JPH07176896A - 電子部品実装装置 - Google Patents
電子部品実装装置Info
- Publication number
- JPH07176896A JPH07176896A JP5318234A JP31823493A JPH07176896A JP H07176896 A JPH07176896 A JP H07176896A JP 5318234 A JP5318234 A JP 5318234A JP 31823493 A JP31823493 A JP 31823493A JP H07176896 A JPH07176896 A JP H07176896A
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- Japan
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- electronic component
- line sensor
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Abstract
て基板に移送搭載する電子部品実装装置において、大小
様々なサイズの電子部品の画像を高速度で取り込むこと
ができる手段を提供すること。 【構成】 移載ヘッド11に、ラインセンサ部50と、
ラインセンサ部50をノズル33に真空吸着された電子
部品Pの下方を水平方向に移動させる移動手段50,5
9とを一体的に組み付け、このラインセンサ部50によ
り電子部品Pの画像を入手するようにした。 【効果】 ラインセンサ部50は軽量なので高速度で移
動しながら高速度で電子部品Pの画像を取り込むことが
でき、また電子部品Pのサイズや要求される実装精度に
応じた精度の画像を取り込むことができる。
Description
られた電子部品を移載ヘッドによりピックアップして基
板に移送搭載する電子部品実装装置に関するものであ
る。
装置は、テープフィーダ、チューブフィーダ、トレイフ
ィーダなどのパーツフィーダに備えられた電子部品を移
載ヘッドのノズルに真空吸着してピックアップし、位置
決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようになっ
ている。またノズルに真空吸着された電子部品を基板に
搭載するのに先立って、電子部品の位置を検出し、電子
部品に位置ずれがあれば、この位置ずれを補正したうえ
で、基板に搭載するようになっている。
例えば特開平4−359599号公報に記載されている
ように、移載ヘッドと一体的にカメラやミラーなどの光
学系を組み付け、移載ヘッドの移動中に、ノズルに真空
吸着された電子部品をこの光学系により観察する方法が
知られている。
m以下の小サイズのものから1辺が50mm以上の大サ
イズのものまであり、したがって上記従来の技術では倍
率の異る複数台のカメラを移載ヘッドに一体的に組み付
け、電子部品のサイズに応じてミラーなどの光学系を切
替えて、各々のカメラに電子部品の画像を取り込んでい
た。
カメラや光学系を移載ヘッドに一体的に組み付けると、
移載ヘッドの重量が大きくなり、移載ヘッドの移動速度
を高速化できず、ひいては実装速度があがらず、またコ
ストアップになるという問題点があった。また大サイズ
の電子部品は低倍率のカメラで観察するので位置検出精
度が低く、ひいては基板に搭載する電子部品の位置精度
もあがらないという問題点があった。
を解決し、簡単な構造で、大小様々なサイズの電子部品
を高速高精度で基板に実装できる電子部品実装装置を提
供することを目的とする。
載ヘッドに、ラインセンサ部と、ラインセンサ部をノズ
ルに真空吸着された電子部品の下方を水平方向に移動さ
せる移動手段とを一体的に組み付け、このラインセンサ
部により電子部品の画像を入手するようにしたものであ
る。
部品を真空吸着して基板へ移送する途中において、移動
手段を駆動してラインセンサ部を電子部品の下方を高速
度で水平移動させることにより、電子部品の画像を入手
でき、この画像に基いて、電子部品の位置を正確に求め
ることができる。
説明する。図1は本発明の第1実施例における電子部品
実装装置の全体斜視図である。1は台部であり、その上
部にはカバーボックス2が設けられている。台部1の上
面中央には基板3のガイドレール4が2本設けられてい
る。2本のガイドレール4はそれぞれにベルトコンベヤ
5を備えており、ベルトコンベヤ5により基板3を搬送
する。6はベルトコンベヤ5の駆動用モータである。ま
たガイドレール4は基板3を左右からクランプして位置
決めする基板3の位置決め部となっている。
設けられており、テーブル7上にはパーツフィーダ8が
並設されている。また台部1の上方にはXテーブル9と
Yテーブル10が互いに直交して設けられている。Yテ
ーブル10の下面には移載ヘッド11が装着されてい
る。Xテーブル9の駆動用モータ12とYテーブル10
の駆動用モータ13が駆動すると、移載ヘッド11はX
方向やY方向に水平移動する。
ッド11の構造を説明する。図2において、14はケー
スであり、その奥部には断面L字形の支持プレート15
が取り付けられている。支持プレート15の前面には断
面L字形のブラケット16が設けられている。ブラケッ
ト16の背面にはブロック19を介してスライダ17が
装着されている。このスライダ17は、支持プレート1
5の前面に設けられたZ方向のガイドレール18に摺動
自在に嵌合している。
設けられている。ヘッド部30は、ブラケット16の前
面に装着された本体31を主体としており、本体31の
中央にはノズルシャフト32が上下動自在に貫通してい
る。ノズルシャフト32の下端部には電子部品Pを真空
吸着するノズル33が結合されている。
ている。この背影板34は光源を内蔵している。背影板
34はノズル33に真空吸着された電子部品Pのシルエ
ットを明瞭に認識するためのものであり、この背影板3
4のような光源内蔵型以外にも、白色アクリル樹脂板な
どの光散乱板なども使用できる。また本体31の上部に
は大ギヤ35が設けられている。この大ギヤ35にはブ
ラケット16の前面上部に設けられたフレーム20上の
モータ36に駆動される小ギヤ37が係合している。し
たがってモータ36が駆動すると大ギヤ35は回転す
る。するとノズルシャフト32はその軸心を中心に回転
し、ノズル33の下端部に真空吸着された電子部品Pの
回転方向の向きを調整する。
部には2個のローラ38が装着されている。またノズル
シャフト32にはコイルスプリング39が装着されてい
る。コイルスプリング39はノズルシャフト32を上方
へ付勢している。またブラケット16の上部には軸受4
0が設けられている。軸受40にはレバー41が上下方
向に揺動自在に軸支されている。レバー41の先端部は
ローラ38とローラ38の間に係合している。またレバ
ー41の後端部にはカムフォロア42が軸着されてい
る。このカムフォロア42は、モータ43に駆動されて
回転するカム44に当接している。したがってモータ4
3が駆動してカム44が回転すると、レバー41は揺動
し、ノズルシャフト32は上下動する。すなわちレバー
41、カムフォロア42、モータ43、カム44は、ノ
ズルシャフト32やノズル33を上下動させる第1の上
下動手段となっている。
はモータ21が装着されている。モータ21の回転はタ
イミングプーリ22、タイミングベルト23を介してタ
イミングプーリ24に伝達される。図3において、タイ
ミングプーリ24には垂直なボールねじ25が結合され
ている。このボールねじ25は、ブラケット16の背面
に装着されたロッド27の先端に固着されたナット26
に螺合している。したがってモータ21が駆動するとボ
ールねじ25は回転し、ナット26はボールねじ25に
沿って上下動し、ブラケット16も上下動する。ブラケ
ット16が上下動すると、ヘッド部30も上下動する。
すなわちモータ21、ボールねじ25、ナット26等
は、ノズルシャフト32やノズル33を上下動させる第
2の上下動手段となっている。この第2の上下動手段
は、電子部品Pの厚さなどに応じて、ノズル33の下端
部の高さを微調整するものである。
体的に組み付けられたラインセンサ部であり、次に図2
および図4を参照しながらその詳細な構造を説明する。
51は長箱形のケースであり、その内部にCCDから成
るラインセンサ52が収納されている。53はラインセ
ンサ52を支持するアームである。ケース51の上面に
はラインセンサ52に光を漏光するためのスリット54
が開口されている。なお背影板34にかえて光散乱板を
用いるときは、ケース51の上面にこの光散乱板に光を
照射するライン状の光源を設ける。
5が装着されている。ケース55の内部には水平なボー
ルねじ56が収納されている。ボールねじ56にはナッ
ト57が螺合しており、アーム53はブラケット58を
介してナット57に結合されている。59はボールねじ
56を回転させるモータ、60はラインセンサ52の移
動位置を検出するためのリニヤエンコーダが内蔵された
位置検出器である。したがってモータ59が駆動する
と、ナット57はボールねじ56に沿って移動し、ライ
ンセンサ部50は水平方向に移動する。このラインセン
サ部50はノズル33に真空吸着された電子部品Pの下
方を移動し、電子部品Pの底面画像を取り込む。なお本
実施例では電子部品Pのシルエットを観察しているが、
ノズル33に真空吸着された電子部品Pの下面に光を照
射して、この電子部品Pの画像をラインセンサ52で観
察してもよい。
品実装装置の制御回路のブロック図である。モータ59
と位置検出器60は駆動回路61に接続されており、駆
動回路61はバス62を介してCPU63に接続されて
いる。駆動回路61は、位置検出器60の信号を受けな
がら、ラインセンサ部50の移動速度や移動ストローク
などを制御する。
換器64、画像メモリ65、認識回路66、バス62を
介してCPU63に接続されている。ラインセンサ52
の信号はアナログデジタル変換器64によりデジタル信
号に変換され、一定周期で画像メモリ65に入力され
る。この画像メモリ65には2値データもしくは多値デ
ータなどの画像データが入力される。また認識回路66
は、画像メモリ65のデータに基いて、電子部品Pの位
置や電子部品Pのリードの曲りなどを認識する。またC
PU63は電子部品実装装置全体を制御する。
より成り、次に電子部品の実装方法を説明する。図1に
おいて、Xテーブル9とYテーブル10が駆動すること
により、移載ヘッド11は所定のパーツフィーダ8の上
方へ移動し、そこでノズルシャフト32が上下動作を行
うことにより、ノズル33はパーツフィーダ8に備えら
れた所定品種の電子部品Pを真空吸着してピックアップ
する。次に移載ヘッド11は基板3の上方へ移動する
が、この移動中にラインセンサ部50により電子部品P
の認識を行う。
像取り込み中の要部正面図、図6(b)は同ラインセン
サ部50に取り込まれた電子部品の画像を示している。
移載ヘッド11の移動中に、モータ59(図2,図4参
照)が駆動することにより、ラインセンサ部50は電子
部品P1の下方を水平移動し、電子部品P1に向って光
を照射することにより、図6(b)に示される電子部品
P1の画像を取り込む。S1はラインセンサ部50の移
動ストロークである。
像取り込み中の要部正面図、図7(b)は同ラインセン
サ部50に取り込まれた電子部品の画像を示している。
この場合の移動ストロークはS2であり、上記移動スト
ロークS1よりも長い。このように電子部品のサイズに
応じて必要最小限の移動ストロークを設定することによ
り、画像データの取り込み時間を極力短縮することがで
きる。移動ストロークは、駆動回路61(図5参照)に
よりモータ59の回転量を調整することにより変更され
る。またラインセンサ部50は軽量であり、したがって
容量の小さなモータ59により高速度で移動させながら
画像を取り込むことができる。なお第2の上下動手段で
あるモータ21、ボールねじ25、ナット26(図2,
図3参照)などは、電子部品P1,P2とラインセンサ
部50の距離H1,H2が明瞭な画像取り込み距離にな
るようにノズル33の下端部の高さを微調整する。
ータは画像メモリ65(図5参照)に入力され、認識回
路66により電子部品Pの有無、XYθ方向の位置ずれ
などの検査が行われる。そして検査結果に基いて、電子
部品Pの位置ずれの補正を行ったうえで、電子部品Pを
基板3の所定の座標位置に搭載する。この場合、電子部
品Pの厚さに応じてモータ21の回転量を制御すること
により、電子部品Pを基板3の上面に正しく着地させて
搭載する。なおラインセンサ部50により電子部品Pの
画像を取り込んだならば、モータ59(図2)が逆回転
することにより、ラインセンサ部50は元位置に復帰
し、次の電子部品Pの画像取り込みのために待機する。
品Pの画像取り込み方法の他の例を説明する。図8にお
いて、V1,V2はラインセンサ部50の移動速度であ
る。この移動速度はモータ59の回転速度で決定され
る。図9(a)は低速度V1で移動しながらラインセン
サ部50に取り込んだ電子部品Pの画像、図9(b)は
高速度V2で移動しながらラインセンサ部50に取り込
んだ電子部品Pの画像である。図9(a)(b)に示す
ように、低速度V1で取り込んだ画像は鮮明であり、そ
の位置を高精度で検出できるが、高速度V2で取り込ん
だ画像は不鮮明であり、その位置の検出精度は低い。し
たがって要求される実装精度の高い電子部品については
低速度V1で鮮明な画像を入手し、また要求される実装
精度の低い電子部品については高速度V2で不鮮明な画
像を入手することにより、画像取り込みに必要十分以上
の時間を費すことを避け、画像取り込みに要する時間を
短縮する。
を示している。この電子部品Pは、リードLを有してい
る。この電子部品Pは、リードLの先端部を基板3の上
面の電極に着地させて搭載するので、リードLの位置を
検出する。またこのようなリード付電子部品は一般に高
い実装精度が要求される。そこで図示するように、リー
ドLの存在するエリアは低速度V1で移動して鮮明な画
像を入手し、またそれ以外のエリアは高速度V2で移動
することにより,画像取り込みに要する時間を短縮す
る。
いる。この移載ヘッド71はケース74の内部に2個の
ヘッド部30が収納されている。この移載ヘッド71
は、上記特開平4−359599号公報のものと同様
に、2個のヘッド部30を使用することにより、実装能
率を上げるものである。基本構造は上記第1実施例のも
のと同じであり、主な構成部品に同一符号を付すことに
より説明は省略する。ラインセンサ部50は各々のヘッ
ド部30のノズル33に真空吸着された電子部品の画像
を取り込む。
示している。この移載ヘッド81もケース84の内部に
2個のヘッド部30が収納されている。ラインセンサ部
50の移動方向は2つのヘッド部30の下方を同時に横
切る方向であり、このように移動方向を設定することに
より、ラインセンサ部50の移動ストロークSを短くし
て画像取り込みに要する時間を短くすることができる。
装装置によれば、移載ヘッドのノズルに電子部品を真空
吸着して基板へ移送する途中において、移動手段を駆動
してラインセンサ部を電子部品の下方を高速度で水平移
動させることにより、電子部品の画像を入手でき、この
画像に基づいて、電子部品の位置を正確に求めることが
できる。またラインセンサ部は重量が小さいので高速移
動が可能であり、しかも電子部品のサイズに応じてライ
ンセンサ部の移動ストロークを調整したり、あるいは電
子部品の要求される実装精度に応じてラインセンサ部の
移動速度を制御することにより、画像取り込みに要する
時間を極力短縮でき、ひいては電子部品の実装速度を高
速化できる。
の全体斜視図
の移載ヘッドの斜視図
の移載ヘッドの断面図
のラインセンサ部の斜視図
の制御回路のブロック図
実装装置の画像取り込み中の要部正面図 (b)は本発明の第1実施例における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図
実装装置の画像取り込み中の要部正面図 (b)は本発明の第1実施例における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図
の画像取り込み中の要部正面図
実装装置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画
像図 (b)は本発明の第1実施例における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図
置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図
置の移載ヘッドの斜視図
置の移載ヘッドの斜視図
Claims (1)
- 【請求項1】基板の位置決め部と、パーツフィーダに備
えられた電子部品をノズルに真空吸着してこの位置決め
部に位置決めされた基板に移送搭載する移載ヘッドと、
この移載ヘッドを前記パーツフィーダと前記基板の間を
移動させる移動テーブルとを備えた電子部品実装装置で
あって、 前記移載ヘッドに、ラインセンサ部と、このラインセン
サ部を前記ノズルに真空吸着された電子部品の下方を水
平方向に移動させる移動手段とを一体的に組み付け、こ
のラインセンサ部により電子部品の画像を入手するよう
にしたことを特徴とする電子部品実装装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31823493A JP3186387B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 電子部品実装装置および電子部品実装方法 |
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-
1993
- 1993-12-17 JP JP31823493A patent/JP3186387B2/ja not_active Expired - Lifetime
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