JPH02165700A

JPH02165700A - チップ部品実装装置

Info

Publication number: JPH02165700A
Application number: JP63322295A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Fujita; 宏昭藤田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1990-06-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、チップ部品を例えば吸着ヘッドで吸着し、該
ヘッドを基板上の目標実装位置に移動させてチップ部品
を基板上に自動的に実装するようにしたチップ部品実装
装置に関し、特にチップ部品の形状、吸着位置、つまり
吸着された部品のヘッド中心に対するずれ等を、照明光
を照射して画像処理することによって求めるように構成
した場合に、構造を簡素化しながら該画像処理の安定性
を向上できるようにした照明光の照射方法の改善に関す
る。

〔従来の技術〕

一般にチップ部品実装装置は、吸着ヘッドでチップ部品
を吸着し、該ヘッドをＸ、Ｙ方向に移動させて基板上の
所定位置に該チップ部品を表面実装する装置である。こ
の装置では、吸着した部品の形状を検出してその種類を
認識し、該部品種に応じた目標実装位置までの上記吸着
ヘッドの移動量を内蔵する記憶部から読み出し、該移動
量に応じて吸着ヘッドを移動させるように構成されてい
る、この場合、チップ部品の吸着点の基準点（−最に部
品の中心点）に対するずれを求め、該ずれに応じて上記
移動量を補正するようにしている。

このような、チップ部品の形状、吸着点の認識に当たっ
ては、照明光を部品に照射し、その反射光又は透過光を
ＣＯＤカメラで読み取り、画像処理するようにしている
。

上記照明光の部品への照射方式には、従来、第８図に示
す反射光式、第９図に示す透過光式がある０図中、３１
はチップ部品、３２はカメラ、３３は照射光、３４．３
５はそれぞれ反射光、透過光である０反射光式は、部品
の材質や表面処理の如何によっては画像の状態が大きく
変化し、また部品によっては認識できないものもある。

一方、透過光式は部品のシルエットを捉える方式である
ので、部品の材質８表面処理にはほとんど影響を受けず
、安定した画像処理が実行可能である。

このような透過光式を採用したｖｔ置として、第１θ図
、第１１図に示す構造のものがある。第１Ｏ図は、吸着
ヘッド３６で吸着した部品３１を一旦画像処理台３７上
に載置し、これを回転可能に構成された照明装置３８で
覆って照射し、この状態で画像処理するようにした装置
である。

第１１図は、吸着ヘッド３９の、吸着ノズル３９ａ周囲
部分を透明の部材で構成するとともに、吸着ヘッド３９
側にこれと共に動くように光源４０を配設した構造のも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記第１０図の装置は、吸着した部品を一旦処
理台３７上に置く工程が必要なため、処理に時間がかか
るとともに、部品形状の検出はできるものの、吸着点に
ついては検出できない。

また、第１１図の装置は、第１θ図のものの問題点は改
善されているものの、可動部分である吸着ヘッド３９側
に、光源４０．及び配線等が必要であり、構造が複雑化
する。さらに、重量増加により慣性が大きくなり、位置
決め精度が低下する問題があり、また配線の断線の恐れ
もある。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、透過光方式を簡単な構造によって実現でき、処理
の安定性を向上できるチップ部品実装装置を提供するこ
とを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ヘッドで保持されたチップ部品に照明光を照
射して画像処理することにより、該チップ部品に対応し
た基板上の目標実装位置への上記ヘッドの必要移動量を
求めるとともに、該移動量を保持位置の基準位置に対す
るずれに応じて補正し、該補正移動量だけ上記ヘッドを
移動させ、基板上の目標実装位置に上記チップ部品を載
置するようにしたチップ部品実装装置において、上記処
理ステージの固定側に光源を設け、上記ヘッドの部品保
持部に関して該光源と反対側に反射板を固定し、該光源
からめ照明光を上記反射板で反射させて上記保持された
チップ部品に照射するようにしたことを特徴としている
。

とこで本発明は、部品を負圧によって吸着保持する場合
、及びロボットアームの把持爪等で機械的に保持する場
合の何れにも適用できる。また、上記反射板は、光を均
一に反射できるものであればどのようなものでもよいが
、例えば白色系のテフロン板等が望ましい。

〔作用〕

本発明に係るチップ部品実装−一によれば、光源からの
照射光が、反射板によって反射されて部品に照射され、
これにより透過先方式の画像処理を実現できる。そして
この場合、光源は処理ステージの固定側に設けられてい
為ので、上記従来の、可動部品である吸着ヘッドｉに光
源を設けた場合（第１１図）のような、構造の複−化、
可動重量の増大による位置決め精度の低下、断線の恐れ
等の問題を解消できる。また、岐着したままで検出する
構造であるから、第１０図の場合のような処理時間が長
くなる等の問題も解消できる。

（実施例〕以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第７図は、本発明の一寞層側によるチップ
部品実１１！装置を説明するための図である。

その全体配置を模式的に示す第６図及び第７図において
、１はチップ部品実＊装置であり、該装置１のベースと
なるキャビネット２上には、実装用のプリント基板Ｗを
搬送するためのコンベア３が水平に設置されている。ま
た、上記キャビネ。

ト２の、コンベア進行方向に見て左方には部品供給部４
が設けられており、該供給部４は多数のトレー中から所
望のトレー５を選択し、これをコンベア左側のトレー供
給位置Ｐ１に供給するように構成されている。なお、こ
のトレー５の格子状に区分された各領域には、それぞれ
例えば矩形状のチップ部品５ａ・・・が収容配置されて
いる。

また、上記キャビネット２の上方には、ヘッド支持部６
が上記コンベア３の進行方向及びこれと直角方向に移動
自在に配設されている。このヘッド支持部６は、可動フ
レーム７上に固定された前後ガイド軸８に、軸方向に摺
動自在に案内支持されている。また、このヘッド支持部
６には前後ボールねじ９が螺挿されており、該前後ボー
ルねじ９の一端は可動フレーム７上に固定された前後駆
動モータ１０に接続されている。また、上記可動フレー
ム７の両端部は、上記キャビネット２上に固定された左
右ガイド軸１１で摺動自在に案内支持されている。この
可動フレーム７の一端部には、左右ボールねじ１２が螺
挿されており、該ボールねじ１２の一端は上記キャビネ
ット２上に軸支され、他端は駆動ベルト１３を介して前
後駆動モータ１４に連結されている。

上記ヘッド支持部６には第１〜第３吸着ヘッド１５〜１
７が装着されている。第４図及び第５図に示すように、
上記第１．第２吸着ヘッド１５゜１６は、吸着ノズル１
５ａ、１６ａでチップ部品を吸着するとともに、該ノズ
ルの廻りに配設された把持爪１５ｂ、１６ｂで吸着され
た部品を把持することにより、その吸着位置を修正でき
るように構成されている。

また、上記第３吸着ヘフド１７には、基板位置検出用カ
メラ１８が取り付けられており、該カメラ１日の丁番に
は照明用リングライト１９が装着されている。そしてこ
の第３吸着ヘッド１７の吸着ノズル２０には、反射板２
１が固定されており、この反射板２１はテフロン製で白
色の円板である。

また、上記トレー供給部１ｆＰ１の近傍には、画像処理
ステージＰ２が設けられている。該ステージＰ２は、第
２図、第３図に示すように、上記キャビネット２に取付
ステー２３を介して部品位置補正用ＣＯＤカメラ２２を
装着し、該カメラ２２の同軸上に照明装置２３を配設し
た構成となっている。この照明装置２３は、上記カメラ
２２用レンズ２２ａを囲むリング状で、上部が開口した
ケース２４内に、これに沿うリング状の白色光源２５を
配設し、さらに該ケース２４の内周縁に該光源２５から
の照明光がチップ部品に直接溝たるのを防止するリング
状の遮光筒２６を固定した構成となっている。

次に本実施例の作用効果を説明する。

本実施例装置では、左右駆動モータ１４を運転すると、
左右ボールねじ１２が回転し、可動フレーム７、ひいて
はヘッド支持部６が左右に移動し、また前後駆動モータ
ｌＯを運転すると、前後ボールねじ９が回転し、ヘッド
支持部６が前後に移動する。これによりヘッド支持部６
に装着された第１〜第３吸着ヘッド１５〜１７は前後左
右に自由に移動することとなる。

そして、コンベア３によってプリント基板Ｗが所定の作
業位置Ｐ３に搬送され、該位置に位置決め停止されると
、第３吸着ヘッド１７に装着された基板位置検出用カメ
ラ１８でこの基板位置が検出される。

また、部品供給部４によって所定のトレー５がトレー供
給位置Ｐ１に供給されると、その部品の種類、要求され
る実装精度に応じて、適宜の吸着ヘッドで実装が行われ
る６例えば、実装精度がそれほど高くない場合は、第１
．第２吸着へラド１５．１６で実装される。この場合、
例えば第１吸着ヘッド１５の吸着ノズル１５ａで部品を
吸着するとともに、該部品を各把持爪１５ｂで外周側か
ら把持することにより、機械的にその中心位置を矯正し
、しかる後、この吸着ヘッド１５を予め設定された移動
量だけ前後、左右方向に移動させ、該位置に実装する。

一方、実装精度をさらに高くする必要がある場合は、第
３吸着ヘッド１７によって吸着するとともに、その部品
形状及び吸着状態での中心点とのずれを画像処理により
求め、該ずれ量に応じて必要移動量を補正し、該補正さ
れた移動量だけ吸着ヘッド１７を移動させることとなる
。この場合、まず、第３吸着ヘッド１７の吸着ノズル２
０でチップ部品５ａを吸着すると、この吸着ヘッド１７
は吸着ノズル２０が画像処理ステージＰ２のレンズ２２
ａの軸線上に位置するように移動される。

そして該ステージＰ２において、光１［２５からの照明
光２７が反射板２１に向けて照射され、該反射板２１か
らの反射光２８が部品５ａに照射される。そしてこの反
射光２Ｂによる部品５ａのシルエットが読み取られ、画
像処理される。

このように本実施例では、吸着ノズル２０に反射板２１
を装着したので、該反射板２１からの反射光２Ｂにより
、上述の吸着ヘッド側に光源を設けた場合（第１１図）
と同様の透過光式画像処理を実現できる。そしてこの場
合、照明装置２３はキャビネット２側に配置されている
ので、可動側に光源を設けた場合のような構造が複雑に
なったり、断線の懸念が生じることもない、また可動側
には軽量の反射板２１を取り付けるだけであるから、可
動部分の重量が増加することもな（、従って慣性重量の
増大による位置決め精度の低下という問題も生じない。

なお、上記実施例では、遮光筒２６を設けたが、本発明
ではこの遮光筒は必ずしも必要ないものであり、光源の
形状等によって部品に照明光が直接照射されないように
構成すればよい。

また、上記実施例では、上方に照明光を照射し、これを
下方に反射させたが、これは勿論横方向に照射、及び反
射させてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係るチップ部品実装装置によれば
、吸着ノズルに反射板を取り付け、固定側に配置された
光源からの照射光を反射させ、この反射光を部品に照射
するようにしたので、固定側に光源を設けながら透過光
方式を実現でき、可動部分に光源を設けた場合のような
構造の複雑化を回避しながら処理の安定性を向上できる
効果があり、また慣性重量の増大を回避して位置決め精
度を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例によるチップ部
品実装装置を説明するための図であり、第１図は画像処
理ステージ部分の斜視図、第２図はその一部断面側面図
、第３図はその正面図、第４図は吸着ヘッド部分の正面
図、第５図はその側面図、第６図、第７図は該実施例装
置を模式的に示す平面図、正面図、第８図、第９図はそ
れぞれ一般的な照明方法を示す模式図、第１０図、第１
１図は従来の透過光方式による照明装置の斜視図である
。図において、１はチップ部品実装装置、５ａはチップ部
品、１７は吸着ヘッド、２１は反射板、２５は光源、２
７は照明光、２８は反射光、Ｐ２は画像処理ステージ、
Ｗはプリント基板である。特許出願人　ヤマハ発動機株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）チップ部品をヘッドで保持し、該保持されたチッ
プ部品を処理ステージに移動させるとともに、該チップ
部品に照明光を照射して画像処理することにより、該チ
ップ部品に対応した基板上の目標実装位置への上記ヘッ
ドの必要移動量を求めるとともに、該移動量をチップ部
品の保持位置の基準位置に対するずれに応じて捕正し、
該補正移動量だけ上記ヘッドを移動させ、基板上の目標
実装位置に上記チップ部品を載置するようにしたチップ
部品実装装置において、上記処理ステージの固定側に光
源を設け、上記ヘッドの部品保持部に関して該光源と反
対側に反射板を固定し、該光源からの照明光を上記反射
板で反射させて上記保持されたチップ部品に照射するよ
うにしたことを特徴とするチップ部品実装装置。