JPH02222199A - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

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】 （イ〉産業上の利用分野 本発明は、チップ部品供給装置により部品取り出し位置
へ供給されたチップ状電子部品を取出ヘッド部の取出具
で取り出し、その取り出し状態を認識装置で認識し、前
記取出具と前記部品との位置ズレを補正してプリント基
板へ装着していく電子部品自動装着装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来技術として、本出願人が先に出願した特願昭６０−
２８５５８号に添付した明細書等に電子部品が収納され
たテープより前記電子部品を取り出すチャックと、前記
テープを送るためのテープ送り手段と、該テープ送り手
段に結合されたテブ送り駆動手段とより成る電子部品の
自動装着装置に於いて、前記テープ送り駆動手段のスト
ロークを規制する規制手段を固定部に設け、該規制手段
の位置を可変となし、前記ストロークを部品の大きさの
種類に対応して所望の量に設定可能とした技術が開示さ
れている。

前記技術を取出具でのチップ部品の取り出し位置力釈常
に部品センターとなるようにすることを目的とするチッ
プ部品の供給方法は問わない本発明に適用した場合は、
前記規制手段の位置変えを頻繁に行わなければならない
。

（ハ〉発明が解決しようとする課題 そこで本発明は、チップ部品供給装置よりチップ状電子
部品を取り出す際、取出具センターと部品センターとを
容易に一致させ、確実に取り出しできるようにすること
である。

（ニ）課題を解決するだめの手段 そのため本発明は、チップ部品供給装置により部品取り
出し位置へ供給されたチップ状電子部品を取出ヘッド部
の取出具で取り出し、その取り出し状態を認識装置で認
識し、前記取出具と前記部品との位置ズレを補正してプ
リント基板へ装着していぐ電子部品自動装着装置に於い
て、前記取出具のセンター位置データを記憶する記憶装
置と、該記憶装置に記憶されたセンター位置データと前
記認識装置により認識された部品の認識位置テークとを
比較する比較装置と、該比較装置で比較された取出具セ
ンターと部品センターとのスレ量を計算する計算装置と
、該ズレ量だけ前記取出ヘッド部を移動許せる取出ヘッ
ド部押出装置と、該取出ヘッド部押出装置をズレ量に合
わせて前記取出具による取り出し前に駆動する制御装置
とを設けたものである。

（ホ〉作用 以上の構成により、認識装置で認識された部品の認識位
置データと記憶装置に記憶された取出具センター位置デ
ータとが比較装置により比較され、その取出具センター
と部品センターとのズし量が計算装置により計算される
。そして、そのズレ量を基に制御装置により前記取出具
による取り出し前に取出ヘッド部押出装置が駆動きれて
取出ヘッド部が移動される。

（へ）実施例 以下、本発明の一実施例について、図面に基づき詳述す
る。

（１）は本発明の電子部品自動装着装置の種々の構成装
置が載置きれると共に種々の制御系が内蔵される基台で
ある。

（２）はＸ軸サーボモータ（３）及びＸ軸サーボモータ
（４）の駆動によりＸ方向及びＹ方向に移動されるＸＹ
子テーブル、チップ状電子部品（ｗ）（以下チップ部品
（Ｗ）という。）が装着きれるプリント基板（Ｐ）が載
置妨れる。

〈５）はチップ部品供給装置としてのテープ送出装置（
６）が多数並設される部品供給台で、部品供給部サーボ
モータ（７）の駆動によるボールネジ（８）の回動によ
り、Ｘ方向に移動される。

（９）は供給コンベア（１０）により搬送されて来たプ
リント基板（Ｐ）を前記ＸＹ子テーブル２）上へ、ＸＹ
子テーブル２）上の部品装着終了後のプリント基板（Ｐ
）を排出コンベア（１１）へ載せ換える搬送装置である
。

（１２）は下面に前記チップ部品（讐）を前記テープ送
出装置（６）より取り出し搬送する取出具としての吸着
ノズル（１３）が複数設けられた吸着ヘッド部（１４）
が多数設置される回転盤で、回転盤サーボモータ（１５
）の回動によりインデックスユニット（１２Ａ）を介し
て間欠回転される。この回動は、回転盤エンコーダ（１
６）で検知されている。

（１７〉はチップ部品（Ｗ）をテープ送出装置（６）よ
り取り出す吸着ステーションである。

（１８）は吸着ノズル（１３）に吸着されているチップ
部品（Ｗ）の状態を認識する第１の認識ステーションで
ある。

（１９）は前記第１の認識ステーション（１８）で認識
したチップ部品（Ｗ）の角度補正を行うノズル回転規制
ステーションで、チップ部品（Ｗ）を吸着したノズル（
１３）外径部まで図示しない駆動系により移動きれて来
て、ノズル（１３）に当接したら回動詐れるノズル回転
手段のノズル回動部サーボモータ（２０）の回動により
ノズル（１３）を回転させて、プリント基板（Ｐ）上の
適正位置にチップ部品（りが装着されるように回転位置
決めを行う。

（２１）は前記ノズル回転規制ステーション（１９）で
の作業終了後のチップ部品（りを認識する第２の認識ス
テーションで、チップ部品（Ｗ）が、正確に回転位置決
め位置に回転されているか否か検知する。

（２２）はプリント基板（Ｐ）上ヘヂップ部品（Ｗ＞を
装着する装着ステーションである。

（２３）は前記吸着ステーション（１７〉で吸着するチ
ップ部品（Ｗ）に対応する吸着ノズル（１３）を選択す
るノズル選択ステーションで、吸着ヘッド部（１４）外
径部に設けられているギア（図示せず）に図示しない駆
動系により移動されて来て前記ギアに噛合した後回動さ
れる駆動ギアザーポモータ（２４）の回動によるノスル
選択手段としての駆動ギア（２５）の回動により所望の
吸着ノズル（１３）が選択される。

次に、前記回転盤（１２）及び吸着ヘッド部（１４）に
ついて第２図に基づき詳述する。

（２６）は回転盤（１２）の上部に形成きれた円筒部（
２７）の上部を囲うようにインデックスユニット（１２
Ａ）の取付台（２８）に吊下げ固定きれた中空円筒状の
回転盤案内用の円筒カム部材である。該カム部材（２６
）のカム（２９）は上下レール（２９Ａ）が配設される
部位は途切れており、然もその途切れた箇所の一方端側
と他方端側は上下位置関係に於いて著しく差があるため
、その途切れた部分に上下レール（２９Ａ）を配設して
上下動させるものである。そして、前記カムク２９〉の
上面にバネ（３０）により各吸着ヘッド部（１４）の上
端に設けられた摺動部としてのローラ（３１）が押しつ
けられながら回転し、前記カム（２９）の形状通りに各
吸着ヘッド部（１４）は上下しながら回転盤（１２）と
共に回転する。即ち各吸着ヘッド部（１４）には、一対
のガイド体り３２）が回転盤（１２）を上下動可能に貫
通して立設され、核体（３２）の上端にはローラ（３１
）が回動可能に設けられる取付部材（３３）が固定され
る。従って、各吸着ヘッド部（１４）は、回転盤（１２
）に上下動可能に支持される。

次に、第１及び第２の認識ステーション（１ｇ）（２１
）の認識手段としての認識装置（３４）（３５）につい
て第５図の認識装置の原理を示す断面図を使用して説明
する。

（３６）はチップ部品（Ｗ）が吸着ノズル（１３〉に吸
着−７＝ された状態を認識するＣＯＤカメラで、第１の認識ステ
ーション（１８）まで搬送されて来るチップ部品（Ｗ＞
の下方に待機されたボックス（３７）内に取り付けられ
た２枚の鏡（３ｇ＞（３９）の反射を利用して得られた
像がレンズ（４０）を通して認識される。認識ステーシ
ョン〈２１）の装置も同様な構成である。

（４１）は前記第１の認識ステーション（１８）による
認識結果を基に吸着ヘッド部（１４）をテープ送出方向
に対し逆移動させる吸着ヘッド部押出装置である。以下
、該吸着ヘッド部押出装置（４１）について第２図を基
に詳述する。

（４２）は吸着ヘッド部（１４）のベース部で、取付ブ
ロック（４３）との間で互いに図中の左右方向にのみ図
示しないガイド体を介して摺動可能に取り付けられてい
る。

（４４）は前記ベース部（４２）を左方向に付勢するバ
ネで、この付勢力によりべ−に部（４２）は前記取付ブ
ロック（４３）のストッパ一部（４５）に当接されてい
る。

（４６）は前記吸着ヘッド部（１４）が所定位置まで下
降して来たらプッシャー駆動パルスモータ（４７〉の駆
動によりカップリング（４８〉を介してポールネジ（４
９）により吸着ヘッド部（１４）方向に前進移動される
ブツシャ−で、吸着ヘッド部（１４）を押し出す。

ここで、吸着ヘッド部（１４）が下降するのと同時にパ
ルスモータ（４７）を駆動許せて吸着ヘッド部＜１４）
が下降しながら前進移動するようにしても良い。

これにより吸着ヘッド部（１４）の移動時間が短縮され
る。尚、この時ベース部（４２）の端面（４２Ａ）へ当
接するプッシャー（４６）の先端部をローラー（４６Ａ
）として当接時の摩擦抵抗を弱めてプツシｑ　−（４６
）を端面（４２Ａ）上で摺動させる。また、パルスモー
タ（４７）の回転速度を一定速度とすることにより、吸
着ヘッド部（１４）の水平移動の速度変化も前記カム（
２６）を利用して下降する速度の変化に比例してスムー
ズな移動が得られ振動も少ない。

第４図に示す（５０）はインターフェヘスで、前記第１
及び第２の認識装置（３４）（３５）と前記回転盤エン
コーダ（１６）が接続されている一方、これらの各々の
制御要素は制御装置としてのＣＰ　Ｕ（５１）でプログ
ラム制御されるようになっている。

（５２）は記憶装置としてのＲＡＭで、各吸着ノズル（
１３〉のセンター位置データ、第１．第２の認識装置（
３４）　、　（３５）による夫々のチップ部品（Ｗ）の
認識位置データ及び各チップ部品（りのプリン１〜基板
（Ｐ）上の装着位置データ（Ｘ方向、Ｘ方向、θ方向）
等を各所定エリアに記憶する。

尚、前記吸着ノズル（１３）センターの設定位置が温度
変化、経時変化等によりズレる可能性があるため、ある
設定温度を越えたら、またはある時間経過したらチップ
部品（Ｗ＞を吸着しない状態の各吸着ノズル（１３）を
第１の認識装置（３４）で認識して吸着ノズル（１３）
センターのズレ量を算出してそのズレ量をＲＡＭ＜５２
）に記憶し直しても良いし、そのズし量分を前記吸着ノ
ズル（１３）センター位置データに加味しても良い。

また、前記ＣＰＵ（５１）には駆動回路（５３）が接続
され、該駆動回路（５３〉には前記Ｘ軸サーボモータ（
３）、Ｙ軸サーボモータ（４）、部品供給部ザーボモー
タ（７〉、回転盤サーボモータ（１５）、ノズル回転盤
サーボモータク２０）、駆動ギアサーボモーフ（２４）
及びプツシへ・−駆動パルスモータ＜４７）が接続され
ている。

以下、動作について図面に基づき詳述する。

先ず、装着動作を行う前に第１の認識装置（３４）で各
吸着ノズル（１３）のセンター位置（前記ＣＣＤカメラ
（３６）の画像センター等の基準点を基準とする）を認
識し、そのセンター位置データをＲＡＭ（５２）に記憶
しておく。

尚、前記吸着ノズル（１３）のセンター位置認識作業は
、作業者が治具及び拡大鏡を使用して行い、前記ＲＡＭ
（５２）に入力装置を用いて入力しても良い。

更に、実際にチップ部品（Ｗ）の試し打ちを装着角度を
変えながら行って装着位置と各吸着ノズル（１３）のセ
ンターとのズレ量を測定し、その値を入力装置によりＲ
Ａ　Ｍ　（５２）に入力しても良い。

そして、部品供給部サーボモータ（７）の駆動により部
品供給台（５）が移動され部品取り出し位置に所望のテ
ープ送出装置（６）が待機される。

回転盤ザーボモータ（１５）の駆動により回転盤（１２
〉が間欠回転され、先ず、ノズル選択ステーション（２
３）で前記駆動ギア（２５）が吸着ヘッド部（１４）外
径部のギア（図示せず）に噛合した後、回動されるに伴
って前記ヘッド部（１４〉が回動されて前記テープ送出
装置（６）から供給されるチップ部品（Ｗ）に対応した
吸着ノズル（１３）が選択され、再び回転が開始される
。

次の吸着ステーション（１７）で吸着ノズル（１３）は
待機中の前記テープ送出装置（６）に収納されたチップ
部品（Ｗ＞上方に移動されて来て、ノズル（１３）はチ
ップ部品（Ｗ）上に下降されてチップ部品（Ｗ）を真空
吸着した後、再び上昇されて回転が開始される。

次に、第１の認識ステーション（１８）で第１の認識装
置（３４）により前記吸着ノズル（１３）でのチップ部
品（Ｗ）の吸着状態を認識し、その認識位置データを・
記憶装置としてのＲＡＭ（５２・）に記憶し、Ｘ方向と
平面方向の向きを示すその認識位置データ（Ｙｌ、θｌ
）と前記ＲＡＭ（５２）内に記憶されている吸着ノズル
（１３）のＸ方向と平面方向の向きを示すセンター位置
データ（Ｙｏ、θ、）とを図示しない比較装置で比較し
てズレ量があった場合には、そのスレ量（ΔＹ、−Ｙ、
、八〇。−０１へを図示しない計算装置で計算し、その
ズレ量（ΔＹ、−Ｙ、。

Δθ。−θ、）を前記ＲＡ　Ｍ　（５２）に記憶する。

そして、そのズレ量（ΔＹｏＹ＋、Δθ０θｌ）の内、
設定角度位置データ（θ。）に対するズレ量（八〇。−
〇、）分を次のノズル回転規制ステーション（１９）で
前記したノズル回転手段がノズル（１３）に当接した後
回動されるに伴ってノズル（１３）が回転されることに
よってノズル（１３）を回転させてチップ部品（Ｗ）の
位置合わせを行い、再び回転盤（１２）の回転が開始さ
れる。尚、ズレ量（ΔＹ０ｙ　ｒ　）についての位置合
わせは後述する。

次に、第２の認識ステーション（２１）で、前記ノズル
回転規制ステーション（１９）でのチップ部品（Ｗ）の
位置合わせが正確に行われ、ノズル（１３）に対しチッ
プ部品（Ｗ）が設定位置データ（Ｙｏ、θ。）で吸着さ
れているか否かを認識し、その認識位置データ（Ｙ２．
θ、）を前記ＲＡＭ（５２）に記憶し、その認識位置デ
ータ（Ｙ２．θ２）と前記ＲＡＭ（５２）内の設定位置
データ（ｙ、、θ。）とを前記比較装置で比較してズレ
量（ここでは極、僅かなズレである。）があった場合に
は、前記計算装置で、そのズレ量（ΔＹｏ−Ｙ２．八〇
。−０２）を計算し、更にそのズレ量（へＹ、−Ｙ、、
へ〇〇−０２）の内、設定角度位置データ（θ。）に対
するズレ量（八〇。−０２）分をＸ成分、Ｘ成分に分解
し、このＸ成分、Ｘ成分の値をズレ量（Δｙｏ　　ｙｚ
）に加味した値を計算し、ＲＡＭ（５２）に記憶する。

そしてその値を基にＸＹテーブル（２）をＸＹ移動きせ
る。

また、ＸＹテーブル（２）にθ回転を行わせる機構を設
けて前記スレ量（八〇。−〇、）を補正するようにして
も良い。

そして、次の装着ステーション（２２）で、プリント基
板（Ｐ）上の設定位置にチップ部品（Ｗ）が装着される
。

本発明を説明するため便宜上、以下の説明は同一のテー
プ送出装置（６）から次々とチップ部品四）を吸着する
ものとして進めていく。

前記テープ送出装置（６）から３番目以降のチップ部品
（Ｗ）の供給を受ける際、前記第１の認識ステーション
（１８）で認識してＲＡ　Ｍ　（５２）に記憶させた前
記ズレ量（八Ｙｏ　　ｙｌ、八〇。−０１）のうちＹ方
向のズレ量（八Ｙ、−Ｙ、）を予め補正してからチップ
部品（′ｗ）を吸着するようにする。即ち、１番目のチ
ップ部品（Ｗ）を保持した吸着ヘッド部（１４）がノズ
ル回転規制ステーション（１９）まで搬送きれて来た時
吸着ステーション（１７）に来る吸着ヘッド部り１４〉
を前記テープ送出方向に対し逆移動させて、吸着ノズル
（１３）の真下にチップ部品（Ｗ）のセンターが来るよ
うにする。つまり、Ｙ方向のスレ量（八Ｙ、−Ｙｌ）の
補正移動は第２図に示す通り、前記吸着ヘッド部け４）
が所定位置まで下降して来たらプッシャー駆動パルスモ
ータ（４７）が駆動され、その駆動によりブツシャ−（
４６）が吸着ヘッド部（１４）方向に移動されてベース
部（４２）に当接され、更に前記ズレ量（ΔＹｏ−Ｙ、
）だけ移動されて、前記吸着ヘッド部（１４）をバネ〈
４４〉の付勢力に抗しながら移動させることにより行わ
れる。

また、ズレ量（八Ｙ、−Ｙ、）を複数回（ｎ回）認識し
て、そのｎ回の平均を基にＹ補正を行うようにしても良
い。即ち、初めにｎ回のズレ量をＲＡ　Ｍ　（５２）に
記憶し、そのスレ量を基に計算装置で、その平均スレ量
を求め、前記ＲＡ　Ｍ　（５２）に記憶させ、ｎ＋１回
目から２ｎ回目までのチップ部品（Ｗ）の供給位置は、
前記平均ズレ量分だけ補正された位置となる。そして、
補正動作が伴ったｎ回分のチップ部品（りの供給が終了
したら再び次のｎ回分のズレ量を求め、その平均を算出
し、それ以降のチップ部品（Ｗ）の供給には、その新し
い平均スレ量を使用するようにしても良い。

尚、以上の説明に於いては便宜上、同じテープ送出装置
（６）よりチップ部品＜Ｗ）の供給を受けるとして説明
してきたが、実際の電子部品自動装着装置の動作通り、
複数種類のチップ部品（Ｗ）が夫々収納された複数個の
テープ送出装置（６）から順次チップ部品（Ｗ）が供給
される場合は、第８図に示す通り、各テープ送出装置（
６）別にズし量をＲＡＭ　（５２）に記憶する。そして
、ＣＰＵ（５１）内の認識回数カウンタにより同じテー
プ送出装置（６）をｎ回認識したら、そのｎ個のズレ量
の平均を計算装置により計算し、その平均ズレ量を基に
Ｙ補正を行うようにしても良い。

更に、各吸着ノズル（１３）のセンター位置及びズレ量
を認識する作業を装着動作自動運転開始前に各テープ送
出装置（６）毎に行っておき、運転開始後は、そのＲＡ
Ｍ（５２）内のデータに基づき補正するようにしても良
い。

（ト）発明の効果 以上の構成としたため、テープ送出装置のカムによる送
出駆動を制御してＹ補正を行った場合にカム曲線の途中
で止めなければならないために起る衝撃がなく、取出具
で部品センターを確実に吸着できるため吸着率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図及び第４図は本発明の一実施例である
電子部品自動装着装置を示す平面図及び側面図及び構成
回路図、第２図は吸着ヘッド部押出装置の側面図、第５
図は認識装置の原理図、第６図乃至第８図はＹ方向補正
動作を示すフローチャートを示す。 （１４）・・・吸着ヘッド部、　（４１）・・・吸若ヘ
ッド部押出装置、　（４６）・・・プツシ〜−（４７）
・・・ブツシャ−駆動パルスモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チップ部品供給装置により部品取り出し位置へ供
   給されたチップ状電子部品を取出ヘッド部の取出具で取
   り出し、その取り出し状態を認識装置で認識し、前記取
   出具と前記部品との位置ズレを補正してプリント基板へ
   装着していく電子部品自動装着装置に於いて、前記取出
   具のセンター位置データを記憶する記憶装置と、該記憶
   装置に記憶されたセンター位置データと前記認識装置に
   より認識された部品の認識位置データとを比較する比較
   装置と、該比較装置で比較された取出具センターと部品
   センターとのズレ量を計算する計算装置と、該ズレ量だ
   け前記取出ヘッド部を移動させる取出ヘッド部押出装置
   と、該取出ヘッド部押出装置をズレ量に合わせて前記取
   出具による取り出し前に駆動する制御装置とを設けたこ
   とを特徴とする電子部品自動装着装置。