JPH0236599A - 電子部品実装方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品の実装システムに係り、電子部品の位
置ずれをカメラにより一括認識し、その補正を行ったう
えで基板に実装するようにしたものである。

（従来の技術） 従来、電子部品実装装置として、第５図及び第６図に示
すように、トレイ１００等の電子部品の供給ユニットが
置かれた電子部品Ｐの供給部１０１と、基ｔｆｆＥ１０
１）位置決め部１０３の間に、電子部品Ｐの位置ずれ補
正ステージ１０６を設け、移送ヘッドのノズル１０４に
よりトレイポケット１０５内の電子部品Ｐをこの補正ス
テージ１０６に移送し、ここで位置補正用チャック１０
７を電子部品Ｐのコーナーに押し当てることにより、電
子部品ＰのＸＹθ方向の位置ずれを機械的に矯正したう
えで、再度ノズル１０４によりティクアップして基板１
０２に移送搭載するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来装置は、チャック１０７とその駆
動装置を必要とするため装置が複雑化し、またチャック
１０７を電子部品Ｐに押し当てて位置ずれの矯正を行う
ものであるため、電子部品Ｐを痛めやすい問題があった
。

したがって本発明は、簡単なシステムにより、電子部品
のＸＹθ方向の位置ずれの補正を行って基板に実装する
ことができる手段を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために本発明は、電子部品の供給部と、基板の位置
決め部と、外観認識ステージと、この外観認識ステージ
において電子部品を観察するカメラと、ＸＹ方向移動装
置により駆動されて供給部の電子部品を認識ステージに
移送し、またこの外観認識ステージから位置決め部の基
板に移送搭載する移送ヘッドとから電子部品実装装置を
構成している。そして外観認識ステージに移送された電
子部品のＸＹθ方向の位置ずれを上記カメラにより検出
して、上記移送ヘッドのノズルをこの電子部品のセンタ
ーに着地させることによりＸＹ力方向位置ずれを補正す
るとともに、ノズルのθ方向駆動装置を駆動してθ方向
の位置ずれを補正したうえで、位置決め部の基板に移送
搭載するようにしたものである。

（作用） 上記構成において、電子部品の供給部から外観認識ステ
ージに移送された電子部品のＸＹθ方向の位置ずれをカ
メラにより検出し、その検出結果により、ＸＹ方向移動
装置を駆動してノズルを電子部品のセンターに着地させ
てティクアップすることにより、電子部品のＸＹ力方向
位置ずれを補正し、またノズルのθ方向駆動装置を駆動
してθ方向の補正を行ったうえで、基板に搭載する。

（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の詳細な説明を行う。

第１図は電子部品実装装置を示すものであって、１はテ
ーブルであり、その上部両側部に。

マガジン２から成る第１の電子部品Ｐの供給部３と、テ
ープユニット４から成る第２の電子部品の供給部５が配
設されており、再供給部３゜５の間に、クランプ手段か
ら成る基板６の位置決め部７が設けられている。後述す
るように、このように位置決め部７を挟んでその両側部
に、マガジン２とテープユニット４のように異種若しく
は同種の供給部を配設することにより、様々の態様で基
板６に電子部品を有利に実装することができる。８は基
板６を位置決め部７に搬入し、またこれから搬出するコ
ンベヤ、９はマガジン２に装備された電子部品の収納用
トレイである。

１２はテーブル１の側部に立設された本体ボックスであ
って、その上部にＸＹ方向移動装置１３．１４が配設さ
れている。１５．１６はその駆動用モータである。１７
はＸ方向移動装置１３の下面に装着されたカメラ１８の
装着部、１９はこの装着部１７に連設された第１の移送
ヘッド、２０はそのノズル、２１は装着部１７の側部に
取り付けられたＬＥＤ面発光体から成る光源である。２
２はモータ２２ａ、ベルト２２ｂから成るθ方向駆動装
置であって、ノズル２０を軸心を中心に回転させること
により、ノズル２０の下端部に吸着された電子部品のθ
方向の補正を行う、３０は供給部３と位置決め部７の間
に設けられた電子部品の外観認識ステージ、２６はトレ
イ９の電子部品をこの外観認識ステージ３０へ移送する
第２の移送ヘッド、２７．２８はその駆動用モータとけ
ん引用ワイヤである。

第２図は外観認識ステージ３０の詳細を示すものであっ
て、電子部品Ｐが載置されるガラス板のような透光性の
ステージ板３１の下方に反射板３２が斜設されており、
その側方にカメラ３３が配設されている。３４はステー
ジ板３１の直下に配設された透光板であって、両板３１
゜３４の間には空間部３５が確保されている。またステ
ージ板３１の中央部には吸気孔３６が形成されており、
空間部３５に接続されたパイプ３７から図示しないポン
プなどにより空気を吸入することにより、負圧によって
電子部品Ｐをステージ板３１上に固定する。３８は吸気
孔３６の周囲に設けられた弾性材から成る着座部である
。上記光源２１がステージ３０の上方に移動して下方に
光を照射することにより、電子部品Ｐをシルエットとし
てカメラ３３で観察し、電子部品ＰのＸＹθ方向の位置
ずれを検出する。

本装置は上記のような構成より成り、次に実装作業の説
明を行う。

まずＸＹ方向移動装置１３．１４を駆動してカメラ１８
を基板６の上方に移送し、このカメラ１８により基板６
に印刷された印刷パターンを観察して、そのＸＹθ方向
の位置ずれを検出する。第４図はその検出方法を示すも
のであって、６は上記基板、６”は基準となるマスター
基板である。Ａ、Ｂ、Ａ″　Ｂ　＋は各基板６゜６′の
基準点であって、基準点Ａ、Ａ’のずれから基板６の印
刷パターンのＸＹ力方向位置すれ量△ｘ　２　＋　△ｙ
２を検出し、また各点を結ぶ線１．ｌ’からθ方向の位
置ずれ量θ２を検出する。

次に、ＸＹ方向移動装置１３．１４を駆動し、第１の移
送ヘッド１９のノズル２０により第２の供給部５のテー
プユニット４の先端部の電子部品Ｐをティクアップして
基板６に実装する。

一般にこの種テープユニットには大量消費型の電子部品
が封入されており、したがってこのテープユニット４の
電子部品Ｐの実装は、第１の移送ヘッド１９が供給部５
と基板６の間を往復動することにより高速にて行われる
。その間、第２の移送ヘッド２６は、一般に少量消費型
の電子部品が収納されたトレイ９の電子部品Ｐを外観認
識ステージ３０に移送し、カメラ３３によりこの電子部
品ＰのＸＹθ方向の位置ずれを認識しておく。第３図は
その様子を示すものであって、Ｐは認識ステージ３０上
に置かれた現実の電子部品、Ｐ゛は理想の電子部品の位
置、０．０°はそれぞれのセンターであり、図示するよ
うに電子部品ＰはＸＹθ方向に、△ｘ１゜△ｙ１．θ１
の位置ずれを生じている。

次にカメラ３３の観察結果に基いて、ＸＹ方向移動装置
１３．１４を駆動して、ノズル２０を位置ずれした電子
部品Ｐのセンター〇に着地させてティクアップすること
により　（第３図ノズル符号２０参照）、位置ずれ△ｘ
１．△ｙ１を補正する。なおノズルが、箱型の吸着部を
備えたグイコレット式ノズルの場合は、θ１も同時に補
正して吸着部を電子部品に着地させれば、第３図鎖線に
示すように吸着部５０の四辺を電子部品Ｐの四辺に完全
に合致させて着地させることができる。

次にノズル２０により認識ステージ３０の電子部品Ｐを
ティクアップして基板６に移送する途中において、モー
タ２２ａを駆動してノズル２０を軸心線を中心に回転さ
せることにより、上記θ１及びθ２の補正を行い、更に
上記基板６の印刷パターンの位置ずれ△ｘ２．△ｙ２を
補正するようＸＹ方向移動装置１３．１４を駆動して、
電子部品Ｐを基板６に実装する。このようにこの手段に
よれば、外観認識ステージ３０において電子部品Ｐの位
置ずれをカメラ３３により一括認識し、位置ずれ補正手
段としての上記各装置１３．１４．２２のモータ１５，
１６．２２ａを駆動することにより、電子部品ＰのＸＹ
θ方向の位置ずれの補正を簡単に行うことができる。な
お各モータ１５．１６．２２ａ等の制御は、図示しない
コンピュータのような制御装置により行われる。

上述した実装態様は、消費量が多い電子部品が装備され
ることが多いテープユニット４の電子部品は、第１の移
送ヘッド１９の供給部５と基板６間の高速往復動により
高速実装し、消費量が少い電子部品が装備されることが
多いトレイ９の電子部品は、第２の移送ヘッド２６と第
１のヘッド１９により、低速にて基板６に実装する場合
を説明したものであるが、本装置のように基板６の位置
決め部７の両側方に、トレイとテープユニットのように
異種の供給部３．５を配設し、かつ２個の移送ヘッド１
９．２６を装備すれば、更に様々な態様で電子部品を実
装することができる。すなわち例えば、第１の移送ヘッ
ド１９により、供給部５のテープユニット４の電子部品
を認識ステージ３０に移送して上述したようにカメラ３
３によりＸＹθ方向の位置ずれを認識し、次にこの移送
ヘッド１９のノズル２０をステージ３０上の電子部品の
センターに着地させることによりＸＹ力方向位置ずれを
補正し、更に移送へラド１９でステージ３０上から電子
部品をティクアップして基板６に移送する途中でθ方向
の補正を行って、基板６に搭載することもできる。した
がってこの場合、他方の移送ヘッド２６は完全に休止し
ている。

また、２つの供給部３，５のうち、何れか一方の供給部
の電子部品が品切れになったときには、その供給部から
の電子部品は中止してトレイやテープユニットを交換す
るなどして電子部品の補給を行い、その間は他方の供給
部からのみ電子部品を供給してもよく、かくすれば装置
の運転を停止させずに、連続運転しながら実装作業を続
行することができる。また本装置のように、基板の位置
決め部を挾んで複数の供給部と複数の移送ヘッドを装備
することにより、供給部から基板に電子部品を移送する
のに要する移送ヘッドのストロークを短くして、作業性
よく実装を行うことができる。また本装置は種々の設計
変更が可能であって、例えば第１及び第２の供給部には
、共に同テープユニット若しくはトレイを配設するなど
して同一の供給ユニットを装備させてもよく、かくすれ
ば一方の供給部の電子部品が品切れしたときは、他方の
供給部から電子部品を供給しながら、より有利に装置の
連続運転を行うことができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、電子部品の外観認識ステ
ージを設け１．カメラにより認識ステージの電子部品の
位置ずれを検出して、移送ヘッドのノズルを電子部品の
センターに着地させることによりＸＹ力方向位置ずれを
補正するとともに、ノズルのθ方向駆動装置を駆動して
θ方向の位置ずれを補正したうえで、位置決め部の基板
に移送搭載するようにしているので、電子部品の位置ず
れをカメラにより一括認識して、簡単にその補正を行っ
て基板に実装することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は電子
部品実装装置の斜視図、第２図は外観認識ステージの断
面図、第３図、第４図は観察中の平面図、第５図、第６
図は従来装置の側面図及び平面図である。 ３．５・・・電子部品の供給部 ６・・・基板 ７・・・位置決め部 １３．１４・・・ＸＹ方向移動装置 １９・・・移送ヘッド ２０・・・ノズル ２２・・・θ方向駆動装置 ３０・・・外観認識ステージ ３３・・・カメラ Ｐ・・・電子部品 ○・・・電子部品のセンター 代理人の！（名ブｌ二甲±　７　　野　重　孝ほか１名
第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子部品の供給部と、基板の位置決め部と、外観認識
   ステージと、この外観認識ステージにおいて電子部品を
   観察するカメラと、ＸＹ方向移動装置により駆動されて
   供給部の電子部品を外観認識ステージに移送し、またこ
   の外観認識ステージから上記位置決め部の基板に移送搭
   載する移送ヘッドとを備え、上記外観認識ステージに移
   送された電子部品のＸＹθ方向の位置ずれを上記カメラ
   により検出して、上記移送ヘッドのノズルをこの電子部
   品のセンターに着地させることによりＸＹ方向の位置ず
   れを補正するとともに、ノズルのθ方向駆動装置を駆動
   してθ方向の位置ずれを補正したうえで、上記位置決め
   部の基板に移送搭載するようにしたことを特徴とする電
   子部品の実装システム。