JPH0365040B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、電子部品、とりわけリードレス小型
電子部品（いわゆるチツプ部品）を基板に装着し
て、電子回路を構成する装置に関する。

(ロ) 従来の技術 リードレス小型電子部品を基板に装着する手法
として様々なものが提案されているが、その中
に、真空吸引力をはたらかせた装着ヘツドで部品
を１個づつ拾い上げては接着剤ないしペースト状
半田を塗布した基板に押し付けて行くものがあ
る。この方式では、キャリアテープ、マガジン、
トイレ、パーツフイーダ等の供給手段から部品を
吸い上げる訳であるが、部品が傾いた状態で吸着
地点に到着したり、吸着の瞬間に機械の振動で部
品が躍り上がつたりすると、装着ヘツドが部品の
正規に側面（上面）でなく、これ以外の、面積比
較で言えば小面積の側面を吸い付けてしまうこと
があつた。この部品は、放置しておけばそのまま
の姿勢で基板に装着され、電子回路が正常に構成
されなくなる。かかる事態は度々生じるものでは
ないが、もし起きたとするとその基板全体を不良
品として扱わねばならない。殊に最近では１枚に
つき数十個以上もリードレス小型電子部品を搭載
する基板が多くなつており、このような基板をた
つた１個所の装着ミスで不良にしてしまうのは大
きな損失である。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 本発明は、電子部品を異常姿勢のまま装着する
ことのない電子部品装着装置を提供することを目
的とする。

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明では、吸着状態と非吸着状態を選択で
き、目標に向かつて進出、またそこから後退可能
な装着ヘツドを、装着ヘツド移動手段で複数の作
業ステーシヨンに順次移動させる。作業ステーシ
ヨンとしては、部品を吸着する吸着ステーシヨン
と、吸着した部品を基板に装着する装着ステーシ
ヨンを用意する他、吸着ステーシヨンから装着ス
テーシヨンまでの間には吸着ミス検出ステーシヨ
ンを置き、この吸着ミス検出ステーシヨンから吸
着ステーシヨンまでの間には放棄ステーシヨンを
置く。吸着ミス検出ステーシヨンには、装着ヘツ
ドに吸着された部品が、移動軌跡上で正規の側面
をもつて吸着されている場合と、それ以外の側面
をもつて吸着されている場合とでの光の遮り方の
違いにより、吸着ミスを検出する光学的姿勢判別
装置を配置する。

(ホ) 作業 吸着ステーシヨンに進入した装着ヘツドは進退
動作を与えられ、部品を吸着する。次いで装着ヘ
ツドは吸着ミス検出ステーシヨンに移動する。吸
着ミス検出ステーシヨンに進入した装着ヘツド
は、進退動作を伴うことなく光学的姿勢判別装置
に部品をさらす。正規の側面以外の側面をもつて
吸着された部品は光学的姿勢判別装置に吸着ミス
と判定され、放棄ステーシヨンで放棄される。

(ヘ) 実施例 図において、１は垂直軸まわりに回動するイン
デツクステーブルで、後述する装着ヘツドの移動
手段を構成するものである。第２図に見られるよ
うに、インデツクステーブル１は上部テーブル２
と下部テーブル３からなり、これらはいずれも垂
直なインデツクスシヤフト４に固定されている。
インデツクスシヤフト４は支持ビーム５の軸受部
６に垂下状態で支持され、ビーム上のインデツク
ス装置本体７に連結される。インデツクスシヤフ
ト４の内部は図示しない真空源に連通する吸気路
８となつている。さてインデツクステーブル１は
45°づつ歩進回動するものであり、周囲に８個所
の作業ステーシヨン…を配し、これに合わせ
て下部テーブル３から８本のアーム９を放射状に
突出させている。作業ステーシヨンのうち、は
吸着ステーシヨン、は吸着ミス検出ステーシヨ
ン、は装着ステーシヨン、は放射ステーシヨ
ンである。

アーム９は下部テーブル３の周面に垂直に取り
付けたスライダ１０に支持され、垂直方向に移動
可能である。スライダ１０は上部テーブル２との
間に張り渡したばね１１により、上部テーブル２
にねじ込んだストツパボルト１２に当るまで引き
上げられている。スライダ１０は外方に突出した
ローラ１３を有し、このローラ１３は、吸着ステ
ーシヨンにおいてタペツト１４の押圧作用を受
ける。同様のタペツトは装着ステーシヨンその
他必要な作業ステーシヨンに配置され、いずれも
カム作用で上下する。

アーム９は先端に装着ヘツド１５を支持する。
アーム９の降下により、装着ヘツド１５は進出
し、アーム９の上昇により、装着ヘツド１５は後
退する。装着ヘツド１５は中空であつて、上端部
にはホース１６を連結し、下端からは吸着ノズル
１７を突出させている。ノズル１７は装着ヘツド
１５に対しスライドできるようになつており、常
時はばね１８により突出位置に押されている。ホ
ース１６の他端は上部テーブル２に固定したバル
ブ１９に接続する。バルブ１９はホース２０によ
り吸気路８に連結しており、吸引力のON−OFF
作用を行うものである。バルブ１９の開閉操作は
先端にローラを有するレバー形アクチユエータ２
１によつて行う。すなわちアクチユエータ２１を
押し下げたときがバルブ開、そうでないときがバ
ルブ閉である。アクチユエータ２１の制御は、吸
着ステーシヨンにおいてはエアシリンダ２２に
よつて上下するカム２３により、装着ステーシヨ
ン及び放棄ステーシヨンにおいてはエアシリ
ンダ２４によつて上下するカム２５により、その
間のステーシヨン，と吸着ミス検出ステーシ
ヨンにおいては軸受部６に固定したカム２６に
より、行う。カム２６はエアシリンダ２２，２４
の支持部材を兼ね、またカム２３，２５は降下し
たときカム２６にほぼ連続する平面を構成するよ
うになつている。各バルブ１９がその属する装着
ヘツド１５に対し遅れ位置に配されているので、
カム２３，２５もその属するステーシヨンより偏
位した位置にある。

２７は吸着ステーシヨンに配された部品供給
用キヤリアテープである。キヤリアテープ２７
は、厚紙製基体に一定間隔で打ち抜いた透孔に扁
平な６面体状の部品２８を１個づつ落とし込み、
両面をプラスチツクフイルムで封じたものであ
り、上面側のフイルム２９のみ、吸着位置の直前
で剥がされて行く。他方装着ステーシヨンには
基板３０を載置したＸ―Ｙテーブル３１が配置さ
れ、また放棄ステーシヨンには部品回収箱３２
が配置される。３３は吸着ミス検出ステーシヨン
に配された光学的姿勢判別装置である。これは
フオトカプラにより構成され、その光路が装着ヘ
ツド１５の先端部空間（正確に言えばノズル１７
の先端部の空間であつて、吸着された部品２８が
位置を占めるところの空間）の移動軌跡にクロス
するよう配置される。実施例では、正常に吸着さ
れた部品２８の直下を横切る高さに置かれてい
る。

次に作用を説明する。第４図及び第５図は、特
定時点における吸着ステーシヨン、吸着ミス検
出ステーシヨン、装着ステーシヨン、放棄ス
テーシヨンでの装着ヘツド１５の拳動を示した
ものである。第２図は第４図に対応し、第３図は
第５図に対応する。第４図に示したのは、各装着
ヘツド１５が一つ手前の作業ステーシヨンから移
動し、停止したばかりの状態である。吸着ステー
シヨンでは、カム２３はまだ上昇状態にあり、
装着ヘツド１５は吸引を開始していない。ステー
シヨン，及び吸着ミス検出ステーシヨンに
位置する装着ヘツド１５はカム２６の作用により
バルブ１９が開状態になつていて、部品２８を吸
着保持している。吸着ミス検出ステーシヨンに
進入した装着ヘツド１５は、吸着した部品２８
を、進退動作を伴うことなく移動軌跡上で光学的
姿勢判別装置３３にさらす。部品２８が図のよう
に正常な姿勢、すなわち最大面積側面を上に向け
た姿勢で吸着されていれば、光学的姿勢判別装置
３３の光路に部品の影を落とすことがないので、
問題なしと判定される。装着ステーシヨンと放
棄ステーシヨンではカム２５が降下状態にあ
り、装着ヘツド１５は吸引力を働かせている。こ
の状態の次に、第５図の動作が生じる。すなわち
吸着ステーシヨンではタペツト１４によりスラ
イダ１０が押し下げられ、装着ヘツド１５のノズ
ル１７が部品２８に当る。当つた後カム２３が降
下し、ノズル１７の吸着を開始させる。装着ステ
ーシヨンでもスライダ１０が降下し、こちらで
は吸着した部品２８を基板３０に押し当てる。そ
の後カム２５が上昇し、部品２８の吸着を断つ。
部品２８の吸着を開始しあるいは終えた時点で吸
着ステーシヨンと装着ステーシヨンのスライ
ダ１０は上昇し、各装着ヘツド１５は次のステー
シヨンへの移動を開始する。吸着ミス検出ステー
シヨンからやつて来る装着ヘツド１５の吸着を
中断しないよう、カム２５はスライダ１０の上昇
後直ちに降下して待機しているものである。他方
カム２３は押していたアクチユエータ２１がカム
２６の下に移つた後上昇し、次のアクチユエータ
２１を待ち受ける。

次に、光学的姿勢判別装置３３が部品２８の吸
着ミスを発見したときの動作を第６図より説明す
る。部品２８が正規の側面以外の側面により、つ
まり最大面積側面以外の側面をもつて、立つたよ
うな状態で吸着されたまま、吸着ミス検出ステー
シヨンに進入した場合、その部品２８が光学的
姿勢判別装置３３の光路を遮ることになり、吸着
ミスとの判定が下される。この判定が下された装
着ヘツド１５は、次に装着ステーシヨンに移動
したとき降下動作を行わない。カム２５もこの装
着ヘツド１５が放棄ステーシヨンに移動するま
で降下状態を保ち、吸着を続行させている。放棄
ステーシヨンに移つた装着ヘツド１５は、後続
の装着ヘツド１５が基板３０への部品押しつけを
終えて吸着を断たれる時一緒に吸着を断たれ、部
品２８を回収箱３２に落とす。なお後続の装着ヘ
ツド１５までもが吸着ミスを起こしていた場合、
放棄ステーシヨンに滞留する間中装着ヘツド１
５の吸着は断たれないことになるが、この場合
は、滞留期間が終わつて移動を開始した際、アク
チユエータ２１がカム２５を離れた時点で吸着解
除となつて部品２８を回収箱３２に落とすもので
ある。

なおリードレス電子部品には寸法の異なるもの
が数多くあり、厚さもまちまちであるが、同一基
板に何種類もの部品を装着する場合には、種類に
応じて光学的姿勢判別装置３３の支持水準を変え
るようにしておけば良い。

(ト) 発明の効果 本発明によれば、正規の姿勢以外で吸着した部
品は光学的姿勢判別装置で検出し、装着に至らし
めないので、誤つた姿勢のまま装着することによ
る基板不良を皆無にすることができる。また装着
ヘツドの先端部空間の移動軌跡に光学的姿勢判別
装置の光路をクロスさせて部品姿勢を監視するも
のであつて、物理的な力を加えて部品姿勢を調べ
る訳ではないから、不所望な場所でとり落とすよ
うなことがなく、確実に放棄ステーシヨンで捨て
ることができる。装着ヘツドに物理的な力が加わ
らないので装着ヘツドを傷めることもない。更
に、吸着ミス検出ステーシヨンに進入した装着ヘ
ツドは、進退動作を伴うことなく部品を光学的姿
勢判別装置にさらすから、部品が不安定な姿勢で
吸着されていたとしても落下の危険がない。また
進行動作に消費する時間のため判別処理時間が侵
食されることもなく、吸着ミス検出ステーシヨン
における停留時間の大部分を判別処理に充当する
ことができる。逆に言えば、判別処理には一定の
時間をかけざるを得ないものとして、その前後の
装着ヘツドの進退時間はカツトできるから、吸着
ミス検出ステーシヨンでの検査作業が全体の作業
タクトを遅延させるといつた事情を防ぐことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明装置に一実施例を示し、第１図はイ
ンデツクステーブルの上面図、第２図及び第３図
は吸着ステーシヨンにおける異なる動作状態を
示す部分垂直断面図である。第４図ないし第６図
は動作説明図にして、第４図及び第５図は同一時
点における各ステーシヨンでの動作を並列的に示
したもの、第６図は吸着ミスを起こした場合の各
ステーシヨンでの動作を順を追つて示したもので
ある。 １５……装着ヘツド、１……インデツクステー
ブル（装着ヘツド移動手段）、２８……部品、３
０……基板、……吸着ステーシヨン、……装
着ステーシヨン、……吸着ミス検出ステーシヨ
ン、……放棄ステーシヨン、３３……光学的姿
勢判別装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸着状態と非吸着状態を選択でき、目標に向
   かつて進出、またそこから後退可能な装着ヘツド
   と、この装着ヘツドを複数の作業ステーシヨンに
   順次移動させる装着ヘツド移動手段とを備え、吸
   着ステーシヨンに進出した装着ヘツドに進退動作
   を与えて部品を吸着し、装着ステーシヨンで再び
   装着ヘツドに進退動作を与えて、吸着した部品を
   基板に装着するものにおいて、 進入した装着ヘツドに進退動作を生じさせない
   吸着ミス検出ステーシヨンを、吸着ステーシヨン
   から装着ステーシヨンまでの間に置き、この吸着
   ミス検出ステーシヨンには、装着ヘツドに吸着さ
   れた部分が、移動軌跡上で正規の側面をもつて吸
   着されている場合と、それ以外の側面をもつて吸
   着されている場合とでの光の遮り方の違いによ
   り、吸着ミスを検出する光学的姿勢判別装置を配
   置すると共に、 吸着ミス検出ステーシヨンから吸着ステーシヨ
   ンまでの間には、吸着ミスの発見された部品を放
   棄する放棄ステーシヨンを設けたことを特徴とす
   る電子部品装着装置。