JPH04188700A - 電子部品装着装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ノズルにより電子部品を吸着し、吸着した電
子部品を電子回路基板に装着するのに用いる電子部品装
着装置に関する。

（従来の技術） 電子部品装着装置に対しては、高速化と、装着の高精度
化の両方の要求か高まっている。しかし、高速化に伴い
ノズルに吸着された部品の位置を認識するのが、大変困
難になってきた。そこで、より高速で、かつ正確に位置
の認識を可能とするための方法が求められるようになっ
てきた。

高速化を追求した従来技術としては、特公平１−５９７
５８号公報に開示されている技術（第８図）がある。こ
れはインデックス回転を行うと共に、作業域に部品吸着
部と部品装着部を有する主ホルダと、主ホルダに対し回
動可能で、かつ複数種の吸着ノズルを保持収納した複数
個の副ホルダと、電子部品を装着したノズルか、部品装
着部から部品吸着部に移動する途中に、次に吸着する電
子部品と適合した吸着ノズルを決定するセｌノクタを備
えることにより、高速化をはかろうとしだものである。

また、高精度化を追求した従来技術としては、特開昭６
３−１．２９６９７号公報に開示されている技術がある
。それは第７図に示すように、吸着ノズル２０の周りを
取り囲むように、楔形の反射ブロック２３を対向するよ
うに設（」、その楔形の反射ブロック２３の平面の反射
面２５により、照明装置２４からの光を反射させ、矩形
の半透明板２２を照らすことにより、吸着された電子部
品２１の背景を明るくさせ、電子部品２１のシルエット
を、部品認識用カメラ２６で鮮明に認識するようにした
ものである。この様に、従来の技術はノズルの周りに間
接照明系を設けることにより、高精度化をはかろうとし
たものである。

（発明が解決しようとする課題） 装着の高速化をはかるためには、部品装着と次の部品装
着との間の時間を短縮しなｉＪればならない。そのため
には、ロータリヘッドの回転半径を小さくする必要があ
り、それにつれて、ノズルヘッドの小型化か不可欠とな
る。一方、多品種の部品に対応するため、ノズルヘッド
には複数種のノズルを保持する必要がある。すると、必
然的に１つのノズルヘッド内における各ノズルの間隔は
せまくなる。そのため、部品の位置を認識する際に、部
品を吸着したノズル以外のノズルのシルエットが、吸着
された電子部品の一部に重なってし、まったような場合
、欠陥部品と認識し、たり画像処理に必要なデータを十
分に得ることができなかったりして、正確に電子部品の
位置や形状の認識ができなくなる、という問題が生じる
。

また、従来ある技術は、ノズルの周りに楔形の反射ブロ
ック、矩形の半透明板等の間接照明系を有することによ
り高精度化ははかれたが、それらを設けたことにより、
ノズルヘッドの小型化が不可能になり、また、その重量
骨ノズルヘッドが重くなり、高速化を妨げる原因となっ
ていた。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記したような技術的課題を解決するために、本発明は
、ノズルと対向する位置にノズルが出没可能な孔を有し
、かつ電子部品と対向する面か反射部を形成している第
１の反射板を一端に設け、ノズルの部品吸着面に第２の
反射板を設けたノズルヘッドからなる、電子部品供給装
置を提供するものである。

また、吸着された電子部品に、直接光か照射されないよ
うに配置され、かつ第１及び第２の反射板を下方より照
射する照明装置と、吸着された電子部品と対向し、かつ
第１及び第２の反射板により反射された光を受光可能な
位置に配置した受光装置からなる、電子部品供給装置を
提供するものである。

さらに本発明は、複数のノズルの内、最も径の大きいノ
ズルが出没可能な孔を一つ形成し、かつ電子部品と対向
する面が反射部を形成している反射板を一端に設けたノ
ズルヘットからなる、電子部品供給装置を提供するもの
である。

また、吸着された電子部品に、直接光が照射されないよ
うに配置され、かつ反射板を下方より照射する照明装置
と、吸着された電子部品と対向し、かつ反射板により反
射された光を受光可能な位置に配置した受光装置からな
る、電子部品供給装置を提供するものである。

（作用） 本発明は上記構成により、直接ノズルへ・ソドに装着さ
れている間接照明系か、反射板のみとなるため、電子部
品の装着を高速化するために必要であるノズルヘッドの
小型化・軽量化がはかれる。

また、反射板を照明装置で照射することにより、吸着さ
れた電子部品の背景が明るくなるため、電子部品の認識
を精度良く行えるようになり、従って部品装着の高精度
化がはかれる。

（実施例） 以下、本発明第１の実施例を第１図、第２図（ａ）、第
２図（ｂ）、及び第３図の図面を参照しながら説明する
。

第１図は、高速型電子部品装着装置の概略図を示すもの
である。■は、複数種類のテープフィーダｌａ、ｌｂ・
・・・・・１ｆを備えたＸ−Ｙ方向に移動可能なフィー
ダテーブル（図示しない）を有した吸着部であり、■は
、照明装置と、受光装置を備えた部品認識装置６を有し
た認識部、■は、プリント基板７に電子部品を装着する
装着部である。

図中には示さないか、認識部■から装着部■へ移動する
間に、吸着された電子部品のズレを修正する修正部があ
り、また、装着部■から吸着部Ｉへ移動する間に、次に
吸着する電子部品に適合するノズルを選択し、かつ交換
する選択部かある。２は、下方に複数のノズルヘッド３
・・・を備え、かつこれらノズルヘッド３・・・を、吸
着部Ｉから認識部。

■、装着部■へと順次回動させるロータリへ・ソドであ
る。

第２図（ｂ）は、本発明第１−の実施例におけるノズル
ヘッド３の断面図（第２図（ａ）のＡ−Ａ−線における
断面図を矢印方向から見た図）と、受光装置１１との位
置関係を示したものである。ノズルヘッド３は、これを
貫通する形で複数のノズル４・・・を同一円周上に保持
収納している。複数のノズル４・・・は各々単独に所定
量上下動か可能である。図示しないが複数のノズル４・
・・は、電子部品５を吸着していないときは常時上昇位
置に圧縮コイルばねにより押上られており、吸着部１１
装着部■には、カムにより上下動するプッシャーが設け
られており、電子部品５を吸着しているノズル４を下降
させている。ノズルヘッド３の一端には、ノズルと対向
する位置にノズルが出没可能な円柱形の孔を有し、かつ
電子部品と対向する面が反射部を形成している第１の反
射板８を備えており、複数のノズル４・・・の各々の吸
着面には、第１の反射板８と同じ素材でできた第２の反
射板９とを備えている。第１及び第２の反射板８・９は
、薄板状の半透明で乳白色のアクリル板に類するもので
できている。また、吸着された電子部品５を直接照射し
ないように、かつ第１及び第２の反射板８・９を照射す
る位置に配置された照明装置１０と、第１及び第２の反
射板８・９により反射された光を受光可能な位置に配置
された受光装置１１とを備えた構成となっている。

次に、゛上記構成の装置の動作の概要を説明する。

複数種類のテープフィーダ１ａ、１ｂ・・・・・・１ｆ
がフィーダテーブル上に配置されており、かつこのフィ
ーダテーブルがＸ方向に移動することにより、必要な電
子部品５　（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、電子部品５が
回動した軌跡を示す）を有するテープフィーダを、所定
の部品吸着位置に位置させる。また、この電子部品を吸
着する所定のノズル４　（４ａ　％　４　ｂ　％　４　
Ｃ％　４　ｄは、ノズル４が回動した軌跡を示す）を、
この部品吸着位置の上方に移動させる。次に、ノズル４
は所定量下降し、電子部品５を吸着し再び上昇する。こ
の吸着部Ｉから装着部■まては、電子部品を吸着したノ
ズル４は、一定量ノズルヘッド３の一端より突出した状
態のままである。次に、ノズル４に吸着された電子部品
５は、複数のノズルヘッドを備えた円盤型のロータリヘ
ッド２の回転により、認識部■へと移される。ここでは
、部品認識装置６の上方へと移動してきた電子部品５ａ
のズレを認識し、その後修正部に移動する。すなわち、
第２図（ｂ）に示すように、ノズルヘッド３を下方から
照明装置１０で照射し、その状態を、受光装置１１を通
して部品認識装置６に入力する。第３図は、ノズルが電
子部品を吸着している状態を下方から見た図である。こ
の図を見ると、吸着された電子部品１２の一部が隣に位
置している電子部品を吸着していないノズル１３ａに重
なった状態となっている。このような状態だと電子部品
を欠陥部品と誤認したり、画像処理に必要なデータか十
分得られなかったりするが、ノズルヘッドの一端に第１
の反射板、ノズルの吸着面に第２の反射板を設けること
により、欠陥部品との誤認を無くしたり画像処理に必要
なデータを十分得られるようになるので、電子部品の正
確な位置や形状の認識が可能となった。結果、電子部品
５ａのズレを正確に認識することが可能である。部品認
識装置６において認識した電子部品５ａのズレは、次の
修正部において、部品認識装置６において得られた結果
に基づいて修正される。たたし、ここで修正できるもの
はノズル３の回転によって修正できるものに限られる。

ノズル３の回転のみては修正できないズレは、プリント
基板７のＸ−Ｙ方向の移動と、ノズル３の回転の両方に
より修正される。修正を終えた電子部品５Ｃは、Ｘ−Ｙ
方向の移動か可能なＸ−Ｙテーブルに載置されたプリン
ト基板７に装着されるべく、装着部■へと移動する。装
着部■ては、プリント基板７における電子部品５ｄの所
定の装着位置を、Ｘ−Ｙテーブルの移動により電子部品
５ｄの下方に位置させる。ここで電子部品５ｄを吸着し
たノズル４ｄは所定量下降し、電子部品５ｄをプリント
基板７に装着させた後、元の位置に戻る。電子部品５ｄ
を装着し終わったノズルヘット３は、次の選択部へと移
り、内部に保持収納されている複数種のノズルの中から
、次に吸着する電子部品に適合したノズルに交換され、
再び吸着部Ｉ　−・と戻る。ここまでの行程を、高速で
、かつ正確に繰り返し行いなから、電子部品５をプリン
ト基板７に装着していく。

本発明は、第１図に示したような高速型電子部品装着装
置に限られるものではない。

次に、本発明第２の実施例として、第４図に示した電子
部品装着装置を参照しながら説明する。

本発明は、このような電子部品装着装置に関しても使用
することが可能である。■は、複数種類のテープフィー
ダを備え、Ｘ方向及び図面に対して垂直方向に移動可能
なフィーダテーブル（図示しない）を有した吸着部であ
り、■は、照明装置３５と、受光装置３６を備えた部品
認識装置とを有した認識部、■は、Ｘ−Ｙ方向に移動可
能なＸ−Ｙテーブル３８を備えた装着部である。３１は
、複数種類のノズル３３・・・を保持収納したノズルヘ
ッド３２を備えた、Ｘ方向に移動可能で、かつ電子部品
３４　（３４ａ、　　３４　ｂは、電子部品３４の移動
の軌跡を示す）を吸着したノズル３３を回転させること
により、電子部品３４のズレを修正する機能を有したス
ライドベースである。ノズルヘッド３２は、これを貫通
する形で複数のノズル３３・・・を同一円周上に保持収
納している。複数のノズル３３・・・は各々単独に所定
量上下動が可能である。図示しないが複数のノズル３３
・・・は、電子部品５を吸着していないときは常時上昇
位置に圧縮コイルばねにより押上られており、吸着部■
、装着部■には、カムにより上下動するプッシャーか設
けられており、電子部品を吸着しているノズル３３を下
降させている。ノズルヘット３２の一端には、ノズルと
対向する位置にノズルか出没可能な円柱形の孔を有し、
かつ電子部品と対向する面か反射部を形成している第１
の反射板３９を備えており、複数のノズル３３・の各々
の吸着面には、本発明第１の実施例と同様の第２の反射
板４０とを備えている。スライドベース３１の一端に、
第３の反射板４１を設けることは可能であるか、照明装
置３５の配置によっては、設ける必要は無い。

これより、上記構成の装置の動作の概要を説明する。

Ｘ方向に稼動するスライドベース３１に取り付けられた
ノズルヘット３２に、複数種保持収納されている内で、
吸着すべき電子部品に適合したノズル３３を、ノズルヘ
ット３２より突出させる。

一方、所定のテープフィーダを部品吸着位置に位置させ
る。そして、この電子部品３４を吸着する所定のノズル
３３を、この部品吸着位置の上方に移動させる。次に、
ノズル３３は所定量下降し、電子部品３４を吸着し再び
上昇する。次に、ノズル３３に吸着された電子部品３４
は、スライドベース３１のＸ方向の移動により、認識部
Ｖに移動する。ここでは、部品認識装置の上方へと移動
してきた電子部品３４ａのズレを認識し、その後修正部
に移動する。すなわち、ノズルヘッド３２を下方より照
明装置３５て照射し、その状態を、受光装置３６を通し
て部品認識装置に入力する。認識部■における各装置は
、ノズルヘッド３２とノズル３３のＸ方向の移動の妨げ
とならない位置に配置されている。部品認識装置におい
て認識した電子部品３４ａのズレは、認識部■から装着
部■へ移動する間に、スライドベース３１に有されてい
る修正機能で修正される。ただし、スライドベース３１
の有する機能は、ノズルを回転することに対する修正機
能だけのため、本発明第１の実施例と同様に、Ｘ−Ｙテ
ーブル３８の移動による修正も必要となってくる。修正
を終えた電子部品３４ｂは、スライドベース３１により
、Ｘ−Ｙ方向の移動が可能なＸ−Ｙテーブル３８に載置
されたプリント基板３７に装着されるへく、装着部■へ
と移動する。装着部■ては、プリント基板３７における
電子部品３４ｂの所定の装着位置を、Ｘ−Ｙテーブル３
８の移動により電子部品３４ｂの下方に位置させる。こ
こで、電子部品３４ｂを吸着したノズル３３は所定量下
降し、電子部品３４ｂをプリント基板３７に装着させた
後、元の位置に戻る。電子部品３４ｂを装着し終わった
ノズルヘット３２は、吸着部■に戻る過程で、次に吸着
する電子部品３４に適合するノズルに交換される。

交換されたノズルは、吸着部■において電子部品３４を
吸着し、同様の動きを繰り返し行いながら、電子部品３
４をプリント基板３７に装着していく。

また、本発明第３の実施例として、第５図（ａ）に示し
た電子部品装着装置を参照しながら説明する。本発明は
、このような円盤状のノズルヘッド４５に、同一円周上
に多数のノズルを設けた電子部品装着装置に対しても使
用することが可能である。■、■、■は、本発明の第１
の実施例と同様の構成をした吸着部、認識部、装着部で
あり、修正部も同様の構成で設けられている。本発明の
第１の実施例との相違点は、選択部を備えていないとい
う点と、複数のノズルヘッドを有するロータリーヘッド
の変わりに、大型で円盤状のノズルヘッド４５を備えて
いるという点である。ノズルヘッド４５は、これを貫通
する形で複数のノズルを同一円周上に保持収納している
。複数のノズルは各々単独に所定量上下動が可能である
。図示しないが複数のノズルは、電子部品を吸着してい
ないときは常時上昇位置に圧縮コイルばねにより押上ら
れており、吸着部■、装着部■には、カムにより上下動
するプッシャーが設けられており、電子部品を吸着して
いるノズルを下降させている。ノズルヘッド４５の一端
には、ノズルと対向する位置にノズルが出没可能な円柱
形の孔を有し、かつ電子部品と対向する面が反射部を形
成している第１の反射板を備えており、複数のノズルの
各々の吸着面には、本発明第１の実施例と同様の第２の
反射板を設けている。

次に、上記構成の装置の動作の概要を説明する。

複数種類のテープフィーダーかフィーダテーブル上に配
置されており、かつこのフィーダテーブルがＸ−Ｙ方向
に移動することにより、必要な電子部品を有するテープ
フィーダーを、所定の部品吸着位置に位置させる。また
、この電子部品を吸着する所定のノズルを、この部品吸
着位置の上方に移動させる。次に、ノズルは所定量下降
し、電子部品を吸着し再び上昇する。この吸着部■から
装着部■までは、電子部品を吸着したノズルは、一定量
他のノズルより下降した状態のままである。

次に、ノズルに吸着された電子部品は、ノズルヘッド４
５の回転により認識部■へと移される。ここでは、部品
認識装置の上方へと移動してきた電子部品はズレを認識
し、その後修正部に移動する。

すなわち、ノズルヘット４５を下方から照明装置で照射
し、その状態を受光装置を通して部品認識装置に入力す
る。認識部■において認識した電子部品のズレは、次の
修正部において修正される。

ただし、ここで修正できるものは、ノズルの回転によっ
て修正できるものに限られる。ノズルの回転のみでは修
正できないズレは、プリント基板のＸ−Ｙ方向の移動と
、ノズルの回転の両方により修正される。修正を終えた
電子部品は、Ｘ−）′方向の移動が可能なＸ−Ｙテーブ
ルに載置されたフリント基板に装着されるへく、装着部
■へと移動する。装着部■てはプリント基板における電
子部品の所定の装着位置を、Ｘ−Ｙテーブルの移動によ
り電子部品の下方に位置させる。ここで、電子部品を吸
着したノズルは所定量下降し、電子部品をプリント基板
に装着させた後、元の位置に戻る。

装着部■においで装着を終えたノズルは、再び吸着部■
へと戻る。ここまでの流れを繰り返し行い、電子部品を
プリント基板に装着していく。

次に、本発明第４の実施例として、第６図に示したノズ
ルヘットを参照しながら説明する。本実施例は本発明第
１の実施例における、第２の反射板か無い場合の例とし
てあげたものである。円筒状のノズルヘッド５０内に、
複数種のノズル５１ａ、５１．ｂ、５１ｃ、５１．ｄを
同一円周上に配置してノズルヘット５０に保持させ、ノ
ズルへ２．ト５０自体か回転するのではなく、ノズルｌ
ペット５０内て、ノズル５１ａ、５１ｂ、５１．ｃ、５
１ｄか配置された状態を保ったまま回転するような構造
にすると、保持されているノズル５１ａ、５１ｂ、５１
ｃ、５Ｌｄのうち、最も径の大きいノズル（第６図上で
は５１ａ）か出没可能な円柱形５）孔を例えば１つ設け
、かつ電子部品と対向する面が反射部を形成している反
射板５３をノズルへ・・・ト５０の一端に設けることて
、本発明第１の実施例における第２の反射板は必要なく
なる。

ノズルヘットの一端に設けられた反射板の孔は、以上の
実施例では円柱形として説明してきたか、孔の形状はこ
れに限るものではない。

［発明の効果］ 本発明によれは、直接ノズルヘットか有している間接照
明系か、反射板のみであるので、従来のノズル／ペッド
より小型化することと、軽量化することか可能となり、
結果、高速化かはかれる。

また、本発明によれば、電子部品のズレを正確に認識す
ることか可能となる。その結果、電子部品の装着の高精
度化かはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高速型電子部品装着装置の概略図、第２図（ａ
）は本発明第１の実施例のノズルヘッドの部品吸着時の
斜視図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ−Ａ　−線に
おける断面を矢印方向から見た図と、受光装置１１との
位置関係を示した図、第３図は本発明第１の実施例のノ
ズルか部品を吸着している状態を下方より見た図、第４
図は本発明第２の実施例を示した概略図、第５図（ａ）
は本発明第３の実施例のノズルホルダの一部断面図と、
認識部との関係を示しまた概略図、第５図（ｂ）は第５
図（ａ）における円盤状のノズルヘットを上方からみた
図、第６図は本発明第４の実施例を示した図、第７図は
従来用いられていた部品装着装置の吸着ノズルと間接照
明系と照明装置の関係を示す正面図、第８図は従来用い
られていたロータリ式電子部品装着装置の構成を示す概
略図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品供給部より供給された電子部品を吸着するた
   めの所定位置に配置された複数のノズルを、選択的に出
   没自在に保持収納するノズルヘッドを備えた電子部品装
   着装置において、前記ノズルヘッドは、前記複数のノズ
   ルと対向する位置にノズルが出没可能な複数の孔を有し
   、かつ前記電子部品と対向する面が反射部を形成してい
   る第１の反射板を一端に設け、前記複数のノズルの部品
   吸着面に第２の反射板を設けたことを特徴とする電子部
   品装着装置。
2. （２）前記ノズルヘッドの下方に、吸着された前記電子
   部品に直接光が照射されないように配置され、かつ前記
   第１及び第２の反射板を下方より照射する照明装置と、
   吸着された前記電子部品と対向し、かつ前記第１及び第
   ２の反射板により反射された光を受光可能な位置に配置
   された受光装置を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電子部品装着装置。
3. （３）部品供給部より供給された電子部品を吸着するた
   めの所定位置に配置された複数のノズルを、選択的に出
   没自在に保持収納するノズルヘッドを備えた電子部品装
   着装置において、前記ノズルへッドは、前記複数のノズ
   ルの内最も径の大きいノズルが出没可能な孔を形成し、
   かつ前記電子部品と対向する面が反射部を形成している
   反射板を一端に設けたことを特徴とする電子部品装着装
   置。
4. （４）前記ノズルヘッドの下方に、吸着された前記電子
   部品に直接光が照射されないように配置され、かつ前記
   反射板を下方より照射する照明装置と、吸着された前記
   電子部品と対向し、かつ前記反射板により反射された光
   を受光可能な位置に配置された受光装置を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の電子部品装着装
   置。