JPH04246899A - 部品マウンター装置 - 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】

【０００１】

【産業上の分野】本発明は、チップ状の電子回路部品を
基板上に自動的に搭載装着するマウンターに関し、特に
、基板位置決め機能及び実装基板の外観検査機能を付加
した部品マウンター装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回路基板上にチップ状の電子回路
部品を自動搭載するためのマウンター装置においては、
回路基板上に実際に回路部品を装着した後、その実装基
板を目視により観察し、回路基板上に実装された各部品
の装着状態、すなわち実装された回路部品の位置ずれ等
を確認することが行われている。これにより、例えばマ
ウンターヘッドの位置等のマウンター装置の調整作業が
行われる。また、かかる実装基板の目視による装置の調
整作業を繰り返して実施することにより、マウンター装
置の部品装着精度を向上させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のマウンター装置では、回路基板上に装着すべきチ
ップ部品などの回路部品が小型化しており、そのため、
実装部品を目視により観察する従来の装着状態のチェッ
クが困難となっている。また、部品の小型化等に伴い、
部品の装着精度も向上されなければならず、そのために
は上述の、装着−目視−調整からなる調整作業を何度も
繰り返して行う必要があるため、作業工数が増大してし
まう。さらには、目視による場合には、部品の装着状態
の観察は人間の感覚によるため、これに基づいて行われ
る調整により得られる装置の精度は均一ではなく、ばら
つきが生じやすいという問題点があった。

【０００４】そこで、本発明は、上記の従来技術におけ
る問題点に鑑み、目視による観察によらず、精度の高い
実装基板の装着状態の観察を可能にする部品マウンター
装置を提供することをその目的とする。また、本発明の
他の目的は、実装基板の装着状態を精度高く表示し、ま
た、計測された位置ずれに基づいて自動的に調整を行う
部品マウンター装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決する手段】すなわち、上記本発明の目的を
達成するため本発明で採用された手段の要旨は、位置決
め用マークが設けられた回路基板の表面を撮像する第一
の撮像手段と、上記第一の撮像手段からの撮像信号を画
像処理して上記回路基板の位置を計測し、部品装着位置
への移動量を算出して位置決めを行う位置決め制御手段
と、さらに、部品装着後の上記回路基板上への部品装着
状態を撮像し、その撮像信号を画像処理して装着された
上記部品の欠品や位置ずれを計測するための第二の撮像
手段を設けた部品マウンター装置である。

【０００６】また、上記本発明の他の目的を達成するた
め本発明で採用された手段の要旨は、上記第二の撮像手
段による上記部品の欠品や位置ずれの計測結果を表示す
るモニター手段をさらに設けた部品マウンター装置によ
って、あるいは、上記第二の撮像手段による上記部品の
欠品や位置ずれの計測結果に基づいて調整作業を行う調
整作業手段をさらに設けた部品マウンター装置である。

【０００７】

【作用】上記の本発明による部品マウンター装置によれ
ば、部品装着後の上記回路基板上への部品装着状態を撮
像する第二の撮像手段が設けられることから、その撮像
信号を画像処理することにより、装着された部品の欠品
や位置ずれ等を正確に認識し、ずれ量などの計測精度を
向上することが可能になる。また、上記他の本発明によ
れば、調整すべき部分と調整量とを外部に対してモニタ
ー可能とし、また、そのずれ量等の計測結果に基づく調
整作業が自動的に行われる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
きながら詳細に説明する。まず、図１に本発明による部
品マウンター装置の作業ステーションが示されており、
図において、１０は、図の矢印方向に搬送されてくる回
路基板の表面上に、例えばチップ素子などの電子回路部
品を装着するた装着ステーションである。一方、符号２
０は、電子部品が装着された装着状態を観察するために
設けられた、実装基板の外観検査を行う認識ステーショ
ンを示している。また、図中の符号２５は移動機構を概
念的に示している。

【０００９】具体的には、この部品マウンター装置は、
図２に示すような基板搬送台３０を有している。この基
板搬送台３０は、Ｘ軸方向に延びて配置されたＸ軸可動
テーブル３５及びＹ軸方向に延びて配置されたＹ軸可動
テーブル３６の上に搭載されており、これによってＸ軸
及びＹ軸上に自由に移動することが出来る。この基板搬
送台３０は、可動部３１と、固定部３２と、上記可動部
３１を上昇あるいは下降させるためのエアシリンダー３
３と、そして基板サポート板３４とを有する。また、図
には示されないが、前記基板搬送台３０の基板サポート
板３４と可動部３１との間に、上記基板サポート部３４
を回転方向（θ方向）に移動するためのθ方向可動テー
ブルが設けられている。これらテーブルにより、上記基
板サポート板３４上に搭載された回路基板１００は、Ｘ
、Ｙ及びθの各方向へ移動可能になっている。

【００１０】上記基板搬送台３０は図１の装着ステーシ
ョン１０及び認識ステーション２０の間を移動可能であ
り、装着ステーション１０においては、基板搬送台３０
の上方に、チップ部品を１個づつ回路基板１００上に実
装するタイプの図４に示すようなマウンター装置、ある
いは、複数のチップ部品を一度に回路基板１００上に面
状に実装するタイプの図３に示すようなマウンター装置
が設けられている。

【００１１】そして、上記認識ステーション２０におい
ては、図５にも示すように、合計３台のＣＣＤカメラ２
１、２２、２３が配置されている。これらのＣＣＤカメ
ラのうち、特にカメラ２１は外観観察用ＣＣＤカメラで
あり、他の２個のカメラ２２、２３は位置決め用ＣＣＤ
カメラである。この外観観察用ＣＣＤカメラ２１は、他
の２個の位置決め用ＣＣＤカメラ２２、２３とは分離さ
れて移動用テーブル２５上に移動可能に設けられ、回路
基板１００上の任意の位置が撮像可能になっている。他
方、他の２個の位置決め用ＣＣＤカメラ２２、２３は、
他の移動テーブル２６上に移動可能に設けられており、
それぞれ、回路基板１００上の位置決め用マーク１０１
、１０２を撮像可能である。図中の符号１０３、１０３
…は回路基板１００上に実装された回路部品を示してい
る。

【００１２】図１に示すように、図中の符号２００は、
上記のカメラ２１、２２、２３等から得られる撮像信号
を入力して画像処理し、以下に示す装置の部品装着動作
や調整動作を制御するもので、例えば、マイクロコンピ
ュータなどを利用して構成された制御部を示す。また、
符号３００は上記外観観察用ＣＣＤカメラ２１による部
品の欠品や位置ずれの計測結果を表示するモニター手段
としてのＣＲＴ装置を示している。

【００１３】次に、上記の本発明による部品マウンター
装置の動作について、以下に説明する。まず、部品装着
時の装置の動作が図６に示されており、この図に示す動
作フローからも明らかなように、部品マウンター装置の
認識ステーション２０において回路基板１００の位置の
認識が行われる。すなわち、２個の位置決め用ＣＣＤカ
メラ２２、２３により回路基板１００上の位置決めマー
ク１０１、１０２を撮像し（ステップ２０１）、得られ
た撮像信号を画像処理して上記回路基板１００の位置ず
れを計測する（ステップ２０２）。そして、計測された
位置ずれから位置決めの補正量を算出し（ステップ２０
３）、この補正量を基にして回路基板１００を装着位置
に移動し（ステップ２０４）、その後、装着ステーショ
ン１０での動作に移る。

【００１４】装着ステーション１０での動作は、上記で
装着位置に正確に位置された回路基板１００の表面上に
、必要な種々の回路部品１０３、１０３…を装着するこ
とである（ステップ２０５）。そして、この装着回数が
所定の値（指定数ｎ）を越えたか否かを判断する（ステ
ップ２０６）。この判断により、装着回数が所定値ｎを
越えていなければ（すなわち、ｍ＜ｎ）「ＮＯ」となり
、回路部品を実装した回路基板１００を排出して（ステ
ップ２０７）終了する。

【００１５】他方、上記ステップ２０６での判断の結果
、装着回数が所定値ｎに達すると（すなわち、ｍ≧ｎ）
「ＹＥＳ」となり、以下に説明する装着状態の計測処理
を行う。すなわち、まず、回路基板１００を認識ステー
ション１０へ移動させ（ステップ２０８）、上記外観観
察用ＣＣＤカメラ２１によって回路部品が実装された回
路基板１００を撮像する（ステップ２０９）。これによ
り得られた撮像信号を画像処理して上記回路基板１００
の部品の装着状態を計測する（ステップ２１０）。 そして、得られた計測結果から、装着状態が基準を満た
していないかどうか（ＮＧか否か）を判断する（ステッ
プ２１１）。その結果、「ＹＥＳ」、すなわち、基準を
満たしていないと判断された場合には、１ロット（回路
基板ｎ枚）全部を不良として処理する、いわゆる「不良
処理」が行われ（ステップ２１２）る。他方、「ＮＯ」
として、基準を満たしていると判断された場合にはその
まま終了する。すなわち、上記の装着動作では、所定の
枚数（ｎ枚）毎に回路基板１００上の装着状態をチェッ
クし、実装された部品の装着位置のずれや欠品等を外観
検査している。

【００１６】次に、装置の調整時の動作について以下に
説明する。まず、図５において、認識ステーション２０
では、上記外観観察用ＣＣＤカメラ２１によって回路基
板１００上の位置決め用マーク１０１と１０２を撮像し
（ステップ３０１）、得られた撮像信号を画像処理して
上記回路基板１００の位置ずれ量を計測する（ステップ
３０２）。そして、計測された位置ずれ量から位置補正
量を算出し（ステップ３０３）、この補正量を基にして
回路基板１００を装着ステーション１０の装着位置に移
動し（ステップ３０４）、それから、装着位置に位置さ
れた回路基板１００の表面上に種々の回路部品１０３、
１０３…を装着する（ステップ３０５）。

【００１７】その後、回路基板１００を再び認識ステー
ション２０へ戻すために移動し（ステップ３０６）、上
記外観観察用ＣＣＤカメラ２１によって回路部品が実装
された回路基板１００を撮像する（ステップ３０７）。 これにより得られた撮像信号を画像処理して、上記回路
基板１００の部品の装着状態を計測し（ステップ３０８
）。そして、得られた計測結果から、実装部品の欠品や
位置ずれ等の装着状態についての情報が、モニター手段
としてのＣＲＴ装置３００に表示され（ステップ３０９
）、回路基板１００を排出して（ステップ３１０）終了
する。

【００１８】上記の実施例では、部品の欠品や位置ずれ
等の装着状態の計測結果をモニター手段に表示すること
のみを述べたが、さらに、上記の装着状態の計測結果に
基づいて装置の調整作業を行うようにすることも可能で
ある。その場合、さらに調整動作を行うための制御装置
を個別に設けることも可能ではあるが、上記の動作と同
様に、この調整作業も、上記マイクロコンピュータなど
を利用して構成された制御部２００により行うのが最も
実用的である。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかな様に、本発明
による部品マウンター装置によれば、チップ状部品等の
回路部品の小形化にもかかわらず、従来の目視では困難
な回路基板上の回路部品の装着状態の確実かつ正確な自
動検査が可能になり、従来の目視による精度のばらつき
を排除することが出来る。また、これにより、装着・目
視・調整を繰り返す従来の調整作業の工数を大幅に削減
して自動化し、かつ、外観検査装置としての機能として
も運用可能になり従来の目視による検査に代えることも
出来るという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による部品マウンター装置の全
体構成を示す概念図である。

【図２】上記部品マウンター装置の基板搬送装置の一例
を示す斜視図である。

【図３】上記部品マウンター装置のマウンターの一例を
示す斜視図である。

【図４】やはり上記部品マウンター装置のマウンターの
一例を示す斜視図である。

【図５】上記部品マウンター装置の認識ステーションの
カメラの配列等を示す斜視図である。

【図６】上記部品マウンター装置の部品装着時の動作を
説明するフロー図である。

【図７】上記部品マウンター装置の装置調整時の動作を
説明するフロー図である。

【符号の説明】

１０　　装着ステーション ２０　　認識ステーション ２００　　制御部 ２５　　移動機構 ３００　　ＣＲＴ ３０　　基板搬送台 ３５　　Ｘ軸可動テーブル ３６　　Ｙ軸可動テーブル ２１　　外観観察用ＣＣＤカメラ ２２　　位置決め用ＣＣＤカメラ ２３　　位置決め用ＣＣＤカメラ １００　　回路基板 １０１　　位置決め補正用マーク １０２　　位置決め補正用マーク １０３　　部品

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　位置決め用マークが設けられた回路基
   板の表面を撮像する第一の撮像手段と、上記第一の撮像
   手段からの撮像信号を画像処理して上記回路基板の位置
   を計測し、部品装着位置への移動量を算出して位置決め
   を行う位置決め制御手段と、部品装着後の上記回路基板
   上への部品装着状態を撮像し、その撮像信号を画像処理
   し、装着部品の欠品や位置ずれを計測する第二の撮像手
   段を備えることを特徴とする部品マウンター装置。
2. 【請求項２】　　請求項１において、上記第二の撮像手
   段による上記部品の欠品や位置ずれの計測結果を表示す
   るモニター手段を有することを特徴とする部品マウンタ
   ー装置。
3. 【請求項３】　　請求項１または請求項２において、上
   記第二の撮像手段による上記部品の欠品や位置ずれの計
   測結果に基づいて調整作業を行う調整作業手段を有する
   ことを特徴とする部品マウンター装置。