JPH04798A

JPH04798A - 電子部品実装装置

Info

Publication number: JPH04798A
Application number: JP2101982A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Nakajima; 俊明中島; Toru Akasaka; 赤阪　徹
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1992-01-06
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JP2636465B2

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）本発明は電子部品実装装置に関し、計測装置によりノズ
ルに吸着された電子部品の厚さを計測してその平均値を
求め、この平均値に基いて、ノズルの昇降ストロークを
調整することにより、電子部品のティクアップミスや搭
載ミスを解消するようにしたものである。

（従来の技術）電子部品実装装置は、電子部品の供給部において、移載
ヘッドのノズルを昇降させて電子部品をティクアップし
、ティクアップした電子部品を搭載部の基板に移送搭載
するようになっている。

（発明が解決しようとする課題）ところが電子部品実装装置は、高速運転されることもあ
って、ノズルによる電子部品のティクアップミスを多発
しやすい問題があり、その原因の１つは、ノズルの下端
部の高さのばらつきにあることから、本出願人は、先き
にその解決手段を提案した（特開平１−２６１８９９号
公報）。しかしティクアップミスは、上記原因だけでな
く、電子部品の厚さのばらつきにも起因する。すなわち
同一電子部品でも、成形誤差のために、厚さのばらつき
があり、厚さが過小であると、ノズルの下端部は電子部
品の上面に着地できずにティクアップミスをし、過大で
あると、ノズルの下端部は電子部品の上面に強く着地し
、電子部品を破壊することとなる。

また同様の理由により、搭載部における搭載ミスが発生
する。すなわち、電子部品の厚さが過小であると、ノズ
ルが下降しても、電子部品は基板に着地できず、着地前
にノズルによる吸着状態が解除されることとなって、電
子部品は自然落下し、位置ずれやタテを生じる。また電
子部品の厚さが過大であると、基板に着地した電子部品
は、ノズルにより押圧されて破壊されることとなる。

そこで本発明は、電子部品の厚さのばらつきによるティ
クアップミスや搭載ミスを解消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、電子部品を
基板に搭載する搭載部とを備え、上記供給部において、
移載ヘッドのノズｌしを昇降させてこのノズルの下端部
に電子部品を吸着し、上記基板に移送搭載するようにし
た電子部品実装装置において、上記供給部と搭載部の間に計測装置を配設し、この計測
装置により、ノズルに吸着された電子部品の厚さを計測
して、電子部品の厚さの平均値をコンピュータにより算
出し、この平均値に基いて、上記ノズルの昇降ストロー
クを調整するようにしたものである。

（作用）上記構成において、供給部において電子部品をティクア
ップした移載へ・ノドが、この電子部品を搭載部の基板
へ移送する途中において、計測装置により、ノズルの下
端部に吸着された電子部品の厚さを計測する。この計測
は、多品種の電子部品についてそれぞれ行われ、各電子
部品の厚さの平均値が算出される。そしてこの平均値に
基いて、ノズルの昇降ストロークを調整することにより
、ティクアップミスや搭載ミスを解消する。

（実施例）以下、ロータリーヘッド式電子部品実装装置を例にとり
、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は電子部品実装装置の斜視図であって、１は本体
ボックス、２はこのボックスＩの下部に回転自在に装着
されたロータリーヘッド、３はＸＹ子テーブル、５から
成る電子部品の搭載部である。６は搭載部３にクランプ
部ＩＯにより位置決めされた基板であり、基板６はＸＹ
子テーブル、５の摺動により任意方向Ｊにスライドして
位置決めされる。ロータリーヘッド２の下面には、その
円周方向に沿って多数の移載ヘンドアが並設されており
、各移載ヘッド７は下方へ突出するノズル８を備えてい
る（第２図も併せて参照）。９はノズル８の若干の上下
動を許容するために設けられたスプリングである。

このノズル８は、真空圧によりその下端部に電子部品Ｃ
を吸着する。

第３図はロータリーヘッド２の平面図であって、１２は
搭載部３と反対側に配設された電子部品Ｃの供給部であ
り、後述するようにロータリーヘッド２のＮ方向へのイ
ンデックス回転と、ノズル８の昇降動作により、供給部
１２の電子部品Ｃをティクアップして、基板６へ移送搭
載する。

第３図において、１３は供給部１２と搭載部３０間に配
設された認識装置であって、ノズル８の下端部に吸着さ
れた電子部品ＣのＸＹ力方向び回転方向の誤差を検出す
る。ＸＹ力方向誤差は、基板６を同方向に移動させるこ
とにより補正する。また回転方向の誤差は、ロータリー
ヘッド２に装着されたモータ１４（第２図参照）を駆動
し、ベルト１５、スプラインシャフト１６、ギヤ１７．
１８等を介して移載ヘッド７をその軸心線を中心にＨ方
向（第３図参照）に回転させて補正する。８０は、供給
部１２から搭載部３への移送路に配設された計測装置で
あって、ノズル８に吸着された電子部品Ｃの厚さを計測
するものであり、次に第５図及び第６図を参照しながら
、その詳細な構造を説明する。

８１は取付は用ブラケット、８２はこのブラケット８１
の背面に装着されたパルスモータ、８３はパルスモータ
８２に駆動されるカム、８４はカム８３の周面に当接す
るカムフォロア、８５は連結材８６を介してカムフォロ
ア８４に連結された昇降板である。昇降板８５はこれを
下方に付勢するばね材８７．８７を介して上記ブラケッ
ト８１に連結されており、モータ８２の駆動によりカム
８３が回転すると、昇降板８５ｓは上下方向Ｐに昇降す
る。８８はブラケット８１の前面に装着されたガイドレ
ール、８９は昇降板８５の背面に装着されたスライダで
あり、スライダ８９はガイドレール８８に沿って昇降す
る。９０は昇降板８５の下端部に取り付けられた支持板
であって水平に前方へ突出しており、その先端部には計
測素子９１．９２がノズル８の搬送路を挟んで配設され
ている。

パルスモータ８２を駆動してカム８３を回転させると、
カムフォロア８４を介してカム８３の周面に追隨する支
持板９０は上方から下方へ下降しく第６図実線及び鎖線
参照）、ノズル８の下端部に吸着された電子部品Ｃの厚
さを計測し、計測結果はコンピュータ５９　（後述）に
入力される。カム８３の回転速度は、ロータリーヘッド
２のインデックス回転ピッチに同期させてあり、ロータ
リーヘッド２の間欠停止中に、パルスモータ８２を駆動
して上記計測を行う。

次に第１図と第２図を参照しながら、移載ヘッド７の駆
動機構の説明を行う。

２０は上記ボックス１内のロータリーヘッド２の直上に
配設された駆動部ボックス、２工は駆動部ボックス２０
の駆動部、２２は支持フレームである。駆動部ボックス
２０の出力軸２３ａにロータリーヘッド２が取り付けら
れており、駆動部２１の駆動によりロータリーヘッド２
はインデックス回転する。駆動部２１はサーボモータで
あって、その動力は以下に述べる伝動路を介して移載ヘ
ッド７に伝達され、移載ヘッド７は所定のストロークで
昇降する。

２５ａは駆動部ボックス２０のもう一つの出力軸２３ｂ
に取り付けられたプーリ、２５ｂはもう一つのプーリ、
２６はプーリ２５ａ、２５ｂに８周帯されたタイミング
ベＪレト、２７はプーリ　２５　ｂの回転軸である。回
転軸２７の両端部には、供給部１２と搭載部３の２ケ所
で移載ヘッド７を昇降させるために、カム３０．３０が
装着されている。供給部１２と搭載部３における移載ヘ
ッド７の昇降機構は同一であるので、以下、特に第２図
を参照しながら、搭載部３側の昇降機構を説明する。

３１はカム３０の周面に当接するカムフォロアであり、
カギ形のレバー３３に軸着されている。３４はカムフォ
ロア３１をカム３０に圧接するためのコイルばねであり
、カムフォロア３１はカム３０の回転に追隨して上下動
し、レバー３３はピン３２を中心に矢印ａ方向に揺動す
る。すなわち、これらの部材３０〜３４は、カム３０の
回転運動をレバー３３の揺動運動に変換する第１の駆動
方向変換部３５を構成している。

４０はタイロッドであって、水平に配設されており、そ
の両端部にはローラ４１，４２が軸着されている。一方
のローラ４１はレバー３３の下端部に形成された溝部３
６に嵌合し、他方のローラ４２は、もう一つのレバー４
３の溝部４４に嵌合している。レバー３３が揺動すると
、タイロッド４０は水平方向すに往復動し、レバー４３
はピン４５を中心に矢印Ｃ方向に揺動する。

５０はタイロフト４０の上方に配設されたパルスモータ
、５１はその支持ブラケット、５２はカプリング、５３
はネジ杆であり、パルスモータ５０の駆動により、タイ
ロフト４０は上下方向ｄに昇降する。このモータ５０は
、コンピュータ５９により自動制御される。このコンピ
ュータ５９には、予め、基板６に順に搭載される各電子
部品の厚さのデータが入力されており、そのデータに基
づくパルスを発信してモータ５０を制御する。そしてモ
ータ５０に駆動されてタイロッド４０は上下動し、その
運動は移載ヘッド７の昇降シャフト６３に伝達される。

５４゜５５はタイロッド４０の上下動をガイドするガイ
ド材（第１図参照）、５６は水平方向の往復動をガイド
するガイド材、５７はガイド材５５゜５６の支持材であ
る。

６０は第２の駆動方向変換部であって、上記本体ボック
ス１の底面に立設されたガイド体６１、ガイド体６１に
沿って上下動するスライダ６２等から成っている。スラ
イダ６２の両側部には溝部が形成されており、一方の溝
部には上記レバー４３のロール４６が、またもう一方の
溝部には上記移載ヘッド７の昇降シャフト６３の上部に
装着されたロール６４が嵌合している。

６５はシャフト６３の上部に取り付けられたもう一つの
ロール６４のリングガイド、６６はシャフト６３の昇降
ガイドである。第４図は、上記した駆動部２１から昇降
シャフト６３への伝動機構を簡略に示すものであり、次
にこの図を参照しながら、動作を説明する。

カム３０の連続回転により、レバー３３は矢印ａ方向に
揺動し、これとともにタイロッド４０は水平方向すに往
復動する。すると他方のレバー４３は矢印Ｃ方向に揺動
し、スライダ６２はガイド体６１に沿って上下動し、し
たがってシャフト６３を介してスライダ６２に連結され
た移載ヘッド７も上下動する。

ここで、図中実線にて示すように、タイロッド４０の位
置が高く、ロール４１がレバー３３の溝部３６に深く進
入している時は、タイロッド４０はレバー３３により小
さく往復動され・、その水平方向のストロークＬは短く
、したがって他方のレバー４３の揺動も小さく、移載ヘ
ッド７の昇降ストロークＳ１は短い。またこれと反対に
、図中鎖線にて示すようにタイロッド４０の位置が低く
、ロール４１が溝部３６に浅く進入しているときは、タ
イロッド４０は大きなストロークＬで往復動し、したが
って移載ヘッド７の昇降ストロークＳ２も長い。このよ
うに移載ヘッド７の昇降ストロークは、タイロッド４０
の高さにより変化する。したがって本装置は、コンピュ
ータ５９に自動制御されるモータ５０を駆動してタイロ
ッド４０の高さを変更することにより、カム３０の形状
により設定された移載ヘッド７のストロークの大きさを
調整することができる。このようにタイロッド４０やタ
イロッド４０の上下動手段は、第１の駆動方向変換部３
５から第２の駆動方向変換部６０へ伝達される伝動量の
調節部５８を構成している。

本装置は上記のような構成より成り、次に第７図を参照
しながら本装置の動作を説明する。

供給部１２において電子部品Ｃを吸着した移載ヘッド７
は、ロータリーヘッド２のインデックス回転により搭載
部３へ搬送される。搬送路の途中には計測装置８０が配
設されており、これによりノズル８の下端部に吸着され
た電子部品Ｃの厚さが計測され、その計測信号は上記コ
ンピュータ５９に入力され、予めコンピュータ５９に登
録されていた各電子部品０１〜Ｃｎの厚さＤ１〜Ｄｎと
、この計測値の平均値を算出することにより、厚さを補
正し、以後はこの補正値に基いて、上記調節部５８を駆
動するパルスモータ５０を制御し、移載ヘッド７の昇降
ストロークを調整する。

第７図において、ＳＬ、Ｓ２・・・Ｓｎは、予めコンピ
ュータ５９に登録された上記厚さＤ１〜Ｄｎに基づく昇
降ストロークを示している。

この図に示されるように、電子部品Ｃ１〜Ｃｎの厚さの
ばらつきにより、何れも、ストローク誤差△Ｓｌ、△Ｓ
２・・・△Ｓｎが存在する。

しかしながらこの誤差△Ｓ１〜△Ｓｎは、上記のように
計測装置８０により、電子部品０１〜Ｃｎのそれぞれの
厚さを計測して、コンピュータ５９に登録された厚さＤ
１〜Ｄｎを補正し、この補正値に基いて移載ヘッド７の
昇降ストロークを調整することにより補正され、したが
ってノズル８は確実に電子部品Ｃをティクアップする。

勿論、このように電子部品Ｃの厚さのばらつきによる移
載ヘッド７の昇降ストロークを補正すれば、搭載部３に
おける移載ヘッド７の昇降ストロークも適正となり、ノ
ズル８に吸着された電子部品Ｃを、基板６に確実に搭載
できる。なお本発明は、上記実施例に限定されないので
あって、例えば移載ヘッドをＸＹ方向に移動させながら
、電子部品を基板に搭載する方式の電子部品実装装置に
も適用できるものである。

（発明の効果）以上説明したように本発明は、電子部品の供給部と、電
子部品を基板に搭載する搭載部とを備え、上記供給部に
おいて、移載ヘッドのノズルを昇降させてこのノズルの
下端部に電子部品を吸着し、上記基板に移送搭載するよ
うにした電子部品実装装置において、上記供給部と搭載部の間に計測装置を配設し、この計測
装置により、ノズルに吸着された電子部品の厚さを計測
して、電子部品の厚さの平均値をコンピュータにより算
出し、この平均値に基いて、上記ノズルの昇降ストロー
クを調整するようにしているので、電子部品の厚さのば
らつきに対応してノズルの昇降ストロークを補正し、供
給部の一電子部品を確実にティクアップでき、また搭載
部に確実に搭載できる。

【図面の簡単な説明】

面図、第３図はロータリーヘッドの平面図、第正面図で
ある。３・・・搭載部６・・・基板７・・・移載ヘッド８・・・ノズル１２・・・供給部５９・・・コンピュータ８０・・・計測装置

Claims

【特許請求の範囲】

　電子部品の供給部と、電子部品を基板に搭載する搭載
部とを備え、上記供給部において、移載ヘッドのノズル
を昇降させてこのノズルの下端部に電子部品を吸着し、
上記基板に移送搭載するようにした電子部品実装装置に
おいて、上記供給部と搭載部の間に計測装置を配設し、
この計測装置により、ノズルに吸着された電子部品の厚
さを計測して、電子部品の厚さの平均値をコンピュータ
により算出し、この平均値に基いて、上記ノズルの昇降
ストロークを調整するようにしたことを特徴とする電子
部品実装装置。