JPH0682898U - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多面取り基板の各単位基板の不良の検出前に
電子部品を取り出す場合に最初の単位基板が不良であっ
た場合でも部品のロスを少なくする。 【構成】 ＣＰＵ（２５）は不良マーク検出装置（１
９）が単位基板（Ａ）の不良識別マーク（２２）が不良
であることを検出すると既に前取りしているチップ部品
（４）について他の単位基板である単位基板（Ｂ）にて
同種の部品を装着するステップ番号をＮＣデータから捜
して、同種部品が存在する場合には該ステップ番号の装
着位置に既に吸着しているチップ部品（４）を装着す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、部品供給装置より電子部品をロータリテーブルの周縁に複数設けら れた吸着ヘッドで取出し該ロータリテーブルの回転に伴い水平移動テーブルに載 置されたプリント基板に装着する電子部品自動装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

此種、電子部品自動装着装置では特開平４−１０９６９９号公報に開示された ように複数の単位基板で構成された多面取り基板の各単位基板に対応した該単位 基板が不良かどうかを示すマークを検出装置で検出し不良の単位基板には電子部 品を装着しないようにしている。

【０００３】 また、此種装置ではプリント基板に装着すべき電子部品の吸着は部品装着が終 了したプリント基板がＸＹテ−ブルより排出されてから次の基板が供給コンベア により搬送されてＸＹテ−ブル上に載置されるまでの間にロータリテーブルに備 えられた複数の吸着ヘッドは電子部品の吸着を開始するようにして基板がＸＹテ −ブル上に載置され位置決めされた場合に部品装着を開始するまでに時間がかか らないようにしている。

【０００４】 しかし、多面取り基板の最初に部品装着が行われる単位基板が不良で部品装着 をしてはならないものである場合、これを示すマークを検出する前に既に当該単 位基板に装着すべき部品をいくつか取り出してしまっており、検出装置により不 良が検出されたときには既に吸着した電子部品は装着できず排出ステ−ションに て排出しており、部品のロスになっていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

そこで、本考案は多面取り基板の各単位基板の不良の検出前に電子部品を取り 出す場合に最初の単位基板が不良であった場合でも部品のロスを少なくすること を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このため、部品供給装置より電子部品をロータリテーブルの周縁に複数設けら れた吸着ヘッドで取出し該ロータリテーブルの回転に伴い水平移動テーブルに載 置されたプリント基板に装着する電子部品自動装着装置において、複数の単位基 板を有するプリント基板の各単位基板に部品装着をしてもよいかを検出する検出 装置と、前記検出装置が最初に電子部品の装着をおこなうべき前記単位基板に部 品装着をしてはいけないことを検出した場合に既に前記吸着ヘッドに吸着されて いる電子部品が他の単位基板にて装着可能かを判断する判断手段と、該判断手段 が装着可能と判断したときに当該電子部品を装着可能な単位基板にて装着するよ う制御する制御手段を設けたものである。

【０００７】

【作用】

判断手段は検出装置が最初に電子部品の装着を行うべき単位基板に部品装着を してはいけないことを検出した場合に既に吸着ヘッドに吸着されている電子部品 が他の単位基板にて装着可能かを判断し、制御手段は該判断手段が装着可能を判 断したときに当該電子部品を装着可能な単位基板にて装着するよう制御する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面に基づき詳述する。 図２及び図３に於いて、（１）はＸ軸モータ（２）及びＹ軸モータ（３）の回 動によりＸＹ方向に移動する水平移動テーブルとしてのＸＹテーブルであり、チ ップ状電子部品（以下チップ部品または部品という。）（４）が装着されるプリ ント基板（５）が載置される。

【０００９】 （６）は供給台であり、チップ部品（４）を供給する部品供給装置（７）が多 数台配設されている。（８）は供給台駆動モータであり、ボールネジ（９）を回 動させることにより、該ボールネジ（９）に嵌合し供給台（６）に固定された図 示しないナットを介して、供給台（６）がリニアガイド（１０）に案内されて移 動する。

【００１０】 （１１）は間欠回動するロータリテーブルであり、該テーブル（１１）の外縁 部には吸着ノズル（１２）を４本有する装着ヘッド（１３）が間欠ピッチに合わ せて等間隔配設されている。 吸着ノズル（１２）が供給装置（７）より部品（４）を下降して吸着し取出す 装着ヘッド（１３）の停止位置（図３のロータリテーブル（１１）にて時計短針 の１２時の位置）が吸着ステーションであり、吸着ステーションにてロータリテ ーブル（１１）の一番外側に位置する吸着ノズル（１２）が部品（４）を吸着す る。

【００１１】 装着ヘッド（１３）が吸着ステーションの次の次に停止する位置が認識ステ− ションであり、部品認識カメラ（１４）によりチップ部品（４）の位置ずれの認 識が行われる。 装着ヘッド（１３）が次に停止する位置が角度補正ステーションであり、認識 カメラ（１４）による認識結果に基づき吸着ノズル（１２）が後述するノズル回 動モータ（１６）の駆動によるノズル回動ローラ（１５）によりθ方向に回動さ れ部品（４）の回転角度の位置ずれが補正される。

【００１２】 装着ヘッド（１３）が次に停止する位置（図３のロータリテーブル（１１）に て時計短針の６時の位置）が装着ステ−ションであり、装着ヘッド（１３）の下 降による吸着ノズル（１２）の下降によりＸＹテ−ブル（１）上のプリント基板 （５）にチップ部品（４）の装着が行われる。 装着ステ−ションの次のステ−ションは部品排出ステ−ションであり、必要な 場合、装着ステ−ションで装着されなかった吸着ノズル（１２）の吸着するチッ プ部品（４）が排出箱（１７）に排出される。

【００１３】 （１８）は基台であり、前記ＸＹテーブル（１）は該基台（１８）に対してＸ Ｙ移動するのであるが、（１９）は不良マーク検出装置であり、該基台（１８） に固定された支持板（２０）に固定され、前記ＸＹテーブル（１）に載置された プリント基板（５）に付された後述する不良識別マーク（２２）を識別する。該 検出装置はフォトセンサでありマーク（２２）の明度あるいは濃淡の違いを検出 する。該検査装置（１９）は撮像カメラを用いてもよい。

【００１４】 プリント基板（５）は図４に示すように単位基板（Ａ）と単位基板（Ｂ）の２ つの部分に分かれており、後述する図６のＮＣデータに示されるように該２つの 単位基板は異なる部品装着パターンとなっている。不良識別マーク（２２）は夫 々の単位基板に付されており夫々の単位基板が不良であるかどうか即ち電子部品 （４）の装着が可能かどうかを示すマークであり、予め不良であるかどうかが示 され、例えばがーマーク（２２）が黒く塗りつぶされている場合が該単位基板が 不良であることを示す。図４では単位基板（Ａ）のハッチングをしてあるマーク （２２）が不良を示し、単位基板（Ｂ）のマーク（２２）は良品であることを示 している。このようにいくつかの単位基板に分かれた所謂多面取り基板は単位基 板毎の部品装着パターンの形成の仕方により種々あり、例えば同じ部品装着パタ ーンの単位基板が複数並んだものや同じパターンの単位基板が複数並びそのパタ ーンとは異なるパターンの単位基板が同一の基板に形成される基板等があるがこ れらの場合にも単位基板毎に不良識別マーク（２２）が設けられている。

【００１５】 （２３）はプリント基板（５）を搬送しＸＹテ−ブル（１）上に供給する供給 コンベアであり、（２４）は部品装着の終了したプリント基板（５）を排出する 排出コンベアである。 次に、図５の本実施例の制御ブロックについて説明する。 図４において、（２５）はＣＰＵであり、ＲＡＭ（２６）に格納された各種デ ータ及び不良マーク検出装置（１９）よりの信号に基づき、Ｒ０Ｍ（２８）に格 納されたプログラムに従って、電子部品自動装着装置のプリント基板（５）への チップ部品（４）の装着動作に係る種々の動作を制御する。

【００１６】 ＣＰＵ（２５）にはインターフェース（３０）を介して駆動回路（３１）及び 前記検出装置（１９）が接続されている。Ｘ軸モータ（２）、Ｙ軸モータ（３） 供給台駆動モータ（８）及びノズル回動モータ（１６）が接続されている。 ＲＡＭ（２８）には部品装着順を示すＮＣデータがプリント基板（５）の種類 毎に格納されているが図４に示すプリント基板（５）のＮＣデータは図６に示す ように、部品（４）の装着順序を示すステップ番号毎にプリント基板（５）上へ の装着位置（Ｘ座標データ、Ｙ座標データ）、装着方向を示す装着角度データ（ θ角度）及び取り出すべきチップ部品（４）の部品種が格納される。前記単位基 板（Ａ）の部品装着パターンはステップ番号「１」から「１０」までで構成され るもので、コントロールコマンドの欄に「Ｅ」が表示されたステップ番号が１つ の単位基板の終了を示す。前記単位基板（Ｂ）はステップ番号「１１」から「１ ８」までであり、ＮＣデータの全ステップ番号の終了がコントロールコマンドの 欄の「Ｚ」で示される。

【００１７】 また、ＲＡＭ（２６）には後述するように検出装置（１９）が検出したときま でに吸着済みのチップ部品（４）を、装着すべき最初の単位基板が不良であり、 他の単位基板に装着可能なステップ番号があり装着する場合のそのステップ番号 を記憶する装着済ステップメモリが設けられており、既に装着済みとなったステ ップ番号の部品吸着及び装着動作を行わないようにしている。該装着済ステップ メモリは１枚の基板（５）の部品装着が終了する毎にクリアされる。

【００１８】 さらに、ＲＡＭ（２６）内には前取りしたチップ部品（４）を、装着すべき最 初の単位基板が不良であるが、他の単位基板に装着できないとき、次の基板で装 着するために該ステップ番号を記憶する次基板使用メモリが設けられている。 以上のような構成により以下動作について説明する。 先ず、プリント基板（５）は供給コンベア（２３）により上流の装置（接着剤 の塗布を行う装置）より搬送されＸＹテ−ブル（１）上に移載され図示しない位 置決め装置により該テーブル（１）の所定位置に位置決め固定される。このプリ ント基板（５）が搬送されている間にロータリテーブル（１１）が間欠的に回動 し装着ヘッド（１３）に設けられた吸着ノズル（１２）が図６のＮＣデータのス テップ番号「１」よりチップ部品（４）の吸着動作を開始している。この開始の タイミングは基板（４）の部品装着を全て終了したとき直ちにでもよいし、該基 板をＸＹテ−ブル（１）より排出する動作に同期してもよいし、次に部品装着す べき基板（４）をＸＹテ−ブル（１）に移載する前に図示しないセンサで検出し たときでもよいし、あるいはＸＹテ−ブル（１）に供給コンベア（２３）から移 載する動作の命令の信号により開始するようにしてもよい。

【００１９】 次に、プリント基板（５）を載置したＸＹテ−ブル（１）がＸＹ方向に移動し て不良識別マーク（２２）の検出動作が行われる。 即ち、Ｘ軸モータ（２）及びＹ軸モータ（３）がＣＰＵ（２５）の制御により 駆動回路（３１）に駆動され回動しＸＹテ−ブル（１）が単位基板（Ａ）の不良 識別マーク（２２）が不良マーク検出装置（１９）の下方に位置するよう移動す る。該検出装置（１９）の検出した信号によりＣＰＵ（２５）は単位基板（Ａ） が不良であり部品を装着してはいけないことを判断する。

【００２０】 次に、単位基板（Ｂ）の不良識別マーク（２２）が検出装置（１９）の下方に 位置するようＸＹテ−ブル（１）が移動されマーク（２２）の検出が行われ、Ｃ ＰＵ（２５）は単位基板（Ｂ）が良品であることを判断する。 既に行われている部品吸着動作について説明する。 ＲＡＭ（２６）に格納されたＮＣデータのステップ番号順の部品種に基づき、 吸着ヘッド（１３）が吸着ステ−ションに移動して吸着ノズル（１２）が下降し てモータ（８）の回動により所望の部品（５）を供給する部品供給装置（７）が 吸着位置に位置されチップ部品（４）の取り出しが行われる。

【００２１】 次に、該チップ部品（４）を吸着保持する吸着ノズル（１２）はロータリテー ブル（１１）の間欠的な回転により各作業ステ−ションに移動して認識ステ−シ ョンではカメラ（１４）により部品（５）の吸着ノズル（１２）に対する位置ず れが認識され、角度補正ステ−ションでは該認識結果に基づきノズル回動ローラ （１５）の回動により部品（４）の角度補正が行われ、装着ステ−ションに達す るが、このときまでにプリント基板（５）のＸＹテ−ブル（１）上への位置決め が終了していない場合、この状態でロータリテーブル（１１）の回動は停止され 吸着ノズル（１２）は各ステ−ションで待機している。

【００２２】 次に、検出が終了すると図１のフローチャートに従ってＣＰＵ（２５）は吸着 している部品（４）が装着可能かどうかを判断し判断が終了した後にこの判断に 基づき部品装着動作を開始する。 以下にＣＰＵ（２５）の図１のフローチャートに従った判断とそれに基づく部 品装着動作を各ヘッド（１３）毎に説明する。

【００２３】 先ず、不良識別マーク（２２）の識別が前述のように行われ単位基板（Ａ）が 装着不可能であことがわかったので、これから吸着するチップ部品（４）はＮＣ データのステップ番号「１１」からのものを吸着することを判断する。 次に、ＣＰＵ（２５）は既に、各ヘッド（１３）で吸着されているチップ部品 （４）について現在ＸＹテ−ブル（１）上に載置されている基板（５）の装着可 能な他の単位基板である単位基板（Ｂ）にて装着できるステップ番号がないかど うかを捜す。

【００２４】 即ち、ＣＰＵ（２５）は装着ステ−ションの吸着ノズル（１２）はステップ番 号「１」の部品種「Ｒ１」を吸着しているが、単位基板（Ｂ）のステップ番号「 １３」にて同種のチップ部品（４）を装着できることを判断し該ステップ番号の 位置に装着することを決定し、図１のフローチャートに従ってＲＡＭ（２６）内 の装着済ステップメモリにステップ番号「１３」を格納する。次に、ＣＰＵ（２ ５）は当該ステップ番号「１」のチップ部品（４）は角度補正ステ−ションでの θ角度の補正が済んでいることを判断し再補正することが必要かを確認するがＮ Ｃデータにてθ角度のデータがステップ番号「１」とステップ番号「１３」では 異なることを判断し、再度θ補正シーケンスに組み込むことを決定する。

【００２５】 この判断に従って、装着ステ−ションでは吸着ノズル（１２）は下降せず部品 装着が行われず、チップ部品（４）は該ノズル（１２）に吸着されたままロータ リテーブル（１１）の間欠回転により１周して角度補正ステ−ションにて再度θ 振りされステップ番号「１３」の示す９０度の角度位置に角度位置決めがされ、 次の間欠回転で装着ステ−ションに達したときにすでになされている認識ステ− ションでの認識結果の位置補正がされてステップ番号「１３」の装着位置（Ｘ１ １，Ｙ１１）となるようＸＹテ−ブル（１）が移動し、吸着ノズル（１２）の下 降によりチップ部品（４）がプリント基板（５）上に装着される。

【００２６】 次に、ステップ番号「２」のチップ部品（４）は角度補正ステ−ションにて待 機しているが、ＣＰＵ（２５）はステップ番号「１２」にて装着可能であること を判断し、θ補正済であるが同じθ角度であるためそのまま装着することを決定 し、ステップ番号「１２」を装着済ステップメモリに格納する。 即ちこの判断に従って、ロータリテーブル（１１）の回動によりステップ番号 「２」のチップ部品（４）を吸着する吸着ノズル（１２）が装着ステ−ションに 達したときにＸＹテ−ブル（１）の移動によりステップ番号「１２」の装着位置 にチップ部品（４）は装着される。

【００２７】 次に、ＣＰＵ（２５）はステップ番号「３」のチップ部品（４）は認識ステ− ションに待機しているが、部品種が「Ｒ３」でありステップ番号「１７」にて装 着可能であるがまだθ補正が済んでいないのでまたθ角度データも異なるためθ 補正してからステップ番号「１７」の位置に装着することを決定し、装着済ステ ップメモリにステップ番号「１７」が記憶される。

【００２８】 即ちこの判断に従って、ロータリテーブル（１１）の回動により次の角度補正 ステ−ションにてステップ番号「１７」の０度になるよう補正回動され、次の装 着ステ−ションにて（Ｘ１７，Ｙ１７）の位置に装着される。 次に、ステップ番号「４」の部品（４）は吸着ステ−ションの次のステ−ショ ンに待機しているが、ＣＰＵ（２５）はＮＣデータの各ステップ番号を捜して、 同一の部品種が無いので、生産性重視モードが選択されている場合排出すること を判断する。

【００２９】 即ち、ロータリテーブル（１１）の回動により該部品（４）が各ステ−ション を経て装着ステ−ションに達しても装着動作をせず、排出ステ−ションに達した 時に、排出箱（１７）に該部品（４）を排出する。生産性重視モードが選択され ていない場合には該当ヘッド（１３）を現在の基板（５）の生産中はスキップ処 理しＲＡＭ（２６）内の次基板使用メモリに該ステップ番号を格納し、吸着ノズ ル（１２）は該部品（４）を吸着したままの状態で次の基板（５）にて該部品（ ４）を装着することになる。

【００３０】 このようにして前取りして待機していた吸着ノズル（１２）の部品装着及び部 品の排出が行われるが、既に吸着していた単位基板（Ａ）の部品（４）の処理を ＣＰＵ（２５）が決定すると、次のまだ部品吸着を行っていない装着ヘッド（１ ３）の吸着ノズル（１２）は単位基板（Ｂ）のステップ番号「１１」の部品吸着 を行う。

【００３１】 次に、次の吸着ノズル（１２）はステップ番号「１２」及び「１３」が装着済 ステップメモリに格納されているのでこれらをスキップしステップ番号「１４」 の指定する部品種の部品（４）を吸着する。 こうして、前述と同様にして認識及び角度補正が行われ、プリント基板（５） の指定の位置に部品（４）の装着が行われる。

【００３２】 このようにして、単位基板（Ｂ）について部品装着が完了すると装着済ステッ プメモリはクリアされ、該基板（５）は排出コンベア（２４）により排出され、 次の基板（５）が供給コンベア（２３）によりＸＹテ−ブル（１）上に供給され る。 尚、不良識別マーク（２２）が検出されたときに装着ヘッド（１３）がまだ装 着ステーションに達していない場合には、その達しているステ−ションで停止し てその状態で図１のフローチャートに従った判断をすればよいし、判断に要する 時間が短ければ停止せずに判断して対処してもよい。

【００３３】 また、本実施例では前取りした部品を装着すべき単位基板が不良であった場合 に、他の単位基板で装着できる場合、θ振りが為されていなければθ振りを他の 単位基板のものに合わせて行い次の装着ステ−ションにて装着してしまい、θ振 りが済みそのθ角度では他の単位基板では装着できない場合にはロータリテーブ ル（１１）を一回りさせて再度θ振りをしなおしてから装着したが、このように 直ちに装着せずに、ＮＣデータのステップ番号の通りに部品装着を行って該当す るステップ番号になったときにその吸着する部品を基板（５）に装着するように してもよい。この場合にも前取り部品を装着する予定のステップ番号はメモリに 記憶しておき、そのステップ番号の部品吸着動作を行わないようにすることが必 要である。

【００３４】 また、本実施例のようにθ振りをしなおさずに、θ振りをしてない部品の場合 かθ振りの角度が同じ場合のみ他の単位基板への部品装着を行い、その他の部品 は排出してしまうようにしてもよい。 また、本実施例は不良識別マーク（２２）の検出の前に部品の吸着動作を開始 して装着ステ−ションにて吸着ノズル（１２）に部品（４）を吸着したまま待機 していたが、角度補正ステ−ションの１つ前のステ−ションにてあるいは角度補 正ステ−ションにて角度補正を行わない状態で検出の終了まで待機するようにし てもよく、こうすれば部品種が同じであればθ角度のデータが異なっていてもそ のデータに合わせてθ角度位置決めを行って他のステップ番号の装着位置に装着 するようにできる。

【００３５】 また、本実施例は最初の単位基板（Ａ）と次の単位基板（Ｂ）は異なる部品装 着パターンの場合であったが、最初の単位基板と次の単位基板が同じ部品装着パ ターンであるばあいでも図１のフローチャートにより次の単位基板にそのまま吸 着している部品（４）の装着ができるが、この場合には図１のフローチャートに よらずに最初の単位基板のステップ番号を装着しないようにして次の単位基板の ステップ番号の最初から装着するように制御してもよい。さらには、最初の単位 基板の部品装着パターンと次の単位基板の部品装着パターンは異なるがその他に 最初の単位基板の部品装着パターンがある場合にはその同じ部品装着パターンか ら既に吸着されている部品により装着するようにしてもよい。

【００３６】 さらに、不良識別マークがある基板（４）の場合には該マークの検出が終了す るまでは当該基板の部品の吸着を行わないようにしてもよい。

【００３７】

【考案の効果】

以上のように本考案は最初の単位基板が部品装着をすることができない場合に 他の単位基板で既に吸着した部品が装着可能ならば他の単位基板に装着するので 部品のロスが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のフローチャートを示す図である。

【図２】本考案を適用せる電子部品自動装着装置の斜視
図である。

【図３】本考案を適用せる電子部品自動装着装置の平面
図である。

【図４】プリント基板の平面図である。

【図５】本考案の制御ブロック図である。

【図６】ＮＣデータを示す図である。

【符号の説明】

（１） ＸＹテ−ブル（水平移動テーブル） （４） チップ状電子部品（電子部品） （５） プリント基板 （７） 部品供給装置 （１１） ロータリテーブル （１３） 装着ヘッド（吸着ヘッド） （１９） 不良マーク検出装置（検出装置） （２５） ＣＰＵ（判断手段）（制御手段） （Ａ） 単位基板 （Ｂ） 単位基板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品供給装置より電子部品をロータリテ
   ーブルの周縁に複数設けられた吸着ヘッドで取出し該ロ
   ータリテーブルの回転に伴い水平移動テーブルに載置さ
   れたプリント基板に装着する電子部品自動装着装置にお
   いて、複数の単位基板を有するプリント基板の各単位基
   板に部品装着をしてもよいかを検出する検出装置と、前
   記検出装置が最初に電子部品の装着をおこなうべき前記
   単位基板に部品装着をしてはいけないことを検出した場
   合に既に前記吸着ヘッドに吸着されている電子部品が他
   の単位基板にて装着可能かを判断する判断手段と、該判
   断手段が装着可能と判断したときに当該電子部品を装着
   可能な単位基板にて装着するよう制御する制御手段を設
   けたことを特徴とする電子部品自動装着装置。