JPH07107960B2 - チップ電子部品装着装置 - Google Patents

チップ電子部品装着装置

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JPH07107960B2
JPH07107960B2 JP62230655A JP23065587A JPH07107960B2 JP H07107960 B2 JPH07107960 B2 JP H07107960B2 JP 62230655 A JP62230655 A JP 62230655A JP 23065587 A JP23065587 A JP 23065587A JP H07107960 B2 JPH07107960 B2 JP H07107960B2
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JP
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mounting
electronic component
station
mounting head
orientation
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JP62230655A
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正人 板垣
進 中山
芳夫 蝿田
峰生 東
恵介 藤代
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、チップ電子部品(以下、単に電子部品とい
う)をプリント基板上に装着する電子部品装着装置に係
り、特に電子部品の位置姿勢矯正および角度付けを正確
・高速に行うための改良に関する。
〔従来の技術〕
第5図は電子部品装着装置1の概略斜視図である。部品
供給装置2(本図ではテープフィーダ式)は、コントロ
ーラ11の指令通りに左右に移動・停止することにより、
所定の電子部品を吸着ステーションに持ち来たす。一定
方向に間欠的に回転するインデックス回転円板4の周部
に等間隔に取り付けられている昇降可能な複数の装着ヘ
ッド3の各々は、順次、吸着ステーションに来た時に下
降して部品供給装置2から電子部品を真空吸着した後、
上昇する。その後、該装着ヘッド3はインデックス回転
円板4の回転につれて装着ステーションに移送され、装
着ステーションに来た時に下降してX・Y位置決めテー
ブル6上のプリント基板5上の所定位置に電子部品を装
着する。その後装着ヘッド3は再び上昇してインデック
ス回転円板4の回転により再び吸着ステーションに赴
き、上記動作を繰り返す。このような動作を複数の装着
ヘッド3の各々が順次行なう。
ところで、上記のような電子部品装着装置においては、
装着ヘッド3に真空吸着された電子部品の位置・姿勢に
はバラツキがあるので、これを、装着ステーションに到
達する前に、プリント基板5上への装着のための正しい
位置・姿勢に矯正すること(これを電子部品の位置姿勢
矯正という)が必要である。更に、電子部品を吸着ステ
ーションで装着ヘッドに吸着した角度とは異る角度でプ
リント基板5上に装着する必要がある場合には、装着ヘ
ッド3に真空吸着された電子部品を、装着ステーション
に到達する前に、プリント基板5上への所要装着角度に
合わせるように回転させること(これを電子部品の角度
付けという)が必要である。このような電子部品の位置
姿勢矯正および角度付けに関して2つの従来例を以下説
明する。
第6図は第1の従来例に係る電子部品装着装置の概要平
面図であって、第5図の部分と対応する部分は同じ符号
で示す。第6図中の7a,7bは夫々、小電子部品用および
大電子部品用の位置姿勢矯正機構であって、夫々、回転
可能な台座18上に直交方向にスライド可能な4つのセン
タリング爪16を有し、これらセンタリング爪16が開いた
状態で、装着ヘッド3を下降させてその真空吸着してい
る電子部品をこれらセンタリング爪16の間に置き、次い
で該電子部品を四方から把持するようにセンタリング爪
16を閉じ、その状態で台座18を回動することによって、
該電子部品の位置姿勢矯正および角度付けを行い、その
後、センタリング爪16を開いて、該電子部品を真空吸着
している装着ヘッドを上昇させるようになっている。
第6図の電子部品装着装置の動作を述べると、インデッ
クス回転円板4の間欠回転につれて、吸着ステーション
S1にて装着ヘッド3が部品供給装置2から電子部品を吸
着し、ステーションS3にて位置姿勢矯正機構7aが小電子
部品の位置姿勢矯正および角度付けを行い、ステーショ
ンS4にて位置姿勢矯正機構7bが大電子部品の位着姿勢矯
正および角度付けを行い、ステーションS5にて検出装置
8が装着ヘッド3の吸着している電子部品の位置・姿勢
および角度付けの検出を行い、装着ステーションS6にて
装着ヘッド3が電子部品をX・Y位置決めテーブル6上
のプリント基板の所定位置に装着する。
以上の動作を、タイムチャートで示すと、第7図の通り
である。第7図において、横軸は時間を表わし、縦軸
は、夫々インデックス回転円板4の回転(2−a)、装
着ヘッド3の上下動(2−b)、位置姿勢矯正機構7a,7
bのセンタリング爪16の開閉(2−c)、および該位置
姿勢矯正機構の回転(2−d)の動作タイミングを1タ
クト分だけ示してある。インデックス回転円板4が間欠
回転(2−aイ)している間に、ステーションS3および
S4の位置姿勢矯正機構7a,7bは角度の原点復帰を行ない
(2−dト)、インデックス回転円板4が停止している
間(2−aロ)に、ステーションS3又はS4において、装
着ヘッド3の下降(2−bハ)、位置姿勢矯正機構7a又
は7bのセンタリング爪16の閉じ動作(2−cホ)、同機
構の回転(2−dチ)、該センタリング爪の開き動作
(2−cヘ)、該装着ヘッド3の上昇(2−bニ)の連
続動作を行う。
次に、第2の従来例に係る電子部品装着装置の概要平面
図を第8図に示す。前記第1の従来例と異なる点は、ス
テーションS3,S4における位置姿勢矯正機構9a,9bは、台
座18′が回転せず、センタリング爪16の開閉動作のみを
行なうことにより電子部品の位置姿勢矯正のみを行い、
電子部品の角度付けはステーションS5における角付度付
け機構10により装着ヘッド3を回転(自転)させること
によって行うようにした点である。動作を述べると、イ
ンデックス回転円板4の回転につれて、吸着ステーショ
ンS1にて装着ヘッド3が電子部品を吸着し、ステーショ
ンS3にて位置姿勢矯正機構9aが小電子部品の位置姿勢矯
正のみを行い、ステーションS4にて位置姿勢矯正機構9b
が大電子部品の位置姿勢矯正のみを行い、ステーション
S5にて角度付け機構10が装着ヘッド3を回転させて電子
部品の角度付けを行い、検出装置8が位置姿勢および角
度付けの検出を行い、装着ステーションS6にて装着ヘッ
ド3が電子部品をX・Y位置決めテーブル6上のプリン
ト基板5上の所定位置に装着する。
以上の動作を、タイムチャートで示すと、第9図の通り
である。第9図において、横軸は時間を表わし、縦軸
は、夫々、インデックス回転円板4を回転(4−a)、
装着ヘッド3の上下動(4−b)、位置姿勢矯正機構9
a,9bのセンタリング爪16の開閉(4−c)、装着ヘッド
3の回転(4−d)の動作タイミングを1タクト分だけ
示してある。インデックス回転円板4が間欠回転(4−
aイ)して停止している間(4−aロ)に、ステーショ
ンS3およびS4において、装着ヘッド3の下降(4−b
ハ)、位置姿勢矯正機構9a.9bのセンタリング爪16の閉
じ動作(4−cホ)、該センタリング爪の開き動作(4
−cヘ)、該装着ヘッド3の上昇(4−bニ)の連続動
作を行なう。又、ステーションS5にて、インデックス回
転円板4の停止時(4−aロ)に、装着ヘッド3を回転
させる(4−dト)。
前記の第1の従来例に関するものとしては特公昭62−12
679号公報、第2の従来例に関するものとしては特開昭6
1−61499号公報がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記の第1の従来例においては、インデックス回転円板
の1停止期間中に1ステーションにおいて装着ヘッドの
昇降、位置姿勢矯正機構のセンタリング爪開閉と回転を
連続して行う必要があり、電子部品装着装置の高速化を
図る上で問題がある。
他方、前記第2の従来例においては、インデックス回転
円板の停止中に1ステーションにて装着ヘッドの昇降お
よび位置姿勢矯正機構のセンタリング爪の開閉を行い、
後のステーションにて角度付けを行うので、前記第1の
従来例よりも、電子部品装着装置の高速化を図ることが
できる。しかし、角度付けのために装着ヘッドを最大18
0゜回転させるので、各装着ヘッドの回転中心の芯ずれ
が、先のステーションで矯正した電子部品の位置を狂わ
せることになり、プリント基板への電子部品の装着精度
を劣化させるという問題があり、これを防止するには装
着ヘッドの加工精度および組立精度を非常に高くしなけ
ればならないという困難が生ずる。
本発明の目的は、各装着ヘッドの芯ずれの影響を受けず
に高精度に且つ高速に電子部品の装着が可能な電子部品
装着装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、インデックス回転円板の周部に取り付けられ
た複数の装着ヘッドによりチップ電子部品を吸着ステー
ションにて部品供給装置から吸着し、該装着ヘッドに吸
着されたチップ電子部品を位置姿勢矯正ステーションに
設置された位置姿勢矯正機構で位置姿勢矯正した後、装
着ステーションにてプリント基板上に装着するように構
成したチップ電子部品装着装置において、モータ及び該
モータの回転を装着ヘッドに伝達する電磁クラッチを具
備し、チップ電子部品を吸着した装着ヘッドが前記位置
姿勢矯正ステーションに来る前に該装着ヘッドをプリン
ト基板へのチップ電子部品の指令装着角度に相当する角
度に予め回転させる第1の回転手段と、該装着ヘッドが
前記位置姿勢矯正ステーションに来る前に前記位置姿勢
矯正機構を前記指令装着角度に相当する角度に予め回転
させる第2の回転手段とを備え、前記第1の回転手段に
よる装着ヘッドの回転の精度を前記第2の回転手段によ
る位置姿勢矯正機構の回転の精度よりも粗くしたことを
特徴とする。
〔作用〕
本発明によれば、装着ヘッドに吸着された電子部品およ
び位置姿勢矯正機構は、該電子部品が位置姿勢矯正ステ
ーションに来る前に指令装着角度に相当する角度に回転
されており、位置姿勢矯正ステーションに来たときには
位置姿勢矯正のみを行うだけでよいから、高速稼働が可
能である。また位置姿勢矯正を行った後は装着ヘッドを
回転させないので、各装着ヘッド間の芯ずれの影響を受
けずに高精度にプリント基板に電子部品を装着できる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図ないし第4図により説明す
る。先に第5図で説明した基本的構成および動作は本実
施例でも同様である。第1図は本実施例の電子部品装着
装置の概要平面図を示す。図示の如く、ステーションS2
には装着ヘッド3の角度付け機構12があり、ステーショ
ンS3およびS4には、夫々、第6図に示したのと同様なセ
ンタリング爪16および回転可能な台座18を有する小電子
部品用の位置姿勢矯正機構7aおよび大電子部品用の位置
姿勢矯正機構7bがあり、これらの位置姿勢矯正機構7a,7
bは電子部品装着装置のベース上に設置されている。ス
テーションS5には検出装置8がある。
次に、一連の動作について説明する。吸着ステーション
S1にて装着ヘッド3により部品供給装置2から真空吸着
された電子部品(図示省略)は、ステーションS2にて角
度付け機構12により装着ヘッド3を回転することによっ
て指令装着角度に角度付けされる。次いで、該電子部品
が小電子部品ならば該装着ヘッド3がステーションS3
移るまでに、また、大チップ部品ならばステーションS4
に移るまでに、インデックス回転円板4の間欠回転とほ
ぼ同期して、夫々、小電子部品用位置姿勢矯正機構7aあ
るいは大電子部品用位置姿勢矯正機構7bは上記指令装着
角度に回転位置決めされて待機する。そして、ステーシ
ョンS3又はS4に停止した時に該装着ヘッド3は下降して
位置姿勢矯正機構7a又は7bが該装着ヘッド3に吸着され
ている該電子部品の位置姿勢矯正動作のみを行なう。そ
の後さらにインデックス回転円板4は間欠回転して、ス
テーションS5にて検出装置8が電子部品の位置姿勢検出
をし、次の装着ステーションS6にて装着ヘッド3は電子
部品をX・Yテーブル上のプリント基板5に装着する。
以上の諸動作はコントローラ11の指令に従って制御され
る。
以上の動作をタイムチャートで示すと第2図の通りであ
る。第2図において、横軸は時間を表わし、縦軸はイン
デックス回転円板4の回転(7−a)、装着ヘッド3の
回転(7−b)、装着ヘッド3の上下動(7−c)、位
置姿勢矯正機構7a,7bのセンタリング爪16の開閉(7−
d)、同機構の回転(7−e)の動作タイミングを、1
タクト分だけ示してある。インデックス回転円板4が間
欠回転(7−aイ)する間に、ステーションS3およびS4
の位置姿勢矯正機構7a,7bは、ほぼ同期して指令装着角
度に回転位置決めされる(7−eチ)。次いで、インデ
ックス回転円板4が停止している時(7−aロ)に、ス
テーションS2において装着ヘッドは指令装着角度に回転
され(7−bハ)、ステーションS3又はS4において、装
着ヘッド3の下降(7−cニ)、位置姿勢矯正機構7a,7
bのセンタリング爪16の閉じ動作(7−dヘ)、同開き
動作(7−dト)、該装着ヘッド3の上昇(7−cホ)
の連続動作を行なう。
ステーションS2にある前記の角度付け機構12の一実施例
を第1図のA視図である第3図により説明する。角度付
け機構12はサーボモータあるいはステッピングモータ13
と電磁クラッチ14から成っている。電磁クラッチ14の吸
着板15は、全ての装着ヘッド3の上部に固定されてお
り、角度付けの必要な電子部品22がステーションS2に来
たときに、電磁クラッチ14の吸着板15が吸着されて装着
ヘッド3をモータ13で回わすことにより電子部品は指令
装着角度に角度付けされる。
前記の位置姿勢矯正機構7a,7bの一実施例を第1図のB
−B視図として第4図により説明する。位置姿勢矯正機
構7a,7bは、往復動可能なセンタリング爪16を持ち、玉
軸受17で支持されている回転可能な台座18を有し、この
台座18は歯車19を介してサーボモータあるいはステッピ
ングモータ20で回転されるようになっている(なお、歯
車19の代りにベルトを介してモータ20で回転されてもよ
い)。前述のステーションS2での角度付け機構12で指令
装着角度に角度付けされた装着ヘッド3がステーション
S3又はS4に来るまでに、位置姿勢矯正機構7a,7bは、セ
ンタリング爪16が開かれ、且つ上記指令装着角度に回転
されて(即ち、台座18が該指令装着角度に回転されて)
待機している。そして、ステーションS2で前記角度付け
をされた電子部品を吸着している装着ヘッドは、ステー
ションS3又はS4にある矯正機構7a又は7b上に来たとき下
降し、既に指令装着角度に回転されているセンタリング
爪16は閉じて電子部品を把持し、すぐに開き、装着ヘッ
ドは電子部品と共に再び上昇する。これによって電子部
品の位置姿勢矯正が完了する。
本実施例においては、電子部品の最終的な位置姿勢およ
び角度付けの精度は、ステーションS3,S4の矯正機構7a,
7bの回転位置決め精度によって決まるので、ステーショ
ンS2での角度付け機構12による角度付けの精度は矯正機
構7a,7bのそれよりも粗くてよい。
なお、ステーションS2において装着ヘッド3を角度付け
のために回転させる機構としては、第3図に示した角度
付け機構12に代えて、装着ヘッド3に歯車を取り付け、
装着ヘッド3がステーションS2に来た時に、該歯車にモ
ータ駆動の外部歯車を押し当てて装着ヘッドを回転させ
るようにしてもよく、又は、偏平モータのロータを装着
ヘッド3に固定し、ステータを他の本体に固定して、ス
テーションS2において装着ヘッドを非接触で電磁力によ
り回転させるようにしてもよい。
以上のような電子部品装着装置によれば、位置姿勢矯正
ステーションS3,S4到達前に予め電子部品および位置姿
勢矯正機構7a,7bは角度付けされているので、位置姿勢
矯正ステーションS3,S4では装着ヘッドの昇降とセンタ
リング爪16の開閉のみの動作となり、電子部品装着装置
としての高速化が図れる。さらに、電子部品を指令角度
に角度付けした後、ベースに固定された位置姿勢矯正機
構で位置姿勢矯正をし、その後は、電子部品を吸着して
いる装着ヘッドを回転させることはないので、各装着ヘ
ッド間の芯ずれの影響をうけることなく、装着の高精度
化が図れる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、位置姿勢矯正ステーションへの到達前
に、電子部品を吸着している装着ヘッドおよび位置姿勢
矯正機構を、プリント基板への電子部品の指令装着角度
に相当する角度に予め回転させておくので、位置姿勢矯
正ステーションに来たときには該位置姿勢矯正機構で電
子部品の位置姿勢矯正のみを行なえばよいので、電子部
品装着の高速化が可能となる。また、電子部品の位置姿
勢矯正を行った後に装着ヘッドを回転させないので、各
装着ヘッド間の芯ずれの影響を受けることなく電子部品
をプリント基板に高精度で装着することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電子部品装着装置の一実施例概要
平面図、第2図は同実施例の動作のタイミングチャー
ト、第3図は装着ヘッドの角度付け機構を示すために第
1図をA方向から見た概要側面図、第4図は第1図にお
ける位置姿勢矯正機構の側断面図、第5図は電子部品装
着装置の全体的斜視図、第6図および第7図はそれぞれ
従来例に係る電子部品装着装置の概要平面図および動作
タイミングチャート、第8図および第9図は他の従来例
に係る電子部品装着装置の概要平面図および動作タイミ
ングチャートである。 1……電子部品装着装置、2……部品供給装置 3……装着ヘッド、4……インデックス回転円板 5……プリント基板、6……X・Y位置決めテーブル 7a,7b……位置姿勢矯正機構、8……検出装置 9a,9b……位置姿勢矯正機構、10……角度付け機構 11……コントローラ、12……角度付け機構 13,20……サーボモータ又はステッピングモータ 14……電磁クラッチ、15……吸着板 16……センタリング爪、17……玉軸受 18……回転可能な台座、19……歯車 22……電子部品。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 峰生 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 藤代 恵介 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (56)参考文献 特開 昭63−174393(JP,A) 特開 昭62−114289(JP,A) 特開 昭62−188631(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インデックス回転円板の周部に取り付けら
    れた複数の装着ヘッドによりチップ電子部品を吸着ステ
    ーションにて部品供給装置から吸着し、該装着ヘッドに
    吸着されたチップ電子部品を位置姿勢矯正ステーション
    に設置された位置姿勢矯正機構で位置姿勢矯正した後、
    装着ステーションにてプリント基板上に装着するように
    構成したチップ電子部品装着装置において、モータ及び
    該モータの回転を装着ヘッドに伝達する電磁クラッチを
    具備し、チップ電子部品を吸着した装着ヘッドが前記位
    置姿勢矯正ステーションに来る前に該装着ヘッドをプリ
    ント基板へのチップ電子部品の指令装着角度に相当する
    角度に予め回転させる第1の回転手段と、該装着ヘッド
    が前記位置姿勢矯正ステーションに来る前に前記位置姿
    勢矯正機構を前記指令装着角度に相当する角度に予め回
    転させる第2の回転手段とを備え、前記第1の回転手段
    による装着ヘッドの回転の精度を前記第2の回転手段に
    よる位置姿勢矯正機構の回転の精度よりも粗くしたこと
    を特徴とするチップ電子部品装着装置。
JP62230655A 1987-09-14 1987-09-14 チップ電子部品装着装置 Expired - Lifetime JPH07107960B2 (ja)

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JPS6473700A JPS6473700A (en) 1989-03-17
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02303200A (ja) * 1989-05-18 1990-12-17 Hitachi Ltd 電子部品装着装置
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