JPH0716834B2 - 部品装着方法 - Google Patents

部品装着方法

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JPH0716834B2
JPH0716834B2 JP63208900A JP20890088A JPH0716834B2 JP H0716834 B2 JPH0716834 B2 JP H0716834B2 JP 63208900 A JP63208900 A JP 63208900A JP 20890088 A JP20890088 A JP 20890088A JP H0716834 B2 JPH0716834 B2 JP H0716834B2
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JP
Japan
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component
height
substrate
mounting
feeder
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JP63208900A
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正治 杭ノ瀬
晶文 森本
秀昭 竹本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works 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、基板上に部品を実装する自動組立装置におい
て、部品を供給するフィーダから部品を取り出して基板
上に装着する部品装着方法に関するものである。
[従来の技術] 一般に電子部品を基板に自動的に装着する際には、部品
を供給するフィーダから部品を取り出し、その部品を基
板の所定の位置まで運んで装着するようにしている(例
えば特公昭51−32865号公報参照)。
フィーダから部品を取り出すときには、部品を把持して
上方に移動するのであり、第6図(b)に示すように、
フィーダ2に干渉しない所定の高さまで上昇した後、基
板3において部品1を装着する位置の上方まで水平方向
に移動し、次いで下方に移動するという経路Pをたどる
ことにより、部品1を基板3上の所定位置に装着するよ
うにしている。
[発明が解決しようとする課題] 上記方法では、フィーダ2から基板3まで、すべての部
品1が同じ経路Pで搬送されることになる。したがっ
て、高さの異なる部品1を基板3に装着する場合に、す
でに基板3に装着されている部品1に対して新たな装着
する部品1が干渉しないようにするには、基板3に装着
される部品1のうち最大の高さを有する部品1よりも高
い位置に部品1を引き上げることが必要になる。すなわ
ち、背の低い部品1を装着するときにも、背の高い部品
1と同じ経路Pで搬送するから、背の低い部品1を搬送
するときには、移動距離に無駄があり、結果的に組立時
間が長くなるという問題が生じる。
本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
あり、移動距離の無駄を低減し、もって組立時間の短縮
を図った部品装着方法を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明では、上記目的を達成するために、フィーダの上
方から基板の部品実装位置の上方まで部品を搬送する過
程において、部品実装位置の上方まで水平方向に移動し
つつ所定の高さ位置まで下降する過程を設け、下降の際
の下限位置をすでに基板上に装着されている部品に干渉
しない高さに応じて変化させるものである。
[作用] 上記構成によれば、フィーダの上方から基板の上方まで
の移動過程において、従来は水平移動のみであったとこ
ろを、部品の下降高さの下限位置を既に基板上に装着さ
れている部品に干渉しない高さに応じて変化させるか
ら、部品の搬送経路が短縮されることになり、組立時間
が短縮されるのである。
[実施例] 第1図や第6図(a)に示すように、部品1を供給する
フィーダ2から部品搬送装置(図示せず)によって部品
1を吸着して取り出し、コンベア(図示せず)に載置さ
れた基板3の所定位置に部品1を装着する作業を行うの
であった、部品搬送装置は数値制御される。
この部品搬送装置は、基本的に、フィーダ2から部品1
を吸着して取り出し、フィーダ2に干渉しない所定高さ
まで上方に移動する第1過程と、基板3における部品実
装位置の上方まで移動する第2過程と、下方に移動して
基板3に部品1を装着する第3過程との動作過程を備え
ている。さらに細かく分けると、まず、第1過程では、
部品1を吸着してフィーダ2が干渉しない高さまで上昇
する(A)。次に、第2過程では、第1過程に引き続い
てセンタリング高さまでの上昇を行い、同時に水平方向
の移動を行う(A→B)。ここに、第1過程において部
品1がフィーダ2に干渉しない高さまで上昇しているか
ら、その後、センタリング区間(B→C)に達するまで
の水平方向の移動は制約を受けないのであり、センタリ
ング区間までの移動の間は最短経路を通ることができる
のである。すなわち、部品1を吸着した後、センタリン
グ高さまで上昇してから水平方向に移動するよりも短時
間でセンタリング区間に到達できるのである。第2過程
では、センタリング区間に達すると上方への移動を停止
し、所定のセンタリング時短tCの間は、水平方向にのみ
移動を続ける。このセンタリング区間においては、部品
1の中央位置に応じた水平方向の位置決めがなされると
ともに部品1の向きが調節される。センタリング時間tC
が経過すると、水平方向の移動を続けながら基板3の上
方まで下降し(C→DあるいはC→D′)、その後、必
要に応じて基板3における部品実装位置の上方まで水平
方向に移動する(D′→E′)。ここにおいて、センタ
リング区間から基板3の上方まで下降するときの下限の
高さ位置は、後述するように、センタリング区間から基
板3の部品実装位置までの移動経路に存在している部品
1のうちで最大高さを有する部品1に干渉しないように
設定される。また、部品実装位置が部品搬送装置に近い
場合は、センタリング区間から部品実装位置の上方まで
ほぼ直線的に移動するが(C→D)、部品実装位置が部
品搬送装置から遠い場合は、センタリング区間から基板
3の上方まで下降した後、水平方向に移動して部品実装
位置の上方に達するように設定される(C→D′→
E′)。このようにして部品実装位置の上方に達した
ら、第3過程では部品1を下方に移動させ、基板3に部
品1を装着する。
以上の動作を実現するために、部品搬送装置は第2図に
示すように、次のパラメータにより数値制御される。す
なわち、部品1の種類によらず一定値となる機械固有パ
ラメータとしては、フィーダ2の高さZF、コンベアの高
さZC、センタリング時間tC、センタリング高さZ3があ
る。第1過程においては、まず部品1を取り出すため
に、フィーダ2の高さZFに部品1の高さhPを加えた部品
吸着高さZ1(=ZF+hP)がパラメータとして必要であ
る。また、部品搬送装置で吸着された部品1をフィーダ
2に干渉しないような高さまで上昇させる必要があるか
ら、部品吸着高さZ1に部品1の高さhPおよび余裕αを加
えた値である部品搬送可能高さZ2(=ZF+hP+α)が必
要である。余裕αは吸着されている部品1がフィーダ2
に干渉しないように設定しさえすればよいから、なるべ
く小さな値に設定する。このように部品吸着高さZ1と部
品搬送可能高さZ2とに基づいて部品1を吸着し、吸着し
た部品1がフィーダ2に干渉しない高さまで上昇すれ
ば、あらかじめ設定されているセンタリング高さZ3およ
びセンタリング時間tCに基づいて第2過程におけるセン
タリング作業が行われる。
第2過程においてセンタリング作業の後に部品実装位置
の上方に達するためには、部品実装位置に関する水平方
向の位置座標(X0,Y0)および部品1の向きR0と、基板
3にすでに装着されている部品1に対して部品搬送装置
に吸着されている部品1が干渉しない下限位置としての
部品実装準備高さZ4とが必要である。部品実装準備高さ
Z4の設定については後述する。
第3過程においては、コンベアの高さZCに基板3の厚み
Sを加えた基板高さZP(=ZC+S)と、基板高さZPに部
品1の高さhPを加えた部品実装高さZ0(=ZP+hP)とが
必要である。
上述した各パラメータについて、オペレータが実際に入
力するデータは、部品実装位置に関するパラメータであ
る水平座標(X0,Y0)および向きR0と、部品1に固有の
パラメータである部品1の高さhPおよび部品1の水平面
内の大きさ(XP,YP)と、基板3に関するパラメータで
ある基板3の厚みSであり、機械固有パラメータを除く
その他のパラメータは、演算により自動的に設定され
る。
部品実装準備高さZ4については、以下の手順で設定され
る。すなわち、初めに、部品の実装位置の水平座標
(X0,Y0)、向きR0、高さhP、大きさ(XP,YP)が入力さ
れる。また、各部品1の実装順序も設定される。次に、
各部品1について実装する順に部品実装準備高さZ4が演
算される。最初に実装される部品1については、基板3
には干渉する部品が存在しないから、部品実装準備高さ
Z4は、部品実装高さZ0と部品の高さhPと余裕βとの和と
して与えられる。こうして、基板3において最初に実装
される部品1について、占有領域と、部品実装準備高さ
Z4とが実装マップとして書き込まれる。ここに、部品1
の実装位置の水平座標(X0,Y0)は、第3図に示すよう
に、部品1の中心位置の1点に対応して設定されるので
あり、また部品1の向きR0は部品1の長手方向と基板3
との関係により設定される。以後に実装される部品1に
ついては、センタリング区間から部品実装位置までの間
に、基板3上にすでに実装されている部品1が存在する
かどうかが実装マップに基づいて調べられる。すなわ
ち、第4図(b)に示すように、部品実装位置までの経
路P上に実装済みの部品1が存在しているとすれば、実
装済みの部品1に対して搬送中の部品1が干渉すること
がないようにしなければならないから、部品実装準備高
さZ4は、最初に実装される部品1に対する部品実装準備
高さZ4に、搬送経路上に存在している実装済みの部品1
のうちで最大高さを有する部品1の高さhPを加えた値と
して設定される。このように設定すれば、第2過程にお
ける部品の移動軌跡は、部品の下降高さの下限位置が既
に基板上に装着されている部品に干渉しない高さに応じ
て変化するという可変的なものとなり、従って、第2過
程における部品の移動経路ごとに各部品の下降高さの下
降限を、基板に既に実装されている個々の部品を対象と
することで、既に装着されている部品の高さが異なる場
合であっても、部品1を搬送する際に基板3にすでに実
装されている部品1に対して新たに実装される部品1が
干渉することがないのである。また、第4図(a)に示
すように、搬送経路P上に実装済みの部品1が存在しな
ければ、実装準備高さZ4は、最初に実装される部品1と
同じ値に設定される。以上のようにして、部品1の実装
順序にしたがって実装マップを完成させ、また、各部品
1に対する部品実装準備高さZ4を演算する。この演算を
部品1の実装中に順次行うのでは、演算時間中に部品1
の移動が停止することになるから、このような不都合を
防止するために、演算はバッチ処理により部品1の実装
に先立って行われ、完成した実装マップにしたがって部
品1が基板3に実装される。
第5図は、部品搬送装置の動作をパラメータの変化に基
づいて記述したフローチャートと、フローチャートの各
ルーチンに対応する部品搬送装置の動作とを対応させた
図であって、X,Y,R軸は部品1を水平方向に移動させる
とともに部品1の向きを調節する軸であり、Z軸は部品
1の高さ方向の移動を行う軸を示す。まず、第1過程で
は部品1を吸着した後、上方への移動途中で部品搬送可
能高さZ2に達したかどうかが判定され、部品搬送可能高
さZ2に達すると、上昇を続けながら部品実装位置に向か
う水平方向の移動が加わるとともに、部品1の向きが設
定される。この動作中に高さがセンタリング高さZ3に達
すると、高さ方向の移動がセンタリング時間tCの間は停
止し、次いで下降が始まる。下降によって高さが上述の
演算によって設定された部品実装準備高さZ4に達する
と、下方への移動は停止し、その時点で部品実装位置
(X0,Y0,R0)に達していれば、部品実装高さZ0まで下降
して部品1を基板3に装着する。また、部品実装準備高
さZ4に達した時点で、部品実装位置(X0,Y0,R0)に達し
ていなければ、水平方向の移動を続け、部品実装位置
(X0,Y0,R0)の上方まで移動し、その後、部品実装高さ
Z0まで下降して部品1を基板3に装着する。
以上のような動作によって部品1をフィーダ2から取り
出し、コンベア上の基板3に装着するのであり、従来は
高さ方向の移動と水平方向と移動とが完全に独立してい
たところを、高さ方向の移動と水平方向の移動とを一部
重複させているので、第6図(a)に実線で示すように
部品1を搬送する経路Pが従来の経路(破線)に比較し
て短縮され、自動組立において部品1の実装に要する時
間が従来よりも短縮できるのである。さらに、各部品1
ごとに最適値になるようにパラメータが設定されるか
ら、従来のようにどの部品1に対しても同じ経路で搬送
していた場合に比較して、部品1の実装に要する時間が
短縮されるのである。
[発明の効果] 本発明は上述のように、フィーダの上方から基板の部品
実装位置の上方まで部品を搬送する過程において、部品
実装位置の上方まで水平方向と同時に所定の高さ位置ま
で下降する過程を設け、この過程における部品の下降高
さの下限位置を既に基板上に装着されている部品に干渉
しない高さに応じて変化させるものであり、フィーダの
上方から基板の上方までの移動過程において、従来は水
平移動のみであったところを、水平移動とともに下降を
行うようにしたから、部品の搬送経路が従来よりも短縮
されることになり、組立時間が短縮されるという利点を
有する。また、下降距離がすでに基板上に装着されてい
る部品に干渉しない高さに設定されるから、各部品ごと
にそれぞれ最適な搬送経路が設定されることになり、搬
送経路を画一化していた従来方法に比較して、作業効率
が一層よくなるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本動作を示す説明図、第2図は同上
における各パラメータを示す説明図、第3図は同上にお
ける部品実装位置の一例を示す説明図、第4図(a)
(b)はそれぞれ同上において部品を実装する際の搬送
経路の一例を示す説明図、第5図は同上の動作説明図、
第6図(a)(b)はそれぞれ本発明における部品の搬
送経路を示す斜視図と従来例における部品の搬送経路を
示す斜視図である。 1……部品、2……フィーダ、3……基板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】部品を供給するフィーダ上の部品を把持し
    てフィーダに干渉しない位置まで上方に移動する第1過
    程と、フィーダとは別所に配置された基板における部品
    実装位置の上方まで移動する第2過程と、下方に移動し
    て部品を基板に装着する第3過程とを備えた部品装着方
    法において、前記第2過程は前記部品実装位置の上方ま
    で水平方向に移動しつつ所定の高さ位置まで下降する過
    程を含み、前記第2過程における部品の下降高さの下限
    位置を既に基板上に装着されている部品に干渉しない高
    さに応じて変化させることを特徴とする部品装着方法。
JP63208900A 1988-08-23 1988-08-23 部品装着方法 Expired - Lifetime JPH0716834B2 (ja)

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JPH0259231A JPH0259231A (ja) 1990-02-28
JPH0716834B2 true JPH0716834B2 (ja) 1995-03-01

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JPH0259231A (ja) 1990-02-28

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