JPH088592A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸着ノズルに吸着保持された電子部品が画像
認識処理後に位置ずれを起こしても、これを即座に検出
して装着不良を防止できるようにする。 【構成】 部品供給位置に配設された部品供給器と、部
品装着位置に配設されて回路基板を載置するＸ−Ｙテー
ブルと、部品供給器によって供給された電子部品を吸着
保持する複数の吸着ノズルを部品装着位置に向けて間欠
的に周回移動させる部品装着ヘッドとを備えた構成にお
いて、電子部品５を吸着した吸着ノズル１８の吸着圧を
検出できる圧力センサ２３を設ける。圧力センサ２３の
出力信号に基づき電子部品５の装着動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を配線基板に
自動的に装着するための電子部品装着装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子部品装着装置は図３に示すよ
うに構成されており、図４に示すように動作する。すな
わち、部品供給テーブル１に部品供給器２が搭載されて
おり、部品装着ヘッド３に複数の吸着ノズル４、４…が
搭載されている。部品装着ヘッド３は吸着ノズル４を間
欠的に周回移動させる。部品供給器２によって供給され
た電子部品は、位置Ｓ１に移動した吸着ノズル４による
吸着で１個ずつとり出される。位置Ｓ２に移動した吸着
ノズル４は、吸着保持している電子部品５を部品実装方
向に合わせるべく回転させる。位置Ｓ３に移動した電子
部品５の姿勢が部品認識機６で画像認識され、回転方向
の位置ずれが位置Ｓ４で補正される。位置Ｓ５において
は、クロスラインセンサ７が電子部品５の姿勢を確認
し、位置Ｓ６で電子部品５が配線基板８に装着される。
配線基板８はＸ−Ｙテーブル９上に載置されており、１
０はθ回転用モータを示す。

【０００３】このように、従来の電子部品装着装置で
は、吸着ノズル４に対する電子部品５の吸着状態が、部
品認識機６およびクロスラインセンサ７によって検出さ
れ、電子部品５の位置ずれが補正される。部品認識機６
は図５に示すように、部品認識用カメラ１１と照明器具
１２とからなり、電子部品５の吸着状態を図６の
（ａ）、（ｂ）に例示するような映像１３として取り込
む。吸着ノズル４に吸着保持されている電子部品５の位
置ずれが部品認識機６によって検出され、この検出出力
に基づきＸ−Ｙテーブル９が駆動されるので、Ｘ方向の
位置ずれ量△Ｘと、Ｙ方向の位置ずれ量△Ｙとが補正さ
れる。図６の（ａ）は正常な吸着状態を、図６の（ｂ）
は位置ずれした吸着状態をそれぞれ示している。

【０００４】図７の（ａ）、（ｂ）はクロスラインセン
サ７の動作原理を説明するための平面図および側面図で
ある。電子部品５およびこれを吸着保持している吸着ノ
ズル４に対し並行光線１４が側方から照射されるので、
電子部品５および吸着ノズル４の陰影１５がＣＣＤから
なるイメージセンサ１６の受光面上に生成される。この
陰影１５の全長ａから吸着ノズル４の高さ相当分ｂを差
し引くと、電子部品５の厚さに相当する寸法ｃが得られ
る。ｄは測定可能範囲を示す。

【０００５】図７の（ｃ）に示すように、電子部品５が
傾斜した状態で吸着保持されているときは、電子部品５
の厚さに相当する寸法ｃが基準寸法よりも長く検出され
るので、吸着エラーと認識されて位置Ｓ６で配線基板８
に装着されず、不良品として位置Ｓ８までスキップして
排出される。

【０００６】このように、部品供給器２から供給された
電子部品５が部品装着ヘッド３の間欠的な回転に伴い種
々の処理を受けつつ移送され、正常な吸着状態にあるも
のだけが、位置Ｓ６において配線基板８に装着されるの
であるが、部品実装の高密度化がすすむのに伴い、装着
精度をより一層向上させることが求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
電子部品装着装置では、位置Ｓ３に移動した電子部品が
部品認識機６によって画像認識され、位置Ｓ４および位
置Ｓ５において位置ずれが補正・確認されるのである
が、画像認識処理後の電子部品５が図８の（ａ）に示す
ように吸着ノズル４の中心軸４ａからセンタずれを起こ
すと、電子部品５にかかる慣性モーメントが大きくな
り、わずかな外力を受けただけで大きく位置ずれする。
そして、図８の（ｂ）に示すように電子部品５と吸着ノ
ズル４との間にいったん隙間１７が生じると、位置Ｓ６
に達するまでの間に電子部品５の保持状態がさらに変化
し、位置ずれ量ΔＸ、ΔＹ、Δθに変化をきたすという
課題があった。

【０００８】したがって本発明の目的は、吸着ノズルと
これに吸着保持された電子部品との間にたとえ瞬時的に
せよ隙間が生じると、これを即座に検出して装着動作に
反映させ得る電子部品装着装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上述し
た目的を達成するために、部品供給位置に配設された部
品供給器と、部品装着位置に配設されて回路基板を載置
するＸ−Ｙテーブルと、部品供給器によって供給された
電子部品を吸着保持する複数の吸着ノズルを搭載し、吸
着ノズルを部品装着位置に向けて間欠的に周回移動させ
る部品装着ヘッドと、電子部品を吸着した吸着ノズルの
吸着圧変化を検出するために吸着ノズルごとに設けられ
た圧力センサとを備え、圧力センサの出力電気信号に基
づき当該吸着ノズルの装着動作を制御することを特徴と
する電子部品装着装置が提供される。

【００１０】

【作用】本発明においては、電子部品を吸着した吸着ノ
ズルの吸着圧変化を、吸着ノズルごとに設けた圧力セン
サで検出するので、吸着ノズルとこれに吸着された電子
部品との間に隙間が生じても、これを即座に検出でき
る。そして、この検出出力に基づき当該吸着ノズルの装
着動作を中止させたり、再検査したりする制御を行わせ
るので、画像認識処理後の電子部品が装着位置に達する
までに位置ずれを起こしても、それによる装着不良の発
生は抑制される。

【００１１】

【実施例】つぎに、本発明の一実施例を図面を参照しな
がら説明する。

【００１２】本実施例における構成が図３に示した構成
と異なるところは、複数の吸着ノズルに対する真空系で
あり、その他の構成に基本的な相違はない。

【００１３】前記真空系は図１に示すように構成され
る。すなわち、吸着ノズル１８を含むノズルユニット１
９が、部品装着ヘッド２０および可撓性エア配管２１を
通じて真空ポンプからなる真空発生機２２に連通してお
り、真空度に比例した出力電圧を発生する圧力センサ２
３が、真空発生機２２とノズルユニット１９との間の配
管部分に設けられている。

【００１４】部品装着ヘッド２０が間欠的に回転するの
に伴い、ノズルユニット１９が図２に示すように位置Ｓ
１から位置Ｓ１０へと移動していくのは従来と同様であ
る。

【００１５】位置Ｓ１において吸着ノズル１８に吸着保
持された電子部品５は、実装方向に合わせるための回転
制御を位置Ｓ２において受け、画像認識処理を位置Ｓ３
において受ける。そして、位置Ｓ３から装着位置Ｓ６ま
での移送過程２４において、圧力センサ２３が電子部品
５に対する吸着力の変化を、真空圧の変化でもって検出
する。

【００１６】このため、吸着ノズル１８の吸着面と電子
部品５との間に図８の（ｂ）に示すような隙間が、たと
え瞬時的にせよ発生すると、それによる吸着力の変化が
真空圧の変化として圧力センサ２３に検知され、圧力セ
ンサ２３の出力電圧が変化する。

【００１７】本例では、圧力センサ２３の出力電圧に変
化を生じたとき、当該吸着ノズルに吸着されている電子
部品の装着動作を行わせず、位置Ｓ６をスキップさせ
る。そして、図２に矢印２５で示すようにさらに１周さ
せ、その過程で当該電子部品の吸着力に変化が生じない
場合にかぎり位置Ｓ６で装着動作させ、変化を生じたと
きは位置Ｓ８で排出させるという方法をとっている。

【００１８】なお、図１では１個のノズルユニットを代
表的に示したが、実際には全ノズルユニットの各真空系
ごとに圧力センサを設け、各圧力センサの出力信号に基
づき当該ノズルユニットの以後の振る舞いを制御する。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によると、吸着ノズ
ルに吸着保持された電子部品を画像認識処理したのち、
電子部品を回路基板に装着させる工程に至るまでの移送
過程において発生した位置ずれを即時に検出でき、この
検出出力に基づき当該吸着ノズルの装着動作を制御する
のであって、装着精度をより一層向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子部品装着装置の吸着ノ
ズルに対する真空系の斜視図。

【図２】本発明の一実施例の電子部品装着装置の動作説
明図。

【図３】電子部品装着装置の全体構成を示す斜視図。

【図４】電子部品装着装置の動作説明図。

【図５】部品認識機の構成を示す斜視図。

【図６】部品認識機に取り込まれる映像のパターン図。

【図７】クロスラインセンサの動作原理を説明するため
の図。

【図８】吸着ノズルに対する電子部品の吸着状態を示す
図。

【符号の説明】

１８ 吸着ノズル ２０ 部品装着ヘッド ２２ 真空発生機 ２３ 圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今野 宏則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品供給位置に配設された部品供給器
   と、 部品装着位置に配設されて回路基板を載置するＸ−Ｙテ
   ーブルと、 部品供給器によって供給された電子部品を吸着保持する
   複数の吸着ノズルを搭載し、吸着ノズルを部品装着位置
   に向けて間欠的に周回移動させる部品装着ヘッドと、 電子部品を吸着した吸着ノズルの吸着圧変化を検出する
   ために吸着ノズルごとに設けられた圧力センサとを備
   え、 圧力センサの出力電気信号に基づき当該吸着ノズルの装
   着動作を制御することを特徴とする電子部品装着装置。