JPH09294000A - 電子部品実装装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品の誤実装を確実に防ぐことができる
電子部品実装装置及び方法を提供する。 【解決手段】 ピックアップされる前の電子部品２の向
きを画像認識するとともに、この認識された画像データ
を基準データと比較して差異を算出し、その算出された
差異に基づいて電子部品２の向きを補正して実装するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板等
の表面に電子部品を自動で実装する表面部品実装機にお
ける部品実装装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、プリント配線板の表面に抵抗、コ
ンデンサ、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品を実装する
技術では、一般に自動化が図られている。また、これら
表面部品実装機で取り扱われる電子部品の中には、極性
を有したもの、すなわち有極性部品が数多く存在する。
これらの有極性部品は実装機に供給される段階で部品の
極性を揃えて納品され、これを表面部品実装機でピック
アップしてプリント配線板に実装される。しかし、従来
の表面部品実装機では、納品された部品の極性を判別す
る手段は設けられていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の表面部品実装機では、有極性部品の極性を判別し、違
っていた場合に向きを直して調整する等の機能が設けら
れていなかった。このために、次の（１）〜（４）に示
すような問題点があった。 （１）テーピング、トレイ、スティック等でパッケージ
化されている有極性部品が作業ミス等によって極性を誤
って表面部品実装機に供給（セット）されると、この有
極性部品がプリント配線板上に誤った方向で実装され
る。 （２）部品メーカー等が有極性部品の極性を誤った方向
で納品されると、人為的に確認しない限り、この有極性
部品がプリント配線板上に誤った方向で実装される。 （３）極性（パッケージ方向）が異なる仕様の有極性部
品を表面部品実装機を用いて実装する場合、ＮＣプログ
ラムの変更が必要となる。 （４）現在、電子部品業界及び実装業界では有極性部品
のバルク化が検討されているが、誤実装が問題となって
おり、バルク化の妨げとなっている。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は電子部品の誤実装を防ぐことがで
きる電子部品実装装置及び方法を提供することにある。
さらに、他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明
らかにして行く。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、電子部品実装装置としては次の技術手段を
講じたことを特徴とする。すなわち、電子部品をピック
アップして所定の位置に搬送可能であるとともに、前記
電子部品の向きを切り替え調整可能な電子部品搬送手段
と、前記電子部品搬送手段によりピックアップされる前
の電子部品またはピックアップ後の電子部品の向きを画
像で認識する画像認識手段と、前記画像認識手段からの
画像データを基準データと比較し差異を算出する演算手
段と、前記演算手段で算出された差異に基づいて前記電
子部品搬送手段を制御し前記電子部品の向きを切り替え
補正する補正手段とを備えてなる構成としたものであ
る。

【０００６】また、本発明は上記目的を達成するため
に、電子部品実装方法としては次の技術手段を講じたこ
とを特徴とする。すなわち、電子部品搬送手段によりピ
ックアップされる前の電子部品またはピックアップ後の
電子部品の向きを画像認識するとともに、前記認識され
た画像データを基準データと比較して差異を算出し、前
記算出された差異に基づいて前記電子部品の向きを切り
替え補正して実装するようにしたものである。

【０００７】以上の構成によれば、電子部品を画像認識
して、基準データとの差異に基づき、電子部品の向きを
補正して実装するので、例え電子部品が誤った向きで部
品実装機に供給されて来たとしても、プリント配線板上
には誤った向きで実装されることがなくなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明を適用した
表面部品実装機の一例を示すもので、図１はその実装機
の要部構成斜視図、図２はその実装機の要部構成ブロッ
ク図である。図１及び図２において、符号１はキャリア
テープで、このキャリアテープ１上には電子部品２が剥
離可能に貼り付けられている。すなわち、本形態例では
電子部品２はキャリアテープ１上に貼り付けられた状態
でピックアップ位置まで搬送されてピックアップされる
場合を一例としている。しかし、電子部品２がピックア
ップ位置に搬送される方法は、これ以外の方法であって
も差し支えないものである。

【０００９】符号３は表面実装機全体の動作を制御する
ための制御部（ＣＰＵ）である。符号４はキャリアテー
プ１上の電子部品２を撮影するためのＣＣＤカメラで、
このＣＣＤカメラ４で撮影された画像は画像認識部５で
データ処理され、制御部３に入力される。また、ＣＣＤ
カメラ４の周囲には、キャリアテープ１上の電子部品２
を照明するためのランプ６が配設されている。符号７は
モニター（ＣＲＴ）で、各種の実装状態並びにデータ情
報が表示される。

【００１０】符号８は図２に示す２軸（Ｘ，Ｙ軸）駆動
部である。この２軸駆動部８は、制御部３に制御され
て、プレート９をＸ−Ｙ方向に移動させる。また、プレ
ート９には、極性補正部１０及び電子部品搬送手段とし
てのピックアップ部１１が配設されている。

【００１１】極性補正部１０は、プレート９に取り付け
た正逆２方向に回転可能なモータ１２と、このモータ１
２の出力軸（不図示）に一体回転可能に取り付けられた
ギア１３とを有している。ピックアップ部１１は、プレ
ート９に取り付けたシリンダ１４と、このシリンダ１４
のピストンピン１４ａの先端に固定して取り付けた真空
吸着ノズル１５と、ピストンピン１４ａと一体に回動並
びに上下方向に摺動されるギア１６とを有しており、ま
たギア１６はギア１３と常に噛合されている。

【００１２】符号１７は電子部品２を実装するプリント
配線板であり、ステージ１８上に位置だしされた状態で
配置されている。

【００１３】図３は、本形態例の表面部品実装機におけ
る動作処理手順の一例を示すフローチャートである。そ
こで、次に図１及び図２で説明した表面部品実装機の動
作を図３と共に説明する。まず、ＣＣＤカメラ４がセッ
トされている画像認識位置に、キャリアテープ１に貼り
付けられている電子部品２が搬送されると、この電子部
品２がＣＣＤカメラ４で撮影される。また、画像認識部
５でデータ処理され、この画像データが制御部３に入力
される（ステップＳ１）。すると、制御部３では、この
画像データと予め格納されている基準データとを比較
し、電子部品１２の極性が正しい向きにあるか否かを判
定する（ステップＳ２）。なお、基準データは、取り扱
われる電子部品に応じて書き換えられる。

【００１４】ここで、その判定方法の一例を説明する
と、図４に示すデータ１０１は、ＣＣＤカメラ４で撮影
された電子部品２の実際の形状（向き）であり、データ
２０１は制御部３内に予め記憶されている電子部品２の
正しい形状（向き）である。図４に示す例においては、
データ１０１として得られた電子部品２では電極ａが右
側に配置され、電極ｂ，ｃは左側に配置されていること
が認識されている。これに対して、基準データ２０１で
は電極ａが左側に配置され、電極ｂ，ｃは右側に配置さ
れている。そこで、このデータ１０１とデータ２０１を
制御部３の演算部（不図示）で比較すると、データ１０
１とデータ２０１との間には差異が認められ、認識デー
タ１０１は１８０度回転変位されており、極性（向き）
が異なっていると判定される。

【００１５】次いで、真空吸着ノズル１５により、電子
部品２のピックアップが行われる。この電子部品２のピ
ックアップは、まずプレート９の移動により真空吸着ノ
ズル１５がキャリアテープ１の電子部品２上に配置され
る。続いて、シリンダ１４が駆動されてピストンピン１
４ａが下降される。そして、真空吸着ノズル５が電子部
品２上に当接されたら、この真空吸着ノズル１５で電子
部品２を吸着する。その後、シリンダ１４が駆動され、
ピストンピン１４ａが電子部品２と共に上昇し、ピック
アップが行われる（ステップＳ３，Ｓ４）。

【００１６】また、ステップＳ２において、画像データ
１０１と基準データ２０１を比較演算して、画像データ
１０１と基準データ２０１との間に差異があると判定さ
れた場合はステップＳ５へ移行し、極性補正部１０にお
いてモータ１２を、その差異に対応した分だけ、その差
異をゼロにすることができる方向に回転させ、補正後は
再び停止する。これにより電子部品２の向き、すなわち
極性の補正がされる。次いで、ステップＳ６へ移行し、
プリント配線板１７への部品実装がなされる。

【００１７】これに対して、ステップＳ２において、画
像データ１０１と基準データ２０１との間に差異が無
い、すなわち極性が合っていると判定された場合にはス
テップＳ２からステップＳ４へ移行し、その後、さらに
ステップＳ６に移行して部品実装が行われる。このステ
ップＳ６の部品実装では、真空吸着ノズル１５で電子部
品２を真空吸着保持したまま、プレート９の移動により
キャリアテープ１の電子部品２上に配置される。続い
て、シリンダ１４が駆動されてピストンピン１４ａが下
降し、電子部品２をプリント配線板１７上に実装する。
以後は、ステップＳ１〜Ｓ６の動作を繰り返す。

【００１８】したがって、この形態例によれば、電子部
品２を画像認識して、基準データとの差異に基づいて電
子部品２の向きを補正し実装するので、次の（１）〜
（５）に示すような効果が得られる。 （１）テーピング、トレイ、スティック等でパッケージ
化されている有極性部品が作業ミス等によって極性を誤
って表面部品実装機に供給（セット）されても、プリン
ト配線板上には正しい方向での実装が可能となる。 （２）部品メーカー等が有極性部品の極性を誤った方向
で納品しても、正しい方向での実装が可能となる。 （３）極性（パッケージ方向）が異なる仕様の有極性部
品も、ＮＣプログラムの大幅な変更をすること無く、表
面部品実装機を用いて正しい方向での実装が可能にな
る。 （４）有極性部品のバルク化が容易となる。 （５）ＣＣＤカメラ４を使用して極性の検査等も可能に
なる。

【００１９】なお、上記実施例では、電子部品２の画像
認識をキャリアテープ１に貼り付けている状態、すなわ
ちピックアップ前の状態で行うようにした構造を開示し
たが、真空吸着ノズル１５でピックアップされた後の状
態で画像認識するようにしも差し支えないものである。
また、本発明は、パッケージのスタイル、すなわちテー
ピング、スティック、トレイ、バルク等に係わらず、全
ての有極性部品に適用することができるものである。ま
た、表面部品実装機全般（高速・中速チップマウンタ
ー、異形チップマウンター等）及び表面実装検査機にも
適用できるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
電子部品を画像認識して、基準データとの差異に基づい
て電子部品の向きを補正し実装するので、例え電子部品
が誤った向きで部品実装機に供給されて来ても、プリン
ト配線板等に誤った向きで実装されることがなくなり、
実装精度が向上する等の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した表面部品実装機の要部構成斜
視図である。

【図２】本発明を適用した表面部品実装機の要部構成ブ
ロック図である。

【図３】本発明を適用した表面部品実装機における動作
処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図４】極性判定の一例を説明する図である。

【符号の説明】

２ 電子部品 ３ 制御部 ４ ＣＣＤカメラ ５ 画像認識部 １０ 極性補正部 １１ ピックアップ部 １２ 極性補正用モータ １４ シリンダ １５ 吸着ノズル（電子部品搬送手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品をピックアップして所定の位置
   に搬送可能であるとともに、前記電子部品の向きを切り
   替え調整可能な電子部品搬送手段と、 前記電子部品搬送手段によりピックアップされる前の電
   子部品またはピックアップ後の電子部品の向きを画像で
   認識する画像認識手段と、 前記画像認識手段からの画像データを基準データと比較
   し差異を算出する演算手段と、 前記演算手段で算出された差異に基づいて前記電子部品
   搬送手段を制御し前記電子部品の向きを切り替え補正す
   る補正手段、 とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】 前記電子部品はプリント配線板の表面に
   実装される極性を有した電子部品である請求項１に記載
   の電子部品実装装置。
3. 【請求項３】 電子部品搬送手段によりピックアップさ
   れる前の電子部品またはピックアップ後の電子部品の向
   きを画像認識するとともに、 前記認識された画像データを基準データと比較して差異
   を算出し、 前記算出された差異に基づいて前記電子部品の向きを切
   り替え補正して実装する、 ことを特徴とする電子部品実装方法。
4. 【請求項４】 前記電子部品はプリント配線板の表面に
   実装される極性を有した電子部品である請求項３に記載
   の電子部品実装方法。