JPH1140992A - 電子部品の装着方法及び装置 - Google Patents

電子部品の装着方法及び装置

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JPH1140992A
JPH1140992A JP9208355A JP20835597A JPH1140992A JP H1140992 A JPH1140992 A JP H1140992A JP 9208355 A JP9208355 A JP 9208355A JP 20835597 A JP20835597 A JP 20835597A JP H1140992 A JPH1140992 A JP H1140992A
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controller
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Masato Watanabe
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多くの電子部品を短時間でかつ正確にプリン
ト基板に装着できるようにする。 【解決手段】 制御部7は、吸着コントローラ8を制御
して吸着ノズル5に部品14を吸着させ、Z軸コントロ
ーラ11を制御して部品14を上昇し、X軸コントロー
ラ9及びY軸コントローラ10を制御して部品14を移
動し、θ軸コントローラを制御して部品14を回転して
いるときに、X軸コントローラ9及びY軸コントローラ
10からその部品14が平面上の所定の位置範囲に達し
たこと、及びθ軸コントローラ12からその部品14が
所定の角度範囲に達したことを通知するインポジを受け
たときは、その部品14を下降させ、その下降中の時間
を利用してその部品14を正確な装着位置になるまで移
動し、かつ、正確な装着角度になるまで回転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は、電子部品をプリ
ント基板に装着する際の電子部品装着方法及び装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板に装着する電子部品の中で
最も多いのがチップ部品である。このチップ部品をプリ
ント基板に装着する場合には、吸着ノズルにより真空吸
着して自動的に装着する。この場合、プリント基板の装
着面において予め設定されている位置に正確に装着する
ために、装着位置をXY座標で指定し、装着角度をθで
指定する。一方、製造コストを低減するために、多くの
チップ部品を短時間で装着することが望まれている。こ
のため、吸着したチップ部品できるだけ速く指定した位
置に装着するような制御がなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸着ノ
ズルの中心と吸着したチップ部品の中心とは必ずしも一
致するとは限らない。また、吸着したチップ部品の角度
もずれている場合がある。このため、装着したチップ部
品のXY座標及び装着角度θがずれて、この結果、部品
装着されたプリント基板が不良になることがあった。し
たがって、吸着したチップ部品できるだけ速く指定した
位置に装着することが、かえって製造コストを高くして
しまうという問題があった。この発明の課題は、多くの
電子部品を短時間でかつ正確に装着できるようにするこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】電子部品装着方法の発明
は、電子部品を装着する装着面上の位置を示すXY軸、
この装着面と垂直方向の高さ位置を示すZ軸、及びこの
Z軸の回りの角度を示すθ軸における各座標に基づいて
電子部品を装着する際に、吸着した電子部品をZ軸に沿
って上昇し、XY軸に沿って移動し、θ軸に沿って回転
しているときに、XY軸上の所定の位置範囲に達した旨
の第1の信号及びθ軸上の所定の角度範囲に達した旨の
第2の信号を受けたときは、電子部品をZ軸に沿って下
降させ、その下降中においてXY軸上の装着位置及びθ
軸上の装着角度に達した電子部品を装着面に装着するこ
とを特徴とする。
【0005】電子部品装着装置の発明は、電子部品を装
着する装着面上の位置を示すXY軸、この装着面と垂直
方向の高さ位置を示すZ軸、及びこのZ軸の回りの角度
を示すθ軸における各座標に基づいて電子部品を装着す
る電子部品の装着装置であって、電子部品を吸着する吸
着コントローラと、この吸着コントローラによって吸着
された電子部品を前記Z軸に沿って上昇するZ軸コント
ローラと、吸着された電子部品をXY軸に沿って移動す
るX軸及びY軸コントローラと、吸着された電子部品を
θ軸に沿って回転するθ軸コントローラと、X軸及びY
軸コントローラからXY軸上の所定の位置範囲に達した
旨の第1の信号を受け、θ軸コントローラから前記θ軸
上の所定の角度範囲に達した旨の第2の信号を受けたと
きは、Z軸コントローラを制御して電子部品をZ軸に沿
って下降させ、その下降中においてX軸及びY軸コント
ローラを制御してXY軸上の装着位置及びθ軸上の装着
角度に合わせた電子部品を装着面に装着させる制御手段
と、を備えた構成になっている。
【0006】これらの発明によれば、吸着した電子部品
を上昇し、移動し、回転しているときに、その電子部品
が平面上の所定の位置範囲に達したこと、及びその電子
部品が所定の角度範囲に達したことを通知する信号を受
けたときは、その電子部品を下降させ、その下降中の時
間を利用してその電子部品を正確な装着位置になるまで
移動し、かつ、正確な装着角度になるまで回転する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、このような電子部品の装
着装置の内部構造を示す図である。装置内には、プリン
ト基板を搬送して位置決めする基板搬送部1が設けられ
おり、搬送されたプリント基板(図示せず)に装着する
チップ部品(以下、単に部品という)が収納された部品
供給部2が供給部取付台3に固定されている。図では1
個の部品供給部2が示されているが、実際には実装する
部品の種類に対応する数の部品供給部が取付けられる。
部品は吸着ヘッド4の下部に設けられた吸着ノズル5に
よって真空吸着される。このため、吸着ヘッド4を水平
方向に移動させるXYロボット6が設けられており、図
には示していないが吸着ヘッド4を垂直方向に移動させ
る垂直移動手段が設けられている。
【0008】図2は、図1に示した電子部品の装着装置
のシステム構成を示すブロック図である。制御部(制御
手段)7は、吸着コントローラ8、X軸コントローラ
9、Y軸コントローラ10、Z軸コントローラ11、θ
軸コントローラ12を制御して、各軸に対応するモータ
(図示せず)からなる吸着ヘッド駆動部13を駆動して
吸着ノズル5を移動する。そして、部品供給部2の部品
14を搬送してプリント基板搬送部1によって所定位置
に搬送されたプリント基板15に部品14を装着する。
制御部7は、各軸のモータの回転に応じてエンコーダの
パルス信号を受信する。制御部7はまた、RS422イ
ンタフェース16により接続されたレーザーアラインセ
ンサコントローラ17を制御して、レーザユニット18
を駆動する。レーザユニット18は、並行な帯状のレー
ザ光線を放射する発光部18a及びこのレーザ光線を受
光する受光部18bで構成されている。したがって、吸
着した部品14がレーザ光線の位置にあるときは、部品
14の投影画像を得ることができる。
【0009】図3は、吸着ノズル5によって吸着した部
品14を、Z軸コントローラ11によってレーザユニッ
ト18のレーザ光線の位置に上昇させ、Z軸の回りのθ
軸に沿って回転する様子を示す図である。この回転によ
って、部品14の投影画像の極小値を検出して、そのと
きの位置及び回転角を計測することにより、部品14の
X軸方向、Y軸方向及びθ軸方向のずれを検出する。
【0010】次に、実施形態の電子部品装着方法につい
て、図4〜図6に示す制御部7の動作を示すフローチャ
ートを参照して説明する。図4において、Z軸コントロ
ーラ11に対して吸着ヘッド4をZ軸に沿って下降する
指示をし(ステップS1)、吸着ノズル5の先端が吸着
位置に達したか否かを判別する(ステップS2)。吸着
位置に達したときは、Z軸下降を停止させ(ステップS
3)、吸着コントローラ8に対して部品14を吸着させ
る指示をする(ステップS4)。
【0011】部品吸着後は、Z軸コントローラ11に対
してZ軸上昇を指示し(ステップS5)、XY方向に移
動可能な高さ位置に達したか否かを判別する(ステップ
S6)。移動可能な高さ位置に達したときは、XY移動
を開始する(ステップS7)。次に、吸着した部品14
のZ軸方向の位置がレーザユニット18のレーザ光線の
検出エリアに達したか否かを判別する(ステップS
8)。検出エリアに達していないときは図示しないメイ
ンフローに戻るが、検出エリアに達したときはZ軸コン
トローラ11に対してZ軸上昇を停止する指示をする
(ステップS9)。
【0012】次に、θ軸コントローラ12に対してθ軸
回りの回転を指示する(ステップS10)。次に、図5
において、X軸コントローラ9及びY軸コントローラ1
0からXY軸上の所定の位置範囲に達した旨の第1の信
号であるXYインポジを受信したか、又は、θ軸コント
ローラ12からθ軸上の所定の角度範囲に達した旨の第
2の信号であるθインポジを受信したかを判別する(ス
テップS11)。いずれのインポジも受信しない場合は
メインフローに戻るが、XYインポジを受信したとき
は、XYフラグに1をセットする(ステップS12)。
次に、カウンタレジスタC1に所定の数値mをセットす
る(ステップS13)。このmは、XYインポジを受信
したときから実際に装着する正確な位置に達するまでの
間に、制御部7がX軸コントローラ9及びY軸コントロ
ーラ10から受信するパルス数である。次に、C1パル
スインタラプトを解除する(ステップS14)。パルス
インタラプトの解除により、図6(A)に示すように、
X軸コントローラ9及びY軸コントローラ10からパル
ス信号のインタラプトがあるごとにC1の値をデクリメ
ントする。そして、θフラグが1であるか否かを判別し
(ステップS15)、このフラグが0であるときはステ
ップS11においてθインポジの受信を待つ。
【0013】ステップS11において、θインポジを受
信したときは、θフラグに1をセットする(ステップS
16)。次に、カウンタレジスタC2に所定の数値nを
セットする(ステップS17)。このnは、θインポジ
を受信したときから実際に装着する正確な角度に達する
までの間に、制御部7がθ軸コントローラ12から受信
するパルス数である。次に、C2パルスインタラプトを
解除する(ステップS18)。パルスインタラプトの解
除により、図6(B)に示すように、θ軸コントローラ
12からパルス信号のインタラプトがあるごとにC2の
値をデクリメントする。そして、XYフラグが1である
か否かを判別し(ステップS19)、このフラグが0で
あるときはステップS11においてXYインポジの受信
を待つ。
【0014】ステップS15においてθフラグが1であ
る場合、又はステップS19においてXYフラグが1で
ある場合は、Z軸コントローラ11に対してZ軸下降を
指示する(ステップS20)。そして、カウンタレジス
タC1が0になったか否かを判別し(ステップS2
1)、C1が0になっていないときはメインフローに戻
る。C1が0になったときはX軸コントローラ9及びY
軸コントローラ10を制御して、XY移動を停止する
(ステップS22)。また、C2が0になったか否かを
判別し(ステップS23)、C2が0になっていないと
きはメインフローに戻る。C2が0にななったときは、
θ軸コントローラ12を制御して、θ軸回りの部品回転
を停止する(ステップS24)。
【0015】次に、吸着した部品がプリント基板の装着
面に達したか否かを判別する(ステップS25)。この
位置に達したときはZ軸コントローラ11に対してZ軸
下降を停止する指示をする(ステップS26)。下降停
止後は、部品を装着し(ステップS27)、メインフロ
ーに戻る。
【0016】このように上記実施形態においては、吸着
ノズル5によって吸着した部品14を上昇し、移動し、
回転しているときに、その部品14が平面上の所定の位
置範囲に達したこと、及びその部品14が所定の角度範
囲に達したことを通知するインポジを受けたときは、そ
の部品14を下降させ、その下降中の時間を利用してそ
の部品14を正確な装着位置になるまで移動し、かつ、
正確な装着角度になるまで回転する。そして、部品14
をプリント基板に装着する。したがって、部品14を正
確な装着位置及び装着角度にした後に下降する場合に比
べて、1個の部品の装着時間を短縮することができる。
この結果、多くの部品を短時間でかつ正確に装着でき
る。
【0017】なお、上記実施形態においては、1個の部
品を装着する場合について説明したが、複数の吸着ノズ
ルによって複数の部品を装着する場合にもこの発明を適
用できることはもちろんである。この場合には、部品吸
着から部品装着までの時間をより一層短縮することがで
きる。
【0018】
【発明の効果】この発明によれば、吸着した電子部品を
上昇し、移動し、回転しているときに、その電子部品が
平面上の所定の位置範囲に達したこと、及びその電子部
品が所定の角度範囲に達したことを通知する信号を受け
たときは、その電子部品を下降させ、その下降中の時間
を利用してその電子部品を正確な装着位置になるまで移
動し、かつ、正確な装着角度になるまで回転する。した
がって、電子部品を正確な装着位置及び装着角度にした
後に下降する場合に比べて、1個の電子部品の装着時間
を短縮することができる。この結果、多くの電子部品を
短時間でかつ正確に装着できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態における電子部品の装着装置の内部構
造を示す斜視図。
【図2】図1における電子部品の装着装置のシステム構
成を示すブロック図。
【図3】部品を吸着した吸着ノズル及びレーザユニット
の拡大斜視図。
【図4】制御部における部品装着の動作を示すフローチ
ャート。
【図5】図4に続く部品装着の動作を示すフローチャー
ト。
【図6】インタラプトのフローチャート。
【符号の説明】
4 吸着ヘッド 5 吸着ノズル 7 制御部 8 吸着コントローラ 9 X軸コントローラ 10 Y軸コントローラ 11 Z軸コントローラ 12 θ軸コントローラ 13 吸着ヘッド駆動部 14 部品

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を装着する装着面上の位置を示
    すXY軸、この装着面と垂直方向の高さ位置を示すZ
    軸、及びこのZ軸の回りの角度を示すθ軸における各座
    標に基づいて電子部品を装着する際に、吸着した電子部
    品を前記Z軸に沿って上昇し、前記XY軸に沿って移動
    し、前記θ軸に沿って回転しているときに、前記XY軸
    上の所定の位置範囲に達した旨の第1の信号及び前記θ
    軸上の所定の角度範囲に達した旨の第2の信号を受けた
    ときは、当該電子部品を前記Z軸に沿って下降させ、当
    該下降中において前記XY軸上の装着位置及び前記θ軸
    上の装着角度に達した前記電子部品を前記装着面に装着
    することを特徴とする電子部品の装着方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の信号を受けた後に予め設定し
    た所定距離だけ移動したとき前記XY軸に沿った移動を
    停止し、前記第2の信号を受けた後に予め設定した所定
    角度だけ回転したとき前記θ軸に沿った回転を停止する
    ことを特徴とする請求項1記載の電子部品の装着方法。
  3. 【請求項3】 電子部品を装着する装着面上の位置を示
    すXY軸、この装着面と垂直方向の高さ位置を示すZ
    軸、及びこのZ軸の回りの角度を示すθ軸における各座
    標に基づいて電子部品を装着する電子部品の装着装置で
    あって、 電子部品を吸着する吸着コントローラと、 この吸着コントローラによって吸着された電子部品を前
    記Z軸に沿って上昇するZ軸コントローラと、 前記吸着された電子部品を前記XY軸に沿って移動する
    X軸及びY軸コントローラと、 前記吸着された電子部品を前記θ軸に沿って回転するθ
    軸コントローラと、 前記X軸及びY軸コントローラから前記XY軸上の所定
    の位置範囲に達した旨の第1の信号を受け、前記θ軸コ
    ントローラから前記θ軸上の所定の角度範囲に達した旨
    の第2の信号を受けたときは、前記Z軸コントローラを
    制御して前記電子部品を前記Z軸に沿って下降させ、当
    該下降中において前記X軸及びY軸コントローラを制御
    して前記XY軸上の装着位置及び前記θ軸上の装着角度
    に合わせた前記電子部品を前記装着面に装着させる制御
    手段と、 を備えたことを特徴とする電子部品の装着装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、前記第1の信号を受け
    た後に予め設定した所定距離だけ移動したとき前記X軸
    及びY軸コントローラによる前記XY軸に沿った移動を
    停止させ、前記第2の信号を受けた後に予め設定した所
    定角度だけ回転したとき前記θ軸コントローラによる前
    記θ軸に沿った回転を停止させることを特徴とする請求
    項3記載の電子部品の装着装置。
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