JPS60191785A - 電子部品吸着ヘツド - Google Patents

電子部品吸着ヘツド

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JPS60191785A
JPS60191785A JP59047925A JP4792584A JPS60191785A JP S60191785 A JPS60191785 A JP S60191785A JP 59047925 A JP59047925 A JP 59047925A JP 4792584 A JP4792584 A JP 4792584A JP S60191785 A JPS60191785 A JP S60191785A
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suction
suction head
electronic component
electronic
tube
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鎬一 浅井
誠吾 児玉
東輔 河田
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Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、プリント基板等の予め定められた位置へ電子
部品を装着する等の目的で電子部品をバキュームにより
吸着して保持する電子部品吸着ヘッドに関するものであ
る。
従来技術 近年、Ic、LSI等のフランI−パノヶージクイプの
電子F11;品や、コンデンザ、抵抗、トランンスタ等
のリード端子を有し、あるいは有さない単体の電子部品
をプリン1〜基板等の予め定められた位置へ自動的に装
着する装置が広く使用されている。このような装置にお
いて電子部品を保持し、所定の位置まで移動させるため
に、バキュームによって電子部品を吸着する吸着ヘッド
が使用されている。そして、この吸着ヘッドは、一般に
、吸着ヘッド本体と、その吸着ヘッド本体から延び出し
、先、Tili面において電子部品をバキュームにより
吸着]°る吸−11’i)jとをaむように構成されて
いる。
ところで1、二のような吸着ヘノ1ζを(J’n1えた
:!I!!置においてIJ、電子「(1;品を所定の装
着位置にいかに11:6″(Iに位置決めしく;Iるか
が重要な問題であり、特にI CやLSIのフラットパ
ッケージのように、リーF 1fiii子か多数で、し
かもそのピッチが0.5〜0、8 mmと狭いものを対
象とするときには、極めて1;IJい位置決め錆j度か
要求される。このため、プリズムやレンズ等を用いて専
用の光学系を構成する一方、複数台のテレビカメラや光
電検出器を用いて電子部品の吸着状態や、それを装着す
べきプリ71− ハターンや〕リード歳1111子挿入
孔の位置なとの必要な情報を1!7、これらの情(・ト
を比較演算処理してili:られたデータ乙こ基づいて
装着時の位置決めを行うことがJ−でに提案されている
。しかしなから、そのよ・うな専用の光学系や複数台の
テレビカメラ。
光電検出器を用いる装置はコストか高く、またそのよ・
うに」ストをかりたからといって必ずしも位置決めに必
り2な情faが得られるとは限らず、高い位置決め積度
がiqられるとεJ限らなかった。
発明の目的 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、専用の光学系を必要とせず
、また1台のプレしカメラを使用するだりても、電子部
品の吸着状態やその電−r部品を装着すべきプリント基
板等のプリントパターンやリード端子挿入孔の位置など
、電子部品の位置決めにa・要なII冒1ドを(qるこ
とができるようにした電子H1;品吸着ヘッドを提供す
るごとにある。
発明のIllシ成 この目的を達成するために、本発明は、吸着ヘット本体
の少なくとも吸着管の軸線を中心とする一定範囲内に位
置する部分を透明材料で構成し、その吸着ヘン1本体の
後方から吸着管の周辺を透視できるようにしたごとを特
徴とするものである。
発明のジノ果 電子部品吸着ヘッドをこのように構成すれば、吸着管に
吸着された電子部品の吸着状態を、ずなわら電子部品装
着時の位置決めに必要な吸着管に幻する(H子部品の向
きや中心からのずれ、あるいはり−IS端子の位置など
を、吸着ヘッド本体の後方から透視てきる。つまり、吸
着ヘッド本体の後方Cごテレビカメラを設ければ、電子
部品装着時の位置決めに必要な電子部品吸着時の各種の
情報を吸着へ・]Fの透明部を通し”ζ画像情報として
得ることができるのである。
J:た、それら電子部品が装着されるべきプリン1〜基
槻等のプリン1〜パターンやリード端子挿入孔等にTy
Iする位置情報も、吸着管に電子部品が吸着されていな
いとき、上述の吸着ヘット本体の後方に設りたテレビカ
メラにより吸着ヘッドの透明部を通して画像情報として
得ることができる。
すなわら、本発明の電子部品吸着ヘットを用いれば、吸
着ヘッド本体の後方に吸着ヘットと共に移動する1台の
テレビカメラを設&Jるだけで、電子一部品を所定の装
着位置に高精度に位置決めするために必要な各種の情報
を得ることが可能となるのであり、複i°1[な光学系
や複数台のテレビカメラ。
光電検出器を用いる場合よりも、装置全体のコストをh
yシ<低減することが可能となるのである。
なお、本発明に係る吸着ヘットは、上述のように必ずし
もテレビカメラとjI′に移動さ−Uられる必要はなく
、吸着ヘットだりが単独で移動させられるような装置に
も使用され得る。例えば、吸着管によって電子部品を吸
着する位置と、その吸着した電子部品を装着する位置と
にそれぞれテレビカメラを設りて、電子部品の吸着状況
情(i[3は吸、i?位置に設し)たテレビカメラで吸
着ヘットの透明tfl(を通して得、またプリント基板
等の位置情報は製箔位置に設けたテレビカメラで直接得
るようにすることもできるのである。
実施例 以]・、本発明の−・実施例を図面に基づいて6fil
llに説明する。
第1図は本発明の一実施例である吸着ヘッドを有する電
子部品自動装着装置の要部を示す図であるが、この図に
おいて、lOはコラムであって、図示しないX−Yテー
ブル上に固定されており、ザーボモータ等の駆動装置に
よるx−yテーブルの移動により、水平面内の任意の位
置に高Ifj度に位7.1史めされる。1、うになって
いる。コラム10にむJ図示しない駆動装置により鉛直
方向に移動さ−lら+1.るリニーノ′スライド12が
設けられており、このり−”−アノ、ソイ1−12に吸
着へソドポルダI4が固定されている。吸着ヘッドボル
ダ14は、その下、>l″j1部から水゛1/方向に延
び出すホルダ部18を備えており、そのホルダ部18に
吸着ヘソ+20がり1)直軸線まわりに回転可能に支持
されている。
吸着ヘソ1−20のハウジング22は略円筒形状を成し
ており、その軸方向の一端部の外周面にフランジ部26
が形成されている。そして、このフランジ部2らが上側
に配され、かつ1lIIII綿がに1)直に保たれた姿
勢で1.にルダ部18に保持されている。
ずなわら、ボルタ部18には、円筒状のスリーブ28が
固定されており、吸着ヘッド20はこのスリーブ2)(
に回41ム可能に1伝合されるとともに、前記フランジ
部26において下方から支持されているのである。
また、」1記フランジ部26の外周部はギヤ30とされ
゛ ボルダ部1Bに固定のパルスモータ32のモー 1
軸に取り(=Jりられだビニオン33とl’nみ合わJ
 、ており、そのパルスモータ32によって吸着−ド2
0がハウジング22の軸心まわりに回転さ られるよう
になっている。
ハウジ グ22の内周面の1・端部には、半iY方向内
側に 5)って第二のフランジ部34が形成されており
、シのフランジ部34に外周部を支持され、下方・ )
移動を阻止された状態で、低反射コーチインク 施され
た円板状の透明な第一カラス板36がハ リング22内
に嵌合されている。この第一ガラス板36の中心には、
これを板厚方向に貫通した状態で貫通孔38が形成され
ており、この貫通孔:38に、徒手チューブ形状の吸着
管40がその上部の基端部においてガラス面に直角に挿
入されている。なお、貫通孔38は雌ねじ穴とされてお
り、吸着管40は螺合により固定されているため、必要
に応じて容易に交換し得る。また、ハウジング22内に
は、上記第一ガラス板36との間に円筒状のスペーサ4
2を挟んで第一ガラス仮36と同様の第ニガラス板44
が嵌合されてい−る。そして、その第ニガラス板44の
外周f(1;を上から押さえ4=Iりる伏1占で、リン
グ状の雄ねし部材46がハウソング22の内周面に螺着
されている。
つまり、ハウジング22の内部に、低反射コーティング
を施された2枚の透明なガラス板36および44が一定
の距離を隔てて互いに平行に、かつ水平な状態で固定さ
れ、ハウジング22と共同し一ζ空間48を形成してい
るのであり、それらガラス板36.44を透かして、吸
着ヘッド20の上方から下方が、すなわち吸着管400
周辺が透視できるようになっているのである。なお、第
1図に示されている、1・)に、jiT+lガシス扱3
6および44と各部材との間にはリング状のパ・7キン
がそれぞれ配設されており、ガラス板を綾j撃から保護
するとともに、」1記ガラス板とハウジング22とで形
成される空間48の気密を保持している。
また、前記スペーサ42とハウジング22との側壁には
、それらを半i5X、方向に貫き、/”tリジング22
の外周面に開口して、接続通路52が形成されている。
これに対し、前記スリーブ28内周面の上記接続通路5
2の開口部に対応した部分には環状溝54が形成されて
おり、この環状面54と外部空間とを連通させる状態で
接続ボート56か形成されている。そして、この接続ボ
ー1−56に図示しない真空ポンプ等のバキューム源か
らのボース58が接続されている。すなわち、吸着ヘッ
ドボルダ14に対する吸着ヘッド20の回転位置に無関
係に、バキューム源がホース58.接続ボート56.環
状溝54および接続通路52を介して前記空間48に接
続されるようになっているのであり、その空間48がハ
キューJ・源に接続されると、その空間48を介して+
’+if記吸名”i:i’ 40がら空気の吸引が行な
われ、第1図に示されているよjに、電子部品(本実施
例ではフラソトパノケージタイブのICないしはLSI
)(ioが吸着管40の先端部に吸着されるようになっ
ているのである。なお、以」二の説明から明らかなよう
に、A゛実、施例では、ハウジング22が筒部利とされ
、そのハウジング22と透明板としての2枚のガラス板
、3 [iお、1、ひ714とかり吸着ヘット本体か構
成され′(いるのζある。
ぞして、−上述の、J、)な吸着ヘノl” 20の上方
に、1j:1記−コラム10に固定されたアーム62に
支持され7こ状態て、吸イ゛fヘノI・20と同軸にテ
レビカメラ)64が設LJられ、このテレビカメラ64
によっ一ζ電子r;1+品60を所定の装着位置に積度
よく位置決めするノごめの各種の情報が(写られるよう
になっている。
つまり、本実施例の吸着ヘット20によれば、riij
述のように吸:i)ヘッド20の」1方から2枚のガラ
ス板31iおよび44を」hかして下方を透視できるた
め、この吸−i”+ヘッド20の」1方に設りた1台の
テレビカメラ(i 4により、吸着管40に吸着された
電J’ i’li品60の吸着状態や、その電子):l
;晶6()を装着J・\きプリン1一基板のプリントパ
ターンの位置等、’ruJ′一部品60を位置決めする
ために必要な画1’(! l’i’? i・ドをf1ン
るごとができるのである。なお、このように1台のフー
レヒカメラ64を用いて泣;iソ決めに必要な情(・μ
を全て17るようにすれば、複数台のテレビカメラを用
いた場合に椰・要な他のテレビカメラとの同期が不要と
なり、l!、ITX、やプログラム等か節単になる。
しかも、本実施例の吸着ヘッド20において番;1、吸
着η40か第一カラス板3 Gの中心乙こ設りられ、ま
たその吸着層40とバキューム源との接続に第一カラス
扱36と第ニガシス扱44との間の空間48か利用され
ているので、吸着管40とバキューム源とを接続する空
気通路によってう−レヒカメラ64の画像情報の取得か
妨げられることはないのである。さらに、本実施例の吸
着−・〕120では、前述のように、カラス板36およ
び、I71にイ1(反則コーティングを施したガラス扱
か使用されているので、カラス面からの反射光によって
テレビカメラ64の画像か不η(Y明になることか;貯
りられるという利点もあるのである。
次に、上述の電子部品自動装着装置によって電子部品6
0をプリン1一基板の所定のプリントパターン」二に詩
情する場合の作動を、第2図乃至第6図に従って説明す
る。
まず、第2図に小されているように、予め定められた七
〕l(i″を置にプリント基板68がセットされると、
図ボし7ない制御装置から電子部品60を装着すべきプ
リン1〜パターンの位置データが読み出され、その])
′l置データデーって自動皆″4′AA置のX −Y−
、:1〜−ゾルか移動さ・けられろ。そして、吸i゛)
ヘッド20の回11izf中心が、つまりテレビカメラ
64の中心か、その電子部品60を装着Jべきプリント
パターンの真上に位置さ・已られる。この状態において
、テレビカメラ64の画像か制御装置に入力され、第3
図に示されているようなプリントパターンの両I家情4
・)4が取(r7される。なコーへテ1.・ヒカメラ6
4の焦点+l′ti NILは第2図にρで示されてい
るように、予めプリン1〜基板6)3の板面までの距離
に等しく設定されている。また、このとき、吸着ヘノ1
20はリニアスライF’ ] 2の移動によって上方へ
退避さ一已られており、吸着管40には電子部品60は
吸着されていない。
プリント の画1象情報がi(Iられると、制御装置からの電子部
品吸着指令に従ってコラムIOか水XI’面(X−Y平
面)」二を移すリJさーUられ、その後リニアスジイト
12によ.って吸着ヘノ120か、ずなわし吸着管40
が予め定められた位置まてT 1m−ざーUられて、第
2図に一゛点鎖線で小されている,J.己こ、その先端
nIXが、1・し170に,J、ってその位ii”i’
− ニジて〕′・め搬送されている電子ソ(1−品Go
の本体Gこ密接さーUられる。そして、この状態におい
て吸着−・ノド20のハウシング22内に形成された空
間48かバキューム源に接続され、吸着管40の先I′
t:i“、11°;);に電子部品60か吸着される。
吸着5240に電子7HB品60か吸着されると、吸着
ヘノ(−20は再び」1界さーUられ、第4図に示され
ているように、電子部品60のり−1.= u::、1
了かプリン1一基板68の板面と同し高さ位置になると
、テレビカメラ[i 4の画像が制御装置に人力されて
、第5図に示されているような電子部品60のil!l
l像情報か取得される。
その後、吸着ヘノ1−20はさらに」−冒させられ、前
記第2図におLJる退避位置と同しj!11さまで上デ
1′さ−lられると、il+びX −Y平面に沿って移
動ざ・Uられ、+’+ii記第21′州り同様に、プリ
ント基板仮68のゾリンl−パターンの真上に位置させ
られる。一方、この移動中に、+’+ii記取((Iさ
れたプリントパターンの画(S;債)・]jと電i’:
’Bi晶60の画像情報とに基づき、プリントパターン
と電子部品60のリート端子との位置を−・蚊さ−Vる
吸i:T ”□ノド20の水平位置データ」3よび回転
位置データが演算され、それら水平位:!’Xデータと
回転位置データとに基づいて吸着ヘノF’ 20か位置
決めされる。つまり、上記吸着へ71・20の移・lす
+位置はその演算によって9出された水平位置〕−−タ
に基づいて決定され、またそ0)(ル動中に、1記〆i
ii算によって算出されたII十1i)−位置データに
基づいてパルスモータ32が回転駆動され、吸着ヘノ]
・20が回転させられるのである。
なお、このように吸着ヘッド20の移動中に画像情(・
長を611算処理するようにすれば、電子部品60の装
着ザイクルを短くできる9 そし“ζ、その後、第6図に示されているように、吸i
′7へy F’ 2 Nか下降され、プリンI・基板6
8のプリン1−パターン上に電子部品[i 0か装着さ
れる。
なお、プリントノ、l>板68」二への電子部品(50
の53着むJ、プリント基1反(i 8上に予め設&J
られた1妾着剤による1反接着である。また、電子部品
(′80やプリン1一括1反(i 8のプリンl−パタ
ーンAtの向きも、11、制御l路に多めそれらの位置
データとともに向きのデータを記憶さ−Uておくか、あ
るいは電子部品60やプリ二/[基板6)(のプリント
パターンにマーク表示をし゛(おく等の適宜の手法を1
:i:川することによって、正確に1′q別できるので
、装着に際して電子部品60の装着方向を間違える。1
、・うな、ことはない。
電子部品60の装着が終了すると、吸心ヘノ120はi
lTび第2図と同し高さまで退避されたの45、制御回
路からの位置データにiltっで次に電子部品60を装
着ずべきプリントパターンliEで移動さ−Uられ、前
述と同様に、プリンl−パターンの画像情報を制御装置
に入力し、以下前述の作動を繰り返して電子部品60を
そのプリンI・パターン上に正ff1rに装着すること
となる。
以上、本発明の−・実施例をその使用例と共に説明した
が、これは文字通り例示であって、本発明は」1記実施
例にIIJ定して解釈されるべきものではない。
たとえば、前記実施例の吸着ヘット20では、吸着管4
0とバキューム源とを接続するために2枚のガラスlJ
、J、3(i、44を用いてハウジング22内に空間7
18が形成されていたが、ヘン1°本体を1枚のカラス
や合成+AJ脂等の透明(7j料からなる厚扱から製作
U7、そのJul板内板肉着管40と接続通路52とを
接しlLず;)空気通路を形成するよ・)にし゛(もよ
い。この場合には、その19−板肉に設けられた空気通
路か−)−レしカメラ64の視野の一部を遮ることとな
るか、遮られる部分は111−かであるため画像情報を
得る上での妨げとはならない。また、万・妨げとなる場
合には、吸着ヘッドをプリント基板68に対して一定角
度回転した異なる2位置で画像1’i’? (iltを
得るようにすれば、それら2つの画(象情報から完全な
画像情報を得ることができる。
〒l°た、前記実施例でム1F、バキューム源からのホ
ース58か吸着ヘノ1−ボルり14(則のスリープ゛2
8に設LJられた接続ボート56に国&;1され、その
接続ボート56に連通したスリーブ28内周面の環状溝
54に吸着ヘット20の接N、プ、油flli 52が
連通さ−Uられるごとにより、吸着管40にバキューム
源が接続されて、吸着ヘッド20か何回Φ]、でも回転
しi+するようになっていたが、吸27ヘノl” 20
の1妾続通l♂852にハキ、エームン原か0)のIク
ー〕人5)(を直接接続することも可能である。
また、前記実施例では、電子部品自動装着装置に設げら
れたテレビカメラ64は、その焦点距離が予めプリント
基板68の板面に合わ−lられ、電子部品60の画像情
報Gよ、吸着管40に、1、って吸着された電子部品6
0が吸着管40のl−′;、!に件ってその焦点距離位
置まで上昇したとき得られるようになっていたが、テレ
ビカメラ6・1は必ずしもそのように予め焦点距離が固
定されているものでなくてもよく、焦点距離を自動的に
調節できるものであってもよい。焦点距離の自動調節機
能をイJするテレビカメラを用いれば、」ストがij’
ii (なる反面、電子部品の吸着位置で直ちにその吸
着状fSを知るごとかiiJ能となる。
また、前記実施例では、プリントパターンの画(1(;
情報と電r部品の両(3;情+14とから吸着ヘット2
0の水)1工移’+すJ位置および回転位置の双力が演
算されるようになっていたが、吸着管の中心と電子部品
の中心荀:;・11とが 致さ・Uられて水、、2 (
、l、置が保証される、1:つな場合には、回転位置た
りを6ij算によって9出する、■、うにしζもよく、
また逆に旧1転位:ξが保証されるような場合には、水
平移動位置たりを/jii g’、+、’ J−る31
、)るこしてもよいのである。
まノコ、tiii記実施例では、吸着ヘット20がX。
)′およびZ(1:、1・)方向に移動されるごとによ
って電子部品〔jOの吸着並びに装着が行われるように
なっていたが、吸着−・))20には!11に−に下方
向の移動と一鉛直線まわりの予め定められた回動運動の
めを(1わ−Vる。Lうにする一方、プリント211(
反68と1・し−(70とをx−y方向に移動制御する
ごとにより、電r一部品60の吸着並びに装着を行うよ
うにしてもよい。この場合、プリント乱4反68とトレ
イ70とに対してそれぞれ異なるう〜レビカメラを設け
て電子部品目1す」装着装置を構成してもよい。なお、
このように2台のう〜レヒカメラを設+J−ζも複1“
([な光学系は必要てG、lなく、」:た焦点距離固定
のテレビカメラで済む。
加えて、前記実施例では、電子部品60としてフラノト
バノゲージタイプの10ないしε;l:1.81を対象
としていたが、電子部品としてはり一1θ1;11子を
有し、あるいは有さない抵抗、コンデン刃。
トランノスク等の単体部品でもよい。また、ツーlαH
11了が予め整形されて本体とリート’ Oi:i 7
−との関係が予め分かっている電子部品であれは、たと
え’J F にi、+ 7−(7) 画像情iU>’直
IRR1られなイD I 1)タイプのIcやLSI等
の電子部品であ、、でも、装着の女1象とし得るもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を備えた電子部品自動装着装
置の要部を示す図であり、第2図、第4図および第6図
はそれぞれ第1図に示した電子部品自動装着装置の作動
を説明するための互いにジーなる形態を示す説明図であ
り、第3図および第5図はそれぞれ第1図のテレビカメ
ラで得られる画像情?)fの一例を示す図である。 20:吸着ヘッド 3g 、Jq連通孔 52:接続通路 40:吸:i′i管 60:電子部品 64:テし・ヒカメラ 68ニブリン1基板出願人 富
士機械製造株式会社 71図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸着ヘット本体と、その吸着ヘッド本体から延び
    IJ1シ、先1°ii:i而において電子部品をハキj
    −−ムにより吸着する吸着管とを含む電子部品吸着ヘッ
    ドにおいて、 前記吸着へ71・本体の少なくとも前記吸二6Gの軸線
    を中心とする 定範囲内に位:itする部分を透明材料
    で構成し、その吸着ヘッド本体の後方からIjii記吸
    着1′)の周辺を透視できるよ・)にしたごとを特徴と
    する電子部品吸着ヘッド。
  2. (2)前記吸着ヘッド本体が、不透明材料から成る↑、
    ↑1部祠と、その↑θJ部祠部材方向に距31[を隔て
    て互いに平行に固定されてその節部月の内側に実質的に
    気密な空間を形成する2枚の透明板と、その空間をバキ
    ューム源に接続ずべく前記筒部材に形成された接続通路
    と、前記2枚の透明板の一方にそれを厚さ方向に貫通し
    て形成された貫通孔とを含むものであり、その貫通孔に
    前記吸着管の基端部が挿入されて固定されている特許請
    求の範囲第1項記載の吸着ヘット′。
JP59047925A 1984-03-13 1984-03-13 電子部品吸着ヘツド Granted JPS60191785A (ja)

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