JPS6148703A - 部品自動搭載装置における保持位置確認装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は１部品を部品保持具によって保持した後、そ
の部品を被搭載部材上に自動的に搭載する部品自動搭載
装置に関し、特に上記部品保持具による部品の保持位置
を確認して基準位置からのすれを知ることにより、補正
を容易にすることのできる保持位置確認装置に関する。

〔従来の技術〕

このような部品自動搭載装置において、部品保持具に保
持される部品のずれを補正するには、従来機械的な方法
がとられてきた。

第６図は、ＩＣチップや多種類のチップ形電子部品、す
なわち、コンデンサ、抵抗器、ダイオード、トランジス
タ等をプリント基板上の所定の位置に搭載し得る従来の
部品自動搭載装置における保持位置補正装置の一例を示
すものである。

図において、部品保持具１を水平面内で縦方向及び横方
向に移動させてその軸線方向がほぼ部品Ｐの中心を通る
ように目視により位置決めした後。

圧縮空気等によって下降させて先端部２を部品Ｐに当接
させ、負圧通路２ａに負圧を供給して先端部２に部品Ｐ
を吸着させる。

この状態でばね３に抗して先端部２を」二昇させながら
、エアシリンダ等でリング４をばね５に抗して下降させ
ると、リング４のテーバ面４ａか、１ｉ１１１　Ｅｉに
よって９０度間隔で枢若されたフィンガ７の拘束を解く
ので、各フィンガ７はばね８の収縮力により仮想線で示
す状態に収斂し、汲置を終って先端部２と共に上昇位置
にある部品Ｐを前後左右から挾持し、水平面内で回転さ
せて曲りを補正すると共に、その中心を先端部の中心に
一致させる。

〔発明か解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の部品自動搭載装置にあ
っては、リンク４のテーパ面４ａとフィンガ７の形状及
びその軸６の位置等にきわめて高い精度が要求されると
共に、その４１カ造が複雑化して、種々の太きさや形状
を有する各種部品の位置を正確に補正することは著しく
困難であった。

また、部品保持に先立って部品Ｐの欠は等の不良を発見
することは目視以外では全く不可能であった。

この発明はこのような問題を解決しようとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明による部品自動搭載装置における保
持位置確認装置は、部品保持具と同一ヘッド上に所定距
離を隔てて撮像装置を装着すると共に、部品保持具に保
持された部品の輪郭部を照明する照明系を設け、部品保
持具で保持した部品の外形像を固定部に設けた光路変換
光学系により上記撮像装置に導くようにしたものである
。

〔実　施　例Ｊ 以下、ｔａ付図面の第１図乃至第Ｓ図を参照してこの発
明の詳細な説明する。

第１図は、この発明を適用した部品自！ｌ！ＩＩ搭載装
置の平面図であり、部品自ｖＪ搭載装置日は、チップ形
の電子部品やＩＣ等を供給する部品供給装置１０と、供
給された部品を部品保持具によって保持した後、被搭載
部材の所定位置に搭載する部品搭載装置２０と１部品保
持具によって保持された部品の保持位置を確ｏ、にする
保持位置確認装Ｔｌ１ｊｉ、乙０゜及びこれらの各装置
を所定のプログラムに従って制御すると共に、部品保持
位置を画像データ処理により確認して部品搭載に際して
基準位置との誤差を自動的に補正する制′＃装置４０か
らイ１°４成されている。

部品供給装置１０は、例えば第２図に示すように、トレ
ーマガジン１１に装着に必要なＩＣチップのエキスバン
ドフレーム１２を数種類収納し、トレーマガジン１１を
モータにより上下させ、装着順序に従って必要なエキス
バンドフレーム１２をピックアンプ可能位置にモ〜りに
よりセットする。

さらに、エキスバンドフレーム１２のセットされた基板
１３をステップモータによるボールねしＩＩ　ｍｔ　等
によってＸ、　Ｙ方向に駆動して、エキスバンドフレー
ム１２上の装着すべき部品Ｐ１を所定の位置に移動させ
るＸ−Ｙ駆動装置１４．及び所定位置にある部品Ｐ、の
真下に設けられたつき上げピン１５を＆ｆｌえている。

部品搭載装置２０は、第１図及び第６図に示すように、
ヘット２１に固定された部品保持具２２及び接着剤塗布
具２３．及びステップモータによるによるボールねし駆
動等によりヘット２１をＸＹ方向に駆動するＸ−Ｙ駆！
ｌ！ｌＩ装置２４から構成されている。

また、保持位置確認装置３０は、前述の部品つき上げピ
ンＩＳの外周部に設けられ、エキスバンドフレーム１２
上の所定の位置にある部品Ｐ１の輪郭部を照射するライ
トガイド５１　（第２図参照）と、上記部品保持具２２
から距離ａを隔ててヘット２１に固定され、部品Ｐ１の
像を撮像して電気信号に変換し、制御装置４０の画像処
理部に送る小型ＴＶカメラのようなｈ”き像装置である
カメラヘット６２と、固定部に′Ｊ、置され、上記距離
ａと同間隔を隔ててＺ軸方向に対してそれぞれ４５度の
角度をもって相対向する２枚の反射鏡３３ａ。

３３ｂとこれらの反射鏡間に設けられたりレーズレンス
群３３ｃとからなる光路変換光学系ろ乙、及び部品保持
具２２に保持された部品の中心部と輪郭部とを照射する
照明系３４とから構成されている。

照明系３４は第４図にその詳細を示すように、連通口２
２ａを介して負圧に連通ずる部品保持具２２の中心孔２
２ｂの上部に設けられた発光タイオートや豆球等の光１
３５と１部品保持Ｊ１．．２２の先端部近傍に同心状に
固定された乳白色のオバルカラスやアクリル板等の光拡
散板３６．及びこの光拡散板３６を複数箇所で照射する
ことにより全面をほぼ一様に明るくする複数の光ファイ
バからなるライトカイト乙７とを有している。

さらに制御装置４０は、部品供給装置１０１部品搭載装
置２０．及び保持位置確認装置３０とそれぞれ電気的に
接続され、フロッピディスクより基本プログラムが供給
されるコントローラ４１及びモニタ４２とから構成され
ている。

以上のような構成からなるこの発明の実施例において、
トレーマガジン１１からセットされたエキスパンドフレ
ーム１２上の部品Ｐは、制御装置４０からの指令により
Ｘ−Ｙ駆動装置１４の作動で、所要の部品Ｐ１が部品つ
き上げピン１５の上方にある所定の位置に移動した後、
又はほとんど同時に制御装置４０からの指令により、Ｘ
−Ｙ駆動装置２４がヘッド２１を移動させてカメラヘッ
ド３２を部品Ｐ１の真上に位置させる。

この状態でライトガイ１−３１により部品Ｐ１を照明す
ると、部品Ｐ１の輪郭がカメラヘット３２により撮像さ
れてモニタ４２上に映出され、部品の欠けや変形等が一
見して判別できると共に、制御装置４０の画像処理によ
り部品Ｐ１か不良品の場合には、再びＸ−Ｙ駆動装置が
作動して隣接した部品Ｐ２を所定の位置に移動させる。

部品Ｐ１が良品である場合には、Ｘ−Ｙ駆動装置２４に
よりヘット２１か距離ａだけＸ　１ｌｉｔ１１方向に移
動して部品保持具２２を部品ｐ、の真上に位置させた後
、部品保持具２２の先端部を下降させ。

つき上げビン１５を押出して部品Ｐ１を吸着保持した状
態でヘッド２１を移動させて部品Ｐ１を保持した部品保
持具２２及びカメラヘット３２を光路変換光学系３６の
各反射鏡３３ａ、３３ｂの真上に位置させ、光［３５を
点灯すると：ｌ１２にライｌ−カイト３７を通して光拡
散板３日を照射してその全面を明るくする。

これにより、部品保持具２２に保持された部品Ｐ１の像
は反射Ｍ１３３ａで反射し、リレーレンス乙６Ｃを通過
した後反射鏡３３ｂで反射して空中で結像され、カメラ
ヘッド６２によって撮像されてモニタ４２に映出される
。

第５図はその時のモニタ４２の画像例を示すもので、（
ａ）は正規の部品保持状態、＜ｂ＞は吸着時に曲がって
保持された場合、図（Ｃ）は部品装着ミスの状態をそれ
ぞれ示している。

この時、部品Ｐ１の背部は光拡散板３６によって明るく
なっているので、モニタ画像は部品Ｐ１がシルエットで
明瞭に映出され、画像処理はきわめて容易であるに のような部品装着ミスを示す画像情報が制御装置４０に
入力されると、第５図＜ｂ〕のような場合には画像テー
タ処理により、正規の位置からの偏心ｆｆ１ｃｔｃ＋ｄ
ｙ及び曲がり角Ｏが算出され、先ず部品保持具２２を曲
がり角θたけ回転補正した後、また同図（ａ）のような
場合はそのまま、Ｘ−Ｙ制御装置２４によりヘッド２１
か移動して、（ａ）の場合には部品保持具２２を第１図
の基板トレー５１上の定位置に載置された被搭載部材で
ある基板５２の所定位置の真上に、（ｂ）の場合は部品
保持具２２を所定位置からＸ軸方向にｄｘｓｅｃＯだけ
補正された位置の真上にそれぞれ移動させた後、その先
端部を下降させて部品Ｐ１を基板５２上の所定位置に搭
載させる。

また、第５図（ｃ）の場合には１部品保持具２２による
部品保持から始まる上記の行程を繰り返して、基板５２
上の所定位置に部品を搭載させる。

その部品の搭載が終ると、部品保持具２２の先端部は上
昇し、次位の搭載作業に移る。

基板５２の搭載すべき部品の種類が変ると、基板１３上
にトレーマガジン１１から他の部品のエキスパンドフレ
ーム１２が供給されて同様の作業を繰り返す。なお、こ
の部品搭載作業の前に接着剤塗布具２３が所定の位置に
接着剤を塗布しており、搭載された部品はその接着剤に
よって固定される。

ところで、上記の実施例では２部品保持具２２に固定し
た光拡散板３６をライトガイド３７て照射するようにし
たか、光拡散板３６を複数の発光タイオートで照射する
ようにしてもよく、光源と光拡散仮に代えて面発光体を
用いることも可能である。

また、搭載する部品の外径が部品保持具２２の先端部の
外径より大きい場合には、保持された部品の中心部を照
明する光源３５は省略してもよい。

〔発明の効果ｊ 以上述へたように、この発明によれば、部品自動搭載装
置の部品保持具と同一ヘット上に所定距離を隔てて撮像
装置を設けると共に、部品保持具によって保持された部
品の輪郭部を照明する照明系と、部品保持具で保持した
部品の像を上記撮像装置へ導く光路変換光学系とを設け
たので、部品供給装置から供給されて所定の位置に移動
した部品の良否を判別するための撮像装置により、部品
保持具に保持された部品の保持位置をも判別してその基
本位置からのずれを確認することができるので、部品搭
載時の補正を容易に行なうことができ、種々の形状、大
きさの部品に対する対応も容易である。

また１部品保持具に保持された部品のモニタ画像は、部
品と背景とのコントラストがきわめて明確であるので、
制御装置での画像処理を高精度に行なうことが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す平面図。 第２図は、同じくその部品供給装置と保持位置確認装置
を示す斜視図、 第３図は、同じくその部品搭載装置を示す斜視図、第４
図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は、同じくその部品
保持具及び保持位置確認装置の照明系を示す説明図であ
り、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線に
沿う横断面図、（ｃ）は要部斜視図である。 第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ月よ、同じくこの
実施例における制御装置の各種モニタ像を例示す説明図
である。 第６図は、従来の部品自動搭載装置の保持位置補正装置
を例示する正面図である。 Ｓ・・・部品自動搭載装置　　１０・・・部品供給装置
２０・・・部品搭載装置　　　２１・・・ヘッド２２・
・・部品保持具　　３ｏ・・・保持位置確認装置３２・
・・カメラヘッド（撮像装置） ３３・・・光路変換光学系　　３４・・・照明系３６・
・・光拡散板　　　　　３７・・・ライトガイドＰ・・
・部品 第し＋図 （Ｇ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第５
図 （（１）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）ｄ
× （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　部品給送装置により給送された部品を部品保持具に
   よつて保持した後、被搭載部材の所定位置に自動的に搭
   載する部品自動搭載装置において、上記部品保持具と同
   一ヘッド上に所定距離を隔てて設けられた撮像装置と、
   上記部品保持具に同心状に固定され、該部品保持具に保
   持された部品の輪郭部を照明する照明系と、上記部品保
   持具で保持した部品の外形像を上記撮像装置へ導く光路
   変換光学系とを設けたことを特徴とする保持位置確認装
   置。