JP2000031700A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents
電子部品実装装置および電子部品実装方法Info
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- JP2000031700A JP2000031700A JP11172077A JP17207799A JP2000031700A JP 2000031700 A JP2000031700 A JP 2000031700A JP 11172077 A JP11172077 A JP 11172077A JP 17207799 A JP17207799 A JP 17207799A JP 2000031700 A JP2000031700 A JP 2000031700A
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Abstract
て基板に移送搭載するにあたり、様々な品種の電子部品
の画像を高速度で取り込むことができる電子部品実装装
置および電子部品実装方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 移載ヘッド11に、ラインセンサ部50
と、ラインセンサ部50をノズル33に真空吸着された
電子部品Pの下方を水平方向に移動させる移動手段5
6,57,59と、電子部品Pの品種に応じてノズル3
3を上下動させることにより電子部品Pとラインセンサ
部50の距離を微調整する微調整手段であるモータ2
1、ボールねじ25、ナット26とを一体的に組み付
け、ラインセンサ部50により電子部品Pの画像を入手
するようにした。
Description
備えられた電子部品を移載ヘッドによりピックアップし
て基板に移送搭載する電子部品実装装置および電子部品
実装方法に関するものである。
装置は、テープフィーダ、チューブフィーダ、トレイフ
ィーダなどのパーツフィーダに備えられた電子部品を移
載ヘッドのノズルに真空吸着してピックアップし、位置
決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようになっ
ている。またノズルに真空吸着された電子部品を基板に
搭載するのに先立って、電子部品の位置を検出し、電子
部品に位置ずれがあれば、この位置ずれを補正したうえ
で、基板に搭載するようになっている。
例えば特開平4−359599号公報に記載されている
ように、移載ヘッドと一体的にカメラやミラーなどの光
学系を組み付け、移載ヘッドの移動中に、ノズルに真空
吸着された電子部品をこの光学系により観察する方法が
知られている。
m以下の小サイズのものから1辺が50mm以上の大サ
イズのものまであり、したがって上記従来手段では倍率
の異る複数台のカメラを移載ヘッドに一体的に組み付
け、電子部品のサイズに応じてミラーなどの光学系を切
替えて、各々のカメラに電子部品の画像を取り込んでい
た。
カメラや光学系を移載ヘッドに一体的に組み付けると、
移載ヘッドの重量が大きくなり、移載ヘッドの移動速度
を高速化できず、ひいては実装速度があがらず、またコ
ストアップになるという問題点があった。また大サイズ
の電子部品は低倍率のカメラで観察するので位置検出精
度が低く、ひいては基板に搭載する電子部品の位置精度
もあがらないという問題点があった。
解消し、簡単な構造で、大小様々なサイズの電子部品を
高速高精度で基板に実装できる電子部品実装装置および
電子部品実装方法を提供することを目的とする。
板の位置決め部と、パーツフィーダに備えられた電子部
品をノズルの下端部に真空吸着してピックアップしてこ
の位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載する移載
ヘッドと、この移載ヘッドを前記パーツフィーダと前記
基板の間を移動させる移動テーブルとを備えた電子部品
実装装置であって、移載ヘッドに、ラインセンサ部と、
ラインセンサ部をノズルに真空吸着された電子部品の下
方を水平方向に移動させる移動手段と、前記ノズルに真
空吸着された電子部品の品種に応じて前記ラインセンサ
部と前記電子部品の距離の大きさを微調整する微調整手
段とを一体的に組み付け、このラインセンサ部により電
子部品の画像を入手するようにしたものである。
により水平移動させて、パーツフィーダに備えられた電
子部品を移載ヘッドのノズルの下端部に真空吸着してピ
ックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移送
搭載するようにした電子部品実装方法において、前記移
載ヘッドが前記パーツフィーダに備えられた電子部品を
前記ノズルの下端部に真空吸着してピックアップし、位
置決め部に位置決めされた基板に移送する間に、前記移
載ヘッドに一体的に組み付けられたラインセンサ部と前
記ノズルの下端部に真空吸着された電子部品の距離を微
調整手段により微調整し、且つ前記ラインセンサ部を移
動手段により前記電子部品の下方を移動させて電子部品
の画像を入手するようにしたものである。
電子部品を真空吸着して基板へ移送する途中において、
移動手段を駆動してラインセンサ部を電子部品の下方を
高速度で水平移動させることにより、電子部品の画像を
入手でき、この画像に基いて、電子部品の位置を正確に
求めることができる。またこの場合、電子部品の品種に
応じて、微調整手段によりラインセンサ部と電子部品の
距離を調整し、電子部品の明瞭な画像を入手する。
実施の形態1における電子部品実装装置の全体斜視図、
図2は電子部品実装装置の移載ヘッドの斜視図、図3は
電子部品実装装置の移載ヘッドの断面図、図4は電子部
品実装装置のラインセンサ部の斜視図、図5は電子部品
実装装置の制御回路のブロック図、図6(a)は電子部
品実装装置の画像取り込み中の要部正面図、図6(b)
は電子部品実装装置のラインセンサ部に取り込まれた電
子部品の画像図、図7(a)は電子部品実装装置の画像
取り込み中の要部正面図、図7(b)は電子部品実装装
置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図、
図8は電子部品実装装置の画像取り込み中の要部正面
図、図9(a)は電子部品実装装置のラインセンサ部に
取り込まれた電子部品の画像図、図9(b)は電子部品
実装装置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画
像図、図10は電子部品実装装置のラインセンサ部に取
り込まれた電子部品の画像図である。
にはカバーボックス2が設けられている。台部1の上面
中央には基板3のガイドレール4が2本設けられてい
る。ガイドレール4はベルトコンベヤ5を備えており、
ベルトコンベヤ5により基板3を搬送する。6はベルト
コンベヤ5の駆動用モータである。またガイドレール4
は基板3を左右からクランプして位置決めする基板3の
位置決め部となっている。
設けられており、テーブル7上にはパーツフィーダ8が
並設されている。また台部1の上方にはXテーブル9と
Yテーブル10が互いに直交して設けられている。Yテ
ーブル10の下面には移載ヘッド11が装着されてい
る。Xテーブル9の駆動用モータ12とYテーブル10
の駆動用モータ13が駆動すると、移載ヘッド11はX
方向やY方向に水平移動する。
ッド11の構造を説明する。図2において、14はケー
スであり、その奥部には断面L字形の支持プレート15
が取り付けられている。支持プレート15の前面には断
面L字形のブラケット16が設けられている。ブラケッ
ト16の背面にはブロック19を介してスライダ17が
装着されている。このスライダ17は、支持プレート1
5の前面に設けられたZ方向のガイドレール18に摺動
自在に嵌合している。
設けられている。ヘッド部30は、ブラケット16の前
面に装着された本体31を主体としており、本体31の
中央にはノズルシャフト32が上下動自在に貫通してい
る。ノズルシャフト32の下端部には電子部品Pを真空
吸着するノズル33が結合されている。
ている。この背影板34は光源を内蔵している。背影板
34はノズル33に真空吸着された電子部品Pのシルエ
ットを明瞭に認識するためのものであり、この背影板3
4のような光源内蔵型以外にも、白色アクリル樹脂板な
どの光散乱板なども使用できる。また本体31の上部に
は大ギヤ35が設けられている。この大ギヤ35にはブ
ラケット16の前面上部に設けられたフレーム20上の
モータ36に駆動される小ギヤ37が係合している。し
たがってモータ36が駆動すると大ギヤ35は回転す
る。するとノズルシャフト32はその軸心を中心に回転
し、ノズル33の下端部に真空吸着された電子部品Pの
回転方向の向きを調整する。
部には2個のローラ38が装着されている。またノズル
シャフト32にはコイルスプリング39が装着されてい
る。コイルスプリング39はノズルシャフト32を上方
へ付勢している。またブラケット16の上部には軸受4
0が設けられている。軸受40にはレバー41が上下方
向に揺動自在に軸支されている。レバー41の先端部は
上記ローラ38とローラ38の間に係合している。また
レバー41の後端部にはカムフォロア42が軸着されて
いる。このカムフォロア42は、モータ43に駆動され
て回転するカム44に当接している。したがってモータ
43が駆動してカム44が回転すると、レバー41は揺
動し、ノズルシャフト32は上下動する。すなわちレバ
ー41、カムフォロア42、モータ43、カム44は、
ノズルシャフト32やノズル33を上下動させる第1の
上下動手段となっている。
はモータ21が装着されている。モータ21の回転はタ
イミングプーリ22、タイミングベルト23を介してタ
イミングプーリ24に伝達される。図3において、タイ
ミングプーリ24には垂直なボールねじ25が結合され
ている。このボールねじ25は、ブラケット16の背面
に装着されたロッド27の先端に固着されたナット26
に螺合している。したがってモータ21が駆動するとボ
ールねじ25は回転し、ナット26はボールねじ25に
沿って上下動し、ブラケット16も上下動する。ブラケ
ット16が上下動すると、ヘッド部30も上下動する。
すなわちモータ21、ボールねじ25、ナット26等
は、ノズルシャフト32やノズル33を上下動させる第
2の上下動手段となっている。この第2の上下動手段
は、電子部品の厚さなどの品種に応じて、ノズル33の
下端部に真空吸着された電子部品Pとラインセンサ部5
0の距離を微調整し、これにより電子部品Pの明瞭な画
像を入手する微調整手段となるものである。
体的に組み付けられたラインセンサ部であり、次に図2
および図4を参照しながらその詳細な構造を説明する。
51は長箱形のケースであり、その内部にCCDから成
るラインセンサ52が収納されている。53はラインセ
ンサ52を支持するアームである。ケース51の上面に
はラインセンサ52に光を漏光するためのスリット54
が開口されている。なお上記背影板34にかえて光散乱
板を用いるときは、ケース51の上面にこの光散乱板に
光を照射するライン状の光源を設ける。
ス55が装着されている。ケース55の内部には水平な
ボールねじ56が収納されている。ボールねじ56には
ナット57が螺合しており、上記アーム53はブラケッ
ト58を介してナット57に結合されている。59はボ
ールねじ56を回転させるモータ、60はラインセンサ
52の移動位置を検出するためのリニヤエンコーダが内
蔵された位置検出器である。したがってモータ59が駆
動すると、ナット57はボールねじ56に沿って移動
し、ラインセンサ部50は水平方向に移動する。すなわ
ち、ボールねじ56、ナット57、モータ59などは、
ラインセンサ部50の可変速移動手段となっている。こ
のラインセンサ部50はノズル33に真空吸着された電
子部品Pの下方を移動し、電子部品Pの底面画像を取り
込む。なお本実施の形態では電子部品Pのシルエットを
観察しているが、ノズルに真空吸着された電子部品の下
面に光を照射して、この電子部品の画像をラインセンサ
で観察してもよい。
タ59と位置検出器60は駆動回路61に接続されてお
り、駆動回路61はバス62を介してCPU63に接続
されている。駆動回路61は、位置検出器60の信号を
受けながら、ラインセンサ部50の移動速度や移動スト
ロークなどを制御する。
換器64、画像メモリ65、認識回路66、バス62を
介してCPU63に接続されている。ラインセンサ52
の信号はアナログデジタル変換器64によりデジタル信
号に変換され、一定周期で画像メモリ65に入力され
る。この画像メモリ65には2値データもしくは多値デ
ータなどの画像データが入力される。また認識回路66
は、画像メモリ65のデータに基いて、電子部品Pの位
置や電子部品のリードの曲りなどを認識する。またCP
U63は電子部品実装装置全体を制御する。
より成り、次に電子部品の実装方法を説明する。図1に
おいて、Xテーブル9とYテーブル10が駆動すること
により、移載ヘッド11は所定のパーツフィーダ8の上
方へ移動し、そこでノズルシャフト32が上下動作を行
うことにより、ノズル33はパーツフィーダ8に備えら
れた所定品種の電子部品Pを真空吸着してピックアップ
する。次に移載ヘッド11は基板3の上方へ移動する
が、この移動中にラインセンサ部50により電子部品P
の認識を行う。
像取り込み中の要部正面図、図6(b)は取り込まれた
画像を示している。移載ヘッド11の移動中に、モータ
59(図2,図4参照)が駆動することにより、ライン
センサ部50は電子部品P1の下方を水平移動し、電子
部品P1に向って光を照射することにより、図6(b)
に示される電子部品P1の画像を取り込む。S1はライ
ンセンサ部50の移動ストロークである。
像取り込み中の要部正面図、図7(b)は取り込まれた
画像を示している。この場合の移動ストロークはS2で
あり、上記移動ストロークS1よりも長い。このように
電子部品のサイズに応じて必要最小限の移動ストローク
を設定することにより、画像データの取り込み時間を極
力短縮することができる。移動ストロークは、駆動回路
61によりモータ59の回転量を調整することにより変
更される。またラインセンサ部50は軽量であり、した
がって容量の小さなモータ59により高速度で移動させ
ながら画像を取り込むことができる。なお第2の上下動
手段であるモータ21、ボールねじ25、ナット26な
どは、電子部品P1,P2とラインセンサ部50の距離
H1,H2が明瞭な画像取り込み距離になるようにノズ
ル33の下端部の高さを微調整する。
ータは画像メモリ65(図5参照)に入力され、認識回
路66により電子部品の有無、XYθ方向の位置ずれな
どの検査が行われる。そして検査結果に基いて、電子部
品の位置ずれの補正を行ったうえで、電子部品を基板3
の所定の座標位置に搭載する。この場合、電子部品の厚
さに応じてモータ21の回転量を制御することにより、
電子部品Pを基板3の上面に正しく着地させて搭載す
る。なおラインセンサ部50により電子部品の画像を取
り込んだならば、モータ59(図2)が逆回転すること
により、ラインセンサ部50は元位置に復帰し、次の電
子部品の画像取り込みのために待機する。
品の有利な画像取り込み方法を説明する。図8におい
て、V1,V2はラインセンサ部50の移動速度であ
る。この移動速度はモータ59の回転速度で決定され
る。図9(a)は低速度V1で移動しながら取り込んだ
電子部品Pの画像、図9(b)は高速度V2で移動しな
がら取り込んだ電子部品Pの画像である。図9(a)
(b)に示すように、低速度V1で取り込んだ画像は鮮
明であり、その位置を高精度で検出できるが、高速度V
2で取り込んだ画像は不鮮明であり、その位置の検出精
度は低い。したがって要求される実装精度の高い電子部
品については低速度V1で鮮明な画像を入手し、また要
求される実装精度の低い電子部品については高速度V2
で不鮮明な画像を入手することにより、画像取り込みに
必要十分以上の時間を費すことを避け、画像取り込みに
要する時間を短縮する。
を示している。この電子部品Pは、リードLを有してい
る。この電子部品Pは、リードLの先端部を基板3の上
面の電極に着地させて搭載するので、リードLの位置を
検出する。またこのようなリード付電子部品は一般に高
い実装精度が要求される。
るエリアは低速度V1で移動して鮮明な画像を入手し、
またそれ以外のエリアは高速度V2で移動することによ
り,画像取り込みに要する時間を短縮する。
の形態2における電子部品実装装置の移載ヘッドの斜視
図である。この移載ヘッド71はケース74の内部に2
個のヘッド部30が収納されている。このものは、上記
特開平4−359599号公報のものと同様に、2個の
ヘッド部30を使用することにより、実装能率を上げる
ものである。基本構造は上記第1実施例のものと同じで
あり、主な構成部品に同一符号を付すことにより説明は
省略する。ラインセンサ部50は各々ヘッド部30のノ
ズル33の下端部に真空吸着された電子部品の下方を移
動し、その画像を取り込む。図示するように、ヘッド部
30はラインセンサ部50の移動方向に並べて設けられ
ており、ラインセンサ部50はこれらのヘッド部30の
ノズル33に真空吸着された電子部品Pの画像を順に一
括して入手する。したがって2個のヘッド部30は1個
のラインセンサ部50を共用しており、ラインセンサ部
50は1回の移動動作で2個の電子部品Pの画像を連結
的に入手することができる。
の形態3における電子部品実施装置の移載ヘッドの斜視
図である。この移載ヘッド81もケース84の内部に2
個のヘッド部30が収納されている。これらのヘッド部
30は、ラインセンサ部50の移動方向と直交する方向
と並べて設けられている。したがってラインセンサ部5
0の移動方向は2つのヘッド部30のノズル33の下端
部に真空吸着された電子部品Pの下方を同時に横切る方
向であり、このように移動方向を設定することにより、
これらの電子部品Pの画像を同時に一括して入手するよ
うにし、これによりラインセンサ部50の移動ストロー
クSを短くして画像取り込みに要する時間を短くするこ
とができる。
装装置によれば、移載ヘッドのノズルに電子部品を真空
吸着して基板へ移送する途中において、移動手段を駆動
してラインセンサ部を電子部品の下方を高速度で水平移
動させることにより、電子部品の画像を入手でき、この
画像に基づいて、電子部品の位置を正確に求めることが
できる。またこの場合、電子部品の品種に応じて微調整
手段により電子部品とラインセンサ部の距離を調整する
ことにより、電子部品の明瞭な画像を入手することがで
きる。またラインセンサ部は重量が小さいので高速移動
が可能であり、しかも電子部品のサイズに応じてライン
センサ部の移動ストロークを調整したり、あるいは電子
部品の要求される実装精度に応じてラインセンサ部の移
動速度を制御することにより、画像取り込みに要する時
間を極力短縮でき、ひいては電子部品の実装速度を高速
化できる。また移載ヘッドに複数個のヘッド部を設け
て、ラインセンサ部をこれらのヘッド部のノズルに真空
吸着された電子部品の下方を移動させることにより、1
回の移動動作で複数個の電子部品の画像を入手できるの
で、電子部品1個あたりの画像取り込み時間を大幅に短
縮し、電子部品実装の高速化を実現できる。しかも1個
のラインセンサ部を複数個のヘッド部が共用できるの
で、構造を簡素化し、また製造コストを低減できる。ま
たこの場合、複数個のヘッド部をラインセンサ部の移動
方向と直交する方向に並べれば、より短い移動ストロー
クで複数の電子部品の画像を同時に入手できるので、よ
り一層の電子部品実装の高速化を実現できる。
置の全体斜視図
置の移載ヘッドの斜視図
置の移載ヘッドの断面図
置のラインセンサ部の斜視図
置の制御回路のブロック図
実装装置の画像取り込み中の要部正面図 (b)本発明の実施の形態1における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図
実装装置の画像取り込み中の要部正面図 (b)本発明の実施の形態1における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図
置の画像取り込み中の要部正面図
実装装置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画
像図 (b)本発明の実施の形態1における電子部品実装装置
のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図
装置のラインセンサ部に取り込まれた電子部品の画像図
装置の移載ヘッドの斜視図
装置の移載ヘッドの斜視図
Claims (6)
- 【請求項1】基板の位置決め部と、パーツフィーダに備
えられた電子部品をノズルの下端部に真空吸着してピッ
クアップしてこの位置決め部に位置決めされた基板に移
送搭載する移載ヘッドと、この移載ヘッドを前記パーツ
フィーダと前記基板の間を移動させる移動テーブルとを
備えた電子部品実装装置であって、 前記移載ヘッドに、ラインセンサ部と、このラインセン
サ部を前記ノズルに真空吸着された電子部品の下方を水
平方向に移動させる移動手段と、前記ノズルに真空吸着
された電子部品の品種に応じて前記ラインセンサ部と前
記電子部品の距離の大きさを微調整する微調整手段とを
一体的に組み付け、このラインセンサ部により電子部品
の画像を入手するようにしたことを特徴とする電子部品
実装装置。 - 【請求項2】前記移載ヘッドが、前記ラインセンサ部の
移動方向に並べられた複数個のヘッド部を有しており、
前記ラインセンサ部をこれらのヘッド部のノズルに真空
吸着された電子部品の下方を移動させて、これらの電子
部品の画像を順に一括して入手するようにしたことを特
徴とする請求項1記載の電子部品実装装置。 - 【請求項3】前記移載ヘッドが、前記ラインセンサ部の
移動方向と直交する方向に並べられた複数個のヘッド部
を有しており、前記ラインセンサ部をこれらのヘッド部
のノズルに真空吸着された電子部品の下方を移動させ
て、これらの電子部品の画像を一括して入手するように
したことを特徴とする請求項1記載の電子部品実装装
置。 - 【請求項4】移載ヘッドを移動テーブルにより水平移動
させて、パーツフィーダに備えられた電子部品を移載ヘ
ッドのノズルの下端部に真空吸着してピックアップし、
位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載するように
した電子部品実装方法において、前記移載ヘッドが前記
パーツフィーダに備えられた電子部品を前記ノズルの下
端部に真空吸着してピックアップし、位置決め部に位置
決めされた基板に移送する間に、前記移載ヘッドに一体
的に組み付けられたラインセンサ部と前記ノズルの下端
部に真空吸着された電子部品の距離を微調整手段により
微調整し、且つ前記ラインセンサ部を移動手段により前
記電子部品の下方を移動させて電子部品の画像を入手す
るようにしたことを特徴とする電子部品実装方法。 - 【請求項5】前記移載ヘッドが、前記ラインセンサ部の
移動方向に並べられた複数個のヘッド部を有しており、
前記ラインセンサ部をこれらのヘッド部のノズルの下端
部に真空吸着された電子部品の下方を移動させて、これ
らの電子部品の画像を順に一括して入手するようにした
ことを特徴とする請求項4の電子部品実装方法。 - 【請求項6】前記移載ヘッドが、前記ラインセンサ部の
移動方向と直交する方向に並べられた複数個のヘッド部
を有しており、前記ラインセンサ部をこれらのヘッド部
のノズルの下端部に真空吸着された電子部品の下方を移
動させて、これらの電子部品の画像を一括して入手する
ようにしたことを特徴とする請求項4の電子部品実装方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17207799A JP3186739B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 電子部品実装装置および電子部品実装方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP17207799A Expired - Lifetime JP3186739B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 電子部品実装装置および電子部品実装方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018180651A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板の製造方法及びその製造装置 |
CN112495719A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-16 | 德清县万诚晶体纤维有限公司 | 一种复合陶瓷纤维毯夹层涂胶装置 |
CN113710082A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-26 | 深圳市埃尔法光电科技有限公司 | 一种电路板加工设备及其加工方法 |
-
1999
- 1999-06-18 JP JP17207799A patent/JP3186739B2/ja not_active Expired - Lifetime
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