JP2001044232A - ボールマウント装置及びマウント方法 - Google Patents

ボールマウント装置及びマウント方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ボール検査装置での検査をワークの
短尺方向で行うことにより、ボール検査装置の発光部と
受光部間の寸法を小さく押さえ、検査精度の低下を防止
するとともに、装置の大型化を避けることのできるボー
ルマウント装置及びマウント方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】上記課題を解決するため次の手段を採用す
る。第１に、ワーク搬送路をボールがマウントされるワ
ークの長尺方向に沿って設ける。第２に、ボール供給の
ためのボール供給トレイ及びマウントヘッドの各々の長
尺方向がワークの長尺方向と同一方向となるよう配置す
る。第３に、マウントヘッドのボール吸着検査を行うボ
ール検査装置の検査光の投射方向を、上記長尺方向に直
交する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板やフレーム等
のワークに半田ボールや半田バンプ等をマウントするボ
ールマウント装置及びマウント方法の改良に関するもの
で、詳しくは、ボール吸着時の余剰ボール、ボール吸着
ミス、及びマウント後のマウントミスによるボール残り
の検査を行う装置及び方法を改良したボールマウント装
置及びマウント方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ボール供給部とワーク位置決
め部（半田ボールをワークにマウントする位置）を有
し、この間を往復して位置決めされたワークへ半田ボー
ルをマウントするボールマウント装置は知られている。
このようなボールマウント装置では、ボール供給部とワ
ーク位置決め部との間をマウントヘッドが相対移動する
間にボール吸着ミスがないか検査するボール検査装置が
設けられている。
【０００３】ボールマウント装置では、一般的にワーク
の長尺方向をＸ軸としてマウントヘッドのボール吸着位
置からボールマウント位置への相対移動方向をＹ軸とし
ている。これはマウントヘッドの相対移動軸（Ｙ軸）に
沿った寸法を小さくして、ボールマウント装置の小型化
を図るものである。そして、マウントヘッドの相対移動
経路中（Ｙ軸上）にボール検査装置を設けるため、マウ
ントヘッドの相対移動経路に直交する方向、すなわちワ
ークの長尺方向にボール検査装置の発光部と受光部を配
置していた。
【０００４】ボール検査装置は、マウントヘッドをレー
ザセンサ上を相対移動させ、発光部からの投射レーザ光
を受光部が受けることにより、余剰ボール、ボール吸着
ミス、ボール残りを検出するものである。
【０００５】ところが、近年、一括でマウントするワー
ク面積が大きくなってきており、検査装置の発光部と受
光部の距離が大きくなるため、光の拡散が原因で検査精
度が低下してきている。さらにボールの微小化により検
査精度は、より高く要求されてきており、従来技術では
対応できないところまできている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するため、ボール検査装置での検査をワークの短
尺方向で行うことにより、ボール検査装置の発光部と受
光部間の寸法を小さく押さえ、検査精度の低下を防止す
るとともに、装置の大型化を避けることのできるボール
マウント装置及びマウント方法を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、ワーク搬送路をボールがマウントされるワ
ークの長尺方向に沿って設け、ボール供給のためのボー
ル供給トレイ及びマウントヘッドの各々の長尺方向がワ
ークの長尺方向と同一方向となるよう配置し、マウント
ヘッドのボール吸着検査を行うボール検査装置の検査光
の投射方向を、上記長尺方向に直交するよう配置したこ
とを特徴とするボールマウント装置及びこれを利用した
マウント方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に従って、実施例と共
に本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発
明が実施される半田ボールマウント装置の概略を示す斜
視図であり、図２は、ボール供給トレイ上にマウントヘ
ッドが位置した状態、図３は、マウント位置上にマウン
トヘッドが位置した状態を示している。
【０００９】本実施例の半田ボールマウント装置は、ワ
ーク搬送路とマウントヘッド１とその駆動機構と、ボー
ル供給部となるボール供給トレイ２と、その間に配置さ
れるボール検査装置３及びその駆動機構とで構成され
る。
【００１０】ワーク搬送路は、具体的に図示てされいな
いが、半田ボールがマウントされるワーク４の長尺方向
に沿って走行するよう設けられている。図１中ワーク４
近傍に付された矢印方向がワーク搬送軸方向で、ワーク
搬送軸に沿ってワーク４は移動する。尚、図中ワーク４
が位置する所がワーク４に半田ボールをマウントする位
置であり、ワーク位置決め部である。
【００１１】ボール供給部には、半田ボールＢが多数貯
留されているボール供給トレイ２が利用されている。ボ
ール供給トレイ２は、ワーク４の長尺方向と同一方向に
ボール供給トレイ２の長尺方向を位置させて配置されて
いる。実施例でボール供給トレイ２は停止させられてお
り、移動しない。
【００１２】マウントヘッド１は、ボール供給部のボー
ル供給トレイ２と半田ボールがマウントされるワーク位
置決め部との間をＹ軸方向に相対移動する。マウントヘ
ッド１がＹ軸方向で相対移動する場合として、ボール供
給トレイ２とワーク位置決め部が停止状態とされ、マウ
ントヘッド１自体が移動する場合と、マウントヘッド１
はＹ軸方向への移動を行わず、ボール供給トレイ２及び
ワーク位置決め部又はボール供給トレイ２のみがマウン
トヘッド１下方でＹ軸方向に移動する場合がある。本実
施例は前者を採用しており、マウントヘッド１が移動す
る。
【００１３】マウントヘッド１は長尺方向をワーク４の
長尺方向と同一方向として、Ｚ軸ベース５に昇降自在に
取り付けられる。Ｚ軸ベース５はＺ軸モータ６とこれに
接続されるボールねじ７を具備し、Ｘ軸ベース８にＸ軸
方向に移動自在に取り付けられる。尚、図中２０はΘ軸
ベースで、Θ軸ベース２０はΘ軸モータ２１とボールね
じ２２を具備している。このΘ軸駆動機構は、ワーク位
置決め部でのワーク４とマウントヘッド１の水平面上の
回転角の調整に利用される。
【００１４】Ｘ軸ベース８には、Ｘ軸モータ９とＸ′軸
モータ１０を具備し、これらのモータ９、１０にはボー
ルねじ １１，１２が接続される。Ｘ′軸モータ１０の
ボールねじ１２にはボール検査装置３が接続されてい
る。Ｘ′軸モータ１０に接続されているボールねじ１２
がボール検査装置相対移動軸となる。ボール検査装置相
対移動軸はワーク搬送軸と実質的に平行に設けられてい
る。本実施例ではボール検査装置が移動する方式を採用
しているが、相対移動であればよく、ボール検査装置３
は、停止しておりマウントヘッド１が、Ｘ軸モータ９に
よりボール検査装置３上を移動する方式を採用すること
もできる。
【００１５】Ｘ軸ベース８はＹ軸モータ１３とボールね
じ１４によりボール供給部のボール供給トレイ２と半田
ボールをマウントするワーク位置決め部との間を移動可
能となっている。従って、マウントヘッド１は、ボール
供給部のボールトレイ２とワーク位置決め部との間を移
動可能となっている。このＹ軸モータ１３に接続された
ボールねじ１４が、マウントヘッド１のボール吸着から
ボールマウントに移るときのヘッド相対移動軸となり、
該ヘッド相対移動軸はワーク搬送軸及びボール検査装置
相対移動軸と直交する。
【００１６】ボール検査装置３は、レーザセンサ１５が
検査光の投射方向を、ワーク４の長尺方向に直交するよ
う配置している。さらに、同一方向に、吸着ミス検知用
の光源１６が並列して配置されている。
【００１７】以下、本実施例に係る半田ボールマウント
装置の作動手順について説明する。まずＹ軸モータ１３
が駆動しマウントヘッド１はボールねじ１４に沿って、
図２に示されるようにボール供給トレイ２上方へ移動す
る。ワーク位置決め部にワークが供給されると同時に、
マウントヘッド１は、Ｚ軸モータ６によりボールねじ７
に沿ってボール供給部のボール供給トレイ２上方からボ
ール供給位置まで下降し、半田ボールＢを下面に吸着す
る。吸着後、マウントヘッド１がＺ軸モータ６の反転に
より上昇し、Ｙ軸モータ１３によりワーク位置決め部上
方に向け、移動を開始する。マウントヘッド１のＹ軸方
向への移動は、ボール供給トレイ２及びワーク位置決め
位置との相対移動であればよいので、マウントヘッド１
が停止しており、マウントヘッド１下方でボール供給ト
レイ２及びワーク位置決め位置又はボール供給トレイ２
のみがＹ軸方向に移動するものであってもよい。
【００１８】上記移動中にＸ′軸モータ１０が駆動し、
Ｘ軸ベース８に取り付けられているボール検査装置３が
ボールねじ１２に沿って、マウントヘッド１の移動方向
と直交する方向に移動しながら検査光をマウントヘッド
１の長尺方向と直交する方向に投射してマウントヘッド
１下面をスキャンし、余剰ボールやボールの吸着ミスが
ないか検査する。図３は、ボール検査装置３が上記検査
のための移動を完了した状態を示す。ボール検査装置の
移動は、マウントヘッド１との相対移動であればよいの
で、ボール検査装置用のＸ′軸モータ１０を利用せず、
マウントヘッド１のＸ軸モータ９を利用してマウントヘ
ッド１を移動させることにより検査を行ってもよい。
【００１９】余剰ボールやボール吸着ミスがなければ、
検査終了とともにマウントヘッド１はワーク位置決め部
上方に移動を完了しているので、図示しないＣＣＤカメ
ラでワーク４の姿勢を認識し、マウントヘッド１の姿勢
を修正してＺ軸モータ６により下降を開始し、ワーク４
に半田ボールをマウントする。
【００２０】ボールマウント後マウントヘッド１は上昇
し、ボール供給部のボール供給トレイ２へ移動を開始す
る。このとき、Ｘ′軸モータ１０を逆回転させ、再度ボ
ール検査装置３は、検査光をマウントヘッド１の長尺方
向と直交する方向に投射して、マウントヘッド１下面の
スキャンを行い、半田ボールのマウントミスがなかった
か（マウントヘッド１に残り半田ボールがないか）のボ
ール検査を行う。
【００２１】尚、ボール吸着ミスがあった場合、ミッシ
ングボールなら再度ボール供給トレイ２へ移動し、吸着
動作を繰り返す。余剰ボールがあった場合には、図示さ
れていないボール排出装置内へ吸着ボールを全て排出し
た後、再度ボール供給トレイ２へ移動し、吸着動作を繰
り返す。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、ワーク搬送路をボールがマウ
ントされるワークの長尺方向に沿って設け、ボール供給
のためのボール供給トレイ及びマウントヘッドの各々の
長尺方向がワークの長尺方向と同一方向となるよう配置
し、マウントヘッドのボール吸着検査を行うボール検査
装置の検査光の投射方向を、上記長尺方向に直交するよ
う配置しワークの短尺方向でボール検査を行うためワー
クの長尺方向の長さに関係せず安定した検査が可能であ
る。
【００２３】ワークの短尺方向で検査が行えるため、検
査装置の発光部と受光部間の寸法を小さく押さえること
ができ検査精度の低下を防止できる。又、装置の配置は
従来通り行えるので装置の大型化が避けられる。
【００２４】請求項３及び請求項４の効果ではあるが、
マウントヘッドのＹ軸相対移動中にボール検査すること
ができるためタクトロスがなく、Ｙ軸相対移動移動路に
ボール検査装置を設置する必要がないのでＹ軸ストロー
クを短くできタクトタイムの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半田ボールマウント装置の斜視図
【図２】ボール供給トレイ上にマウントヘッドが位置し
た状態の同斜視図
【図３】マウント位置上にマウントヘッドが位置した状
態の同斜視図
【符号の説明】
１．．．．．．．．マウントヘッド ２．．．．．．．．ボール供給トレイ ３．．．．．．．．ボール検査装置 ４．．．．．．．．ワーク ５．．．．．．．．Ｚ軸ベース ６．．．．．．．．Ｚ軸モータ ７、１１、１２、１４、２２．．ボールねじ ８．．．．．．．．Ｘ軸ベース ９．．．．．．．．Ｘ軸モータ １０．．．．．．．Ｘ′軸モータ １３．．．．．．．Ｙ軸モータ １５．．．．．．．レーザセンサ １６．．．．．．．光源 ２０．．．．．．．Θ軸ベース ２１．．．．．．．Θ軸モータ Ｂ．．．．．．．．半田ボール

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ワーク搬送路をボールがマウントされるワ
    ークの長尺方向に沿って設け、ボール供給のためのボー
    ル供給トレイ及びマウントヘッドの各々の長尺方向がワ
    ークの長尺方向と同一方向となるよう配置し、マウント
    ヘッドのボール吸着検査を行うボール検査装置の検査光
    の投射方向を、上記長尺方向に直交するよう配置したこ
    とを特徴とするボールマウント装置。
  2. 【請求項２】ワークの長尺方向に沿って設けられたワー
    ク搬送軸とボール検査装置相対移動軸とを実質的に平行
    に設け、マウントヘッドのボール吸着からボールマウン
    トに移るときのヘッド相対移動軸とワーク搬送軸及びボ
    ール検査装置相対移動軸とを直交させ、ボール検査装置
    の検査光の投射方向を、ワークの長尺方向に直交するよ
    う設置したことを特徴とするボールマウント装置。
  3. 【請求項３】マウントヘッドがボール供給部のボール供
    給トレイからボールを吸着し、マウント位置に向けて相
    対移動している間にボール検査装置をマウントヘッドの
    相対移動方向と直交する方向に相対移動させ、検査光を
    マウントヘッドの長尺方向に直交する方向に投射して、
    マウントヘッド下面をスキャンし、ボールの吸着ミスが
    ないか検査し、検査終了後、ボールをワークにマウント
    することを特徴とするマウント方法。
  4. 【請求項４】マウントヘッドがボール供給部のボール供
    給トレイからボールを吸着し、マウント位置に向けて相
    対移動している間にボール検査装置をマウントヘッドの
    相対移動方向と直交する方向に相対移動させ、検査光を
    マウントヘッドの長尺方向に直交する方向に投射して、
    マウントヘッド下面をスキャンし、ボールの吸着ミスが
    ないか検査し、検査終了後、ボールをワークにマウント
    し、マウント後、マウントヘッドがボール供給部へ相対
    的に戻る間に、再度ボール検査装置をマウントヘッドの
    相対移動方向と直交する方向に相対移動させ、マウント
    ヘッド下面をスキャンし、ボールのマウントミスがない
    か検査することを特徴とするボールマウント方法。
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