JP2001210991A

JP2001210991A - 基板組立装置

Info

Publication number: JP2001210991A
Application number: JP2000020583A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Koyama; 一夫小山
Original assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Current assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント基板上の部品挿入位置及び部品の挿
入方向を容易に判別できるスポット光を照射した基板組
立装置を得る。【解決手段】スポット光照射手段と、部品載置手段
と、プリント基板載置手段と、部品挿入手順、部品挿入
位置および部品の極性又は挿入方向のデータを記憶する
記憶手段と、記憶手段に記憶されたデータに基づいてプ
リント基板上の部品挿入位置にスポット光を照射するよ
うスポット光照射手段を制御する制御手段とを備え、極
性又は挿入方向が指定された部品のスポット光を照射す
る場合は、制御手段は、部品挿入位置を指示する第１の
スポット光及び部品の極性又は挿入方向を指示する複数
の第２のスポット光を照射、又は形状の異なる第１の及
び第２のスポット光を照射するようスポット光照射手段
を制御する基板組立装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板に部
品を挿入する基板組立装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント基板に部品を手挿入する
場合は、作業者が部品挿入図面に記載された部品取り付
け位置と基板の部品挿入位置とを確認しながら、図面で
指定された部品を部品箱から取り出してプリント基板の
部品挿入位置に挿入していた。また、従来技術として、
特開平４−２６２００号公報に部品挿入指示装置が開示
されている。当該公報には、プリント基板に挿入する部
品の部品形状と部品挿入方向とを映像装置に表示する映
像出力手段を備えた基板組立装置が開示されている。ま
た、特開平６−２４４５９６号公報に電子部品の半自動
挿入機が開示されている。当該公報には、部品挿入位置
を指示するランプの点灯と点滅を切替える手段を備え、
作業者に極性又は挿入方向の有無を認識させるようにし
た基板組立装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−２６２００
号公報に記載された部品挿入指示装置では、作業者は、
作業をする手の方向と異なる位置に配置された映像装置
に表示された部品情報を部品挿入するたびに確認する必
要がある。このため、作業者の手の動作と目の動作の方
向が異なり複雑な動作が要求されることになる。この結
果、部品情報を確認している間は手の動作が停止してし
まい作業効率が上がらない。また、特開平６−２４４５
９６号公報に記載された電子部品の半自動挿入機では、
挿入位置指示ランプの点灯又は点滅により極性又は挿入
方向の有無を認識することはできるが、部品の挿入方向
については作業指示書に記載された部品形状と照合する
必要がある。

【０００４】また、プリント基板上には、部品の外形、
部品名を表す記号、部品の極性や挿入方向等を示す印刷
がされるが、プリント基板上に密集して印刷された記号
のなかから挿入する部品に該当する記号を見つけること
は容易でなく長い時間を要することがあり、印刷した記
号を確認する作業工程によって作業効率が低下する。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決するた
め、プリント基板に印刷された部品形状、部品記号、及
び部品の極性や挿入方向を読み取らなくても、プリント
基板上の部品挿入位置又はその近傍に部品挿入位置を示
す第１のスポット光と部品の挿入方向を示す第２のスポ
ット光を照射し、第２のスポット光を複数のスポット光
とするか又は第１のスポット光と第２のスポット光の形
状を異なる形状とすることにより、部品挿入位置及び部
品の挿入方向を容易に判別できる基板組立装置を得るこ
とである。

【０００６】

【問題を解決するための手段】本発明は、プリント基板
上の部品挿入位置を光で指示する基板組立装置におい
て、プリント基板上に複数のスポット光を照射するスポ
ット光照射手段と、部品を格納した部品箱を載置する部
品載置手段と、プリント基板を載置するプリント基板載
置手段と、プリント基板への部品挿入手順、部品挿入位
置および部品の極性又は挿入方向のデータを記憶する記
憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて
プリント基板上の部品挿入位置に前記スポット光を照射
するよう前記スポット光照射手段を制御する制御手段と
を備え、極性又は挿入方向が指定された部品のスポット
光を照射する場合は、前記制御手段は、部品挿入位置を
指示する第１のスポット光及び部品の極性又は挿入方向
を指示する複数の第２のスポット光を照射するよう前記
スポット光照射手段を制御する基板組立装置である。

【０００７】また、本発明は、プリント基板上の部品挿
入位置を光で指示する基板組立装置において、プリント
基板上に複数のスポット光を照射するスポット光照射手
段と、部品を格納した部品箱を載置する部品載置手段
と、プリント基板を載置するプリント基板載置手段と、
プリント基板への部品挿入手順、部品挿入位置および部
品の極性又は挿入方向のデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたデータに基づいてプリント基
板上の部品挿入位置に前記スポット光を照射するよう前
記スポット光照射手段を制御する制御手段とを備え、極
性又は挿入方向が指定された部品のスポット光を照射す
る場合は、前記制御手段は、部品挿入位置を指示する第
１のスポット光及び部品の極性又は挿入方向を指示する
第２のスポット光を照射するよう前記スポット光照射手
段を制御し、前記スポット光照射手段は、前記第１のス
ポット光と前記第２のスポット光の形状が異なるよう照
射する基板組立装置である。

【０００８】また、本発明は、プリント基板上の部品挿
入位置を光で指示する基板組立装置において、制御手段
は、部品の極性又は挿入方向を示す前記第２のスポット
光として、スポット光の照射位置を周期的に移動させて
プリント基板上に照射するようスポット光照射手段を制
御する基板組立装置である。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の基板組立装置の
一実施例の斜視図である。図２は、本実施例の基板組立
装置のスポット光照射器の構成を示す図である。図３
は、本実施例の基板組立装置のスポット光を照射する動
作を説明する図である。図４は、本実施例の基板組立装
置の構成を示すブロック図である。

【００１０】はじめに、本実施例の基板組立装置の構造
及び構成について図１、図２、図３、図４を用いて説明
する。作業台１は、基板固定台２とスポット光照射器８
を固定する台である。本実施例の構成を示す図１では、
スポット光照射器８は部品棚に固定されているため部品
棚３は作業台１に固定されるが、部品棚３は必ずしも作
業台に固定されなくても良い。基板固定台２は、プリン
ト基板の基準位置を合わせる基準ピンを有し、プリント
基板の取り付け方向が規定の方向に平行になるよう固定
する固定台である。

【００１１】スポット光照射器８は、スポット光発光部
８ａとスポット光分光部７とを備える。スポット光発光
部８ａは、レーザダイオードや高輝度の発光ダイオード
等の光源とレンズとを備え、光源から発光した光をレン
ズにより光にして出射する。スポット光発光部８ａから
出射された光は、スポット光分光部７によって複数の光
に分けられプリント基板上に照射される。

【００１２】部品棚３は、複数の部品箱４を載置する棚
であり、部品箱の位置を示す部品選択表示器９が備えら
れている。部品選択表示器９は、表示素子としてＬＥＤ
等の発光体を備え目視で確認できる。

【００１３】制御装置１０は、中央演算器であるＣＰＵ
１１、メモリ１２、スポット光駆動回路１３、インター
フェース１４、及び反射板駆動回路６を備える。インタ
ーフェース１４は、外部装置である部品選択表示器９又
はデータ入出力装置１５との間で信号の授受を行うイン
ターフェース回路である。操作部５は、制御装置１０を
操作するための操作釦と操作または制御結果を表示する
表示器を備えた操作パネルである。

【００１４】メモリ１２は、データ入出力装置１５から
入力される予め設定した部品手挿入の手順のデータ及び
基板上に部品挿入位置を示す座標データと極性又は挿入
方向データを記憶する記憶部である。部品挿入位置を示
す座標データは、基板の基準ピンの位置を基準位置とし
たデータである。ＣＰＵ１１は、メモリ１２に記憶され
たデータを読み出し、部品挿入の手順及び部品挿入位置
にしたがってスポット駆動回路１３を制御する。また、
部品の極性又は挿入方向データにしたがって反射板駆動
回路６に制御信号を入力し反射板駆動部７ｃを駆動して
反射板７ｂの回動を制御する。スポット光駆動回路１３
は、ＣＰＵ１１が出力する基板の位置データによりスポ
ット光照射器８に備えられたレンズ又はプリズムを回動
するようにしてスポット光照射位置を制御する。また、
反射板駆動回路６は、ＣＰＵ１１が出力する部品の極性
又は挿入方向データによりスポット光分光部７に備えら
れた反射板７ｂを回動するよう反射板駆動部７ｃを駆動
し、極性又は挿入方向指示用スポット光のＯＮ／ＯＦＦ
及びスポット光の照射位置を制御する。

【００１５】部品選択表示器９は、部品棚の部品箱の近
傍に取り付けられた表示器であり、作業者に挿入すべき
部品の部品棚上の位置を知らせる。

【００１６】インターフェース１４は、外部装置とＣＰ
Ｕ１１の信号の授受を行うための信号変換及び信号検出
を行う回路部である。

【００１７】次に、本実施例のスポット光照射器８の構
成を図２を用いて説明する。スポット光照射器８は、ス
ポット光発光部８ａ及びスポット光分光部７を備える。
スポット光分光部７は、図２に示すように平面がθの角
度で重ねられた二枚の反射・透過板７a―１、７a―２及
び反射板７bと反射板７bを回動させる反射板駆動部７ｃ
とを備える。反射・透過板７a―１、７a―２は、板状の
透明なガラス又は透明な合成樹脂を用いる。反射・透過
板７ａに入射する光は、反射・透過板７ａの平面で反射
する反射光と反射・透過板７ａを透過する透過光とに分
光される。また、反射・透過板として多層幕が施された
プリズムを用いたビームスプリッターを用いても良く、
スポット光発光部８ａから出射される光の偏光角を制御
してビームスプリッターに入射することにより、入射す
る光を透過光と反射光に分光するようにしても良い。反
射板駆動部7ｃは、反射板７bを矢印の方向に回動させる
駆動部である。スポット光発光部８aは、スポット光発
光部８aに内蔵する光源の光をレンズ及びプリズムを用
いて光にして反射・透過板７aに出射する。反射・透過
板７aに入射した光は、透過光と反射光に分光される。
反射・透過板７aで反射され反射板７bに入射した光は、
極性又は挿入方向指示用スポット光としてプリント基板
上に照射され、透過した透過光は挿入位置指示用スポッ
ト光としてプリント基板上に照射される。

【００１８】次に、本実施例における極性又は挿入方向
指示について説明する。

【００１９】本実施例の基板組立装置の極性又は挿入方
向指示用のスポット光を生成する動作について詳細に説
明する。図３は、スポット光照射器８におけるスポット
光分光部７の挿入位置指示用スポット光及び極性又は挿
入方向指示用スポット光を生成する光学部品の構成を示
す図である。スポット光発光部８aから出射された光は
反射・透過板７aに入射する。第１の反射・透過板７a―
１に入射した光はa1部で透過光と反射光に分光される。
反射光は反射板７bに入射し、透過した光は第２の反射
・透過板７a―２のa2部で再たび透過光と反射光に分光
される。a2部で反射した光はa3部で透過して反射板７b
に入射する。反射板７bに入射した二つの光は、極性又
は挿入方向指示用スポット光としてプリント基板上に照
射される。また、反射・透過板７a―１及び反射・透過
板７a―２を透過した光は挿入位置指示用スポット光と
してプリント基板上に照射される。

【００２０】挿入する部品に極性がなく又は挿入方向が
ない場合は、極性又は挿入方向指示用スポット光は不要
となる。この場合は、ＣＰＵ１１は反射板７ｂを１８０
度回動させて光を反射しない光吸収面となるよう制御す
ることにより、極性又は挿入方向指示用スポット光がプ
リント基板上に照射しないようにする。

【００２１】また、反射・透過板７aには、スポット発
光部から出射された光が必要回数以上に反射されないよ
う光を透過又は反射させない領域の面に反射・透過板７
aが不透明となるよう光拡散層を備えるようにして、プ
リント基板上に不要なスポット光が生成されることを防
止する。

【００２２】次に本実施例の基板組立装置の動作につい
て説明する。図５は、本実施例の基板組立装置の動作を
説明するフローチャートである。

【００２３】はじめに、制御装置１０はプリント基板上
の部品挿入位置を示すデータ及び部品挿入順序のデータ
と極性又は挿入方向データを記録した記録媒体から読み
込み、メモリ１２に記憶する。（ステップ１）

【００２４】操作部５に備えられた部品挿入作業を開始
する開始釦を押す。（ステップ２）

【００２５】ＣＰＵ１１は、作業開始釦からの指示を受
けると、メモリ１２に記憶された部品挿入手順の最初の
データからプリント基板のどの位置にどの部品を挿入す
るかを読み取り、スポット光駆動回路１３を駆動してス
ポット光を照射する方向に光源を向けるよう制御を行
う。照射方向を制御されたスポット光は、プリント基板
に照射される。（ステップ３）、（ステップ４）

【００２６】前記の挿入部品に極性又は挿入方向がある
かを読みとる。（ステップ５）

【００２７】メモリ１２から読み取ったデータに挿入部
品に極性又は挿入方向のデータがある場合は、反射板駆
動部７ｃを駆動して反射板７ｂを回動させ、光を光反射
面に入射させる。光反射面で反射された複数の極性又は
挿入方向指示用のスポット光が基板上に照射される。ま
た、挿入部品に極性又は挿入方向がないとされていれ
ば、反射板駆動部７ｃにより反射板７ｂを１８０度が回
動させて光吸収面を光に向ける。光は反射板７ｂの光吸
収面で吸収されることにより反射されないないため、極
性又は挿入方向を識別するスポット光は基板上に照射さ
れない。（ステップ６）

【００２８】作業者は、部品選択表示器９の点灯により
指示された部品を取り出し挿入位置指示用スポット光が
照射された基板上の部品挿入位置に、極性又は挿入方向
指示用スポット光が指示した挿入方向にに従い部品を挿
入する。（ステップ７）

【００２９】部品挿入完了釦を押す。（ステップ８）

【００３０】ＣＰＵ１１は部品挿入完了信号の入力によ
り、メモリ１２から次の挿入順番にあたる部品の挿入位
置データ及び極性又は挿入方向データを読み出す。（ス
テップ９）

【００３１】以上のフローチャートにしたがった動作を
行い、メモリ１２に記憶された全ての部品の挿入が終わ
ると、一枚のプリント基板の部品手挿入の動作は終了す
る。（ステップ１０）、（ステップ１１）

【００３２】本発明の他の実施例として、スポット光分
光部７の反射板７ｂを小振幅で反復回動するよう反射板
駆動部７ｃを駆動するよう制御する制御部を備えて、部
品の極性又は挿入方向を表すスポット光の形状を部品挿
入位置を示すスポット形状と異なるようにした基板組立
装置としてもよい。本実施例の基板組立装置により、極
性又は挿入方向を表すスポット光の形状を大きく変形さ
せることができ、部品の極性又は挿入方向を容易に識別
できる。

【００３３】また、他の実施例として、スポット光照射
器８はスポット光分光部７を備えず、挿入位置指示用の
スポット光発光部とスポット光発光部指示用のスポット
光発光部とを複数備え、極性又は挿入方向データにより
極性又は挿入方向指示用のスポット光発光器をオン／オ
フ制御する制御部を備えた基板組立装置としてもよい。
本実施例の基板組立装置によれば、複数のスポット光発
光部の光源の発光色を異なる発光色とすることにより、
プリント基板上に照射された挿入位置指示用のスポット
光と極性又は挿入方向指示用のスポット光の色が異な
り、部品の極性又は挿入方向を容易に識別できる。

【００３４】また、他の実施例として、図６の斜視図に
示すように、スポット光照射器８を２台備え、１台は挿
入位置指示用、他の１台は極性又は挿入方向指示用とし
て用いる基板組立装置としてもよい。本実施例の基板組
立装置によれば、複数のスポット光照射器８のスポット
光発光部の光源の発光色を異なる発光色とすることによ
り、プリント基板上に照射された挿入位置指示用のスポ
ット光と極性又は挿入方向指示用のスポット光の色が異
なり、部品の極性又は挿入方向を容易に識別できる。さ
らに、極性又は挿入方向指示用のスポット光の照射位置
を部品挿入位置から離れた位置に照射できるなど自由な
位置に設定することが可能なため、極性又は挿入方向指
示用のスポット光の照射位置を部品を挿入する作業者か
ら見やすい位置に設定することができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、部品挿入する手作業の
方向と同じ方向の位置に、部品挿入用スポット光と異な
る形状の極性又は挿入方向指示用スポット光又は複数の
極性又は挿入方向指示用スポット光が照射されるため、
挿入する部品の極性又は挿入方向を容易に識別できる。
また、作業者の目の向ける方向が作業する手の方向と一
致するため、手の動きを停止させることなく部品挿入作
業を行うことができ作業効率を向上することができる。
また、プリント基板上の部品の外形、部品名を表す記
号、部品の極性や挿入方向等を示す印刷を確認する必要
がないため、部品を手挿入する作業の効率を上げること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板組立装置の一実施例の斜視図で
ある。

【図２】本実施例の基板組立装置のスポット光照射器
の構成を示す図である。

【図３】本実施例の基板組立装置のスポット光照射器
の動作を説明する図である。

【図４】本実施例の基板組立装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】本実施例の基板組立の動作を説明するフロー
チャートである。

【図６】本発明の基板組立装置の他の実施例の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１作業台、２基板固定台、３
部品棚、４部品箱、５操作部、
６反射板駆動回路、７スポット光分光部、７
ａ反射・透過板、７ｂ反射板、７ｃ反射板駆動
部、８スポット光照射器、８ａスポット光発
光部、９部品選択表示器、１０制御装置、１１Ｃ
ＰＵ、１２メモリ、１３スポッ
ト光駆動回路、１４インターフェース、１５データ
入出力装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント基板上の部品挿入位置を光で指
示する基板組立装置において、プリント基板上に複数の
スポット光を照射するスポット光照射手段と、部品を格
納した部品箱を載置する部品載置手段と、プリント基板
を載置するプリント基板載置手段と、プリント基板への
部品挿入手順、部品挿入位置および部品の極性又は挿入
方向のデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記
憶されたデータに基づいてプリント基板上の部品挿入位
置に前記スポット光を照射するよう前記スポット光照射
手段を制御する制御手段とを備え、極性又は挿入方向が
指定された部品のスポット光を照射する場合は、前記制
御手段は、部品挿入位置を指示する第１のスポット光及
び部品の極性又は挿入方向を指示する複数の第２のスポ
ット光を照射するよう前記スポット光照射手段を制御す
ることを特徴とする基板組立装置。
【請求項２】プリント基板上の部品挿入位置を光で指
示する基板組立装置において、プリント基板上に複数の
スポット光を照射するスポット光照射手段と、部品を格
納した部品箱を載置する部品載置手段と、プリント基板
を載置するプリント基板載置手段と、プリント基板への
部品挿入手順、部品挿入位置および部品の極性又は挿入
方向のデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記
憶されたデータに基づいてプリント基板上の部品挿入位
置に前記スポット光を照射するよう前記スポット光照射
手段を制御する制御手段とを備え、極性又は挿入方向が
指定された部品のスポット光を照射する場合は、前記制
御手段は、部品挿入位置を指示する第１のスポット光及
び部品の極性又は挿入方向を指示する第２のスポット光
を照射するよう前記スポット光照射手段を制御し、前記
スポット光照射手段は、前記第１のスポット光と前記第
２のスポット光の形状が異なるよう照射することを特徴
とする基板組立装置。
【請求項３】請求項１乃至請求項２に記載の基板組立
装置において、前記制御手段は、部品の極性又は挿入方
向を示す前記第２のスポット光として、スポット光の照
射位置を周期的に移動させてプリント基板上に照射する
ようスポット光照射手段を制御することを特徴とした基
板組立装置。