JP2001308600A

JP2001308600A - 電子部品装着装置

Info

Publication number: JP2001308600A
Application number: JP2000127945A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Wada; 俊明和田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo High Technology Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】良品である場合には、廃棄するか装着するか
の判断をオペレータに委ねるようにして、装着可能とす
ること。【解決手段】ＲＡＭ２２に記憶された目合わせ教示デ
ータから、ＣＰＵ２０は「する」と判断すると認識エラ
ーとなった電子部品をノズルが吸着した状態で装着装置
１を「休止」状態にし、ＣＰＵ２０は認識処理部３３へ
トラックボール３４による部品認識目合わせモードを起
動するコマンドを発行する。認識処理部３３は認識エラ
ーに対する目合わせ教示を実行するかを判断し、部品画
像３８を認識モニター３６に表示し、部品グラフィック
３７をオーバーレイする。オペレータが良品と判断した
場合は、トラックボール３４を用いて前記画像３８に部
品グラッフィック３７を重ね合わせ、装着処理ボタン４
３をクリックすると、部品グラッフィック３７の移動量
を認識処理部３３は記憶しているので、ＣＰＵ２０は電
子部品の位置補正をして装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品供給部から装
着ヘッドの部品吸着ノズルが電子部品を取出し、該電子
部品の位置を認識カメラで撮像した結果に基づき、認識
処理部で位置ずれ量を把握してその位置ずれ分補正して
プリント基板に装着する電子部品装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】斯かる電子部品装着装置は特開平８−７
８８９３号公報に開示されているが、何らかの理由によ
り、例えば電子部品が視野からはみ出たとか、電子部品
のリードの幅が許容範囲外となった等により認識エラー
となった場合には、当該電子部品は良品であっても、廃
棄ボックスに廃棄されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本来良品であ
るにも拘わらず廃棄したのでは、特に高価な電子部品で
は尚更のこと、問題であった。

【０００４】そこで、良品で、特に高価な電子部品にあ
っては、廃棄するか装着するかの判断をオペレータに委
ねるようにして、装着可能とすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、部品
供給部から装着ヘッドの部品吸着ノズルが電子部品を取
出し、該電子部品の位置を認識カメラで撮像した結果に
基づき、認識処理部で位置ずれ量を把握してその位置ず
れ分補正してプリント基板に装着する電子部品装着装置
において、前記認識処理部で認識エラーと判断したとき
に目合わせ教示するか否かのデータを記憶する記憶部
と、該記憶部が目合わせ教示するものと記憶しかつ認識
エラーと前記認識処理部が判断したときに当該電子部品
装着装置の運転を休止すると共に前記認識処理部に部品
認識目合わせモードを起動するコマンドを発行する装着
制御部と、該装着制御部より前記コマンドを受けた前記
認識処理部の指令により認識エラーとなった画像及び目
合わせ用グラフィックを表示するモニターとから構成し
たものである。

【０００６】また、前記モニターの表示画面に基づき当
該電子部品が良品であるとオペレータが判断した場合
に、目合わせ用グラフィックと認識エラーとなった画像
とを重ね合わせ可能とするポインティングデバイスを設
けたものである。

【０００７】更に、前記ポインティングデバイスにより
目合わせ用グラフィックと認識エラーとなった画像とを
重ね合わせたときの移動量を記憶する記憶部を設け、該
記憶部の前記移動量分補正して装着させるようにしたも
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図に基づき、本発明の実施の形態
を以下説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図
で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々その
部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品
供給ユニット３が複数並設されている。対向するユニッ
ト３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５及び排
出コンベア６が設けられている。供給コンベア４は上流
より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に搬送
し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により位置
決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出
コンベア６に搬送される。

【０００９】８はＸ方向に長い一対のビームであり、Ｙ
軸モータ９の駆動によりネジ軸１０を回転させ、左右一
対のガイド１１に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニ
ット３の部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ
方向に移動する。

【００１０】各ビーム８にはその長手方向、即ちＸ方向
にＸ軸モータ１２によりガイド(図示せず)に沿って移動
する装着ヘッド７が夫々設けられている。夫々の装着ヘ
ッド７には２本の吸着ノズル（図示せず）を上下動させ
るための上下軸モータ１４が２個搭載され、また鉛直軸
周りに回転させるためのθ軸モータ１５が２個搭載され
ている。したがって、２個の装着ヘッド７の各吸着ノズ
ルはＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに
回転可能で、かつ上下動可能となっている。尚、装着ヘ
ッドを垂直線回りに回転可能とするθ軸モータを１個設
け、また装着ヘッドを上下動させる上下軸モータを１個
設けることにより、結果として選択された吸着ノズルの
みを上下動させることも可能である。

【００１１】１６は部品位置認識用の認識カメラで、前
記各装着ヘッド７に対応してそれぞれ２個ずつ計４個設
けられ、電子部品が吸着ノズルに対してどれだけ位置ず
れして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につ
き、位置認識するために電子部品を撮像するが、それぞ
れ同時に２個の電子部品を撮像可能である。１７はノズ
ルを収納するノズルストッカで、最大１０本収納可能で
あるが９本収納している。

【００１２】図２は本電子部品装着装置１の制御ブロッ
ク図であり、便宜上Ｘ軸モータ１２、Ｙ軸モータ９、θ
軸モータ１５及び上下軸モータ１４は、各１個のみ図示
して以下説明する。

【００１３】２０は本装着装置１を統括制御する制御部
としてのＣＰＵ（装着制御部）で、該ＣＰＵ２０にはバ
スラインを介して、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモ
リ）２２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）２３
が接続されている。そして、ＣＰＵ２０は前記ＲＡＭ２
２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２３に格納
されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装
着動作に係る動作を統括制御する。

【００１４】即ち、ＣＰＵ２０は、インターフェース２
４及び駆動回路２５を介して前記Ｘ軸モータ１２の駆動
を、インターフェース２４及び駆動回路２８を介して前
記Ｙ軸モータ９の駆動を、またインターフェース２４及
び駆動回路３２を介して前記θ軸モータ１５の駆動を、
更にインターフェース２４及び駆動回路３０を介して前
記上下軸モータ１４の駆動を制御している。

【００１５】前記ＲＡＭ２２には、図３に示すような部
品の認識に関するパーツライブラリデータが部品種毎に
格納されている。例えば、視野のサイズを「小」、
「中」、「大」、「自動」のいずれで行うかとか、後述
する認識エラー時目合わせを「する」、「しない」か等
のデータが格納されている。また図４に示すような運転
方法の設定に関する装置メニューデータが格納されてい
るが、例えば部品吸着の有無判定を「有効」、「無効」
とするか、認識エラー時目合わせを「する」、「しな
い」か等のデータが格納されている。このように、電子
部品装着装置全体で部品種を問わず、認識エラー時目合
わせを「する」、「しない」を設定しても良いし、特に
高価な部品のみを選定して認識エラー時目合わせを「す
る」、「しない」を設定しても良いが、本実施形態では
パーツライブラリに格納して部品種毎に設定するものと
する。

【００１６】３３はインターフェース２４を介して前記
ＣＰＵ２０に接続される認識処理部で、前記認識カメラ
１６により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識
処理部３３にて行われ、ＣＰＵ２０に処理結果が送出さ
れる。即ち、ＣＰＵ２０は、認識カメラ１６に撮像され
た画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように
指示を認識処理部３３に出力すると共に、認識処理結果
を認識処理部３３から受取るものである。

【００１７】３４はトラックボールドライバー３５及び
インターフェース２４を介して前記ＣＰＵ２０に接続さ
れるポインティングデバイスとしてのトラックボール
で、３６は目合わせ用の部品グラッフィック３７及び認
識部品画像３８等の画像を表示する認識モニターであ
る。図５に示すように、該モニター３６の画面には、４
方向の矢印ボタン３９、右回りの矢印ボタン４０及び左
回りの矢印ボタン４１、また前記トラックボール３４の
ボールを回転させることにより移動するカーソル４２が
表示されている。更に、装着処理ボタン４３及び廃棄処
理ボタン４４も表示されている。

【００１８】以上の構成により、以下動作について説明
する。

【００１９】先ず、プリント基板Ｐが図示しないコンベ
アにより上流装置より供給コンベア４を介して位置決め
部５に搬送され、位置決め機構により位置決め固定され
る。

【００２０】次に、ＲＡＭ２２に格納されたプリント基
板Ｐの装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転
角度位置及び部品種等が指定された装着データに従い、
電子部品の部品種に対応した吸着ノズルが装着すべき電
子部品を所定の部品供給ユニット３から吸着して取出
す。即ち、各装着ヘッド７が装着すべき電子部品を収納
する各部品供給ユニット３上方に位置するよう移動する
が、Ｙ方向は駆動回路２８によりＹ軸モータ９が駆動し
て一対のガイド１１に沿ってビーム８が移動し、Ｘ方向
は駆動回路２５によりＸ軸モータ１２が駆動して装着ヘ
ッド７が移動する。

【００２１】そして、既に所定の各供給ユニット３は駆
動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にある
ため、駆動回路３０により上下軸モータ１４が駆動して
前記ノズルが下降して吸着し取出す。この場合、一方の
装着ヘッド７の２本の吸着ノズルが同時又は個別に電子
部品を吸着する。

【００２２】次に、各上下軸モータ１４が駆動してノズ
ルが上昇し、Ｙ方向は一対のガイド１１に沿ってビーム
８が移動し、Ｘ方向はＸ軸モータ１２の駆動によりガイ
ド１１に沿って装着ヘッド７が移動することにより、装
着ヘッド７はプリント基板Ｐの上方位置まで移動する。
この移動途中で、両認識カメラ１６上方位置において停
止し、両カメラ１６が撮像し、電子部品が該ノズルに対
してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方
向及び回転角度につき、認識処理部３３により位置が認
識される。

【００２３】そして、一方の電子部品の位置ずれ分だけ
ノズルは認識処理部３３よりの認識結果に基づき、ＣＰ
Ｕ２０はビーム８がＹ軸モータ９の駆動によりＹ方向
に、装着ヘッド７がＸ軸モータ１２の駆動によりＸ方向
に移動させることにより、またθ軸モータ１５によりθ
回転させ、Ｘ，Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位
置の補正がなされる。この補正後に、上下軸モータ１４
が駆動して前記吸着ノズルが下降してプリント基板Ｐ上
の所定位置に一方の電子部品が装着され、次いで前記上
下軸モータ１４によりノズルは上昇する。そして、同様
に他方の電子部品も補正した後装着される。このように
して、ＲＡＭ２２の装着データに従い、次々に電子部品
が装着される。

【００２４】ここで図６に示すように、認識処理部３３
により認識結果が認識エラー、例えば何らかの理由によ
り吸着ノズルに吸着されているにも拘わらず撮像されな
いで視野外と判断されたり、電子部品のリードの幅が許
容範囲外と判断されて認識エラーと判断された場合につ
いて、以下説明する。

【００２５】この場合に、「目合わせ教示」するかしな
いか前記ＲＡＭ２２に記憶された当該電子部品のパーツ
ライブラリーから、ＣＰＵ２０は判断して「する」もの
であれば認識エラーとなった電子部品をノズルが吸着し
た状態で当該装着装置１を「休止」状態にし、ＣＰＵ２
０は認識処理部３３へトラックボール３４による部品認
識目合わせモードを起動するコマンドを発行する。

【００２６】そして、認識処理部３３はこのコマンドの
パラメータからどのカメラ１６による認識エラーに対す
る目合わせ教示を実行するかを判断し、認識エラーとな
った電子部品の画像３８を認識モニター３６に表示する
と同時に、図５に示すような目合わせ用の部品グラフィ
ック３７をオーバーレイする。このとき、装着ヘッド７
の２本の吸着ノズルに吸着された電子部品について両者
が認識エラーとなった場合には、最初に認識エラーとな
った電子部品の画像３８を認識モニター３６に表示する
と同時に、目合わせ用の部品グラフィック３７をオーバ
ーレイする。

【００２７】ここで、オペレータは当該電子部品が良品
か不良品かをモニター３６の画面から判断し、良品と判
断した場合は前記トラックボール３４を用いてカーソル
４２を４方向の矢印ボタン３９や右回りの矢印ボタン４
０や左回りの矢印ボタン４１上に移動させ、そのボタン
で前記矢印ボタン３９、４０、４１をクリックすること
により認識部品画像３８に目合わせ用の部品グラッフィ
ック３７を重ね合わせる。

【００２８】そして、オペレータは前記トラックボール
３４のボタンで装着処理ボタン４３をクリックすると、
次に他の認識エラーとなった電子部品の画像３８を認識
モニター３６に表示すると同時に、図５に示すような目
合わせ用の部品グラフィック３７をオーバーレイする。
そして、当該電子部品はやはり装着すべきでないとオペ
レータが判断すると、前記トラックボール３４のボタン
で廃棄処理ボタン４４をクリックすると、電子部品装着
装置１の運転が再開する。

【００２９】そして、最初の電子部品に対応する部品グ
ラッフィック３７の移動量、言い換えると位置ずれ量を
認識処理部３３は記憶しているので、これを受けたＣＰ
Ｕ２０はビーム８がＹ軸モータ９の駆動によりＹ方向
に、装着ヘッド７がＸ軸モータ１２の駆動によりＸ方向
に移動させることにより、またθ軸モータ１５によりθ
回転させ、Ｘ、Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位
置の補正をした後に、上下軸モータ１４が駆動して前記
吸着ノズルが下降してプリント基板Ｐ上の所定位置に一
方の電子部品が装着され、次に他の電子部品は装着せず
に前記各モータ９、１２、１４を制御して図示しない廃
棄ボックスに当該電子部品を廃棄する。

【００３０】勿論認識エラーの発生が１つであれば、前
述の装着処理ボタン４３又は廃棄処理ボタン４４が選択
されたら、前記電子部品装着装置１の運転が再開する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、認識エラ
ーとなっても良品である場合には、廃棄するか装着する
かの判断をオペレータに委ねるようにして、装着可能と
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子部品装着装置の平面図である。

【図２】電子部品装着装置の制御ブロック図である。

【図３】パーツライブラリデータの内容を示す図であ
る。

【図４】装置メニューデータの内容を示す図である。

【図５】モニターの画面の内容を示す図である。

【図６】目合わせのフローチャート図である。

【符号の説明】

１電子部品装着装置３部品供給ユニット７装着ヘッド１６認識カメラ２０ＣＰＵ２２ＲＡＭ３３認識処理部３４トラックボール３５トラックボールドライバー３６認識モニター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品供給部から装着ヘッドの部品吸着ノ
ズルが電子部品を取出し、該電子部品の位置を認識カメ
ラで撮像した結果に基づき、認識処理部で位置ずれ量を
把握してその位置ずれ分補正してプリント基板に装着す
る電子部品装着装置において、前記認識処理部で認識エ
ラーと判断したときに目合わせ教示するか否かのデータ
を記憶する記憶部と、該記憶部が目合わせ教示するもの
と記憶しかつ認識エラーと前記認識処理部が判断したと
きに当該電子部品装着装置の運転を休止すると共に前記
認識処理部に部品認識目合わせモードを起動するコマン
ドを発行する装着制御部と、該装着制御部より前記コマ
ンドを受けた前記認識処理部の指令により認識エラーと
なった画像及び目合わせ用グラフィックを表示するモニ
ターとからなることを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】前記モニターの表示画面に基づき当該電
子部品が良品であるとオペレータが判断した場合に、目
合わせ用グラフィックと認識エラーとなった画像とを重
ね合わせ可能とするポインティングデバイスを設けたこ
とを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置。
【請求項３】前記ポインティングデバイスにより目合
わせ用グラフィックと認識エラーとなった画像とを重ね
合わせたときの移動量を記憶する記憶部を設け、該記憶
部の前記移動量分補正して装着させるようにしたことを
特徴とする請求項２に記載の電子部品装着装置。