JP2638103B2 - 電子部品実装方法 - Google Patents

電子部品実装方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、様々な品種の電子部品を基板に移送搭載す
る電子部品実装方法に関するものである。
従来の技術 従来、電子部品実装装置として、第5図及び第6図に
示すようにトレイ100等の電子部品の供給ユニットが置
かれた電子部品Pの供給部101と、基板102の位置決め部
103の間に、電子部品Pの位置ずれ補正ステージ106を設
け、移送ヘッドのノズル104よりトレイポケット105内の
電子部品Pをこの補正ステージ106に移送し、ここで移
送補正用チャック107を電子部品Pのコーナーに押し当
てることにより、電子部品PのXYθ方向の位置ずれを機
械的に矯正したうえで、再度ノズル104によりテイクア
ップして基板102に移送搭載するようにしたものが知ら
れている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来装置は、チャック107とその駆
動装置を必要とするため装置が複雑化し、またチャック
107を電子部品Pに押し当てて位置ずれの矯正を行うも
のであるため、電子部品Pを痛めやすいという問題点が
あった。
また基板に実装される電子部品には様々な品種があ
り、例えば抵抗チップやコンデンサチップなどのリード
レスの電子部品は、一般にテープユニットに備えられて
いる場合が多く、またリード付の電子部品は一般にトレ
イに備えられている場合が多い。しかしながら従来の電
子部品実装装置は、このようにテープユニットやトレイ
などに多様な形態で備えられた多品種の電子部品を作業
性よくかつ要求される実装精度を満足するように高精度
で基板に実装しにくいという問題点があった。
したがって本発明は、上記従来のチャックを不要に
し、しかもテープユニットやトレイなどに多様な形態で
備えられた多品種の電子部品を作業性よくかつ高精度で
基板に実装できる電子部品実装方法を提供することを目
的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、基板の位置決め部の両側部に配設されたテ
ープユニットに備えられたリードレスの電子部品とトレ
イに備えられたリード付の電子部品を前記位置決め部に
位置決めされた基板に移送搭載する電子部品実装方法で
あって、前記テープユニットに備えられたリードレスの
電子部品は第1の移送ヘッドがノズルの下端部に真空吸
着してピックアップしてこの第1の移送ヘッドが直接前
記基板に移送搭載し、また前記トレイに備えられたリー
ド付の電子部品は第2の移送ヘッドがノズルの下端部に
ピックアップして外観認識ステージ上に一旦移送搭載
し、この外観認識ステージにおいてこのリード付の電子
部品のX方向,Y方向,θ方向の位置ずれをカメラにより
検出した後、前記第1の移送ヘッドのノズルがこのリー
ド付の電子部品のセンターに着地することによりX方向
およびY方向の位置ずれを補正してこのリード付の電子
部品をピックアップした後、前記第1の移送ヘッドに備
えられたθ方向駆動装置を駆動してこのノズルをその軸
心を中心に回転させることによりθ方向の位置ずれを補
正したうえで前記基板に移送搭載するようにしたもので
ある。
作用 上記構成によれば、多様な形態の電子部品の供給部に
備えられた多品種の電子部品を、第1の移送ヘッドと第
2の移送ヘッドを併用して作業性よくしかも高精度で基
板に実装できる。
実施例 次に、図面を参照しながら本発明の実施例の説明を行
う。
第1図は電子部品実装装置を示すものであって、1は
テーブルであり、その上部に設けられたクランプ手段か
ら成る基板6の位置決め部7の一方の側部に、トレイ9
を備えたマガジン2から成る電子部品Pの第1の供給部
3を配設し、また他方の側部にテープユニット4から成
る第2の電子部品の供給部5が配設している。後述する
ように、このように位置決め部7を挟んでその両側部
に、マガジン2とテープユニット4のように異種若しく
は同種の多様な形態の供給部3,5を配設することによ
り、様々な態様で基板6に電子部品を作業性よく有利に
実装することができる。8は基板6を位置決め部7に搬
入し、またこれから搬出するコンベヤである。
12はテーブル1の側部に立設された本体ボックスであ
って、その上部にXY方向移動装置13,14が配設されてい
る。15,16はその駆動用モータである。17はX方向移動
装置13の下面に装着されたカメラ18の装着部、19はこの
装着部17に連設された第1の移送ヘッド、20はそのノズ
ル、21は装着部17の側部に取り付けられたLED面発光体
から成る光源である。22はモータ22a,22bから成るθ方
向駆動装置であって、ノズル20を軸心を中心に回転させ
ることにより、ノズル20の下端部に吸着された電子部品
のθ方向の補正を行う。30は供給部3と位置決め部7の
間に設けられた電子部品の外観認識ステージ、26はトレ
イ9の電子部品をこの外観認識ステージ30へ移送する第
2の移送ヘッドであり、駆動用モータ27とけん引用ワイ
ヤ28により水平方向に移動する。
第2図は外観認識ステージ30の詳細を示すものであっ
て、電子部品Pが載置されるガラス板のような透光性の
ステージ板31の下方に反射板32が斜設されており、その
側方にカメラ33が配設されている。34はステージ板31の
直下に配設された透光板であって、両板31,34の間には
空間部35が確保されている。またステージ板31の中央部
には吸気孔36が形成されており、空間部35に接続された
パイプ37から図示しないポンプなどにより空気を吸入す
ることにより、負圧によって電子部品Pをステージ板31
上に固定する。38は吸気孔36の周囲に設けられた弾性材
から成る着座部である。上記光源21がステージ30の上方
に移動して下方に光を照射することにより、電子部品P
をシルエットとしてカメラ33で観察し、電子部品PのXY
θ方向の位置ずれを検出する。
この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、
次に実装作業の説明を行う。
まずXY方向移動装置13,14を駆動してカメラ18を基板
6の上方に移送し、このカメラ18により基板6に印刷さ
れた印刷パターンを観察して、そのXYθ方向の位置ずれ
を検出する。第4図はその検出方法を示すものであっ
て、6は上記基板、6′は基準となるマスター基板であ
る。A,B,A′,B′は各基板6,6′の基準点であって、基準
点A,A′のずれから基板6の印刷パターンのxy方向の位
置ずれ量Δx2,Δy2を検出し、また各点を結ぶ線l,l′か
らθ方向の位置ずれ量θ2を検出する。
次に、XY方向移動装置13,14を駆動し、第1の移送ヘ
ッド19のノズル20により第2の供給部5のテープユニッ
ト4の先端部の電子部品Pをピックアップして基板6に
実装する。一般にこの種テープユニットには例えば抵抗
チップやコンデンサチップなどの大量消費型のリードレ
スのチップ型の電子部品が封入されており、したがって
このテープユニット4の電子部品Pの実装は、第1の移
送ヘッド19が供給部5と基板6の間を従復動して、テー
プユニット4から基板6に直接移送搭載することにより
高速にて行われる。その間、第2の移送ヘッド26は、ト
レイ9に収納された一般に少量消費型のリード付の電子
部品P(第2図参照)を外観認識ステージ30に移送搭載
し、カメラ33によりこのリード付の電子部品PのXYθ方
向の位置ずれをあらかじめ認識しておく。第3図はその
様子を示すものであって、Pは外観認識ステージ30上に
置かれた現実の電子部品、P′は理想の電子部品の位
置、O,O′はそれぞれのセンターであり、図示するよう
に電子部品PはX方向、Y方向、θ方向に、Δx1,Δy1,
θ1の位置ずれを生じている。
次にカメラ33の観察結果に基いて、XY方向移動装置1
3,14を駆動して、ノズル20を位置ずれした電子部品Pの
センターOに着地させてピックアップすることにより
(第3図において、ノズル20参照)、位置ずれΔx1,Δy
1を補正する。なおノズルが、箱型の吸着部を備えたダ
イコレット式ノズルの場合は、θ1も同時に補正して吸
着部を電子部品に着地させれば、第3図鎖線に示すよう
に吸着部50の四辺を電子部品Pの四辺に完全に合致させ
て着地させることができる。
次にノズル20により外観認識ステージ30の電子部品P
をピックアップして基板6に移送する途中において、モ
ータ22aを駆動してノズル20を軸心線を中心に回転させ
ることにより、上記θ1及びθ2の補正を行い、更に上
記基板6の印刷パターンの位置ずれΔx2,Δy2を補正す
るようXY方向移動装置13,14を駆動して、電子部品Pを
基板6に実装する。このように本装置によれば、外観認
識ステージ30において電子部品Pの位置ずれをカメラ33
により一括認識し、位置ずれ補正手段としての上記各装
置13,14,22のモータ15,16,22aを駆動することにより、
電子部品PのXYθ方向の位置ずれの補正を簡単に行うこ
とができる。なお各モータ15,16,22a等の制御は、図示
しないコンピュータのような制御装置により行われる。
上述した実装態様は、テープユニット4に収納された
リードレスのチップ型の電子部品は、第1の移送ヘッド
19が供給部5と基板6の間を高速度で往復動することに
より、高速度でテープユニット4から基板6へ直接移送
搭載し、またトレイ9に備えられたリード付の電子部品
は、第2の移送ヘッド26により外観認識ステージ30に一
旦移送搭載してその位置ずれを検出した後、第1のヘッ
ド19によりこの電子部品をピックアップして基板6に移
送搭載する場合を例にとって説明したものであるが、本
装置のように基板6の位置決め部7の両側方に、トレイ
9とテープユニット4のように形態の異る異種の供給部
3,5を配設し、かつ2個の移送ヘッド19,26を装備すれ
ば、上記方法以外にも、更に様々な態様で電子部品を実
装することができる。すなわち例えば、第1の移送ヘッ
ド19により、テープユニット4の電子部品を外観認識ス
テージ30に移送搭載して上述したようにカメラ33により
XYθ方向の位置ずれを認識し、次にこの移送ヘッド19の
ノズル20を外観認識ステージ30上の電子部品のセンター
に着地させることによりXY方向の位置ずれを補正し、更
に移送ヘッド19で外観認識ステージ30上から電子部品を
ピックアップして基板6に移送する途中でθ方向の補正
を行って、基板6に搭載することもできる。したがって
この場合、他方の移送ヘッド26は完全に休止している。
このように本発明は、テープユニット4に備えられた電
子部品Pについても、外観認識ステージ30で外観認識を
行ったうえで、基板6に移送搭載することを禁止するも
のではなく、電子部品の品種や装置の運転条件などに応
じて、様々な方法で基板6に実装してよいものである。
また、2つの供給部3,5のうち、何れか一方の供給部
3,5の電子部品が品切れになったときには、その供給部
3,5からの電子部品は中止してトレイ9やテープユニッ
ト4を交換するなどして電子部品の補給を行い、その間
は他方の供給部3,5からのみ電子部品を供給して実装作
業を続行してもよく、かくすれば装置の運転を停止せず
に、連続運転しながら実装作業を続行することができ
る。
また基板の位置決め部を左右からはさんで複数の供給
部を設けるとともに、第1の移送ヘッドと第2の移送ヘ
ッドを装備することにより、供給部から基板に電子部品
を移送するのに要する移送ヘッドのストロークを短くし
て、作業性よく実装を行うことができる。また本発明は
種々の設計変更が可能であって、例えば第1及び第2の
供給部には、共に同テープユニット若しくは塗トレイを
配設するなどして同一の供給ユニットを装備させてもよ
く、かくすれば一方の供給部の電子部品が品切れしたと
きは、他方の供給部から電子部品を供給しながら、より
有利に装置の連続運転を行うことができる。また勿論、
例えば、チューブフィーダなどのテープユニットやトレ
イ以外の供給ユニットを供給部に配設することを禁止す
るものではない。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、基板の位置決め
部の両側部に配設されたテープユニットやトレイなどの
多様な形態の供給部に備えられた多品種の電子部品を、
第1の移送ヘッドと第2の移送ヘッドを併用しながら、
作業性よく高速度で、しかも要求される実装精度を満足
しながら高精度で基板に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における電子部品実装装置の
斜視図、第2図は本発明の一実施例における外観認識ス
テージの断面図、第3図,第4図は本発明の一実施例に
おける観察中の平面図、第5図,第6図は従来装置の側
面図及び平面図である。 3……第1の電子部品の供給部 4……テープユニット 5……第2の電子部品の供給部 6……基板 7……位置決め部 9……トレイ 13,14……XY方向移動装置 19……第1の移送ヘッド 26……第2の移送ヘッド 30……外観認識ステージ 31……ステージ板 33……カメラ P……電子部品

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板の位置決め部の両側部に配設されたテ
    ープユニットに備えられたリードレスの電子部品とトレ
    イに備えられたリード付の電子部品を前記位置決め部に
    位置決めされた基板に移送搭載する電子部品実装方法で
    あって、前記テープユニットに備えられたリードレスの
    電子部品は第1の移送ヘッドがノズルの下端部に真空吸
    着してピックアップしてこの第1の移送ヘッドが直接前
    記基板に移送搭載し、また前記トレイに備えられたリー
    ド付の電子部品は第2の移送ヘッドがノズルの下端部に
    真空吸着してピックアップして外観認識ステージ上に一
    旦移送搭載し、この外観認識ステージにおいてこのリー
    ド付の電子部品のX方向,Y方向,θ方向の位置ずれをカ
    メラにより検出した後、前記第1の移送ヘッドのノズル
    がこのリード付の電子部品のセンターに着地することに
    よりX方向およびY方向の位置ずれを補正してこのリー
    ド付の電子部品をピックアップした後、前記第1の移送
    ヘッドに備えられたθ方向駆動装置を駆動してこのノズ
    ルをその軸心を中心に回転させることによりθ方向の位
    置ずれを補正したうえで前記基板に移送搭載することを
    特徴とする電子部品実装方法。
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