JP2689592B2 - 部品装着方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子部品を回路基板に実装する場合等に利用
される部品実装方法に関するものである。

従来の技術 電子部品を回路基板に装着する従来の方法は、第５図
に示すように、回路基板に装着すべき全部品について、
予め部品認識に必要な教示を行った後、部品の自動装着
運転を行っている。即ち、部品の自動装着時には、部品
供給部で部品を吸着して回路基板に向かって搬送すると
ともに、その途中で認識ステーションで停止して部品の
吸着位置や姿勢等を認識し、その後回路基板に装着する
際に、認識した部品の吸着位置や姿勢の補正を行って回
路基板に装着しているが、上記部品認識を適正に行うた
めに、部品の色や認識対象部分の光反射率等の種々の条
件に合わせて、認識画像の白黒の選択、画像の二値化レ
ベルの設定、部品画像の自動適正化のための部品画像面
積の指定等、部品認識に必要な情報を与える教示作業が
前もって必要であり、その教示作業を自動装着動作に先
立って行っている。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記装着方法では部品装着運転に入る前に
準備作業として未教示の部品に対して教示を行う必要が
あり、又教示のためにはマニュアル操作にて部品を吸
着、搬送し、教示ステーションとして利用する認識ステ
ーションで停止させて教示を行い、教示後部品を廃棄す
るという煩雑な作業が必要であり、また教示用の部品は
廃棄することになるため、教示用に用いた部品を無駄に
してしまうという問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、装着動作前の煩雑
な教示作業が不要で、教示用に部品を無駄に消費するこ
ともない部品装着方法及び装置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 本発明の部品装着方法は、上記目的を達成するため
に、部品供給部で部品を吸着して基板上の所定位置に向
かって搬送する工程と、部品を搬送する途中でその部品
と同種の部品の教示が行われていない部品に対して部品
認識を必要な教示を行う教示工程と、吸着して搬送され
る部品を認識する工程と、部品の認識結果に応じて必要
に応じて位置補正を行って基板上の所定位置に部品を装
着する工程とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の部品装着装置は、部品供給部と、部品
を装着すべき基板の位置決め手段と、部品供給部で部品
を吸着して位置決めされた基板の所定位置まで部品を搬
送して装着する装着手段と、装着手段の移動経路途中に
設けられた部品の認識ステーションと部品認識に必要な
情報を教示する教示ステーションとを備えていることを
特徴とする。

また、認識ステーションと教示ステーションは同一ス
テーションとしてもよい。

作用 本発明の部品装着方法及び装置によると、部品供給部
における部品の種類の変更等に注意を払わなくても、常
に同じように部品装着動作を開始するだけで、新しい種
類の部品を装着する際には自動的に部品認識に先立って
認識に必要な教示工程に入るため、そこで必要な教示作
業を行えばよく、その後部品の認識を行い、認識結果に
応じて必要な位置補正を行って基板の所定位置に装着す
ることができる。従って、部品装着運転に排る前に準備
作業として教示作業を行う必要がなく、又教示のために
マニュアル操作にて部品を吸着、搬送し、教示ステーシ
ョンで停止させ、教示後部品を廃棄するというような煩
雑な作業を省略できるとともに、教示用に用いた部品の
廃棄によって部品を無駄にすることもない。

実 施 例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づいて
説明する。

まず、第２図及び第３図に基づいて、部品供給部で電
子部品を吸着して回路基板に装着する電子部品装着装置
の具体例を説明する。

鉛直軸心回りに間歇回転される支持体１の外周に、そ
の間歇回転ピッチに対応するピッチで複数の装着ヘッド
２が鉛直軸心回りに回転可能に保持されている。又、各
装着ヘッド２の外周には、複数種類の吸着ノズル３、
４、５、６が自転可能に保持されている。

前記支持体１による各装着ヘッドの循環移動経路にお
ける後部停止位置の供給ステーションS1には部品供給部
７が配設されている。この部品供給部７には、多数の部
品供給ユニット８がＸ方向に並列配置されるとともに任
意の部品供給ユニット８が部品受取位置S1に対応位置す
るようにＸ方向に移動可能に構成されている。

又、前部停止位置の装着ステーションS5には水平方向
の互いに直交するＸ、Ｙ方向に移動可能なXYテーブル９
が配設され、このXYテーブル９上に電子部品11を装着す
べき回路基板10を固定するように構成されている。

支持体１の回転方向における供給ステーションS1から
装着ステーションS5までの装着ヘッド２の停止位置S2〜
S4には、吸着ノズル３、４、５、６にて吸着されて移送
される電子部品11の認識に必要な教示を行う教示用認識
装置12、電子部品11のXY方向の位置を検出する認識装置
13及び姿勢補正用の吸着ノズル回転手段14がそれぞれ配
設されて、教示ステーションS2、認識ステーションS3及
び姿勢補正ステーションS4とされている。

前記教示用認識装置12は、吸着されている電子部品11
を認識するCCD認識カメラ12aを備えている。

前記認識装置13は、吸着されている電子部品11のXY方
向の位置と、角度位置を検出するもので、側方位置に配
設されたCCD認識カメラ13aと、電子部品11の影像を投影
するための一対の反射鏡13b、13cを備えている。

又、前記吸着ノズル回転手段14は、図示しない昇降台
にモータ17にて回転駆動される回転軸16が設けられ、昇
降台を下降させて回転軸16の下端に設けられた伝動部16
aを吸着ノズル３、４、５、６の上端の受動部18に圧接
させて摩擦伝動し、吸着ノズルを任意の角度位置に回転
させ得るように成されている。

支持体１の回転方向における装着ステーションS5から
供給ステーションS1までの間の各装着ヘッド２の停止位
置S6〜S8の内、S6とS7に対応して、不良部品受け19と、
モータ20aにて駆動可能でかつ装着ヘッド２に対して噛
合離間移動可能なピニオン20bを備えたノズル選択手段2
0が配設されている。

又、第４図に示すように、支持体１、装着ヘッド２、
XYテーブル９等を駆動する駆動装置21は制御装置22にて
制御されている。この制御装置22には教示用認識装置1
2、認識装置13及び動作指令等の入力兼用の教示入力装
置23が接続されている。さらに、制御装置22には電子部
品11の各種類毎の教示内容を記憶するRAM24が付設され
ている。

次に、第１図を参照しながら動作を説明する。まず、
自動運転を開始すると、部品供給部７において装着すべ
き電子部品11を供給する部品供給ユニット８が供給ステ
ーションS1に位置するようにＸ方向に位置決めされてい
る。これに合わせて支持体１に保持されている装着ヘッ
ド２がノズル選択手段20にて回転され、電子部品11に対
応した吸着ノズル３、４、５又は６（以下、参照番号は
３と記す。）が選択される。こうして選択された吸着ノ
ズル３は支持体１の間歇回転により供給ステーションS1
に達し、部品供給ユニット８により供給される電子部品
11を吸着保持する。

吸着保持された電子部品11は、供給ステーションS1か
ら部品装着ステーションS5に向かって一定の円軌道上を
搬送され、教示ステーションS2に達する。その前に、吸
着保持した電子部品11が教示済部品か否かの判定を行
い、教示済の場合はそのまま通過し、未教示の場合は教
示用認識装置12にて電子部品11を認識し、その認識画像
やデータをモニターテレビで観察しながら教示入力手段
23にて所定の教示作業を行う。即ち、部品認識を適正に
行うために、部品の色や認識対象打分の光反射率等の種
々の条件に合わせて、認識画像の白黒の選択、画像の二
値化レベルの設定、部品画像の自動適正化のための部品
画像面積の指定等、部品認識に必要な情報を与える教示
作業を行う。教示内容なRAM24に記憶され、同一種類の
電子部品11を認識する際にはその情報が読み出される。

その後は、通常の部品装着動作を行う。即ち、認識ス
テーションS3に達したとき、吸着ノズル３に対する電子
部品11のＸ、Ｙ方向の位置と、吸着ノズル３を中心とし
た角度位置とが正しく検出される。

電子部品11がさらに姿勢補正ステーションS4に達した
とき、吸着ノズル回転手段14が必要に応じて作動し、前
記位置検出に基づく姿勢補正と回路基板10への装着姿勢
の指定に基づく姿勢変更とが行われる。

装着ステーションS5では、予めXYテーブル９上に回路
基板10が供給されて固定されている。このXYテーブル９
をＸ、Ｙ方向に移動させて回路基板10上の所定位置に電
子部品11が装着されるように回路基板10の位置合わせを
行うとともに、前記位置検出に基づいて回路基板10側で
位置調整を行う。これによって、回路基板10上で電子部
品10が正しいＸ、Ｙ方向位置及び角度位置に位置決めさ
れる。その後、図示しない押し下げ手段にて吸着ノズル
３の上の受動打18を押し下げることによって電子部品11
を回路基板10に当接又は近接させ、その状態で吸着を解
除又は吹き付けることによって電子部品11が回路基板10
に装着される。

認識装置13で不良と判定された電子部品11は回路基板
10に対する装着は行われず、吸着ノズル３に保持された
まま装着ステーションS5を通過し、部品排除ステーショ
ンS6で吹き落とされ、下の不良部品受け19に受けられ
る。

その後、電子部品11の装着が完了したか否かの判定を
行い、完了するまで以上の部品装着動作が繰り返えされ
る。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例え
ば部品装着装置の全体構成として、間歇回転する支持体
を備えた旋回型のものを例示したが、装着ヘッドをＸ、
Ｙ方向に移動させる方式のものでもよい。

なお、上記実施例では教示ステーションS2と認識ステ
ーションS3を別々に設けたが、教示ステーションS2を別
に設けることなく、認識ステーションS3を教示ステーシ
ョン兼用としてもよい。

発明の効果 本発明の部品装着方法及び装置によると、部品供給部
における部品の種類の変更等に注意を払わなくても、常
に同じように部品装着動作を開始するだけで、新しい種
類の部品を装着する際には自動的に部品認識を先立って
認識に必要な教示工程に入るため、そこで必要な教示作
業を行えばよく、従って部品装着運転に入る前に準備作
業として教示作業を行う必要がなく、又教示のためにマ
ニュアル操作にて部品を吸着、搬送し、教示ステーショ
ンで停止させ、教示後部品を廃棄するというような煩雑
な作業を省略できるとともに、教示用に用いた部品の廃
棄によって部品を無駄にすることもない等、大なる効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は電
子部品の装着動作の工程図、第２図は電子部品の装着工
程を実施する部品装着装置の全体平面図、第３図は同斜
視図、第４図は制御部の要部の概略構成を示すブロック
図、第５図は従来の電子部品の装着動作の工程図であ
る。 ２……装着ヘッド、３〜６……吸着ノズル、７……部品
供給部、９……XYテーブル、10……回路基板、11……電
子部品、12……教示用認識装置、13……認識装置、S1…
…教示ステーション、S2……教示ステーション、S3……
認識ステーション、S5……装着ステーション。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 13/02 Ｈ０５Ｋ 13/02 Ｗ 13/08 13/08 Ｂ (56)参考文献 特開 昭63−139679（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−2633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−292328（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−12483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−45337（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品供給部で部品を吸着して基板上の所定
   位置に向かって搬送する工程と、部品を搬送する途中で
   その部品と同種の部品の教示が行われていない部品に対
   して部品認識に必要な教示を行う教示工程と、吸着して
   搬送される部品を認識する工程と、部品の認識結果に応
   じて必要に応じて位置補正を行って基板上の所定位置に
   部品を装着する工程とを備えたことを特徴とする部品装
   着方法。
2. 【請求項２】部品供給部と、部品を装着すべき基板の位
   置決め手段と、部品供給部で部品を吸着し、位置決めさ
   れた基板の所定位置まで部品を搬送して装着する装着手
   段と、装着手段の移動経路途中に設けられた部品の認識
   ステーションと部品認識に必要な情報を教示する教示ス
   テーションとを備えていることを特徴とする部品装着装
   置。
3. 【請求項３】認識ステーションと教示ステーションは同
   一であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   部品装着装置。