JP2771814B2 - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

電子部品自動装着装置

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JP2771814B2
JP2771814B2 JP63032936A JP3293688A JP2771814B2 JP 2771814 B2 JP2771814 B2 JP 2771814B2 JP 63032936 A JP63032936 A JP 63032936A JP 3293688 A JP3293688 A JP 3293688A JP 2771814 B2 JP2771814 B2 JP 2771814B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子部品自動装着装置に関し、特に電子部品
の装着精度の向上と装置の稼動効率の向上を計ったもの
である。
〔発明の概要〕
本発明は、電子部品装着ヘッド、またはX−Yテーブ
ルが、基板の電子部品の装着位置に到着してから部品装
着を開始するまでの待機時間を、装着される電子部品に
より要求される部品装着精度に応じて、変えられるよう
にした電子部品自動装着装置である。
〔従来の技術〕
近年、電子機器は小型化が進み、その結果、使用され
る電子部品も小型化され、基板への電子部品装着の密着
度が高くなり、その上、小型電子部品は基板への装着
時、位置ズレを起こしやすくなり、特にフラットパッケ
ージICのように端子間隔が小さく端子数が多い部品の場
合など、基板への部品装着精度に対する要求はますます
厳しくなってきた。そこで、電子部品自動装着装置の電
子部品の装着精度向上と装置の稼動率向上を計るため
に、X−Yテーブルの移動速度を電子部品の大きさによ
り段階的に数種類設定したり、X−Yテーブルの立ち上
がり加速度、停止減速度を電子部品の大きさにより段階
的に数種類設定して、慣性による電子部品の位置ズレを
起こさないようにしている。(例えば特開昭61−160999
号公報および特開昭62−163399号公報参照) 〔発明が解決しようとする課題〕 電子部品自動装着装置のX−Yテーブルは、基板に部
品装着時、瞬時に部品装着位置に停止させることは不可
能で、慣性により第5図に示すように停止位置を中心に
ある時間減衰振動をしながら停止し、部品装着精度を低
下させる。従来の技術では、部品自動装着装置のX−Y
テーブルの移動速度および加速度、減速度を可変にして
慣性による電子部品の位置ズレを防止することができ
る。しかしながら、X−Yテーブルの減衰振動を軽減す
ることはできるが、防止することは不可能で、減衰振動
が終了しないうちに部品の装着が行われる場合があり、
装着精度を低下させるおそれがあった。そこで、X−Y
テーブルの停止精度を向上させるために、X−Yテーブ
ルの剛性を高めることが考えられるが、重量増とコスト
アップにつながり効果的ではない。
〔課題を解決しようとする手段〕
前記課題を解決するために、本発明の電子部品自動装
着装置は、X−Yテーブルの移動速度を一定にして、部
品装着ヘッドまたはX−Yテーブルが基板の部品装着位
置に到着後、部品装着を開始するまでの部品装着ヘッド
の待機時間を可変とする機能を電子部品自動装着装置に
もたせる構成である。
〔作用〕
本発明によれば、電子部品自動装着装置は、部品装着
ヘッドまたはX−Yテーブルが基板の部品装着位置に到
着後、部品装着を開始するまでの部品装着ヘッドの待機
時間を可変にすることが可能になる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例の電子部品自動装着装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例の電子部品自動装着装置の
主要部の斜視図、第2図は制御システムのブロック図、
第3図は部品装着ヘッドとX−Yテーブルの移動および
部品装着のフローチャート、第4図イ〜ニは部品装着ヘ
ッドとX−Yテーブルの移動および部品装着のタイミン
グチャート、第5図はX−Yテーブルの停止後の振動状
況を示すグラフである。
本発明の電子部品自動装着装置は第1図および第2図
に示すように、部品装着ヘッドアセンブリ1、X−Yテ
ーブル2、部品ステーション3、制御ブロック4の4ブ
ロックに大別され、4ブロックそれぞれがまた細分化さ
れる。
部品装着ヘッドアセンブリ1は、装着ヘッド11、ロー
タリベース12、ヘッド回転機構13、カメラ14より構成さ
れる。ロータリベース12は等間隔に複数個配置された装
着ヘッド11は、吸着ノズル111、吸着ノズル上下機構11
2、コントロールユニット113により構成される。また、
ロータリベース12は、ACモータ121、ロータリベース用
モータドライブユニット122、電磁クラッチ・ブレーキ
ユニット123により構成される。
X−Yテーブル2は、X軸用エンコーダ付DCモータ2
1、X軸用モータドライブユニット22、Y軸用エンコー
ダ付DCモータ23、Y軸用モータドライブユニット24より
構成される。
部品ステーション3は、DCモータ31、部品ステーショ
ン用モータドライブユニット32、位置検出ユニット33、
パーツカセット34より構成される。
制御ブロック4は、演算装置(以降CPUと称する)4
1、内部メモリ42、外部記憶装置43より構成される。
第1図、第2図および第3図に示すように、装着ヘッ
ド11には先端に吸着ノズル111、後部に吸着ノズル上下
機構112が設けられる。吸着ノズル111はコントロールユ
ニット113によりコントロールされる吸着ノズル上下機
構112により上下され、パーツカセット34より電子部品
を吸着し、基板5上の部品装着位置で電子部品の吸着を
解除することにより電子部品の装着を行う。ロータリベ
ース12は、ロータリベース用モータドライブユニット12
2によりコントロールされたACモータ121により駆動さ
れ、装着ヘッド11の数(n)により決められた、一定角
度(360゜/n)づつ回転し、電磁クラッチ・ブレーキユ
ニット123により停止するが、ロータリベース用モータ
ドライブユニット122のコントロールだけでは停止精度
が上げられないので、コントロールユニット113からの
コントロールを併せて行う。電子部品はパーツカセット
34より常に一定方向で供給されるので、プリント基板5
への電子部品の装着は、抵抗のような極性を有しない電
子部品の場合、0度と90度の2方向に装着角度を回転し
て装着を行い、電解コンデンサのように極性を有する電
子部品の場合、0度、90度、180度、270度の4方向に装
着角度を回転して装着を行う必要があり、装着ヘッド11
を電子部品の吸着から装着までの間に回転させるため
に、装着ヘッド11がロータリベース12により第1のヘッ
ド回転機構13の位置に移動したときに、第1のヘッド回
転機構13によりそれぞれ必要な角度に回転させられる。
第1のヘッド回転機構13により回転させられた装着ヘッ
ド11は、次にカメラ14の位置に移動し、カメラ14により
電子部品の回転角度を確認され、微妙な角度ズレは第2
のヘッド回転機構13に移動したときに、第2のヘッド回
転機構13により微調され、部品装着位置まで移動する。
なお、第1図には図示されていないが、ヘッド回転機構
13およびカメラ14は部品装着ヘッドアセンブリ1に組み
込まれており、装着ヘッド11の回転および回転角度の確
認が行われる。
基板5は、X−Yテーブル2に積載され、X軸用モー
タドライブユニット22によりドライブされたX軸用エン
コーダ付DCモータ21およびY軸用モータドライブユニッ
ト24によりドライブされたY軸用エンコーダ付DCモータ
23によりX−Y方向が位置決めされ、部品装着位置へ移
動する。
部品ステーション3には、後述する外部記憶装置43に
入力された、例えば磁気ディスクあるいはICカード等に
プログラミングされた基板対応マシンオペレーション用
プログラムにしたがって、パーツカセット34が配置さ
れ、パーツカセット34は、部品ステーション用モータド
ライブユニット32によりドライブされたDCモータ31によ
り左右に移動される。パーツカセット34は、位置検出ユ
ニット33により位置検出が行われ、所定位置に停止し、
基板対応マシンオペレーション用プログラムに従って吸
着ノズル111により電子部品が吸着され、基板5の部品
装着位置で吸着を解除し、基板5に部品装着が行われ
る。部品装着が終わった部品装着ヘッド11は、第3のヘ
ッド回転機構13の位置に移動し、第3のヘッド回転機構
13により、0度の位置にもどされ、次の部品吸着に備え
る。
全てのユニットの制御は、制御ブロック4により行わ
れる。制御ブロック4にはCPU41があり、内部メモリ42
に入力されているマシンオペレーション用基本プログラ
ムと、外部記憶装置43より入力される、基板対応マシン
オペレーション用プログラムを内部メモリ42に取り込ん
で、CPU41を介してコントロールユニット113、ロータリ
ベース用モータドライブユニット122、X軸用モータド
ライブユニット22、Y軸用モータドライブユニット24お
よび部品ステーション用モータドライブユニット32にコ
ントロール信号が出力される。
電子部品自動装着装置は第4図イ、ロのタイミングチ
ャートに示すタイミングでX−Yテーブル2および部品
装着ヘッドアセンブリ1が移動し、吸着ノズル111が基
板5の部品装着位置に下がり、吸着を解除して部品装着
が行われる。第4図イの場合はX−Yテーブル2の停止
後、部品装着ヘッドアセンブリ1が部品装着位置に到着
するので、部品装着までにX−Yテーブル2の待機時間
が少しあるが、第4図ロの場合は待機時間ゼロで部品装
着が行われる。X−Yテーブル2は、第5図に示すよう
に部品装着位置で瞬時に停止できず、減衰振動をしなが
ら停止するので、第4図イおよびロの場合は、X−Yテ
ーブル2と部品装着ヘッドアセンブリ1の移動のタイミ
ングにより部品装着精度が変動する。そこで、すべての
電子部品について部品装着精度を上げるために、第4図
ニに示すようにX−Yテーブル2の停止後、吸着ノズル
111の下降、吸着部品の吸着解除までの待機時間を充分
に設けると装置の稼動効率が下がってしまう。
電子部品はその形状、大きさおよび基板5上の密集度
により要求される部品装着精度に差があり、1枚の基板
5のなかで、部品装着精度が要求される電子部品は1部
に限定され、その上、おのおの要求される部品装着精度
も異なる。そこで、あらかじめ基板対応マシンオペレー
ション用プログラム上で各電子部品について待機時間を
第4図ロ〜ニに示すように設定することにより、各電子
部品について要求される部品装着精度を満足することが
できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば電子部品自動装着装置の部品装着ヘッ
ドは、X−Yテーブル移動後、部品装着までの待機時間
を各電子部品に要求される部品装着精度により可変にプ
ログラムされることにより、電子部品装着の位置決め精
度の向上を計りながら装置稼動効率の向上も合わせて計
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の電子部品自動装着装置の主
要部の斜視図、第2図は制御システムのブロック図、第
3図は部品装着ヘッドとX−Yテーブルの移動および部
品装着のフローチャート、第4図イ〜ニは部品装着ヘッ
ドとX−Yテーブルの移動および部品装着のタイミング
チャート、第5図はX−Yテーブルの停止後の振動状況
を示すグラフである。 1……部品装着ヘッドアセンブリ 11……装着ヘッド 12……ロータリベース 122……ロータリベース用モータドライブユニット 13……ヘッド回転機構 14……カメラ 2……X−Yテーブル 21……X軸用エンコーダ付DCモータ 22……X軸用モータドライブユニット 23……Y軸用エンコーダ付DCモータ 24……Y軸用モータドライブユニット 3……部品ステーション 31……DCモータ 32……部品ステーション用モータドライブユニット 33……位置検出ユニット 34……パーツカセット 4……制御ブロック 41……演算装置(CPU) 42……内部メモリ 43……外部記憶装置 5……基板

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板を積載したX−Yテーブル、電子部品
    を基板に装着する部品装着ヘッドを備え、かつこれらを
    プログラム駆動制御する制御ブロックを備えた電子部品
    自動装着装置において、前記部品装着ヘッドまたは前記
    X−Yテーブルが、前記電子部品の装着位置に到着して
    から部品装着を開始するまでの待機時間を、装着される
    前記電子部品に要求される部品装着精度に応じて、可変
    にプログラムしたことを特徴とする電子部品自動装着装
    置。
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