JP3192773B2 - 部品装着装置 - Google Patents
部品装着装置Info
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Description
して、基板上の所定位置に自動的に装着する部品装着装
置に関する。
基板上に装着する方法として、従来より種々の方法が提
案されている。その一例として掲げる特開平1−320
000号公報には、ロボットに把持された部品を下方よ
り撮像するカメラと、このカメラの光学軸に対し一定の
角度を持ったレーザースリット光源を設け、部品リード
にレーザースリット光を投光して、正常なリードと浮き
上がったリードからの反射光の位置ずれを視覚認識する
「部品を装着する方法及び装置」が開示されている。そ
して、この装置は認識検査の結果、良品の部品のみを基
板上に装着し、リード浮きが検出された部品は所定の回
収箱等に排出するものである。
ード浮きを検出したものについて、当該リードを矯正す
る装置も種々提案されている。その一例として掲げる実
開昭62−32547号公報には、部品リードの本体に
対する位置を検知し、修正すべき部品について、リード
の根元を固定保持すると共に先端部を把持して矯正移動
する「リード修正装置」が開示されている。そして、こ
の装置ではリード先端部の矯正に必要な移動量を、リー
ドの浮きの程度に応じて制御している。
る方法及び装置」では、リード浮きが検出された部品は
装着されずに一旦装着工程外に排出されてしまうため、
次の部品を部品供給位置に戻って取り上げ、再度リード
を検査しなければならず、装着時間が長くなることがあ
る。また、後述の「リード修正装置」では、リードの浮
き量に応じて矯正移動量を決定するものの、矯正後先端
部の把持を解放されたリードが、残留応力により矯正位
置に維持されているとは限らない。従って、これを前述
の「部品を装着する方法及び装置」に付加し、リード浮
きが検出された部品を矯正したとしても、許容範囲内に
リードの浮きを改善できないまま、基板上に装着してし
まう場合がある。このような点を考慮して本発明は、リ
ード浮きが検出された部品を排出することなく、装着ス
テップの中で矯正と矯正結果の認識確認を行い、基板上
にその部品を装着する装置を提供し、部品の装着率の向
上と総装着時間の短縮を図ることを目的とする。
置にリード形状検出ステーションと、リード矯正ステー
ションと、リード形状確認ステーションを設ける。そし
て、リード形状検出ステーションで部品のリードの高さ
位置を視覚認識し、リード矯正ステーションで認識した
高さ位置が基準値より外れたリ−ドについてそれぞれの
リードの基準値から外れた程度に応じて矯正を施し、リ
ード形状確認ステーションでそのリ−ドを再度視覚認識
して、リードの高さ位置が基準値内にあることを確認し
た後、その部品を基板上に装着する。
リード浮きが検出されたリードのみのそれぞれのリード
の基準値から外れた程度に応じたリード浮き矯正、リー
ド矯正結果確認を行い、部品を無駄なく基板上に装着す
る。
に基づいて説明する。図1は本実施例における部品装着
装置の主要な構成を示す概略平面図である。部品装着装
置1は、駆動軸21を回転中心として間欠回転するイン
デックステーブル22の周縁に、複数個の部品装着ヘッ
ド23を等間隔に設けて構成したロータリーヘッド部2
と、部品装着ヘッド23に部品を供給する部品供給部
3、部品装着ヘッド23が部品を装着すべき基板Pを水
平移動可能に支持するXYテーブル部4、XYテーブル
部4に基板Pを送り込むローダ5、XYテーブル部4か
ら基板Pを受け取り次工程に送り出すアンローダ6で構
成されている。部品供給部3は、図中左右に水平移動す
る部品搭載テーブル30と、この上に整列載置された複
数個の部品供給カセット31からなる。そして、部品装
着ヘッド23が部品供給部3の部品を吸着保持し、XY
テーブル部4上の基板Pに装着する間のいずれかの間欠
停止位置(以下ステーションと云う)に、部品を下方か
ら撮像して位置を検出する検出ユニット7を設け、検出
ユニット7を設けた次のステーションにリード矯正ユニ
ット8を設ける。
き検出部について詳述する。図2は検出ユニット7のス
リット光撮像状態を示す概略説明図であり、検出ユニッ
ト7は、XYテーブル70上に配置されたカメラ71、
スリット光源72からなっている。XYテーブル70は
本実施例では図1に示すように、ステーションCに到着
した部品装着ヘッド23の下にカメラ71を位置させる
べく配置し、そのX軸は、インデックステーブル22の
直径方向に合致する。カメラ71はXYテーブル70上
に垂直姿勢で固定し、スリット光源72は、図のように
カメラ71の撮像中心に向かい支持ブロック73によっ
て一定の傾斜角度で固定している。スリット光はこの傾
斜角度で斜め上方に照射される。9はXYテーブル70
を駆動させてカメラ71とスリット光源72を、ステー
ションCの、部品装着ヘッドに吸着保持された部品Qの
大きさに対応する位置に移動させる制御部、91はカメ
ラ71が取り込む画像を認識する画像認識部である。ま
た、制御部9は、画像認識部91の認識結果に基づい
て、リード浮きの検出された部品については次ステーシ
ョンDで矯正させ、さらにステーションCに戻して矯正
結果を確認し、リード浮きが改善された部品をステーシ
ョンFで基板上に装着させるなど、装着動作も制御する
ものである。
3は部品Qのリードを矯正する際のリード矯正ユニット
8を示す概略説明図であり、リード矯正ユニット8は、
XYテーブル80上に配置された部品支持部81、リー
ド挟持板82、リード矯正爪83からなっている。XY
テーブル80は本実施例では図1に示すように、ステー
ションDに到着した部品装着ヘッド23の下に部品支持
部81を位置させるべく配置し、そのX軸は、インデッ
クステーブル22の直径方向に合致する。従って、ステ
ーションDに到着した部品Qの、インデックステーブル
22の直径方向と一致する側のリード突出方向と、X軸
が一致し、同じく部品Qのリード列設方向とY軸が一致
することになる。84は、XYテーブル80上に垂直上
向きに固定されたエアシリンダで、そのロッド841の
先端部に部品支持部81が水平に固定されている。部品
支持部81は、エアシリンダ84の駆動によって上下移
動し、部品装着ヘッド23に保持された部品Qの本体
を、部品装着ヘッド23と自身の上面との間に挟む形で
支持する。そして図3に示すように、部品支持部81
は、部品Qの一辺から突出するリード列の根元付近を支
持するため、一端部に上向きの突起部811を設けてい
る。突起部811の高さは、部品Qの底面からリードの
根元までの寸法に対応させている。
クチュエータに連結されて上下移動し、部品支持部81
が部品Qを支持した後、下降して部品支持部の突起部と
自身の下面とでリードを挟持する。部品支持部の突起部
811とリード挟持板82のリード接触面は、部品Qの
リード列設方向に長く、部品本体の幅寸法より十分大き
い長さを有している。85は、部品支持部81の中心を
通る垂線と左右並行となるよう、XYテーブル80上に
垂直姿勢で回転可能に支持されたボールネジで、これに
ボールナット86が嵌合する。ボールナット86は、図
示しない直線案内軸にも嵌合して上下方向に案内されて
いる。リード矯正爪83は、ボールナット86に、取付
板831を介して取り付けられ、部品Qのリード先端部
の上下空間に進入すべく、突起部811と所定の間隔を
有している。リード矯正爪83は、ボールネジ85を図
示しないパルスモーター等で所定量回転させることによ
り、上下に移動する。リード矯正爪83の先端部は、X
Yテーブル80の動きにより、部品Qのリードの上方も
しくは下方に進入し、リードを個別に下もしくは上に押
圧可能な幅寸法を有している。
する。制御部9は、まず、ロータリーヘッド部2のステ
ーションAに位置する部品装着ヘッド23に、部品供給
部3の部品供給カセット31から部品Qを吸着して取り
上げさせ、インデックステーブル22を間欠回転させ
て、ステーションCに部品Qを移送させる。部品Qがス
テーションCに到達する前に制御部9は、XYテーブル
70を、ステーションCに位置する部品装着ヘッド23
の下方のスリット光撮像位置に、カメラ71が位置する
ように移動させる。図2はカメラ71のスリット光撮像
状態を現すもので、スリット光源72が斜め下方よりス
リット光を照射すると、カメラ71はその撮像視野に部
品リードから反射されるスリット光の反射光画像群Rm
を取り込む。画像認識部91は、入力された各スリット
光反射画像の重心を各々求め、それらの重心位置データ
について、X方向座標値の平均を算出する。この平均値
と画像群Rmにおける個々の重心位置データのX方向座
標値との差を各々求め、スリット光の傾斜角度により部
品Qの個々のリードがそれぞれ平均高さからどれだけ離
れているかを算出する。画像認識部91は、あらかじめ
自身に入力されている、部品Qのリードに関する、平均
高さからの許容変位量と比較して、許容範囲内に入って
いないリードをリード浮きと判定し、そのリードのY方
向座標値を記憶しておく。
するリードの画像取り込みが終了した後、部品装着ヘッ
ド23を90°づつ回転させ、前述と同様に画像認識部
91が個々のスリット光反射画像の位置を認識し、部品
Qの4辺のリード浮き量を検出して、その検出結果を制
御部9に伝達する。
った部品Qに関するリード浮き検出情報に基き、リード
浮き無しの場合には、ステーションFにおいて、XYテ
ーブル部4を移動させ部品装着ヘッド23を基板P上の
所定位置に降下させ、部品Qの吸着を開放して装着させ
る。リード浮き有りの場合には、ステーションDに部品
Qを移送し、同時に制御部9は、XYテーブル80を、
ステーションDに位置する部品装着ヘッド23の下方
に、部品支持部81が位置するようX方向移動させる。
またこの時制御部9は、部品Qのリード浮き検出情報の
内、矯正しようとするリードが平均高さより沈んでいる
か、あるいは浮き上がっているかの情報によって矯正方
向を選定し、リード矯正爪の位置を部品リードより上な
いし下に移動させておく。部品QがステーションDに停
止すると、制御部9は、部品Qのリード浮き検出情報の
内、浮きの発生しているリードのY方向座標値に基づい
て、XYテーブル80を、図3のリード矯正爪の中心が
当該リードの幅方向中心と一致するようにY方向移動さ
せる。
動してロッド841を突き出し、部品Qを装着ヘッド2
3と部品支持部81間に挟んで保持させ、図示しない空
気圧アクチュエータを駆動してリード挟持板82を下降
させ、部品Qのリードの根元付近を挟んで保持させる。
リードの根元が保持された後、制御部9は、浮きの発生
しているリードをその程度に応じて矯正すべく、図示し
ないパルスモーターを駆動し、ボールネジ85を対応す
る量だけ回転させる。すると、リード矯正爪83の先端
部は、当該リードを押し下げもしくは押し上げることと
なる。(図4は浮き上がったリードを、押し下げる場合
の位置関係を示している。)
は、リード矯正爪83、リード挟持板82、部品支持部
81の順に元の位置に戻す。リード浮きが複数個所ある
場合は前述の動作を繰り返して、それぞれその程度に応
じて矯正を行う。他辺のリードについても浮きがある場
合は、部品装着ヘッド23を90°づつ回転させ、前述
の動作を繰り返せばよい。
正が終わると、制御部9は、再び部品Qをステーション
Cに移送し、かつ撮像ユニット7を前述と同様に動作さ
せる。画像認識部91は、再度部品Qのリードについ
て、平均高さからの許容変位量内に入っているかどうか
を判定し、リードの矯正が意図通り実施されているか確
認することとなる。こうして制御部9は、画像認識手段
91から受け取った、リード矯正後の部品Qに関するリ
ード形状確認情報に基き、リード浮き無しの場合には、
ステーションFにおいて、XYテーブル部4を移動させ
部品装着ヘッド23を基板P上の所定位置に降下させ、
部品Qの吸着を開放して装着させる。リード浮き有りの
場合には、警報等を発し、オペレーターがリード矯正ユ
ニット8のリード矯正爪83について、矯正ストローク
の設定調整等を行う。
す概略説明図であり、撮像手段を用いずに距離センサ7
4を設けて、部品リードの位置を検出しようとする例で
ある。距離センサ74は、図4のように、Vブロック状
本体部の対向する斜面にそれぞれ投光部741と受光部
742を有しており、XYテーブル70上へ上向きに固
定する。投光部741は、位置測定対象物に向かって、
斜め下方から一定の傾斜角度でレーザ光を照射し、受光
部742にその測定対象物から反射されたレーザ光が入
光する。92は距離センサ74に付属する演算装置であ
り、投光部741から照射されたレーザ光が測定対象物
から反射され、受光部742へ到達するまでの所要時間
によって、距離センサ74からその測定対象物までの距
離を算出する。図5において演算装置92は、部品Qの
リード位置を算出した距離について、あらかじめ自身に
入力された、部品Qのリードのあるべき位置とその許容
範囲データとを比較し、許容範囲内に入っていないリー
ドをリード浮きと判定し、その判定情報を制御部9に伝
達する。演算装置92からリード浮き有りの情報を受け
取った場合、制御部9は、その時のXYテーブル70の
Y方向座標値を記憶する。
5の検出ユニット7の動作について説明する。前述した
図2の検出ユニットの場合と同様に、制御部9が、部品
装着ヘッド23に部品供給カセット31から部品Qを吸
着して取り上げさせ、ステーションCに部品Qを移送さ
せる。部品QがステーションCに到達する前に制御部9
は、XYテーブル70を、ステーションCに位置する部
品装着ヘッド23に保持された部品Qのリード列直下
に、距離センサ74が位置するように移動させる。当初
距離センサ74は、リード列の一方の端に位置するリー
ドの真下に保持され、個々のリードの位置検出毎に、他
方の端に位置するリードに向け、XYテーブル70のY
方向移動により順次移動する。投光部741からレーザ
光が一定の傾斜角度で照射されると、リードにレーザ光
が反射され、その反射光が受光部742に入光する。演
算装置92が個々のリードについて、レーザ光の入光時
刻により、リードまでの距離を算出する。そして、演算
装置92は、各々算出したリードまでの距離と、あらか
じめ自身に入力された、部品Qのリードのあるべき位置
とその許容範囲データとを比較し、許容範囲内に入って
いないリードをリード浮きと判定し、その判定情報を制
御部9に伝達する。演算装置92からリード浮き有りの
情報を受け取った場合、制御部9は、その時のXYテー
ブル70のY方向座標値を記憶しておく。
するリードの位置検出が終了した後、部品装着ヘッド2
3を90°づつ回転させ、前述と同様に演算装置92が
個々のリード位置を算出し、部品Qの4辺のリード浮き
を検出して、その検出結果を制御部9に伝達する。制御
部9は、演算装置92から受け取った部品Qに関するリ
ード浮き検出情報に基き、リード浮き無しの場合には、
ステーションFにおいて、XYテーブル部4を移動させ
部品装着ヘッド23を基板P上の所定位置に降下させ、
部品Qの吸着を開放して装着させる。リード浮き有りの
場合には、ステーションDに部品Qを移送させ、前述と
同様に、リード矯正ユニット8を駆動して浮きの発生し
ているリードについて矯正を行わせ、再びステーション
Cに戻して矯正結果を確認した後、ステーションFで部
品Qを基板上に装着させる。
後、リード浮き検出ステーションに戻ってリード位置確
認を行い、浮き検出と矯正確認とを同一のステーション
で実施することとしたが、別のステーションでリード位
置確認を行ってもよい。すなわち、リード矯正ステーシ
ョンと部品装着ステーションの間のいずれかのステーシ
ョンに検出ユニットを配置し、インデックステーブル2
2を順方向送りする内に、リード浮き検出、リード浮き
矯正、矯正結果確認を行うことにより、本発明の目的を
達成できる。そして、この場合当然のことながら、リー
ド浮き検出ステーションあるいはリード矯正確認ステー
ションにおける検出ユニットは、それぞれ、図2のスリ
ット光画像認識を用いる方法と図4の距離センサを用い
る方法のいずれかを選択使用することもできる。
いては、リードの根元の挟持位置と矯正爪の間隔を一定
としたが、種々のリード形状に対応するため、部品支持
部とリード挟持板を、XYテーブル80上にX方向移動
可能に取り付け、リード挟持位置と矯正爪の間隔を所望
の寸法に変更することも可能である。さらに、本実施例
では、ロータリーヘッド方式の部品装着装置について述
べたが、部品装着ヘッド23がXY移動する方式の部品
装着装置についても、検出ユニットとリード矯正ユニッ
トを固定位置に配置し、部品Qを順次当該ユニット上に
移送させることにより、容易に適用可能である。
で、部品のリード浮き検出、リード浮きが検出されたリ
ードのみに対するそれぞれのリードの基準値から外れた
程度に応じたリード浮き矯正、リード矯正結果確認を行
うので、部品を無駄なく基板上に装着することができ、
この結果、部品の装着効率が向上し、また、1個の部品
について複数のリードに浮きが発生している場合には、
浮き矯正時にそれぞれのリードの浮きの程度に応じた矯
正が順次行われ、浮きが発生している総てのリードの矯
正を確実に行うことができ、この結果、矯正後の部品装
着率を一層向上することができる。 さらに、従来の部品
装着装置のようにリード浮きの発生した部品を一旦廃棄
し、再度部品供給部から同じ部品を取り上げて装着動作
を繰り返す必要がなく、総装着時間の短縮を図ることも
できる。また、リードの浮き矯正時にはリード矯正ステ
ーションの挟持手段により部品の一側面に列設されたリ
ード列の部品本体側根元が一括挟持されるので、リード
列の部品本体側根元を一括して揃えることができ、矯正
が必要なリードについてはリードの部品本体側根元から
全体にわたり確実に矯正することができる。さらに、リ
ード位置検出ステーションとリード形状確認ステーショ
ンとの組み合わせ、或いはリード形状検出ステーション
とリード位置確認ステーションとの組み合わせにより、
矯正の前後においてスリット光源を用いた画像認識とレ
ーザ光を用いた距離の検出との異なる手段を用いてリー
ドの状態を検出及び確認することができ、この結果、リ
ードの浮きを一層確実に矯正することができる。
な構成を示す概略平面図である。
ある。
面図である。
説明する要部正面図である。
を示す概略正面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 吸着保持した部品を移送して基板上の所
定位置に装着する間に、部品のリード形状を画像認識
し、認識結果に基づき装着動作を制御する部品装着装置
であって、 前記部品のリードの高さ位置を視覚認識し、認識した高
さ位置が基準値より外れたリ−ドについてそれぞれのリ
ードの基準値から外れた程度に応じて矯正を施し、矯正
後のリ−ドを再度視覚認識して、リードの高さ位置が基
準値内にあることを確認した後、その部品を基板上に装
着することを特徴とする部品装着装置。 - 【請求項2】 吸着保持した部品を移送して基板上の所
定位置に装着する間に、部品のリード形状を画像認識
し、認識結果に基づき装着動作を制御する、下記の構成
を有した部品装着装置。 a.吸着保持された部品を下方から撮像する撮像手段
と、前記部品のリードに向かい、斜め下方から一定の傾
斜角度でスリット光を照射するスリット光源と、前記部
品のリード形状を前記スリット光源によるスリット光反
射画像で認識する画像認識手段を有するリード形状検出
ステーション。 b.前記部品の一側面に列設されたリード列の部品本体
側根元を一括挟持する挟持手段と、リード浮きが認めら
れたリードのみを、上方ないし下方からリードの浮き量
に応じて押圧しリード浮きを矯正する矯正手段を有する
リード矯正ステーション。 c.前記リード矯正ステーションによってリードが矯正
された部品を下方から撮像する撮像手段と、前記部品の
リードに向かい、斜め下方から一定の傾斜角度でスリッ
ト光を照射するスリット光源と、前記部品のリード形状
を前記スリット光源によるスリット光反射画像で認識す
る画像認識手段を有するリード形状確認ステーション。 d.吸着保持された部品を前記リード形状検出ステーシ
ョンに移送してリード形状を認識させ、その認識結果に
基づき、リード浮きが存在する部品については、前記リ
ード矯正ステーションへ移送してリード浮きを矯正さ
せ、矯正後の部品を前期リード形状確認ステーションへ
移送してリード浮きの改善を確認した後、部品の装着動
作を行わせる制御手段。 - 【請求項3】 吸着保持した部品を移送して基板上の所
定位置に装着する間に、部品のリード位置を検出し、検
出結果に基づき装着動作を制御する、下記の構成を有し
た部品装着装置。 a.吸着保持された部品のリードに向かい、斜め下方か
ら一定の傾斜角度でレーザ光を照射する投光部とリード
から反射されたレーザ光を受光する受光部を有し、レー
ザ光の受光時刻によってリード位置を検出する距離セン
サと、この距離センサをリード列設方向へ掃引する掃引
手段を有するリード位置検出ステーション。 b.前記部品の一側面に列設されたリード列の部品本体
側根元を一括挟持する挟持手段と、リード浮きが認めら
れたリードのみを、上方ないし下方からリードの浮き量
に応じて押圧しリード浮きを矯正する矯正手段を有する
リード矯正ステーション。 c.前記リード矯正ステーションによって矯正された部
品のリードに向かい、斜め下方から一定の傾斜角度でレ
ーザ光を照射する投光部とリードから反射されたレーザ
光を受光する受光部を有し、レーザ光の受光時刻によっ
てリード位置を検出する距離センサと、この距離センサ
を矯正したリード位置へ移動させる移動手段を有するリ
ード位置確認ステーション。 d.吸着保持された部品を前記リード位置検出ステーシ
ョンに移送してリード位置を検出させ、その検出結果に
基づき、リード浮きが存在する部品については、前記リ
ード矯正ステーションへ移送してリード浮きを矯正さ
せ、矯正後の部品を前期リード位置確認ステーションへ
移送してリード浮きの改善を確認した後、部品の装着動
作を行わせる制御手段。 - 【請求項4】 請求項2の部品装着装置において、リー
ド形状検出ステーションの代わりに、請求項3の部品装
着装置におけるリード位置検出ステーションを備えるこ
とを特徴とする部品装着装置。 - 【請求項5】 請求項2の部品装着装置において、リー
ド形状確認ステーションの代わりに、請求項3の部品装
着装置におけるリード位置確認ステーションを備えるこ
とを特徴とする部品装着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25982792A JP3192773B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 部品装着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25982792A JP3192773B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 部品装着装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06112691A JPH06112691A (ja) | 1994-04-22 |
JP3192773B2 true JP3192773B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=17339546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25982792A Expired - Lifetime JP3192773B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 部品装着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3192773B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015173879A1 (ja) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | 株式会社安川電機 | リード矯正装置、実装システム、基板製造方法 |
EP2894957B1 (en) * | 2012-09-10 | 2022-12-14 | Fuji Corporation | Lead correction method and lead correction device |
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JP7339729B2 (ja) * | 2018-05-31 | 2023-09-06 | 川崎重工業株式会社 | ロボット |
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1992
- 1992-09-29 JP JP25982792A patent/JP3192773B2/ja not_active Expired - Lifetime
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