JP3328651B2 - 電子部品の実装方法 - Google Patents

電子部品の実装方法

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雅之 東
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品の実装方法に係
り、熱等によるカメラの位置ずれを、予め求められたノ
ズルのセンター位置と、所定時間運転後にカメラにより
観察された同センター位置とを比較して求め、この位置
ずれに基づいて基板が位置決めされているXYテーブル
の移動ストロークを補正して、この基板に電子部品を搭
載することにより、電子部品の実装精度を向上するよう
にしたものである。
【0002】
【従来の技術】ロータリーヘッド式電子部品実装装置
は、ロータリーヘッドをインデックス回転させながら、
このロータリーヘッドに設けられた移載ヘッドのノズル
により、パーツフィーダの電子部品をピックアップし、
この移載ヘッドの移動路の途中に設けられたカメラによ
り、このノズルに吸着された電子部品の位置ずれを検出
した後、この電子部品をXYテーブルに位置決めされた
基板に搭載するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ロータリーヘッド式実
装装置は、毎秒5個以上の電子部品実装が可能なことか
ら、高速実装装置として広く普及している。ところが、
この電子部品の実装精度が十分に上がりにくい問題点が
あった。その原因の一つは、周辺に配設されたモータな
どの熱源の影響により、構成部品が熱膨張してカメラの
位置がずれてしまい、認識誤差を生じる点にあることを
本発明者は突き止めた。勿論カメラの位置ずれの原因と
しては、熱による変形以外にも、機械的な変形も考えら
れる。
【0004】そこで本発明は、熱等によるカメラの位置
ずれを補正して、電子部品の実装精度を向上することが
できる電子部品の実装方法を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ロ
ータリーヘッドをインデックス回転させながら、このロ
ータリーヘッドに設けられた移載ヘッドのノズルによ
り、パーツフィーダの電子部品をピックアップし、この
移載ヘッドの移動路の途中に設けられたカメラにより、
このノズルに吸着された電子部品の位置ずれを検出した
後、この電子部品をXYテーブルに位置決めされた基板
に搭載するようにした電子部品の実装方法において、上
記カメラにより上記ノズルのセンター位置を予め求め
て、このセンター位置をコンピュータに登録しておき、
運転中に上記ノズルを上記カメラにより再度観察してそ
のセンター位置を検出し、このセンター位置と、上記登
録されたセンター位置を比較して、このセンター位置の
位置ずれを求め、この位置ずれに基づいて上記XYテー
ブルの移動ストロークを補正して、この基板に上記電子
部品を搭載するようにしたものである。
【0006】
【作用】上記構成によれば、予めカメラにより移載ヘッ
ドのノズルのセンター位置を求めて、このセンター位置
をコンピュータに登録しておき、運転中にこのノズルを
上記カメラにより再度観察してそのセンター位置を検出
し、このセンター位置と、上記登録されたセンター位置
を比較して、このセンター位置の位置ずれを求め、この
位置ずれに基づいて基板が位置決めされたXYテーブル
の移動ストロークを補正して、この基板に電子部品を搭
載することにより、熱によるカメラの位置ずれを補正し
て、この電子部品の実装精度を向上させることができ
る。
【0007】
【実施例】(実施例1)次に、図面を参照しながら本発
明の実施例を説明する。
【0008】図1は本発明に係る電子部品実装装置の平
面図である。1はロータリーヘッドであり、それぞれ4
本のノズル2が装着されたマルチノズルヘッド式の移載
ヘッド3を多数個備えている。この移載ヘッド3は、パ
ルスモータ(図外)により軸心を中心に回転して、使用
するノズル2を選択できるようになっている。4は電子
部品供給装置であり、ロータリーヘッド1の周縁部の下
方に配設されて、この移載ヘッド3にパーツフィーダ5
の電子部品を供給する。6はボールねじ、7はモータで
あり、このモータ7の駆動によりボールねじ6を回転さ
せパーツフィーダ5を横方向に移動させながら、ピック
アップ位置に到達したこのパーツフィーダ5の電子部品
を、移載ヘッド3を昇降させてノズル2により吸着して
ピックアップする。
【0009】8は電子部品Pが搭載される基板、9はこ
の基板8が位置決めされるXYテーブルであり、ロータ
リーヘッド1の下方の電子部品供給装置4に対向する側
に配設されている。このXYテーブル9には、X方向の
モータMX1、Y方向のモータMY1が配設されてい
る。これらのモータMX1、MY1を駆動することで、
基板8を載置したXYテーブル9がXY方向に移動し、
基板8の所定位置に電子部品Pが搭載される。
【0010】図2において、10はこの移載ヘッド3の
移動路の途中に設けられたカメラであり、このノズル2
に吸着された電子部品の位置ずれを検出する。このカメ
ラ10は、取付部材11を介してXYテーブル13上に
載置されている。このXYテーブル13にはX方向のモ
ータMX2、Y方向のモータMY2が配設されている。
これらのモータMX2、MY2を駆動することで、カメ
ラ10はXY方向に移動し、その視野を切り換える。図
1において、14は上記モータMX1、MY1等の本装
置を制御するコンピュータである。
【0011】本装置は上記のような構成により成り、次
に動作を説明する。図1および図3に示すように、まず
XYテーブル13を駆動してカメラ10をXY方向に移
動させ、カメラ10を任意に選択されたノズル2の直下
に位置させて、ノズル2のセンター位置Cを予め求め、
このセンター位置Cをコンピュータ14に登録してお
く。具体的には、図3に示すようにカメラ10の視野E
1のセンター位置E1′を、ノズル2のセンター位置C
に合わせて、これをコンピュータ14に登録しておく。
勿論、ノズル2のセンター位置Cの検出方法は、この方
法に限定されない。
【0012】このようにしてノズル2のセンター位置C
を求めたならば、通常の実装運転を開始する。すなわち
図1において、ロータリーヘッド1を反時計回りにイン
デックス回転させながら、移載ヘッド3のノズル2によ
り、パーツフィーダ5の電子部品をピックアップし、基
板8へ向かって移送する。この移載ヘッド3の移動路の
途中で、上記カメラ10により、このノズル2に吸着さ
れた電子部品の位置ずれを検出し、次いでこの電子部品
をXYテーブル9上の基板8に搭載する。なお、上記位
置ずれがあった場合には、検出データに基づいてコンピ
ュータ14からモータMX1、MY1に指令を出し、そ
の位置ずれに応じてXYテーブル9をXY方向の移動ス
トロークを調整して、この位置ずれの補正を行う。
【0013】図3において、所定の運転時間が経過した
後、上記選択されたノズル2をカメラ10により再度観
察してそのセンター位置Cを検出し、コンピュータ14
において、このセンター位置Cと、上記登録されたセン
ター位置Cを比較して、このセンター位置CのXY方向
の位置ずれΔX、ΔYを求める。具体的には、再観察時
におけるカメラ10の視野E2のセンター位置E2′
と、予め記憶されたセンター位置E1′を比較すること
で、間接的にカメラ10の位置ずれΔX、ΔYを求め
る。なお、複数個のノズルをカメラ10により観察し
て、それぞれの位置ずれを求め、これらの位置ずれの平
均値を算出して、これをカメラ10の位置ずれとしても
よく、このようにすれば、位置ずれ検出精度を上げるこ
とができる。
【0014】次いで、コンピュータ14からの指令によ
り、この位置ずれΔX、ΔYに基づいて上記XYテーブ
ル9の移動ストロークを補正して、この基板8に上記電
子部品Pを搭載する。このようにすることで、周辺配設
されたモータなどの熱により、取付部材11などが熱変
形するなどして生じたカメラ10の位置ずれを補正し
て、この電子部品Pの実装精度を向上させることができ
る。
【0015】(実施例2) ところで、使用するノズルを選択するために移載ヘッド
3を回転させるとノズルの回転停止位置に誤差が発生
し、その回転角度の誤差により、ノズルにはXY方向の
位置ずれが生じる。すなわち図5において、Oは移載ヘ
ッド3の回転中心、2は回転停止位置誤差のないノズ
ル、2′は回転停止位置誤差のあるノズル、Δθは回転
角度の誤差である。図から明らかなように、X軸上のノ
ズル2(移載ヘッド3の回転中心Oから見てX方向に位
置するノズル)は、X方向の誤差ΔX′はきわめて小さ
く、Y方向の誤差ΔY′は大きい。またY軸上のノズル
(移載ヘッド3の回転中心Oから見てY方向に位置す
るノズル)は、Y方向の誤差ΔY′はきわめて小さく、
X方向の誤差ΔX′は大きい。換言すれば、X軸上のノ
ズル2を観察してX方向の上記位置ずれΔX′を検出す
れば、これにはY方向の大きな誤差ΔY′は含まれず、
X方向のきわめて小さな誤差ΔX′のみが含まれる。同
様に、Y軸上のノズル2を観察すれば、X方向の大きな
誤差ΔX′は含まれず、Y方向のきわめて小さな誤差Δ
Y′のみが含まれることとなる。そこでこのような点を
勘案して、次に上記回転角度の誤差Δθに起因する誤差
ΔX′,ΔY′の解消方法を説明する。
【0016】図4において、上述した方法と同様の手法
により、まずX軸上のノズル2のX方向の位置ずれΔX
を検出する。次いで、カメラ10を90°移動させて、
Y軸上にあるノズル2′のY方向の位置ずれΔYを検出
する。このように、X軸上のノズル2でX方向の位置ず
れΔXを検出し、またY軸上のノズル2′でY方向の位
置ずれΔYを個別に検出することにより、上記回転角度
誤差Δθに起因する位置ずれΔX′,ΔY′を実質的に
解消し、ノズルの位置ずれΔX,ΔYを正確に求めるこ
とができる
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、予めカメ
ラにより移載ヘッドのノズルのセンター位置を求めてコ
ンピュータに登録しておき、運転中に上記ノズルを上記
カメラにより再度観察してそのセンター位置を検出し、
このセンター位置と、上記登録されたセンター位置を比
較して、このセンター位置の位置ずれを求め、この位置
ずれに基づいて基板が位置決めされたXYテーブルの移
動ストロークを補正して基板に電子部品を搭載するに際
し、上記位置ずれのうち、X方向の位置ずれは移載ヘッ
ドの回転中心から見てX方向に位置するノズルをカメラ
で観察して検出し、Y方向の位置ずれはY方向に位置す
るノズルをカメラで観察して検出するので、移載ヘッド
の回転角度の誤差が生じた場合でも熱等によるカメラの
位置ずれを正確に検出して補正を行うので電子部品の実
装精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子部品実装装置の平面図
【図2】同装置の要部正面図
【図3】本発明に係るノズルの位置ずれ検出の説明図
【図4】本発明に係るノズルの位置ずれ検出の説明図
【図5】本発明に係るノズルの回転誤差の解消方法の説
明図
【符号の説明】
2 ノズル 3 移載ヘッド 8 基板 9 XYテーブル 10 カメラ 14 コンピュータ C センター位置 P 電子部品
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−215100(JP,A) 特開 平2−191400(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロータリーヘッドをインデックス回転させ
    ながら、このロータリーヘッドに設けられた移載ヘッド
    の回転中心から離れた位置に装着されたノズルにより、
    パーツフィーダの電子部品をピックアップし、この移載
    ヘッドの移動路の途中に設けられたカメラにより、この
    ノズルに吸着された電子部品の位置ずれを検出した後、
    この電子部品をXYテーブルに位置決めされた基板に搭
    載するようにした電子部品の実装方法において、上記カ
    メラにより上記ノズルのセンター位置を予め求めて、こ
    のセンター位置をコンピュータに登録しておき、運転中
    に上記ノズルを上記カメラにより再度観察してそのセン
    ター位置を検出し、このセンター位置と、上記登録され
    たセンター位置を比較して、このセンター位置の位置ず
    れを求め、この位置ずれに基づいて上記XYテーブルの
    移動ストロークを補正して、この基板に上記電子部品を
    搭載するようにし、前記位置ずれのうちX方向の位置ず
    れは前記移載ヘッドの回転中心から見てX方向に位置す
    るノズルを前記カメラで観察して検出し、Y方向の位置
    ずれは前記移載ヘッドの回転中心から見てY方向に位置
    するノズルを前記カメラで観察して検出することを特徴
    とする電子部品の実装方法。
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JP2823481B2 (ja) * 1993-05-26 1998-11-11 三洋電機株式会社 電子部品自動装着装置
JP6600243B2 (ja) * 2015-12-17 2019-10-30 ヤマハ発動機株式会社 部品実装装置、表面実装機および部品の実装方法

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