JP3491438B2 - 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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JP3491438B2 JP08618896A JP8618896A JP3491438B2 JP 3491438 B2 JP3491438 B2 JP 3491438B2 JP 08618896 A JP08618896 A JP 08618896A JP 8618896 A JP8618896 A JP 8618896A JP 3491438 B2 JP3491438 B2 JP 3491438B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は回路基板に電子部品
を実装する電子部品自動装着装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来のテーピング電子部品の供給方法に
ついて説明する。図4は従来における電子部品自動装着
装置の要部を示す平面図であり、連続してテーピングさ
れた電子部品1を収納した収納リール2を複数個装着し
た部品棚3が図中矢印Z方向に移動し、選択された電子
部品1をロータリーテーブル4に設けた吸着ノズル5に
よって吸着し、図中矢印F方向にターンテーブル6が回
転してAの位置まで移動する。このAの位置でXYテー
ブル7によって位置決めされた回路基板8に前記電子部
品1を装着するものである。 【0003】図5は前記部品棚3に装着される収納リー
ル2を示し、電子部品1を連続して収納する台紙テープ
9と、この上に貼付けられる貼付テープ10をロール状
に収納リール2に収納した状態を示している。 【0004】図6は前記収納リール2から前記電子部品
1を供給する前記部品棚3に搭載された電子部品供給ユ
ニット11を示す。同図において12は送りレバー、1
3はシャッター、14は台紙テープ9を搬出する送り用
ラチェット、15はテープカバー、16は剥離した貼付
テープ10を巻き取るための巻き取りリールである。 【0005】図7は前記貼付テープ10を剥離した台紙
テープ9から、吸着ノズル5が電子部品1を取り出す状
態を示すものであり、動力レバー17で送りレバー18
を押すとシャッター13が開き、吸着ノズル5があらか
じめ設定された最下端まで降下し、台紙テープ9内に収
納された電子部品1を吸着して上昇する。 【0006】図8は前記電子部品供給ユニット11から
電子部品1を取り出すための吸着駆動部24を示す。パ
ルスモータ19によりストローク補正レバー20を揺動
することによりリンク21の揺動支点22の位置を制御
するノズル位置調整部26で吸着ノズル5の最下端位置
を任意に設定し、駆動部25のカム23が下死点にきた
ときに吸着ノズル5を吸着ノズル位置調整部26で設定
した最下端位置に移動させることができる。 【0007】この吸着駆動部24により台紙テープ9の
厚さの異なる収納リール2を複数個部品棚3に装着して
いる場合でもあらかじめ台紙テープ9の厚みをマイクロ
コンピュータに記憶させ、パルスモータ19を制御する
ことにより吸着ノズル5が最下端に移動したときの位置
と電子部品1との距離が一定に保たれた電子部品の吸着
動作が得られる。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、台紙テープ9の厚みをマイクロコンピュー
タに記憶し、その基準値を元に吸着ノズル5の最下端位
置を調整する方法であるため、部品棚3の上面の平行度
の加工誤差や電子部品供給ユニット11の個々の加工寸
法に違いがあると、調整した最下端位置に吸着ノズル5
を移動しても吸着ノズル5の最下端位置と電子部品1の
距離は誤差を含んでおり、それによって確実に電子部品
1を吸着させることができないという課題があった。ま
た、収納リール2を交換する毎に台紙テープ9の厚さを
測り、その厚さが違う場合にはその値を再入力しなけれ
ばならないという煩雑さも課題であった。 【0009】本発明は前記従来の課題を解決し、信頼性
の高い電子部品の吸着動作が得られる電子部品自動装着
装置を提供することを目的とするものである。 【0010】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、切換バルブを開いてから吸着ノズル内の圧
力が平衡値になるまでの過渡時間とその平衡値の圧力
を、あらかじめ設定された基準値と比較して吸着ノズル
の最下端位置の調整を自動で行うものである。 【0011】これにより、信頼性の高い電子部品の吸着
動作が得られる。 【0012】 【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、電子部品を供給する供給部と、電子部品を装着する
基板を保持するX−Yテーブルと、前記供給部とX−Y
テーブル部の間に配置され供給部から供給される電子部
品を吸着保持して移動しこの吸着保持した電子部品を前
記基板に装着する吸着ノズルを複数備えて回転するテー
ブル部と、前記吸着ノズル内に設けられた真空吸着のた
めの配管経路の一部に設けられ配管経路内の圧力を測定
する圧力測定部と、この圧力測定部で測定する圧力の過
渡時間を測定する計測部と、前記圧力測定部ならびに計
測部の各々の測定結果をあらかじめ設定された基準値と
比較して必要に応じて補正信号を出力するように設けら
れた補正部と、この補正部の補正信号に基づいて前記吸
着ノズルの最下端位置を調整するノズル位置調整部から
なる構成としたものであり、吸着ノズルの最下端位置の
調整を自動で行うという作用を有するものである。 【0013】 【0014】以下、本発明の実施の形態について、図1
と図2と図3を用いて説明をする。図1は本発明の実施
の形態における電子部品自動装着装置の構成を示した正
面図である。 【0015】図2は本発明の実施の形態における第一ス
テップと第二ステップの流れ図である。 【0016】図3は本発明の実施の形態における吸着ノ
ズル内の圧力と時間の関係を示す特性曲線図である。 【0017】図1を用いて本発明の電子部品自動装着装
置の構成を説明する。本発明の電子部品自動装着装置
は、その構成が従来の電子部品自動装着装置とは吸着ノ
ズル内の圧力とその圧力変化の過渡時間を測定するため
の構成と、その測定結果をあらかじめ設定された基準値
と比較して必要に応じて補正信号を出力する構成が異な
るものであり、その他の構成については従来の電子部品
自動装着装置と同様であるので同一の符号を付与し、そ
の詳細な説明は省略する。また、動作においても、吸着
ノズル位置調整の作業のみが異なるものであり、その他
の動作については同様であるので、その詳細な説明は省
略する。 【0018】同図において11は部品棚3に置かれた電
子部品供給ユニットであり、5は電子部品1を吸着する
吸着ノズルである。6は複数の吸着ノズル5を間欠送り
するターンテーブルであり、7はXYテーブルである。
また、25は吸着ノズル5を上下動作させる駆動部であ
り、26は吸着ノズル5の最下端位置を調整するノズル
位置調整部である。31と32は基準値を記憶しておく
記憶装置aと記憶装置bで、33と34は吸着ノズル5
の最下端位置を計算し補正信号をノズル位置調整部26
に出力する演算装置aと演算装置bである。 【0019】次に、本発明の実施の形態の具体的な動作
について説明する。まず、電子部品供給ユニット11か
ら電子部品1を吸着するためにノズル位置調整部26で
吸着ノズル5の最下端位置と前記電子部品1の距離を本
来設定したい距離(以下、基準距離と呼ぶ)になるよう
に調整する。次に、駆動部25のカム23を下死点まで
回転させて吸着ノズル5をノズル位置調整部26で調整
した最下端位置まで移動した後、駆動部25のカム23
の回転を止める。これにより吸着ノズル5は最下端位置
で固定される。この状態で切換バルブ30を開き、切換
バルブ30を開いてから吸着ノズル5内の圧力が平衡値
になるまでの過渡時間(以下、基準時間と呼ぶ)とその
平衡値の圧力(以下、基準圧力と呼ぶ)をタイマカウン
タ28と真空計27で測定する。そして、基準圧力を記
憶装置a31に記憶し、基準時間を記憶装置b32に記
憶する。 【0020】以下、図2に記載されている第一ステップ
と第二ステップの二つのステップで吸着ノズル5の最下
端位置の補正処理を行う。また、図3に記述されている
代表的な吸着ノズル内の圧力と時間の関係を示す特性曲
線を用いて説明する。 【0021】第一ステップとして以下の処理を行う。電
子部品供給ユニット11から電子部品1を吸着するため
にノズル位置調整部26で吸着ノズル5の最下端位置を
演算装置a33もしくは演算装置b34の補正信号に従
って調整する。ただし、初期調整時はマシンが持つ最下
端位置の初期値に調整する。次に駆動部25のカム23
を下死点まで回転させて吸着ノズル5をノズル位置調整
部26で調整した最下端位置まで移動した後、駆動部2
5のカム23の回転を止める。これにより吸着ノズル5
は最下端位置で固定される。この状態で切換バルブ30
を開き、切換バルブ30を開いてから吸着ノズル5内の
圧力が平衡値になるまでの過渡時間(以下、測定時間と
呼ぶ)と平衡値の圧力(以下、測定圧力と呼ぶ)をタイ
マカウンタ28と真空計27で測定する。 【0022】演算装置a33に基準圧力と測定圧力が記
憶装置a31と真空計27から入力される。演算装置a
33は測定圧力が基準圧力より高かった場合は電子部品
1の吸着に失敗したもの(以後、異常吸着と呼ぶ)と判
定し、測定圧力が基準圧力以下の場合は電子部品1の吸
着に成功したもの(以後、正常吸着と呼ぶ)と判定す
る。 【0023】演算装置a33は異常吸着と判定した場
合、下記の式に従った吸着ノズル5の上下移動に対応し
た補正信号をノズル位置調整部26に出力する。そして
切換バルブ30を閉じた後、第一ステップを繰り返す。 【0024】 x(t)=x(0)+f(t)・k(t)・・・(式) t :第一ステップの実行回数の累計 x(t):第一ステップをt回実行した後の吸着ノズル
5の最下端位置 x(0):マシンが持つ吸着ノズル5の最下端位置の初
期値 f(t):tが偶数の時 −1、tが奇数の時 +1 またはtが偶数の時 +1、tが奇数の時 −1、とな
る離散関数 k(t):単調増加関数 なお、図1中の矢印b方向を正方向とする。 【0025】演算装置a33は正常吸着と判定した場
合、ノズル位置調整部26に何も出力しない。そして、
第二ステップに進む。 【0026】第二ステップとして以下の処理を行う。演
算装置b34に基準時間と測定時間が、記憶装置b32
とタイマカウンタ28から入力される。演算装置b34
は測定時間が基準時間より長かった場合は電子部品1と
吸着ノズル5の最下端位置との距離が基準距離よりも長
い状態(以後、aa状態と呼ぶ)であると判定し、測定
時間が基準時間より短かった場合は電子部品1と吸着ノ
ズル5の最下端位置との距離が基準距離よりも短い状態
(以後、bb状態と呼ぶ)であると判定し、測定時間が
基準時間と等しかった場合は電子部品1と吸着ノズル5
の最下端位置との距離が基準距離と等しい状態(以後、
cc状態と呼ぶ)であると判定する。 【0027】演算装置b34はaa状態と判定した場
合、吸着ノズル5を図1中の矢印のa方向に測定時間と
基準時間の時間差に比例した大きさで補正する補正出力
をノズル位置調整部26に出力する。そして切換バルブ
30を閉じた後、第一ステップに戻る。 【0028】演算装置b34はbb状態と判定した場
合、吸着ノズル5を図1中矢印のb方向に測定時間と基
準時間の時間差に比例した大きさで補正する補正出力を
ノズル位置調整部26に出力し、第一ステップに戻る。 【0029】演算装置b34はcc状態と判定した場
合、吸着ノズル5の最下端の調整を終了する。 【0030】なお、基準時間と吸着時間の間の時間差
と、電子部品1と吸着ノズル5の間の距離差の関係をデ
ータとしてマシンに蓄えておけば、正常吸着した後の吸
着ノズル5の最下端位置は1回の調整で決定できる。 【0031】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、吸着ノズ
ルの最下端位置と電子部品の距離を設定したい距離に自
動で調整を行うことができ、これにより信頼性の高い電
子部品の吸着動作が可能になる。また、本発明により従
来必須であった部品棚及び電子部品供給ユニットの精密
な加工精度が不要となることから、低コスト化を容易に
実現することができるなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施の形態の電子部品自動装着装置
の構成を示した正面図 【図2】同実施の形態による第一ステップと第二ステッ
プの流れ図 【図3】同実施の形態による吸着ノズル内の圧力と時間
の関係を示す特性曲線図 【図4】電子部品自動装着装置の構成を略図で示す平面
図 【図5】リールに収納されたテーピング電子部品を示す
斜視図 【図6】電子部品供給ユニットの構成を示す斜視図 【図7】従来の電子部品の吸着状態を示す要部正面図 【図8】従来の電子部品の吸着駆動部を示す正面図 【符号の説明】 1 電子部品 2 収納リール 3 部品棚 4 ロータリーテーブル 5 吸着ノズル 6 ターンテーブル 7 XYテーブル 8 回路基板 9 台紙テープ 10 貼付テープ 11 電子部品供給ユニット 12 送りレバー 13 シャッター 14 送り用ラチェット 15 テープカバー 16 巻き取りリール 17 動力レバー 18 送りレバー 19 パルスモータ 20 ストローク補正レバー 21 リンク 22 揺動支点 23 カム 24 吸着駆動部 25 駆動部 26 ノズル位置調整部 27 真空計 28 タイマカウンタ 29 真空ポンプ 30 切換バルブ 31 記憶装置a 32 記憶装置b 33 演算装置a 34 演算装置b
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−178590(JP,A) 特開 平5−226884(JP,A) 特開 平1−228735(JP,A) 特開 平8−83997(JP,A) 特開 昭62−196895(JP,A) 特開 平4−152600(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 13/00 - 13/04

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 電子部品を供給する供給部と、電子部品
    を装着する回路基板を保持するX−Yテーブルと、前記
    供給部とX−Yテーブル部の間に配置され供給部から供
    給される電子部品を吸着保持して移動しこの吸着保持し
    た電子部品を前記回路基板に装着する吸着ノズルを複数
    備えて回転するターンテーブル部と、前記吸着ノズル内
    に設けられた真空吸着のための配管経路の一部に設けら
    れ配管経路内の圧力を測定する圧力測定部と、この圧力
    測定部で測定する圧力の過渡時間を測定する計測部と、
    前記圧力測定部ならびに計測部の各々の測定結果をあら
    かじめ設定された基準値と比較して必要に応じて補正信
    号を出力するように設けられた補正部と、この補正部の
    補正信号に基づいて前記吸着ノズルの最下端位置を調整
    するノズル位置調整部からなる電子部品自動装着装置。
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