JP3518411B2 - トレイフィーダの電子部品ピックアップ位置のティーチング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トレイに格納され
た電子部品を電子部品実装装置に供給するトレイフィー
ダにおいて、トレイ上での移載ヘッドによる電子部品の
ピックアップ位置をティーチングするトレイフィーダの
電子部品ピックアップ位置のティーチング方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装装置において、半導体チッ
プなどの電子部品を供給する方法として、トレイフィー
ダを用いる方法が知られている。このトレイフィーダは
複数の電子部品を平面状に格納したトレイをマガジンな
どの容器に収納しておき、使用順に応じてトレイを順次
マガジンから取り出して移載ヘッドのピックアップ位置
に供給するものである。

【０００３】トレイに格納される電子部品の形状やサイ
ズはそれぞれ品種によって異るため、トレイ上での電子
部品の配列状態は電子部品の種類によって異ったものと
なる。このため、電子部品の品種切り替え時には、移載
ヘッドがトレイから電子部品をピックアップする位置を
指示するティーチングをその都度行う必要がある。従来
よりこのピックアップ位置のティーチングは、移載ヘッ
ドを手動操作によって移動させてノズルの下端部をトレ
イ上の基準となる電子部品に目視により合わせ、そのと
きの座標値を電子部品の位置として読み込むいわゆる手
動ティーチングにより行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
手動ティーチングでは作業者がその都度移載ヘッドの位
置を目視によって観察しながら手動操作によって移動さ
せなければならない。このためティーチング作業は繁雑
な手間と時間を要する負荷の大きな作業であり、また作
業者の熟練度によってティーチング精度にばらつきを生
じるなどの問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、ティーチング作業を効率
よく行うことができ、ティーチング精度が安定したトレ
イフィーダの電子部品ピックアップ位置のティーチング
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のトレイフ
ィーダの電子部品ピックアップ位置のティーチング方法
は、電子部品が平面状に格納されたトレイを保持するパ
レットを収納した容器から順次パレットを取り出して電
子部品実装装置の移載ヘッドによるピックアップ位置に
供給する電子部品供給用のトレイフィーダにおいて、前
記移載ヘッドが前記トレイから電子部品をピックアップ
する位置をティーチングするトレイフィーダの電子部品
ピックアップ位置のティーチング方法であって、前記引
き出し部によって引き出されたパレット上のトレイの対
角位置に格納された２つの電子部品の特徴点を前記電子
部品実装装置が備えた画像認識手段によって認識してこ
れらの２つの電子部品の位置を検出することにより、前
記トレイ上での電子部品の配列位置を検出するようにし
た。

【０００７】請求項２記載のトレイフィーダの電子部品
ピックアップ位置のティーチング方法は、請求項１記載
のトレイフィーダの電子部品ピックアップ位置のティー
チング方法であって、前記特徴点は、前記電子部品の輪
郭部の一部である。

【０００８】請求項３記載のトレイフィーダの電子部品
ピックアップ位置のティーチング方法は、請求項１記載
のトレイフィーダの電子部品ピックアップ位置のティー
チング方法であって、前記特徴点は、前記電子部品上面
に形成された認識マークである。

【０００９】本発明によれば、パレット上のトレイに格
納された電子部品の特徴点を電子部品実装装置が備えた
画像認識手段によって認識することにより、電子部品の
ピックアップ位置のティーチングを効率よく安定した精
度で行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の一実施の形態
のトレイフィーダの斜視図、図１（ｂ）は同トレイフィ
ーダの電子部品実装装置への連結状態を示す図、図２は
同トレイフィーダの側面図、図３は同トレイフィーダの
マガジンおよび引き出し部の斜視図、図４は同トレイフ
ィーダのマガジンおよびパレットの平面図、図５（ａ）
は同トレイフィーダの部分斜視図、図５（ｂ），
（ｃ），（ｄ）は同電子部品の拡大平面図、図６は同電
子部品ピックアップ位置ティーチング処理のフロー図で
ある。

【００１１】まず図１を参照してトレイフィーダの全体
構造について説明する。図１（ａ）において、トレイフ
ィーダ１には中心線ＣＬに対して左右対称に同一構成の
パレット供給機構が配設されている。パレット３には電
子部品が格子状に多数格納されたトレイ２が装着され、
パレット３はマガジン４内に段積み状態で収納される。
左右それぞれのパレット供給機構には２セットのマガジ
ン４が上下方向に固定配置されており、マガジン４の電
子部品実装装置側（図１（ａ）において手前側）には、
マガジン４からパレット３を引き出す引き出し部５が昇
降部７によって昇降自在に配設されている。

【００１２】上側のマガジン４の上方には、実装されず
に排出される電子部品を収容する排出部８が配設され、
さらに排出部８の上方には電子部品がピックアップされ
た後の空トレイが装着されたパレットの取り出し、およ
び電子部品補給後のパレットを再投入する補給部６が配
設されている。前記各要素はカバーケース９内に収めら
れており、補給部６の上方は開閉自在なカバー１０が設
けられている。同様にマガジン４の後背部側にも開閉可
能な扉が設けられ、マガジン４の装着・取り外しおよび
マガジン４内へのパレット３の収納が行えるようになっ
ている。

【００１３】図１（ｂ）に示すように、トレイフィーダ
１は電子部品実装装置１１と連結して使用される。引き
出し部５の上昇位置は、移載ヘッド１２による電子部品
のピックアップ位置となっており、マガジン４から引き
出されたパレット３に装着されたトレイ２は、引き出し
部５を上昇させることにより、移載ヘッド１２のピック
アップ位置に供給される。そして移載ヘッド１２によっ
てピックアップされた電子部品は、実装部に位置決めさ
れた基板１３に実装される。

【００１４】次にトレイフィーダの各部の構造を説明す
る。図２において、トレイフィーダ１はキャスター２０
Ａ，２０Ｂによって横移動自在に支持されたベース部材
２１にフレーム２２，２３を立設した構造となってい
る。フレーム２２にはモータ２４および送りねじ２５を
備えた昇降部７が配設されており、昇降部７を駆動する
ことにより、引き出し部５が昇降する。またフレーム２
２には、トレイフィーダ１のレベル出し用のローラ２６
が設けられている。ローラ２６は電子部品実装装置に設
けられている。ローラ２６は電子部品実装装置に設けら
れたレベル合わせ部に当接して、トレイフィーダ１のレ
ベルを電子部品実装装置の基準レベルに合致させる機能
を有する。

【００１５】フレーム２３にはマガジン収容部３０が固
着されており、マガジン収容部３０内には、上下２個の
マガジン４が収容されている。マガジン収容部３０の背
後には扉３１が設けられ、マガジン４の取り付け、取り
出しが行えるようになっている。マガジン収容部３０の
上方には排出部８および補給部６が設けられている。

【００１６】次に図３、図４を参照してマガジン４内に
収納されるパレット３およびパレット３を引き出す引き
出し部５について説明する。図３に示すようにマガジン
４内にはラック（図示せず）に段積みされて複数のパレ
ット３が収納されている。パレット３には電子部品Ｐが
多数格納されたトレイ２が装着されている。パレット３
の前端部（図３において左側）には切り欠きを有する係
合部３ａが設けられている。

【００１７】マガジン４の前方には上下方向に縦通した
２つのガイド部材３６が配設されている。マガジン４の
前方で昇降動作を行う引き出し部５のテーブル５ａの前
端部には、ガイド部材３６に沿って摺動するスライド部
材３５が設けられており、テーブル５ａはマガジン４に
対して所定位置を保った状態で昇降動作を行うようにな
っている。

【００１８】引き出し部５はモータ３４によって駆動さ
れるパレット移動機構を備えており、モータ３４を駆動
することにより、テーブル５ａ上で移動ブロック３２が
矢印方向に往復動する。移動ブロック３２には２個のロ
ーラ３３が設けられており、ローラ３３をパレット３の
係合部３ａのきり欠き部に係合させた状態で、移動ブロ
ック３２を往復動させることにより、図４に示すように
マガジン４内のパレット３をマガジン４内に押送して収
納することができる。このパレット３の往復動におい
て、テーブル５ａに設けられたガイドレール３７および
上下に縦通するガイド部材３６によってパレット３の位
置が規制される。

【００１９】この電子部品供給用のトレイフィーダは上
記のように構成されており、以下動作について説明す
る。まず図１において、電子部品が格納されたパレット
３をマガジン４内の所定の収納位置に収納する。電子部
品実装装置による実装動作が開始すると、引き出し部５
は所定の電子部品のパレット３の高さ位置に上下移動す
る。次いで、図４に示すように移動ブロック３２のロー
ラ３３がパレット３の係合部３ａに係合した状態で、移
動ブロック３２を実装装置側へ移動させることにより、
パレット３は引き出し部６のテーブル６ａ上に引き出さ
れる。

【００２０】この後引き出し部６はピックアップ位置ま
で上昇して停止する。この状態で図１（ｂ）に示すよう
に、電子部品実装装置１１の移載ヘッド１２が引き出し
部６上に移動し、ここで吸着ノズルにより引き出し部６
上のパレット３に装着されたトレイ２から電子部品をピ
ックアップし、その後移載ヘッド１２は基板１３上に移
動して電子部品を基板１３へ実装する。

【００２１】次に図５、図６を参照して、トレイオフセ
ットデータのティーチングについて説明する。このティ
ーチングは、移載ヘッド１２によってトレイ内の電子部
品をピックアップする際の吸着位置を各電子部品の種類
ごとに、すなわち各トレイ種類ごとにトレイの現物を用
いて電子部品実装装置にティーチングするものである。

【００２２】図６のフローにおいて、まずトレイフィー
ダ１には、トレイ２が装着されたパレット３を収納した
マガジン４がセットされる（ＳＴ１）。この後ティーチ
ング動作が開始され（ＳＴ２）、ティーチング対象とな
る電子部品を指定することにより、引き出し部５のテー
ブル５ａ上に当該電子部品を格納したパレット３が引き
出される（ＳＴ３）。次に、電子部品の種類に基づい
て、この部品が２点認識を行うものであるか、それとも
１点認識であるかが判断される（ＳＴ４）。

【００２３】まず２点認識について説明する。この２点
認識は、図５（ｂ）に示すように電子部品１５の対角位
置の２つのコーナー点１５ａ，１５ｂを特徴点として画
像認識することにより、電子部品１５の位置を検出する
ものである。まず電子部品実装装置１１が備えた画像認
識手段である基板認識用のカメラ１４を、トレイ２上の
引き出し方向側の電子部品１５Ａ上に移動させる。そし
て電子部品１５Ａの２つのコーナー点１５ａ，１５ｂの
位置を手動操作により検出する（ＳＴ５）。

【００２４】この位置検出では、電子部品実装装置の表
示画面上に電子部品１５の画像を表示させ、手動インチ
ング操作によって画面上の原点を示すカーソルを対象の
コーナー点に合わせ、この状態でボタン操作によって入
力指示を行うことにより、対象コーナー点の位置が自動
的に読み込まれる。次いで、マガジン側の電子部品１５
Ｂについても同様に、２つのコーナー点の位置を手動操
作により検出する（ＳＴ６）。そしてこれらの検出結果
より、トレイ２の対角位置にある２つの電子部品１５
Ａ，１５Ｂの位置を検出し、トレイ２の吸着位置オフセ
ットデータの補正値を算出する（ＳＴ９）。そして求め
られた補正値は電子部品実装装置１１の記憶装置に記憶
される。

【００２５】またＳＴ４にて１点認識を行う場合には、
図５（ｂ）に示す電子部品１５上面の中心位置に形成さ
れた特徴点である認識マーク１５ｃをカメラ１４で認識
し、認識マーク１５ｃの位置を検出する。すなわち、ま
ず引き出し方向側の電子部品１５Ａの認識マーク１５ｃ
の位置を検出し（ＳＴ７）、次いで同様にマガジン側の
電子部品１５Ｂの認識マーク１５ｃの位置を検出する
（ＳＴ８）。これ以降は上記の２点認識と同様である。

【００２６】なお、電子部品１５の位置検出に際し、図
５（ｂ）に示す２点認識を行う替わりに、図５（ｃ），
（ｄ）に示すように４点認識を行うようにしてもよい。
図５（ｃ）に示す例では、電子部品１５の４つの頂点１
５ａ，１５ｂ，１５ｄ，１５ｆを特徴点として認識して
座標値を検出し、ＸＹ座標毎に各頂点の座標値の平均を
求めることにより、電子部品１５の中心点の座標が検出
される。また図５（ｄ）に示す例では、電子部品１５の
４辺の中点１５ｇ，１５ｈ，１５ｉ，１５ｊを認識して
各点の座標値を求め、中点１５ｈ，１５ｊのＸ座標値の
平均、および中点１５ｇ，１５ｉのＹ座標値の平均を以
て、それぞれ電子部品１５の中心点のＸ、Ｙ座標値とす
るものである。

【００２７】このように、トレイのオフセットデータの
ティーチングを、電子部品実装装置１１が備えた基板認
識用のカメラ１４を用いて行うことにより、従来の目視
による位置合わせと比較して精度の優れたオフセットデ
ータを効率よく求めてティーチングを行うことができ、
実装動作時の吸着位置精度を向上させることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、パレット上のトレイに
格納された電子部品の特徴点を電子部品実装装置が備え
た画像認識手段によって認識するようにしたので、電子
部品の配列状態を高精度で検出することができ、電子部
品のピックアップ位置のティーチングを効率よく安定し
た精度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施の形態のトレイフィーダ
の斜視図 （ｂ）本発明の一実施の形態のトレイフィーダの電子部
品実装装置への連結状態を示す図

【図２】本発明の一実施の形態のトレイフィーダの側面
図

【図３】本発明の一実施の形態のトレイフィーダのマガ
ジンおよび引き出し部の斜視図

【図４】本発明の一実施の形態のトレイフィーダのマガ
ジンおよびパレットの平面図

【図５】（ａ）本発明の一実施の形態のトレイフィーダ
の部分斜視図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の拡大平面図 （ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品の拡大平面図 （ｄ）本発明の一実施の形態の電子部品の拡大平面図

【図６】本発明の一実施の形態の電子部品ピックアップ
位置ティーチング処理のフロー図

【符号の説明】

２ トレイ ３ パレット ４ マガジン ５ 引き出し部 ５ａ テーブル １１ 電子部品実装装置 １２ 移載ヘッド １４ カメラ １５，１５Ａ，１５Ｂ 電子部品 １５ｃ 認識マーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/00 - 13/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品が平面状に格納されたトレイを保
   持するパレットを収納した容器から順次パレットを取り
   出して電子部品実装装置の移載ヘッドによるピックアッ
   プ位置に供給する電子部品供給用のトレイフィーダにお
   いて、前記移載ヘッドが前記トレイから電子部品をピッ
   クアップする位置をティーチングするトレイフィーダの
   電子部品ピックアップ位置のティーチング方法であっ
   て、前記引き出し部によって引き出されたパレット上の
   トレイの対角位置に格納された２つの電子部品の特徴点
   を前記電子部品実装装置が備えた画像認識手段によって
   認識してこれらの２つの電子部品の位置を検出すること
   により、前記トレイ上での電子部品の配列位置を検出す
   ることを特徴とするトレイフィーダの電子部品ピックア
   ップ位置のティーチング方法。
2. 【請求項２】前記特徴点は、前記電子部品の輪郭部の一
   部であることを特徴とする請求項１記載のトレイフィー
   ダの電子部品ピックアップ位置のティーチング方法。
3. 【請求項３】前記特徴点は、前記電子部品上面に形成さ
   れた認識マークであることを特徴とする請求項１記載の
   トレイフィーダの電子部品ピックアップ位置のティーチ
   ング方法。