JP4119683B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、複数の吸着ノズルを備えて前記部品供給装置とプリント基板との間を移動可能な装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種電子部品装着装置は多機能型電子部品装着装置と呼ばれているが、この種装着装置では電子部品を吸着した際に、吸着姿勢が不良である(縦横の吸着間違いや斜め吸着)電子部品をそのままプリント基板上の装着エリアに移動させることは好ましくなく、この不良部品を排除し、かつリカバリ吸着を実行して、装着エリアに移動することが求められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、装着エリア上方に移動すると、万一プリント基板上に部品が落下した場合には、不良基板を発生させる重要な要因となり、異物として飛散してしまった場合、その上に電子部品を装着しようとしても装着できない。また、吸着取出し動作をしたが、取出しできない場合もある。
【0004】
そこで本発明は、吸着動作後、吸着ノズルに電子部品が吸着されているか否かの検出や、吸着姿勢の不良の検出などを確実に行うことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため請求項1の発明は、基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、該部品供給装置とプリント基板との間を移動可能であって周囲に所定間隔を存して配設された複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備え、前記複数の吸着ノズルのうち選択された吸着ノズルにより前記部品供給装置より電子部品を吸着して取出す電子部品装着装置において、前記装着ヘッドの中央に設けた発光ユニットと、該発光ユニットとの間に前記選択された吸着ノズルに吸着保持された電子部品を位置させたときの発光ユニットからの光を受光する受光ユニットとから成るラインセンサユニットとを設けたことを特徴とする。
【0006】
第2の発明は、基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、該部品供給装置とプリント基板との間を移動可能であって外筒体内で回動可能な内筒体の周囲に所定間隔を存して配設された複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備え、前記複数の吸着ノズルのうち前記内筒体の回動により選択された吸着ノズルにより前記部品供給装置より電子部品を吸着して取出す電子部品装着装置であって、前記装着ヘッドの内筒体の中央に設けた発光ユニットと、前記外筒体に設けられ前記発光ユニットとの間に前記選択された吸着ノズルに吸着保持された電子部品を位置させたときの発光ユニットからの光を受光する受光ユニットとから成るラインセンサユニットとを設けたことを特徴とする。
【0007】
第3の発明は、基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、該部品供給装置とプリント基板との間を移動可能であって外筒体内で支軸を支点として回動可能な内筒体の周囲に所定間隔を存して配設された複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備え、前記複数の吸着ノズルのうち前記内筒体の回動により選択された吸着ノズルにより前記部品供給装置より電子部品を吸着して取出す電子部品装着装置であって、前記内筒体の回動支点となる前記支軸に設けられ外方へ光を照射するように構成された発光ユニットと、前記外筒体に設けられ前記発光ユニットとの間に前記選択された吸着ノズルに吸着保持された電子部品を位置させたときの発光ユニットからの光を受光する受光ユニットとから成るラインセンサユニットとを設けたことを特徴とする。
【0008】
第4の発明は、基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、該部品供給装置とプリント基板との間を移動可能であって外筒体内で回動可能な内筒体の周囲に所定間隔を存して配設された複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備え、前記複数の吸着ノズルのうち前記内筒体の回動により選択された吸着ノズルにより前記部品供給装置より電子部品を吸着して取出す電子部品装着装置であって、前記装着ヘッドの内筒体の中央に設けられ水平方向の全外方へ照射可能に構成された発光ユニットと、前記外筒体に設けられ前記発光ユニットとの間に前記選択された吸着ノズルに吸着保持された電子部品を位置させたときの発光ユニットからの光を受光する受光ユニットとから成るラインセンサユニットとを設けたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子部品装着装置の一実施形態を添付の図面に基づき説明する。図1は電子部品装着装置1の平面図、図2は電子部品装着装置1の正面図、図3は電子部品装着装置1の右側面図で、該装置1の基台2上には種々の電子部品を夫々その部品取出位置(部品吸着位置)に1個ずつ供給する部品供給装置としての部品供給ユニット3が不動の状態で着脱可能に複数並設固定されている。対向するユニット3群の間には、供給コンベア4、位置決め部5及び排出コンベア6が設けられている。供給コンベア4は上流より受けたプリント基板Pを前記位置決め部5に搬送し、位置決め部5で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板P上に電子部品が装着された後、排出コンベア6に搬送される。
【0010】
8はX方向に長い一対のビームであり、各リニアモータ9の駆動により左右一対のガイド10に沿って前記各ビーム8に固定されたスライダ11が摺動して位置決め部5上のプリント基板Pや部品供給ユニット3の部品取出位置(部品吸着位置)上方を個別にY方向に移動する。前記リニアモータ9は、基台2に固定された上下一対の固定子9Aと、前記ビーム8の両端部に設けられた取付板8Aの下部に固定された可動子9Bとから構成される。
【0011】
各ビーム8にはその長手方向、即ちX方向にリニアモータ14によりガイド13に沿って移動する装着ヘッド体7が夫々設けられている。図6等に示すように、前記リニアモータ14は、ビーム8に固定された前後一対の固定子14Aと、前記装着ヘッド体7に設けられた可動子14Bとから構成される。各装着ヘッド体7は夫々12本のバネ12により上方へ付勢されている吸着ノズル15を有する2つの装着ヘッド16とを備えている。
【0012】
以下、装着ヘッド16について、図5及び図6に基づき詳述する。20は第1内筒体17Aの上部に設けられたパルスモータ21のロータで、前記装着ヘッド体7に固定された外筒体18に設けられたステータ22内側でベアリング23を介してθ方向に回転可能に設けられる。また、25は第2内筒体17Bの下部に設けられたパルスモータ26のロータで、前記装着ヘッド体7に固定された外筒体18に設けられたステータ27内側でベアリング28を介してθ方向に回転可能に設けられる。そして、前記吸着ノズル15は、それぞれ所定間隔を存して円周上に12本配設されて第2内筒体17B内に上下動可能に設けられている。
【0013】
30は前記吸着ノズル15の上下動の基本ストロークを作る第1カムで、駆動モータ31が駆動すると駆動軸32に設けたプーリ33及び従動軸34に設けたプーリ35との間に張架されたベルト36により前記従動軸34に固定した第1カム30が回転する(図10参照)。また、装着ヘッド体7から延びた支持部7Aに支持された支軸29を支点として回動可能な第1レバー38の他端側にはカムフォロア39が設けられ、該支軸29と従動軸34とは連結レバー37とで連結されている。
【0014】
40は駆動モータ41により回転され電子部品の厚さに応じて前記吸着ノズル15の上下動の調整ストロークを作る第2カムで、この第2カム40外周には前記カムフォロア39が圧接している。そして、前記第1カム30外周には支軸42を支点として回動する第2レバー43の一端側に設けられたカムフォロア44が圧接している。また、前記第2レバー43の他端側にはカムフォロア45が設けられ、該カムフォロア45は装着ヘッド16のθ回転の中心となる支柱46に沿って上下動可能な昇降体47のカム係合部48に係合している。そして、前記昇降体47と支持体49との間にはスプリング50が介在し、該昇降体47を下方に付勢している。
【0015】
52は駆動モータ53により回転する真空バルブ入切用の第3カムで、支軸54を支点として回動可能な第3レバー55の一端側のカムフォロア56が前記第3カム52に圧接しており、他端側のカムフォロア57が前記昇降体47に沿って上下動可能な真空バルブ入切用作動体58のカム係合部59に係合している。
【0016】
また、前記昇降体47には前記吸着ノズル15を昇降させる昇降棒62が設けられ、前記第1カム30及び第2カム40の回転により支軸29を支点として第1レバー38及び支軸42を支点として第2レバー43が揺動し、昇降体47が下降して昇降棒62により前記吸着ノズル15が電子部品Dの厚さに応じて所定ストローク降下して、プリント基板P上に電子部品Dを装着する構成である。
【0017】
更に、この装着時の前記吸着ノズル15の降下時には、図7、図9に示すように、前記第3カム52の回転による第3レバー55の揺動によりカム係合部59を介して真空バルブ入切用作動体58が前記昇降体47に沿って降下する。従って、真空バルブ入切用作動体58の昇降棒63が第1切換棒65を押し下げ、支軸67を支点として切換レバー68を揺動させて第2切換棒66を押し上げて停止用突部61がこの第2切換棒66の係合溝69Bに係合する。そして、吸着時には、図6、図8及び図13に示すように、真空バルブ入切用作動体58の昇降棒63が第2切換棒66を押し下げ、支軸67を支点として切換レバー68を揺動させて第1切換棒65を押し上げて停止用突部61が第2の切換棒66の係合溝69Aに係合する構成である。
【0018】
このとき、装着時の真空バルブ入切用作動体58の昇降棒63の降下による第1切換棒65が降下している状態では、真空源からの真空通路を断って吸着ノズル15による電子部品Dの真空吸着を止めると共に空気を吸着ノズル15に吹き込み、第2切換棒66が降下している状態では、真空源に連通する真空通路を形成して吸着ノズル15による電子部品Dの真空吸着を維持するものである。
【0019】
即ち、第1切換棒65が降下している状態では、吸着ノズル15の内部通路15Aにエアー供給源からの空気が空気路70、通路71及び連通路72を介して吹き込まれ、また第2切換棒66が降下している状態では、吸着ノズル15の内部通路15Aは真空源に連通路72、通路71及び真空通路73を介して連通して真空吸着する。
【0020】
74は部品有無検出及び吸着姿勢検出の検出手段としてのラインセンサユニットで、図13及び図14に示すように、各装着ヘッド16の略中央部に設けられた支柱75下端に設けられ第3内筒体17Cとの間にベアリングBが介在した円筒状の発光ユニット取付体76内上部にLED等の発光素子77を配設すると共にその下方にレンズ78及びそのレンズ78の下方に45度に傾斜した反射面79aを有するプリズム79を配設して構成された発光ユニット80と、前記外筒体18底面に固定されて前記プリズム79を介する前記発光素子77からの光を受光する複数の受光素子であるCCD素子を備えた受光ユニット81とから構成される。各装着ヘッド16へのラインセンサユニット74の上記のような配置により、ラインセンサユニットを備えた装着ヘッド16のコンパクト化を図ることができる。
【0021】
例えば、電子部品Dの下端面の高さ位置を各CCD素子の受光状態より遮光から受光に変わる境界位置として検出することにより部品が図13に示すように正常に吸着されている場合と、吸着すべきでない面が吸着され所謂立ち状態となっている場合や斜めに吸着されている場合(図15参照)とが区別して検出される。即ち、吸着ノズル15が下降して部品供給ユニット3から電子部品Dを吸着取出し動作をして上昇した後にパルスモータ21及び26の駆動により装着ヘッド16を回転させ、詳述すると支柱75を支点として第1内筒体17A及び第2内筒体17Bが回動して電子部品Dを吸着保持している吸着ノズル15を旋回させ、その旋回中に前記プリズム79と受光ユニット81との間に位置するので、複数位置で電子部品Dの下端面の高さ位置を検出することにより、部品の有無検出及び吸着姿勢の検出等が可能となる。尚、装着ヘッド16が回転しながら移動するときに検出したが、前記プリズム79と受光ユニット81との間に位置したときに前記回転を停止させて検出するようにしてもよい。
【0022】
そして、吸着ノズル15が電子部品Dを吸着していない場合には、発光素子77からの光が発光ユニット80に受光されることとなるので電子部品Dの「無し」を検出し、真空バルブ入切用作動体58の昇降棒63の降下により第1切換棒65を降下させ、真空バルブ(図示せず)を閉じて真空源からの真空通路を断って真空吸着動作を停止してリークを防止し、また吸着すべきでない面が吸着され所謂立ち状態となっているとか斜めに吸着されていると検出した場合には、装着ヘッド16及び吸着ノズル15を排出箱82上方に移動させて電子部品Dを落下させ、再び同電子部品Dのリカバリー動作を行う。また、正常な吸着姿勢であると検出された場合でも、当該電子部品Dの下端レベル(下端位置)が検出できるので、部品公差によるバラツキを補正すべく、プリント基板Pへの装着の際に吸着ノズル15の下降ストロークを前記下端レベルに応じて変更するようにCPU90が駆動モータ31を制御する。即ち、駆動モータ31を駆動制御して、第1カム30を所定角度回転させて第2レバー43を支軸42を支点として揺動させ、昇降体47が下降して昇降棒62により前記吸着ノズル15を所定ストローク降下させることとなる。
【0023】
83は部品認識カメラで、前記各装着ヘッド16に対応してそれぞれ2個ずつ計4個設けられ、電子部品が吸着ノズル15に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかXY方向及び回転角度につき、位置認識するために複数の前記吸着ノズル15に吸着保持された全ての電子部品Dを一括して撮像するが、それぞれ同時に複数個の電子部品を撮像可能である。
【0024】
そして、各リニアモータ84の駆動により左右一対のガイド85に沿って前記認識カメラ83を固定したスライダ86が摺動して位置決め部5上のプリント基板Pの搬送方向や部品供給ユニット3の並設方向と平行に、即ち、X方向に移動する。前記リニアモータ84は、基台2に固定された取付台87に固定された上下一対の固定子88と、前記スライダ86に設けられた可動子89とから構成される。
【0025】
次に図4の本電子部品装着装置1の制御ブロック図に基づいて、以下説明する。90は本装着装置1を統括制御する制御部としてのCPU(装着制御部)で、該CPU90にはバスラインを介して、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)92及びROM(リ−ド・オンリー・メモリ)93が接続されている。そして、CPU90は前記RAM92に記憶されたデータに基づき、前記ROM93に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置1の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、CPU90は、インターフェース94及び駆動回路95を介して前記リニアモータ9、14及び84、パルスモータ21及び26、駆動モータ31、41及び53の駆動を制御している。
【0026】
前記RAM92には、部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎(ステップ番号毎)に、プリント基板内でのX方向(Xで示す)、Y方向(Yで示す)及び角度(Zで示す)情報や、各部品供給ユニット3の配置番号情報等が記憶されている。また前記RAM92には、部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニット3の配置番号に対応して各電子部品の種類(部品ID)や該供給ユニット3の配置座標等が記憶されている。
【0027】
91はインターフェース94を介して前記CPU90に接続される部品認識処理部で、部品認識カメラ83により撮像して取込まれた画像の認識処理が前記部品ライブラリデータに基づき該認識処理部91にて行われる。
【0028】
以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、プリント基板Pを図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア4を介して位置決め部5に搬入し、位置決め機構により位置決め動作を開始する。
【0029】
次に、CPU90は、RAM92に格納された装着データから吸着シーケンスデータを生成する。即ち、初めにCPU90は、装着データからのデータの読み出し処理をし、吸着ノズル15による吸着手順の決定処理をし、連鎖吸着(1つの装着ヘッド16当り最高12個吸着可能)の最終の電子部品Dを供給する部品供給ユニット3を判定し最終吸着位置Aの配置座標をRAM92に格納し、連鎖吸着を完了した後の最初に装着すべき電子部品Dの装着座標位置B(部品吸着ズレ補正前の装着データの位置)を判定し、その座標をRAM92に格納し、部品認識カメラ83の移動位置のX座標を算出する。
【0030】
即ち、部品認識カメラ83(2基)をX方向に駆動させ、連鎖吸着シーケンスにおいて、装着ヘッド16による最終吸着位置Aと、最初に部品装着するプリント基板P上の装着座標位置Bとを結ぶ直線ライン上に、部品認識カメラ83をあらかじめ位置させておいて、部品吸着から部品装着へのビーム8の移動中に「ビーム無停止一括フライ認識」処理で、左右装着ヘッド16の各吸着ノズル15に吸着保持された全ての電子部品の同時画像取込みさせて、認識工程のための無駄なビーム移動ロス時間を排除するものである。
【0031】
以上のように、部品認識カメラ83の移動位置のX座標を算出した後、当該認識カメラ83をその算出した位置に移動させる。そして、電子部品Dの吸着動作を実行する。
【0032】
即ち、RAM92にプリント基板の装着すべきXY座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び配置番号等が指定された装着データ等に従い、電子部品の部品種に対応した吸着ノズル15が装着すべき該電子部品を所定の部品供給ユニット3から吸着して取出す。具体的には、各装着ヘッド体7の各装着ヘッド16が装着すべき電子部品を収納する各部品供給ユニット3上方に位置するよう移動するが、Y方向は駆動回路95によりリニアモータ9が駆動して一対のガイド10に沿って各ビーム8が移動し、X方向は同じく駆動回路95によりリニアモータ14が駆動してガイド13に沿って各装着ヘッド体7が移動する。
【0033】
そして、既に所定の各供給ユニット3は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、またパルスモータ21及び26の駆動により装着ヘッド16の第1内筒体17A及び第2内筒体17Bが回転して選択された吸着ノズル15が当該装着ヘッド16における0時、3時、6時、9時のうちのいずれかの位置において当該部品供給ユニット3の部品取出位置上方に位置しており、駆動モータ31により第1カム30が所定角度回転して第2レバー43が支軸42を支点として揺動し、昇降体47が下降して昇降棒62により前記吸着ノズル15を所定ストローク降下させ、当該部品供給ユニット3から電子部品Dを吸着し、更に第1カム30が所定角度回転して第2レバー43が揺動して前記昇降体47が上昇すると共に当該吸着ノズル15が上昇する。
【0034】
このとき、駆動モータ53により第3カム52が回転して第3レバー55が揺動して前記昇降体47に沿って真空バルブ入切用作動体58が下降して昇降棒63の降下による第2切換棒66が降下して、吸着ノズル15の内部通路15Aは真空源に連通路72、通路71及び真空通路73を介して連通して、吸着ノズル15は部品供給ユニット3から電子部品Dを真空吸着して取出すこととなる。そして、電子部品Dを吸着保持した後吸着ノズル15が上昇し、パルスモータ21及び26の駆動により装着ヘッド16を回転させ、詳述すると支柱75を支点として第1内筒体17A及び第2内筒体17Bが回動して電子部品Dを吸着保持している吸着ノズル15を旋回させ、その旋回中に吸着された電子部品Dは前記プリズム79と受光ユニット81との間に位置するので、複数位置での電子部品Dの下端面の高さ位置を検出することにより、部品の有無検出及び吸着姿勢の検出等が行なわれる。
【0035】
そして、吸着ノズル15が電子部品Dを吸着していない場合には、発光素子77からの光が発光ユニット80に受光されることとなるので電子部品Dの「無し」を検出し、真空バルブ入切用作動体58の昇降棒63の降下により第1切換棒65を降下させ、真空バルブ(図示せず)を閉じて真空源からの真空通路を断って真空吸着動作を停止してリークを防止する。また、吸着すべきでない面が吸着され所謂立ち状態となっているとか斜めに吸着されていると検出した場合には(図15参照)、装着ヘッド16及び吸着ノズル15を排出箱82上方に移動させて電子部品Dを落下させ、再び同電子部品Dのリカバリー動作を行う。更には、正常な吸着姿勢であると検出された場合は、真空吸着を維持し、また当該電子部品Dの下端レベル(下端位置)が検出できるので、部品公差によるバラツキを補正すべく、プリント基板Pへの装着の際に吸着ノズル15の下降ストロークを前記下端レベルに応じて変更するようにCPU90が駆動モータ31を制御する。即ち、駆動モータ31を駆動制御して、第1カム30を所定角度回転させて第2レバー43を支軸42を支点として揺動させ、昇降体47が下降して昇降棒62により前記吸着ノズル15を電子部品Dの装着のため所定ストローク降下させることとなる。従って、必要以上にプリント基板Pに押圧力を加えることが防止できる。
【0036】
尚、当該装着ヘッド16により連鎖吸着できる場合には、電子部品Dの装着のため前記吸着ノズル15を降下させずに、パルスモータ21及び36の駆動により装着ヘッド16を回転させて次の取出し動作をすべく選択された吸着ノズル15が部品供給ユニット3の部品取出位置上方に移動し、前述の如く第1カム30が1回転して昇降棒62により選択された当該吸着ノズル15が所定ストローク降下し、当該部品供給ユニット3から電子部品Dを吸着した後当該吸着ノズル15が上昇し、前述の如くラインセンサユニット74により部品の有無検出及び吸着姿勢の検出等が行なわれる。
【0037】
以下同様に、次々にマルチ連鎖吸着(可能な限り多くの電子部品Dを連続して吸着する)するが、この吸着が全て完了すると、CPU90は装着シーケンスデータを生成し、プリント基板Pに最初に装着すべき第1装着座標位置へ前記ビーム8及び装着ヘッド16が移動する。即ち、最初に装着する電子部品Dの装着座標位置B(部品吸着ズレ補正前の装着データの位置)の座標をRAM92に格納して移動目的値にセットし、当該装着ヘッド16による最終吸着位置Aと、最初に部品装着するプリント基板P上の装着座標位置Bとを結ぶ直線ライン上を移動する。
【0038】
そして、CPU90は、部品認識カメラ83の撮像タイミングになったものと、即ち装着ヘッド16が前記認識カメラ83上を通過するタイミングになったものと判断したときには、前述の如く既に前記直線ライン上に位置している部品認識カメラ83がビーム8移動中に「ビーム無停止一括フライ認識」処理で、左右装着ヘッド16の全吸着部品Dの同時撮像及びその画像取込を実行し、部品認識処理部91により部品認識処理を開始する。
【0039】
そして、部品認識処理部91により1点目の装着部品の認識結果が算出されたら、移動目的値にセットされた最初に装着する電子部品Dの装着座標位置B(部品吸着ズレ補正前の装着データの位置)の座標位置に移動が完了しているかを判断し、完了している場合には認識(補正)結果を加味した移動目的値を再セットして前記ビーム8を移動開始させ、完了していない場合には移動目的値をダイナミック変更処理、即ちセットされた移動目的値から認識(補正)結果を加味した目的値にダイナミックに修正する。
【0040】
やがて、前記ビーム8の移動が完了した場合には、マルチ連鎖吸着(可能な限り多くの電子部品Dを連続して吸着する)した電子部品Dのうち第1番目の電子部品Dをプリント基板P上に装着する。
【0041】
即ち、駆動モータ31により第1カム30が回転すると共に駆動モータ41により第2カム40が回転し、支軸42を支点として第2レバー43が所定角度揺動し、昇降体47が下降して昇降棒62により前記吸着ノズル15を電子部品Dの厚さに応じて及び前記ラインセンサユニット74による当該電子部品Dの下端レベルの検出値に応じて、プリント基板Pへの装着の際に吸着ノズル15を所定ストローク降下させ、プリント基板P上に電子部品Dを装着する(図7及び図9参照)。
【0042】
この装着時には、真空バルブ入切用作動体58の昇降棒63の降下により第1切換棒65を降下させ、真空源からの真空通路を断って真空吸着動作を停止し、吸着ノズル15の内部通路15Aにエアー供給源からの空気が空気路70、通路71及び連通路72を介して吹き込まれる。即ち、装着時の前記吸着ノズル15の降下時には、第3カム52の回転による第3レバー55の揺動によりカム係合部59を介して真空バルブ入切用作動体58が前記昇降体47に沿って降下し、前記作動体58の昇降棒63が第1切換棒65を押し下げ、支軸67を支点として切換レバー68を揺動させて第2切換棒66を押し上げて停止用突部61がこの第2切換棒66の係合溝69Bに係合させ、真空源からの真空通路を断ち真空吸着動作を停止する。
【0043】
CPU90は次に装着すべき電子部品Dの装着動作の演算処理をし、その装着動作を連鎖吸着した電子部品の装着が全て完了するまで繰り返す。即ち、部品認識処理部91による認識処理結果をCPU90が取得し、XYθの移動目的値を算出処理をし、ズレ量を加味してリニアモータ9を駆動してビーム8をY方向に移動させ、リニアモータ14を駆動して装着ヘッド16をX方向に移動させ、パルスモータ21及び26を駆動して吸着ノズル15をθ回転させ、第1カム30及び第2カム40を回転させることにより当該部品Dの厚さに応じて当該吸着ノズル15を所定ストローク降下させてプリント基板P上に電子部品Dを装着し、以下同様に当該装着ヘッド16の各吸着ノズル15に吸着保持された電子部品Dの全てが完了するまで繰り返す。
【0044】
そして、装着データで指定した電子部品Dの全てがプリント基板Pに装着していなければ、前述したように再び吸着シーケンスデータを生成して、電子部品Dの吸着取出し動作を実行し、部品認識処理をし、装着動作を実行するが、装着データで指定した電子部品Dの全てがプリント基板Pに装着した場合には、前記ビーム8を原点に復帰させると共に装着完了したプリント基板Pを排出コンベア6に移載して終了する。
【0045】
次に、図17及び図18に基づき、部品有無検出及び吸着姿勢検出の検出手段としてのラインセンサユニット74の第2の実施形態について説明する。
【0046】
各装着ヘッド16を構成する第3内筒体17Cの下部中央部に開設された円筒状の開口部16A内に取付筒体100を埋設固定し、この取付筒体100内にLED等の発光素子77を配設すると共にその下方にレンズ78及びそのレンズ78の下方に下部を下面とする円錐状のプリズム101を配設して発光ユニット80を構成する。また、前記プリズム101を介する前記発光素子77からの光を受光する複数の受光素子であるCCD素子を備えた受光ユニット81を前記外筒体18底面に固定し、この受光ユニット81と前記発光ユニット80とからラインセンサユニット74を構成する。尚、支柱75を装着ヘッド16を構成する第1内筒体17Aに固定させ、支柱75、第1、第2及び第3内筒体17A、17B及び17Cを一体に回動させるように構成し、この支柱75の下端部に前記取付筒体100を固定してもよい。
【0047】
従って、吸着ノズル15が下降して部品供給ユニット3から電子部品Dを吸着取出し動作をして上昇した後にパルスモータ21及び26の駆動により装着ヘッド16を回転させ、詳述すると支柱75を支点として第1内筒体17A、第2内筒体17B及び第3内筒体17Cが回動して電子部品Dを吸着保持している吸着ノズル15を旋回させると共に取付筒体100を回動させ、その旋回中に前記プリズム101と受光ユニット81との間に位置するので、複数位置での電子部品Dの下端面の高さ位置を検出することにより、部品の有無検出及び吸着姿勢の検出等が可能となる。即ち、円錐状のプリズム101を介して全外方向に(360度ほぼ水平方向)前記発光素子77からの光が発せられ、取付筒体100が回動しても部品の有無検出及び吸着姿勢の検出等が可能となる。尚、装着ヘッド16が回転しながら移動するときに検出したが、前記プリズム79と受光ユニット81との間に位置したときに前記回転を停止させて検出するようにしてもよい。
【0048】
そして、吸着ノズル15が電子部品Dを吸着していない場合には、発光素子77からの光が発光ユニット80に受光されることとなるので電子部品Dの「無し」を検出し、真空バルブ入切用作動体58の昇降棒63の降下により第1切換棒65を降下させ、真空バルブ(図示せず)を閉じて真空源からの真空通路を断って真空吸着動作を停止してリークを防止する。また、吸着すべきでない面が吸着され所謂立ち状態となっているとか斜めに吸着されていると検出した場合には、装着ヘッド16及び吸着ノズル15を排出箱82上方に移動させて電子部品Dを落下させ、再び同電子部品Dのリカバリー動作を行う。更には、正常な吸着姿勢であると検出された場合は、真空吸着を維持し、また当該電子部品Dの下端レベル(下端位置)が検出できるので、部品公差によるバラツキを補正すべく、プリント基板Pへの装着の際に吸着ノズル15の下降ストロークを前記下端レベルに応じて変更するようにCPU90が駆動モータ31を制御する。即ち、駆動モータ31を駆動制御して、第1カム30を所定角度回転させて第2レバー43を支軸42を支点として揺動させ、昇降体47が下降して昇降棒62により前記吸着ノズル15を電子部品Dの装着のため所定ストローク降下させることとなる。従って、必要以上にプリント基板に押圧力を加えることが防止できる。
【0049】
以上本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明は、電子部品の吸着動作後、吸着ノズルに電子部品が吸着されているか否かの検出や、吸着姿勢の不良の検出などを確実に行うことができる。また、吸着ノズルに吸着保持されている電子部品の下端レベルを検出することにより、部品公差によるバラツキを補正すべく、プリント基板への電子部品の装着の際に吸着ノズルの下降ストロークを前記下端レベルに応じて変更することができるから、必要以上にプリント基板に押圧力を加えることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子部品装着装置の平面図である。
【図2】電子部品装着装置の正面図である。
【図3】電子部品装着装置の右側面図である。
【図4】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図5】装着ヘッド体の縦断正面図である。
【図6】厚さが薄い電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体の縦断側面図である。
【図7】厚さが薄い電子部品を装着している状態の装着ヘッド体の縦断側面図である。
【図8】厚さが厚い電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体の縦断側面図である。
【図9】厚さが厚い電子部品を装着している状態の装着ヘッド体の縦断側面図である。
【図10】第1カム及び第1レバー等の平面図である。
【図11】装着ヘッド体の平面図である。
【図12】吸着ノズルの吸着又は装着の際の真空又は空気吹出しの状態を説明する簡略平面図である。
【図13】厚さが薄い電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体要部の縦断側面図である。
【図14】厚さが薄い電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体要部の縦断側面図である。
【図15】電子部品を斜め吸着している状態の装着ヘッド体要部の縦断側面図である。
【図16】図14の底面図である。
【図17】ラインセンサユニットの第2の実施形態を示すもので電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体要部の縦断側面図である。
【図18】図17の底面図である。
【符号の説明】
1 部品装着装置
7 装着ヘッド体
9、14、84 リニアモータ
15 吸着ノズル
16 装着ヘッド
21、26 パルスモータ
74 ラインセンサユニット
77 発光素子
80 発光ユニット
81 受光ユニット
83 部品認識カメラ
90 CPU

Claims (4)

  1. 基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、該部品供給装置とプリント基板との間を移動可能であって周囲に所定間隔を存して配設された複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備え、前記複数の吸着ノズルのうち選択された吸着ノズルにより前記部品供給装置より電子部品を吸着して取出す電子部品装着装置において、前記装着ヘッドの中央に設けた発光ユニットと、該発光ユニットとの間に前記選択された吸着ノズルに吸着保持された電子部品を位置させたときの発光ユニットからの光を受光する受光ユニットとから成るラインセンサユニットとを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  2. 基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、該部品供給装置とプリント基板との間を移動可能であって外筒体内で回動可能な内筒体の周囲に所定間隔を存して配設された複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備え、前記複数の吸着ノズルのうち前記内筒体の回動により選択された吸着ノズルにより前記部品供給装置より電子部品を吸着して取出す電子部品装着装置であって、前記装着ヘッドの内筒体の中央に設けた発光ユニットと、前記外筒体に設けられ前記発光ユニットとの間に前記選択された吸着ノズルに吸着保持された電子部品を位置させたときの発光ユニットからの光を受光する受光ユニットとから成るラインセンサユニットとを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  3. 基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、該部品供給装置とプリント基板との間を移動可能であって外筒体内で支軸を支点として回動可能な内筒体の周囲に所定間隔を存して配設された複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備え、前記複数の吸着ノズルのうち前記内筒体の回動により選択された吸着ノズルにより前記部品供給装置より電子部品を吸着して取出す電子部品装着装置であって、前記内筒体の回動支点となる前記支軸に設けられ外方へ光を照射するように構成された発光ユニットと、前記外筒体に設けられ前記発光ユニットとの間に前記選択された吸着ノズルに吸着保持された電子部品を位置させたときの発光ユニットからの光を受光する受光ユニットとから成るラインセンサユニットとを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  4. 基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、該部品供給装置とプリント基板との間を移動可能であって外筒体内で回動可能な内筒体の周囲に所定間隔を存して配設された複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備え、前記複数の吸着ノズルのうち前記内筒体の回動により選択された吸着ノズルにより前記部品供給装置より電子部品を吸着して取出す電子部品装着装置であって、前記装着ヘッドの内筒体の中央に設けられ水平方向の全外方へ照射可能に構成された発光ユニットと、前記外筒体に設けられ前記発光ユニットとの間に前記選択された吸着ノズルに吸着保持された電子部品を位置させたときの発光ユニットからの光を受光する受光ユニットとから成るラインセンサユニットとを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
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