JPH02199900A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はリード線を有する電子部品をプリント基板に装
着する装置に関するものであり、特に、リード線の位置
ずれの検出に関するものである。

従来の技術 電子部品には、本体に多数のリード線が取り付けられた
ものがある。フラットパッケージ型電子部品、プラスチ
ックリードチップキャリヤ等と称される電子部品はその
一種であり、この種の電子部品はリード線の先端部にお
いてプリント基板のプリント回路に半田付けされる。そ
のため多数のリード線の各先端部は本来一平面上に位置
するようにされ、全部のリード線がもれなくプリント回
路に半田付けされるようになっている。この場合、リー
ド線の先端部を本体にほぼ平行に曲げ、半田付は面積を
大きく取ってプリント基板に強固に固定し得るようにさ
れるのが普通であり、装着時には電子部品は保持ヘッド
により保持され、リード線の先端部がプリント回路上の
所定の位置に直接接触する状態で、あるいは半田を介し
て間接的に接触する状態で固定される。

このような電子部品をプリント基板に装着する際、リー
ド線に位置ずれがあればプリント回路の所定の位置に半
田付けされず、不良品が生ずる。

そのため特開昭６２−７６５２９号公報に記載の電子部
品実装装置においては、リード線の先端部が本来位置す
べき一平面から、その平面に直角な方向にずれているか
否かが検出されるようになっている。こ−の位置ずれ（
この位置ずれを、平行方向の位置ずれ、すなわち上記一
平面に平行な方向の位置ずれと区別するために直角方向
の位置ずれと称することとする。）の検出は、リード線
の先端部を半透明板に密着させ、その状態で電子部品側
から半透明板に向かって光を照射し、半透明板に生ずる
リード線の影を半透明板の裏側から撮像して得られた情
報と、リード線に位置ずれのない正常な電子部品に対応
した基準情報とを比較することにより行われる。リード
線の先端部が半透明板に密着していれば半透明板に明瞭
な影が生ずるのに対して、密着していなければ影が不明
瞭になり、あるいは小さくなるため、基準情報との間に
不一致が生じ、直角方向の位置ずれを検出することがで
きるのである。

このようにリード線の先端部の直角方向の位置ずれを検
出すれば、その検出結果に基づいて不良な電子部品の装
着をやめたり、リード線を矯正してから使用したりする
ことによって、半田付は不良に起因する不良電子回路の
発生を低減させることができる。

発明が解決しようとする課題 しかし、このようにしてリード線の直角方向の位置ずれ
を検出する場合には、電子部品のリード線をいちいち半
透明板に密着、離間させることが必要であり、検出に時
間がかかることを避は得ず、電子部品装着時に検出する
場合には装着時間が長くなる問題が生ずる。また、位置
ずれの検出精度を高める上でも限界がある。

第一発明は、リード線の先端部の直角方向の位置ずれを
リード線に接触しないで検出することができる電子部品
実装装置を提供することを課題として為されたものであ
る。

第二発明は、リード線の先端部の直角方向の位置ずれに
加えて、平行方向の位置ずれをも非接触で検出すること
ができる電子部品実装装置を提供することを課題として
為されたものである。

第三発明は、リード線の先端部の直角方向の位置ずれに
加えて、電子部品の本体の装着ヘッドに対する平行方向
における位置のずれをも非接触で検出することができる
電子部品実装装置を提供することを課題として為された
ものである。

課題を解決するための手段 第一発明は、上記の課題を解決するために、（ａ）電子
部品が保持ヘッドに保持された状態でリード線の先端部
が位置すべき一平面と交差する方向に検出波を発し、多
数のリード線の各先端部に当てる検出波発射装置と、■
）検出波の上記各先端部からの反射波を受け、それら先
端部の上記一平面に直角な方向の位置に応じて変わる電
気信号を出力する受波装置と、（Ｃ）その受波装置から
の電気信号に基づいて多数のリード線の先端部の上記一
平面に直角な方向の位置が基１１！量以上ずれているか
否かの判定を行う判定装置とを設けたことを特徴とする
。

検出波は、光、超音波等、リード線によって反射される
波であれば何でもよい。

また、位置ずれは、複数のリード線の先端部相互の関係
に基づいて判定するようにしてもよく、あるいはリード
線とは別に基準位置を設定し、その基準位置との関係に
おいて判定するなど、種々の態様で判定することができ
、それぞれについて適宜に基準量を設定すればよい。前
者の場合には、例えば、多数の先端部のうち最も位置が
離れた２本の先端部の差を求め、その差が設定値以上あ
る場合にリード線先端部の位置が装着に適さない程外れ
ていると判定するようにするのであり、この場合には上
記差の設定値が基準量である。また、後者の場合には、
例えば、検出波の発射位置を基準位置に取り、その基準
位置からリード線の先端部までの距離が設定範囲内にあ
るか否かによって判定することができ、この場合には上
記設定範囲が基準量である。

第二発明は、第一発明における受波装置に、多数のリー
ド線の各先端部からの反射波に基づいて各先端部の一平
面に平行な方向における位置をその一平面に直角な方向
の位置とは区別して検出する手段を設け、かつ、第一発
明における判定装置に、上記先端部の一平面に平行な方
向における位置が一平面に直角な方向の位置のずれを検
出する基準量とは別の基準量以上ずれているか否かの判
定を行う手段を設けたことを特徴とする。

この場合にも基準量は位置ずれの判定態様に応じて適宜
に設定すればよく、先端部相互の関係に基づいて判定す
るか、予め設定した基準位置との関係において判定する
など、種々の態様で判定することができ、それぞれに対
応して基準量を設定することとなる。先端部相互の位置
関係によって位置ずれがあるか否かを判定する場合には
、例えば、隣接する先端部の間隔を求め、その間隔が設
定範囲から外れる大きさであればずれがあるとすること
ができ、この設定範囲が基準量となる。また、後者の場
合には、先端部の基準位置からの距離を求め、各先端部
がずれなく取り付けられている場合の基準位置からの距
離との比較により位置ずれの有無を判定することができ
、この場合にはずれがない場合の先端部の基準位置から
の距離が基準量である。

第三発明は、第一発明における受波装置に、多数のリー
ド線の各先端部からの反射波に基づいて各先端部の一平
面に平行な方向における位置をその一平面に直角な方向
の位置とは区別して検出する手段を設け、かつ、当該電
子部品実装装置に、検出された各先端部の一平面に平行
な方向における位置に基づいて電子部品の本体の装着ヘ
ッドに対する上記一平面に平行な方向における位置のず
れを求める手段を付加したことを特徴とする。

なお、ここにおいて本体の装着ヘッドに対するずれとは
、本体の中心の装着ヘッドの中心に対するずれ、あるい
は本体の装着ヘッドの中心線を中心とする回転方向のず
れ、またはその両方を指すものとする。

作用および効果 第一発明に係る電子部品実装装置においては、リード線
からの反射波に基づいてリード線の先端部のそれらが本
来位置すべき一平面からの外れが検出される。直角方向
の位１ずれが非接触で検出されるのであり、位置ずれ検
出時にリード線をいちいち半透明板等に密着させる必要
がなく、検出時間、電子部品装着時間を短縮し得る。特
に、電子部品と検出波発射装置および受波装置とを相対
移動させて位置ずれを検出する場合、電子部品がプリン
ト基板に装着されるために搬送される実装装置において
はその移動を利用して位置ずれを検出すれば、専用の移
動装置を設ける必要がなく、安価に、しかも能率良く検
出を行うことができる。

また、半透明板に密着させて直角方向の位置ずれを検出
する場合に比較して検出精度を高めることが容易である
。

第二発明に係る電子部品実装装置においては第−発明と
同様に、リード線の先端部の直角方向の位置ずれと平行
方向の位置すれとの両方が検出される。したがって、検
出時間を短縮しつつ不良電子回路の発生をより確実に低
減させ得るとともに、２種類の位置ずれの検出を別々に
行う場合に比較して検出コストを低減させることができ
る。

第三発明に係る電子部品実装装置においては、リード線
の先端部の前記直角方向の位置ずれに加えて本体の装着
ヘッドに対する位置ずれが検出される。したがって、検
出時間を短縮しつつ不良品の発生ならびに検出コストを
低減させることができる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第５図は本発明の一実施例である電子部品実装装置を示
す平面図である。本実装装置は、２台の電子部品供給装
置１０．１１により供給される電子部品を取出用電子部
品保持ヘッド（以下、取出ヘッドと称する。）１２が取
り出して載置台１３に載せ、その載置台１３から装着用
電子部品保持ヘッド（以下、装着ヘッドと称する）１４
が電子部品を受は取り、検出ヘッド１６による電子部品
の位置ずれ検出後、プリント基板搬送位置決め装置１８
により搬送１位置決めされるプリント基板に電子部品を
装着するものである。以下、電子部品供給装置１０，１
１．取出ヘッド１２．＠置台１３、装着ヘッド１４．検
出ヘッド１６．プリント基板搬送位置決め装置１８につ
いて説明する。

これらは本出願人に係る特願昭６３−９１８６号の出願
に記載の電子部品実装装置と殆ど同じであり、省略して
説明する。

プリント基板搬送位置決め装置１８は、取出ヘッド１２
．載置台１３．装着ヘッド１４．検出ヘッド１６と共に
基台２０上に設けられており、プリント基板位置決め装
置２２と、その位置決め装置２２のプリント基板搬送方
向（第５図において左右方向であり、この方向をＸ軸方
向とする。）における両側にそれぞれ設けられた搬入コ
ンベア２４および搬出コンベア２６とを備えている。プ
リント基板位置決め装置２２は、テーブル２８を備えて
いる。テーブル２８は、上記Ｘ軸方向に直角なＹ軸方向
く第５図において上下方向）に設けられた一対のガイド
レール３２に支持され、ねじ軸３４が図示しないサーボ
モータによって回転させられることにより、コンベア２
４．２６と直列に並ぶ位置と、その位置にＹ軸方向にお
いて隣接する電子部品装着位置との間で移動させられる
。

テーブル２８のＸ軸方向に平行な両側部のうち、一方の
側部には固定ガイド３８が取り付けられ、他方の側部に
は可動ガイド４０がＹ軸方向に移動可能に取り付けられ
ており、プリント基板４２のＸ軸方向の移動を案内する
とともに、ｘ、Ｙ両軸方向について粗位置決めする役割
を果たす、なお、テーブル２８上に搬入されたプリント
基板４２はブツシャ４４（第６図参照）により下から押
され、固定ガイド３８．可動ガイド４０の段部の下面に
押し付けられてテーブル２８に固定される。

搬入コンベア２４．搬出コンベア２６はそれぞれ、Ｘ軸
方向に延びる一対の側板４６．一方の側板４６に固定の
固定ガイド４８．および他方の側板４６に対して移動可
能な可動ガイド５０を備えている。これら可動ガイド５
０は、搬出コンベア２６のねじ軸５４がハンドル５６の
操作によって回転させられ、搬入コンベア２４のねじ軸
５４が回転させられることにより、それぞれガイドロッ
ド５２に案内されてＹ軸方向に移動させられ、コンベア
幅が一斉に変更される。これら可動ガイド５０は、コン
ベア幅の変更時には図示しない連結装置によりプリント
基板位置決め装置２２の可動ガイド４０に連結されるよ
うになっており、コンベア幅の変更と同時にテーブル２
８のプリント基板支持幅（固定ガイド３８と可動ガイド
４０との距離）が変えられるようになっている。

また、上記固定ガイド４８および可動ガイド５０の相対
向する内側面にはそれぞれ、図示は省略するがコンベア
ベルトが取り付けられている。このコンベアベルトは、
一対の側板４６に支持された回転軸６０がサーボモータ
６２によって回転させられることにより移動させられ、
その上に載置されたプリント基板４２が搬送される。ま
た、図示は省略するが、プリント基板位置決め装置２２
の固定ガイド３８．可動ガイド４０の内側面にもそれぞ
れコンベアベルトが取り付けられており、そのコンベア
ベルトの移動により、搬入コンベア２４により送られて
来るプリント基板４２がテーブル２８上に送り込まれ、
テーブル２８上のプリント基板４２が搬出コンベア２６
に送り出される。

次に電子部品供給装置１０．１１について説明する。こ
れら供給袋Ｗ１０，１１は互に左右対称に作られており
、多くの数２種類の電子部品を供給する必要がある場合
には２台並べて使用され、電子部品の種類等が少ない場
合には１台ずつ使用される。以下、電子部品供給装置１
０について代表的に説明する。

この供給装置１０は、電子部品が収容された部品供給ト
レイ６６がマガジン６８内に複数個上下に積み重ねられ
て収容されるとともに、そのマガジン６８が上下に１０
個配設され、各マガジン６８が順次部品供給位置に位置
決めされて電子部品を供給するものである。各マガジン
６８はそれぞれマガジン支持部材６９により支持されて
いる。

これらマガジン支持部材６９は、ベース７０上に固定の
コラム７２に設けられたカムシャフト７４およびガイド
ロッド７６に上下方向に一定の隙間を隔てて摺動可能に
嵌合されており、カムシャフト７４が回転させられるこ
とにより上下方向に移動させられる。

部品供給トレイ６６からの電子部品の取出しは、１０個
のマガジン支持部材６９のうち１番下のマガジン支持部
材６９がカムシャフト７４の最下端に位置するともに、
１０個のマガジン支持部材６９が僅かな隙間を隔てて近
接する状態において、１番上のマガジン支持部材６９に
収容される１０個の部品供給トレイ６６のうち、１番上
の部品供給トレイ６６が位置する高さにおいて行われる
。

この位置が部品取出位置であり、図示しない位置決め装
置によって部品供給トレイ６６の位置決めが行われる。

また、部品供給トレイ６６が部品取出位置に位置決めさ
れたときのマガジン支持部材６９の位置が部品供給位置
である。

カムシャフト７４に形成されたカム溝のリード角は、部
品供給位置と、それから上方に取出ヘッド１２が侵入す
るのに必要な距離を隔てた位置（第７図に一点鎖線で示
される回避位置）との間の部分は他の部分より大きくさ
れており、カムシャフト７４の３回転によって部品供給
位置より下方および回避位置より上方のマガジン支持部
材６９は１マガジン支持部材分の距離移動させられるの
に対し、部品供給位置に位置決めされたマガジン支持部
材６９は回避位置に移動させられるようにされている。

したがって、カムシャフト７４の回転により、部品供給
位置にあるマガジン支持部材６９の回避位置への退避と
、新たなマガジン支持部材６９の部品供給位置への位置
決めとが同時に行われることとなる。

次に取出ヘッド１２について説明する。取出ヘッド１２
は、基台２０上に立設されたＸ軸方向に長いコラム８４
（第５図および第７図参照）に対して電子部品供給装置
１０．１１側に設けられている。取出ヘッド１２は、ガ
イドレール８６に案内されて電子部品供給装置１０から
第５図において左側へ外れた第一位置と、電子部品供給
装置１１から右側へ外れた第二位置との間で移動するＸ
軸スライド８８に摺動可能に取り付けられており、Ｘ軸
スライド８８上において一対のローラ９０に巻き掛けら
れたベルト９２により、第５図に示されるようにコラム
８４に近接した内側位置と、第７図に示されるように基
台２０から突出し、部品供給トレイ６６の基台２０から
最も離れた部分に達する外側位置との間で移動させられ
る。このＹ軸方向の移動とＸ軸スライド８８のＸ軸方向
の移動とにより、取出ヘッド１２は、上記第一位置。

第二位置、内側位置および外側位置によって画定される
水平面内の任意の位置に移動し、部品供給位置に位置決
めされた２個のマガジン６８の部品供給トレイ６６のい
ずれかから所望の電子部品を取り出す。この取出ヘッド
１２はバキュームにより電子部品を吸着するとともに昇
降可能な吸着具９４を備えており、部品供給トレイ６６
から所望の電子部品を取り出した後、載置台１３に電子
部品を載置する。９６．９８は、バキューム供給ホース
や電気コード等が収容されたフレキシブルキャリヤであ
る。

載置台１３はＸ軸方向において電子部品供給装置１１か
ら右へ外れた位置に設けられており、Ｙ軸方向に配設さ
れたガイドレール１００に案内され、ねじ軸１０２と図
示しないモータとによって、コラム８４より取出ヘッド
１２側にあって取出ヘッド１２から電子部品を受は取る
受取位置と、コラム８４の反対側にあって装着ヘッド１
４に電子部品を供給する電子部品供給位置とに移動させ
られる。取出ヘッド１２は、前記第二位置であって、か
つ、前記内側位置である位置に位置決めされたとき、受
取位置にある載置台１３の真上に位置するようにされて
いる。

次に装着ヘッド１４について説明する。装着ヘッド１４
は前記コラム８４に対して取出ヘッド１２が設けられた
側とは反対側に設けられている。

コラム８４には第６図に示されるようにＸ軸方向に延び
る一対のガイドレール１０６が取り付けられ、装着ヘッ
ドエ４の本体１０８を摺動可能に支持している。本体１
０８はガイドレール１０６に平行に配設されたねじ軸１
１０に螺合されており、ねじ軸１１０がサーボモータ１
工２（第７図参照）によって回転させられることにより
、前記電子部品供給位置と電子部品装着位置との間で移
動させられる。

本体１０日の前面には、第９図に示されるように、一対
の突部１１４，１１６にバキュームパイプ１１８が回転
可能かつ上下方向に摺動可能に嵌合されている。バキュ
ームパイプ１１８の突部１１４．１１６に支持された部
分の間の部分には、ブラケット１２６が取り付けられて
いる。このブラケット１２６に固定のナツト１２８は、
第８図に示されるように、本体１０８に上下方向に取り
付けられたねじ軸１３０と螺合されており、ねじ軸１３
０がサーボモータ１３２によって回転させられることに
より、バキュームパイプ１１８が上下方向に移動させら
れる。なお、バキュームパイプ１１８にはスプリング１
３４が取り付けられており、スプリング１３４の圧縮に
よりバキュームパイプ１１８のブラケット１２６に対す
る小距離の上昇が許容されるようになっている。

バキュームパイプ１１Ｂは下側の突部１１６にスリーブ
１３５を介して嵌合され、スリーブ１３５はバキューム
パイプ１１８にスプライン嵌合されるとともに、突部１
１６に回転可能かつ軸方向に移動不能に嵌合されている
。このスリーブ１３５は、大径ギヤ１３６．小径ギヤ１
３８．中径ギヤ１４０．駆動ギヤ１４１を介してサーボ
モータ１４２により回転させられ、それによりバキュー
ムパイプ１１８が回転させられる。

バキュームパイプ１１８のスリーブ１３５から突出した
下端部にはチャック１４６が取り付けられ、吸着具１５
０を保持するようにされている。

チャック１４６は、開き勝手に作られたコレット１５１
とその外側に嵌合されたスリーブ１５２とを備えており
、スリーブ１５２がスプリング１５８により下方に付勢
された状態ではコレット１５■は閉じた状態に保たれる
。また、コレット１５１にはその締付けを解除する解除
部材１６０が係合させられている。この解除部材１６０
は油圧シリンダ１６２によって上下動させられ、コレッ
ト１５１を閉じる場合には下降端位置にあって、スプリ
ング１５８がスリーブ１５２を付勢してコレット１５１
を締め付けることを許容する。それに対し、締付けを解
除する場合には解除部材１６０が上昇させられ、スリー
ブ１５２をスプリング１５８の付勢力に抗して上方に移
動させる。

吸着具１５０は、一端にチャック１４６により保持され
る筒状の被保持部１６６が設けられ、他端部には電子部
品１６８を吸着する吸着部１７０が設けられている。バ
キュームパイプ１１８は、その上端部に継手部材１７１
を介して連結されたバキュームホース１７２により、図
示しないバキューム源に接続されている。バキューム源
には電磁方向切換弁が設けられており、これの切換えに
伴って吸着部１７０が電子部品１６８を吸着したり、離
したりする。

電子部品１６８は、第１０図および第１１図に示される
ように、四角形の本体１７６と、その本体１７６の４つ
の側面にそれぞれ複数本ずつ等間隔に取り付けられたリ
ード線１７８とから成る。

リード線１７８は、本体１７６の板面に平行に延び出さ
せられた後、その板面に直角に曲げられ、さらに本体１
７６から離れる向きに曲げられて本体１７６に平行な先
端部１８０が設けられている。

各先端部１８０は一平面内に位置するように設けられて
おり、この先端部１８０においてプリント基板４２のプ
リント回路に半田付けされる。本実施例において電子部
品１６８は本体１７６が装着ヘッド１４に水平に保持さ
れて水平に支持されたプリント基板４２に装着されるの
であって、多数のリード！、５１１７　Ｂの各先端部１
８０が位置すべき一平面は水平面であり、この一平面に
直角な方向は垂直方向である。

さらに、第８図から明らかなように、装着ヘッド１４の
本体１０８のバキュームパイプ１１８にＸ軸方向におい
て隣接する位置にはＣＣＤカメラ１９０が取り付けられ
ており、プリント基板４２に設けられた基準マークを読
み取るようにされている。

上記装着ヘッド１４は、非作動時には第５図に示される
ように電子部品装着位置より搬入コンベア２４側の待機
位置にあるが、電子部品装着時には、電子部品装着位置
と電子部品供給位置との間で移動させられる。装着ヘッ
ド１４のこの移動経路の下方であって、電子部品供給位
置にある載置台１３に隣接する位置に検出ヘッド１６が
設けられている。

検出ヘッド１６は、第３図に示されるように、２個のリ
ード線検出装置２００．２０２を備えている。これらリ
ード線検出装置２００，２０２はそれぞれスライド２０
４，２０６上に載置されている。これらスライド２０４
，２０６はフレーム２０日に前記Ｙ軸方向に平行に設け
られたガイド２１０に摺動可能に嵌合されるとともに、
ガイド２１０と平行に配設された送りねじ２１２にナツ
ト２１６，２１８において螺合されている。送りねじ２
１２はねじの向きが互に逆向きである２部分を備え、そ
れら２部分にナツト２１６，２１８がそれぞれ螺合され
ている。送りねじ２１２はフレーム２０日に回転可能か
つ軸方向に移動不能に支持されており、タイミングプー
リ２２２，２２４、タイミングベルト２２６を介してサ
ーボモータ２２８に連結されている。それによりサーボ
モータ２２８が正方向および逆方向にそれぞれ回転する
際、スライド２０４，２０６およびリード線検出装置２
００，２０２が装着ヘッドＩ４による電子部品１６８の
搬送経路を含む垂直面に関して互に対称な関係を維持し
つつ接近、離間させられるのであり、これら検出装置Ｆ
２００，２０２の間隔は電子部品１６８のサイズに応じ
た大きさに調節される。

リード線検出装置２００，２０２は同じ構成のものであ
り、リード線検出装置２００について代表的に説明する
。リード線検出装置２００は、レーザ光をリード線１７
８に当てることによりリード線１７８の位置ずれを検出
するものであり、レーザ光が検出波である。このリード
線検出装置２００は、第１図に示されるように、ハウジ
ング２３０と、そのハウジング２３０に内蔵され、垂直
方向上方にレーザ光を発射する検出波発射装置としての
レーザ発光体２３２と、リード線１７８からの反射光を
集光する受光レンズ２３４と、受光レンズ２３４が集光
した光を受ける受波装置としての検出素子２３６とを備
えている。受光レンズ２３４および検出素子２３６はレ
ーザ発光体２３２から発せられるレーザ光の光軸に対し
て傾斜して設けられている。また、検出素子２３６は、
第４図に示されるように、高抵抗のシリコン基板２３８
の表面に２層、裏面にｎ層が形成されるとともに、その
両端にそれぞれ信号取出し用の電極２４０．２４２が設
けられたものである。この検出素子２３６に光が入射す
れば、その光の強さに比例する電流が発生し、２層を通
って電極２４０゜２４２から取り出される。ｐＨは均一
な抵抗層となっており、電極２４０，２４２から取り出
される電流は光の入射点から各電極までの距離に逆比例
する。そして、光の入射位置は、第１図にリード線１７
８の先端部１８０のみを描いて示すように、先端部１８
０の位置が水平面に直角な垂直方向において変わること
により変わる。先端部１８０がそれが位置すべき水平面
内にあれば反射光は検出素子２３６の長手方向の中間位
置に入射するのに対し、先端部１８０’、１８０”のよ
うに水平面より上方あるいは下方にずれていれば、それ
ぞれ検出素子２３６の上記中間位置を挟んで反対側の位
置に入射することとなるのである。したがって、電極２
４０，２４２から取り出される電流の大きさに基づいて
先端部１８０の垂直方向の位置がわかり、その位置にず
れがあるか否かを判定することができる。電極２４０，
２４２は制御装置２４４に接続されており、制御装置２
４４には電極２４０，２４２から取り出される電流が電
圧に変換されて供給される。この制御装置２４４は、コ
ンピュータを主体とし、本電子部品実装装置の作動全体
を制御するものであり、供給される電圧の大きさに基づ
いてリード線１７８に上記直角方向の位置ずれがあるか
否かを判定する。制御装置２４４が判定装置を構成して
いるのである。

以上のように構成された電子部品実装装置においては、
非作動時には、取出ヘッド１２．装着ヘッド１４はいず
れも第５図に示される位置にあって待機しており、電子
部品供給装置１０．１１においてはそれぞれ１０個のマ
ガジン支持部材６９がいずれも部品供給位置より下方に
位置する状態となっている。そして、電子部品１６８を
プリント基板４２に装着する際には、まず、テーブル２
８に固定されたプリント基板４２および装着ヘッド１４
が電子部品装着位置に移動させられ、装着ヘッド１４は
ＣＣＤカメラ１９０によってプリント基板４２の互に隔
たった２箇所に設けられている基準マークを読み取る。

その読取りに基づいてプリント基板４２のＸ軸方向にお
ける位置ずれΔχとＹ軸方向における位置ずれΔＹとが
制御装置２４４において演算される。

上記のようなプリント基板４２の位置決め、演算と並行
して取出ヘッド１２により電子部品１６８の取出しが行
われる。取出ヘッド１２は水平面内を移動させられて部
品供給トレイ６６から電子部品１６８を取り出した後、
載置台１３に電子部品１６８を載置する位置に移動させ
られる。このとき載置台１３は電子部品受取位置に移動
させられており、取出ヘッド１２は載置台１３上に電子
部品１６８を載置する。次いで、取出ヘッド１２は次に
装着する電子部品１６８を取り出すために移動させられ
、載置台１３は電子部品供給位置に移動させられる。こ
のとき装着ヘッド１４は電子部品供給位置まで移動させ
られており、載置台１３に載置された電子部品１６８を
吸着する。

電子部品１６８の吸着後、装着ヘッド１４はプリント基
板４２に電子部品１６８を装着すべく電子部品装着位置
に向かって移動させられるのであるが、検出ヘッド１６
上を通過するときリード線１７８の先端部１８０および
本体１７６の位置ずれが検出される。リード線検出装置
２００，２０２の間隔は、予め電子部品１６Ｂの大きさ
に応じて対向する２辺のリード線１７８の先端部１８０
の長さ方向の中央部にそれぞれレーザ光が当たるように
調節されており、電子部品１６８が検出ヘッド１６上を
通過するとき、移動方向に平行な２辺に取り付けられた
リード線１７８の先端部１８０に順次レーザ光が当てら
れる。レーザ光の発射は、装着へラド１４が電子部品１
６８を吸着した後、レーザ発光体２３２より小距離電子
部品供給位置側のレーザ発射開始位置に至ったときに開
始され、また、この位置を０として時間の計測が開始さ
れる。そして、リード線１７８がレーザ光の当たるレー
ザ照射位置に至れば、先端部１８０からの反射光が検出
素子２３６に入射し、制御装置２４４に電圧が供給され
、制御装置２４４のメモリに時間と対応付けて記憶され
る。このときの時間と電圧との関係を第１２図に示す。

リード線１７８がない場合には検出素子２３６に光が入
射せず、この場合の電圧は検出限界値となる。先端部１
８０にレーザ光が当てられる間、その垂直方向の位置に
対応する電圧が制御装置２４４に供給されるため、検出
電圧の幅はリード線１７８の幅を表すこととなる。前述
のように、電圧の高さが先端部１８０の垂直方向の位置
を表し、また、先端部１８０からの反射光が電子部品１
６８の移動に伴って先端部１８０毎に時間を隔てて検出
素子２３６に入射し、電圧値が得られることにより、先
端部１８０の水平方向の位置を垂直方向の位置とは区別
して検出することができる。

電子部品１６８の移動方向に平行な２辺に取り付けられ
たリード線１７８の検出が終了したならば、吸着具１５
０が９０度回転させられるとともに、装着ヘッド１４が
前記レーザ発射開始位置よりやや電子部品供給位置側の
位置まで戻され、その後、再び電子部品装着位置に向か
って移動させられる。それにより電子部品１６８の他方
の２辺に取り付けられたリード線１７８の先端部１８０
の位置が検出されることとなる。この場合にも１回目の
検出時と同様にレーザ発射開始位置を０として時間が計
測され、検出電圧と時間とが対応付けて制御装置２４４
のメモリに記憶される。

制御装置２４４は、４辺全部のリード線１７８の検出が
終了したならば、先端部１８０および本体１７６に位置
ずれがあるか否かを判定する。本実施例においては、先
端部１８０について垂直方向および水平方向の位置ずれ
が判定され、本体１７６については水平面内において吸
着具１５０の軸心に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向の位置ず
れおよび吸着具１５０の軸心を中心とする回転方向の位
置ずれが求められる。

まず、先端部１８０の垂直方向の位置ずれの判定につい
て説明する。まず、本体１７６の各辺毎に先端部１８０
の位置を表す電圧の平均値が求められる。多数の先端部
１８０の位置の平均が求められるのであり、その後、得
られた平均値と各先端部１８０の位置を表す電圧値とが
比較され、ある先端部１８０の位置を表す電圧値が平均
値に対応する位置より一定距離以上上方の位置に対応す
る値である場合には、その先端部１８０は装着に適さな
い程大きな垂直方向の位置ずれがあると判定される。上
記一定距離を表す電圧値が基準量なのであるが、基準量
がこのように決められているのは、リード線１７Ｂがプ
リント基板４２のプリント回路に半田付けされる際に電
子部品１６８が一定の力でプリント基板４２に押し付け
られ、リード線１７８が上方に撓まされ、小量の位置ず
れであれば消滅させられてプリント基板４２に支障なく
半田付けされるからである。そして、先端部１８０に垂
直方向の許容されない位置ずれがあると判定されれば、
装着ヘッ、ド１４は第５図において電子部品装着位置よ
り左方の廃棄位置に移動させられて電子部品１６８を廃
棄する。

また、先端部１８０の水平方向の位置の検出は次のよう
に行われる。制御装置２４４に供給される検出電圧はレ
ーザ発射開始時からの経過時間と対応付けて記憶されて
おり、また、装着ヘッド１４の移動速度ならびにレーザ
照射位置とレーザ発射開始位置との距離がわかっている
ため、装着ヘッド１４の吸着具１５０の中心がレーザ発
射開始位置に達したときの各先端部１８０のレーザ照射
位置を原点とする位置（水平方向位置）を算出すること
ができる。これを座標を用いて表せば、第１３図に示さ
れるようになる。なお、横軸をＹ軸としているのは、電
子部品１６８が本体１７６の一方の２辺のリード！５ｔ
１７８の検出後、９０度回転させられ、装着時には１回
目に検出された２辺のリード線１７８がＹ軸方向に位置
することとなるからである。

説明を容易にするために１辺に取り付けられるリード線
１７８の数は３本であるとすれば、レーザ照射位置に最
も近い側の先端部１８０のレーザ照射位置からの距離り
、は、その先端部１８０がレーザ照射位置に達するまで
の時間ｔｉ　　（制御装置２４４のメモリに記憶されて
いる。）に装着ヘッド１４の移動速度Ｖを掛けることに
より求められる。また、中央の先端部１８０の距離Ｌ！
は移動時間ｔ２に移動速度Ｖを掛けることにより、最も
離れた先端部１８０の距離Ｌ３は時間ｔ、に移動速度Ｖ
を掛けることにより求められる。なお、Ｘ、はレーザ照
射位置とレーザ発射開始位置との距離に等しく、Ｘｂ＋
Ｘｃはそれぞれ装着ヘッド１４の移動経路に対するリー
ド線検出装置２００゜２０２の位置を表す。

本体１７６の他方の２辺に取り付けられたリード線１７
Ｂの吸着具１５０がレーザ発射開始位置にあるときのレ
ーザ照射位置からの距離も同様にして求めることができ
る。１回目の検出と２回目の検出とを併せて座標に示せ
ば、第１４図に示されるようになる。

このような先端部１８０の水平方向の位置の検出結果に
基づいて本体１７６の吸着具１５０に対するＸ軸方向お
よびＹ軸方向のずれが検出される。

まず、第１４図に示すように、本体１７６の各辺の先端
部１８０の水平方向における平均位置Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄが本体１７６の各辺の中点に対応し、対辺の
リード線の平均位置同士を結ぶ直線１１゜１２はそれぞ
れ本体１７６の中心を通り、それらの交点が本体１７６
の中心点であるとの推定に立って本体１７６の中心位置
Ｏ′の座標（ｘＩｌｌ）’（＋）が求められる。そして
、この本体１７６の中心位置Ｏ′の座標値と、吸着具１
５０がレーザ発射開始位置に位置するときの座標値０　
（ｘａ　、）’ｍ）とを比較すれば、本体１７６の吸着
具１５０に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向の位置ずれΔＸ′
、ΔＹ′を求めることができる。

さらに、上記２つの直線のＹ軸およびＹ軸に対する傾き
から本体１７６の回転方向の位置ずれである姿勢誤差Δ
θが求められる。

これら本体１７６の位置ずれは後に修正されるため、こ
の修正が行われた場合の各リード線１７８の先端部１８
０の位置が前記水平方向の位置の検出結果に基づいて求
められる。そして、この求められた結果と、各先端部１
８０の予定位置（レーザ照射位置を原点とし、吸着具１
５０がレーザ発射開始位置に位置するときに先端部１８
０が位置することを予定される位置）とが比較され、す
べての先端部１８０の位置の予定位置からの外れ量が一
定範囲内であれば、水平方向位置に基準量を超えるずれ
はないと判定されてプリント基板４２に装着されるが、
１つでも上記一定を超えるものがあれば、その電子部品
１６８は廃棄される。

上記本体１７６の位置ずれの修正は、検出ヘッド１６に
よる検出後、装着ヘッド１４が電子部品装着位置に至る
までの間に行われる。制御装置２４４内においては、中
心位置ずれΔＸ′　ΔＹ′と前記プリント基板４２の位
置ずれΔＸ、ΔＹとに基づき、基準マークに基づいて設
定された電子部品１６８の装着位置データが修正され、
装着ヘッド１４およびテーブル２８がそれぞれ修正され
た位置へ移動させられるのである。また、サーボモータ
１４２が駆動され、バキュームパイプ１１８が回転させ
られて上記姿勢誤差Δθを解消するのに必要な角度だけ
回転させられる。それによって、１番目の電子部品１６
８は前記位置ずれか解消された適正な姿勢でプリント基
板４２の所定の位置に装着されることとなる。

電子部品１６８はプリント基板４２に塗布されたクリー
ム半田によりプリント基板４２に仮止めされ、搬出後、
図示しない半田付装置でクリーム半田が加熱され、半田
付けされる。

電子部品１６８の装着後、装着へラド１４は電子部品供
給位置に移動させられるのであるが、装着ヘッド１４に
よる電子部品１６８の装着と並行して取出ヘッド１２に
よる電子部品１６８の取出しが行われており、１個目の
電子部品１６８の装着後、装着ヘッド１４は直ちに次の
電子部品１６８の装着を行うことができる。

また、本実施例においては、検出ヘッド１６が電子部品
１６８の搬送経路の途中に設けられ、装着ヘッド１４の
移動を利用して先端部１８０が検出されるようになって
いるため、リード線１７８を検出するために電子部品１
６８を移動させる専用の移動装置を設ける必要がなく、
安価に検出することができる。

さらに、検出ヘッド１６はリード線１７８の先端部１８
０の検出に基づいてその垂直方向、水平方向の位置ずれ
、および電子部品１６８の本体１７６の位置ずれを検出
し得るようにされており、電子部品１６Ｂの装着に必要
なすべての位置ずれを１つの検出ヘッド１６で検出する
ことができ、この点からも検出コストを低減させること
ができる。

しかし、リード線１７８の先端部１８０の垂直方向の位
置ずれのみを検出ヘッド１６により検出し、その他の位
置ずれは別の検出ヘッドにより検出してもよい。この場
合、例えば、前記特願昭６３−９１８６号に記載の読取
ヘッドを用いればよい。

また、上記実施例においては電子部品１６８が装着ヘッ
ド１４により水平に保持されてプリント基板４２に水平
に装着されるようになっていたが、垂直、斜め等、他の
向きに保持されて装着される場合もある。その場合には
電子部品１６８の保持方向に応じてレーザ光の照射方向
を変え、リード［１１７６の先端部１８０が位置すべき
一平面と交差する方向とすればよい。

また、２回目の先端部１８０の検出は、１回目の検出終
了後、電子部品１６８を９０度回転させ、電子部品供給
位置側に戻す際に行ってもよい。

また、上記実施例においては、電子部品１６８の搬送に
伴って先端部１８０の位置ずれが検出されるようになっ
ていたが、装着ヘッド１４を停止させ、リード線検出装
置２００，２０２を移動させて検出してもよい。

さらに、リード線検出装置を１個のみ設けて検出しても
よく、あるいは４個設けて一度に検出してもよい。

また、上記実施例においては装着ヘッド１４に保持され
た電子部品１６８についてリード線１７８、本体１７６
の位置ずれが検出されるようになっていたが、リード線
１７８の位置ずれは取出ヘッド１２に保持された電子部
品１６８について検出してもよい。

さらにまた、先端部１８０を検出する検出波はレーザ光
に限らず、可視光は勿論、超音波等を用いてもよい。超
音波を用いる場合には、例えば、超音波発振器から一定
微小時間間隔で超音波を繰り返し発射させ、その超音波
が超音波発振器自体へ反射して来る間はリード線１７Ｂ
の先端部１８０が超音波発振器に対向する位置にあると
して先端部１８０の水平方向（一般的には平行方向）の
位置を検出し、また、各回の超音波の発射時から反射波
の到達時までの経過時間の長さに基づいて垂直方向（一
般的には直角方向）の位置を検出することができる。こ
の場合には、超音波発振器が検出波発射装置と受波装置
との両方を兼ねることとなる。

さらに、先端部１８０の垂直方向の位置ずれが基準量を
超えるか否かを、先端部１８０毎に得られる電圧値とそ
れらの平均値との比較に基づいて判定する代わりに、こ
の電圧値に基づいて全部のリード線１７８を、それらの
先端部１８０がすべて一平面上に位置するまで撓ませる
のに必要な電子部品１６８のプリント基板４２への押付
力を算出し、その押付力が適当な大きさ、例えば半田付
は時に実際に電子部品１６８に加えられる押圧力より小
さければ垂直方向の位置ずれが基準量を超えないと判定
することもできる。この場合には電子部品１６８に実際
に加えられる押付力が位置ずれ判定の基準量であること
となる。

また、リード線１７８の先端部１８０の水平方向の位置
ずれを、互に隣接する先端部１８０同士の間隔が一定範
囲から外れるか否かによって判定することも可能であり
、この場合には上記間隔の一定範囲が水平方向の位置ず
れ判定の基準量であることとなる。

さらに′、電子部品１６８をプリント基板４２に一定の
力で押し付け、リード線１７８を撓ませた状態で半田付
けを行うのではなく、装着ヘッド１４を予め定められた
高さ位置（一般的にはプリント基Ｆｉ４２の板面に直角
な方向の位置）まで下降させ、あるいはプリント基板４
２の測定された実際の高さ位置から予め定められた一定
距離上方の位置まで下降させた状態で半田付けを行うこ
とも可能であり、この場合には、リード線１７８の先端
部１８０の垂直方向（一般的には直角方向）の位置ずれ
を、予め定められた固定的な位置を基準として検出する
ことが必要となる。

また、リード線１７８の先端部１８０の垂直方向、水平
方向の位置にずれがあった場合、矯正してプリント基板
４２に装着するようにしてもよく、この場合には検出後
に電子部品１６８を矯正装置に搬送する。

さらにまた、装着ヘッドが位置固定に設けられ、プリン
ト基板、電子部品供給装置等が移動させらることにより
電子部品１６８の供、給、装着が行われる実装装置にも
本発明を適用することができる。

その他、いちいち例示することはしないが、当業者の知
識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明を
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である電子部品実装装置のリ
ード線検出装置を概略的に示す正面図である。第２図は
そのリード線検出装置がリード線を検出する状態を示す
斜視図である。第３図は上記リード線検出装置を移動機
構と共に示す側面図（一部断面）である。第４図は上記
リード線検出装置の検出素子を示す正面断面図である。 第５図は上記実装装置を示す平面図である。第６図はそ
の実装装置の正面図であり、第７図は側面図である。第
８図は上記実装装置の装着ヘッドを示す正面図であり、
第９図はその側面図（一部断面）である、第１Ｏ図は上
記実装装置によりプリント基板に装着される電子部品を
示す平面図であり、第１１図は正面図である。第１２図
は上記リード線検出装置から出力される検出電圧と時間
との関係を示すグラフである。第１３図は上記リード線
検出装置の検出に基づくリード線の先端部の水平方向位
置の算出を説明する図である。第１４図は上記リード線
検出装置の検出に基づく上記電子部品の本体の吸着具に
対する位置ずれの算出を説明する図である。 １０．１１：電子部品供給装置 １２：取出ヘッド　　　１４：装着ヘッド１６：検出ヘ
ッド １８ニブリント基板搬送位置決め装置 ４２ニブリント基板　　１５０：吸着具１６８：電子部
品　　　１７６：本体 １７８：リード線　　　１８０：先端部２００．２０２
：リード線検出装置 ２３２：レーザ発光体　２３６：検出素子２４４：制御
装置 第１図 第１２図 第１０図 第１３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）各々の先端部が一平面上に位置すべき多数のリー
   ド線が本体から突出しており、それらリード線の先端部
   がプリント基板のプリント回路に半田付けされるタイプ
   の電子部品を保持ヘッドにより保持してプリント基板に
   装着する電子部品実装装置において、 前記電子部品が前記保持ヘッドに保持された状態で前記
   一平面と交差する方向に検出波を発し、前記多数のリー
   ド線の各先端部に当てる検出波発射装置と、 前記検出波の前記各先端部からの反射波を受け、それら
   先端部の前記一平面に直角な方向の位置に応じて変わる
   電気信号を出力する受波装置と、その受波装置からの電
   気信号に基づいて前記多数のリード線の先端部の前記一
   平面に直角な方向の位置が基準量以上ずれているか否か
   の判定を行う判定装置と を設けたことを特徴とする電子部品実装装置。
2. （２）前記受波装置に、前記多数のリード線の各先端部
   からの反射波に基づいて各先端部の前記一平面に平行な
   方向における位置を前記一平面に直角な方向の位置とは
   区別して検出する手段を設け、かつ、前記判定装置に、
   前記先端部の前記一平面に平行な方向における位置が前
   記基準量とは別の基準量以上ずれているか否かの判定を
   行う手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子
   部品実装装置。
3. （３）前記受波装置に、前記多数のリード線の各先端部
   からの反射波に基づいて各先端部の前記一平面に平行な
   方向における位置を前記一平面に直角な方向の位置とは
   区別して検出する手段を設け、かつ、当該電子部品実装
   装置に、検出された各先端部の前記一平面に平行な方向
   における位置に基づいて前記本体の前記装着ヘッドに対
   する前記一平面に平行な方向における位置のずれを求め
   る手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子部
   品実装装置。