JPH02205399A

JPH02205399A - 電子部品の自動実装装置

Info

Publication number: JPH02205399A
Application number: JP1024958A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Takahashi; 邦明高橋; Koji Kudo; 工藤　孝治
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1990-08-15

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、各種の供給手段からで装着ヘッドで摘出する
電子部品をテーブル上に載置されたプリント基板の板面
に装着するのに用いられる電子部品の自動実装装置に関
するものである。

従来の技術従来、この種の自動実装装置としてはプリント基板の所
定な板面位置に電子部品を装着するべく、装着ヘッドで
吸持した電子部品を適宜な光学画像処理手段で捉えてに
装着ヘッドに備付けるパル久モータ等で電子部品の吸持
向きをθ方向で調整し、また、プリント基板の載置位置
をフィデュシャルマークや透孔等の基板位置決めマーク
で捉えてボールネジ等で移動するＸＹテーブルをＸＸ方
向で位置調整することにより電子部品の装着位置決めを
行うものが用いられている。

発明が解決しようとする課題然し、上述した如き自動実装装置においては装着ヘッド
を電子部品の摘出動作後にプリント基板の板面上まで移
動する駆動機構の他に装着ヘッドをθ方向に回転する駆
動機構を備付けなければならず、また、そのθ方向の駆
動機構を装着ヘッドの本体に装備しなければならないと
ころから、装着ヘッドが機構的に複雑で重量の大きなも
のとなることを免れ得すしかもこれを装架する支持機構
側も機構的に大型化することが余儀なくされる。

芸において、本発明は装着ヘッド側を機構的にシンプル
化することを可能にする電子部品の自動実装装置を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明に係る電子部品の自動実装装置においては、Ｘ方
向で位置調整２３！ＩＩＪ可能な電子部品の装着ヘッド
と、その装着ヘッドが昇降動する対応位置でＸ方向に沿
って位置調整移動可能な機枠と、この機枠から水平方向
に突出する受台の板面上でθ方向に位置調整回転可能に
軸受は装着されたプリント基板の載置テーブルとを備え
ることにより構成され、その装着ヘッドは機枠が移動す
るＸ方向に沿って個々別にＸ方向で位置調整移動可能に
複数本備付けることができる。

作　　用この電子部品の自動実装装置では装着ヘッドを直線的に
移動するＸ方向で位置調整し、また、プリント基板の載
置テーブルを搭載する機枠側でＸ方向の位置調整を行う
と共にプリント基板の載置テーブルを機枠上で回転する
ことによりθ方向の位置調整を行うものであり、そのθ
方向の駆動機構としては機体のベース面上に機構的に定
置できるプリント基板の載置テーブル側に装備するから
簡単に組付は得るばかりでなく、装着ヘッドも直線的に
前後移動する機構でＸ方向の位置調整のみを行えばよい
から機構全体として簡略に構成できるようになる。従っ
て、この装着ヘッドを複数本備付けても機構的に小型に
構成することができるようになる。

実施例以下、添付図面を参照して説明すれば、次の通りである
。

この電子部品の自動実装装置は第１図で示す如く電子部
品をノズル先端で吸持する装着ヘッド１０を備え、その
装着ヘッド１０はバルク、バレット、マガジン、テーピ
ング等の適宜な供給手段から電子部品を受取ってプリン
ト基板に対する装着位置まで移動可能に装備されている
。この装着ヘッド１０は電子部品の装着位置に対してＸ
方向で前進乃至は後退勤するよう取付けられるものであ
り、その装着ヘッド１０の駆動機構としては駆動シリン
ダ、ボールネジ等で装着ヘッドの機体を軸承支持するも
のを用いることができる０例えば、第１図で示すように
機体フレーム１１と一体に軸受はフランジ部１２を設け
、このフランジ部１２に直流サーボモータ等の駆動源（
図示せず）と連結したボールネジ１３を挿通すると共に
、機体フレーム１１の上下に間隔をへだてて軸受は装着
したガイドローラ１４ａ、１４ｂ・・・でガイドフレー
ム１５を挟圧支持する駆動機構を適用できる。また、そ
の装着へラド１０はプリント基板の位置決めマークを検
出するデータ等に基づいて適宜に移動量を調整可能に装
備するものであり、上述した駆動機構では直流サーボモ
ータ等の駆動源で回転数を制御するよう組立てることが
できる。

この装着ヘッド１０の電子部品装着勤位置に対応させて
、第２図で示す如くプリント基板の載置テーブル２０が
配置されている。その載置テーブル２０は機枠２１と一
体に組立てられ、この機枠２１が載置テーブル側の機体
フレーム２２に沿って装着ヘッド１０の移動方向と直交
するＸ方向に移動可能に取付けられて載置テーブル２０
もＸ方向に移動するよう装備されている。その機枠２１
はＸ方向に挿通するボールネジ２３を備え、このボール
ネジ２３と同方向で機体フレーム２２に配設されるガイ
ドレール２４を機枠２１の側板２５に軸承装着した上下
複数個のガイドローラ２６ａ２６ｂ・・・で挟圧支持さ
せてボールネジ２３を直流サーボモータ（図示せず）で
回動することによりＸ方向に移動可能に取付けられてい
る。その移動量は後述する所定のプログラムに応じた移
動と共に、基板位置決めマークの検出で得られるデータ
等に基づいた微少な位置調整にも応じて設定できるよう
組立てられている。また、この機枠２１は機体フレーム
２２のベース面上に敷設されたガイドレール２７をスラ
イドシュー２８ａ、２８ｂで挾持することによりボール
ネジ２３が回動するのに伴っても左右にブレないで安定
よく走行移動できるよう取付けられている。この機枠２
１に側板２５から水平方向に受台２９を突出させ、その
受台２９の板面上に軸受３０を介して回転軸３１を装備
することにより回転軸３１の軸上端側で支持するプリン
ト基板の載置テーブル２０が取付けられている。この回
転軸３１は第３図で示す如く軸線上に支承されたタイミ
ングプーリー３２と無端ベルト３３を介して連結する直
流サーボモータ等を駆動源３４にしてθ方向に回転する
ものであり、その回転角は装着ノズル１０で吸持した電
子部品を光学画像処理手段で検出することにより所望の
装着位置との比較演算で位置ズレがあるときにズレ量に
応じて回動するよう設定することができる。また、この
回転軸３１は軸線上に装着した円盤状ガイド３５を側板
２５から突出され平板３６の板面に軸承装着した複数個
のガイドローラ３７ａ、３７ｂ・・・で挾込み支持する
ことにより安定よく回動するよう植立装着されている。

このように構成する電子部品の自動実装装置は適宜な供
給手段から装着ヘッド１０で摘出する電子部品の吸持位
置を光学画像処理手段で捉えて所望な装着位置とのズレ
量を比較演算すれば、そのズレ量に基づいてプリント基
板の載置テーブル２０を直流サーボモータ等の分解能に
優れた駆動源３４で所定角回動することによりθ方向の
位置ズレを補正することができる。これと共にテーブル
２０の板面上に載置されるプリント基板の位置決めマー
クを光学的に検出し、その検出値と予め定められた所定
の基板載置位置との比較演算で求められるズレ値に基づ
くデータでボールネジ等の駆動機構２３を制御ししかも
ボールネジ１３等の駆動機構を制御すれば、このズレ値
に応じた機枠２１をＸ方向に位置移動すると共に装着ヘ
ッド１０をＸ方向に位置移動することにより電子部品を
プリント基板の所定な板面上に搭載できるようになる。

この電子部品の自動実装装置では第３図で示すように夫
々個別にＸ方向で移動する複数本の装着ヘッド１０ａ、
１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ・・・を機枠２１のＸ方向に向
う移動路に沿って配設でき、その各装着ヘッド１０ａ、
１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる電子部品の装着毎に上述
したと同様に位置ズレ修正を行うことができる。この複
数本の装着ヘッド１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ・・
・を備付ける場合、複数個の部品フィーダを持つ供給部
より電子部品を個別に摘出し、保持された部品状態の良
否を画像処理手段で判別した後部品状態が良好と判別さ
れたものをプリント基板の複数個の装着位置に装着ヘッ
ド１０ａ、１０ｂ、１０ｃ。

１０ｄ・・・を独立させてＸ方向に移動するよう構成で
きる。その際に、供給部における部品位置、各装着ヘッ
ドの可動状態や画像処理手段での判別結果及びプリント
基板上の搭載位置を常に考慮し、複数個の部品のうち最
も装着ヘッドの無駄な待ち時間が少なくなると見込まれ
る部品を選択してプリント基板への搭載動作を実行し、
次に残りの部品のうち最も装着ヘッドの無駄な待ち時間
が少ないと見込まれる部品を選択してプリント基板への
搭載動作を順次実行するとよく、また、画像処理手段で
部品状態が不良と判別された時は当該時点で最も装着ヘ
ッドの無駄待ち時間が少ないと見込まれる部品を選択し
て基板への搭載動作を実行するとよい。

この装着ヘッド１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ・・・
には所定の搭載プログラムに応じて各電子部品のプリン
ト基板に対する搭載位置を支持できるが、複数個の部品
の搭載順序は支持せず、供給部における部品位置、各装
着ヘッドの可動状態及びプリント基板上の搭載位置につ
いての情報を受ける演算制御部で次に搭載すべき部品を
選択するようにできる。

そのランダム搭載方式では複数個の装着ヘッドがシーケ
ンシャルな動きに限定されずにランダムに動くことがで
き、また、各装着ヘッドが供給部より所望の部品を供給
可能になるまで待機する時間と、プリント基板が所定の
Ｘ方向位置に停止するまで装着ヘッドが待機する時間等
の無駄な待ち時間が最小となるように部品を選択してプ
リント基板への搭載を実行できるから極めて効率良く部
品の搭載ができるようになる。また、どの部品を選択す
れば装着ヘッドの無駄な待ち時間が最小となるかは部品
搭載機側の演算制御部で演算処理することにより判断す
れば、需要者側では部品塔載順序を支持する必要がなく
なるから搭載プログラムの簡略化を図ることもできる。

また、この機枠２１をＸ方向に容部する駆動機構２３で
は各装着ヘッド１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ・・・
に対応させて位置移動するときは機枠２１を早送りする
如き制御も行うことができる。

なお、上述した基板載置テーブル２０としては第５図で
示すような基板ホルダーを回転軸３１の軸上端側に装着
したホルダー台４０で支持するものを装備することがで
きる。また、この基板ホルダーには各種寸法の異なるプ
リント基板ＰＩ。

Ｐ２．Ｐ、・・・でもプリント基板を所定位置に規制載
置可能な押えアーム４１を備付けることができる。その
押えアーム４１はレバーアーム４３の一端側を支軸４４
で軸承支持することにより、ホルダー機枠４２の適宜個
所でホルダー台４０の下部側に位置させて取付けられて
いる。このレバーアーム４３は長手方向略中間辺とホル
ダー台４０の板面下の機枠位置との間に掛渡し装着した
テンションスプリング４５で引張支持され、そのテンシ
ョスプリング４５で支軸４４を中心に自由端側が所定方
向に偏位動可能に取付けられている。この自由端側には
支軸４６で略中間辺を軸承支持することにより水平保持
プレート４７が回転自在に装着され、その水平保持プレ
ート４７の支軸４６による枢軸部を介して左右端側には
プリント基板ＰＩ　　（Ｐ２　、Ｐ、・・・）の側辺と
当接する押えローラ４８，４９が支軸で植立装備されて
いる。これら各押えローラ４８，４９はプリント基板ｐ
ｔ（Ｐ２　、Ｐｓ・・・）の直角方向に亘る二辺ｒｌ＋
ｒ２に各々当接するものであり、水平保持プレート４７
の支軸４６による枢軸部を中心に鈍角範囲の所定角θで
開いた位置に夫々取付けられている。また、その各押え
ローラ４８，４９はホルダー台４０の板面に載置される
プリント基板Ｐ。

（Ｐ２．Ｐ３・・・）の側辺’　ｌ　＋　　ｒ　２を周
側面で受止め可能に略鼓型に成形され、この格上半分が
ホルダー台４０の板面上に突出位置することによりレバ
ーアーム４３の揺動偏位に伴りてホルダー台４０の板面
の内寄りに移動可能にするべくホルダー台４０の板面に
挿通路（図示せず）が押えローラ４８，４９の容部軌跡
に応じて設けられている。そのレバーアーム４３で支持
する押えローラ４８．４９の８助方向に相応させて、略
対角位置にはプリント基板ＰＩ　　（Ｐ２．Ｐｓ・・・
）の他の直角方向に亘る二辺ｒ３＋ｒ４を係止する規定
ローラ５０，５１・・・がホルダー台４０の板面上で直
角方向に配列させて複数個取付けられている。この規定
ローラ５０，５１・・・としては少なくとも周側面をプ
リント基板と同質なアルミナ等のセラミック体で形成す
ると摩耗を少なくできて好ましく、また、ベアリング等
を支軸に介装させることにより押えローラ４８，４９と
で位置決め保持する際に摩擦を少なくすることもできる
。

発明の効果以上の如く、本発明に係る電子部品の自動実装装置に依
れば、プリント基板の載置テーブルをθ方向に位置回転
させて載置テーブルの機枠をＸ方向に位置調整するよう
組立てるから、装着ヘッドをＸ方向にのみ位置調整する
だけで電子部品をプリント基板の所定な板面位置に装着
できることにより装着ヘッドは勿論、機械全体的に簡略
に構成することを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品の自動実装装置に装備す
る装着ヘッドの側面図、第２図は同装置に装備するプリ
ント基板の載置テーブル並びに機枠の一部切欠側面図、
第３図は同載置テーブルの駆動機構を示す平面図、第４
図は複数本の装着ヘッドを装備した電子部品の自動実装
装置を示す一部省略正面図、第５図は同装置に装備可能
な基板ホルダーの平面図である。１０　（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ＝）：装着ヘ
ッド、２０ニブリント基板の載置テーブル、；機枠、２９：受台。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｙ方向で位置調整移動可能な電子部品の装着ヘッ
ド（１０）と、その装着ヘッドが昇降動する対応位置で
Ｘ方向に沿って位置調整移動可能な機枠（２１）と、こ
の機枠（２１）から水平方向に突出する受台（２９）の
板面上でθ方向に位置調整回転可能に軸受け装着された
プリント基板の載置テーブル（２０）とを備えてなるこ
とを特徴とする電子部品の自動実装装置。
（２）上記機枠（２１）が移動するＸ方向に沿って複数
本の装着ヘッド（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ・・
・）を個々別にＹ方向で位置調整移動可能に備付けてな
ることを特徴とする請求項１記載の電子部品の自動実装
装置。