JPH0321119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、部品の装着方法およびその装置、詳
しくは、循環経路を繰返し移動される吸着ノズル
により順次部品を部品受取位置で吸着して部品装
着位置まで移送し、待機する部品被装着物に対し
て装着する部品の装着方法およびその装置に関
し、例えば、チツプ型抵抗やチツプ型積層コンデ
ンサ等の微小電子部品の装着に利用される。

従来の技術 従来、この種の装置で、吸着ノズルに吸着保持
された部品が、吸着ノズルに対し直交する２方向
に位置決めされた部品被装着物に対し正しい位置
で装着されるように、例えば特開昭54−80558号
公報や特開昭59−86299号公報に記載の如く、部
品の吸着ノズルに対し直交する２方向に位置決め
している。この位置決めは、第５図に見られるよ
うに、吸着ノズルＡを中心にそれぞれ対称な位置
関係を保つて開閉される挟持部材体Ba，Bbと、
Ca，Cbとによる同時あるいは異時の一時的挟着
によりなされている。

一方、部品の部品被装着物との間で位置規正が
必要な直交２方向で吸着ノズルとの位置関係を検
出し、そのデータに基づき部品被装着物側を前記
直交２方向に位置調整して、部品と部品被装着物
との前記必要な直交２方向の位置決めを行う非挟
持式のものも別に提案され、挟着式位置決め手段
を不要としている。

発明が解決しようとする問題点 電子回路基板に装着されるチツプ型抵抗やチツ
プ型積層コンデンサは、平面より見て幅が0.8mm、
長さが1.5mmと極く小さなものもあり、これを四
方から挟着して位置規正することは困難である。
まして２方向同時に位置規正する場合、第５図の
如く一方の挟持部材対Ba，Bbの挟着面幅を大き
くできても、他方の挟持部材対Ca，Cbの挟着面
幅は干渉防止上狭小となる。このため部品Ｄに対
する挟持圧が集中作用し、部品Ｄに割れＥが欠け
を生じさせ易い。また、２方向位置規正が異時に
なされても、部品は２回挟持圧を受けることにな
りその分疲労や損傷を受け易い。さらに、挟持部
材対Ba，BbやCa，Cbは頻繁な部品挟着によつ
て摩耗し、部品の位置規正精度が次第に低下す
る。

これらの欠点は、前記非挟持式のものを採用し
た場合解消される。しかし非挟持式では、部品が
部品保持テープのポケツトに収容して供給される
にしても、その収容状態に遊びがあつて、供給さ
れる部品が部品送り出し時の慣性や振動等のため
にポケツト内の定位置に常時位置せず、吸着ノズ
ルに対し偏心して吸着されたり、吸着不良状態で
の振れ動きによつて偏心したりするが、これは矯
正されない。このため、部品が小さいと第４図実
線で示されるように部品Ｄに対し吸着ノズルＡが
はみ出し、そのはみ出し陰影がCCD認識カメラ
等による位置検出を誤らせたりする。また場合に
よつては、空気漏れによる吸着不良や部品脱落の
原因ともなる。

問題点を解決するための手段 本発明の前記問題点を解決する部品の装着方法
は、循環経路を繰返し移動される吸着ノズルによ
り順次部品を部品受取位置で吸着して部品装着位
置まで移送し、この移送される部品に吸着ノズル
に対する一方向位置調整と、この位置調整後の部
品の吸着ノズルに対する位置の検出とを行い、部
品の前記方向およびそれとは直交する他の方向で
の部品被装着物の部品装着位置に対する位置決め
を、前記位置検出のデータに基づいた部品被装着
物側の位置調整により行つて後、前記部品を部品
被装着物に装着するようにしたことを特徴として
いる。

また本発明の前記問題点を解決するための部品
の装着装置は、部品を吸着保持する複数の吸着ノ
ズルと、それらを配設ピツチ宛間欠循環移動させ
る間欠移動手段と、各吸着ノズルの間欠移動手段
による循環移動経路上各停止位置に対応して、吸
着ノズルに対し部品を供給して吸着保持させる部
品供給手段と、吸着ノズルに吸着された部品の吸
着ノズルに対する一方向位置調整手段と、吸着ノ
ズルに吸着された部品の一方向位置調整手段規正
が必要な前記一方向を含む直交２方向の位置を検
出する位置検出手段と、部品被装着物を保持し、
部品被装着物の部品装着位置指定と前記位置検出
とのデータに基づいて、部品の位置規正が必要な
直交２方向に対応する２方向に移動制御される移
動テーブルとを間欠移動手段の移動方向に順次配
設したことを特徴としている。

前記方法および装置の何れにおいても、部品の
保持上トラブルの起き易い最小寸法方向で、吸着
ノズルに対する一方向位置調整を行うようにする
と有利であり、その調整は必ずしも心合せする程
度のものでなくてもよい。

作 用 前記方法の発明の場合、部品の吸着ノズルに対
する一方向位置調整によつて、吸着ノズルに対す
る部品の異常な位置ズレを矯正する。部品の吸着
ノズルに対する位置検出は、少なくとも部品の吸
着ノズルに対する直交２方向の位置ズレを検出す
る。部品被装着物の側の前記部品位置検出に基づ
いた直交２方向での位置調整は、部品被装着物の
吸着ノズルに対する直交２方向の位置合せとは別
に部品の吸着ノズルに対する直交２方向の位置ズ
レの影響を、部品と部品被装着物の部品装着位置
との位置決めにより解消する。

前記装置の発明の場合、複数の吸着ノズルは間
欠移動されながら部品供給手段からその時々に供
給される所定の部品を順次吸着保持して受取り、
一方向位置調整手段部、位置検出手段部を順次一
時停止しながら経、待機されている部品被装着物
上に達してそれに移送してきた部品を装着する。
一方向位置調整手段は、移動してきて一時停止す
る吸着ノズルと特定の位置関係にあることによ
り、その吸着ノズルに吸着保持している部品に吸
着ノズルとの一方向の位置調整を行う。位置検出
手段も、移動してきて一時停止する吸着ノズルと
特定の位置関係にあることによつて、その吸着ノ
ズルに吸着保持されている部品の吸着ノズルに対
する直交２方向の位置を検出する。必要に応じて
吸着ノズル軸線まわりの部品の角度位置も検出し
得る。移動テーブルは、待機させる部品被装着物
を保持し、部品被装着物の部品装着位置指定と、
前記位置検出手段による部品の位置検出とのデー
タに基づき直交２方向に移動制御されて、移送さ
れてきた部品と部品被装着物の部品装着位置との
位置合せを、部品被装着物と移動してきて一時停
止する吸着ノズルとの特定の位置関係を原点とし
ながら、吸着ノズルに対する部品の直交２方向の
位置ズレ分を吸収した状態で適正に達成する。

実施例 本発明を電子部品の装着装置に適用した場合の
一例が第１図から第４図に示されている。第１
図、第２図に見られるように、２枚の回路基板
１，１ａを左右に並べて載せるXY移動テーブル
２が装置前部に設置され、かつ右側の回路基板１
に対し接着剤を塗布する接着剤塗布ヘツド３と、
左側の回路基板１に対し電子部品４を装着する部
品装着ヘツド５とが並設されている。左側の回路
基板１は、接着剤塗布の後、XY移動テーブル２
上で右側からシフトされたものである。部品装着
ヘツド５の後方に、部品供給ロータ６が設置され
ている。

部品装着ヘツド５は、電子部品４を吸着保持す
る吸着ノズル７が回転盤８の外周部円周方向に等
配して上下動自在に保持したもので、回転盤８は
ノズル７の配設ピツチ宛、鉛直軸線まわりに間欠
回転駆動されるようになつている。吸着ノズル７
の回転盤８の間欠回転による循環経路上各停止位
置のうち、後部停止位置Ｓ１が部品受取位置とし
て部品供給ロータ６の部品供給部と対向し、前部
停止位置Ｓ７が部品装着位置としてXY移動テー
ブル２上の回路基板１と対向するようになつてい
る。吸着ノズル７の前記停止位置Ｓ１とＳ７との
間の他の停止位置Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５はそれぞれ電
子部品４の一方向位置調整位置、位置検出位置、
角度調整位置とされ、一方向位置調整位置には一
方向位置調整手段９が、位置検出位置には位置検
出のためのCCD認識カメラ１０が、角度調整位
置には角度調整のための吸着ノズル回転手段１１
がそれぞれ設置されている。

XY移動テーブル２は、左右のＸ軸方向と、前
後のＸ軸方向とに移動されるもので、Ｙ軸方向に
案内されるＹテーブル２ａと、Ｙテーブル２ａ上
でＸ方向に案内されるＸテーブル２ｂとからな
る。Ｘ、Ｙ各テーブル２ｂ，２ａの駆動は、それ
ぞれパルスモータ１２，１３とそれらに連結の送
りねじ機構（図示せず）により行われる。XYテ
ーブル２の左右両側には図示しない回路基板１，
１′を搬出するガイドレールと搬入するガイドレ
ールとが設けられる。

部品供給ロータ６は、鉛直軸線まわりに回転可
能に設けられて、外周部に多数の部品供給カセツ
ト１４を着脱自在に装着できるようにされてい
る。部品供給カセツト１４は、電子部品４を長手
方向に一列に保持した部品保持テープ１５（第３
図）をリールに巻き取つて収納したものであり、
その部品保持テープ１５を部品取出し部１４ａへ
部品配列ピツチごとに間欠的に送り出せるように
なつている。なお、装着される各部品供給カセツ
ト１４は、異なる種類の電子部品４を収納したも
のが準備される。

部品装着ヘツド５は、第２図、第３図に示され
るように、回転盤８を基台（図示せず）のヘツド
フレーム１６に対し主軸１７によつて吊持してい
る。主軸１７は上端をヘツドフレーム１６上の駆
動部１８に連結され下端をヘツドフレーム１６に
固着の主軸ハウジング１９に軸受されている。

主軸ハウジング１９の外まわりにはカム筒２０
が固着され、カム筒２０の外周に吸着ノズル上下
動用のカム溝２１が刻設されている。このカム溝
２１には、吸着ノズル７をその上端で回動自在に
保持している上下動ブロツク２２のカムフオロア
２３が係入されている。上下動ブロツク２２は、
回転盤８の回り止め孔２４に嵌り合う回り止め突
子２５を持ち、この突子２５に孔２４内のばね２
６による上動付勢が与えられ、吸着ノズル７に対
する吊持高さをカム溝２１の天面で規制されるよ
うになつている。これにより、各吸着ノズル７が
回転盤８の回動に伴つて主軸ハウジング１９のま
わりに旋回されるとき、前記各作業位置およびそ
の前後等その時々に必要な高さを与えられる。電
子部品４に対する各作業を同一高さレベルで行う
ようにすれば、吸着ノズル７の上下動は不要であ
る。

吸着ノズル７は、主軸ハウジング１９に接続さ
れた正圧経路２６と、主軸１７に縦通形成された
負圧経路２７とに、回転盤８上の切換弁２８を介
し接続されている。また正圧経路２６の途中には
回転盤８側と主軸ハウジング１９側との相対回転
による通路断接部２６ａが設けられている（第２
図、第３図）。

これにより、回転盤８の矢符で示される回転方
向において、吸着ノズル７が部品受取位置Ｓ１か
ら部品装着位置Ｓ７に達するまでの間負圧経路２
７からの吸引作用を受けて部品４を吸着保持し、
吸着ノズル７が部品装着位置Ｓ７および部品排除
位置Ｓ８に達したとき正圧経路２６からの圧縮空
気を受けて吸着部品４を装着位置に吹き着け、ま
た吹き落すようになつている。

また、部品受取位置Ｓ１と部品装着位置Ｓ７と
には、吸着ノズル７に部品受取りおよび部品装着
のための瞬間的な上下動を行わせるための部品受
取用カムレバー２９と部品装着用カムレバー３０
とが設置され、吸着ノズル７がそれらの位置に達
したとき、吸着ノズル７を吊持している上下動ブ
ロツク２２の外面受動溝２２ａが、カムレバー２
９や３０の上下駆動ローラ２９ａや３０ａと嵌り
合い、カム溝２１に対するカムフオロア２３の鉛
直方向の遊び分を利用した部品受取りや部品装着
に必要な下動と上動復帰とが行われる。

次に、一連の動作について説明する。部品装着
ヘツド５に装備された各吸着ノズル７は、部品受
取位置Ｓ１で部品供給カセツト１４から電子部品
４を吸着によりピツクアツプし、部品装着位置Ｓ
７まで移送して回路基板１に装着する。この間、
吸着ノズル７が一方向位置調整位置Ｓ３に停止し
たとき、一方向位置調整手段９が作動して、その
一対のクランプ爪９ａの吸着ノズル７の軸線を中
心とする対称な近寄り動作で、吸着ノズル７に吸
着している電子部品４を第４図仮想線で示される
ように挟持する。

これによつて電子部品４はその幅方向に相当す
るＹ方向で吸着ノズル７に対し心合せされる。こ
の方向は、電子部品４の少しの位置ズレでも吸着
ノズル７が部品４から第４図実線で示されるよう
にはみ出し易い方向であつて、たとえそのような
位置関係で吸着されていたものでも、前記のよう
に矯正される。

電子部品４は、その長手方向に相当するＸ方向
には位置調整されないが、吸着ノズル７が電子部
品４からはみ出すような位置ズレはほとんど起こ
らない。このため、一方向位置調整後の電子部品
４は、吸着ノズル７のはみ出しやそれによる吸引
空気の漏れと云つたことなく、吸着保持されてい
る 吸着ノズル７が位置検出位置Ｓ４に達する都
度、認識カメラ１０は図示しない照明系と協働し
て移送されてきた電子部品４の吸着ノズル７に対
するXY両方向の位置検出、および吸着ノズル７
の軸心まわりの角度位置検出を行う。電子部品４
は前記一方向位置調整によつて、吸着ノズル７に
対するＹ方向の位置調整と、それによる吸着ノズ
ル７の軸線まわりの角度調整を受けているので、
前記カメラ１０による位置検出は、主として部品
４のＸ方向の位置検出についてなされればよい
が、万一Ｙ方向位置および角度位置に狂いが生じ
る場合もあるので、その両位置についての検出も
前記の通り行つている。

吸着ノズル７が角度調整位置Ｓ５に達したと
き、移送されてきた電子部品４に関して部品装着
位置での装着角度位置が特別に設定されている場
合、および前記位置検出で角度位置の狂いが検出
されている場合に吸着ノズル回転手段１１が作動
され、電子部品８に前記設定角度位置を与え、ま
た適正な角度位置に補正するよう吸着ノズル７を
回転させる。

吸着ノズル７が部品装着位置Ｓ７に達したと
き、移送されてきた電子部品４に関し位置検出位
置Ｓ３で得られている位置検出データに基づい
て、その部品４の回路基板１に対し必要とするＸ
方向位置調整およびＹ方向位置補正とが、XYテ
ーブル２の回路基板１への部品装着位置指定動作
に加えたXY方向移動によつて行われる。

以上によつて、電子部品４は、部品装着位置Ｓ
７で、回路基板１の各所定位置に対し所定のもの
が適正な位置および角度で順次自動的に装着され
る。

なお、この回路基板１に対する電子部品４の装
着と同時に、隣りの回路基板１ａの各部品装着位
置に対し接着剤塗布ヘツド３による接着剤の塗布
が行われる。この場合の接着剤塗布位置の決定
は、XYテーブル２の回路基板１に対する部品装
着位置指定動作によつて固定のヘツド３との間で
なされ、XYテーブル２の前記部品４にたいする
Ｘ方向位置調整動作およびＹ方向位置補正動作が
影響しないタイミングか、影響を解消する調整か
が計られる。

部品装着位置Ｓ７では、位置検出位置Ｓ４でカ
メラ１０によるも認識不良となる等、不良と検出
される電子部品４については、吸着ノズル７の負
圧経路２７との連通による部品吸着状態を保つよ
う切換弁２８が図示しない機構によつて操作さ
れ、部品装着位置Ｓ７を経てさらに移送し、次の
部品排除位置Ｓ８に至つて吸着ノズル７が制圧経
路２６に接続されることで不良部品４を吹き落し
排除する。

発明の効果 本発明によれば、装着部品の挟持式位置調整が
一方向にしか行われず。それと直交する他の方向
の位置決めは一方向位置調整後の部品に対する位
置検出に応じた部品被装着物側の位置調整によつ
て行い、部品被装着物所定位置への部品の適正な
装着を達成するから、装着部品を直交２方向共挟
持式に位置規正する従来の場合のような、装着部
品に疲労や損傷を与え易かつたり、２方向同時挟
着する場合のような割れや欠けを生じさせたりす
ることが解消される。また、前記部品の早い時期
での挟持式位置調整によつて、部品の吸着ノズル
に対する異常な位置ズレに起因した吸引漏れのた
めの部品脱落を防止して部品移送確率を高めつ
つ、後の前記部品位置検出をも吸着ノズルの装着
部品からのはみ出しによる影響なく確実に達成さ
せて、従来の非挟持式のものの欠点をも解消す
る。さらに、装着部品の位置検出に基づく部品被
装着物側の位置調整には、挟持式位置調整を行う
クランプ爪の摩耗等による一方向位置規正上の狂
いの調整も含み得るから、長期に亘つて正確な位
置関係の部品装着を保証し得る。

殊に本発明の装置では、間欠循環移動される各
吸着ノズルの側にクランプ爪等の付帯手段を設け
ることなく必要作業が達成され、移動側の小型軽
量化で高速化し易いものとなる。また、装着部品
の部品被装着物の部品装着位置との一方向の位置
決めが、XY移動テーブルによる部品被装着物側
の移動で、部品被装着物の部品装着位置を指定す
る通常動作に関連して特別な手段なしに簡単に達
成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面模式説面
図、第２図は斜視図、第３図は一部を縦断して見
た側面図、第４図は部品の従来吸着状態と本発明
での一方向位置調整状態を示す平面図、第５図は
従来の部品の２方向位置規正状態例を示す平面図
である。 １，１ａ……回路基板（部品被装着物）、２…
…XY移動テーブル、４……電子部品、７……吸
着ノズル、８……回転盤（間欠循環移動手段）、
９……一方向位置調整手段、１０……認識カメラ
（位置検出手段）、Ｓ１……部品受取位置、Ｓ３…
…一方向位置調整位置、Ｓ４……位置検出位置、
Ｓ７……部品装着位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 循環経路を繰返し移動する吸着ノズルにより
   順次部品を部品受取位置で吸着して部品装着位置
   まで移送し、この移送される部品に吸着ノズルに
   対する一方向位置調整を行うと共に、この一方向
   位置調整後の部品の吸着ノズルに対する位置検出
   を行い、部品の前記方向およびそれとは直交する
   他の方向での部品被装着物の部品装着位置に対す
   る位置決めを、前記位置検出のデータに基づいた
   部品被装着物側の位置調整により行つて後、部品
   を部品被装着物に装着することを特徴とする部品
   の装着方法。 ２ 部品を吸着保持する複数の吸着ノズルと、そ
   れらを配設ピツチ宛間欠循環移動させる間欠移動
   手段と、各吸着ノズルの間欠移動手段による循環
   移動経路上各停止位置に対応して、吸着ノズルに
   対し部品を供給して吸着保持させる部品供給手段
   と、吸着ノズルに吸着された部品の吸着ノズルに
   対する一方向位置調整手段と、吸着ノズルに吸着
   された部品の位置規正が必要な前記一方向を含む
   直交２方向の位置を検出する位置検出手段と、部
   品被装着物を保持し、部品被装着物の部品装着位
   置指定と前記位置検出とのデータに基づいて、部
   品の位置規正が必要な直交２方向に対応する２方
   向に移動制御される移動テーブルとを間欠移動手
   段の移動方向に順次配設したことを特徴とする部
   品の装着装置。 ３ 部品の一方向位置調整は、部品の平面より見
   た最小寸法方向になされる特許請求の範囲第２項
   記載の部品の装着装置。