JPH03218699A - 電子部品の自動挿入方法 - 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 本発明はリード線付各種電子部品を挿入ガイドビンを用
いてプリント基板などの部品取付基板に自動的に組込ん
で所定の電気回路を構成するための、挿入ガイドピンを
使用した電子部品の自動挿入方法に関するものである。

従来の技術 従来より、各種リード線付電子部品をプリント基板など
の部品取付基板に自動的に組込んで所定の電気回路を構
成するために、プリント基板などに設けられた所定の部
品挿入穴に挿入ガイドピンを用いて所定の電子部品のリ
ード線を挿入する動作を自動的に実行する電子部品の自
動挿入装置が使用されている。

第３図は従来の電子部品の自動挿入装置の挿入動作につ
いてのフローチャート、第４図は従来の電子部品の自動
挿入装置の視覚認識を用いた位置決め補正の方法を示し
た図、第５図は従来の挿入ガイドピンを用いた電子部品
挿入装置の挿入ガイドピンとプリント基板との目視によ
る位置合せの方法を示した図である。第４図ないし第５
図において、７は挿入ガイドビン、８は挿入ヘッド、１
１はプリント基板、２１は認識カメラ、２２は穴認識の
ための光源、２３は視覚認識装置、２４はモニター用デ
ィスプレイ、２５はプリント基板１１に挿入される電子
部品、２７はプリント基板１１に設けられた部品挿入穴
、２８は部品挿入穴２７と挿入ガイドピン７との位置関
係を確認するための鏡、２９は部品挿入穴２７と挿入ガ
イドピン７との位置関係をＮ認している作業者の目であ
る。

以上のように構成された電子部品の自動挿入装置におい
ては、プリント基板ｌ１へ電子部品２５を自動挿入する
一連の動作として、 ■　まず、電子部品のリード線を保持・挿入するために
使用する挿入ガイドピン７が所定の部品挿入穴２７を貫
通することができるように、所定のＮＣデータに基づい
てプリント基板１１の位置決めを行い、 ■　プリント基板１ｌへ装着すべき所定の電子品２５（
通常はテープに固定されている）を供給・取出し、 ■　プリント基板１１上の所定の部品挿入穴２７に挿入
ガイドピン７を用いてリード線を挿入し、 ■　リード線の余分なリードを切断すると共に各各の穴
への挿入が確実に行われたか否かを確認し、 ■　プリント基板１１に装着された電子部品２５がプリ
ント基板１１から脱落するのを防止するためにリード線
をクリンチし、 一連の挿入動作を完了する（第３図）。

そして、ここで使用されるプリント基板１１には一枚ご
とに加工精度・温度や湿度による伸縮などによる寸法誤
差が生ずるため、この差を吸収する必要がある場合には
、個々のプリント基板１１の部品挿入穴２７の位置を測
定・確認するための視覚認識装置２３が使用されていた
。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような電子部品の自動挿入装置にお
いては、 ■　部品挿入穴認識用の認識カメラ２１が挿入ヘッド８
の近傍に置かれているため、挿入時に認識を行おうとす
ると、まず認識しようとする部品挿入穴２７が認識カメ
ラ２１の視野に入るようにプリント基板１１を移動させ
て認識を行い（第４図ａ）、次に部品挿入穴２７が挿入
ヘット８の場所に来るように再度プリント基板１１を移
動（第４図ｂ）させなければならず、プリント基板１１
の移動に多くの時間を要し、挿入動作が遅くなってしま
う。

■　挿入ガイドピン７の位置は一定不変ではなく、挿入
ガイドビン７自身の曲り、ガイドピンカイド６と挿入ガ
イドピン７との間のガタ、ガイドピンガイド６や挿入ガ
イドピン７そのものの摩耗などにより、僅かではあるが
常に変化しているため、部品挿入穴２７の位置の認識の
みでは挿入ガイドピン７と部品挿入穴２７との完全な位
置合せができない。

■　消耗品である挿入ガイドピン７を交換した時などに
発生する、挿入ガイドビン７と部品挿入穴２７との位置
合せ作業において、挿入ガイドピン７がプリント基板１
１にさえぎられており、その位置がわかりづらく作業し
にくい。

なとという課題があった。

従来より、このような課題に対しては、認識カメラ２１
と挿入ヘッド８を可能な限り接近させたり、挿入ガイド
ビン７やガイドピンガイド６に摩耗し難い材質を使用し
たり、第５図に示すように挿入ガイドピン７とプリント
基板１１の部品挿入穴２７セの位置合せにおいては鏡２
８を使用して作業者が目視にて作業するなどで対処して
いた。

しかしながら、これらの方法では認識動作の追加による
部品挿入時間の増加をなくしたり、挿入ガイドピン７の
位置が変化しても安定して部品挿入動作を実行したり、
挿入ガイドピン７の交換による機械の停止時間を短縮し
たりすることは不可能であった。

本発明はこのような問題に鑑み、電子部品挿入装置にお
ける認識を伴った挿入動作を高速化し、挿入ガイドピン
の変化に対してプリント基板の位置を自動的に補正し長
期的に安定した部品挿入動作を保証し、挿入ガイドピン
交換時の位置合せ作業を自動化あるいは省略する方法を
提供するものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために、本発明の電子部品の自動挿
入方法においては、基板の部品挿入穴並びに挿入ガイド
ピンを撮影するための認識カメラと、認識カメラを搭載
し移動可能な認識カメラ・テーブルと、部品挿入穴並び
にガイドピンを照明するための光源と、認識カメラに．
接続され認識カメラからの画像に含まれる画像情報を処
理する視覚認識装置と、テーブル部，ヘッド部，ガイド
ピン．認識カメラ・テーブルなどの動作を制御する制御
部を備え、一方の基板への電子部品の挿入を行うと同時
に他方の基板の部品挿入穴の認識を行い、挿入ガイドピ
ンと相対応する各々の部品挿入穴との位置合せを自動的
に行えるようにしたものである。

作用 この方法における作用は以下の通りである。

本発明の電子部品の自動挿入方法においては、電子部品
の基板への挿入にあたって、挿入ガイドピンの画像を認
識カメラでとらえ、その位置を視覚認識装置にて測定し
、前記視覚認識装置又は前記制御部で記憶し、次いで、
テーブル部がテープル部上に同一部品配置の基板を並列
に２枚搭載可能な場合は２枚の基板を搭載して挿入ヘッ
ド部と認識カメラとの間隔を２枚の基板の間隔と同一と
し、２枚の基板の搭載が不可能な場合はテーブル上には
基板を１枚のみ搭載して認識カメラを挿入ヘッドの近傍
に配置し、電子部品の基板へのリード線挿入に先立ち部
品挿入穴の画像を認識カメラでとらえ、その位置を視覚
認識装置にて測定し、前記視覚認識装置又は前記制御部
で記憶し、基板を２枚搭載した場合においては２枚の基
板の同一配置場所の部品挿入穴に対し一方の基板への電
子部品の挿入を行うと同時に他方の基板の部品挿入穴の
認識を行い、基板を１枚搭載した場合においては部品挿
入穴の認識と挿入を順次実行し、一つの部品を挿入する
際に使用される複数のガイドビンの位置と相対応する各
々の部品挿入穴の位置との誤差量を最小とするようにテ
ーブル部の位置を補正することにより、基板の位置決め
を自動的に行いつつ、高速に部品を挿入することができ
る。

実施例 以下本発明の一実施例について，図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における電子部品の自動挿入
装置を示すものである。

第１図において、１は認識カメラ、２は視覚認識装置、
３は部品挿入穴認識のための光源、４はモニター用ディ
スプレイ、５は電子部品挿入装置の制御部、７は挿入ガ
イドピン、８は挿入ヘッド、９はプリント基板１０及び
１１を載置して平面内で移動可能なテーブル部、１０及
び１１はプリント基板、ｌ２は認識カメラ用のテーブル
である。

以上のように構成された電子部品の自動挿入装置におい
ては、電子部品をプリント基板に挿入するための動作は
次のようになる。

第２図に示すようにまず、プリント基板の寸法がテーブ
ル部９の上に同一部品配置のプリント基板１０．１１を
並列に２枚搭載可能である場合には、テーブル部９の上
へプリント基板１０及び１ｌを図に示すごと《２枚搭載
する。

次に、認識カメラ１の視野に挿入ガイドピン７がとらえ
られるように１′の位置まで認識カメラ用のテーブルｌ
２を移動させ、さらに、認識カメラ１゜と挿入ガイドピ
ン７との間をプリント基板１１が遮らないようにテーブ
ル部９を移動させ、認識カメラ１゜で挿入ガイドピン７
を撮像し、視覚認識装置２で挿入ガイドピン７の位置を
認識・測定し、この結果を記憶しておく。

個々の電子部品のプリント基板へのリード線挿入におい
ては、認識カメラ１と挿入ガイドビン７の間隔がプリン
ト基板１０及び１１の間隔と同一となるように、認識カ
メラ・テーブル１２を移動させ、プリント基板１１への
電子部品の挿入動作を行うと同時に、プリント基板１０
上の部品挿入穴の画像を認識カメラ１で撮像し、その位
置を視覚認識装置２にて認識・測定する。

この時、先に測定した挿入ガイドビン７の位置の情報と
、挿入に先立って測定したプリント基板１１の部品挿入
穴の位置の情報とから、電子部品を挿入する際に使用さ
れる複数の挿入ガイドピン７の位置と相対応する各々の
部品挿入穴の位置との誤差量を最小とするように、テー
ブル部９の位置を補正する。そして電子部品の挿入を行
い、全電子部品の挿入を完了することで一連の電子部品
の自動組込みを終了する。

なお、プリント基板の寸法が大きく、テーブル部９上に
プリント基板を１枚しか搭載できない場合においては、
認識カメラ１が挿入ヘッド８の近傍（１と１′との中間
の位置）に来るように認識カメラ・テーブルｌ２を移動
させ、従来と同様に、まず、認識カメラ１の視野に部品
挿入穴が入るようにテーブル部９を移動させ、部品挿入
穴の認識・測定を行い、ついで、部品挿入穴が挿入ガイ
ドビンに合致するようにテーブル部９を移動し挿入を行
うことも可能である。この場合においては、テーブル部
９が部品挿入穴の認識カメラ１の場所までの移動を伴う
ために挿入動作には余分な時間が必要であるが、挿入ガ
イドピン７の位置情報によりテーブル部９の位置を補正
し、正確な位置決めを行うことは可能である。

又、上記実施例では、挿入ガイドピン７やプリント基板
の部品挿入穴を認識するものを示したが、プリント基板
の部品挿入穴については、プリント基板上に配置された
文字やマークなどによって部品挿入穴を認識する方法と
することもできる。これは、プリント基板の製造時に文
字やマークの印刷を予め行らておくことで対処できるこ
とになる。

発明の効果 以上のように本発明は、テーブル部上にプリント基板を
載せ、認識カメラ・テーブルを用いて認識カメラを移動
させ、挿入ガイドビンの位置を認識・測定し、一方のプ
リント基板への電子部品の挿入動作と同時に他方のプリ
ント基板の部品挿入穴位置の認識・測定を行うことによ
り、部品挿入穴位置の認識動作による挿入動作時間の増
大をなくし、常に挿入ガイドピンと部品挿入穴の位置を
合せるようにプリント基板の位置を補正することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電子部品の挿入装置の
ブロック図、第２図は本発明の一実施例による電子部品
の挿入方法を示すフローチャート、第３図は従来の電子
部品の自動挿入装置の挿入動作についてのフローチャー
ト、第４図ａ．ｂ来の挿入ガイドピンを用いた電子部品
挿入装置の１・・・・・・認識カメラ、２・・・・・・
視覚認識装置、３・・・・・・光源、４・・・・・・モ
ニター用ディスプレイ、５・・・・・・制御部、７・・
・・・・挿入ガイドピン、８・・・・・・挿入ヘッド、
９・・・・・・テーブル部、１０・・・・・・プリント
基板（部品挿入位置）、１１・・・・・・プリント基板
（部品挿入穴認識位置）、１２・・・・・・認識カメラ
用のテーブル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　電子部品のリード線を挿入する部品挿入穴を有
   した基板を複数枚保持しかつ平面移動可能なテーブル部
   と、前記基板に前記リード線を挿入するための挿入ヘッ
   ドと、前記部品を前記基板に挿入する際に前記基板の部
   品搭載面の反対側から前記部品挿入穴を貫通し前記挿入
   ヘッドとの間で前記部品を保持しつつ前記リード線を前
   記部品挿入穴にガイドする複数のガイドピンと、前記基
   板の前記部品挿入穴並びに前記ガイドピンを撮影するた
   めの認識カメラと、前記認識カメラを搭載し移動可能な
   認識カメラ・テーブルと、前記基板の前記部品挿入穴並
   びに前記ガイドピンを照明するための光源と、前記認識
   カメラに接続され前記認識カメラからの画像に含まれる
   画像情報を処理する視覚認識装置と、前記テーブル部・
   前記ヘッド部・前記ガイドピン・前記認識カメラ・テー
   ブルなどの動作を制御する制御部を備え、電子部品の前
   記基板への挿入にあたっては、まず前記ガイドピンの画
   像を前記認識カメラでとらえ、その位置を前記視覚認識
   装置にて測定し、前記視覚認識装置又は前記制御部で記
   憶し、次いで、前記テーブル部がテーブル部上に同一部
   品配置の基板を並列に２枚搭載可能な場合は２枚を搭載
   して前記挿入ヘッド部と前記認識カメラとの間隔を前記
   ２枚の基板の間隔と同一とし、前記２枚の基板の搭載が
   不可能な場合は前記テーブル上には前記基板を１枚のみ
   搭載して前記認識カメラを前記挿入ヘッドの近傍に配置
   し、電子部品の前記基板へのリード線挿入に先立ち部品
   挿入穴の画像を前記認識カメラでとらえ、その位置を前
   記視覚認識装置にて測定し、前記視覚認識装置又は前記
   制御部で記憶し、前記基板を２枚搭載した場合には前記
   ２枚の基板の同一配置場所の部品挿入穴に対し前記第１
   の基板への前記電子部品の挿入を行うと同時に前記第２
   の基板の前記部品挿入穴の認識を行い、前記基板を１枚
   搭載した場合には前記部品挿入穴の認識と挿入を順次実
   行し、一つの部品を挿入する際に使用される複数のガイ
   ドピンの位置と相対応する各々の前記部品挿入穴の位置
   との誤差量を最小とするように前記テーブル部の位置を
   補正し前記部品を挿入することを特徴とする電子部品の
   自動挿入方法。
2. （２）　視覚認識装置は、基板上に配置された文字ある
   いはマークなどの情報を読取り、この情報に基づいて前
   記基板への電子部品の実装の有無などを制御する請求項
   １記載の電子部品の自動挿入方法。