JPH0376300A - 部品装着装置 - 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、電子部品を吸着して回路基板に装着する場合
等に利用される部品装着装置に関し、特に透視部を有す
る吸着ノズルを備えた部品装着装置に関する。

従来の技術 従来、電子部品を回路基板に装着する際には、部品供給
位置で吸着ノズルにて電子部品を吸着し、次に吸着ノズ
ルを認識位置に移動させて認識カメラにて吸着された電
子部品の吸着位置を検出し、その後吸着ノズルを回路基
板の部品装着位置に対向する位置まで移動させ、電子部
品の位置ずれの補正を行って回路基板上の所定位置に装
着していた。

しかし、吸着ノズルで電子部品を吸着した後回路基板に
向かって移動する途中で、吸着ノズルを認識位置に正確
に位置決めして吸着ノズルに対する電子部品の位置認識
を行う工程が存在しているため、１回の部品装着動作に
要する時間が長くかかり、部品装着効率が悪いという問
題があった。

そこで、本出願人は、第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）に
示すように、吸着した電子部品Ｐを透視できる吸着ノズ
ル４１を用い、この吸着ノズル４１を、部品供給位置と
部品装着位置との間で水平方向に移動可能な可動体４２
に昇降可能に設けられた昇降部材４３に取付けるととも
に、この吸着ノズル４１の上方に位置して前記可動体４
２に認識カメラ４４を取付け、さらに吸着ノズル４１を
任意の回転位置に回転する手段４５を昇降部材４３に設
けた部品装着装置を開発した。

この部品装着装置によると、第４図（ａ）に示すように
、部品供給位置において部品吸着時にその吸着位置を認
識し、次に第４図（ｂ）に示すように、昇降部材４３を
上昇させた後可動体４２を水平方向に移動して吸着した
電子部品Ｐを装着位置に対向位置させ、その後第４図（
Ｃ）に示すように、昇降部材４３を下降させて電子部品
Ｐを装着することができ、搬送途中で部品認識工程が無
くなるため、効率的な部品装着が可能となり、かつ装着
状態も認識することができる。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記構成の電子部品装着装置においては、認
識カメラ４４が可動体４２に固定設置され、その焦点は
部品吸着位置や部品装着位置に合わされているため、第
４図（ロ）に示すように、昇降部材４３を上昇させて電
子部品ｐ−ｔ−搬送する間は電子部品Ｐに焦点が合わな
いためにこれを認識することができず、従って電子部品
Ｐの吸着時又は装着時に、高精度の部品認識を行うため
の時間が必要となり、装着動作に要する時間が長くなる
という問題がある。

又、認識カメラ４４が固定される一方、吸着ノズル４１
が回転可能に構成されているため、吸着した電子部品Ｐ
をどの回転位置に回転させても認識カメラ４４の視野内
に入るようにする必要があり、そのため第５図に示すよ
うに、認識カメラ４４の視野Ｂに対して電子部品の認ｒ
ａ　ｆｉｌ域Ｃが狭くなり、それだけ分解能が低くなる
という問題がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、部品搬送中にも部品
認識を行うことができて効率的に部品装着することがで
き、また認識手段の視野を効果的に用いて分解能の高い
認識が可能な部品装着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 本発明は上記目的を達成するために、部品供給位置と部
品装着位置との間で水平方向に移動可能な可動体に昇降
可能な昇降部材を設け、この昇降部材に透視部とノズル
部とを有する吸着ノズルを取付け、かつこの吸着ノズル
の上方位置に認識手段を配置するとともにこの認識手段
を前記昇降部材に取付けたことを特徴とする。

又、本発明は昇降部材に任意位置に回転可能な回転筒体
を設け、この回転筒体に吸着ノズル及び認識手段を取付
けたことを特徴とする。

作　　　用 本発明によると、認識手段が吸着ノズルとともに昇降部
材に取付けられているため、吸着ノズルに吸着された部
品に対して認識手段の焦点が常に合っており、従って部
品を吸着して搬送している間に部品認識を行うことが可
能であり、部品吸着時又は装着時に部品を認識するため
に要していた時間を少なくし、１回の部品装着動作に要
する時間を短縮することができる。

又、吸着ノズルと認識手段を共に回転筒体に取付けるこ
とによって、吸着した部品と認識手段の相対的な位置関
係を保持したまま部品の回転位置を任意に設定すること
ができ、従って部品吸着時に認識手段の視野の方向と部
品の回転位置を対応させることによって認識手段の視野
を最大限に生かした分解能の高い部品認識が可能となる
。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説
明する。

第１図、第２図において、１は、図示しない水平２軸ロ
ボツト等にて部品供給位置と部品装着位置との間を水平
方向に移動可能に支持された可動体であり、その垂直な
取付面１ａに昇降可能に昇降部材２が設置されている。

この昇降部材２は取付面１ａの両側に配設された一対の
直線ガイド３にて昇降自在に案内され、かつ可動体１上
に設置された昇降駆動手段４にて昇降駆動可能に構成さ
れている。この昇降駆動手段４は、図示しない回転駆動
手段にて回転駆動される送りねじ５と、この送りねじ５
に螺合したナツトを備えかつ一方の直線ガイド３にて昇
降可能に案内された昇降駆動片６と、昇降部材２と昇降
駆動片６を連結する連結片７にて構成されている。

昇降部材２内には、上下一対の軸受８にて回転自在に回
転筒体９が設けられている。この回転筒体９の下部は大
径に形成され、その内周に取付筒体１０が嵌合されてい
る。１１は回転筒体９の下端部内周に突設されたガイド
ビンで、取付筒体１０に形成された長穴１２に係合し、
回転筒体９と取付筒体１０の相対回転を阻止して所定範
囲昇降可能に構成されており、かつばね１３にて取付筒
体１０を下方に付勢して部品装着時の取付筒体１０の退
入を許容するように構成されている。

１４は取付筒体ｌＯの下部内周に着脱可能に装着された
吸着ノズルである。この吸着ノズル１４は、ノズル部１
５と、その上端が固着された透視板１６と、その上方に
適当間隔あけて配置された透光板１７と、これら透視板
１６と透光板１７が下端部と上端部に一体的に係止され
た吸引筒１８とから構成され・、これら透視板１６、透
光板１７及び吸引筒１８にて吸引室１９が区画されてい
る、吸引筒１８の周側壁には、透視板１６の上面に接す
るように周方向に適当間隔おきに複数の吸引開口２０が
形成されている。２１はノズル部１５内に配置されたフ
ィルタであり、２２は吸着ノズル１４を吸着すべき電子
部品Ｐの大きさに対応してワンタッチで交換できるよう
に係止する弾性係止具である。吸引筒１８の下端外周に
は、吸着ノズル１４の着脱時に治具が係合するフランジ
１８ａが設けられている。２３は吸引筒１８の上端と取
付筒体１０内周の段部との間に介装されたパツキンであ
る。

取付筒体１０の下部内周には、吸引開口２０に対向する
ように環状溝２４ａが形成され、この環状溝２４ａは通
路２４ｂを通って取付筒体１０の外周面の上部で開口し
、回転筒体９に貫通形成された通孔２４ｃに連通し、さ
らに昇降部材２の内周に形成された環状溝２４ｄを介し
てこの昇降部材２に形成された通路２４ｅにてその外面
に開口し、接続金具２５を介して図示しない吸引手段に
接続されている。

回転筒体９の上部は小径に形成され、その外周に歯付き
プーリ２６が配置されている。この歯付きプーリ２６は
可動体１の取付面１ａに設置されたブラケット２７にて
軸受２８を介して回転自在に支持されており、この歯付
きプーリ２６の内周に形成されたキー溝２９に回転筒体
９の外周に取付けられたキー３０が係合している。歯付
きプーリ２６は、第１図に示すように、可動体１に設け
られた駆動モータ３１にて任意の回転位置に回転駆動可
能に構成されている。

又、回転筒体９の上端から上方に一対の支軸３２が立設
され、その上部に取付けられた支持部材３３に、回転筒
体９と同一軸心上に下向きに認識カメラ３４が取付けら
れている。また、回転筒体９の下部外周には環状の照明
具３５が配設されている。

次に、動作を説明する。まず、可動体１を移動させて吸
着ノズル１４を部品供給位置の上方に対向位置させ、昇
降駆動手段４にて昇降部材２を下降させ、ノズル部１５
の先端が電子部品Ｐの僅かに上方に位置した状態で停止
させ、認識カメラ３４にて透視板１６及び透光板１７を
通して電子部品Ｐの形状と位置を大まかに認識する。

認識した電子部品Ｐの形状が不適正である場合には、吸
着動作には入らず、そのまま次の電子部品Ｐを供給位置
に送り込み、再びその形状を認識カメラ３４にて認識す
る。また、電子部品Ｐの回転位置が認識カメラ３４にお
けるＣＣＤの配列方向に対して傾斜している場合には駆
動モータ３１にて回転筒体９を回転させ、第３図に示す
ように認識カメラ３４の視野Ａの外郭線、従ってまたＣ
ＯＤの配列方向と、電子部品Ｐの外周辺が平行になるよ
うにする。このようにすることによって、認識カメラ３
４の視野を有効に利用して分解能の高い認識が可能とな
る。又、ＣＯＤの配列方向と電子部品Ｐの外周辺の方向
に一致させることにより、斜め方向の場合に比して分解
能が高くなり、それだけ高精度の認識が可能である。

電子部品Ｐの形状が適正であると、昇降部材２をさらに
下降させて吸着ノズル１４にて電子部品Ｐの吸着動作を
行う。なお、吸引室１９は図示しない真空吸引手段にて
吸着前に真空にされ、ノズル部１５から外気が吸引され
るが、吸引外気中のゴミ等はフィルタ２１にて除去され
てから吸引室１９内に流入す□るので、透視板１６の上
面や透光板１７の下面にゴミ等が付着することはない、
その後、ノズル部１５の先端が電子部品Ｐの上面に接す
ると、電子部品Ｐが吸着される。

電子部品Ｐを吸着すると、昇降駆動手段４にて昇降部材
２を所定位置まで上昇させた後、可動体１を移動させ、
吸着ノズル１４にて吸着した電子部品Ｐを回路基板の所
定の装着位置の上方に向かって搬送する。この搬送中に
おいて、吸着した電子部品Ｐに認識カメラ３４の焦点が
合っているので、吸着した電子部品Ｐの位置を認識カメ
ラ３４にて正確に認識し、認識カメラ３４の座標系に対
するＸ方向及びＹ方向の偏心量及び傾き角が検出される
。

その後、吸着した電子部品Ｐが回路基板の部品装着位置
の上方に位置すると、吸着した電子部品Ｐの認識カメラ
３４の軸心に対する偏心量を補正し、かつ電子部品Ｐの
装着姿勢に応じて回転筒体９を回転させるとともに座標
系に対する傾き角の補正を行い、その後、昇降部材２を
下降させ、電子部品Ｐが回路基板に当接する直前の位置
で停止させる。次に、回路基板の部品装着位置を認識カ
メラ３４にて認識し、必要に応じて電子部品Ｐの位置を
再調整した後、昇降部材２を下降させて電子部品Ｐを回
路基板の部品装着位置に当接させ、吸引室１９にエアを
送り込んで吸着を解除することによって電子部品Ｐは回
路基板Ｂの所定位置に正確に装着される。さらに、この
電子部品Ｐの装着状態を認識カメラ３４で認識し、装着
状態の検査を行った後、昇降部材２を上昇させ、可動体
１を部品供給位置に移動させる。

以上の動作を繰り返すことによって回路基板Ｂ上の電子
部品装着位置に順次に適正な電子部品Ｐを効率的に装着
することができる。

尚、以上の動作を繰り返す間に、吸着ノズル１４の透視
板１６又は透光板１７にゴも等が付着して汚れが発生す
ると吸着ノズル１４を取り外し、これを洗浄するととも
に、取付筒体１０に代替の吸着ノズル１４を取付けて装
着動作に復帰する。

発明の効果 本発明によれば、認識手段が吸着ノズルとともに昇降部
材に取付けられているため、吸着ノズルに吸着された部
品に対して認識手段の焦点が常に合っており、従って部
品を吸着して搬送している間および部品吸着時、部品装
着時とも部品認識を行うことが可能であり、部品吸着時
又は装着時に部品を認識するために要していた時間を無
くし、１回の部品装着動作に要する時間を短縮すること
ができる。

又、吸着ノズルと認識手段を共に回転筒体に取付けるこ
とによって、吸着した部品と認識手段の相対的な位置関
係を保持したまま部品の回転位置を任意に設定すること
ができ、従って部品吸着時に認識手段の視野と部品の回
転位置を対応させることによって認識手段の視野を最大
限に生かした分解能の高い部品認識ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は電
子部品装着装置の要部の斜視図、第２図は吸着ノズル部
分の縦断正面図、第３図は電子部品の吸着時の認識状態
を示す平面図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は従来例における
電子部品の装着工程を示す概略構成図、第５図は同電子
部品の吸着時の認識状態を示す平面図である。 １・・・・・・可動体、２・・・・・・昇降部材、９・
・・・・・回転筒体、１４・・・・・・吸着ノズル、１
５・・・・・・ノズル部、１６・・・・・・透視板、１
７・・・・・・透光板、３４・・・・・・認識カメラ、
Ｐ・・・・・・電子部品。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品供給位置と部品装着位置との間で水平方向に
   移動可能な可動体に昇降可能な昇降部材を設け、この昇
   降部材に透視部とノズル部とを有する吸着ノズルを取付
   け、かつこの吸着ノズルの上方位置に認識手段を配置す
   るとともにこの認識手段を前記昇降部材に取付けたこと
   を特徴とする部品装着装置。
2. （２）昇降部材に任意位置に回転可能な回転筒体を設け
   、この回転筒体に吸着ノズル及び認識手段を取付けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の部品装着装置。