JPH0391998A - 電子部品の自動装着装置 - 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、例えば抵抗器、コンデンサあるいは１・ラン
ジスタ等のチップ化した電子部品（以下、これをチップ
部品という）をプリント基板上の所定位置に仮固定する
ための接着剤塗布装置などの電子部品の自動装着装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の電子部品の自動装着装置においては、例
えば特開昭５９−２９４９２号公報等に開示されている
ように、Ｘ−Ｙ方向に移動制御されるＸ−Ｙテーブル上
に基板支持テーブルを昇降＄Ｉノ御自在に設け、この基
板支持テーブル上に互いに対向させて設置された左右一
対の基板搬送シュート間に、基板送り機構から搬送され
たプリント基板を位置決め支持する一方、この基板搬送
シュート間に支持されたプリント基板上に接着剤の塗布
ヘッド部を昇降可能に対向位置させて、この塗布ヘッド
部の下降動作により５次工程でプリン］一基板上に位置
決めされるチップ部品を仮固定するための前工程として
，プリント基板上の所定の位置に接着剤を塗布し得るよ
うにした構或を有するものが周知である． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記した従来装置では，塗布ヘッド部が
プリント基板表面の反りや波打ち等に関係なく一定の移
動量により接着剤の塗布操作を行なうように乱動制御さ
れているために、プリント基板表面に反りや波打ち、あ
るいは凹凸による段差があると、安定した接着剤の塗布
が行なえないといった問題があった。

［発明の目的コ 本発明の目的は、プリント基板表面の反りや波打ち、あ
るいは段差等に関係なく、安定した接着剤塗布などの装
着操作を行なうことができるようにした電子部品の自動
装着装置を提供することにある。

［課組を解決するための手段コ 上記した目的を達成するために、本発明は，Ｘ−Ｙ方向
に移動制御されるＸ−Ｙテーブル上に設置された基板支
持テーブルと、この基板支持テーブル上に互いに対向さ
せて設置された左右一対の基板搬送シュートと、この左
右一対の基板搬送シュート間に搬送支持されたプリント
基板上に対向位置するヘッド部と、このヘッド部をＪ＃
降可能に陳動制御しかつその下降移動で前記Ｘ−Ｙテー
ブルの移動制御による位置決め後のプリント基板上の所
定の位置に所望の装着操作を行なわせるヘッド邸動部と
を具備した電子部品の自動装着装置において、前記ヘッ
ド部に光学検出手段を設置し、この光学検出手段で所定
のヘッド待機位置から前記プリント基板上の所定の装着
操作点の基準面に対する変位量を測定するとともに、こ
の変位量をヘッド移動量にフィードバックさせて，前記
ヘッド駆動部により下降するヘッド部の移動量を駆動制
御可能にしてなる構或としたもので、この場合、前記光
学検出手段は，プリン１へ基板上の各装着操作点毎にそ
の基準面に対する変位量の距離データをメモリに記憶し
，このメモリに記憶された各装着操作点毎の距離データ
に基づいて前記ヘッド開動部を自動的に制御することが
好ましい。

［作　　用］ すなわち、本発明は，ヘッド部に設置した光学検出手段
で，所定のヘッド待機位置からプリント基板上の所定の
装着操作点の基準面に対する変位量をｉｌｌｌｌ定し、
この変位量をヘッド移動量にフィードバックさせて，ヘ
ッド駆動部により下降するヘッド部の移動量を祁動制御
可能にしてなるために、プリント基板表面に反りや波打
ち、あるいは段差等があっても、ヘッド部がプリント基
板上の所定の装着操作点に対して常に一定の操作位置に
下降動作し，これによって、安定したプリンｌ・基板へ
の接着剤塗布などの装着操作が行なえる。

［実　施　例］ 以下、本発明を図示の一実施例を参照しながら詳細に説
明する。

第１図及び第２図に示すように、図中（１〉はプリント
基板（Ｐ）上の所定の位置に図示しないチップ部品を仮
固定するための接着剤が塗布される電子部品の自動装着
装置としての接着剤塗布装置である。

この接着剤塗布装置（Ｌ）は、上部に塗布ヘッＩ・部（
２）が配置され、この塗布ヘッド部（２）は、ホルダ（
３）と、このホルダ（３）に支持された図示しない加圧
供給源により加圧される接着剤収納容器（４）と，この
接着剤収納容器（４）の先端部に設けた塗布ノズル（５
）とからなるとともに，前記ホルダ（３）を上下方向の
Ｚ方向に案内するガイド軸（６）と、このガイド軸（６
）に案内されたホルダ（３）を昇降移動させる送りネジ
軸（７）と、この送りネジ軸（７）をプーリ（８ａ）（
８ａ）及びベルト（８ｂ）を介して正逆回転能動させる
サーボモータ（９）とで構威されたヘッド岨動部（１０
）により昇降可能に駆動制御されるようになっている。

また，図中（１１）は前記塗布ヘッド（２）の下部に配
置された基板位置決め機構を構或する基台である。この
基台（１ｌ）上には，第１のガ′イドレール（ｌ２）と
スライダ（１３）及びサーボモータ（１４）を介してＸ
方向に移動可能に載置されたＸ方向移動テーブル（１５
）と、このＸ方向移動テーブル（１５）上に第２のガイ
ドレール（１６）とスライダ（１７）及びサーボモータ
（１８）を介してＹ方向に移動可能に載置されたＹ方向
移動テーブル（１９）とでＸ−Ｙテーブル（２０）を構
成している。

そして，このＸ−Ｙテーブル（２０）上には、基板支持
テーブル（２１）が設置され、この基板支持テーブル（
２１）は、ガイド軸（２２）を介して昇降装置（２３）
により上下方向に昇降制御可能になっているもので、こ
の昇降装！（２３）は，支軸（２４）を回動中心として
上下方向に回動ずる圧接レバー（２５）と、この圧接レ
バー（２５）を上下方向に押し上げ回動させる腿動用シ
リンダ（２６）と，前記圧接レバー（２５）の自由端部
に設けられかつ前記基板支持テーブル（２■）の下部に
圧接させてなる圧接軸（２７）とで構成されている。

さらに、図中（２８）（２８）は前記裁板支持テーブル
（２１）上に互いに対向させて設置された左右一対の基
板搬送シュートで，それらの上端部には，ｌ１ｌ送ベル
ト（２９）（２９）が組み込まれた基板支持用搬送Ｍ　
（３０）（３０）が形成され，これら搬送路（３０）（
３０）間には、第１図実１線矢印で示すように、上流側
シュー｝−（４０）（４０）から搬送ベルＩ−（４１）
を介して搬送されるプリント基板（Ｐ）が搬送支持され
るようになっている。なお、図中（４２）（４２）は前
記搬送路（３０）（３０）の下流側に設置した下流側シ
ュートで，前記搬送路（３０）（３．０）から搬送ベル
ト（２９）（２９）を介して搬送される接着剤塗布後の
プリン１〜基板（Ｐ）を搬送ベルト（４３）を介して次
工程の図示しないチップ部品の自動部品装着装置側に搬
送するようになっているものである。

また，図中（５０）は前記左右一対の基板搬送シュート
（２８）（２８）間に相当する基板支持テーブル（２１
）上に設置された基板バックアップ装置で、バックアッ
プベース（５１）と、このバックアップベース（５１）
を上下方向のＺ方向に昇降可能に案内するガイド軸（５
２）とから構或されている。

？なわち，前記昇降装置（２３）は，第３図から第５図
に示すように，その下降動作により，前記基板支持テー
ブル（２工）を所定の基準レベル位置に調整し、この位
置でＸ−Ｙテーブル（２０）の移動を可能にして、ヘッ
ド旺動部（１０）により摩動制御される塗布ヘッド部（
２）の下降操作でプリント基板（Ｐ）への接着剤の塗布
が行なわれるようになっている。

そして、図中（６０）は前記塗布ヘンド部（２）に設置
した光学検出手段としてのレーサ式変位センサである。

この変位センサ（６０）は、第４図に示すようなプリン
ト基板（Ｐ）への塗布ヘッド部（２）による接着剤の塗
布操作直前に、そのヘッド待機位置（Ａ）から基準面Ｅ
。に対して不反り（または上反り）したプリント基板（
Ｐ）の表面の変位面Ｅ■（または変位面Ｅ２）の装着操
作点である接着剤の塗布点（０）に、第６図に示すよう
に、発光素子（６ｌ）から第上のレンズ（６２）を通し
てレーザ光（Ｌ）を照射し、その反射光を第２のレンズ
（６３）を通して受光素子（６４）に受光させることに
より、プリン１一基板（Ｐ）の表面の下反り、または上
反りによる基準面Ｅｌｌに対する変位量をｉｌｌｉ定し
得るようになっているもので、このように測定されたプ
リント基板（Ｐ）表面の変位量は、接着剤塗布時にヘッ
ド駆動部（１０）の肚動制御により下降する塗布ヘッド
部（２）のヘッド移動量にフィードバックさせるように
なっているものである。

第７図は前記ヘッド駆動部（１０）の肚動制御ブロック
を示すもので、図中（１００）は各種のデータ及び情報
に，基づいて制御を行なう中央処理装置であるＣＰＵで
ある。このＣＰＵ　（１００）には，制御プログラムな
どが予め記憶されているＲＯＭ　（２００）．第８図に
示すようなＮＣデータ，すなわち塗布動作のＪｉｌＪｔ
序を示すステップ（Ｍエ・・Ｍｎ）毎にＸ座標データ（
Ｘ１・・・Ｘｎ）、Ｙ座標データ（Ｙエ・・・Ｙｎ）及
び角度データ（Ｚエ・・・Ｚｎ）が数値的に表された接
着剤の塗布位置の塗布データを格納するＲＡＭ　（３０
０）及びインターフェイス（４００）がそれぞれ接続さ
れている。

また、このインターフェイス（４００）には、ｘ−ｙテ
ーブル（２０）のＸ方向サーボモータ（１４）及びＹ方
向サーボモータ（１８）をそれぞれ駈動制御するＸ−Ｙ
テーブル廓動部（５００）、前記塗布ヘッド部（２）を
上下方向に昇降させるサーボモータ（９〉を駆動制御す
るヘッド肚動部（１０）．変位センサ（６０）で測定さ
れたプリント裁板（Ｐ）表面の変位量がＡ／Ｄ変換され
た入力されるＡ／Ｄ変換器（６００）がそれぞれ接続さ
れている。

次に，前記接着剤塗布装置（１）の動作制御を第９図に
示すフローチャートを参照しながら説明する。

ステップ（Ｓ１）で、ＣＰＵ（１００）によりＲＡＭ　
（３００）に格納されている塗布データを読み込み、こ
の塗布データに基づいて移動指令をインターフェイス（
４００）を介してＸ−Ｙテーブル駆動部（５００）へ出
力し、このＸ−Ｙテーブル駆動部（５００）を旺動させ
ることにより、Ｘ−Ｙテーブル（２０）上に支持された
プリント基板（Ｐ）の所定の接着剤の塗布点（０）と塗
布ノズル（５）の位置が合うように、プリント基板（Ｐ
）を移動させる。

ステップ（Ｓ２）でプリント基板（Ｐ）の移動終了が判
断されると、塗布ヘッド（２）の最上限の待機位置（Ａ
）において変位センサ（６０〉でプリント基板（Ｐ）表
面の変位を測定する。

ステップ（Ｓ３）で、変位センサ（６０）からの出力を
、すなわち、変位センサ（６０）からのアナログ出力で
ある電流（基準の電流値からの差）をＡ／Ｄ変換器（６
００）によりＡ／Ｄ変換したものをプリント基板（Ｐ）
の変位量としてＣＰＵ（１００）で読み込んで距離換算
した値を距離データである変位量データとしてＲＡＭ　
（３００）に格納する。

ステノブ（Ｓ４）及び（Ｓ５）は、変位センサ（６０）
によるプリント基板（Ｐ）の変位量の測定点と接着剤の
塗布点とを合わせたとき、そのｉｉ１！ｌ定点の直上方
に塗市ノズル（５）が位置していない場合に、測定後に
，再びＸ−Ｙテーブル駆動部（５００）を關動制御して
プリント基板（Ｐ）を所定の塗布点（０）に精度良く移
動させて位置決めするようになっているものである。こ
のとき、塗布ノズル（５）と変位センサ（６０）の平面
方向の位置が一定であり、その純対的距離分だけ移動す
ることになる。勿論、塗布点と変位センサ（６０）の劃
定点とを合わせたときに、該測定点の直上方に塗布ノズ
ル（５）が位置するように前記変位センサ（６０）が取
付けてあれば、移動させる必要はない。

ステップ（Ｓ６）では、上記のように計測されたプリン
ト基板（Ｐ）の変位量データを基にして、実際のヘッド
移動量を算出してなるもので、変位量データをＣＰＵ　
（１００）の演算部にＲＡＭ（３００）内のヘッド基本
移動量データと共に格納し、ヘッド基本移動量データか
ら変位量データを加減して算出し，この算出した値を、
ステップ（Ｓ７）で正しい塗布ヘッド部（２）の移動量
としてＲＡＭ（３００）に格納しフィードバックさせて
、ヘッド邸動部（１０）にセットしてなるものである。

なお、この場合の変位量データに関しては，塗布ヘッド
（２）の移動量としてではなく、基板搬送シュート（２
８）（２８）の移動量としても良い。

このようにして、ステップ（Ｓ８）でヘッド駆動部（１
０）を旺動させることにより、塗布動作を開始し、ステ
ップ（Ｓ９）で１点での塗布動作の終了の判断が行なわ
れるもので，全塗布動作が終了したか否かをステップ（
Ｓ　１　０）で判断し、全塗布動作が終了していない場
合は、ステップ（Ｓ１）に戻る。

そして、ステップ（ＳＩＯ）により、ＣＰＵ（１００）
が第８図に示すコントロールコマンド「Ｅ」を検出して
全塗布動作が終了したと判断されると、前記昇降装置（
２３）が邸動して、Ｘ−Ｙテーブル（２０）を，第１図
及び第２図に示すような初期の原点位置に上昇させ、接
着剤塗布後のプリント基板（Ｐ）を下流側シュート（４
２）（４２）側への排出搬送するようになっているもの
である。

なお、上記した実施例では、電子部品の自動装着装置と
して接着剤塗布装置を例として挙げたが、プリント基板
上にチップ部品を吸着ヘッドを介して位置決め装着する
部品装着装置にも応川することが可能である。

また他に、第↓０図にフローチャ−１・で示すように、
前記光学検出手段である変位センサ（６０）で、予めプ
リント基板（Ｐ）上の各装着操作点毎にその基準面に対
する変位量をａ＋ＩＩ定し、これら各々の変位量データ
である距離データをメモリに記憶し、その後、このメモ
リに記憶された各装着操作点毎の距離データに基づいて
前記ヘッド邸動部（１０）を自動的に制御するようにし
ても良い９［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明は、ヘッド部
に設置した光学検出手段で、所定のヘッド待機位置から
プリント基板上の所定の装着操作点の基準面に対する変
位量を測定し、この変位量をヘッド移動量にフィードバ
ックさせて、ヘッド廃動部により下降するヘッド部の移
動量を邸動制御可能にしてなることから、プリント基板
表面に反りや波打ち、あるいは段差等があっても、ヘッ
ド部をプリント基板上の所定の装着操作点に対して常に
一定の操作位置に下降動作させることができ、これによ
って、安定したプリント基板への接着剤塗布などの装着
操作を行なうことができるというすぐれた効果を奏する
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装着装置としての
接着剤塗布装置の一実施例を示す斜視図、第２図は同じ
く要部縦断面にして示す説明図，第３図は同じく接着剤
塗布時におけるＸ−Ｙテーブルの下降状態を示す斜視図
、 第４図は同じく接着剤塗布時におけるＸ−Ｙテーブルの
下降状態を要部縦断面にして示す説明図、第５図は同じ
く塗布ヘッド部による接着剤塗布状態を要部縦断面にし
て示す説明図、 第６図は同じくプリン１一基板の変位量を測定する光学
検出手段としての変位センサの概略的説明図、 第７図は同じくプリント基板の変位量測定時のＸ−Ｙテ
ーブルの制御動作を示す制御ブロック図，第８図は同し
くプリント基板への接着剤の塗布動作順序のＮＣデータ
を示す説明図、 第９図は同じく接着剤塗４１制御動作を示すフローチャ
ート、 第１０図は本発明に係る接着剤塗市制御動作の他の実施
例を示すフローチャ−１・ である。 （１）接着剤塗布装置， （２）塗布ヘッド部， （５）塗布ノズル， （７）送りネジ軸、 （８ａ）　　（８ａ）プーリ、 （９）サーボモー夕、 （３）ホルダ、 （６）ガイド軸、 （８ｂ）ベルト、 （１０）ヘッド邸動部， （２０）Ｘ−Ｙテーブル、 （２１）基板支持テーブル， （２３）昇降装置， （２８）（２８）基板搬送シュート、 （６０）光学検出手段（変位センサ）、（１００）ＣＰ
Ｕ． （２００）ＲＯＭ、　　　　（３００）ＲＡＭ、（４０
０）インターフエイス、 （５００）Ｘ−Ｙテーブル邸動部、 （６００）Ａ／Ｄ変換器、 （Ｐ）プリント基板、 （Ｅ．）基準面、　　　　（Ｅ．）（Ｅ２）変位面、（
Ａ）ヘット待機位置、 （０）装着操作点（塗重点）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ−Ｙ方向に移動制御されるＸ−Ｙテーブル上に
   設置された基板支持テーブルと、この基板支持テーブル
   上に互いに対向させて設置された左右一対の基板搬送シ
   ュートと、この左右一対の基板搬送シュート間に搬送支
   持されたプリント基板上に対向位置するヘッド部と、こ
   のヘッド部を昇降可能に駆動制御しかつその下降移動で
   前記Ｘ−Ｙテーブルの移動制御による位置決め後のプリ
   ント基板上の所定の位置に所望の装着操作を行なわせる
   ヘッド駆動部とを具備した電子部品の自動装着装置にお
   いて、 前記ヘッド部に光学検出手段を設置し、この光学検出手
   段で所定のヘッド待機位置から前記プリント基板上の所
   定の装着操作点の基準面に対する変位量を測定するとと
   もに、この変位量をヘッド移動量にフィードバックさせ
   て、前記ヘッド駆動部により下降するヘッド部の移動量
   を駆動制御可能にしたことを特徴とする電子部品の自動
   装着装置。
2. （２）光学検出手段は、プリント基板上の各装着操作点
   毎にその基準面に対する変位量の距離データをメモリに
   記憶し、このメモリに記憶された各装着操作点毎の距離
   データに基づいて前記ヘッド駆動部を自動的に制御して
   なることを特徴とする請求項１記載の電子部品の自動装
   着装置。