JPH04332200A - 電子部品装着装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば多数の端子を突
出させたフラットパッケ−ジＩＣ等の電子部品をプリン
ト板に装着する電子部品装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、微細なピッチで並んだ複数のリ
−ドを有しこれらリ−ドを２方向或いは４方向に突出さ
せたフラットパッケ−ジＩＣ（以下、ＩＣと称する）が
知られている。そして、このＩＣは、図４に示すように
電子部品装着装置（以下、装着装置と称する）１により
、回路パタ−ンを形成されたプリント板２に装着される
。

【０００３】つまり、ＩＣ３…は、不透明なプラスチッ
ク材料などからなるパレット４に収納されており、パレ
ット４上に規則的に並べられている。さらに、ＩＣ３…
は、サブＸ−Ｙロボット５によってパレット２から１つ
ずつ取出され、スクリ−ン６ａが設置された位置検出ス
テ−ジ６上に供給される。

【０００４】サブＸ−Ｙロボット５は、Ｙ軸方向に変位
するサブＹロボット７と、サブＹロボット７と一体に変
位するとともにサブＹロボット７とは独立にＸ軸方向へ
変位するサブＸロボット８とを備えている。そして、サ
ブＸ−Ｙロボット５はサブＸロボット８を、図中に矢印
Ｘｓ、Ｙｓで示すように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に変
位させ、パレット４に並べられたＩＣ３…を取出して位
置検出ステ−ジ６へ搬送する。

【０００５】また、位置検出ステ−ジ６の下方には、レ
ンズ９を取付けられたカメラ１０が設けられている。そ
して、このカメラ１０は、上向きに設置されており、位
置検出ステ−ジ６を下方から撮像する。

【０００６】さらに、装着装置１には、メインＸ−Ｙロ
ボット１１が設けられている。このメインＸ−Ｙロボッ
ト１１は、Ｘ軸方向に変位可能なメインＸロボット１２
と、メインＸロボット１２と一体に変位するとともにメ
インＸロボット１２とは独立にＹ軸方向へ変位するメイ
ンＹロボット１３とを備えている。そして、メインＸ−
Ｙロボット１１は、メインＹロボット１３の先端に吸着
ノズル１４を備えており、この吸着ノズル１４を上下方
向、即ち矢印Ｚで示すＺ軸方向に変位させるとともに、
Ｚ軸を中心とした回動方向、即ち矢印θで示すθ方向に
変位させる。

【０００７】さらに、メインＸ−Ｙロボット１１は、位
置検出ステ−ジ６に載置されたＩＣ３を真空吸引して吸
着ノズル１４の先端に吸着する。そして、メインＸ−Ｙ
ロボット１１は吸着ノズル１４を、位置検出ステ−ジ６
とプリント板２との間で移動させ、ＩＣ３をプリント板
２の所定位置に装着する。

【０００８】つまり、装着装置１は、位置検出ステ−ジ
６に載置されたＩＣ３を撮像してＩＣ３の位置検出を行
う。さらに、装着装置１は、ＩＣ３のＸ、Ｙ、θ方向の
位置ずれ量を検出し、ＩＣ３を吸着ノズル１４に吸着し
て位置補正を行ったのち、ＩＣ３をプリント板２に装着
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の装着装置１においては、位置検出ステ−ジ６に
おいて、ＩＣ３の位置決めや形状検査等のための位置検
出が行われる。そして、ＩＣ３にリ−ドの曲りが生じて
いると、位置検出の際にＩＣ３の形状不良が検出される
。そして、ＩＣ３を位置検出ステ−ジ６からパレット４
へ正確に戻すことは難しいため、形状不良が検出された
際には、リ−ド曲りを生じたＩＣ３は位置検出ステ−ジ
６から外部へ排出されていた。また、従来は、リ−ドの
浮きを検出することはできなかった。

【００１０】さらに、パレット４とプリント板２との間
に位置検出ステ−ジ６が介在しており、パレット４、プ
リント板２、および、位置検出ステ−ジ６の間でのＩＣ
３の受渡しはメインＸ−Ｙロボット１１とサブＸ−Ｙロ
ボット５とにより行われていた。このため、ＩＣ３の取
出しから装着までの工程が多く、ＩＣ３の取出しから装
着までに要する時間が長かった。本発明の目的とすると
ころは、電子部品を高速で装着できるとともに電子部品
のリ−ドの浮きを検出することが可能な部品装着装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、透明な板体からなり、電子部品
収納用の凹部を有し、リ−ドを突出させた電子部品を凹
部に収納して並べるパレットと、互いに直交するＸ軸方
向およびＹ軸方向に変位可能なＸ−Ｙステ−ジと、この
Ｘ−Ｙステ−ジにより案内されるとともに電子部品をパ
レットを通して電子部品の影を撮像し電子部品の位置検
出を行う位置検出カメラと、Ｚ軸方向およびθ方向に変
位可能に設けられ電子部品の中心部に接して電子部品を
吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルをＸ−Ｙ方向に
案内するＸ−Ｙロボットとを具備した。また、本発明は
、パレットを半透明な材質により形成した。

【００１２】そして、本発明は、電子部品を、吸着ノズ
ルにより上記パレットから取出してプリント板に直接的
に装着し、電子部品を短時間で装着するとともに、電子
部品のリ−ドの浮きを検出できるようにした。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３（ｂ）
に基づいて説明する。なお、従来の技術の項で説明した
ものと重複するものについては同一番号を付し、その説
明は省略する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を概略的に示すも
ので、図中２１は電子部品実装装置（以下、実装装置と
称する）である。この実装装置２１は、Ｘ−Ｙロボット
としてのメインＸ−Ｙロボット（以下、Ｘ−Ｙロボット
と称する）２２と、Ｘ−Ｙステ−ジ２３とを備えている
。

【００１５】これらのうちＸ−Ｙロボット２２は、本体
２２ａと、この本体２２ａに連結されたメインＸロボッ
ト（以下、Ｘロボットと称する）１２と、Ｘロボット１
２に連結されたメインＹロボット（以下、Ｘロボットと
称する）１３とにより構成されている。そして、Ｘ−Ｙ
ロボット２２は、Ｘロボット１２を本体２２ａに沿って
一方向、即ち、図中に矢印Ｘで示すＸ軸方向に変位させ
る。

【００１６】また、Ｘ−Ｙロボット２２は、Ｙロボット
１３をＸロボット１２と一体にＸ軸方向へ変位へさせる
とともに、このＹロボット１３をＸロボット１２に沿っ
て移動させる。そして、Ｘ−Ｙロボット２２は、Ｙロボ
ット１３をＸ軸方向と直交する方向、即ち図中に矢印Ｙ
で示すＹ軸方向へ、Ｘロボット１２とは独立に変位させ
る。

【００１７】さらに、Ｙロボット１３の下端部には吸着
ノズル２４が設けられている。この吸着ノズル２４は、
Ｙロボット１３に同軸的に取付けられており、図示しな
い負圧源に接続されるととに、先端面を例えば開口して
その内部と外部とを連通させている。さらに、吸着ノズ
ル２４は上下方向、即ち図中に矢印Ｚで示すＺ軸方向に
変位し、Ｙロボット１３に対して突没する。また、吸着
ノズル２４は、Ｚ軸方向を中心として水平な方向、即ち
図中に矢印θで示すθ方向に回動変位する。

【００１８】また、吸着ノズル２４の基端部の周囲には
照明体２５が環状に配設されている。この照明体２５は
、Ｙロボット１３に組込まれるとともに、図２（ｂ）に
示すようにＹロボット１３の先端に露出しており、吸着
ノズル２４の基端部を周方向に囲っている。そして、照
明体２５は、照明光を吸着ノズル２４を中心として下方
に照射し、吸着ノズル２４の先端の周辺を略均一に照ら
す。

【００１９】前記Ｘ−Ｙステ−ジ２３は、Ｙテ−ブル２
６とこのＹテ−ブル２６に積載されたＸテ−ブル２７と
により構成されている。そして、Ｘ−Ｙステ−ジ２３は
、Ｙテ−ブル２６を一方向、即ち図中に矢印Ｙで示すＹ
軸方向に変位させるとともに、Ｘテ−ブル２７をＹ軸方
向と直交する方向、即ち図中に矢印Ｘで示すＸ軸方向に
変位させる。そして、Ｘ−Ｙステ−ジ２３は、Ｘテ−ブ
ル２７をＹテ−ブル２６と一体にＹ軸方向へ変位させ、
さらに、Ｘテ−ブル２７を、Ｙテ−ブル２６上でＹテ−
ブル２６とは独立にＸ軸方向へ変位させる。

【００２０】また、Ｘテ−ブル２７には位置検出カメラ
２８が搭載されている。この位置検出カメラ２８は、Ｙ
テ−ブル２７の所定位置に上向きに取付けられており、
その上部にレンズ２９を連結されている。そして、位置
検出カメラ２８は、上方の所定位置を撮像し、取込んだ
画像を図示しない制御部等へ出力する。

【００２１】さらに、図中に３０で示すのはパレットで
ある。このパレット３０は透明なプラスチック材料等を
板状に成形してなるもので、一方の板面に凹凸を形成さ
れている。そして、パレット３０は、板面に開口する電
子部品収納用の凹部３１…を有しており、各凹部３１…
をパレット３０の長手方向および幅方向に規則的に並べ
ている。そして、パレット３０は各凹部３１…に、微細
なピッチで並んだ複数のリ−ドをモ−ルド部の４つの側
面から突出させた電子部品としてのフラットパッケ−ジ
ＩＣ３…を１つずつ収納している。つぎに、上述の装着
装置２１の作用を説明する。

【００２２】まず、Ｘ−Ｙロボット２２が駆動され、吸
着ノズル２４がパレット３０に近付けられる。そして、
吸着ノズル２４がパレット３０に並べられたＩＣ３…の
うちの所定のＩＣ３の上方で停止し、吸着ノズル２４の
基端部に位置する照明体２５が吸着ノズル２４に下方か
ら対向したＩＣ３とその周辺部を照す。

【００２３】さらに、Ｘ−Ｙステ−ジ２３が駆動され、
位置検出カメラ２８が、照明体２５により照らされたＩ
Ｃ３の下方に案内されて停止する。そして、位置検出カ
メラ２８が、照明体２５により照らされたＩＣ３とその
周辺部とを撮像し、透明なパレット３０を透過した照明
光と、ＩＣ３の影とを取込む。

【００２４】さらに、位置検出カメラ２８の出力を基に
して、ＩＣ３の理想位置と実際位置とのずれ量（ｘ，ｙ
，θ）が計算される。そして、計算結果を基にＸ−Ｙロ
ボット２２が駆動され、吸着ノズル２４が変位し、吸着
ノズル２４の軸心とＩＣ３の中心とが位置合せされる。 そして、吸着ノズル２４とＩＣ３とのＸ軸方向の位置、
および、Ｙ軸方向の位置補正が、ＩＣ３…をパレット３
０…に収納したまま行われる。また、ＩＣ３のリ−ドに
曲りや浮きが生じている場合は、位置検出カメラ２８に
、図３（ｂ）、および、図４（ｂ）に示すような画像が
取込まれる。

【００２５】つまり、図３（ａ）、（ｂ）は、ＩＣ３の
リ−ド３ａ…に曲りが生じ、リ−ド３ａ…が水平方向に
変形した状態を示している。さらに、図４（ａ）、（ｂ
）は、ＩＣ３のリ−ド３ａ…に浮きが生じ、リ−ド３ａ
…が上下方向に変形した状態を示している。

【００２６】そして、図３（ｂ）はパレット３０を通し
て撮像されたＩＣ３の影を示しており、図３（ｂ）にお
いては、曲がったリ−ド３ｂが、ともに列を構成する他
のリ−ド３ａに対して傾いている。また、図４（ｂ）も
同様にＩＣ３の影を示しており、図４（ｂ）においては
、浮いたリ−ド３ｃの先端部が他のリ−ド３ａ…の先端
部よりも淡く且つ細くなっている。

【００２７】さらに、ＩＣ３にリ−ド浮きが生じている
場合には、浮いたリ−ド３ｃの影と適性な形状のリ−ド
の影との濃淡の違いを基にして、リ−ド３ｃの浮き量が
検出される。

【００２８】そして、ＩＣ３にリ−ド３ａ…の曲りや浮
き等の形状不良が生じている場合には、不良なＩＣ３は
パレット３０に残され、パレット３０に収納されたまま
パレット３０とともに外部へ排出される。

【００２９】また、吸着ノズル２４の中心とＩＣ３の中
心とが合せられたのち、吸着ノズル２４がＺ軸方向に変
位して下降し、先端面をＩＣ３の中心に接する。そして
、吸着ノズル２４がＩＣ３を吸着し、ＩＣ３を保持する
。そして、吸着ノズル２４がＩＣ３を保持したままθ方
向に回動変位し、ＩＣ３の回転方向、即ちθ方向の位置
補正が行われる。

【００３０】そして、Ｘ−Ｙ−θの位置合せを行われた
ＩＣ３が吸着ノズル２４により、プリント板２へ搬送さ
れ、プリント板２に形成された所定の回路パタ−ンに装
着される。

【００３１】すなわち、上述の装着装置２１においては
、ＩＣ３…が透明な材質からなるパレットに収納されて
おり、位置検出カメラ２８がパレット３０を通してＩＣ
３…を撮像しているので、ＩＣ３…をパレット３０に収
納したまま位置検出および位置合せを行うことができる
。

【００３２】さらに、ＩＣ３…を、パレット３０から取
出す前に、パレット３０に収納したまま位置検出してい
るので、ＩＣ３…にリ−ド３ａ…の曲りや浮き等の不良
が生じている場合には、不良なＩＣ３をパレット３０に
収納したままパレット３０とともに排出することができ
る。したがって、不良なＩＣ３をパレット３０から取出
して排出するための手段や工程が不要であり、ＩＣ３…
の装着に要する時間を短縮することができる。

【００３３】また、１台のＸ−Ｙロボット２２がＩＣ３
…の搬送を行っているので、Ｘ−Ｙロボット２２の搬送
経路が他の装置等の移動経路と干渉する領域がなく、Ｘ
−Ｙロボット２２による搬送が他の装置等によって中断
されるということがない。したがって、ＩＣ３…の装着
を高速で行うことができる。

【００３４】さらに、ＩＣ３…は、パレット３０からプ
リント板２へ搬送される間に、吸着ノズル２４とのみ接
触し、また、接触回数は１回であるので、ＩＣ３…と他
の部材との接触回数が少なく、ＩＣ３…が他の部材との
接触によって受けるダメ−ジを軽減することができる。 また、ＩＣ３…の位置検出にＩＣ３の影を利用している
ので、ＩＣ３…のリ−ド浮きを検出することができ、歩
留り良く製品を生産できる。そして、これらのことから
、装着装置２１の性能と信頼性を向上することができる
。

【００３５】なお、本実施例では、パレット３０を透明
としているが、本発明はこれに限定されるものではなく
、例えば、パレット３０を、照明体２５の照明光を適度
に透過させることができる程度の半透明としてもよい。

【００３６】また、本実施例においては照明体２５がＹ
ロボット１３の先端に配置されているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、照明体２５の配置を吸着ノ
ズル２４の影が形成されないよう任意に設定することが
可能である。また、本発明は、要旨を逸脱しない範囲で
種々に変形することが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、透明な板
体からなり、電子部品収納用の凹部を有し、リ−ドを突
出させた電子部品を凹部に収納して並べるパレットと、
互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に変位可能なＸ
−Ｙステ−ジと、このＸ−Ｙステ−ジにより案内される
とともに電子部品をパレットを通して電子部品の影を撮
像し電子部品の位置検出を行う位置検出カメラと、Ｚ軸
方向およびθ方向に変位可能に設けられ電子部品の中心
部に接して電子部品を吸着する吸着ノズルと、この吸着
ノズルをＸ−Ｙ方向に案内するＸ−Ｙロボットとを具備
した。また、本発明は、パレットを半透明な材質により
形成した。

【００３８】したがって本発明は、電子部品をプリント
板に直接的に装着でき、電子部品を短時間で装着すると
ともに、電子部品のリ−ドの浮きを検出できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を概略的に示す構成図。

【図２】（ａ）は吸着ノズルとその周辺部とを示す側面
図、（ｂ）は同じく吸着ノズルとその周辺部とを示す平
面図。

【図３】（ａ）はリ−ドに曲りを生じたフラットパッケ
−ジＩＣの側面図、（ｂ）は同じくリ−ドに曲りを生じ
たフラットパッケ−ジＩＣの影を示す説明図。

【図４】（ａ）はリ−ドに浮きを生じたフラットパッケ
−ジＩＣの側面図、（ｂ）は同じくリ−ドに浮きを生じ
たフラットパッケ−ジＩＣの影を示す説明図。

【図５】従来の電子部品実装装置を示す構成図。

【符号の説明】

３…フラットパッケ−ジＩＣ（電子部品）、２１…電子
部品実装装置、２２…メインＸ−Ｙロボット（Ｘ−Ｙロ
ボット）、２３…Ｘ−Ｙステ−ジ、２４…吸着ノズル、
２８…位置検出カメラ、３０…パレット、３１…電子部
品収納用の凹部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透明な板体からなり、電子部品収納用
   の凹部を有し、リ−ドを突出させた電子部品を上記凹部
   に収納して並べるパレットと、互いに直交するＸ軸方向
   およびＹ軸方向に変位可能なＸ−Ｙステ−ジと、このＸ
   −Ｙステ−ジにより案内されるとともに上記電子部品を
   上記パレットを通して上記電子部品の影を撮像し上記電
   子部品の位置検出を行う位置検出カメラと、Ｚ軸方向お
   よびθ方向に変位可能に設けられ上記電子部品の中心部
   に接して上記電子部品を吸着する吸着ノズルと、この吸
   着ノズルをＸ−Ｙ方向に案内するＸ−Ｙロボットとを具
   備し、上記電子部品を、上記吸着ノズルにより上記パレ
   ットから取出してプリント板に装着する電子部品装着装
   置。
2. 【請求項２】　　パレットが半透明な材質からなること
   を特徴とする請求項１の電子部品装着装置。