JPH0464288A - 部品実装装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品などの部品をプリント基板などの装
着対象体に自動的に装着する部品実装装置に関する。

（従来の技術） この種の部品実装装置としては、第６図に示すものがあ
る。これは、プリント基板１を搬送台２上を搬送するた
めの搬送機構３、多数個の電子部品４を収納する部品収
納部（図示せず）、電子部品４を吸着保持する吸着ノズ
ル５を備え図示しないＸ−Ｙ移送装置により移動される
移送ヘッド６などを備えて構成されている。そして、そ
れら各装置を駆動回路７を介して制御するＣＰＵ８゜メ
モリ９などからなる制御装置１０により、予め入力され
ているプログラム及び装置固有の座標系によって定めら
れた装着位置に基づいて、搬送台２上の実装作業位置に
搬入されたプリント基板１に対して電子部品４の装着が
自動的に行われるようになっている。

而して、かかる部品実装装置にあっては、近年、部品４
の精度の高い装着を実行するために、前記吸着ノズル５
の部品４の保持位置を検出する図示しない部品保持位置
検出装置、及び、プリント基板１の停止位置を検出する
ための基板位置検出装置１１を組込んだものが供されて
いる。図示はしないが、部品保持位置検出装置は、前記
部品収納部と実装作業位置との間に位置して固定配置さ
れたカメラを備え、そのカメラにて前記移送ヘッド６の
吸着ノズル５に吸着された部品４を下方がら撮影し、そ
の画像情報に基づいて、部品４の実際の吸着位置と正規
の吸着位置とのずれを検出するようになっている。また
、基板位置検出装置１１は、前記移送ヘッド６と一体的
に移動されるカメラ１２を備え、プリント基板１の上方
にあってそのプリント基板１に設けられたマーク（図示
せず）を撮影し、その画像情報に基づいてプリント基板
１の実際の位置と正規の位置とのずれを検出するように
なっている。これにて、それらずれを考慮した正確な部
品４の装着を実行することができるものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前記移送ヘッド６はＸ−Ｙ移送装置により移
動、停止が繰返されるのであるが、移動が停止した時に
慣性により振動が発生する。このため、上述のような部
品保持位置検出用のカメラにて部品４を撮影する場合、
移送ヘッド６が停止した直後にあっては、部品４の振動
による画像のぶれが生じてしまう。また、カメラ１２に
てプリント基板１のマークを撮影する場合にも、移送ヘ
ッド６が停止した直後にあっては、当該カメラ１２の振
動による画像のぶれが生じてしまう。このため、従来で
は、それら撮影を、移送ヘッド６が停止してから振動が
停止するまでの一定時間遅らせる制御を行うようにして
いた。

しかしながら、移送ヘッド６が停止してから振動が停止
するまでの時間は、例えば移送ヘッド６の移動距Ｍ（移
動時間）の相違や部品４の種類による重さの相違等によ
って異なり、上記した撮影を遅らせる一定時間は、その
うち最も長くかかる場合を想定して設定されている。こ
のため、短時間で振動が停止する場合であっても、いわ
ば待ち時間を経た後に撮影を開始することになり、全体
として、装着作業に要する時間が長くなる問題点があっ
た。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、部品の装着作業に要する時間の短縮化を図ることがで
きる部品実装装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の部品実装装置は、部品或いは装着対象体の少な
くともいずれか一方を撮影する撮影手“段と、この撮影
手段から得られる画像情報に基づいて移送ヘッドにより
保持された前記部品の実際の保持位置と正規の保持位置
とのずれ或いは前記装着対象体の実際の位置と基準位置
とのずれの少なくとも１つを検出する検出手段と、前記
移送ヘッドの振動を検出する振動センサと、この振動セ
ンサの検出した振動の大きさを基に前記撮影手段及び前
記検出手段を制御する画像処理制御手段とを具備する構
成に特徴を有する。

（作用） 本発明の部品実装装置によれば、移送ヘッドにより保持
され移送される部品或いは搬送機構により搬送されるプ
リント基板等の装着対象体が、撮影手段により撮影され
、その画像情報に基づいて移送ヘッドにより保持された
部品の実際の保持位置と正規の保持位置とのずれや装着
対象体の実際の位置と基準位置とのずれの少なくとも１
つが検出手段により検出される。このとき、移送ヘッド
や撮影手段が振動することがあっても、振動センサによ
りその振動が検出され、画像処理制御手段によりその振
動の大きさを基に、撮影手段や検出手段が制御されるの
で、ぶれのない画像情報に基づく正確なずれを検出する
ことができる。そして、振動が所定値以下となるまでの
時間が、例えば部品種類により異なっていても、振動の
大きさが所定値以下となってすぐに処理を開始させるこ
とができるから、待ち時間を設けずとも済み、ひいては
、装着作業時間の短縮化を図ることができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例について、第１図乃至第５図を参
照して説明する。

まず、第１図及び第２図に基づいて本実施例に係る部品
実装装置２１の概略について述べるに、この部品実装装
置２１は、装着対象体たるプリント基板２２を搬送台２
３上を搬送するための搬送機構２４、多数個のＩＣなど
の部品２５を収納する部品収納部（図示せず）、部品２
５を吸着により保持する吸着ノズル２６を備え図示しな
いＸＹ移送装置により移動される移送ヘッド２７、詳し
くは後述するが吸着ノズル２６の部品２５の保持位置を
検出する検出手段たる部品保持位置検出装置２８、プリ
ント基板２２の停止位置を検出するための検出手段たる
基板位置検出装置２９などを備えて構成されている。そ
して、それら各装置は、ＣＰＵ３０．メモリ３１などか
らなる制御装置３２により、予めメモリ３１に記憶され
ている実装プログラム及び装置固有の座標系によって定
められた部品収納部の部品吸着点の座標１部品２５の装
着位置の座標などに基づいて、駆動回路３３を介して制
御されるようになっている。

前記搬送機構２４は、プリント基板２２を搬送台２３上
を搬入し、図示しないストッパなどによって搬送台２３
途中に位置する実装作業位置に停止させ、部品２５の装
着作業完了後に搬出するようになっている。

前記移送ヘッド２７は、前記搬送台２３と前記部品収納
部との間を前記Ｘ−Ｙ移送装置により移動され、前記部
品収納部の部品２５を吸着ノズル２６により吸着保持し
てプリント基板２２上に移送し装着するようになってい
る。この場合、移送ヘッド２７は、制御装置３２により
、装置固有の座標系（第４図に示すＸ軸、Ｙ軸）に基づ
いて（ｘ、ｙ）の座標で表される点から点へ移動される
ようになっている。また、前記部品２５の装着位置の座
標は、前記吸着ノズル２６が正規には部品２５の中心部
（第３図に示す中心点Ｏ）を吸着保持するものとして設
定されるようになっている。

前記部品保持位置検出装置２８は、第２図に示すように
、静止部位に位置して設けられた撮影手段たるカメラ３
４を備え、前記移送ヘッド２７が部品２５を部品収納部
から取得してプリント基板２２まで移送する途中に、移
送ヘッド２７を前記カメラ３４の上方位置（検出点）に
て−旦停止させ、そのカメラ３４にて吸着ノズル２６に
保持されている部品２５を撮影するようになっている。

そして、その撮影された画像情報が前記制御装置３２に
入力され、第３図に示すように、部品２５の実際の保持
位置（点Ｐ）と、前記正規の保持位置（中心点Ｏ）との
、Ｘ軸、Ｙ軸及び回転方向のずれを演算により求めるよ
うになっている。以て、これらずれ量（ΔＸ、ΔＹ、角
度θ）に基づき、部品２５の装着位置の座標の補正及び
部品２５の回動が行われ、正確な部品２５の装着が行わ
れるようになっている。

一方、前記プリント基板２２には、その表面に印刷によ
り所定の導体パターン（図示せず）が形成されていると
共に、第４図に示すように、例えば板面の隅部に位置し
て４個のマーク３５が前記導体パターンと同時に印刷形
成されている。そして、前記制御装置３２には、プリン
ト基板２２が正確に実装作業位置に停止されているとき
の正規のマーク３５の位置が予め記憶されている。

前記基板位置検出装置２９は、第１図に示すように、前
記移送ヘッド２７の側部に設けられ移送ヘッド２７と一
体的に移動する撮影手段たるカメラ３６を備え、前記移
送ヘッド２７がプリント基板２２上方まで移送され停止
された状態で、そのカメラ３４にてプリント基板２２の
マーク３５を撮影するようになっている。そして、その
撮影された画像情報が前記制御装置３２に入力され、マ
ーク３５の実際の位置と、前記正規の位置とのずれを演
算により求めるようになっている。以て、これらずれ量
に基づき、部品２５の装着位置の座標の補正及び部品２
５の回動が行われ、正確な部品２５の装着が行われるよ
うになっている。

さて、第１図に示すように、前記カメラ３６の近傍には
、前記移送ヘッド２７の振動を検出するピックアップな
どの振動センサ３７が設けられている。この振動センサ
３７は、移送ヘッド２７の振動の水平方向（Ｘ、Ｙ軸方
向）成分を検出し、その検出信号を前記制御装置３２に
出力するようになっている。制御装置３２は、後述する
ように、前記部品保持位置検出装置２８による検出時に
おける移送ヘッド２７の停止時、及び、基板位置検出装
置２９による検出時における移送ヘッド２７の停止時に
、前記振動センサ３７から入力される振動の大きさを、
予め設定されている所定値と比較し、それが所定値以下
となったときに、部品保持位置検出装置２８及び基板位
置検出装置２９における画像処理を開始させるようにな
っている。

これにて、制御装置３２は、本発明にいう画像処理制御
手段として機能するようになっている。

次に、上記構成の作用について説明する。

プリント基板２２が実装作業位置に搬入されると、移送
ヘッド２７による部品２５の装着作業が開始される。こ
こでは、まず、上述のように、移送ヘッド２７は、吸着
ノズル２６により部品２５を部品収納部から取得してプ
リント基板２２まで移送する途中の検出点にて一旦停止
され、ここで、部品保持位置検出装置２８による保持位
置のずれが検出される。このとき、移送ヘッド２７か検
出点にて停止した時に、該移送ヘッド２７には、慣性に
より、第５図に示すような波形の振動が発生する。この
振動が起こっている最中に保持位置検出装置２８のカメ
ラ３４による撮影を行うと、部品２５の振動に伴いその
画像にぶれが生じてしまうが、その振動が振動センサ３
７により検出され、振動の大きさが予め設定されている
所定値以下となったときに、画像処理が開始される。従
って、ぶれのない画像情報に基づく部品保持位置の正確
なずれ量（ΔＸ、ΔＹ、角度θ）が検出されることにな
る。尚、この部品保持位置のずれの検出は、装着すべき
全ての部品２５に対して実行されるようになっている。

そして、移送ヘッド２７がプリント基板２２の上方に移
送されると、移送ヘッド２７が停止された状態で基板位
置検出装置２９による、プリント基板２２の位置ずれが
検出される。ここでも、移送ヘッド２７がプリント基板
２２上方にて停止した時に、慣性により第５図に示すよ
うな波形の振動が発生し、この振動が起こっている最中
に基板位置検出装置２９のカメラ３６による撮影を行う
と、カメラ３６の振動に伴いその画像にぶれが生じてし
まう。ところが、その振動が振動センサ３７により検出
され、振動の大きさが予め設定されている所定値以下と
なったときに、画像処理が開始されるので、ぶれのない
画像情報に基づく正確なずれが検出されるようになる。

これにて、プリント基板２２の正規位置とのずれ量、及
び、各部品２５の保持位置の正規位置とのずれ量が正確
に検出され、制御装置３２は、それらずれ量に基づき、
部品２５の装着位置の座標の補正及び部品２５の回動を
行い、以て、プリント基板２２の正確な位置への部品２
５の装着が行われるものである。

このように本実施例によれば、プリント基板２２の正規
位置とのずれ量及び各部品２５の保持位置の正規位置と
のずれ量を夫々正確に検出することができるので、プリ
ント基板２２の正確な位置への部品２５の装着を行うこ
とができる。特に、この場合、プリント基板２２の位置
及び部品２５の保持位置の両者を検出し、両者における
ずれを考慮した装着位置の補正をしているので、一方の
みのずれを考慮する場合に比較して、より一層の正確さ
をもって部品２５の装着を行うことができるのである。

そして、各ずれの検出時に、撮影を移送ヘッド６が停止
してから振動が停止するまでの一定時間遅らせる制御を
行うため、短時間で振動が停止する場合であってもいわ
ば待ち時間を経た後に撮影を開始することになっていた
従来のものと異なり、振動センサ３７により検出された
振動の大きさが所定値以下となってすぐに処理を開始さ
せるようにしているので、従来のような待ち時間がなく
なり、この結果、従来のものに比べて、装着作業時間の
短縮化を図ることができるものである。

尚、上記実施例では、部品保持位置検出装置２８と基板
位置検出装置２９との両者を備える構成としたが、どち
らか一方のみを備えるものにも適用することができるな
ど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可
能である。

［発明の効果］ 以上の説明にて明らかなように、本発明によれば、部品
を移送する移送ヘッドや撮影手段に影響を及ばず振動を
検出し、その振動を考慮して部品の移送ヘッドの実際の
保持位置と正規の保持位置とのずれや装着対象体の実際
の位置と基準位置とのずれを検出するようにしたので、
部品や装着対象体の位置決めを正確かつ迅速に行なえ、
部品の装着作業に要する時間の短縮化を図ることができ
るという極めて有用かつ優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は全体の概略的な構成を示す図、第２図は部品保持
位置検出装置の概略的な構成を示す図、第３図は部品の
保持位置の正規の位置とのずれの様子を示す図、第４図
はプリント基板の平面図、第５図は振動センサが検出し
た振動の波形を示す図であり、また、第６図は従来例を
示す第１図相当図である。 図面中、２１は部品実装装置、２２はプリント基板（装
着対象体）　２５は部品、２６は吸着ノズル、２７は移
送ヘッド、２８は部品保持位置検出装置（検出手段）、
２９は基板位置検出装置（検出手段）、３２は制御装置
（画像処理制御手段）、３４．３６はカメラ（撮影手段
）、３７は振動センサを示す。 代理人　弁理士　　則近　　憲佑 さ宋補状峰≦ 第３ 図 第４　図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．移送ヘッドにより部品を保持して移送し、装着対象
   体の所定位置に装着するものにおいて、前記部品或いは
   前記装着対象体の少なくともいずれか一方を撮影する撮
   影手段と、この撮影手段から得られる画像情報に基づい
   て前記移送ヘッドにより保持された前記部品の実際の保
   持位置と正規の保持位置とのずれ或いは前記装着対象体
   の実際の位置と基準位置とのずれの少なくとも１つを検
   出する検出手段と、前記移送ヘッドの振動を検出する振
   動センサと、この振動センサの検出した振動の大きさを
   基に前記撮影手段及び前記検出手段を制御する画像処理
   制御手段とを具備することを特徴とする部品実装装置。