JPH05152798A - 電子部品装着機 - Google Patents

電子部品装着機

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JPH05152798A
JPH05152798A JP3337985A JP33798591A JPH05152798A JP H05152798 A JPH05152798 A JP H05152798A JP 3337985 A JP3337985 A JP 3337985A JP 33798591 A JP33798591 A JP 33798591A JP H05152798 A JPH05152798 A JP H05152798A
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JP
Japan
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mounting
mounting head
electronic component
circuit board
printed circuit
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JP3337985A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Azuma
幸弘 東
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品をプリント基板に装着するときは装
着ヘッドから撮像部を切り離すことによって装着ヘッド
を軽量化し、高速で電子部品のプリント基板への装着を
実行可能とする。 【構成】 プリント基板10の位置合わせマークを撮像
する撮像部2を装着ヘッド1に対して着脱自在に設け、
前記位置合わせマークを撮像するときには前記装着ヘッ
ド1と前記撮像部2とを連結一体化し、前記装着ヘッド
1で電子部品を前記プリント基板10に装着するときは
前記装着ヘッド1と前記撮像部2とを切り離す構成であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品をプリント基
板上に高速で装着するための電子部品装着機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特公平3−22720号におい
て、電子部品を吸着保持して移動させる装着ヘッドに認
識部(カメラ、照明具等を含む撮像部)を搭載し、位置
決めされたプリント基板上の実装部品のパターンを認識
してその位置及び水平面内の回転角に関するデータを得
て、プリント基板に対して高精度で電子部品を装着でき
るようにした電子部品装着機が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、撮像部は通
常TVカメラ及びこれに付随して照明具も必要とするた
め、かなりの重量となり、装着ヘッドに撮像部を搭載し
たとき、装着ヘッドの全体重量は、撮像部が無い場合に
比して相当増加してしまう。例えば、撮像部の無いとき
の装着ヘッドの重量が約1.5kgであるとき、撮像部
の重量は約1kgであり、装着ヘッドに撮像部を搭載す
ると総重量は70%程度増加する。このため、装着ヘッ
ドをX−Y方向に移動させるX−Y駆動機構のモーター
のローター・イナーシャよりも該モーターに接続された
負荷イナーシャの方が大きくなる事態が発生する。この
結果、図9の運転パターンのように撮像部搭載前は装着
ヘッドが最大速度1000mm/secに到達するまで0.0
4secであったものが、図10の運転パターンのように
撮像部搭載後は装着ヘッドが最大速度1000mm/secに
到達するまで0.1secかかるようになり、応答の良い装
着ヘッドの動作が不可能になる。このため、装着ヘッド
に撮像部を搭載することは電子部品の装着速度の向上と
いう観点から見ると不都合なことになる。
【0004】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、必要時のみ装着ヘッドと撮像部とを連結一体化し、
電子部品をプリント基板に装着するときは装着ヘッドか
ら撮像部を切り離すことによって、高速で電子部品のプ
リント基板への装着を実行可能にした電子部品装着機を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子部品装着機は、部品供給部の電子部品
を装着ヘッドにより吸着し、プリント基板に装着する機
構を備えると共に、前記プリント基板の位置合わせマー
クを撮像する撮像部を前記装着ヘッドに対して着脱自在
に設け、前記位置合わせマークを撮像するときには前記
装着ヘッドと前記撮像部とを一体化し、電子部品を前記
プリント基板に装着するときは前記装着ヘッドと前記撮
像部とを切り離す構成としている。
【0006】
【作用】本発明の電子部品装着機においては、プリント
基板上の位置合わせマークを撮像するときは装着ヘッド
と撮像部とを連結一体化し、装着ヘッドの駆動系を利用
して撮像部を移動させて前記位置合わせマークの画像取
り込みを行う。この画像取り込み終了後は、撮像部を所
定の原点位置(装着ヘッドの電子部品装着作業の邪魔に
ならない特定位置)に移動させた後、装着ヘッドから撮
像部を切り離し、以後装着ヘッドのみで電子部品のプリ
ント基板への装着動作を実行する。この結果、電子部品
装着時の装着ヘッドの重量を軽量化でき、装着ヘッドを
高速移動させて電子部品の装着を行い得る。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る電子部品装着機の実施例
を図面に従って説明する。
【0008】図1乃至図5において、1は装着ヘッド、
2は撮像部、3は基台4上に多数配列された部品供給
部、5はプリント基板10の搬送及び位置決め保持を行
う搬送部である。また、16は部品撮像用TVカメラで
ある。
【0009】前記装着ヘッド1は、基台4上に設けられ
たY軸駆動系6AとY軸駆動系6AによってY方向に駆
動されるY方向ヘッド6Bに設けられるX軸駆動系6C
とからなるX−Y駆動機構6でX−Y方向に駆動される
ようになっている。ここで、X軸駆動系6Cは、装着ヘ
ッド1をX方向に摺動自在に支持するガイド軸11及び
装着ヘッド1をX方向に駆動するボール螺子軸12を備
えており、さらに装着ヘッド1が有する吸着ノズル13
を昇降させるためのスプライン軸14が前記X軸駆動系
6Cに付加されている。図3及び図4に示す如く、前記
装着ヘッド1の側部には撮像部2を連結するための連結
用L金具15が固着されている。
【0010】前記撮像部2は、前記基台4上に立設され
た本機フレーム側にて枢支された第1アーム部20A及
びこれに枢着された第2アーム部20Bとからなる支持
アーム20の先端部に取り付けられている。すなわち、
図3及び図4に示す如く、第1アーム部20Aの後端部
は本機フレーム21に固定の支点軸22に対し回動自在
に取り付けられ、該第1アーム部20Aの先端部に連結
された第2アーム部20Bの先端部に取付金具23を介
し前記撮像部2の円筒状支持体30がビス止めされてい
る。
【0011】前記撮像部2において、円筒状支持体30
の内側には、軸受31を介して円筒状カメラホルダー3
2が回転自在に支持され、該カメラホルダー32の下部
に水平取付板33が一体に固定されている。前記カメラ
ホルダー32の内側にTVカメラ40が固定され、前記
水平取付板33にはリング照明具34及び円筒状照明カ
バー35が取り付けられている。従って、TVカメラ4
0は支持アーム20に対して自転できるようになってい
る。前記水平取付板33の端部は装着ヘッド1への連結
部36となっており、該連結部36の下方に平行にシリ
ンダ取付板37が固定され、該取付板37に連結用エア
ーシリンダ38が取り付け固定されている。該連結用エ
アーシリンダ38のピストンロッド39の先端には垂直
昇降板43が螺着、固定され、該垂直昇降板43上に図
5に示すように円錐状の位置合わせ部材41が2箇所固
着されている。さらに、該位置合わせ部材41を正確に
垂直に昇降させるために、垂直ガイドロッド42が連結
部36と取付板37間に固着され、ピストンロッド39
の先端部に固定された前記垂直昇降板43が垂直ガイド
ロッド42に対して上下方向に摺動自在に篏合してい
る。なお、前記連結用L金具15には、前記2箇所の円
錐状位置合わせ部材41に対応した透孔(但し、内径は
位置合わせ部材41の最大径よりも小さいもの)50が
それぞれ形成され、連結部36にも前記位置合わせ部材
41の先端部を回避する透孔51がそれぞれ形成されて
いる。
【0012】次に、上記実施例の全体的な動作説明を図
6のフローチャートに従って行う。
【0013】まず、搬送部5で新規のプリント基板10
を受け入れて、ステップ#1の如くプリント基板10を
所定の装着位置で位置決め、停止させる。位置決めされ
たプリント基板10上には、図7の如く、配線パターン
と共に、該配線パターンと同時に形成されて該パターン
と位置関係が正確に規定された位置合わせマーク(フィ
デューシャルマーク)55が形成されている。この位置
合わせマーク55を撮像する為に、ステップ#2を実行
し、装着ヘッド1は原点位置に放置されている撮像部2
方向に移動し、その後ステップ#3を実行する。すなわ
ち、図4に示すように撮像部2の連結部36に装着ヘッ
ド1の連結用L金具15を重ね合わせた状態で連結用エ
アーシリンダ38を伸動させ、円錐状位置合わせ部材4
1を透孔50に差し込み、連結部36と連結用L金具1
5とを正確に位置合わせして連結一体化する。その後、
装着ヘッド1のX−Y駆動機構6を利用してステップ#
4を実行し、図7のように、位置決めされたプリント基
板10上の位置合わせマーク55を撮像部2のTVカメ
ラ40で撮像し、位置合わせマーク55の画像を取り込
む。この結果、TVカメラ40からの画像を受ける画像
処理装置では、本来のプリント基板位置決め位置に対す
る実際に受け入れたプリント基板10のX方向の位置ず
れ量ΔX1、Y方向の位置ずれ量ΔY1及び水平面内での
回転方向のずれ量Δθ1を算出する。その後、ステップ
#5のように装着ヘッド1のX−Y駆動機構6で撮像部
2を再び原点位置に戻し、ステップ#6で装着ヘッド1
から撮像部2を切り離す。すなわち、図4において、連
結用エアーシリンダ38を縮動させ、装着ヘッド1側の
連結用L金具15と撮像部2側の連結部36との連結を
解除する。
【0014】以後、装着ヘッド1は撮像部2を電子部品
の装着の妨げとならない原点位置に放置して電子部品の
プリント基板10への装着動作に移る。すなわち、ステ
ップ#7のように、部品供給部3の部品供給位置に装着
ヘッド1は移動し、図2のようにその吸着ノズル13に
て指定された電子部品60を吸着保持する。その後、装
着ヘッド1は、図1に示すように部品供給部3と搬送部
5との間に配設された部品撮像用TVカメラ16上に吸
着した電子部品60を移動させ、ステップ#8のように
TVカメラ16で電子部品60の吸着姿勢を撮像する。
TVカメラ16からの画像も受ける画像処理装置では、
吸着ノズル13の中心に対する電子部品の本来の位置に
対する実際の吸着電子部品60のX方向の位置ずれ量Δ
2、Y方向の位置ずれ量ΔY2及び水平面内での回転方
向のずれ量Δθ2を算出する。その後、装着ヘッド1は
ステップ#9を実行する。すなわち、NCコントローラ
で指定されたプリント基板10上の装着位置に電子部品
60を装着する。その際、X方向の位置ずれ量ΔX1
2、Y方向の位置ずれ量ΔY1,ΔY2及び水平面内での
回転方向のずれ量Δθ1,Δθ2を相殺するように本来の
装着位置に対して装着ヘッド1の位置補正を行って電子
部品60の装着を高精度で行う。
【0015】その後、ステップ#10を実行する。すな
わち、受け入れたプリント基板10に対する電子部品の
装着が全て終了するまで、ステップ#7乃至#9を繰り
返し実行する。プリント基板10に対する電子部品の装
着が全て終了したら、ステップ#11に移り、今までの
プリント基板10を排出して次のプリント基板を搬送部
5で受け入れる。
【0016】上記実施例の構成によれば、プリント基板
10上の位置合わせマーク55の画像取り込み時は撮像
部2を装着ヘッド1に連結一体化してX−Y駆動機構6
を利用して撮像部2を移動させるが、電子部品60のプ
リント基板10への装着時には撮像部2を装着ヘッド1
から切り離して装着ヘッド1による装着動作を実行する
ため、装着ヘッド1の軽量化を図ることができる。例え
ば、装着ヘッド1をX−Y方向に移動させるX−Y駆動
機構6のモーターのローター・イナーシャよりも該モー
ターに接続された負荷イナーシャの方を充分小さくして
迅速に装着ヘッド1を駆動できる。この結果、図10の
撮像部2を一体化したときの運転パターンに比べ高速の
図9の運転パターンで装着ヘッド1を移動させることが
でき、各電子部品の装着を高速で処理できる。また、撮
像部2は支持アーム20で常時支えられており、万一装
着ヘッド1と撮像部2との連結動作に不都合が生じた場
合でも撮像部2の落下事故を防止できる。
【0017】図8は前記撮像部2を前記原点位置に保持
しておくための機構の一例を示す。この図において、基
台4に立設固定された本機フレーム21の内壁側に取付
金具70が固定され、該取付金具70は固定部71とこ
れと平行なシリンダ取付部72とを有し、該取付部72
に固定用エアーシリンダ73が取り付け固定されてい
る。該固定用エアーシリンダ73のピストンロッド74
の先端には垂直昇降板75が螺着、固定され、該垂直昇
降板75上に円錐状の位置合わせ部材76が複数箇所固
着されている。さらに、該位置合わせ部材76を正確に
垂直に昇降させるために、垂直ガイドロッド77が固定
部71と取付部72間に固着され、ピストンロッド74
の先端部に固定された前記垂直昇降板75が垂直ガイド
ロッド77に対して上下方向に摺動自在に篏合してい
る。なお、前記撮像部2の水平取付板33の端部である
連結部80には、前記円錐状位置合わせ部材76に対応
した透孔(但し、内径は位置合わせ部材76の最大径よ
りも小さいもの)81がそれぞれ形成されている。
【0018】図8の構成の場合、図6のステップ#5で
装着ヘッド1と連結状態で撮像部2を原点位置に戻し、
固定用エアーシリンダ73のピストンロッドを伸長させ
て円錐状位置合わせ部材76を透孔81に差し込み、連
結部80と固定部71とを正確に位置合わせして撮像部
2を本機フレーム側に固定する。その後、撮像部2から
装着ヘッド1を切り離せばよい。
【0019】なお、装着ヘッド1と撮像部2とを連結す
る手段は、実施例に例示したものの他、電磁石を利用し
たもの等を採用できる。また、撮像部2を原点位置に保
持しておく手段も図8に例示した以外、X−Yテーブル
等の機構を採用可能である。また、部品供給部3は電子
部品のテーピングを利用したものや、トレー上に電子部
品を配列した構成等、任意の構成のものを採用可能であ
る。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子部品
装着機によれば、プリント基板の位置合わせマークを撮
像するときは装着ヘッドと撮像部とを一体化し、電子部
品をプリント基板に装着するときは前記装着ヘッドから
前記撮像部を切り離して電子部品の装着を実行するの
で、電子部品装着時の装着ヘッドの軽量化が可能とな
り、ひいては装着ヘッドの高速駆動、電子部品装着動作
の高速化及び高精度実装が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子部品装着機の実施例の全体構
成を示す平面図である。
【図2】同正面図である。
【図3】実施例の要部構成を示す側面図である。
【図4】実施例における撮像部及びこれと装着ヘッドと
の連結部分を示す正断面図である。
【図5】装着ヘッドと撮像部との連結部分を示す側断面
図である。
【図6】実施例の全体的な動作を説明するフローチャー
トである。
【図7】プリント基板の位置合わせマークを撮像する工
程を説明する平面図である。
【図8】撮像部を原点位置に保持しておく機構部分を示
す部分断面図である。
【図9】撮像部が搭載されていない(又は撮像部が切り
離された状態の)装着ヘッドの運転パターンを示す説明
図である。
【図10】撮像部が搭載されている(又は撮像部が連結
状態の)装着ヘッドの運転パターンを示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 装着ヘッド 2 撮像部 3 部品供給部 5 搬送部 6 X−Y駆動機構 10 プリント基板 15 連結用L金具 16,40 TVカメラ 20 支持アーム 33 水平取付板 36 連結部 38 連結用エアーシリンダ 41 円錐状位置合わせ部材 50 透孔 55 位置合わせマーク
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】従来、特公平3−22720号におい
て、電子部品を吸着保持して移動させる装着ヘッドに認
識部(カメラ、照明具等を含む撮像部)を搭載し、位置
決めされたプリント基板上の実装部品のパターンを認識
してその位置及び水平面内の回転角に関するデータを得
て、装着ヘッドとプリント基板との相対的な位置を修正
することにより、プリント基板に対して高精度で電子部
品を装着できるようにした電子部品装着機が提案されて
いる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】上記実施例の構成によれば、プリント基板
10上の位置合わせマーク55の画像取り込み時は撮像
部2を装着ヘッド1に連結一体化してX−Y駆動機構6
を利用して撮像部2を移動させるが、電子部品60のプ
リント基板10への装着時には撮像部2を装着ヘッド1
から切り離して装着ヘッド1による装着動作を実行する
ため、装着ヘッド1の軽量化を図ることができる。例え
ば、装着ヘッド1をX−Y方向に移動させるX−Y駆動
機構6のモーターのローター・イナーシャよりも該モー
ターに接続された負荷イナーシャの方を充分小さくして
迅速に装着ヘッド1を駆動できる。この結果、図10の
撮像部2を一体化したときの運転パターンに比べ高速の
図9の運転パターンで装着ヘッド1を移動させることが
でき、各電子部品の装着を高速で処理できる。また、撮
像部2は支持アーム20で常時支えられており、万一装
着ヘッド1と撮像部2との連結動作に不都合が生じた場
合でも撮像部2の落下事故を防止できる。さらに、支持
アーム20で撮像部2の重量を支えることで、装着ヘッ
ド1と撮像部2とを連結一体化して移動するときの装着
ヘッド1の負担を軽くすることができる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】なお、装着ヘッド1と撮像部2とを連結す
る手段は、実施例に例示したものの他、装着ヘッド1と
撮像部2のどちらか一方に電磁石を、他方に該電磁石に
適合した磁力吸着箇所を設ける等の手段を採用できる。
また、撮像部2を原点位置に保持しておく手段も図8に
例示した以外、X−Yテーブル等の機構を採用可能であ
る。また、部品供給部3は電子部品のテーピングを利用
したものや、トレー上に電子部品を配列した構成等、任
意の構成のものを採用可能である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子部品
装着機によれば、プリント基板の位置合わせマークを撮
像するときは装着ヘッドと撮像部とを一体化し、電子部
品をプリント基板に装着するときは前記装着ヘッドから
前記撮像部を切り離して電子部品の装着を実行するの
で、電子部品装着時の装着ヘッドの軽量化が可能とな
り、ひいては装着ヘッドの高速駆動、電子部品装着動作
の高速化及び高精度実装が可能である。なお、プリント
基板上の位置合わせマークの撮像は、位置決めされたプ
リント基板に電子部品を装着する前に通常2箇所程度行
えばよく、それよりプリント基板上の電子部品装着箇所
は通常ずっと多いので、装着ヘッドと撮像部とを連結し
たときの応答はゆっくりでも支障は無い。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部品供給部の電子部品を装着ヘッドによ
    り吸着し、プリント基板に装着する電子部品装着機にお
    いて、前記プリント基板の位置合わせマークを撮像する
    撮像部を前記装着ヘッドに対して着脱自在に設け、前記
    位置合わせマークを撮像するときには前記装着ヘッドと
    前記撮像部とを一体化し、電子部品を前記プリント基板
    に装着するときは前記装着ヘッドと前記撮像部とを切り
    離すことを特徴とする電子部品装着機。
  2. 【請求項2】 前記撮像部が前記装着ヘッドとは別の支
    持手段により支えられている請求項1記載の電子部品装
    着機。
JP3337985A 1991-11-28 1991-11-28 電子部品装着機 Withdrawn JPH05152798A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3337985A JPH05152798A (ja) 1991-11-28 1991-11-28 電子部品装着機

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JP3337985A JPH05152798A (ja) 1991-11-28 1991-11-28 電子部品装着機

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230078375A (ko) 2021-11-26 2023-06-02 한화정밀기계 주식회사 양방향 기판 정지가 가능한 헤드 어셈블리를 포함하는 부품 실장 장치

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230078375A (ko) 2021-11-26 2023-06-02 한화정밀기계 주식회사 양방향 기판 정지가 가능한 헤드 어셈블리를 포함하는 부품 실장 장치

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990204