JPH06252595A - 部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の両サイドに複数個の部品供給装置を配
置するものにおいて、部品装着順序を最適化する。 【構成】 部品供給装置２０、２１を複数個、基板１の
両サイドに配置し、これらの部品供給装置から装着ヘッ
ド３８で部品を取り出し、基板１に装着する。装着後、
次にどちらのサイドから部品を取り出すかを決定しなけ
ればならないが、その際、前の装着ポイントがどの位置
であったかにより、取り出しポイントまでの移動が短く
て済むサイドを選択し、トータルとしての装着ヘッド移
動距離を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多種類の部品を基板に
装着する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多種類の部品を基板に装着する際、装着
時間ができるだけ短くなるよう、装着順序をアレンジす
ることが良く行われる。特開平２−１４５２３１号公報
には、スキャナによって部品供給部に設定した部品の特
性と供給位置を読み取り、読み取った部品の特性とＮＣ
デ−タを比較して供給位置を決め、さらに、部品供給部
の移動量が最小になるようにＮＣデ−タの順序を変える
手法が紹介されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−１４５２３
１号公報記載の発明は、部品供給部が移動するタイプ、
すなわち常に一定位置から部品を取り出すタイプの部品
装着装置に適用される。本発明は、基板の両サイドに複
数個の部品供給装置を配置し、必要な部品を保持した部
品供給装置のところへ装着ヘッドの方が移動して部品を
取り出すタイプの部品装着装置において、部品装着順序
を最適化する手法を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、部品を装着
する基板の両サイドに配置した複数個の部品供給装置か
ら装着ヘッドで部品を取り出し、基板に装着するものに
おいて、以下のステップを経て部品装着順序を決定する
こととした。

【０００５】ａ．特定サイドに配置された部品供給装置
から取り出す部品の数を合計するステップ。

【０００６】ｂ．反対サイドに配置された部品供給装置
から取り出す部品の数を合計するステップ。

【０００７】ｃ．ステップａとｂで得られた数値を比較
し、取り出す部品数の少ないサイドを選択するステッ
プ。

【０００８】ｄ．基板上の装着位置がステップｃで選択
したサイド寄りである部品を、当該サイドからの取り出
し部品数と同数だけ選び出すステップ。

【０００９】ｅ．適宜の基準により、基板に最初に装着
する部品を選ぶステップ。

【００１０】ｆ．前のステップで選んだ部品が、ステッ
プｄで選んだ部品であるかどうかを判別するステップ。

【００１１】ｇ．ステップｆの判別結果がＹＥＳの場
合、ステップｃで選択したサイドから取り出す部品で装
着順序未決定のものの中から、次に装着するものを適宜
基準で選ぶステップ。

【００１２】ｈ．ステップｆの判別結果がＮＯの場合、
ステップｃで選択しなかったサイドから取り出す部品で
装着順序未決定のものの中から、次に装着するものを適
宜基準で選ぶステップ。

【００１３】ｉ．ステップｆ、ｇ、ｈの処理を、全ての
部品の装着順序が決まるまで繰り返すステップ。

【００１４】

【作用】上記ステップを踏むことにより、部品を装着し
た後、次の部品を取り出すのに要する移動距離をト−タ
ル的に短縮できる。

【００１５】

【実施例】図に基づき一実施例を説明する。図１に示す
部品装着装置１０は、電子回路基板に電子部品を装着す
る作業を行うものであって、ベ−ス１１を有し、その上
面のテ−ブル部１２に様々な構成要素を配置している。
すなわち１３はテ−ブル部１２の中央を通るコンベア
で、基板１の送り込み及び送り出しと、作業位置におけ
る基板１の位置決めの役割を担う。図４は模型的に描い
た基板１の平面図であって、送り方向の下流側に向かっ
て左側がＬサイド、右側がＲサイドと命名されており、
Ｌサイドにおいては第１、第２、第３部品配置ステ−ジ
１４、１５、１６が、Ｒサイドにおいては第４、第５、
第６部品配置ステ−ジ１７、１８、１９が、それぞれコ
ンベア１３の両側の所定の位置を占めている。

【００１６】第１、第２、第３部品配置ステ−ジ１４、
１５、１６には、各々部品供給装置２０が複数個づつ、
コンベア１３の送り方向に横１列に並んだ状態で配置さ
れている。部品供給装置２０は傾斜したスティック状マ
ガジンから部品を送り出すものであるが、この種供給装
置は文献例も多く（例：米国特許第４，７３１，９２３
号）、周知のものであるから詳細な説明は省略する。第
４、第５、第６部品配置ステ−ジ１７、１８、１９も、
各々複数個づつの部品供給装置２１を、コンベア１３の
送り方向に横１列に並べて配置している。部品供給装置
２０は、部品を一定ピッチで収納した部品テ−プをもっ
て部品供給を行うタイプのものであり、これまた文献例
も多く（例：米国特許第４，７３５，３４１号）、周知
であるから詳細な説明を省略する。

【００１７】テ−ブル部１２の両端には、水平、且つコ
ンベア１３と直角に延びる支持梁２２、２３を、テ−ブ
ル面から所定高さ持ち上げて設置する。支持梁２２、２
３は互いに平行であり、それぞれの上面にレ−ル２４が
固定されている。レ−ル２４にはスライダ２５を配設
し、支持梁２２側のスライダと支持梁２３側のスライダ
をペアにして、これらにビ−ム２６の各端部を固定す
る。これによりビ−ム２６は、ビ−ム自身の長さ方向と
直角の方向に移動可能となった。ビ−ム２６の移動は、
１対の送りねじにより行う。送りねじの配置であるが、
支持梁２２、２３の両端に立ち上がり壁２７、２８、２
９、３０を設け、立ち上がり壁２７と２８により送りね
じ３１を、立ち上がり壁２９と３０により送りねじ３２
を、それぞれ支持する。立ち上がり壁２８と３０の外面
には送りねじ３１、３２を回転させるパルスモ−タ３
３、３４を固定する。送りねじ３１、３２はいずれもボ
−ルねじであり、ビ−ム２６の両端下面に固定した図示
しないボ−ルナットに連結する。パルスモ−タ３３、３
４を回転させればビ−ム２６が移動する。その移動方向
は自身の長さ方向あるいはコンベア１３の基板送り方向
と直角であり、この場合これをＹ方向とする。

【００１８】ビ−ム２６の下面にはスライダ３５を取り
付ける。スライダ３５を移動させるのは送りねじ（ボ−
ルねじ）３６である。送りねじ３６はビ−ム２６下面に
取り付けられたパルスモ−タ３７によって回転を与えら
れる。送りねじ３６が回転するとスライダ３５はビ−ム
２６の長さ方向に移動する。これがＸ方向となる。

【００１９】スライダ３５は装着ヘッド３８を支持す
る。装着ヘッド３８は交換可能な吸着ノズル３９を保持
し、内蔵したエアシリンダ（図示せず）によりこれに高
さ変位（Ｚ方向変位）を与え、同じく内蔵したパルスモ
−タ（図示せず）によりＺ方向まわりの角度変位（θ変
位）を与える。

【００２０】４０、４１は第４、第５、第６部品配置ス
テ−ジ１７、１８、１９とコンベア１３の間に配置され
たノズルストッカである。ノズルストッカ４０は小型ノ
ズルのカテゴリ−に属する吸着ノズル（これを３９ａと
する）をストックし、ノズルストッカ４１は大型ノズル
のカテゴリ−に属する吸着ノズル（これを３９ｂとす
る）をストックする。

【００２１】４２は部品配置ステ−ジ１４の横に配置さ
れた、固定の部品認識用カメラである。これは部品の位
置ずれ量を測定する視覚認識装置の一環を構成する。４
３はベ−ス１１の内部に配置した制御部である。

【００２２】部品装着装置１０の動きは次のようにな
る。まずコンベア１３が一方の側から基板１を運び込
み、所定位置に位置決めする。この基板１の、部品を装
着されるべき個所には既に接着剤が塗布されている。こ
こでパルスモ−タ３３、３４のペアが動作し、ビ−ム２
６にＹ方向の動きを与える。パルスモ−タ３７が動作す
れば、装着ヘッド３８にはＸ方向の動きも与えられるこ
とになる。こうして装着ヘッド３８にＸＹ方向の動きを
与え、真空吸着ノズル３９を所定の部品供給装置の上に
位置させる。装着ヘッド３８は部品供給装置に向け真空
吸着ノズル３９を降下させ、部品をピックアップし、そ
の後基板１の上に移動して部品を装着する。通常の部品
は、装着ヘッド３８に装着したミラ−装置と部品認識用
カメラ（図示せず）によって撮像し、位置ずれ量を計測
し、その計測結果に基づき、ＸＹ方向の移動量、またθ
角度に補正を加えた上で基板１に装着する。ＱＦＰ等、
装着ヘッド３８側のカメラの視野には収まりきらない大
型部品については、ピックアップ後、部品認識用カメラ
４２の上に装着ヘッド３８を位置させ、部品の位置ずれ
量を計測する。その計測結果に基づきＸＹ方向の移動
量、またθ角度に補正を加えた上で部品を基板１に装着
する。

【００２３】次に、部品の装着順序を決定する手法につ
いて説明する。基本的なフロ−は図３に示す通りであっ
て、以下のａ〜ｉのステップを遂行することになる。

【００２４】ａ．特定サイドに配置された部品供給装置
から取り出す部品の数を合計するステップ。

【００２５】ｂ．反対サイドに配置された部品供給装置
から取り出す部品の数を合計するステップ。

【００２６】ｃ．ステップａとｂで得られた数値を比較
し、取り出す部品の少ないサイドを選択するステップ。

【００２７】ｄ．基板上の装着位置がステップｃで選択
したサイド寄りである部品を、当該サイドからの取り出
し部品数と同数だけ選び出すステップ。

【００２８】ｅ．適宜の基準により、基板に最初に装着
する部品を選ぶステップ。

【００２９】ｆ．前のステップで選んだ部品が、ステッ
プｄで選んだ部品であるかどうかを判別するステップ。

【００３０】ｇ．ステップｆの判別結果がＹＥＳの場
合、ステップｃで選択したサイドから取り出す部品で装
着順序未決定のものの中から、次に装着するものを適宜
基準で選ぶステップ。

【００３１】ｈ．ステップｆの判別結果がＮＯの場合、
ステップｃで選択しなかったサイドから取り出す部品で
装着順序未決定のものの中から、次に装着するものを適
宜基準で選ぶステップ。

【００３２】ｉ．ステップｆ、ｇ、ｈの処理を、全ての
部品の装着順序が決まるまで繰り返すステップ。

【００３３】図４に基づき、装着順序決定の一例を説明
する。

【００３４】ステップａ：Ｌサイドに配置された部品供
給装置から取り出す部品の数を合計する。この場合８個
である。

【００３５】ステップｂ：Ｒサイドに配置された部品供
給装置から取り出す部品の数を合計する。この場合４個
である。

【００３６】ステップｃ：Ｒサイドの方が取り出す部品
数が少ないので、Ｒサイドを選択する。

【００３７】ステップｄ：基板１上の装着位置がＲサイ
ドに近い部品を４個選び出す。図で×印をつけてあるの
がそれである。

【００３８】ステップｅ：基板１に最初に装着する部品
を選ぶ。選択基準としては、基板送り方向に関する装着
位置座標を採択し、最も上流に位置することになるもの
を選んだ。この部品(1)はＬサイドから取り出すもので
ある。

【００３９】ステップｆ−１：ステップｅで選んだ部品
が、ステップｄで選んだ部品であるかどうかを判別す
る。この場合、ステップｄで選んだ部品ではないので、
ステップｈ−１に進む。本ステップｆ−１の意味は、部
品(1)の装着位置が「Ｒサイド寄り」のカテゴリ−に入
らないので、もう１度Ｌサイドから部品を取り出させよ
う、ということである。

【００４０】ステップｈ−１：Ｌサイドから取り出す部
品で、装着順序未決定のもの（すなわち(1)以外のも
の）の中から、次に装着するものを選ぶ。選択基準とし
ては、再び基板送り方向に関する装着位置座標を採択
し、最も上流に位置することになるものを選ぶ。(2)が
選ばれた。

【００４１】ステップｆ−２：ステップｈ−１で選んだ
部品はステップｄで選んだ部品である。すなわち装着位
置がＲサイドに近い。従って、(2)の位置に装着した
後、装着ヘッド３８をＲサイドの方に移動させることに
する。ステップはｇ−１へと進む。

【００４２】ステップｇ−１：Ｒサイドから取り出す部
品で装着順序未決定のもの（現段階ではＲサイドから取
り出すものすべて）の中から、次に装着するものを選
ぶ。選択基準としては、基板送り方向に関する装着位置
座標を採択し、最も上流に位置するものを選ぶ。(3)が
選ばれた。

【００４３】ステップｆ−３：ステップｇ−１で選んだ
部品はステップｄで選んだ部品ではない。すなわち装着
位置が「Ｒサイド寄り」ではない。従って、装着ヘッド
３８はＬサイドに移動させることにする。ステップｈ−
２へ進む。

【００４４】ステップｈ−２：Ｌサイドから取り出す部
品で、装着順序未決定のもの（すなわち(1)(2)以外のも
の）の中から、次に装着するものを選ぶ。(4)が選ばれ
た。

【００４５】ステップｉ：以下、ステップｆ、ｇ、ｈの
処理を、１２個の部品全部の装着順序が決定するまで繰
り返す。

【００４６】

【発明の効果】部品装着後、装着ヘッドは基板のいずれ
かのサイドに移動して部品を取り出す訳であるが、本発
明では、前に装着した位置がどこであるかにより、次に
どちらサイドへ移動するかを決定し、ト−タルとしての
移動距離を短縮する。従って、装着作業時間を短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】部品装着装置の斜視図である。

【図２】構成要素の配置を示す上面図である。

【図３】部品装着順序決定過程のフロ−チャ−トであ
る。

【図４】基板の平面図にして、部品装着順序決定の具体
例を示すものである。

【符号の説明】

１ 基板 １０ 部品装着装置 ３８ 装着ヘッド ２０ 部品供給装置 ２１ 部品供給装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品を装着する基板の両サイドに配置し
   た複数個の部品供給装置から装着ヘッドで部品を取り出
   し、基板に装着するものにおいて、以下のステップを経
   て部品装着順序を決定することを特徴とする部品装着装
   置。 ａ．特定サイドに配置された部品供給装置から取り出す
   部品の数を合計するステップ。 ｂ．反対サイドに配置された部品供給装置から取り出す
   部品の数を合計するステップ。 ｃ．ステップａとｂで得られた数値を比較し、取り出す
   部品数の少ないサイドを選択するステップ。 ｄ．基板上の装着位置がステップｃで選択したサイド寄
   りである部品を、当該サイドからの取り出し部品数と同
   数だけ選び出すステップ。 ｅ．適宜の基準により、基板に最初に装着する部品を選
   ぶステップ。 ｆ．前のステップで選んだ部品が、ステップｄで選んだ
   部品であるかどうかを判別するステップ。 ｇ．ステップｆの判別結果がＹＥＳの場合、ステップｃ
   で選択したサイドから取り出す部品で装着順序未決定の
   ものの中から、次に装着するものを適宜基準で選ぶステ
   ップ。 ｈ．ステップｆの判別結果がＮＯの場合、ステップｃで
   選択しなかったサイドから取り出す部品で装着順序未決
   定のものの中から、次に装着するものを適宜基準で選ぶ
   ステップ。 ｉ．ステップｆ、ｇ、ｈの処理を、全ての部品の装着順
   序が決まるまで繰り返すステップ。
2. 【請求項２】 基板送り方向に関する装着位置の座標
   を、ステップｅ、ｇ、ｈにおける選択基準として採択し
   たことを特徴とする請求項１記載の部品装着装置。