JPH07105623B2

JPH07105623B2 - 部品装着装置

Info

Publication number: JPH07105623B2
Application number: JP60107364A
Authority: JP
Inventors: 寛二秦; 真弘丸山; 英二一天満谷; 賀久内田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPS61265230A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はチップ型抵抗、チップ型積層コンデンサなどの
電子部品を、電子回路を構成する基板上に自動装着する
電子部品装着装置に利用する目的をもって開発されたも
のである。しかし本発明の利用分野は上記に限定され
ず、部品装着装置一般に及ぶものである。

従来の技術作業ライン上にワークを移送するキャリヤと、部品供給
部から部品をピックアップし、この部品を作業ライン上
の作業位置に搬送すると共に、作業位置において前記ワ
ークの所定位置に前記部品を装着する装着ヘッドとを備
えた部品装着装置として、USP3,958,740号に開示される
ものがある。

この従来装置は、キャリヤをＸ方向（水平上の一方向）
に移動させる一方、装着ヘッドをＹ方向（水平上におけ
るＸ方向に直交する方向）に移動させ、且つこれらの移
動位置をコントロール装置によって制御することによっ
て、装着ヘッドのワークに対する部品装着点を決定し、
前記部品を前記ワークのＸ−Ｙ方向における所定位置に
正しく装着できるように構成されている。

又上記従来装置は、部品供給部にＹ方向に略１列に並べ
られた種類、寸法の異なる多数の部品の中から、各装着
作業毎に所定の部品が装着ヘッドにピックアップされる
ように構成されている。このため各装着作業毎に装着ヘ
ッドは所定の部品をピックアップする位置までＹ方向に
移動する。ところで各部品は上述のように寸法が異なる
ため、各部品間ではＸ方向に中心位置のずれがあり、こ
れを補正する必要がある。そこで上記従来装置は部品の
装着ヘッドに対するピックアップ位置を補正するため、
装着ヘッドをＸ方向に微小移動できるように構成してい
る。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記従来装置においては、装着ヘッドをＸ
−Y2方向に移動させ、その移動を制御する構成としなけ
ればならないため、装着ヘッドの構造が複雑になると共
に重量が大になるという問題点がある。又上記従来装置
は部品供給部における部品の基準位置に対するＸ方向の
偏位を、装着ヘッドのＸ方向の微小移動で補正するもの
であるが、前記偏位は予め設定されたものであって、実
際の偏位が予め設定された値と一致しない場合には、そ
の誤差が部品装着時に現れるという問題点もある。

本発明は上記従来装置の問題点を解消すること目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段本発明は上記問題点を解決するため、作業ライン上にワ
ークを移送するキャリヤと、部品供給部から部品をピッ
クアップし、この部品を作業ライン上の作業位置に搬送
すると共に、作業位置において前記ワークの所定位置に
前記部品を装着する装着ヘッドとを備えた部品装着装置
において前記ワークの所定位置に前記部品を装着する装
着ヘッドとを備えた部品装着装置であって、前記キャリ
ヤを第１軸上で移動させつつその移動位置を制御するキ
ャリヤ移動手段と、前記装着ヘッドを第２軸上で移動さ
せつつその移動位置を制御するヘッド移動手段と、前記
キャリヤ移動手段と前記ヘッド移動手段とを予め決めら
れた順序に従って駆動させ、装着ヘッドのワークに対す
る部品装着点を制御するコントロール装置とを設け、前
記装着ヘッドにより移送されている前記部品の前記装着
ヘッドに対する位置を認識する認識手段を前記第２軸上
に配するとともに、前記認識手段の出力に基づき、前記
部品の前記装着ヘッドに対する前記第１軸方向の位置
を、前記キャリヤ移動手段を介してキャリヤの移動位置
を制御することにより矯正し、前記認識手段の出力に基
づき、前記部品の前記装着ヘッドに対する前記第２軸方
向の位置を、前記ヘッド移動手段を介して前記装着ヘッ
ドの移動位置を制御することにより矯正することを特徴
とする。

作用本発明は上記した構成によって、部品供給部における部
品の基準位置に対する偏位（上記従来装置に対応させる
Ｘ方向の偏位）を、認識手段・ヘッド移動手段およびキ
ャリヤ移動手段によって補正することができる。従って
装着ヘッドの移動方向を水平上の１つの方向（上記従来
装置に対応させるＹ方向）に限定することができる。

又装着ヘッドのワークに対する部品装着点は、ヘッド移
動手段とキャリヤ移動手段とをコントロール装置の制御
下で駆動させ、装着ヘッド及びワークを夫々水平上の相
異なる２方向の所定位置に位置決めすることによって、
正しく決定することができる結果、部品をワークの所定
位置に正しく装着できる。

実施例以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図及び第２図は、多数の電子部品ａを順次基板（ワ
ーク）ｂ上の所定位置に自動的に装着する電子部品装着
装置の全体形状を示すものである。この実施例において
は、部品供給部１、１が左右対称位置に２箇所設けられ
ると共に、装着ヘッド２、２も夫々の部品供給部１、１
に対応して２個配設されている。従って、ヘッド移動手
段３、３、部品位置矯正手段４、４も夫々１対備わって
いる。そして一方の装着ヘッド２が部品供給部１から部
品ａをピックアップしているとき、他方の装着ヘッド２
は作業ライン５の作業位置Ｐにおいて部品装着を行って
いることに例示されるように、両装着ヘッド２、２は互
いに半サイクルタイミングが異なった状態で基本的には
同一の運動、作業を行って、部品装着作業の能率を高め
ている。

左右方向に水平に伸びる作業ライン５には第３図に詳細
に示すように、ワークｂを案内支持する１対のガイドレ
ール６、６、その作業位置Ｐにワークｂを供給する供給
側コンベヤ７、作業位置Ｐにおいて部品装着作業が完了
したワークｂを排出する排出側コンベヤ８が配設されて
いる。又作業ライン５の作業位置Ｐには、ワークｂを移
送するキャリヤ９及びこれを作業ライン方向、すなわ
ち、第１軸の方向（以下、Ｘ方向という）に移動させつ
つその移動位置を制御するキャリヤ移動手段10が配設さ
れている。

前記キャリヤ９は１対の出没ピン11、11、この出没ピン
11、11を出没させるソレノイド12、12及び案内レール13
上をＸ方向に移動するキャリヤ本体14から構成されてい
る。前記出没ピン11、11はワークに設けた１対の係合孔
Ｃ、Ｃに係脱可能に係合する。

前記キャリヤ移動手段10は、前記キャリヤ本体14に可動
部10aが、前記案内レール13に固定部10bが夫々形成され
たリニヤパルスモータで構成される。そしてこのキャリ
ヤ移動手段10はコントロール装置15からのパルス信号に
基きキャリヤ９のＸ方向の移動位置及び移動速度を制御
している（第２図参照）。尚、第３図において7aはワー
クｂを待機位置に待機させるストッパー装置であって、
そのピン7bは出没する。

前記部品供給部１には多数のテーピングカセット装置16
が並列に配置され、夫々のテーピングカセット16aには
１列に多数個の部品ａが装入されている。これらテーピ
ングカセット16aはＸ方向に間欠的に送られ、ピックア
ップ位置に来た各部品ａの内の１個が、１回の装着作業
毎に装着ヘッド２によって選択的にピックアップされ
る。各テーピングカセット16aに装入される部品ａは各
テーピングカセット16a毎にその種類、寸法が異なって
いる。又各テーピングカセット16aのピックアップ位置
にある部品ａは水平方向において第２軸の方向（以下、
Ｙ方向という）に略一直線に並んでいるが、正確には一
直線上になく、互いに僅かに偏位している。

前記装着ヘッド２は前記部品供給部１から部品ａをピッ
クアップし、この部品ａを作業ライン５上の作業位置Ｐ
に搬送すると共に、作業位置Ｐにおいて前記ワークｂの
所定位置に前記部品ａを装着する機能を備えている。そ
してこの装着ヘッド２は第４図に詳細に示すようにヘッ
ド本体17及びこのヘッド本体17に対し上下方向、すなわ
ちＺ方向に移動する吸着ノズル18からなっている。吸着
ノズル18はバキューム圧を利用して、前記部品ａをテー
ピングカセット16aより吸着し、これをピックアップす
る作用を有している。

前記装着ヘッド２をＹ方向に移動させつつその移動位置
を制御するヘッド移動手段３は、前記ヘッド本体17に一
体に設けられた可動部3aと、その案内レールを兼ねる固
定部3bとからなるリニヤパルスモータで構成されてい
る。そしてこのヘッド移動手段３はコントロール装置15
からのパルス信号に基き装着ヘッド２のＹ方向の移動位
置及び移動速度を制御している（第２図参照）。

尚、前記吸着ノズル18のＺ方向の移動は、エアシリンダ
などの駆動手段（図示せず）によって行われるが、この
Ｚ方向の移動も前記コントロール装置15の制御下におい
て行われる。

前記装着ヘッド２の移動ラインの中間位置、すなわち部
品供給部１と前記作業位置Ｐとの中間位置には、装着ヘ
ッド２に対する部品ａの位置を矯正する部品位置矯正手
段４が配されている、この部品位置矯正手段４は第４図
及び第５図に示すように、１対のチャック爪20、20を備
え、これらチャック爪20、20に吸着ノズル18に吸着され
る部品ａを挟持して、そのＹ方向の位置を矯正するよう
に構成されている。又前記部品位置矯正手段４は、前記
１対のチャック爪20、20を回転筒21に支持せしめて、チ
ャック爪20、20に挟持される部品ａを水平面上に回動さ
せることを可能とすると共に、チャック爪20、20の下方
に認識カメラ22を備えて、前記部品ａのＸ方向における
位置ズレを検出し、これを認識できるように構成されて
いる。

尚、第４図及び第５図において、23はエアシリンダ、24
はエアシリンダ23の上下動を回転盤25に伝える係合爪、
26は回転盤25の上下動を１対のチャック爪20、20の開閉
動に変換するリンク機構、27はリターンスプリング、2
8、28は回転盤25の前記回転筒21に対する上下動を案内
するガイドロッド、29は前記１対のチャック爪20、20の
開閉動を案内する案内杆である。又30は前記回転筒21を
回転自在に支持する固定外筒、31はベルト32を介して前
記回転盤25を回転駆動するパルスモータである。そして
回転盤25の回動は前記ガイドロッド28、28を介して前記
回転筒21に伝えられる。

前記装着ヘッド２は部品供給部１から部品ａをピックア
ップした後、前記部品位置矯正手段４上まで移動し、こ
こで停止する。その間装着ヘッド２の吸着ノズル18は下
降し、前記部品ａを前記１対のチャック爪20、20の中間
に位置させる。これと相前後して前記エアシリンダ23が
作動して、１対のチャック爪20、20を閉方向に移動さ
せ、これらチャック爪20、20によって部品ａを挟持す
る。このとき吸着ノズル18のバキューム圧は弱められ
て、前記チャック爪20、20の挟持が円滑且つ正確に行わ
れるように配慮されている。最初チャック爪20、20は正
しくＹ方向に開閉動するように配置されている結果、部
品ａのＹ方向の中心を、前記吸着ノズル18の中心に一致
させることができ、部品ａのＸ軸を正しい方向に規制す
ることができる。他方、部品ａのＸ方向のズレは認識カ
メラ22によって検出される。

次に前記部品ａをそのＺ軸回りに回動させる必要がある
場合には、吸着ノズル18が若干上方に移動する一方、前
記パルスモータ31が所定角度回転して、チャック爪20、
20に挟持される部品ａを予め設定された回転角位まで回
動せしめる。後にこの部品ａは前記回転角位でワークｂ
上に装着される。

以上のようにしてＹ方向の位置及び部品ａのＸ軸の方向
が矯正され、Ｘ方向の位置ズレが検出されると共に、所
定の回転角位に設定された部品ａは再び前記吸着ノズル
18に吸着され、次いで前記作業位置Ｐに搬送された後、
そこでワークｂの所定位置に装着される。

尚、前記パルスモータ31の駆動は前記コントロール装置
15によって制御され、又前記認識カメラ22によって検出
されたデータは前記コントロール装置15に送られ、ここ
でＸ方向の位置ズレが認識される。更にこの認識に基づ
いて、コントロール装置15から前記キャリヤ移動手段10
に出力されるパルス信号は、前記部品ａのＸ方向の位置
ズレを計算に入れてワークｂのＸ方向の移動位置が定め
られるよう補正される。

上記構成の部品位置矯正手段４は、部品ａのＸ方向にお
ける位置ズレを認識カメラ22で検出して、これをコント
ロール装置15の制御下、前記キャリヤ移動手段10のＸ方
向の移動位置を補正することによって矯正できるように
構成されているが、Ｘ方向の位置ズレの矯正をＸ方向に
開閉動するように配した前記チャック爪20、20によって
機械的に行うように構成することも可能である。或いは
認識カメラ22で部品ａのＸ−Y2方向の位置ズレを検出し
て、これをコントロール装置15の制御下、前記キャリヤ
移動手段10のＸ方向の移動位置および前記ヘッド移動手
段３のＹ方向の移動位置を補正することによって矯正で
きるように構成することもできる。又Ｘ方向及びＹ方向
に開閉動する２組のチャック爪によって部品ａのＸ−Ｙ
方向の位置矯正を機械的に行うように構成することも可
能である。更に部品ａの回転角位を定めるに当たって
は、認識カメラ22によってその回転角位を検出しつつ、
前記回転筒21を所定位置まで回動させるように構成して
もよい。

前記装着ヘッド２は前記作業位置Ｐに来ると、予め定め
られたＹ方向の所定位置に停止し、これと相前後して吸
着ノズル18が下降して部品ａをワークｂに装着する。こ
のとき前記キャリヤ９も予め定められたＸ方向の所定位
置に停止しているので、これに保持されたワークｂのＸ
−Ｙ方向の所定点に前記部品ａが正しく装着されること
になる。そして、前記キャリヤ移動手段10と前記ヘッド
移動手段３とはコントロール装置15に記憶させたプログ
ラムにおいて予め決められた順序に従って作動し、前記
キャリヤ９をＸ方向に、前記装着ヘッド２をＹ方向に夫
々移動させ、且つ位置決めする結果、装着ヘッド２のワ
ークｂに対する部品ａ装着点は、各装着作業毎に正確に
定められる。

本発明は上記実施例に示す外、種々の態様に構成するこ
とができる。例えば、装着ヘッド２、キャリヤ９は上記
実施例に示すものに限定されない。又ヘッド移動手段
３、キャリヤ移動手段10もリニヤパルスモータに限定さ
れず、ボール送りネジを利用したものなどで構成するこ
とができる。

発明の効果本発明は上記構成、作用を有するもので、装着ヘッドに
対する部品の位置を矯正してワークの正しい位置に部品
を装着することができるのにもかかわらず、装着ヘッド
の移動方向を水平上の一方向に限定することができる。
従って装着ヘッドの構造の簡単化と軽量化を図ることが
できるという効果がある。

又本発明は認識手段の出力を加味して、ヘッド移動手段
およびキャリヤ移動手段により装着ヘッドおよびキャリ
ヤを位置決めすることができるので、部品供給部におけ
る部品の配置状態に起因する誤差の影響を取除くことが
でき、ワークに対する部品装着位置の精度を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は側面図、
第３図は作業ラインを示す斜視図、第４図は装着ヘッ
ド、部品位置矯正手段及びその周辺部を示す一部縦断斜
視図、第５図は認識カメラの一部縦断側面図である。１……部品供給部２……装着ヘッド３……ヘッド移動手段４……部品位置矯正手段５……作業ライン９……キャリヤ 10……キャリヤ移動手段 15……コントロール装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田賀久大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭57−145394（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−91591（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−89535（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業ライン上にワークを移送するキャリヤ
と、部品供給部から部品をピックアップし、この部品を
前記作業ライン上の作業位置に搬送すると共に、作業位
置において前記ワークの所定位置に前記部品を装着する
装着ヘッドとを備えた部品装着装置であって、前記キャリヤを第１軸上で移動させつつその移動位置を
制御するキャリヤ移動手段と、前記装着ヘッドを第２軸上で移動させつつその移動位置
を制御するヘッド移動手段と、前記キャリヤ移動手段と前記ヘッド移動手段とを予め決
められた順序に従って駆動させ、装着ヘッドのワークに
対する部品装着点を制御するコントロール装置とを設
け、前記装着ヘッドにより移送されている前記部品の前記装
着ヘッドに対する位置を認識する認識手段を前記第２軸
上に配するとともに、前記認識手段の出力に基づき、前記部品の前記装着ヘッ
ドに対する前記第１軸方向の位置を、前記キャリヤ移動
手段を介してキャリヤの移動位置を制御することにより
矯正し、前記認識手段の出力に基づき、前記部品の前記装着ヘッ
ドに対する前記第２軸方向の位置を、前記ヘッド移動手
段を介して前記装着ヘッドの移動位置を制御することに
より矯正することを特徴とする部品装着装置。