JPH0722238B2 - 電子部品の自動実装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はプリント基板に電子部品をマウントする電子
部品の自動実装装置に係り、特に迅速に、かつ正確に電
子部品をプリント基板に自動的にマウントできるように
した電子部品の自動実装装置に関するものである。

〔発明の概要〕

この発明はXYテーブルに、電子部品がマウントされる２
枚のプリント基板を併置し、あらかじめセンサにより電
子部品のマウント位置が修正された一方のプリント基板
をマウントヘッドの直下に配置して電子部品を装着す
る。この一方のプリント基板に電子部品がマウントされ
ている間に、他方のプリント基板の電子部品マウント位
置の修正値をセンサで検出する。そして一方のプリント
基板に電子部品のマウントが完了すると同時に、電子部
品マウント位置が修正された他のプリント基板をマウン
トヘッドの直下に移動して、即刻に電子部品をマウント
することにより、装着時間の短縮を図るようにしたもの
である。

〔従来の技術〕

一般に電子工学の分野においては、電子部品を所定の位
置で一挙に配線が完了するようにあらかじめ大部分の配
線を印刷した板、すなわちプリント基板が使用されるの
が通例である。

このプリント基板に機械によって上記電子部品例えばI
C,抵抗等の電子部品を所定位置に自動的にマウントする
電子部品の自動実装装置（インサションマシン，チップ
プレーサー等）が開発されている。

この従来の電子部品の自動実装装置の概要を第３図
（ａ），（ｂ）に従って説明すると、図中、１は電子部
品の自動実装装置10の電子部品をプリント基板にマウン
トするためのマウントヘッドで、部品供給機（図示せ
ず）により供給された電子部品２は、XYテーブル５上で
マウントヘッド１の直下に搬送されてくるプリント基板
３の電子部品マウント位置（部品挿入孔、表面実装用電
気部品ランド等）４にマウントするものである。

ところでこのようにマウントヘッド１によりプリント基
板３に電子部品をマウントするためには、マウントを円
滑に行うためにあらかじめ電子部品マウント位置４の位
置を示すXYデータに関するプログラムを作成し、このプ
ログラムに従って例えばXYテーブル５を駆動しマウント
ヘッドを動作することによって１個ずつ電子部品２をマ
ウントしている。

しかしながらプリント基板３の大型化に伴ない、このプ
リント基板３の基板製造上の問題によりプリント基板３
に形成される電子部品マウント位置４にバラツキが生じ
るのを免れ得ることはできなかった。

この電子部品マウント位置４にバラツキが生じると、マ
ウントヘッド１による電子部品のマウントミスが多発す
ることになる。

そこでこのマウントミスを防止するために、一度作成し
たプログラム補正した後、その補正データをマウントヘ
ッド側へ組み込みこの補正プログラムに基づいて電子部
品をマウントする方法も開発されている。

この方法を説明すると、まず、第３図（ａ）に示すよう
にXYテーブル５上に電子部品マウント位置４が形成され
ているプリント基板３をセンサ６の直下に位置させ、こ
のセンサ６で電子部品マウント位置４の位置のずれを１
個ずつ検出し、既に電子部品実装装置10に組み込まれて
いるプログラムを修正する。

次に、このセンサ６で部品マウント位置４の位置のずれ
が検出されたプリント基板３を、第３図（ｂ）に示すよ
うにセンサ６とマウントヘッド１の距離１で移動してマ
ウントヘッド１の直下に移動し、修正されたプログラム
でマウントヘッド１によりプリント基板３に電子部品２
をマウントするようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこの方法を採用すると、マウントミスは防
止することはできるけれども、センサ６側からマウント
ヘッド１側へプリント基板３を距離１だけ移動し、再び
修正されたXYデータ（プログラム）によってXYテーブル
を駆動し、部品マウントヘッドを動かす必要があるの
で、１枚の部品マウントに比較して３倍以上の時間を要
し、作業能率の低下をきたすという問題が生じている。

そこで、このプリント基板の移動距離を無くすために、
マウントヘッド１とセンサ６とを同一軸上に設け、マウ
ント位置の検出を行って補正量を検知すると同時に、そ
の補正量に基づいて部品をマウントするようにすればよ
いが、この場合はマウントヘッド１とセンサ６とを同一
軸上に設けることになり、機械の構造が複雑化し、その
結果、高価になり実用的でないという問題点もある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこでこの発明は、以上の問題点に着目してなされたも
のであって、電子部品がマウントされるべき２枚のプリ
ント基板を２位置で位置決めできるXYテーブル上に併置
して、マウントヘッドにより自動的に電子部品をプリン
ト基板にマウントする電子部品の自動実装装置としたも
ので、２位置で位置決めすることができるXYテーブル
と、電子部品がマウントされるべき電子部品マウント位
置のずれを検出するセンサと、検出済みの一方のプリン
ト基板に電子部品をマウントするためのマウントヘッド
を設け、前記一方のプリント基板に前記マウントヘッド
により電子部品がマウントされると同時に、他方のプリ
ント基板は電子部品マウント位置の位置ずれをセンサで
検出し、一方のプリント基板に電子部品のマウントが完
了すると同時に、電子部品マウント位置の位置ずれが検
出済みの他方のプリント基板をマウントヘッドの直下に
移動できる程度に、前記センサを前記マウントヘッドと
隔離して電子部品の自動実装装置を構成する。

また、マウントヘッドの直下に移動したプリント基板の
位置決め誤差を第２のセンサで検出し、その誤差をマウ
ント位置ずれに加えるようにしている 〔作用〕 XYテーブルに２枚のプリント基板を位置決めし、あらか
じめセンサにより電子部品マウント位置の位置ずれ、及
びプリント基板の移動後の位置ずれが検出された一方の
プリント基板にマウントヘッドにより電子部品をマウン
トする際に、同時に他方のプリント基板はセンサにより
部品マウント位置の位置ずれを検出しているので、１回
のXYテーブルの移動プログラムの実行によって１枚のプ
リント基板に電子部品がマウントできるようになる。

また、マウント位置に移動したプリント基板の位置決め
誤差がマウント位置のずれ量を示すデータを補正するよ
うにしているから、位置決め精度が多少悪い時でも、正
確な電子部品の実装を行うことができる。

〔実施例〕

以下この発明の具体例を図面に基づいてその作用ととも
に説明する。

第１図はこの発明の電子部品の実装装置20の説明図であ
って、図中、25はあらかじめ作成されているプリント基
板のマウント位置の位置データであるプログラムによっ
て、図示しない機械によってＸ軸,Y軸方向に移動するXY
テーブルである。このXYテーブル25の左右端には少なく
とも基板の幅より長い距離Ｌで２枚のプリント基板23A,
23Bが位置決めされるピン28A,28Bが設けられている。

この２枚のプリント基板23A,23Bのうち一方のプリント
基板23Bの上方には電子部品の自動実装装置20のマウン
トヘッド21が設けられている。このマウントヘッド21に
は部品供給装置（図示せず）より部品が供給され、供給
された電子部品22はマウントヘッド21によりプリント基
板23Bに形成されている電子部品マウント位置24にマウ
ントされる。そして、マウントヘッド21はあらかじめ作
成された電子部品の種類挿入順序等のプログラムにより
作動するようになされている。

マウントヘッド21の右端には前記した距離Ｌだけ隔離し
て電子部品のマウント位置の位置ずれを検出するセンサ
26が設けられている。このセンサ26の直下のXYテーブル
上にはプリント基板23Aが位置決めピン28Aにより配置さ
れている。そして、このセンサ26によりプリント基板23
Aに形成されている電子部品マウント位置24の位置のず
れを検出し、電子部品自動実装装置20に組み込まれてい
るあらかじめ作成されたXYデータからなるプログラムを
修正し、マウントミスを防いでいる。

この発明の電子部品の自動実装装置の概要は上述したよ
うな構造となっているので、次のような順序で正確に電
子部品のマウント位置を修正すると同時に、電子部品を
マウントすることができる。

上述したように、この発明の電子部品自動実装装置は、
マウント位置の位置ずれ検出と、電子部品のマウントが
同時に並行して行われるように構成されているので、１
枚のプリント基板に電子部品をマウントする時間内に位
置ずれ検出と部品マウントが行われることになり、従来
のものより部品のマウント時間を短縮し、かつ、マウン
トミスのない自動マウントが行われるという優れた効果
がある。

なお、センサ側で検出したマウント位置24の位置ずれを
示すデータは、電子部品のマウントヘッド21のコントロ
ール信号を修正するために使用し、XYテーブル25はあら
かじめ作成されているXYデータで基づいて毎回同一の動
きとなるように制御することもできる。

ところで上記第１図の場合は、プリント基板28A,28B
を、例えば図示されていない機構によって自動的に移動
するような場合、移動先で決められた位置に設置されな
い位置決め誤差が生ずると問題がある。

第２図はこのような場合に有効な本発明の電子部品の自
動実装装置を示すもので、第１図と同一部分は同一記号
とされている。

この図で示されているように、挿入ヘッド側に第２のセ
ンサ27も設けられている。この第２のセンサ27はセンサ
側にあるプリント基板（23A）をマウントヘッド側に移
動したときのXYテーブル25上で発生する基板位置決めの
誤差を検出するもので、例えば、プリント基板上の特定
のマウント位置をセンサ26によって検出したデータと、
同じマウント位置を距離Ｌ′だけ離れている第２のセン
サ27によって検出したデータを比較し、ピン28Aによっ
て基板決めされたときの基板位置決め誤差と、ピン28B
に位置決めされたときの基板位置決め誤差の総和を検出
し、移動したプリント基板全体が所定の位置からどれだ
けずれたかを検出する。

したがって、この位置誤差データを前記センサ26で検出
した各マウント位置の位置ずれデータに一律に加える
と、ピン28A,28Bの位置決め精度が多少悪い場合でも
（±0.2mm）、マウントヘッド21が部品マウントミスを
発生する確率をさらに減少させることができるようにな
る。

なお、XYテーブル25上でのプリント基板の移動は図示し
ない移動機構で自動的に行うようにすることもできる。

また、前記実施例では電子部品のマウント位置を電子部
品のマウント位置を基準としたデータで決めるようにし
ているが、プリント基板で指定されている電子部品のマ
ウント中心がわかるマーク（シンボル）位置等に換算し
てマウントヘッドが制御されるような構成としてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の電子部品の自動実装装
置は、少なくともプリント基板の寸法だけ離れた点に、
プリント基板を設置する第１の位置と第２の位置を設
け、第１の位置には電子部品をマウントするマウントヘ
ッドと、この位置に設置されたプリント基板の位置決め
誤差を検出する第２のセンサを設けると共に、第２の位
置にプリント基板のマウント位置の検出を行うセンサヘ
ッドを備え、XYテーブル上の第１の位置でプリント基板
に前記マウントヘッドにより電子部品がマウントされる
と同時に、第２の位置で次のプリント基板は電子部品マ
ウント位置の位置のずれを検出するようにし、一方のプ
リント基板に電子部品のマウントが完了すると同時に、
電子部品マウント位置が検出済みの他方のプリント基板
をマウントヘッド直下に移動し、このプリント基板に電
子部品をマウントする作業と他方のプリント基板の電子
部品マウントの位置の検出作業を同時に行うようにして
いるので、作業時間が短縮でき作業能率が向上するとい
う効果がある。

また、マウントヘッドによって電子部品をマウントする
第１の位置に移動してきたプリント基板の設置位置誤差
を検出する第２のセンサによってマウント位置ずれのデ
ータが補正されるようになされているから、位置決め精
度が多少悪いときでも簡単な構造で正確なマウント作業
が行われ、電子部品自動実装装置の価格を低下すること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概要を示す電子部品の自動実装装置
の説明図、第２図は本発明の電子部品の自動実装装置の
概要図、第３図（ａ），（ｂ）は従来の電子部品の自動
実装装置の説明図である。 図中、21はマウントヘッド、22は電子部品、23A,23Bは
プリント基板、24は電子部品マウント位置、25はXYテー
ブル、26はセンサ、27は第２のセンサである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともプリント基板の寸法だけ離れた
   第1,第２の位置で２枚のプリント基板を位置決めするXY
   テーブルと、 前記第１の位置で電子部品をマウントするマウントヘッ
   ド、およびこの第１の位置に設置したプリント基板の位
   置決め誤差を検出する第２のセンサと、 前記第２の位置でプリント基板のマウント位置のずれを
   検出するセンサとを備え、 前記センサから得られた前記プリント基板のマウント位
   置ずれ情報、および前記第２のセンサから得られたプリ
   ント基板の位置決め誤差情報の双方に基づいて前記XYテ
   ーブルおよび前記マウントヘッドの相対的な位置が制御
   され、前記マウントヘッドによって電子部品の実装が行
   われるように構成されていることを特徴とする電子部品
   の自動実装装置。