JPH07249895A - 電子部品自動装着装置及び電子部品装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板への部品の装着異常があり不良基板とな
る場合に、それ以降の無駄を省くようにする。 【構成】 ＣＰＵ２７はレーザセンサ２４の検出した部
品装着後の基板６の上面の高さにより部品５の装着の有
無を判断して、部品５が装着されていない場合にはモー
タ２５、モータ９、モータ２及びモータ４を停止させ、
部品装着動作の自動運転を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を取出ノズル
で搬送してプリント基板の所定の位置に装着する電子部
品自動装着装置及び電子部品装着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種電子部品自動装着装置において部
品装着を終了した後の部品の検査装置について特開平２
−４１５７７号公報に開示されており、電子部品が取出
ノズルに搬送されプリント基板に装着され、当該プリン
ト基板に装着されるべき全部品の装着が終了した後に、
該基板の部品装着についての認識が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では全ての電子部品の装着が終了した後に検査が行われ
るので部品無し等の場合、不良基板と判断して廃棄され
ていたが、実際に部品無し等が発生するのは当該基板に
装着すべき部品がまだある装着順序の途中であることが
多く、このような場合でも装着順序の最後まで部品装着
をしており、無駄な時間を掛け、無駄に部品を使用して
いた。

【０００４】そこで本発明は、基板への部品の装着異常
があり不良基板となる場合に、それ以降の無駄を省くよ
うにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、電子
部品を取出ノズルで搬送してプリント基板の所定の位置
に装着する電子部品自動装着装置において、前記基板の
上面の高さを検出する検出手段と、前記部品の装着後で
あって次の電子部品の装着前の前記検出手段により検出
された当該部品の水平方向の装着位置の高さ情報に基づ
き部品の装着異常の有無を判断する判断手段を設けたも
のである。

【０００６】また本発明は、電子部品を取出ノズルで搬
送してプリント基板の所定の位置に装着する電子部品自
動装着装置において、前記基板の上面の高さを検出する
検出手段と、前記部品の装着前の前記検出手段による当
該部品野装着位置の基板の上面の高さと当該部品の装着
後に検出された同位置の高さを比較することにより部品
装着異常の有無を判断する判断手段を設けたものであ
る。

【０００７】また本発明は、電子部品を取出ノズルで搬
送してプリント基板の所定の位置に装着する電子部品装
着方法において、前記基板に前記部品を装着する装着工
程と、次の前記部品の装着前に前記基板の直前に前記部
品が装着された位置の上面の高さを検出する検出工程
と、該検出工程の検出結果により部品の装着異常の有無
を判断する判断工程を設けたものである。

【０００８】また本発明は、電子部品を取出ノズルで搬
送してプリント基板の所定の位置に装着する電子部品自
動装着装置において、前記基板の部品装着位置の上面の
高さを検出する装着前検出工程と、前記部品を基板の部
品装着位置に装着する装着工程と、部品装着後に当該部
品装着位置の高さを検出する装着後検出工程と、装着前
検出工程による高さ位置と装着後検出工程による高さ位
置を比較して部品の装着異常の有無を判断する判断工程
を設けたものである。

【０００９】

【作用】請求項１の構成によれば、検出手段は部品の装
着後であって次の電子部品の装着前に部品装着位置の高
さを検出しその結果により判断手段は部品の装着異常の
有無を判断する。請求項２の構成によれば、部品を装着
する前に基板の部品装着位置の高さを検出手段が検出
し、部品装着後に該検出手段が同位置の高さを検出し、
該２つの結果を比較することにより判断し手段は部品の
装着異常の有無を判断する。

【００１０】請求項３の構成によれば、部品を基板に装
着する部品装着工程の後に検出工程で部品が装着された
位置の上面の高さを検出し、該検出結果により判断工程
にて部品の装着異常の有無が判断される。請求項４の構
成によれば、装着前検出工程にて、部品装着位置の上面
の高さが検出され、装着工程にて部品装着位置に部品の
装着が為され、部品装着後に装着後検出工程にて部品装
着位置の高さを検出し、判断工程にて装着前検出工程に
よる高さ位置と装着後検出工程による高さ位置を比較し
て部品の装着異常の有無が判断される。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図に基づき詳述す
る。図２に於て、１はＹ軸モータ２の回動によりＹ方向
に移動するＹテーブルであり、３はＸ軸モータ４の回動
によりＹテーブル１上でＸ方向に移動することにより結
果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブルであり、チップ
状電子部品５（以下、チップ部品あるいは部品とい
う。）が装着されるプリント基板６が図示しない固定手
段に固定されて載置される。

【００１２】７は供給台であり、チップ部品５を供給す
る部品供給装置８が多数台配設されている。９は供給台
駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることに
より、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定された
図示しないナットを介して、供給台７がリニアガイド１
２に案内されてＸ方向に移動する。１３は間欠回動する
ロータリテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には
取り出しノズルとしての吸着ノズル１４を複数本有する
装着ヘッド１５が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設さ
れている。

【００１３】Ｉはロータリテーブル１３の間欠回転によ
り吸着ノズル１４が供給装置８より部品５を吸着し取出
す装着ヘッド１５の停止位置である吸着ステーションで
あり、該吸着ステーションＩにて吸着ノズル１４が部品
５を吸着する。１６は吸着ノズル１４が吸着する部品５
の位置ずれを部品５を認識する部品認識装置であり、認
識ステ−ションＩＩに設けられている。

【００１４】認識ステーションＩＩの次の装着ヘッド１
５の停止する位置が角度補正ステーションＩＩＩであ
り、部品認識装置１６の認識結果によるチップ部品５の
角度位置ずれを補正する角度量を予め決められた図５の
装着データに示される角度量に加味した角度量だけノズ
ル回動装置１７が吸着ノズル１４をその軸心を中心とし
てθ方向に回動させる。

【００１５】角度補正ステーションＩＩＩの次の次の停
止位置が、装着ステーションＩＶであり、前記基板６に
該ステーションの吸着ノズル１４の吸着する部品５が前
記認識結果による位置ずれをＸＹテーブル３の移動によ
り補正されプリント基板６に装着される。装着ステーシ
ョンＩＶでは図１及び図３に示すように装着ヘッド１５
が図示しない上下動駆動部材により上下動してプリント
基板６の装着データで示される位置に部品５の装着がな
されるものである。

【００１６】該ステーションＩＶには検出手段としての
レーザセンサ２４が吸着ノズル１４の下降位置上の高さ
を測定可能に装着ヘッド１５の移動する範囲を避けて基
板６上の測定位置に対して斜め上方に固定されている。
即ち、ＸＹテーブル３が移動しても常に基板６の部品５
が装着される位置にレーザの光軸が当るようになされて
いるため、この部分に部品５が装着されていなければ、
基板６の上面の高さが、部品５が装着されていれば、部
品５の上面の高さ位置が測定される。レーザセンサ２４
の光軸は基板６または部品５の上面に対して斜めとなっ
ているため乱反射された光がセンサ２４の受光部に受光
され高さの測定が行われる。

【００１７】次に、本電子部品自動装着装置の制御ブロ
ックについて図４に基づき説明する。２７は判断手段と
してのＣＰＵであり、ＲＡＭ２８に記憶された種々のデ
ータに基づき、ＲＯＭ２９に格納されたプログラムに従
って電子部品自動装着装置の種々の部品装着に係わる動
作を統括制御する。ＣＰＵ２７はレーザセンサ２４の検
出結果である基板６上面（部品５か装着されている場合
には部品上面を含めた意味である。）の高さ情報に基づ
き、基板６への部品５の装着の有無を含む装着異常の有
無という装着状態を判断する。

【００１８】３０はＣＰＵ２７に接続されたインターフ
ェースであり、レーザセンサ２４を接続し駆動回路３１
を介してロータリテーブル１３を回転させるインデック
スモータ２５、Ｙ軸モータ２、Ｘ軸モータ４及び供給台
駆動モータ９等を接続し、これら装置はＣＰＵ２７に制
御されることになる。ＲＡＭ２８には図５に示す装着デ
ータが格納され、該データのステップの順に部品供給装
置８の供給台７上での取り付け位置を示すリール番号、
Ｘ、Ｙ、θで示すプリント基板６上の部品５を装着すべ
き位置及びノズル１４の軸心周りの回転方向の角度位置
である角度位置を格納する。該装着データのコントロー
ルコマンドにあるＣは該データのステップの終了を示
す。

【００１９】また、ＲＡＭ２８には装着前メモリ３２及
び装着後メモリ３３が設けられているが、メモリ３２に
はレーザセンサ２４で検出された部品装着前の基板６の
上面の高さが記憶されるとともに、メモリ３３にはセン
サ２４の部品装着後の基板６の上面即ち、部品５が装着
されている場合であれば部品５の上面高さが記憶され
る。

【００２０】また、ＲＡＭ２８には部品５が基板６に装
着されているかどうかを区別するための誤差範囲を記憶
しており、該誤差範囲よりもメモリ３３とメモリ３２の
差が大きければ部品有りとＣＰＵ２７は判断し、該誤差
範囲よりも該差が小さければ部品無しと判断するように
なされている。以上の構成により以下動作について説明
する。

【００２１】図示しない操作部を操作することにより電
子部品自動装着装置の自動運転が開始されると、図５の
装着データに従って電子部品の装着動作が行われるが、
先ずステップ１に示すリール番号１の電子部品５がノズ
ル１４に吸着されロータリテーブル１３の間欠回転によ
り各ステーションにて前述する作業が為されて装着ステ
ーションＩＶに達する。

【００２２】次に、Ｘ軸モータ２及びＹ軸モータ４の駆
動によりプリント基板６の装着データで示す（Ｘ，Ｙ）
の位置が吸着ノズル１４の下降してくる位置にＸＹテー
ブル３は位置して停止する。こうして基板６の部品装着
位置がノズル１４の下降位置に停止すると、レーザセン
サ２４が光を該位置に当てその乱反射する光が図示しな
い受光部に受光されることにより、該位置の基板上面高
さを検出してＣＰＵ２７はメモリ３２に該高さ位置を格
納する。

【００２３】次に、上下動ブロック２３の下降により装
着ヘッド１５即ち吸着ノズル１４が下降し電子部品５が
基板６上に装着され該ブロック２３が上昇してノズル１
４が上昇すると、レーザセンサ２４が前述と同様に部品
５の上面の高さ位置を検出してその値ｌがメモリ３３に
格納される。次に、ＣＰＵ２７はメモリ３３の値よりメ
モリ３２の値を減算して差を算出する。

【００２４】該差は部品が装着されているのでＲＡＭ２
８に記憶されている誤差範囲よりも大きく、判断手段と
してのＣＰＵ２７は部品５が装着されていると判断す
る。次に、ロータリテーブル１３が間欠回転して次の装
着ヘッド１５に吸着されたステップ２の部品５が装着ス
テーションＩＶに達する。次に、ステップ１の場合と同
様に装着前のＸＹテーブル３が停止した後の基板６の部
品装着位置の高さがレーザセンサ２４に測定され、メモ
リ３２に格納され、その後ノズル１４の下降がなされ
る。

【００２５】この時、ノズル１４の真空吸着が十分に切
れておらず、部品５が装着されずにノズル１４に吸着さ
れたまま、上昇してしまうとする。次に、レーザセンサ
２４が基板上面の高さを測定してメモリ３３に格納する
が、部品５が装着されていないためメモリ３２に格納し
た値と同一の値が格納されることとなる。

【００２６】次に、ＣＰＵ２７は前述と同様にメモリ３
２とメモリ３３の差を算出し、ＲＡＭ２８に記憶された
誤差範囲と比較して該範囲よりも小さいため部品が装着
されていないことを判断して、モータ２５、モータ９、
モータ２及びモータ４を停止させ自動運転を停止させ、
図示しない表示灯に異常表示を行う。この後、操作者
は、異常の原因を調べ、装置の運転を再開するが、該部
品装着が行われなかった基板６は不良品として廃棄さ
れ、新しい基板６に対して装着データのステップ１より
の部品装着が行われる。

【００２７】尚、不良とした基板６を不良とせず、装着
がされなかったステップ２から自動運転を再開するよう
にしてもよい。また、本実施例では、吸着ノズル１４の
水平面内の位置は固定位置とした（回転方向には回転す
るが吸着ノズル１４の軸心の中心の周りに回転するため
吸着されている部品の上面は多少の偏心があってもレー
ザセンサ２４の光軸上に位置することとなる。）が、ヘ
ッド１５が移動してＸＹテーブル３が移動しない場合あ
るいは両者が移動するような場合には、レーザセンサ２
４を水平方向に移動可能として部品が装着される位置の
基板６の上面の高さ位置を検出することができるように
しておけばよい。さらには、ヘッド１５にレーザセンサ
を固定して常に部品が装着される位置の高さを検出でき
るようにしてもよい。

【００２８】また、本実施例では、部品の装着前に高さ
位置を検出するようにしたが、基板６のそりなどが無視
でき、どの位置でも基板上面の高さ位置が同じとみなせ
るならば、部品装着後の高さ位置だけを検出して部品の
装着の有無を判断するようにしてもよい。また、本実施
例では、装着ヘッド１５及びＸＹテーブル３の相対移動
が停止してからレーザセンサ２４による高さの測定が行
われたが、予め部品５が１つも装着されていない基板６
の各部品装着位置あるいはその近傍位置の高さを測定し
ておき、部品装着後も次の部品を装着した後に測定する
のであってもよいが、装着の直前と直後のテーブル３と
ヘッド１５の相対移動が停止している間に測定すること
により、他のタイミングにわざわざテーブル３とヘッド
１５の相対移動を部品装着の為以外に行うときの時間の
無駄を省くことができる。

【００２９】また、部品５の種類毎に部品高さを記憶し
ておき、装着後に測定された部品高さと所定の誤差範囲
で比較することによって、部品の有無のみならず、部品
の装着姿勢が悪い（基板の上面と接触すべきで無い部品
の側面が基板の上面に接している。）等の装着異常の有
無を判断することもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明は、部品装着毎に装
着異常の有無を判断しているので、部品の装着異常が発
生した場合に、その後の部品装着を停止することがで
き、その後の部品装着を行う無駄を省くことができる。
また、部品の装着前の基板の上面の高さを検出して部品
装着後の高さを検出して両検出結果を比較して部品の装
着状態を判断するので、基板のそり等の影響を受けず、
正確な装着異常の有無の判断をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザセンサを設けた電子部品自動装着装置の
側面図である。

【図２】電子部品自動装着装置の平面図である。

【図３】レーザセンサを設けた電子部品自動装着装置の
側面図である。

【図４】電子部品自動装着装置の制御ブロック図であ
る。

【図５】装着データを示す図である。

【符号の説明】

（５） チップ状電子部品（電子部品） （２） プリント基板 （１４） 吸着ノズル（取出ノズル） （２４） レーザセンサ（検出手段） （２７） ＣＰＵ（判断手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を取出ノズルで搬送してプリン
   ト基板の所定の位置に装着する電子部品自動装着装置に
   おいて、前記基板の上面の高さを検出する検出手段と、
   前記部品の装着後であって次の電子部品の装着前の前記
   検出手段により検出された当該部品の水平方向の装着位
   置の高さ情報に基づき部品装着異常の有無を判断する判
   断手段を設けたことを特徴とする電子部品自動装着装
   置。
2. 【請求項２】 電子部品を取出ノズルで搬送してプリン
   ト基板の所定の位置に装着する電子部品自動装着装置に
   おいて、前記基板の上面の高さを検出する検出手段と、
   前記部品の装着前の前記検出手段による当該部品野装着
   位置の基板の上面の高さと当該部品の装着後に検出され
   た同位置の高さを比較することにより部品の装着異常の
   有無を判断する判断手段を設けたことを特徴とする電子
   部品自動装着装置。
3. 【請求項３】 電子部品を取出ノズルで搬送してプリン
   ト基板の所定の位置に装着する電子部品装着方法におい
   て、前記基板に前記部品を装着する装着工程と、次の前
   記部品の装着前に前記基板の直前に前記部品が装着され
   た位置の上面の高さを検出する検出工程と、該検出工程
   の検出結果により部品の装着異常の有無を判断する判断
   工程を設けたことを特徴とする電子部品装着方法。
4. 【請求項４】 電子部品を取出ノズルで搬送してプリン
   ト基板の所定の位置に装着する電子部品自動装着装置に
   おいて、前記基板の部品装着位置の上面の高さを検出す
   る装着前検出工程と、前記部品を基板の部品装着位置に
   装着する装着工程と、部品装着後に当該部品装着位置の
   高さを検出する装着後検出工程と、装着前検出工程によ
   る高さ位置と装着後検出工程による高さ位置を比較して
   部品の装着異常の有無を判断する判断工程を設けたこと
   を特徴とする電子部品装着方法。