JPH0770868B2 - 電子部品自動挿入機における座標原点の設定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種電子部品をプリント基板に自動的に挿
入する電子部品自動挿入機、特にプリント基板に形成さ
れている部品挿入孔の位置を光学的に検出する光学式孔
位置検出装置を備えた電子部品自動挿入機において、基
板搭載テーブルに搭載したプリント基板の座標原点を設
定する方法に関する。

〔従来技術〕

部品供給装置から供給される固定抵抗器，コンデンサ,I
C等の各種電子部品を、ターレツト上に設けられた複数
の挿入ヘツドのいずれかによつて把持し、その挿入向き
に応じてプリント基板（以下単に「基板」ともいう）を
回転させて、該基板上の指定された挿入位置に自動的に
挿入する電子部品自動挿入機がある。

このような電子部品自動挿入機による各基板に対する部
品挿入プラグラムは、通常はプログラマーが基板の図面
に基づいて作成し、或いは基板そのものを用いて専用の
プログラム作成機によつて作成し、直接キーボードで入
力し或いはパンチテープや磁気テープ等を用いて入力し
ている。

しかし、専用のプログラム作成機を別に持つのは不経済
であるので、電子部品自動挿入機自体にプログラム作成
機能を持たせ、基板に対する各部品の挿入位置及び挿入
方向をテイーチングすることによつて、挿入プログラム
を作成できるようにしたものもある。

そのような従来の電子部品自動挿入機では、部品挿入位
置のテイーチング時に、基板に形成されている部品挿入
孔の位置を検出するために光学式孔位置検出装置を備え
ている。

そして、この光学式孔位置検出装置で検出した部品挿入
孔位置の座標を読取つて記憶させるわけであるが、その
ためには、部品搭載テーブルに搭載した基板の座標原点
を予め設定することが必要である。

そこで、一般にプリント基板を基板搭載テーブル上に位
置決めするために、プリント基板に形成されている位置
決め孔のいずれか一方の孔位置を座標原点として設定す
ることが多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、実際に電子部品自動挿入機の基板搭載テ
ーブルにプリント基板を取付けた状態では、上述の位置
決め孔には位置決めピンが挿入されているため、その位
置を光学式孔位置検出装置で直接検出して原点とするこ
とができない。

そこで、原点となる位置決め孔から所定の距離だけ離れ
た位置に設けた特別の基準孔又は部品挿入孔の１個の位
置を検出して基準とし、演算によつて座標原点を求めて
設定しなければならず、座標原点の設定のために、特別
の基準孔を設け、または基準となる部品挿入孔を正確に
測定しなければならないばかりか、人為的な誤差が生じ
易い等の問題点があつた。

この発明は、このような電子部品自動挿入機における従
来のプリント基板の座標原点設定方法の問題点を解決す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明による電子部品自動挿入機における
座標原点の設定方法は、電子部品自動挿入機の所定の位
置に前記光学式孔位置検出装置の光源を配置し、プリン
ト基板を基板搭載テーブル上に位置決めする位置決めピ
ンに貫通孔を設け、基板搭載テーブルを移動させて、そ
の位置決めピンの貫通孔を光学式孔位置検出装置によつ
て検出させ、その検出した孔位置を読取つてプリント基
板の座標原点として設定することにより、上記の問題点
を解決する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図は、この発明を実施する電子部品自動挿入機の一
例を示す外観斜視図である。

この電子部品挿入機は、電子部品挿入装置１と、この電
子部品挿入装置１に電子部品を挿入するための基板を供
給する基板供給装置２と、電子部品が挿入された基板を
搬出する基板搬出装置３とからなる。

電子部品挿入装置１は、装置本体内に部品挿入機構部及
び部品挿入制御部を内蔵すると共に、上部両側には２個
のIC用シーケンサ4,5を備えている。

一方のIC用シーケンサ４には、例えば0.6インチDIP型IC
を収納したステイツクを複数個収納したICカセツト６を
複数個収納でき、他方のIC用シーケンサ５には、例えば
0.3インチDIP型ICを収納したステイツクを複数個収納し
たICカセツト７を複数個収納できる。

また、この電子部品挿入装置１は、引出し可能なキーボ
ード8aを備えた操作盤８と、入力データ，エラー，警告
等を表示するCRTデイスプレイ９と、オペレータコール
用の表示灯10を備えている。

操作盤８には、後述する基板搭載テーブルを手動制御で
Ｘ方向及びＹ方向へ移動させるための４個の手動操作キ
ー8bを含む各種の操作キーを備えており、キーボード8a
には、挿入すべき各部品の部品コード，寸法，ピン数等
の部品データや挿入向きのデータ、この実施例では複数
の挿入ヘツドを選択して使用するので使用する挿入ヘツ
ドのコード等の各種データを入力するためのキー群を備
えている。

第４図，第５図及び第６図は、この電子部品挿入装置１
の部品挿入機構部を示す正面図，平面図及び右側面図で
ある。

まず、この電子部品挿入装置の動作の概要を説明する。

この電子部品挿入装置１は、基板供給装置２から供給さ
れる基板Ｐを基板搬入機構部11によつて基板移動機構部
12の基板搭載テーブル13上に搬入して搭載する。

そして、基板移動機構部12が円形の基板搭載テーブル13
を、第５図でＸ方向及びＹ方向に移動及びその中心軸の
まわりにθ方向に回転させて、基板Ｐ上の部品挿入位置
を挿入ヘツド下方の所定位置Ｑに位置決めする。

一方、IC用シーケンサ4,5及びアキシヤルリード部品供
給装置14（第６図）及び図示しないラジアルリード部品
供給装置等の部品供給装置から電子部品を供給する。

そして、第４図に示すように基板搭載テーブル13の上方
に設けたアツパーターレツト15にそれぞれ挿入スピンド
ル52を介して取付けられた複数の挿入ヘツド51のいずれ
かによつて、供給された電子部品を把持して基板Ｐに挿
入する。その際、基板搭載テーブル13の下方に設けたロ
アーターレツト16に取付けられた複数のクリンチヘツド
（図示せず）のいずれかによつて、基板に挿入された電
子部品のリード線を裏面側で折り曲げて抜けないように
する。

そして、部品挿入終了後、基板搬出機構部17によつて基
板搭載テーブル13から基板Ｐを引出して基板搬出装置３
に搬送する。

次に、これらの各部の詳細についてその作用と共に説明
する。

基板搬入機構部11は、第３図の基板供給装置２によつて
図示しないマガジン内から供給された基板を、第４図及
び第５図に示す搬入コンベア21で搬入して、駆動チエー
ン22により駆動される押込みロツド23によつて、第５図
に示すように基板移動機構部12における基板搭載テーブ
ル13上のＸ軸方向に固定した基板枠25に基板Ｐを押し込
む。

そして、その基板搭載テーブル13上に基板枠25と同方向
に軸支したロツド26に固着した位置決めレバー27の先端
に固設した位置決めピンを基板Ｐに穿設した位置決め孔
に嵌入させて、基板Ｐを基板搭載テーブル13上に位置決
め係止する。

基板搭載テーブル13は、基台フレーム30上をＸ方向に移
動可能なＸフレーム31上に載置されてＹ方向に移動可能
なＹフレーム32上に回転可能に載置されている。

そのＸフレーム31は、基台フレーム30上にＸ軸方向に固
定した一対の平行ガイド33,33上に摺動自在に載置して
あり、直流サーボモータ34によつて回転される送りねじ
35によつてＸ方向に往復移動される。

また、Ｙフレーム32は、このＸフレーム31上の両側にＹ
軸方向に固着したガイドウエイ36,36上に摺動自在に載
置してあり、直流サーボモータ37によつて回転される送
りねじ38によつてＹ方向に往復移動される。

さらに、この基板搭載テーブル13は、第５図に示すよう
にＹフレーム32上の四隅に軸支した４個の溝付きのガイ
ドローラ39の溝内にその外周部を転動自在に嵌入して回
転可能に支持され、ステツピングモータ40によつて回転
されるピニオン41及びこのピニオン41に噛み合う基板搭
載テーブル13自体の下部に形成したリングギヤ13aを介
して、図示しない中心軸（θ軸）を中心に回転駆動され
る。

そこで、これらの各モータ34,37,40を予じめ作成された
所定のプログラムに従つてNC制御して、部品の挿入位置
及び挿入向きに応じて基板搭載テーブル13をＸ方向及び
Ｙ方向へ移動し、またその中心軸（θ軸）の周りに基準
位置から所望角度、例えば90゜,180゜又は270゜回転さ
せて、基板Ｐの部品挿入位置を定位置Ｑに位置決めす
る。

IC部品の供給は、第４図に示すように基板搭載テーブル
13の両側方に設けたIC用シーケンサ４又は５に搭載した
ICカセツト6,7（第３図）から所要のICを選択搬出し、
コンベア45によつてシユート46に案内し、このシユート
46を下降させながら付加機構装置47によつてIC部品の供
給方向のチエツク、姿勢修正等を行なつて、シユート46
の出口の部品待機位置に供給することによつてなされ
る。

また、抵抗器やコンデンサのようなリード部品は、第６
図に示すように基板搭載テーブル13の後方に設けたアキ
シヤルリード部品供給装置14及び図示しないラジアルリ
ード部品供給装置によつて、テーピングされたリード部
品を巻付けたリール48あるいは折畳み収納したカートン
49から順次引出して供給される。

アツパーターレツト15（第４図）は、回転可能に配設し
た角錐台状のターレツト台50の外面に、先端に挿入部品
の種類に応じた挿入ヘツド51を有する複数の挿入スピン
ドル52を間隔を置いて取付けてある。

挿入ペツド51は、アキシヤルリード部品，ラジアルリー
ド部品,0.6インチDIP型IC,0.3インチDIP型IC等の挿入部
品の種類に応じてそれぞれ異つた構造，寸法のものが設
けられている。

DIP型ICは、ピン数によつて部品の長さが異るが、これ
は挿入ヘツドの数を増加させない為に共通の挿入ヘツド
で挿入される。このときは、挿入ヘツドの中心と挿入部
品（DIP型IC）の中心位置とが異ることが生じるが、ピ
ン数に応じて挿入ヘツドの中心を部品挿入位置からオフ
セツトさせるように挿入ヘツドの位置を補正することに
よつて、挿入ヘツドの共通化が図られている。

一方、ロアーターレツト16も、第７図によつて後述する
が、内部に挿入部品の種類に応じた複数のクリンチヘツ
ドを有する。

そこで、挿入する部品に応じてアツパーターレツト15の
挿入ヘツド51及びロアーターレツト16のクリンチヘツド
を選択して定位置Ｑに位置決めした後、供給された部品
を把持した挿入ヘツド51及びクリンチヘツドを共動して
下降及び上昇させ、その部品のリード線を基板Ｐの挿入
孔に挿入してリード線の先端を折り曲げて固定する。

全ての部品挿入後、基板搭載テーブル13上のロツド26を
解除具55に係合させ、位置決めレバー27を回動させるこ
とによつて位置決めピンを位置決め孔から外して基板Ｐ
の係止を解除する。

そして、基板搬出機構部17は、駆動チエーン56で駆動さ
れる引出しロツド57（第５図）の先端に付設した引出し
爪58を基板Ｐの押し込み側端縁に係合させて、基板搭載
テーブル13から基板Ｐを引出し、それを搬出コンベア59
によつて基板搬出装置３（第３図）に搬送する。

次に、位置決めピン及びその取付部の構造の詳細を第１
図及び第２図によつて説明する。

第２図は、第５図における左側の位置決めレバー27取付
部付近の拡大平面図であり、第１図はそのＡ−Ａ線に沿
う断面図である。

Ｙフレーム32（第５図）上の四隅に軸支された４個の溝
付きのガイドローラ39に外周部を転動自在に嵌入して、
回転可能に支持されている基板搭載テーブル13上に、上
縁部に基板係止溝25aを形成した基板枠25を支持台93を
介してＸ方向に沿つて固定しており、この基板枠25と平
行に、ロツド26を軸受ブロツク94及び支持板95によつて
両端部を回動可能に軸支して設けている。

このロツド26の両端から所定の寸法だけ内側に一対の支
持アーム96を固着し、その各支持アーム96にそれぞれ先
端部に位置決めピン97を垂直に固設した位置決めレバー
27がネジ止め固着されており、ロツド26に沿つて支持ア
ーム96を移動させることによつて、一対の位置決めレバ
ー27,27の間隔が調節可能になつている。

そして、一対の位置決めピン97の一方の座標原点となる
側の位置決めピンには、その中心に軸線方向の貫通孔97
aを明けてある。

なお、第１図に示されている支持台93,軸受ブロツク94,
及び支持板95は，ロツド26の第２図に示されている部分
と反対側（第５図で右側の位置決めレバー27付近）にあ
るものである。

基板搭載時には、ロツド26を第１図で若干右旋させて位
置決めピン97を上方に待避させておき、基板Ｐが基板枠
25上の所定の位置に押し込まれ、その基板係止溝25aに
係止された状態でロツド26を左旋させて、第１図に示す
ように位置決めピン97の円錐状先端部を基板Ｐの位置決
め孔H₀に挿入し、基板Ｐを正確に位置決めする。

次に、この電子部品自動挿入機において、基板Ｐの座標
原点の設定及び部品挿入位置のテイーチングをする際に
使用する光学式孔位置検出装置について、第７図及び第
８図によつて説明する。

第７図は、光学式孔位置検出装置を構成する投光支持移
動装置60と受光部支持移動装置70の取付け状態を示す概
略側面図である。

前述のように、アツパーターレツト15のターレツト台50
には、その角錐状周面に挿入すべき部品の種類に応じて
選択される異なる挿入ヘツド51をそれぞれ保持する多種
の挿入スピンドル52が放射状に間隔を置いて取付けられ
ており、ターレツト台50が図示しないモータによつて軸
線L₁を中心に割り出し回転されることにより、いずれか
１個の挿入スピンドル52が図示のように基板搭載テーブ
ル13に装着された基板Ｐに対して垂直な位置となり、挿
入ヘツド51の挿入ヘツド中心を第５図の所定位置Ｑに位
置決めする。

このアツパーターレツト15に近接して、図示しない固定
部に固定された支持アーム44が上方から垂直に延設さ
れ、その下端部にガイド部材61とエアシリンダ62がそれ
ぞれ垂直方向に対して略45゜の角度をなして取付けられ
ている。

ガイド部材61はスライド部材63を矢印方向に摺動自在に
案内保持しており、そのスライド部材63は、先端に取付
けたホルダ64によつて投光部である円柱状の光源65を垂
直に保持している。

この光源65は、半導体レーザ光源等のスポツト光源であ
り、基板Ｐに形成されている電子部品のリード線挿入孔
Ｈの径よりは充分大きい径のスポツト光を、光軸ｌで示
すように基板Ｐに照射する。

また、この光源65を保持するスライド部材63はブラケツ
ト66を介してエアシリンダ62のピストンロツド67の先端
に連結されている。

それによつて、空気出入口68aからエアシリンダ62に圧
縮空気が導入されると、ピストンロツド67が伸張してス
ライド部材63が図示しないストツパに当接するまで前進
し、それに保持される光源65を実線で示す使用位置に移
動させる。

なお、この時にはターレツト台50が挿入ヘツド位置決め
状態から1/2ピツチだけ回転して挿入ヘツド51を逃して
おり、２個の挿入ヘツド51の間隙に光源65を挿入するこ
とになる。

また空気出入口68bからエアシリンダ62に圧縮空気が導
入されると、ピストンロツド67が収縮して、スライド部
材63及びそれに保持される光源65を仮想線で示す位置に
退避させてターレツト台50の割出回転に際して挿入ヘツ
ド51又は挿入スピンドル52との干渉を防止する。

一方、基板Ｐの下側には前述のように、挿入すべき部品
の種類に応じて選択される多数のクリンチヘツド53をタ
ーレツト盤54の円周方向に沿つて配設したロアーターレ
ツト16が設けられており、図示しないモータによつてタ
ーレツト盤54が軸線L₂を中心に割り出し回転されること
により、いずれか１個のクリンチヘツド53の中心を第５
図の所定位置Ｑに位置決めする。

このロアーターレツト16に近接して、図示しない固定部
にブラケツト71が固設され、それにガイド部材72を垂直
方向に対して略45゜の角度をなして固着している。

このガイド部材72はスライド部材73を矢示方向に摺動自
在に案内保持しており、そのスライド部材73は、先端に
取付けたホルダ74によつて受光部である光センサ75を受
光面を水平にして保持している。

さらに、このスライド部材73はその摺動方向に沿つてラ
ツク76を固着しており、そのラツク76にはブラケツト71
に軸支されたピニオン77が噛み合つている。

このピニオン77には軸78によつて歯付きプーリ79が一体
的に連結され、モータあるいはロータリソレノイド等の
ロータリアクチユエータ80の軸に固着した歯付きプーリ
81との間に歯付きベルト82を張装している。

したがつて、ロータリアクチユエータ80が回転するとそ
の回転方向によつて、歯付きベルト82,ピニオン77,ラツ
ク76等を介して、スライド部材73及びそれに保持される
光センサ75を実線図示位置又は仮想線図示位置に移動さ
せる。

なお、スライド部材73には遮光板83を取付けてあり、そ
れが前進端検知センサ84又は後退端検知センサ85によつ
て検知された時にロータリアクチユエータ80の回転を停
止させる。

この受光部支持移動装置70によつて光センサ75を実線図
示位置へ移動させる時には、前述のアツパーターレツト
15のターレツト台50の1/2ピツチ回転と同時に、ロアー
ターレツト16のターレツト盤54もクリンチヘツド位置決
め状態から1/2ピツチだけ回転して、クリンチヘツド53
を逃がすので、光センサ75は２個のクリンチヘツド53の
間隙に挿入されて、その中心を光軸ｌに一致させて光源
65と対向し、ターレツト盤54の割出回転時には、仮想線
図示位置に後退してクリンチヘツド53との干渉を防止す
る。

この光学式孔位置検出装置によれば、基板Ｐの部品挿入
孔検出時には、光源65及び光センサ75を部品挿入時にお
ける挿入ヘツド51及びクリンチヘツド53と同じ位置に位
置決めして、検出することができる。

ここで、光センサ75の構成及び孔の位置を正確に検出す
るための光センサ回路の一例を第８図に示す。

光センサ75は、その受光面を４等分した各部に特性の揃
つたフオトトランジスタ又はフオトダイオード等の光電
素子75a〜75dを受光面の中心に対して対称に配置して構
成している。

そして、図のｘ−ｘ線及びｙ−ｙ線を第５図のｘ方向及
びＹ方向と一致させて取付ける。なお、各光電素子に対
するバイアス印加回路及び検出信号増幅回路等の周知の
回路は図示を省略している。

光センサ回路90は、この光センサ75の光電素子75aと75b
による検出信号を加算回路86で、光電素子75cと75dによ
る検出信号を加算回路87で、光電素子75aと75dによる検
出信号を加算回路88で、光電素子75bと75cによる検出信
号を加算回路89でそれぞれ加算する。

さらに、差検出器91によつて加算回路86と87の出力信号
の差をとることにより、挿入孔Ｈに対するＸ方向の一致
（合格範囲）あるいはずれの方向及び大きさを示す信号
（0,＋，−）を得る。同様に、差検出器92によつて加算
回路88と89の出力信号の差をとることにより、挿入孔Ｈ
に対するＹ方向の一致（合格範囲）あるいはずれの方向
及び大きさを示す信号（0,＋，−）を得る。

光源65の明るさにバラツキが生じることが考えられると
きには、上記差検出器91,92による出力信号の差を光電
素子75a〜75dの全受光量で割ると、ずれの大きさを示す
信号が更に正確なものとなる。

したがつて、第７図の基板Ｐをテイーチングすべき指定
された特定の挿入孔Ｈが光源65によつて照明されるよう
に移動させて、この第８図の差検出器91と92の出力信号
がいずれも０になるようにすれば、挿入孔Ｈの中心と光
センサ75の受光面の中心が一致し、このときの挿入孔Ｈ
の位置（XY座標）は、座標原点からのＸ方向とＹ方向の
距離を読み取ることによつて正確に検出することができ
る。

そのため、基板Ｐの座標原点（Ｘ＝0,Y＝０）を予め設
定して登録しておく必要があるが、その設定を行なう時
にもこの光学式孔位置検出装置を使用する。

すなわち、第１図及び第２図に示した位置決めピン97が
第１図に仮想線で示す光源65と光センサ75（これらの中
心は第５図の定位置Ｑ上にある）の間に位置するよう
に、基板搭載テーブル13をＸ方向及びＹ方向に移動させ
て、位置決めピン97の貫通孔97aを光源65からのスポツ
ト光で照明させる。

そして、第８図の差検出決91と92の出力信号がいずれも
０になるようにして、その時の孔検出位置すなわち基板
搭載テーブル13のＸ方向とＹ方向の移動位置を座標原点
として限定し、登録すればよい。

なお、この実施例では受光部に光センサとして光電素子
を直接配置したが、この受光部の面積を小さくしたい場
合には、例えば４本の光フアイバを用いて、その各一端
面を受光面の４等分位置にそれぞれ配置し、その各他端
面に対向して光電素子を配置するようにしてもよい。

次に第９図により、この電子部品自動挿入機における制
御部の構成及びテイーチング時の作用について説明す
る。

この制御部は、第３図に示した操作盤の４個の手動操作
キー8bを含む手動制御手段18からの信号と、挿入孔位置
検出器における第８図の光センサ回路90からのそれぞれ
Ｘ方向の信号を入力するＸ方向制御回路100と、同じく
それぞれＹ方向の信号を入力するＹ方向制御回路200
と、ROM及びRAMからなる記憶部300と、CPU等からなる演
算部400等によつて構成されている。

Ｘ方向制御回路100は、切換回路101とセンサ信号検出回
路102とサーボモータ制御回路103とからなり、切換回路
101は通常は手動制御手段18からのＸ方向の信号をサー
ボモータ制御回路103へ出力し、第５図に示したＸフレ
ーム移動用のサーボモータ34を制御している。

操作盤８からセンサ信号検出回路102に読取開始信号が
入力された後、光センサ回路90からＸ方向の検出信号が
入力されると、センサ信号検出回路102が切換信号S₁を
出力して、切換回路101を光センサ回路90からのＸ方向
の検出信号をサーボモータ制御回路103へ出力するよう
に切り換える。

そして、光センサ回路90からのＸ方向の検出信号が０に
なつた時、センサ信号検出回路102が読取指令信号S₂を
演算部400へ出力する。

Ｙ方向制御回路200も同様に、切換回路201とセンサ信号
検出回路202とサーボモータ制御回路203とからなり、切
換回路201は通常は手動制御手段18からのＹ方向の信号
をサーボモータ制御回路203へ出力し、第５図に示した
Ｙフレーム移動用のサーボモータ37を制御している。

操作盤８からセンサ信号検出回路202に読取開始信号が
入力された後、光センサ回路90からＹ方向の検出信号が
入力されると、センサ信号検出回路202が切換信号S₃を
出力して、切換回路201を光センサ回路90からのＹ方向
の検出信号をサーボモータ制御回路203へ出力するよう
に切り換える。

そして、光センサ回路90からのＹ方向の検出信号が０に
なつた時、センサ信号検出回路202が読取指令信号S₄を
演算部400へ出力する。

したがつて、基板の座標原点を設定する際、及び多数の
部品挿入孔のうちの１つをテイーチングする際には、手
動制御手段18の４個の操作キー8bを操作して基板ＰのＸ
方向及びＹ方向の移動方向を指定し、第１図の光源65に
よるスポツト光が位置決めピン97の貫通孔97a、あるい
は第７図に示す所定の挿入孔Ｈを照明し始める位置又は
その近傍まで基板を移動させた後、図示しない読取開始
キーを押した後スポツト光が貫通孔97a又は挿入孔Ｈを
照明するように微調整すると、以後光センサ回路90から
の検出信号により自動的に基板の微少な移動が制御され
る。

すなわち、第８図に示した光センサ75を４つの光電素子
75a〜75dからの検出信号がすべて等しくなるようにサー
ボモータ43,37を駆動する。

そして、４つの受光素子75a〜75dからの信号がすべて等
しくなつたとき、光センサ回路90からのＸ方向及びＹ方
向の信号がいずれも０になり、サーボモータ34,37が停
止すると同時に読取指令信号S₂,S₄が出力される。

サーボモータ34,37には、それぞれ所定角度回転する毎
にパルスを発生すると共にその回転方向を検出するエン
コーダ104,204が連結されており、その発生パルスをそ
れぞれカウント回路105,205によつて回転方向に応じて
アツプ又はダウンカウントすことによつて、基板Ｐを搭
載したテーブル13（第５図）のＸ方向及びＹ方向の座標
原点からの移動量を測定する。

座標原点設定時には、この測定したＸ方向及びＹ方向の
移動量を座標原点の位置として後述する座標読取演算部
に記憶させる。

記憶部300は、機械系座標記憶部310と挿入データ記憶部
320と部品テーブル記憶部330とテーブル位置決めデータ
（XYθ）記憶部340とからなる。

機械系座標記憶部310には、予めその機械個有のテーブ
ル旋回中心座標，挿入ヘツド中心座標，光センサ中心座
標，挿入チヤツク中心と挿入部品中心とのオフセツト量
等の補正データを記憶している。

挿入データ記憶部320には、第３図のキーボード8a（引
き出して使用する）から入力される挿入すべき各部品の
部品名又は部品記号等を示す部品コード及び各部品挿入
時に使用する挿入ヘツドを指定するための挿入ヘツドコ
ードと、部品の挿入向きのデータ等を記憶すると共に、
演算部400によつて算出された各部品挿入位置のXY座標
データを記憶する。

部品テーブル記憶部330には、キーボード8aから又は外
部のデータソースからパンチテープ等の手段で入力され
る挿入すべき各部品の部品コード毎にその寸法やリード
線の間隔と数等の部品データ等を記憶する。

テーブル位置決めデータ記憶部340には、演算部400によ
つて算出された基板搭載テーブル13の回転角度θと、そ
の回転後挿入ヘツド中心へ基板の部品挿入位置を一致さ
せるように基板搭載テーブルを位置決めするためのXY座
標データを記憶する。

演算部400は、座標読取演算部410と、挿入ヘツド中心座
標演算部420と、テーブル位置決めデータ演算部430とか
らなる。

座標読取演算部410は、Ｘ方向制御回路100から読取指令
信号S₂が入力した時のカウント回路105のカウント値及
びＹ方向制御回路200から読取指令信号S₄が入力したと
きカウント回路205のカウント値を読み取り、機械系座
標記憶部310に記憶している光センサ中心座標と挿入ヘ
ツド中心座標との差を補正し、検出された挿入孔のプリ
ント基板の座標原点（前述のように予め設定されて記憶
している）に対するXY座標を算出する。

この座標読取演算部410によつて読み取り算出された基
板のXY座標は、挿入ヘツド中心座標演算部420に入力さ
れると共に、挿入データ記憶部320に記憶される。

なお、この基板のXY座標は挿入部品の指定された挿入孔
のXY座標であり、この読み取り機能を使用せずに、キー
ボード8aから直接このXY座標を挿入データとして入力し
て挿入データ記憶部320に記憶させることもできる。

挿入ヘツド中心座標演算部420は、この基板のXY座標と
その座標位置に挿入する部品の部品コード，この部品コ
ードに対応する部品データ及び使用する挿入ヘツド，部
品の挿入向きのデータ等を挿入データ記憶部320及び部
品テーブル記憶部330から読出して、挿入ヘツド中心の
座標を算出する。

特に、IC部品の場合には、その挿入方向とピン数から部
品の中心位置と挿入ヘツドの中心座標のオフセツト量を
算出して基板のXY座標を補正する。

このようにして算出された挿入ヘツド中心座標と挿入デ
ータ記憶部320に記憶されているその部品の挿入向きの
データから、テーブル位置決めデータ演算部430で部品
挿入時のプリント基板の回転角度θとその回転後の基板
の部品挿入位置に対して挿入ヘツド中心を位置決めすべ
きXY座標を算出する。

その際、機械系座標記憶部310に記憶されているテーブ
ル旋回中心座標及び挿入ヘツド中心座標と部品テーブル
記憶部330に記憶されている部品データ，挿入ヘツド番
号等のデータによつて必要な補正を行なう。

そして、このテーブル位置決めデータ演算部430によつ
て算出されたデータが記憶部300のテーブル位置決めデ
ータ記憶部340に順次記憶される。

実際の部品挿入時には、挿入データ記憶部320に記憶さ
れた部品コードに従つて部品を選択し、挿入ヘツドコー
ドによつて選択された挿入ヘツドに供給し、テーブル位
置決めデータ記憶部340に記憶されているXY座標及び挿
入角度θによつてプリント基板が回転・移動して部品を
プリント基板に挿入する。

なお、もう１つの位置決めピンにも貫通孔を形成し、そ
れを検出してＸ軸の基準点とすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明による電子部品自動
挿入機における座標原点の設定方法は、基板搭載テーブ
ルに搭載されるプリント基板の位置決め孔に挿入される
位置決めピンに形成した貫通孔を、光学式孔位置検出装
置によつて検出し、その孔位置を読取つてプリント基板
の座標原点として設定するので、プリント基板の位置決
め孔の位置を直接的に検出して座標原点を短時間で誤差
なく設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のＡ−Ａ線に沿う断面図、 第２図は第５図における左側の位置決めレバー27取付部
付近の拡大平面図、 第３図はこの発明を実施する電子部品自動挿入機の一例
を示す外観斜視図、 第４図，第５図及び第６図は同じくその電子部品挿入装
置１の部品挿入機構部を示す正面図，平面図及び右側面
図， 第７図はこの発明を実施するために使用する挿入孔検出
器を構成する光源と光センサの取付け状態を示す概略側
面図、 第８図は同じくその光センサ75の構成及びその信号を検
出する光センサ回路の一例を示す回路構成図、 第９図は同じくその制御部のこの発明に関連する部分の
構成を示すブロツク図である。 Ｐ……プリント基板、Ｈ……部品挿入孔 １……電子部品挿入装置、２……基板供給装置 ３……基板搬出装置、4,5……IC用シーケンサ 6,7……ICカセツト、８……操作盤 8a……キーボード、8b……手動操作キー 11……基板搬入機構部、12……基板移動機構部 13……基板搭載テーブル 15……アツパーターレツト 16……ロアーターレツト、17……基板搬出機構部 18……手動制御手段、25……基板枠 26……ロツド、27……位置決めレバー 31……Ｘフレーム、32……Ｙフレーム 34,37……直流サーボモータ 39……ガイドローラ、40……ステツピングモータ 50……ターレツト台、51……挿入ヘツド 52……挿入スピンドル、53……クリンチヘツド 54……ターレツト盤、60……投光部支持移動装置 65……光源、70……受光部支持移動装置 75……光センサ、90……光センサ回路 96……支持アーム 97……位置決めピン、97a……貫通孔 100……Ｘ方向制御回路 200……Ｙ方向制御回路 300……記憶部、400……演算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント基板の部品挿入孔位置を光学的に
   検出する光学式孔位置検出装置を備えた電子部品自動挿
   入機において、 電子部品自動挿入機の所定の位置に前記光学式孔位置検
   出装置の光源を配置し、 プリント基板を基板搭載テーブル上に位置決めする位置
   決めピンに貫通孔を設け、 前記基板搭載テーブルを移動させて、前記位置決めピン
   の貫通孔を透過した前記光源からの光を前記光学式孔位
   置検出装置によつて検出させ、 その検出した孔位置を読取つて前記プリント基板の座標
   原点として設定することを特徴とする座標原点の設定方
   法。