JPH08116198A - 回転式表面実装機における部品認識装置 - Google Patents

回転式表面実装機における部品認識装置

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JPH08116198A
JPH08116198A JP6247567A JP24756794A JPH08116198A JP H08116198 A JPH08116198 A JP H08116198A JP 6247567 A JP6247567 A JP 6247567A JP 24756794 A JP24756794 A JP 24756794A JP H08116198 A JPH08116198 A JP H08116198A
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JP
Japan
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component
station
unit
mounting
suction nozzle
Prior art date
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Pending
Application number
JP6247567A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Sakurai
博 桜井
Hitoshi Onodera
仁 小野寺
Kenichi Indo
健一 印藤
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転式表面実装機における部品認識装置の構
造を簡略化する。 【構成】 回転式表面実装機の部品認識用ステーション
に認識用レーザーユニット10を設け、部品吸着後に上
記部品認識用ステーションに到達した装着ヘッドの吸着
ノズル8が上記レーザーユニット10のレーザー発生部
11と受光部12との間に位置するようにレーザーユニ
ット10を配置するとともに、制御手段により、上記吸
着ノズル8を回転させつつ上記認識用レーザーユニット
からの信号に基づいて部品認識を行なうようにする

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転式表面実装機にお
いて部品認識用ステーションで部品の認識を行なう部品
認識装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば特開平2−188878号
公報に示されるように、電子部品を供給する部品供給部
と、プリント基板を可動テーブルに支持させてなる部品
装着部と、部品移送装置とを備え、この部品移送装置
に、一定円周上に所定間隔おきに位置してこの一定円周
上を間欠移動する複数の装着ヘッドを具備し、この各装
着ヘッドに吸着ノズルを設けた回転式表面実装機が知ら
れている。
【0003】この回転式表面実装機では、上記装着ヘッ
ドが間欠移動する各箇所に、部品供給部に対応する供給
用ステーション、部品認識用ステーション、回転角補正
用のステーション、部品装着部に対応する装着用ステー
ション等の各種ステーションが配置されており、上記供
給用ステーションでは部品供給部から部品が吸着され、
装着用ステーションではプリント基板上に部品が装着さ
れる。また、上記部品認識用ステーションでは、部品認
識装置により、上記装着ヘッドの吸着ノズルに吸着され
た部品の認識が行なわれて、部品の角度や吸着位置のず
れ等が調べられ、それに基づき、回転角補正用のステー
ションでの角度補正及び上記可動テーブルの制御による
装着位置の補正等が行なわれるようになっている。
【0004】この種の回転式表面実装機において上記部
品認識用ステーションに設けられる部品認識装置は、従
来、上記公報にも示されるように、カメラにより部品を
撮像し、その画像に基づいて部品の位置、角度等を求め
るようになっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなカメラを
用いた部品認識装置によると、鮮明な画像を得るために
は複雑な照明手段を必要とし、またカメラの被写界深度
を考慮した位置調整が必要となり、装置全体が複雑で高
価なものとなる等の問題がある。
【0006】本発明は、上記の事情に鑑み、簡単な構造
によりながら、部品認識用ステーションでの部品の認識
を効果的に行なうことができる回転式表面実装機の部品
認識装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、部品を供給する部品供給部と、部品装着
部と、部品移送装置とを備え、上記部品移送装置に、吸
着ノズルを有する複数の装着ヘッドを、一定円周上に所
定間隔おきに配設し、該各装着ヘッドが上記一定円周上
を間欠移動して上記部品供給部に対応する供給用ステー
ションで部品を吸着し、上記部品装着部に対応する装着
用ステーションで部品を装着するように構成するととも
に、上記供給用ステーションと装着用ステーションとの
間に部品認識用ステーションを設けた回転式表面実装機
において、上記部品認識用ステーションに、平行光線の
照射部とこれに対向する受光部とからなる部品認識用ユ
ニットを、その照射部と受光部との間を上記装着ヘッド
の吸着ノズルが通るように配置するとともに、部品吸着
後に上記部品認識用ステーションに到達した装着ヘッド
の吸着ノズルを回転させつつ上記部品認識用ユニットか
らの信号に基づく部品認識を行なう制御手段を設けたも
のである。
【0008】
【作用】上記構成によると、上記部品移送装置の装着ヘ
ッドが間欠移動する間に、上記部品認識用ステーション
では、上記認識用ユニットからの信号に基づいて、吸着
ノズルに吸着された部品の認識が行なわれ、これにより
部品の吸着位置や角度が調べられてそれに応じた補正量
が求められる。そして、上記平行光線の照射部と受光部
とからなる部品認識用ユニットを用いて部品認識が行な
われることにより、カメラを用いた従来の部品認識装置
のように複雑な照明手段を必要とせず、かつ、カメラの
被写界深度を考慮する必要がなく、装置の構造が簡略化
されることとなる。
【0009】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0010】図1は回転式表面実装機全体の概略を示
す。この図において、1は電子部品2を供給する部品供
給部であり、多数列のテープフィーダー等で構成されて
いる。また、3は部品装着部であり、X,Y方向に移動
可能な可動テーブル4を有し、この可動テーブル4上に
プリント基板5が支持されている。
【0011】6は部品移送装置であり、複数の装着ヘッ
ド7を有し、図に示す例では10基の装着ヘッド7を有
している。これらの装着ヘッド7は、一定円周上に所定
間隔おきに配設され、後記駆動手段により駆動されて上
記円周上を間欠移動し、10箇所のステーションS1〜
S10を順次通るようになっている。各装着ヘッド7に
は、吸着ノズル8が上下動及び回転可能に設けられてい
る。なお、好ましくは、各装着ヘッド7に、径が異なる
複数の吸着ノズル8が装備され、吸着すべき部品の大き
さ等に応じて使用する吸着ノズルが選択される。
【0012】上記各ステーションでの処理を説明する。
部品供給部3に対応する第1ステーション(供給用ステ
ーション)S1では、部品供給部3からの部品2の吸着
が行なわれる。つまり、このステーションS1に達した
装着ヘッド7の吸着ノズル8と部品供給部3内の吸着さ
れるべき部品とが対応する状態とされるとともに、図外
の真空発生手段からバルブ等を介して部品吸着用の負圧
が吸着ノズル8に供給されることにより、この吸着ノズ
ル8に部品2が吸着される。第2ステーションS2で
は、後に詳述するような予備回転及びノズル高さ位置の
調整が行なわれる。第3ステーション(部品認識用ステ
ーション)S3では、後に詳述するようなレーザーユニ
ット(部品認識用ユニット)10が設けられて、このレ
ーザーユニット10を用いた部品認識が行なわれる。第
4ステーションS4は空きステーションである。第5ス
テーションでは、吸着ノズル8の回転方向の補正が行な
われる。
【0013】第6ステーション(装着用ステーション)
S6では、上記可動テーブル4上のプリント基板5に対
する部品2の装着が行なわれる。つまり、このステーシ
ョンS1に達した装着ヘッド7の吸着ノズル8と上記プ
リント基板5の被装着位置とが対応する状態とされると
ともに、上記吸着ノズル8に対する負圧供給が停止され
ることにより、吸着ノズル8に吸着されていた部品2が
プリント基板5に装着される。第7ステーションは空き
ステーションである。第8ステーションS8では、装着
されなかった不良部品がある場合にこれが検出される。
第9ステーションS9では、装着ヘッド7の装備された
複数の吸着ノズル7の中から次に吸着すべき部品に応じ
た吸着ノズル7が選択される。第10ステーションS1
0では、吸着ノズル8の原点復帰が行われる。
【0014】図2は、上記第3ステーションS3に設け
られたレーザーユニット10の構造を示している。この
図に示すように、レーザーユニット10は、水平方向に
所定幅のレーザー光を照射するレーザー発生部(平行光
線の照射部)11と、上記レーザー光を受光する受光部
12とを備えている。上記レーザー発生部11及び受光
部12は、第3ステーションS3に達した装着ヘッド7
の吸着ノズル8が位置する個所を挟んでその内側及び外
側に位置し、所定間隔をおいて相対向しており、装着ヘ
ッド7とレーザーユニット10との干渉を避けるためレ
ーザー発生部11と受光部12との間の空間13は装着
ヘッド移動方向両側に開口している。なお、上記受光部
12はCCD素子を列状に並べたラインセンサにより構
成されている。
【0015】図3は、上記装着ヘッド7、吸着ノズル
8、可動テーブル4等の駆動系統と、これらの駆動系統
の制御及びレーザーユニット10からの信号の処理等を
行う制御系統とを示している。この図において、上記部
品移送装置6には、上記各装着ヘッド7を間欠移動させ
る装着ヘッド駆動手段15が設けられるとともに、各装
着ヘッド7に、吸着ノズル8を上下動させるためのサー
ボモータ等からなるノズル上下動駆動手段16と、吸着
ノズル8を回転させるためのサーボモータ等からなるノ
ズル回転駆動手段17とが設けられている。また、上記
可動テーブル4に対し、X軸、Y軸の各サーボモータ等
からなる可動テーブル駆動手段18が設けられている。
さらに、上記ノズル上下動駆動手段16、ノズル回転駆
動手段17及び可動テーブル駆動手段18にはそれぞれ
位置検出手段21,22,23が設けられている。
【0016】上記各駆動手段15〜18及び位置検出手
段21〜23は、実装機に設けられた制御ユニット25
に電気的に接続されている。また、上記レーザーユニッ
ト10はレーザーユニット演算部26に電気的に接続さ
れ、このレーザーユニット演算部26が制御ユニット2
5に電気的に接続されている。
【0017】上記制御ユニット25は、上記各駆動手段
15〜18を制御することにより、上記装着ヘッド7の
間欠移動、各ステーションでの前述のような処理、可動
テーブル4の移動等を行うようになっている。また、上
記レーザーユニット演算部26は、部品認識時に、第3
ステーションS3において上記吸着ノズル8が所定角度
だけ回転駆動される間に、上記位置検出手段22からの
信号によって吸着ノズル8の回転角を調べつつ、レーザ
ーユニット10からの信号に基づいて部品の投影幅等の
演算を行うようになっている。そして上記制御ユニット
25及びレーザーユニット演算部26により、第3ステ
ーションS3に到達した装着ヘッド7の吸着ノズル8を
回転させつつ上記レーザーユニット10からの信号に基
づいて部品認識を行なう制御手段が構成されている。
【0018】上記第2ステーションS2及び第3ステー
ションS3での処理の具体例を、図4及び図5を参照し
つつ次に説明する。
【0019】上記第2ステーションS2では、図5
(a)中の矢印Aのように吸着ノズル8が上下動され
て、吸着ノズル8に吸着された部品2がレーザーユニッ
ト10に対応する所定認識高さ位置となるように吸着ノ
ズル高さ位置が調整されるとともに、図4中及び図5
(a)中の矢印Bのように、吸着ノズル8が認識時の回
転方向とは逆方向(例えば時計方向)に一定角度だけ予
備回転される。
【0020】次に第3ステーションS3では、装着ヘッ
ド7の吸着ノズル8に吸着された部品2がレーザーユニ
ット10のレーザー発生部11と受光部12との間に位
置する状態で、レーザー発生部11から部品2にレーザ
ー光が照射されるとともに、図4中及び図5(a)中の
矢印Bのように吸着ノズル8が所定方向(例えば時計方
向)に所定角度(上記予備回転の角度よりも大きい角
度)だけ回転され、その間において一定微小回転角毎
に、受光部12からの信号に基づいてレーザーユニット
演算部26により部品投影幅(レーザー光が部品2で遮
られた範囲)等が演算される。そして、このような処理
に基づき、部品吸着状態や吸着位置のずれ等を調べる部
品認識が行われる。
【0021】この部品認識をより具体的に説明すると、
図示のように吸着ノズル8に吸着された部品2が長方形
状のチップ部品である場合に、その短辺または長辺がレ
ーザー照射方向に向いた状態(図4中の二点鎖線)とな
ったときに部品投影幅が極小となって、その部品投影幅
極小値が部品2の一辺の長さとなる。そこで、部品投影
幅極小値、部品投影幅極小のときの回転角及び投影中心
位置等が求められ、それに基づき、吸着ノズル8に吸着
された部品の長辺、短辺の長さ、部品吸着位置のX,Y
方向のずれ、部品角度等が演算される。そして、演算さ
れた長辺、短辺の長さが予め記憶されている部品データ
と比較されることで部品吸着状態の良否が判定されると
ともに、回転方向及びX,Y方向の補正量が演算され
る。
【0022】こうして部品認識により回転方向及びX,
Y方向の補正量が求められた後、第5ステーションS5
での吸着ノズル8の回転方向の補正が上記回転方向の補
正量に応じて行なわれる一方、第6ステーションS6に
おいてプリント基板5の被装着位置と装着ヘッド7の吸
着ノズル8とに対応させるための可動テーブル4のX,
Y方向の位置制御が、上記X,Y方向の補正量を加味し
て行なわれる。
【0023】以上のような当実施例の装置によると、上
記部品移送装置5の装着ヘッド7が間欠的に回転してい
く間に、第2ステーションS2では吸着ノズル8の高さ
位置の調整及び予備回転が行なわれ、第3ステーション
S3では吸着ノズル8が回転されつつレーザーユニット
10からの信号に基づく部品認識が効果的に行なわれ
る。そして、このようにレーザーユニット10を用いる
と、カメラで撮像する場合のような複雑な照明手段を必
要とせず、装置の構造が大幅に簡略化されることとな
る。
【0024】なお、上記実施例では、第2ステーション
S2で吸着ノズル8の高さ位置の調整を行なっている
が、その代りに、第3ステーションS3に設けられたレ
ーザーユニット10の高さ位置を部品に応じて調整する
ようにしてもよい。このようにすれば、移送装置6の装
着ヘッド7に装備されるノズル駆動用の装置の構造を簡
略化することができる。
【0025】
【発明の効果】本発明は、回転式表面実装機の部品認識
用ステーションに平行光線の照射部と受光部とからなる
部品認識用ユニットを設け、部品吸着後に上記部品認識
用ステーションに到達した装着ヘッドの吸着ノズルが上
記平行光線の照射部と受光部との間に位置するようにし
て、この吸着ノズルを回転させつつ上記部品認識用ユニ
ットからの信号に基づく部品認識を行なうようにしてい
るため、上記部品認識用ユニットを用いた部品認識を回
転式表面実装機において効果的に行うことができ、従来
のようにカメラ及び複雑な照明手段を用いたものと比
べ、装置の構造を大幅に簡略化することができるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の部品認識装置が適用される回転式表面
実装機全体の構造の一例を示す概略図である。
【図2】上記回転式表面実装機における部品認識用の第
3ステーションに設けられたレーザーユニットの斜視図
である。
【図3】上記回転式表面実装機の駆動、制御系統を示す
ブロック図である。
【図4】第2ステーション及び第3ステーションでの処
理を示す概略平面図である。
【図5】(a)は第2ステーションでの吸着ノズルの動
作を、また(c)は第3ステーションでの部品認識のた
めの動作をそれぞれ示す概略正面図である。
【符号の説明】
1 部品供給部 2 電子部品 3 部品装着部 4 可動テーブル 5 プリント基板 6 部品移送装置 7 装着ヘッド 8 吸着ノズル 10 レーザーユニット 11 レーザー発生部 12 受光部 25 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 13/08 B 8315−4E T 8315−4E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部品を供給する部品供給部と、部品装着
    部と、部品移送装置とを備え、上記部品移送装置に、吸
    着ノズルを有する複数の装着ヘッドを、一定円周上に所
    定間隔おきに配設し、該各装着ヘッドが上記一定円周上
    を間欠移動して上記部品供給部に対応する供給用ステー
    ションで部品を吸着し、上記部品装着部に対応する装着
    用ステーションで部品を装着するように構成するととも
    に、上記供給用ステーションと装着用ステーションとの
    間に部品認識用ステーションを設けた回転式表面実装機
    において、上記部品認識用ステーションに、平行光線の
    照射部とこれに対向する受光部とからなる部品認識用ユ
    ニットを、その照射部と受光部との間を上記装着ヘッド
    の吸着ノズルが通るように配置するとともに、部品吸着
    後に上記部品認識用ステーションに到達した装着ヘッド
    の吸着ノズルを回転させつつ上記部品認識用ユニットか
    らの信号に基づく部品認識を行なう制御手段を設けたこ
    とを特徴とする回転式表面実装機における部品認識装
    置。
JP6247567A 1994-10-13 1994-10-13 回転式表面実装機における部品認識装置 Pending JPH08116198A (ja)

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JP6247567A JPH08116198A (ja) 1994-10-13 1994-10-13 回転式表面実装機における部品認識装置

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JPH08116198A true JPH08116198A (ja) 1996-05-07

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ID=17165421

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JP6247567A Pending JPH08116198A (ja) 1994-10-13 1994-10-13 回転式表面実装機における部品認識装置

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JP (1) JPH08116198A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6118538A (en) * 1995-01-13 2000-09-12 Cyberoptics Corporation Method and apparatus for electronic component lead measurement using light based sensors on a component placement machine
JP2018067658A (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 Juki株式会社 実装装置及び実装方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6118538A (en) * 1995-01-13 2000-09-12 Cyberoptics Corporation Method and apparatus for electronic component lead measurement using light based sensors on a component placement machine
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