JPH08116200A - 部品搭載装置 - Google Patents

部品搭載装置

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Publication number
JPH08116200A
JPH08116200A JP6249631A JP24963194A JPH08116200A JP H08116200 A JPH08116200 A JP H08116200A JP 6249631 A JP6249631 A JP 6249631A JP 24963194 A JP24963194 A JP 24963194A JP H08116200 A JPH08116200 A JP H08116200A
Authority
JP
Japan
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electronic component
component
suction nozzle
suction
illuminating
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Pending
Application number
JP6249631A
Other languages
English (en)
Inventor
Masato Ozawa
正人 小沢
Original Assignee
Juki Corp
ジューキ株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by Juki Corp, ジューキ株式会社 filed Critical Juki Corp
Priority to JP6249631A priority Critical patent/JPH08116200A/ja
Publication of JPH08116200A publication Critical patent/JPH08116200A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品搭載周期を短縮して生産効率を向上させ
る。 【構成】 吸着ノズル5を備えた吸着ヘッド4と、ビデ
オカメラ8と、面光源15と光拡散板16からなる平面
状照明装置と、反射鏡14とを、XYロボット3のアー
ム3aに装着される取付板11に取り付けて、ヘッドユ
ニット10として構成する。そして、このヘッドユニッ
ト10に設けた吸着ヘッド4を下降させ、吸着ノズル5
に部品供給部2の電子部品1を吸着させて上昇した状態
で、光拡散板16を矢示A方向に移動させ、面光源15
を点燈して電子部品1を照明し、その像を反射鏡14を
介してビデオカメラ8で撮像させ、その画像データに基
づいて制御装置9が位置補正データを算出し、モータ1
2を回転させると共にXYロボット3を作動させた後、
吸着ノズル5を下降させて電子部品1を回路基板6上に
搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、チップ形の電子部品
を部品供給部から吸着して回路基板上の所定の位置に搭
載する部品搭載装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ICチップやコンデンサ,抵抗器,ダイ
オード,トランジスタ等のチップ形の電子部品を部品供
給部から吸着した後、その位置及び向きを合わせて回路
基板上に搭載するようにした従来の部品搭載装置として
は、例えば図6に示すようなものが一般に用いられてい
る。
【0003】これを簡単に説明すると、チップ形の電子
部品(例えばICチップ)1は部品供給部2上に整列し
て供給される。水平面内で直交する2方向であるX,Y
方向にアーム3aを移動し得るXYロボット3には、正
逆両方向に任意の角度回転可能で上下方向(Z方向)に
移動可能な吸着ヘッド4が装着されており、この吸着ヘ
ッド4は電子部品吸着用の吸着ノズル5を一体に備えて
いる。
【0004】電子部品1を搭載する回路基板6はテーブ
ル7上に搬入される。このテーブル7の近傍には、吸着
ノズル5によって吸着された電子部品1を撮像してその
位置を認識するための画像データを得るビデオカメラ8
が、装置固定部に上向きに固定されている。ここで認識
する電子部品の位置とは、吸着ノズル5に吸着された電
子部品の中心の吸着ノズル5の中心からのX,Y方向の
位置ずれ量及び基準方向からの傾き角度の両方をいう。
そして、ビデオカメラ8からの画像データに基づく位置
認識処理及びこの部品搭載装置全体のシーケンス制御
は、マイクロコンピュータを内蔵した制御装置(コント
ローラ)9によってなされる。
【0005】このような構成で、XYロボット3により
吸着ヘッド4が部品供給部2上に移動されて下降し、吸
着ノズル5が電子部品1を吸着して上昇する。その後電
子部品1を吸着した吸着ノズル5は、XYロボット3に
よりビデオカメラ8の上方に移動される。そこで、ビデ
オカメラ8が吸着ノズル5に吸着された電子部品1を撮
像し、その画像データを制御装置9へ送る。
【0006】制御装置9はその画像データを処理して電
子部品1の位置を認識し、それに対する位置補正データ
を算出して、その位置補正データと予め記憶している部
品搭載位置データとに基づいて、吸着ノズル5を所要角
度回転させると共にXYロボット3にそのアーム3aを
X,Y方向に移動させ、吸着ヘッド4を下降させて回路
基板6上の所定の位置に電子部品1を搭載させる。電子
部品1の搭載が終ると回路基板6はテーブル7から搬出
される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の部品搭載装置にあっては、吸着ノズル5が電
子部品1を吸着してからそれを回路基板6に搭載するま
での間に、電子部品1の吸着位置を認識するために吸着
ヘッド4を部品供給部2からビデオカメラ8の上方へ移
動させ、一旦停止させて吸着した電子部品1の像を撮像
させるための時間が必要であった。
【0008】特に、最近の電子部品の大形化や多ピン化
に伴って、その認識時間やそれに基づいて位置補正デー
タを算出する時間も長くなる傾向にあり、XYロボット
の高速化が進むにも拘らず、部品搭載周期が長くなると
いう問題点があった。この発明は上記の点に鑑みてなさ
れたものであり、部品搭載周期(タクト)を短縮して生
産効率を向上させることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、上述したような吸着ノズルを備えた吸着
ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着して回路基
板に搭載する部品搭載装置において、上記吸着ヘッドと
一体に、ビデオカメラと、吸着ノズルに吸着された電子
部品を照明する照明手段と、この照明手段により照明さ
れた電子部品及びその周辺からの光線を上記ビデオカメ
ラの方向へ反射させる反射手段とを設けたものである。
【0010】その一体化のため、上記吸着ヘッドとビデ
オカメラと照明手段と反射手段とを、移動手段に装着さ
れる共通の取付部材に取り付けて1つのユニットとして
構成するとよい。また、その照明手段として、吸着ノズ
ルにより吸着された電子部品を下方から照明する平面状
照明装置を使用し、それに電子部品を吸着した吸着ノズ
ルが通過可能な開口を設けるようにするとよい。さら
に、その平面状照明装置に、上記開口を覆う位置と開放
する位置とに変位可能な光拡散板を備えるのが望まし
い。なお、照明手段が、吸着ノズルにより吸着された電
子部品を上方から照明する照明装置とすることも可能で
ある。
【0011】
【作用】この発明による部品搭載装置は上記のように構
成することにより、吸着ヘッドが吸着ノズルによって吸
着した電子部品は、その場で照明手段により照明され、
ビデオカメラの視野内にとらえられて撮像される。した
がって、その画像データに基づいて位置補正データを算
出し、吸着ヘッドを回路基板上へ移動させて吸着した電
子部品をただちに搭載させることができ、部品搭載周期
(タクト)を短縮することができる。そして、吸着ヘッ
ドとビデオカメラと照明手段と反射手段とを、移動手段
に装着される共通の取付部材に取り付けて1つのユニッ
トとして構成することにより、全体をコンパクトに構成
でき、且つXYロボット等の移動手段への着脱も容易に
なる。
【0012】また、照明手段として平面状照明装置を使
用して電子部品を下方から照明することにより、電子部
品をシルエットとしてその輪郭をビデオカメラで鮮明に
撮像することが可能になり、位置認識が容易になる。さ
らに開口を有することにより、吸着ノズルが部品を吸着
する際及びそれを回路基板上に搭載する際に、その開口
を通して自由に昇降することができる。その開口を覆う
位置と開放する位置とに変位可能な光拡散板を備えれ
ば、ビデオカメラによる電子部品撮像時には、光拡散板
が平面状照明装置の開口を覆って照明光を均一に拡散
し、それ以外のときは上記開口を開放して吸着ノズル及
び電子部品の昇降を可能にすることができる。さらに、
照明手段が吸着された電子部品を上方から照明すること
により、ビデオカメラ,照明手段,反射手段を一体とし
て装置の構成を簡単にすることが可能になる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図1は、この発明の一実施例を示す部
品搭載装置の斜視図、図2はそのヘッドユニットを取付
板の一部を切り欠いて背面から見た斜視図であり、図6
に対応する部分には同一の符号を付して示し、その説明
は省略する。
【0014】この部品搭載装置は、図1にその全体の構
成を示すように、回転並びに上下動可能な吸着ノズル5
を備えた吸着ヘッド4とビデオカメラ8等を一体に設け
たヘッドユニット10を、XYロボット3のアーム3a
の先端に装着してXY方向に移動可能にしたものであ
り、ヘッドユニット10以外の構成は図6に示した従来
例と同様である。
【0015】図2は、そのヘッドユニット10のみを示
すものであり、各部の構成を明瞭に示すため、取付板1
1のXYロボット3への取付部を切り欠いて示してあ
る。取付板11の上部に垂直方向の案内溝11aを形成
し、この案内溝11aに電子部品回転用のモータ12の
支持部12aを上下に摺動自在に装着して、モータ12
の回転軸に吸着ノズル5を備えた吸着ヘッド4を一体に
連結する。この吸着ヘッド4の外周部にラック歯4aを
刻設し、このラック歯4aを電子部品上下用のモータ1
3のピニオン13aに噛み合わせる。
【0016】また、反射手段である反射鏡14を吸着ノ
ズル5の上下方向に対してほぼ45度の角度で斜設する
ように、V字状に折曲った取付片14aをねじ20によ
って取付板11の垂直面に取り付けている。この反射鏡
14に吸着ノズル5が挿通可能な透孔14bを穿設して
いる。一方、取付板11の上記垂直面に平行に対向する
ように上方に折曲った支腕11bの上端部に、ビデオカ
メラ8を光軸を水平方向にして反射鏡14の中心に向け
て固設している。
【0017】さらに、取付板11の底部には電子部品挿
通用の開口部11cを形成すると共に、同様の開口部1
5aを有する面光源15を設け、その上側に同様の開口
部16aを有する光拡散板16を設けて、この光拡散板
16を支腕11bに取り付けたソレノイド17により矢
示A,B方向に所定ストロークだけスライド可能にし、
スライドすることにより、光拡散板16が面光源15の
開口部15aを覆う位置と開放する位置とに変位する。
なお、この面光源15は、図3に示すように平面反射板
上に豆電球や発光ダイオード(LED)をマトリックス
状に配設したものであり、この面光源15と光拡散板1
6とによって電子部品1の照明手段としての平面状照明
装置を構成している。
【0018】このように構成したヘッドユニット10の
取付板11を、図1に示すようにXYロボット3のアー
ム3aの先端に固設し、制御装置9からの指令によりヘ
ッドユニット10を水平方向の任意の方向に移動し得る
ようにする。ヘッドユニット10の下方には電子部品1
を供給する部品供給部2を設けている。一方、この部品
供給部2とほぼ同一平面上の所定の位置に設けたテーブ
ル7上に回路基板6を供給する。
【0019】次に、上記のように構成したこの実施例の
作用を図3に示した作動工程に従って説明する。XYロ
ボット3によりヘッドユニット10を移動させて吸着ノ
ズル5を部品供給部2の上方に位置決めした後、モータ
13を図1で反時計方向(図2では時計方向)に回転さ
せて吸着ノズル5を光拡散板16,面光源15及び取付
板11の各開口部16a,15a,11cを挿通して図
3の(a)に示すように下降させ、吸着ノズル5に負圧
を供給して電子部品1を吸着させる。
【0020】吸着ノズル5で電子部品を吸着すると、モ
ータ13を図1で時計方向に回転させて、吸着した電子
部品1を吸着ノズル5と共に開口部11c,15a,1
6aを挿通して上昇させた後、光拡散板16をソレノイ
ド17により矢示A方向にスライドさせて面光源15の
開口部15aを覆って図3の(b)に示す状態にする。こ
の状態で面光源15を点燈させると、光拡散板16を通
ったほぼ均等の明るさの光線により、電子部品1が照明
され、その輪郭外の光線が反射鏡14によって反射され
てビデオカメラ8の撮像面に結像する。このビデオカメ
ラ8で撮像された画像データは、制御装置9内のマイク
ロコンピュータに入力されて認識処理が行われ、吸着さ
れた電子部品1の基準位置からのずれに基づいて位置補
正データを算出する。
【0021】制御装置9は、その算出した位置補正デー
タと予め記憶している電子部品搭載位置の情報とに基づ
いて、モータ12を回転させて電子部品1の角度を補正
した後、XYロボット3にヘッドユニット10をXY方
向へ補正した目標距離だけ移動させる。同時に光拡散板
16を図3の(a)と同様の位置に復帰させ、モータ1
3を図1で反時計方向に回転させて吸着ノズル5を下降
させることにより、電子部品1を回路基板6上の所定の
位置に搭載する。図3の(c)はこの状態を示してい
る。そして、これらのすべてのシーケンスは制御装置9
によって制御される。
【0022】なお、上記の装置において面光源15に開
口部を設けずに、光拡散板16と共にスライドさせて吸
着ノズル5が昇降できるようにすることも可能であり、
そのようにすれば、電子部品1に対する照明ムラを一層
少なくすることができる。
【0023】次に、図4はこの発明の他の実施例を示す
説明図であり、前述の実施例と同様な吸着ノズル5A,
5Bを間隔を置いて平行に設け、面光源15,光拡散板
16及び取付板11に2個ずつの開口部15b,15
b,16b,16b及び11d,11dをそれぞれ設け
たものである。なお、その他の構成は前述の実施例と同
様であり、電子部品認識時には光拡散板16を図で右方
に移動させて面光源15の開口部15b,15bを覆う
ものとする。
【0024】この実施例は、搭載すべき電子部品が小さ
いチップ部品である場合、2本の吸着ノズル5A,5B
により吸着した2個の電子部品1,1を同時にビデオカ
メラ8の同一視野内に入れることが可能になり、電子部
品の1個当りの搭載周期をさらに短縮することができ
る。なお、この実施例では2個の吸着ノズルを設けた
が、3個以上とすることも可能である。
【0025】図5はこの発明のさらに他の実施例のヘッ
ドユニットの要部のみを示す斜視図であり、図示しない
部分は図1及び図2と同様である。この実施例のヘッド
ユニット10′では、電子部品1の照明手段として、ビ
デオカメラ8のレンズ鏡筒8aの外周部にリング状の蛍
光燈又はLED照明18を装着し、その光線を反射鏡1
4で反射させて電子部品1を上方から照明し、その電子
部品1からの反射鏡14で反射させてビデオカメラ8で
撮像するようにしたものである。この実施例によれば、
図1,2で取付板11の底部に設けた面光源15,光拡
散板16及び光拡散板16をスライドさせるソレノイド
17等が不要になり、生産コストの低減が可能になる。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、この発明による部品
搭載装置は、電子部品を吸着する吸着ノズルを備えた吸
着ヘッドに、ビデオカメラと照明手段及び反射手段とを
一体に設けたので、電子部品吸着後、ビデオカメラによ
る撮像位置へ吸着ヘッドを移動させる必要がなくなり、
直ちに回路基板上へ移動させてその電子部品を搭載でき
るので、部品搭載周期(タクト)を短縮して生産効率を
向上させることが可能になる。また、上記の一体化する
各部材を移動手段に装着される共通の取付部材に取り付
けて1つのユニットに構成すれば、全体をコンパクトに
することができ、且つXYロボット等の移動手段への着
脱も容易になる。
【0027】さらに、照明手段として平面状照明装置を
使用して電子部品を下方から照明することにより、電子
部品をシルエットとしてその輪郭をビデオカメラで鮮明
に撮像することができ、その画像データによる位置認識
が容易になる。また、吸着ノズルが部品を吸着する際及
びそれを回路基板上に搭載する際に、平面状照明装置の
開口を通して自由に昇降することができる。
【0028】さらに、ビデオカメラによる電子部品撮像
時には、光拡散板によって平面状照明装置の開口を覆っ
て照明光を均一に拡散し、それ以外のときはその開口を
開放して吸着ノズル及び電子部品の昇降を可能にするこ
ともできる。さらにまた、照明手段が吸着された電子部
品を上方から照明することにより、ビデオカメラ,照明
手段,反射手段を一体に構成して、電子部品を吸着する
ノズルの側方や上方に配設することができ、装置の構成
を簡単にして生産コストを低減させることが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す斜視図である。
【図2】同じくそのヘッドユニットを取付板の一部を切
り欠いて背面から見た斜視図である。
【図3】同じくその作動工程を示す説明図である。
【図4】この発明の他の実施例を示す説明図である。
【図5】この発明のさらに他の実施例のヘッドユニット
の要部のみを背面から見た斜視図である。
【図6】従来の部品搭載装置を例示する斜視図である。
【符号の説明】
1:電子部品 2:部品供給部 3:XYロボット 4:吸着ヘッド 5:吸着ノズル 6:回路基板 7:テーブル 8:ビデオカメラ 9:制御装置(コントローラ) 10:ヘッドユニット 11:取付板 12,13:モータ 14:反射鏡 15:面光源 16:光拡散板 17:ソレノイド 18:リング状の蛍光燈又はLED照明

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転並びに上下動可能な吸着ノズルを備
    えた吸着ヘッドと、該吸着ヘッドを水平面内で直交する
    2方向に移動させる手段と、前記吸着ノズルにより吸着
    された電子部品を撮像するビデオカメラとを備え、前記
    吸着ノズルによって部品供給部から電子部品を吸着し、
    その電子部品を前記ビデオカメラが撮像した画像データ
    に基づいてその位置を認識して位置補正を行なった後回
    路基板に搭載する部品搭載装置において、 前記吸着ヘッドと一体に、前記ビデオカメラと、前記吸
    着ノズルに吸着された電子部品を照明する照明手段と、
    該照明手段により照明された前記電子部品及びその周辺
    からの光線を前記認識カメラの方向へ反射させる反射手
    段とを設けたことを特徴とする部品搭載装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の部品搭載装置において、 前記吸着ヘッドとビデオカメラと照明手段と反射手段と
    が、移動手段に装着される共通の取付部材に取り付けら
    れて1つのユニットとして構成されたことを特徴とする
    部品搭載装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の部品搭載装置にお
    いて、 照明手段が、吸着ノズルにより吸着された電子部品を下
    方から照明する平面状照明装置であり、前記電子部品を
    吸着した吸着ノズルが通過可能な開口を有することを特
    徴とする部品搭載装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の部品搭載装置において、 前記平面状照明装置が、前記開口を覆う位置と開放する
    位置とに変位可能な光拡散板を備えていることを特徴と
    する部品搭載装置。
  5. 【請求項5】 請求項1又は2記載の部品搭載装置にお
    いて、照明手段が、吸着ノズルにより吸着された電子部
    品を上方から照明する照明装置であることを特徴とする
    部品搭載装置。
JP6249631A 1994-10-14 1994-10-14 部品搭載装置 Pending JPH08116200A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100307613B1 (ko) * 1999-03-17 2001-09-26 이중구 일체형의 부품 인식 장치를 채용한 부품 실장 장치
CN100383946C (zh) * 2003-09-25 2008-04-23 重机公司 电子部件安装装置
CN101794009A (zh) * 2010-03-23 2010-08-04 哈尔滨工业大学 基于旋转式反射镜的芯片图像采集及定位装置
CN109333058A (zh) * 2018-11-08 2019-02-15 奕松杰 一种无影灯自动装配设备

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