JPH088588A - 電子部品実装装置 - Google Patents
電子部品実装装置Info
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- JPH088588A JPH088588A JP6133996A JP13399694A JPH088588A JP H088588 A JPH088588 A JP H088588A JP 6133996 A JP6133996 A JP 6133996A JP 13399694 A JP13399694 A JP 13399694A JP H088588 A JPH088588 A JP H088588A
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Abstract
ず、実装すべき電子部品の吸着位置を正確に検出するこ
とができる電子部品実装装置を提供する。 【構成】 ラインセンサアレイ3とレーザ光源ユニット
の中心軸CC上に、既知の点A、Bを定義する(ライン
センサアレイ3の端部からの距離はそれぞれL1,L
3)。まず、吸着ノズル4を点Aに移動し、エッジ5A
のラインセンサアレイ3右端部からの距離(射影)AL
を測定し、この距離ALを求め、さらに、点Bに移動し
(移動量L3−L1)、電子部品5の右側のエッジ5Bの
ラインセンサアレイ3右端部からの距離BLを測定す
る。これら部品幅WxはWx=(L3−L1)+AL−BLと
求められ、さらに、吸着ノズル4からエッジ5Aまでの
距離ADXは既知であるからこの値ADXからと部品幅Wx
からX方向の電子部品5のオフセットを求めることがで
きる。
Description
実装すべき電子部品の射影を光学的に検出することによ
り、電子部品の実装位置を制御する電子部品実装装置に
関するものである。
置において、回路基板にICなどの方形の電子部品を実
装するに際し、CCDカメラを用いて取得した画像に対
して画像認識処理を行なうことにより電子部品の位置決
めを非接触で行なう手法が知られている。
た3次元方向に移動可能な、電子部品保持手段としての
吸着ノズルにより、供給された部品を負圧により吸着
し、その部品を吸着ノズルの中心を基準として、基板上
の指定された位置に正確に搬送しなければならない。
品の基準軸線(XまたはY軸)に対する傾きおよび位置
を正確に測定して、規定の向きに対する傾きおよび吸着
ノズルの中心と部品の中心の位置ずれを補正する必要が
ある。
示している。図において、符号5は位置決めすべき電子
部品、4はチップマウンタの吸着ヘッドを構成する吸着
ノズルである。吸着ノズル4に吸着された電子部品5の
回転角度、吸着ノズル4に対する吸着位置を検出するた
め、レーザーダイオード1の光をコリメータレンズ2に
より平行光に変換し、電子部品5を照明するようになっ
ている。
子部品5により遮光されなかったものがラインセンサア
レイ3により受光される。
ラインセンサアレイ3の有効検出長が電子部品5の対角
線の長さより大きければ、電子部品5を吸着した吸着ノ
ズル4を図示のようにラインセンサアレイ3の中心位置
CCに位置決めし、回転させることによって電子部品5
の吸着位置を検出することができる。
センサアレイ3で検出される影の幅Wが変化し、電子部
品5の対向する平行光束6の光軸Lcと平行になった
時、図7に示すように影Wの幅が極小になる。
センサアレイ3を構成する受光素子3aのうち、受光出
力がスレッショルドレベルVs以下の素子数、すなわち
2値化した出力が0のビット数を計数することにより得
られる。
での電子部品5の回転角度すなわち吸着ノズル4の回転
角度θ1(図7)が平行光束6の光軸Lcあるいはこれ
に直交する方向に対する電子部品5の傾き角度に対応
し、この時の影の中心位置、すなわちラインセンサアレ
イ3の出力がスレッショルドレベルVs以下の受光素子
3aのうち中央の素子の位置を電子部品5の光軸に直交
する方向の中心位置として検出することができる。
は、位置検出が可能な電子部品のサイズに、制限がある
ことは明らかである。レーザ光源ユニット10およびセ
ンサユニット11の距離をできるだけ大きく取ったとし
ても、ラインセンサアレイ3の有効検出幅は有限であ
り、上記のようにラインセンサアレイ3の中心CCに吸
着ノズル4を位置決めして電子部品5を回転させる方法
を取る限り、ラインセンサアレイ3の有効検出幅を越え
るサイズの電子部品5の位置を検出することができな
い。
子部品および検出部のサイズにかかわらず、実装すべき
電子部品の吸着位置を正確に検出することができる電子
部品実装装置を提供することにある。
めに、本発明においては、実装すべき電子部品を保持す
る電子部品保持手段を有し、発光手段により照明された
前記電子部品保持手段に保持された電子部品の射影を受
光手段により検出することにより、前記電子部品保持手
段の電子部品の保持位置を検出し、この検出結果に基づ
き前記電子部品保持手段による電子部品の保持位置を制
御する電子部品実装装置において、前記発光手段および
受光手段から成る検出部に対して異なる複数の所定相対
位置に前記電子部品保持手段を位置決めし、この各所定
相対位置における前記電子部品の部分的な射影を順次測
定し、得られた部分的な射影の値に基づき電子部品の保
持位置を検出し、この検出結果に基づき前記電子部品保
持手段の部品実装時の位置制御を行なう構成を採用し
た。
数の所定相対位置に電子部品保持手段を位置決めし、こ
の各所定相対位置において電子部品の部分的な射影を順
次測定し、得られた部分的な射影の値に基づき電子部品
の保持位置を検出することにより、電子部品および検出
部のサイズに制限されることなく、電子部品の位置制御
を行なうことができる。
詳細に説明する。
の要部の構成を示す。図1において、吸着ノズル4は真
空吸引機構などからなる吸着部14により駆動され、ま
たZ軸回りの回転角度はθモータ15により制御され
る。θモータ15は、モータドライバ17を介してマイ
クロコンピュータ18により制御される。吸着ノズル4
のZ軸回りの回転角度はエンコーダ16により検出さ
れ、後述のセンサ制御モジュール12、ないしモータド
ライバ17さらにマイクロコンピュータ18にフィード
バックされる。
ル4により吸着した電子部品の回転角度を検出するため
の測定位置が確保され、この測定位置には、レーザ光源
ユニット10およびセンサユニット11が対向配置され
る。レーザ光源ユニット10およびセンサユニット11
には、それぞれ図6に示したレーザーダイオード1、コ
リメータレンズ2、およびラインセンサアレイ3が収納
されている。
サユニット11による光検出は、センサ制御モジュール
12により行なわれる。センサ制御モジュール12は、
レーザ光源ユニット10の駆動およびセンサユニット1
1による光検出に必要な駆動回路、およびマイクロコン
ピュータ18から与えられた制御データをこの駆動回路
で扱えるよう変換する処理回路などから成る。
駆動およびセンサユニット11の中間位置に吸着ノズル
4を位置決めし、吸着した電子部品を検出することによ
り電子部品の吸着位置を求めるが、ラインセンサアレイ
3の検出長(幅)よりも電子部品のサイズが大きい場
合、レーザ光源ユニット10の駆動およびセンサユニッ
ト11の間で、図1のX軸方向に吸着ノズル4で吸着し
た部品を移動しつつ電子部品の幅を測定し、電子部品の
中心位置を求める。
は、その際のマイクロコンピュータ18の制御手順を示
している。
ーザ光源ユニットの中心軸CC上に、A、B、Cの3つ
の点を定義する。これらの点A、B、Cのラインセンサ
アレイ3の端部(図2では右端)からの距離は、それぞ
れL1,L3,L2 である。ここで、L2は、L2=Ws/2
(Wsはラインセンサアレイ3の幅)で、点Cはライン
センサアレイ3の中心位置である。
つまり、点Cから等距離に設定され、また適当なマージ
ンを含めてラインセンサアレイ3の左右の有効検出画素
に最も近い位置に設定される。
着位置を検出するには、図5のステップS1において、
電子部品5を吸着した吸着ノズル4を点Cに位置決め
し、ステップS2でラインセンサアレイ3により吸着ノ
ズル4をθモータ15により回転させ、電子部品5の左
右のエッジを検出できるか、つまり、前述の従来方式で
吸着位置を検出できるかどうかを判定する。従来方式で
吸着位置を検出できる場合には、ステップS3において
前述の従来方式により電子部品5の吸着位置を検出する
処理を行なう。
は、ステップS4において、図3のように吸着ノズル4
を点Aに位置決めする。図3では、説明を容易にするた
め、ラインセンサアレイ3と電子部品5の一辺が平行に
なっているが、吸着ノズル4のある回転角度θにおける
電子部品5の吸着ノズル4に対するx軸方向のオフセッ
トを求める(あるいはさらにy軸方向のオフセットを求
め、電子部品5の吸着位置の芯を出す)という意味では
必ずしも図示のようにラインセンサアレイ3と電子部品
5の一辺が平行になっている必要はない。
側のエッジ5Aのラインセンサアレイ3右端部からの距
離ALを測定する(ステップS5)。この距離ALから、
点Aにある吸着ノズル4からエッジ5Aまでの距離ADX
は、図示のように ADX=AL−L1 …(1) と求めることができる。
方向に移動し(ステップS6)、点Bに移動する(移動
量は(L3−L1))。これにより今度は、電子部品5の
右側のエッジ5Bのラインセンサアレイ3右端部からの
距離BLを測定する(ステップS7)。
ップS5、S7で測定したエッジ距離ALを加算し、ま
た、BLを減算したものが電子部品5の幅Wxである。
方向のオフセットXFは、(1)式と(3)式より、 XF=ADX−Wx/2 …(4) と求めることができる(ステップS8)。
90°回転させ(ステップS9)、ステップS10にお
いてステップS4〜S8におけるのと全く同様の処理を
行うことにより、y軸方向のオフセットYFを求めるこ
とができる(ステップS10)。x軸方向のオフセット
XF、およびy軸方向のオフセットYFが判明すれば、そ
れに応じて電子部品5の吸着位置を部品の中心位置に
(つまり2次元平面内で)補正することができる。
の検出幅よりも大きな部品の吸着位置補正を行なうこと
ができる。検出できる最大のxまたはy軸方向の部品幅
は、理論上、2(Ws−L1)ということになり、ほぼラ
インセンサアレイ3の幅の2倍の部品を測定することが
できる(ただし、吸着ノズル4の吸着位置が電子部品の
中心からずれていれば、検出可能な最大幅はこれより小
さくなる)。また、通常、部品実装の用途では、xまた
はy軸方向の双方について部品を測定する必要があるの
で、ラインセンサアレイ3とレーザ光源ユニット10間
の距離が測定可能な部品幅を制限することになる。
電子部品5の一辺が平行になっている状態で説明した
が、上述の処理の適当な時点で(たとえば図3の状
態)、エッジ距離が最も小さくなるように電子部品5の
角度を補正することにより、ラインセンサアレイ3と電
子部品5の一辺が平行になるように制御でき、またこの
位置を基準として電子部品5の回転位置を任意の角度に
制御することができる。
ンセンサアレイ3の幅方向に関して内側かつラインセン
サアレイ3の中心点Cから等距離の位置に取っている
が、点A、Bは任意の既知の位置に設定すればよい。た
とえば、点A、あるいはBをラインセンサアレイ3の外
側に設けることにより、測定可能な部品の幅を大きくす
ることができる。
小幅に関して制限が生じるのはいうまでもない(たとえ
ば、点A、あるいはBに吸着ノズル4を移動した際、ラ
インセンサアレイ3に部品の影がかからなくなることが
あり得る)。
応じて、たとえば、点A、あるいはBの位置を適当な位
置に自動的に設定し(たとえば、部品のエッジがライン
センサアレイ3で検出できる位置に吸着ノズルを移動し
その点を点A、あるいはBとする)、設定した点A、あ
るいはBを用いて上記の演算を行なうことも考えられ
る。
ば、検出部に対して異なる複数の所定相対位置に電子部
品保持手段を位置決めし、この各所定相対位置において
電子部品の部分的な射影を順次測定し、得られた部分的
な射影の値に基づき電子部品の保持位置を検出すること
により、電子部品および検出部のサイズに制限されるこ
となく、電子部品の位置制御を行なうことができ、電子
部品および検出部のサイズにかかわらず、実装すべき電
子部品の吸着位置を正確に検出することができ、これに
基づいて高精度な部品実装を行なうことができる優れた
電子部品実装装置を提供できる。
成を示した説明図である。
構造を示した説明図である。
位置検出動作を示した説明図である。
位置検出動作を示した説明図である。
品吸着位置検出処理を示したフローチャート図である。
要を示した説明図である。
示した説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 実装すべき電子部品を保持する電子部品
保持手段を有し、発光手段により照明された前記電子部
品保持手段に保持された電子部品の射影を受光手段によ
り検出することにより、前記電子部品保持手段の電子部
品の保持位置を検出し、この検出結果に基づき前記電子
部品保持手段による電子部品の保持位置を制御する電子
部品実装装置において、 前記発光手段および受光手段から成る検出部に対して異
なる複数の所定相対位置に前記電子部品保持手段を位置
決めし、この各所定相対位置における前記電子部品の部
分的な射影を順次測定し、得られた部分的な射影の値に
基づき電子部品の保持位置を検出し、この検出結果に基
づき前記電子部品保持手段の部品実装時の位置制御を行
なうことを特徴とする電子部品実装装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13399694A JP3247925B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 電子部品実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13399694A JP3247925B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 電子部品実装方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH088588A true JPH088588A (ja) | 1996-01-12 |
JP3247925B2 JP3247925B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=15117954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13399694A Expired - Fee Related JP3247925B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 電子部品実装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3247925B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6128101A (en) * | 1998-05-15 | 2000-10-03 | Matsushita Graphic Communication Systems, Inc. | E-mail type facsimile apparatus and E-mail reception method |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP13399694A patent/JP3247925B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6128101A (en) * | 1998-05-15 | 2000-10-03 | Matsushita Graphic Communication Systems, Inc. | E-mail type facsimile apparatus and E-mail reception method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3247925B2 (ja) | 2002-01-21 |
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