JPH10256792A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品の最適な実装条件を決定する手段を
電子部品実装装置に備える。 【解決手段】 電子部品の吸着状態を比較するため、第
１，第２部品姿勢認識装置10，11により電子部品の吸着
姿勢を認識する。設定手段12により吸着姿勢が正常範囲
内であると判定する基準枠を設定する。吸着された電子
部品の第１，第２部品姿勢認識装置10，11の認識結果が
ともに基準枠内のとき、その条件の実装速度を選択手段
15で選定して記憶手段16に格納する。基準枠外のとき、
判断手段13により基準枠と第１，第２部品姿勢認識装置
10，11の各認識結果を比較し、演算手段14で位置ずれ量
を演算する。その結果から選択手段15は実装速度を選
定、記憶手段16に格納する。実装するヘッドの間欠回転
時により発生する電子部品吸着姿勢の位置ずれ量を補正
する実装速度を決定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板上
に実装するための電子部品実装装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の生産性の向上を図る基板生産方式
において、多ロット少品種の生産から少ロット多品種の
生産に移り変わるのと合わせ、電子部品の多種化、およ
び部品形状の多様化が進んでいる。その中で、基板への
実装による生産コストを下げるため、その実装生産性の
向上が求められており、新規に実装する電子部品に対し
ては、その電子部品に適した実装方法が迅速かつ容易に
確認できることへの要求が高まっている。

【０００３】次に、電子部品実装装置とその装置におい
て、新規実装予定の電子部品の実装方法の決め方につい
ての従来の一例を示す。図７は従来の電子部品実装装置
の概要を示す斜視図である。部品供給テーブル１に搭載
された部品供給装置２により供給される電子部品７をノ
ズル４にて吸着して取り出し、ヘッド３の間欠回転によ
りノズル４を移動して、Ｘ−Ｙテーブル６に載置された
基板５上に電子部品７を装着する。電子部品７を吸着し
てから装着するまでの間に、部品姿勢認識装置８により
電子部品７のノズル４への吸着状態の確認を行い基板５
に装着するとき、その位置ずれの補正を行う。

【０００４】このように構成される電子部品実装装置に
おいて、新規の電子部品７を実際に生産する基板５上に
実装する際、事前にその実装速度およびノズル４の選択
を行い、その実装データを装置に入力しなければならな
い。さらに実装速度およびノズル４の選択については、
装置が所有する数種のノズル４に、それぞれ何通りかの
実装速度を変えて実装テスト行い装着精度，吸着率，装
着率を満たす最適な条件を決定しなければならない。

【０００５】つまり、実装生産中においては部品供給装
置２より吸着された電子部品７のノズル４への吸着状態
が悪いとき、部品姿勢認識装置８により判断されて基板
５に実装する前に電子部品７の位置補正を行う。最初に
設定された実装速度で電子部品７の吸着状態が不安定な
まま回転方向の実装位置への移動が行われると、例えば
図８(a)に示すように実装位置で目的どうりの補正がか
からず、図８(b)，図８(c)に示すようにノズル４の補正
回転量に比べ電子部品７の回転量が大きくなり装着精度
不良を起こしたり、補正回転量によっては実装位置にお
いてノズル４から電子部品７の脱落が発生し、基板５に
電子部品７を実装する際、基板５への未実装，部品欠品
を起こしてしまう可能性がある。また、図８(a)，(b)，
(c)において、２点鎖線で示す電子部品７は部品供給装
置２から吸着した位置を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の電子部品実装装置における従来の実装速度お
よびノズルの選択のやりかたであっては、装着精度の確
認などを実際の生産工場で行い、最適な実装条件を決定
するのことは困難であるという問題があった。

【０００７】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ことに指向するものであり、電子部品の最適な実装条件
を決定する手段を電子部品実装装置側に備えた電子部品
実装装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る電子部品実装装置は、電子部品の吸着
姿勢を認識して判別する手段を有する電子部品実装装置
において、少なくとも２箇所以上で電子部品の吸着姿勢
を認識する部品認識手段と、実装速度が可変となる駆動
手段と、電子部品の装着精度を保持するために、電子部
品ごとに吸着姿勢の良否を判定する基準枠の設定手段
と、電子部品が基準枠内または枠外にあるかを判別する
判断手段と、各部品認識手段により認識された電子部品
の位置の差を演算する演算手段と、演算手段の演算結果
により実装速度を選定する選択手段と、電子部品の種類
に応じて選択手段により選定された実装速度データを格
納する記憶手段を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、基板の位置補正を行うために基板上
の基板マークを読み込み認識する手段を有する電子部品
実装装置において、電子部品の吸着姿勢を認識する部品
認識手段と、基板上の基板マークおよび実装位置に置か
れた電子部品を認識する基板認識手段と、実装速度が可
変となる駆動手段と、電子部品の装着精度を保持するた
めに、電子部品ごとに吸着および実装位置に置かれた姿
勢の良否を判定する基準枠の設定手段と、電子部品が基
準枠内または枠外にあるか判別する判断手段と、部品，
基板認識手段により認識された電子部品の位置の差を演
算する演算手段と、演算手段の演算結果より実装速度を
選定する選択手段と、電子部品の種類に応じて選択手段
により選定された実装速度データを格納する記憶手段を
備えるように構成したものである。

【００１０】前記構成によれば、電子部品の形状，ノズ
ルへの吸着状態により、最適な実装速度で電子部品の実
装が行われ、実装基板の生産性，品質を向上できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施
の形態１における電子部品実装装置の概略構成を示す斜
視図である。ここで、前記従来例を示す図７において説
明した構成部材に対応し実質的に同等の機能を有するも
のには同一の符号を付してこれを示し、以下の各図にお
いても同様とする。図１において、１は部品供給テーブ
ル、２は部品供給装置、３はヘッド、４はノズル、５は
基板、６はＸ−Ｙテーブル、７は電子部品、10は第１部
品姿勢認識装置、11は第２部品姿勢認識装置である。

【００１２】本実施の形態１において、従来例と同様な
電子部品実装装置に、部品供給装置２よりノズル４にて
吸着し取り出した電子部品７の吸着姿勢を認識し、位置
補正量を読み取る部品姿勢認識装置として、２つの第１
部品姿勢認識装置10と第２部品姿勢認識装置11を備えた
ものである。第１部品姿勢認識装置10で認識された電子
部品７の吸着状態と、第２部品姿勢認識装置11で認識さ
れた電子部品７の吸着状態を比較し、実装速度を変更す
るものである。

【００１３】また、図２は本実施の形態１における電子
部品実装装置の一部分の構成を示すブロック図である。
図２において、10は一方の部品認識手段である第１部品
姿勢認識装置、11は他方の部品認識手段である第２部品
姿勢認識装置、12は基準枠12′の設定手段、13は基準枠
12′と第１，第２部品姿勢認識装置10，11の認識結果と
基準枠12′とをそれぞれ比較判別する判断手段、14は判
断手段13の各結果からその差である位置ずれ量を演算す
る演算手段、15は演算手段14の演算結果(位置ずれ量)よ
り電子部品７の実装速度を選定する選択手段、16は各電
子部品ごとに選定された実装速度を格納する記憶手段、
17は選定された実装速度でヘッド３(図１参照)を可変に
回転駆動する駆動手段である。

【００１４】以上のような構成により実装速度を判断す
る方法として、前記認識された電子部品７の吸着状態の
比較において、第１，第２部品姿勢認識装置10，11が認
識し図３(a)，図３(b)に示すような、ノズル４の電子部
品７の吸着姿勢が正常範囲内であると判定する基準枠1
2′を設定手段12により設定する。そして、例えば吸着
された電子部品７の第１，第２部品姿勢認識装置10，11
の認識結果がともに図３(a)で示すように基準枠12′内
であれば、その条件の実装速度を選択手段15で選定して
装置の記憶手段16に格納する。また、第１部品姿勢認識
装置10の認識結果が図３(a)で、第２部品姿勢認識結果1
1が図３(b)で示すように基準枠12′外であれば、判断手
段13により基準枠12′と各認識結果を比較し、演算手段
14の位置ずれ量の演算結果から選択手段15は速度を下げ
るように変更した実装速度を選定して記憶手段16に格納
する。

【００１５】より具体的な実装速度の可変については、
図４(a)，図４(b)に示すように電子部品７の位置ずれ量
を検出するため、第１，第２部品姿勢認識装置10，11に
基準枠12′であるいくつかの第１判定枠12a，12a′，第
２判定枠12b，12b′，第３判定枠12c，12c′を各電子部
品７ごとにそれぞれ設定して、各判定枠と電子部品７の
関係によりその位置ずれ量に合わせて実装速度を変更す
る。

【００１６】そして、ヘッド３の間欠回転時により発生
する電子部品７の吸着姿勢の位置ずれ量を、図４(a)の
第１部品姿勢認識装置10にて認識された吸着姿勢を設定
手段12の設定する基準枠12′(第１，第２，第３判定枠1
2a，12b，12c)との比較にて判別して読み込み、さらに
図４(b)に示す第２部品姿勢認識装置11においても同様
に読み込んでその差を演算した結果により、実装速度の
選択を行う。図４(a)，図４(b)に示す例では吸着姿勢の
位置ずれ量が第１，第２部品姿勢認識装置10，11の認識
結果より、図４(b)が第１判定枠12a′＜電子部品７＜第
２判定枠12b′の状態であることから実装速度を減速す
ることを示す。

【００１７】なお、前記実装速度の選定は電子部品実装
装置の所有する数種の全てのノズル４ごとに行ってもよ
いし、予め実装する電子部品に適応すると思われる２，
３種のノズル４を任意に選択してもよい。そして、本発
明の手段によって新規に実装される電子部品７の何回か
の試し打ちにより、その最適な実装条件の決定を高装着
精度の確認なども含め、効率的に実際の生産工場で行う
ことができる。

【００１８】次に、図５は本発明の実施の形態２におけ
る電子部品実装装置の部品姿勢認識にも用いられる基板
認識カメラの概略を示す斜視図である。図５において、
５は基板、７は電子部品、９は基板認識手段である基板
認識カメラ、９′は基板認識カメラ９にて認識される基
板５上に設けられた基板マークである。本実施の形態２
は、図５に示すように基板マーク９′を認識する基板認
識カメラ９により、基板５の実装位置に置かれた電子部
品７の姿勢位置を認識するものである。

【００１９】また、図６は本実施の形態２における電子
部品実装装置の一部分の構成を示すブロック図で、８は
部品認識手段である部品姿勢認識装置、９は基板認識手
段である基板認識カメラ、12は設定手段、13は判断手
段、14は演算手段、15は選択手段、16は記憶手段、17は
駆動手段である。

【００２０】本実施の形態２の図６と前記実装の形態１
の図２における各構成を比較すると、基板認識カメラ９
にて基板５上の実装位置に置かれた電子部品７を設定手
段12で設定された基準枠12′とを用いてその姿勢を判別
し、先に部品姿勢認識装置８により求めてある吸着姿勢
を判断手段13にてその比較を行い、姿勢位置の差を演算
手段14で演算して、その結果から選択手段15により実装
速度を選定するもので、そのあとの動作は実施の形態１
と同様である。

【００２１】また、本実施の形態２においては、部品姿
勢認識装置８と基板認識カメラ９から得られる各姿勢認
識を設定された基準枠12′(各判定枠)と比較し、さらに
それらの比較結果から演算により実装速度の選定を行っ
たが、基板認識カメラ９による基板５上の実装位置に置
かれた電子部品７の姿勢認識結果と、予め設定されてい
る実装位置座標から求められる部品姿勢とにより、電子
部品７の位置ずれ量を算出しそれに合わせて実装速度の
選定を行うことも可能である。

【００２２】以上のことから、電子部品の吸着姿勢を認
識して判別する手段や、基板の位置補正を行うために基
板上の基板マークを読み込み認識する手段を有する従来
の電子部品実装装置において、基準枠12′の設定手段1
2、電子部品７の姿勢位置を認識結果と基準枠12′(各判
定枠)から判別すると判断手段13、判断手段13の結果か
ら位置ずれ量を算出する演算手段14、演算手段14の結果
から実装速度を選定する選択手段15、選定された実装速
度を格納する記憶手段16、および電子部品７毎に選定さ
れた実装速度で可変に回転駆動する駆動手段17を備える
ことにより、新たに実装される各電子部品７に最適な実
装速度を決定する機能を追加でき、実装基板の生産性を
向上させることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
新規の電子部品を実装する際に、その実装速度およびノ
ズルの選択を行い、その実装データを電子部品実装装置
に入力することに代えて、前記各実施の形態で説明した
自動的に最適な実装速度を選定する手段を電子部品実装
装置に追加することにより、実装条件決定の効率化や安
定した装着精度を得られ、実装基板の生産性を向上させ
て電子部品実装の信頼性を高めることができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における電子部品実装装
置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】本実施の形態１における電子部品実装装置の一
部分の構成を示すブロック図である。

【図３】(a)は本実施の形態１における電子部品の吸着
姿勢と基準枠の位置関係例で基準枠内の状態、(b)は基
準枠外の状態を示す図である。

【図４】(a)は本実施の形態１における第１部品姿勢認
識装置の認識電子部品の吸着姿勢と判定枠の位置関係
例、(b)は第２部品姿勢認識装置の認識電子部品の吸着
姿勢と判定枠の位置関係例を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態２における電子部品実装装
置の部品姿勢認識に用いられる基板認識カメラの概略を
示す斜視図である。

【図６】本実施の形態２における電子部品実装装置の一
部分の構成を示すブロック図である。

【図７】従来の電子部品実装装置の概要を示す斜視図で
ある。

【図８】(a)はノズルの吸着電子部品のずれ量が補正さ
れた実装位置の電子部品の例、(b)は電子部品の位置が
ずれた例、(c)は電子部品が脱落した例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…部品供給テーブル、 ２…部品供給装置、 ３…ヘ
ッド、 ４…ノズル、５…基板、 ６…Ｘ−Ｙテーブ
ル、 ７…電子部品、 ８…部品姿勢認識装置、９…基
板認識カメラ、 ９′…基板マーク、 10…第１部品姿
勢認識装置、11…第２部品姿勢認識装置、 12…設定手
段、 12′…基準枠、 12a，12a′…第１判定枠、 12
b，12b′…第２判定枠、 12c，12c′…第３判定枠、
13…判断手段、 14…演算手段、 15…選択手段、 16
…記憶手段、 17…駆動手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品の吸着姿勢を認識して判別する
   手段を有する電子部品実装装置において、 少なくとも２箇所以上で前記電子部品の吸着姿勢を認識
   する部品認識手段と、実装速度が可変となる駆動手段
   と、前記電子部品の装着精度を保持するために、前記電
   子部品ごとに吸着姿勢の良否を判定する基準枠の設定手
   段と、前記電子部品が基準枠内または枠外にあるかを判
   別する判断手段と、各前記部品認識手段により認識され
   た前記電子部品の位置の差を演算する演算手段と、該演
   算手段の演算結果により前記実装速度を選定する選択手
   段と、前記電子部品の種類に応じて前記選択手段により
   選定された実装速度データを格納する記憶手段を備えた
   ことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】 基板の位置補正を行うために基板上の基
   板マークを読み込み認識する手段を有する電子部品実装
   装置において、 前記電子部品の吸着姿勢を認識する部品認識手段と、基
   板上の基板マークおよび実装位置に置かれた前記電子部
   品を認識する基板認識手段と、実装速度が可変となる駆
   動手段と、前記電子部品の装着精度を保持するために、
   前記電子部品ごとに吸着および実装位置に置かれた姿勢
   の良否を判定する基準枠の設定手段と、前記電子部品が
   基準枠内または枠外にあるか判別する判断手段と、前記
   部品，基板認識手段により認識された前記電子部品の位
   置の差を演算する演算手段と、該演算手段の演算結果よ
   り前記実装速度を選定する選択手段と、前記電子部品の
   種類に応じて前記選択手段により選定された実装速度デ
   ータを格納する記憶手段を備えたことを特徴とする電子
   部品実装装置。