JPH1117398A - 電子部品自動搭載システム - Google Patents

電子部品自動搭載システム

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JPH1117398A
JPH1117398A JP9167371A JP16737197A JPH1117398A JP H1117398 A JPH1117398 A JP H1117398A JP 9167371 A JP9167371 A JP 9167371A JP 16737197 A JP16737197 A JP 16737197A JP H1117398 A JPH1117398 A JP H1117398A
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Kenji Matsuhashi
賢治 松橋
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子部品の半田付け部位の半田付け品質を向上
させる。 【解決手段】この電子部品自動搭載システムは、搭載直
前の工程における電子部品7を照明するLED照明部2
と、このLED照明部2の照明による電子部品7の反射
光3による電子部品7の清浄度を観察するCCDカメラ
4と、このCCDカメル4からの電子部品7の半田付け
部位の輝度レベルと予め設定した基準値との比較によっ
て電子部品7の清浄度の良否判定を行う画像処理装置5
及びパソコン6とを含む部品清浄度検査装置を有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子部品自動搭載シ
ステムに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の電子部品自動搭載システ
ムについて図面を参照して説明する。
【0003】図6は従来の電子部品自動搭載システムの
一例を示す模式図、図7は従来例における部品トレイ内
の電子部品がプリント基板上に実装されるまでの監視を
示す図である。
【0004】図6,図7において、この従来例の電子部
品自動搭載システムは特開昭63−4691号公報の開
示内容を示し、プリント基板109上の点P0 の位置に
部品をマウントする場合に、第2の可動アーム115に
設けられたテレビカメラ107を上記マウント位置P0
に位置決めして、プリント基板109上にあらかじめ設
定された標識の位置データが第2の視覚装置105によ
り計算され、この計算結果が主制御装置101に伝送さ
れ、プリント基板109側の誤差による第1のNCデー
タの修正が行われる。一方第1の可動アーム110のマ
ウンヘッド113は部品トレイ108上の位置T0 にあ
る部品を真空吸着して保持し、テレビカメラ106の上
方の位置に位置決めする。そして、このテレビカメラ1
06により部品の保持位置の誤差により第2のNCデー
タの修正が行われる。そして、この修正された位置デー
タによってマウントヘッド113がプリント基板109
のマウント位置P0 に位置決めされ部品が装着される。
このとき、テレビカメラ107は所定の待機位置に戻っ
ているので、マウントヘッド113を干渉することはな
い。
【0005】即ち、この従来例においては、マウントヘ
ッドを有する第1の可動アームと視覚装置を搭載した第
2の可動アームとにより部品保持から実装までの一連の
工程を並列的に行なうとともに、実装前に保持位置およ
び実装位置の誤差を補正しながら実装することとしたか
ら実装作業能率の向上図ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来の電子部品自
動搭載システムは、マウントヘッドを有する第1の可動
アームと視覚装置を搭載した第2の可動アームとにより
部品保持から実装までの一連の工程を並列的に行うとと
もに、実装前に保持位置および実装位置の誤差を補正し
ながら実装することとしたから実装作業能率の向上図る
ことができるが、しかし、搭載部品の汚れを検出して、
不具合部品を排出するという機能は付いていないため、
汚れた部品が自動搭載されても気付かず、ハンダの濡れ
広がりが阻害され、ハンダ付け不良を招くという問題が
ある。
【0007】年々、部品の小型化、微細化が進むなか
で、相対的に電極リードも小さくなり、ハンダ付け部位
の酸化や異物付着が益々促進されるようになった。
【0008】しかし、当該部品製造メーカーのハンダ付
け性への認識は、非常に気薄で改善対応が遅々として進
まないのが現状である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品自動搭
載システムは、プリント基板に搭載直前の工程で電子部
品の半田付け部位に対する異物付着汚れを検出しその検
出値が予め設定してある基準値以下の場合に前記電子部
品を前記プリント基板への搭載から排出する異物検出・
排出手段を備え、前記異物検出・排出手段は前記搭載直
前の工程における電子部品を照明する照明部と、この照
明部の照明による前記電子部品の反射光による前記電子
部品の洗浄度を観察するCCDカメラ部と、このCCD
カメラ部からの前記電子部品の半田付け部の輝度レベル
と前記基準値との比較によって前記電子部品の洗浄度の
良否判定を行う判定処理装置とを含む部品洗浄度検査装
置を有し、前記判定処理装置は、前記電子部品の半田付
け部位の大きさに対応する検査ウインドウ内のそれぞれ
の画素の前記CCDカメラ部による観察で画素輝度レベ
ルを検出する画像処理装置と、前記検査ウインドウを設
定すると共に前記画像処理装置からの前記検査ウインド
ウ内の各画素の前記画素輝度レベルの分布度数から予め
設定した画素輝度レベルの分布度数値と前記基準値の分
布度数値との比較によって前記電子部品の良否を判定す
るパーソナルコンピュータとを有している。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0011】図1は本発明の一実施の形態の電子部品自
動搭載システムにおけるチップ部品装着部を示す模式上
面図、図2は本実施の形態における電子部品搭載の工程
手順を示す図、図3は本実施の形態における図2に示す
工程手順の中の部品清浄度確認のための検査装置を示す
ブロック図、図4は本実施の形態における部品清浄度確
認のための電子部品を示し、(a)は電子部品の半田付
け部位に対する検査ウインドウの設定を示す図、(b)
は検査ウインドウの画素分布を示す拡大図、図5は本実
施の形態における電子部品の良品判定のための半田部位
に対する輝度レベルの分布度数の一例を示すグラフであ
る。
【0012】図1において、本実施の形態の電子部品自
動搭載システムにおけるチップ部品装着部は、テーピン
グされた電子部品(チップ部品)7をピッチ送りするチ
ップ部品カセット22と、左右に動かすことによってチ
ップ部品カセット22に収納されているチップ部品7の
位置決めを行うチップ部品供給ユニット21と、チップ
部品装着前のプリント基板33をX−Yテーブル32へ
供給するローダ部31と、ローダ部31から供給された
プリント基板を上,下,左,右に動かして指定の位置に
位置決めをするX−Yテーブル32と、チップ部品カセ
ット22から指定のチップ部品7を吸着ノズル(図示省
略)によって取出し、所定の検査をしながら矢印の方向
に回転し、プリント基板33の指定の位置に装着させる
10個の吸着ノズル付ロータリヘッド(以下ロータリヘ
ッド)11−1〜11−10を含む装着ヘッド部1とを
有して構成している。
【0013】次に、本実施の形態の電子部品自動搭載シ
ステムの電子部品のプリント基板搭載までの工程につい
て図1及び図2を参照して説明する。
【0014】先ず、S1で装着ヘッド1の中のロータリ
ヘッド11−1はチップ部品カセット22から電子部品
(チップ部品)7を吸着ノズル部によって吸着する。
【0015】次に、ロータリヘッド11−1はロータリ
ヘッド11−2の位置まで回転し、吸着した電子部品
(チップ部品)7の吸着姿勢が正しいかどうかを第1の
イメージセンサー(図示省略)で検出して姿勢が修正さ
れる。
【0016】次に、S3で、ロータリヘッド11−1は
ロータリヘッド11−3の位置まで回転し吸着した電子
部品(チップ部品)7の厚さを第2のイメージセンサー
(図示省略)で検出する。即ち、予め指定されている電
子部品(チップ部品)であるかどうかを第2のイメージ
センサで検出する。
【0017】次に、S4で、以下に説明する検出装置に
よって電子部品(チップ部品)7の清浄度を検査し、そ
の結果、S5で異常な電子部品は吸着ノズルから不良部
品のトレーに排出し、良品の電子部品(チップ部品)7
をプリント基板上33の予め設定された位置に搭載す
る。
【0018】次に、本実施の形態における電子部品の清
浄度の検査について図3,図4および図5を参照して説
明する。
【0019】先ず、図3において、この部品清浄度検査
装置は、例えば、ロータリヘッド11−1の吸着ノズル
部13に吸着されている電子部品(チップ部品)7を照
明するLED照明部2と、電子部品7からの反射光3に
よる輝度レベルによって電子部品7の清浄度を観察する
CCDカメラ4と、電子部品7の半田付け部位に対する
検査ウインドウを設定して検査ウインドウの各画素の輝
度レベルを検出する画像処理装置5と、検査装置全体を
制御する表示部を含むパソコン6とを有して構成してい
る。
【0020】次に、図3に示した部品清浄度検査装置に
よって、電子部品の清浄度を検査する場合、先ず、図4
の(a)に示すようにCCDカメラ4で映し出した電子
部品7の両極の半田付け部位71に検査ウインドウ72
−L,72−Rを重合わせ、両極の半田付け部位71の
汚れを反射光3の輝度レベルで判定する。
【0021】半田付け部71の汚れの判定基準としては
図5に示すグラフを用いる。即ち、図4の(b)に示す
検査ウインドウ72−L,72−Rの内の輝度レベル2
00の画素73の個数が全体の何%であるかで判定し、
70%以上の場合には良品と判定し、40%以下の場合
には不良品と判定する。
【0022】このように、本実施の形態の電子部品自動
搭載システムにおいては、搭載予定の電子部品(チップ
部品)7に対して汚れや炭化物等の異物付着をプリント
基板33へ搭載直前に検出して、その電子部品(チップ
部品)7を排出するようにしているので、常に半田付け
部品の清浄度の良い電子部品(チップ部品)7がプリン
ト基板33上に自動搭載され、プリント基板33に対す
る半田付け品質を従来より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は、プリント
基板に搭載直前の工程で電子部品の半田付け部位に対す
る異物付着や汚れを検出しその検出値が予め設定してあ
る基準値以下の場合に電子部品をプリント基板への搭載
から排出する異物検出の排出手段を備えることにより、
以下に示す効果を得ることができる。
【0024】第1の効果は、半田付け部位の汚れた電子
部品は搭載前にリジェクトできるので、プリント基板と
の安定な半田付け品質が得られる。また、電子部品の排
出回数や判定結果が定量的に把握できるため、当該電子
部品製造メーカーに対し、説得力のある品質向上の改善
以来をすることができると共に、抑止力も大幅に向上さ
せることができる。
【0025】第2の効果は、半田付け部位の同じ形状を
持つ検査ウインドウから半田付け部位の大きさが異なっ
ている場合でもリジェクトできる。これにより、搭載部
品の電極の大きさが異なるために生ずるシステム停止を
防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電子部品自動搭載シス
テムにおけるチップ部品装着部を示す模式上面図であ
る。
【図2】本実施の形態におけるチップ部品搭載の工程手
順を示す図である。
【図3】本実施の形態における図2に示す工程手順の中
の部品清浄度確認のための検査装置を示すブロック図で
ある。
【図4】本実施の形態における部品清浄度確認のための
電子部品を示し、(a)は電子部品の、半田付け部位に
対する検査ウインドウの設定を示す図、(b)は検査ウ
インドウの画素分布を示す拡大図である。
【図5】本実施の形態における電子部品の良品判定のた
めの半田付け部位に対する輝度レベルの分布度数の一例
を示すグラフである。
【図6】従来の電子部品自動搭載システムの一例を示す
模式図である。
【図7】従来例における部品トレイ内の電子部品がプリ
ンゴ基板上に実装するまでの監視を示す図である。
【符号の説明】
1 装着ヘッド部 2 LED照明部 3 反射光 4 CCDカメラ 5 画像処理装置 6 パソコン 7 電子部品(チップ部品) 11−1〜11−10 吸着ノズル付ロータリヘッド
(ロータリヘッド) 13 吸着ノズル部 21 チップ部品供給ユニット 22 チップ部品カセット 31 ローダ部 32 X−Yテーブル 33 プリント基板 71 半田付け部位 72−L,72−R 検査ウインドウ 73 画素

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板に搭載直前の工程で電子部
    品の半田付け部位に対する異物付着汚れを検出しその検
    出値が予め設定してある基準値以下の場合に前記電子部
    品を前記プリント基板への搭載から排出する異物検出・
    排出手段を備えることを特徴とする電子部品自動搭載シ
    ステム。
  2. 【請求項2】 前記異物検出・排出手段は前記搭載直前
    の工程における電子部品を照明する照明部と、この照明
    部の照明による前記電子部品の反射光による前記電子部
    品の洗浄度を観察するCCDカメラ部と、このCCDカ
    メラ部からの前記電子部品の半田付け部の輝度レベルと
    前記基準値との比較によって前記電子部品の洗浄度の良
    否判定を行う判定処理装置とを含む部品洗浄度検査装置
    を有することを特徴とする電子部品自動搭載システム。
  3. 【請求項3】 前記判定処理装置は、前記電子部品の半
    田付け部位の大きさに対応する検査ウインドウ内のそれ
    ぞれの画素の前記CCDカメラ部による観察で画素輝度
    レベルを検出する画像処理装置と、前記検査ウインドウ
    を設定すると共に前記画像処理装置からの前記検査ウイ
    ンドウ内の各画素の前記画素輝度レベルの分布度数から
    予め設定した画素輝度レベルの分布度数値と前記基準値
    の分布度数値との比較によって前記電子部品の良否を判
    定するパーソナルコンピュータとを有することを特徴と
    する電子部品自動搭載システム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002190697A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Yamaha Motor Co Ltd 表面実装機
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CN103331607A (zh) * 2013-06-18 2013-10-02 杭州中为光电技术股份有限公司 一种led球泡灯自动化组装和测试装置
CN116819596A (zh) * 2023-02-22 2023-09-29 中山大学孙逸仙纪念医院深汕中心医院 区域辐射监测设备

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