JPH11204992A - 電子部品装着方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品供給部を停止させることなく、装着動作
前に部品供給カセット毎の吸着位置補正値と吸着高さ補
正値を取得し、吸着率を向上する。 【解決手段】 部品供給部２（２ａ、２ｂ）が部品交換
待機位置から部品吸着位置ヘ移動する際に、部品供給部
２の移動に同期して連続測定するセンサ６（６ａ、６
ｂ）を用いて、部品供給部２に搭載された部品供給カセ
ット３の部品供給口高さを連続測定し、測定データをデ
ータ処理部８で演算処理して、部品供給カセット３毎の
吸着位置補正値と吸着高さ補正値を求め、部品供給部制
御部９とノズル高さ制御部１０により吸着時の位置補正
を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品供給部に搭載
された部品供給カセットの部品供給口中心とノズル中心
を一致させ、電子部品上面に対するノズル吸着面高さを
適切に設定することにより、電子部品の吸着ミスの低減
を図った電子部品装着方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子部品装着装置において、周
囲温度の変化、加工バラツキ等により生じた部品供給部
の歪みや部品供給カセットの歪み等のために、部品供給
カセットの部品供給口中心とノズル中心との間のずれ
や、電子部品上面とノズル吸着面との距離の広がりが生
じ、吸着率が低下するという問題のあることが知られて
いる。

【０００３】これらの問題に対する従来の電子部品装着
装置における解決手段を、図３、図４を参照して説明す
る。図３の電子部品装着装置においては、認識補正装置
２０が、電子部品を吸着したノズル４が装着位置に移動
するまでの間に配設されている。この認識補正装置２０
は、電子部品を吸着したノズル４を撮像する撮像カメラ
２１と、この撮像カメラ２１の撮像画像を画像処理して
電子部品中心とノズル中心との吸着位置ずれ量を算出す
る画像処理部２２と、補正計算式に基づいて次回の吸着
時における吸着位置補正値を決定するデータ処理部２３
により構成されている。

【０００４】以上の構成による吸着位置補正動作を説明
すると、まず部品供給カセット３を搭載した部品供給部
２が実装プログラムに従って移動することにより、吸着
する電子部品を搭載した部品供給カセット３がノズル４
の下方に移動する。そして、ノズル４が電子部品の吸着
を行った後、ロータリーヘッド１１の回転により撮像カ
メラ２１の上方に移動する。認識補正装置２０は、電子
部品を吸着したノズル４を撮像カメラ２１により撮像し
て、その撮像画像を画像処理部２２に入力する。画像処
理部２２は入力された撮像画像を演算して、電子部品中
心とノズル中心との吸着位置ずれ量を求め、この吸着位
置ずれ量をデータ処理部２３に入力する。データ処理部
２３は、現在の吸着位置ずれ量を補正値計算式に入力
し、次回吸着時の吸着位置補正量を算出する。この補正
値計算式は過去の吸着位置ずれ量と吸着位置補正値の平
均値を考慮した計算式になっており、吸着動作の繰り返
しによるデータ取得の多さ、即ち吸着位置ずれ量の多量
サンプルを取得することで、精度の良い吸着位置補正量
値の算出を可能にしている。また、データ処理部２３で
は、部品供給部２の部品供給カセット搭載位置と吸着位
置補正値を関連付けて管理することにより、部品供給部
２に搭載された部品供給カセット３毎に吸着位置補正値
を決定している。

【０００５】このように認識補正装置２０で算出された
吸着位置補正値を部品供給部制御部９に入力することに
より、次回吸着動作時に部品供給カセット３毎の吸着位
置補正を行い、電子部品中心とノズル中心の吸着位置ず
れ量を少なくしている。即ち、実装基板の生産における
吸着動作を行いながら、補正値の計算と吸着位置補正を
繰り返し行い、吸着ミスの少ない吸着動作により生産性
の高い電子部品実装装置を実現している。

【０００６】また、上記電子部品装着装置においては、
そのノズル４に、図４に示すように、吸着高さ補正装置
３０が設けられている。この吸着高さ補正装置３０は、
電流検知式センサ、圧力検知センサ等の電子部品との接
触を検知するセンサ３１、及びこのセンサ３１を制御す
るセンサ制御部３２と、ノズル下降距離を計算・記憶す
るデータ処理部３３により構成されている。

【０００７】この吸着高さ補正装置３０による補正動作
を説明すると、まず実装基板の生産を開始する前に、部
品供給部２を移動させて部品供給カセット３の部品供給
口をノズル４の下方に移動させて停止する。次に、電子
部品との接触をセンサ３１が感知するまでノズル４を下
降させる。ノズル高さ制御部１０は、ノズル４の下降距
離をデータ処理部３３に入力する。データ処理部３３
は、ノズル下降距離をこの部品供給カセット３の吸着高
さ補正値として記憶する。上記測定動作を全ての部品供
給カセット３に対して行い、各部品供給カセット３の吸
着高さ補正値を取得する。

【０００８】こうして吸着高さ補正装置３０により算出
された吸着高さ補正値を、実装基板生産時にノズル高さ
制御部１０に入力することにより、部品供給カセット３
毎の吸着高さ補正を行う。これにより、部品供給カセッ
ト３毎の吸着高さバラツキを補正することが可能とな
り、電子部品上面に対するノズル吸着面の高さを適正か
つ一定にし、吸着ミスの少ない吸着動作により生産性の
高い電子部品実装装置を実現している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
認識補正装置２０では、吸着位置ずれ量の多量サンプル
を取得することにより精度の良い吸着位置補正を求めて
いるため、実装基板の生産開始直後、または部品切れに
伴う部品供給カセット３の交換直後には、精度の良い吸
着位置補正値が得られず、吸着率が低くなるという問題
があった。また、認識補正装置２０では部品供給カセッ
ト３の部品供給口を直接見るのではなく、吸着後の電子
部品を介在し、その認識結果から吸着位置補正値を求め
ているため、リールテープ内の電子部品の位置ずれ量や
吸着後のノズル４移動時に生じる電子部品の位置ずれ量
も補正値に含んでしまい、部品供給カセット３の部品供
給口中心とノズル中心との位置を厳密に補正したことに
はならず、精度的に劣るという問題がある。

【００１０】また、吸着高さ補正装置３０はセンサ３１
が接触式であるため、部品供給カセット３毎に停止時間
を要し、生産時間の損失及び生産性の低下を来すという
問題がある。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、生産
開始前に部品供給部の各部品供給カセットの吸着位置補
正値を取得して部品供給部に搭載された部品供給カセッ
トの部品供給口中心とノズル中心を一致させ、また部品
供給部を停止することなく吸着高さ補正値を取得して電
子部品上面に対するノズル吸着面高さを適切に設定する
ことができ、電子部品の吸着ミスの低減を図れる電子部
品装着方法及び装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品装着方
法は、複数の部品供給カセットが搭載された部品供給部
を移動させて選択した部品供給カセットからノズルにて
電子部品を吸着して所要位置に装着する電子部品装着方
法において、部品供給部を、好適には部品交換待機位置
から部品供給位置に移動させてノズルと独立して設けら
れたセンサにて部品供給カセットの部品供給口高さを連
続測定し、測定結果を演算処理して吸着動作時の部品供
給部の移動量及びノズル高さ移動量を補正するものであ
り、部品供給部が部品交換待機位置から吸着位置までの
移動する間、即ち装着動作開始前に、部品供給部を停止
させることなく吸着位置補正値及び吸着高さ補正値を取
得することができ、部品供給口中心とノズル中心を一致
させ、電子部品上面に対するノズル吸着面高さを一定に
して電子部品の吸着ミスの低減を図り、生産性を向上す
ることができる。

【００１３】なお、部品供給カセットには、リールテー
プやバルクカセット等で梱包された電子部品を供給する
ものを含む。

【００１４】また、本発明の電子部品装着装置は、複数
の部品供給カセットが搭載された移動可能な部品供給部
と、所定位置で部品供給カセットから電子部品を吸着し
て所要位置に装着するノズルとを備えた電子部品装着装
置において、ノズルと独立して設けられて部品供給カセ
ットの部品供給口高さを測定するセンサと、部品供給部
の移動に同期して部品供給カセットの部品供給口高さを
連続測定するようにセンサの測定状態を制御する制御部
と、測定結果を演算処理するデータ処理部とを設け、デ
ータ処理結果に基づいて吸着動作時の部品供給部の移動
量及びノズル高さ移動量を補正するように構成し、さら
に好適には部品供給部を部品供給位置とその側方に配設
した部品交換待機位置との間で移動可能に構成し、部品
供給位置と部品交換待機位置の間にセンサを配置したも
のであり、上記作用・効果を得ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子部品装着装置
の一実施形態について、図１、図２を参照して説明す
る。

【００１６】図１（ａ）は、電子部品装着装置１の全体
構成を示し、複数の部品供給カセット３が搭載された一
対の部品供給部２（２ａ、２ｂ）と、所定位置で部品供
給部２ａ又は２ｂ上の部品供給カセット３から電子部品
を吸着して所要位置に装着するノズル４とを備えてい
る。部品供給部２ａ、２ｂはそれぞれ左右に移動可能で
あり、図１（ａ）には部品供給部２ａが部品供給位置に
あり、部品供給部２ｂが部品交換待機位置にある状態を
示している。部品供給部２ａ、２ｂは、部品供給カセッ
ト３の載せ換え時に部品交換待機位置へ移動し、電子部
品の吸着動作時に部品吸着位置ヘ移動する。

【００１７】図１（ｂ）は、この電子部品装着装置１に
配設された吸着補正装置５の構成を示している。この吸
着補正装置５は、部品供給部２に搭載された部品供給カ
セット３の部品供給口高さを連続測定するセンサ６と、
このセンサ６の測定状態を部品供給部２の移動に同期し
て制御するセンサ制御部７と、センサ６から入力された
測定結果を演算処理するデータ処理部８にて構成されて
いる。センサ６としては、測長センサが用いられてい
る。

【００１８】上記センサ６（６ａ、６ｂ）は、図１
（ａ）に示すように、一対の部品供給部２ａ、２ｂに対
応して一対設けられている。各センサ６ａ、６ｂは部品
供給位置とその左右の部品交換待機位置との間の位置に
配設されている。こうして、生産開始前及び部品交換後
に、部品供給部２ａ又は２ｂが部品交換待機位置から部
品供給位置に移動する際に必ずセンサ６ａ又は６ｂの下
方を通過して部品供給部２（２ａ、２ｂ）に搭載された
部品供給カセット３の部品供給口高さを連続測定するよ
うに構成されている。

【００１９】以上の構成により、部品供給部２の部品交
換待機位置から部品供給位置への移動時に、部品供給部
２に搭載された部品供給カセット３の部品供給口高さが
センサ６にて連続測定される。したがって、従来のよう
に測定のために生産を停止しなくても、部品供給カセッ
ト３の部品供給口高さが連続測定され、その測定結果を
データ処理部８で演算処理することにより、部品供給カ
セット３毎の吸着位置補正値と吸着高さ補正値が求めら
れる。この吸着位置補正値と吸着高さ補正値をそれぞれ
部品供給部制御部９とノズル高さ制御部１０に入力し、
実装基板生産時の吸着動作を行う。それによって、部品
供給カセット３の部品供給口の中心とノズル４中心が一
致し、さらに電子部品上面に対するノズル吸着面高さが
適正に設定されるので、電子部品の吸着ミスの少ない吸
着動作により生産性の高い電子部品装着装置が実現され
る。

【００２０】図２に、センサ６ａ又は６ｂで取得する部
品供給口高さの測定結果の例を示す。図２の部品供給口
高さの測定結果は、部品供給カセット３が複数搭載され
た部品供給部２の移動に同期してセンサ６ａ又は６ｂか
らのセンサ入力を連続的にデータ処理部８に取り込むこ
とによって得られる。そして、部品供給部２の移動に同
期して得られた部品供給口高さ測定値の変化は、部品供
給部２の移動方向における部品供給カセット３の形状及
び位置を表していることになる。従って、部品供給口高
さ測定値の変化点から部品供給カセット３の搭載位置が
分かる。

【００２１】次に、データ処理部８において、部品供給
口高さ測定値から吸着位置補正値及び吸着高さ補正値を
求めるための算出方法について説明する。図中、部品供
給カセットＮｏ．２の部品供給口中心は、測定結果にお
いて、部品供給口高さ測定値が０である部品供給部移動
量Ａと部品供給部移動量Ｂを用いて算出可能である。

【００２２】例えば、部品供給口中心が部品供給カセッ
トの中心と一致する場合には、部品供給口中心位置は
（Ｂ−Ａ）／２となる。測定結果から得られた部品供給
カセットの部品供給口中心位置（Ｂ−Ａ）／２と、部品
供給部及び部品供給カセットの設計値から得られる部品
供給口中心位置Ｃとを照合することにより、設計値に対
する位置ずれ量、すなわち部品供給カセットの吸着位置
補正値Ｘを求めることができる。

【００２３】Ｘ＝（Ｂ−Ａ）／２−Ｃ また、部品供給カセットの吸着高さ補正値Ｙは、部品供
給口高さ測定値Ｄと部品供給口高さの設計値Ｅとを照合
することにより算出可能である。

【００２４】Ｙ＝Ｄ−Ｅ吸着補正装置５では上記計算を
データ処理部で行い、得られた吸着位置補正値と吸着高
さ補正値を部品供給部制御部９とノズル高さ制御部１０
に入力することによって、部品吸着動作時の部品供給カ
セット毎の吸着位置補正及び吸着高さ補正を自動的に行
い、部品供給口中心とノズル中心を一致させ、電子部品
上面に対するノズル吸着面高さを一定にして電子部品の
吸着ミスの低減を図り、生産性を向上することができ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明の電子部品装着方法及び装置によ
れば、以上の説明から明らかなように、部品供給部の移
動時に、好適には基板に対する電子部品の装着動作前の
移動時に、吸着位置補正値を取得することができるとと
もに、部品供給部を測定のために停止させることなく吸
着高さ補正値を取得することができ、これら吸着位置補
正値と吸着高さ補正値を用いて部品供給部の位置とノズ
ルの高さを補正することにより、電子部品の吸着動作時
に、部品供給カセットの部品供給口中心とノズル中心を
一致させることができるとともに、電子部品上面に対す
るノズル吸着面の高さを適正に設定することができ、従
って吸着ミスを少なくすることができて吸着率を向上
し、電子部品装着の生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における電子部品装着装置
を示し、（ａ）は全体概略斜視図、（ｂ）はその吸着補
正装置の構成図である。

【図２】同実施形態における吸着位置補正値と吸着高さ
補正値の算出方法の説明図である。

【図３】従来例における認識補正装置の構成を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図４】従来例における吸着高さ補正装置の構成を示す
側面図である。

【符号の説明】

１ 電子部品装着装置 ２（２ａ、２ｂ） 部品供給部 ３ 部品供給カセット ４ ノズル ５ 吸着補正装置 ６（６ａ、６ｂ） センサ ７ センサ制御部 ８ データ処理部 ９ 部品供給部制御部 １０ ノズル高さ制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の部品供給カセットが搭載された部
   品供給部を移動させて選択した部品供給カセットからノ
   ズルにて電子部品を吸着して所要位置に装着する電子部
   品装着方法において、部品供給部を移動させてノズルと
   独立して設けられたセンサにて部品供給カセットの部品
   供給口高さを連続測定し、測定結果を演算処理して吸着
   動作時の部品供給部の移動量及びノズル高さ移動量を補
   正することを特徴とする電子部品装着方法。
2. 【請求項２】 部品供給部を部品交換待機位置から部品
   供給位置に移動させる際に部品供給口高さを連続測定す
   ることを特徴とする請求項１記載の電子部品装着方法。
3. 【請求項３】 複数の部品供給カセットが搭載された移
   動可能な部品供給部と、所定位置で部品供給カセットか
   ら電子部品を吸着して所要位置に装着するノズルとを備
   えた電子部品装着装置において、ノズルと独立して設け
   られて部品供給カセットの部品供給口高さを測定するセ
   ンサと、部品供給部の移動に同期して部品供給カセット
   の部品供給口高さを連続測定するようにセンサの測定状
   態を制御する制御部と、測定結果を演算処理するデータ
   処理部とを設け、データ処理結果に基づいて吸着動作時
   の部品供給部の移動量及びノズル高さ移動量を補正する
   ように構成したことを特徴とする電子部品装着装置。
4. 【請求項４】 部品供給部を部品供給位置とその側方に
   配設した部品交換待機位置との間で移動可能に構成し、
   部品供給位置と部品交換待機位置の間にセンサを配置し
   たことを特徴とする請求項３記載の電子部品装着装置。