JPS61152100A - 電子部品装着装置及びその方法 - Google Patents

電子部品装着装置及びその方法

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JPS61152100A
JPS61152100A JP59272763A JP27276384A JPS61152100A JP S61152100 A JPS61152100 A JP S61152100A JP 59272763 A JP59272763 A JP 59272763A JP 27276384 A JP27276384 A JP 27276384A JP S61152100 A JPS61152100 A JP S61152100A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子回路の構成部品であるチップ部品を電子回
路基板に装着する電子部品装着装置及びその方法に関し
、特に、チップ部品の位置ずれを画像処理方式により検
出し、その位置ずれを修正してチップ部品を電子回路基
板に装着する電子部品装着装置及びその方法に関するも
のである。
（従来の技術） 従来、このような分野のチップ部品装着装置では、チッ
プ部品を電子回路基板に装着する前に、真空チャックに
よりエアーで吸引されたチップ部品を、センターリング
という周囲からの機械的な位置出しにより、チップ部品
の位置決めが行なわれていた。例えば、特開昭５７−５
３９５号公報で開示された電子部品装着装置においては
、装着子の先端に固定されたチャック爪と、装着子の先
端に回動可能に軸支されたチャック爪とにより吸着され
たチップ部品をチャックキングして、チップ部品の位置
決めが行なわれていた。また、特開昭５４−８０５５８
号公報で開示された自動・・イブリッド回路盤組立体装
置では、位置決め装置のスピンドルの周囲に回動自在に
懸架された各一対のＸ軸線及びＹ軸線ロケータを設け、
この各ロケータの先端部により、スピンドルの先端に吸
着したチップ部品を挟持して、チップ部品の位置決めが
行なわれていた。
このようなチップ部品の位置決め後、後者の装置では所
定の位置に接着剤が塗布された電子回路基板に位置決め
されたチップ部品を装着していた。
一方、前者の装置は、部品供給部から搬送されたチップ
部品を、前記装着子に装着子の先端が上向きの状態で受
は渡しを行なう。このときチップ部品は位置決めされる
。その後、装着子は先端部にチップ部品を吸着した状態
で下方に回転し、その途中で接着剤が塗布され、更に電
子回路基板に先端部のチップ部品が対面する装着位置ま
で回転して、チップ部品を電子回路基板に装着していた
。
また、いずれの装置も装着子やスピンドルのような真空
チャックがその先端部にテップ部品を吸着しているかど
うかを真空レベルで検出していた。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来技術の構成では次のような問題
点があった。
機械的なチャンクを用いるためにチップ部品の形状及び
大きさの相違によっては、数種類のチャックを用意する
必要があり、取り扱いが面倒である。また、チャックの
位置決め精度により電子回路基板上のチップ部品の装着
位置精度を確保するために機械工作精度の要求が高くな
る。更に、機械的なチャックでチップ部品を挟持するこ
とによりチップ部品の破損や損傷の原因になる。その他
に、突出した端子を持つトランジスタのような部品の場
合には、チャックするのが容易ではない。
また、前者の電子部品装着装置では、−担チャック（装
着子）にチップ部品の受渡しをするので、チップ部品の
脱落を生じる原因にもなる。
本発明は前記問題点を解決した電子部品装着方法藝ｔ１
１−ものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、チップ部品を電
子回路基板に位置決めし、装着する電子部品装着装置に
おいて、チップ部品を吸着する真空チャックと、吸着さ
れたチップ部品を撮像する撮像手段と、該撮像手段の出
力信号のデータ処理によりチップ部品の位置ずれを検出
する検出手段と、該検出手段の出力信号に基づいて前記
真空チャックに吸着されたチップ部品及び電子回路基板
のうち少なくとも一方の位置を修正する修正手段とを有
し、修正された位置にチップ部品を真空チャックから開
放して電子回路基板に装着する電子部品装着装置である
。
また、本発明は、チップ部品を電子回路基板に位置決め
し、装着する電子部品装着方法において、チップ部品を
捕捉し、捕捉されたチップ部品を撮像し、撮像して得ら
れた画像をデータ処理してチップ部品の位置ずれを検出
し、検出結果に基づりて捕捉されたチップ部品を位置決
めして電子回路基板に装着する電子部品装着方法である
。
（作用） 本発明によれば、電子部品装着装置及びその方法を構成
したので技術的手段は、次のように作用する。真空チャ
ックはチップ部品をその先端部に吸着するように働き、
撮像手段は真空チャックの先端部に吸着されたチップ部
品を撮像するように働（。検出手段は撮像手段の出力信
号を画像データ処理して、チップ部品のセンターからの
位置ずれや角度方向の位置ずれを検出するように働く。
修正手段は検出手段の出力信号に基づいて、真空チャッ
クに吸着されたチップ部品の位置、又は電子回路基板の
位置を修正するように働（。従ってチップ部品は修正さ
れた位置で真空チャックから開放されて電子回路基板に
装着される。従って、前記従来技術の問題点が解決でき
るのである。
（実施例） 本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
第１図は本発明による電子部品装着装置及びその方法の
一実施例を示す接続図である。同図にお−プ１ａをテー
プリール１ｂから取出し部１ｃに１ピツチづつ送る。更
に、部品供給部１はカバーテープをはがして取出し部１
ｃの上面の取出し口からチップ部品を後述の真空チャッ
ク４により１個づつ取出せるように設けられる。３は装
着部で、図示しない搬送装置により、チップ部品２の搬
送方向及び上下方向に移動可能に支持され、後述のＮＣ
制御装置８がらの制御信号に基づ（、搬送装置のステッ
プモータの制御により部品供給部１の取出し位置から後
述の撮像器６の撮像位置を通って、後述のＸＹテーブル
９の装着位置までの間を往復運動すると共に、取出し位
置及び装着位置において、昇降運動する。装着部３はチ
ップ部品２をエアーで吸着する真空チャック３と、この
真空チャック３の角度θ方向の角度配向を制御するステ
ップモータ５とを有する。真空チャック３はチップ部品
２を吸着する先端部を有すると共に、先端部のチップ部
品２の往古を検出するフォトセンサ（図示しない）を有
する。ステップモータ５はステップモータ５の回転軸に
固定されたプーリ５ａからベルト５ｃを介して真空チャ
ック４を角度θ方向に回転させる回転軸に回定されたプ
ーリ５ｂに、その動力を伝えることにより、後述のＮＣ
制御装置８からの制御信号に対応した角度配向に真空チ
ャック４を制御する。
６はビデオカメラ等の撮像器で、部品装着部１と装着す
べき電子回路基板１０を載置する後述のＸＹテーブルと
の間の所定の位置に設けられ、真空チャック４の先端部
に吸着されたチップ部品２の姿勢を撮像して画像信号ａ
を出力する。７は撮像器６からの画像信号ａを信号処理
することによりチップ部品２の位置及び幅等の測定を行
なうと共に、ＮＣ制御装置８からの基準信号すによる基
準位置と測定結果の測定位置とを比較することによりチ
ップ部品の位置ずれを検出してＸ、　Ｙ、θ方向の補正
信号を出力する。第２図は画像信号処理装置７の内部構
成を示すブロック図である。画像信号処理装置７は前処
理部１１．２値画像化部１２及び認識判定部１３から構
成される。前処理部１１は撮像器６からの画像信号ａを
増幅すると共に、直流再生等の前処理を行なって、２値
画像化部１２へ出力する。
２値画像化部１２はコンパレータ等で構成され、入力画
像信号をスライスレベルと比較して２値化した２値画像
信号を認識判定部１３へ出力する。認識判定部１３は入
力された２値画像信号と画像信号ａの同期信号から得ら
れる信号とからテップ部品の位置及び幅等の演算を行な
う。また、認識判定部１３は後述のＮＣ制御装置８０基
準信号すに基づく基準位置と演算された位置及び幅等と
からチップ部品２のＹ軸、Ｙ軸及び角度θの方向の位置
ずれ置８へ出力する。
８は部品装着順序及び部品の装着方向等を指令する制御
プログラム、真空チャック４のフォトセンサの出力信号
及び画像信号処理装置７の補正信号Ｃに基づ℃・て装置
全体を制御するＮＣ制御装置である。即ち、ＮＣ制御装
置８は制御プログラムに従って、搬送装置のステップモ
ータを制御して装着部３の真空チャックを移動させ、補
正信号Ｃにより補正した装着方向制御信号をステップモ
ータ５及び後述のＸＹテーブル７に出方して装着方向を
制御する。９は装置すべき電子回路基板１ｏを上面部に
載置し、ＮＣ制御装置８からの装置方向制御信号に基づ
いてチップ部品のＹ軸及びＹ軸の位置決めをそれぞれ行
な５ｘ軸及びＹ軸位置決め用のステップモータを有する
ＸＹテーブルである。
次に本実施例の動作を説明する。
部品ｐＲ，Ｍ１の近傍の初期セント位置にあった装着部
３の真空チャック４はＮＣ制御装置８の指示により部品
供給部１０部品取出し部１ｃの取出し口の位置に移動す
ると、下降してテップ部品２を先端部に吸着する。この
とき、ＮＣ制御装置は真空チャック４のフォトセンサの
出力信号により真空チャック４の先端部にチップ部品２
が吸着されたのを確認して、搬送動作の継続を搬送装置
に指示する。装着部３の真空チャック４は先端部にチッ
プ部品２を吸着した状態で上昇し、撮像器６の撮像位置
で停止する。撮像器６は真空チャック４の先端部に吸着
されたチップ部品２の姿勢を撮像して、画像信号ａを画
像信号処理装置７へ出力する。画像信号処理装置７はこ
の画像信号ａとＮＣ制御装置８からの基準信号すからチ
ップ部品２の位置ずれを検出して、Ｘ軸、Ｙ軸及び角度
θ方向の補正信号ＣをＮＣ制御装置８へ出力する。ＮＣ
制御装置８はこの補正信号Ｃの示す補正値を制御プログ
ラムの指令値に加算して、指令値を補正する。
補正された角度θ方向及びＸ軸、Ｙ軸方向の装着方向制
御信号を、それぞれ装着部３のステップモータ５及びＸ
Ｙテーブル１０の各ステップモータへ出力する。従って
、装着部３の真空チャック４はステップモータ５により
、この角度θ方向の装着方向制御信号に対応した角度配
向に制御され、更にＸＹテーブル９の装着位置まで移動
する。また、ＸＹテーブル９は補正されたＸ軸及びＹ軸
方向の装着方向制御信号に基づいて、各ステップモータ
により装着すべきＸ軸及びＹ軸方向の位置に移動し、上
面部に載置された電子回路基板１０上におけるＸ軸、Ｙ
軸方向の位置決めを行なう。ＸＹテーブル９の装着位置
に移動した装着部の真空チャック４は下降して、所定位
置に接着剤が塗布された電子回路基板１０にその先端部
のチップ部品２を押圧して装着する。次に真空チャック
４はエアーの王カレベルを下げて上昇する。このとき、
ＮＣ制御装置８は、真空チャック４のフォトセンサの出
力信号によりチップ部品２が電子回路基板１０に装着さ
れたことを確認して、装着部３の真空チャック４を部品
供給部１の取出し口の位置まで移動させて、同様の装着
手順により次のチップ部品２の装着動作を行なう。以上
の動作を繰返して電子回路基板１０に装着すべき全ての
チップ部品２を装着する。
以上の実施例では、装着部３の真空チャック４は撮像器
６の撮像位置で停止させて真空チャック４の先端部のチ
ップ部品２の姿勢を撮像していたが、これに限定される
ものではない。例えば、撮像器６が一次元走査方式のビ
デオカメラ等で、真空チャック４を所定の搬送速度でこ
のカメラ上を移動させることにより撮像してもよい。ま
た、撮像器６は真空チャック４と同一速度で移動して撮
像してもよい。更に、撮像器６は装着部３に取付けられ
、常に真空チャンク４の先端部のチップ部品の姿勢を監
視してもよい。
チップ部品２の位置決めをＸＹテーブル９と真空チャッ
ク４とにより行なう実施例を説明したが、真空チャック
４側ですべての位置決めを行なってもよい。又は、ＸＹ
テーブル９側に角度方向の位置決め手段を付加してもよ
いことは明らかである。
また、位置決め制御手段をステップモータによる簡単な
オープンループ制御で説明したが、閉ループ制御しても
よく、またサーボモータ等による閉ループ制御でもよい
ことは明らかである。
更に、別の変形例として、予めチップ部品のセンターに
磁性塗料等の位置規制用のマーカーを塗布して、これを
検出する磁気センサ等の検出器を真空チャンク４又はそ
の近傍に設け、真空チャック４がチップ部品のセンター
を吸着するように制御して、チップ部品の位置ずれを少
なくしてから、チップ部品の位置決めを行なってもよい
。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、装着位置精度が
よ（、かつチップ部品に破損や損傷等を与えることなく
、チップ部品を電子回路基板に容易に装着することがで
きる。また、従来のように、機械工作精度を高くする必
要がないので安価な電子部品装着装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による電子部品装着装置及びその方法の
一実施例を示す接続図、第２図は第１図の画像信号処理
装置の内部構成を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）チップ部品を電子回路基板に位置決めし、装着す
    る電子部品装着装置において、チップ部品を吸着する真
    空チャックと、吸着されたチップ部品を撮像する撮像手
    段と、該撮像手段の出力信号のデータ処理によりチップ
    部品の位置ずれを検出する検出手段と、該検出手段の出
    力信号に基づいて前記真空チャックに吸着されたチップ
    部品及び電子回路基板のうち少なくとも一方の位置を修
    正する修正手段とを有し、修正された位置でチップ部品
    を真空チャックから開放して電子回路基板に装着するこ
    とを特徴とする電子部品装着装置。
  2. （２）チップ部品を電子回路基板に位置決めし、装着す
    る電子部品装着方法において、チップ部品を捕促し、捕
    促されたチップ部品を撮像し、撮像して得られた画像を
    データ処理してチップ部品の位置ずれを検出し、検出結
    果に基づいて捕促されたチップ部品を位置決めして電子
    回路基板に装着することを特徴とする電子部品装着方法
    。
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