JPS6148702A - 部品自動搭載装置における保持位置確認装置 - Google Patents

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〕 この発明は、部品を部品保持具によって保持した後、そ
の部品を被搭載部材上に自動的に搭載する部品自動搭載
装置に関し、特許こ上記部品保持具による部品の保持位
置を確認して基準位置からのすれを知ることにより、補
正を容易にすることのできる保持位に確認装置に関する
。

〔従来の技術〕

このような部品自動搭載装置において、部品保持具に保
持される部品のずれを補正するには、従来機械的な方法
がとられてきた。

第６図は、ＩＣチップや多種類のチップ形′電子部品、
すなわち、コンデンサ、抵抗器、ダイオード、トランジ
スタ等をプリント基板上の所定の位置に搭載し得る従来
の部品自動搭載装置における保持位置補正装置の一例を
示すものである。

図において１部品保持具１を水平面内で縦方向及び横方
向に移動させてその軸線方向がほぼ部品Ｐの中心を通る
ように目視により位置決めした後。

圧縮空気等によって下降させて先端部２を部品Ｐに当接
させ、負圧通路２ａに負圧を供給して先端部２に部品Ｐ
を吸着させる。

この状態でばね３に抗して先端部２を上昇、させながら
、エアシリンダ等でリング４をばね５に抗して下降させ
ると、リング４のテーバ面４ａか。

軸６によって９０度間隔で枢着された４本のフィンカフ
の拘束を解くので、各フィンカフははね８の収縮力によ
り仮想線で示す状態に収斂し、吸着を終って先端部２と
共に上昇位置にある部品Ｐを前後左右から挾持し、水平
面内で回転させて曲りを補正すると共に、その中心を先
端部２の中心に一致させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の保持位置補正装置にあ
っては、リング４のテーパ面４ａとフィンガ７の形状及
びその軸６の位置等にきわめて高い精度が要求されると
共に、その構造か複雑化して、種々の大きさや形状を有
する各種部品の位置を正確に補正することは著しく困難
であった。

また、部品保持に先立って部品Ｐの欠は等の不良を発見
することは目視以外では全く不可能であった。

この発明はこのような問題を解決し１部品保持に先立っ
て部品の良、不良を判別することができ、その形状、大
きさに関係なく正確な位置を確Ｂｙできるようにして補
正を容易にすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明による部品自動搭載装置における保
持位置確認装置は、部品保持具と同一ヘッド上に所定距
語ｔを隔てて撮像装置を装着し、部品保持具で保持した
部品の像を固定部に設けた光路変換光学系により上記撮
像装置に導くようにしたものである。

〔実　施　例〕

以下、添付図面の第１図乃至第５図を参照してこの発明
の詳細な説明する。

第１図は、この発明を適用した部品自動搭載装置の平面
図であり、部品自動搭載装置９は、チップ形の電子部品
やＩＣ等を供給する部品供給装置１０と、供給された部
品を部品保持具によって保持した後、被搭載部材の所定
位置に搭載する部品搭載装置２０と１部品保持具によっ
て保持された部品の保持位置を確認する保持位置確認装
置６０゜及びこれらの各装置を所定のプログラムに従っ
て制御すると共に１部品保持位置を画像処理により確認
して部品搭載に際して基準位置との誤差を自動釣に補正
する制御装置４０から構成されている。

部品供給装置１０は、例えば第２図に示すように、トレ
ーマガジン１１に装着に必要なＩＣチップのエキスバン
ドフレーム１２を数種類収納し。

トレーマガジン１１をモータにより上下させ装着順序に
従って必要なエキスバンドフレーム１２をピックアップ
可能位置にモータによりセットする。

さらに、エキスバンドフレーム１２のセットされた基板
１３をステップモータによるボールねじＩＩ　！ｌ！ｌ
Ｉ’４　ニよってＸＹ方向に１鬼動じて、エキスバンド
フレーム１２上の装着すべき部品Ｐ、を所定の位置に移
動させるＸ−Ｙ駆動装置１４．及び所定位置にある部品
Ｐ、の真下に設けられた部品つき上げビンＩＳを備えて
いる。

部品搭載装置２０は、第１図及び第６図に示すように、
ヘッド２１に固定された部品保持具２２及び接看材塗布
具２３、及びステップモータによるボールねし駆動等に
よりヘッド２１をＸＹ方向に駆動するＸ−Ｙ駆動装置２
４がら構成されている。

また、保持位置確認装置６０は、前述の部品つき上げビ
ン１５の外周部に設けられ、エキスバンドフレーム１２
上の所定の位置にある部品Ｐｌの輪郭部を照射するライ
トガイド３１　（第２図参照）と、上記部品保持具２２
から距１１　ａを隔ててヘッド２１に固定され、部品Ｐ
１の像を撮像して電気信号に変換し、制御装置４０の画
像処理部に送る小型ＴＶカメラのような撮像装置である
カメラヘッド３２と、固定部に設置され、上記距離ａと
同間隔を隔ててＺ軸方向に対してそれぞれ４５度の角度
をもって相対向する２枚の反射１３３ａ。

３３ｂとこれらの反射鏡間に設けられたリレーレンズ群
３３Ｃとからなる光路変換光学系３３、及び部品保持具
２２に保持された部品の中心部と輪郭部とを照明する照
明系ろ４とから溝成さ創Ａる。

照明系３４は第４図にその詳細を示すように、連通口２
２ａを介して負圧に連通ずる部品保持具２２の中心孔２
２ｂの上部に設けられた光源３５と、部品保持具２２の
下部に同心状に固定された光拡散板３Ｓ、及びこの光拡
散Ｆｉ３６を照射する複数のライトガイド乙７とを有し
ている。

さらに制御装置４０は１部品供給装置１０１部品搭載装
置２０．　笈び保持位置確認装置３０とそれぞれ電気的
に接続され、フロッピディスクより基本プログラムが供
給されるコントローラ４１及びモニタ４２とから構成さ
れている。

以上のような構成からなるこの発明の実施例において、
トレーマガジン１１からセットされたエキスバンドフレ
ーム１２上の部品Ｐは、制御装置４０からの指令により
Ｘ−Ｙ駆動装置１４の作動で、所要の部品Ｐ１が部品つ
き上げビン１Ｓの上方にある所定の位置に移動した後、
又はほとんど同時に制御装置４０からの指令により、Ｘ
−Ｙｌｌｌ装動２４がヘッド２１を移動させてカメラヘ
ッド６２を部品Ｐ１の真上に位置させる。

この状態でライトガイド３１により部品Ｐ１を照射する
と、部品Ｐ、の輪郭かカメラヘラ１（３２によって撮像
されてモニタ４２上に映出され、部品の欠けや変形等が
一見して判別できると共に、制御装置４０の画像処理に
より部品Ｐ１が不良品の場合には、再びＸ−Ｙ駆動装置
１４か作動して隣接した部品Ｐ２を所定の位置に移動さ
せる。

部品Ｐ１が良品である場合には、Ｘ　−Ｙ　！’［Ｕす
Ｊ装置、Ｒ２４によりヘッド２１が距離ａだけＸ　ｉ：
ｎ＋力方向移動して部品保持具２２を部品Ｐ１の真上に
位置させた後、部品保持具２２の先端部を下降させ、つ
き上げピン１５を押出して部品Ｐ１を吸着保持した状態
でヘッド２１を移動させて部品Ｐ１を保持した部品保持
具２２及びカメラヘッドろ２を光路変換光学系３３の各
反射鏡３３ａ、３３ｂの真上に位置させ、光ｇ３５を点
灯すると共にライトガイド３７を通じて光拡散板３６を
照射する。

これにより、部品保持具２２に保持された部品ＰＩの像
は反射鏡３３ａで反射し、リレーレンズ３３Ｃを通過し
た複反！）ｆ鏡３３ｂで反射して空中で結像され、カメ
ラヘッド３２によって撮像されてモニタ４２に映出され
る。

第５図はその時のモニタ４２の画像例を示すもので、（
ａ）は正規の部品保持状態、（ｂ）は吸着時に曲がって
保持された状態、（ｃ）は部品装着ミスの状態をそれぞ
れ示している。

なお、部品Ｐ１がきわめて小さく、部品保持具２２の先
端外周部内に隠れてしまう場合には１部品保持状態では
光源３５からの光は遮きられるので同図（ｄ）に示す状
態となり、部品装着ミス時には同図（ｃ）に示す状態と
なる。

このような部品装着状態を示す画像情報が制御装置４０
に入力されると、第５図（ｂ）のような場合には画像テ
ータ処理により正規の位置からの偏心量ｄｘ、ａｙ及び
曲がり角θが算出され、先ず部品保持具２２を曲かり角
θだけ回転補正した後。

また、同図（ａ）又は（ｄ）のような場合にはそのまま
、Ｘ−Ｙ制御装置２４によりヘッド２１が移動して、（
ａ）又は（ｄ）の場合には部品保持具２２を第１図の基
板トレー５１上の定位置に載置された被搭載部材である
基板５２の所定位置の真上に。

（ｂ）の場合は所定位置から＝　１ｉｌ１１方向にｄｘ
ｓｅｃＯだけ補正した位置の真上にそれぞれ移動させた
後、その先端部を下降させて部品ＰＩ　を基板５２上の
所定位置に搭載させる。

また、第５図（ｃ）のような場合には、部品保持具２２
による部品保持から始まる上記の行程を繰り返して、基
板５２上の所定位置に部品を搭載させる。

その部品の搭載が終ると、部品保持具２２の先端部は上
昇し１次位の部品の搭載作業に移る。

基板５２に搭載すべき部品の種類が変わると。

基板１３上にトレーマガジン１１から他の部品のエキス
バンドフレーム１２が供給されて同様の作業を繰り返す
。なお、この部品搭載作業の市に接着剤塗布具２３が所
定の位置に接着剤を塗布しており、搭載された部品はそ
の接着剤によって固定される。

なお、エキスバンドフレーム１２上の所定位置にある部
品を照明するライトガイド３１を用いた照明手段、及び
部品保持具２２に保持された部品を照明する照明系３４
を設けることが望ましいが、外光が比較的明るい場所で
使用する場合には、これらの照明手段を省略することも
できる。

〔発明の効果〕

以上述へたように、この発明によれば、部品自動搭載装
置の部品保持具と同一ヘッド上に、所定距離を隔てて撮
像装置を装着すると共に、固定部に上記部品保持具で保
持した部品の像を上記撮像装置へ導く光路変換光学系を
設けたので１部品供給装置から供給されて所定の位置に
移動した部品の良否を判別する撮像装置の画像情報によ
り、部品保持具に保持された部品の保持位置をも判別し
てその基本位置からのずれを確認することができ、部品
搭載時の補正を容易に行なうことができる。

また、種々の形状、大きさの部品に対する対応も容易に
なり、高精度の部品搭載と搭載時間の高速化か可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す平面図。 第２図は、同じくその部品供給装置と保持位置確認装置
を示す斜視図、 第３図は、同じくその部品搭載装置を示す斜視図、第４
図は、同じくその部品保持具及び保持位置確認装置の照
明系を示す縦断面図、 第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　Ｃｃ）　、　（ｄ）は
、同じくその制御装置の各種モニタ像を示す説明図、 第６図は、従来の部品自動搭載装置の保持位置補正装置
を例示する縦断面図である。 Ｓ・・・部品自動搭載装置　　１０・・・部品供給装置
２０・・・部品搭載装置　　　２１・・・ヘッド２２・
・・部品保持具　　３０・・・保持位置確認装置３２・
・・カメラヘッド（撮像装置） ３３・・・光路変換光学系　　３４・・・照明系Ｐ・・
・部品 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　部品給送装置により給送された部品を部品保持具に
   よつて保持した後、被搭載部材の所定位置に自動的に搭
   載する部品自動搭載装置において、上記部品保持具と同
   一ヘッド上に、所定距離を隔てて撮像装置を装着すると
   共に、固定部に上記部品保持具で保持した部品の像を上
   記撮像装置へ導く光路変換光学系を設けたことを特徴と
   する保持位置確認装置。