JPS6163099A

JPS6163099A - 電子部品取付装置

Info

Publication number: JPS6163099A
Application number: JP59185525A
Authority: JP
Inventors: 佐山　誠; 村山　敏夫; 上窪　健正
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1984-09-04
Publication date: 1986-04-01

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、回路基板に電子部品を高精度で位置決め実装
する電子部品取付装置に関する。

従来例の構成とその問題点第１図は従来の電子部品取付装置の構成図、第２図（ａ
）〜（ｅ）はその動作例を示している。第１図〜第２図
（ｅ）において、１は２つの基準パター／を有なう上下
軸、４は工業用カメラ、５は上記回路基板上の基準パタ
ーン及び電子部品のリード像を態別に上記工業用カメラ
へ導くために、ハーフミラ−とレンズとプリズムで構成
された光学鏡筒である。６は上記回路基板上の基準パタ
ーンと電子部品のリード像のいずれか一方の像を取込む
ために上記光学鏡筒に取付けた機械式シャッター、７は
回路基板上の基準パターンの像を得るために設けた反射
式の照明器であり、この照明器７はＡで示す光路を形成
し、工業用カメラ４に結像される。

８は電子部品のリード像を得るために設けた透過式の照
明器である。

次に、上記従来例の動作について説明する。第２図（ａ
）〜（ｅ）において、上下軸３を摺動させる２軸移動台
が電子部品のストッカ位置へ移動すると、第２図（ａ）
のように光学鏡筒５が左右に移動し、上下軸３が下降し
、電子部品２を吸着して持ち上げる０次に、第２図（Ｉ））のように電子部品の定置位置へ摺
動自在な２軸移動台とともに、電子部品２を吸着させた
上下軸３を移動させる。次に、光学鏡筒５をセツティン
グすると、回路基板１上の基準ノ；ターンが、Ａの光路
を形成し工業用カメラ４へ結像させて、２つの基準パタ
ーンの位置座標を測定する。

次に、第２図（Ｃ）のように機械式シャッター６を切換
えると、電子部品２のリード像がＢの光路を形成し、工
業用カメラ４に結像される。その両辺標と比較し、傾き
角を割多出し上下軸３をＣに示すθ方向に回転させ、姿
勢修正を行なう。

次に、第２図（ｄ）において機械式シャッター６を第３
図と同位置に切換えると、回路基板１上の基準パターン
像がＡの光路を形成し、工業用カメラ４に結像される。

２つの基準パターンの位置座標を再度測定し、上記第２
図（Ｃ）において姿勢修正後の位置座標とを比較し、電
子部品２０ＸＹ方向の位置座標を、３の上下軸３をＤに
示すＸＹ方向に移動させ位置修正を行なう。

次に第２図（ｅ）において、光学鏡筒５を左右に移動さ
せて、位置決めされた電子部品２を回路基板１上に上下
軸３を下降させ定置する。

しかしながら上記従来例においては、電子部品と回路基
板の投影切換を、機械式シャッターの開閉により行なっ
ているため、機構が複雑になり、かつ切換時間を多く要
するという欠点があった。

発明の目的本発明は、上記従来の欠点を除去するものであり、簡単
な構成でかつ、電子部品と回路基板の投影切換の時間を
少なくする優れた電子部品取付装置を提供することを目
的とする。

発明の構成本発明は上記目的を達成するために、上下の照明を点滅
させるだけで、回路基板およびその上部に配置させられ
た電子部品の位置を正しく修正できるように、工業用カ
メラの付属した光学鏡筒と照明器とを構成したものであ
り、簡単な機構で、かつ上下の切換時間を少なくできる
という利点を有する。

実施例の説明以下に、本発明の一実施例の構成について、図面ととも
に説明する。第３図は本発明の一実施例による電子部品
取付装置の斜視図、第４図は同実施例の光学系の説明図
、第５図（ａ）〜（ｇ）は同実施例の動作説明図である
。

第３図〜第５図（ｇ）において、９は基準パターンＥと
Ｆを形成した回路基板、１０は位置決めして回路基板９
に取り付けられる電子部品、１１はスプライン軸であり
、貫通穴を介して電子部品１０が吸着されている。この
スプライン軸１１は摺動可能な・・ウジング１４を介し
て、回転台１２に締結されている。この回転台１２はウ
オームとウオームホイールとからなり、ベルト１２ａを
介して姿勢回転用モータ１３０回転が伝達され、上記電
子部品１０の回転姿勢が変わる。又、スプライン軸１１
に固定されたハウジング１４と、連結棒１５を介して、
モータ１６の回転が上下動に変換され、電子部品１０か
回路基板上の投影位置の間で上下する。

１７は光学鏡筒であシ、この光学鏡筒１７は工８の接続
ネジを介して、工業用カメラ１９に締結されている。こ
の光学鏡筒１７は移動テーブル２０に支持されており、
モータ２１とボールネジ（図示せず）で、上記基準パタ
ーンＥとＦを中心に平行移動する。２２は摺動自在な２
軸直交ロボツトに支持された移動台で、上記姿勢回転用
モータ１３と上下間モータ１６がブラケットを介して保
持されている。又、この移動台２２は光学鏡筒１７と、
接続ネジ１８と工業用カメラ１９を保持している。移動
テーブル２０をブラケットを介して保持している。

次圀、光学鏡筒１７の構成について第４図とともに説明
する。１７は黒色アルマイト処理された鏡筒であり、こ
の鏡筒１７は接続ネジＴ８を介して工業用カメラ１９に
締結されている。この鏡筒１７の内部は、４個のプリズ
ム２３ａ、２３ｂ、２３Ｃ，２３ｄと、ハーフミラ−２
４と結像レンズ２５で構成され、上側の像はＧの実線で
示す光路を形成し、下側の像はＨの点線で示す光路を形
成し、それぞれ工業用カメラ１９へ結像する。光路Ｇ及
びＨの像は２４のハーフミラ−を透過する際、■で示す
方向へ光路を形成するが、鏡筒内部の黒色アルマイト処
理によシ光を吸収され、Ｇ、Ｈの像の干渉を防ぐことが
できる。２６ａ〜２６ｄはファイバー照明器で、回路基
板９上と電子部品１０へ均一に落射するためにファイバ
ー先端をランダムに切断２配置し、上記鏡筒１７外周に
取付けたもので、光源を別々に切換えることにより、回
路基板９及び電子部品１００表面からの反射光を、窓２
７ａ、２７ｂを通して均一に上記鏡筒１７内に入光させ
ることができる。

次に、本実施例の動作について説明する。第３図〜第５
図（ｇ）において、摺動自在な２軸直交ロボツトが電子
部品１０のストッカ位置へ移動スると、第５図（ａ）の
ように上下軸１１が下降し、電子部品１０を吸着して持
ち上げる。

次に第１０図において、電子部品の定置位置へ摺動自在
な２軸直交ロボツトを移動させる。次に光学鏡筒１７を
回路基板９上の基準パターンＥと電子部品１０の一方の
リードが視野内に入る位置へ動かし、ファイバー照明器
の下側２６ｃ、２６ｄを点灯させることによシ、上記基
準パターンＥがプリズム２３ｃ、ハーフミラ−２４，結
像レンズ２５、プリズム２３ｄを介して矢印で示す光路
を形成し、工業用カメラ１９１Ｃ結像され、基準パター
ンＥの位置座標を測定する。

次に第５図（Ｃ）において、ファイバー照明器の下側２
６ｃ、２６ｄを消灯し、上側２６ａ、２６ｂを点灯させ
ることによシ、電子部品１０の一方のリードが、プリズ
ム２３ａ＋　２３ｂ＋　バーーｙミ５ｙ−２４゜結像レ
ンズ２５．プリズム２３ｄを介して矢印で示す光路を形
成し、工業用カメラ１９に結像され、電子部品１０の一
方のリード中心の位置座標を測定する。

次に第５図（ｄ）において、光学鏡筒１７を回路基板９
上の基準パターン下と電子部品１０のもう一定する。

次に第５図（ｅ）において、ファイバー照明器を下側２
６ｃ、２６ｄから上側２６ａ、２６ｂに切換えることに
より電子部品１０のもう一方のリード中心の位置座標を
測定する。

しかるのち、第５図（ｂ）及び第５図（ｄ）で測定した
回路基板９上のパターンＥとパターンＦの位置座標に対
し、第５図（ｃ）及び第５図（ｅｌで測定した電子部品
１０の両辺のリード位置座標を比較演算し、スプライン
軸１１をＪの方向に回転させ、電子部品１０の姿勢修正
を演算結果位置まで、電子部品１０のリード像と比較し
ながら閉ループで実行し、再度その結果を測定する。

次に第５図（ｆ）において、ファイバー照明器を下側２
６ｃ、２６ｄに切換え、回路基板９上の基準パターンＦ
の位置座標を測定する。

しかるのち、あらかじめ覚え込ませた、基準パターンＦ
と電子部品のリードの正しい絶対位置座標と、上記第５
図（ｅ）で修正後の電子部品１０のリードの位置座標と
、第５図（０で測定した基準パターンＦとの相対位置座
標を比較演算し、摺動自在な２軸直交ロボツトの移動台
２２でＫの方向へ電子部品１０の位置修正を行なう。

次に第５図（ｇ）において、光学鏡筒１７がＬの方向へ
移動し、スプライン軸１１が下降し電子部品１０を精度
よく定置した後上昇し動作は完了する。

本実施例は、 ■、　光学鏡筒を１ケにし、７フイパー照明器を鏡筒外
周に配置し散乱光源とし、対象物からの反射光を利用し
ているので、対象物の大きさ及び形状と表面状態に左右
されないので、安定で均一な像が得られる。

２２視野からの像取込みに互いの干渉をなくす光学構成
にしているので、光源の切換えで別々に像を取込めるの
で、機械式シャッターを削除でき機構が簡素化できるの
で、信頼性の向上ができる。又、切換時間も短縮できる
ので、タクトを早くできる。

３、摺動自在な２軸直交ロボツトに、ストッカーと回路
基板上への移動とＸＹ２方向の位置修正動作を兼用させ
ているので、修正動作用のＸＹ２軸移動台が不用となり
、ヘッドの小型軽量化ができ、又、機構が簡素となり信
頼性及び精度向上がはかれる。

等の優れた利点を有するものである。

発明の効果本発明は上記実施例から明らかなように、上下の照明を
点滅させるだけで、回路基板およびその上部に配置させ
られた電子部品の位置を正しく修正できるように、工業
用カメラの付属した光学鏡筒と照明器とを構成したので
、簡単な機構でかつ上下の切換時間を少なくできるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子部品取付装置の構成図、第２図（ａ
）〜（ｅ）は同従来例の動作図、第３図は本発明の一実
施例による電子部品取付装置の斜視図、第４図は同実施
例の光学系の説明図、第５図（ａ）〜（ｇ）は同実施例
の動作説明図である。９・・・回路基板、１０・・・電子部品、１１・・・ス
プライン軸、１２・・・回転台％１２ａ・・・ベルト、
１３・・・モータ、１４・・・ハウジング、１５・・・
連結棒、１６・・・モータ、１７・・・光学鏡筒、１８
・・接続ネジ、１９・・・工業用カメラ、２０・・・移
動テーブル、２１・・・モータ、２２・・・移動台。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第４
図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

電子部品およびプリント基板のパターン認識を行なう工
業用カメラと、この工業用カメラに一端が接続され、内
面が光を吸収するよう形成された鏡筒と、電子部品の光
を収集する第１の窓と、プリント基板の光を収集する第
２の窓と、上記第１の窓のまわりに取り付けられ、点滅
可能な第１のファイバー照明器と、上記第２の窓のまわ
りに取り付けられ、点滅可能な第２のファイバー照明器
と、上記第１の窓および上記第２の窓から鏡筒に入って
きた上記電子部品および上記プリント基板の光を、ほぼ
同一光軸にして上記工業用カメラに伝達する複数のハー
フミラープリズムとを具備する電子部品取付装置。