JPS62158395A - 電子部品自動挿入機における座標原点の設定方法 - 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、各種電子部品をプリント基板に自動的に挿
入する電子部品自動挿入機、特にプリント基板に形成さ
れている部品挿入孔の位置を光学的に検出する光学式孔
位置検出装置を備えた電子部品自動挿入機において、基
板搭載テーブルに搭載したプリント基板の座標原点を設
定する方法に関する。

〔従来技術〕

部品供給装置から供給される固定抵抗器、コンデンサ、
ＩＣ等の各種電子部品を、ターレット上に設けられた複
数の挿入ヘッドのいずれかによって把持し、その挿入向
きに応じてプリント基板（以下単に「基板」ともいう）
を回転させて、該基板上の指定された挿入位置に自動的
に挿入する電子部品自動挿入機がある。

このような電子部品自動挿入機による各基板に対する部
品挿入プログラムは、通常はプログラマ−が基板の図面
に基づいて作成し、或いは基板そのものを用いて専用の
プログラム作成機によって作成し、直接キーボードで入
力し或いはパンチテープや磁気テープ等を用いて入力し
ている。

しかし、専用のプログラム作成機を別に持つのは不経済
であるので、電子部品自動挿入機自体にプログラム作成
機能を持たせ、基板に対する各部品の挿入位置及び挿入
方向をティーチングすることによって、挿入プログラム
を作成できるようにしたものもある。

そのような従来の電子部品自動挿入機では、部品挿入位
置のティーチング時に、基板に形成されている部品挿入
孔の位置を検出するために光学式孔位置検出装置を備え
ている。

そして、この光学式孔位置検出装置で検出した部品挿入
孔位置の座標を読取って記憶させるわけであるが、その
ためには１部品搭載テーブルに搭載した基板の座標原点
を予め設定することが必要である。

そこで、一般にプリント基板を基板搭載テーブル上に位
置決めするために、プリント基板に形成されている位置
決め孔のいずれか一方の孔位置を座標原点として設定す
ることが多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、実際に電子部品自動挿入機の基板搭載テ
ーブルにプリント基板を取付けた状態では、上述の位置
決め孔には位置決めピンが挿入されているため、その位
置を光学式孔位置検出装置で直接検出して原点とするこ
とができない。

そこで１Ｍ点となる位置決め孔から所定の距離だけ離れ
た位置に設けた特別の基準孔又は部品挿入孔の１個の位
置を検出して基準とし、演算によって座標原点を求めて
設定しなければならず、座標原点の設定のために、特別
の基準孔を設け、または基準となる部品挿入孔を正確に
測定しなければならないばかりか１人為的な誤差が生じ
易い等の問題点があった。

この発明は、このような電子部品自動挿入機における従
来のプリント基板の座標原点設定方法の問題点を解決す
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、この発明による電子部品自動挿入機における
座標原点の設定方法は、プリント基板を基板搭載テーブ
ル上に位置決めする位置決めピンに貫通孔を設け、この
貫通孔を光学式孔位置検出装置によって検出させ、その
検出した孔位置を読取ってプリント基板の座標原点とし
て設定することにより、上記の問題点を解決する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図は、この発明を実施する電子部品自動挿入機の一
例を示す外観斜視図である。

この電子部品挿入機は、電子部品挿入装置１と。

この電子部品挿入装置１に電子部品を挿入するための基
板を供給する基板供給装置２と、電子部品が挿入された
基板を搬出する基板搬出装置３とからなる。

電子部品挿入装置１は、装置本体内に部品挿入機構部及
び部品挿入制御部を内蔵すると共に、上部両側には２個
のＩＣ用シーケンサ４，５を備えている。

一方のＩＣ用シーケンサ４には１例えば０．６インチＤ
ＩＰ型ＩＣを収納したスティックを複数個収納したＩＣ
カセット６を複数個収納でき、他方のＩＣ用シーケンサ
５には１例えば０．３インチＤＩＰ型ＩＣを収納したス
ティックを複数個収納したＩＣカセット７を複数個収納
できる。

また、この電子部品挿入装置１は、引出し可能なキーボ
ード８ａを備えた操作盤８と、入力データ、エラー、警
告等を表示するＣＲＴディスプレイ９と、オペレータコ
ール用の表示灯１０を儂えている。

操作盤８には、後述する基板搭載テーブルを手動制御で
Ｘ方向及びＹ方向へ移動させるための４個の操作キー８
ｂを含む各種の操作キーを備えており、キーボード８ａ
には、挿入すべき各部品の部品コード、寸法、ピン数等
の部品データや挿入向きのデータ、この実施例では複数
の挿入ヘッドを選択して使用するので使用する挿入ヘッ
ドのコード等の各種データを入力するためのキ一群を備
えている。

第４図、第５図及び第６図は、この電子部品挿入装置１
の部品挿入機構部を示す正面図、平面図及び右側面図で
ある。

まず、この電子部品挿入装置の動作の概要を説明する。

この電子部品挿入装置１は、基板供給装置２から供給さ
れる基板Ｐを基板搬入機構部１１によって基板移動機構
部１２の基板搭載テーブル１３上に搬入して搭載する。

そして、基板移動機構部１２が円形の基板搭載テーブル
１３を、第５図でＸ方向及びＹ方向に移動及びその中心
軸のまわりにθ方向に回転させて、基板Ｐ上の部品挿入
位置を挿入ヘッド下方の所定位置Ｑに位置決めする。

一方、ＩＣ用シーケンサ４，５及びアキシャルリード部
品供給装置１４（第６図）及び図示しないラジアルリー
ド部品供給装置等の部品供給装置から電子部品を供給す
る。

そして、第４図に示すように基板搭載テーブル１３の上
方に設けたアッパーターレット１５にそれぞれ挿入スピ
ンドル５２を介して取付けられた複数の挿入ヘッド５１
のいずれかによって、供給された電子部品を把持して基
板Ｐに挿入する。その際、基板搭載テーブル１３の下方
に設けたロアーターレット１６に取付けられた複数のク
リンチヘッド（図示せず）のいずれかによって、基板に
挿入された電子部品のリード線を裏面側で折り曲げて抜
けないようにする。

そして１部品挿入終了後、基板搬出機構部１７によって
基板搭載テーブル１３から基板Ｐを引出して基板搬出装
置３に搬送する。

次に、これらの各部の詳細についてその作用と共に説明
する。

基板搬入機構部１１は、第３図の基板供給装置２によっ
て図示しないマガジン内から供給された基板を、第４図
及び第５図に示す搬入コンベア２１で搬入して、駆動チ
ェーン２２により駆動される押込みロッド２３によって
、第Ｓ図に示すように基板移動機構部１２における基板
搭載テーブル１３上のＸ軸方向に固定した基板枠２５に
基板Ｐを押し込む。

そして、その基板搭載テーブル１３上に基板枠２５と同
方向に軸支し九ロッド２６に固着した位置決めレバー２
７の先端に固設した位置決めピンを基板Ｐに穿設した位
置決め孔に嵌入させて、基板Ｐを基板搭載テーブル１３
上に位置決め係止する。

基板搭載テーブル１３は、基台フレーム３０上をＸ方向
に移動可能なＸフレーム３１上に載置されてＹ方向に移
動可能なＹフレーム３２上に回転可能に載置されている
。

そのＸフレーム３１は、基台フレーム３０上にＸ軸方向
に固定した一対の平行ガイド！１３．！１３上に摺動自
在に載置してあり、直流サーボモータ３４によって回転
される送りねじ３５によってＸ方向に往復移動される。

また、Ｙフレーム３２は、このＸフレーム３１上の両側
にＹ軸方向に固着したガイドウェイ３６゜３日上に摺動
自在に載置してあり、直流サーボモータ３７によって回
転される送りねじ３８によってＹ方向に往復移動される
。

さらに、この基板搭載テーブル１３は、第５図に示すよ
うにＹフレーム３２上の四隅に軸支した４個の溝付きの
ガイドローラ３日の溝内にその外周部を転勤自在に嵌入
して回転可能に支持され、ステッピングモータ４０によ
って回転されるピニオン４１及びこのピニオン４１に噛
み合う基板搭載テーブル１３自体の下部に形成したリン
グギヤ１３ａを介して、図示しない中心軸（θ軸）を中
心に回転駆動される。

そこで、これらの各モータ３４，３７．４０を予じめ作
成された所定のプログラムに従ってＮＣ制御して、部品
の挿入位置及び挿入向きに応じて基板搭載テーブル１３
をＸ方向及びＹ方向へ移動し、またその中心軸（θ軸）
の周りに基準位置から所望角度１例えば９０＠、１８０
°又は２７０”回転させて、基板Ｐの部品挿入位置を定
位置Ｑに位置決めする。

ＩＣ部品の供給は、第４図に示すように基板搭載テーブ
ル１３の両側方に設けたＩＣ用シーケンサ４又は５に搭
載したＩＣカートリッジ６．７（第３図）から所要のＩ
Ｃを選択搬出し、コンベア４５によってシュート４６に
案内し、このシュート４６を下降させながら付加機能装
置４７によってＩＣ部品の供給方向のチェック、姿勢修
正等を行なって、シュート４６の出口の部品待機位置に
供給することによってなされる。

また、抵抗器やコンデンサのようなリード部品は、第６
図に示すように基板搭載テーブル１３の後方に設けたア
キシャルリード部品供給装置１４及び図示しないラジア
ルリード部品供給装置によって、テーピングされたリー
ド部品を巻付けたり−ル４８あるいは折畳み収納したカ
ートン４日から順次引出して供給される。

アッパーターレット１５（第４図）は、回転可能に配設
した角錐台状のターレット台ＳＯの外面に、先端に挿入
部品の種類に応じた挿入ヘッド　′５１を有する複数の
挿入スピンドル５２°を間隔を置いて取付けである゛。

挿入ヘッド５１は、アキシャルリード部品、ラジアルリ
ード部品、０．６インチＤＩＰ型ＩＣ。

０．３インチＤＩＰ型ＩＣ等の挿入部品の種類に応じて
それぞれ異った構造９寸法のものが設けられている。

ＤＩＰ型ＩＣは、ピン数によって部品の長さが異るが、
これは挿入ヘッドの数を増加させない為に共通の挿入ヘ
ッドで挿入される。このときは、挿入ヘッドの中心と挿
入部品（ＤＩＰ型ＩＣ）の中心位置とが異ることが生じ
るが、ピン数に応じて挿入ヘッドの中心を部品挿入位置
からオフセットさせるように挿入ヘッドの位置を補正す
ることによって、挿入ヘッドの共通化が図られている。

一方、ロアーターレット１日も、第７図によって後述す
るが、内部に挿入部品の種類に応じた複数のクリンチヘ
ッドを有する。

そこで、挿入する部品に応じてアッパーターレット１５
の挿入ヘッドＳ１及びロアーターレット１日のクリンチ
ヘッドを選択して定位置Ｑに位置決めした後、供給され
た部品を把持した挿入ヘッド５１及びクリンチヘッドを
共動して下降及び上昇させ、その部品のリード線を基板
Ｐの挿入孔に挿入してリード線の先端を折り曲げて固定
する。

全ての部品挿入後、基板搭載テーブル１３上のロッド２
６を解除具５５に係合させ、位置決めレバー２７を回動
させることによって位置決めピンを位置決め孔から外し
て基板Ｐの係止を解除する。

そして、基板搬出機構部１７は、駆動チェーン５６で駆
動される引出しロッド５７（第５図）の先端に付設した
引出し爪５８を基板Ｐの押し込み側端縁に係合させて、
基板搭載テーブル１３から基板Ｐを引出し、それを搬出
コンベア５日によって基板搬出装置３（第３図）に搬送
する。

次に、位置決めピン及びその取付部の構造の詳細を第１
図及び第２図によって説明する。

第２図は、第５図における左側の位置決めレバ−２７取
付部付近の拡大平面図であり、第１図はそのＡ−Ａ線に
沿う断面図である。

Ｙフレーム３２（第５図）上の四隅に軸支された４個の
溝付きのガイドローラ３日に外周部を転勤自在に嵌入し
て、回転可能に支持されている基板搭載テーブル１３上
に、上縁部に基板係止溝２Ｓａを形成した基板枠２５を
支持台Ｓ３を介してＸ方向に沿って固定しており、この
基板枠２５と平行に、ロッド２６を軸受ブロックＳ４及
び支持板Ｓ５によって両端部を回動可能に軸支して設け
ている。

このロッド２６の両端から所定の寸法だけ内側に一対の
支持アーム９日を固着し、その各支持アームＳ６にそれ
ぞれ先端部に位置決めピンＳ７を垂直に固設した位置決
めレバー２７がネジ止め固着されており、ロッド２６に
沿って支持アームＳ６を移動させることによって、一対
の位置決めレバー２７．２７の間隔が調節可能になって
いる。

そして、一対の位置決めピンＳ７の一方の座標原点とな
る側の位置決めピンには、その中心に軸線方向の貫通孔
９７ａを明けである。

なお、第１図に示されている支持台９３．軸受ブロック
９４．及び支持板９５は、ロッド２６の第２図に示され
ている部分と反対側（第５図で右側の位置決めレバー２
７付近）にあるものである。

基板搭載時には、ロッド２６を第１図で若干右旋させて
位置決めピンＳ７を上方に待避させておき、基板Ｐが基
板枠２５上の所定の位置に押し込まれ、その基板係止溝
２５．に係止された状態でロッド２６を左旋させて、第
１図に示すように位置決めピンＳ７の円錐状先端部を基
板Ｐの位置決め孔Ｈｏに挿入し、基板Ｐを正確に位置決
めする。

次に、この電子部品自動挿入機において、基板Ｐの座標
原点の設定及び部品挿入位置のティーチングをする際に
使用する光学式孔位置検出装置について、第７図及び第
８図によって説明する。

第７図は、光学式孔位置検出装置を構成する投光部支持
移動装置６０と受光部支持移動装置７０の取付は状態を
示す概略側面図である。

前述のように、アッパーターレット１５のターレット台
５０には、その角錐状局面に挿入すべき部品の種類に応
じて選択される異なる挿入ヘッド５１をそれぞれ保持す
る多数の挿入スピンドル５２が放射状に間隔を置いて取
付けられており。

ターレット台５０が図示しないモータによって軸１３　
Ｌ　＋　を中心に割り出し回転されることにより、いず
れか１個の挿入スピンドル５２が図示のように基板搭載
テーブル１３に装着された基板Ｐに対して垂直な位置と
なり、挿入ヘッド５１の挿入ヘッド中心を第５図の所定
位置Ｑに位置決めする。

このアッパーターレット１５に近接して１図示しない固
定部に固定された支持アーム４４が上方から垂直に延設
され、その下端部にガイド部材６１とエアシリンダ６２
がそれぞれ垂直方向に対して略４５°の角度をなして取
付けられている。

ガイド部材６１はスライド部材６３を矢示方向に摺動自
在に案内保持しており、そのスライド部材６３は、先端
に取付けたホルダ６４によって投光部である円柱状の光
源６５を垂直に保持している。

この光源６５は、半導体レーザ光源等のスポット光源で
あり、基板Ｐに形成されている電子部品のリード線挿入
孔Ｈの径よりは充分大きい径のスポット光を、光軸ａで
示すように基板Ｐに照射する。

また、この光源６５を保持するスライド部材６３はブラ
ケット６６を介してエアシリンダ６２のピストンロッド
６７の先端に連結されている。

それによって、空気圧入口Ｅｉ８ａがらエアシリンダ６
２に圧縮空気が導入されると、ピストンロッド６７が伸
張してスライド部材６３が図示しないストッパに当接す
るまで前進し、それに保持される光源６５を実線で示す
使用位置に移動させる。

なお、この時にはターレット台５０が挿入ヘッド位置決
め状態から１／２ピツチだけ回転して挿入ヘッド５１を
逃しており、２個の挿入ヘッド５１の間隙に光源６５を
挿入することになる。

また空気出入口６８ｂからエアシリンダ６２に圧縮空気
が導入されると、ピストンロッド６７が収縮して、スラ
イド部材６３及びそれに保持される光源Ｓ５を仮想線で
示す位置に退避させてターレット台５０の割出回転に際
して挿入ヘッド５１又は挿入スピンドル５２との・干渉
を防止する。

一方、基板Ｐの下側には前述のように、挿入すべき部品
の種類に応じて選択される多数のクリンチヘッド５３を
ターレット盤５４の円周方向に沿って配設したロアータ
ーレット１６が設けられており、図示しないモータによ
ってターレット盤Ｓ４が軸線Ｌ２を中心に割り出し回転
されることにより、いずれか１個のクリンチヘッド５３
の中心を第５図の所定位ＩＱに位置決めする。

このロアーターレット１６に近接して１図示しない固定
部にブラケット７１が固設され、それにガイド部材７２
を垂直方向に対して略４５°の角度をなして固着してい
る。

このガイド部材７２はスライド部材７３を矢示方向に摺
動自在に案内保持しており、ぞのスライド部材７３は、
先端に取付けたホルダ７４によって受光部である光セン
サ７５を受光面を水平にして保持している２ さらに、このスライド部材７３はその摺動力向に沿って
ラック７６を固着しており、そのラック７日にはブラケ
ット７１に軸支されたピニオン７７が噛み合っている。

このピニオン７７には軸７８によって歯付きプーリ７Ｓ
が一体的に連結され、モータあるいはロータリソレノイ
ド等のロータリアクチュエータ８０の軸に固着した歯付
きプーリ８１との間に歯付きベルト８２を張装している
。

したがって、ロータリアクチュエータ８０が回転すると
その回転方向によって、歯付きベルト８２．ピニオン７
７、ラック７６等を介して、スライド部材７３及びそれ
に保持される光センサ７５を実線図示位置又は仮想線図
示位置に移動させる。

なお、スライド部材７３には遮光板８３を取付けてあり
、それが前進端検知センサ８４又は後退端検知センサ８
Ｓによって検知された時にロータリアクチュエータ８０
の回転を停止させる。

この受光部支持移動装置７０によって光センサ７５を実
線図示位置へ移動させる時には、前述のアッパーターレ
ット１５のターレット台５０の１／２ピツチ回転と同時
に、ロアーターしット１６のターレット盤５４もクリン
チヘッド位置決め状態から１／２ピツチだけ回転して、
クリンチヘッド５３を逃がすので、光センサ７５は２個
のクリンチヘッド５３の間隙に挿入されて、その中心を
光軸Ｑに一致させて光源６５と対向し、ターレット盤５
４の割出回転時には、仮想線図示位置に後退してクリン
チヘッド５３との干渉を防止する。

この光学式孔位置検出装置によれば、基板Ｐの部品挿入
孔検出時には、光源６５及び光センサ７５を部品挿入時
における挿入ヘッドＳ１及びクリンチヘッド５３と同じ
位置に位置決めして、検出することができる。

ここで、光センサ７５の構成及び孔の位置を正確に検出
するための光センサ回路の一例を第８図に示す。

光センサ７５は、その受光面を４等分した各部に特性の
揃ったフォトトランジスタ又はフ第１へダイオード等の
光電素子７Ｓａ〜７Ｓｄを受光面の中心に対して対称に
配置して構成している。

そして１図のｘ　−Ｘ線及びｙ−ｙ線を第５図のＸ方向
及びＹ方向と一致させて取付ける。なお、各光電素子に
対するバイアス印加回路及び検出信号増幅回路等の周知
の回路は図示を省略している。

光センサ回路ＳＯは、この光センサ７５の光電素子７５
ａと７Ｓｂによる検出信号を加算回路８６で、光電素子
７５Ｃと７５ｄによる検出信号を加算回路８７で、光電
素子７５＆と７５ｄによる検出信号を加算回路８８で、
光電素子７５ｂと７Ｓｅによる検出信号を加算回路８日
でそれぞれ加算する。

さらに、差検出器９１によって加算回路８６と８７の出
力信号の差をとることにより、挿入孔Ｈに対するＸ方向
の一致（合格範囲）あるいはずれの方向及び大きさを示
す信号（０，＋、　−）を得る。同様に、差検出器９２
によって加算回路８８と８９の出力信号の差をとること
により、挿入孔Ｈに対するＹ方向の一致（合格範囲）あ
るいはずれの方向及び大きさを示す信号（０，＋、　−
）を得る。

光源６５の明るさにバラツキが生じることが考えられる
ときには、上記差検出器９１．９２による出力信号の差
を光電素子７５ａ〜７Ｓｄの全受光量で割ると、はずれ
の大きさを示す信号が更に正確なものとなる。

したがって、第７図の基板Ｐをティーチングすべき指定
された特定の挿入孔Ｈが光源６５によって照明されるよ
うに移動させて、この第８図の差検出器９１と９２の出
力信号がいずれも０になるようにすれば、挿入孔Ｈの中
心と光センサ７５の受光面の中心が一致し、このときの
挿入孔Ｈの位置（ＸＹ座標）は、座標原点からのＸ方向
とＹ方向の距離を読み取ることによって正確に検出する
ことができる。

そのため、基板Ｐの座標原点（Ｘ＝Ｏ，ψ＝０）を予め
設定して登録しておく必要があるが、その設定を行なう
時にもこの光学式孔位置検出装置を使用する。

すなわち、第１図及び第２図に示した位置決めピン９７
が第１図に仮想線で示す光源６５と光センサ７５（これ
らの中心は第５図の定位置Ｑ上にある）の間に位置する
ように、基板搭載テーブル１３をＸ方向及びＹ方向に移
動させて１位置決めピンＳ７の貫通孔９７ａを光源６５
からのスポット光で照明させる。

そして、第８図の差検出器９１と９２の出力信号がいず
れも０になるようにして、その時の孔検出位置すなわち
基板搭載テーブル１３のＸ方向とＹ方向の移動位置を座
標原点として設定し、登録すればよい。

なお、この実施例では受光部に光センサとして光電素子
を直接配置したが、この受光部の面積を小さくしたい場
合には、例えば４本の光ファイバを用いて、その各一端
面を受光面の４等分位置にそれぞれ配置し、その各他端
面に対向して光電素子を配置するようにしてもよい。

次に第Ｓ図により、この電子部品自動挿入機における制
御部の構成及びティーチング時の作用について説明する
。

この制御部は、第３図に示した操作盤の４個の操作キー
８ｂを含む手動制御手段１８からの信号と、挿入孔位置
検出器における第８図の光センサ回路ＳＯからのそれぞ
れＸ方向の信号を入力するＸ方向制御回路１００と、同
じくそれぞれＹ方向の信号を入力するＹ方向制御回路２
００と、ＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶部３００と、Ｃ
ＰＵ等からなる演算部４００等によって構成されている
。

Ｘ方向制御回路１００は、切換回路１０１とセンサ信号
検出回路１０２とサーボモータ制御回路１０３とからな
り、切換回路１０１は通常は手動制御手段１日からのＸ
方向の信号をサーボモータ制御回路１０３へ出力し、第
５図に示したＸフレーム移動用のサーボモータ３４を制
御している。

操作盤８からセンサ信号検出回路１０２に読取開始信号
が入力された後、光センサ回路ＳＯからＸ方向の検出信
号が入力されると、センサ信号検出回路１０２が切換信
号Ｓ１を出力して、切換回路１０１を光センサ回路９０
からのＸ方向の検出信号をサーボモータ制御回路１０３
へ出力するように切り換える。

そして、光センサ回路ＳＯからのＸ方向の検出信号がＯ
になった時、センサ信号検出回路１０２が読取指令信号
Ｓ２を演算部４００へ出力する。

Ｙ方向制御回路２００も同様に、切換回路２０１とセン
サ信号検出回路２０２とサーボモータ制御回路２０３と
からなり、切換回路２０１は通常は手動制御手段１８か
らのＹ方向の信号をサーボモータ制御回路２０３へ出力
し、第５図に示したＹフレーム移動用のサーボモータ３
７を制御している。

操作盤８からセンサ信号検出回路２０２に読取開始信号
が入力された後、光センサ回路９０からＹ方向の検出信
号が入力されると、センサ信号検出回路２０２が切換信
号Ｓ３を出力して、切換回路２０１を光センサ回路ＳＯ
からのＹ方向の検出信号をサーボモータ制御回路２０３
へ出力するように切り換える。

そして、光センサ回路ＳＯからのＹ方向の検出信号が０
になった時、センサ信号検出回路２０２が読取指令信号
Ｓ４を演算部４００へ出力する。

したがって、基板の座標原点を設定する際、及び多数の
部品挿入孔のうちの１つをティーチングする際には、手
動制御手段１８の４個の操作キー８ｂを操作して基板Ｐ
のＸ方向及びＹ方向の移動方向を指定し、第１図の光源
６５によるスポット光が位置決めピンＳ７の貫通孔９７
．、あるいは第７図に示す所定の挿入孔Ｈを照明し始め
る位置又はその近傍まで基板を移動させた後、図示しな
い読取開始キーを押した後スポット光が貫通孔９７ａ又
は挿入孔Ｈを照明するように微調整すると、以後光セン
サ回路ＳＯからの検出信号により自動的に基板の微少な
移動が制御される。

すなわち、第８図に示した光センサ７５の４つの光電素
子７５ａ〜７５ｄからの検出信号がすべて等しくなるよ
うにサーボモータ３４．３７を駆動する。

そして、４つの受光素子７５ａ〜７Ｓｄからの信号がす
べて等しくなったとき、光センサ回路９０からのＸ方向
及びＹ方向の信号がいずれも０になり、サーボモータ３
４．３７が停止すると同時に読取指令信号Ｓ２＋３４が
出力される６サーボモータ３４．３７には、それぞれ所
定角度回転する毎にパルスを発生すると共にその回転方
向を検出するエンコーダ１０４，２０４が連結されてお
り、その発生パルスをそれぞれカウント回路１０５，２
０５によって回転方向に応じてアップ又はダウンカウン
トすることによって、基板Ｐを搭載したテーブル１３（
第５図）のＸ方向及びＹ方向の座標原点からの移動量を
測定する。

座標原点設定時には、この測定したＸ方向及びＹ方向の
移動量を座標原点の位置として後述する座標読取演算部
に記憶させる。

記憶部３００は、機械系座標記憶部３１０と挿入データ
記憶部３２０と部品テーブル記憶部３３０とテーブル位
置決めデータ（ＸＹθ）記憶部３４０とからなる。

機械系座標記憶部３１０には、予めその機械個有のテー
ブル旋回中心座標、挿入ヘッド中心座標。

光センサ中心座標、挿入チャック中心と挿入部品中心と
のオフセット量等の補正データを記憶している。

挿入データ記憶部３２０には、第３図のキーボード８ａ
（引き出して使用する）から入力される挿入すべき各部
品の部品名又は部品記号等を示す部品コード及び各部品
挿入時に使用する挿入ヘッドを指定するための挿入へラ
ドコードと１部品の挿入向きのデータ等を記憶すると共
に、演算部４００によって算出された各部品挿入位置の
ＸＹ座標データを記憶する。

部品テーブル記憶部３３０には、キーボード８ａから又
は外部のデータソースからパンチテープ等の手段で入力
される挿入すべき各部品の部品コード毎にその寸法やリ
ード線の間隔と数等の部品データ等を記憶する。

テーブル位置決めデータ記憶部３４０には、演算部４０
０によって算出された基板搭載テーブル１３の回転角度
θと、その回転後挿入ヘッド中心へ基板の部品挿入位置
を一致させるように基板搭載テーブルを位置決めするた
めのＸＹｓｌｆｆデータを記憶する。

演算部４００は、座標読取演算部４１０と、挿入ヘッド
中心座標演算部４２０と、テーブル位置決めデータ演算
部４３０とからなる。

座標読取演算部４１０は、Ｘ方向制御回路１００から読
取指令信号Ｓ２が入力した時のカウント回路１０５のカ
ウント値及びＹ方向制御回路２００から読取指令信号Ｓ
４が入力したときカウント回路２０５のカウント値を読
み取り５機械系座標記憶部３１０に記憶している光セン
サ中心座標と挿入ヘッド中心座標との差を補正し、検出
された挿入孔のプリント基板の座標原点（前述のように
予め設定されて記憶している）に対するＸＹ座標を算出
する。

この座標読取演算部４１０によって読み取り算出された
基板のＸＹ座標は、挿入ヘッド中心座標演算部４２０に
入力されると共に、挿入データ記憶部３２０に記憶され
る。

なお、この基板のＸＹ座標は挿入部品の指定された挿入
孔のＸＹ座標であり、この読み取り機能を使用せずに、
キーボード８ａがら直接このＸＹ座標を挿入データとし
て入力して挿入データ記憶部３２０に記憶させることも
できる。

挿入ヘッド中心座標演算部４２０は、この基板のＸＹ座
標とその座標位置に挿入する部品の部品コード、この部
品コードに対応する部品データ及び使用する挿入ヘッド
、部品の挿入向きのデータ等を挿入データ記憶部３２０
及び部品テーブル記憶部３３０から読出して、挿入ヘッ
ド中心の座標を算出する。

特に、ＩＣ部品の場合には、その挿入方向とピン数から
部品の中心位置と挿入ヘッドの中心座標のオフセット量
を算出して基板のＸＹ座標を補正する。

このようにして算出された挿入ヘッド中心座標と挿入デ
ータ記憶部３２０に記憶されているその部品の挿入向き
のデータから、テーブル位置決めデータ演算部４３０で
部品挿入時のプリント基板の回転角度θとその回転後の
基板の部品挿入位置に対して挿入ヘッド中心を位置決め
すべきＸＹ座標を算出する。

その際、機械系座標記憶部３１０に記憶されているテー
ブル旋回中心座標及び挿入ヘッド中心座標と部品テーブ
ル記憶部３３０に記憶されている部品データ、挿入ヘッ
ド番号等のデータによって必要な補正を行なう。

そして、このテーブル位置決めデータ演算部４３０によ
って算出されたデータが記憶部３００のテーブル位置決
めデータ記憶部３４０に順次記憶される。

実際の部品挿入時には、挿入データ記憶部３２０に記憶
された部品コードに従って部品を選択し。

挿入へラドコードによって選択された挿入ヘッドに供給
し、テーブル位置決めデータ記憶部３４０に記憶されて
いるＸＹ座標及び挿入角度θによってプリント基板が回
転・移動して部品をプリント基板に挿入する。

なお、もう１つの位置決めピンにも貫通孔を形成し、そ
れを検出してＸ軸の基準点とすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明による電子部品自動
挿入機における座標原点の設定方法は、基板搭載テーブ
ルに搭載されるプリント基板の位置決め孔に挿入される
位置決めピンに形成した貫通孔を、光学式孔位置検出装
置によって検出し、その孔位置を読取ってプリント基板
の座標原点として設定するので、プリント基板の位置決
め孔の位置を直接的に検出して座標原点を短時間で誤差
なく設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のＡ−’Ａ線に沿う断面図。 第２図は第５図における左側の位置決めレバ−２７取付
部付近の拡大平面図、 第３図はこの発明を実施する電子部品自動挿入機の一例
を示す外観斜視図、 第４図、第５図及び第６図は同じくその電子部品挿入装
置１の部品挿入機構部を示す正面図。 平面図及び右偏面図。 第７図はこの発明を実施するために使用する挿入孔検出
器を構成する光源と光センサの取付は状態を示す概略側
面図、 第８図は同じくその光センサ７５の構成及びその信号を
検出する光センサ回路の一例を示す回路構成図、 第Ｓ図は同じくその制御部のこの発明に関連する部分の
構成を示すブロック図である。 Ｐ・・・プリント基板　　　Ｈ・・・部品挿入孔１・・
・電子部品挿入装置　２・・・基板供給装置３・・・基
板搬出装置［４，５・・・ＩＣ用シーケンサ６．７・・
・ＩＣカセット　　８・・・操作盤８ａ・・・キーボー
ド　　　　８ｂ・・・手動操作キー１１・・・基板搬入
機構部　　１２・・・基板移動機構部１３・・・基板搭
載テーブル １５・・・アッパーターレット １日・・・ロアーターレット　１７・・・基板搬出機構
部１８・・・手動制御手段　　　２５・・・基板枠２６
・・・ロッド　　　　　　２７・・・位置決めレバー３
１・・・Ｘフレーム　　　　３２・・・Ｙフレーム３４
．３７・・・直流サーボモータ ３日・・・ガイドローラ　４０・・・ステッピングモー
タ５０・・・ターレット台　　　５１・・・挿入ヘッド
５２・・・挿入スピンドル　　５３・・・クリンチヘッ
ド５４・・・ターレット盤　６０・・・投光部支持移動
装置６５・・・光源　　　　　７０・・・受光部支持移
動装置７５・・・光センサ　　９０・・・光センサ回路
９６・・・支持アーム ９７・・・位置決めピン　　９７．・・°貫通孔１００
・・・Ｘ方向制御回路 ２００・・・Ｘ方向制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　プリント基板の部品挿入孔位置を光学的に検出する
   光学式孔位置検出装置を備えた電子部品自動挿入機にお
   いて、 プリント基板を基板搭載テーブル上に位置決めする位置
   決めピンに貫通孔を設け、この貫通孔を前記光学式孔位
   置検出装置によつて検出させ、その検出した孔位置を読
   取つて前記プリント基板の座標原点として設定すること
   を特徴とする座標原点の設定方法。