JPS62250696A - 電子部品実装機の部品装着装置 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発＃！Ａは、トランジスタ、コンデンサ、抵抗器。

フラットパッケージＩＣなどの異なる大きさのチップ形
の電子部品（以下部品と略称する）をテーピングパーツ
カセット形の部品供給機構部の取出し口から１個ずつ取
シ出して所定位置にセットされたプリント配１ｆＡｉ板
（以下基板と略称する）の所定位置に正しく搭載する電
子部品実装機の部品の把持位置ずれ補正手段を備えた部
品装着装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

基板上に装着される部品には大小数多くの種類があシ、
これら部品を１個ずつ取出して基板に装着する電子部品
実装機としては、チップ部品を貼着したテープ（通常テ
ーピングパーツと呼ばれる）を装填したパーツカセット
を用いた方式が知られている。

第５図は従来技術の一例を示す原理的説明図である。図
において、４１はそれぞれ異なる寸法。

形状の部品４０が貼着されたテーピングパーツが収納さ
れたパーツカセット、４２は複数のパーツカセットが配
列され図の左右方向に移動制御されるカセット列からな
る部品供給機構部、４３はカセット列とは異なる平面上
に配され九基板、４４は搬送機構部（図示せず）に摺動
自在に支承された装着駆動軸、４５は装着駆動軸４４の
先端に設けられた吸着ノズル、４６は吸着ノズルに吸着
された部品４０Ａｔ−吸着ノズル４５の中央に動かして
保持するセンタリング爪である。上述のように構成され
た装置において、装着させるべき部品を収納したカセッ
トの取出し口が吸着ノズルの定位置に来るようカセット
列４１を移動させた後、駆動軸を下降させて部品４０Ａ
を吸着ノズル４５に吸着させ、駆動軸を上昇させること
によ多部品をテープから剥ぎ取シ、センタリング爪４６
によシセンタリングを行う。ついで、駆動軸４４を基板
４５の指令位置に移動させた後下降させ、吸着ノズル４
５の吸着を解除することによシ、部品を基板の指定位置
に装着することができる。したがりて装着すべき部品の
種類に対応してカセット列４２を異なる大きさのパーツ
カセットで構成するとともに、部品の形状寸法に対応し
て吸着ノズル４５およびセンタリング爪４６および装着
駆動軸４４から々る装着ヘッド４９を複数セット装着し
て選択制御すれば異なる寸法１種類の部品を効率よく装
着できる量産に適した電子部品の実装機を得ることがで
きる。

しかしながら、部品の形状寸法に対応して吸着ノズル４
５およびセンタリング爪４６からなる装着ヘッド４９を
複数セット設ける必要があるために装置が複雑化する欠
点がある。また、装着ヘッド４９が部品製作時のリード
位置不良、リードの変形等をチェックする機能を有しな
いために、センタリングされた部品のリード位置と基板
の配線パターンが相互に合致しない、いわゆる装着ミス
が発生する確率が高く、これが原因で生産性および製゛
品の１Ｍ頼性が低下するという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、間素な構
成の部品装着装置でパーツカセットから取出された部品
のピン位置のずれや変形を検知して不良部品を排除でき
るとともに、把持部品の水平方向の位置ずれ、角度ずれ
を検出補正することができ、したがりて構造が簡素で装
着ミスが少い部品装着装置を備えた電子部品実装機を提
供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、上下左右方向に位置制御可能に形成された搬
送機構部に支持されたハウジング内に、回転駆動部によ
り基準角度方向を中心にして微小角回転制御される回転
ヘッド部および回転ヘッド部の下面側に上下方向に移動
可能に弾力支持され下方に突出した吸引ノズルを有する
電子部品の枝部 着把持部を備えてなる回転式把持機構物によシ、テーピ
ングパーツカセット形の部品供給機構部から任意の形状
寸法の部品１個を吸層把持し、所定や径路に従って水平
移動台上に載置された基板上の所定位置に搬送し搭載す
る過程において、搬送径路の中間位１１に吸着ノズルの
下方に所定の間隙を保持して同心状に対向するよう配さ
れ把持された部品の形状、ピン位置９泣置ずれ、角度ず
れを構部を設けるよう構成したことによ）、一つの回転
式把持機構部によシ任意の形状寸法の部品を把持してそ
の位置ずれ、角度ずれを回転ヘッド部の回動および搬送
機構部によシ補正できるとともに、ピン位置誤差、ピン
変形などのある不良部品が選択排除されることによシ、
基板の配線パターンと部品側のピン位置との相対的な位
置ずれに基づく装着ミスを排除できるよう托したもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例装置を示す原理的な概略構成図
である。図において、４２は形状寸法の異なるテーピン
グパーツ４０をそれぞれ収納した複数のパーツカセット
４１からなる部品供給機構部、５０けプリント配線基板
４３を載置したＸ。

Ｙ方向二軸形の水平方向移動台（基板位置制御部）、３
０は搬送部品を部品供給機構部４２側から基＆４３側に
搬送するためのＸ方向案内部３１゜Ｘ方向移動台３２．
Ｙ方向移動台３３．ｚ方向（上下方向）移動台３４等か
らなる三軸形の搬送機構部、１は搬送機構部３０の２方
向移動台６４側に固定され九ハウジング２１回転駆動部
１ｏ、吸層ノズル４等を有する回転把持機構部でめシ、
搬送機構部５０に案内されて部品供給機構部４２の部品
取出口の直上で停止して上下動し搬送部品を吸着把持し
、基板４３側に距離Ｘ１　移動した位置で一旦停止して
把持状況のチェックが行われ、さらに距離Ｘ、移動して
基板４３０部品搭載位置の真上で停止して下降し、搬送
部品４０Ａｔ−基板４３の所定位置に搭載するよう構成
されている。また２０は画像検出機構部であシ、回転把
持機構部１がＸ１距離移動した搬送径路の中間位置に吸
着ノズル４と同心状に対向して所定の間隙９を保持する
よう配設された画像センサ２１と、その出力側に設けら
れた判断部２２とからなシ、吸着ノズル４に吸着された
搬送部品４０Ａの形状寸法、ピ、ン配貢等を認識して判
断部２２にあらかじめ記憶されている基準点と比較し、
形状寸法に異常があると判断した場合には排除指令信号
を発するとともに、規定位置に対する搬送部品４０Ａの
位置ずれ、角度ずれがあると判断した場合には位置ずれ
の補正指令信号を搬送機構部３０の駆動用電動機３２Ａ
等に、角度ずれの補正指令信号を回転式把持機構部１の
回転駆動部１０に出力することＫよシ、位置ずれ、角度
ずれを補正するよう構成されている。

第２図は前述の実施例における回転式把持機構部の拡大
側断面図であシ、２は搬送機構部５０の２方向移動台３
４に連結支持されたノーウジングであり、七の内部には
軸孔２Ａ、下方に開口したシリンダー部２Ｂ、内壁面に
環状に形成された凹溝からなる排気通路２Ｄ、排気通路
２Ｄに連通した排気孔２０等が形成されている。１０は
ハウジング２に取付けられた回転駆動部であシ、電動機
９゜回転角検出器８．減速機７．軸孔２Ａ’を貫通しベ
アリング１１で支持された駆動軸６等からなり、駆動軸
乙の下端は排気通路５Ａを有する回転ヘッド部５に連結
されておシ、排気通路２Ｄおよび５Ａを挟んで軸方向の
両側に０リング等のシール材１２が配されることによシ
、気密な排気通路が形成されている。３は回転ヘッド部
５の下面側に形成された凹溝、孔等の案内部５Ｂに保合
支持された吸着把持部であシ、案内部５Ｂに案内されて
上下方向に移動可能に支持されるとともに、ばね等の緩
衝部４Ｂによって下方に付勢されておシ、その下面側に
は排気通路５Ａに連通した吸気孔４Ａを有する吸着ノズ
ル４が突設されている。したがって、第１図のＸ−Ｑの
位置で回転式把持機構部１ｔｌ−下降させて吸引ノズル
４を搬送部品４０Ａに当接させ、排気通路２Ｄ　、５Ａ
等を排気して部品４０Ａｔ−ａ着把持しようとする場合
、緩衝部４Ｂによって部品４ＱＡに与える衝撃を吸収緩
和できるので、ノズルが当接することによる部品の損傷
を防ぐことができ、電動機３４Ａにより２方向移動台５
４を上方に駆動することによシ、部品４０Ａｉテープか
ら剥ぎ取って把持することができる。

第３図は前述の実施例における位置ずれ、角度ずれの補
正方法の説明図であシ、Ｘ□距離搬送されて一旦停止し
た回転式把持機構部１け、破線で示す吸着ノズル４の中
心位！Ａが画像センサ２１の中心位置に一致する位置で
停止するようあらかじめ設定されておシ、画像センサが
吸着ノズル４の中心位置Ａを通る直交座標に対して角度
ず九〇、位置ずれΔＸ、ΔＹずれて把持された部品４０
Ａの外周面位置およびピン４０Ｂそれぞれの位ｆｉｔ’
を認識し、角度ず九〇の補正指令信号を出力し、回転式
把持機構部１の回転駆動部１０がこの信号を受けて００
四転することにより角度ずれを補正できるとともに、位
置ずれΔＸ、ΔＹの補正指令信号を受けて搬送機構部５
０のＸ方向移動台３２およびＹ方向移動台６５がそれぞ
れΔＸ、ΔＹだけ移動することによシ位置ずれが補正さ
れ、位置補正された部品４０Ａの中心位置Ｂを画像セン
サの中心位Ｉｔ（図中Ａ位置とＡ位置を通る直交座標に
一致する）と一致させることができるので、搬送機構部
５０により回転把持機構部１ｔ”Ｘｓ距離搬送させれば
、部品４０Ａは基板４５上の所定の搭載位置の真上に正
しい姿勢で停止することになり、Ｚ方向移動台３４を下
降させて吸着を解除することによシ、部品４０Ａの複数
のビン４０Ｂと基板の配線パターンとの間にずれを生ず
ることなく部品を搭載することができる。また画像検出
機構部２０によって部品４０Ａの外径とビンとの相対位
置、ビン相互の相対位置、ビンの変形等をチェックでき
るので、判断部から排除指令信号を出力し、吸着ノズル
４の吸着を解除することによシ、不良部品ｔ−搬送径路
の途中で排除することができ、不良部品が搭載されるこ
とによる位置ずれの発生と、これに基づく生産性および
１ぎ軸性の低下を阻止することができる。さらに、回転
式把持機構部１が吸着把持部６および角度ずれ補正用の
（ロ）転ヘッド部５とを備え、かつ異なる形状寸法の部
品の位置補正を画像検出Ｉ＊構部２０の判断部２２にあ
らかじめ人力される情報によシ任意に設定できることに
よシ、回転式把持機構部１個で釉々の部品を装着するこ
とが可能となり、装着装置を簡素化することができる。

第４囚は本発明の異なる実施例装置１１ｔ−示す原理的
な概略構成図であシ、基板４３０部品搭載位置の真上に
画像センサ６１および判断部６２からなる第２の画像検
出機構部６０を設け、基板４３側の配線パターンヲ認識
させるとともに、画像検出機構部２０および６０の画像
認識信号を入力信号とする比較部６３を設け、基板４３
１部品４０Ａの角度ずれは回転式把持機構部１によ勺、
Ｘ、Ｙ方向の位置ずれは基板４３側の水平方向移動台に
よシ補正するよう構成した点が前述の実施例と異なって
おシ、基板２部品相互間の角度ずれ１位置ずれを相互に
比較して補正を行うことによシ、よシ精度の高い位置制
御が可能となシ、したがって搭載ミスが少く生産性、信
頼性の高い電子部品実装機を提供することができる。

なお前述の各実施例において搬送機構部にはロボットハ
ンド等を用いてもよいことはいうまでもないことである
。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、上下左右方向に移動制御される
搬送機構部の上下方向移動台にハウジングが支持され回
転駆動部により微小角制御される回転ヘッド部と、この
回転ヘッド部の下面側に上下方向に移動可能に弾力支持
され回転ヘッド部およびハウジング側の排気通路に連通
する吸気孔を有する吸着ノズル部が下方に突設された吸
着把持部とを有する回転式把持機構部と、この回転式把
持機構部が搬送機構部に案内されてパーツカセットから
取り出し把持された部品を水平方向移動台上に載置され
た基板の所定の搭載位置に搬送する径路の途中に、吸着
ノズルと同心状に所定の間隙を保持して対向して配され
た画像センサおよび判断部とからなる画像検出機構部と
からなる部品装着装置を設けるよう構成した。その結果
、従来技術では検知できなかった部品の外形とピン位置
。

ビン相互位置、ビンの変形等搭載ミスの原因になる部品
の形状不良を部品の形状寸法に関わシなく画像検出機構
部で検知でき、出力排除指令信号によシ部品の吸着を解
除することにより不良部品全排除することができ、基板
への部品搭載ミス全阻止できるとともに、画像検出機構
部が搬送部品の角度ずれを検知して発する角度ずれ補正
信号により回転式把持機構部の回転ヘッドが動作し角度
ずれが補正され、位置ずれ補正指令信号によシ搬送機構
部が動作して位置ずれが補正されて搬送部品の姿勢が正
しく保たれることにより、基板側の配線パターンと部品
のビン位置とが相互に一致しないことによる従来技術の
問題点が排除され、搭載ミスが排除されることによシ生
産性および信頼性の高い電子部品実装機を提供すること
ができる。

また、回転式把持機構部と画像検出機構部との組となシ
、複数個の吸着ヘッドを必要とした装着装置に比べて構
成を簡素化できる利点が得られる。

さらに、吸着把持部が緩衝手段を有することによシ、パ
ーツカセットから部品を取シ出す際部品に与える衝撃を
緩和でき、したがって部品の損傷を防止できる利点が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置を示す原理的概略構成図、
第２図は第１図における要部の拡大側断面図、第３図は
実施例における位置ずれ補正方法を示す説明図、第４図
は本発明の異なる実施例装置を示す概略構成図、第５図
は従来装置を示す概略構成図である。 １・・・回転把持機構部、２・・・ハウジング、２人・
・・軸孔、２Ｂ・・・シリンダー部、２Ｃ・・・排気孔
、２Ｄ、５Ａ・・・排気通路、６・・・吸着把持部、４
・・・吸着ノズル、４Ａ・・・吸気孔、４Ｂ・・・緩衝
部、５・・・回転ヘッド部、５Ｂ・・・上下方向案内部
、１０・・・回転駆動部、２０．６０・・・画像検出機
構部、２１．６１・・・画像センサ、２２．６２・・・
判断部、３，０・・・搬送機構部、４０・・・部品、４
０Ａ・・・搬送部品、４１・・・パーツカセット、４２
・・・部品供給機構部、５０・・・水平方向移動台、４
５・・・基板、Ｘｌ、　Ｘ、・・・移動距離１、ΔＸ、
ΔＹ・・・位置ずれ、θ・・・角度ずれ。 第２図 ４ＯＡ 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）テーピングパーツカセット形の部品供給機構部と、
   水平方向移動台からなる基板位置制御部と、前記部品供
   給機構部の供給部品を把持する把持機構部と、この把持
   機構部を所定の径路に基づいて前記基板位置制御部側に
   案内する搬送機構部とを備えたものにおいて、前記搬送
   機構部に上下方向の位置制御可能に支持され中心部を垂
   直方向に貫通する軸孔およびこの軸孔に連通し下方に開
   口したシリンダー部およびこのシリンダー部に連通した
   排気孔が形成されたハウジングと、このハウジングの軸
   孔の上方に軸孔と同心状に設けられた回転駆動部および
   この回転駆動部により回転自在に前記シリンダー内に支
   持され前記排気孔に連通する排通路を有する回転ヘッド
   部と、この回転ヘッド部の下面側に軸方向に移動可能に
   弾力支持され前記排気通路に連通した吸気孔を有するノ
   ズル部が下方に突設された電子部品の吸着把持部とを備
   えた回転式把持機構部と、前記搬送機構部の搬送径路の
   中間位置に前記ノズル部に対向するよう所定の間隙を保
   持して配され前記ノズル部に吸引把持された電子部品の
   形状ならびに位置ずれ、角度ずれを検知して不良部品の
   排除指令信号、位置ずれの補正指令信号、角度ずれの補
   正指令信号を発する画像検出機構部とを備えてなること
   を特徴とする電子部品実装機の部品装着装置。