JPS63107098A - 電子部品自動装着機 - 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〕 この発明はプリント基板に電子部品を自動的に搭載する
電子部品自動装着機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種装置としては例えば実開昭６１−８９４３
５号および特公昭６１−３４９５５号公報に示されてい
るように、電子部品を４方向からリンクやカムを用いて
機械的に位置決めして装着するものが多く、またさらに
装着位置精度の向上手段として９部品のリードの一部を
上方からテレビカメラで認識し９位置補正するものもあ
る。

しかしいずれにしても近年フラットパッケージＩＣ等の
リードピッチはｏ、　ｓ　ｓ　ｗｒｉｔと小さくなって
きておシ、目視で装着することは困難になってきている
。ところでこの装着精度が悪いと、半田付工程において
半田ブリッジなどの短絡が生じ、その手直し作業が必要
となる。またリードの接合面の凹凸程度が大きい場合は
、半田付時に予め印刷されたクリーム半田に接触しない
リードが生じ。

半田付の接触不良が生じ、特にこの凹凸量の検査は高信
頼度の装着作業には不可欠となってきてぃる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電子部品装着機は以上のように構成されているの
で１例えばフラットパッケージＩＣ等の多数のリードを
有する電子部品に対してもそのリードの１部だけを認識
して搭載位置を補正する視覚装置が用いられていたため
、全リードの検査にならず、したがって他のリードに曲
り等が発生していても、それをそのままプリント基板に
搭載することになっていた。

このため半田付時にブリッジ（短絡）が生ずる等半田付
不良がさけられなかった。ま念従来の装置はプリント基
板へのリード接合面の凹凸量を検査する手段がなく、プ
リント基板に搭載後リードの一部がプリント基板のラン
ドに塗布されたクリーム半田に接触できず、半田付時の
接触不良が発生するなどの問題点があつ友。

この発明は上記の問題点を解消するようにフラットパッ
ケージＩＣ等の全リードに対して、ピッチ精度と接合面
の凹凸とを検査して良品のみプリント基板に搭載させる
ようにすると共に、その部品搭載装置には搬送されるそ
の時の電子部品に適した吸着面を有する別機種用の部品
吸着筒も使用できる↓うにすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の場合はテレビカメラと光源とを電子部品のリ
ード？介して、この電子部品と所定角度に対設させ、フ
ラットパッケージＩＣ等の電子部品の全数のリード精度
をすべて検査するリード検査装置を設けると共に、検査
後の良品のみをプリント基板上に搭載する部品搭載装置
を装備させておシ、しかもこの部品搭載装置には別異の
寸法・形状の吸着面を有するいわゆる別機種用の部品吸
着筒も把持できるようにその自動交換装置を具備させて
いる。

〔作用〕

この発明の場合はリード検査装置でプリント基板とリー
ドとの接合面の凹凸およびリードピッチを計測し、良品
のみをプリント基板上の所定位置に高′Ｉ＃１度に搭載
させるようにしているので、半田付不良品が大幅に減少
することになると共に、一台の電子部品自動装着機で寸
法・形状を異にする別機種用の電子部品を取扱うことが
できる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例について説明する。すなわち第
１図において（１）はパレットに格納された電子部品を
収納するパレット収納装蓋。（２）はテープ状に電子部
品が格納され几テープ部品を収納するテープ収納装置、
（３）はステックに格納された電子部品を収納するステ
ック収納装置。（４１はこれら収納装置から順次１個ご
とに電子部品を例えば吸着して取シ出し、それを位置決
め装置（５１上に搬送供給するように走行架台（６）に
沿って走行駆動される部品供給装置。（７）ハ上記位置
決め装置（５）で位置決めされた電子部品を把持し、リ
ード検査装置（８）で当該電子部品のリード形状を検査
した後、これをプリント基板（９）上の所望位置に搬送
・装着するよう走行架台ａ・上ン駆動される部品搭載装
置。

（１１１）は上記プリント基板（９）を位置決めする工
５に上記部品搭載装置（７）の移動方向と直交する方向
ニ架台αυ上を案内駆動されるテーブル状のプリント基
板の位置決め装置である。

第２図および第３図は部品供給方式を示す図で。

上記した部品供給装置（４）は図示矢印Ｘ方向に走行駆
動されると共に、矢印２方向と矢印θ方向にもアクチェ
ータ（図示せず）で駆動されるようになっている。また
上記のパレット収納装置（１１はアクチェータ（図示せ
ず）で矢印入方向に支持台ｔＪ２上をそのパレット収納
ケースαｊが駆動され、このパレット収納ケースａ３内
には電子部品を格納したパレットα心が複数個収納され
ている。そしてこのパレットα４には第３図に示すよう
に格子状に配列された多数の凹部に電子部品（１００）
がそれぞれ格納されている。同様にステック収納装置（
３）のステック収納ケースα９に収納された電子部品は
案内レールαｅに沿って当該電子部品（１０１ａ）　（
１０１ｂ）が重力で供給され、ま比テープ収納装置（２
）のテープαηに格納された電子部品（１０２ａ）はそ
のカバーテープα樽金アクチェータ（図示せず）で引き
はがしてテープへηの凹部に収納された当該電子部品（
１０２ａ）が取シ出されるようになっている。

また第４図は上記の位置決め装置（５）の詳細を示し９
図中の（［１は第５図の位置決め機構部ｃ！Ｑを内装し
、これを図示矢印Ｙｓ　方向にアクチェータ（図示せず
）で案内駆動するフレームであり、そして上記の位置決
め機構部（７）の詳細は第５図に示すよりに９位置決め
爪（２１ａ）　（２１ｂ）および（２２ｍ）　（２２ｂ
）をそれぞれ開閉駆動する右ねじ・左ねじを有する駆動
軸（２４ａ）　（：ｚａｂ）　ｉ介してモータ（２５ａ
）　（２３ｂ）で開閉駆動されるように構成されている
。そして上記構成の位置決め機構部（至）は第４図の矢
印ＹＢ力方向動作し、その動作範囲内においてテレビカ
メラ（２５ａ）　（２５ｂ）が対向してそれぞれスライ
ドベース（２６ａ）　（２６ｂ）に載置されている。な
おこのスライドベース（２６ａ）　（２６ｂ）はモータ
（２７ｍ）　（２７ｂ）　　でベルト＠を介してそれぞ
れ矢印方向Ｔム・ＴＢ方向に可動なるように構成されて
いる。

第６図は上記テレビカメラ（２５ａ）　（２５ｂ）　ｆ
有するリード検査装置Ｉｉｔを示すもので、これらの各
テレビカメラは電子部品（１ｏｏ）と所定角度をなすよ
うにそれぞれ光源（２９ａ）　（２９ｂ）と対向状態に
配設されて。

上記当該電子部品（ｉｏｏ）の各リード部がテレビカメ
ラに撮像されるように構成されている。なお。

この第６図中の（７）は電子部品（１００）に対する部
品吸着筒、０υは上記位置決め機構部−の中央部に当該
電子部品（１００）　　ｔ−位置決めする時の載せ台で
ある。

さらに第７図は電子部品のプリント基板（９）への部品
搭載装置（７）部の詳細を示す斜視図で１図中の（２）
はその本体フレームでこれには後記の自動交換装置（至
）で把持された部品吸着筒（至）を回転可能に支持する
旋回支持フレーム（至）がその正面に固定されておシ、
また（２）は上記部品吸着筒（７）の上下動作用モータ
、（至）は同じく部品吸着筒（至）の旋回用モータ。

（至）は上記本体フレーム（至）に設けたテレビカメラ
で。

これによシブリント基板（９）の回路パターンの１部を
認識し、プリント基板（９）の位置決め時の位置ズレを
補正する役目をさせている。

第８図は上記部品吸着筒−とこれを把持するその自動交
換装置（至）を示すものであシ、この自動交換装置（至
）には、その中心部に摺動自在に設けられた検知棒（４
檜を内蔵し、下端面からは左右一対の把持片ｋｌ（至）
が突出されている。（ｓｌ）ｈ一方の把持片間に設は次
真空吸引用のホースで９部品吸着筒（７）の所定装着状
態でその内部真空路に連通されるよりになっている。そ
の他図中の０３は部品吸着筒（至）の中心吸着筒（５２
）の抗圧ばね、　　（１００）はこの中心吸着筒（５２
）の先端吸着口に吸引される上記の電子部品である。

第９図は上記部品吸着筒（７）の詳細を示すもので。

その中心吸着筒（５２）の先端に真空吸着穴ＯＩを有す
る吸着バンド０ηを具備し、この中心吸着筒が外筐＠Ｏ
内で上下方向に摺動自在になるように支持されておシ、
かつ上記外筐（４Ｇ内の真空室（４のに一端が開放され
たその中心真空路Ｏυの他端は上記吸着バッド０ηの真
空吸着穴（至）に連通されている。ｏ３は上記の圧縮ば
ね、　（４４）はストッパ、（ハ）は上記外筐（４１１
Ｉ内の真空室Ｃ３に連通ずるようにその周壁の一部に開
設した真空連絡穴、顛はこの真空連絡穴（４貸沖央部に
有し、上記自動交換装置（至）の一方の把持片（至）が
密着係止される切欠部、９ηは他方の把持片（４Ｉが係
止されるＶ溝であり、特に上記真空連絡穴（４５ヲ含む
切欠部罎及びＶ溝Ｉ４７）の開設位置は、上記真空吸着
穴（至）の形状・寸法を異にする予め準備された複数の
別機種用の部品吸着筒の場合においても、上記自動交換
装置（至）に設けた拡開自在の各把持片■０Ｉに対して
同一関係位置に設けられており、これによってその各々
の装着状態ではそれぞれの中心真空路が自動的に上記の
真空吸引用のホース（５１）に連通され自動交換装置（
至）が共用されるようになっている点において特徴を有
するものである。

第１０図はこの発明の電子部品自動装着機の制御ブロッ
ク図で図かられかるように電子部品（ｉｃｏ）のリード
部の画像を上記リード検査装置（８）における２台のテ
レビカメラ（２５ａ）　（２５ｂ）で取υ込み９画像処
理した後リードの形状を認識してその良否を判定すると
共に、さらには部品搭載装置（７）に設けたテレビカメ
ラ（至）により上記同様プリント基板（９）上の基準マ
ークを読み取り、プリント基板（９）の座標位置を補正
し、そしてこれに接続された制御装置（イ）は上記各作
用のコントロール、サーボモータやソレノイド類のシー
ケンス制御や検査結果の例えばプリンタへの出力機能を
有している。

次にこの発明のものの動作について説明する。

パレット収納装［（１１のパレットα４の最前列のｔＣ
子部品（１００）の上方に部品供給装置（４）が移動し
、これが第２図の矢印２方向に下降してその一個全吸着
保持して上昇する。次（この部品供給装置（４）が位置
決め装置（５）の位置まで移動し、第４図の位置決め機
構部（至）に上記の電子部品（ｊ　００）を載置する。

その後この位置決め機構部四では予め制御装置から指令
される電子部品（１００）の外形寸法に対応して、まず
第５図のモータ（２３ａ）が駆動され電子部品（１ｏｏ
）　２１軸方向に位置決め爪（２１ａ）　（２１ｂ）で
位置決めする。次にモータ（２３ｂ）の上記同様の駆動
により上記と直角方向に位置決め爪（２２ａ）　（２２
ｂ）で位置決めされる。そしてこれらの位置決め動作を
行ないながら位置決め機構部−は第４図の矢印Ｙ、方向
に′電子部品（１００）を位置決めした状態で。

テレビカメラ（２５ａ）　（２５ｂ）の方向に移動する
。この工うにして電子部品（１００）がテレビカメラ（
２Ｓａ）（ｚｓｂ）の取付線上に移動されるとその位置
に停止して待機する。

次に部品搭載機（７）が第１図の矢印Ｙ方向に移動し、
上記テレビカメラ（２５ａ）　（ｚｓｂ）の取付線上に
移送されて電子部品（１００）の直上に停止し９部品吸
着筒（至）が矢印Ａ方向に下降して真空発生装置（図示
せず）によυ電子部品（１００）　′ｆｃｅＬ涜し第６
図に示す工うにテレビカメラ（２５ａ）　（２５ｂ）の
撮像位置まで上昇させて停止する。この状態で各テレビ
カメラにぶって電子部品（１００）のリードの形状・ｆ
１１１度が検査される。

ところで第１１図はこの検査状態を示したもので説明と
しては１台のテレビカメラで撮像されるリードの状態金
モニタテレビの画面（８の上に写し出された状態を示す
。すなわちこの図において（８１）はリードの投影像で
あり、ｐｕリードのピッチ距離、Δｈｔｔリード接合面
の凹凸祉ヲ示している。この工うにして電子部品（１０
０）のリードの検査を行った後、予め決められた良否判
定基準と比較照合して良否判定を行う。このようにして
行われる電子部品（１００）のリードの検査は上記のよ
うに２台の光源（２９ａ）　（２９ｂ）と２台のテレビ
カメラ（２５ａ）　（２ｓｂ）を装備することにニジ、
一度に２方向のリード検査ができることになる。当然の
ことながらリードが４方向に突出する電子部品（１００
）　ｉの検査が行われる。そしてこの検査結果で、電子
部品（１００）の精度が許容範囲内にあれば９次に部品
搭載装置（７）が矢印Ｙ方向にプリント基板（９）の上
部に移動する。そして凍ずテレビカメラ（至）がプリン
ト基板（９）の基準マークの直上に移動して当該基準マ
ーク位置を認識する。この動作をプリント基板（９）の
２点で行い２部品搭載装置（７）とプリント基板（９）
との相対位置全制御装置で補正する。なおこの補正動作
はプリント基板（９）が新しくセットされ九時に１回だ
け実施される。次に部品搭載装置（力の部品吸着筒（至
）で吸着された電子部品（１ｏｏ）　２所望の搭載位置
まで移動し、搭載位置に到達すると矢印Ａ方向に部品吸
着筒（７）が下降する。そして電子部品（１０ののリー
ドがプリント基板（９）に接触し。

その後さらに部品吸着筒ｃ！Ｏ′ｌｔ下降させると第８
図の圧縮ばね０３が変形し、電子部品（１ｏｏ）はプリ
ント基板（９）上に所望の力で押し付けられる。この時
部品吸着筒（７）は圧縮はね＠専の力に打ち勝ち、検知
棒ａｔ上方に押し上げるように作用する。そして検知棒
■が予め所定の圧力で動作する距離に設けられた検知体
（６０）ｔ−動作させると部品吸着筒（至）の下降動作
を停止し真空発生源（図示せず）を停止させ、この部品
吸着筒（７）を上昇させ、この状態で電子部品（１００
）のプリント基板（９）への搭載動作が完了するもので
ある。

以上の二うにして電子部品（１００）のリードの検査を
実施し友際に出たリードの曲がり等による精決め装置（
ｍ）上に移動させながら、この位置決め装置（１１１）
　全部品搭載装置（７）の動作線上から外れる工うに動
作させて、プリント基板（９）の下方に設けた不良品収
納ケース（図示せず）内にそれを排出させるようにして
いる。そしてその後は当然のことながら排出された電子
部品に代る新しい電子部品が再供給され上記同様の動作
工程で再搭載が行われるものである。

ところで、電子部品（１００）は各種の寸法長状のもの
かあシ１例えば第６図の８寸法は機種によって変化する
。このような多機種の電子部品をすべて検査するために
は上記テレビカメラ（２５ａ）（２５ｂ）間の距離を変
える必要があるので、この動作を第４図によって説明す
る。すなわちテレビカメラ（２５ａ）　（２５ｂ）はモ
ータ（２７ｍ）　（２７ｂ）の出力軸からベルト＠で例
えばねじ軸を回転駆動させると、スライドベース（２６
ａ）　（２６ｂ）が矢印（ＴＡ）　（ＴＢ）の方向に移
動する。この移動によって第６図の距離ｔａｔ−変化さ
せ、電子部品（１００）の外径寸法（Ｂ）のリードが使
用されるテレビカメラ（２ｓａ）　（２ｓｂ）の視野内
に確実に入るように操作される。そしてこの操作は形状
が異なる機種の電子部品が供給されるたびに行われるこ
ともちろんである。

さらに電子部品としては多品種、多形状のものがあるの
で部品吸着筒の吸着面が１種類であっては、小形部品か
ら大形部品までを確実に吸着することは困難である。こ
のため各種の大きさの吸着面を有し外径を異にする複数
種の部品吸着筒を準備し、これを自由に選択使用できる
ようにこれらの自動交換装置を有することが望まれる。

この目的のため別機種用の部品吸着筒を把持した場合で
もその位置が正しく位置決めされるように使用される各
部品吸着筒には同一関係位置に上記同様にｖ？１！０η
と切欠部（ハ）とが設けられ、かつこれらを把持する自
動交換装置の各把持片相互間の開度が調整自在に構成さ
れているものがこの発明の自動交換装置（至）であり、
そしてまたこの発明の自動交換装置（至）では部品吸着
筒を別機種のものに交換し之場合でも、その中心真空路
（４０が自動的に上記把持片に設けた真空吸引用のホー
ス（５１）に連通されるようになっているものである。

以上は電子部品（１００）の搬送、搭載について説明し
たが、電子部品（１０１ａ）　（１０２ａ）等の搬送、
搭載も上記同様に行われることもちろんである。

〔発明の効果〕

この発明の電子部品自動装着機では電子部品のプリント
基板上への搭載工程時において当該電子部品のリード形
状をその全リードについて検査するようにしているので
、これによシリードの曲が９等を有する不良品を事前に
排出できるいわゆる信頼性の高い電子部品自動装着機が
得られるはかシでなく、一台の装着機で種々の形状９寸
法の電子部品を取扱うことができるという効果金有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電子部品自動装着機の全体を示す斜
視図、第２図および第３図は部品供給方式を示す斜視図
、第４図は部品の位置決め装置とリード検査装置との関
係を示す斜視図、第５図は位置決め機構部を示す平面図
、第６図は電子部品のリード検査装置を示す説明図、第
１図は部品搭載装置とプリント基板の位置決め装置との
関係を示す斜視図、第８図は電子部品の吸着装置を示す
正面図、第９図は部品吸着筒の断面図、第１０図はこの
発明のものの制御回路を示すブロック図。 第１１図はリード検査時のモニタテレビの画面状態を示
す説明図である。 なお図中（４）は部品供給装置、（７）は部品搭載装置
。 （８）はリード検査装置、（９）はプリント基板、　　
（２５ａ）（２５ｂ）　１１テレビカメラ、（７）は部
品吸着筒、（至）は自動交換装置、　　（ｓｌ）はホー
ス、　　（１ｏｏ）は電子部品。 （１１１）は位置決め装着である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所要電子部品を順次取り出しこれを所定位置に搬送供
   給する部品供給装置、プリント基板を位置決め保持する
   その位置決め装置、上記部品供給装置によつて供給され
   た電子部品を上記プリント基板の所定位置に搬送搭載す
   る部品搭載装置およびこの部品搭載装置によるプリント
   基板上への電子部品の搬送動作範囲内で、この電子部品
   のリードの形状をテレビカメラに撮像して、そのリード
   形状を検査するリード検査装置を備え、上記部品搭載装
   置には、搬送されるその時の電子部品の形状寸法に適し
   た吸着面を有する複数種の各部品吸着筒を選択的に把持
   して、これらのそれぞれをその真空吸引用ホースに連通
   させる自動交換装置を具備させたことを特徴とする電子
   部品自動装着機。