JPS63133699A - 電子部品自動挿入機における部品挿入位置補正方法 - 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、各種の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における部品挿入位置補正
方法に関する。

〔従来の技術〕

電子部品自動挿入機には、予じめプリント基板上の各電
子部品の挿入孔の位置に対応する部品挿入位置データ（
通常は挿入ヘッドが掴む部品の中心位置の座標）を記憶
させてあり、その部品挿入位置データに従って挿入ヘッ
ドと基板保持テーブルを相対移動させて、各種電子部品
を順次自動的にプリント基板の所定の挿入孔に挿入する
ようになっている。

このような各プリント基板に対する部品挿入位置データ
は、プログラマがプリント基板の図面に基づいて作成し
たり、あるいはプリント基板そのものを用いて専用のプ
ログラム作成機等によって作成し、それを電子部品自動
挿入機のキーボードから直接入力したり、バンチテープ
や磁気テープ等を用いて入力したりして内部のメモリに
記憶させている。

しかしながら、プリント基板製造時のロットごとの誤差
や、温度や湿度の変化によるプリント基板の伸縮などに
より、実際に電子部品を挿入するプリント基板の各挿入
孔の位置は、上述の部品挿入位置データ作成時に想定し
た各挿入孔の位置に対してそれぞれ若干の誤差を生じて
おり、この誤差が大きい場合には部品を挿入することが
できなくなる。

そこで、この部品挿入位置データを実際に部品を挿入す
べきプリント基板の挿入孔の位置に対応して補正する必
要があり、そのため従来は次のような補正方法がとられ
ていた。

（１）１つの部品を挿入する度にプリント基板の該当す
る挿入孔を検出して補正する。

（２）作業開始前あるいはプリント基板のロット毎に、
挿入孔を全部検査して補正する。

（３）同じく、プリント基板の２つの挿入孔間の距離の
誤差あるいは１つの挿入孔位置の誤差を検出し、それに
よって全ての部品挿入位置データを補正する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記（１）の補正方法では、各部品挿入
毎に挿入孔位置の検出と部品挿入位置データの補正を行
なう時間を要するため、部品挿入速度が遅くなるという
問題点があった。

また、（２）の補正方法でも１作業開始前あるいはプリ
ント基板のロット毎に、全挿入孔の検出と挿入位置デー
タの補正に多大な時間を要するという問題点があった。

さらに、（３）の補正方法では精度が悪く、プリント基
板全域に亘って均等な誤差が生じている場合にしか適用
できないという問題点があった。

この発明は、これらの問題点を解決して、短時間でしか
も充分な精度で部品挿入位置データの補正をなし得るよ
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〕

この発明は上記の目的を達成するため、上述のような電
子部品自動挿入機において５プリント基板の全面を複数
のエリアに分割し、その各エリアごとに１個の挿入孔の
位置を検出して、その挿入孔に対して予じめ記憶した位
置データとの誤差を求めて補正値とし、その補正値によ
って該挿入孔ごとに１個の挿入孔の座標位置を測定して
、その挿入孔に対して予じめ記憶した座標位置との誤差
を求めて補正値とし、その補正値によって該挿入孔の存
在するエリア内の全ての予じめ記憶している部品挿入位
置データを補正することを特徴とする部品挿入位置補正
方法を提供するものである・。

〔作　用〕

この発明による電子部品自動挿入機における部品挿入位
置補正方法によれば１例えば部品を挿入すべきプリント
基板のロット毎に図示しない基板搭載テーブルに装着さ
れて第１図に示すように位置決め孔１ａによって位置決
めされた最初のプリント基板１に対して、その全面を含
むＸ、Ｙ座標面を任意の大きさＸ、、Ｖ、のエリアＡ　
Ｉ”　Ａ　ｎに分割する。

そして、まずエリアＡｌ内の任意の１つの挿入孔Ｐを測
定ポイントとして選び、その指定された挿入孔Ｐの座標
（ＯＣｌ　、　！Ｉｌ　）を測定し、この挿入孔Ｐに対
して予め記憶している位置Ｑの座標値（＝ｃ、ｙ）との
誤差Δ刀、Δ、ｙ（ΔＺ　＝　Ｚ　’　−工。

Δｙ＝ｙ’−ｙ）を算出して、これを補正値とする。

この補正値すなわちΔＸ、Δｙを、エリアＡ内の全ての
部品挿入位置データすなわちＸ、■座標値に加算して、
各データを書き換えることにより補正する。

エリアＡ２〜Ａｎについても同様の処理を行なうことに
よって、全ての部品挿入位置データを補正することがで
きる。

そして、エリアの大きさをプリント基板の製造精度や保
管状態などに応じて適当に設定することにより、エリア
内の挿入位置のバラツキは殆どなくなるので、精度のよ
い部品挿入位置の補正が可能である。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面の第２図以降を参照して
説明する。

第２図はこの発明を実施例する電子部品自動挿入機外こ
の発明に関連する部分のみのブロック構成図であり、第
３図はその測定装置の構成を示すブロック図である。

第２図において、２は挿入ヘッド取付板であり、この例
では０番から９番まで１０＠の挿入ヘッド取付ステーシ
ョン５ｏ−３，が設けられているが。

そのうちプリント基板の搬送方向に対して最初の０番ス
テーションＳｏに測定装置３を取付け、それ以降の１番
〜９番ステーションＳ！〜Ｓ、には。

それぞれ図示しない部品供給装置から供給される電子部
品に適した挿入ヘッド４を取付ける。

５はこの装置全体を制御する電子部品自動挿入機コント
ローラ、６はこのコントローラ５に部品挿入位置データ
等を送るＮＣ装置であり＋　ＣＰＵ等による演算部６１
と、各エリア毎の測定用挿入孔の座標値を記憶する測定
用データメモリ６２と。

プリント基板に挿入すべき全部品に対する各挿入位置の
座標値（部品挿入位置データ）を記憶する挿入用データ
メモリ６３と、補正値を記憶する補正値メモリ６４とを
備えている。

そして、これらの測定装置ａと電子部品自動挿入機コン
トローラ５とＮＣ装置１６は、それぞれ複数の信号線及
びコネクタを介して接続されている。

測定装置３は第３図に示すように、操作パネル３１、照
明用の光源３２．ビデオカメラ３３２画像処理装置３４
．及びモニタ用のＣＲＴディスプレイ３５を偉えている
。

７は電子部品自動挿入機コントローラ５によって制御さ
れ１、プリント基板１を搭載する図示しない基板搭載テ
ーブルを駆動するモータである。

この実施例による作用を、第４図及び第Ｓ図のフローチ
ャートも参照して説明する。

第４図はこの装置による動作の概略を示すメインフロー
図であり、第５図はその測定・補正処理の内容を示すサ
ブルーチンのフロー図である。

第４図において、まず図示しない基板供給装置により電
子部品を挿入すべきプリント基板を１枚づつ供給して、
基板搭載テーブルに搭載する。

次に、例えば第３図の操作パネル３１からの補正指示が
有るか否かを判断し、無ければ測定・補正処理をスキッ
プして部品挿入処理へ進み、有れば測定・補正処理（そ
の内容は後述する）を行なつた後、部品挿入処理へ進む
。

部品挿入処理では、第２図のＮＧ装！！！６内の図示し
ないプログラムメモリに格納されている挿入プログラム
にしたがって、電子部品自動挿入機コントローラ５が各
ステーション８１〜Ｓ９の挿入ヘッド４を順次選択する
と共に、挿入用データメモリ６３から順次転送される各
部品挿入位置の座標データに応じてモータ７を制御し、
プリント基板１を移動させてその部品挿入位置を選択さ
れた挿入ヘッド４に対応させ、その挿入ヘッド４に把持
された電子部品を挿入する動作を繰り返す。

部品挿入位置とは、一般に第８図に示すように２つの挿
入孔Ｐ１ｔＰ２に挿入する電子部品１０の挿入ヘッド４
で把持する中心（あるいは重心）Ｃの位置であって、必
要なときには部品の挿入方向も含むものである。

このようにして、所定数（Ｍ個）の電子部品の挿入を完
了すると、図示しない基板搬出装置によって部品挿入済
みのプリント基板１を基板搭載テーブルから外して搬出
する。

そして５部品を挿入すべき次のプリント基板がなければ
動作を終了するが、あれば再びプリント基板を供給して
上記の動作を繰り返す。

測定・補正処理は１例えば使用するプリント基板の製造
ロットが変わる毎に、その最初のプリント基板に部品を
挿入する前に実行される。

この処理は第５図のフローチャートに従って行なわれ、
まずプログラムによって分割単位（エリアの大きさ）が
設定される。

すなわち、第６図に示すように、多数の部品挿入孔（図
示を省略）を設けたプリント基板１の全面を含むＸＹ座
標面を分割単位Ｘ　ｌ　＋　Ｙ　ｌの指定によって任意
の大きさのエリアＡ１〜Ａｎに分割する。この分割単位
はＸｌとＹ、独立に１０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度とし、エ
リアの数は最大１００個位とする。

次に、各エリアＡＩ−Ａｎごとに１個の指定挿入孔の座
標位置を順次測定し、その各指定挿入孔に対して予じめ
記憶している座標位置との誤差を求めて、それを各エリ
アの補正値として補正値メモリ６４に記憶させる。

その際、まず第２図のＮＣ装置６内の測定用データメモ
リ６２に予じめ記憶されている第１のエリアＡ、内の任
意に指定された１個の測定用挿入孔の座標データに従っ
て、電子部品自動挿入機コントローラＳがモータ７を制
御して図示しない基板搭載テーブルを駆動し、プリント
基板１上のその座標点Ｑ（第７図）を第３図の測定装置
乙のビデオカメラ３３の撮像画面の中心に位置させる。

そして、光源３２を点灯させて、プリント基板１の指定
された挿入孔Ｐを通過する光をビデオカメラ３乙によっ
て撮像する。

その画像データを画像処理装置３４によって処理するこ
とによって、実際の挿入孔Ｐの座標位置を測定し、その
画面中心からのずれによって、測定用データメモリ６２
に記憶している挿入孔Ｐの座標位置Ｑに対する誤差（第
７図のΔＸ、Δｙで正の場合と負の場合がある）を求め
、それを第１のエリアＡｉ用の補正値として補正値メモ
リ６４に記憶させる。

エリアＡ２〜Ａｎに関しても同様にして各指定挿入孔の
座標位置を測定し、誤差を算出してそれを各エリア用の
補正値として補正値メモリ６４に記憶させる。

その後、第２図のＮＣ装置ｉ！Ｓ内の演算部６１が、補
正値メモリ６４から各エリア用の補正値を読出して、挿
入用データメモリ６３に記憶している部品挿入位置デー
タを各エリアごとに補正する。

例えば第７図に示すように、挿入用データメモリＳ３に
記憶している第１のエリアＡ、内の全ての部品挿入位置
Ｃの座標値Ｃｒ、！！＞　　に補正値（Δ工、Δｙ）を
加算して、その記憶データを書き換えることにより、第
１のエリアＡ、内の全ての部品挿入位置データを補正す
る。

このように、１個の挿入孔Ｐの記憶座標位置Ｑに対する
誤差（Δ需、Δｙ）によって、エリアＡｉ内の全ての部
品挿入位置Ｃの記憶座標値を位置°Ｃ′のように補正し
ても、このエリアの大きさを適当に設定することにより
、各部品挿入位置データを殆ど誤差なく補正することが
できる。

他のエリアＡ２〜Ａｎの部品挿入位置データについても
、同様に補正値メモリ６４に記憶した各エリア用の補正
値によって各エリア毎に補正する。

その後、測定用データメモリ６２に格納されている各エ
リアの測定用挿入孔の座標位置のデータも、補正値メモ
リ６４に記憶した各エリア用の補正値によって補正（Δ
Ｘ、Δｙを加算）して、次回の測定に備える。

このようにして、全てのエリア（第ｎエリアＡｎまで）
の部品挿入位置データと測定用挿入孔位置データの補正
を終了すると、第４図のメインルーチンへリターンする
。

ところで、この発明を１枚のプリント基板が複数個の単
位基板に分割可能な多数個取り基板に電子部品を挿入す
る際に適用する場合には、上記エリアの設定をプリント
基板の分割単位と一致させるようにするとよい。

［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
動挿入機における部品挿入位置補正方法を実施すれば、
プリント基板の全ての挿入孔の位置を測定するのに比べ
て測定回数が非常に少なくて済み、しかも補正のための
演算が単純な加減算のみなので演算が速くでき、短時間
で全ての部品挿入位置データを補正することができる。

そして、分割するエリアの大きさを適当に設定すること
により、実用上充分な精度での補正が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による部品挿入位置補正方法の基本的
な説明図。 第２図はこの発明を実施する電子部品自動挿入機のこの
発明に関連する部分のみのブロック構成図、 第３図は同じくその測定装置の構成を示すブロック図、 第４回はこの実施例の動作を示すメインルーチンのフロ
ー図、 第５図は第４図における測定・補正処理のサブルチンの
内容を示すフロー図。 第６図はその分割単位の設定例を示す説明図。 第７図はその第１のエリアの部品挿入位置データ補正方
法の説明図、 第８図は部品挿入位置の説明図である。 １・・・プリント基板　　　２・・・挿入ヘッド取付板
３・・・測定装置　　　　　４・・・挿入ヘッド５・・
・電子部品自動挿入機コントローラ６・・・ＮＣ装置　
　　　　１０・・・電子部品６１・・・演算部　　　６
２・・・測定用データメモリ６３・・・挿入用データメ
モリ ６４・・・補正値メモリ　　Ｐ・・・挿入孔Ｃ・・・部
品挿入位置 Ｃ′・・・補正後の部品挿入位置 第１図 第３図 ；ントワーラ５へ 第４図　　　　第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　各種の電子部品をプリント基板に設けられた所定の
   挿入孔に予じめ記憶している部品挿入位置データに従つ
   て順次自動的に挿入する電子部品自動挿入機において、 プリント基板の全面を複数のエリアに分割し、その各エ
   リアごとに１個の挿入孔の座標位置を測定して、その挿
   入孔に対して予じめ記憶した座標位置との誤差を求めて
   補正値とし、その補正値によつて該挿入孔の存在するエ
   リア内の全ての前記部品挿入位置データを補正すること
   を特徴とする部品挿入位置補正方法。