JPS63133700A - 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、各種の電子部品を多数個取りプリント基板
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
と基板搭載テーブルを相対移動させて、抵抗、コンデン
サ、ダイオード等のアキシャル及びラジアルリード部品
、ならびにスティックに収納されたＩＣ，コイル等の異
形部品などの各種電子部品を、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、パンチテープ
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。

ところで、１枚のプリント基板が同一仕様の複数の単位
基板に分割可能な多数個取りプリント基板に電子部品を
挿入する場合にも、一般に上記のいずれかの方法によっ
て挿入位置データの補正を行なっていた。

〔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・りの補正を
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、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、多数個取りプ
リント基板に電子部品を挿入する際の各分割単位におけ
る部品挿入位置を短時間でしかも充分な精度で補正でき
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、多数個取りプリント基板の
各分割単位ごとに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分割単位の各部
品挿入位置データ又は分割単位の座標の基準となる基準
位置の一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例えば第１図に示すような多数個
取りプリント基板１の各分割単位１〜■ごとに１個づつ
の挿入孔Ｐ１〜Ｐ４を指定して、その原点Ａ　（０，０
）からの各座標位置を測定して、その各指定挿入孔につ
いて予じめ記憶した座標位１１（分割単位■では第２図
のＱ＋）に対する誤差（第２図のΔＸ、Δｙ）を算出す
る。

この各挿入孔Ｐ１〜Ｐ４の誤差を各分割単位に対する補
正値とし、その各補正値によって各分割単位１〜■の全
部の部品挿入位置データ又は基準位置Ｂ−Ｅの原点Ａか
らの座標データを補正する。

各分割単位Ｉ〜■の部品挿入位置データが、各基準位置
Ｂ−Ｅをそれぞれ原点とする同一のデータになっている
ときには、各基準位置Ｂ−Ｅの座標データのみを補正す
ることにより、各分割単位ごとに全ての部品挿入位置デ
ータを補正したのと同じことになる。

そして、各分割単位のエリアは一般にあまり大きくはな
いので、その中での挿入位置のバラツキは殆どないから
、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３図以降をも参照し
て説明する。

第３図はこの発明を実施例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であり、第
４図はその測定装置の構成を示すブロック図である。

第３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個の挿入ヘッド取付ス
テーション５ｏ−Ｓ、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８１〜Ｓ９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
、多数個取りプリント基板の各分割単位（エリア）毎の
測定用挿入孔の座標位置データを記憶する測定用データ
メモリ６２と。

各分割単位ごとの基準位置（基板の原点に対する座標位
置）データ及び全部の分割単位に共通であって、１つの
分割単位内に挿入すべき全部品の各挿入位置の各基準位
置に対する座標位置データ（部品挿入１位置データ）か
らなる部品挿入用データを記憶する挿入用データメモリ
６３と、各分割単位の補正値を記憶する補正値メモリ６
４とを備えている。

そして、これらの測定装置３と電子部品自動挿入機コン
トローラ５とＮＣ装置６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４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１３
４．及びモニタ用のＣＲＴディスプレイ３５を備えてい
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、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５図及び第６図のフローチ
ャートも参照して説明する。

第５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６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５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第１図に示すような多数個取りプリ
ント基板１を１枚づつ供給して、基板搭載テーブルに搭
載し、位置決め孔１ａに位置決めピンを挿入する。

次に、例えば第４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）を行なった後、部品挿入処理へ進む
。

部品挿入処理では、第３図のＮＣ装置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ｓ、−５９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分割
単位（第１図における■〜■）に対する各基準位置デー
タとこの基準位置を原点とする各部品挿入位置の座標デ
ータである部品挿入位置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７図に示すように２つの挿
入孔Ｐａ、Ｐｂ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）Ｇの位置であり、部品
挿入位置データには部品の挿入されている向きも含まれ
る。

このようにして、所定数（各分割単位毎にＭ個ずつ）の
電子部品の挿入を完了すると１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、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、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６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エリアを対象とする多数個
取りプリント基板の分割単位の大きさに合せて設定する
。

すなわち、プリント基板１の全面を含むＸＹ座標面をＸ
軸方向の分割単位Ｘ１とＹ軸方向の分割単位Ｙ！の指定
によってエリアを設定する。

第１図に示した多数個取りプリント基板１の場合、各分
割単位■〜■の大きさが１５０　ｍ　ｍ　Ｘ１２０ｍｍ
であるから、　ｘ、　＝１５０．　Ｙ１＝１２０に設定
する。

次に、各分割単位ごとに１個ずつ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恰め記憶
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。

第１図の例では、各分割単位■〜■の指定挿入孔Ｐ１〜
Ｐ４の部品挿入位置データ作成時における原点Ａ（０，
Ｏ）からの座標位置が、（ｃ、ｄ）。

（１５０＋　ｅ　、　ｄ　）、（ｅ　、　１２０＋　ｄ
　）、（１５０＋ｃ、　１２０＋　ｄ　）であり、この
指定挿入孔Ｐ１〜Ｐ４の座標を、ＮＧ装置６内の測定用
データメモリ６２に記憶している。

したがって、この測定用データメモリ６２に予秒め記憶
されている各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５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
のその各座標位置（分割単位！の場合第２図の０１点）
を、第４図の測定装［３のビデオカメラ３３の撮像画面
の中心に順次位置させる。

そして、光源３２を点灯させて、プリント基板１の指定
された挿入孔を通過する光をビデオカメラ３３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、−ｐ４の座標位置を順次
測定し、その画面中心からのずれによって、測定用メモ
リ６２に記憶している各測定用挿入孔の座標位置に対す
る誤差（第２図の例では記憶位Ｗ　Ｑ　＋に対する検出
位ｌｉ！Ｐ１のずれをΔＸ、Δ２で示し、この場合はい
ずれも正であるが負の場合もある）を求め、それを各分
割単位１〜■用の補正値として順次補正値メモリ６４に
記憶させる。

その後、第３図のＮＧ装Ｗ１６内の演算部６１が、。

補正値メモリ６４から各分割単位毎の補正値を読出して
、挿入用データメモリ６３に記憶している各分割単位ご
との基準位置データをそれぞれ補正する。

第１図の例では、各分割単位■〜■の各部品挿入位置デ
ータに対する基準位置Ｂ−Ｅの基板の原点Ａ（０，Ｏ）
からの各座標位置（ａ　、　ｂ　）、（１５０＋ａ。

ｂ　）、（ｃ　、１２０　＋　ｂ　）、（１５０＋　ａ
　＋　１２０　＋　ｂ）を、第３図の挿入用データメモ
リ６乙に各部品挿入位置の座標データと共に記憶させて
いる。

そこで、演算部６１がこの各基準位置Ｂ−Ｈの座標デー
タに、補正値メモリ６４から読出しだ前述の各分割単位
用の補正値を加算して１例えば分割単位■の基準位置Ｂ
の座標位置を第２図に示すＢ’　（ａ＋Δｚ、ｂ＋Δｙ
）とするように、挿入用データメモリ６３の各基準位Ｉ
ＷＢ−Ｅの記憶データを書き換える。

このようにすれば、短時間で各分割単位Ｉ〜■の全ての
部品挿入位置データを補正したのと同様な効果が得られ
る。

部品挿入位置データが基準位置Ｂ−Ｅを用いないで記憶
されているとき（単一の原点例えばＡ（０，０）を原点
として全部の部品挿入位置データが記憶されているとき
）は、各分割単位内の部品挿入位置データの全部を同じ
補正値で補正することによって全く同様に行うことが出
来る。

次に、測定用データメモリＳ２に格納されている各分割
単位ごとの測定用挿入孔の座標位置データも、補正値メ
モリ６４に記憶した各分割単位用の補正値によって補正
（ΔＸ、Δｙを加算）して、次回の測定に備える。

但し、測定用挿入孔の座標が部品挿入位置の座標と同様
に基準位置Ｂ−Ｅを原点とする座標で記憶されていると
きにはこの補正は不要である。

このようにして、全ての分割単位１〜■の基準位置デー
タと測定用挿入孔位置データの補正を終了すると、第５
図のメインルーチンへリターンする。

〔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
挿入機における部品挿入位置補正方法を実施すれば、多
数個取り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測定して補正し
たのとほぼ同等の効果が得られる。

そして、一般に各分割単位のエリアはあまり大きくない
ので、その中での各部品挿入孔の位置ずれのバラツキは
極めて少ないため、実用上充分な精度で補正できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施するための多数個取りプリント
基板とその各分割単位ごとの基準位置及び指定挿入孔位
置の例を示す説明図、第２図はこの発明による指定挿入
孔の位置誤差の測定及び基準位置データ補正方法の説明
図。 第３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４図は同じくその測定装置の構成を示すブロック図、 第５図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Ｓ図は第５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７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ｉ！　　　　　　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　
　　　６２・・・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Ｉ〜■・・・分
割単位　　　Ｐ１〜Ｐ４・・・指定挿入孔Ａ・・・基板
の原点　　　　Ｂ−Ｅ・・・基準位置第１図 を 第２図 第４図 第７図 第５図　　　　第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　各種の電子部品を多数個取りプリント基板の各分割
   単位に設けられた所定の挿入孔に、部品挿入用データに
   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、 多数個取りプリント基板の各分割単位ごとに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
   によつて該挿入孔が存在する分割単位の前記部品挿入用
   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。 ２　部品挿入用データが、分割単位ごとの基準位置デー
   タと各分割単位に共通の部品挿入位置データとからなり
   、基準位置データのみを補正することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の部品挿入位置補正方法。