JP3314335B2 - 電子部品の搭載方法及びその装置 - Google Patents

電子部品の搭載方法及びその装置

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JP3314335B2 JP29718598A JP29718598A JP3314335B2 JP 3314335 B2 JP3314335 B2 JP 3314335B2 JP 29718598 A JP29718598 A JP 29718598A JP 29718598 A JP29718598 A JP 29718598A JP 3314335 B2 JP3314335 B2 JP 3314335B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を吸着ヘ
ッドのノズル先端で吸持して部品供給位置から取り出
し、その吸着ヘッドによる電子部品の吸持状態を映像と
して捉え、この映像から画像処理で求められるデータに
より吸着ヘッドのX,Y方向乃至θ方向の補正処理を行
い、電子部品を該吸着ヘッドで部品供給位置より離れた
基板載置位置に持ち運んで回路基板の所定の板面位置に
搭載する電子部品の搭載方法及びその装置の改良に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子部品の搭載装置においては、
図3で示すように吸着ヘッド1が部品供給位置から基板
載置位置に移動する移動路の途上で下方に、吸着ヘッド
1による電子部品Eの吸持状態を映像として捉える撮像
カメラ2を設置するものがある。
【0003】その電子部品の搭載装置では、吸着ヘッド
1による電子部品Eの吸持状態を下方に設置された撮像
カメラ2で捉える必要上、吸着ヘッド1を撮像カメラ2
の上方で一旦停止しなければならない。このため、電子
部品の搭載に要する時間のロスが生じる。
【0004】その撮像カメラを吸着ヘッドの下方に設置
するのに代えて、図4で示すように吸着ヘッド1による
電子部品Eの吸持状態を映し出すミラー3と、このミラ
ー3の反射面3a,3bにより下方から上方に向かう反
射光を映像として捉える撮像カメラ2とを吸着ヘッド1
と一体に備えるものがある。
【0005】その電子部品の搭載装置では、吸着ヘッド
1が部品供給位置並びに部品搭載位置に移動するときに
はミラー3を待機させるが、吸着ヘッド1が部品供給位
置から基板載置位置に移動するときには一緒に移動する
ことにより吸着ヘッド1による電子部品Eの吸持状態を
映像として撮像カメラ2で捉えるよう構成されている。
この電子部品の搭載装置では撮像カメラ2,ミラー3を
共に吸着ヘッド1と一体に備えるため、吸着ヘッド1が
大型化ししかも重量的にも重くなって高速移動ができな
い。
【0006】また、図6で示すように撮像カメラ2を吸
着ヘッド1と一体に備えると共に、吸着ヘッド1のノズ
ル部1a,1bを回転駆動部1cで上下に180°回転
可能に備えるものもある。
【0007】この電子部品の搭載装置では、ミラーを備
え付けないでも、ノズル部1a,1bが上下に180°
回転するから、吸着ヘッド1による電子部品Eの吸持状
態を吸着ヘッド1の移動中に撮像カメラ2で捉えること
ができる。然し、ノズル部1a,1bの回転駆動部1c
を備えるものであるため、吸着ヘッドが大型化ししかも
重量的に重くなるばかりでなく、電子部品Eを吸持した
ノズル部1a,1bが上向きから下向きに回転すること
により吸着ヘッドによる高精度な位置補正に影響を来
す。
【0008】その他に、図6,図7で示すように撮像カ
メラに代わるラインセンサ2'を吸着ヘッド1と一体に
備え、反射面を斜め上方に向けて一対の相対向するミラ
ー3a,3bを部品供給位置4と基板載置位置5との間
で吸着ヘッド1の移動方向と直交する方向に位置させて
移動路の下方に備え、吸着ヘッド1が部品供給位置4か
ら部品搭載位置A,B,Cにまで直線的に移動する途上
で、電子部品Eがミラー3a,3bを横切るのに伴って
電子部品の画像をラインセンサ2'で捉えて合成画像に
より全体像の外形を認識するものが提案されている(特
開平8−78895号)。
【0009】この電子部品の搭載装置では吸着ヘッド1
を部品供給位置4から部品搭載位置A,B,Cまで最短
距離の直線的に移動できるが、その電子部品の画像は電
子部品Eがミラー3a,3bの上方を横切るのに伴って
ラインセンサ2'で捉えて合成画像で認識するものであ
るため、この電子部品の画像を正確且つ確実に捉えるに
は吸着ヘッド1を少なくともミラー3a,3bの上方で
遅く移動させる必要がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は吸着ヘッドを
小型,軽量なものに保ち、その吸着ヘッドを一定の高速
で移動させても、吸着ヘッドによる電子部品の吸持状態
を正確且つ確実に捉えられ、時間のロスをなくし、回路
基板の所定の板面位置に対する電子部品の高精度な搭載
を図れる電子部品の搭載方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決する手段】本発明の請求項1に係る電子部
品の搭載方法においては、電子部品を吸着ヘッドのノズ
ル先端で吸持して部品供給位置から取り出し、その吸着
ヘッドによる電子部品の吸持状態をミラーで映し出すと
共に、このミラーによる反射光を撮像カメラにより映像
として捉え、その映像から画像処理で求められるデータ
により吸着ヘッドのX,Y方向乃至θ方向の位置補正を
行い、電子部品を該吸着ヘッドで部品供給位置より離れ
た基板載置位置に持ち運んで回路基板の所定の板面位置
に搭載するべく、吸着ヘッドが部品供給位置から基板載
置位置に移動する間に、吸着ヘッドによる電子部品の吸
持状態を吸着ヘッドの移動路下方で移動方向と同方向に
配置されたミラーで上方に向けて映し出し、このミラー
の反射光を吸着ヘッドと一体に備えられた撮像カメラに
より映像として捉えるようにされている。
【0012】本発明の請求項2に係る電子部品の搭載装
置においては、電子部品をノズル先端で吸持して部品供
給位置から取り出す吸着ヘッドと、その吸着ヘッドによ
る電子部品の吸持状態を映し出すミラーと、このミラー
による反射光を映像として捉える撮像カメラとを備え、
その撮像カメラの映像から画像処理で求められるデータ
により吸着ヘッドのX,Y方向乃至θ方向の位置補正を
行い、電子部品を該吸着ヘッドで部品供給位置より離れ
た基板載置位置に持ち運んで回路基板の所定の板面位置
に搭載するもので、反射面を上方に向けて吸着ヘッドに
よる電子部品の吸持状態を映し出すミラーを吸着ヘッド
の移動路下方で移動方向と同方向に配置すると共に、そ
のミラーによる反射光を映像として捉える撮像カメラを
吸着ヘッドと一体に備えることにより構成されている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図1並びに図2を参照して
説明すれば、この電子部品の搭載装置は基本的な構成と
して、図1で示すように電子部品の吸着ヘッド1を備
え、その吸着ヘッド1による電子部品Eの吸持状態を映
像として捉える撮像カメラ2を吸着ヘッド1と一体に備
え、更に、吸着ヘッド1による電子部品Eの吸持状態を
斜め上方に向けて相対する反射面30,31で映し出す
ミラー3を吸着ヘッド1の移動路下方に配置することに
より構成されている。
【0014】この電子部品の搭載装置は、図2で示すよ
うに回路構成上必要な各種の電子部品E,E…を個
別に供給するテープフィーダやバルク,パレット等の部
品供給機構40,41…を複数台並列的に備えて部品供
給位置4とし、一方、プリント基板Pを載せて部品供給
位置4より離れた相対側で一旦停止する基板搬送テーブ
ル50,51を備えて基板載置部5として構成されてい
る。また、吸着ヘッド1は、電子部品を各部品供給位置
4から個々に吸持すると共に、各部品供給位置4から基
板載置位置5に移動し、電子部品をプリント基板Pの所
定の板面位置A,B…に順次に搭載するよう備え付けら
れている。
【0015】その電子部品の搭載装置においては、図1
で示すように吸着ヘッド1による電子部品Eの吸持状態
を映像として撮像カメラ2で捉え、この画像から求めら
れるデータにより画像処理装置6並びに制御装置7で電
子部品の正規な搭載姿勢及び位置との誤差を求め、その
部品検出信号により吸着ヘッド1のX,Y方向乃至θ方
向の移動量から位置補正を行うことから電子部品をプリ
ント基板Pの所定の板面位置に搭載できるよう構成され
ている。
【0016】その電子部品の吸持状態を映し出すミラー
3は、反射面30,31を斜め上方に向けて相対したレ
ール状のものとして吸着ヘッド1の移動路下方で移動方
向と同方向に配置されている。即ち、このミラー3は各
部品供給機構40,41の部品供給位置4と基板載置位
置5との間に個別に掛け渡せて複数本並列的に配置し、
撮像カメラ2を一体に備えた吸着ヘッド1が各部品供給
位置4から基板載置位置5まで直線的に移動する間に、
吸着ヘッド1による電子部品の吸持状態を映し出すこと
により反射光として撮像カメラ2に向けて下方から上方
に屈折できるよう備え付けられている。
【0017】そのミラー3の斜め上方に向けて相対向す
る反射面30,31のうち、片側30は吸着ヘッド1で
吸持された電子部品が移動する軌跡と合わせて直下に配
置され、他側31は片側30から反射する光を上方の撮
像カメラ2に向けて屈折する反射面として配置されてい
る。これにより、撮像カメラ2は吸着ヘッド1が各部品
供給位置4から基板載置位置5に直線的に移動するまで
継続し、吸着ヘッド1による電子部品の吸持状態を映像
として捉えられるよう装備されている。
【0018】その撮像カメラ2で捉えた映像から吸着ヘ
ッド1のX,Y方向の位置補正を行う必要上、この電子
部品の搭載装置は上下に交差させて配置されるX,Y方
向のガイドレールと、各ガイドレールでスライド自在に
保持されるスライダーと、各スライダーをスライド駆動
するボールねじ軸と、各ボールねじ軸を回動する可逆モ
ータとからなるX,Y駆動機構(図示せず)を備え、片方
のスライダーを他側のガイドレールに装着すると共に、
吸着ヘッドを他方のスライダーに装着することにより吸
着ヘッドをガイドレールによってX,Y方向に移動でき
るよう構成されている。
【0019】そのX,Y方向の位置補正と共に、θ方向
の位置補正,即ち、吸着ヘッドによる吸持姿勢の補正を
行う必要上、吸着ヘッドのシリンダ外周にはギヤを設
け、このギヤと駆動モータで回動するピニオンを噛み合
わせてなるθ駆動機構(図示せず)を備えることより吸
着ヘッドの縦軸を中心に吸着ヘッドを回転できるよう構
成されている。
【0020】その吸着ヘッド1による位置補正のうち、
X,Y方向の位置補正は装着ヘッド1が基板載置位置5
に移動し、プリント基板pの所定の部品搭載位置に移動
する間に行える。これに対し、θ方向の位置補正は吸着
ヘッド1が各部品供給位置4から基板載置位置5に直線
的に移動する間に、またはX,Y方向の位置補正の補正
と同様に、装着ヘッド1が所定の部品搭載位置に移動す
る間に行える。
【0021】このように構成する電子部品の搭載装置で
は、吸着ヘッド1が電子部品Eを部品供給機構40か
ら取り出す場合で説明すれば、吸着ヘッド1は電子部品
を部品供給機構40から吸持すると、部品供給機構
40の部品供給位置4から所定の高さ位置まで上昇動す
ると共に、その上昇位置より以後水平に、吸着ヘッド1
の移動路下方で部品供給位置4から基板載置位置5との
間に掛渡し配置されたミラー3に沿って直線的に移動す
る。
【0022】その吸着ヘッド1がミラー3に沿って直線
的に移動する間に、吸着ヘッド1による電子部品の吸持
状態は下方に配置されたミラー3の反射面30で映し出
せると共に、この反射光はミラー3の反射面31より上
方に向けて屈折することにより吸着ヘッド1と一体に備
えられた撮像カメラ2で捉えられる。
【0023】この電子部品の搭載装置では、吸着ヘッド
1が部品供給位置4からミラー3の配置位置に移動する
と、電子部品の吸持状態の全容をミラー3で直ちに映し
出せると共に、そのミラー3による反射光を吸着ヘッド
1が基板載置位置5まで移動する間継続的に撮像カメラ
2で捉えられるから、この電子部品の映像は吸着ヘッド
1の位置補正に要するデータとして正確且つ確実に得る
ことができる。
【0024】その撮像カメラ2で捉えられた映像は画像
処理装置6並びに制御装置7で処理され、この画像処理
によるデータと当該電子部品の所定の搭載位置との比較
から誤差があるときには吸着ヘッド1の位置補正信号と
して制御装置7からX,Y駆動機構並びにθ駆動機構に
送信し、吸着ヘッド1が基板載置位置5で所定の部品搭
載位置まで移動する間に吸着ヘッド1の位置補正を行う
ようにできる。
【0025】その吸着ヘッド1の移動は電子部品の吸持
から基板搭載まで一定の速度を保って高速で行え、ま
た、この吸着ヘッド1が移動する間でも吸着ヘッド1の
位置補正に要するデータとして電子部品の映像を正確且
つ確実に得られると共に、吸着ヘッド1が基板載置位置
5で所定の部品搭載位置まで移動するまでに吸着ヘッド
1の位置補正を行えるため、時間のロスをなくし、プリ
ント基板Pの所定の板面位置に対する電子部品の高精度
な搭載を行える。
【0026】
【発明の効果】以上の如く、本発明の請求項1に係る電
子部品の搭載方法に依れば、吸着ヘッドが部品供給位置
から基板載置位置に移動する間に、吸着ヘッドによる電
子部品の吸持状態を吸着ヘッドの移動路下方で移動方向
と同方向に配置されたミラーで上方に向けて映し出し、
このミラーの反射光を吸着ヘッドと一体に備えられた撮
像カメラにより映像として捉えることにより、吸着ヘッ
ドの位置補正に要するデータとして電子部品の映像を正
確且つ確実に得られると共に、時間のロスをなくし、回
路基板の所定の板面位置に対する電子部品の高精度な搭
載を行うことができる。
【0027】本発明の請求項2に係る電子部品の搭載装
置に依れば、反射面を上方に向けて吸着ヘッドによる電
子部品の吸持状態を映し出すミラーを吸着ヘッドの移動
路下方で移動方向と同方向に配置すると共に、そのミラ
ーによる反射光を映像として捉える撮像カメラを吸着ヘ
ッドと一体に備えることにより、吸着ヘッドを小型で軽
量なものに保て、吸着ヘッドを一定の高速で移動させて
も、吸着ヘッドの位置補正に要するデータとして電子部
品の映像を正確且つ確実に得られ、時間のロスをなく
し、回路基板の所定の板面位置に対する電子部品の高精
度な搭載を行える装置として構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子部品の搭載装置における主要
部を示す説明図である。
【図2】本発明に係る電子部品の搭載装置における全体
的な機構部の配置並びに吸着ヘッドの移動経路を示す説
明図である。
【図3】従来の一例に係る電子部品の搭載装置を示す説
明図である。
【図4】従来の別の例に係る電子部品の搭載装置を示す
説明図である。
【図5】従来の更に別の例に係る電子部品の搭載装置を
示す説明図である。
【図6】従来の更に別の例に係る電子部品の搭載装置を
示す説明図である。
【図7】図6の電子部品の搭載装置における全体的な機
構部の配置並びに吸着ヘッドの移動経路を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 吸着ヘッド 2 撮像カメラ 3 ミラー 30,31 ミラーの反射面 4 部品供給位置 5 基板載置位置 E 電子部品 P 回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−78895(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 13/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を吸着ヘッドのノズル先端で吸
    持して部品供給位置から取り出し、その吸着ヘッドによ
    る電子部品の吸持状態をミラーで映し出すと共に、この
    ミラーによる反射光を撮像カメラにより映像として捉
    え、その映像から画像処理で求められるデータにより吸
    着ヘッドのX,Y方向乃至θ方向の位置補正を行い、電
    子部品を該吸着ヘッドで部品供給位置より離れた基板載
    置位置に持ち運んで回路基板の所定の板面位置に搭載す
    る電子部品の搭載方法において、 吸着ヘッドが部品供給位置から基板載置位置に移動する
    間に、吸着ヘッドによる電子部品の吸持状態を吸着ヘッ
    ドの移動路下方で移動方向と同方向に配置されたミラー
    で上方に向けて映し出し、このミラーによる反射光を吸
    着ヘッドと一体に備えられた撮像カメラにより映像とし
    て捉えるようにしたことを特徴とする電子部品の搭載方
    法。
  2. 【請求項2】 電子部品をノズル先端で吸持して部品供
    給位置から取り出す吸着ヘッドと、その吸着ヘッドによ
    る電子部品の吸持状態を映し出すミラーと、このミラー
    による反射光を映像として捉える撮像カメラとを備え、
    その撮像カメラの映像から画像処理で求められるデータ
    により吸着ヘッドのX,Y方向乃至θ方向の位置補正を
    行い、電子部品を該吸着ヘッドで部品供給位置より離れ
    た基板載置位置に持ち運んで回路基板の所定の板面位置
    に搭載する電子部品の搭載装置において、 反射面を上方に向けて吸着ヘッドによる電子部品の吸持
    状態を映し出すミラーを吸着ヘッドの移動路下方で移動
    方向と同方向に配置すると共に、そのミラーによる反射
    光を映像として捉える撮像カメラを吸着ヘッドと一体に
    備えたことを特徴とする電子部品の搭載装置。
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