JPH06244595A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品の部品本体から互に平行に延び出
し、長さが複数群に異なるリード線を対象物の挿入穴に
確実に挿入できる電子部品装着装置を提供する。 【構成】 撮像装置，ＣＣＤカメラの撮像に基づいてリ
ード線７８〜８４の先端部および挿入穴９６〜１０２の
水平面内における位置を取得し、水平面内においてベク
トルａ，ｂ，ｄ，ｆで示される位置ずれの距離および方
向を求める。最も長いリード線７８から挿入穴９６に挿
入するが、位置ずれがある場合には、ベクトルａで示さ
れる方向および距離移動させて挿入穴との位置を合致さ
せ、挿入する。リード線７８は次に長いリード線８０と
の長さの差より短い長さ挿入する。それによりリード線
８０は挿入穴９８に挿入されず、ベクトルｃで示される
方向および距離の移動により挿入穴９８と合致させ得
る。リード線８０を挿入穴９８に挿入するとき、リード
線７８は撓んで挿入を許容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長さが複数群に異なる
リード線を有する電子部品を対象物に装着する装置に関
するものであり、特に、装着不可能な電子部品の発生率
の低減に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品には、部品本体から長さが複数
群に異なる少なくとも２群のリード線が互に平行に延び
出させられたものがある。各群は１本のリード線あるい
は長さが等しい複数本のリード線を含み、１つの電子部
品において各群に含まれるリード線はいずれも１本のみ
であることもあり、いずれも複数本であることもあり、
１本および複数本の両方であることもある。

【０００３】この種の電子部品は、プリント基板等の対
象物に取り付けられる際、対象物に設けられた挿入穴に
リード線が挿入されるのであるが、リード線と挿入穴と
の位置が合致していなければリード線を挿入穴に挿入す
ることができない。

【０００４】そのため従来から、例えば、特開平２−１
９９９００号公報に記載されているようなリード線検出
装置が使用されていた。このリード線検出装置は、発光
器および受光器を有し、保持ヘッドにより保持されて移
動中の電子部品のリード線１本ずつに順次光を当て、そ
の反射光に基づいてリード線の水平方向（移動方向）の
各位置を検出するようにされている。リード線からの光
の反射により得られる検出電圧と電子部品の移動の経過
時間とが対応付けて記憶され、光の照射位置を原点とす
るリード線の水平方向位置が検出され、それに基づいて
水平方向の位置ずれが検出されるとともに、保持ヘッド
による電子部品の保持姿勢および保持ヘッドの移動距
離，方向を修正するようになっているのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにしてもなお、リード線を挿入穴に挿入できないこと
がある。リード線が挿入穴に挿されることにより対象物
に装着される電子部品の場合、保持ヘッドによる電子部
品の保持姿勢および保持ヘッドの移動距離，方向の修正
により、すべてのリード線の先端部と対応する挿入穴と
の位置がリード線の長手方向と直角な平面内において合
致させられれば、電子部品のリード線の長手方向への移
動によりリード線を挿入穴に挿入することができる。し
かし、リード線の位置ずれの量や方向によっては、保持
ヘッドによる電子部品の保持姿勢および保持ヘッドの移
動距離，方向を修正しても、すべてのリード線の先端部
と挿入穴との位置を同時に合致させ得ないことがあるの
である。従来、このような事態が発生した場合には、リ
ード線の曲がりを矯正するなど特別の対策を講じない限
り、その電子部品は装着不可能なものであるとして廃棄
せざるを得なかった。本発明は、長さが複数群に異なる
少なくとも２群のリード線を有する電子部品に特有の事
情を利用することにより、全部のリード線と挿入穴との
位置を同時に合致させ得ない場合でも電子部品を対象物
に装着することができる電子部品装着装置を提供するこ
とを課題として為されたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子部品装
着装置は、上記の課題を解決するために、（ａ）リード
線の長手方向と直角な平面内における各リード線の先端
部の位置を表すリード線位置データを取得するリード線
位置データ取得手段と、（ｂ）リード線の長さを表すリ
ード線長さデータを取得するリード線長さデータ取得手
段と、（ｃ）対象物に設けられ、リード線が挿入される
挿入穴の上記平面上における位置を表す挿入穴位置デー
タを取得する挿入穴位置データ取得手段と、（ｄ）電子
部品と対象物とをリード線の長手方向に平行な方向およ
び上記平面内において相対移動させる相対移動装置と、
（ｅ）リード線位置データ取得手段により取得されたリ
ード線位置データとリード線長さデータ取得手段により
取得されたリード線長さデータと挿入穴位置データ取得
手段により取得された挿入穴位置データとに基づいて相
対移動装置を制御し、長さが異なる少なくとも２群のリ
ード線群のうち、長いリード線群から順に挿入穴とリー
ド線の先端部との上記平面内における位置を合致させた
上で、そのリード線群を次に長いリード線群との長さの
差より短い長さだけ対応する挿入穴に挿入するリード線
挿入制御手段とを含むように構成される。

【０００７】なお、対象物の挿入穴は、対象物をその厚
さ方向に貫通する貫通穴に限らず、対象物の面上に突設
された筒状の突起により構成される穴でもよい。また、
「リード線の長さ」とは、その長手方向における長さで
あって、部品本体の底面，上面等、予め設定された基準
位置から先端部までの寸法である。

【０００８】

【作用】電子部品をリード線の長手方向に平行な方向に
移動させてリード線を挿入穴に挿入し、電子部品を対象
物に装着する場合、リード線の長手方向と直角な平面内
においてリード線と対象物とを相対移動させれば、それ
らの位置を上記平面内において合致させ、リード線を挿
入穴に挿入することができる。挿入時には、最初に１番
長いリード線と挿入穴との位置を合致させてリード線を
挿入穴に挿入する。１番長いリード線の長手方向と直角
な平面内におけるリード線位置データおよび１番長いリ
ード線が挿入される挿入穴位置データに基づいてリード
線と対象物とを相対移動させ、リード線と挿入穴との位
置を合致させてリード線を挿入穴に挿入するのである。
それにより２番目以降に長いリード線と挿入穴との位置
が外れ、あるいは当初から存在した外れ量が大きくなっ
ても、リード線位置データと挿入穴位置データとに基づ
いてリード線と対象物とを相対移動させてリード線を挿
入穴に合致させ、挿入することができる。長さが長いリ
ード線から順に、リード線位置データおよび挿入穴位置
データに基づいて挿入穴の位置と合致させ、挿入するの
であり、２番目に長いリード線以降においては、リード
線と挿入穴との位置を合致させるべく、両者が相対移動
させられるとき、既に挿入穴に挿入されているリード線
は撓んで両者の相対移動を許容する。

【０００９】電子部品に設けられた全部のリード線と挿
入穴との位置を一度に合致させ得る必要はなく、同じ長
さのリード線毎にリード線と挿入穴との位置を合致させ
ることができればよいのである。

【００１０】一リード線群の挿入穴に挿入される長さ、
すなわち挿入穴への挿入によりリード線の先端部の挿入
穴入口を通過した部分の長さは、そのリード線群と次に
長いリード線群との長さの差より短い長さであり、次に
長いリード線群は、そのリード線群に対応する挿入穴に
挿入されず、リード線の長手方向に直角な平面内におけ
る移動により位置ずれを修正し得る状態に保たれる。な
お、リード線群を挿入穴に挿入するための電子部品のリ
ード線の長手方向に平行な方向における移動距離は、挿
入穴に挿入されるリード線群と挿入穴入口との距離に、
そのリード線群の挿入穴への挿入長さを加えた距離であ
る。

【００１１】１群を構成するリード線が１本のみである
場合には、そのリード線の位置ずれに基づいて電子部品
と対象物とが相対移動させられる。また、１群を構成す
るリード線が複数本の場合には、相対移動装置は１群の
全部のリード線の位置ずれに基づいてそれらリード線が
いずれも挿入穴に挿入されるように電子部品と対象物と
を相対移動させる。

【００１２】

【発明の効果】このように本発明の電子部品装着装置に
よれば、長さが異なるリード線を有する電子部品を対象
物に装着するとき、すべてのリード線と対象物の挿入穴
との位置が同時に合致しなくてもリード線を挿入穴に挿
入することができ、対象物への装着が不可能な電子部品
の発生率を低減させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図２は、電子部品をプリント基板に装着
するために保持する電子部品保持装置を示す図である。
図において１０はＸ−Ｙテーブルであり、図示しないフ
レームに取り付けられており、水平面内において互に直
交するＸ方向とＹ方向とに移動させられる。このＸ−Ｙ
テーブル１０はサーボモータ等により駆動され、水平面
内の任意の位置に高精度に位置決めされるようになって
いる。

【００１４】また、Ｘ−Ｙテーブル１０には、図示しな
い駆動装置により鉛直なＺ方向に移動させられるリニア
スライド１２が設けられており、このリニアスライド１
２にホルダ１４が固定されている。ホルダ１４は、その
下端部から水平方向に延び出すアーム部１６を備えてお
り、そのアーム部１６の突出端部に部品保持ヘッド１７
が支持されている。部品保持ヘッド１７のヘッド本体１
８は筒状を成し、アーム部１６にスリーブ２０を介して
鉛直軸線まわりに回転可能に支持されている。

【００１５】ヘッド本体１８は段付状を成し、その小径
部２６においてスリーブ２０に軸方向に移動可能に嵌合
されるとともに、大径部２８に設けられた係合孔３０に
おいてスリーブ２０の上端部に設けられた係合突起３２
に係合させられており、スリーブ２０に対する回転を阻
止されている。また、ヘッド本体１８には、その中心部
を軸方向に貫通して空気通路３４が形成されるととも
に、上端部にはナット３６が固定されている。ナット３
６にはゴム製のバキュームホース３８の接続金具４０が
螺合され、それによってヘッド本体１８が図示しないバ
キューム源に接続されている。なお、スリーブ２０とヘ
ッド本体１８のスリーブ２０から突出した部分との間に
は圧縮コイルスプリング４６が配設されており、それに
よりヘッド本体１８の大径部２８がスリーブ２０に上面
に当接させられている。

【００１６】また、上記スリーブ２０のアーム部１６か
ら突出した上部には大径のギヤ５０が一体に設けられる
とともに、アーム部１６に回転可能に支持された小径の
ギヤ５２に噛み合わされている。この小径ギヤ５２には
中径ギヤ５４が固定されており、中径ギヤ５４は駆動ギ
ヤ５８に噛み合わされている。駆動ギヤ５８は、ブラケ
ット５９により前記リニアスライド１２に取り付けられ
たサーボモータ６０によって回転させられ、それにより
中径ギヤ５４，小径ギヤ５２を介して大径ギヤ５０が回
転させられ、スリーブ２０と共にヘッド本体１８が回転
させられる。

【００１７】さらに、上記ヘッド本体１８のスリーブ２
０から突出した下端部には、保持チャック６４によって
金属製の吸着管６６が保持されている。吸着管６６は保
持チャック６４によって保持される小径管部６８と、小
径管部６８の保持チャック６４から突出した先端に設け
られた大径の吸着部７０とを有し、バキューム源に設け
られた電磁方向切換弁の切換えに伴って電子部品７４を
吸着したり、解放したりする。

【００１８】電子部品７４は、図３ないし図５に示すよ
うに、直方体状の部品本体７６と、４本のリード線７
８，８０，８２，８４とを備えている。これらリード線
７８，８０，８２，８４は、部品本体７６の長手方向に
平行な２側面からそれぞれ２本ずつ、本体７６に水平に
延び出させられた後、直角にかつ互に平行に延び出させ
られている。また、これらリード線７８，８０，８２，
８４は、その長さが互に異なるものとされており、その
部品本体７６からの距離が等しい位置にそれぞれ突部８
６が設けられ、リード線７８，８０，８２，８４のプリ
ント基板への挿入深さを規定するストッパとして機能す
るようにされている。吸着管６６により吸着された電子
部品７４は、Ｘ−Ｙテーブル１０およびリニアスライド
１２の移動により、リード線７８〜８４の長手方向と直
角な水平面内の任意の位置に移動させられるとともにリ
ード線７８〜８４の長手方向に移動させられる。Ｘ−Ｙ
テーブル１０およびリニアスライド１２が相対移動装置
を構成しているのである。

【００１９】電子部品７４は、図６に示すトレイ９０に
多数収容されている。電子部品７４は電子部品保持装置
によりトレイ９０から取り出され、撮像装置９２よりリ
ード線７８，８０，８２，８４の水平面内の像を撮像さ
れた後、水平位置誤差および回転角度誤差が修正されて
対象物としてのプリント基板９４に装着される。プリン
ト基板９４は図示しない位置決め支持装置により水平な
姿勢で位置決め支持されており、プリント基板９４に
は、リード線７８，８０，８２，８４がそれぞれ挿入さ
れる挿入穴９６，９８，１００，１０２を始めとし、図
示は省略するが、電子部品７４以外の電子部品のリード
線を挿入する挿入穴や配線パターン等が設けられてい
る。

【００２０】撮像装置９２は、図７および図８に示すよ
うに、テーブル１０６を有している。テーブル１０６は
垂直な軸１０８に取り付けられ、図示しない回転駆動装
置により垂直軸線まわりに回転させられる。このテーブ
ル１０６上には、レーザダイオード１１０が設けられて
おり、水平な光を照射するようにされている。レーザダ
イオード１１０が照射した光はレンズ１１２により拡げ
られ、レンズ１１４により平行光線に変えられる。レン
ズ１１４は、電子部品７４の回転角度の如何を問わず、
リード線７８，８０，８２，８４の全部に当たる平行光
線を発する大きさとされており、この平行光線はレンズ
１１６，１１８によりリニアイメージセンサ１２０の感
光範囲に収まる幅の光に変えられる。リニアイメージセ
ンサ１２０は、図１０に示すように一直線上に並んだ多
数の感光素子１２２を有し、各感光素子１２２の感光の
有無により異なる信号を制御装置１３０に供給する。

【００２１】制御装置１３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍおよびそれらを接続するバスを有するコンピュータを
主体とするものであり、電子部品７４のプリント基板９
４への装着を制御する。この制御装置１３０は、リニア
イメージセンサ１２０から供給される信号に基づいて感
光素子１２２の各々と対応付けて感光の有無を表すデー
タを作成する。本実施例では、このデータは１ビットで
作られ、ビットデータは感光素子１２２が感光する場合
には１とされ、感光しない場合には０とされる。感光素
子１２２が感光するのは、レンズ１１４と１１６との間
にリード線７８，８０，８２，８４がなく、光を遮らな
い場合であり、一方、感光しないのはリード線７８，８
０，８２，８４があって光を遮る場合であり、０のビッ
トデータはリード線７８，８０，８２，８４の存在を意
味し、１のビットデータはリード線７８，８０，８２，
８４がないことを意味する。

【００２２】電子部品７４のプリント基板９４への装着
時に電子部品保持装置はトレイ９０から電子部品７４を
取り出し、プリント基板９４へ搬送する。電子部品保持
装置は吸着管６６により電子部品７４の部品本体７６を
吸着し、電子部品７４はリード線７８，８０，８２，８
４が部品本体７６から下方へ垂直に延び出す姿勢で搬送
される。電子部品保持装置は、搬送の途中で撮像装置９
２上に停止し、リード線７８〜８４の長手方向と直交す
る位置決め平面（ここでは水平面）上における断面像が
取得される。図７および図８に示すように、リード線７
８，８０，８２，８４の先端部がレンズ１１４と１１６
との間に位置し、レンズ１１４から照射される平行光線
を遮る位置へ下降させられて撮像されるのであるが、４
本のリード線７８〜８４は長さが異なるため、最も長い
リード線７８から順にレンズ１１４と１１６との間に下
降させられて撮像される。この際、リード線７８〜８４
の長さがＲＡＭから読み出され、リード線７８〜８４の
各先端部が順にレンズ１１４と１１６との間に位置する
ようにリニアスライド１２の下降距離が設定される。

【００２３】リード線７８の断面像の取得について説明
する。リード線７８がレンズ１１４と１１６との間の位
置へ下降させられたならば、撮像装置９２が図７に示す
位置から１８０度回転させられ、１度回転する毎にリー
ド線７８の像が撮像される。撮像装置９２が回転し、リ
ード線７８に対する位置が変われば、リード線７８の光
を遮る位置が変わり、リニアイメージセンサ１２０にお
いて感光する素子１２２が変わる。

【００２４】図１０において斜線を施した感光素子１２
２が感光していない素子１２２であり、斜線の施されて
いない感光素子１２２が感光した素子１２２であって、
撮像装置９２の回転角度θが０度の場合には、リード線
７８の長辺に対応する部分の感光素子１２２が感光せ
ず、４５度の場合にはリード線７８の長辺と短辺との両
方に対応する部分の感光素子１２２が感光せず、９０度
の場合にはリード線７８の短辺に対応する部分の感光素
子１２２が感光しない。制御装置１３０は、この感光結
果に基づき、回転角度毎に多数の感光素子１２２の各々
についてビットデータを作成し、回転角度θと対応付け
てメモリに格納する。垂直方向に延びるリード線７８に
対して水平方向の光を照射してリード線７８を水平面で
切断し、その水平面内において１８０の方向から水平な
一次元の投影像を得るのである。なお、感光素子１２２
のうち、一部が感光する感光素子１２２については、そ
の感光中心が感光している場合（感光素子１２２の半分
以上が感光している場合）に感光しているとする。

【００２５】撮像装置９２が１８０度回転し、１８０個
の一次元像が得られたならば、制御装置１３０はそれら
の像に基づいてリード線７８の断面像を求める。この像
は、一次元像を二次元の座標面上に投影し、その座標面
をリード線７８が存在する画素と存在しない画素とに分
けることにより求められる。

【００２６】図９に回転角度が４５度の場合に得られた
一次元像を例に取って説明する。撮像時には、吸着管６
６は電子部品７４を保持し、吸着管６６の中心線がテー
ブル１０６の軸１０８の軸心と一致する位置へ移動させ
られる。そして、リニアイメージセンサ１２０は撮像面
が吸着管６６の中心線に平行な状態で吸着管６６の中心
線のまわりを回転させられ、座標面の中心とリニアイメ
ージセンサ１２０の中心とを結ぶ直線はリニアイメージ
センサ１２０に対して常に直角となる。この直線とＸ軸
との成す角度が撮像装置９２の回転角度である。

【００２７】そして、リニアイメージセンサ１２０を構
成する感光素子１２２のうち、リード線７８に遮られて
感光しない素子１２２であって、感光する素子１２２に
隣接する素子１２２の中心を通り、リニアイメージセン
サ１２０に対して直角な線が座標面をリード線７８が存
在する部分と存在しない部分とに区切る境界線である。
回転角度が４５度の場合、図９に示す点Ｐ₁ ，Ｐ₂ がリ
ード線７８が存在する部分と存在しない部分との境界と
なる感光素子１２２の中心であり（図中、リニアイメー
ジセンサ１２０の斜線を施された部分がリード線７８が
存在する部分である）、これら境界点を通り、傾斜角度
が４５度の直線Ｌ₁ 〜Ｌ₂ が座標面をリード線７８の有
無で区切る境界線であって、境界線Ｌ₁ とＬ₂ との間に
それぞれ中心が含まれる画素がリード線７８の存在を表
す画素，含まれない画素がリード線７８の不存在を表す
画素とされる。各画素毎にリード線７８の存在，不存在
を表すデータが作成されるが、このデータは１ビットで
作成され、断面像を求める前に予め０、すなわちリード
線７８が存在することを表すデータとされており、リー
ド線７８の不存在を表す画素に対応するビットデータが
１とされる。

【００２８】回転角度θが０度の場合には、図１１に左
下がりの斜線を施した領域内の画素がリード線７８の存
在を表す画素である。また、４５度の場合には、右下が
りの斜線を施した領域内の画素がリード線７８の存在を
表す画素であり、９０度の場合には点が付された領域内
の画素がリード線７８の存在を表す画素である。ビット
データは、一旦、リード線７８の不存在を表すデータ１
とされれば、その同じ画素が、他の回転角度において得
られた一次元像について画素を分けた場合にリード線７
８の存在を表す画素とされても、０に戻されることはな
い。したがって、１８０個の一次元像の全部に基づいて
座標面を構成する画素のデータを処理した後、ビットデ
ータが０のまま残った画素の集合がリード線７８の断面
像を表すこととなる。１８０個の一次元像を座標面上に
投影することにより得られる投影像の共通部分がリード
線７８の断面像なのである。このように多数の回転角度
においてリード線７８の一次元像を撮像し、それらの像
に基づいて断面像を得るようにすれば、リード線７８の
位置にずれがあっても、リード線７８の断面像を精度良
く得ることができる。

【００２９】リード線７８について断面像が取得された
ならば電子部品７４が下降させられ、リード線８０の先
端部がレンズ１１４と１１６との間に位置させられて断
面像が取得される。リード線８０についてもリード線７
８の場合と同様に断面像が取得されるのであるが、この
場合にはリード線８０の断面像と同時にリード線７８の
断面像も取得される。これら２個の断面像のうちいずれ
がリード線８０の断面像であるかは座標面上における断
面像の形成位置によりわかる。

【００３０】上記のようにして４本のリード線７８，８
０，８２，８４の水平面内における各先端部の断面像を
取得したならば、それら断面像の像データと、プリント
基板９４に形成された挿入穴９６，９８，１００，１０
２の位置データとに基づいて、まず、４本のリード線７
８，８０，８２，８４全部を同時に挿入穴９６，９８，
１００，１０２に挿入できるか否かが判定される。な
お、挿入穴９６，９８，１００，１０２の水平面内の位
置データは、それら挿入穴９６，９８，１００，１０２
がＣＣＤカメラ１３２（図７参照）によって撮像される
ことにより得られる。

【００３１】まず、図１２に示すように、４本のリード
線７８，８０，８２，８４の断面像に基づいてリード線
群の中心Ｏ_L が求められる。リード線７８，８０の各中
心を通る直線Ａ₁ ，リード線８２，８４の各中心を通る
直線Ａ₂ ，リード線７８，８４の各中心を通る直線Ｂ
₁ ，リード線８０，８２の各中心を通る直線Ｂ₂ がそれ
ぞれ求められるとともに、リード線７８，８０の各中心
間の中点と、リード線８２，８４の各中心間の中点とを
通る直線Ｃ₁ と、リード線７８，８４の各中心間の中点
と、リード線８０，８２の各中心の中点とを通る直線Ｃ
₂ とが求められ、それら直線Ｃ₁ とＣ₂ との交点が算出
されてリード線群の中心Ｏ_L とされる。

【００３２】また、同様にして、図１３に示すように、
プリント基板９４の対応する挿入穴群の中心Ｏ_H が挿入
穴９６，９８，１００，１０２の像データに基づき、直
線Ｃ₃ ，Ｃ₄ の交点として求められる。そして、直線Ｃ
₂ と直線Ｃ₄ とが重ねられ、図１４に示すように、それ
らの回転角度誤差θと、中心Ｏ_L とＯ_H との水平面内に
おける位置誤差ΔＸおよびΔＹが算出される。

【００３３】次いで、電子部品７４を回転させることに
より回転角度誤差θを修正するとともに、水平面内にお
いて移動させて水平位置誤差ΔＸおよびΔＹを修正し、
中心Ｏ_L とＯ_H とを一致させた場合に、４本のリード線
７８，８０，８２，８４の全部が同時に挿入穴９６，９
８，１００，１０２に挿入させ得るか否かが判定され
る。この判定は、リード線７８，８０，８２，８４の像
がすべて挿入穴９６，９８，１００，１０２の像の内側
に位置するか否かにより行われ、リード線７８，８０，
８２，８４がいずれも挿入穴９６，９８，１００，１０
２内に位置すれば、４本のリード線７８，８０，８２，
８４全部を同時に挿入穴９６，９８，１００，１０２に
挿入することが可能である。

【００３４】挿入可能であれば、電子部品７４が角度θ
回転させられるとともにΔＸ，ΔＹだけ移動させられた
後、下降させられて４本のリード線７８，８０，８２，
８４が一挙に挿入穴９６，９８，１００，１０２に挿入
される。

【００３５】この場合とは対照的に、リード線７８，８
０，８２，８４がいずれも挿入穴９６，９８，１００，
１０２からずれており、同時には挿入できないと判定さ
れた場合には、長いリード線から順に位置が挿入穴と一
致させられて挿入される。なお、この場合には、予め電
子部品７４が上記回転角度誤差θだけ回転させられ、電
子部品７４の中心まわりのずれが修正される。この修正
により、先に求められたリード線７８，８０，８２，８
４の位置がずれるため、電子部品７４の回転に合わせて
リード線７８，８０，８２，８４の位置データが修正さ
れる。そして、この修正された位置データと挿入穴の位
置データとが比較され、４本のリード線７８，８０，８
２，８４の各々について挿入穴９６，９８，１００，１
０２に対する位置ずれの距離および方向が算出される。

【００３６】装着時には、電子部品７４はまず、装着デ
ータにより予め設定された距離だけ移動させられ、プリ
ント基板９４の電子部品装着位置上へ移動させられる。
移動後、まず、長さが最も長いリード線７８が挿入穴９
６に挿入されるように電子部品７４が移動させられ、最
も長いリード線７８が挿入穴９６に挿入される。電子部
品７４は、先に求められたリード線７８と挿入穴９６と
の位置ずれの距離および方向（図１においてベクトルａ
で示される）に基づいて、リード線７８と挿入穴９６と
の水平面内における位置が合致するようにＸ，Ｙ方向に
移動させられ、移動後、下降させられてリード線７８が
挿入穴９６に挿入される。この挿入長さは２番目に長い
リード線８０が挿入穴９８に挿入されない長さ、すなわ
ちリード線７８と８０との長さの差より短い長さであ
り、ＲＡＭに格納されたリード線７８，８０の長さに基
づいて決定される。

【００３７】次に２番目に長いリード線８０が挿入穴９
８に挿入されるのであるが、リード線８０の挿入穴９８
に対する位置は、リード線７８を挿入穴９６に挿入する
ための移動により、図１にベクトルａで示す位置に移動
している。そのため、リード線８０を挿入穴９８に挿入
するためには、リード線７８の移動前におけるリード線
８０の移動方向および移動距離を示すベクトルｂからベ
クトルａを引くことによりベクトルｃを求め、そのベク
トルｃにより規定される方向へベクトルｃの距離だけ移
動させればよい。そのため制御装置１３０においてベク
トル計算が行われ、その計算結果に従ってリード線８０
がその先端部が挿入穴９８と合致する位置へ移動させら
れ、移動後、下降させられて挿入穴９８に挿入される。
リード線８０が挿入穴９８と合致させられるとき、既に
挿入穴９６に挿入されているリード線７８は撓んでリー
ド線８０が挿入穴９８と合致することを許容する。ま
た、リード線８０の挿入長さは、３番目に長いリード線
８２が挿入穴１００に挿入されない長さであり、電子部
品７４は、リード線８０と挿入穴９８の開口との距離に
リード線８０の挿入穴９８への挿入長さを加えた距離下
降させられる。

【００３８】３番に長いリード線８２は、リード線８０
の挿入穴９８への挿入によりベクトルｂで示される位置
に移動しており、移動がない場合のリード線８２から挿
入穴１００への移動距離および移動方向を規定するベク
トルｄからベクトルｂが引かれてベクトルｅが求めら
れ、リード線８２はベクトルｅにより規定される方向へ
ベクトルｅの距離だけ移動させられて先端部が挿入穴１
００と合致させられ、挿入穴１００に挿入される。ま
た、最も短いリード線８４は、ベクトルｆからベクトル
ｄを引くことによりベクトルｇが求められ、このベクト
ルｇにより規定される方向へベクトルｇの距離だけ移動
させられて挿入穴１０２に挿入される。リード線８４は
突部８６がプリント基板９４の上面に当接するまで挿入
され、それにより全部のリード線７８〜８４がいずれも
突部８６がプリント基板９４に当接するまで挿入穴９６
〜１０２に挿入されることとなる。

【００３９】なお、これらベクトル計算は、電子部品７
４がプリント基板９４の電子部品装着位置へ移動させら
れる前あるいは移動中に全部のリード線７６，７８，８
０，８２について行われ、移動後は電子部品７４は水平
方向に移動させられては下降させられ、リード線７８，
８０，８２，８４が挿入穴９６，９８，１００，１０２
に挿入される

【００４０】また、１番目に長いリード線７８が、位置
を修正することなく挿入穴９６に挿入できる場合にはそ
のまま挿入され、長さが２番以降であるリード線８０，
８２，８４については位置を修正して挿入穴に挿入され
る。また、１番目および２番目に長いリード線７８，８
０は位置を修正することなく挿入穴９６，９８に挿入で
きるのであれば、そのまま挿入され、３番および４番目
に長いリード線８２，８４について位置を修正して挿入
される。リード線の位置と挿入穴の位置とにずれがある
とき、位置ずれのあるリード線のうち、最も長いリード
線から位置を修正して挿入されるのである。

【００４１】このように本実施例の電子部品装着装置に
よれば、長さが異なる４本のリード線７８，８０，８
２，８４の挿入穴９６，９８，１００，１０２に対する
位置がずれていても、各々のずれの距離および方向を求
めて合致させることにより全部のリード線７８〜８４を
挿入穴９６〜１０２に挿入することができる。４本のリ
ード線７８，８０，８２，８４を一挙に挿入穴９６，９
８，１００，１０２に挿入することが不可能な場合で
も、リード線７８，８０，８２，８４を挿入穴９６，９
８，１００，１０２に挿入することが可能となり、装着
不可能な電子部品７４の発生率を低減させることができ
るのである。

【００４２】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、撮像装置９２および制御装置１３０の撮像
装置９２の撮像結果に基づいてリード線７８〜８４の断
面像を取得する部分がリード線位置データ取得手段を構
成し、リード線７８〜８４の長さを入力する入力装置お
よびＲＡＭの入力されたリード線７８〜８４の長さを記
憶する部分がリード線長さデータ取得手段を構成し、Ｃ
ＣＤカメラ１３２が挿入穴位置データ取得手段を構成
し、制御装置１３０のリード線位置データとリード線長
さデータと挿入穴位置データとに基づいてＸ−Ｙテーブ
ル１０およびリニアスライド１２を移動させ、リード線
７８〜８４を挿入穴９６〜１０２に合致させて挿入させ
る部分がリード線挿入制御手段を構成しているのであ
る。

【００４３】なお、上記実施例においては、リード線７
８，８０，８２，８４を挿入穴９６，９８，１００，１
０２に挿入し得るか否かは、リード線７８，８０，８
２，８４の像のすべてが挿入穴９６，９８，１００，１
０２の像の内側に位置するか否かにより判定されるよう
になっていたが、リード線の中心位置と挿入穴の中心位
置とを比較し、それらのずれが設定範囲内であるか否か
により、挿入可能であるか否かを判定するようにしても
よい。リード線を挿入穴に挿入するためには、両者の中
心が一致することは不可欠ではなく、挿入穴の大きさお
よびリード線の大きさから両者の中心のずれの許容範囲
を設定し、挿入し得るか否かを判定するのである。

【００４４】また、上記実施例においては、最も長いリ
ード線と挿入穴との位置がずれていれば、全部のリード
線についてそれぞれベクトル計算が行われ、リード線と
挿入穴との位置が合致するように電子部品が移動させら
れるようになっていたが、例えば、一リード線群の位置
の修正により、次に挿入されるべき１個あるいは複数の
リード線群についても挿入穴との位置が合致する場合に
は、一リード線群を位置を修正して挿入穴に挿入すると
同時に次に挿入されるリード線群を挿入穴に挿入しても
よい。例えば、電子部品をプリント基板の部品装着位置
上へ移動させる間に、一リード線群の位置の修正により
次に挿入されるべきリード線群についても挿入穴との位
置が合致するか否かの判定を行い、同時に挿入し得るリ
ード線群については同時に挿入穴に挿入してもよく、移
動前あるいは移動後に判定して挿入してもよい。一リー
ド線群の位置の修正により、次に挿入されるべき１個あ
るいは複数のリード線群についても挿入穴との位置が合
致するか否かは、実際にリード線群を挿入穴に挿入しな
くても計算によりわかるため、リード線の挿入穴への挿
入前に予め判定し、同時挿入が可能なリード線群につい
ては同時に挿入するのである。

【００４５】さらに、上記実施例においてはリード線が
４本の場合を例に取って説明し、リード線群，挿入穴群
の各中心を求めるとき、２個ずつのリード線，挿入穴を
結ぶ線の中点を通る直線を求めて中心を算出したが、リ
ード線が電子部品の１辺に３本以上設けられている場合
には、それら複数のリード線の位置に最も近似する直線
を求め、中心を算出したり、リード線群や挿入穴群の重
心位置をそれら群の中心位置とするなど、適宜の方法で
算出することができる。

【００４６】また、上記実施例においては、リード線群
の挿入穴群に対する回転角度誤差θを修正するととも
に、リード線群の中心と挿入穴群の中心との水平面内に
おける位置誤差ΔＸ，ΔＹを修正した状態で、全部のリ
ード線と挿入穴との位置が合致するか否かが判定され、
合致しない場合に電子部品がプリント基板に対して移動
させられてリード線が挿入穴に挿入されるようになって
いたが、水平位置誤差ΔＸ，ΔＹも修正した状態で判定
してもよい。また、回転角度誤差および水平面内におけ
る位置誤差を修正せず、電子部品をプリント基板に対し
て実際にあるいは計算上において移動させてみて、長さ
が長いリード線群から順に、一群のリード線が挿入穴に
合致する位置を探して挿入するようにしてもよい。この
場合には、リード線群の中心と挿入穴群の中心とは必ず
しも一致しない。

【００４７】さらに、リード線群と挿入穴との位置を合
致させ、リード線群を挿入穴に挿入することは、以上に
述べた種々の態様の適宜の組み合わせにより行うことが
可能である。

【００４８】また、上記実施例においては電子部品７４
がＸ，ＹおよびＺの各方向に移動させられて電子部品７
４がプリント基板９４に装着されるようになっていた
が、電子部品７４は移動させず、プリント基板９４およ
び撮像装置９２をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚの各方向に移動さ
せて電子部品７４をプリント基板９４に装着し、断面像
を取得するようにしてもよい。また、プリント基板９４
および撮像装置９２と電子部品７４の両方を移動させて
装着，撮像が行われるようにしてもよい。電子部品７４
とプリント基板９４とをそれらの目的とする相対移動が
実現されるように移動させればよいのである。

【００４９】さらに、上記実施例において部品保持ヘッ
ド１７はバキュームにより電子部品７４を吸着するもの
とされていたが、複数の爪部材により電子部品を把持す
るチャックにより部品保持ヘッドを構成してもよい。チ
ャックにより電子部品を保持するようにすれば大形の電
子部品を確実に保持することができるとともに、リード
線の先端部と挿入穴との位置を合致させるべく電子部品
を移動させるとき、既に挿入穴に挿入されたリード線の
撓みによって部品保持ヘッドによる電子部品の保持位置
にずれが生ずる恐れがない。さらに、吸着管とチャック
との両方によって電子部品を保持するようにしてもよ
い。

【００５０】また、上記実施例においては、電子部品７
４が予め設定された距離移動させられてプリント基板９
４の電子部品装着位置上に移動させられた後、１番目に
長いリード線の先端部と挿入穴との位置を合致させるべ
く移動させられるようになっていたが、電子部品装着位
置への移動時に同時に最も長いリード線の先端部と挿入
穴との位置が合致するように移動させてもよい。

【００５１】さらに、上記実施例においては、先に挿入
穴に挿入されたリード線の移動距離および方向に基づい
て次に挿入されるリード線の位置ずれの距離および方向
が修正されてリード線の先端部と挿入穴とが合致するよ
うにされていたが、リード線を挿入穴に挿入する毎に電
子部品を原位置、すなわち装着データにより設定されて
いるプリント基板上の電子部品装着位置であって、リー
ド線の先端部を挿入穴に合致させるための移動が行われ
てない位置に戻してもよい。この場合には、各リード線
の各挿入穴に対する位置ずれの距離および方向がそのま
ま電子部品のプリント基板に対する水平面内における移
動距離および方向となる。

【００５２】また、上記実施例においてリード線７８，
８０，８２，８４の長さは予めＲＡＭに記憶されていた
が、撮像装置９２の撮像により取得するようにしてもよ
い。例えば、撮像装置９２を４本のリード線７８，８
０，８２，８４の像が個別に得られる位置に回転させた
状態で電子部品７４と撮像装置９２とをＺ軸方向に相対
移動させ、リード線の先端部の像が得られたときの移動
距離に基づいて長さを求めるのである。

【００５３】さらに、リード線位置データ取得手段は、
上記実施例におけるようにリード線の長手方向と直交す
る平面内においてリード線に光を照射して断面像を取得
する撮像装置９２に限らず、前記特開平２−１９９９０
０号公報あるいは特開平３−２０３２５１号公報に記載
されているように発光器および受光器を有する撮像装置
を設け、リード線の長手方向に平行な方向あるいは長手
方向に対して傾斜した方向から光を照射し、その反射光
あるいは透過光によって先端部の位置を取得するように
してもよい。

【００５４】また、上記実施例において挿入穴のリード
線の長手方向と直角な平面内における位置は、ＣＣＤカ
メラ１３２により取得されるようになっていたが、それ
に限らず、例えば、挿入穴の位置が予めわかっている場
合、プリント基板の基準マークを撮像してプリント基板
の上記平面内における位置誤差を求め、それに基づいて
各挿入穴の位置を修正することにより取得するようにし
てもよい。

【００５５】さらにまた、本発明は、部品本体から４本
のリード線が延び出させられた電子部品に限らず、シン
グルインラインパッケージ型電子部品，デュアルインラ
インパッケージ型電子部品やフラットパッケージ型等、
多数のリード線が部品本体から互に平行に延び出させら
れている電子部品やコネクタ，リレー等の電子部品を対
象物に装着する装置にも適用することができる。

【００５６】また、電子部品が複数のリード線を含む複
数群のリード線を有するものである場合には、各群毎に
それぞれリード線先端部の挿入穴に対する位置ずれの距
離および方向が求められる。そして、これら位置ずれの
距離および方向と挿入穴の大きさとに基づいて、１群に
含まれる複数のリード線を電子部品と対象物とを位置決
め平面内において相対移動させたとき、全部のリード線
を挿入穴に挿入することができるか否かが求められる。
挿入できる場合には、電子部品と対象物との相対移動距
離および方向が求められ、１群に含まれる全部のリード
線の先端部と挿入穴との位置が合致させられて挿入され
る。

【００５７】さらに、上記実施例において電子部品７４
は水平な姿勢で搬送され、水平に位置決めされたプリン
ト基板９４に装着されるようになっており、リード線の
長手方向と直角な平面は水平面であったが、電子部品７
４の搬送姿勢およびプリント基板９４の支持姿勢によっ
ては、リード線の長手方向と直角な平面は水平面以外の
平面となる。

【００５８】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である電子部品装着装置に
よる電子部品のリード線のプリント基板の挿入穴への挿
入を説明する図である。

【図２】 上記電子部品装着装置の電子部品保持装置を
示す正面図（一部断面）である。

【図３】 上記電子部品を示す正面図である。

【図４】 上記電子部品を示す平面図である。

【図５】 上記電子部品を示す側面図である。

【図６】 上記電子部品装着装置を概略的に示す図であ
る。

【図７】 上記リード線の水平な二次元像を撮像する撮
像装置を示す平面図である。

【図８】 上記撮像装置を示す正面図である。

【図９】 上記リード線の切断平面内における１方向に
おいて得られた一次元像に基づいて投影像を取得する場
合を説明する図である。

【図１０】 上記リード線について得られる一次元像の
例を示す図である。

【図１１】 上記リード線の断面像の取得を説明する図
である。

【図１２】 上記電子部品に設けられたリード線群の中
心の算出を説明する図である。

【図１３】 上記電子部品のリード線群が挿入される挿
入穴群の中心の算出を説明する図である。

【図１４】 上記リード線群と上記挿入穴群との回転角
度誤差およびリード線群の中心と挿入穴群の中心との水
平面内における位置誤差の算出を説明する図である。

【符号の説明】

１０ Ｘ−Ｙテーブル １２ リニアスライド ７４ 電子部品 ７６ 部品本体 ７８，８０，８２，８４ リード線 ９２ 撮像装置 ９４ プリント基板 ９６，９８，１００，１０２ 挿入穴 １３０ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品本体から長さが複数群に異なる少な
   くとも２群のリード線が互に平行に延び出させられた電
   子部品を対象物に装着する装置であって、 前記リード線の長手方向と直角な平面内における各リー
   ド線の先端部の位置を表すリード線位置データを取得す
   るリード線位置データ取得手段と、 前記リード線の長さを表すリード線長さデータを取得す
   るリード線長さデータ取得手段と、 前記対象物に設けられ、前記リード線が挿入される挿入
   穴の前記平面内における位置を表す挿入穴位置データを
   取得する挿入穴位置データ取得手段と、 前記電子部品と前記対象物とを前記リード線の長手方向
   に平行な方向および前記平面内において相対移動させる
   相対移動装置と、 前記リード線位置データ取得手段により取得されたリー
   ド線位置データと前記リード線長さデータ取得手段によ
   り取得されたリード線長さデータと前記挿入穴位置デー
   タ取得手段により取得された挿入穴位置データとに基づ
   いて前記相対移動装置を制御し、前記長さが異なる少な
   くとも２群のリード線群のうち、長いリード線群から順
   に前記挿入穴とリード線の先端部との前記平面内におけ
   る位置を合致させた上で、そのリード線群を次に長いリ
   ード線群との長さの差より短い長さだけ対応する挿入穴
   に挿入するリード線挿入制御手段とを含むことを特徴と
   する電子部品装着装置。