JPH10209688A - 部品搭載装置 - Google Patents
部品搭載装置Info
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- JPH10209688A JPH10209688A JP9007702A JP770297A JPH10209688A JP H10209688 A JPH10209688 A JP H10209688A JP 9007702 A JP9007702 A JP 9007702A JP 770297 A JP770297 A JP 770297A JP H10209688 A JPH10209688 A JP H10209688A
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Abstract
クを増加させることなく、小型の回路基板へ部品を搭載
する場合に処理効率の向上を計れる部品搭載装置を提供
することである。 【解決手段】 部品を供給する供給手段と、部品の保持
と解放を行うヘッド機構と、このヘッド機構をXY方向
に移動するXY機構とを有し、供給された部品をヘッド
機構により保持し所定位置まで移動した後に解放するこ
とで、該部品を基板上に搭載する部品搭載装置である。
そして、前記供給手段が、複数の部品の供給を行い、前
記ヘッド機構が、供給される複数の部品を個別に保持お
よび解放する複数のヘッド部と、供給される複数の部品
の位置を確認すべく該複数の部品もしくは該複数の部品
の供給箇所をそれぞれ撮像する撮像手段とを有し、前記
撮像手段が2組設けられると共に、これら2組の撮像手
段が前記複数のヘッド部の両側にそれぞれ配置されてい
る。
Description
された部品をヘッド機構により保持し、このヘッド機構
を所定位置まで移動させた後、保持していた部品を解放
することで、該部品を基板上に搭載する部品搭載装置に
関する。
例を示す斜視図である。一般に、部品搭載装置P20
は、前後にその他の回路基板処理装置と連結されて使用
され、図中X方向の手前側から送られてきた回路基板を
搬入して、該回路基板に電子部品を搭載した後、該回路
基板を図中X方向の奥方に搬出するようになっている。
ル、P2…はリールP1…より1つずつ電子部品を供給
していく供給装置(以下フィーダーと呼ぶ)、P3は電
子部品が搭載される回路基板、P4は電子部品を保持す
るヘッド機構、P5はヘッド機構P4をXY方向に移動
するXYロボット装置である。リールP1…は、通常、
紙もしくはプラスチックの穴に電子部品を収納しリール
状に巻かれている。リールP1…とフィーダーP2…は
それぞれ複数組み設けられ、複数の電子部品を図中X方
向(回路基板の流れ方向)に一列に供給するようになっ
ている。
図中、P6,P6は真空吸引された電子部品、P7,P
7は電子部品を吸着するヘッド部としての吸着ノズル、
P8,P8は吸着ノズルP7,P7を回転させるための
モーター、P9は吸着ノズルP7とモーターP8とを保
持するブラケット、P10a,P10bはブラケットP
9を上下動させるボールネジとナット、P11はボール
ネジP10aを作用させてブラケットP9を上下動させ
るモーター、P12はブラケットP10を上下方向に移
動させるための直進ガイド、P14a,P14bは電子
部品P6の位置検出を行う位置検出器、P13は位置検
出器P14a,P14bを保持する構造部材、P15は
撮像手段としての撮像カメラである。
2セットないし3セットの複数の吸着ノズルP7,P7
と、それに付随する動作機構(回転モーターP8や上下
動モーターP11など)が設けられている。これは、フ
ィーダーP2…から電子部品P6…を吸着する際、複数
のノズルP7,P7が同時あるいは個別に下降し、複数
の電子部品P6…を同時あるいは個別に吸着することに
より、部品の吸着搭載のサイクルタイムを短くし、生産
の効率を向上させる目的があるためである。
構P4には、1組の撮像カメラP15が付設されてい
る。撮像カメラP15は、例えば、真上から対象物を撮
像することで、該対象物の認識を行うようになってい
る。撮像カメラP15の目的は、次の〜のようなも
のである。 回路基板P3に設けられたマークを撮像し、回路基
板P3の位置認識を行う。 供給される部品の位置を確認するために、フィーダ
ーP2…の位置を認識し、基準位置とずれがある場合に
補正を行う。 回路基板P3に搭載した電子部品P6の位置や姿勢
を確認し、補正を行う。
のヘッド機構P4には、上記のような複数のヘッド部
(吸着ノズルP7,P7)と1組の撮像手段(撮像カメ
ラP15)が設けられるのが一般的であった。そして、
撮像手段(撮像カメラP15)は、ヘッド機構P4のほ
ぼ中央、複数のヘッド部(吸着ノズルP7,P7)の間
に設置されていた。
に撮像手段が複数のヘッド部の間に設置されていると、
必然的に複数のヘッド部の距離(心間)が離れることと
なる。近年、回路基板の大きさは、小型化していく傾向
が強く、上記のように複数のヘッド部の心間が長いと、
例えば2つの電子部品を間隔の短い2箇所へ搭載する際
などに、搭載処理の効率が向上しないという問題が生じ
ていた。即ち、第1のヘッド部で1つ目の電子部品を搭
載した後、第2のヘッド部で2個目の電子部品を搭載す
るまで、ヘッド機構P4の移動距離が長くなり、その結
果、搭載処理の効率が向上しない。
の中央部に付設しないで、複数のヘッド部の左側もしく
は右側に配置し、各ヘッド部間の距離を短くするという
方法が容易に考案される。しかしながら、撮像手段は、
上記の目的であるフィーダーP2…の位置認識のため
に、全フィーダーP2…に渡ってその上部を移動する必
要があり、撮像手段をヘッド機構P4の一側方に配置す
ると、その配置のずれの分、XYロボットP5の移動ス
トローク、特にフィーダーP2…の並ぶ方向(図3中で
X方向で回路基板の流れ方向)の移動ストロークを増や
さなければならなかった。
は、部品搭載装置P20の設置面積、特に基板の流れ方
向(図3中でX方向)の長さを増加させることになる。
部品搭載装置P20は、単独で使用されることは稀であ
り、通常、基板供給装置から始まり、はんだ印刷機、接
着剤塗布機、複数の部品搭載装置、はんだ硬化槽、基板
回収装置と、複数台の異なった装置が一列に接続され、
数メートルから十数メートルの長さに及ぶことがある。
そのため、複数台連結される部品搭載装置P20の長さ
が短いことは、重要な要素となる。この理由から、撮像
手段を複数のヘッド部の左側もしくは右側に配置する方
法には問題があった。
なされたもので、XY機構の移動ストロークを増加させ
ることなく、複数のヘッド部の配置を近接させ、小型の
回路基板へ部品を搭載する場合に処理効率の向上を計れ
る部品搭載装置を提供することを目的としている。
め、請求項1記載の発明は、部品を供給する供給手段
と、部品の保持と解放を行うヘッド機構と、このヘッド
機構をXY方向に移動するXY機構とを有し、供給され
た部品をヘッド機構により保持し所定位置まで移動した
後に解放することで、該部品を基板上に搭載する部品搭
載装置において、前記供給手段が、複数の部品の供給を
行い、前記ヘッド機構が、供給される複数の部品を個別
に保持および解放する複数のヘッド部と、供給される複
数の部品の位置を確認すべく該複数の部品もしくは該複
数の部品の供給箇所をそれぞれ撮像する撮像手段とを有
し、前記撮像手段が2組設けられると共に、これら2組
の撮像手段が前記複数のヘッド部の両側にそれぞれ配置
されている構成とした。
段が複数のヘッド部の両側に配置されているので、複数
のヘッド部間の距離を短くすることが可能となる。それ
故、小型の基板に部品を搭載する場合でも、搭載処理の
効率の向上を計ることが出来る。例えば、2つの部品を
基板上の間隔の短い2箇所へ搭載する場合、複数のヘッ
ド部の内、第1のヘッド部で1つ目の部品を搭載した
後、第2のヘッド部で2個目の部品を搭載するまで、ヘ
ッド機構の移動距離が短かくて済み、その結果、搭載処
理の効率が向上する。
れ、それら2組の撮像手段が複数のヘッド部の両側に配
置されているので、撮像手段により行われる処理に必要
なXY機構の移動ストロークを減少させることが出来
る。即ち、供給される複数の部品の位置を確認すべく該
複数の部品もしくは該複数の部品の供給箇所をそれぞれ
撮像する際、従来のように撮像手段が1組であれば、複
数の部品もしくは複数の部品の供給箇所の全てを渡る移
動ストロークが必要であるが、この発明の構成によれ
ば、一方の撮像手段に一方側の撮像を行わせ、他方の撮
像手段に他方側の撮像を行わせることで、両者の撮像手
段の間隔分だけ、XY機構の移動ストロークを少なくす
ることが出来る。
トロークが減少することから、総合的にみてもXY機構
の移動ストロークを増加させるということはなく、従っ
て、部品搭載機の設置面積を増加させず有用である。特
に、供給手段による複数の部品の供給が、基板の流れ方
向に並んで行われる場合には、基板の流れ方向の長さを
増加させないので、例えば、この部品搭載装置をその他
の多数の装置と一列に連結し、これら装置の列に沿って
基板を流して処理を行う場合などには、列の長さを増加
させることがなく特に有用である。
の並び方は、一般的には、複数のヘッド部が一列に並
び、その両端に撮像手段がそれぞれ配置される並び方が
具体例として図示(図2)されるが、この並び方に限ら
れることはなく、例えば、複数のヘッド部はジクザグに
並んでいる場合や、複数列に並んでいる場合も有り得る
し、2組の撮像手段がヘッド部の列からずれた位置に配
置される場合も有り得る。その他、複数のヘッド部の両
側に2組の撮像手段が配置され、更にその2組の撮像手
段よりも側方にヘッド部が配置されている並び方など、
複数のヘッド部の両側に2組の撮像手段が配置されてい
れば、どのような並び方の構成でも、本発明の特許請求
の範囲に含まれることは言うまでもない。
いて、図1と図2の図面を参照しながら説明する。図1
は、本発明の実施の形態の部品搭載装置1の概観を示す
斜視図である。
基板20に所定の電子部品を自動的に搭載するもので、
電子部品を収容する収容手段としてのリール2,2…
や、供給手段としてのフィーダー3,3…、並びに、ヘ
ッド機構としての吸着ヘッド機構4や、この吸着ヘッド
機構4をXY方向に移動させるXY機構としてのXYロ
ボット5等から構成されている。
置に始まり、はんだ印刷機、接着剤塗布機、複数の部品
搭載装置、はんだ硬化槽、基板回収装置と、複数台の種
々の基板処理装置と一列に連結された状態で使用され、
回路基板20はこれら一列に連結された基板処理装置の
上流の装置から下流の装置へと搬送されながら、各基板
処理装置により種々の処理が施されるようになってい
る。図中のX方向がその他の基板処理装置と連結される
方向であり、この部品搭載装置1では搬入口7aから回
路基板20を搬入し、搬出口7bから回路基板20を搬
出するようになっている。
クの穴に電子部品を収納しリール状に巻かれたもので、
これら複数のリール2,2…にそれぞれ異なった種類の
電子部品が収容されている。
2,2…にそれぞれ対応して設けられ、対応するリール
2…から電子部品を1個ずつ取り出してフィーダー3,
3…上の所定位置まで搬送、供給するようになってい
る。
3,3…は、回路基板20の搬送方向(図示例でX方
向)に向かって順次並べられ、全てのフィーダー3…が
回路基板20の搬送路に沿った位置に配置されている。
この配置により、全てのフィーダー3…と回路基板20
との距離が近づき、供給された電子部品を回路基板に搭
載する処理効率の向上が計れるようになっている。
機構4の拡大斜視図を示す。同図中のX方向と図1中に
示すX方向とは同じ方向を示している。
に、ヘッド部としての吸着ノズル13A,13Bと、撮
像手段としての撮像カメラ11A,11Bを取り付けて
構成される。吸着ノズル13A,13Bは、これら吸着
ノズル13A,13Bを上下方向および回転方向に移動
可能とする運動機構15A,15Bを介して取り付けら
れている。
より電子部品を30,30を吸着可能とするもので、2
組設けられている。撮像カメラ11A,11Bは、対象
物を真上から撮像することで対象物の認識を可能とする
ものであり、2組設けられている。これら撮像カメラ1
1A,11Bは、例えば、フィーダー3,3…に供給さ
れる電子部品の位置確認をするために全てのフィーダー
3,3…を撮像しその位置を認識したり、回路基板20
の位置確認をするために回路基板20に設けられたマー
クを撮像して認識したり、電子部品の搭載位置を確認す
るために回路基板20に搭載した電子部品の位置や姿勢
を撮像して認識したりする。
メラ11A,11Bは、回路基板20の搬送方向にほぼ
一列に配置され、且つ、2組の撮像カメラ11A,11
Bは2つの吸着ノズル13A,13Bの両側にそれぞれ
配置されている。そして、吸着ノズル13A,13Bが
互いに並んで配置されていることから、これら吸着ノズ
ル13A,13Bの心間の長さが短くなっている。この
ように、吸着ノズル13A,13Bと撮像カメラ11
A,11BがX方向に一列に並んでいることで、電子部
品の供給位置を確認した後に電子部品を吸着しに行くの
に、XYロボット5の動作としてX方向のみの移動です
み、Y方向の移動が不要なので、その分、処理効率の向
上や移動精度の向上が計れるようになっている。
内、一方側に配置された第1の撮像カメラ11Aには回
路基板20やフィーダー3,3…の一方側の撮像処理が
割り当てられ、他方側に配置された第2の撮像カメラ1
1Bには回路基板20やフィーダー3,3…の残りの側
の撮像処理が割り当てられている。これらの撮像処理の
割当は、例えばXYロボット5のX方向の移動位置に基
づいて制御される。
ズル13A,13Bに付随して設けられ、各々の吸着ノ
ズル13A,13Bを別個に上下方向および回転方向に
移動させるものである。詳細には、上記運動機構15A
(15B)は、吸着ノズル13A(13B)を回転させ
るためのモーター15aや、吸着ノズル13A(13
B)とモーター15aとを保持するブラケット15b、
並びに、ブラケット15bを上下動させるボールネジ1
5cとナット15d、ボールネジ15cを作用させてブ
ラケット15bを上下動させるモーター15e、ブラケ
ット15bを上下方向に移動させるための直進ガイド1
5f、モーター15eや電子部品30の位置検出を行う
位置検出器15g,15g、位置検出器15g,15g
を保持する構造部材15h等から構成される。
のように構成され、2組の撮像カメラ11A,11Bを
装備した吸着ヘッド機構4により、次のような処理が行
われて、供給される電子部品を吸着し回路基板20上に
搭載していく。
上流の装置から搬入口7aを介して回路基板20が搬入
され、該回路基板20が所定位置に停止される。また、
フィーダー3,3…によりリール2,2…から電子部品
が1個ずつ取り出され、フィーダー3,3…上の所定位
置に停止される。
ない制御装置により予め記憶されており、フィーダー
3,3…上に電子部品が供給されると、上記制御装置の
制御によりXYロボット5が作動して、吸着ヘッド機構
4をフィーダー上の電子部品の上まで移動させる。その
後、吸着ヘッド機構4の運動機構15A,15Bが作動
して、2つの吸着ノズル13A,13Bを同時あるいは
個別に降下させ、降下した吸着ノズル13A,13B
は、2つのフィーダー3,3上の電子部品に接触し、更
に真空吸引されてそれら電子部品を吸着する。そして、
運動機構15A,15Bが再び作動して、電子部品を吸
着した吸着ノズル13A,13Bが元の高さに戻され
る。
れると、上記の制御装置の制御によりXYロボット5が
作動して、吸着ヘッド機構4を回路基板20の部品搭載
箇所の上まで移動させる。そして、吸着ヘッド機構4の
運動機構15A(15B)が個別に作動して、吸着ノズ
ル13A(13B)を降下させると共に、ずれ量だけ回
転させ、電子部品を回路基板20の搭載箇所に搭載す
る。搭載後、真空吸引が解除されて電子部品の吸着が解
かれると共に運動機構15A(15B)が作動して吸着
ノズル13A(13B)が元の高さに戻される。
ズルの数だけ行われ、吸着ヘッド機構4に吸着保持され
た複数の電子部品が全て回路基板20に搭載される。こ
のとき、回路基板20が小型であり、複数の電子部品の
搭載位置が近接している場合でも、複数の吸着ノズル1
3A,13Bの間隔が小さいので、XYロボット5を大
きく移動させる必要がなく、搭載処理の効率が向上され
ている。
電子部品が全て搭載されると、上記フィーダー3,3…
から電子部品を吸着する処理を再び繰り返し、それら電
子部品を回路基板20に搭載していく。
0に搭載し終えると、部品搭載装置1に連結された下流
の装置へ搬出口7bを介して回路基板20を搬出し、1
つの回路基板20についての電子部品の搭載処理(1サ
イクルの部品搭載処理)が終了する。
ヘッド機構4の撮像カメラ11A,11Bによって、供
給される電子部品の位置確認や、回路基板20の位置確
認、並びに、搭載された電子部品の位置と状態の確認が
行われる。
ば、1サイクルの部品搭載処理を開始する前などに、撮
像カメラ11A,11Bにより全てのフィーダー3,3
…を撮像および認識することで行われる。
理が開始されると、先ず、制御装置の制御によりXYロ
ボット5が作動して、吸着ヘッド機構4がフィーダー
3,3…の一側端から他側端に架けて、該フィーダー
3,3…の上部を移動する。このとき、全てのフィーダ
ー3,3…を第1および第2の撮像カメラ11A,11
Bで撮像するのであるが、全体に渡って配置されている
フィーダー3,3…を撮像カメラ11A,11Bで分担
して撮像が行われるので、撮像に必要なXYロボット5
の移動ストロークが少なくなっている。
3,3…の撮像および認識を行った後、制御装置に記憶
されているフィーダー3,3…の位置と実際の位置(X
Yロボット5の移動位置)との間にずれがある場合に、
そのずれの分、制御装置に記憶されているフィーダー
3,3…の位置データを補正することで、フィーダー
3,3…上に供給される電子部品の供給位置が再確認さ
れる。
板20が搬送されて停止した段階で、回路基板20に設
けられたマークを撮像カメラ11A,11Bで撮像およ
び認識することで行われる。この回路基板20のマーク
の撮像についても、マークが回路基板20の送り方向の
一方側にある場合には、同じ一方側に配置されている撮
像カメラ11A(11B)で撮像が行われ、マークが他
方側にある場合には、他方側に配置されている撮像カメ
ラ11B(11A)で撮像が行われる。それにより、マ
ーク認識の際にもXYロボット5の移動ストロークが少
なく済んでいる。
は、例えば個々の電子部品を搭載する毎、或いは全ての
電子部品を搭載した後に、この搭載した電子部品を撮像
カメラ11A,11Bで撮像および認識することで行わ
れる。この電子部品の撮像についても、電子部品が回路
基板20の送り方向の一方側に搭載されている場合に
は、同じ一方側に配置されている撮像カメラ11A(1
1B)で撮像が行われ、電子部品が他方側に搭載されて
いる場合には、他方側に配置されている撮像カメラ11
B(11A)で撮像が行われる。それにより、搭載され
た電子部品の撮像の際にもXYロボット5の移動ストロ
ークが少なく済んでいる。電子部品の撮像の後、制御装
置に記憶されている電子部品の角度や位置と、実際の角
度や位置との間にずれがある場合に、そのずれの分、制
御装置に記憶されている電子部品の角度や位置のデータ
を補正することで、次からの電子部品の搭載位置や状態
が補正される。
装置1によれば、部品の吸着(保持)と解放を行う吸着
ヘッド機構4に、供給される複数の電子部品を個別に吸
着および解放する複数の吸着ノズル13A,13Bと、
供給される複数の部品の位置を確認すべくその供給箇所
をそれぞれ撮像する撮像カメラ11A,11Bが設けら
れ、この撮像カメラ11A,11Bが2組設けられ、こ
れら2組の撮像カメラ11A,11Bが前記複数の吸着
ノズル13A,13Bの両側にそれぞれ配置されている
ことから、複数の吸着ノズル13A,13Bの間隔を短
くすることが可能となり、それ故、小型の基板に部品を
搭載する場合でも、搭載処理の効率の向上を計ることが
出来る。
A,11Bが2組設けられ、それら2組の撮像カメラ1
1A,11Bが複数の吸着ノズル13A,13Bの両側
に配置されているので、一方の撮像カメラ11A(11
B)に一方側の撮像を行わせ、他方の撮像カメラ11B
(11A)に他方側の撮像を行わせることで、撮像処理
に必要なXYロボット5の移動ストローク、特に撮像カ
メラ11A,11Bの並ぶ方向であるX方向の移動スト
ロークを少なくすることが出来る。それにより、部品搭
載装置1の設置面積、特に基板流れ方向の長さを増加さ
せることがなく有用である。
載装置1に限られるものではなく、例えば、部品を保持
するヘッド部として吸着ノズル13A,13Bを示した
が、例えば部品を把持する形式など、様々な形式に変更
可能であるし、また、ヘッド部の数も2つに限られない
ことも言うまでもない。また、ヘッド部と撮像手段の配
置も、一列に並んだものに限られず、例えばヘッド部が
ジグザグに並んでいたり、撮像手段がヘッド部の列から
ずれて配置されていても同様の効果が奏される。その
他、部品を収納するリール2,2…や、供給手段として
のフィーダー3,3…、並びに、撮像手段による部品の
供給位置の確認方法など、具体的に示した細部構造およ
び方法は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であ
る。
持と解放を行うヘッド機構が、供給される複数の部品を
個別に保持および解放する複数のヘッド部と、供給され
る複数の部品の位置を確認すべく該複数の部品もしくは
該複数の部品の供給箇所をそれぞれ撮像する撮像手段と
を備えると共に、前記撮像手段が2組設けられ、これら
2組の撮像手段が前記複数のヘッド部の両側にそれぞれ
配置されていることから、複数のヘッド部間の距離を短
くすることが可能となり、それ故、小型の基板に部品を
搭載する場合でも、搭載処理の効率の向上を計ることが
出来る。
れ、それら2組の撮像手段が複数のヘッド部の両側に配
置されているので、一方の撮像手段に一方側の撮像を行
わせ、他方の撮像手段に他方側の撮像を行わせること
で、撮像手段の処理に必要なXY機構の移動ストローク
を少なくすることが出来る。XY機構の移動ストローク
が増加しないことから、部品搭載機の設置面積、特に基
板流れ方向の長さを増加させることがなく有用である。
斜視図である。
る。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 部品を供給する供給手段と、部品の保持
と解放を行うヘッド機構と、このヘッド機構をXY方向
に移動するXY機構とを有し、供給された部品をヘッド
機構により保持し所定位置まで移動した後に解放するこ
とで、該部品を基板上に搭載する部品搭載装置におい
て、 前記供給手段は、複数の部品の供給を行い、 前記ヘッド機構は、 供給される複数の部品を個別に保持および解放する複数
のヘッド部と、 供給される複数の部品の位置を確認すべく該複数の部品
もしくは該複数の部品の供給箇所をそれぞれ撮像する撮
像手段とを有し、 前記撮像手段が2組設けられると共に、 これら2組の撮像手段が前記複数のヘッド部の両側にそ
れぞれ配置されていることを特徴とする部品搭載装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00770297A JP3746127B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 部品搭載装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00770297A JP3746127B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 部品搭載装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10209688A true JPH10209688A (ja) | 1998-08-07 |
JP3746127B2 JP3746127B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=11673095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00770297A Expired - Fee Related JP3746127B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 部品搭載装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3746127B2 (ja) |
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