JPS63107099A - 電子部品自動装着機 - 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〕 この発明はプリント基板に電子部品を自動的に搭載する
電子部品自動装着機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種装置としては例えば実開昭６１−８９４３
５号および特公昭８１−３４９５５号公報に示されてい
るように、を子部品を４方向からリンクやカムを用いて
機械的に位置決めして装着するものが多く、またさらに
装着位置精度の向上手段として１部品のリードの一部を
上方からテレビカメラで認識し１位置補正するものもあ
る。

しかし−ずれにしても近年フラットパッケージＩＣ等の
り一ドビッチはＱ、６５鶴と小さくなってきておシ、目
視で装着することは困難になってきている。ところでこ
の装着精度が悪いと、半田付工程において半田ブリッジ
などの短絡が生じ、その手直し作業が必要となる。また
リードの接合面の凹凸程度が大きい場合は、半田付時に
予め印刷されたクリーム半田に接触しがいリードが生じ
。

半田付の接触不良が生じ、特にこの凹凸量の検査は高信
頼度の装着作業には不可欠となってきてｂる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電子部品装着機は以上のように構成されているの
で１例えばフラットパッケージＩＣ等の多数のリードを
府する電子部品に対してもそのリードの１部だけを認識
して搭載位置を補正する視覚装置が用いらｔて込たため
、全リードの検査にならず、したがって他のリードに曲
、り等が発生していても、それをそのままプリント基板
に搭載することになっていた。

このため半田付時にブリッジ（短絡）が生ずる等半田付
不良がさけられなかった。また従来の装置はプリント基
板へのリード接合面の凹凸量を検査する手段がなく、プ
リント基板に搭載後リードの一部がプリント基板のラン
ドに塗布されたクリーム半田に接触できず、半田付時の
接触不良が発生するなどの問題点があった。

この発明は上記の問題点を解消するようにフラットパッ
ケージＩＣ等の全リードに対して、ピッチ精度と接合面
の凹凸とを検査して良品のみプリント基板に搭載させる
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の場合はテレビカメラと光源とを電子部品のリ
ードを介して、この電子部品と所定角度に対設させ、フ
ラットパッケージＩＣ等の電子部品の全数のリード精度
をナベて検査するリード検査装置を設けると共に、検査
後の良品のみをプリント基板上に搭載する部品搭載装置
を装備させている。

〔作用〕

この発明の場合はリード検査装置でプリント基板とリー
ドとの接合面の凹凸およびリードピッチを計測し、良品
のみをプリント基板上の所定位置に高精度に搭載させる
ようにしているので半田付不良品が大幅に減少すること
になる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例について説明する。すなわち第
１図において（１）はパレットに格納された電子部品を
収納するパレット収納装置、（２）はテープ状に電子部
品が格納されたテープ部品を収納するテープ収納装置、
（３）はステックに格納された電子部品を収納するステ
ック収納装置、（４）はこれら収納装置から順次１個ご
とに電子部品を例えば吸着して取シ出し、それを位置決
め装置（５）上に搬送供給するように走行架台（６）に
沿って走行駆動される部品供給装置、（７１は上記位置
決め装置（５）で位置決めされた電子部品を把持し、リ
ード検査装置（８）で当該電子部品のリード形状を検査
した後、これをプリント基板（９１上の所望位置に搬送
・装着するよう走行架台ａＱ上を駆動される部品搭載装
置。

（１）１）は上記プリント基板（９）を位置決めするよ
うに上記部品搭載装置（７）の移動方向と直交する方向
に架台Ｉ上を案内駆動されるテーブル状のプリント基板
の位置決め装置である。

第２図および第３図は部品供給方式を示す図で。

上記した部品供給装置（４１は図示矢印Ｘ方向に走行θ 駆動されると共に、矢印２方向と矢印門方向にもアクチ
ェータ（図示せず）で駆動されるようになっている。ま
た上記のパレット収納装置（１）はアクチェータ（図示
せず）で矢ｌｌ：ＩＩＡ方向に支持台υ上をそのパレッ
ト収納ケースαｊが駆動され、このパレット収納ケース
（１３内には電子部品を格納したパレツ）（１４＋が複
数個収納されてｂる。そしてこのパレット住４には第３
図に示すように格子状に配列された多数の凹部に電子部
品（１００）がそれぞれ格納されてｂる。同様にステッ
ク収納装置（３）のステック収納ケースａＳに収納され
た電子部品は案内レールαｅに沿って当該電子部品（１
ｏ１ａ）　（１ｏ１ｂ）が重力で供給され、またテープ
収納装置（２）のテープαηに格納された電子部品（１
ｏｚａ）はそのカバーテープｆｌｌ’（ｉ−アクチェー
タ（図示せず）で引きはがしてテープαηの凹部に収納
された当該電子部品（１０２ａ）が取り出されるように
なっている。

また第４図は上記の位置決め装置（５）の詳細を示し１
図中の復１は第５図の位置決め機構部（至）を内装し、
これを図示矢印Ｙθ力方向アクチェータ（図示せず）で
案内駆動するフレームであ）、そシテ上記の位置決め機
構部員の詳細は第５図に示すように１位置決め爪（２１
ａ）　（２１ｂ）および（２２ａ）　（２２１））をそ
れぞれ開閉駆動する右ねじ、左ねじを有する駆動軸（２
４ａ）　（２４ｂ）を介してモータ（２３ａ）　（２３
ｂ）で開閉駆動されるように構成これている。そして上
記構成の位置決め機構部員は第４図の矢印Ｙｓ方向に動
作し、その動作範囲内においてテレビカメラ（２５ａ）
　（２５ｂ）が対向してそれぞれスライドベース（２６
ａ）　（２６ｂ）に載置されている。なおこのスライド
ベーｘ　（２６ａ）　（２６ｂ）はモータ（２７ａ）　
（２７りでベルト（至）を介してそれぞれ矢印方向ＴＡ
−ＴＢ方向に可動なるように構成されてｂる。

第６図は上記テレビカメラ（２５ａ）　（２５”）　ｔ
　有ｆ　ルリード検査装置を示すもので、これらの各テ
レビカメラは電子部品（１００）と所定角度を成すよう
にそれぞれ光源（２９ａ）　（２９ｂ）　ｉ対向状態に
配設されて。

上記当該電子部品（１００）の各リード部がテレビカメ
ラに撮像されるように構成されている。なおこの第６図
中の（至）は電子部品（１００）に対する部品吸着筒、
ＯＤは上記位置決め機構部■の中央部に当該電子部品（
１０のを位置決めする時の載せ台である。

さらに第１図は電子部品のプリント基板（９）への部品
搭載装置（７）部の詳細を示す斜視図で９図中の（至）
はその本体フレームでこれには後記の自動交換装ｇＬ（
至）で把持された部品吸着筒（至）を回転可能に支持す
る旋回支持フレーム（至）がその正面に固定されてお）
、また（財）は上記部品吸着筒（７）の上下動作用モー
タ、０！１９は同じく部品吸着筒（至）の旋°回用モー
タ。

（至）は上記本体フレーム（至）に設けたテレビカメラ
で。

これによりプリント基板（９）の回路パターンの１部を
認識し、プリント基板（９）の位置決め時の位置ズレを
補正する役目をさせている。

第８図は上記部品吸着筒（至）とこれを把持するその自
動交換装置（至）を示すものであり、この自動交換装置
（至）にはその中心部に摺動自在に設けられた検知棒（
ハ）を内蔵し、下端面からは左右一対の把持片（至）釦
が突出されている。（５１）は一方の把持片（至）に設
けた真空吸引用のホースで部品吸着筒（至）の所定装着
状態でその内部真空路に連通されるようになってｂる。

その地図中の器は部品吸着筒（至）の中心吸着筒（５２
）の抗圧ばね、　　（１００）はこの中心吸着筒（５２
）の先端吸着口に吸引される上記の電子部品である。

第９図はこの発明の電子部品自動装着機の制御ブロック
図で図かられかるように電子部品（１圓）のリード部の
画像を上記リード検査装置（８１における２台のテレビ
カメラ（２５ａ）　（２５ｂ）で取り込み９画像処理し
た後リードの形状を認識してその良否を判定−とると共
にさらには部品搭載装置（７）に設けたテレビカメラ（
至）により上記同様プリント基板（９）上の基準マーク
を読み取シ、プリント基板（９）の座標位置を補正し、
そしてこれに接続された制御装置（イ）は上記各作用の
コントロール、サーボモータやソレノイド類のシーケン
ス制御や検査結果の例えばプリンタへの出力機能を有し
て込る。

次にこの発明のものの動作について説明する。

パレット収納装置（１）のパレット０着の最前列の電子
部品（１００）の上方に部品供給装置（４）が移動し、
これが第２図の矢印２方向に下降してその一個を吸着保
持して上昇する。次にこの部品供給＊　Ｉｆｔ　Ｋが位
置決め装置（５）の位ｍまで移動し、第４図の位置決め
機構部（至）に上記の電子部品（１００）を載置する。

その後この位置決め機構部（至）では予め制御装置から
指令される電子部品（ＩＣ［ｌ）の外形寸法に対応して
、まず第５図のモータ（２３ａ）が駆動され電子部品（
１００）を１軸方向に位置決め爪（２１ａ）　（２１ｂ
）で位置決めする。次にモータ（２３’ｂ）の上記同様
ｏ［動によシ上記と直角方向に位置決め爪（２２ａ）　
（２２ｂ）で位置決めされる。そしてこれらの位置決め
動作を行ないながら位置決め機構部■は第４図の矢印Ｙ
日方向に電子部品（１０りを位置決めした状態でテレビ
カメラ（２５ａ）　（２５ｂ）の方向に移動する。この
ようにして電子部品（１００）がテレビカメラ（２５ａ
）　＜２５ｂ）の取付線上に移動されるとその位置に停
止して待機する。

次に部品搭載機（７１が第７図の矢印Ｙ方向に移動し、
上記テレビカメラ（２５ａ）　（２５ｂ）の取付線上に
移送されて電子部品（１００）の直上に停止し１部品吸
着筒■が矢印Ａ方向に下降して真空発生装置（図示せず
）によシミ子部品（１００）を吸着し、第６図に示すよ
うにテレビカメラ（２５ａ）　（２５ｂ）の撮像位置ま
で上昇させて停止する。この状態で各テレビカメラによ
って電子部品（１００）のリードの形状・精度が検査さ
れる。

ところで第１０図はこの検査状態を示したもので説明と
しては１台のテレビカメラで撮像されるリードの状態を
モニタテレビの画面（ａＯ）上に写し出された状態を示
す。ナなわちこの図において（８１）ハｌＪ−ドの投影
像であシ、Ｐはリードのピッチ距離、Δｈはリード接合
面の凹凸−ｉを示している。このようにして電子部品（
１００）のリードの検査を行った後、予め決められた良
否判定基準と比較照合して良否判定を行う。このように
して行われる電子部品（１０ｏ　）のリードの検査は上
記のように２台の光源（２９ａ）　（２９１））と２台
のテレビカメラ（２５ａ）　（２５１））を装備するこ
とによシ、一度に２方向のリード検査ができることにな
る。当然のことながらリードが４方向に突出する電子部
品（１ｏｏ）を検査が行われる。そしてこの検査結果で
、電子部品（１００）の精度が許容範囲内にあれば１次
に部品搭載装置（ｎが矢印Ｙ方向にプリント基板（田の
上部に移動する。そしてまずテレビカメラ（至）がプリ
ント基板（９）の基準マークの直上に移動して当該基準
マーク位置を認識する。この動作をプリント基板（９）
の２点で行い１部品搭載装置（７１とプリント基板（９
）との相対位置を制御装置で補正する。なおこの補正動
作はプリント基板（９）が新しくセットされた時に１回
だけ実施される。次に部品搭載装置（））の部品吸着筒
（至）で吸着された電子部品（１００）を所望の搭載位
置まで移動し、搭載位置に到達すると矢印ム方向に部品
吸着筒（至）が下降する。そして電子部品（１０すのリ
ードがプリント基板（９）に接触し。

その後さらに部品吸着筒（至）を下降させると第８図の
圧縮ばね（ハ）が変形し、電子部品（１００）はプリン
ト基板（９）上に所望の力で押し付けられる。この時部
品吸着筒（至）は圧縮ばね（至）の力に打ち勝ち、検知
体−を上方に押し上げるように作用する。そして検知棒
（財）が予め所定の圧力で動作する距離に設けられた検
知体（６０）を動作させると部品吸着筒（至）の下降動
作を停止し真空発生源（図示せず）を停止させ、この部
品吸着筒■を上昇させ、この状態で電子部品（１００）
のプリント基板（９）への搭載動作が完了するものであ
る。

以上のようにして電子部品（１００）のリードの検査を
実施した際に出た。リードの曲がシ等による精度が許容
範囲外の本のは、上記同様に部品搭載装置＋７１　兵団
Ｙ方向に向けてプリント基板（９）の位置決め装置（１
）１）上に移動させながら、この位置決め装置（１）１
）を部品搭載装置（７１の動作線上から外れるように動
作させて、プリント基板（９）の下方に設けた不良品収
納ケース（図示せず）内にそれを排出させるようにして
ｂる。そしてその後は当然のことながら排出された電子
部品に代る新しい電子部品が再供給され上記同様の動作
工程で再搭載が行われるものである。

ところで電子部品（１００）は各種の寸法形状のものが
アシ、例えば第６図の３寸法は機種によって変化する。

このような多機種の電子部品をすべて検査するためには
上記テレビカメラ（２５ａ）　（２ｃｉｂ）間の距離を
変える必要があるので、この動作を第４図によって説明
する。すなわちテレビカメラ（２５ａ）　（２５ｂ）は
モータ（２７ａ）　（２７ｂ）の出力軸からベルト（至
）で例えばねじ軸を回転駆動させると、スライドベース
（２６ａ）　（２＜５１））が矢印（ＴＡ）　（ＴＢ）
の方向に移動する。この移動によって第６図の距離（Ｃ
）を変化させ、１！子部品（１００）の外径寸法（Ｂ）
のリードが使用されるテレビカメラ（２５ａ）　（２５
ｔ））の視野内に確実に入るように操作される。そして
この操作は形状が異なる機種の電子部品が供給される度
に行われることもちろんである。

以上は電子部品（１叩）の搬送、搭載について説明した
が電子部品（１ｏｔａ）　（１０２ａ）等の搬送搭載も
上配回様に行われることもちろんである。

〔発明の効果〕

この発明の電子部品自動装着機では電子部品のプリント
基板上への搭載工程時において当該電子部品のリード形
状をその全リードについて検査するようにしているので
、これによ）リードの曲がシ等を有する不良品を事前に
排出できるいわゆる信頼性の高−電子部品自動装着機が
得られるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電子部品自動装着機の全体を示す斜
視図、第２図および第３図は部品供給方式を示す斜視図
、第４図は部品の位置決め装置とリード検査装置との関
係を示す斜視図、第５図は位置決め機構部を示す平面図
、第６図は電子部品のリード検査装置を示す説明図、第
１図は部品搭載装置とプリント基板の位置決め装置との
関係を示す斜視図、第８図は電子部品の吸着装置を示す
正面図、第９図はこの発明のものの制御回路を示すブロ
ック図、第１０図はリード検査時のモニタテレビの画面
状態を示す説明図である。 なお図中（４）は部品供給装置、（５）は部品位置決め
装置、（７）は部品搭載装置、（８１はリード検査装置
。 （９）はプリント基板、　　（２５ａ）　（２５ｂ）は
テレビカメラ。 （２９ａ）　（２９ｂ）は光源、　　（１ｏｏ）は電子
部品、　　（１）１）はプリント基板の位置決め装置、
Δｈはリードの接合面の凹凸、Ｐはリードピッチである
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所要電子部品を順次取り出しこれを所定位置に搬
   送供給する部品供給装置、プリント基板を位置決め保持
   するその位置決め装置、上記部品供給装置によつて供給
   された電子部品を位置決めする部品位置決め装置、この
   部品位置決め装置によつて位置決めされた当該電子部品
   を上記プリント基板の所定位置に搬送搭載する部品搭載
   装置およびこの部品搭載装置によるプリント基板上への
   電子部品の搬送動作範囲内で電子部品のリード形状をテ
   レビカメラに撮像してそのリード形状を検査するリード
   検査装置を備えたことを特徴とする電子部品自動装着機
   。
2. （２）リード検査装置におけるテレビカメラと光源とを
   電子部品のリードをその間に介在させるように対向させ
   ると共に、これらを上記電子部品と所定角度に傾斜状態
   に設置し、プリント基板に対するリードの接合面の凹凸
   およびリードピッチを計測するようにした特許請求の範
   囲第１項記載の電子部品自動装着機。
3. （３）リード検査後の規格値範囲外の電子部品を排除し
   、これに代る次の電子部品を供給する再供給機能を具備
   させた特許請求の範囲第１項記載の電子部品自動装着機
   。