JP4401210B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents
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Description
電子部品を吸着可能な吸着ノズル(9)と、
前記吸着ノズルを上下動させる上下動手段(24)と、
前記吸着ノズルを回転させる回転手段(25)と、
前記吸着ノズルを保持してXYの水平方向に移動可能な装着ヘッド(8)と、
前記装着ヘッドに設けられ、前記X方向に沿って平行な光を照射する投光部及びその受光部とからなる検知手段(37、47)と、
前記電子部品の形状を表す部品データを入力する入力手段(28)と、を備え、
前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品と前記吸着ノズルとの位置ずれを認識して、電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
前記上下動手段により、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品を上下に移動させつつ、部品の異なる位置で前記検知手段の出力値としての遮光長を取り込むことにより、前記電子部品の第1投影図データを取得すると共に、
前記回転手段により前記電子部品を所定量回転させた後、前記上下動手段により、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品を上下に移動させつつ、部品の異なる位置で前記検知手段の出力値としての遮光長を取り込むことにより、前記電子部品の第2投影図データを取得し、
最初に、前記部品データに対して前記第1投影図データを比較し、次に、前記部品データに対して前記第2投影図データを比較し、これらの比較結果に基いて、前記電子部品の種類及びその縦、横寸法を認識する制御手段(23)を有する構成とした。
請求項1記載の発明によれば、一個の電子部品を2方向からみた画像データとして、第1投影図データと第2投影図データを取得する。そして、入力手段より入力した部品データに対して、最初に第1投影図データを比較し、次に、部品データに対して、第2投影図データを比較し、これらの比較結果に基いて、前記電子部品の種類及び縦、横寸法を認識する。
前記第1投影図データは、前記回転手段により吸着ノズルを回転させて前記電子部品を前記検出手段が検出する遮光長が最小になる位置で取得したものであり、
前記第2投影図データは、前記回転手段により、前記第1投影図データを取得した位置から45度または90度回転した位置で取得したものである。
前記制御手段は、部品種に応じて、前記第1投影図データ、前記第2投影図データの取得位置及び範囲を制御するようにした。
図1は第1実施形態の装置の斜視図である。図2はカバーを取り外した後の、装着ヘッドの詳細図である。図3は光センサの詳細図である。図4は装置の制御系の構成を示すブロック図である。図5、図6は光センサによって部品長さを測定する場合の説明図である。図7は吸着ノズルを回転した場合の部品長さの変化を示す説明図である。図8は一方向から見た投影図。図9は2方向から見た投影図である。
吸着ノズル9はブラケット33固定されている。そして、フレーム34に固定された不図示のガイドにより、ブラケット33と吸着ノズル9は上下方向に移動可能に支持されている。また、吸着ノズル9は、個別に、回転手段としてのθ軸モータ25が取り付けられている。θ軸モータ25が回転すると、吸着ノズル9は、ノズル中心軸を中心に回転する。
23はコントローラ(制御手段)であり、装置全体を制御するマイクロコンピュータ(CPU)、並びにRAM,ROMなどからなる。コントローラ23には、以下の構成が接続され、それぞれを制御する。
Y軸駆動モータ19,19は、第2ベルト18、18を介して、装着ヘッド8をY方向に移動させる。Z軸モータ24は、吸着ノズル9を上下動させる駆動源である。また、θ軸モータ25は、吸着ノズル9をそのノズル中心軸を中心に回転させる。バキューム機構26は真空を発生し、吸着ノズル9に吸引力を付与する。
なお、図4では、Z軸モータ24とθ軸モータ25とバキューム機構26は、一個しか図示されていないが、装着される吸着ノズル9の数だけ、個別に設けられる。
モニタ(表示装置)31は、部品データ、演算データ、及び吸着した電子部品32の投影図の画像データなどを表示する。
生産開始前に、入力手段としてのキーボード28a等を用いて、搭載部品の種類毎に、部品サイズやリード端子情報等の部品データを入力する。部品サイズは電子部品の外形寸法等であり、リード端子情報は、リード端子の幅、長さ、ピッチ、端子数からなる。
なお、以下の動作は制御手段としてのコントローラ23により実行される。また、説明は、一個の吸着ノズル9を使用した場合で行うが、複数個の吸着ノズル9を使用する場合、複数個毎に、吸着動作が終了したら、次に認識動作、次に搭載動作の順に実行する。
電子部品の認識動作は、Z軸モータ24を駆動して、吸着ノズル9を上昇させる。そして、吸着ノズル9が吸着、保持した電子部品32を、1次元光センサ37が感知する認識位置に移動する。図5、図6は、電子部品32が認識位置にある状態を示したものである。
次に、遮光長最小位置にある電子部品32に対して、Z軸モータ24を駆動して、電子部品32を下降させる。この際、1次元光センサ37は、例えば、10μm間隔毎に、光センサ37の出力値としての遮光長L1をメモリ27bに取り込む。そして、吸着ノズル9を検出する位置まで下降したら、Z軸モータ24を停止する。図8は、10μm間隔毎に、光センサ37の出力値としての遮光長L1をメモリ27bに取り込むことにより得られた、一方向から見た画像データとしての2次元投影図(第1投影図)である。
次に、Z軸モータ24を駆動して、電子部品32を上昇させる。そして、例えば、10μm間隔毎に、1次元光センサ37の出力値としての遮光長をメモリに取り込む。その結果、他方向から見た画像データとしての二次元投影図(第2投影図)を得ることができる。
図9は、円筒部品の第1投影図と第2投影図を示したものである。
この比較とは、所定の2方向毎に、電子部品の縦、横寸法が規定値の範囲内であるかどうかを判断する。この際、入力手段により、所定の2方向毎に部品データが入力されている。
次に、電子部品32を回路基板4の搭載位置に移動させる。
次に、第1投影図、第2投影図から得られた電子部品底面高さに基いて、Z軸モータを駆動し、吸着ノズル9を下降させて、電子部品32を回路基板4に搭載する。
第1実施形態によれば、一電子部品を2方向からみた画像データとして、第1投影図データと第2投影図データを取得する。その後、入力手段より入力した部品データに対して、第1投影図データと第2投影図と双方の画像データを用いて比較する。
また、検出手段として、投光部と受光部を有する1次元光センサ37を用いたので、カメラを用いた場合に比べて、装着ヘッドが軽量化された。また、デジタル信号のためデータ処理が容易である。
例えば、第1実施形態では、第1投影図データから90度回転した位置で第2投影図データを取得した。これに代えて、第1投影図データから45度回転した位置で第2投影図データを取得することも容易に考えられる。この結果、図10に示す第1投影図データから電子部品51のリード曲り不良が検出されたり、図11に示す第2投影図データからは電子部品52のボール欠け不良が検出される。
また、図13に示すように、4個の吸着ノズル9を平行光43に交差するように配置することも容易に考えられる。
24・・Z軸モータ(上下動手段)
25・・θ軸モータ(回転手段)
9・・・装着ヘッド
37・・1次元光センサ(検知手段)
28・・入力手段
23・・制御手段
47・・1次元光センサ(検知手段)
Claims (3)
- 電子部品を吸着可能な吸着ノズルと、
前記吸着ノズルを上下動させる上下動手段と、
前記吸着ノズルを回転させる回転手段と、
前記吸着ノズルを保持してXYの水平方向に移動可能な装着ヘッドと、
前記装着ヘッドに設けられ、前記X方向に沿って平行な光を照射する投光部及びその受光部とからなる検知手段と、
前記電子部品の形状を表す部品データを入力する入力手段と、を備え、
前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品と前記吸着ノズルとの位置ずれを認識して、電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
前記上下動手段により、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品を上下に移動させつつ、部品の異なる位置で前記検知手段の出力値としての遮光長を取り込むことにより、前記電子部品の第1投影図データを取得すると共に、
前記回転手段により前記電子部品を所定量回転させた後、前記上下動手段により、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品を上下に移動させつつ、部品の異なる位置で前記検知手段の出力値としての遮光長を取り込むことにより、前記電子部品の第2投影図データを取得し、
最初に、前記部品データに対して前記第1投影図データを比較し、次に、前記部品データに対して前記第2投影図データを比較し、これらの比較結果に基いて、前記電子部品の種類及びその縦、横寸法を認識する制御手段を有することを特徴とする電子部品実装装置。 - 請求項1記載の電子部品実装装置において、
前記第1投影図データは、前記回転手段により吸着ノズルを回転させて前記電子部品を前記検出手段が検出する遮光長が最小になる位置で取得したものであり、
前記第2投影図データは、前記回転手段により、前記第1投影図データを取得した位置から45度または90度回転した位置で取得することを特徴とする電子部品実装装置。 - 請求項1、2記載の電子部品実装装置において、
前記制御手段は、部品種に応じて、前記第1投影図データ、前記第2投影図データの位置及び範囲を制御することを特徴とする電子部品実装装置。
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