JPH05198974A - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 プリント基板，半導体基板，配列盤等に複数
種類の部品を一つの搬送路で送り込むことにより、簡単
な設備構成で多品種少量生産，試作基板の製造等に適し
た部品供給装置を得る。 【構成】 部品搬送手段３０により複数種類の部品２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・を互いに絡み合うことなく搬
送し、センタリング手段３０を経て、コンベア１０で送
られてきた基板１１の所定位置に実装する。個々の部品
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・は、Ｘ−Ｙロボット４０
のチャック４３で部品搬送手段２０〜センタリング手段
３０〜コンベア１０に移し替えられる。このとき、個々
の部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・は、テスタープロ
ーブ４５，ＴＶカメラ４６等で種類，性能等が判別され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板，半導体
基板，配列盤等に対する複数種類の電子部品，電気部品
の実装に使用される電子部品供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板，半導体基板，配列盤等に
電子部品，電気部品等を搭載する作業は、高度に自動化
されている。たとえば、小型の半導体チップ等に関して
は、半導体チップ又はチップ部品を仮止めした帯状のリ
ボン又はテープ等を部品搭載位置に送り込み、リボンか
ら剥した半導体チップを基板の所定位置に供給してい
る。また、ＤＩＰ，ＱＦＰ等は、整列状態で収納したカ
セットから一つづつ送り出し、基板の所定位置に供給し
ている。

【０００３】この種の自動組付け装置は、同一製品の多
量生産を前提として開発されたものである。しかし、最
近の傾向として、需要に応じ仕様の多様化が進められ、
それに伴って多品種少量生産に対応した部品供給装置に
対する要求が高まっている。また、試作基板等を製造す
るときにも、多品種少量生産の場合と同様に、多種類且
つ少量の部品が基板に組み込まれる。しかし、従来の自
動組付け装置における部品供給機構は、このような多品
種少量生産や試作基板等の製造には不向きである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のリボンやカセッ
トを使用した自動組付け装置の部品供給装置を多品種少
量生産や試作基板等の製造に適用すると、たとえば一つ
のチップ取出し位置に１種類のチップが対応することに
なる。そのため、基板搬送ラインに沿って複数のパーツ
フィーダが臨むことになり、部品供給系が複雑化すると
共に、占有スペースも大きくなる。また、基板に対する
実装順に応じてパーツフィーダを配列することが要求さ
れ、実装順が変わるごとにパーツフィーダの配列を組み
替えることが要求される。

【０００５】しかも、ばらばらになっている部品を取り
扱うことができないことから、実装のための部品供給に
先立って、個々の部品をリボン，カセット等で集合させ
る必要がある。しかし、このような部品の集合作業は、
多品種少量生産や試作基板等の製造には本来不必要なも
のである。

【０００６】すなわち、従来の部品供給装置を使用して
多品種少量生産や試作基板等の製造を行おうとすると、
部品の管理が極めて面倒になり、或いは設備構成の複雑
化を招く。多品種少量生産や試作基板等の製造には操業
柔軟性に富んだ部品供給装置が必要とされるが、現在ま
でのところ能率よく部品を供給することができる装置は
実用化されていない。

【０００７】本発明は、このような要求に応えるべく案
出されたものであり、送られてきた部品を判別しながら
基板の所定位置に送り込むことにより、多品種少量生産
や試作基板等の製造に適した部品供給装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の部品供給装置
は、その目的を達成するため、複数種類の部品を互いに
絡み合うことなく搬送する部品搬送手段と、該部品搬送
手段の下流側に配置されたセンタリング手段と、該セン
タリング手段を介して前記部品搬送手段に臨むコンベア
と、チャック，ディスペンサー，プローブ及びＴＶカメ
ラが装着され、前記部品搬送手段と前記コンベアとの間
を移動するＸ−Ｙロボットとを備え、前記ＴＶカメラに
よる判別，前記プローブによる性能試験等を行いなが
ら、前記部品搬送手段で送られてきた部品を前記センタ
リング手段を経て前記コンベア上にある基板上の所定位
置に実装することを特徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら、実施例によって
本発明を具体的に説明する。本実施例の部品供給装置
は、図１に示すように、部品が搭載される基板１１を搬
送するコンベア１０に対して部品搬送手段２０が直交し
て配置されている。また、コンベア１０と部品搬送手段
２０との間には、センタリング手段３０が設けられてい
る。そして、二次元方向の移動制御が可能なＸ−Ｙロボ
ット４０が、コンベア１０から部品搬送手段２０にかけ
ての上方空間に設けられている。

【００１０】コンベア１０には、基板収納部（図示せ
ず）から間欠的に基板１１が送り込まれる。基板１１
は、適宜の間隔でコンベア１０上に配列され、部品供給
部１２を経て下流側の基板集積部（図示せず）に送られ
る。

【００１１】部品搬送手段２０は、加振コンベア２１を
備えている。加振コンベア２１上に供給された各種の部
品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・は、加振コンベア２１
上をセンタリング手段３０側に送られる。このとき、仮
に部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・の端子等が互いに
絡み合っていても、その絡み合いが加振コンベア２１を
介した振動によってほごされる。したがって、部品２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・は、振動によって加振コンベ
ア２１の下流側で絡み合いのないバラの状態になる。

【００１２】部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・をばら
ばらにして下流側に送るものである限り、加振コンベア
２１に替えて種々の搬送手段を使用することができる。
たとえば、傾斜配置した多孔質板の下方から気送用空気
を送り込むエアフィーダを採用することもできる。或い
は、二段式のコンベヤによって分離しながら搬送するこ
ともできる。

【００１３】本実施例のセンタリング手段３０は、矩形
状開口３１を備え、矩形状開口３１の４辺に爪３２ａ〜
３２ｄを臨ませている。爪３２ａ〜３２ｄは、矩形状開
口３１の中心部に向かって進退自在になっており、矩形
状開口３１に送り込まれた部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
・・・を４方から挟持する。これによって、部品２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・は、センタリングされると共
に、所定の位置関係に設定される。

【００１４】Ｘ−Ｙロボット４０は、Ｘ軸アーム４１に
直交してＹ軸アーム４２を取り付けている。Ｘ軸アーム
４１及びＹ軸アーム４２は、それぞれＸ軸方向及びＹ軸
方向に移動可能である。これにより、Ｘ−Ｙロボット４
０は、コンベア１０，部品搬送手段２０及びセンタリン
グ手段３０の上方の平面内を移動することができる。Ｘ
−Ｙロボット４０自体は、三次元的に移動することがで
きるように、Ｚ軸方向の移動量を制御することができる
アーム（図示せず）に取り付けられている。

【００１５】Ｙ軸アーム４２には、チャック４３，ディ
スペンサー４４，テスタープローブ４５，ＴＶカメラ４
６等が設けられている。チャック４３，ディスペンサー
４４，テスタープローブ４５，ＴＶカメラ４６等は、そ
れぞれＸ軸方向に移動可能，回転可能及び昇降可能にＹ
軸アーム４２に取り付けられている。なお、図示の例で
は一本のＹ軸アーム４２にチャック４３，ディスペンサ
ー４４，テスタープローブ４５，ＴＶカメラ４６等を設
けているが、これに拘束されることなく複数のＹ軸アー
ムに装着することも可能である。たとえば、チャック４
３，ディスペンサー４４，テスタープローブ４５，ＴＶ
カメラ４６等の移動量，移動範囲等を考慮し、複数本の
Ｙ軸アームに適宜分別して取り付けると、Ｙ軸アーム４
２の移動範囲を小さくすることができる。

【００１６】チャック４３は、部品搬送手段２０からセ
ンタリング手段３０及びセンタリング手段３０からコン
ベア１０上の基板１１への部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
・・・・の移し替えを自動的に行うことができるよう
に、検査・制御系５０のホストコンピュータ５１に接続
されている。ディスペンサー４４は、適宜クリームハン
ダ等の接着剤を部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・に
塗布するものであり、同じくホストコンピュータ５１に
接続されている。テスタープローブ４５は、センタリン
グ手段３０で位置決めされた各部品２２ａ，２２ｂ，２
２ｃ・・・・の性能試験及び定数検査を行うものであ
り、検査機５２に接続されている。また、ＴＶカメラ４
６は、部品搬送手段２０の下流側に送られてきた部品２
２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・の種類，チャックのため
の重心位置等を判別するものであり、画像処理装置５３
に接続されている。

【００１７】検査・制御系５０は、図２に示したフロー
に従って、部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・の種
類，性能等を判別し、必要とする部品２２ａ，２２ｂ，
２２ｃ・・・・を基板１１の所定位置に実装する指令を
発する。

【００１８】先ず、部品搬送手段２０のもつ光学的セン
サー等の手段、或いはＴＶカメラ自体の機能によって、
ＴＶカメラ４６の視野まで何れかの部品２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ・・・・が搬送されてきたか否かを判定す
る。部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・がＴＶカメラ
４６の視野にない場合、判定手順を繰り返す。部品２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・がＴＶカメラ４６の視野に
入ったとき、部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・を正
確に撮像できる位置にＴＶカメラ４６を移動させる。

【００１９】移動したＴＶカメラ４６によって分離して
いる個々の部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・を認識
し、画像処理装置５３で重心，外径寸法等を割り出すラ
ベリング操作を行う。得られたデータは、画像処理装置
５３からホストコンピュータ５１に出力される。

【００２０】ホストコンピュータ５１には、予め各種規
格が登録データとして入力されており、画像処理装置５
３からのデータを登録データと比較することにより、個
々の部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・の種類を決定
する。次いで、Ｘ−Ｙロボット４０を移動させ、種類が
決定された部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・に対し
てテスタープローブ４５を指向させる。テスタープロー
ブ４５により、個々の部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・
・・のコンデンサ容量，抵抗値等を調査する。

【００２１】テスタープローブ４５により得られた性能
に関するデータは、検査機５２からホストコンピュータ
５１に出力される。ホストコンピュータ５１では、予め
登録しているＣＡＤデータを検査機５２からのデータと
比較し、実装用部品を選び出す。ＴＶカメラ４６で認識
された部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・に実装用部
品がない場合には、部品箱６０に戻し、スタートに戻
り、以上の手順を繰り返す。

【００２２】ＴＶカメラ４６で認識された部品２２ａ，
２２ｂ，２２ｃ・・・・の中に実装用部品があるとき、
ホストコンピュータ５１のＣＡＤデータから基板１１に
対する実装位置を決定する。次いで、実装位置が決定さ
れた部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・の何れかに対
し、ディスペンサー４４によってクリームハンダを塗布
する。

【００２３】クリームハンダが塗布された個々の部品２
２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・は、チャック４３で挟持
され、センタリング手段３０に運ばれる。センタリング
手段３０では、部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・を
矩形状開口３１に挿入し、４方から爪３２ａ〜３２ｄを
押し出す。爪３２ａ〜３２ｄの押出し量は、ホストコン
ピュータ５１からの制御信号で調整される。また、押出
し量の調整は、機械的な機構によっても行うことができ
る。これにより、基板１１に対する実装姿勢が定まる。

【００２４】所定の姿勢にセットされた個々の部品２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・は、再びチャック４３で挟
持され、センタリング手段３０から基板１１の所定位置
に移し替えられる。このようにして、所定の部品２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・を正確な位置関係で基板１
１に実装することができる。実装後の基板１１は、個々
の部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・・がテスタープロ
ーブ４５で性能試験を受けたものであるから、信頼性の
高いものとなる。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の部品供
給装置は、部品の種類ごとに搬送ラインを必要とせず、
複数種類の部品を一つの搬送ラインで基板に組み付けら
れるため、占有スペースを少なくし且つ設備構成の複雑
化を招くことなく、基板に対する部品の実装を高精度で
行うことができる。しかも、基板に組み付けられた部品
が性能試験を経たものであるから、得られた製品の信頼
性が向上する。しかも、配線パターンや生産計画の変更
等に対して高い操業柔軟性を示し、少量多品種生産や試
作基板の製造に適したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明実施例の部品供給装置の概略を示した
斜視図

【図２】 検査・制御系による各部の動作を表したフロ
ー

【符号の説明】

１０ コンベア １１ 基板 ２０
部品搬送手段 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・ 部品 ３０
センタリング手段 ４０ Ｘ−Ｙロボット ４３ チャック ４４
ディスペンサー ４５ テスタープローブ ４６ ＴＶカメラ ６０
部品箱

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種類の部品を互いに絡み合うことな
   く搬送する部品搬送手段と、該部品搬送手段の下流側に
   配置されたセンタリング手段と、該センタリング手段を
   介して前記部品搬送手段に臨むコンベアと、チャック，
   ディスペンサー，プローブ及びＴＶカメラが装着され、
   前記部品搬送手段と前記コンベアとの間を移動するＸ−
   Ｙロボットとを備え、前記ＴＶカメラによる判別，前記
   プローブによる性能試験等を行いながら、前記部品搬送
   手段で送られてきた部品を前記センタリング手段を経て
   前記コンベア上にある基板上の所定位置に実装すること
   を特徴とする部品供給装置。