(57)【要約】【課題】部品供給装置で供給されるラジアルリード型の部品を、部品装着機の吸着ノズルで吸着する際の部品の傷付き、リードの曲り、部品吸着ミスを防止する。【解決手段】部品供給装置２１は、部品供給テープ１３に所定ピッチで保持されたラジアルリード型の部品１１をそのリード１２を下向きにした状態で所定の切断位置へ送り、カッタ機構２２でリード１２を切断して該部品１１をクランプ機構２３でクランプする。部品装着機３５は、クランプ機構２３でクランプされた部品１１の側面画像をカメラ３８で撮像して、その部品１１の側面画像を処理して該部品１１の高さ位置を測定した後、測定した部品１１の高さ位置に応じて部品装着機３５の吸着ノズルが該部品１１を吸着又は挟持する高さ位置を補正し、補正後の高さ位置へ吸着ノズルを下降させて該部品１１を吸着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給テープに所定ピッチで保持されたラジアルリード型の部品をそのリードを下向きにした状態で所定の切断位置へ送り、該部品供給テープから上方に突出する該部品のリードをカッタ機構で切断して該部品供給テープから切り離すと共に、該リードを切断した部品をクランプ機構でクランプする部品供給装置と、前記クランプ機構でクランプされた部品を吸着又は挟持する吸着ノズル又はチャックと、前記吸着ノズル又は前記チャックを上下方向及び水平方向に移動させる移動装置と、前記クランプ機構でクランプされた部品の上方から前記吸着ノズル又は前記チャックを下降させて該部品を吸着又は挟持して該クランプ機構のクランプを解除して該部品をピックアップした後、該部品を回路基板の上方へ移動させて該回路基板に装着する動作を制御する制御装置とを備えた部品装着機において、
前記クランプ機構でクランプされた部品の高さ位置を測定する高さ位置測定手段を備え、
前記制御装置は、前記高さ位置測定手段で測定した部品の高さ位置に応じて前記吸着ノズル又は前記チャックが該部品を吸着又は挟持する高さ位置を補正し、補正後の高さ位置へ前記吸着ノズル又は前記チャックを下降させて該部品を吸着又は挟持することを特徴とする部品装着機。
【請求項２】
前記高さ位置測定手段は、前記クランプ機構でクランプされた部品の側面画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した部品の側面画像を処理して該部品の高さ位置を測定する画像処理装置とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品装着機。
【請求項３】
前記カメラは、前記クランプ機構でクランプされた部品の側面画像を撮像する位置へ前記移動装置によって移動させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の部品装着機。
【請求項４】
前記高さ位置測定手段は、非接触式の高さ位置測定センサにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品装着機。
【請求項５】
前記非接触式の高さ位置測定センサは、前記クランプ機構でクランプされた部品の高さ位置を測定する位置へ前記移動装置によって移動させるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の部品装着機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給テープに所定ピッチで保持されたラジアルリード型の部品をそのリードを下向きにした状態で所定の切断位置へ送り、該部品供給テープから上方に突出する該部品のリードをカッタ機構で切断して該部品供給テープから切り離して該部品を供給する部品供給装置を備えた部品装着機に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１（特開２０１０−２３２４８４号公報）、特許文献２（特開２０１３−１６２１０２号公報）に記載されているように、ラジアルリード型の部品を部品装着機に供給する部品供給装置がある。図３に示すように、ラジアルリード型の部品１１は、部品本体１１ａの下面からリード１２が下方に伸びた部品であり、複数のラジアルリード型の部品１１のリード１２の下部を所定ピッチで保持した部品供給テープ１３を部品供給装置２１に装填して、該部品１１をそのリード１２を下向きにした状態で所定の切断位置へ送り、該部品供給テープ１３から上方に突出する該部品１１のリード１２をカッタ機構２２（図１参照）で切断して該部品供給テープ１３から切り離すと共に、リード１２を切断した部品本体１１ａをクランプ機構２３（図１、図２参照）でクランプした後、該部品１１の上方から部品装着機３５の吸着ノズル（又はチャック）を下降させて該部品１１を吸着（又は挟持）して該クランプ機構２３のクランプを解除して該部品１１をピックアップした後、該部品１１を回路基板の上方へ移動させて該回路基板に装着するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３２４８４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６２１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図３に示すように、部品供給テープ１３にリード１２の下部が保持されたラジアルリード型の部品１１は、部品供給テープ１３の送り孔１４を基準にして部品１１上面の高さ（部品吸着位置の高さ）を決めて、該部品１１の上方から部品装着機３５の吸着ノズルを部品１１上面の高さまで下降させて該部品１１を吸着するようにしている。
【０００５】
しかし、部品供給テープ１３の送り孔１４から部品１１下面までのリード１２の長さには、２ｍｍ程度の製造ばらつきが存在するため、部品供給装置２１のカッタ機構２２で部品１１のリード１２を切断する際に、切断した部品１１のリード１２の長さにもばらつきが生じる。更に、部品本体１１ａの寸法にも０．１ｍｍ程度の製造ばらつきが存在する。このため、部品供給装置２１のカッタ機構２２で部品１１のリード１２を切断して該部品１１をクランプ機構２３でクランプした後、該部品１１の上方から部品装着機３５の吸着ノズルを下降させて該部品１１を吸着する際に、クランプ機構２３でクランプされた部品１１上面の高さにもばらつきが生じる。しかし、吸着ノズルが下降して部品１１を吸着する位置の高さは常に一定の高さであるため、上記ばらつきにより部品１１の上面の高さが下降する吸着ノズルの下端の高さよりも高くなったり、低くなったりすることがある。このばらつきにより、下降する吸着ノズルの下端の高さが部品１１の上面よりも低くなると、下降する吸着ノズルの下端が部品１１の上面に衝突して部品１１が傷付いたり、リード１２が曲がってしまうことがあり、反対に、下降する吸着ノズルの下端の高さが部品１１の上面の高さまで届かないと、部品１１を吸着できない部品吸着ミスが発生する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、部品供給装置で供給されるラジアルリード型の部品を吸着ノズル又はチャックで吸着又は挟持する際の部品の傷付き、リードの曲り、部品吸着ミス又は部品挟持ミスを防止できる部品装着機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、部品供給テープに所定ピッチで保持されたラジアルリード型の部品をそのリードを下向きにした状態で所定の切断位置へ送り、該部品供給テープから上方に突出する該部品のリードをカッタ機構で切断して該部品供給テープから切り離すと共に、該リードを切断した部品をクランプ機構でクランプする部品供給装置と、前記クランプ機構でクランプされた部品を吸着又は挟持する吸着ノズル又はチャックと、前記吸着ノズル又は前記チャックを上下方向及び水平方向に移動させる移動装置と、前記クランプ機構でクランプされた部品の上方から前記吸着ノズル又は前記チャックを下降させて該部品を吸着又は挟持して該クランプ機構のクランプを解除して該部品をピックアップした後、該部品を回路基板の上方へ移動させて該回路基板に装着する動作を制御する制御装置とを備えた部品装着機において、前記クランプ機構でクランプされた部品の高さ位置を測定する高さ位置測定手段を備え、前記制御装置は、前記高さ位置測定手段で測定した部品の高さ位置に応じて前記吸着ノズル又は前記チャックが該部品を吸着又は挟持する高さ位置を補正し、補正後の高さ位置へ前記吸着ノズル又は前記チャックを下降させて該部品を吸着又は挟持するようにしたものである。
【０００８】
この構成では、クランプ機構でクランプされた部品の高さ位置を高さ位置測定手段により測定し、測定した部品の高さ位置に応じて吸着ノズル又はチャックが該部品を吸着又は挟持する高さ位置を補正するため、部品のリードの切断長さのばらつきや部品本体の寸法ばらつきがあっても、吸着ノズル又はチャックで該部品を安定して吸着又は挟持することができ、吸着ノズル又はチャックで部品を吸着又は挟持する際の部品の傷付き、リードの曲り、部品吸着ミス又は部品挟持ミスを防止できる。
【０００９】
前記高さ位置測定手段は、請求項２のように、前記クランプ機構でクランプされた部品の側面画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した部品の側面画像を処理して該部品の高さ位置を測定する画像処理装置とから構成しても良い。このようにすれば、画像処理技術を使用して部品の高さ位置を測定することができる。
【００１０】
この場合、前記カメラの設置位置は、クランプ機構でクランプされた部品の側面画像を撮像する位置に固定しても良いし、或は、請求項３のように、クランプ機構でクランプされた部品の側面画像を撮像する位置へ前記カメラを前記移動装置によって移動させるように構成しても良い。このようにすれば、吸着ノズルで吸着した部品の側面画像を撮像して該部品の吸着姿勢等を画像認識する既存のカメラを、部品高さ位置測定用のカメラとしても兼用することができ、部品高さ位置測定専用のカメラを設ける必要がなく、コストアップせずに済む。
【００１１】
また、前記高さ位置測定手段は、請求項４のように、非接触式の高さ位置測定センサ（例えば、レーザ式、超音波式、ＬＥＤ式の高さ位置測定センサ等）により構成しても良く、この場合も、クランプ機構でクランプされた部品の高さ位置を測定する位置に前記非接触式の高さ位置測定センサを固定しても良いし、或は、請求項５のように、クランプ機構でクランプされた部品の高さ位置を測定する位置へ前記非接触式の高さ位置測定センサを前記移動装置によって移動させるように構成しても良い。このようにすれば、回路基板の高さを測定する既存の基板高さセンサを、部品高さ位置測定センサとしても兼用することができ、部品高さ測定専用の高さ位置測定センサを設ける必要がなく、コストアップせずに済む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例における部品供給装置のカッタ機構とクランプ機構の動作を説明する側面図であり、（ａ）はリード切断前の状態を示す側面図、（ｂ）はリード切断後で部品クランプ前の状態を示す側面図、（ｃ）は部品クランプ後の状態を示す側面図である。
【図２】図２は図１（ｂ）の状態を上方から見た平面図である。
【図３】図３はラジアルリード型の部品を保持する部品供給テープの一部を示す図である。
【図４】図４は部品装着機の制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１及び図２に基づいて部品供給装置２１の構成を説明する。
【００１４】
部品供給装置２１には、図３に示すように、部品供給テープ１３に所定ピッチで保持されたラジアルリード型の部品１１をそのリード１２を下向きにした状態で所定の切断位置へ送るテープ送り機構（図示せず）が設けられ、図１に示すように、当該切断位置の周辺には、部品供給テープ１３から上方に突出する部品１１のリード１２を切断して部品供給テープ１３から切り離すカッタ機構２２が設けられ、このカッタ機構２２の上方には、リード１２を切断した部品１１をクランプするクランプ機構２３が設けられている。
【００１５】
カッタ機構２２は、モータ、ソレノイド、シリンダ等のアクチュエータ（図示せず）により軸２４を支点にして開閉回動する可動刃２５と、部品供給装置２１の本体側に固定された固定刃２６と、可動刃２５と一緒に開閉回動するリード押え２７とを備え、部品供給テープ１３の送り動作により、可動刃２５の刃先２５ａと固定刃２６の刃先２６ａとの間の隙間の中央の切断位置へ部品１１のリード１２が送られてくるようになっている。リード押え２７は、スプリング２８（付勢手段）により図１の時計回り方向（リード切断動作方向）に回動付勢され、図１（ａ）に示すように、リード押え２７の先端が可動刃２５よりも固定刃２６側に突出した状態に保持されている。そして、図１（ｂ）に示すように、可動刃２５を固定刃２６側（リード切断動作方向）へ回動させたときに、リード押え２７が可動刃２５と一緒に固定刃２６側へ回動して、可動刃２５の刃先２５ａよりも先にリード押え２７の先端面が部品１１のリード１２に当接して、リード押え２７の先端面と固定刃２６の先端面との間にリード１２を挟み付けて固定した状態となり、その後は、リード押え２７によるリード１２の固定状態をスプリング２８のばね力により維持しながら、可動刃２５のみが固定刃２６側へ回動して、可動刃２５の刃先２５ａと固定刃２６の刃先２６ａとの間にリード１２を挟み込んで切断する。
【００１６】
一方、クランプ機構２３は、モータ、ソレノイド、シリンダ等のアクチュエータ（図示せず）により開閉動作する可動クランプ部材３１と、部品供給装置２１の本体側に固定された固定クランプ部材３２とを備え、部品供給テープ１３の送り動作により、可動クランプ部材３１と固定クランプ部材３２との間の隙間に部品本体１１ａが送られてくるようになっている。可動クランプ部材３１のクランプ側の端面は、Ｖ字溝状に形成され、可動クランプ部材３１を図２の矢印Ａで示すクランプ動作方向へ移動させて、図１（ｃ）に示すように、可動クランプ部材３１と固定クランプ部材３２との間に部品本体１１ａを挟み込んでクランプすると共に、可動クランプ部材３１のＶ字溝状の端面により部品本体１１ａを一定位置に位置決めするようになっている。
【００１７】
クランプ機構２３による部品本体１１ａのクランプ後、カッタ機構２２の可動刃２５を開き方向に回動させると、この可動刃２５の開き動作に追従してリード押え２７がスプリング２８のばね力により開き方向に回動して、リード押え２７によるリード１２の固定状態が解除される。
【００１８】
以上のように構成した部品供給装置２１は、部品装着機３５（図４参照）に交換可能にセットされている。この部品装着機３５には、図４に示すように、回路基板を搬送するコンベア３６と、吸着ノズル又はチャックを交換可能に保持する装着ヘッド（図示せず）と、この装着ヘッドを移動させる移動装置３７と、装着ヘッドの吸着ノズル又はチャックに吸着又は挟持した部品の側面画像を撮像するカメラ３８等を搭載して構成され、カメラ３８は、移動装置３７により装着ヘッドと一緒に移動するようになっている。
【００１９】
部品装着機３５の制御装置４１は、部品１１のリード１２をカッタ機構２２で切断した後、該部品１１をクランプ機構２３でクランプして、リード押え２７によるリード１２の固定状態を解除した後、クランプ機構２３でクランプされた部品１１の上方から部品装着機３５の吸着ノズル又はチャックを下降させて該部品１１を吸着又は挟持して、該クランプ機構２３のクランプを解除して該部品１１をピックアップした後、該部品１１を回路基板の上方へ移動させて該回路基板に装着するように制御する。
【００２０】
ところで、部品供給装置２１は、部品供給テープ１３の送り孔１４を基準にして部品１１上面の高さ（部品吸着位置の高さ）を決めて、該部品１１の上方から部品装着機３５の吸着ノズルを部品１１上面の高さまで下降させて該部品１１を吸着するようにしている。しかし、部品供給テープ１３の送り孔１４から部品１１下面までのリード１２の長さには、２ｍｍ程度の製造ばらつきが存在するため、部品供給装置２１のカッタ機構２２で部品１１のリード１２を切断する際に、切断した部品１１のリード１２の長さにもばらつきが生じる。更に、部品本体１１ａの寸法にも０．１ｍｍ程度の製造ばらつきが存在する。このため、部品供給装置２１のカッタ機構２２で部品１１のリード１２を切断して該部品１１をクランプ機構２３でクランプした後、該部品１１の上方から部品装着機３５の吸着ノズルを下降させて該部品１１を吸着する際に、クランプ機構２３でクランプされた部品１１上面の高さにもばらつきが生じる。
【００２１】
そこで、本実施例では、カッタ機構２２でリード１２を切断してクランプ機構２３でクランプした部品１１の側面画像を撮像する位置へカメラ３８を移動装置３７によって移動させて、このカメラ３８で部品１１の側面画像を撮像して、その部品１１の側面画像を部品装着機３５の制御装置４１（画像処理装置）で処理して該部品１１の高さ位置を測定する。そして、部品装着機３５の制御装置４１は、測定した部品１１の高さ位置に応じて吸着ノズル又はチャックが部品１１を吸着又は挟持する高さ位置を補正し、補正後の高さ位置へ吸着ノズル又はチャックを下降させて該部品１１を吸着又は挟持するように制御する。
【００２２】
以上説明した本実施例では、カッタ機構２２でリード１２を切断してクランプ機構２３でクランプした部品１１の側面画像をカメラ３８で撮像して、その部品１１の側面画像を処理して該部品１１の高さ位置を測定し、測定した部品１１の高さ位置に応じて吸着ノズル又はチャックが該部品１１を吸着又は挟持する高さ位置を補正するため、部品１１のリード１２の切断長さのばらつきや部品本体１１ａの寸法ばらつきがあっても、吸着ノズル又はチャックで該部品１１を安定して吸着又は挟持することができ、吸着ノズル又はチャックで部品１１を吸着又は挟持する際の部品１１の傷付き、リード１２の曲り、部品吸着ミス又は部品挟持ミスを防止できる。
【００２３】
しかも、クランプ機構２３でクランプされた部品１１の側面画像を撮像する位置へカメラ３８を移動装置３７によって移動させるようにしたので、吸着ノズルで吸着した部品１１の側面画像を撮像して該部品１１の吸着姿勢等を画像認識する既存のカメラ３８を、部品高さ位置測定用のカメラとしても兼用することができ、部品高さ位置測定専用のカメラを設ける必要がなく、コストアップせずに済む利点がある。
【００２４】
但し、本発明は、部品１１の吸着姿勢等を画像認識するカメラとは別に、部品高さ位置測定専用のカメラを設けて、このカメラをクランプ機構２３でクランプされた部品１１の側面画像を撮像する位置に固定しても良い。
【００２５】
更に、クランプ機構２３でクランプされた部品１１の高さ位置を測定する部品高さ位置測定手段は、カメラに限定されず、非接触式の高さ位置測定センサ（例えば、レーザ式、超音波式、ＬＥＤ式の高さ位置測定センサ等）により構成しても良く、この場合も、クランプ機構２３でクランプされた部品１１の高さ位置を測定する位置に前記非接触式の高さ位置測定センサを固定しても良いし、或は、クランプ機構２３でクランプされた部品１１の高さ位置を測定する位置へ前記非接触式の高さ位置測定センサを移動装置３７によって移動させるように構成しても良い。このようにすれば、回路基板の高さを測定する既存の基板高さセンサを、部品高さ位置測定センサとしても兼用することができ、部品高さ測定専用の高さ位置測定センサを設ける必要がなく、コストアップせずに済む利点がある。
【００２６】
その他、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、カッタ機構２２やクランプ機構２３の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２７】
１１…部品、１２…リード、１３…部品供給テープ、１４…送り孔、２１…部品供給装置、２２…カッタ機構、２３…クランプ機構、２５…可動刃、２６…固定刃、２７…リード押え、２８…スプリング（付勢手段）、３１…可動クランプ部材、３２…固定クランプ部材、３５…部品装着機、３７…移動装置、３８…カメラ（部品高さ位置測定手段）、４１…制御装置（画像処理装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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