(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品をトレイ上にマトリックス状に配列した部品供給装置と、
前記部品供給装置上の吸着位置へ移動して電子部品を取り出す移動ユニットと、
前記移動ユニットに取付けられた高さセンサと、
前記吸着位置の高さデータを格納した記憶手段と、
電子部品を取り出すために該電子部品が載置された部品供給装置上の吸着位置に移動ユニットが移動したとき高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと前記記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって該電子部品の存在を認識する認識手段とを設け、
更に、電子部品の存在が認識されなかったときには、前記移動ユニットを前記部品供給装置上のあらかじめ定められた次の吸着位置へ移動し、前記高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと前記記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって、電子部品の存在を認識する処理を繰り返す制御手段を設けたことを特徴とする電子部品検出装置。
【請求項２】
電子部品を一定間隔で多数支持した部品供給装置と、
前記部品供給装置の電子部品を一個ずつ吸着位置へ間欠送りする間欠送り手段と、
前記部品供給装置上の吸着位置へ移動して電子部品を取り出す移動ユニットと、
前記移動ユニットに取付けられた高さセンサと、
前記吸着位置の高さデータを格納した記憶手段と、
電子部品を取り出すために該電子部品が載置された部品供給装置上の吸着位置に移動ユニットが移動したとき高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと前記記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって該電子部品の存在を認識する認識手段とを設け、
更に、電子部品の存在が認識されなかったときには、前記間欠送り手段により次の電子部品を吸着位置へ間欠送りし、前記高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと前記記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって、電子部品の存在を認識する処理を繰り返す制御手段を設けたことを特徴とする電子部品検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を回路基板へ実装するための電子部品実装装置では、電子部品を所定位置へ順次供給する電子部品供給装置が用いられる。この電子部品供給装置としては、多数の電子部品をトレイ上へマトリックス状に配置して供給するトレイ方式や、多数の電子部品を一定間隔毎に支持したテープやベルトをその一定間隔毎に間欠送りして供給する間欠送り方式等が知られている。
【０００３】
図６は従来のトレイ方式の部品供給装置の例を示す。この部品供給装置９は、トレイ引出ユニット１によりＹ方向に引出可能なトレイベース２を多数積層状態で格納したスタッカ３から構成されており、このスタッカ３はＺ方向に昇降可能なスタッカ昇降ユニット６により上下される。また、各トレイベース２には、多数の電子部品４をマトリックス状に縦横に配置したトレイ５が載置されている。
【０００４】
電子部品４をトレイ５から取り出して回路基板に搭載するには、スタッカ昇降ユニット６がスタッカ３を目的の位置にＺ方向に移動させ、続いて、トレイ引出ユニット１がトレイベース２を目的量だけＹ方向に引き出す。次に、移動ユニット７がＸ方向に目的位置（吸着位置）まで移動し、トレイベース２に載置されたトレイ５の目的の電子部品４の上に部品吸着ノズル８を移動させる。ここで、部品吸着ノズル８が降下し、エアの吸引で電子部品４を吸着してトレイ５から取り出す。
【０００５】
図７は従来の間欠送り方式の部品供給装置の例を示す。この部品供給装置１９は、多数のテープ或いはベルトコンベア等のフィーダ１５上へ電子部品４が一定間隔に支持されている。図示しない間欠送り機構によって各フィーダ１５が間欠送りされ、電子部品４は順次図の左方へ送られる。
【０００６】
各フィーダ１５のほぼ左端が吸着位置であり、移動ユニット７がＸ方向に吸着位置まで移動し、フィーダ１５に載置された電子部品４の上に部品吸着ノズル８を移動させる。ここで、部品吸着ノズル８が降下し、エアの吸引で電子部品４を吸着してフィーダ１５から取り出す。電子部品４が取り出された後、各フィーダ１５の間欠送り機構によって次の電子部品４が吸着位置へ間欠送りされる。
【０００７】
電子部品４を搭載する回路基板１７は、Ｙ方向の搬送路１６に沿って搬送される。移動ユニット７は、部品吸着ノズル８によって電子部品４を吸着した後、Ｘ方向に移動して回路基板１７上の所定の位置（搭載位置）へ向って該搭載位置へ電子部品４を搭載する。この点はトレイ方式の部品供給装置９も同様である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子部品実装装置では、部品吸着ノズル８が電子部品４を吸着する前の段階で電子部品４の存在を認識することができなかった。このため、例えば部品切れ発生時に新たなトレイ５やフィーダ１５或いは使いかけのトレイ５に交換した場合、吸着位置に部品がない場合がある。このように吸着位置に電子部品４が存在していなくても部品吸着ノズル８が吸着動作を行い、その結果、吸着ミスとなっていた。或いは、作業者が吸着位置へ電子部品４を供給しない限り供給されていないことがある。
【０００９】
また、図８はトレイ５から電子部品を取り出す順序を示しており、矢印線で示した順に取り出していく。また、図９は、トレイ５上の電子部品（各数字は部品番号を示す。）の残数の数え方を示すものである。残数は最初作業者によって入力され、部品供給装置９が電子部品を供給する前に、そのトレイ５の電子部品の残数が減数されていく。従って、段取り換え後或いは部品切れ発生時に使いかけのトレイを使おうとする場合、作業者は、前回生産終了時の残数と一致しているかどうかを確認する煩雑さがある。
【００１０】
また、移動ユニット７が吸着位置から搭載位置へ移動する過程で電子部品４が落下することがある。更に、移動ユニット７が電子部品４を回路基板１７上へ搭載するための動作を終了後、エアの吸引圧により電子部品４を部品吸着ノズル８に吸着した状態で持ち帰ることもある。このような場合には搭載されるべき電子部品４が搭載されていない回路基板１７が生産されてしまうことになる。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、吸着位置における電子部品の存在の有無を確認可能な電子部品検出装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、吸着位置に電子部品４が存在していない場合には部品吸着ノズル８による吸着動作を行わないことにより、吸着ミスが生じない電子部品検出装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、段取り換え後或いは部品切れ発生時に使いかけのトレイを使おうとする場合でも、作業者が、前回生産終了時の残数と一致しているかどうかを確認する必要がない電子部品検出装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の更に他の目的は搭載されるべき電子部品が搭載されていない回路基板を容易に発見することができる電子部品検出装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明によれば、電子部品をトレイ上にマトリックス状に配列した部品供給装置と、前記部品供給装置上の吸着位置へ移動して電子部品を取り出す移動ユニットと、前記移動ユニットに取付けられた高さセンサと、前記吸着位置の高さデータを格納した記憶手段と、電子部品を取り出すために該電子部品が載置された部品供給装置上の吸着位置に移動ユニットが移動したとき高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと前記記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって該電子部品の存在を認識する認識手段とを設け、更に、電子部品の存在が認識されなかったときには、前記移動ユニットを前記部品供給装置上のあらかじめ定められた次の吸着位置へ移動し、前記高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと前記記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって、電子部品の存在を認識する処理を繰り返す制御手段を設けたことを特徴とする電子部品検出装置が提供される。
【００１６】
また、本発明によれば、電子部品を一定間隔で多数支持した部品供給装置と、前記部品供給装置の電子部品を一個ずつ吸着位置へ間欠送りする間欠送り手段と、前記部品供給装置上の吸着位置へ移動して電子部品を取り出す移動ユニットと、前記移動ユニットに取付けられた高さセンサと、前記吸着位置の高さデータを格納した記憶手段と、電子部品を取り出すために該電子部品が載置された部品供給装置上の吸着位置に移動ユニットが移動したとき高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと前記記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって該電子部品の存在を認識する認識手段とを設け、更に、電子部品の存在が認識されなかったときには、前記間欠送り手段により次の電子部品を吸着位置へ間欠送りし、前記高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと前記記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって、電子部品の存在を認識する処理を繰り返す制御手段を設けたことを特徴とする電子部品検出装置が提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態による電子部品検出装置の主要部の斜視図、図２は本発明の実施の形態による電子部品検出装置の制御ブロック図である。これらの図において７は移動ユニット（ヘッド）であり、この移動ユニット７はＸ方向移動用のモータ（Ｘモータ）２８とＹ方向移動用のモータ（Ｙモータ）３０とを駆動源とする図示しないヘッド駆動機構によってＸＹ方向に移動可能とされている。
【００１９】
移動ユニット７の下部には、部品吸着ノズル８がノズル先端を下方に向けて設けられている。また、移動ユニット７の側部には、高さセンサ２０がその検出部を下方に向けて設けられている。
【００２０】
部品吸着ノズル８はＺ方向移動用のモータ（Ｚモータ）３２を駆動源とする図示しないノズル駆動機構によってＺ方向に移動可能とされている。この部品吸着ノズル８は、図示しない空気吸引装置を駆動させることにより、ノズル先端の吸引口より空気を吸引し、その吸引力でノズル先端に電子部品４を吸着保持可能に構成されている。
【００２１】
高さセンサ２０はＬＥＤ（発光ダイオード）からなる発光部２１とＰＤ（フォトダイオード）からなる受光部２２を有し、発光部２１から出射され測定対象物（図示の例では電子部品４の表面）で反射されて戻ってくる光を受光部２２で検出することにより、測定対象物までの距離を検出できるようになっている。
【００２２】
図２において、電子部品検出装置の制御系は高さセンサ２０、Ｉ／Ｏ装置２４、ＣＰＵ２５、メモリ２６、Ｘモータドライバ２７、Ｘモータ２８、Ｙモータドライバ２９、Ｙモータ３０、Ｚモータドライバ３１、Ｚモータ３２を備える。
【００２３】
高さセンサ２０の出力部はＩ／Ｏ装置２４へ接続されており、高さセンサ２０の信号はＩ／Ｏ装置２４を介してＣＰＵ２５に入力される。
【００２４】
Ｉ／Ｏ装置２４には更にヘッド駆動機構に設けられたエンコーダからのＸ位置信号およびＹ位置信号と、ノズル駆動機構に設けられたエンコーダからのＺ位置信号が入力され、これらの位置信号はＩ／Ｏ装置２４を介してＣＰＵ２５へ入力される。なお、Ｘ位置信号およびＹ位置信号は移動ユニット７のＸＹ位置を検出するための信号であり、Ｚ位置信号は部品吸着ノズル８のＺ位置を検出するための信号である。
【００２５】
メモリ２６には部品供給装置から電子部品４を吸着する際の吸着位置およびその吸着位置の高さのデータ、基板へ電子部品４を搭載する際の搭載位置およびその搭載位置の高さのデータ等が格納されている。
【００２６】
ＣＰＵ２５は各位置信号によって移動ユニット７の位置および部品吸着ノズル８の高さを確認しながら、メモリ２６内の位置データや高さデータに基づいて、Ｘモータドライバ２７、Ｙモータドライバ２９、Ｚモータドライバ３１にそれぞれ駆動信号を与える。各モータドライバ２７、２９、３１はＣＰＵ２５からの駆動信号に基づいてヘッド駆動機構のＸモータ２８とＹモータ３０、およびノズル駆動機構のＺモータ３２を駆動する。
【００２７】
これによって、移動ユニット７と部品吸着ノズル８がそれぞれ別個に駆動され、電子部品供給装置上の電子部品４を部品吸着ノズル８で吸着保持した後、部品吸着ノズル８を上昇させて電子部品４を持ち上げ、その後、移動ユニット７をＸＹ方向に移動して回路基板上の所定の搭載位置へ電子部品４を移動させ、その位置で部品吸着ノズル８を下げて電子部品４を回路基板へ搭載することが可能となる。
【００２８】
図３は図１および図２の電子部品検出装置をトレイ方式の部品供給装置９および搬送路１６に適用した例であり、この部品供給装置９は図６に示した従来例による部品供給装置９と同じものであるので、その説明は省略する。なお、図２に示したＹモータ３０およびＺモータ３２に加え、トレイ引出ユニット１をＹ方向に移動させ、スタッカ昇降ユニット６をＺ方向に移動させるために、別個の図示しないＹモータおよびＺモータが設けられる。
【００２９】
トレイ５上の吸着位置へ移動ユニット７が移動し、高さセンサ２０が吸着位置の上に位置したとき、ＣＰＵ２５は、高さセンサ２０からの高さ信号を取り込み、その値をメモリ２６内に格納された吸着位置での高さデータと比較する。高さ信号がトレイ５の高さを示すと、電子部品４が吸着位置に存在していないことを示しており、また所定値以上であると電子部品４が存在することを示している。比較の結果電子部品４の存在が認識されると、目的の電子部品４の上に部品吸着ノズル８を下降させ、エアの吸引で電子部品４を吸着してトレイ５から取り出す。
【００３０】
一方、比較の結果電子部品４の存在が認識されないと、ＣＰＵ２５は、次の吸着位置へ移動ユニット７を移動させて高さセンサ２０からの高さ信号を取り込み、同様にその値をメモリ２６内の高さデータと比較する。この吸着位置でも電子部品４の存在が認識されないと、更に次の吸着位置へ移動ユニット７を移動させて同様の処理を行う。
【００３１】
従って、吸着位置に電子部品４が存在していない場合には部品吸着ノズル８による吸着動作を行わないので、吸着ミスが生じない。また、段取り換え後或いは部品切れ発生時に使いかけのトレイを使おうとする場合でも、作業者は、前回生産終了時の残数と一致しているかどうかを確認する必要がない。
【００３２】
トレイ５から電子部品４を吸着した移動ユニット７は回路基板１７の上の搭載位置へ移動し、該回路基板１７へ電子部品４を搭載する。電子部品４を搭載するための個別あるいはグループ別電子部品の動作が終了した後、ＣＰＵ２５は、高さセンサ２０により搭載された（はずの）電子部品４の高さを取り込み、その値をメモリ２６内に格納された搭載位置での高さデータと比較する。或いは全部の電子部品４の搭載作業が終了後、高さセンサ２０によって全部の電子部品４についてそれぞれの高さを取り込み、その値をメモリ２６内に格納された搭載位置での高さデータと比較することもできる。
【００３３】
比較の結果電子部品４の存在が認識されない場合には不良基板として、図示しない警報手段によって作業者に知らせるか、或いは不良基板を図示しない不良基板用置場へ自動的に搬送する装置を設けることができる。従って、電子部品４が搭載されていない回路基板１７を容易に発見することができ、そのような回路基板１７の生産・出荷を防止することができる。
【００３４】
図４は図１および図２の電子部品検出装置を間欠送り方式の部品供給装置１９および搬送路１６に適用した例であり、この部品供給装置１９は図７に示した従来例による部品供給装置１９と同じものである。図５は図４の部品供給装置１９の間欠機構の一例を示す図である。
【００３５】
部品供給装置１９を構成する複数のフィーダ１５は具体的にはそれぞれ多数の電子部品４を支持したベルト或いはテープ３３を間欠送り機構３４によって間欠送りされるものである。間欠送り機構３４はスプロケット３５、このスプロケット３５と同軸のラチェット３６、送り爪３７、逆転防止爪３８および作動レバー３９等から構成される。ベルト或いはテープ３３はその長さ方向の両側にスプロケット孔４０を一定間隔で多数設けられており、このスプロケット孔４０をスプロケット３５と噛み合わせている。
【００３６】
作動レバー３９が矢印Ａ方向に作動すると、送り爪３７によりスプロケット３５およびラチェット３６を図の矢印Ｂ方向に回転させ、間欠送り機構３４の作用により電子部品４のピッチ分だけベルト或いはテープ３３を間欠送りさせる。逆転防止爪３８はその逆方向の回転を阻止するためのものである。
【００３７】
フィーダ１５上の吸着位置へ移動ユニット７が移動し、高さセンサ２０が吸着位置（図４の部品供給装置１９の左端）の上にきたとき、ＣＰＵ２５は、高さセンサ２０からの高さ信号を取り込み、その値をメモリ２６内に格納された吸着位置での高さデータと比較する。高さ信号がフィーダ１５の高さを示すと、電子部品４が吸着位置に存在していないことを示しており、また所定値以上であると電子部品４が存在することを示している。比較の結果電子部品４の存在が認識されると、部品吸着ノズル８を下降させ、エアの吸引で電子部品４を吸着する。一方、比較の結果電子部品４の存在が認識されないと、図示しない作動レバーを作動して間欠送り機構３４によって次の電子部品４が吸着位置へくるように間欠送りさせる。その後再び高さセンサ２０からの高さ信号を取り込み、同様にその値をメモリ２６内の高さデータと比較する。再び電子部品４の存在が認識されないと、更に同様な処理を行う。
【００３８】
従って、吸着位置に電子部品４が存在していない場合には部品吸着ノズル８による吸着動作を行わないので、吸着ミスが生じない。また、フィーダ１５上の多数の電子部品４のうちのいくつかが脱落している場合等には自動的に供給可能な状態とすることができるので作業者を煩わせることがない。
【００３９】
フィーダ１５から電子部品４を吸着した移動ユニット７は回路基板１７の上の搭載位置へ移動し、該回路基板１７へ電子部品４を搭載する。電子部品４を搭載した後、電子部品４の有無を認識すること、その結果に応じた処理は図３の実施の形態の場合と同様である。
【００４０】
以上本発明による電子部品検出装置を図に示した実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【００４１】
例えば、トレイ５或いはフィーダ１５上の吸着位置での電子部品４の有無を認識するために高さセンサ２０からの信号をメモリ２６内の吸着位置での部品搬送装置の高さデータと比較する例を示したが、メモリ２６内には搭載される電子部品４の種類毎の吸着位置での高さデータを格納し、その高さデータと高さセンサ２０からの信号を比較することによって電子部品４の有無を認識することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品をトレイ上にマトリックス状に配列した部品供給装置と、部品供給装置上の吸着位置へ移動して電子部品を取り出す移動ユニットと、移動ユニットに取付けられた高さセンサと、吸着位置の高さデータを格納した記憶手段と、電子部品を取り出すために該電子部品が載置された部品供給装置上の吸着位置に移動ユニットが移動したとき高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって該電子部品の存在を認識する認識手段とを設け、電子部品の存在が認識されなかったときに移動ユニットを部品供給装置上のあらかじめ定められた次の吸着位置へ移動するように構成したので、吸着位置における電子部品の存在の有無を確認可能であり、吸着位置に電子部品が存在していない場合には部品吸着ノズルによる吸着動作を行わないので、吸着ミスが生じない。また、段取り換え後或いは部品切れ発生時に使いかけのトレイを使おうとする場合でも、作業者は、前回生産終了時の残数と一致しているかどうかを確認する必要がない。
【００４３】
また、本発明によれば、電子部品を一定間隔で多数支持した部品供給装置と、部品供給装置の電子部品を一個ずつ吸着位置へ間欠送りする間欠送り手段と、部品供給装置上の吸着位置へ移動して電子部品を取り出す移動ユニットと、移動ユニットに取付けられた高さセンサと、吸着位置の高さデータを格納した記憶手段と、電子部品を取り出すために該電子部品が載置された部品供給装置上の吸着位置に移動ユニットが移動したとき高さセンサからの高さ信号を取り込み、該高さ信号が示す高さと記憶手段に格納された高さデータとを比較し、その結果が所定値以上であることによって該電子部品の存在を認識する認識手段とを設け、電子部品の存在が認識されなかったときに間欠送り手段により次の電子部品を吸着位置へ間欠送りするように構成したので、吸着位置における電子部品の存在の有無を確認可能であり、吸着位置に電子部品が存在していない場合には部品吸着ノズルによる吸着動作を行わないので、吸着ミスが生じない。また、部品供給装置上の多数の電子部品のうちのいくつかが脱落している場合等には自動的に供給可能な状態とすることができるので作業者を煩わせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による電子部品検出装置の主要部の斜視図である。
【図２】  本発明の実施の形態による電子部品検出装置の制御ブロック図である。
【図３】  図１および図２の電子部品検出装置をトレイ方式の部品供給装置に適用した例である。
【図４】  図１および図２の電子部品検出装置を間欠送り方式の部品供給装置に適用した例である。
【図５】  図４の部品供給装置の間欠機構の一例を示す図である。
【図６】  従来のトレイ方式の部品供給装置の例を示す図である。
【図７】  従来の間欠送り方式の部品供給装置の例を示す図である。
【図８】  トレイから電子部品を取り出す順序を示す図である。
【図９】  トレイ上の電子部品の残数の数え方を示すための図である。
【符号の説明】
１  トレイ引出ユニット                  ２  トレイベース
３  スタッカ                            ４  電子部品
５  トレイ                              ６  スタッカ昇降ユニット
７  移動ユニット                        ８  部品吸着ノズル
９  部品供給装置                        １５  フィーダ
１６  搬送路                            １７  回路基板
１９  部品供給装置                      ２０  高さセンサ
２１  発光部                            ２２  受光部
２４  Ｉ／Ｏ装置                        ２５  ＣＰＵ
２６  メモリ                            ２７  Ｘモータドライバ
２８  Ｘモータ                          ２９  Ｙモータドライバ
３０  Ｙモータ                          ３１  Ｚモータドライバ
３２  Ｚモータ                          ３３  ベルト或いはテープ
３４  間欠送り機構                      ３５  スプロケット
３６  ラチェット                        ３７  送り爪
３８  逆転防止爪                        ３９  作動レバー
４０  スプロケット孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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