(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部にそれぞれ部品吸着ノズルを有する複数個の実装ヘッドが、回転駆動される支持機構部に配設され、所定位置に来た前記実装ヘッドを上下動させる駆動手段を備えた部品実装機構部と、
部品吸着部で上下動して部品を吸着する前記実装ヘッドの部品吸着ノズルに部品を供給する部品供給部と、
部品を吸着した前記実装ヘッドの吸着ノズル先端の高さおよび吸着した部品の厚みを計測する部品厚検査部と、
前記部品装着部で前記実装ヘッドが上下動し前記部品吸着ノズルに吸着した電子部品を装着する部品装着対象物を保持してＸ方向およびＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと、
前記ＸＹテーブルを駆動する駆動手段とを備えた電子部品装着装置において、
前記装着対象物の装着面と同じ高さに設置され、前記部品吸着ノズルの装着力を測定する装着力測定手段と、
前記部品厚検査部の計測結果に基づき演算された各ノズル毎の装着ストローク量と前記装着力測定手段で測定した各ノズル毎の装着力とに基づき、前記実装ヘッドの部品装着時の加速度毎に、前記部品実装機構部の歪み等により生じた各ノズル先端部のオーバーストローク量を算定し、該オーバーストローク量に基づき前記各ノズル毎の装着高さを設定する制御手段とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をプリント基板等の装着対象物上に装着する電子部品装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の電子部品装着装置は、図５に示したように構成されている。図５において、１は部品実装機構部、２は部品供給部、３は部品吸着部、４は部品厚検査部、５は部品認識部、６は部品装着部である。
【０００３】
部品実装機構部１は、図示しない回転駆動機構により回転駆動される支持機構部７の周辺に複数個の実装ヘッド８が配置されており、各実装ヘッド８は、下端部に吸着ノズル９を有し、支持機構部７に対し上下動されるようになっている。部品供給部２は、複数個のパーツフィーダ10を備えて構成されており、また部品吸着部３は図示しない実装ヘッド８を上下動させる機構を備えている。部品厚検査部４は、実装ヘッド８の吸着ノズル９先端の高さおよびそのノズルに吸着された電子部品の厚みを同時に計測するラインセンサー11を備えており、また、部品認識部５は、吸着ノズル９に吸着された電子部品を撮影する認識用カメラ12を備えている。さらに、部品装着部６は、図示しない実装ヘッド８を上下動させる機構と、プリント基板14を保持して任意の水平方向に移動できるＸＹテーブル13を備えている。15はＸＹテーブル駆動装置である。
【０００４】
上記構成において、部品供給部２における部品取得位置である部品吸着部３に位置する実装ヘッド８が下降して吸着ノズル９により電子部品を吸着、取得し、その実装ヘッド８が上昇した後、支持機構部７の回転により、実装ヘッド８を移動させ、部品厚検査部４のラインセンサー11で吸着ノズル９の高さおよび吸着した電子部品の厚さを計測する。さらに部品認識部５の認識用カメラ12で部品の吸着状態を撮影、解析した後、図示しない補正機構により吸着状態に対し補正を行い、電子部品は部品装着部６に送られる。
【０００５】
一方、ラインセンサー11により測定したデータから装着ストロークを図示しない制御装置により計算し、その計算結果に基づいて指令を出し、図示しない装着ストローク調整機構により実装ヘッド８を下降させて吸着を解く。これにより、ＸＹテーブル13上のプリント基板14の所定の装着位置に、所定の角度で、また所定の装着ストロークで電子部品を装着するようになっている。上記一連の部品装着作業は、複数個の実装ヘッド８を循環移動させることにより連続的に実施されるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置では、装着位置で実装ヘッド８を下降させるときの加速度、及び実装ヘッド８の重量により下降させるときの加速度に比例して働く力が大きくなり、実装ヘッド８の図示しない支持部の伸びやガタ等により所定の装着ストロークよりもオーバーストロークを生じ、ひいては電子部品に大きな負荷を与えることになって、割れや欠け等の原因となるという問題があった。
【０００７】
本発明は、そのような従来技術の問題点を解決するもので、適切な装着ストロークを設定し、部品に無理な負荷をかけないようにした電子部品装着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】
上記目的を達成するために、本発明の電子部品装着装置は、下端部にそれぞれ部品吸着ノズルを有する複数個の実装ヘッドが、回転駆動される支持機構部に配設され、所定位置に来た前記実装ヘッドを上下動させる駆動手段を備えた部品実装機構部と、部品吸着部で上下動して部品を吸着する前記実装ヘッドの部品吸着ノズルに部品を供給する部品供給部と、部品を吸着した前記実装ヘッドの吸着ノズル先端の高さおよび吸着した部品の厚みを計測する部品厚検査部と、前記部品装着部で前記実装ヘッドが上下動し前記部品吸着ノズルに吸着した電子部品を装着する部品装着対象物を保持してＸ方向およびＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと、前記ＸＹテーブルを駆動する駆動手段とを備えた電子部品装着装置において、前記装着対象物の装着面と同じ高さに設置され、前記部品吸着ノズルの装着力を測定する装着力測定手段と、前記部品厚検査部の計測結果に基づき演算された各ノズル毎の装着ストローク量と前記装着力測定手段で測定した各ノズル毎の装着力とに基づき、前記実装ヘッドの部品装着時の加速度毎に、前記部品実装機構部の歪み等により生じた各ノズル先端部のオーバーストローク量を算定し、該オーバーストローク量に基づき前記各ノズル毎の装着高さを設定する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成によれば、予め演算された装着ストローク量と、部品装着時の加速度毎に測定された装着力とに基づき、部品に対して大きな負荷を与える装着力を生じるオーバーストローク量を各ノズル毎に算定し、該オーバーストローク量に基づき前記各ノズル毎の装着高さを設定することにより、真に必要な各ノズル毎の装着高さを微調整して、適切なストロークで電子部品を装着対象物に装着することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態における電子部品装着装置を示したもので、図５と同一の構成要素には同一の符号を付してあり、本発明の特徴部を除く基本的な動作は従来例と同一である。また18は、プリント基板14の装着面と同じ高さに設置され、装着力を測定する装着力測定素子である。
【００１１】
ところで、図２に示すように、吸着ノズル９が電子部品Ｐを吸着する際、まれに電子部品Ｐを吸着できない場合や、吸着しても電子部品Ｐの姿勢が正常でないなど異常状態が発生する。図２において、(a)は正常な吸着状態、(b)は電子部品Ｐを吸着していない場合、(c)は電子部品Ｐの姿勢が異常な場合をそれぞれ示している。このような吸着状態を検査するための１つの方法は、これらの各状態について吸着ノズル９と電子部品Ｐを横方向から見てその下端の高さを測定することである。
【００１２】
図２のｈ1，ｈ2，ｈ3は、それぞれ(a)，(b)，(c)の各状態におけるノズルと電子部品Ｐの下端の高さである。正常な高さｈ1に比べて、電子部品Ｐを吸着していない場合の高さｈ2は大きく、また電子部品Ｐの姿勢が異常である場合の高さｈ3は小さい。よって、ｈ1に対してある程度の誤差Δｈを考慮して、測定した高さｈ1＋Δｈより大きい場合、及びｈ1−Δｈより小さい場合は、何らかの吸着異常であると判定できる。実際にこのような測定を行う場合、図３に示したようなラインセンサー11を用いて、投光側16から発せられた光が吸着ノズル９や電子部品Ｐで遮られる高さｈを受光側17で検出するなどの方法が採られる。
【００１３】
さて、電子部品装着時に必要な装着ストロークは、予め与えられた部品厚データ及びラインセンサー11で測定した測定データによる補正値で決定されるが、装着位置で実装ヘッド８を下降させるときの加速度、及び実装ヘッド８の重量により下方に下降させるときの加速度に比例して働く力が大きくなり、実装ヘッド８の図示しない支持部の伸び等により所定の装着ストロークよりもオーバーストロークを生じ、吸着ノズル９先端部では指定した装着ストロークが得られない。
【００１４】
そこで、本実施の形態では、図４(図１のＡ方向よりの矢視図)に示したように、ＸＹテーブル13上で、プリント基板14の装着面と同じ高さを有する装着力測定素子18をブロック19を介して設置し、図示しない制御装置へ接続する。プリント基板セット時はサポートプレート20及びサポートピン21が上昇し、装着面が装着力測定素子18の測定高さと同じになる。
【００１５】
動作としては、まず(a)装着力測定位置で、各ノズル毎に、部品を吸着した状態で実装ヘッド８を下降させ、各設定条件にて装着力を測定する。
【００１６】
次に、(b)通常装着時はプリント基板14上の任意の位置に電子部品Ｐを装着するためＸ軸のモータ22、ボールネジ23およびＹ軸のモータ、ボールネジによりプリント基板14を移動させ電子部品装着作業を行う。その際、前記ラインセンサー11による計測データを計算した値と装着力測定素子18にて計測したデータとに基づき、ノズル先端を挙動させる機構内で生じた歪み(伸びやガタ)等によるノズル先端部のオーバーストローク量を各装着時の加速度毎に算定し、真に必要な各ノズル毎の装着高さの設定を可能にするのである。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予め演算された装着ストローク量と、部品装着時の加速度毎に測定された装着力とに基づき、部品に対して大きな負荷を与える装着力を生じるオーバーストローク量を各ノズル毎に算定し、該オーバーストローク量に基づき前記各ノズル毎の装着高さを設定することにより、真に必要な各ノズル毎の装着高さを微調整するので、従来のようにオーバーストロークにより電子部品に大きな負荷を与えて部品の割れや欠けを生ずるということがなくなり、適切なストロークで電子部品を装着対象物に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態における電子部品装着装置の機構部分の斜視図である。
【図２】  吸着ノズルに電子部品が吸着された各種状態を示す図である。
【図３】  吸着ノズルに電子部品が吸着された状態を検査する手段の一例を示す図である。
【図４】  本発明の一実施の形態における装着力測定の動作説明図である。
【図５】  従来例における電子部品装着装置の機構部分の斜視図である。
【符号の説明】
１…部品実装機構部、  ２…部品供給部、  ３…部品吸着部、  ４…部品厚検査部、  ５…部品認識部、  ６…部品装着部、  ７…支持機構部、  ８…実装ヘッド、  ９…吸着ノズル、  10…パーツフィーダ、  11…ラインセンサ、  12…認識用カメラ、  13…ＸＹテーブル、  18…装着力測定素子。
【図１】
0003913840.tif 000002
【図２】
0003913840.tif 000003
【図３】
0003913840.tif 000004
【図４】
0003913840.tif 000005
【図５】
0003913840.tif 000006