(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードを有する電子部品を供給する部品供給部と、
上下方向に移動自在で、吸着ノズルで電子部品を吸着し回路基板上に装着する装着ヘッドと、
装着ヘッドを間欠回転させる回転テーブルと、
吸着ノズルを回転させるノズル回転駆動手段と、
回路基板を保持し、回路基板と装着ヘッドとを相対的に移動させる保持手段と、
回転テーブルの間欠回転による装着ヘッドの部品供給位置と部品装着位置との間の部品認識位置に配置させて電子部品を認識する認識カメラと、
回転テーブルの間欠回転による装着ヘッドの部品認識位置と部品装着位置との間の部品検査位置に配置させて電子部品のリード浮き検査を行うリード浮き検査装置と、
リード浮き検査装置の検査ユニットを一直線方向に駆動させる直線駆動手段と、
認識カメラで認識、計測した計測データをもとに、電子部品を吸着した吸着ノズルを回転させると同時にこの回転に同期させて、リード浮き検査装置の検査ユニットを、その検査ポイントが、吸着ノズルで吸着した電子部品のリードの先端に位置するように一直線方向に移動させて、電子部品の各々のリードのリード浮き検査を行わせる制御手段と
を備えた電子部品装着機。
【請求項２】
リードを有する電子部品を部品供給部から吸着し、吸着ノズルの中心と電子部品の各々のリードの先端との位置関係を認識カメラで認識、計測し、計測データをもとに、電子部品を吸着した吸着ノズルを回転させると同時にこの回転に同期させてリード浮き検査装置の検査ユニットを、その検査ポイントが、吸着ノズルで吸着した電子部品のリードの先端に位置するように一直線方向に移動させて、電子部品の各々のリードのリード浮き検査を行い、良品と判定された電子部品のみを回路基板上の所定の位置に装着する電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を回路基板上に装着する電子部品装着機および電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以前から広く使用されている電子部品実装機では、リード付き電子部品に対して多種多様な電子部品のリード浮き検査を事前に行って、電子部品を高品質に装着させることが求められている。
【０００３】
以下、図５を参照しながら従来の電子部品装着機の一例について説明する。
図５において１は電子部品１０を装着する回路基板、２は一対のレールからなり、回路基板１の搬入、搬出を行うレール部である。３は電子部品１０の供給手段が並列に配置されてなる部品供給部であり、この部品供給部３はレール部２の両側部に固定されて配置されている。４は電子部品１０を吸着する吸着ノズル５を備え、上下方向に移動する装着ヘッドであり、この装着ヘッド４はＸＹロボット６にて水平面内で互いに直交するＸ方向，Ｙ方向の２方向に駆動されるとともに位置決めされる。
【０００４】
また、電子部品装着機には、吸着ノズル５にて吸着された電子部品１０を撮像する認識カメラ７が備えられ、この認識カメラ７により吸着ノズル５による吸着位置を計測して後述する位置補正量を算出するための画像データを取り込むようになっている。８は所定の位置に固定されて配設され、リード付きの電子部品のリード浮き状態の検査をレーザ光などを用いて行うリード浮き検査装置である。９は電子部品装着機全体のコントローラである。
【０００５】
次に、この電子部品装着機の動作について説明する。回路基板１はレール部２によって搬入され、所定の電子部品装着位置に位置決めして保持される。装着ヘッド４はＸＹロボット６によって電子部品１０が搭載されている部品供給部３に移動され、吸着ノズル５が備え付けられた装着ヘッド４が下降されて電子部品１０を吸着させる。
【０００６】
電子部品１０を吸着した装着ヘッド４は、認識カメラ７の上まで移動された状態で位置決めされ、搭載している認識カメラ７によって吸着ノズル５に吸着された電子部品１０の画像を取り込んで、電子部品１０の吸着位置を計測し、位置補正量を求める。この位置補正終了後、電子部品１０を装着ヘッド４によってレーザリード浮き検査装置８の検査位置まで移動させ、電子部品１０の各辺の全リードがリード浮き検査装置８の検査用レーザ照射箇所（スキャンスポット）を遮るようにＸＹロボット６をＸ方向およびＹ方向に駆動させるとともに、装着ノズル５も回転させる。その後、リード浮き検査結果が正常の電子部品１０のみを基板回路１上に装着する。装着が終了した回路基板１はレール部２によって搬出される。以上のシーケンスはコントローラ９によって制御されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来構成の電子部品装着機では、上記のように、ある位置に固定して設置したリード浮き検査装置８のスキャンスポットに対して、電子部品１０の各リードが走行するように、ＸＹロボット６をＸ方向ないしＹ方向に駆動させてリード浮き検査を行っているため、ＸＹロボット６のように互いに直交する２方向に駆動する設備を有していない場合、例えば複数の装着ヘッド４を回転させながら部品を装着するロータリーヘッド方式の電子部品装着機では、リード浮き検査ができなくなってしまう。
【０００８】
これに対処する方法としては、装着ノズル５により電子部品１０を吸着して所定位置に固定した状態で、リード浮き検査装置８の検査ユニットをＸＹ方向に移動させてリード浮き検査を行うことが考えられるが、この場合にはリード浮き検査装置８の検査ユニットを２つの異なる方向に移動させなければならないため、その分、移動誤差も大きくなって測定精度の低下を招くおそれがあるとともに、リード浮き検査装置８の検査ユニット設置移動用のスペースも大きく取らなければならない。
【０００９】
本発明は上記従来の問題を解決するもので、装着ヘッドを電子部品のリードに沿うような２つの直線方向に駆動させるＸＹロボットのような駆動手段を備えていない設備でもリード浮き検査が行え、しかも、測定精度の低下を招いたり、リード浮き検査装置の検査ユニット設置移動用のスペースを大きく取ったりしなくても済む電子部品装着機および電子部品実装方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために本発明の電子部品装着機は、リードを有する電子部品を供給する部品供給部と、上下方向に移動自在で、吸着ノズルで電子部品を吸着し回路基板上に装着する装着ヘッドと、装着ヘッドを間欠回転させる回転テーブルと、吸着ノズルを回転させるノズル回転駆動手段と、回路基板を保持し、回路基板と装着ヘッドとを相対的に移動させる保持手段と、回転テーブルの間欠回転による装着ヘッドの部品供給位置と部品装着位置との間の部品認識位置に配置させて電子部品を認識する認識カメラと、回転テーブルの間欠回転による装着ヘッドの部品認識位置と部品装着位置との間の部品検査位置に配置させて電子部品のリード浮き検査を行うリード浮き検査装置と、リード浮き検査装置の検査ユニットを一直線方向に駆動させる直線駆動手段と、認識カメラで認識、計測した計測データをもとに、電子部品を吸着した吸着ノズルを回転させると同時にこの回転に同期させて、リード浮き検査装置の検査ユニットを、その検査ポイントが、吸着ノズルで吸着した電子部品のリードの先端に位置するように一直線方向に移動させて、電子部品の各々のリードのリード浮き検査を行わせる制御手段とを備えたものである。
【００１１】
また、本発明の電子部品実装方法は、リードを有する電子部品を部品供給部から吸着し、吸着ノズルの中心と電子部品の各々のリードの先端との位置関係を認識カメラで認識、計測し、計測データをもとに、電子部品を吸着した吸着ノズルを回転させると同時にこの回転に同期させてリード浮き検査装置の検査ユニットを、その検査ポイントが、吸着ノズルで吸着した電子部品のリードの先端に位置するように一直線方向に移動させて、電子部品の各々のリードのリード浮き検査を行い、良品と判定された電子部品のみを回路基板上の所定の位置に装着するものである。
【００１２】
このような電子部品装着機や電子部品実装方法によれば、装着ヘッドを電子部品のリードに沿うような２つの直線方向に駆動させるＸＹロボットのような駆動手段を備えていないにもかかわらずリード浮き検査が行え、しかも、測定精度の低下を招いたり、リード浮き検査装置の設置移動用のスペースを大きく取ったりしなくても済む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明にかかる電子部品装着機は、リードを有する電子部品を供給する部品供給部と、上下方向に移動自在で、吸着ノズルで電子部品を吸着し回路基板上に装着する装着ヘッドと、装着ヘッドを間欠回転させる回転テーブルと、吸着ノズルを回転させるノズル回転駆動手段と、回路基板を保持し、回路基板と装着ヘッドとを相対的に移動させる保持手段と、回転テーブルの間欠回転による装着ヘッドの部品供給位置と部品装着位置との間の部品認識位置に配置させて電子部品を認識する認識カメラと、回転テーブルの間欠回転による装着ヘッドの部品認識位置と部品装着位置との間の部品検査位置に配置させて電子部品のリード浮き検査を行うリード浮き検査装置と、リード浮き検査装置の検査ユニットを一直線方向に駆動させる直線駆動手段と、認識カメラで認識、計測した計測データをもとに、電子部品を吸着した吸着ノズルを回転させると同時にこの回転に同期させて、リード浮き検査装置の検査ユニットを、その検査ポイントが、吸着ノズルで吸着した電子部品のリードの先端に位置するように一直線方向に移動させて、電子部品の各々のリードのリード浮き検査を行わせる制御手段とを備えたものであり、本発明の請求項２記載の発明にかかる電子部品実装方法は、リードを有する電子部品を部品供給部から吸着し、吸着ノズルの中心と電子部品の各々のリードの先端との位置関係を認識カメラで認識、計測し、計測データをもとに、電子部品を吸着した吸着ノズルを回転させると同時にこの回転に同期させてリード浮き検査装置の検査ユニットを、その検査ポイントが、吸着ノズルで吸着した電子部品のリードの先端に位置するように一直線方向に移動させて、電子部品の各々のリードのリード浮き検査を行い、良品と判定された電子部品のみを回路基板上の所定の位置に装着するものである。
【００１４】
このような構成や方法によれば、装着ヘッドを移動させることなくリード浮き検査を行うことができるので、装着ヘッドを２つの直線方向に駆動させるＸＹロボットのような駆動手段を備えなくても済み、また、リード浮き検査装置の検査ユニットは一直線方向に移動させるだけであるため、リード浮き検査装置の検査ユニットを２つの直線方向に移動させる場合に比べて良好な測定精度を得ることができ、さらに、吸着ノズルにより電子部品を回転させながら、この回転に同期させてリード浮き検査装置の検査ユニットを一直線方向に移動させるため、この際にリード浮き検査装置の検査ユニットを、リードの回転時の円弧状の軌跡とリードの検査ポイントの軌跡との差の分だけ直線的に移動させればよく、直線移動距離も最小限に抑えることができて、検査ユニットの設置移動用のスペースを大きく取ったりしなくても済む。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態にかかる電子部品装着機および電子部品実装方法について、図１から図４を参照しながら説明する。
図１〜図３において、１１は電子部品２３の供給手段が並列に配設されている部品供給部である。１２は回転テーブルで、インデックスユニット１３にてａ方向に間欠的に回転駆動される。回転テーブル１２の周囲には間欠動作の回転ピッチとなる間隔毎に複数の装着ヘッド１４が配設されている。装着ヘッド１４の下部には電子部品２３を吸着する吸着ノズル１５が備えられており、吸着ノズル１５は図示しないノズル回転駆動手段によりｂ方向に回転駆動される。また、装着ヘッド１４は吸着ノズル１５を伴って図示しない昇降駆動手段により上下方向に移動自在とされている。
【００１７】
回転テーブル１２の間欠回転による装着ヘッド１４の１つの停止位置には部品供給部１１が配設されており、この停止位置は電子部品供給位置Ａとされて、電子部品２３が装着ヘッド１４側に供給されるようになっている。
【００１８】
回転テーブル１２において装着ヘッド１４が電子部品供給位置Ａの次に停止する位置は電子部品規正位置Ｂとされ、この停止位置には吸着ノズル１５にて吸着された電子部品２３を４方向から規正してセンタリングする規正ユニット１６が配設されており、電子部品２３が規正ユニット１６にて規正されるようになっている。
【００１９】
回転テーブル１２において装着ヘッド１４が電子部品規正位置Ｂの次に停止する位置は電子部品認識位置Ｃとされ、この停止位置には、吸着ノズル１５にて吸着された電子部品２３の補正量を計測する認識カメラ１７が配設され、この認識カメラ１７により電子部品２３が認識されるようになっている。
【００２０】
回転テーブル１２において装着ヘッド１４が電子部品認識位置Ｃの次に停止する位置は電子部品リード浮き検査位置Ｄとされ、この停止位置では、吸着ノズル１５にて吸着された電子部品２３のリードが浮いていないかどうかを検査するようになっている。この電子部品リード浮き検査位置Ｄには、検査ユニット１９が設けられたリード浮き検査装置１８が配設され、この検査ユニット１９はねじ軸２４に螺合しており、このねじ軸２４を回転する直線駆動手段２０にて検査ユニット１９がｃ方向に直線的に駆動される。また、リード浮き検査装置１８全体で位置調整可能とされている。
【００２１】
回転テーブル１２において装着ヘッド１４が電子部品リード浮き検査位置Ｄの次に停止する位置は電子部品装着位置Ｅとされ、この停止位置には電子部品２３を装着すべき回路基板２１を保持してこの回路基板２１を任意に位置決めするＸＹテーブル２２が配設されている。
【００２２】
また、電子部品装着機の各部は図示しない制御手段により制御されるようになっている。
次に、この電子部品装着機の動作について説明する。
【００２３】
まず、回転テーブル１２を回転させて装着ヘッド１４を電子部品吸着位置Ａで停止させる。そして、装着ヘッド１４を下降させて、供給手段にて供給された電子部品２３を吸着ノズル１５にて吸着させ、その後装着ヘッド１４を上昇させる。
【００２４】
この後回転テーブル１２を回転させ、電子部品２３を吸着した装着ヘッド１４を電子部品規正位置Ｂで停止させる。電子部品規正位置Ｂに停止した装着ヘッド１４は下降され、吸着ノズル１５により吸着している電子部品２３を４方向からセンタリング規正し、吸着ノズル１５にて電子部品２３の中心を再度吸着させる。その後、装着ヘッド１４を上昇させ、この後さらに回転テーブル１２を回転させ、電子部品２３を吸着した装着ヘッド１４を電子部品認識位置Ｃまで移動させる。
【００２５】
電子部品２３を吸着した装着ヘッド１４が電子部品認識位置Ｃで停止すると、吸着ノズル１５により吸着している電子部品２３のリード２３ａを認識カメラ１７で認識し吸着ノズル１５の中心と各リード２３ａの認識結果から吸着ノズル１５の中心位置と吸着している電子部品２３の外形データから、各リード２３ａの位置関係を算出する。その後、回転テーブル１２を回転させ、電子部品２３を吸着した装着ヘッド１４を電子部品リード検査位置Ｄまで移動させる。
【００２６】
電子部品２３を吸着した装着ヘッド１４が電子部品リード検査位置Ｄで停止すると、電子部品２３を吸着している吸着ノズル１５を下降させる。次に、前工程で求めた吸着ノズル１５の中心と電子部品２３の各リード２３ａの位置関係から、吸着ノズル１５の中心位置から計測するリード２３ａの第１番目までの位置と、同じく吸着ノズル１５の中心位置からリード浮き検査装置１８におけるレーザ検査ポイントまでの位置が一致するようにリード浮き検査装置１８を位置決めさせる。
【００２７】
その後、電子部品２３を吸着している吸着ノズル１５を等速回転させる。この際、吸着ノズル１５の回転と同時に、前工程にて計測してある吸着ノズル１５の中心から全リード２３ａの先端までの位置データに基づき、電子部品２３の計測している辺におけるリード２３ａの先端の吸着ノズル１５の中心からの位置を算出し、リード２３ａの先端にリード浮き検査装置１８のレーザ検査ポイントが位置するように、検査ユニット１９を直線方向に駆動させる。この結果、リード浮き検査装置１８のレーザ検査ポイントが計測すべき電子部品２３の各リード２３ａ上を連続的に移動する。ここで、図４におけるｄはレーザ検査ポイントの移動軌跡を示す。このようにして、１辺毎のリード浮き検査を行い、検査結果に基づいて電子部品２３の良否判定を行い、良品と判定された電子部品２３のみを次工程で装着するように設定し、電子部品２３を吸着した装着ヘッド１４を電子部品装着位置Ｅまで移動させる。
【００２８】
なお、電子部品２３のデータに基づいて装着ヘッド１４を昇降させて、電子部品２３のリード面とリード浮き検査装置１８の上下高さ間隔を調整するようになっており、これにより、リード浮き検査を各電子部品２３に応じて行わせる。
【００２９】
次に、電子部品２３を吸着した装着ヘッド１４が電子部品装着位置Ｅで停止すると、装着ヘッド１４を下降させて、吸着ノズル１５により吸着させている電子部品２３を、ＸＹテーブル２２にて位置決めされている回路基板２１上の所定位置に装着する。この後装着ヘッド１４を上昇させ、回転テーブル１２を回転させて次の電子部品２３についても同様な工程を行う。
【００３０】
以上の電子部品２３の装着動作を繰り返すことによって回路基板２１上の所定の位置に電子部品２３を順次装着する。
このように、装着ヘッド１４を移動させることなくリード浮き検査を行うことができるので、装着ヘッドを２つの直線方向に駆動させるＸＹロボットのような駆動手段を備えなくても済み、また、リード浮き検査装置１８の検査ユニット１９は一直線方向に移動させるだけであるため、リード浮き検査装置１８の検査ユニット１９を２つの直線方向に移動させる場合に比べて良好な測定精度を得ることができる。さらに、吸着ノズル１５により電子部品２３を回転させながら、この回転に同期させてリード浮き検査装置１８の検査ユニット１９を一直線方向に移動させるため、この際にリード浮き検査装置１８の検査ユニット１９を、リード２３ａの回転時の円弧状の軌跡とリード２３ａの検査ポイントの軌跡との差の分だけ直線的に移動させればよく、直線移動距離も最小限に抑えることができて、検査ユニット１９の設置移動用のスペースを大きく取ったりしなくても済むという利点も有する。
【００３１】
なお、本実施の形態では、ロータリヘッド方式の電子部品装着機の場合を記載したがＸＹロボットにより装着ヘッド１４を移動させる方式のものにおいても適用可能である。
【００３２】
また、リード浮き検査の際には、電子部品２３のデータに応じて装着ヘッド１４を昇降させることにより、電子部品２３を吸着する吸着ノズル１５を上下高さ方向に制御する場合を述べたが、リード検査装置１８側を高さ方向に移動させるように制御しても同様の作用効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、認識カメラで認識、計測した計測データをもとに、電子部品を吸着した吸着ノズルを回転させると同時にこの回転に同期させて、リード浮き検査装置の検査ユニットを、その検査ポイントが、吸着ノズルで吸着した電子部品のリードの先端に位置するように一直線方向に移動させて、電子部品の各々のリードのリード浮き検査を行うことにより、装着ヘッドを電子部品のリードに沿うような２つの直線方向に駆動させるＸＹロボットのような駆動手段を備えていないにもかかわらずリード浮き検査が行えるため、ロータリヘッド方式の電子部品装着機などにおいてもリード浮き検査を支障なく行うことができる。しかも、測定精度の低下を招くことがないので、リード浮き検査の信頼性が良好に保たれるとともに、リード浮き検査装置の設置移動用のスペースを大きく取ったりしなくても済むので、装置の大型化を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電子部品装着機の部分切欠要部正面図
【図２】同電子部品装着機の概略的な平面図
【図３】同電子部品装着機の斜視図
【図４】同電子部品装着機の計測ポイントの走行軌跡を示す平面図
【図５】従来の電子部品装着機の斜視図
【符号の説明】
１１      部品供給部
１２      回転テーブル
１４      装着ヘッド
１５      吸着ノズル
１７      部品認識カメラ
１８      リード浮き検査装置
１９      リード浮き検査ユニット
２０      直線駆動手段
２１      回路基板
２２      ＸＹテーブル
２３      電子部品
２３ａ    リード
【図１】
0004079471.tif 000002
【図２】
0004079471.tif 000003
【図３】
0004079471.tif 000004
【図４】
0004079471.tif 000005
【図５】
0004079471.tif 000006