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技術 電子部品実装機

出願人 太陽誘電株式会社
発明者 清水学
出願日 1992年7月8日 (28年7ヶ月経過) 出願番号 1992-181163
公開日 1994年2月4日 (27年0ヶ月経過) 公開番号 1994-029695
状態 未査定
技術分野 自動組立 電気部品の供給・取り付け
主要キーワード 同支持部材 電気系回路 一括搭載 ガイドレ スライドブッシュ 撮像過程 良否判別 実装状態検査
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年2月4日)のものです。
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図面 (11)

目的

実装機コンパクト化できる電子部品実装機を提供すること。

構成

基板移動用のテ−ブル1と、基板位置検査用カメラ3と、テ−ブル上の回路基板電子部品を搭載する部品実装手段2と、実装状態検査用のカメラ4とを具備した電子部品実装機において、回路基板移動方向と交差する方向に移動可能なスライダ5eを備えた移動機構5を配置すると共に、該スライダ5eに基板位置検査用のカメラ3と実装状態検査用のカメラ4を取付けているので、夫々のカメラを回路基板移動方向に分散配置する場合に比べてその配置スペ−スを減少できる。

概要

背景

図9にはこの種従来の実装機概略構成を示してある。同図において、21はX−Y−θ軸方向の変位を可能とした基板移動用のテ−ブル、22は部品搭載用吸着ヘッド、23,24は基板位置検査用の高倍率の第1,第2カメラ、25は実装状態検査用の低倍率の第3カメラ、Kは角部3箇所に位置決め用のマ−クKaを設けられた回路基板である。

基板位置検査用の第1,第2カメラ23,24は、テ−ブル上方に配置された支持部材26に、回路基板Kの対角線方向の2つのマ−クKaが同時に捕えられるように下向きに固定配置されている。一方、実装状態検査用の第3カメラ25は同支持部材26に、回路基板Kの中央に対向するように下向きで固定配置されている。

ここで、上述の実装機の動作を図10を参照して説明する。実装対象となる回路基板Kが図示省略の基板搬入機からテ−ブル21上に搬入されると、テ−ブル21が搬入位置からX軸を所定方向に移動し、回路基板Kの対角線方向の2つのマ−クKaが第1,第2カメラ23,24の真下にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第1,第2カメラ23,24が作動して、対角線方向の2つのマ−クKa及びその近傍部分が撮像される。

対角線方向の2つのマ−クKaの撮像が終わると、テ−ブル21がさらに同方向に移動し、回路基板Kの残りのマ−クKaが第1カメラ23の真下にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第1カメラ23が作動して、残りのマ−クKa及びその近傍部分が撮像される。

3つのマ−クKaの撮像が完了すると、夫々で得られた撮像デ−タに基づいて回路基板Kの位置ずれ検出とその補正が行なわれる。詳しくは、撮像デ−タから得られる対角線方向の2つのマ−クKaの位置デ−タ(輝度デ−タ)と予め記憶されている基準位置デ−タとの比較によって回路基板KのX,Y軸方向夫々の偏差が求められ、また撮像デ−タから得られるX軸方向の2つのマ−クKaの位置デ−タと予め記憶されている基準位置デ−タとの比較によって回路基板Kのθ軸方向の偏差が求められる。夫々の偏差(ずれ量)が許容範囲を越える場合にはその補正に必要な量だけテ−ブル21がX−Y−θ軸方向に移動される。

回路基板Kの位置補正が終わると、テ−ブル21がさらに同方向に移動して実装位置で停止する。テ−ブル停止後は吸着ヘッド22が降下して、該ヘッド22に吸着されている電子部品が回路基板K上の所定位置一括搭載される。図示を省略したが、吸着ヘッド22は上記の撮像過程においてテンプレ−ト上に供給された電子部品を一括で吸着する。

回路基板Kへの部品搭載が終わると、テ−ブル21がX軸を逆方向に移動し、同時にY軸方向に移動して、回路基板Kの一角部が第3カメラの真下にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第3カメラ23が作動して回路基板Kの同部分が撮像され、続いてテ−ブル21がX,Y軸方向に順次移動,停止して第3カメラ23によりその上面全体が撮像される。

実装後の回路基板Kの撮像が完了すると、該撮像デ−タに基づいて実装状態良否判別が行なわれる。詳しくは、撮像デ−タから得られる各電子部品の位置デ−タ(輝度デ−タ)と予め記憶されている基準位置デ−タとの比較によって部品位置ずれや抜け等が検出され実装良否判別される。判別の結果はCRT等に出力され、実装不良と判別された回路基板は検査後に排除される。

概要

実装機をコンパクト化できる電子部品実装機を提供すること。

基板移動用のテ−ブル1と、基板位置検査用のカメラ3と、テ−ブル上の回路基板に電子部品を搭載する部品実装手段2と、実装状態検査用のカメラ4とを具備した電子部品実装機において、回路基板移動方向と交差する方向に移動可能なスライダ5eを備えた移動機構5を配置すると共に、該スライダ5eに基板位置検査用のカメラ3と実装状態検査用のカメラ4を取付けているので、夫々のカメラを回路基板移動方向に分散配置する場合に比べてその配置スペ−スを減少できる。

目的

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、実装機をコンパクト化できる電子部品実装機を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
4件

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請求項1

基板移動用のテ−ブルと、基板位置検査用カメラと、テ−ブル上の回路基板電子部品を搭載する部品実装手段と、実装状態検査用のカメラとを具備した電子部品実装機において、回路基板移動方向と交差する方向に移動可能なスライダを備えた移動機構を配置すると共に、該スライダに基板位置検査用のカメラと実装状態検査用のカメラを取付けた、ことを特徴とする電子部品実装機。

技術分野

0001

本発明は、回路基板上の所定位置電子部品を搭載する電子部品実装機に関するものである。

背景技術

0002

図9にはこの種従来の実装機概略構成を示してある。同図において、21はX−Y−θ軸方向の変位を可能とした基板移動用のテ−ブル、22は部品搭載用吸着ヘッド、23,24は基板位置検査用の高倍率の第1,第2カメラ、25は実装状態検査用の低倍率の第3カメラ、Kは角部3箇所に位置決め用のマ−クKaを設けられた回路基板である。

0003

基板位置検査用の第1,第2カメラ23,24は、テ−ブル上方に配置された支持部材26に、回路基板Kの対角線方向の2つのマ−クKaが同時に捕えられるように下向きに固定配置されている。一方、実装状態検査用の第3カメラ25は同支持部材26に、回路基板Kの中央に対向するように下向きで固定配置されている。

0004

ここで、上述の実装機の動作を図10を参照して説明する。実装対象となる回路基板Kが図示省略の基板搬入機からテ−ブル21上に搬入されると、テ−ブル21が搬入位置からX軸を所定方向に移動し、回路基板Kの対角線方向の2つのマ−クKaが第1,第2カメラ23,24の真下にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第1,第2カメラ23,24が作動して、対角線方向の2つのマ−クKa及びその近傍部分が撮像される。

0005

対角線方向の2つのマ−クKaの撮像が終わると、テ−ブル21がさらに同方向に移動し、回路基板Kの残りのマ−クKaが第1カメラ23の真下にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第1カメラ23が作動して、残りのマ−クKa及びその近傍部分が撮像される。

0006

3つのマ−クKaの撮像が完了すると、夫々で得られた撮像デ−タに基づいて回路基板Kの位置ずれ検出とその補正が行なわれる。詳しくは、撮像デ−タから得られる対角線方向の2つのマ−クKaの位置デ−タ(輝度デ−タ)と予め記憶されている基準位置デ−タとの比較によって回路基板KのX,Y軸方向夫々の偏差が求められ、また撮像デ−タから得られるX軸方向の2つのマ−クKaの位置デ−タと予め記憶されている基準位置デ−タとの比較によって回路基板Kのθ軸方向の偏差が求められる。夫々の偏差(ずれ量)が許容範囲を越える場合にはその補正に必要な量だけテ−ブル21がX−Y−θ軸方向に移動される。

0007

回路基板Kの位置補正が終わると、テ−ブル21がさらに同方向に移動して実装位置で停止する。テ−ブル停止後は吸着ヘッド22が降下して、該ヘッド22に吸着されている電子部品が回路基板K上の所定位置に一括搭載される。図示を省略したが、吸着ヘッド22は上記の撮像過程においてテンプレ−ト上に供給された電子部品を一括で吸着する。

0008

回路基板Kへの部品搭載が終わると、テ−ブル21がX軸を逆方向に移動し、同時にY軸方向に移動して、回路基板Kの一角部が第3カメラの真下にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第3カメラ23が作動して回路基板Kの同部分が撮像され、続いてテ−ブル21がX,Y軸方向に順次移動,停止して第3カメラ23によりその上面全体が撮像される。

0009

実装後の回路基板Kの撮像が完了すると、該撮像デ−タに基づいて実装状態良否判別が行なわれる。詳しくは、撮像デ−タから得られる各電子部品の位置デ−タ(輝度デ−タ)と予め記憶されている基準位置デ−タとの比較によって部品位置ずれや抜け等が検出され実装良否判別される。判別の結果はCRT等に出力され、実装不良と判別された回路基板は検査後に排除される。

発明が解決しようとする課題

0010

ところで、上述の実装機では、基板位置検査用の第1,第2カメラ23,24と実装状態検査用の第3カメラ25を、回路基板Kの移動方向(X軸方向)に分散配置しているため、これらを配置するためのスペ−スが同方向に必要となり、実装機が大型になる難点がある。

0011

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、実装機をコンパクト化できる電子部品実装機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0012

上記目的を達成するため本発明では、基板移動用のテ−ブルと、基板位置検査用のカメラと、テ−ブル上の回路基板に電子部品を搭載する部品実装手段と、実装状態検査用のカメラとを具備した電子部品実装機において、回路基板移動方向と交差する方向に移動可能なスライダを備えた移動機構を配置すると共に、該スライダに基板位置検査用のカメラと実装状態検査用のカメラを取付けている。

0013

本発明に係る電子部品実装機では、基板位置検査用のカメラと実装状態検査用のカメラを移動機構のスライダに取付けているので、夫々のカメラを回路基板の移動方向に分散配置する場合に比べてその配置スペ−スを減少できる。

0014

図1乃至図9は本発明の一実施例を示すもので、図1は実装機の概略構成図、図2は移動機構の断面図、図3電気系回路ブロック図、図4動作制御フロチャ−ト、図5乃至図8は動作説明図である。

0015

図1において、1はX−Y−θ軸方向の変位を可能とした基板移動用のテ−ブル、2は部品搭載用の吸着ヘッド、3は基板位置検査用の高倍率の第1カメラ、4は実装状態検査用の低倍率の第2カメラ、5はカメラ用の移動機構、Kは角部3箇所に位置決め用のマ−クKaを設けられた回路基板である。テ−ブル1,吸着ヘッド2及び回路基板Kは従来例のものと同様である。

0016

基板位置検査用の第1カメラ3と実装状態検査用の第2カメラ4は、撮像時に使用される照明器3a,4aを夫々下端部に一体に備えている。この第1,第2カメラ3,4は後述するスライダ5eにY軸方向に間隔をおいて下向きに並設されている。

0017

移動機構5は図2にも示すように、テ−ブル上方にY軸方向に延設された断面略コ字形ガイドレ−ル5aと、ガイドレ−ル5aの開口部に設けられたスライドブッシュ5bと、ガイドレ−ル5a内に挿通されたボ−ルネジ5cと、ボ−ルネジ5cに螺合されたナット5dと、ナット5dを内装し、且つ一部をスライドブッシュ5bから外部に露出したスライダ5eと、ボ−ルネジ5cを正逆回転させる図示省略の減速機付きモ−タとから構成されており、ボ−ルネジ5cの正逆回転によってスライダ5eをスライドブッシュ5bに沿ってY軸方向に移動できるようになっている。

0018

図3において、11はCPUから成る主制御部、12はROM及びRAMから成るメモリ、13はキ−ボ−ド、14はCRT,15は基板搬入機駆動部、16はテ−ブル駆動部、17は吸着ヘッド駆動部、18は移動機構駆動部、3,4は先に述べた第1,第2カメラである。

0019

主制御部11は、予めメモリ12に記憶されたプログラムに基づいて各駆動部の制御を行なう。また、メモリ12には基板位置検査及び実装状態検査に使用される基準デ−タが記憶されている。この基準位置デ−タは、回路基板及び実装部品に合わせてキ−ボ−ドから入力される。

0020

第1,第2カメラ3,4は主制御部11からの制御信号に基づいて撮像を行ない、該撮像デ−タは随時メモリ12に取込まれる。基板搬入機駆動部15は主制御部11からの制御信号に基づいて図示省略の基板搬入機を作動させ、回路基板Kを1枚づつテ−ブル1上に搬入する。テ−ブル駆動部16は主制御部11からの制御信号に基づいてテ−ブル1をX−Y−θ軸方向に夫々変位させ、回路基板21の位置補正や移動を行なう。吸着ヘッド駆動部17は主制御部11からの制御信号に基づいて吸着ヘッド2を昇降させ、部品吸着及び回路基板への部品搭載を一括或いは分割で行なう。移動機構駆動部18は主制御部11からの制御信号に基づいて移動機構5を作動させ、第1,第2カメラ3,4を所定位置に移動させる。

0021

ここで、図4乃至図8を参照して上述の実装機の動作を説明する。実装対象となる回路基板Kが基板搬入機からテ−ブル1上に搬入されると、図5に示すようにテ−ブル1が搬入位置からX軸を所定方向に移動し、回路基板Kの1つのマ−クKa(図5の左下のマ−ク)がカメラ移動方向合致する位置で停止する。続いて、移動機構5のスライダ5eがY軸を所定方向に移動し、第1カメラ3が上記マ−クKaの真上にきた位置で停止する。テ−ブル停止後は第1カメラ3が作動して、同マ−クKa及びその近傍部分が撮像される(S1乃至S4)。

0022

1つ目のマ−ク撮像が終わると、図6に示すようにテ−ブル1がさらに同方向に移動し、隣接するマ−クKa(図6の右下のマ−ク)が第1カメラ3の真下にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第1カメラ3が再び作動して、同マ−クKa及びその近傍部分が撮像される。2つ目のマ−ク撮像が終わると、図7に示すように移動機構5のスライダ5eがY軸を逆方向に移動し、図5に示すように第1カメラ3が残りのマ−クKa(図7の右上のマ−ク)の真上にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第1カメラ3が作動して、同マ−クKa及びその近傍部分が撮像される。

0023

3つのマ−クKaの撮像が完了すると、夫々で得られた撮像デ−タに基づいて回路基板Kの位置ずれ検出とその補正が行なわれる(S6,S7)。位置ずれ検出とその補正については従来例と同様であるためその説明を省略する。

0024

回路基板Kの位置補正が終わると、テ−ブル1がさらに同方向に移動して実装位置で停止する。テ−ブル停止後は吸着ヘッド2が降下して電子部品が回路基板K上の所定位置に搭載される(S8,S9)。

0025

回路基板Kへの部品搭載が終わると、図8に示すようにテ−ブル1がX軸を逆方向に移動し、回路基板Kの一角部がカメラ移動方向と合致する位置で停止する。続いて、移動機構5のスライダ5eがY軸を所定方向に移動し、第2カメラ4が回路基板Kの一角部真上にくる位置で停止する。テ−ブル停止後は第2カメラ4が作動して、回路基板Kの同部分が撮像される(S10乃至S12)。

0026

上記の撮像が終わると、テ−ブル1がカメラ視野分だけX軸を所定方向に順次移動,停止を繰り返し、停止の度に第2カメラ4が作動して隣接部分が撮像される。X軸方向の他方の角部まで撮像が終わると、移動機構5のスライダ5eがY軸をカメラ視野分だけ所定方向に移動して停止し、この後は上記と同様にテ−ブル1がカメラ視野分だけX軸を逆方向に順次移動,停止を繰り返し、停止の度に第2カメラ4が作動して上記隣接部分が撮像される。上記のようにして回路基板Kの上面全体が第2カメラ4によって撮像される。

0027

実装後の回路基板Kの撮像が完了すると、該撮像デ−タに基づいて実装状態の良否判別が行なわれる(S13,S14)。実装良否の判別については従来例と同様であるためその説明を省略する。判別の結果はCRT14に出力され、実装不良と判別された回路基板Kは検査後に排除され、またテ−ブル1はこの後に初期位置に復帰する(S15,S16)。

0028

以上詳述したように上述の実装機によれば、基板位置検査用の第1カメラ3と実装状態検査用の第2カメラ4を移動機構5のスライダ5eに取付けてあるので、夫々のカメラを回路基板Kの移動方向に分散配置する場合に比べてその配置スペ−スを減少することができ、実装機をコンパクトに構成できる利点がある。

0029

また、基板位置検査用のカメラ3が1台で済むので、この点からも上記のコンパクト化に貢献できると共に、部品並びに製造コストを低減して実装機を安価に構成できる利点がある。

0030

尚、上記実施例で示した基板位置検査用の第1カメラは、実装状態検査用として用いることも可能である。つまり、実施例と同様に低倍率の第2カメラで回路基板の上面全体が撮像した後、実装不良が発見された部位或いは実装不良の疑義がある部位を高倍率の第1カメラで部分的に撮像し、該撮像デ−タに基づいて実装状態の良否判別を行なうようにすれば、該良否判別をより高精度に行なうことができる。また、実施例で示したカメラ用の移動機構は1自由度を有する他の機構代用してもよい。

発明の効果

0031

以上詳述したように、本発明によれば、基板位置検査用のカメラと実装状態検査用のカメラを移動機構のスライダに取付けてあるので、夫々のカメラを回路基板の移動方向に分散配置する場合に比べてその配置スペ−スを減少することができ、実装機をコンパクトに構成できる。

図面の簡単な説明

0032

図1本発明の一実施例を示す実装機の概略構成図
図2移動機構の断面図
図3電気系回路のブロック図
図4動作制御のフロ−チャ−ト
図5動作説明図
図6動作説明図
図7動作説明図
図8動作説明図
図9従来例を示す実装機の概略構成図
図10動作説明図

--

0033

1…テ−ブル、2…吸着ヘッド、3…第1カメラ、4…第2カメラ、5…移動機構、5e…スライダ、K…回路基板。

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