JPH0516680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品装着装置に係り、詳しくは、
ノズルが電子部品のピツクアツプ動作をする際
に、このノズルと一体的に組み付けられた検出装
置によりピツクアツプのミスの有無を検出するよ
うにしたものである。

（従来の技術） 電子部品装着装置は、テープフイーダ、チユー
ブフイーダ、トレイなどの電子部品供給部の直上
において移載ヘツドのノズルを昇降させて、この
電子部品供給部の電子部品（以下チツプという）
を真空吸着してピツクアツプし、次いでこの移載
ヘツドを基板の上方へ移動させ、そこで再度ノズ
ルを昇降させて真空吸着状態を解除することによ
り、このチツプを基板に搭載するようになつてい
る。

上記のようにノズルがチツプをピツクアツプす
る場合、ピツクアツプミスが発生する。このピツ
クアツプミスとしては、(1)チツプの立ち（チツプ
の上面がノズルに吸着されずに、側面が吸着され
て、チツプが立つた状態でピツクアツプされるこ
と）、(2)別品種のチツプのピツクアツプ、(3)チツ
プ無し（チツプの真空吸着に失敗してチツプがピ
ツクアツプされない場合）等がある。

上記(1)〜(3)のようなピツクアツプミスを検出す
るための手段として、従来、移載ベツドの移動路
上に検出装置を別途設置する手段が知られてい
た。この検出装置は、発光素子と、受光素子と、
両素子を上下動させる上下動手段から成つてお
り、その動作は次のとおりである。

移載ヘツドが電子部品供給部のチツプをピツク
アツプしたならば、移載ヘツドを上記検出装置ま
で迂回移動させて、移載ヘツドのノズルの下端部
に吸着されたチツプを発光素子と受光素子の間に
位置させ、そこで一旦、移載ヘツドを停止させ
る。次いでその状態で、上下動手段を駆動して検
出装置を昇降させ、チツプを検出するとこによ
り、ピツクアツプミスの有無を判断する。そして
ピツクアツプミスが無ければ、移載ヘツドの移動
を再開し、移載ヘツドを基板へ移動させてこのチ
ツプを基板に搭載し、一方、ピツクアツプミスが
あれば、基板への搭載を中止して、回収箱などに
回収する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来手では、チツプをピツク
アツプした移載ヘツドは、検出手段まで迂回移動
し、しかもそこで一旦停止し、また検査が終了し
たならば、基板へ向かつて移動を再開せねばなら
ないため、サイクルタイムが長くなり、作業能率
があがらないものであつた。また上記従来装置
は、発光素子と受光素子を上下動させるためのモ
ータ等の上下動手段を格別に必要とするため装置
が複雑化する問題点があつた。

またこの種電子部品装着装置は、周辺機器類が
きわめて多いこともあつて、余裕スペースに乏し
いものであるが、上記従来手段では、検査装置の
設置スペースを格別に確保せねばならず、配置設
計上、きわめて不利であつた。

また、代表的なピツクアツプミスとしては、上
記(1)、(2)、(3)のものがあるが、従来、このような
様々な態様で発生するピツクアツプミスを一括し
て検出できる手法は確立されておらず、このた
め、実装の歩留りが悪いものであつた。

そこで本発明は、上記従来手段の問題点を解消
し、上記(1)、(2)、(3)のような様々な態様で発生す
るチツプのピツクアツプミスを何れも簡単に検出
できる手段を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために本発明は、電子部品供給部の電子部
品を吸着してピツクアツプするノズルと、このノ
ズルを昇降させる昇降手段と、このノズルの下部
側方にこのノズルを一体的に組み付けられて、こ
のノズルが昇降する際に、このノズルの下端部の
高さと、このノズルに吸着された電子部品の下面
の高さを検出する検出装置とを備えた移載ヘツド
と、ノズルの下端部の高さと電子部品の下面の高
さの差を演算して、この演算値からピツクアツプ
ミスの有無を判断する制御装置とを構成したもの
であります。

（作用） 上記構成によれば、ノズルが昇降する際に、ノ
ズルの下端部やチツプの下面の高さを検出し、そ
の高さの差からチツプの厚さを求めてピツクアツ
プミスの有無を判断する。したがつて本手段によ
れば、上記従来手段のように、移載ヘツドをわざ
わざ検査装置まで迂回移動させる必要はなく、サ
イクルタイムを短縮して実装速度の高速化を実現
でき、しかも様々な態様で発生するピツクアツプ
ミスを検出できる。

（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。

第１図は電子部品装着装置５５の斜視図であ
る。５９はチツプが実装されるプリント基板、５
４はこの基板５９の搬送コンベヤである。このコ
ンベヤ５４の上方には、左右２個の移載ヘツド
１，２が設けられている。この移載ヘツド１，２
は前後左右（矢印Ａ方向）に移動できる。またこ
のコンベヤ５４の側方には電子部品供給部として
テープフイーダ１０が設けられている。このテー
プフイーダ１０には、チツプ９が装備されてい
る。またこのテープフイーダ１０とコンベヤ５４
の間には、ピツクアツプミスのチツプを回収する
ための回収箱１１が設けられている。

１３はモータであつて、タイミングベルト１
４、プーリ１６、タイミングベルト１６を介して
移載ヘツド１，２を回転させ、その角度設定を行
つて、移載ヘツド１，２にピツクアツプされたチ
ツプの回転方向の向きを変える。上記移載ヘツド
１，２は、同時に２枚の基板５９に対してチツプ
９の実装を行うものであり、次に第２図を参照し
ながら、一方の移載ヘツド１の詳細な構造を説明
する。

４１はノズルシヤフトであり、その下端部には
チツプ９を真空吸着するノズル５１を有してい
る。ノズルシヤフト４１の上端部にはガイドリン
グ５２が設けられており、このガイドリング５２
にはローラ３１が嵌合している。このローラ３１
は、ピン２７に軸着されたアーム２２の先端部に
軸着されている。

５はシリンダであり、そのロツド２８の先端部
に、ビス２９を介してアーム２２の後端部が連結
されている。シリンダ５のロツド２８が矢印Ｂ方
向に突没すると、アーム２２はピン２７を中心に
上下方向に揺動する。すると、ノズルシヤフト４
１は垂直方向Ｃに昇降し、ノズル５１も昇降し
て、テープフイーダ１０のチツプ９を真空吸着し
てピツクアツプする。

２６は本体ブロツクであり、この本体ブロツク
２６に設けられたベアリング３８，３９に、ヘツ
ドブロツク３７が回転自在に装着されており、ま
た上記ノズルシヤフト４１は、このヘツドブロツ
ク３７の内部に昇降自在に嵌挿されている。

４２はチヤツク爪であり、ヘツドブロツク３７
の内部にピン５０を中心に回転自在に装着されて
いる。４４はチヤツク爪４２を取り囲むように設
けられた押さえリング、４５は加圧用ばね、４３
は押さえリング４４の外面に装着された外リン
グ、４６は押さえリング４４の内面に装着された
内リングである。

２３は本体ブロツク２６に取り付けられたシリ
ンダであつて、アーム２４が連結されている。シ
リンダ２３が作動すると、アーム２４はピン４９
を中心に上下方向に揺動する。すると外リング４
３は上下動し、これに連動して内リング４６も上
下動して、チヤツク爪４２は開閉する。このチヤ
ツク爪４２は、ノズル５１の下端部に吸着された
チツプ９をチヤツクして、その位置ずれを補正す
る。４０は上記タイミングベルト６が調帯された
プーリである。

第２図において、３３，３４は本体ブロツク２
６上に設けられたプーリであり、タイミングベル
ト１７が調帯されている。このタイミングベルト
１７は、固定治具３２により上記アーム２２に結
合されている。また上方のプーリ３３と同軸的
に、位置検出器３が設けられている。

上記のように、アーム２２が揺動してノズル５
１が昇降する際には、タイミングベルト１７はア
ーム２２にけん引されて回動し、これに連動して
プーリ３３や位置検出器３もＦ方向に回転するこ
とからノズル５１の現在位置の高さを検出でき
る。

第２図において、４ａは発光素子、４ｂは受光
素子であつて、ノズル５１の下部側方には設けら
れている。両素子４ａ，４ｂはノズル５１の下端
部や、ノズル５１に吸着されたチツプ９の下面の
検出装置であつて、治具２５により本体ブロツク
２６の下部にノズル５１と一体的に組み付けられ
おり、ノズル５１と一体的に上記Ａ方向に移動す
る。この検出装置４ａ，４ｂの検出信号は、アン
プ４７を通して制御装置４８に入力される。また
上記位置検出器３の信号も、この制御装置４８に
入力される。

本装置は上記のような構成より成り、次に動作
の説明を行う。

移載ヘツド１はチツプ９をピツクアツプするべ
くテープフイーダ１０の直上へ移動する。ここ
で、第２図において、シリンダ２３が作動してア
ーム２４はピン４９を中心に上方へ揺動する。す
るとリング４３，４４及び加圧用ばね４５を介し
て内リング４６が上昇することにより、チヤツク
爪４２はピン５０を中心に外方へ揺動して開き、
ノズル５１によるチツプ９のピツクアツプが可能
な状態となる。

またこれとともに、シリンダ５も作動し、その
ロツド２８が引き込む。するとアーム２２はピン
２７を中心に反時計方向に回転して、ノズルシヤ
フト４１やノズル５１は下降し、矢印Ｇ方向に真
空排気することにより、ノズル５１はテープフイ
ーダ１０のチツプ９を真空吸着する。

次いでシリンダ５のロツド２８が突出すること
により、アーム２２は時計方向に回動し、ノズル
シヤフト４１は上昇してノズル５１はチツプ９を
ピツクアツプする。次いでこのチツプ９は基板５
９へ移送されるが、その途中において、上記とは
逆方向にシリンダ２３が作動することにより、チ
ヤツク爪４２は内方に閉じて、ノズル５１の下端
部に吸着されたチツプ９をチヤツクし、その位置
ずれを補正する。次いでこのチヤツク状態は解除
され、また移載ヘツド１は基板５９上に移動し、
そこで上述と同様の動作により、ノズル５１が再
度昇降することにより、チツプ９は基板５９に搭
載される。

次に第３図を参照しながら、ピツクアツプミス
の判断方法を説明する。

第３図イは、上記のように、シリンダ５のロツ
ド２８が引き込んでノズル５１が矢印Ｄ１方向に
下降を開始した状態を示している。この状態で、
発光素子４ａから発光された光６１は受光素子４
ｂに受光されている。ノズル５１が更に下降して
光６１を遮光すると、ノズル５１の下端部は受光
素子４ｂに検出される（同図ロ参照）。

この受光素子４ｂの信号は、制御装置４８に入
力される。この時、上記タイミングベルト１７は
ノズル５１の下降に連動して回動しており、位置
検出器３により、遮光した時点でのノズル５１の
下端部の高さが制御装置４８により演算される。

次いでノズル５１は更に下降してチツプ９を真
空吸着し（同図ハ参照）、次いでノズル５１は上
昇する。第３図ニは、ノズル５１が矢印Ｄ２方向
に上昇して遮光状態から受光状態に切り替わり、
検出装置４ａ，４ｂがチツプ９の下面を検出して
いる状態を示しており、上述したノズル５１の下
端部の検出方法と同様の方法により、チツプ９の
下面の高さが制御装置４８により演算される。そ
してノズル５１の下端部の高さと、チツプ９の下
面の高さの差が演算されるが、この演算値はピツ
クアツプされたチツプ９の厚さである。

ところで、基板５９には、プログラムに沿つて
様々な品種のチツプが順に搭載されていく。そこ
で各々のチツプの厚さを制御装置４８に予め記憶
させておき、上記のようにして演算されたチツプ
９の厚さと、予め記憶されたチツプの厚さを比較
する。そして厚さが一致すればピツクアツプミス
は無いものと判断され、このチツプ９は、チヤツ
ク爪４２によりチヤツクされて位置ずれが補正さ
れるとともに、移載ヘツド１は基板５９の上方へ
移動して、このチツプ９を基板５９に搭載する。

また上記比較により一致しなかつた場合は、ピ
ツクアツプミスと判断され、移載ヘツド１は回収
箱１１の上方へ移動して、このチツプ９を回収箱
１１に回収する。

以上のように上記手段によれば、ノズル５１が
チツプ９をピツクアツプするための昇降動作を行
う際に、チツプ９の厚さを検出し、その結果を制
御装置４８に記憶されたチツプの厚さと比較する
ことにより、ピツクアツプミスの有無を判断する
ようにしているので、サイクルタイムが長くなる
ことはなく、基板５９に対するチツプ９の高速度
の実装が実現できる。

次に他方の移載ヘツド２を第４図を参照しなが
ら説明する。この移載ヘツド２は、ノズル５１の
高さ検出手段が上記移動ヘツド１と異なつてい
る。すなわちこのものは、上記タイミングベルト
１７に替えて、アーム２２にはワイヤ１９の一端
部が取り付けられている。このワイヤ１９は位置
検出器３と同軸のローラ２１に巻回されてその位
置５３で固定され、更に上端部はスプリング１８
に取り付けられて、そのばね力により上方へ付勢
されている。２０はスプリング１８の取り付けロ
ツドである。

アーム２２が揺動してノズル５１が昇降する
と、ワイヤ１９は矢印Ｅ方向へ引かれ、これに連
動してローラ２１は回転することから、ノズル５
１の現在位置の高さを検出できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、ノズルと一体的
に検出装置を移載ヘツドに組み付け、ノズルが昇
降動作をする際に、ノズル下端部の高さやチツプ
の下面の高さを検出し、これからチツプの厚さを
求めて、これに基づいてピツクアツプミスの有無
を判断するようにしているので、サイクルタイム
が長くなることはなく、基板に対するチツプの高
速度の実装が現実できる。しかもこの種移載ヘツ
ドが有するノズルの昇降手段を、ノズルの下端部
やチツプの下面を検出するためにこれらを昇降さ
せるための昇降手段として兼用できるので、検査
手段の配設スペースを不要にできるとともに、装
置を簡単化できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであつて、第１
図は電子部品装着装置の斜視図、第２図は移載ヘ
ツドの断面図、第３図はピツクアツプ中の側面
図、第４図は移載ヘツドの断面図である。 １……移載ヘツド、２……移載ヘツド、４ａ，
４ｂ……検出装置、５，２２……昇降手段、９…
…電子部品、１０……電子部品供給部、４８……
制御装置、５１……ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子部品供給部の電子部品を吸着してピツク
   アツプするノズルと、このノズルを昇降させる昇
   降手段と、このノズルの下部側方にこのノズルと
   一体的に組み付けられて、このノズルが昇降する
   際に、このノズルに下端部の高さと、このノズル
   に吸着された電子部品の下面の高さを検出する検
   出装置とを備えた移載ヘツドと、ノズルの下端部
   の高さと電子部品の下面の高さの差を演算して、
   この演算値からピツクアツプミスの有無を判断す
   る制御装置とから成ることを特徴とする電子部品
   装着装置。