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JPH07120875B2 - Electronic component mounting apparatus and method thereof - Google Patents
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JPH07120875B2 - Electronic component mounting apparatus and method thereof - Google Patents

Electronic component mounting apparatus and method thereof

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JPH07120875B2
JPH07120875B2 JP1065184A JP6518489A JPH07120875B2 JP H07120875 B2 JPH07120875 B2 JP H07120875B2 JP 1065184 A JP1065184 A JP 1065184A JP 6518489 A JP6518489 A JP 6518489A JP H07120875 B2 JPH07120875 B2 JP H07120875B2
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子回路の構成部品であり特に面装着用電子
部品を電子回路基板に装着する電子部品装着装置及びそ
の方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounting apparatus and method for mounting a surface mounting electronic component, which is a component of an electronic circuit, on an electronic circuit board.

従来の技術 面装着用電子部品は、いわゆるチップ部品とか面装着IC
とか呼ばれる電子部品で、一般に平板のプリント基板上
の回路パターンに載置して仮固定後半田付け等で回路を
完成するものである。
Conventional technology Electronic components for surface mounting are so-called chip components and surface mounting ICs.
This is an electronic component generally called a device that is placed on a circuit pattern on a flat printed circuit board and temporarily fixed and then soldered to complete the circuit.

従来、このような分野のチップ部品装着装置では、特開
昭54−80558号公報や特開昭56−24997号公報に開示され
ているように、供給位置で部品を装着ヘッドで吸着し
て、装着ヘッドに一体あるいは別置きの位置決め爪に挟
持することで機械的に位置規制してから、プリント基板
へ載置することになり、部品をプリント基板に対して正
しい位置へ装着しうるようにしている。しかしながら、
このような機械的な位置決め爪を用いるのでは、チップ
部品の形状及び大きさの相違によっては、数種類のチャ
ックを用意する必要があり、取り扱いが面倒であった。
また、機械的位置決め爪の位置決め精度により電子回路
基板上のチップ部品の装着位置精度を確保するために機
械工作精度の要求が高くなっていた。更に、機械的位置
決めで部品を挟持することによりチップ部品の破損や損
傷の原因にもなっていた。その他に、突出した端子を持
つトランジスタのような部品の場合には、それを挟持す
るのが容易ではなかった。
Conventionally, in the chip component mounting apparatus in such a field, as disclosed in JP-A-54-80558 and JP-A-56-24997, components are sucked by a mounting head at a supply position, The position is mechanically regulated by sandwiching it between the mounting head and a positioning claw that is separate or separately mounted, and then mounted on the printed circuit board so that the component can be mounted in the correct position on the printed circuit board. There is. However,
If such a mechanical positioning claw is used, it is necessary to prepare several kinds of chucks depending on the difference in the shape and size of the chip component, which is troublesome to handle.
Further, there has been an increasing demand for machining accuracy in order to secure the mounting position accuracy of the chip component on the electronic circuit board due to the positioning accuracy of the mechanical positioning claw. Further, the mechanical positioning of the components sandwiches the components, which causes damage or damage to the chip components. Besides, in the case of a component such as a transistor having a protruding terminal, it is not easy to sandwich it.

従って、このような機械的位置規制における問題点を解
決すべく、特開昭57−164310号公報に開示されているよ
うに、機械的位置規制を行わずに、光学像から位置検出
して位置修正しながら装着する方法が行われだしてお
り、また、本発明者のうちの一人も、以前に、特開昭61
−152100号公報に開示されるように、供給位置で部品を
装着ヘッドで吸着して、吸着された部品を撮像し、光学
像から位置ずれを検出して、その結果で吸着部品及びプ
リント基板の少なくとも一方の位置を修正して載置する
方法を提案している。
Therefore, in order to solve such a problem in the mechanical position regulation, as disclosed in JP-A-57-164310, the position is detected from the optical image and the position is detected without performing the mechanical position regulation. A method of mounting with correction is being carried out, and one of the inventors of the present invention was previously disclosed in
As disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 152100/1982, a component is sucked by a mounting head at a supply position, an image of the sucked component is picked up, a positional shift is detected from an optical image, and as a result, the sucked component and the printed circuit board are It proposes a method in which at least one position is corrected and then placed.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このように部品を撮像することにより位
置修正を行なう方法は、機械的位置規制を行なうことに
伴う前述したような問題点を解消する上では、それなり
の効果を発揮するものであるが、次の点で問題がある。
However, the method of correcting the position by picking up the image of the part as described above has a certain effect in solving the above-mentioned problems associated with the mechanical position regulation. Although it works, there are problems in the following points.

例えば、部品の姿勢を撮像する方法としては、装着ヘッ
ドの反対側に撮像装置を配置して部品を照明して姿を見
るとか、撮像装置は、同位置で装着ヘッド側より照明す
ることで部品の撮像を見るとかの方法がある。なかで
も、撮像を見る方法は、部品の輪郭を見分け易い方法と
して採用されてきている。ところが、例えば、PLCCで
は、リードの部分が部品本体の影になるので、影像によ
ってはそれらのリード位置の見分けが付けにくい等、影
像の輪郭は確認できても、実際にプリント基板上の回路
パターンに接して接続する部分の位置を確認し難い場合
があった。したがって、部品によっては検出が不可能で
あったり、正確な位置の検出ができず、装着精度が確保
できないとか、取り扱える部品の種類に制限がある等の
不都合が生じる。
For example, as a method of imaging the posture of a component, an imaging device is arranged on the opposite side of the mounting head to illuminate the component to see the image, or the imaging device illuminates the component at the same position from the mounting head side. There is a method of seeing the image of. Above all, the method of viewing the image has been adopted as a method for easily distinguishing the contours of the parts. However, for example, in PLCC, since the lead part becomes a shadow of the component body, it is difficult to distinguish the lead positions depending on the image.For example, the outline of the image can be confirmed, but the circuit pattern on the printed circuit board is actually confirmed. In some cases, it was difficult to confirm the position of the part to be connected to and connected to. Therefore, there are inconveniences such that some parts cannot be detected, the accurate position cannot be detected, the mounting accuracy cannot be secured, and the types of parts that can be handled are limited.

本発明の目的は、このような問題点を解消しうる電子部
品装着装置及びその方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus and method that can solve such problems.

課題を解決するための手段 本発明は、部品供給部より供給されたチップ部品を真空
チャックにより吸着し、位置決めされた電子回路基板上
に押圧して装着する電子部品装着装置において、前記真
空チャックに保持されたチップ部品のリード端子の電子
回路基板上に接触する部分が揃ってタッチする平面状の
タッチセンサーと、前記タッチセンサーに設けた電極の
クロス点を順次走査して前記リード端子のタッチを2次
元座標に関連付けて検出し前記真空チャックに対するチ
ップ部品の位置ずれを検出して位置ずれ補正信号を出力
するタッチ信号処理手段と、前記真空チャックと前記電
子回路基板の相対的位置を補正する制御手段とを備え、
前記タッチ信号処理手段で得られた補正信号に基づい
て、前記真空チャックに保持されたチップ部品と前記電
子回路基板の相対的位置を補正してから該チップ部品を
押圧して装着することを特徴とする。
Means for Solving the Problems The present invention is an electronic component mounting apparatus for adsorbing a chip component supplied from a component supply unit by a vacuum chuck and pressing the chip component onto a positioned electronic circuit board to mount the chip component on the vacuum chuck. Touching the lead terminal by sequentially scanning the flat touch sensor that touches all the contact portions of the lead terminals of the held chip component on the electronic circuit board, and the cross points of the electrodes provided on the touch sensor. Touch signal processing means for detecting the positional deviation of the chip component with respect to the vacuum chuck and outputting a positional deviation correction signal, and control for correcting the relative position of the vacuum chuck and the electronic circuit board. And means,
The relative position of the chip component held by the vacuum chuck and the electronic circuit board is corrected based on the correction signal obtained by the touch signal processing means, and then the chip component is pressed and mounted. And

また、本発明は、部品供給部より供給されたチップ部品
を捕捉し、位置決めされた電子回路基板上に押圧して装
着する電子部品装着方法において、捕捉された前記チッ
プ部品のリード端子の電子回路基板上に接触する部分を
揃って、平面状のタッチセンサーにタッチさせ、前記タ
ッチセンサーに設けた電極のクロス点を順次走査して前
記リード端子のタッチを2次元座標に関連付けて検出し
てデータ処理することにより、捕捉基準位置からのその
捕捉チップ部品の位置ずれを示す位置ずれ補正信号を発
生し、該位置ずれ補正信号に基づいて、前記捕捉された
チップ部品と前記電子回路基板との相対的位置を補正し
てから該チップ部品を押圧して装着することを特徴とす
る。
Further, the present invention is an electronic component mounting method for capturing a chip component supplied from a component supply unit, and pressing and mounting the chip component on an electronic circuit board that has been positioned, wherein an electronic circuit of a lead terminal of the captured chip component. Data is obtained by aligning touching portions on the substrate, touching a flat touch sensor, sequentially scanning cross points of electrodes provided on the touch sensor, and detecting the touch of the lead terminal in association with two-dimensional coordinates. By processing, a positional deviation correction signal indicating a positional deviation of the captured chip component from the capture reference position is generated, and the relative position between the captured chip component and the electronic circuit board is based on the positional deviation correction signal. The target position is corrected and then the chip component is pressed and mounted.

作用 本発明によれば、電子部品装着装置及びその方法を構成
した技術的手段は、次のように作用する。真空チャック
は、チップ部品をその先端部に吸着するように働き、タ
ッチセンサーは、真空チャックの先端部に吸着されたチ
ップ部品に接触するように働く。検出手段は、タッチセ
ンサーの出力信号をデータ処理して、チップ部品のセン
ターからの位置ずれや角度方向の位置ずれを検出するよ
うに働く。修正手段は、検出手段の出力信号に基づい
て、真空チャックに吸着されたチップ部品の位置、又は
電子回路基板の位置を修正するように働く。そして、チ
ップ部品は、修正された位置で真空チャックから開放さ
れて電子回路基板に装着される。
Operation According to the present invention, the technical means constituting the electronic component mounting apparatus and the method thereof operate as follows. The vacuum chuck works to attract the chip component to its tip, and the touch sensor works to contact the chip component attracted to the tip of the vacuum chuck. The detection means performs data processing on the output signal of the touch sensor to detect the positional deviation of the chip component from the center and the angular positional deviation. The correction means works so as to correct the position of the chip component or the position of the electronic circuit board sucked by the vacuum chuck, based on the output signal of the detection means. Then, the chip component is released from the vacuum chuck at the corrected position and mounted on the electronic circuit board.

一般に、面装着用電子部品であるチップ部品と電子回路
基板であるプリント基板には、次のような特徴がある。
すなわち、プリント基板は、平板状であり、部品のリー
ドのプリント基板回路パターンへの接続部は、部品の本
体より少なくとも僅か出っ張っており平面に揃って接触
するように作られている。本発明は、この特徴に着目し
て、真空チャックにて電子部品を吸着したまま、一端平
面状のタッチセンサー上に載置して、タッチセンサーで
部品の接触部分を座標に対して確認検出して、接触の有
無を2次平面的に把握することでプリント基板へ接触・
接続する部分、つまりリード端子の位置ずれを検出す
る。このようにして、チップ部品のリード等の位置は、
そのチップ部品の種類、大きさ、形状等に制限されず、
タッチセンサーによって確実に正確に検出されるので、
本発明によれば、前記従来の問題点を解決できるのであ
る。
Generally, a chip component, which is an electronic component for surface mounting, and a printed circuit board, which is an electronic circuit board, have the following features.
That is, the printed circuit board has a flat plate shape, and the connection portion of the lead of the component to the printed circuit board circuit pattern is made to project at least slightly from the main body of the component so as to be in contact with the plane. Focusing on this feature, the present invention places the electronic component on the flat touch sensor while adsorbing the electronic component by the vacuum chuck, and confirms and detects the contact portion of the component with respect to the coordinates by the touch sensor. The contact with the printed circuit board by grasping the presence or absence of contact on the second plane.
The displacement of the connecting part, that is, the lead terminal is detected. In this way, the positions of the leads of the chip parts are
It is not limited to the type, size, shape, etc. of the chip component,
As it is detected accurately by the touch sensor,
According to the present invention, the above-mentioned conventional problems can be solved.

実施例 次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例について本
発明をより詳細に説明する。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to the examples of the present invention.

第1図は、本発明による電子部品装着装置及びその方法
の一実施例を示す接続図である。この第1図に略示され
るように、この実施例の電子部品装着装置は、部品供給
部1を備えている。部品供給部1には、複数のチップ部
品2を2枚又は3枚のテープにより挟みほぼ等間隔に固
着したテープ1aがテープリール1bから取出し部1cに1ピ
ッチづつ送られる。更に、部品供給部1は、カバーテー
プをはがして取出し部1cの上面の取出し口からチップ部
品を後述の真空チャック4により1個づつ取り出せるよ
うに設けられる。装着部3は、図示しない搬送装置によ
り、チップ部品2の搬送方向及び上下方向に移動可能に
支持され、後述のNC制御装置8からの制御信号に基づ
く、搬送装置のステップモータの制御により部品供給部
1の取出し位置から後述のタッチセンサー6の接触位置
を通って、後述のXYテーブル9の装着位置までの間を往
復運動すると共に、取出し位置及び装着位置において、
昇降運動する。装着部3は、チップ部品2をエアーで吸
着する真空チャック4と、この真空チャック4の角度θ
方向の角度配向を制御するステップモータ5とを有す
る。真空チャック4は、チップ部品2を吸着する先端部
を有すると共に、先端部のチップ部品2の存否を検出す
るフォトセンサ(図示しない)を有する。ステップモー
タ5は、ステップモータ5の回転軸に固定されたプーリ
5aからベルト5cを介して真空チャック4を角度θ方向に
回転させる回転軸に固定されたプーリ5bに、その動力を
伝えることにより、後述のNC制御装置8からの制御信号
に対応した角度配向に真空チャック4を制御する。
FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of an electronic component mounting apparatus and method according to the present invention. As schematically shown in FIG. 1, the electronic component mounting apparatus of this embodiment includes a component supply unit 1. To the component supply unit 1, a tape 1a having a plurality of chip components 2 sandwiched between two or three tapes and fixed at substantially equal intervals is sent from the tape reel 1b to the take-out unit 1c by one pitch. Further, the component supply unit 1 is provided so that the cover tape can be peeled off and the chip components can be taken out one by one by the vacuum chuck 4 described later from the taking-out port on the upper surface of the taking-out unit 1c. The mounting unit 3 is supported by a transfer device (not shown) so as to be movable in the transfer direction and the vertical direction of the chip component 2, and the parts are supplied by the control of a step motor of the transfer device based on a control signal from an NC control device 8 described later. While reciprocating from the take-out position of the unit 1 through the contact position of the touch sensor 6 described later to the mounting position of the XY table 9 described later, at the take-out position and the mounting position,
Move up and down. The mounting portion 3 includes a vacuum chuck 4 for sucking the chip component 2 with air and an angle θ of the vacuum chuck 4.
A stepper motor 5 for controlling the angular orientation of the direction. The vacuum chuck 4 has a tip end portion for sucking the chip component 2 and a photo sensor (not shown) for detecting the presence or absence of the tip component 2 at the tip end portion. The step motor 5 is a pulley fixed to the rotation shaft of the step motor 5.
By transmitting the power from 5a to the pulley 5b fixed to the rotary shaft that rotates the vacuum chuck 4 in the angle θ direction via the belt 5c, the angular orientation corresponding to the control signal from the NC control device 8 described later is obtained. The vacuum chuck 4 is controlled.

この第1図の実施例の電子部品装着装置は、タッチセン
サー6を備えており、このタッチセンサー6は、部品装
着部1と装着すべき電子回路基板10を載置する後述する
XYテーブル9との間の所定の位置に設けられており、真
空チャック4の先端部に吸着されたチップ部品2に対し
て接触して、部品の姿勢を表すタッチ信号aを出力す
る。
The electronic component mounting apparatus according to the embodiment shown in FIG. 1 includes a touch sensor 6, and the touch sensor 6 mounts the component mounting portion 1 and an electronic circuit board 10 to be mounted, which will be described later.
It is provided at a predetermined position between the XY table 9 and the tip part of the vacuum chuck 4 and comes into contact with the chip part 2 to output a touch signal a indicating the attitude of the part.

このタッチセンサー6は、2次元的に接触の有無、ある
いは接触圧力の強弱を検出するもので、具体例として
は、感圧導電性ゴムのシートの表と裏に相互にクロスす
る形に線状の電極を設けてそのクロス点の導通、あるい
は接触抵抗を検出することで接触を検出するものがあ
る。感圧導電性ゴムは、シリコンゴムの母材の中に金属
やカーボンなどの導電性の粒子を分散させたもので、圧
力を加えるとゴムが変形して粒子間の接触が強くなり、
結果として抵抗が下がるものである。一般に、金属を混
ぜたものは、オン−オフ型の特性を示し、カーボンを混
ぜたものは感圧特性を示すことが知られている。感圧導
電性ゴムのシートは、薄い程分解能が向上するが、現状
では、0.2mm程度の厚みで5本/mmから0.1mm程度の厚み
で10本/mmの電極を設ける程度であり、すべての面装着
用電子部品のリード位置を正確に検出するには、満足で
きるものではない。現存のタッチセンサーでは、比較的
端子が大きい電子部品にしか有効に適用できないが、タ
ッチセンサーの分解能が向上するに従って、本発明を適
用して効果のある電子部品は増えるはずである。
This touch sensor 6 detects the presence or absence of contact or the strength of contact pressure in a two-dimensional manner. As a specific example, the front and back of a pressure-sensitive conductive rubber sheet are linearly crossed with each other. There is a method in which the contact is detected by providing the electrode of and the conduction of the cross point or the contact resistance is detected. Pressure-sensitive conductive rubber is a silicon rubber matrix in which conductive particles such as metal and carbon are dispersed.When pressure is applied, the rubber deforms and the contact between particles becomes stronger.
As a result, the resistance is lowered. It is generally known that a mixture of metals exhibits on-off type characteristics, and a mixture of carbon exhibits pressure-sensitive characteristics. The thinner the pressure-sensitive conductive rubber sheet is, the more the resolution is improved, but at present, it is only about 5 mm / mm with a thickness of about 0.2 mm to 10 electrodes / mm with a thickness of about 0.1 mm. It is not satisfactory to accurately detect the lead position of the surface mounting electronic component. The existing touch sensor can be effectively applied only to an electronic component having a relatively large terminal, but as the resolution of the touch sensor is improved, the present invention should be applied to increase the effective electronic component.

タッチ信号処理装置7は、タッチセンサー6からのタッ
チ信号aを信号処理することにより、チップ部品2の接
触位置及び幅等の測定を行なうと共に、NC制御装置8か
らの基準信号bによる基準位置と測定結果の測定位置と
を比較することによりチップ部品の位置ずれを検出して
X、Y、θ方向の補正信号cを出力する。第2図は、タ
ッチ信号処理装置7の内部構成を示すブロック図であ
る。この第2図に示すように、タッチ信号処理装置7
は、前処理部11と、2値信号化部12と、識別判定部13と
から構成されている。前処理部11は、タッチセンサー6
からのタッチ信号aを増幅する等の前処理を行って、2
値信号化部12へ出力する。2値信号化部12は、コンパレ
ータ等で構成され、入力タッチ信号をスライスレベルと
比較して2値化した2値タッチ信号を識別判定部13へ出
力する。
The touch signal processing device 7 measures the contact position and width of the chip component 2 by performing signal processing on the touch signal a from the touch sensor 6, and at the same time determines the reference position based on the reference signal b from the NC control device 8. The positional deviation of the chip component is detected by comparing the measurement result with the measurement position, and the correction signal c in the X, Y, and θ directions is output. FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the touch signal processing device 7. As shown in FIG. 2, the touch signal processing device 7
Is composed of a preprocessing unit 11, a binary signal conversion unit 12, and an identification determination unit 13. The preprocessing unit 11 includes the touch sensor 6
Pre-processing such as amplifying the touch signal a from
Output to the value signal conversion unit 12. The binary signal conversion unit 12 is composed of a comparator or the like, and compares the input touch signal with the slice level, and outputs the binary touch signal to the identification determination unit 13.

この点より詳細に説明すると、タッチ信号処理装置7
は、タッチセンサー6に設けた電極のクロス点を順次走
査してクロス点の接触を座標に関連付けて検出する。オ
ン−オフ型の特性のシートでは、2値信号化部12による
如き2値信号化の処理は不要であるが、電子部品のリー
ドをタッチセンサーに押し付ける圧力を加減すること
で、検出の強弱を加減する。感圧特性、つまり圧力に比
例した抵抗値のシートでは、2値信号化部12による2値
信号化の処理を必要とする。例えば、この2値信号化
は、スライスレベルを設定して、抵抗値に応じた電気信
号がその上か下かの判別をすることで行われる。この場
合、電子部品のリードをタッチセンサー6に押し付ける
圧力を加減して検出の強弱を加減することに加えて、ス
ライスレベルを加減することで、ピックアップする圧力
レベルを選べるので、電気的に検出の強弱を加減でき
る。識別判定部13は、前述の2値化信号を座標と関連付
けてメモリー上に記憶する。識別判定部13は、真空チャ
ック4の基準位置に正確に吸着されたチップ部品2の接
触によりタッチセンサー6から出力される圧力パターン
を表すタッチ信号を基準信号として、予めNC制御装置8
に記憶させておく。そして、コンピュータ回路と動作プ
ログラムとにより、識別判定部13は、NC制御装置8から
のこのような基準信号bと、今取り込んだ2値化信号の
メモリー上の記憶値とを比較して、真空チャック4に対
する基準位置からの、チップ部品2のX軸、Y軸及び角
度θの方向の位置ずれを検出する認識演算を行って、X
軸、Y軸及び角度θの方向の位置ずれを補正する補正信
号cを、NC制御装置8へ出力する。
Explaining this point in detail, the touch signal processing device 7
Scans the cross points of the electrodes provided on the touch sensor 6 sequentially and detects the contact of the cross points in association with the coordinates. The on-off type sheet does not require the binary signal processing such as the binary signal conversion unit 12, but the strength of the detection can be improved by adjusting the pressure of pressing the lead of the electronic component against the touch sensor. Adjust. A sheet having a pressure-sensitive characteristic, that is, a resistance value proportional to the pressure, needs a binary signal conversion process by the binary signal conversion unit 12. For example, this binary signal conversion is performed by setting a slice level and determining whether the electrical signal corresponding to the resistance value is above or below it. In this case, the pressure level to be picked up can be selected by adjusting the slice level in addition to adjusting the pressure of pressing the lead of the electronic component against the touch sensor 6 to adjust the detection strength. The strength can be adjusted. The identification determination unit 13 stores the binarized signal described above in a memory in association with the coordinates. The identification determination unit 13 uses the touch signal representing the pressure pattern output from the touch sensor 6 due to the contact of the chip component 2 that is accurately attracted to the reference position of the vacuum chuck 4 as a reference signal, and then uses the NC controller 8 in advance.
To remember. Then, by the computer circuit and the operation program, the identification determination unit 13 compares such a reference signal b from the NC control device 8 with the stored value of the binarized signal that has just been fetched in the memory, and the vacuum is determined. A recognition calculation is performed to detect the positional deviation of the chip component 2 in the directions of the X axis, the Y axis and the angle θ from the reference position with respect to the chuck 4, and X is calculated.
A correction signal c for correcting the positional deviation in the directions of the axis, the Y axis and the angle θ is output to the NC control device 8.

NC制御装置8は、部品装着順序及び部品の装着方向等を
指令する制御プログラム、真空チャック4のフォトセン
サの出力信号及びタッチ信号処理装置7の補正信号cに
基づいて装置全体を制御するものである。すなわち、こ
のNC制御装置8は、制御プログラムに従って、搬送装置
のステップモータを制御して装着部3の真空チャック4
を移動させ、補正信号cにより補正した装着方向制御信
号をステップモータ5及びXYテーブル9に出力して装着
方向を制御する。XYテーブル9は、装着すべき電子回路
基板10を上面部に載置し、NC制御装置8からの装着方向
制御信号に基づいてチップ部品のX軸及びY軸の位置決
めをそれぞれ行なうX軸及びY軸位置決め用のステップ
モータを有する。
The NC control device 8 controls the entire device based on a control program for instructing the mounting order of components, the mounting direction of components, etc., the output signal of the photosensor of the vacuum chuck 4 and the correction signal c of the touch signal processing device 7. is there. That is, the NC control device 8 controls the step motor of the carrying device according to the control program to control the vacuum chuck 4 of the mounting unit 3.
Is moved and the mounting direction control signal corrected by the correction signal c is output to the step motor 5 and the XY table 9 to control the mounting direction. The XY table 9 mounts the electronic circuit board 10 to be mounted on the upper surface, and positions the X-axis and the Y-axis of the chip component based on the mounting direction control signal from the NC control device 8, respectively. It has a step motor for axis positioning.

次に、この実施例の装置の動作について、順序をおって
説明する。
Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described in order.

部品供給部1の近傍の初期セット位置にあった装着部3
の真空チャック4は、NC制御装置8の指示により部品供
給部1の部品取出し部1cの取出し口の位置に移動する
と、下降してチップ部品2を先端部に吸着する。このと
き、NC制御装置8は、真空チャック4のフォトセンサの
出力信号により真空チャック4の先端部にチップ部品2
が吸着されたのを確認して、搬送動作の継続を搬送装置
に指示する。装着部3の真空チャック4は、先端部にチ
ップ部品を吸着した状態で上昇し、タッチセンサー6の
上の位置で停止する。この位置で装着部3は、チップ部
品2を吸着したまま真空チャック4を下降して、部品2
の下面のリードの装着面をタッチセンサー6に載置す
る。タッチセンサー6は、タッチセンサー6の電極の走
査により、部品のリードの装着面の圧力に応じた検出タ
ッチ信号aをタッチ信号処理装置7へ出力する。この場
合、部品のリードの装着面は、完全に一つの面ではな
く、実際は不揃いである。プリント基板に装着して回路
を形成できる程度で品質が管理されている。そのため
に、タッチセンサー6は、感圧導電性ゴムのシートのご
とく柔軟性があった方がリードの装着面の配置をより正
確に検知できる。しかし、柔軟性を多く得ようとする
と、シートを厚くするか、別層にシートを追加するかす
ればよいのであるが、こうすると、シートが厚くなり過
ぎて、分解能が低下し、さらに応答速度も低下する。一
例は感圧導電性ゴムのシートの下層にシートを追加して
その厚みを硬軟を選択することで加減する。
The mounting unit 3 located at the initial setting position near the component supply unit 1
When the vacuum chuck 4 moves to the position of the take-out port of the component take-out section 1c of the component supply section 1 according to the instruction of the NC control device 8, the vacuum chuck 4 descends and sucks the chip part 2 at the tip. At this time, the NC control device 8 uses the output signal of the photosensor of the vacuum chuck 4 to attach the chip component 2 to the tip of the vacuum chuck 4.
After confirming that is adsorbed, the transfer device is instructed to continue the transfer operation. The vacuum chuck 4 of the mounting portion 3 moves up with the tip part adsorbing the chip component, and stops at a position above the touch sensor 6. At this position, the mounting unit 3 lowers the vacuum chuck 4 while sucking the chip component 2 to
The mounting surface of the lead on the lower surface of is placed on the touch sensor 6. The touch sensor 6 outputs a detected touch signal a corresponding to the pressure of the mounting surface of the lead of the component to the touch signal processing device 7 by scanning the electrodes of the touch sensor 6. In this case, the lead mounting surface of the component is not completely one surface, but is actually uneven. The quality is controlled to the extent that it can be mounted on a printed circuit board to form a circuit. Therefore, if the touch sensor 6 is flexible like a sheet of pressure-sensitive conductive rubber, it is possible to detect the placement of the lead mounting surface more accurately. However, if you want to gain a lot of flexibility, you can either increase the thickness of the sheet or add a sheet to another layer.However, if you do this, the sheet becomes too thick, the resolution decreases, and the response speed also increases. descend. In one example, a sheet is added to the lower layer of the pressure-sensitive conductive rubber sheet, and the thickness thereof is adjusted by selecting hard and soft.

また、電子部品をタッチセンサー6に押し付ける方法で
重要なのは、先ず真空チャック4の中心とタッチセンサ
ー6の基準位置との関係を定めておくことである。その
一つの方法は、空の真空チャックをタッチセンサー6の
上の停止位置で下降させて、チャックの外径を検出させ
て位置関係を定めておくことであり、別の方法は、互い
に設置時に機械的に位置関係を定めて組み付けておくこ
とである。また、本発明で正確に部品の位置を決めるこ
とができるためには、真空チャック4に吸着した電子部
品2の姿勢が、タッチセンサー6に載置した時と、再度
上昇してプリント基板に載置した時とで、真空チャック
4に対する部品2の位置が変化していないことが前提と
なっているのであるが、実験の結果では、プリント基板
へ載置する状態をその前に模試できる。電子部品をタッ
チセンサー6に押し付ける圧力を加減できる方が、より
検出状態を幅広く調節できて都合がよい。そして、装着
ヘッドの真空チャック4の昇降は、エアーシリンダーで
行なうのが簡単で効果的である。
Further, what is important in the method of pressing the electronic component against the touch sensor 6 is to first determine the relationship between the center of the vacuum chuck 4 and the reference position of the touch sensor 6. One method is to lower an empty vacuum chuck at a stop position on the touch sensor 6 to detect the outer diameter of the chuck and determine the positional relationship. The mechanical relationship is to determine the positional relationship before assembly. In addition, in order to accurately determine the position of the component in the present invention, the posture of the electronic component 2 sucked by the vacuum chuck 4 rises again when the electronic component 2 is placed on the touch sensor 6 and is placed on the printed circuit board. It is premised that the position of the component 2 with respect to the vacuum chuck 4 does not change when placed. However, according to the result of the experiment, the state of placing on the printed circuit board can be simulated before that. It is convenient that the pressure for pressing the electronic component against the touch sensor 6 can be adjusted so that the detection state can be adjusted more widely. It is simple and effective to raise and lower the vacuum chuck 4 of the mounting head with an air cylinder.

なお、前述の実施例の説明では、タッチセンサーの所定
の位置の上で装着ヘッドの移動を一旦停止させて、タッ
チセンサーに電子部品を押し付けるようにしたのである
が、本発明は、これに限らず、装着ヘッドが停止すると
タッチセンサーが上昇して電子部品にタッチするように
してもよく、また、装着ヘッドもタッチセンサーも同じ
速度で移動しながら、真空チャック4の昇降あるいはタ
ッチセンサーの昇降で移動しながらタッチ検出するよう
にしてもよい。
In the description of the above-described embodiment, the movement of the mounting head is temporarily stopped on the predetermined position of the touch sensor, and the electronic component is pressed against the touch sensor, but the present invention is not limited to this. Alternatively, when the mounting head stops, the touch sensor may move up to touch the electronic component. Further, while the mounting head and the touch sensor move at the same speed, the vacuum chuck 4 is moved up and down or the touch sensor is moved up and down. Touch detection may be performed while moving.

タッチ信号処理装置7は、タッチ信号aとNC制御装置8
からの基準信号bとからチップ部品2の位置ずれを検出
して、X軸、Y軸および角度θ方向の補正信号cをNC制
御装置8へ出力する。NC制御装置8は、この補正信号c
の示す補正値を制御プログラムの指令値に加算して、指
令値を補正する。補正された角度θ方向およびX軸、Y
軸方向の装着方向信号を、それぞれ装着部3のステップ
モータ5及びXYテーブル10の各ステップモータへ出力す
る。従って、装着部3の真空チャック4は、ステップモ
ータ5により、この角度θ方向の装着方向制御信号に対
応した角度配向に制御され、更にXYテーブル9の装着位
置まで移動する。また、XYテーブル9は、補正されたX
軸およびY軸方向の装着方向制御信号に基づいて、各ス
テップモータにより装着すべきX軸およびY軸方向の位
置に移動し、上面部に載置された電子回路基板10上にお
けるX軸、Y軸方向の位置決めを行なう。XYテーブル9
の装着位置に移動した装着部の真空チャック4は、下降
して、所定位置に接着剤が塗布された電子回路基板10に
その先端部のチップ部品2を押圧して装着する。次に、
真空チャック4は、エアーの圧力レベルを下げてばねの
力で上昇する(単動エアーシリンダー式)あるいは切り
換えて上昇する(複動エアーシリンダー式)。このと
き、NC制御装置8は、真空チャック4のフォトセンサの
出力信号によりチップ部品2が電子回路基板10に装着さ
れたことを確認して、装着部3の真空チャック4を部品
供給部1の取出し口の位置まで移動させて、同様の装着
手順により次のチップ部品2の装着動作を行なう。以上
の動作を繰り返して電子回路基板10に装着すべき全ての
チップ部品2を装着する。
The touch signal processing device 7 uses the touch signal a and the NC control device 8
The positional deviation of the chip component 2 is detected from the reference signal b from the above, and the correction signal c in the X-axis, Y-axis and angle θ direction is output to the NC control device 8. The NC controller 8 uses this correction signal c
The correction value indicated by is added to the command value of the control program to correct the command value. Corrected angle θ direction and X axis, Y
A mounting direction signal in the axial direction is output to the step motor 5 of the mounting unit 3 and each step motor of the XY table 10. Therefore, the vacuum chuck 4 of the mounting portion 3 is controlled by the step motor 5 to have an angular orientation corresponding to the mounting direction control signal in the angle θ direction, and is further moved to the mounting position of the XY table 9. Also, the XY table 9 has the corrected X
Based on the mounting direction control signals in the axis and Y-axis directions, the step motors move to positions in the X-axis and Y-axis directions to be mounted, and the X-axis and Y-axis on the electronic circuit board 10 placed on the upper surface portion. Position in the axial direction. XY table 9
The vacuum chuck 4 of the mounting portion that has moved to the mounting position descends and presses and mounts the tip part 2 on the electronic circuit board 10 on which the adhesive is applied at a predetermined position. next,
The vacuum chuck 4 lowers the pressure level of air and rises by the force of a spring (single-acting air cylinder type) or switches and rises (double-acting air cylinder type). At this time, the NC control device 8 confirms that the chip component 2 is mounted on the electronic circuit board 10 based on the output signal of the photosensor of the vacuum chuck 4, and then the vacuum chuck 4 of the mounting part 3 is connected to the component supply part 1. After moving to the position of the ejection port, the next chip component 2 mounting operation is performed by the same mounting procedure. The above operation is repeated to mount all the chip components 2 to be mounted on the electronic circuit board 10.

本発明では、タッチセンサーによる接触の検出で部品の
リードのプリント基板との接触個所を検出するのである
が、2次平面的に把握するので、検出結果を撮像画像処
理と同様にCRT等の表示装置上に目視できるような形で
表示することも可能である。
In the present invention, the contact location of the lead of the component with the printed circuit board is detected by detecting the contact by the touch sensor. However, since it is grasped in a quadratic plane, the detection result is displayed on a CRT or the like like the captured image processing. It is also possible to display it on the device in a form that can be visually observed.

さらにまた、前述の実施例では、チップ部品2の位置決
めをXYテーブル9と真空チャック4とにより行なうもの
として説明したが、本発明は、これに限らず、真空チャ
ック4側ですべての位置決めを行ってもよい。又は、XY
テーブル9側に角度方向の位置決め手段を付加してもよ
い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the chip component 2 is positioned by the XY table 9 and the vacuum chuck 4, but the present invention is not limited to this, and all positioning is performed on the vacuum chuck 4 side. May be. Or XY
An angular positioning means may be added to the table 9 side.

また、位置決め制御手段をステップモータによる簡単な
オープンループ制御で説明したが、閉ループ制御しても
よく、またサーボモータ等による閉ループ制御でもよ
い。
Further, although the positioning control means has been described as a simple open loop control by a step motor, it may be closed loop control or closed loop control by a servo motor or the like.

さらに、別の変形例として、予めチップ部品のセンター
に磁性塗料等の位置規制用のマーカーを塗布して、これ
を検出する磁気センサ等の検出器を真空チャック4また
はその近傍に設け、真空チャック4がチップ部品のセン
ターを吸着するように制御して、チップ部品の位置ずれ
を少なくしてから、チップ部品の位置決めを行ってもよ
い。
Furthermore, as another modified example, a position regulating marker such as magnetic paint is applied to the center of the chip component in advance, and a detector such as a magnetic sensor for detecting the marker is provided in or near the vacuum chuck 4, and the vacuum chuck The position of the chip component may be determined after controlling the position of the chip component 4 so as to suck the center of the chip component to reduce the displacement of the chip component.

発明の効果 本発明は、前述したような構成であるから、次のような
格別な効果を得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is configured as described above, the following special effects can be obtained.

(1) 面装着用電子部品であるチップ部品が平面に対
してリード部分を接続する構成になっているのを利用し
て、タッチセンサーの平面に対してそれらリード部分を
接触させてチップ部品の位置ずれを検出するのであるか
ら、どんな型のチップ部品でも確実に正確に位置決めで
きる。
(1) Utilizing the fact that the chip component, which is an electronic component for surface mounting, has a structure in which the lead portions are connected to a flat surface. Since the positional deviation is detected, the chip components of any type can be reliably and accurately positioned.

(2) プリント基板への装着状態(リードの位置とタ
ッチ状態)を予めタッチセンサーにて模試することがで
きるので、その情報に基づいて、予め装着位置の適切な
修正、装着不良の予測される部品の廃棄、装着のやり直
し等を行なうことができ、装着品質の向上を図ることが
できる。
(2) Since the mounting state (lead position and touch state) on the printed circuit board can be simulated by a touch sensor in advance, appropriate correction of the mounting position and prediction of mounting failure can be predicted based on the information. The parts can be discarded, the mounting can be redone, and the mounting quality can be improved.

(3) タッチセンサーの信号処理の大部分は、パター
ン処理で、画像処理と同じものを流用できるし、その
上、画像と異なって、タッチセンサーによる接触情報は
背景処理が不要で、照明による影響といった不安定要素
もないので、安定であり、より確実なリード位置情報を
得て、より正確に位置決め装着することができる。
(3) Most of the signal processing of the touch sensor is the pattern processing, and the same processing as the image processing can be diverted. Moreover, unlike the image, the contact information of the touch sensor does not need the background processing, and the influence of the illumination is exerted. Since there is no such unstable element, stable and more reliable lead position information can be obtained, and more accurate positioning and mounting can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明による電子部品装着装置及びその方法
の一実施例を示す接続図、第2図は、第1図のタッチ信
号処理装置の内部構成を示す図である。 1……部品供給部、2……チップ部品、 3……装着部、4……真空チャック、 5……ステップモータ、6……タッチセンサー、 7……タッチ信号処理装置、 8……NC制御装置 9……XYテーブル、10……電子回路基板。
FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of an electronic component mounting device and method according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the touch signal processing device of FIG. 1 ... Component supply unit, 2 ... Chip component, 3 ... Mounting unit, 4 ... Vacuum chuck, 5 ... Step motor, 6 ... Touch sensor, 7 ... Touch signal processing device, 8 ... NC control Device 9 ... XY table, 10 ... Electronic circuit board.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】部品供給部より供給されたチップ部品を真
空チャックにより吸着し、位置決めされた電子回路基板
上に押圧して装着する電子部品装着装置において、 前記真空チャックに保持されたチップ部品のリード端子
の電子回路基板上に接触する部分が揃ってタッチする平
面状のタッチセンサーと、 前記タッチセンサーに設けた電極のクロス点を順次走査
して前記リード端子のタッチを2次元座標に関連付けて
検出し前記真空チャックに対するチップ部品の位置ずれ
を検出して位置ずれ補正信号を出力するタッチ信号処理
手段と、 前記真空チャックと前記電子回路基板の相対的位置を補
正する制御手段とを備え、 前記タッチ信号処理手段で得られた補正信号に基づい
て、前記真空チャックに保持されたチップ部品と前記電
子回路基板の相対的位置を補正してから該チップ部品を
押圧して装着することを特徴とする電子部品装着装置。
1. An electronic component mounting apparatus for sucking a chip component supplied from a component supply unit by a vacuum chuck and pressing the chip component onto a positioned electronic circuit board to mount the chip component on the electronic circuit board. A planar touch sensor that touches all the contact portions of the lead terminals on the electronic circuit board and a cross point of electrodes provided on the touch sensor are sequentially scanned to associate the touch of the lead terminals with two-dimensional coordinates. A touch signal processing unit that detects a positional shift of the chip component with respect to the vacuum chuck and outputs a positional shift correction signal; and a control unit that corrects the relative position of the vacuum chuck and the electronic circuit board, Based on the correction signal obtained by the touch signal processing means, the phase of the chip component held on the vacuum chuck and the electronic circuit board An electronic component mounting apparatus, characterized in that the chip component is pressed and mounted after the relative position is corrected.
【請求項2】部品供給部より供給されたチップ部品を捕
捉し、位置決めされた電子回路基板上に押圧して装着す
る電子部品装着方法において、 捕捉された前記チップ部品のリード端子の電子回路基板
上に接触する部分を揃って、平面状のタッチセンサーに
タッチさせ、 前記タッチセンサーに設けた電極のクロス点を順次走査
して前記リード端子のタッチを2次元座標に関連付けて
検出してデータ処理することにより、捕捉基準位置から
のその捕捉チップ部品の位置ずれを示す位置ずれ補正信
号を発生し、 該位置ずれ補正信号に基づいて、前記捕捉されたチップ
部品と前記電子回路基板との相対的位置を補正してから
該チップ部品を押圧して装着することを特徴とする電子
部品装着方法。
2. An electronic component mounting method for capturing and mounting a chip component supplied from a component supply unit on a positioned electronic circuit substrate, the electronic circuit substrate of a lead terminal of the captured chip component. Data processing is performed by aligning the parts that come in contact with the top, touching a flat touch sensor, and sequentially scanning the cross points of the electrodes provided on the touch sensor to detect the touch of the lead terminal in association with two-dimensional coordinates. By doing so, a positional deviation correction signal indicating the positional deviation of the captured chip component from the capture reference position is generated, and the relative position between the captured chip component and the electronic circuit board is based on the positional deviation correction signal. An electronic component mounting method, characterized in that the chip component is pressed and mounted after the position is corrected.
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