| 【発明の名称】 |
電子部品実装装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】鄭 在賢
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| 【要約】 |
【課題】電子部品の位置誤差を速やかに検出し、補正して電子部品装着能率を高め得る電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ベースフレーム２００と、ベースフレーム２００に設けられた駆動部２０１と、ベースフレーム２００に設けられ駆動部２０１により交番的に昇降運動する１対の移載ヘッド２１０、２２０と、各移載ヘッド２１０、２２０の先端部に作られた部品吸着用ノズル２１１、２２１と、部品吸着用ノズル２１１、２２１に吸着された電子部品１００に光を照射するための光源２３０と、移載ヘッド２１０、２２０間に設けられ電子部品１００の画像を認識するカメラ４００と、移載ヘッド２１０、２２０と連動して電子部品１００の画像を反射させる反射ミラー３１０及び、反射ミラー３１０を往復移動させる反射ミラー駆動手段３００を備える構成とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ベースフレームと、前記ベースフレームに設置された駆動部と、前記駆動部により交番的に昇降運動するように前記ベースフレームに設置された1対の移載ヘッドと、前記各移載ヘッドの先端部に作られた部品吸着用ノズルと、前記ノズルに吸着された部品に光を照射するための光源と、前記移載ヘッドの間に設けられて前記ノズルに吸着された部品の画像を認識するカメラと、前記移載ヘッドの交番昇降運動と連動して前記各ノズル下部に交番的に往復移動して、前記各ノズルに吸着された部品の画像を前記カメラで交番的に反射させる反射ミラー及び、前記反射ミラーを往復移動させる反射ミラー駆動手段を含むことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】 前記光源は前記ノズルを覆いかぶせるように前記移載ヘッドの先端部により支持されたドーナツ型の照明灯であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。
【請求項３】 前記光源は前記移載ヘッドと前記ノズルの間に設けられて下方に光を照射する面発光体であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。
【請求項４】 前記面発光体は透明なプレート部材に発光ダイオード(LED)と、光拡散板及び光フィルターを順次配設してなったことを特徴とする請求項3に記載の電子部品実装装置。
【請求項５】 前記反射ミラーは相互対称的に傾斜した左側及び右側傾斜部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。
【請求項６】 前記反射ミラーが往復移動する時、前記左側傾斜部は前記一移載ヘッドのノズル下部と前記カメラ下部の間を往復移動すると同時に、前記右側傾斜部は前記カメラ下部と前記他の移載ヘッドのノズル下部の間を往復移動することを特徴とする請求項5に記載の電子部品実装装置。
【請求項７】 前記反射ミラーの傾斜部は各々前記ノズルの中心軸と前記カメラの画像入力軸に対して各々45度傾斜角を有するようになったことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の電子部品実装装置。
【請求項８】 前記反射ミラー駆動手段は、駆動モーターと、前記駆動モーターの駆動軸に連結された回転ホイールと、前記反射ミラーを支持するブロック体と、一端が前記回転ホイールに結びついて他端は前記ブロック体にヒンジ結合されるレバーと、前記ブロック体の往復移動をガイドするガイドを含み、前記回転ホイールの回転により前記レバーがクランク運動をして前記ブロック体を直線往復運動させるようになったことを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。
【請求項９】 前記回転ホイールは180゜ずつステップ回転駆動されることを特徴とする請求項8に記載の電子部品実装装置。
【請求項１０】 前記カメラは画像入力部が下方に向かうように前記ベースフレームに垂直状態で支持されたカメラであることを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子部品実装装置に係り、より詳細には移載ヘッドのノズルにより電子部品を吸着し、カメラでその部品の位置誤差を検出して補正した後基板に実装する電子部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的にICチップや抵抗チップのような電子部品を基板に実装するための電子部品実装装置は、部品供給装置により供給された電子部品を移載ヘッドのノズルで吸着し、カメラを通じてノズルに吸着された電子部品の位置を検出してその位置を補正した後基板に実装する。
【０００３】従来の電子部品実装装置を示した図1を参照すると、基板102は位置決め部103によりクランピングされて位置決めする。前記基板102と部品供給機101の間にはチップのような電子部品100の位置誤差を検出するための観察ステージ104が作られている。このような従来の電子部品実装装置の動作において、まずサブ移載ヘッド105が部品供給機101の電子部品pをピックアップして観察ステージ104の上に移送する。
【０００４】次いで、前記観察ステージ104に設置されたカメラ106により図面に示したX、Y方向及びそれと垂直の垂直方向に対する電子部品pの位置誤差を検出する。次に、移載ヘッド107のノズル108が観察ステージ104上の電子部品pを真空吸着してピックアップする。この時、前記電子部品pは例えば、モータ109の駆動による前記ノズル108の回転及び移載ヘッド107のストローク調整等により位置誤差が補正された後、基板102に実装される。
【０００５】前記従来の電子部品実装装置において、サブ移載ヘッド105で電子部品pを一旦観察ステージ104に移送させた状態でカメラ106で観察した後、次に、移載ヘッド107でピックアップして基板102に実装するので、電子部品実装工程が長くて実装能率が落ちる問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の問題点を改善するために案出されたことで、移載ヘッドのノズルに吸着された電子部品の位置誤差を速かに検出及び補正して部品実装能率を高め得る電子部品実装装置を提供することにその目的がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するために本発明による電子部品実装装置は、ベースフレームと、前記ベースフレームに設置された駆動部と、前記駆動部により相互交番して昇降運動するように前記ベースフレームに設置された1組の移載ヘッドと、前記各移載ヘッドの先端部に作られた部品吸着用ノズルと、前記ノズルに吸着された電子部品に光を照射するための光源と、前記移載ヘッドの間に設けられて前記ノズルに吸着された電子部品の画像を認識するカメラと、前記移載ヘッドの交番昇降運動と連動して前記各ノズル下部に交番的に往復移動し、前記各ノズルに吸着された電子部品の画像を前記カメラで交番的に反射させる反射ミラー及び、前記反射ミラーを往復移動させる反射ミラー駆動手段を含む。ここで、前記反射ミラーは相互対称的に傾斜した左側及び右側傾斜部を有することが望ましい。
【０００８】また、前記反射ミラーが往復移動する時、前記左側傾斜部は前記一移載ヘッドのノズル下部と常時カメラ下部の間を往復移動すると同時に、前記右側傾斜部は前記カメラ下部と前記他の移載ヘッドのノズル下部の間を往復移動することを特徴とする。
【０００９】また、前記反射ミラー駆動手段は、駆動モータと、前記駆動モータの駆動軸に連結された回転ホイールと、前記反射ミラーを支持するブロック体と、一端が前記回転ホイールに結びついて他端は前記ブロック体にヒンジ結合されるレバーと、前記ブロック体の往復移動をガイドするガイドを含み、前記回転ホイールの回転により前記レバーがクランク運動をして前記ブロック体を直線往復運動させる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態について詳細に説明する。図2を参照すると、本発明による電子部品実装装置はベースフレーム200と、このベースフレーム200に設置された駆動部201により交番的に昇降運動する1対の移載ヘッド210、220を具備する。前記移載ヘッド210、220の先端部には各々部品吸着用ノズル211、221が作られていて、このノズル211、221の周囲には吸着された電子部品（部品）100に光を当てるための光源230が設けられている。
【００１１】また、前記ノズル211、221の下部には吸着された電子部品100の画像を反射させる反射ミラー310が設置されていて、この反射ミラー310は反射ミラー駆動手段300により前記移載ヘッド210、220の交番的な昇降運動に対応して前記各ノズル211、221の下部に往復移動可能である。前記移載ヘッド210、220の間には前記ノズル211、221に吸着された電子部品100の画像が入力されるカメラ400が設置されている。前記カメラ400の画像入力部401は下方に向かっていて、前記ノズル211、221に吸着された電子部品100の画像は前記反射ミラー310により反射されてカメラ400に入力される。
【００１２】図3は前記反射ミラー駆動手段300を抜粋して示したものである。図に示したように、前記反射ミラー駆動手段300はベースフレーム200に設置された駆動モータ301と、この駆動モータ301の駆動軸に連結されて回転運動する回転ホイール320を具備する。前記回転ホイール320にはレバー330の一端が結びついて、前記レバー330の他端は前記反射ミラー310を支持するブロック体340にヒンジ結合されている。また、前記ブロック体340は前記ベースフレーム200により固定されたガイド350に沿って往復移動可能に設置される。
【００１３】前記反射ミラー310は前記ブロック体340で支持される平面部311と、この平面部311の両側に相互対称的に形成された左側傾斜部312、右側傾斜部313を有する。この時、前記左側傾斜部312、前記右側傾斜部313は前記ノズル211、221(図2参照)の中心軸及び前記カメラ400の画像入力軸に対して各々約45度傾いて備えられる。
【００１４】図4を参照して光源230(図2)を説明する。図4に示したように、前記光源230は前記ノズル211、221を取囲むようになったドーナツ型の照明灯であって、例えば前記移載ヘッド210、220の先端部に設置されたり、または前記移載ヘッド210、220の昇降運動時前記ノズル211、221の上死点に位置するように前記ベースフレーム200に設置されうる。
【００１５】光源の他の実施の形態を示した図5を参照すると、光源230'は面発光体として、前記移載ヘッド210、220と前記ノズル211、221の間に設置され、透明なプレート部材231に複数の発光ダイオード232(LED)と光拡散板233及び光フィルター234が順次に配列された構造を有する。前記図4及び図5の光源230、230'は前記ノズル211、221に吸着された電子部品100及び前記反射ミラー310に光を照射する。
【００１６】前記のような構成を有する本発明による電子部品実装装置の動作を図2及び図3を参照して説明する。前記移載ヘッド210、220は駆動部201の制御により交番的に昇降運動する。この時、前記移載ヘッド210、220は前記駆動部201に連結された、例えばXYテーブル(図示せず)等により電子部品100が整列された位置まで水平に移動した後、その先端部に備えられたノズル211、221により電子部品100を真空吸着する。
【００１７】この時、前記移載ヘッド210、220の電子部品ピックアップ動作と連係して前記反射ミラー310は反射ミラー駆動手段300により前記各ノズル211、221の下部に交番して移動する。即ち、移載ヘッド210が電子部品100をピックアップして上昇すると駆動部201の制御により駆動モータ301が駆動されて回転ホイール320を回転させる。これと同時に、前記回転ホイール320に一端が連結しているレバー330がクランク運動をするようになるので前記レバー330に結びついたブロック体340がガイド350に沿って直線往復運動をする。この時、前記反射ミラー駆動手段300は前記移載ヘッド210、220の交番的な昇降運動に対応して前記回転ホイール320を180゜ずつステップ回転させる。
【００１８】従って、左側移載ヘッド210が電子部品100をピックアップして上昇すると、前記反射ミラー310が所定距離左側に移動して、前記移載ヘッド210のノズル211下部には左側傾斜部312が位置し、前記カメラ400の下部には右側傾斜部313が各々位置する。従って、前記移載ヘッド210によりピックアップされた電子部品100の画像は反射ミラー310を経てカメラ400に入力される。
【００１９】入力された電子部品100の画像情報によって前記カメラ400のコントローラ(図示せず)は部品吸着位置を検出して、その誤差補正信号を移載ヘッド210に伝送する。次いで、前記移載ヘッド210は電子部品100の位置を補正した後、決まった基板上に電子部品100を実装するようになる。
【００２０】一方、左側移載ヘッド210が電子部品実装のために下降すると、右側移載ヘッド220は他の電子部品100をピックアップして上昇するようになる。同時に、前記反射ミラー310は右側に移動して前記左側移載ヘッド210の下降運動を妨害しなくなり、反射ミラー310の左側傾斜部312は前記カメラ400の画像入力部401の下部に位置し、右側傾斜部313は右側ノズル221の下部に各々位置するようになる。従って、ノズル221に吸着された電子部品100の画像が前記反射ミラー310を通じて前記カメラ400に入力される。以後、電子部品100の位置誤差補正及び実装は前述したように成される。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電子部品実装装置は交番的に昇降運動する1組の移載ヘッド及びそれと連動して往復移動する反射ミラーによりノズルに吸着される電子部品の画像情報を速かに検出して補正できるので部品実装能率を倍加させうる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００１９８３９
【氏名又は名称】三星電子株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月２８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１７７２９１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３２８６５０ |
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