JP2002013914A - 部品高さ計測装置 - Google Patents

部品高さ計測装置

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JP2002013914A
JP2002013914A JP2000195788A JP2000195788A JP2002013914A JP 2002013914 A JP2002013914 A JP 2002013914A JP 2000195788 A JP2000195788 A JP 2000195788A JP 2000195788 A JP2000195788 A JP 2000195788A JP 2002013914 A JP2002013914 A JP 2002013914A
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JP
Japan
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deterioration
laser diode
component
light
detecting
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JP2000195788A
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English (en)
Inventor
Masao Nakane
正雄 中根
Takeshi Takeda
健 武田
Kazuyuki Nakano
和幸 中野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品装着機における投光器と受光器を用いた
部品高さ計測装置において、投光器のレーザーダイオー
ドの劣化の程度がどれほど進んでいるかをオペーレータ
に通知するようにする。 【解決手段】 部品にレーザ光を照射するレーザーダイ
オードを備えた投光器1と、部品の影像を受光する受光
器2と、投光器1と受光器2を制御する制御部3にて構
成され、制御部3に、レーザーダイオードの異常を検出
する異常検出設定値比較部16と、レーザーダイオード
の劣化の程度を検出する投光素子状態検出部15と、レ
ーザーダイオードが所定の劣化状態になったことを検出
する交換予告設定値比較部4と、異常検出又は劣化検出
時にそれぞれの信号を出力する出力部14とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品などの部
品を基板などに部品装着機における部品の高さを計測す
る部品高さ計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子部品をプリント基板に装着す
る部品装着機において、部品供給部から吸着ノズルで電
子部品を保持して装着位置に移載する際に、電子部品の
立ち姿勢吸着での移載や、斜め姿勢吸着での移載など、
電子部品の移載が正常な状態で行われない場合が発生
し、実装基板の品質を低下させるという問題があった。
【0003】そこで、例えば特開平4−268487号
公報に開始されているように、移載経路と交叉するよう
に配置した一次元ラインセンサにて電子部品の高さを計
測して、異常な移載形態の電子部品を選別する方法が実
施されている。
【0004】以下、図4〜図7を参照しながら従来例の
一次元ラインセンサを用いた部品高さ計測装置について
説明する。
【0005】図4において、1は電子部品32を保持し
た吸着ノズル31に向けてその軸芯方向に沿うライン状
にレーザー光を照射する投光器、2はレーザー光の照射
された吸着ノズル31と電子部品32の影像を撮像する
受光器である。33は電子部品32を吸着した吸着ノズ
ル31の移動経路である。3は投光器1及び受光器2の
制御部である。
【0006】以上の構成の部品高さ計測装置の動作につ
いて説明すると、制御部3で制御された投光器1から受
光器2に向けて部品高さ方向の一次元のレーザー光が照
射される。投光器1はレーザー光の光出力が一定になる
ように制御部3で制御される。部品供給部(図示せず)
から吸着ノズル31により吸着された電子部品32が移
動経路33を図5に示す白抜き矢印34の方向に通り、
レーザー光の照射平面35を横切ることで、図5
(a)、(b)に示すような像が受光器2に得られる。
36は吸着ノズル31と電子部品32によって遮光され
てできた暗部、37は遮光されなかった明部である。制
御部3では、暗部36の高さhを計測することで、吸着
ノズル31と電子部品32の高さの合計を算出する。さ
らに、この高さhの計測は電子部品32が移動経路33
を通過する間に複数回行い、それらの最大高さhmax が
算出され、制御部3から最大値hmax が出力される。
【0007】部品装着機では、(正常移載される電子部
品の高さ)+(予め計測された吸着ノズルの高さd)の
値と、一次元ラインセンサの制御部3から出力されたh
maxを比較することにより、電子部品の移載状態を判断
する。
【0008】このような機能を有する部品高さ計測装置
の内部構成を図6に示す。図6において、15は、投光
器1を構成する投光素子であるレーザーダイオード(以
下LDと記す)の状態を検出する投光素子状態検出部、
11は投光素子状態検出部15から得られる情報を元に
LDの光出力が一定になるように制御する投光器制御部
である。16は、現状のLDの状態と予め取得されたL
Dの異常状態(破損又はそれに対応する劣化状態)とを
比較する異常検出設定値比較部である。12は受光器2
の制御を行う受光器制御部、13は受光器2から得られ
た像の暗部最大値hmax を算出する。14は暗部最大値
hmax やLDが異常状態にあることを出力する出力部で
ある。
【0009】このような部品高さ計測装置では、LDの
寿命による劣化によってLDの光出力が低下した場合
に、光出力を元に戻すためにLDの順電流を増やすよう
に制御され、正常な計測を継続して行うことができる。
【0010】また、LDが所要の光出力を出力できなく
なった場合には、LDが異常となったことを出力部14
にてLED表示などで出力して、部品装着器のオペレー
タに通知する。LDの異常が出力された場合には、オペ
レータが部品高さ計測装置の全体又はLDの交換を行
う。
【0011】図7に、投光素子状態検出部15、投光器
制御部11、異常検出設定値比較部16の具体構成例を
示す。受光器2を構成するフォトダイオード(以下PD
と記す)22に光出力に対応するモニタ電流が流れ、投
光素子状態検出部15を構成するコンパレータ23にて
検出され、検出結果に応じて投光器制御部11を構成す
るトランジスタ24が制御されて、LD21の光出力が
低下せず一定となるように投光器1を構成するLD21
の順電流が制御される。異常検出設定値比較部16を構
成するコンパレータ25はLD21の劣化とともに低く
なるLD駆動回路の電圧Ve と、異常検出設定値に対応
する電圧Vref とを比較してVe<Vref の時にLD2
1が破損していることを出力する。
【0012】このようなLD駆動回路及びLD劣化検出
回路に関する従来技術としては、例えば特開平2−31
1367号公報及び特開平7−166348号公報等に
開示されたものが知られている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、LDが所要の光出力を出力できなくなっ
た場合、オペレータは突然にLD異常を通知されるた
め、LDの準備が行えず、LD交換完了までに部品装着
機の停止時間を多く要し、生産性の低下要因となるとい
う問題があった。
【0014】特に、LD寿命は通常、数年であり、交換
部品として常に準備されることは少なく、破損してから
対処されることが多かった。
【0015】本発明は上記従来の問題点に鑑み、LD劣
化の程度がどれほど進んでいるかをオペーレータに通知
することができる部品高さ計測装置を提供することを目
的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の部品高さ計測装
置は、部品装着機における部品高さ計測装置において、
部品にレーザ光を照射するレーザーダイオードを備えた
投光器と、部品の影像を受光する受光器と、投光器と受
光器を制御する制御部にて構成され、制御部に、レーザ
ーダイオードの異常を検出する異常検出手段と、レーザ
ーダイオードの劣化の程度を検出する劣化検出手段と、
レーザーダイオードが所定の劣化状態になったことを検
出する交換予告検出手段と、異常検出又は交換予告検出
時にそれぞれの信号を出力する信号出力手段とを備えた
ものであり、レーザーダイオードが所定の劣化状態にな
ると信号が出力され、オペレータが異常の発生を未然に
知ることができるので、レーザーダイオードの異常時
に、レーザーダイオードの交換等の対策を速やかに講じ
ることができて生産性の低下を防ぐことができる。
【0017】また、交換予告検出手段をレーザーダイオ
ードの劣化の程度を複数段階で検出するように構成し、
信号出力手段を劣化程度の段階に応じた信号を出力する
ように構成すると、オペレータがレーザーダイオードの
劣化の進捗度を知ることができ、さらに容易に適切な対
策を講じることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の部品高さ計測装置
の第1の実施形態について、図1、図2を参照して説明
する。なお、図6を参照して説明した従来と同一構成要
素については同一参照番号を付して説明を省略する。
【0019】図1において、4は交換予告設定値比較部
であり、その交換予告設定値は予め実験もしくは計算で
取得したLDの劣化の推移に基づいて設定され、交換予
告設定値と投光素子状態検出部15で得られた現状のL
Dの状態との比較を行い、その結果としてLDの劣化の
程度が設定値になると、信号を出力部14に出力し、出
力部14にてオペレータに通知する。
【0020】以上の構成の部品高さ計測装置の動作を説
明すると、投光素子状態検出部15は投光素子であるL
Dの状態を検出する。そして、投光器制御部11では投
光素子状態検出部15からの情報を元に、LDの光出力
が低下しないようにLDの順電流を調整する。また、交
換予告設定値比較部4では、投光素子状態検出部15か
ら得られる現在のLDの状態と、予め設定された交換予
告設定値にあたるLDの状態とを比較する。この時、現
在のLDの状態が、交換予告設定値にあたるLDの状態
と、異常検出設定値にあたるLDの状態との間にある場
合には、出力部14からLDの劣化が進んでいること、
即ちLDを交換すべき時期であることを出力する。
【0021】以上の本実施形態によれば、部品装着機の
オペレータがLD異常、すなわちLD交換が必要である
ことを未然に知ることが可能となる。
【0022】なお、以上の説明では投光素子状態検出部
15及び交換予告設定値比較部4を備えたが、投光素子
状態検出部15を光出力検出部もしくは電流検出部とし
てもよく、その場合には交換予告設定値比較部4は交換
予告光出力設定値比較部もしくは交換予告電流設定値比
較部となる。
【0023】次に、本実施形態の具体構成例を図2を参
照して説明する。21は投光器1を構成するLD、22
は受光器2を構成するPD、23は投光素子状態検出部
15を構成するコンパレータ、24は投光器制御部11
を構成するトランジスタ、25は異常検出設定値比較部
16を構成するコンパレータ、26は交換予告設定値比
較部4を構成するコンパレータである。
【0024】PD22はLD21からの光出力を受光し
て光出力に対応するモニタ電流iPDを流す。モニタ電流
PDによりコンパレータ23の−入力端子の電圧e1が
変化し、コンパレータ23の+入力端子にはLD21か
らの光出力即ち順電流iLDを設定する基準電圧e2が入
力され、コンパレータ23は両電圧e1とe2を比較し
て出力電圧e0を変化させ、トランジスタ24のベース
電圧を制御する。
【0025】即ち、LD21の光出力が低下してモニタ
電流iPDが低下すると、e1が低下し、それによってコ
ンパレータ23の出力電圧e0が上がり、LD21の順
電流iLDが増加する。逆に、LD21の光出力が増加し
てモニタ電流iPDが増加すると、e1が増加し、それに
よってコンパレータ23の出力電圧e0が下がり、LD
21の順電流iLDが低下する。
【0026】コンパレータ25では、異常検出設定値と
して設定されたVref1と、LD駆動回路20の入力電圧
Veを比較して、e01を出力する。Veは順電流iLD
増加するのに伴って減少する。e01≧0であれば、異常
検出設定値を越えているとして「LD異常」をオペレー
タに通知する。
【0027】コンパレータ26では、交換予告設定値と
して設定されたVref2と、LD駆動回路20の入力電圧
Veを比較して、e02を出力する。e02>0であれば、
交換予告設定値を越えているとして「LD交換予告」を
オペレータに通知する。
【0028】但し、Vref1とVref2の間には、Vref1<
Vref2の関係がある。
【0029】次に、本発明の第2の実施形態について、
図1、図3を参照して説明する。なお、上記実施形態と
同一の構成要素については同一参照番号を付して説明を
省略し、相違点のみを説明する。
【0030】本実施形態では、図1における交換予告設
定値比較部4を複数設け(図示せず)、信号出力及び表
示を多段階で行うように構成している。これにより、投
光器1を構成するLDの劣化の進捗度、すなわち劣化の
程度を明らかにすることができ、部品装着機のオペレー
タがLD劣化の進捗を確認することができる。
【0031】本実施形態の具体構成例を示す図3におい
て、26、27は、それぞれLD劣化の程度を検出する
ために設けられた複数の交換予告設定値比較部4を構成
するコンパレータであり、設定値にあたるVref2、・・
・Vrefnは、Vref2<・・・<Vrefnの関係がある。
【0032】
【発明の効果】本発明の部品高さ計測装置によれば、以
上のようにレーザーダイオードの異常を検出する異常検
出手段と、レーザーダイオードの劣化の程度を検出する
劣化検出手段と、レーザーダイオードが所定の劣化状態
になったことを検出する交換予告検出手段と、異常検出
又は交換予告検出時にそれぞれの信号を出力する信号出
力手段とを設けたので、オペレータがレーザーダイオー
ドの劣化状態を知ることができて、異常の発生を未然に
知ることができ、レーザーダイオードの異常時に、レー
ザーダイオードの交換等の対策を速やかに講じることが
できて生産性の低下を防ぐことができる。
【0033】また、交換予告検出手段を、レーザーダイ
オードの劣化の程度を複数段階で検出するように構成
し、信号出力手段を、劣化程度の段階に応じた信号を出
力するように構成すると、オペレータがレーザーダイオ
ードの劣化の進捗度を知ることができ、さらに容易に適
切な対策を講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の部品高さ計測装置の第1の実施形態に
おける概略構成図である。
【図2】同実施形態における要部の具体構成例の回路図
である。
【図3】本発明の部品高さ計測装置の第2の実施形態に
おける要部の具体構成例の回路図である。
【図4】部品高さ計測装置の全体概略構成を示す斜視図
である。
【図5】部品高さ計測装置における計測方法の説明図で
ある。
【図6】従来例の部品高さ計測装置の概略構成図であ
る。
【図7】同従来例における要部の具体構成例の回路図で
ある。
【符号の説明】
1 投光器 2 受光器 3 制御部 4 交換予告設定値比較部(交換予告検出手段) 14 出力部(信号出力手段) 15 投光素子状態検出部(劣化検出手段) 16 異常検出設定値比較部(異常検出手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 和幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA24 AA37 BB15 CC25 CC28 DD00 DD08 FF02 GG04 GG12 HH03 HH05 HH13 JJ02 JJ25 MM03 NN02 PP22 QQ02 QQ25 UU00 UU05 5F073 BA09 EA29 FA05 GA02 GA12 5F089 BA02 BB02 CA14 CA19 FA06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部品装着機における部品高さ計測装置に
    おいて、部品にレーザ光を照射するレーザーダイオード
    を備えた投光器と、部品の影像を受光する受光器と、投
    光器と受光器を制御する制御部にて構成され、制御部
    に、レーザーダイオードの異常を検出する異常検出手段
    と、レーザーダイオードの劣化の程度を検出する劣化検
    出手段と、レーザーダイオードが所定の劣化状態になっ
    たことを検出する交換予告検出手段と、異常検出又は交
    換予告検出時にそれぞれの信号を出力する信号出力手段
    とを備えたことを特徴とする部品高さ計測装置。
  2. 【請求項2】 交換予告検出手段はレーザーダイオード
    の劣化の程度を複数段階で検出するように構成し、信号
    出力手段は劣化程度の段階に応じた信号を出力するよう
    に構成したことを特徴とする請求項1記載の部品高さ計
    測装置。
JP2000195788A 2000-06-29 2000-06-29 部品高さ計測装置 Pending JP2002013914A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011199201A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Yamato Scale Co Ltd フォトカプラ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011199201A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Yamato Scale Co Ltd フォトカプラ装置

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