JP2005011950A

JP2005011950A - 表面実装機

Info

Publication number: JP2005011950A
Application number: JP2003173627A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakai; 寛中井
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: JP4308588B2

Abstract

【課題】部品の吸着状態をより正確に認識できるようにする。
【解決手段】表面実装機は、部品を吸着する実装用ヘッド２０を備えた移動可能なヘッドユニット５と、部品の吸着状態を撮像する撮像ユニット１７とを備え、部品の実装に先立ち、実装用ヘッド２０による吸着部品とヘッドユニット５に設けられるマーク２５とを同時に撮像して部品の吸着状態を画像認識するように構成される。ヘッドユニット５には、ＬＥＤ２７の光をマーク２５に対してその背後から照射することによりバックライト照明を行うマーク用照明手段が設けられている。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットにより部品供給部からＩＣ等の電子部品を吸着し、この電子部品をプリント基板等の基板上に移送して実装する表面実装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、先端に吸着ノズルをもつ実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットにより、ＩＣ等の電子部品を部品供給部から吸着してプリント基板上に移送し、プリント基板上の所定位置に実装するようにした表面実装機（以下、実装機と略す）が知られている。
【０００３】
この種の実装機では、不良部品の実装、実装ずれ、あるいは実装ミス（未実装）等を未然に防止するために、部品吸着後、プリント基板への実装に先立って、基台上に設置したＣＣＤエリアセンサ等の撮像手段により吸着部品を撮像し、部品の吸着状態等を画像認識することが一般に行われているが、この時の認識精度を高めるために、例えば、ヘッドユニットにマークを設け、このマークと吸着部品を同一画角内に撮像することにより、画像上のマークの位置を手がかりにしてノズル中心の位置を正確に求めて部品の吸着状態を認識することも行われている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平８−３１７１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
吸着部品を画像認識する実装機では、基台側（撮像手段の配設側）に設けた照明手段により吸着部品に照明光を照射し、吸着部品で反射した反射光を撮像手段で受光することによって吸着部品を撮像するのが一般的であり、上記公報のように吸着部品とマークを同一画角内に撮像する場合には、通常、実装用ヘッドの近傍にマークが設けられ、共通の照明の下で吸着部品およびマークが撮像される。
【０００６】
ところが、近年、実装部品をより精度良く認識するために、吸着部品の大きさや形状に応じて照明方向や照度を切換えることが行われるようになっており、上記のように、吸着部品とマークを同時に撮像する場合には、照明方向や照度が部品に応じて切換えられる結果、その照明方向等によってはマークの画像状態が悪くなって部品認識に悪影響を与えるという弊害が出ている。従って、この点を改善することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、部品の吸着状態をより正確に認識することができるようにすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、部品を吸着する実装用ヘッドを有し、かつ部品供給部と基板との間を移動可能なヘッドユニットと、前記実装用ヘッドによる部品の吸着状態を撮像する撮像手段とを備え、部品の実装に先立ち、前記撮像手段により実装用ヘッドに吸着された部品とヘッドユニットに設けられるマークを同時に撮像して部品の吸着状態を画像認識する表面実装機において、
前記マークを境にして前記撮像手段の反対側から前記マークに透過照明を提供するマーク用照明手段を備えているものである。
【０００９】
この構成によると、いわゆるバックライト照明によりマークが際立ち、部品撮像用照明による影響を受けることなくマークを鮮明に撮像することが可能となる。従って、部品撮像用照明の照明条件を吸着部品の種類に応じて変更する場合でも、吸着部品およびマークの双方を常に鮮明に撮像することが可能となり、その結果、部品の吸着状態をより精度良く認識することができるようになる。
【００１０】
なお、マーク用照明手段により照明を提供する場合、その照明光が実装用ヘッドに吸着された部品の背後（吸着部品を境として撮像手段の反対側）から照射されると吸着部品像に影響を与えることが考えられるため、上記の装置においては、前記マーク用照明手段からの照明光が実装用ヘッド側へ照射されるのを防ぐ遮光手段が設けられているのが、より好ましい。
【００１１】
この構成によればマーク用照明手段を設けることによる上記のような弊害を未然に防止することができるようになる。
【００１２】
また、上記のような構成においては、ヘッドユニットに複数の前記マークを設け、これら複数のマークを画像認識してこれらの相対的な位置関係から部品の吸着状態を認識するのが認識精度を高める上で好ましく、この場合には、マーク毎にマーク用照明手段を設けるのが、より好ましい。すなわち、全てのマークについて、又は一部の複数のマークについて光源を共通化した共通のマーク用照明手段を設ける構成としてもよいが、この場合には、光源との距離差によりマーク間で鮮明度に差異が生じることが考えられる。これに対して上記のようにマーク毎に個別にマーク用照明手段を設ける構成によると各マークを均等な鮮明度で撮像することが可能となる。
【００１３】
なお、ヘッドユニットに複数の実装用ヘッドが搭載される実装機では、各実装用ヘッドに対してそれぞれマークを近接位置に設けるのが好ましい。
【００１４】
また、マーク毎にマーク用照明手段を設ける場合には、さらに、各マーク用照明手段をそれぞれ個別の照明条件に基づいて点灯制御する制御手段を備えているのが、より好ましい。
【００１５】
この構成によると、例えば部品撮像用照明の照明条件（照明方向や照度等）に応じて各マークを異なる照明条件に基づいて点灯制御することにより、より最適な状態（鮮明な状態）でマークを撮像することが可能となる。
【００１６】
この場合、制御手段は、前記撮像手段による吸着部品撮像時に、撮像対象となるマークのマーク用照明手段以外のマーク用照明手段を消灯させるように構成することができる。
【００１７】
この構成によれば、部品認識に最適なマーク（撮像対象となるマーク）以外のマークが部品認識に与える影響を軽減することが可能となる。例えば複数のマークが撮像手段の同一画角内に入るような場合であって、かつ吸着部品の外縁近傍に不要なマークが位置する場合には、このマークのマーク用照明手段を消灯させた状態で部品を撮像することで、当該マークが鮮明に撮像されて吸着部品の輪郭認識に影響を与えるといった事態を未然に防止することができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１及び図２は、本発明に係る表面実装機を概略的に示している。なお、同図中には、方向を明確にするためにＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸を示している。
【００２０】
同図に示すように、表面実装機（以下、実装機と略す）の基台１上には、プリント基板搬送用のコンベア２がＸ軸方向に配置され、プリント基板３がこのコンベア２上を搬送されて所定の実装作業位置で停止されるようになっている。
【００２１】
上記コンベア２の側方には、部品供給部４が配置されている。この部品供給部４には部品供給用のフィーダーが設置されており、例えば複数のテープフィーダー４ａがＸ軸方向に並列に並べられた状態で設置されている。
【００２２】
各テープフィーダー４ａはそれぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の部品を所定間隔おきに収納、保持したテープをリールから導出するとともに、後記ヘッドユニット５により部品が取出されるにつれてテープを間欠的に繰り出すように構成されている。
【００２３】
上記基台１の上方には、さらに部品装着用のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニット５は、部品供給部４とプリント基板３が位置する実装作業位置とにわたって移動可能とされ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動することができるようになっている。
【００２４】
すなわち、基台１上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール７と、これと平行に設けられてＹ軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、前記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置されて、この支持部材１１に設けられたナット部分１２に前記ボールねじ軸８が螺合挿入されている。また、前記支持部材１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、これと平行に設けられてＸ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、前記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられたナット部分（図示省略）に前記ボールねじ軸１４が螺合挿入されている。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動により前記支持部材１１がＹ軸方向に移動する一方で、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりヘッドユニット５が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動することにより、Ｘ−Ｙ軸方向の任意の位置にヘッドユニット５が移動できるように構成されている。
【００２５】
上記ヘッドユニット５には、図２〜図４に示すように、部品吸着用のノズル（吸着ノズル２０ａという）を先端に備えた複数の実装用ヘッド２０が設けられている。当実施形態では、６つの実装用ヘッド２０がＸ軸方向に一列に並べられた状態で設けられている。
【００２６】
これらの実装用ヘッド２０は、それぞれヘッドユニット５のフレーム５ａに対して昇降（Ｚ軸方向の移動）及びノズル中心軸回りの回転が可能とされ、図外の昇降駆動機構および回転駆動機構により作動されるようになっている。
【００２７】
ヘッドユニット５における前記実装用ヘッド２０の並び方向側方部分には、プリント基板３を認識するためのカメラ２１が搭載されている。このカメラ２１は、例えばＣＣＤエリアセンサを備えたカメラで、プリント基板３に印されるフィデューシャルマークを撮像すべく下向きに設けられている。
【００２８】
さらにヘッドユニット５には、各実装用ヘッド２０に対応して部品認識用のマーク２５が設けられている。
【００２９】
これらのマーク２５は、図３及び図４に示すように、実装用ヘッド２０の後側（図４では右側）においてヘッドユニット５に下向きに垂設されたマーク取付部２４の下端面に、それぞれ対応する実装用ヘッド２０の側方（Ｙ軸方向側方）に並べられた状態で設けられている。各マーク２５は、基台１上に設けられる後記撮像ユニット１７の被写界深度内に設けられている。具体的には、当実施形態では、図４に示すように、実装用ヘッド２０が昇降ストロークの上昇端位置にセットされたときの高さ位置が撮像ユニット１７による吸着部品の撮像高さ位置に設定されており、そのためマーク２５は、同図に示すように、上昇端位置にセットされたときの実装用ヘッド２０（吸着ノズル２０ａ）の先端と同じ高さ位置、又はそれに近い高さ位置に設けられている。これにより実装用ヘッド２０に吸着された部品とマーク２５を共にピントが合った状態で同時に撮像ユニット１７により撮像できるようになっている。
【００３０】
各マーク２５はそれぞれ下向きに設けられておりバックライト照明によって下向きに照らし出されるように構成されている。より詳しく説明すると、前記マーク取付部２４には、マーク取付部２４の後側面（図４の右側面）と下端面とを連通するＸ軸方向に幅をもったＬ字型に曲がる導光孔２４ａが形成されている。そして、この導光孔２４ａのうちマーク取付部２４の下端面側の開口部分にＸ軸方向に細長のガラス基板２６が嵌め込まれ、このガラス基板２６の下面にマーク２５が印されている。一方、導光孔２４ａのうちマーク取付部２４の後側面側の開口部分には、光源となるＬＥＤ２７がマーク２５と等間隔でＸ軸方向に並べられた状態で嵌め込まれている。そして、前記導光孔２４ａの屈曲部分にミラー２８が設置されていることにより、ＬＥＤ２７が点灯するとその光がミラー２８で反射してマーク２５の上側から下向きに照射され、その結果、マーク２５が下向きに照らし出されるようになっている。すなわち、この実施形態では、前記導光孔２４ａ、ガラス基板２６、ＬＥＤ２７およびミラー２８等により本発明のマーク用照明手段が構成されている。
【００３１】
なお、この実施形態において、前記マーク２５はクロム蒸着によって前記ガラス基板２６の下面に印され、その表面にはさらに酸化膜からなる低反射層が形成されている。これにより、撮像ユニット１７の後記照明ユニット３１による照明光がマーク２５で反射し難くいように構成されている。
【００３２】
前記基台１上において、各部品供給部４とコンベア２との間のスペースには、さらにヘッドユニット５の各実装用ヘッド２０に吸着された部品をプリント基板３への実装に先だって認識するための撮像ユニット１７が配設されている。
【００３３】
撮像ユニット１７は、基台１上に固定的に配設されており、図５に示すように、実装用ヘッド２０に吸着された部品（符号Ｃで示す）を撮像するカメラ３０と部品撮像用の照明を与える照明ユニット３１とを備えている。
【００３４】
カメラ３０は、複数の撮像素子が一列に並ぶＣＣＤリニアセンサ（通称ラインセンサ）を備えたカメラで、撮像素子がＹ軸方向に並ぶように基台１上に配置されており、撮像素子の配列方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向；Ｘ軸方向）にヘッドユニット５を移動させることにより、各実装用ヘッド２０に吸着されている部品をその下側から撮像するようになっている。なお、このカメラ３０は、実装用ヘッド２０が上昇端位置にセットされた状態で吸着部品を撮像し得るように予めピント調整されている。
【００３５】
照明ユニット３１はカメラ３０の上方に設けられており、ユニット３１の上部中央に配置されるメイン照明装置３２ａと、同ユニット３１の内側部に配置される同軸照明装置３２ｂ、同ユニット３１の上部であってメイン照明装置３２ａの外側に配置されるサイド照明装置３２ｃの３種類の照明装置を備えている。
【００３６】
メイン照明装置３２ａは、同図に示すように中央に開口部をもつ逆ドーム型のフレームの内面に複数のＬＥＤ３３を備え、これらＬＥＤ３３を点灯させることによりユニット１７上方にある吸着部品に対してその下側から斜め方向に照明光を照射するように構成されている。
【００３７】
同軸照明装置３２ｂは、上記メイン照明装置３２ａの下側に配置されており、光源として横向きに並ぶ複数のＬＥＤ３４とハーフミラー３５とを有している。そして、前記ＬＥＤ３４からの光をハーフミラー３５で９０°屈折させることによりユニット１７上方にある吸着部品に対してその真下から照明光を照射するように構成されている。
【００３８】
サイド照明装置３２ｃは、メイン照明装置３２ａを取り囲むように複数のＬＥＤ３６を内向きに備えており、これらＬＥＤ３６を点灯させることにより、ユニット１７上方にある吸着部品Ｃに対してその側方から照明光を照射するように構成されている。
【００３９】
ところで、上述した実装機には、図示を省略するが、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成される制御手段が設けられおり、前記サーボモータ９，１５、プリント基板３認識用のカメラ２１、撮像ユニット１７およびマーク２５のバックライト照明用のＬＥＤ２７等は、全てこの制御手段に電気的に接続されている。そして、実装動作には、前記サーボモータ９等がこの制御手段により統括的に制御されることにより、予め記憶されたプログラムに従って一連の部品実装動作が実行されるようになっている。
【００４０】
以下、図６のフローチャートに従って、前記制御手段の制御に基づく当実装機の実装動作の一例について説明する。
【００４１】
実装動作が開始されると、まず、ヘッドユニット５が部品供給部４に移動し、各実装用ヘッド２０によりテープフィーダー４ａからの部品の吸着が行われる（ステップＳ１，Ｓ２）。部品の吸着は、実装用ヘッド２０毎に順番に、また可能な場合には複数の実装用ヘッド２０により同時に行われる。
【００４２】
そして、全ての部品を吸着したか否かが判断され（ステップＳ３）、ここで全ての部品を吸着したと判断された場合にはステップＳ４に移行される。これに対し、他に吸着すべき部品があると判断された場合には、ステップＳ１にリターンされて部品の吸着動作が続行される。
【００４３】
ステップＳ４では、部品の吸着状態を認識すべく各実装用ヘッド２０に吸着されている部品およびマーク２５の撮像が行われる。具体的には、部品吸着後、各実装用ヘッド２０が上昇端位置にセットされた後、ヘッドユニット５が撮像ユニット１７の上方を、Ｘ軸方向一方側から他方側に向かって一定速度で移動する。この移動によって、図７に示すようにヘッドユニット５の各実装用ヘッド２０に吸着された部品（同図７中の符号Ｃ）および対応する前記マーク２５が撮像ユニット１７（カメラ３０）により順次撮像される。
【００４４】
なお、部品撮像時には、部品の種類（大きさ、形状等）に応じて照明ユニット３１による照明状態が制御手段によって個別に切換え制御される。つまり、前記制御装置内の記憶部には、部品の種類毎に、認識に最適な照明条件（照明方向、照度等）が予め記憶されており、ステップＳ４の部品撮像時には、各吸着部品の照明条件が読出され、吸着部品毎にその条件に適合する照明装置が前記照明装置３２ａ〜３２ｃのなかから選択されるとともにその照度等が前記制御手段により制御される。これにより吸着部品毎に、部品認識に最適で、かつ鮮明な画像が取得されることとなる。
【００４５】
また、ステップＳ４の部品撮像時には、撮像部品に対応するマーク２５についてバックライト照明が行われるように前記ＬＥＤ２７が点灯制御される。これにより各吸着部品と共にマーク２５が鮮明に撮像されることとなる。つまり、部品撮像時の照明方向や照度等は上記の通り各部品毎に変更されるため、例えば照明ユニット３１による部品照明のみでマーク２５を撮像する場合には、上記のような照明条件の相違により該条件によってはマーク２５が鮮明に撮像されない場合が出てくる。これに対して、上記のようにマーク２５についてバックライト照明を行う場合には、マーク２５が際立った状態となるため、吸着部品の照明条件に拘わらずマーク２５を常に鮮明に撮像することができることとなる。
【００４６】
吸着部品の撮像が完了すると、各吸着部品をプリント基板３に実装すべくヘッドユニット５が実装作業位置へと移動を開始するとともに、ステップＳ４で取得した画像データに基づいて部品の吸着状態が調べられて実装位置に関する補正値が求められる（ステップＳ５〜Ｓ８）。具体的には、画像上の部品中心およびマーク２５の位置が算出され、マーク２５の位置からヘッドユニット５の移動誤差（熱膨張等に起因する移動誤差）が求められるとともに、この移動誤差に基づいて基準位置が求められ、この基準位置と部品中心位置とから前記補正値が求められる。この際、部品の回転（ノズル中心軸回りの回転）方向誤差が求められることにより併せて回転方向の補正値も求められる。
【００４７】
そして、全ての画像認識が完了したか否かが判断され（ステップＳ９）、すなわち全ての吸着部品に関して補正値が求められたか否かが判断され、完了したと判断されると、ステップＳ１０に移行される。これに対し、画像認識が終了していないと判断された場合には、ステップＳ７にリターンされて吸着状態の認識処理が繰り返し行われる。
【００４８】
ステップＳ１０では、ステップＳ６〜Ｓ８の処理で求められた補正値に基づいてヘッドユニット５が駆動制御されることにより、最初に実装すべき部品がプリント基板３上へ配置される。そして、実装用ヘッド２０の昇降、および必要に応じて実装用ヘッド２０の回転が行われることにより、プリント基板３上に部品が実装されるこことなる（ステップＳ１１）。
【００４９】
そして、ステップＳ１２で全ての部品の実装が終了したか否かが判断され、ここで終了したと判断されると本フローチャートが終了する。一方、終了していないと判断された場合には、ステップＳ１０にリターンされて残りの部品の実装処理が繰り返し行われることとなる。
【００５０】
以上のように、この実装機では、実装用ヘッド２０により吸着される部品とマーク２５を同時に撮像することにより、画像上のマーク２５の位置を手がかりに部品の中心位置等を求め得るようにしている上、部品撮像時には、吸着部品毎に予め定められた照明条件（照明方向や照度等）に基づいて吸着部品を撮像することにより、部品に応じた最適な画像に基づいて部品認識を行うことができるようにしているので、部品の吸着状態を正確に認識することができる。
【００５１】
しかも、この実装機では、マーク２５にバックライト照明を設けることによって、マーク２５を際立たせた状態で撮像させるように構成されているので、上述したように、照明ユニット３１の上記照明条件（照明方向や照度等）に左右されることなく常にマーク２５を鮮明に撮像することが可能となる。従って、吸着部品及びマークの双方をカメラ側からの共通の照明で撮像する従来のこの種の実装機のように、部品撮像時の照明条件の相違によりマーク画像が不鮮明になるということが無くなり、吸着部品およびマーク２５の双方を鮮明に撮像することができる。そして、このように鮮明な画像に基づいて部品認識処理を行うことができる結果、実装用ヘッド２０による部品の吸着状態をより正確に認識することができるという利点がある。特に、この実装機では、マーク２５の表面に酸化膜からなる低反射層を形成し、これによって照明ユニット３１による部品撮像用の照明光がマーク２５で反射し難い構成とされているため、この点でも、部品撮像用照明の照明条件による影響を受けることなくマーク２５を撮像できるという利点がある。
【００５２】
さらに、この実装機では、上記のようにマーク２５にバックライト照明を設けながらも、その構成（すなわちマーク用照明手段の構成）は、マーク取付部２４に導光孔２４ａ設け、ここにマーク２５を印したガラス基板２６を嵌め込みその後側（図４では上側）から照明光を照射するものであるため、マーク２５のバックライト照明が吸着部品の撮像に影響を与えることがない。すなわち、この構成によると、導光孔２４ａの側壁（図４中符号２４ｂで示す）が遮光部材（遮光手段）として機能することにより実装用ヘッド２０側へＬＥＤ２７の照明光（バックライト）が照射されることがない。そのため、マーク２５のバックライト照明を設けたことによって吸着部品画像に影響が出るといった弊害を伴うことがないという利点がある。
【００５３】
なお、以上説明した実装機は、本発明の表面実装機の一実施形態であって、その具体的な内容は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような態様を採ることも可能である。
▲１▼ 実施形態では、マーク２５のバックライト照明の構成として、すなわち本発明のマーク用照明手段として、マーク２５毎にＬＥＤ２７（光源）を設けた構成を採用しているが、例えば全てのマーク２５について、又は一部の複数のマーク２５についてＬＥＤ２７を共通化した構成を採用することもできる。これによれば複数のマーク２５に対してＬＥＤ２７を共通化した合理的で安価な構成となる。但し、この場合にはＬＥＤ２７から各マーク２５までの距離の相違によって、必ずしも各マーク２５が均等な鮮明度で撮像されない場合も生じると考えられる。そのため、全てのマーク２５を鮮明に撮像する上では、マーク２５毎にＬＥＤ２７を設けた上記実施形態の構成を採用するのが好ましい。
▲２▼ 制御手段の制御に基づき、各マーク２５に対応するＬＥＤ２７をそれぞれ個別の照明条件に基づいて点灯させるように構成してもよい。例えば、部品撮像用照明の照明条件に応じてバックライト照明の照度等を変更するように構成してもよい。
▲３▼ 実施形態では、撮像部品に対応するマーク２５のみバックライト照明を行い（ＬＥＤ２７を点灯させ）、それ以外のＬＥＤ２７を消灯させるようにしているが、例えば、全てのＬＥＤ２７を点灯させたままで吸着部品を撮像するようにしても構わない。但し、微小なチップ部品等を撮像する場合には、該部品に対応するマーク２５に隣接するマーク２５のバックライトが影響することも考えられる。従って、より正確な部品認識を行う上では、実施形態のように撮像対象部品に対応するマーク２５についてのみバックライト照明を行うようにするのが好ましい。
【００５４】
なお、実施形態のように、複数（６本）の実装用ヘッド２０をもつ実装機では、一部の実装用ヘッド２０を使って大型の部品を実装する場合がある。この場合には、必要なマーク２５以外は目立たなくした方が部品認識に与える影響が少なくなると考えられる。例えば、吸着部品の外縁近傍にマーク２５が位置するような場合、このマーク２５についてバックライト照明を行うと、部品の輪郭認識に影響を与えることが考えられる。従って、微小チップ部品を撮像する場合に限らず、大型部品を撮像する場合にも、撮像対象部品に対応するマーク２５（認識に最適なマーク２５）についてのみバックライト照明を行うようにするのが好ましい。
▲４▼ 実施形態では、各マーク２５のマーク用照明手段の構成を一部共通化しているが、具体的には、マーク２５を共通のガラス基板２６に印し、これを共通の導光孔２４ａに嵌め込むことによりガラス基板２６及び導光孔２４ａを共通化しているが、勿論、各マーク２５を個別のガラス基板に印し、これらガラス基板を各々独立した導光孔に嵌め込むことによりマーク２５毎に完全に独立したマーク用照明手段を構成してもよい。但し、実施形態のように各マーク２５のマーク用照明手段の構成を一部共通化した構成とすると、生産性が向上し、またメンテナンス性も良くなるという利点がある。
▲５▼ 実施形態のマーク用照明手段は、ヘッドユニット５のマーク取付部２４に設けた導光孔２４ａにマーク２５を印したガラス基板２６及びＬＥＤ２７を嵌め込む構成となっているが、マーク用照明手段の具体的な構成は、実施形態のものには限られず、ヘッドユニット５の具体的な構成等に応じた最適な構成を採用すればよい。例えば、適当な方法で各実装用ヘッド２０に対して直接マーク２５とＬＥＤ２７を設けるようにしてもよい。この場合、マーク２５のバックライト照明によって部品画像に影響が出ないように適当な遮光部材を設けてバックライト照明を遮光するのが好ましい。
▲６▼ 実施形態では、各実装用ヘッド２０に対応してそれぞれマーク２５とマーク用照明手段とが設けられているが、例えば、隣接する一対の実装用ヘッド２０に対して共通のマーク２５等を設けるようにしてもよい。逆に、一の実装用ヘッド２０に対して複数のマーク２５等を設けるようにしてもよい。
▲７▼ 実施形態では、リニアセンサを有するカメラ３０を撮像ユニット１７に適用しているが、勿論、カメラ３０としてエリアセンサを適用するようにしてもよい。この場合には、カメラ３０の画角内に収まるように実装用ヘッド２０に対してマーク２５を設ける必要がある。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、部品の実装に先立ち、実装用ヘッドによる部品とヘッドユニットに設けられるマークを撮像手段により同時に撮像して部品の吸着状態を画像認識する表面実装機において、マークを境にして撮像手段の反対側から該マークに透過照明を提供するマーク用照明手段を設け、いわゆるバックライト照明によりマークを際立たせた状態で前記撮像手段により撮像させ得るように構成したので、部品撮像用照明の照明条件（照明方向や照度等）による影響を受けることなくマークを常に鮮明に撮像することができる。従って、部品の種類に応じて部品撮像用照明の照明条件を変更するような表面実装機でも、常に吸着部品およびマークの双方を鮮明に撮像することが可能となり、その結果、部品の吸着状態をより正確に認識することができるようになる。
【００５６】
特に、マーク用照明手段からの照明光が実装用ヘッド側へ照射されるのを防止する遮光手段を設けるようにすれば、バックライト照明によって吸着部品の画像に影響が出るといった弊害を未然に防止することが可能となり、部品の吸着状態を更に正確に認識することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面実装機を示す平面図である。
【図２】本発明に係る表面実装機（主にヘッドユニット）を示す正面図である。
【図３】ヘッドユニットを基台側からみた状態を示す概略図である。
【図４】ヘッドユニットを示す側面図（一部断面図）である。
【図５】撮像ユニットの構成を示す断面略図図である。
【図６】制御手段の制御に基づく表面実装機の実装動作の一例を説明するフローチャートである。
【図７】撮像ユニットにより撮像された吸着部品画像を模式的に示す図である。
【符号の説明】
３プリント基板
４部品供給部
５ヘッドユニット
１７撮像ユニット
２０実装用ヘッド
２０ａ吸着ノズル
２４マーク取付部
２４ａ導光孔
２５マーク
２６ガラス基板
２７ＬＥＤ

Claims

部品を吸着する実装用ヘッドを有し、かつ部品供給部と基板との間を移動可能なヘッドユニットと、前記実装用ヘッドによる部品の吸着状態を撮像する撮像手段とを備え、部品の実装に先立ち、前記撮像手段により実装用ヘッドに吸着された部品とヘッドユニットに設けられるマークを同時に撮像して部品の吸着状態を画像認識する表面実装機において、
前記マークを境にして前記撮像手段の反対側から前記マークに透過照明を提供するマーク用照明手段を備えていることを特徴とする表面実装機。
請求項１に記載の表面実装機において、
前記マーク用照明手段からの照明光が実装用ヘッド側へ照射されるのを防ぐ遮光手段が設けられていることを特徴とする表面実装機。
請求項１又は２に記載の表面実装機において、
前記ヘッドユニットに複数の前記マークが設けられ、各マークに対応して前記マーク用照明手段が個別に設けられていることを特徴とする表面実装機。
請求項３に記載の表面実装機において、
前記ヘッドユニットに複数の前記実装用ヘッドが搭載され、前記マークが各実装用ヘッドに対してそれぞれ近接位置に設けられていることを特徴とする表面実装機。
請求項３又は４に記載の表面実装機において、
各マーク用照明手段をそれぞれ個別の照明条件に基づいて点灯制御する制御手段を備えていることを特徴とする表面実装機。
請求項５に記載の表面実装機において、
前記制御手段は、前記撮像手段による吸着部品撮像時に、撮像対象となるマークのマーク用照明手段以外のマーク用照明手段を消灯させることを特徴とする表面実装機。