JP2005229031A - 部品搬送装置、表面実装機および部品試験装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数の実装用ヘッド20をもつヘッドユニット6により部品を吸着してプリント基板上に実装する。各実装用ヘッド20は円周上に一列に並べられた状態で搭載される。ヘッドユニット6には、各実装用ヘッド20による吸着部品を画像認識するための撮像ユニット40が搭載される。撮像ユニット40は、カメラ42と、部品像をこのカメラ42に案内する光路形成部材44と、この光路形成部材44の駆動手段とを備えている。カメラ42は、実装用ヘッド20が配列される円の中心Oに固定的に設けられ、光路形成部材44は、画像取込部45と画像導出部46とを有し、画像導出部46を支点としてヘッドユニット6に回転可能に支持されるとともに、その回転に伴い画像取込部45が実装用ヘッド20の配列方向に移動するように構成される。
【選択図】 図3
Description
(1)実施形態の撮像ユニット40は、カメラ42がヘッドユニット6に対して固定的に設けられているが、カメラ42を光路形成部材44と一体的に回転させる構成としてもよい。この場合、例えば図5に示すように、画像取込部45を上向きに、画像導出部46を横向き(水平方向)にそれぞれ備え、さらに鉛直軸44aとカメラ取付部44bとを備えた光路形成部材44を設け、カメラ42を画像導出部46に向けた状態で光路形成部材44の前記カメラ取付部44bに取付ける。そして、ベアリングおよび鉛直軸44aを介して前記鉛直軸44aをフレーム6aに対して回転可能に支持させ、フレーム6aに固定したサーボモータ52の出力軸を前記鉛直軸44aに連結するという構成が考えられる。この構成によると、サーボモータ52の作動により光路形成部材44とカメラ42とが一体に鉛直軸44a回りに回転し、吸着部品の下面像が画像取込部45から取込まれて画像導出部46を介して前記カメラ42に案内されることとなる。この場合、カメラ42の代わりにラインセンサを用いる場合には、画像取込みの窓となるスリットは上下方向とする。
(2)実施形態では、光路形成部材44の画像取込部45を上向きに設けることにより、実装用ヘッド20に吸着された部品をその下側から撮像する(吸着部品の下面像を撮像する)ようにしているが、例えば、実装用ヘッド20に吸着された部品をその側方から撮像する(吸着部品の側面像を撮像する)ようにしてもよい。この場合には、画像取込部45を横向き(水平方向)に設ければよい。
(3)実施形態の実装機では、実装用ヘッドとしてヘッドシャフト21の先端に単一の吸着ノズル22aを装着したものが搭載されているが、例えば図6に示すように、複数の吸着ノズル22aが周方向に並ぶ回転体22bをヘッドシャフト21先端に備え、回転体22bを回転駆動することにより各吸着ノズル22aを使用できるようにした実装用ヘッド20を搭載するようにしてもよい。この場合、上記実施形態のような光路形成部材44(図3参照)を使い、真下に位置する吸着ノズル22aに吸着された部品をその下側から撮像することによって吸着部品の下面像を撮像するようにしてもよいが、例えば図6に示すように、光路形成部材44の画像取込部45を横向きに設け、側方に位置する吸着ノズル22aに吸着された部品Cを撮像することによって吸着部品Cの下面像を撮像するように構成してもよい。このような構成によれば、光路形成部材44が実装用ヘッド20の昇降動作の邪魔になることがないため、画像取込部45の位置に拘わらず実装用ヘッド20を昇降させて部品の吸着あるいは実装を行わせることができるというメリットがある。特に、部品認識を行う前に予め実装用ヘッド20に対応する方向に画像取込部45を向けておくようにすれば、部品吸着後、直ちに吸着部品を撮像することが可能となるため、部品の認識処理をより速やかに行うことができるというメリットがある。
(4)図7に示すように、実装用ヘッド20が配列される円の中心Oを通る鉛直軸(Z軸)回りに回転可能なヘッド支持部材60をフレーム6aに設け、このヘッド支持部材60に実装用ヘッド20を搭載するとともにこのヘッド支持部材60を回転駆動できるように構成してもよい。例えば、同図に示すように、ヘッド支持部材60の回転軸にプーリ61を装着するとともに前記フレーム6aにサーボモータ62を搭載し、このサーボモータ62の出力軸に駆動プーリ63を装着しこのプーリ63と前記プーリ61とに亘って伝動ベルト64を装着することにより、前記モータ62によりヘッド支持部材60を回転駆動するように構成することができる。この構成によれば、ヘッド支持部材60と光路形成部材44とを互いに反対方向に回転駆動することにより、所望の実装用ヘッド20に対して画像取込部45を速やかに対応させることが可能となるので、部品の認識処理をより速やかに行うことができるようになる。
(5)実施形態では、本発明を表面実装機に適用した例について説明したが、本発明は、例えば、ICチップ等の部品に対して各種試験を施す部品試験装置に適用することも可能である。図示を省略するが、例えば、部品吸着用の複数のヘッドを搭載した移動可能なヘッドユニットを有し、部品供給位置に載置された部品を前記各ヘッドにより吸着して試験装置に搬送するとともに、その搬送中にヘッドユニットに搭載した撮像手段により各部品の吸着状態を画像認識して吸着ずれ補正を行う装置が知られているが、この種の部品試験装置においては、ヘッドユニットの構成として上記実施形態のヘッドユニット6と同様の構成を採用することが考えられる。このような構成の部品試験装置によれば、上記の表面実装機と同様に、ヘッドユニットをコンパクト化することができ試験装置全体をコンパクトに構成することが可能になる。
6a フレーム
20 実装用ヘッド
22a 吸着ノズル
40 撮像ユニット
42 カメラ
44 光路形成部材
45 画像取込部
46 画像導出部
47a,47b ミラー
50,54 ギア
52 サーボモータ
Claims (7)
- 部品吸着用の複数のヘッドが搭載された移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットにより部品供給位置から部品を吸着して目的位置まで搬送するとともに、この搬送中にヘッドユニットに搭載された撮像手段により前記ヘッドに吸着された部品を撮像して該部品の吸着状態を画像認識するように構成された部品搬送装置において、
前記ヘッドユニットに対して前記複数のヘッドが円周上に並べられた状態で搭載される一方、
前記撮像手段として、撮像素子を有するカメラと、前記ヘッドに吸着された部品の部品像を取込み可能な画像取込部をもち、かつこの取込部から取込まれる部品像を前記カメラに案内する光路形成部材とを備え、さらに
前記ヘッドに対して前記画像取込部を相対的にヘッドの配列方向に移動させるべく、ヘッドが配列される円の中心軸回りに前記光路形成部材と各ヘッドとを相対的に回転させる駆動手段を備えていることを特徴とする部品搬送装置。 - 請求項1に記載の部品搬送装置において、
前記カメラは、ヘッドが配列される円の中心部に固定的に設けられ、
前記光路形成部材は、前記円の中心部に配置されて前記画像取込部から取込まれた部品像を前記カメラに対して導出する画像導出部を有し、かつこの画像導出部を支点として前記ヘッドユニットに回転可能に支持されるとともに該画像導出部を支点とした回転に伴い前記画像取込部がヘッドの配列方向に移動するように構成され、
前記駆動手段は、前記光路形成部材をヘッドユニットに対して回転駆動するように構成されていることを特徴とする部品搬送装置。 - 請求項1又は2に記載の部品搬送装置において、
前記光路形成部材は、前記画像取込部がヘッドの先端に対向し得るように設けられることにより吸着部品の下面像を取込んで前記カメラに案内するように構成されていることを特徴とする部品搬送装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の部品搬送装置において、
前記ヘッドユニットにヘッドの配列方向に回転可能なヘッド支持部材が設けられ、このヘッド支持部材に前記ヘッドが搭載され、
前記駆動手段は、さらにこのヘッド支持部材を回転駆動するように構成されていることを特徴とする部品搬送装置。 - 部品供給部において供給される部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して基板上の所定位置に装着する表面実装機において、
前記部品供給部から基板上に部品を搬送する手段として、請求項1乃至4の何れかに記載の部品搬送装置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、
前記部品供給部に複数のフィーダーが並列に並べられた状態で保持されるものであって、前記複数のヘッドのうち少なくとも一対のヘッドが前記フィーダーの配列方向に一列に並び、かつこれらヘッドにより前記フィーダーから同時に部品を取り出せるように配列されることを特徴とする表面実装機。 - 部品供給部において供給される部品を試験手段に搬送して各種試験を行う部品試験装置において、
前記部品供給部から試験手段に部品を搬送する手段として、請求項1乃至4の何れかに記載の部品搬送装置を備えていることを特徴とする部品試験装置。
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