JP2010087040A - 表面実装機のノズル交換ユニット検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル交換ユニットの各ノズル収納位置オフセット値を自動で取得可能とする。
【解決手段】交換用ノズル２４を収納するためのノズル収納穴２７を有する、交換可能なノズル交換ユニット２６を備えた表面実装機１０において、ノズル収納穴２７の下方から光を上方に照射した時に、上方に漏れてくる光を認識し、該光の中心位置と予め記憶された基準位置との比較により、ノズル収納位置のオフセット値を取得する。ここで、前記ノズル収納穴２７の上方に漏れてくる光の外形から、ノズル収納穴２７の加工不良やゴミ付着を検出することができる。更に、前記ノズル交換ユニット２６に、上方から撮影可能なノズル収納部情報マーク２９を設けて、ノズル収納穴２７の配列数やピッチを取得可能とすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、表面実装機のノズル交換ユニット検査方法及び装置に係り、特に、表面実装機（マウンタとも称する）の交換可能なノズル交換ユニットにおいて、ノズル収納穴のオフセット値を取得するための表面実装機のノズル交換ユニット検査方法及び装置に関する。

図１に例示する如く、図の左右方向に基板８を搬送するための基板搬送部１２により搬入され、所定の搭載位置（生産位置）に固定された基板８に対して、例えば図１の上下に設けられた部品供給部１４のテープフィーダ１６等から電子部品をピックアップして搭載する表面実装機（マウンタとも称する）１０が知られている。図において、１８は、部品供給部１４から基板８上に部品を移載するための搭載ヘッド、２０は、該搭載ヘッド１８をＸ軸座標方向に移動し位置決めするためのＸ駆動部、２２は、該Ｘ駆動部２０ごと搭載ヘッド１８をＹ軸座標方向に移動し位置決めするためのＹ駆動部、２４は、搭載ヘッド１８に例えば複数（図では６本）装着される、電子部品を吸着してピックアップするためのノズル、２６は、多種な部品に対応するために必要な複数の交換用ノズルを保持し、ノズルの交換を行なう、交換可能なノズル交換ユニット（ノズルストッカとも称する）、３０は、前記搭載ヘッド１８のノズル近傍に配設され、基板８上のマークや部品を上方から撮影して認識するための基板認識カメラ、３２は、吸着した電子部品を搭載前に下方から撮影してセンタリングするための部品認識カメラである。

このような表面実装機１０において、従来は、特許文献１の図１６に示されているように、ノズルストッカ（ノズル交換ユニット）６００に収納されたノズルの個別情報、ストッカ情報等を記録した２次元コード６９６と、ノズルストッカ全体の位置オフセットを自動取得するための基準マーク６９８を装備し、これにより、ノズルストッカ交換時に基準マーク６９６を撮像してノズルストッカ６００の位置を取得することで、搭載ヘッドによるノズル装着を可能とし、又、２次元コード６９６によるノズル個別情報により、収納されているノズルを識別可能としていた。

特開２００４−３１１５９９号公報（図１６）

しかしながら、従来の方法は、ノズルストッカ６００の基準マーク６９８によりノズル収納位置の補正を行なっているため、各収納位置が基準マーク６９８に対して高い位置精度が必要となり、ノズルストッカが高価なものになってしまうという問題点を有していた。

本発明は、前記従来の問題点を解消するためのもので、基板マーク認識等のために、表面実装機の搭載ヘッドに既に装着されている基板認識カメラを利用して、ノズル交換ユニットの各ノズル収納位置のオフセット値を自動的に取得可能とすることを課題とする。

本発明は、交換用ノズルを収納するためのノズル収納穴を有する、交換可能なノズル交換ユニットを備えた表面実装機において、ノズル収納穴の下方から光を上方に照射した時に、上方に漏れてくる光を認識し、該光の中心位置と予め記憶された基準位置との比較により、ノズル収納位置のオフセット値を取得するようにして、前記課題を解決したものである。

ここで、前記ノズル収納穴の上方に漏れてくる光の外形から、ノズル収納穴の加工不良やゴミ付着を検出することができる。

又、前記ノズル交換ユニットに、上方から撮影可能なノズル収納部情報マークを設けて、ノズル収納穴の配列数やピッチを取得可能とすることができる。

又、前記ノズル収納部情報マークを、ノズル収納穴の配列と相似な図形とすることができる。

本発明は、又、交換用ノズルを収納するためのノズル収納穴を有する、交換可能なノズル交換ユニットを備えた表面実装機のノズル交換ユニット検査装置において、ノズル収納穴の下方から光を上方に照射する光源と、前記ノズル収納穴の上方に漏れてくる光を認識する手段と、前記洩れてくる光の中心位置と予め記憶された基準位置とを比較し、ノズル収納位置のオフセット値を取得する手段と、を備えたことを特徴とする表面実装機のノズル交換ユニット検査装置を提供するものである。

本発明によれば、各ノズル収納位置のオフセット値を自動で取得可能となる。よって、各ノズル収納位置に高い工作精度を必要とせず、ノズル交換ユニットを安価に製造可能である。

又、各ノズル収納位置が基板認識カメラの視野内に複数入る場合、ノズル収納位置の同時認識も可能となる。これにより、各ノズル収納位置オフセット値の取得時間を短縮することも可能となる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、図１に示した従来例と同様の表面実装機１０において、ノズル交換ユニット２６を側面から見た図２に詳細に示す如く、ノズル交換ユニット２６の下方に、上方に光を照射する照明装置４０を設け、搭載ヘッド１８に装着されている従来の基板認識カメラ３０により、ノズル交換ユニット２６のノズル収納穴２７から上方に漏れてくる光を撮像するようにしたものである。

ノズル交換ユニット２６を上方から見た平面図を図３に示す。

図において、２８は、ノズル２４をノズル交換ユニット２６に固定するためのガイドプレートである。

照明装置４０を点灯させた時にノズル交換ユニット２６上のカメラ３０で得られる画像の一例を図４に示す。図４から明らかなように、基板認識カメラ３０にはノズル収納穴２７からの漏光でノズル収納穴２７の外形が撮影されるので、明暗のエッジから基準位置に対する画像位置の変動を認識して、ノズル収納穴２７のノズル収納位置のオフセット値を求めることができる。

ノズル収納位置オフセット値の算出手順を図５に示す。まずステップＳ１で、ノズル収納位置認識用照明装置４０をＯＮとして点灯する。

次いでステップＳ２に進み、ノズル位置番号ｎを１にセットする。

次いでステップＳ３に進み、対象とするノズル収納穴の基準位置を予めデータを記憶したメモリ（図示しない）から読み込む。

次いでステップＳ４に進み、基板認識カメラ３０をノズル収納位置ｎへ移動する。

次いでステップＳ５に進み、ノズル収納位置ｎを撮像する。

次いでステップＳ６に進み、図４に例示したような認識結果より、ノズル収納位置ｎのオフセット値を算出する。この際、ノズル収納穴２７の外形サイズ検査を行うことで、図６に例示するような、ノズル収納穴２７の加工不良や、ゴミ付着を検出して、エラー表示等することができる。

次いでステップＳ７に進み、ステップＳ６で算出したオフセット値を装置記憶部に保存する。

次いでステップＳ８に進み、ｎをインクリメントする。

次いでステップＳ９に進み、ｎの現在値が最大ノズル収納数未満であるか否かを判定する。判定結果が正である場合にはステップＳ３に戻り、ステップＳ８までを繰返す。

一方、ステップＳ９の判定結果が否である場合、即ち、ｎが最大ノズル収納数に到達した場合には、ステップＳ１０に進み、ノズル収納位置認識用照明装置４０をＯＦＦとして消灯し、処理を終了する。

なお、図７に例示するように、ステップ５で複数（図７では４個）のノズル収納穴２７をカメラ３０の視野内に入れて同時に撮像することで、複数のノズル収納穴を同時に認識することもできる。この場合には、各ノズル収納位置オフセット値の取得時間を短縮することが可能となる。

本実施形態で用いられるノズル交換ユニット２６の平面図を図８に示す。このノズル交換ユニット２６には、配列数やピッチ等のノズル収納部情報を示すマーク２９が付されている。このマーク２９は、例えば、ノズル交換ユニット２６の上面のノズル収納穴２７の配列と相似な図形として、マーク各点のピッチが、ノズル収納位置ピッチを縮小したピッチとなるようにすることができる。これにより、簡単な比例計算で、実際のノズル収納位置ピッチを算出することが可能となり、配列数やピッチを変えたタイプのノズル交換ユニットを用意しておいても、従来のように、ノズル収納位置をノズル交換ユニットの種類毎に固定値として持っているソフトウェアを変更することなく、自由に交換することが可能となる。ノズル交換ユニットを交換した場合には、図５に示した方法で、ノズル収納位置のオフセット値を再取得する。

本実施形態においては、基板認識カメラ３０によりノズル収納部情報も読み込むことが可能であるので、別体の認識装置が不要である。

なお、ノズル収納部情報マーク２９は、図８に例示した相似な図形に限定されず、２次元コードやＩＣタグ等に情報を持たせて、埋め込むことも可能である。

前記照明装置４０としては、ノズル交換ユニット２６の底面積と同じ面積を有する平面状の光源が望ましいが、例えば蛍光灯等の棒状光源をノズル交換ユニット２６のＹ方向又はＸ方向に移動したり、ノズル収納穴のそれぞれに対応するＬＥＤ等の点光源を設けることもできる。

又、照明装置４０を点灯したままとして、図５のステップＳ１とＳ１０の照明装置４０の点灯と消灯を省略することもできる。

表面実装機の要部構成を示す平面図 本発明の実施形態の要部構成を示す、ノズル交換ユニットの側面図 同じく平面図 同じく各ノズル収納位置の画像の一例を示す図 同じくノズル収納位置オフセット値の算出手順を示す流れ図 同じく各ノズル収納位置の画像の他の例を示す図 同じく各ノズル収納位置の画像の更に他の例を示す図 前記実施形態のノズル交換ユニットの平面図

符号の説明

８…基板
１０…表面実装機（マウンタ）
１８…搭載ヘッド
２４…ノズル
２６…ノズル交換ユニット
２７…ノズル収納穴
２９…ノズル収納部情報マーク
３０…基板認識カメラ

Claims (5)

1. 交換用ノズルを収納するためのノズル収納穴を有する、交換可能なノズル交換ユニットを備えた表面実装機において、
   ノズル収納穴の下方から光を上方に照射した時に、上方に漏れてくる光を認識し、該光の中心位置と予め記憶された基準位置との比較により、ノズル収納位置のオフセット値を取得することを特徴とする表面実装機のノズル交換ユニット検査方法。
2. 前記ノズル収納穴の上方に漏れてくる光の外形から、ノズル収納穴の加工不良やゴミ付着を検出することを特徴とする請求項１に記載の表面実装機のノズル交換ユニット検査方法。
3. 前記ノズル交換ユニットに、上方から撮影可能なノズル収納部情報マークを設けて、ノズル収納穴の配列数やピッチを取得可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の表面実装機のノズル交換ユニット検査方法。
4. 前記ノズル収納部情報マークが、ノズル収納穴の配列と相似な図形とされていることを特徴とする請求項３に記載の表面実装機におけるノズル交換ユニット検査方法。
5. 交換用ノズルを収納するためのノズル収納穴を有する、交換可能なノズル交換ユニットを備えた表面実装機のノズル交換ユニット検査装置において、
   ノズル収納穴の下方から光を上方に照射する光源と、
   前記ノズル収納穴の上方に漏れてくる光を認識する手段と、
   前記洩れてくる光の中心位置と予め記憶された基準位置とを比較し、ノズル収納位置のオフセット値を取得する手段と、
   を備えたことを特徴とする表面実装機のノズル交換ユニット検査装置。

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