JP2010087304A

JP2010087304A - 電子部品装着装置

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Publication number: JP2010087304A
Application number: JP2008255728A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ikeda; 善紀池田; Tetsuji Ono; 哲治小野
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP5412076B2

Abstract

【課題】吸着ノズルを照明装置で光を照射して、部品認識カメラで下方から撮像して、これを認識処理して吸着ノズルの平面方向における位置を確実に把握できるようにすること。
【解決手段】吸着ノズル５の位置認識の場合には、吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を認識処理する場合の電子部品に前記照明装置８の同軸照明用ＬＥＤ２５から照射する光の光量よりも多く、電子部品を保持していない吸着ノズル５に照射する。このとき、部品認識カメラ２０により吸着ノズル５を下方から撮像した場合に、吸着ノズル５の撮像画像は吸着ノズル５の下面である吸着部５Ｂ３の下面は白色となり、吸着孔５Ｈは黒色となり、その他の吸着ノズル５側面部は灰色となるので、これらは明確に区別できるように撮像される。
【選択図】図６

Description

本発明は、部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置から光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置に関する。

この種の電子部品装着装置は、例えば特許文献１などに開示されている。そして、装着ヘッドに設けられる吸着ノズルの平面方向における位置をオフセットデータとして記憶手段に格納しておき、電子部品の取出し時や装着時にこのオフセットデータを活用して吸着ノズルの平面方向における位置を把握して、部品供給装置から電子部品を確実に取出したり、プリント基板上の装着すべき位置に電子部品を装着するように図られている。
特開２００５−１５９２０９公報

しかし、部品認識カメラを使用して、吸着ノズルを照明装置で光を照射して下方から撮像して、これを認識処理して吸着ノズルの平面方向における位置を把握することが考えられるが、その画像は吸着ノズルの底面はグレー色で、その他の部分は黒色となるので、底面とその他の部分との差がなく、吸着ノズルの平面方向における位置を把握するのには向かないと思われる。そして、反射照明の場合には、吸着ノズル端面は部品認識時、照明されても光らないようにしている。

そこで本発明は、吸着ノズルを照明装置で光を照射して、部品認識カメラで下方から撮像して、これを認識処理して吸着ノズルの平面方向における位置を確実に把握できるようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置から光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置において、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記部品認識カメラが撮像する際の電子部品に前記照明装置から照射する光の光量よりも多く、前記電子部品を保持していない前記吸着ノズルに光を照射して前記部品認識カメラが撮像し、この画像に基づいて認識処理装置が認識処理してこの吸着ノズルの平面方向における位置を把握するようにしたことを特徴とする。

第２の発明は、部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置から光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置において、前記電子部品を保持していない前記吸着ノズルを撮像する際の前記部品認識カメラの露光時間を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する際の前記部品認識カメラの露光時間よりも長くして撮像し、この画像に基づいて認識処理装置が認識処理してこの吸着ノズルの平面方向における位置を把握するようにしたことを特徴とする。

第３の発明は、部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置から光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置において、前記電子部品を保持していない前記吸着ノズルを撮像する際の前記部品認識カメラの露光時間を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する際の前記部品認識カメラの露光時間よりも長くして撮像し、この画像に基づいて認識処理装置が認識処理してこの吸着ノズルの平面方向における位置を把握するようにしたことを特徴とする。

本発明は、吸着ノズルを照明装置で光を照射して、部品認識カメラで下方から撮像して、これを認識処理して吸着ノズルの平面方向における位置を確実に把握できるようにすることができる。このため、吸着ノズルが部品供給装置から確実に電子部品をとりだすことができると共にプリント基板上の正確な位置に電子部品を装着することができる。

以下図１に基づき、プリント基板Ｐ上に電子部品を装着する電子部品装着装置１についての実施の形態を説明する。電子部品装着装置１には、プリント基板Ｐを搬送する搬送装置２と、電子部品を供給する部品供給装置３と、駆動源により一方向（Ｙ方向）に移動可能な一対のビーム４Ａ、４Ｂと、それぞれ複数の吸着ノズル５を備えて前記各ビーム４Ａ、４Ｂに沿った方向に各駆動源により移動可能な装着ヘッド６とが設けられている。

前記搬送装置２は電子部品装着装置１の中間部に配設され、上流側装置からプリント基板Ｐを受け継ぐ基板供給部と、前記各装着ヘッド６の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部から供給されたプリント基板Ｐを位置決め固定する基板位置決め部と、この位置決め部で電子部品が装着されたプリント基板Ｐを受け継いで下流側装置に搬送する基板排出部とから構成される。

前記部品供給装置３は前記搬送装置２の手前側と奥側との両外側にそれぞれ配設され、電子部品装着装置１の装置本体に取り付けられるフィーダベース３Ａと、このフィーダベース３Ａ上に複数並設され種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット３Ｂ群とから構成される。

Ｘ方向に長い前後一対の前記ビーム４Ａ、４Ｂは、Ｙ方向リニアモータ４０の駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って前記各ビーム４Ａ、４Ｂに固定されたスライダが摺動して個別にＹ方向に移動する。前記Ｙ方向リニアモータ４０は左右一対の基体１Ａ、１Ｂに沿って固定された上下一対の固定子と、前記ビーム４Ａ、４Ｂの両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子７Ａとから構成される。

また、前記ビーム４Ａ、４Ｂにはその長手方向（Ｘ方向）にＸ方向リニアモータ４１によりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド６が夫々内側に設けられており、前記Ｘ方向リニアモータ４１は各ビーム４Ａ、４Ｂに固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド６に設けられた可動子とから構成される。

従って、各装着ヘッド６は向き合うように各ビーム４Ａ、４Ｂの内側に設けられ、前記搬送装置２の位置決め部上のプリント基板Ｐや部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方を移動する。

そして、各装着ヘッド６には各バネにより下方へ付勢されている１２本の吸着ノズル５が円周に沿って所定間隔を存して配設されており、各装着ヘッド６の３時と９時の位置に位置する吸着ノズル５により並設された複数の部品供給ユニット３Ｂから電子部品を同時に取出しすることも可能である。この吸着ノズル５は上下軸モータ４２により昇降可能であり、またθ軸モータ４３により装着ヘッド６を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド６の各吸着ノズル５はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。

次に、図２乃至図４に基づいて、各吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に照明光を照射する照明装置８について詳述する。照明装置８の装置本体９は、上面及び下面を開口した中空筒状体を呈しており、詳述すると、外形が直方体形状を呈し、その中央部に平面視円形を呈すると共に下方に行くに従って径が小さくなるような貫通孔１０が形成されている。この貫通孔１０は、平面視円形に限らず、例えば８角形などの多角形でもよい。
そして、この貫通孔１０の内周面の上部には、前記吸着ノズル５に吸着保持された電子部品がＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）であったときに、その部品に向けて傾斜した状態で照明光を照射する複数のＢＧＡ反射照明灯であるＢＧＡ照明用ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）１５を前記内周面の全周に沿って横方向の列の複数列（複数段）、例えば４列に亘って並設すると共に千鳥状に配設する。
即ち、断面がＬ字形状の最上部の取付部１３Ａに下方に行くに従って中心に近くなるように傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ａを取り付け、このプリント基板１４Ａ上に横方向の列の複数列、例えば横方向（水平方向）の４列（上下方向の４列）に亘ってＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５が所定間隔を存して複数並設すると共に千鳥状に配設する。

このように、横方向（水平方向）の４列（上下方向の４列）に亘ってＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５が所定間隔を存して複数並設すると共に千鳥状に配設したから、吸着ノズル５に吸着保持された電子部品であるＢＧＡが大きくてもＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５より遠い部位にも光を明るく照射でき、また複数の吸着ノズル５に保持されている複数のＢＧＡに対しても光を明るく照射できる。しかも、最上部の取付部１３Ａ及び環状のプリント基板１４Ａの上下方向の長さ方向の寸法を長くすることなく、より大きな光量を得ることができ、しかもＢＧＡにあっては突起電極がわかる鮮明な画像を得るためになるべく水平方向から部品認識カメラ２０で撮像しなければないが、斯かるＢＧＡの撮像に好適である。

また、前記最上部の取付部１３Ａの下方には、取付部１３Ａより内径が小さい取付部１３Ｂが形成され、この取付部１３Ｂに下方に行くに従って中心に近くなるよう且つ前記プリント基板１４Ａよりも１５度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ｂを取り付けている。このプリント基板１４Ｂ上には横方向の列の複数列、例えば横方向（水平方向）の３列（上下方向の３列）に亘って一般反射照明灯である一般反射照明用ＬＥＤ１６が所定間隔を存して複数並設されている。

また、前記取付部１３Ｂの下方には、取付部１３Ｂよりさらに内径が小さい取付部１３Ｃが形成され、この取付部１３Ｃに下方に行くに従って中心に近くなるように且つ前記プリント基板１４Ｂよりも１５度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ｃを取り付け、このプリント基板１４Ｃ上には横方向の列の複数列、例えば横方向（水平方向）の３列（上下方向の３列）に亘って一般反射照明用ＬＥＤ１６が所定間隔を存して複数並設されている。

更に、前記取付部１３Ｃの下方には、取付部１３Ｃよりさらに内径が小さい取付部１３Ｄが形成され、この取付部１３Ｄに下方に行くに従って中心に近くなるように且つ前記プリント基板１４Ｃよりも１５度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ｄを取り付け、このプリント基板１４Ｃ上には横方向の列の複数列、例えば横方向（水平方向）の３列（上下方向の３列）に亘って一般反射照明用ＬＥＤ１６が所定間隔を存して複数並設されている。

言い換えると、上方に位置した各プリント基板より最も寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ｄを最も下の段の取付部１３Ｄに設ける。また、この取付部１３Ｄの上には、プリント基板１４Ｄよりも立たせた角度に傾斜させた状態でプリント基板１４Ｃを取付部１３Ｃに設ける。このとき、プリント基板１４Ｄ上の最も外側に位置した一般反射照明用ＬＥＤ１６の上部が取付部１３Ｃに極力覆われないようにする。

また、取付部１３Ｃの上には、プリント基板１４Ｂよりも更に立たせた角度に傾斜させた状態でプリント基板１４Ｂを取付部１３Ｂに設ける。このとき、取付部１３Ｂの内縁がプリント基板１４Ｃ上の最上段であり最も外側に位置した一般反射照明用ＬＥＤ１６の上部より外側に位置し、最も外側に位置した一般反射照明用ＬＥＤ１６は取付部１３Ｂに覆われていないため、このＬＥＤからの光をＢＧＡ照明に有効に利用することができる。

更に、取付部１３Ｂの上には、プリント基板１４Ａよりも更に立たせた角度に傾斜させた状態でプリント基板１４Ａを取付部１３Ａに設ける。このとき、取付部１３Ａの内縁がプリント基板１４Ｂ上の最上段であり最も外側に位置した一般反射照明用ＬＥＤ１６の上部より外側に位置し、最も外側に位置した一般反射照明用ＬＥＤ１６は取付部１３Ａに覆われていないため、このＬＥＤからの光をＢＧＡ照明に有効に利用することができる。
上述したように、プリント基板１４Ｄの上端部より上の段のプリント基板１４Ｃの下端部の内縁が内方に位置し、プリント基板１４Ｃの上端部よりも上の段のプリント基板１４Ｂの下端部の内縁が内方に位置し、更に、プリント基板１４Ｂの上端部よりも上の段のプリント基板１４Ａの下端部の内縁が内方に位置するように配設すると共に、各プリント基板の配置角度がより上の段に行くに従って順次立たせた状態となるように（より垂直に近くなるように）配設される。このように、各ＬＥＤを取り付けた各プリント基板を配設することにより、プリント基板１４Ｃ、１４Ｂ及び１４Ａの上端を極力内側に位置させ、プリント基板１４Ａの外径、即ち、取付部１３の外径を抑えることができ、この結果、特に水平方向の寸法を抑えることができ、この結果、その照明量を保ちつつ、照明装置８のコンパクト化を図ることができる。

以上のように、前記ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５の下方の前記装置本体９の内周面に下段に向かうに従って前記ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５の並設角度より順次より寝かせた配置角度となるように前記吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に向けて照明光を照射する複数の一般反射照明用ＬＥＤ１６を３段並設する。

１７は前記ＢＧＡ反射照明灯の外方の直方体形状を呈する装置本体９の４隅に形成された取付空間内にそれぞれ配設されたプリント基板１４Ｅ上に取付けられた透過照明用ＬＥＤで、装置本体９の天面９Ａに開設された各開口部１８を介して前記吸着ノズル５に固定された拡散板に向けて光を照射し、その反射光が吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に上方から照射される構成である。

図３に示す直方体形状の装置本体９の一辺はＸ方向（ビーム４Ａ、４Ｂの長手方向）に向き、もう一辺はＹ方向に向き、Ｘ方向は図１に示すように、フィーダ３の並び方向で基板Ｐの搬送方向でもある。従って、透過照明用ＬＥＤ１７は電子部品装着装置１の水平面スペースの空きスペースに配置されており、電子部品装着装置１のＸＹ方向サイズのコンパクト化がなされている。

また、前記照明装置８の中央部の下方に部品認識カメラ２０が配設され、この部品認識カメラ２０の上方位置にはレンズ２１、ハーフミラー２２及びレンズ２３が配設され、このレンズ２３は照明装置８の装置本体９の貫通孔１０に面するように配置される。そして、プリント基板１４Ｆに取り付けられた同軸照明用ＬＥＤ２５から照射された光は前記ハーフミラー２２により半分の量が透過して半分の量が反射して上昇して、レンズ２３を介して吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に照射され、その反射像がレンズ２１、ハーフミラー２２及びレンズ２３を介して部品認識カメラ２０により撮像される構成である。

次に、制御ブロック図である図５に基づき、以下説明する。先ず、３０は電子部品装着装置１におけるプリント基板Ｐ上に電子部品を装着する部品装着動作及び吸着ノズル５に吸着保持された電子部品Ｄに光を照射する各種照明灯の点灯に係る動作等を統括制御する制御部としての操作系ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）、３１は記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、３２はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）で、ＣＰＵ３０は前記ＲＡＭ３１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ３２に格納されたプログラムに従い、部品装着に係る動作の制御を行う。

前記ＲＡＭ３１には、装着順序毎にプリント基板Ｐへの電子部品の装着座標を示すＮＣデータや、電子部品の特徴である部品ライブラリデータや、レンズの倍率及び照明ユニット１０の照明灯である各ＬＥＤの輝度データなどの装置データ、各種オフセットデータ等が格納されている。

前記操作系ＣＰＵ３０には表示部としてのモニター３３及び入力装置としてのキーボード３４が接続されると共に制御系ＣＰＵ３５が接続されている。この制御系ＣＰＵ３５には、駆動回路３６を介してＸ方向リニアモータ４１、Ｙ方向リニアモータ４０等が接続されている。

４５は画像処理ＣＰＵで、この画像処理ＣＰＵ４５は照明コントロール部４６に接続される。４７は照明コントロール部４６を構成する露光タイミング回路で、ビーム４Ａ、４Ｂのいずれかの移動により部品認識カメラ２０の上方位置に装着ヘッド６が移動して来ると、画像処理ＣＰＵ４５が画像取込信号を部品認識カメラ２０に出力して露光させると共に照明コントロール部４６を構成するＬＥＤコントロール・駆動回路４８にフラッシュ点灯信号を出力する。

前記ＬＥＤコントロール・駆動回路４８は、吸着ノズル５に吸着保持されている電子部品の種類に応じて輝度とどのＬＥＤを１回だけフラッシュ点灯させるかが格納されており、このフラッシュ点灯により電子部品を保持した吸着ノズル５が移動しながら部品認識カメラ２０が電子部品を撮像するフライ認識が行われる。

即ち、電子部品がＢＧＡである場合にはＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５をフラッシュ点灯させ、円筒形状の電子部品やＰＬＣＣ（ＰｌａｓｔｉｃＬｅａｄｅｄＣｈｉｐＣａｒｒｉｅｒ）である場合にはＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５、一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５をフラッシュ点灯させ、通常の反射照明が必要な電子部品である場合には一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５をフラッシュ点灯させ、透過照明が必要な電子部品である場合には透過照明用ＬＥＤ１７をフラッシュ点灯させるように、前記ＬＥＤコントロール・駆動回路４５は制御する。

そして、前記部品認識カメラ２０の露光が終了すると、この部品認識カメラ２０よりビデオ信号が画像入力部４９に入力され、その画像メモリ５０に撮像画像を格納し、画像処理ＣＰＵ４５が認識処理する構成であり、撮像画像は画像モニター５４に表示される。

なお、前記照明コントロール部４６は、入出力部５１と、ＣＰＵ５２と、メモリ５３と、ＬＥＤコントロール・駆動回路４８と、露光タイミング回路４７とを備えている。

なお、前記吸着ノズル５は、図６に示すように、大きく分けて、ステンレス製で黒色の上部ノズル５Ａと、この上部ノズル５Ａに接着されるセラミック製の黒色の下部ノズル５Ｂとから構成され、上部ノズル５Ａは円筒部５Ａ１とその下部の円錐台部（下方に向かって径が小さい）５Ａ２とから構成され、下部ノズル５Ｂは円筒部５Ｂ１とその下部の円錐台部（下方に向かって径が小さい）５Ｂ２と最下部の横断平面形状が長円形状の吸着部５Ｂ３とから構成される。

そして、モニター３３を見ながらキーボード３４を操作して、電子部品を保持していない前記吸着ノズル５に同軸照明用ＬＥＤ２５から光を照射して、部品認識カメラ２０により吸着ノズル５を下方から撮像して、これを認識処理して、平面方向における吸着ノズル５の位置を把握して、ＲＡＭ３１に格納されている基準位置とのズレ量がオフセット値として、ＲＡＭ３１に基準位置とは別に格納させることができる。

この場合、吸着ノズル５の撮像画像において、吸着ノズル５の下面とその他とを明確に区別できるようにするために、以下のような３つの方法が考えられる。即ち、吸着ノズル５の位置認識の場合には、第１に吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を認識処理する場合の電子部品に前記照明装置８の同軸照明用ＬＥＤ２５から照射する光の光量よりも多く、電子部品を保持していない吸着ノズル５に照射して部品認識カメラ２０で撮像したり、又は第２に電子部品を認識処理する場合の電子部品に光を照射する同軸照明用ＬＥＤ２５の点灯時間よりも長く、電子部品を保持していない吸着ノズル５に照射して部品認識カメラ２０で撮像したり（図９参照）、又は第３に電子部品を撮像するときの前記部品認識カメラ２０の露光時間よりも長くして電子部品を保持していない前記吸着ノズルを撮像する（図１０参照）。

従って、前記メモリ５３には、前記光量、点灯時間又は露光時間を格納し、吸着ノズル５の位置認識の場合に、このいずれかとなるように制御して、部品認識カメラ２０が吸着ノズル５を下方から撮像するものであり、以下詳述する。

即ち、初めにモニター３３を見ながらキーボード３４を操作して、例えば前述した第１の方法を選択し、電子部品を保持していない前記吸着ノズル５に同軸照明用ＬＥＤ２５から光を照射する（図６とは９０度異なる方向から見た吸着ノズルの側面図である図７参照）。このとき、上部ノズル５Ａの円錐台部５Ａ２や下部ノズル５Ｂの円錐台部５Ｂ２に照射された光は側方や上方に反射されるが、長円形状の吸着部５Ｂ３に照射された光は下方へと反射されるので、部品認識カメラ２０により吸着ノズル５を下方から撮像した場合に、図８に示すように、吸着ノズル５の撮像画像は吸着ノズル５の下面である吸着部５Ｂ３の下面は白色となり、吸着孔５Ｈは黒色となり、その他の吸着ノズル５側面部は灰色となるので、これらは明確に区別できるように撮像される。従って、この撮像された画像は画像入力部４９に入力されて、画像メモリ５０に格納され、画像処理ＣＰＵ４５がこの画像を認識処理して、平面方向における吸着ノズル５の位置を把握して、ＲＡＭ３１に格納されている基準位置とのズレ量がオフセット値として、ＲＡＭ３１に基準位置とは別に格納させることができる。なお、第２又は第３の方法を選択しても、吸着ノズル５の撮像画像は吸着ノズル５の下面である吸着部５Ｂ３の下面と、吸着孔５Ｈと、その他の吸着ノズル５側面部とは、明確に区別できるように撮像される。

なお、画像処理ＣＰＵ４５が前記画像を認識処理する場合に、画像の明度の違いに基づいて、二値化処理又は多値化処理し、得られた二値化画像又は多値化画像から平面方向における吸着ノズル５の位置を把握するが、例えば吸着ノズル５の吸着部５Ｂ３下面のエッジ認識や、吸着ノズルの吸着孔５Ｈの位置認識により、或いはパターンマッチングを用いて、平面方向における吸着ノズル５の位置、即ち、例えばビーム１４Ａ又はビーム１４Ｂの原点位置を座標の原点とした吸着ノズル５の平面方向における中心位置を把握することができる。なお、吸着ノズルの位置を把握するときの位置は、吸着ノズル５の中心位置でなくてもよく、例えば吸着ノズル5の下面の重心でもよい。

以上の構成により、以下装着動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐが上流側装置（図示せず）より受継がれて搬送装置２の基板供給部上に存在すると、この基板供給部上のプリント基板Ｐを基板位置決め部へ移動させ、このプリント基板Ｐを位置決めして固定する。

そして、プリント基板Ｐの位置決めがされると、奥側のビーム４ＡがＹ方向リニアモータ４０の駆動により前後に延びたガイドに沿ってスライダが摺動してＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータ４１により装着ヘッド６がＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータ４２の駆動により吸着ノズル５を下降させて部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出す。この場合、装着ヘッド６をＸ方向に移動させると共に回転させ、更に吸着ノズル５を昇降させることにより、複数の吸着ノズル５が次々と部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出すことができる。

また、奥側の装着ヘッド６の吸着ノズル５による電子部品の取出しの後、或いは取出しているときに、手前側のビーム４ＢがＹ方向リニアモータ４０の駆動によりＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータ４１により装着ヘッド６がＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータの駆動により吸着ノズル５を下降させて部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出すことができる。但し、奥側及び手前側のビーム４Ａ、４Ｂの吸着ノズル５が併行して取出し動作をする場合には、両ビーム４Ａ、４Ｂの装着ヘッド６が衝突しないように対応するＹ方向リニアモータ４０及びＸ方向リニアモータ４１が制御系ＣＰＵ３５により制御される。

なお、吸着ノズル５が部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出しする際に、吸着ノズル５を部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方へ移動させるが、この場合にＲＡＭ３１に格納されている基準位置及びこの基準位置とのズレ量であるオフセット値を活用して、制御系ＣＰＵ３５はＸ方向リニアモータ４１及びＹ方向リニアモータ４０を制御することにより、正確に吸着ノズル５を前記部品取出し位置上方へ移動させることにより、確実に電子部品を取出することができる。

そして、取出した後は両装着ヘッド６の吸着ノズル５を上昇させて、両ビーム４Ａ、４Ｂの装着ヘッド６を各部品認識カメラ２０の上方を通過させ、この移動中に両装着ヘッド６の吸着ノズル５に吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置が認識処理して吸着ノズル５に対する位置ズレを把握することができる（フライ認識）。この場合、吸着ノズル５に吸着保持されている電子部品の種類に応じた照度で必要なＬＥＤが１回だけフラッシュ点灯する。

この場合、前記ＬＥＤコントロール・駆動回路４８には、吸着ノズル５に吸着保持されている電子部品の種類に応じて輝度とどのＬＥＤを１回だけフラッシュ点灯させるかが格納されており、即ち電子部品がＢＧＡである場合には、ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５をフラッシュ点灯させて装着ヘッド６に設けられた複数の吸着ノズル５に吸着保持されたＢＧＡに斜め下方から光を照射する。円筒形状の電子部品やＰＬＣＣである場合には、ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５、一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５をフラッシュ点灯させて装着ヘッド６に設けられた複数の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に斜め下方から光を照射して円筒形状の電子部品などに対して、均一に明るく照明できるように照射する。通常の反射照明が必要な電子部品である場合には、一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５をフラッシュ点灯させて装着ヘッド６に設けられた複数の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に斜め下方から光を照射する。透過照明が必要な電子部品である場合には、透過照明用ＬＥＤ１７をフラッシュ点灯させて装置本体９の天面９Ａに開設された各開口部１８を介して複数の前記吸着ノズル５に固定された拡散板１９に向けて光を照射し、この拡散板１９を介して上方から光を複数の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に照射する。

また、以上のいずれの前記ＬＥＤをフラッシュ点灯させる場合においても、前記部品認識カメラ２０の露光が終了すると、撮像された画像は画像入力部４９を介して画像メモリ５０に格納され、画像処理ＣＰＵ４５がこの撮像画像について認識処理し、各電子部品の吸着ノズル５に対する位置が把握され、この位置は画像メモリ５０に格納される。

その後、ＲＡＭ３１に格納された装着データの電子部品の装着座標に前記電子部品の吸着ノズル５に対する位置を加味して、吸着ノズル５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。即ち、Ｘ及びＹ方向については各ビーム４に対応するＹ方向リニアモータ４０及びその装着ヘッド６に係るＸ方向リニアモータ４１により、装着角度についてはθ軸モータ４３により、結果として各装着ヘッド６の各吸着ノズル５はＸ・Ｙ方向及び装着角度が補正され、吸着ノズル５が位置ずれを補正しつつ、各電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。このようにして、プリント基板Ｐ上に全ての電子部品の装着をしたら、このプリント基板Ｐを基板位置決め部から基板排出部を介して下流装置に受け渡す。

なお、このプリント基板Ｐへの電子部品の装着に際して、吸着ノズル５をプリント基板Ｐにおける装着位置上方へ移動させるが、ＲＡＭ３１に格納された装着データの電子部品の装着座標に前記電子部品の吸着ノズル５に対する位置を加味し、更にＲＡＭ３１に格納されている基準位置及びこの基準位置とのズレ量であるオフセット値を活用して、制御系ＣＰＵ３５はＸ方向リニアモータ４１及びＹ方向リニアモータ４０を制御することにより、正確に吸着ノズル５を前記装着位置上方へ移動させることにより、装着すべき位置に正確に電子部品を装着することができる。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

電子部品装着装置の概略平面図である。照明装置の概略縦断面図である。照明装置の平面図である。図３の中間部の図示を省略したＡ−Ａ断面図である。制御ブロック図である。図１の丸Ａ部を拡大した吸着ノズルの拡大側面図である。吸着ノズルに下方から照明装置が光を照射した状態を示す図である。吸着ノズルを下方から部品認識カメラにより撮像した画像を示す図である。吸着ノズルの位置認識の場合の部品認識カメラの露光時間と照明時間との関係を示す図である。吸着ノズルの位置認識の場合の部品認識カメラの露光時間と照明時間との関係を示す図である。

符号の説明

１電子部品装着装置
２搬送装置
３部品供給装置
３Ｂ部品供給ユニット
４ビーム
５吸着ノズル
６装着ヘッド
８照明装置
２０部品認識カメラ

Claims

部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置から光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置において、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記部品認識カメラが撮像する際の電子部品に前記照明装置から照射する光の光量よりも多く、前記電子部品を保持していない前記吸着ノズルに光を照射して前記部品認識カメラが撮像し、この画像に基づいて認識処理装置が認識処理してこの吸着ノズルの平面方向における位置を把握するようにしたことを特徴とする電子部品装着装置。
部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置から光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置において、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記部品認識カメラが撮像する際の電子部品に光を照射する照明装置の点灯時間よりも長く、前記電子部品を保持していない前記吸着ノズルに光を照射して前記部品認識カメラが撮像し、この画像に基づいて認識処理装置が認識処理してこの吸着ノズルの平面方向における位置を把握するようにしたことを特徴とする電子部品装着装置。
部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置から光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置において、前記電子部品を保持していない前記吸着ノズルを撮像する際の前記部品認識カメラの露光時間を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する際の前記部品認識カメラの露光時間よりも長くして撮像し、この画像に基づいて認識処理装置が認識処理してこの吸着ノズルの平面方向における位置を把握するようにしたことを特徴とする電子部品装着装置。