JP2012084935A - フィーダならびに電子部品装着装置および装着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品をフィーダの部品供給位置から吸着する前に、
部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品をキャビティの下方より部品カメラによって撮像できるようにしたフィーダならびに電子部品装着装置および装着方法を提供する。
【解決手段】 本体フレーム７２と、本体フレームに取付け可能な供給リール７３に巻回され複数の電子部品を所定の間隔で収容するキャビティ７６を備えたキャリアテープ７５を、キャビティ内の電子部品を順次部品供給位置７４に供給するように送り出す送り手段７９と、本体フレームに内蔵され、部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品を下方より撮像する部品カメラ３１とを備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、フィーダならびに電子部品装着装置および装着方法に関するもので、特に電子部品をフィーダから吸着する前に、キャビティ内の電子部品の中心位置を取得できるようにしたフィーダならびに電子部品装着装置および装着方法に関するものである。

電子部品をプリント基板上に装着する電子部品実装機においては、複数の電子部品を所定の間隔で収容するキャビティを備えたフィーダが用いられ、キャビティを順次部品供給位置に送り、部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品を吸着ノズルによって吸着し、吸着ノズルをプリント基板が位置決めされた部品装着位置まで移動させ、プリント基板の所定位置に電子部品を実装するようになっている。

この種の電子部品実装機においては、電子部品はキャビティ内に収容されているが、取出しの必要上、キャビティと電子部品との間には僅かな隙間が必要であるため、電子部品がキャビティ内で小量移動することは避けられない。しかも、フィーダは、多くの場合、装置本体上に複数並べて配設され、各フィーダから１種類ずつの電子部品が供給され、供給する電子部品がなくなると、フィーダが取替えられるため、装置本体に対するフィーダの取付け誤差が生ずるのは避けられない。

このために、部品供給位置に供給された電子部品を吸着するために、ノズルホルダに保持された吸着ノズルが所定位置に位置決めされても、吸着ノズルと電子部品との間には多かれ少なかれ相対位置誤差が生じる。この場合、電子部品が比較的大形のものである場合には、多少の相対位置誤差が生じていても、吸着ノズルによる電子部品の吸着に支障はないが、特に電子部品が小形のものである場合には、僅かな相対位置誤差によっても、吸着ノズルの吸着部が電子部品の吸着面から外れて吸着が不可能となったり、吸着できても異常な姿勢で吸着され、プリント基板に正確に装着できない恐れがあった。

このような問題を解決するものとして、従来、特許文献１に記載されているような電子部品取出し装置が知られている。かかる特許文献１に記載のものは、フィーダ（３０）から電子部品（２０）が取出されるより前に、部品供給位置に供給された電子部品を基準マークカメラ（１５２）により撮像して、基準マークカメラに対する部品の相対位置誤差を取得し、取得した相対位置誤差に基づいて、部品保持ヘッド（６０）の部品受取り位置を補正することにより、吸着ノズル（１１４）による吸着ミスや異常吸着を回避できるようにしたものである。

特開２００３−３４７７９４号公報（段落００４２、図２）

しかしながら、上記した特許文献１に記載のものにおいては、部品供給位置に供給された電子部品を上方より基準マークカメラによって撮像するために、電子部品の撮像時には、部品保持ヘッドの吸着ノズルを部品供給位置の上方より退避しておく必要がある。それゆえ、基準マークカメラによる電子部品の撮像後に、基準マークカメラを部品供給位置の上方より退避させると同時に、吸着ノズルを部品供給位置の上方に位置決めし、位置補正する必要がある。従って、電子部品の装着作業にロス時間を発生する問題があった。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたもので、電子部品をフィーダから吸着する前に、部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品をキャビティの下方より部品カメラによって撮像できるようにしたフィーダならびに電子部品装着装置および装着方法を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明の特徴は、本体フレームと、該本体フレームに取付け可能な供給リールに巻回され複数の電子部品を所定の間隔で収容するキャビティを備えたキャリアテープを、該キャビティ内の電子部品を順次部品供給位置に供給するように送り出す送り手段と、前記本体フレームに内蔵され、前記部品供給位置に供給された前記キャビティ内の電子部品を下方より撮像する部品カメラとを備えたことである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記部品カメラによって撮像した画像情報を電子部品装着装置の制御装置に送信するようになっていることである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項１において、前記フィーダは制御部を備え、前記部品カメラによって撮像した画像情報の画像処理をフィーダ単体で行えるようになっていることである。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項３において、前記画像処理によって電子部品の中心位置データを算出し、算出した電子部品の中心位置データを電子部品装着装置側の制御装置に送信するようになっていることである。

請求項５に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記フィーダは基準マークを備えており、前記部品カメラの中心位置は前記基準マークからＸ軸方向およびＹ軸方向に一定量オフセットした位置に配置されていることである。

請求項６に係る発明の特徴は、複数の電子部品を所定の間隔で収容するキャビティを有するキャリアテープを巻回した供給リールが取付け可能で、前記キャビティ内の電子部品を順次部品供給位置に供給するフィーダと、前記部品供給位置に供給された前記キャビティ内の電子部品の上方より照明光を照射する照射手段と、前記部品供給位置に供給された前記キャビティ内の電子部品を下方より撮像する部品カメラと、前記部品カメラで撮像された電子部品の画像を処理する画像処理手段と、該画像処理手段による画像処理によって取得した前記電子部品の中心位置を吸着し、プリント基板上に装着する吸着ノズルを保持したノズルホルダとによって構成したことである。

請求項７に係る発明の特徴は、請求項６において、前記部品カメラは、前記フィーダに内蔵されていることである。

請求項８に係る発明の特徴は、請求項６において、前記部品カメラは、フィーダの外部に配設され、ミラーを介して前記キャビティ内の電子部品を下方より撮像するようになっていることである。

請求項９に係る発明の特徴は、電子部品をフィーダから吸着する前に、部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品をキャビティの下方より部品カメラによって撮像し、撮像した画像に基づいて電子部品の中心位置を取得し、その後、吸着ノズルによって電子部品の中心位置を吸着し、プリント基板上に装着することである。

請求項１に係る発明によれば、本体フレームと、本体フレームに取付け可能な供給リールに巻回され複数の電子部品を所定の間隔で収容するキャビティを備えたキャリアテープをキャビティ内の電子部品を順次部品供給位置に供給するように送り出す送り手段と、本体フレームに内蔵され部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品を下方より撮像する部品カメラとを備えているので、部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品の中心位置を電子部品装着装置の吸着ノズルによって安定して吸着することが可能となり、しかも、フィーダを装着装置本体にセットするだけで、それに内蔵した部品カメラによって電子部品の中心位置を取得することができる。

請求項２に係る発明によれば、部品カメラによって撮像した画像情報を電子部品装着装置の制御装置に送信するようになっているので、部品カメラによって撮像した画像情報を電子部品装着装置の制御装置によって画像処理でき、電子部品の中心位置データを取得できる。

請求項３に係る発明によれば、フィーダは制御部を備え、部品カメラによって撮像した画像情報の画像処理をフィーダ単体で行えるようになっているので、制御部を備えたフィーダ単体によって、電子部品の中心位置データを取得できる。

請求項４に係る発明によれば、画像処理によって電子部品の中心位置データを算出するようになっているので、算出した電子部品の中心位置データを電子部品装着装置の制御装置に送信することにより、吸着ノズルによって電子部品の中心位置を吸着できる。

請求項５に係る発明によれば、フィーダは基準マークを備えており、部品カメラの中心位置は基準マークからＸ軸方向およびＹ軸方向に一定量オフセットした位置に配置されているので、基準マークカメラによって取得した位置ずれ量に基づいて吸着ノズルを位置補正でき、吸着ノズルによって電子部品の中心位置を吸着できる。

請求項６に係る発明によれば、複数の電子部品を所定の間隔で収容するキャビティを有するキャリアテープを巻回した供給リールが取付け可能で、前記キャビティ内の電子部品を順次部品供給位置に供給するフィーダと、前記部品供給位置に供給された前記キャビティ内の電子部品の上方より照明光を照射する照射手段と、部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品を下方より撮像する部品カメラと、部品カメラで撮像された電子部品の画像を処理する画像処理手段と、画像処理手段による画像処理によって取得した電子部品の中心位置を吸着し、プリント基板上に装着する吸着ノズルを保持したノズルホルダとによって構成したので、電子部品の中心位置を吸着ノズルによって安定して吸着することができ、吸着率の向上が可能な電子部品装着装置を具現化することができる。しかも、電子部品をキャビティの下方より撮像することによって、従来のような電子部品の撮像および吸着ノズルの吸着動作の順次動作が不要となり、吸着ノズルによる吸着動作とは非同期に、キャビティ内の電子部品の中心位置を取得することが可能となり、機械稼働率の向上が可能な電子部品装着装置を具現化することができる。

請求項７に係る発明によれば、部品カメラは、フィーダに内蔵されているので、部品供給位置と部品装着位置との間に部品カメラを設置する必要がなく、最短距離で電子部品の装着が可能となるとともに、機械のコンパクト化を可能にできる。

請求項８に係る発明によれば、部品カメラは、フィーダの外部に配設され、ミラーを介してキャビティ内の電子部品を下方より撮像するようになっているので、フィーダの取付け誤差による部品カメラの中心位置の位置補正を不要にすることができる。しかも、部品カメラの個数を削減できるとともに、部品カメラをフィーダ内の所定の位置に取付けるための煩雑な取付け作業を不要にでき、また、部品カメラをフィーダに内蔵する必要がないため、部品カメラの大きさに制約を受けることもない。

請求項９に係る発明によれば、電子部品をフィーダから吸着する前に、部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品をキャビティの下方より部品カメラによって撮像し、撮像した画像に基づいて電子部品の中心位置を取得し、その後、吸着ノズルによって電子部品の中心位置を吸着し、プリント基板上に装着するようにしたので、電子部品の中心位置を吸着ノズルによって安定して吸着することができ、吸着率を向上することができる。

しかも、電子部品をキャビティの下方より撮像するようにしたので、従来のような電子部品の撮像および吸着ノズルの吸着動作の順次動作が不要となり、吸着ノズルによる吸着動作とは非同期に、キャビティ内の電子部品の中心位置を取得することが可能となり、機械稼働率を向上することができる。また、場合によっては、電子部品の撮像中に吸着ノズルを、部品供給位置に供給された電子部品の上方位置に待機させることも可能となり、これにより、電子部品の中心位置を取得した後に、直ちに吸着ノズルによって電子部品を吸着することができるようになる。

本発明の第１の実施の形態に示す電子部品装着装置の斜視図である。 フィーダのキャリアテープ部分を示す図である。 図２の３−３線に沿って切断した断面図である。 フィーダの先端部の平面図である。 フィーダの先端部の側面図である。 電子部品装着装置の要部を示す斜視図である。 電子部品装着ヘッドの一例を示す斜視図である。 制御装置を示すブロック図である。 部品カメラによって撮像した電子部品の画像を示す図である。 基準画像と撮像画像との比較を示す図である。 本発明の第２の実施の形態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態を示す図である。 本発明の第４の実施の形態を示す図である。

以下本発明に係る電子部品装着装置の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。実施の形態の電子部品装着装置は、図１に示すように、部品供給装置７０、基板搬送装置６０および部品移載装置５０を備えている。

部品供給装置７０は、装着装置本体４０上に複数のフィーダ７１をＸ軸方向に並設して構成したもので、各フィーダ７１は装着装置本体４０に取替え可能にセットされる。フィーダ７１は、装着装置本体４０に設けた図略の接続部に接続可能な本体フレーム７２と、本体フレーム７２の後部に着脱可能に取付けられる供給リール７３と、供給リール７３に巻回保持されたキャリアテープ７５（図２参照）を備えている。キャリアテープ７５には、図２、図３および図４に示すように、電子部品Ｐを収容するキャビティ７６が一定ピッチ間隔に形成され、キャビティ７６の上部開口は通常、キャリアテープ７５に貼り付けられたカバーテープ７７によって覆われ、キャリアテープ７５とカバーテープ７７とによって電子部品Ｐがテーピングされている。カバーテープ７７は後述する部品供給位置７４の手前で引き剥がされ、所定位置に排出される。

キャリアテープ７５は、キャリアテープ７５に形成した送り穴７８に係合するスプロケット７９ａに歯車機構を介して連結されたモータ７９ｂからなる送り手段７９（図５参照）によって、本体フレーム７２に案内されながら所定ピッチずつ送り出され、キャビティ７６内に収容された電子部品Ｐを本体フレーム７２の先端の部品供給位置７４に順次供給する。部品供給位置７４に対応して本体フレーム７２の上部には、図４に示すように、電子部品Ｐをキャビティ７６より取出すための開口部７２ａが形成されている。

本体フレーム７２には、図４および図５に示すように、部品供給位置７４に供給されたキャビティ７６内の電子部品Ｐを下方より撮像するＣＣＤカメラからなる部品カメラ３１が、部品供給位置７４の下方の定められた位置に内蔵されている。本体フレーム７２の上面には、部品供給位置７４の近傍に基準マーク３２が付与されており、この基準マーク３２は部品カメラ３１の中心位置３１ａに対して一定量オフセットした位置に配置されている。すなわち、図４に示すように、部品カメラ３１の中心位置３１ａは、基準マーク３２に対して、例えば、Ｘ軸方向に距離＋Ｘ１、Ｙ軸方向に距離−Ｙ１だけオフセットした位置に位置決めされている。基準マーク３２は後述する基準マークカメラ３３によって読取られ、装着装置本体４０に対する基準マーク３２の位置ずれ、言い換えれば、装着装置本体４０に対するフィーダ７１の取付け誤差を検出できるようにしている。これによって、本体フレーム７２に内蔵された部品カメラ３１の中心位置３１ａの位置座標を補正できるようにしている。

装着装置本体４０にセットされたフィーダ７１は、供給する電子部品Ｐがなくなったとき、あるいは電子部品Ｐの種類が変更になったとき等に取替えられる。フィーダ７１が装着装置本体４０の所定の接続部にセットされると、フィーダ７１に備えられた制御部と後述する電子部品装着装置の制御装置８０とが通信可能にコネクタ接続され、フィーダ７１側より、部品カメラ３１によって撮像した画像情報が電子部品装着装置の制御装置８０に送信されるようになっている。

基板搬送装置６０は、プリント基板をＸ軸方向に搬送するもので、第１搬送装置６１および第２搬送装置６２を２列並設したいわゆるダブルコンベアタイプのものである。第１搬送装置６１および第２搬送装置６２は、基台６３上にそれぞれ一対のガイドレール６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂを互いに平行に対向させてそれぞれ水平に並設し、これらガイドレール６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂによりそれぞれ案内されるプリント基板を支持して搬送する一対のコンベアベルト（図示省略）を互いに対向させて並設して構成されたものである。また、基板搬送装置６０には所定位置まで搬送されたプリント基板を持ち上げてクランプするクランプ装置（図示省略）が設けられ、このクランプ装置によってプリント基板が装着位置の所定位置に位置決めクランプされる。

部品移載装置５０はＸＹロボットタイプのものであり、装着装置本体４０上に装架されて基板搬送装置６０および部品供給装置７０の上方に配設され、ガイドレール１２ａに沿ってＹ軸方向に移動可能なＹ軸スライド１２を備えている。Ｙ軸スライド１２は、図６に示すように、Ｙ軸サーボモータ１１の出力軸に連結されたボールねじ１１ａを有するボールねじ機構によってＹ軸方向に移動される。Ｙ軸スライド１２には、Ｘ軸スライド１３がＹ軸方向と直交するＸ軸方向に移動可能に案内されている。Ｙ軸スライド１２にはＸ軸サーボモータ１４が設置され、このＸ軸サーボモータ１４の出力軸に連結された図略のボールねじ機構によってＸ軸スライド１３がＸ軸方向に移動される。

Ｘ軸スライド１３上には、電子部品Ｐを吸着してプリント基板に装着する電子部品装着ヘッド１０と、フィーダ７１に付与された基準マーク３２を撮像する基準マークカメラ３３が取付けられている。電子部品装着ヘッド１０は、リボルバヘッドを構成する回転可能なノズルホルダ１７を備えている。ノズルホルダ１７には、図７に示すように、複数のスピンドル１８が上下方向（Ｚ軸方向）に往復動可能に保持され、スピンドル１８の下端に吸着ノズル２０が取付けられている。各スピンドル１８は図略の圧縮スプリングにより上方に付勢され、これによって通常吸着ノズル２０を上昇端位置に保持している。

ノズルホルダ１７は、Ｘ軸スライド１３に設置されたホルダ回転用サーボモータ２１によって各スピンドル１８が所定の角度位置に停止するように間歇的に回転される。所定の角度位置に停止されたスピンドル１８はノズル昇降用サーボモータ２２により駆動される送りねじ２４の一方向の回転によってノズル下降レバー２５が下降されることにより、圧縮スプリングのばね力に抗して吸着ノズル２０とともに下降される。送りねじ２４の反対方向の回転によってノズル下降レバー２５が上昇されると、スピンドル１８および吸着ノズル２０は圧縮スプリングのばね力により上昇される。各スピンドル１８は歯車機構を介してθ軸サーボモータ２３に回転連結され、θ軸サーボモータ２３によってスピンドル１８および吸着ノズル２０の角度を一斉に調整できるようにしている。

ノズルホルダ１７には、部品供給位置７４に供給されたキャビティ７６内の電子部品Ｐの上方より照明光を照射する照射手段３０（図５参照）が設けられている。照射手段３０によってキャビティ７６に上方より照明光が照射されると、その照明光がキャリアテープ７５の薄い膜を透過して、フィーダ７１に内蔵された部品カメラ３１に入射される。この際、照明光はキャビティ７６に収容された電子部品Ｐによって遮られるため、部品カメラ３１によって撮像される画像は、図９に示すように、電子部品Ｐ部分が黒く写った投影像Ｐ１となり、その周辺部Ｐ２のキャビティ７６部分は白くなる。実際には、キャビティ７６の底面は僅かな厚みを有しているため、キャビティ７６部分は若干色が付いた灰色となるが、電子部品Ｐを表す黒色とは明確な濃度差があり、電子部品Ｐの画像を処理する上で問題はない。

このように、部品供給位置７４に供給されたキャビティ７６内の電子部品Ｐの上方から照明光を照射し、その投影像を電子部品Ｐの下方に配置した部品カメラ３１によって撮像する、いわゆるバックライト方式によって電子部品Ｐを撮像することにより、ノズルホルダ１７を部品供給位置７４の上方に待機した状態で、部品供給位置７４にある電子部品Ｐの画像を取得することが可能となる。従って、画像処理の後、直ちに吸着ノズル２０による吸着動作に移行できるようになる。

電子部品装着装置は、図８に示す制御装置８０を備え、制御装置８０は、ＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３およびそれらを接続するバスを備えるコンピュータ８４を主体として構成されている。バスには、さらに、入出力インターフェース８５が接続されており、駆動回路８６〜９０を介してＸ軸サーボモータ１４、Ｙ軸サーボモータ１１、ホルダ回転用サーボモータ２１、ノズル昇降用サーボモータ２２およびθ軸サーボモータ２３が接続されている。また、制御装置８０には、画像処理手段を構成する画像処理コンピュータ９１，部品カメラ３１および基準マークカメラ３３が接続されている。制御装置８０には、さらに、データの入力を行うキーボードおよびデータの表示を行う表示装置を備えた入力装置９３が接続され、この入力装置９３を介して、フィーダ７１にそれぞれ内蔵された部品カメラ３１と基準マーク３２とのオフセットのデータ（＋Ｘ１、−Ｙ１）等が入力され、ＲＯＭ８２に記憶されるようになっている。これらのデータは、各フィーダ７１毎に記憶されている。

次に上記した実施の形態における動作について説明する。電子部品Ｐをプリント基板に装着する場合には、プリント基板に装着すべき電子部品Ｐを収容したフィーダ７１に備えられた送り手段７９によってスプロケット７９ａが駆動される。これにより、キャリアテープ７５が所定ピッチずつ送り出され、キャビティ７６内に収容された電子部品Ｐが部品供給位置７４に１個ずつ供給される。部品供給位置７４に供給されたキャビティ７６内の電子部品Ｐには、上方から照射手段３０によって照明光が照射され、キャリアテープ７５を透過した電子部品Ｐの投影像Ｐ１およびその周辺部Ｐ２が、部品供給位置７４の下方位置においてフィーダ７１に内蔵された部品カメラ３１によって撮像される。

なお、装着装置本体４０にセットされたフィーダ７１の取付け誤差により、部品カメラ３１の中心位置３１ａの位置座標が、装着装置本体４０の機械原点に対して誤差を生じていることが考えられるため、本実施の形態においては、フィーダ７１が装着装置本体４０にセットされた際に、フィーダ７１に設けられた基準マーク３２を、Ｘ軸スライド１３上に設けられた基準マークカメラ３３により撮像し、フィーダ７１のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置誤差、すなわち、部品カメラ３１の中心位置３１ａの位置誤差を取得し、かかる位置誤差量を、コンピュータ８４のＲＯＭ８２にフィーダ７１の固有番号とともに記憶するようにしている。

部品供給位置７４に供給された電子部品Ｐの投影像Ｐ１が部品カメラ３１によって撮像されると、この撮像により取得された画像データが、フィーダ７１の制御部より制御装置８０に送信され、画像処理コンピュータ９１にて処理される。画像処理コンピュータ９１においては、図１０に示すように、予め記憶されている電子部品Ｐの正規位置における基準画像Ｐ１１と、部品カメラ３１によって撮像した撮像画像Ｐ１２とを比較し、キャビティ７６内の電子部品Ｐの中心位置Ｏ１、Ｏ２の誤差および傾きの誤差を取得する。図１０では、撮像画像Ｐ１２の中心位置Ｏ２が基準画像Ｐ１１の中心位置Ｏ１に対して、Ｘ軸方向に＋Ｘ２、Ｙ軸方向に−Ｙ２の量だけ誤差が生じており、傾き誤差はないものとして示している。

この場合、フィーダ７１の制御部によってフィーダ単体で画像処理を行い、算出した電子部品Ｐの中心位置データを電子部品装着装置側の制御装置８０に送信することもできる。

かかる部品カメラ３１に対する電子部品Ｐの位置誤差量（＋Ｘ２、−Ｙ２）に基づいて、吸着ノズル２０によって電子部品Ｐの中心位置３１ａを傾きのない状態で吸着するための見掛け上の補正量が算出される。この際、基準マーク３２に対する部品カメラ３１のオフセット量（＋Ｘ１、−Ｙ１）が予め取得されているため、見掛け上の補正量に部品カメラ３１の位置誤差量が加算され、実際の補正量が算出される。

すなわち、基準マークカメラ３３によって取得される基準マーク３２の位置が、フィーダ７１の取付け誤差等によって、正規の位置より、例えば、図４の＋Ｘ軸方向にΔＸ０だけずれているものとすると、基準マーク３２に対する部品カメラ３１のオフセット量（＋Ｘ１、−Ｙ１）に、基準マークカメラ３３によって取得した位置ずれ量（ΔＸ０）と、部品カメラ３１によって取得した位置ずれ量（＋Ｘ２、−Ｙ２）に基づいて、ノズルホルダ１７の補正量が決定される。

かかる補正量に基づいて、制御装置８０によってＸ軸サーボモータ１４およびＹ軸サーボモータ１１が制御され、ノズルホルダ１７が位置補正される。これにより、部品供給位置７４に供給された電子部品Ｐの中心位置を吸着ノズル２０によって吸着できる。その後、ノズルホルダ１７が部品装着位置に移送され、吸着ノズル２０によって吸着した電子部品Ｐをプリント基板上に装着する。

この結果、吸着ノズル２０によって電子部品Ｐを確実に吸着できるとともに、吸着ノズル２０に電子部品Ｐを吸着した後に、部品カメラによる画像処理を行わなくても、電子部品Ｐをプリント基板の所定の位置に正確に装着できるようになる。

なお、基準マークカメラ３３によって、基板搬送装置６０により所定位置に搬入されて位置決め保持されるプリント基板上に設けられた図略の基板マークの位置を検出することにより、プリント基板への電子部品Ｐの装着時に、基板マーク位置に応じてノズルホルダ１７を位置補正することができる。

上記した第１の実施の形態によれば、電子部品Ｐを吸着ノズル２０によってフィーダ７１から吸着する前に、部品供給位置７４に供給されたキャビティ７６内の電子部品Ｐをキャビティ７６の下方より部品カメラ３１によって撮像し、撮像した画像に基づいて電子部品Ｐの中心位置を取得し、その後、吸着ノズル２０によって電子部品Ｐの中心位置を吸着し、プリント基板上に装着するようにしたので、電子部品Ｐの中心位置を吸着ノズル２０によって安定して吸着することができ、吸着率を向上することができる。

しかも、電子部品Ｐをキャビティ７６の下方より撮像するようにしたので、従来のような電子部品の撮像および吸着ノズルの吸着動作の順次動作が不要となり、吸着ノズル２０による吸着動作とは非同期に、キャビティ７６内の電子部品Ｐの中心位置を取得することが可能となり、機械稼働率を向上することができる。また、場合によっては、電子部品Ｐの撮像中に吸着ノズル２０を、部品供給位置７４に供給された電子部品Ｐの上方位置に待機させることも可能となり、これにより、電子部品Ｐの中心位置を取得した後に、直ちに吸着ノズル２０によって電子部品Ｐを吸着することができるようになる。

また、上記した第１の実施の形態によれば、部品カメラ３１が、フィーダ７１に内蔵されているので、部品供給位置と部品装着位置との間に部品カメラを設置する必要がなく、最短距離で電子部品の装着が可能となるとともに、機械のコンパクト化を可能にできる。

さらに、上記した第１の実施の形態によれば、フィーダ７１には部品供給位置７４の近傍に基準マーク３２が設けられ、基準マーク３２を撮像する基準マークカメラ３３により、装着装置本体４０（機械原点）に対する部品カメラ３１の中心位置の位置誤差を取得するようにしたので、その位置誤差に応じてノズルホルダ１７を位置補正することにより、フィーダ７１の取付け誤差による部品カメラ３１の中心位置の位置誤差に係わらず、装着装置本体４０に対するキャビティ７６内の電子部品Ｐの中心位置を正確に取得することができる。

加えて、上記した第１の実施の形態によれば、フィーダ７１が、本体フレーム７２と、本体フレーム７２に取付け可能な供給リール７３に巻回され複数の電子部品Ｐを所定の間隔で収容するキャビティ７６を備えたキャリアテープ７５を、キャビティ７６内の電子部品Ｐを順次部品供給位置７４に供給するように送り出す送り手段７９と、本体フレーム７２に内蔵され部品供給位置７４に供給されたキャビティ７６内の電子部品Ｐを下方より撮像する部品カメラ３１とを備えているので、フィーダ７１を装着装置本体４０にセットするだけで、それに内蔵した部品カメラ３１によって電子部品Ｐの中心位置を取得することができる。
従って、極小の電子部品Ｐにおいても、吸着ノズル２０によって確実に吸着することができ、吸着ノズル２０による吸着ミスや異常吸着の発生を回避することができ、電子部品装着装置の稼動率を向上することができる。

図１１は本発明の第２の実施の形態を示すもので、吸着ノズル２０に照射手段１３０を一体的に取付けたものである。すなわち、吸着ノズル２０に円板状の発光保持体３５を同心上に一体に設け、この発光保持体３５の下面に多数のＬＥＤからなる発光体３６を取付けたものである。

第２の実施の形態によれば、部品供給位置７４の上方に吸着ノズル２０が待機されている状態においても、吸着ノズル２０に設けた照射手段１３０によって、部品供給位置７４に供給されたキャビティ７６内の電子部品Ｐの真上より照明光を容易に照射することができるようになり、部品カメラ３１による電子部品Ｐの投影像の撮像を正確に行えるようになる。

また、図１２は本発明の第３の実施の形態を示すもので、キャビティ７６内の電子部品Ｐをキャビティ７６の下方より撮像する部品カメラ３１を、フィーダ７１が装着される装着装置本体４０側に配設したものである。すなわち、部品カメラ３１をフィーダ７１に内蔵させるのではなく、フィーダ７１が装着される装着装置本体４０に、フィーダ７１の先端側に対向して取付け、電子部品Ｐの投影像をフィーダ７１内に４５度傾斜して設置したミラー（反射板）３７を介して部品カメラ３１により撮像するようにしたものである。なお、図１２中、第１の実施の形態と同一部品については同一の参照符号を付し、説明は省略する。

第３の実施の形態によれば、部品カメラ３１を、フィーダ７１ではなく、装着装置本体４０側に設置したので、第１の実施の形態で述べたような装着装置本体４０に着脱可能に装着されるフィーダ７１の取付け誤差を考慮する必要がなく、フィーダ７１に設けた基準マーク３２を基準マークカメラ３３で撮像して、誤差量を補正する処理を不要にできる。

しかも、第３の実施の形態によれば、部品カメラ３１をフィーダ７１毎に設ける必要がないので、部品カメラ３１の個数を削減できるとともに、部品カメラ３１をフィーダ７１内の所定の位置に取付けるための煩雑な取付け作業を不要にでき、しかも、部品カメラ３１をフィーダ７１に内蔵するために、部品カメラ３１の大きさに制約を受けることもない。

さらに、図１３は本発明の第４の実施の形態を示すもので、吸着ノズル２０によって電子部品Ｐを、フィーダ７１のキャリアテープ７５のキャビティ７６内より取出すのではなく、キャリアテープ７５のキャビティ７６より電子部品Ｐを白色透明板上に落下させ、この白色透明板上の電子部品Ｐを、部品カメラにより撮像して画像処理し、電子部品Ｐの中心位置を吸着ノズル２０によりピックアップするようにしたものである。

以下、図１３に基づいて第４の実施の形態をさらに詳細に説明する。第４の実施の形態においては、キャリアテープ７５が本体フレーム７２の下面に沿って送られるように、フィーダ７１が上下を反対にして、すなわち、電子部品Ｐを収容したキャビティ７６を下方向に開口した姿勢で、装着装置本体４０に取替え可能にセットされる。フィーダ７１のキャビティ７６に収容された電子部品Ｐは、部品供給位置７４において、開口部７２ａ（図４参照）より白色透明板からなる搬送ベルト１００上に落下される。

搬送ベルト１００は、無端ベルトからなり、駆動ローラ１０１と従動ローラ１０２との間に掛け渡されている。搬送ベルト１００は、駆動ローラ１０１に連結した図略のモータによって間歇的に駆動され、搬送ベルト１００上に落下された電子部品Ｐを、搬送ベルト１００の間歇駆動によって順次部品ピックアップ位置１０３に搬送するようになっている。

搬送ベルト１００の下方には、部品ピックアップ位置１０３に対応して照射手段３０が配設され、また、搬送ベルト１００の上方には、部品カメラ３１を設けたカメラユニット１０５が位置決めされるようになっている。照射手段３０から照射された照明光は、部品ピックアップ位置１０３に搬送された搬送ベルト１００上の電子部品Ｐによって一部遮られて搬送ベルト１００を透過し、カメラユニット１０５に設けた部品カメラ３１により、電子部品Ｐの投影像を撮像できるようにしている。なお、カメラユニット１０５は、Ｘ軸スライド１３（図６参照）上に装着してもよく、あるいはまた、Ｘ軸スライド１３とは独立してＸＹ平面を移動できるようにしてもよい。

そして、部品カメラ３１の撮像によって取得された画像データが、第１の実施の形態で述べたと同様に、画像処理コンピュータ９１（図８参照）に送られて処理され、電子部品Ｐの正規の位置における基準画像との比較照合によって、部品ピックアップ位置１０３に搬送された搬送ベルト１００上の電子部品Ｐの中心位置の誤差および傾きの誤差が取得される。その後、吸着ノズル２０を設けたノズルホルダ１７が部品ピックアップ位置１０３上に誤差量だけ位置補正されて位置決めされ、吸着ノズル２０が下降されて電子部品Ｐの中心位置を吸着する。

上記した第４の実施の形態によれば、搬送ベルト１００上の電子部品Ｐを吸着ノズル２０によって吸着することができるので、キャビティ７６内より電子部品Ｐを吸着する場合に比べて、電子部品Ｐの吸着取出しを容易に行うことができる。
以上、本発明を第１ないし第４の実施の形態に即して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

１０…電子部品装着ヘッド、１２…Ｙ軸スライド、１３…Ｘ軸スライド、１７…ノズルホルダ、２０…吸着ノズル、３０、１３０…照射手段、３１…部品カメラ、３２…基準マーク、３３…基準マークカメラ、３７…ミラー、４０…装着装置本体、５０…部品移載装置、６０…基板搬送装置、７０…部品供給装置、７１…フィーダ、７３…供給リール、７４…部品供給位置、７５…キャリアテープ、７６…キャビティ、７９…送り手段、８０…制御装置、９１…画像処理手段（画像処理コンピュータ）。

Claims (9)

1. 本体フレームと、該本体フレームに取付け可能な供給リールに巻回され複数の電子部品を所定の間隔で収容するキャビティを備えたキャリアテープを、該キャビティ内の電子部品を順次部品供給位置に供給するように送り出す送り手段と、前記本体フレームに内蔵され、前記部品供給位置に供給された前記キャビティ内の電子部品を下方より撮像する部品カメラとを備えたことを特徴とするフィーダ。
2. 請求項１において、前記部品カメラによって撮像した画像情報を電子部品装着装置の制御装置に送信するようになっているフィーダ。
3. 請求項１において、前記フィーダは制御部を備え、前記部品カメラによって撮像した画像情報の画像処理をフィーダ単体で行えるようになっているフィーダ。
4. 請求項３において、前記画像処理によって電子部品の中心位置データを算出し、算出した電子部品の中心位置データを電子部品装着装置側の制御装置に送信するようになっているフィーダ。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記フィーダは基準マークを備えており、前記部品カメラの中心位置は前記基準マークからＸ軸方向およびＹ軸方向に一定量オフセットした位置に配置されているフィーダ。
6. 複数の電子部品を所定の間隔で収容するキャビティを有するキャリアテープを巻回した供給リールが取付け可能で、前記キャビティ内の電子部品を順次部品供給位置に供給するフィーダと、前記部品供給位置に供給された前記キャビティ内の電子部品の上方より照明光を照射する照射手段と、前記部品供給位置に供給された前記キャビティ内の電子部品を下方より撮像する部品カメラと、前記部品カメラで撮像された電子部品の画像を処理する画像処理手段と、該画像処理手段による画像処理によって取得した前記電子部品の中心位置を吸着し、プリント基板上に装着する吸着ノズルを保持したノズルホルダとによって構成したことを特徴とする電子部品装着装置。
7. 請求項６において、前記部品カメラは、前記フィーダに内蔵されていることを特徴とする電子部品装着装置。
8. 請求項６において、前記部品カメラは、フィーダの外部に配設され、ミラーを介して前記キャビティ内の電子部品を下方より撮像するようになっていることを特徴とする電子部品装着装置。
9. 電子部品をフィーダから吸着する前に、部品供給位置に供給されたキャビティ内の電子部品をキャビティの下方より部品カメラによって撮像し、撮像した画像に基づいて電子部品の中心位置を取得し、その後、吸着ノズルによって電子部品の中心位置を吸着し、プリント基板上に装着することを特徴とする電子部品装着方法。

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