JP2012174888A - 電子部品照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】あらゆる対象電子部品に対して適切に照明することにより、時間をかけずに電極部を認識してサイクルタイムを短縮化する。
【解決手段】撮像装置７１によって撮像される電子部品Ｐを照明する電子部品照明装置において、電子部品Ｐに対向して配置され、薄板状に形成され、変形可能であり、かつ、面発光する発光パネル７２ｃと、発光パネル７２ｃを保持し、駆動装置によって姿勢が変化されることにより、発光パネル７２ｃの形状を変化させる保持変形機構７２ｂと、を備えている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子部品照明装置に関する。

電子部品照明装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図４，８に示されているように、電子部品照明装置においては、対象物である電子部品１０を中心とする円形状もしくは多角形状に対象物方向に照明光を放つ複数の発光体１ａ〜１ｄを配置し、電子部品１０の形状特性データをあらかじめ定めた関数により処理し、発光体１ａ〜１ｄの点灯、照射角度、照明位置、発光強度を制御する構成を有するようになっている。

電子部品照明装置の他の一形式として、特許文献２に示されているものが知られている。特許文献２の図２，３に示されているように、電子部品照明装置においては、部品走査方向に対して水平方向の照明手段１４、１５は、対象電子部品１２の中心に対して角度φ₁ ．φ₂ を保って照明を行うように取り付けられており、また、部品走査方向に対して鉛直方向の照明手段１６、１７、１８、１９、２０は、対象電子部品１２の中心に対して半径ｒの円周上で、角度φ₃ ．φ₄ ．φ₅ ．φ₆ ．φ₇ を保って照明を行うように取り付けられている。この構成でラインセンサ撮像ライン２２に光を集め、部品把持ノズル１１によって把持された対象電子部品１２の撮像ラインごとの画像情報をラインセンサで撮像しそれを集合体として１つの画像データを生成するようになっている。また、電子部品照明装置においては、光源の輝度、角度および波長を可変にするようになっている。

特開平０４−３６４４０４号公報 特開平０９−２９３９９９号公報

特許文献１に記載の電子部品照明装置において、複数の発光体１ａ〜１ｄが、対象物である電子部品１０を中心とする円形状もしくは多角形状に配置され、対象物方向に照明光を放つようになっているとともに、光源の輝度、角度および波長を可変にするようになっている。これにより、光反射特性の異なる電子部品に対して最適な光源を適用して画像を撮像することが可能となっている。しかし、その取得した画像において電子部品の電極部の輪郭が十分に現れないため、電極部を認識するのに時間がかかり、サイクルタイムが長くなるという問題があった。

特許文献２に記載の電子部品照明装置において、部品走査方向に対して鉛直方向の照明手段１６、１７、１８、１９、２０は、対象電子部品１２の中心に対して半径ｒの円周上で、角度φ₃ ．φ₄ ．φ₅ ．φ₆ ．φ₇ を保って照明を行うようになっている。これにより、特許文献１に記載の電子部品照明装置に比べて、対象電子部品１２に対しいろいろな角度から照明することが可能となるが、取得した画像において電子部品の電極部の輪郭が十分に現れない場合があるため、電極部を認識するのに時間がかかり、サイクルタイムが長くなるという問題があった。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、あらゆる対象電子部品に対して適切に照明することにより、時間をかけずに電極部を認識してサイクルタイムを短縮化することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、撮像装置によって撮像される電子部品を照明する電子部品照明装置において、電子部品に対向して配置され、薄板状に形成され、変形可能であり、かつ、面発光する発光パネルと、発光パネルを保持し、駆動装置によって姿勢が変化されることにより、発光パネルの形状を変化させる保持変形機構と、を備えたことである。

また、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、発光パネルは、放射状に配置された複数の分割発光パネルで構成されていることである。

また、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、保持変形機構は、各分割発光パネルの一端が固定され、一端以外の部分が剥離しない状態で相対移動可能に保持されるように構成され、各分割発光パネルが当該保持変形機構の姿勢の変化に応じて変化されることである。

また、請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか一項において、発光パネルは、有機ＥＬで構成されたことである。

また、請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４の何れか一項に係る電子部品照明装置は、部品移載装置が電子部品を部品供給装置から採取して基板に装着する電子部品実装機において、部品移載装置によって部品供給装置から採取され基板に装着される前の電子部品を照明することである。

また、請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項５の何れか一項において、電子部品のデータの情報の一つとして電子部品照明装置の姿勢を加え、電子部品毎に照明の方法を管理し、その照明を実行することである。

また、請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項６の何れか一項において、撮像装置によって撮像された画像の画像処理において該画像処理の結果が異常と判定された電子部品に対して画像処理の結果が正常となるように発光パネルの形状を変化させることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、発光パネルは、電子部品に対向して配置され、薄板状に形成され、変形可能であり、かつ面発光する。また、保持変形機構は、発光パネルを保持するとともに、駆動装置によって姿勢が変化されることにより発光パネルの形状を変化させる。したがって、保持変形機構の姿勢を変形させることにより、発光パネルの形状を所望の形状に変化させることで、対象物である電子部品の撮像装置の方向からの照明光（落射光）を照射することができるとともに、撮像装置の方向とは異なる対象物の側方からの照明光（側射光）を照射することができる。これにより、電子部品の電極部の形状に応じて適切な方向から照明光を照射することにより、電極部から反射される照明光を適切に集光することができる。よって、あらゆる対象電子部品に対して適切に照明することにより、取得した画像において電極部の輪郭が十分に現れるため、電極部の形状、位置を短時間で認識することができ、ひいてはサイクルタイムを短縮化することができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、請求項１において、発光パネルは、放射状に配置された複数の分割発光パネルで構成されている。これにより、放射状に配置された分割発光パネルの中心に撮像装置を配置することが可能となり、電子部品の電極部の形状に応じてより適切な方向から照明光を照射することにより、電極部から反射される照明光をより適切に集光することができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、請求項２において、保持変形機構は、各分割発光パネルの一端が固定され、一端以外の部分が剥離しない状態で相対移動可能に保持されるように構成され、各分割発光パネルが当該保持変形機構の姿勢の変化に応じて変化される。これにより、分割発光パネルを、保持変形機構の姿勢の変化に応じてスムーズに変化させるとともに、所望の照射方向に向けた状態で的確に位置決め固定することができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至請求項３の何れか一項において、発光パネルは、有機ＥＬで構成されているため、簡便な構成かつ低コストにて電子部品照明装置を構成することができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、請求項１乃至請求項４の何れか一項に係る電子部品照明装置は、部品移載装置が電子部品を部品供給装置から採取して基板に装着する電子部品実装機において、部品移載装置によって部品供給装置から採取され基板に装着される前の電子部品を照明する。これにより、電子部品の位置状態を正確かつ短時間に把握することができ、また電子部品の電極部の不良判定を正確かつ短時間に実施することができる。

上記のように構成した請求項６に係る発明によれば、請求項１乃至請求項５の何れか一項において、電子部品のデータの情報の一つとして電子部品照明装置の姿勢を加え、電子部品毎に照明の方法を管理し、その照明を実行する。これにより、電子部品を的確に認識することができ、画像処理の短縮化、サイクルタイムの短縮化を図ることができる。

上記のように構成した請求項７に係る発明によれば、請求項１乃至請求項６の何れか一項において、撮像装置によって撮像された画像の画像処理において該画像処理の結果が異常と判定された電子部品に対して画像処理の結果が正常となるように発光パネルの形状を変化させる。これにより、画像処理能力を向上させることで、部品不良判定の短時間化を図るとともに不良部品とみなされる部品の数（部品廃棄率）の低減化を図ることができる。

本発明に係る電子部品実装システムを示す概要図である。 図１に示す電子部品実装機の全体構造を示す斜視図である。 図２に示す電子部品撮像ユニットを示す分解斜視図である。 （ａ）は、電子部品照明装置を示す部分拡大上面図であり、（ｂ）は４ｂ−４ｂ線に沿った断面図である。 （ａ）は、電子部品照明装置が平面状に展開された状態を示す断面図であり、（ｂ）は、電子部品照明装置が碗状にされた状態を示す断面図である。 ＢＧＡタイプの電子部品を照明する状態を示す断面図である。 ＬＧＡタイプの電子部品を照明する状態を示す断面図である。 図１に示す電子部品実装機を示す機能ブロック図である。

以下、本発明による電子部品照明装置を適用した電子部品実装システムの一実施の形態について説明する。図１はこの電子部品実装システムＡの概要を示しており、図２は電子部品実装機の全体構造を示している。なお図２は２台の電子部品実装機を一つの架台に搭載した状態を示している。

電子部品実装システムＡは、複数台の電子部品実装機２０、すなわち本実施形態では４台の第１〜第４電子部品実装機１１〜１４を基板Ｓの搬送方向に沿って直列に並べて構成されている。電子部品実装システムＡは、基板Ｓへの電子部品Ｐ（部品）の実装を各電子部品実装機２０（第１〜第４電子部品実装機１１〜１４）により分担して行うものである。

電子部品実装システムＡは、搬入用シフト装置１５、搬出用シフト装置１６、ローカルネットワーク（以下、ＬＡＮという。）１７およびホストコンピュータ１８をさらに備えている。搬入用シフト装置１５は、第１電子部品実装機１１の上流に配置され第１電子部品実装機１１に基板Ｓを搬入する。搬出用シフト装置１６は、第４電子部品実装機１４の下流に配置され第４電子部品実装機１４から基板Ｓを搬出する。ＬＡＮ１７は、各電子部品実装機１１〜１４の各制御装置８０、およびホストコンピュータ１８を互いに通信可能に接続するものである。

電子部品実装機２０は、図２に示すように、いわゆるダブルトラックコンベヤ方式の電子部品実装機であり、基板搬送装置３０、バックアップ装置４０、部品供給装置５０、部品移載装置６０、基板撮像装置６６、電子部品撮像ユニット７０および制御装置８０を備えている。

基板搬送装置３０は、基台２１上に設けられて基板Ｓを搬送して部品実装位置に位置決め支持する。部品実装位置は、基板Ｓに電子部品Ｐを実装するために該基板Ｓが位置決め固定される位置である。

基板搬送装置３０は、基板Ｓを所定方向（図２においてＸ方向）に搬送するものであり、基台２１上に互いに並列に組み付けられた第１および第２コンベヤ３１，３２を備えている。

第１コンベヤ３１は、図２に示すように、搬送方向に延在しかつ互いに平行に対向して配置された第１および第２ガイドレール３１ａ，３１ｂを備えており、第１および第２ガイドレール３１ａ，３１ｂは、基板Ｓを搬送方向にそれぞれ案内する。第１コンベヤ３１には、第１および第２ガイドレール３１ａ，３１ｂの直下に互いに平行に設けられた第１および第２コンベヤベルト（図示省略）が並設されている。第１および第２コンベヤベルトは、基板Ｓを下方から支持して搬送方向に搬送する。

第１コンベヤ３１の第１ガイドレール３１ａおよび第１コンベヤベルトは、下端が基台２１に固定された一対の固定支持フレーム３１ｅの上端に両端が固定されたＸ軸方向に延在する細長い第１取付フレーム３１ｆに取り付けられている。また、第１コンベヤ３１の第２ガイドレール３１ｂおよび第２コンベヤベルトは、下端が基台２１に固定された一対のレール２２上を移動可能なスライダ３１ｋに固定された移動支持フレーム３１ｇの上端に両端が固定されたＸ軸方向に延在する細長い第２取付フレーム３１ｈに取り付けられている。これにより、第２ガイドレール３１ｂは、直下の第２コンベヤベルトとともに搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に沿って移動して位置決め固定されるので、第１コンベヤ３１は搬送する基板Ｓの基板幅に対応してコンベヤ幅を変更できる。

第２コンベヤ３２は、第１取付フレーム３２ｆが移動可能である点が異なるだけであり、第１コンベヤ３１とほぼ同様な構造となっている。すなわち、第２コンベヤ３２は、図２に示すように、搬送方向に延在しかつ互いに平行に対向して配置された第１および第２ガイドレール３２ａ，３２ｂを備えており、第１および第２ガイドレール３２ａ，３２ｂは、基板Ｓを搬送方向にそれぞれ案内する。また、第２コンベヤ３２には、第１および第２ガイドレール３２ａ，３２ｂの直下に互いに平行に設けられた第１および第２コンベヤベルト（図示省略）が並設されている。第１および第２コンベヤベルトは、基板Ｓを支持して搬送方向に搬送する。

第２コンベヤ３２の第１ガイドレール３２ａおよび第１コンベヤベルトは、図２に示すように、下端が基台２１に固定された一対のレール２２上を移動可能なスライダ３２ｋに固定された移動支持フレーム３２ｅの上端に両端が固定されたＸ軸方向に延在する細長い第１取付フレーム３２ｆに取り付けられている。また、第１コンベヤ３１の第２ガイドレール３２ｂおよび第２コンベヤベルトは、下端が基台２１に固定された一対のレール２２上を移動可能なスライダ３２ｋに固定された移動支持フレーム３２ｇの上端に両端が固定されたＸ軸方向に延在する細長い第２取付フレーム３２ｈに取り付けられている。これにより、第１および第２ガイドレール３２ａ，３２ｂは、直下の第１および第２コンベヤベルトとともに搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に移動して位置決め固定されるので、第２コンベヤ３２は搬送する基板Ｓの基板幅に対応してコンベヤ幅を変更できる。

バックアップ装置４０は、基台２１上に設けられて部品実装位置に搬送された基板Ｓを基板搬送装置３０と協働して位置決め固定する。バックアップ装置４０は、基板搬送装置３０によって部品実装位置まで搬送された基板Ｓを押し上げてクランプ（位置決め支持）する。

バックアップ装置４０は、基板Ｓを支持する基板支持ユニット４１と、基板支持ユニット４１を昇降させる昇降装置（図示省略）を備えている。基板支持ユニット４１は上面に多数の植立穴４１ａ１が形成された方形状のバックアッププレート４１ａと、植立穴４１ａ１に挿脱可能に植立されて基板Ｓを支持する支持部であるバックアップピン（図示省略）とから構成されている。昇降装置は、エアシリンダにて構成されており、バックアッププレート４１ａの４隅が離脱可能に組み付けられるロッド（図示省略）と、該ロッドを進退させるシリンダ本体（図示省略）とからなる。

部品供給装置５０は、基台２１上であって基板搬送装置３０の一側に設けられて基板Ｓに装着する電子部品Ｐを供給する。部品供給装置５０は着脱可能な多数のカセット式フィーダ（部品供給カセット）５１を並設してなるものである。カセット式フィーダ５１は、本体５１ａと、本体５１ａの後部に設けた供給リール５１ｂと、本体５１ａの先端に設けた部品取出部５１ｃを備えている。供給リール５１ｂには電子部品Ｐが所定ピッチで封入された細長いテープ（図示省略）が巻回保持され、このテープがスプロケット（図示省略）により所定ピッチで引き出され、電子部品Ｐが封入状態を解除されて部品取出部５１ｃに順次送り込まれるようになっている。なお部品供給装置５０は、カセット式のものだけでなくトレイ上に電子部品Ｐが並べられているトレイ式のものもある。

部品移載装置６０は、各装置３０，４０，５０の上方に基台２１に対しＸ方向およびＹ方向の２方向に移動可能に支持されている。部品移載装置６０は、部品供給装置５０により供給された電子部品Ｐを装着ヘッド６４により吸着保持して（採取して）基板搬送装置３０により部品実装位置に位置決め支持された基板Ｓ上に装着（実装）する。

本実施形態では、部品移載装置６０は、ＸＹロボットタイプのものであり、Ｙ軸サーボモータ６１によりＹ方向に移動されるＹ方向移動スライダ６２を備えている。このＹ方向移動スライダ６２には、Ｘ軸サーボモータ（図示省略）によりＹ方向に直交する水平なＸ方向に移動されるＸ方向移動スライダ６３が備えられている。Ｘ方向移動スライダ６３には、Ｘ方向およびＹ方向と直角なＺ方向に昇降可能に支持されてボールねじを介してサーボモータにより昇降が制御される装着ヘッド６４が取り付けられている。装着ヘッド６４には、装着ヘッド６４から下方に突出して設けられて下端に電子部品Ｐを吸着保持する吸着ノズル６５（図１参照）が取り付けられている。

基板撮像装置６６は、基台２１に対しＸ方向およびＹ方向の２方向に移動可能に支持され基板Ｓを撮像する。本実施形態では、基板撮像装置６６は、図２に示すように、装着ヘッド６４とともにＸ方向移動スライダ６３に取り付けられている。基板撮像装置６６は、基板位置（例えば基板に設けられたフィデューシャルマーク）を認識するため基板を撮像するものである。基板撮像装置６６は、下方に向けて照射するように配置されているライトおよびレンズを下方に向けて配置されているカメラ（何れも図示省略）を備えている。

電子部品撮像ユニット７０は、図２に示すように、部品移載装置６０の下方に配置され、かつ基台２１に位置決め固定されている。電子部品撮像ユニット７０は、吸着ノズル６５に吸着された電子部品Ｐを下方から撮像するものであり（図５参照）、電子部品Ｐの吸着状態（部品の水平方向の回転角度、ノズルに対する位置、斜めに吸着されているなど）や電子部品Ｐの状態（電極部の欠損など）を撮像するものである。

電子部品撮像ユニット７０は、図３に示すように、電子部品Ｐを撮像する電子部品撮像装置（以下、撮像装置という。）７１と、撮像装置７１により撮像される電子部品Ｐを照明する電子部品照明装置（以下、照明装置という。）７２とを備えている。

撮像装置７１は、取付用フレーム７１ａ、カメラ本体７１ｂ、および開口部７１ｃを備えている。取付用フレーム７１ａは、基台２１に固定されており、取付用フレーム７１ａの中央には貫通穴が設けられている。その貫通穴にはカメラ本体７１ｂが貫設されて固定されている。カメラ本体７１ｂは、例えばＣＣＤイメージセンサ（Charge Coupled Device Image Sensor）などの固体撮像素子を備えたＣＣＤカメラを備えている。カメラ本体７１ｂの上部にはレンズに臨む開口部７１ｃが設けられている。

照明装置７２は、部品移載装置６０が電子部品Ｐを部品供給装置５０から採取して基板Ｓに装着する電子部品実装機２０において、部品移載装置６０によって部品供給装置５０から採取され基板Ｓに装着される前の電子部品Ｐを照明するものである。

照明装置７２は、ユニット本体７２ａ、保持変形機構７２ｂおよび発光パネル７２ｃを備えている。
ユニット本体７２ａは、箱状に形成されたケーシング７２ａ１を有している。ケーシング７２ａ１の中央には貫通穴７２ａ２が形成されている。貫通穴７２ａ２は撮像装置７１の開口部７１ｃに臨んで配設されている。

保持変形機構７２ｂは、発光パネル７２ｃを保持し、駆動装置７２ｄによって姿勢が変化されることにより、発光パネル７２ｃの形状を変化させるものである。

保持変形機構７２ｂは、放射状に配置された複数（本実施形態では８個）の分割保持変形機構７２ｂ１で構成されている。分割保持変形機構７２ｂ１は、後述する分割発光パネル７２ｃ１に対応して形成されており、台形状に形成されかつ撮像装置７１の開口部７１ｃを中心に放射状に配設されている。

分割保持変形機構７２ｂ１（９０）は、図４に示すように、第１〜第３フレーム９１〜９３、第１〜第３カバー９４〜９６を備えている。第１フレーム９１は、上面から見て台形状に形成された箱状に形成されている。第１フレーム９１の上面には隙間をおいてその上面全部を覆う無色透明な第１カバー９４が設けられている。第１カバー９４は断面コ字状に形成されており、第１カバー９４の両側板部が第１フレーム９１の両側端部に固定されている。この隙間に分割発光パネル７２ｃ１が挿通され、分割発光パネル７２ｃ１が第１フレーム９１と第１カバー９４と（の隙間）により相対移動可能に支持されている。

第１フレーム９１の内端部には、内側（貫通穴７２ａ２）に向けて凸設され、第２フレーム９２と連接させる可動性の結合部である第１結合部９１ａが形成されている。第１結合部９１ａの両側端部に設けられている一対の軸部９１ａ１，９１ａ１は、ケーシング７２ａ１の上面から凸設されている一対の支承部７２ａ３，７２ａ３に回転可能にそれぞれ支承されている。なお、分割保持変形機構９０において、内端または内側は貫通穴７２ａ２方向のことをいい、外端または外側は貫通穴７２ａ２方向の反対方向のことをいう。

第１結合部９１ａには、第１フレーム用第１歯車Ｇ１−１が回転禁止された状態（第１結合部９１ａと一体的に回転するように固定された状態）で取り付けられている。第１フレーム用第１歯車Ｇ１−１は、第１電動モータＭ１の出力歯車Ｍ１ａと第１フレーム用第２歯車Ｇ１−２を介して噛合している。なお、第１電動モータＭ１は、ケーシング７２ａ１内部に固定されている。よって、第１電動モータＭ１が回転するとその回転に応じて第１フレーム９１が軸部９１ａ１を回転軸として揺動する。

また、第１結合部９１ａには、第２フレーム用第１歯車Ｇ２−１が回転可能に取り付けられている。第２フレーム用第１歯車Ｇ２−１は、第２電動モータＭ２の出力歯車Ｍ２ａと第２フレーム用第２歯車Ｇ２−２を介して噛合している。なお、第２電動モータＭ２は、ケーシング７２ａ１内部に固定されている。よって、第２電動モータＭ２が回転するとその回転に応じて第２フレーム用第１歯車Ｇ２−１が回転する。

また、第１結合部９１ａには、第３フレーム用第１歯車Ｇ３−１が回転可能に取り付けられている。第３フレーム用第１歯車Ｇ３−１は、第３電動モータＭ３の出力歯車Ｍ３ａと第３フレーム用第２歯車Ｇ３−２を介して噛合している。なお、第３電動モータＭ３は、ケーシング７２ａ１内部に固定されている。よって、第３電動モータＭ３が回転するとその回転に応じて第３フレーム用第１歯車Ｇ３−１が回転する。

第１フレーム９１内には、第２フレーム用第１タイミングベルトＴＢ２−１が装架されている。第２フレーム用第１タイミングベルトＴＢ２−１は、第２フレーム用第１歯車Ｇ２−１と第２フレーム用第３歯車Ｇ２−３とに噛合している。さらに、第１フレーム９１内には、第３フレーム用第１タイミングベルトＴＢ３−１が装架されている。第３フレーム用第１タイミングベルトＴＢ３−１は、第３フレーム用第１歯車Ｇ３−１と第３フレーム用第３歯車Ｇ３−３とに噛合している。

第２フレーム９２は、上面から見て台形状に形成された箱状に形成されている。第２フレーム９２の内端辺は、第１フレーム９１の外端辺とほぼ同じ長さである。第２フレーム９２の上面には隙間をおいてその上面全部を覆う無色透明な第２カバー９５が設けられている。第２カバー９５は断面コ字状に形成されており、第２カバー９５の両側板部が第２フレーム９２の両側端部に固定されている。この隙間に分割発光パネル７２ｃ１が挿通され、分割発光パネル７２ｃ１が第２フレーム９２と第２カバー９５と（の隙間）により相対移動可能に支持されている。

第２フレーム９２の内端部には、内側（貫通穴７２ａ２）に向けて凸設された第２結合部９２ａが形成されている。第２結合部９２ａの両側端部に設けられている一対の軸部９２ａ１，９２ａ１は、第１フレーム９１の外端部から外側に向けて凸設されている一対の支承部９１ｂ，９１ｂに回転可能にそれぞれ支承されている。

第２結合部９２ａには、第２フレーム用第３歯車Ｇ２−３が回転禁止された状態で取り付けられている。第２フレーム用第３歯車Ｇ２−３は、第２フレーム用第１タイミングベルトＴＢ２−１に噛合している。よって、第２電動モータＭ２が回転すると、その回転に応じて第２フレーム９２が軸部９２ａ１を回転軸に揺動する。

また、第２結合部９１ｂには、第３フレーム用第３歯車Ｇ３−３が回転可能に取り付けられている。第３フレーム用第３歯車Ｇ３−３は、第３フレーム用第１タイミングベルトＴＢ３−１に噛合している。よって、第３電動モータＭ３が回転すると、その回転に応じて第３フレーム用第３歯車Ｇ３−３が回転する。

第２フレーム９２内には、第３フレーム用第２タイミングベルトＴＢ３−２が装架されている。第３フレーム用第２タイミングベルトＴＢ３−２は、第３フレーム用第３歯車Ｇ３−３と第３フレーム用第４歯車Ｇ３−４とに噛合している。

第３フレーム９３は、上面から見て台形状に形成された箱状に形成されている。第３フレーム９３の内端辺は、第２フレーム９２の外端辺とほぼ同じ長さである。第３フレーム９３の上面には隙間をおいてその上面全部を覆う無色透明な第３カバー９６が設けられている。第３カバー９６は断面コ字状に形成されており、第３カバー９６の両側板部が第３フレーム９３の両側端部に固定されている。この隙間に分割発光パネル７２ｃ１が挿通され、分割発光パネル７２ｃ１が第３フレーム９３と第３カバー９６と（の隙間）により相対移動可能に支持されている。

第３フレーム９３の内端部には、内側（貫通穴７２ａ２）に向けて凸設された第３結合部９３ａが形成されている。第３結合部９３ａの両側端部に設けられている一対の軸部９３ａ１，９３ａ１は、第２フレーム９２の外端部から外側に向けて凸設されている一対の支承部９２ｂ，９２ｂに回転可能にそれぞれ支承されている。

第３結合部９３ａには、第３フレーム用第４歯車Ｇ３−４が回転禁止された状態で取り付けられている。第３フレーム用第４歯車Ｇ３−４は、第３フレーム用第２タイミングベルトＴＢ３−２に噛合している。よって、第３電動モータＭ３が回転すると、その回転に応じて第３フレーム９３が軸部９３ａ１を回転軸として揺動する。

駆動装置７２ｄは、上述した各モータＭ１〜Ｍ３、各歯車Ｇ１−１〜Ｇ３−４、各タイミングベルトＴＢ２−１〜ＴＢ３−２から構成されている。駆動装置７２ｄは、第１フレーム９１を駆動させるための第１駆動装置７２ｄ１、第２フレーム９２を駆動させるための第２駆動装置７２ｄ２、および第３フレーム９３を駆動させるための第３駆動装置７２ｄ３から構成されている。

第１駆動装置７２ｄ１は、上述した第１モータＭ１、各歯車Ｇ１−１，Ｇ１−２から構成されている。第２駆動装置７２ｄ２は、上述した第２モータＭ２、各歯車Ｇ２−１〜Ｇ２−３、タイミングベルトＴＢ２−１から構成されている。第３駆動装置７２ｄ３は、上述した第３モータＭ３、各歯車Ｇ３−１〜Ｇ３−４、各タイミングベルトＴＢ３−１，ＴＢ３−２から構成されている。

発光パネル７２ｃは、薄板状に形成され、変形可能であり、かつ、面発光するものである。発光パネル７２ｃは、例えば、有機ＥＬで構成されている。有機ＥＬは、蛍光体に電圧をかけると発光するエレクトロルミネセンス現象を利用した発光体であり、蛍光体にジアミン類などの有機物を使用したものである。発光パネル７２ｃは、カラー発光するものが好ましい。発光パネル７２ｃは、有機ＥＬに限定されず、薄板状に形成されかつ変形可能であれば無機ＥＬや他の面発光体で構成するようにしてもよい。

この発光パネル７２ｃは、電子部品Ｐに対向して配置されている（図５参照）。発光パネル７２ｃは、図３に示すように、放射状に配置された複数（本実施形態では８枚）の分割発光パネル７２ｃ１で構成されている。分割発光パネル７２ｃ１は、図４に示すように、台形状に形成され、分割保持変形機構７２ｂ１の上面全体の外形（輪郭）より若干小さいサイズである。分割発光パネル７２ｃ１は、撮像装置７１の開口部７１ｃを中心に放射状に配設されている。

発光パネル７２ｃの一端（本実施形態では内端）は、保持変形機構７２ｂに固定されている。すなわち、分割発光パネル７２ｃ１の一端（本実施形態では内端）は保持固定部材９７に固定されている。保持固定部材９７は分割変形機構７２ｂ１の一端部（第１フレーム９１の一端部）に固定されている。

分割発光パネル７２ｃ１（および分割保持変形機構７２ｂ１）は、隣接する分割発光パネル７２ｃ１と隙間をおいて配設するようにしてもよい。分割発光パネル７２ｃ１（および分割保持変形機構７２ｂ１）は、台形状でなく、長方形状に形成するようにしてもよい。

図５に示すように、保持変形機構７２ｂは、発光パネル７２ｃを保持し、駆動装置７２ｄによって姿勢が変化されることにより、発光パネル７２ｃの形状を変化させるものである。

保持変形機構７２ｂの姿勢は、図５（ａ）に示すように、駆動装置７２ｄにより平面状に変化される。このとき、分割発光パネル７２ｃ１は各フレーム９１〜９３と各カバー９４〜９６とにより剥離しない状態で相対移動可能に保持されている。よって、発光パネル７２ｃの形状も平面状に変化される。また、保持変形機構７２ｂの姿勢は、図５（ｂ）に示すように、駆動装置７２ｄにより碗状に変化される。このとき、分割発光パネル７２ｃ１は各フレーム９１〜９３と各カバー９４〜９６とにより剥離しない状態で相対移動可能に保持されている。よって、発光パネル７２ｃの形状も碗状に変化される。第１〜第３フレーム９１〜９３の各上面の角度はケーシング７２ａ１上面に対して任意に設定することができるため、電子部品Ｐに対する照射角度を任意に設定することができる。

なお、碗状になったとき、分割発光パネル７２ｃ１は分割保持変形機構７２ｂ１の内側に位置しているため、分割発光パネル７２ｃ１の他端部（外端部）は分割保持変形機構７２ｂ１の外端からはみ出るものの、分割発光パネル７２ｃ１にしわなど生じることなくかつ保持変形機構７２ｂの姿勢変化を支障なく行うことができる。

次に、このように構成された電子部品撮像装置７０の動作について図６および図７参照して説明する。

最初に、ＢＧＡ（Ball grid array）タイプの電子部品Ｐの場合について説明する。ＢＧＡタイプの電子部品Ｐ１は、パッケージ底面に半田による小さいボール状電極（バンプともいう）Ｐ１ａを格子状に並べたものである。

例えば、側斜光による照射がなく落射光による照射のみである場合には、バンプＰ１ａの中央部には、落射光が照射され、その反射光は撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。しかし、バンプＰ１ａの縁部に落射光が照射されても、バンプＰ１ａが球状であるためその反射光は散乱して撮像装置７１の開口部７１ｃに入射しない。よって、撮像装置７１によって撮像されたバンプＰ１ａは、中央部だけ鮮明であり輪郭がぼやけている画像となる。

これに対して、本実施形態による電子部品撮像装置７０によれば、図６に示すように、バンプＰ１ａの縁部外側には、外側方向からの側斜光Ｌ１が照射され、その反射光Ｌ１ａは撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。バンプＰ１ａの縁部内側には、内側方向からの側斜光Ｌ２が照射され、その反射光Ｌ２ａは撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。バンプＰ１ａの中央部には、開口部７１ｃからの落射光Ｌ３が照射され、その反射光Ｌ３ａは撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。したがって、撮像装置７１によって撮像されたバンプＰ１ａは、中央部だけでなく輪郭も鮮明である画像となる。
なお、落射光より側斜光の光量を比較的大きくすると、バンプＰ１ａの輪郭がより鮮明となる。

次に、ＬＧＡ（Land grid array）タイプの電子部品Ｐの場合について説明する。ＬＧＡタイプの電子部品Ｐ２は、パッケージ底面に、BGAのはんだボールの代わりに平面電極パッド（以下パッドという。）Ｐ２ａを格子状に並べたものである。

例えば、側斜光による照射がなく落射光による照射のみである場合には、パッドＰ２ａの平面部には、落射光が照射され、その反射光は撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。しかし、パッドＰ２ａの平面角部に落射光が照射されても、パッドＰ２ａが角部であるためその反射光は散乱して撮像装置７１の開口部７１ｃに入射しない。しかも、落射光はパッケージ底面に反射されて撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。よって、撮像装置７１によって撮像されたパッドＰ２ａは、部品全体の輪郭は鮮明であるがパッドＰ２ａの輪郭が不鮮明である画像となる。

これに対して、本実施形態による電子部品撮像装置７０によれば、図７に示すように、パッドＰ２ａの外側角部には、外側方向からの側斜光Ｌ４が照射され、その反射光Ｌ４ａは撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。パッドＰ２ａの内側角部には、内側方向からの側斜光Ｌ５が照射され、その反射光Ｌ５ａは撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。パッドＰ２ａの中央部には、開口部７１ｃからの落射光Ｌ６が照射され、その反射光Ｌ６ａは撮像装置７１の開口部７１ｃに入射する。したがって、撮像装置７１によって撮像されたパッドＰ２ａは、中央部だけでなく輪郭も鮮明である画像となる。
なお、落射光より側斜光の光量を比較的大きくすると、パッドＰ２ａの輪郭がより鮮明となる。

また、いずれの場合も、分割発光パネル７２ｃ１の姿勢を変化させて、対象物である電子部品Ｐに照射する角度を変えることにより、撮像された電子部品Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）の画像（特に電極部の画像）を鮮明にして、その画像から電極部を認識できるようにすることが好ましい。また、分割発光パネル７２ｃ１の発光量や発光色を任意の部分で異ならせることにより、落射光と側斜光との発光量や発光色を異ならせて、撮像された電子部品Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）の画像（特に電極部の画像）を鮮明にして、その画像から電極部を認識できるようにすることが好ましい。

制御装置８０はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、所定のプログラムを実行して基板への電子部品Ｐの実装を制御する。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。

制御装置８０には、図８に示すように、入力装置８１、基板撮像装置６６、撮像装置７１、照明装置７２、通信装置８２、記憶装置８３、基板搬送装置３０、バックアップ装置４０、部品供給装置５０、部品移載装置６０および出力装置８４が接続されている。撮像装置７１は、撮像した電子部品の画像を制御装置８０に送信する。照明装置７２は、制御装置８０からの指令を受けて所望の姿勢に保持変形機構７２ｂを変形させ位置決め固定されたり、発光パネル７２ｃを所望の輝度、色で発光されたりする。入力装置８１は、電子部品実装機２０の運転を開始させる開始スイッチ、停止させる停止スイッチなどを備えている（図２参照）。通信装置８２は、外部の機器と互いに接続して互いにデータを入出力するためのものであり、ＬＡＮ１７を介してホストコンピュータ１８に接続されている。記憶装置８３は、電子部品実装機２０全体を制御するシステムプログラム、そのシステムプログラム上で装置の各要素をそれぞれ個別に制御する制御プログラムを記憶するものである。出力装置８４は、電子部品実装機２０の状態情報、警告などを表示するものである。

制御装置８０は、撮像装置７１によって撮像された電子部品の画像の画像処理を行う。制御装置８０は、画像処理の結果（特に電極の位置）から電子部品の位置決めを行う。制御装置８０は、撮像装置７１によって撮像された画像の画像処理において該画像処理の結果が異常と判定した場合、その異常と判定された電子部品Ｐに対して画像処理の結果が正常となるように発光パネル７２ｃの形状を変化させるのが好ましい。

ホストコンピュータ１８は、各電子部品実装機２０の最適化された生産プログラムを作成したり、各電子部品実装機２０の運転を統括して制御したり、各電子部品実装機２０の生産情報（例えば、実装時間などを含む。）を受信したりするものである。

また、制御装置８０またはホストコンピュータ１８は、部品データを記憶する。部品データの情報の一つとして、照明装置７２の姿勢を加えることが好ましい。部品毎に照明の方法を適切に管理し、照明を実行することができるため、部品を的確に認識することができ、画像処理の短縮化、サイクルタイムの短縮化を図ることができる。

上述した説明から明らかなように、本実施の形態においては、発光パネル７２ｃは、電子部品Ｐに対向して配置され、薄板状に形成され、変形可能であり、かつ面発光する。また、保持変形機構７２ｂは、発光パネル７２ｃを保持するとともに、駆動装置７２ｄによって姿勢が変化されることにより発光パネル７２ｃの形状を変化させる。したがって、保持変形機構７２ｂの姿勢を変形させることにより、発光パネル７２ｃの形状を所望の形状に変化させることで、対象物である電子部品Ｐの撮像装置７１の方向からの照明光（落射光）を照射することができるとともに、撮像装置７１の方向とは異なる対象物の側方からの照明光（側射光）を照射することができる。これにより、電子部品Ｐの電極部Ｐ１ａ，Ｐ２ａの形状に応じて適切な方向から照明光を照射することにより、電極部Ｐ１ａ，Ｐ２ａから反射される照明光を適切に集光することができる。よって、あらゆる対象電子部品に対して適切に照明することにより、取得した画像において電極部Ｐ１ａ，Ｐ２ａの輪郭が十分に現れるため、電極部Ｐ１ａ，Ｐ２ａの形状、位置を短時間で認識することができ、ひいてはサイクルタイムを短縮化することができる。さらに、電極部を認識する時間を短縮することができ、サイクルタイムを短縮することができるため、不良部品と認識する率が低くなり、部品の廃棄率を低く抑制することができる。

また、発光パネル７２ｃは、放射状に配置された複数の分割発光パネル７２ｃ１で構成されている。これにより、放射状に配置された分割発光パネル７２ｃ１の中心に撮像装置７１を配置することが可能となり、電子部品Ｐの電極部Ｐ１ａ，Ｐ２ａの形状に応じてより適切な方向から照明光を照射することにより、電極部Ｐ１ａ，Ｐ２ａから反射される照明光をより適切に集光することができる。

また、保持変形機構７２ｂは、各分割発光パネル７２ｃ１の一端が固定され、一端以外の部分が剥離しない状態で相対移動可能に保持されるように構成され、各分割発光パネル７２ｃ１が当該保持変形機構７２ｂの姿勢の変化に応じて変化される。これにより、分割発光パネル７２ｃ１を、保持変形機構７２ｂの姿勢の変化に応じてスムーズに変化させるとともに、所望の照射方向に向けた状態で的確に位置決め固定することができる。

また、発光パネル７２ｃは、有機ＥＬで構成されているため、簡便な構成かつ低コストにて電子部品照明装置を構成することができる。

また、部品移載装置６０が電子部品Ｐを部品供給装置５０から採取して基板Ｓに装着する電子部品実装機２０において、部品移載装置６０によって部品供給装置５０から採取され基板Ｓに装着される前の電子部品Ｐを照明する。これにより、電子部品Ｐの位置状態を正確かつ短時間に把握することができ、また電子部品Ｐの電極部の不良判定を正確かつ短時間に実施することができる。

また、撮像装置７１によって撮像された画像の画像処理において該画像処理の結果が異常と判定された電子部品Ｐに対して画像処理の結果が正常となるように発光パネル７２ｃの形状を変化させる。これにより、画像処理能力を向上させることで、部品不良判定の短時間化を図るとともに不良部品とみなされる部品の数（部品廃棄率）の低減化を図ることができる。

１１〜１４…第１〜第４電子部品実装機、１８…ホストコンピュータ、２０…電子部品実装機、３０…基板搬送装置、４０…バックアップ装置、５０…部品供給装置、６０…部品移載装置、６５…装着ノズル、６６…撮像装置、７０…電子部品撮像ユニット、７１…電子部品撮像装置（撮像装置）、７２…電子部品照明装置（照明装置）、７２ｂ…保持変形機構、７２ｂ１…分割保持変形機構、７２ｃ…発光パネル、７２ｃ１…分割発光パネル、７２ｄ…駆動装置、８０…制御装置、Ａ…電子部品実装システム。

Claims (7)

1. 撮像装置によって撮像される電子部品を照明する電子部品照明装置において、
   前記電子部品に対向して配置され、薄板状に形成され、変形可能であり、かつ、面発光する発光パネルと、
   前記発光パネルを保持し、駆動装置によって姿勢が変化されることにより、前記発光パネルの形状を変化させる保持変形機構と、を備えたことを特徴とする電子部品照明装置。
2. 請求項１において、前記発光パネルは、放射状に配置された複数の分割発光パネルで構成されていることを特徴とする電子部品照明装置。
3. 請求項２において、前記保持変形機構は、前記各分割発光パネルの一端が固定され、前記一端以外の部分が剥離しない状態で相対移動可能に保持されるように構成され、前記各分割発光パネルが当該保持変形機構の姿勢の変化に応じて変化されることを特徴とする電子部品照明装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記発光パネルは、有機ＥＬで構成されたことを特徴とする電子部品照明装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に係る電子部品照明装置は、部品移載装置が前記電子部品を部品供給装置から採取して基板に装着する電子部品実装機において、前記部品移載装置によって前記部品供給装置から採取され前記基板に装着される前の前記電子部品を照明することを特徴とする電子部品照明装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか一項において、前記電子部品のデータの情報の一つとして前記電子部品照明装置の姿勢を加え、前記電子部品毎に照明の方法を管理し、その照明を実行することを特徴とする電子部品照明装置。
7. 請求項１乃至請求項６の何れか一項において、前記撮像装置によって撮像された画像の画像処理において該画像処理の結果が異常と判定された電子部品に対して前記画像処理の結果が正常となるように前記発光パネルの形状を変化させることを特徴とする電子部品照明装置。

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