JP2014183168A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光体に継ぎ目が存在しない構成の電子部品実装装置を提供する。
【解決手段】軸線の回りに回動可能なロータリヘッド５３の円周上に複数の吸着ノズル５５を備えた装着ヘッド４８と、光のエネルギを吸収し発光する背景手段８１と、背景手段に向けて光を照射する照射手段９５と、背景手段より発光された光により吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得する部品カメラ９３とを備え、背景手段を、ロータリヘッドの回動中心部に取付けられる樹脂またはガラスに、照射手段からの光を受けて部品カメラの感光部を感光させる光に変換する物質（蛍光塗料８８）を塗装もしくは混合した部材により構成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた電子部品実装装置、特に、吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得可能な電子部品実装装置に関するものである。

軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に設けられた複数の吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得するために、従来、特許文献１に記載された電子部品実装装置が知られている。特許文献１に記載されたものは、ロータリヘッドの回動中心部に、紫外線を吸収し可視光を放射する蛍光面を有する蛍光体を配置し、この蛍光体に向けて紫外線を照射する紫外線照射装置と、吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得する部品カメラ（撮像手段）を、吸着ノズルの外側に配置したものである。

特開２００７−２８７９８６号公報

特許文献１に記載されたような従来の電子部品実装装置においては、蛍光面を有する蛍光体が蛍光シールにて構成され、この蛍光シールを、ロータリヘッドの回動中心部に設けた円筒部の外周に貼り付けるようにしているのが現状である。このため、従来においては、円筒部に貼り付けた蛍光シールに継ぎ目が存在するため、電子部品の二次元画像の背景に継ぎ目部分が写りこみ、電子部品の画像認識に悪影響を及ぼす問題がある。

また、通常、円筒部に貼り付けた蛍光体は、吸着ノズルに近い位置に配置されるため、埃等が付着しやすく、埃が付着すると、背景の明るさが低下するため、定期的に清掃を行う必要がある。しかるに、清掃によって蛍光シールが剥離する可能性があるため、非常にデリケートなメンテナンスを必要とする問題があった。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、蛍光体に継ぎ目が存在しない構成の電子部品実装装置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、請求項１に係る発明の特徴は、基台に対しＸＹ平面内で移動可能な移動台と、該移動台に取付けられ、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、光のエネルギを吸収し発光する背景手段と、該背景手段に向けて光を照射する照射手段と、前記背景手段より発光された光により前記吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得する部品カメラとを備えた電子部品装着装置であって、前記背景手段を、前記ロータリヘッドの回動中心部に取付けられる樹脂またはガラスに、前記照射手段からの光を受けて前記部品カメラの感光部を感光させる光に変換する物質を塗装もしくは混合した部材により構成した電子部品実装装置である。

請求項２に係る発明の特徴は、前記背景手段は、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明なリングを備え、該透明リングの内周面に蛍光塗料を塗装した請求項１に記載の電子部品実装装置である。

請求項３に係る発明の特徴は、前記透明リングの内周面に塗装した蛍光塗料の内周面に、白色塗料を塗装した請求項２に記載の電子部品実装装置である。

請求項４に係る発明の特徴は、前記背景手段を、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明なリングに、蛍光塗料を混合して製作した請求項１に記載の電子部品実装装置である。

請求項５に係る発明の特徴は、前記支持体に複数の基準マークを一体的に設け、前記透明リングを付勢部材によって前記支持体に着脱可能に取付けられる保持部材によって軸方向に保持した請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子部品装着装置である。

請求項１に係る発明によれば、背景手段を、ロータリヘッドの回動中心部に取付けられる樹脂またはガラスに、照射手段からの光を受けて部品カメラの感光部を感光させる光に変換する物質を塗装もしくは混合した部材により構成したので、部材への物質の塗装もしくは混合によって、継ぎ目が存在することがなく、ロータリヘッドの円周上に設けられる吸着ノズルの数が多くなっても、吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を高精度に取得することができる。しかも、回転するロータリヘッドの回動中心部にＬＥＤ等の発光体を配置する必要がないので、回動部分への配線等を不要にでき、設計および組付けを容易にすることができる。

請求項２に係る発明によれば、背景手段は、ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明なリングを備え、透明リングの内周面に蛍光塗料を塗装したので、円周上に継ぎ目が存在することがなくなるとともに、透明リングの外周から見える塗装面は、透明リングの表面粗さの影響によってムラのない滑らかな面となり、均一な可視光を照射することができる。

しかも、蛍光塗料に埃等が付着することを抑制でき、また、蛍光塗料に埃等が付着しないので、清掃作業を不要ないしは少なくすることができるとともに、清掃によって蛍光塗料が剥離することもなくなる。従って、長期に亘って安定的したニ次元画像を取得することができる。

請求項３に係る発明によれば、透明リングの内周面に塗装した蛍光塗料の内周面に、白色塗料を塗装したので、透明リングの内側に黒色の保持部材が設けられる場合であっても、透明リングの外周から見える蛍光塗料を明るくすることができ、コントラストに優れた高精度な画像を取得することができる。

請求項４に係る発明によれば、背景手段を、ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明なリングに、蛍光塗料を混合して製作したので、透明リングの製造過程で蛍光塗料を着けることができ、透明リングに蛍光塗料を塗装する場合に比して、製作を容易にすることができる。

請求項５に係る発明によれば、支持体に複数の基準マークを一体的に設け、透明リングを付勢部材によって前記支持体に着脱可能に取付けられる保持部材によって軸方向に保持したので、透明リングを交換する場合でも、基準マークを不動にすることができ、基準合せ等の作業を不要にすることができる。

本発明の実施の形態に係る電子部品実装装置の全体を示す斜視図である。 実施の形態に係る装着ヘッドの構成を示す図である。 図２の矢印３方向から見た図である。 背景手段の具体的な構成を示す図である。 透明リングの内周に蛍光塗料および白色塗料を塗装した状態を示す図である。 電子部品実装装置を制御する制御装置を示すブロック図である。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、電子部品実装装置１０は、部品供給装置２０、基板搬送装置３０および部品移載装置４０を備えている。

部品供給装置２０は、一例として、基台１１上に複数のテープフィーダ２１をＸ軸方向に並設して構成したものからなる。テープフィーダ２１は、基台１１に離脱可能に取付けた本体フレーム２２に着脱可能に装着され、多数の電子部品を間隔を有して一列に収容したテープを巻回した供給リール２３を有している。テープフィーダ２１の内部には、図示してないが、テープをピッチ送りする駆動源となるモータが内蔵され、このモータによってテープが１ピッチずつ送り出され、テープに収容された電子部品が各テープフィーダ２１の先端部に設けられた部品供給位置２１ａに順次供給される。

基板搬送装置３０は、回路基板ＢをＸ軸方向に搬送するとともに、所定の実装位置に位置決め保持するもので、一例として、搬送レーン３１、３２をＸ軸方向と直交するＹ方向に２列並設したデュアルレーンタイプのもので構成されている。各搬送レーン３１、３２は、基台１１上に各一対のガイドレール３３Ａ、３３Ｂ、３４Ａ、３４Ｂを互いに平行に対向させてそれぞれ水平に並設している。搬送レーン３１、３２には、ガイドレール３３Ａ、３３Ｂ、３４Ａ、３４Ｂによって案内される回路基板Ｂを支持して搬送する一対のコンベアベルト（図示せず）が並設されている。

部品移載装置４０はＸＹロボットからなり、ＸＹロボットは、基台１１上に装架されて部品供給装置２０および基板搬送装置３０の上方に配設され、ガイドレール４１に沿ってＹ軸方向に移動可能なＹ軸スライド４２を備えている。Ｙ軸スライド４２のＹ軸方向移動は、図略のボールねじを介してサーボモータ４３により制御される。Ｙ軸スライド４２には、Ｘ軸スライド４４がガイドレール４５（図２参照）に沿ってＸ軸方向に移動可能に案内支持され、Ｘ軸スライド４４のＸ軸方向移動は、ボールねじ４６（図２参照）を介してサーボモータ４７により制御される。かかるＸ軸スライド４４がＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な移動台を構成している。

図２に示すように、移動台（Ｘ軸スライダ）４４上には、電子部品Ｐを回路基板Ｂに装着する装着ヘッド４８のヘッド本体４９が着脱可能に取付けられている。また、移動台４４には、図１に示すように、回路基板Ｂに形成された図略の基板マークを上方から撮像するＣＣＤカメラからなる基板カメラ５０が固定されている。

装着ヘッド４８は、Ｒ軸モータ５１、インデックス軸５２、ロータリヘッド５３、ノズルホルダ５４、吸着ノズル５５、θ軸モータ５６、Ｚ軸モータ５７等によって構成されている。ヘッド本体４９には、水平方向に延びる第１および第２フレーム６１、６２が上下方向に離間して一体的に設けられ、第１フレーム６１にＲ軸モータ５１、θ軸モータ５６およびＺ軸モータ５７が固定されている。

Ｒ軸モータ５１の出力軸には、第１フレーム６１に鉛直軸線ＡＬの回り（Ｒ軸方向）に回転可能に支持されたインデックス軸５２が接続されている。インデックス軸５２上には、被動ギヤ６３とθ軸ギヤ６４を形成した回転体６５が回転のみ可能に支持されている。インデックス軸５２の下端部には、ロータリヘッド５３が固定されている。

ロータリヘッド５３には、鉛直軸線ＡＬと同心の円周上において複数（Ｎ個）のノズルホルダ５４が上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に保持されている。各ノズルホルダ５４の下端には電子部品Ｐを吸着する吸着ノズル５５がそれぞれ保持されている。ノズルホルダ５４の上端部には、θ軸ギヤ６４に噛合うノズルギヤ６７がそれぞれ固定され、これらノズルギヤ６７とロータリヘッド５３の上端との間に圧縮スプリング６８が設けられている。圧縮スプリング６８によってノズルホルダ５４および吸着ノズル５５が上方に付勢され、通常はＮ個のノズルホルダ５４および吸着ノズル５５を上昇端位置に保持している。

これにより、Ｒ軸モータ５１を回転させると、インデックス軸５２を介してＮ個の吸着ノズル５５を保持したロータリヘッド５３が鉛直軸線ＡＬの回り（Ｒ軸方向）に回動され、各吸着ノズル５５はＮ個の停止位置に順次停止される。

そして、Ｎ個の停止位置のうちの１つが、回路基板Ｂに電子部品Ｐを装着する部品装着位置Ｐ１とされ、この部品装着位置Ｐ１は、テープフィーダ２１より電子部品Ｐを受け取る受取位置を兼用している。

θ軸モータ５６の出力軸には駆動ギヤ６９が固定されている。駆動ギヤ６９は、インデックス軸５２に回転可能に支持された回転体６５上の被動ギヤ６３に噛合されている。また、回転体６５上には軸方向の所定長さに亘ってθ軸ギヤ６４が形成され、このθ軸ギヤ６４は、ノズルホルダ５４に固定された各ノズルギヤ６７にそれぞれ相対摺動可能に噛合されている。これにより、θ軸モータ５６が回転されると、駆動ギヤ６９、被動ギヤ６３、θ軸ギヤ６４およびノズルギヤ６７を介して、全ての吸着ノズル５５がロータリヘッド５３に対して一斉に回転（自転）される。

また、装着ヘッド４８には、部品装着位置Ｐ１に割出されたノズルホルダ５４を昇降する昇降装置７０が設けられている。昇降装置７０は、Ｚ軸モータ５７を駆動源とし、このＺ軸モータ５７の出力軸は、フレーム６１、６２間に鉛直軸線ＡＬと平行な軸線の回りに回動可能に支持されたボールねじ軸７１に連結されている。ボールねじ軸７１には、Ｚ軸モータ５７の回転運動を直線運動に変換するボールナット７４が螺合されている。ボールナット７４は、フレーム６１、６２間に固定された上下方向に伸びるガイドバー７５に上下方向に摺動可能にガイドされた昇降部材７６に固定されている。

昇降部材７６には、部品装着位置Ｐ１にインデックスされたノズルホルダ５４の上端に当接して、ノズルホルダ５４をＺ軸方向の下方に押圧する押圧部７６ａが突設されている。これにより、Ｚ軸モータ５７が回転されると、ボールねじ軸７１が回転され、昇降部材７６がボールナット７４を介してガイドバー７５に案内されて昇降される。昇降部材７６が昇降すると、押圧部７６ａを介して部品装着位置Ｐ１にインデックスされたノズルホルダ５４および吸着ノズル５５が昇降される。

基台１１上には、吸着ノズル５５によって吸着された電子部品Ｐを下方より撮像するＣＣＤカメラからなる第１の部品カメラ７８（図１参照）が設置されている。第１の部品カメラ７８は、吸着ノズル５５によって吸着した電子部品Ｐを、部品供給装置２０の部品供給位置２１ａから回路基板Ｂ上に移動する途中で撮像するようになっている。

図２および図４に示すように、ロータリヘッド５３の下端には、その回動中心部に、透明リング８０を備えた背景手段８１が着脱可能に取付けられている。

背景手段８１は、ロータリヘッド５３の下端中心部に固定された支持ブロック８３の下部に、ロータリヘッド５３の回動中心と同心的に取付けられている。背景手段８１は、支持ブロック８３の下端部に芯出し嵌合されてボルト８５により固定された円筒状の支持体８４を有している。支持体８４の下面には、第１の部品カメラ７８によって撮像される複数の基準マーク８６が設けられている。

支持体８４には、円筒形状もしくは多角形状の透明のリング８０が、例えば、金属からなるリング状の保持部材８７を介してロータリヘッド５３の回動中心と同心上に着脱可能に取付けられるようになっている。透明リング８０は、例えば、アクリル樹脂からなり、透明リング８０の内周面には、図５に示すように、黄色の蛍光塗料８８が全周に亘って塗装され、さらにこの蛍光塗料８８の内周に白色の塗料８９が塗装されている。

このように、蛍光塗料８８を透明リング８０の内周面に塗装したことにより、蛍光塗料８８に継ぎ目が生ずることがなく、しかも、蛍光塗料８８に埃等が付着しにくくなる。また、透明リング８０の内周に蛍光塗料８８を塗装することにより、透明リング８０の外周から見える塗装面（蛍光面）は、透明リング８０の表面粗さの影響によってムラのない滑らかな面となり、均一な可視光を放射できるようになる。

蛍光塗料８８を塗装した透明リング８０は、支持体８４の外周に摺動可能に嵌合する保持部材８７を介して支持体８４に支持される。保持部材８７は、支持体８４にビス９０等によって固着される板ばね９１を介して着脱可能に取付けられる。透明リング８０を支持体８４に取付ける場合には、保持部材８７の外周に透明リング８０を装着した状態で、保持部材８７の内周係合部８７ａに板ばね９１を係合し、板ばね９１のばね力によって保持部材８７を支持体８４の段付面８４ａに向かって押し付けることにより、外周係合部８７ｂに係合する透明リング８０が、支持体８４の段付面８４ａに係合され、位置決め保持される。

この場合、ロータリヘッド５３の回動中心に対する透明リング８０の同心性は特に必要がなく、むしろ、透明リング８０の内周に塗装した蛍光塗料８８および白色塗料８９が、保持部材８７の外周に接触して剥がれることがないように、保持部材８７の外周と透明リング８０内周の塗装面との間に適度の隙間があったほうが好ましい。

なお、蛍光塗料８８の内周に白色塗料８９を塗装したことにより、保持部材８７が黒色の場合でも、透明リング８０の外周から見える蛍光塗料８８を明るくすることができ、コントラストに優れた二次元画像を取得することができる。しかしながら、保持部材８７の色合いによっては、白色塗料８９を省略することもできる。

図４中、９９は、基準マーク８６を設けた支持体８４の上部に固定した背景板を示し、この背景板９９により、第１の部品カメラ７８によって撮像される基準マーク８６の背景を明瞭にするようにしている。

図２および図３に示すように、第２フレーム６２には、取付け台９２が取付けられ、この取付け台９２に、吸着ノズル５５に吸着された電子部品Ｐを側方より撮像して、電子部品Ｐの二次元画像を取得するＣＣＤカメラからなる第２の部品カメラ９３が取付けられている。取付け台９２のロータリヘッド５３側には、支持ブラケット９４が固定されており、この支持ブラケット９４に、照射手段９５として紫外線を照射する紫外線ライト９６が、部品装着位置Ｐ１にインデックスされた吸着ノズル５５に向けて取付けられている。また、支持ブラケット９４には、２個のプリズム９７、９８が設けられている。

第２の部品カメラ９３と紫外線ライト９６は、図３に示すように、部品装着位置Ｐ１とロータリヘッド５３の鉛直軸線ＡＬとを結ぶ線の延長線上に配置され、紫外線ライト９６は、第２の部品カメラ９３の光軸を挟んで両側にそれぞれ複数個ずつ配置されている。

これにより、部品装着位置Ｐ１上の吸着ノズル５５が最上端に移動した状態（図２に示す状態）において、紫外線ライト９６より紫外線が照射されると、背景手段８１の透明リング８０の内周面に塗られた蛍光塗料８８が紫外線を吸収して可視光を放射する。蛍光塗料８８より放射された可視光は、電子部品Ｐの外縁部を通過し、プリズム９７、９８を介して第２の部品カメラ９３に入射され、吸着ノズル５５に吸着された電子部品Ｐの二次元画像が第２の部品カメラ９３によって取得される。

なお、第２の部品カメラ９３は、部品装着位置Ｐ１上の吸着ノズル５５に隣接する吸着ノズル５５に吸着された電子部品Ｐの二次元画像を取得するものであってもよく、この場合には、電子部品Ｐを吸着するために部品装着位置Ｐ１上の吸着ノズル５５が昇降動作を行っている間に、電子部品Ｐの二次元画像を取得することでき、タクトタイムの短縮が可能となる。

図６は、電子部品実装装置１０を制御する制御装置１００を示し、制御装置１００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３からなる記憶装置と、それらを接続するバス１０４を備えている。バス１０４には、入出力インタフェース１０５が接続され、入出力インタフェース１０５に、キーボードおよびマウス等を備えた入力装置１０６と、表示器等を備えた出力装置１０７が接続されている。

また、入出力インタフェース１０５には、部品供給装置２０、基板搬送装置３０および部品移載装置４０を制御する実装制御ユニット１０８が接続されているとともに、基板カメラ５０ならびに第１および第２の部品カメラ７８、９３によって撮像された画像データを画像処理する画像処理ユニット１０９等が接続されている。なお、制御装置１００のＲＯＭ１０２には、電子部品Ｐを回路基板Ｂに実装する実装プログラム等が格納され、ＲＡＭ１０３には、各カメラ５０、７８、９３によって認識した位置ずれ量および角度ずれ量や、部品データ等が格納されている。

上記した構成の電子部品実装装置１０において、電子部品Ｐを回路基板Ｂに実装する動作について説明する。まず、制御装置１００が基板搬送装置３０のコンベアベルトを駆動することにより、回路基板Ｂがガイドレール３３Ａ、３３Ｂ（３４Ａ、３４Ｂ）に案内されて所定の実装位置まで搬送される。そして、クランプ装置により、回路基板Ｂが押し上げられ、位置決めクランプされる。

次に、Ｙ軸サーボモータ４３およびＸ軸サーボモータ４７が駆動されることにより、移動台４４がＸ軸およびＹ軸方向に移動され、装着ヘッド４８が部品供給装置２０の部品供給位置２１ａまで移動される。続いて、Ｚ軸モータ５７が正転されることにより、昇降部材７６の押圧部７６ａによって部品装着位置Ｐ１に割出されたノズルホルダ５４が圧縮スプリング６８の付勢力に抗して下方に押下げられ、吸着ノズル５５によって電子部品Ｐが吸着される。

その後、Ｚ軸モータ５７が逆転されることにより、昇降部材７６が上方に移動され、圧縮スプリング６８の付勢力によってノズルホルダ５４および吸着ノズル５５が最上端位置まで上昇される。

この状態において、紫外線ライト９６より紫外線が、透明リング８０の蛍光塗料８８に向けて照射される。これにより、蛍光塗料８８は紫外線を吸収して可視光を放射し、可視光は、電子部品Ｐの外周縁を通過し、第２の部品カメラ９３に入射する。これにより、蛍光塗料８８より放射された部分が明るい背景となり、電子部品Ｐおよび吸着ノズル５５の先端部が暗くなった二次元画像（Ｙ軸方向から見たＸＺ二次元画像）が取得できる。この二次元画像はグレースケールまたは白黒の２値の二次元画像データとして処理され、吸着ノズル５５の先端部から各電子部品Ｐの下面までの距離、すなわち、電子部品Ｐの高さが演算される。

この演算データと、設計段階において予め計算された吸着ノズル５５の先端部からの各電子部品Ｐの基準位置のデータとの差、すなわち「位置ずれ」を求め、閾値と比較する。その結果、「位置ずれ」が閾値を超えている場合は、吸着ノズル５５への電子部品Ｐの吸着ミス（電子部品Ｐがない場合および吸着姿勢が異常の場合）とされ、「位置ずれ」が閾値を超えていない場合は正常であると判断される。なお、この「位置ずれ」のデータは、制御装置１００のＲＡＭ１０３の所定の記憶エリアに記憶され、電子部品Ｐの回路基板Ｂへの実装時に使用される。

この際、電子部品Ｐがないと判断された場合には、直ちに吸着ノズル５５を下降させ、再吸着を行うことができる。さらに、吸着姿勢が異常であると判断された場合には、電子部品Ｐを廃棄箱に廃棄することができる。

次いで、Ｒ軸モータ５１が回転されることにより、ロータリヘッド５３が所定角度回転され、次の吸着ノズル５５が部品装着位置Ｐ１にインデックスされる。そして、昇降装置７０によるノズルホルダ５４の昇降と、Ｒ軸モータ５１による間欠回転を交互に繰り返すことにより、複数の吸着ノズル５５に電子部品Ｐが順次吸着される。

次に、Ｘ軸およびＹ軸サーボモータ４７、４３により、移動台４４がＸ軸およびＹ軸方向に移動され、装着ヘッド４８が第１の部品カメラ７８の上方まで移動される。そして、第２の部品カメラ７８により、吸着ノズル５５に吸着されたすべての電子部品Ｐを下方より撮像し、電子部品Ｐの二次元画像（Ｚ軸方向から見たＸＹ二次元画像）が取得される。

この際、吸着ノズル５５に吸着された電子部品Ｐと同時に、支持体８４の下面に設けられた基準マーク８６を撮像することにより、基準マーク８６を基準にして電子部品Ｐの位置を認識することができる。これによって、吸着ノズル５５に吸着した電子部品Ｐを、第１の部品カメラ７８上で停止させずに認識する場合においても、撮像のずれの発生を抑制でき、吸着ノズル５５の中心に対する電子部品Ｐの芯ずれおよび角度ずれを正確に認識できるようになる。

さらに、Ｘ軸およびＹ軸サーボモータ４７、４３により、移動台４４がＸ軸およびＹ軸方向に移動され、装着ヘッド４８が回路基板Ｂの上方まで移動される。この際、前述のＸＹ二次元画像データに基づいて求められた「位置ずれ」のデータに基づいて、移動台４４の移動量が補正される。これにより、吸着ノズル５５による電子部品Ｐの吸着位置のばらつきのみならず、経年変化や熱変形等による装着ヘッド４８の相対位置のずれも吸収して、電子部品Ｐを回路基板Ｂ上の所定位置に正確に位置決めすることができる。

その後、Ｚ軸モータ５７が正転されることにより、昇降部材７６の押圧部７６ａによってノズルホルダ５４が圧縮スプリング６８の付勢力に抗して下方に押下げられ、吸着ノズル５５に吸着した電子部品Ｐが回路基板Ｂに装着される。この際、前述のＸＺ二次元画像データに基づいて求められた「位置ずれ」のデータにより昇降部材７６の下降量が補正される。すなわち、ＸＺ二次元画像データから電子部品Ｐの高さ（Ｚ方向長さ）を求めることができるため、吸着ノズル５５の下降量（押込み量）を微調整することができ、装着時の電子部品Ｐに与える衝撃を小さくすることができる。その後、Ｚ軸モータ５７が逆転されることにより、昇降部材７６が上方に移動され、圧縮スプリング６８の付勢力によってノズルホルダ５４および吸着ノズル５５が最上端位置まで上昇される。

この状態において、照射手段９５から紫外線を照射することにより、第２の部品カメラ９３により二次元画像を取得して、電子部品Ｐの持ち帰りの有無を確認することができる。これにより、電子部品Ｐの持ち帰りがあった場合、直ちに吸着ノズル５５を下降させ、再装着を行うことができる。以上の動作が繰り返されることにより、すべての電子部品Ｐが回路基板Ｂに装着される。しかる後、回路基板Ｂのクランプが解除され、回路基板Ｂが実装位置より搬出され、１枚の回路基板Ｂへの電子部品Ｐの装着動作が終了する。

次に、透明リング８０を含む背景手段８１を、ロータリヘッド５３に固定した支持体８４に取付ける手順について説明する。

背景手段８１を支持体８４に取付けるに先立って、透明リング８０の内周には、蛍光塗料８８が塗装され、さらに蛍光塗料８８の内周に白色塗料８９が塗装される。蛍光塗料８８等を塗装した透明リング８０は、保持部材８７の外周に遊嵌された状態で、保持部材８７とともに支持体８４に取付けられる。

すなわち、透明リング８０を外周に遊嵌した保持部材８７は、支持体８４の外周に嵌合され、保持部材８７の外周係合部８７ａに透明リング８０の端面が係合される。その状態で、保持部材８７の内周係合部８７ｂに係合する板ばね９１がビス９０等によって支持体８４に固定されることにより、保持部材８７が板ばね９１のばね力によって支持体８４の段付面８４ａに向けて押圧される。これによって、保持部材８７の外周係合部８７ａに係合する透明リング８０が支持体８４の段付面８４ａに係合保持される。なお、透明リング８０を交換等のために取り外す場合には、上記したと逆の手順を行えばよい。

この場合、保持部材８７の外周と透明リング８０内周の塗装面との間に適度の隙間が設けられることにより、透明リング８０の内周に塗装した蛍光塗料８８および白色塗料８９が保持部材８７の外周に接触することがなく、蛍光塗料８８および白色塗料８９の剥離が防止される。

このように、紫外線を吸収して可視光を放射する蛍光塗料８８を、透明リング８０の内周に塗装したことにより、紫外線を受ける蛍光面、すなわち、透明リング８０の外周から見た塗装面は、透明リング８０の表面粗さの影響によってムラのない滑らかな面となり、透明リング８０の全周に亘って可視光を均一に放射することが可能となる。

しかも、蛍光塗料８８の内周に白色塗料８９を塗装したことにより、透明リング８０の内側に黒色の保持部材８７を設けた場合でも、紫外線を受ける蛍光面を明るい状態に保つことができ、コントラストに優れた高精度な二次元画像を取得できるようになる。

上記した実施の形態によれば、複数の吸着ノズル５５を円周上に設けたロータリヘッド５３の回動中心部に、紫外線を吸収して可視光を放射する蛍光塗料８８を塗装した透明リング８０を配設した構成であるため、回動するロータリヘッド５３の回動中心部にＬＥＤ等の発光体を配置する必要がない。これにより、回動部分への配線等を不要にでき、設計および組付けを容易にすることができる。

しかも、透明リング８０の内周面に蛍光塗料８８を塗装したことにより、従来のような円筒体の外周に蛍光シールを貼り付ける場合に比べて、円周上に継ぎ目が存在することがなく、このために、ロータリヘッド５３の円周上に設けられる吸着ノズル５５の数が多くなっても、吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を高精度に取得することができる。

特に、蛍光塗料８８を透明リング８０の内周面に塗装することにより、蛍光塗料８８に埃等が付着しにくくなり、清掃作業を不要ないしは少なくすることができ、清掃による蛍光塗料８８の剥離を防止することができる。従って、蛍光塗料８８の剥離に伴う輝度調整等のデリケートなメンテナンスを軽減することができ、電子部品Ｐの２次元画像を長期に亘って安定的に取得することが可能となる。

さらに、上記した実施の形態によれば、ロータリヘッド５３に固定した支持体８４に基準マーク８６を固定し、支持体８４に対して透明リング８０を着脱できるように構成したので、透明リング８０を任意に交換することが可能となるとともに、透明リング８０を交換する場合でも、基準マーク８６の位置を不動に保つことができ、基準合せ等の作業を不要にすることができる。

上記した実施の形態においては、背景手段８１として、透明リング８０に蛍光塗料８８を塗装し、照射手段９５として、蛍光塗料８８に紫外線を照射する例について述べたが、本発明は、蛍光塗料８８および紫外線を照射するものに限定されるものではなく、背景手段８１を、ロータリヘッド５３の回動中心部に取付けられる樹脂またはガラスに、照射手段９５からの光を受けて部品カメラ９３の感光部を感光させる光に変換する物質を塗装もしくは混合した部材により構成したものであってもよい。

上記した実施の形態においては、移動台４４を、ＸＹロボットによりＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる例について述べたが、例えば、スカラロボット等の多関節ロボットによってＸＹ平面内で移動させるものであってもよく、移動台４４をＸＹロボットによって移動するものに限定するものではない。

上記した実施の形態においては、蛍光塗料８８を塗装した透明リング８０を、ロータリヘッド５３に対して着脱できるようにした例について述べたが、必ずしも透明リング８０を着脱可能に構成する必要はない。

また、上記した実施の形態においては、透明リング８０の内周に蛍光塗料８８を塗装した例について述べたが、透明リング８０の外周に蛍光塗料８８を塗装してもよく、これによっても、従来のような蛍光シールを貼り付ける場合における継ぎ目をなくすることができ、有用である。

また、上記した実施の形態においては、透明リング８０をアクリル樹脂等の透明な樹脂で構成した例について述べたが、透明なガラスで構成することもできる。

さらに、上記した実施の形態においては、透明リング８０に蛍光塗料８８を塗装する例について述べたが、蛍光塗料８８を樹脂あるいはガラスに混ぜてリング体あるいは中実体を製作し、このリング体あるいは中実体によって背景手段８１を構成することもできる。これによれば、透明リング８０への塗装作業を不要にすることができる。

斯様に、本発明は、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、種々の形態を採り得るものである。

１０…電子部品実装装置、１１…基台、４４…移動台、４８…装着ヘッド、５３…ロータリヘッド、５５…吸着ノズル、７０…昇降装置、７８、９３…部品カメラ、８０…透明リング、８１…背景手段、８６…基準マーク、８７…保持部材、８８…蛍光塗料、８９…白色塗料、９３…部品カメラ、９５…照射手段、１００…制御装置、Ｐ…電子部品、Ｂ…回路基板。

Claims (5)

1. 基台に対しＸＹ平面内で移動可能な移動台と、
   該移動台に取付けられ、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、
   光のエネルギを吸収し発光する背景手段と、
   該背景手段に向けて光を照射する照射手段と、
   前記背景手段より発光された光により前記吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得する部品カメラとを備えた電子部品装着装置であって、
   前記背景手段を、前記ロータリヘッドの回動中心部に取付けられる樹脂またはガラスに、前記照射手段からの光を受けて前記部品カメラの感光部を感光させる光に変換する物質を塗装もしくは混合した部材により構成したことを特徴とする電子部品装着装置。
2. 前記背景手段は、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明なリングを備え、該透明リングの内周面に蛍光塗料を塗装した請求項１に記載の電子部品装着装置。
3. 前記透明リングの内周面に塗装した蛍光塗料の内周面に、白色塗料を塗装した請求項２に記載の電子部品装着装置。
4. 前記背景手段を、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明なリングに、蛍光塗料を混合して製作した請求項１に記載の電子部品装着装置。
5. 前記支持体に複数の基準マークを一体的に設け、前記透明リングを付勢部材によって前記支持体に着脱可能に取付けられる保持部材によって軸方向に保持した請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子部品装着装置。

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