JP2020096117A - ロータリーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】照明を安定させるために、光源用の回転体への給電を不要とする。【解決手段】電子部品の実装に使用されるロータリーヘッド５０であって、支持部材５１と、前記支持部材５１に対して回転可能に支持された回転体６０と、前記回転体６０に対して円周状に配置された複数のノズルシャフト１００と、前記ノズルシャフト１００の下端に取り付けられた吸着ノズル１２０と、照明装置１５０と、を備え、前記回転体６０は、回転中心に軸孔６２を有し、前記照明装置１５０は、前記支持部材５１に対して固定され、前記軸孔６２の上方に位置する光源１６０と、前記軸孔６２の下端に位置する光学部品１７０と、を備え、前記光源１６０が、前記回転体６０の前記軸孔６２から前記光学部品１７０を経由する光路で、前記吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅを照らす。【選択図】図６

Description

本発明は、電子部品を基板に搭載する部品搭載装置に使用されるロータリーヘッドに関する。

部品搭載装置に使用される実装ヘッド一つに、ロータリーヘッドがある。ロータリーヘッドは、回転体に対して、ノズルシャフトを円周上に複数配置している。ノズルシャフトは先端に吸着ノズルを取り付けており、電子部品を吸着保持する。ローターヘッドは、ノズルシャフトを直線状に配置するインラインヘッドに比べて、ノズルシャフトを狭ピッチで配置することが出来、ノズルシャフトの搭載効率に優れるというメリットがある。また、ロータリーヘッドは、吸着ノズルにより保持した電子部品の有無や吸着姿勢を判断するため、画像認識用のカメラを有するものがある。

下記特許文献１は、ロータリーヘッドにおいて、吸着ノズルに保持された電子部品を撮影するための照明用の光源を回転体に配置している。光源は、回転体に固定されていることから、スリップリング（回転コネクタ）を用いて、給電を行っている。

特許第４７３４１４０号公報

光源への給電にスリップリングを用いると、回転に伴う接触子の摩耗等により、光源への給電が不安定になる場合がある。そのため、照明が不安定・不均一になり、電子部品の認識に失敗したり、認識精度が低下することが懸念されていた。
本発明は、照明を安定させるために、光源用の回転体への給電を不要とすることを課題とする。

本発明は、電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドであって、支持部材と、前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、照明装置と、を備え、前記回転体は、回転中心に軸孔を有し、前記照明装置は、前記支持部材に対して固定され、前記軸孔の上方に位置する光源と、前記軸孔の下端に位置する光学部品と、を備え、前記光源が、前記回転体の前記軸孔から前記光学部材を経由する光路で、前記吸着ノズルに保持された電子部品を照らす。この構成では、光源は支持部材に固定されており非回転であることから、光源用の給電にスリップリングを非使用に出来る。そのため、照明を安定させ、また、ちらつき等ないよう均一に出来ることから、電子部品の認識の失敗を抑制すると共に、認識精度を向上させることが出来る。

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記光源は、レーザ光源であり、前記光学部品は、レーザ光を反射する反射部材、レーザ光を拡散する拡散部材、レーザ光を吸収して励起することにより発光する発光部材のうち、いずれかである。レーザ光は指向性に優れ、集光力に優れるので、照明が明るくなる。

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記回転体の前記軸孔は、前記吸着ノズルに対して、正圧または負圧を供給するエア供給経路であり、前記回転体の前記軸孔の内部には、前記吸着ノズルに対して供給する正圧または負圧のリークを抑制しつつ、光を透過する透光性の封止部材が設けられていてもよい。この構成では、光路用の軸孔を使用して、負圧又は正圧の供給が可能となる。

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記光学部品は、上面と周面と下面を有する柱体形状又は錐台形状であり、前記下面に、光を反射する反射シートを有してもよい。この構成では、下面を透過する光を反射することで、照明光の漏れを抑制し光量を確保して、照明を明るくすることが出来る。

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記光学部品は、上面と周面と下面を有する柱体形状又は錐台形状であり、前記下面に、前記ロータリーヘッドの位置を認識するための位置認識マークを有してもよい。この構成では、位置認識マークを認識することで、ロータリーヘッドの位置認識が可能であり、ロータリーヘッドの位置を高精度に制御できる。

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記回転体は、前記軸孔に配置された導光部材を含み、前記導光部材は、前記光源から出射された光を前記光学部品に導く。この構成では、光の減衰を抑えることが可能であり、また、ＬＥＤなど指向性がそれほど高くない光源の使用を可能とする。

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記光源は、波長が異なる複数の発光素子を含み、波長の切り換え機能を有する。この構成では、波長の切り換えにより、撮影時に電子部品が自発光することを抑制できる。

本発明によれば、光源用の回転体への給電が不要である。そのため、照明を安定させ、また、ちらつき等ないよう均一にできることから、電子部品の認識の失敗を抑制すると共に、認識精度を向上させることが出来る。

実施形態１において、部品搭載装置の平面図 ロータリーヘッドの斜視図 ロータリーヘッドの一部を拡大した斜視図 ロータリーヘッドの要部断面図 回転体の構造を示す斜視図 ロータリーヘッドの要部断面図 負圧のエア供給経路を示す図 図６の一部を拡大した図 図５のＢ部を拡大した図 カメラユニットの斜視図 ロータリーヘッドを図２のＡ方向から見た斜視図 カメラユニットの光路図 比較例を示す図 実施形態２に係る、回転軸の断面図 実施形態３に係る、回転軸の断面図 他の実施形態に係る、回転軸の断面図 他の実施形態に係る、回転軸の断面図

＜実施形態１＞
１．部品搭載装置の全体構成
図１は部品搭載装置１の平面図である。部品搭載装置１は、基台１０と、プリント基板Ｂ１を搬送するための搬送コンベア２０と、ロータリーヘッド５０と、ロータリーヘッド５０を平面方向（ＸＹ軸方向）に移動させる駆動装置３０と、部品供給部４０と、を備えている。

基台１０は、概ね長方形状である。基台１０は、バックアップ装置（図略）を有している。バックアップ装置は、搬送コンベア２０の下方に位置する。バックアップ装置は、プリント基板Ｂ１上に電子部品Ｅを実装する際にそのプリント基板Ｂ１をバックアップする。以下の説明では、プリント基板Ｂ１の搬送方向（図１の左右方向）をＸ軸方向とし、基台１０の短辺方向（図１の上下方向）をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とする。

搬送コンベア２０は、Ｙ軸方向における基台１０の略中央位置に配置され、プリント基板Ｂ１をＸ軸方向に沿って搬送する。搬送コンベア２０は、一対のコンベアベルト２２を備えている。プリント基板Ｂ１は、一対のコンベアベルト２２により、搬送方向の一方側（図１で示す右側）から基台１０上の作業位置（図１の二点鎖線で囲まれる位置）に搬入される。そして、プリント基板Ｂ１は、作業位置で停止して基台１０に固定され、電子部品Ｅの搭載作業がされた後、コンベアベルト２２により、他方側（図１で示す左側）に搬出される。

部品供給部４０は、搬送コンベア２０の両側（図１の上下両側）においてＸ軸方向に並んで２箇所ずつ、計４箇所に配されている。部品供給部４０には、複数のフィーダ４２がＸ軸方向に並んで取り付けられている。各フィーダ４２は、電子部品Ｅを一つずつ供給する。

駆動装置３０は、一対のＹビーム３２と、Ｘ軸サーボ機構と、Ｙ軸サーボ機構と、を含む。一対のＹビーム３２は、基台１０のＸ軸方向の両側に位置している。一対のＹビーム３２は、Ｙ軸方向に長い形状である。

Ｙ軸サーボ機構は、一対のＹ軸ガイドレール３３Ｙと、Ｘビーム３６と、Ｙ軸ボールねじ３４Ｙと、Ｙ軸サーボモータ３５Ｙとを有している。一対のＹ軸ガイドレール３３Ｙは、Ｙ軸方向に延びており、一対のＹビーム３２に取り付けられている。

Ｘビーム３６は、Ｘ軸方向に長い形状である。Ｘビーム３６は、一対のＹ軸ガイドレール３３Ｙにより、Ｙ軸方向にスライド可能に支持されている。また、Ｘビーム３６には、Ｙ軸ボールねじ３４Ｙと螺合するボールナット（図略）が固定されている。

Ｙ軸サーボモータ３５Ｙが駆動すると、Ｙ軸ボールねじ３４Ｙに沿ってボールナットが進退し、その結果、Ｘビーム３６及び後述するロータリーヘッド５０がＹ軸ガイドレール３３Ｙに沿ってＹ軸方向に移動する。

Ｘ軸サーボ機構は、Ｘビーム３６に対して取り付けられたＸ軸ガイドレール（不図示）と、Ｘ軸ボールねじ３４Ｘと、ベースパネル４７と、Ｘ軸サーボモータ３５Ｘとを有している。

ベースパネル４７は、図２に示すように、上下方向に長い縦長な形状であり、その表面側には、支持部材５１を介して、ロータリーヘッド５０が取り付けられている。ベースパネル４７は、Ｘビーム３６に対して、Ｘ軸ガイドレールにより、Ｘ軸方向にスライド可能に支持されている。また、ベースパネル４７には、Ｘ軸ボールねじ３４Ｘと螺合するボールナット（図略）が取り付けられている。

Ｘ軸サーボモータ３５Ｘが駆動すると、Ｘ軸ボールねじ３４Ｘに沿って、ベースパネル４７が進退し、その結果、ロータリーヘッド５０が、Ｘビーム３６をＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。

上記の通り、ロータリーヘッド５０は、Ｘ軸サーボ機構及びＹ軸サーボ機構によって、基台１０上の可動領域内で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能とされている。

また、基台１０上には、固定カメラ４６が、設置されている。固定カメラ４６は、Ｘ軸方向に隣り合う、２つの部品供給部４０間において、撮像面を上に向けて配置されている。固定カメラ４６は、主として、ロータリーヘッド５０の吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅの底面画像を撮影する。電子部品Ｅの底面画像から、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの位置ずれなどを検出することが出来る。

（ロータリーヘッドの構成）
ロータリーヘッド５０は、電子部品Ｅを、プリント基板Ｂ１上に搭載する装置である。ロータリーヘッド５０は、回転体６０と、支持部材５１と、を有している。支持部材５１は、回転体６０を回転可能な状態で支持する部材であり、図３、図４に示すように、アッパベース５２と、センターベース５３と、ロアベース５４と、を備えている。

回転体６０は、Ｚ軸方向（上下方向）に沿った軸状の回転軸６１と、ヘッド本体６４と、外筒部６８と、１８本のノズルシャフト１００と、を含む。

図４に示すように、回転軸６１は、アッパベース５２に対して、軸受け５２Ａを介して、回転可能に支持されている。回転軸６１は軸孔６２を有している。軸孔６２は、回転軸６１の軸線に沿って上下方向に形成されており、回転軸６１を上下に貫通する。

回転軸６１の上部には、回転ジョイント９０が取り付けられている。回転ジョイント９０は、上下に貫通する筒型であり、アッパベース５２に対してフランジ９５を介して固定されている。回転ジョイント９０の内周下部には、回転軸６１の上部が相対回転可能に嵌め合わされている。回転ジョイント９０は、回転軸６１の回転に拘わらず、非回転である。

回転ジョイント９０は、回転する回転軸６１の軸孔６２に対して、負圧を供給するための継手であり、その周面に、負圧の導入孔９１を有している。回転ジョイント９０の上端部には、封止板９３が設けられている。封止板９３は、回転ジョイント９０の内周に隙間なく装着可能な円盤状であり、負圧の漏れを防止している。

回転ジョイント９０の封止板９３と、後述する回転軸６１の封止板６３は、アクリル板など光を透過する透過性を有する材料である。その理由は、回転ジョイント９０と回転軸６１の軸孔６２が、負圧用のエア供給経路である以外に、電子部品Ｅを撮影する際の照明光の光路（図４にて光路を実線の矢印で示す）となっているからである。封止板６３、９３は、本発明の「封止部材」の一例である。

ヘッド本体６４は、図５、図６に示すように、回転軸６１より大径な略円柱状である。ヘッド本体６４は、回転軸６１の下部に固定されていて、回転軸６１と共に一体回転する。
ヘッド本体６４は、支持部材５１のロアベース５４の内周側に位置しており、ロアベース５４に対して相対回転可能な状態で支持されている。尚、図５は、支持部材５１を省略し、ヘッド本体６４を示した図となっている。

ヘッド本体６４には、周方向に等間隔で、貫通孔６５が１８個形成されている。各貫通孔６５には、筒状のシャフトホルダ５７を介して、ノズルシャフト１００が取り付けられている。

ノズルシャフト１００は、Ｚ軸方向に沿った軸状である。ノズルシャフト１００の先端には、吸着ノズル１２０が取り付けられている。

ノズルシャフト１００の上部外周面には、コイルばね１３０が取り付けられている。コイルばね１３０は、ノズルシャフト１００を上向きに付勢する。

また、ロータリーヘッド５０は、各ノズルシャフト１００を、ヘッド本体６４に対してＺ軸方向（上下方向）に昇降させるための２つのＺ軸駆動装置８０を備えている。

Ｚ軸駆動装置８０は、図６に示すように、支持部材５１のアッパベース５２に取り付けられており、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚと、Ｚ軸可動部８４とを有している。Ｚ軸可動部８４は、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚの駆動により、Ｚ軸方向（上下方向）に移動する。

Ｚ軸可動部８４の下端側部には、カムフォロア８６が取り付けられている。Ｚ軸リニアモータ３５Ｚの駆動により、Ｚ軸可動部８４が図６に示す初期位置から下降すると、カムフォロア８６がノズルシャフト１００の上端部に当接し、ノズルシャフト１００の全体がコイルばね１３０の弾性力に抗って下降する。

Ｚ軸駆動装置８０は、図５、図６に示すように、ノズルシャフト１００の上方において、ヘッド本体６４の回転軸６１を挟んでロータリーヘッド５０の左右両側（Ｘ軸方向両側）に対称配置されており、１８本のノズルシャフト１００のうち、図６の左右両側（Ｘ軸方向両側）の昇降操作位置にあるノズルシャフト１００をＺ軸方向に昇降させる。

図７に示すように、回転軸６１の下部周壁には、円周状に配置された各ノズルシャフト１００に対応して、出口孔６１Ａが円周状に配置されている。また、ヘッド本体６４は、円周状に配置された各ノズルシャフト１００に対応して、負圧通路６４Ａと、エアバルブ１４０を有している。

回転軸６１の各出口孔６１Ａと各負圧通路６４Ａはそれぞれ連通しており、回転軸６１の軸孔６２より供給される負圧は、出口孔６１Ａ、負圧通路６４Ａ、エアバルブ１４０を通じて、各ノズルシャフト１００に供給される。

つまり、この例では、回転ジョイント９０の導入孔９１より、回転軸６１の軸孔６２に供給された負圧を、１８分岐させて、ヘッド本体６４に配置された１８本の各ノズルシャフト１００に対して供給することが出来る。

そして、ノズルシャフト１００に対する負圧の供給により、吸着ノズル１２０の先端に吸引力が生じて、電子部品Ｅを保持することが出来る。

尚、図７に示すように、回転軸６１の軸孔６２には、負圧の漏れを抑制するため、封止板６３が設けられている。封止板６３は、軸孔６２に隙間なく装着可能な円盤状であり、出口孔６１Ａの下方位置に配置されている。封止板６３は、アクリル板など光を透過する透過性を有する材料である。

エアバルブ１４０は、スプール式であり、弁体１４５を上下方向に移動させることで、ノズルシャフト１００に供給する圧力を、負圧と正圧とに切り替えることが出来る。

エアバルブ１４０に対する正圧用のエア供給経路５４Ａは、ヘッド本体６４を支持するロアベース５４に設けられている。正圧用のエア供給経路５４Ａは２か所だけであり、いずれかの正圧用のエア供給経路５４Ａとバルブのエア供給経路が一致した時のみ、エアバルブ１４０からノズルシャフト１００に対して正圧の供給が可能である。

この例では、ノズルシャフト１００が昇降操作位置にある時に、正圧用のエア供給経路５４Ａとバルブのエア供給経路が一致し、エアバルブ１４０からノズルシャフト１００に対して正圧の供給が可能である。吸着ノズル１２０は、正圧の供給により、先端部に保持した電子部品Ｅを解放する。

図６に示すように、回転軸６１の上部寄りの位置には、Ｎ軸被駆動ギヤ６１Ｎと、Ｒ軸被駆動ギヤ６８Ｒが上下に配置されている。Ｎ軸被駆動ギヤ６１Ｎは回転軸６１と結合し、Ｒ軸被駆動ギヤ６８Ｒは、外筒部６８と結合している。

Ｎ軸駆動装置４５は、ヘッド本体６４を回転駆動する装置である。Ｎ軸駆動装置４５は、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎを有している（図２参照）。Ｎ軸サーボモータ３５Ｎを駆動すると、モータ３５Ｎの動力が、Ｎ軸被駆動ギヤ６１Ｎを介して、回転軸６１に伝わる。そのため、回転軸６１と共にヘッド本体６４が回転し、ヘッド本体６４に支持された１８本のノズルシャフト１００がヘッド本体６４と一体的に回転する構造になっている。

外筒部６８は、図６、図８に示すように、回転軸６１の外側に位置しており、回転軸６１の外周面を囲っている。外筒部６８は、上下方向の両端を、ベアリングを介して、回転軸６１とヘッド本体６４に対してそれぞれ軸受けしており、回転軸６１やヘッド本体６４に対して相対的に回転可能となっている。

Ｒ軸駆動装置７０は、各ノズルシャフト１００をその軸線Ｌ周りに回転駆動する装置である。Ｒ軸駆動装置７０は、図２、図３、図８に示すように、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒと、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒの出力軸に設けられ、Ｒ軸被駆動ギヤ６８Ｒと噛み合わされたＲ軸駆動ギヤ７２Ｒと、共通ギヤ５５を有している。

共通ギヤ５５は、図８に示すように、外筒部６８の下部に設けられている。共通ギヤ５５は、図９に示すように、各シャフトホルダ５７のギヤ５７Ｒと噛み合わされている。Ｒ軸サーボモータ３５Ｒを駆動すると、モータ３５Ｒの動力が、Ｒ軸駆動ギヤ７２Ｒ及びＲ軸被駆動ギヤ６８Ｒを介して、外筒部６８、共通ギヤ５５に伝わり、外筒部６８と共通ギヤ５５が回転する。

共通ギヤ５５が回転すると、ギヤ５７Ｒとの噛み合いにより、各シャフトホルダ５７が回転する。そして、各シャフトホルダ５７と各ノズルシャフト１００は、ボールスプライン結合していることから、共通ギヤ５５の回転に伴って、１８本のノズルシャフト１００がその軸線Ｌ周りにおいて同方向及び同角度に一斉に回転する。

このような構成とすることで、Ｘ軸サーボモータ３５Ｘ、Ｙ軸サーボモータ３５Ｙ、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎ、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒ、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚを所定のタイミングで作動させることにより、フィーダ４２を通じて供給される電子部品Ｅをロータリーヘッド５０により取り出して、プリント基板Ｂ１上に搭載する実装処理を実行することが出来る。

すなわち、フィーダ４２から電子部品Ｅを取り出す場合、ロータリーヘッド５０をフィーダ上方に移動させる。ロータリーヘッド５０がフィーダ上方に移動したら、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚを駆動して、昇降操作位置にある１本目のノズルシャフト１００を図６に示す上昇端位置Ｓ１から下降させる。

ノズルシャフト１００の先端に設けられた吸着ノズル１２０がフィーダ４２による供給される電子部品Ｅの上面の高さに下降するタイミングに合わせて、負圧を供給することで、フィーダ４２から電子部品Ｅを取り出すことができる。

このような動作を、１８本のノズルシャフト１００についてそれぞれ行うことで、１つのロータリーヘッド５０で、フィーダ４２から１８個の電子部品Ｅを取り出すことが出来る。

次に、取り出した電子部品Ｅをプリント基板Ｂ１に搭載する場合、ロータリーヘッド５０をフィーダ上方からプリント基板Ｂ１上に移動させる。

ロータリーヘッド５０がプリント基板上方に移動したら、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚを駆動して、昇降操作位置に位置する１本目のノズルシャフト１００を、図６に示す上昇端位置Ｓ１から下降させる。

吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅが、プリント基板Ｂ１の高さに下降するタイミングに合わせて、負圧を正圧に切り換えることで、電子部品Ｅをプリント基板Ｂ１に搭載できる。このような動作を、１８本のノズルシャフト１００についてそれぞれ行うことで、フィーダ４２から取り出した１８個の電子部品を、プリント基板Ｂ１上に搭載することが出来る。

上記では、２つのＺ軸駆動装置８０のうち一方だけを利用し、プリント基板Ｂ１に対して電子部品Ｅを１つずつ搭載する例を説明した。この他にも、２つのＺ軸駆動装置８０の双方を利用して、２本のノズルシャフト１００を同時に昇降させて、プリント基板Ｂ１に対して２つの電子部品Ｅを同時に搭載するようにしてもよい。また、２つのＺ軸駆動装置８０を交互に使用することも可能である。

２．照明装置とカメラユニット
ロータリーヘッド５０は、図３、図６に示すように、照明装置１５０と、撮影装置であるカメラユニット２００を備えている。カメラユニット２００は、吸着ノズル１２０及び吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅの側面画像を撮影する。側面画像から吸着ノズル１２０による電子部品Ｅの吸着状態、つまり、電子部品の有無や、姿勢の良否を判断することが出来る。

照明装置１５０は、図４、図６、図８に示すように、光源１６０と、光学部品１７０と、を備える。光源１６０は、図４に示すように、回転ジョイント９０の上方に位置し、発光面を回転軸６１の軸孔６２に向けている。光源１６０は、回転ジョイント９０に対して、ブラケット１６５で固定されている。光源１６０は、レーザ光源である。レーザ光源は、輝度の高いものが好適である。

光学部品１７０は、図８に示すように、円柱形状であり、回転軸６１の下端に位置している。光学部品１７０は、回転軸６１に対して円環状の保持具１８０で固定されており、回転軸６１と一体的に回転する。光学部品１７０は、透明な樹脂材料に拡散剤を配合した拡散体である。

光源１６０を点灯すると、レーザ光は、図６、図８にて実線の矢印で示すように、回転ジョイント９０、回転軸６１の軸孔６２を通って、光学部品１７０の上面１７３に向かう。つまり、レーザ光は、回転体６０の回転中心に設けられた光の通過経路（回転ジョイント９０→軸孔６２）を通って、光学部品１７０の上面に向かう。光学部品１７０の上面１７３は、光入射面であり、軸孔６２を通る光は、光学部品１７０の上面１７３から内部に入射して、拡散する。これにより、光学部品１７０の周面１７１から、放射状に光を拡散し、円周状に位置する吸着ノズル１２０に保持された各電子部品Ｅを、中心から照らすことが出来る。

また、光学部品１７０は下面に、反射シート１７５を設けている。反射シート１７５は、シート基材の上面に反射層を設けており、下面を透過する光を反射する。反射シート１７５を設けることで、光の漏れを抑制し、光量を確保することが出来る。

カメラユニット２００は、撮影対象を水平方向（側方）から撮影するサイドビューカメラであり、支持部材５１に対して固定されている。

カメラユニット２００は、図１０、図１１に示すように、カメラ本体２１０と、導光ユニット２２０と、を備える。

カメラ本体２１０は、レンズ２１１を下方に向けた状態で、導光ユニット２２０の上部（センターフレーム２２１の上部）に配置されている。

導光ユニット２２０は、光をカメラ本体２１０に導くものであり、センターフレーム２２１と、一対のサイドフレーム２２３ａ、２２３ｂとを有している。

センターフレーム２２１の内部には、センタープリズム２４０が配置されている、また、サイドフレーム２２３ａの内部には、第１サイドプリズム２３３ａ、第２サイドプリズム２３５ａが配置されており、また、サイドフレーム２２３ｂの内部には、第１サイドプリズム２３３ｂ、第２サイドプリズム２３５ｂが配置されている。

レーザ光源１６０を点灯すると、図１２に示すように、光学部品１７０から放射状に光が拡散し、光学部品１７０の周囲に位置する電子部品Ｅを内側から照らす。

放射状に拡散した光の一部は、入光窓２２５ａの正面に位置する電子部品Ｅの側方を通過して、入光窓２２５ａから入射する。入射した光は、第１サイドプリズム２３３ａ、第２サイドプリズム２３５ａ、センタープリズム２４０で反射して、カメラ本体２１０の撮像部２１３の一方側の領域に入光する。

これにより、入光窓２２５ａの正面に位置する電子部品Ｅの画像を得ることが出来る。同様、入光窓２２５ｂの正面に位置する電子部品Ｅの画像も同時に得ることが出来る。

また、図１１に示すように、反射シート１７５の下面の中心には、位置認識マーク１７７が設けられている。基台１０に設置した固定カメラ４６で、位置認識マーク１７７の位置を画像認識することで、基台１０に対するロータリーヘッド５０のＸ軸方向の位置や、Ｙ軸方向の位置を認識することが出来る。

ロータリーヘッド５０を移動操作する時に、認識結果を反映させて停止位置を補正することで、ロータリーヘッド５０の位置決め精度を、向上させることが可能である。

３．効果
ロータリーヘッド５０は、光源１６０を、回転体６０を回転可能に支持する支持部材５１に固定している。具体的には、回転ジョイント９０を介して、支持部材５１のアッパベース５２に取り付けている。

光源１６０は、支持部材５１に固定されており非回転であることから、光源用の給電にスリップリングを非使用に出来る。そのため、照明を安定させ、また、ちらつき等ないよう均一に出来るので、電子部品Ｅの認識の失敗を抑制すると共に、認識精度を向上させることが出来る。また、この例では、回転体６０への給電用に使用されるスリップリングを廃止しているので、ロータリーヘッド５０を軽量化、小型化することも出来る。

光源１６０はレーザ光源である。レーザ光は指向性に優れ、集光力に優れるので、電子部品Ｅを照らす照明が明るくなる。

図１３は、照明の比較例である。図１３に示す外部照明は、円周状に配置された吸着ノズル１２０の外側に光源２６０を配置したものであり、光源２６０から出射した光を、中心に位置する拡散体２７０で拡散させつつ、拡散体２７０を挟んで光源２６０の反対側に位置する吸着ノズル１２０ａに保持した電子部品Ｅａを照らす。

図１３の外部照明では、光源２６０と拡散体２７０の間に位置する吸着ノズル１２０ｂが他の電子部品Ｅｂを保持していると、その電子部品Ｅｂが光の一部を遮ることから、電子部品Ｅｂの有無により、電子部品Ｅａの照明に差が生じてしまう。

本構成では、円周状に配置された吸着ノズル１２０の中心に、光源１６０を配置した内部照明であることから、円周状に配置された他の吸着ノズル１２０が電子部品を保持しているか否かに拘わらず、撮影対象の電子部品Ｅに対して、同じ強さの光を当てることが出来るという優位性がある。

また本構成では、回転軸６１の軸孔６２が、照明用の光路と負圧用のエア供給経路を兼用しているので、これらを別々に設ける場合に比べて、回転軸６１を含む回転体６０の全体を小型化出来るというメリットがある。

＜実施形態２＞
実施形態２は、導光部材２５０を追加した点が、実施形態１と相違している。導光部材２５０は、例えば、アクリル製であり、図１４に示すように、回転軸６１の軸孔６２に配置されている。導光部材２５０は円柱状であり、上下に貫通する軸孔２５２を有する。導光部材２５０の上端は、回転ジョイント９０の上端と一致し、導光部材２５０の下端は、回転軸６１の下端に一致している。

導光部材２５０の上方には、光源１６０が位置し、下方には、光学部品１７０が位置する。導光部材２５０の下端は、光学部品１７０の上面１７３に当接している。光源１６０を点灯すると、光は、導光部材２５０の内部（軸孔２５２ではなく、柱壁を構成するアクリル部分）を通って、光学部品１７０に到達する。

導光部材２５０により、光源１６０からの光を、光学部品１７０に導くことが出来るので、レーザに比べて指向性に劣るＬＥＤなどを、光源１６０に使用できる。また、光源１６０から光学部品１７０に至る間の光の減衰やロスを抑えることが可能であり、輝度の高い画像を得ることが出来る。

尚、導光部材２５０の軸孔２５２は、負圧用のエア供給経路となっており、導光部材２５０の上部周面に位置する入口孔２５１から取り込まれた負圧は、軸孔２５２の内部を通り、導光部材２５０の下部周面に位置する出口孔２５３から各ノズルシャフト１００にそれぞれ供給される。

導光部材２５０の軸孔２５２は、負圧用のエア供給経路であることから、導光部材２５０の上端と下端には、軸孔２５２からの負圧の漏れを抑えるために、封止板２５３、２５５がそれぞれ配置されている。

＜実施形態３＞
実施形態３は、光源の発光色の切り換えできる点が、実施形態１、２と相違している。具体的に説明すると、照明装置３００は、電子部品Ｅの撮影用であり、図１５に示すように、光源３１０と、光学部品１７０と、照明制御部３５０と、を備えている。

光源３１０は、第１発光色で発光する第１発光素子３１０Ａと、第２発光色で発光する第２発光素子３１０Ｂと、を備えている。光源３１０は、回転ジョイント９０の上方に位置しており、発光面を、回転軸６１の軸孔６２に向けている。

光学部品１７０は、円柱形状であり、回転軸６１の下端に位置している。光学部品１７０は、透明な樹脂材料に拡散剤を配合した拡散体である。

照明制御部３５０にて、通電する発光素子３１０Ａ、３１０Ｂを切り換えることにより、光源３１０の発光色を、第１発光色（第１波長）と第２発光色（第２波長）とに切り換えることが出来る。発光色の切り換えを、可能とすることで、以下のメリットがある。

電子部品Ｅの塗装に、特定の波長で励起して発光する蛍光体が含まれている場合がある。このような場合、光源３１０の波長が、蛍光体を励起する特定の波長であると、光源３１０の点灯により、蛍光体が励起して発光するため、その電子部品Ｅの透過画像が得られない。

本構成では、発光色の切り換えにより、撮影時に電子部品Ｅが発光することを抑制することが出来る。つまり、一方の発光素子３１０Ａを点灯した時に、電子部品Ｅの塗装に含まれる蛍光体が励起して発光した場合、点灯する発光素子３１０Ｂを切り換えて、光の波長を切り換えることで、蛍光体の発光を止めることが出来る。そのため、撮影時に電子部品Ｅが発光することを抑制できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）光学部品１７０は、拡散部材に限らず、光源１６０からの光を吸収することにより励起して発光する発光部材でもよい。発光部材は、一例として蛍光体である。光学部品１７０に発光部材を用いた場合、光源１６０は、励起エネルギーが大きい青色レーザ光源がよい。また、光学部品１７０は、光源１６０からの光を電子部品の方向に反射する反射部材でもよい。反射部材は、一例として、ミラーやプリズムである。

（２）実施形態１では、回転軸６１の軸孔６２を負圧用のエア供給経路とした。回転軸６１の軸孔６２を、正圧用のエア供給経路として使用してもよい。例えば、電子部品Ｅの吸着時は、回転軸６１の軸孔６２を、エア供給経路として、各吸着ノズル１２０に負圧を供給し、電子部品Ｅの保持を解放する場合は、回転軸６１の軸孔６２を、エア供給経路として、各吸着ノズル１２０に正圧を供給してもよい。また、軸孔６２を正圧専用のエア供給経路とし、負圧は他のエア供給経路で供給してもよい。

（３）実施形態１では、光源１６０の光路と、負圧用のエア供給経路とを兼用する構成とした。負圧用のエア供給経路を光路とは別に設けてもよい。例えば、図１６に示すように、回転軸４００の軸孔４１０を第１軸孔４１０Ａと第２軸孔４１０Ｂの二重構造とし、内側の第１軸孔４１０Ａを光路用、外側の第２軸孔４１０Ｂを負圧用のエア供給経路にしてもよい。また、図１７に示すように、第１軸孔４１０Ａに導光部材４５０を配置してもよい。導光部材４５０はアクリル製で、第１軸孔４１０Ａに隙間なく嵌合する円柱状がよい。

（４）実施形態１では、光学部品１７０の下面に、反射シート１７５を設けた。また、反射シート１７５に位置認識マーク１７７を設けた。反射シート１７５と位置認識マーク１７７は廃止してもよい。また、反射シート１７５のみ廃止して、位置認識マーク１７７は設けてもよい。その場合、位置認識マーク１７７は光源１６０の発光を利用し、照明点灯時に光るマークとしてもよい。位置認識マーク１７７は、光学部品１７０の下面の中心に設けることが好ましいが、中心以外でもよい。

（５）実施形態１では、回転体６０への給電用に使用されるスリップリングを廃止した。スリップリングは、必ずしも廃止する必要はない。例えば、光源以外の電気部品が回転体６０に取り付けられている場合、スリップリングを経由して、電気部品への給電を行ってもよい。

１...部品搭載装置
１０...基台
３０...駆動装置
４７...ベースパネル
５０...ロータリーヘッド
５１...支持部材
６０...回転体
６１...回転軸
６２...軸孔
６４...ヘッド本体
１００...ノズルシャフト
１２０...吸着ノズル
１５０...照明装置
１６０...光源
１７０...光学部品
２００...カメラユニット
Ｅ...電子部品

Claims (7)

1. 電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドであって、
   支持部材と、
   前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、
   前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、
   前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、
   照明装置と、を備え、
   前記回転体は、回転中心に軸孔を有し、
   前記照明装置は、
   前記支持部材に対して固定され、前記軸孔の上方に位置する光源と、
   前記軸孔の下端に位置する光学部品と、を備え、
   前記光源が、前記回転体の前記軸孔から前記光学部品を経由する光路で、前記吸着ノズルに保持された電子部品を照らす、ロータリーヘッド。
2. 請求項１に記載のロータリーヘッドであって、
   前記光源は、レーザ光源であり、
   前記光学部品は、レーザ光を反射する反射部材、レーザ光を拡散する拡散部材、レーザ光を吸収して励起することにより発光する発光部材のうち、いずれかである、ロータリーヘッド。
3. 請求項１又は請求項２に記載のロータリーヘッドであって、
   前記回転体の前記軸孔は、前記吸着ノズルに対して、正圧または負圧を供給するエア供給経路であり、
   前記回転体の前記軸孔の内部には、前記吸着ノズルに対して供給する正圧または負圧のリークを抑制しつつ、光を透過する透光性の封止部材が設けられている、ロータリーヘッド。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のロータリーヘッドであって、
   前記光学部品は、上面と周面と下面を有する柱体形状又は錐台形状であり、前記下面に、光を反射する反射シートを有する、ロータリーリヘッド。
5. 請求項１〜請求項４に記載のロータリーヘッドであって、
   前記光学部品は、上面と周面と下面を有する柱体形状又は錐台形状であり、前記下面に、前記ロータリーヘッドの位置を認識するための位置認識マークを有する、ロータリーヘッド。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のロータリーヘッドであって、
   前記軸孔に配置された導光部材を含み、
   前記導光部材は、前記光源から出射された光を前記光学部品に導く、ロータリーヘッド。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のロータリーヘッドであって、
   前記光源は、波長が異なる複数の発光素子を含み、波長の切り換え機能を有する、ロータリーヘッド。

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