JP2936922B2 - 電子部品の観察装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移載ヘッドのノズルに
真空吸着された電子部品に上方から光を照射し、そのシ
ルエットを下方のカメラで観察して電子部品の位置ずれ
などを検出する電子部品の観察装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】抵抗、コンデンサ、ＩＣなどの電子部品
（以下、「チップ」ともいう）を基板に自動搭載する電
子部品実装装置は、パーツフィーダに備えられたチップ
を移載ヘッドのノズルに真空吸着してピックアップし、
この移載ヘッドを基板の上方へ移動させてこの基板に搭
載するようになっている。

【０００３】このような電子部品実装装置は、移載ヘッ
ドをロータリーヘッドの円周方向に沿って円移動させる
ものや、移載ヘッドをＸＹテーブルによりＸＹ方向に直
線移動させるものなどがあるが、何れのものも、チップ
を基板に搭載する前に、ノズルに真空吸着されたチップ
をカメラにより観察してその位置を精密に検出し、この
検出結果に基づいてチップの位置補正をしたうえで、基
板に搭載するようになっている。以下、図６を参照しな
がら、電子部品実装装置に備えられた従来の電子部品の
観察装置を説明する。

【０００４】図６において、移載ヘッド１のノズル２に
はチップＰが真空吸着されている。移載ヘッド１の移動
路には、ノズル２が通過する間隔Ｇをあけて左右一対の
光透過板３が配設されている。光透過板３の後端部はブ
ロック４に結合されており、このブロック４はシリンダ
（図外）のロッド６に保持されている。このロッド６が
突出すると、光透過板３はノズル２に真空吸着されたチ
ップＰの上方へ進出し、またロッド６が引き込むと側方
へ退避する（矢印参照）。図６は、ロッド６が突出して
光透過板３がチップＰの上方へ進出した状態を示してい
る。

【０００５】ブロック４の内部には光ファイバ７が埋込
まれている。光源（図外）から照射された光はこの光フ
ァイバ７を通り、この光ファイバ７の先端部から光透過
板３の内部へ光が照射される。図中、破線矢印は光透過
板３の内部を透過する光を示している。図示するよう
に、光は光透過板３の内部を透過しながらその下面から
漏光する。そこで、移載ヘッド１の下方に設けられたカ
メラ８により、このチップＰのシルエットを観察する。
上述したように、このシルエットに基づいてチップＰの
位置を精密に検出し、この検出結果に基づいてチップの
位置補正をしたうえで、基板に搭載するようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図７は前記カメラ８に
観察される画像を示している。図示するようにチップＰ
は黒く観察され、また光透過板３は明るく観察される
が、間隔Ｇをあけて配置された光透過板３と光透過板３
の間もチップＰと同様に黒く観察される。このためこの
黒いギャップがノイズとなってチップＰ全体のシルエッ
トを正しく認識できず、チップＰの位置計測や形状認識
などに狂いを生じやすいという問題点があった。

【０００７】そこで本発明は、チップ全体の正しいシル
エットをカメラで観察することができる電子部品の観察
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、左
右一対の光透過性の光拡散板のような背影板をノズルが
通過する間隔をあけて配置するとともに、移載ヘッドの
下部に設けられた光拡散体と前記背影板の間に配置され
てこの光拡散体と背影板へ向って照明光を照射する光源
を設けたものである。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、光源から照射された光は、
背影板を透過して下方のカメラに入射するとともに、光
拡散体で拡散されて背影板と背影板の間を通って下方の
カメラ側へ漏光するので、チップの背景はすべて明るく
観察され、したがってチップ全体のシルエットをカメラ
で明瞭に観察することができる。

【００１０】

【実施例】次に、ロータリーヘッド式電子部品実装装置
を例にとり、図面を参照しながら本発明の実施例を説明
する。

【００１１】図１はロータリーヘッド式電子部品実装装
置の平面図である。１１はロータリーヘッドであり、円
周方向に沿って，多数個の移載ヘッド１が設けられてい
る。１２はロータリーヘッド１１をＮ方向に回転させる
モータである。

【００１２】１３はチップの供給装置であって、基台１
４ａと、この基台１４ａ上をＸ方向（横方向）に往復移
動するテーブル１４ｂから成っており、テーブル１４ｂ
にはチップＰを移載ヘッドに供給するパーツフィーダ１
５が多数個配設されている。２０は送りねじ１６を回転
させるモータである。テーブル１４ｂの下面にはこの送
りねじ１６が螺合するナット１４ｃが設けられており、
モータ２０が駆動して送りねじ１６が回転すると、テー
ブル１４ｂはＸ方向に移動し、所定のチップＰを有する
パーツフィーダ１５を移載ヘッド１によるピックアップ
位置Ｑに停止させる。１７はＸＹテーブルであり、これ
に載置された基板１８をＸ方向やＹ方向に水平移動させ
る。１０は移載ヘッド１の移動路に設けられた観察装置
であり、その詳細な構造は後述する。

【００１３】ロータリーヘッド１１が矢印Ｎ方向に回転
することにより、移載ヘッド１はピックアップ位置Ｑに
おいてパーツフィーダ１５のチップＰをノズル２に真空
吸着してピックアップする。ロータリーヘッド１１がＨ
方向に回転することにより、移載ヘッド１にピックアッ
プされて基板１８に移送されるチップＰは、移載ヘッド
１の移動路の途中に設けられた観察装置１０により観察
されて、ＸＹθ方向の位置ずれが検出され、この位置ず
れを補正したうえで、基板１８に搭載される。図２、図
３は、上記観察装置１０の詳細な構造を示すものであ
る。観察装置１０は、ケース２１と、ケース２１の透明
板２１ａの下方に配設されたプリズム２２と、ケース２
１の内部に配置されたカメラ２３から成っている。ケー
ス２１の先端部上面には第１のブロック２４が配設され
ており、この第１のブロック２４の前面に第１の背影板
２５が装着されている。またケース２１の後部上面には
シリンダ２７が横向きにして設けられている。シリンダ
２７のロッド２８には金具２９により第２のブロック３
０が取り付けられており、この第２のブロック３０の前
面に第２の背影板３１が装着されている。シリンダ２７
のロッド２７が突没すると第２の背影板３１は矢印方向
に前進後退する。第１の背影板２５と第２の背影板３１
は移載ヘッド１の移動路にノズル３２が通過する間隔Ｇ
をあけて配置されている。背影板２５、３１は、光を透
過あるいは反射して光を均一に拡散するものであり、光
源から光が照射されることで明るく発光する。

【００１４】上記移載ヘッド１は複数本のノズル３２〜
３７を有している。これらのノズル３２〜３７は移載ヘ
ッド１を回転軸１９を中心に回転させることにより、チ
ップＰの品種に応じて選択的に使用されるものであり、
使用するノズル（本実施例ではノズル３２）のみを下方
へ突出させてチップＰを真空吸着し、使用しない他のノ
ズル３３〜３７は上方へ引き込ませておく。また移載ヘ
ッド１の下部には白色アクリル樹脂板のような光拡散体
３８が装着されている。また前記第１のブロック２４及
び第２のブロック３０の側面には光源３９が配置されて
いる。この光源３９は背影板２５、３１と光拡散体３８
の間にあり、背影板２５、３１や光拡散体３８へ向って
照明光を照射する。本実施例の背影板２５、３１はスリ
ガラスや半透明合成樹脂などの光透過性を有する光拡散
板にて形成されている。

【００１５】前記シリンダ２７の役目は次のとおりであ
る。すなわちロータリーヘッド式電子部品実装装置によ
りチップＰを基板１８に搭載するのに先立って、すべて
の移載ヘッド１に備えられたすべてのノズル３２〜３７
のセンターの位置や、移載ヘッド１の回転中心の確認が
行われる。この場合、図４に示すようにシリンダ２７の
ロッド２８を引き込めて第２の背影板３１を左方へ退避
させ、背影板２５と背影板３１の間隔Ｇを大きくしたう
えで、すべてのノズル３２〜３７を下方へ突出させる。
そこで移載ヘッド１を回転軸１９を中心に水平回転させ
ながら、移載ヘッド１に備えられたノズル３２〜３７を
カメラ２３で次々に観察して、そのセンターの位置や、
移載ヘッド１の回転中心の検出を行う。このようにすれ
ば、多数本のノズル３２〜３７の位置検出を作業性よく
行える。なおチップＰを基板１８に移送搭載する場合
は、このシリンダ２７のロッド２８は突出させたままで
よい。

【００１６】本ロータリーヘッド式電子部品実装装置は
上記のような構成より成り、次に動作を説明する。図１
においてロータリーヘッド１１が矢印Ｎ方向に回転し、
移載ヘッド１が観察装置１０へ移動してくると、観察位
置１０によりノズル３２に真空吸着されたチップＰを観
察する。図３において光源３９から照射された照明光
は、破線矢印で示すように光透過性の背影板２５、３１
を下方へ透過し、プリズム２２で屈折されてカメラ２３
に入射する。また光源３９から照射された照明光の一部
は移載ヘッド１の下部に設けられた光拡散体３８で散乱
され、第１の背影板２５と第２の背影板３１の間を通っ
てプリズム２２に入射し、プリズム２２で屈折されてカ
メラ２３に入射する。

【００１７】図５はカメラ２３で観察されるチップＰを
示している。上述のように、第１の背影板２５と第２の
背影板３１の間隔Ｇから光は下方へ漏光するので、この
間隔Ｇも明るく観察され、したがってチップＰの全体を
明るい背景の中に黒いシルエットとして明瞭に観察さ
れ、チップＰの位置ずれが算出される。この算出は図示
しないコンピュータにより行われる。次いでこのチップ
Ｐは基板１８に搭載されるが、チップＰの位置ずれのう
ち、ＸＹ方向の位置ずれはＸＹテーブル１７の移動スト
ロークを補正することにより補正し、また回転方向の位
置ずれは、ロータリーヘッド１１に備えられたモータ
（図示せず）によりノズル２をその軸心を中心に回転さ
せることにより補正したうえで、チップＰは基板１８に
搭載される。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、左右の背
影板の間隔からは、移載ヘッドの下部に設けられた光拡
散体で散乱された散乱光が漏光するので、この間隔もカ
メラにより明るく観察することができ、したがってチッ
プの全体を明るい背景の中に黒いシルエットとして明瞭
に観察され、この観察結果にしたがってチップを位置精
度よく基板に搭載できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るロータリーヘッド式電
子部品実装装置の平面図

【図２】本発明の一実施例に係る電子部品の観察装置の
斜視図

【図３】本発明の一実施例に係る電子部品の観察装置の
側面図

【図４】本発明の一実施例に係る電子部品の観察装置の
側面図

【図５】本発明の一実施例に係る電子部品のシルエット
図

【図６】従来の電子部品の観察装置の側面図

【図７】従来の電子部品のシルエット図

【符号の説明】

１ 移載ヘッド １０ 観察装置 ２３ カメラ ２５ 背影板 ３１ 背影板 ３２ ノズル ３８ 光拡散体 ３９ 光源 Ｐ 電子部品

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品を真空吸着するノズルを備え、電
   子部品をこのノズルに真空吸着して基板に移送搭載する
   移載ヘッドと、この移載ヘッドの移動路にノズルが通過
   する間隔をあけて配置された左右一対の背影板と、前記
   移載ヘッドの下部に設けられた光拡散体と前記背影板の
   間に配置されてこの光拡散体と背影板へ向って照明光を
   照射する光源と、前記電子部品を下方から観察するカメ
   ラとを備えたことを特徴とする電子部品の観察装置。