JP2966139B2 - 電子部品の照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品を照明する装置
に関するものであり、特に、吸着管に吸着されてその吸
着管の軸線に直角な方向に搬送される電子部品を照明す
る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の照明は、例えば、電子部品の
投影像を撮像する際に行われる。電子部品をプリント基
板等の対象部材に装着する際に電子部品の投影像を撮像
し、その水平位置誤差や回転角度誤差を検出し、修正し
て対象部材に精度良く装着するのである。そして、従来
の照明装置は、特開平１−１８３８９７号公報に記載さ
れているように、多数の発光ダイオードが面状に並べら
れて成る発光体が吸着管に取り付けられ、電子部品と共
に移動しつつ電子部品全体に光を照射するものとされて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな照明装置では不都合が生ずることがある。上記公報
に記載の電子部品装着装置に設けられ、電子部品の投影
像を読み取る読取りヘッドは、電子部品が単位距離ずつ
移動する毎に、電子部品の投影像を吸着管の軸線と電子
部品の移動方向との両方に直角な方向においてライン状
に読み取り、その読取りと電子部品の移動とによって電
子部品の２次元像を得るものとされている。そのため、
１回の読取り時には電子部品の１ライン分の投影像が得
られればよく、電子部品の１ライン分のみに光を照射す
ればよいのに対し、従来の照明装置は電子部品全体に光
を照射するものとされており、投影像が読み取られるの
ではない余分な部分にまで光を照射することとなって無
駄であり、その分、装置が大形かつ高価なものとなる。
また、発光体が吸着管に取り付けられているため吸着管
が重く、電子部品の搬送速度の向上の妨げとなる問題が
生ずる上、吸着管の各々について発光体を設けることが
必要となって、その点においても装置コストが高くな
る。さらに、吸着管に取り付けられた発光体は吸着管を
交換する際に同時に交換されることとなるが、交換毎に
発光体と電源との遮断，接続を行わなければならず面倒
であり、吸着管の自動交換のネックとなる問題もある。
照明装置が電子部品全体に光を照射することにより生ず
る問題は、電子部品の投影像を読み取る場合に限らず、
電子部品に吸着管とは反対側から光を当て、その反射光
に基づいて像を読み得る場合にも同様に生ずる問題であ
る。本発明は、上記の事情を背景とし、小形，安価であ
り、かつ、吸着管に保持された電子部品を無駄なく照明
し得る照明装置を提供することを課題として為されたも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の照明
装置は、上記の課題を解決するために、光源と、その光
源に各一端が対向させられた多数の光ファイバとを含
み、それら光ファイバの他端が吸着管の軸線と電子部品
の搬送方向との双方にほぼ直角な一直線に沿ってライン
状に並べられ、静止部材に支持されたことを特徴とす
る。

【０００５】

【作用】以上のように構成された照明装置においては、
ライン状に並べられた多数の光ファイバの他端から電子
部品にライン状に光が照射される。光ファイバは静止部
材に支持されているため、電子部品の搬送方向の経路中
の照明される位置は変わらないのに対し、電子部品の照
明される部分は電子部品の移動に伴って変わる。したが
って、電子部品の投影像をライン読取りヘッドで読み取
る場合には、光ファイバの他端を電子部品より吸着管側
の位置であって、電子部品の搬送方向においてライン読
取りヘッドと同じ位置に設けることにより、また、電子
部品からの反射光に基づいてその像を読み取る場合に
は、光ファイバの他端を電子部品に対して吸着管とは反
対側に設けることにより、電子部品の投影像が読み取ら
れる部分に順次光を照射することができる。なお、光フ
ァイバの他端を、吸着管の軸線と電子部品の搬送方向と
の双方にほぼ直角な一直線に沿ってライン状に並べる場
合、吸着管のある部分には光ファイバを配設することは
できないが、光ファイバを、吸着管に向かって光を照射
する向きに設ける等により、電子部品の吸着管により吸
着された部分も照明することができる。

【０００６】

【発明の効果】このように本発明に係る照明装置は電子
部品の必要な部分のみをライン状に照明するものであ
り、光ファイバの数が少なくて済み、照明装置を小形か
つ安価に構成することができる。また、照明装置は吸着
管とは別に静止部材に設けられているため、電子部品の
投影像を読み取る場合には、吸着管が軽くなり、電子部
品の搬送速度を向上させることができるとともに、複数
の吸着管に対して一つの照明装置で対応することがで
き、この点においても装置コストを低減することができ
る。さらに、吸着管を交換する場合に従来のように発光
体と電源との接続を考慮する必要がなく、吸着管の自動
交換を容易に行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１および図２において１０は電子部品装
着ヘッドであり、位置固定に設けられた静止部材として
のフレーム１２にＸ軸方向（図２において左右方向）に
移動可能に設け取り付けられている。フレーム１２に
は、一対のガイドレール１４およびねじ軸１６がＸ軸方
向に延びる向きに取り付けられており、ヘッド本体１８
は一対のガイドブロック２０においてガイドレール１４
に摺動可能に嵌合されるとともに、ナット２２において
ねじ軸１６に螺合され、ねじ軸１６が図示しないサーボ
モータによって回転させられることによりＸ軸方向に移
動させられる。

【０００８】上記ヘッド本体１８の前面にはケーシング
２６が固定され、第一吸着ノズル２８および第二吸着ノ
ズル３０がＸ軸方向に並んで保持されている。これら吸
着ノズル２８，３０はバキュームにより電子部品３２，
３３を吸着するものであり、バキュームを供給するバキ
ュームパイプ３４，３６の下端部にそれぞれ取り付けら
れている。これらバキュームパイプ３４，３６の外周面
にはスプラインおよびねじが形成されており、ケーシン
グ２６に回転可能かつ軸方向に移動不能に保持された一
対のナット３８，４０に螺合され、スプライン部材４
２，４４にスプライン嵌合されている。ナット３８，４
０にはそれぞれギヤ４６，４８が一体的に設けられ、ノ
ズル昇降用モータ５０，５２により回転させられるギヤ
５４，５６に噛み合わされており、ナット３８，４０が
ノズル昇降用モータ５０，５２によってそれぞれ回転さ
せられることによりバキュームパイプ３４，３６、すな
わち第一，第二吸着ノズル２８，３０が互に独立して昇
降させられる。また、スプライン部材４２，４４にはそ
れぞれギヤ５８，６０が一体的に設けられており、これ
らギヤ５８，６０がケーシング２６に支持されたノズル
回転用モータ６１（図１参照）を駆動源として回転させ
られる。ノズル回転用モータ６１の出力軸には駆動ギヤ
６２が取り付けられるとともに、中間ギヤ６３が噛み合
わされ、中間ギヤ６３の上側には伝達ギヤ（図示省略）
が一体的に設けられてギヤ５８，６０に噛み合わされて
おり、共通のノズル回転用モータ６１によって第一およ
び第二の吸着ノズル２８，３０が回転させられるように
なっているのである。

【０００９】第一および第二の吸着ノズル２８，３０は
大きさの異なる電子部品を吸着するものであり、それぞ
れ吸着する電子部品の大きさに応じた寸法の吸着管６
４，６６を有している。吸着管６４，６６は軸線が垂直
方向に延びる姿勢で設けられており、径が異なる円板状
の拡散板６８，７０がそれぞれ軸線に直角、すなわち水
平に取り付けられている。ヘッド本体１８にはまた、第
一および第二の吸着ノズル２８，３０にＸ軸方向におい
て隣接する位置にブラケット７４によりＣＣＤカメラ７
６が取り付けられ、プリント基板に設けられた基準マー
クを読み取るようにされている。ブラケット７４は、断
面形状が矩形を成し、電子部品３２，３３の搬送方向と
吸着管６４，６６の軸線との双方に直角な方向の寸法が
図１に示すように吸着ノズル２８，３０より僅かに大き
いものとされている。

【００１０】電子部品装着ヘッド１０は、電子部品供給
位置と電子部品装着位置との間を移動し、電子部品供給
位置において受け取った電子部品３２，３３を電子部品
装着位置においてプリント基板に装着するのであるが、
電子部品装着ヘッド１０がこれら供給位置と装着位置と
の間を移動する経路の下方に電子部品３２，３３の像を
読み取る読取りヘッド８０が設けられている。この読取
りヘッド８０の構造は前記特開平１−１８３８９７号公
報に記載の読取りヘッドと同じであり、簡単に説明す
る。読取りヘッド８０は多数の感光素子が１列に並んで
成るラインセンサを有しており、このラインセンサが吸
着管６４，６６の軸線と電子部品装着ヘッド１０の移動
方向との両方に直角な方向に延びる状態で設けられてい
る。これら感光素子はレンズからの入射光の強さに応じ
た電荷に帯電するものであり、これらの電荷が極く短時
間で走査されるとともに基準値と比較されることによ
り、１ライン分の読取りデータが形成される。読取りデ
ータの形成は、電子部品３２，３３が単位距離（１ライ
ンに対応する距離）ずつ移動する毎に行われ、電子部品
３２，３３の像はその搬送方向において１ライン分ずつ
等間隔に分けて読み取られ、読取りヘッド８０を通過し
終わったとき、電子部品３２，３３の全体像のデータが
画像メモリに記憶される。電子部品３２，３３の像のラ
イン状の読取りと装着ヘッド１０の移動とによって電子
部品３２，３３の２次元像が得られるのであり、この像
とずれのない正規の像との比較により電子部品３２，３
３の水平位置誤差および回転角度誤差（吸着管６４，６
６の軸線に直角な平面内における誤差および吸着管６
４，６６の軸線まわりの角度誤差）が算出され、プリン
ト基板への装着時に修正される。

【００１１】電子部品３２の像が読取りヘッド８０によ
り読み取られるとき、電子部品３２，３３には照明装置
８４により光が照射される。フレーム１２の読取りヘッ
ド８０に対応する位置より電子部品３２，３３の搬送方
向において外れた位置には、図１に示すようにコの字形
のブラケット８６がコの字の開口が上を向くとともに、
一対のアーム８８が吸着管６４，６６の軸線と電子部品
３２，３３の搬送方向との両方に直角な方向に距離を隔
てた状態で固定されている。これらアーム８８はそれぞ
れ、図１および図３に示すように上方に延び出させら
れ、拡散板６８，７０より上方の位置まで達するととも
に、その位置から読取りヘッド８０側に延び出す向きに
曲げられた後、その端部が上方に曲げられ、取付部材９
０によりアクリル樹脂製のケーシング９２が取り付けら
れている。

【００１２】上記ケーシング９２は、図４〜図６に示す
ように各々２枚の側板９３および１枚の端板９４が結合
されて成り、側板９３において取付部材９０に固定の耳
片９５に固定されている。これらケーシング９２はそれ
ぞれ、電子部品３２，３３の搬送方向と吸着管６４，６
６の軸線との双方に直角な方向において互に接近する向
きに固定され、両ケーシング９２の先端間にはＣＣＤカ
メラ７６を支持するブラケット７４および吸着ノズル２
８，３０が通過し得る隙間が形成されている。これらケ
ーシング９２内には、上面と下面とに開口するととも
に、下方ほど吸着ノズル２８，３０側に接近する向きに
傾斜する隙間９７が形成され、多数の光ファイバ９８の
一端がその先端ほど吸着ノズル２８，３０側に傾斜した
状態で収容されている。ケーシング９２は拡散板６８，
７０より上方の位置であって吸着ノズル２８，３０の両
側に設けられており、光ファイバ９８の端部は、電子部
品３２，３３より吸着管６４，６６側であって、ブラケ
ット７４および吸着ノズル２８，３０が通過する部分を
除いて、電子部品３２，３３の搬送方向と吸着管６４，
６６の軸線との双方に直角な一直線に沿って並べられて
いる。本実施例においては、直径が０．５mmの光ファイ
バ９８が一直線状に、かつ照射する光の幅が３mmとなる
ように並べられており、これら光ファイバ９８の他端は
図示しない光源としてのハロゲンランプに対向させら
れ、この光源の光が光ファイバ９８により伝達され、電
子部品３２，３３に向かってライン状に照射される。こ
の際、光ファイバ９８は傾斜して設けられているため、
光ファイバ９８が設けられていないブラケット７４およ
び吸着ノズル２８，３０の通過路にも光が照射され、切
れ目のない一直線状の光が電子部品３２，３３に照射さ
れることとなる。

【００１３】プリント基板への電子部品の装着時には、
電子部品装着ヘッド１０が電子部品供給位置へ移動し、
第一，第二吸着ノズル２８，３０がそれぞれ電子部品３
２，３３を吸着した後、電子部品装着位置へ移動する間
に読取りヘッド８０により順次投影像が読み取られる。
電子部品３２，３３が読取りヘッド８０上を通過すると
き、光ファイバ９８が電子部品３２，３３に向かって順
次ライン状に光を照射し、この光は拡散板６８，７０に
より拡散されて電子部品３２，３３にむらなく当たる。
拡散板６８，７０の光ファイバ９８からの光を受けたラ
イン状の部分が均一に光り、電子部品３２，３３を照明
することになるのである。光ファイバ９８はフレーム１
２に位置固定に設けられているため、光は常に同じ位置
（ラインセンサが設けられている位置）に向かって照射
されるのに対し、電子部品３２を例に取れば、図７に示
すように、電子部品３２の移動に伴って拡散板６８の光
が当たる部分（図７に斜線を施して示す）が変わり、電
子部品３２の読取りヘッド８０により読み取られるべき
部分が順次照明されることとなる。

【００１４】また、一対のケーシング９２は吸着ノズル
２８，３０およびブラケット７４が通過し得る隙間を隔
てて設けられているため、電子部品３２，３３が搬送さ
れるとき、それら吸着ノズル２８，３０およびブラケッ
ト７４がケーシング９２に衝突することはなく、また、
拡散板６８，７０およびＣＣＤカメラ７６はブラケット
８６の一対のアーム８８間を通り、ブラケット８６と干
渉することなく移動する。

【００１５】なお、上記実施例においては拡散板６８，
７０が吸着ノズル２８，３０に設けられていたが、光フ
ァイバ９８を収容するケーシング９２に拡散板を固定し
てもよく、あるいはケーシング９２以外にも、フレーム
１２やブラケット８６等の静止部材に固定してもよい。

【００１６】また、上記実施例においては拡散板６８，
７０が設けられ、光が電子部品３２，３３にむらなく照
射されるようになっていたが、拡散板を設けなくてもむ
らなく照射できる場合には省略してもよい。

【００１７】さらに、上記実施例においては、直径が
０．５mmの光ファイバ９８が幅の３mmの光を照射するよ
うにケーシング９２に収容されていたが、０．５mm以外
の直径の光ファイバを使用してもよく、また、３mmより
広く、あるいは狭い幅の光を照射するようにしてもよ
い。

【００１８】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である照明装置により電子部
品が照明される電子部品装着ヘッドを示す側面図であ
る。

【図２】上記電子部品装着ヘッドの正面図である。

【図３】上記照明装置がフレームに取り付けられた状態
を示す平面図である。

【図４】上記照明装置を構成する光ファイバが収容され
たケーシングを示す平面図である。

【図５】上記ケーシングを示す正面図である。

【図６】上記ケーシングを示す底面図である。

【図７】上記照明装置による電子部品の照明を説明する
図である。

【符号の説明】

１０ 電子部品装着ヘッド ３２ 電子部品 ３３ 電子部品 ６４ 吸着管 ６６ 吸着管 ８４ 照明装置 ９８ 光ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 茂 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−183897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−60292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−51699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−269047（ＪＰ，Ａ) 特表 昭61−500341（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 13/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着管に吸着されてその吸着管の軸線に
   直角な方向に搬送される電子部品を照明する装置であっ
   て、光源と、その光源に各一端が対向させられた多数の
   光ファイバとを含み、それら光ファイバの他端が前記吸
   着管の軸線と前記搬送方向との双方にほぼ直角な一直線
   に沿ってライン状に並べられ、静止部材に支持されたこ
   とを特徴とする電子部品の照明装置。