JP3080749B2 - 電子部品実装機 - Google Patents

電子部品実装機

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JP3080749B2
JP3080749B2 JP04008144A JP814492A JP3080749B2 JP 3080749 B2 JP3080749 B2 JP 3080749B2 JP 04008144 A JP04008144 A JP 04008144A JP 814492 A JP814492 A JP 814492A JP 3080749 B2 JP3080749 B2 JP 3080749B2
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圭三 泉田
尚三 福田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回路基板上の所定位置
に電子部品を実装する際の電子部品の位置決めに、視覚
認識による電子部品の位置・姿勢検出を適用した電子部
品実装機に関するものであり、特に視覚認識において、
透過方式と反射方式の両方を選択的に適用できるように
した電子部品実装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、回路基板上に電子部品を実装する
電子部品実装機において、移載中に電子部品の位置と姿
勢を視覚認識部で検出し、電子部品の位置・姿勢を補正
して回路基板上に正確に実装する方法が一般に採用され
ている。
【0003】このように電子部品を視覚認識部で検出し
て回路基板上に実装する電子部品実装機には、電子部品
を背景側から照明し、電子部品の輪郭画像を得て処理す
ることにより電子部品の位置・姿勢を検出する透過方式
による視覚認識部を備えた電子部品実装機と、電子部品
の実装面に向けて照明し、電子部品の電極部やボディ部
の画像を得て処理することにより電子部品の位置・姿勢
を検出する反射方式による視覚認識部を備えた電子部品
実装機がある。又、認識する電子部品の特徴に合わせて
上記透過方式と反射方式を選択的に適用可能な視覚認識
部を備えた電子部品実装機も実現されている。
【0004】以上の3種類の方式の視覚認識部の従来構
成を図4〜図6を参照して簡単に説明する。
【0005】透過方式の視覚認識部を備えた電子部品実
装機では、図4に示すように、電子部品を部品供給部か
ら回路基板上に移載する部品移載部の部品保持部1に照
明手段2及び拡散板3を設けて電子部品4を照明し、T
Vカメラ5で電子部品4の輪郭画像を撮像して認識処理
するように構成されている。照明手段2の表面に位置す
る拡散板3は、均一な明るさが要求され、一般に乳白色
の色合いである。
【0006】反射方式の視覚認識部を備えた電子部品実
装機では、図5に示すように、TVカメラ6側に発光手
段7を置いて電子部品8を照明し、電子部品8の電極部
やボディ部の画像をTVカメラ6で撮像して認識処理す
るように構成されている。電子部品8の背景となる部品
保持部9は電子部品8の電極部やボディ部の認識を妨げ
ない色合いが要求され、一般に黒色である。
【0007】透過方式と反射方式を選択的に適用可能な
電子部品実装機では、図6に示すように、上記透過方式
の照明手段10aと拡散板10bから成る透過照明部1
0と反射方式の照明手段11の両方を備えている。透過
方式で電子部品12を認識する際には反射方式の照明手
段11を消灯するか遮光板で遮り、透過方式の照明手段
10aのみ点灯させてTVカメラ14にて電子部品12
の輪郭画像を撮像して認識処理する。反射方式で電子部
品12を認識する際には透過照明部10からの照明を遮
光板13で遮り、反射方式の照明手段11を点灯させて
TVカメラ14にて電子部品12の電極部やボディ部の
画像撮像して認識処理する。この反射方式での認識に際
して照明手段10aを消灯するのではなく透過照明部1
0を遮光するのは、透過照明部10の拡散板10bが乳
白色の色合いであり、反射方式の照明手段11による照
明が拡散板10bに照射されると電子部品12の電極部
やボディ部の画像認識を妨げるからである。なお、透過
照明部10からの照明を遮る遮光板13は電子部品12
の背景に位置するため、当然電子部品12の電極部やボ
ディ部の画像認識を妨げる形状及び色合いであってはな
らない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような透過方式
と反射方式を選択的に適用できる電子部品実装機におい
て、電子部品一点当たりの実装タクトを短くし、電子部
品実装機の生産効率を高めようとする場合、認識方式を
切換える際に透過照明部10に対する遮光板13を高速
で移動させなければならず、そのため軽量で薄く、かつ
堅固な遮光板を用いる必要があり、また軽く薄い遮光板
13を部品保持部と接触しないように取付ける必要があ
るため、遮光板13の組付けやメンテナンスに熟練を必
要としていた。
【0009】本発明は上記従来の問題点に鑑み、電子部
品の視覚認識に際して透過方式と反射方式を選択的に適
用でき、かつ遮光板を高速移動させることなく方式の切
換えを行える電子部品実装機を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品実装機
は、視覚認識部を、電子部品をその実装面側から視覚認
識する手段と、電子部品を背景側から照明する第1の照
明手段と、電子部品の実装面を照明する第2の照明手段
と、電子部品と第1の照明手段の間に配置される拡散板
にて構成し、かつ拡散板を表面が鏡面に形成された黒色
の半透明体にて構成したことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の上記構成によれば、反射方式で電子部
品を検出する際に透過方式の第1の照明手段を消灯すれ
ば、拡散板にて電子部品の電極部及びボディ部を検出す
るための充分な背景状態が得られる。つまり、拡散板を
黒色としかつ表面を鏡面としているため、第1の照明手
段を消灯すると拡散板の表面が鏡と同じ働きをし、反射
方式の第2の照明手段の照射角度を拡散板表面での反射
光が視覚認識手段に入射しない角度に設定しておくと、
電子部品の電極部及びボディ部で乱反射した光のみが視
覚認識手段に入射するため、暗い背景の中に電極部とボ
ディ部が検出されることになる。一方、透過方式で電子
部品を認識する場合には第2の照明手段を消灯し、第1
の照明手段を点灯すると、半透明の拡散板に第1の照明
手段からの光が照射されるため、この拡散板の全面から
均一な照明光となって電子部品の背景側に照射され、電
子部品の輪郭画像が視覚認識手段に入射する。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例の電子部品実装機を
図1〜図3を参照しながら説明する。
【0013】まず、図2を参照して電子部品実装機の全
体構成を説明すると、21は所定の電子部品を部品移載
部22に対して供給する部品供給部、22は電子部品を
部品供給部21から回路基板25上へ移載する部品移載
部、23は部品移載部22にて移載する電子部品の位置
・姿勢を視覚認識手段にて検出する視覚認識部、24は
回路基板25を保持し、部品移載部22にて移載される
電子部品が回路基板25上の所定の位置に実装されるべ
く回路基板25を位置決めする基板保持部、26はこれ
ら部品供給部21、部品移載部22、視覚認識部23、
基板保持部24及び電子部品実装機全体の動作を制御す
る制御部である。
【0014】次に、図1を参照して視覚認識部23の構
成を説明する。部品移載部22の電子部品20を保持す
る部品保持部15に、透過方式の照明手段として複数の
発光体から成る第1の照明手段16が設けられ、部品保
持部15にて保持している電子部品20をその背景側か
ら照明するように構成されている。又、部品保持部15
には、第1の照明手段16と電子部品20の間の位置に
拡散板17が設けられている。18は電子部品20を実
装面側から視覚認識する視覚認識手段としてのTVカメ
ラである。このTVカメラ18の側部に反射方式の照明
手段として電子部品20の実装面を照明する複数の第2
の照明手段19が配設されている。
【0015】具体例を挙げると、第1の照明手段16及
び第2の照明手段19の発光体としては高輝度LEDが
用いられる。又、拡散板17は黒色の半透明体であるス
モークタイプのアクリル樹脂板にて構成され、その表面
は鏡面に形成されている。
【0016】以上のように構成された電子部品実装機に
ついて、その動作を説明する。
【0017】まず、制御部26の指令により所定の電子
部品20を部品供給部21が部品移載部22に供給す
る。部品移載部22は電子部品20を視覚認識部23へ
移動する。このとき視覚認識部23は、制御部26から
の指令により透過方式又は反射方式のどちらかを選択し
て実行する。
【0018】制御部26からの指令が透過方式の場合に
は、第1の照明手段16を点灯し、第2の照明手段19
を消灯して、TVカメラ18にて図3の(a)に示すよ
うな電子部品20の輪郭画像31を取り込む。その際、
半透明の拡散板17に第1の照明手段16からの光が照
射されるため、この拡散板17の全面から均一な照明光
となって電子部品20を背景側から照明し、照度むらの
ない輪郭画像31がTVカメラ18に入射する。そし
て、視覚認識部23が輪郭画像31を処理し、電子部品
20の位置・姿勢を検出し、制御部26に送る。
【0019】制御部26からの指令が反射方式の場合に
は、第1の照明手段16を消灯し、第2の照明手段19
を点灯して、TVカメラ18にて図3の(b)に示すよ
うな電子部品20の電極部とボディ部の画像32を取り
込む。その際、拡散板17が黒色でかつ表面が鏡面であ
るため、第1の照明手段16を消灯すると拡散板17の
表面が鏡と同じ働きをし、第2の照明手段19の照射角
度を拡散板17表面での反射光がTVカメラ18に入射
しない角度に設定しておくと、電子部品20の電極部及
びボディ部で乱反射した光のみがTVカメラ18に入射
するため、拡散板17の暗い背景の中に電極部とボディ
部が検出される。そして、視覚認識部23が電極部とボ
ディ部の画像32を処理して電子部品20の位置・姿勢
を検出し、制御部26に送る。
【0020】制御部26は部品移載部22と基板保持部
24に指令を与え、視覚認識部23で位置・姿勢を検出
した電子部品20を回路基板25上に移動し、電子部品
20の位置・姿勢が制御部26に与えられている実装デ
ータに従うように回路基板25を位置決めし、電子部品
20の姿勢を補正して回路基板25上に電子部品20を
実装する。
【0021】以上の実施例に示したように、透過方式の
第1の照明手段16と電子部品20との間に半透明で、
かつ黒色で、かつ表面が鏡面である拡散板17を配置す
ることにより、反射方式の認識方法を実行する時に透過
方式の第1の照明手段16を消灯するだけで充分な背景
状態を得ることができ、遮光位置と退避位置との間で移
動する遮光板を設ける必要がなくなる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように透過方式
と反射方式による視覚認識を選択的に適用できる電子部
品実装機において、透過方式用の第1の照明手段と電子
部品の間に、表面が鏡面に形成された黒色の半透明体に
て構成した拡散板を配置したことにより、反射方式の視
覚認識時に第1の照明手段を消灯して第2の照明手段を
点灯すればよく、透過方式と反射方式の切換えが電気的
な点灯、消灯の切換えのみで済み、従来のように軽量で
薄くかつ堅固な遮光板を用いる必要がない。従って、電
子部品実装機の生産効率を高めるために電子部品の一点
当たりの実装タクトを短くする際の遮光板の高速移動及
び組み付けやメンテナンスの問題を解消できる。又、遮
光板といった機械的要素を取り除けるため、視覚認識部
において部品認識方式の切換えを高速で行うことがで
き、電子部品の位置・姿勢検出に加えより高度な電子部
品の外観検査を行うことも可能になる等の効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における電子部品実装機の視
覚認識部の構成図である。
【図2】同実施例の電子部品実装機の全体構成を示す模
式図である。
【図3】同実施例における電子部品の認識画像の説明図
である。
【図4】第1の従来例の電子部品実装機における視覚認
識部の構成図である。
【図5】第2の従来例の電子部品実装機における視覚認
識部の構成図である。
【図6】第3の従来例の電子部品実装機における視覚認
識部の構成図である。
【符号の説明】
16 第1の照明手段 17 拡散板 18 TVカメラ(視覚認識手段) 19 第2の照明手段 20 電子部品 21 部品供給部 22 部品移載部 23 視覚認識部 24 基板保持部 25 回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−152699(JP,A) 特開 平2−220182(JP,A) 実開 平3−95908(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 13/04 H05K 13/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の電子部品を供給する部品供給部
    と、部品供給部から回路基板上へ電子部品を移載する部
    品移載部と、部品移載部により移載する電子部品の位置
    ・姿勢を検出する視覚認識部と、回路基板を位置決めす
    る基板保持部とを備えた電子部品実装機において、視覚
    認識部を、電子部品をその実装面側から視覚認識する手
    段と、電子部品を背景側から照明する第1の照明手段
    と、電子部品の実装面を照明する第2の照明手段と、電
    子部品と第1の照明手段の間に配置された拡散板にて構
    成し、かつ拡散板を表面が鏡面に形成された黒色の半透
    明体にて構成したことを特徴とする電子部品実装機。
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