JP3298402B2 - 画像読み取り装置、電子部品実装装置及び電子部品実装方法 - Google Patents
画像読み取り装置、電子部品実装装置及び電子部品実装方法Info
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Description
み取りプロセスを改善した画像読み取り装置、電子部品
実装装置及び電子部品実装方法に関するものである。
て、パーツフィーダからピックアップした電子部品を、
基板に実装する前に画像読み取り装置を用いて観察し、
理想位置に対する位置ずれなどを画像処理部で求め、こ
の位置ずれを補正して基板に実装している。ここで、こ
の画像読み取り装置としては、画像を2次元的に読取る
もの(前者)と、画像を電子部品の移動方向と直交する
主走査方向に1次元的に読取り、読取った1次元の画像
を副走査方向に蓄積して2次元化するもの(後者)の2
つがある。
のから、多数のリードを有する大型のものまで多岐にわ
たっており、より高解像度の画像を得やすい後者が有利
である。
る画像読み取り装置では、電子部品を吸着するノズルの
背後に、光拡散板を設け、この光拡散板に光を照射し、
その反射光をラインセンサで読み取るようになってい
た。就中、この光拡散板は、均一に電子部品の背後を明
るくするため、あらゆる方向に光を反射する(無指向
性)ように形成されていた。
子部品実装装置の移載動作のタクトタイムを短縮するた
め、電子部品の移送速度が上昇し、その結果、電子部品
がラインセンサを横断する時間が非常に短くなってきて
いる。このため、従来の電子部品実装装置によると、ラ
インセンサが入射する光の光量が不足がちとなり、正確
な認識を行いにくくなってきている。ここで、単純に光
拡散板に光を照射する光源の光量を増加することも、対
策の一つとして考えられるが、このようにすると、光源
の寿命が低下したり消費電力が増加したりというような
副作用が避けられない。
明な画像を得られる画像読み取り装置を提供することを
目的とする。
置は、電子部品の背後に位置する反射板と、反射板に向
けて光を照射する光源部と、反射板からの反射光を入射
し画像情報を出力するラインセンサとを備え、反射板に
は、反射光をラインセンサへ指向させる主面を有した段
差部がラインセンサの主走査方向と直交する方向に列状
に形成されている。
は、電子部品の背後に位置する反射板と、反射板に向け
て光を照射する光源部と、反射板からの反射光を入射し
画像情報を出力するラインセンサとを備え、反射板に
は、反射光をラインセンサへ指向させる主面を有した段
差部がラインセンサの主走査方向と直交する方向に列状
に形成されているので、反射板に照射された光は、あち
こちに散乱することなく、もれなくラインセンサ側へ指
向し、十分明るい画像を得ることができる。
形態を説明する。図1は、本発明の一実施の形態におけ
る電子部品実装装置の平面図である。
中央部にX方向に平行に設けられ、基板3を搬送すると
共に位置決めする位置決め部としてのコンベアである。
4は基台1の前部と後部にコンベア2を挟んで相対向す
るように列設され、電子部品Pを供給するパーツフィー
ダである。5は基台1の両側部に設けられるY軸、6は
Y軸5上に設けられるX軸、7はX軸6に設けられ、X
軸6、Y軸5によってXY方向に移動する移載ヘッドで
ある。
矢印で示す通りであり、このうち、認識経路M1中に、
画像読み取り装置8が配設されている。
と画像読み取り装置8の構成について説明する。図2に
示すように、移載ヘッド7は、本形態において3つのユ
ニットU1〜U3を有している。各ユニットU1〜U3
は、それぞれ、電子部品P1〜P3を下端部に吸着する
ノズルN1〜N3と、ノズルN1〜N3を昇降させる昇
降モータZ1〜Z3と、ノズルN1〜N3を水平面内で
θ回転させる回転モータθ1〜θ3と、ノズルN1〜N
3と同軸的に軸着され、電子部品P1〜P3の背後に位
置する反射板R1〜R3とを有している。なお、反射板
R1〜R3の詳細な構成については、後に詳述する。
する。即ち、10は中央部にテレセントリックレンズ1
2を備え、テレセントリックレンズ12の両側にテレセ
ントリックレンズ12の軸芯上方に帯状光を照射する第
1光源部13、第2光源部14を有する光源ユニットで
ある。また、11はテレセントリックレンズ12を透過
した光を真下と横に分岐するハーフミラー、9は、テレ
セントリックレンズ12の真下に配置され、認識経路M
1と直交する方向に主走査方向Sが向く1次元CCDか
らなるラインセンサである。なお、ハーフミラー11で
横に分岐された光は、作業者に観察状況をモニタリング
するための2次元CCD15に入射するようになってい
る。
3、第2光源部14は、それぞれ、ライン状光源部13
b,14bと、集光レンズ13a,14aを有してお
り、集光レンズ13aを通過した帯状光L1は、反射板
R1の左側半分の第1反射部Aに照射され、第1反射板
Aからの反射光がテレセントリックレンズ12の左側半
分に直進するようになっている。また、集光レンズ14
aを通過した帯状光L2は、反射板R1の右側半分の第
2反射部Bに照射され、第2反射部Bからテレセントリ
ックレンズ12の右側半分に直進するようになってい
る。
と第2反射部Bとは、反射板R1の中心線を対称線とし
て、左右対称に配置された段差部Fを有している。段差
部Fは、一定のピッチを介して平行に複数形成されてい
る。ここで、第2反射部Bを拡大すると、図5のような
断面形状となっている。第2反射部Bには、上述したよ
うに帯状光L2が照射されるのであるが、段差部Fのう
ち、帯状光L2に向う主面16は、帯状光L2を真下方
向に全反射するように形成されている。これにより、反
射板R1〜R3の反射光に指向性を持たせ、この指向性
をラインセンサ9側へセットすることにより、無駄なく
反射光をラインセンサ9へ送ることができる。
は、垂直に起立させる(実線)か、あるいは、それより
もさらに主面16の傾きに近い傾きとする(破線)のが
望ましい。
6に示すように、副面17の傾きを緩やかにすると、主
面16の真下は、全反射されて明るいのに対し、副面1
7は一般に真下に光を反射しないので、明暗の不均一が
発生し、得られた画像中に縞が入って正確な認識の妨げ
になるためである。
差部Fを構成する主面16を帯状光L2を真下に全反射
させるものとし、かつ主面16の裏にある副面17を垂
直か又は垂直よりも主面16の側へ傾斜させているの
で、明るくかつ縞のない均一な画像を得ることができ、
認識精度を高く維持できるようになっている。また第1
反射部A、第2反射部Bを複数の主面で構成することに
より、第1反射部A、第2反射部Bをそれぞれ単一の主
面16で構成する場合よりも反射板R1,R2,R3の
厚さT(図4参照)よりもうすくすることができ、移載
ヘッド7の小型化に都合がよい。
電子部品実装方法について説明する。図7において、パ
ーツフィーダ4から供給された電子部品P1を予め設定
された向きθ(例えばθ=90°)で基板3に搭載する
場合を例にとって説明を行なう。尚時計方向を正方向と
する。またラインセンサ9の上方を通過するときの反射
板R1の向きを0°、パーツフィーダ4の電子部品の向
きを0°とする。まず、ST1にて、ノズルN1及び反
射板R1の角度を初期化する。次に、パーツフィーダ4
付近のST2に向う途中で反射板R1の向きを回転さ
せ、ピックアップする。このとき、反射板R1の向き
は、基板3に搭載されたときの電子部品P1の向きに対
して−θすなわち−90°だけ異なる向きになる。
部Fの向きがラインセンサ9の主走査方向Sに直交する
ように、+θすなわち+90度反射板R1を回転させ
る。これにより反射板R1の向きは、第1発光部、第2
発光部及びラインセンサ9に対して図3で説明した姿勢
をとる。この状態で電子部品P1をラインセンサ9上を
横断させる。これにより、ノズルN1に吸着された電子
部品P1の画像が得られる。電子部品P1は、ST3で
+90°回転しているので90°向き(予め設定された
向き)の電子部品P1の画像がラインセンサ9によって
得られたことになる。
部20によって予め設定された電子部品P1の向きθ
(θ=90°)に対する角度ずれΔθと、ノズルN1の
回転中心に対する電子部品P1の位置ずれΔX,ΔYを
算出する。次にノズルN1を基板3へ移動させる途中で
モータθ1を回転させて角度ずれΔθの補正を行なうと
共にノズルN1の移動量に位置ずれΔX,ΔYの補正を
加えて電子部品P1を基板3上へ搭載する。そして、S
T1へ戻るものである。
に、1つのノズルN1についてのみ述べたが、上述した
ように、本形態の移載ヘッド7は3つのユニットU1〜
U3を有し、各ユニットU1〜U3はそれぞれノズルN
1〜N3、反射板R1〜R3等を備えているので、以上
の経路を一巡するだけで、3つの電子部品P1〜P3を
一度にピックアップし、3つの電子部品P1〜P3の画
像を一度に取得でき、それぞれ位置ずれを訂正した上で
基板3上に搭載できるものである。このようにしたの
で、移載ヘッド7の1ストロークの動作だけで複数の電
子部品を対象にすることができ、効率良く認識及び実装
を行うことができる。
1をノズルN1でピックアップする前に反射板R1の向
きを、電子部品の搭載方向θに合わせて回転させていた
が、反射板R1の向きを0°のままにした状態で電子部
品P1をピックアップし、認識が完了した後、反射板R
1(ノズルN1)を(θ+Δθ)回転させるようにして
もよい。重要なのは、ライセンサ9上を通過するときの
反射板R1の向きが0°もしくは±180°でないとい
けないということであり、この条件を満足させて電子部
品の搭載を行なえばよい。
の背後に位置する反射板と、反射板に向けて光を照射す
る光源部と、反射板からの反射光を入射し画像情報を出
力するラインセンサとを備え、反射板には、反射光をラ
インセンサへ指向させる主面を有した段差部がラインセ
ンサの主走査方向と直交する方向に列状に形成されてい
るので、反射光を無駄なくしように、明るい画像を得
て、正確な認識及び実装を行うことができる。
置の平面図
像読み取り装置の斜視図
置の動作説明図
置の動作説明図
Claims (3)
- 【請求項1】電子部品の背後に位置する反射板と、前記
反射板に向けて光を照射する光源部と、前記電子部品の
前面側に配置され前記反射板からの反射光を入射して前
記電子部品の画像情報を出力するラインセンサとを備
え、前記反射板には、反射光を前記ラインセンサへ指向
させる主面を有した複数の段差部が前記ラインセンサの
主走査方向と直交する方向に列状に形成されていること
を特徴とする画像読み取り装置。 - 【請求項2】基板を位置決めする位置決め部と、電子部
品を供給するパーツフィーダと、前記パーツフィーダか
ら電子部品をピックアップし前記基板に電子部品を搭載
する移載ヘッドと、前記移載ヘッドと共に移動する電子
部品の移動経路中にて電子部品を観察するラインセンサ
を有する画像読み取り装置とを備え、前記移載ヘッドに
は、電子部品を吸着するノズルと、前記ノズルに吸着さ
れた電子部品の背後に位置する反射板と、を有し、前記
反射板は、前記画像読み取り装置から照射された光を前
記ラインセンサへ指向させる主面を有した複数の段差部
が前記ラインセンサの主走査方向と直交する方向に列状
に形成されていることを特徴とする電子部品実装装置。 - 【請求項3】電子部品を吸着するノズルと、前記ノズル
の背後に、反射光を下向きに指向させる主面が一定の列
方向と平行に複数形成された反射板を備えた移載ヘッド
を用いた電子部品実装方法であって、 パーツフィーダから前記ノズルで電子部品をピックアッ
プするステップと、前記列方向がラインセンサの主走査
方向と直交するように前記ノズルと前記反射板とを一体
的に回転させ、前記ラインセンサ上を電子部品が横断す
るように前記移載ヘッドを移動させ、電子部品の画像を
取得するステップと、取得した画像から電子部品の位置
ずれを検出し、この位置ずれを訂正して基板に電子部品
を搭載するステップとを含むことを特徴とする電子部品
実装方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05901896A JP3298402B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 画像読み取り装置、電子部品実装装置及び電子部品実装方法 |
TW086102937A TW326619B (en) | 1996-03-15 | 1997-03-10 | Electronic part mounting apparatus and method thereof |
US08/815,124 US5999640A (en) | 1996-03-15 | 1997-03-11 | Electronic part mounting apparatus with reflector which optimizes available light |
KR1019970008801A KR100257591B1 (en) | 1996-03-15 | 1997-03-14 | Apparatus and method for mounting electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05901896A JP3298402B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 画像読み取り装置、電子部品実装装置及び電子部品実装方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09252200A JPH09252200A (ja) | 1997-09-22 |
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JP (1) | JP3298402B2 (ja) |
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