JP3372789B2 - 表面実装機の照明装置及び同製造方法 - Google Patents

表面実装機の照明装置及び同製造方法

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JP3372789B2
JP3372789B2 JP29284996A JP29284996A JP3372789B2 JP 3372789 B2 JP3372789 B2 JP 3372789B2 JP 29284996 A JP29284996 A JP 29284996A JP 29284996 A JP29284996 A JP 29284996A JP 3372789 B2 JP3372789 B2 JP 3372789B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC等の電子部品
をプリント基板上に装着する表面実装機において、特
に、CCDカメラ等の撮像手段を用いて吸着部品やプリ
ント基板に付されたフィデューシャルマーク等を撮像、
認識するのに用いられる表面実装機の照明装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、部品吸着用のノズル部材を備えた
ヘッドユニットにより、部品供給部からIC等のチップ
部品を吸着し、位置決めされているプリント基板上に移
送して装着するようにした表面実装機は一般に知られて
いる。
【0003】この種の実装機では、実装精度を確保する
ためにノズル中心に対する部品の吸着位置ズレを修正し
てプリント基板上に装着することが要求される。そのた
め、一般には、実装機にCCDカメラを設けてこのカメ
ラによってノズル部材に吸着された部品を撮像するよう
にし、その画像に基づいてノズル中心に対する部品のず
れ量を求め、このずれ量を加味してプリント基板に部品
を装着するようにしている。
【0004】CCDカメラは、例えば実装機の基台上に
固定的に設けられており、ヘッドユニットの移動に伴い
このカメラ上方の所定の撮像位置に部品がセットされた
後、カメラ周囲に配置された照明により部品が照らし出
されながら部品の撮像が行われるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような実装機で
は、照明用のLEDがCCDカメラの周辺に平面的に配
置されて鉛直上方に向かって光を照射するか、あるいは
若干の角度をもって部品のセット位置に向かって光を照
射するように配置されるのが一般的である。
【0006】しかし、部品が部分的に鏡面を有している
場合、鏡面では光が乱反射せずに入射角に応じた方向に
反射するので、この鏡面の角度によっては鏡面での反射
光がCCDカメラに全く入らない場合もあり、この場合
には画像が部分的に暗くなる等して部品認識精度に影響
を及ぼす虞れがある。また、曲面形状の部品や、あるい
は部分的に曲面を有する部品の場合にも同様にして画像
に明暗が生じて認識精度に影響を及ぼす虞れがある。そ
のため、多種多様の部品を認識する必要のある実装機に
おいては、この点を改善することが望まれる。
【0007】また、実装機では、上記ヘッドユニットに
CCDカメラと照明を搭載し、CCDカメラによってプ
リント基板に記された位置決め用のフィデューシャルマ
ーク等を撮像、認識することも行われており、例えば、
立体的なフィデューシャルマークを認識する場合には、
部品の場合と同様に画像に明暗が生じるなどして認識精
度に影響を与えることがある。
【0008】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、CCDカメラ等の撮像手段を用いて吸
着部品等の対象物を認識しながら実装を行うように構成
された表面実装機において、部品等の対象物の認識精度
を向上させることができる表面実装機の照明装置及び同
製造方法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
移動可能なヘッドユニットに搭載されたノズル部材によ
り部品を吸着してプリント基板に装着するように構成さ
れた表面実装機に搭載され、ノズル部材に吸着された部
品又はプリント基板に付されたマーク等の対象物を撮像
手段により撮像する際の照明装置であって、撮像に必要
な光を照射する発光手段と、発光手段と対象物の所定の
撮像位置との間に配置され、上記発光手段からの光が上
記撮像位置の周囲の略半球の範囲の各種方向から当該撮
像位置に向かって照射されるように上記発光手段の光路
を変更する光路変更手段とを有し、上記発光手段は、多
数の光源が上記撮像位置に向く状態で基板上に平面的に
搭載されることにより構成され、上記光路変更手段は、
上記撮像手段による像取り込み部分を有し、これを中心
として同心円上に配される複数の単位レンズ部を備えた
構成とされ、上記各単位レンズ部のうち上記中心側の単
位レンズ部が凸レンズから構成される一方、その外側の
単位レンズ部が上記発光手段からの光を反射する一乃至
複数の反射面を有したレンズから構成され、上記中心側
の単位レンズ部ほど鉛直方向に対して小さい角度で光を
上記撮像位置に照射するように各単位レンズが構成され
ているものである。また、請求項2に係る発明は、移動
可能なヘッドユニットに搭載されたノズル部材により部
品を吸着してプリント基板に装着するように構成された
表面実装機に搭載され、ノズル部材に吸着された部品又
はプリント基板に付されたマーク等の対象物を撮像手段
により撮像する際の照明装置であって、撮像に必要な光
を照射する発光手段と、発光手段と対象物の所定の撮像
位置との間に配置され、上記発光手段からの光が上記撮
像位置の周囲の略半球の範囲の各種方向から当該撮像位
置に向かって照射されるように上記発光手段の光路を変
更する光路変更手段とを有し、上記発光手段は、多数の
光源が上記撮像位置に向く状態で基板上に平面的に搭載
されることにより構成され、上記光路変更手段は、上記
撮像手段による像取り込み部分を有し、これを中心とし
て同心円上に配される複数の単位レンズ部を備えた構成
とされ、上記各単位レンズ部は上記発光手段からの光を
反射する一乃至複数の反射面を有したレンズから構成さ
れ、かつ上記中心側の単位レンズ部ほど鉛直方向に対し
て小さい角度で光を上記撮像位置に照射するように構成
されているものである。
【0010】これらの装置によれば、部品等の対象物に
対して略半球の範囲の各種方向から光を照射することが
できるので、対象物の一部に鏡面を有する場合や、ある
いは曲面部分を有する場合等であっても、対象物で反射
して撮像手段に入る光の割合が減少することが避けら
れ、材質的、あるいは形状的特徴による影響を受けるこ
となく対象物全体として均等な明るさの画像を得ること
が可能となる。
【0011】しかも、光路変更手段に撮像手段による像
取り込み部分が設けられ、この像取り込み部分を中心と
して同心円上に複数の単位レンズ部が設けられ、中心側
の単位レンズ部ほど鉛直方向に対して小さい角度で撮像
位置に光を照射するようにこれら単位レンズ部が構成さ
れているので、コンパクトな構造で、略半球の範囲の各
種方向から撮像位置に向かって光を照射することができ
る。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】請求項3に係る発明は、請求項1又は2に
記載の装置において、像取り込み部分に対応して分光手
段が設けられ、この分光手段が発光手段の光を像取り込
み部分を介して撮像位置に照射するとともに、撮像位置
の対象物による反射光を撮像手段に照射するように構成
されているものである。
【0016】この装置によれば、発光手段の光が像取り
込み部分を介して対象物に照射されるため、より完全に
略半球の各種方向から当該対象物に向かって光を照射す
ることが可能となる。
【0017】
【0018】
【0019】請求項4に係る発明は、移動可能なヘッド
ユニットに搭載されたノズル部材により部品を吸着して
プリント基板に装着するように構成された表面実装機に
搭載され、ノズル部材に吸着された部品又はプリント基
板に付されたマーク等の対象物を撮像する撮像手段と、
撮像に必要な光を照射する発光手段とを有し、この発光
手段が上記撮像手段による像取り込み部分の周囲に配置
される複数の光源からなるとともに、対象物の所定の撮
像位置を中心とする半球状に湾曲した光源取付用基板に
分散配置されて前記撮像位置に向かって各々光を照射す
るように配置されている照明装置の製造方法であって、
半球をその中心から放射状に延びる複数の線に沿って切
断、展開した形状のフレキシブル基板の表面に上記光源
を装着し、半球状の支持面を具備した支持部材の前記支
持面上に上記フレキシブル基板を載置、取着して半球状
の光源取付用基板を形成することにより各光源を半球状
に分散配置するようにしたものである。
【0020】このようにすれば、展開した状態のフレキ
シブル基板に対して実装機等を用いて自動的に光源を装
着することができ、また、光源装着後は、フレキシブル
基板を支持部材に取着するだけで光源を半球状に配置す
ることができる。そのため発光手段を容易に生産するこ
とが可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
【0022】図1は、本発明に係る照明装置が適用され
る実装機を概略的に示している。同図に示すように、実
装機の基台1上には、プリント基板搬送用のコンベア2
が配置され、プリント基板3がこのコンベア2上を搬送
されて所定の作業位置に位置決めされるようになってい
る。
【0023】コンベア2の側方には、部品供給部4が配
置されている。この部品供給部4は、多数列のテープフ
ィーダ4aを備えており、各テープフィーダ4aはそれ
ぞれ、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電
子部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリール
から導出されるようにするとともに、テープ繰り出し端
にはラチェット式の送り機構を具備し、後述のヘッドユ
ニット5により部品がピックアップされるにつれてテー
プが間欠的に繰り出されるようになっている。
【0024】また、上記基台1の上方には、部品装着用
のヘッドユニット5が装備されている。このヘッドユニ
ット5は、X軸方向(コンベア2の方向)及びY軸方向
(水平面上でX軸と直交する方向)に移動可能になって
いる。
【0025】すなわち、上記基台1上には、Y軸方向に
延びる一対の固定レール7と、Y軸サーボモータ9によ
り回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、上記固
定レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置され
て、この支持部材11に設けられたナット部分12が上
記ボールねじ軸8に螺合している。また、上記支持部材
11には、X軸方向に延びるガイド部材13と、X軸サ
ーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが
配設され、上記ガイド部材13にヘッドユニット5が移
動可能に保持され、このヘッドユニット5に設けられた
ナット部分(図示せず)が上記ボールねじ軸14に螺合
している。そして、Y軸サーボモータ9の作動によりボ
ールねじ軸8が回転して上記支持部材11がY軸方向に
移動するとともに、X軸サーボモータ15の作動により
ボールねじ軸14が回転して、ヘッドユニット5が支持
部材11に対してX軸方向に移動するようになってい
る。
【0026】上記ヘッドユニット5には、部品を吸着す
るノズル部材20(図2に示す)が設けられている。ノ
ズル部材20は、ヘッドユニット5に対してZ軸方向
(上下方向)の移動及びR軸方向(ノズル中心軸回り)
の回転が可能とされ、図外のZ軸サーボモータ及びR軸
サーボモータによって作動されるようになっている。ま
た、ノズル部材20には、図外の負圧供給手段がバルブ
等を介して接続されており、必要時には部品吸着用の負
圧がノズル部材20に供給されるようになっている。
【0027】一方、上記基台1上で、部品供給部4の側
方には、上記ノズル部材20に吸着された部品を撮像す
るための撮像ユニット22が配設されている。この撮像
ユニット22は、図2に示すようにCCDカメラ等から
なる部品認識カメラ23と、部品の撮像に必要な光を照
射する発光手段24と、発光手段24の上部に配置され
るレンズ体25(光路変更手段)とからなり、これらが
フレーム26に一体に取付けられることにより、このフ
レーム26を介して基台1に固定的に設けられている。
【0028】上記発光手段24は、通電用のプリント回
路を形成した基板27上に多数のLED28を平面的に
搭載したもので、基板27が上記フレーム26に略水平
に取付けられることによって上方に向かって光を照射す
るように構成されている。基板27の中心には、上記部
品認識カメラ23による像取り込み用の貫通穴29が形
成されており、各LED28はこの貫通穴29の周囲に
はんだ付けにより装着されて上記回路に接続されてい
る。
【0029】上記レンズ体25は、光の屈折等により光
路を変える複数の同心円状の部分として、同心のリング
状に分割される第1、第2レンズ部(単位レンズ部)3
1,32を有し、上記発光手段24から照射された光の
光路を種々変更させて、撮像ユニット22上方の所定の
撮像位置(図2に示す位置)を中心とする略半球の範囲
の各種方向から当該撮像位置に向かって光を照射するよ
うに構成されている。
【0030】詳しく説明すると、レンズ体25は、上記
部品認識カメラ23による像取り込み用の貫通穴33を
具備した中心部分の第1レンズ部31と、その周囲の第
2レンズ部32とを備えた略環状に形状されており、貫
通穴29,33を上下に対応させた状態で発光手段24
の上方に配設されている。上記第1レンズ部31は、凸
レンズから構成されており、発光手段24のLED28
のうち主に貫通穴29近傍のLED28の光を適度に屈
折させて上記撮像位置に対して比較的小さい角度(すな
わち、鉛直方向に対して小さい角度)で照射するように
構成されている。一方、第2レンズ部32は、複数の反
射面を具備しており、上記貫通穴29から離れた外側の
LED28の光を反射させて、上記撮像位置に対して比
較的大きい角度(すなわち、鉛直方向に対して大きい角
度)で照射するように構成されている。つまり、上記発
光手段24では上述のようにLED28が平面的に配設
されて各々上方に向かって光を照射するようになってお
り、レンズ体25は、このような発光手段24による光
のうち、その中心部の光を撮像位置に対して小さい角度
で照射する一方、周囲の光を撮像位置に対して大きい角
度で照射するように光路を変更させ、これによって撮像
位置に保持される部品Pを中心とする略半球の範囲の各
種方向から当該部品Pに向かって光を照射するようにな
っている。
【0031】上記部品認識カメラ23は、上記発光手段
24の下方において、上記撮像位置に指向するようにフ
レーム26に取り付けらており、上記発光手段24及び
レンズ体25の各貫通穴29を介して撮像位置に配置さ
れる部品Pを撮像するようになっている。
【0032】次に、以上のように構成された実装機の作
用効果について説明する。
【0033】上記実装機において実装動作が開始される
と、先ず、ヘッドユニット5が部品供給部4に移動させ
られ、ノズル部材20により部品が吸着された状態で部
品供給部4から取り出される。そして、当該部品の部品
認識を行うべくヘッドユニット5が撮像ユニット22の
上方に移動させられるとともに、ノズル部材20のZ軸
方向の移動により、吸着部品が撮像ユニット22上方の
所定の認識位置、つまり部品認識カメラ23上方の所定
の高さ位置に部品下面が位置するように(図2に示す位
置)部品が保持される。
【0034】こうして吸着部品が上記撮像位置に保持さ
れると、撮像ユニット22において発光手段24が発光
させられて、図2に示すように、ノズル部材20に吸着
された部品Pに対して光が照射され、この光によって照
らしだされる部品の像が部品認識カメラ23により撮像
される。この際、上記撮像ユニット22においては、レ
ンズ体25により発光手段24の光の光路が変えられる
ことにより、上述のように部品Pに対して各種方向から
光が照射されるようになっているため、部品Pの一部に
鏡面が存在する場合や、曲面部分が存在する場合等であ
っても、部品Pで反射して撮像手段に入る光の割合が減
少することが避けられ、これによって部品全体として均
等な明るさの部品画像が得られることになる。
【0035】こうして部品の撮像が完了すると、この認
識結果に基づいて部品不良や部品の吸着ズレが検出さ
れ、必要に応じて装着時の補正量を求める処理が行われ
る。そして、ヘッドユニット5の移動及びノズル部材2
0の回転により、上記補正量を加味した位置に部品が配
置され、ノズル部材20のZ軸方向の移動に伴いプリン
ト基板3に部品が実装される。
【0036】このように、上述の実装機では、部品の撮
像に際して、吸着部品に対して略半球の各種方向から光
を照射し、これにより部品全体として均等な明るさの部
品画像を得ることができるようになっているので、単
に、LEDを部品認識カメラの周辺に平面的に配置して
反射画像を撮像していた従来のこの種の実装機に比べる
と、部品の種類等に拘らず高い精度で部品を認識するこ
とができる。
【0037】しかも、発光手段24は、基板27にLE
D28を平面的に装着した構成とされているため、発光
手段24の製作が容易であるという利点もある。つま
り、上述のように吸着部品に対して略半球の各種方向か
ら光を照射する手段としては、例えば、半球状のフレー
ムを形成した後、これにLEDを接着等により取着する
とともに、通電用の電線を各LEDに接続するような構
成が考えられるが、この場合には、フレームへのLED
の取着や配線作業が面倒である。これに対し、上記発光
手段24の構成によれば、基板27に対して実装機等を
用いて自動的にLED28を装着することができ、発光
手段24を容易に生産することができる。
【0038】なお、発光手段24の光路を変更させる手
段としては、上記レンズ体25に変えて、単純に凸レン
ズを用いることも考えられるが、吸着部品に対して略半
球の各種方向から光を照射しようとすると、レンズ自体
が球体に近づき、現実には収差等によって適切に略半球
の各種方向から光を照射することが難しくなる。これに
対し上述のレンズ体25のような構成によれば、適切に
略半球の各種方向から光を照射することができる。
【0039】ところで、上記実装機に用いられる撮像ユ
ニットとしては、上記実施形態の構造以外に種々の構成
が考えられ、以下、これについて説明する。
【0040】例えば、上記実施形態の撮像ユニット22
では、レンズ体25が凸レンズからなる第1レンズ部3
1と反射面を具備した第2レンズ部32とから構成され
ているが、図3に示すように、反射面を具備した第1〜
第3レンズ部34a〜34cを貫通穴33を中心として
同心リング状に設けるとともに、中心側のレンズ部ほど
鉛直方向に対して小さい角度で光を撮像位置に照射する
ように各第1〜第3レンズ部34a〜34cを構成する
ようにしてもよい。このような構成の場合にも、吸着部
品に対して略半球の各種方向から光を照射することが可
能であり、上記実施形態の撮像ユニット22と同様に部
品全体として均等な明るさの部品画像を得ることができ
る。なお、各第1〜第3レンズ部34a〜34cの各反
射面は、入射角を媒質の臨界角以上とすることによる全
反射を利用する面としてもよいが、例えば、蒸着等によ
る鏡面としてもよい。
【0041】また、図3に示す撮像ユニット22の変形
として、図4に示すように、上記発光手段24と部品認
識カメラ23の間にハーフミラー35(分光手段)を4
5°傾けた状態で介設するとともに、このハーフミラー
35に略水平に光を照射する第2の発光手段36を設
け、この発光手段36の光をハーフミラー35で反射さ
せて上記貫通穴29,33を介して吸着部品に照射する
ように構成してもよい。すなわち、図2や図3に示した
撮像ユニット22のように部品認識カメラ23を撮像位
置の真下に配置する構成では、上述のように発光手段2
4に撮像用の貫通穴29が必要となるため、吸着部品の
真下にLED28を設けて部品に光を照射することがで
きず、これによって吸着部品の真下からの照明が不足す
る虞れがある。従って、図4の撮像ユニット22のよう
に、発光手段36の光をハーフミラー35を介して吸着
部品の真下から照射するように構成すれば、照明不足を
解消してより適切に吸着部品に対して略半球の各種方向
から光を照射することが可能となる。なお、吸着部品に
よる反射光はハーフミラー35を透過して部品認識カメ
ラ23に入るため、吸着部品の撮像は適切に行われる。
【0042】さらに、図4に示した撮像ユニット22の
変形例として、図5に示すような撮像ユニット22を構
成することもできる。
【0043】すなわち、上記ハーフミラー35をレンズ
体25と発光手段24の間に45°傾けた状態で介設す
るとともに、これに対応して上記部品認識カメラ23を
レンズ体25と発光手段24との間に配置して上記ハー
フミラー35に指向するように略水平に設けるように構
成してもよい。この場合には、上記貫通穴29は不要で
あり、基板27にはその表面全体にLED28を装着す
るようにすればよい。このような構成によれば、発光手
段24の光がハーフミラー35を介して真下から部品に
照射される一方、吸着部品による反射光がハーフミラー
35で反射して部品認識カメラ23に入る。従って、こ
のような構成においても図4の撮像ユニット22と同様
に部品真下からの照明不足を解消することができる。な
お、図5に示した撮像ユニット22では、発光手段36
や、発光手段24の貫通穴29が不要となる分、図4の
撮像ユニット22に比べると撮像ユニット22の構成を
簡略化することができるという利点がある。
【0044】ところで、図1〜図5に示した、各撮像ユ
ニット22では、吸着部品の撮像の際に発光手段24の
すべてのLED28を発光させて吸着部品に対して照明
を行うようにしているが、LED28を制御上複数のエ
リアに区画して、吸着部品の種類等に応じて各区画のL
ED28を選択的に発光させるようにしてもい。
【0045】例えば、図4の撮像ユニット22の場合に
は、発光手段24及び発光手段36の双方を発光させて
略半球の各種方向から吸着部品に対して光を照射する第
1の照明状態(図4の状態)と、発光手段36のみを発
光させて吸着部品の真下からのみ照明を行う第2の照明
状態(図6の状態)と、発光手段24において貫通穴2
9から離れた外側のLED28のみを発光させて吸着部
品の周縁部分を照明する第3の照明状態(図7の状態)
とに切り替えるようにしてもよい。すなわち、吸着部品
に対して略半球の各種方向から光を照射すると、全体に
均等な明るさの部品画像を得られる反面、BGA等の部
品では部品全体が明るく写ってパッケージと端子の区別
がつき難くなる場合がある。従って、上述のように照明
状態を切り替えることができるようにしておき、部品の
種類に応じて適宜照明状態を切り替えるようにすれば、
不要な方向からの照明を抑えてより適切な部品画像を得
ることが可能となる。
【0046】なお、図1〜図5に示した撮像ユニット2
2は、レンズ体25を用いて発光手段24の光路を変更
させ、これによって略半球の各種方向から吸着部品に対
して光を照射するようにしているが、レンズ体25のよ
うな光路変更手段を設けない構成として、例えば、図8
に示すような撮像ユニット40を構成することもでき
る。以下、この撮像ユニット40について説明する。
【0047】この図に示す撮像ユニット40は、CCD
カメラ等からなる部品認識カメラ41と、照明用の発光
手段42と、この発光手段42を保護する保護部材43
とからなり、これらがフレーム45に一体に取付けられ
ることにより、このフレーム45を介して基台1に固定
的に設けられている。
【0048】上記発光手段42は、多数のLEDチップ
が略半球状に分散配置され、かつ各LEDチップが各々
当該半球中心の所定の撮像位置(図8に示す位置)に向
かって光を照射するように備えられた構成となってい
る。
【0049】詳しくは、図9に示すように、半球をその
中心から放射状に延びる複数の線に沿って切断、展開し
た形状のフレキシブル基板、すなわち通電用の印刷配線
を形成したシート状の基板の表面に多数のLEDチップ
49が装着され、このフレキシブル基板が、図10に示
すように、フレーム45に設けられた半球状の支持面4
4上に載置、取着され、さらにその表面に透明樹脂材料
から形成される半球状の上記保護部材43が装着される
ことによって上述のようにLEDチップ49が半球状に
分散配置された構成となっている。
【0050】そして、発光手段42、保護部材43及び
支持面44の底部中心にそれぞれ上下に共通する貫通穴
46〜48が形成され、上記部品認識カメラ41がこれ
らの貫通穴46〜48にわたって挿通されて上記撮像位
置に指向するようにフレーム26に取付けられている。
【0051】このような撮像ユニット40においても、
吸着部品を撮像ユニット40上方の所定の撮像位置、詳
しくは、部品認識カメラ41の上方であって、発光手段
42の上縁部よりわずかに下方に部品下面が位置するよ
うに(図8に示す位置)部品Pを保持して撮像すれば、
発光手段42が半球状に形成されて各種方向から撮像位
置に光を照射するようになっているため、部品全体とし
て均等な明るさの部品画像を得ることができる。従っ
て、上記図1〜図5に示した撮像ユニット22と同様
に、高い精度で部品を認識することができる。
【0052】しかも、上記撮像ユニット40では、上述
のように半球の展開形状に形成されたフレキシブル基板
に多数のLEDチップ49を装着し、これをフレーム4
5の支持面44に取着することによって発光手段42を
構成するようにしているため、発光手段42を容易に生
産することができるという利点がある。
【0053】すなわち、発光手段42の構成として、例
えば、樹脂等かなる半球状のフレームを形成し、このフ
レームにLEDを接着等により取着するとともに、通電
用の電線を各LEDに接続するような構成も考えられる
が、この場合には、フレームへのLEDの取着や配線作
業が大変であり、作業に時間を要することになる。これ
に対し、上記実施形態の発光手段42の構成によれば、
展開した状態のフレキシブル基板に対して実装機等を用
いて自動的にLEDチップ49を装着し、その後、フレ
キシブル基板を支持部材に取着すれば容易に発光手段4
2を得ることができる。
【0054】なお、上記各撮像ユニット22,40は、
いずれもノズル部材20に吸着された部品を認識するも
のとして用いられているが、例えば、撮像ユニット2
2,40をヘッドユニット5に搭載してプリント基板3
に付されるフィデューシャルマーク等を認識するように
してもよい。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、撮像に
基づいて対象物を認識しながら実装を行うように構成さ
れた表面実装機において、対象物を撮像する撮像手段
と、撮像に必要な光を照射する発光手段と、発光手段の
光路を変更する光路変更手段とを設け、撮像位置の略半
球の範囲の各種方向から当該撮像位置に向かって発光手
段の光を照射するように光路変更手段を構成したので、
一部に鏡面を有する部品や、あるいは曲面部分を有する
部品等であっても、そのような材質的、あるいは形状的
特徴に拘らず均等な明るさの部品画像を得ることができ
る。従って、単に光源を部品認識カメラの周辺に平面的
に配置して部品を撮像していた従来のこの種の実装機に
比べると、部品認識に適した部品画像を得ることがで
き、これにより部品の認識精度を高めることができる。
【0056】
【0057】移動可能なヘッドユニットに搭載されたノ
ズル部材により部品を吸着してプリント基板に装着する
ように構成された表面実装機に搭載され、ノズル部材に
吸着された部品又はプリント基板に付されたマーク等の
対象物を撮像する撮像手段と、撮像に必要な光を照射す
る発光手段とを有し、この発光手段が上記撮像手段によ
る像取り込み部分の周囲に配置される複数の光源からな
るとともに、対象物の所定の撮像位置を中心とする半球
状に湾曲した光源取付用基板に分散配置されて前記撮像
位置に向かって各々光を照射するように配置されている
照明装置の製造方法であって、半球をその中心から放射
状に延びる複数の線に沿って切断、展開した形状のフレ
キシブル基板の表面に上記光源を装着し、半球状の支持
面を具備した支持部材の前記支持面上に上記フレキシブ
ル基板を載置、取着して半球状の光源取付用基板を形成
するようにしたので、上記発光手段を容易に生産するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る照明装置の一例が適用される表面
実装機を示す平面図である。
【図2】上記表面実装機に搭載される撮像ユニットを示
す断面略図である。
【図3】上記撮像ユニットの変形例を示す模式図であ
る。
【図4】上記撮像ユニットの変形例を示す模式図であ
る。
【図5】上記撮像ユニットの変形例を示す模式図であ
る。
【図6】図4に示す撮像ユニットにおける照明状態の一
例を示す模式図である。
【図7】図4に示す撮像ユニットにおける照明状態の他
の例を示す模式図である。
【図8】上記撮像ユニットの変形例を示す断面略図であ
る。
【図9】上記撮像ユニットにおける発光手段の展開状態
を示す模式図である。
【図10】上記撮像ユニットの組立て手順を説明する模
式図である。
【符号の説明】
4 部品供給部 5 ヘッドユニット 20 ノズル部材 22 撮像ユニット 23 部品認識カメラ 24 発光手段 25 レンズ体 26 フレーム 27 基板 28 LED 29,33 貫通穴 31 第1レンズ部 32 第2レンズ部 P 部品

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動可能なヘッドユニットに搭載された
    ノズル部材により部品を吸着してプリント基板に装着す
    るように構成された表面実装機に搭載され、ノズル部材
    に吸着された部品又はプリント基板に付されたマーク等
    の対象物を撮像手段により撮像する際の照明装置であっ
    て、撮像に必要な光を照射する発光手段と、発光手段と
    対象物の所定の撮像位置との間に配置され、上記発光手
    段からの光が上記撮像位置の周囲の略半球の範囲の各種
    方向から当該撮像位置に向かって照射されるように上記
    発光手段の光路を変更する光路変更手段とを有し、上記
    発光手段は、多数の光源が上記撮像位置に向く状態で基
    板上に平面的に搭載されることにより構成され、上記光
    路変更手段は、上記撮像手段による像取り込み部分を有
    し、これを中心として同心円上に配される複数の単位レ
    ンズ部を備えた構成とされ、上記各単位レンズ部のうち
    上記中心側の単位レンズ部が凸レンズから構成される一
    方、その外側の単位レンズ部が上記発光手段からの光を
    反射する一乃至複数の反射面を有したレンズから構成さ
    れ、上記中心側の単位レンズ部ほど鉛直方向に対して小
    さい角度で光を上記撮像位置に照射するように各単位レ
    ンズが構成されていることを特徴とする表面実装機の照
    明装置。
  2. 【請求項2】 移動可能なヘッドユニットに搭載された
    ノズル部材により部品を吸着してプリント基板に装着す
    るように構成された表面実装機に搭載され、ノズル部材
    に吸着された部品又はプリント基板に付されたマーク等
    の対象物を撮手段により撮像する際の照明装置であっ
    て、撮像に必要な光を照射する発光手段と、発光手段と
    対象物の所定の撮像位置との間に配置され、上記発光手
    段からの光が上記撮像位置の周囲の略半球の範囲の各種
    方向から当該撮像位置に向かって照射されるように上記
    発光手段の光路を変更する光路変更手段とを有し、上記
    発光手段は、多数の光源が上記撮像位置に向く状態で基
    板上に平面的に搭載されることにより構成され、上記光
    路変更手段は、上記撮像手段による像取り込み部分を有
    し、これを中心として同心円上に配される複数の単位レ
    ンズ部を備えた構成とされ、上記各単位レンズ部は上記
    発光手段からの光を反射する一乃至複数の反射面を有し
    たレンズから構成され、かつ上記中心側の単位レンズ部
    ほど鉛直方向に対して小さい角度で光を上記撮像位置に
    照射するように構成されていることを特徴とする表面実
    装機の照明装置。
  3. 【請求項3】 上記像取り込み部分に対応して分光手段
    が設けられ、この分光手段が上記発光手段の光を上記像
    取り込み部分を介して撮像位置に照射するとともに、撮
    像位置の対象物による反射光を上記撮像手段に照射する
    ように構成されていることを特徴とする請求項1又は2
    記載の表面実装機の照明装置。
  4. 【請求項4】 移動可能なヘッドユニットに搭載された
    ノズル部材により部品を吸着してプリント基板に装着す
    るように構成された表面実装機に搭載され、ノズル部材
    に吸着された部品又はプリント基板に付されたマーク等
    の対象物を撮像する撮像手段と、撮像に必要な光を照射
    する発光手段とを有し、この発光手段が上記撮像手段に
    よる像取り込み部分の周囲に配置される複数の光源から
    なるとともに、対象物の所定の撮像位置を中心とする半
    球状に湾曲した光源取付用基板に分散配置されて前記撮
    像位置に向かって各々光を照射するように配置されてい
    る照明装置の製造方法であって、半球をその中心から放
    射状に延びる複数の線に沿って切断、展開した形状のフ
    レキシブル基板の表面に上記光源を装着し、半球状の支
    持面を具備した支持部材の前記支持面上に上記フレキシ
    ブル基板を載置、取着して半球状の光源取付用基板を形
    成することにより各光源を半球状に分散配置することを
    特徴とする表面実装機の照明装置の製造方法。
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