JP3417773B2

JP3417773B2 - チップ部品の位置検出方法

Info

Publication number: JP3417773B2
Application number: JP30518196A
Authority: JP
Inventors: 泰明青島
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 2003-06-16
Anticipated expiration: 2016-11-15
Also published as: JPH09210626A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実装機において部
品吸着用のノズル部材に吸着されたチップ部品の位置を
検出する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ノズル部材を有する部品装着用の
ヘッドユニットにより、テープフィーダー等の部品供給
部からＩＣ等の小片状のチップ部品を吸着して、位置決
めされているプリント基板上に移送し、プリント基板の
所定位置に装着するようにした実装機が一般に知られて
いる。この種の実装機では、例えば、上記ヘッドユニッ
トが平面上でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能とされる
とともに、ノズル部材がＺ軸方向に移動可能かつ回転可
能とされ、各方向の駆動機構が設けられている。

【０００３】また、部品の装着精度を高めるべく、ノズ
ル部材に吸着された部品の位置及び回転角等を調べる部
品位置検出を行ない、これにより部品吸着位置及び角度
の誤差分に相当する補正量を求めて、部品の装着時に位
置及び回転角を調整することもこの種の実装機において
一般に行なわれている。上記部品位置検出の方法として
は、例えば、図１１，１２に示すように、平行光線の照
射部５１及び受光部５２をノズル部材２１が通過する空
間を挾んで対向配置した光学的検知手段５０を上記ヘッ
ドユニットに装備し、ノズル部材２１に吸着された部品
２０に対して平行光線を照射して当該部品２０の投影幅
を検出し、これに基づいて上記補正量を求めるようにな
っている。

【０００４】上記光学的検知手段５０とこれを用いた従
来の部品位置検出の方法を具体的に説明すると、上記光
学的検知手段５０は、一般に、照射部５１内のレーザー
発生源５３において発生させた光を集光レンズ５４、ミ
ラー５５を介して平行光形成レンズ５６に導き、ここで
平行光線に変換し、ラインセンサ５２ａを備えた受光部
５２に向けて照射するようになっている。そして、部品
位置検出の方法としては、上記ノズル部材２１に吸着さ
れたチップ部品２０を上記照射部５１と受光部５２との
間に位置させた状態で、ノズル部材２１を回転させつ
つ、受光部５２上での部品の投影（部品２０によって平
行光線が遮られた範囲）を測定し、部品投影幅が極小と
なるときのノズル回転角、投影幅及び投影中心位置を検
出し、それに基づいて部品吸着位置と部品中心位置との
ずれに応じた位置補正量や回転角補正量を求めるように
なっている。

【０００５】この方法による場合の位置ずれ検出の計算
アルゴリズムは簡明であって、Ｘ，Ｙそれぞれの辺の投
影幅が極小となったときの影の両端位置の中心が対象部
品のＸ，Ｙの中心座標として求まり、これとノズルの位
置座標との差がＸ，Ｙ方向のずれ量となる。また、Ｘ，
Ｙそれぞれの辺の投影幅が極小となったときのノズルの
回転角を検出し、この値から回転ずれがないときの角度
の差をとることにより回転ずれを求めることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の部
品位置検出方法では、チップ部品に平行光線を照射して
その投影幅を測定するようにしているため、上記照射部
５１にはレーザー発生源５３、集光レンズ５４、ミラー
５５及び平行光形成レンズ５６等を装備する必要があ
り、とくに、投影測定のためチップ部品の幅よりも広い
範囲にわたって平行光線を照射すべく、平行光形成レン
ズ５６等を比較的大きくする必要があり、光学的検知手
段が大型化するとともにコストが高くつく。

【０００７】そこで、平行光線をつくるための集光レン
ズ５４、ミラー５５、平行光形成レンズ５６等を省略
し、点状の光源からの拡散光をチップ部品に照射するよ
うに光学的検知手段を構成すれば、光学的検知手段の小
型化及びコストダウンが可能となる。

【０００８】しかし、平行光線ではなく点状の光源から
の拡散光を用いて位置ずれを検出しようとすると、上述
の平行光線による場合の計算アルゴリズムを使うことが
できず、このため、拡散光による位置ずれの検出は従来
において実現されていなかった。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑み、光学的検知
手段の小型化及びコストダウンを図るべく、点状の光源
からの拡散光を用いるようにしながら、ノズル部材に吸
着されたチップ部品の位置ずれの検出を有効に行なうこ
とができるチップ部品の位置検出方法を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、実装機のヘッドユニットに具備されてい
るノズル部材に吸着されたチップ部品に対して光を照射
する照射部と、上記チップ部品を挾んで上記照射部と対
向する位置で光を受光する受光部とを有する光学的検知
手段を用い、上記チップ部品の投影の検出に基づいて、
上記ノズル部材に吸着されたチップ部品の位置を検出す
る方法において、上記照射部に点状の光源を設けてこの
光源からチップ部品に拡散光を照射するとともに、上記
チップ部品を吸着したノズル部材を回転させつつ上記受
光部における部品の投影を測定し、この部品投影測定に
基づく処理として、上記受光部上での所定の基準位置か
ら投影の一方の端部までの距離が極小となる第１のノズ
ル回転角においてその距離を第１の極小値として検出
し、次に上記基準位置から投影の他方の端部までの距離
が極小となる第２のノズル回転角においてその距離を第
２の極小値として検出し、これらの極小値及びノズル回
転角の検出データと上記照射部、受光部及びノズル部材
の位置関係についての既知のデータとに基づき、ノズル
部材に対するチップ部品の一方向の位置ずれ及び傾きを
演算するようにしたものである。

【００１１】この方法によると、上記光学的検知手段の
照射部が点状の光源から拡散光を照射するようになって
いることにより、平行光線を形成するためのレンズ等が
不要となり、上記照射部の構造が簡単になる。そして、
このように拡散光を使用するものでありながら、上記受
光部上での所定の基準位置から投影の一端部までの距離
および反対側の端部までの距離がそれぞれ極小となる状
態が検出され、その距離の極小値及びノズル回転角の検
出データ等に基づく演算により、ノズル部材に吸着され
たチップ部品の一方向の位置ずれ及び傾きが精度良く求
められる。

【００１２】この方法においては、上記部品投影測定に
基づく処理として、さらに、上記第１又は第２のノズル
回転角からノズル部材を略９０°回転させ、上記基準位
置から投影の一方の端部までの距離が極小となる第３の
ノズル回転角においてその距離を第３の極小値として検
出し、次に上記基準位置から投影の他方の端部までの距
離が極小となる第４のノズル回転角においてその距離を
第４の極小値として検出することにより、これらの極小
値及びノズル回転角の検出データと上記照射部、受光部
及びノズル部材の位置関係についての既知のデータとに
基づき、ノズル部材に対するチップ部品の上記一方向と
直交する方向の位置ずれを演算することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１４】図１及び図２は、本発明の方法が適用され
る実装機の一例を示している。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が上記コンベア２上を搬送さ
れ、所定の装着作業位置で停止されるようになってい
る。上記コンベア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は部品供給用のフィーダー
を備え、例えば多数列のテープフィーダー４ａを備えて
いる。

【００１５】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、部品供給部４とプリント基板３が位置する部
品装着部とにわたって移動可能とされ、当実施形態では
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）に移動することができるように
なっている。

【００１６】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向の
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１
５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が移動可能に支持
され、かつ、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、上記Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記
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。な
お、上記Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サーボモータ１５
には、それぞれの駆動位置を検出するエンコーダ１０，
１６が具備されている。

【００１７】上記ヘッドユニット５には、チップ部品を
吸着するためのノズル部材２１が設けられている。この
ノズル部材２１は、上記ヘッドユニット５のフレームに
対してＺ軸方向（上下方向）の移動及びＲ軸（ノズル中
心軸）回りの回転が可能に取り付けられており、Ｚ軸サ
ーボモータ２２及びＲ軸サーボモータ２４により作動さ
れるようになっている。上記Ｚ軸サーボモータ２２及び
Ｒ軸サーボモータ２４には、それぞれの駆動位置を検出
するエンコーダ２３，２５が具備されている。また、ノ
ズル部材２１にはバルブ等を介して負圧供給手段が接続
されており、部品吸着時には所定のタイミングで負圧供
給手段からの負圧がノズル部材２１の先端に供給される
ようになっている。

【００１８】上記ヘッドユニット５の下端部には、光学
的検知手段を構成する検知ユニット２６が取付けられて
いる。この検知ユニット２６は、図３及び図４にも示す
ように、ノズル部材２１にチップ部品２０が吸着されて
いる状態においてその部品２０に光を照射し、部品２０
の投影を検出するものであり、ノズル部材２１が上下動
するときに通過する空間を挾んで相対向する位置に照射
部２７及び受光部２８を有している。

【００１９】上記検知ユニット２６の照射部２７は、例
えばＬＥＤからなる１個の点状の光源２７ａを備え、こ
の光源２７ａからスリット２９を介して略水平方向の拡
散光を照射するようになっている。一方、上記受光部２
８は、ＣＣＤ等の受光素子を線状に配列したラインセン
サ２８ａを有している。

【００２０】図５は制御系統の概略構成をブロック図で
示している。この図において、実装機に装備される制御
装置３０は、ＣＰＵ３１及びモータ制御部３２を有し、
モータ制御部３２に上記Ｙ軸，Ｘ軸，Ｚ軸及びＲ軸の各
サーボモータ９，１５，２２，２４が接続され、ＣＰＵ
３１からの指令に応じてモータ制御部３２により各サー
ボモータ９，１５，２２，２４の駆動が制御されるよう
になっている。また制御装置３０は、Ａ／Ｄ変換器３
３、データ取込み制御部３４及びメモリ３５を有し、上
記検知ユニット２６の受光部２８から送られてくる測定
データがＡ／Ｄ変換器３３を介してデータ取込み制御部
３４により取り込まれ、メモリ３５に記憶されるととも
に、このデータがＣＰＵ３１により読み出されるように
なっている。さらに制御装置３０は、回転角検出部３６
を有し、Ｒ軸サーボモータ２４に具備されたエンコーダ
２５からの信号に基づいて上記回転角検出部３６により
ノズル部材２１の回転角が検出され、この回転角検出値
がＣＰＵ３１に送られるようになっている。

【００２１】上記ＣＰＵ３１は、上記ヘッドユニット５
のノズル部材２１による部品吸着、上記検知ユニット２
６を用いた部品位置検出、プリント基板３への部品装着
を順次行なうように、上記モータ制御部３２を介して上
記各モータ９，１５，２２，２４を制御するとともに、
とくに部品位置検出時には、チップ部品２０を吸着した
ノズル部材２１を回転させつつ上記受光部２８における
部品の投影を測定する。そして、この部品投影の測定に
基づく処理として、上記受光部２８上で上記光源２７ａ
の位置に対応する基準位置から投影の一端部までの距離
が極小となるノズル回転角においてその距離の極小値を
検出し、この極小値及びノズル回転角の検出データと上
記照射部２７、受光部２８及びノズル部材２１の位置関
係についての既知のデータとに基づき、ノズル部材２１
に吸着された部品２０の位置ずれ及び傾きを演算するよ
うになっている。

【００２２】上記ＣＰＵ３１によって行なわれる部品位
置検出方法を含む処理を、図７及び図８を参照しつつ、
図６のフローチャートに従って説明する。

【００２３】図６のフローチャートに示す処理がスター
トすると、先ず部品供給部側へのヘッドユニット５の
Ｘ，Ｙ方向の移動とノズル部材２１の回転（θ移動）が
行なわれ（ステップＳ１）、所定位置まで移動するとノ
ズル部材２１が下降され（ステップＳ２）、チップ部品
２０の吸着が行なわれる（ステップＳ３）。次いで、チ
ップ部品２０が検知ユニット２６の照射部２７及び受光
部２８に対応する部品検出用高さ位置までノズル部材２
１が上昇させられる（ステップＳ４）。部品検出用高さ
位置に達すると、次に述べるような部品位置検出処理に
移る。

【００２４】部品位置検出処理としては、ノズル部材２
１が所定微小角度ずつ回転されつつ、その所定微小角度
毎に、上記検知ユニット２６の受光部２８からの測定デ
ータ及びノズル回転角が読み込まれる（ステップＳ
５）。そして、上記受光部２８上での所定の基準位置か
ら部品投影の一方の端部までの距離が極小となる状態
（図７に実線で示す状態）にあるときの上記距離Ｌ１と
ノズル回転角θ１とが検出され（ステップＳ６）、次に
受光部２８上での基準位置から部品投影の他方の端部ま
での距離が極小となる状態（図７に二点鎖線で示す状
態）にあるときの上記距離Ｌ２とノズル回転角θ２とが
検出される（ステップＳ７）。さらに、ノズル部材が略
９０°回転されてから（ステップＳ８）、ステップＳ
６，Ｓ７に準じた処理により、上記受光部２８上での基
準位置から部品投影の一方の端部までの距離が極小とな
る状態（図８に実線で示す状態）にあるときの上記距離
Ｌ３とノズル回転角θ３とが、また受光部２８上での基
準位置から部品投影の他方の端部までの距離が極小とな
る状態（図８に二点鎖線で示す状態）にあるときの上記
距離Ｌ４とノズル回転角θ４とが、それぞれ検出される
（ステップＳ９，Ｓ１０）。これらステップＳ６〜Ｓ１
０の処理で得られる検出データに基づき、補正量ΔＸ，
ΔＹ及びΔθが求められる（ステップＳ１１）。

【００２５】このような処理を図７，図８によって具体
的に説明する。なお、これらの図において、Ｃｎはチッ
プ部品の回転中心であるノズル中心（ノズル部材２１の
中心）、Ｃｃはチップ部品の中心、Ｏは受光部２８上で
光源２７ａに対応する位置をもって規定した原点（基準
位置）、Ｒｏは光源２７ａと原点Ｏとを結ぶ中心線、Ｒ
ｃは上記中心線Ｒｏと直交して上記ノズル中心Ｃｎを通
る線である。また、これらの図に示す例では、上記ノズ
ル中心Ｃｎが上記中心線Ｒｏ上に位置している。

【００２６】従来のように平行光線を使用する場合に
は、部品投影幅が極小となる状態を調べればそのときの
部品の状態が特定されて補正量を求めることができる
が、点状の光源からの拡散光を使用する場合には、上記
のような手法で補正量を求めることができない。そこ
で、点状の光源２７ａからの拡散光を使用する場合の工
夫として、受光部２８上での原点Ｏから部品投影の一方
の端部までの距離が極小となる状態を調べると、この状
態では、図７に実線で示すように、チップ部品２０の片
側（同図中で上側）の辺が上記光源２７ａからの特定方
向の光線Ｐ１に沿うようになる。また、上記原点Ｏから
部品投影の他方の端部までの距離が極小となる状態を調
べると、この状態では、図７に二点鎖線で示すように、
チップ部品２０の他の側（同図中で下側）の辺が上記光
源２７ａからの特定方向の光線Ｐ２に沿うようになる。

【００２７】そして、同図に実線で示す状態における受
光部２８上での原点Ｏから部品投影の一方の端部までの
距離をＬ１とすると、ノズル中心Ｃｎから片側の辺まで
の距離ａは、次のように求められる。

【００２８】

【数１】Ｌ１’＝（Ｚｏ／Ｚ）・Ｌ１ cosα１＝Ｚ／√（Ｚ²＋Ｌ１²）ａ＝Ｌ１’・cosα１＝Ｚｏ・Ｌ１／√（Ｚ²＋Ｌ１²）また、同図に二点鎖線で示す状態における受光部２８上
での原点Ｏから部品投影の他方の端部までの距離をＬ２
とすると、ノズル中心Ｃｎから他の側の辺までの距離ｂ
は、次のように求められる。

【００２９】

【数２】Ｌ２’＝（Ｚｏ／Ｚ）・Ｌ２ cosα２＝Ｚ／√（Ｚ²＋Ｌ２²）ｂ＝Ｌ２’・cosα２＝Ｚｏ・Ｌ２／√（Ｚ²＋Ｌ２²）ただし、上記各式中の符号の意味は次の通りである。

【００３０】Ｚｏ：光源２７ａからノズル中心Ｃｎまでの距離Ｚ：光源２７ａから受光部２８までの距離Ｌ１’：直線Ｒｃ上でのノズル中心Ｃｎからチップ部品
２０の片側のエッジまでの距離Ｌ２’：直線Ｒｃ上でのノズル中心Ｃｎからチップ部品
２０の他の側のエッジまでの距離 α１：中心線Ｒｏに対する上記光線Ｐ１の角度 α２：中心線Ｒｏに対する上記光線Ｐ２の角度ここで、Ｚｏ，Ｚは予め調べられた既知の値である。従
って、受光部２８上での上記距離Ｌ１，Ｌ２を検出する
ことによりａ，ｂを求めることができる。また、上記角
度α１，α２は次のように求められる。

【００３１】

【数３】α１＝arc cos｛Ｚ／√（Ｚ²＋Ｌ１²）｝ α２＝arc cos｛Ｚ／√（Ｚ²＋Ｌ２²）｝そして、Ｙ方向補正量ΔＹ及び回転角補正量Δθは、次
のようになる。なお、θ１は図７に実線で示す状態での
ノズル回転角である。

【００３２】

【数４】ΔＹ＝ａ−（ａ＋ｂ）／２＝（ａ−ｂ）／２ Δθ＝θ１−α１次に、図７に示すような状態からノズル部材２１を略９
０°回転させた上で、原点Ｏから部品投影の一方の端部
までの距離が極小となる状態（図８に実線で示す状態）
でのその距離Ｌ３と、原点Ｏから部品投影の他方の端部
までの距離が極小となる状態（図８に二点鎖線で示す状
態）でのその距離Ｌ４とを調べると、上記と同様に、ノ
ズル中心Ｃｎから両側の辺までの距離ｃ，ｄと、Ｘ方向
補正量ΔＸが次のように求められる。

【００３３】

【数５】ｃ＝Ｚｏ・Ｌ３／√（Ｚ²＋Ｌ３²）ｄ＝Ｚｏ・Ｌ４／√（Ｚ²＋Ｌ４²） ΔＸ＝ｃ−（ｃ＋ｄ）／２＝（ｃ−ｄ）／２このような距離Ｌ１〜Ｌ４等の検出とそれに基づく数１
〜数５に示すような演算が図６のフローチャート中のス
テップＳ５〜Ｓ１１で行なわれる。

【００３４】このような部品位置検出処理が済むと、上
記補正量ΔＸ，ΔＹ及びΔθによる装着位置の補正が行
なわれる（ステップＳ１２）。つまり、上記補正量Δ
Ｘ，ΔＹだけ補正されたＸ，Ｙ方向の目標装着位置にノ
ズル部材２１が達するようにＸ軸サーボモータ１５及び
Ｙ軸サーボモータ９が制御されるとともに、ノズル部材
２１の回転角が上記補正量Δθだけ補正された目標回転
角となるようにＲ軸サーボモータ２４が制御される。そ
れから、ノズル部材２１が下降されてプリント基板３上
に部品２０が装着される（ステップＳ１３）。

【００３５】以上のような方法によると、ヘッドユニッ
ト５のノズル部材２１による部品吸着が行なわれた後
に、所定高さ位置でノズル部材２１が回転されつつ、上
記検知ユニット２６によりチップ部品２０に光が照射さ
れて部品２０の投影が検知され、それに基づいて部品位
置が検出され、ノズル中心位置Ｃｎと部品中心位置Ｃｃ
との間の位置ずれやノズル回転方向の角度のずれに応じ
た補正量ΔＸ，ΔＹ，Δθが求められる。

【００３６】この場合、上記検知ユニット２６の照射部
２７は、点状の光源２７ａから拡散光を照射する構造と
なっていて、平行光線を照射するようになっている従来
のこの種の検知ユニットと比べ、構造が簡単で、かつコ
ンパクトになる。

【００３７】しかも、このように点状の光源２７ａから
の拡散光を使用して投影の検知を行なうようにしなが
ら、上記のように受光部２８上での原点Ｏから投影の一
端部までの距離が極小となる状態でのその極小の距離Ｌ
１〜Ｌ４及び回転角θ１〜θ４が検出され、それに基づ
いて上記数１〜数５に示すような演算により補正量Δ
Ｘ，ΔＹ，Δθが正しく求められる。これにより、部品
装着位置の補正が精度良く行なわれることとなる。

【００３８】なお、本発明の方法及びこれに用いる装置
は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々変更
可能である。

【００３９】例えば、上記実施形態では図７中の実線及
び二点鎖線と図８中の実線及び二点鎖線の各状態におい
てそれぞれ、受光部２８上での上記距離Ｌ１〜Ｌ４を検
出し、それに基づきノズル中心Ｃｎからチップ部品２０
の各辺までの距離ａ〜ｄを演算し、補正量を求めるよう
にしているが、予めチップ部品の寸法が知られている場
合に、図７中及び図８中の各実線の状態における受光部
２８上での距離Ｌ１，Ｌ３を検出し、それに基づいて演
算される距離ａ，ｃとチップ部品２０の長辺及び短辺の
長さとに基づいて補正量ΔＸ，ΔＹを求めるようにして
もよい。

【００４０】また、上記検知ユニット２６の照射部２７
及び受光部２８と吸着ノズル２１との位置関係として
は、必ずしも図７，図８のように中心線Ｒｏ上にノズル
中心Ｃｎが位置する必要はなく、レイアウトの都合上、
図９のようにノズル中心Ｃｎが中心線Ｒｏから片側にず
れていてもよい。この場合、受光部２８上での原点Ｏか
ら部品投影の端部までの距離が極小となる状態でのその
極小の距離Ｌ１，Ｌ２（Ｌ３，Ｌ４）に基づいてノズル
中心Ｃｎからチップ部品２０の各辺までの距離を演算す
る際、上記中心線Ｒｏとノズル中心Ｃｎとの間の距離Ｌ
ｏを加味すればよい。

【００４１】また、上記検知ユニット２６の照射部２７
の構成としては、図１０に示すように、中央部に位置す
る第１の光源２７ａに加え、その両側に位置する第２，
第３の光源２７ｂ，２７ｃを備え、比較的小型のチップ
部品２０を検出対象とする場合は図１０（ａ）のように
第１の光源２７ａから光を照射するが、比較的大型のチ
ップ部品２０を検出対象とする場合は図１０（ｂ）のよ
うに第２，第３の両光源２７ｂ，２７ｃから光を照射す
るようにしてもよい。このようにすれば、比較的大型の
チップ部品２０を検出対象とする場合でも、受光部２８
上での部品２０の投影の範囲は比較的小さくなるため、
受光部２８に設けるラインセンサ２８ａを短くすること
ができる。

【００４２】上記第２，第３の両光源２７ｂ，２７ｃ
は、この両光源２７ｂ，２７ｃから光を照射しても受光
部上にチップ部品の投影（いずれの光源２７ｂ，２７ｃ
からの光も遮られる部分）が生じる程度にチップ部品２
０が大きい場合に使用することとし、両光源２７ｂ，２
７ｃを使用する場合でも、前述の図６のフローチャート
に示す方法に準じ、受光部２８上での原点から投影の端
部までの距離が極小となる状態でのその距離及び回転角
を検出すれば、それに基づいて部品の位置、角度のずれ
に応じた補正量を演算することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、ノズル部材に吸着されたチッ
プ部品に対し、光学的検知手段の照射部に設けた点状の
光源から拡散光を照射するようにしているため、従来の
ようにチップ部品に平行光線を照射するものと比べ、上
記光学的検知手段の照射部の構造の簡略化、コンパクト
化及びコストダウンを図ることができる。しかも、上記
照射部から拡散光を照射するとともに、上記チップ部品
を吸着したノズル部材を回転させつつ、受光部における
部品の投影を測定し、受光部上での所定の基準位置から
投影の一端部までの距離が極小となるノズル回転角にお
いてその距離の極小値を検出し、この極小値及びノズル
回転角の測定データと上記照射部、受光部及びノズル部
材の位置関係についての既知のデータとに基づき、ノズ
ル部材に吸着された部品の中心位置と吸着位置とのずれ
量及び傾きを演算するようにしているため、拡散光を使
用するものでありながら、ノズル部材に吸着された部品
の位置の検出を精度良く行なうことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の一実施形態が適用される実装機
の構成を示す概略平面図である。

【図２】同概略正面図である。

【図３】検知ユニットの一例を示す要部平面図である。

【図４】同斜視図である。

【図５】実装機の制御系統を示すブロック図である。

【図６】チップ部品の位置検出の処理を含む部品実装動
作を示すフローチャートである。

【図７】チップ部品の位置検出の方法における特定段階
を示す説明図である。

【図８】上記方法における別の段階を示す説明図であ
る。

【図９】検知ユニットの照射部及び受光部とノズル部材
との位置関係についての別の例を示す説明図である。

【図１０】本発明の別の実施形態として検知ユニットの
照射部に３個の光源を配設したものにおいて、（ａ）中
央に位置する第１の光源を使用する場合と、（ｂ）両側
に位置する第２，第３の使用する場合とを示す説明図で
ある。

【図１１】従来の光学的検知手段の一例を示す要部の平
面図である。

【図１２】従来の光学的検知手段の一例を示す要部の正
面図である。

【符号の説明】

５ヘッドユニット２０チップ部品２１ノズル部材２４Ｒ軸サーボモータ２６検知ユニット２７照射部２７ａ光源２８受光部３０制御装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】実装機のヘッドユニットに具備されてい
るノズル部材に吸着されたチップ部品に対して光を照射
する照射部と、上記チップ部品を挾んで上記照射部と対
向する位置で光を受光する受光部とを有する光学的検知
手段を用い、上記チップ部品の投影の検出に基づいて、
上記ノズル部材に吸着されたチップ部品の位置を検出す
る方法において、上記照射部に点状の光源を設けてこの光源からチップ部
品に拡散光を照射するとともに、上記チップ部品を吸着
したノズル部材を回転させつつ上記受光部における部品
の投影を測定し、この部品投影測定に基づく処理として、上記受光部上で
の所定の基準位置から投影の一方の端部までの距離が極
小となる第１のノズル回転角においてその距離を第１の
極小値として検出し、次に上記基準位置から投影の他方
の端部までの距離が極小となる第２のノズル回転角にお
いてその距離を第２の極小値として検出し、これらの極
小値及びノズル回転角の検出データと上記照射部、受光
部及びノズル部材の位置関係についての既知のデータと
に基づき、ノズル部材に対するチップ部品の一方向の位
置ずれ及び傾きを演算することを特徴とするチップ部品
の位置検出方法。
【請求項２】部品投影測定に基づく処理として、さら
に、上記第１又は第２のノズル回転角からノズル部材を
略９０°回転させ、上記基準位置から投影の一方の端部
までの距離が極小となる第３のノズル回転角においてそ
の距離を第３の極小値として検出し、次に上記基準位置
から投影の他方の端部までの距離が極小となる第４のノ
ズル回転角においてその距離を第４の極小値として検出
し、これらの極小値及びノズル回転角の検出データと上
記照射部、受光部及びノズル部材の位置関係についての
既知のデータとに基づき、ノズル部材に対するチップ部
品の上記一方向と直交する方向の位置ずれを演算するこ
とを特徴とする請求項１記載のチップ部品の位置検出方
法。