JP6274700B2 - Electronic component mounting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた電子部品実装装置、特に、吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得可能な電子部品実装装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus having a plurality of suction nozzles on the circumference of a rotary head rotatable around an axis, and more particularly, an electronic device capable of acquiring a two-dimensional image of an electronic component sucked by the suction nozzles. The present invention relates to a component mounting apparatus.
軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に設けられた複数の吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得するために、従来、特許文献1に記載された電子部品実装装置が知られている。特許文献1に記載されたものは、ロータリヘッドの回動中心部に、紫外線を吸収し可視光を放射する蛍光面を有する蛍光体を配置し、この蛍光体に向けて紫外線を照射する紫外線照射装置と、吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を取得する部品カメラ(撮像手段)を、吸着ノズルの外側に配置したものである。 In order to obtain a two-dimensional image of an electronic component sucked by a plurality of suction nozzles provided on the circumference of a rotary head that can rotate around an axis, an electronic component mounting described in Patent Document 1 has been conventionally performed. The device is known. In Patent Document 1, a phosphor having a phosphor screen that absorbs ultraviolet rays and emits visible light is disposed at the center of rotation of the rotary head, and ultraviolet rays are emitted toward the phosphors. A device and a component camera (imaging means) for acquiring a two-dimensional image of an electronic component sucked by the suction nozzle are arranged outside the suction nozzle.
特許文献1に記載されたような従来の電子部品実装装置においては、蛍光面を有する蛍光体が蛍光シールにて構成され、この蛍光シールを、ロータリヘッドの回動中心部に設けた円筒部の外周に貼り付けるようにしているのが現状である。このため、従来においては、円筒部に貼り付けた蛍光シールに継ぎ目が存在するため、電子部品の二次元画像の背景に継ぎ目部分が写りこみ、電子部品の画像認識に悪影響を及ぼす問題がある。 In a conventional electronic component mounting apparatus as described in Patent Document 1, a phosphor having a phosphor screen is configured by a phosphor seal, and this phosphor seal is formed on a cylindrical portion provided at the rotation center of a rotary head. The current situation is that it is attached to the outer periphery. For this reason, conventionally, since there is a seam in the fluorescent seal affixed to the cylindrical part, the seam part is reflected in the background of the two-dimensional image of the electronic component, which has a problem of adversely affecting the image recognition of the electronic component.
また、通常、円筒部に貼り付けた蛍光体は、吸着ノズルに近い位置に配置されるため、埃等が付着しやすく、埃が付着すると、背景の明るさが低下するため、定期的に清掃を行う必要がある。しかるに、清掃によって蛍光シールが剥離する可能性があるため、非常にデリケートなメンテナンスを必要とする問題があった。 Also, the phosphor attached to the cylindrical part is usually placed at a position close to the suction nozzle, so that dust or the like is likely to adhere to it. Need to do. However, since there is a possibility that the fluorescent seal may be peeled off by cleaning, there is a problem that requires very delicate maintenance.
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、蛍光体に継ぎ目が存在しない構成の電子部品実装装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus having a configuration in which a seam does not exist in a phosphor.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の特徴は、基台に対しXY平面内で移動可能な移動台と、該移動台に取付けられ、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、光のエネルギを吸収し発光する背景手段と、該背景手段に向けて光を照射する照射手段と、前記背景手段より発光された光が背景となる二次元画像であって、前記吸着ノズルに吸着された電子部品の前記二次元画像を取得する部品カメラとを備えた電子部品装着装置であって、前記背景手段は、樹脂またはガラスからなり、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明リングを備え、前記背景手段を、該透明リングの内周面に前記照射手段からの光を受けて前記部品カメラの感光部を感光させる光に変換する蛍光塗料を塗装し、前記透明リングの内周面に塗装した蛍光塗料の内周面に、白色塗料を塗装し、全周に亘って継ぎ目なく前記二次元画像の背景となり得る光を発光可能とした電子部品装着装置である。 In order to solve the above-described problems, a feature of the invention according to claim 1 is that a moving table that is movable in the XY plane with respect to a base, and a rotary head that is attached to the moving table and is rotatable about an axis. A mounting head provided with a plurality of suction nozzles on the circumference, background means for absorbing and emitting light energy, irradiation means for irradiating light toward the background means, and light emitted from the background means Is an electronic component mounting apparatus including a component camera that acquires a two-dimensional image of an electronic component sucked by the suction nozzle, the background means being a resin or glass A cylindrical or polygonal transparent ring that is detachably attached to a support body supported at the rotation center of the rotary head, and the background means is disposed on the inner peripheral surface of the transparent ring. Light from Receiving painted fluorescent paint for converting the light to expose the photosensitive portions of the component camera, the inner peripheral surface of the fluorescent paint painted on the inner peripheral surface of the transparent ring, painted white paint over the entire circumference An electronic component mounting apparatus capable of emitting light that can be a background of the two-dimensional image seamlessly.
上記の課題を解決するため、請求項2に係る発明の特徴は、基台に対しXY平面内で移動可能な移動台と、該移動台に取付けられ、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、光のエネルギを吸収し発光する背景手段と、該背景手段に向けて光を照射する照射手段と、前記背景手段より発光された光が背景となる二次元画像であって、前記吸着ノズルに吸着された電子部品の前記二次元画像を取得する部品カメラとを備えた電子部品装着装置であって、前記背景手段は、樹脂またはガラスからなり、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明リングを備え、前記背景手段を、前記透明リングの内周面に前記照射手段からの光を受けて前記部品カメラの感光部を感光させる光に変換する蛍光塗料を塗装し、全周に亘って継ぎ目なく前記二次元画像の背景となり得る光を発光可能とし、前記支持体に複数の基準マークを一体的に設け、前記透明リングを付勢部材によって前記支持体に着脱可能に取付けられる保持部材によって軸方向に保持した電子部品実装装置である。 In order to solve the above-mentioned problems, a feature of the invention according to claim 2 is that a movable table movable in the XY plane with respect to the base, and a rotary head attached to the movable table and rotatable about an axis. A mounting head provided with a plurality of suction nozzles on the circumference, background means for absorbing and emitting light energy, irradiation means for irradiating light toward the background means, and light emitted from the background means Is an electronic component mounting apparatus including a component camera that acquires a two-dimensional image of an electronic component sucked by the suction nozzle, the background means being a resin or glass A cylindrical or polygonal transparent ring that is detachably attached to a support that is supported at the center of rotation of the rotary head, and the background means is disposed on the inner peripheral surface of the transparent ring. from In response, a fluorescent paint for converting the photosensitive part of the component camera into light to be sensitized is applied, and light that can be the background of the two-dimensional image can be emitted seamlessly over the entire circumference. An electronic component mounting apparatus in which a mark is provided integrally and the transparent ring is held in an axial direction by a holding member that is detachably attached to the support by a biasing member .
請求項3に係る発明の特徴は、前記透明リングの内周面に塗装した蛍光塗料の内周面に、白色塗料を塗装した請求項2に記載の電子部品実装装置である。
A feature of the invention according to
上記の課題を解決するため、請求項4に係る発明の特徴は、基台に対しXY平面内で移動可能な移動台と、該移動台に取付けられ、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、光のエネルギを吸収し発光する背景手段と、該背景手段に向けて光を照射する照射手段と、前記背景手段より発光された光が背景となる二次元画像であって、前記吸着ノズルに吸着された電子部品の前記二次元画像を取得する部品カメラとを備えた電子部品装着装置であって、前記背景手段は、樹脂またはガラスからなり、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明リングを備え、前記背景手段を、前記透明リングに、前記照射手段からの光を受けて前記部品カメラの感光部を感光させる光に変換する蛍光塗料を混合して製作し、全周に亘って継ぎ目なく前記二次元画像の背景となり得る光を発光可能とし、前記支持体に複数の基準マークを一体的に設け、前記透明リングを付勢部材によって前記支持体に着脱可能に取付けられる保持部材によって軸方向に保持した電子部品実装装置である。 In order to solve the above-mentioned problems, a feature of the invention according to claim 4 is that a movable table movable in the XY plane with respect to the base, and a rotary head attached to the movable table and rotatable around an axis. A mounting head provided with a plurality of suction nozzles on the circumference, background means for absorbing and emitting light energy, irradiation means for irradiating light toward the background means, and light emitted from the background means Is an electronic component mounting apparatus including a component camera that acquires a two-dimensional image of an electronic component sucked by the suction nozzle, the background means being a resin or glass A cylindrical or polygonal transparent ring that is detachably attached to a support supported at the rotational center of the rotary head, and the background means is provided with light from the irradiation means. Received And a fluorescent paint that converts the photosensitive portion of the component camera into light to be sensitized, and can emit light that can be a background of the two-dimensional image seamlessly over the entire circumference. In the electronic component mounting apparatus, a reference mark is integrally provided, and the transparent ring is held in an axial direction by a holding member that is detachably attached to the support by a biasing member .
請求項1,2,4に係る発明によれば、背景手段を、ロータリヘッドの回動中心部に取付けられる樹脂またはガラスに、照射手段からの光を受けて部品カメラの感光部を感光させる光に変換する物質を塗装もしくは混合した部材により構成したので、部材への物質の塗装もしくは混合によって、継ぎ目が存在することがなく、ロータリヘッドの円周上に設けられる吸着ノズルの数が多くなっても、吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を高精度に取得することができる。しかも、回転するロータリヘッドの回動中心部にLED等の発光体を配置する必要がないので、回動部分への配線等を不要にでき、設計および組付けを容易にすることができる。 According to the first , second, and fourth aspects of the present invention, the background means is a resin or glass that is attached to the center of rotation of the rotary head, and receives light from the irradiating means to light the photosensitive part of the component camera. Since the material to be converted to is composed of a member coated or mixed, there is no seam by coating or mixing the material on the member, and the number of suction nozzles provided on the circumference of the rotary head increases. In addition, a two-dimensional image of the electronic component sucked by the suction nozzle can be obtained with high accuracy. In addition, since it is not necessary to arrange a light emitter such as an LED at the center of rotation of the rotating rotary head, wiring and the like to the rotating portion can be made unnecessary, and design and assembly can be facilitated.
請求項1−3に係る発明によれば、背景手段は、ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明なリングを備え、透明リングの内周面に蛍光塗料を塗装したので、円周上に継ぎ目が存在することがなくなるとともに、透明リングの外周から見える塗装面は、透明リングの表面粗さの影響によってムラのない滑らかな面となり、均一な可視光を照射することができる。 According to the first to third aspects of the present invention, the background means includes a cylindrical or polygonal transparent ring that is detachably attached to a support body supported by the rotation center portion of the rotary head. Since the fluorescent paint is painted on the inner peripheral surface, there are no seams on the circumference, and the painted surface visible from the outer periphery of the transparent ring is a smooth surface with no unevenness due to the surface roughness of the transparent ring. Uniform visible light can be irradiated.
しかも、蛍光塗料に埃等が付着することを抑制でき、また、蛍光塗料に埃等が付着しないので、清掃作業を不要ないしは少なくすることができるとともに、清掃によって蛍光塗料が剥離することもなくなる。従って、長期に亘って安定的したニ次元画像を取得することができる。 In addition, dust and the like can be prevented from adhering to the fluorescent paint, and dust and the like are not attached to the fluorescent paint, so that cleaning work can be eliminated or reduced, and the fluorescent paint can be prevented from peeling off by cleaning. Therefore, a stable two-dimensional image can be acquired over a long period of time.
請求項1,3に係る発明によれば、透明リングの内周面に塗装した蛍光塗料の内周面に、白色塗料を塗装したので、透明リングの内側に黒色の保持部材が設けられる場合であっても、透明リングの外周から見える蛍光塗料を明るくすることができ、コントラストに優れた高精度な画像を取得することができる。 According to the first and third aspects of the invention, since the white paint is applied to the inner peripheral surface of the fluorescent paint applied to the inner peripheral surface of the transparent ring, the black holding member is provided inside the transparent ring. Even in such a case, the fluorescent paint visible from the outer periphery of the transparent ring can be brightened, and a highly accurate image with excellent contrast can be obtained.
請求項4に係る発明によれば、背景手段を、ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明なリングに、蛍光塗料を混合して製作したので、透明リングの製造過程で蛍光塗料を着けることができ、透明リングに蛍光塗料を塗装する場合に比して、製作を容易にすることができる。 According to the invention of claim 4, the background means is mixed with a fluorescent paint in a cylindrical or polygonal transparent ring that is detachably attached to a support supported by the rotation center of the rotary head. Since it is manufactured, the fluorescent paint can be applied in the manufacturing process of the transparent ring, and the manufacturing can be facilitated as compared with the case where the fluorescent paint is applied to the transparent ring.
請求項2,4に係る発明によれば、支持体に複数の基準マークを一体的に設け、透明リングを付勢部材によって前記支持体に着脱可能に取付けられる保持部材によって軸方向に保持したので、透明リングを交換する場合でも、基準マークを不動にすることができ、基準合せ等の作業を不要にすることができる。 According to the second and fourth aspects of the invention, the plurality of reference marks are integrally provided on the support, and the transparent ring is held in the axial direction by the holding member that is detachably attached to the support by the biasing member. Even when the transparent ring is exchanged, the reference mark can be made immovable and work such as reference adjustment can be made unnecessary.
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、電子部品実装装置10は、部品供給装置20、基板搬送装置30および部品移載装置40を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the electronic
部品供給装置20は、一例として、基台11上に複数のテープフィーダ21をX軸方向に並設して構成したものからなる。テープフィーダ21は、基台11に離脱可能に取付けた本体フレーム22に着脱可能に装着され、多数の電子部品を間隔を有して一列に収容したテープを巻回した供給リール23を有している。テープフィーダ21の内部には、図示してないが、テープをピッチ送りする駆動源となるモータが内蔵され、このモータによってテープが1ピッチずつ送り出され、テープに収容された電子部品が各テープフィーダ21の先端部に設けられた部品供給位置21aに順次供給される。
As an example, the
基板搬送装置30は、回路基板BをX軸方向に搬送するとともに、所定の実装位置に位置決め保持するもので、一例として、搬送レーン31、32をX軸方向と直交するY方向に2列並設したデュアルレーンタイプのもので構成されている。各搬送レーン31、32は、基台11上に各一対のガイドレール33A、33B、34A、34Bを互いに平行に対向させてそれぞれ水平に並設している。搬送レーン31、32には、ガイドレール33A、33B、34A、34Bによって案内される回路基板Bを支持して搬送する一対のコンベアベルト(図示せず)が並設されている。
The
部品移載装置40はXYロボットからなり、XYロボットは、基台11上に装架されて部品供給装置20および基板搬送装置30の上方に配設され、ガイドレール41に沿ってY軸方向に移動可能なY軸スライド42を備えている。Y軸スライド42のY軸方向移動は、図略のボールねじを介してサーボモータ43により制御される。Y軸スライド42には、X軸スライド44がガイドレール45(図2参照)に沿ってX軸方向に移動可能に案内支持され、X軸スライド44のX軸方向移動は、ボールねじ46(図2参照)を介してサーボモータ47により制御される。かかるX軸スライド44がX軸方向およびY軸方向に移動可能な移動台を構成している。
The
図2に示すように、移動台(X軸スライダ)44上には、電子部品Pを回路基板Bに装着する装着ヘッド48のヘッド本体49が着脱可能に取付けられている。また、移動台44には、図1に示すように、回路基板Bに形成された図略の基板マークを上方から撮像するCCDカメラからなる基板カメラ50が固定されている。
As shown in FIG. 2, a head
装着ヘッド48は、R軸モータ51、インデックス軸52、ロータリヘッド53、ノズルホルダ54、吸着ノズル55、θ軸モータ56、Z軸モータ57等によって構成されている。ヘッド本体49には、水平方向に延びる第1および第2フレーム61、62が上下方向に離間して一体的に設けられ、第1フレーム61にR軸モータ51、θ軸モータ56およびZ軸モータ57が固定されている。
The mounting
R軸モータ51の出力軸には、第1フレーム61に鉛直軸線ALの回り(R軸方向)に回転可能に支持されたインデックス軸52が接続されている。インデックス軸52上には、被動ギヤ63とθ軸ギヤ64を形成した回転体65が回転のみ可能に支持されている。インデックス軸52の下端部には、ロータリヘッド53が固定されている。
The output shaft of the R-
ロータリヘッド53には、鉛直軸線ALと同心の円周上において複数(N個)のノズルホルダ54が上下方向(Z軸方向)に移動可能に保持されている。各ノズルホルダ54の下端には電子部品Pを吸着する吸着ノズル55がそれぞれ保持されている。ノズルホルダ54の上端部には、θ軸ギヤ64に噛合うノズルギヤ67がそれぞれ固定され、これらノズルギヤ67とロータリヘッド53の上端との間に圧縮スプリング68が設けられている。圧縮スプリング68によってノズルホルダ54および吸着ノズル55が上方に付勢され、通常はN個のノズルホルダ54および吸着ノズル55を上昇端位置に保持している。
A plurality of (N)
これにより、R軸モータ51を回転させると、インデックス軸52を介してN個の吸着ノズル55を保持したロータリヘッド53が鉛直軸線ALの回り(R軸方向)に回動され、各吸着ノズル55はN個の停止位置に順次停止される。
Thus, when the R-
そして、N個の停止位置のうちの1つが、回路基板Bに電子部品Pを装着する部品装着位置P1とされ、この部品装着位置P1は、テープフィーダ21より電子部品Pを受け取る受取位置を兼用している。
One of the N stop positions is a component mounting position P1 for mounting the electronic component P on the circuit board B. The component mounting position P1 is also used as a receiving position for receiving the electronic component P from the
θ軸モータ56の出力軸には駆動ギヤ69が固定されている。駆動ギヤ69は、インデックス軸52に回転可能に支持された回転体65上の被動ギヤ63に噛合されている。また、回転体65上には軸方向の所定長さに亘ってθ軸ギヤ64が形成され、このθ軸ギヤ64は、ノズルホルダ54に固定された各ノズルギヤ67にそれぞれ相対摺動可能に噛合されている。これにより、θ軸モータ56が回転されると、駆動ギヤ69、被動ギヤ63、θ軸ギヤ64およびノズルギヤ67を介して、全ての吸着ノズル55がロータリヘッド53に対して一斉に回転(自転)される。
A
また、装着ヘッド48には、部品装着位置P1に割出されたノズルホルダ54を昇降する昇降装置70が設けられている。昇降装置70は、Z軸モータ57を駆動源とし、このZ軸モータ57の出力軸は、フレーム61、62間に鉛直軸線ALと平行な軸線の回りに回動可能に支持されたボールねじ軸71に連結されている。ボールねじ軸71には、Z軸モータ57の回転運動を直線運動に変換するボールナット74が螺合されている。ボールナット74は、フレーム61、62間に固定された上下方向に伸びるガイドバー75に上下方向に摺動可能にガイドされた昇降部材76に固定されている。
The mounting
昇降部材76には、部品装着位置P1にインデックスされたノズルホルダ54の上端に当接して、ノズルホルダ54をZ軸方向の下方に押圧する押圧部76aが突設されている。これにより、Z軸モータ57が回転されると、ボールねじ軸71が回転され、昇降部材76がボールナット74を介してガイドバー75に案内されて昇降される。昇降部材76が昇降すると、押圧部76aを介して部品装着位置P1にインデックスされたノズルホルダ54および吸着ノズル55が昇降される。
The elevating
基台11上には、吸着ノズル55によって吸着された電子部品Pを下方より撮像するCCDカメラからなる第1の部品カメラ78(図1参照)が設置されている。第1の部品カメラ78は、吸着ノズル55によって吸着した電子部品Pを、部品供給装置20の部品供給位置21aから回路基板B上に移動する途中で撮像するようになっている。
On the
図2および図4に示すように、ロータリヘッド53の下端には、その回動中心部に、透明リング80を備えた背景手段81が着脱可能に取付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a background means 81 having a
背景手段81は、ロータリヘッド53の下端中心部に固定された支持ブロック83の下部に、ロータリヘッド53の回動中心と同心的に取付けられている。背景手段81は、支持ブロック83の下端部に芯出し嵌合されてボルト85により固定された円筒状の支持体84を有している。支持体84の下面には、第1の部品カメラ78によって撮像される複数の基準マーク86が設けられている。
The background means 81 is attached concentrically with the center of rotation of the
支持体84には、円筒形状もしくは多角形状の透明のリング80が、例えば、金属からなるリング状の保持部材87を介してロータリヘッド53の回動中心と同心上に着脱可能に取付けられるようになっている。透明リング80は、例えば、アクリル樹脂からなり、透明リング80の内周面には、図5に示すように、黄色の蛍光塗料88が全周に亘って塗装され、さらにこの蛍光塗料88の内周に白色の塗料89が塗装されている。
A cylindrical or polygonal
このように、蛍光塗料88を透明リング80の内周面に塗装したことにより、蛍光塗料88に継ぎ目が生ずることがなく、しかも、蛍光塗料88に埃等が付着しにくくなる。また、透明リング80の内周に蛍光塗料88を塗装することにより、透明リング80の外周から見える塗装面(蛍光面)は、透明リング80の表面粗さの影響によってムラのない滑らかな面となり、均一な可視光を放射できるようになる。
Thus, by coating the
蛍光塗料88を塗装した透明リング80は、支持体84の外周に摺動可能に嵌合する保持部材87を介して支持体84に支持される。保持部材87は、支持体84にビス90等によって固着される板ばね91を介して着脱可能に取付けられる。透明リング80を支持体84に取付ける場合には、保持部材87の外周に透明リング80を装着した状態で、保持部材87の内周係合部87aに板ばね91を係合し、板ばね91のばね力によって保持部材87を支持体84の段付面84aに向かって押し付けることにより、外周係合部87bに係合する透明リング80が、支持体84の段付面84aに係合され、位置決め保持される。
The
この場合、ロータリヘッド53の回動中心に対する透明リング80の同心性は特に必要がなく、むしろ、透明リング80の内周に塗装した蛍光塗料88および白色塗料89が、保持部材87の外周に接触して剥がれることがないように、保持部材87の外周と透明リング80内周の塗装面との間に適度の隙間があったほうが好ましい。
In this case, the concentricity of the
なお、蛍光塗料88の内周に白色塗料89を塗装したことにより、保持部材87が黒色の場合でも、透明リング80の外周から見える蛍光塗料88を明るくすることができ、コントラストに優れた二次元画像を取得することができる。しかしながら、保持部材87の色合いによっては、白色塗料89を省略することもできる。
In addition, by applying the
図4中、99は、基準マーク86を設けた支持体84の上部に固定した背景板を示し、この背景板99により、第1の部品カメラ78によって撮像される基準マーク86の背景を明瞭にするようにしている。
In FIG. 4,
図2および図3に示すように、第2フレーム62には、取付け台92が取付けられ、この取付け台92に、吸着ノズル55に吸着された電子部品Pを側方より撮像して、電子部品Pの二次元画像を取得するCCDカメラからなる第2の部品カメラ93が取付けられている。取付け台92のロータリヘッド53側には、支持ブラケット94が固定されており、この支持ブラケット94に、照射手段95として紫外線を照射する紫外線ライト96が、部品装着位置P1にインデックスされた吸着ノズル55に向けて取付けられている。また、支持ブラケット94には、2個のプリズム97、98が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a mounting
第2の部品カメラ93と紫外線ライト96は、図3に示すように、部品装着位置P1とロータリヘッド53の鉛直軸線ALとを結ぶ線の延長線上に配置され、紫外線ライト96は、第2の部品カメラ93の光軸を挟んで両側にそれぞれ複数個ずつ配置されている。
As shown in FIG. 3, the
これにより、部品装着位置P1上の吸着ノズル55が最上端に移動した状態(図2に示す状態)において、紫外線ライト96より紫外線が照射されると、背景手段81の透明リング80の内周面に塗られた蛍光塗料88が紫外線を吸収して可視光を放射する。蛍光塗料88より放射された可視光は、電子部品Pの外縁部を通過し、プリズム97、98を介して第2の部品カメラ93に入射され、吸着ノズル55に吸着された電子部品Pの二次元画像が第2の部品カメラ93によって取得される。
Accordingly, when the ultraviolet light is irradiated from the
なお、第2の部品カメラ93は、部品装着位置P1上の吸着ノズル55に隣接する吸着ノズル55に吸着された電子部品Pの二次元画像を取得するものであってもよく、この場合には、電子部品Pを吸着するために部品装着位置P1上の吸着ノズル55が昇降動作を行っている間に、電子部品Pの二次元画像を取得することでき、タクトタイムの短縮が可能となる。
Note that the
図6は、電子部品実装装置10を制御する制御装置100を示し、制御装置100は、CPU101と、ROM102およびRAM103からなる記憶装置と、それらを接続するバス104を備えている。バス104には、入出力インタフェース105が接続され、入出力インタフェース105に、キーボードおよびマウス等を備えた入力装置106と、表示器等を備えた出力装置107が接続されている。
FIG. 6 shows a
また、入出力インタフェース105には、部品供給装置20、基板搬送装置30および部品移載装置40を制御する実装制御ユニット108が接続されているとともに、基板カメラ50ならびに第1および第2の部品カメラ78、93によって撮像された画像データを画像処理する画像処理ユニット109等が接続されている。なお、制御装置100のROM102には、電子部品Pを回路基板Bに実装する実装プログラム等が格納され、RAM103には、各カメラ50、78、93によって認識した位置ずれ量および角度ずれ量や、部品データ等が格納されている。
The input /
上記した構成の電子部品実装装置10において、電子部品Pを回路基板Bに実装する動作について説明する。まず、制御装置100が基板搬送装置30のコンベアベルトを駆動することにより、回路基板Bがガイドレール33A、33B(34A、34B)に案内されて所定の実装位置まで搬送される。そして、クランプ装置により、回路基板Bが押し上げられ、位置決めクランプされる。
The operation of mounting the electronic component P on the circuit board B in the electronic
次に、Y軸サーボモータ43およびX軸サーボモータ47が駆動されることにより、移動台44がX軸およびY軸方向に移動され、装着ヘッド48が部品供給装置20の部品供給位置21aまで移動される。続いて、Z軸モータ57が正転されることにより、昇降部材76の押圧部76aによって部品装着位置P1に割出されたノズルホルダ54が圧縮スプリング68の付勢力に抗して下方に押下げられ、吸着ノズル55によって電子部品Pが吸着される。
Next, by driving the Y-
その後、Z軸モータ57が逆転されることにより、昇降部材76が上方に移動され、圧縮スプリング68の付勢力によってノズルホルダ54および吸着ノズル55が最上端位置まで上昇される。
Thereafter, when the Z-
この状態において、紫外線ライト96より紫外線が、透明リング80の蛍光塗料88に向けて照射される。これにより、蛍光塗料88は紫外線を吸収して可視光を放射し、可視光は、電子部品Pの外周縁を通過し、第2の部品カメラ93に入射する。これにより、蛍光塗料88より放射された部分が明るい背景となり、電子部品Pおよび吸着ノズル55の先端部が暗くなった二次元画像(Y軸方向から見たXZ二次元画像)が取得できる。この二次元画像はグレースケールまたは白黒の2値の二次元画像データとして処理され、吸着ノズル55の先端部から各電子部品Pの下面までの距離、すなわち、電子部品Pの高さが演算される。
In this state, ultraviolet light is irradiated from the
この演算データと、設計段階において予め計算された吸着ノズル55の先端部からの各電子部品Pの基準位置のデータとの差、すなわち「位置ずれ」を求め、閾値と比較する。その結果、「位置ずれ」が閾値を超えている場合は、吸着ノズル55への電子部品Pの吸着ミス(電子部品Pがない場合および吸着姿勢が異常の場合)とされ、「位置ずれ」が閾値を超えていない場合は正常であると判断される。なお、この「位置ずれ」のデータは、制御装置100のRAM103の所定の記憶エリアに記憶され、電子部品Pの回路基板Bへの実装時に使用される。
A difference between the calculated data and the reference position data of each electronic component P from the tip of the
この際、電子部品Pがないと判断された場合には、直ちに吸着ノズル55を下降させ、再吸着を行うことができる。さらに、吸着姿勢が異常であると判断された場合には、電子部品Pを廃棄箱に廃棄することができる。
At this time, if it is determined that there is no electronic component P, the
次いで、R軸モータ51が回転されることにより、ロータリヘッド53が所定角度回転され、次の吸着ノズル55が部品装着位置P1にインデックスされる。そして、昇降装置70によるノズルホルダ54の昇降と、R軸モータ51による間欠回転を交互に繰り返すことにより、複数の吸着ノズル55に電子部品Pが順次吸着される。
Next, when the R-
次に、X軸およびY軸サーボモータ47、43により、移動台44がX軸およびY軸方向に移動され、装着ヘッド48が第1の部品カメラ78の上方まで移動される。そして、第2の部品カメラ78により、吸着ノズル55に吸着されたすべての電子部品Pを下方より撮像し、電子部品Pの二次元画像(Z軸方向から見たXY二次元画像)が取得される。
Next, the moving
この際、吸着ノズル55に吸着された電子部品Pと同時に、支持体84の下面に設けられた基準マーク86を撮像することにより、基準マーク86を基準にして電子部品Pの位置を認識することができる。これによって、吸着ノズル55に吸着した電子部品Pを、第1の部品カメラ78上で停止させずに認識する場合においても、撮像のずれの発生を抑制でき、吸着ノズル55の中心に対する電子部品Pの芯ずれおよび角度ずれを正確に認識できるようになる。
At this time, the position of the electronic component P is recognized with reference to the
さらに、X軸およびY軸サーボモータ47、43により、移動台44がX軸およびY軸方向に移動され、装着ヘッド48が回路基板Bの上方まで移動される。この際、前述のXY二次元画像データに基づいて求められた「位置ずれ」のデータに基づいて、移動台44の移動量が補正される。これにより、吸着ノズル55による電子部品Pの吸着位置のばらつきのみならず、経年変化や熱変形等による装着ヘッド48の相対位置のずれも吸収して、電子部品Pを回路基板B上の所定位置に正確に位置決めすることができる。
Further, the moving
その後、Z軸モータ57が正転されることにより、昇降部材76の押圧部76aによってノズルホルダ54が圧縮スプリング68の付勢力に抗して下方に押下げられ、吸着ノズル55に吸着した電子部品Pが回路基板Bに装着される。この際、前述のXZ二次元画像データに基づいて求められた「位置ずれ」のデータにより昇降部材76の下降量が補正される。すなわち、XZ二次元画像データから電子部品Pの高さ(Z方向長さ)を求めることができるため、吸着ノズル55の下降量(押込み量)を微調整することができ、装着時の電子部品Pに与える衝撃を小さくすることができる。その後、Z軸モータ57が逆転されることにより、昇降部材76が上方に移動され、圧縮スプリング68の付勢力によってノズルホルダ54および吸着ノズル55が最上端位置まで上昇される。
Thereafter, when the Z-
この状態において、照射手段95から紫外線を照射することにより、第2の部品カメラ93により二次元画像を取得して、電子部品Pの持ち帰りの有無を確認することができる。これにより、電子部品Pの持ち帰りがあった場合、直ちに吸着ノズル55を下降させ、再装着を行うことができる。以上の動作が繰り返されることにより、すべての電子部品Pが回路基板Bに装着される。しかる後、回路基板Bのクランプが解除され、回路基板Bが実装位置より搬出され、1枚の回路基板Bへの電子部品Pの装着動作が終了する。
In this state, by irradiating ultraviolet rays from the irradiation means 95, a two-dimensional image can be acquired by the
次に、透明リング80を含む背景手段81を、ロータリヘッド53に固定した支持体84に取付ける手順について説明する。
Next, a procedure for attaching the background means 81 including the
背景手段81を支持体84に取付けるに先立って、透明リング80の内周には、蛍光塗料88が塗装され、さらに蛍光塗料88の内周に白色塗料89が塗装される。蛍光塗料88等を塗装した透明リング80は、保持部材87の外周に遊嵌された状態で、保持部材87とともに支持体84に取付けられる。
Prior to attaching the background means 81 to the
すなわち、透明リング80を外周に遊嵌した保持部材87は、支持体84の外周に嵌合され、保持部材87の外周係合部87aに透明リング80の端面が係合される。その状態で、保持部材87の内周係合部87bに係合する板ばね91がビス90等によって支持体84に固定されることにより、保持部材87が板ばね91のばね力によって支持体84の段付面84aに向けて押圧される。これによって、保持部材87の外周係合部87aに係合する透明リング80が支持体84の段付面84aに係合保持される。なお、透明リング80を交換等のために取り外す場合には、上記したと逆の手順を行えばよい。
That is, the holding
この場合、保持部材87の外周と透明リング80内周の塗装面との間に適度の隙間が設けられることにより、透明リング80の内周に塗装した蛍光塗料88および白色塗料89が保持部材87の外周に接触することがなく、蛍光塗料88および白色塗料89の剥離が防止される。
In this case, an appropriate gap is provided between the outer periphery of the holding
このように、紫外線を吸収して可視光を放射する蛍光塗料88を、透明リング80の内周に塗装したことにより、紫外線を受ける蛍光面、すなわち、透明リング80の外周から見た塗装面は、透明リング80の表面粗さの影響によってムラのない滑らかな面となり、透明リング80の全周に亘って可視光を均一に放射することが可能となる。
Thus, by coating the inner surface of the
しかも、蛍光塗料88の内周に白色塗料89を塗装したことにより、透明リング80の内側に黒色の保持部材87を設けた場合でも、紫外線を受ける蛍光面を明るい状態に保つことができ、コントラストに優れた高精度な二次元画像を取得できるようになる。
Moreover, the
上記した実施の形態によれば、複数の吸着ノズル55を円周上に設けたロータリヘッド53の回動中心部に、紫外線を吸収して可視光を放射する蛍光塗料88を塗装した透明リング80を配設した構成であるため、回動するロータリヘッド53の回動中心部にLED等の発光体を配置する必要がない。これにより、回動部分への配線等を不要にでき、設計および組付けを容易にすることができる。
According to the above-described embodiment, the
しかも、透明リング80の内周面に蛍光塗料88を塗装したことにより、従来のような円筒体の外周に蛍光シールを貼り付ける場合に比べて、円周上に継ぎ目が存在することがなく、このために、ロータリヘッド53の円周上に設けられる吸着ノズル55の数が多くなっても、吸着ノズルに吸着された電子部品の二次元画像を高精度に取得することができる。
Moreover, by applying the
特に、蛍光塗料88を透明リング80の内周面に塗装することにより、蛍光塗料88に埃等が付着しにくくなり、清掃作業を不要ないしは少なくすることができ、清掃による蛍光塗料88の剥離を防止することができる。従って、蛍光塗料88の剥離に伴う輝度調整等のデリケートなメンテナンスを軽減することができ、電子部品Pの2次元画像を長期に亘って安定的に取得することが可能となる。
In particular, by coating the
さらに、上記した実施の形態によれば、ロータリヘッド53に固定した支持体84に基準マーク86を固定し、支持体84に対して透明リング80を着脱できるように構成したので、透明リング80を任意に交換することが可能となるとともに、透明リング80を交換する場合でも、基準マーク86の位置を不動に保つことができ、基準合せ等の作業を不要にすることができる。
Furthermore, according to the above-described embodiment, the
上記した実施の形態においては、背景手段81として、透明リング80に蛍光塗料88を塗装し、照射手段95として、蛍光塗料88に紫外線を照射する例について述べたが、本発明は、蛍光塗料88および紫外線を照射するものに限定されるものではなく、背景手段81を、ロータリヘッド53の回動中心部に取付けられる樹脂またはガラスに、照射手段95からの光を受けて部品カメラ93の感光部を感光させる光に変換する物質を塗装もしくは混合した部材により構成したものであってもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
上記した実施の形態においては、移動台44を、XYロボットによりX軸方向およびY軸方向に移動させる例について述べたが、例えば、スカラロボット等の多関節ロボットによってXY平面内で移動させるものであってもよく、移動台44をXYロボットによって移動するものに限定するものではない。 In the above-described embodiment, the example in which the moving table 44 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the XY robot has been described. However, for example, the moving table 44 is moved in the XY plane by an articulated robot such as a SCARA robot. The moving table 44 is not limited to the one that moves by the XY robot.
上記した実施の形態においては、蛍光塗料88を塗装した透明リング80を、ロータリヘッド53に対して着脱できるようにした例について述べたが、必ずしも透明リング80を着脱可能に構成する必要はない。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上記した実施の形態においては、透明リング80の内周に蛍光塗料88を塗装した例について述べたが、透明リング80の外周に蛍光塗料88を塗装してもよく、これによっても、従来のような蛍光シールを貼り付ける場合における継ぎ目をなくすることができ、有用である。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上記した実施の形態においては、透明リング80をアクリル樹脂等の透明な樹脂で構成した例について述べたが、透明なガラスで構成することもできる。
In the above-described embodiment, the example in which the
さらに、上記した実施の形態においては、透明リング80に蛍光塗料88を塗装する例について述べたが、蛍光塗料88を樹脂あるいはガラスに混ぜてリング体あるいは中実体を製作し、このリング体あるいは中実体によって背景手段81を構成することもできる。これによれば、透明リング80への塗装作業を不要にすることができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the
斯様に、本発明は、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、種々の形態を採り得るものである。 Thus, the present invention can take various forms without departing from the spirit of the present invention described in the claims.
10…電子部品実装装置、11…基台、44…移動台、48…装着ヘッド、53…ロータリヘッド、55…吸着ノズル、70…昇降装置、78、93…部品カメラ、80…透明リング、81…背景手段、86…基準マーク、87…保持部材、88…蛍光塗料、89…白色塗料、93…部品カメラ、95…照射手段、100…制御装置、P…電子部品、B…回路基板。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該移動台に取付けられ、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、
光のエネルギを吸収し発光する背景手段と、
該背景手段に向けて光を照射する照射手段と、
前記背景手段より発光された光が背景となる二次元画像であって、前記吸着ノズルに吸着された電子部品の前記二次元画像を取得する部品カメラとを備えた電子部品装着装置であって、
前記背景手段は、樹脂またはガラスからなり、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明リングを備え、
前記背景手段を、該透明リングの内周面に前記照射手段からの光を受けて前記部品カメラの感光部を感光させる光に変換する蛍光塗料を塗装し、前記透明リングの内周面に塗装した蛍光塗料の内周面に、白色塗料を塗装し、全周に亘って継ぎ目なく前記二次元画像の背景となり得る光を発光可能としたことを特徴とする電子部品装着装置。 A movable table movable in the XY plane with respect to the base;
A mounting head equipped with a plurality of suction nozzles on the circumference of a rotary head attached to the movable table and rotatable about an axis;
Background means for absorbing and emitting light energy;
Irradiating means for irradiating light toward the background means;
An electronic component mounting apparatus including a two-dimensional image in which the light emitted from the background means is a background, and a component camera that acquires the two-dimensional image of the electronic component sucked by the suction nozzle,
The background means is made of resin or glass, and includes a cylindrical or polygonal transparent ring that is detachably attached to a support body supported by the rotation center of the rotary head .
The background means is coated on the inner peripheral surface of the transparent ring with a fluorescent paint that converts light from the irradiating means to light that sensitizes the photosensitive part of the component camera to the inner peripheral surface of the transparent ring. An electronic component mounting apparatus characterized in that a white paint is applied to the inner peripheral surface of the fluorescent paint so that light that can be the background of the two-dimensional image can be emitted seamlessly over the entire circumference.
該移動台に取付けられ、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、
光のエネルギを吸収し発光する背景手段と、
該背景手段に向けて光を照射する照射手段と、
前記背景手段より発光された光が背景となる二次元画像であって、前記吸着ノズルに吸着された電子部品の前記二次元画像を取得する部品カメラとを備えた電子部品装着装置であって、
前記背景手段は、樹脂またはガラスからなり、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明リングを備え、
前記背景手段を、前記透明リングの内周面に前記照射手段からの光を受けて前記部品カメラの感光部を感光させる光に変換する蛍光塗料を塗装し、全周に亘って継ぎ目なく前記二次元画像の背景となり得る光を発光可能とし、
前記支持体に複数の基準マークを一体的に設け、前記透明リングを付勢部材によって前記支持体に着脱可能に取付けられる保持部材によって軸方向に保持したことを特徴とする電子部品装着装置。 A movable table movable in the XY plane with respect to the base;
A mounting head equipped with a plurality of suction nozzles on the circumference of a rotary head attached to the movable table and rotatable about an axis;
Background means for absorbing and emitting light energy;
Irradiating means for irradiating light toward the background means;
An electronic component mounting apparatus including a two-dimensional image in which the light emitted from the background means is a background, and a component camera that acquires the two-dimensional image of the electronic component sucked by the suction nozzle,
The background means is made of resin or glass, and includes a cylindrical or polygonal transparent ring that is detachably attached to a support body supported by the rotation center of the rotary head .
The background means is coated on the inner peripheral surface of the transparent ring with a fluorescent paint that receives light from the irradiating means and converts it into light that sensitizes the photosensitive part of the component camera. It can emit light that can be the background of dimensional images ,
An electronic component mounting apparatus , wherein a plurality of reference marks are integrally provided on the support, and the transparent ring is held in an axial direction by a holding member that is detachably attached to the support by a biasing member .
該移動台に取付けられ、軸線の回りに回動可能なロータリヘッドの円周上に複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、
光のエネルギを吸収し発光する背景手段と、
該背景手段に向けて光を照射する照射手段と、
前記背景手段より発光された光が背景となる二次元画像であって、前記吸着ノズルに吸着された電子部品の前記二次元画像を取得する部品カメラとを備えた電子部品装着装置であって、
前記背景手段は、樹脂またはガラスからなり、前記ロータリヘッドの回動中心部に支持された支持体に着脱可能に取付けられる円筒形状もしくは多角形状の透明リングを備え、
前記背景手段を、前記透明リングに、前記照射手段からの光を受けて前記部品カメラの感光部を感光させる光に変換する蛍光塗料を混合して製作し、全周に亘って継ぎ目なく前記二次元画像の背景となり得る光を発光可能とし、
前記支持体に複数の基準マークを一体的に設け、前記透明リングを付勢部材によって前記支持体に着脱可能に取付けられる保持部材によって軸方向に保持したことを特徴とする電子部品装着装置。 A movable table movable in the XY plane with respect to the base;
A mounting head equipped with a plurality of suction nozzles on the circumference of a rotary head attached to the movable table and rotatable about an axis;
Background means for absorbing and emitting light energy;
Irradiating means for irradiating light toward the background means;
An electronic component mounting apparatus including a two-dimensional image in which the light emitted from the background means is a background, and a component camera that acquires the two-dimensional image of the electronic component sucked by the suction nozzle,
The background means is made of resin or glass, and includes a cylindrical or polygonal transparent ring that is detachably attached to a support body supported by the rotation center of the rotary head .
The background means is manufactured by mixing the transparent ring with a fluorescent paint that receives light from the irradiating means and converts it into light that sensitizes the photosensitive part of the component camera. It can emit light that can be the background of dimensional images,
An electronic component mounting apparatus , wherein a plurality of reference marks are integrally provided on the support, and the transparent ring is held in an axial direction by a holding member that is detachably attached to the support by a biasing member .
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