JP7202169B2 - ロータリーヘッド、部品搭載装置 - Google Patents
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1.部品搭載装置の全体構成
図1は部品搭載装置1の平面図である。部品搭載装置1は基板に電子部品を搭載する装置である。部品搭載装置1は、基台10と、プリント基板B1(基板の一例)を搬送するための搬送コンベア20と、ロータリーヘッド50と、ロータリーヘッド50を平面方向(XY軸方向)に移動させる駆動装置30と、部品供給部40と、を備えている。
ロータリーヘッド50は、電子部品Eを、プリント基板B1上に搭載する装置である。ロータリーヘッド50は、回転体60と、支持部材51と、を有している。支持部材51は、回転体60を回転可能な状態で支持する部材であり、図3、図4に示すように、アッパベース52と、センターベース53と、ロアベース54と、を備えている。
ヘッド本体64は、支持部材51のロアベース54の内周側に位置しており、ロアベース54に対して相対回転可能な状態で支持されている。尚、図5は、支持部材51を省略し、ヘッド本体64を示した図となっている。
次に部品搭載装置1の電気的構成を説明する。部品搭載装置1は、コントローラ200によってその全体が制御統括されている。コントローラ200は、図10に示すように、CPU等により構成される制御部211を備えている。制御部211には、モータドライバ212と、記憶部213と、画像処理部214A、214Bと、入出力部215と、フィーダ通信部216、外部通信部217、表示部218と、操作部219と、がそれぞれ接続されている。
ロータリーヘッド50は、図4、図6に示すように、画像認識装置150を有している。画像認識装置150は、サイドビューカメラ151と、反射体161と、ハーフミラー171と、光源181と、を備える。
本構成では、図12、図14に示すように、吸着ノズル120に保持された電子部品Eの撮影光路Lgは、電子部品Eから回転体60の中心Oに向かって水平に進み、その後、反射体161の側面162で回転体60の軸線Lsに沿う方向に反射した後、軸孔62を経由して、サイドビューカメラ151に至る。そのため、周方向の任意位置で、電子部品Eの撮影が可能であり、撮影位置の制約がなくなる。従って、プリント基板B1に対して電子部品Eを搭載する搭載時に、ローターヘッド動作の自由度が高くなる。
実施形態2は、吸着ノズル120に対する電子部品Eの吸着状態の判断方法について、一実施形態を開示する。実施形態2では、吸着ノズル120に吸着保持された電子部品の認識にマスター画像G2を使用する。
実施形態3は、吸着ノズル120に対する電子部品Eの吸着状態の判断方法について、一実施形態を開示する。この実施形態では、回転体60に対して、吸着ノズル120を、45°ピッチで8本配列にした場合を示す。
実施形態4は、吸着ノズル120に対する電子部品Eの吸着状態の判断方法について、一実施形態を開示する。この実施形態では、回転体60に対して、吸着ノズル120を、45°ピッチで8本配列にした場合を示す。
実施形態5は、吸着ノズル120に対する電子部品Eの吸着状態の判断方法について、一実施形態を開示する。この実施形態では、回転体60に対して、吸着ノズル120を、45°ピッチで8本配列にした場合を示す。
実施形態1の画像認識装置150では、反射体161は円錐形状であった。図23に示すように、実施形態6の画像認識装置350では、反射体361は円錐台形状である。つまり、反射体361は、円錐の上部を水平に切り取った台状である。反射体361の反射体361の側面362は、反射体161と同様に、金属皮膜からなる反射層である。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
10...基台
30...駆動装置
50...ロータリーヘッド
51...支持部材
60...回転体
61...回転軸
62...軸孔
64...ヘッド本体
100...ノズルシャフト
120...吸着ノズル
150...画像認識装置
151...サイドビューカメラ(撮影装置の一例)
161...反射体
181...光源
E...電子部品
Claims (15)
- 電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドであって、
支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、
前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、
前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、
画像認識装置と、を備え、
前記回転体は、中心に軸孔を有し、
前記画像認識装置は、
反射体と、
前記回転体に対して、前記反射体を前記軸孔の下端位置に保持する保持部と、
前記回転体の軸線方向に対して撮影の光軸方向が一致する撮影装置と、を備え、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐体形状又は錐台形状であり、
前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の撮影光路は、前記電子部品から前記回転体の中心に進み、その後、前記反射体の側面で前記回転体の軸線に沿う方向に反射した後、前記軸孔を経由して、前記撮影装置に至る、ロータリーヘッド。 - 請求項1に記載のロータリーヘッドであって、
前記回転体は、前記軸孔を有する回転軸を有し、
前記保持部は、前記回転軸の下端に取り付けられた円筒形状であり
前記保持部は、透光性の部材であり、内部に前記反射体を保持する、ロータリーヘッド。 - 請求項1又は請求項2に記載のロータリーヘッドであって、
前記撮影装置の前記撮影の光軸と同軸の光源を備える、ロータリーヘッド。 - 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載のロータリーヘッドであって、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐台形状であり、
前記反射体は、前記回転体の前記軸孔に対応して、基板撮影用の内部光路を有し、
前記撮影装置は、前記反射体の前記側面を用いた電子部品の撮影と、前記反射体の前記内部光路を用いた基板の撮影が可能である、ロータリーヘッド。 - 請求項4に記載のロータリーヘッドであって、
前記反射体の前記内部光路には、レンズが設けられている、ロータリーヘッド。 - 請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のロータリーヘッドと、
前記ロータリーヘッドを制御する制御部と、を備える、部品搭載装置。 - 請求項6に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、複数の前記吸着ノズルまたは/および複数の前記吸着ノズルに保持された複数の前記電子部品を、前記撮影装置により一度に撮影する、部品搭載装置。 - 請求項6又は請求項7に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、
前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを前記撮影装置により撮影し、
前記ロータリーヘッドの回転に伴う前記吸着ノズルの撮影位置に応じて予め撮影または登録された前記吸着ノズル単体のマスター画像を記憶部から読み出す、又は外部から受信することにより取得し、
前記電子部品を保持した前記吸着ノズルの実画像と前記マスター画像とに基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断する、部品搭載装置。 - 請求項6~請求項8のいずれか一項に記載の部品搭載装置であって、
前記撮影装置による前記電子部品の撮影方向が、前記ロータリーヘッドの回転に伴う撮影位置により異なる場合、
前記制御部は、前記吸着ノズルで前記電子部品を吸着保持してから基板に搭載するまでの間に、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを、前記撮影装置により、複数の撮影位置で撮影することにより、前記電子部品を複数方向から撮影した実画像を取得し、
複数方向からの実画像に基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断する、部品搭載装置。 - 請求項6~請求項8のいずれか一項に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、
前記吸着ノズルで前記電子部品を吸着保持してから基板に搭載するまでの間に、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを、前記撮影装置により、前記ロータリーヘッドの回転に伴う複数の撮影位置で撮影し、各撮影位置での認識結果に基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態の変化を検出する、部品搭載装置。 - 電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドであって、
支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、
前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、
前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、
画像認識装置と、を備え、
前記回転体は、中心に軸孔を有し、
前記画像認識装置は、
前記軸孔の下端に位置する反射体と、
前記回転体の軸線方向に対して撮影の光軸方向が一致する撮影装置と、を備え、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐体形状又は錐台形状であり、
前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の撮影光路は、前記電子部品から前記回転体の中心に進み、その後、前記反射体の側面で前記回転体の軸線に沿う方向に反射した後、前記軸孔を経由して、前記撮影装置に至り、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐台形状であり、
前記反射体は、前記回転体の前記軸孔に対応して、基板撮影用の内部光路を有し、
前記撮影装置は、前記反射体の前記側面を用いた電子部品の撮影と、前記反射体の前記内部光路を用いた基板の撮影が可能である、ロータリーヘッド。 - 請求項11に記載のロータリーヘッドであって、
前記反射体の前記内部光路には、レンズが設けられている、ロータリーヘッド。 - 部品搭載装置であって、
電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドと、
前記ロータリーヘッドを制御する制御部と、を備え、
前記ロータリーヘッドは、
支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、
前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、
前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、
画像認識装置と、を備え、
前記回転体は、中心に軸孔を有し、
前記画像認識装置は、
前記軸孔の下端に位置する反射体と、
前記回転体の軸線方向に対して撮影の光軸方向が一致する撮影装置と、を備え、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐体形状又は錐台形状であり、
前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の撮影光路は、前記電子部品から前記回転体の中心に進み、その後、前記反射体の側面で前記回転体の軸線に沿う方向に反射した後、前記軸孔を経由して、前記撮影装置に至り、
前記撮影装置による前記電子部品の撮影方向が、前記ロータリーヘッドの回転に伴う撮影位置により異なる場合、
前記制御部は、前記吸着ノズルで前記電子部品を吸着保持してから基板に搭載するまでの間に、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを、前記撮影装置により、複数の撮影位置で撮影することにより、前記電子部品を複数方向から撮影した実画像を取得し、
複数方向からの実画像に基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断する、部品搭載装置。 - 請求項13に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、複数の前記吸着ノズルまたは/および複数の前記吸着ノズルに保持された複数の前記電子部品を、前記撮影装置により一度に撮影する、部品搭載装置。 - 請求項13又は請求項14に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、
前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを前記撮影装置により撮影し、
前記ロータリーヘッドの回転に伴う前記吸着ノズルの撮影位置に応じて予め撮影または登録された前記吸着ノズル単体のマスター画像を記憶部から読み出す、又は外部から受信することにより取得し、
前記電子部品を保持した前記吸着ノズルの実画像と前記マスター画像とに基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断する、部品搭載装置。
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