JP7470896B2 - 部品搭載装置 - Google Patents

Description

本発明は、一対のコンベアにより基板の両端部を支持して搬送する基板搬送部を備えた部品搭載装置に関する。

従来、基板に部品を搭載する部品搭載装置が知られており、種々の実装基板の製造に用いられている。このような部品搭載装置の中でも、特に、基板に対する部品搭載に高い精度が要求されるものでは、部品供給部から取り出した部品を一旦仮置きステージに仮置きして認識カメラで認識し、その後に部品を改めてピックアップして基板に搭載するようにしている（例えば、下記の特許文献１参照）。

このような基板に対する部品の搭載位置に高い精度が要求される部品としては、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等のような指向性を有する光を発光する発光部品がある。このような指向性を有する発光部品では、基板上の目標位置からずれた位置に（あるいは姿勢で）ＬＥＤを取りつけてしまうと必要な照度が得られなくなるおそれがあるため、部品を基板に搭載する際の基板に対する部品の位置合わせは特に重要なものとなる。

上記のように、部品を基板に搭載する際の基板に対する部品の位置合わせを高精度に行うことができる手法として、従来、基板上の部品の搭載位置に厚み方向に貫通した孔（貫通孔）を設けておき、その貫通孔を基板の上方から認識カメラによって認識（撮像）し、その認識した貫通孔を目標として部品を基板に搭載する技術が知られている。

特開２０１５－１１９１３４号公報

しかしながら、基板に設けた貫通孔を基板の上方から認識カメラによって認識した場合、その貫通孔の内部は暗くなるため、基板の表面が暗色である場合には貫通孔の輪郭を把握しにくいという問題点があった。

そこで本発明は、基板に設けられた貫通孔を高いコントラストで明瞭に認識でき、貫通孔を基準にして部品を基板に搭載する部品搭載作業を高精度で行うことができる部品搭載装置を提供することを目的とする。

本発明の部品搭載装置は、一対のコンベアにより基板の幅方向の両端部を下方から支持して搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部の下方に配置されたテーブルと、前記テーブルの上面に装着され、前記基板搬送部によって搬入された基板の下方から光を照射する照明ユニットとを備え、前記照明ユニットは、前記テーブルに装着されるベースと、前記ベースの上面に配置された光照射手段と、前記光照射手段の上方に配置され、前記光照射手段から照射された光を上方に拡散させる光拡散体とを有し、前記照明ユニットが備える前記光拡散体は、前記ベースからの高さが異なる第１の光拡散板と第２の光拡散板を含む複数の光拡散板を有する。

本発明によれば、基板に設けられた貫通孔を高いコントラストで明瞭に認識でき、貫通孔を基準にして部品を基板に搭載する部品搭載作業を高精度で行うことができる。

本発明の実施の形態１における部品搭載装置の平面図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置の基板搬送部を搭載ヘッドとともに示す斜視図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置の仮置きステージを移載ヘッドとともに示す斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える仮置きステージの一部断面斜視図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える仮置きステージの側断面図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える仮置きステージの部品載置部の（ａ）斜視図（ｂ）分解斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える仮置きステージの保持体に部品載置部を取り付ける手順を説明する側断面図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える仮置きステージを認識カメラとともに示す側断面図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える仮置きステージの側面図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える仮置きステージの一部の分解斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える仮置きステージの光量調整部材の高さによって光の進路が変わる様子を説明する図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置の基板搬送部の近傍の斜視図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置の基板搬送部の一部分解斜視図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える照明ユニットの（ａ）斜視図（ｂ）側面図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える基板搬送部を照明ユニットとともに示す側面図 本発明の実施の形態１における部品搭載装置が備える照明ユニットにおける（ａ）光の進路を説明する図（ｂ）熱の流れを説明する図 （ａ）（ｂ）本発明の実施の形態２における部品搭載装置の仮置きステージが備える光量調整部材の側断面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態３における部品搭載装置の仮置きステージが備える光量調整部材の側断面図 本発明の実施の形態４における部品搭載装置の仮置きステージが備える部品載置部の（ａ）斜視図（ｂ）分解斜視図 本発明の実施の形態４における部品搭載装置が備える仮置きステージを認識カメラとともに示す側断面図 本発明の実施の形態５における部品搭載装置の仮置きステージが備える区画部材の（ａ）斜視図（ｂ）側断面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態５における部品搭載装置の仮置きステージの側断面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態６における部品搭載装置が備える仮置きステージにより部品を吸着した状態を示す側断面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態７における部品搭載装置が備える照明ユニットの側面図 本発明の実施の形態８における部品搭載装置が備える照明ユニットの（ａ）斜視図（ｂ）側面図 本発明の実施の形態８における部品搭載装置が備える照明ユニットを２つ並べてテーブルに装着した状態を示す側面図 （ａ）（ｂ）本発明の実施の形態９における部品搭載装置が備える照明ユニットの斜視図 本発明の実施の形態９における部品搭載装置が備える照明ユニットを２つ並べてテーブルに装着した状態を示す側面図

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における部品搭載装置１を示している。部品搭載装置１は、基板ＫＢを厚み方向に貫通して設けられた孔（貫通孔ＫＨ。図２も参照）を目標としてＬＥＤ等の部品ＢＨを搭載する装置であり、基台１１、基板搬送部１２、部品供給部１３、ヘッド移動機構１４、移載ヘッド１５、搭載ヘッド１６、部品カメラ１７、仮置きステージ１８、照明ユニット１９等を備えている。

図１および図２において、基板搬送部１２は、作業者ＯＰから見た左右方向（Ｘ軸方向とする）に延びた一対のコンベア１２ａを有している。一対のコンベア１２ａは、作業者ＯＰから見た前後方向（Ｙ軸方向とする）に対向して配置されている。基板搬送部１２は外部から供給された基板ＫＢを搬入し（図１中に示す矢印Ａ）、所定の位置に位置決めする。一対のコンベア１２ａの間隔は幅調整機構１２Ｃ（図２）によって、搬入する基板ＫＢの幅方向（Ｙ軸方向）の寸法に応じて自在に変更することができる。

図１において、部品供給部１３は複数のパーツフィーダ１３ａから構成されている。複数のパーツフィーダ１３ａはそれぞれ部品供給口１３Ｋに部品ＢＨを供給する。実施の形態１では、パーツフィーダ１３ａは例えばテープフィーダから成る。

図１において、ヘッド移動機構１４は、基台１１上をＹ軸方向に延びた固定ビーム１４ａと、Ｘ軸方向に延びて一端が固定ビーム１４ａに支持された前側移動ビーム１４ｂと、後側移動ビーム１４ｃを備えている。移載ヘッド１５は前側移動ビーム１４ｂに取り付けられており、後側移動ビーム１４ｃは搭載ヘッド１６に取り付けられている。

ヘッド移動機構１４は、固定ビーム１４ａに対して前側移動ビーム１４ｂをＹ軸方向に移動させるとともに移載ヘッド１５を前側移動ビーム１４ｂに沿って移動させることで、移載ヘッド１５を水平面内で移動させる。またヘッド移動機構１４は、固定ビーム１４ａに対して後側移動ビーム１４ｃをＹ軸方向に移動させるとともに搭載ヘッド１６を後側移動ビーム１４ｃに沿って移動させることで、搭載ヘッド１６を水平面内で移動させる。

図２および図３において、移載ヘッド１５と搭載ヘッド１６はそれぞれ、下方に延びた複数のノズル２１を備えている。各ノズル２１は下端において部品ＢＨを吸着する。実施の形態１では、移載ヘッド１５と搭載ヘッド１６がそれぞれ８×２（Ｘ軸方向に８本、Ｙ軸方向に２本）の配列のノズル２１（合計で１６本のノズル２１）を備えた構成となっているが、移載ヘッド１５と搭載ヘッド１６のそれぞれにおいて、ノズル２１の数や配列等は限定されない。移載ヘッド１５はパーツフィーダ１３ａが部品供給口１３Ｋに供給する部品ＢＨをノズル２１により吸着してピックアップし、仮置きステージ１８に載置する。搭載ヘッド１６は仮置きステージ１８に載置された部品ＢＨをノズル２１により吸着してピックアップし、基板搬送部１２によって位置決めされた基板ＫＢ上の所定位置（部品搭載位置）に搭載する。

図１において、部品カメラ１７は、基台１１上の基板搬送部１２と部品供給部１３との間の領域に設けられている。部品カメラ１７は撮像光軸を上方に向けており、搭載ヘッド１６が仮置きステージ１８からピックアップした部品ＢＨを下方から撮像する。

図１において、搭載ヘッド１６には認識カメラ２２が設けられている。認識カメラ２２は撮像光軸を下方に向けており、搭載ヘッド１６と一体となって移動する。認識カメラ２２は、仮置きステージ１８に仮置きされた部品ＢＨを搭載ヘッド１６によってピックアップする際にはその前にその部品ＢＨを上方から撮像し、搭載ヘッド１６によってピックアップした部品ＢＨを基板ＫＢに搭載する際にはその前にその部品ＢＨの部品搭載位置に設けられた貫通孔ＫＨを上方から撮像する。このとき照明ユニット１９は基板ＫＢの下方から光を照射して基板ＫＢを下面から照明し、認識カメラ２２によって貫通孔ＫＨを明瞭に撮像（認識）できるようにする。

実施の形態１における部品搭載装置１は、仮置きステージ１８と照明ユニット１９について特徴があり、以下、これら仮置きステージ１８と照明ユニット１９について説明する。

先ず、仮置きステージ１８について説明する。図１において、仮置きステージ１８は基台１１上の部品カメラ１７に隣接する位置に設けられている。図３に示すように、仮置きステージ１８は、箱状のチャンバ３１と、チャンバ３１の下方に位置する光源台３２とが上下方向（Ｚ軸方向とする）に延びた複数の脚部３３によって支持された構成となっている。チャンバ３１と光源台３２との間にはＸＺ面内に広がった形状の側壁３４が設置されている。

図３、図４（ａ），（ｂ）および図５において、チャンバ３１は、光拡散シート４１（光拡散部材）、区画部材４２および保持体４３を備えている。光拡散シート４１の上面は部品ＢＨが載置される部品載置面となっている。光拡散シート４１は、図６（ａ），（ｂ）に示すように厚さが薄い（例えば厚さＴＨが１～２ｍｍ程度）のシート状の部材から成り、光透過性および光拡散性を有するとともに通気性を有する材料、例えば、光拡散性を有する樹脂製の多孔質材料から構成されている。ここで、光拡散シート４１が厚の薄いシート状に形成されているのは、光拡散シート４１の厚み方向の光の透過性を良好にするためと、通気性を確保して部品ＢＨの保持力を確保するためである。

図６（ａ），（ｂ）において、区画部材４２は板状の部材から成る。区画部材４２は光拡散シート４１の下面側に接触して設けられており、光拡散シート４１を下方から支持して平板形状に保持する。このため区画部材４２の厚みは光拡散シート４１よりも大きく（例えば３ｍｍ程度）、曲げ変形しにくい剛性を有している。

図５および図６（ｂ）において、区画部材４２は厚み方向に貫通した複数の領域形成孔４２Ｈを有している。区画部材４２は、光拡散シート４１に接触した状態で、光拡散シート４１を複数の領域に区画する。区画部材４２の領域形成孔４２Ｈによって形成された複数の領域のそれぞれは、光拡散シート４１上における部品ＢＨごとの載置領域となり、移載ヘッド１５によって各載置領域に部品ＢＨがひとつずつ載置（仮置き）される。このように光拡散シート４１と光拡散シート４１に接触された区画部材４２は、仮置きステージ１８において部品ＢＨが載置される部品載置部５０を構成している。光拡散シート４１は光の透過性を有する材料から構成されており、区画部材４２は複数の領域形成孔４２Ｈを有していることから、部品載置部５０全体としてもその厚み方向に光の透過性を有するものとなっている。

図６（ａ），（ｂ）において、区画部材４２は、ここでは、移載ヘッド１５および搭載ヘッド１６のノズル２１の数および配置に応じ、８×２の配列（合計で１６個）の領域形成孔４２Ｈを備えた構成となっている。但し、これは一例であり、必ずしも移載ヘッド１５や搭載ヘッド１６のノズルの数および配置に応じて領域形成孔４２Ｈが設けられていなければならないわけではない。

図５および図７（ａ），（ｂ）において、保持体４３は、上方に開口した上方開口部５１と下方に開口した下方開口部５２を有しており、下面には光透過部材５３を備えている。光透過部材５３はガラスや透明の樹脂材料等から成る板状の部材であり、下方開口部５２を閉止するように設けられている（図４（ａ），（ｂ）も参照）。

図７（ａ）において、保持体４３の上方開口部５１からやや下方に位置した部分には、上方開口部５１の内方に向けて張り出した張出縁４３Ｆが設けられている。この張出縁４３Ｆに部品載置部５０の周辺部を載置させることで、部品載置部５０を上方開口部５１に取り付けることができる（図７（ａ）→（ｂ））。

図４（ａ），（ｂ）、図５および図７（ａ），（ｂ）において、保持体４３の上部には固定片５４と可動片５５が取り付けられている。固定片５４と可動片５５は上方開口部５１を挟んで横方向（Ｙ軸方向）に対向して配置されており、それぞれ螺子部材５６によって保持体４３の上面に取り付けられている。

図３および図４（ａ），（ｂ）において、可動片５５にはＹ軸方向に延びた２つの長孔５７が設けられており、可動片５５はこれら２つの長孔５７を介して螺子部材５６によって取り付けられている。このため可動片５５は２つの螺子部材５６に対して２つの長孔５７を相対的にスライドさせることで、保持体４３に対してＹ軸方向に移動させることができる（図４（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ））。

可動片５５は固定片５４から最も遠ざけた位置である開放位置（図４（ｂ）および図７（ａ））と、固定片５４に最も近づけた位置である閉止位置（図４（ａ）および図７（ｂ））との間で移動させることができる。固定片５４の端部（可動片５５と対向する側の端部）は上方開口部５１内に張り出した状態となっている。可動片５５の端部（固定片５４と対向する側の端部）は、可動片５５が開放位置に位置した状態では上方開口部５１内に張り出さないが（図４（ｂ）および図７（ａ））、可動片５５が閉止位置に位置した状態では上方開口部５１内に張り出すようになっている（図４（ａ）および図７（ｂ））。

保持体４３の上方開口部５１に部品載置部５０を取り付けるときは、部品載置部５０を斜めの姿勢にしてその一端側を固定片５４の端部の下方に挿入し（図７（ａ））、そのうえで部品載置部５０を水平姿勢にする（図７（ｂ））。そして、可動片５５を閉止位置の側に移動させる（図７（ｂ）。図中に示す矢印Ｐ）。この状態では、部品載置部５０は上方開口部５１から脱落することがなく、保持体４３に固定された状態となる。一方、保持体４３から部品載置部５０を取り外すときには、可動片５５を開放位置の側に移動させたうえで、上方開口部５１を部品載置部５０から取り出す。このように実施の形態１において、部品載置部５０は（すなわち光拡散シート４１と区画部材４２それぞれは）、保持体４３に対して着脱自在となっている。このように本実施の形態において、区画部材４２と光拡散シート４１は積層され、光拡散シート４１とともに保持体４３の上部に保持されるようになっている。

上記のように保持体４３に部品載置部５０が取り付けられた（保持体４３により部品載置部５０が保持された）状態では、チャンバ３１の内部には中空の内部空間３１Ｐが形成される（図５および図７（ｂ））。チャンバ３１の内部空間３１Ｐは、部品載置部５０の光拡散シート４１および区画部材４２を介して光拡散シート４１の上面側と連通した状態となっている。

図３において、チャンバ３１には吸引部６１が接続されている。吸引部６１は、保持体４３の側部にチャンバ３１の内部空間３１Ｐに連通して設けられた吸引管路６２、吸引管路６２を通じて内部空間３１Ｐ内の空気を吸引する真空源６３および吸引管路６２に介装された制御バルブ６４を備えて構成されている。

吸引部６１では、真空源６３が空気を吸引している状態で制御バルブ６４を作動させて吸引管路６２を閉止状態から開放状態にすると、吸引管路６２はチャンバ３１内（内部空間３１Ｐ内）の空気を吸引する。このためチャンバ３１内は負圧となり、光拡散シート４１の上面側の空気が通気性のある光拡散シート４１を通じて（光拡散シート４１を構成する多孔質材の細孔を通じて）チャンバ３１内に吸引される（図８。図中において空気の流れを符号「Ａｉｒ」で示す）。これにより光拡散シート４１の上面に吸着力が発生し、光拡散シート４１の上面側に部品ＢＨが載置されているときには、その部品ＢＨが光拡散シート４１の上面に吸着保持される。

このように実施の形態１において、吸引部６１は、光拡散部材である光拡散シート４１および区画部材４２を通じてチャンバ３１内の空気を吸引することで光拡散シート４１に載置された部品ＢＨを光拡散シート４１の上面に吸着させる構成となっている。

図３、図９および図１０において、仮置きステージ１８は更に、光源部としてのステージ光源７１、光量調整部材７２および反射部７３を有している。ステージ光源７１は光源台３２の上面の、光拡散シート４１の下方の位置に設けられている。ステージ光源７１はここではＬＥＤライトから成っているが、ＬＥＤライトに限定されるわけではない。ステージ光源７１はひとつの光源から成っていてもよいし、複数の光源から成っていてもよい。

図３および図９において、光量調整部材７２は、ステージ光源７１と光拡散シート４１との間に設けられている。より詳細には、ステージ光源７１から光拡散シート４１に向かって（すなわち上方に）照射される光の輝度分布の中央（ここではステージ光源７１の直上）とステージ光源７１とを結ぶ線上（すなわちステージ光源７１を通る鉛直線上）に配置されている。

図３および図１０において、光量調整部材７２は光拡散シート４１が延びる方向とほぼ直交する水平方向（Ｙ軸方向）に延びた板状の形状を有している。光量調整部材７２の一端側には上方に屈曲した上方屈曲部７２Ｖが形成されており（図１０）、この上方屈曲部７２Ｖが２つの固定螺子７４によって側壁３４に取り付けられることで、側壁３４に固定されている。このように実施の形態１では、光量調整部材７２は片持ち姿勢でステージ光源７１の上方に配置されている。

図３、図９、図１０および図１１（ａ），（ｂ）において、反射部７３は、少なくとも、ステージ光源７１をＸ軸方向（光拡散シート４１の延びる方向）に挟む領域を有するように設けられている。反射部７３は、図９および図１１（ａ），（ｂ）に示すように、光量調整部材７２の下面で下方に反射された光を光量調整部材７２の外側から上方に向けて（すなわち光拡散シート４１に向けて）反射する。

図３、図９および図１０において、光量調整部材７２におけるステージ光源７１の上方の位置には、ステージ光源７１から照射された光の一部を上方に透過させる光透過孔７２Ｈが設けられている。実施の形態１では、光透過孔７２Ｈは光量調整部材７２を厚み方向に貫通した孔となっている。ステージ光源７１から照射された光はその一部のみが光透過孔７２Ｈから光量調整部材７２の上面側に透過するので、光量調整部材７２によって、ステージ光源７１から光拡散シート４１に直接到達する光の光量が調整される。

図３および図９に示すように、実施の形態１では、光透過孔７２ＨはＹ軸方向に２つ並んで設けられているが、これは一例であり、光透過孔７２Ｈの数および配置は任意である。このように光透過孔７２Ｈの数および配置を変えることで、光透過孔７２Ｈを透過する透過光ＴＬの光量を調整することができる。また、光透過孔７２Ｈの内径を変えることによっても透過光ＴＬの光量を調整することができる。

図９および図１１（ａ），（ｂ）に示すように、ステージ光源７１から照射された光の他の一部（ステージ光源７１から光量調整部材７２へ到達した光のうち光透過孔７２Ｈから光量調整部材７２の上面側に透過しなかった光）は、光量調整部材７２の下面において下方に向けて反射されて反射光ＨＬとなる。そして、その反射光ＨＬは更に、反射部７３において上方に反射され、光量調整部材７２の光透過孔７２Ｈを透過した透過光ＴＬと、光量調整部材７２で反射されて更に反射部７３で反射された反射光ＨＬは、チャンバ３１の光透過部材５３を透過した後、部品載置部５０に下方から入射する（図９）。

図１０において、光量調整部材７２の上方屈曲部７２ＶのＸ軸方向の両端部にはＺ軸方向に延びた２つの長孔部（距離調整用長孔７５）が設けられており、２つの固定螺子７４はこれら２つの距離調整用長孔７５（図３も参照）を貫通して側壁３４に設けられた固定用螺子孔７２Ｔに螺入されている。このため２つの固定螺子７４を緩めたうえで光量調整部材７２を上下させ、再度２つの固定螺子７４を締めることで、光量調整部材７２の光源台３２からの高さ、すなわちステージ光源７１からの高さを調整することができる。このように実施の形態１において、距離調整用長孔７５と固定螺子７４は、光量調整部材７２のステージ光源７１からの距離（Ｚ軸方向距離）を調整する距離調整部７６となっている（図３および図１０）。

図１１（ａ），（ｂ）は、光量調整部材７２のステージ光源７１からの距離Ｈによって、光量調整部材７２の光透過孔７２Ｈを透過した透過光ＴＬおよび光量調整部材７２で反射された反射光ＨＬのそれぞれの進路が変わる様子を示している。図１１（ａ），（ｂ）に示すように、光量調整部材７２のステージ光源７１からの高さＨが高いほど（Ｈ１＜Ｈ２）、光量調整部材７２で反射された光はステージ光源７１から離れた位置まで届く。このため、光拡散シート４１の端部（光拡散シート４１の延びる方向、すなわちＸ軸方向の端部）まで光を到達させ易くなる。

このように、実施の形態１では、仮置きステージ１８が備える光源部であるステージ光源７１、ステージ光源７１から照射された光の一部を透過させるとともに、他の一部の光を反射する光量調整部材７２、光量調整部材７２で反射された光を反射する反射部７３、光量調整部材７２を透過した光（透過光ＴＬ）および反射部７３で反射された光（反射光ＨＬ）を拡散してステージ光源７１とは反対側の領域を照明する光拡散シート４１から成る部分は、仮置きステージ１８における照明装置を構成している。この照明装置は、ステージ光源７１から照射された光の一部を透過させた透過光ＴＬとステージ光源７１の外側に広がるように反射させた反射光ＨＬとを光拡散シート４１で拡散してステージ光源７１とは反対側（ここでは上側）の領域を照明する機能を有する。

次に、照明ユニット１９について説明する。図１２は照明ユニット１９を基板搬送部１２とともに示している。図１２に示すように、基板搬送部１２の下方には昇降シリンダ１２Ｄによって昇降自在なテーブル１２Ｔが設けられており（図２も参照）、照明ユニット１９はテーブル１２Ｔの上面に装着されている（図１３）。

図１３および図１４（ａ），（ｂ）において、照明ユニット１９は、ベース８１、光照射手段としてのユニット光源８２および光拡散体としての光拡散板８３を有して構成されている。ユニット光源８２はベース８１の上面に配置されており、ベース８１はテーブル１２Ｔに着脱自在に装着されている。光拡散板８３は光透過性を有するとともに光拡散性を有する材料、例えば、光拡散性を有する樹脂製の多孔質材料から構成されている。光拡散板８３は、下端がベース８１に保持されて上方に延びる４つの支持部材８４によって支持されている。

図１３において、テーブル１２Ｔの上面には、２つ一組のユニット固定突起１２Ｋ（図中、一点鎖線で囲んだ２つのユニット固定突起１２Ｋの組）がＹ軸方向に並んで複数配置されている。各ユニット固定突起１２Ｋはテーブル１２Ｔの上面から上方に突出して延びた形状を有している。一方、各照明ユニット１９のベース８１には、その対角位置に、２つ一組のユニット取付け孔８５が設けられている（図１４（ａ））。照明ユニット１９のベース８１をテーブル１２Ｔ上に取り付ける場合には、ベース８１に設けられた２つ一組のユニット取付け孔８５に、テーブル１２Ｔ上に設けられた複数の２つ一組のユニット固定突起１２Ｋの中から選択したひとつ（一組のユニット固定突起１２Ｋ）が嵌入するようにする。

このように実施の形態１において、テーブル１２Ｔは、基板搬送部１２により搬送される基板ＫＢの幅方向（Ｙ軸方向）に複数の照明ユニット１９を並べて装着可能な構成となっている。

図１５に示すように、ユニット光源８２から照射された光は光拡散板８３において拡散されて光拡散板８３を上方に透過する。このため、基板搬送部１２によって搬入されて位置決めされた基板ＫＢの下面が均一に照明され、基板ＫＢを上方から見た場合、基板ＫＢに設けられた各貫通孔ＫＨの内部が明るく光って見える。

図１４（ａ），（ｂ）および図１５に示すように、実施の形態１では、照明ユニット１９が備える光拡散板８３は、ひとつの主板８３Ａ（第１の光拡散板）とひとつの副板８３Ｂ（第２の光拡散板）から構成されている。主板８３Ａは４つの支持部材８４によって前後左右の四隅が支持されており、ベース８１の直上に位置している。副板８３Ｂは、４つの支持部材８４のうちＹ軸方向の一方側（ここでは前側）に位置する２つの支持部材８４によって支持されており、主板８３Ａの側方（ここでは前側）に張り出して位置している。

図１４（ｂ）および図１５に示すように、副板８３Ｂのベース８１の下面からの高さは主板８３Ａのベース８１の下面からの高さと異なっている。このため２つの照明ユニット１９をテーブル１２Ｔの上に並べて配置した場合には、図１６（ａ），（ｂ）（図１５中に示す領域ＡＲの拡大図）に示すように、一方の照明ユニット１９の主板８３Ａと他方の照明ユニット１９の副板８３Ｂとをその一部において上下方向に（平面視において）オーバーラップさせることができる。

このように、一方の照明ユニット１９の主板８３Ａと他方の照明ユニット１９の副板８３Ｂとが上下方向にオーバーラップしている場合、図１６（ａ）に示すように、２つの照明ユニット１９それぞれのユニット光源８２から照射された光は２つの照明ユニット１９が備える２つの主板８３Ａの間から洩れることがない。よって、２つの照明ユニット１９の光拡散板８３の上方領域（すなわち基板ＫＢの下面）には全体にわたって均一な光が照射される。なお、ここでは副板８３Ｂは主板８３Ａよりも低くなっている例を示したが、副板８３Ｂが主板８３Ａよりも高くなっているのであってもよい。

また、図１６（ａ）に示すように、ユニット光源８２から照射されて主板８３Ａの下面で反射された光の一部は、更に、副板８３Ｂの上面で反射してその上方に進む。このため、ユニット光源８２から離れた位置に位置している副板８３Ｂからも上方に向けて（すなわち基板ＫＢの下面に向けて）光が照射されることとなり、光量が低くなりがちな副板８３Ｂの上方領域の光量を適切に保つことができる。

また、図１６（ｂ）に示すように、ユニット光源８２から発生した熱は主板８３Ａと副板８３Ｂとの間の隙間から照明ユニット１９の上方に放散される（図中、熱の流れを符号「ＨＥ」で示す）。このため、ユニット光源８２から発生した熱が照明ユニット１９の内側（光拡散板８３の下側）の領域に籠るようなことがなく、熱の影響により照明ユニット１９の寿命が低下する事態を防ぐことができる。

ここでは、基板搬送部１２の下方に位置するテーブル１２Ｔ上に、Ｙ軸方向に２つ並んで設けられた例を示したが、テーブル１２Ｔ上にＹ軸方向に並んで配置できる照明ユニット１９の数は２つに限られず、基板搬送部１２を構成する一対のコンベア１２ａの間隔（基板ＫＢの幅方向の間隔）に応じて任意に変更できる。実施の形態１では前述したように、テーブル１２Ｔ上にＹ軸方向に並んで４組のユニット固定突起１２Ｋが設けられているので、最大で４つの照明ユニット１９をテーブル１２Ｔ上に並べて装着することができる。

次に、上記構成を有する実施の形態１における部品搭載装置１の動作を説明する。部品搭載装置１によって、基板搬送部１２によって位置決めされた基板ＫＢに部品ＢＨを搭載する場合には、先ず、移載ヘッド１５が作動して、部品供給部１３を構成する各パーツフィーダ１３ａがそれぞれの部品供給口１３Ｋに供給する部品ＢＨをピックアップする。ここでは、移載ヘッド１５は、１６本のノズル２１によって１６個の部品ＢＨを吸着してピックアップするものとする。

移載ヘッド１５は、１６本のノズル２１によって１６個の部品ＢＨをピックアップしたら、仮置きステージ１８の上方に移動して、ピックアップした１６個の部品ＢＨを仮置きステージ１８の部品載置部５０の上面（光拡散シート４１の上面）に載置する。このとき１６個の部品ＢＨが、区画部材４２の４２Ｈによって領域形成孔４２Ｈによって形成された１６個の領域のそれぞれに載置されるようにする。なお、区画部材４２が下方のステージ光源７１からの光を透過するような部材である場合には、領域形成孔４２Ｈによって形成された領域を複数跨るように部品ＢＨが載置されるようにしてもよい。

移載ヘッド１５が部品ＢＨを載置する際には、その直前において、吸引部６１がチャンバ３１内（内部空間３１Ｐ）の空気を吸引し、チャンバ３１内を負圧にする。光拡散シート４１は通気性を有しており、区画部材４２は複数の領域形成孔４２Ｈを有しているので、チャンバ３１内が負圧になると、光拡散シート４１の上面には吸着力が発生し、部品ＢＨは各領域内の光拡散シート４１の上面において確実に吸着保持される。

移載ヘッド１５によって部品ＢＨが仮置きステージ１８の部品載置部５０に載置されたら、搭載ヘッド１６が仮置きステージ１８の上方に移動し、搭載ヘッド１６に備えられた認識カメラ２２によって各部品ＢＨを上方から撮像（認識）する。このとき部品載置部５０の下方（すなわち光拡散シート４１の下方）に配置されたステージ光源７１から光が照射されるので、光拡散シート４１上の部品ＢＨを上方から見た場合、部品ＢＨの外側は明るい一方で部品ＢＨそのものの領域は暗くなる。このため、部品ＢＨの形状を高いコントラストのシルエットとして明瞭に認識することができ、搭載ヘッド１６による部品ＢＨのピックアップの精度を高めることができる。

また、このとき、部品載置部５０に下方から入射したステージ光源７１からの光は光拡散シート４１によって拡散され、ムラのない均一な光となって光拡散シート４１の上面に載置された各部品ＢＨを下方から照明するので、光拡散シート４１上の複数の部品ＢＨのそれぞれは、光拡散シート４１上での位置によらず、明瞭に外形を把握することができる。

認識カメラ２２による仮置きステージ１８上の部品ＢＨの認識が終了したら、搭載ヘッド１６は、複数（１６本）のノズル２１によって、仮置きステージ１８に載置された複数（１６個）の部品ＢＨを吸着してピックアップする。この搭載ヘッド１６による部品ＢＨのピックアップが行われる直前まで、光拡散シート４１上の各部品ＢＨは光拡散シート４１の上面に吸着固定された状態が維持される。このため、仮置きステージ１８上に載置された部品ＢＨは認識カメラ２２によって認識する前後はもとより、その後の搭載ヘッド１６による部品ＢＨのピックアップ時においても、部品ＢＨが仮置きステージ１８上で位置ずれを起こすおそれがなく、この面でも搭載ヘッド１６による部品ＢＨのピックアップの精度を高めることができる。

搭載ヘッド１６は、複数のノズル２１によって複数の部品ＢＨをピックアップしたら、部品カメラ１７の上方に移動し、ピックアップした１６個の部品ＢＨのそれぞれを部品カメラ１７に撮像させる。部品カメラ１７によって各部品ＢＨが撮像され、各部品ＢＨが認識されたら、搭載ヘッド１６は基板搬送部１２の上方に移動する。そして、基板ＫＢの下方のテーブル１２Ｔ上に装着された各照明ユニット１９のユニット光源８２を点灯させて、基板ＫＢを下方から照射する。これにより基板ＫＢに設けられた各貫通孔ＫＨはその内部が明るく照らされる一方、基板ＫＢはその光の陰となるので暗くなり、各貫通孔ＫＨの内縁を高いコントラストで認識することができる。

ここで、各照明ユニット１９は、前述したように、ユニット光源８２から照射された光を光拡散板８３において拡散して光拡散板８３を上方に透過させるので基板搬送部１２によって搬入されて位置決めされた基板ＫＢの下面はムラなく均一に照明される。このため基板ＫＢに設けられた各貫通孔ＫＨは、基板ＫＢ上での位置によらず、明瞭に認識することができる。

照明ユニット１９によって基板ＫＢの下面からの照明を開始したら、搭載ヘッド１６は基板ＫＢに設けられた各貫通孔ＫＨの内縁を認識しつつ、その貫通孔ＫＨの位置に対応した部品ＢＨを搭載していく。この際、部品ＢＨの搭載位置の目標となる貫通孔ＫＨの内縁が明瞭に認識されるので、極めて正確な搭載精度で基板ＫＢに部品ＢＨを搭載することができる。基板ＫＢに搭載すべき部品ＢＨを全て搭載したら、基板搬送部１２が作動して、基板ＫＢを下流側に搬出する。

（実施の形態２）
図１７（ａ），（ｂ）は、実施の形態２における部品搭載装置１の光量調整部材７２を示している。実施の形態２における部品搭載装置１は、光量調整部材７２以外の部分は全て実施の形態１の場合と同じであり、その説明は省略する。

実施の形態１では、光量調整部材７２の光透過孔７２Ｈは、光量調整部材７２の幅方向（Ｘ軸方向）にひとつだけ設けられた構成となっていたが、実施の形態２では、光量調整部材７２の幅方向に光透過孔７２Ｈが複数設けられている。図１７（ａ）は光量調整部材７２の幅方向に光透過孔７２Ｈが２つ設けられた例であり、図１７（ｂ）は光量調整部材７２の幅方向に光透過孔７２Ｈが３つ設けられた例である。図１７（ａ），（ｂ）から分るように、光量調整部材７２の幅方向に設けられた光透過孔７２Ｈの数が多いほど、光量調整部材７２の幅方向、すなわち光拡散シート４１の延びる方向（Ｘ軸方向）へ光の広がる範囲を大きくすることができる。

（実施の形態３）
図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、実施の形態３における部品搭載装置１の光量調整部材７２を示している。実施の形態３における部品搭載装置１は、光量調整部材７２以外の部分は全て実施の形態１の場合と同じであり、その説明は省略する。

図１８（ａ），（ｂ）は、光量調整部材７２が実施の形態１のような平板状ではなく、下方に凸となるように屈曲した形状を有する例である。図１８（ｂ）では、図１８（ａ）の場合よりも屈曲の度合いが大きくなっている。図１８（ａ），（ｂ）からわかるように、光量調整部材７２の屈曲の度合いが大きくすることで、光量調整部材７２の幅方向、すなわち光拡散シート４１の延びる方向（Ｘ軸方向）への反射光ＨＬの広がる範囲を大きくすることができる。図１８（ｃ）は、光量調整部材７２が下方に凸となるように湾曲した形状を有する例である。光量調整部材７２が下方に湾曲した形状を有する場合においては、湾曲の度合い（曲率）が大きいほど、光量調整部材７２の幅方向、すなわち光拡散シート４１の延びる方向（Ｘ軸方向）への反射光ＨＬの広がる範囲を大きくできる。

（実施の形態４）
図１９（ａ），（ｂ）および図２０は、実施の形態４における部品搭載装置１の部品載置部５０を示している。実施の形態４における部品搭載装置１は、部品載置部５０以外の部分は全て実施の形態１の場合と同じであり、その説明は省略する。

実施の形態４では、部品載置部５０が、光拡散シート４１の上面側に区画部材４２が重ねられた構成となっている。この場合、部品ＢＨは区画部材４２の領域形成孔４２Ｈの上方から光拡散シート４１の上面に載置される。部品載置部５０がこのような構成を有している場合であっても、実施の形態１の場合、すなわち区画部材４２を光拡散シート４１の下面側に重ねた場合と同様の効果を得ることができる。但し、この場合は、区画部材４２は光拡散シート４１を平板形状に保持する機能を果し得ないので、光拡散シート４１が自身で平板形状を保持することができるよう、実施の形態１の場合よりも厚みを大きくする等して曲げ変形しにくい剛性を確保する必要がある。

実施の形態４では、光拡散シート４１と区画部材４２の上下の配置が入れ替わっているので、仮置きステージ１８における部品載置面の高さが変わる（低くなる）。このため、部品ＢＨの高さに応じ、認識カメラ２２からの撮像距離Ｌが部品ＢＨの高さによらずほぼ一定となるようにすることができる（図８および図２０）。

（実施の形態５）
図２１（ａ），（ｂ）は、実施の形態５における部品搭載装置１の区画部材４２を示している。実施の形態５における部品搭載装置１は、区画部材４２以外の部分は全て実施の形態１の場合と同じであり、その説明は省略する。図２１（ｂ）は図２１（ａ）における矢視Ｖ－Ｖの断面図である。

実施の形態５では、図２１（ａ），（ｂ）に示すように、区画部材４２の領域形成孔４２Ｈの厚み方向に沿って延びる内側面４２Ｍがテーパ形状になっている。このため、領域形成孔４２Ｈが下方に広がる区画部材４２を光拡散シート４１に重ねて保持体４３に設置し（図２２（ａ））、あるいは領域形成孔４２Ｈが上方に広がる区画部材４２を光拡散シート４１に重ねて保持体４３に設置することで、ひとつの区画部材４２で２つのサイズの部品ＢＨに対応した空気の吸い込み領域（領域形成孔４２Ｈの平面視領域から部品ＢＨの平面視領域を除いた領域）を形成することができる（図２２（ｂ））。

実施の形態５では、部品ＢＨのサイズが比較的小さい場合には、領域形成孔４２Ｈが下方に広がる区画部材４２を光拡散シート４１に重ねて保持体４３に設置するようにし（図２２（ａ））、部品ＢＨのサイズが比較的大きい場合には、領域形成孔４２Ｈが上方に広がる区画部材４２を光拡散シート４１に重ねて保持体４３に設置するようにする（図２２（ｂ））。これにより部品ＢＨのサイズが変わっても空気の吸い込み領域をほぼ等しくすることができ、空気の吸い込み領域からの空気の吸い込み量（部品ＢＨの周囲からの空気の吸い込み量を）適度な大きさに調節できるので、部品ＢＨのサイズに応じた適切な吸着力が得られる。ここで、例えば、部品ＢＨのサイズが比較的小さい場合に、領域形成孔４２Ｈが上方に広がる区画部材４２を光拡散シート４１に重ねて保持体４３に設置したとすると（図２２（ｃ））、部品ＢＨの周囲からの空気の吸い込み量が過大となってしまう可能性がある。

（実施の形態６）
図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、実施の形態６における部品搭載装置１のチャンバ３１を示している。実施の形態６における部品搭載装置１は、チャンバ３１以外の部分は全て実施の形態１の場合と同じであり、その説明は省略する。

実施の形態６では、図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、領域形成孔４２Ｈの内径が互いに異なる複数の区画部材４２を上下方向（Ｚ軸方向）に重ねることによって、区画部材４２について実施の形態５と同様の効果を得ることができる。例えば、図２３（ａ）に示すように、領域形成孔４２Ｈの内径が互いに異なる３つの区画部材４２を領域形成孔４２Ｈが小さい順に上から下へ重ねることで、複数の区画部材４２全体として、領域形成孔４２Ｈが下側に広がるようにして、実施の形態５における図２２（ａ）の区画部材４２を備えたチャンバ３１と同様の効果を得ることができる。また、図２３（ｂ）に示すように、領域形成孔４２Ｈの内径が互いに異なる３つの区画部材４２を領域形成孔４２Ｈが大きい順に上から重ねることで、複数の区画部材４２全体として、領域形成孔４２Ｈが上側に広がるようにして、実施の形態５における図２２（ｂ）の区画部材４２を備えたチャンバ３１と同様の効果を得ることができる。

図２３（ｃ）は、領域形成孔４２Ｈの内径が互いに異なる２つの区画部材４２を領域形成孔４２Ｈが大きい順に上から重ねることで、複数の区画部材４２全体として、領域形成孔４２Ｈが上側に広がるようにして図２２（ｂ）の区画部材４２を備えたチャンバ３１と同等の効果が得られるようにしたものであるが、重ねる区画部材４２の数が２つであるので、図２２（ｂ）の場合と比べて光拡散シート４１の上面、すなわち部品載置面の高さが図２２（ｂ）の場合よりも低くなる。このため、前述した実施の形態４の場合（図２０）のように、部品ＢＨの高さに応じ、認識カメラ２２からの撮像距離Ｌが部品ＢＨの高さによらずほぼ一定となるようにすることができる。

（実施の形態７）
図２４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、実施の形態７における部品搭載装置１の照明ユニット１９を示している。実施の形態７における部品搭載装置１は、照明ユニット１９以外の部分は全て実施の形態１の場合と同じであり、その説明は省略する。

図２４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す例は、いずれも、実施の形態１における主板８３Ａと副板８３Ｂとがそれぞれの端部において連接して一体となったのと同等の形状を有するものである。図２４（ａ）は、斜めに延びた主板８３Ａの一端部に同じ斜め方向に延びた副板８３Ｂの一端部が連接した形状に相当する形状を有している。図２４（ｂ）は、水平な主板８３Ａの一端部から下方に延出して延びた部分の下端部に水平な副板８３Ｂが連接した形状に相当する形状を有している。図２４（ｃ）は、水平な主板８３Ａの一端部に斜め方向に延びた副板８３Ｂの一端部が連接した形状と同等の形状を有している。図２４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、これらの照明ユニット１９をそれぞれテーブル１２Ｔ上に複数並べて装着した場合、ひとつの照明ユニット１９が有する主板８３Ａの端部と、その隣に位置する他の照明ユニット１９の副板８３Ｂとを上下方向に（平面視において）オーバーラップした状態とすることができるので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態８）
図２５（ａ），（ｂ）は、実施の形態８における部品搭載装置１の照明ユニット１９を示している。実施の形態８における部品搭載装置１は、照明ユニット１９以外の部分は全て実施の形態１の場合と同じであり、その説明は省略する。

図２５（ａ），（ｂ）に示す照明ユニット１９は、主板８３Ａと副板８３Ｂのほか、もうひとつの副板（追加副板８３Ｃ）を備えている。副板８３Ｂと追加副板８３Ｃはそれぞれ主板８３Ａに対してベース８１からの高さが異なっており、副板８３Ｂと追加副板８３Ｃとの間でも高さが異なっている。ここでは、副板８３Ｂは主板８３Ａよりも高さが高く、追加副板８３Ｃは主板８３Ａよりも高さが低くなっている。このような構成の照明ユニット１９をテーブル１２Ｔ上に複数並べて装着した場合（図２６）、ひとつの照明ユニット１９が有する副板８３Ｂの端部と、その隣に位置する他の照明ユニット１９の追加副板８３Ｃとが上下方向に（平面視において）オーバーラップした状態とすることができるので、実施の形態１の場合と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態９）
図２７（ａ），（ｂ）は、実施の形態９における部品搭載装置１の照明ユニット１９を示している。実施の形態９における部品搭載装置１は、照明ユニット１９以外の部分は全て実施の形態１の場合と同じであり、その説明は省略する。

図２７（ａ），（ｂ）に示す照明ユニット１９は、主板８３Ａに対して副板８３Ｂが水平方向にスライド自在になっている。詳細には、副板８３Ｂの長手方向（Ｘ軸方向）の両端部のそれぞれにＹ軸方向に延びた長孔から成るスライド孔８７が設けられており、各スライド孔８７に上方から挿入された固定用螺子８８が主板８３Ａに螺入されている。このため２つの固定用螺子８８を緩めたうえで副板８３Ｂを主板８３Ａに対してスライドさせ、再度２つの固定用螺子８８を締めることで、主板８３Ａに対する副板８３Ｂの張り出し量を自在に調整することができる。

このような構成の照明ユニット１９をテーブル１２Ｔ上に複数並べて装着した場合（図２８）、ひとつの照明ユニット１９が有する主板８３Ａの端部と、その隣に位置する他の照明ユニット１９の副板８３Ｂとが上下方向に（平面視において）オーバーラップした状態となる。このため実施の形態１の場合と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、実施の形態１～９における部品搭載装置１では、基板搬送部１２の下方に照明ユニット１９を備えており、この照明ユニット１９によって基板ＫＢを下方から照明することで、基板ＫＢに設けられた貫通孔ＫＨを基板ＫＢの上方から高いコントラストで明瞭に認識することできるようになっている。しかも、照明ユニット１９の光源であるユニット光源８２から照射された光は光拡散板８３によって拡散されて基板ＫＢの下面の全体をムラなく均一に照明するので、基板ＫＢに設けられた貫通孔ＫＨはその基板ＫＢ上の位置によらず、明瞭に認識できる。よって実施の形態１～９における部品搭載装置１によれば、基板ＫＢに設けられた貫通孔ＫＨを高いコントラストで明瞭に認識でき、貫通孔ＫＨを基準にして部品ＢＨを基板ＫＢに搭載する部品搭載作業を高精度で行うことができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、仮置きステージ１８に１６個の部品ＢＨを載置できるようになっていたが、これは一例であり、その数は特に限定されない。また、上述の実施の形態では、テーブル１２Ｔには４つの照明ユニット１９を並べて配置できるようになっていたが、これは一例であり、並べ当て配置できる照明ユニット１９の数は特に限定されない。

基板に設けられた貫通孔を高いコントラストで明瞭に認識でき、貫通孔を基準にして部品を基板に搭載する部品搭載作業を高精度で行うことができる部品搭載装置を提供する。

１ 部品搭載装置
１２ 基板搬送部
１２ａ コンベア
１２Ｔ テーブル
１９ 照明ユニット
８１ ベース
８２ ユニット光源（光照射手段）
８３ 光拡散板（光拡散体）
８４ 支持部材
ＫＢ 基板

Claims (6)

1. 一対のコンベアにより基板の幅方向の両端部を下方から支持して搬送する基板搬送部と、
   前記基板搬送部の下方に配置されたテーブルと、
   前記テーブルの上面に装着され、前記基板搬送部によって搬入された基板の下方から光を照射する照明ユニットとを備え、
   前記照明ユニットは、
   前記テーブルに装着されるベースと、
   前記ベースの上面に配置された光照射手段と、
   前記光照射手段の上方に配置され、前記光照射手段から照射された光を上方に拡散させる光拡散体とを有し、
   前記照明ユニットが備える前記光拡散体は、前記ベースからの高さが異なる第１の光拡散板と第２の光拡散板を含む複数の光拡散板を有する、部品搭載装置。
2. 前記光拡散体は、下端が前記ベースに保持されて上方に延びた支持部材によって支持されている請求項１に記載の部品搭載装置。
3. 前記テーブルは、前記基板搬送部により搬送される前記基板の前記幅方向に複数の前記照明ユニットを並べて装着可能である請求項１または２に記載の部品搭載装置。
4. 前記一対のコンベアは前記基板の前記幅方向の間隔が変更自在であり、前記テーブルに装着される前記照明ユニットの数を前記一対のコンベアの前記間隔に応じて変更可能である請求項１～３のいずれかに記載の部品搭載装置。
5. 前記複数の光拡散板は、隣り合う前記光拡散板の端部における前記ベースの下面からの高さがそれぞれ異なる請求項１に記載の部品搭載装置。
6. 前記隣り合う前記光拡散板の端部同士は上下方向にオーバーラップする請求項５の記載の部品搭載装置。

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