JPH02188878A - 部品認識装置、部品装着機、面発光装置及び部品認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は吸着ノズルに吸着保持されて移送される電子部
品を照明して撮像することにより前記電子部品を認識す
る部品認識装置に関するものである。

従来の技術 電子部品の形状や位置などを認識して基板の所定位置に
正確に装着するため従来は、吸着ノズルを備えた吸着ヘ
ッドの下面に逆円錐状の反射面を設け、吸着ノズルが吸
着保持して部品装着ステーションに移送する部品を認識
する部品認識装置が、前記吸着ヘッドを両側方から照明
する照明手段と、電子部品を下方から撮像する撮像手段
とを備えている。

発明が解決しようとする課題 ＝　２ しかし上記従来例では、電子部品の厚さが異なると、光
路長が変化して電子部品の下面が撮像手段の被写界深度
から外れるため、電子部品にピントを合せて認識するこ
とが困難であるという問題がある（第１の課題）。

又反射面が曲面で均一な反射光を得ることができず、且
つ照明光の一部が電子部品の下面を照射するため、電子
部品のシルエットを強いコントラストで認識することが
困難であるという問題もある（第２の課題）。

本発明は上記問題点に鑑み、厚さの異なる電子部品にピ
ントを合わせて正確に認識することができる部品認識装
置を提供することを第１の目的とする。

又本発明は、電子部品のシルエットを強いコントラスト
で明確に得ることができる部品認識装置を提供すること
を第２の目的とする。

課題を解決するための手段 請求項１記載の発明は第１の目的を達成するため、吸着
ノズルが吸着保持して部品装着ステーションに移送する
部品を認識する撮像手段を備えた部品認識装置において
、前記撮像手段をその光軸に沿って移動させる移動手段
を設けたことを特徴とする請 求 ため、部品を吸着保持して部品装着ステーションに移送
する吸着ノズルの上部に、平面状の反射面を設けるー・
方、吸着ノズルが吸着保持して部品装着ステーションに
移送する部品を認識する部品認識装置において、前記反
射面に下方両側から照明光を照射し且つこの照明光が吸
着ノズルに吸着保持された部品に照射されない照明手段
を設けたことを特徴とする。尚、場合によって、面発光
する左右１組の照明体を、前記吸着ノズルの上部を両側
から挟むように開閉可能に設けると好適である。

作　　　用 請求項１記載の発明によれば、撮像手段をその光軸に沿
って移動させることにより、電子部品の下面と前記撮像
手段との間の光路長を一定に保持することができるので
、電子部品の厚さが異なってもこの電子部品を被写界深
度内に捉えることができ、電子部品にピントを合わせて
正確に認識することができる。

請求項２記載の発明によれば、反射面が平面状であるの
で電子部品の背景光を均一に得ることができ、しかも電
子部品の下面が照射されないので、電子部品をシルエッ
トを均一な背景光に対して強いコントラストで明確に認
識することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第８図に基づいて説
明する。

本実施例の部品認識装置が設置された部品装着機は、第
８図に示すように、載置された基板１をＸ−Ｙ方向に移
動させるＸ−Ｙテーブル２と、基板ｌに装着される部品
を供給する部品供給部３と、両者間に設けられ部品供給
部３の電子部品４を吸着保持して基板ｌに移送する部品
移送部５とを備えている。部品移送部５は１０基の装着
ヘッド６を円環状に備え、これら装着ヘッド６を時計方
向に１０箇所のステーションＳ，〜３１０に対して間欠
移動させる。各装着ヘッド６は、第７図に示すように、
５本の吸着ヘッド７を備え、各吸着ヘッド７は下端部に
径の異なる吸着ノズル８を備えて電子部品４のサイズに
応じて切換えられる。この吸着ノズル８には、平面状の
反射面９ａを有する反射板９が取付けられている。

第１のステーションＳ，では、部品供給部３において電
子部品４が吸着保持される。第２のステーションＳ２で
は、電子部品４を吸着保持する吸着ヘッド７が時計方向
に１８゜、又は反時計方向に７２゜回転させられる。第
３のステーションＳ３では、本実施例の部品認識装置１
０によって電子部品４が認識される。第４のステーショ
ンＳ４は空きステーションである。第５のステーション
Ｓ，では吸着へラド７のθ方向における補正が行われる
。尚、第２のステーションＳ２で予め吸着ヘッド７をθ
回転させているので、本ステーションＳ，での補正時間
を短縮することができる。第６のステーションＳ６では
、Ｘ−Ｙテーブル２上の基板１に電子部品４が装着され
る。第７のステ−ションＳ７は空きステーションである
。第８のステーションＳ８では装着されなかった不良の
電子部品４が検出される。第９のステーションＳ。

では、次に吸着保持する電子部品４のサイズに応して吸
着ヘッド７の選択が行われる。第１０のステーションＳ
１゜では吸着ヘッド７の原点復帰が行われる。

前記部品認識装置１０は、第６図に示すように、電子部
品４に照明光を照射する第１、第２の照明手段１１．１
２と、照明光が照射された電子部品４をシルエットとし
て撮像する第１、第２ＣＣＤカメラ１３．１４と、前記
シルエットをこれらカメラ１３．１４に導く光学箱１５
と、第１、第２ＣＣＤカメラ１３．１４を昇降させる昇
降手段１６とを備えている。

第１の照明手段１１は、前記反射面９ａにスリット光を
照射する（第２図参照）もので、チップ部品など小さな
電子部品４の照明に用いられる。

第２の照明手段１２は、面発光によって電子部品４を上
方から照明する（第４図参照）もので、リード付部品な
ど大きな電子部品４の照明にもちいられる。

第１のＣＣＤカメラ１３は１０ｍｍ角の視野を備え、小
さな電子部品４の撮像に用いられる。第２のＣＣＤカメ
ラ１４は４０ｍｍ角の視野を備え、リード付部品など大
きな電子部品４の撮像に用いられる。これらカメラ１３
．１４は下向き姿勢で、前記光学箱１５の上方に昇降可
能に設けられている。光学箱１５の内部には、第１図に
示すように、第１のＣＣＤカメラ１３の下方に位置する
ハーフミラ−１７と、第２のＣＣＤカメラ１４の下方に
位置する反射ミラー１８と、吸着ノズル８に吸着保持さ
れた電子部品４のシルエットをこれらミラー１７．１８
に反射する反射ミラー１９とが配設されている。

第１、第２のＣＣＤカメラ１３．１４を昇降させる昇降
手段１６を、第６図に基いて説明する。

これらカメラ１３．１４を保持する保持板２０は、平面
り字状の昇降枠２１に固定されている。昇降枠２１の背
面部位には、回転可能に垂設された送りネジ２２に螺合
する昇降ブロック２３が取付けられている。送りネジ２
２の上端部は、タイミングヘルド２３を介してパルスモ
ータ２４に接続されている。２５はパルスモータ２４の
回転角を検出するフォトセンサ、２６．２７．２８は前
記昇降ブロック２３の高さ位置を検出するフォトセンサ
である。２９は昇降枠２１の昇降を案内する案内部材で
ある。

第１の照明手段１１は、第２図及び第３図に示すように
、前記光学箱１５の両側に配設された１組の照明筒３０
からなる。照明筒３０の端部には光ファイバー３１が接
続され、光ファイバー３１の端面から照射された光をス
リット部３２によって矩形状のスリット光にし、このス
リット光をレンズ３３によって集光し反射ミラー３４で
吸着ノズル８の反射面９ａに照射する。

第２の照明手段１２は、第４図ないし第６図に示すよう
に、光学箱１５の入光口１５ａを開閉可能な１組の面発
光体３５．３５を備えている。面発光体３５は、第４図
に示すように、多数のＬＥＤ素子３６を下面に有する上
板３７と、半透光性材料からなる下板３８とからなる。

面発光体３５が閉じられた状態において、両板３６．３
７の中央部には吸着ノズル８の挿通孔３６ａ、３７ａが
形成される。夫々の面発光体３５を保持するＬ字状の枠
体３８は、上下１組のロッド３９．３９によって両面発
光体３５．３５を開閉する。

具体的に説明すると、光学箱１５先端側の枠体３８は上
側ロッド３９の先端にネジ４０によって固定され、下側
ロッド３９をブツシュ４１を介して相対動可能に挿通し
ている。基端側の枠体３８は下側ロッド３９にネジ４０
によって固定され、上側ロッド３９をブツシュ４１を介
して相対動可能に挿通している。上下ロッド３９．３９
は光学箱１５基端側の対向部位が、第１図に示すように
、両者間に配設された歯車４２に噛合している。

下側ロッド３９の基端部には、このロッド３９を光学箱
１５先端側に常時付勢する引張バネ４３が付設されてい
る。従って両枠体３８．３８は開く方向に常時付勢され
ている。

ごれら枠体３８．３８を開閉動させるため、上側ロッド
３９の基端部に保合ビン４４を設けると共に、枢支ビン
４５によって揺動可能に支持された逆り字状の揺動アー
ム４６を配している。この揺動アーム４６は先端部で前
記係合ビン４４に係合し、基端部で上下動される連結ロ
ンド４７の下端部と連結ビン４８で連結されている。従
って連結ロッド４７が上動することにより、再発光体３
５．３５を吸着ノズル８を挿通した状態で閉じることが
できる。

尚、本実施例の部品認識装置１０は、Ｘ−Ｙテーブル２
及び部品供給部３に対して平行に配設している。従って
、吸着ノズル８の移送軌道に対して直角に配設されてい
た従来例に比較して、ＸＹ子テーブルや部品供給部３に
干渉することなく長大化させることができるので、第１
、第２のＣＣＤカメラ１３．１４を設置することができ
る。

本実施例における部品認識装置１０の配設方向は従来の
配設方向に対して１８°時計方向に回転させられている
。これに伴い本実施例では、部品認識に先立つ第２ステ
ーシヨンＳ２において吸着ヘッド９を時計方向に１８°
回転させ、部品認識装置１０において従来例と同様に電
子部品４を認識できるようにしている。

以上の構成によれば、昇降手段１６によって第１、第２
のＣＣＤカメラ１３．１４をその光軸に沿って移動させ
ることにより、電子部品４の厚さ寸法が異なっても光路
長を一定に保持することができるので、倍率を変更する
ことなく電子部品４をその被写界深度内でピントを合わ
せて正確に認識することができる。

又電子部品４の下面に照明光を照射することなくそのシ
ルエットを得ることができるので、強いコントラストで
電子部品４を明確に認識することができる。この結果、
従来では電子部品４に照明光が照射されるのを防ぐため
に吸着ノズル８を長くする必要があり、これにより電子
部品４に水平方向のブレが生じてそのシルエットを正確
に認識することが困難であったが、このような欠点を一
挙に解決することができる。特に、面発光を採用したご
とにより、サイズの大きな電子部品４に対してその効果
は絶大である。

更に、Ｘ−Ｙテーブル２や部品供給部３に干渉側ること
なく部品認識装置１０を長大化することができるので、
本実施例のように複数のＣＣＤカメラ１３．１４を設置
することができ、電子部品４のサイズの多様化に対応す
ることができる。

本発明は上記実施例に示す外、種々の態様に構成するこ
とができる。

例えば、撮像手段をその光軸にそって移動させる移動手
段や、吸着ノズルに吸着保持された電子部品のシルエッ
トを浮き上がらせる照明手段などの具体的構成は、公知
技術を適宜採用することによって任意に設計することが
できる。

発明の効果 請求項１記戦の部品認識装置によれば、厚さの異なる電
子部品をピントの合った状態で正確に認識することがで
きる。

請求項２記載の部品認識装置によれば、電子部品のシル
エットを均一な背景光に対して強いコントラストで明確
に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における撮像手段の移動によ
る作用説明図、第２図は同実施例における第１の照明手
段の作用説明図、第３図はその平面図、第４図は同実施
例における第２の照明手段の作用説明図、第５図はその
平面図、第６図は同実施例における部品認識装置の全体
構成を示す斜視図、第７図は同実施例の部品装着機に各
ステーションの説明図、第８図はその平面図である。 ４・・・・・・電子部品、８・・・・・・吸着ノズル、
９ａ・・・・・・反射面、１１・・・・・・第１の照明
手段、１２・・・・・・第２の照明手段、１３．１４・
・・撮像手段、１Ｂ・・・・・・昇降手段、３５・・・
・・・照明体。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 八−一 弔 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　吸着ノズルが吸着保持して部品装着ステーショ
   ンに移送する部品を認識する撮像手段を備えた部品認識
   装置において、前記撮像手段をその光軸に沿って移動さ
   せる移動手段を設けたことを特徴とする部品認識装置。
2. （２）　部品を吸着保持して部品装着ステーションに移
   送する吸着ノズルの上部に、反射面を 設ける一方、吸着ノズルが吸着保持して部品装着ステー
   ションに移送する部品を認識する部品認識装置において
   、前記反射面に下方から照明光を照射し且つこの照明光
   が吸着ノズルに吸着保持された部品に照射されない照明
   手段を設けたことを特徴とする部品認識装置。
3. （３）　照明光が反射面を照射するスリット光である請
   求項２記載の部品認識装置。
4. （４）　吸着ノズルが吸着保持して部品装着ステーショ
   ンに移送する部品を認識する部品認識装置において、面
   発光する照明体を、前記吸着 ノズルの上部を両側から挟むように開閉可能に設けたこ
   とを特徴とする部品認識装置。