JPH0233670A - 電子部品の認識方法 - 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 本発明は吸着保持した電子部品を移送して法仮の所定位
置に装着する間に、前記電子部品に光を照射しその像を
撮像することによって電子部品を認識する電子部品の認
識方法に関するもので、ある。

従来の技術 基板に装着する電子部品の形状や位置などを認識して、
基板の所定位置に前記電子部品を正確に装着するために
従来は、第８図に示すように、吸着ノズル５１が吸着保
持する電子部品５２に、透明な装着ヘッド５３を通して
光５４を照射したり、あるいは第９図に示すように、装
着ヘッド５５の側方から照射された光５４を吸着ノズル
５１に吸着保持された電子部品５２に前記装着ヘッド５
５の下部反射面５６で反射し、何れの場合も前記電子部
品５２のシルエットを下方から撮像手段５７で撮像する
ことによってその認識を行っている。

発明が解決しようとする課題 しかし上記従来例は、次のような問題点を有する。

■　吸着ノズルが電子部品からはみ出した場合、電子部
品の形状が前記吸着ノズルのはみ出し部分を含めたもの
として認識されるため、吸着ノズルが電子部品からはみ
出さないように電子部品のサイズに合わせて何種類もの
吸着ノズルが必要となり、装置が複雑になる（課題１）
。

■　電子部品のシルエンドを撮像手段によって認識する
際、前記電子部品を移送する吸着ノズルの動きを一叶停
止しなければ全体シルエンドを得るごとができないため
、−旦停止した分だけ′電子部品の移送に時間がかかる
（課題２）。

■　電子部品が基板に装着される際、吸着ノズルの前記
電子部品を基板に押圧する力が異なると電子部品の位置
ズレの原因になる。従って吸着ノズルの押圧力を一定に
するには、装着時における吸着ノズルの下降量をコント
ロールするために予め電子部品の厚みデータを入力して
おかなければならない（課題３）。

■　リード端子を備えたＱＦＰなどの電子部品の場合、
リード端子が浮いているとリード端子を確実に基板に接
合することが困難なので各リード端子の浮きをチエツク
する必要がある。しかし従来は、第１０図に示すように
、吸着ノズル５１に吸着保持されている電子部品５２の
側方からラインセンサ５８によって電子部品５２のリー
ド端子５９の浮きを検出するため、電子部品５２の移送
を一旦停止して吸着ノズル５１を前記ラインセンサ５８
に対して昇降させなければならない分、ステーションが
多くなって装置の全体構成が複雑になる（課題４）。

課題を解決するための手段 請求項１記載の発明は課題１．を解決するため、吸着保
持した電子部品を移送して基板の所定位置に装着する間
に、前記電子部品に光を日、ｑ射しその像を撮像するこ
とによって電子部品を認識する電子部品の認識方法に８
いて、電子部品に斜め下方から一定の傾斜角を持つスリ
ット光を照射すると共に、この状態で電子部品とスリッ
ト光とを相対移動させて電子部品でのスリット像を下方
からスキャンし、前記スリット像の変曲点を７２　Ｒす
ることにより、電子部品の形状及び位置を認識すること
を特徴とする 請求項２記載の発明は課題２を解決するため、請求項１
記載の発明において、電子部品の移送により電子部品で
のスリット像をスキャンすることを特徴とする 請求項３記載の発明は課題３を解決するため、請求項１
記赦の発明において、電子部品でのスリット像と、基準
面でのスリット像との位置変位壇によって電子部品の厚
み寸法を認識することを特徴とする 請求項４記政の発明は課題４を解決するため、請求項１
記載の発明において、リート端子を備えた電子部品の各
リード線でのスリン１〜像の位置変位置により、リード
線の７７きを検出することを特徴とする。

作　　　用 請求項１記載の発明によれば、電子部品に対して斜め下
方から一定の傾斜角を持つスリット光を照射し、電子部
品でのスリット像と吸着ノズルでのスリット像とを下方
から認識すると、電子部品でのスリット像はこの電子部
品の下面輪郭線に沿って吸着ノズルでのスリット像との
間に変曲点を生ずる。この変曲点は、吸着ノズルでのス
リット像が形成されなくても生ずる。従って、電子部品
でのスリット像をスキャンして前記変曲点を結ぶことに
より、前記電子部品の形状を吸着ノズルの電子部品から
のはみ出しの有無にかかわらず認識することができる。

この結果、電子部品の吸着保持に適した吸着ノズルであ
れば、その外径形状が電子部品からはみ出すものであっ
ても吸着ノズルのｆＦｊ　％Ｊを受けることなく電子部
品の形状を認識することができる。

請求項２記載の発明によれば、吸着ノズルによる電子部
品の移載をそのまま利用して上記スキャンを行うことが
できるので、従来例のように吸着ノズルを一旦停止させ
る必要がなく、電子部品の移載時間を短縮することがで
きる。

請求項３記載の発明によれば、電子部品の下面でのスリ
ット像と基準面でのスリット像とを下方から認識すると
、スリット光の傾斜角によってこれらスリット像の間に
位置の変位が生ずる。この位置変位量は、電子部品と基
準面との距離の大きさに比例する。一方、基準面と電子
部品を吸着保持する吸着ノズルの下端面との距離、すな
わち電子部品の下面との距離は一定である。従って、前
記位置変位量によって電子部品の厚み寸法を検出するこ
とができるので、サイズの異なる電子部品の厚みデータ
を予め人力することなく、その厚み寸法に応じて電子部
品装着時の吸着ノズルの下降用をコントロールすること
ができる。

請求項４記載の発明によれば、リード端子を備えた電子
部品に対してスリット光を一定の傾斜角を持って照射し
、各リード端子でのスリット像を下方から認識すると、
リード端子の浮きの度合いに比例して前記スリット像の
間にズレが生ずる。

従って、前記ズレによって各リード端子の浮きをチエツ
クすることができるので、従来例のように吸着ノズルを
上下動させ電子部品を側方からラインセンサにより各リ
ード端子の浮きをチエツクするといった１Ｍ雑な機構が
不要となる。

実施例 本発明の第１実施例を、第１図ないし第５図に基き説明
する。

本実施例における電子部品製着装製置は、第３図に示す
ように、ヘッドフレームｌによって回転可能に支持され
る回転主軸２を垂設し、この回転主軸２の下端部に固設
した回転枠３に８基の部品装着ヘッド４を昇降可能に配
設している。回転主軸２の上端部は、前記ヘッドフレー
ム１の上面側に設置された間欠回転駆動部５に接続され
ている。

前記部品装着ヘッド４のヘンドブロック６は、前記回転
枠３に立設固定したガイドシャフト７によって上下方向
にガイドされている。前記へンドブロック６はボールネ
ジ８を上下方向に螺合状態で挿通保持している。このボ
ール２ジ８のト端部に、昇降用従動歯車９を固設してい
る。

部品装着ヘンド４は、第４図に示すように、ヘッドブロ
ック６によって回転可能に挿通保持される吸着ノズル保
持軸ＩＯを備えている。吸着ノズル保持軸１０の下端部
に設けたホルダ１２内には、電子部品１１を吸着保持す
る吸着ノズル１３を上下動可能に備えている。ホルダ１
２に取付けられた係合ピン１４は、吸着ノズル１３の外
周部に軸芯に平行に形成されたガイド溝１５に係合し、
吸着ノズル１３の上下可動範囲を規制している。又ホル
ダ１２内に配した圧縮コイルハネ１６は吸着ノズル１３
を常時下方に付勢している。一方、吸着ノズル保持軸１
０の前記ヘッドブロック６の上方部位に、この吸着ノズ
ル保持軸１０と一体回転する回転用従動歯車１７を設け
ると共に、ヘッドブロック６の上面部に、前記回転用従
・助歯車１７に圧接付勢されてこの回転用従動歯車１７
の回転ロックを無段階で行う回転口・ンク部材１８を設
けている。

これら部品装着ヘッド４は回転枠３の間欠回転に応じて
、第５図に示すように、８箇所のステーションＳ、−Ｓ
ｓを通過する。第１ステーシヨンＳ１では吸着ノズル１
３が昇降し、電子部品１１を吸着する。第２ステーシヨ
ンＳ２では吸着ノズル保持軸ＩＯを回転させることによ
って電子部品１１を所定の向きに回転させる。第３ステ
ーシヨンＳ３では電子部品１１の形状、位置及び厚み寸
法が認識される。第３ステーシヨンＳ３における電子部
品１１の認識データは、第２ステーシヨンＳ２での吸着
ノズル１３の回転角に基いて回転させられている。

第４ステーシヨンＳ４では電子部品１１の回転方向での
ズレが補正される。第５ステーションＳ、では電子部品
１１の厚み寸法に応じて吸着ノズル１３が下降し、電子
部品１１を基板１９に装着する。第６ステーシヨンＳ６
では吸着ノズル１３の回転位置が戻される。第７ステー
シヨンＳ、では不良の電子部品１１が排出される。第８
ステーションＳ、では、次の第１ステーシヨンＳ１で吸
着する電子部品１１のサイズに応じて吸着ノズル１３が
、図示しない吸着ノズル切換機構により切替えられる。

第３ステーションＳ、には、第１図に示すように、吸着
ノズル１３に吸着保持された電子部品１１を下方から認
識するカメラ２０と、前記電子部品１１に対して斜め下
方から一定の傾斜角αでスリ・ソト光２１を照射する照
明装置２２とからなる電子部品認識装置を配設している
。照明装置２２は、光ｒｉ、２３と、光ａ２３からの光
を平行光に屈折させるレンズ２４と、平行光を遮って前
記スリット光２１を形成するスリット２５を備えたマス
ク２６とからなる。このように構成された照明装置２２
は、ボールネジ２７を介してモータ２８により往復動さ
せられる。

第１ステーションＳ、及び第５ステーシヨンＳ。

には、第３図及び第４図に示すように、前記昇降用従動
歯車９に噛合する昇降用駆動歯車２９とこの駆動歯車２
９を回転させるモータ３０とを夫々配設している。第５
ステーションＳ、のモータ３０は、第３ステーシヨンＳ
３で検出された電子部品１１の厚み寸法りに応じて吸着
ノズル１３の下降量を調整する。第２ステーシヨンＳ２
、第４ステーシヨンＳ４及び第６ステーシヨンＳ、には
、前記回転用従動歯車１７に噛合する回転用駆動歯車３
１とこの駆動歯車３１を回転させるモータ３２とを夫々
配設している。

第２、第４、第６ステーシヨンＳ、、Ｓ、、Ｓ６におい
て回転させられた回転用従動歯車１７は、前記回転ロッ
ク部材１８によって回転がロックされる。

以上の構成において、第１ステーシヨンＳ１で吸着ノズ
ル１３に吸着保持され、第２ステーシヨンＳｔで所定の
向きに回転させられた電子部品１１は、第１図に示すよ
うに、第３ステーシヨンＳ３において照明装置２２によ
りスリット光２１が照射されると共に、下方からカメラ
２０によりそのスリット像３３ａ　、　３３ｂが認識さ
れる。このときカメラ２０には、第２図に示すように、
電子部品１１の下面でのスリット像３３ａと、吸着ノズ
ル１３の下端面でのスリット像３３ｂとが認識される。

そして電子部品１１でのスリット像３３ａの両端部に変
曲点３３ｃが認識される。この変曲点３３ｃは、吸着ノ
ズル１３でのスリット像２７ｂの位置に影響されること
なく、電子部品１１の下面輪郭線上に生じる。

この状態で照明装置２２を移動させてスリット光２１を
電子部品１１の下面全体に順次照射し、カメラ２０でそ
のスリット像３３ａをスキャンする。このスキャンによ
って得られる変曲点３３ｃによって電子部品１１の下面
輪郭線を認識することができる。これにより、電子部品
１１の平面形状を、前記吸着ノズル１３の電子部品１１
からのはみ出しの有無にかかわらず正確に認識すること
ができる。又この形状認識に基いて、電子部品１１の正
確な位置認識を行うことができる。

更に、このスキャンによって得られた電子部品１１での
スリット像３３ａと吸着ノズル１３でのスリット像３３
ｂとの間の位置変位量Δ２により、電子部品１１の厚み
寸法りを、次式によって求め′ることかできる。

Ｄ＝Δｊ２Ｘｃｏｔｃｒ 次の第４ステーシヨンＳ４では電子部品１１の形状及び
位置に基いて、電子部品１１の回転ズレが補正される。

そして第５ステーシヨンＳ５では、電子部品１１の厚み
寸法りに応じて部品装着ヘンド４が下降し、吸着ノズル
１３が電子部品１１を基板１９の所定位置に装着する。

このとき部品装着ヘッド４の下降量は、圧縮コイルバネ
１６の吸着ノズル１３に対する付勢力が電子部品１１の
厚み寸法りにかかわらず一定となるようにコントロール
されているので、電子部品１１を一定、の押圧力で基板
１９に装着することができ、装着ズレが生じない。

第６ステーシヨンＳ６で吸着ノズル■３の一回転位置が
戻され、第７ステーシヨンＳ、で不良の電子部品１１が
排出された後、第８ステーションＳ、で吸着ノズル１３
が切替えられて第１ステーシヨンＳに戻る。

このようにして電子部品１１の装着を順次行うことがで
きる。

尚、本実施例では電子部品１１を第２ステーシヨンＳ２
で装着方向に沿って予め回転させておき、第３ステーシ
ゴンＳ３では同一回転角で回転させられた認識データに
基いて回転ズレを認識することができ、第４ステーシヨ
ンＳ４での電子部品１１の回転は補正値の範囲内で行う
ことができるので、部品認識の後に部品の回転及び補正
を行う従来例に比較して、吸着ノズル１３の同心度が出
ていなくても、回転に伴う位置ズレのバラ付きを小さく
することができるという利点がある。

第６図及び第７図は、本発明をリード端子１１ａ、１１
ｂを備えた電子部品１１の認識方法に適用した第２実施
例を示している。本実施例の構成は第１実施例と略同様
なので共通符号を付して示し、説明は省略する。

本実施例によれば、吸着ノズル１３番こ吸着保持されて
いる電子部品１１の形状、位置を移送中に第１実施例と
同様にして認識することができ、同時に電子部品１１の
リード端子１１ａ　、ｌｌｂの内、あるリード端子１１
ａに、第７図（ｂ）に示すような浮きが生している場合
、このリート端子１１ａ下面でのスリット像３４ａと他
のリード端子１１ｂ下面でのスリット像３４ｂがカメラ
２０によってズレΔｌとしてＬＱ　Ｒｈされる。このズ
レΔｌが大であると前記リード端子１１ａの浮きも大で
ある。

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。

上記実施例では、吸着ノズルの下端面を基準面としてい
るが、基準面を前記下端面から一定の距離に位置する別
の部材で構成することができる。

又上記実施例ではスリット光を電子部品に対して移動さ
せることによってスキャンを行っているが、スリット光
を固定し電子部品の通常の移送を利用してスキャンを行
うこともできる。

発明の効果 請求項１の発明によれば、電子部品でのスリット像の変
曲点によって電子部品の平面形状を吸着ノズルの影響を
受けることなく認識することができるので、電子部品の
吸着に適した吸着ノズルのみを装備するだけで良く、部
品装着装置の構造を簡単化することができる。

請求項２記載の発明によれば、吸着ノズルの電子部品を
移載する動きをそのまま利用してスキャンを行うことが
できるので、電子部品の移載時間を短縮することができ
る。

請求項３記載の発明によれば、電子部品でのスリット像
と基準面でのスリット像との間のズレによって電子部品
の厚み寸法を検出することができるので、電子部品の厚
みデータを予め入力することなく、電子部品の厚み寸法
に応して電子部品装着時の吸着ノズルの下降量をコント
ロールすることができる。

請求項４記載の発明によれば、電子部品の形状や位置を
斜め下方から認識すると同時に前記電子部品のリード端
子の浮きをチエツクすることができ、吸着ノズルを昇降
させる必要がないので、装置を全体構成を簡単にするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す要部の概略側面図、
第２菌はその拡大底面図及び拡大側面図、第３図はその
部品装着装置全体の概略斜視図、第４図はそのステーシ
ョンごとの工程図、第５回はその電子部品装着時の要部
の拡大断面図、第６図は本発明の第２実施例を示す要部
の概略側面図、第７図はその部分拡大底面図及び部分拡
大側面図、第８図は従来例の概略側面図、第９図は他の
従来例の概略側面図、第１０図はその他の従来例の概略
側面図である。 １１・・・電子部品、１３・・・吸着ノズル、２ｏ・・
・カメ乞２１・・・スリット光、３３ａ　、３３ｂ・・
・スリット像、３３ｃ・・・変曲点、１１ａ、ｌｌｂ・
・・リード端子、３４ａ　、　３４ｂ・・・スリット像
。 代理寿哄弁理士　粟野　重孝　はが１名第 ］ 図 第 図 （ａ） （ｂ） 狸 一−−−ｉ田も 第 図 第 図 図 ｆｆ、ｊ４Ｄ−−ス１：・ト１水

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸着保持した電子部品を移送して基板の所定位置
   に装着する間に、前記電子部品に光を照射しその像を撮
   像することによって電子部品を認識する電子部品の認識
   方法において、電子部品に斜め下方から一定の傾斜角を
   持つスリット光を照射すると共に、この状態で電子部品
   とスリット光とを相対移動させて電子部品でのスリット
   像を下方からスキャンし、前記スリット像の変曲点を認
   識することにより、電子部品の形状及び位置を認識する
   ことを特徴とする電子部品の認識方法。
2. （２）電子部品の移送により電子部品でのスリット像を
   スキャンすることを特徴とする請求項１記載の電子部品
   の認識方法。
3. （３）電子部品でのスリット像と、基準面でのスリット
   像との位置変位量によって電子部品の厚み寸法を認識す
   ることを特徴とする請求項１記載の電子部品の認識方法
   。
4. （４）リード端子を備えた電子部品の各リード線でのス
   リット像の位置変位量により、リード線の浮きを検出す
   ることを特徴とする請求項１記載の電子部品の認識方法
   。