JPH06132697A - 部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一撮像手段で、ノズルはみ出しが影響しな
い部品認識と、基板パターン認識を行う。 【構成】 Ｘ−Ｙ移動する部品装着部３に部品装着ヘッ
ド３１と撮像手段３８を下向きに配置し、吸着ノズル３
２の上下移動空間に、４５°の反射面を進入または退出
させ、進入時には吸着ノズルに吸着された部品Ａの像を
水平方向に反射する４５°ミラー３４を設け、この上下
移動空間の周囲に、吸着された部品を背後から照らす透
過照明部３３を配置する。撮像手段の下に、水平方向か
ら来る部品像を上方に反射し、かつ基板のパターン像を
上方に透過する４５°ハーフミラ−３６を設け、４５°
ハ−フミラ−の背後に、部品像が来る方向に向けて反射
照明部３７、４５°ハ−フミラ−の平面投影に相当する
位置にはシャッター手段３９を配置する。シャッター手
段の開閉、透過・反射両照明部の動作、４５°ミラ−の
進退動作を制御し、部品像と基板パターン像を交互に撮
像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に電子部品を装
着する部品装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、装着しようとする部品と基板上の
装着個所を画像処理によって認識し、認識結果を装着動
作に反映させる部品装着装置が種々提案されている。例
えば特開平４−２０６６００号公報には、装着ヘッドに
撮像装置を取り付け、装着ヘッドの部品吸着搬送用シャ
フトの周囲に、反射面がノズル軸に対して一定の傾斜角
を持つ平面反射鏡を取り付け、さらに吸着ノズルに吸着
された部品の下側の位置に移動可能に照明装置を設け、
平面反射鏡から反射する光を撮像装置に入射させる「電
子部品検出装置」が開示されている。そして、その発明
の詳細な説明の欄に、吸着ノズルに吸着された部品を撮
像する光路に加えて、基板表面の位置決めマークを撮像
する光路を設け、両光路をビームスプリッタによって共
通化して撮像装置に導く、実施例が記載されている。ま
た、部品吸着搬送用シャフト径より小さい部品を撮像す
る際、吸着ノズル部を孔あきの直角プリズムで構成した
り、吸着ノズル部に小部品用の第２の平面反射鏡を設け
たりして、ノズルやシャフトのシルエットが部品のシル
エット像からはみ出さないように撮像させる、実施例も
記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような電子部品検
出装置において、大型の部品から小型の部品に至るま
で、部品外形と正しく対応したシルエット像を撮像する
ためには、撮像手段を２台用意するか、１台の撮像手段
を直線移動させて、各反射鏡等からの像に焦点を合わせ
る配慮が必要である。その上、極めて小さい部品の撮像
については、孔あきの直角プリズムからなる吸着ノズル
に交換して、部品吸着を行わねばならない。また、単一
の撮像手段に、大型から小型に至る部品のシルエット像
と、基板のパターン像を取り込ませるには、前記ビーム
スプリッタを直線移動させたりして、複数種の平面反射
鏡からのシルエット像を撮像手段へ導く配慮が必要であ
る。このため本発明は、基板のパターン像と部品のシル
エット像を撮像する光路上の光学部品（撮像手段、照明
手段、反射鏡等）の内、移動させるものを最小限とし、
かつ吸着ノズル部に高価な光学部品を用いずに、ＩＣ等
の大きい部品から、下方より見て部品外形からノズル外
形がはみ出す程度に小さい部品に至るまで、部品の正し
い吸着保持位置と、基板表面のパターン位置の認識を単
一の撮像装置で行う、部品装着装置を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、Ｘ−Ｙ移動
する部品装着部に装着ヘッドと撮像手段を垂直下向きに
配置し、装着ヘッド下端に設けた吸着ノズルの上下移動
空間に、４５°の反射面を進入または退出させ、進入時
には吸着ノズルに吸着された部品の像を水平方向に反射
させる４５°ミラーを設け、前記上下移動空間の周囲
に、吸着された部品を背後から照らし出す透過照明部を
配置する。撮像手段の下には、水平方向から進入する部
品像を上方に反射し、かつ下方から進入する基板のパタ
ーン像を上方に透過する４５°ハーフミラ−を配置す
る。そして、４５°ハ−フミラ−の背後に、部品像が進
入してくる方向に向けて反射照明部、４５°ハ−フミラ
−の平面投影に相当する位置に、光を通過または遮断す
るシャッター手段を配置する。部品像の撮像時に、シャ
ッター手段を閉じ、４５°ミラ−を吸着ノズルの真下に
進入させ、透過照明部を点灯して部品を背後から照ら
し、基板パターン像の撮像時には、シャッター手段を開
け、４５°ミラ−を吸着ノズルの真下から退避させ、反
射照明部を点灯して基板表面を照らし、部品の保持状態
とその部品を装着すべき基板のパターン像を撮像する。
小型部品の撮像時には、シャッター手段を閉じ、４５°
ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させて透過照明部と反
射照明部を点灯し、部品の裏面（以下部品の、吸着ノズ
ルに吸着保持される面を表面とし、その反対側の面を裏
面と呼ぶ）像のみを撮像する。撮像した画像を認識する
ことにより吸着位置ずれとパターン位置ずれを検知し、
両ずれ量を補正して部品を装着する。

【０００５】また本発明では、Ｘ−Ｙ移動する部品装着
部に撮像手段を水平横向きに、部品装着ヘッドを垂直下
向きに配置し、装着ヘッド下端に設けた吸着ノズルの上
下移動空間に、４５°の反射面を進入または退出させ、
進入時には吸着ノズルに吸着された部品の像を水平方向
に反射させる４５°ミラーを設け、前記上下移動空間の
周囲に、吸着された部品を背後から照らし出す透過照明
部を配置する。撮像手段の前方には、水平方向から進入
する部品像を透過し、かつ下方から進入する基板のパタ
ーン像を撮像手段方向へ水平に反射する４５°ハーフミ
ラ−を配置する。そして、４５°ハ−フミラ−の上方
に、基板のパターン像が進入してくる方向に向けて反射
照明部、４５°ハ−フミラ−の平面投影に相当する位置
に、光を通過または遮断するシャッター手段を配置す
る。部品像の撮像時に、シャッター手段を閉じ、４５°
ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させ、透過照明部を点
灯して部品を背後から照らし、基板パターン像の撮像時
には、シャッター手段を開け、４５°ミラ−を吸着ノズ
ルの真下から退避させ、反射照明部を点灯して基板表面
を照らし、部品の保持状態とその部品を装着すべき基板
のパターン像を撮像する。小型部品の撮像時には、シャ
ッター手段を閉じ、４５°ミラ−を吸着ノズルの真下に
進入させて透過照明部と反射照明部を点灯し、部品の裏
面像のみを撮像する。撮像した画像を認識することによ
り吸着位置ずれとパターン位置ずれを検知し、両ずれ量
を補正して部品を装着する。

【０００６】

【作用】４５°ミラ−の進退動作、シャッター手段と透
過・反射両照明装置の動作制御により、部品と基板パタ
ーンの像が単一の撮像手段に選択的に取り込まれる。ま
た、吸着ノズルに吸着保持された部品を下方より見たと
き、部品外形部よりノズルの部品吸着面がはみ出してい
る場合、その部品を上方と下方から照らすことにより、
はみ出した部品吸着面の画像の輝度が背景部の輝度に近
づく。すなわち、ノズルの部品吸着面の一部を部品の一
部と混同することなく、部品の裏面像のみが選択的に取
り込まれる。装着前に、吸着保持された部品の像とその
部品を装着すべき基板パターンの像が認識されて、部品
の吸着位置ずれと基板のパターン位置ずれが検知され、
両ずれ量を補正して部品の装着が行われる。

【０００７】

【実施例】本発明部品装着装置の一実施例について、図
に基づき説明する。図１は本発明の部品装着装置の一実
施例を示す概略図である。部品装着装置１は箱型のベー
ス１０を有し、その上に、Ｘ−Ｙステージ２、部品装着
部３、コンベア部４、第１部品供給部５が配置されてい
る。６はベース１０の傍らに配置された第２部品供給部
であり、ベース１０上に設けた部品仮位置決め台７上に
部品を供給する。また、ベース１０には、画像処理手段
８、制御手段９が内蔵されている。

【０００８】次に、本発明の主旨である部品装着部３に
ついて詳述する。図２は本発明の部品装着装置の一実施
例における部品装着部３の概略正面図である。部品装着
部３は、Ｘ−Ｙステージ２に吊り下げ状態で支持されて
おり、カバー部の中に図２の機構を備えている。３０は
Ｘ−Ｙステージ２の下面に取り付けた部品装着部の支持
板で、その正面に、装着ヘッド３１を上下運動させる直
線運動ユニット３１１を垂直に取り付ける。直線運動ユ
ニット３１１は、図示しないボールネジ、ボールナッ
ト、直線案内軸受、サーボモータ等からなり、ボールナ
ットに固定されて上下動するスライダ３１２に、装着ヘ
ッド３１が取り付けられる。

【０００９】装着ヘッド３１は、垂直下向きにスライダ
３１２に取り付けられ、自身の下端に、部品を吸着する
吸着ノズル３２を保持する。吸着ノズル３２は上部に正
方形の拡散板３２１を有し、この拡散板３２１は、自身
の中心位置にノズル本体が貫通する形で取り付けられて
いる。３３は、吸着ノズル３２に吸着された部品を背後
から照らし出す透過照明部で、その円筒形部材３３１の
内周面に一定間隔を置いてリング状に配置された複数個
のＬＥＤ３３２を有し、下端には、これらのＬＥＤの光
が後述する４５°ミラーに直接映らないよう、鍔のつい
た円筒形の遮光板３３３を設ける。透過照明部３３は、
吸着ノズル３２の下方に位置し、円筒形部材３３１の中
心が、部品装着ヘッドの中心と同一となるよう支持板３
０に固定されている。そして、円筒形部材３３１及び遮
光板３３３は、部品吸着または装着時、図３に示すよう
に、ＬＥＤ３３２で囲まれた空間及び遮光板の中空部
を、吸着ノズルと装着ヘッドの一部が通り抜けられる大
きさになっている。

【００１０】３４は、吸着ノズルに保持された部品が透
過照明部３３内の所定位置で停止したとき、ＬＥＤ３３
２及び拡散板３２１によって照らし出された部品像を水
平方向に反射する、４５°ミラーである。４５°ミラー
３４は、装着ヘッド３１の上下移動軸に対して、４５°
の角度で直線移動するよう、移動手段３５に、中継板３
４１を介して取り付けられる。

【００１１】移動手段３５は、図示しないタイミングベ
ルト、プーリ、サーボモータと、直線案内軸受３５１及
び、これに沿って直線移動するスライダ３５２とで構成
される。この直線案内軸受３５１は、水平面から上方に
４５°の角度で支持板３０に取り付けて、スライダ３５
２の一部は、前記タイミングベルトの歯と噛み合わせ
る。そして、サーボモータとプーリによってタイミング
ベルトが指定量回転すると、スライダ３５２が、直線案
内軸受３５１に沿って指定量直線移動する。中継板３４
１は、断面Ｌ字形で、スライダ３５２の下側面に一端が
取り付けられ、図２で云う手前側に突出面を有し、この
突出面の上面に、４５°ミラー３４を固定している。こ
うして、４５°ミラー３４を、部品吸着及び装着時に吸
着ノズル３２の上下移動空間から４５°上方に退避さ
せ、部品認識時に吸着ノズル３２の真下に、４５°方向
から進入させる。

【００１２】３６はアングル３６１を介し支持板３０に
取り付けられた４５°ハーフミラーで、部品認識位置に
ある４５°ミラー３４と対向する位置に配置され、４５
°ミラー３４からの水平反射画像を垂直上方に反射し、
かつ下方から進入してくる基板Ｐのパターン像を垂直上
方に透過する。アングル３６１は断面Ｌ字形であり、両
端部で４５°ハーフミラー３６の上辺と下辺をそれぞれ
支持してその反射面を４５°に固定し、４５°ミラー３
４に対向させている。またアングル３６１は、４５°ハ
ーフミラーの下方から進入してくる画像を遮らないよう
に、４５°ハーフミラーの平面投影に相当する部分に、
開口部３６２を設けている。さらにアングル３６１は、
４５°ハーフミラーの背後に位置する部分に、後述する
反射照明部３７の取り付け面を有している。

【００１３】３７は、４５°ハーフミラーの背後に位置
し、４５°ミラーからの水平反射画像に向き合う反射照
明部である。反射照明部３７は、基板３７１とこれに一
定間隔のマトリックス状に配設された複数個のＬＥＤ３
７２からなり、ＬＥＤ配設面が４５°ハーフミラー側を
向くよう、基板３７１をアングル３６１に直立固定す
る。３８は、４５°ハーフミラー３６が垂直に反射する
画像と、垂直に透過する画像とを取り込む撮像手段で、
４５°ハーフミラー３６の真上に位置するよう支持板３
０に垂直下向きに取り付ける。また、４５°ハーフミラ
ー３６と撮像手段３８の取り付け位置は、図２のよう
に、撮像手段３８から基板Ｐ上に至る距離と、撮像手段
３８から４５°ハーフミラー３６と４５°ミラー３４を
それぞれ経由して部品Ａの裏面に至るまでの距離が、等
しくなるように配置する。

【００１４】３９は、アングル３６１の下面に配置さ
れ、前述の開口部３６２を下方から被う形で固定した、
液晶板からなるシャッター手段である（以下３９を液晶
シャッターと呼ぶ）。液晶シャッター３９は４辺を支持
枠３９１で支持され、支持枠３９１はアングル３６１の
下面の、開口部３６２の周囲に固定する。また、液晶シ
ャッター３９の電極は、図示しない電圧源に接続され、
この電圧源は後述する制御手段９の指令により、液晶シ
ャッターへの印加電圧を変化させる機能を持つ。すなわ
ち、液晶シャッター３９は、自身の電極に印加される電
圧を制御することにより液晶の透明度が所望の値に設定
され、下方から４５°ハーフミラーへ進入する光を遮断
したり、４５°ハーフミラーが下方へ反射する光を透過
させたりする。

【００１５】８は、撮像手段３７が取り込む画像を認識
・処理する画像処理手段で、その処理結果に基づいて、
制御手段９が部品装着動作を制御する。また、制御手段
９は、前述の液晶シャッターへの印加電圧制御に加え、
装着ヘッドの上下移動量、すなわち直線運動ユニット３
１１におけるスライダ３１２の移動量によって、移動手
段３５のサーボモータの回転を指令してスライダ３５２
を直線移動させ、４５°ミラー３４を、部品吸着及び部
品装着時に吸着ノズル３２の上下移動空間から退避さ
せ、部品認識時に吸着ノズルの真下に進入させる制御を
行う。

【００１６】このような構成を有する本実施例の部品装
着装置の動作について説明する。部品を装着しようとす
る基板Ｐが、コンベア部４上を搬送され、図示しない基
板位置決め機構によって保持されると、まず、制御手段
９は、Ｘ−Ｙステージ２を駆動し、部品装着部３の部品
装着ヘッド３１を、例えば、第１部品供給部５の所定の
部品供給カセットに位置決めされた部品Ａの真上に停止
させる。そして、図示しないサーボモータを駆動し、ス
ライダ３１２、すなわち装着ヘッド３１を下降させる。
この時、４５°ミラー３４は上昇端にあり、吸着ノズル
３２の上下移動空間から離れているため、吸着ノズル３
２は部品Ａに到達し、これを吸着保持する。

【００１７】部品吸着後、制御手段９は、装着ヘッド３
１を上昇させ、かつ上昇途中の所定位置（吸着保持され
た部品Ａの下端が、４５°方向から進入してくる４５°
ミラー３４に接触しない位置）に達したとき、移動手段
３５の図示しないサーボモータを所定量回転させる。す
ると、スライダ３５２が、直線案内軸受３５１に沿って
移動し、４５°ミラー３４を、吸着ノズルの上下移動空
間に、４５°方向から進出させる。また、制御手段９
は、通常、液晶シャッター３９を遮光状態に保持（液晶
が遮光状態になる電圧を印加）している。

【００１８】吸着ノズルが部品を認識する高さに達する
と、制御手段９は、装着ヘッド３１の上昇を停止し、図
２に示すように、透過照明部３３内の所定位置に部品Ａ
を停止させ、ＬＥＤ３３２を点灯させる。この時、４５
°ミラー３４は移動途中であるが、ミラーが４５°方向
から部品Ａの真下に進入してくるため、移動が停止して
いなくとも、図２で云う部品Ａの左端部が、４５°ミラ
ー３４に写った時点で、撮像手段３８が部品Ａの裏面像
を取り込み、画像処理手段８に入力を開始できる。すな
わち、４５°ミラー３４が、その反射面の方向に、反射
面と直角の運動成分を含むことなく移動する限り、部品
Ａの裏面と４５°ミラー３４との距離は一定であり、撮
像手段３８の焦点距離に部品Ａの裏面があるという位置
関係はミラー３４の移動期間中を通じて変わることがな
い。４５°ミラー３４が部品Ａの下に進入して行けば、
その反射面上に、後に部品Ａの裏面全体像を構成すべき
部分像が次第に大きさを増して現れ、対面している４５
°ハーフミラー３６にも対応する像が現れ、これが垂直
上方に反射され、撮像手段３８の撮像視野に送り込まれ
ることになる。部品Ａの全体像を得た時が画像処理手段
８への入力開始時点である。

【００１９】画像処理手段８が、入力された部品Ａの画
像情報の認識を行っている間に、制御手段９は、Ｘ−Ｙ
ステージ２を駆動し、撮像手段３８を、コンベア部４に
位置決めされた基板Ｐの、部品Ａを装着すべき位置の上
に移動させる。画像処理手段８は、撮像手段の移動途中
で部品Ａの画像認識を終え、その認識結果、すなわち部
品Ａの吸着位置ずれ情報を制御手段９に伝える。また、
制御手段９は、部品Ａの裏面像の取り込み終了後、移動
手段３５の図示しないサーボモータを所定量逆回転さ
せ、スライダ３５２及び４５°ミラー３４を、４５°上
方に退避させ、反射照明部３７のＬＥＤ３７２を点灯さ
せると共に、液晶シャッター３９を透光状態に保持（液
晶が透光状態になる電圧を印加）させる。撮像手段３８
が部品Ａの装着パターン上に停止すると、反射照明部３
７の光の一部が４５°ハーフミラー３６によって垂直下
方に反射し、液晶シャッター３９を通過して基板表面を
照らし出す。撮像手段３８は、基板位置決めマークもし
くはランドパターン像などの基板パターン像を取り込
み、画像処理手段８へ入力する。この時、４５°ミラー
３４は吸着ノズルの上下移動空間から退避しているた
め、４５°ハーフミラー３６に向かって部品像が水平方
向から進入せず、基板パターン像のみが４５°ハーフミ
ラー３６を垂直上方に透過して、撮像手段３８に入るこ
とになる。

【００２０】画像処理手段８が、入力された基板パター
ンの画像情報の認識を行っている間に、制御手段９は、
Ｘ−Ｙステージ２を駆動し、装着ヘッド３１を、前記吸
着位置ずれ量だけ補正して基板Ｐの装着位置上に停止さ
せ、吸着ノズル３２を下降させる。画像処理手段８は、
吸着ノズルの下降途中で基板パターン像の画像認識を終
え、その認識結果、すなわち基板Ｐの支持位置ずれ情報
（部品を装着すべき基板パターンが、あるべき位置から
どれだけずれて支持されているかを示す情報）を制御手
段９に伝える。そして、制御手段９は、再度Ｘ−Ｙステ
ージ２を駆動し、装着ヘッド３１を、前記支持位置ずれ
量だけ補正して基板Ｐの装着位置上に移動させながら、
吸着ノズル３２の下降を終え、部品Ａを基板Ｐ上に装着
する。

【００２１】ここで吸着保持された部品Ａが、吸着ノズ
ルの部品吸着面と比較して同等、あるいはそれより小さ
い部品である場合の動作について説明する。制御手段９
は、あらかじめ部品装着プログラムによって、部品Ａが
ノズルの部品吸着面と比較し同等程度の小型部品である
ことを入力されており、その情報に従って、前述した部
品認識時、透過照明部３３と共に反射照明部３７のＬＥ
Ｄ３７２も点灯させる。すると、部品Ａは、拡散板３２
１によって上方から照らされ、かつ４５°ハーフミラー
３６を透過した反射照明部３７の光の一部が、４５°ミ
ラー３４の進入とともに垂直上方に反射されることによ
り、部品Ａの裏面も照らし出される。

【００２２】この状態で撮像手段３８が取り込む部品Ａ
の画像を図７に示す。図５、図６は、それぞれ透過照明
部３３及び反射照明部３７のみを点灯した場合に取り込
む画像の説明図である。透過照明部３３のみを点灯した
場合、図５のように、背景となる拡散板部分は明るく、
部品Ａとそこからはみ出した吸着ノズルの部品吸着面
は、あたかも一つの部品のように一体のシルエット像と
なる。反射照明部３７のみを点灯した場合、背景となる
拡散板部分は薄暗く、部品Ａの裏面は少し明るく、ノズ
ルの部品吸着面が大変明るい反射光画像となる。前者の
シルエット像は適当な閾値で二値化できるものの、ノズ
ルのはみ出し部を除去できない。後者の反射光画像は、
輝度レベルが３段階に別れており、適当な閾値を設定す
ることが難しく、容易に部品Ａのみの画像を抽出するこ
とができない。従って本発明では、前述のように透過照
明部３３と反射照明部３７の両者を点灯させ、図７に示
す部品Ａのみの画像を取り込む。すなわち、図５の画像
に図６の画像を合成する形になり、背景の拡散板は明る
く、ノズルはみ出し部も拡散板と同程度に明るく、部品
Ａの裏面のみが薄明るい画像を取り込むことになる。こ
の部品Ａのみの画像に対応する閾値で二値化を行い、画
像処理を行えばよい。このように、部品Ａが小さい場合
であっても、反射照明部３７を新たに点灯させるだけ
で、それ以外の、部品とそれを装着すべき基板パターン
の画像認識から、部品Ａの吸着保持位置及び基板パター
ン位置のずれ検出、両ずれ量を補正した部品装着に至る
一連の動作は、前述と同様である。

【００２３】図４は、本実施例における部品装着部３の
他の実施態様を示す概略正面図であり、図２に示す部品
装着部との相違点のみを説明する。４５°ハーフミラー
３６は、一端を支持板３０に固定された断面コの字型の
形材３６３の内面に、図２の４５°ハーフミラー３６と
同位置となるよう支持されており、形材３６３の開口側
は後述する撮像手段に向かう。反射照明部３７は、図２
の時の位置に対し、４５°ハ−フミラ−３６そのものを
対称軸として線対称の位置に配置される。すなわち、形
材３６３は、４５°ハーフミラー３６に水平方向から進
入してくる画像を遮らないように、４５°ハーフミラー
の立面投影に相当する部分に、開口部３６４を設けてい
る。そして、形材３６３の４５°ハーフミラー３６の上
方に位置する内面に、反射照明部３７の取り付け面を有
し、反射照明部３７が水平下向きに固定される。撮像手
段３８は、図４に示すように、４５°ハーフミラー３６
の背後に位置し、４５°ミラー３４からの水平反射画像
を取り込むよう、水平横向きに取り付ける。

【００２４】形材３６３は、４５°ハーフミラー３６へ
下方から進入してくる光を遮らないように、４５°ハー
フミラー３６の平面投影に相当する部分にも、開口部３
６５を設けている。そして、この開口部３６５の周囲
に、前述の液晶シャッター３９を支持枠３９１を介して
固定する。こうして撮像手段３８は、４５°ハーフミラ
ー３６が水平に反射する基板の画像と、水平に透過する
部品の画像とを取り込むことになり、４５°ハーフミラ
ー３６と撮像手段３８の取り付け位置は、図４のよう
に、撮像手段３８から４５°ハーフミラー３６を経由し
て基板Ｐ上に至る距離と、撮像手段３８から４５°ミラ
ー３４を経由して部品Ａの裏面に至るまでの距離が、等
しくなるように配置する。

【００２５】図４の部品装着部を用いた場合の動作を、
前述した図２の部品装着部の動作と比較し、相違点のみ
を説明する。４５°ミラー３４が前述の動作によって部
品Ａ（部品Ａがノズルの部品吸着面と同等程度に小さい
場合も同じ）の裏面像を水平方向に反射すると、４５°
ハーフミラー３６を透過して、撮像手段３８に取り込ま
れる。撮像手段３８が画像処理手段８に部品Ａの画像情
報を入力し、画像処理手段８が部品Ａの画像情報の認識
を行っている間に、制御手段９は、Ｘ−Ｙステージ２を
駆動し、４５°ハーフミラー３６を、コンベア部４に位
置決めされた基板Ｐの部品Ａを装着すべき位置に移動さ
せる。画像処理手段８は、４５°ハーフミラー３６の移
動途中で部品Ａの画像認識を終え、その認識結果、すな
わち部品Ａの吸着位置ずれ情報を制御手段９に伝える。
また、制御手段９は、部品Ａの裏面像の取り込み終了
後、前述の動作と同様に４５°ミラー３４を４５°上方
に退避させ、反射照明部３７のＬＥＤ３７２を点灯させ
ると共に、液晶シャッター３９を透光状態に保持させ
る。４５°ハーフミラー３６が部品Ａの装着パターン上
に停止すると、反射照明部３７の光の一部が４５°ハー
フミラー３６を垂直下方に透過し、液晶シャッター３９
を通過して基板表面を照らし出す。すると、４５°ハー
フミラー３６が基板位置決めマークもしくはランドパタ
ーン像などの基板パターン像を水平方向に反射し、撮像
手段３８がこれを取り込んで、画像処理手段８へ入力す
る。この時、４５°ミラー３４は吸着ノズルの上下移動
空間から退避しているため、４５°ハーフミラー３６に
向かって部品像が水平方向から進入せず、基板パターン
像のみが４５°ハーフミラー３６を水平方向に反射し
て、撮像手段３８に入ることになる。この後前述と同様
の動作を行い、部品Ａを基板Ｐ上に装着する。

【００２６】本実施例では、４５°ミラー３４の吸着ノ
ズル上下移動空間からの進退動作を、装着ヘッド３１の
上下移動軸に対し、４５°の角度で直線移動させること
としたが、４５°ミラー３４を吸着ノズル上下移動空間
に水平方向から進退させてもよい。また、支持板３０に
設ける支点軸に、４５°ミラー３４を旋回可能に支持
し、吸着ノズル上下移動空間の４５°の反射面から、吸
着ノズル上下移動空間より離れる面へと、４５°もしく
はそれ以上の角度で揺動させて進退させてもよい。尚、
本実施例においては、シャッター手段を液晶シャッター
としたが、勿論、機械的に開閉動作を行うものであって
もよい。

【００２７】

【発明の効果】このように本発明の部品装着装置によ
り、単一の撮像手段で部品認識と基板パターンの認識が
可能である。その上、吸着ノズルに吸着保持された部品
の外形部よりノズルの部品吸着面がはみ出している場合
でも、そのはみ出し部を部品の一部と混同することな
く、部品の裏面像のみを選択して画像認識できる。この
際、部品あるいは基板から撮像手段に至る光路におい
て、移動制御を必要とするのは４５°ミラーのみであ
り、尚かつ吸着ノズル部に高価な光学部品を用いないた
め、装着ヘッド部の小型化とコスト低減に寄与できる。

【００２８】また、ＩＣ等の大きな部品は勿論のこと、
吸着ノズルの部品吸着面に対し同等もしくはそれより小
さい部品についても正確に保持位置を認識でき、かつ装
着前に、その部品を装着すべき基板パターン像を認識し
て、部品の吸着位置ずれと基板のパターン位置ずれを検
知し、両ずれ量を補正して部品の装着を行うため、装着
精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明部品装着装置の一実施例の構成を示す概
略斜視図である。

【図２】部品装着部の構成を示す概略正面図である。

【図３】部品装着部の動作を説明する概略正面図であ
る。

【図４】部品装着部の他の実施例を示す概略正面図であ
る。

【図５】撮像手段が取り込む、透過照明時の画像を示す
説明図である。

【図６】撮像手段が取り込む、反射照明時の画像を示す
説明図である。

【図７】撮像手段が取り込む、透過、反射同時照明時の
画像を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 部品装着装置 ２ Ｘ−Ｙステージ ３ 部品装着部 ３１ 部品装着ヘッド ３２ 吸着ノズル ３３ 透過照明部 ３４ ４５°ミラー ３５ 移動手段 ３６ ４５°ハーフミラー ３７ 反射照明部 ３８ 撮像手段 ３９ シャッター手段 ８ 画像処理手段 ９ 制御手段 Ａ 部品 Ｐ 基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ−Ｙ移動する部品装着部に設けた部品
   装着ヘッドで部品を吸着し、吸着された部品の保持状態
   とその部品を装着すべき基板のパターン位置を画像認識
   し、吸着位置ずれとパターン位置ずれを検知し両ずれ量
   を補正して部品を基板上の所定位置に装着する装置であ
   って、 部品装着ヘッドの下端に設けられ部品吸着及び装着時に
   下方に進出する、吸着ノズルと、 前記吸着ノズルが上下移動する空間の周囲に配置され、
   吸着された部品を背後から照らし出す透過照明部と、 前記吸着ノズルの上下移動空間に、４５°の反射面を進
   入または退出させ、進入時には吸着ノズルに吸着された
   部品の像を水平方向に反射させる４５°ミラーと、 前記４５°ミラーを、部品吸着及び装着時に吸着ノズル
   の上下移動空間から退避させ、部品の画像認識時に吸着
   ノズルの真下に進入させる移動手段と、 吸着ノズルの真下に進入した時の前記４５°ミラーに対
   向し、前記水平反射部品像を垂直上方に反射させ、かつ
   自身の下方から進入する基板のパターン像を垂直上方に
   透過させる４５°ハーフミラーと、 前記４５°ハ−フミラ−の背後に配置され、４５°ハ−
   フミラ−が下向きに反射する光により基板を照らし、４
   ５°ハ−フミラ−を透過する光により、４５°ミラ−を
   介して部品裏面を照らす反射照明部と、 前記４５°ハーフミラーの平面投影に相当する位置に設
   けられ、下方から４５°ハーフミラーへ進入する光を、
   通過させまたは遮断するシャッター手段と、 前記垂直反射部品像と基板パターン像を取り込む撮像手
   段と、 前記撮像手段が取り込んだ部品像と基板パターン像を認
   識する画像認識手段と、 前記部品像の撮像時に、前記シャッター手段を閉じさ
   せ、前記４５°ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させて
   前記透過照明部を点灯し、前記基板パターン像の撮像時
   には、前記シャッター手段を開けさせ、前記４５°ミラ
   −を吸着ノズルの真下から退避させて前記反射照明部を
   点灯し、かつ前記画像認識手段の認識結果に基づき装置
   動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする部
   品装着装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の部品装着装置であっ
   て、 その制御手段に、 前記部品像の撮像時に、前記シャッター手段を閉じさせ
   て前記４５°ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させ、吸
   着ノズルの部品吸着面に対する部品の大きさに対応し
   て、前記透過照明部と反射照明部を制御する、 機能を付与した部品装着装置。
3. 【請求項３】 Ｘ−Ｙ移動する部品装着部に設けた部品
   装着ヘッドで部品を吸着し、吸着された部品の保持状態
   とその部品を装着すべき基板のパターン位置を画像認識
   し、吸着位置ずれとパターン位置ずれを検知し両ずれ量
   を補正して部品を基板上の所定位置に装着する装置であ
   って、 部品装着ヘッドの下端に設けられ部品吸着及び装着時に
   下方に進出する、吸着ノズルと、 前記吸着ノズルが上下移動する空間の周囲に配置され、
   吸着された部品を背後から照らし出す透過照明部と、 前記吸着ノズルの上下移動空間に、４５°の反射面を進
   入または退出させ、進入時には吸着ノズルに吸着された
   部品の像を水平方向に反射させる４５°ミラーと、 前記４５°ミラーを、部品吸着及び装着時に吸着ノズル
   の上下移動空間から退避させ、部品の画像認識時に吸着
   ノズルの真下に進入させる移動手段と、 吸着ノズルの真下に進入した時の前記４５°ミラーに対
   向し、前記水平反射部品像を透過させ、かつ自身の下方
   から進入する基板のパターン像を水平方向に反射させる
   ４５°ハーフミラーと、 前記４５°ハ−フミラ−の上方に配置され、４５°ハ−
   フミラ−を透過する光により基板を照らし、４５°ハ−
   フミラ−が横向きに反射する光により、４５°ミラ−を
   介して部品裏面を照らす反射照明部と、 前記４５°ハーフミラーの平面投影に相当する位置に設
   けられ、下方から４５°ハーフミラーへ進入する光を、
   通過させまたは遮断するシャッター手段と、 前記水平反射部品像と基板パターン像を取り込む撮像手
   段と、 前記撮像手段が取り込んだ部品像と基板パターン像を認
   識する画像認識手段と、 前記部品像の撮像時に、前記シャッター手段を閉じさ
   せ、前記４５°ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させて
   前記透過照明部を点灯し、前記基板パターン像の撮像時
   には、前記シャッター手段を開けさせ、前記４５°ミラ
   −を吸着ノズルの真下から退避させて前記反射照明部を
   点灯し、かつ前記画像認識手段の認識結果に基づき装置
   動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする部
   品装着装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の部品装着装置であっ
   て、 その制御手段に、 前記部品像の撮像時に、前記シャッター手段を閉じさせ
   て前記４５°ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させ、吸
   着ノズルの部品吸着面に対する部品の大きさに対応し
   て、前記透過照明部と反射照明部を制御する、 機能を付与した部品装着装置。