JPH0691354B2 - 部品装着機における部品位置認識装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はチップ型抵抗、チップ型積層コンデンサなどの
電子部品を、電子回路を構成する基板上に自動装着する
部品装着機において、装着ヘッドにピックアップされて
いる電子部品の位置認識を画像入力装置によって行う部
品位置認識装置に関するものである。

従来の技術 部品装着機において従来用いられている部品位置認識装
置として第７図に示すものがある。この従来例は、装着
ヘッドの吸着ノズルａに光ファイバーを備えたリング型
照明具ｂが取付けられ、このリング型照明具ｂから照射
される光線によって得られる部品ｃの影像がテレビカメ
ラなどの画像入力装置ｄに入力されるようになってい
る。

また、本出願人は先に吸着ノズルに反射鏡を取付け、こ
れに照明具から光線を照射してその反射光によって得ら
れる前記部品の影像を画像入力装置に入力するようにし
たもの、さらに吸着ノズルに乱反射照明体を取付け、こ
れに照明具から光線を照射してその散乱光によって得ら
れる前記部品の影像を画像入力装置に入力するようにし
たものも提案している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、リング型照明具ｂを吸着ノズルａに取付
けたものはその重量分吸着ノズルａが重くなり、装着ヘ
ッドの高速化を困難にするという問題があった。

また反射鏡を取付けたものは、比較的軽量であるため重
量上の問題は軽減されるが、照明具からの全反射光を用
いるので部品に対する照射光に場所によって明暗ムラを
生じ、良い画像が得られないという問題があり、特に、
例えば一辺が40mm程度もある大型の部品に適用できるよ
うにした場合は反射鏡の重量が問題になるとともに明暗
ムラがさらに大きくなって認識率が悪くなるという問題
がある。

さらに乱反射照明体を取付けたものは散乱光で部品を照
明するので明暗ムラは解消されるが、大型部品に適用し
うるような大型の乱反射照明体を設けると重量が大きく
なって高速化が困難になるという問題がある。また、装
着ヘッドに複数の吸着ノズルを備えている部品装着機に
おいては、乱反射照明体を大型化すると、吸着ノズル間
のピッチを大きくさぜるを得ず、それだけ装着ヘッドが
大きくなるという問題も生ずることになる。

本発明は上記問題点を解消することを目的とするもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、装着ヘッドの吸着ノ
ズルにピックアップされている部品の位置認識を画像入
力装置によって行う部品装着機における部品位置認識装
置において、吸着ノズルにピックアップされている部品
に散乱光を照射して部品の影像を画像入力装置に投影す
る乱反射照明体を、吸着ノズルとは別体に構成するとと
もに複数に分割して吸着ノズル周囲の影像の投射に適し
た位置と吸着ノズルから離間して退避した位置との間で
移動可能としたことを特徴とする。

作用 本発明は上記した構成を有するので、乱反射照明体が別
体となっていることにより吸着ノズルを軽量化でき、か
つ部品の位置認識を行うときには乱反射照明体を吸着ノ
ズル周囲の影像の投射に適した位置に位置させることに
よりムラのない散乱光による部品の影像を画像入力装置
に入力させることができ、位置認識が終了すると乱反射
照明体を吸着ノズルから退避した位置に移動させること
によって装着ヘッドを高速で移動させて能率的に部品装
着が可能となる。

実施例 以下、本発明の実施例について、第１図〜第６図を参照
しながら説明する。

第３図及び第４図に電子部品装着機の全体構成を示して
いる。１は部品供給部で、多数の部品供給カセット２が
並列配置されるとともにその並列方向に全体が移動可能
に構成されている。各部品供給カセット２は、一列状に
多数個の電子部品を収容したテープ状電子部品集合体を
保持しており、部品取出位置にある電子部品を装着ヘッ
ド３の吸着ノズル４で吸着して取り出す毎に電子部品を
間欠的に送り出すように構成されている。

前記装着ヘッド３には、電子部品の大きさや形状等に対
応できるように複数の吸着ノズル４が昇降可能に設置さ
れ、かつ装着ヘッド３を回転させることによって所望の
吸着ノズル４を動作位置に位置させ得るように構成され
ている。

このような構成の装着ヘッド３が回転テーブル５の外周
部に周方向に等間隔おきに複数配設され、その配置間隔
毎に回転テーブルが間欠回転するように構成されてお
り、装着ヘッド３が回転テーブル５の間欠回転に伴って
部品取付位置Ａ、部品規制位置Ｂ、部品認識位置Ｃ、部
品姿勢調整位置Ｄ、部品装着位置Ｅ、吸着ノズル選択位
置Ｆ等の各位置を経て循環するようになされている。こ
うして、前記部品取出位置Ａで吸着ノズル４を下降させ
て部品供給カセット２から部品を取り出し、部品規制位
置Ｂで吸着した部品の位置を規制し、部品認識位置Ｃで
部品位置認識装置６にて部品の位置を検出し、部品姿勢
調整位置Ｄで回転装置７にて吸着ノズル４を回転させて
部品の姿勢を調整し、部品装着位置Ｅで水平方向の二方
向に移動可能に構成された移動テーブル８上に設置され
た基板９の上に吸着ノズル４を下降させて部品を装着
し、吸着ノズル選択位置Ｆで駆動装置10にて装着ヘッド
３を回転させて所望の吸着ノズル４が動作位置となるよ
うに吸着ノズルの切り替えが行なわれるのである。

次に、上記部品認識位置Ｃにおける部品位置認識装置６
の構成を第１図及び第２図により説明する。前記吸着ノ
ズル４の下端部の周囲に、内部で乱反射して散乱光を生
ずるポリアセタール樹脂（デュポン社商標「ジュラコ
ン」）などの材料からなる内外周面が円錘面からなる円
錘板状の乱反射照明体11が配設されている。この乱反射
照明体11は、その軸心を通る平面で二分割され、第１図
に矢印で示すようにそれぞれ斜め上方に退避移動可能に
構成されて、吸着ノズル４の周囲に外嵌して影像の投射
に適した位置と吸着ノズル４から離間して退避した位置
との間で移動し得るようにされている。また、この乱反
射照明体11の外周面は粗面にされ、乱反射面に形成され
ている。この乱反射照明体11の周囲には、この乱反射照
明体に向かって光線を照射する光ファイバー等を用いた
照明具12が複数個、適当間隔置きに配設され、照明具12
から照射された光線が乱反射照明体11の外周面及び内部
で乱反射して生じた散乱光が吸着ノズル４に吸着された
部品13に照射され、その影像が画像入力装置14に入力す
るように配置されている。また、前記照明具12はその直
接光及びその部品13による反射光が画像入力装置14に入
力しないように配置されている。画像入力装置14はテレ
ビジョンカメラを利用して、入力された前記部品13の影
像の水平面上における位置を正確に認識できるように構
成されている。さらにこの画像入力装置14は、その認識
領域より大きい部品13の位置も認識できるように、第１
図に矢印で示す如く水平方向の互いに直交する二方向
（Ｘ方向及びＹ方向）に移動可能に構成されている。

以上の構成によると、照明具12から照射された光線が乱
反射照明体11内に入射して乱反射し、また一部の光線は
乱反射照明体11の表面で乱反射し、それらの散乱光によ
って生じた部品13の影像が画像入力装置14に入力され、
コントラストのある良好な影像により部品13の位置が確
実に認識される。部品13の位置認識が終わると、乱反射
照明体11はその退避位置に移動し、回転テーブル５が間
欠回転する。次の部品13が吸着ノズル４に吸着されて部
品認識位置に来ると、乱反射照明体11が照射に適した位
置に復帰し、以下上記動作が繰り返される。このよう
に、吸着ノズル４とは別体に、分割されて退避移動可能
な乱反射照明体11を設けることにより、大きな部品13に
対応できるように大型の乱反射照明体11を用いた場合に
も吸着ノズル４の重量が大きくなることはなく、部品装
着の高速化が可能となる。また、画像入力装置14を移動
可能にすることによって小さな認識領域を持った安価な
装置で、大きな部品の位置を認識することが可能であ
る。

前記乱反射照明体11としては、上記ポリアセタール樹脂
やポリアミド樹脂（「ナイロン」）、ポリプロピレン樹
脂などのように散乱光を生ずる樹脂や、透明樹脂やガラ
スなどの透明体に充填材を混合して散乱光を生ずるよう
にしたもの等を用いることができる他、反射面に梨地処
理を施して乱反射面を形成した反射鏡なども用いること
ができる。

また、上記実施例では吸着ノズル４とは別体に、分割し
て移動可能に構成した乱反射照明体11のみを配設したも
のを例示したが、第５図及び第６図に示すように、吸着
ノズル４の下端部に小さな乱反射照明体15を取付けてお
いてもよい。このように構成すると、第５図に示すよう
に大きな部品13の位置を認識する場合は上記と同様に乱
反射照明体11から照射される散乱光を利用し、一方第６
図に示すように部品が小さい場合には、乱反射照明体11
の内周部からの光線が部品13に的確に照射されない虞れ
があるため、乱反射照明体11は退避移動させておいて、
吸着ノズル４に取付けられた小さな乱反射照明体15から
散乱光を照射することによって適正な影像を形成するこ
とが可能となる。

さらに上記実施例では部品装着機として間欠回転する回
転テーブルに複数の装着ヘッドを設けたものを例示した
が、部品装着機として部品供給部と部品を装着すべき基
板との間の直線経路上を装着ヘッドが往復移動するよう
に構成したものにも適用可能である。また、上記実施例
では装着ヘッド３に複数の吸着ノズル４を備えたものを
例示したが、単一の吸着ノズルを設けたものにも当然適
用可能である。

発明の効果 本発明の部品装着機における部品位置認識装置によれ
ば、以上のように吸着ノズルにピックアップされている
部品に散乱光を照射して部品の影像を画像入力装置に投
影する乱反射照明体を、吸着ノズルとは別体に構成する
とともに複数に分割して吸着ノズル周囲の影像の投射に
適した位置と吸着ノズルから離間して退避した位置との
間で移動可能としているので、大きな部品を照射できる
ような大きな乱反射照明体を用いる場合にも吸着ノズル
と別体となっていることにより吸着ノズルを軽量化で
き、かつ部品の位置認識を行うときには乱反射照明体を
吸着ノズル周囲の影像の投射に適した位置に位置させる
ことによりムラのない散乱光による部品の影像を画像入
力装置に入力させることができ、大きな部品の位置認識
を適正に行うことができるとともに装着ヘッドを高速で
移動させて能率的に部品を装着することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部の部分断面正面図、第
２図は同要部の斜視図、第３図は部品装着機の全体概略
構成を示す斜視図、第４図は同部分縦断面図、第５図は
他の実施例の要部の部分断面正面図、第６図は同他の作
動状態における要部の断面正面図、第７図は従来例の要
部の部分断面正面図である。 ３……装着ヘッド ４……吸着ノズル ６……部品位置認識装置 11……乱反射照明体 12……照明具 13……部品 14……画像入力装置 15……乱反射照明体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装着ヘッドの吸着ノズルにピックアップさ
   れている部品の位置認識を画像入力装置によって行う部
   品装着機における部品位置認識装置において、吸着ノズ
   ルにピックアップされている部品に散乱光を照射して部
   品の影像を画像入力装置に投影する乱反射照明体を、吸
   着ノズルとは別体に構成するとともに複数に分割し、か
   つ吸着ノズル周囲の影像の投射に適した位置と吸着ノズ
   ルから離間して退避した位置との間で移動可能としたこ
   とを特徴とする部品装着機における部品位置認識装置。