JPH07920Y2

JPH07920Y2 - 吸着部を有する投光器

Info

Publication number: JPH07920Y2
Application number: JP1987109198U
Authority: JP
Inventors: 鎬一浅井; 東輔河田; 護津田; 裕司勝見
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 1987-07-16
Filing date: 1987-07-16
Publication date: 1995-01-11
Anticipated expiration: 2002-07-16
Also published as: JPS6415150U

Description

【考案の詳細な説明】技術分野本考案は電子部品保持装置に関するものであり、特に、
保持された電子部品に光を当てる投光器に関するもので
ある。

従来の技術電子部品保持装置には、電子部品をバキュームにより吸
着保持するとともに、その電子部品に投光器により光を
当て、電子部品を撮像することにより電子部品の保持位
置を検出するようにされたものがある。本願出願人の出
願である実願昭62-51512号に記載された電子部品保持装
置はその一例である。この電子部品保持装置は、（ａ）
本体と、（ｂ）その本体から延び出させられ、先端面に
おいて電子部品をバキュームにより吸着する吸着管と、
（ｃ）その吸着管により保持された電子部品に一方向か
ら光を当てる投光器と、（ｄ）電子部品を撮像する撮像
装置とを含み、投光器が、全体が均一な光を投光する投
光面を有するものとされるとともに、その投光器を貫通
して吸着管が延び出させられたものである。この電子部
品保持装置によれば、投光器から投光される光が直接電
子部品に当てられることとなり、電子部品への光の照射
を制限するものがないため、保持位置を精度良く検出す
ることができる。

考案が解決しようとする課題しかし、吸着管が投光器を貫通させられているため、構
造が複雑になるとともに空気通路が狭くなる問題があっ
た。

電子部品の撮像時に吸着管も一緒に撮像されることがな
いようにするために、吸着管は電子部品の輪郭の内側に
入る太さとすることが望ましく、吸着管の外径には制限
がある。したがって、その吸着管の内側に形成される空
気通路も狭く制限されてしまうのである。

空気通路が狭く制限されれば空気の流動抵抗が大きくな
り、吸着管による電子部品の吸着および解放に要する時
間が長くなって、電子部品のプリント基板への装着等の
能率が低下する。

本考案はこの問題を解決することを課題としてなされた
ものである。

課題を解決するための手段本考案においては上記課題が、投光面からほぼ均一な光
を発する投光器に、第一端が前記投光面の中央部に開口
する一方、第二端が投光面とは反対側の面に開口すると
ともに、第二端側が第一端側より大径の貫通孔を形成し
て空気通路とし、かつ、前記第一端の周辺部を他の部分
より突出させて電子部品をバキュームにより吸着保持す
る吸着部とすることによって解決される。

作用投光器をこのように構成すれば、投光器の構成を簡単化
するとともに、空気通路の空気流動抵抗を小さくするこ
とが可能となる。

従来のように吸着管が投光器を貫通する構造では、前述
のように構造が複雑になるとともに、投光器内の空気通
路全体が狭くなることを避け得ないのであるが、本考案
におけるように、投光器を貫通する貫通孔自体に空気通
路の機能を果させる場合には構造が簡単になり、また、
貫通孔の投光面とは反対側の部分を大径とすることによ
って空気通路を広くし、空気の流動抵抗を小さくするこ
とができるのである。貫通孔の第一端の周辺部を他の部
分より突出させて形成した吸着部内の空気通路の断面積
は、従来の吸着管内の空気通路の断面積と同等となるの
であるが、その狭い部分の長さを従来より短くできるた
め、投光器内の空気通路全体として流動抵抗を小さくで
きるのである。

なお、前記従来の投光器においても、吸着管を、投光面
とは反対側の部分の直径が投光面側の部分の直径より大
きいものとすれば、空気流動抵抗を小さくできるのであ
るが、その場合には吸着管の製造が困難となってコスト
が高くなることを避け得ない。それに対して、本考案に
おいては、投光器に形成する貫通孔の内径を変化させれ
ばよく、形成が容易であってコストの上昇を回避し得
る。

考案の効果このように、本考案によれば、投光器の構造を簡単化し
て製造コストを低減させ得るとともに、投光器内の空気
通路の流動抵抗を小さくして電子部品の吸着および解放
に要する時間を短縮することができる。

実施例以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本考案の一実施例である吸着部付投光器を備
え、電子部品をプリント基板に装着するために保持する
電子部品保持装置を示す図である。図において８はフレ
ームであり、このフレーム８には水平面内において互に
直交するＸ方向とＹ方向とに移動させられるＸ−Ｙてー
ぶる10が取り付けられている。このテーブル10はサーボ
モータ等により駆動され、水平面内の任意の位置に高精
度に位置決めされるようになっている。また、テーブル
10には、図示しない駆動装置により鉛直方向に移動させ
られるリニアスライド12が設けられており、このリニア
スライド12にホルダ14が固定されている。ホルダ14は、
その下端部から水平方向に延び出すアーム部16を備えて
おり、そのアーム部16に筒部材18がスリーブ20を介して
鉛直軸線まわりに回転可能に支持されている。

筒部材18は段付状を成し、その小径部26においてスリー
ブ20に軸方向に移動可能に嵌合されるとともに、大径部
28に設けられた係合孔30においてスリーブ20の上端部に
設けられた係合突起32に係合させられており、スリーブ
20に対する回転を阻止されている。また、筒部材18に
は、その中心部を軸方向に貫通して空気通路34が形成さ
れるとともに、上端部にはナット36が固定されている。
ナット36にはゴム製のバキュームホース38の接続金具40
が螺合され、それによって筒部材18が図示しないバキュ
ーム源に接続されている。なお、スリーブ20と筒部材18
のスリーブ20からの突出端部との間には圧縮コイルスプ
リング46が配設されており、それにより筒部材18の大径
部28がスリーブ20の上面に当接させられている。

また、上記スリーブ20のアーム部16から突出した上部に
は大径のギヤ50が一体に設けられるとともに、アーム部
16に回転可能に支持された小径のギヤ52に噛み合わされ
ている。この小径ギヤ52には中径ギヤ54が固定されてお
り、中径ギヤ54は駆動ギヤ58に噛み合わされている。駆
動ギヤ58は、ブラケット59により前記リニアスライド12
に取り付けられたサーボモータ60によって回転させられ
る。それにより中径ギヤ54,小径ギヤ52を介して大径ギ
ヤ50が回転させられ、スリーブ20と共に筒部材18が回転
させられる。

さらに、上記筒部材18のスリーブ20から突出した下端部
には、投光器66が取外し可能に固定されている。投光器
66は発光体68に拡散板70が固定されて成るものである。
発光体68の下面には複数個の発光素子74が一定の間隔を
隔てて格子状に埋設されており、発光体68が発する光は
拡散板70により拡散され、拡散板70の下面76全体から均
一に投光される。下面76が投光面なのである（以下、下
面76を投光面76と称する）。発光体68は、その上面に開
口する嵌合穴78を備えており、その嵌合穴78が前記筒部
材18の下端部に形成された嵌合突部80に嵌合された状態
でねじ82により筒部材18のフランジ部84に固定されてい
る。

投光器66には、それを厚さ方向に貫通し、筒部材18に形
成された空気通路34と同心の空気通路86が形成されてい
る。空気通路86の一端は投光面76の中央部に開口し、他
端は空気通路34を介してバキューム源に接続されてい
る。この空気通路86は、第２図に示されるように、空気
通路34に連通する側が大径部88とされ、投光面76への開
口端から発光体68内に至る部分までが中径部90とされる
とともに、それら大径部88と中径部90との間の部分が小
径部92とされて段付状を成している。中径部90には耐摩
耗性に優れた金属製の吸着管94が圧入されている。吸着
管94は電子部品96より細く、中径部90の肩面98に当接す
るまで圧入されるとともに、先端部は投光面76から突出
させられ、吸着部を構成している。吸着管94は、バキュ
ーム源に設けられた電磁方向切換弁の切換えに伴って電
子部品96を吸着したり、解放したりするのであり、吸着
管94が電子部品96に当接する際の衝撃は発光体68により
受けられる。なお、大径部88と小径部92との間の部分の
内周面はテーパ面100とされ、空気の吸引，流入がスム
ーズに為されるようになっている。

また、前記フレーム８には、撮像装置102が取り付けら
れている。この撮像装置102は、吸着管94が撮像装置102
の真上に位置決めされた状態において、吸着管94に保持
された電子部品96を間に挟んで投光器66と対向するよう
に設けられており、投光器66から投光された光は、電子
部品96を照射した後、撮像装置102に入光する。撮像装
置102はレンズを備えており、このレンズによって図示
しない固体撮像素子面上に結ばれる電子部品96の投影像
を二値化信号に変換する。

以上のように構成された電子部品保持装置は、部品供給
装置から電子部品96を受け取り、撮像装置102によって
電子部品96の位置を検出し、保持位置誤差を修正してプ
リント基板に装着する。

電子部品96の受取り時には、吸着管94が部品供給装置中
の受け取るべき電子部品96上に位置決めされた状態にお
いてリニアスライド12が下降させられ、吸着管94が電子
部品96の上面に当接させられる。当接後も僅かに下降さ
せられるのであるが、吸着管94が圧縮コイルスプリング
46を圧縮してスリーブ20に対して移動することにより、
電子部品96,吸着管94の破損が回避される。この状態に
おいて吸着管94がバキューム源に連通させられ、電子部
品96を吸着する。

その後、リニアスライド12が上昇させられ、Ｘ−Ｙテー
ブル10が移動させられて吸着管94が撮像装置102の真上
に位置決めされる。そして、投光器66から光が投光さ
れ、撮像装置102の固体撮像素子面に電子部品96の投影
像が結ばれる。撮像装置102はこの投影像を二値化信号
に変換し、図示しない制御装置に出力する。制御装置は
その二値化信号と制御装置自身のメモリに予め記憶させ
られている正規の電子部品96の位置を示す二値化信号と
比較し、電子部品96の姿勢誤差Δθと中心位置誤差ΔＸ
およびΔＹとを演算する。

このように部品位置検出が行われた後、電子部品96は装
着位置に移動させられるのであるが、この際、上記中心
位置誤差ΔＸおよびΔＹが解消されるように移動させら
れ、また、その移動の間にサーボモータ60が駆動され、
吸着管94が回転させられて上記姿勢誤差Δθを解消する
のに必要な角度だけ回転させられる。したがって、吸着
管94が電子部品装着位置に位置決めされた状態では、プ
リント基板と電子部品96とは装着に適した相対位置とな
っているのであり、リニアスライド12が下降させられ、
吸着管94に保持された電子部品96がプリント基板の所定
の位置に押し付けられ、接着等によって固定される。そ
の状態で電磁方向切換弁の切換えにより吸着管94が大気
に連通させられることによって、電子部品96が解放さ
れ、その後、吸着管94が上昇すれば電子部品96のプリン
ト基板に対する装着が完了する。

そして、保持すべき電子部品96の種類の変更等により吸
着管94を交換する必要が生じた場合には、投光器66を電
子部品を保持するのに適した吸着管94を有するものに交
換すればよく、容易にかつ迅速に交換を行うことができ
る。吸着管94が変わるのに伴って空気通路86もその吸着
管94に応じたものとされるのであるが、筒部材18は、空
気通路86の大きさが変わっても十分に空気の吸引，供給
を為し得る空気通路34を有するものとすることにより、
複数種類の投光器66に対応することができる。

また、空気通路86のバキューム源に接続される大径部88
の径は吸着管94の内径より大きいため、電子部品96を吸
着する際に空気が十分にかつ速やかに吸引され、吸着力
不足や吸着遅れによる吸着不良の発生が回避される効果
が得られる。

さらに、吸着管94は空気通路86に圧入され、投光器66と
の間に隙間がないため、投光面の吸着管94が配設された
部分を除いた部分のすべての部分から光が発せられるこ
ととなり、吸着管94に保持された電子部品96にまんべん
なく光が当てられ、保持位置を精度良く検出することが
できる。

また、吸着管94は投光面76の前方に突出させられてお
り、投光器66が投光する光を直接電子部品96に当てるこ
とができるため、正確な投影像を得ることができ、電子
部品の保持位置を精度良く検出することができる。

なお、吸着部は、投光器に吸着管を圧入して形成するの
に限らず、第３図に示されるように、投光器110の拡散
板112を突出させて形成してもよい。拡散板112のうち、
空気通路114の投光面116への開口周辺部を突出させて吸
着部118とするのである。このようにすれば、吸着管を
圧入して吸着部とする場合に比較して管の周壁の厚さに
相当する分、発光素子74を吸着部118の軸心近くに設け
ることができるとともに、吸着部118自体も光を発する
こととなるため、電子部品にまんべんなく光が当てられ
ることとなる。

また、第４図に示される投光器120のように、拡散板122
の投光面126に先端に向かって断面積が漸減する形状の
突起を形成するとともに、その突起の中央部に空気通路
124を設け、吸着部128とするようにしてもよい。

なお、上記各実施例において投光器66,110,120は発光体
と拡散板とから成るものとされていたが、投光面全体か
ら均一に光を発するものであれば使用が可能である。

また、上記実施例においては、投光器66,110,120の空気
通路86,114,124は、筒部材18を介してバキュームホース
38に接続されるようになっていたが、直接バキュームホ
ース38に接続するようにしてもよく、空気通路86,114,1
24を屈曲したものとすることも可能である。

その他、いちいち例示することはしないが、当業者の知
識に基づいて種々の変形，改良を施した態様で本考案を
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である吸着部付投光器を備え
た電子部品保持装置を示す正面図（一部断面）である。
第２図は上記投光器を拡大して示す正面断面図である。
第３図は投光器の別の態様を示す正面断面図である。第
４図は投光器の更に別の態様を示す正面断面図である。 66:投光器、76:投光面 86:空気通路、94:吸着管 96:電子部品、110:投光器 114:空気通路、116:投光面 118:吸着部、120:投光器 124:空気通路、126:投光面 128:吸着部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者勝見裕司愛知県知立市山町茶碓山19番地富士機械製造株式会社内 (56)参考文献特開昭61−287195（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−81039（ＪＰ，Ａ) 実公平２−44560（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】投光面からほぼ均一な光を発する投光器
に、第一端が前記投光面の中央部に開口する一方、第二
端が投光面とは反対側の面に開口するとともに、第二端
側が第一端側より大径の貫通孔を形成して空気通路と
し、かつ、前記第一端の周辺部を他の部分より突出させ
て電子部品をバキュームにより吸着保持する吸着部とし
たことを特徴とする吸着部を有する投光器。
【請求項２】前記吸着部が、前記投光面にその投光面を
形成する材料より耐摩耗性の優れた材料から成る管状部
材が立設されたものである実用新案登録請求の範囲第１
項記載の投光器。