JPH0883999A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速に電子部品を塔載できる電子部品実装装
置を提供する。 【構成】 吸着ヘッド３が装着される取り付け台２２上
に、認識カメラ１５、１７を装着し、さらに、全反射ミ
ラー１９、１８、１９を持ち、モータ２１により回転自
在の光学ボックス１６を取り付け台２２に装着する。吸
着ノズル４により吸着した電子部品１０を特別な撮影位
置に移動することなく、光学ボックス１６を介して認識
カメラ１５、ないし１７により電子部品１０の画像を撮
影し、電子部品１０の吸着位置を補正する。吸着した部
品を撮影しない時には、光学ボックス１６をモータ２１
により回動させ、吸着ヘッド３前方から退避させるとと
もに、これにより認識カメラ１５、ないし１７により回
路基板７の画像を撮影する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品実装装置、特に
実装すべき電子部品の画像を認識カメラにより撮影し、
得られた部品の画像から電子部品の吸着位置を補正し回
路基板に実装する電子部品実装装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、回路基板上に電子部品を装着
するための電子部品実装装置として、図１に示すような
構造のものが知られている。図１では、電子部品１０
は、マトリクス・トレイなどの部品供給体１から部品吸
着ノズル４を持つ吸着ヘッド３により取り出され、この
ヘッドはｘｙロボット２により回路基板７上の所定位置
に移動され、塔載される。

【０００３】回路基板７は、基板搬送装置６の一対のレ
ール上に載置されている。また、吸着ノズル４への部品
吸着位置は、ＴＬＣ（非接触センタリングユニット）５
で取得した画像の解析に基づき補正される。部品塔載動
作は、制御装置８により制御される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成において、回
路基板７は基板搬送装置６により搬入され、所定の位置
に保持される。そして、塔載すべき部品をピックアップ
するため、吸着ヘッド３がｘｙロボット２により部品供
給体１上まで移動され、所定の位置に載置されている部
品１０を吸着する。

【０００５】電子部品１０を吸着した吸着ヘッド３は、
ｘｙロボット２によりＴＬＣ５上の所定位置に移動さ
れ、ここで、ＴＬＣ５のカメラにより部品を撮影して得
た画像から電子部品１０の位置（姿勢）を測定し、回路
基板７上の塔載位置に移動する際の補正量が制御装置８
により計算される。電子部品１０は必ずしも吸着ヘッド
３に対して同一の条件で吸着されるとは限らないので、
このような位置補正が必要となる。

【０００６】しかし、従来構成では、位置補正を行なう
ために、必ずＴＬＣ５上の所定位置まで吸着ヘッド３を
移動し、最低でもＴＬＣ５のカメラによる撮像期間の間
（あるいはさらに画像処理の間）、停止させておかなけ
ればならない。このために、電子部品１０を塔載する処
理期間が長くなりがちである、という問題があった。

【０００７】本発明の課題は、以上の問題を解決し、高
速に電子部品を塔載できる電子部品実装装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、電子部品を吸着する吸着ヘッ
ドを有し、吸着した電子部品の画像を認識カメラにより
撮影し、得られた部品の画像から電子部品の吸着位置を
補正し、回路基板に実装する電子部品実装装置におい
て、前記吸着ヘッドが設けられる基台に、吸着された電
子部品の画像を撮影するための認識カメラを吸着ヘッド
とともに装着するとともに、前記吸着ヘッドにより吸着
された電子部品の像を前記認識カメラに導く光学系を前
記基台に回動自在に装着した構成を採用した。

【０００９】

【作用】以上の構成によれば、電子部品の像を回動自在
の光学系を介して認識カメラに導き、従来のように撮影
位置に吸着ヘッドを移動させることなく吸着ヘッドの基
台上で吸着された電子部品の画像を撮影することができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を
詳細に説明する。

【００１１】図２に本発明を採用した電子部品実装装置
の吸着ヘッド３まわりの構造を示す。装置全体の構造
は、図１の従来構成に準じるものとするが、本実施例で
はＴＬＣ５を吸着ヘッド３の周辺に実装するため、図１
のＴＬＣ５は不要となる。

【００１２】図２の符号２２はｘｙロボット２の基台で
あり、基台２２の先端部には、吸着ノズル４を有する吸
着ヘッド３が装着されている。吸着ヘッド３はヘッド上
下用のモータ２０により、ラックアンドピニオンなどの
機構を介して、上下方向に駆動されるとともに、内蔵す
るモータにより吸着ノズル４をＺ軸周りに回転させるこ
とにより電子部品１０の位置、姿勢を補正できるように
なっている。

【００１３】本実施例では、吸着ヘッド３に加えてＴＬ
Ｃを構成する認識カメラ１５、および認識カメラ１７が
基台２２に装着されている。認識カメラ１５、１７はＣ
ＣＤカメラなどから構成される。

【００１４】認識カメラ１５ないし１７は吸着ノズル４
に吸着された電子部品１０の画像を光学ボックス１６を
介して撮影する。光学ボックス１６は、基台２２に固定
されたモータ２１の回転軸により回転可能となってい
る。

【００１５】光学ボックス１６の内部は図３のように構
成されている。光学ボックス１６は、上部が開放された
長方形の箱状の筐体を有し、その内部に全反射ミラー１
９、１９およびハーフミラー１８を内蔵する。すなわ
ち、光学ボックス１６は、吸着された電子部品の像を認
識カメラに導くミラーボックスとして構成されている。

【００１６】図２、図３のようにモータ２１により吸着
ヘッド３、認識カメラ１５、１７が整列する方向に光学
ボックス１６の長手方向が一致するように位置決めされ
た場合、図４のように、全反射ミラー１９の一つが吸着
ノズル４の下方に相当する位置に、またもう一つの全反
射ミラー１９は認識カメラ１７の下方に相当する位置
に、さらに、ハーフミラー１８は認識カメラ１５の下方
に相当する位置に４５°傾斜させて固定され、吸着ノズ
ル４に吸着された電子部品１０の光像を認識カメラ１５
および認識カメラ１７の双方を用いて撮影できるように
なっている。図４は、図２、図３の状態を上方から示し
ている。

【００１７】また、認識カメラ１５、ないし１７による
撮影を行なわない場合、たとえば、吸着ノズル４により
電子部品１０を吸着したり、塔載したりする動作を行な
う場合には、モータ２１により図４の位置から図５の位
置へ光学ボックス１６を９０°回転させる。これによ
り、吸着ヘッド３、吸着ノズル４および吸着した電子部
品１０を自由に上下させることができる。

【００１８】したがって、実際の塔載動作では、部品供
給体１からの電子部品の吸着の段階では、光学ボックス
１６を図５の位置に退避させ、続いて図４の位置に９０
°回転させて認識カメラ１５ないし１７により吸着ヘッ
ド３の画像を取得し、従来同様の画像処理により電子部
品１０の位置補正を行ない、さらに光学ボックス１６を
図４の位置に戻してから回路基板７への実装を行うこと
ができる。

【００１９】以上の実施例によれば、従来のようにいち
いち電子部品１０をＴＬＣ５の位置に移動する必要がな
く、部品供給体１から回路基板７への移動中などの任意
のタイミングにおいて、光学ボックス１６を回転させて
認識カメラ１５、１７による電子部品１０の画像を取得
することができる。したがって、従来構成に比して、部
品の塔載処理を高速化することができる。

【００２０】特に、光学ボックス１６、吸着ヘッド３の
位置関係は、あらかじめ既知であるから、図１の従来構
成においてＴＬＣ５の位置に吸着ヘッド３を移動する場
合の、位置決めする処理が不要となり、部品の塔載処理
は著しく高速化される。

【００２１】さらに、認識カメラ１５、あるいは１７を
吸着ヘッド３とともに基台２２に塔載しているために、
これらの認識カメラを他の処理に利用することができ
る。図６は、光学ボックス１６を図４と同様の位置に回
動させた状態を示しており、この状態で認識カメラ１５
（あるいは１７）を回路基板７上に移動させれば、回路
基板７に設けられた基板マーク３０を撮影することがで
きるため、回路基板７に対する吸着ヘッド３の相対位置
を検出し、この位置を基準としてその後の塔載処理を制
御することができる。

【００２２】このような基板マーク３０の撮影は、従来
では基台２２に専用のカメラを設けることなどにより行
なっていたが、本実施例によれば、部品吸着位置の検出
用のカメラと、基板マーク撮影用のカメラを兼用するこ
とができ、装置の構成をより簡単安価にすることができ
る。

【００２３】なお、認識カメラ１５および１７を使い分
けることにより、撮影条件を任意に選択することができ
る。たとえば、認識カメラ１５および１７として、同じ
撮影レンズを持つものを用いたとすると、認識カメラ１
７のほうが電子部品の撮影距離が長くなるために、より
大きな範囲を撮影できる。つまり、比較的大型の部品で
は認識カメラ１７を用い、比較的小型の部品では認識カ
メラ１５を用いる、というように使い分けることができ
る。むろん、認識カメラ１５および１７として、同じ光
学系を持つものを用いる必要はなく、種々の条件に応じ
て、認識カメラ１５および１７の撮影レンズなどの光学
系や、撮像素子、撮影フィルタなどを選択し、使い分け
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、吸着ヘッドが設けられる基台に、吸着ヘッドととも
に、吸着された電子部品の画像を撮影するための認識カ
メラ、および電子部品の像を認識カメラに導く光学系を
回動自在に装着した構成を採用しているので、従来のよ
うに吸着された電子部品を別の撮影位置に移動、位置決
めさせる必要がなくなり、極めて高速に実装位置補正の
ための電子部品の画像取得を行なえ、効率の良い部品実
装が可能な優れた電子部品実装装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子部品実装装置の構成を示した説明図であ
る。

【図２】本発明を採用した電子部品実装装置の要部の構
成を示した説明図である。

【図３】本発明を採用した電子部品実装装置の要部の構
成を側方から示した説明図である。

【図４】電子部品の画像撮影時の状態を上方から示した
説明図である。

【図５】電子部品の画像撮影時以外の状態を上方から示
した説明図である。

【図６】電子部品の画像撮影時以外の状態を側方から示
した説明図である。

【符号の説明】

１ 部品供給体 ２ ｘｙロボット ３ 吸着ヘッド ４ 吸着ノズル ５ ＴＬＣ ６ 基板搬送装置 ７ 回路基板 ８ 制御装置 １０ 電子部品 １５ 認識カメラ １６ 光学ボックス １８ ハーフミラー １９ 全反射ミラー ２０ モータ ２１ モータ ２２ 基台 ３０ 基板マーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を吸着する吸着ヘッドを有し、
   吸着した電子部品の画像を認識カメラにより撮影し、得
   られた部品の画像から電子部品の吸着位置を補正し、回
   路基板に実装する電子部品実装装置において、 前記吸着ヘッドが設けられる基台に、吸着された電子部
   品の画像を撮影するための認識カメラを吸着ヘッドとと
   もに装着するとともに、 前記吸着ヘッドにより吸着された電子部品の像を前記認
   識カメラに導く光学系を前記基台に回動自在に装着した
   ことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】 前記認識カメラによる撮影を行なわない
   場合、前記光学系が電子部品を吸着した吸着ヘッドの前
   方から退避するよう回動されることを特徴とする請求項
   １に記載の電子部品実装装置。
3. 【請求項３】 前記光学系が吸着ヘッドにより吸着され
   た電子部品の像を認識カメラに導くミラーボックスとし
   て構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子部
   品実装装置。
4. 【請求項４】 前記認識カメラが前記基台上に複数配置
   され、前記ミラーボックスとして構成された光学系に設
   けられたミラーないしハーフミラーによりこれら複数の
   認識カメラに吸着された電子部品の像を認識カメラに導
   くことを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装装
   置。
5. 【請求項５】 前記光学系を回動させることにより前記
   認識カメラの前方から退避させ、前記認識カメラにより
   電子部品を塔載すべき回路基板の画像を撮影し、電子部
   品実装の基準位置を求めることを特徴とする請求項１に
   記載の電子部品実装装置。