JPH09186490A - 部品実装機における部品吸着状態確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着ノズルの配置位置をなるべく低くして、
電子部品の吸着時又は装着時における昇降ストロークを
小さくして、部品実装機の高速化を可能にすることを課
題とする。 【解決手段】 回転可能なロータリーヘッド１に設けら
れた吸着ノズル１０に吸着された電子部品２１の吸着ノ
ズルへの吸着状態を確認する装置であって、ロータリー
ヘッドは支持体４に回転可能に支持された基軸２と該基
軸に設けられ略円板状をしたノズル支持部３とを備え、
該ノズル支持部に多数の吸着ノズルが周方向に配列支持
されると共に上記基軸は鉛直軸に対して傾斜した状態で
支持体に支持され、上記ノズル支持部のうち最も低い位
置に位置した部分に支持された吸着ノズル以外の吸着ノ
ズルに対応した位置に当該吸着ノズルをその吸着端側か
ら撮影するカメラ１８及び反射ミラー２０を有する撮影
部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な部品実装機に
おける部品吸着状態確認装置に関する。詳しくは、電子
部品を吸着した吸着ノズルを電子部品を吸着している側
から撮影して、該影像に基づいて電子部品の吸着状態を
確認する装置において、吸着ノズルの移動ストロークを
小さくすることを可能とする技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転可能なロータリーヘッドの回転円周
上に多数配列された上下動自在な吸着ノズルに吸着され
た部品の吸着状態を確認するのに、従来は次のようにし
ていた。

【０００３】図６において、ロータリーヘッドａは基軸
ｂと該基軸ｂの下端部に設けられた円板状のノズル支持
部ｃを有しており、該ノズル支持部ｃの外周寄りの位置
に吸着ノズルｄ、ｄ、・・・が多数周方向に配列支持さ
れている。

【０００４】基軸ｂはその軸芯が鉛直方向に倣う向きで
支持体ｅに回転可能に支持されており、また、吸着ノズ
ルｄ、ｄ、・・・も鉛直方向に延びる向きでノズル支持
部ｃに上下動可能に、且つ、回転可能に支持されてい
る。

【０００５】そして、ロータリーヘッドａが回転され、
所定の吸着（又は装着）位置に位置した吸着ノズルｄが
下降してその先端に電子部品ｆを吸着する（又は吸着し
ていた電子部品ｆをプリント基板に装着する。）。そし
て、電子部品ｆを吸着した吸着ノズルｄは上昇して元の
位置に戻る。

【０００６】そして、上記吸着（又は装着）位置以外の
位置に設けられた撮影位置に上記電子部品ｆを吸着した
吸着ノズルｄが来た時に、当該電子部品ｆを下方から撮
影してその吸着ノズルｄへの吸着状態を確認するように
なっている。

【０００７】そして、上記撮影位置においては、例え
ば、吸着ノズルｄの下方に全反射ミラーｇが配置され、
該全反射ミラーｇを介してカメラｈによって吸着ノズル
ｄに吸着されている電子部品ｆの影像を撮影するように
なっている。

【０００８】そして、カメラｈは方眼座標を有してお
り、該方眼座標と電子部品ｆの姿勢とを対比させ、それ
によって、電子部品ｆが正しい姿勢で吸着ノズルｄに吸
着されているか否かを、即ち、電子部品ｆの向きと吸着
ノズルｄのセンターに対するズレ量とを確認するように
なっている。そして、該確認結果に基づいて、吸着ノズ
ルｄを回転させて電子部品ｆの向きを修正し、また、部
品装着位置においては、吸着ノズルｄのセンターからの
ズレ量に応じてロータリーヘッドａの位置を修正して、
電子部品ｆを正しい姿勢にするようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の部品実装機における部品吸着状態確認装置にあって
は、ロータリーヘッドａの基軸ｂが鉛直軸に沿って配置
されているため、吸着（又は装着）位置に位置した吸着
ノズルｄと撮影位置に位置した吸着ノズルｄとが同じ高
さに位置することになる。そして、撮影位置においては
吸着ノズルｄの下方に全反射ミラーｇを配置しなければ
ならず、そのため、吸着ノズルｄの下方に全反射ミラー
ｇを配置するためのスペースを必要とし、その分吸着ノ
ズルｄの位置を高くせざるを得ず、従って、電子部品ｆ
の吸着又は装着を行う時における吸着ノズルｄの昇降ス
トーロークが大きくならざるを得ないと言う問題があ
る。

【００１０】そして、吸着ノズルｄの昇降ストロークが
大きくなれば、それだけ、吸着ノズルｄの昇降に時間が
かかることになり、これが、部品実装機の高速化を妨げ
る原因となっていた。

【００１１】そこで、本発明は、吸着ノズルの配置位置
をなるべく低くして、電子部品の吸着時又は装着時にお
ける昇降ストロークを小さくして、部品実装機の高速化
を可能にすることを課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明部品実装機におけ
る部品吸着状態確認装置は、上記した課題を解決するた
めに、回転可能なロータリーヘッドに設けられた吸着ノ
ズルに吸着された電子部品の吸着ノズルへの吸着状態を
確認する装置であって、ロータリーヘッドは支持体に回
転可能に支持された基軸と該基軸に設けられ略円板状を
したノズル支持部とを備え、該ノズル支持部に多数の吸
着ノズルが周方向に配列支持されると共に上記基軸は鉛
直軸に対して傾斜した状態で支持体に支持され、上記ノ
ズル支持部のうち最も低い位置に位置した部分に支持さ
れた吸着ノズル以外の吸着ノズルに対応した位置に当該
吸着ノズルをその吸着端側から撮影する撮影部が設けら
れたものである。

【００１３】従って、本発明部品実装機における部品吸
着状態確認装置にあっては、ノズル支持部のうち最も低
い位置に位置した部分に支持された吸着ノズル（以下、
「最低位置吸着ノズル」と言う。）以外の吸着ノズル
は、その高さが最低位置吸着ノズルより高い位置に位置
することになり、最低位置吸着ノズルの位置をかなり低
い位置に保ちながら、その他の吸着ノズルが位置した箇
所に撮影部を設けることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明部品実装機におけ
る部品吸着状態確認装置の詳細を図示した実施の形態に
従って説明する。

【００１５】ロータリーヘッド１は上下に長い基軸２と
該基軸２の下端部に設けられた略円板状をしたノズル支
持部３を備えている。

【００１６】上記ロータリーヘッド１はその基軸２が支
持体４に回転自在に支持されている。支持体４のヘッド
支持部５には回転筒６が回転自在に支持されており、該
回転筒６にロータリーヘッド１の基軸２が回転自在に支
持されている。尚、ロータリーヘッド１は鉛直軸に対し
てある角度、例えば、２５度傾斜した状態で支持体４に
支持されている。上記回転筒６の上端部にはプーリ７が
固定され、下端部には回転円板８が固定されている。

【００１７】ロータリーヘッド１のノズル支持部３はそ
の外端部が稍上方へ向かって傾斜されて、保持部９とさ
れている。そして、該保持部９に多数の、例えば２０個
程度の吸着ノズル１０、１０、・・・が周方向に等間隔
に並んで支持されている。吸着ノズル１０、１０、・・
・は保持部９に回転可能に、且つ、上下動可能に支持さ
れている。

【００１８】吸着ノズル１０の上端寄りの部分に摩擦リ
ング１１が外嵌されており、吸着ノズル１０が移動範囲
の上限に位置した状態で該摩擦リング１１が上記回転筒
６の回転円板８の外周面８ａと接触するようになってい
る。

【００１９】尚、上記したように、ロータリーヘッド１
が鉛直軸に対して傾斜していることと保持部９が傾斜し
ていることとによって、保持部９に支持された吸着ノズ
ル１０、１０、・・・のうち特定の位置、即ち、保持部
９のうち最も低い箇所に位置した部分に来た一の吸着ノ
ズル（以下、「最低位置吸着ノズル」と言う。）１０の
みが鉛直軸に沿う姿勢になるようになっている。この特
定の位置を吸着（又は装着）位置と言う。そして、この
吸着（又は装着）位置にある最低位置吸着ノズル１０に
よって部品の吸着（又は装着）が為される。

【００２０】各吸着ノズル１０にはその下端部に外嵌状
にバックライト部材１２が固定されている。バックライ
ト部材１２は乳白色の半透明材料から成り、厚手の円板
の周面にＶ字状のカット部１３が形成された形状をして
いる。そして、適当な光源からの光１４がＶ字カット部
１３に照射され、該光がバックライト部材１２内に入光
して、該光によって、バックライト部材１２の上下の面
１５、１５′が乳白色に光輝する。そして、バックライ
ト部材１２の下面１５のうち吸着ノズル１０の中心を挟
んで対称の位置にマーク１６、１６が形成されている。

【００２１】上記吸着（又は装着）位置の反対側の位置
が吸着状態確認ポジションである撮影位置とされ、上記
支持体４の該撮影位置に対応した部分にカメラ保持部１
７が形成され、該カメラ保持部１７にカメラ１８がその
レンズ１９が下方を向いた向きで支持されている。上記
カメラ保持部１７の下端部には全反射ミラー２０が支持
されており、該全反射ミラー２０は上記撮影位置に位置
した吸着ノズル１０のノズル先端１０ａが指向する方向
に位置し、ノズル先端１０ａの像が全反射ミラー２０を
介してカメラ１８によって撮影されるようになってい
る。また、上記光１４は当該吸着ノズル１０が撮影位置
に位置した時にＶ字カット部１３に図示しない光源から
入光するようになっている。

【００２２】しかして、チップ型電子部品２１を吸着し
ている吸着ノズル１０が撮影位置を通過する時にカメラ
１８によってそれが撮影される。それによって、吸着ノ
ズル１０の先端１０ａに吸着された電子部品２１が乳白
色に光輝しているバックライト部材１２の下面１５を背
景として大きなコントラストを以ってその輪郭が明瞭な
状態で撮影された影像が得られる。該影像には、例え
ば、図４に示すように、バックライト部材１２の下面１
５に形成されたマーク１６、１６が共に撮影されてい
て、該マーク１６、１６は吸着ノズル１０の先端１０ａ
の中心との位置関係が予め精確に規定されて位置されて
いるので、該マーク１６、１６と共に撮影されたチップ
部品２１の映像を解析することによって、当該吸着ノズ
ル１０に吸着されている電子部品２１の姿勢や向きを知
ることが出来、従って、該解析結果に基づいて、電子部
品２１をプリント基板に装着するときのロータリーヘッ
ド１の位置及び電子部品２１の向きを正しくすることが
出来る。

【００２３】尚、上記ロータリーヘッド１において、電
子部品２１の向きを修正するときは、図示しない駆動部
によって回転筒６のプーリ７を回転させれば、回転円板
８が共に回転し、該回転円板８の外周面８ａと摩擦リン
グ１１が当接している吸着ノズル１０が回転され、これ
によって、当該吸着ノズル１０に吸着されている電子部
品２１の向きが修正される。

【００２４】尚、バックライト部材１２に設けたマーク
１６、１６を電子部品２１の姿勢を確認するための指標
とするのではなく、従来のように、カメラ１８側に方眼
座標を持たせ、該方眼座標との対比によって電子部品２
１の姿勢を確認させる等、種々の姿勢確認の方法を採用
することができることは勿論である。

【００２５】上記した装置にあっては、ロータリーヘッ
ド１はその回転軸が鉛直軸に対して傾斜された状態で支
持されているので、ノズル支持部３の保持部９のうち最
も低い位置に位置した部分に支持された最低位置吸着ノ
ズル１０以外の吸着ノズル１０、１０、・・・は何れも
最低位置吸着ノズル１０よりは高い位置に位置すること
になり、その下方に撮影部の必要要素を配置するに十分
なスペースを確保することが可能となる。従って、その
分最低位置吸着ノズル１０の位置を可能な限り低く設定
することができ、電子部品２１の吸着時や装着時におけ
る最低位置吸着ノズル１０の昇降ストロークを小さくす
ることができ、それだけ部品実装機の高速化を図ること
が可能となる。

【００２６】そこで、吸着（又は装着）位置の反対側に
撮影位置を設けた場合、撮影位置において吸着ノズル１
０のノズル先端１０ａの下方にどのくらいのスペースが
できるかを検証した結果を表１に示す。即ち、図５にお
いて、吸着ノズル１０、１０、・・・の軸心を上方に延
長してそれらが交わる点をＯとし、吸着（又は装着）位
置に位置した吸着ノズル１０の軸心と撮影位置に位置し
た吸着ノズル１０の軸心との為す角度をαとし、各吸着
ノズル１０、１０、・・・のノズル先端１０ａ、１０
ａ、・・・の中心を結んだ円の直径を１００ｍｍとした
場合の、撮影位置に位置した吸着ノズル１０のノズル先
端１０ａから吸着（又は装着）位置に位置した吸着ノズ
ル１０のノズル先端１０ａが位置する高さまでの鉛直方
向距離Ａと吸着（又は装着）位置に位置した吸着ノズル
１０の上記点Ｏからノズル先端１０ａまでの距離Ｂとを
上記αを９０゜、６０゜、５０゜、４０゜とした各場合
について表１に示す。

【００２７】尚、距離Ａは撮影部を構成する部材、例え
ば、上記例では、全反射ミラー２０を配置するためのス
ペースであり、また、距離Ｂは使用することのできる吸
着ノズル１０の最大長さを示すものである。

【００２８】

【表１】

【００２９】尚、上記実施の形態では、撮影位置を吸着
（又は装着）位置の反対側に位置させたが、吸着（又は
装着）位置以外の位置に対応したものであれば、当該部
分における吸着ノズルの下方に吸着（又は装着）位置に
おけるより大きなスペースを確保することが出来るの
で、そこに撮影位置を設定することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明部品実装機における部品吸着状態確認装置
は、回転可能なロータリーヘッドに設けられた吸着ノズ
ルに吸着された電子部品の吸着ノズルへの吸着状態を確
認する装置であって、ロータリーヘッドは支持体に回転
可能に支持された基軸と該基軸に設けられ略円板状をし
たノズル支持部とを備え、該ノズル支持部に多数の吸着
ノズルが周方向に配列支持されると共に上記基軸は鉛直
軸に対して傾斜した状態で支持体に支持され、上記ノズ
ル支持部のうち最も低い位置に位置した部分に支持され
た吸着ノズル以外の吸着ノズルに対応した位置に当該吸
着ノズルをその吸着端側から撮影する撮影部が設けられ
たことを特徴とする。

【００３１】従って、本発明部品実装機における部品吸
着状態確認装置にあっては、ノズル支持部のうち最低位
置吸着ノズル以外の吸着ノズルは、その高さが最低位置
吸着ノズルより高い位置に位置することになり、最低位
置吸着ノズルの位置をかなり低い位置に保ちながら、そ
の他の吸着ノズルが位置した箇所に撮影部を設けること
が可能となる。

【００３２】従って、最低位置吸着ノズルをかなり低い
位置に位置させることが可能となり、これにより、電子
部品の吸着時又は装着時における最低位置吸着ノズルの
昇降ストロークを可能な限り小さくすることができ、部
品実装機の高速化に寄与することができる。

【００３３】尚、上記した実施の形態に示した各部の形
状及び構造は、何れも本発明を実施するに際しての具体
化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによっ
て、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあ
ってはならないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図４と共に本発明部品実装機における
部品吸着状態確認装置の実施の形態の一例を示すもので
あり、本図は全体の一部切欠側面図である。

【図２】要部の拡大底面図である。

【図３】チップ部品を吸着した状態の吸着ノズルを示す
要部の側面図である。

【図４】チップ部品を吸着した吸着ノズルを底面側から
カメラで撮影した影像の一例を示す図である。

【図５】ロータリーヘッドの傾斜角度と吸着（又は装
着）位置において吸着ノズル下方に生じるスペースとの
関係を示す図である。

【図６】従来の部品実装機における部品吸着状態確認装
置の一例を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１ ロータリーヘッド ２ 基軸 ３ ノズル支持部 ４ 支持体 １０ 吸着ノズル １８、２０ 撮影部 １８ カメラ ２０ 反射ミラー ２１ 電子部品

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能なロータリーヘッドに設けられ
   た吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着ノズルへの吸
   着状態を確認する装置であって、 ロータリーヘッドは支持体に回転可能に支持された基軸
   と該基軸に設けられ略円板状をしたノズル支持部とを備
   え、該ノズル支持部に多数の吸着ノズルが周方向に配列
   支持されると共に上記基軸は鉛直軸に対して傾斜した状
   態で支持体に支持され、 上記ノズル支持部のうち最も低い位置に位置した部分に
   支持された吸着ノズル以外の吸着ノズルに対応した位置
   に当該吸着ノズルをその吸着端側から撮影する撮影部が
   設けられたことを特徴とする部品実装機における部品吸
   着状態確認装置。
2. 【請求項２】 上記撮影部はノズル支持部のうち最も高
   い位置に位置した部分に支持された吸着ノズルに対応し
   て設けられたことを特徴とする請求項１に記載の部品実
   装機における部品吸着状態確認装置。
3. 【請求項３】 上記撮影部はカメラと反射ミラーとを備
   え、吸着ノズルの吸着端を反射ミラーを介してカメラで
   撮影するようにされていることを特徴とする請求項１に
   記載の部品実装機における部品吸着状態確認装置。
4. 【請求項４】 上記撮影部はカメラと反射ミラーとを備
   え、吸着ノズルの吸着端を反射ミラーを介してカメラで
   撮影するようにされていることを特徴とする請求項２に
   記載の部品実装機における部品吸着状態確認装置。
5. 【請求項５】 上記カメラと反射ミラーは上記支持体に
   支持されたことを特徴とする請求項３に記載の部品実装
   機における部品吸着状態確認装置。
6. 【請求項６】 上記カメラと反射ミラーは上記支持体に
   支持されたことを特徴とする請求項４に記載の部品実装
   機における部品吸着状態確認装置。