JPH09321498A - 実装機の部品検査方法及び同装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品を平面的に撮像して部品を認識するもの
において、リードの上下方向の折曲がりを精度良く検出
することにより部品不良を確実に検出する。 【解決手段】 ヘッドユニット５に搭載されたノズル部
材２０によりＱＦＰ３０を吸着した後、これを撮像ユニ
ット２５の上方に配置して平面的に撮像し、画像処理部
３８での画像処理結果に基づいて主演算部３７において
ＱＦＰ３０のリード３２の異常を検出するようにした。
撮像ユニット２５には、エリアセンサ２６とスリット照
明装置２８を設けた。そして、スリット照明装置２８か
ら、水平方向に所定角度θで傾斜するスリット光Ｌを所
定撮像位置に保持されたＱＦＰ３０の各リード列３１に
照射しながらエリアセンサ２６によりＱＦＰ３０を撮像
し、この撮像画像におけるリード３２の位置関係に基づ
いてリードの上下方向の折曲り等の異常を検出するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル部材により
部品供給部からＩＣ等の電子部品を吸着してプリント基
板上に装着する実装機において、特に、実装前に撮像手
段を用いて電子部品のリードの異常を検出する実装機の
部品検査方法及び同装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、部品吸着用のノズル部材を備えた
ヘッドユニットにより、部品供給部からＩＣ等のチップ
部品を吸着し、位置決めされているプリント基板上に移
送してプリント基板の所定位置に装着するようにした表
面実装機（以下、単に実装機という）は一般に知られて
いる。

【０００３】この種の実装機においては、実装精度を確
保し、あるいは不良部品の装着防止といった観点から、
一般には、実装機にＣＣＤカメラを設け、このカメラに
よってノズル部材に吸着された部品を撮像し、その部品
画像に基づいて部品の吸着ずれ量を求めたり、あるいは
部品不良を検知するようにしている。

【０００４】ＣＣＤカメラは、例えば実装機の基台上に
固定的に設けられており、ヘッドユニットの移動に伴い
このカメラ上方に保持される部品をカメラ周囲に配置さ
れた照明装置によって照らしだしながら撮像するように
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実装部品がＱＦＰ等、
多数のリードを有する部品である場合、そのリード不良
の有無を検出することが要求されるが、上記従来の装置
では、リードの欠損、あるいはリードの水平方向の折曲
がりを精度よく検出できるという利点がある一方で、リ
ードの上下方向の折曲りについは平面画像として変化が
表れ難いためそ検出精度が悪いという問題がある。

【０００６】そこで、このようなリードの上下方向の折
曲りを精度よく検出すべく、例えば、部品を側方から撮
像する第２のカメラを別途設けて部品を撮像することも
考えられるが、実装機ではノズル部材を搭載したヘッド
を平面的に移動させる必要があるため、このようなカメ
ラを設けることは実装機の構造によってはヘッドの可動
領域を制限する場合があり、また複数のカメラを用いる
ことにより構造の複雑化やコスト高をも招くことにな
る。従って、部品を下方から平面的に撮像するという基
本的な発想のもとでＱＦＰ等におけるリードの上下方向
の折曲がりをより精度良く検出する方法が望まれる。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、ノズル部材に吸着された部品を下方か
ら平面的に撮像することにより部品を認識するものにお
いて、リードの上下方向の折曲がりを精度良く検出する
ことにより部品不良を確実に検出することができる実装
機の部品検査方法及び同装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る実装機の部
品検査方法は、移動可能なヘッドユニットに搭載された
ノズル部材により部品を吸着した後、この部品を基台上
に設置された撮像手段上方の所定の撮像位置に配置して
平面的に部品を撮像して、その画像に基づき少なくとも
リード付部品のリード異常を検出する方法において、ノ
ズル部材に吸着されたリード付部品の下方から、水平方
向に対して所定角度で傾斜する平面を通る検査用照明光
を部品のリードに照射しながらリードを撮像し、得られ
たリード画像におけるリード列方向と直交する方向のリ
ードの位置に基づいてリードの異常を検出するようにし
たものである。

【０００９】この方法によれば、平面的に得られるリー
ドの画像において、リードの上下方向の折曲りによるリ
ードの変位が比較的大きく表れる。そのため、部品を平
面的に撮像しながらもリードの上下方向の折曲がりを精
度よく検出することが可能となる。

【００１０】この方法において、部品全体を撮像可能な
エリアセンサを撮像手段として用い、部品の全リード列
に対して検査用照明光を照射しながらリードを撮像する
ようにすれば、部品の撮像効率を高めることが可能とな
る。

【００１１】また、撮像手段としてエリアセンサを用
い、所定領域のリードに検査用照明光を照射して当該照
明にかかるリードを撮像した後、部品を所定角度回転さ
せてリードに対する検査用照明光の照射位置を変更して
当該照明にかかるリードを撮像し、以後同様に部品を回
転させながらリードに対する検査用照明光の照射位置を
変更しながら部品を撮像するようにすれば、部品の各リ
ード列毎に検査用照明光を照射するための手段を設ける
ことなく部品の全リードを撮像することが可能となり、
また、エリアセンサの撮像領域に部品全体が入りきらな
いような場合でも部品の全リードを撮像することが可能
となる。

【００１２】さらに、上記エリアセンサの撮像位置に部
品を保持して部品認識用の照明光を部品に照射して部品
を撮像し、当該撮像画像に基づいて部品の上記撮像位置
に対するずれを求め、このずれに基づいて部品位置を補
正した後、上記検査用照明光を照射して部品のリードを
撮像するようにすれば、検査用照明光を照射する手段と
部品の相対的な位置関係を適切に保つことができ、これ
によりリードに対して適切に検査用照明光を照射するこ
とが可能となる。

【００１３】また、上記撮像手段として上記リード列方
向と直交する方向に部品を撮像するラインセンサを用
い、部品とラインセンサを上記リード列方向に相対的に
移動させながら部品のリードを撮像するようにしても、
撮像手段としてエリアセンサを用いる場合と同様に部品
を平面的に撮像しながらリードの上下方向の折曲がりを
精度良く検出することが可能となる。

【００１４】一方、本発明に係る部品検査装置は、移動
可能なヘッドユニットに搭載されたノズル部材により部
品を吸着した後、この部品を基台上に設置された撮像手
段の上方に配置して平面的に部品を撮像して、その画像
に基づき少なくともリード付部品のリード異常を検出す
る装置において、上記ヘッドユニット及びノズル部材を
駆動する駆動手段と、部品を上記撮像手段による所定の
撮像位置に移動させるべく上記ヘッドユニット及びノズ
ル部材の駆動を制御する駆動制御手段と、水平方向に対
して所定角度で傾斜する平面を通る検査用照明光を部品
の下方からリードに照射する検査用照明手段と、上記撮
像手段による撮像画像におけるリード列方向と直交する
方向のリード位置に基づいてリードの異常を検出するリ
ード異常検出手段とを備えたものである。

【００１５】また、上記撮像手段がエリアセンサからな
り、上記駆動制御手段が、上記リード異常の検査時に、
部品をエリアセンサ上方に保持すべく駆動手段を制御す
るように構成されてなるものである。

【００１６】さらに、上記撮像手段がラインセンサから
なり、上記駆動制御手段が、上記リード異常の検査時
に、ラインセンサ上方においてリード列方向とセンサ配
列方向とが直交するように部品を配置するとともに、こ
の状態で部品をリード列方向に移動させるように駆動手
段を制御するように構成されてなるものである。

【００１７】これらの各部品検査装置によれば、実装動
作中に上記のような部品の検査を自動的に行うことが可
能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係る実施の形態について
図面を用いて説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る部品検査装置が適用
される実装機の第１実施形態を概略的に示している。同
図に示すように、実装機の基台１上には、プリント基板
搬送用のコンベア２が配置され、プリント基板３がこの
コンベア２上を搬送されて所定の作業位置に位置決めさ
れるようになっている。

【００２０】上記コンベア２の側方には、部品供給部４
が配置されている。この部品供給部４は、多数列のテー
プフィーダ４ａを備えており、各テープフィーダ４ａは
それぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状
の電子部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリ
ールから導出されるようにするとともに、テープ繰り出
し端にはラチェット式の送り機構を具備し、後述のヘッ
ドユニット５により部品がピックアップされるにつれて
テープが間欠的に繰り出されるようになっている。

【００２１】また、上記基台１の上方には、部品装着用
のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニ
ット５は、Ｘ軸方向（コンベア２の方向）及びＹ軸方向
（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動可能になって
いる。

【００２２】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に
延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９によ
り回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固
定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され
て、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上
記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材
１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サ
ーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが
配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移
動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられた
ナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合
している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動によりボ
ールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸方向に
移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動により
ボールねじ軸１４が回転して、ヘッドユニット５が支持
部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになってい
る。

【００２３】また、上記Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サ
ーボモータ１５には、それぞれエンコーダからなる位置
検出手段１０，１６が設けられており、これによって上
記ヘッドユニット５の移動位置検出がなされるようにな
っている。

【００２４】上記ヘッドユニット５には、部品を吸着す
るノズル部材２０（図２に示す）が設けられている。ノ
ズル部材２０は、ヘッドユニット５のフレームに対して
Ｚ軸方向（上下方向）の移動及びＲ軸方向（ノズル中心
軸回り）の回転が可能とされ、Ｚ軸サーボモータ２２及
びＲ軸サーボモータ２３（図３に示す）によって作動さ
れるようになっているとともに、これらの各サーボモー
タ２２，２３にそれぞれエンコーダからなる位置検出手
段が設けられ、これによりノズル部材２１の位置検出が
なされるようになっている。また、上記ノズル部材２１
には、図外の負圧供給手段がバルブ等を介して接続され
ており、部品吸着用の負圧が必要時にノズル部材２１に
供給されるようになっている。

【００２５】一方、上記基台１上で、上記部品供給部４
の側方には、上記ノズル部材２１に吸着された部品を撮
像するための部品撮像ユニット２５が配設されている。
この撮像ユニット２５は、図２に示すように、部品を撮
像するためのエリアセンサ２６と、２種類の照明装置、
すなわち全体照明装置２７（図３に示す）及びスリット
照明装置２８とからなり、これらが図外のフレームに一
体に取付けられて基台１上に固定的に設けられた構成と
なっている。

【００２６】上記エリアセンサ２６は、ＣＣＤカメラ等
からなり、同図に示すように上向きに設置されており、
上記ヘッドユニット５の移動によりエリアセンサ２６上
方の所定の撮像位置、すなわちノズル部材２０のＸ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸及びＲ軸の各位置によって決定される所定の
位置に保持された部品を撮像するようになっている。

【００２７】全体照明装置２７は、ノズル部材２０に吸
着された部品の全体像を撮像するための照明装置であっ
て、具体的に図示していないが、上記エリアセンサ２６
の周囲に配置される多数のＬＥＤからなり、エリアセン
サ２６の上方に保持された部品全体を下方から照らしだ
すように構成されている。

【００２８】上記スリット照明装置２８は、実装部品が
ＱＦＰである場合にのみ作動させられられる照明装置
で、同図に示すように、ノズル部材２０に保持されたＱ
ＦＰ３０の各リード列３１（図示の例では４つの各リー
ド列）に対してそれぞれスリット光Ｌを照射する４つの
単位光源２８ａから構成されている。各単位光源２８ａ
は、ＱＦＰ３０が上記エリアセンサ２６の所定の撮像位
置に適切に保持されたとき（図２に示す状態）に、ＱＦ
Ｐ３０の各リード列３１の全リード３２に亘って、それ
ぞれその先端下面に水平方向に所定角度θ（図４参照）
で傾斜するスリット光Ｌを照射するように構成されてい
る。

【００２９】次に、上記実装機の制御系について図３の
ブロック図を用いて説明する。

【００３０】上記実装機には、同図に示すような主制御
器３５が搭載されており、上記Ｙ軸サーボモータ９、Ｘ
軸サーボモータ１５及びヘッドユニット５のノズル部材
２１に対するＺ軸サーボモータ２２、Ｒ軸サーボモータ
２３等は主制御器３５の軸制御器３６に電気的に接続さ
れている。

【００３１】主制御器３５には、実装機を統括制御する
ための主演算部３７が設けられており、上記軸制御器３
６がこの主演算部３７に接続されている。また、主制御
器３５には、画像処理部３８及び照明切換制御部３９が
設けられ、これらが主演算部３７にそれぞれ接続されて
いるとともに、画像処理部３８に対して撮像ユニット２
５のエリアセンサ２６が、照明切換制御部３９に対して
撮像ユニット２５の全体照明装置２７及びスリット照明
装置２８がそれぞれ接続されている。

【００３２】そして、実装時には、図外の記憶部に記憶
されたマウントデータ、すなわち実装部品の種類や実装
位置、実装順番等に関するデータに基づいて各サーボモ
ータ等が軸制御器３６を介して主演算部３７により駆動
制御されるとともに、このような実装動作中に撮像ユニ
ット２５による部品の撮像に基づき部品の認識が行われ
る。

【００３３】部品認識の処理では、全体照明装置２７が
作動させらてエリアセンサ２６による部品の撮像が行わ
れ、撮像画像の画像処理部３８での処理結果に基づき、
主演算部３７において部品の割れ、あるいは欠け等の部
品不良の認識が行われるとともに、ノズル部材２０に対
する部品の吸着ズレ量が求められて実装時の補正量等が
演算される。

【００３４】特に、対象部品が上記ＱＦＰ３０である場
合には、さらに照明切換制御部３９を介して照明が全体
照明装置２７からスリット照明装置２８に切換えられ、
スリット照明装置２８による照明のもとでＱＦＰ３０の
撮像が行われ、この撮像画像の画像処理部３８での処理
結果に基づきＱＦＰ３０のリード３２の異常検出のため
の処理が行われる。

【００３５】つまり、スリット照明装置２８による照明
のもとでは、上述のように各リード列３１にスリット光
Ｌが照射されているため、得られる画像はリード３２を
示す線画像３２ａとなる（図４，図５参照）。このよう
な画像において、ＱＦＰ３０の全てのリード３２が正常
であれば、各線画像３２ａがリード列方向に一定の間隔
で一列に並ぶのであるが、例えば、各リード３２がリー
ド列方向に折曲がっていたり、あるいは欠けていたりす
るとリード列方向の線画像３２ａの間隔ΔＹが極端に広
く、あるいは狭くなる。また、いずれかのリード３２が
上下に折曲がっていると、スリット光Ｌの反射位置がリ
ード長さ方向（同図では左右方向）に移動し、これによ
り図５に示すように当該リード３２に対応する線画像３
２ａの位置が他のリード３２の線画像３２ａに対してΔ
Ｘ（変位量ΔＸという）だけリード長さ方向にずれるこ
とになる。

【００３６】ここで、変位量ΔＸは、

【００３７】

【数１】ΔＸ＝ΔＺ／tanθ ΔＺ；水平面に対するリード３２の折曲がり量 θ；水平面に対するスリット光Ｌの照射角度 となり、リード３２の折曲がり量に比例して大きくな
る。

【００３８】そのため、リード３２の異常検出のための
処理では、各リード列３１の画像認識に基づいてこのよ
うな変位量ΔＸ、あるいは間隔ΔＹを主演算部３７にお
いて求め、この変位量ΔＸ、間隔ΔＹが所定の比較値を
越えるか否かを判断し、越える場合には、当該部品のリ
ード３２に異常があると判断し、後述するように当該部
品を廃棄すべく主演算部３７により上記軸制御器３６を
介して各サーボモータ等をの駆動手段を制御するように
なっている。

【００３９】次に、以上のように構成された実装機の実
装動作について図６のフローチャートに従って説明す
る。なお、この図に示す実装動作では部品としてＱＦＰ
３０を実装する場合について説明する。

【００４０】上記実装機において実装動作が開始される
と、先ず、Ｙ軸，Ｘ軸サーボモータ９，１５が駆動され
ることによりヘッドユニット５が部品供給部４まで移動
させられ、それから、Ｚ軸サーボモータ２２の駆動によ
りノズル部材２０が上下動させられることにより、部品
供給部４から部品が吸着された状態で取り出される（ス
テップＳ１〜Ｓ３）。

【００４１】そして、部品の部品認識を行うべくヘッド
ユニット５が撮像ユニット２５の上方に移動させられる
とともに、Ｚ軸サーボモータ２２の駆動によるノズル部
材２１のＺ軸方向の移動及びＲ軸サーボモータ２３によ
るノズル軸回りの回転により、部品が撮像ユニット２５
による所定の撮像位置に保持される（ステップＳ４）。

【００４２】ＱＦＰ３０が撮像位置に配置されると、ま
ず、全体照明装置２７が作動させられ、全体照明装置２
７による照明のもとでＱＦＰ３０の全体像がエリアセン
サ２６によって取り込まれ、この撮像画像に基づいてＱ
ＦＰ３０のノズル部材２０に対する吸着ずれ量が求めら
れる（ステップＳ５，Ｓ６）。そして、このずれ量に応
じて各サーボモータ等が駆動されることによって撮像ユ
ニット２５の所定の撮像位置に対するＱＦＰ３０のずれ
が補正され、その後、全体照明装置２７が停止させられ
る（ステップＳ７，Ｓ８）。

【００４３】次いで、上記スリット照明装置２８が作動
させられることにより、スリット光Ｌによる照明のもと
でエリアセンサ２６による各リード列３１の撮像が行わ
れる（ステップＳ９〜Ｓ１１）。この際、スリット照明
装置２８の各単位光源２８ａが固定的に設けられている
ため各リード列３１に対するスリット光Ｌのずれが懸念
されるが、上述のようにステップＳ５〜Ｓ８の処理にお
いてＱＦＰ３０の撮像位置に対するずれが修正されてい
るため、各単位光源２８ａからのスリット光Ｌは適切に
各リード列３１に照射される。

【００４４】ＱＦＰ３０の各リード列３１の撮像が終了
すると、主演算部３７において上記変位量ΔＸや間隔Δ
Ｙが演算されリード３２に異常がないか否かの判断がな
される（ステップＳ１２）。そして、ここで当該ＱＦＰ
３０のリード３２に異常がないと判断されると、ヘッド
ユニット５の移動及びノズル部材２０のＺ軸方向の移動
及び回転に伴いプリント基板３の所定位置にＱＦＰ３０
が実装され、これにより本フローチャートが終了する
（ステップＳ１３，Ｓ１４）。一方、ステップＳ１２に
おいて、ＱＦＰ３０のリード３２に異常があると判断さ
れた場合には、ヘッドユニット５の移動に伴い、例えば
部品供給部４の側方部分等に設けられた図外の廃棄ケー
スにＱＦＰ３０が廃棄され、これにより本フローチャー
トが終了する（ステップＳ１５，Ｓ１６）。

【００４５】以上説明した実装機によれば、ＱＦＰ３０
の撮像に際し、上述のように水平面に対して所定角度θ
で傾斜するスリット光Ｌを各リード列３１に照射して各
リード３２を撮像するので、リード３２を平面的に撮像
しながもリード３２の上下方向の折曲りに起因した画像
の変位が比較的大きく表れる。そのため、例えば、ＱＦ
Ｐのほぼ鉛直下方付近からＱＦＰの全体を照らしながら
ＱＦＰを撮像してＱＦＰのリード異常を検出していた従
来の一般的な装置に比べると、リード３２の上下方向の
折曲がりを精度良く検出することができる。従って、こ
の実装機によれば、ＱＦＰ３０を平面的に撮像しながら
もリード３２の上下方向の折曲がりを確実に検出し、こ
れにより部品不良をより精度く検出することができる。

【００４６】ところで、上記の実装機では、撮像ユニッ
ト２５において、ＱＦＰ３０の各リード列３１に対応す
る単位光源２８ａを設けたスリット照明装置２８を構成
し、これにより各リード列３１を同時に照らしながらＱ
ＦＰ３０を撮像するようにしているが、例えば、図７
（ａ）に示すように、二つのリード列３１にのみ対応す
る単位光源２８ａを設けてスリット照明装置２８を構成
し、ＱＦＰ３０の撮像時には、先ず、２つの各リード列
３１を撮像した後、ＱＦＰ３０をその中心軸回りに１８
０°回転させてから（図７（ｂ）に示す）、残りの各リ
ード列３１を撮像するようにしてもよい。勿論、１つの
リード列３１ａに対応する単一の単位光源２８ａからス
リット照明装置２８を構成し、ＱＦＰ３０を９０°づつ
回転させながら各リード列３１を撮像するようにしても
よい。このような構成によればスリット照明装置２８の
構成を簡略化することができる。但し、実装効率を重視
する場合には、上記の図２に示すようなスリット照明装
置２８を設けて各リード列３１を同時に撮像する方が好
ましい。

【００４７】また、図８（ａ）に示すように、２つのリ
ード列３１のそれぞれ一部、図示の例では、各リード列
３１の右半分及び左半分の各リード３２にのみ対応する
二つの単位光源２８ａを設けたスリット照明装置２８を
構成し、ＱＦＰ３０の撮像時には、図８（ｂ）に示すよ
うに、ＱＦＰ３０をその中心軸回りに９０°づつ回転さ
せながら各リード列３１を撮像するようにしてもよい。
このような装置によれば、エリアセンサ２６の撮像領域
に対してＱＦＰ３０が大きく、ＱＦＰ３０全体を一度に
撮像できないような場合や、あるいは認識精度を高める
べくＱＦＰ３０の各リード３２を拡大して撮像する必要
がある場合等に有効となる。

【００４８】なお、図７、あるいは図８に示すような撮
像ユニット２５の構成を採用する場合には、スリット照
明装置２８をエリアセンサ２６の撮像領域の中心軸回り
に回転できるように構成してもよい。すなわち、単位光
源２８ａに対するリード列３１の変更に際して上述のよ
うにＱＦＰ３０をその中心軸回りに回転させる場合、ノ
ズル部材中心とＱＦＰ３０の中心とがずれていると、ノ
ズル部材２０の回転のみではＱＦＰ３０が撮像位置から
ずれてしまいうので、これを防止するためヘッドユニッ
ト５の移動が要求されるが、上述のようにスリット照明
装置２８を回転させるようにすれば、ヘッドユニット５
を作動させる必要がなくなるのでその分だけ部品の撮像
効率を高めることができる。また、ＱＦＰ３０の中心を
確実に吸着できるような場合、例えば、部品吸着後、チ
ャック部材等によってＱＦＰ３０の吸着ずれを機械的に
修正するような場合でも、スリット照明装置２８を回転
可能に設けておけば、ノズル部材２０とスリット照明装
置２８の相対的な回転により単位光源２８ａに対するリ
ード列３１の変更を極めて迅速に行うことが可能とな
り、これにより実装効率を高めることが可能となる。

【００４９】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００５０】図９は、本発明に係る部品検査装置が適用
される実装機の第２実施形態を概略的に示している。こ
の図に示す実装機の構成も基本的には第１実施形態の実
装機と共通であり、そのため共通部分については第１実
施形態の実装機と同一の符号を付し、以下に相違点につ
いてのみ詳しく説明することにする。

【００５１】第２実施形態の実装機は、上記撮像ユニッ
ト２５に代えて、以下に説明する撮像ユニット４１及び
リード検査ユニット４５が設けられており、これらの２
つのユニットにより部品の認識が行われる点において第
１実施形態の実装機と構成が相違している。

【００５２】撮像ユニット４１は、スリット照明装置２
８が設けられていない点を除けば上記撮像ユニット２５
と同一の構成であり、具体的に図示していないが、ＣＣ
Ｄカメラ等からなるエリアセンサ４２と、その周囲に配
置される多数のＬＥＤからなる全体照明装置４３とから
構成され、エリアセンサ４２上方に保持された部品を全
体照明装置４３により照らしながら部品全体を撮像する
ように構成されている。

【００５３】リード検査ユニット４５は、図１０に示す
ように、ＱＦＰ３０の撮像に用いられるラインセンサ４
６及びスリット照明装置４７からなり、これらが図外の
フレームに一体に取付けられて上記撮像ユニット４１の
側方において基台１に固定的に設けられた構成となって
いる。

【００５４】上記ラインセンサ４６は、Ｘ軸方向に並設
される多数の撮像素子を備えており、上記スリット照明
装置４７による照明のもとＱＦＰ３０のリード列３１を
一次元的に撮像するように構成されている。スリット照
明装置４７は、同図に示すように、ノズル部材２０に保
持されたＱＦＰ３０の１つのリード列３１に対してスリ
ット光Ｌを照射するように構成されており、所定の撮像
位置、すなわちエリアセンサ２６による撮像領域上方の
所定高さ位置であって、かつ各リード列３１がＹ軸方向
となるように保持されたとき（図１０に示す状態）に、
リード列３１の先端下面に水平方向に対して所定角度θ
で傾斜するスリット光Ｌを照射するように構成されてい
る。そして、上記撮像位置に保持されたＱＦＰ３０がヘ
ッドユニット５の移動に伴いＹ軸方向に移動させられる
ことにより、ＱＦＰ３０のＹ軸方向の一次元的な画像が
ラインセンサ４６によりＸ軸方向に順次取り込まれるよ
うになっている。

【００５５】次に、上記実装機の制御系について図１１
のブロック図を用いて説明する。

【００５６】第２実施形態の実装機の制御系も基本的に
は上記第１実施形態の実装機における制御系と共通した
構成となっているが、第２実施形態の制御系では、上記
主制御器３５に図１１に示すようにカメラ入力切換部４
０が設けられ、このカメラ入力切換部４０が画像処理部
３８に接続されている。そして、撮像ユニット４１及び
エリアセンサ４２の全体照明装置４３及びスリット照明
装置４７がそれぞれ照明切換制御部３９に接続されると
ともに、エリアセンサ４２及びラインセンサ４６がそれ
ぞれ上記カメラ入力切換部４０に接続された構成となっ
ている。

【００５７】そして、実装時にはマウントデータに基づ
いて各サーボモータ等が軸制御器３６を介して主演算部
３７に駆動制御されるとともに、このような実装動作中
に撮像ユニット４１及びリード検査ユニット４５による
部品認識が行われる。

【００５８】部品認識の処理では、全ての部品について
撮像ユニット４１による部品の認識が行われる。この
際、撮像ユニット４１の全体照明装置４３が作動させら
てエリアセンサ４２による部品の撮像が行われ、撮像画
像の画像処理部３８での処理結果に基づき、主演算部３
７において部品の割れ、あるいは欠け等の部品不良の認
識が行われるとともに、ノズル部材２０に対する部品の
吸着ズレ量が求められて実装時の補正量等が演算され
る。

【００５９】そして、実装部品がＱＦＰ３０である場合
には、さらにリード検査ユニット４５による部品の撮像
が行われる。具体的には、上記撮像ユニット４１による
部品の認識の後、照明切換制御部３９を介して照明がリ
ード検査ユニット４５のスリット照明装置４７に切換え
られるともに、カメラ入力切換部４０を介して対象セン
サがエリアセンサ４２からラインセンサ４６に切換ら
れ、スリット照明装置４７による照明のもと、ヘッドユ
ニット５の移動によりＱＦＰ３０がラインセンサ４６の
上方をＹ軸方向に移動させられつつＱＦＰ３０が撮像さ
れ、この撮像画像の画像処理部３８での処理結果に基づ
きＱＦＰ３０のリード３２の異常検出のための処理が行
われる。

【００６０】すなわち、上述のようにスリット照明装置
４７による照明のもとでＱＦＰ３０を移動させながらＱ
ＦＰ３０を撮像することにより、図５に示すのと同様の
リード３２の線画像３２ａが得られ、これらのリード３
２の画像に基づいて上記変位量ΔＸ、あるいは間隔ΔＹ
が主演算部３７において求められる。そして、この変位
量ΔＸ、間隔ΔＹが所定の比較値を越えるか否かが判断
され、越える場合には当該部品のリード３２に異常があ
ると判断されて部品廃棄のための制御が行われるように
なっている。

【００６１】次に、以上のように構成された実装機の実
装動作について図１２のフローチャートに従って説明す
る。なお、この図に示す実装動作では部品としてＱＦＰ
３０を実装する例について説明する。

【００６２】上記実装機において実装動作が開始される
と、先ず、ヘッドユニット５が部品供給部４まで移動さ
せられ、部品供給部４から部品が吸着された状態で取り
出される（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。そして、部品の
認識を行うべくヘッドユニット５が撮像ユニット４１の
上方に移動させられ、ＱＦＰ３０がエリアセンサ４２の
上方に保持される（ステップＳ２４）。

【００６３】ＱＦＰ３０がエリアセンサ４２上方に配置
されると、全体照明装置２７による照明のもとでＱＦＰ
３０の全体像がエリアセンサ４２により取り込まれ、こ
の撮像画像に基づいてＱＦＰ３０のノズル部材２０に対
する吸着ずれ量が求められる（ステップＳ２５〜Ｓ２
７）。

【００６４】次いで、ヘッドユニット５の移動によりＱ
ＦＰ３０が上記リード検査ユニット４５による所定の撮
像開始位置に配置された後、スリット照明装置４７が作
動させられるとともにヘッドユニット５がＹ軸方向に移
動させられ、これによりＱＦＰ３０がエリアセンサ２６
により撮像される（ステップＳ２８〜Ｓ３０）。この
際、スリット照明装置４７が固定的に設けられているた
めリード列３１に対するスリット光Ｌのずれが懸念され
るが、ＱＦＰ３０の撮像開始位置への移動の際に、上記
ステップＳ２６で求められた吸着すれ量が加味されてＱ
ＦＰ３０が移動させられることによりスリット光Ｌがリ
ード列３１に対してずれることがないようになってい
る。

【００６５】こうして１つのリード列３１の撮像が完了
すると、すなわちＱＦＰ３０がラインセンサ４６の上方
を通過して撮像終了位置に達すると、主演算部３７にお
いて変位量ΔＸや間隔ΔＹが演算されて当該リード列３
１のリード３２に異常がないか否かの判断がなされる
（ステップＳ３１）。

【００６６】そして、ここでＱＦＰ３０の当該リード列
３１のリード３２に異常がないと判断されると、全ての
リード列３１に対する認識が終了したか否かが判断され
（ステップＳ３２）、終了していない場合には、上記撮
像終了位置に配置されているＱＦＰ３０がその中心軸回
りに９０°回転させられることにより、次に撮像すべき
リード列３１がラインセンサ４６の撮像可能位置に配置
される（ステップＳ３５）。そして、ヘッドユニット５
の移動によりＱＦＰ３０が上記撮像終了位置から撮像開
始位置に向かってＹ軸方向に移動させられながら当該リ
ード列３１の撮像が行われる。

【００６７】こうしてＱＦＰ３０が回転させられつつ撮
像開始位置と撮像終了位置との間を往復移動させられる
ことにより全ての各リード列３１の撮像及び認識が完了
すると、ヘッドユニット５の移動及びノズル部材２０の
Ｚ軸方向の移動及び回転に応じてプリント基板３の所定
位置にＱＦＰ３０が実装され、これにより本フローチャ
ートが終了する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。

【００６８】一方、ステップＳ３１において、当該ＱＦ
Ｐ３０のリード３２に異常があると判断された場合に
は、残りのリード列３１を撮像、認識することなく、ヘ
ッドユニット５の移動により部品供給部側方に設けられ
た図外の廃棄ケースにＱＦＰ３０が廃棄され、これによ
り本フローチャートが終了する（ステップＳ３６，Ｓ３
７）。

【００６９】以上説明した第２実施形態の実装機におい
ても、ＱＦＰ３０をラインセンサ４６で撮像する点で第
１実施形態の実装機と異なるものの、基本的には水平面
に対して所定角度θで傾斜するスリット光Ｌを各リード
列３１に照射して各リード３２を撮像するため、得られ
るリード画像については第１実施形態の実装機と同様
に、リード３２の上下方向の折曲りに起因した画像上の
平面的な変位が比較的大きく表れる。そのため、第１実
施形態の装置と同様にＱＦＰ３０を平面的に撮像しなが
らもリード３２の上下方向の折曲がりを精度良く検出す
ることができる。

【００７０】なお、上記第２の実施形態では、ＱＦＰ３
０の撮像に際し、各リード列３１に対してスリット光Ｌ
を照射するように構成されているが、この装置ではライ
ンセンサ４６により部品を撮像するので、照明としては
スリット光Ｌ以外に点状の照明光を各リード列３１に照
射してＱＦＰ３０を撮像するようにしてもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る実装
機の部品検査方法は、ノズル部材により吸着された部品
を撮像手段上方の所定の撮像位置に配置し、部品の下方
から、水平方向に所定角度で傾斜する平面を通る検査用
照明光をノズル部材に吸着された部品のリードに照射し
ながらリードを撮像し、このようにして得られたリード
画像におけるリード列方向と直交する方向の位置に基づ
いて部品のリード異常を検出するようにしたので、従来
の一般的な装置に比べ、リード３２の上下方向の折曲が
りを精度良く検出することができ、その結果、部品不良
をより精度良く検出することができる。

【００７２】また、この方法において、部品全体を撮像
可能なエリアセンサを撮像手段として用い、部品の全リ
ード列に対して検査用照明光を照射しながらリードを撮
像すするれば部品の撮像効率を高めることが可能とな
る。

【００７３】さらに、撮像手段としてエリアセンサを用
い、所定領域のリードに検査用照明光を照射して当該照
明にかかるリードを撮像した後、部品を回転させてリー
ドに対する検査用照明光の照射位置を変更して部品を撮
像するようにすれば、検査用照明光を照射するための手
段を部品の各リード列毎に設けることなく部品の全リー
ドを撮像することができる。また、エリアセンサの撮像
領域に部品全体が入りきらないような場合でも部品の全
リードを撮像することができる。

【００７４】また、エリアセンサの撮像位置に部品を保
持して部品認識用の照明光を部品に照射して部品を撮像
し、当該撮像画像に基づいて部品の撮像位置に対するず
れ量を求め、このずれ量に基づいて部品位置を補正した
後、検査用照明光を照射して部品のリードを撮像するよ
うにすれば、検査用照明光を照射する手段と部品との相
対的な位置関係を適切に保つことができ、これによりリ
ードに対して適切に検査用照明光を照射することができ
る。

【００７５】一方、撮像手段として上記リード列方向と
直交する方向に部品を撮像するラインセンサを用い、部
品とラインセンサを上記リード列方向に相対的に移動さ
せながら部品のリードを撮像するようにしても、撮像手
段としてエリアセンサを用いる場合と同様に部品を平面
的に撮像しながらリードの上下方向の折曲がりを精度良
く検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る部品検査方法が適用される実装機
の第１実施形態を示す平面図である。

【図２】撮像ユニットにおけるスリット照明装置及びエ
リアセンサを示す斜視略図である。

【図３】上記実装機の制御系を示すブロック図である。

【図４】スリット照明装置から照射されるスリット光と
ＱＦＰとの関係を示す模式図である。

【図５】撮像したリード画像の一例を説明する図であ
る。

【図６】上記実装機における実装動作の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図７】（ａ）（ｂ）は、上記実装機における撮像ユニ
ットの変形例及びその撮像ユニットを用いた部品検査方
法を説明する説明図である。

【図８】（ａ）（ｂ）は、上記実装機における撮像ユニ
ットの変形例及びその撮像ユニットを用いた部品検査方
法を説明する説明図である。

【図９】本発明に係る部品検査方法が適用される実装機
の第２実施形態を示す平面図である。

【図１０】リード検査ユニットの構成を示す斜視略図で
ある。

【図１１】第２実施形態の実装機の制御系を示すブロッ
ク図である。

【図１２】第２実施形態の実装機における実装動作の一
例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

５ ヘッドユニット ２０ ノズル部材 ２５ 撮像ユニット ２６ エリアセンサ ２７ 全体照明装置 ２８ スリット照明装置 ２８ａ 単位光源 ３０ ＱＦＰ ３１ リード列 ３２ リード Ｌ スリット光

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動可能なヘッドユニットに搭載された
   ノズル部材により部品を吸着した後、この部品を基台上
   に設置された撮像手段上方の所定の撮像位置に配置して
   平面的に部品を撮像して、その画像に基づき少なくとも
   リード付部品のリード異常を検出する方法において、ノ
   ズル部材に吸着されたリード付部品の下方から、水平方
   向に対して所定角度で傾斜する平面を通る検査用照明光
   を部品のリードに照射しながらリードを撮像し、得られ
   たリード画像におけるリード列方向と直交する方向のリ
   ードの位置に基づいてリードの異常を検出する実装機の
   部品検査方法。
2. 【請求項２】 上記撮像手段として部品全体を撮像可能
   なエリアセンサを用い、全リード列に対して上記検査用
   照明光を照射しながらリードを撮像することを特徴とす
   る請求項１記載の部品検査装置。
3. 【請求項３】 上記撮像手段としてエリアセンサを用
   い、所定領域のリードに上記検査用照明光を照射して当
   該照明にかかる部分を撮像した後、部品を所定角度回転
   させて検査用照明光のリードに対する照射位置を変更し
   て当該照明にかかるリードを撮像し、以後部品を回転さ
   せてリードに対する検査用照明光の照射位置を変更しな
   がら部品を撮像することを特徴とする請求項１記載の部
   品検査装置。
4. 【請求項４】 上記エリアセンサの撮像位置に部品を保
   持して部品認識用の照明光を照射して部品を撮像し、当
   該撮像画像に基づいて部品の上記撮像位置に対するずれ
   を求め、このずれに基づいて部品位置を補正した後、上
   記検査用照明光を照射して部品のリードを撮像すること
   を特徴とする請求項１乃至３記載の部品検査装置。
5. 【請求項５】 上記撮像手段として上記リード列方向と
   直交する方向に部品を撮像するラインセンサを用い、部
   品とラインセンサを上記リード列方向に相対的に移動さ
   せながら部品のリードを撮像することを特徴とする請求
   項１記載の部品検査方法。
6. 【請求項６】 移動可能なヘッドユニットに搭載された
   ノズル部材により部品を吸着した後、この部品を基台上
   に設置された撮像手段の上方に配置して平面的に部品を
   撮像して、その画像に基づき少なくともリード付部品の
   リード異常を検出する装置において、上記ヘッドユニッ
   ト及びノズル部材を駆動する駆動手段と、部品を上記撮
   像手段による所定の撮像位置に移動させるべく上記ヘッ
   ドユニット及びノズル部材の駆動を制御する駆動制御手
   段と、水平方向に対して所定角度で傾斜する平面を通る
   検査用照明光を部品の下方からリードに照射する検査用
   照明手段と、上記撮像手段による撮像画像におけるリー
   ド列方向と直交する方向のリード位置に基づいてリード
   の異常を検出するリード異常検出手段とを備えたことを
   特徴とする実装機の部品検査装置。
7. 【請求項７】 上記撮像手段はエリアセンサであって、
   上記駆動制御手段は、リード異常の検査時に、部品をエ
   リアセンサ上方の所定位置に保持すべく駆動手段を制御
   するように構成されてなることを特徴とする請求項１記
   載の部品検査装置。
8. 【請求項８】 上記撮像手段はラインセンサであって、
   上記駆動制御手段は、リード異常の検査時に、ラインセ
   ンサ上方の所定位置においてリード列方向とセンサ配列
   方向とが直交するように部品を配置するとともに、この
   状態で部品をリード列方向に移動させるように駆動手段
   を制御するように構成されてなることを特徴とする請求
   項１記載の部品検査装置。