JPH10135693A - 電子部品の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＢＧＡ部品のハンダボールの欠落を検出す
る。 【解決手段】 カウント用コンベア３７によりＢＧＡ部
品２１を矢印Ａ方向に搬送する。ＢＧＡ部品２１が所定
位置まで移動する同期用センサ５６がＢＧＡ部品２１の
先頭端を検出し、その時点から反射型光電センサ６１が
ＢＧＡ部品２１の移動に同期して検出動作を間欠的に行
う。このとき、反射型光電センサ６１の受光素子６１ｂ
が発光素子６１ａからの反射光を受けなければハンダボ
ール２１ａが欠落しているとして不良品と判断する。不
良品はストッパ５９が下降することにより、カウント用
コンベア３７から廃棄ケース６２に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品のリード
の欠落の有無を検出し、良品だけを次行程に送るように
した電子部品の検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、集積回路の表面実装型パッケージ
の一つに、ボール・グリッド・アレイ（Ｂall Ｇrid Ａ
rray：以下、ＢＧＡ）と称されるものがある。このＢＧ
Ａパッケージが施された集積回路（以下、ＢＧＡ部品）
は部品実装装置に対してトレイパレットによって供給さ
れる。図１４はトレイパレットを示す。このトレイパレ
ット１には、直交二辺部分に前面ストッパ１ａと側面ス
トッパ１ｂが固定されていると共に、トレイクランプ２
が矢印Ｍ方向に移動可能に設けられている。

【０００３】ＢＧＡ部品３はトレイ４内に配設されてお
り、そのトレイ４はトレイパレット１に搭載される。そ
して、トレイ４は搬送中に位置ずれを生じないようにす
るために、トレイクランプ２によっ前面ストッパ１ａお
よび側面ストッパ１ｂに押し当てられる。

【０００４】トレイ４は図１３に拡大して示されている
ように、格子状に分割されており、各々の升目に１個ず
つＢＧＡ部品３が収納されている。このトレイ４に収納
されたＢＧＡ部品３は第１の搬送装置によって取り出さ
れる。第１の搬送装置は第１のＸＹＺロボット５からな
るもので、そのハンド部には吸着ヘッド６が取り付けら
れている。吸着ヘッド６は真空源に接続された吸着パッ
ド６ａからなるもので、いわゆる真空吸引によってＢＧ
Ａ部品３を吸着する。

【０００５】吸着ヘッド６に吸着されたＢＧＡ部品３は
第１のＸＹＺロボット５により一旦図１２に示す受台７
上に搬送される。受台７には真空源に接続された吸着孔
７ａが設けられており、受台７に搬送されたＢＧＡ部品
３は吸着孔７ａの真空吸引作用によって定位置に保持さ
れる。

【０００６】受台７に置かれたＢＧＡ部品３は装着ヘッ
ド８により図示しないプリント配線基板に搬送され、装
着される。この装着ヘッド８は吸着ヘッド６と同様に第
２の搬送装置としての第２のＸＹＺロボット（図示せ
ず）に設けられ、真空源に接続されたノズル８ａによっ
てＢＧＡ部品３を吸着する。

【０００７】装着ヘッド８に吸着されたＢＧＡ部品３は
プリント配線基板に搬送される途中で視覚認識システム
を構成するＣＣＤカメラ９によって撮影され、画像処理
装置により画像処理され、ＢＧＡ部品３の形状、装着ヘ
ッド８に対するＢＧＡ部品３の位置および傾きなどが認
識されると共に、ＢＧＡ部品３のリードであるハンダボ
ール３ａの数などが検出される。

【０００８】ここで、視覚認識システムはＣＣＤカメラ
９、画像処理装置の他に、ＢＧＡ部品３の下面を照明す
る照明１０とその光源１１などからなる。そして、ＣＣ
Ｄカメラ９は反射光によりＢＧＡ部品３の下面に縦横に
多数整列状態に装着されているハンダボールを撮影す
る。画像処理装置はＣＣＤカメラ９からの画像情報によ
りＢＧＡ部品３の４辺に沿って配列されているハンダボ
ールの位置を検出し、そこからＢＧＡ部品３の中心位
置、角度などを計算する。

【０００９】そして、上記画像処理装置による処理情報
から、部品実装装置の制御装置はＢＧＡ部品３がプリン
ト配線基板の装着部に対して正規の位置および角度で装
着されるように第２のＸＹＺロボットを制御して装着ヘ
ッド１２の回転角度や位置などを補正し、ＢＧＡ部品３
をプリント配線基板に装着する。

【００１０】なお、吸着ヘッド６と装着ヘッド８とを設
け、それらを別々のＸＹＺロボットに取り付ける理由
は、装着ヘッド８だけでＢＧＡ部品３をトレイパレット
１から取り出し、ＣＣＤカメラ９を経てプリント配線基
板まで搬送するようにすると、その装着ヘッド８を取り
付けるＸＹＺロボットの移動領域が広範囲となり、ロボ
ットが大型になる上、タクトタイムが長くなるからであ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のものでは、
次のような問題がある。第１の問題は、画像処理時間の
増大である。ＢＧＡ部品３は下面に数百程度のハンダボ
ールを有している。しかし、そのハンダボールは欠落す
ることがあり、ハンダボールが一つでも欠落したＢＧＡ
部品３は当然不良品であり、使用できない。このため、
画像処理装置はハンダボールの位置認識の際、ハンダボ
ールが全数揃っていることを確認する必要がある。な
お、このハンダボールの数の確認のための処理を以下で
ボールカウント処理と言う。このように画像処理装置は
ハンダボールの位置の計算処理とボールカウント処理と
を続けて実行せねばならないため、１回の認識に要する
処理時間が長くなる。これを防止するには、処理速度の
速い画像処理装置を用いれば良いが、これは高価であ
る。

【００１２】第２の問題は、効率が低下することであ
る。既に述べたように、不良のＢＧＡ部品３は廃棄する
必要がある。この廃棄は装着ヘッド８によりＢＧＡ部品
３を吸着して廃棄箱に搬送することによって行われる
が、この作業時間は生産に寄与しない無駄な時間となる
ので、効率が低下し、生産性の低下をもたらす。

【００１３】第３の問題は、信頼性の低下である。ＣＣ
Ｄカメラ９によるハンダボールの撮影は反射照明を使用
しなければならない。しかし、反射光の明度は対象物の
反射度に依存していて変動を生じ易く、また、照明光を
ＢＧＡ部品３の下面に均一に当てないと明度にむらが生
じ、安定した認識ができなくなるため、照明光の光量調
節を頻繁に行わねばならず、信頼性が低いという問題が
あった。

【００１４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、リード個数の検出を単独で行うことが
でき、しかも不良品とされた電子部品の廃棄に時間がか
からず、信頼性の高い電子部品の認識装置を提供するに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電子部品認識装置は、部品供給部から電子部
品を取り出して送り手段に搬送する第１の搬送手段と、
前記送り手段による送り途中にある電子部品のリード個
数を検出する検出手段と、この検出手段により検出され
たリードが所定数に満たないとき、これを排出する排出
手段と、前記検出手段により検出されたリードが所定数
のとき、その電子部品を次工程に送る第２の搬送手段と
を具備してなるものである（請求項１）。

【００１６】この構成の電子部品認識装置では、第１の
搬送手段によって部品供給部から取り出された電子部品
は送り手段に送られる。電子部品のリードは送り手段に
よる送り途中で検出手段によって検出される。この検出
手段によって検出されたリードが所定数に満たないと
き、その電子部品は不良品とされ、排出手段によって排
出される。このため、ＢＧＡ部品の姿勢を認識するため
の視覚認識システムの画像処理装置はリード個数の検出
処理を行わずとも済むので、高速型のものを用いずと
も、画像処理時間を短くすることができる。また、電子
部品を次工程に搬送する第２の搬送手段を使用せずと
も、不良品を廃棄することができる。

【００１７】この場合、検出手段は、電子部品の種類が
変わってもリードを検出することができるようにするた
めに、複数の検出ヘッドを備え、電子部品のリードのピ
ッチに応じて検出ヘッドを選択できる構成とすることが
好ましい（請求項２）。また、送り手段は電子部品の移
動の案内をする一対のガイド部を備え、その一対のガイ
ド部の間隔は電子部品の幅に応じて調整可能であること
が好ましい（請求項３）。このように構成することによ
り、電子部品の種類が変わっても、一対のガイド部の幅
を変えるだけで対処できる。

【００１８】また、送り手段による送り途中にある電子
部品の向きを検出する方向検出手段を設け、この方向検
出手段により検出された向きが所定の向き以外のとき、
排出手段はその電子部品を排出するように構成すること
ができる（請求項４）。この構成によれば、電子部品を
部品供給部にセットしたとき、その向きを間違えたとし
ても、これを排出できるから、間違った向きのまま電子
部品がプリント配線基板等に装着されてしまうことがな
い。

【００１９】更に、電子部品の向きを検出する方向検出
手段を備え、第２の搬送手段はその方向検出手段の検出
結果により電子部品を回転させる構成とすることができ
る（請求項５）。この構成では、電子部品の向きが違っ
ていても、これを正しい向きに修正して次工程に送るこ
とができる。また、検査処理の効率を高めるために、第
１および第２の搬送手段は同時に複数の電子部品を搬送
可能であることが好ましい（請求項６）。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を、Ｂ
ＧＡ部品をプリント配線基板に装着する部品実装装置に
適用して図１〜図５を参照しながら説明する。図５に示
すように、電子部品としてのＢＧＡ部品２１は従来と同
様にトレイ２２に縦横に整列した状態で収納され、この
トレイ２２はトレイパレット２３に搭載されて部品実装
装置の供給部にセットされる。

【００２１】ＢＧＡ部品２１はトレイ２２から取り出さ
れて検査装置２４に搬送され、この検査装置２４によっ
てリードたるハンダボール２１ａ（図１参照）の数がカ
ウントされる。ハンダボール２１ａの数が所定数の時、
ＢＧＡ部品２１は良品とされ、次工程である図示しない
プリント配線基板への装着のために搬送される。

【００２２】上述のトレイ２２からＢＧＡ部品２１を取
り出して検査装置２４に搬送するための第１の搬送手段
は第１のＸＹＺロボット２５から構成されている。この
第１のＸＹＺロボット２５は周知のように、部品実装装
置の基体２６（図２参照）上に取り付けられたベース２
７、このベース２７にＸ軸（水平横）方向に移動可能に
設けられたＸ軸アーム２８、このＸ軸アーム２８にＹ軸
（水平縦）方向に移動可能に設けられたＹ軸アーム２
９、このＹ軸アーム２９にＺ軸（垂直）方向に移動可能
且つ回転可能に設けられたＺ軸アーム３０から構成さ
れ、Ｚ軸アーム３０には吸着ヘッド３１（図１参照）が
取り付けられている。吸着ヘッド３１は真空源に接続さ
れた吸着パッド３１ａからなるもので、真空源に接続さ
れたノズル３２ａによってＢＧＡ部品２１を吸着する。

【００２３】検査装置２４によって良品とされたＢＧＡ
部品２１は装着ヘッド３２に吸着されてプリント配線基
板へと搬送される。装着ヘッド３２は吸着ヘッド３１と
同様に図示しない第２のＸＹＺロボットのＺ軸アームに
取り付けられ、真空吸引によってＢＧＡ部品２１を吸着
する。

【００２４】装着ヘッド３２に吸着されたＢＧＡ部品２
１はプリント配線基板に搬送される途中で視覚認識シス
テムを構成するＣＣＤカメラ３３によって撮影され、画
像処理装置により画像処理されてＢＧＡ部品３の形状、
装着ヘッド３２に対するＢＧＡ部品２１の位置および傾
きなどが認識される。

【００２５】ここで、視覚認識システムはＣＣＤカメラ
３３、画像処理装置の他に、ＢＧＡ部品２１の下面を照
明するリング状照明３４とその光源３５などからなる。
そして、ＣＣＤカメラ３３は反射光によりＢＧＡ部品２
１の下面に装着されているハンダボール２１ａを撮影す
る。画像処理装置はＢＧＡ部品２１の４辺のハンダボー
ル２１ａの位置を認識し、その位置認識情報からＢＧＡ
部品３の中心位置、角度などを計算する。

【００２６】そして、上記画像処理装置からの画像処理
情報に基づいて、部品実装装置の制御装置（図示せず）
はＢＧＡ部品２１が正規の位置および角度をとるように
第２のＸＹＺロボットを制御して装着ヘッド３２の回転
角度や位置などを補正し、ＢＧＡ部品２１をプリント配
線基板に正規の状態にして装着する。

【００２７】さて、ここで前記検査装置２４について図
１および図２を参照しながら説明する。この検査装置２
４は、移動手段として、部品実装装置の基体２６上に連
続的に設置されたバッファ用コンベア３６とカウント用
コンベア３７とを備えている。これら両コンベア３６お
よび３７はベルトコンベアからなり、それぞれ一対のガ
イド部としての一対のガイドレール３８ａ，３８ｂおよ
び３９ａ，３９ｂを備え、それら各一対のガイドレール
３８ａ，３８ｂおよび３９ａ，３９ｂは一定の間隔をも
って対向するように複数の支柱４０ａおよび４０ｂによ
って支えられている。

【００２８】上記各ガイドレール３８ａ，３８ｂおよび
３９ａ，３９ｂにはそれぞれコンベアベルト４１および
４２がガイドプーリ４３および４４、モータ４５および
４６によって駆動される駆動プーリ４７および４８、テ
ンションプーリ４９および５０に掛け渡されており、そ
れらコンベアベルト４１および４２は駆動プーリ４７お
よび４８の回転よって矢印Ａ方向に移動され、上部に載
せられたＢＧＡ部品２１を同方向に搬送する。このと
き、ＢＧＡ部品２１は幅方向両側をガイドレール３８
ａ，３８ｂおよび３９ａ，３９ｂにガイドされて幅方向
に振れ動くことのないように規制されながら搬送され
る。

【００２９】バッファ用コンベア３６の搬入側下部およ
び搬出側下部には近接センサからなる搬入検出センサ５
１および待機検出センサ５２が設けられている。また、
バッファ用コンベア３６の搬出部には昇降駆動源たるエ
アシリンダ５３によって上下される待機用ストッパ５４
が設けられている。そして、搬入検出センサ５１がバッ
ファ用コンベア３６にＢＧＡ部品２１が搬入されたこと
を検出すると、制御装置はその検出信号に基づいてモー
タ４５を起動させてバッファ用コンベア３６によりＢＧ
Ａ部品２１を矢印Ａ方向に搬送する。

【００３０】また、ＢＧＡ部品２１がバッファ用コンベ
ア３６の搬出側に送られてきたことを待機検出センサ５
２が検出すると、制御装置はその検出信号に基づいてエ
アシリンダ５３を上昇動作させると共にバッファ用コン
ベア３６のモータ４５を停止させるようになっており、
これにてＢＧＡ部品２１は待機用ストッパ５４に当接し
てバッファ用コンベア３６の搬出部で止められるように
なる。

【００３１】一方、カウント用コンベア３７の途中の下
部にはＢＧＡ部品２１の下面のハンダボール２１ａの数
を検出するための検出手段としてのボール検出装置５５
が設けられていると共に、カウント用コンベア３７の途
中の上部にはボール検出装置５５の配設位置と一定の関
係をもって近接スイッチからなる同期用センサ５６が設
けられている。また、カウント用コンベア３７の搬出側
下部には近接センサからなる廃棄検出センサ５７が設け
られていると共に、カウント用コンベア３７の搬出部に
は昇降駆動源たるエアシリンダ５８によって上下される
待機用ストッパ５９が設けられている。

【００３２】上記ボール検出装置５５は、検出ヘッド６
０のＶ字形上面部にＢＧＡ部品２１の幅方向に沿って図
３に示すように一列に配列された複数の反射型光電セン
サ６１から構成されている。ここで、反射型光電センサ
６１の配置形態とＢＧＡ部品２１のハンダボール２１ａ
の配列形態との関係について説明するに、まず、ＢＧＡ
部品２１の下面にはハンダボール２１ａが縦横に所定の
ピッチ間隔で多数整列配置されている。一方、ボール検
出装置５５の反射型光電センサ６１は縦横に整列配置さ
れているハンダボール２１ａのうちＢＧＡ部品２１の幅
方向（矢印Ａ方向と直交する方向）一列に並ぶハンダボ
ール２１ａの数と同数設けられ、その配設ピッチは幅方
向一列に並ぶハンダボール２１ａのピッチと等しく設定
されている。

【００３３】このように構成されたボール検出装置５５
は、ＢＧＡ部品２１をカウント用コンベア３７により矢
印Ａ方向に移動させながら、所定のタイミングで発光素
子６１ａを発光させ且つ受光素子６１ｂの受光レベルを
検出することにより、ＢＧＡ部品２１のハンダボール２
１ａの数を幅方向一列ずつ検出する。この発光素子６１
ａおよび受光素子６１ｂの発光および受光のタイミング
を決定するために前記同期用センサ５６が設けられてい
る。

【００３４】すなわち、同期用センサ５６は矢印Ａ方向
に移動してくるＢＧＡ部品２１の先頭端を検出する。一
方、カウント用コンベア３７のモータ４６にはロータリ
エンコーダ（図示せず）が設けられている。そして、制
御装置は同期用センサ５６がＢＧＡ部品２１の先頭端を
検出した時点からロータリエンコーダの出力パルス数を
カウントし始め、所定数のパルスをカウントしたところ
で、すなわちＢＧＡ部品２１の第１列目のハンダボール
２１ａが発光素子６１ａの光を受光素子６１ｂに向けて
反射させるような位置に到達したところで発光素子６１
ａを発光させると共に受光素子６１ｂの受光レベルを検
出し、以後、同期用センサ５６がＢＧＡ部品２１の後端
を検出するまで、ロータリエンコーダが所定数カウント
する都度、すなわち第２列目以降のハンダボール２１ａ
が発光素子６１ａの光を受光素子６１ｂに向けて反射さ
せるような位置に到達する都度、発光素子６１ａを発光
させると共に受光素子６１ｂの受光レベルを検出するよ
うになっている。そして、制御装置は、受光素子６１ｂ
の受光レベル検出時において、受光レベルが所定値より
も低い受光素子が存在するとき、その受光素子に対応す
るハンダボール２１ａが欠落していると判断する。この
ような判断を全列について行うことによりハンダボール
２１ａの数を認識する。

【００３５】制御装置はボール検出装置５５によって認
識したＢＧＡ部品２１のハンダボール２１ａの数が所定
数のとき、そのＢＧＡ部品２１を良品と判断し、それ以
外のとき、不良品と判断する。なお、ハンダボール２１
ａの数は認識せず、受光レベルが所定値よりも低い受光
素子が１つでも存在することにより、ハンダボール２１
ａが少なくとも１つ欠落した不良品であると判断する構
成としても良い。そして、制御装置はＢＧＡ部品２１を
良品と判断したとき、廃棄ストッパ５９を上昇したまま
に保持する。このため、ＢＧＡ部品２１は良品のとき、
カウント用コンベア３７の搬出部に止められたままとな
る。

【００３６】制御装置はＢＧＡ部品２１を不良品と判断
したとき、エアシリンダ５８により待機用ストッパ５９
を下降動作させる。このため、不良品と判断されたＢＧ
Ａ部品２１は常時矢印Ａ方向に移動しているカウント用
コンベア３７から排出され、該カウント用コンベア３７
の終端下方に配置された廃棄ケース６２に収容される。
ここで待機用ストッパ５９は不良品とされたＢＧＡ部品
２１をカウント用コンベア３７上から排出する排出手段
としての機能を有するものである。

【００３７】このように不良品とされたＢＧＡ部品２１
は廃棄検出センサ５７の下方をカウント用コンベア３７
の移動速度に対応した一定の短時間で通過して廃棄ケー
ス６２に排出されるが、良品とされたＢＧＡ部品２１は
待機用ストッパ５９に止められてカウント用コンベア３
７の搬出部に止まる。このため、廃棄検出センサ５７
は、ＢＧＡ部品２１が不良品のとき、オン（ＢＧＡ部品
２１検出）した後、直ぐにオフするが、良品のとき、一
定時間以上オン状態を維持する。

【００３８】そこで、制御装置は、廃棄検出センサ５７
が一定時間以上オン状態を維持することから良品のＢＧ
Ａ部品２１がカウンタコンベア３７の排出部に止められ
ていることを検知し、第２のＸＹＺロボットを動作させ
てカウンタコンベア３７の排出部に止められているＢＧ
Ａ部品２１を装着ヘッド３２に吸着させて図示しないプ
リント配線基板に搬送して装着する。

【００３９】そして、制御装置は、廃棄検出センサ５７
のオフによりカウンタコンベア３７の排出部にＢＧＡ部
品２１が存在してしないことを検知すると、バッファ用
コンベア３６の排出部のストッパ５４を下降させると共
にバッファ用コンベア３６を駆動してＢＧＡ部品２１を
カウント用コンベア３７へと移送するようになす。

【００４０】次に上記構成の作用を説明する。第１のＸ
ＹＺロボット２５を動作させて、吸着ヘッド３１を部品
実装装置の部品供給にセットされているトレイパレット
２３上に移動させ、その吸着ヘッド３１によりトレイ２
２内に収納されているＢＧＡ部品２１を吸着する。そし
て、吸着ヘッド３１に吸着したＢＧＡ部品２１を第１の
ＸＹＺロボット２５の動作によりバッファ用コンベア３
６の搬入部に移送し、吸着ヘッド３１の吸着を解いてＢ
ＧＡ部品２１をバッファ用コンベア３６のコンベアベル
ト４２上に載置する。

【００４１】コンベアベルト４２上にＢＧＡ部品２１が
載置されたことは搬入検出センサ５１によって検出され
る。すると、モータ４５が起動し、ＢＧＡ部品２１がバ
ッファ用コンベア３６によって矢印Ａ方向に搬送され
る。そして、ＢＧＡ部品２１がバッファ用コンベア３６
の搬出部に搬送されてきたことを待機検出センサ５２が
検出すると、待機用ストッパ５４が上昇してＢＧＡ部品
２１を止めると共にモータ４５が停止される。

【００４２】そして、廃棄検出センサ５７によりカウン
ト用コンベア３７の排出部にＢＧＡ部品２１が存在して
いないことが検出されると、再びバッファ用コンベア３
６のモータ４５が起動し、これによりＢＧＡ部品２１が
バッファ用コンベア３６からカウント用コンベア３７に
移送される。バッファ用コンベア３６のモータ４６は常
時通電されているため、バッファ用コンベア３６から移
送されたＢＧＡ部品２１はカウント用コンベア３７によ
って矢印Ａ方向に搬送される。一方、待機検出センサ５
２がＢＧＡ部品２１を検出しなくなると、新たなＢＧＡ
部品２１が第１のＸＹＺロボット２５によってバッファ
用コンベア３６に搬入される。

【００４３】そして、同期用センサ５６がＢＧＡ部品２
１の先端端を検出すると、その時点から制御装置の図示
しないカウンタがモータ４６のロータリエンコーダから
出力されるパルスをカウントし始める。そして、制御装
置は、カウンタのカウント値に基づいて光電センサ６１
の発光素子６１ａを発光させると同時に受光素子６１ｂ
の受光レベルを検出するという検出動作を複数回繰り返
し、ＢＧＡ部品２１の裏面のハンダボール２１ａの数を
一列ずつ検出する。

【００４４】この検出時において、例えばハンダボール
２１ａのうち、移動方向先頭列から数えて第３列目の右
端から数えて第３番目のハンダボールが欠落していたと
すると、図４に示すように、複数個の光電センサ６１
は、第３回目の検出動作時に、右から３個目の受光素子
の受光レベルが低くなる。これにより、制御装置はハン
ダボール２１ａが所定数より１個少ないことを検出し、
不良品と判断する。また、ハンダボール２１ａに欠落が
全くなかった場合には、各回の検出時に受光レベルが低
くなる受光素子はないこととなり、この場合、制御装置
は良品と判断する。

【００４５】そして、制御装置はカウント用コンベア３
７によりＢＧＡ部品２１を矢印Ａ方向に移動させながら
光電センサ６１でハンダボール２１ａの数を検出した結
果、不良品と判断した場合には、待機用ストッパ５９を
下降させる。すると、不良品とされたＢＧＡ部品２１は
カウント用コンベア３７から廃棄ケース６２内に排出さ
れる。

【００４６】一方、良品と判断した場合には、制御装置
は待機用ストッパ５９を上昇させたままにしてＢＧＡ部
品２１をカウント用コンベア３７の排出部に止めてお
く。カウント用コンベア３７の排出部にＢＧＡ部品２１
が存在することは、廃棄検出センサ５７により検出され
るので、この廃棄検出センサ５７からの検出信号に基づ
き、制御装置は第２のＸＹＺロボットを動作させる。第
２のＸＹＺロボットは吸着ヘッド３２をカウント用コン
ベア３７の排出部に止められているＢＧＡ部品２１に移
動させて該ＢＧＡ部品２１を吸着させる。

【００４７】この後、第２のＸＹＺロボットは装着ヘッ
ド３２に吸着保持したＢＧＡ部品２１をＣＣＤカメラ３
３上に移動させ、ＣＣＤカメラ３３はＢＧＡ部品２１の
下面のハンダボール２１ａを撮影する。このＣＣＤカメ
ラ３３の画像情報は画像処理装置により画像処理され、
例えばＢＧＡ部品２１の四辺に沿って並ぶハンダボール
２１ａからＢＧＡ部品２１の装着ヘッド３２に対する位
置或いは傾き角度が検出される。そして、画像処理装置
からの処理情報により、制御装置は装着ヘッド３２の位
置或いは回転角度をＢＧＡ部品２１が正規の位置或いは
角度になるように補正し、この補正後の姿勢でＢＧＡ部
品２１をプリント配線基板に装着する。

【００４８】なお、ＢＧＡ部品２１の四辺に沿って並ぶ
ハンダボール２１ａからＢＧＡ部品２１の位置や傾き角
を認識するには、その四辺のハンダボール２１ａで構成
される四角形の２本の対角線の交点からＢＧＡ部品２１
の中心の位置が認識されるので、これから装着ヘッド３
２との相対的な位置が認識され、また、その四角形の一
辺の傾きからＢＧＡ部品２１の傾き角が認識できるもの
である。

【００４９】このように本実施例によれば、ハンダボー
ル２１ａの計数は、ＢＧＡ部品２１の位置認識のための
ＣＣＤカメラ３３とは別に設けられたボール検出装置５
５により行うので、ＣＣＤカメラ３３による位置認識と
は別に、同時並行して行うことができる。このため、視
覚認識システムはＢＧＡ部品２１の位置認識さえ行えば
よく、ハンダボール２１ａの計数を行わずとも良いの
で、高速型のものを用いずとも済む。その上、ハンダボ
ール２１ａの計数は、カウント用コンベア３７によって
ＢＧＡ部品２１を移動させながら行うので、効率良くハ
ンダボール２１ａの数を検出できる。

【００５０】しかも、不良品とされたＢＧＡ部品２１は
そのままカウント用コンベア３７から廃棄ケース６２に
排出されるので、装着ヘッド３２によりＢＧＡ部品２１
を吸着して廃棄ケース６２に廃棄する等せずとも済む。
このため、装着ヘッド３２をＢＧＡ部品２１の実装のた
め以外に使用せずとも良くなるので、実装効率が高くな
り、生産性が向上する。

【００５１】また、ハンダボール２１ａの数の検出は、
反射型光電センサ６１によって行うため、ＣＣＤカメラ
により撮像して画像認識によりカウントする方式のもの
とは異なり、照明光の光量調節を行わずともハンダボー
ル２１ａの有無を検出でき、信頼性の点で優れる。

【００５２】なお、ハンダボール２１ａの配列ピッチが
粗い場合には、プリント配線基板への装着精度を余り高
くする必要性がないので、視覚認識システムの照明３４
をＣＣＤカメラ３３の上方に配置し、透過照明によって
ＢＧＡ部品２１を撮影するようにしても良い。この場合
には、ＣＣＤカメラ３３はＢＧＡ部品２１の外形を認識
するので、その外形から中心の位置や傾き角を認識する
ように構成するものである。

【００５３】図６は本発明の第２実施例を示すもので、
この実施例が第１実施例と異なるところは、カウント用
コンベア３７のボール検出装置５５に、検出ヘッド６０
とその同期用センサ５６とは別の検出ヘッド６３とその
同期用センサ６４を設けたところにある。この検出ヘッ
ド６３では光電センサ６１の配列ピッチを検出ヘッド６
０のそれと異ならせてある。そして、ＢＧＡ部品２１と
してハンダボール２１ａのピッチに応じて検出ヘッド６
０，６３のいずれかを選択してカウント動作させる。こ
のようにボール検出装置５５が複数、この実施例では２
個の検出ヘッド６０，６３を備えているので、ハンダボ
ール２１ａの配列ピッチが異なる複数種類のＢＧＡ部品
２１に対し、共通して使用することができる。

【００５４】図７および図８は本発明の第３実施例を示
すもので、この実施例が前記第１実施例と異なるところ
は、両コンベア３６，３７の一対のガイドレール３８
ａ，３８ｂおよび３９ａ，３９ｂの対向間隔を調整でき
るようにしたところにある。すなわち、各一対のガイド
レール３８ａ，３８ｂおよび３９ａ，３９ｂのうち、一
方のガイドレール３８ａ，３９ａを支える一方の支柱４
０ａは部品実装装置の基体２６に固定され、他方のガイ
ドレール３８ｂ，３９ｂを支える他方の支柱４０ｂは一
方の支柱４０ａに固定されたガイドバー６５にスライド
可能に支持されている。なお、スライド可能な支柱４０
ｂに支えられたガイドレール３８ｂ，３９ｂは一体化さ
れている。

【００５５】また、固定された２本の支柱４０ａには、
それぞれボールねじ６６が回転可能に設けられ、他方の
支柱４０ｂにはこのボールネジ６６に螺合するボールナ
ット６７が固定されている。そして、ボールねじ６６の
一端部にはプーリ６８，６９が取着され、そのプーリ６
８，６９にはベルト７０が掛け渡されている。一方のプ
ーリ６９の近くには、ハンドル７１によって回転される
プーリ７２を支持したサポート７３が基体２６に固定さ
れている。そして、プーリ７２とプーリ６９との間にベ
ルト７４が掛け渡されている。

【００５６】上記構成において、ハンドル７１によって
プーリ７２を回転すると、その回転はベルト７４を介し
てプーリ６９に伝達され、更にそのプーリ６９の回転は
ベルト７０を介してプーリ６８に伝達される。そして、
プーリ６８，６９の回転により２本のボールねじ６６が
同期回転し、これによりボールナット６７を固定した支
柱４０ｂがガイドバー６５に案内されて移動する。この
ようにボールねじ６６とボールナット６７とはガイドレ
ール３８ａ，３８ｂおよび３９ａ，３９ｂの対向間隔を
調節するための間隔調節機構として機能する。

【００５７】このときの支柱４０ｂの移動方向はハンド
ル７１の回転方向により正逆反対となって固定の支柱４
０ａに対し接近したり或いは遠去かるので、一対のガイ
ドレール３８ａ，３９ａおよび３８ｂ，３９ｂ間の間隔
を自在に変えることができる。このため、１種類のバッ
ファ用コンベア３６およびカウント用コンベア３７によ
って幅寸法の異なる複数種類のＢＧＡ部品を搬送するこ
とができるものである。

【００５８】図９は本発明の第４実施例を示す。この実
施例はＢＧＡ部品２１の向きを判別できるようにしたも
のである。すなわち、ＢＧＡ部品２１は一般に四角形
で、正方形のものも多いから、ＢＧＡ部品２１の下面を
反射光により撮影するＣＣＤカメラ３３によっては、そ
のＢＧＡ部品２１の向きの正否を認識することはできな
い。

【００５９】ＢＧＡ部品２１の上面には方向認識のため
の金メッキ部分２１ｂが存在する。そこで、例えばバッ
ファ用コンベア３６に、方向検出手段として反射型光電
センサからなるマーク検出センサ７５を設けると共に、
ＢＧＡ部品２１の先頭端を検出するための近接センサか
らなるタイミング用センサ７６を設け、このタイミング
用センサ７６がＢＧＡ部品２１の先頭端を検出したと
き、マーク検出センサ７５を検出動作させる。このと
き、マーク検出センサ７５が反射光を検出した場合には
ＢＧＡ部品２１の向きが正しいとするものである。ＢＧ
Ａ部品２１の向きが違っている場合には、前述したと同
様にして待機用ストッパ５９が下降することにより廃棄
ケース６２に排出されるようになっている。

【００６０】このマーク検出を行う場合、ＢＧＡ部品２
１によって金メッキ部分２１ａの位置が異なるので、例
えばガイドレール３８に取付金具７７を取り付け、この
取付金具７７にマーク検出センサ７５を位置調節可能に
取り付けることが好ましい。マーク検出センサ７５の位
置を変えるには、ねじ７８を緩め、該ねじ７８を取付金
具７７の長孔７７ａに沿って移動させることによって行
う。なお、方向支持部としては金メッキ部２１ｂに限ら
れず、文字や記号などであっても良い。

【００６１】図１０は本発明の第５実施例を示すもの
で、これはＢＧＡ部品２１の金メッキ部分２１ｂの位置
を方向検出手段としてのＣＣＤカメラ７９による視覚認
識によって行うようにしたものである。このＣＣＤカメ
ラ７９としては、装着ヘッド３２が一般にプリント配線
基板の基準マークを検出するために有しているＣＣＤカ
メラが共用されている。ＢＧＡ部品２１の向きとして
は、正しい向きを０度とすると、間違いの向きは９０
度、１８０度、２７０度のいずれかである。

【００６２】この金メッキ部分２１ａの位置はＣＣＤカ
メラ７９の画像情報を処理することにより容易に検出で
きるので、ハンダボール２１ａに欠落がなければ、ＣＣ
Ｄカメラ７９により検出した向きに応じて第２のＸＹＺ
ロボットにより装着ヘッド３２を回転させることによ
り、正規の方向に修正してＢＧＡ部品２１をプリント配
線基板に装着することができる。

【００６３】図１１は本発明の第６実施例を示すもの
で、これは吸着ヘッド３１、装着ヘッド３２にそれぞれ
２個の吸着パッド３１ａ，３１ｂ、吸着ノズル３２ａ，
３２ｂを設け、一度に２個のＢＧＡ部品２１をトレイ２
２から取り出してバッファ用コンベア３６に搬入し、ハ
ンダボール２１ａの数を検出した後のＢＧＡ部品２１を
２個ずつプリント配線基板に搬送して装着するようにし
たものである。このように構成することにより、生産性
を高めることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。請求項１記載の発明
では、電子部品を送りながらそのリードを検出するよう
にしたので、ＣＣＤカメラの画像情報からリードを検出
するものとは異なり、効率良くリードを検出することが
できる。請求項２記載の発明では、複数の検出ヘッドが
設けられているので、電子部品の種類が変わっても、そ
のリードを検出することができる。

【００６５】請求項３記載の発明では、電子部品の移動
の案内をする一対のガイド部の間隔を電子部品の幅に応
じて調整可能であるから、１種類の送り手段で複数種類
の電子部品に対応できる。請求項４記載の発明では、電
子部品の向きを検出する方向検出手段を備えているの
で、間違った向きのまま電子部品がプリント配線基板等
にセットされてしまうおそれがない。

【００６６】請求項５記載の発明では、方向検出手段の
検出結果により電子部品を回転させるので、電子部品の
向きが違っていても、これを正しい向きに修正してプリ
ント配線基板等に装着することができる。請求項６記載
の発明では、第１および第２の搬送手段は同時に複数の
電子部品を搬送可能であるので、効率を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の要部を示す概略的な側面
図

【図２】要部の斜視図

【図３】要部の縦断正面図

【図４】ハンダボールの検出例を示すタイムチャート

【図５】全体の概略構成を示す斜視図

【図６】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図７】本発明の第３実施例を示す図２相当図

【図８】回転伝達経路を示す斜視図

【図９】本発明の第４実施例を示す斜視図

【図１０】本発明の第５実施例を示す斜視図

【図１１】本発明の第６実施例を示す図１相当図

【図１２】従来の部品実装装置を示す斜視図

【図１３】装着ヘッドの斜視図

【図１４】トレイパレットの斜視図

【符号の説明】

図中、２１はＢＧＡ部品（電子部品）、２４は部品認識
装置、２５は第１のＸＹＺロボット（第１の搬送手
段）、３１は吸着ヘッド、３２は装着ヘッド、３３はＣ
ＣＤカメラ、３６はバッファ用コンベア、３７はカウン
ト用コンベア（移動手段）、３８ａ，３８ｂ，３９ａ，
３９ｂはガイドレール（ガイド部）、５５はボール検出
装置（検出手段）、６０は検出ヘッド、６１は反射型光
電センサ、６２は廃棄ケース、６３は検出ヘッド、７５
はマーク検出センサ（方向検出手段）、７９はＣＣＤカ
メラ（方向検出手段）である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品供給部から電子部品を取り出して送
   り手段に搬送する第１の搬送手段と、 前記送り手段による送り途中にある電子部品のリード個
   数を検出する検出手段と、 この検出手段により検出されたリードが所定数に満たな
   いとき、これを排出する排出手段と、 前記検出手段により検出されたリードが所定数のとき、
   その電子部品を次工程に送る第２の搬送手段とを具備し
   てなる電子部品の検査装置。
2. 【請求項２】 検出手段は複数の検出ヘッドを備え、電
   子部品のリードのピッチに応じて検出ヘッドを選択する
   ことを特徴とする請求項１記載の電子部品の検査装置。
3. 【請求項３】 送り手段は電子部品の移動の案内をする
   一対のガイド部を備え、その一対のガイド部の間隔は電
   子部品の幅に応じて調整可能であることを特徴とする請
   求項１または２記載の電子部品の検査装置。
4. 【請求項４】 送り手段による送り途中にある電子部品
   の向きを検出する方向検出手段を備え、この方向検出手
   段により検出された向きが所定の向き以外のとき、排出
   手段はその電子部品を排出するように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子部品の検査装置。
5. 【請求項５】 電子部品の向きを検出する方向検出手段
   を備え、第２の搬送手段はその方向検出手段の検出結果
   により電子部品を回転させることを特徴とする請求項１
   記載の電子部品の検査装置。
6. 【請求項６】 第１および第２の搬送手段は同時に複数
   の電子部品を搬送可能であることを特徴とする請求項１
   記載の電子部品の検査装置。