JPH11211436A - 電子部品認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、撮像素子の高精度な傾き調整を容
易にした電子部品認識装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明による電子部品認識装置１は、所
定の場所に配置させた電子部品６を、照明光により照ら
し出し、電子部品６からの反射光を、鏡胴１４内に設け
た結像レンズ１３を介して、撮像素子２２に入射させ、
撮像素子２２により、電子部品６の像を認識するための
電子部品認識装置１において、結像レンズ１３の光軸Ｓ
上に撮像素子２２を配置させ、鏡胴１４の後方に、光軸
Ｓを回転中心とする円筒状の回転部材１７を配置させ、
回転部材１７の背面１７ａ側に撮像素子２２を固定した
構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品認識装置
に係り、特に、電子部品を基板に実装するにあたって、
電子部品の状態を予め認識させるための電子部品認識装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子部品認識装置１００は、図８
に示すように、暗箱をなすボックス１０１を有してい
る。このボックス１０１の前面には読取り窓１０２が設
けられ、この読取り窓１０２の縁には、ＬＥＤからなる
照明光源１０３が固定され、照明光源１０３によって電
子部品１０４が照らし出され、電子部品１０４は、吸着
ノズル（図示せず）によって読取り窓１０２の位置まで
搬送される。また、ボックス１０１内には、読取り窓１
０２の後方に位置するハーフミラー１０５が設けられ、
このハーフミラー１０５によって光路を２つに分岐さ
せ、一方の光路Ｌ１上には撮像ユニット１０６を配置さ
せ、他方の光路Ｌ２上にはＣＣＤエリアセンサ１０７を
配置させ、ハーフミラー１０５とＣＣＤエリアセンサ１
０７との間には全反射ミラー１０８及び結像レンズ１０
９を順次配列させている。

【０００３】また、撮像ユニット１０６には、図９及び
図１０に示すように、複数枚の結像レンズ１１１を配列
させた鏡胴１１０が設けられ、この鏡胴１１０は、ケー
シング１１２の前端に固定され、このケーシング１１２
は、ボックス１０１内のスタンド１１３に固定されてい
る（図８参照）。ケーシング１１２の背面１１２ａに
は、撮像素子固定板１１４が４本の調整ネジ１１５によ
って固定され、各調整ネジ１１５は、撮像素子固定板１
１４の貫通孔１１４ｃを介してケーシング１１２に螺着
させる。また、撮像素子固定板１１４の背面１１４ａに
おいて、その開口部１１４ｂに臨む位置には、シールド
ケース１１６内に収容させたＣＣＤエリアセンサ（撮像
素子）１１７を固定させている。このＣＣＤエリアセン
サ１１７は、結像レンズ１１１の光軸Ｓ上に位置し、調
整ネジ１１５を緩めることで、撮像素子固定板１１４
は、貫通孔１１４ｃと調整ネジ１１５との隙間分の調整
を可能にする。従って、光軸Ｓに対するＣＣＤエリアセ
ンサ１１７の傾き等の位置調整を可能ならしめる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子部品認識装置は、上述したように構成されているた
め、次のような課題が存在していた。すなわち、ＣＣＤ
エリアセンサ１１７の位置調整は、図８に示すように、
電子部品認識装置１００内に撮像ユニット１０６を組み
込んだ状態で実行され、ＣＣＤエリアセンサ１１７で得
られる画像を外部モニターで見ながら行われる。この場
合、各調整ネジ１１５を緩めた状態で、撮像素子固定板
１１４を指で動かしながら、ＣＣＤエリアセンサ１１７
の位置の微調整を行う必要があるので、ミクロン単位で
の調整は困難を極め、かなりの熟練を要するといった問
題点があった。

【０００５】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、撮像素子の高精度な傾き調整を容
易にした電子部品認識装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
電子部品認識装置は、所定の場所に配置させた電子部品
を、照明光により照らし出し、電子部品からの反射光
を、鏡胴内に設けた結像レンズを介して、撮像素子に入
射させ、撮像素子により、電子部品の像を認識するため
の電子部品認識装置において、結像レンズの光軸上に撮
像素子を配置させ、鏡胴の後方に、光軸を回転中心とす
る円筒状の回転部材を配置させ、回転部材の背面側に撮
像素子を固定したことを特徴とする。

【０００７】この電子部品認識装置において、撮像素子
を装置内に組み込んだ際、撮像素子の傾きを調整する必
要が生じるが、この場合、回転部材を、結像レンズの光
軸を中心に回転させるだけで、回転部材と一緒に、撮像
素子も結像レンズの光軸を中心に回転させることがで
き、撮像素子の傾き調整を極めて簡単かつ確実に行うこ
とができる。

【０００８】請求項２記載の電子部品認識装置におい
て、回転部材は、ケーシングに設けられた回転部材収容
部内で光軸を回転中心として回転自在に配置され、回転
部材には円筒状のフランジ部が設けられ、フランジ部の
周面には、フランジ部の直径方向に対峙させた一対の突
起部が設けられ、フランジ部の環状な前面は、回転部材
収容部内で光軸に対し垂直な平面上に設けられ且つ突起
部の前方に位置する回転部材支持面に当接させ、ケーシ
ングには、回転部材支持面に対して平行で、各突起部の
中心軸線に対して直交する方向に延在する一対の調整ネ
ジが螺着され、調整ネジを、突起部の中心軸線より後方
にずらし、調整ネジの先端を突起部の周面に当接させる
と好ましい。

【０００９】このような構成を採用した場合、回転部材
は、ケーシングに設けられた回転部材収容部内で、結像
レンズの光軸を中心に所定角度だけ回転させることがで
き、その結果、回転部材の回り量に追従して、撮像素子
も結像レンズの光軸を中心に回ることになる。このよう
な回転量は、一対の調整ネジの回し量によって決定され
るが、このとき、一方の調整ネジをケーシング内に少し
ずつ送り込むと、調整ネジの先端により突起部が押し下
げられながら、回転部材は一方向に少しずつ回転し、撮
像素子の微小な回転角度調整が実効される。なお、この
調整時において、他方の調整ネジをケーシングから外に
少しずつ送り出すことで、回転部材をスムーズに回転さ
せ得る。更に、調整ネジの先端は、突起部の中心軸線よ
り後方にずらされた状態で、突起部の周面に当接させら
れているので、調整ネジの付勢力により、回転部材のフ
ランジ部は、ケーシングの回転部材支持面に押し付けら
れながら回転することになり、回転部材の安定した回転
角度調整を可能にし、その微調整が確実なものとなる。

【００１０】請求項３記載の電子部品認識装置におい
て、回転部材には、フランジ部から前方に延びる円筒状
の胴部が設けられ、ケーシングには、回転部材支持面に
対して平行で、胴部の中心軸線に対して直交する方向に
延在する止めネジが螺着され、胴部の周面には、止めネ
ジの円錐状先端部を摺接させる断面Ｖ字状のガイド溝が
周方向に形成されると好ましい。

【００１１】このような構成を採用した場合、止めネジ
を締め込むことにより、止めネジの先端部がガイド溝の
斜面に沿って摺動し、胴部を前進させようとする結果と
して、フランジ部がケーシングの回転部材支持面に強く
押し付けられ、回転部材が、回転角度調整後にケーシン
グにしっかりと固定されることになる。

【００１２】請求項４記載の電子部品認識装置におい
て、撮像素子は、ＣＣＤラインセンサであると好まし
い。撮像素子がＣＣＤラインセンサである場合、読取り
対象物としての電子部品とのライン合わせが重要であ
り、そのライン調整の際に、撮像素子の微小な回転角度
調整を必要とし、ＣＣＤエリアセンサに比してその実効
が顕著である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による電
子部品認識装置の好適な実施形態について詳細に説明す
る。

【００１４】図１は、本発明に係る電子部品認識装置を
示す斜視図である。同図に示す電子部品認識装置１は、
暗箱をなすボックス２を有している。このボックス２の
前面には読取り窓３が設けられ、この読取り窓３の周縁
部には、ＬＥＤからなる照明光源４が整列した状態で固
定されている。従って、吸着ノズル５によって、読取り
窓３の前まで搬送させた電子部品６を、各照明光源４に
より照らし出すことができる。また、ボックス２内に
は、直進光路Ｌ上に撮像ユニット８を配置させている。

【００１５】撮像ユニット８において、図２及び図３に
示すように、その前部には複数枚の結像レンズ１３を並
列させた鏡胴１４が設けられ、この鏡胴１４は、ケーシ
ング１５の前端に固定され、このケーシング１５は、ボ
ックス２内のスタンド１６に固定されている（図１参
照）。ケーシング１５内には、鏡胴１４に隣接する円筒
状の回転部材１７が収容され、回転部材１７は、鏡胴１
４を収容する鏡胴収容部１８に連続する回転部材収容部
１９内に収容させると共に、鏡胴１４内の結像レンズ１
３がもつ光軸Ｓを回転中心として、回転部材収容部１９
内でその壁面に沿って摺動回転する。

【００１６】また、回転部材１７の前部には、小径をな
す円筒状の胴部２１が設けられ、その後部には、大径を
なす円筒状のフランジ部２０が設けられ、このフランジ
部２０は、回転部材収容部１９に設けられた回転部材支
持面１９Ａに当接し、この回転部材支持面１９Ａは、光
軸Ｓに対して垂直な平面内に形成されている。従って、
フランジ部２０の前面２０ａを回転部材支持面１９Ａに
当接させながら、回転部材１７を、光軸Ｓを中心に適切
に回転させることができる。

【００１７】更に、回転部材１７の中央には、光軸Ｓに
沿って延在する光通過部１７ｂが開口として設けられて
いる。この回転部材１７の背面１７ａ側には、光通過部
１７ｂに対応するようにして、撮像素子の一例としての
ＣＣＤラインセンサ２２が固定されている。なお、この
ＣＣＤラインセンサ２２は、シールドケース２３内に収
容され、このシールドケース２３を、回転部材１７の背
面１７ａにネジ等で固定する結果として、ＣＣＤライン
センサ２２は、回転部材１７の背面１７ａ側に固定され
る。そして、ＣＣＤラインセンサ２２の各受光素子は、
水平に且つ一列に並べられており、ＣＣＤラインセンサ
２２の固定に際し、ＣＣＤラインセンサ２２の受光素子
部２２ａの中央は、光軸Ｓに対する位置合わせが行われ
る。従って、回転部材１７を光軸Ｓを中心に回転させる
と、ＣＣＤラインセンサ２２の受光素子部２２ａもその
中央を中心にして回転することになる。

【００１８】更に、図３及び図４に示すように、フラン
ジ部２０の周面２０ｂには、フランジ部２０の直径方向
に対峙させた一対の突起部２４が設けられ、各突起部２
４は、円柱状に形成され、ＣＣＤラインセンサ２２の受
光素子部２２ａの延在方向に一致させるように、ほぼ水
平方向に突出する。また、ケーシング１５には、２本の
調整ネジ２５が螺着され、各調整ネジ２５は、突起部２
４に対応してそれぞれ設けられている。

【００１９】各調整ネジ２５は、図２及び図５に示すよ
うに、回転部材支持面１９Ａに対して平行で、突起部２
４の中心軸線Ｐに対して直交する上下方向に延在し、各
調整ネジ２５の先端２５ａは、突起部２４の中心軸線Ｐ
の真上に位置させることなく、その後方にずらされて、
突起部２４の周面２４ａに当接させている。従って、突
起部２４には、調整ネジ２５の先端２５ａの付勢力によ
って、矢印Ａの方向に力が常に与え続けられることにな
る。その結果、突起部２４に調整ネジ２５の先端２５ａ
が当接し続ける限り、フランジ部２０の前面２０ａは、
突起部２４の前方に位置する回転部材支持面１９Ａに対
して所定の力をもって押し付けられ続けることになる。
なお、調整ネジ２５の先端２５ａは半球状に丸められ、
調整ネジ２５の頭部にツマミ部２５ｂを設けることで、
調整ネジ２５を指で回し易くしている。

【００２０】ここで、読取り窓３の前まで搬送させた電
子部品６の水平度に合わせるように、ＣＣＤラインセン
サ２２に接続させた図示しない外部モニターを見なが
ら、ＣＣＤラインセンサ２２の傾き調整を行う場合につ
いて説明する。

【００２１】ＣＣＤラインセンサ２２のライン合わせを
行うための微小な回転角度調整において、先ず、一方の
ツマミ部２５ｂを一方向に回しながら、調整ネジ２５を
ケーシング１５内に少しずつ送り込むと同時に、他方の
ツマミ部２５ｂを反対方向に同量だけ回しながら、他方
の調整ネジ２５をケーシング１５の外に少しずつ送り出
す。その結果、一方の調整ネジ２５の先端２５ａの送り
出しにより一方の突起部２４が押し下げられ、回転部材
１７がその押し下げ方向に少しずつ回りながら、ＣＣＤ
ラインセンサ２２の微小な回転角度調整を行なってい
く。

【００２２】このとき、調整ネジ２５の先端２５ａは、
突起部２４の中心軸線Ｐより後方にずらされているの
で、各調整ネジ２５を回す際、突起部２４に調整ネジ２
５の先端２５ａが当接し続ける限り、回転部材１７は、
そのフランジ部２０が、ケーシング１５の回転部材支持
面１９Ａに押し付けられながら一方向に少しずつ回転す
る。従って、ＣＣＤラインセンサ２２の回転角度調整を
行うにあたって、ミクロン単位での微調整が確実に達成
されることになる。

【００２３】なお、一対の調整ネジ２５が同一方向にネ
ジ切りされる場合に限らず、一方の調整ネジ２５を右ネ
ジにし、他方の調整ネジ２５を左ネジにすることで、両
方の調整ネジ２５の回し方向を同一にすることもでき
る。また、各ツマミ部２５ｂを指によって所定方向に回
す場合のその回し量は、調整ネジ２５のネジ山のピッチ
寸法によって決定されることは言うまでもない。

【００２４】ここで、前述した２本の調整ネジ２５によ
り、ＣＣＤラインセンサ２２のライン合わせが完了した
後、回転部材１７をその位置にしっかりと固定させるこ
とが必要になる。

【００２５】そこで、図２，図６及び図７に示すよう
に、ケーシング１５には、回転部材支持面１９Ａに対し
て平行で、回転部材１７の胴部２１の中心軸線Ｋ（この
中心軸線Ｋは光軸Ｓと一致する）に対して直交する方向
に延在する２本の止めネジ３０が螺着され、各止めネジ
３０は、ケーシング１５に設けられた各ネジ孔２９内に
装填されている。ケーシング１５内において、止めネジ
３０同士は胴部２１の直径方向に対峙し、胴部２１の周
面には、その周方向に沿って断面Ｖ字状のガイド溝３１
が環状に形成されている。これに対し、止めネジ３０の
先端部３０ａは円錐状に形成され、この先端部３０ａ
は、ガイド溝３１の斜面３２ａ，３２ｂのうちの、フラ
ンジ部２０から遠い側の斜面３２ａに当接させる。

【００２６】このような構成を採用すると、ＣＣＤライ
ンセンサ２２の回転角度調整が完了した後、各止めネジ
３０を締め込むことにより、止めネジ３０の先端部３０
ａが、ガイド溝３１の底に向けて図７の矢印Ｂ方向に摺
動する。その結果、矢印Ｃ方向に胴部２１が前進しよう
として、フランジ部２０の前面２０ａが回転部材支持面
１９Ａに強く押し付けられ、回転部材１７は、所望の位
置でケーシング１５に対し、しっかりと安定した状態で
固定されることになる。

【００２７】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではなく、回転部材１７に固定される撮像素子２２
は、ＣＣＤラインセンサに限らず、ＣＣＤエリアセンサ
であってもよい。なお、撮像素子２２がＣＣＤラインセ
ンサである場合、読取り対象物としての電子部品６との
ライン合わせが、撮像素子２２の読取り精度に多大な影
響を与える。よって、その実効が顕著に現れる。

【００２８】

【発明の効果】本発明による電子部品認識装置は、以上
のように構成されているため、次のような効果を得る。
すなわち、所定の場所に配置させた電子部品を、照明光
により照らし出し、電子部品からの反射光を、鏡胴内に
設けた結像レンズを介して、撮像素子に入射させ、撮像
素子により、電子部品の像を認識するための電子部品認
識装置において、結像レンズの光軸上に撮像素子を配置
させ、鏡胴の後方に、光軸を回転中心とする円筒状の回
転部材を配置させ、回転部材の背面側に撮像素子を固定
したことにより、撮像素子の高精度な傾き調整を容易に
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子部品認識装置の一実施形態を
示す斜視図である。

【図２】図１に示された電子部品認識装置の要部を示す
断面図である。

【図３】図２に示された撮像ユニットの背面図である。

【図４】回転部材と調整ネジとの関係を示す斜視図であ
る。

【図５】回転部材に設けられた突起部と調整ネジとの関
係を示す側面図である。

【図６】回転部材と止めネジとの関係を示す斜視図であ
る。

【図７】回転部材に設けられたガイド溝と止めネジとの
関係を示す断面図である。

【図８】従来の電子部品認識装置を示す斜視図である。

【図９】図８に示された電子部品認識装置の要部を示す
断面図である。

【図１０】図９に示された撮像ユニットの背面図であ
る。

【符号の説明】

Ｐ…突起部の中心軸線、Ｓ…光軸、１…電子部品認識装
置、６…電子部品、８…撮像ユニット、１３…結像レン
ズ、１４…鏡胴、１５…ケーシング、１７…回転部材、
１７ａ…回転部材の背面、１９…回転部材収容部、１９
Ａ…回転部材支持面、２０…フランジ部、２０ａ…フラ
ンジ部の前面、２０ｂ…フランジ部の周面、２１…胴
部、２２…ＣＣＤラインセンサ（撮像素子）、２４…突
起部、２４ａ…突起部の周面、２５…調整ネジ、３０…
止めネジ、３０ａ…止めネジの先端部、３１…ガイド
溝。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の場所に配置させた電子部品を、照
   明光により照らし出し、前記電子部品からの反射光を、
   鏡胴内に設けた結像レンズを介して、撮像素子に入射さ
   せ、前記撮像素子により、前記電子部品の像を認識する
   ための電子部品認識装置において、 前記結像レンズの光軸上に前記撮像素子を配置させ、前
   記鏡胴の後方に、前記光軸を回転中心とする円筒状の回
   転部材を配置させ、前記回転部材の背面側に前記撮像素
   子を固定したことを特徴とする電子部品認識装置。
2. 【請求項２】 前記回転部材は、ケーシングに設けられ
   た回転部材収容部内で前記光軸を回転中心として回転自
   在に配置され、前記回転部材には円筒状のフランジ部が
   設けられ、前記フランジ部の周面には、前記フランジ部
   の直径方向に対峙させた一対の突起部が設けられ、前記
   フランジ部の環状な前面は、前記回転部材収容部内で前
   記光軸に対し垂直な平面上に設けられ且つ前記突起部の
   前方に位置する回転部材支持面に当接させ、前記ケーシ
   ングには、前記回転部材支持面に対して平行で、前記各
   突起部の中心軸線に対して直交する方向に延在する一対
   の調整ネジが螺着され、前記調整ネジを、前記突起部の
   中心軸線より後方にずらし、前記調整ネジの先端を前記
   突起部の周面に当接させたことを特徴とする請求項１記
   載の電子部品認識装置。
3. 【請求項３】 前記回転部材には、前記フランジ部から
   前方に延びる円筒状の胴部が設けられ、前記ケーシング
   には、前記回転部材支持面に対して平行で、前記胴部の
   中心軸線に対して直交する方向に延在する止めネジが螺
   着され、前記胴部の周面には、前記止めネジの円錐状先
   端部を摺接させる断面Ｖ字状のガイド溝が周方向に形成
   されたことを特徴とする請求項２記載の電子部品認識装
   置。
4. 【請求項４】 前記撮像素子は、ＣＣＤラインセンサで
   あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載
   の電子部品認識装置。