KR101445674B1 - 부품 인식 장치, 표면 실장기, 및 부품 시험 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품을 그 하방을 스캔함으로써 흡착 상태를 화상 인식하는 것에 있어서, 흡착 노즐을 기대의 상면에 근접시켜 반송 동작을 실행하기 위해서, 흡착 노즐로부터 하방을 향하는 광로를 제 1 광로 변경부에서 가로 방향으로 절곡시키고, 또한 제 2 광로 변경부에서 다른 방향으로 절곡시킨 후, 촬상 수단에 의해 흡착 노즐의 하면을 촬상시킴과 아울러, 제 1 광로 변경부에서 변경된 가로 방향의 광로를 따라 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품을 조명한다.

Description

부품 인식 장치, 표면 실장기, 및 부품 시험 장치{COMPONENT RECOGNIZING APPARATUS, SURFACE MOUNTING APPARATUS AND COMPONENT TESTING APPARATUS}

본 발명은 전자 부품의 흡착 노즐에 의한 흡착 상태를 화상 인식하는 부품 인식 장치와, 이러한 부품 인식 장치를 구비한 표면 실장기 및 부품 시험 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자 부품의 표면 실장기 또는 부품 시험 장치는 기대로부터 소정 간격 떨어진 곳에서 이동가능한 헤드 유닛과, 이 헤드 유닛에 탑재된 흡착 노즐을 구비하고 있고, 흡착 노즐로 전자 부품을 흡착해서 목적 위치까지 반송하도록 구성되어 있다. 헤드 유닛에는 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 부품 인식 장치가 설치되어 있다.

예컨대, 특허문헌1에는 흡착 노즐로부터 하방을 향하는 광의 방향을 흡착 노즐의 하방으로부터 측방을 향하는 방향으로 변경하는 제 1 광로 변경부와, 이 측방을 향하는 광의 방향을 더 변경하는 제 2 광로 변경부를 구비하고, 제 1 광로 변경부의 하방에 조명 수단을 설치해서 하면 촬상 수단으로 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면을 촬상하도록 구성된 실장기에 있어서의 부품 인식 장치의 기술이 개시되어 있다.

이러한 부품 인식 장치는 부품 흡착 위치로부터 장착 위치로의 XY 이동과 동시에 부품 인식을 행할 수 있으므로 실장 시간 단축에 유리한 기구이다.

일본 특허 공개 평8-32299호 공보

특허문헌1에 개시되어 있는 부품 인식 장치는 부품 흡착 위치로부터 장착 위치로의 XY 이동과 동시에 부품 인식을 행할 수 있으므로 실장 시간 단축에 유리한 기구이다. 그러나, 흡착 노즐을 기대의 상면에 근접시켜 반송 동작을 실행하기 위해서는 부품 인식 장치의 스캔 유닛의 상하 높이를 가급적으로 짧게 할 필요가 있다.

예컨대, 이 문제를 해결하기 위해서, 광학계나 렌즈를 작게 해서 흡착 노즐의 하방의 광학계와 조명 수단의 부분을 얇게 하려고 하면, 하면 촬상 수단의 시야가 좁아지거나 렌즈의 밝기가 어두워지는 등의 성능 열화를 초래한다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 광학계나 렌즈를 작게 해서 하면 촬상 수단의 시야를 좁게 하거나 렌즈의 밝기를 어둡게 하는 등의 성능 열화를 초래하지 않고 스캔 카메라의 흡착 노즐 하방의 부분을 얇게 해서 헤드 유닛의 높이를 낮게, 장치 전체를 콤팩트하게 하는 것에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛에 상기 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하기 위해 촬상하는 스캔 유닛이 상기 흡착 노즐과 상대 변위 가능하게 설치된 부품 인식 장치로서, 상기 스캔 유닛은 촬상시에 상기 흡착 노즐의 하방에 위치하고 또한 상기 흡착 노즐로부터 하방을 향하는 광로를 가로 방향으로 절곡시키는 제 1 광로 변경부와, 이 절곡된 광로를 또 다른 방향으로 절곡하는 제 2 광로 변경부와, 이 제 2 광로 변경부에 의해 변경된 광로에 배치되고, 제 1 광로 변경부와 제 2 광로 변경부를 통해서 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면을 촬상하는 하면 촬상 수단과, 적어도 상기 제 1 광로 변경부에 의해 변경된 가로 방향의 광로를 따라 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면에 조명 광을 조사하는 조명 수단을 포함하고 있는 부품 인식 장치이다.

본 발명에 따른 부품 인식 장치에 의하면, 조명 수단이 적어도 제 1 광로 변경부에 의해 변경된 가로 방향의 광로를 따라 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면에 조명 광을 조사하므로, 조명 수단을 흡착 노즐의 하방에 설치할 필요가 없어진다. 그 결과, 광학계나 렌즈를 작게 해서 하면 촬상 수단의 시야를 좁게 하거나 렌즈의 밝기를 어둡게 하는 등의 성능 열화를 초래하지 않고 스캔 유닛의 두께를 얇게 할 수 있다. 또한, 헤드 유닛의 기대와의 대향 간격을 작게 해서 장치 전체를 콤팩트하게 하여 장치의 공간 절약화를 도모할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 형태는, 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛에 상기 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하기 위해 촬상하는 스캔 유닛이 상기 흡착 노즐과 상대 변위 가능하게 설치된 부품 인식 장치로서, 상기 스캔 유닛은 촬상시에 상기 흡착 노즐의 하방에 위치하고 또한 상기 흡착 노즐로부터 하방을 향하는 광로를 가로 방향으로 절곡시키는 제 1 광로 변경부와, 이 절곡된 광로를 또 다른 방향으로 절곡해서 수평면에 대해서 소정의 앙각으로 상방을 향하도록 광로를 변경하는 제 2 광로 변경부와, 이 제 2 광로 변경부에 의해 변경된 광로에 배치되고 제 1 광로 변경부와 제 2 광로 변경부를 통해서 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면을 촬상하는 촬상 수단을 포함하고 있는 부품 인식 장치이다.

이 실시형태에서는, 제 2 광로 변경부에 의해 수평면에 대해서 소정의 앙각으로 상방을 향하도록 변경된 광로에 촬상 수단이 배치되므로, 촬상 수단이 제 2 광로 변경부보다 하방으로 연장되는 것이 피해진다.

본 발명의 또 다른 형태는, 전자 부품을 흡착할 수 있는 복수개의 흡착 노즐을 열상(列狀)으로 갖는 헤드 유닛에 각 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태를 촬상하고 화상 인식하기 위해 상기 흡착 노즐과 상대적으로 변위해서 순차적으로 주사하는 스캔 유닛이 설치된 부품 인식 장치로서, 상기 스캔 유닛은 상기 스캔 유닛의 주사시에 흡착 노즐의 하방을 통과함으로써 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면의 화상을 리딩(reading)할 수 있는 하면 화상 리딩부와, 하면 화상 리딩부에서 리딩된 전자 부품의 하면의 화상을 촬상하는 하면 촬상 수단을 구비하고, 상기 스캔 유닛은 하면 화상 리딩부와 하면 촬상 수단에 의한 촬상 범위를 초과하는 대형 전자 부품에 대해서는 스캔 유닛의 주사시에 흡착 노즐에 흡착된 상기 대형 전자 부품과의 간섭을 피하도록 소정의 간격을 둔 형상으로 형성되어 있는 부품 인식 장치이다.

이 실시형태에서는, 고정 카메라로 화상 인식해야만 하는 대형 전자 부품이 흡착 노즐에 장착되어 있을 경우이여도 상기 대형 전자 부품과의 간섭을 피하면서 스캔 유닛을 가급적 각 흡착 노즐의 하면에 근접시켜 각 흡착 노즐에 장착된 전자 부품의 주사가 가능하게 된다. 따라서, 스캔 유닛에 의해 촬상되는 전자 부품과 함께 대형 전자 부품을 헤드 유닛으로 혼송할 수 있으므로, 전자 부품을 반송할 때의 순서의 자유도가 높고 반송 효율이 좋은 부품 인식 장치를 실현할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상술한 어느 하나의 실시형태에 따른 부품 인식 장치를 구비하고 있는 표면 실장기이다.

또한, 본 발명은 상술한 어느 하나의 실시형태에 따른 부품 인식 장치를 구비하고 있는 부품 시험 장치이다.

상술한 본 발명의 목적, 구성, 및 작용 효과는 이하의 도면을 참조해서 이루어지는 본 발명의 설명으로부터 한층 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 표면 실장기의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 표면 실장기의 개략적인 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 부품 인식 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 4는 부품 인식 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 5는 부품 인식 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 6은 부품 인식 장치의 요부를 확대해서 나타내는 측면부분도이다.
도 7은 표면 실장기의 제어 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 부품 인식 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 9는 도 8의 실시형태에 따른 부품 인식 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 10은 도 8의 실시형태에 따른 부품 인식 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 11A는 도 8의 실시형태에 있어서 촬상 소자의 배열 방향과, 렌즈를 통해서 촬상 소자 상에 얻어진 전자 부품의 상의 이동 방향이 대략 직교하도록 수평 방향에 대해서 경사진 방향으로 촬상 소자가 배열되어 있을 경우의 라인 센서의 촬상 소자의 배열과 전자 부품의 상의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 11B는 도 11A의 경우에 리딩된 화상이 왜곡이 없는 화상으로 되어 있는 것을 나타내는 설명도이다.
도 12A는 도 8의 실시형태에 있어서의 라인 센서의 촬상 소자가 수평 방향으로 배열되어 있을 경우의 설명도이다.
도 12B는 도 8의 실시형태에 있어서의 라인 센서의 촬상 소자가 수평 방향으로 배열되어 있을 경우에 리딩된 화상이 왜곡된 화상으로 되어 있는 것을 나타내는 설명도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 부품 인식 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 부품 인식 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 표면 실장기(1)는 소형의 전자 부품(2)(도 3)과 대형 전자 부품(2a)(도 3)을 기판(3)에 실장하는 장치로서, 기대(1a) 상에 배치되어 기판(3)을 반송하는 기판 반송 수단(4)과, 복수개의 전자 부품(2)과 복수개의 대형 전자 부품(2a)을 공급하는 부품 공급부(5)와, 이 부품 공급부(5)로부터 전자 부품(2)과 대형 전자 부품(2a)을 흡착하는 것이 가능한 흡착 노즐(6a)(도 2)을 담지(擔持)해서 부품 공급부(5)와 기판(3) 사이를 이동할 수 있는 헤드 유닛(7)을 구비하고 있다.

또한, 이 표면 실장기(1)는, 또한, 헤드 유닛(7)의 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 본 발명에 따른 부품 인식 장치(8)를 구비함과 아울러, 흡착 노즐(6a)에 흡착된 대형 전자 부품(2a)의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 기대(1a) 상에 배치된 고정 카메라(1b)를 구비하고 있다.

상기 기판 반송 수단(4)은 기대(1a) 상에 있어서 기판(3)을 도 1의 우측으로부터 좌측으로 반송하는 1쌍의 컨베이어(4a,4a)를 갖고 있고, 이 컨베이어(4a,4a)에 의해 반입된 기판(3)은 소정의 실장 작업 위치[동 도면에 나타내는 기판(3)의 위치]에서 일단 정지시켜지고, 여기서 전자 부품(2), 대형 전자 부품(2a)이 기판(3)에 실장된다.

상기 부품 공급부(5)는 복수개의 전자 부품(2)을 공급하는 다수의 테이프 피더(5a)와, 복수개의 대형 전자 부품(2a)을 공급하는 트레이 피더(5b)를 기판 반송 수단(4)의 측방에 구비하고 있다.

테이프 피더(5a)는 각각 IC, 트랜지스터, 콘덴서 등의 소편상(小片狀)의 칩 전자 부품(2)을 소정 간격을 두고 수납, 유지한 테이프가 권회된 릴(reel)을 갖고 있고, 이 릴로부터 전자 부품(2)을 간헐적으로 내보내서 헤드 유닛(7)의 흡착 노즐(6a)에 의해 픽업시키도록 구성되어 있다.

또한, 트레이 피더(5b)는 QFP 등의 대형 전자 부품(2a)을 적재한 직사각형의 트레이(5c)를 내부에 수납하고 있고, 이 트레이(5c)를 인출해서 트레이(5c) 상의 대형 전자 부품(2a)을 헤드 유닛(7)의 흡착 노즐(6a)에 의해 픽업시키도록 구성되어 있다. 또한, 트레이(5c)는, 상세하게는 도면에는 나타내지 않지만, 상면에 복수개의 부품 수납부가 매트릭스상으로 설치되고, 이들 부품 수납부에 각각 대형 전자 부품(2a)이 수납되어 있다.

그리고, 흡착 노즐(6a)에 흡착된 대형 전자 부품(2a)의 흡착 상태는 기대(1a) 상에 배치된 고정 카메라(1b)에 의해 하방으로부터 화상 인식되도록 되어 있다.

상기 헤드 유닛(7)은 이들 테이프 피더(5a)로부터의 전자 부품(2)과, 트레이 피더(5b)로부터의 대형 전자 부품(2a)을 흡착 노즐(6a)에 의해 흡착 유지해서 기판(3)에 반송하는 것이고, 본 실시형태에서는 이 헤드 유닛(7)에 각각 흡착 노즐(6a)을 구비한 6개의 실장용 헤드(6)가 X축 방향[기판 반송 수단(4)의 반송방향]으로 등간격으로 열상으로 설치되어 있다.

또한, 흡착 노즐(6a)은 도시 생략된 부압 발생 장치에 접속됨으로써 노즐 선단에 부압 상태를 발생시키고, 이 부압 흡착력에 의해 전자 부품(2)을 착탈 가능하게 흡착 유지할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 흡착 노즐(6a)은 각각 헤드 유닛(7)에 대해서 도시 생략된 노즐 승강 구동 수단에 의해 승강[Z축 방향의 이동]이 가능하고, 또한 도시 생략된 노즐 회전 구동 수단에 의해 노즐 중심축 둘레의 회전(R축 둘레의 회전)이 가능하게 구성되어 있다.

여기서, 노즐 승강 구동 수단은 흡착 또는 장착을 행할 때의 하강 위치와 반송이나 촬상을 행할 때의 상승 위치 사이에서 흡착 노즐(6a)을 승강시키는 것이고, 노즐 회전 구동 수단은 흡착 노즐(6a)을 필요에 따라 회전시켜 전자 부품(2)의 자세를 조정하는 것이다. 이들 노즐 승강 구동 수단과 노즐 회전 구동 수단은 각각 서보 모터와 소정의 동력 전달 기구로 구성되어 있다.

그리고, 헤드 유닛(7)은 이들 흡착 노즐(6a)에 의해 흡착된 복수개의 전자 부품(2)과 대형 전자 부품(2a)을 부품 공급부(5)와 기판(3) 사이에서 반송하고, 전자 부품(2)과 대형 전자 부품(2a)을 기판(3)에 하나하나 실장한다. 그 때문에, 이 헤드 유닛(7)은 기대(1a)의 소정 범위에 걸쳐 X축 방향 및 Y축 방향(X축 방향과 직교하는 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다.

즉, 헤드 유닛(7)은 X축 방향으로 연장되는 실장용 헤드 지지 부재(7a)에 대해서 X축을 따라 이동할 수 있게 지지되어 있다. 또한, 실장용 헤드 지지 부재(7a)는 양단부가 Y축 방향의 고정 레일(9)에 지지되고, 이 고정 레일(9)을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 그리고, 이 헤드 유닛(7)은 X축 서보 모터(11)에 의해 볼 나사(12)를 통해서 X축 방향으로 구동되고, 실장용 헤드 지지 부재(7a)는 Y축 서보 모터(13)에 의해 볼 나사(14)를 통해서 Y축 방향으로 구동된다.

상기 부품 인식 장치(8)는 헤드 유닛(7)이 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)을 부품 공급부(5)로부터 목적 위치까지 반송할 때에 흡착 노즐(6a)에 있어서의 전자 부품(2)의 흡착 상태를 순차적으로 촬상하여 화상 인식하기 위해 헤드 유닛(7)에 설치된 장치이고, 도 3~도 5에 나타내는 바와 같이, 스캔 유닛(8a)을 주요소로 하고 있다. 이 스캔 유닛(8a)에는 하면 화상 리딩부(8b)가 형성되어 있음과 아울러, 스캔 유닛(8a)의 내부에는 제 1 광로 변경부(8c)와, 제 2 광로 변경부(8d)와, 하면 조명 수단(8e)과, 하면 화상 리딩부(8b)에서 리딩된 전자 부품(2)의 하면의 화상을 촬상하는 하면 촬상 수단(8f)이 내장되어 있다. 제 1 광로 변경부(8c)와 제 2 광로 변경부(8d)는 스캔 유닛(8a)의 지지 부재(8m)에 지지되어 있다.

또한, 이 부품 인식 장치(8)는 측부 촬상 수단(8g)과 측부 조명 수단(8h)을 스캔 유닛(8a)에 일체로 구비하고 있다.

스캔 유닛(8a)은 헤드 유닛(7)에 설치된 도시 생략된 서보 모터에 의해 볼 나사(8j)를 통해서 흡착 노즐(6a)의 열과 대략 평행하게 이동할 수 있게 설치된 부재이고, 하면 화상 리딩부(8b)와 하면 촬상 수단(8f)에 의한 촬상 범위 내의 전자 부품(2)을 촬상할 수 있고, 또한 대형 전자 부품에 대응하는 범위 이상의 소정 범위에서 대형 전자 부품(2a)과의 간섭을 피할 정도의 소정의 간격을 흡착 노즐(6a)과의 사이에 갖는 오목 형상으로 형성되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 스캔 유닛(8a)은 하면 화상 리딩부(8b)와 하면 촬상 수단(8f)에 의한 촬상 범위를 초과하는 대형 전자 부품(2a)에 대해서는 스캔 유닛(8a)의 이동시에 흡착 노즐(6a)에 흡착된 상기 대형 전자 부품(2a)과의 간섭을 피하도록 특히 흡착 노즐(6a)과의 사이에 소정의 간격을 갖는 이간된 형상으로 형성되어 있다.

하면 화상 리딩부(8b)는 스캔 유닛(8a)의 이동시에 흡착 노즐(6a)의 하방을 통과함으로써 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)의 하면의 화상을 리딩할 수 있는 부분이다. 본 실시형태에서는, 이 하면 화상 리딩부(8b)는 스캔 유닛(8a)에 형성된 세로로 긴 직사각형의 슬릿으로 구체화되어 있다. 하면 화상 리딩부(8b)로서의 슬릿은 제 1 광로 변경부(8c)와 흡착 노즐(6a) 사이에 있어서 하면 촬상 수단(8f)에 대해서 외란광이 입사되는 것을 회피한다(도 6 참조).

제 1 광로 변경부(8c)는 흡착 노즐(6a)의 하방에 설치되고, 흡착 노즐(6a)로부터 하방을 향하는 광로를 대략 수평측방으로 약 90도 변경해서 흡착 노즐(6a)의 아래로부터 가로 방향으로 변경한다. 이 제 1 광로 변경부(8c)는 본 실시형태에서는 반사 프리즘으로 구성되어 있다.

제 2 광로 변경부(8d)는 제 1 광로 변경부(8c)로부터의 광로를 약 90도 더 변경해서 이 절곡된 광로를 또 다른 방향으로 절곡하는 광학 장치이고, 본 실시형태에서는 하프 미러로 구성되어 있다. 그 때문에 광로 변경면(8k)은 광로 변경면(8k)의 배후로부터의 광에 대해서는 반투광면으로서 기능하고, 광로 변경면(8k)의 배후에 설치된 조명 수단(8e)의 광을 광로 변경면(8k)의 전방에 투과할 수 있게 되어 있다.

그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 광로 변경부(8c)와 제 2 광로 변경부(8d)를 지지하는 지지 부재(8m)의 상면(8p)이 제 1 광로 변경부(8c)의 상면(8q)과 제 2 광로 변경부(8d)의 상면(8s)보다 하방 위치에 있도록 구성되어 있다.

하면 조명 수단(8e)은 제 1 광로 변경부(8c)와 제 2 광로 변경부(8d)를 통해서 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)의 방향으로 조명 광을 조사하고, 전자 부품(2)의 하면을 조명하는 장치이고, 복수개의 발광다이오드로 구체화되어 있다. 이 하면 조명 수단(8e)은 본 실시형태에서는 제 1 광로 변경부(8c)로부터 제 2 광로 변경부(8d)를 향하는 광의 대략 연장선 상에 설치되고, 제 2 광로 변경부(8d)의 광로 변경면(8k)의 배후로부터 제 1 광로 변경부(8c)의 방향으로 조명 광을 조사하도록 되어 있다. 이와 같이, 하면 조명 수단(8e)은 제 2 광로 변경부(8d)의 광로 변경면(8k)을 통과해서 제 1 광로 변경부(8c)에서 반사되는 조명 광으로 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)의 하면을 조명하도록 구성되어 있다.

하면 촬상 수단(8f)은 흡착 노즐(6a)에 흡착되어 하면 조명 수단(8e)에 의해 조명된 전자 부품(2)의 하면을 제 1 광로 변경부(8c)와 제 2 광로 변경부(8d)를 통해서 개별적으로 촬상하도록 구성된 카메라이고, 예컨대 CCD 라인 센서 카메라로 구성되어 있다. 이 하면 촬상 수단(8f)은 제 2 광로 변경부(8d)에 의해 변경된 광로를 향하도록 촬상 방향을 가로 방향으로 해서 스캔 유닛(8a)에 배치되어 있다.

측부 촬상 수단(8g)은 하면 촬상 수단(8f)의 측방 위치에 전자 부품(2)을 측방으로부터 촬상하도록 구성된 카메라이고, 하면 촬상 수단(8f)과 마찬가지로 예컨대 CCD 라인 센서 카메라로 구성되어 있다.

이 측부 촬상 수단(8g)의 측방 화상 리딩부(8n)의 하단부(8r)는 제 1 광로 변경부(8c)의 상면(8q)과 제 2 광로 변경부(8d)의 상면(8s)보다 하방 위치에 있다.

또한, 측부 조명 수단(8h)은 전자 부품(2)의 측면을 조명하는 장치이고, 복수개의 발광다이오드가 채용되고, 이들 복수개의 발광다이오드는 대형 전자 부품(2a)과의 간섭을 피하도록 오목 형상으로 형성된 스캔 유닛(8a)의 말단측에 배치되어 있다.

이들 하면 촬상 수단(8f)과 측부 촬상 수단(8g)은 전자 부품(2)이 각 부품 공급부(5)에 있어서 흡착 노즐(6a)에 흡착되면, 각 부품 공급부(5)로부터 기판(3)에 이송되는 동안에 흡착 노즐(6a)의 전자 부품(2)을 촬상하고, 이 촬상된 화상[전자 부품(2)의 하면의 반사 화상 및 전자 부품(2)의 측면의 투과 화상]은 제어 장치(20)(도 7)에 구비된 화상 처리 장치(23)에 의해 화상 처리된다.

또한, 흡착 노즐(6a)에 흡착된 대형 전자 부품(2a)의 흡착 상태는 기대(1a) 상에 배치된 고정 카메라(1b)에 의해 촬상되지만, 이 고정 카메라(1b)는 예컨대 CCD 카메라로 구성되어 있고, 대형 전자 부품(2a)이 흡착 노즐(6a)에 흡착되면, 트레이 피더(5b)로부터 기판(3)에 이송되는 동안에 흡착 노즐(6a)의 하방으로부터 대형 전자 부품(2a)을 화상 인식하도록 구성되어 있다.

이어서, 도 7을 참조해서 표면 실장기(1)의 제어 장치(20)에 대해서 설명한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(20)는 기능 구성으로서 주제어부(21), 축 제어부(22), 조명 제어부(23), 카메라 제어부(24), 화상 처리부(25)를 구비하고 있다.

상기 주제어부(21)는 실장기(1)의 동작을 통괄적으로 제어하는 것으로, 논리연산을 실행하는 주지의 CPU, 그 CPU를 제어하는 여러가지의 프로그램 등을 미리 기억하는 ROM 및 장치 동작 중에 여러가지의 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM 등으로 구성된다. 이 주제어부(21)는 미리 기억되어 있는 프로그램에 따라서 기판 반송 수단(4), 부품 공급부(5), 실장용 헤드(6), 헤드 유닛(7), 부품 인식 장치(8) 등 각 기기를 제어한다.

상기 축 제어부(22)는 주제어부(21)와 제어 신호를 주고받으면서 X축 서보 모터(11), Y축 서보 모터(13), 스캔 유닛(8a)의 서보 모터 등의 각종 서보 모터(31)의 구동을 제어한다. 또한 각종 서보 모터(31)에는 각각 인코더(32)가 설치되어 있고, 이것에 의해 각 부의 이동 위치가 검출되어 제어 신호로서 축 제어부(22)에 피드백된다.

상기 조명 제어부(23)는 주제어부(21)와 제어 신호를 주고받으면서 하면 촬상 수단(8f)에 의한 전자 부품(2)의 촬상에 맞추어 하면 촬상 수단(8f)의 하면 조명 수단(8e)을 제어하는 것이다.

상기 카메라 제어부(24)는 주제어부(21)와 제어 신호를 주고받으면서 부품 인식 장치(8)의 하면 촬상 수단(8f)을 제어한다.

상기 화상 처리부(25)는 하면 촬상 수단(8f)으로부터 출력되는 화상 신호에 소정의 처리를 실시함으로써 부품 인식에 적합한 화상 데이터를 생성해서 주제어부(21)에 출력한다. 그리고, 주제어부(21)는 화상 처리부(25)로부터 출력된 화상 데이터에 기초해서 흡착 어긋남량(흡착 오차)을 산출하는 등의 연산을 행한다.

이어서 도 1~도 7을 참조해서 본 발명의 실시형태에 따른 표면 실장기(1)의 작용에 대해서 설명한다.

본 발명의 실시형태에 따른 표면 실장기(1)에 있어서는 제어 장치(20)가 실장기의 각 부의 동작을 통괄적으로 제어한다.

우선, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 반송 수단(4)의 1쌍의 컨베이어(4a,4a)가 기판(3)을 기대(1a) 상에 있어서 소정의 실장 작업 위치(동 도면에 나타내는 기판(3)의 위치)로 반입한다. 여기서 기판(3)은 일단 정지시켜진다.

또한, 흡착 노즐(6a)이 부품 공급부(5)로부터 공급되는 전자 부품(2)을 흡착 유지한 상태에서 헤드 유닛(7)이 부품 공급부(5)로부터 기판(3)으로 이동하고, 전자 부품(2)을 기판(3)에 실장한다.

이 때, 헤드 유닛(7)이 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)을 부품 공급부(5)로부터 목적 위치까지 반송할 때에 부품 인식 장치(8)의 스캔 유닛(8a)이 흡착 노즐(6a) 열을 따라 이동하고, 하면 촬상 수단(8f)과 측부 촬상 수단(8g)이 흡착 노즐(6a)에 있어서의 전자 부품(2)의 흡착 상태를 순차적으로 촬상해서 화상 인식한다.

하면 촬상 수단(8f)의 촬상하는 요령은 이하와 같다.

즉, 조명 제어부(23)에 의해 제어된 조명 수단(8e)이 제 2 광로 변경부(8d)의 광로 변경면(8k)의 배후로부터 제 1 광로 변경부(8c)의 방향으로 조명 광을 조사하면, 이 조명 광은 제 2 광로 변경부(8d)의 광로 변경면(8k)을 통과해서 제 1 광로 변경부(8c)에서 반사되고, 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)의 하면을 조명한다.

이 때, 하면 화상 리딩부(8b)로서의 슬릿이 광이 통과하는 범위를 제한해서 조명 수단(8e)으로부터의 조명 광을 촬상 범위로 제한한다.

그리고, 촬상시, 흡착 노즐(6a)의 하방에 설치된 제 1 광로 변경부(8c)가 흡착 노즐(6a)로부터 하방을 향하는 광로를 대략 수평측방으로 약 90도 변경해서 흡착 노즐(6a)의 아래로부터 가로 방향으로 변경하고, 제 2 광로 변경부(8d)가 제 1 광로 변경부(8c)로부터의 광로를 약 90도 더 변경해서 이 절곡된 광로를 또 다른 방향으로 절곡한다. 그리고, 스캔 유닛(8a)에 설치되며 카메라 제어부(24)에 제어된 하면 촬상 수단(8f)이 이 광을 받아들여 전자 부품(2)의 하면을 촬상한다.

이와 같이, 하면 촬상 수단(8f)은 제 1 광로 변경부(8c)와 제 2 광로 변경부(8d)를 통해서 흡착 노즐(6a)에 흡착되어 하면 조명 수단(8e)에 의해 조명된 전자 부품(2)의 하면의 반사 화상을 촬상하도록 구성되어 있다.

또한, 측부 촬상 수단(8g)은 하면 촬상 수단(8f)의 측방 위치에 있어서 전자 부품(2)을 측방으로부터의 투과 화상을 촬상하도록 구성되어 있다.

그리고, 이 촬상된 화상[전자 부품(2)의 하면의 반사 화상 및 전자 부품(2)의 측면의 투과 화상]은 제어 장치(20)에 구비된 화상 처리 장치(23)(도 3)에 의해 화상 처리되어 부품 인식에 적합한 화상 데이터를 생성한다. 그리고, 주제어부(21)가 화상 처리부(25)로부터 출력된 화상 데이터에 기초하여 흡착 어긋남량(흡착 오차)을 산출하는 등의 연산을 행한다.

그런데, 일부의 흡착 노즐(6a)에 의해 소형의 전자 부품(2)을 흡착하고, 다른 흡착 노즐(6a)로 대형 전자 부품(2a)을 흡착해서 이들 부품(2,2a)을 혼송할 경우, 부품 흡착 후에 소형의 전자 부품(2)에 대해서 스캔 유닛(8a)에 의해 상술한 바와 같이 부품 인식을 행함과 아울러, 이것과 전후해서 대형 전자 부품(2a)은 고정 카메라(1b)로 촬상해서 화상 인식된다. 그 다음에 이들 부품(2,2a)을 순차적으로 기판(3)에 장착한다.

*이 경우, 스캔 유닛(8a)의 이동시에 흡착 노즐(6a)에 흡착된 대형 전자 부품(2a)과의 간섭을 피하도록 대형 전자 부품(2a)에 대응하는 범위 이상의 소정 범위에서 흡착 노즐(6a)과의 사이에 소정의 간격을 갖는 이간된 형상으로 스캔 유닛(8a)이 형성되어 있으므로, 소형의 전자 부품(2)과 고정 카메라(1b)로 화상 인식해야만 하는 대형 전자 부품(2a)을 헤드 유닛(7)으로 혼송할 경우에도 흡착 노즐(6a)에 흡착된 대형 전자 부품(2a)과 스캔 유닛(8a)의 간섭을 피하면서 양자의 반송을 행할 수 있는 반송 순서의 자유도가 높고 반송 효율이 좋은 부품 인식 장치를 실현할 수 있게 된다.

또한, 대형 전자 부품(2a)과의 간섭을 피할 정도의 소정의 간격을 흡착 노즐(6a)과의 사이에 갖는 오목 형상으로 스캔 유닛(8a)이 형성되어 있으므로, 보다 좋게 흡착 노즐(6a)에 흡착된 대형 전자 부품(2a)과 스캔 유닛(8a)의 간섭을 피할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 표면 실장기(1)에 의하면, 조명 수단이 적어도 제 1 광로 변경부에 의해 변경된 가로 방향의 광로를 따라 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면에 조명 광을 조사하므로, 하면 조명 수단(8e)을 흡착 노즐(6a)의 하방에 설치할 필요가 없어진다. 그 결과, 광학계나 렌즈를 작게 해서 하면 촬상 수단(8f)의 시야를 좁게 하거나 렌즈의 밝기를 어둡게 하는 등의 성능 열화를 초래하지 않고 하면 조명 수단(8e)과 광학계를 포함하는 부품 인식 장치(8)의 두께를 얇게 할 수 있다. 또한, 헤드 유닛(7)의 높이를 낮게 해서 장치 전체를 콤팩트하게 하여 장치의 공간 절약화를 도모할 수 있게 된다.

또한, 제 2 광로 변경부(8d)의 광로 변경면(8k)이 반투광면으로서 형성되고, 이 광로 변경면(8k)의 배후에 설치된 하면 조명 수단(8e)으로부터의 조명 광으로 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)의 하면을 조명하도록 구성되어 있으므로, 하면 조명 수단(8e)을 광로 변경면(8k)의 배후에 집약해서 부품 인식 장치(8)를 보다 콤팩트하게 할 수 있게 된다.

특히 본 실시형태에서는 상술의 제 1 광로 변경부(8c)와 제 2 광로 변경부(8d)와 하면 촬상 수단(8f)과 하면 조명 수단(8e)이 스캔 유닛(8a)에 일체로 설치되고, 이 스캔 유닛(8a)이 흡착 노즐(6a) 열과 대략 평행하게 이동할 수 있으므로, 열상의 복수개의 흡착 노즐(6a)을 촬상할 수 있는 두께의 얇은 공간 절약화된 부품 인식 장치(8)를 실현할 수 있게 된다.

또한, 제 1 광로 변경부(8c)와 제 2 광로 변경부(8d)가 광로를 약 90도 변경하므로, 적절한 각도의 광로 변경과 적절한 크기의 시야가 얻어진다.

또한, 본 실시형태에서는 제 2 광로 변경부(8d)의 광로 변경면(8k)이 저렴한 하프 미러로 구성되어 있으므로, 광학계의 원가를 저감할 수 있다.

또한, 하면 화상 리딩부(8b)는 흡착 노즐(6a)과 제 1 광로 변경부(8c) 사이에 광이 통과하는 범위를 제한하는 슬릿으로 구체화되어 있으므로, 촬상해야 할 범위 이외로부터의 여분의 반사광이 하면 촬상 수단(8f)에 입사될 일이 없어 플레어가 없는 선명한 화상을 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 표면 실장기(1)에 의하면, 흡착 노즐(6a)에 의한 전자 부품(2)의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 상술의 부품 인식 장치(8)를 구비하고 있으므로, 흡착 노즐(6a)에 흡착된 대형 전자 부품(2a)과 스캔 유닛(8a)의 간섭을 피하면서 소형의 전자 부품(2)과 대형 전자 부품(2a)의 반송을 행할 수 있는 반송 순서의 자유도가 높고 반송 효율이 좋은 표면 실장기를 실현할 수 있게 된다.

또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 광로 변경부(8c)를 지지하는 지지 부재(8m)의 상면(8p)이 제 1 광로 변경부(8c)의 상면(8q)보다 하방 위치에 있으므로, 스캔시에 제 1 광로 변경부(8c)의 상면(8q)의 상방을 흡착 노즐(6a)이 통과할 때에 지지 부재(8m)에 간섭하는 일이 없다. 그 만큼, 스캔시의 흡착 노즐(6a)의 위치를 상하방향에서 목적 위치 및 부품 공급부(5)에 근접시킬 수 있는 결과, 목적 위치에서의 적재 시간, 부품 공급부(5)에서의 흡착 시간이 절약된다.

또한, 스캔 유닛(8a)이 측부 촬상 수단(8g)을 구비하고 있으므로, 측면 화상에 의해 흡착 상태를 검지할 수 있다. 또한, 이 기능의 부가에 있어서도 측방 화상 리딩부(8n)의 하단부(8r)가 제 1 광로 변경부(8c)의 상면(8q)보다 하방 위치에 있으므로, 목적 위치에서의 적재 시간, 부품 공급부(5)에서의 흡착 시간이 연장될 일이 없다.

상술한 실시형태는 본 발명의 바람직한 구체예를 예시한 것에 지나지 않고, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않는다.

도 8~도 10을 참조해서 각 도면에 나타내는 제 1, 제 2 광로 변경부(8c,8d)는 모두 반사 프리즘으로 구성되어 있다. 또한, 제 2 광로 변경부(8d)는 제 1 광로 변경부(8c)로부터 흡착 노즐(6a)의 절곡된 광로를 또 다른 방향으로 절곡해서 수평면(S)에 대해서 소정의 앙각으로 상방을 향하도록 광로를 변경하는 광학 장치이고, 본 실시형태에서는 광로 변경면(8k)이 수평면(S)에 대해서 경사지도록 형성되어 있다. 그리고, 측부 촬상 수단(8f)은 제 2 광로 변경부(8d)에 의해 변경된 광로를 향하도록 촬상 방향을 경사지게 해 스캔 유닛(8a)에 배치되어 있다.

여기서, 도 11, 도 12를 참조해서 본 실시형태에서는 전자 부품(2)의 화상(2c)이 수평 방향에 대해서 경사져 있음에 따라, 도 11A에 나타내는 바와 같이, 스캔 유닛(8a)의 흡착 노즐 열을 따른 이동에 따라 촬상 소자(8t) 상에 있어서 전자 부품(2)의 화상(2c)이 이동하는 이동 방향(CN)에 대해서 대략 직교하는 방향으로 촬상 소자(8t)가 늘어서도록 촬상 소자(8t)의 배열 방향이 수평 방향에 대해서 경사져 있다. 이 때문에, 라인 센서의 촬상 소자(8t)의 방향이 수평하게 될 경우 (도 12A)는 리딩된 화상이 화상(2e)과 같이 왜곡되지만(도 12B), 본 실시형태에서는 도 11B의 화상(2d)과 같이 왜곡이 없는 화상으로 할 수 있다.

도 8~도 10에 나타낸 실시형태에 있어서의 측부 촬상 수단(8f)이 촬상하는 요령은 아래와 같다.

즉, 조명 제어부(23)에 의해 제어된 하면 조명 수단(8e)은 흡착 노즐(6a)에 흡착된 전자 부품(2)의 하면을 조명한다.

그리고, 촬상시, 흡착 노즐(6a)의 하방에 위치한 제 1 광로 변경부(8c)는 흡착 노즐(6a)로부터 하방을 향하는 광로를 대략 수평측방으로 약 90도 변경해서 흡착 노즐(6a)의 아래로부터 가로 방향으로 변경한다.

또한, 제 2 광로 변경부(8d)는 제 1 광로 변경부(8c)로부터 흡착 노즐(6a)의 절곡된 광로를 또 다른 방향으로 절곡해서 수평면(S)에 대해서 소정의 앙각으로 상방을 향하도록 광로를 변경한다.

그리고, 스캔 유닛(8a)에 설치되고 카메라 제어부(24)에 제어된 측부 촬상 수단(8f)은 이 광을 받아들여 전자 부품(2)의 하면을 촬상한다.

이와 같이, 측부 촬상 수단(8f)은 제 1 광로 변경부(8c)와 제 2 광로 변경부(8d)를 통해서 흡착 노즐(6a)에 흡착되어 하면 조명 수단(8e)에 의해 조명된 전자 부품(2)의 하면을 촬상하도록 구성되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 부품 인식 장치(8)에 의하면, 제 2 광로 변경부에 의해 수평면(S)에 대해서 소정의 앙각으로 상방을 향하도록 변경된 광로에 하면 촬상 수단이 배치되므로, 하면 촬상 수단이 제 2 광로 변경부보다 하방으로 연장되는 것을 피할 수 있다. 그 결과, 광학계나 렌즈를 작게 해서 하면 촬상 수단의 시야를 좁게 하거나 렌즈의 밝기를 어둡게 하는 등의 성능 열화를 초래하지 않고 통상의 크기의 렌즈를 채용한 상태에서 헤드 유닛의 기대와의 대향 간격을 작게 하여 장치 전체를 콤팩트하게 해서 장치의 공간 절약화를 도모할 수 있게 된다.

또한, 제 1 광로 변경부와 제 2 광로 변경부가 광로를 약 90도 변경하므로, 적절한 각도의 광로 변경과 적절한 크기의 시야가 얻어진다.

또한, 제 1 광로 변경부가 프리즘으로 구성되어 있으므로, 제 1 광로 변경부에 대해서 저렴한 광학계를 실현할 수 있다.

또한, 제 2 광로 변경부도 프리즘으로 구성되어 있으므로, 제 2 광로 변경부에 대해서도 저렴한 광학계를 실현할 수 있다.

또한, 측부 촬상 수단(8f)의 라인 센서의 촬상 소자(8t)가 스캔 유닛(8a)의 흡착 노즐 열을 따른 이동에 따라 촬상 소자(8t) 상에 있어서 전자 부품(2)의 상(2c)이 이동하는 이동 방향에 대하여 대략 직교하는 방향이 되도록 수평 방향에 대해서 경사져 배열되어 있으므로, 리딩된 화상(2d)이 왜곡이 없는 화상이 된다. 그 결과, 리딩된 화상(2d)에 대해서 시간을 들여 화상 처리를 할 필요가 없어지므로, 실장 효율이 저하되지 않는다.

[그 외의 변형예 ]

또한, 상술한 각 실시형태에 있어서 기판 반송 수단(4), 부품 공급부(5), 실장용 헤드(6), 헤드 유닛(7)의 X축 Y축 구동 기구 등의 구성은 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 여러가지의 설계 변경이 가능하다.

또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제 1 광로 변경부(8c)를 미러로 구성해도 좋다.

또는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제 2 광로 변경부(8d)를 프리즘으로 구성해도 좋다.

또한, 제 1 광로 변경부(8c), 제 2 광로 변경부(8d)는 반드시 광로를 대략 수평측방으로 약 90도로 변경하는 것에 한정되지 않는다. 흡착 노즐(6a)의 하방에 설치되고, 흡착 노즐(6a)로부터 하방을 향하는 광로를 변경해서 흡착 노즐(6a)의 아래로부터 가로 방향으로 변경하는 것이면 여러가지의 광로 변경이 가능하다.

마찬가지로, 하면 조명 수단(8e)이나 측부 조명 수단(8h)도 발광다이오드에 한정되지 않는다. 종래의 그 외의 조명 수단이 채용 가능하다.

*또한, 하면 촬상 수단(8f)이나 측부 촬상 수단(8g)도 CCD 카메라에 한정되지 않고, 각종의 카메라가 채용 가능하다.

또한, 촬상 방향도 반드시 도면에 나타낸 바와 같은 방향에 한정되지 않는다. 주위의 장치와의 관계에 따라 여러가지의 방향으로 설계 변경이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 부품 인식 장치는 표면 실장기에 적용되는 것에 한정되지 않는다. 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛을 구비하고, 흡착 노즐에 의해 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착함과 아울러, 이 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품을 촬상해서 흡착 노즐에 대한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하고나서 이 전자 부품을 검사 수단에 이송 적재해서 각종 검사를 행하는 부품 시험 장치에도 적용 가능하다.

또한, 동일 종류의 전자 부품(2a)만이 유동되는 라인에 부품 인식 장치를 구비하고 있어도 좋다.

이러한 부품 시험 장치에 의하면, 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 본 발명에 따른 부품 인식 장치를 구비하고 있으므로, 소형의 전자 부품과 대형 전자 부품의 반송을 행할 수 있는 반송 순서의 자유도가 높고 반송 효율이 좋은 부품 시험 장치를 실현할 수 있게 된다.

물론, 도 1의 실장기(1)와 마찬가지로, 고정 카메라(1b)에 의해 촬상되는 대형 전자 부품(2a)을 혼류하는 것이어도 좋다. 그 경우에는, 최초의 실시형태의 특징을 구비한 부품 인식 장치(8)를 채용함으로써 흡착 노즐(6a)에 흡착된 대형 전자 부품과 스캔 유닛의 간섭을 피하면서 소형의 전자 부품과 대형 전자 부품의 반송을 행할 수 있는 반송 순서의 자유도가 높고 반송 효율이 좋은 부품 시험 장치를 실현할 수 있게 된다.

이상 요컨대 본 발명은 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛에 상기 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하기 위해 촬상하는 스캔 유닛이 상기 흡착 노즐과 상대 변위 가능하게 설치된 부품 인식 장치로서, 상기 스캔 유닛은 촬상시에 상기 흡착 노즐의 하방에 위치하며 또한 상기 흡착 노즐로부터 하방을 향하는 광로를 가로 방향으로 절곡시키는 제 1 광로 변경부와, 이 절곡된 광로를 또 다른 방향으로 절곡하는 제 2 광로 변경부와, 이 제 2 광로 변경부에 의해 변경된 광로에 배치되며 제 1 광로 변경부와 제 2 광로 변경부를 통해서 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면을 촬상하는 하면 촬상 수단과, 적어도 상기 제 1 광로 변경부에 의해 변경된 가로 방향의 광로를 따라 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면에 조명 광을 조사하는 조명 수단을 포함하고 있는 부품 인식 장치이다.

본 발명에 따른 부품 인식 장치에 의하면, 조명 수단이 적어도 제 1 광로 변경부에 의해 변경된 가로 방향의 광로를 따라 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면에 조명 광을 조사하므로, 조명 수단을 흡착 노즐의 하방에 설치할 필요가 없어진다. 그 결과, 광학계나 렌즈를 작게 해서 하면 촬상 수단의 시야를 좁게 하거나 렌즈의 밝기를 어둡게 하는 등의 성능 열화를 초래하지 않고 스캔 유닛의 두께를 얇게 할 수 있다. 또한, 헤드 유닛의 기대와의 대향 간격을 작게 하여 장치 전체를 콤팩트하게 해서 장치의 공간 절약화를 도모할 수 있게 된다.

여기서, 상기 조명 수단은 제 1 광로 변경부로부터 제 2 광로 변경부를 향하는 광의 대략 연장선 상에 설치되고, 제 2 광로 변경부의 광로 변경면의 배후로부터 제 1 광로 변경부의 방향으로 조명 광을 조사하는 것이고, 상기 제 2 광로 변경부의 광로 변경면은 광로 변경면의 배후에 설치된 조명 수단의 광을 광로 변경면의 전방으로 투과할 수 있는 반투광면으로서 형성되고, 상기 조명 수단은 제 2 광로 변경부의 광로 변경면을 통과해서 제 1 광로 변경부에서 반사되는 조명 광으로 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면을 조명하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제 2 광로 변경부의 광로 변경면이 반투광면으로서 형성되고, 이 광로 변경면의 배후에 설치된 조명 수단으로부터의 조명 광으로 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면을 조명하도록 구성되어 있으므로, 조명 수단을 광로 변경면의 배후에 집약해서 부품 인식 장치를 보다 콤팩트하게 할 수 있게 된다.

또한, 상기 제 2 광로 변경부의 광로 변경면은 반투광면으로서 하프 미러로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제 2 광로 변경부의 광로 변경면이 저렴한 하프 미러로 구성되어 있으므로, 광학계의 원가를 저감할 수 있다.

또는, 상기 제 2 광로 변경부의 광로 변경면은 반투광면으로서 반사 프리즘으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제 2 광로 변경부의 광로 변경면이 반사 프리즘으로 구성되어 있으므로, 광로 변경면을 하프 미러로 구성했을 경우와 비교해서 반사 재료가 삐뚤어지거나 박리되거나 하는 일이 없어 장기간 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태는 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛에 상기 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하기 위해 촬상하는 스캔 유닛이 상기 흡착 노즐과 상대 변위 가능하게 설치된 부품 인식 장치로서, 상기 스캔 유닛은 촬상시에 상기 흡착 노즐의 하방에 위치하며 또한 상기 흡착 노즐로부터 하방을 향하는 광로를 가로 방향으로 절곡시키는 제 1 광로 변경부와, 이 절곡된 광로를 또 다른 방향으로 절곡해서 수평면에 대해서 소정의 앙각으로 상방을 향하도록 광로를 변경하는 제 2 광로 변경부와, 이 제 2 광로 변경부에 의해 변경된 광로에 배치되며 제 1 광로 변경부와 제 2 광로 변경부를 통해서 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면을 촬상하는 촬상 수단을 포함하고 있는 부품 인식 장치이다.

이 실시형태에서는 제 2 광로 변경부에 의해 수평면에 대해서 소정의 앙각으로 상방을 향하도록 변경된 광로에 촬상 수단이 배치되므로, 촬상 수단이 제 2 광로 변경부보다 하방으로 연장되는 것이 피해진다.

여기서, 상기 제 1 광로 변경부는 노즐의 하방으로부터 상기 기대를 향하는 광로를 대략 수평측방으로 약 90도 변경하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제 1 광로 변경부와 제 2 광로 변경부가 광로를 약 90도 변경하므로, 적절한 각도의 광로 변경과 적절한 크기의 시야가 얻어진다.

또한, 상기 제 1 광로 변경부는 거울 또는 프리즘으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제 1 광로 변경부에 대해서 저렴한 광학계를 실현할 수 있다.

또한, 상기 제 2 광로 변경부는 거울 또는 프리즘으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제 2 광로 변경부에 대해서도 저렴한 광학계를 실현할 수 있다.

또한, 상기 촬상 수단은 라인 센서로 구성되고, 이 라인 센서의 촬상 소자는 스캔 유닛의 흡착 노즐 열을 따른 이동에 따라 촬상 소자 상에 있어서 상기 전자 부품의 상이 이동하는 이동 방향에 대해서 대략 직교하는 방향이 되도록 수평 방향에 대해서 경사져 배열되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 라인 센서의 촬상 소자가 스캔 유닛의 흡착 노즐 열을 따른 이동에 따라 촬상 소자 상에 있어서 전자 부품의 상이 이동하는 이동 방향에 대해서 대략 직교하는 방향이 되도록 수평 방향에 대해서 경사져 배열되어 있으므로, 리딩된 화상이 왜곡이 없는 화상이 된다. 그 결과, 리딩된 화상에 대해서 시간을 들여 화상 처리를 할 필요가 없어지므로 실장 효율이 저하되지 않는다.

또한, 상기 헤드 유닛은 복수개의 흡착 노즐을 열상으로 구비하고, 상기 스캔 유닛이 흡착 노즐 열을 따라 이동함으로써 각 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태를 순차적으로 촬상하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 열상의 복수개의 흡착 노즐을 촬상할 수 있는 두께가 얇은 공간 절약화된 부품 인식 장치를 실현할 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 전자 부품을 흡착할 수 있는 복수개의 흡착 노즐을 열상으로 갖는 헤드 유닛에 각 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태를 촬상하고 화상 인식하기 위해 상기 흡착 노즐과 상대적으로 변위해서 순차적으로 주사하는 스캔 유닛이 설치된 부품 인식 장치로서, 상기 스캔 유닛은 상기 스캔 유닛의 주사시에 흡착 노즐의 하방을 통과함으로써 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면의 화상을 리딩할 수 있는 하면 화상 리딩부와, 하면 화상 리딩부에서 리딩된 전자 부품의 하면의 화상을 촬상하는 하면 촬상 수단을 구비하고, 상기 스캔 유닛은 하면 화상 리딩부와 하면 촬상 수단에 의한 촬상 범위를 초과하는 대형 전자 부품에 대해서는 스캔 유닛의 주사시에 흡착 노즐에 흡착된 상기 대형 전자 부품과의 간섭을 피하도록 소정의 간격을 둔 형상으로 형성되어 있는 부품 인식 장치이다.

이 실시형태에서는 고정 카메라로 화상 인식해야만 하는 대형 전자 부품이 흡착 노즐에 장착되어 있는 경우이여도 상기 대형 전자 부품과의 간섭을 피하면서 스캔 유닛을 가급적 각 흡착 노즐의 하면에 근접시켜 다른 흡착 노즐에 장착된 전자 부품의 주사가 가능하게 된다. 따라서, 스캔 유닛에 의해 촬상되는 전자 부품과 함께 대형 전자 부품을 헤드 유닛으로 혼송할 수 있으므로, 전자 부품을 반송할 때의 순서의 자유도가 높고 반송 효율이 좋은 부품 인식 장치를 실현할 수 있게 된다.

여기서, 상기 스캔 유닛은 하면 화상 리딩부와 하면 촬상 수단에 의한 촬상 범위 내의 전자 부품을 촬상할 수 있고, 또한 상기 소정 범위에서 상기 대형 전자 부품과의 간섭을 피할 정도의 소정의 간격을 흡착 노즐과의 사이에 갖는 오목 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 대형 전자 부품과의 간섭을 피할 정도의 소정의 간격을 흡착 노즐과의 사이에 갖는 오목 형상으로 스캔 유닛이 형성되어 있으므로, 보다 좋게 흡착 노즐에 흡착된 대형 전자 부품과 스캔 유닛의 간섭을 피할 수 있게 된다.

여기서, 상기 제 1 광로 변경부는 노즐의 하방으로부터 상기 기대를 향하는 광로를 대략 수평측방으로 약 90도 변경하고, 상기 제 2 광로 변경부는 제 1 광로 변경부로부터의 광로를 약 90도 더 변경하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제 1 광로 변경부와 제 2 광로 변경부가 광로를 약 90도 변경하므로, 적절한 각도의 광로 변경과 적절한 크기의 시야가 얻어진다.

또한, 상기 흡착 노즐과 제 1 광로 변경부 사이에 설치되며 광이 통과하는 범위를 제한하는 슬릿을 구비한 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 흡착 노즐과 제 1 광로 변경부 사이에 광이 통과하는 범위를 제한하는 슬릿이 설치되어 있으므로, 촬상해야 할 범위 이외로부터의 여분의 반사광이 하면 촬상 수단에 입사될 일이 없어 플레어가 없는 선명한 화상을 얻을 수 있다.

또한, 상기 하면 화상 리딩부가 리딩한 상기 전자 부품의 하면으로부터의 광을 측방을 향하도록 변경하는 광로 변경부를 구비하고, 이 광로 변경부를 지지하는 지지 부재의 상면은 상기 대형 전자 부품의 기복 형상에 대응해서 상기 광로 변경부의 상면보다 하방 위치에 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 광로 변경부를 지지하는 지지 부재의 상면이 광로 변경부의 상면보다 하방 위치에 있으므로, 스캔시에 광로 변경부의 상면의 상방을 흡착 노즐이 통과할 때에 지지 부재에 간섭할 일이 없다. 그 만큼, 스캔시의 흡착 노즐의 위치를 상하방향에서 목적 위치 및 부품 공급부에 근접시킬 수 있는 결과, 목적 위치에서의 적재 시간, 부품 공급부에서의 흡착 시간이 절약된다.

또한, 상기 스캔 유닛은 하면 촬상 수단의 측방 위치에 병치(竝置)되고, 전자 부품을 측방으로부터 촬상하는 측부 촬상 수단과, 상기 전자 부품의 측방을 지향해서 측부 촬상 수단에 화상을 리딩하는 측방 화상 리딩부를 구비하고, 상기 측방 화상 리딩부의 하단부는 광로 변경부의 상면보다 하방 위치에 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 스캔 유닛이 측부 촬상 수단을 구비하고 있으므로, 측면 화상에 의해 흡착 상태를 검지할 수 있다. 또한, 이 기능의 부가에 있어서도 측방 화상 리딩부의 하단부가 광로 변경부의 상면보다 하방 위치에 있으므로, 목적 위치에서의 적재 시간, 부품 공급부에서의 흡착 시간이 연장될 일이 없다.

본 발명에 따른 표면 실장기는 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛을 구비하고, 흡착 노즐에 의해 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착함과 아울러, 이 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품을 촬상해서 흡착 노즐에 대한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하고나서 이 전자 부품을 기판 상에 실장하는 표면 실장기로서, 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 상술의 부품 인식 장치를 구비하고 있는 표면 실장기이다.

본 발명의 표면 실장기에 의하면, 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 상술의 부품 인식 장치를 구비하고 있으므로, 헤드 유닛의 기대와의 대향 간격을 작게 하여 표면 실장기 전체를 콤팩트하게 해서 표면 실장기의 공간 절약화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 소정의 간격을 형성하는 형상으로 스캔 유닛이 형성되어 있을 경우에는 흡착 노즐에 흡착된 대형 전자 부품과 스캔 유닛의 간섭을 피하면서 소형의 전자 부품과 대형 전자 부품의 반송을 행할 수 있는 반송 순서의 자유도가 높고 반송 효율이 좋은 표면 실장기를 실현할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 부품 시험 장치는 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛을 구비하고, 흡착 노즐에 의해 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착함과 아울러, 이 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품을 촬상해서 흡착 노즐에 대한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하고나서 이 전자 부품을 검사 수단에 이송 적재해서 각종 검사를 행하는 부품 시험 장치로서, 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 상술의 부품 인식 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 부품 시험 장치에 의하면, 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 상술의 부품 인식 장치를 구비하고 있으므로, 헤드 유닛의 기대와의 대향 간격을 작게 하여 부품 시험 장치 전체를 콤팩트하게 해서 부품 시험 장치의 공간 절약화를 도모할 수 있게 된다. 또한 소정의 간격을 형성하는 형상으로 스캔 유닛이 형성되어 있을 경우에는 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 상술의 부품 인식 장치를 구비하고 있으므로, 흡착 노즐에 흡착된 대형 전자 부품과 스캔 유닛의 간섭을 피하면서 소형의 전자 부품과 대형 전자 부품의 반송을 행할 수 있는 반송 순서의 자유도가 높고 반송 효율이 좋은 부품 시험 장치를 실현할 수 있게 된다.

상술한 것은 본 발명을 도시한 그저 일례에 지나지 않고, 당업자가 할 수 있는 모든 변형이나 베리에이션은 본건 발명의 특허청구의 범위 내에 포함되는 것으로 인식되어야 한다.

Claims (8)

1. 전자 부품을 흡착할 수 있게 열을 이루는 복수개의 흡착 노즐을 갖는 헤드 유닛에 각 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 흡착 상태를 촬상하고 화상 인식하기 위해 상기 흡착 노즐과 상대적으로 변위해서 순차적으로 주사하는 스캔 유닛이 설치된 부품 인식 장치로서,
   상기 스캔 유닛은,
   상기 스캔 유닛의 주사시에 상기 흡착 노즐의 하방을 통과함으로써 상기 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면의 화상을 리딩할 수 있는 하면 화상 리딩부와,
   상기 하면 화상 리딩부에서 리딩된 전자 부품의 하면의 화상을 촬상하는 하면 촬상 수단을 구비하고,
   상기 스캔 유닛은 상기 하면 화상 리딩부와 상기 하면 촬상 수단에 의한 촬상 범위를 초과하는 대형 전자 부품에 대해서는 상기 스캔 유닛의 주사시에 흡착 노즐에 흡착되어서 소형 전자 부품과 동시에 혼송되는 상기 대형 전자 부품과의 간섭을 피하도록 해당 대형 전자 부품에 대응하는 범위 이상의 소정 범위에서 흡착 노즐과의 사이에 소정의 간격을 둔 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 인식 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스캔 유닛은 상기 하면 화상 리딩부와 상기 하면 촬상 수단에 의한 촬상 범위 내의 전자 부품을 촬상할 수 있고, 또한 상기 대형 전자 부품에 대응하는 범위 이상의 소정 범위에서 상기 대형 전자 부품과의 간섭을 피할 정도의 소정의 간격을 상기 흡착 노즐과의 사이에 갖는 오목 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 인식 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   촬상 시, 상기 흡착 노즐의 하방에 위치하고, 또 상기 흡착 노즐로부터 하방을 향하는 광로를 횡방향으로 굴절시키는 제 1 광로 변경부와,
   이 굴절된 광로를 또 다른 방향으로 굴절하여서 수평면에 대하여 소정의 앙각으로 상방을 향하도록 광로를 변경하는 제 2 광로 변경부를 더 구비하고,
   상기 하면 촬상 수단은 상기 제 2 광로 변경부에 의해 변경된 광로에 배치되어서, 제 1 광로 변경부와 제 2 광로 변경부를 통해 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 하면을 촬상하는 것이며,
   상기 제 1 광로 변경부는 상기 노즐로부터 하방을 향하는 광로를 수평측방으로 90도 변경하고,
   상기 제 2 광로 변경부는 상기 제 1 광로 변경부로부터의 광로를 90도 더 변경하는 것을 특징으로 하는 부품 인식 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 흡착 노즐과 상기 제 1 광로 변경부 사이에 설치되고, 광이 통과하는 범위를 제한하는 슬릿을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 부품 인식 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하면 화상 리딩부가 리딩한 상기 전자 부품의 하면으로부터의 광이 측방으로 향하도록 변경하는 광로 변경부를 구비하고,
   이 광로 변경부를 지지하는 지지 부재의 상면은 상기 대형 전자 부품의 기복 형상에 대응해서 상기 광로 변경부의 상면보다 하방 위치에 있는 것을 특징으로 하는 부품 인식 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 스캔 유닛은 상기 하면 촬상 수단의 측방 위치에 병치되고, 상기 전자 부품을 측방으로부터 촬상하는 측부 촬상 수단과,
   상기 전자 부품의 측방을 지향해서 상기 측부 촬상 수단에 화상을 리딩하는 측방 화상 리딩부를 구비하고,
   상기 측방 화상 리딩부의 하단부는 상기 광로 변경부의 상면보다 하방 위치에 있는 것을 특징으로 하는 부품 인식 장치.
7. 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛을 구비하고, 상기 흡착 노즐에 의해 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착함과 아울러 이 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품을 촬상해서 상기 흡착 노즐에 대한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하고나서 이 전자 부품을 기판 상에 실장하는 표면 실장기로서,
   상기 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 부품 인식 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표면 실장기.
8. 전자 부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐을 갖는 이동가능한 헤드 유닛을 구비하고, 상기 흡착 노즐에 의해 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착함과 아울러 이 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품을 촬상해서 상기 흡착 노즐에 대한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하고나서 이 전자 부품을 검사 수단에 이송 적재해서 각종 검사를 행하는 부품 시험 장치로서,
   상기 흡착 노즐에 의한 전자 부품의 흡착 상태를 화상 인식하는 수단으로서 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 부품 인식 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 부품 시험 장치.

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