以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る部品搭載装置を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
(実施の形態1)
先ず、実施の形態1に係る部品搭載装置を説明する。
図1は、実施の形態1に係る部品搭載装置100の平面図である。部品搭載装置100は、基板11を厚み方向に貫通して設けられた基板孔13を基準としてLED等の部品15(図2参照)を搭載する装置である。なお、部品15はLEDに限定されない。部品搭載装置100は、基台17、基板搬送部19、部品供給部21、ヘッド移動機構23、移載ヘッド25、搭載ヘッド27、部品カメラ29、仮置きステージ31、サポートピン33(図2参照)、発光ピンである反射型発光ピン35(図2参照)等を備えている。
基板搬送部19は、作業者37から見た左右方向(X軸方向とする)に延びた一対のコンベア39を有している。一対のコンベア39は、作業者37から見た前後方向(Y軸方向とする)に対向して配置されている。基板搬送部19は、外部から供給(搬送)された基板11を搬入し(図1中に示す矢印A参照)、所定の位置に位置決めする。基板搬送部19は、一対のコンベア39により基板11の平行な一対の両端縁を下方から支持して搬送する。一対のコンベア39の間隔は幅調整機構41(図2参照)によって、搬入する基板11の幅方向(Y軸方向)の寸法に応じて自在に変更することができる。
部品供給部21は、複数のパーツフィーダ43から構成されている。複数のパーツフィーダ43は、それぞれ部品供給口45に部品15を供給する。実施の形態1では、パーツフィーダ43は、例えばテープフィーダからなる。但し、パーツフィーダ43は、テープフィーダに限定されない。
ヘッド移動機構23は、基台上をY軸方向に延びた固定ビーム47と、X軸方向に延びて一端が固定ビーム47に支持された前側移動ビーム49と、後側移動ビーム51と、を備えている。移載ヘッド25は前側移動ビーム49に取り付けられており、搭載ヘッド27は後側移動ビーム51に取り付けられている。
ヘッド移動機構23は、固定ビーム47に対して前側移動ビーム49をY軸方向に移動させるとともに移載ヘッド25を前側移動ビーム49に沿って移動させることで、移載ヘッド25を水平面内で移動させる。また、ヘッド移動機構23は、固定ビーム47に対して後側移動ビーム51をY軸方向に移動させるとともに搭載ヘッド27を後側移動ビーム51に沿って移動させることで、搭載ヘッド27を水平面内で移動させる。
部品カメラ29は、基台上の基板搬送部19と部品供給部21との間の領域に設けられている。部品カメラ29は撮像光軸を上方に向けており、搭載ヘッド27が仮置きステージ31からピックアップした部品15を下方から撮像する。
図2は、図1に示した基板搬送部19を搭載ヘッド27とともに表した要部斜視図である。なお、図2中の基板11は、説明の都合上、一部分を切り欠いて描いている。移載ヘッド25と搭載ヘッド27はそれぞれ、下方に延びた複数のノズル53を備えている。各ノズル53は下端において部品15を吸着する。実施の形態1では、一例として、移載ヘッド25と搭載ヘッド27がそれぞれ8×2(X軸方向に8本、Y軸方向に2本)の配列のノズル53(合計で16本)を備えた構成となっているが、移載ヘッド25と搭載ヘッド27のそれぞれにおいて、ノズル53の数や配列等は限定されない。移載ヘッド25は、パーツフィーダ43が部品供給口45に供給する部品15をノズル53により吸着してピックアップし、仮置きステージ31に載置する。搭載ヘッド27は、仮置きステージ31に載置された部品15をノズル53により吸着してピックアップし、基板搬送部19によって位置決めされた基板上の所定位置(つまり、部品搭載位置)に搭載する。
搭載ヘッド27には認識カメラ55(図1)が設けられている。認識カメラ55は、撮像光軸を下方に向けており、搭載ヘッド27と一体となって移動する。認識カメラ55は、仮置きステージ31に仮置きされた部品15を搭載ヘッド27によってピックアップする際には、その前にその部品15を上方から撮像する。認識カメラ55は、搭載ヘッド27によってピックアップした部品15を基板11に搭載する際にはその前にその部品15の部品搭載位置に設けられた基板孔13を上方から撮像する。
部品搭載装置100は、認識カメラ55が基板孔13を上方から撮像する時、基板11の下方から光を照射して基板11を下面から照明し、認識カメラ55によって基板孔13を明瞭に撮像(認識)できるようにするための少なくとも1本の発光ピンを備えている。
基板11を保持して搬送する基板搬送部19の下方には昇降シリンダ57によって昇降自在なテーブル59が設けられている。
図3は、サポートピン33、反射型発光ピン35、光源61の配置されたテーブル59の斜視図である。実施の形態1に係る部品搭載装置100は、発光部63と、支持体65とを有する。発光部63は、例えば長方形状を有するテーブル59の上部に配置され、基板搬送部19により搬入された基板11の特定の領域67(図4参照)を下方から局所的に照射する。支持体65は、一端部69が発光部63を下方から支持して、他端部71がテーブル59に着脱自在に装着される。なお、テーブル59は正方形状を有してもよい。
発光部63と支持体65とは、縦長のピン形状に一体化される。ここで、縦長のピン形状に一体化された発光部63と支持体65とは、発光ピンを構成する。実施の形態1において、発光部63と、支持体65とは、発光ピンである反射型発光ピン35となる。
部品搭載装置100では、テーブル59の上部に、基板11の下面を支持する1本以上のサポートピン33が配置される。サポートピン33は、基端部73(図3参照)が、テーブル59に対して着脱自在に装着される。サポートピン33は、テーブル59に基端部73が装着されて起立し、基板11を下面側から下受けして支持する。
実施の形態1に係る部品搭載装置100では、テーブル59に複数の穴75が設けられる。反射型発光ピン35の支持体65の他端部71、またはサポートピン33の基端部73は、これらいずれかの穴75に差し込まれることにより、テーブル59に対して着脱自在に装着される。
部品搭載装置100は、発光部63に向けて光を照射する光源61をさらに備えている。光源61としては、例えば、LED等を用いることができる。なお、光源61は、LEDに限定されない。光源61は、例えば複数のLEDをテーブル59の一対の平行な辺(例えば長辺)の一方側に沿って直線状に配列して構成される(図3参照)。これらのLEDは、拡散板により覆われる。
図4は、特定の領域67の下面が発光ピンにより照射される基板11の断面図である。反射型発光ピン35において、発光部63は、光源61(図3参照)からの光を上方へ導光させる導光体77(図5参照)を含んで構成される。この場合、導光体77は、例えば樹脂材料により逆円錐形状に形成されている。導光体77は、円錐面から光源61からの光を入射させ、上端の平面部から上方に出射する。平面部は、例えば表面に粗面部を有することにより、導光体77を伝搬した光を拡散して出射する。
導光体77は、光源61からの光を円錐面に入射させて平面部から上方に出射することにより、基板11の特定の領域67の下面に、光源61からの光を局所的に導光することができる。
基板11の特定の領域67は、基板11の厚み方向に貫通した基板孔13を含む。発光部63の平面部は、基板孔13と対向するように配置される。基板孔13は、特定の領域67の下面が、発光部63に照射されることにより、その内部が明るく照らされる。一方、基板11は、上面がその光の陰となるので暗くなり、基板11の上方に配置される認識カメラ55は、単に基板11の上面を照明した場合に比べ、基板孔13の周縁を高いコントラストで認識できる。
図5は、反射型発光ピン35の斜視図である。実施の形態1において、発光ピンは、発光部63が光源61からの光を反射して基板11の特定の領域67の下面を照射する反射光タイプの反射型発光ピン35となる。反射型発光ピン35は、発光部63に、受光部79が設けられる。受光部79は、例えば逆円錐形の透明な樹脂材料等からなる。基台17等の上方に配置されたテーブル59には、光源61が設置される。受光部79は、円錐面が下向きとなるので、例えばテーブル59に設置した斜め下側の光源61からの光を効率よく受光することができる。
受光部79は、下方を向いた頂角部が、支持体65に支持される。支持体65は、円柱部81を有する。円柱部81は、例えば剛性を有する金属材料等からなり、受光部79を同軸で支持する。支持体65は、円柱部81の他端部71に、円柱部81よりも大径の基柱部83を有する。基柱部83は、例えば金属材料等からなり、下面がテーブル59に対して装着自在となる。
図6は、反射型発光ピン35により特定の領域67の下面が照射される基板11の断面図である。反射型発光ピン35は、基柱部83の下面に嵌合軸85が垂設される。テーブル59には、基板11を支持するためのサポートピン33を立てるための穴75が面方向(XY方向)に一定の間隔で複数設けられている。反射型発光ピン35は、基柱部83の嵌合軸85を、この穴75に嵌合することにより、基板11の特定の領域67に応じたテーブル59の所定位置に装着される。
図7は、導光拡散型発光ピン87の斜視図である。実施の形態1において、発光ピンは、図7に示すような導光拡散タイプの発光ピンであってもよい。導光拡散タイプの発光ピンは、導光拡散型発光ピン87を構成する。導光拡散型発光ピン87は、光源61からの光を導光および拡散して基板11の特定の領域67の下面を照射する。
導光拡散型発光ピン87は、発光部63が導光体77からなる配光部89を有する(図8B参照)。配光部89は、例えば扁平な円柱形の透明な樹脂材料等からなる。配光部89は、上端の平面部に、拡散板91が設けられてもよい。なお、配光部89は、例えば逆円錐形であってもよい(図8A参照)。また、配光部89は光源からの光の拡散効果を高めるため凹レンズ(図7の破線部分)等の光学素子を内包していても良い。
拡散板91は、例えばレンズ拡散板(LSD:Light Shaping Diffusers)を用いることができる。LSDは、例えばシート状あるいはフィルム状に形成できる。LSDは、微小でランダムなレンズアレイを備え、必要な範囲(配光角)にだけ光を配光できる拡散機能を有する。この拡散板91は、反射光タイプの発光部63、導光拡散タイプの発光部63、自発光タイプの発光部63のいずれにも併用することができる。
なお、発光部63の配光は、LSD等の拡散板91の他に、一般的な凹レンズ、凸レンズ等の光学素子を用いてもよく、さらにはこれら光学素子とLSDとを併用して光を拡散整形してもよい。
配光部89は、下面が、支持体65に支持される。支持体65は、円柱状の導光部93を有する。導光部93は、例えば透明な樹脂材料等からなり、配光部89を同軸で支持する。支持体65は、導光部93の他端部71に、導光部93よりも大径の基柱部83を有す。基柱部83は、下面がテーブル59に装着自在となる。導光拡散型発光ピン87は、例えば透明な樹脂材料等からなる嵌合軸85の下端に、さらに嵌合軸85を延出させた、同じく透明な樹脂材料等からなる逆円錐形の集光部95を有する。
図8Aおよび図8Bは、導光拡散型発光ピン87により特定の領域67の下面が照射される基板11の断面図である。図8Aの配光部89は逆円錐形状を有し、図8Bの配光部89は円筒形状を有する。このように、配光部89の外形状は光の出射方向に広がる逆円錐形状でもよいし、あるいは円筒形状でも構わない。導光拡散型発光ピン87は、基柱部83の嵌合軸85を、テーブル59の穴75に嵌合することにより、基板11の特定の領域67に応じたテーブル59の所定位置に装着される。
集光部95は、テーブル59の下面よりも下側に突出する。テーブル59の下方には、基台17等が配置される。この基台17には、光源61が設置される。すなわち、導光拡散型発光ピン87の場合は、光源61は、テーブル59より下方の基台17等に設けられる。導光拡散型発光ピン87は、テーブル59の下面で突出した集光部95に、光源61からの光を受光することにより、取り込んだ光を導光部93により配光部89へと伝搬させる。導光部93から配光部89へ導かれた光は、配光部89の平面部から上方に出射する。導光拡散型発光ピン87は、配光部89の平面部に、上述したLSD等の拡散板91が設けられている。
図9は、自発光型発光ピン97の斜視図である。実施の形態1において、発光ピンは、図9に示すような自発光タイプの発光ピンであってもよい。自発光タイプの発光ピンは、自発光型発光ピン97と称する。自発光型発光ピン97では、発光部63が、自発光源99を有する。自発光型発光ピン97は、自発光源99からの光を拡散して基板11の特定の領域67の下面を照射する。
発光部63は、例えば自発光源99を内包した扁平な円柱形の透明な樹脂材料等からなる。発光部63は、上端の平面部に、LSD等の拡散板91が設けられてもよい。なお、発光部63は、逆円錐形であってもよい(図10参照)。
発光部63は、下面が、支持体65に支持される。支持体65は、円柱部81を有する。円柱部81は、例えば金属材料等からなり、発光部63を同軸で支持する。支持体65は、円柱部81の他端部71に、円柱部81よりも大径の基柱部83を有する。基柱部83は、例えば金属材料等からなり、下面がテーブル59に対して装着自在となる。
自発光型発光ピン97は、基柱部83の下面に嵌合軸85が垂設される。自発光型発光ピン97は、基柱部83の嵌合軸85を、テーブル59の穴75に嵌合することにより、基板11の特定の領域67に応じたテーブル59の所定位置に配置される。
図10Aおよび図10Bは、自発光型発光ピン97により特定の領域67の下面が照射される基板11の断面図である。図10Aの配光部は図8Aの配光部89と同様の逆円錐形状を有し、図10Bの配光部は図8Bの配光部89と同様の円筒形状を有する。このように、配光部の外形状は光の出射方向に広がる逆円錐形状でもよいし、あるいは円筒形状でも構わない。自発光型発光ピン97は、端子部101に電源が供給されて自発光源99が駆動されると、上端の平面部から光を上方に出射する。自発光型発光ピン97は、発光部63の平面部に、上記のLSD等の拡散板91が設けられる。これにより、自発光型発光ピン97は、自発光源99で発光した光を、基板11の特定の領域67に下方から局所的に照射できるようになされている。
自発光型発光ピン97は、嵌合軸85の下端に、テーブル59の下面に表出する正極および負極のそれぞれの端子部101が設けられる。端子部101は、円柱部81の内方に挿通される絶縁配線等を介して自発光源99に導通接続される。自発光型発光ピン97は、テーブル59の下面に表出した端子部101に、装置から照明用の電源が供給されることにより、自発光源99が発光される。より具体的には、自発光型発光ピン97は、嵌合軸85の外周にテーブル59の穴75を介して例えば正極電源(+)が接続され、嵌合軸85の下端面に端子103を介して負極電源(−)が接続される。
次に、実施の形態1に係る部品搭載装置100の動作を説明する。
部品搭載装置100によって、基板搬送部19によって位置決めされた基板11に部品15を搭載する場合には、先ず、移載ヘッド25が作動し、部品供給部21を構成する各パーツフィーダ43がそれぞれの部品供給口45に供給する部品15をピックアップする。ここでは、移載ヘッド25は、例えば16本のノズル53を有し、それぞれのノズル53によって16個の部品15を吸着してピックアップするものとする。
移載ヘッド25は、16本のノズル53によって16個の部品15をピックアップしたら、仮置きステージ31の上方に移動して、ピックアップした16個の部品15を仮置きステージ31に載置する。
部品搭載装置100は、移載ヘッド25によって部品15が仮置きステージ31の部品載置部に載置された後、搭載ヘッド27が仮置きステージ31の上方に移動し、搭載ヘッド27に備えられた認識カメラ55が各部品15を上方から撮像(認識)する。
認識カメラ55による仮置きステージ上の部品15の認識が終了したら、搭載ヘッド27は、複数(16本)のノズル53によって、仮置きステージ31に載置された複数(16個)の部品15を吸着してピックアップする。
搭載ヘッド27は、複数のノズル53によって複数の部品15をピックアップした後、部品カメラ29の上方に移動し、ピックアップした16個の部品15のそれぞれを部品カメラ29に撮像させる。部品カメラ29によって各部品15が撮像され、各部品15が認識された後、搭載ヘッド27は基板搬送部19の上方に移動する。そして、基板11の下方のテーブル59に設けられた光源61を点灯させ、光源61からの光を反射型発光ピン35により基板11の特定の領域67に下方から照射する。これにより、基板11に設けられた各基板孔13は、その輪郭形状が明るく照らされる。一方、基板11の上面は、その光の陰となるので暗くなる。これにより、認識カメラ55は、各基板孔13の周縁を高いコントラストで認識することができるようになる。
次に、実施の形態1に係る部品搭載装置100による作用を説明する。
実施の形態1に係る部品搭載装置100は、基板11を保持して搬送する基板搬送部19と、基板搬送部19の下方に配置されるテーブル59と、テーブル59の上部に配置され、基板搬送部19により搬入された基板11の特定の領域67を下方から局所的に照射する発光部63と、一端部69が発光部63を下方から支持して他端部71がテーブル59に着脱自在に装着される支持体65と、を備える。
実施の形態1に係る部品搭載装置100では、基板搬送部19の下方に配置されるテーブル59に、発光部63が配置される。発光部63は、ミラー等の光を反射するものとすることができる。発光部63は、光を透過するもの若しくは透過しながら拡散するものとすることができる。また、発光部63は、自ら光を発するものとすることができる。ここで、反射は、ミラーによる正反射(鏡反射)、拡散板による乱反射(拡散反射)を含む。
発光部63は、支持体65の一端部69により、下方から支持される。支持体65は、一端部69と反対側の他端部71が、テーブル59に着脱自在に装着される。つまり、発光部63は、支持体65の他端部71を介してテーブル59の上部に着脱自在に装着される。発光部63は、基板搬送部19により搬入された基板11の特定の領域67を、下方から局所的に照射する。これにより、部品搭載装置100では、基板11の特定の領域67を高いコントラストで明瞭に認識でき、特定の領域67を基準にして部品15を基板11に搭載する部品搭載作業を高精度で行うことができる。
発光部63は、光源61からの光を反射する場合、光源61からの光を導光および拡散する場合、自発光源99を有する場合のそれぞれにおいて、基板サイズが変わっても、光源サイズをその都度変更する必要がない。つまり、発光部63は、いずれの場合においても機種切替性を低下させることがない。
支持体65は、一端部69が発光部63を下方から支持し、一端部69と反対側の他端部71がテーブル59に装着される。つまり、発光部63は、縦長となった支持体65の上端部分に配置される。発光部63は、基板11の面積に比べ十分に小さな面積で、テーブル59から起立して配置が可能となる。発光部63は、基板11における特定の領域67に応じたテーブル59のそれぞれの位置に配置が可能となる。このため、発光部63は、例えば小型基板の搬送時において、必要最小限の装着面積でテーブル59に配置が可能となる。
また、部品搭載装置100において、発光部63は、光源61からの光を上方へ導光させる導光体77を含んで構成される。
この部品搭載装置100では、発光部63が、導光体77を含んで構成される。導光体77は、例えば逆円錐形に形成され、光源61からの光を、反射や拡散により上方へ導光する。勿論、導光体77は、ほぼ一様な断面を有して光を閉じ込めて伝搬させる透明物質からなる棒状や線状の媒体(導波路)であってもよい。この場合、導光体77は、コア・クラッド構造を有する光ファイバであってもよい。さらに、導光体77は、導波路に加えて、光を拡散させる拡散板91を有していてもよい。すなわち、導波路の光出射端に拡散板91が設けられた構成とすることができる。
拡散板91は、例えばレンズ拡散板を好適に用いることができる。これにより、拡散板91は、光を拡散整形し、照明ムラを解消して、効率的な照明が行える。その結果、発光部63は、光源61からの光を導光体77により任意な方向の上方へ、効率的に導光させることが可能となる。
なお、発光部63の配光は、LSD等の拡散板91の他に、一般的な凹レンズ、凸レンズ等の光学素子を用いてもよく、さらにはこれら光学素子とLSDとを併用して光を拡散整形してもよい。
また、部品搭載装置100において、導光体77は、光源61からの光を基板11の特定の領域67の下面に導光させる。
この部品搭載装置100では、導光体77が、光源61からの光を、反射や拡散により上方へ導光し、上方に配置された基板11の特定の領域67の下面に効率的に照射する。これにより、発光部63は、基板11の下面全体を照射するのに比べ、基板11の特定の領域67を下方から局所的に、しかも、効率的に照射することが可能となる。
また、部品搭載装置100において、特定の領域67は、基板11の厚み方向に貫通した基板孔13を含み、発光部63は、基板孔13と対向するように配置される。
この部品搭載装置100では、発光部63により光の照射される対象が、基板11の厚み方向に貫通した基板孔13となる。発光部63は、基板孔13と対向するように配置されることにより、光を基板孔13へ局所的に効率よく照射できる。発光部63からの光が局所的に照射されることにより、基板孔13は、その内部が明るく照らされる。一方、基板11は、発光部63と反対側の面では、基板孔13を通過した光の陰となるので暗くなる。これにより、基板11は、基板孔13の周縁が高いコントラストで認識されるようになる。
また、部品搭載装置100において、基板搬送部19は、一対のコンベア39により基板11の平行な一対の両端縁を下方から支持して搬送する。
この部品搭載装置100では、一対のコンベア39が、基板11の平行な一対の両端縁を下方から支持して搬送する。基板11は、例えば平行な一対の両端縁の間隔が幅方向とされる。一対のコンベア39は、この基板11の幅方向の間隔が、幅調整機構41により、搬入する基板11の幅方向(Y軸方向)の寸法に応じて自在に変更可能となる。従って、基板搬送部19は、基板11のサイズが変わった場合においても、一対のコンベア39の間隔が幅調整機構41により変更されることで、自動で新たなサイズの基板11を支持して搬送することができる。
また、部品搭載装置100において、発光部63と支持体65とは基板11の面方向に垂直な方向に沿ったピン形状を有して一体化されている。
この部品搭載装置100では、発光部63と支持体65とが、縦長のピン形状に一体化される。ここで、縦長のピン形状に一体化された発光部63と支持体65とは発光ピンを構成する。発光ピンは、支持体65がテーブル59に装着されて起立する。起立した発光ピンの上端には、発光部63が配置される。つまり、発光ピンは、テーブル59に支持体65が装着されて起立し、上端の発光部63が基板11の特定の領域67を下面から局所的に照射する。
発光ピンは、基板孔13の位置と数に応じ、位置や数量を自由に変更可能となる。これにより、部品搭載装置100は、発光ピンを備えることにより、機種切替性が大きく向上する。すなわち、切り替えられた基板11の基板孔13に応じ、発光ピンを自在に配置できる。基板孔13の数が少なければ、必要最小限の発光ピンの設置で済む。さらに、発光ピンは、部品搭載装置100に備わる基本機能部としての搭載ヘッド27等により、自動でテーブル上の所定位置への配置が可能となる。その結果、部品搭載装置100は、機種切替時に生じる作業者37の照明位置変更作業の負担を低減できる。また、設備の自動化にも貢献できる。
さらに、基板11の特定の領域67のみに発光ピンを配置するので、例えば基板11の全面を照射できる大型光源を設置した場合の大型光源による熱のこもりも抑制できる。
また、部品搭載装置100は、発光部63に向けて光を照射(供給の一例)する光源61と、をさらに備える。
この部品搭載装置100では、別途に設けた光源61からの光を受けて発光部63が基板11の特定の領域67を局所的に照射する。従って、発光ピンは、光源61からの光を反射または導光により基板11の特定の領域67に照射する。これら反射、導光による光は、さらに拡散板91等により拡散整形されて照射される。
また、部品搭載装置100において、発光部63は、光源61からの光を反射して基板11の特定の領域67の下面を照射する反射光タイプの発光ピンである。
この部品搭載装置100では、発光ピンが、反射型発光ピン35であってもよい。反射型発光ピン35は、発光部63に、受光部79が設けられる。受光部79は、逆円錐形の透明な樹脂材料等からなる。受光部79は、円錐面が下向きとなるので、例えばテーブル59に設置した光源61からの光を効率よく受光することができる。
反射型発光ピン35は、受光部79の円錐面に、光源61からの光が入射すると、上端の平面部から光を出射する。反射型発光ピン35は、受光部79の平面部に、拡散板91等による拡散部が設けられている。これにより、反射型発光ピン35は、受光部79により受光した光を、基板11の特定の領域67に下方から局所的に照射できる。
また、部品搭載装置100において、発光部63は、光源61からの光を導光および拡散して基板11の特定の領域67の下面を照射する導光拡散タイプの発光ピンである。
この部品搭載装置100では、発光ピンが、導光拡散型発光ピン87であってもよい。導光拡散型発光ピン87は、発光部63に、配光部89が設けられる。配光部89は、上端の平面部に、LSD等の拡散板91が設けられる。
導光拡散型発光ピン87は、基柱部83の下面に導光部93が延出した嵌合軸85が垂設される。導光拡散型発光ピン87は、基柱部83の嵌合軸85を、テーブル59の穴75に嵌合することにより、基板11の特定の領域67に応じたテーブル59の所定位置に配置される。
導光拡散型発光ピン87は、集光部95が、テーブル59の下面よりも下側に突出する。テーブル59の下方には、基台17等が配置される。この基台17には、光源61が設置される。導光拡散型発光ピン87は、テーブル59の下面で突出した集光部95に、光源61からの光を受光することにより、取り込んだ光を導光部93により配光部89へと伝搬させる。導光拡散型発光ピン87は、配光部89の平面部に、上記のLSD等の拡散板91が設けられている。これにより、導光拡散型発光ピン87は、配光部89より出射した光を、基板11の特定の領域67に下方から局所的に照射できるようになされている。
また、光源61は、発光ピンが装着されるテーブル59の下部に設置することができる。部品搭載装置100は、光源61をテーブル59に設置した場合、テーブル着脱時に、テーブル59と光源61とのコネクタ着脱処理が発生する。これに対し、光源61を、テーブル59よりも下の基台17等に設置すれば、テーブル着脱時のコネクタ着脱処理が不要となる。これにより、部品搭載装置100は、機種切替性がさらに向上する。
また、部品搭載装置100において、発光部63は、自発光源99を有し、自発光源99からの光を拡散して基板11の特定の領域67の下面を照射する自発光タイプの発光ピンである。
この部品搭載装置100では、発光ピンが、自発光型発光ピン97であってもよい。自発光型発光ピン97は、発光部63に、LED等の自発光源99が設けられる。発光部63は、自発光源99を内包した透明な樹脂材料等からなる。発光部63は、上端の平面部に、LSD等の拡散板91が設けられてもよい。
自発光型発光ピン97は、嵌合軸85の下端に、テーブル59の下面に表出する正極および負極の端子部101が設けられる。端子部101は、絶縁配線等を介して自発光源99に導通接続される。自発光型発光ピン97は、テーブル59の下面に表出した端子部101に、装置から照明用の電源が供給されることにより、自発光源99が発光される。
また、部品搭載装置100は、テーブル59の上部に、基板11の下面を支持する1つ以上のサポートピン33が配置され、発光部63は、自発光源99を有し、自発光源99からの光を拡散して基板11の特定の領域67の下面を照射する自発光タイプの発光ピンである。
この部品搭載装置100では、反射型発光ピン35、導光拡散型発光ピン87、自発光型発光ピン97が縦長形状でテーブル59に起立するコンパクトな発光ピンとなる。これにより、基板全体を照明する面形状の照明ユニットを設置する場合に比べ、サポートピン33の設置可能範囲を格段に広げることができる。
また、部品搭載装置100は、テーブル59に複数の穴75が設けられ、支持体65の他端部71またはサポートピン33の基端部73がいずれかの穴75に差し込まれる。
この部品搭載装置100では、テーブル59に、支持体65の他端部71およびサポートピン33の基端部73が、テーブル59に設けられた複数の穴75のいずれかに差し込まれる。より詳しくは、支持体65の他端部71には基柱部83が設けられ、基柱部83には嵌合軸85が垂下している。支持体65は、この嵌合軸85を穴75に差し込んでテーブル59に装着される。サポートピン33も下端に嵌合軸85を有し、この嵌合軸85を穴75に差し込んでテーブル59に装着される。支持体65を有する発光ピンやサポートピン33は、搭載ヘッド27に設けられるノズル53により吸着されて、基板11の特定の領域67に応じたテーブル59の穴75に自動で配置が可能となる。これにより、部品搭載装置100は、機種切替時に生じる作業者37の照明位置変更作業の負担を低減できる。また、設備の自動化にも貢献できる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る部品搭載装置を説明する。
図11は、実施の形態2に係る部品搭載装置200において特定の領域67の下面が反射型発光ピン105により照射される基板11の断面図である。なお、実施の形態2において、実施の形態1において図1〜図10を参照して説明した部材・部位と同等の部材・部位には同一の符号を付し、重複する説明は簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。
実施の形態2に係る部品搭載装置200において、光源61は、基板搬送部19を構成している一対のコンベア39のそれぞれに配置される。つまり、テーブル107の一対の平行なそれぞれの辺(例えばテーブル107が長方形状を有する場合には長辺)に沿って配置される(図13、20参照)。
光源61は、例えば複数のLEDをテーブル107の上述した辺に沿って直線状に配列して構成される。これらのLEDは、拡散板91により覆われる。光源61は、直線状に配列した複数のLEDからの光を拡散板91に通すことにより光量および配光配分が最適に補正される。これにより、一対のコンベア39の対向面に配置された光源61は、出射光がテーブル107と平行な方向でそれぞれの対向面へ向けられる。
部品搭載装置200では、テーブル107が、例えば磁性体により形成される。テーブル107には、発光ピンである反射型発光ピン105が装着される。反射型発光ピン105は、支持体65の他端部71がテーブル107の任意の位置に磁石109により固定される。また、サポートピン111も同様に基端部73がテーブル107の任意の位置に磁石109により固定される。なお、部品搭載装置200は、テーブル107に磁性体を使用せず、実施の形態1と同様に嵌合軸85を穴75に嵌合して発光ピン等を装着するようにしてもよい。
図12は、図11に示した反射型発光ピン105の斜視図である。反射型発光ピン105は、反射部113が例えば円柱状に形成され、その下面が支持体65に支持される。反射部113は、例えばz軸方向からx軸方向あるいはy軸方向に向かって45°傾斜した角度で水平方向の光を上側へ反射する矩形状のミラー115を備える。なお、ミラー115は、最も反射効率が高くなるよう角度補正して搭載することが可能となっている。反射部113は、ミラー115がほぼ45°の角度で傾斜するので、コンベア39に設けられた光源61による側方からの光を効率よく受光し、基板11の特定の領域67を下方から局所的に照射することができる。
支持体65は、反射部113よりも小径の円柱部81を有する。円柱部81は、金属材料等からなり、反射部113を同軸で支持する。支持体65は、円柱部81の他端部71に、円柱部81よりも大径の基柱部83を有する。基柱部83は、例えば金属材料等からなり、円柱部81を回転自在に支持している。これにより、反射部113は、ミラー115の光取り込み方向を360°の任意の方向に向けられるようになっている。基柱部83は、内部に磁石109を収容することにより、下面がテーブル59に装着自在となる。なお、基柱部83には、配置変更時に磁石109の吸着力を解除できる吸着力解除機構を備えることが望ましい。
図13は、テーブル107に配置された反射型発光ピン105とサポートピン111の平面図である。部品搭載装置200では、基板11の下方に位置するテーブル107の上面に、反射部113が基板孔13の直下に配置するようにして、反射型発光ピン105を装着する。反射部113を有する反射型発光ピン105は、水平方向に照射された光を上方へ反射する。この反射型発光ピン105は、基柱部83が磁石109により固定されることにより、テーブル107の任意の場所に着脱自在となる。
部品搭載装置200では、反射型発光ピン105が、搭載ヘッド27のノズル53で吸着保持され、テーブル107の所定の座標へ配置される。その際、最寄の光源61から照射された光がミラー115に直角となるように角度が補正されて載置される。反射型発光ピン105と最寄の光源61との間に、サポートピン111等の障害物がある場合には、別の光源61を選択するように反射部113の受光方向が調整される。
図14は、反射型発光ピン117の斜視図である。部品搭載装置200では、発光ピンが、実施の形態1で示した反射型発光ピン35と同様の発光部63を備える反射型発光ピン117であってもよい。反射体の一例としての反射型発光ピン117は、受光部79が、逆円錐形の透明な樹脂材料等からなる。受光部79は、円錐面が下向きとなるので、例えばコンベア39に設置した横方向の光源61からの光を効率よく受光することができる。
図15は、変形例に係る反射型発光ピン119の斜視図である。部品搭載装置200では、発光ピンが、円錐ミラー121を有する反射型発光ピン119であってもよい。円錐ミラー121は、円錐面が鏡面となる。また、反射型発光ピン119は、円錐ミラー121の頂部に、円形の拡散板91が同軸で固定される。反射型発光ピン119は、受光部79が、円錐ミラー121を有するので、例えばコンベア39に設置した横方向の光源61からの光を受光して、上方へ反射する。この際、反射光は、拡散板91を通ることにより光量および配光配分が最適に補正される。
図16は、テーブル107に配置された反射型発光ピン117と反射ピン123の側面図である。部品搭載装置200は、テーブル107の上部に配置される反射ピン123を備えることができる。反射ピン123は、光源61からの光を反射型発光ピン117等の発光部63へ反射する反射体125と、一端部69が反射体125を下方から支持して他端部71がテーブル107に着脱自在に装着される支持体65と、を有して構成される。
図17は、反射ピン123の斜視図である。反射ピン123は、複数の面がミラー115となる多面体で反射体125を形成することができる。多面体は、円筒の外周面において、等間隔の複数の母線のうち隣接する母線同士を二辺とした複数の方形ミラーを有した多面体ミラー127とすることができる。
図18は、変形例に係る反射ピン129の斜視図である。反射ピン129は、反射体125に、円筒の外周面をミラー115とした円筒形反射面131を備えるものであってもよい。
図19は、テーブル107に配置された反射型発光ピン119と反射ピン123と反射ピン129の斜視図である。部品搭載装置200は、例えば逆円錐形の受光部79を有する反射型発光ピン117、反射ピン123、反射ピン129等を併用することができる。なお、図19に示した発光ピンと反射ピンの組合せは一例であり、反射型発光ピン105、反射型発光ピン117、反射型発光ピン119、反射ピン123、反射ピン129は、任意のものを組み合わせて用いてもよい。
図20は、テーブル107に配置された反射型発光ピン117と反射ピン123の平面図である。部品搭載装置200では、反射型発光ピン117をテーブル107に装着することにより、光源61からの光が反射型発光ピン117の発光部63によって基板11の特定の領域67の下面に局所的に照射される。これに加え、反射ピン123が、反射型発光ピン117および光源61の位置を考慮して最適な場所に配置されることにより、反射型発光ピン117に入射する光量を増加させることができる。その結果、反射型発光ピン117は、より強い光強度で特定の領域67を照射できるようになる。
また、部品搭載装置200は、反射型発光ピン117を設置した場合、発光部63のZ軸回りの回転角度を補正せずに搭載することが可能となる。つまり、発光部63は、逆円錐形なので光源61からの光が360°の方向から受光可能となる。そして、反射型発光ピン117や反射ピン123は、設備により自動で配置が可能となるので、作業者37への負担が減少する。
次に、実施の形態2に係る部品搭載装置200による作用を説明する。
部品搭載装置200において、光源61は、一対のコンベア39を備えた基板搬送部19に配置される。
この部品搭載装置200では、光源61が、基板搬送部19のうち一対のコンベア39を備えた対向面に配置される。反射型発光ピン35は、この基板搬送部19に設けられた光源61から側方より光が受光部79に入射する。この部品搭載装置200では、テーブル107の上に光源61を設置していないので、基板11の幅の変更時(言い換えると、異なる幅(サイズ)を有する基板への機種切替時)に伴って、光源61を増減する必要がない。また、機種切替時において、コンベア39の幅調整動作に伴って光源61が移動するので、光源61の着脱が不要となり、機種切替性が向上する。さらに、テーブル107に光源61が存在しないので、サポートピン111や発光ピンの設置可能範囲に制限がなくなる。つまり、サポートピン111や発光ピンの設置に、光源61が邪魔となることがない。
また、部品搭載装置200は、テーブル107の上部に配置され、光源61からの光を発光部63へ反射する反射体125と、一端部69が反射体125を下方から支持して他端部71がテーブル107に着脱自在に装着される支持体65と、を有して構成される反射ピン123をさらに備える。
この部品搭載装置200では、テーブル107の上部に、反射専用の反射ピン123が配置可能に備えられる。反射ピン123は、光源61からの光を反射型発光ピン35の発光部63へ反射する反射体125を有する。反射体125は、支持体65の一端部69により下方から支持される。支持体65は、他端部71がテーブル107に着脱自在に装着される。反射ピン123は、発光ピンと同様にしてテーブル107の上部に配置が可能となる。
反射ピン123は、反射型発光ピン35の円錐形状の受光部79に満遍なく光が照射されるように配置される。これにより、反射ピン123は、反射型発光ピン35の光量および配光配分を補正することができる。この反射ピン123は、反射型発光ピン35および光源位置を考慮して、最適な位置に自動で配置される。
また、部品搭載装置200は、テーブル107が磁性体により形成され、支持体65の他端部71またはサポートピン111の基端部73がテーブル107の任意の位置に磁石109により固定される。
この部品搭載装置200では、テーブル107に、支持体65の他端部71およびサポートピン111の基端部73が、磁石109により装着される。テーブル107に複数の穴75を縦横に形成した場合、他端部71を有する発光ピンやサポートピン111の固定位置は、穴75の配列位置に制約される。これに対し、支持体65や基端部73に磁石109を備える発光ピンやサポートピン111では、穴75の配列位置に制約されることなく、基板11において支持が必要とされる任意の最適位置に配置が可能となる。
支持体65に磁石109を有する発光ピンや基端部73に磁石109を有するサポートピン111は、搭載ヘッド27に設けられるノズル53により吸着されて、基板11の特定の領域67に応じたテーブル107の穴75に自動で配置が可能となる。なお、発光ピンやサポートピン111は、配置変更時に磁石109の吸着力を解除できる吸着力解除機構を備えることが望ましい。これにより、部品搭載装置200は、機種切替時に生じる作業者37の照明位置変更作業の負担を低減できる。また、設備の自動化にも貢献できる。
従って、本実施の形態に係る部品搭載装置100,200によれば、基板11に設けられた特定の領域67(つまり、部品の搭載位置)を高いコントラストで明瞭に認識でき、機種切替性を確保しながら、部品15を基板11に搭載する部品搭載作業を高精度で行うことができる。
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。