JP3054497B2 - 部品装着装置 - Google Patents

部品装着装置

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JP3054497B2
JP3054497B2 JP4175602A JP17560292A JP3054497B2 JP 3054497 B2 JP3054497 B2 JP 3054497B2 JP 4175602 A JP4175602 A JP 4175602A JP 17560292 A JP17560292 A JP 17560292A JP 3054497 B2 JP3054497 B2 JP 3054497B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は吸着保持した部品を移送
して、基板上の所定位置に自動的に装着する部品装着装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、部品装着装置において、吸着保持
された部品の保持位置や形状を認識して、基板上に精度
良く装着したり不具合の検出された部品を装着させない
ものが種々提案されている。例えば、特開平2−336
70号公報の「電子部品の認識方法」では、吸着保持し
た電子部品に斜め下方から一定の傾斜角を持つスリット
光を照射する。この状態で電子部品とスリット光とを相
対移動させて、電子部品でのスリット像を下方からスキ
ャンし、このスリット像の変曲点を認識して電子部品の
形状及び保持位置を把握している。また、IC等のリー
ドについても同様にスリット像をスキャンし、リードの
浮きを検出可能としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような認識方法で
は、部品の平面形状を認識して保持位置を把握し、かつ
スリット光に対して直交する方向に位置するリードの浮
きを精度良く検出できるものと考えられるが、スリット
光に対して平行な方向のリードの浮きに関しては、リー
ド裏面の表面状態がスリット光の反射像に影響して認識
精度が低下する。すなわち、水平面内の4方向にリード
を有するQFP型IC等のリード浮きを精度良く検出す
るには、認識ステーションにおいて、吸着ノズルを回転
させるかスリット光源を旋回させるかして、4方向の各
リードに対しスリット光を直交する方向から照射する必
要がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、吸着保持さ
れた部品を下方から撮像する撮像手段と、撮像手段の周
囲に有って吸着保持された部品を下方から照らし出す照
明手段と、吸着保持された部品に向かい、水平面内で直
交する2方向のスリット光を斜め下方から照射する一対
のスリット光源と、照明手段と各スリット光源からの照
射光のどちらか一方を選択する照明切換手段をXYテー
ブル上に設置する。前記XYテーブルを移動させて撮像
手段及び各スリット光源を部品の大きさに対応した位置
に保持すると共に前記照明切換手段を制御し、部品の保
持状態を照明手段による反射光画像で認識し、部品の形
状(特にリード形状)を一対のスリット光源による反射
光画像で認識する。両認識結果に基づき、部品形状認識
時のXYテーブルの位置補正と部品の装着動作を制御す
る。
【0005】
【作用】吸着保持されたQFP型ICが認識ステーショ
ンに移送されて来ると、まず部品全体の反射光画像を取
り込んで保持位置を認識し、その認識結果に基づいてス
リット光照射位置が補正される。スリット光は水平面内
の4方向に突出する各リードそれぞれに水平面内で直交
するように照射され、その反射光画像を取り込んで部品
リードの浮き状態を認識する。両認識結果に基き、部品
の装着位置を補正したり、リード浮きの検出された部品
を装着せずに廃棄したりする。
【0006】
【実施例】本発明部品装着装置の一実施例について図に
基づいて説明する。図1は本実施例における部品装着装
置の主要な構成を示す概略平面図である。部品装着装置
1は、駆動軸21を回転中心として間欠回転するインデ
ックステーブルの周縁に、等間隔に設けた複数個の部品
装着ヘッド23からなるロータリーヘッド部2と、部品
装着ヘッド23に部品を供給する部品供給部3、部品装
着ヘッド23が部品を装着すべき基板Pを水平移動可能
に支持するXYテーブル部4、XYテーブル部4に基板
Pを送り込むローダ5、XYテーブル部4から基板Pを
受け取り次工程に送り出すアンローダ6で構成されてい
る。部品供給部3は、図中左右に水平移動する部品搭載
テーブル30と、この上に整列載置された複数個の部品
供給カセット31からなる。そして、部品装着ヘッド2
3が部品供給部3の部品を吸着保持し、XYテーブル部
4上の基板Pに装着する間のいずれかの間欠停止位置
(以下ステーションと云う)に、部品を下方から撮像す
る撮像ユニット7を設ける。
【0007】本発明の主旨である撮像ユニット7の構成
について詳述する。図2は撮像ユニット7の概略正面
図、図3はその平面図であり、撮像ユニット7は、XY
テーブル70上に配置されたカメラ71、照明部72、
シャッタ73、スリット光源74、75からなってい
る。XYテーブル70は本実施例では図1に示すよう
に、ステーションCの真下にカメラ71を位置させるべ
く配置している。カメラ71はXYテーブル70上に垂
直姿勢で固定し、上端部のレンズの周囲に部品Qの裏面
を照らすリング状の照明部72を設ける。73は照明部
72の直上に設け、その照射光を遮ったり通過させたり
するシャッタで、照明部72を被うことのできる一対の
半リング状の板材を、図示しない一対の往動機構で水平
移動させることによりシャッタ動作を行う。すなわち、
照射光を遮る場合には図3のように両板材を接近当接さ
せ、照射光を通過させる場合には図4のように両板材を
遠ざけ、照明部上方空間から両板材を退避させる。
【0008】スリット光源74、75は、図3のように
カメラ71の撮像中心に向かい、水平面内で直交する2
方向にそれぞれ位置させ、図2のように支持ブロック7
41ないし751によって一定の傾斜角度に固定されて
いる。各スリット光はこの傾斜角度で斜め上方に照射さ
れるが、それぞれの上端部に取り付けたシャッタ部74
2ないし752によって、所望のタイミングで各スリッ
ト光は遮光あるいは投光される。
【0009】8はXYテーブル70を駆動させて、カメ
ラ71をステーションCの真下に移動させたり、部品装
着ヘッドに吸着保持された部品Qの大きさに対応する位
置にスリット光源を移動させたりする制御部である。ま
た、制御部8は、シャッタ73と各スリット光源用シャ
ッタ部742、752を駆動させる照明切換制御部81
を内蔵しており、カメラ71が取り込む画像の種類によ
って、照明部72若しくは各スリット光源74、75か
らの照射光のいずれか一方を、部品Qに照射させる。9
はカメラ71が取り込む画像を認識する画像認識部であ
り、ステーションC位置に移送された部品Qの照明部7
2による反射光画像で部品Qの保持状態を認識し、同じ
く部品Qの各スリット光源74、75による反射光画像
で部品Qのリード形状を認識する。さらに、制御部8
は、画像認識部9の認識結果に基づいて、XYテーブル
70ないしXYテーブル部4の移動停止位置を補正した
り、リード浮きの検出された部品を装着せずにステーシ
ョンIで吸着を解除して廃棄させるなど、装着動作も制
御するものである。
【0010】本実施例の動作について図に基づいて説明
する。制御部8は、ロータリーヘッド部2のステーショ
ンAに位置する部品装着ヘッド23に、所定の部品供給
カセット31から部品Qを吸着して取り上げさせ、吸着
保持したままインデックステーブル22を間欠回転させ
てステーションCに部品Qを移送させる。部品Qがステ
ーションCに到達する前に制御部8は、XYテーブル7
0を、ステーションCの部品装着ヘッド23の真下にカ
メラ71が位置するように移動させる。
【0011】制御部8は、照明切換制御部81に指令し
て、まず、スリット光源用シャッタ部742、752を
駆動させ、スリット光源74、75のスリット光照射を
遮り、同時に図示しない往動機構を駆動させて照明部7
2の上方空間からシャッタ73を取り除く(図4)。こ
うして、照明部72からの照射光のみが部品Qの裏面を
照らすことになり、カメラ71は、図5の上側に示すよ
うな部品リードの反射光画像を取り込む。この反射光画
像が画像認識部9に入力され、画像認識部9は、例えば
特開昭62−86789号公報にあるような公知の手法
によって部品の保持位置を認識し、部品Qがあるべき位
置からの位置ずれ量を算出する。この算出結果は制御部
8に伝達される。
【0012】次に、制御部8は、照明切換制御部に指令
してスリット光源用シャッタ部742、752の駆動を
解除させ、スリット光源74、75のスリット光を部品
Qに向かって照射させ、同時に図示しない往動機構を駆
動させて照明部72の上方空間にシャッタ73を位置さ
せる(図3)。この時、制御部8は、部品Qのリード裏
面の所定位置に両スリット光が照射されるように、前述
の吸着保持された位置ずれ量を補正してXYテーブル7
0を移動させる。こうして、スリット光源74、75か
らのスリット光のみがリードの所定位置を照らすことに
なり、カメラ71は、図5の下側に示すようなスリット
光の反射光画像を取り込む。この反射光画像が画像認識
部9に入力され、画像認識部9は、個々のスリット光反
射画像の位置を認識し、部品Qの片側2辺のリード浮き
量を算出する。
【0013】さらに制御部8は、図3に示す隣り合う2
辺から突出するリードの画像取り込みが終了した後、部
品装着ヘッド23を前述の吸着保持された位置ずれ量を
補正して180°回転させる。そして、前述の2辺と対
向する2辺から突出するリードについても両スリット光
が所定位置に照射されるように、同じく吸着保持された
位置ずれ量を補正してXYテーブル70を移動させてス
リット光の反射光画像を取り込ませる。前述と同様に画
像認識部9が個々のスリット光反射画像の位置を認識
し、部品Qのもう一方の片側2辺のリード浮き量を算出
して、4辺についての算出結果を制御部8に伝達する。
すなわち、図6に示すように、正常なリードR1より浮
き上がったリードR2が存在する場合、これから反射さ
れるスリット光は、正常なものより図で云う左方向にず
れた画像として取り込まれるため、この変位量hをリー
ド浮き量として判断指標にしている。
【0014】制御部8は、画像認識手段9から受け取っ
た部品Qに関するリード浮き量hと、あらかじめ自身が
記憶している部品Qに関するリード浮き許容量とを比較
し、許容範囲内に収まっている場合には、画像認識手段
9から受け取った部品Qの保持位置に関する位置ずれ量
を補正して、基板Pの所定位置上に正確に部品Qを位置
させるべく、XYテーブル部4を移動させる。そして、
制御部8は、部品装着ヘッド23を基板P上に降下さ
せ、部品Qの吸着を開放して装着する。許容範囲内に収
まっていない場合には、XYテーブル部4を移動させる
ことなく、当該部品Qを部品廃棄ステーションIまで移
送し、ここで吸着開放して図示しない受け箱に部品Qを
投下する。
【0015】本実施例ではカメラ71の撮像視野内に部
品Qが入る場合について述べたが、撮像視野内に入らな
い大きな部品の場合には、部品装着ヘッド23を90°
づつ回転させて、部品を4分割する形で画像取り込みを
行えばよい。
【0016】
【発明の効果】このように、一つの作業ステーション
で、部品の全体像とスリット光の反射画像とを順次取り
込むため撮像手段を共用できる。また、4方向に突出し
た部品リード各々に水平面内で直交してスリット光が照
射されるため、リード浮きが精度良く検出できる。さら
に、スリット光源がXYテーブル上に配置されており、
部品の吸着保持状態に対応してスリット光源を位置調整
し常にリードの所定位置にスリット光を照射するため、
リード浮き量の判定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における部品装着装置の主要
な構成を示す概略平面図である。
【図2】本実施例における撮像ユニットの概略正面図で
ある。
【図3】本実施例における撮像ユニットの概略平面図で
ある。
【図4】本実施例における撮像ユニットの異なる動作状
態を示す概略平面図である。
【図5】本実施例における撮像手段が取り込む部品画像
の説明図である。
【図6】本実施例におけるリード浮き検出を説明する要
部側面図である。
【符号の説明】
1 部品装着装置 2 ロータリーヘッド部 23 部品装着ヘッド 3 部品供給部 4 XYテーブル部 7 撮像ユニット 70 XYテーブル 71 カメラ 72 照明部 73 シャッタ 74,75 スリット光源 8 制御部 81 照明切換制御部 9 画像認識部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 13/08 H05K 13/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸着保持した部品を移送して基板上の所
    定位置に装着する間に、部品の形状と保持状態を画像認
    識し、認識結果に基づき装着動作を制御する、下記の構
    成を有した部品装着装置。吸着保持された部品を下方か
    ら撮像する撮像手段。前記撮像手段の周囲に有って、吸
    着保持された部品を下方から照らし出す照明手段。前記
    の吸着保持された部品に向かい、水平面内で直交する2
    方向のスリット光を、斜め下方から照射する一対のスリ
    ット光源、 前記照明手段から発せられる照射光と一対のスリット光
    源から発せられる照射光の、どちらか一方を選択する照
    明切換手段。前記撮像手段、照明手段、スリット光源、
    照明切換手段を自身の所定の位置に配置し、これらを水
    平移動させるXYテーブル。前記部品の保持状態を前記
    照明手段による反射光画像で認識し、前記部品の形状を
    前記一対のスリット光源による反射光画像で認識する画
    像認識手段。前記XYテーブルを移動させて撮像手段及
    びスリット光源を部品の大きさに対応した位置に保持す
    ると共に前記照明切換手段を制御し、かつ前記画像認識
    手段の認識結果に基づき、前記XYテーブルの位置補正
    と部品の装着動作を制御する制御手段。
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