JP4373404B2 - 部品形状測定方法、部品形状測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品を基板に実装する部品実装装置に関するものであり、特に、電子部品をプリント基板や液晶ディスプレイ用パネルなどに実装する電子部品の実装装置などに関する。

従来、プリント基板に電子部品を装着する場合、部品実装装置が用いられている。この部品実装装置は、例えば、電子部品を真空吸着で保持し、保持した電子部品をプリント基板に装着することのできる装着ヘッドと、当該装着ヘッドを二次元的に移動させることのできるＸＹロボットを備えている。

この部品実装装置は、装着ヘッドが部品供給部から電子部品の供給を受けて保持し、ＸＹロボットが電子部品を吸着保持している装着ヘッドとともにプリント基板上まで電子部品を搬送し、装着ヘッドが電子部品をプリント基板に装着することにより、電子部品のプリント基板への実装が行われている。

通常、部品供給部における電子部品は、部品より若干大きな収納部の中に置かれており、位置や角度に若干のばらつきがある。部品実装装置は、この電子部品をプリント基板へ高精度に実装するために、部品供給部で電子部品をピックアップした後、カメラやラインセンサなどの非接触位置計測手段（いわゆる部品認識手段）により計測して、部品供給部における位置や角度のずれを補正して、プリント基板に実装される構成になっている。

多くの実装装置では、非接触位置計測手段として、光を部品に照射して、電極や部品の影を認識し、位置計測する方法が採用されているが、近年では更なる実装品質向上のために、リードやボールを有する電子部品のリード浮きやボール欠けといった、電子部品の不良があれば、プリント基板との接触不良を起すため、装着前に非接触位置計測手段により、上記のようなリード浮きやボール欠けについて、部品を検査したいという要請がある。

そこで、部品実装装置には、装着ヘッドが保持している電子部品の形状を立体的に測定するラインセンサが備えられており、装着ヘッドが部品供給部から電子部品を保持した後に、ラインセンサで電子部品の保持状態を三次元的に測定し、ずれがある場合はそのずれを補正した上で電子部品が装着されている。また、電子部品に三次元形状的な不良があれば部品を廃棄させ装着させないことが可能である（例えば、特許文献１参照）。

前記ラインセンサとは、装着ヘッドに保持されて移動している電子部品に移動方向と垂直にレーザ光線を走査しつつ照射し、電子部品表面で拡散状態で反射した光を検出器で検出して、三角測量の原理に基づき電子部品の形状を立体的に測定する装置である。
特開２００４−２３５６７１号公報

従来、測定不良が発生するのを防止するために、検出器を２台設け、角度的に検出器に反射光が帰ってこない場合、二つの検出器で相互に補いあう構成のラインセンサがある。しかし、測定される電子部品によっては、依然としてラインセンサによる測定が不能になったり、ノイズが乗ったりして正確に電子部品の形状を測定することができず、生成される電子部品の高さの画像が不明確となり電子部品のずれが認識できずにその補正をすることができない場合がある。または、電子部品上の検査すべき箇所の高さに誤差が加わり、正常な部品を不良と判断したり、不良部品を正常品と判定して実装してしまう場合がある。

本願発明者らは前記問題点に鑑み鋭意研究の結果、ラインセンサによる測定不良の発生原因を以下の三つであることを見いだした。

すなわち、１．図１２に示すような仰伏方向に傾斜した形状の金属製のリード１１が設けられているＱＦＰ（Quard Flat Package）やＳＯＰ（Small Outline Package）等の電子部品２０の場合、図１３（ａ）に示すように、ラインセンサから照射される光ｌｉが、前記リード１１の水平面にほぼ垂直な方向から照射した場合、反射光ｌｏは等方向に散乱して検出器２１に到達するため、検出器２１の許容範囲内で測定することができる。一方、もし表面が鏡のようなリードであるケースで、図１３（ｂ）に示すように、前記リード１１の水平面に対し傾いた方向から照射した場合には、反射光ｌｏが一方の検出器２１にのみ集中してその検出器２１の感度が飽和してしまう。他方の検出器２１は光量不足により測定ができなくなる。具体的には、リードに金メッキが施されているような反射率の高いリードの場合この傾向が顕著である。

なお、図１３は（ａ）（ｂ）、リード１１を光の照射方向で切断して示す断面図である。

２．図１４（ａ）に示すように、リード１１表面が梨地又はランダムな傷が存在する状態であれば、ラインセンサから照射される光ｌｉが等方に乱反射するため問題ないが、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、製造工程で付くと考えられる同一方向に並んだ筋状の傷、いわゆるヘアラインがリード１１の表面に存在する場合、図１４（ｂ）に示すように、ヘアラインと垂直な方向にレーザ光線の大部分が反射してしまい、その反射光の光軸上に検出器２１が存在すると、散乱光は増えるが検出器２１の許容範囲内であり正しい高さが得られる。一方、図１４（ｃ）に示すようにヘアラインと同じ方向には少量の散乱光しか到達しないため、当該方向に検出器２１があると到達する光量が少なく、測定できないか、できても精度が悪くなる。そしてこれらの傷は、リード１１の延びている方向とは無関係に電子部品に対し１方向に向いている場合があり、電子部品の供給方向によってはすべての部品に対して測定不良が発生する。

なお、図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、光の照射方向から臨んだ場合のリード１１の一部を示す平面図である。

３．図１５（ａ）に示す、ＣＣＧＡ（Ceramic Column Grid Array）のように柱状のリード１１が照射光ｌｉの方向に延びて密に並んで設けられる電子部品２０の場合、つまり、照射光ｌｉの照射方向とリード１１の立設方向が一致しており、照射光ｌｉを反射するリード１１の先端面までの長さがリード１１の立設間隔より長い場合、図１５（ｂ）に示すように照射光ｌｉの走査方向（図１５中矢印の方向）とは垂直方向のリード１１の間でノイズｎを測定してしまうことがある。これは、柱状のリードの間隔がある程度以下になると発生する。

上記いずれの場合でも、電子部品を正確に測定することができないため、その後の画像処理において電子部品の保持ずれや形状異常などを認識できなくなり、再測定をしたり、三次元の測定をあきらめてカメラによる二次元の測定に切り替えたりする必要がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、上記三つの場合に発生する測定上の測定不良を簡便な方法で一挙に払拭し、リードが上記状態にあるか否かにかかわらず部品を三次元的に認識することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明に係る部品形状測定方法は、部品実装装置に備えられ、装着ヘッドに保持される部品に対し当該部品と相対的に移動しつつこの移動方向と交差するように走査する光を前記部品に照射し、前記部品からの反射光を検出器で検出して前記部品の形状を三次元的に測定するラインセンサによる部品形状の測定方法であって、前記装着ヘッドが部品供給部から部品を保持した後、当該部品を所定の面内で所定角度回転させる部品回転ステップと、回転された状態の部品の形状を前記ラインセンサで測定する測定ステップとを含むことを特徴とする。

このように部品の形状を測定することで、部品の形状や性状に基づいて発生するラインセンサの測定不良を多様な部品の種類に対応して回避することが可能となる。

また、前記部品回転ステップは、前記部品からの反射光が前記検出器の検出感度範囲内となるように部品を回転するのが望ましく、また、前記所定角度を３０度以上６０度以下の範囲で選定するのが望ましい。

この範囲から選定することにより、より多くの部品に対し汎用的に測定不良を回避することが可能となる。

さらに、ラインセンサの測定不良を検出する測定不良検出ステップと、測定不良を検出した場合前記部品回転ステップを実行させる部品回転制御ステップとを含んでも良い。

これにより、無駄な回転ステップを回避することができ生産性を向上させることができる。

なお、上記目的は、前記ステップをコンピュータで実現させるプログラムによっても達成することができ、また、当該ステップを手段として備える装置でも達成することができる。さらに、これらのステップを部品の実装方法に組み込んでも達成することができる。

部品の状態や形状にかかわらず、測定不良を発生させることなく部品形状を測定することができる。

次に、本発明の実施形態１について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る部品実装装置１００の外観を概略的に示す斜視図である。

同図に示すように、部品実装装置１００は、電子部品を基板１２０に実装する装置であって、部品供給部１０１と、ビーム１０２と、保持ノズル１０４を備えた装着ヘッド１０３と、搬送装置１０５と、ラインセンサ１１０とを備えている。

部品供給部１０１は、実装すべき電子部品を保持し、必要に応じて電子部品を供給する装置である。本実施形態の場合は、複数の同一性能の電子部品が一つのトレイに配置されており、当該トレイを交換することにより複数種の電子部品を供給することができる。

ビーム１０２は、部品実装装置１００のＸ軸方向に延びた構成になっており、Ｙ方向に移動自在であって、ビーム１０２に移動自在に取り付けられる装着ヘッド１０３と共にＸＹロボットを構成している。

装着ヘッド１０３は前述の通り、ビーム１０２に沿って移動自在に取り付けられており、保持ノズル１０４を上下させることによって、電子部品を保持し基板１２０に装着することができる装置である。

搬送装置１０５は、実装ラインの上流から搬送されてきた基板１２０を受け取り、装着ヘッド１０３が電子部品を基板１２０に実装できる領域にまで基板１２０を搬送すると共に、電子部品実装後は基板１２０を実装ラインに搬出することができるベルトコンベアを備えた装置である。

なお、ラインセンサ１１０については後ほど詳述する。
図２は、部品実装装置１００の主要部を示す平面図である。

同図に示すように、部品供給部１０１が備えるトレイ１０６には複数の電子部品２００が載置されている。そして、図中Ａ地点において、電子部品２００は、装着ヘッド１０３（図示せず）の保持ノズル１０４に真空吸着により保持されて上昇し、Ｂ地点まで搬送された後、Ｃ地点までＸ軸に沿って搬送される際にラインセンサ１１０によって電子部品２００の形状が測定されて保持ずれなどの位置や角度補正のための位置計測がなされた後、実装点である点Ｐまで搬送され装着される。

なお、ラインセンサ１１０に設けられている窓１１１は、形状測定用のレーザ光線がＹ軸に沿って走査されながら通過し、また、当該レーザ光線が電子部品２００の表面で反射した光が通過する窓である。

図３は、ラインセンサ１１０をＸ軸方向から見た筐体を透視して示す側面図である。
図４はラインセンサ１１０をＹ軸方向から見た筐体を透視して示す側面図である。

ラインセンサ１１０は、レーザ光線をＹ軸方向に走査して電子部品２００に照射すると共に、散乱光を測定する装置であり、レーザ発信手段１１２と、このレーザ光線を集光整形する集光整形レンズ１１３と、ミラー面に当たったレーザ光線を機械的回転によって走査させるポリゴンミラー１１４と、レーザ光線の一部を通過させ一部を反射させるハーフミラー１１５と、光を全反射させる全反射ミラー１１６と、ポリゴンミラー１１４で機械的に振られたレーザ光線を被測定体である電子部品２００に等速かつ垂直に照射させる垂直照射レンズ群１１７とを備える。

さらに、ラインセンサ１１０は、電子部品２００に当たったレーザ光線の散乱光を結像させる結像レンズ１１８と、電子部品２００に当たったレーザ光線の散乱光が結像レンズ１１８を通して結像される光の位置と相関のある電気信号を発生する機能を有する検出器としての半導***置検出素子１１９（以下、ＰＳＤと略記する）とをそれぞれ２個備えている。

このＰＳＤ１１９は、鉛直面方向については、電子部品２００のレーザ光線が照射されている部分を斜め上方に臨むように、ポリゴンミラー１１４の側方に取り付けられており、水平面方向については、後述するレーザ光線の走査方向（Ｙ方向）に対して垂直（Ｘ方向）に指向して取り付けられている。また、レーザ光線が電子部品２００の表面で散乱した散乱光を結像レンズ１１８で集光した比較的弱い光を検出できるように設定されている。

ここで、レーザ発信手段１１２で発信するレーザ光線は、集光整形レンズ１１３でビーム形状を集光整形された後、ハーフミラー１１５を通過し、全反射ミラー１１６により反射して、ポリゴンミラー１１４に当たる。ポリゴンミラー１１４は定速回転運動をしており、ポリゴンミラー１１４のミラー面に当たったレーザ光線は扇形に走査することとなる。さらに、垂直照射レンズ群１１７で光路変換されたレーザ光線は、平行に走査され電子部品２００に垂直に照射される。この反射光（散乱光）が結像レンズ１１８を介してＰＳＤ１１９に結像され、ＰＳＤ１１９が電子部品２００のレーザ反射面の高さを計測し得る出力信号を発生する。

なお、図４において、レーザ発信手段１１２の隣に配置されている光センサ１２１は、ポリゴンミラー１１４の各ミラー面が所定の角度に来たことを検知するもので、いわば、ポリゴンミラー１１４の各面の原点信号（面原点）を発生させるものである。

本実施の形態におけるラインセンサ１１０は、反射光を二つのＰＳＤ１１９で受光しているが、これは一つのＰＳＤ１１９では、レーザ光線が部品に当たったときに、角度的にＰＳＤ１１９に反射光が帰ってこない場合があるため、これを補うのが主な目的で設けている。三つ以上設けるほうが有効な場合もあるが、技術的には同じことである。

ここで、前記のＰＳＤ１１９による計測対象物である電子部品２００の上の高さの測定方法の一例を、図５に基づいて説明する。

図５は、レーザ光線が電子部品２００の底面と底面上の点ＫからＨ離れた点Ｌ（Ｈ低い位置にある点）で反射した二つの場合を一度に示した図である。

同図において、走査して電子部品２００の上に照射されるレーザ光線は、電子部品２００から乱反射する。この場合、上記点Ｋ、Ｌからも乱反射する。

乱反射したレーザ光線は結像レンズ１１８によって集光され、それぞれがＰＳＤ１１９の上に結像する。この場合点Ｋに該当する位置Ｋ’とその位置Ｋ’からＨ’だけ離れて点Ｌに該当する位置Ｌ’にそれぞれ結像する。ＰＳＤ１１９は結像点で起電力が発生するからこの電圧に基づきＨ’を算出することができる。

このようにして求められたＰＳＤ１１９の上の高さＨ'に基づき既知の光学的な距離か
ら前記高さＨを取得することができる。換言すれば、結像点の光量が多すぎれば起電力が飽和してしまいＰＳＤ１１９においてＨ’を測定することができなくなり、また、結像点の光量が少なすぎればＰＳＤ１１９の起電力が少なくなりすぎ、正確にＨ’を測定することが困難となる。

図６は、本実施形態に係る部品実装装置１００の機能構成、機構構成を示すブロック図である。

部品実装装置１００は、前述のビーム１０２、装着ヘッド１０３、保持ノズル１０４を含む機構部１０９と、部品形状測定部２１０と、制御部２２０とを備えている。

部品形状測定部２１０は、電子部品２００の形状を測定すると共に、電子部品２００の保持位置を測定する処理部であり、さらに、測定部２１２と、不良検出部２１３と、ずれ角度取得部２１５とを備えている。

測定部２１２は、前記ラインセンサ１１０からの信号を解析して電子部品２００の高さを数値として算出すると共に、ラインセンサ１１０から照射されるレーザ光線の照射位置のデータ（Ｙ方向）と、装着ヘッド１０３の位置データ（Ｘ方向）から水平面（ＸＹ面）の位置データを算出し、これらの値から三次元的な像を作成する処理部である。

不良検出部２１３は、前記測定部２１２で得られた高さの値が異常か否かを検出する処理部である。例えば、装着する各電子部品の予め記憶されている形状データ（例えば部品高さ）と測定された形状データとを比較し、記憶されている形状データと異なる形状データが測定された場合や、ＰＳＤ１１９の光量の許容値を超えている場合には測定不良であると判断する。

ずれ角度取得部２１５は、測定部２１２からのデータに基づき、装着ヘッド１０３が保持する電子部品２００の水平面内のずれ角度を取得する処理部である。このずれ角度は、例えば、電子部品２００の基準となる像に対して、測定した電子部品２００の像がどれだけの角度回転しているかを検出することにより算出される。

また、制御部２２０は、機構部１０９を制御して装着手段としての機能を果たすと共に、部品形状測定部２１０により測定された結果に基づき、さらに機構部１０９を制御する処理部であり、部品回転部２１１と、部品回転制御部２１４と、復元回転部２１６とを備えている。

部品回転部２１１は、部品供給部１０１から電子部品２００を保持した装着ヘッド１０３を制御し、電子部品２００の形状をラインセンサ１１０で測定する際に、電子部品２００で反射した光がＰＳＤ１１９の検出感度範囲内となるように電子部品２００を水平面内で回転させる処理部である。

部品回転制御部２１４は、部品回転部２１１に対し、前記不良検出部２１３が測定不良を検出した場合にのみ部品を回転するために部品の回転を許可する処理部である。なお、この部品回転制御部２１４の処理を実行させるか否かは任意に決定でき、実行させない場合には部品回転部２１１は常にその処理を実行する。

復元回転部２１６は、部品回転部２１１が装着ヘッド１０３に対し電子部品２００を回転させた角度を保持しており、ラインセンサ１１０による電子部品２００の形状測定が終了した後、前記角度にずれ角度取得部２１５で取得されたずれ角度を補正した角度で、電子部品２００を元に戻る方向に回転させる処理部である。

次に、部品実装装置１００の処理動作について説明する。
図７は、部品実装装置１００の処理動作を示すフローチャートである。

図８は、部品実装装置１００の動作状態を示す平面図である。
装着ヘッド１０３が部品供給部１０１から電子部品２００を保持した後（図８中Ａ）、部品回転部２１１は電子部品２００を保持した状態から４５度回転させる（Ｓ７０１）（図８中B）。なお、図８では位置Ａと位置Ｂは異なる位置に記載しているが、位置Ａの直上で電子部品２００を回転させても良い。また、部品データを参照して保持している電子部品２００の種類を判断し、回転が必要な電子部品２００の場合にのみ部品を回転させても良い。

また、前記電子部品２００の回転角度は、３０度以上６０度以下の範囲内から選定されればよい。これは、選定される回転角度が当該範囲から逸脱した場合は、複数種類の電子部品２００に対して汎用的に対応することができないためである。ただし、本記載は電子部品２００の種類に応じて回転角度を変更することを禁止するものではない。また、電子部品２００の種類によっては上記範囲を逸脱した回転角度に変更した場合に良い結果が得られるのであれば、その角度を採用することを妨げるものではない。

次に、電子部品２００をラインセンサ１１０近傍まで搬送した後（図８中Ｃ）、前記回転角度（４５度）を維持したままラインセンサ１１０に電子部品２００を通過させる（図９中Ｃ→Ｄ）。当該通過の間に測定部２１２は電子部品２００の形状を測定する（Ｓ７０２）。

このように、電子部品２００とＰＳＤ１１９との角度関係を維持したままの状態でラインセンサ１１０で形状を測定すると、測定不良の発生を抑制することができる。なお、その作用効果は後述する。

次に、ずれ角度取得部２１５は、測定部２１２が作成する電子部品２００の像に基づきずれ角度を取得する（Ｓ７０３）。

次に、復元回転部２１６は、部品回転部２１１が回転させた電子部品２００の回転角度にずれ角度取得部２１５が取得したずれ角度で補正した角度に基づき電子部品２００を元に戻す方向に装着ヘッド１０３を制御して回転させる（Ｓ７０４）（図８中Ｅ）。

なお、本ステップは、回転が必要のない電子部品２００であって、回転されなかったものについては、復元回転は不要であり、ずれ角度取得部２１５が取得したずれ角度の補正のみ行うことは勿論である。

次に、実装点Ｐまで電子部品２００を搬送し基板１２０に装着する（Ｓ７０５）。
上記Ｓ７０１〜Ｓ７０５を装着すべき全電子部品２００に対して繰り返す。

このような構成、処理を行うことにより、下記作用効果を得ることができる。
１．電子部品２００が仰伏方向に傾いたリードを備えていたとしても、ラインセンサ１１０から照射されるレーザ光線の最も強い反射光は、図１３（ｂ）に示したような状態から水平方向に４５度移動してＰＳＤ１１９からはずれるため、反射光がＰＳＤ１１９に直接照射されて感度が飽和することを回避することができる。

２．図９に示すように、いわゆるヘアラインがリード２０１の表面に存在する場合であっても、散乱光が最小となる方向にはＰＳＤ１１９がないため、測定に十分な光量が得ることができるようになり、測定不良を回避することができる。

３．図１０に示すように、ラインセンサ１１０の走査方向（Ｙ方向）に垂直な方向のリード２０１の間隔Ｄがリード２０１間の最小間隔Ｅよりも広がるため、走査方向と垂直方向に発生するノイズを抑えることが可能となる。

次に、本発明の実施形態２について図面を参照しつつ説明する。なお、装置構成、機能構成は前記実施形態１と同じであるためその説明を省略し、処理動作のみを説明する。

また、下記説明は、図８を流用して説明している。
図１１は、本実施形態に係る部品実装装置１００の処理動作を示すフローチャートである。

まず、装着ヘッド１０３が部品供給部１０１から電子部品２００を保持した後（図８中Ａ）、保持した電子部品２００の角度のままの状態で電子部品２００をＣ地点まで搬送し、前記角度を維持したままラインセンサ１１０に電子部品２００を通過させ（図８中Ｃ→Ｄ）、測定部２１２が電子部品２００の形状を測定する（Ｓ１００１）。

次に、不良検出部２１３は、前記測定部２１２で得られたデータが測定不良か否かを判断する（Ｓ１００２）。

もし、測定不良がないと判断されれば（Ｓ１００２：Ｎ）、ずれ角度取得部２１５は、測定部２１２が作成する電子部品２００の像に基づきずれ角度を取得し（Ｓ１００８）、当該ずれ角度に基づき電子部品２００を補正回転した後（Ｓ１００９）、電子部品２００を基板１２０に装着する（Ｓ１００７）。

一方、測定不良と判断されれば（Ｓ１００２：Ｙ）、部品回転部２１１は電子部品２００を保持した状態から電子部品２００を４５度回転させ（Ｓ１００３）、再び電子部品２００をＣ地点にまで搬送した後、前記角度を維持したままラインセンサ１１０に電子部品２００を通過させ（図８中Ｃ→Ｄ）、電子部品２００の形状を測定する（Ｓ１００４）。

次に、ずれ角度取得部２１５は、測定部２１２が作成する電子部品２００の像に基づきずれ角度を取得する（Ｓ１００５）。そして、当該電子部品２００は、回転の要否を部品種ごとに部品データに記憶する（Ｓ１０１０）。以降、当該部品データにおける回転の要否を参照し回転の要否を判断可能である。

復元回転部２１６は、部品回転部２１１が回転させた４５度にずれ角度取得部２１５が取得したずれ角度で補正した角度に基づき電子部品２００を元に戻す方向に装着ヘッド１０３を制御して回転させる（Ｓ１００６）（図８中Ｅ）。

次に、実装点Ｐまで電子部品２００を搬送し基板１２０に装着する（Ｓ１００７）。
上記Ｓ１００１〜Ｓ１００９を装着すべき全電子部品２００に対して繰り返す。

以上のような処理動作を採用すれば、回転の要否が不明な部品について、回転の要否を的確に決定できる。また、測定不良が発生しない電子部品２００に対しては、ラインセンサ１１０による測定前に電子部品２００を回転させ、測定後に元に戻すというステップを省略することができるため、基板にすべての電子部品２００を実装する間での時間を短縮化することが可能となる。

なお、上記実施形態は、ラインセンサ１１０で形状を測定する前に電子部品２００を回転させ、その後回転を元に戻しているが、形状測定後電子部品２００の回転を復元せずに基板に合致した角度まで電子部品２００を回転させることを妨げるものではない。つまり、電子部品２００の種類及び装着する基板によっては、部品供給部１０１から受け取った電子部品２００を所定の角度（例えば９０度）回転させて装着する必要がある場合もあるからである。この場合、ラインセンサ１１０上を通過する前に４５度回転させておき、形状測定後、回転ずれを考慮しつつさらに４５度回転させればよい。

また、上記実施形態は、装着ヘッド１０３が電子部品２００を一つ保持し基板に実装する部品実装装置１００に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、複数の電子部品を一度に保持することができるマルチ装着ヘッドを備えた部品実装装置でもかまわない。

また、上記二つの実施形態では電子部品２００をラインセンサ１１０に対して回転させたが、保持する電子部品２００は回転させずに、ＰＳＤ１１９のみを回転させて良く、ラインセンサ１１０自体を回転させても同様の作用効果を得ることができることはいうまでもない。さらに、ＰＳＤ１１９もしくはラインセンサ１１０自体を回転させた状態に斜めに配置してもよい。

また、ラインセンサ１１０を固定し、電子部品２００を移動するものとしたが、これに限らず、電子部品２００に対してラインセンサ１１０が移動して測定するものでもかまわない。

また、本実施例ではリードを例示したが、リードは電極に包含される概念として用いている。従って、本発明は、半球状の電極などいかなる形状の電極も含まれる。

本発明は、基板に部品を実装する部品実装装置に適用でき、特に電子部品をプリント基板に実装する部品実装装置等に適用できる。

本実施形態に係る部品実装装置の概観を概略的に示す斜視図である。 部品実装装置の内部を示す平面図である。 ラインセンサをＸ軸方向から見た筐体を透視して示す側面図である。 ラインセンサをＹ軸方向から見た筐体を透視して示す側面図である。 ラインセンサの高さ測定原理を説明するための図である。 本実施形態に係る部品実装装置の機能構成、機構構成を示すブロック図である。 部品実装装置１００の処理動作を示すフローチャートである。 部品実装装置１００の動作状態を示す平面図である。 リード表面で反射、散乱する光と検出器の関係を模式的に示した図である。 ラインセンサの光の走査方向と電子部品のリードの関係を模式的に示した図である。 実施形態２に係る部品実装装置の処理動作を示すフローチャートである。 電子部品のリードの状況を模式的に示す側面図である。 （ａ）は、リードが水平面と平行な場合の光の散乱状態を模式的に示す図であり、（ｂ）は、リードが水平面に対し傾いている場合の光の反射光と散乱光の状態を模式的に示す図である。 表面にヘアライン状の傷のあるリードとないリードの光の反射、散乱状態を模式的に示す図である。 （ａ）特定の電子部品の形状を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）はノイズの発生状態を模式的に示す図である。

符号の説明

１００ 部品実装装置
１０１ 部品供給部
１０２ ビーム
１０３ 装着ヘッド
１０４ 保持ノズル
１０５ 搬送装置
１０６ トレイ
１０９ 機構部
１１０ ラインセンサ
１１１ 窓
１１２ レーザ発信手段
１１３ 集光整形レンズ
１１４ ポリゴンミラー
１１５ ハーフミラー
１１６ 全反射ミラー
１１７ 垂直照射レンズ群
１１８ 結像レンズ
１１９ 半導***置検出素子（ＰＳＤ）
１２０ 基板
１２１ 光センサ
２００ 電子部品
２１０ 部品形状測定部
２１１ 部品回転部
２１２ 測定部
２１３ 不良検出部
２１４ 部品回転制御部
２１５ ずれ角度取得部
２１６ 復元回転部
２２０ 装着部

Claims (7)

1. 部品実装装置に備えられ、装着ヘッドに保持される部品に対し当該部品と相対的に移動しつつこの移動方向と交差するように走査する光を前記部品に照射し、前記部品からの反射光を検出器で検出して前記部品の形状を三次元的に測定するラインセンサによる部品形状の測定方法であって、
   前記部品からの反射光の光量が前記検出器の検出許容範囲内となるような、前記部品と前記検出器の位置関係を維持して部品の形状を前記ラインセンサで測定する測定ステップと、
   前記装着ヘッドが部品供給部から部品を保持した後、前記位置関係となるように当該部品を所定角度回転させる部品回転ステップと
   を含むことを特徴とする部品形状測定方法。
2. 前記位置関係は、前記検出器が部品を臨む方向に対し、部品が備える電極の並び方向が斜めである
   請求項１に記載の部品形状測定方法。
3. 前記所定角度は、３０度以上６０度以下の範囲で選定される
   請求項１に記載の部品形状測定方法。
4. さらに、
   ラインセンサの測定不良を検出する測定不良検出ステップと、
   測定不良を検出した場合、前記部品回転ステップを実行させる部品回転制御ステップとを含む
   請求項１に記載の部品形状測定方法。
5. さらに、
   前記部品回転制御ステップが部品回転ステップを実行させた場合、回転させた部品種を取得し、その部品種は回転必要と記憶する回転要否記憶ステップを含む
   請求項４に記載の部品形状測定方法。
6. さらに、
   前記装着ヘッドが保持した部品の回転要否を取得する回転要否取得ステップと、
   前記回転要否取得ステップにより取得した回転要否に基づき前記部品回転ステップを実行させる部品回転制御ステップとを含む
   請求項１に記載の部品形状測定方法。
7. 部品実装装置に備えられ、装着ヘッドに保持される部品に対し当該部品と相対的に移動しつつこの移動方向と交差するように走査する光を前記部品に照射し、前記部品からの反射光を検出器で検出して前記部品の形状を三次元的に測定するラインセンサによる部品形状の測定装置であって、
   前記部品からの反射光が前記検出器の検出許容範囲内となるような、前記部品と前記検出器の位置関係を維持して部品の形状を前記ラインセンサで測定する測定手段と、
   前記装着ヘッドが部品供給部から部品を保持した後、前記位置関係となるように当該部品を所定角度回転させる部品回転手段と
   を備えることを特徴とする部品形状測定装置。

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