JP5085599B2

JP5085599B2 - 部品保持装置、電子部品認識装置及び電子部品装着装置

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Publication number: JP5085599B2
Application number: JP2009088297A
Authority: JP
Inventors: 善紀池田; 貴志吉井
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010239086A

Description

本発明は、電子部品を吸着し保持する部品保持装置に関する。

又、本発明は、保持した電子部品に拡散した光を照射する拡散板を備えた部品保持装置と、拡散板に光を照射する照明装置と、拡散板により拡散され電子部品に上方から照射された拡散光により電子部品のシルエットを撮像する撮像装置とを備えた電子部品認識装置に関する。

更に、本発明は、部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた部品保持装置により取り出し、光を前記部品保持装置に吸着保持された電子部品に照射してこの電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置に関する。

この種の部品保持装置である吸着ノズルを備えた電子部品装着装置は、例えば、特許文献１などに開示されている。一般に、装着ヘッドに少なくとも1つの吸着ノズルを着脱可能に取り付けると共に、当該吸着ノズルには照明源からの光を拡散させて吸着ノズルに吸着されている電子部品に照射するための拡散板を設けている。そして、拡散板を光らせて電子部品の上方から照射される透過照明方式により電子部品のシルエット像を形成する。

また、吸着ノズルに光を下方から照射し、電子部品からの反射像を得る反射照明方式に吸着ノズルを兼用するために、例えば拡散板に赤系統の板を使用し、この板の上面に上から下及び下から上への光の透過を防ぐために白の印刷を行っている。そして、透過照明方式のときには、光源に赤色のＬＥＤを使用して拡散板からの反射光が電子部品に十分に当たるようにし、一方、反射照明方式のときには、赤以外の色の例えば青色のＬＥＤを光源に使用し、拡散板が光を吸収して電子部品の背景が光らずに電子部品の電極のみが極力光るようにしている。

特開２００３−１１０２９１号公報

しかし、上述した吸着ノズルでは、拡散板に赤系統の色の板、例えば赤色のアクリル板を使用した場合、この板の表面反射、即ち、下方から照射された光の板下面での反射が多く、拡散性が劣るという問題が発生する。この結果、吸着ノズルに吸着されている電子部品を透過照明方式により下方からカメラによって撮像するとき、光源の照明むらの影響が出やすい。

そこで、本発明は、拡散板を備え透過照明方式と反射照明方式とに兼用する場合に、透過照明したときでも拡散板での拡散性を向上し、照明むらの影響を極力受けない吸着ノズル等の部品保持装置、この部品保持装置に保持された電子部品を撮像する撮像手段を備えた電子部品認識装置及び前記部品保持装置を備えた電子部品実装装置を提供することを目的とする。

このため第１の発明は、一端に保持した電子部品に拡散した光を照射する拡散板を備え、前記拡散板から光を前記電子部品に照射してそのシルエットが撮像されると共に、照明装置が光を前記電子部品に照射し前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光が撮像される部品保持装置において、前記拡散板は光が入射すると共に拡散した光を前記電子部品に照射する照射面を備えた拡散層と、該拡散層の前記照射面と対向した面に設けられ入射する光りを反射する第１の反射層と、この第１の反射層の前記拡散層側と反対側の面に設けられ、前記第１の反射層より反射率が高い第２の反射層とを備え、前記照明装置が前記第１の反射層の色と同じ色の光を前記拡散板に照射し前記拡散板から前記電子部品に照射してそのシルエットが撮像されると共に、前記照明装置が前記第１の反射層の色と異なる色の光を前記電子部品に照射し前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光が撮像されることを特徴とする。

第２の発明は、請求項１に記載の部品保持装置において、前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光を撮像するときの前記照明装置の光の色は、前記第１の反射層の色に対して補色であることを特徴とする請求項１に記載の部品保持装置。

第３の発明は、一端に保持した電子部品に拡散した光を照射する拡散板を備えた部品保持装置と、前記拡散板に光を照射する照明装置と、前記拡散板により拡散され電子部品に上方から照射された拡散光により前記電子部品のシルエットを撮像する撮像装置と、この撮像装置による撮像結果に基づいて保持された電子部品の前記部品保持装置に対するずれを認識する認識装置とを備えた電子部品認識装置において、前記拡散板は光が入射すると共に拡散した光を前記電子部品に照射する入照射面を備えた拡散層と、前記入照射面と対向した面に設けられ入射する光を反射する第１の反射層と、この第１の反射層の前記拡散層側と反対面に設けられ、前記第１の反射層より反射率が高い第２の反射層とを備え、前記撮像装置は前記照明装置が前記第１の反射層の色と同じ色の光を前記拡散板に照射し前記拡散板から前記電子部品に照射してそのシルエットを撮像すると共に、前記照明装置が前記第１の反射層の色と異なる色の光を前記電子部品に照射し前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光を撮像することを特徴とする。

第４の発明は、一端に保持した電子部品に拡散した光を照射する拡散板を備えた部品保持装置と、前記拡散板に光を照射する照明装置と、前記拡散板により拡散され電子部品に上方から照射された拡散光により前記電子部品のシルエットを撮像する撮像装置と、この撮像装置による撮像結果に基づいて保持された電子部品の前記部品保持装置に対するずれを認識する認識装置とを備え、前記部品保持装置により保持した前記電子部品を前記照明装置により照明し前記撮像装置により撮像し、前記認識装置による認識結果に基づいて回路基板に装着する電子部品装着装置において、前記拡散板は光が入射すると共に拡散した光を前記電子部品に照射する入照射面を備えた拡散層と、前記入照射面と対向した面に設けられ入射する第１の反射層と、この第１の反射層の前記拡散層側と反対面に設けられ、前記第１の反射層より反射率が高い第２の反射層とを備え、前記撮像装置は前記照明装置が前記第１の反射層の色と同じ色の光を前記拡散板に照射し前記拡散板から前記電子部品に照射してそのシルエットを撮像すると共に、前記照明装置が前記第１の反射層の色と異なる色の光を前記電子部品に照射し前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光を撮像することを特徴とする。

本発明によれば、拡散板を備え透過照明方式と反射照明方式とに兼用する場合に、透過照明したときでも拡散板での拡散性を向上し、照明むらの影響を極力受けない吸着ノズル等の部品保持装置を提供することができ、また、この部品保持装置に保持された電子部品を撮像する撮像手段を備えた電子部品認識装置及び前記部品保持装置を備えた電子部品実装装置を提供することができる。

電子部品装着装置の概略平面図である。透過照明方式時の吸着ノズル及び照明装置の概略縦断面図である。照明装置の平面図である。透過照明方式時の光の拡散状態を示した吸着ノズルの側面図である。透過照明方式時の撮像画像の図である。反射照明方式時の吸着ノズル及び照明装置の概略縦断面図である。反射照明方式時の光の状態を示した吸着ノズルの側面図である。反射照明方式時の撮像画像の図である。

以下図１に基づいて、プリント基板Ｐ上に電子部品を装着する電子部品装着装置１についての実施の形態を説明する。電子部品装着装置１には、回路基板としてのプリント基板Ｐを搬送する搬送装置２と、電子部品を供給する部品供給装置３と、駆動源により一方向（Ｙ方向）に移動可能な一対のビーム４Ａ、４Ｂと、それぞれ複数の吸着ノズル５を備えて各ビーム４Ａ、４Ｂに沿った方向に各駆動源により移動可能な装着ヘッド６とが設けられている。

前記搬送装置２は電子部品装着装置１の中間部に配設され、上流側装置からプリント基板Ｐを受け継ぐ基板供給部と、前記各装着ヘッド６の部品保持装置としての吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部から供給されたプリント基板Ｐを位置決め固定する基板位置決め部と、この位置決め部で電子部品が装着されたプリント基板Ｐを受け継いで下流側装置に搬送する基板排出部とから構成される。

前記部品供給装置３は前記搬送装置２の手前側と奥側との両外側にそれぞれ配設され、電子部品装着装置１の装置本体に取り付けられるフィーダベース３Ａと、このフィーダベース３Ａ上に複数並んで設けられ種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に供給する部品供給ユニット３Ｂ群とから構成される。

Ｘ方向に長い前後一対のビーム４Ａ、４Ｂは、Ｙ方向リニアモータの駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って各ビーム４Ａ、４Ｂに固定されたスライダが摺動して個別にＹ方向に移動する。Ｙ方向リニアモータは左右一対の基体１Ａ、１Ｂに沿って固定された上下一対の固定子と、ビーム４Ａ、４Ｂの両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子９Ａとから構成される。

また、ビーム４Ａ、４Ｂにはその長手方向（Ｘ方向）にＸ方向リニアモータによりガイドに沿って移動する装着ヘッド６が夫々内側に設けられ、Ｘ方向リニアモータは各ビーム４Ａ、４Ｂに固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド６に設けられた可動子とから構成される。

従って、各装着ヘッド６は向き合うように各ビーム４Ａ、４Ｂの内側に設けられ、搬送装置２の位置決め部上のプリント基板Ｐや部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方を移動する。

そして、各装着ヘッド６には各バネにより下方へ付勢されている複数本の吸着ノズル５が円周に沿って所定間隔を存して配設されている。この吸着ノズル５は上下軸モータにより昇降可能であり、またθ軸モータにより装着ヘッド６を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド６の各吸着ノズル５はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。

次に、図２乃び図３に基づいて、各吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に照明光を照射する照明装置８について詳細に説明する。照明装置８の装置本体９は、上面及び下面を開口した中空筒状体を呈しており、詳述すると、外形が直方体形状を呈し、その中央部に平面視円形を呈すると共に下方に行くに従って径が小さくなるような貫通孔１０が形成されている。この貫通孔１０は、平面視円形に限らず、例えば８角形などの多角形でもよい。

そして、この貫通孔１０の内周面の上部には、前記吸着ノズル５に吸着保持された電子部品ＤがＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）であったときに、その部品に向けて傾斜した状態で照明光を照射する複数のＢＧＡ反射照明灯であるＢＧＡ照明用ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）１５を前記内周面の全周に沿って横方向の列の複数列（複数段）、例えば４列に亘って並設すると共に千鳥状に配設する。しかも、両隣りと上又は下のＢＧＡ照明用ＬＥＤの中心で形成される三角形は概ね正三角形となるように、千鳥状に配設する。

即ち、下方に行くに従って中心に近くなるように傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ａを取り付け、このプリント基板１４Ａ上に横方向の列の複数列、例えば横方向（水平方向）の４列（上下方向の４列）に亘ってＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５が所定間隔を存して複数並設すると共に千鳥状に配設する。

また、前記最上部のプリント基板１４Ａの下方には、下方に行くに従って中心に近くなるように且つプリント基板１４Ａよりも１５度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ｂを取り付け、このプリント基板１４Ｂ上には横方向の列の複数列、例えば横方向（水平方向）の３列（上下方向の３列）に亘って一般反射照明灯である例えば赤色以外の色の青色のＬＥＤ、或いは青色のＬＥＤと蛍光体とを組み合わせた白色のＬＥＤである一般反射照明用ＬＥＤ１６が所定間隔を存して複数並設されている。

また、前記プリント基板１４Ｂの下方には、下方に行くに従って中心に近くなるように且つ前記プリント基板１４Ｂよりも１５度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ｃを取り付け、このプリント基板１４Ｃ上にはプリント基板１４Ｂと同様に横方向の列の複数列、例えば横方向（水平方向）の３列（上下方向の３列）に亘って上述した一般反射照明用ＬＥＤ１６が所定間隔を存して複数並設されている。

更に、前記プリント基板１４Ｃの下方には、下方に行くに従って中心に近くなるように且つ前記プリント基板１４Ｃよりも１５度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板１４Ｄを取り付け、このプリント基板１４Ｄ上にはプリント基板１４Ｂと同様に横方向の列の複数列、例えば横方向（水平方向）の３列（上下方向の３列）に亘って一般反射照明用ＬＥＤ１６が所定間隔を存して複数並設されている。

なお、プリント基板１４Ａの下端部よりも次段のプリント基板１４Ｂの上端部が外方に位置し、プリント基板１４Ｂの下端部よりも次段のプリント基板１４Ｃの上端部が外方に位置し、プリント基板１４Ｃの下端部よりも次段のプリント基板１４Ｄの上端部が外方に位置するように配設すると共に、各プリント基板の配置角度がより下段に行くに従って順次寝かせた状態となるように（より水平に近くなるように）配設される。このように、各ＬＥＤを取り付けた各プリント基板を配設することにより、特に水平方向の寸法を抑えることができ、この結果、その照明量を保ちつつ、照明装置８のコンパクト化を図ることができる。

以上のように、前記ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５の下方の前記装置本体９の内周面に下段に向かうに従って前記ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５の並設角度より順次より寝かせた配置角度となるように前記吸着ノズル５に吸着保持された電子部品Ｄに向けて照明光を照射する例えば青色の複数の一般反射照明用ＬＥＤ１６を３段並設する。

１７は前記ＢＧＡ反射照明灯の外方の直方体形状を呈する装置本体９の４隅に形成された取付空間内にそれぞれ配設されたプリント基板１４Ｅ上に取付けられた透過照明方式により電子部品に光を照射するときに用いるＬＥＤであり、後述する第１の反射層３４の色と同じ例えば赤色のＬＥＤ（以下、透過照明用ＬＥＤという。）である。透過照明用ＬＥＤ１７は装置本体９の天面９Ａに開設された各開口部１８を介して前記吸着ノズル５に固定された拡散板１９に向けて光を照射し、拡散板１９で拡散した反射光が吸着ノズル５に吸着保持された電子部品Ｄに上方から照射される構成である。

図３に示す直方体形状の装置本体９の一辺はＸ方向（ビーム４Ａ、４Ｂの長手方向）に向き、もう一辺はＹ方向に向き、Ｘ方向は図１に示すように、フィーダ３の並び方向で基板Ｐの搬送方向でもある。従って、透過照明用ＬＥＤ１７は電子部品装着装置１の水平面スペースの空きスペースに配置されており、電子部品装着装置１のＸＹ方向サイズのコンパクト化がなされている。

また、前記照明装置８の中央部の下方に撮像装置である部品認識カメラ２０が配設され、この部品認識カメラ２０の上方位置にはレンズ２１、ハーフミラー２２及びレンズ２３が配設され、このレンズ２３は照明装置８の装置本体９の貫通孔１０に面するように配置される。そして、プリント基板１４Ｆに取り付けられ例えば白色の同軸照明用ＬＥＤ２５から照射された光は前記ハーフミラー２２により半分の量が透過して半分の量が反射して上昇して、反射照明方式によりレンズ２３を介して吸着ノズル５に吸着保持された電子部品Ｄに照射され、その反射像がレンズ２１、ハーフミラー２２及びレンズ２３を介して部品認識カメラ２０により撮像される構成である。

また、ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５の配置と同様に、一般反射照明方式用ＬＥＤ１６や同軸照明用ＬＥＤ２５も、横方向の列の複数列に亘って並設すると共に千鳥状に配設してもよい。

以下、上述した吸着ノズル５について、図４及び図５に基づいて詳細に説明する。

吸着ノズル５は下端に電子部品Ｄを吸着し保持ずる吸着パイプ３０と、この吸着パイプ３０が中央を貫通する拡散板１９と、拡散板１９の上面に設けられ寸法が拡散板１９より小さい当接板３１と、この当接板３１から上方に突出した係止部３２とを備えている。拡散板１９は最も下の層である拡散層３３と、この拡散層３３の上面に印刷等により形成された第１の反射層３４と、この第１の反射層３４の上に印刷等により形成された第２の反射層３５とから構成されている。

拡散層３３は例えば乳白色のアクリル等の樹脂にて形成された板であり、また、第１の反射層３４は反射光の強さが照射される光の波長の違いにより俊敏に変化する色である赤色であり、第１の反射層３４の色と透過照明用ＬＥＤ１７の色とは同色であり、後述する反射照明方式のときに用いる青色の一般反射照明用ＬＥＤ１６を点灯したときに光りにくい赤色であり、更に、第２の反射層３５は第１の反射層３４より光の反射率が高く、どの色の光でもよく反射する例えば白色である。

なお、拡散層３３は、乳白色に限定されるものではなく、例えば半透明でもよいが、乳白色にすることにより拡散層３３での光の拡散性を一層向上することができる。乳白色の拡散層とは、樹脂の材質自体は透明であり、光が表面で反射されることなく入射するが、拡散層を通過する途中に光が散乱する細かな粒子が混入してあるものであり、通過中に光が良く拡散する性質を有している。また、透過照明用ＬＥＤ１７の色は第１の反射層３４の色である赤色に対応して同じ色の赤色であり、一般反射照明用ＬＥＤ１６の色は青色であるが、青色に限定されるものではなく、点灯したときに拡散板１９が光りにくい色である赤以外の色であればよく、特に第１の反射層３４の色と補色の関係の色であるのが好ましい。

また、係止部３２には装着ヘッド６に設けられたノズル着脱装置３６の下端に設けられ図示しない機構により開閉動作する対向した一対の爪３７が入り込む環状の凹部３８が形成されている。更に、係止部３２には吸着パイプ３０の中央に形成されて図示しないエア通路と連通するエア通路が中央に形成されている。

電子部品認識装置は、上述したように拡散板１９を備えた吸着ノズル５、照明装置１８、部品認識カメラ２０及び図示しない認識装置から構成されている。

そして、装着ヘッド６が移動して部品認識すべき位置と装着ヘッド６の位置とが一致すると、部品認識カメラ２０が露光して、吸着ノズル５に吸着保持されている電子部品の種類に応じて照度とどのＬＥＤを１回だけフラッシュ点灯させるかがメモリ（図示せず）に格納されており、この電子部品を保持した吸着ノズル５が移動しながら部品認識カメラ２０が電子部品を撮像してフライ認識が行われる。

即ち、電子部品がＢＧＡである場合にはＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５をフラッシュ点灯させ、円筒形状の電子部品やＰＬＣＣ（ＰｌａｓｔｉｃＬｅａｄｅｄＣｈｉｐＣａｒｒｉｅｒ）である場合にはＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５、一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５をフラッシュ点灯させ、通常の反射照明が必要な電子部品である場合には一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５をフラッシュ点灯させ、透過照明が必要な電子部品である場合には透過照明用ＬＥＤ１７をフラッシュ点灯させることとなる。

以上の構成により、以下装着動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐが上流側装置（図示せず）より受継がれて搬送装置２の基板供給部上に存在すると、この基板供給部上のプリント基板Ｐを基板位置決め部へ移動させ、このプリント基板Ｐを位置決めして固定する。

そして、プリント基板Ｐの位置決めがされると、奥側のビーム４がＹ方向リニアモータの駆動により前後に延びたガイドに沿ってスライダが摺動してＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータにより装着ヘッド６がＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータの駆動により吸着ノズル５を下降させて部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出す。この場合、装着ヘッド６をＸ方向に移動させると共に回転させ、更に吸着ノズル５を昇降させることにより、複数の吸着ノズル５が次々と部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出すことができる。

また、奥側の装着ヘッド６の吸着ノズル５による電子部品の取出しの後、或いは取出しているときに、手前側のビーム４がＹ方向リニアモータの駆動によりＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータにより装着ヘッド６がＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータの駆動により吸着ノズル５を下降させて部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出すことができる。但し、奥側及び手前側のビーム４の吸着ノズル５が併行して取出し動作をする場合には、両ビーム４の装着ヘッド６が衝突しないように対応するＹ方向リニアモータ及びＸ方向リニアモータが制御される。

そして、取出した後は両装着ヘッド６の吸着ノズル５を上昇させて、両ビーム４の装着ヘッド６を各部品認識カメラ２０の上方を通過させ、この移動中に両装着ヘッド６の吸着ノズル５に吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置が認識処理して吸着ノズル５に対する位置ズレを把握することができる（フライ認識）。この場合、吸着ノズル５に吸着保持されている電子部品の種類に応じた照度で必要なＬＥＤが１回だけフラッシュ点灯する。

即ち、電子部品がＢＧＡ５０である場合には、ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５をフラッシュ点灯させて装着ヘッド６に設けられた複数の吸着ノズル５に吸着保持されたＢＧＡ５０に斜め下方から保護カバー体１１を透過させた光を照射する。円筒形状の電子部品やＰＬＣＣである場合にはＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５、一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５をフラッシュ点灯させて装着ヘッド６に設けられた複数の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に斜め下方から光を照射して円筒形状の電子部品などに対して、均一に明るく照明できるように照射する。

また、吸着ノズル５に吸着されている電子部品Ｄが透過照方式による照射が必要な電子部品の場合には、図２に示すように、透過照明用ＬＥＤ１７をフラッシュ点灯させて装置本体９の天面９Ａに開設された各開口部１８を介して複数の吸着ノズル５に設けられた拡散板１９に向けて光を照射する。図４に矢印にて示したように、拡散板１９に向けて照射された光は拡散板１９で拡散され下方へ照射され、吸着ノズル５に吸着保持された電子部品Ｄに照射される。このとき、拡散板１９に向けて照射された光の一部は拡散板１９の下面、即ち、拡散層３３の下面にて反射するが、ほとんどの光が拡散層３３内に入射して拡散すると共に第１の反射層３４に達した光は第１の反射層３４の拡散層３３側の面で反射し、更に、第１の反射層３４を透過して第２の反射層３５に達した光は第２の反射層で反射し、拡散層３３で拡散する。また、第２の反射層３５は上方からの光も反射するので、拡散板１９の上方の構造物が映ることを防止することができる。

この結果、拡散板１９に達した光の拡散板１９の表面での反射を極力回避しつつ、拡散層３３に入射した光を拡散層３３内で有効に拡散することができ、拡散した光により均一な明るさで吸着ノズル５に吸着保持された電子部品Ｄを照射することができる。

図５は上述したように透過照明方式により光が照射された電子部品を部品認識カメラ２０により撮像して得た画像であり、拡散した光により電子部品Ｄの周囲が均一に明るく光り、部品認識カメラ２０は、電子部品Ｄの輪郭が明確なシルエットの画像を得ることができる。また、第２の反射層３５を設けたことにより、拡散板１９より上の当接板３１の陰が拡散層３３に達して拡散光にむらが発生することを回避することができ、電子部品の一層鮮明なシルエット画像を得ることができる。

更に、通常の反射照明が必要な電子部品である場合には、図６に示したように、一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５をフラッシュ点灯させて装着ヘッド６に設けられた複数の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品に斜め下方から光を照射する。尚、図６において、図２に示した構成と同様のものについては同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この反射照明方式の照明のときには、一般反射照明用ＬＥＤ１６及び同軸照明用ＬＥＤ２５は白色の光を照射し、照射された光は図６及び図７に示したように、例えば角チップである電子部品Ｄの下面を照らし、光が下面から下方に反射する。また、図７に示したように、一部の光は拡散層３３に入り、更に第１の反射層３４に達した光のうち赤色以外の光はこの層でほぼ吸収されるので、拡散層３３から下方に照射される拡散光を僅かに抑えることができ、この結果、反射照明方式により図８に示したような、電子部品Ｄの周囲（背景）及び電子部品Ｄの電極以外の部分が暗く写り、左右の電極Ｄ１、Ｄ２のみが光り、部品認識カメラ２０により電子部品Ｄの電極Ｄ１、Ｄ２が鮮明に映った画像を得ることができる。

従って、吸着ノズル５を透過照明方式と反射照明方式との双方に兼用することができ、兼用した場合でも特に透過照明方式のときに、照明むらが無く、吸着保持した電子部品を極力鮮明に撮像することができる。

このように、反射照明方式を用いて撮像すると共に、透過照明方式にも用いて撮像することができるので、１本の吸着ノズル５で吸着できる電子部品の数を増やすことができ、部品対応力を向上できる。また、この結果、装着運転中などの吸着ノズルの交換回数を極力少なくすることができる。

特に、電子部品Ｄが反射照明方式を用いて撮像すると共に、透過照明方式を用いて撮像する必要があるものであるとき、例えばＢＧＡであり、ＢＧＡの下面にフラックスを塗布した前或いは後、下面のバンプ（電極）を認識し、更に輪郭を認識する必要があるとき、吸着ノズル５を使用して前記ＢＧＡを吸着保持することにより、ＢＧＡ照明用ＬＥＤ１５による反射照明方式を用いて、バンプを極力鮮明に撮像することができると共に、透過照明用ＬＥＤ１７による透過照明方式を用いて、ＢＧＡの輪郭を極力鮮明に撮像することができる。

そして、以上のいずれの前記ＬＥＤをフラッシュ点灯させる場合においても、前記部品認識カメラ２０の露光が終了すると、各撮像画像について電子部品装着装置の図示しないＣＰＵが認識処理し、各電子部品の吸着ノズル５に対する位置が把握される。

このとき、上述したように、透過照明方式による電子部品撮像時には、電子部品自身の輪郭が明確なシルエットの画像を部品認識カメラ２０により得ることができるので、認識装置は部品認識カメラ２０が撮像した画像に基づく電子部品の吸着ノズル５に対する位置（ずれ等）を一層正確に把握することができる。また、この結果、後述する電子部品の吸着ノズル５に対する位置のずれに基づく装着位置の補正精度を向上することもでき、電子部品装着装置の装着位置の精度を向上することができる。同様に、反射照明方式による電子部品撮像時には、電子部品の電極Ｄ１、Ｄ２の鮮明な画像を部品認識カメラ２０により得ることができるので、電子部品認識装置は撮像画像に基づいて電子部品の吸着ノズル５に対する位置を一層正確に把握することができ、また、電子部品装着装置の装着位置の精度を向上することもできる。

その後、装着データの電子部品の装着座標に各電子部品の位置認識結果を加味して、吸着ノズル５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。即ち、Ｘ及びＹ方向については各ビーム４に対応するＹ方向リニアモータ及びその装着ヘッド６に係るＸ方向リニアモータにより、装着角度についてはθ軸モータにより、結果として各装着ヘッド６の各吸着ノズル５はＸ・Ｙ方向及び装着角度が補正され、吸着ノズル５が位置ずれを補正しつつ、各電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。このようにして、プリント基板Ｐ上に全ての電子部品の装着をしたら、このプリント基板Ｐを基板位置決め部から基板排出部を介して下流装置に受け渡す。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１電子部品装着装置
２搬送装置
３部品供給装置
３Ｂ部品供給ユニット
４ビーム
５吸着ノズル
６装着ヘッド
８照明装置
９装置本体
Ｐプリント基板
２０部品認識カメラ
１９拡散板
３３拡散層
３４第１の反射層
３５第２の反射層

Claims

一端に保持した電子部品に拡散した光を照射する拡散板を備え、前記拡散板から光を前記電子部品に照射してそのシルエットが撮像されると共に、照明装置が光を前記電子部品に照射し前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光が撮像される部品保持装置において、前記拡散板は光が入射すると共に拡散した光を前記電子部品に照射する照射面を備えた拡散層と、該拡散層の前記照射面と対向した面に設けられ入射する光りを反射する第１の反射層と、この第１の反射層の前記拡散層側と反対側の面に設けられ、前記第１の反射層より反射率が高い第２の反射層とを備え、前記照明装置が前記第１の反射層の色と同じ色の光を前記拡散板に照射し前記拡散板から前記電子部品に照射してそのシルエットが撮像されると共に、前記照明装置が前記第１の反射層の色と異なる色の光を前記電子部品に照射し前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光が撮像されることを特徴とする部品保持装置。
前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光を撮像するときの前記照明装置の光の色は、前記第１の反射層の色に対して補色であることを特徴とする請求項１に記載の部品保持装置。
一端に保持した電子部品に拡散した光を照射する拡散板を備えた部品保持装置と、前記拡散板に光を照射する照明装置と、前記拡散板により拡散され電子部品に上方から照射された拡散光により前記電子部品のシルエットを撮像する撮像装置と、この撮像装置による撮像結果に基づいて保持された電子部品の前記部品保持装置に対するずれを認識する認識装置とを備えた電子部品認識装置において、前記拡散板は光が入射すると共に拡散した光を前記電子部品に照射する入照射面を備えた拡散層と、前記入照射面と対向した面に設けられ入射する光を反射する第１の反射層と、この第１の反射層の前記拡散層側と反対面に設けられ、前記第１の反射層より反射率が高い第２の反射層とを備え、前記撮像装置は前記照明装置が前記第１の反射層の色と同じ色の光を前記拡散板に照射し前記拡散板から前記電子部品に照射してそのシルエットを撮像すると共に、前記照明装置が前記第１の反射層の色と異なる色の光を前記電子部品に照射し前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光を撮像することを特徴とする電子部品認識装置。
一端に保持した電子部品に拡散した光を照射する拡散板を備えた部品保持装置と、前記拡散板に光を照射する照明装置と、前記拡散板により拡散され電子部品に上方から照射された拡散光により前記電子部品のシルエットを撮像する撮像装置と、この撮像装置による撮像結果に基づいて保持された電子部品の前記部品保持装置に対するずれを認識する認識装置とを備え、前記部品保持装置により保持した前記電子部品を前記照明装置により照明し前記撮像装置により撮像し、前記認識装置による認識結果に基づいて回路基板に装着する電子部品装着装置において、前記拡散板は光が入射すると共に拡散した光を前記電子部品に照射する入照射面を備えた拡散層と、前記入照射面と対向した面に設けられ入射する第１の反射層と、この第１の反射層の前記拡散層側と反対面に設けられ、前記第１の反射層より反射率が高い第２の反射層とを備え、前記撮像装置は前記照明装置が前記第１の反射層の色と同じ色の光を前記拡散板に照射し前記拡散板から前記電子部品に照射してそのシルエットを撮像すると共に、前記照明装置が前記第１の反射層の色と異なる色の光を前記電子部品に照射し前記拡散板を背景として前記電子部品からの反射光を撮像することを特徴とする電子部品装着装置。