JP5476256B2 - 部品実装装置および部品認識装置 - Google Patents
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Description
・部品を吸着したノズルが搭載位置に向けて下降する途中、
・部品吸着前のノズルが部品供給位置に向けて下降する途中、
・部品供給部から部品を吸着したノズルが部品供給位置から上昇する途中、
・部品搭載位置に部品を実装したノズルが搭載位置から上昇する途中、
のうち少なくとも1つで、照射ユニットが光を照射するとともに受光ユニットが受光した受光情報を出力し、これを受けた検知手段がノズル先端部の状態を検知するように構成してもよい。これによって適切なタイミングでノズル先端部の状態を確実に検知することができる。なお、各タイミングでの検知内容については、後の実施形態で詳述する。
図5(a)に示すように、部品供給部4の部品吸着位置に繰り出された部品Pの直上位置に実装ヘッド61Fの吸着ノズル62が位置するように、ヘッドユニット6が部品供給部4の上方に移動させられる。なお、この時点では吸着ノズル62の先端部が、照射ユニット9から照射される光が吸着ノズル62の上下動軌跡62a(同図(a)中の破線)を横切る位置CPよりも高い位置に位置するように位置決めされている。
そして、部品Pの吸着保持のために吸着ノズル62の下降を開始する。これと同時、あるいは下降開始前に、照射ユニット9の照射部92が点灯し、光が吸着ノズル62の上下動軌跡62aを水平に横切り、受光ユニット10のラインセンサ102に受光される。その後、吸着ノズル62が所定量だけ下降して先端部が位置CPに位置すると、吸着ノズル62の先端部が遮光し、それよりもさらに下降する間、吸着ノズル62による遮光状態が継続される(同図(b))。
上記のようにして部品吸着が完了すると、同図(c)に示すように、吸着ノズル62が位置CPより十分に高い位置(上昇端)まで上昇させられる。この上昇段階において、主制御部85はラインセンサ102からの受光情報および吸着ノズル62の駆動情報などに基づき遮光されたX軸方向の範囲を吸着ノズル62の上昇動作に関連付けて連続的または断続的にモニターして吸着ノズル62で保持した部品のY軸方向から見た形状、大きさ、部品の傾きなどを認識している。そして、吸着ノズル62の先端部による部品Pの吸着有無や部品Pの吸着状態を認識している。なお、認識方法などについては、従来技術と同一であるため、ここでは省略する。
次に、各吸着ノズル62による部品吸着および吸着状態の確認などが完了すると、同図(d)に示すように、ヘッドユニット6が部品供給部4の上方から基板3の部品搭載位置の上方に移動させられる。このとき、ヘッドユニット6は部品認識カメラ7の上方を通過し、部品認識カメラ7により各吸着ノズル62に保持された部品Pがその下側から撮像され、従来より周知の方法で部品認識が行われる。
部品搭載位置へのヘッドユニット6の位置決めが完了すると、部品Pの搭載のために吸着ノズル62の下降を開始する。これと同時、あるいは下降開始前に、照射ユニット9の照射部92が点灯し、光が吸着ノズル62の上下動軌跡62aを水平に横切り、受光ユニット10のラインセンサ102に受光される。その後、吸着ノズル62の下降に伴い部品Pの最下端が位置CPに位置すると、部品Pが遮光し、それよりもさらに下降する間、部品Pさらには吸着ノズル62による遮光状態が継続される。このように部品Pを吸着した吸着ノズル62が下降している間においても、同吸着ノズル62が上昇している間(ステップ(c))と同様に、主制御部85はラインセンサ102からの受光情報および吸着ノズル62の駆動情報などに基づき遮光されたX軸方向の範囲を吸着ノズル62の下降動作に関連付けて連続的または断続的にモニターして吸着ノズル62で保持した部品のY軸方向から見た形状、大きさ、部品の傾きなどを認識している。そして、吸着ノズル62の先端部による部品Pの吸着有無や部品Pの吸着状態を認識している。
基板3への部品Pの搭載が完了すると、同図(f)に示すように、吸着ノズル62が位置CPより十分に高い位置(上昇端)まで上昇させられる。この上昇段階においては、吸着ノズル62による部品Pの持帰がない場合には、上昇開始から所定時間が経過した時点あるいは所定量だけ上昇した時点で吸着ノズル62の先端部は位置CPを通過して吸着ノズル62による遮光状態は解消される。そこで、本実施形態では、主制御部85は所定のタイミングや所定の上昇量に達した後も遮光状態が認識される場合には、吸着ノズル62による部品Pの持帰が発生したと判断し、適切な処理を実行する。一方、主制御部85は、所定のタイミングや所定の上昇量で遮光状態が解消されたことを確認すると、持帰部品Pはなく、ノズルコンディションが良好であると判断し、ステップ(a)に戻って次の部品搭載動作を実行する。
3…基板
4…部品供給部
6…ヘッドユニット
8…制御ユニット(検知手段)
9…照射ユニット
10…受光ユニット
62…吸着ノズル
62a…(吸着ノズルの上下動の)軌跡
85…主制御部(検知手段)
92…照射部
93…反射ミラー(第1反射部)
95…レーザー照射部
102…受光部
103…反射ミラー(第2反射部)
P…部品
Claims (11)
- 先端部で部品を吸着して前記部品を基板に実装するノズルと、
前記ノズルを支持するヘッドユニットと、
前記ノズルを上下動させるノズル駆動機構と、
前記ノズルの上下動の動作中に、前記ノズルの先端部が上下動する軌跡を横切るように光を照射する照射ユニットと、
前記軌跡を通過する光、あるいは前記部品および/または前記ノズルで反射された光を受光する受光ユニットと、
前記受光ユニットにて受光した受光情報を前記ノズルの上下動動作に関連付けてモニターすることで前記ノズルが上昇または下降している間に前記ノズル先端部の状態を検知する検知手段と
を備えたことを特徴とする部品実装装置。 - 前記照射ユニットおよび前記受光ユニットは前記ヘッドユニットに設けられている請求項1に記載の部品実装装置。
- 前記受光ユニットは、長手方向が前記ノズルの上下動方向に対して直交する方向に指向するように配置されたラインセンサを有する請求項1または2に記載の部品実装装置。
- 前記部品を部品供給位置で供給する部品供給部をさらに備え、
前記ヘッドユニットが、前記部品供給位置の上方と、前記基板に部品を搭載する搭載位置の上方との間を移動自在となっており、
・部品を吸着した前記ノズルが前記搭載位置に向けて下降する途中、
・部品を吸着しない前記ノズルが前記部品供給位置に向けて下降する途中、
・前記部品供給部から部品を吸着した前記ノズルが前記部品供給位置から上昇する途中、
・前記搭載位置に部品を実装した前記ノズルが前記搭載位置から上昇する途中、
のうちの少なくとも1つのタイミングで、前記照射ユニットは光を照射するとともに前記受光ユニットは受光した受光情報を出力する請求項1ないし3のいずれか一項に記載の部品実装装置。 - 前記照射ユニットは、下方に光を照射する照射部と、前記照射部の下方位置に配置されて前記照射部からの光を反射して前記軌跡を横切らせる第1反射部とを有する請求項1ないし4のいずれか一項に記載の部品実装装置。
- 前記受光ユニットは、前記軌跡を通過する光、あるいは前記部品および/または前記ノズルで反射された光を反射して上方に導光する第2反射部と、前記第2反射部の上方に配置されて前記第2反射部で反射された光を受光する受光部とを有する請求項1ないし5のいずれか一項に記載の部品実装装置。
- 前記受光ユニットは前記軌跡を通過する光を受光し、
前記照射ユニットおよび前記受光ユニットは、前記軌跡を挟んで水平方向に互いに対向するように振り分けて配置されている請求項1ないし5のいずれか一項に記載の部品実装装置。 - 前記ノズルを複数備え、前記照射ユニットからの光の照射方向から見ると前記複数のノズルの各軌跡が重なるように前記複数のノズルが配置された請求項1ないし7のいずれか一項に記載の部品実装装置であって、
前記ノズル駆動機構は、前記複数のノズルのうちの1つのノズルを選択的に上下動させるとともに残りのノズルを上昇端に保持し、
前記選択されたノズルの動作中に、前記照射ユニットは光を照射するとともに前記受光ユニットは前記軌跡を通過する光、あるいは前記部品および/または前記ノズルで反射された光を受光する部品実装装置。 - 前記ノズルを複数備えた請求項1ないし7のいずれか一項に記載の部品実装装置であって、
前記ノズル駆動機構は、前記複数のノズルがそれぞれ部品を吸着しながら同時に上下動するときに前記照射ユニットからの光の照射方向から見ると前記複数の部品が重なる場合には、前記複数のノズルのうちの1つのノズルを選択的に上下動させるとともに残りのノズルを上昇端に保持し、
前記選択されたノズルの動作中に、前記照射ユニットは光を照射するとともに前記受光ユニットは前記軌跡を通過する光、あるいは前記部品および/または前記ノズルで反射された光を受光する部品実装装置。 - 前記照射ユニットはレーザー光を照射するレーザー照射部を有し、前記受光ユニットは前記軌跡を通過するレーザー光、あるいは前記部品および/または前記ノズルで反射されたレーザー光を受光する請求項1ないし9のいずれか一項に記載の部品実装装置。
- 先端部で部品を吸着しながら上下動するノズルの先端部の状態を検知する部品認識装置において、
前記ノズルの上下動の動作中に、前記ノズルの先端部が上下動する軌跡を横切るように光を照射する照射ユニットと、
前記軌跡を通過する光、あるいは前記部品および/または前記ノズルで反射された光を受光する受光ユニットと、
前記受光ユニットにて受光した受光情報を前記ノズルの上下動動作に関連付けてモニターすることで前記ノズルが上昇または下降している間に前記ノズル先端部の状態を検知する検知手段と
を備えたことを特徴とする部品認識装置。
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