JP6093214B2 - Component mounting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、部品実装装置に関し、特に、部品を実装するヘッド部と、ヘッド部に対して相対移動可能にヘッド部に設けられた撮像部とを備えた部品実装装置に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus, and more particularly, to a component mounting apparatus including a head unit for mounting a component and an imaging unit provided in the head unit so as to be relatively movable with respect to the head unit.
従来、部品を実装するヘッド部と、ヘッド部に対して相対移動可能にヘッド部に設けられた撮像部とを備えた部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a component mounting apparatus including a head unit for mounting a component and an imaging unit provided in the head unit so as to be relatively movable with respect to the head unit (for example, see Patent Document 1).
上記特許文献１には、吸着ノズルを介して電子部品（部品）を吸着するとともに移送して基板に実装するヘッドユニット（ヘッド部）と、ヘッドユニットに対して相対移動可能にヘッドユニットに設けられた部品認識装置（部品認識用の撮像部）とを備えた表面実装機（部品実装装置）が開示されている。この表面実装機では、部品認識装置内にカメラ（撮像部）と複数の反射プリズムとが組み込まれて所定の光学系が形成されている。そして、カメラが水平に設置された状態で、吸着ノズルに吸着された電子部品の下面側がカメラにより撮像されるように構成されている。
In the above-mentioned
しかしながら、上記特許文献１に記載された表面実装機では、カメラおよび反射プリズムが組み込まれた部品認識装置は電子部品の下面側を撮像するために専用に設けられている。このため、表面実装機が部品実装前の基板位置を認識するためには、基板認識装置（基板認識用の撮像部）を別途設ける必要がある。たとえば、水平面内の任意の位置で基板の撮像が行えるように基板認識装置をヘッドユニットに組み込んだ場合、部品認識装置に加えて基板認識装置が追加される分ヘッドユニット全体のサイズが大型化（重量化）するという問題点がある。また、ヘッドユニットが重量化した場合にはヘッドユニットの移動にも時間が掛かり、タクトタイム（実装動作時間）の増加につながる。
However, in the surface mounter described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ヘッド部に撮像部を設けて部品および基板の認識を行う場合であってもヘッド部が大型化（重量化）するのを抑制することが可能な部品実装装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a head unit even when an imaging unit is provided in the head unit to recognize components and substrates. Is to provide a component mounting apparatus capable of suppressing the increase in size (weight).
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における部品実装装置は、ノズルに吸着された部品を基板に実装可能なヘッド部と、ヘッド部に対して相対移動可能にヘッド部に設けられた撮像部とを備え、ノズルに吸着された部品の撮像を行うための第１光路と、基板の撮像を行うための第２光路とを互いに切り替えることにより、ヘッド部に対して相対移動可能な撮像部による部品の撮像と基板の撮像とが択一的に行われるように構成されており、撮像部は、少なくともヘッド部のノズルが配置された位置より外側の端部近傍に対応する位置にヘッド部に対して相対移動された際に、第１光路を介して部品の撮像を行う状態から第２光路を介して基板の撮像を行う状態に切り替えられるように構成されている。 In order to achieve the above object, a component mounting apparatus according to one aspect of the present invention is provided with a head unit capable of mounting a component adsorbed by a nozzle on a substrate, and a head unit that can move relative to the head unit. The first optical path for imaging the component adsorbed by the nozzle and the second optical path for imaging the substrate can be switched relative to each other by switching between the first optical path and the second optical path for imaging the substrate. It is configured such that imaging of a part by the imaging unit and imaging of the substrate are performed selectively, and the imaging unit is at a position corresponding to at least the end portion outside the position where the nozzle of the head unit is disposed. When moved relative to the head unit, the state in which the imaging of the component is performed via the first optical path is switched to the state in which the imaging of the substrate is performed via the second optical path .
この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように、ヘッド部に対して相対移動可能にヘッド部に設けられた撮像部を備え、ノズルに吸着された部品の撮像を行うための第１光路と、基板の撮像を行うための第２光路とを互いに切り替えることにより、ヘッド部に対して相対移動可能な撮像部による部品の撮像と基板の撮像とが択一的に行われるように構成されることによって、ヘッド部に対して相対移動可能にヘッド部に設けられた１台の撮像部を使用して、第１光路を使用したノズルに吸着された部品の撮像と第２光路を使用した基板の撮像との両方を行わせることができる。したがって、ヘッド部に対して相対移動可能な撮像部をヘッド部に設けて部品の認識および基板の認識をそれぞれ行う場合であっても、撮像部の台数（個数）が増加しないので、ヘッド部が大型化（重量化）するのを抑制することができる。また、ヘッド部の大型化（重量化）が抑制されるのでヘッド部の移動にも時間が掛からずタクトアップ（実装動作時間の短縮）を図ることができる。 In the component mounting apparatus according to one aspect of the present invention, as described above, the imaging device is provided with the imaging unit provided in the head unit so as to be relatively movable with respect to the head unit, and performs imaging of the component adsorbed by the nozzle. By switching between the one optical path and the second optical path for imaging the substrate, the imaging of the component by the imaging unit that can move relative to the head unit and the imaging of the substrate are performed alternatively. By using one imaging unit provided in the head unit so as to be relatively movable with respect to the head unit, the imaging of the component adsorbed by the nozzle using the first optical path and the second optical path are configured. Both imaging of the used substrate can be performed. Therefore, even when an imaging unit that can be moved relative to the head unit is provided in the head unit to perform component recognition and board recognition, the number of imaging units does not increase. An increase in size (weight) can be suppressed. Further, since the enlargement (weight) of the head part is suppressed, it takes less time to move the head part, and tact-up (reduction in mounting operation time) can be achieved.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、複数の光学部材をさらに備え、複数の光学部材の少なくとも一部における光の反射状態および透過状態の少なくとも一方が変更されることにより第１光路と第２光路とが互いに切り替えられて、撮像部による部品の撮像と基板の撮像とが択一的に行われるように構成されている。このように構成すれば、光の反射状態または光の透過状態が変更可能な複数の光学部材を用いて第１光路と第２光路とを容易に択一的に切り替えることができるので、１台の撮像部を使用してノズルに吸着された部品の撮像と基板の撮像とを容易に行うことができる。 In the component mounting apparatus according to the one aspect described above, preferably, the first optical path further includes a plurality of optical members, and at least one of a light reflection state and a light transmission state in at least a part of the plurality of optical members is changed. The second optical path is switched to each other, and the imaging of the component by the imaging unit and the imaging of the substrate are alternatively performed. With this configuration, the first optical path and the second optical path can be easily and alternatively switched using a plurality of optical members that can change the light reflection state or the light transmission state. Thus, it is possible to easily perform imaging of a component adsorbed by the nozzle and imaging of the substrate.
上記複数の光学部材をさらに備える構成において、好ましくは、撮像部は、ヘッド部においてノズルに吸着された部品を撮像可能な部品認識位置と基板を撮像可能な基板認識位置とのいずれかの位置に移動されるように構成されており、撮像部の部品認識位置または基板認識位置への移動に応じて光学部材の光の反射状態と透過状態との組み合わせが変更されることにより第１光路と第２光路とが互いに切り替えられて、撮像部による部品の撮像と基板の撮像とが択一的に行われるように構成されている。このように構成すれば、撮像部が部品認識位置または基板認識位置のいずれかの位置へ移動される移動動作に基づいて第１光路と第２光路とを自動的に択一的に切り替えることができる。 In the configuration further including the plurality of optical members, preferably, the imaging unit is positioned at any one of a component recognition position capable of imaging the component sucked by the nozzle in the head unit and a substrate recognition position capable of imaging the substrate. The first optical path and the first optical path are changed by changing the combination of the light reflection state and the light transmission state of the optical member according to the movement of the imaging unit to the component recognition position or the board recognition position. The two optical paths are switched to each other, and the imaging of the component by the imaging unit and the imaging of the substrate are alternatively performed. With this configuration, the first optical path and the second optical path can be automatically and alternatively switched based on the moving operation in which the imaging unit is moved to either the component recognition position or the board recognition position. it can.
この場合、好ましくは、光学部材は、部品認識位置に配置され、光の反射を防止するための第１反射防止部材と、基板認識位置に配置され、光の反射を防止するための第２反射防止部材とを含み、撮像部の部品認識位置への移動とともに第２光路が第１反射防止部材によって遮断されることにより、第１光路を介して部品の撮像が行われ、撮像部の基板認識位置への移動とともに第１光路が第２反射防止部材によって遮断されることにより、第２光路を介して基板の撮像が行われるように構成されている。このように構成すれば、撮像部が部品認識位置へ移動される際には部品認識位置に配置された第１反射防止部材を使用して基板撮像時の第２光路を容易に遮断することができる。また、撮像部が基板認識位置へ移動される際には基板認識位置に配置された第２反射防止部材を使用して部品撮像時の第１光路を容易に遮断することができる。これにより、撮像部が部品認識位置へ移動される移動動作に基づいて基板撮像時の第２光路を自動的に遮断して部品を撮像する第１光路を形成して部品の撮像を容易に行い、撮像部が基板認識位置へ移動される移動動作に基づいて部品撮像時の第１光路を自動的に遮断して基板を撮像する第２光路を形成して基板の撮像を容易に行うことができる。 In this case, preferably, the optical member is disposed at the component recognition position, and the first antireflection member for preventing light reflection and the second reflection for being disposed at the board recognition position and preventing light reflection. The second optical path is blocked by the first antireflection member along with the movement of the imaging unit to the component recognition position, so that imaging of the component is performed via the first optical path, and the substrate recognition of the imaging unit is performed. The first optical path is blocked by the second antireflection member as the position is moved, so that the substrate is imaged through the second optical path. If comprised in this way, when an imaging part is moved to a component recognition position, the 2nd optical path at the time of board | substrate imaging can be interrupted | blocked easily using the 1st antireflection member arrange | positioned at a component recognition position. it can. Further, when the imaging unit is moved to the board recognition position, the first optical path at the time of imaging the component can be easily blocked using the second antireflection member arranged at the board recognition position. Thereby, based on the movement operation in which the imaging unit is moved to the component recognition position, the second optical path at the time of board imaging is automatically blocked to form the first optical path for imaging the component, thereby easily imaging the component. Based on a moving operation in which the imaging unit is moved to the board recognition position, the first optical path at the time of component imaging is automatically blocked to form a second optical path for imaging the board so that the board can be easily imaged. it can.
上記複数の光学部材をさらに備える構成において、好ましくは、光学部材は、ミラー部材またはシャッター部材を含み、撮像部は、ヘッド部における部品を撮像可能な部品認識位置においてミラー部材を回動させるか、またはシャッター部材を開閉駆動させることによってノズルに吸着された部品を撮像するための第１光路から基板を撮像するための第２光路に切り替えられることにより、第２光路を介して基板の撮像を行うように構成されている。このように構成すれば、任意の位置（たとえば、ヘッド部においてノズルに吸着された部品を撮像可能な部品認識位置）で、ミラー部材を回動させるかまたはシャッター部材を開閉駆動させることによって部品の撮像から基板の撮像に動作を切り替えることができる。すなわち、部品が吸着されたノズルが存在する位置（部品認識位置）においてもノズル下方の基板の撮像を行うことができるので、部品の実装位置近傍での基板の配置状態（搬送状態）をより正確に認識することができる。これにより、基板の配置状態に関する認識結果をヘッド部の実装動作により精度よく反映させて部品を基板に実装することができる。 In the configuration further including the plurality of optical members, preferably, the optical member includes a mirror member or a shutter member, and the imaging unit rotates the mirror member at a component recognition position where the component in the head unit can be imaged. Alternatively, the substrate is imaged through the second optical path by switching from the first optical path for imaging the component adsorbed to the nozzle to the second optical path for imaging the substrate by driving the shutter member to open and close. It is configured as follows. If comprised in this way, by rotating a mirror member or opening / closing a shutter member at arbitrary positions (for example, the component recognition position which can image the components adsorbed by the nozzle in the head part) The operation can be switched from imaging to imaging of the substrate. In other words, since the substrate under the nozzle can be imaged even at the position where the nozzle to which the component is sucked exists (component recognition position), the arrangement state (conveyance state) of the substrate in the vicinity of the component mounting position is more accurate. Can be recognized. Thereby, the recognition result regarding the arrangement state of the board can be accurately reflected by the mounting operation of the head part, and the component can be mounted on the board.
本発明によれば、上記のように、ヘッド部に撮像部を設けて部品および基板の認識を行う場合であってもヘッド部が大型化（重量化）するのを抑制することができる。 According to the present invention, as described above, even when the imaging unit is provided in the head unit and the components and the board are recognized, the head unit can be prevented from being enlarged (weighted).
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。
(First embodiment)
With reference to FIGS. 1-6, the structure of the
本発明の第１実施形態による部品実装装置１００は、図１に示すように、クリーム半田（図示せず）が印刷された基板１に、後述するヘッドユニット５０を用いて部品２を高速度で実装（搭載）するための装置である。なお、ヘッドユニット５０は、本発明の「ヘッド部」の一例である。
As shown in FIG. 1, the
部品実装装置１００は、図１に示すように、基台１０と、基台１０上（紙面手前側）に設けられた基板搬送部２０と、基板搬送部２０の両側（Ｙ１側およびＹ２側）にそれぞれ配置された部品供給部３０および４０と、基板搬送部２０の上方（紙面手前側）をＸ−Ｙ面に沿って移動可能なヘッドユニット５０と、実装前の部品２の吸着状態を撮像する撮像ユニット６０と、制御装置７０（図３参照）とを備えている。なお、撮像ユニット６０は、本発明の「撮像部」の一例である。
As shown in FIG. 1, the
基板搬送部２０は、基板１の搬送方向（Ｘ方向）に延びる一対のコンベア２１を有している。一対のコンベア２１は、一方側（Ｘ１側）から基板１を受け入れて部品実装位置まで搬送して部品実装位置において基板１を保持する機能を有している。また、コンベア２１は、部品２が実装された基板１を他方側（Ｘ２側）に搬出する機能を有している。
The
基板搬送部２０の後方側（Ｙ１側）に配置された部品供給部３０には、Ｘ方向に並べられた複数のテープフィーダ３１が配置されている。各々のテープフィーダ３１には、複数のチップ部品（部品２）を所定の間隔を隔てて保持したテープ（図示せず）が巻回されたリール（図示せず）が保持されている。そして、部品供給部３０は、各々のテープフィーダ３１から間欠的にテープを繰り出すことによって、テープ上のチップ部品を基板搬送部２０近傍の部品供給位置に供給するように構成されている。ここで、チップ部品とは、ＬＳＩ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗器などの小片状の電子部品を示す。なお、チップ部品は、本発明の「部品」の一例である。
A plurality of
また、基板搬送部２０の前方側（Ｙ２側）に配置された部品供給部４０には、Ｘ方向に所定の間隔を隔ててトレイ４１および４２が配置されている。トレイ４１および４２には、ヘッドユニット５０による取り出しが可能となるように、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）などの大型のパッケージ部品が整列して載置されている。なお、パッケージ部品は、本発明の「部品」の一例である。
In addition,
ヘッドユニット５０は、図１および図２に示すように、部品供給部３０および４０から供給される部品２を一時的に吸着／保持した状態で基板１上の所定位置まで移送し、その位置で部品２を基板１に実装する機能を有している。具体的には、ヘッドユニット５０の下面には、Ｘ方向に沿って列状に配置された複数（６基）の実装ヘッド５１が下方に露出している。また、各実装ヘッド５１には、先端部が下方（Ｚ１方向）に向けられた部品吸着用のノズル５が取り付けられている。これにより、部品実装動作時には、部品実装装置１００に設けられた負圧発生機（図示せず）によりノズル５の下端部に発生させた負圧によって部品２が吸着されるように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、６基の実装ヘッド５１を含むヘッドユニット５０は、基台１０上をＸ方向に延びる支持部５２を介して移動可能に支持されている。ヘッドユニット５０は、支持部５２に設けられたＸ軸サーボモータ５３によりボールねじ軸５４が回動されることによってＸ方向に移動される。また、基台１０の上面には、Ｙ方向に延びる一対の高架フレーム１１が配置されており、高架フレーム１１には、Ｙ軸サーボモータ１３とボールねじ軸１４とが設けられている。ここで、支持部５２は、一対の固定レール１２を介して高架フレーム１１上をＸ方向に跨いでいる。そして、支持部５２は、Ｙ軸サーボモータ１３によりボールねじ軸１４が回動されることによって高架フレーム１１上をＹ方向に移動される。これにより、ヘッドユニット５０は、ボールねじ軸５４および１４がそれぞれ回転されて、基台１０上のＸ−Ｙ面内を任意の位置に移動することが可能に構成されている。また、支持部５２の下方におけるヘッドユニット５０の背面側（Ｙ１側）に近い一方側（Ｘ１側）の側端部５０ａには、Ｘ軸サーボモータ５５が取り付けられるとともに、Ｘ軸サーボモータ５５にはヘッドユニット５０の背面側においてＸ方向に延びるボールねじ軸５６（破線で示す）が回転可能に取り付けられている。
Further, the
ここで、第１実施形態では、図２に示すように、撮像ユニット６０は、ヘッドユニット５０に対してＸ方向に相対移動することが可能にヘッドユニット５０に設けられている。すなわち、撮像ユニット６０には、ボールねじ軸５６に噛合するナット部材６１（破線で示す）が設けられており、Ｘ軸サーボモータ５５によりボールねじ軸５６が回動されることによって、ヘッドユニット５０の背面側（Ｙ１側）においてナット部材６１とともに撮像ユニット６０がＸ１方向またはＸ２方向に水平移動されるように構成されている。この場合、撮像ユニット６０は、図４に示すように、ヘッドユニット５０の最もＸ１側に配置された実装ヘッド５１（ノズル５）と側端部５０ａとの間の領域に対応する位置Ａと、６基の実装ヘッド５１が配置された移動範囲Ｂと、ヘッドユニット５０の最もＸ２側に配置された実装ヘッド５１（ノズル５）と側端部５０ｂとの間の領域に対応する位置Ｃとの間を移動することが可能に構成されている。
Here, in the first embodiment, as illustrated in FIG. 2, the
そして、第１実施形態では、撮像ユニット６０は、以下の構成を有することによって、移動範囲Ｂにおいて個々のノズル５に吸着された部品２を撮像する機能に加えて、移動範囲Ｂを含む位置Ａから位置Ｃまでの全ての移動範囲において基板１を撮像することが可能に構成されている。
In the first embodiment, the
具体的に説明すると、図５に示すように、撮像ユニット６０は、内部にナット部材６１が組み込まれてヘッドユニット５０に対してＸ方向にスライド移動可能に構成されたケース本体部６２と、ケース本体部６２内にレンズ部（図示せず）を下向きの状態にして固定されたカメラ部６３と、ケース本体部６２の下面の所定位置に取り付けられた基板撮像用の照明部６４と、ケース本体部６２の内部の所定位置に取り付けられた部品撮像用の照明部６５とを備えている。また、ケース本体部６２は、光路（一点鎖線で示す）に対して直交する方向の断面が筒状（四角筒状）に形成されており、ケース本体部６２は、カメラ部６３の周囲を取り囲んで下方（Ｚ１方向）に延びる筒部６２ａと、筒部６２ａのＺ１側の下端において水平方向に向きを変えて前方（Ｙ２方向）に延びる筒部６２ｂとを有している。また、筒部６２ｂは、ケース本体部６２の前方側を塞ぐ端部６２ｃを有している。したがって、ケース本体部６２は、側方（Ｘ方向）から見て概略Ｌ字形状を有しており、ヘッドユニット５０の背面側から下方に向けて吊り下げられている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
また、ケース本体部６２には、反射面６６ａを有するミラー部材６６および反射面６７ａを有するミラー部材６７がそれぞれ設けられている。なお、ミラー部材６６および６７は、本発明の「光学部材」の一例である。ミラー部材６６は、カメラ部６３の下方でかつ筒部６２ａと筒部６２ｂとの接続部に設けられている。また、ケース本体部６２のミラー部材６６近傍には、ミラー部材６６の姿勢を制御するための光学部材駆動部６８が設けられている。したがって、ミラー部材６６は、図５に示すように反射面６６ａが前方側（Ｙ２側）に向けられてかつ水平面に対して斜め４５度に傾斜された状態と、図６に示すように反射面６６ａが略垂直に立てられた状態とに交互に切り替えられるように構成されている。なお、光学部材駆動部６８は、内蔵された図示しないサーボモータの駆動力を用いてミラー部材６６の姿勢を制御するように構成されている。
The case
また、図５に示すように、ミラー部材６６が配置された領域の筒部６２ｂの下面には、下方に開口する開口部６２ｄが形成されている。また、ＬＥＤからなる照明部６４は、開口部６２ｄの縁部に沿って周状でかつ下方（基板１）に向けて取り付けられている。そして、ミラー部材６６が斜め４５度に傾斜された状態では、ミラー部材６６によって開口部６２ｄが光学的（物理的）に塞がれる一方、ミラー部材６６が略垂直に立てられて筒部６２ａの内壁部近傍に退避した状態では、カメラ部６３の下方に開口部６２ｄを通過するような光路（光路Ｌ２）が形成されるように構成されている。
As shown in FIG. 5, an
また、ミラー部材６７は、筒部６２ｂの端部６２ｃ近傍に設けられている。また、ミラー部材６７は、反射面６７ａが後方側（Ｙ１側）に向けられてかつ水平面に対して斜め４５度に傾斜された状態で固定的に設置されている。したがって、ミラー部材６６とミラー部材６７とは、反射面６６ａと反射面６７ａとが互いに向き合うようにして筒部６２ｂ内に配置されている。また、ミラー部材６７が配置された領域の筒部６２ｂの上面には上方に開口する開口部６２ｅが形成されている。また、ＬＥＤからなる照明部６５は、開口部６２ｅ近傍の筒部６２ｂの内側に取り付けられている。
The
これにより、第１実施形態では、図４に示すように、撮像ユニット６０がヘッドユニット５０のうちの移動範囲Ｂに位置する場合に個々のノズル５に吸着された部品２の下面２ａ（Ｚ１側）の状態を撮像することが可能に構成されている。この場合、ケース本体部６２においては、図５に示すように、照明部６５が点灯されるとともにミラー部材６６が光学部材駆動部６８によって斜め４５度に傾斜されることにより、部品２の下面２ａから開口部６２ｅを介してミラー部材６７の反射面６７ａおよびミラー部材６６の反射面６６ａを経てカメラ部６３内部の撮像素子６３ａに達するような光路Ｌ１がケース本体部６２内に形成される。したがって、ノズル５に吸着された部品２の下面２ａの状態がカメラ部６３によって撮像される。なお、光路Ｌ１は、本発明の「第１光路」の一例である。
Accordingly, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, when the
また、第１実施形態では、図４に示すように、撮像ユニット６０がヘッドユニット５０のうちの位置Ａ、移動範囲Ｂまたは位置Ｃのいずれの位置においても、基板１の上面１ａに設けられた基板認識マーク(フィデューシャルマーク)３（図６参照）を撮像することが可能に構成されている。この場合、ケース本体部６２においては、図６に示すように、照明部６４が点灯されるとともにミラー部材６６が光学部材駆動部６８によって略垂直に立てられて開口部６２ｄの形成領域から奥側（Ｙ１側）に退避されることにより、基板１の上面１ａから開口部６２ｄを介して直上のカメラ部６３の撮像素子６３ａに達するような光路Ｌ２がケース本体部６２内に形成される。つまり、撮像ユニット６０においては、ミラー部材６６のＹ１方向への回動（移動）とともに光路Ｌ１（図５参照）から光路Ｌ２（図６参照）に切り替えられる。なお、光路Ｌ２は、本発明の「第２光路」の一例である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the
これにより、図４に示すように、移動範囲Ｂにおいて撮像ユニット６０の筒部６２ｂがノズル５の直下に位置した際は、ミラー部材６６および６７を用いて光路Ｌ１（図５参照）が形成されることにより、部品２の下面２ａの撮像が可能となる。また、位置Ａ、移動範囲Ｂまたは位置Ｃのいずれの位置においてもミラー部材６６を開口部６２ｄの形成領域から退避させて光路Ｌ２（図６参照）が形成されることにより、基板１の基板認識マーク３の撮像が可能となるように構成されている。このように、部品実装装置１００では、１台の撮像ユニット６０を使用しながら光路Ｌ１と光路Ｌ２とを任意に切り替えて部品２の撮像と基板１の撮像とが択一的に行われるように構成されている。
As a result, as shown in FIG. 4, when the
なお、カメラ部６３はケース本体部６２内に固定的に設置されておりカメラ部６３の焦点距離は固定値である。したがって、部品２の下面２ａを撮像する際の光路Ｌ１の長さと基板１の基板認識マーク３を撮像する際の光路Ｌ２の長さとを略等しくする必要がある。この場合、図２に示すように、ヘッドユニット５０の実装ヘッド５１は、各々が上下方向（Ｚ方向）に昇降されるように構成されている。これにより、基板認識マーク３を撮像する際の光路Ｌ２（図６参照）の長さが基準（固定値）とされている場合は、部品２の下面２ａを撮像する場合には、光路Ｌ１（図５参照）の長さが光路Ｌ２の長さに略等しくなるように実装ヘッド５１の高さ位置が調整される。
The
また、図２に示すように、各々の実装ヘッド５１は、ノズル５の中心を通る鉛直軸線（Ｚ方向）を回動中心として水平方向（Ｒ方向）に回動されるように構成されている。これにより、ノズル５に部品２が吸着された状態で部品２のＸ−Ｙ面内（図１参照）での保持状態が調整されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, each mounting
部品実装装置１００では、撮像ユニット６０により部品２の下面２ａが撮像されることにより、ヘッドユニット５０により部品供給部３０および４０（図１参照）から取り出された実装直前の部品２のノズル５に対する保持（吸着）状態が認識されるように構成されている。また、部品実装装置１００では、撮像ユニット６０により基板１の基板認識マーク３が撮像されることにより、基板搬送部２０により部品実装位置まで搬送された基板１の正確な位置が認識されるように構成されている。
In the
制御装置７０は、図３に示すように、部品実装装置１００の部品実装動作に関する全体的な動作を制御する。具体的には、制御装置７０は、ＣＰＵからなる主制御部７１と、記憶部７２と、カメラ制御部７３と、照明制御部７４と、画像処理部７５と、駆動制御部７６とを含んでいる。
As shown in FIG. 3, the
記憶部７２には、実装プログラムに加えて実装される部品２の部品名称、部品番号、形状などの個々の部品が特定可能な情報が格納されている。このような情報は、オペレータが部品２をテープフィーダ３１やトレイ４１および４２（図１参照）などに補充する際に、図示しない入力装置（ＰＣ端末）を介して部品実装装置１００に予め登録される。そして、主制御部７１は、実装プログラムと記憶部７２に登録された部品２に関する情報とに基づいて、駆動制御部７６を介して基板搬送部２０、ヘッドユニット５０および撮像ユニット６０を駆動させて部品実装動作を実行する機能を有している。
In addition to the mounting program, the
また、カメラ制御部７３は、所定の撮像条件下でカメラ部６３を駆動して撮像動作を行わせる機能を有する。照明制御部７４は、カメラ部６３の撮像動作に関連して基板撮像用の照明部６４または部品撮像用の照明部６５をオン／オフ動作させる機能を有している。画像処理部７５は、カメラ部６３が取得した画像データに所定の画像処理を施す機能を有している。駆動制御部７６は、撮像ユニット６０を駆動するためのＸ軸サーボモータ５５およびケース本体部６２に組み込まれた光学部材駆動部６８を駆動する機能を有している。そして、主制御部７１は、画像処理部７５による画像処理結果（撮像結果）に基づいて、ノズル５に吸着された部品２（図４参照）の保持状態を認識するとともに、基板１（基板認識マーク３）を認識するように構成されている。このようにして、第１実施形態における部品実装装置１００は構成されている。
The
次に、図１〜図６を参照して、部品実装装置１００において、主制御部７１の制御に基づいて実行される部品２の実装動作について説明する。
Next, with reference to FIGS. 1 to 6, the mounting operation of the
まず、実装プログラムに基づき、ヘッドユニット５０（図１参照）が初期位置から部品供給部３０上および部品供給部４０上へと順次移動されて、各々のノズル５の先端部（下端部）に部品２（図２参照）が吸着される。そして、最大で６個の部品２が各々のノズル５に吸着される。
First, based on the mounting program, the head unit 50 (see FIG. 1) is sequentially moved from the initial position onto the
そして、第１実施形態では、撮像ユニット６０による部品２の撮像が行われる。具体的には、図４に示すように、ヘッドユニット５０に対して撮像ユニット６０が移動範囲Ｂ内に相対移動される。そして、ケース本体部６２が１つの実装ヘッド５１の直下に位置された際、照明部６５（図５参照）が点灯を開始されるとともに、ケース本体部６２内には図５に示すような光路Ｌ１が形成される。これにより、カメラ部６３を用いてノズル５に吸着された部品２の下面２ａが撮像される。また、撮像ユニット６０は、移動範囲Ｂ内を順次部品２が吸着された実装ヘッド５１の直下に移動されて、各々の位置で部品２の撮像が行われる。この場合、最大で６回の撮像が行われる。
In the first embodiment, the imaging of the
照明部６５の点灯が停止されて撮像ユニット６０による部品２の撮像が終了すると、撮像ユニット６０により撮像された各部品の撮像結果に基づいて部品２の吸着状態（各々の実装ヘッド５１に対する部品２のＸ方向、Ｙ方向およびＲ方向の位置ずれや傾きの状態）や部品２の欠陥の有無などが主制御部７１（図３参照）によって認識される。そして、撮像された部品２の中に不良部品や吸着位置の補正が不可能な状態の部品がある場合には、当該部品が廃棄対象部品としてデータ登録された後、廃棄対象部品以外の正常な部品２を、順次、基板１上に実装する動作が実行される。
When the lighting of the
この際、第１実施形態では、部品２の実装に先だって撮像ユニット６０による基板１の認識動作が行われる。具体的には、図４に示すように、ヘッドユニット５０に対して撮像ユニット６０が相対移動されて位置Ａまたは位置Ｃに相対移動される。また、図６に示すように、ミラー部材６６が光学部材駆動部６８によって略垂直に立てられる。これにより、部品２の撮像時に形成された光路Ｌ１（図５参照）に代わって、基板１の上面１ａから開口部６２ｄを介して直上のカメラ部６３に達するような光路Ｌ２がケース本体部６２内に形成される。そして、ヘッドユニット５０が基板１の上方を水平移動して基板認識マーク３が上面１ａに設けられた位置まで移動される。そして、照明部６４が点灯を開始されるとともに、カメラ部６３により基板１の基板認識マーク３が撮像される。
At this time, in the first embodiment, the recognition operation of the
撮像ユニット６０による基板認識マーク３の撮像後、照明部６４が消灯されるとともに、撮像ユニット６０により撮像された基板認識マーク３の撮像結果に基づいて基板１の配置状態（搬送状態）が主制御部７１（図３参照）によって認識される。
After the imaging of the
また、基板１の認識結果に基づいて、部品２が適切な位置に実装されるようにヘッドユニット５０の位置（Ｘ方向およびＹ方向）および各実装ヘッド５１の回動角度（Ｒ方向）などが補正される制御が主制御部７１（図５参照）によって実施される。そして、部品２（図１参照）の基板１への実装動作が実行される。このようにして実装動作の１回のサイクルが終了する。また、実装プログラムに基づいて上記動作が繰り返される。
Further, based on the recognition result of the
なお、第１実施形態では、撮像ユニット６０は、位置Ａおよび位置Ｃのみならず移動範囲Ｂにおいてもそれまでの光路Ｌ１の状態から光路Ｌ２の状態に光学系が切り替えられて基板１の基板認識マーク３を撮像することが可能である。たとえば、実装位置の精度がより厳しく要求されるような基板１においては、部品２が実際に実装される実装位置近傍に基板認識マーク３などが設けられている場合がある。このような場合に、部品２が吸着されたノズル５により近い位置（移動範囲Ｂ内のいずれかの場所）において基板１の配置状態（搬送状態）を撮像することが可能となるので、撮像ユニット６０と実装ヘッド５１との距離（平面的なＸ方向およびＹ方向のずれ量）が小さい分、基板１の配置状態に関する認識結果をヘッドユニット５０の実装動作に精度よく反映させて部品２を基板１に実装することが可能となる。
In the first embodiment, the
第１実施形態では、上記のように、ヘッドユニット５０に対して相対移動可能にヘッドユニット５０に設けられた１台の撮像ユニット６０を備える。そして、ノズル５に吸着された部品２の撮像を行うための光路Ｌ１と、基板１の撮像を行うための光路Ｌ２とを互いに切り替えることにより、ヘッドユニット５０に対して相対移動可能な１台の撮像ユニット６０を使用して部品２の撮像と基板１の撮像とを択一的に行うように構成する。これにより、ヘッドユニット５０に対して相対移動可能にヘッドユニット５０に設けられた１台の撮像ユニット６０を使用して、光路Ｌ１を使用したノズル５に吸着された部品２の下面２ａの撮像と光路Ｌ２を使用した基板１の基板認識マーク３の撮像との両方を行わせることができる。したがって、ヘッドユニット５０に対して相対移動可能な撮像ユニット６０をヘッドユニット５０に設けて部品２の認識および基板１の認識をそれぞれ行う場合であっても、撮像ユニット６０の台数が増加しないので、ヘッドユニット５０が大型化（重量化）するのを抑制することができる。また、ヘッドユニット５０の大型化（重量化）が抑制されるのでヘッドユニット５０の移動にも時間が掛からずタクトアップ（実装動作時間の短縮）を図ることができる。
In the first embodiment, as described above, one
また、第１実施形態では、ヘッドユニット５０の側端部５０ａ近傍に対応する位置Ａまたは側端部５０ｂ近傍に対応する位置Ｃのいずれかに撮像ユニット６０がヘッドユニット５０に対して相対移動された際に、光路Ｌ１を介して部品２の撮像を行う状態から光路Ｌ２を介して基板１の撮像を行う状態に切り替わるように撮像ユニット６０を構成する。これにより、撮像ユニット６０をヘッドユニット５０の側端部５０ａ近傍に対応する位置Ａまたは側端部５０ｂ近傍に対応する位置Ｃのいずれかに移動させるだけで光路Ｌ２を介して基板１の撮像を行う状態に自動的に切り替えることができる。また、撮像ユニット６０を位置Ａまたは位置Ｃのいずれかに移動させるだけで側端部５０ａ近傍または側端部５０ｂ近傍に位置するノズル５下方の基板１の撮像を行うことができる。
In the first embodiment, the
すなわち、ヘッドユニット５０の側端部５０ａ近傍（位置Ａ）または側端部５０ｂ近傍（位置Ｃ）に配置されたノズル５付近に移動された撮像ユニット６０によって撮像ユニット６０近傍のノズル５下方の基板１の撮像を行うことができるので、このノズル５に吸着された部品２の実装位置付近の基板１の配置状態（搬送状態）を容易に認識することができる。このように、撮像ユニット６０と実装ヘッド５１との距離（平面的なＸ方向およびＹ方向のずれ量）をより近づけて基板１を認識することができるので、基板１の配置状態に関する認識結果をヘッドユニット５０の実装動作に精度よく反映させて部品２を基板１に実装することができる。
That is, the substrate below the
また、第１実施形態では、撮像ユニット６０のケース本体部６２にミラー部材６６およびミラー部材６７を設ける。そして、ミラー部材６６を回動させて反射面６６ａで光を反射させるか否かを変更することにより光路Ｌ１と光路Ｌ２とを互いに切り替えて、撮像ユニット６０による部品２の撮像と基板１の撮像とを択一的に行うように構成する。これにより、ミラー部材６６における光の反射の有無に対応させて光路Ｌ１（反射あり）と光路Ｌ２（反射なし）とを容易に択一的に切り替えることができるので、１台の撮像ユニット６０を使用してノズル５に吸着された部品２の撮像と基板１の撮像とをミラー部材６６および６７が組み込まれた光学系を用いて容易に行うことができる。
In the first embodiment, a
また、第１実施形態では、ヘッドユニット５０における部品２を撮像可能な部品認識位置（移動範囲Ｂ）においてミラー部材６６を回動させることによってノズル５に吸着された部品２を撮像するための光路Ｌ１から基板１を撮像するための光路Ｌ２に切り替えることにより、光路Ｌ２を介して基板１の撮像を行うように撮像ユニット６０を構成する。これにより、ヘッドユニット５０においてノズル５に吸着された部品２を撮像可能な移動範囲Ｂに撮像ユニット６０を静止（停止）させた状態で、ミラー部材６６を回動させることによって基板１を撮像することができる。すなわち、部品２が吸着されたノズル５が存在する移動範囲Ｂ（部品認識位置）においてノズル５下方の基板１の撮像を行うことができるので、部品２の実装位置近傍での基板１の配置状態（搬送状態）をより正確に認識することができる。これにより、基板１の配置状態に関する認識結果をヘッドユニット５０の実装動作により精度よく反映させて部品２を基板１に実装することができる。
In the first embodiment, the optical path for imaging the
（第２実施形態）
次に、図５および図７を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、ミラー部材６６については反射面６６ａを斜め４５度のまま固定的に配置する一方、ミラー部材６７（反射面６７ａ）の向きを斜め上向きまたは斜め下向きのいずれかに切り替えることにより、部品２の撮像と基板１の撮像とをそれぞれ行うように構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 7. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the
本発明の第２実施形態における部品実装装置においては、撮像ユニット２６０がヘッドユニット２５０に対して相対移動可能に取り付けられている。撮像ユニット２６０は、図７に示すように、ミラー部材６６（反射面６６ａ）が斜め４５度で固定的に配置されている。また、筒部６２ｂの端部６２ｃに光学部材駆動部６８が取り付けられており、ミラー部材６７は、図５に示すように反射面６７ａが水平面に対して斜め上向き４５度に傾斜された状態と、図７に示すように水平面に対して斜め下向き４５度に傾斜された状態とに切り替えられるように構成されている。また、回動するミラー部材６７が配置された領域の筒部６２ｂの下面には、下方に開口する開口部６２ｆが形成される一方、ミラー部材６６が配置された領域の筒部６２ｂの下面には、第１実施形態のような開口部６２ｄ（図５参照）は形成されていない。なお、ヘッドユニット２５０は、本発明の「ヘッド部」の一例であり、撮像ユニット２６０は、本発明の「撮像部」の一例である。
In the component mounting apparatus according to the second embodiment of the present invention, the
これにより、第２実施形態では、ノズル５に吸着された部品２を撮像する際にはミラー部材６７が斜め上向き４５度に傾斜された状態で図５に示した撮像ユニット６０と略同様の光路Ｌ１が形成される。一方、基板１を撮像する際には、図７に示すように、ミラー部材６７が斜め下向き４５度に傾斜された状態で、基板１の上面１ａ側から開口部６２ｆを介してミラー部材６７の反射面６７ａおよびミラー部材６６の反射面６６ａを経てカメラ部６３に達するような光路Ｌ３がケース本体部６２内に形成される。なお、光路Ｌ３は、本発明の「第２光路」の一例である。したがって、光路Ｌ３を使用して基板１の基板認識マーク３がカメラ部６３によって撮像される。
Thereby, in 2nd Embodiment, when imaging the
なお、撮像ユニット２６０においても、光路Ｌ１の長さと光路Ｌ３の長さとが略等しくなるように構成されている。この場合、ミラー部材６７を回動させて上方の部品２と下方の基板１とを各々撮像するような配置構成にしているので、上記第１実施形態のように部品２の撮像時に実装ヘッド５１（図５参照）を上下方向に昇降させて光路Ｌ１の長さを光路Ｌ３の長さに略等しくする調整動作を行う必要がない。なお、第２実施形態におけるヘッドユニット２５０（図７参照）のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
Note that the
第２実施形態では、上記のように、ミラー部材６７を回動させて反射面６７ａでの光の反射状態（反射方向）を変更することにより光路Ｌ１と光路Ｌ３とを互いに切り替えて、撮像ユニット２６０による部品２の撮像と基板１の撮像とを択一的に行うように構成する。これにより、ミラー部材６７における光の反射方向の変更に対応させて光路Ｌ１と光路Ｌ２とを択一的に切り替えることができるので、１台の撮像ユニット２６０を使用してノズル５に吸着された部品２の撮像と基板１の撮像とをそれぞれ容易に行うことができる。
In the second embodiment, as described above, the
また、第２実施形態では、カメラ部６３下方のミラー部材６６を固定したままノズル５に近い側のミラー部材６７を斜め上向き４５度と斜め下向き４５度との間で回動させて部品２を撮像する際の光路Ｌ１と基板１を撮像する際の光路Ｌ３とを互いに切り替えるように構成する。これにより、実装ヘッド５１を大幅に昇降させて光路長を調整する動作を必要とすることなく、光路Ｌ１の長さと光路Ｌ３の長さとを容易に略等しくさせることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
In the second embodiment, the
（第３実施形態）
次に、図８および図９を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、固定的に設置されたミラー部材３６６の前方側（Ｙ２側）および下部（Ｚ１側）に、それぞれ、シャッター部材３０１および３０２を設けてシャッター部材３０１および３０２の開閉状態を互いに切り替えることにより、部品２の撮像と基板１の撮像とを行うように構成した例について説明する。なお、ミラー部材３６６、シャッター部材３０１および３０２は、本発明の「光学部材」の一例である。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. In the third embodiment, unlike the first embodiment,
本発明の第３実施形態における部品実装装置においては、撮像ユニット３６０がヘッドユニット３５０に対して相対移動可能に取り付けられている。撮像ユニット３６０は、図８に示すように、ミラー部材３６６が斜め４５度で固定的に配置されている。なお、ミラー部材３６６はハーフミラーからなり、反射面３６６ａを下方から上方（矢印Ｚ２方向）に向けて光が透過可能に構成されている。また、ミラー部材３６６が配置された領域の筒部６２ｂの下面には開口部６２ｄが形成されている。なお、ヘッドユニット３５０は、本発明の「ヘッド部」の一例であり、撮像ユニット３６０は、本発明の「撮像部」の一例である。
In the component mounting apparatus according to the third embodiment of the present invention, the
そして、ミラー部材３６６の前方側（Ｙ２側）および下部（Ｚ１側）にそれぞれ電気的な液晶シャッター方式が適用されたシャッター部材３０１および３０２が設けられている。また、シャッター部材３０１および３０２は、光学部材駆動部６８により各々が開閉されるように構成されている。
これにより、第３実施形態では、ノズル５に吸着された部品２を撮像する際には、図８に示すように、ミラー部材６６の前方側（Ｙ２側）のシャッター部材３０１が開状態（液晶が透明な状態）に維持されるとともにミラー部材６６の下部（Ｚ１側）のシャッター部材３０２が閉状態（液晶が暗い遮光状態）に維持されることにより、上記第１実施形態の撮像ユニット６０と略同様の光路Ｌ１が形成される。
Thus, in the third embodiment, when imaging the
一方、基板１を撮像する際には、図９に示すように、シャッター部材３０１が閉状態（液晶が暗い遮光状態）に維持されるとともにシャッター部材３０２が開状態（液晶が透明な状態）に維持されることにより、上記第１実施形態の撮像ユニット６０と略同様の光路Ｌ２が形成される。すなわち、シャッター部材３０２が開状態の場合、上方のミラー部材３６６はハーフミラーであるので、基板１側の光はシャッター部材３０２および開口部６２ｄを介してミラー部材３６６を矢印Ｚ２方向に透過される。これにより、カメラ部６３により基板１の撮像が可能となる。なお、第３実施形態におけるヘッドユニット３５０のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
On the other hand, when imaging the
第３実施形態では、上記のように、撮像ユニット３６０のケース本体部６２にミラー部材３６６およびミラー部材６７に加えてシャッター部材３０１および３０２を設けている。そして、ヘッドユニット３５０における部品２を撮像可能な部品認識位置（移動範囲Ｂ）において、シャッター部材３０１を閉じるとともにシャッター部材３０２を開くことによってノズル５に吸着された部品２を撮像するための光路Ｌ１から基板１を撮像するための光路Ｌ２に切り替えることにより、光路Ｌ２を介して基板１の撮像を行うように撮像ユニット３６０を構成する。これにより、任意の位置（たとえば、ヘッドユニット３５０においてノズル５に吸着された部品２を撮像可能な移動範囲Ｂ）で、シャッター部材３０１を閉じるとともにシャッター部材３０２を開くことによって基板１を撮像することができる。すなわち、部品２が吸着されたノズル５が存在する移動範囲Ｂ（部品認識位置）においてもノズル５下方の基板１の撮像を別途行うことができるので、部品２が実際に実装される実装位置近傍での基板１の配置状態（搬送状態）を認識することができる。したがって、撮像ユニット３６０（カメラ部６３）と実装ヘッド５１との距離（平面的なずれ量）が小さい分、基板１の配置状態に関する認識結果をヘッドユニット３５０の実装動作に精度よく反映させて部品２を基板１に実装することができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
In the third embodiment, as described above, the case
（第４実施形態）
次に、図１０〜図１３を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、上記第１〜第３実施形態とは異なり、撮像ユニット４６０をヘッドユニット４５０に対して相対移動させる動作のみによって部品２の撮像と基板１の撮像とをそれぞれ行うように構成した例について説明する。なお、ヘッドユニット４５０は、本発明の「ヘッド部」の一例であり、撮像ユニット４６０は、本発明の「撮像部」の一例である。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, unlike the first to third embodiments, the imaging of the
本発明の第４実施形態における部品実装装置においては、撮像ユニット４６０は、図１１に示すように、ミラー部材４６６およびミラー部材６７が共に筒部６２ｂ内に固定的に設置されている。なお、ミラー部材４６６はハーフミラーからなり、反射面４６６ａを下方から上方（矢印Ｚ２方向）に向けて光が透過可能に構成されている。また、ミラー部材４６６が配置された領域の筒部６２ｂの下面には開口部６２ｄが形成されている。
In the component mounting apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11, in the
また、ヘッドユニット４５０は、板金製の支持部材４０１（図１１参照）と、板金製の支持部材４０２（図１３参照）とを備えている。支持部材４０１は、図１１に示すように、ヘッドユニット４５０の背面側（Ｙ１側）から垂直下方に延びる平坦な壁部４０１ａと、撮像ユニット４６０の筒部６２ｂの下面よりも若干下方の位置において前方（Ｙ２方向）に延びる底部４０１ｂとを有している。また、底部４０１ｂの上面には、黒色を有して光の反射を防止する非反射シート（ＡＲシート）４０３が接着剤により貼り付けられている。なお、非反射シート４０３は、本発明の「光学部材」および「第１反射防止部材」の一例である。
The
また、支持部材４０２は、図１３に示すように、ヘッドユニット４５０の前面側（Ｙ２側）を覆う板金製の前面カバー部４５０ｃの両端部（Ｘ１側およびＸ２側（図１０参照））から下方に延びる一対の壁部４０２ａと、各々の壁部４０２ａの下端から後方（Ｙ１方向）に延びる庇部４０２ｂとを有している。また、庇部４０２ｂの下面には、黒色を有して光の反射を防止する非反射シート（ＡＲシート）４０４が接着剤により貼り付けられている。なお、非反射シート４０４は、本発明の「光学部材」および「第２反射防止部材」の一例である。
Further, as shown in FIG. 13, the
また、ヘッドユニット４５０を正面側から見た場合、図１０に示すように、支持部材４０１は、６基の実装ヘッド５１が配置された移動範囲Ｂに対応する位置に配置されており、非反射シート４０３は、移動範囲Ｂ内を水平に延びる底部４０１ｂの上面に設けられている。また、支持部材４０２は、実装ヘッド５１（ノズル５）が配置されていない位置Ａおよび位置Ｃにそれぞれ配置されており、非反射シート４０４は、庇部４０２ｂの下面に設けられている。したがって、非反射シート４０３と４０４とは、Ｘ方向に沿って互いに重ならないように配置されている。なお、位置Ａおよび位置Ｃは、本発明の「基板認識位置」の一例であり、移動範囲Ｂは、本発明の「部品認識位置」の一例である。
When the
これにより、第４実施形態では、撮像ユニット４６０の移動範囲Ｂまたは位置Ａ（位置Ｃ）への移動に応じて、ミラー部材４６６、ミラー部材６７、非反射シート４０３および非反射シート４０４の組み合わせ（配置関係）が２通りに変更されるように構成されている。
Accordingly, in the fourth embodiment, the combination of the
具体的には、図１１に示すように、撮像ユニット４６０が移動範囲Ｂに移動された場合には、部品２の下面２ａから開口部６２ｅを介してミラー部材６７の反射面６７ａおよびミラー部材４６６の反射面４６６ａを経てカメラ部６３に達するような光路Ｌ１がケース本体部６２内に形成される。すなわち、この位置では、ミラー部材４６６の下方に非反射シート４０３が配置されているので、カメラ部６３（撮像素子６３ａ）には、光路Ｌ１による部品２からの光が到達する一方、黒色の非反射シート４０３からの光は実質的に到達されない。
Specifically, as shown in FIG. 11, when the
また、撮像ユニット４６０が位置Ａまたは位置Ｃに移動された場合には、図１３に示すように、基板１の上面１ａから開口部６２ｄおよびミラー部材４６６を介して直上のカメラ部６３に達するような光路Ｌ２がケース本体部６２内に形成される。すなわち、この位置では、ミラー部材６７の上方に非反射シート４０４が配置されているので、カメラ部６３（撮像素子６３ａ）には、光路Ｌ２による基板１からの光が到達する一方、黒色の非反射シート４０４からの光は実質的に到達されない。
Further, when the
このように、撮像ユニット４６０が移動範囲Ｂ（図１０参照）に存在する場合には、基板１とカメラ部６３とを結ぶ光路Ｌ２（図１３参照）が非反射シート４０３によって遮断されることにより、光路Ｌ１を介して部品２の撮像が行われる。また、撮像ユニット４６０が位置Ａまたは位置Ｃ（図１０参照）に存在する場合には、部品２とカメラ部６３とを結ぶ光路Ｌ１（図１１参照）が非反射シート４０４によって遮断されることにより、光路Ｌ２を介して基板１の撮像が行われる。なお、第４実施形態にけるヘッドユニット４５０（図１０参照）のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
Thus, when the
第４実施形態では、上記のように、撮像ユニット４６０は、ヘッドユニット４５０においてノズル５に吸着された部品２を撮像可能な移動範囲Ｂと基板１を撮像可能な位置Ａ（位置Ｃ）とのいずれかの位置に移動されるように構成されている。そして、撮像ユニット４６０の移動範囲Ｂまたは位置Ａ（位置Ｃ）への移動に応じてミラー部材４６６、ミラー部材６７、非反射シート４０３および非反射シート４０４の各々の光の反射状態（反射の有無）と透過状態との組み合わせを変更することにより光路Ｌ１と光路Ｌ２とを互いに切り替えて、撮像ユニット４６０による部品２の撮像と基板１の撮像とを択一的に行うように構成する。これにより、撮像ユニット４６０が移動範囲Ｂまたは位置Ａ（位置Ｃ）のいずれかの位置へ移動される移動動作のみによって光路Ｌ１と光路Ｌ２とを自動的に択一的に切り替えることができる。したがって、ミラー部材４６６などの光学部材を駆動させて光路Ｌ１と光路Ｌ２とを互いに切り替えるための駆動機構部などを撮像ユニット４６０に別途設ける必要がなく、撮像ユニット４６０の制御動作が複雑化するのを抑制することができる。また、撮像ユニット４６０全体の構成が簡素化されるので、駆動機構部などの取り付けに起因してヘッドユニット４５０が重量化するのを容易に抑制することができる。
In the fourth embodiment, as described above, the
また、第４実施形態では、移動範囲Ｂに配置され、光の反射を防止するための非反射シート４０３と、位置Ａ（位置Ｃ）に配置され、光の反射を防止するための非反射シート４０４とをヘッドユニット４５０に設ける。そして、撮像ユニット４６０の移動範囲Ｂへの移動とともに光路Ｌ２を非反射シート４０３によって遮断することにより光路Ｌ１を介して部品２の撮像を行い、撮像ユニット４６０の位置Ａ（位置Ｃ）への移動とともに光路Ｌ１を非反射シート４０４によって遮断することにより光路Ｌ２を介して基板１の撮像を行うように構成する。これにより、撮像ユニット４６０が移動範囲Ｂへ移動される際には移動範囲Ｂに対応して配置された非反射シート４０３を使用して基板１の撮像時の光路Ｌ２を容易に遮断することができる。また、撮像ユニット４６０が位置Ａ（位置Ｃ）へ移動される際には位置Ａ（位置Ｃ）に対応して配置された非反射シート４０４を使用して部品２の撮像時の光路Ｌ１を容易に遮断することができる。したがって、撮像ユニット４６０が移動範囲Ｂ内に移動される移動動作に基づいて基板１の撮像時の光路Ｌ２を自動的に遮断して部品２を撮像する光路Ｌ１を形成して部品２の撮像を容易に行い、撮像ユニット４６０が位置Ａまたは位置Ｃに移動される移動動作に基づいて部品２を撮像する光路Ｌ１を自動的に遮断して基板１の撮像時の光路Ｌ２を形成して基板１の撮像を容易に行うことができる。なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
Further, in the fourth embodiment, a
（第５実施形態）
次に、図１４〜図１６を参照して、第５実施形態について説明する。この第５実施形態では、第４実施形態とは異なり、撮像ユニット５６０の移動方向に沿って延びるミラー部材５０１を用いて撮像ユニット５６０をヘッドユニット５５０に対して相対移動させる動作のみによって部品２の撮像と基板１の撮像とをそれぞれ行うように構成した例について説明する。なお、ヘッドユニット５５０は、本発明の「ヘッド部」の一例であり、撮像ユニット５６０は、本発明の「撮像部」の一例である。また、ミラー部材５０１は、本発明の「光学部材」の一例である。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. In the fifth embodiment, unlike the fourth embodiment, only the operation of moving the
本発明の第５実施形態における部品実装装置においては、撮像ユニット５６０は、図１５に示すように、ミラー部材６７のみが筒部６２ｂ内に固定的に設置されている。また、カメラ部６３の下部には、筒部６２ｂを後方（Ｙ１）側から前方（Ｙ２側）に向かって斜めに横切るような大きな開口長さ（開口面積）を有する開口部６２ｇが形成されている。また、照明部６４は、開口部６２ｇの縁部に沿って周状でかつ下方（基板１）に向けて取り付けられている。また、図１４に示すように、ヘッドユニット５５０には支持部材４０１のみを備えている。また、支持部材４０１の底部４０１ｂの上面には、反射面５０１ａを有するミラー部材５０１が設置されている。また、ミラー部材５０１は、移動範囲Ｂに対応する位置に配置されている。
In the component mounting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 15, in the
これにより、第５実施形態では、撮像ユニット５６０の移動範囲Ｂまたは位置Ａ（位置Ｃ）への移動に応じて、ミラー部材６７およびミラー部材５０１の各々の光の反射状態の組み合わせ（配置関係）が２通りに変更されるように構成されている。
Thereby, in 5th Embodiment, according to the movement to the movement range B or the position A (position C) of the
具体的には、図１５に示すように、撮像ユニット５６０が移動範囲Ｂに移動された場合には、部品２の下面２ａから開口部６２ｅを介してミラー部材６７の反射面６７ａおよびミラー部材５０１の反射面５０１ａを経てカメラ部６３に達するような光路Ｌ１がケース本体部６２内に形成される。
Specifically, as shown in FIG. 15, when the
また、撮像ユニット５６０が位置Ａまたは位置Ｃに移動された場合には、図１６に示すように、基板１の上面１ａから開口部６２ｇを介して直上のカメラ部６３に達するような光路Ｌ２がケース本体部６２内に形成される。すなわち、この位置では、ミラー部材５０１（図１５参照）が存在しないので光路Ｌ１（図１５参照）は形成されない。
Further, when the
このように、撮像ユニット５６０が移動範囲Ｂ（図１４参照）に存在する場合には、部品２とカメラ部６３とを結ぶ光路Ｌ１（図１５参照）がミラー部材６７とミラー部材５０１（図１５参照）によって形成されることにより、光路Ｌ１を介して部品２の撮像を行うことが可能になる。また、撮像ユニット５６０が位置Ａまたは位置Ｃ（図１４参照）に存在する場合には、基板１とカメラ部６３とを結ぶ光路Ｌ２（図１６参照）が形成されることにより、光路Ｌ２を介して基板１の撮像を行うことが可能になる。なお、第５実施形態におけるヘッドユニット５５０（図１４参照）のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
Thus, when the
第５実施形態では、上記のように、撮像ユニット５６０は、ヘッドユニット５５０においてノズル５に吸着された部品２を撮像可能な移動範囲Ｂと基板１を撮像可能な位置Ａ（位置Ｃ）とのいずれかの位置に移動されるように構成されている。そして、撮像ユニット５６０の移動範囲Ｂまたは位置Ａ（位置Ｃ）への移動に応じてミラー部材５０１とミラー部材６７との光の反射状態（反射の有無）を変更することにより光路Ｌ１と光路Ｌ２とを互いに切り替えて、撮像ユニット５６０による部品２の撮像と基板１の撮像とを択一的に行うように構成する。これにより、撮像ユニット５６０が移動範囲Ｂまたは位置Ａ（位置Ｃ）のいずれかの位置へ移動される移動動作に基づいて光路Ｌ１と光路Ｌ２とを択一的に切り替えることができるので、ミラー部材５０１などの光学部材を駆動させて光路Ｌ１と光路Ｌ２とを互いに切り替えるための駆動機構部などを撮像ユニット５６０に別途設ける必要がない。したがって、上記第４実施形態の場合と同様に、撮像動作に関して撮像ユニット５６０の制御動作が複雑化するのを抑制することができる。また、撮像ユニット５６０全体の構成が簡素化されるのでヘッドユニット５５０が重量化するのを容易に抑制することができる。なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
In the fifth embodiment, as described above, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第１〜第５実施形態では、レンズ部を完全な下向きの状態にしてカメラ部６３をケース本体部６２内に固定した例について示したが、本発明はこれに限られない。カメラ部６３を下向き以外の方向に設置して撮像ユニット６０（２６０、３６０、４６０、５６０）を構成してもよい。この場合、ケース本体部６２の形状やケース本体部６２内におけるミラー部材およびシャッター部材などの本発明の「光学部材」の配置構成を適宜変更することによって、部品２の撮像を行うための第１光路と、基板１の撮像を行うための第２光路とを互いに切り替えることが可能である。
For example, in the first to fifth embodiments, an example in which the lens unit is in a completely downward state and the
また、上記第１〜第５実施形態では、６基の実装ヘッド５１がＸ方向に沿って１列に配置されたヘッドユニット５０（２５０、３５０、４５０、５５０）に対して撮像ユニット６０（２６０、３６０、４６０、５６０）が相対移動する例について示したが、本発明はこれに限られない。１本のノズル列が２列または３列にタンデム配置されたヘッド部や、複数の実装ヘッドが円環状に配置されたロータリー型のヘッド部に対して、本発明の「撮像部」を組み込んで部品２の撮像と基板１の撮像とを行うように構成してもよい。
In the first to fifth embodiments, the imaging unit 60 (260) is compared with the head units 50 (250, 350, 450, 550) in which the six mounting
また、上記第１実施形態では、光学部材駆動部６８に内蔵されたサーボモータの駆動力を用いてミラー部材６６の姿勢を制御するように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、エアシリンダ（図示せず）の駆動力を利用してミラー部材６６の姿勢を交互に切り替えてもよいし、電磁コイルの駆動力を利用してミラー部材６６の姿勢を交互に切り替えてもよい。
In the first embodiment, the example in which the attitude of the
また、上記第３実施形態では、シャッター部材３０１および３０２に電気的な液晶シャッター方式を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、シャッター部材３０１および３０２に機械的に開閉するメカシャッター方式を適用してもよい。
In the third embodiment, an example in which an electrical liquid crystal shutter system is applied to the
また、上記第１〜第５実施形態では、基板１の基板認識マーク３を撮像して基板１を認識する例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、基板１の上面１ａに印刷された基板認識マーク３以外の文字（数字）などを撮像して基板１を認識する際に、本発明を適用してもよい。
Moreover, although the said 1st-5th embodiment showed about the example which recognizes the board |
１ 基板
２ 部品
３ 基板認識マーク
５ ノズル
５０、２５０、３５０、４５０、５５０ ヘッドユニット（ヘッド部）
６０、２６０、３６０、４６０、５６０ 撮像ユニット（撮像部）
６６、６７、３６６、４６６、５０１ ミラー部材（光学部材）
１００ 部品実装装置
３０１、３０２ シャッター部材（光学部材）
４０３ 非反射シート（光学部材、第１反射防止部材）
４０４ 非反射シート（光学部材、第２反射防止部材）
DESCRIPTION OF
60, 260, 360, 460, 560 Imaging unit (imaging unit)
66, 67, 366, 466, 501 Mirror member (optical member)
100
403 Non-reflective sheet (optical member, first antireflection member)
404 Non-reflective sheet (optical member, second antireflection member)
Claims (5)
前記ヘッド部に対して相対移動可能に前記ヘッド部に設けられた撮像部とを備え、
前記ノズルに吸着された前記部品の撮像を行うための第１光路と、前記基板の撮像を行うための第２光路とを互いに切り替えることにより、前記ヘッド部に対して相対移動可能な前記撮像部による前記部品の撮像と前記基板の撮像とが択一的に行われるように構成されており、
前記撮像部は、少なくとも前記ヘッド部の前記ノズルが配置された位置より外側の端部近傍に対応する位置に前記ヘッド部に対して相対移動された際に、前記第１光路を介して前記部品の撮像を行う状態から前記第２光路を介して前記基板の撮像を行う状態に切り替えられるように構成されている、部品実装装置。 A head unit capable of mounting a component adsorbed by a nozzle on a substrate;
An imaging unit provided in the head unit so as to be movable relative to the head unit;
The imaging unit movable relative to the head unit by switching between a first optical path for imaging the component adsorbed by the nozzle and a second optical path for imaging the substrate. The imaging of the component and the imaging of the substrate are performed alternatively .
When the imaging unit is moved relative to the head unit at least at a position corresponding to the vicinity of the outer end of the head unit where the nozzle is disposed, the component is interposed via the first optical path. A component mounting apparatus configured to be switched from a state in which imaging is performed to a state in which imaging of the substrate is performed via the second optical path .
前記複数の光学部材の少なくとも一部における光の反射状態および透過状態の少なくとも一方が変更されることにより前記第１光路と前記第２光路とが互いに切り替えられて、前記撮像部による前記部品の撮像と前記基板の撮像とが択一的に行われるように構成されている、請求項１に記載の部品実装装置。 A plurality of optical members;
The first optical path and the second optical path are switched to each other by changing at least one of a light reflection state and a light transmission state in at least a part of the plurality of optical members, and the imaging unit captures the component. The component mounting apparatus according to claim 1 , wherein imaging of the board is alternatively performed.
前記撮像部の前記部品認識位置または前記基板認識位置への移動に応じて前記光学部材の光の反射状態と透過状態との組み合わせが変更されることにより前記第１光路と前記第２光路とが互いに切り替えられて、前記撮像部による前記部品の撮像と前記基板の撮像とが択一的に行われるように構成されている、請求項２に記載の部品実装装置。 The imaging unit is configured to be moved to any one of a component recognition position capable of imaging the component sucked by the nozzle in the head unit and a substrate recognition position capable of imaging the substrate. ,
The combination of the light reflection state and the light transmission state of the optical member is changed according to the movement of the imaging unit to the component recognition position or the board recognition position, whereby the first optical path and the second optical path are changed. The component mounting apparatus according to claim 2 , wherein the component mounting apparatus is configured to be switched to each other so that imaging of the component by the imaging unit and imaging of the substrate are performed alternatively.
前記撮像部の前記部品認識位置への移動とともに前記第２光路が前記第１反射防止部材によって遮断されることにより、前記第１光路を介して前記部品の撮像が行われ、
前記撮像部の前記基板認識位置への移動とともに前記第１光路が前記第２反射防止部材によって遮断されることにより、前記第２光路を介して前記基板の撮像が行われるように構成されている、請求項３に記載の部品実装装置。 The optical member is disposed at the component recognition position, and a first antireflection member for preventing light reflection, and a second antireflection member disposed at the board recognition position for preventing light reflection, Including
With the movement of the imaging unit to the component recognition position, the second optical path is blocked by the first antireflection member, thereby imaging the component through the first optical path,
As the imaging unit moves to the substrate recognition position, the first optical path is blocked by the second antireflection member, whereby imaging of the substrate is performed via the second optical path. The component mounting apparatus according to claim 3 .
前記撮像部は、前記ヘッド部における前記部品を撮像可能な部品認識位置において前記ミラー部材を回動させるか、または前記シャッター部材を開閉駆動させることによって前記ノズルに吸着された前記部品を撮像するための前記第１光路から前記基板を撮像するための前記第２光路に切り替えられることにより、前記第２光路を介して前記基板の撮像を行うように構成されている、請求項２に記載の部品実装装置。 The optical member includes a mirror member or a shutter member,
The imaging unit images the component adsorbed by the nozzle by rotating the mirror member at a component recognition position where the component of the head unit can image the component, or by opening and closing the shutter member. The component according to claim 2 , wherein the component is configured to perform imaging of the substrate through the second optical path by switching from the first optical path to the second optical path for imaging the substrate. Mounting device.
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