JPH0244560Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は電子部品保持装置に関するものであ
り、特に、電子部品の保持位置を検出する機能を
備えた保持装置に関するものである。

従来の技術 電子部品を保持するとともに、その電子部品の
保持位置を検出する検出機能を備えた電子部品保
持装置は既に知られている。特開昭61−167803号
公報に開示された電子部品保持装置はその一例で
ある。この装置は、バキユームにより電子部品を
吸着する吸着ヘツドと、吸着された電子部品に光
を投光する投光器と、電子部品の光による投影像
を撮像する撮像装置とを含むように構成される。
吸着ヘツドは、ヘツド本体とそのヘツド本体に取
り付けられた吸着管とを有するのであるが、ヘツ
ド本体は、筒部材と、その筒部材に軸方向の距離
を隔てて互に平行に固定され、筒部材の内側に実
質的に気密に空間を形成する２枚の透明板と、そ
の空間をバキユーム源に接続すべく筒部材に形成
された接続通路と、２枚の透明板の一方にそれを
厚さ方向に貫通して形成された貫通孔とを含むも
のとされ、吸着管はその貫通孔に基端部が挿入さ
れて固定される。また、投光器は、吸着管の中心
線に平行な光を投光し、２枚の透明板を通して電
子部品に光を当てるようにされる。

この装置においては、筒部材に設けられた気密
な空間、接続通路によつて吸着管がバキユーム源
に連通させられることにより電子部品が吸着さ
れ、その状態において投光器から光が投光され、
電子部品に当てられる。それにより形成される投
影像が撮像装置により撮像され、電子部品の保持
位置が検出されるのであり、電子部品の表面の粗
さや色の影響を受けることなく、多種類の電子部
品の位置を正確に、かつ、容易に検出することが
できる。

考案が解決しようとする問題点 しかし、上記装置においては、電子部品に当て
られる光の範囲が透明板の大きさにより規制され
るため、保持し得る電子部品の大きさ、種類が限
定される問題があつた。ヘツド本体を大きくし、
透明板を大きくすればよいのであるが、装置が大
形となつて望ましくない。

また、電子部品が吸着されるとき、空気と共に
埃等が吸引されて筒部材内の空間に侵入し、透明
板に付着することを避け得ず、その付着した埃等
を通して電子部品に光が当てられることとなるた
め、正確な投影像の形成が妨げられ、清掃作業が
必要となる問題があつた。

さらに、吸着管の中心線に平行な光を投光する
ためには、フアイバ等を用いることが必要であ
り、投光器が複雑かつ高価となる問題があつた。

問題点を解決するための手段 本考案は、上記の問題を解決するために、（ａ）
本体と、（ｂ）その本体から延び出させられ、先
端面において電子部品をバキユームにより吸着す
る吸着管と、（ｃ）その吸着管により保持された
電子部品に一方向から光を当てる投光器と、（ｄ）
電子部品の上記光による投影像を撮像する撮像装
置とを含む電子部品保持装置において、投光器
を、全体が均一な光を投光する投光面を有するも
のとするとともに、その投光器を貫通して吸着管
を延び出させたものである。

作用および効果 このようにすれば、投光器から投光される光は
直接電子部品に当てられることとなり、電子部品
への光の照射を規制するものはない。したがつ
て、透明板を通して光を当てる場合のように、電
子部品に当てる光の範囲が透明板の大きさにより
規制されることがなくなつて、保持し得る電子部
品の大きさ、種類が増加するとともに、透明板に
付着した埃等により正確な投影像の形成が妨げら
れることがなくなり、清掃作業が不要となる効果
も得られる。

さらに、投光器は投光面全体が均一な光を投光
するものであればよく、フアイバにより構成され
る投光器に比較して構造が簡単であり、市販品を
用いて安価に構成することができる。

なお、投光器はそれ自体が光を発する光源であ
るため、反射面を設け、光源から発せられる光を
その反射面に当て、その反射面から反射される光
を電子部品に当てて位置を検出する場合に比較し
て優れた効果が得られる。

例えば、反射面は自身で光を発することができ
ないため、必ず光源と共に設けることが必要であ
り、装置が複雑となり、コストが高くなるのであ
り、また、光源を設置する場所によつては吸着管
を支持する部材やその周辺部材にも光が当たつて
反射し、それらからの反射光による投影像も形成
されて電子部品の鮮明な投影像の形成を妨げる場
合があるのである。

電子部品以外の部材に光が当たることを回避す
るためには、光源の光の照射方向を反射面に対し
てできる限り直角に近くすればよいのであるが、
そのようにすれば反射面から反射される光の範囲
が狭くなり、位置を検出し得る電子部品の大き
さ、種類が限られる問題が生ずる。さらに、光の
方向性が反射面によつて影響され、電子部品に確
実に光を当てることが容易ではない問題もある。

これに対して、投光器のようにそれ自体が光源
であるものによつて直接電子部品に光を当てるよ
うにすれば、光源と共に反射面を設ける場合のよ
うにコストが高くなることがない上、吸着管の周
辺部材に光が当たることがなく、電子部品の正確
な投影像を得ることができる。また、光の方向性
を確定することが容易であり、電子部品に確実に
光を当てることができる。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

添付図は、電子部品をプリント基板に装着する
本考案の一実施例装置を示す図である。図におい
て８はフレームであり、このフレーム８には水平
面内において互に直交するＸ方向とＹ方向とに移
動させられるＸ−Ｙテーブル１０が取り付けられ
ている。このテーブル１０はサーボモータ等によ
り駆動され、水平面内の任意の位置に高精度に位
置決めされるようになつている。また、テーブル
１０には、図示しない駆動装置により鉛直方向に
移動させられるリニアスライド１２が設けられて
おり、このリニアスライド１２に吸着管ホルダ１
４が固定されている。吸着管ホルダ１４は、その
下端部から水平方向に延び出すアーム部１６を備
えており、そのアーム部１６に吸着管１８がスリ
ーブ２０を介して鉛直軸線まわりに回転可能に支
持されている。

吸着管１８は、本体２２と、その本体２２に一
体的に嵌合されたノズル２４とから成る。本体２
２は段付状を成し、その小径部２６においてスリ
ーブ２０に軸方向に移動可能に嵌合されるととも
に、大径部２８に設けられた係合孔３０において
スリーブ２０の上端部に設けられた係合突起３２
に係合させられており、スリーブ２０に対する回
転を阻止されている。また、ノズル２４は段付状
を成し、その中心部には空気通路３４が形成され
ている。ノズル２４の上端部は雄ねじ部とされて
おり、そこにナツト３６が螺合されている。ノズ
ル２４はナツト３６が螺合されることにより、大
径部の端面が本体２２の肩面に当接させられ、本
体２２に一体的に結合されているのである。

ナツト３６にはゴム製のバキユームホース３８
の接続金具４０が螺合され、それによつてノズル
２４が図示しないバキユーム源に接続されてい
る。バキユーム源には電磁方向切換弁が設けら
れ、これの切換えに伴つてノズル２４が先端の吸
着部４２において電子部品４４を吸着したり、解
放したりする。なお、スリーブ２０と本体２２の
下端部との間には圧縮コイルスプリング４６が配
設されており、それにより本体２２の大径部２８
がスリーブ２０の上面に当接させられている。

また、上記スリーブ２０のアーム部１６から突
出した上部には大径のギヤ５０が一体に設けられ
るとともに、アーム部１６に回転可能に支持され
た小径のギヤ５２に噛み合わされている。この小
径ギヤ５２には中径ギヤ５４が固定されており、
中径ギヤ５４は駆動ギヤ５８に噛み合わされてい
る。駆動ギヤ５８は、ブラケツト５９により前記
リニアスライド１２に取り付けられたサーボモー
タ６０によつて回転させられる。それにより中径
ギヤ５４、小径ギヤ５２を介して大径ギヤ５０が
回転させられ、スリーブ２０と共に吸着管１８が
回転させられる。

さらに、上記アーム部１６の下面には、複数の
ブラケツト６４により投光器６６が取り付けられ
ている。投光器６６は発光体６８に拡散板７０が
固定されて成るものであり、電子部品４４より大
きいものとされている。発光体６８は、ブロツク
７２内に複数個の発光素子７４が一定の間隔を隔
てて埋設されたものであり、発光体６８が発する
光は拡散板７０により拡散され、拡散板７０の端
面７６全体から均一に投光される。端面７６が投
光面なのである。この投光器６６の中央部には厚
さ方向に延びる貫通孔７８が形成されており、こ
の貫通孔７８に前記ノズル２４の本体２２からの
突出端部が摺動可能に挿通され、ノズル２４は貫
通孔７８を通つて投光器６６を貫通し、吸着部４
２が投光器６６の前方に位置するようにされてい
る。

また、前記フレーム８には、撮像装置８０が取
り付けられている。この撮像装置８０は、吸着管
１８が撮像装置８０の真上に位置決めされた状態
において、吸着管１８に保持された電子部品４４
を間に挾んで投光器６６と対向するように設けら
れており、投光器６６から投光された光は、電子
部品４４を照射した後、撮像装置８０に入光す
る。撮像装置８０はレンズを備えており、このレ
ンズによつて図示しない固体撮像素子面上に結ば
れる電子部品４４の投影像を二値化信号に変換す
る。

以上のように構成された電子部品保持装置は、
部品供給装置から電子部品４４を受け取り、撮像
装置８０によつて電子部品４４の位置を検出し、
保持位置誤差を修正してプリント基板に装着す
る。

電子部品４４の受取り時には、吸着管１８が部
品供給装置中の受取り時には、吸着管１８が部品
供給装置中の受け取るべき電子部品４４上に位置
決めされた状態においてリニアスライド１２が下
降させられ、吸着管１８が電子部品４４の上面に
当接させられる。当接後も僅かに下降させられる
のであるが、吸着管１８が圧縮コイルスプリング
４６を圧縮してスリーブ２０に対して移動するこ
とにより、電子部品４４、ノズル２４の破損が回
避される。この状態において吸着管１８がバキユ
ーム装置に連通させられ、吸着部４２において電
子部品４４を吸着する。

その後、リニアスライド１２が上昇させられ、
Ｘ−Ｙテーブル１０が移動させられて吸着管１８
が撮像装置８０の真上に位置決めされる。そし
て、投光器６６から光が投光され、撮像装置８０
の固体撮像素子面に電子部品４４の投影像が結ば
れる。撮像装置８０はこの投影像を二値化信号に
変換し、図示しない制御装置に出力する。制御装
置はその二値化信号と制御装置自身のメモリに予
め記憶させられている正規の電子部品４４の位置
を示す二値化信号と比較し、電子部品４４の姿勢
誤差△θと中心位置誤差△Ｘおよび△Ｙとを演算
する。

このように部品位置検出が行われた後、電子部
品４４は装着位置に移動させられるのであるが、
この間にサーボモータ６０が駆動され、吸着管１
８が回転させられて上記姿勢誤差△θを解消する
のに必要な角度だけ回転させられる。また、プリ
ント基板は、プリント基板位置決め装置によつて
前記中心位置誤差△Ｘ、△Ｙだけ補正された位置
に位置決めされている。したがつて、吸着管１８
が電子部品装着位置に位置決めされた状態では、
プリント基板と電子部品４４とは装着に適した相
対位置となつているのであり、リニアスライド１
２が下降させられ、吸着管１８に保持された電子
部品４４がプリント基板の所定の位置に押し付け
られ、接着等によつて固定される。その状態で電
磁方向切換弁の切換えにより吸着管１８が大気に
連通させられることによつて、電子部品４４が解
放され、その後、吸着管１８が上昇すれば電子部
品４４のプリント基板に対する装着が完了する。

このように本実施例の電子部品保持装置におい
ては、ノズル２４が投光器６６を貫通しており、
投光器６６が投光する光を直接電子部品４４に当
てることができるため、正確な投影像を得ること
ができ、電子部品の位置を正確に検出することが
できる。

また、上記装置においてアーム部１６の下側に
は十分なスペースがあり、電子部品の大きさ、種
類に応じて投光器を交換することは容易に行い得
ることであり、多種類の電子部品の保持位置を検
出することができる。

さらに、上記実施例装置の吸着管１８は内部に
空気通路を有するものであればよく、前記特開昭
61−167803号公報に記載された装置の吸着ヘツド
のように光を透過させる透明板が設けられる吸着
ヘツドに比較して小形とすることができ、サーボ
モータ６０も小形で安価なものとすることができ
る。

なお、上記実施例においては投光器６６は発光
体６８と拡散板７０とから成るものとされていた
が、投光面全体から均一に光を発するものであれ
ば使用が可能である。

また、上記実施例においては、投光器６６はア
ーム部１６に固定されていたが、吸着管１８に固
定してもよい。

その他、いちいち例示することはしないが、当
業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した
態様で本考案を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である電子部品保持
装置を示す正面図（一部断面）である。 １８……吸着管、４４……電子部品、６６……
投光器、６８……発光体、７０……拡散板、７４
……発光素子、７６……端面、７８……貫通孔、
８０……撮像装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 本体と、 その本体から延び出させられ、先端面において
   電子部品をバキユームにより吸着する吸着管と、 前記吸着管により保持された電子部品に一方向
   から光を当てる投光器と、 前記電子部品の前記光による投影像を撮像する
   撮像装置と、 を含む電子部品保持装置において、 前記投光器を、全体が均一な光を投光する投光
   面を有するものとするとともに、その投光器を貫
   通して前記吸着管を延び出させたことを特徴とす
   る保持位置検出機能を備えた電子部品保持装置。