JPH03203251A - 電子部品のリード線曲がり検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は多数のリード線が本体から突出して成る電子部
品のリード線の曲がりを検出する装置に関するものであ
り、特に、リード線の先端部が位置すべき一平面に直角
な方向のリード線の曲がりの検出に関するものである。

従来の技術 電子部品には、本体に多数のリード線が取り付けられた
ものがある。フラットパッケージ型電子部品、プラスチ
ックリードチップキャリヤ等と称される電子部品はその
一種であり、この種の電子部品はリード線の先端部にお
いてプリント基板等の装着対象物のプリント配線に半田
付けされる。

そのため多数のリード線の各先端部は本来−平面上に位
置するようにされ、全部のリード線がもれなくプリント
配線に半田付けされるようになっている。この場合、リ
ード線の先端部を本体にほぼ平行に曲げ、半田付は面積
を大きく取って確実に導通が得られるようにされるのが
普通であり、装着時には電子部品は保持手段により保持
され、リード線の先端部が装着対象物上のプリント配線
に直接接触する状態で、あるいは半田等を介して間接的
に接触する状態で固定される。

このような電子部品を装着対象物に装着する際、リード
線に曲がりがあればプリント配線に適宜に半田付けされ
ず、不良品が生ずる。そのため特開昭６２−７６５２９
号公報に記載の電子部品実装装置においては、リード線
がそれの先端部が本来位置すべき一平面に直角な方向に
曲がっているか否かが検出されるようになっている。こ
の曲がり（この曲がりを、平行方向の曲がり、すなわち
」二記−平面に平行な方向の曲がりと区別するために直
角方向の曲がりと称することどする。）の検出は、リー
ド線の先端部を半透明板に密着さ・已、その状態で電子
部品側から半透明板に向かって光を照射し、半透明板に
生ずるリード線の影を半透明板の裏側から撮像して得ら
れた情報ど、リート線に曲がりのない正常な電子部品に
対応した基準情報とを比較することにより行われる。リ
ード線の先端部が半透明板に密着していれば半透明板に
明瞭な影が生ずるのに対して、密着していなければ影が
不明瞭になり、あるいは小さくなるため、基準情報との
間に不一致が生じ、直角方向の曲がりを検出することが
できるのである。

このようにリード線の直角方向の曲がりを検出すれば、
その検出結果に基づいて不良な電子部品の装着をやめた
り、リード線を矯正してから使用することによって、半
田付は不良に起因する不良電子回路の発生を低減させる
ことができる。

発明が解決しようとする課題 しかし、このようにしてリード線の直角方向の曲がりを
検出する場合には、電子部品のリード線をいちいち半透
明板に密着、離間させることが必要であり、検出に時間
がかかることを避は得す、電子部品装着時に検出する場
合には装着時間が長くなる問題が生ずる。また、曲がり
の検出精度を高める上でも限界がある。

第一発明は、リード線の直角方向の曲がりを４辺のうち
１辺あるいは互に平行な２辺のリード線の先端部毎に像
を撮影するとともに、リード線に接触することなく直角
方向の曲がりを検出することができるリード線間がり検
出装置を提供することを課題として為されたものである
。

第二発明は、４辺のリード線の像を１回の撮像動作によ
り撮影するとともに、リード線に接触することなく直角
方向の曲がりを検出することができるリード線間がり検
出装置を提供することを課題として為されたものである
。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために、第一発明のリード線間が
り検出装置は、（ａ）各々の先端部が一平面上に位置す
べき多数のリード線が本体から突出して成る電子部品の
リード線に光を照射する光源と、（ｂ）リード線に対し
て光源とは反対側に設けられ、リード線間を透過した光
により形成されるリート線の先端部の像を撮影するとと
もに、その撮像方向がリード線の並ぶ方向に対して傾斜
させられた撮像装置と、（Ｃ）その撮像装置により撮影
された多数のリード線の先端部の像に基づいてリート綿
の曲がりを検出する曲がり検出手段とを含むことを特徴
とする。

第二発明のリード線間がり検出装置は、（ａ）各々の先
端部が一平面上に位置すべき多数のリード線が四角形の
本体の４辺からそれぞれ突出して成る電子部品のリード
線に光を照射する光源と、（ｂ）その光源が照射する光
により形成される電子部品全体の像を１回の撮像動作に
より撮像するとともに、その撮像方向が電子部品の本体
の４辺のすべてに対して傾斜させられた撮像装置と、（
Ｃ）その撮像装置により撮影された多数のリード線の先
端部の像に基づいてリード線の曲がりを検出する曲がり
検出手段とを含むことを特徴とする。

なお、１回の撮像動作とは、全部のリード線の先端部の
像を撮影する間に撮像動作以外の動作が行われないこと
を意味し、全部のリード線の先端部の像が同時に撮像さ
れる場合のみならず、時間的なずれを伴って順次撮像さ
れる場合も包含される。

また、第二発明においてリード線の先端部の像は、光源
と撮像装置とをリード線を挾んで互に反対側に設け、リ
ード線間を透過した光により形成されるようにしてもよ
（、あるいは光源および撮像装置をリード線に対して同
じ側に設け、反射光により形成されるようにしてもよい
。

作用 第一発明の曲がり検出装置においてリード線の先端部の
像の撮影は、４辺のうちの１辺あるいは互に平行な２辺
毎に行われ、４辺全部にリード線が取り付けられている
場合には、全部のリード線の像が得られるまで繰り返し
撮像動作が行われるのであって、撮像動作と撮像動作と
の間に、例えば電子部品を回転させる動作や撮像装置の
手前側の位置へ復帰動作等、撮像動作以外の動作が行わ
れて次の撮像が行われる。この検出装置においては、撮
像装置の撮像方向がリード線の並ぶ方Ｉｉ旧こ対して傾
斜させられているため、リード線に直角方向の曲がりが
生じた場合には曲がりがない場合とは異なる位置に像が
形成され、その像から得られるリード線の先端部の位置
データに基づいて直角方向の曲がりが生じているか否か
を判定することができる。

第二発明の曲がり検出装置においては、撮像装置の撮像
方向が電子部品の本体の４辺のすべてに対して傾斜させ
られているため、１回の撮像動作により４辺からそれぞ
れ突出させられた全部のリード線の位置データを得るこ
とができ、リード線に直角方向の曲がりがあれば、曲が
りがない場合とは異なる位置に像が形成される。

発明の効果 第一発明におけるように、リード線に光を照射し、リー
ド線間を透過した光により形成される像を撮影し、その
像に基づいて曲がりを検出するようにすれば、直角方向
の曲がりを非接触で検出することができ、曲がり検出時
にリード線をいちいち半透明板等に密着させる必要がな
く、検出時間電子部品装着時間を短縮することができる
。特に、電子部品と撮像装置とを相対移動させて曲がり
を検出する場合、電子部品がプリント基板に装着される
ために搬送される実装装置においてはその移動を利用し
て曲がりを検出すれば、専用の移動装置を設ける必要が
なく、安価に、しかも能率良く検出を行うことができる
。また、半透明板に密着させて直角方向の曲がりを検出
する場合に比較して検出精度を高めることが容易である
。

また、第二発明においてもリード線に光を照射し、リー
ド線間を透過する光あるいはリード線の先端部からの反
射光により形成される像を撮影して曲がりを検出するよ
うにされているため、非接触で検出することができる上
、４辺のリード線の先端部の全部の位置データを１回の
撮像動作で得ることができ、撮像動作中に他の動作が行
われないため、検出時間を大幅に短縮することができる
。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、電子部品をプリント基板に装着するために保
持する電子部品保持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Ｘ方向どに移動さ
せられるｘ−ｙテーブル１ｏが取り付けられている。こ
のテーブル１０ばサーホ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っ
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にホルダ１
４が固定されている。ホルダ１４ば、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に筒部材１８がスリーブ０ 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。

筒部材１８は段付状を戒し、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２
０の上端部に設けられた保合突起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、筒部材１８には、その中心部を軸方向に貫通して空
気通路３４が形成されるとともに、上端部にはナツト３
６が固定されている。ナツト３６にはゴム製のバキュー
ムホース３８の接続金具４０が螺合され、それによって
筒部材１８が図示しないバキューム源に接続されている
。なお、スリーブ２０と筒部材１８のスリーブ２０から
の突出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、それにより筒部材１８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、ブラケット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によって回転させられる。それにより中径ギヤ５
４．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と共に筒部材１８が回転させられる。

さらに、上記筒部利１８のスリーブ２０から突出した下
端部には外向きのフランジ部６４が設けられ、発光板６
６がねし６８によって固定されている。発光板６６は、
板状を威し、フランジ部６４に固定される本体７０と、
その本体７０の下面に螢光塗料が塗布されて成る発光層
７２とを備えている。この発光板６６には、それを厚さ
方向に貫通し、筒部材１８に形成された空気通路３４と
同心の空気通路７４が形成されている。空気通路７４の
一端は発光層７２の表面の中央部に開［１し、１ ２ 他端は空気通路３４を介してバキューム源に接続されて
いる。この空気通路７４の発光層７２の表面に開口する
側には耐摩耗性に優れた金属製の吸着管７６が圧入され
ている。吸着管７６は電子部品７８より細く、その表面
には本体７０の下面と共に螢光塗料が塗布されて発光層
８０が形成されている。この吸着管７６は、バキューム
源に設けられた電磁方向切換弁の切換えに伴って電子部
品７８を吸着したり、解放したりする。

電子部品７８は、第２図および第３図に示すように、四
角形の本体８１と、その本体８１の４つの辺（側面）に
それぞれ複数本ずつ等間隔に取り付けられたリード線８
２とから威る。リード綿８２は、本体８１の板面に平行
に延び出させられた後、その板面に直角に曲げられ、さ
らに本体８１から離れる向きに曲げられて本体８１に平
行な先端部８３を有している。各先端部８３が一平面内
に位置するようにされており、この先端部８３において
プリント基板のプリント回路に半田付けされる。本実施
例において電子部品７８は本体８１が吸着具７６に水平
に保持されて水平に支持されたプリント基板に装着され
るのであって、多数のリード線８２の先端部８３が位置
ずべき一平面は水平面であり、この−平面に直角な方向
は垂直方向である。

また、前記フレーム８には、撮像装置８４が取り付けら
れている。この撮像装置８４はレンズ８６およびカメラ
８８を備えており、カメラ８８はその撮像方向が曲がり
検出位置に位置決めされた電子部品７８の本体８１の４
辺のすべてに対してイ頃斜した状態となるように（頃け
られている。曲がり検出位置とは、リード線先端部が並
ぶ平面と吸着管７６の中心線との交点がレンズ８８の光
軸上に位置する位置である。本実施例においてば、撮像
装置８４が本体８１の互に平行な２組の辺に対していず
れも１５．５度傾斜させられている。撮像装置８４のレ
ンズ８６の周囲には、リングランプ９０が設けられ、図
示しないブラケットを介してフレーム８に取り付けられ
ている。リングランプ９０は紫外線を放射するものであ
り、その発光板３ ４ ６６に対向する側には紫外線の透過のみを許容する環状
の第一フィルタ９２が設けられ、上記ブラケットに支持
されている。したがって、発光板６６には紫外線のみが
照射され、螢光塗料の塗布により形成された発光層７２
．８０はその紫外線を吸収するとともに可視光を放射す
る。発光板６６に放射される光の波長と、発光板６６が
放射する光の波長とが互に異なる波長となるようにされ
ているのであり、発光板６６が光源を構成しているので
ある。さらに、撮像装置８４にはレンズ８６に近接し、
電子部品７８と対向する位置に第二フィルタ９４が第一
フィルタ９２を支持するブラケットに支持されて設けら
れている。この第二フィルタ９４は、紫外線を吸収する
一方、可視光の透過を許容するものであり、撮像装置８
４には発光層７２．８０が放射する可視光のみが入光し
、電子部品７８のリード線８２の間を透過した光により
形成される像が撮影されることとなる。

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７８を受は取ってプリント基板に装着
するものである。曲がり検出位置は部品の受取位置と装
着位置との間に設定されており、この位置で電子部品７
８の本体８１の保持位置誤差どリード線８２の曲がりと
が検出されて、保持位置の誤差が修正された上で電子部
品７８がプリント基板に装着され、リード線８２の曲が
りが装着に適さない程大きい電子部品７８は廃棄される
。なお、保持位置誤差としては、本体８１の中心線と吸
着管７６の中心線との電子部品保持装置において設定さ
れるＸ軸、ｙ軸方向の位置誤差ΔＸ、Δｙおよび本体８
１の中心まわりの角度誤差Δθが検出される。

電子部品７８の受取り時には、吸着管７６が部品供給装
置中の受は取るべき電子部品７８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
７６が電子部品７８の上面に当接させられる。当接後も
僅かに下降さセられるのであるが、吸着管７６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７８．吸着管７６の破損が
５ ６ 回避される。この状態において吸着管７６がバキューム
源に連通させられ、電子部品７８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７６が曲がり検出位
置に位置決めされる。そして、リングランプ９０から放
射される光のうち紫外線のみが第一フィルタ９２を通り
、発光板６６に向かって放射される。それにより発光層
７２．８０が紫外線を吸収するとともに可視光を電子部
品７８に向かって放射し、この可視光がレンズ８６に入
って撮像装置８４の固体撮像素子９８（第５図参照）に
電子部品７８の投影像が結ばれる。撮像装置８４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電子部品７８の正規の像
、すなわちリード線８２に曲がりのない正規の電子部品
７８が正規の位置に保持された場合の像の二値化信号と
比較し、保持位置誤差ならびにリード線８２の曲がりを
検出する。

撮像装置８４により撮像された電子部品７８の像１００
の一例を第４図に示す。この像１００に保持位置誤差が
あり、吸着管７８の中心線まわりの角度誤差Δθ、Ｘ軸
方向のずれΔＸおよびｙｌｔＩＩｉ１方向のずれΔｙが
あれば、固体撮像素子９８にはずれがない場合と異なる
位置に像が形成されることとなり、その位置のずれに基
づいてΔθ、ΔＸおよびΔｙが検出される。

この検出は次のようにして行われる。まず、電子部品の
像１００について各辺のリード線８２の先端に接する４
木の直線Ｉ、ｊが求められる。この直線の求め方には種
々のものがあるが、その−例を第４図の下辺について説
明する。

なお、第４図においては吸着管７６の中心線−Ｌに原点
０を有するｘｙ座標面が想定されており、像１００の中
心○′はＸ軸方向およびｙ軸方向にそれぞれΔＸおよび
Δｙだけずれており、かつ、Δθの角度誤差が存するも
のとする。また、直線り、は下辺に取り付けられている
すべてのり−ト７ ８ 線８２に同時に接するものであることが望ましいが、リ
ード線８２には微小な長さの誤差が存するのが普通であ
るため、そのようなことは期待できない。したがって、
ｙ軸から正負両方向に一定距離Ｓ　（この距離は下辺の
リード線８２の列の長さの２分の１よりやや短い値に設
定される。）だけ離れた位置においてそれぞれｙ軸に平
行に伸びる２木の一定幅Ｗの帯状領域（この帯状領域の
幅は３〜５本程度のリード線がその領域内に存在するこ
とが保証される幅に選定される。）内において、直線り
、がそれぞれ２本以上（１木のみが特別に長いことによ
って誤差が発生することを回避するため）のリード線８
２に接し、かつ、その状態から直線Ｌ１が予め定められ
た一定微小距離Δｄだけ下方へ移動させられたき、いず
れの帯状領域においてもリード線８２に接しなくなると
き、直線Ｌ１は下辺のすべてのリード線８２に接するも
のとみなすこととする。

まず、電子部品７８に保持位置誤差がない場合に下辺の
リード線８２のすべてに接する直線に平行であり、かつ
、すべてのリード線８２から下方へ外れていることが保
証される直線Ｌ２が想定され、この直線Ｌ２がｙ軸に平
行に上方へ平行移動させられる。第４図の例においては
電子部品７８が反時計方向の角度誤差Δθが存する状態
で保持されているため、上記上方への平行移動によって
直線Ｌ２がまず左側の帯状領域において２本以上（本来
は２木のリード線８２に接する状態となる位置が探され
るのであるが、同時に複数本のりド線８２と接する場合
もある。）のり−ト綿８２に接する状態となっても、右
側の帯状領域においてはリード線８２に接しない。そこ
で、この状態から直線Ｌ２が上方へ一定微小距離Δｄだ
け平行移動させられ、それにより右側の帯状領域におい
て直線Ｌ２がリート線８２に接するか否かが調べられる
。接しない場合には、直線Ｌ２がｙ　Ｉ＋ｂとの交点を
中心として予め定められた微小角度Δβだけ反時計方向
へ回動させられる。その結果、直線Ｌ２は左側の帯状領
域においてもリート綿８２には接しない状態に復し、そ
の位置から更に上方へ、９ ０ 左側の帯状領域において再び２本以上のリード線８２に
接する状態となるまで平行移動させられる。

その位置から直線Ｌ２が更に一定微小距離Δｄだけ上方
へ移動させられ、右側の帯状領域において２本以上のリ
ード線８２に接する状態となるか否かカリ周べられる。

そして、まだ接しなければ直線Ｌ２の一定微小角度Δβ
の回動と一定微小距離Δｄの平行移動とが繰り返される
。その結果、直線Ｌ２が左側の帯状領域において２本以
上のリード線に接する状態となってから一定微小距離Δ
ｄだけ上方へ平行移動させられれば、右側の帯状領域に
おいても２本以上のリード線８２に接する状態となる。

このときの直線Ｌ２が下辺のすべてのリード線８２に接
するとみなし得る直線Ｌ１である。

第４図における左右両辺および上辺についても同様のこ
とが行われ、残る３本の直線り、が求められるようにし
てもよいが、例えば、左辺については直線Ｌ１が求めら
れ、右辺および上辺についてはそれぞれ下辺および左辺
の直線り、の位置と電子部品７８の像ｌＯＯに予定され
ている形状寸法とから直線り、が計算で求められるよう
にすることもできる。

いずれにしても４木の直線Ｌ　、が求められたならば、
それら直線から予め定められている一定距ｗ＆ｕずつ内
側に位置する４本の直ｗＡＬ、が求められる。そして、
これら直線Ｌ３上における各リード線８２の先端部８３
の像の幅方向における中点の座標の平均値として、各辺
の中点Ａ、Ｂ、ＣＤの座標が求められ、互に対向する辺
同士の中点ＡとＣおよびＢとＤを結ぶ２本の直線の交点
として電子部品７８の中心点○′が求められる。この中
心点○′のＸ座標およびＸ座標が電子部品のｙ軸および
ｙ軸方向のずれΔＸおよびΔｙである。

また、互に対向する２辺の中点を結ぶ直線が、電子部品
７８に保持位置誤差がない場合にその直線が占めるべき
位置を表す直線Ｌ４に対して威す角度が角度誤差Δθで
ある。

なお、以上の説明においては各辺のリード線８２の先端
部８３の幅方向の中央の位置の単純な算術平均が各辺の
中点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの座標値を表１ ２ すものとしたが、厳密にはそうではない。撮像装置８４
の撮像方向が電子部品７８に対して傾斜させられている
ため、電子部品７８の撮像装置８４に近い部分の長さが
撮像装置８４から遠い部分の長さより長く撮像されるか
らである。このことは第５図から明らかである。撮像装
置８４のレンズ８６の光軸が垂直線に対して角度αだけ
傾いている場合に電子部品７８のリード線８２の先端部
８３が位置すべき水平面と、光軸との交点Ｐからそれぞ
れ左右に距離ａだけ隔たった点Ｅ、Ｆは、あたかも点Ｇ
、Ｈにあるかのように撮像されるはずであるが、第５図
から明らかなように、光軸から点Ｇまでの距離す、と点
Ｈまでの距離ｂ２とは等しくなく、距離ｂ２の方が距離
ｂ１より大きいのである。このことはリード線８２の配
列ピッチがすべての等しい場合でも撮像装置８４に近い
リード線間のピッチは遠いリード線８２間のピッチより
大きく撮像されることを意味し、したがって、各辺のリ
ード線８２の先端部８３の位置の単純算術平均として中
点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの位置を求めれば、これらの位置は実
際よりそれぞれ撮像装置８４に近い側に微小量ずつずれ
た点として求められることとなる。そのため厳密にはこ
のずれ分だけ修正することが必要であるが、実際には電
子部品７８の大きさは交点Ｐからレンズ８６までの距離
に比較して十分小さいため、上記リード線８２間のピッ
チの差は実用上無視して差支えないほど小さく、中点Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄの座標値を単純な算術平均で求めて差支え
ない場合が多い。

第４図の像１００からリード線８２の水平方向よび垂直
方向の曲がりも検出される。すなわち、撮像装置８４に
よって実際に得られた像１００の保持位置誤差ΔＸ、Δ
ｙおよびΔθを除いた状態の像を正規の像（リード線８
２に水平方向の曲がりも垂直方向の曲がりもない場合の
電子部品７８の像）に重ね合わせ、各リード線８２につ
いて実際の像が正規の像からずれているか否かを調べる
ことによって曲がりの検出が行われるのである。

第４図中Ｖで示すリート線８２が曲がりが生したリード
線である。ただし、像１００はリード線８３ ４ ２の水平方向の曲がりと垂直方向の曲がりとの両方を表
すものであるため、水平方向に曲がっているか垂直方向
に曲がっているかを判定することはできず、リード線が
水平方向にも垂直方向にも曲がっていない場合に、その
電子部品７８は使用可能なものであると判定できるのみ
である。

なお、リード線８２が水平方向と垂直方向との両方向に
曲がっており、かつ、それらの曲がりによる先端部８３
の像の正規の位置からのずれが互にちょうど打ち消し合
う場合、すなわち、リード１１８２がちょうど撮像装置
８４の撮像方向に曲がっている場合には、リード線８２
に曲がりが存在するにもかかわらず、曲がりがないと判
定される。

そして、その曲がり量が大きければ使用不能な電子部品
７８がプリント基板に装着され、不良品が発生すること
となるが、そのような可能性はそれ程高くないため、不
良品の発生率が実用上問題となるほど高くなることはな
い。

しかしながら、極く低い率で不良品が発生することも許
されない場合や、リード線８２の水平方向の曲がりと垂
直方向の曲がりとを別々に検出する必要がある場合には
、撮像方向が傾斜した撮像装置８４に加えて撮像方向が
垂直である撮像装置を設け、この撮像装置によって得ら
れる像に基づいて電子部品７８の保持位置誤差ΔＸ、Δ
ｙ、Δθおよびリード線８２の水平方向の曲がりが検出
され、かつ、撮像方向が傾斜した撮像装置８４で得られ
る像と撮像方向が垂直である撮像装置によって得られる
像とにおけるリード線８２の先端部８３の像のずれから
垂直方向の曲がりが検出されるようにすることが必要と
なる。

なお、リード線８２が垂直方向に曲がっている場合には
、撮像装置８４から遠いリード線８２の先端部８３の像
のずれが、近いリード線８２の先端部８３の像のずれよ
り大きくなる。このことは第６図から明らかである。レ
ンズ８６の光軸とリード線８２の先端部８３が位置すべ
き平面との交点Ｐから開路′Ｍｃだけ離れた点１．Ｊに
先端部８３が位置する場合には、それぞれあたかも点Ｋ
Ｍに位置するかのように撮像されるは３″であるが、５ ６ リード線８２の垂直方向の曲がりによって先端部８３が
距離ｄだけ上方の点Ｎ、Ｑに位置する場合には、それぞ
れ点Ｐから距離ｅｌ＋ｅ２離れた点Ｒ，Ｓに位置するか
のように撮像されるため、撮像装置８４から遠いリード
線８２はと垂直方向の曲がりが大きいように検出される
のである。したがって、リード線８２が使用に耐えない
ほど垂直方向に曲がっているか否かを判定するための基
準値は、この事実を考慮して、撮像装置８４から遠いリ
ード線８２に対するものほど大きく設定することが必要
である。

また、第５図を参照して先に説明した事実から明らかな
ように、撮像装置８４に近いリード線８２の曲がりほど
大きいかのよ・うに検出されるため、リード線８２の水
平方向の曲がりが過大であるか否かを判定するための基
準値は、厳密には、撮像装置８４に近いリード線８２に
対するものほど大きく設定することが必要である。

以上のようにして本体８１の保持位置誤差およびリード
線８２の曲がりの検出が行われた後、リード線８２に使
用に耐えないほどの曲がりはないと判定された電子部品
７８は装着位置に移動させられるのであるが、この際、
上記χ軸、ｙ軸方向のずれΔＸおよびΔｙが解消される
ように移動させられ、また、その移動の間にザーボモー
タ６０が駆動され、吸着管７６が回転させられて上記角
度誤差Δθを解消するのに必要な角度だけ回転させられ
る。したがって、吸着管７６がプリント基板の上方に停
止させられた状態では、プリンｌ−１板と電子部品７８
とは装着に適した相対位置となっているのであり、リニ
アスライド１２が下降させられ、吸着管７６に保持され
た電子部品７８がプリント基板の所定の位置に押し付け
られ、接着等によって固定される。その状態で電磁方向
切換弁の切換えにより吸着管７６が大気に連通さ巴られ
ることによって、電子部品７８が解放され、その後、吸
着管７６が上昇すれば電子部品７８のプリント基板に対
する装着が完了する。

なお、撮像方向の傾斜角度が大きいほどリード線８２に
垂直方向の曲がりがある場合の先端部８７ ８ ３のピッチのずれが大きくなり、曲がりを正確に捉える
ことができるが、上記実施例におけるように先端部８３
の像をカメラ８８で撮影する場合には、傾斜角度が大き
過ぎれば撮像装置に近い先端部８３と遠い先端部８３と
の撮像装置からの距離の差が大きくなり、像が不鮮明に
なる。したがって、この傾斜角度は撮像装置の性能や電
子部品７８の大きさによっても異なるが、１０度〜４５
度とすることが望ましく、１５度〜３５度とすることが
特に望ましい。

また、上記実施例において電子部品７８の角度誤差Δθ
、Ｘ軸およびｙ軸方向の位置ずれΔＸ。

Δｙならびにリード線８２の曲がりは、電子部品７８が
その移動を停止させられた状態で撮像され、検出される
ようになっていたが、電子部品７８の移動中に撮像し、
検出するようにしてもよい。この場合には、撮像装置を
電子部品７８の移動方向と直交する方向に受光素子が並
ふリニア撮像素子を有するものとし、電子部品７８が単
位距離移動する毎にリニア撮像素子によって得られる像
の集合として全部の像が得られるようにするのである。

さらに、リード線８２に光を照射する光源は、紫外線を
照射するものに限らず、電子部品より大きく、部品全体
の照明ができるとともに他の波長の光を発する直接照明
体あるいは間接照明体等の種々の光源の使用が可能であ
る。

さらにまた、上記実施例においてリード綿のｔｕｂかり
は、リード線８２の間を透過する光により形成される像
に基づいて検出されるようになっていたが、反射光によ
り形成される像に基づいて曲がりが検出されるようにし
てもよい。

本発明の別の実施例を第７図ないし第１５図に示す。本
実施例は、電子部品７８の本体８１の４辺にそれぞれ設
けられたり−１・線８２の先端部８３の像を互に平行な
２辺毎に撮影するようにしたものである。本実施例にお
いて電子部品７８は、図示しない電子部品供給装置から
取出用電子部品保持ヘッドにより取り出された後、第７
図の載置台１１０上に載置され、その載置台１１０１＝
の電子部品７８を装着用電子部品保持ヘット（川下、９ ０ 装着ヘッドと称する。）が吸着具１１４において保持し
、電子部品装着位置に設けられたプリント基板搬送位置
決め装置１１６に向かって搬送する間に検出ヘッド１１
８により本体８１の保持位置誤差およびリード線８２の
曲がりが検出される。

この電子部品７８の供給、装着は、特開平１−１９３８
９７号公報に記載の電子部品実装装置と同じであり、説
明は省略する。

検出ヘッド１１８は、第８図に示すように、２個ずつの
水平方向能がり検出装置１２０．１２２および垂直方向
曲がり検出装置１２４，１２６を備えており、それぞれ
１つずつスライド１２８１３０」二に載置されてし）る
。これらスライド１２８．１３０は、第９図に示すよう
に、フレーム１３２にｙ軸方向（電子部品搬送方向に直
角な方向）に平行に設置３られたガイド１３４に摺動可
能に嵌合されるとともに、ガイド１３４と平行に配設さ
れた送りねじ１３６にナツト１３８．、．１４０におい
て螺合されている。送りねじ１３６はねじの向きが互に
逆向きである２部分を備え、それら２部分にナラｌ−１
３８，１４０がそれぞれ螺合されている。送りねし１３
６はフレーム１３２に回転可能かつ軸方向に移動不能に
支持されており、タイミングヘルド１４２　１４４．タ
イミングヘルド１４６を介してサーボモータ１４８に連
結されている。それによりサーボモータ１４８が正方向
および逆方向にそれぞれ回転する際、スライド１２８．
１３０は、水平方向能がり検出装置１２０と１２２．垂
直方向曲がり検出装置１２４と１２６とが電子部品７８
の搬送経路を含む垂直面に関して互に対称な関係を維持
しつつ接近、ａ間させられるのであり、これら検出装置
１２０ど１２２および１２４と１２６の各間隔は電子部
品７８のサイズに応じた大きさに調節される。

水平方向能がり検出装置１２０，１２２はそれぞれ、ス
ライド１２８，１３０に図示しないブラケットにより取
り付けられて電子部品７８のリード線８２の通過経路の
上方に位置する発光器１５２．１５４と、スライド１２
８，１３０に取り付けられてリード線８２の通路経路に
対して発光器１ ２ １５２、］、５４とは反対側に位置する受光器１５６．
１５８とを有している。発光器１５２．１５４としては
、レンズを備え、発光素子の可視光をリード線の通過経
路上に集光させ得るものや、細いレーザ光を発し得るも
のが好適であるが、集光させることは不可欠ではない。

発光器１５２，１５４および受光器１５６，１５８は垂
直方向に設けられており、電子部品７８の搬送に伴って
リード線８２の先端部８３が発光器１５２，１５４と受
光器１５６，１５８との間を通過する毎に受光器１５６
，１５８の受光が妨げられ、受光量が低下する。このと
きの電子部品７８の搬送時の時間の経過と受光器１５６
．１５８の受光量との関係は第１０図に示すように表さ
れ、受光量の低下がり一ト線８２の存在を表し、先端部
８３に水平方向の曲がりがあれば、受光が妨げられる遮
光時期にずれが生し、受光量の低下が発生する間隔が曲
がりがない場合より長く、あるいは短くなる。受光器１
５６，１５８の受光量は制御装置１６０に供給され、予
め定められた時点から計測を開始される時間と対応付け
てメモリに記憶され、後述するように受光量が低下する
時間および電子部品７８の搬送速度に基づいて先端部８
３の位置が算出されるのであり、カメラによって先端部
８３の像を撮影する場合と同様に先端部８３の位置を求
めて水平方向の曲がりを検出することができる。

垂直方向曲がり検出装置１２４．］、２６はそれぞれ、
水平方向能がり検出装置１２０，１２２と同様に、スラ
イド１２８，１３０上に電子部品７８のリード線８２の
通過経路を挟んで互に反対側に設けられた発光器１６２
，１６４と受光器１６６．１６８とを有しており、これ
ら発光器１６２１６４および受光器１６６．１６８は、
リード線８２の並ぶ方向に対して傾斜させられている。

したがって、リード線８２の先端部８３が発光器１６２
．１６４と受光器１６６．１６８との間を通過するとき
、受光量が低下し、受光量の低下がリード線８２の存在
を表すとともに、リード線８２に垂直方向の曲がりがあ
れば、受光量の低下時期が曲がりがない場合と異なるこ
ととなる。

３ ４ 第１１図に示すように、リード線の垂直方向の曲がりに
より上方にずれた先端部８３′は、ずれのない場合に（
符号８３を付して表される）光を遮る位置に電子部品７
８が移動させられても、まだ光を遮る状態にはならず、
先端部８３′が二点鎖線で示す位置に到るまで電子部品
７８が移動させられて光を遮る。また、下方にずれた先
端部８３″は、ずれのない場合に光を遮る位置に電子部
品７８が移動させられる前に一点鎖線で示す位置におい
て光を遮る状態となり、曲がりがない場合より早く光を
遮る。リード線８２の垂直方向の曲がりによる位置ずれ
を、水平方向の曲がりによる水平方向の位置ずれと同様
に受光器の受光時期のずれとして捉えることができるの
であり、電子部品７８の搬送時間と受光量との関係は第
１２図に示すように表される。

なお、リード線８２が垂直方向に曲がっても、それによ
り水平方向量がり検出装置１２０，１２２の受光器１５
６，１５８の受光が妨げられる遮光時期にずれが生ずる
ことはないが、垂直方向的がり検出装置１２４，１２６
の発光器１６２１６４および受光器１６６．１６８はリ
ード線８２の並ぶ方向に傾斜させられているため、リー
ド線８２に垂直方向の曲がりがあっても水平方向のｔＵ
ｔがりがあっても遮光時期にずれが生ずる。

受光器１６６．１６８は前記制御装置１６０に接続され
ており、制御装置１６０は受光器１６６１６８から供給
される受光量を時間と対応イ］けてメモリに記憶し、受
光量が低下する時間と電子部品７８の搬送速度とに基づ
いて先端部８３のずれ量を算出し、そのずれ量から水平
方向のずれ量を差し引いて垂直方向のずれ量を算出する
。本実施例においては、発光器１５２，１５４．１６２
１６４が光源として機能し、受光器１５６　１５８．１
６６．１６８および制御装置１６０が撮像装置を構成し
ているのであり、リード線８２間を透過する光により形
成されるリードｖＡ８２の先端部８３の像が撮影される
こととなるのである。

以下、本体８１のＸ軸方向およびｙ軸方向の位置ずれΔ
ＸおよびΔｙならびに吸着具１１４の中５ ６ 心線まわりの角度誤差Δθの検出と、リード線８２の水
平方向および垂直方向の曲がりの検出とについて説明す
る。

水平方向量がり検出装置１２０と１２２との間隔および
垂直方向的がり検出装置１２４と１２６との間隔は、予
め電子部品７８の大きさに応じて対向する２辺のリード
線８２の先端部８３の長さ方向の中央部に光が当たるよ
うに調節されている。

また、吸着具１１４ば、リード線８２の先端部８３が位
置すべき一平面が、水平方向量がり検出装置１２０，１
２２の発光器１５２．１５４の光軸と、垂直方向的がり
検出装置１２４，１２６の発光器１６２，１６４の光軸
とが交差する位置と同じ高さとなる状態で電子部品７８
を搬送するようにされている。そして、電子部品７８が
検出ヘッド１１８上を通過するとき、移動方向に平行な
２辺に取り付けられた各リード線８２の先端部８３は、
受光器１５６，１５８，１６６．１６８の光を順次妨げ
る。各検出装置１２０〜１２６における光の発射は、装
着ヘッド１１２が電子部品７８を吸着した後、発光器１
５２，１５４．１６２１６４より小距離載置台１１０例
の光発射開始位置に至ったときに開始され、また、この
位置を０として時間の計測が開始されて、制御装置１６
０のメモリには、水平方向量がり検出装置１２０１２２
、垂直方向的がり検出装置１２４，１２６についてそれ
ぞれ別々に受光量と時間とが対応付けて記憶される。

電子部品７８の移動方向に平行な２辺に取り付けられた
リード線８２が検出ヘッド１１８を通過し終えたならば
、吸着具１１４が９０度可回転せられるとともに、装着
ヘッド１１２が光発射開始位置よりやや載置台１１０例
の位置まで戻され、その後、再びプリント基板搬送位置
決め装置１１６に向かって移動させられる。それにより
電子部品７８の他方の２辺に取り付けられたり−１・線
８２の先端部８３が順次受光器１５６　１５８　１６６
．１６８の受光を遮り、受光量と時間とを対応付けたデ
ータが得られることどなる。本実施例においては、２回
の撮像動作によって全部のり−７ ド線８２の曲がり検出に必要なデータが得られるのであ
る。

制御装置１６０は、４辺全部のリード線８２が検出ヘッ
ド１１８を通過し終えたならば、本体８１の保持位置誤
差およびリード線８２の曲がりがあるか否かを判定する
。まず、本体８１の保持位置誤差およびリード線８２の
水平方向の曲がりの検出が行われる。制御装置１６０に
供給される受光量は光発射開始時からの経過時間と対応
付けて記憶されており、また、装着ヘッド１１２の移動
速度ならびに受光器１５６，１５８の受光を遮る遮光位
置く受光器１５６，１５８の光軸の位置）と光発射開始
位置との距離がわかっているため、装着へラド１１２の
吸着具１１４の中心が光発射開始位置に達したときの各
先端部８３の位置（水平方向位置）の座標を遮光位置を
原点として算出することができる。これをｘ−ｙ座標面
を用いて表せば、第１３図に示すようになる。なお、横
軸をｙ軸としているのは、電子部品７８がこの後９０度
回転させられ、装着時には１回目に検出された２辺のリ
ード線８２がｙ軸方向に位置することとなるからである
。

説明を容易にするために１辺に取り付けられるリード線
８２の数が３本であるとすれば、遮光位置に最も近い側
の先端部８３の遮光位置からの距離ｄ１は、その先端部
８３が遮光位置に達するまでの時間１＋　　（制御装置
１６０のメモリに記憶されている。）に装着へラド１１
２の移動速度Ｖを掛けることにより求められる。また、
中央の先端部８３および最も離れた先端部の距離ｄｚ、
ｄｚも同様に移動時間ｄｚ、ｄ３に移動速度Ｖを掛ける
ことにより求められる。なお、Ｘ２は遮光位置と光発射
開始位置との距離に等しく、ＸａＸｂ＋Ｘ、Ｘｃの長さ
はそれぞれ吸着具１１４の中心線から水平方向的がり検
出装置１２０，１２２までの距離に等しい。

本体８１の他方の２辺に取り付けられているリード線８
２の、吸着具１１４が光発射開始位置にあるときの遮光
位置からの距離も同様にして求めることができる。１回
目の検出と２回目の検出と９ ０ を併せてｘ−ｙ座標面に示せば、第１４図に示すように
なる。

このような先端部８３の水平方向の位置の検出結果に基
づいて、本体８１のｙ軸およびｙ軸方向の保持位置誤差
、すなわち吸着具１１４に対するＸ軸方向およびｙ軸方
向のずれΔＸおよびΔｙが算出される。まず、第１３図
に示すように、本体８１の各辺の先端部８３の水平方向
における平均位置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄが本体８１の各辺の中
点に対応し、対辺のリード線の平均位置同士を結ぶ直線
Ｌｓ、Ｌ６は、それぞれ本体８１の中心を通り、それら
の交点が本体８１の中心点であるとの推定に立って本体
８１の中心位置Ｏ′の座標（ｘ。

ｙｏ）が求められる。そして、この本体８１の中心位置
○′の座標値と、吸着具１１４が光発射開始位置に位置
するときの座標値０　（ｘ、　、３’ａ　）とを比較す
れば、本体８１の吸着具１１４に対するＸ軸方向、ｙ軸
方向の曲がりΔχ、Δｙを求めることができる。

さらに、上記２つの直線のｙ軸およびｙ軸に対する傾き
から本体８１の回転方向の保持位置誤差である角度誤差
Δθが求められる。

これら本体８１の保持位置誤差は後に修正されるため、
この修正が行われた場合の各リード線８２の先端部８３
の位置が前記水平方向の位置の検出結果に基づいて求め
られる。そして、この求められた結果と、各先端部８３
の予定位置（遮光位置を原点とし、吸着具１１４が光発
射開始位置に位置するときに先端部８３が位置すること
を予定される位置）とが比較され、すべての先端部８３
の位置の予定位置からの外れ量が一定範囲内であれば、
リード線８２に基準量を超える水平方向の曲がりはない
と判定されてプリント基板に装着されるが、１つでも上
記一定範囲を超えるものがあれば、その電子部品７８は
廃棄される。

次に、リード線８２の垂直方向の曲がりの判定について
説明する。垂直方向間がり検出装置１２４．１２６の受
光器１６６．１６８から供給される受光量は、制御装置
１６０に光発射開始時からの経過時間と対応付けて記憶
されており、また、１ ２ 装着へラド１１２の移動速度がわかっているため、まず
、吸着具１１４が光発射開始位置に到達してから各先端
部８３が受光を妨げるまでの移動距離が算出される。前
述のように垂直方向曲がり検出装置１２４．１２６の受
光器１６６．１６８の受光時期のずれは、本体８１の保
持位置誤差ならびにリード線８２の水平方向の曲がりに
よっても生ずる。したがって、本体８１の保持位置誤差
が修正された場合の先端部８３の移動距離が求められ、
この求められた結果と各先端部８３の予定移動距離（水
平方向的がり検出装置１２０，１２２の発光器１５２，
１５４の光軸と垂直方向曲がり検出装置１２４，１２６
の発光器１６２．１６４の光軸との交点を原点とし、そ
の原点と、吸着具１１４が光発射開始位置に位置すると
きに各先端部８３が位置することを予定される位置との
距離）とが比較され、予定移動距離に対する外れ量が求
められる。この外れ量はまだリード線８２の水平方向の
曲がりによる外れ量が含んでいる。したがって、水平方
向的がり検出装置１２０．１２２によって求められた先
端部８３の外れ量を、垂直方向曲がり検出装置１２４，
１２６の検出結果に基づいて求められた外れ量から引い
て垂直方向のみの外れ量が求められる。

例えば、第１５図に示すように、先端部８３が水平およ
び垂直の両方向に曲がり、先端部８３′で示す位置にあ
る場合、垂直方向曲がり検出装置１２４．１２６の検出
に基づいて算出される移動距離の外れ量はｆである。ま
た、水平方向的がり検出装置１２０，１２２の検出に基
づいて算出される外れ量はｇであって、垂直方向の曲が
りに基づく外れ量はｈ＝ｆ−ｇであるのであり、このｈ
が一定範囲内にあるか否かによって先端部８３に垂直方
向に許容量を越える曲がりがあるか否かの判定が行われ
る。そして、外れ量が一定範囲内であれば、リード線８
２に基準量を超える垂直方向の曲がりはないと判定され
てプリント基板に装着されるが、１つでも上記一定範囲
を超えるものがあれば、その電子部品７８は廃棄される
。

このように本体８１の保持位置誤差検出ならび３ ４ にリード線８２の曲がり検出が行われた後、リード線８
２に基準量を超える曲がりがないと判定された電子部品
７８はプリント基板搬送位置装置１１６へ搬送される。

この搬送の間に本体８１の保持位置誤差が修正され、電
子部品７８がプリント基板に装着される。

なお、リード線８２の水平方向の曲がり検出において許
容範囲を超える曲がりが検出された場合には、垂直方向
の曲がりの算出は行われず、電子部品７８が廃棄される
ようにしてもよい。

また、第７図ないし第１５図に示した実施例においては
、リード線８２に１木ずつ光が照射されるようになって
おり、垂直方向曲がり検出装置１２４．１２６の傾斜角
度を大きくしても、第１図ないし第６図の実施例におい
てカメラ８８で全部のリード線８２の像を１度に得る場
合のようにリード線８２と撮像装置８４との距離によっ
て像が不鮮明になることはない。したがって、この場合
には傾斜角度は３０度〜７５度とすることが望ましく、
４５度〜７５度とすることが特に望ましい。

さらに、上記各実施例においては、撮像装置８４および
垂直方向曲がり検出装置１２４，１２６が傾けられ、撮
像方向が電子部品の本体あるいはリード線の並ぶ方向に
傾斜させられていたが、電子部品を傾斜させてもよい。

その他、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の
知識に基づいて種々の変形、改良を施したＢ様で本発明
を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるリード線間がり検出装
置を有する電子部品保持装置の正面図（一部断面）であ
る。第２図は上記検出装置によりリード線の曲がりを検
出される電子部品の平面図であり、第３図は側面図であ
る。第４図は上記検出装置の撮像装置により撮像された
電子部品の像を示す平面図である。第５図は上記撮像装
置の固体撮像素子に結ばれるリード線の像の位置を説明
する図であり、第６図はリード線に垂直方向の曲がりが
ある場合の像の位置を説明する図である。 第７図は、本発明の別の実施例であるリード線間５ ６ がり検出装置を有する電子部品実装装置を概略的に示す
図である。第８図は、上記リード縁曲がり検出装置を示
す斜視図であり、第９図は側面図である。第１０図は、
リード縁曲がり検出装置の水平方向量がり検出装置の受
光器の受光量と時間との関係を示すグラフである。第１
１図は、上記リード縁曲がり検出装置の垂直方向曲がり
検出装置による曲がり検出原理を説明する図である。第
１２図は上記垂直方向曲がり検出装置の受光器の受光量
と時間との関係を示すグラフである。第１３図は上記水
平方向量がり検出装置の検出に基づくリード線の先端部
の水平方向位置の算出を説明する図であり、第１４図は
電子部品の本体の吸着具に対する保持位置誤差を検出す
る図である。第１５図は、リード線の垂直方向の曲がり
の検出を説明する図である。 ６６：発光板 ８１：本体 ８３：先端部 １１８：検出ヘッド ７８：電子部品 ８２：リート線 ８４：撮像装置 ２０ １２４゜ 　５２ ５６ １６２゜ 　６６ ２２ ２６ ５４ ５８ ６４ ６８ 水平方向量がり検出装置 垂直方向曲がり検出装置 発光器 受光器　　１６０ 発光器 受光器 二制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）各々の先端部が一平面上に位置すべき多数のリー
   ド線が本体から突出して成る電子部品のリード線に光を
   照射する光源と、 前記リード線に対して前記光源とは反対側に設けられ、
   リード線間を透過した光により形成されるリード線の先
   端部の像を撮影するとともに、その撮像方向がリード線
   の並ぶ方向に対して傾斜させられた撮像装置と、 その撮像装置により撮影された前記多数のリード線の先
   端部の像に基づいてリード線の曲がりを検出する曲がり
   検出手段と を含むことを特徴とする電子部品のリード線曲がり検出
   装置。
2. （２）各々の先端部が一平面上に位置すべき多数のリー
   ド線が四角形の本体の４辺からそれぞれ突出して成る電
   子部品のリード線に光を照射する光源その光源が照射す
   る光により形成される前記電子部品全体の像を１回の撮
   像動作により撮像するとともに、その撮像方向が前記電
   子部品の本体の４辺のすべてに対して傾斜させられた撮
   像装置と、その撮像装置により撮影された前記多数のリ
   ード線の先端部の像に基づいてリード線の曲がりを検出
   する曲がり検出手段と を含むことを特徴とする電子部品のリード線曲がり検出
   装置。