JPH09139597A - 部品装着機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品認識において、透過認識と反射認識の切
り替えを可能にするとともに、反射認識を行う場合に、
反射板による反射光を遮るシャッター部材を不要にする
ことにより、部品認識において機構的制約をなくす。 【解決手段】複数種の吸着ノズル５を選択切換可能に着
脱できる部品装着ヘッド４と、吸着ノズル５に吸着され
た部品９の透過光像又は反射光像を認識する認識手段６
と、認識手段６の側部に設けられた何種類かの波長の異
なった光を照射する照明手段１０、１１と、吸着ノズル
５に設けられた認識手段６の側部から照射されたある波
長の照明光Ａに対しては吸着部品及び認識手段に向けて
反射を行い、他の波長の照明光Ｂに対しては吸収を行う
部材７、８を備えたことを特徴とする部品装着機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数種の吸着ノズル
を選択切換可能に着脱できる部品装着ヘッドを備えた部
品装着機に関し、特に、吸着ノズルにおいて吸着された
部品の認識手段を備えた部品装着機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種サイズの電子部品をプリント
基板に装着する電子部品装着機においては、部品装着ヘ
ッドに複数種の吸着ノズルが着脱可能もしくは選択切換
可能に備えられており、また吸着ノズルが吸着する電子
部品の形状や吸着姿勢などを認識するため図５、図６に
示すように電子部品９を認識する部品認識手段６と、電
子部品９を照明するための部品照明手段１３とが設けら
れている。

【０００３】さらに、図５に示す部品外形を認識する場
合に対しては、部品照明手段１３からの照明光を電子部
品９に向けて反射する反射部材１４が吸着ノズル５に設
けられ、反射部材１４による反射光が電子部品９の上方
から照射され、電子部品９の透過光像であるシルエット
像が認識手段６において認識され、電子部品９の外形が
認識される。次に、図６に示す電子部品９の下側にリー
ドがある場合や、電子部品９の外形より吸着ノズル５が
大きい場合は、認識手段６の上方位置で吸着ノズル５を
両側から挾むように開閉可能に設けられ、閉じた状態で
反射部材１４を閉ざして、認識手段６の側部から吸着部
品９に向けて照射された照明光を吸収するシャッター部
材１５が設けられ、シャッター部材１５の閉じた状態で
照明手段１３から電子部品下面を照射し、電子部品下面
の反射光像を認識手段６により認識を行うことにより電
子部品９のリードの位置が認識される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例では電子部品９の下側にリードがある場合や電子
部品９の外形より吸着ノズルが大きい場合においては、
電子部品９の下面を照射する照明光以外の照明光を吸収
するシャッター部材が必要であり、ヘッドの動作による
吸着ノズルの動作するタイミングに合わせてシャッター
部材１５を開閉する必要があった。

【０００５】しかし、シャッター部材１５を開閉するス
ピードには機構的限界があり、その限界により、電子部
品９の反射光像を認識する従来の認識方法では、部品装
着速度の高速化が行えない問題点があった。また誤動作
により、吸着ノズル５とシャッター部材１５が干渉し、
吸着ノズル５を破壊する問題点があった。本発明は、上
記従来の問題点をふまえ、透過光像と反射光像による部
品認識をシャッター部材１５なしで任意に切換ができ、
シャッター部材１５による高速化の機構的限界を除くこ
とにより、部品装着速度が高速化された部品装着機を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、複数種の吸着ノズルを選択切換可能に着脱
できる部品装着ヘッドと、吸着ノズルに吸着された部品
の透過光像又は反射光像を認識する、ある波長の光のみ
透過する、任意に切換可能なフィルタを備えた認識手段
と、認識手段の側部に設けられ何種類かの波長の異なっ
た光を照射する照明手段と、適当な吸着ノズルに設けら
れ認識手段の側部から照射されたある波長の照明光Ａに
対しては吸着部品及び認識手段に向けて反射を行い、あ
る波長の照明光Ｂに対しては吸収を行う部材を備えたこ
とを特徴とする部品装着機である。

【０００７】従って、本発明によれば、部品の外形を認
識する場合は、光Ａに対して反射を行い、光Ｂに対して
は吸収を行う反射部材が設けられた吸着ノズルを用い
て、反射部材に対し照明光Ａを照射し、部品の透過光像
を光Ａのみ通過させる光学フィルタを装着した認識手段
にて認識を行う。部品の下側にリードがある場合や部品
の外形より吸着ノズルが大きい場合は、光Ａに対して反
射を行い、光Ｂに対しては吸収を行う反射部材を設けら
れた吸着ノズルを用いて、反射部材に対し光Ｂを照射
し、部品リードの反射光像を光Ｂのみ通過させる光学フ
ィルタを通過させた後、認識手段にて認識を行う。この
ように、部品の反射光像を認識する場合でも、ある光Ａ
に対して反射を行い、ある光Ｂに対して吸収を行う部材
を用いることにより、シャッター機構をなくすことがで
きるため、機構的トラブルを減らすことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の部品装着機の一実
施例を図１〜図４を参照して説明する。本実施例の部品
装着機は、図４に示すように、プリント基板２に装着す
べき各種電子部品を供給する部品供給部１と、プリント
基板２が載置されるＸ−Ｙテーブル３との間に、円環状
に配置された１２基の部品装着ヘッド４が配設され、こ
れらの部品装着ヘッド４を１２箇所のステーションＳ１
〜Ｓ１２に対して時計方向に移動させるよう構成されて
いる。

【０００９】各部品の装着ヘッド４は、５箇所のノズル
取付部を備え、この部品装着ヘッド４を鉛直軸芯回りに
回転させることによって、吸着ノズル５の切換使用を可
能に構成されている。これらの吸着ノズル５は、大別し
て、図１の（ａ），（ｂ）に示すように、ある波長の照
明光Ａに対しては吸着部品及び認識手段に向けて反射を
行い、ある波長の照明光Ｂに対しては吸収を行う小径反
射部材７を具備した小型部品用の吸着ノズル５ａと、あ
る波長の照明光Ａに対しては吸着部品及び認識手段に向
けて反射を行い、ある波長の照明光Ｂに対しては吸収を
行う大径反射部材８を具備した大型部品用の吸着ノズル
５ｂとから構成される。

【００１０】ここでは、ある波長の照明光Ａとして、赤
外線（波長８００〜１０００ｎｍ）を用い、他の波長の
照明光Ｂとして可視光線（波長５００〜７００ｎｍ）を
用いる。また、照明光Ａに対しては反射を行い、Ｂに対
しては透過を行う部材としては、赤外光に対し反射を行
い、可視光線に対し吸収を行う部材を用いても良いが、
ここでは可視光線、赤外線両方を反射する反射板の表面
に、可視光線を吸収し、赤外光を透過させるフィルタを
取り付けた部材を用いる。光源より照射された赤外光
は、フィルタを透過し反射板に反射され、再びフィルタ
を透過し部品に照射される。また、可視光線はフィルタ
により吸収される。これにより照明光Ａに対しては反射
を行い、照明光Ｂに対しては吸収を行う部材が実現でき
る。このフィルタと照明光Ａ、Ｂの特性図を図２に示
す。

【００１１】次に、装着ヘッド４の各ステーションＳ₁
〜Ｓ₁₂における動作について説明する。第１ステーショ
ンＳ１は部品取り出しステーションで、各部品装着ヘッ
ド４の吸着ノズル５が部品供給部１から所定の電子部品
９を吸着して取り出す。第２ステーションＳ２は空ステ
ーションである。第３ステーションＳ３は姿勢調整ステ
ーションで、吸着ノズル５をその軸芯回りに回転させて
部品の装着姿勢を調整する。

【００１２】第４ステーションＳ４は部品認識ステーシ
ョンで、吸着ノズル５に吸着されている電子部品９の形
状や吸着姿勢などを認識する認識手段６が配設されてい
る。また、この部品認識ステーションＳ４には、照明光
Ａに対しては吸着部品及び認識手段に向けて反射を行
い、照明光Ｂに対しては吸収を行う部材７、８に向けて
照明光を照射し、その反射光を電子部品９の上方から照
射するための光Ａを照射する第１の照明手段１０と、電
子部品の下面に光を照射するための光Ｂを照射する第２
の照明手段１１が配設されている。さらに認識手段６の
像入力部には、それぞれ光Ａ、Ｂのみ透過させるフィル
タ部材が配設されている。

【００１３】第５ステーションＳ５では、電子部品９の
回転姿勢の補正が行われる。第６ステーションＳ６は空
きステーションである。第７ステーションＳ７では、プ
リント基板２に電子部品９が装着される。第８ステーシ
ョンＳ８は使用された吸着ノズル５を上側に戻すノズル
戻しステーションである。第９ステーションＳ９は不良
品であるため装着されなかった電子部品９を排出するス
テーションである。第１０ステーションＳ１０はノズル
切換ステーションで、次に装着する電子部品９のサイズ
に応じて使用される吸着ノズル５（５ａ、５ｂ）の切換
えが各部品装着ヘッドごとに行われる。第１１ステーシ
ョンＳ１１は、第１０ステーションにおいて切換えられ
た吸着ノズルを下側に出すノズルだしステーションであ
る。第１２ステーションＳ１２は第３ステーションＳ３
にて回転調整された吸着ノズル５を元の回転位置に戻す
ノズル原点戻しステーションである。

【００１４】次に、部品認識ステーションＳ４における
部品認識動作を説明する。図１（ａ）に示すように、吸
着ノズル５として小型部品用の吸着ノズル５ａが選択さ
れ、小型の電子部品９ａが吸着されている場合には、第
一の照明手段１０から照明光Ａが照射され、光Ａに対し
ては反射を行う小径反射部材７により、反射光が電子部
品９ａの透過光像であるシルエット像として認識手段６
にて認識され、電子部品の外形が認識される。なお、光
が認識手段に入力される前に光Ａのみを透過させるフィ
ルタ１２に光Ａを透過させることにより、光Ａ以外の光
はカットされ高精度の認識が行われる。

【００１５】また、図１（ｂ）に示すような大型部品用
の吸着ノズル５ｂが選択され、かつ図３（ａ）に示すよ
うなリードが外側に突出した大型電子部品９ｂが選択さ
れている場合も、図１（ａ）と同様に反射光による透過
光像がフィルタ１２を通過し、認識手段６にて認識さ
れ、電子部品９ｂの外形が認識される。また、図１
（ｂ）に示すような大型部品用の吸着ノズル５ｂが選択
され、かつ図３（ｂ）に示すようなリードを下面側に有
する電子部品９ｃが吸着されている場合には、第２照明
手段１１より光Ｂが電子部品９ｃの下面に照射され、電
子部品９ｃの下面の反射光像を光Ｂのみ透過させるフィ
ルタ１２を通過させ、光Ｂ以外の光はカットされ、認識
手段６により高精度の認識が行われる。なお、光Ａに対
して反射を行う大径反射部材８は、光Ｂに対しては光の
吸収を行うので認識手段６には電子部品９ｃの下面の反
射光のみが認識される。同様に、吸着ノズル５の径より
小さい電子部品９の場合も反射光像にて電子部品の外形
が認識される。

【００１６】以上のように、本実施例によれば吸着ノズ
ル５に吸着された電子部品９に応じて透過光像または反
射光像による部品認識を選択することができ、電子部品
９の外形を認識すれば良い場合と、電子部品９の下面側
のリードを認識する必要がある場合に、それぞれ適切に
対応して精度良く認識することができる。また、反射認
識を行う場合でも、光Ａに対しては反射を行い、光Ｂに
対しては吸収を行う部材を用いることにより、従来用い
られてたシャッター部材をなくすことができ、機構的ト
ラブルを減らすことができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の部品装着機によれば、部品の外
形を認識する場合には、光Ａと光Ａに対して反射を行う
部材を用いて、部品の透過光像を認識手段で認識するこ
とによりその外形を認識でき、部品の下面側のリードを
認識する場合には、光Ｂと光Ｂに対して吸収を行う部材
を用いて、部品の反射光像を認識手段にて認識すること
により認識できる。また部品の反射光像を認識する場合
には、従来では、反射部材による反射光を遮るシャッタ
ー部材が必要であったが、特定の光のみを反射する部材
を用いることによりシャッター部材をなくすことができ
機構的トラブルを減らすことができる。また部品装着タ
クトにおいてもシャッター部材による機構的制約がなく
なったため高速化を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における部品認識状態を示
し、（ａ）は部品外形の透過光像を示す正面図、（ｂ）
は部品下面の反射光像による認識状態を示す正面図であ
る。

【図２】反射板表面に設けられる光学フィルタの特性図
である。８００ｎｍより波長が長い領域が透過領域であ
り、波長が短い領域が吸収領域である。

【図３】認識対象の電子部品の例を示し、（ａ）は外形
認識を行う電子部品の正面図、（ｂ）は下面のリード認
識を行う電子部品の正面図である。

【図４】部品装着機の全体概略構成を示す平面図であ
る。

【図５】従来例における部品の外形を認識する場合の正
面図である。

【図６】従来例における部品のリード位置を認識する場
合の正面図である。

【符号の説明】

１ 部品供給部 ２ プリント基板 ３ Ｘ−Ｙテーブル ４ 部品装着ヘッド ５ 吸着ノズル ６ 認識手段 ７ 小径反射部材 ８ 大径反射部材 ９ 電子部品 １０ 第１照明手段 １１ 第２照明手段 １２ フィルタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種の吸着ノズルを選択切換可能に着
   脱できる部品装着ヘッドと、吸着ノズルに吸着された部
   品の透過光像又は反射光像を認識する認識手段と、認識
   手段の側部に設けられた何種類かの波長の異なった光を
   照射する照明手段と、吸着ノズルに設けられた認識手段
   の側部から照射されたある波長の照明光Ａに対しては吸
   着部品及び認識手段に向けて反射を行い、他の波長の照
   明光Ｂに対しては吸収を行う部材を備えたことを特徴と
   する部品装着機。
2. 【請求項２】 認識手段の入力部分の前に、任意な切り
   換えができ、任意の波長のみ通過させるフィルタを設け
   たことを特徴とする請求項１記載の部品装着機。