(57)【要約】【課題】本発明の目的は、反射板５が汚れた場合、あるいは各種反射条件に対応して、反射板を安価で容易に交換可能とすることである。【解決手段】本発明のノズル１０は、中空円盤状の反射板５をノズル１０に設けて、ノズル１０の斜め下方からの照明光をチップ部品１８の背後に向けて反射させるようにした。そして、反射板５はノズル１０に着脱自在に設けたので、反射板５が汚れた場合でも容易に交換可能であり、反射板５の形状もシンプルであり加工も容易であるから安価に交換可能である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品搭載機のヘッドに着脱可能に装着されて、電子部品を吸着保持する電子部品吸着ノズルにおいて、
電子部品認識装置から投光される照明光を前記電子部品の背面に向けて反射する中空円盤状の反射板と、
下端に顎所の段部を形成する円柱状部材であって、前記反射板をその中空部を貫通して前記段部に当接して設けたインナと、
前記インナに挿入して前記反射板の上端に当接して設けたスラストストッパとを有することを特徴とする電子部品吸着ノズル。
【請求項２】
電子部品搭載機のヘッドに着脱可能に装着されて、電子部品を吸着保持する電子部品吸着ノズルにおいて、
円柱形状であって、下端に形成された段部と下端に前記電子部品を吸着保持する吸着口と側面を貫通する溝とを有するスライダと、
円柱形状であって、下端に形成された段部と側面を貫通する雌ねじとを有し内部に形成したピストン部に前記スライダの上部を挿入して摺動自在に支持するインナと、
前記インナの下端と前記スライダの段部の間に配して常には前記スライダを下方に付勢する圧縮ばねと、
前記インナの雌ねじに累合する雄ねじを頭部に有してピン部を前記スライダの溝と摺動自在に係合して前記スライダの抜けを防止する段付ピンと、
中空円盤状であって、中空部を前記インナに挿入し前記インナの段部にて下端を当接する反射板と、
円筒状であって、前記インナに挿入して前記反射板を上部から保持するスラストストッパと、
前記スラストストッパに形成された段付穴を通して前記インナの雌ねじに累合するバインドねじとを備え、前記段付ピンと前記バインドねじは対向する方向から前記インナの雌ねじに挿入され、前記段付ピンは前記スラストストッパと干渉しない位置まで前記インナ内に挿入されていることを特徴とする電子部品吸着ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品搭載機に用いられ電子部品を吸着・保持するノズルに関し、特に吸着・保持された電子部品を下方から撮像する際の照明光を反射する反射板を備えた電子部品吸着ノズルに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品製造分野において、電子部品を精度よく位置決めする方法として、電子部品を下方から撮像して、その画像を認識する方法が広く用いられている。この方法は、電子部品を撮像して得られた画像を認識することにより、電子部品の電極、エッジ部あるいは重心部などの位置を検出し、電子部品の吸着位置ずれ量を補正して基板に搭載するものである。
【０００３】
この画像認識による電子部品の位置検出では、電子部品をノズルで吸着・保持して撮像装置の上方に移動させてＣＣＤカメラで撮像を行う。ところで最近の回路実装基板は高密度、高精度が要求されるようになり、電子部品としてチップ部品の採用が多くなされ、チップ部品の微小化も図られている。このような場合、ノズルの下方に設置されたカメラによって、ノズルの上方からの照明光で写し出される陰影を撮像している。
【０００４】
そこで、ノズルの下部にテーパ面を形成し、且つこのテーパ面を光拡散面としている。そして、ノズルに吸着された電子部品を撮像する際、ノズルの外寸を前記電子部品の外寸よりも大きくするとともに、ノズルの斜め下方から照明光を照射し、前記光拡散面により電子部品の背後からむらなく拡散光を照射している（特許文献１参照）。
【０００５】
また、ヘッド部に装着把持されるノズルの支持筒部と拡散板部をプラスチック、ガラス、セラミック等の光拡散材料で一体成形してその下部に吸着シャフトを装着している。そして、前期吸着シャフトに吸着された電子部品を撮像する際、ノズルの斜め上方から照明光を照射し、一体成形により支持筒部と拡散板部の接合部がないことから、電子部品の背後からむらなく拡散光を照射している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平３−２１８６９７号公報
【特許文献２】特許第３０１６９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ノズルそのものに光拡散面を設けると、光拡散面は一般に粗面によってなされるから汚れやすく、目詰りを起こして汚れの除去が困難となるためにノズルを交換し、汚れたノズルは廃棄せざるを得なかったので、無駄なコストがかかるという問題点があった。また、ノズルの支持筒部と拡散板部をプラスチックで一体成形した場合は精度を得るのは困難である。そこで、ガラスやセラミックで一体成形すると加工が困難であり非常に高価となるという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、中空円盤状の反射板をノズルに設けて、ノズルの斜め下方からの照明光を電子部品の背後から反射させるようにした。そして、反射板はノズルに着脱自在に設けたので、反射板が汚れた場合でも容易に交換可能であり、反射板の形状もシンプルであり加工も容易であるから安価に交換可能である。また、着脱自在性により照明条件に応じて各種反射条件の異なる反射板に交換可能である。このように、シンプルな形状の反射板を着脱自在に設けることにより、無駄なコストがかからず各種照明条件に適応した電子部品吸着ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明では、電子部品搭載機のヘッドに着脱可能に装着されて、電子部品を吸着保持する電子部品吸着ノズルにおいて、電子部品認識装置から投光される照明光を前記電子部品の背面に向けて反射する中空円盤状の反射板と、下端に顎所の段部を形成する円柱状部材であって、前記反射板をその中空部を貫通して前記段部に当接して設けたインナと、前記インナに挿入して前記反射板の上端に当接して設けたスラストストッパとから構成して、前記課題を解決している。
【０００９】
請求項２記載の発明では、電子部品搭載機のヘッドに着脱可能に装着されて、電子部品を吸着保持する電子部品吸着ノズルにおいて、  円柱形状であって、下端に形成された段部と下端に前記電子部品を吸着保持する吸着口と側面を貫通する溝とを有するスライダと、  円柱形状であって、下端に形成された段部と側面を貫通する雌ねじとを有し内部に形成したピストン部に前記スライダの上部を挿入して摺動自在に支持するインナと、前記インナの下端と前記スライダの段部の間に配して常には前記スライダを下方に付勢する圧縮ばねと、前記インナの雌ねじに累合する雄ねじを頭部に有してピン部を前記スライダの溝と摺動自在に係合して前記スライダの抜けを防止する段付ピンと、中空円盤状であって、中空部を前記インナに挿入し前記インナの段部にて下端を当接する反射板と、円筒状であって、前記インナに挿入して前記反射板を上部から保持するスラストストッパと、前記スラストストッパに形成された段付穴を通して前記インナの雌ねじに累合するバインドねじとを備え、前記段付ピンと前記バインドねじは対向する方向から前記インナの雌ねじに挿入され、前記段付ピンは前記スラストストッパと干渉しない位置まで前記インナ内に挿入されていることから前記課題を解決している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電子部品実装機における電子部品吸着ノズルによれば、反射板の中空部をインナに挿入して反射板の下端をインナの段部に押し当て、さらにスラストストッパをインナに挿入してスラストストッパを反射板に押し当てるようにしてインナに固定した。スラストストッパをインナから取り外すことにより、反射板をインナから取り外して交換可能である。反射板が汚れた場合にあっても容易に新しい反射板に交換可能でありかつ安価である。
【００１１】
なお段付ピンとバインドねじは各々に対してねじ穴を用意することなく、インナに貫通するねじ穴に対向する方向からねじ込むことにより一つのねじ穴を共用しているから加工費が安価であるとともに、段付ピンはインナの側面から突出しない位置、すなわちスラストストッパと干渉しない位置までねじ込まれてセットされるようにして小型化が図られている。
【００１２】
更に、各種照明条件に応じて容易に対応可能である。例えば正反射光による照明が必要であれば反射面が鏡面の反射板を装着し、拡散反射光による照明が必要であれば反射面が粗面の反射板を装着し、特定波長の光による照明が必要であれば反射面がその波長を反射する色の反射板に交換可能である。従って、各種照明条件に応じて容易かつ安価に対応可能である。
【００１３】
すなわち、反射板により撮像条件に適した反射照明を電子部品の背面から照射し、ＣＣＤカメラに正確な陰影を写し出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態である電子部品吸着ノズルが組み込まれた電子部品実装機の斜視図である。図２は電子部品吸着ノズルの断面図、図３は電子部品吸着ノズルの組立前の構成を示す図、図４はノズルに吸着されたチップ部品を撮像する時の概念図である。
【００１５】
まず、図１を参照して電子部品搭載機２０の全体構造を説明する。図１において、１３は基板搬送路である。基板搬送路１３の中央部付近には、基板搬送路１３によって搬送された基板１９が保持されている。搭載ヘッド部１１はＸＹ移送部１２に支持されており水平移動可能である。搭載ヘッド部１１には、電子部品を吸着・保持する電子部品吸着ノズル（ノズル）１０（図２、図４参照）を下端部に装着して上下（Z方向）移動、θ回転可能なシャフト２が配設されている。
【００１６】
搭載ヘッド部１１はそのノズル１０の下端部に電子部品供給装置（フィーダ）１４の電子部品供給位置に供給される電子部品（チップ部品）１８を真空吸着して電子部品認識装置１５の上部へＸＹ移動する。電子部品認識装置１５はノズル１０の下方から照明光を照射してチップ部品１８の下面を撮像し、画像認識処理により吸着・保持したチップ部品１８の吸着ずれ量（ＸＹ誤差、角度誤差）を演算して、基板１９の正規搭載位置に対する位置補正を行って基板１９に搭載する。
【００１７】
図２及び図３を参照して電子部品吸着ノズル（ノズル）１０の構成を説明する。１は円柱状をなすスライダで、下端部に顎状の段部１ｃと下端から上端に連通する吸着口１ａと側面を貫通する溝１ｄを有する。２はスライダ１を下方に付勢する圧縮ばねである。３は円柱状をなすインナで、下部に顎状の段部３ａと側面を貫通する雌ねじ３ｃと下端から上端に貫通するピストン部（スライダガイド穴）３ｂを内部に形成してなり、上部にはヘッドに装着・保持する為の装着溝部３ｄを有する。４は段付ピンであり、ストレートなピン部４ａと頭部４ｂとから成り、前記雌ねじ３ｃと累合する雄ねじを頭部４ｂに形成してなる。
【００１８】
５は中空円盤状をなす反射板５で、インナ３へ挿入して取り付けるための中空部５ｂと下面部には光を反射する反射面５ａを有してなる。６は円柱状をなすスラストストッパで、インナ３へ挿入して取り付けるための上下に貫通する貫通穴６ｂとインナ３の雌ねじ３ｃへ止めるねじ用の段付穴６ａを有している。７は雌ねじ３ｃに累合する雄ねじを有するバインドねじである。
【００１９】
ここで、ノズル１０を組み立てる手順について説明する。まず、スライダ１のスライド部１ｂに圧縮ばね２を挿入する。次にスライダ１のスライド部１ｂにインナ３のスライダガイド部３ｂを挿入する。そして、スライダ１の溝１ｄとインナ３の雌ねじ３ｃの位置が一致して貫通するように互いに上下θ回転方向に動かして位置合わせをする。ここで、雌ねじ３ｃの一方の側から段付ピン４のピン部４ａをスライダ１の溝１ｄに挿入して頭部４ｂの雄ねじを雌ねじ３ｃにねじ込む。ねじ込みは頭部４ｂがインナ３の側面から突出しなくなるまで行う。
【００２０】
以上にて、スライダガイド部３ｂにスライダ１の上部のスライド部１ｂを挿入してスライダ１を摺動自在に支持し、インナ３の下端とスライダ１の段部１ｃの間に配した圧縮ばね２は常にはスライダ１を下方に付勢し、スライダ１の溝１ｄの上端は段付ピン４のピン部４ａに当接してスライダ１の抜けを防止した状態となっている。
【００２１】
ここで反射板５の取り付けに入る。インナ３に反射板５の中空部５ｂを反射面５ａが下向きとなるように挿入し、さらに、スラストストッパ６の貫通穴６ｂをインナ３に挿入し、段付ピン４をインナ３に挿入したのと逆側の雌ねじ３ｃと段付穴６ａを一致させてからバインドねじ７を段付穴６ａをかいして雌ねじ３ｃにねじ込んでスラストストッパ６をインナ３に固定する。
【００２２】
図４はノズル１０に吸着されたチップ部品を撮像する時の概念図であり、搭載ヘッド部１１に配設されたシャフト１１ａの下端にはノズル１０が装着され、シャフト１１ａの備えるボールがインナ３の装着溝部３ｄに嵌合してノズル１０の脱落を防止している。そして、ノズル１０にはチップ部品１８が吸着され、チップ部品１８をＣＣＤカメラ１５ａとＬＥＤ１５ｂを含んでなる電子部品認識装置１５の上部に位置した状態である。
【００２３】
前記状態でノズル１０の下方に位置するＬＥＤ１５ｂを点灯させると、ＬＥＤ１３からの光は反射板５の反射面５ａで反射されてチップ部品１８の背面からチップ部品１８を照射し、ＣＣＤカメラ１５ａに正確な陰影を写し出すことができる。
【００２４】
反射板５を別の種類のものに交換する必要がある場合は、バインドねじ７を外してスラストストッパ６と反射板５をインナ３から抜き取ることにより、反射板５を容易に交換することができる。反射板５の反射面５ａは照明条件に応じて、正反射照明のためのバフ仕上げした鏡面、拡散反射照明のためのサンドブラスト仕上げした粗面、特定波長反射照明のための着色仕上げした色彩面などを用意して交換することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電子部品吸着ノズルが組み込まれた電子部品実装機の斜視図である。
【図２】電子部品吸着ノズルの断面図である。
【図３】電子部品吸着ノズルの組立前の構成を示す図である。
【図４】ノズルに吸着されたチップ部品を撮像する時の概念図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  スライダ
１ａ  溝
１ｂ  吸着口
１ｃ  段部
２  圧縮ばね
３  インナ
３ａ  段部
３ｂ  スライダガイド穴（ピストン部）
３ｃ  雌ねじ
４  段付ピン
４ａ  ピン部
４ｂ  頭部
５  反射板
５ａ  反射面
５ｂ  中空部
６  スラストストッパ
６ａ  段付穴
６ｂ  貫通穴
７  バインドねじ
１０  ノズル（電子部品吸着ノズル）
１１  搭載ヘッド部
１１ａ  シャフト
１２  ＸＹ移送部
１３  基板搬送装置
１４  電子部品供給装置
１５  電子部品認識装置
１５ａ  ＣＣＤカメラ
１５ｂ  ＬＥＤ
１８  電子部品（チップ部品）
１９  基板
２０  電子部品搭載機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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