(57)【要約】【課題】固定カメラで画像認識しなければならないような大型電子部品をヘッドユニットの吸着ノズルで搬送する場合でも、吸着ノズルに吸着された大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を避けながら、吸着ノズルと基台との間の距離をできるだけ短くして、ヘッドユニットの高さを低く、装置全体をコンパクトにすることができる部品認識装置を提供する【解決手段】スキャンユニット８ａは、スキャンユニット８ａの下面画像取り込み部８ｂと下面撮像手段８ｆとによる撮像範囲を超える大型電子部品２ａについては、スキャンユニット８ａの移動時に吸着ノズル６ａに吸着された大型電子部品２ａとの干渉を避けるように、大型電子部品に対応する範囲以上の所定範囲で吸着ノズル６ａとの間に所定の間隔を有する離間した形状に形成されている。【選択図】図３
2008166550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を吸着可能な複数の吸着ノズルを列状に有する移動可能なヘッドユニットに設けられ、ヘッドユニットが吸着ノズルに吸着された電子部品を部品供給部から目的位置まで搬送する際に、吸着ノズルにおける電子部品の吸着状態を順次撮像して画像認識する部品認識装置であって、
ヘッドユニットに設けられ、吸着ノズル列と概ね平行に移動可能なスキャンユニットと、
このスキャンユニットに設けられ、スキャンユニットの移動時に吸着ノズルの下方を通過することにより吸着ノズルに吸着された電子部品の下面の画像を取り込み可能な下面画像取り込み部と、
この下面画像取り込み部とともにスキャンユニットに設けられ、下面画像取り込み部で取り込まれた電子部品の下面の画像を撮像する下面撮像手段と、
を備え、
上記スキャンユニットは、下面画像取り込み部と下面撮像手段とによる撮像範囲を超える大型電子部品についてはスキャンユニットの移動時に吸着ノズルに吸着された当該部品との干渉を避けるように、大型電子部品に対応する範囲以上の所定範囲で吸着ノズルとの間に所定の間隔を有する離間した形状に形成されていることを特徴とする部品認識装置。
【請求項２】
上記スキャンユニットは、下面画像取り込み部と下面撮像手段とによる撮像範囲内の電子部品を撮像可能で、かつ上記所定範囲で上記大型電子部品との干渉を避けるだけの所定の間隔を吸着ノズルとの間に有するような凹形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品認識装置。
【請求項３】
上記電子部品の下面を指向して下面撮像手段に画像を取り込む下面画像取り込み部が、電子部品の下面から下方に向かう光を側方へ向けるように変更する光路変更部を有し、
この光路変更部を支持する支持部材の上面が、光路変更部の上面よりも下方位置にあることを特徴とする請求項１または２に記載の部品認識装置。
【請求項４】
上記スキャンユニットは、下面撮像手段の側方位置に電子部品を側方から撮像する側方撮像手段と、
上記電子部品の側方を指向して側方撮像手段に画像を取り込む側方画像取り込み部とを備え、
上記側方画像取り込み部の下端部は、上記光路変更部の上面よりも下方位置にあることを特徴とする請求項３に記載の部品認識装置。
【請求項５】
電子部品を吸着可能な吸着ノズルを有する移動可能なヘッドユニットを備え、吸着ノズルにより部品供給部から電子部品を吸着するとともに、この吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像して吸着ノズルに対する電子部品の吸着状態を画像認識してから、この電子部品を基板上に実装する表面実装機であって、
吸着ノズルによる電子部品の吸着状態を画像認識する手段として、請求項１にないし請求項４のいずれか１項に記載の部品認識装置を備えていることを特徴とする表面実装機。
【請求項６】
電子部品を吸着可能な吸着ノズルを有する移動可能なヘッドユニットを備え、吸着ノズルにより部品供給部から電子部品を吸着するとともに、この吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像して吸着ノズルに対する電子部品の吸着状態を画像認識してから、この電子部品を検査手段に移載して各種検査を行う部品試験装置であって、
吸着ノズルによる電子部品の吸着状態を画像認識する手段として、請求項１または請求項４のいずれか１項に記載の部品認識装置を備えていることを特徴とする部品試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の吸着ノズルによる吸着状態を画像認識する部品認識装置と、このような部品認識装置を備えた表面実装機および部品試験装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品の表面実装機あるいは部品試験装置は、移動可能なヘッドユニットに搭載された吸着ノズルにより電子部品を吸着して目的位置まで搬送するように構成され、電子部品の吸着ノズルによる吸着状態を画像認識する部品認識装置を備えている。
【０００３】
従来、このような部品認識装置として、ヘッドユニットに対して相対移動可能に構成されたスキャンユニットと、このスキャンユニットに一体に設けられた下面撮像手段とを備えた部品認識装置が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、吸着ノズルから下方に向かう光の方向を吸着ノズルの下方から側方に向かう方向に変更する第１光路変更部と、この側方に向かう光の方向をさらに変更する第２光路変更部と、第１光路変更部の下方に設けられた照明手段と、これらが一体に組み込まれたスキャンユニットである部品検出用ユニットとを備え、部品検出用ユニットが、吸着ノズル列に沿って概ね平行に移動することにより、下面撮像手段が、光路変更手段を介して電子部品の下面を撮像するように構成された実装機における部品認識装置の技術が開示されている。
【０００５】
このような部品認識装置は、部品吸着位置から装着位置へのＸＹ移動と同時に部品認識が行えるので、実装時間短縮に有利な機構である。
【特許文献１】特開平８−３２２９９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、上述の特許文献１に開示された実装機における部品認識装置の技術では、吸着ノズルの下方すなわち、吸着ノズルと基台との間に、照明手段と、鏡などの光路変更手段とを設けなければならなかった。
【０００７】
また、スキャンユニットの部品認識装置の撮像範囲を超えるような大型電子部品は、一般に、スキャンユニットの部品認識装置とは別に基台に設けられる固定カメラで画像認識されるが、このような大型電子部品が吸着ノズルに吸着される場合は、大型電子部品とスキャンユニットの照明手段や光路変更手段とが干渉するという不具合があった。
【０００８】
そこで、大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を回避するために、従来は大型電子部品と小型電子部品とをヘッドユニットで混送することはしないで、大型電子部品を吸着する時は大型電子部品のみ吸着して基台の固定カメラで撮像し、スキャンユニットでの撮像は行っていなかった。その結果、吸着、搬送動作の順序が制限され、効率が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、小型の電子部品と固定カメラで画像認識しなければならないような大型電子部品とをヘッドユニットで混送する場合でも、吸着ノズルに吸着された大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を避けながら、両者の搬送を行うことができる搬送順序の自由度が高く搬送効率の良い部品認識装置、表面実装機および部品試験装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明にかかる部品認識装置は、電子部品を吸着可能な複数の吸着ノズルを列状に有する移動可能なヘッドユニットに設けられ、ヘッドユニットが吸着ノズルに吸着された電子部品を部品供給部から目的位置まで搬送する際に、吸着ノズルにおける電子部品の吸着状態を順次撮像して画像認識する部品認識装置であって、ヘッドユニットに設けられ、吸着ノズル列と概ね平行に移動可能なスキャンユニットと、このスキャンユニットに設けられ、スキャンユニットの移動時に吸着ノズルの下方を通過することにより吸着ノズルに吸着された電子部品の下面の画像を取り込み可能な下面画像取り込み部と、この下面画像取り込み部とともにスキャンユニットに設けられ、下面画像取り込み部で取り込まれた電子部品の下面の画像を撮像する下面撮像手段と、を備え、上記スキャンユニットは、下面画像取り込み部と下面撮像手段とによる撮像範囲を超える大型電子部品についてはスキャンユニットの移動時に吸着ノズルに吸着された当該部品との干渉を避けるように、大型電子部品に対応する範囲以上の所定範囲で吸着ノズルとの間に所定の間隔を有する離間した形状に形成されていることを特徴とする部品認識装置である。
【００１１】
本発明の部品認識装置によれば、スキャンユニットの移動時に吸着ノズルに吸着された大型電子部品との干渉を避けるように、大型電子部品に対応する範囲以上の所定範囲で吸着ノズルとの間に所定の間隔を有する離間した形状にスキャンユニットが形成されているので、小型の電子部品と固定カメラで画像認識しなければならないような大型電子部品とをヘッドユニットで混送する場合でも、吸着ノズルに吸着された大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を避けながら、両者の搬送を行うことができる搬送順序の自由度が高く搬送効率の良い部品認識装置を実現することができるようになる。
【００１２】
ここで、上記スキャンユニットは、下面画像取り込み部と下面撮像手段とによる撮像範囲内の電子部品を撮像可能で、かつ上記所定範囲で上記大型電子部品との干渉を避けるだけの所定の間隔を吸着ノズルとの間に有するような凹形状に形成されていることが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、大型電子部品との干渉を避けるだけの所定の間隔を吸着ノズルとの間に有するような凹形状にスキャンユニットが形成されているので、より良く吸着ノズルに吸着された大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を避けることができるようになる。
【００１４】
また、上記電子部品の下面を指向して下面撮像手段に画像を取り込む下面画像取り込み部が、電子部品の下面から下方に向かう光を側方へ向けるように変更する光路変更部を有し、この光路変更部を支持する支持部材の上面が、光路変更部の上面よりも下方位置にあることが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、光路変更部を支持する支持部材の上面が、光路変更部の上面よりも下方位置にあるので、スキャン時に、光路変更部の上面の上方を吸着ノズルが通過する時に支持部材に干渉することがない。その分、スキャン時の吸着ノズルの位置を上下方向で目的位置および部品供給部に近づけることができる結果、目的位置での載置時間、部品供給部での吸着時間が節約される。
【００１６】
また、上記スキャンユニットは、下面撮像手段の側方位置に電子部品を側方から撮像する側方撮像手段と、上記電子部品の側方を指向して側方撮像手段に画像を取り込む側方画像取り込み部とを備え、上記側方画像取り込み部の下端部は、光路変更部の上面よりも下方位置にあることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、スキャンユニットが、側方撮像手段を備えているので、側面画像により吸着状態を検知することができる。また、この機能の付加に当たっても、側方画像取り込み部の下端部が、光路変更部の上面よりも下方位置にあるので、目的位置での載置時間、部品供給部での吸着時間が延びることがない。
【００１８】
また、上記課題を解決するための本発明にかかる表面実装機は、電子部品を吸着可能な吸着ノズルを有する移動可能なヘッドユニットを備え、吸着ノズルにより部品供給部から電子部品を吸着するとともに、この吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像して吸着ノズルに対する電子部品の吸着状態を画像認識してから、この電子部品を基板上に実装する表面実装機であって、吸着ノズルによる電子部品の吸着状態を画像認識する手段として、上述の部品認識装置を備えていることを特徴とする表面実装機である。
【００１９】
本発明の表面実装機によれば、吸着ノズルによる電子部品の吸着状態を画像認識する手段として、上述の部品認識装置を備えているので、吸着ノズルに吸着された大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を避けながら、小型の電子部品と大型電子部品の搬送を行うことができる搬送順序の自由度が高く搬送効率の良い表面実装機を実現することができるようになる。
【００２０】
上記課題を解決するための本発明にかかる部品試験装置は、電子部品を吸着可能な吸着ノズルを有する移動可能なヘッドユニットを備え、吸着ノズルにより部品供給部から電子部品を吸着するとともに、この吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像して吸着ノズルに対する電子部品の吸着状態を画像認識してから、この電子部品を検査手段に移載して各種検査を行う部品試験装置であって、吸着ノズルによる電子部品の吸着状態を画像認識する手段として、上述の部品認識装置を備えていることを特徴とする部品試験装置である。
【００２１】
本発明の部品試験装置によれば、吸着ノズルによる電子部品の吸着状態を画像認識する手段として、上述の部品認識装置を備えているので、吸着ノズルに吸着された大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を避けながら、小型の電子部品と大型電子部品の搬送を行うことができる搬送順序の自由度が高く搬送効率の良い部品試験装置を実現することができるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、固定カメラで画像認識しなければならないような大型電子部品をヘッドユニットの吸着ノズルで搬送する場合でも、吸着ノズルに吸着された大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を避けながら、吸着ノズルと基台との間の距離をできるだけ短くして、ヘッドユニットの高さを低く、装置全体をコンパクトにすることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。図１は、本発明の実施の形態に係る表面実装機１の概略の構成を示す平面図であり、図２は、表面実装機１の概略の構成を示す側面図である。また、図３は、本発明の実施の形態に係る部品認識装置８の構成を示す側面図であり、図４は、部品認識装置８の構成を示す正面図である。また、図５は、部品認識装置８の構成を示す平面図である。
【００２４】
図１と図２とに示すように、本発明の実施の形態に係る表面実装機１は、小型の電子部品２（図３）と大型電子部品２ａ（図３）とを基板３に実装する装置であって、基台１ａ上に配置されて基板３を搬送する基板搬送手段４と、複数の電子部品２と複数の大型電子部品２ａとを供給する部品供給部５と、この部品供給部５から電子部品２と大型電子部品２ａとを吸着することが可能な吸着ノズル６ａ（図２）を担持して部品供給部５と基板３との間を移動可能なヘッドユニット７とを備えている。
【００２５】
また、この表面実装機１は、さらに、ヘッドユニット７の吸着ノズル６ａに吸着された電子部品２の吸着状態を画像認識する手段として、本発明の実施の形態に係る部品認識装置８を備えるとともに、吸着ノズル６ａに吸着された大型電子部品２ａの吸着状態を画像認識する手段として、基台１ａ上に配置された固定カメラ１ｂを備えている。
【００２６】
上記基板搬送手段４は、基台１ａ上において基板３を搬送する一対のコンベア４ａ、４ａを有しており、このコンベア４ａ、４ａにより搬入された基板３は、所定の実装作業位置（同図に示す基板３の位置）で一旦停止させられ、ここで電子部品２が基板３に実装される。
【００２７】
上記部品供給部５は、複数の電子部品２を供給する多数のテープフィーダ５ａと、複数の大型電子部品２ａを供給するトレイフィーダ５ｂとを基板搬送手段４の側方に備えている。
【００２８】
テープフィーダ５ａは、各々ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品２を所定間隔おきに収納、保持したテープが巻回されたリールを有しており、このリールから電子部品２を間欠的に繰り出してヘッドユニット７の吸着ノズル６ａによりピックアップさせるように構成されている。
【００２９】
また、トレイフィーダ５ｂは、ＱＦＰ等の大型電子部品２ａを載置した矩形のトレイ５ｃを内部に収納しており、このトレイ５ｃを引き出してトレイ５ｃ上の大型電子部品２ａをヘッドユニット７の吸着ノズル６ａによりピックアップさせるように構成されている。なお、トレイ５ｃは、詳しくは図示しないが、上面に複数の部品収納部がマトリックス状に設けられ、これら部品収納部にそれぞれ大型電子部品２ａが収納されている。
【００３０】
そして、吸着ノズル６ａに吸着された大型電子部品２ａの吸着状態は、基台１ａ上に配置された固定カメラ１ｂで下方から画像認識されるようになっている。
【００３１】
上記ヘッドユニット７は、これらテープフィーダ５ａからの電子部品２と、トレイフィーダ５ｂからの大型電子部品２ａとを吸着ノズル６ａにより吸着保持して基板３に搬送するものであり、本実施形態では、このヘッドユニット７にそれぞれ吸着ノズル６ａを備えた６本の実装用ヘッド６がＸ軸方向（基板搬送手段４の搬送方向）に等間隔で列状に設けられている。
【００３２】
なお、吸着ノズル６ａは、図略の負圧発生装置に接続されることにより、ノズル先端に負圧状態を発生させ、この負圧吸着力により、電子部品２を着脱可能に吸着保持し得るように構成されている。
【００３３】
また、吸着ノズル６ａは、それぞれ、ヘッドユニット７に対して図略のノズル昇降駆動手段により昇降（Ｚ軸方向の移動）が可能に、かつ図略のノズル回転駆動手段によりノズル中心軸回りの回転（Ｒ軸回りの回転）が可能に構成されている。
【００３４】
ここで、ノズル昇降駆動手段は、吸着もしくは装着を行う時の下降位置と、搬送や撮像を行う時の上昇位置との間で吸着ノズル６ａを昇降させるものであり、ノズル回転駆動手段は、吸着ノズル６ａを必要に応じて回転させて、電子部品２の姿勢を調整するものである。これらノズル昇降駆動手段とノズル回転駆動手段は、それぞれサーボモータと所定の動力伝達機構で構成されている。
【００３５】
そして、ヘッドユニット７は、これらの吸着ノズル６ａで吸着された複数の電子部品２と大型電子部品２ａとを部品供給部５と基板３との間で搬送し、電子部品２と大型電子部品２ａとを基板３に一つ一つ実装する。そのため、このヘッドユニット７は、基台１ａの所定範囲にわたりＸ軸方向及びＹ軸方向（Ｘ軸方向と直交する方向）に移動可能となっている。
【００３６】
すなわち、ヘッドユニット７は、Ｘ軸方向に延びる実装用ヘッド支持部材７ａに対してＸ軸に沿って移動可能に支持されている。また、実装用ヘッド支持部材７ａは、両端部がＹ軸方向の固定レール９に支持され、この固定レール９に沿ってＹ軸方向に移動可能になっている。そして、このヘッドユニット７は、Ｘ軸サーボモータ１１によりボールねじ１２を介してＸ軸方向に駆動され、実装用ヘッド支持部材７ａは、Ｙ軸サーボモータ１３によりボールねじ１４を介してＹ軸方向へ駆動される。
【００３７】
上記部品認識装置８は、ヘッドユニット７が吸着ノズル６ａに吸着された電子部品２を部品供給部５から目的位置まで搬送する際に、吸着ノズル６ａにおける電子部品２の吸着状態を順次撮像して画像認識するためにヘッドユニット７に設けられた装置であり、図３〜図５に示すように、スキャンユニット８ａと、このスキャンユニット８ａに一体に設けられた下面画像取り込み部８ｂと、第１光路変更部８ｃと、第２光路変更部８ｄと、照明手段８ｅと、下面画像取り込み部８ｂで取り込まれた電子部品２の下面の画像を撮像する下面撮像手段８ｆとを備え、第１光路変更部８ｃと、第２光路変更部８ｄとは、スキャンユニット８ａの支持部材８ｍに支持されている。
【００３８】
また、この部品認識装置８は、側方撮像手段８ｇと側方照明手段８ｈとをスキャンユニット８ａに一体に備えている。
【００３９】
スキャンユニット８ａは、ヘッドユニット７に設けられた図略のサーボモータによりボールねじ８ｊを介して吸着ノズル６ａの列と概ね平行に移動可能に設けられた部材であり、下面画像取り込み部８ｂと下面撮像手段８ｆとによる撮像範囲内の電子部品２を撮像可能で、かつ大型電子部品に対応する範囲以上の所定範囲で大型電子部品２ａとの干渉を避けるだけの所定の間隔を吸着ノズル６ａとの間に有するような凹形状に形成されている。
【００４０】
このように、本実施形態では、スキャンユニット８ａは、下面画像取り込み部８ｂと下面撮像手段８ｆとによる撮像範囲を超える大型電子部品２ａについてはスキャンユニット８ａの移動時に吸着ノズル６ａに吸着された当該部品２ａとの干渉を避けるように、特に吸着ノズル６ａとの間に所定の間隔を有する離間した形状に形成されている。
【００４１】
下面画像取り込み部８ｂは、スキャンユニット８ａの移動時に吸着ノズル６ａの下方を通過することにより吸着ノズル６ａに吸着された電子部品２の下面の画像を取り込み可能な部分である。本実施形態では、この下面画像取り込み部８ｂは、第１光路変更部８ｃで構成され、この第１光路変更部８ｃと吸着ノズル６ａとの間には、下面撮像手段８ｆに対して外乱光が入射されることを避けるように光の通過範囲を制限するために図略の縦長矩形のスリットが設けられている。
【００４２】
第１光路変更部８ｃは、吸着ノズル６ａの下方に設けられ、吸着ノズル６ａから下方に向かう光の方向を略水平側方に約９０度変更して、吸着ノズル６ａの下から側方に向かう方向に変更する。この第１光路変更部８ｃは、本実施形態では、反射プリズムで構成されている。
【００４３】
第２光路変更部８ｄは、第１光路変更部８ｃからの光の方向をさらに約９０度変更してこの側方に向かう光の方向をさらに変更する光学装置であり、第１光路変更部８ｃと同様、反射プリズムで構成されている。
【００４４】
そして、図４に示すように、第１光路変更部８ｃと第２光路変更部８ｄを支持する支持部材８ｍの上面８ｐが、第１光路変更部８ｃの上面８ｑと第２光路変更部８ｄの上面８ｓよりも下方位置にあるように構成されている。
【００４５】
照明手段８ｅは、それぞれの吸着ノズル６ａに吸着された電子部品２の下面を照明する装置であり、本実施形態では、複数の発光ダイオードが採用され、これら複数の発光ダイオードは、第２光路変更部８ｄの後方に配置され、第１光路変更部８ｃを介して電子部品２の下面を照明するように構成されている。
【００４６】
下面撮像手段８ｆは、吸着ノズル６ａに吸着されて、照明手段８ｅで照明された電子部品２の下面を、第１光路変更部８ｃと第２光路変更部８ｄとを介して個々に撮像するように構成されたカメラであり、例えばＣＣＤラインセンサカメラで構成されている。この下面撮像手段８ｆは、第２光路変更部８ｄにより光路が変更された光の方向に向くように撮像方向を横向きにしてスキャンユニット８ａに配置されている。
【００４７】
側方撮像手段８ｇは、下面撮像手段８ｆの側方位置に電子部品２を側方から撮像するように構成されたカメラであり、下面撮像手段８ｆと同様に例えばＣＣＤラインセンサカメラで構成されている。
【００４８】
この側方撮像手段８ｇの側方画像取り込み部８ｎの下端部８ｒは、第１光路変更部８ｃの上面８ｑと第２光路変更部８ｄの上面８ｓよりも下方位置にある。
【００４９】
また、側方照明手段８ｈは、電子部品２の側面を照明する装置であり、複数の発光ダイオードが採用され、これら複数の発光ダイオードは、大型電子部品２ａとの干渉を避けるように凹形状に形成されたスキャンユニット８ａの末端側に配置されている。
【００５０】
これら下面撮像手段８ｆと側方撮像手段８ｇとは、電子部品２が、各部品供給部５において吸着ノズル６ａに吸着されると、各部品供給部５から基板３に移送される間に吸着ノズル６ａの電子部品２を撮像し、この撮像された画像は、制御装置２０（図６）に備えられた画像処理装置２３により画像処理される。
【００５１】
なお、吸着ノズル６ａに吸着された大型電子部品２ａの吸着状態は、基台１ａ上に配置された固定カメラ１ｂにより撮像されるが、この固定カメラ１ｂは、例えばＣＣＤカメラで構成されており、大型電子部品２ａが吸着ノズル６ａに吸着されると、トレイフィーダ５ｂから基板３に移送される間に吸着ノズル６ａの下方から大型電子部品２ａを画像認識するように構成されている。
【００５２】
次に、図６を参照して表面実装機１の制御装置２０について説明する。図６は、表面実装機１の制御装置２０の概略の構成を示すブロック図である。
【００５３】
図６に示すように、制御装置２０は、機能構成として主制御部２１、軸制御部２２、照明制御部２３、カメラ制御部２４、画像処理部２５を備えている。
【００５４】
上記主制御部２１は、実装機の動作を統括的に制御するもので、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成される。この主制御部２１は、予め記憶されているプログラムに従って、基板搬送手段４、部品供給部５、実装用ヘッド６、ヘッドユニット７、部品認識装置８など各機器を制御する。
【００５５】
上記軸制御部２２は、主制御部２１と制御信号を授受しながら、Ｘ軸サーボモータ１１、Ｙ軸サーボモータ１３、スキャンユニット８ａのサーボモータなどの各種サーボモータ３１の駆動を制御する。なお各種サーボモータ３１には、それぞれエンコーダ３２が設けられており、これにより各部の移動位置が検出されて、制御信号として軸制御部２２にフィードバックされる。
【００５６】
上記照明制御部２３は、主制御部２１と制御信号を授受しながら、下面撮像手段８ｆによる電子部品２の撮像に合わせて下面撮像手段８ｆの照明手段８ｅを制御するものである。
【００５７】
上記カメラ制御部２４は、主制御部２１と制御信号を授受しながら、部品認識装置８の下面撮像手段８ｆを制御する。
【００５８】
上記画像処理部２５は、下面撮像手段８ｆから出力される画像信号に所定の処理を施すことにより部品認識に適した画像データを生成して主制御部２１に出力する。そして、主制御部２１は、画像処理部２５より出力された画像データに基づいて吸着ズレ量（吸着誤差）を算出するなどの演算を行う。
【００５９】
次に図１〜図６を参照して、本発明の実施の形態に係る表面実装機１の作用について説明する。
【００６０】
本発明の実施の形態に係る表面実装機１においては、制御装置２０が、実装機の各部の動作を統括的に制御する。
【００６１】
まず、図１に示すように、基板搬送手段４の一対のコンベア４ａ、４ａが、基板３を基台１ａ上において所定の実装作業位置（同図に示す基板３の位置）に搬入する。ここで基板３は、一旦停止させられる。
【００６２】
また、ヘッドユニット７は、吸着ノズル６ａが、部品供給部５から供給される電子部品２を吸着保持した状態で部品供給部５から基板３へと移動し、電子部品２を基板３に実装する。
【００６３】
この時、ヘッドユニット７が吸着ノズル６ａに吸着された電子部品２を部品供給部５から目的位置まで搬送する際に、部品認識装置８のスキャンユニット８ａが、吸着ノズル６ａ列に沿って移動し、下面撮像手段８ｆが吸着ノズル６ａにおける電子部品２の吸着状態を順次撮像して画像認識する。
【００６４】
下面撮像手段８ｆの撮像する要領は以下の通りである。すなわち、照明制御部２３により制御された照明手段８ｅが吸着ノズル６ａに吸着された電子部品２の方向に照明光を照射し、電子部品２を照明する。
【００６５】
この時、吸着ノズル６ａの下方に設けられた第１光路変更部８ｃが、吸着ノズル６ａから下方に向かう光の方向を略水平側方に約９０度変更して、吸着ノズル６ａの下から側方に向かう方向に変更し、第２光路変更部８ｄが、第１光路変更部８ｃからの光の方向をさらに約９０度変更してこの側方に向かう光の方向をさらに変更する。そして、スキャンユニット８ａに設けられ、カメラ制御部２４に制御された下面撮像手段８ｆが、この光を受け入れ、電子部品２の下面を撮像する。
【００６６】
このように、下面撮像手段８ｆは、第１光路変更部８ｃと第２光路変更部８ｄとを介して吸着ノズル６ａに吸着され照明手段８ｅで照明された電子部品２の下面を撮像するように構成されている。
【００６７】
そして、この撮像された画像は、制御装置２０に備えられた画像処理装置２３（図３）により画像処理され、部品認識に適した画像データを生成する。そして、主制御部２１が、画像処理部２５より出力された画像データに基づいて吸着ズレ量（吸着誤差）を算出するなどの演算を行う。
【００６８】
ところで、一部の吸着ノズル６ａにより小型の電子部品２を吸着し、別の吸着ノズル６ａで大型電子部品２ａを吸着して、これらの部品２、２ａを混送する場合、部品吸着後に小型の電子部品２についてスキャンユニット８ａにより上述のように部品認識を行うとともに、これと前後して、大型電子部品２ａは、固定カメラ１ｂで撮像して画像認識する。それからこれらの部品２、２ａを順次基板３に装着する。
【００６９】
この場合、スキャンユニット８ａの移動時に吸着ノズル６ａに吸着された大型電子部品２ａとの干渉を避けるように、大型電子部品２ａに対応する範囲以上の所定範囲で吸着ノズル６ａとの間に所定の間隔を有する離間した形状にスキャンユニット８ａが形成されているので、小型の電子部品２と固定カメラで画像認識しなければならないような大型電子部品２ａとをヘッドユニット７で混送する場合でも、吸着ノズル６ａに吸着された大型電子部品２ａとスキャンユニット８ａとの干渉を避けながら、両者の搬送を行うことができる搬送順序の自由度が高く搬送効率の良い部品認識装置を実現することができるようになる。
【００７０】
また、大型電子部品２ａとの干渉を避けるだけの所定の間隔を吸着ノズル６ａとの間に有するような凹形状にスキャンユニット８ａが形成されているので、より良く吸着ノズル６ａに吸着された大型電子部品２ａとスキャンユニット８ａとの干渉を避けることができるようになる。
【００７１】
このように、本発明の表面実装機１によれば、吸着ノズル６ａによる電子部品２の吸着状態を画像認識する手段として、上述の部品認識装置８を備えているので、吸着ノズル６ａに吸着された大型電子部品２ａとスキャンユニット８ａとの干渉を避けながら、小型の電子部品２と大型電子部品２ａの搬送を行うことができる搬送順序の自由度が高く搬送効率の良い表面実装機を実現することができるようになる。
【００７２】
また、図４に示すように、第１光路変更部８ｃを支持する支持部材８ｍの上面８ｐが、第１光路変更部８ｃの上面８ｑよりも下方位置にあるので、スキャン時に、第１光路変更部８ｃの上面８ｑの上方を吸着ノズル６ａが通過する時に支持部材８ｍに干渉することがない。その分、スキャン時の吸着ノズル６ａの位置を上下方向で目的位置および部品供給部５に近づけることができる結果、目的位置での載置時間、部品供給部５での吸着時間が節約される。
【００７３】
また、スキャンユニット８ａが、側方撮像手段８ｇを備えているので、側面画像により吸着状態を検知することができる。また、この機能の付加に当たっても、側方画像取り込み部８ｎの下端部８ｒが、第１光路変更部８ｃの上面８ｑよりも下方位置にあるので、目的位置での載置時間、部品供給部５での吸着時間が延びることがない。
【００７４】
上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施の形態に限定されない。
【００７５】
例えば、基板搬送手段４、部品供給部５、実装用ヘッド６、ヘッドユニット７のＸ軸Ｙ軸駆動機構、などの構成は、本発明を限定するものではなく、種々の設計変更が可能である。
【００７６】
また、第１光路変更部８ｃ、第２光路変更部８ｄは、必ずしも光の方向を略水平側方に約９０度に変更するものに限定されない。吸着ノズル６ａの下方に設けられ、吸着ノズル６ａから下方に向かう光の方向を変更して吸着ノズル６ａの下から側方に向かう方向に変更するものであれば種々の光路変更が可能である。
【００７７】
また、第１光路変更部８ｃと、第２光路変更部８ｄとは、必ずしも反射プリズムで構成されたものに限定されない。いずれも反射鏡を用いて構成することが可能である。
【００７８】
同様に、照明手段８ｅや側方照明手段８ｈも、発光ダイオードに限らない。従来のその他の照明手段が採用可能である。
【００７９】
また、下面撮像手段８ｆや側方撮像手段８ｇも、ＣＣＤカメラに限定されず、各種のカメラが採用可能である。
【００８０】
また、撮像方向も必ずしも図示のような向きに限定されない。周囲の装置との関係に応じて種々の向きに設計変更が可能である。
【００８１】
さらに、本発明にかかる部品認識装置は、表面実装機に適用されるものに限定されない。電子部品を吸着可能な吸着ノズルを有する移動可能なヘッドユニットを備え、吸着ノズルにより部品供給部から電子部品を吸着するとともに、この吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像して吸着ノズルに対する電子部品の吸着状態を画像認識してから、この電子部品を検査手段に移載して各種検査を行う部品試験装置にも適用可能である。
【００８２】
このような部品試験装置によれば、吸着ノズルによる電子部品の吸着状態を画像認識する手段として、本発明にかかる部品認識装置を備えているので、吸着ノズルに吸着された大型電子部品とスキャンユニットとの干渉を避けながら、小型の電子部品と大型電子部品の搬送を行うことができる搬送順序の自由度が高く搬送効率の良い部品試験装置を実現することができるようになる。
【００８３】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態に係る表面実装機の概略の構成を示す平面図である。
【図２】表面実装機の概略の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る部品認識装置の構成を示す側面図である。
【図４】部品認識装置の構成を示す正面図である。
【図５】部品認識装置の構成を示す平面図である。
【図６】表面実装機の制御装置の概略の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１    表面実装機
２    電子部品
２ａ  大型電子部品
５    部品供給部
６ａ  吸着ノズル
７    ヘッドユニット
８    部品認識装置
８ａ  スキャンユニット
８ｂ  下面画像取り込み部
８ｃ  第１光路変更部
８ｄ  第２光路変更部
８ｅ  照明手段
８ｆ  下面撮像手段
８ｇ  側方撮像手段
８ｍ  支持部材
８ｎ  側方画像取り込み部
８ｒ  側方画像取り込み部の下端部
【図１】
2008166550.tif 000003
【図２】
2008166550.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008166550.tif 000006
【図５】
2008166550.tif 000007
【図６】
2008166550.tif 000008