(57)【要約】  【課題】  手間を要することなく電子部品情報を管理することができる電子部品認識装置を提供すること。  【解決手段】  所定の搬送方向Ｙ、Ｙ'にそれぞれ搬送される複数の電子部品Ｗ、Ｗ'を搬送方向Ｙ、Ｙ'に直交する走査方向Ｘ、Ｘ'に走査して電子部品の形状をそれぞれ読み取る複数の形状読取部５、６と、形状読取部５、６によってそれぞれ読み取られた電子部品Ｗ、Ｗ'の形状を表す形状情報を生成する形状情報生成部２３と、電子部品Ｗ、Ｗ'に関する電子部品情報を記憶する電子部品情報記憶部２５と、電子部品情報記憶部２５に記憶された電子部品情報および形状情報生成部２３によって生成された形状情報に基づいて電子部品Ｗ、Ｗ'の形状を認識する形状認識部２６とを備える。【選択図】  図３
2005347394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送方向（Ｙ、Ｙ'）にそれぞれ搬送される複数の電子部品（Ｗ、Ｗ'）を前記搬送方向に直交する走査方向（Ｘ、Ｘ'）に走査して前記電子部品の形状をそれぞれ読み取る複数の形状読取部（５、６）と、
前記形状読取部によってそれぞれ読み取られた電子部品の形状を表す形状情報を生成する形状情報生成部（２３）と、
前記電子部品に関する電子部品情報を記憶する電子部品情報記憶部（２５）と、
前記電子部品情報記憶部に記憶された電子部品情報および前記形状情報生成部によって生成された形状情報に基づいて前記電子部品の形状を認識する形状認識部（２６）と、を備えたことを特徴とする電子部品認識装置。
【請求項２】
前記電子部品情報記憶部は、前記形状読取部によって形状が読み取られる電子部品の順序を記憶し、
前記形状認識部は、前記電子情報記憶部に記憶された順序に基づいて前記電子情報記憶部から前記電子部品情報を取得するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品認識装置。
【請求項３】
所定の搬送方向（Ｙ、Ｙ'）にそれぞれ搬送される複数の電子部品（Ｗ、Ｗ'）を前記搬送方向に直交する走査方向（Ｘ、Ｘ'）に走査して前記電子部品の形状をそれぞれ読み取る複数の形状読取部（５、６）と、
前記形状読取部によってそれぞれ読み取られた電子部品の形状を表す形状情報を生成する形状情報生成部（２３）と、
前記電子部品に関する電子部品情報を記憶するとともに、前記形状読取部によって形状が読み取られる電子部品の順序を前記形状読取部毎に記憶する電子部品情報記憶部（２５）と、
前記電子情報記憶部に記憶された順序に基づいて前記電子情報記憶部から前記電子部品情報を取得し、取得した電子部品情報および前記形状情報生成部によって生成された形状情報に基づいて前記電子部品の形状を認識する形状認識部（２６）と、を備えたことを特徴とする電子部品認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置に設置され、電子部品実装装置によって実装される電子部品の形状を認識する電子部品認識装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品認識装置は、電子部品がストックされている供給部から、搬送部の吸着ノズルで電子部品を吸着し、実装部まで移動させて自動的にプリント基板等に装着する電子部品実装装置の供給部と実装部の間に設けられ、搬送中の電子部品を搬送方向と直交する方向に沿って電子部品の形状を変位測定器によって読み取ることによって電子部品の端子の平坦度や位置、および電子部品の姿勢等の形状を認識している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３６３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の電子部品認識装置においては、電子部品の形状を認識する際に参照される電子部品情報が電子部品認識装置毎に格納されているため、複数の電子部品認識装置を運用する場合には、全ての電子部品認識装置に格納されている電子部品情報を管理する必要があり、電子部品情報の管理に手間を要することになるといった課題があった。
【０００４】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、手間を要することなく電子部品情報を管理することができる電子部品認識装置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】
【０００５】
本発明の電子部品認識装置は、所定の搬送方向（Ｙ、Ｙ'）にそれぞれ搬送される複数の電子部品（Ｗ、Ｗ'）を前記搬送方向に直交する走査方向（Ｘ、Ｘ'）に走査して前記電子部品の形状をそれぞれ読み取る複数の形状読取部（５、６）と、前記形状読取部によってそれぞれ読み取られた電子部品の形状を表す形状情報を生成する形状情報生成部（２３）と、前記電子部品に関する電子部品情報を記憶する電子部品情報記憶部（２５）と、前記電子部品情報記憶部に記憶された電子部品情報および前記形状情報生成部によって生成された形状情報に基づいて前記電子部品の形状を認識する形状認識部（２６）と、を備えている。
【０００６】
なお、前記電子部品情報記憶部は、前記形状読取部によって形状が読み取られる電子部品の順序を記憶し、前記形状認識部は、前記電子情報記憶部に記憶された順序に基づいて前記電子情報記憶部から前記電子部品情報を取得するようにしてもよい。
【０００７】
また、本発明の電子部品認識装置は、所定の搬送方向（Ｙ、Ｙ'）にそれぞれ搬送される複数の電子部品（Ｗ、Ｗ'）を前記搬送方向に直交する走査方向（Ｘ、Ｘ'）に走査して前記電子部品の形状をそれぞれ読み取る複数の形状読取部（５、６）と、前記形状読取部によってそれぞれ読み取られた電子部品の形状を表す形状情報を生成する形状情報生成部（２３）と、前記電子部品に関する電子部品情報を記憶するとともに、前記形状読取部によって形状が読み取られる電子部品の順序を前記形状読取部毎に記憶する電子部品情報記憶部（２５）と、前記電子情報記憶部に記憶された順序に基づいて前記電子情報記憶部から前記電子部品情報を取得し、取得した電子部品情報および前記形状情報生成部によって生成された形状情報に基づいて前記電子部品の形状を認識する形状認識部（２６）と、を備えている。
【０００８】
これらの構成により、複数の形状読取部によってそれぞれ形状が読み取られる複数の電子部品に関する電子部品情報を１つの電子部品情報記憶部に記憶して共用するようにし、複数の電子部品情報記憶部に記憶された電子部品情報を管理する必要をなくしたため、手間を要することなく電子部品情報を管理することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、手間を要することなく電子部品情報を管理することができる電子部品認識装置を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る電子部品認識装置１が適用される電子部品実装装置の要部を示す斜視図である。
【００１２】
電子部品実装装置は、電子部品Ｗをプリント基板２上に実装させる搬送部３ａを有し、実装する電子部品Ｗを第１の供給部（不図示）から取り出してプリント基板２が配置された実装部まで搬送する。搬送部３ａは、先端に電子部品Ｗを吸着する吸着ノズルが設けられたアーム４ａと、アーム４ａをＹ方向に移動させる駆動部（不図示）とで大略構成され、電子部品Ｗを吸着してＹ方向に搬送する。電子部品Ｗａの搬送途中位置には、電子部品認識装置１を構成する形状読取部５が設けられている。
【００１３】
また、電子部品実装装置は、電子部品Ｗ'をプリント基板２上に実装させる搬送部３ｂを有し、実装する電子部品Ｗ'を第２の供給部（不図示）から取り出してプリント基板２が配置された実装部まで搬送する。搬送部３ｂは、先端に電子部品Ｗ'を吸着する吸着ノズルが設けられたアーム４ｂと、アーム４ｂをＹ'方向に移動させる駆動部（不図示）とで大略構成され、電子部品Ｗ'を吸着してＹ'方向に搬送する。電子部品Ｗ'の搬送途中位置には、電子部品認識装置１を構成する形状読取部６が設けられている。
【００１４】
なお、図１に示した電子部品実装装置における形状読取部５および形状読取部６の配置は一例であり、形状読取部５および形状読取部６を図１に示した位置と異なる位置に設置してもよい。また、形状読取部５および形状読取部６は、それぞれ異なる電子部品実装装置に設置してもよい。
【００１５】
図２は、電子部品Ｗの裏面を示す図である。なお、本発明の電子部品認識装置によって認識できる電子部品としては、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Package）、およびコネクタ等があるが、以下では、ＢＧＡを適用した例について説明する。
【００１６】
図２に示したように電子部品Ｗの裏面Ｗｂには、Ｘ、Ｙ方向に所定の配列で実装用の半田ボールｔが設けられている。ここで、ＱＦＰ等におけるリードや前述した半田ボールを以下の説明では、総称して「端子」と記載する。
【００１７】
図３は、本発明の電子部品認識装置１の構成を示すブロック図である。図３において、電子部品認識装置１は、形状読取部５、６と、形状読取部５、６によってそれぞれ出力される形状信号を処理する信号処理装置２０とを備えている。
【００１８】
形状読取部５は、電子部品Ｗの形状を１次元の方向Ｘに直線走査して読み取るようになっており、本実施形態において、形状読取部５は、変位測定器によって構成される。
【００１９】
変位測定器は、電子部品Ｗを搬送する搬送経路の途中位置に設けられる。具体的には、電子部品実装装置に設けられた電子部品Ｗの供給部（不図示）と、プリント基板２に電子部品Ｗを実装する実装部との間の位置に設けられる。
【００２０】
変位測定器は、搬送されている電子部品Ｗの裏面Ｗｂの形状を順次読み取る。即ち、変位測定器は、搬送方向（Ｙ方向）に直交する走査方向（Ｘ方向）にレーザ光を走査して電子部品Ｗの主走査方向の形状を得る。そして、電子部品ＷのＹ方向への搬送により副走査方向の形状を得る。これにより、電子部品Ｗの２次元の形状が得られる。なお、後述するが、変位測定器は、電子部品Ｗの裏面Ｗｂの高さ方向Ｚへの変位（即ち、端子ｔの突出量）を検出することができ、３次元の形状を得るようになっている。
【００２１】
図４は、形状読取部５を構成する変位測定器の測定原理を示す概要図である。変位測定器は、主走査時に電子部品Ｗの高さ方向（Ｚ方向）の変位（凹凸）を測定するようになっている。具体的には、三角測量の原理により、投光部１０からレーザ光を電子部品Ｗの裏面Ｗｂに照射し、その照射点Ｐの像Ｋを受光部１１の結像レンズ１２によって受光素子１３の受光面１３ａ上に結像させる。この受光素子１３は、受光面１３ａ上の結像点Ｋの位置からＫ'、Ｋ"へ移動すると、移動量ｚに対応した信号を出力する。
【００２２】
この変位測定器では、電子部品Ｗの裏面Ｗｂの凹凸（端子ｔの凹凸）により照射点Ｐが高さ方向Ｚに移動して照射点Ｐ'、Ｐ"に位置する。これにより、受光素子１３の受光面１３ａの結像点Ｋがｚ方向に移動する。この信号の変化量から電子部品Ｗの高さ方向Ｚの形状の変位が得られる。
【００２３】
図５は、形状読取部５を構成する変位測定器の全体構成を示す斜視図である。変位測定器の投光部１０は、レーザー光を出射する光源１５と、回転するポリゴンミラー等を備えた偏向部１６と、収束レンズ１７で構成されている。光源１５から照射された照射光は、偏向部１６内のポリゴンミラーの一定速度の回転によって一定角度の範囲で偏向される。偏向された照射光は、収束レンズ１７によってその光軸が１平面上で平行に移動する。そして、照射光は電子部品Ｗの裏面Ｗｂに所定の入射角度で照射される。照射光が収束する照射点Ｐは、直線的に往復走査または片道走査される。また、偏向部１６は、１ラインの走査を開始する都度、走査開始信号を出力するようになっている。
【００２４】
照射光は、照射点Ｐの位置で受光部１１に正反射され、照射点Ｐの像は、第１、第２の結像レンズ１４ａ、１４ｂによって受光素子１３の受光面１３ａに結像される。このようにして、電子部品Ｗに対しレーザ光を走査することにより、電子部品Ｗの形状の変位を同走査方向Ｘに連続して得ることができる。
【００２５】
以上のように、形状読取部５によって電子部品Ｗに対しＸ方向に走査し、搬送部３ａによって電子部品ＷがＹ方向に搬送されることにより、電子部品Ｗの幅、長さ、高さ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の各方向の座標がそれぞれ得られ、３次元の形状が得られる。
【００２６】
なお、図１に記載の電子部品Ｗの裏面Ｗｂが下方を向いている状態に対応して、図４および図５に記載した変位測定器は、全体が上下逆に向く状態で設置される。また、形状読取部６は、形状読取部５と同様に構成されているため、説明を省略する。
【００２７】
図３に戻り、信号処理装置２０は、形状読取部５によって走査された走査ライン数をカウントするカウンタ２１と、形状読取部６によって走査された走査ライン数をカウントするカウンタ２２と、形状読取部５および形状読取部６によってそれぞれ読み取られた電子部品Ｗ、Ｗ'の形状を表す形状情報を生成する形状情報生成部２３と、形状情報生成部２３によって生成された形状情報を記憶する記憶手段２４と、少なくとも電子部品実装装置によってプリント基板２上に実装される電子部品に関する電子部品情報と形状読取部５および形状読取部６によって形状が読み取られる電子部品の順序とを記憶する電子部品情報記憶部２５と、電子部品情報記憶部２５に記憶された電子部品情報と記憶手段２４に記憶された形状情報とに基づいて電子部品Ｗ、Ｗ'の形状を認識する形状認識部２６とを備えている。
【００２８】
カウンタ２１は、形状読取部５の偏向部１６によって出力された走査開始信号をカウントすることによって走査ライン数をカウントするようになっている。また、カウンタ２１は、電子部品実装装置によって電子部品Ｗを搬送する都度出力される測定開始信号の入力があった場合には走査ライン数をリセットするようになっている。
【００２９】
カウンタ２２は、形状読取部６の偏向部１６によって出力された走査開始信号をカウントすることによって走査ライン数をカウントするようになっている。また、カウンタ２２もカウンタ２１と同様に、電子部品実装装置によって電子部品Ｗ'を搬送する都度出力される測定開始信号の入力があった場合には走査ライン数をリセットするようになっている。
【００３０】
図６は、記憶手段２４に記憶された形状情報を示す図である。図示のように、形状情報は１走査による複数ｎの形状情報３１からなり、各形状情報３１は、電子部品ＷおよびＷ'の高さ方向（Ｚ方向）の変位を表す変位情報を含んでいる。また、形状情報生成部２３は、形状情報の１走査の終端毎にカウンタ２１およびカウンタ２２の走査ライン数３２をそれぞれ付加して格納するようになっている。
【００３１】
図３に戻り、電子部品情報記憶部２５に記憶された電子部品情報には、ＱＦＰ、ＢＧＡ、またはコネクタ等から選択された部品形式情報、測定面（裏面Ｗｂ）の表面状態を表す情報、電子部品のサイズ情報、および、端子の配置や大きさに関する情報等が含まれている。また、電子部品情報記憶部２５には、形状読取部５、６によって形状が読み取られる電子部品の順序も記憶されている。
【００３２】
さらに、電子部品情報には、形状読取部５による形状の読み取りの開始時間を表す情報、端子の先端を基準とした測定点を表す情報、投光部１０から照射されるレーザ光のパワーを表す情報、および、端子の位置や高さのずれ量の許容値等の電子部品認識装置１による電子部品認識動作を制御するための設定情報が含まれている。
【００３３】
なお、電子部品認識装置１の保守者は、ネットワークや着脱可能な記録媒体を介して電子部品情報記憶部２５に記憶された電子部品情報を追加したり変更したりすることができる。
【００３４】
形状認識部２６は、電子部品情報記憶部２５に記憶された順序に基づいて電子部品情報記憶部２５に記憶された電子部品Ｗ、Ｗ'に関する電子部品情報を取得し、取得した電子部品Ｗ、Ｗ'に関する電子部品情報と、記憶手段２４に記憶された電子部品Ｗ、Ｗ'の形状情報とを照合することによって、電子部品Ｗ、Ｗ'の姿勢等の形状、および電子部品Ｗ、Ｗ'の端子ｔの位置を認識し、認識した端子ｔの位置より電子部品Ｗ、Ｗ'の平坦度を判定し、これらの認識結果および判定結果を電子部品実装装置に出力するようになっている。
【００３５】
以上の説明では、形状読取部５および形状読取部６によって読み取られる電子部品の順序を一つの順序で電子部品情報記憶部２５に記憶していたが、形状読取部５および形状読取部６毎に読み取られる電子部品の順序をそれぞれ電子部品情報記憶部２５に記憶してもよい。そうすることで、形状読取部５および形状読取部６によって電子部品の形状を同時に読み取ることができる。
【００３６】
以上で説明した信号処理装置２０は、中央処理装置（Central Processing Unit、以下単に「ＣＰＵ」と記載する。）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク装置やフラッシュメモリ等よりなる不揮発性の記憶媒体、キーボード装置やポインティングデバイス等よりなる入力装置、モニタ装置やスピーカ等よりなる出力装置、および拡張スロット等を有するコンピュータ装置によって構成してもよい。
【００３７】
信号処理装置２０をコンピュータ装置によって構成する場合には、不揮発性の記憶媒体は、電子部品情報記憶部２５および記憶手段２４を構成すると共に、カウンタ２１、カウンタ２２、形状情報生成部２３、および形状認識部２６としてＣＰＵを機能させるための信号処理プログラムを格納する。
【００３８】
ＣＰＵは、不揮発性の記憶媒体に記憶された信号処理プログラムをＲＡＭに読み込み、ＲＡＭに読み込んだ信号処理プログラムに記述された命令を実行することによって、カウンタ２１、カウンタ２２、形状情報生成部２３、および形状認識部２６として機能する。
【００３９】
なお、カウンタ２１、カウンタ２２、形状情報生成部２３、および形状認識部２６の一部を拡張スロットに設けられた信号処理ボードによって構成するようにしてもよい。
【００４０】
以上のように構成された電子部品認識装置１について、図７を用いてその動作を説明する。図７は、電子部品認識装置１の電子部品認識動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００４１】
電子部品実装装置の搬送部３ａによって１個の電子部品Ｗを搬送する都度、測定開始信号（ａ）が電子部品実装装置によってカウンタ２１に出力され（時刻ｔ０）、形状読取部５によって１ラインの走査を開始する都度、走査開始信号（ｂ）が偏向部１６によってカウンタ２１に出力される（時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・）。
【００４２】
測定開始信号（ａ）の入力に応じてカウンタ２１によってカウントされている走査ライン数がリセットされ、走査開始信号（ｂ）が入力される度に走査ライン数が１つずつカウントされる。
【００４３】
走査開始信号（ｂ）に同期して、形状読取部５によって読み取られた電子部品Ｗの形状に応じた読取信号（ｃ）が、形状情報生成部２３に入力され、形状読取部５によって読み取られた電子部品Ｗの形状を表す形状情報は、形状情報生成部２３によって読取信号（ｃ）から生成され、図６を用いて説明したように記憶手段２４に格納される。
【００４４】
記憶手段２４に記憶された電子部品Ｗの形状情報は、電子部品情報記憶部２５に記憶された電子部品Ｗに関する電子部品情報と形状認識部２６によって照合され、電子部品Ｗの形状が認識される。
【００４５】
また、電子部品Ｗと同様に、電子部品実装装置の搬送部３ｂによって搬送される電子部品Ｗ'も形状読取部６によって形状が読み取られ、形状認識部２６によって形状が認識される。
【００４６】
以上説明したように、本発明の一実施の形態に係る電子部品認識装置１によれば、形状読取部５、６によってそれぞれ形状が読み取られる複数の電子部品に関する電子部品情報を１つの電子部品情報記憶部２５に記憶して共用するようにし、複数の電子部品情報記憶部に記憶された電子部品情報を管理する必要をなくしたため、手間を要することなく電子部品情報を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品認識装置が適用される電子部品実装装置の要部を示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態に係る電子部品認識装置に適用される電子部品の裏面の例を示す概要図
【図３】本発明の一実施の形態に係る電子部品認識装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態に係る形状読取部を構成する変位測定器の測定原理を示す概要図
【図５】本発明の一実施の形態に係る形状読取部を構成する変位測定器の全体構成を示す斜視図
【図６】本発明の一実施の形態に係る記憶手段に記憶された形状情報を説明するための説明図
【図７】本発明の一実施の形態に係る電子部品認識装置の電子部品認識動作を説明するためのタイミングチャート
【符号の説明】
【００４８】
１  電子部品認識装置
２  プリント基板
３ａ、３ｂ  搬送部
４ａ、４ｂ  アーム
５、６  形状読取部
１０  投光部
１１  受光部
１２、１４ａ、１４ｂ  結像レンズ
１３  受光素子
１３ａ  受光面
１５  光源
１６  偏向部
１７  収束レンズ
２０  信号処理装置
２１、２２  カウンタ
２３  形状情報生成部
２４  記憶手段
２５  電子部品情報記憶部
２６  形状認識部
【図１】
2005347394.tif 000003
【図２】
2005347394.tif 000004
【図３】
2005347394.tif 000005
【図４】
2005347394.tif 000006
【図５】
2005347394.tif 000007
【図６】
2005347394.tif 000008
【図７】
2005347394.tif 000009