(57)【要約】  【課題】  搬送されている電子部品が相互に近接している場合であっても、電子部品の形状を正確に認識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】  所定の搬送方向に搬送される電子部品を搬送方向に直交する走査方向に走査して電子部品の形状を読み取る形状読取部４と、形状読取部４によって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２２と、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２３と、電子部品情報に含まれる電子部品のサイズを表すサイズ情報に基づいて形状情報生成部２２による形状情報の生成を抑制する情報生成抑制部２４とを備える。【選択図】  図３
2005327811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送方向（Ｙ）に搬送される電子部品（Ｗ）を前記搬送方向に直交する走査方向（Ｘ）に走査して前記電子部品の形状を読み取る形状読取部（４）と、
前記形状読取部によって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（２２）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（２３）と、
前記電子部品情報に含まれる前記電子部品のサイズを表すサイズ情報に基づいて前記形状情報生成部による形状情報の生成を抑制する情報生成抑制部（２４）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】
前記情報生成抑制部による抑制は、前記形状読取部によって読み取られた１走査あたりの形状に対する形状情報の生成開始時刻と生成終了時刻とを調整することによって行われ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】
前記情報生成抑制部による抑制は、前記形状情報生成部によって生成された形状情報の一部を無効化することによって行われ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４】
前記情報生成抑制部による抑制は、前記走査方向における前記形状読取部による読み取り可能範囲の中心線を基準として前記サイズ情報に表される前記電子部品の走査方向の幅から得られる範囲外に対応する形状情報に対して行われるようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子部品認識装置。
【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、搬送されている電子部品が相互に近接していると、１つの電子部品の形状を読み取っている際に、近接して搬送されている他の電子部品の形状も一緒に読み取ってしまうため、電子部品の形状を誤って認識してしまう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、搬送されている電子部品が相互に近接している場合であっても、電子部品の形状を正確に認識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）に搬送される電子部品（Ｗ）を前記搬送方向に直交する走査方向（Ｘ）に走査して前記電子部品の形状を読み取る形状読取部（４）と、前記形状読取部によって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（２２）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（２３）と、前記電子部品情報に含まれる前記電子部品のサイズを表すサイズ情報に基づいて前記形状情報生成部による形状情報の生成を抑制する情報生成抑制部（２４）と、を備えている。
【０００６】
例えば、前記情報生成抑制部による抑制は、前記形状読取部によって読み取られた１走査あたりの形状に対する形状情報の生成開始時刻と生成終了時刻とを調整することによって行われる。
【０００７】
この構成により、形状読取部によって読み取られた１走査あたりの形状に対する形状情報の生成開始時刻と生成終了時刻とを調整することによって、近接して搬送されている電子部品の形状情報の生成を抑制するため、搬送されている電子部品が相互に近接している場合であっても、電子部品の形状を正確に認識することができる。
【０００８】
なお、前記情報生成抑制部による抑制は、前記形状情報生成部によって生成された形状情報の一部を無効化することによって行われるようにしても同様な作用効果が得られる。
【０００９】
また、前記情報生成抑制部による抑制は、前記走査方向における前記形状読取部による読み取り可能範囲の中心線を基準として前記サイズ情報に表される前記電子部品の走査方向の幅から得られる範囲外に対応する形状情報に対して行われるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、搬送されている電子部品が相互に近接している場合であっても、電子部品の形状を正確に認識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】
【００１１】
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。
【００１２】
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。電子部品実装装置は、電子部品Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３をプリント基板上に実装させる搬送部２を有し、実装する電子部品Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を供給部から取り出して実装部まで搬送する。搬送部２は、先端に電子部品Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３をそれぞれ吸着する複数の吸着ノズルが設けられたアーム３と、アーム３を実装部側の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、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３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４が設けられている。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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４と、形状読取部４によって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。
【００１６】
形状読取部４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４は、変位測定器によって構成される。
【００１７】
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、プリント基板に電子部品Ｗを実装する実装部（不図示）との間の位置に設けられる。
【００１８】
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。
【００１９】
図４は、形状読取部４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。
【００２０】
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。
【００２１】
図５は、形状読取部４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。
【００２２】
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。
【００２３】
以上のように、形状読取部４によって電子部品Ｗに対しＸ方向に走査し、搬送部２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。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。
【００２４】
図３に戻り、信号処理装置２０は、形状読取部４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４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を生成する形状情報生成部２２と、少なくとも電子部品実装装置によってプリント基板上に実装される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２３と、電子部品情報に含まれる電子部品のサイズを表すサイズ情報に基づいて形状情報生成部２２による形状情報の生成を抑制する情報生成抑制部２４と、形状情報生成部２２によって生成された形状情報を記憶する記憶手段２５と、電子部品情報記憶部２３に記憶された電子部品情報および記憶手段２５に記憶された形状情報に基づいて電子部品Ｗの形状を認識する形状認識部２６とを備えている。
【００２５】
カウンタ２１は、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。
【００２６】
電子部品情報記憶部２３に記憶された電子部品情報には、複数の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。
【００２７】
情報生成抑制部２４は、形状読取部４による走査速度、偏向部１６によって出力された走査開始信号、および電子部品情報記憶部２３に記憶された電子部品情報に基づいて、形状読取部４によって読み取られた１走査あたりの形状に対する形状情報の生成開始時刻と生成終了時刻とを調整し、調整した生成開始時刻と生成終了時刻とを表す情報生成制御信号を生成し、生成した情報生成制御信号を形状情報生成部２２に出力するようになっている。
【００２８】
具体的には、図６（ａ）に示すように、形状情報生成部２２が電子部品Ｗ１、Ｗ２の一部の形状を含んだ形状情報を生成するのを防止するよう、図６（ｂ）に示すように、情報生成抑制部２４は、走査方向Ｘにおける形状読取部４による読み取り可能範囲の中心線Ｃを基準としてサイズ情報に表される電子部品Ｗの走査方向の幅ｗから得られる範囲外に対応する形状情報の生成を抑制するよう情報生成制御信号を生成するようになっている。
【００２９】
なお、情報生成抑制部２４は、中心線Ｃを基準として幅ｗから得られる範囲に対して若干のマージンｄを含むよう形状情報生成部２２による形状情報の生成を抑制するようにしてもよい。
【００３０】
図７は、記憶手段２５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２２は、形状情報の１走査の終端毎にカウンタ２１の走査ライン数３２を付加して格納するようになっている。
【００３１】
図３に戻り、形状認識部２６は、電子部品情報記憶部２３に記憶された電子部品Ｗに関する電子部品情報と、記憶手段２５に記憶された形状情報とを照合することによって、電子部品Ｗの端子ｔの平坦度や位置、および電子部品Ｗの姿勢等の形状を認識し、この認識結果を電子部品実装装置に出力するようになっている。
【００３２】
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。
【００３３】
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２３および記憶手段２５を構成すると共に、カウンタ２１、形状情報生成部２２、情報生成抑制部２４、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。
【００３４】
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、形状情報生成部２２、情報生成抑制部２４、および形状認識部２６として機能する。
【００３５】
なお、カウンタ２１、形状情報生成部２２、情報生成抑制部２４、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。
【００３６】
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８を用いてその動作を説明する。図８は、電子部品認識装置１の形状情報記憶動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００３７】
電子部品実装装置によって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４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・・・）。
【００３８】
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。
【００３９】
走査開始信号（ｂ）に同期して、形状読取部４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２２に入力される。一方、形状読取部４によって読み取られた１走査あたりの形状に対する形状情報の生成開始時刻と生成終了時刻とを表す情報生成制御信号（ｄ）が、情報生成抑制部２４によって生成されて形状情報生成部２２に入力される。
【００４０】
形状読取部４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、情報生成制御信号（ｄ）によって制御された形状情報生成部２２によって読取信号（ｃ）から生成され、図７を用いて説明したように記憶手段２５に格納される。
【００４１】
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４によって読み取られた１走査あたりの形状に対する形状情報の生成開始時刻と生成終了時刻とを調整することによって、近接して搬送されている電子部品の形状情報の生成を抑制するため、搬送されている電子部品が相互に近接している場合であっても、電子部品の形状を正確に認識することができる。
【００４２】
なお、本発明の一実施の形態に係る電子部品認識装置１を構成する情報生成抑制部２２は、形状読取部４によって読み取られた１走査あたりの形状に対する形状情報の生成開始時刻と生成終了時刻とを調整することによって情報生成抑制部２４による形状情報の生成を抑制するものとして説明したが、本発明の電子部品認識装置を構成する情報生成抑制部は、形状情報生成部２２によって生成された形状情報の一部をマスクする等して無効化するよう形状情報生成部２２を制御することによって情報生成抑制部２４による形状情報の生成を抑制するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【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形状情報生成部の作用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８】本発明の一実施の形態に係る電子部品認識装置の形状情報記憶動作を説明するためのタイミングチャート
【符号の説明】
【００４４】
１  電子部品認識装置
２  搬送部
３  アーム
４  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  カウンタ
２２  形状情報生成部
２３  電子部品情報記憶部
２４  情報生成抑制部
２５  記憶手段
２６  形状認識部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005327811.tif 000008
【図７】
2005327811.tif 000009
【図８】
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