(57)【要約】      （修正有）【課題】ＳＯＰやＱＦＰに代表されるリードを有する部品のリードの状態を、生産性を低下させることなく検査可能とする。【解決手段】部品１０を上下移動及び回動させる部品保持手段（シャフト２２）と、所定高さＨにおける部品１０の幅を測定する部品幅測定手段（レーザアラインセンサ３４）とを備えた表面実装機のリード部品検査装置において、部品幅測定手段３４で検出された、少なくともリードを含む高さにおける部品幅に基づいてリードの異常状態を判定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を上下移動及び回動させる部品保持手段と、所定高さにおける部品の幅を側面から測定する部品幅測定手段とを備えた表面実装機のリード部品検査装置において、
前記部品幅測定手段で検出された、少なくともリードを含む高さにおける部品幅に基づいて、リードの異常状態を判定することを特徴とする表面実装機のリード部品検査装置。
【請求項２】
前記リードの異常状態を、リードを含む高さにおける部品幅とリードを含まない高さにおける部品幅の差から求められるリードのずれ量に基づいて判定することを特徴とする請求項１に記載の表面実装機のリード部品検査装置。
【請求項３】
前記リードの異常状態を、部品を上下方向に微小移動させながら測定した、各高さにおける部品幅に基づいて判定することを特徴とする請求項１に記載の表面実装機のリード部品検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装機のリード部品検査装置に係り、特に、表面実装電子部品等を吸着して搭載する表面実装機（マウンタと称する）において、長方形のパッケージの両方の長辺に外部入出力のリードを並べたＳＯＰ（Ｓmall  Ｏutline  Ｐackage）や、外部入出力用のピンをパッケージの４辺に配したＱＦＰ（Ｑuad  Ｆlat  Ｐackage）に代表されるリードを有する電子部品（リード部品と称する）のリードの状態を検査することが可能な、表面実装機のリード部品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に代表される従来のリード状態検査方法は、図１に示す如く、マウンタ内にリード異常を検査するための照明装置３０や撮像装置３４を設置し、部品搭載ヘッドのシャフト２２に吸着した、例えばＱＦＰであるリード部品（単に部品とも称する）１０を撮像装置３４上に移動させ、図２に示す如く、照明装置３０により所定角度φの斜め下方向からリード１２にレーザ光３２を照射し、図３に例示するような、リード１２で反射した反射光の受光位置のずれΔｘから、リード浮きや折れ等のリード異常を検査する方法が採られていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２１４９８号公報（図２、図４、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、マウンタ内にリード検査用の照明装置３０や撮像装置３４を新たに設置しなければならないだけでなく、撮像装置３４上に部品１０を移動し、撮像・検査を行なうため、図４（Ａ）に示す如く、部品吸着から搭載までの間に、検査のための下降→上昇という余分な動作が加わり、部品搭載の生産性を低下させる。更に、部品１０の下方から撮像するため、天井照明等による外乱光に弱い等の問題点を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、ＳＯＰやＱＦＰに代表されるリード部品のリードの状態を、生産性を低下させることなく検査可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、部品を上下移動及び回動させる部品保持手段と、所定高さにおける部品の幅を側面から測定する部品幅測定手段とを備えた表面実装機のリード部品検査装置において、前記部品幅測定手段で検出された、少なくともリードを含む高さにおける部品幅に基づいて、リードの異常状態を判定するようにして、前記課題を解決したものである。
【０００７】
前記リードの異常状態は、リードを含む高さにおける部品幅とリードを含まない高さにおける部品幅の差から求められるリードのずれ量に基づいて判定することができる。
【０００８】
あるいは、前記リードの異常状態は、部品を上下方向に微小移動させながら測定した、各高さにおける部品幅に基づいて判定することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＳＯＰやＱＦＰに代表されるリード部品のリードの状態を、生産性を低下させることなく検査することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態では、図５に例示する如く、従来のマウンタにおける部品搭載ヘッド２０に備えられている、吸着した部品を上下移動及び回動させる部品保持手段であるシャフト２２と、該シャフト２２の先端（図の下端）に吸着した部品の部品サイズや角度ずれを検出するためのレーザアラインセンサ（以下、単にレーザセンサと称する）２４を用いて、本発明を実施する。
【００１２】
前記レーザセンサ２４では、図６に示す如く、部品１０の側面から水平にレーザ光２６を照射し、シャフト２２をθ軸方向に回転させ、部品１０の影を読み取ることで、部品１０の吸着角度や幅を取得している。本実施形態では、レーザセンサ２４の部品幅を側面から測定する機能を利用し、リード部品のリード状態検査を行なう。
【００１３】
本発明の第１実施形態では、マウンタを動作させるための生産プログラムデータに、図７に示すような、リード１２を含めた部品幅（リード幅と称する）αと、リード１２を含まないモールド１１部分の部品幅（モールド幅と称する）βと、リード１２からの測定高さＨと、リード１２の異常状態を判定するための判定値を入力又は測定動作で取得する。判定値は、正常なリード状態に対して、リードの浮きや折れで発生する、図８に示す高さ方向のずれ量（浮き高さと称する）ΔＺの許容範囲を示す。
【００１４】
生産に際しては、図８に示す部品（図はＳＯＰの例）１０のモールド幅β´及びリード幅α´を取得する。そして、モールド幅β´から部品中心座標を算出することにより、部品中心から左右のリード幅Δα´を求め、リード１２のＸ方向ずれ量ΔＸを求める。更にリード１２のＸ方向ずれ量ΔＸとリード１２からの測定高さＨを使用すると、リード１２のずれ角度（浮き角度と称する）θが求められ、リード１２の浮き高さΔＺが取得可能となる。
【００１５】
即ち、図９に詳細に示す如く、リード１２の長さをＸ、測定高さをＨとすると、正常時のリード１２とリード曲がりが発生した状態のリード１２´で形成される三角形ＡＢＣの高さはＸsinθとなり、三角形ＢＤＥの高さは（Ｘsinθ＋Ｈ）となる。
【００１６】
更に、三角形ＢＤＥの底辺ＤＥの長さＹは、次式で表わされる。
【００１７】
Ｙ＝（Ｘsinθ＋Ｈ）tanθ        …（１）
【００１８】
従って、測定された実際のリード長さＸ´は、次式で求められる。
【００１９】
Ｘ´＝Ｙ＋Ｘcosθ
＝（Ｘsinθ＋Ｈ）tanθ＋Ｘcosθ      …（２）
【００２０】
従って、図８の測定値Δα´＝Ｘ´となり、次式を解くことで、リード１２の浮き角度θを求めることができる。
【００２１】
Δα´＝Ｘ´
＝（Ｘsinθ＋Ｈ）tanθ＋Ｘcosθ      …（３）
【００２２】
更に、図７の部品高さＴとリード取付高さから求めたリード高さをＴ１とすると、図９に示した三角形ＢＤＥと三角形ＢＦＧの相似から、三角形ＢＦＧの高さはＴ１cosθとなり、リード浮き高さΔＺは、次式で求めることができる。
【００２３】
ΔＺ＝Ｔ１＋Ｘsinθ−Ｔ１cosθ            …（４）
【００２４】
図８では、リード長さＸ´を（α´−β´）／２で求めているため、次式となり、リード浮きの判定を行なうことが可能となる。
【００２５】
ΔＺ＝Ｔ１＋｛（α´−β´）sinθ｝／２−Ｔ１cosθ      …（５）
【００２６】
このようにして求められるリード浮き高さΔＺとリード異常の判定値を比較し、ΔＺの絶対値が判定値より小さければ正常なリード状態と判定できるので、リード状態検査が可能となる。
【００２７】
上記検査手順を組み込んだ搭載手順を図１０に示す。ステップ１００でシャフト２２の先端（下端）に部品を吸着し、ステップ１１０で部品搭載ヘッド２０を搭載位置に移動開始し、ステップ１２０でレーザセンサ２４により吸着部品を認識する。
【００２８】
ステップ１３０でレーザセンサ２４による吸着部品の認識に成功したと判定された場合は、ステップ１４０に進む。吸着部品にリードが有る場合は、本発明による検査手順を実施すべくステップ１５０へ進み、シャフト２２を軸方向に駆動して、吸着部品をリード幅測定高さＨへ移動し、ステップ１６０でリード幅α´を取得する。ステップ１７０でリード幅中心位置エラーが生じていないと判定された場合は、ステップ１８０に進み、本発明により前出（５）式を用いてリード浮きΔＺを算出する。
【００２９】
ステップ１９０で、ΔＺの絶対値が判定値より小さいと判定された時、又は、ステップ１４０で吸着部品にリードが無いと判定された時は、ステップ２００で、搭載位置への移動が完了する迄待って、ステップ２１０で部品を搭載する。
【００３０】
一方、ステップ１３０やステップ１７０でレーザ認識エラーやリード幅中心位置エラーが発生したと判定された時、又は、ステップ１９０でリード異常が発生したと判定された時は、ステップ２２０でエラー表示を行って、その部品は搭載しない。
【００３１】
ここで、前記ステップ１５０乃至１９０が本発明による検査手順である。
【００３２】
次に本発明の第２実施形態を説明する。
【００３３】
本実施形態は、生産プログラム作成時に、図７に示した部品高さＴとリード異常判定値を持ち、リード状態が正常な部品を、図１１（Ａ）に示す如く、上面から任意に微小移動させながら部品下面までの部品幅β又はαを取得する。取得した部品幅β又はαを、マウンタ内に保持している記憶領域に、図１２に例示するように、測定高さＨと対のテーブルで保存する。
【００３４】
次に上記テーブルから部品幅が変更となる位置（リード開始位置）を取得し、リード開始位置以下の各測定位置（高さＨ２からＨ４）における判定値のマージ幅（図８のΔＸ）を算出する。各測定高さＨにおけるマージ幅ΔＸは、図９で示したように、前記リード浮き角度θから、次式で求められる。
【００３５】
ΔＸ＝Ｘ´−Ｘ
＝（Ｘsinθ＋Ｈ）tanθ＋Ｘcosθ−Ｘ  …（６）
【００３６】
従って、各測定高さＨの部品中心からの判定値幅｛（α／２）＋ΔＸ｝にテーブル値を更新する。
【００３７】
生産時、吸着部品のモールド位置から部品中心座標を取得後、リード検知高さに移動し、生産プログラム作成時と同様の微小移動で部品幅を取得する。取得した部品幅と部品中心座標から部品中心からのリード幅Δαを算出し、前記テーブルの中心からの部品幅と取得幅を比較する。図１１に例示する如く、比較結果がΔα＜部品幅なら正常な部品であると判定でき、リード状態検査が可能となる。
【００３８】
以上の検査手順が組み込まれた搭載手順を図１３に示す。図１０と同じ手順には、同じステップ番号を付して説明は省略する。ステップ３００〜３５０までが第２実施形態による処理手順であり、第１実施形態と同じステップ１４０で、吸着部品にリードが有ると判定された場合は、ステップ３００で、リード開始位置（高さ）（図１１（Ａ）参照）迄、吸着部品を下げて、ステップ３１０で部品下面高さにマージ高さを加えた位置（高さ）迄、幅取得を完了したと判定される迄、ステップ３２０で部品幅を取得し、ステップ３３０で中心からの部品幅を取得する。ステップ３４０で取得幅がテーブル幅以下であると判定された時は、ステップ３５０で、任意座標だけ部品下面方向へ吸着部品を移動して、ステップ３１０に戻る。
【００３９】
ステップ３１０の判定結果が正であり、全ての検査高さでの部品幅がテーブル幅以下であってリードに異常が無いと判断された時、又は、ステップ１４０で吸着部品にリードが無いと判定された時は、ステップ２００で、搭載位置への移動が完了する迄待って、ステップ２１０で部品を搭載する。
【００４０】
一方、ステップ１３０でレーザ認識エラーが発生したと判定された時、又は、ステップ３４０でリード異常が発生したと判定された時は、ステップ２２０でエラー表示を行って、その部品は搭載しない。
【００４１】
前記実施形態における検査タイミングを図４（Ｂ）に示す。図４（Ａ）に示した従来例に比べて、検査のためのヘッド部上下動作が不要となり、搭載時間が短縮されていることが明らかである。
【００４２】
なお、前記第１、第２実施形態に代えて、角度θを０から少しずつ変えて計算し、Δα´に近いθを見つけることも可能である。
【００４３】
前記実施形態においては、レーザアラインセンサが部品幅測定手段として用いられていたが、部品幅測定手段はこれに限定されず、レーザ光と部品の回転角度から部品の接線の集合体を求め、部品外形をイメージするレーザシステム等、部品の側面から部品幅を測定する検査機能を有する他の装置で代用することが可能である。
【００４４】
又、図５に示したように、部品搭載ヘッド２０に備え付けられた装置ではなく、マウンタの検査ユニットとしてマウンタ内部に設置されている装置でも代用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】特許文献１に記載された従来の部品検査装置を示す斜視図
【図２】同じく側面図
【図３】同じくリード部分の平面図
【図４】従来及び本発明によるリード検査タイミングを比較して示すタイムチャート
【図５】本発明が適用されるマウンタの部品搭載ヘッドの一例を示す斜視図
【図６】同じくレーザアラインセンサを示す斜視図
【図７】本発明の第１実施形態の原理を説明するための正常な部品の側面図
【図８】同じくリード異常が発生した部品の側面図
【図９】同じくリード浮きを求める方法を示す線図
【図１０】第１実施形態が採用された搭載手順を示す流れ図
【図１１】本発明の第２実施形態の原理を説明するための説明図
【図１２】同じくテーブルの例を示す図
【図１３】第２実施形態が採用された搭載手順を示す流れ図
【符号の説明】
【００４６】
１０…リード部品
１１…モールド
１２…リード
２０…部品搭載ヘッド
２２…シャフト（部品保持手段）
３４…レーザアラインセンサ（部品幅測定手段）
３６…レーザ光
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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