(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の場所に配置させた電子部品を、照明光により照らし出し、前記電子部品からの反射光を、鏡胴内に設けた結像レンズを介して、撮像素子に入射させ、前記撮像素子により、前記電子部品の像を認識するための電子部品認識装置において、
前記結像レンズの光軸上に前記撮像素子を配置させ、前記鏡胴の後方に、前記光軸を回転中心とする円筒状の回転部材を配置させ、前記回転部材の背面側に前記撮像素子を固定し、
前記回転部材は、ケーシングに設けられた回転部材収容部内で前記光軸を回転中心として回転自在に配置され、前記回転部材には円筒状のフランジ部が設けられ、前記フランジ部の周面には、前記フランジ部の直径方向に対峙させた一対の突起部が設けられ、前記フランジ部の環状な前面は、前記光軸に対し垂直な平面として前記回転部材収容部に設けられた回転部材支持面に当接し、前記ケーシングには、前記回転部材支持面に対して平行で、前記各突起部の中心軸線に対して直交する方向に延在する一対の調整ネジが螺着され、前記調整ネジを、前記突起部の中心軸線より後方にずらし、前記調整ネジの先端を前記突起部の周面に当接させたことを特徴とする電子部品認識装置。
【請求項２】
前記回転部材には、前記フランジ部から前方に延びる円筒状の胴部が設けられ、前記ケーシングには、前記回転部材支持面に対して平行で、前記胴部の中心軸線に対して直交する方向に延在する止めネジが螺着され、前記胴部の周面には、前記止めネジの円錐状先端部を摺接させる断面Ｖ字状のガイド溝が周方向に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電子部品認識装置。
【請求項３】
前記撮像素子は、ＣＣＤラインセンサであることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品認識装置に係り、特に、電子部品を基板に実装するにあたって、電子部品の状態を予め認識させるための電子部品認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品認識装置１００は、図８に示すように、暗箱をなすボックス１０１を有している。このボックス１０１の前面には読取り窓１０２が設けられ、この読取り窓１０２の縁には、ＬＥＤからなる照明光源１０３が固定され、照明光源１０３によって電子部品１０４が照らし出され、電子部品１０４は、吸着ノズル（図示せず）によって読取り窓１０２の位置まで搬送される。また、ボックス１０１内には、読取り窓１０２の後方に位置するハーフミラー１０５が設けられ、このハーフミラー１０５によって光路を２つに分岐させ、一方の光路Ｌ１上には撮像ユニット１０６を配置させ、他方の光路Ｌ２上にはＣＣＤエリアセンサ１０７を配置させ、ハーフミラー１０５とＣＣＤエリアセンサ１０７との間には全反射ミラー１０８及び結像レンズ１０９を順次配列させている。
【０００３】
また、撮像ユニット１０６には、図９及び図１０に示すように、複数枚の結像レンズ１１１を配列させた鏡胴１１０が設けられ、この鏡胴１１０は、ケーシング１１２の前端に固定され、このケーシング１１２は、ボックス１０１内のスタンド１１３に固定されている（図８参照）。ケーシング１１２の背面１１２ａには、撮像素子固定板１１４が４本の調整ネジ１１５によって固定され、各調整ネジ１１５は、撮像素子固定板１１４の貫通孔１１４ｃを介してケーシング１１２に螺着させる。また、撮像素子固定板１１４の背面１１４ａにおいて、その開口部１１４ｂに臨む位置には、シールドケース１１６内に収容させたＣＣＤエリアセンサ（撮像素子）１１７を固定させている。このＣＣＤエリアセンサ１１７は、結像レンズ１１１の光軸Ｓ上に位置し、調整ネジ１１５を緩めることで、撮像素子固定板１１４は、貫通孔１１４ｃと調整ネジ１１５との隙間分の調整を可能にする。従って、光軸Ｓに対するＣＣＤエリアセンサ１１７の傾き等の位置調整を可能ならしめる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子部品認識装置は、上述したように構成されているため、次のような課題が存在していた。すなわち、ＣＣＤエリアセンサ１１７の位置調整は、図８に示すように、電子部品認識装置１００内に撮像ユニット１０６を組み込んだ状態で実行され、ＣＣＤエリアセンサ１１７で得られる画像を外部モニターで見ながら行われる。この場合、各調整ネジ１１５を緩めた状態で、撮像素子固定板１１４を指で動かしながら、ＣＣＤエリアセンサ１１７の位置の微調整を行う必要があるので、ミクロン単位での調整は困難を極め、かなりの熟練を要するといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、撮像素子の高精度な傾き調整を容易にした電子部品認識装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明の電子部品認識装置は、所定の場所に配置させた電子部品を、照明光により照らし出し、電子部品からの反射光を、鏡胴内に設けた結像レンズを介して、撮像素子に入射させ、撮像素子により、電子部品の像を認識するための電子部品認識装置において、
結像レンズの光軸上に撮像素子を配置させ、鏡胴の後方に、光軸を回転中心とする円筒状の回転部材を配置させ、回転部材の背面側に撮像素子を固定し、
回転部材は、ケーシングに設けられた回転部材収容部内で光軸を回転中心として回転自在に配置され、回転部材には円筒状のフランジ部が設けられ、フランジ部の周面には、フランジ部の直径方向に対峙させた一対の突起部が設けられ、フランジ部の環状な前面は、光軸に対し垂直な平面として回転部材収容部に設けられた回転部材支持面に当接し、ケーシングには、回転部材支持面に対して平行で、各突起部の中心軸線に対して直交する方向に延在する一対の調整ネジが螺着され、調整ネジを、突起部の中心軸線より後方にずらし、調整ネジの先端を突起部の周面に当接させたことを特徴とする。
【０００７】
この電子部品認識装置において、撮像素子を装置内に組み込んだ際、撮像素子の傾きを調整する必要が生じるが、この場合、回転部材を、結像レンズの光軸を中心に回転させるだけで、回転部材と一緒に、撮像素子も結像レンズの光軸を中心に回転させることができ、撮像素子の傾き調整を極めて簡単かつ確実に行うことができる。
【０００８】
さらに、請求項１記載の電子部品認識装置において、回転部材は、ケーシングに設けられた回転部材収容部内で光軸を回転中心として回転自在に配置され、回転部材には円筒状のフランジ部が設けられ、フランジ部の周面には、フランジ部の直径方向に対峙させた一対の突起部が設けられ、フランジ部の環状な前面は、光軸に対し垂直な平面として回転部材収容部に設けられた回転部材支持面に当接し、ケーシングには、回転部材支持面に対して平行で、各突起部の中心軸線に対して直交する方向に延在する一対の調整ネジが螺着され、調整ネジを、突起部の中心軸線より後方にずらし、調整ネジの先端を突起部の周面に当接させる。
【０００９】
このような構成を採用した場合、回転部材は、ケーシングに設けられた回転部材収容部内で、結像レンズの光軸を中心に所定角度だけ回転させることができ、その結果、回転部材の回り量に追従して、撮像素子も結像レンズの光軸を中心に回ることになる。このような回転量は、一対の調整ネジの回し量によって決定されるが、このとき、一方の調整ネジをケーシング内に少しずつ送り込むと、調整ネジの先端により突起部が押し下げられながら、回転部材は一方向に少しずつ回転し、撮像素子の微小な回転角度調整が実効される。なお、この調整時において、他方の調整ネジをケーシングから外に少しずつ送り出すことで、回転部材をスムーズに回転させ得る。更に、調整ネジの先端は、突起部の中心軸線より後方にずらされた状態で、突起部の周面に当接させられているので、調整ネジの付勢力により、回転部材のフランジ部は、ケーシングの回転部材支持面に押し付けられながら回転することになり、回転部材の安定した回転角度調整を可能にし、その微調整が確実なものとなる。
【００１０】
請求項２記載の電子部品認識装置において、回転部材には、フランジ部から前方に延びる円筒状の胴部が設けられ、ケーシングには、回転部材支持面に対して平行で、胴部の中心軸線に対して直交する方向に延在する止めネジが螺着され、胴部の周面には、止めネジの円錐状先端部を摺接させる断面Ｖ字状のガイド溝が周方向に形成されると好ましい。
【００１１】
このような構成を採用した場合、止めネジを締め込むことにより、止めネジの先端部がガイド溝の斜面に沿って摺動し、胴部を前進させようとする結果として、フランジ部がケーシングの回転部材支持面に強く押し付けられ、回転部材が、回転角度調整後にケーシングにしっかりと固定されることになる。
【００１２】
請求項３記載の電子部品認識装置において、撮像素子は、ＣＣＤラインセンサであると好ましい。撮像素子がＣＣＤラインセンサである場合、読取り対象物としての電子部品とのライン合わせが重要であり、そのライン調整の際に、撮像素子の微小な回転角度調整を必要とし、ＣＣＤエリアセンサに比してその実効が顕著である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による電子部品認識装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る電子部品認識装置を示す斜視図である。同図に示す電子部品認識装置１は、暗箱をなすボックス２を有している。このボックス２の前面には読取り窓３が設けられ、この読取り窓３の周縁部には、ＬＥＤからなる照明光源４が整列した状態で固定されている。従って、吸着ノズル５によって、読取り窓３の前まで搬送させた電子部品６を、各照明光源４により照らし出すことができる。また、ボックス２内には、直進光路Ｌ上に撮像ユニット８を配置させている。
【００１５】
撮像ユニット８において、図２及び図３に示すように、その前部には複数枚の結像レンズ１３を並列させた鏡胴１４が設けられ、この鏡胴１４は、ケーシング１５の前端に固定され、このケーシング１５は、ボックス２内のスタンド１６に固定されている（図１参照）。ケーシング１５内には、鏡胴１４に隣接する円筒状の回転部材１７が収容され、回転部材１７は、鏡胴１４を収容する鏡胴収容部１８に連続する回転部材収容部１９内に収容させると共に、鏡胴１４内の結像レンズ１３がもつ光軸Ｓを回転中心として、回転部材収容部１９内でその壁面に沿って摺動回転する。
【００１６】
また、回転部材１７の前部には、小径をなす円筒状の胴部２１が設けられ、その後部には、大径をなす円筒状のフランジ部２０が設けられ、このフランジ部２０は、回転部材収容部１９に設けられた回転部材支持面１９Ａに当接し、この回転部材支持面１９Ａは、光軸Ｓに対して垂直な平面として形成されている。従って、フランジ部２０の前面２０ａを回転部材支持面１９Ａに当接させながら、回転部材１７を、光軸Ｓを中心に適切に回転させることができる。
【００１７】
更に、回転部材１７の中央には、光軸Ｓに沿って延在する光通過部１７ｂが開口として設けられている。この回転部材１７の背面１７ａ側には、光通過部１７ｂに対応するようにして、撮像素子の一例としてのＣＣＤラインセンサ２２が固定されている。なお、このＣＣＤラインセンサ２２は、シールドケース２３内に収容され、このシールドケース２３を、回転部材１７の背面１７ａにネジ等で固定する結果として、ＣＣＤラインセンサ２２は、回転部材１７の背面１７ａ側に固定される。そして、ＣＣＤラインセンサ２２の各受光素子は、水平に且つ一列に並べられており、ＣＣＤラインセンサ２２の固定に際し、ＣＣＤラインセンサ２２の受光素子部２２ａの中央は、光軸Ｓに対する位置合わせが行われる。従って、回転部材１７を光軸Ｓを中心に回転させると、ＣＣＤラインセンサ２２の受光素子部２２ａもその中央を中心にして回転することになる。
【００１８】
更に、図３及び図４に示すように、フランジ部２０の周面２０ｂには、フランジ部２０の直径方向に対峙させた一対の突起部２４が設けられ、各突起部２４は、円柱状に形成され、ＣＣＤラインセンサ２２の受光素子部２２ａの延在方向に一致させるように、ほぼ水平方向に突出する。また、ケーシング１５には、２本の調整ネジ２５が螺着され、各調整ネジ２５は、突起部２４に対応してそれぞれ設けられている。
【００１９】
各調整ネジ２５は、図２及び図５に示すように、回転部材支持面１９Ａに対して平行で、突起部２４の中心軸線Ｐに対して直交する上下方向に延在し、各調整ネジ２５の先端２５ａは、突起部２４の中心軸線Ｐの真上に位置させることなく、その後方にずらされて、突起部２４の周面２４ａに当接させている。従って、突起部２４には、調整ネジ２５の先端２５ａの付勢力によって、矢印Ａの方向に力が常に与え続けられることになる。その結果、突起部２４に調整ネジ２５の先端２５ａが当接し続ける限り、フランジ部２０の前面２０ａは、突起部２４の前方に位置する回転部材支持面１９Ａに対して所定の力をもって押し付けられ続けることになる。なお、調整ネジ２５の先端２５ａは半球状に丸められ、調整ネジ２５の頭部にツマミ部２５ｂを設けることで、調整ネジ２５を指で回し易くしている。
【００２０】
ここで、読取り窓３の前まで搬送させた電子部品６の水平度に合わせるように、ＣＣＤラインセンサ２２に接続させた図示しない外部モニターを見ながら、ＣＣＤラインセンサ２２の傾き調整を行う場合について説明する。
【００２１】
ＣＣＤラインセンサ２２のライン合わせを行うための微小な回転角度調整において、先ず、一方のツマミ部２５ｂを一方向に回しながら、調整ネジ２５をケーシング１５内に少しずつ送り込むと同時に、他方のツマミ部２５ｂを反対方向に同量だけ回しながら、他方の調整ネジ２５をケーシング１５の外に少しずつ送り出す。その結果、一方の調整ネジ２５の先端２５ａの送り出しにより一方の突起部２４が押し下げられ、回転部材１７がその押し下げ方向に少しずつ回りながら、ＣＣＤラインセンサ２２の微小な回転角度調整を行なっていく。
【００２２】
このとき、調整ネジ２５の先端２５ａは、突起部２４の中心軸線Ｐより後方にずらされているので、各調整ネジ２５を回す際、突起部２４に調整ネジ２５の先端２５ａが当接し続ける限り、回転部材１７は、そのフランジ部２０が、ケーシング１５の回転部材支持面１９Ａに押し付けられながら一方向に少しずつ回転する。従って、ＣＣＤラインセンサ２２の回転角度調整を行うにあたって、ミクロン単位での微調整が確実に達成されることになる。
【００２３】
なお、一対の調整ネジ２５が同一方向にネジ切りされる場合に限らず、一方の調整ネジ２５を右ネジにし、他方の調整ネジ２５を左ネジにすることで、両方の調整ネジ２５の回し方向を同一にすることもできる。また、各ツマミ部２５ｂを指によって所定方向に回す場合のその回し量は、調整ネジ２５のネジ山のピッチ寸法によって決定されることは言うまでもない。
【００２４】
ここで、前述した２本の調整ネジ２５により、ＣＣＤラインセンサ２２のライン合わせが完了した後、回転部材１７をその位置にしっかりと固定させることが必要になる。
【００２５】
そこで、図２，図６及び図７に示すように、ケーシング１５には、回転部材支持面１９Ａに対して平行で、回転部材１７の胴部２１の中心軸線Ｋ（この中心軸線Ｋは光軸Ｓと一致する）に対して直交する方向に延在する２本の止めネジ３０が螺着され、各止めネジ３０は、ケーシング１５に設けられた各ネジ孔２９内に装填されている。ケーシング１５内において、止めネジ３０同士は胴部２１の直径方向に対峙し、胴部２１の周面には、その周方向に沿って断面Ｖ字状のガイド溝３１が環状に形成されている。これに対し、止めネジ３０の先端部３０ａは円錐状に形成され、この先端部３０ａは、ガイド溝３１の斜面３２ａ，３２ｂのうちの、フランジ部２０から遠い側の斜面３２ａに当接させる。
【００２６】
このような構成を採用すると、ＣＣＤラインセンサ２２の回転角度調整が完了した後、各止めネジ３０を締め込むことにより、止めネジ３０の先端部３０ａが、ガイド溝３１の底に向けて図７の矢印Ｂ方向に摺動する。その結果、矢印Ｃ方向に胴部２１が前進しようとして、フランジ部２０の前面２０ａが回転部材支持面１９Ａに強く押し付けられ、回転部材１７は、所望の位置でケーシング１５に対し、しっかりと安定した状態で固定されることになる。
【００２７】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、回転部材１７に固定される撮像素子２２は、ＣＣＤラインセンサに限らず、ＣＣＤエリアセンサであってもよい。なお、撮像素子２２がＣＣＤラインセンサである場合、読取り対象物としての電子部品６とのライン合わせが、撮像素子２２の読取り精度に多大な影響を与える。よって、その実効が顕著に現れる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による電子部品認識装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、所定の場所に配置させた電子部品を、照明光により照らし出し、電子部品からの反射光を、鏡胴内に設けた結像レンズを介して、撮像素子に入射させ、撮像素子により、電子部品の像を認識するための電子部品認識装置において、
結像レンズの光軸上に撮像素子を配置させ、鏡胴の後方に、光軸を回転中心とする円筒状の回転部材を配置させ、回転部材の背面側に撮像素子を固定し、
回転部材は、ケーシングに設けられた回転部材収容部内で光軸を回転中心として回転自在に配置され、回転部材には円筒状のフランジ部が設けられ、フランジ部の周面には、フランジ部の直径方向に対峙させた一対の突起部が設けられ、フランジ部の環状な前面は、光軸に対し垂直な平面として回転部材収容部に設けられた回転部材支持面に当接し、ケーシングには、回転部材支持面に対して平行で、各突起部の中心軸線に対して直交する方向に延在する一対の調整ネジが螺着され、調整ネジを、突起部の中心軸線より後方にずらし、調整ネジの先端を突起部の周面に当接させたことにより、撮像素子の高精度な傾き調整を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品認識装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示された電子部品認識装置の要部を示す断面図である。
【図３】図２に示された撮像ユニットの背面図である。
【図４】回転部材と調整ネジとの関係を示す斜視図である。
【図５】回転部材に設けられた突起部と調整ネジとの関係を示す側面図である。
【図６】回転部材と止めネジとの関係を示す斜視図である。
【図７】回転部材に設けられたガイド溝と止めネジとの関係を示す断面図である。
【図８】従来の電子部品認識装置を示す斜視図である。
【図９】図８に示された電子部品認識装置の要部を示す断面図である。
【図１０】図９に示された撮像ユニットの背面図である。
【符号の説明】
Ｐ…突起部の中心軸線、Ｓ…光軸、１…電子部品認識装置、６…電子部品、８…撮像ユニット、１３…結像レンズ、１４…鏡胴、１５…ケーシング、１７…回転部材、１７ａ…回転部材の背面、１９…回転部材収容部、１９Ａ…回転部材支持面、２０…フランジ部、２０ａ…フランジ部の前面、２０ｂ…フランジ部の周面、２１…胴部、２２…ＣＣＤラインセンサ（撮像素子）、２４…突起部、２４ａ…突起部の周面、２５…調整ネジ、３０…止めネジ、３０ａ…止めネジの先端部、３１…ガイド溝。
【図１】
0003887477.tif 000002
【図２】
0003887477.tif 000003
【図３】
0003887477.tif 000004
【図４】
0003887477.tif 000005
【図５】
0003887477.tif 000006
【図６】
0003887477.tif 000007
【図７】
0003887477.tif 000008
【図８】
0003887477.tif 000009
【図９】
0003887477.tif 000010
【図１０】
0003887477.tif 000011