(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装される電子部品の品種を判別する部品判別装置において、
電子部品を保持する保持機構と、
前記保持機構にて保持された電子部品の形状を検出する判別センサと、
前記保持機構と前記判別センサとの相対的な位置関係を変化させる駆動部と、
前記判別センサによる検出結果に基づいて電子部品の品種を判別する処理装置と、
電子部品の判別に利用される判別位置を品種ごとに蓄積する記憶装置と、を備え、
前記処理装置は、前記記憶装置の蓄積内容に基づいて電子部品の品種ごとに判別位置を切り替え、この切り替えられた判別位置にて前記判別センサにより電子部品の所定部分の形状を検出するよう前記駆動部を制御して、当該電子部品を切り替えられた判別位置に位置づけることを特徴とする部品判別装置。
【請求項２】
前記記憶装置は、電子部品の判別に利用される判別用の検出パターンを品種ごとに蓄積し、
前記処理装置は、前記記憶装置の蓄積内容に基づいて電子部品の品種ごとに判別用の検出パターンを切り替え、この切り替えられた判別用の検出パターンと前記判別センサによる検出結果とに基づいて電子部品の品種を判別することを特徴とする請求項１記載の部品判別装置。
【請求項３】
前記判別センサは、前記判別位置にて電子部品の所定の外縁部分の形状を検出することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の部品判別装置。
【請求項４】
基板上に電子部品を実装する部品実装装置において、
基板上に実装される電子部品の品種を判別する部品判別装置と、
前記部品判別装置による判別結果に基づいて電子部品の実装動作を制御する制御装置とを備え、
前記部品判別装置は、電子部品を保持する保持機構と、前記保持機構にて保持された電子部品の形状を検出する判別センサと、前記保持機構と前記判別センサとの相対的な位置関係を変化させる駆動部と、前記判別センサによる検出結果に基づいて電子部品の品種を判別する処理装置と、電子部品の判別に利用される判別位置を品種ごとに蓄積する記憶装置と、を有し、前記処理装置は、前記記憶装置の蓄積内容に基づいて電子部品の品種ごとに判別位置を切り替え、この切り替えられた判別位置にて前記判別センサにより電子部品の所定部分の形状を検出するよう前記駆動部を制御して、当該電子部品を切り替えられた判別位置に位置づけることを特徴とする部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルに代表されるフラットパネルディスプレイ等を製造するための部品実装装置に係り、とりわけ、基板上に実装される電子部品の品種を判別する部品判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶パネルに代表されるフラットパネルディスプレイ等を製造するための部品実装装置として、フィルム状に形成された電子部品（ＦＰＣ（flexible printed circuit）やＣＯＦ（chip on film）、ＴＣＰ（tape carrier package）等）をガラス基板上に実装する部品実装装置が知られている。このような部品実装装置の一例としては、電子部品供給装置、接着部材貼付装置、圧着装置、基板供給／排出装置、そしてこれらの間にて基板を搬送する搬送装置を備えたものが挙げられる。このような部品実装装置においては、まず、電子部品供給装置から電子部品が供給される。次に、接着部材貼付装置にて電子部品のリード上に異方性導電膜テープ（ＡＣＦ）が貼り付けられ、その後、圧着装置に移送される。一方、圧着装置には、基板供給／排出装置から供給されたガラス基板が搬送装置によって位置付けられており、電子部品とガラス基板との相対的な位置ずれがカメラを用いて検出され、そして検出された位置ずれが修正された後、熱圧着ツールを用いて、ガラス基板の電極上に電子部品のリードがＡＣＦを介して圧着される。なお、このようにしてガラス基板に対する電子部品の実装が完了すると、実装後のガラス基板は基板供給／排出装置により次工程へ搬出され、新たなガラス基板が圧着装置に供給される。
【０００３】
このような部品実装装置においては一般に、１枚のガラス基板上に実装される電子部品の品種が複数に亘っており、部品実装装置へ電子部品を投入する際に、電子部品の品種を間違いやすく、その結果、製品の歩留まりの低下を招きやすい。
【０００４】
このような問題点を解消するため、従来から、ガラス基板上に実装される電子部品の品種を判別する部品判別装置が用いられている。図８は従来の部品判別装置の一例を示す図である。図８に示すように、従来の部品判別装置は、複数の有無検出センサ３１を格子状に配置してなるセンサユニット３０を備え、有無検出センサ３１のそれぞれから得られた有無検出信号に基づいて電子部品２０の全体形状を把握し、これによりガラス基板上に実装される電子部品２０の品種を判別するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の部品判別装置では、電子部品２０の品種を判別するために複数の有無検出センサ３１が必要となり、コストがかさむという問題がある。また、電子部品２０の全体形状に合わせて有無検出センサ３１の位置の微妙な調整を行う必要があるので、特に複数品種の電子部品２０を実装するような場合には、このようなセンサ位置調整作業に多大な時間を要してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基板上に実装される電子部品の品種を簡易に判別することができる部品判別装置およびそれを用いた部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その第１の解決手段として、基板上に実装される電子部品の品種を判別する部品判別装置において、電子部品を保持する保持機構と、前記保持機構にて保持された電子部品の形状を検出する判別センサと、前記保持機構と前記判別センサとの相対的な位置関係を変化させる駆動部と、前記判別センサによる検出結果に基づいて電子部品の品種を判別する処理装置と、電子部品の判別に利用される判別位置を品種ごとに蓄積する記憶装置と、を備え、前記処理装置が、前記記憶装置の蓄積内容に基づいて電子部品の品種ごとに判別位置を切り替え、この切り替えられた判別位置にて前記判別センサにより電子部品の所定部分の形状を検出するよう前記駆動部を制御して、当該電子部品を切り替えられた判別位置に位置づけることを特徴とする部品判別装置を提供する。
【０００８】
なお、本発明においては、前記記憶装置が、電子部品の判別に利用される判別用の検出パターンを品種ごとに蓄積し、前記処理装置が、前記記憶装置の蓄積内容に基づいて電子部品の品種ごとに判別用の検出パターンを切り替え、この切り替えられた判別用の検出パターンと前記判別センサによる検出結果とに基づいて電子部品の品種を判別することが好ましい。さらに、前記判別センサは、前記判別位置にて電子部品の所定の外縁部分の形状を検出することが好ましい。
【０００９】
本発明は、その第２の解決手段として、基板上に電子部品を実装する部品実装装置において、基板上に実装される電子部品の品種を判別する部品判別装置と、前記部品判別装置による判別結果に基づいて電子部品の実装動作を制御する制御装置とを備え、前記部品判別装置は、電子部品を保持する保持機構と、前記保持機構にて保持された電子部品の形状を検出する判別センサと、前記保持機構と前記判別センサとの相対的な位置関係を変化させる駆動部と、前記判別センサによる検出結果に基づいて電子部品の品種を判別する処理装置と、電子部品の判別に利用される判別位置を品種ごとに蓄積する記憶装置と、を有し、前記処理装置は、前記記憶装置の蓄積内容に基づいて電子部品の品種ごとに判別位置を切り替え、この切り替えられた判別位置にて前記判別センサにより電子部品の所定部分の形状を検出するよう前記駆動部を制御して、当該電子部品を切り替えられた判別位置に位置づけることを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、保持機構と判別センサとの相対的な位置関係を変化させ、あらかじめ設定された判別位置にて電子部品の所定部分の形状を検出してその品種を判別するようにしているので、判別に必要とされるセンサの数を抑えるとともに、センサ位置の微妙な調整等も不要とすることができ、基板上に実装される電子部品の品種を簡易に判別することができる。また、本発明によれば、電子部品の判別に利用される判別位置または判別用の検出パターンを記憶装置により品種ごとに蓄積することにより、基板上に実装される電子部品の品種を切り替える場合であっても、操作盤等から品種名に相当するデータを入力するだけで済み、品種切替作業に要する時間を削減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図７は本発明による部品判別装置の一実施の形態を説明するための図である。なお、本実施の形態に係る部品判別装置は、ガラス基板上に電子部品を実装する部品実装装置に組み込まれて用いられるものである。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態に係る部品判別装置は、電子部品２０を載置する搬送ステージ（保持機構）１５と、搬送ステージ１５上に載置（保持）された電子部品２０の形状を検出する判別センサ１０と、判別センサ１０による検出結果に基づいて電子部品２０の品種を判別する処理装置１３とを備えている。
【００１３】
このうち、搬送ステージ１５は電子部品２０を位置決めするための複数の突当てブロック１５ａを有し（図２参照）、かつ搬送ステージ１５の上面で電子部品２０を吸着固定するための吸着手段（不図示）を有する。また、搬送ステージ１５の下部には、搬送ステージ１５をＸ軸、Ｙ軸およびθ方向に移動させる駆動部１８が設けられており、処理装置１３による制御の下で搬送ステージ１５の判別センサ１０に対する位置を変化させることにより、あらかじめ設定された判別位置にて判別センサ１０により電子部品２０の所定部分の形状を検出することができるようになっている。
【００１４】
判別センサ１０は、電子部品２０での光の反射を利用して電子部品２０の有無を検出する一対のセンサ（第１センサ１１および第２センサ１２）を有し、電子部品２０の所定の外縁部分の形状を検出することができるようになっている。具体的には、図２(a)(b)に示すように、第１センサ１１および第２センサ１２はそれぞれ、電子部品２０の所定の外縁部分の内側および外側にそれぞれ位置する２点での電子部品２０の有無を検出することにより当該部分の形状を検出することができるようになっている。なお、図２(a)(b)において、符号１１ａ，１２ａはそれぞれ、第１センサ１１および第２センサ１２から投射されるセンサ光を示している。なお、第１センサ１１および第２センサ１２はともに、装置筐体等に固定されて用いられるが、その固定位置はＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に調整可能となっている。
【００１５】
処理装置１３には、電子部品２０の判別に利用される判別位置および判別用の検出パターン（各判別位置で得られるべき判別センサ１０の検出信号（ＯＮ信号，ＯＦＦ信号のいずれか）のパターン）を品種ごとに蓄積する記憶装置１４と、オペレータに対して指示を表示するとともにオペレータからの指示を受け付ける操作盤１６とが接続されている。そして、処理装置１３は、記憶装置１４の蓄積内容に基づいて電子部品２０の品種ごとに判別位置を切り替え、この切り替えられた判別位置にて判別センサ１０により電子部品２０の所定部分の形状を検出するよう駆動部１８を介して搬送ステージ１５を移動させることができるようになっている。また、処理装置１３は、切り替えられた判別用の検出パターンと判別センサ１０による検出結果とに基づいて、電子部品２０の品種を判別することができるようになっている。
【００１６】
図３乃至図６は、判別対象となる電子部品の判別位置および判別用検出パターンの一例を説明するための図である。なおここでは、▲１▼矩形状の品種Ａ、▲２▼品種Ａよりも一回り小さい品種Ｂ、▲３▼品種Ａより大きくかつ右下部分が一部欠けた品種Ｃ、および▲４▼品種Ａより大きくかつ左下部分が一部欠けた品種Ｄの４種類の電子部品を例に挙げて説明する。
【００１７】
ここで、図３(a)(b)は品種Ａの電子部品の判別位置および判別用検出パターンを示す図である。図３(a)に示すように、品種Ａの電子部品の判別位置として当該電子部品の右上の外縁部分を用い、その内側および外側の２点を第１センサ１１（センサ光１１ａ）および第２センサ１２（センサ光１２ａ）により検出する。これにより、図３(b)に示すように、品種Ａの電子部品を判別した場合には、第１センサ１１および第２センサ１２の検出結果が（ＯＮ，ＯＦＦ）となり、それ以外の品種を判別した場合の検出パターンと区別される。なお、記憶装置１４には、品種Ａの電子部品の判別位置で、品種Ｂ、品種Ｃおよび品種Ｄのそれぞれを判別したときの検出パターンを蓄積するようにしてもよい。同様にして、品種Ｂ、品種Ｃおよび品種Ｄの電子部品についても、その判別位置および判別用の検出パターンを図４(a)(b)、図５(a)(b)および図６(a)(b)に示すようにして決定することができる。すなわち、品種Ｂの電子部品については、その判別位置として当該電子部品の右上の外縁部分を用い（図４(a)参照）、判別用の検出パターンとして（ＯＮ，ＯＦＦ）を用いることができる（図４(b)参照）。また、品種Ｃの電子部品については、判別位置として電子部品の右上の外縁部分を用い（図５(a)参照）、判別用の検出パターンとして（ＯＮ，ＯＦＦ）を用いることができる（図５(b)参照）。さらに、品種Ｄの電子部品については、判別位置として当該電子部品の左側の外縁部分を用い（図６(a)参照）、判別用の検出パターンとして（ＯＦＦ，ＯＮ）を用いることができる（図６(b)参照）。図７は、図３乃至図６に示す４品種の電子部品に対応して、記憶装置１４内に蓄積される判別位置および判別用の検出パターンを示す図である。
【００１８】
なお、処理装置１３には、部品実装装置の動作を制御する制御装置１７が接続されており、処理装置１３による判別結果に基づいて電子部品１０の実装動作を制御することができるようになっている。具体的には例えば、処理装置１３が電子部品２０の品種が異常であると判定したときに、制御装置１７により、実装動作を停止したり、異常と判定された電子部品２０を廃棄箱等に排出して投入待機状態に戻したり、不良品を実装したガラス基板を容易に判別できるように、異常と判定された電子部品２０に不良マークを付して実装する、といったことができるようになっている。
【００１９】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２０】
まず、部品実装装置の運転が開始されると、オペレータは、ガラス基板上への実装対象となる電子部品２０の品種名を操作盤１６から入力する。なお、このような入力を受けて、操作盤１６は、処理装置１３に対して品種切替指令を出す。そして、処理装置１３は、この品種切替指令を受けて、オペレータにより入力された品種名に対応した判別位置を記憶装置１４から読み出す。
【００２１】
その後、操作盤１６上には電子部品２０の投入指示が表示される。このような表示を受けて、オペレータは、電子部品２０を搬送ステージ１５上に吸着固定させる。なお、電子部品２０の位置決めは搬送ステージ１５上に設けられた突当てブロック１５ａにより行われる。
【００２２】
そして、電子部品２０を搬送ステージ１５上に吸着固定した後、オペレータは、操作盤１６から電子部品２０の投入が完了した旨を入力する。このような入力を受けて、処理装置１３は、駆動部１８を制御して搬送ステージ１５を移動させ、あらかじめ設定された判別位置にて判別センサ１０により電子部品２０の所定部分の形状を検出する。なおこのとき、処理装置１３は、あらかじめ設定された判別用の検出パターンと判別センサ１０による検出結果とに基づいて、電子部品２０の品種を判別する。
【００２３】
このような判別の結果、投入された電子部品２０が異常である場合には、処理装置１３は、操作盤１６を介してオペレータコールを行い、電子部品２０の再投入をオペレータに対して指示する。なおこのとき、処理装置１３による判別結果は制御装置１７にも与えられ、これにより部品実装装置は一時停止する。また、先に述べたように、必要に応じ、制御装置１７による制御により、異常と判定された電子部品２０を廃棄箱等に排出して投入待機状態に戻したり、異常と判定された電子部品２０に不良マークを付したりする動作が行われる。
【００２４】
一方、このような判別の結果、投入された電子部品２０が正常である場合には、処理装置１３は、電子部品２０の投入が正常に行われたものとして、その旨の信号を、部品実装装置の動作を制御する制御装置１７に送信する。そして、部品実装装置の制御装置１７では、この信号を受けると、その投入された電子部品２０に対して次の動作、例えば、従来より行われている各種の工程（接着部材貼付装置を用いて電子部品のリード上にＡＣＦを貼り付ける工程、カメラを用いて電子部品とガラス基板との相対的な位置ずれを検出する工程、検出された位置ずれを修正する工程、熱圧着ツールを用いてガラス基板の電極上に電子部品のリードをＡＣＦを介して圧着する工程等）が順次実施される。
【００２５】
なお、ガラス基板上に実装される電子部品２０の品種を切り替える場合には、実装対象となる新たな電子部品２０の品種名を操作盤１６から入力し、上述したものと同様の手順を繰り返す。
【００２６】
このように本実施の形態によれば、判別センサ１０に対して搬送ステージ１５を相対的に移動させ、あらかじめ設定された判別位置にて電子部品２０の所定部分の形状を検出してその品種を判別するようにしているので、判別に必要とされるセンサの数を抑えるとともに、センサ位置の微妙な調整等も不要とすることができ、基板上に実装される電子部品２０の品種を簡易に判別することができる。また、本実施の形態によれば、電子部品２０の判別に利用される判別位置および判別用の検出パターンを記憶装置１４により品種ごとに蓄積しているので、ガラス基板上に実装される電子部品２０の品種を切り替える場合であっても、操作盤１６から品種名に相当するデータを入力するだけで済み、品種切替作業に要する時間を削減することができる。
【００２７】
なお、上述した実施の形態においては、搬送ステージ１５上に一つの電子部品２０を載置してその品種を判別しているが、これに限らず、搬送ステージ１５上に複数の電子部品２０を同時に載置し、判別センサ１０に対する搬送ステージ１５の位置を電子部品２０ごとに変えることにより、これら複数の電子部品２０の品種を順次判別するようにしてもよい。
【００２８】
また、上述した実施の形態においては、処理装置１３による制御の下で、駆動部１８により搬送ステージ１５を移動させているが、これに限らず、図示しない駆動部により判別センサ１０を移動させたり、判別センサ１０および搬送ステージ１５をともに移動させるようにしてもよい。
【００２９】
さらに、上述した実施の形態においては、判別センサ１０として２つのセンサ（第１センサ１１および第２センサ１２）を用いているが、これに限らず、一つのセンサを移動させることにより、判別対象となる電子部品２０の所定の外縁部分の内側および外側にそれぞれ位置する２点での電子部品２０の有無を検出するようにしてもよい。
【００３０】
さらに、上述した実施の形態においては、記憶装置１４に蓄積された判別位置および判別用の検出パターンの切り替えを、オペレータによる操作盤１６からの品種名の入力に基づいて行っている。しかしながら、例えば、電子部品２０の投入順序があらかじめ決められており、オペレータが、操作盤１６を介して処理装置１３からの投入指示に従って指示された品種の電子部品２０を投入するような場合には、操作盤１６に投入指示を出力する際、または操作盤１６を介して電子部品２０の投入の完了の入力を受けた際に、処理装置１３が、判別位置および判別用の検出パターンを自動的に切替えるようにしてもよい。
【００３１】
さらにまた、上述した実施の形態においては、判別対象となる電子部品２０の品種ごとに搬送ステージ１５上での判別位置の座標および判別用の検出パターンをあらかじめ記憶装置１４内に蓄積しているが、これに限らず、判別対象となる電子部品２０の品種に応じてその都度操作盤１６から入力するようにしてもよい。また、記憶装置１４の蓄積内容は、操作盤１６により外部から設定および変更することができるようにしてもよい。さらに、記憶装置１４は、処理装置１３内のメモリ等により実現してもよい。
【００３２】
なお、上述した実施の形態においては、電子部品２０の保持機構として搬送ステージ１５を用いているが、これに限らず、電子部品２０を吸着保持する移送ヘッド等を用いることができ、この移送ヘッドに保持された電子部品２０の品種をその移送途中において判別するようにしてもよい。
【００３３】
また、上述した実施の形態においては、判別センサ１０として非接触式のセンサを用いているが、これに限らず接触式センサを用いることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、保持機構と判別センサとの相対的な位置関係を変化させ、あらかじめ設定された判別位置にて電子部品の所定部分の形状を検出してその品種を判別するようにしているので、判別に必要とされるセンサの数を抑えるとともに、センサ位置の微妙な調整等も不要とすることができ、基板上に実装される電子部品の品種を簡易に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による部品判別装置の一実施の形態を説明するための図。
【図２】図１に示す部品判別装置における電子部品と判別センサとの位置関係を説明するための図。
【図３】判別対象となる電子部品（品種Ａ）の判別位置および判別用検出パターンを説明するための図。
【図４】判別対象となる電子部品（品種Ｂ）の判別位置および判別用検出パターンを説明するための図。
【図５】判別対象となる電子部品（品種Ｃ）の判別位置および判別用検出パターンを説明するための図。
【図６】判別対象となる電子部品（品種Ｄ）の判別位置および判別用検出パターンを説明するための図。
【図７】図３乃至図６に示す４品種の電子部品に対応して記憶装置内に蓄積される判別位置および判別用の検出パターンを示す図。
【図８】従来の部品判別装置を示す図。
【符号の説明】
１０  判別センサ
１１  第１センサ
１１ａ  （第１センサの）センサ光
１２  第２センサ
１２ａ  （第２センサの）センサ光
１３  処理装置
１４  記憶装置
１５  搬送ステージ
１５ａ  突当てブロック
１６  操作盤
１７  （部品実装装置用）制御装置
１８  駆動部
２０  電子部品
【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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