(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射部材又は照明光吸収部材が設けられた複数の部品吸着ノズルを切換使用が可能に構成された部品装着ヘッドと、前記部品装着ヘッドを移動させて各種電子部品を供給する部品供給部から前記部品装着ヘッドの切換使用が可能になった部品吸着ノズルで吸着し前記吸着された部品の透過光像又は反射光像を認識する部品認識ステーションに配置されている認識手段と、前記部品認識ステーションに配設され前記反射部材が設けられた部品吸着ノズルの反射部材に向けて照明光を照射し、その反射光を前記部品吸着ノズルに吸着された部品の上方から照射するために前記認識手段の像入力部周囲の周辺に設けられ第１の照明手段と、前記部品認識ステーションに配設され前記照明光吸収部材が設けられた部品吸着ノズルに吸着された部品の下面に照明光を照射するために前記認識手段の像入力部周囲に配設された第２の照明手段とを備えた部品装着機において、
前記部品装着ヘッドを前記部品認識ステーションに移動させて前記部品吸着ノズルに吸着された部品を前記認識手段上で認識する場合に、前記部品吸着ノズルが反射部材を有している場合、前記反射部材は前記第１の照明手段から照射された照明光を前記吸着部品および認識手段に向けて反射し、前記部品吸着ノズルが照明光吸収部材を有する場合、前記照明光吸収部材は前記第２の照明手段から前記吸着部品に照射された照明光を吸収し、
前記部品吸着ノズルは、大小複数のノズルをその軸心を同一円周上とし、かつノズルの大きさに合わせた間隔で部品装着ヘッドに装着し、前記反射部材はそれが設けられた部品吸着ノズルにより吸着された部品より大きくし、前記照明光吸収部材はそれが設けられた部品吸着ノズルにより吸着された部品より大きくしたことを特徴とする部品装着機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種の吸着ノズルを着脱、若しくは選択切替可能に装着した部品装着ヘッドを備えた部品装着機に関し、特に吸着ノズルにて吸着された部品の認識手段を備えた部品装着機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品のワンチップ化により大型部品の使用が増加し、電子部品装着機において、大型部品に対する高速装着が要求されている。従来、各種サイズの電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着機では、部品装着ヘッドに複数種の吸着ノズルが着脱可能に、若しくは選択切換可能に備えられており、大型部品に対しては大径の吸着ノズルを、小型部品に対しては小径の吸着ノズルをそれぞれ使用している。
【０００３】
又、吸着ノズルが吸着する電子部品の形状や吸着姿勢などを認識するため、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、電子部品１０を認識する部品認識手段６と、電子部品１０を照明するための部品照明手段１１、１２が部品認識ステーションに設けられている。
さらに、図２（ａ）に示すように、電子部品１０が反射部材７よりも小さい場合、部品照明手段１１からの照明光を反射部材７により電子部品１０に向けて反射し、その透過光像を認識しており、反射部材７よりも部品が大きい大型部品の場合、図２（ｂ）に示すように、吸着ノズル５を両側から挟むように開閉可能に設けられ、部品照明手段１２から電子部品１０に照射される照射光を吸収するシャッター部材１３により、部品の反射光像を認識している。
【０００４】
そして、複数のノズル取付部を有する部品装着ヘッドの場合、図１（ａ）に示すように、ノズルが等間隔に配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では大型部品の認識を行う場合は、シャッターの開閉動作を行うため、この動作を行わない場合と比べて２〜３倍（例えば、シャッター開閉動作がない場合は部品一個あたり０．２秒であるのに対して、シャッター開閉動作を行う場合では、０．４〜０．６秒）の部品認識時間を要し、大型部品を高速に装着できないという問題があった。これは、隣り合うノズル間の間隔が一定であり、ノズルおよび反射部材を大型化できないためである。
【０００６】
本発明は上記の問題点を解決し、大型電子部品の高速かつ安定した実装を可能にする実装設備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】
上記課題を解決するために、本発明の部品装着機は、大小複数の部品吸着ノズルをその軸心を同一円周上とし、かつノズルの大きさに合わせた間隔で配置した部品装着ヘッドと、吸着ノズルに吸着された部品の透過光像又は反射光像を認識する認識手段と、部品吸着ノズルに設けられ、認識手段の側部から照射された照明光を吸着部品および認識手段に向けて反射し、部品吸着ノズルの大きさに合わせた大きさの反射部材と、部品吸着ノズルに設けられ、認識手段の側部から照射された照明光を吸収し、部品吸着ノズルの大きさに合わせた大きさの照明光吸収部材を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明の上記の構成によれば、部品装着ヘッドに大小複数の部品吸着ノズルを大きさに合わせた間隔で配置することにより、従来よりも大きなノズルおよび反射部材叉は照明光吸収部材を具備することができる。これにより、従来はノズルおよび反射部材又は照明光吸収部材が同一の大きさであったため、大型部品の認識を行う場合は、シャッター動作を必要としていたが、本発明では、部品の大きさに合わせて吸着ノズルを選択することにより、大型部品であっても、シャッター動作をする必要がなくなり、部品実装時間を短縮することができる。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、  反射部材又は照明光吸収部材が設けられた複数の部品吸着ノズルを切換使用が可能に構成された部品装着ヘッドと、前記部品装着ヘッドを移動させて各種電子部品を供給する部品供給部から前記部品装着ヘッドの切換使用が可能になった部品吸着ノズルで吸着し前記吸着された部品の透過光像又は反射光像を認識する部品認識ステーションに配置されている認識手段と、前記部品認識ステーションに配設され前記反射部材が設けられた部品吸着ノズルの反射部材に向けて照明光を照射し、その反射光を前記部品吸着ノズルに吸着された部品の上方から照射するために前記認識手段の像入力部周囲の周辺に設けられ第１の照明手段と、前記部品認識ステーションに配設され前記照明光吸収部材が設けられた部品吸着ノズルに吸着された部品の下面に照明光を照射するために前記認識手段の像入力部周囲に配設された第２の照明手段とを備えた部品装着機において、
前記部品装着ヘッドを前記部品認識ステーションに移動させて前記部品吸着ノズルに吸着された部品を前記認識手段上で認識する場合に、前記部品吸着ノズルが反射部材を有している場合、前記反射部材は前記第１の照明手段から照射された照明光を前記吸着部品および認識手段に向けて反射し、前記部品吸着ノズルが照明光吸収部材を有する場合、前記照明光吸収部材は前記第２の照明手段から前記吸着部品に照射された照明光を吸収し、
前記部品吸着ノズルは、大小複数のノズルをその軸心を同一円周上とし、かつノズルの大きさに合わせた間隔で部品装着ヘッドに装着し、前記反射部材はそれが設けられた部品吸着ノズルにより吸着された部品より大きくし、前記照明光吸収部材はそれが設けられた部品吸着ノズルにより吸着された部品より大きくしたことを特徴とするものであり、部品装着ヘッドに大小複数の部品吸着ノズルを大きさに合わせた間隔で配置することにより、従来よりも大きなノズルおよび反射部材又は照明光吸収部材を具備することができ、これにより、従来はノズルおよび反射部材又は照明光吸収部材が同一の大きさであったため、大型部品の認識を行う場合は、シャッター動作を必要としていたが、本発明では、部品の大きさに合わせて吸着ノズルを選択することにより、大型部品であっても、シャッター動作をする必要がなくなり、部品実装時間を短縮することができる作用を有する。
【００１０】
以上、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。図において、１は部品供給部、２はプリント基板、３はＸ−Ｙテーブル、４は部品装着ヘッド、５は吸着ノズル、６は認識手段、７は反射部材、１０は電子部品、１１は第１照明手段、１２は第２照明手段、１３はシャッター部材、１４は照明光吸収部材である。
【００１１】
本発明の部品装着機は、図３に示すように、プリント基板２に装着すべき各種電子部品を供給する部品供給部１と、プリント基板２が載置されるＸ−Ｙテーブル３との間に、円環状に配置された１２基の部品装着ヘッド４が配設され、これらの部品装着ヘッド４を１２個所のステーションＳ1 〜Ｓ12に対して時計方向に間歇移動させるように構成されている。
【００１２】
第１ステーションＳ1 は、部品取出ステーションで、各部品装着ヘッド４の吸着ノズル５が部品供給部１から所定の電子部品１０を吸着して取り出す。第２ステーションＳ2 は、空きステーションである。第３ステーションＳ3 は、吸着ノズル５をその軸芯回りに回転させて部品の装着姿勢を調整する。
第４ステーションＳ4 は、部品認識ステーションであり、吸着ノズル５に吸着されている電子部品１０の形状や吸着姿勢などを認識する認識手段６が配置されている。また、この部品認識ステーションＳ4 には、図２に示すように、反射部材７に向けて照明光を照射し、その反射光を電子部品１０の上方から照射するための第１の照明手段１１と、電子部品１０の下面に照明光を照射する第２の照明手段１２とが配設されている。この第２の照明手段１２は、図４に示すように、部品認識手段６の像入力部周囲に配設されている。
【００１３】
第５ステーションＳ5 では、電子部品１０の回転姿勢の補正が行われる。第６ステーションＳ6 は、空きステーションである。第７ステーションＳ7 では、プリント基板２に電子部品１０が装着される。第８ステーションＳ8 は、使用されていた吸着ノズル５を上側に戻すノズル戻しステーションである。第９ステーションＳ9 では、不良品であるため装着されなかった電子部品１０が排出される。第１０ステーションＳ10は、ノズル切換ステーションで、次に吸着する電子部品１０のサイズに応じて使用される吸着ノズル５の切換が各部品装着ヘッド４毎に行われる。第１１ステーションＳ11は、第１０ステーションＳ10にて切換えられる吸着ノズル５を下側に出すノズル出しステーションである。第１２ステーションＳ12は、第３ステーションＳ3 にて回転調整された吸着ノズル５を元の回転位置に戻すノズル原点戻しステーションである。
【００１４】
次に図１の部品装着ヘッドについて説明する。
部品装着ヘッドは、５個所のノズル取付部を備え、この部品装着ヘッドを鉛直軸芯回りに回転させることによって、吸着ノズル５の切換使用を可能に構成されている。これら５本のノズルは吸着する電子部品の大きさによって切換使用されている。図１（ａ）は、ノズルが等間隔に配置されていることを示し、反射部材は同一の大きさである。図１（ｂ）、（ｃ）は、ノズルの大きさに合わせた間隔でノズルが配置されていることを示す。
【００１５】
この配置とすることによって、ノズルの大きさに合わせて反射部材７および照明光吸収部材１４の大きさを大きくすることができる。
図１（ａ）の場合、電子部品１０は反射部材７より大きく、図２（ｃ）に示すように、照明手段１１から照射された照明光を反射する反射部材７によって、部品１０の透過光像の認識を行うことはできない。この場合、図２（ｂ）に示すように、シャッター１３を閉ざして反射光像を認識する。
【００１６】
図１（ｂ）の場合、電子部品１０が反射部材７より小さいので、図２（ｄ）に示すように、反射部材７からの透過光像を認識することができる。
図１（ｃ）の場合、電子部品が照明光吸収部材１４より小さいので、図２（ｅ）に示すように、照明光吸収部材１４が照明手段１２からの照明光を吸収し、電子部品下面の反射光像を認識することができる。
【００１７】
以上のように本実施例によれば、部品吸着ノズルの大きさに合わせた間隔でノズルを配置することにより、等間隔に配置したときよりも大きなノズルと反射部材又は照明光吸収部材を具備することができ、従来シャッター動作が必要な大型部品でも、シャッター動作をする必要がなく、部品実装時間を短縮できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、部品装着ヘッドに大小複数の部品吸着ノズルを大きさに合わせた間隔で配置することにより、従来よりも大きなノズルおよび反射部材又は照明光吸収部材を具備することができる。従来はノズルおよび反射部材又は照明光吸収部材が同一の大きさであったため、大型部品の認識を行う場合は、シャッター動作を必要としていたが、本発明では、部品の大きさに合わせて吸着ノズルを選択することにより、大型部品であっても、シャッター動作をする必要がなくなり、部品実装時間を短縮することができる。また、吸着力の高い大型のノズルを配置することができ、大型部品を高速かつ安定して装着することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は従来のノズルおよび反射部材の配置状態を示す平面図、（ｂ）は本発明のノズルおよび反射部材の配置状態を示す平面図、（ｃ）は本発明のノズルおよび照明光吸収部材の配置状態を示す平面図である。
【図２】（ａ）は部品外形の透過光像による認識状態を示す正面図、（ｂ）は部品下面の反射光像による認識状態を示す正面図、（ｃ）は反射部材よりも大きな部品が認識不可能な状態を示す正面図、（ｄ）は大型の反射部材を取付けた状態での大型部品外形の透過光像による認識状態を示す正面図、（ｅ）は大型の照明光吸収部材を取付た状態での大型部品下面の反射光像による認識状態を示す正面図である。
【図３】部品装着機の全体概略構成を示す平面図である。
【図４】認識手段と第２の照明手段を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  部品供給部
２  プリント基板
３  Ｘ−Ｙテーブル
４  部品装着ヘッド
５  吸着ノズル
６  認識手段
７  反射部材
１０  電子部品
１１  第１照明手段
１２  第２照明手段
１３  シャッター部材
１４  照明光吸収部材
【図１】
0004316043.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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