(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が鉛直軸に対して傾斜すると共に、上記回転軸に固定された保持部が水平面から傾斜することにより上記保持部の円周上に支持された複数の吸着ノズルのうち所定の吸着ノズルのみが鉛直軸方向に沿う部品吸着位置と、上記複数の吸着ノズルのうち鉛直方向に対して最も高い部品撮影位置とを有し、
上記部品吸着位置で吸着された部品を上記部品撮影位置でカメラにより吸着ノズルの下面から撮影するロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置において、
上記複数の吸着ノズル毎にその部品吸着端近傍を囲む位置にそれぞれ設けられ、撮影時にバックライトを提供するバックライト部材の部品吸着端側の面にマークを形成し、
上記カメラにより上記部品及び上記マークを上記部品撮影位置でロータリーヘッドの回転中に撮影し、撮影された上記マークと上記部品との相対位置関係によって上記部品の吸着状態をロータリーヘッドの回転中に確認するようにした
ことを特徴とするロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置。
【請求項２】
回転可能なロータリーヘッドの回転円周上に多数配列された上下動自在な吸着ノズルに吸着された部品の吸着状態を確認する装置であって、
吸着ノズルの部品吸着端近傍を囲む位置に撮影時にバックライトを提供するバックライト部材を設けると共に該バックライト部材の部品吸着端側の面にマークを形成し、
上記バックライト部材のマークが形成された面を背景として吸着ノズルに吸着されている部品を撮影するカメラを設けた
ことを特徴とする請求項１に記載のロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置。
【請求項３】
バックライト部材は、吸着ノズルに固定的に設けられた
ことを特徴とする請求項２に記載のロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置に関する。詳しくは、回転可能なロータリーヘッドの回転円周上に多数配列された上下動自在な吸着ノズルに吸着された部品の吸着状態を、ロータリーヘッドの回転を所定の位置で止めること無しに、且つ、確実に確認することができる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転可能なロータリーヘッドの回転円周上に多数配列された上下動自在な吸着ノズルに吸着された部品の吸着状態を確認するのに、従来は次のようにしていた。
【０００３】
図６において、吸着ノズルａの先端寄りの部分にバックライト部材ｂが外嵌状に固定されている。バックライト部材ｂは乳白色の半透明材料から成り、厚手の円板の周面にＶ字状のカット部ｃが形成された形状をしている。そして、適当な光源からの光ｄがＶ字カット部ｃに照射され、該光がバックライト部材ｂ内に入光して、該光によって、バックライト部材ｂの上下の面ｅ、ｅ′が乳白色に光輝する。
【０００４】
従って、吸着ノズルａの先端に吸着されたチップ部品ｆを下方、即ち、チップ部品ｆを挟んでバックライト部材ｂと反対側から見た場合、チップ部品ｆの背景が乳白色に光輝していてチップ部品ｆとの間で大きなコントラストを提供し、チップ部品ｆの形状、特に輪郭を明瞭に視認することができる。
【０００５】
吸着状態確認ポジションにおいては、カメラｇ及び全反射ミラーｈを備えており、チップ部品ｆを吸着している吸着ノズルａが吸着状態確認ポジションに来てそこで停止すると、吸着ノズルａの下方に位置した全反射ミラーｈを介してカメラｇが当該チップ部品ｆを撮影して、その吸着状態を確認する。即ち、カメラｇは方眼座標を有しており、該方眼座標とチップ部品ｆの姿勢とを対比させ、それによって、チップ部品ｆが正しい姿勢で吸着ノズルａに吸着されているか否かを、即ち、チップ部品ｆの向きと吸着ノズルａのセンターに対するズレ量とを確認するようになっている。そして、該確認結果に基づいて、吸着ノズルａを回転させてチップ部品ｆの向きを修正し、また、部品装着位置においては、吸着ノズルａのセンターからのズレ量に応じてロータリーヘッドの位置を修正して、チップ部品ｆを正しい姿勢にするようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の方法では、時間的ロスが大きく、部品実装機の高速化に対応することが出来ないという問題がある。
【０００７】
例えば、２０個ほどの吸着ノズルを備えた吸着ノズルを高速で回転させながら、吸着体勢にある吸着ノズルによって随時部品を吸着するようにして、全ての吸着ノズルに部品を吸着させることに拘らないようにし、これら吸着ノズルによって１０個程度の部品を吸着し、かつ、装着を行うようにして、高速化を図るシステムがある。このようなシステムにおいては、部品を吸着していない吸着ノズルが装着位置に来たとしても、当該位置ではロータリーヘッドは停止しないわけであるから、当該時に部品を吸着している別の吸着ノズルが撮影位置に来ていたとしても、従来の装置による撮影は不可能である。敢えて、撮影しようとすれば、当該位置でロータリーヘッドを停止させなければならず、上記システムのメリットが阻害されてしまう。
【０００８】
そこで、部品を吸着している吸着ノズルが撮影位置を通過するだけで、すなわち、ロータリーヘッドの回転を所定の位置で止めることなしに、部品の撮影と部品の姿勢の確認をすることが出来ることが望まれている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した課題を解決するために為されたものであり、そのロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置は、回転軸が鉛直軸に対して傾斜すると共に、回転軸に固定された保持部が水平面から傾斜することにより保持部の円周上に支持された複数の吸着ノズルのうち所定の吸着ノズルのみが鉛直軸方向に沿う部品吸着位置と、複数の吸着ノズルのうち鉛直方向に対して最も高い部品撮影位置とを有し、部品吸着位置で吸着された部品を部品撮影位置でカメラにより吸着ノズルの下面から撮影するロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置において、複数の吸着ノズル毎にその部品吸着端近傍を囲む位置にそれぞれ設けられ、撮影時にバックライトを提供するバックライト部材の部品吸着端側の面にマークを形成し、カメラにより部品及びマークを部品撮影位置でロータリーヘッドの回転中に撮影し、撮影されたマークと部品との相対位置関係によって部品の吸着状態をロータリーヘッドの回転中に確認するようにしたものである。
【００１０】
従って、本発明にあっては、姿勢を確認すべき部品を吸着している吸着ノズルが撮影位置を通過する時に吸着ノズルに吸着された部品を撮影さえすれば、撮影された部品をその背景に写っているバックライト部材のマークの位置と対比することによって、部品の位置と姿勢を確実に確認することができるので、姿勢を確認すべき部品を吸着している吸着ノズルが撮影位置に来たときにロータリーヘッドの回転をわざわざ止める必要がなく、部品装着の高速化を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明ロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置の詳細を図示した実施の形態に従って説明する。
【００１２】
図１乃至図４は本発明ロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置の第１の実施の形態を示すものである。
【００１３】
ロータリーヘッド１は上下に長い基軸２と該基軸２の下端部に設けられた略円板状をした支持部３を備えている。
【００１４】
上記ロータリーヘッド１はその基軸２が支持体４に回転自在に支持されている。支持体４のヘッド支持部５には回転筒６が回転自在に支持されており、該回転筒６にロータリーヘッド１の基軸２が回転自在に支持されている。尚、ロータリーヘッド１は鉛直軸に対してある角度傾斜した状態で支持体４に支持されている。上記回転筒６の上端部にはプーリ７が固定され、下端部には回転円板８が固定されている。
【００１５】
ロータリーヘッド１の支持部３はその外端部が稍上方へ向かって傾斜されて、保持部９とされている。そして、該保持部９に多数の、例えば２０個程度の吸着ノズル１０、１０、・・・が周方向に等間隔に並んで支持されている。吸着ノズル１０、１０、・・・は保持部９に回転可能に、且つ、上下動可能に支持されている。
【００１６】
吸着ノズル１０の上端寄りの部分に摩擦リング１１が外嵌されており、吸着ノズル１０が移動範囲の上限に位置した状態で該摩擦リング１１が上記回転筒６の回転円板８の外周面８ａと接触するようになっている。
【００１７】
尚、上記したように、ロータリーヘッド１が鉛直軸に対して傾斜していることと保持部９が傾斜していることとによって、保持部９に支持された吸着ノズル１０、１０、・・・のうち特定の位置に来た一の吸着ノズル１０のみが鉛直軸に沿う姿勢になるようになっている。この特定の位置を吸着（装着）位置と言う。そして、この吸着（装着）位置にある吸着ノズル１０によって部品の吸着（又は装着）が為される。
【００１８】
各吸着ノズル１０にはその下端部に外嵌状にバックライト部材１２が固定されている。バックライト部材１２は乳白色の半透明材料から成り、厚手の円板の周面にＶ字状のカット部１３が形成された形状をしている。そして、適当な光源からの光１４がＶ字カット部１３に照射され、該光がバックライト部材１２内に入光して、該光によって、バックライト部材１２の上下の面１５、１５′が乳白色に光輝する。そして、バックライト部材１２の下面１５のうち吸着ノズル１０の中心を挟んで対称の位置にマーク１６、１６が形成されている。
【００１９】
上記吸着（装着）位置の反対側の位置が吸着状態確認ポジションである撮影位置とされ、上記支持体４の該撮影位置に対応した部分にカメラ保持部１７が形成され、該カメラ保持部１７にカメラ１８がそのレンズ１９が下方を向いた向きで支持されている。上記カメラ保持部１７の下端部には反射ミラー２０が支持されており、該反射ミラー２０は上記撮影位置に位置した吸着ノズル１０のノズル先端１０ａが指向する方向に位置し、ノズル先端１０ａの像が反射ミラー２０を介してカメラ１８によって撮影されるようになっている。また、上記光１４は当該吸着ノズル１０が撮影位置に位置した時にＶ字カット部１３に図示しない光源から入光するようになっている。
【００２０】
しかして、チップ部品２１を吸着している吸着ノズル１０が撮影位置を通過する時にカメラによってそれが撮影される。それによって、吸着ノズル１０の先端１０ａに吸着されたチップ部品２１が乳白色に光輝しているバックライト部材１２の下面１５を背景として大きなコントラストを以ってその輪郭が明瞭な状態で撮影された影像が得られる。該影像には、例えば、図４に示すように、バックライト部材１２の下面１５に形成されたマーク１６、１６が共に撮影されていて、該マーク１６、１６は吸着ノズル１０の先端１０ａの中心との位置関係が予め精確に規定されて位置されているので、該マーク１６、１６と共に撮影されたチップ部品２１の影像を解析することによって、当該吸着ノズル１０に吸着されているチップ部品２１の姿勢や向きを知ることが出来、従って、該解析結果に基づいて、チップ部品２１をプリント基板に装着するときのロータリーヘッド１の位置及びチップ部品２１の向きを正しくすることが出来る。
【００２１】
従って、従来のように、チップ部品を吸着している吸着ノズルがカメラが備えている方眼座標上の所定の位置に吸着ノズルの中心が位置するように、ロータリーヘッドをいちいち撮影位置で停止させてから当該チップ部品の撮影をする必要が無く、ロータリーヘッド１によるチップ部品２１の吸着や装着の高速化を図ることが出来る。
【００２２】
尚、上記ロータリーヘッド１において、チップ部品２１の向きを修正するときは、図示しない駆動部によって回転筒６のプーリ７を回転させれば、回転円板８が共に回転し、該回転円板８の外周面８ａと摩擦リング１１が当接している吸着ノズル１０が回転され、これによって、当該吸着ノズル１０に吸着されているチップ部品２１の向きが修正される。
【００２３】
図５は本発明ロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置の第２の実施の形態を示すものである。
【００２４】
尚、この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態と比較して、バックライト部材の取付位置が異なるのみであるので、該異なる部分についてのみ図示及び説明を行い、その他の部分については、図示及び説明を省略する。尚、上記第１の実施の形態のおけると同様の部分については、第１の実施の形態における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して示す。
【００２５】
この第２の実施の形態において、バックライト部材１２Ａはその中心部に挿通孔２２が形成されており、ロータリーヘッド１の支持部３の保持部９の下面に固定されており、その挿通孔２２内を吸着ノズル１０が摺動可能に挿通されている。そして、該バックライト部材１２Ａの下面１５Ａにはその中心を挟んだ対称な位置にマーク１６Ａ、１６Ａが形成されている。
【００２６】
上記した第１の実施の形態におけるように、バックライト部材１２が吸着ノズル１０に固定されていると、チップ部品２１の装着を行う際に、当該チップ部品２１の装着箇所に既に背の高い別の部品が装着されていると、バックライト部材１２がその別の部品に接触してしまう恐れがあるので、バックライト部材１２をノズル先端１０ａに余り近づけて配置することが出来ない。そのため、吸着されているチップ部品２１とバックライト部材１２の下面１５との距離を余り短くすることが出来ず、撮影された影像のピントがマークからずれる恐れがある。しかしながら、この第２の実施の形態においては、バックライト部材１２Ａはロータリーヘッド１のヘッド支持部５に固定され、吸着ノズル１０がそれに対して摺動自在であるので、チップ部品２１を吸着した吸着ノズル１０を可能な限り上昇させて、チップ部品２１とバックライト部材１２Ａの下面１５Ａとの距離を可能な限り短くすることが出来、これによって、カメラ１８によって撮影する場合のピントをチップ部品２１からマーク１６Ａ、１６Ａまで合わせ易くなり、質の良い影像を得ることが出来、チップ部品２１の姿勢等の修正を精度良く行うことが出来る。
【００２７】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明ロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置は、回転軸が鉛直軸に対して傾斜すると共に、回転軸に固定された保持部が水平面から傾斜することにより保持部の円周上に支持された複数の吸着ノズルのうち所定の吸着ノズルのみが鉛直軸方向に沿う部品吸着位置と、複数の吸着ノズルのうち鉛直方向に対して最も高い部品撮影位置とを有し、部品吸着位置で吸着された部品を部品撮影位置でカメラにより吸着ノズルの下面から撮影するロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置において、複数の吸着ノズル毎にその部品吸着端近傍を囲む位置にそれぞれ設けられ、撮影時にバックライトを提供するバックライト部材の部品吸着端側の面にマークを形成し、カメラにより部品及びマークを部品撮影位置でロータリーヘッドの回転中に撮影し、撮影されたマークと部品との相対位置関係によって部品の吸着状態をロータリーヘッドの回転中に確認するようにしたことを特徴とするものである。
【００２８】
従って、本発明にあっては、姿勢を確認すべき部品を吸着している吸着ノズルが撮影位置を通過する時に吸着ノズルに吸着された部品を撮影さえすれば、撮影された部品をその背景に写っているバックライト部材のマークの位置と対比することによって、部品の位置と姿勢を確実に確認することができる。
【００２９】
そのために、姿勢を確認すべき部品を吸着している吸着ノズルが撮影位置に来たときにロータリーヘッドの回転をわざわざ止める必要がなくなるので、部品装着の高速化を図ることができる。
【００３０】
尚、上記した各実施の形態に示した各部の具体的形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際しての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるようなことがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図２乃至図４と共に本発明ロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置の第１の実施の形態を示すものであり、本図は全体の一部切欠側面図である。
【図２】  要部の拡大底面図である。
【図３】  チップ部品を吸着した状態の吸着ノズルを示す要部の拡大側面図である。
【図４】  チップ部品を吸着した吸着ノズルを底面側からカメラで撮影した影像の一例を示す図である。
【図５】  本発明ロータリーヘッド方式部品吸着状態確認装置の第２の実施の形態を示す要部の一部切欠拡大側面図である。
【図６】  従来の部品実装機における部品吸着状態確認装置の一例を示す概略拡大側面図である。
【符号の説明】
１  ロータリーヘッド
２  基軸（回転軸）
９  保持部
１０  吸着ノズル
１０ａ  ノズル先端（部品吸着端）
１２  バックライト部材
１６  マーク
１８  カメラ
２１  チップ部品（部品）
【図１】
0003750170.tif 000002
【図２】
0003750170.tif 000003
【図３】
0003750170.tif 000004
【図４】
0003750170.tif 000005
【図５】
0003750170.tif 000006
【図６】
0003750170.tif 000007