JPH02224951A - 電子部品の保持位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は保持具により保持された電子部品に光を放射し
、電子部品の投影像を撮像することにより電子部品の保
持具に対する位置を検出する装置に関するものであり、
特に、検出の容易化に関するものである。

従来の技術 この種の位置検出装置は既に知られている。その一種に
、発光体が放射する光を反射板により電子部品に向かっ
て反射させることにより得られる投影像を撮像装置によ
り撮像するものがある。この装置において反射板と撮像
装置とは電子部品を挟んで互に反対側の位置に設けられ
るとともに、発光体は撮像装置と同じ側に設けられ、反
射板に向かって光を放射するようにされている。このよ
うな装置において発光体から放射された光が電子部品に
直接角たり、その反射光が撮像装置に放射されれば投影
像に乱れが生じ、検出精度が低下するため、遮蔽板を設
け、発光体から放射される光が電子部品に当たらないよ
うにされている。

発明が解決しようとする課題 しかし、電子部品の大きさが変われば、それに合わせて
遮蔽板を交換することが必要である。投影像を得るため
に電子部品に光を当てる場合、反射板が電子部品の外縁
より内側の部分からも光を反射するようにするために、
遮蔽板は発光体からの光が電子部品に直接到達すること
を妨げるとともに、電子部品が小さいほど反射板の保持
具に近い部分に発光体の光が当たることを許容するもの
とすることが必要である。しかし、大きい電子部品用の
遮蔽板では反射板の保持具から離れた位置に発光体の光
が放射されるのみとなって、電子部品が小さい場合に反
射光量が不足する一方、小さい電子部品用の遮蔽板では
大きい電子部品へ発光体の光が直接到達することを十分
防止し得ない。

そのため、電子部品の大きさにそれぞれ適した遮蔽板を
設けることが必要なのであるが、電子部品の大きさが変
わる毎に遮蔽板を交換することは面倒であり、また、複
数種類の遮蔽板が必要であって装置コストが高くなる。

本発明は、電子部品の大きさの変更等に関係なくその保
持位置を確実に検出することができる検出装置を提供す
ることを課題として為されたものである。

課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を解決するために、電子部品の保
持位置検出装置を、（ａ）保持具により保持された電子
部品の近傍に向かって光を放射する第一発光体と、（ｂ
）保持具に近接して設けられ、第一発光体から放射され
た光を吸収してその光とは波長の異なる光を電子部品に
向かって放射する第二発光体と、（Ｃ）電子部品に対し
て第二発光体とは反対側に設けられ、第一発光体から放
射された光には感光せず、第二発光体から放射された光
による電子部品の投影像を撮像する撮像装置とを含むも
のとしたことを要旨とするものである。

なお、ここにおいて光とは、可視光のみならず、赤外線
、紫外線やＸ線、γ線等をも含む広義の光のことである
。

作用および発明の効果 以上のように構成された保持位置検出装置において撮像
装置は第二発光体が発する光による投影像を撮影するが
、第一発光体が放射する光には感光しないため、電子部
品や周辺機器等に第一発光体が放射する光が当たり、撮
像装置に向かって反射されたり、第一発光体の光が直接
撮像装置に到達したりすることがあっても、投影像がそ
れらの光の影響を受けることはなく、乱れのない鮮明な
投影像を得ることができる。

このように本発明に係る保持位置検出装置によれば、遮
蔽板を設けなくても第一発光体が放射する光が電子部品
の投影像に影響を及ぼすことはなく、遮蔽板の設置や交
換等の必要がなく、電子部品の保持具による保持位置を
容易に精度良く検出できる保持位置検出装置を得ること
ができる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、電子部品をプリント基板に装着するために保
持する電子部品保持装置を示す図である。

図において８はフレームであり、このフレーム８には水
平面内において互に直交するＸ方向とＹ方向とに移動さ
せられるＸ−Ｙテーブル１０が取り付けられている。こ
のテーブル１０はサーボモータ等により駆動され、水平
面内の任意の位置に高精度に位置決めされるようになっ
ている。また、テーブル１０には、図示しない駆動装置
により鉛直方向に移動させられるリニアスライド１２が
設けられており、このリニアスライド１２にホルダ１４
が固定されている。ホルダ１４は、その下端部から水平
方向に延び出すアーム部１６を備えており、そのアーム
部１６に筒部材１８がスリーブ２０を介して鉛直軸線ま
わりに回転可能に支持されている。

筒部材１８は段付状を成し、その小径部２６においてス
リーブ２０に軸方向に移動可能に嵌合されるとともに、
大径部２８に設けられた係合孔３０においてスリーブ２
０の上端部に設けられた保合突起３２に係合させられて
おり、スリーブ２０に対する回転を阻止されている。ま
た、筒部材１８には、その中心部を軸方向に貫通して空
気通路３４が形成されるとともに、上端部にはナツト３
６が固定されている。ナツト３６にはゴム製のバキュー
ムポース３８の接続金具４０が螺合され、それによって
筒部材１８が図示しないバキューム源に接続されている
。なお、スリーブ２０と筒部材１８のスリーブ２０から
の突出端５部との間には圧縮コイルスプリング４６が配
設されており、それにより筒部材１８の大径部２８がス
リーブ２０の上面に当接させられている。

また、上記スリーブ２０のアーム部１６から突出した上
部には大径のギヤ５０が一体に設けられるとともに、ア
ーム部１６に回転可能に支持された小径のギヤ５２に噛
み合わされている。この小径ギヤ５２には中径ギヤ５４
が固定されており、中径ギヤ５４は駆動ギヤ５８に噛み
合わされている。駆動ギヤ５８は、ブラケット５９によ
り前記リニアスライド１２に取り付けられたサーボモー
タ６０によって回転させられる。それにより中径ギヤ５
４．小径ギヤ５２を介して大径ギヤ５０が回転させられ
、スリーブ２０と共に筒部材１８が回転させられる。

さらに、上記筒部材１８のスリーブ２０から突出した下
端部には外向きのフランジ部６４が設けられ、発光板６
６がねじ６８によって固定されている。発光板６６は、
板状を成し、フランジ部６４に固定される本体７０と、
その本体７０の下面に螢光塗料が塗布されて成る発光層
７２とを備えている。この発光板６６には、それを厚さ
方向に貫通し、筒部材１Ｂに形成された空気通路３４と
同心の空気通路７４が形成されている。空気通路７４の
一端は発光層７２の表面の中央部に開口し、他端は空気
通路３４を介してバキューム源に接続されている。この
空気通路７４の発光層７２の表面に開口する側には耐摩
耗性に優れた金属製の吸着管７８が圧入されている。吸
着管７８は電子部品８０より細く、その表面には本体７
０の下面と共に螢光塗料が塗布されて発光層８２が形成
されている。この吸着管７８は、バキューム源に設けら
れた電磁方向切換弁の切換えに伴って電子部品８０を吸
着したり、解放したりする。

また、前記フレーム８には、撮像装置８４が取り付けら
れている。この撮像装置８４はレンズ８６およびカメラ
８８を備えており、吸着管７８が撮像装置８４の真上に
位置決めされた状態において、吸着管７８に保持された
電子部品８０を間に挟んで発光板６６と対向するように
設けられている。撮像装置８４のレンズ８６の周囲には
、第一発光体たるリングランプ９０が設けられ、図示し
ないブラケットを介してフレーム８に取り付けられてい
る。リングランプ９０は紫外線を放射するものであり、
その発光板６６に対向する側には紫外線の透過のみを許
容する環状の第一フィルタ９２が設けられ、上記ブラケ
ットに支持されている。

したがって、発光板６６には紫外線のみが照射され、螢
光塗料の塗布により形成された発光層７２゜８２はその
紫外線を吸収するとともに可視光を放射する。発光板６
６に放射される光の波長と、発光板６６が放射する光の
波長とが互に異なる波長となるようにされているのであ
る。さらに、撮像装置８４にはレンズ８６に近接し、電
子部品８０と対向する位置に第二フィルタ９４が第一フ
ィルタ９２を支持するブラケットに支持されて設けられ
ている。この第二フィルタ９４は、紫外線を吸収する一
方、可視光の透過を許容するものであり、撮像装置８４
には発光層７２．８２が放射する可視光のみが入光する
こととなる。

以上のように構成された電子部品保持装置は、部品供給
装置から電子部品８０を受は取ってプリント基板に装着
するものであり、部品の受取位置と装着位置との間に撮
像装置８４が設けられていて、この撮像装置８４により
検出された電子部品８０の保持位置誤差が修正された上
で電子部品８０がプリント基板に装着される。

電子部品８０の受取り時には、吸着管７８が部品供給装
置中の受は取るべき電子部品８０上に位置決めされた状
態においてリニアスライド１２が下降させられ、吸着管
７８が電子部品８０の上面に当接させられる。当接後も
僅かに下降させられるのであるが、吸着管７８が圧縮コ
イルスプリング４６を圧縮してスリーブ２０に対して移
動することにより、電子部品８０．吸着管７８の破損が
回避される。この状態において吸着管７８がバキューム
源に連通させられ、電子部品８０を吸着する。

その後、リニアスライド１２が上昇させられ、Ｘ−Ｙテ
ーブル１０が移動させられて吸着管７８が撮像装置８４
の真上に位置決めされる。そして、リングランプ９０か
ら放射される光のうち紫外線のみが第一フィルタ９２を
通り、発゛光板６６に向かって放射される。それにより
発光層７２．８２が紫外線を吸収するとともに可視光を
電子部品８０に向かって放射し、レンズ８６に入って撮
像装置８４の固体撮像素子面に電子部品８０の投影像が
結ばれる。この際、リングランプ９０が放射する紫外線
は電子部品８０や周辺機器に当たり、その反射光が撮像
装置８４に向かうが、第二フィルタ９４は紫外線を吸収
するため、発光板６６が放射する光は電子部品８０等か
らの反射光の影響を受けることがなく、鮮明な投影像を
形成する。撮像装置８４はこの投影像を二値化信号に変
換し、図示しない制御装置に出力する。制御装置はその
値化信号と制御装置自身のメモリに予め記憶させられて
いる正規の電子部品８０の位置を示す一値化信号と比較
し、電子部品８０の中心線まわりの角度誤差Δθと中心
位置誤差ΔＸおよびΔＹとを演算する。

このように部品位置検出が行われた後、電子部品８０は
装着位置に移動させられるのであるが、この際、上記中
心位置誤差ΔＸおよびΔＹが解消されるように移動させ
られ、また、その移動の間にサーボモータ６０が駆動さ
れ、吸着管７８が回転させられて上記角度誤差Δθを解
消するのに必要な角度だけ回転させられる。したがって
、吸着管７８が電子部品装着位置に位置決めされた状態
では、プリント基板と電子部品８０とは装着に適した相
対位置となっているのであり、リニアスライド１２が下
降させられ、吸着管７８に保持された電子部品８０がプ
リント基板の所定の位置に押し付けられ、接着等によっ
て固定される。その状態で電磁方向切換弁の切換えによ
り吸着管７８が大気に連通させられることによって、電
子部品８０が解放され、その後、吸着管７８が上昇すれ
ば電子部品８０のプリント基板に対する装着が完了する
。

このように本実施例の電子部品保持装置においては、電
子部品８０の吸着管７８による保持位置は撮像装置８４
側に設けられたリングランプ９０からの光の放射に基づ
いて検出されるが、その光は第二フィルタ９４により遮
られ、撮像装置８４に入光しないため遮蔽板を設けなく
ても乱れのない投影像を得ることができ、電子部品８０
の保持位置を容易にかつ精度良く検出することができる
。

また、吸着管７８の表面にも螢光塗料が塗布されて発光
層８２が形成され、可視光を放射するようにされている
ため、電子部品８０がサイズの小さいものであっても鮮
明な投影像が形成される。

さらに、発光板６６は螢光塗料への紫外線の放射により
可視光線を放射するものであるため、電源からの電気の
供給に基づいて発光する発光体のように、筒部材１８と
共に昇降９回転させられる際の電気コード等のねじれの
回避や接続の維持を考慮する必要がなく、装置の構成を
簡単にすることができる。

また、多数の発光素子を備えた発光体に比較して安価で
あり、検出装置のコストを低減させることができる。

なお、上記実施例において発光板６６は本体７０と発光
層７２とから成るものとされていたが、第２図に示すよ
うに、アクリル樹脂やポリアセクール樹脂（例えばデュ
ポン社のジュラコン）等の合成樹脂に螢光塗料が混入さ
れた素材を用いて発光板１００を形成してもよい。この
ような素材には、例えば株式会社タキロン製のクリアカ
ラー（商品名）がある。

また、上記各実施例においてリングランプ９０は撮像装
置８４の周囲に設けられ、電子部品８０に対して発光板
６６．１００とは反対側に位置するようにされていたが
、第３図に示すリングランプ１０４のように、電子部品
８０に対して撮像装置８４とは反対側に設け、発光板１
０６の上方から光を放射するようにしてもよい。リング
ランプ１０４は前記リングランプ９０と同じものであり
、図示しないブラケットにより支持されて筒部材１８の
まわりに配置されている。また、発光板１０６は、板状
を成し、筒部材１８のフランジ部６４に固定される本体
１０８と、そのリングランプ１０４に対向する面に螢光
塗料が塗布されて成る発光層１１０とを有している。こ
の本体１０８は光を拡散させる半透明な材料により作ら
れており、その撮像装置８４に対向する側の面に吸着管
１１２が固定されている。撮像装置８４は、前記実施例
の場合と同様に紫外線を吸収し、他の波長の光の透過を
許容するフィルタ１１４を備えている。

本実施例において発光層１１０はリングランプ１０４か
ら放射された紫外線を吸収し、可視光を放射する。この
可視光は本体１０８を透過するとともに拡散されて電子
部品８０を照射し、それにより形成される投影像を撮像
装置８４が撮像し、電子部品８０の吸着管７８による保
持位置が検出される。リングランプ１０４は発光板１０
６に対して撮像装置８４とは反対側に設けられているた
め、リングランプ１０４が放射する紫外線の大部分が発
光層１１０により吸収され、投影像が影響を受ける恐れ
は殆どない。しかし、周辺機器に当たった紫外線が撮像
装置８４に向かって反射されたり、あるいは電子部品８
０の大きさの変更に伴う発光板１０６の交換により、発
光板１０６のサイズが小さくなってリングランプ１０４
の光が発光板１０６を越えて撮像袋Ｗ８４に放射された
りすることがあっても、それらの光の大部分はフィルタ
１１４により吸収されるため電子部品８０の投影像が影
響を受けることは少なく、検出精度の低下が回避される
。

なお、発光板１０６の本体１０Ｂは透明なものとしても
よい。

また、本実施例においてもリングランプ１０４から紫外
線と共に放射される可視光を吸収するフィルタを設けて
もよい。

さらに、上記各実施例において第一発光体は電子部品８
０の上側あるいは下側に設けられていたが、電子部品８
０の側方や斜め上方あるいは斜め下方等、上記各実施例
とは異なる方向から光を放射する位置に設けてもよい。

この場合、第一発光体の光が撮像装置や電子部品に放射
されることがあればフィルタを設け、第二発光体が放射
する光の波長と同じ波長の光を除去するようにする。

さらに、上記各実施例において第一発光体は紫外線を放
射し、第二発光体は可視光を放射するものとされていた
が、それ以外にもそれぞれ相異なる波長の光を発するも
のとしてもよく、その波長に合わせて適宜にフィルタを
設ける。例えば、第一発光体を赤外線を放射するものと
し、第二発光体が赤外線を吸収し、可視光を放射するも
のとするのである。また、第一と第二の発光体がそれぞ
れ相異なる波長の可視光を放射するものとしてもよい。

さらに、第一発光体および撮像装置にフィルタを設ける
ことは不可欠ではなく、第一発光体が特定の波長の光の
みを放射するものであればフィルタを省略することがで
き、撮像装置自体が第一発光体が放射する光には感光せ
ず、第二発光体の放射する光には感光するものであれば
フィルタを省略することができる。

さらにまた、上記各実施例において第二発光体は平板状
とされていたが、テーパ管状等とすることも可能であり
、電子部品が筒部材の上下方向以外の方向への移動によ
り保持される場合には第二発光体を傾斜させて設けても
よい。いずれの場合にも第一発光体は第二発光体に光を
放射する向きに設ければよく、リング状以外に第二発光
体に光を放射するために適した形状を有するものとする
こともできる。そして、第一発光体が放射する光と第二
発光体が放射する光とを波長が相異なるものとすること
により、投影像が第一発光体の光の影響を受けることが
ないようにするのであるため、第一発光体の位置を、第
二発光体が電子部品に均等にかつ効率良く光を放射する
位置に設定することができる。したがって、吸着管を複
数備えた電子部品保持装置等の保持位置検出装置に本発
明を適用する場合、第一発光体の設置位置が限定されず
、すべての電子部品に均一に第二発光体の光を照射する
ことができ、精度の良い投影像を得ることができる。

また、上記各実施例において発光板６６．１００．１０
６はいずれも吸着管７８，１１２を保持するものとされ
、電子部品８０に極く近接した位置から光を放射するこ
とができるようにされていたが、吸着管７８，１１２と
は別に設け、アーム部１６等に取り付けてもよい。

その他、いちいち例示することはしないが、当業者の知
識に基づいて種々の変形、故良を施した態様で本発明を
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である保持位置検出装置を備
えた電子部品保持装置を示す正面図（−部断面）である
。第２図は保持位置検出装置を構成する第二発光体の別
の態様を示す正面断面図である。第３図は本発明の更に
別の実施例である保持位置検出装置を備えた電子部品保
持装置を示す正面図（一部断面）である。 ６６二発光板　　　　７８：吸着管 ８０：電子部品 ９０：リングランプ ９４：第二フィルタ １０４：リングランプ １１２：吸着管 ８４：撮像装置 ９２：第一フィルタ １００：発光板 １０６二発光板 １１４：フィルタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 保持具により保持された電子部品の近傍に向かって光を
   放射する第一発光体と、 前記保持具に近接して設けられ、前記第一発光体から放
   射された光を吸収してその光とは波長の異なる光を前記
   電子部品に向かって放射する第二発光体と、 前記電子部品に対して前記第二発光体とは反対側に設け
   られ、前記第一発光体から放射された光には感光せず、
   前記第二発光体から放射された光による前記電子部品の
   投影像を撮像する撮像装置を含むことを特徴とする電子
   部品の保持位置検出装置。