JPH04179200A - 部品装着装置 - 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】 くイ）産業上の利用分野 本発明は、吸着ノズルの吸着する部品を撮像手段が撮像
し、その撮像画像より認識された吸着ノズルに対する部
品の位置ずれを補正して該部品をプリント基板に装着す
る部品装着装置に関する。

（ロ）従来の技術 この種部品装着装置が、特開平１−６２０９９号公報に
開示されている。この従来技術によれば、撮像カメラに
よる吸着ノズルに吸着された部品の撮像の際にはあらか
じめ記憶された部品厚により撮像カメラの焦点距離と部
品高さを合致させている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし前記従来技術では、記憶されている部品厚が部品
品種毎にあらかしめ記憶されたものである場合、吸着さ
れた部品の厚さがばらつくと撮像カメラの焦点が合わな
くなり部品の位置ずれを正確に認識できなくなるという
欠点がある。

そこで本発明は、部品厚が同一品種においてばらついた
場合であっても、部品の位置ずれを確実に認識できるよ
うにすることを目的とする。

〈二）課題を解決するための手段 このため本発明は、吸着ノズルの吸着する部品を撮像手
段が撮像し、その撮像画像より認識された吸着ノズルに
対する部品の位置ずれを補正して該部品をプリント基板
に装着する部品装着装置において、吸着ノズルに吸着さ
れた部品の厚さを検出する部品厚検出手段と、該部品厚
検出手段の検出した部品厚に基づき前記撮像手段の焦点
距離を合わせる焦点位置調節手段とを設けたものである
。

また本発明は、吸着ノズルが吸着する部品を撮像手段が
撮像し、その撮像画像より認識された吸着ノズルに対す
る部品の位置ずれを補正して該部品をプリント基板に装
着する部品装着装置に於いて、前記吸着ノズルと前記撮
像手段との間隔を相対的に変更するための駆動手段と、
吸着ノズルに吸着された部品の厚さを検出する部品厚検
出手段と、該部品厚検出手段の検出した部品厚に基うさ
前記撮像手段の焦点を部品に合わせるよう前記駆動手段
を制御する制御手段とを設けたものである。

（ホ）作用 特許請求の範囲第１項の構成によれは、部品厚検出手段
が吸着ノズルに吸着された部品の部品厚を検出すると、
焦点位置調節手段は検出された部品厚に基づき、撮像手
段の焦点距離を合わせる。

特許請求の範囲第２項の構成によれは、部品厚検出手段
が吸着ノズルに吸着された部品の部品厚を検出すると、
制御手段は検出された部品厚に基づき、撮像手段の焦点
を部品に合わぜるよう吸着ノズルと撮像手段との間隔を
変更するための駆動手段を制御する。

（へ）実施例 以下本発明の一実施例を図に基づき説明する。

−３＝ 第２図に於いて、〈１）はＸ軸モータ（２）及びＹ軸モ
ータ（３）の回動によりＸＹ方向に移動するＸＹテーブ
ルであり、チップ部品（４）が装着されるプリント基板
（５〉が載置される。

（６）は供給台であり、チップ部品（４）を供給する部
品供給装置（７〉が多数台配設きれている。（８〉は供
給台駆動モータであり、ボールネジ（９〉を回動させる
ことにより、該ボールネジ（９）に嵌合し供給台＜６）
に固定された図示しないナツトを介して、供給台（６）
がリニアガイド（１０）に案内きれて移動する。

（１１）は間欠回動するターンテーブルであり、該テー
ブル（１１）の外縁部には吸着ノズル（１２）を４本市
する装着ヘッド（１３）が間欠ピッチに合わせて等間隔
に配設されている。

吸着ノズル（１２）が供給装置（７）より部品（４）を
吸着し取出す装着ヘッド（１３）の停止位置が吸着ステ
ーションであり、該吸着ステーションにてターンデープ
ル（１１）の一番外側に位置する吸着ノズル（１２）が
部品（４）を吸着する。装着ヘッド（１３）は吸着ステ
ーションよりも前の停止位置であるノズル交換ステーシ
ョンにて回動ローラ（１４）により回動され、次に使用
されるべきノズル（１２）がターンテーブル（１１）の
外側に位置させられる。

ターンテーブル（１１）の間欠回動により装着ヘッド（
１３）が吸着ステーションの次に停止する位置が部品厚
検出ステーションであり、該ステーションにては部品供
給装置り１５〉により吸着ノズル（１２〉が吸着する部
品（４）の厚さが検出きれる。

装着ヘッド（１３）が次に停止する位置が認識ステーシ
ョンであり、該ステーションにて部品撮像装置＜１６）
により吸着ノズル（１２）が吸着する部品（４）の位置
ずれが認識される。

認、識ステーションの次の装着ヘッド〈１３）の停止す
る位置が角度補正ステーションであり、撮像装置（１６
）による認識結果に基づき吸着ノズル（１２）がノズル
回動ローラ（１７）によりθ方向に回動され部品（４）
の回転角度の位置ずれが補正される。

角度補正ステーションの次の停止位置が、装着ステーシ
ョンであり、前記基板＜５）に該スデージョンの吸着ノ
ズル（１２）の吸着する部品（４）が装着される。

次に、部品厚検出装置（１５〉について第１図に基づき
説明する。

（２０）は吸着ノズル（１２）に吸着された部品（４）
に対し水平に光線を照射する発光部である。発光部＜２
０）の照射する光線は平行であり、高さ方向に所定の幅
を有している。（２１）は発光部（２０）に対向して設
げられたラインセンザであり、発光部（２０）の照射す
る光線を受光する。従って、第１図のように部品（４）
に遮光されずに通過した部分の光線をラインセンザ（２
１）が受光することにより部品（４）の厚さが検出され
る。

次に、前記撮像装置＜１６）について第３図を基に詳述
する。

（２４）は小型の部品（４）が吸着ノズル（１２）に吸
着された状態を撮像する高倍率のＣＣＤカメラで、（２
５）は同じく大型の部品（４〉を撮像する低倍率のＣＣ
Ｄカメラで、撮像装置＜１６）上方まで搬送されて来る
部品＜４）の下方に待機されたボックス（２６〉内に取
り付けられたプリズム（２７）　、　（２８）　、　（
２９）　。

（３０）の透過、反射を利用して得られた像がレンズ（
３１）　、　（３２）　、　（３３）　、　（３４，）
　、　（３５＞を通して撮像される。即ち、小型の部品
り４）を撮像する場合は、高倍率のＣＣＤＣＤカメラフ
２を利用してプリズム（２７）、レンズ（３１〉、プリ
ズム（２８）　、　＜３０）、レンズ（３２）　、　（
３３）を通して撮像され、大型の部品（４〉を撮像する
場合は、低倍率のＣＣＤカメラ＜２５）に切替えてプリ
ズム（２７）、レンズ（３１）、ブリスｊ、（２８）。

（２９）、レンズ（３４）　、　（３５）を通して撮像
される。

また、両ＣＣＤカメラ（２４）　、　（２５＞が撮像可
能なチップ部品（４）の部品サイズ範囲が設定されて後
述するＲＡＭ（４５）内に記憶されている。

（３７）は部品（４）の厚さの違いによりレンズ（３５
）を前後移動させてビン）・合わせをするモータで、該
モータ（３７）の回動によりカム（３８）が回動され、
その径路に合わせてベアリング（３９）が押されてリニ
アウェイ（４０）を介してレンズ取付体（４１）が図面
矢印方向に押し出される。尚、レンズ取付体（４１〉は
図示しないバネで常に矢印と逆方向に付勢されている。

第４図に於いて、（４３）は認識回路であり、部品撮像
装置（１６）の撮像した部品画像の認識処理を行なう。

り４４）はＣＰＵであり、部品厚検出装置（１５）並び
に認識回路（４３）よりの情報及びＲＡＭ（４５）に記
憶されているデータ等に基づき、ＲＯＭ（４６）に記憶
されたプログラムに従って部品装着に係る種々の動作を
制御する。

例えは、ＣＰＵ（４４）は、部品厚検出装置（１５）が
検出した部品（４）の厚さに基づき、部品撮像装置（１
６）のモータ（３７）の回動を制御してレンズ取付体（
４１〉を移動さぜ、部品撮像装置（１６）の部品（４）
に対する焦点合わせを行なう。

ＲＡ　Ｍ　（４５）には、第５図に示されるような部品
の装着順序を示すステップ毎にプリント基板（５）への
装着位置テーク（Ｘ座標、Ｙ座標、θ角度）及び部品品
種を格納するＮＣテークが記憶されていると共に、部品
品種毎に第６図に示きれるような部品長さ、幅及び部品
厚の情報が格納されたパーツライブラリデータが記憶さ
れている。

部品長さ及び幅のテークは、ＣＰＵ（４４）が高倍率、
低倍率のＣＣＤカメラ（２４）　、　（２５＞を切替え
るために珀いられる。

（４７）はインターフェースであり、（４８）は駆動回
路である。

以上の構成により以下動作について説明する。

先ずプリント基板（５）が図示しない移載手段によりＸ
Ｙ子テーブル１）上に載置されると、ＲＡＭ（４５）に
記憶されたステップ１１」の部品（４）を吸着するため
のノズルけ２）がノズル交換ステーションにて回動ロー
ラ（１４）が装着ヘッド（１３）を回動させることによ
りターンテーブル（１１）の外側に位置される。

次に該ノズル（１２〉を有する装着ヘッド（１３）が、
吸着ステーションに位置すると、ステップ１１」の品種
’Ｒ＋Ｊの部品（４）を供給する供給装置＜７）がモー
タ〈８）の回動によりポールネジ（９）の回動を介して
供給台（６）がリニアガイド（１０〉に案内され移動す
ることにより移動し、吸着ステーションの吸着ノズル（
１２）の下方位置に停止する。そして、該ノズル（１２
）は部品（４）の吸着を行なう。

次にターンテーブル＜１１〉の回動により、部品〈４）
を吸着する吸着ノズル（１２）は部品検出ステーション
に移動する。該ステーションにて部品厚検出装置（１５
）の発光部（２０）の発光する光線の上側の一部が吸着
ノズル＜１２）の吸着する部品（４）に遮光され、遮光
されない部分の光線のみがラインセンサ（２１）により
受光され部品厚の検出が行なわれる。この結果、部品厚
が１０」と検出される場合は、部品（４）が吸着されて
いないものと判断される。また部品厚がパーツライブラ
リデータのｒＴ、」と許容値以上具なる場合は、不良部
品と判断され装着ステーションで装着されず図示しない
排出ステーションで排出されることになる。

尚、不良部品となるのは、部品＜４）が立ち状態でおる
か、異なった部品品種を吸着した場合等である。

このとき、認識ステーションでは、先ずＣＰＵ＜４４）
はモータ（３７）を回動させカム（３８）及びベアリン
グ（３９）を介してレンズ取付体（４１）をリニアウェ
イ（４０〉に沿って移動さぜ、部品撮像装置（１６〉の
焦点距離を部品品種’ＲＩＪの部品厚「Ｔ、」に応じた
ものに調節するが、その後部品撮像装置り１５）が部品
厚を検出すると、この検出された部品厚に応じた焦点距
離とするようレンズ取付体（４１）をリニアウェイ（４
０）に沿って補正距離分移動させる。

また、この部品品種’　Ｒ＋　Ｊのパーツライブラリデ
ータ中の部品長さ’ＬＩＪ及び部品幅ｒＷ＋」により、
当該部品（４〉は小型部品でありＣＰＵ（４４）は高倍
率のカメラ（２４）に切替えているものとする。

次に、部品品種「Ｒ１，の部品（４）を吸着する吸着ノ
ズル（１２）は認識ステーションに移動する。そして、
撮像装置（１６）においてはプリズム（２７）、レンズ
（３１）、プリズム（２８＞　、　（３０）、レンズ（
３２）　、　（３３〉を介してＣＣＤカメラ（２４）に
て部品（４）の撮像が行なわれ、その部品（４）の画像
を認識回路（４３）が処理し、部品（４）の吸着ノズル
（１２〉に対する位置ずれが認識される。

次に、ターンテーブル（１１）の回動により部品（４）
を吸着した吸着ノズル＜１２）は角度補正ステーション
に移動しノズル回動ローラ＜１７）により、θ方向に回
動され、認識されている部品（４〉の吸着ノズル＜１２
）に対する角度すれが補正される。

次に、吸着ノズル（１２〉は装着ステーションに移動し
、モータ＜２）及び＜３〉の回動によりＸＹ子テーブル
１）が認識回路（４３）が認識した部品（４）の位置ず
れを補正して移動して、ＲＡＭ（４５）に記憶されたプ
リント基板（５）の装着位置に部品（４〉の装着が行な
われる。

以後同様にして部品＜４〉の装着が行なわれる。

尚、部品検出ステーションでの部品厚の検出は、反射型
光センサを用い下方より部品下面に光線を当てて測定す
ることもできる。

また、吸着ノズルの上下動が部品撮像装置（１５）の撮
像の際可能であるならば、部品検出ステーションで検出
された部品厚に合わせて吸着ノズルを−に下移動させ吸
着されている部品の下面が撮像装置の焦点位置となるよ
うにできる。

さらに、部品撮像装置（１５）自体を吸着ノズル（１２
）に対して上下動させて焦点位置を部品（４）に合わせ
るようにしてもよい。

また、認識ステーションで部品（４）の撮像が終了した
ならは、撮像装置り１６）の焦点距離は次の部品（４）
のパーツライブラリデータの部品厚に応じて調節される
が、調節が完了する前に部品厚検出装置（１５）による
部品厚の検出が成されたならば、パーツライブラリデー
タによる調節の完了を待たず検出された部品厚に応した
焦点距離に調節するようレンズ取付体り４１〉の移動量
を補正して移動すれはよい。

（ト）発明の効果 以上のように本発明は、部品の厚さが同一品種において
ばらついても確実に焦点合わせが行なわれるので、部品
の位置ずれを確実に精度よく認識できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は部品厚検出装置の側面図、第２図は本発明を適
用せる部品装着装置の側面図、第３図は部品撮像装置の
一部破断ゼる側面図、第４図は本発明の制御ブロック図
、第５図はＮＣデータを示す図、第６図はパーツライブ
ラリデータを示す図である。 ＜４）・・・部品（チップ部品）、　（５）・・・プリ
ント基板、　　（１２）・・・吸着ノズル、　（１５）
・・・部品撮像装置（部品厚検出手段）、　（１６）・
・・部品撮像装置（撮像手段）、　＜３７）・・・モー
タ（焦点位置調節手段）、　（４４）・・・ＣＰＵ（焦
点位置調節手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸着ノズルの吸着する部品を撮像手段が撮像し、
   その撮像画像より認識された吸着ノズルに対する部品の
   位置ずれを補正して該部品をプリント基板に装着する部
   品装着装置において、吸着ノズルに吸着された部品の厚
   さを検出する部品厚検出手段と、該部品厚検出手段の検
   出した部品厚に基づき前記撮像手段の焦点距離を合わせ
   る焦点位置調節手段とを設けたことを特徴とする部品装
   着装置。
2. （２）吸着ノズルが吸着する部品を撮像手段が撮像し、
   その撮像画像より認識された吸着ノズルに対する部品の
   位置ずれを補正して該部品をプリント基板に装着する部
   品装着装置に於いて、前記吸着ノズルと前記撮像手段と
   の間隔を相対的に変更するための駆動手段と、吸着ノズ
   ルに吸着された部品の厚さを検出する部品厚検出手段と
   、該部品厚検出手段の検出した部品厚に基づき前記撮像
   手段の焦点を部品に合わせるよう前記駆動手段を制御す
   る制御手段とを設けたことを特徴とする部品装着装置。