JPH0430990A - チップ部品検出装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、いわゆるチップ部品を供給部から真空吸着し
て所定部位に搬送する途中、上記チップ部品の吸着有無
および吸着姿勢を検出するチップ部品検出装置に関する
。

（従来の技術） いわゆるチップ部品を集積する供給部から順次チップ部
品を１個ずつ真空吸着して取り上げ、たとえば搬送路な
どの所定部位に搬送し、上記搬送路上あるいはこの搬出
端においてたとえばプリント基板に上記チップ部品を接
合する装置が用いられる。

このチップ部品を供給部から真空吸着して所定部位に搬
送するまでの間に、果たしてチップ部品を吸着したのか
否かを検出して、吸着ミスの有無を作業者が確認する必
要がある。

そこで従来においては、第５図に示すように、チップ部
品１に対する有無の検出をなしている。

なおここで、上記チップ部品１は後述するような特異な
形状であるので、符号ＩＡを付す。図中２は吸着ノズル
であり、この吸着ノズル２と真空源３とを連通ずる連通
路４の中途部に真空センサ５を連通させ、この真空セン
サ５でチップ部品］Ａの有無を検出している。具体的に
は、吸着ノズル２の吸着端部にチップ部品ＩＡを吸着し
ていれば吸着ノズル２内部の真空度が高くなり、吸着し
ていなければ吸着ノズル２の吸着端部から空気がリーク
するために真空度が低くなる。すなわち、真空度の高低
差を上記真空センサ５が検出してチップ部品ＩＡの吸着
有無の判断基準としている。

（発明が解決しようとする：Ｉｉ） しかしながら、上記チップ部品１としては吸着される端
面が必ずしも平坦面のものばかりとは限らず、図に示す
ような凹凸面のあるチップ部品ＩＡを吸着する場合もあ
る。このときはたとえ正確な吸着をなしていても、吸着
面の凹部１ａがら空気がリークして真空度が低くなり、
上記真空センサ５は吸着なしと判断する恐れがある。

あるいは、第６図に示すように、吸着表面に凹凸のない
平坦なチップ部品ＩＢの場合もあり、このときは正確な
吸着をすれば真空度か高くなって上記真空センサ５は吸
着ありの判断をなす。

しかしながら、何等かの原因により極くまれに、図中二
点鎖線で示すように、誤った姿勢で吸着される場合もあ
る。このときでも真空度か高くなって吸着ありの判断が
なされるが、吸着された姿勢は不明である。

このように、従来のチップ部品検出装置においては、吸
着されたチップ部品１の有無を判定する信頼性に欠ける
とともに吸着されたチップ部品１の姿勢を正しく判定で
きない不具合がある。

したがって、吸着面に凹凸のあるチップ部品ＩＡや凹凸
のない平坦なチップ部品１Ｂに拘らず、吸着の有無を正
確に検出するとともに吸着姿勢の判定まで可能にしたチ
ップ部品検出装置が要望されている。

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、吸着
面に凹凸のあるチップ部品や凹凸のない平坦なチップ部
品に拘らず、吸着の有無を正確に検出するとともに吸着
されているチップ部品の姿勢も判定するチップ部品検出
装置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段および作用）すなわち本発
明は、装着ヘッドをＸ−Ｙ方向に移動自在に支持し、こ
の装着ヘッドに吸着ノズルを上下動自在に設けてチップ
部品をその吸着端部に真空吸着し、上記装着ヘッドに吸
着ノズルとともに照明系および撮像体を一体的に設けて
、照明系で吸着ノズルの吸着端部を照明し撮像体で照明
された吸着ノズルの吸着端部を画像として取り込み、こ
の撮像体が取り込んだ画像を制御部が処理して吸着ノズ
ルの吸着端部におけるチップ部品の有無を検知しその形
態を測定することを特徴とするチップ部品検出装置であ
る。

吸着ノズルが真空吸着したチップ部品を画像処理して判
断するため、チップ部品の形状に拘りなく吸着有無を検
出するとともに、吸着したチップ部品の厚さを検出して
吸着姿勢を正しく判定する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図はチップ部品供給装置Ｓ全体を示している。架台６
上の一側部には、多数のチップ部品１・・・を収納して
いて、ここからチップ部品１が順次取り出されるのにと
もなって同数づつ取り出し位置に供給する供給部７が設
けられる。この供給部７の近傍には、たとえば爪が四方
から進退自在であり、全ての爪を最大限突出させること
によりチップ部品１を把持してその位置規制をなす位置
規制装置８が配置される。さらに位置規制装置１ｆ８と
離間した位置にコンベアからなる搬送路９が設けられて
いて、たとえばプリント基板１０が搬送されるようにな
っている。この搬送路９の中途部あるいは搬送端には図
示しないたとえば接合装置が配置される。

一方、架台１の上方部位にはＸ軸方向およびＹ軸方向に
搬送自在であるＸ−Ｙロボット１１が設けられていて、
ここに装着ヘッド１２が支持される。すなわち、装着ヘ
ッド１２は上記Ｘ−Ｙロボット１１に支持されて、必要
に応じてＸ−Ｙ方向へ駆動されるようになっている。

上記装着ヘッド１２は、第２図に示すように構成される
。１３は軸方向を垂直に立てたヘッド本体であり、この
軸方向に沿って吸着ノズル１４およびエアーシリンダ１
５が設けられる。上記吸着ノズル１４は、ヘッド本体１
３の下端面から下方に突出するノズルホルダ１６に上下
動自在に掛合するとともに上記エアーシリンダ１５によ
って上下動駆動されるようになっている。また上記吸着
ノズル１４の中途部には図示しない真空源に連通する真
空ホース１７が接続されている。このことから、吸着ノ
ズル１４の先端部には真空圧がかかって上記チップ部品
１の真空吸着が可能な状態となっている。また、ヘッド
本体１３の側面部には照明取付金具１８とミラー取付金
具１９とが一体に突設される。それぞれの金具１８．１
９は下方に延出され、照明取付金具１８の端部には照明
系を構成する照明灯２０が取付けられ、上記吸着ノズル
１４の先端部である吸着端部を照明するよう向けられる
。上記ミラー取付金具１９の端部にはミラー２１が設け
られていて、上記照明灯２０から吸着ノズル１４の吸着
端部に向かって照明される光を受けるようになっている
。そしてまた上記ミラー２１は、その光を垂直上方に向
かって反射するよう、斜めに傾いた状態で取付けられる
。

ミラー２１の反射光を受ける位置に焦点を合わせて、上
記ミラー取付金具１９上部に撮像体であるＣＣＤカメラ
２２が設けられる。すなわち上記ＣＣＤカメラ２２は、
照明灯２０が照明する吸着ノズル１４の吸着端部の画像
をミラー２１を介して取り込むことができるようになっ
ている。

第３図に、上記照明灯２０とＣＣＤカメラ２２のシステ
ム構成を示す。すなわち、上記照明灯２０は電源２３に
電気的に接続される。上記ＣＣＤカメラ２２は、画像処
理コントローラ２４を介してメインコントローラ２５に
電気的に接続されるとともに上記画像コントローラ２４
はモニタ２６に電気的に接続される。これら画像処理コ
ントローラ２４とメインコントローラ２５およびモニタ
２６とで制御部２７が構成される。上記画像コントロー
ラ２４は、ＣＣＤカメラ２２が取り込んだ画像信号を受
けて画像処理をなし、その画像をそのまま上記モニタ２
６に写し出すようになっている。上記メインコントロー
ラ２５は、このチップ部品供給装置Ｓ全体の制御をなす
ものである。

しかして、Ｘ−Ｙロボット１１を駆動して装着ヘッド１
２を供給部７上方部位に移動し、かつエアーシリンダ１
５を駆動して吸着ノズル１４を降下させ、この吸着端部
を供給部７のチップ部品１に当接させる。上記吸着ノズ
ル１４は真空源と連通しているところから、当接したチ
ップ部品１を真空吸着する。再びエアーシリンダ１５を
駆動して吸着ノズル１４を上昇させ、かっＸ−Ｙロボッ
ト１１を駆動して装着ヘッド１２を所定位置に移動して
から停止する。ここで再び第３図に示すように、照明灯
２０に通電して吸着ノズル１４の吸着端部を照明する。

この照明光はミラー２１を介してＣＣＤカメラ２２に受
光され、吸着ノズル１４の吸着端部とともにチップ部品
１の画像が取り込まれる。その情報が上記ＣＣＤカメラ
２２から画像処理コントローラ２４に送られ、さらにこ
こからメインコントローラ２５およびモニタ２６に中継
される。上記メインコントローラ２５では、吸着ノズル
１４の吸着端部におけるチップ部品１の有無を判断する
とともに吸着されるチップ部品１の厚さＨの測定をなす
。すなわち、メインコントローラ２５には予め吸着すべ
きチップ部品の厚さ情報が記憶されていて、新たに画像
処理コントローラ２４から送られてくるチップ部品１の
厚さＨ情報と比較する。互いの情報が一致したときは、
吸着ノズル１４はチップ部品１を正しい姿勢で吸着して
いることであり、相違していれば誤った姿勢のまま吸着
していることとなる。同時に、モニタ２６には吸着ノズ
ル１４の吸着端部が写し出されるので、作業者は吸着状
態を目視できる。チップ部品１の吸Ｍミスをなした場合
には、その旨をメインコントローラ２７が作業者になん
らかの手段で報知し、かつ再び供給部７からチップ部品
］の取り出しを行うことになる。

たとえチップ部品１の吸着面が凹凸状であって、吸着ノ
ズル１４の吸着端部からエアーがリークした状態のまま
吸着されていても、正しい姿勢である限り吸着ありの確
認がなされる。また、吸着面が平坦なチップ部品１をた
とえば垂直方向などの正しくない姿勢で吸着すれば、そ
の確認が直ちにできてコンベア９に搬出する前に位置規
制ができる。

吸着ノズル１４がチップ部品１を正しく吸着したことを
メインコントローラ２６が確認したら、再びＸ−Ｙロボ
ット１１を駆動して装着ヘッド１２をコンベア９上方部
位に移動させ、かつエアーシリンダ１５は吸着ノズル１
４を降下させてここに支持されるプリント基板１０の所
定位置にチップ部品１を置いて真空吸着を解除する。

全てのチップ部品を正しい姿勢でプリント基板に置くこ
とができるので、次の工程であるたとえば接合工程が正
確となる。従来のような接合後のプリント基板の検査や
修正作業が不要となって、接合の信頼性か大幅に向上す
る。

なお上記実施例においては、ＣＣＤカメラ２２はミラー
２１の反射光を受けて画像を取り込むようにしたが、こ
れに限定されるものではなく、第４図に示すように、Ｃ
ＣＤカメラ２２を直接吸着ノズル１４の吸着端部に対向
させて配置してもよい。すなわち、上記実施例における
ミラー２１が不要となる反面、上記ＣＣＤカメラ２２を
支持する装着ヘッド１２を変形させなければならない。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、チップ部品の形態
に拘らず、チップ部品吸着の有無を正確に検出し、かつ
吸着されているチップ部品の姿勢を判定できる。したが
って、従来必要であったチップ部品吸着の検査作業や修
正作業が全く不要となり、作業手間の軽減によるコスト
低減化と、信頼性の向上化を図れる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
はチップ部品検出装置を備えたチップ部品供給装置の概
略斜視図、第２図はチップ部品検出装置要部の斜視図、
第３図はチップ部品検出装置のシステム構成図、第４図
は本発明の他の実施例を示すチップ部品検出装置システ
ム要部構成図、第５図および第６図は本発明の従来例を
示し、第５図はチップ部品検出装置の概略構成図、第６
図は第５図とは異なる作動説明図である。 １２・・・装着ヘッド、１・・・チップ部品、１４・・
・吸着ノズル、２０・・・照明系（照明灯）、２２・・
・撮像体（ＣＣＤカメラ）、２７・・・制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｘ−Ｙ方向に移動自在に支持される装着ヘッドと、この
   装着ヘッドに上下動自在に設けられチップ部品をその吸
   着端部に真空吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルと
   ともに上記装着ヘッドに一体的に設けられる吸着ノズル
   の吸着端部を照明する照明系およびこの照明系により照
   明された吸着ノズルの吸着端部を画像として取り込む撮
   像体と、この撮像体が取り込んだ画像を処理して吸着ノ
   ズルの吸着端部におけるチップ部品の有無を検知しその
   形態を測定する制御部とを具備したことを特徴とするチ
   ップ部品検出装置。