JPH06724Y2 - 光学式姿勢判別装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は一次元イメージセンサを利用した光学式姿勢判
別装置に関する。

従来の技術 電子部品のプリント基板への実装工程において、電子部
品を真空吸着ノズルで実装位置に運ぶ場合は、電子部品
のリードと半田付けパッドの位置合わせのため、吸着姿
勢を厳密に定める必要がある。

このため従来は第２図に示すような光学式姿勢判別装置
（１）を用いていた。

第２図において、（２）はケースで、ベース(2a)の両端
に筐体(2b)(2c)を固定している。一方の筐体(2b)には、
赤外光を投射するＬＥＤ等の光源（３）と、この赤外光
を平行にして他方の筐体(2c)側に投射するレンズからな
る光学系（４）が内蔵されている。他方の筐体(2c)には
赤外線透過フィルタ（５）、スリット板（６）、ハーフ
ミラー（７）、一次元イメージセンサ（８）（９）（フ
ォトダイオードアレイ）が内蔵されている。ここで、ス
リット板（６）は、第３図に示すように、例えば0.1mm
厚の黄銅板に0.1mm巾の十字形スリット(6a)を形成し、
赤外線透過フィルタ（５）に密着固定させたものであ
る。一次元イメージセンサ（８）（９）は、夫々スリッ
ト(6a)を通過し、ハーフミラー（７）で分離された光束
の縦横の影の位置を測長するものである。すなわち、第
２図に示すように電子部品(10)を吸着した真空吸着ノズ
ル(11)が、所定の測定ポジションに位置したとき、縦横
の光束は、第４図に示すように電子部品(10)によって遮
られ、その影の端の位置(X₁、X₂、Y)を検出することがで
きる。この位置データ(X₁、X₂、Y)によって、電子部品(1
0)が正常な姿勢で吸着されているか否かを判定すること
ができ、もし位置ずれしていれば吸着動作をやり直すこ
とにより、プリント基板への実装を常に正確な位置で行
うことができる。

考案が解決しようとする課題 上記光学式姿勢判別装置（１）は、真空吸着ノズル(11)
の駆動機構その他の機械装置の近くに配置される。この
ため機械装置の駆動部の潤滑油が気化し、スリット板
（６）と赤外線透過フィルタ（５）の間に、毛細管現象
によって侵入し、スリット(6a)を埋め易い。スリット(6
a)にこの油分が侵入すると空気中のゴミが付着して、影
を作り出し上記検出が不可能になる。

また上記スリット板（６）は、0.1mmといった極力薄い
もの使用しているが、この厚さであっても、スリットの
幅（ｔ）が0.1mmであるため、充分な加工精度が得られ
ない。すなわち、スリット(6a)をエッチング又はレーザ
加工で形成する時に、スリット幅に比べ深さが大きいの
でスリット幅が第５図(a)(b)に示すようにバラつく。そ
して通過する光量がスリットの長さ方向に変動してしま
う。一次元イメージセンサ（８）（９）は、その明暗に
より、電子部品のエッジを検出するものであるから、こ
の誤差は検出精度の低下に結びつく。

さらに、スリット板（６）は薄いので、機械的強度が小
さく、曲がらないように扱う必要があり、赤外線透過フ
ィルタ（５）への接着剤による固定が困難である。特
に、接着剤が毛細管現象でスリット(6a)に流れ込まない
ように注意しなければならないので、赤外線透過フィル
タ（５）に全面にわたって接着することは実際上不可能
で、これによって生じる微小な隙間が上述した油分の吸
い上げの原因になっていた。

課題を解決するための手段 本考案が提供する光学式姿勢判別装置は、赤外光線を投
射する光源と、この赤外光線を平行光とする光学系と、
被検出物体の測定ポジションを挾んで上記光学系に対向
する赤外線透過フィルタと、この赤外線透過フィルタに
密着させたスリットと、上記スリットを透過した光を受
けて、前記被検出物体の影の位置を検出する一次元イメ
ージメンタとを具備したものにおいて、上記スリットを
赤外線透過フィルタの片面に被着した金属薄膜をエッチ
ングして形成したことを特徴とする。

作用 上記スリットは、金属薄膜を赤外線透過フィルタに直接
被着して形成されるので、その間に油分を吸い上げる空
間が発生しない。また、スリット溝の深さは数μと小さ
いので、ここにも油分は殆ど吸い上げられない。従って
油分によるゴミの付着が発生せず、これによる故障をな
くすことができる。

またスリットの加工は、スリット幅の１／10以下の厚さ
である金属薄膜をエッチングするので、その精度を格段
に向上し検出精度を上げることができる。また接着剤に
よる貼着工程がないので、作業性が格段に向上する。

実施例 本考案を一実施例について説明する。

第１図に示すのは、本考案で使用するスリット付きの赤
外線透過フィルタ(20)である。この製作は例えば、次の
ように行う。

まず、ガラス等の赤外線透過フィルタ(21)の片面に真空
蒸着又はスパッタにより、例えばクロムを数μ程度の厚
さに被着形成する。次に、これによって形成された金属
薄膜(22)にエッチングにより幅ｔが、例えば0.1mmの十
字状スリット(23)を形成する。そして、さらに表裏全面
に保護用の透明材料のコーティングを施す。ここで金属
薄膜(22)の厚さは赤外光を透過させない最小限の厚さに
設定することが好ましい。この実施例でクロムを使用し
たのは、光の透過率が小さく、薄くできるからである。
他の金属を使用する場合は、その光の透過率に応じた厚
さにする。

このスリット付きの赤外線透過フィルタ(20)は、第２図
に示した光学式姿勢判別装置（１）において、赤外線透
過フィルタ（５）及びスリット板（６）に置き換えて使
用される。この場合の光学式姿勢判別装置（１）の動作
及び機能は、従来例で説明したのと同様であるので説明
を省略する。

なお赤外線透過フィルタ(20)の金属薄膜(22)に形成され
るスリット(23)の形状は測定対象物に合わせて任意に決
めることができ、例えば平行線状又は枠状でもよい。

考案の効果 本考案によれば、赤外線透過フィルタに組合せ使用する
スリットを、フィルタに直接被着した金属薄膜により形
成するので、油付着による故障がなくなると同時に加工
精度が向上し、信頼性を格段に高くすることができる。

また薄いスリット板を使用しないので、組立て作業が簡
略化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すスリット付きの赤外線
透過フィルタの斜視図、第２図は光学式姿勢判別装置を
示す正面図、第３図は従来のスリット板及び赤外線透過
フィルタを示す斜視図、第４図は位置測定の原理を示す
スリット板の正面図、第５図(a)(b)は、従来のスリット
板のスリット部分の拡大図で、その(a)は断面図、その
(b)は平面図である。 （１）…光学式姿勢判別装置、 （３）…光源、 （４）…光学系、 （８）（９）…一次元イメージセンサ、 (20)…スリット付き赤外線透過フィルタ、 (21)…赤外線透過フィルタ、 (22)…金属薄膜、 (23)…スリット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】赤外光線を投射する光源と、 この赤外光線を平行光とする光学系と、 被検出物体の測定ポジションを挾んで上記光学系に対向
   する赤外線透過フィルタと、 この赤外線透過フィルタに密着させたスリットと、 上記スリットを透過した光を受けて、前記被検出物体の
   影の位置を検出する一次元イメージセンサとを具備した
   ものにおいて、 上記スリットを、赤外線透過フィルタの片面に被着した
   金属薄膜をエッチングして形成したことを特徴とする光
   学式姿勢判別装置。