JPH10270897A - 電子部品の吸着ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装着ヘッドへの装着ミスおよび誤装着の検出
を可能とすると共に、人的なセットミスに対し注意を喚
起することができる電子部品の吸着ノズルを提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 装着ヘッド９に着脱自在に装着される電
子部品の吸着ノズル１５において、表面に吸着ノズル１
５の種別を表示する識別マーク３１を設け、識別マーク
３１を画像認識装置１０およびオペレータが認識可能な
文字で構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品装着装置
などの装着ヘッドに装着する電子部品の吸着ノズルに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子部品の吸着ノズルと
して、特開平４−１０７９９６号公報に記載の電子部品
装着装置に搭載したものが知られている。この電子部品
装着装置では、装着ヘッドにセットした吸着ノズルとノ
ズルストッカにセットした吸着ノズルとを交換した後、
吸着ノズルを下側から認識カメラで撮像し、吸着ノズル
の装着ミス（装着されていない）や誤装着（異なるノズ
ルを装着）を検出するようにしている。吸着ノズル（の
拡散板）には、吸着ノズルの種別を表す一文字状のマー
キングが施されており、認識カメラはこのマーキングの
長さで、吸着ノズルの種別を判別する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の吸
着ノズルの装着ミスおよび誤装着は人的なミスに起因す
る場合が多い。これらのミスは、ノズルストッカの各ス
トック孔にセットした吸着ノズルと、データ入力した各
ストック孔の吸着ノズルとが異なる場合であり、セット
を間違う場合および入力を間違う場合のいずれにあって
も、人的なミスとなる。このうち入力ミスは基板との関
係でソフト的な処理により防止することが可能である
が、セットミスは、データ入力の後、各ストック孔に吸
着ノズルをセットするときに、ストック孔を間違えた
り、使用しない吸着ノズルをセットしたりし易く、ミス
の防止はオペレータ個人の注意力に委ねられる。

【０００４】一方、従来の装置ではその吸着ノズルのマ
ーキングを認識することで、その装着ミスおよび誤装着
を検出することができるが、吸着ノズルのセットミスに
対する対策は皆無であった。このため、装着ミスおよび
誤装着を検出することができても、その際に、装置の稼
働を停止する必要があり、作業効率が悪化する不具合が
あった。

【０００５】本発明は、装着ヘッドへの装着ミスおよび
誤装着の検出を可能とすると共に、人的なセットミスに
対し注意を喚起することができる電子部品の吸着ノズル
を提供することをその目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の吸着
ノズルは、装着ヘッドに着脱自在に装着される電子部品
の吸着ノズルにおいて、表面に吸着ノズルの種別を表示
する識別マークを設け、識別マークを画像認識装置およ
びオペレータが認識可能な文字で構成したことを特徴と
する。

【０００７】この構成によれば、吸着ノズルの表面に設
けた識別マークを、画像認識装置およびオペレータが認
識可能な文字で構成しているため、画像認識装置がこの
識別マーク（文字）を認識することで、吸着ノズルの装
着ミスや誤装着の検出が可能になる。また、識別マーク
が文字であるため、吸着ノズルをセットするオペレータ
も、この識別マークを介して吸着ノズルを種別を認識で
きる。具体的には、オペレータがセットすべく手に持っ
た吸着ノズルが、どのような電子部品を吸着する吸着ノ
ズルであるかまで、把握することができる。

【０００８】この場合、識別マークに近傍に、識別マー
クの位置を特定すると共に画像認識装置で認識可能なサ
ブマークを、更に設けることが好ましい。

【０００９】この構成によれば、画像認識装置が識別マ
ークを読み取るときに、先ずサブマークを認識すること
で、サブマークの位置を基準として識別マークの位置
（領域）を瞬時に認識することができ、視野内のこの領
域のみ走査すれば識別マークを認識するができる。この
ため、識別マークの認識速度を速くすることができ、認
識に要する時間を短縮することができる。なお、サブマ
ークは「Ｌ」字状の一対の線で構成することが、より好
ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係る電子部品の吸着ノズルを搭載した
電子部品装着装置について説明する。この電子部品装着
装置は、いわゆる多機能チップマウンタであり、チップ
コンデンサやチップ抵抗などの表面実装部品、およびフ
ラットパックＩＣなどの多リード部品などの各種の電子
部品を実装可能に構成されている。図１は電子部品装着
装置の平面図であり、同図に示すように、この電子部品
装着装置１は、供給された電子部品を基板に装着する装
着装置本体２と、装着装置本体２に表面実装部品などの
小さな電子部品を供給する第１部品供給装置３と、装着
装置本体２に多リード部品などの大きな電子部品を供給
する第２部品供給装置４とを備えている。

【００１１】装着装置本体２は、機台５と、機台５の中
央部にセットテーブル７を有する基板搬送機構６と、２
つの装着ヘッド９と基板認識カメラ１０とを搭載したヘ
ッドユニット８と、ヘッドユニット８をＸＹ方向に移動
させるＸＹステージ１１とを備えている。ＸＹステージ
１１の作動により、装着ヘッド９が第１部品供給装置３
または第２部品供給装置４に臨んで電子部品をピックア
ップし、この電子部品を更にセットテーブル７上にセッ
トした基板に装着する。この動作を繰り返して基板への
電子部品の装着が完了すると、基板は基板搬送機構６に
より、その搬送路１２上を先方に送り出され、これに代
わって新たな基板がセットテーブル７に導入される。

【００１２】第１部品供給装置３は、カセット形式のテ
ープフィーダ１３を多数、横並びに配設したものであ
り、部品供給側の先端部が搬送路１２に平行な機台５の
一の辺に臨むように、すなわち装着ヘッド９のピックア
ップ位置に臨むように配設されている。各テープフィー
ダ１３には、キャリアテープ（図示では省略）に装填さ
れた状態で電子部品が収容され、電子部品はテープフィ
ーダ１３の先端から１つずつ供給される。

【００１３】第２部品供給装置４は、第１部品供給装置
３が臨む機台５の１の辺に直角に交わる他の１の辺に配
設されている。第２部品供給装置４では、多数個の電子
部品をトレイの上に整列配置し、更にこのトレイを１個
または複数個、パレット１４に搭載し、このパレット１
４を第１部品供給装置３とセットテーブル７との間のピ
ックアップ位置に臨ませることで、電子部品を装着装置
本体２に供給する。

【００１４】一方、各装着ヘッド９の下端部には、電子
部品を吸着する吸着ノズル１５が着脱自在に装着されて
いる。吸着ノズル１５には複数種のものが用意されてお
り、電子部品の平面形状や重量などに対応して、適宜交
換できるようになっている。この場合、交換のための吸
着ノズル１５は、機台５の上面に配設したノズルストッ
カ１６に収容されている。ノズルストッカ１６には、図
２に示すように５個のセット孔１６ａが等ピッチで横並
びに配設されており、使用する複数種の吸着ノズル１５
が装着姿勢でセットされている。吸着ノズル１５を交換
する場合には、装着ヘッド１５を空のセット孔１６ａに
臨ませて、その吸着ノズル１５をセット孔１６ａに置き
去った後、新たに装着する吸着ノズル１５に基板認識カ
メラ１０を臨ませて、吸着ノズル１５の有無および正誤
を認識し（詳細は後述）、さらに装着ヘッド９をこの吸
着ノズル１５に臨ませてこれを装着する。

【００１５】なお、基板認識カメラ１０は、上記のよう
に吸着ノズル１５の種別を検出する他、セットテーブル
７上にセットした基板のホーム位置、すなわち部品装着
の為のＸＹ方向の基準位置を検出する。また、ノズルス
トッカ１６の近傍には、吸着ノズル１５に吸着した電子
部品の位置認識を行う部品認識カメラ１７が配設されて
いる。この部品認識カメラ１７は、吸着ノズル１５の軸
心に対するＸ方向、Ｙ方向およびθ方向（水平面内にお
ける回転角）の位置ずれ量を検出する。

【００１６】次に、図３を参照して、ヘッドユニット８
について説明する。ヘッドユニット８は、ＸＹステージ
１１取り付けた支持フレーム１８と、支持フレーム１８
に取り付けた２つの装着ヘッド９，９と、２つの装着ヘ
ッド９，９に挟まれるようにして支持フレーム１８に取
り付けた基板認識カメラ１０とを備えている。各装着ヘ
ッド９は、装着ヘッド本体２１と、装着ヘッド本体２１
を昇降させるヘッド昇降装置２２と、装着ヘッド本体２
１の下端部に着脱自在に装着した吸着ノズル１５とで構
成されている。一方、基板認識カメラ１０は、下向きに
配設したカメラ本体２３と、カメラ本体２３を昇降させ
るカメラ昇降装置２４とで構成されている。なお、この
基板認識カメラ１０と図外の画像処理装置とで、画像認
識装置が構成されている。

【００１７】装着ヘッド本体２１の下端部には、吸着ノ
ズル１５を着脱自在に把持する把持機構２５と、部品認
識カメラ１７で電子部品を撮像する際に用いる主拡散板
２６とが設けられている。一方、吸着ノズル１５には、
その上下中間位置に副拡散板２７が一体に取り付けられ
ている。図４に示すように、副拡散板２７は円板状に形
成されており、その上面には吸着ノズル１５の種別を識
別するためのマーク３０が設けられている。

【００１８】このマーク３０は、４桁の文字から成る識
別マーク３１と、識別マーク３１の下半部を囲うように
設けたサブマーク３２とで構成されている。識別マーク
３１は、吸着ノズル１５の種別を、基板認識カメラ１０
およびオペレータが認識可能なものであり、例えばアル
ファベットと、３桁の数字などで構成されている。もち
ろん、識別マーク３１の桁数および使用文字は任意であ
るが、ノズルナンバーの他、吸着ノズル１５の形態別の
分類や使用目的別の分類などを表示できることが、好ま
しい。

【００１９】サブマーク３２は、基板認識カメラ１０が
識別マーク３１の位置（領域）を瞬時に認識できるよう
に設けたものであり、左右対称に形成された「Ｌ」字状
の一対の太線３２ａ，３２ａで構成されている。もっと
も実際には、一対の太線３２ａ，３２ａは中間で連結さ
れ、全体として偏平「Ｕ」字状に形成されている。な
お、識別マーク３１およびサブマーク３２の形成方法
は、例えば副拡散板２７の表面に所望の文字などを刻設
し、その溝に副拡散板２７と補色を為す色彩の塗料を塗
布或いは焼き付けるようにする。

【００２０】基板認識カメラ１０によるマーク３０の認
識は、先ず基板認識カメラ１０の視野内において、ＸＹ
方向への光走査によりサブマーク３２を認識してその一
対の太線３２ａ，３２ａのそれぞれの交点を検出する。
次に、この２つの交点から認識マーク３１の領域（実際
には各文字の領域）を求めて、各文字を順に認識する。
その際、画像として読み込んだ文字と、データとして記
憶している基準文字とを比較して認識マーク３１の文字
を確定する。このようにして、認識マーク３１を認識し
たら、所望の吸着ノズル１５のデータとこの識別データ
とを比較する。そして、両データが合致した場合には、
この吸着ノズル１５を正しいものと判断して、これを装
着する装着ステップに移行し、合致しない場合には、こ
の吸着ノズル１５を誤っているものと判断して、警報な
どの報知ステップに移行する。また、マーク（認識マー
ク３１および／またはサブマーク３２）３０自体が識別
できない場合には、吸着ノズル１５がセットされていな
いと判断して、警報などの報知ステップに移行する。

【００２１】以上のように本実施形態によれば、吸着ノ
ズル１５の上面に吸着ノズル１５の種別を表すマーク３
０を形成しておき、これを基板認識カメラ１０で認識す
るようにしているため、吸着ノズル１５を交換する際
に、吸着ノズル１５の間違いや、吸着すべき吸着ノズル
１５が無いなどを検出することができる。また、識別マ
ーク３１が文字で構成されているため、吸着ノズル１５
をセットするオペレータも、そのセット作業のなかで吸
着ノズル１５を認識することができる。このため、オペ
レータのセットミスを抑制することができ、吸着ノズル
１５の装着ミスおよび誤装着の頻度を少なくすることが
できる。

【００２２】さらに、マーク３０を、識別マーク３１と
識別マーク３１の位置を瞬時に認識可能なサブマーク３
２とで構成しているので、吸着ノズル１５の種別の認識
に要する時間を、短縮することができる。

【００２３】なお、サブマークは、「Ｌ」字状の一対の
太線が分離しているものでもよいし、非対称に配設され
ているものでもよい。また、各太線の「Ｌ」字の両線が
直交方向に延びていればよく、両線の端が離れていて
も、クロスしていてもよい。もっとも、サブマークは
「Ｌ」字状に限定されるものではなく、識別マークの位
置を瞬時に特定可能な画像であればよい。したがって、
単なる円や四角の点などでもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の電子部品の吸着ノ
ズルによれば、識別マークを画像認識装置およびオペレ
ータが認識可能な文字で構成しているため、吸着ノズル
の装着ミスや誤装着の検出が可能になるだけでなく、人
的なセットミスに対し注意を喚起することができるの
で、装着ミスや誤装着の頻度を少なくすることができ
る。したがって、これら装着ミスおよび誤装着に基づ
く、装置の稼働停止の頻度を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る吸着ノズルを搭載し
た電子部品装着装置の平面図である。

【図２】実施形態の吸着ノズルをセットしたノズルスト
ッカの平面図である。

【図３】ヘッドユニット廻りの正面図である。

【図４】実施形態の吸着ノズルの拡大平面図である。

【符号の説明】

１ 電子部品装着装置 ９ 装着ヘッド １０ 基板認識カメラ １５ 吸着ノズル １６ ノズルストッカ １６ａ セット孔 ２７ 副拡散板 ３１ 識別マーク ３２ サブマーク ３２ａ 太線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 和義 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装着ヘッドに着脱自在に装着される電子
   部品の吸着ノズルにおいて、 表面に吸着ノズルの種別を表示する識別マークを設け、
   当該識別マークを画像認識装置およびオペレータが認識
   可能な文字で構成したことを特徴とする電子部品の吸着
   ノズル。
2. 【請求項２】 前記識別マークに近傍に、当該識別マー
   クの位置を特定すると共に前記画像認識装置で認識可能
   なサブマークを、更に設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の電子部品の吸着ノズル。