JP2005109287A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成でしかも簡単な認識アルゴリズムで電子部品の吸着状態などを認識する。
【解決手段】 電子部品１２の側面１２ａ、１２ｂに照明光を照射し、側面からの反射光量を受光する。電子部品を吸着軸を中心に回転させると、受光量は回転角度に応じて変化する。電子部品の吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量データを予め記憶し、電子部品の回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値と記憶された受光量データの比較に基づき吸着部品の有無、吸着部品の種類、あるいは部品の吸着姿勢を認識する。このような構成では、簡単な構成でしかも簡単な認識アルゴリズムで電子部品の吸着状態などを認識できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子部品実装装置、更に詳細には、電子部品をプリント基板または液晶やディスプレイパネル基板などに自動的に実装する電子部品実装装置に関する。

電子部品実装装置では、搭載精度を高めるために、吸着ノズルで吸着された電子部品をカメラで撮像して認識し、その電子部品の吸着位置ずれ（吸着ノズルの中心位置と吸着した部品の中心位置との位置ずれ）と吸着角度ずれ（傾き）を検出し、これらずれを補正して電子部品を回路基板に搭載している。その場合、吸着ノズルが装着されていなかったり、あるいは吸着ノズルが装着されていても、吸着ミスにより電子部品が吸着ノズルに吸着されていない場合、あるいは電子部品の側面が吸着されて電子部品が立った状態で吸着される場合（チップ立ち）など吸着姿勢に異常がある場合には、部品実装がそもそも不可能であるので、吸着ノズルの装着状態や部品の吸着状態（電子部品が吸着されていない、あるいはチップ立ちなど）があった場合には、その情報を制御部に伝達し、再吸着など処置を講じている。

このような吸着状態の異常を認識する技術としては、特許文献１で示されるように、装置本体に配されたエリアセンサカメラにて吸着部品の姿勢を撮像し、その際にノズルを回転させることにより、複数方向からの二次元画像を取得しその画像データを元にチップの吸着が所定の状態であるかを認識する方法が知られている。

また、特許文献２で示される技術では、装置本体に配されたラインセンサカメラに対して吸着ノズルを相対的に移動させて、吸着部品の下端位置を認識する事によって、吸着状態の異常を認識するようにしている。

更に、特許文献３に記載の技術では、ヘッド上のレーザ発光部により、吸着ノズルへレーザ光を照射すると共にリニアＣＣＤアレイを用いて透過光を受光することによって、ノズルの装着状態や種類を判定している。
特開平４―１０２４００号公報（図１、請求の範囲、３頁右下欄２行から６行） 特開平７―１３１１９１号公報（［００１６］〜［００２２］段落） 特開平７―７９０９４号公報（請求項１、２、３）

しかしながら、従来技術ではノズルの種類や回転角度、チップの吸着姿勢等を検出するためには、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を無数に配列したラインセンサカメラやエリアセンサカメラなどの高価で画像出力の処理が複雑な検出手段を必要とし、装置構成が複雑化すると共に装置コストが増大するという問題があった。

また、ＣＣＤカメラ等からなる大掛かりな検出ユニットを搭載ヘッド上に持つ場合には、ヘッド構成の複雑化や重量増、コストアップ等を引き起こすという問題があった。更に、搭載ヘッドの重量が増大することにより、搭載ヘッドの移動速度が低下し、装置の生産性低下、或いは重くなったヘッドを高速で駆動するための大きな推力を持つガントリ構造が必要となり、装置サイズと装置コストを増大させるという問題があった。

従って、本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成でしかも簡単な認識アルゴリズムで電子部品の吸着状態や、その種類、あるいは吸着ノズルの装着状態やその種類などを認識し、電子部品の実装時の信頼性を向上させることが可能な電子部品実装装置を提供することを課題とする。

本発明（請求項１）は、
吸着ノズルに吸着された電子部品を認識して電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
吸着された電子部品の側面に対して照明光を照射する照明手段と、
電子部品の側面からの反射光を受光する受光器と、
吸着ノズルを吸着軸を中心に回転させる回転手段と、
前記吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値に基づき電子部品の吸着状態あるいはその種類を認識する認識手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明（請求項２）は、
吸着ノズルに吸着された電子部品を認識して電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
電子部品を吸着する吸着ノズルの側面に対して照明光を照射する照明手段と、
吸着ノズルの側面からの反射光を受光する受光器と、
吸着ノズルを吸着軸を中心に回転させる回転手段と、
前記吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値に基づき吸着ノズルの装着状態あるいはその種類を認識する認識手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明（請求項３）は、
吸着ノズルに吸着された電子部品を認識して電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
吸着ノズルに吸着された電子部品の側面並びに吸着ノズルの側面に対して照明光を照射する照明手段と、
電子部品の側面並びに吸着ノズルの側面からの反射光を受光する受光器と、
吸着ノズルを吸着軸を中心に回転させる回転手段と、
前記吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値に基づき電子部品の吸着状態あるいはその種類、並びに吸着ノズルの装着状態あるいはその種類を認識する認識手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明（請求項４）は、
吸着ノズルに吸着された電子部品を認識して電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
複数の吸着ノズルを備えた搭載ヘッドと、
吸着された電子部品の側面あるいは吸着ノズルの側面に対して照明光を照射する照明手段と、
電子部品の側面あるいは吸着ノズル側面からの反射光を受光する受光器と、
吸着ノズルを吸着軸を中心に回転させる回転手段と、
前記吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値に基づき、電子部品の吸着状態あるいはその種類、吸着ノズルの装着状態あるいはその種類を認識する認識手段と、
受光器と搭載ヘッドを、吸着ノズルの並び方向に相対的に移動させる移動手段とを備え、
前記相対的な移動により前記認識を吸着ノズルごとに順次行うことを特徴とする。

本発明によれば、吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着状態（吸着の有無、吸着角度、チップ立ちなど）、それに電子部品の種類を、簡単な構成でしかも簡単な認識アルゴリズムで確実に検出することができ、電子部品の実装効率を向上させることができる。

また、本発明では、搭載ヘッドに装着される吸着ノズルの装着状態（装着の有無、装着角度など）並びに吸着ノズルの種類を簡単な構成でしかも簡単な認識アルゴリズムで確実に検出することができるので、ノズル交換機への格納時にノズル角度を調整する必要がある場合にも、スムーズな格納が可能であり、ノズルやノズル交換機の損傷を防ぐことができる。

また、本発明では、吸着ノズルの装着角度を認識できるため、電子部品の吸着や搭載を行なう際に、部品角度に適したノズル角度を調整でき、吸着ミスや搭載ミスを低減させて部品実装の信頼性を高めることができる。

また、本発明では、複数の吸着ノズルを備えた搭載ヘッドにおいて、簡単な構成により各吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着状態、あるいは各吸着ノズルの装着状態を認識できるので、実装装置の設計・製造コストを低減できる。

本発明は、吸着ノズルにより吸着された電子部品の吸着状態、あるいは吸着ノズルの装着状態などを簡易な認識システムにより確実に検出するもので、以下に、本発明の実施例を、図面に従って詳細に説明する。

図１は、本発明の１実施例を示す電子部品実装装置の構成図である。符号１で示すものは、搭載ヘッドであり、後述のようにそれぞれ電子部品（以下、部品と略す）を吸着保持する複数の吸着ノズルと、吸着ノズルの種類や装着角度、吸着ノズルに吸着された部品の吸着姿勢あるいはその種類などを認識するための検出装置を備えている。搭載ヘッド１は、Ｘ軸方向に移動できるようにＸ軸ガントリ２に取付けられており、Ｘ軸ガントリ２は、Ｙ軸方向に移動できるように、Ｙ軸ガントリ３に取付けられている。また、回路基板（以下、基板と略す）５に実装する部品を供給する電子部品供給装置４が電子部品実装装置の前面に配置されている。さらに、電子部品の吸着位置ずれ（吸着ノズルの中心位置と吸着した部品の中心位置との位置ずれ）と吸着角度ずれ（傾き）を検出するために、部品を撮像するＣＣＤからなる認識カメラ６が、電子部品供給装置４と基板５間に配置され、また、吸着する部品のサイズや形状に応じて、搭載ヘッド１の吸着ノズルを交換するためのノズル交換機７が装置本体に設けられており、このノズル交換機７内には複数種のノズルが保管、管理されている。

図２は搭載ヘッド１の構造を詳細に示している。搭載ヘッド１は、その基台１ａが図１のＸ軸ガントリ２に取り付けられＸ軸駆動機構によりＸ軸方向に移動可能となっている。搭載ヘッド１は、部品を真空吸着する吸着ノズル８を複数備え、夫々の吸着ノズルのノズル軸（吸着軸）を中心に吸着ノズルを回転させるθ軸回転機構（回転手段）９と、吸着ノズルを上下方向に駆動するＺ軸駆動機構１０が基台１ａに取り付けられている。各吸着ノズル８のθ軸回転機構９とＺ軸駆動機構１０は、互いに独立しており他のノズルの動作に関係なく、回転または昇降動作が可能となっている。

また、搭載ヘッド１には、支持部材（不図示）を介して検出装置１１が取付けられており、この検出装置１１は、吸着ノズル８の並び方向に対して直角な向きに光軸１１ａを有し、検出装置駆動機構（移動手段）により、搭載ヘッド上で吸着ノズルの並び方向と平行に、すなわちＸ軸方向に移動可能となっている。検出装置１１は、図３にも示したように、ＬＥＤなどの照明光源を含む照明手段１４と、照明手段１４からの照明光を光軸１１ａに沿って反射させ、部品１２の側面１２ａに照射させるハーフミラー１５と、ハーフミラー１５の背後に配置され、ハーフミラー１５を通過した部品１２の側面からの反射光を受光する光電素子からなる受光器１３から構成されている。

図４は電子部品実装装置の制御系の構成を示している。２０は、装置全体を制御するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、並びにＲＡＭ、ＲＯＭなどからなるコントローラ（制御手段）であり、これに以下の２１〜３２の構成が接続され、それぞれを制御している。

Ｘ軸モータ２１は、搭載ヘッド１のＸ軸駆動機構（不図示）の駆動源で、搭載ヘッド１をＸ軸ガントリ２に沿ってＸ軸方向に移動させ、また、Ｙ軸モータ２２は、搭載ヘッド１のＹ軸駆動機構（不図示）の駆動源で、Ｘ軸ガントリ２をＹ軸ガントリ３に沿ってＹ軸方向に駆動し、それにより搭載ヘッド１はＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能となる。

Ｚ軸モータ２３は、吸着ノズル８を昇降させるＺ軸駆動機構１０の駆動源で、吸着ノズル８をＺ軸方向（高さ方向）に昇降させる。また、θ軸モータ２４は、吸着ノズル８のθ軸回転機構（回転手段）９の駆動源で、吸着ノズル８をそのノズル中心軸（吸着軸）を中心にして回転させる。なお、図４では、Ｚ軸モータ２３とθ軸モータ２４は、１個しか図示されていないが、装着される吸着ノズルの数（図２の例では４個）だけ設けられる。

光源点灯回路２５は、検出装置１１の照明手段１４の光源を点灯ないし消灯させる。また、駆動モータ２６は、検出装置１１をＸ軸方向に移動させる検出装置駆動機構（不図示）の駆動源である。

バキューム機構３２は真空を発生し、不図示のバキュームスイッチを介して各吸着ノズル８に真空の負圧を発生させる。

認識装置（認識手段）２７は、吸着ノズル８のそれぞれに吸着された部品１２の画像認識を行うもので、Ａ／Ｄ変換器２７ａ、メモリ２７ｂ及びＣＰＵ２７ｃから構成される。そして、吸着された部品１２を撮像した認識カメラ６から出力されるアナログの画像信号をＡ／Ｄ変換器２７ａによりデジタル信号に変換してメモリ２７ｂに格納し、ＣＰＵ２７ｃがその画像データに基づいて吸着された部品１２の吸着位置ずれ量と吸着角度ずれ量を算出する。また、認識装置２７は、検出装置１１の受光器１３からの受光量を示す信号値を取り込んで、吸着ノズルの種類、その装着状態、並びに部品１２の吸着状態や部品の種類を認識する。

キーボード２８とマウス２９は部品データなどのデータを入力するために用いられる。また、記憶装置３０は、フラッシュメモリなどで構成され、キーボード２８とマウス２９により入力された部品データ、あるいは不図示のホストコンピュータから供給される部品データを格納するのに用いられる。モニタ（表示装置）３１は、部品データ、演算データ、及び認識カメラ６で撮像した部品１２の画像などを表示する。

なお、図４は、制御系の構成を示す図なので、各要素の配置は必ずしも、実際のものとは一致しておらず、例えば、吸着ノズル８は一つしか図示されていない。

次に、以上の構成において部品の吸着から画像認識を行なって基板に搭載するまでの動作について説明する。以下の動作はコントローラ２０の制御の元により行われる。

まず、Ｘ軸モータ２１とＹ軸モータ２２を駆動することにより、搭載ヘッド１を電子部品供給装置４の上方に移動させ、続いて、一つあるいは複数の吸着ノズル８をＺ軸モータ２３を駆動することにより下降させる。また、バキューム機構３２により真空を発生させて、電子部品供給装置４にある部品を、吸着ノズル８により吸着保持する。この時、部品の吸着は電子部品供給装置４からの供給状況によって複数ノズルにより同時に、若しくは順次に行われる。

部品が吸着されたとき、検出装置１１は、駆動モータ２６によりＸ軸方向に移動され、部品を吸着保持した吸着ノズルの位置へ移動し、検出信号を認識装置２７に送信し、部品の吸着状態や、部品の種類の認識が行われる。部品の吸着姿勢に異常（吸着なしやチップ立ち）があった場合には、認識装置２７は、コントローラ２０にその情報を伝達し、コントローラ２０は、吸着姿勢に異常のある吸着部品の廃棄、当該部品の再吸着などを指令する。

ここで、部品の吸着状態（吸着の有無、吸着角度、チップ立ちなどの吸着姿勢）並びに部品の種類の検出方法を詳細に説明する。検出装置１１が駆動モータ２６により駆動されて、図２、図３に示すように、吸着した部品１２及び吸着ノズル８の側方に移動すると、光源点灯回路２５により照明手段１４の光源が点灯され、その照明光束がハーフミラー１５により反射されて部品１２の側面１２ａを照射する。部品１２の側面からの反射光束は、ハーフミラー１５を介して受光器１３により受光され、部品１２の側面から受光した反射光量を示す信号が受光器１３から出力される。

このとき、吸着ノズル８のθ軸回転機構９のθ軸モータ２４を駆動し、部品１２を１８０°回転させる。部品１２を回転させることにより、照明手段１４とハーフミラーの照明光学系によって形成される照明光が、部品側面１２ａに垂直に照射される場合には、図５（ａ）に示したように、多くの光成分が部品側面で反射されハーフミラー１５を通過して受光器１３に入射する。これに対して、図５（ｂ）に示したように、部品側面１２ａに角度を持って照射された場合には、受光器１３に入射する反射光成分は減少する。このように部品１２に対して照明光を照射し、その反射光量を受光器１３で受光しながら部品１２を回転させることで、図６に示したように、受光器１３は、吸着ノズル８の回転量に応じた受光量を示す信号値を出力する。

図６は、照明光が部品１２の短い側面１２ｂに垂直に照射されるときを０度の回転角度として部品１２を回転させたときの受光器１３からの信号を示したもので、４５度の回転角度では、部品側面１２ａでの反射光の主成分が受光器１３の受光面と平行となるため、受光量を示す信号値がほぼ０となり、また９０度の回転角度では、照明光が部品の長いほうの側面１２ａに垂直に入射するので、受光量を示す信号値が最大となることが示されている。

そこで、認識装置２７は、受光器１３からの最大の信号値を取得し、この信号値が吸着ノズルのどの回転角度位置で得られたかを検出することにより、図６の９０度の角度（基準角度）との差を求め、それに対する吸着傾き、つまり吸着角度を求めることができる。

また、各角度での信号値が０で、受光量を示す信号が得られない場合には、吸着ノズル８には部品が吸着されておらず、それにより吸着の有無を検出することができる。

また、受光器１３からの各角度での信号値が所定値と許容範囲内で一致すれば、部品が予め登録された種類のものと判断でき、また、一致しなければ、他の種類の部品であると判断することができる。また、その一致度が顕著にずれていると、例えば、吸着ノズルが側面１２ａあるいは１２ｂを吸着し、チップ立ちなどの異常があったと判断することができる。これは、チップ立ちがある場合には、部品の表面（あるいは裏面）での反射率が側面のそれと顕著に異なりそれに応じて受光量も顕著に相違するからである。

このような部品の吸着状態あるいは部品の種類の検出は、部品の種類ごとに、０度、４５度、９０度での受光量（輝度値）のデータを、予めデータベースとして作成し、これを例えば、記憶装置３０に記憶させておき、認識装置２７が、部品の回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値と、データベースとして記憶された受光量データを比較することで、部品の吸着状態あるいはその種類の認識精度を高めることができる。例えば、吸着ノズルに吸着されている部品のＩＤ番号から、データベースにアクセスしてそのＩＤ番号の部品種に対応する９０度の受光量データを取得し、受光器１３からの最大の信号値と比較して、許容範囲内で、一致する場合には、吸着ノズル８に吸着されている部品が、当該記憶されている部品と同じ種類の部品であると特定でき、また基準角度に対する吸着傾きを検出することができる。また、このとき、吸着傾きを考慮して他の角度（０度、４５度）でのデータ比較を行うことにより吸着角度、部品種の検出精度を高めることができる。

なお、受光量ないし輝度値のデータを作成する場合、部品種ごとに、吸着ノズルに実部品あるいは実部品と反射率が同じ治具部品を吸着し、認識カメラ６でその部品（あるいは治具部品）を撮像して部品認識を行い、正常に認識されたことを確認してから、検出装置１１により当該部品に照明光を照射して反射光を受光し、その受光量データを部品種ごとに取得するようにする。また、０度、４５度、９０度だけのデータだけでなく、さらに細かく、例えば５度ごと、あるいは１０度ごとの受光量のデータを取得して記憶しておくこともできる。データ量が多いほど、部品種や、吸着状態の検出精度を高めることができる。また、各角度での信号値と受光量データを比較して、許容値を超える誤差があるときに不一致とする場合、各許容値を、各角度ごとに変化させることもできる。

このようにして、一つの吸着ノズルでの部品の吸着状態ないしその種類の認識が終了したら、検出装置１１をＸ軸方向に移動させ、他の吸着ノズルに吸着されている部品に対しても同様な認識を行う。なお、検出装置１１による認識は、各吸着ノズルが部品吸着後、搭載ヘッド１が認識カメラ６へ移動する過程で行うようにする。

搭載ヘッド１が認識カメラ６の上方へと移動すると、各複数ノズルにより吸着された部品が撮像され、画像信号が認識装置２７に送信され、認識装置２７は、その画像をメモリ２７ｂに取り込んで、公知のアルゴリズムで部品の画像認識を行い、吸着位置ずれと角度ずれを算出し、そのデータが記憶装置３０、コントローラ２０のＲＡＭなどに記憶される。なお、認識カメラ６による部品認識時、上述の検出装置１１による部品認識により、部品が吸着されていない、あるいはチップ立ちなどの異常が検出されている場合には、あるいはその他吸着姿勢に異常がある場合には、当該認識カメラ６による部品認識は、実施しないようにする。また検出装置１１により吸着傾きが検出されている場合には、θ軸モータ２４を駆動することにより傾き補正を行った後に、認識カメラ６による部品認識を行うようにする。これにより部品認識時ほぼ正規の傾きで部品認識ができるので、吸着位置ずれと角度ずれの演算精度を向上させることができる。

搭載ヘッドが基板位置に移動すると、各吸着ノズル８で吸着された部品の搭載が行われる。吸着ノズルで吸着された部品は、その搭載位置に到達したら、その吸着ノズルで吸着した部品について算出しておいた吸着位置ずれ並びに角度ずれを、Ｘ軸モータ２１、Ｙ軸モータ２２、θ軸モータ２４を微小駆動することより、それぞれ補正し、その後、吸着ノズルを下降させ、そのバキュームスイッチを切り、負圧を解除して部品を基板上に搭載した後、吸着ノズルを上昇させる。同様に、他の吸着ノズルで吸着された部品が、それぞれ位置ずれ、角度ずれを補正して基板上の所定位置に搭載される。なお、この際も、検出装置１１による部品認識で、異常と判定された部品を吸着している吸着ノズルに関しては、搭載動作を中止し、他の部品の搭載が完了した後、部品供給部へ戻る途中に備えられた図示しないエラー部品保管場所にて、当該吸着ノズルからエラー部品を離脱させるようにする。

本発明に係る部品実装装置では、搭載部品のサイズや形状に応じて部品吸着ないし搭載に最適な吸着ノズルが選択されるので、搭載ヘッド１をノズル交換機７まで移動させ、搭載部品に応じてその部品に最適な吸着ノズルへの交換が行われる。従って、検出装置１１により吸着ノズルの装着状態（装着の有無、装着角度）並びに吸着ノズルの種類などを検出するようにする。

そのために、図７（ａ）、（ｂ）に示したように、吸着ノズル８に、照明手段１４によって照射された光を反射するための反射面８ａを吸着ノズルの円周上に形成し、吸着ノズルの種類に応じて異なる大きさあるいは異なる反射率の反射面を形成する。そして、吸着ノズルの種類ごとに、その反射面による反射光の受光量データを予め作成し、それをコントローラ２０のＲＯＭあるいは記憶装置３０に記憶しておく。この受光量データを作成する場合、部品での受光量データ作成と同じように、実吸着ノズルあるいはそれと同等の反射面を有する治具ノズルを装着し、認識カメラ６でそのノズルを撮像して、正常に装着されていることが認識されたあと、吸着ノズル８の反射面８ａに照明光を照射して反射光を受光し、吸着ノズルを回転させて各角度での受光量データを取得するようにする。また、角度は、照明光が反射面８ａに垂直に入射する角度を０度として、４５度までの範囲で、例えば５度ごと、あるいは１０度ごとの受光量のデータを取得して記憶する。

また、ノズル種類数が多い場合には、図７（ｂ）に示したように、第２の反射面８ｂを第１の反射面８ａと変化させて吸着ノズルに設けるようにし、第１の反射面と同様な受光量データを作成する。

このような構成で、上述した部品認識と同様に、認識装置２７は、吸着ノズルの回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値と、データベースとして記憶された受光量データを比較し、吸着ノズルの装着状態や、吸着ノズルの種類を検出する。すなわち、受光器１３からの最大の信号値を取得し、この信号値と記憶されている各吸着ノズルごとの０度での受光量データを比較して、その一致度から吸着ノズルの種類を定め、吸着ノズルの種類が特定できたら、最大の信号値が得られたときの回転角度位置を求め、基準角度（０度）に対する吸着ノズルの装着角度（吸着ノズルのノズル軸を中心とする回転角度）を検出する。また、どの角度でも、受光器から信号値が得られない場合には、吸着ノズルが搭載ヘッド１に装着されていないと判断する。

なお、このノズル装着の有無や、ノズル種類、ノズルの装着角度の検出は、基板生産時におけるノズルの交換前後に実施する。

図８は、検出装置１１の他の実施例を示す。この実施例では、図８（ａ）に示すように、照明手段１４は、照明光源１４ａと、照明光源からの放射状の照明光を平行光束とするコリメートレンズ１４ｂから構成される。コリメートレンズ１４ｂにより平行光となった照明光は、ハーフミラー１５を介して部品１２（あるいは吸着ノズル８）の側面１２ａへと照射される。照射された平行光は部品あるいは吸着ノズルに届く直前に設けられた開口部１７ａを有する黒色の遮蔽版１７により、受光量検出に必要なだけの開口部１７ａを介して部品１２あるいは吸着ノズル８へと照射され、受光器１３は、開口部１７ａを介して反射してくる光量のみを検出する。

例えば、図８（ｂ）のように、正規の部品吸着状態では、開口部１７ａを介して部品１２へ照射光が当たらない位置になるように遮蔽板１７の位置あるいは吸着ノズル８の位置を定める。従って、正規の部品吸着状態では照明光は部品１２によって反射されないため、受光器１３が受光する光量はほぼ０である。しかし、図８（ｃ）に示すようにチップ立ち（図では縦に吸着した場合を示す）を起こした場合には、部品１２に照射光が入射するので、反射成分が受光器１３により受光され、その受光量に対応する信号が所定値を越えたときに、チップ立ちを検出することができる。

このように、開口部１７ａを微小な大きさにすることにより微小範囲についてのみの輝度検出を行なえるため、微小なチップ部品についてもチップ立ち等の検出が可能となる。

また、電子部品の厚み（高さ寸法）が幅や奥行き（縦横寸法）よりも大きい場合でのチップ立ち検出や、チップの有無を検出する際には、遮蔽板１７の位置あるいは吸着ノズルの位置を変更することにより遮蔽板１７の開口部１７ａを介して正規の部品吸着時に部品に照射光が当たるように定めることでその検出が可能となる。

尚、遮蔽版１７は機械式シャッター等を用いて、部品の種類に応じて開口部１７ａの形状や位置を変更するようにしてもよい。

他の実施例

なお、各実施例１、２、３において、受光器１３は、例えばＰＤ（フォトダイオード）のように、輝度ないし受光量の検出を行なえるものであれば特に限定されない。また、ハーフミラーや照明部などを用いずに、受光、投光が行なえるファイバーセンサ等を利用してもよい。

また、吸着ノズルに設ける反射部は反射平面とせずに、図９に示すように、円周上にバーコード状のスプライン模様８ｃを形成することで、ノズル種類や角度の識別を行なってもよい。その場合には、バーコードパターンをほぼ無限に作成することが可能となり、ノズル種類のみならず同種類のノズルについてもＩＤ管理が可能となる。

また、検出装置１１は、ノズル列に沿って移動可能とせずに、ノズル毎に複数設けても良い。

また、吸着ノズル８からの反射光、並びに部品１２からの反射光の検出は、図１０に示したように、吸着ノズルをＺ軸モータ２３を駆動することによりＺ軸（高さ方向）方向に駆動することで、一つの受光器１３で行なうようにしても良い。

更に、吸着ノズル８からの反射光、並びに部品１２からの反射光の検出は、受光部１３を高さ方向に駆動して一つの受光器１３で行なうようにしてもよい。

また、吸着ノズル８からの反射光、並びに部品１２からの反射光の検出は、吸着ノズル８からの反射光を受光する受光器と、部品１２からの反射光を受光する受光器を個別に設けて行うようにしてもよい。

また、吸着ノズルへの投光色と、部品への投光色とを異なる色として、反射光の識別を行なうようにしてもよい。

また、搭載ヘッド１が持つノズル数は任意であり、ノズル数に無関係に本発明における効果が得られる。

また、本装置における電子部品の位置認識手段（認識カメラ６）は、実装装置に固定する固定型、搭載ヘッドに搭載する搭載型、若しくはその他の方式であってもよく、いずれでも本発明における効果が得られる。

また、吸着ノズル装着の有無や、吸着ノズルの種類、吸着ノズルの取り付け角度の検出は、ノズルの交換前後のみでなく、実動時間や部品の吸着・搭載回数などによって定められる一定間隔毎や、吸着や搭載エラーの発生頻度に応じて行なうようにしてもよい。

本発明の電子部品実装装置の全体の構成を概略示す斜視図である。 搭載ヘッド並びにこれに搭載された検出装置の詳細な構成を示した斜視図である。 吸着ノズルに吸着された部品を検出する状態を示した斜視図である。 電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図である。 照明光を部品の側面に垂直に照射したときの反射光の方向を示した説明図である。 照明光を部品の側面に斜めに照射したときの反射光の方向を示した説明図である。 部品を回転させたときの受光量の変化を示す線図である。 反射面を設けた吸着ノズルを示す斜視図である。 反射面を設けた吸着ノズルの底面図である。 検出装置の他の実施例を示す構成図である。 正規の部品吸着を行ったときの吸着ノズルの正面図である。 チップ立ちのときの吸着ノズルの正面図である。 吸着ノズルの他の実施例の構成を示す正面図である。 一つの受光器で部品の吸着状態と吸着ノズルの装着状態を検出する構成を示した構成図である。

符号の説明

１ 搭載ヘッド
６ 認識カメラ
８ 吸着ノズル
１１ 検出装置
１２ 電子部品
１３ 受光器
１４ 照明手段
１７ 遮蔽板

Claims (4)

1. 吸着ノズルに吸着された電子部品を認識して電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
   吸着された電子部品の側面に対して照明光を照射する照明手段と、
   電子部品の側面からの反射光を受光する受光器と、
   吸着ノズルを吸着軸を中心に回転させる回転手段と、
   前記吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値に基づき電子部品の吸着状態あるいはその種類を認識する認識手段と、
   を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 吸着ノズルに吸着された電子部品を認識して電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
   電子部品を吸着する吸着ノズルの側面に対して照明光を照射する照明手段と、
   吸着ノズルの側面からの反射光を受光する受光器と、
   吸着ノズルを吸着軸を中心に回転させる回転手段と、
   前記吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値に基づき吸着ノズルの装着状態あるいはその種類を認識する認識手段と、
   を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
3. 吸着ノズルに吸着された電子部品を認識して電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
   吸着ノズルに吸着された電子部品の側面並びに吸着ノズルの側面に対して照明光を照射する照明手段と、
   電子部品の側面並びに吸着ノズルの側面からの反射光を受光する受光器と、
   吸着ノズルを吸着軸を中心に回転させる回転手段と、
   前記吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値に基づき電子部品の吸着状態あるいはその種類、並びに吸着ノズルの装着状態あるいはその種類を認識する認識手段と、
   を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
4. 吸着ノズルに吸着された電子部品を認識して電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
   複数の吸着ノズルを備えた搭載ヘッドと、
   吸着された電子部品の側面あるいは吸着ノズルの側面に対して照明光を照射する照明手段と、
   電子部品の側面あるいは吸着ノズル側面からの反射光を受光する受光器と、
   吸着ノズルを吸着軸を中心に回転させる回転手段と、
   前記吸着軸を中心とする回転に応じた受光器からの受光量を示す信号値に基づき、電子部品の吸着状態あるいはその種類、吸着ノズルの装着状態あるいはその種類を認識する認識手段と、
   受光器と搭載ヘッドを、吸着ノズルの並び方向に相対的に移動させる移動手段とを備え、
   前記相対的な移動により前記認識を吸着ノズルごとに順次行うことを特徴とする電子部品実装装置。

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