電子部品装着機
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリント板の所定位置に電子部品を装着する電子部品装着機に関するものであり，特に，真空吸着ノズルに吸着した電子部品の吸着状態，および，プリント板の配置（載置）位置を画像処理して識別する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント板の自動組立において，ＩＣデバイス，微小なコンデンサ，抵抗器などの電子部品をプリント板の所定の位置に装着（載置）するため電子部品装着機が用いられている。電子部品装着機は，たとえば，２重テープ内に収容されている電子部品をテープを剥離させて取り出し，取り出した電子部品を装着すべきプリント板の所定位置まで移動し，その所定位置に電子部品を置くように構成されている。
【０００３】プリント板の所定位置に電子部品を正確に装着するにはプリント板の正確な位置を識別し，電子部品を方向をも含めて正確に所定位置に装着するには電子部品の吸着状態を識別しなければならない。後者については，たとえば，ＩＣデバイスについて例示すると，吸着位置ずれまたは角度ずれがあるとプリント板の穴にＩＣデバイスのピンが正しく挿入されないから，吸着状態を識別して位置または角度調整をしてプリント板に装着するようにしている。
【０００４】図１５（ａ）に従来のプリント板の位置識別の概略図，図１５（ｂ）に電子部品の装着状態を識別する概略図を示す。図１５（ａ）において，電子部品装着機のヘッド内に電子部品を真空吸着するための吸着ノズル２７，この吸着ノズル２７を支持している電子部品吸着部２８，カメラ６０，固定倍率のレンズ６２が設けられており，プリント板３１が載置されている上部にヘッドが移動されてプリント板３１内の基準位置を固定倍率レンズ６２を介してカメラ６０が入力し，その入力データを画像処理して，電子部品が装着されるプリント板の正確な位置検出を行う。また，図１５（ｂ）おいて，ヘッドがカメラ６４および固定倍率レンズ６６が配置されている固定位置で，吸着ノズル２７に吸着させた電子部品３３の吸着状態を固定倍率レンズ６６を介してカメラ６４で入力し，画像処理して電子部品の吸着状態を識別する。図１５（ａ）に示したプリント板の位置識別はそのプリント板については１度行うが，図１５（ｂ）に示した電子部品の吸着状態識別は各電子部品ごと複数回行う。
【０００５】図１６に電子部品を吸着したヘッドの移動経路を示す。吸着ノズル２７，電子部品吸着部２８，カメラ６０，レンズ６２を搭載した移動ヘッドは部品吸着位置ＣＰに移動させられ，この位置で吸着ノズル２７が電子部品３３を真空吸着する。次いで，ヘッドはカメラ６４が配設されている画像処理位置ＩＰまで移動させられ，図１５（ｂ）に示したように，下方から電子部品３３の吸着状態を識別する。その後，移動ヘッドはプリント板の部品装着位置ＭＰまで移動され，吸着ノズル２７が電子部品３３の真空吸着を解き，所定位置に電子部品３３を装着させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１５（ｂ）および図１６１６に示したように，電子部品３３の吸着状態を識別するためのカメラ６４が固定の画像処理位置ＩＰに配設されているため，移動ヘッドが各電子部品の吸着〜装着動作ごとに，部品吸着位置ＣＰ，画像処理位置ＩＰ，部品装着位置ＭＰの経路に沿って移動させられる。したがって，画像処理位置ＩＰを経由するだけヘッドの移動距離が長くなり，また画像処理位置ＩＰでの正確な位置決めが必要になるから，電子部品の吸着〜装着時間が長くなり作業効率が低いという問題がある。したがって，本発明は電子部品の吸着〜装着時間を短縮することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため，本発明によれば，電子部品を吸着し，該電子部品の吸着状態を撮像するカメラを備えた電子部品装着機において，水平面内移動手段に取付けられた取付ヘッドと，該取付ヘッドに取付けられ垂直方向に可動する部品吸着ノズルと，移動可動な上記撮像時，上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品を投映させる反射鏡，該反射鏡と対向する位置に配設された上記反射鏡に投映された像を受けてその像を異なる方向に偏向させる固定鏡，該固定鏡からの像をさらに偏向させる複数の半透明鏡を有する鏡ユニットと，該複数の半透明鏡の反射光路上に配設された複数のカメラとを有し，前記部品吸着ノズルの下端に上記反射鏡を左右に可動状態に取付け，上記部品吸着ノズルで吸着した電子部品を撮像する際は上記鏡ユニットを前記部品吸着ノズルの下端に位置し，上記電子部品を吸着または装着する際は前記鏡ユニットの反射鏡が上記部品吸着ノズルの下端から横に移動するごとくなし，上記部品吸着ノズルが上記電子部品を吸着し電子部品を取付ける位置へ前記取付ヘッドが移動する過程においては前記鏡ユニットの反射鏡の移動が行われ上記電子部品の撮像が実行されるごとくなし，上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品が撮像されるカメラの１つを選択して上記撮像が行われることを特徴とする電子部品装着機が提供される。
【０００８】さらに本発明においては，上記撮像に基づいて上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着状態の識別を行う手段，および，該識別結果に応じて，上記部品吸着ノズルを調整して電子部品の吸着状態の位置補正を行う手段をさらに有する電子部品装着機が提供される。
【０００９】
【作用】取付ヘッドは，図１６に示した部品吸着位置ＣＰとプリント板の部品装着位置ＭＰとの間を直接移動する。すなわち，画像識別位置ＩＰを通過しない。その結果，電子部品の搬送時間が短縮される。電子部品の吸着状態の識別，および位置調整は上記部品吸着位置ＣＰからプリント板の部品装着位置ＭＰへの移動の過程で行われる。そのため，部品吸着ノズルが電子部品吸着後装着位置に移動中に，部品吸着ノズル昇降機構および可動反射鏡移動機構は協働して，可動反射鏡を移動させつつ，可動反射鏡にぶつからない位置まで，電子部品を吸着しているノズルをカメラで電子部品の吸着状況を識別可能位置まで上昇させる。
【００１０】この上昇は電子部品の大きさに応じて行う。その結果，小さい電子部品の場合には上昇距離は小さくなり，またプリント板の部品装着位置ＭＰに到達したときの下降距離が少なくなり，一層時間短縮される。
【００１１】
【実施例】図１に本発明の第１実施例の電子部品装着機の全体の斜視図を示し，図２に図１の部分拡大図を示す。図１において，本実施例の電子部品装着機は，Ｘ軸移動機構１８とＹ軸移動機構１９，２０からなる。Ｘ軸移動機構１８には電子部品装着機構１が装着されており，Ｘ軸移動機構１８のＸ軸方向に移動される。Ｘ軸移動機構１８はまた，Ｙ軸移動機構１９，２０に沿ってＹ軸方向に移動される。
【００１２】図２において，電子部品装着機構１には，固定ミラー２，可動ミラー３，ハーフミラーブロック８，第１〜第３のカメラ１４，１５および１６，回転昇降吸着機構７，および，可動ミラー３を水平方向Ｈに移動させる可動ミラー移動機構９が搭載されている。回転昇降吸着機構７は，その下部に設けられた回転部６をＲ方向に回転させ，さらに回転部６をＺ方向，すなわち，高さ方向に昇降させる。この回転部６の回転，昇降に伴って反射板５および吸着ノズル４も回転，昇降する。また，回転昇降吸着機構７は真空吸着機構を有しており，吸着ノズル４を介して電子部品を吸着させる。
【００１３】ハーフミラーブロック８は図３（ａ）に示すように，第１〜第３のハーフミラー１０〜１２が配設されている。これらのハーフミラー１０〜１２はその上部のカメラ１４〜１６に固定ミラーからの映像を透過させるとともに，第１のハーフミラー１０は第２および第３のハーフミラー１１，１２へも映像を反射させる。
【００１４】固定ミラー２，可動ミラー３，吸着ノズル４，反射板５，回転部６，第１〜第３のハーフミラー１０〜１２，第１〜第３のカメラ１４〜１６の位置関係を図３（ａ）に示す。第１〜第３のカメラ１４〜１６は倍率が異なり，それぞれ吸着ノズル４に吸着された電子部品の大きさに応じてその吸着状態を画像識別するのに適切なような倍率に設定されている。
【００１５】以下，図１，図２，図３（ａ）〜（ｃ）を参照して本実施例の電子部品装着機の動作を述べる。図３R>３（ａ）〜（ｃ）は大型の電子部品２１をプリント基板３１に装着する例を示している。
【００１６】吸着ノズル４が大型の電子部品２１を装着する場合，まず，Ｘ軸移動機構１８がＹ軸移動機構１９，２０によってＹ軸方向に位置決めされ，次いで，電子部品装着機構１がＸ軸移動機構１８によってＸ方向に位置決めされる。これにより，電子部品装着機構１に搭載された吸着ノズル４が装着すべき電子部品が置かれている電子部品置場３２（図１６の部品吸着位置ＣＰに対応する位置）のＸ，Ｙ方向に位置決めされる。
【００１７】Ｘ，Ｙ方向に位置決めされると，図３（ａ）に示すように，回転昇降吸着機構７によって吸着ノズル４が電子部品置場３２の部品位置まで下降され，大型の電子部品２１を真空吸着する。
【００１８】吸着ノズル４が大型の電子部品２１を吸着すると，吸着ノズル４が電子部品装着機構１のＸ方向の移動，Ｘ軸移動機構１８のＹ方向の移動によってプリント基板３１の装着位置（図１６のプリント板の部品装着位置ＭＰに対応する位置）まで移動され始まる。
【００１９】大型の電子部品２が吸着ノズル４に真空吸着されると，上記電子部品搬送の過程において，図３（ｂ）に示すように，回転昇降吸着機構７によって吸着ノズル４が高さＨ１だけ上昇されつつ，可動ミラー移動機構９によって可動ミラー３が図示右方向に移動される。この可動ミラー３の移動は吸着された電子部品２１に衝突しないように行われる。
【００２０】この吸着ノズル４の上昇は，図４に示すように吸着された大型電子部品２１を第１のハーフミラー１０，第１のカメラ１４を介して電子部品２１を認識することにより判断する。すなわち，大型電子部品２１を吸着した吸着ノズル４は第１のカメラ１４で認識されない状態から，認識される状態まで回転昇降吸着機構７によって行われる。この上昇位置において，電子部品２１の横方向の吸着状態の識別，すなわち，水平方向から見た電子部品２１の吸着状態をカメラ１４からの画像データをもとに図示しない画像処理部によって識別が行われる。さらに大型の電子部品２１の平面方向からの吸着状態が充分認識可能な位置まで上昇させられると，その上昇が停止される。
【００２１】吸着ノズル４の上昇が停止すると，第１のハーフミラー１０，第１のカメラ１４によって大型電子部品２１の正確な吸着状態が第１のカメラ１４によって識別される。この場合の部品吸着状態の識別は，可動ミラー３，固定ミラー２，第１のハーフミラー１０，第１のカメラ１４の光学系によって行われる。この吸着状態の識別処理自体は図示しない画像処理部おいて従来と同様に行われる。
【００２２】部品吸着状態の識別が終了すると，可動ミラー３は可動ミラー移動機構９によって再び破線で示す元の位置まで後退させられる。このように，上記吸着ノズル４の上昇，可動ミラー３の移動，大型の電子部品２１の吸着状態の識別は，大型の電子部品２１を吸着した吸着ノズル４が電子部品装着機構１のＸ方向の移動，Ｘ軸移動機構１８のＹ方向の移動によってプリント基板３１の装着位置まで移動される間に行われる。したがって，大型電子部品２１の移動の過程で大型電子部品２１の吸着状態を識別するから，大型電子部品２１の搬送時間を短縮することができる。
【００２３】大型電子部品２１のプリント基板３１への搬送の途中で大型電子部品２１の識別が行われ，部品装着位置の調整が必要な場合，回転昇降吸着機構７によって回転部６を適宜回転させる。
【００２４】大型の電子部品２１を吸着した吸着ノズル４がプリント基板３１の装着位置の上部まで下降させられると，図３（ｃ）に示すように，大型の電子部品２１がプリント基板３１の装着位置に載置される。すなわち，吸着ノズル４が回転昇降吸着機構７によって，大型の電子部品２１がプリント基板３１の装着位置に当接するまで下降させられ，大型の電子部品２１の吸着を解く。これにより，大型の電子部品２１がプリント基板３１の所定位置に装着される。
【００２５】大型の電子部品２１がプリント基板３１に装着されると，吸着ノズル４が回転昇降吸着機構７によって上昇させられ，再び，電子部品装着機構１，Ｘ軸移動機構１８を駆動して吸着ノズル４を電子部品置場３２まで移動させる。
【００２６】中型の電子部品２２，小型の電子部品２３の装着も上記大型の電子部品２１の装着と同様に行われる。しかしながらこの場合，部品の大きさによって部品吸着状態の識別のための上昇位置が異なる。すなわち，中型の電子部品２２を装着するときは，図５に示すように大型の電子部品２１を上昇させた高さＨ１より低い，高さＨ２だけ上昇させられ，小型の電子部品２３を装着するときは，図６に示すようにさらに低い高さＨ３だけ上昇させられる。これらの上昇位置検出は，図５においては，第２のハーフミラー１１，第２のカメラ１５，および，図示しない画像処理部によって判断される。また，図６においては，第３のハーフミラー１２，第３のカメラ１６，および，画像処理部によって行われる。つまり，中型の電子部品２２の部品吸着状態の識別は第２のカメラ１５によって，小型の電子部品２３の部品吸着状態の識別は第３のカメラ１６によって行われる。このため，第１のハーフミラー１０，第２のハーフミラー１１，第３のハーフミラー１２は半透過性のハーフミラーで構成されている。なお，図５および図６は図３（ｂ）に対応している。
【００２７】以上のように，部品の大きさによって，吸着された電子部品と可動ミラー３と衝突する位置が異なるので，可動ミラー３に衝突しない最小限の高さ位置まで吸着ノズル４を上昇させる。
【００２８】上記動作を制御し部品吸着状態の識別を行う画像処理部は，たとえば，マイクロコンピュータで実現される。すなわち，Ｘ軸移動機構１８の位置制御，Ｙ軸移動機構１９，２０の位置制御，回転昇降吸着機構７の回転，昇降，吸着制御，可動ミラー移動機構９の移動制御，部品上昇位置検出，電子部品吸着状態の識別，そして，必要に応じて行われる電子部品の回転位置調整はマイクロコンピュータによって行われる。
【００２９】以上，電子部品３が真空吸着される場合について例示したが，磁気吸着または機械的に把持するような場合についても同様である。したがって，本発明においては，吸着は真空吸着および磁気吸着はもとより，把持などをも含む。以上述べたように，本発明の第１実施例によれば，電子部品の吸着から装着までの間で電子部品の吸着状態を識別できるから電子部品の装着時間が短縮される。
【００３０】また，本発明の第１実施例によれば，電子部品の大きさに応じて吸着ノズルの上昇を最適な位置まで上昇させるから，この上昇時間を最適にすることができる。
【００３１】図７に本発明の第２実施例の電子部品装着機の全体の斜視図を示し，図８に図７の部分拡大図を示す。図９に同電子部品装着機の制御系統の全体図を示し，図１０は同電子部品装着装置の部品装着動作を示すフローチャートである。
【００３２】図７において，本実施例の電子部品装着機は，Ｘ軸移動機構８８とＹ軸移動機構８９，９０からなる。Ｘ軸移動機構８８には電子部品装着機構９１が装着されており，Ｘ軸移動機構８８のＸ軸方向に移動される。Ｘ軸移動機構８８はまた，Ｙ軸移動機構８９，９０に沿ってＹ軸方向に移動される。即ち，Ｙ軸方向軌道機構８９，９０は平行に配置された１対のビーム１１０，１１１上に１対の送りネジ１１２，１１３と駆動用モータ１１４，１１５と，送りネジ１１２，１１３と係合された送りナット１１６，１１７を備えた移動ビーム１１８から成る。Ｘ軸方向移動機構８８は移動ビーム１１８の上部に送りネジ１１９をサーボモータ１２０により回転駆動するごとく取付けられており，かつ，この送りネジ１１９と係合して，その回転によりＸ方向に移動できる電子部品装着機構９１が設けられている。
【００３３】図７において，電子部品装着機構９１には，固定ミラー９２，可動ミラー９３，ハーフミラーブロック９４，第１〜第３のカメラ９５，９６および９７，回転昇降吸着機構９８，および，可動ミラー９３を水平方向Ｈに移動させる可動ミラー移動機構９９が搭載されている。回転昇降吸着機構９８は，その下部に設けられた回転部１００をＲ方向に回転させ，さらに回転部１００をＺ方向，すなわち，高さ方向に昇降させる。この回転部１００の回転，昇降に伴って反射板１０１および吸着ノズル１０２も回転，昇降する。また，回転昇降吸着機構９８は真空吸着機構を有しており，吸着ノズル１０２を介して電子部品を吸着させる。
【００３４】即ち回転昇降吸着機構９８は移動ブロック１２１に設けた送りネジ１２２と送りナット１２３と駆動用サーボモータ１２４の駆動機構によって，昇降するごとく，送りナット１２３と連結されている。回転駆動はその上部に設けたサーボモータ１２５によって付与されるごとくなされている。可動ミラー９３の駆動はミラー９３と１体の駆動機構９９が移動ブロック１２１の下端に対し摺動可能な状態に取付けられている。そして移動のための駆動は移動ブロック１２１の上部に設けた送りネジ１２６をサーボモータ１２７で回転されて，リンク機構レバー１２８を左右に移動し得るごとくなし，同レバー１２８の他端１２９に可動ミラー移動機構９９を連結棒１３０によって連結している。
【００３５】ハーフミラーブロック１２８は図１１（ａ）に示すように，第１〜第３のハーフミラー１０３，１０４，１０５が配設されている。これらのハーフミラー１０３，１０４，１０５はその上部のカメラ９５，９６，９７に固定ミラーからの映像を透過させるとともに，第１のハーフミラー１０３は第２および第３のハーフミラー１０４，１０５へも映像を反射させる。
【００３６】固定ミラー９２，可動ミラー９３，吸着ノズル１０２，反射板５，回転部６，第１〜第３のハーフミラー１０３，１０４，１０５，第１〜第３のカメラ９５，９６，９７の位置関係を図１１（ａ）に示す。第１〜第３のカメラ９５，９６，９７は倍率が異なり，それぞれ吸着ノズル１０２に吸着された電子部品の大きさに応じてその吸着状態を画像識別するのに適切なような倍率に設定されている。
【００３７】また本発明電子部品装着装置の制御系統は図１５に示すごとく，ＸＹ移動機構８８，８９回転昇降吸着機構９８，可動ミラー移動機構９３の各サーボモータ１１４，１１５，１２０，１２４，１２５，１２７と，画像処理装置をプログラム制御装置１３１によって制御するごとくなしている。このプログラム制御装置には装着すべき部品の種別，個数装着位置，装着角度等のデータと画像処置のプログラムと部品取付角度補正データをフィードバックし回転昇降吸着機構９８を制御するごとくなされている。
【００３８】以下，図７，図８，図９，図１１（ａ）〜（ｃ）を参照して本実施例の電子部品装着機の動作を述べる。図１１（ａ）〜（ｃ）は大型の電子部品１０６をプリント基板１０７に装着する例を示している。
【００３９】吸着ノズル１０２が大型の電子部品１０６を装着する場合，まず，Ｘ軸移動機構８８がＹ軸移動機構８９，９０によってＹ軸方向に位置決めされ，次いで，電子部品装着機構９１がＸ軸移動機構８８によってＸ方向に位置決めされる。これにより，電子部品装着機構９１に搭載された吸着ノズル１０２が装着すべき電子部品が置かれている電子部品置場１０８のＸ，Ｙ方向に位置決めされる。
【００４０】Ｘ，Ｙ方向に位置決めされると，図１１（ａ）に示すように，回転昇降吸着機構９８によって吸着ノズル１０２が電子部品置場１０８の部品位置まで下降され，大型の電子部品１０６を真空吸着する。
【００４１】吸着ノズル１０２が大型の電子部品１０６を吸着すると，吸着ノズル１０２が電子部品装着機構９１のＸ方向の移動，Ｘ軸移動機構８８のＹ方向の移動によってプリント基板１０７の装着位置まで移動され始まる。
【００４２】大型の電子部品１０６が吸着ノズル１０２に真空吸着されると，上記電子部品搬送の過程において，図１１（ｂ）に示すように，回転昇降吸着機構９８によって吸着ノズル１０２が高さＨ１だけ上昇されつつ，可動ミラー移動機構９９によって可動ミラー９３が図示右方向に移動される。この可動ミラー９３の移動は吸着された電子部品１０６に衝突しないように行われる。
【００４３】この吸着ノズル１０２の上昇は，図１２に示すように吸着された大型電子部品１０６を第１のハーフミラー１０３，第１のカメラ９５を介して電子部品１０６を認識することにより判断する。すなわち，大型電子部品１０６を吸着した吸着ノズル１０２は第１のカメラ９５で認識されない状態から，認識される状態まで回転昇降吸着機構９８によって行われる。この上昇位置において，電子部品１０６の横方向の吸着状態の識別，すなわち，水平方向から見た電子部品１０６の吸着状態をカメラ９５からの画像データをもとに図示しない画像処理部によって識別が行われる。
【００４４】さらに大型の電子部品１０６の平面方向からの吸着状態が充分認識可能な位置まで上昇させられると，その上昇が停止される。吸着ノズル１０２の上昇が停止すると，第１のハーフミラー１０３，第１のカメラ９５によって大型電子部品１０６の正確な吸着状態が第１のカメラ９５によって識別される。この場合の部品吸着状態の識別は，可動ミラー９３，固定ミラー９２，第１のハーフミラー１０３，第１のカメラ９５の光学系によって行われる。この吸着状態の識別処理自体は図示しない画像処理部おいて従来と同様に行われる。
【００４５】部品吸着状態の識別が終了すると，可動ミラー９３は可動ミラー移動機構９９によって再び破線で示す元の位置まで後退させられる。このように，上記吸着ノズル１０２の上昇，可動ミラー９３の移動，大型の電子部品１０６の吸着状態の識別は，図１０に示すように，大型の電子部品１０６を吸着した吸着ノズル１０２が電子部品装着機構９１のＸ方向の移動，Ｘ軸移動機構８８のＹ方向の移動によってプリント基板１０７の装着位置まで移動される間に行われる。したがって，大型電子部品１０６の移動の過程で大型電子部品１０６の吸着状態を識別するから，大型電子部品１０６の搬送時間を短縮することができる。
【００４６】大型電子部品１０６のプリント基板１０７への搬送の途中で大型電子部品１０６の識別が行われ，部品装着位置の調整が必要な場合，回転昇降吸着機構９８によって回転部１００を適宜回転させる。
【００４７】大型の電子部品１０６を吸着した吸着ノズル１０２がプリント基板１０７の装着位置の上部まで下降させられると，図１１（ｃ）に示すように，大型の電子部品１０６がプリント基板１０７の装着位置に載置される。すなわち，吸着ノズル１０２が回転昇降吸着機構９８によって，大型の電子部品１０６がプリント基板１０７の装着位置に当接するまで下降させられ，大型の電子部品１０６の吸着を解く。これにより，大型の電子部品１０６がプリント基板１０７の所定位置に装着される。
【００４８】大型の電子部品１０６がプリント基板１０７に装着されると，吸着ノズル１０２が回転昇降吸着機構９８によって上昇させられ，再び，電子部品装着機構９１，Ｘ軸移動機構９８を駆動して吸着ノズル１０２を電子部品置場１３２まで移動させる。
【００４９】中型の電子部品１０８，小型の電子部品１０９の装着も上記大型の電子部品１０６の装着と同様に行われる。しかしながらこの場合，部品の大きさによって部品吸着状態の識別のための上昇位置が異なる。すなわち，中型の電子部品１０８を装着するときは，図１３に示すように大型の電子部品１０６を上昇させた高さＨ１より低い，高さＨ２だけ上昇させられ，小型の電子部品１０９を装着するときは，図１４に示すようにさらに低い高さＨ３だけ上昇させられる。これらの上昇位置検出は，図１３においては，第２のハーフミラー１０４，第２のカメラ９６，および，図示しない画像処理部によって判断される。また，図１４においては，第３のハーフミラー１０５，第３のカメラ９７，および，画像処理部によって行われる。つまり，中型の電子部品１０８の部品吸着状態の識別は第２のカメラ９６によって，小型の電子部品１０９の部品吸着状態の識別は第３のカメラ９７によって行われる。このため，第１のハーフミラー１０３，第２のハーフミラー１０４，第３のハーフミラー１０５は半透過性のハーフミラーで構成されている。なお，図１３および図１４は図１１（ｂ）に対応している。
【００５０】以上のように，部品の大きさによって，吸着された電子部品と可動ミラー９３と衝突する位置が異なるので，可動ミラー９３に衝突しない最小限の高さ位置まで吸着ノズル１０２を上昇させる。
【００５１】上記動作を制御し部品吸着状態の識別を行う画像処理部は，たとえば，マイクロコンピュータで実現される。すなわち，Ｘ軸移動機構８８の位置制御，Ｙ軸移動機構８９，９０の位置制御，回転昇降吸着機構９８の回転，昇降，吸着制御，可動ミラー移動機構９９の移動制御，部品上昇位置検出，電子部品吸着状態の識別，そして，必要に応じて行われる電子部品の回転位置調整はマイクロコンピュータによって行われる。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように，本発明によれば，電子部品の吸着から装着までの間で電子部品の吸着状態を識別できるから電子部品の装着時間が短縮される。また，本発明によれば，電子部品の大きさに応じて吸着ノズルの上昇を最適な位置まで上昇させるから，この上昇時間を最適にすることができる。さらに本発明によれば，電子部品の大きさに応じて撮像するカメラが選択されるので，種々の大きさの電子部品の撮像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品装着機の第１実施例の全体構成斜視図である。
【図２】図１の電子部品装着機構の拡大斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図４】図３における横方向吸着状態を識別するための形態図である。
【図５】図３（ｂ）に対応する本発明の第１実施例の他の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図６】図３（ｂ）に対応する本発明の第１実施例のさらに他の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図７】本発明の電子部品装着機の第２実施例の全体構成斜視図である。
【図８】図７に示した電子部品装着機構の拡大斜視図である。
【図９】本発明の電子部品装着機の制御系統を示す図である。
【図１０】本発明の電子部品装着機の電子部品装着動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施例の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図１２】図１１における横方向吸着状態を識別するための形態図である。
【図１３】図１１（ｂ）に対応する本発明の第２実施例の他の電子部品装置機の動作形態を示す図である。
【図１４】図１１（ｂ）に対応する本発明の第２実施例のさらに他の電子部品装置機の動作形態を示す図である。
【図１５】従来のプリント板基準位置識別および部品吸着を示す図である。
【図１６】電子部品の搬送経路を示す図である。
【符号の説明】
１，９１・・電子部品装着機構， ２，９２・・固定ミラー， ３，９３・・可動ミラー， ４，１０２・・吸着ノズル， ５，１０１・・反射板， ６，１００・・回転部， ７，９８・・回転昇降吸着機構， ８，１２８・・ハーフミラーブロック，９，９９・・可動ミラー移動機構， １０〜１２，１０３〜１０５・・ハーフミラー， １４〜１５，９５〜９７・・カメラ， １８，８８・・Ｘ軸移動機構，１９，８９・・Ｙ軸移動機構，２０，９０・・Ｙ軸移動機構， ２１〜２３，１０６，１０８，１０９・・電子部品， ３１，１０７・・プリント基板， ３２，１３２・・電子部品吸着位置。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリント板の所定位置に電子部品を装着する電子部品装着機に関するものであり，特に，真空吸着ノズルに吸着した電子部品の吸着状態，および，プリント板の配置（載置）位置を画像処理して識別する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント板の自動組立において，ＩＣデバイス，微小なコンデンサ，抵抗器などの電子部品をプリント板の所定の位置に装着（載置）するため電子部品装着機が用いられている。電子部品装着機は，たとえば，２重テープ内に収容されている電子部品をテープを剥離させて取り出し，取り出した電子部品を装着すべきプリント板の所定位置まで移動し，その所定位置に電子部品を置くように構成されている。
【０００３】プリント板の所定位置に電子部品を正確に装着するにはプリント板の正確な位置を識別し，電子部品を方向をも含めて正確に所定位置に装着するには電子部品の吸着状態を識別しなければならない。後者については，たとえば，ＩＣデバイスについて例示すると，吸着位置ずれまたは角度ずれがあるとプリント板の穴にＩＣデバイスのピンが正しく挿入されないから，吸着状態を識別して位置または角度調整をしてプリント板に装着するようにしている。
【０００４】図１５（ａ）に従来のプリント板の位置識別の概略図，図１５（ｂ）に電子部品の装着状態を識別する概略図を示す。図１５（ａ）において，電子部品装着機のヘッド内に電子部品を真空吸着するための吸着ノズル２７，この吸着ノズル２７を支持している電子部品吸着部２８，カメラ６０，固定倍率のレンズ６２が設けられており，プリント板３１が載置されている上部にヘッドが移動されてプリント板３１内の基準位置を固定倍率レンズ６２を介してカメラ６０が入力し，その入力データを画像処理して，電子部品が装着されるプリント板の正確な位置検出を行う。また，図１５（ｂ）おいて，ヘッドがカメラ６４および固定倍率レンズ６６が配置されている固定位置で，吸着ノズル２７に吸着させた電子部品３３の吸着状態を固定倍率レンズ６６を介してカメラ６４で入力し，画像処理して電子部品の吸着状態を識別する。図１５（ａ）に示したプリント板の位置識別はそのプリント板については１度行うが，図１５（ｂ）に示した電子部品の吸着状態識別は各電子部品ごと複数回行う。
【０００５】図１６に電子部品を吸着したヘッドの移動経路を示す。吸着ノズル２７，電子部品吸着部２８，カメラ６０，レンズ６２を搭載した移動ヘッドは部品吸着位置ＣＰに移動させられ，この位置で吸着ノズル２７が電子部品３３を真空吸着する。次いで，ヘッドはカメラ６４が配設されている画像処理位置ＩＰまで移動させられ，図１５（ｂ）に示したように，下方から電子部品３３の吸着状態を識別する。その後，移動ヘッドはプリント板の部品装着位置ＭＰまで移動され，吸着ノズル２７が電子部品３３の真空吸着を解き，所定位置に電子部品３３を装着させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１５（ｂ）および図１６１６に示したように，電子部品３３の吸着状態を識別するためのカメラ６４が固定の画像処理位置ＩＰに配設されているため，移動ヘッドが各電子部品の吸着〜装着動作ごとに，部品吸着位置ＣＰ，画像処理位置ＩＰ，部品装着位置ＭＰの経路に沿って移動させられる。したがって，画像処理位置ＩＰを経由するだけヘッドの移動距離が長くなり，また画像処理位置ＩＰでの正確な位置決めが必要になるから，電子部品の吸着〜装着時間が長くなり作業効率が低いという問題がある。したがって，本発明は電子部品の吸着〜装着時間を短縮することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため，本発明によれば，電子部品を吸着し，該電子部品の吸着状態を撮像するカメラを備えた電子部品装着機において，水平面内移動手段に取付けられた取付ヘッドと，該取付ヘッドに取付けられ垂直方向に可動する部品吸着ノズルと，移動可動な上記撮像時，上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品を投映させる反射鏡，該反射鏡と対向する位置に配設された上記反射鏡に投映された像を受けてその像を異なる方向に偏向させる固定鏡，該固定鏡からの像をさらに偏向させる複数の半透明鏡を有する鏡ユニットと，該複数の半透明鏡の反射光路上に配設された複数のカメラとを有し，前記部品吸着ノズルの下端に上記反射鏡を左右に可動状態に取付け，上記部品吸着ノズルで吸着した電子部品を撮像する際は上記鏡ユニットを前記部品吸着ノズルの下端に位置し，上記電子部品を吸着または装着する際は前記鏡ユニットの反射鏡が上記部品吸着ノズルの下端から横に移動するごとくなし，上記部品吸着ノズルが上記電子部品を吸着し電子部品を取付ける位置へ前記取付ヘッドが移動する過程においては前記鏡ユニットの反射鏡の移動が行われ上記電子部品の撮像が実行されるごとくなし，上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品が撮像されるカメラの１つを選択して上記撮像が行われることを特徴とする電子部品装着機が提供される。
【０００８】さらに本発明においては，上記撮像に基づいて上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着状態の識別を行う手段，および，該識別結果に応じて，上記部品吸着ノズルを調整して電子部品の吸着状態の位置補正を行う手段をさらに有する電子部品装着機が提供される。
【０００９】
【作用】取付ヘッドは，図１６に示した部品吸着位置ＣＰとプリント板の部品装着位置ＭＰとの間を直接移動する。すなわち，画像識別位置ＩＰを通過しない。その結果，電子部品の搬送時間が短縮される。電子部品の吸着状態の識別，および位置調整は上記部品吸着位置ＣＰからプリント板の部品装着位置ＭＰへの移動の過程で行われる。そのため，部品吸着ノズルが電子部品吸着後装着位置に移動中に，部品吸着ノズル昇降機構および可動反射鏡移動機構は協働して，可動反射鏡を移動させつつ，可動反射鏡にぶつからない位置まで，電子部品を吸着しているノズルをカメラで電子部品の吸着状況を識別可能位置まで上昇させる。
【００１０】この上昇は電子部品の大きさに応じて行う。その結果，小さい電子部品の場合には上昇距離は小さくなり，またプリント板の部品装着位置ＭＰに到達したときの下降距離が少なくなり，一層時間短縮される。
【００１１】
【実施例】図１に本発明の第１実施例の電子部品装着機の全体の斜視図を示し，図２に図１の部分拡大図を示す。図１において，本実施例の電子部品装着機は，Ｘ軸移動機構１８とＹ軸移動機構１９，２０からなる。Ｘ軸移動機構１８には電子部品装着機構１が装着されており，Ｘ軸移動機構１８のＸ軸方向に移動される。Ｘ軸移動機構１８はまた，Ｙ軸移動機構１９，２０に沿ってＹ軸方向に移動される。
【００１２】図２において，電子部品装着機構１には，固定ミラー２，可動ミラー３，ハーフミラーブロック８，第１〜第３のカメラ１４，１５および１６，回転昇降吸着機構７，および，可動ミラー３を水平方向Ｈに移動させる可動ミラー移動機構９が搭載されている。回転昇降吸着機構７は，その下部に設けられた回転部６をＲ方向に回転させ，さらに回転部６をＺ方向，すなわち，高さ方向に昇降させる。この回転部６の回転，昇降に伴って反射板５および吸着ノズル４も回転，昇降する。また，回転昇降吸着機構７は真空吸着機構を有しており，吸着ノズル４を介して電子部品を吸着させる。
【００１３】ハーフミラーブロック８は図３（ａ）に示すように，第１〜第３のハーフミラー１０〜１２が配設されている。これらのハーフミラー１０〜１２はその上部のカメラ１４〜１６に固定ミラーからの映像を透過させるとともに，第１のハーフミラー１０は第２および第３のハーフミラー１１，１２へも映像を反射させる。
【００１４】固定ミラー２，可動ミラー３，吸着ノズル４，反射板５，回転部６，第１〜第３のハーフミラー１０〜１２，第１〜第３のカメラ１４〜１６の位置関係を図３（ａ）に示す。第１〜第３のカメラ１４〜１６は倍率が異なり，それぞれ吸着ノズル４に吸着された電子部品の大きさに応じてその吸着状態を画像識別するのに適切なような倍率に設定されている。
【００１５】以下，図１，図２，図３（ａ）〜（ｃ）を参照して本実施例の電子部品装着機の動作を述べる。図３R>３（ａ）〜（ｃ）は大型の電子部品２１をプリント基板３１に装着する例を示している。
【００１６】吸着ノズル４が大型の電子部品２１を装着する場合，まず，Ｘ軸移動機構１８がＹ軸移動機構１９，２０によってＹ軸方向に位置決めされ，次いで，電子部品装着機構１がＸ軸移動機構１８によってＸ方向に位置決めされる。これにより，電子部品装着機構１に搭載された吸着ノズル４が装着すべき電子部品が置かれている電子部品置場３２（図１６の部品吸着位置ＣＰに対応する位置）のＸ，Ｙ方向に位置決めされる。
【００１７】Ｘ，Ｙ方向に位置決めされると，図３（ａ）に示すように，回転昇降吸着機構７によって吸着ノズル４が電子部品置場３２の部品位置まで下降され，大型の電子部品２１を真空吸着する。
【００１８】吸着ノズル４が大型の電子部品２１を吸着すると，吸着ノズル４が電子部品装着機構１のＸ方向の移動，Ｘ軸移動機構１８のＹ方向の移動によってプリント基板３１の装着位置（図１６のプリント板の部品装着位置ＭＰに対応する位置）まで移動され始まる。
【００１９】大型の電子部品２が吸着ノズル４に真空吸着されると，上記電子部品搬送の過程において，図３（ｂ）に示すように，回転昇降吸着機構７によって吸着ノズル４が高さＨ１だけ上昇されつつ，可動ミラー移動機構９によって可動ミラー３が図示右方向に移動される。この可動ミラー３の移動は吸着された電子部品２１に衝突しないように行われる。
【００２０】この吸着ノズル４の上昇は，図４に示すように吸着された大型電子部品２１を第１のハーフミラー１０，第１のカメラ１４を介して電子部品２１を認識することにより判断する。すなわち，大型電子部品２１を吸着した吸着ノズル４は第１のカメラ１４で認識されない状態から，認識される状態まで回転昇降吸着機構７によって行われる。この上昇位置において，電子部品２１の横方向の吸着状態の識別，すなわち，水平方向から見た電子部品２１の吸着状態をカメラ１４からの画像データをもとに図示しない画像処理部によって識別が行われる。さらに大型の電子部品２１の平面方向からの吸着状態が充分認識可能な位置まで上昇させられると，その上昇が停止される。
【００２１】吸着ノズル４の上昇が停止すると，第１のハーフミラー１０，第１のカメラ１４によって大型電子部品２１の正確な吸着状態が第１のカメラ１４によって識別される。この場合の部品吸着状態の識別は，可動ミラー３，固定ミラー２，第１のハーフミラー１０，第１のカメラ１４の光学系によって行われる。この吸着状態の識別処理自体は図示しない画像処理部おいて従来と同様に行われる。
【００２２】部品吸着状態の識別が終了すると，可動ミラー３は可動ミラー移動機構９によって再び破線で示す元の位置まで後退させられる。このように，上記吸着ノズル４の上昇，可動ミラー３の移動，大型の電子部品２１の吸着状態の識別は，大型の電子部品２１を吸着した吸着ノズル４が電子部品装着機構１のＸ方向の移動，Ｘ軸移動機構１８のＹ方向の移動によってプリント基板３１の装着位置まで移動される間に行われる。したがって，大型電子部品２１の移動の過程で大型電子部品２１の吸着状態を識別するから，大型電子部品２１の搬送時間を短縮することができる。
【００２３】大型電子部品２１のプリント基板３１への搬送の途中で大型電子部品２１の識別が行われ，部品装着位置の調整が必要な場合，回転昇降吸着機構７によって回転部６を適宜回転させる。
【００２４】大型の電子部品２１を吸着した吸着ノズル４がプリント基板３１の装着位置の上部まで下降させられると，図３（ｃ）に示すように，大型の電子部品２１がプリント基板３１の装着位置に載置される。すなわち，吸着ノズル４が回転昇降吸着機構７によって，大型の電子部品２１がプリント基板３１の装着位置に当接するまで下降させられ，大型の電子部品２１の吸着を解く。これにより，大型の電子部品２１がプリント基板３１の所定位置に装着される。
【００２５】大型の電子部品２１がプリント基板３１に装着されると，吸着ノズル４が回転昇降吸着機構７によって上昇させられ，再び，電子部品装着機構１，Ｘ軸移動機構１８を駆動して吸着ノズル４を電子部品置場３２まで移動させる。
【００２６】中型の電子部品２２，小型の電子部品２３の装着も上記大型の電子部品２１の装着と同様に行われる。しかしながらこの場合，部品の大きさによって部品吸着状態の識別のための上昇位置が異なる。すなわち，中型の電子部品２２を装着するときは，図５に示すように大型の電子部品２１を上昇させた高さＨ１より低い，高さＨ２だけ上昇させられ，小型の電子部品２３を装着するときは，図６に示すようにさらに低い高さＨ３だけ上昇させられる。これらの上昇位置検出は，図５においては，第２のハーフミラー１１，第２のカメラ１５，および，図示しない画像処理部によって判断される。また，図６においては，第３のハーフミラー１２，第３のカメラ１６，および，画像処理部によって行われる。つまり，中型の電子部品２２の部品吸着状態の識別は第２のカメラ１５によって，小型の電子部品２３の部品吸着状態の識別は第３のカメラ１６によって行われる。このため，第１のハーフミラー１０，第２のハーフミラー１１，第３のハーフミラー１２は半透過性のハーフミラーで構成されている。なお，図５および図６は図３（ｂ）に対応している。
【００２７】以上のように，部品の大きさによって，吸着された電子部品と可動ミラー３と衝突する位置が異なるので，可動ミラー３に衝突しない最小限の高さ位置まで吸着ノズル４を上昇させる。
【００２８】上記動作を制御し部品吸着状態の識別を行う画像処理部は，たとえば，マイクロコンピュータで実現される。すなわち，Ｘ軸移動機構１８の位置制御，Ｙ軸移動機構１９，２０の位置制御，回転昇降吸着機構７の回転，昇降，吸着制御，可動ミラー移動機構９の移動制御，部品上昇位置検出，電子部品吸着状態の識別，そして，必要に応じて行われる電子部品の回転位置調整はマイクロコンピュータによって行われる。
【００２９】以上，電子部品３が真空吸着される場合について例示したが，磁気吸着または機械的に把持するような場合についても同様である。したがって，本発明においては，吸着は真空吸着および磁気吸着はもとより，把持などをも含む。以上述べたように，本発明の第１実施例によれば，電子部品の吸着から装着までの間で電子部品の吸着状態を識別できるから電子部品の装着時間が短縮される。
【００３０】また，本発明の第１実施例によれば，電子部品の大きさに応じて吸着ノズルの上昇を最適な位置まで上昇させるから，この上昇時間を最適にすることができる。
【００３１】図７に本発明の第２実施例の電子部品装着機の全体の斜視図を示し，図８に図７の部分拡大図を示す。図９に同電子部品装着機の制御系統の全体図を示し，図１０は同電子部品装着装置の部品装着動作を示すフローチャートである。
【００３２】図７において，本実施例の電子部品装着機は，Ｘ軸移動機構８８とＹ軸移動機構８９，９０からなる。Ｘ軸移動機構８８には電子部品装着機構９１が装着されており，Ｘ軸移動機構８８のＸ軸方向に移動される。Ｘ軸移動機構８８はまた，Ｙ軸移動機構８９，９０に沿ってＹ軸方向に移動される。即ち，Ｙ軸方向軌道機構８９，９０は平行に配置された１対のビーム１１０，１１１上に１対の送りネジ１１２，１１３と駆動用モータ１１４，１１５と，送りネジ１１２，１１３と係合された送りナット１１６，１１７を備えた移動ビーム１１８から成る。Ｘ軸方向移動機構８８は移動ビーム１１８の上部に送りネジ１１９をサーボモータ１２０により回転駆動するごとく取付けられており，かつ，この送りネジ１１９と係合して，その回転によりＸ方向に移動できる電子部品装着機構９１が設けられている。
【００３３】図７において，電子部品装着機構９１には，固定ミラー９２，可動ミラー９３，ハーフミラーブロック９４，第１〜第３のカメラ９５，９６および９７，回転昇降吸着機構９８，および，可動ミラー９３を水平方向Ｈに移動させる可動ミラー移動機構９９が搭載されている。回転昇降吸着機構９８は，その下部に設けられた回転部１００をＲ方向に回転させ，さらに回転部１００をＺ方向，すなわち，高さ方向に昇降させる。この回転部１００の回転，昇降に伴って反射板１０１および吸着ノズル１０２も回転，昇降する。また，回転昇降吸着機構９８は真空吸着機構を有しており，吸着ノズル１０２を介して電子部品を吸着させる。
【００３４】即ち回転昇降吸着機構９８は移動ブロック１２１に設けた送りネジ１２２と送りナット１２３と駆動用サーボモータ１２４の駆動機構によって，昇降するごとく，送りナット１２３と連結されている。回転駆動はその上部に設けたサーボモータ１２５によって付与されるごとくなされている。可動ミラー９３の駆動はミラー９３と１体の駆動機構９９が移動ブロック１２１の下端に対し摺動可能な状態に取付けられている。そして移動のための駆動は移動ブロック１２１の上部に設けた送りネジ１２６をサーボモータ１２７で回転されて，リンク機構レバー１２８を左右に移動し得るごとくなし，同レバー１２８の他端１２９に可動ミラー移動機構９９を連結棒１３０によって連結している。
【００３５】ハーフミラーブロック１２８は図１１（ａ）に示すように，第１〜第３のハーフミラー１０３，１０４，１０５が配設されている。これらのハーフミラー１０３，１０４，１０５はその上部のカメラ９５，９６，９７に固定ミラーからの映像を透過させるとともに，第１のハーフミラー１０３は第２および第３のハーフミラー１０４，１０５へも映像を反射させる。
【００３６】固定ミラー９２，可動ミラー９３，吸着ノズル１０２，反射板５，回転部６，第１〜第３のハーフミラー１０３，１０４，１０５，第１〜第３のカメラ９５，９６，９７の位置関係を図１１（ａ）に示す。第１〜第３のカメラ９５，９６，９７は倍率が異なり，それぞれ吸着ノズル１０２に吸着された電子部品の大きさに応じてその吸着状態を画像識別するのに適切なような倍率に設定されている。
【００３７】また本発明電子部品装着装置の制御系統は図１５に示すごとく，ＸＹ移動機構８８，８９回転昇降吸着機構９８，可動ミラー移動機構９３の各サーボモータ１１４，１１５，１２０，１２４，１２５，１２７と，画像処理装置をプログラム制御装置１３１によって制御するごとくなしている。このプログラム制御装置には装着すべき部品の種別，個数装着位置，装着角度等のデータと画像処置のプログラムと部品取付角度補正データをフィードバックし回転昇降吸着機構９８を制御するごとくなされている。
【００３８】以下，図７，図８，図９，図１１（ａ）〜（ｃ）を参照して本実施例の電子部品装着機の動作を述べる。図１１（ａ）〜（ｃ）は大型の電子部品１０６をプリント基板１０７に装着する例を示している。
【００３９】吸着ノズル１０２が大型の電子部品１０６を装着する場合，まず，Ｘ軸移動機構８８がＹ軸移動機構８９，９０によってＹ軸方向に位置決めされ，次いで，電子部品装着機構９１がＸ軸移動機構８８によってＸ方向に位置決めされる。これにより，電子部品装着機構９１に搭載された吸着ノズル１０２が装着すべき電子部品が置かれている電子部品置場１０８のＸ，Ｙ方向に位置決めされる。
【００４０】Ｘ，Ｙ方向に位置決めされると，図１１（ａ）に示すように，回転昇降吸着機構９８によって吸着ノズル１０２が電子部品置場１０８の部品位置まで下降され，大型の電子部品１０６を真空吸着する。
【００４１】吸着ノズル１０２が大型の電子部品１０６を吸着すると，吸着ノズル１０２が電子部品装着機構９１のＸ方向の移動，Ｘ軸移動機構８８のＹ方向の移動によってプリント基板１０７の装着位置まで移動され始まる。
【００４２】大型の電子部品１０６が吸着ノズル１０２に真空吸着されると，上記電子部品搬送の過程において，図１１（ｂ）に示すように，回転昇降吸着機構９８によって吸着ノズル１０２が高さＨ１だけ上昇されつつ，可動ミラー移動機構９９によって可動ミラー９３が図示右方向に移動される。この可動ミラー９３の移動は吸着された電子部品１０６に衝突しないように行われる。
【００４３】この吸着ノズル１０２の上昇は，図１２に示すように吸着された大型電子部品１０６を第１のハーフミラー１０３，第１のカメラ９５を介して電子部品１０６を認識することにより判断する。すなわち，大型電子部品１０６を吸着した吸着ノズル１０２は第１のカメラ９５で認識されない状態から，認識される状態まで回転昇降吸着機構９８によって行われる。この上昇位置において，電子部品１０６の横方向の吸着状態の識別，すなわち，水平方向から見た電子部品１０６の吸着状態をカメラ９５からの画像データをもとに図示しない画像処理部によって識別が行われる。
【００４４】さらに大型の電子部品１０６の平面方向からの吸着状態が充分認識可能な位置まで上昇させられると，その上昇が停止される。吸着ノズル１０２の上昇が停止すると，第１のハーフミラー１０３，第１のカメラ９５によって大型電子部品１０６の正確な吸着状態が第１のカメラ９５によって識別される。この場合の部品吸着状態の識別は，可動ミラー９３，固定ミラー９２，第１のハーフミラー１０３，第１のカメラ９５の光学系によって行われる。この吸着状態の識別処理自体は図示しない画像処理部おいて従来と同様に行われる。
【００４５】部品吸着状態の識別が終了すると，可動ミラー９３は可動ミラー移動機構９９によって再び破線で示す元の位置まで後退させられる。このように，上記吸着ノズル１０２の上昇，可動ミラー９３の移動，大型の電子部品１０６の吸着状態の識別は，図１０に示すように，大型の電子部品１０６を吸着した吸着ノズル１０２が電子部品装着機構９１のＸ方向の移動，Ｘ軸移動機構８８のＹ方向の移動によってプリント基板１０７の装着位置まで移動される間に行われる。したがって，大型電子部品１０６の移動の過程で大型電子部品１０６の吸着状態を識別するから，大型電子部品１０６の搬送時間を短縮することができる。
【００４６】大型電子部品１０６のプリント基板１０７への搬送の途中で大型電子部品１０６の識別が行われ，部品装着位置の調整が必要な場合，回転昇降吸着機構９８によって回転部１００を適宜回転させる。
【００４７】大型の電子部品１０６を吸着した吸着ノズル１０２がプリント基板１０７の装着位置の上部まで下降させられると，図１１（ｃ）に示すように，大型の電子部品１０６がプリント基板１０７の装着位置に載置される。すなわち，吸着ノズル１０２が回転昇降吸着機構９８によって，大型の電子部品１０６がプリント基板１０７の装着位置に当接するまで下降させられ，大型の電子部品１０６の吸着を解く。これにより，大型の電子部品１０６がプリント基板１０７の所定位置に装着される。
【００４８】大型の電子部品１０６がプリント基板１０７に装着されると，吸着ノズル１０２が回転昇降吸着機構９８によって上昇させられ，再び，電子部品装着機構９１，Ｘ軸移動機構９８を駆動して吸着ノズル１０２を電子部品置場１３２まで移動させる。
【００４９】中型の電子部品１０８，小型の電子部品１０９の装着も上記大型の電子部品１０６の装着と同様に行われる。しかしながらこの場合，部品の大きさによって部品吸着状態の識別のための上昇位置が異なる。すなわち，中型の電子部品１０８を装着するときは，図１３に示すように大型の電子部品１０６を上昇させた高さＨ１より低い，高さＨ２だけ上昇させられ，小型の電子部品１０９を装着するときは，図１４に示すようにさらに低い高さＨ３だけ上昇させられる。これらの上昇位置検出は，図１３においては，第２のハーフミラー１０４，第２のカメラ９６，および，図示しない画像処理部によって判断される。また，図１４においては，第３のハーフミラー１０５，第３のカメラ９７，および，画像処理部によって行われる。つまり，中型の電子部品１０８の部品吸着状態の識別は第２のカメラ９６によって，小型の電子部品１０９の部品吸着状態の識別は第３のカメラ９７によって行われる。このため，第１のハーフミラー１０３，第２のハーフミラー１０４，第３のハーフミラー１０５は半透過性のハーフミラーで構成されている。なお，図１３および図１４は図１１（ｂ）に対応している。
【００５０】以上のように，部品の大きさによって，吸着された電子部品と可動ミラー９３と衝突する位置が異なるので，可動ミラー９３に衝突しない最小限の高さ位置まで吸着ノズル１０２を上昇させる。
【００５１】上記動作を制御し部品吸着状態の識別を行う画像処理部は，たとえば，マイクロコンピュータで実現される。すなわち，Ｘ軸移動機構８８の位置制御，Ｙ軸移動機構８９，９０の位置制御，回転昇降吸着機構９８の回転，昇降，吸着制御，可動ミラー移動機構９９の移動制御，部品上昇位置検出，電子部品吸着状態の識別，そして，必要に応じて行われる電子部品の回転位置調整はマイクロコンピュータによって行われる。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように，本発明によれば，電子部品の吸着から装着までの間で電子部品の吸着状態を識別できるから電子部品の装着時間が短縮される。また，本発明によれば，電子部品の大きさに応じて吸着ノズルの上昇を最適な位置まで上昇させるから，この上昇時間を最適にすることができる。さらに本発明によれば，電子部品の大きさに応じて撮像するカメラが選択されるので，種々の大きさの電子部品の撮像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品装着機の第１実施例の全体構成斜視図である。
【図２】図１の電子部品装着機構の拡大斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図４】図３における横方向吸着状態を識別するための形態図である。
【図５】図３（ｂ）に対応する本発明の第１実施例の他の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図６】図３（ｂ）に対応する本発明の第１実施例のさらに他の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図７】本発明の電子部品装着機の第２実施例の全体構成斜視図である。
【図８】図７に示した電子部品装着機構の拡大斜視図である。
【図９】本発明の電子部品装着機の制御系統を示す図である。
【図１０】本発明の電子部品装着機の電子部品装着動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施例の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図１２】図１１における横方向吸着状態を識別するための形態図である。
【図１３】図１１（ｂ）に対応する本発明の第２実施例の他の電子部品装置機の動作形態を示す図である。
【図１４】図１１（ｂ）に対応する本発明の第２実施例のさらに他の電子部品装置機の動作形態を示す図である。
【図１５】従来のプリント板基準位置識別および部品吸着を示す図である。
【図１６】電子部品の搬送経路を示す図である。
【符号の説明】
１，９１・・電子部品装着機構， ２，９２・・固定ミラー， ３，９３・・可動ミラー， ４，１０２・・吸着ノズル， ５，１０１・・反射板， ６，１００・・回転部， ７，９８・・回転昇降吸着機構， ８，１２８・・ハーフミラーブロック，９，９９・・可動ミラー移動機構， １０〜１２，１０３〜１０５・・ハーフミラー， １４〜１５，９５〜９７・・カメラ， １８，８８・・Ｘ軸移動機構，１９，８９・・Ｙ軸移動機構，２０，９０・・Ｙ軸移動機構， ２１〜２３，１０６，１０８，１０９・・電子部品， ３１，１０７・・プリント基板， ３２，１３２・・電子部品吸着位置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電子部品を吸着し，該電子部品の吸着状態を撮像するカメラを備えた電子部品装着機において，水平面内移動手段に取付けられた取付ヘッドと，該取付ヘッドに取付けられ垂直方向に可動する部品吸着ノズルと，移動可動な上記撮像時，上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品を投映させる反射鏡，該反射鏡と対向する位置に配設された上記反射鏡に投映された像を受けてその像を異なる方向に偏向させる固定鏡，該固定鏡からの像をさらに偏向させる複数の半透明鏡を有する鏡ユニットと，該複数の半透明鏡の反射光路上に配設された複数のカメラと，を有し，前記部品吸着ノズルの下端に上記反射鏡を左右に可動状態に取付け，上記部品吸着ノズルで吸着した電子部品を撮像する際は上記鏡ユニットを前記部品吸着ノズルの下端に位置し，上記電子部品を吸着または装着する際は前記鏡ユニットの反射鏡が上記部品吸着ノズルの下端から横に移動するごとくなし，上記部品吸着ノズルが上記電子部品を吸着し電子部品を取付ける位置へ前記取付ヘッドが移動する過程においては前記鏡ユニットの反射鏡の移動が行われ上記電子部品の撮像が実行されるごとくなし，上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品が撮像されるカメラの１つを選択して上記撮像が行われることを特徴とする電子部品装着機。
【請求項２】 上記撮像に基づいて上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着状態の識別を行う手段，および，該識別結果に応じて，上記部品吸着ノズルを調整して電子部品の吸着状態の位置補正を行う手段をさらに有する，請求項２に記載の電子部品装着機。
【請求項１】 電子部品を吸着し，該電子部品の吸着状態を撮像するカメラを備えた電子部品装着機において，水平面内移動手段に取付けられた取付ヘッドと，該取付ヘッドに取付けられ垂直方向に可動する部品吸着ノズルと，移動可動な上記撮像時，上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品を投映させる反射鏡，該反射鏡と対向する位置に配設された上記反射鏡に投映された像を受けてその像を異なる方向に偏向させる固定鏡，該固定鏡からの像をさらに偏向させる複数の半透明鏡を有する鏡ユニットと，該複数の半透明鏡の反射光路上に配設された複数のカメラと，を有し，前記部品吸着ノズルの下端に上記反射鏡を左右に可動状態に取付け，上記部品吸着ノズルで吸着した電子部品を撮像する際は上記鏡ユニットを前記部品吸着ノズルの下端に位置し，上記電子部品を吸着または装着する際は前記鏡ユニットの反射鏡が上記部品吸着ノズルの下端から横に移動するごとくなし，上記部品吸着ノズルが上記電子部品を吸着し電子部品を取付ける位置へ前記取付ヘッドが移動する過程においては前記鏡ユニットの反射鏡の移動が行われ上記電子部品の撮像が実行されるごとくなし，上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品が撮像されるカメラの１つを選択して上記撮像が行われることを特徴とする電子部品装着機。
【請求項２】 上記撮像に基づいて上記部品吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着状態の識別を行う手段，および，該識別結果に応じて，上記部品吸着ノズルを調整して電子部品の吸着状態の位置補正を行う手段をさらに有する，請求項２に記載の電子部品装着機。
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図９】
【図１５】
【図１６】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図９】
【図１５】
【図１６】
【図１０】
【図１１】
【特許番号】特許第３０９４５９２号（Ｐ３０９４５９２）
【登録日】平成１２年８月４日（２０００．８．４）
【発行日】平成１２年１０月３日（２０００．１０．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−３２３７００
【出願日】平成３年１１月１２日（１９９１．１１．１２）
【公開番号】特開平５−３７１９３
【公開日】平成５年２月１２日（１９９３．２．１２）
【審査請求日】平成１０年１１月６日（１９９８．１１．６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【参考文献】
【文献】特開 平４−２５３２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−１８８８７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平３−２６５１９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平３−２９３８００（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１２年８月４日（２０００．８．４）
【発行日】平成１２年１０月３日（２０００．１０．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成３年１１月１２日（１９９１．１１．１２）
【公開番号】特開平５−３７１９３
【公開日】平成５年２月１２日（１９９３．２．１２）
【審査請求日】平成１０年１１月６日（１９９８．１１．６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【参考文献】
【文献】特開 平４−２５３２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−１８８８７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平３−２６５１９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平３−２９３８００（ＪＰ，Ａ）
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