홈   >   Special Report 이 기사의 입력시간 : 2013-10-02 (수) 1:16:38
복수 노즐에 의한 부품의 흡착상태 검사 양호
흡착 상태 검사 장치, 표면 실장기 및 부품 시험 장치
2013-10  자료출처 : 특허청
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흡착 상태 검사 장치는 부품을 흡착하는 노즐이 복수 배치된 노즐군의 내부에 배치되어 입사되는 광을 확산하면서 투과시키는 확산 부재와, 상기 노즐군의 측방이고 또한 상기 확산 부재로부터 제 1 방향으로 이간해서 배치되고 상기 노즐군을 구성하는 복수의 노즐 중 상기 확산 부재에 대해서 상기 제 1 방향에 위치하는 하나의 노즐에 흡착되는 부품을 상기 확산 부재를 배경으로 촬상해서 상기 부품의 상을 얻는 촬상부와, 상기 촬상부에 대해서 상기 확산 부재를 사이에 두고 대향해서 배치되고 상기 노즐군에 대해서 광을 조사하는 조명부와, 상기 촬상부에 의해 촬상되는 상기 부품의 상에 의거하여 상기 하나의 노즐에 의한 상기 부품의 흡착 상태를 검사하는 검사부를 포함한다.

배경기술

전자 부품 등의 부품을 핸들링하는 기구를 갖는 장치로서, 예컨대 표면 실장기나 부품 시험 장치 등이 종래부터 수많이 제공되어 있다. 이들 장치는 전자 부품을 유지하기 위한 흡착 노즐을 구비하고, 이 흡착 노즐은 그 하방 선단부에서 부품의 상면을 흡착해서 상기 부품을 유지한다. 또한, 부품을 부품 공급부로부터 목적 위치로 효율적으로 반송하기 위해 상기 흡착 노즐이 복수개 헤드 유닛에 탑재되어 있다. 각 흡착 노즐로 부품을 유지한 상태에서 헤드 유닛은 복수의 부품을 목적 위치를 향해서 반송한다. 그리고 부품마다 목적 위치에서 흡착 노즐에 의한 부품 유지를 해제함으로써 상기 목적 위치로의 부품의 위치 결정이 행해진다. 따라서 위치 결정 정밀도를 높이기 위해서는 위치 결정 전에 흡착 노즐에 의한 부품의 흡착 상태를 검사해 두고, 그 흡착 상태를 고려한 후에 부품 위치 결정을 행하는 것이 중요하다. 그래서 이 흡착 상태의 검사를 행하기 위해 표면 실장기나 부품 시험 장치에서는 흡착 상태 검사 장치가 장착되어 있다. 이러한 흡착 상태 검사 장치로서는, 예컨대 일본 공개 공보의 특허 공개 제2007-287986호에 기재된 장치가 있다. 이 종래 장치에서는 복수의 흡착 노즐이 상하 방향으로 연장되는 축선 주위에 회동 가능한 노즐 홀더에 유지되어 있고, 이 축선 상에 반사체가 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 반사체를 둘러싸도록 복수의 흡착 노즐이 배치되어 있다. 이와 같이 구성된 노즐군의 일방측에 CCD(Charge Coupled Device) 카메라와 LED(Light Emitting Diode)가 설치되어 있다. LED로부터의 조명광 중 반사체에서 반사된 광을 이용해서 흡착 노즐의 선단에 흡착된 전자 부품의 이차원 화상이 CCD 카메라에 의해 촬상된다. 그 촬상 결과에 의거해서 전자 부품의 흡착상태가 검사된다.
그런데 상기 흡착 상태 검사 장치에서는 반사체에서 반사된 광이 CCD 카메라에 대향하는 부품에 대해서 반사체 측으로부터 조사되어 부품의 실루엣 상이 촬상된다. 상기 실루엣 상에 의거해서 노즐에 의한 상기 부품의 흡착 상태를 인식할 수 있다. 그러나 LED가 CCD 카메라측에 배치되어 있기 때문에 다음과 같은 문제가 발생되고 있다. 즉, LED로부터의 조명광의 일부가 검사 대상으로 되어 있는 부품(피검사 부품)에서 반사되어 CCD 카메라에 입사해 버리기 때문에 CCD 카메라에 의해 촬상되는 화상에서는 부품과 배경의 콘트라스트 차가 낮아져서 인식 정밀도의 저하를 초래한다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 CCD 카메라와 LED 사이에 광학 필터를 배치하는 것도 고려된다. 그러나 이 해결 방법에서는 장치 비용 및 장치 사이즈의 증대를 초래함과 아울러 광학 필터의 개재에 의한 광량 저하를 보충하기 위해서 보다 많은 LED를 배치할 필요가 발생되어 버린다. 또한, LED 등의 조명부를 CCD 카메라측에 배치하는 구성을 채용할 경우 CCD 카메라에 입사하는 광의 광로를 피해서 조명부를 배치할 필요가 있다. 이 경우 광량의 저하, 또는 그것을 보충하기 위해서 조명부의 대형화가 발생해 버린다.


발명을 실시하기 위한 구체적인 내용

그림 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 흡착 상태 검사 장치를 장착하는 표면 실장기의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다. 또한, 그림 1에서는 각 도면의 방향 관계를 명확히 하기 위해서 XYZ 직각 좌표축이 나타내어져 있다.



표면 실장기(1)는 기대(11)와, 기대(11) 상에 배치된 기판 반송 기구(2)를 구비하고, 기판(3)을 소정의 반송 방향(X)으로 반송 가능하다. 보다 상세하게는, 기판 반송 기구(2)는 기대(11) 상에 있어서 기판(3)을 그림 1의 우측으로부터 좌측으로 반송하는 1쌍의 컨베이어(21,21)를 갖고 있다. 컨베이어(21,21)는 기판(3)을 반입하고, 소정의 실장 작업 위치(그림 1에 나타내는 기판(3)의 위치)에서 정지시키고, 도시 생략된 유지 장치로 기판(3)을 고정하여 유지한다. 그리고 헤드 유닛(6)이 헤드 이동 기구에 의해 기대(11)의 소정 범위에 걸쳐 X축방향 및 Y축방향(X축 및 Z축방향과 직교하는 방향)으로 이동시켜지면서 부품 공급부(4)로부터 공급되는 전자 부품이 헤드 유닛(6)에 탑재된 실장용 헤드(8)에 의해 기판(3)으로 이송된다.
기판(3)에 실장해야 할 부품 전부에 대해서 실장 처리가 완료되면 기판 반송 기구(2)는 기판(3)을 반출한다. 또한, 기대(11) 상에는 부품 인식용 카메라(7)가 배치되어 있다. 이 부품 인식용 카메라(7)는 조명부 및 CCD 카메라 등으로 구성되어 있고, 헤드 유닛(6)의 각 실장용 헤드(8)에 유지된 전자 부품을 그 하측으로부터 촬상한다. 또한, 전자 부품을 촬상하는 수단으로서 상기 부품 인식용 카메라(7) 이외에 후술하는 바와 같이 각 실장용 헤드(8)에 대해서 흡착 상태 검사용 카메라가 부착되어 있다. 흡착 상태 검사용 카메라는 전자 부품을 측방으로부터 촬상 가능하다. 이와 같이 구성된 기판 반송 기구(2)의 전방측(+Y축방향측) 및 후방측(-Y축방향측)에는 상기한 부품 공급부(4)가 배치되어 있다. 이들 부품 공급부(4)는 다수의 테이프 피더(41)를 구비하고 있다. 또한, 각 테이프 피더(41)에는 전자 부품을 수납 및 유지한 테이프를 권회한 릴(도시 생략)이 배치되어 있고, 전자 부품을 헤드 유닛(6)에 공급 가능하게 되어 있다. 즉, 각 테이프에는 집적 회로(IC), 트랜지스터, 콘덴서 등의 작은 조각 형상의 칩 전자 부품이 소정 간격으로 수납, 유지되어 있다. 테이프 피더(41)가 릴로부터 테이프를 헤드 유닛(6)측으로 송출함으로써 상기 테이프 내의 전자 부품이 간헐적으로 조출(繰出)된다. 그 결과, 헤드 유닛(6)의 실장용 헤드(8)에 의한 전자 부품의 흡착이 가능하게 된다.
헤드 유닛(6)은 실장용 헤드(8)에 의해 부품 공급부(4)에서 흡착한 전자 부품을 유지한 채 기판(3)으로 반송함과 아울러 유저로부터 지시된 탑재 위치로 이송하는 것이다. 표면 실장기(1)는 이 이송 동작을 실현하기 위해서 헤드 유닛(6)을 부품 공급부(4)와 기판 사이에서 이동시키는 헤드 이동 기구를 구비하고 있다. 계속해서, 이 헤드 유닛(6) 및 헤드 유닛(6)이 구비하는 실장용 헤드(8)의 개략적인 구성에 대해서 그림 2 및 그림 3을 이용해서 설명한다. 여기서, 그림 2의 (A), 그림 2의 (B)는 헤드 유닛의 구성을 나타내는 도면이고, 그림 3은 그림 2 (A)의 부분 단면도이다.

헤드 유닛(6)은 X방향(수평 방향)으로 일렬로 배열된 4개의 실장용 헤드(8)와, 이들 실장용 헤드(8)를 후방(-Y축방향)으로부터 지지하는 지지 프레임(61)을 포함한다. 구체적으로는, 이들 실장용 헤드(8)는 지지 프레임(61)으로부터 전방 (+Y방향)으로 연장되는 복수개의 암(그 중 하나가 그림 3 중 암(61a)임)에 의해 지지되어 있다. 또한, 4개의 실장용 헤드(8)는 서로 대략 공통의 구성을 가지므로 이하의 실장용 헤드(8)의 설명은 기본적으로 1개의 실장용 헤드(8)로 대표해서 행하고, 그 외의 실장용 헤드(8)에 대해서는 상당 부호를 붙여 설명을 적절히 생략한다.



실장용 헤드(8)는 상하축(Z축)방향으로 연장되는 길이가 긴 축(81)을 구비한다. 축(81)의 상하축방향(Z방향)의 하부에는 노즐 홀더(51)가 배치되어 있다. 노즐 홀더(51)는, 그림 3에 나타내는 바와 같이, 상하축방향(Z방향)으로 연장된 원기둥 형상을 갖고 있다. 축(81)의 하단부는 노즐 홀더(51)의 축심을 따라 상방으로부터 뚫어 형성된 오목부(도시 생략)에 삽입됨과 아울러 노즐 홀더(51)의 하방면측으로부터 나사나 볼트 등의 체결 부재에 의해 노즐 홀더(51)에 고정되어 있다. 이와 같이 축(81)의 하단부에 노즐 홀더(51)가 고정된 상태에서 이들을 암(61a)으로 지지하기 위해 본 실시형태에서는 통형상 부재(52)가 이용되고 있다. 통형상 부재(52)는 암(61a)에 설치된 4개의 관통 구멍의 내경과 동일한 정도의 외경을 가짐과 아울러 상하축방향(Z방향)으로 관통되는 관통 구멍을 갖고 있다. 통형상 부재(52)는 암(61a)의 관통 구멍(4)에 끼워넣어짐으로써 암(61a)에 지지된다. 또한, 노즐 홀더(51)는 통형상 부재(52)의 관통 구멍에 끼워넣어짐으로써 통형상 부재(52)에 의해 지지된다. 이렇게 해서 축(81)의 하단부에 노즐 홀더(51)가 암(61a)에 의해 지지된다.
노즐 홀더(51)에는 상기한 오목부를 중심으로 상하축(Z축)의 주위에 일정한 간격을 두고 원주 형상으로 유지 구멍 8개가 상하축방향(Z방향)으로 관통해서 형성되어 있다. 각 유지 구멍에는 흡착 노즐(83)이 1개씩 삽입되어 있다. 보다 구체적으로는, 흡착 노즐(83)은 유지 구멍의 내주면을 따라 상기 노즐(83)의 측면을 슬라이딩 접촉시키면서 상하축방향으로 이동 가능한 상태에서 노즐 홀더(51)에 의해 유지되어 있다. 또한, 각 유지 구멍에는 1개씩 스프링 등의 바이어싱 부재(82)가 설치되어 있다. 노즐(83)은 각 바이어싱 부재(82)에 의해 상승 방향(+Z방향)으로 바이어싱(biasing)되어 있고, 이어서 설명하는 압하(押下) 기구로부터의 압하력이 작용하지 않는 동안, 그림 3 중 우측 노즐과 같이, 노즐(83)은 상승 단부 위치에 위치 결정된다.
압하 기구는 이들 8개의 흡착 노즐(83)의 상하축방향(Z방향)의 위쪽에 설치되고, 이들 중의 하나의 흡착 노즐(83)을 선택적으로 밀어 내려서 부품 흡착에 이용하기 위한 기구이다. 구체적으로는, 이 압하 기구는 가이드 부재(84)와, 가이드 부재(84)에 대해서 이동 가능한 이동 부재(85)와, 이동 부재(85)와 일체적으로 이동하는 노즐 압박 부재(86)와, 이동 부재(85)에 노즐 압박 부재(86)를 결합하는 링크 부재(87)를 포함한다.
가이드 부재(84)는 축(81)의 상하축방향(Z방향)의 상부에 배치되고, 그 중심축이 상하축방향(Z방향)과 평행하고, 원통 형상을 갖고 있다. 즉, 가이드 부재(84)는 그 중심축이 축(81)의 중심축과 일치하도록 축(81)에 부착되어 있고, 또한 그 둘레면에는 홈(C)이 형성되어 있다.
이동 부재(85)는 가이드 부재(84)의 상하축방향(Z방향)의 아래쪽(도 3)에 설치되고, 가이드 부재(84)에 대해서 상하축방향(Z방향)으로 이동 가능이다. 이 이동 부재(85)는 그 중심축이 상하축방향(Z방향)과 평행한 원통 형상임과 아울러 상하축방향(Z방향)으로 관통하는 원기둥 형상의 구멍이 중공부로서 형성되어 있다. 이동 부재(85)의 중공부의 직경은 가이드 부재(84)의 직경보다 약간 크고, 이동 부재(85)는 그 중공부에 가이드 부재(84)가 끼워진 상태에서 가이드 부재(84)에 대해서 상하축방향(Z방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 이동 부재(85)의 중공부의 내벽으로부터 내측 방향으로 돌출되는 핀 형상의 2개의 이동자(851)가 이동 부재(85)의 중심축을 중심으로 해서 서로 180°만큼 어긋난 위치에 설치되어 있다. 구체적으로는 각 이동자(851)에 대응해서 이동 부재(85)의 외벽으로부터 내벽까지 관통하는 작은 직경의 구멍이 형성되어 있고, 각 이동자(851)는 대응하는 작은 직경의 구멍으로 이동 가능하게 끼워져 있다. 또한, 각 이동자(851)의 양단 중 이동 부재(85)의 외벽측의 끝은 상기 이동자(851)를 바이어싱하는 판 스프링에 접촉하고 있다. 즉, 판 스프링의 하단부는 이동 부재(85)의 외벽에 고정되는 한편, 판 스프링의 상단은 자유단으로 되어 있고, 이 자유단에 이동자(851)가 접촉하고 있다. 그리고 이 판 스프링에 의해 이동자(851)가 내측 방향[가이드 부재(84)측]으로 바이어싱 되어 있다.
이동 부재(85)의 이동자(851)는 가이드 부재(84)의 홈(C)에 끼워지면서 판 스프링의 바이어싱 포오스(biasing force)에 의해 홈(C)에 압박되어 있다. 이 상태에서 이동 부재(85)가 가이드 부재(84)에 대해서 상하축방향(Z방향)으로 이동한다. 이 때 이동자(851)가 홈(C)을 따라 이동하도록 이동 부재(85)의 이동은 가이드 부재(84)에 의해 안내된다. 이에 따라, 이동 부재(85)는 상하축방향(Z방향)으로 직선적으로 하강하는 동작 외에 상하축방향(Z방향)으로 왕복 이동했을 때에는 가이드 부재(84)의 안내에 의해 상하축(Z축) 주위에서 회전 동작을 행한다.
이동 부재(85)의 상하축방향(Z방향)의 하단에는 링크 부재(87)를 통해서 노즐 압박 부재(86)가 고정되어 있다. 이 노즐 압박 부재(86)는 상하축방향(Z방향)으로 연장되는 봉형상의 부재이고, 이동 부재(85)와 일체적으로 이동한다. 따라서 노즐 압박 부재(86)는 이동 부재(85)와 일체적으로 상하축방향(Z방향)으로 하강하는 동작 외에 이동 부재(85)와 일체적으로 상하축(Z축) 주위에서 회전하는 동작도 실행 가능하다. 그리고 이 노즐 압박 부재(86)에 의해 8개의 흡착 노즐(83) 중 하나가 선택적으로 상하축방향(Z방향)으로 밀어 내려져 부품 흡착에 이용된다. 즉, 8개의 흡착 노즐(83) 각각은 부품 흡착에 이용되지 않을 경우에는 바이어싱 부재(82)의 바이어싱 포오스에 의해 상하축방향의 상방(+Z방향)으로 끌어올려지는 한편, 부품 흡착에 이용될 경우에는 노즐 압박 부재(86)에 의해 바이어싱 포오스에 저항해서 상하축방향의 하방(-Z방향)으로 밀어 내려진다. 이 때, 노즐 압박 부재(86)는 상하축(Z축) 주위에서 회전함으로써 8개의 흡착 노즐(83)의 상방에서 8개의 흡착 노즐(83) 각각 대응해서 상하축(Z축) 주위에 배열되는 8개의 노즐 상방 위치[여기서는 각 흡착 노즐(83)의 상하축방향(Z방향) 바로 위의 위치]로 선택적으로 이동한다. 그리고 선택된 흡착 노즐(83)에 대응하는 노즐 상방 위치로부터 노즐 압박 부재(86)가 하강하여 상기 흡착 노즐(83)을 밀어 내린다. 이렇게 해서 밀어 내려진 흡착 노즐(83)이 그 선단부에 의해 부품을 흡착한다. 덧붙여서 말하면, 그림 3에서는 8개의 흡착 노즐(83) 중 1개가 밀어 내려져 있다.
이상이 실장용 헤드(8)의 구성이다. 계속해서, 실장용 헤드(8)를 구동하는 2종류의 구동 기구[Z축 구동 기구(62), R축 구동 기구(63)]에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 실장용 헤드(8)에 있어서는 이동 부재(85)가 노즐 압박 부재(86)와 일체적으로 상하축방향(Z방향)으로 이동함으로써 흡착 노즐(83)의 압하 동작이 실행된다.
Z축 구동 기구(62)는 이 이동 부재(85)를 상하축방향(Z방향)으로 구동하는 수단으로서 설치된 것이다. Z축 구동기구(62)는 지지 프레임(61)과 실장용 헤드(8) 사이에 설치됨과 아울러 지지 프레임(61)로부터 전방(+Y방향)으로 연장되는 복수개의 암에 의해 지지되어 있다.
보다 구체적으로는, Z축 구동 기구(62)는 상하축방향(Z방향)으로 연장되는 볼나사 축과, 볼나사 축의 상하축방향(Z방향) 위쪽에 배치되어 볼나사 축을 회전 구동하는 Z축 모터(622)와, 볼나사 축에 나사 결합되는 가동 부재를 구비한다. 그리고 Z축 모터(622)가 볼나사 축을 상하축(Z축) 주위에서 정역 회전시킴으로써 가동 부재가 상하축방향(Z방향)으로 승강한다. 이 가동 부재는 이동 부재(85)와 노즐 압박 부재(86)를 결합하는 링크 부재(87)를 볼 베어링을 통해서 지지하고 있다. 즉, 가동 부재가 이동 부재(85), 노즐 압박 부재(86) 및 링크 부재(87)를 상하축(Z축) 주위에서 회전 가능하게 지지하고 있다. 가동 부재가 상하축방향(Z방향)으로 승강함에 따라 이동 부재(85), 노즐 압박 부재(86), 볼 베어링 및 링크 부재(87)가 상하축방향(Z방향)으로 승강한다. 이와 같이 Z축 구동 기구(62)에 의해 이동 부재(85) 및 노즐 압박 부재(86)를 일체적으로 상하축방향(Z방향)으로 이동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 실장용 헤드(8)에서는 이동 부재(85), 링크 부재(87), 노즐 압박 부재(86) 및 복수의 흡착노즐(83)을 따라서 축(81)이 상하축(Z축) 주위에서 회전하는 구성을 구비한다. R축 구동 기구(63)는 축(81)을 상하축(Z축) 주위에서 회전 구동하기 위해 설치된 것이다. 구체적으로는, R축 구동 기구(63)는 축(81)의 상단에 부착된 R축 모터(631)를 구비한다. R축 모터(631)의 회전 구동력에 의해 축(81)이 상하축(Z축) 주위에서 정역회전 가능하다. 또한, 헤드 유닛(6)에서는 4개의 실장용 헤드(8)가 수평 방향(X방향)으로 일렬로 배열됨과 아울러 이들 실장용 헤드(8) 각각에 대해서 Z축 구동 기구(62) 및 R축 구동 기구(63)가 배치되어 있다. 이 때, 4개의 Z축 구동 기구(62)도 수평 방향(X방향)으로 일렬로 배열되고, 또한 4개의 R축 구동 기구(63)도 수평 방향(X방향)으로 일렬로 배열된다. 또한, 4개의 Z축 구동 기구(62)의 열과 4개의 R축 구동 기구(63)의 열은 상하축방향(Z방향)으로부터 보아서 서로 병렬로 배치되어 있다. 이러한 구성에서는 표면 실장기(1)의 각 구성 부재[실장용 헤드(8), Z축 구동 기구(62), R축 구동 기구(63)]를 콤팩트하게 배치할 수 있어 표면 실장기(1)를 소형화할 수 있다. 특히, 4개의 Z축 구동 기구(62)의 열과 4개의 R축 구동 기구(63)를 병렬로 배치하는 레이아웃으로 하고 있다. 이 때문에, Z축 구동 기구(62)와 R축 구동 기구(63)를 하나씩 서로 이웃시켜서 일렬에 배열한 직렬 배치와 비교해서 수평 방향(X방향)으로 서로 이웃하는 실장용 헤드(8)의 거리, 나아가서는, 각 실장용 헤드(8)가 구비하는 노즐군[8개의 흡착 노즐(83)로 이루어지는 군]과의 사이의 거리를 좁힐 수 있다.
본 실시형태에서는 상기와 같이 구성된 실장용 헤드(8) 각각에 대해서 흡착 상태 검사 장치(100)가 장착되어 있다. 헤드 유닛(6)은 흡착 노즐(83)에 의해 부품 공급부(4)로부터 부품을 흡착해서 반출함과 아울러 흡착 노즐(83)에 흡착된 부품의 흡착 상태에 대한 검사를 흡착 상태 검사 장치(100)에 의해 받고나서 상기 부품을 기판(3) 상에 실장한다.





그림 4는 흡착 상태 검사 장치(100)의 제 1 실시형태를 나타내는 부분 단면도이고, 그림 5는 표면 실장기(1)의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 흡착 상태 검사 장치(100)는 노즐 홀더(51)의 하면 중앙부에 고정된 대략 원기둥 형상을 갖는 확산 부재(110)와, 확산 부재(110)의 (-Y)축방향에서 실장용 헤드(8)의 선단부의 측면에 부착된 LED 조명부(120)와, 확산 부재(110)의 (+Y)축방향에서 실장용 헤드(8)의 선단부의 측면에 부착된 촬상부(130)를 갖고 있다.
보다 상세하게는, 촬상부(130)는 8개의 흡착 노즐(83)로 이루어지는 노즐군의 측방이고 또한 확산 부재(110)로부터 (+Y)축방향으로 이간되어 배치되어 있다. 이 때문에, 그림 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 노즐군을 구성하는 8개의 노즐 중 확산 부재(110)에 대해서 (+Y)축방향에 위치하는 하나의 노즐(83A)에 흡착되는 부품이 확산 부재(110)를 배경으로 촬상부(130)에 의해 촬상되어 상기 부품의 상을 얻는 것이 가능하게 되어 있다. 한편, LED 조명부(120)는 다음과 같이 정의되는 가상 연직면(VP)을 사이에 두고 촬상부(130)와는 반대인 영역(그림 2 중 우측영역)에 배치되고, 노즐군에 대해서 광을 조사한다. 이 ‘가상 연직면(VP)’은 촬상부(130)로부터 (-Y)축방향으로 연장되는 가상 수평선(HL1)이 확산 부재(110)와 교차하는 위치에서 가상 수평선(HL1)에 직교하는 별도의 가상 수평선(HL2)을 통과하는 가상의 연직면을 의미하고 있다. 따라서 본 실시형태에서는 상기 가상 연직면(VP)에 대해서 일방측의 영역(그림 2 중 우측 영역)에 LED 조명부(120)가 배치되고, 상기 LED 조명부(120)가 노즐군에 광을 조사한다. 한편, 상기 가상 연직면(VP)에 대해서 타방측의 영역(그림 2 중 좌측 영역)에 촬상부(130)가 배치되고, 상기 촬상부(130)가 상기 하나의 노즐(83A)에 흡착되는 부품의 상을 확산 부재(110)를 배경으로 해서 촬상한다. 이와 같이 본 실시형태에서는 가상 수평선(HL1), 가상 수평선(HL2) 및 가상 연직면(VP)이 각각 본 발명의 ‘가상선’, ‘가상 수평선’ 및 ‘가상 연직면’에 상당하고 있다. 또한, (+Y)축방향 및 (-Y)축방향이 각각 본 발명의 ‘제 1 방향’ 및 ‘제 2 방향’에 상당하고 있다. 또한, 상기한 노즐(83A)이 본 발명의 ‘하나의 노즐’에 상당한다.
제 1 실시형태에서는, 그림 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 연직축(AX)을 본 발명의 ‘회전축’으로 하고, 상기한 바와 같이 8개의 흡착 노즐(83)이 연직축(AX)을 중심으로 하는 동심원상으로 동일 각도 간격으로 배치되어 있다. 확산 부재(110)는 8개의 흡착 노즐(83)에 둘러싸인 공간(SP) 내에 배치되어 있다. 그 공간(SP) 내에서 확산 부재(110)의 상방 단부가 노즐 홀더(51)의 하면 중앙부에 부착되어 있다. 한편, 확산 부재(110)의 하방 단부는, 그림 4에 나타내는 바와 같이, 연직 방향의 하방측, 즉 (-Z)축방향으로 연장되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는 다음 점을 고려해서 확산 부재(110)의 하방 끝의 높이 위치를 다음과 같이 설정하고 있다.
흡착 노즐(83)로 부품을 흡착한 후에 상기 흡착 노즐(83)은 소정의 상방 위치까지 이동한다. 이 때문에, 상기 흡착 노즐(83)의 선단 위치는 이미 부품을 흡착한 다른 흡착 노즐(83)의 선단 위치와 동일한 높이 위치에서 정렬되어 있다. 그리고 나중에 상세히 설명하는 바와 같이, 부품을 흡착한 흡착 노즐(83)이 상기 상방 위치에 위치한 상태에서 흡착 상태 검사 장치(100)는 흡착 상태의 검사를 행한다. 그래서 본 실시형태에서는 확산 부재(110)의 하방 단부는 상기 높이 위치를 초과한 소정 거리(ΔZ)만큼 연직 방향의 하방측, 즉 (-Z)축방향으로 연
장되어 있다(그림 3 참조). 따라서 촬상부(130)측으로부터 흡착 노즐(83)을 (-Y)축방향으로 보면 노즐군 중 확산 부재(110)에 대해서 (+Y)축방향에 위치하는 노즐(83) 및 상기 노즐(83)에 의해 흡착되는 부품이 촬상부(130)와 대향한다. 한편, 확산 부재(110)에 대해서 (-Y)축방향에 위치하는 노즐(83) 및 상기 노즐(83)에 의해 흡착되는 부품은 가상 연직면(VP)보다 LED 조명부(120)측에 위치한다. 또한, 본 실시형태에서는 이와 같이 확산 부재(110)에 대해서 (+Y)축방향에 위치하는 노즐을 ‘노즐(83A)’이라고 칭하는 한편, 확산 부재(110)에 대해서 (-Y)축방향에 위치하는 노즐을 ‘노즐(83B)’이라고 칭한다. 또한, 특별히 구별할 필요가 없을 경우에는 ‘노즐(83)’이라고 칭한다.
또한, 그림 2의 (B)로부터 명확해지는 바와 같이, 촬상부(130)로부터 보면 확산 부재(110)의 X축방향의 폭(W)은 검사 대상으로 되어 있는 노즐(83A)에 의해 흡착된 부품(PA)의 X축방향의 폭(WA)보다 넓다. 적어도 폭(W)의 범위 내에서 확산 부재(110)는 노즐(83B) 및 상기 노즐(83B)에 의해 흡착되는 부품(PB)[이하, 이들을 총칭해서 ‘노즐(83B) 등’이라고 칭함]을 덮어 숨기고 있다. 이와 같이, 확산 부재(110)가 노즐(83A) 및 상기 노즐(83A)에 의해 흡착되는 부품(PA)(이하, 이들을 총칭해서 ‘노즐(83A) 등’이라고 칭함)의 배경 부재로서 기능하고 있다. 이와 같이 본 실시형태에서는 전체 노즐(83)이 상승 단부 위치에 위치할 때에는 연직축(AX)과 교차해서 Y축방향으로 연장되는 가상 수평선(HL1)에서 LED 조명부(120), 흡착 노즐(83B), 확산 부재(110), 흡착 노즐(83A) 및 촬상부(130)가 배열되어 있다. 그리고 LED 조명부(120)가 점등하면 LED 조명부(120)로부터의 광이 한쪽의 측방(-Y축방향측)으로부터 노즐군을 향해 조사되고, 촬상부(130)에 의해 노즐(83A) 등이 촬상 가능하게 되어 있다.
LED 조명부(120)는 LED 유지 플레이트(121)와 복수의 LED(122)를 포함한다. 보다 상세하게는 LED 유지 플레이트(121)의 상방 단부가 암(61a)에 고정됨과 아울러 LED 유지 플레이트(121)의 하방 단부가 확산 부재(110)의 하방 단부와 동일 높이 위치까지 (-Z)축방향으로 연장되어 있다. LED 유지 플레이트(121)의 (+Y)축방향을 향한 측면 상에서 18개의 LED가 X축방향으로 ‘6’, Z축방향으로 ‘3’의 2차원 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 그리고 흡착 상태 검사 장치(100)를 포함하는 표면 실장기(1) 전체를 제어하는 제어 장치(9)에 설치된 조명 제어부(91)로부터의 신호에 따라 전체 LED(122)가 점등해서 노즐(83) 및 노즐(83)에 의해 흡착된 부품을 Y축방향으로부터 조명한다. 또한, 본 실시형태에서는 복수의 LED(122)를 본 발명의 ‘조명부’의 광원으로서 이용하고 있지만 이것과는 다른 광원을 이용해도 되는 것은 말할 필요도 없고, 복수의 흡착 노즐(83)을 한쪽의 측방으로부터 조명할 수 있는 조명부이면 된다.
LED(122)로부터 출사되는 광 중 노즐(83B) 등에 조사된 광은 상기 노즐(83B) 등에서 차광된다. 한편, 노즐(83B) 등의 주위를 통과한 광은 확산 부재(110)에 입사되고, 확산 부재(110)에서 확산하면서 투과해서 노즐(83A) 등[즉, 흡착 노즐(83A) 및 상기 흡착 노즐(83A)에 의해 흡착되는 부품(PA)]을 향해서 조사된다. 이와 같이 확산부재(110)를 투과해 온 광의 일부는 노즐(83A) 등에서 차광되는 한편, 노즐(83A) 등의 주위를 통과한 광은 촬상부(130)에 입사된다.
촬상부(130)는 통형상 본체부(131)와, 미러 경통(132)과, 카메라 고정 부재(133)와, 카메라(134)와, 렌즈(135)를 포함한다. 촬상부(130)에 있어서 통형상 본체부(131)의 중공 통형상 부분을 Z축방향을 향한 상태에서 통형상 본체부(131)의 중앙측면부가 암(61a)에 고정되어 있다. 또한, 미러 경통(132)의 길이 방향을 Y축방향과 일치시킨 상태에서 통형상 본체부(131)의 연직 방향의 하방 단부에 대해서 미러 경통(132)의 미러측 단부(132a)가 부착되어 있다. 이 미러 경통(132)에는 미러측 단부(그림 4 중 좌측 단부)(132a)에 반사 미러(132b)가 내장되어 있다. 한편, 반미러측 단부(그림 4 중 우측 단부)(132c)는 노즐(83A) 등을 향해서 개구되어 있다. 이 때문에, 상기 개구를 통해서 노즐(83A) 등의 주위를 통과해 온 광이 미러 경통(132)의 내부에 입사하고, 반사 미러(132b)에서 (+Z)축방향으로 절곡된다.
촬상부(130)에서는 카메라(134)에 대해서 렌즈(135)가 부착됨과 아울러 상기 카메라(134)가 카메라 고정 부재(133)를 통해서 암(61a)에 고정되어 있다. 반사 미러(132b)로부터의 반사광은 렌즈(135)를 통해서 카메라(134)의 촬상 소자(도시 생략)에 입사한다. 이에 따라, 카메라(134)는 노즐(83A) 등의 상을 촬상하고, 그 화상에 대응하는 화상 데이터를 제어 장치(9)의 화상 처리부(92)에 부여한다. 그리고 화상 처리부(92)에서 여러 가지의 화상 처리를 화상 데이터에 부가함으로써 이어서 설명한 바와 같이 노즐(83A) 등의 실루엣 상을 얻고 있다.
그림 5에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(9)는 조명 제어부(91), 화상 처리부(92), 주제어부(93) 및 기억부(94)를 구비하고, 이들 기능부가 버스(95)에 의해 통신 가능하게 접속되어 있다. 조명 제어부(91)는 LED 조명부(120)에 구비되어 있는 LED(122)의 발광 동작을 제어한다. 화상 처리부(92)는 카메라(134)에서의 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터에 대해서 흑 레벨 보정, 화이트 밸런스 제어, 색 보완 및 감마 보정 등의 화상 처리를 실시한다. 주 제어부(93)는 기억부(94)에 미리 기억되어 있는 프로그램에 따라 표면 실장기(1)의 각 부를 제어하고, 흡착 노즐(83)에 의해 부품 공급부(4)로부터 부품을 흡착해서 반출시킴과 아울러 노즐(83)에 흡착된 부품의 흡착 상태를 검사시키고 나서 상기 부품을 기판(3) 상에 실장시킨다. 이와 같이, 주제어부(93)는 표면 실장기(1) 전체의 동작을 통괄적으로 컨트롤하는 기능의 일환으로서 촬상부(130)에 의해 촬상되는 부품의 상에 의거하여 노즐(83A)에 의한 부품의 흡착 상태를 검사하는 검사부로서도 기능한다. 이하, 상기와 같이 구성된 표면 실장기(1)에서의 부품 흡착 상태의 검사 동작에 대해서는 이하에서 설명한다.

그림 6은 그림 4에 나타내는 흡착 상태 검사 장치의 각 부에 있어서의 광량 분포의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 그림 7은 확산 부재의 유무에 따른 실루엣 상을 나타내는 도면이다. 그림 6의 상측 절반 부분에서는 흡착상태 검사 장치(100)의 각 구성이 모식적으로 나타내어져 있고, 하측 절반 부분에서는 이하의 광량 분포, 즉, ▶ 노즐(83B) 등에 조사되는 광의 광량 분포(LD1), ▶ 확산 부재(110)에 입사되는 광의 광량 분포(LD2), ▶ 노즐(83A) 등에 조사되는 광의 광량 분포(LD3), ▶ 촬상부(130)에 입사되는 광의 광량 분포(LD4)가 모식적으로 나타내어져 있다. 또한, 그림 6 중의 해칭 부분은 노즐(83) 및 부품(P)에 의해 차광되어 광량이 대폭적으로 저하되어 있는 것을 나타내고, 배(梨)의 표면 부분은 전체적으로 조금 광량이 저하되어 있는 것을 나타내고 있다.
표면 실장기(1)는 기억부(94)에 기억되어 있는 실장 프로그램에 따라 주제어부(93)가 장치 각 부를 제어함으로써 부품 공급부(4)로부터 공급되는 부품을 노즐(83)로 흡착하는 동작을 복수회 반복한다. 이것에 의해 1개의 실장용 헤드(8)에 의해 복수의 부품(P)을 유지하여 이들을 일괄해서 반송할 수 있다. 그리고 복수의 흡착 노즐(83)이 소정의 상방 위치에 위치하고 있는 상태에서 노즐(83)의 선단부의 화상을 측방으로부터 촬상하고, 그 화상에 의거해서 부품(P)의 흡착 상태를 주제어부(93)가 검사한다. 구체적으로는, 다음과 같이 해서 실장용 헤드(8)를 구성하는 8개의 흡착 노즐(83) 전부가 소정의 상방 위치에 위치하고 있는 동안에 각 흡착 노즐(83)에 의한 부품(P)의 흡착 상태를 검사한다. 또한, 이들 흡착 노즐(83) 중 1개에 의해 부품 흡착이나 부품 실장을 행하고 있는 동안에 다른 흡착 노즐(83), 즉 소정의 상방 위치에서 대기하고 있는 흡착 노즐(83)에 의한 부품(P)의 흡착 상태를 검사한다.
흡착 상태의 검사를 행할 때에는, 그림 6에 나타내는 바와 같이, 흡착 상태의 검사 대상으로 되어 있는 흡착 노즐(83A)이 촬상부(130)의 미러 경통(132)의 개구와 대향된 상태에서 조명 제어부(91)로부터 LED 조명부(120)로 점등 지령이 부여되어 LED(122)가 펄스 점등한다. 또한, 화상 처리부(92)는 상기 펄스 점등에 동기해서 카메라(134)로부터 출력되는 화상 데이터를 내부 메모리(도시 생략)에 일시적으로 기억한 후 상기 화상 데이터에 여러 가지의 화상 처리를 부가하고, 노즐(83A) 등[즉, 흡착 노즐(83A)과 그 흡착 노즐(83A)에 흡착되어 있는 부품(PA)]의 실루엣 상을 취득한다. 이 실시형태에서는 상기한 바와 같이 확산 부재(110)를 배치하고 있기 때문에 상기 노즐(83A) 등의 실루엣 상을 선명하게 촬상할 수 있다. 그 이유를 그림 6 및 그림 7을 참조하면서 설명한다.
본 실시형태에서는 8개의 흡착 노즐(83)이 연직축(AX)을 중심으로 하는 동심원상으로 동일 각도 간격으로 배치되어 있고, 촬상부(130)는 이들 흡착 노즐(83)의 측방으로부터 화상을 촬상한다. 이 때문에, 확산 부재(110)를 설치하지 않을 경우에는 촬상부(130)에 의해 촬상되는 화상에는, 예컨대 그림 7의 (A)에 나타내는 바와 같이, 본래 촬상해야 할 노즐(83A) 등의 실루엣 상(IA)에 추가해서 노즐(83B) 등[즉, 흡착 노즐(83B) 및 그 흡착 노즐(83B)에 흡착되어 있는 부품(PB)]의 실루엣 상(IB)이 비추어진다. 이것은 촬상부(130)로부터 실장용 헤드(8)의 노즐군[8개의 흡착 노즐(83)]을 보면 노즐(83A) 등이 노즐(83B) 등과 겹쳐져 있기 때문이다.
보다 상세하게는, 그림 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, LED 조명부(120)로부터 출사되는 광의 광량은 그림 6 중 광량 분포(LD1)에 나타내는 바와 같이 높은 균일성을 갖고 있지만 그 광이 노즐(83B) 등에 조사되면 그 조명광의 일부가 노즐(83B) 등에 의해 차광된다. 그 결과, 그림 6 중 광량 분포(LD2)에 나타내는 바와 같이, 노즐(83B) 등에 대응하는 상(IB)에 상당하는 부분에서 광량이 빠진다. 그리고, 이와 같이 불균일한 광량 분포를 갖는 광이 그대로 노즐(83A) 등에 조사되어 촬상부(130)에서 촬상되기 때문이다.
이것에 대해서 본 실시형태에서는 공간(SP)에 확산 부재(110)가 배치되어 있기 때문에 광량 분포(LD2)의 광이 직접 노즐(83A) 등에 조사되는 것은 아니고 확산 부재(110)를 통해서 조사된다. 이 때문에, 광량 분포(LD2)의 광이 확산 부재(110)에서 확산되면서 투과하고, 노즐(83B) 등에 대응하는 상(IB)에 상당하는 부분 및 주변 부분에서는 노즐(83B) 등에서 차광된 분만큼 광량은 저하되어 있지만 도 6 중 광량 분포(LD3)에 나타내는 바와 같이 광량은 균일화되어 있다. 그리고 이와 같이 균일화된 광이 노즐(83A) 등에 조사되어 촬상부(130)에서 노즐(83A) 등의 실루엣 상(IA)이 촬상된다. 실제로 확산 부재(110)를 설치한 흡착 상태 검사 장치(100)로 촬상했을 경우, 예컨대 그림 7의 (B)에 나타내는 바와 같이, 확산 부재(110)를 설치하지 않은 경우(그림 7의 (A))에 비해서 약간 어두워지지만 노즐(83B) 등의 상의 비춤을 확실하게 해소하여 노즐(83A) 등의 실루엣 상(IA)만이 선명하게 촬상된다. 이와 같이 해서, 선명한 노즐(83A) 등의 화상이 얻어지면 주제어부(93)는 종래부터 주지의 판별 방법에 의해 흡착 노즐(83A)에 의해 부품(PA)이 정상으로 흡착 유지되어 있는지의 여부, 흡착 노즐(83A)이 흡착하고 있는 부품(PA)의 두께나 형상, 부품(PA)의 되가져감의 유무, 흡착 노즐(83A)의 흠집이나 오염 등의 노즐 상태, 또한 장착되어 있는 노즐(83A)의 종류 등을 검사한다. 그리고 주제어부(93)는 표면 실장기(1)의 장치 각 부를 제어해서 검사 결과에 따른 적절한 처리를 행한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면 부품을 흡착하는 흡착 노즐(83)이 복수 개, 동일 높이 위치에 위치하고 있었더라도 노즐(83B) 등이 배경으로서 화상에 비추어지지 않고 검사 대상이 되는 흡착 노즐(83A)에 흡착되는 부품(PA)의 실루엣 상(IA)만을 촬상할 수 있다. 또한, 촬상부(130)측으로부터 조명하지 않고 노즐(83A) 등을 촬상하고 있기 때문에 노즐(83A) 등에서 반사된 광의 영향을 받지 않고 노즐(83A) 등의 실루엣 상을 높은 콘트라스트비로 촬상할 수 있다. 따라서 노즐(83A) 등과 배경을 높은 콘트라스트비로 촬상할 수 있다. 그리고 이렇게 해서 얻어진 화상에 의거하여 노즐(83A)에 의한 부품(PA)의 흡착 상태를 검사하고 있기 때문에 상기 검사를 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 연직축(AX)을 중심으로 하는 동심원상으로 동일 각도 간격으로 배치된 8개의 흡착노즐(83)이 둘러싼 공간(SP), 즉 로터리 방식의 실장용 헤드(8)의 회전내 영역에 단지 확산 부재(110)를 배치한다는 단순한 구성으로 상기 작용 효과를 달성하고 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 표면 실장기(1)에 의하면 일본 공개 공보의 특허 공개 제2007-287986호에 기재된 장치에 다른 조명 수단을 추가해서 검사 정밀도를 높일 경우에 발생되는 문제(장치 비용 및 장치 사이즈의 증대)를 발생시키지 않고 우수한 검사 정밀도를 얻을 수 있고, 장치의 소형화를 도모하는 면에서도 유리하다. 또한, 상기 실시형태에서는 1개의 흡착 노즐(83)이 Z축방향으로 승강해서 부품 흡착이나 부품 장착 등을 행하고 있는 동안에 상방 위치에서 대기하고 있는 다른 흡착 노즐(83)을 인식하는 것이 가능하다. 이 때문에, 검사 대상의 노즐(83)을 하강시켜서 검사하는 종래 장치에서 문제가 되고 있는 택트 손실을 해소할 수 있고, 효율적인 검사를 행할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 흡착 노즐(83)이 상방 위치에 위치한 상태에서 흡착 상태를 검사할 수 있기 때문에 LED 조명부(120)나 촬상부(130) 등의 설계 자유도를 높게 할 수 있음과 아울러 검사 가능한 부품의 높이 사이즈도 넓어져서 범용성이 우수하다. 또한, 상기 실시형태에서는 확산 부재(110)의 X축방향의 폭(W)이 검사 대상으로 되어 있는 노즐(83A) 등의 X축방향의 폭(WA)보다 넓기 때문에 도 8에 나타내는 바와 같은 작용 효과도 얻어진다.

그림 8은 그림 4에 나타내는 흡착 상태 검사 장치의 각 부에 있어서의 광량 분포의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도면이다. 예컨대, 흡착 노즐(83B)에 의해 흡착된 부품(PB)이 비교적 크고, 특히 촬상부(130)로부터 본 부품(PB)의 X축방향의 폭(WB)이 확산 부재(110)의 X축방향의 폭(W)보다 넓을 경우를 상정한다. 이 경우에는 노즐(83B) 등에 대응하는 상(IB)에 상당하는 부분 중 X축방향의 단부(IBp)가 확산 부재(110)를 통과하지 않으므로 그림 8 중 광량 분포(LD3)에 나타내는 바와 같이 광량이 부분적으로 낮은 영역이 남아버린다. 그러나 확산 부재(110)를 통과한 영역에서의 광량은 균일화되어 있다. 그리고 그 균일화된 영역이 노즐(83A) 등에 조사되기 때문에 부품(PB)의 일부를 나타내는 실루엣 부분(IBp)이 그림 8 중 광량 분포(LD4)에 포함되지만 노즐(83A)에서의 부품(PA)의 흡착 상태를 반영한 실루엣 영역(IA)이 실루엣 상에 포함된다. 이와 같이, 부품(PB)의 사이즈를 막론하고 확산 부재(110)가 노즐(83A) 등의 배경 부재로서 기능하고, 노즐(83A) 등의 실루엣 상을 높은 콘트라스트비로 촬상할 수 있다. 그리고 이렇게 해서 얻어진 화상에 의거하여 노즐(83A)에 의한 부품(PA)의 흡착 상태를 검사하고 있기 때문에 상기 검사를 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술한 것 이외에 각종 변경을 행하는 것이 가능하다. 예컨대 상기 실시형태에서는 확산 부재(110)를 사이에 두고 LED 조명부(120)와 촬상부(130)가 서로 대향하도록 배치하고 있다. LED 조명부(120)의 배치 위치는 이것에 한정되는 것은 아니고, 가상 연직면(VP)을 사이에 두고 촬상부(130)와는 반대인 영역이면 임의의 위치에 배치할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 연직축(AX)을 회전축으로 하고, 이 연직축(AX) 주위에서 8개의 노즐(83)을 회전시키는 표면 실장기(1)에 대해서 본 발명을 적용하고 있다. 예컨대 일본 특허 공개 제2001-77594호 공보에 기재된 장치와 같이, 회전축을 연직축(AX)에 대해서 경사지게 한 표면 실장기에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 단, 경사각이 45°를 초과하면 촬상부(130)로 의해 촬상되는 상에 가상 연직면(VP)을 사이에 두고 촬상부(130)와 반대측에 위치하는 노즐(83B) 및 상기 노즐(83B)에 의해 흡착되는 부품(PB)의 상이 옮겨 넣어질 우려가 없고, 본 발명을 적용하는 기술적 의의가 적기 때문에 경사각이 45°이하인 표면 실장기에 적용하는 것이 효과적이다. 또한, 이와 같이 회전축을 연직축(AX)에 대해서 경사지게 한 표면 실장기에 대해서 본 발명을 적용할 경우 그 경사에 따라 촬상부(130)를 확산 부재(110)로부터 보아서 비스듬하게 상방에 배치해도 좋다. 또한, LED 조명부(120)에 대해서는 가상 연직면(VP)을 사이에 두고 촬상부(130)와는 반대인 영역에 배치하면 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는 소위 로터리 방식의 실장용 헤드(8)를 장착하는 표면 실장기(1)에 대해서 본 발명을 적용하고 있지만 복수의 흡착 노즐(83)을 갖는 표면 실장기 전반에 대해서 본 발명을 적용할 수 있다.

예컨대, 그림 9에 나타내는 바와 같이, 복수의 노즐(83)이 LED 조명부(120)측 및 촬상부(130)측의 2열로 나누어져 배열된 표면 실장기가 실용되어 있다. 이 종류의 표면 실장기에서는 확산 부재(110)를 LED 조명부(120)측(그림 9의 우측)의 노즐 열(83R)과, 촬상부측(그림 9의 좌측)의 노즐 열(83L)에 의해 끼워진 공간(SP)에 배치함으로써 상기 실시형태로 같은 작용 효과가 얻어진다. 또한, 상기 실시형태에서는 8개의 흡착 노즐(83)을 갖는 표면 실장기에 대해서 본 발명을 적용하고 있지만 복수의 흡착 노즐로 노즐군이 구성되는 표면 실장기에 대해서 본 발명을 적용할 수 있다. 요컨대, 노즐군을 구성하는 흡착 노즐의 내부에 확산 부재를 배치함으로써 상기 실시형태와 같은 작용 효과가 발휘된다.
또한, 본 발명의 적용 대상은 표면 실장기에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 부품 시험 장치에도 적용할 수 있다. 부품 시험 장치는 그림 1에 나타내는 표면 실장기(1)로 같은 부품 공급부(4) 및 헤드 유닛(6)과, 부품 공급부(4)로부터 공급되는 부품을 시험하는 부품 시험부와, 헤드 유닛(6)을 부품 공급부(4)와 상기 부품 시험부 사이에서 이동시키는 이동 기구와, 상기에서 상세히 설명한 흡착 상태 검사 장치(100)와, 이들의 동작을 제어하는 제어부로 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 헤드 유닛(6)은 흡착 노즐(83)에 의해 부품 공급부(4)로부터 부품을 흡착해서 반출함과 아울러 흡착 노즐(83)에 흡착된 부품의 흡착 상태에 대한 검사를 흡착 상태 검사 장치(100)에 의해 받고나서 상기 부품을 상기 부품 시험부로 이송하게 된다.
또한, 상술한 구체적 실시형태에는 이하의 구성을 갖는 발명이 주로 포함되어 있다.
본 발명의 일국면에 의한 흡착 상태 검사 장치는, 부품을 흡착하는 노즐이 복수 배치된 노즐군의 내부에 배치되어 입사되는 광을 확산하면서 투과시키는 확산 부재; 상기 노즐군의 측방이고 또한 상기 확산 부재로부터 제 1 방향으로 이간해서 배치되며, 상기 노즐군을 구성하는 복수의 노즐 중 상기 확산 부재에 대해서 상기 제 1 방향에 위치하는 하나의 노즐에 흡착되는 부품을 상기 확산 부재를 배경으로 촬상해서 상기 부품의 상을 얻는 촬상부; 상기 촬상부로부터 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 연장되는 가상선이 상기 확산 부재와 교차하는 위치에서 상기 가상선에 직교하는 가상 수평선을 통과하는 가상 연직면을 사이에 두고 상기 촬상부와는 반대인 영역에 배치되고, 상기 노즐군에 대해서 광을 조사하는 조명부; 및 상기 촬상부에 의해 촬상되는 상기 부품의 상에 의거하여 상기 하나의 노즐에 의한 상기 부품의 흡착 상태를 검사하는 검사부를 구비하고 있다.
또한, 본 발명의 다른 국면에 의한 표면 실장기는, 부품을 공급하는 부품 공급부; 상기 부품 공급부로부터 공급되는 부품을 흡착함과 아울러 부품을 기판 상에 실장하는 노즐을 복수 갖는 헤드 유닛; 상기 헤드 유닛을 상기 부품 공급부와 기판 사이에서 이동시키는 이동 기구; 및 상기 구성을 구비하는 흡착 상태 검사 장치를 구비하고, 상기 헤드 유닛은 상기 노즐에 의해 상기 부품 공급부로부터 부품을 흡착해서 반출함과 아울러 상기 노즐에 흡착된 부품의 흡착 상태에 대한 검사를 상기 흡착 상태 검사 장치에 의해 받고나서 상기 부품을 기판 상에 실장한다.
또한, 본 발명의 또 다른 국면에 의한 부품 시험 장치는, 부품을 공급하는 부품 공급부; 상기 부품 공급부로부터 공급되는 부품을 시험하는 부품 시험부;, 상기 부품 공급부로부터 공급되는 부품을 흡착하는 노즐을 복수 갖는 헤드 유닛; 상기 헤드 유닛을 상기 부품 공급부와 상기 부품 시험부 사이에서 이동시키는 이동 기구; 및 상기 흡착 상태 검사 장치를 구비하고 있고, 상기 헤드 유닛은 상기 노즐에 의해 상기 부품 공급부로부터 부품을 흡착해서 반출함과 아울러 상기 노즐에 흡착된 부품의 흡착 상태에 대한 검사를 상기 흡착 상태 검사 장치에 의해 받고나서 상기 부품을 상기 부품 시험부로 이송한다.
상기 구성에 의하면 부품을 흡착하는 복수의 노즐로 구성되는 노즐군에 대해서 상기 가상 연직면에 대해서 일방측의 영역에 조명부가 배치되는 한편, 타방측의 영역에 촬상부가 배치되어 있다. 이 때문에, 노즐 및 노즐에 의해 흡착된 부품의 상, 즉 실루엣 상을 촬상하는 것이 가능하게 되어 있다. 단, 단지 조명부 및 촬상부를 설치한 것만으로는 촬상부에 대향하는 노즐에 흡착된 부품(피검사 부품)만을 촬상 대상으로 하였더라도 배경으로 다른 노즐이나 이 노즐에 의해 흡착된 부품의 실루엣 상도 촬상되어버린다. 그래서 본 발명에서는 상기 실루엣 상이 촬상되는 것을 방지하기 위해서 상기 노즐군의 내부에 확산 부재가 배치되어 있다. 즉, 조명부로부터 출사된 광은 상기한 다른 노즐이나 이 노즐에 의해 흡착된 부품에 의해 부분적으로 차광되어 광 강도가 불균일하게 되지만 이러한 광은 확산 부재를 투과하는 동안에 확산되어 광 강도가 균일화된다. 그리고 이와 같이 균일화된 광이 확산 부재로부터 촬상 대상으로 되어 있는 노즐(즉, 노즐군을 구성하는 복수의 노즐 중 확산 부재에 대해서 제 1 방향에 위치하는 하나의 노즐) 및 상기 노즐에 의해 흡착된 부품에 조사되어 노즐 및 부품이 촬상된다. 따라서 촬상부에서 촬상되는 상에 상기 다른 노즐이나 이 노즐에 의해 흡착된 부품의 실루엣 상이 비추어지는 것을 방지할 수 있고, 촬상 대상이 되는 부품과 배경의 콘트라스트비가 높아 상이 촬상부에서 촬상된다. 그 결과, 그 상에 의거해서 상기 부품의 흡착 상태를 검사함으로써 높은 정밀도로 부품 흡착상태를 검사할 수 있다.
상기 구성에 있어서 상기 노즐군은 회전축을 중심으로 해서 동심원상으로 배치된 상태에서 상기 회전축 주위에서 회전 가능하게 되어 있는 상기 복수의 노즐을 포함하고, 상기 흡착 상태 검사 장치는 상기 복수의 노즐 각각에 의해 흡착되는 부품의 흡착 상태를 검사하는 것이며, 상기 확산 부재는 상기 복수의 노즐에 둘러싸인 공간 내에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면 상기 공간 내에 하나의 확산 부재를 배치하는 것만으로 회전축 주위에서 회전하여 차례차례 촬상 대상이 되는 상기 복수의 노즐 각각에 확산 광을 적확하게 조사할 수 있다. 또한, 이 경우, 촬상부측으로부터 보았을 때의 확산 부재의 폭이 촬상부측으로부터 보았을 때의 상기 부품(현 시점에서 흡착 상태의 검사 대상으로 되어 있는 피검사 부품)의 폭보다 넓어지도록 구성하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 구성을 채용함으로써 상기 다른 노즐에 의해 흡착된 부품(현시점에서 흡착 상태의 검사 대상으로 되어 있지 않은 부품)의 폭이 확산 부재의 폭보다 크고, 촬상부에서 촬상되는 화상에 상기 부품의 실루엣 상이 비추어졌더라도 현시점에서 흡착 상태의 검사 대상으로 되어 있는 부품의 흡착 상태를 확실하게 검사할 수 있다. 또한, 상기 촬상부측으로부터 보았을 때의 상기 확산 부재의 하방 단부는 상기 노즐 선단의 높이 위치보다 소정거리만큼 하방으로 연장되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면 상기 부품을 흡착한 상태의 상기 다른 노즐의 하방 부분이 촬상부에서 촬상되는 화상에 비추어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 노즐군은 상기 제 2 방향으로 연장되는 가상선 상이며 상기 확산 부재를 사이에 두고 상기 하나의 노즐의 반대측에 배치되는 다른 노즐을 포함하고, 상기 촬상부측으로부터 보았을 때의 상기 확산 부재는 상기 다른 노즐 및 이 노즐에 흡착된 부품을 덮어 숨기는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면 상기 부품을 흡착한 상태의 상기 다른 노즐이 촬상부에서 촬상되는 화상에 비추어지는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 상기 구성에 있어서 상기 노즐군은 상기 조명부측 및 상기 촬상부측의 2열로 배열된 상기 복수의 노즐을 포함하고, 상기 흡착 상태 검사 장치는 상기 복수의 노즐에 의해 흡착되는 부품의 흡착 상태를 검사하는 것이며, 상기 확산 부재는 상기 조명부측의 노즐 열과 상기 촬상부측의 노즐 열 사이에 배치되어 있는 구성으로 해도 좋다. 이상과 같이, 본 발명에 의하면 노즐군의 내부에 확산 부재를 배치한 후에 상기 가상 연직면에 대해서 일방측의 영역에 조명부를 배치해서 노즐군에 광을 조사함과 아울러 상기 가상 연직면에 대해서 타방측의 영역에 촬상부를 배치해서 상기 하나의 노즐에 흡착되는 부품의 상이 확산 부재를 배경으로 해서 촬상부에서 촬상되도록 구성하고 있다. 이 때문에, 촬상부에서 촬상되는 상에 여분인 상이 비추어지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 부품을 흡착하는 노즐이 복수 설치된 경우이여도 검사 대상이 되는 노즐에 흡착되는 부품과 배경을 높은 콘트라스트비로 촬상해서 상기 노즐에 의한 부품의 흡착 상태를 양호하게 검사할 수 있다.

 

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