KR910001267B1

KR910001267B1 - 부품인식용 조명방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR910001267B1
Application number: KR1019870005974A
Authority: KR
Inventors: 칸지 하다; 마사히로 마루야마; 에이지 이떼마다니
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 다니이 아끼오
Priority date: 1986-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1991-02-26
Also published as: JPS63106506A; US4793707A; JPH0797019B2; KR880001195A

Abstract

내용 없음.

Description

부품인식용 조명방법 및 그 장치

제1도∼제5도는 본 발명의 일실시예를 도시하며,

제1도는 소형부품의 인식시의 상태를 도시한 정면도.

제2도(a)(b)는 대형부품의 인식시에 있어서의 동작설명도.

제3도는 요부의 종단정면도.

제4도는 동 평면도.

제5도는 부품장착장치의 전체구성을 도시한 사시도.

제6도∼제8도는 본 발명의 제2실시예를 도시하며.

제6도는 소형부품의 인식시의 상태를 도시한 정면도.

제7도는 대형부품 인식시의 상태를 도시한 정면도.

제8도(a)는 제2의 간접조명체의 부분 상세단면도, (b)는 동도면(a)의 B부분 확대단면도, (c)는 동도면(a)의 C부분 확대단면도.

제9도는 제2실시예의 변형예의 정면도.

제10도는 종래예의 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 선회지지구 3 : 흡착노즐

10 : 전자회로기판 23 : 제1의 간접조명체

24 : 조명구 25,35 : 제2의 간접조명체

p : 부품

본 발명은 부품인식용 조명방법 및 그 장치에 관한 것으로서. 특히 흡착헤드에 흡착된 부품에 조명광을 조사(照射)해서 부품의 영상을 인식카메라 등의 인식장치에 입사시키므로서 부품을 인식하는 부품인식장치에 있어서, 상기 부품에 대해서 조명광을 조사하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래, 예를들면 부품수용부로부터 흡착헤드로 부품을 홉착해서 배선기판 등에 장착하는 부품장착장치에 있어서, 부품을 정확하게 소정위치에 장착하기 위해서, 흡착노즐에 흡착되어 있는 부품의 위치를 인식하는 부품인식장치를 착설한 것은 알려져 있다. 그 부품인식장치로서는, 예를틀면 일본국 특허공개소화 60- 28298호 공보에 개시된 것에 있어서는, 제10도에 도시한 바와 같이, 흡착헤드(41)의 하단부에 있어서의 흡착노즐(42)의 상부 바깥둘레에 반사체로 이루어진 뒤판(43)을 배설하고, 부품인식위치에서 뒤판(43)에 대해 서 하방측부위치로부터 조명구(44)로 조명광을 투사하고, 이 뒤판(43)으로부터의 조명광을 부품(P)에 조사해서 그 실루엣상을 인식카메라로 이루어진 인식장치(45)에 입사시켜, 부품(P)의 위치를 인식하도록 구성되어 있다.

그런데, 상기와 같은 부품(P)에 대한 조명방법에서는, 부품(P)의 일변이 예를들면 36mm라고 하는 대형 부품을 장착할 경우에는, 큰 뒤판(43)이 필요하게 되고, 뒤판(43)을 부착한 흡착헤드(41)가 커져서 장착속도가 저하하여, 고속장착이 불가능하게 된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제점에 비추어, 부품의 대소에 관계없이 균일한 조명이 가능하고, 또한 흡착헤드에 큰 간접조명체를 형성할 필요가 없는 부품조명방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 흡착노즐에 소형부품이 흡착되어 있을때에는, 흡착노즐의 바깥둘레에 부착된 제1의 간접조명체로부터의 산란광을 부품에 조사하여, 흡착노즐에 대형부품이 흡착되어 있을때에는, 부품인식시에 상기 제1의 간접조명체와 흡착노즐의 흡착단부와의 사이에 위치하도록 부품인식위치에 배치된, 흡착노즐의 주변을 포위하는 제2의 간접조명체로부터의 산란광을 부품에 조사하는 부품인식용 조명방법을 제공하는 것이다.

또, 호적하게는 제1의 간접조명체에 대해서는 부품인식위치에 배치된 조명구로부터 조명광을 투사하고, 제1의 간접조명체는 자체의 광원으로 조명하여, 제2의 간접조명체와 제2의 간접조명체의 조도가 일치하도록 조명구 및 광원의 조도를 조절할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 방법을 실시하는 장치로서, 부품을 흡착하는 흡착노즐의 바깥둘레에 제1의 간접조명체를 부착하고, 부품인식위치에, 상기 제1의 간접조명체를 향해서 조명광을 투사하는 조명구와 흡착노즐을 포위하는 제2의 간접조명체를 배설한 부품인식용 조명장치를 제공하는 것이다.

또, 호적하게는 제2의 간접조명체가 직경방향으로 분할되고, 또한, 이 제2의 간접조명체를 직경방향으로 이동시키는 개폐장치가 착설된다.

본 발명 방법은 상기한 구성을 가지므로, 흡착노즐에 소형의 부품을 흡착하고 있는 경우에는 제1의 간접조명체로부터의 산란광으로 부품을 조명할 수 있다. 또, 흡착노즐에 대형의 부품을 흡착하고 있는 경우에는, 부품인식위치에 정치(定置)한 제2의 간접조명체로부터의 산란광으로 부품을 균일하게 조명할 수 있다. 따라서, 흡착노즐에 큰 간접조명체를 착설할 필요없이, 대형부품의 경우에도 균일하게 조명할 수 있다.

또, 본 발명 장치에 의하면, 흡착노즐에 부착한 제1의 간접조명체와 인식위치에 정치한 제2의 간접조명체에 의해서 상기 방법을 실시할 수 있으며, 소형부품에 대해서도 대형부품에 대해서도 균일하게 조명할 수있고, 또한 흡착노즐에는, 인식위치에 정치된 조명구로부터 조명광을 받아서 흡착노즐에 유지된 소형부품을 조명하는 간단하고 작은 구성인 제1의 간접조명체를 부착하면 되고, 흡착노즐을 한층 경량 간단하게 구성할 수 있어서 흡착노즐을 고속으로 동작시킬 수 있다.

또, 제2의 간접조명체를 직경방향으로 분할해서 개폐가능하게 구성하면, 대형부품일때에 제2의 간접조명체를 개폐해서 통과시키므로서 흡착노즐을 상하로 이동시켜서 대형부품에 대해서 조명할 수 있어, 부품의 대소에 관계없이 흡착노즐에 동일동작을 행하게 하여 부품을 인식할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 대해서, 제1도 내지 제5도를 참조하여 설명한다.

먼저, 부품장착장치의 전체구성을 제5도를 참조하여 설명한다. 연직축심을 중심으로 간헐회동되는 지지체(1)의 바깥둘레에, 그 간헐회동피치에 대응하는 피치로 복수의 선회지지구(2)가 연직축심을 중심으로 회전가능하게 지지되어 있다. 또, 각 선회지지구(2)의 바깥둘레에는, 복수종류의 흡착노즐(3)이 자전가능하게 지지되어 있다. 상기 지지체(1)에 의한 각 선회지지구(2)의 순환이동경로에 있어서의 후부정지위치에 대응하는 부품수취위치(S1)에는, X 방향으로 왕복이동가능한 X 이동테이블(4)이 배설되고, 각종 부품을 개별로 공급하는 다수의 부품공급카세트(5)가 병렬유지되어 있다. 또, 앞부분 정지위치에 대응하는 부품장착위치(S5)에는, X 방향과 직교하는 Y 방향으로 이동가능한 XY 이동테이블(6)이 배설되고, 그 상부면에 전자회로기판(10)을 재치고정가능하도록 구성되어 있다.

지지체(1)의 회전방향에 있어서의 부품수취위치(S1)로부터 부품장착위치(S5)까지의 선회지지구(2)의 정지위치(S2)∼(S4)에 대응해서, 흡착노즐(3)로 흡착되어서 이송되는 부품(P)에 대한 Y 방향 위치규제수단(7), 부품(P)의 XY 방향의 위치를 검출하는 부품인식수단(8) 및 각도위치보정용의 흡착노즐 회전수단(9)이 각각 배설되어 있다.

상기 Y 방향 위치규제수단(7)은, 한쌍의 고정클릭(7a)(7b)로 부품(P)을 협압해서 흡착노즐(3)과 Y 방향으로 중심을 맞춘다. 또, 상기 부품인식수단(8)은, 흡착노즐에 흡착되어 있는 부품(P)의 XY 방향의 위치와, 각도위치를 검출하는 것으로서, 측방위치에 배설된 CCD 인식카메라(11)에 대해서 부품(P)의 영상을 투사하기 위하여, 흡착노즐(3)과 CCD 인식카메라(11)의 바로 아래위치에 배치된 한쌍의 반사경(12a)(12b)을 구비하고 있는 동시에, 후술하는 본 발명에 관한 조명장치(도시하지 않음)가 병설되어 있다. 또, 상기흡착노즐 회전수단(9)은, 도시하지 않은 승강대에 모우터(13)로 회전구동되는 회전축(15)이 형성되고, 승강대를 하강시켜서 그 하단부에 형성된 전동부(16)를 흡착노즐(3)의 상단부의 수동부(17)에 압접시켜서 마찰전동하여, 흡착노즐(3)을 임의의 각도로 회전시킬 수 있도록 되어있다. 지지체(1)의 회전방향에 있어서의 부품장착위치(S5)로부터 부품수취위치(S1)까지의 사이의 각 선회지지구(2)의 정지위치(S6)∼(S8)중, (S6)과 (S7)에 대응해서, 불량부품받침부(18)와, 모우터(19a)로 구동가능하며 또한 선회지지구(2)에 대해서 맞물림과 이간이동가능한 피니언기어(19b)를 구비한 노즐선택수단(20)이 배설되어 있다.

이상과 같은 부품장착장치에 있어서, 상기 부품인식수단(8)에 병설된 조명장치에 대해서 제1도 내지 제4도를 참조해서 설명한다.

제1도에 있어서, (21)은 상기 선회지지구(2)에 승강가능하게 지지된 흡착노즐본체로서, 하단부에 착설된 상기 흡착노즐(3) 선단부에 부품(P)을 흡착하여 지지하도록 구성되어 있다. 흡착노즐(3)의 선단부로부터 적당한 간격을 두고 그 바깥둘레에는 외부면이 원추형상인 제1의 간접조명체(23)가 부착되어 있다. 이 제1의 간접조명체(23)는 반투명체로 이루어지고, 이것을 향해서 투사된 광의 일부를 그 외부면에서 난반사하는 동시에 내부에 입사한 광을 난반사시켜서, 산란광을 외부로 조사하도록 구성되어 있다. (24)는, 흡착노즐본체(21)가 부품(P)의 인식위치인 하강한계에 위치하였을때, 상기 제1의 간접조명체(23)에 수평방향 측방으로부터 대향하도록 배설된 조명구이며, 직경방향으로 대향해서 한쌍이 착설되어 있다. 이 조명구(24)의 아래쪽 위치이고 또한 흉착노즐(3)의 선단부보다도 위쪽의 위치에, 상기 흡착노즐(3)의 주위를 간격을 두고 포위하도록 제2의 간접조명체(25)가 배설되어 있다. 이 제2의 간접조명체(25)는, 불투명유리나 반투명수지판 등, 광을 산란광으로 하는 반투명판으로 구성되어 있다.

또, 이 제2의 간접조명체(25)는, 제2도에 도시한 바와 같이, 중앙부에서 직경방향으로 2분할되어, 개폐가능하게 구성되어 있다.

제3도 및 제4도에 의해 구체적인 구조예를 설명하면, 중앙부에 흡착노즐(3)이 관통하는 원형개구부(26)를 형성한 제2의 간접조명체(25)가 그 중앙위치에서 직경방향으로 2분할되고, 각 분할판(25a)(25b)은 각각의 반대쪽단부가 브래키트(27a)(27b)를 개재해서 가동레버(28a)(28b)의 일단부에 지지되어 있다. 이들 가동레버(28a)(28b)는 지지블록(29)으로 길이방향으로 접동자재하게 지지되어 있다. 또, 가동레버(28a)(28b)에는 그 대향측면에 랙(30)이 형성되는 동시에, 이들 랙(30)에 맞물리는 회전자재한 퍼니언기어(31)가 착설되고, 가동레버(28a)(28b)가 서로 반대방향으로 연동해서 이동하도록 구성되어 있다. 그리고, 한쪽의 가동레버(28a)를 이동구동하는 실린더장치(32)가 착설되어 있다. 제3도에 있어서,(33)은 상기 조명구(24)의 지지판이다.

이상의 구성에 있어서, 흡착노즐로 흡착된 소형부품(P)의 위치를 인식할 경우는, 제1도에 도시한 바와 같이, 지지체(1)의 회전에 따라서 흡착노즐(3)이 부품인식위치에서 정지하면, 다음에 아래쪽으로 이동부품위치를 인식해야 할 하강한계 위치에서 정지한다. 이때, 흡착노즐(3) 및 그 선단부에 흡착된 부품(P)은 닫힌상태의 제 2의 간접조명체(25)의 개구부(26)를 관통하여, 부품(P)은 제2의 간접조명체(25)의 아래쪽에 위치한다. 여기에서, 조명구(24)로부터 조명광이 투사되고, 그 조명광은 흡착노즐(3) 바깥둘레의 제1의 간접조명체(23)에서 산란광으로 되어서 부품(P)에 조사되고, 그 영상이 CCD 인식카메라에 입사되어, 부품위치가 인식된다. 이때, 조명구(24)로부터 아래쪽을 향해서 투사된 조명광은 제2의 간접조명체(25)에 입사해서 산란광으로 되기때문에, 직접광이 부품(P)의 단면부에 투사되는 일은 없어서, 잘못된 인식이 발생할 염려는 없다. 위치인식이 끝나면, 흡착노즐(3)은 상승한 후, 부품장착위치로 이동하고, 하강해서 부품을 장착한다. 이때, 인식된 부품의 위치어긋난 분량이 수정되어서 장착된다.

또, 대형부품(P)을 흡착노즐(3)로 흡착지지해서 그 위치를 인식할 경우는, 선회지지구(2)를 회전시켜서, 제2도에 도시한 바와 같이 대형부품(P)에 대응한 흡착노즐(3)로 교환된다. 이 흡착노즐(3)로 부품(P)을 흡착유지한 후, 부품인식위치로 이동하고, 계속해서 하강한다.

이경우, 부품(P)이 제2의 간접조명체(25)에 도달하기 전에 상기 실린더장치(32)가 동작해서, 제2도(a)에 도시한 바와 같이, 분할판(25a)(25b)이 열리고, 대형부품(P)의 통과를 허락한다. 다음에 부품(P)이 통과하여 하강한계에서 정지하면, 제2도(b)에 도시한 바와 같이, 분할판(25a)(25b)이 닫혀서 흡착노즐(3)의 주위를 포위한다. 여기에서, 조명구(24)로부터 조명광이 투사되고, 그 조명광의 일부는 제1의 간접조명체(23)에 입사하여 산란광으로 되어서 부품(P)에 조사되는 동시에 다른 조명광은 제2의 간접조명체(25)에 입사하여 산란광으로되며, 이 제2의 간접조명체(25)로부터의 산란광이 부품(P)을 포함하는 넓은범위에 걸쳐서 균일하게 조사되어, 부품(P)의 위치가 정확하게 인식된다. 위치인식이 끝나면, 분할판(25a)(25b)이 열린 후 흡착노즐(3)이 상승하고, 상기한 바와 마찬가지로 부품(P)이 장착된다.

또한, 상기와 같이 제2의 간접조명체(25)를 2분할 혹은 그 이상으로 분할하여 개폐가능하게 한 경우에는, 흡착노즐(3)을 승강동작시켜서 대형부품을 인식할 수 있으며, 흡착노즐(3)의 움직임을 소형부품과 대형부품에 대해서 공통화할 수 있다. 그러나, 흡착노즐(3)이 가로이동하는 경우는, 제2의 간접조명체의 일부에 절결부를 형성해서 이 절결방향으로부터 흡착노즐이 가로이동하도록 하면 고정설치 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2실시예에 대해서, 제6도∼제8도를 참조하면서 설명한다. 이 제2실시예와 상기 제1실시예의 서로 다른점은, 제2의 간접조명체가 자체광원을 가지고 있는 구성이라는 점에 있다.

이하, 제1실시예와 공통의 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙여서 설명을 생략하고, 독특한 구성요소에 대해서 상세히 설명한다.

상기 조명구(24)의 아래쪽 위치에서 흡착노즐(3)을 포위하도록 제2의 간접조명체(35)가 배설되어 있다. 이 제2의 간접조명체(35)는, 흡착노즐(3)의 축심을 통과하는 평면에서 직경방향으로 2분할된 한쌍의 분할조명체(35a)(35b)로 구성되어 있다. 각 분할조명체(35a)(35b)는 단면형상이 대략 쐐기형의 판형상의 투명수지로된 도광체(36)와, 그 경사배면에 배설된 알루미늄박판 등으로된 반사판(37)과. 도광체(36)의 판두께가 두꺼운 일단부에 형성한 오목부에 감입배치된 LED 등의 광원(38)으로 구성되어 있다. 상기 반사판(37)의 도광판(36)쪽의 면은 제8도(b)에 도시한 바와 같이 단면형상이 작은 파도모양으로 형성되어서 광을 난반사 시키도록 구성되고, 또 도광체(36)의 표면도 제8도(c)에 도시한 바와 같이 새틴형상으로 형성되어서 산란광을 조사하도록 구성되어 있다. 또, 각 분할조명체(35a)(35b)는, 제1실시예의 경우와 마찬가지로, 제7도에 화살표로 표시한 바와 같이 그 분할방향으로 이동가능하게 구성되어 있다.

이 제2실시예의 동작은, 대체로 상기 제1실시예와 마찬가지이며, 중복되는 설명은 생략한다. 또, 이 실시예에 있어서는, 제1의 간접조명체(23)에 의한 조명광과 제2의 간접조명체(35)에 의한 조명광의 조도가 균일하게 되도록, 상기 조명구(24)와 광원(38)의 조도가 조절된다. 그결과, 부품(P)의 대소에 관계없이 인식상이 안정되고, 높은 인식율을 얻게된다.

또, 상기 도광체(36)의 표면은, 새틴형상이 아니고, 평활면으로 하여도 된다.

또, 흡착노즐(3)에 부착하는 제1의 간접조명체(23)에도, 제9도에 도시한 바와 같이 내부에 광원(39)을 내장시킨 구성으로 할 수도 있다.

또, 상기 실시예에서는 부품(P)의 위치인식을 행하는 예를 표시했으나, 부품의 위치인식에 한하지 않고, 부품의 형상이나 종류의 인식 등에도 당연히 적용할 수 있다.

본 발명의 부품인식용 조명방법에 의하면, 이상과 같이, 흡착헤드에 소형의 부품을 흡착하고 있을 경우에는 제1의 간접조명체로부터의 산란광으로 부품을 조명할 수 있다. 또, 흡착헤드에 대형의 부품을 흡착하고 있을 경우에는, 부품인식위치에 정치한 제2의 간접조명체로부터의 산란광으로 부품을 균일하게 조명할 수 있다. 따라서, 흡착헤드에 커다란 간접조명체를 착설하는 일 없이, 대형 및 소형의 부품을 균일하게 조명할 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명 장치에 의하면, 흡착노즐에 착설한 제1의 간접조명체와 인식위치에 정치한 제2의 간접조명체에 의해서 상기 본 발명 방법을 실시할 수 있으며, 또한 흡착노즐에는 인식위치에 정치된 조명구로부터 조명광을 받아서 흡착노즐에 지지된 소형부품을 조명하는 간단하고 작은 구성인 제1의 간접조명체를 부착 하면 되고, 흡착노즐을 한층 경량 간단하게 구성할 수 있어서 흡착노즐을 고속으로 동작시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims

흡착노즐에 소형부품이 흡착되어 있을때에는, 흡착노즐의 바깥둘레에 착설된 제1의 간접조명체로부터의 산란광을 부품에 조사하고, 흡착노즐에 대형부품이 흡착되어 있을때에는, 부품인식시에 상기 제1의 간접조명체와 흡착노즐의 흡착단부와의 사이에 위치하도록 부품인식위치에 배치된, 흡착노즐의 주변을 포위하는 제2의 간접조명체로부터의 산란광을 부품에 조사하는 것을 특징으로 하는 부품인식용 조명방법.
제1항에 있어서, 제1의 간접조명체 및 제2의 간접조명체에 대해서, 부품인식위치에 배치된 조명구로부터 조명광을 투사하는 부품인식용 조명방법
제1항에 있어서, 제1의 간접조명체에 대해서는 부품인식위치에 배치된 조명구로부터 조명광을 투사하고, 제2의 간접조명체는 자체의 광원으로 조명하고, 제1의 간접조명체와 제2의 간접조명체의 조도가 일치하도록 조명구 및 광원의 조도를 조절하는 부품인식용 조명방법.
제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 대형부품의 인식시에, 제2의 간접조명체가 직경방향으로 개폐하여 대형부품을 통과시키는 부품인식용 조명방법.
부품을 흡착하는 흡착노즐의 바깥둘레에 제1의 간접조명체를 착설하고, 부품인식위치에, 상기 제1의 간접조명체를 향해서 조명광을 투사하는 조명구와 흡착노즐을 포위하는 제1의 간접조명체를 배설한 것을 특징으로 하는 부품인식용 조명장치.
제5항에 있어서. 제1의 간접조명체는, 반투명체로 이루어져 있는 부품인식용 조명장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 제1의 간접조명체는, 외부면이 원추형상인 부품인식용 조명장치.
제5항에 있어서, 제2의 간접조명체가 직경방향으로 분할되며, 또한 이 제2의 간접조명체를 직경방향으로 이동시키는 개폐장치가 착설되어 있는 부품인식용 조명장치.
제5항 또는 제8항에 있어서, 제2의 간접조명체는, 반투명판으로 이루어지는 부품인식용 조명장치.
제5항 또는 제8항에 있어서, 제2의 간접조명체는, 단면형상이 대략 쐐기형의 판형상의 투명체와 그 경사배면에 형성된 난반사면과 판두께가 두꺼운 일단부에 배치된 광원으로 이루어진 부품인식용 조명장치.