附图说明
图1是表示本发明实施方式的部件安装系统的整体构成的概念图。
图2是表示在该部件安装系统的面板安装机中部件被安装到面板上的情况的图。
图3的(a)是表示该部件安装系统的检查机的概略构成的立体图。图3的(b)是表示通过该部件安装系统的检查机来检查完成安装面板的情况的图。
图4是表示在检查机中对面板识别标识以及部件识别标识照射红外光的情况的图。
图5是表示该部件安装系统的概略构成的功能框图。
图6是表示该部件安装系统的反馈动作的顺序图。
图7的(a)是表示部件识别标识的一个例子的图。图7的(b)是表示面板识别标识的一个例子的图。图7的(c)是表示面板识别标识的一个例子的图。图7的(d)是表示部件识别标识以及面板识别标识的一个例子的图。图7的(e)是表示部件识别标识以及面板识别标识的一个例子的图。
图8的(a)是表示部件识别标识的一个例子的图。图8的(b)是表示面板识别标识的一个例子的图。图8的(c)是表示部件识别标识以及面板识别标识的一个例子的图。
图9的(a)是表示作为IR摄像机的摄像结果的图像的一个例子的图。图9的(b)是表示作为IR摄像机的摄像结果的图像的一个例子的图。
图10是表示照射角度与图像的评价结果的关系的图。
图11A是表示照射角度、图像的评价结果以及标识图像的关系的图。
图11B的(a)、(b)是表示标识图像的一个例子的图。
图11C是表示标识图像的一个例子的图。
图12是表示在检查机中对部件识别标识照射红外光的情况的图。
图13是表示在检查机中对部件识别标识照射红外光的情况的图。
图14是表示在检查机中对面板识别标识以及部件识别标识照射红外光的情况的图。
图15是表示照射角度与图像的评价结果的关系的图。
图16是表示照射角度、图像的评价结果以及标识图像的关系的图。
图17是表示通过该部件安装系统的检查机来检查完成安装面板的情况的图。
图18是表示在检查机中对面板识别标识以及部件识别标识照射红外光的情况的图。
图19是表示作为IR摄像机的摄像结果的图像的一个例子的图。
图20是表示作为IR摄像机的摄像结果的图像的一个例子的图。
图21是表示在检查机中对面板识别标识以及部件识别标识照射红外光的情况的图。
图22是表示作为IR摄像机的摄像结果的图像的一个例子的图。
图23是表示在检查机中对部件识别标识照射红外光的情况的图。
符号的说明:
100部件安装系统
101、106装载机
102清洗机
103a、103b面板安装机
104部件供给单元
105检查机
108生产线控制器
109通信电缆
113ACF粘贴装置
114临时压接装置
115、116正式压接装置
200面板
201部件
202、204、206热压接加压头
203、205、207、301背撑台
300完成安装面板
302面板移载台部
303面板下搬送移载轴部
305红外光照明
307IR摄像机
410、430、440控制部
411、431、441储存部
411a主表
412、432、442输入部
413、433、443显示部
414、434、444通信I/F部
415运算部
431a反馈数据
435、445机构部
436数据更新部
441a检查位置数据
441b特征点数据
446偏移量计算部
448取得部
500ACF
510导电性粒子
520部件识别标识
530面板识别标识
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明实施方式的部件安装系统。
图1是表示本实施方式的部件安装系统100的整体构成的概念图。
该部件安装系统100由生产线、生产线控制器108和通信电缆109构成,其中生产线由装载机101、清洗机102、2个面板安装机103a以及103b、部件供给单元104、检查机105以及装载机106构成。
装载机101将面板供给到生产线上。清洗机102对由装载机101供给的面板的粘贴有ACF的部分进行清洗。2个面板安装机103a以及103b分别对面板不同的边安装部件。部件供给单元104向面板安装机103a供给部件。检查机105对经由ACF安装在面板表面上的部件相对于规定安装位置的相对的偏移量(错位量)进行检测。装载机106将被安装了部件的面板(以下称为完成安装模板)排出。生产线控制器108对生产线整体的工作状况和各种数据的通信等进行管理、控制。通信电缆109将生产线控制器108和各个装置进行连接。
面板安装机103a由ACF粘贴装置113、临时压接装置114以及正式压接装置115构成。ACF粘贴装置113将ACF粘贴在面板表面的长边以及短边上。临时压接装置114通过热压接加压头来载放部件并较弱地按压而临时压接到面板表面上。正式压接装置115通过热压接加压头以比临时压接高的温度和压力,对被临时压接在面板表面的长边上的部件进行按压而正式压接到面板表面上。
面板安装机103b由正式压接装置116构成。正式压接装置116通过热压接加压头以比临时压接高的温度和压力,对被临时压接在面板表面的短边上的部件进行按压而正式压接到面板表面上。
图2是表示在面板安装机103a以及103b中部件201被安装到面板200上的情况的图。
首先,在通过ACF粘贴装置113在面板200的表面侧缘部上粘贴了ACF之后,使面板200移动到临时压接装置114。
接着,使保持部件201的热压接加压头202下降(图2的(a)),将部件201临时压接到载放在背撑台203上的面板200的表面的粘贴有ACF的部分上(图2的(b))。
接着,在使面板200移动到正式压接装置115之后,使热压接加压头204下降(图2的(c)),对在载放在背撑台205上的面板200的表面的长边所临时压接的部件201进行正式压接(图2的(d))。
最后,在使面板200移动到正式压接装置116之后,使热压接加压头206下降(图2的(e)),对在载放在背撑台205上的面板200的表面的短边所临时压接的部件201进行正式压接(图2的(f))。
图3的(a)是表示检查机105的概略构成的立体图,图3的(b)是表示通过检查机105来检查完成安装面板300的情况的图。
检查机105具备背撑台301、面板移载台部302、面板下搬送移载轴部303、红外光照明305以及红外线(IR)摄像机307。
在背撑台301上载放有完成安装面板300。面板移载台部302将完成安装面板300移载到背撑台301上。面板下搬送移载轴部303将完成安装面板300移送到面板移载台部302。
红外光照明305设置在面板200的背面(与在面板200上安装有部件201的表面相对的背面侧的面板200的面)侧,对与在面板200上安装有部件201的面板200表面相对的背面、即完成安装面板300的背面照射红外光。由于面板200相对于红外光透明,因此由红外光照明305照射的红外光透过面板200,并照射到在面板200的表面(在面板200上安装有部件201的面板200的面)上形成的面板识别标识、以及在与面板200的表面相对的部件201的表面(与面板200的表面平行且与面板200接合的部件201的面)上形成的部件识别标识。
此时,如图4所示,红外光照明305的光轴与部件识别标识520的表面交叉。并且,红外光照明305的光轴相对于部件识别标识520的表面以及完成安装面板300的表面的法线(部件201的表面的法线)倾斜,并与完成安装面板300的表面成为大于等于45°、小于60°的角度。在通过这种光轴倾斜的红外光照明305对面板识别标识530以及部件识别标识520进行光照射的情况下,ACF500中的红外光的光路长度变长而容易照射到导电性粒子(ACF粒子)510。由此,由于导电性粒子510为球形,因此在ACF500中来自红外光照明305的红外光由于导电性粒子510而容易散射。因此,在红外光照明305的光轴与完成安装面板300的表面的法线平行的情况下,由于IR的直线传播性,来自红外光照明305的红外光直接进入IR摄像机307而形成部件识别标识520的图像。此时,导电性粒子510与部件识别标识520重叠的部分,红外线光成为不透过或者难以透过导电性粒子510的波长,因此形成由于导电性粒子510而部件识别标识520的一部分欠缺的图像,但是在红外光照明305的光轴倾斜的情况下,红外光的由于导电性粒子510的散射光进入IR摄像机307而形成部件识别标识520的图像。结果,与红外光不透过或者难以透过导电性粒子510无关,ACF500中存在导电性粒子510的粒子部分在图像中也较明亮地映出,粒子部分与不存在导电性粒子510的粘合剂部分(热固化性树脂部分)的图像中的亮度差变小,因此不会形成由于导电性粒子510而部件识别标识520的一部分欠缺的图像。
在此,IR摄像机307相对于完成安装面板300配置在红外光照明305的相反侧、即部件201的背面(部件201与面板200结合的面的相反侧的部件201的面)侧。IR摄像机307对红外光所照射的面板识别标识530以及部件识别标识520进行摄像。IR摄像机307的光轴与部件识别标识520的表面以及完成安装面板300的表面的法线(部件201的表面的法线)平行。
此时,各个材质主要为,部件由聚酰亚胺或Si形成,面板200由玻璃形成,面板识别标识530以及部件识别标识520由Al形成,导电性粒子510的表面由Ni形成。
图5是表示该部件安装系统100的概略构成的功能框图。
生产线控制器108具备控制部410、储存部411、输入部412、显示部413、通信I/F部414以及运算部415。
控制部410根据来自操作者的指示等,执行储存部411的生产线控制数据,并根据其执行结果来控制各部分。
储存部411是硬盘或存储器等,保持生产线控制数据以及主表411a等。主表411a由表示被赋予对应的一组安装位置以及修正量(反馈量)的信息构成。
输入部412是键盘或鼠标等,显示部413是CRT(Cathode-Ray Tube)或者LCD(Liquid Crystal Display)等。它们用于该生产线控制器108与操作者进行对话等。
通信I/F部414为LAN(Local Area Network)适配器等,用于该生产线控制器108与面板安装机103a以及检查机105之间的通信等。
运算部415基于由检查机105计算的完成安装面板300的安装在面板200上的部件201的偏移量来计算修正量,并对储存部411的主表411a进行更新。
面板安装机103a具备控制部430、储存部431、输入部432、显示部433、通信I/F部434、机构部435以及数据更新部436。
控制部430根据来自操作者的指示等,执行储存部431的NC数据,并根据其执行结果来控制各部分。
储存部431是硬盘或存储器等,保持NC数据以及反馈数据431a等。反馈数据431a由表示被赋予对应的一组安装位置以及修正量的信息构成。
输入部432是键盘或鼠标等,显示部433是CRT或者LCD等。它们用于面板安装机103a与操作者进行对话等。
通信I/F部434为LAN适配器等,用于面板安装机103a与生产线控制器108之间的通信等。
机构部435是包括面板安装机103a的热压接加压头202、204以及206、搬送部、臂、XY台、部件供给部以及对它们进行驱动的马达和马达控制器等的机构部件的集合。
数据更新部436基于从生产线控制器108发送的主表411a来更新储存部431的反馈数据431a。
检查机105具备控制部440、储存部441、输入部442、显示部443、通信I/F部444、机构部445、偏移量计算部446以及取得部448。
控制部440根据来自操作者的指示等,执行储存部441的NC数据,并根据其执行结果来控制各部分。
储存部441是硬盘或存储器等,保持NC数据、检查位置数据441a以及特征点数据441b等。检查位置数据441a是对成为在检查机105中进行检查的对象的全部位置进行表示的信息的集合。特征点数据441b是与面板识别标识530以及部件识别标识520的特征点有关的信息。
输入部442是键盘或鼠标等,显示部443是CRT或者LCD等。它们用于检查机105与操作者进行对话等。
通信I/F部444为LAN适配器等,用于检查机105与生产线控制器108之间的通信等。
机构部445是包括检查机105的面板移载台部302、面板下搬送移载轴部303、红外光照明305、IR摄像机307以及对它们进行驱动的马达和马达控制器等的机构部件的集合。
偏移量计算部446是本发明的计算构件的一例,根据作为IR摄像机307的摄像结果的图像,计算面板识别标识530以及部件识别标识520从将部件201安装到了面板200上时的规定安装位置关系的偏移量。具体地说,在作为IR摄像机307的摄像结果的图像中,计算从以面板识别标识530的特征点位置为基准的规定位置、部件识别标识520的规定特征点位置的偏移量。
取得部448为,在作为IR摄像机307的摄像结果的图像中,取得面板识别标识530的规定特征点以及部件识别标识520的规定特征点的位置。
下面,详细说明部件安装系统100的反馈动作(将部件201的位置偏移量反馈到部件安装中的流程)。图6是表示部件安装系统100的反馈动作的顺序图。
首先,检查机105的控制部440,通过机构部445对完成安装面板300的一组面板识别标识530以及部件识别标识520进行摄像(步骤S11)。具体地说,对于在检查位置数据441a所示的1个位置上形成的面板识别标识530以及部件识别标识520,通过红外光照明305从完成安装面板300的背面(与在面板200上安装有部件201的表面相对的背面侧的面)侧照射红外光,并在完成安装面板300的表面(在面板200上安装有部件201一侧的面)侧,通过IR摄像机307对该面板识别标识530以及部件识别标识520进行摄像。
接着,检查机105的控制部440,使取得部448取得面板识别标识530以及部件识别标识520的特征点的位置(步骤S12)。
例如,如图7的(a)所示那样,部件识别标识520形成在部件201的表面(与安装有部件201的面板200的面相对的部件201的面)上,并如图7的(b)或(c)所示那样,面板识别标识530形成在面板200的表面(安装有部件201的面板200的面)上,当部件201在规定的安装位置上被安装到面板200上时,部件识别标识520以及面板识别标识530成为图7的(d)或(e)所示的位置关系。此时,当将构成部件识别标识520以及面板识别标识530各自的轮廓的直线相交的边缘(角)A1以及A2作为特征点、并在特征点数据441b中显示时,取得边缘A1以及A2的位置。
并且,如图8的(a)所示那样,部件识别标识520形成在部件201的表面(与安装有部件201的面板200的面相对的部件201的面)上,并如图8的(b)所示那样,面板识别标识530形成在面板200的表面(安装有部件201的面板200的面)上,当部件201在规定的安装位置上被安装到面板200上时,部件识别标识520以及面板识别标识530成为图8的(c)所示的位置关系。此时,当将构成部件识别标识520以及面板识别标识530的圆的重心B1以及B2作为特征点、并在特征点数据441b中显示时,取得圆的重心B 1以及B2的位置。
接着,检查机105的控制部440,通过偏移量计算部446计算从以面板识别标识530的特征点位置为基准的规定位置、部件识别标识520的规定特征点位置的偏移量(步骤S13)。具体地说,计算部件识别标识520的规定特征点位置从以面板识别标识530的特征点位置为基准的规定位置的偏移量,并计算所计算出的部件识别标识520的规定特征点位置从以面板识别标识530的特征点位置为基准的规定位置的偏移量。
接着,检查机105的控制部440,通过通信I/F部444,将所计算出的部件201的错位量与检查位置数据441a所示的安装位置赋予对应,并将其发送到生产线控制器108(步骤S14)。
接着,生产线控制器108的控制部410,通过运算部415根据经由通信I/F部414接收的错位量,更新储存部411的主表411a(步骤S15)。
接着,生产线控制器108的控制部410,通过通信I/F部414将更新了的主表411a发送到面板安装机103a(步骤S16)。
接着,面板安装机103a的控制部430,根据经由通信I/F部434接收的主表411a,更新储存部431的反馈数据431a(步骤S17)。
最后,面板安装机103a的控制部430,执行NC数据,通过机构部435将部件201安装到面板200上(步骤S18)。在安装时参考更新了的反馈数据431a而修正部件201的安装位置,并在修正了的安装位置上竟有ACF500安装部件201。
根据以上那样的本实施方式的检查机105,根据所得到的面板识别标识530以及部件识别标识520的图像,检查机105计算部件201的错位量。因此,能够高精度地检测经由ACF500安装在面板200上的部件201的错位量。
并且,根据本实施方式的检查机105,红外线照明305的光轴相对于完成安装面板300的表面的法线倾斜,红外线照明305的光轴与完成安装面板300的表面或者部件201的表面成为45°以上、小于60°的角度。因此,能够抑制导电性粒子510的影响地对部件识别标识520进行摄像,因此能够计算出部件201的错位量,能够可靠地检测经由ACF500安装在面板200上的部件201的错位量。
即,在红外线照明305的光轴与完成安装面板300的表面的法线平行时,如图9的(a)所示,红外线光为不透过或者难以透过导电性粒子510的波长,因此由于导电性粒子510遮挡红外线光而产生的影响,仅能够得到面板识别标识530以及部件识别标识520的轮廓不清楚、不能够识别特征点的图像。但是,通过使红外线照明305的光轴相对于完成安装面板300的表面的法线倾斜,由此如图9的(b)所示,能够得到排除了导电性粒子510的影响的、面板识别标识530以及部件识别标识520的轮廓清楚、能够识别特征点的图像。
该情况根据图10以及图11A能够明确。图10表示红外线照明305的光轴与完成安装面板300的表面或者部件201的表面所成的角度(照射角度)、与面板识别标识530以及部件识别标识520的图像是否为轮廓清楚的能够识别的图像的评价结果(图像的评价结果)的关系。图11A表示照射角度、图像的评价结果以及面板识别标识530以及部件识别标识520的图像(标识图像)的关系。另外,图像的评价结果的“○”表示面板识别标识530以及部件识别标识520的图像为轮廓清楚的能够识别的图像的情况,“×”表示不是上述情况的情况。在图10以及图11A中表示的情况为,在照射角度为大于等于45°、小于60°时,标识图像成为轮廓清楚的能够识别的图像。例如,在照射角度为40°的情况下,仅能够得到图11B所示的轮廓不清楚的标识图像,在通过图像处理(多值化处理)而表示的曲线图中,与X坐标相对的识别标识的亮度水平的变化点的边界不清楚、难以检测识别标识的边界。另一方面,在照射角度为50°的情况下,能够得到图11C所示的轮廓清楚的能够识别的标识图像,在通过图像处理(多值化处理)而表示的曲线图中,与X坐标相对的识别标识的亮度水平的变化点的边界清楚、能够检测识别标识的边界,能够进行识别标识的位置识别。
并且,根据本实施方式的检查机105,如图12所示,红外光照明305被配置为其光轴(图12中的轴A)与部件识别标识520的表面交叉。因此,能够将来自红外光照明305的红外光直接照射到部件识别标识520上,因此不需要增大红外光照明305的光量,能够实现消费电力的降低。
以上,根据上述实施方式对本发明的检查装置以及检查方法进行了说明,但是本发明并不限定于该实施方式。在不脱离本发明精神的范围内本领域技术人员实施了想到的各种变形的方式,也都包含于本发明的范围内。
例如,在上述实施方式中,在生产线上设置检查机105。但是,也可以使面板安装机103a以及103b具有对完成安装面板300进行检查的功能。此时,面板安装机103a以及103b具备相对于完成安装面板300在与上述实施方式的检查机105相同的位置上配置的红外光照明305以及IR摄像机307。
并且,在上述实施方式中,为了对面板识别标识530以及部件识别标识520进行摄像,而在检查机105上设置有红外光照明305以及IR摄像机307。但是,只要是能够发出对面板识别标识530以及部件识别标识520进行摄像的光、即透过面板200以及部件201且不透过或者难以透过导电性粒子510的波长的光的照明,以及能够对该光进行受光的摄像机,则不限于此。
并且,在上述实施方式中,通过取得部448在面板识别标识530以及部件识别标识520的各自中取得1个特征点的位置。但是,也可以取得2个特征点的位置。由此,也能够将连接2个特征点之间的直线的倾斜的偏移量或者2个特征点的中心的偏移量,作为部件201的错位量进行计算,因此能够高精度地检测经由ACF500安装在面板200上的部件201的错位量。
并且,在上述实施方式中,检查机105以面板识别标识530为基准而将部件识别标识520的偏移量作为部件201的错位量。但是,也可以以面板200的布线图案为基准而将部件201与布线图案或者电路图案之间的偏移量作为部件201的错位量。
并且,在上述实施方式中,如图12所示,红外光照明305被配置为其光轴与部件识别标识520的表面交叉。但是,也可以如图13以及图14所示,红外光照明305被配置为其光轴(图13中的轴A)与部件识别标识520的表面不交叉。在该情况下,红外光照明305被配置为其光轴与部件识别标识520的表面、即完成安装面板300的表面(与部件201的表面实质上平行的面)成为50°以上、小于85°的角度。由此,能够得到抑制了由于导电性粒子510遮挡红外线光而产生的影响的、面板识别标识530以及部件识别标识520的轮廓清楚、能够识别特征点的图像。并且,与图12所示那样配置的情况相比较,能够得到用于位置识别的能够图像识别的清楚的图像的角度范围扩大为50°以上、小于85°,因此能够提高设计自由度。
该情况根据图15以及图16能够明确。图15表示以图13以及图14所示的位置关系配置了红外光照明305时的照射角度与图像的评价结果的关系。图16表示以图13以及图14所示的位置关系配置了红外光照明305时的照射角度、图像的评价结果以及面板识别标识530以及部件识别标识520的标识图像的关系。另外,图像的评价结果的“○”表示面板识别标识530以及部件识别标识520的图像为轮廓清楚的能够识别的图像的情况,“×”表示不是上述情况的情况。在图15以及图16中表示的情况为,在照射角度为50°以上、小于85°时,标识图像成为轮廓清楚的能够识别的图像。并且,在上述实施方式中,在检查机105中仅配置有1个红外光照明305。但是,如图17以及图18所示,在检查机105中也可也设置有从不同方向对面板识别标识530以及部件识别标识520照射光的多个红外光照明305。例如,以能够得到图19所示的强调了部件识别标识520的边缘的图像的方式配置4个红外光照明305。即,在作为IR摄像机307的摄像结果的图像中,以光轴与构成部件识别标识520的轮廓的直线部正交的方式配置4个红外光照明305。或者,以能够得到图20所示的强调了圆形的部件识别标识520的边缘(识别标识的轮廓的边界)的图像的方式配置4个红外光照明305。
并且,在上述实施方式中,红外光照明305配置在面板200的背面侧,IR摄像机307配置在部件201的背面侧。但是,只要红外光照明305以及IR摄像机307位于跨着完成安装面板300而相对的位置,则不限于此,而也可以将IR摄像机307配置在面板200的背面侧,将红外光照明305配置在部件201的背面侧。在该情况下,使红外光照明305的光轴与面板识别标识530的表面交叉,并且使该光轴相对于面板识别标识530的表面即完成安装面板300的表面的法线(面板200的表面的法线)倾斜,并与完成安装面板300的表面成为大于等于45°、小于60°的角度。或者,使红外光照明305的光轴与面板识别标识530的表面不交叉,并且使该光轴相对于完成安装面板300的表面的法线倾斜,并与完成安装面板300的表面成为大于等于50°、小于85°的角度。
例如,如图21所示,从不同方向对面板识别标识530以及部件识别标识520照射光的多个红外光照明305配置在部件201的背面侧,IR摄像机307配置在面板200的背面侧。并且,多个红外光照明305被配置为,能够得到如图22所示的面板识别标识530的边缘被强调了的图像。即,4个红外光照明305被配置为,在周围IR摄像机307的摄像结果的图像中,光轴与构成面板识别标识530的轮廓的直线部正交。
并且,如图23所示,在以红外光不照射到部件201的背面的方式配置红外光照明305是,能够抑制部件201背面的伤对面板识别标识530以及部件识别标识520的图像的不良影响。