CN103370997B - 电子组件安装装置和电子组件安装装置所使用的图像读取方法 - Google Patents

电子组件安装装置和电子组件安装装置所使用的图像读取方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供电子组件安装装置以及由所述电子组件安装装置使用的图像读取方法,使得可以通过使用具有简化的结构的图像读取单元减小读取图像所需的时间,以便消除由线传感器的排列方向所导致的、施加于安装头的操作上的限制。用于读取由安装头(14A、14B)保持的电子组件的图像的图像读取单元(6A、6B)各自具有相对于第一方向倾斜布置角度的线传感器;基于已经预先设置的扫描操作选择条件来选择安装头(14A、14B)应被分配第一方向扫描操作或第二方向扫描操作中的哪个;并且在从图像读取单元(6A、6B)获取图像的图像获取步骤中,执行图像变换处理,使得通过将从所述线传感器顺序地输出的一维图像变换到布置角度的程度而获得的一维图像并列排列,来生成二维图像。

Description

电子组件安装装置和电子组件安装装置所使用的图像读取方法
技术领域
本发明涉及一种在基板上安装电子组件的电子组件安装装置,以及在电子组件安装装置中读取电子组件的图像的图像读取方法。
背景技术
到目前为止,在基板上安装诸如半导体芯片的电子组件的电子组件安装装置中,已经广泛使用使用诸如CCD的线传感器(其中图像拾取元件成行排列)的摄像头,作为用于通过图像识别而在安装时刻校正电子组件和基板之间的位置间隙的图像读取器。当通过线传感器读取图像时,需要进行将要读取的电子组件与线传感器在与元件排列方向正交的方向上相对地移动的扫描操作。为此,在线传感器在电子组件安装装置内的布局(layout)中的布置中,需要在进行扫描操作时预先设置安装头的移动方向。一般地,在被构造为使得在基板传输路径两侧上都布置相应组件供给单元的电子组件安装装置中,线传感器被布置为使得元件排列方向与基板传输方向(第一方向)一致、或者与正交于第一方向的第二方向一致。然而,即使当采用上述布置中的任何一个作为线传感器的布置时,从优化通过安装头进行组件安装操作的效率的角度,这样的布置也具有优点和缺点。
即,当布置线传感器使得元件排列方向与第一方向一致时,通过在第二方向上移动安装头来进行读取图像的扫描操作。在这种情况下,由于安装头可以在最短路径中从组件供给单元朝向基板移动,所以有利的是移动距离变得更短。然而,当提供通过基板彼此面对的两个安装头作为组件安装机构时,因为取决于对面的安装头的操作状态而在相应安装头之间产生干扰(interference),所以不能总是在任意定时执行读取图像的扫描操作。在这种情况下,由从对面的安装头完成组件安装操作直至安装头从基板退回为止的待命(standby)时间产生损耗时间。
与此相反,当布置线传感器使得元件排列方向与第二方向一致时,通过在第一方向上移动安装头来进行读取图像的扫描操作。在这种情况下,因为安装头沿着基板传输路径移动来进行扫描操作,所以有利的是无论对面的安装头的操作状态如何都能够进行扫描操作。然而,安装头在扫描操作中的移动距离必然变得更长,导致用于读取图像所需的时间增加。为了消除这种将线传感器的排列方向固定为一个方向所导致的缺点,已经提出了使用将两个线传感器组合在一起成为交叉形状的摄像头的构造(参考专利文献1)。
<引用列表>
<专利文献>
专利文献1:JP-A-2010-80696
发明内容
<技术问题>
然而,在如上所述专利文献示例中公开的现有技术中,使用两个线传感器的构造具有如下所述的缺点。即,在上述现有技术中,因为两个独立的线传感器被布置为在平面图中精确地彼此正交,所以产生这样的问题:在摄像头的制造和装配中,难以调整两个线传感器之间的位置关系。此外,因为实质上使用两个独立的线传感器,所以摄像头的制造成本必然增加。此外,因为线传感器具有由制造过程中的误差导致的性能的轻微变化,所以在上述构造到实际装置的应用中产生大量问题,使得由两个线传感器取得的图像彼此严格不同,并且附加地需要微调工作。因而,现有技术具有这样的问题:难以通过具有简单构造的图像读取单元排除对安装头的操作的限制而缩短用于读取图像所需的时间,所述对安装头的操作的限制由线传感器的排列方向所导致。
在该情况下,本发明意图提供电子组件安装装置和电子组件安装装置中的图像读取方法,其可以通过具有简单构造的图像读取单元排除在线传感器的排列方向上导致的对安装头的操作的限制来缩短用于读取图像所需的时间。
<发明的有益效果>
根据本发明,为了在通过安装头从组件供给单元提取电子组件的组件提取步骤中通过关于基板传输方向倾斜给定的布置角度而布置的线传感器来读取电子组件的图像,在基于预定扫描操作选择条件预先选择要由安装头进行的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个、并通过安装头进行所选择的扫描操作来从图像读取单元获取图像信号的图像获取步骤中,执行并列地(inparallel)布置通过基于线传感器的布置角度变换从线传感器顺序地输出的一维图像而获得的一维图像来生成二维图像的图像变换处理。上述处理可以通过具有简单构造的图像读取单元排除在线传感器的排列方向上导致的对安装头的操作的限制来减小用于读取图像所需的时间。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电子组件安装装置的透视图。
图2是根据本发明实施例的电子组件安装装置的平面图。
图3是示出在根据本发明实施例的电子组件安装装置中使用的图像读取器的构造的分解透视图。
图4是示出在根据本发明实施例的电子组件安装装置中的控制系统的构造的框图。
图5(a)、5(b)和5(c)是在根据本发明实施例的电子组件安装装置中的图像读取器的图像拍摄(capture)范围的说明图。
图6(a)、6(b)和6(c)是在根据本发明实施例的电子组件安装装置中的图像读取器的图像拍摄范围的平面图。
图7是示出在根据本发明实施例的电子组件安装装置中的图像读取方法的流程图。
图8(a)、8(b)和8(c)是示出在根据本发明实施例的电子组件安装装置中的图像读取方法的操作的说明图。
图9(a)、9(b)和9(c)是示出在根据本发明实施例的电子组件安装装置中的图像读取方法的操作的说明图。
具体实施方式
随后,将参考附图给出对本发明的实施例的说明。首先,将参考图1和图2描述电子组件安装装置1的结构。在用于制造安装板的电子组件安装线中使用电子组件安装装置1,并且多个具有相同结构的电子组件安装装置1彼此连接以构造电子组件安装线。参考图1,在X方向上,在基座1a的中心布置基板传输机构2。基板传输机构2传输基板3,电子组件要在X方向(第一方向)上安装在所述基板3上。在安装位置上定位并保持基板的基板定位单元被部署在用于基板传输机构2的传输路径中,并且电子组件被安装在通过基板定位单元定位的基板3上。
第一组件供给单元4A和第二组件供给单元4B被布置在基板传输机构2的Y方向(第二方向)上的两侧上,并且多个带馈送器(tapefeeder)5并列地布置在第一组件供给单元4A和第二组件供给单元4B的每一个上。每个带馈送器5馈送以间距(atapitch)容纳电子组件的载带(carriertape),并且将电子组件供给到下文将描述的组件安装机构(即,包括安装头以及移动安装头的头移动机构的组件安装机构)。
具有Y轴直线驱动机构(lineardrivemechanism)的Y轴移动台(movementtable)8被平行于Y方向布置,并在X方向上位于基座1a的一端上。Y轴移动台8主要包括在水平方向上以细长(slender)构造部署的梁构件(beammember)8a,并且在水平方向上在梁构件8a上布置直线导轨8b。连接到以垂直姿势布置的两个矩形连接支架(couplingbracket)10A和10B的直线块9适配到直线导轨8b,以便能够在Y方向上滑动。两个连接支架10A和10B分别与各自具有X轴直线驱动机构的第一X轴移动台11A和第二X轴移动台11B相连接。
第一X轴移动台11A和第二X轴移动台11B中的每一个主要包括在X方向上以细长构造部署的梁构件11a,并且在水平方向上在梁构件11a上部署直线导轨12。以垂直姿势布置的矩形连接支架13通过直线块(未示出)而加载在直线导轨12上,以便能够在X方向上滑动。第一安装头14A和第二安装头14B被加载在第一X轴移动台11A和第二X轴移动台11B的相应连接支架13上,并且第一安装头14A和第二安装头14B通过连接到连接支架13的直线驱动机构而在X方向上移动。
由具有多个单元安装头15的多个头来构造第一安装头14A和第二安装头14B中的每一个,并且吸附和保持电子组件的吸附喷嘴(adsorptionnozzle)15a被加载在部署于每个单元安装头15的下端上的喷嘴安装单元。吸附喷嘴15a通过单元安装头15中安装的喷嘴上/下机构而上下移动。驱动Y轴移动台8和第一X轴移动台11A,以允许第一安装头14A在X方向和Y方向上移动,结果,单元安装头15中的每一个从第一组件供给单元4A的带馈送器5中的每一个提取电子组件,并传输电子组件,以及将电子组件安装在由基板传输机构2定位的基板3上。
同样地,驱动Y轴移动台8和第二X轴移动台11B,以允许第二安装头14B在X方向和Y方向上移动,结果,单元安装头15中的每一个从第二组件供给单元4B的带馈送器5中的每一个提取电子组件,并传输电子组件,以及将电子组件安装在由基板传输机构2定位的基板3上。在上述构造中,Y轴移动台8和第一X轴移动台11A构成移动第一安装头14A的第一头移动机构7A,用于在X方向(第一方向)和Y方向(第二方向)两个方向上从第一组件供给单元4A提取电子组件。并且,Y轴移动台8和第二X轴移动台11B构成移动第二安装头14B的第二头移动机构7B,用于在X方向(第一方向)和Y方向(第二方向)两个方向上从第二组件供给单元4B提取电子组件。
在基板传输机构2和第一组件供给单元4A之间、以及在基板传输机构2和第二组件供给单元4B之间,即,分别在由第一头移动机构7A和第二头移动机构7B进行的第一安装头14A和第二安装头14B的移动路径中,布置第一图像读取器6A(第一图像读取单元)和第二图像读取器6B(第二图像读取单元)。第一图像读取器6A和第二图像读取器6B具有相同的构造,并且通过允许已经从相应的组件供给单元提取了电子组件P的第一安装头14A和第二安装头14B进行用于读取图像的扫描操作,而各自具有从下方读取由安装头保持的电子组件P的图像的功能。对所读取的图像进行识别处理,以检测由安装头保持的电子组件P的位置间隙。
如图2中所示,与第一安装头14A和第二安装头14B中的每一个整体移动的基板识别摄像头单元16各自适配到第一X轴移动台11A和第二X轴移动台11B的下部分。基板识别摄像头单元16以其成像光学轴向下布置的姿势适配到连接支架13,并且与第一安装头14A和第二安装头14B中的每一个一起在基板3上方移动以对基板3成像。对成像结果进行识别处理,以检测基板3上的安装点的位置间隙。当将电子组件P安装在基板3上时,基于电子组件P的上述位置间隙的检测结果、以及安装点的位置间隙的检测结果,来执行安装组件时的位置校正。
随后,将参考图3给出第一图像读取器6A和第二图像读取器6B的构造和功能的描述。如图3中所示,构造第一图像读取器6A和第二图像读取器6B中的每一个,使得线传感器单元20上组合透镜光学系统21,并且在透镜光学系统21上加载照明单元22。线传感器单元20具有通过线传感器读取从要被读取的图像(在该示例中,由第一安装头14A和第二安装头14B保持的电子组件P)反射的成像光作为一维图像以输出图像信号的功能。
由其上安装了线传感器24的传感器基板23来构造线传感器单元20。通过线性排列多个图像拾取元件(诸如CCD)来构造线传感器24,并且各个图像拾取元件接收成像光以输出一维图像的图像信号。在该实施例中,将线传感器24布置为相对于X方向(第一方向)倾斜给定的布置角度α(在该示例中,45°),并且根据一个扫描操作所需的图像读取宽度来设置线传感器24的长度尺寸。当布置角度α被设置为45°时,线传感器24被布置为相对于X方向和Y方向倾斜相同的角度,并且,即使在X方向和Y方向中的任何一个上设置用于读取图像的扫描操作(如下面将描述的),都可以获取相同条件的一维图像。
透镜光学系统21具有用于将成像光聚焦在线传感器24的光接收表面上的透镜,并且由透镜光学系统21折射从上面输入的成像光,以在线传感器24的光接收表面上聚焦成像对象的图像。照明单元22具有照明基板22a,在照明基板22a上,在四个方向上聚集了诸如LED的光发射元件,并且照明单元22驱动照明基板22a向斜上方照射照明光。接着,在第一安装头14A或第二安装头14B中,所照射的照明光被部署在单元安装头15中的每一个中的吸附喷嘴15a所保持的电子组件P向下反射,并从上方输入到第一图像读取器6A和第二图像读取器6B。
接着,输入的成像光被透镜光学系统21折射,并向下前进,并聚焦在构成线传感器24的光接收表面的图像拾取元件上。即,透镜光学系统21和线传感器单元20充当读取电子组件P的图像的摄像头。线传感器24连接到作为摄像头控制器的成像控制单元26A(成像控制单元26B)、以及图像变换处理单元25。成像控制单元26A(成像控制单元26B)具有控制由线传感器24进行的成像处理、以及由图像变换处理单元25进行的图像变换处理的功能,以输出作为图像信号的成像结果。
将参考图5(a)至图5(c)以及图6(a)至图6(c)描述由第一图像读取器6A和第二图像读取器6B进行的图像读取。首先,将参考图5(a)至图5(c)描述具有设置为X方向的扫描方向的第一方向扫描操作。在这种情况下,如图5(a)中所示,由单元安装头15保持要被读取的图像的电子组件P的第一安装头14A(第二安装头14B)在第一图像读取器6A和第二图像读取器6B上方在X方向上移动(箭头a)。通过上述第一方向扫描操作,对应于线传感器24的图像拍摄范围的多个一维图像24a以给定时间间隔从线传感器24顺序地输出到图像变换处理单元25,如图5(b)所示。在该示例中,因为相对于X方向以布置角度α倾斜地布置线传感器24,所以将由线传感器24获取的一维图像24a相对于X方向倾斜布置角度α。为了获取校正了倾斜的图像,对将被顺序地输出的一维图像24a执行由图像变换处理单元25进行的变换处理。
即,将一维图像24a旋转基于布置角度α设置的变换角度α(箭头b),从而获得经变换的一维图像24a*。如图5(c)中所示,这些经变换的一维图像24a*平行于X方向布置,从而生成要被成像的电子组件P的二维图像27。在由此生成的二维图像27中,因为使电子组件P的图像位于相对于原坐标系统旋转了变换角度α的位置上,所以在基于二维图像27的识别处理中使用变换了变换角度α的XY坐标系统。
随后,将参考图6(a)至图6(c)描述其扫描方向被设置为Y方向的第二方向扫描操作。在这种情况下,如图6(a)中所示,由单元安装头15保持要被读取的图像的电子组件P的第一安装头14A(第二安装头14B)在第一图像读取器6A和第二图像读取器6B上方在Y方向上移动(箭头c)。通过上述第二方向扫描操作,对应于线传感器24的图像拍摄范围的多个一维图像24a以给定时间间隔从线传感器24顺序地输出到图像变换处理单元25,如图6(b)所示。在该示例中,因为相对于X方向倾斜布置角度α布置线传感器24,所以将由线传感器24获取的一维图像24a相对于X方向倾斜布置角度α,如图5(a)至5(c)中所示的示例。为此,对要被顺序地输出的一维图像24a执行由图像变换处理单元25进行的变换处理。
即,将一维图像24a旋转基于布置角度α而设置的变换角度α(箭头d),从而获取经变换的一维图像24a*。如图6(c)中所示,这些变换的一维图像24a*平行于Y方向布置,从而生成要被成像的电子组件P的二维图像27。在由此生成的二维图像27中,如图5中所示的示例,因为使电子组件P的图像位于相对于原坐标系统旋转了变换角度α的位置中,所以在基于二维图像27的识别处理中使用变换了变换角度α的XY坐标系统。
即,第一图像读取器6A和第二图像读取器6B中的每一个具有相对于X方向(第一方向)倾斜给定布置角度α布置的线传感器24,并且具有可以通过用于分别在X方向和Y方向上在线传感器24上方移动第一安装头14A和第二安装头14B并且读取图像的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个读取图像的摄像头。并且,第一图像读取器6A和第二图像读取器6B中的每一个还具有图像变换处理单元25,其基于布置角度α并行地排列通过变换顺序地从线传感器24输出的一维图像而获得的一维图像24a*,以生成二维图像27。
随后,将参考图4描述电子组件安装装置1的控制系统的构造。参考图4,装置主体控制单元30包括位置检测单元31、图像读取控制单元32、识别处理单元33、位置校正计算单元34、以及机构控制单元35。位置检测单元31从部署在构成第一头移动机构7A的X轴直线驱动机构11AL和Y轴直线驱动机构8AL中的X轴编码器11AE和Y轴编码器8AE接收信号,以检测第一安装头14A的位置。并且,位置检测单元31从部署在构成第二头移动机构7B的X轴直线驱动机构11BL和Y轴直线驱动机构8BL中的X轴编码器11BE和Y轴编码器8BE接收信号,以检测第二安装头14B的位置。
图像读取控制单元32基于位置检测单元31的位置检测结果来控制第一图像读取器6A和第二图像读取器6B的成像控制单元26A和成像控制单元26B。即,第一图像读取器6A和第二图像读取器6B在扫描方向上移动第一安装头14A和第二安装头14B,并进行读取由第一安装头14A和第二安装头14B保持的电子组件的图像的扫描操作。图像读取控制单元32基于由位置检测单元31对第一安装头14A和第二安装头14B的位置检测结果,向成像控制单元26A和成像控制单元26B指示X列线传感器24X或Y列线传感器24Y开始在扫描操作中输出图像信号的时刻。
此外,如后面将描述的,图像读取控制单元32选择电子组件关于线传感器24移动以进行用于读取电子组件P的图像的扫描操作的方向。即,图像读取控制单元32具有根据第一安装头14A和第二安装头14B的操作状态选择第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个的功能,以指示成像控制单元26A和成像控制单元26B关于所选择的扫描操作。基于由位置检测单元31所检测的第一安装头14A和第二安装头14B的位置来确定该操作状态。基于预先设置并存储在装置主体控制单元30的存储装置中的扫描操作选择条件来进行该选择。
在这种情况下,第一安装头14A和第二安装头14B进行将从相应的组件供给单元(第一组件供给单元4A、第二组件供给单元4B)提取的电子组件P传输和安装到由基板传输机构2的基板定位单元所定位的基板3上的组件安装操作。即,图像读取控制单元32基于预定扫描操作选择条件来选择要由第一安装头14A和第二安装头14B进行的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个,以便在组件安装操作中读取电子组件的图像。
识别处理单元33接收从第一图像读取器6A和第二图像读取器6B的成像控制单元26A和成像控制单元26B输出的图像信号,并进行识别处理,从而辨别由安装头保持的电子组件,并检测电子组件的位置间隙。位置校正计算单元34基于由识别处理单元33所获得的电子组件的位置间隙信息,进行当由安装头将电子组件安装在基板上时位置校正所必需的计算。在图4中所示的示例中,图像读取控制单元32和识别处理单元33包括在装置主体控制单元30中。替代地,可以将图像读取控制单元32和识别处理单元33提供为独立于装置主体控制单元30的独立图像识别处理单元。
机构控制单元35控制第一头移动机构7A、第一安装头14A、第二头移动机构7B、以及第二安装头14B,以执行用于将从相应组件供给单元提取的电子组件P传输和安装到基板3上的组件安装操作。在这种情况下,允许各个安装头进行由图像读取控制单元32选择的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个。当所保持的电子组件P被安装在基板3上时,基于由位置校正计算单元34所获得的位置间隙校正计算结果来定位第一安装头14A和第二安装头14B。
如上所述构造根据本发明的电子组件安装装置1,并且下面将参考相应附图并沿着图7的流程来描述电子组件安装装置中读取由电子组件安装装置1中的第一安装头14A和第二安装头14B所保持的电子组件P的图像的图像读取方法。
首先,在组件安装操作开始时,第一安装头14A和第二安装头14B从相应组件供给单元提取电子组件P(ST1)(组件提取步骤)。图8(a)示出以下状态:在第一组件供给单元4A中,第一安装头14A移动,以便通过多个单元安装头15提取电子组件P(箭头e),并且在第二组件供给单元4B中,第二安装头14B通过所有多个单元安装头15保持电子组件P,并且完成组件提取步骤。
接着,选择扫描操作(ST2)。即,基于预定扫描操作选择条件,选择要由已经预先完成了组件提取步骤的第二安装头14B进行的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个(扫描操作选择步骤)。在该示例中,预先设置扫描操作选择条件,使得如果在完成组件提取步骤时对面的(facing)安装头不在定位到基板传输机构2的基板3中进行组件安装操作,则选择第二方向扫描操作,并且如果在完成组件提取步骤时在基板3中进行组件安装操作,则选择第一方向扫描操作。
即,在图8(a)中所示的状态下,在通过第二组件供给单元4B中的第二安装头14B完成组件提取步骤的时刻,第一组件供给单元4A中尚未完成组件提取步骤,并且对面的第一安装头14A不出现在基板3上。因此,在这种情况下,选择第二方向扫描操作,作为要由已经完成了组件提取步骤的第二安装头14B进行的扫描操作。结果,第二安装头14B可以最短路径从第二组件供给单元4B朝向基板3移动,并且可以最大地缩短组件安装操作中的移动距离,以减小操作节拍(tact)时间。
接着,执行扫描操作(ST3)。在这种情况下,由第二安装头14B进行所选择的第二方向扫描操作,以从第二图像读取器6B获取图像信号(图像获取步骤)。即,在图像获取步骤中,如图8(b)中所示,保持要被扫描的电子组件P的第二安装头14B在Y方向上移动,并且到达基板3(箭头g)。在Y方向上的移动中,第二安装头14B在第二图像读取器6B上方以指定的扫描速度移动,并且在这种情况下,如图6(a)中所示,线传感器24以给定时间间隔顺序地读取要被成像的电子组件P的多个一维图像24a,并将其输出到图像变换处理单元25(ST4)。
已经接收到一维图像24a的图像变换处理单元25对从线传感器24顺序地输出的一维图像24a执行图像变换处理,如图6(b)和6(c)中所示(ST5)。在该图像变换处理中,进行用于并列地布置通过基于线传感器24的布置角度α变换一维图像24a所获得的经变换的一维图像24a*以生成二维图像27的处理。由此生成的二维图像27被输出到识别处理单元33,作为要被成像的电子组件P的图像信号。
此后,执行第一安装头14A要进行的扫描操作。在这种情况下,因为对面的第二安装头14B在第一安装头14A完成组件提取步骤的时刻已经出现在基板3上,所以选择第一方向扫描操作。并行于第二安装头要进行的第二方向扫描操作,已经在第一组件供给单元4A中完成了组件提取步骤的第一安装头14A朝向第一图像读取器6A侧移动,以便执行所选择的第一方向扫描操作,如图8(b)中所示(箭头f)。
如图8(c)中所示,并行于第二安装头14B在基板3上的组件安装操作(箭头h),以与图5(a)至5(c)中所示的示例相同的方式,执行在X方向上以指定的扫描速度在第一图像读取器6A上方移动第一安装头14A的第一方向扫描操作(箭头i)。即,执行基于线传感器24的布置角度α变换从线传感器24顺序地输出的一维图像24a的图像变换处理,并且执行并列地布置图像已被变换的经变换的一维图像24a*以生成二维图像27的处理。由此生成的二维图像27被输出到识别处理单元33,作为要被成像的电子组件P的图像信号。
在已经完成了第一方向扫描操作之后,第一安装头14A在第一图像读取器6A侧等待。由于可以不干扰对面的第二安装头14B的组件安装操作而执行该第一方向扫描操作,所以可以防止在其期间第一安装头14A不移动而在第一组件供给单元4A处等待的损耗时间的发生。
此后,如图9(a)中所示,已经在基板3上完成了组件安装操作的第二安装头14B移动到第二组件供给单元4B,以便执行随后的组件提取步骤(箭头j)。此后,如图9(b)中所示,已经在待命状态中的第一安装头14A立即在基板3上方移动(箭头k),并且在第二组件供给单元4B中,第二安装头14B移动,以便提取组件(箭头l)。此后,第二安装头14B完成组件提取步骤,并且在该时刻,如图9(c)中所示,如果第一安装头14A位于基板3上,并且执行组件安装操作(箭头m),则选择第一方向扫描操作作为要由第二安装头14B进行的扫描操作。接着,第二安装头14B朝向第二图像读取器6B侧移动,以便执行在X方向上在第二图像读取器6B上方移动的第一方向扫描操作(箭头n)。
此后,由第一安装头14A和第二安装头14B重复地执行组件安装操作。在组件安装操作中,执行从第一组件供给单元4A和第二组件供给单元4B提取电子组件P、在第一图像读取器6A和第二图像读取器6B上方移动电子组件P、以及读取电子组件P的图像的扫描操作。在扫描操作中,对于每个扫描操作,根据通过基板传输机构2彼此面对的组件安装机构的操作状态,选择第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个。
即,上述图像读取方法包括:由第一安装头14A和第二安装头14B从各个组件供给单元提取电子组件P的组件提取步骤;基于预定扫描操作选择条件,选择要由第一安装头14A和第二安装头14B进行的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个以便读取电子组件的图像的扫描操作选择步骤;以及通过由第一安装头14A和第二安装头14B进行所选择的扫描操作而从第一图像读取器6A和第二图像读取器6B获取图像信号的图像获取步骤。
在扫描操作选择步骤中,当在完成组件提取步骤的时刻未进行在定位到基板传输机构2的基板3上使用对面的安装头的组件安装操作时,选择第二方向扫描操作,并且当在完成组件提取步骤的时刻进行组件安装操作时,选择第一方向扫描操作。接着,在图像获取步骤中,执行并列地排列通过基于线传感器的布置角度α变换从线传感器24顺序地输出的一维图像24a所获得的经变换的一维图像24a*、以生成二维图像27的图像变换处理。
如上所述,根据本实施例,在构造为使得通过第一组件供给单元4A、第二组件供给单元4B、第一安装头14A、和第二安装头14B安装电子组件的组件安装机构被布置在基板传输机构2的两侧上的电子组件安装装置1中,提供从下方读取由第一安装头14A和第二安装头14B保持的电子组件的图像的第一图像读取器6A和第二图像读取器6B。在该构造中,第一图像读取器6A和第二图像读取器6B中的每一个包括摄像头,其可以通过在相对于第一方向倾斜给定的布置角度布置的线传感器24上方分别在第一方向和第二方向上移动第一安装头14A和第二安装头14B的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个来读取图像,从而读取图像。并且,第一图像读取器6A和第二图像读取器6B中的每一个包括图像变换处理单元25,其并列地排列通过基于布置角度α变换从线传感器24顺序地输出的一维图像24a所获得的经变换的一维图像24a*,从而生成二维图像27。利用上述构造,可以通过具有简单构造的图像读取单元排除在线传感器24的排列方向中导致的对第一安装头14A和第二安装头14B的操作的限制来减小用于读取图像所需的时间。
即,在分别通过第一安装头14A和第二安装头14B传输和安装从第一组件供给单元4A和第二组件供给单元4B提取的电子组件的组件安装操作中,可以根据对面的组件安装机构的操作状态,选择第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中节拍时间损耗较小的任何一个,以读取电子组件的图像。结果,可以减小用于读取图像所需的时间,同时尽可能地消除节拍时间损耗,并且可以改善组件安装操作的节拍时间。
上述实施例示出了在具有部署在基板传输机构的两侧上的组件安装机构的电子组件安装装置中,使用第一图像读取器6A(第二图像读取器6B)的示例。通过使用可以通过第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个读取图像的摄像头作为图像读取单元的构造所获得的优点不限于被构造为使得在基板传输机构的两侧上都部署组件安装机构的电子组件安装装置。
即,即使在构造为使得仅在基板传输机构的一侧上布置组件安装机构的电子组件安装装置中,也可以在提取组件之后在图像读取操作中选择第一方向扫描操作或第二方向扫描操作。结果,可以选择安装头从组件供给单元延伸到基板的安装点的移动路径中较短的一个,并且同样地,可以改善组件安装操作的节拍时间。在这种情况下,这样设置扫描操作选择条件,使得选择从在组件供给单元中完成组件提取步骤时的安装头的位置延伸到组件安装操作中基板的安装点的较短的移动路径中的扫描操作。节拍时间的改善效果在构造为使得在基板传输机构的两侧上都布置组件安装机构的电子组件安装装置中变得更显著,如本实施例中所示。
根据本发明,本发明也意指普通技术人员基于本说明书的公开和已知技术、在不偏离本发明的主题和范围的情况下作出的变更和应用,并且其包括在要保护的范围内。并且,上述实施例中的各个组件可以在不偏离本发明的主题的情况下任意组合在一起。
本发明基于2011年2月21日提交的日本专利申请No.2011-034090,并且其内容通过引用合并于此。
<工业实用性>
根据本发明的电子组件安装装置、以及电子组件安装装置中的图像读取方法具有这种优点:可以通过具有简单构造的图像读取单元排除在线传感器的排列方向中导致的对安装头的操作的限制来减小用于读取图像所需的时间;并且在以下组件安装领域中是有益的:在读取从组件供给单元提取的电子组件的图像之后,进行在基板上安装电子组件的工作,并识别位置。
<参考标记列表>
1电子组件安装装置
2基板传输机构
3基板
4A第一组件供给单元
4B第二组件供给单元
6A第一图像读取器
6B第二图像读取器
7A第一头移动机构
7B第二头移动机构
14A第一安装头
14B第二安装头
20线传感器单元
24线传感器
24a一维图像
24a*经变换的一维图像
27二维图像

Claims (2)

1.电子组件安装装置,包括:
基板传输机构,在第一方向上传输其上要安装电子组件的基板;
基板定位单元,被部署在所述基板传输机构的传输路径中,并且定位所述基板;
组件供给单元,布置在所述基板传输机构的、在与所述第一方向正交的第二方向上的一侧上;
头移动机构,在所述第一方向和所述第二方向两个方向上移动用于从所述组件供给单元提取所述电子组件的安装头;
图像读取单元,部署在所述头移动机构移动所述安装头的移动路径中,并且通过由所述安装头进行用于读取图像的扫描操作来从下方读取由所述安装头保持的电子组件的图像;以及
图像读取控制单元,其控制所述图像读取单元,
所述图像读取单元具有相对于所述第一方向倾斜给定的布置角度布置的线传感器;并且具有摄像头用以读取所述图像,所述摄像头能够通过用于在所述线传感器上方分别在所述第一方向和所述第二方向上移动所述安装头的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个来读取所述图像;以及具有图像变换处理单元,所述图像变换处理单元并列地布置通过基于所述布置角度变换从所述线传感器顺序地输出的一维图像所获得的一维图像,以生成二维图像,并且
所述图像读取控制单元在由所述安装头将从所述组件供给单元提取的电子组件传输和安装到由所述基板定位单元所定位的基板上的组件安装操作中,基于预定的扫描操作选择条件选择要由所述安装头进行的所述第一方向扫描操作和所述第二方向扫描操作中的任何一个,以便读取所述电子组件的图像,并且基于选择结果控制所述图像读取单元。
2.电子组件安装装置中的图像读取方法,其读取由安装头保持的电子组件的图像,所述电子组件安装装置包括:基板传输机构,在第一方向上传输其上要安装电子组件的基板;基板定位单元,被部署在所述基板传输机构的传输路径中,并且定位所述基板;组件供给单元,布置在所述基板传输机构的、在与所述第一方向正交的第二方向上的一侧上;头移动机构,在所述第一方向和所述第二方向两个方向上移动用于从所述组件供给单元提取所述电子组件的安装头;图像读取单元,具有部署在所述头移动机构移动所述安装头的移动路径中并相对于所述第一方向倾斜给定的布置角度布置的线传感器,并且通过由所述安装头进行用于读取图像的扫描操作来从下方读取由所述安装头保持的电子组件的图像;以及图像读取控制单元,其控制所述图像读取单元,所述图像读取方法包括:
组件提取步骤,由所述安装头从各自的组件供给单元提取所述电子组件;
扫描操作选择步骤,基于预定的扫描操作选择条件,选择要由所述安装头进行的第一方向扫描操作和第二方向扫描操作中的任何一个,以便读取所述电子组件的图像;以及
图像获取步骤,由所述安装头进行所选择的扫描操作,以从所述图像读取单元获取图像信号,
在所述图像获取步骤中,执行并列地布置通过基于所述布置角度变换从所述线传感器顺序地输出的一维图像所获得的一维图像、以生成二维图像的图像变换处理。
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