CN103717057A - 部件检查方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种部件检查方法及装置,其简单且高速地对由吸附吸嘴吸附之前的电子部件的状态进行判定。在该部件检查方法中,在利用吸附吸嘴对收容于载料带的部件收容部中的部件进行吸附,向规定的部件搭载位置上转移并搭载时,包含下述步骤:图像取得步骤,在该步骤中,取得包含当前的吸附位置和前1个吸附位置在内的图像;第1比较步骤,在该步骤中,将图像中的包含当前的吸附位置在内的第1窗口的亮度、与预先设定的第1阈值进行比较;以及第1判定步骤,在该步骤中,判定部件收容部内的部件是正面、还是部件收容部内的部件不是正面。
Description
技术领域
本发明涉及一种部件检查方法及装置,其在使用表面安装装置将电子部件向基板上搭载时,判定在利用表面安装装置所具有的吸附吸嘴进行吸附之前的电子部件的状态。
背景技术
当前,使用用于将电子部件向基板上搭载的表面安装装置。表面安装装置利用吸附吸嘴对在部件供给器中收容的载料带中保持的电子部件进行吸附,使吸附吸嘴向基板上的部件搭载位置移动,将电子部件向部件搭载位置上搭载。
作为在使用这种表面安装装置将电子部件向基板上搭载时的、电子部件安装状态的检查方法,存在对在载料带中保持的吸附前的电子部件的状态(吸附前状态)进行检查的方法。作为电子部件的吸附前状态,可以举出在正确的位置存在部件的状态(正常)、部件的正反翻转的状态(正反翻转)、在吸附位置不存在部件的状态(无部件)。
在现有的表面安装装置中,如果成为当前安装对象的电子部件的吸附前状态为正常,则实施吸附、搭载动作。另外,在现有的表面安装装置中,如果成为当前安装对象的电子部件的吸附前状态为正反翻转,则在保持该状态的状态下实施吸附、搭载动作。即,在现有的表面安装装置中,将正反翻转的部件向基板上搭载,因此产生不合格品。
另外,在现有的表面安装装置中,如果吸附前状态为无部件,则通过检测吸附吸嘴的空气吸引的压力,或利用激光等检测无部件吸附的状态,从而再次进行吸附动作(重试动作)。现有的表面安装装置在反复多次重试动作均无法吸附的情况下,在此初次发出吸附错误。
另外,在现有的表面安装装置中,在设置载料带时,用户进行部件起始寻找的作业,因此,所使用的部件供给器数量越多,对用户造成的负担越大。
另外,在现有的表面安装装置中,根据连续的无部件的状态对2根载料带的连接处(编接)进行检测,对设置于载料带供给器上的部件的剩余数量进行计数,但在此情况下,发生大量的重试动作。
作为关联技术,在下述专利文献1中记载有一种安装部件检查方法,在该方法中,针对吸附吸嘴的部件吸附动作以及部件搭载动作分别进行至少1次拍摄,通过将取得的图像保存至数据库中,从而确认部件的安装状态。在专利文献1记载的安装部件检查方法中,在部件的安装状态差的情况下,可以确认不合格的原因。
但是,在专利文献1记载的安装部件检查方法中,在部件安装后,如果存在不合格,则访问发生该不合格的部件的、保存于数据库中的吸附动作以及搭载动作的图像,由用户等进行确认以及解析,由于不进行针对每个搭载点的实时检查,所以无法针对不合格发生原因而立即应对。
另外,在下述专利文献2中记载有一种抓放机械,其取得与吸附动作相关的1个或多个部件吸附位置的图像,通过在错误发生时进行识别,从而对吸附动作进行检查。在专利文献2记载的抓放机械中,通过检测并显示错误信息,从而可以由操作人员或者机械采取修正处理。
但是,在专利文献2中记述有:可以针对吸附前后的至少1个图像,例如使用已知的边缘检测以及配置算法等图像分析技术,生成部件的方向、位置、尺寸、部件存在的信息,但对于使用已知的边缘检测以及配置算法的实现方法,没有明确记载。另外,在专利文献2中记述有:使用摇摆检测技术生成上述信息、或辅助生成上述信息,但作为摇摆检测技术的例子而举出的傅立叶变换分析及自动关联技术均是对部件自身进行识别的技术。因此,需要示教或因处理繁琐而耗费生产节拍,所以认为在专利文献2记载的抓放机械中无法进行实时检查。此外,还考虑为了进行高速的检查而使用例如强大的CPU应对复杂的处理,但使得成本上升。
专利文献1:日本特开2008-098411号公报
专利文献2:日本特表2008-516453号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供一种部件检查方法及装置,其简单且高速地判定在利用吸附吸嘴进行吸附之前的电子部件的状态。
为了解决上述课题,实现目的,本发明的部件检查方法在利用吸附吸嘴对收容于载料带的部件收容部中的部件进行吸附,向规定的部件搭载位置上转移并搭载时,具有下述步骤:图像取得步骤,在该步骤中,取得包含当前的吸附位置和前1个吸附位置在内的图像;第1比较步骤,在该步骤中,将所述图像中的包含所述当前的吸附位置在内的第1窗口的亮度、与预先设定的第1阈值进行比较;以及第1判定步骤,在该步骤中,基于所述第1比较步骤的比较结果,判定所述部件收容部内的所述部件是正面、还是所述部件收容部内的所述部件不是正面。
作为本发明的优选方式,优选还具有下述步骤:第2比较步骤,在该步骤中,在所述第1判定步骤中判定为所述部件收容部内的所述部件不是正面的情况下,将所述第1窗口的亮度、与基于所述图像中的包含前1个吸附位置在内的第2窗口的亮度而计算出的第2阈值进行比较;以及第2判定步骤,在该步骤中,基于所述第2比较步骤的比较结果,判定所述部件收容部内的所述部件是背面、还是在所述部件收容部内没有收容所述部件。
作为本发明的优选方式,优选还包含累积保存步骤,在该步骤中,在所述第2判定步骤中判定为所述部件收容部内没有收容所述部件的情况下,将所述第1窗口的图像数据作为评价值而累积保存,在所述第2比较步骤中,在所述第1判定步骤中判定为所述部件收容部内的所述部件不是正面的情况下,将所述第1窗口的亮度、与基于所述累积保存步骤中累积保存的评价值而计算出的参考值进行比较。
作为本发明的优选方式,优选具有下述步骤:第1送出步骤,在该步骤中,在所述第2判定步骤中判定为所述部件收容部内没有收容所述部件的情况下,使所述载料带送出1个输送单位;以及部件起始寻找步骤,在该步骤中,通过直至在当前的吸附位置上出现所述部件为止,反复进行所述图像取得步骤、所述第1比较步骤、所述第1判定步骤以及所述第1送出步骤,从而进行部件起始寻找。
作为本发明的优选方式,优选还包含第2送出步骤,在该步骤中,在所述第2判定步骤中判定为所述部件收容部内没有收容所述部件的情况下,如果所述吸附吸嘴的轴线方向的位置是能够送出所述载料带的位置,则使所述载料带送出1个输送单位。
作为本发明的优选方式,优选包含下述步骤,即,在所述第2判定步骤中判定为所述部件收容部内的所述部件为正反翻转的情况下,对该部件实施吸附动作,并且将所吸附的部件废弃。
另外,本发明的部件检查装置在利用吸附吸嘴对收容于载料带的部件收容部中的部件进行吸附,向规定的部件搭载位置上转移并搭载时,对部件进行检查,具有:拍摄装置,其对包含当前的吸附位置和前1个吸附位置在内的图像进行拍摄;以及正面判定处理部,其将所述图像中包含所述当前的吸附位置在内的第1窗口的亮度、与预先设定的第1阈值进行比较,判定所述部件收容部内的所述部件是正面、还是所述部件收容部内的所述部件不是正面。
发明的效果
根据本发明,具有下述效果,即,可以简单且高速地判定在利用吸附吸嘴进行吸附之前的电子部件的状态。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的表面安装装置的斜视图。
图2是移载头的放大斜视图。
图3是拍摄装置的正视图。
图4是表示由拍摄装置拍摄的电子部件吸附位置的图像的一个例子的图。
图5是表示载料带的卷绕结束的部分的俯视图。
图6是表示本发明的实施方式所涉及的电子部件检查装置的结构的框图。
图7-1是表示吸附对象部件的表面的图。
图7-2是表示吸附对象部件的背面的图。
图8是表示吸附前检查装置的吸附前检查动作的流程图。
图9是表示由拍摄装置拍摄的吸附前图像的一个例子的图。
图10是表示吸附位置亮度平均和阈值之间的关系的图。
图11是表示吸附前检查装置的部件起始寻找动作的流程图。
图12是表示载料带的卷绕结束部分的图像的一个例子的图。
图13是表示主控制装置的载料带进给控制动作的流程图。
图14-1是表示电子部件的正面图像的图。
图14-2是表示没有收容电子部件的空部件收容部的图像的图。
图14-3是表示电子部件的背面图像的图。
符号的说明
1 基座
2 输送路径
3 基板
4 供给部
5 部件供给器
6 X轴工作台
7 移载头
8A、8B Y轴工作台
9 照相机
10 吸附吸嘴
11 吸嘴轴
12 θ轴电动机
13 Z轴电动机
14 拍摄装置
16 载料带
17、40 芯片部件
18a~18d、19a~19i 部件收容部
20 主控制装置
30 吸附前检查装置
31 吸附前图像存储部
32 吸附前状态判定处理部
32-1 吸附位置参照处理部
32-2 特征量计算处理部
32-3 正面判定处理部
32-4 部件收容袋参照处理部
32-5 无部件判定处理部
32-6 无部件参数保存处理部
33 判定结果存储部
34 吸附前检查结果处理部
60 检查装置
具体实施方式
下面,基于附图,详细说明本发明所涉及的部件吸附前检查方法及装置的实施方式。此外,本发明并不受本实施方式限定。
图1是表示本实施方式所涉及的表面安装装置的斜视图。如图1所示,在基座1的中央部,输送路径2配置为沿水平的第1方向(X轴方向)延伸。输送路径2对基板3进行输送,并且在输送路径2上对基板3进行保持、定位。即,输送路径2兼作为基板保持部。在输送路径2的水平且与X轴方向正交的方向(Y轴方向)两侧,配置有电子部件的供给部4。在各供给部4上,沿X轴方向排列有多个部件供给器5。在部件供给器5中收容有用于保持电子部件的载料带,载料带长度方向成为Y轴方向或者与Y轴方向相反的方向。部件供给器5通过将该载料带沿载料带长度方向、即Y轴方向或者与Y轴方向相反的方向输送,从而依次供给电子部件。
在输送路径2的一个端部的垂直方向上方(Z轴方向),以跨越输送路径2的一个端部的方式,设置有大致コ字状的Y轴工作台8A。在输送路径2的另一个端部的垂直方向上方(Z轴方向),以跨越输送路径2的另一个端部的方式,配置有大致コ字状的Y轴工作台8B。在Y轴工作台8A、8B之间,架设有沿X方向延伸的X轴工作台6。X轴工作台6在Y轴工作台8A、8B上支撑两个端部而架设。X轴工作台6可以通过Y轴工作台8A、8B而沿Y方向移动。
在X轴工作台6的垂直方向下表面,安装有将电子部件从供给部4向基板3上转移并搭载的移载头7。移载头7可以通过X轴工作台6沿X轴方向移动。因此,移载头7可以通过X轴工作台6以及Y轴工作台8A、8B而水平(X-Y平面)移动。即,X轴工作台6以及Y轴工作台8A、8B成为移动单元。
图2是移载头7的放大斜视图。在本实施方式中,移载头7具有4个吸附吸嘴,但本发明并不限于此。移载头7具有1个基座部件52和4个保持架54。
基座部件52具有在X-Z平面方向上扩展的垂直部件52a、以及在垂直部件52a的上端沿X轴方向排列的4个水平部件52b。各水平部件52b沿X-Y平面方向扩展。在各水平部件52b上,使保持架54进行升降动作的Z轴电动机13配置为,使该Z轴电动机13的输出轴沿垂直方向朝向下方。
各保持架54具有:第1~第3水平部件54a~54c,其沿X-Y平面方向扩展;以及垂直部件54d,其沿X-Z平面方向扩展,将第1~第3水平部件54a~54c连结。在第1水平部件54a上,使吸嘴轴11沿θ方向(绕Z轴的方向)旋转的θ轴电动机12配置为,使其输出轴朝向垂直方向下方。在第2、第3水平部件54b、54c上分别形成有孔54e、54f。以贯穿孔54e、54f的方式设置吸嘴轴11。
在吸嘴轴11的下端部可自由拆卸地设置有用于吸附电子部件的吸附吸嘴10。在吸附吸嘴10的下端部,设置有用于吸引空气的吸附孔。吸附吸嘴10通过从该吸附孔吸引空气,从而从部件供给器5吸附电子部件,并向基板3上转移并搭载。吸嘴轴11的上端部与θ轴电动机12的输出轴结合,通过使θ轴电动机12旋转,从而吸嘴轴11可以各轴独立地沿θ方向(绕Z轴的方向)旋转。
在基座部件52的垂直部件52a的Y轴方向侧的侧面,凹部52c沿垂直方向延伸而形成。该凹部52c与在保持架54的垂直部件54d的Y轴方向相反方向的侧面沿垂直方向延伸而形成的凸部54g卡合。并且,Z轴电动机13的输出轴经由滚珠丝杠56与保持架54连接。因此,保持架54以及吸嘴轴11可以通过使Z轴电动机13的输出轴旋转,从而各轴独立地进行升降动作。
再次参照图1,在输送路径2和供给部4之间的移载头7的移动路径上,配置有照相机9。照相机9从下方对移载头7以及吸附吸嘴10进行拍摄。通过由照相机9对保持有电子部件的状态的移载头7进行拍摄,从而可以进行电子部件的识别、位置偏移检测。另外,移载头7具有对吸附吸嘴10的吸附位置进行拍摄的拍摄装置14。
图3是拍摄装置14的正视图。安装在移载头7上的拍摄装置14具有1个或多个照相机15。拍摄装置14相对于1个吸嘴具有1个照相机15,或者相对于多个吸嘴具有1个照相机15,以按照部件高度对吸附吸嘴10的吸附位置进行拍摄。在能够利用1个照相机15对所有吸附吸嘴10的吸附位置进行拍摄的情况下,也可以利用1个照相机15对所有吸附吸嘴10的吸附位置集中进行拍摄。
图4是表示由拍摄装置14拍摄的电子部件吸附位置的图像的一个例子的图。拍摄装置14根据拍摄装置14和部件供给器5的位置关系,取得如图4所示的从斜上方捕捉电子部件吸附位置而得到的图像。在图4中,在图像58的中央部,拍摄到收容有电子部件的载料带16。载料带16随着部件种类的不同而存在各种材质或颜色,但在这里以纸载料带为例。图4中的箭头50表示载料带16的载料带长度方向。
在图4中,在图像58中,拍摄到载料带16上的2个部件收容部19a、19b。在部件收容部19a中,收容有成为当前吸附及搭载对象的芯片部件17。芯片部件17的大致中央部位于芯片部件17的吸附位置18上。部件收容部19b是前1个已经安装完毕的芯片部件的收容部位,当前为空。与收容有成为当前安装对象的芯片部件17的部件收容部19a相比前一个的部件收容部,如果吸附及搭载正常结束,则成为空状态。在载料带16上形成有进给孔20,部件供给器5使用该进给孔20将载料带16向下一个部件的吸附位置输送。
图5是表示与图4相同的载料带16的卷绕结束部分的俯视图。在这里,将卷绕在部件供给器5的卷轴上的载料带16的内侧的端部分称为卷绕开始,将设置在部件供给器5中先进行安装的外侧的端部分称为卷绕结束。图5中的箭头50表示载料带16的载料带长度方向。如图5所示,在载料带16的卷绕结束部分上,设置有多个空状态的部件收容部19c~19g。因此,在开始芯片部件的安装时,首先进行部件起始寻找作业,即,对部件收容部19c~19g为空状态这一情况进行判断,将芯片部件的收容开始部位的部件收容部19h,设置在吸附吸嘴10的吸附位置上。
图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的电子部件检查装置的结构的框图。如图6所示,该检查装置60具有:拍摄装置14,其对吸附位置进行拍摄;主控制装置20,其对装置整体进行控制;以及吸附前检查装置30,其进行电子部件的吸附前检查。主控制部20具有执行各种处理的主CPU21。
吸附前检查装置30具有:作为可改写存储器的吸附前图像存储部31,其对由拍摄装置14拍摄的吸附前图像进行存储;吸附前状态判定处理部32,其对电子部件的吸附前状态进行判定;作为可改写存储器的判定结果存储部33,其对吸附前状态判定处理部32的判定结果进行存储;以及吸附前检查结果处理部34,其基于存储在判定结果存储部33中的判定结果进行处理。
吸附前状态判定处理部32具有吸附位置参照处理部32-1、特征量计算处理部32-2、正面判定处理部32-3、部件收容袋参照处理部32-4、无部件判定处理部32-5、以及无部件参数保存处理部32-6。吸附前状态判定处理部32、吸附位置参照处理部32-1、特征量计算处理部32-2、正面判定处理部32-3、部件收容袋参照处理部32-4、无部件判定处理部32-5、无部件参数保存处理部32-6、以及吸附前检查结果处理部34,可以由CPU(Central ProcessingUnit)和软件(程序)实现,也可以由固定接线电路实现。软件(程序)也可以记录在磁盘、光盘、半导体存储器等记录介质中,也可以经由LAN(Local Area Network)或互联网进行下载。
拍摄装置14如果从主控制装置20接受到拍摄开始指令信号,则进行吸附前图像的拍摄。吸附前检查装置30如果从拍摄装置14取得部件高度的吸附前图像,则向吸附前图像存储部31中存储。吸附前状态判定处理部32的吸附位置参照处理部32-1利用从吸附前图像得到的特征量,对吸附位置设定窗口。特征量计算处理部32-2对窗口内的图像特征量进行计算。正面判定处理部32-3将吸附位置的特征量和预先设定的作为参数而具有的正面判定特征量进行比较,在判定电子部件为正面的情况下,将“正常”作为吸附前状态而存储在判定结果存储部33中。
在正面判定处理部32-3判定电子部件不是正面的情况下,部件收容袋参照处理部32-4对作为前1个部件的吸附位置(部件收容部中存在)的部件收容袋(部件收容部)设定窗口,特征量计算处理部32-2对窗口内的图像特征量进行计算。无部件判定处理部32-5将吸附位置的特征量和部件收容袋(部件收容部)的特征量进行比较,在判定为部件收容袋(部件收容部)的情况下,将“无部件”作为吸附前状态而存储在判定结果存储部33中,在判定为不是部件收容袋(部件收容部)的情况下,将“正反翻转”作为吸附前状态而存储在判定结果存储部33中。吸附前检查结果处理部34使用该判定结果,将检查结果向主控制装置20输出。无部件参数保存处理部32-6将由无部件判定处理部32-5判定为“无部件”的数据的特征量,作为评价值而累积保存。
在这里,对吸附前检查装置30的吸附前检查动作下的吸附对象部件进行说明。图7-1是表示吸附对象部件的正面的图,图7-2是表示吸附对象部件的背面的图。在这里,作为吸附对象部件,以图7-1所示的芯片部件40为例,该芯片部件40的正面具有黑色的主体部分41以及在主体部分41的两端形成的电极部分42。该芯片部件40的背面如图7-2所示,主体部分41为白色。
图8是表示吸附前检查装置30的吸附前检查动作的流程图。下面,参照图8,对吸附前检查装置30的吸附前检查动作进行说明。
首先,吸附位置参照处理部32-1在步骤S1中,取得由拍摄装置14拍摄的图像,在吸附吸嘴的吸附位置上设定第1窗口(与图像取得步骤对应)。
图9是表示由拍摄装置14拍摄的吸附前图像的一个例子的图。吸附位置参照处理部32-1参照图9所示的芯片部件40的吸附前图像45,在根据拍摄位置的关系计算出的吸附吸嘴的吸附位置上设定第1窗口。在吸附前图像45中至少表现有:收容有成为当前安装对象的芯片部件40的部件收容袋(部件收容部)18a、以及收容前1个芯片部件的部件收容袋(部件收容部)18b。在这里,为了容易理解,而将吸附前图像45的背景设为纸载料带(载料带)的白色。图9中的箭头50表示载料带长度方向。由于收容在部件收容袋(部件收容部)18b中的芯片部件已经完成安装,所以部件收容袋(部件收容部)18b成为空状态。
吸附位置参照处理部32-1将第1窗口的窗口尺寸设为将电极部分42排除在外的尺寸,以使窗口仅包含芯片部件40的主体部分41,因此,例如利用预先设定的部件尺寸的值,将宽度、高度均设定为3分之一的长度。也可以随着部件种类而使参数(宽度、高度)可变。另外,吸附位置参照处理部32-1也可以通过边缘提取等图像处理操作而识别主体部分41,在该区域中设定第1窗口。将这样确定的第1窗口设为吸附位置窗口43。
然后,特征量计算处理部32-2在步骤S2中,参照在步骤S1中设定的吸附位置窗口43的各像素的亮度值,对它们的平均值进行计算。将该平均值作为吸附位置亮度平均,作为对象部件的吸附前状态的评价值。
然后,正面判定处理部32-3在步骤S3中,将步骤S2中计算出的吸附位置亮度平均、和作为预先设定的参数的正面判定阈值进行比较(与第1比较步骤对应)。
图10是表示吸附位置亮度平均和阈值之间的关系的图。在图10中,第1阈值是在相同照明条件下取得的、以芯片部件40的主体部分41的表面的亮度值为参考而预先设定的参数、即表面判定阈值。第2阈值是将后述的部件收容袋(部件收容部)的亮度平均作为参考值,并使参考值在较高的方向上具有一定宽度的阈值(无部件判定的上限值)。正面判定处理部32-3通过将步骤S2中计算出的吸附位置亮度平均、和步骤S3中预先设定的参数即正面判定阈值进行比较,从而判定吸附位置亮度平均为正面(正常),还是不为正面(异常)。
正面判定处理部32-3在步骤S4中,如果吸附位置亮度平均小于或等于正面判定阈值,判定结果为正面(是),则进入步骤S5,将成为检查对象的芯片部件40的吸附前状态判定为“正常”(与第1判定步骤对应)。
另一方面,正面判定处理部32-3在步骤S4中,如果判定结果不为正面(否),则进入步骤S6。
部件收容袋参照处理部32-4在步骤S6中,参照与步骤S1相同的吸附前图像45,在部件收容袋(部件收容部)18b处设定第2窗口。部件收容袋参照处理部32-4可以根据芯片部件40的吸附位置、拍摄装置14和拍摄对象的位置关系、作为部件数据的参数的部件收容间隔这些已知的参数,计算部件收容袋(部件收容部)18b的中心位置。部件收容袋参照处理部32-4向计算出的中心位置,设定与吸附位置窗口43相同尺寸的第2窗口。另外,部件收容袋参照处理部32-4也可以与吸附位置窗口43相同地,通过边缘提取等图像处理操作而对部件收容袋(部件收容部)18b进行识别,在该区域中设定第2窗口。将这样设定的第2窗口设为前吸附位置窗口44(参照图9)。
部件收容袋参照处理部32-4在步骤S7中,参照在步骤S6中设定的前吸附位置窗口44的各像素的亮度值,对它们的平均值进行计算。将该平均值作为部件收容袋亮度平均。
无部件判定处理部32-5在步骤S8中,将吸附位置亮度平均和部件收容袋亮度平均进行比较(第2比较步骤),判定在步骤S4中判定为不是正面的芯片部件40是“正反翻转”、还是“无部件”(第2判定步骤)。如果在步骤S2中计算出的吸附位置亮度平均是在步骤S7中计算出的部件收容袋亮度平均附近,则无部件判定处理部32-5判定为“无部件”,如果不是这样,则判定为“正反翻转”。详细地说,对于无部件判定处理部32-5,如果在如图10所示将正面判定阈值设定为下限而将无部件判定的上限值设定为上限的范围内,包含有在步骤S2中计算出的吸附位置亮度平均,则判定为“无部件”,如果在上述范围内不包含吸附位置亮度平均,则判定为“正反翻转”。无部件判定的上限值的设定也可以通过用户输入而设为可变,也可以作为自动设定,而使用例如对部件收容袋亮度平均进行计算后的区域的平滑化处理(使用空间滤波器)后的最大值。
此外,如此前的说明所示,无部件参数保存处理部32-6将由无部件判定处理部32-5判定为“无部件”的数据的特征量作为评价值而累积保存(与累积保存步骤对应)。因此,在无部件判定处理部32-5中,也可以作为与吸附位置亮度平均进行比较的值,而使用基于累积保存的评价值而计算(例如,算术平均)出的参考值,将该参考值和吸附位置亮度平均进行比较(与第2比较步骤对应)。由此,对于无部件判定处理部32-5,吸附前检查装置30的工作时间越长,越可以高精度地对“无部件”进行判定。
如果在步骤S8中判定为吸附位置亮度平均为部件收容袋亮度平均附近,即判定为吸附位置亮度平均进入上述范围内(是),则无部件判定处理部32-5在步骤S9中,将作为检查对象的芯片部件40的吸附前状态判定为“无部件”。另一方面,如果在步骤S8中判定为吸附位置亮度平均不是部件收容袋亮度平均附近,即判定为吸附位置亮度平均没有进入上述范围内(否),则无部件判定处理部32-5在步骤S10中,将作为检查对象的芯片部件40的吸附前状态判定为“正反翻转”。
此外,如果无部件判定处理部32-5将作为检查对象的芯片部件40的吸附前状态判定为“正反翻转”,则主控制装置20对移载头7进行控制,以在对作为检查对象的芯片部件40进行吸附后废弃。通过这样处理,从而维持检查对象的前1个部件收容袋(部件收容部)为空这一前提。
根据本实施方式所涉及的吸附前检查装置30,通过将吸附位置亮度平均、和作为预先设定的参数的正面判定阈值进行比较,从而可以判定吸附位置的电子部件为正面(正常),还是不为正面(异常)。由此,吸附前检查装置30可以高速且利用较少的存储器进行实时的检查。
另外,根据吸附前检查装置30,在吸附位置的电子部件不是正面(异常)情况下,通过将吸附位置亮度平均、和基于前1个部件收容袋的亮度计算出的部件收容袋亮度平均进行比较,从而可以判定吸附位置的电子部件是背面(正反翻转),还是无部件。如上述所示,吸附前检查装置30通过参照同一图像中没有部件的部分即前1个部件收容袋部分的图像,从而可以高速且利用较少的存储器进行实时的检查。
另外,吸附前检查装置30通过在吸附前的部件状态检查中对电子部件的正反翻转的状态进行判定,从而可以防止不合格品(电子部件以背面的状态进行了安装的基板)的发生。
另外,吸附前检查装置30通过在吸附前的部件状态检查中对没有部件的状态进行判定,从而可以输出吸附错误,可以节省无用的吸附重试动作。特别地,在通过形成连续地无部件的状态而判断2根载料带的连接处的编接检测中是有效的。
另外,吸附前检查装置30也可以进行部件起始寻找。如此前说明的图5所示,在载料带16的卷绕结束部分设置有多个空状态的部件收容部19c~19g。因此,在开始芯片部件的安装时,首先需要进行部件起始寻找作业,即,对部件收容部19c~19g为空状态进行判断,在吸附吸嘴10的吸附位置处设置芯片部件的收容开始部位的部件收容部19h。
图11是表示吸附前检查装置30的部件起始寻找动作的流程图。下面,参照图11,对吸附前检查装置30的部件起始寻找动作进行说明。此外,吸附前检查装置30也可以针对多个部件供给器同时进行图11所示的部件起始寻找动作。
首先,拍摄装置14在步骤S21中取得载料带16的卷绕结束部分(参照图5)的图像。
图12是表示载料带16的卷绕结束部分的图像的一个例子的图。图12的箭头50表示载料带长度方向。在图像46中,至少表现出位于安装对象的位置的部件收容部18d和其前1个部件收容部18c。另外,由于部件起始寻找是直至载料带16的收容有部件的开头为止对载料带进行输送的动作,所以以在开始部件起始寻找的时刻这两者(部件收容部18c、18d)为空状态作为前提,而进行说明。
下面,部件收容袋参照处理部32-4在步骤S22中,参照在步骤S21中取得的图像46,在前1个部件收容部18c上设定窗口。部件收容袋参照处理部32-4可以根据与位于安装对象位置上的部件收容部18d对应的吸附位置、拍摄装置14和拍摄对象之间的位置关系、作为部件数据的参数的部件收容间隔这些已知的参数,计算前1个部件收容部18c的中心位置。对于窗口尺寸,利用例如预先设定的部件尺寸的值,而将宽度、高度均设定为三分之一的长度。也可以随着部件种类的不同而使参数(宽度、高度)为可变。另外,也可以通过边缘提取等图像处理操作而对部件收容部18c进行识别,在该区域中设定窗口。将这样确定的窗口作为前1个部件收容部窗口47。
然后,特征量计算处理部32-2在步骤S23中,参照在步骤S22中设定的前1个部件收容部窗口47的各像素的亮度值,对它们的平均值进行计算。将该平均值作为前1个部件收容部亮度平均,作为表示空状态的部件收容部的评价值。
然后,吸附位置参照处理部32-1在步骤S24中,与步骤S22相同地参照图像46,在位于安装对象位置上的部件收容部18d处设定窗口。吸附位置参照处理部32-1将窗口以吸附位置为中心设为与步骤S22相同的尺寸。将在这里确定的窗口作为对象部件收容部窗口48。
然后,特征量计算处理部32-2在步骤S25中,参照在步骤S24中设定的对象部件收容部窗口48的各像素的亮度值,对它们的平均值进行计算。将该平均值作为对象部件收容部亮度平均,作为表示位于安装对象位置上的部件收容部的状态的评价值。
然后,正面判定处理部32-3在步骤S26中,将在步骤S23、S25中分别求出的前1个部件收容部亮度平均和对象部件收容部亮度平均进行比较,判定前1个部件收容部亮度平均和对象部件收容部亮度平均是否为大致相同的值。详细地说,正面判定处理部32-3对对象部件收容部亮度平均是否相对于前1个部件收容部亮度平均包含在上下具有一定宽度的值的范围内中进行调查。如果对象部件收容部亮度平均包含在上述范围内中,则可以说对象部件收容部亮度平均和前1个部件收容部亮度平均为大致相同的值。该一定的宽度也可以通过用户输入而设为可变。
正面判定处理部32-3在步骤S27中,如果判定为步骤S26中的比较结果是对象部件收容部亮度平均和前1个部件收容部亮度平均为大致相同的值(是),则进入步骤S28。正面判定处理部32-3在步骤S28中,判定位于安装对象位置的部件收容部18d的状态为“无部件”,主控制装置20将载料带16送出1个输送单位(与第1送出步骤对应)。
然后,无部件参数保存处理部32-6在步骤S29中,将表示部件收容部的“无部件”状态的评价值作为参考值的参数而保存。作为参数,也可以例如根据累积的评价值而使用平均值或中央值。首先,通过根据多个“无部件”状态而取得参数,从而在例如图像46的前1个部件收容部19c中残留有部件的情况下,可以针对前1个部件而输出安装错误,可以针对安装对象部件,通过与参数的比较而进行检查。
正面判定处理部32-3在步骤S27中,如果判定步骤S26中的比较结果为对象部件收容部亮度平均和前1个部件收容部亮度平均不是大致相同的值(否),则进入步骤S30。正面判定处理部32-3在步骤S30中,判定位于安装对象位置的部件收容部18d的状态为“有部件”。
在部件起始寻找动作中,吸附前检查装置30直至出现“有部件”的状态为止,反复进行图11所示的处理(与部件起始寻找步骤对应)。因此,吸附前检查装置30如果在图5所示的载料带16中从部件收容部19c、19d开始比较检查,则接下来进行部件收容部19d、19e的比较检查,如果同样地不断进行检查,则在部件收容部19g、19h的比较检查中初次检测到部件收容部19h的“有部件”状态,部件起始寻找动作结束。
根据本实施方式所涉及的吸附前检查装置30,可以通过自动进行部件起始寻找,从而减轻用户的负担。另外,吸附前检查装置30通过针对多个部件供给器同时进行部件起始寻找,从而可以缩短准备工序所花费的时间。
并且,利用吸附前检查动作及部件起始寻找动作的判定结果,主控制装置20可以进行载料带进给控制。
图13是表示主控制装置20的载料带进给控制动作的流程图。下面,参照图13,对主控制装置20的载料带进给控制动作进行说明。
首先,主控制装置20在步骤S41中,使拍摄装置14拍摄捕捉有部件的吸附前状态的图像。然后,主控制装置20在步骤S42中,针对部件的吸附前状态,判定是“正常”,是“正反翻转”,还是“无部件”。例如,主控制装置20也可以实施图8所示的吸附前检查。
然后,主控制装置20在步骤S43中接受步骤S42的判定结果,如果判定为存在部件(是),则进入步骤S44。主控制装置20在步骤S44中,对部件的吸附前状态是否为“正常”的判定结果进行检查,如果判定为“正常”(是),则进入步骤S45。主控制装置20在步骤S45中实施吸附动作并结束。
主控制装置20在步骤S44中,对部件的吸附前状态是否为“正常”的判定结果进行检查,如果判定为不是“正常”(否),则进入步骤S46。主控制装置20在步骤S46中实施吸附动作。此外,由于此时部件的吸附前状态为“正反翻转”,所以主控制装置20在步骤S47中将所吸附的部件废弃并结束。
另一方面,主控制装置20在步骤S43中,如果判定步骤S42的判定结果为不存在部件,即,为“无部件”状态(否),则进入步骤S48。主控制装置20在步骤S48中,对表示通过Z轴电动机13实现的吸嘴轴11的下降情况的Z位置进行检查。主控制装置20在步骤S49中,判定是否可以在吸嘴轴11的当前的Z位置利用部件供给器5对载料带进行输送,如果判定为能够利用部件供给器5对载料带进行输送(是),则进入步骤S50,如果判定为不能利用部件供给器5对载料带进行输送(否),则进入步骤S53。
主控制装置20如果在步骤S49中判定为部件供给器5不能对载料带进行输送(否),则在步骤S53中,利用Z轴电动机13使吸嘴轴11继续下降,进行吸附动作,并进入步骤S50。
主控制装置20如果判定为能够利用部件供给器5对载料带进行输送(是)或者在步骤S53中进行了吸附动作,则在步骤S50中,直至下一个部件收容部为止将载料带输送1个输送单位(与第2送出步骤对应)。主控制装置20在步骤S51中,通过“无部件”判定(步骤S43),将需要供给器进给的次数作为重试次数而进行计数。主控制装置20在步骤S52中,如果重试次数超过由用户设为可变的上限次数(是),则结束部件检查以及吸附动作,如果没有超过(否),则进入步骤S41,实施吸附前图像的拍摄。也可以通过作为重试次数的上限值而设置作为编接记号的连续的空部件收容部的个数,从而对编接进行检测。
如上述所示,主控制装置20通过利用吸附前的部件状态的检查结果对载料带的进给动作进行控制,从而可以进行工作效率高的部件吸附动作。
此外,吸附前检查装置30也可以根据同时包含电子部件的正常状态和部件收容部为空的状态在内的吸附前图像,作为部件状态的评价值而取得特征量。
图14-1是表示电子部件的正面的图像的图,图14-2是表示没有收容电子部件的空部件收容部的图像的图,图14-3是表示电子部件的背面的图像的图。
例如,吸附前检查装置30如果在图14-1所示的芯片部件40中沿图14-1中的虚线箭头51的方向观察到亮度图案,则芯片部件40为正面(正常),因此,可以将白→黑→白的亮度图案作为特征量而取得。与此相对,吸附前检查装置30可以将图14-2的空部件收容部,即无部件状态成为灰色这一情况作为特征量而取得。另外,吸附前检查装置30如果在图14-3所示的芯片部件40中沿图14-3中的虚线箭头51的方向观察到亮度图案,则芯片部件40为背面(正反翻转),因此,可以将白→白→白的亮度图案作为特征量而取得。如上述所示,吸附前检查装置30也可以在“正常”、“无部件”以外,取得“正反翻转”状态的特征量,并用于吸附前状态的判定中。由此,吸附前检查装置30可以高精度地进行吸附前状态的判定。
Claims (7)
1.一种部件检查方法,其特征在于,
在利用吸附吸嘴对收容于载料带的部件收容部中的部件进行吸附,向规定的部件搭载位置上转移并搭载时,包含下述步骤:
图像取得步骤,在该步骤中,取得包含当前的吸附位置和前1个吸附位置在内的图像;
第1比较步骤,在该步骤中,将所述图像中的包含所述当前的吸附位置在内的第1窗口的亮度、与预先设定的第1阈值进行比较;以及
第1判定步骤,在该步骤中,基于所述第1比较步骤的比较结果,判定所述部件收容部内的所述部件是正面、还是所述部件收容部内的所述部件不是正面。
2.根据权利要求1所述的部件检查方法,其特征在于,
还具有下述步骤:
第2比较步骤,在该步骤中,在所述第1判定步骤中判定为所述部件收容部内的所述部件不是正面的情况下,将所述第1窗口的亮度、与基于所述图像中的包含前1个吸附位置在内的第2窗口的亮度而计算出的第2阈值进行比较;以及
第2判定步骤,在该步骤中,基于所述第2比较步骤的比较结果,判定所述部件收容部内的所述部件是背面、还是在所述部件收容部内没有收容所述部件。
3.根据权利要求2所述的部件检查方法,其特征在于,
还包含累积保存步骤,在该步骤中,在所述第2判定步骤中判定为所述部件收容部内没有收容所述部件的情况下,将所述第1窗口的图像数据作为评价值而累积保存,
在所述第2比较步骤中,在所述第1判定步骤中判定为所述部件收容部内的所述部件不是正面的情况下,将所述第1窗口的亮度、与基于所述累积保存步骤中累积保存的评价值而计算出的参考值进行比较。
4.根据权利要求2所述的部件检查方法,其特征在于,
具有下述步骤:
第1送出步骤,在该步骤中,在所述第2判定步骤中判定为所述部件收容部内没有收容所述部件的情况下,使所述载料带送出1个输送单位;以及
部件起始寻找步骤,在该步骤中,通过直至在当前的吸附位置上出现所述部件为止,反复进行所述图像取得步骤、所述第1比较步骤、所述第1判定步骤以及所述第1送出步骤,从而进行部件起始寻找。
5.根据权利要求2所述的部件检查方法,其特征在于,
还包含第2送出步骤,在该步骤中,在所述第2判定步骤中判定为所述部件收容部内没有收容所述部件的情况下,如果所述吸附吸嘴的轴线方向的位置是能够送出所述载料带的位置,则使所述载料带送出1个输送单位。
6.根据权利要求2所述的部件检查方法,其特征在于,
包含下述步骤,即,在所述第2判定步骤中判定为所述部件收容部内的所述部件为正反翻转的情况下,对该部件实施吸附动作,并且将所吸附的部件废弃。
7.一种部件检查装置,其在利用吸附吸嘴对收容于载料带的部件收容部中的部件进行吸附,向规定的部件搭载位置上转移并搭载时,对部件进行检查,
其特征在于,具有:
拍摄装置,其对包含当前的吸附位置和前1个吸附位置在内的图像进行拍摄;以及
正面判定处理部,其将所述图像中包含所述当前的吸附位置在内的第1窗口的亮度、与预先设定的第1阈值进行比较,判定所述部件收容部内的所述部件是正面、还是所述部件收容部内的所述部件不是正面。
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