CN113228847B - 元件安装机 - Google Patents

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Abstract

元件安装机(11)将对电路基板的基板标记进行拍摄的标记拍摄用的相机(16)设置成与安装头(13)一体地移动，并且具备对在元件供给装置(12)供给的元件(20)的上表面上附设的文字等识别对象进行识别的功能，在以向安装头的侧方突出的方式设置的电气件保持框架(21)的下部安装对用标记拍摄用的相机拍摄的元件的上表面的识别对象从斜上方进行照明的照明光源(22)。利用标记拍摄用的相机对由该照明光源从斜上方照明的元件的上表面的识别对象从上方进行拍摄，并对其图像进行处理，由此识别元件的上表面的识别对象。

Description

元件安装机
技术领域
本说明书公开了一种涉及具备对在元件供给装置供给的元件的上表面上附设的文字、记号、标记(以下称为“识别对象”)进行识别的功能的元件安装机的技术。
背景技术
作为这种元件安装机，如专利文献1(日本特开2004-356604号公报)所记载的那样，使用对安装元件的电路基板的基板标记进行拍摄的标记拍摄用的相机，对带式供料器等元件供给装置供给的元件的上表面的文字或标记等识别对象从上方进行拍摄，对拍摄的图像进行处理并识别元件上表面的识别对象。在该情况下，对元件上表面的识别对象进行拍摄时的照明光源使用设于标记拍摄用的相机的环状的照明光源。
然而，在该结构中，相对于元件上表面的文字等识别对象的照明角度(照明光的光轴角度)为60°左右，大于适合元件上表面的文字等识别对象的识别的照明角度10°～45°，因此有时难以进行元件上表面的文字等识别对象的识别。尤其是，在元件上表面的文字等识别对象通过激光等刻印的情况下，当照明角度较大时，识别对象与其周围的元件上表面之间几乎没有辉度差，完全无法识别文字等识别对象。
因此，如专利文献2(日本特开2017-162845号公报)所记载的那样，使标记拍摄用的相机的照明单元向X方向两侧扩大，在基板标记的照明中使用的通常的照明光源的两外侧配置文字识别用的照明光源，在对元件上表面的文字进行识别的情况下，利用位于通常的照明光源的两外侧的文字识别用的照明光源对元件上表面的文字进行照明，由此缩小相对于元件上表面的文字的照明角度，对元件上表面的文字进行拍摄并识别。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2004-356604号公报
专利文献2：日本特开2017-162845号公报
但是，在上述专利文献2的结构中，在基板标记的照明中使用的通常的照明光源的两外侧配置文字识别用的照明光源，因此成为在标记拍摄用的相机的下侧安装的照明单元向相机的两外侧较大地突出的结构。在该情况下，标记拍摄用的相机安装于安装头而两者在元件吸附、安装动作时一体地移动，因此在元件吸附、安装动作时与安装头一体地移动的标记拍摄用的相机的照明单元有可能与存在于其周围的物体或电路基板上的安装元件产生干扰而使它们损伤。
发明内容
为了解决上述课题，提供一种元件安装机，照明光源，对在元件供给装置供给的元件的上表面上附设的作为识别对象的文字、记号、标记从斜上方进行照明；相机，对由上述照明光源从斜上方照明的上述元件的上表面的识别对象从其上方进行拍摄；及图像处理装置，对由上述相机拍摄到的图像进行处理来识别上述识别对象，上述元件安装机具备：安装头，吸附上述元件并将其向电路基板安装；头移动装置，使上述安装头移动；及电气件保持框架，以与上述安装头一体地移动的方式设置，向上述安装头的侧方突出并对上述安装头的控制基板和线缆类进行保持，上述照明光源安装于上述电气件保持框架的下部，上述相机是与上述安装头一体地移动并对上述电路基板的基板标记进行拍摄的标记拍摄用的相机。
总之，着眼于在安装头上以向安装头的侧方突出的方式设有对安装头的控制基板和线缆类进行保持的电气件保持框架这一情况，而在电气件保持框架上设置照明光源。该照明光源由LED等发光元件紧凑地构成，并且将该照明光源安装于向安装头的侧方突出的电气件保持框架，由此能够避免与安装头一体地移动的构造物的大型化(与周边的物体和电路基板上的安装元件之间的干扰的问题)并且确保照明光源与标记拍摄用的相机之间的水平方向上的距离。由此，与安装头一体地移动的构造物不会大型化，能够在从标记拍摄用的相机在水平方向上远离的位置配置照明光源，使照明光源相对于位于标记拍摄用的相机的下方的元件的上表面的识别对象的照明角度缩小至适合该识别对象的识别的照明角度，从而能够识别元件的上表面的识别对象。
附图说明
图1是表示一实施例中的安装头、标记拍摄用的相机、照明光源及元件的上表面的识别对象之间的位置关系的侧视图。
图2是表示元件安装机的控制系统的结构的框图。
具体实施方式
以下，对本说明书中公开的一实施例进行说明。
首先，参照图1及图2来简单地说明元件安装机11整体的结构。
供给元件20的托盘式供料器或带式供料器等元件供给装置12以能够更换的方式安设于元件安装机11。在元件安装机11的内部设有使安装头13在水平方向(XY方向)及上下方向(Z方向)上移动的头移动装置14和对电路基板(未图示)进行搬入/搬出的输送机15等。用于吸附元件供给装置12供给的元件20并向上述电路基板上安装的一个或多个吸嘴(未图示)以能够更换的方式保持于安装头13。在元件供给装置12与输送机15之间，朝向上方地设置有对安装头13的吸嘴上吸附的元件20从下方进行拍摄的元件拍摄用的相机19。
如图1所示，对电路基板的基板标记从上方进行拍摄的标记拍摄用的相机16朝向下方地安装于安装头13的侧面部，安装头13和标记拍摄用的相机16通过头移动装置14而一体地在XYZ方向上移动。对安装头13的控制基板和线缆类等电气件进行保持的电气件保持框架21以向安装头13的侧方突出的方式安装于安装头13。在该电气件保持框架21的下部安装有由LED等发光元件构成的照明光源22。该照明光源22以对在元件供给装置12供给的元件20的上表面上附设的文字、记号、标记(以下称为“识别对象”)从斜上方进行照明的方式设定安装角度(光轴的角度)，且为了避免在安装头13的移动期间照明光源22与存在于其周边的物体和电路基板上的安装元件产生干扰而以使照明光源22从电气件保持框架21的突出量尽可能小的方式(更优选以不从电气件保持框架21突出的方式)安装。
在该情况下，当标记拍摄用的相机16与照明光源22之间的水平方向的距离过小时，照明光源22相对于位于标记拍摄用的相机16的下方的元件20的上表面的识别对象的照明角度(光轴的角度)变得过大，识别对象变得难以识别。考虑到这一点，在本实施例中，在电气件保持框架21的下部中的与标记拍摄用的相机16的位置相反一侧的端部安装照明光源22，由此使标记拍摄用的相机16与照明光源22之间的水平方向上的距离尽可能大，来减小相对于位于标记拍摄用的相机16的下方的元件20的上表面的识别对象的照明光源22的照明角度。
此外，在本实施例中，考虑到在元件供给装置12为托盘式供料器的情况下托盘上的元件20的上表面的高度根据元件种类而不同，将对该元件20的上表面的高度进行测定的高度传感器23朝向下方地安装于安装头13。该高度传感器23使用例如激光式、超声波式、LED式等非接触式的高度传感器即可。
对元件安装机11的上述的各功能的动作进行控制的控制装置35由一台或多台计算机(CPU)和其周边电路构成，还作为对用标记拍摄用的相机16或元件拍摄用的相机19拍摄到的图像进行处理并对识别对象进行识别的图像处理装置发挥作用。该控制装置35在对元件供给装置12供给的元件20的上表面的识别对象进行识别时，对头移动装置14的动作进行控制而使标记拍摄用的相机16移动到元件20的上方的位置，并且以由高度传感器23测定出的元件20的高度为基准来使安装头13沿着上下方向(Z方向)移动，直至照明光源22距元件20的上表面的高度变成预定高度为止(即直至与元件20的上表面的识别对象相对的照明光源22的照明角度变成预定角度为止)。由此，在以使照明光源22相对于元件20的上表面的识别对象的照明角度处于适合元件20的上表面的识别对象的识别的照明角度例如5°～35°(更优选10°～20°)的范围内的方式调整了照明光源22的照明角度的状态下，利用标记拍摄用的相机16对元件20的上表面的识别对象进行拍摄并通过图像处理进行识别。
此时，在未识别到元件20的上表面的识别对象的情况下，控制装置35可以通过头移动装置14使照明光源22的高度变更预定量，由此使照明光源22相对于元件20的上表面的识别对象的照明角度稍微变更，再次利用标记拍摄用的相机16对元件20的上表面的识别对象进行拍摄并进行图像处理。
此外，也可以设置对照明光源22的照明光量(亮度)进行调整的照明光量调整部(未图示)，在无法识别元件20的上表面的识别对象的情况下，通过照明光量调整部使照明光源22对于元件20的上表面的识别对象的照明光量(亮度)变更，再次利用标记拍摄用的相机16对元件20的上表面的识别对象进行拍摄并进行图像处理。
在以上说明的本实施例中，着眼于在安装头13以向安装头13的侧方突出的方式设有对安装头13的控制基板和线缆类等电气件进行保持的电气件保持框架21这一情况，而设为在电气件保持框架21上设置照明光源22的结构。由此，照明光源22能够由LED等发光元件紧凑地构成，并且该照明光源22安装于向安装头13的侧方突出的电气件保持框架21，从而能够避免与安装头13一体地移动的构造物的大型化(与周边的物体和电路基板上的安装元件之间的干扰的问题)并且确保照明光源21与标记拍摄用的相机16之间的水平方向上的距离。由此，与安装头13一体地移动的构造物不会大型化，能够在从标记拍摄用的相机16在水平方向上远离的位置配置照明光源22，使照明光源21相对于位于标记拍摄用的相机16的下方的元件20的上表面的识别对象的照明角度缩小至适合该识别对象的识别的照明角度，从而能够识别元件20的上表面的识别对象。
另外，在本实施例中，通过头移动装置14使安装头13在水平方向(XY方向)及上下方向(Z方向)上移动，不过也可以应用于通过头移动装置14使安装头13仅在水平方向(XY方向)上移动并使吸嘴在上下方向(Z方向)上移动来进行元件20的吸附、安装的元件安装机来实施。
此外，本发明也可以对照明光源22相对于电气件保持框架21的安装位置进行适当变更，或者对标记拍摄用的相机16相对于安装头13的安装位置进行适当变更，或者对电气件保持框架21的形状进行适当变更等，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更并实施，这是不言而喻的。
附图标记说明
11…元件安装机、12…元件供给装置、13…安装头、14…头移动装置、16…标记拍摄用的相机、20…元件、21…电气件保持框架、22…照明光源、23…高度传感器、25…控制装置(图像处理装置)。

Claims (2)

1.一种元件安装机，具备：
照明光源，对在元件供给装置供给的元件的上表面上附设的作为识别对象的文字、记号、标记从斜上方进行照明；
相机，对由所述照明光源从斜上方照明的所述元件的上表面的识别对象从其上方进行拍摄；及
图像处理装置，对由所述相机拍摄到的图像进行处理来识别所述识别对象，
所述元件安装机具备：
安装头，吸附所述元件并将其向电路基板安装；
头移动装置，使所述安装头移动；及
电气件保持框架，以与所述安装头一体地移动的方式设置，向所述安装头的侧方突出并对所述安装头的控制基板和线缆类进行保持，
所述照明光源安装于所述电气件保持框架的下部，
所述相机是与所述安装头一体地移动并对所述电路基板的基板标记进行拍摄的标记拍摄用的相机，
所述照明光源安装于所述电气件保持框架的下部中的与所述标记拍摄用的相机的位置相反一侧的端部，
所述头移动装置构成为使所述安装头在水平方向及上下方向上移动，
对所述头移动装置的动作进行控制的控制装置在利用所述标记拍摄用的相机对所述元件的上表面的识别对象进行拍摄时，以使所述照明光源距所述元件的上表面的高度成为预定高度的方式对所述头移动装置的动作进行控制，从而在将所述照明光源相对于所述元件的上表面的识别对象的照明角度调整为预定角度的状态下利用所述标记拍摄用的相机对所述元件的上表面的识别对象进行拍摄。
2.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，
所述图像处理装置在未能识别出所述元件的上表面的识别对象的情况下，通过所述头移动装置将所述照明光源的高度变更预定量，从而变更所述照明光源相对于所述元件的上表面的识别对象的照明角度，并再次利用所述标记拍摄用的相机对所述元件的上表面的识别对象进行拍摄并进行图像处理。
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