CN117769894A - 元件安装机 - Google Patents

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CN117769894A CN202180098615.0A CN202180098615A CN117769894A CN 117769894 A CN117769894 A CN 117769894A CN 202180098615 A CN202180098615 A CN 202180098615A CN 117769894 A CN117769894 A CN 117769894A
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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
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Abstract

本公开的元件安装机具备:照明部,能够以多个不同的照明条件对基板照射光;拍摄部,从基板的上方拍摄基板的图像;以及控制部,在将一个元件设为对象元件、将基板的供对象元件安装的区域设为对象区域、将在对象区域内没有对象元件的状态设为无元件状态、将在对象区域内有对象元件的状态设为有元件状态的情况下,以在多个不同的照明条件下拍摄无元件状态的图像以及有元件状态的图像的方式控制照明部以及拍摄部,按照每个照明条件来算出无元件状态的图像与有元件状态的图像之间的相似度,基于相似度来设定执行对象元件的检查时的检查用照明条件。控制部在基于相似度来设定检查用照明条件时,例如将多个不同的照明条件中的相似度最低的照明条件设定为检查用照明条件。

Description

元件安装机
技术领域
本公开涉及元件安装机。
背景技术
以往,已知有具备使用由设于元件安装机的标记相机拍摄的基板的图像来判定元件的配置状态的控制部的元件安装机。例如,专利文献1中公开了一种具备控制部的元件安装机,该控制部在以预定的照明条件对于基板照射光的状态下使用标记相机拍摄基板的图像,算出图像的指定区域的亮度,基于亮度来判定元件的配置状态。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2016/174763号手册
发明内容
发明要解决的课题
另外,在这种元件安装机中,有时执行利用由标记相机拍摄的图像来判定是否相对于基板安装了元件的元件有无检查。元件有无检查例如以下那样执行。即,首先,拍摄在基板的预定区域内没有元件的状态的无元件图像以及在基板的预定区域内有元件的状态的有元件图像。接着,拍摄检查对象基板的预定区域的检查图像。接着,使用无元件图像以及检查图像来算出在基板的预定区域内没有元件的状态与检查对象基板的预定区域的状态之间的相似度,并且使用有元件图像以及检查图像来算出在基板的预定区域内有元件的状态与检查对象基板的预定区域的状态之间的相似度。然后,比较相似度,若在基板的预定区域内有元件的状态与检查对象基板的预定区域的状态之间的相似度比在基板的预定区域内没有元件的状态与检查对象基板的预定区域的状态之间的相似度高,则判定为在检查对象基板的预定区域内有元件,若不是那样的话,则判定为在检查对象基板的预定区域内没有元件。拍摄图像时的照明条件由操作员设定。
然而,有时根据基板的图案和元件种类的组合而适当的照明条件发生变化。并且,即便是相同的元件,若基板上的安装位置不同,则有时适当的照明条件也不同。因此,操作员对于哪个元件都设定适当的照明条件是不容易的。
本公开为了解决上述的课题而完成,其主要目的在于能够容易地设定适当的照明条件。
用于解决课题的手段
本公开的元件安装机将元件安装于基板,其中,所述元件安装机具备:照明部,能够以多个不同的照明条件对所述基板照射光;拍摄部,从所述基板的上方拍摄所述基板的图像;以及控制部,在将一个所述元件设为对象元件、将所述基板的供所述对象元件安装的区域设为对象区域、将在所述对象区域内没有所述对象元件的状态设为无元件状态、将在所述对象区域内有所述对象元件的状态设为有元件状态的情况下,以在多个不同的所述照明条件下拍摄所述无元件状态的图像以及所述有元件状态的图像的方式控制所述照明部以及所述拍摄部,按照每个所述照明条件来算出所述无元件状态的图像与所述有元件状态的图像之间的相似度,基于所述相似度来设定执行所述对象元件的检查时的检查用照明条件,所述控制部在基于所述相似度来设定所述检查用照明条件时,将多个不同的所述照明条件中的所述相似度比预定的相似度低的照明条件设定为所述检查用照明条件,或将所述相似度最低的照明条件设定为所述检查用照明条件,或将所述相似度比预定的相似度低且最低的照明条件设定为所述检查用照明条件。
在该元件安装机中,在基于相似度来设定检查用照明条件时,将多个不同的照明条件中的相似度比预定的相似度低的照明条件设定为检查用照明条件,或将相似度最低的照明条件设定为检查用照明条件,或将相似度比预定的相似度低且最低的照明条件设定为检查用照明条件。在将相似度高的照明条件设定为检查用照明条件时,有时无法高精度地进行在执行对象元件的检查时拍摄的图像是与有元件状态的图像近似还是与无元件状态的图像近似的判定。在此,将相似度比预定的相似度低的照明条件、相似度最低的照明条件或者相似度比预定的相似度低且最低的照明条件设定为检查用照明条件,因此能够高精度地进行这样的判定。并且,不需要由操作员设定检查用照明条件,因此也不会给操作员施加作业负担。因此,能够容易地设定适当的检查用照明条件。
附图说明
图1是示出元件安装机10的结构的概略的说明图。
图2是示出标记相机50的结构的概略的说明图。
图3是落射照明53的A视图。
图4是侧射照明55的B视图。
图5是示出元件安装机10的电气性的连接关系的框图。
图6是示出元件有无检查例程的一例的流程图。
图7是示出检查用数据63a的一例的说明图。
图8是示出元件有无检查结果表格的说明图。
图9是示出检查前处理例程的一例的流程图。
图10是示出检查前处理例程的一例的流程图。
图11是示出在第一照明条件下对对象区域进行拍摄的图像的一例的说明图。
图12是示出在第二照明条件下对对象区域进行拍摄的图像的一例的说明图。
图13是相似度的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图并对本公开的优选的实施方式进行说明。图1是示出元件安装机10的结构的概略的说明图,图2是示出标记相机50的结构的概略的说明图,图3是落射照明53的A视图,图4是侧射照明55的B视图,图5是示出元件安装机10的电气性的连接关系的框图。需要说明的是,在本实施方式中,左右方向(X轴方向)、前后方向(Y轴方向)以及上下方向(Z轴方向)如图1所示的那样。
如图1所示,元件安装机10具备搬运基板S的基板搬运装置22、利用吸嘴45吸附元件并向基板S安装的头40、使头40沿X轴方向以及Y轴方向移动的头移动装置30、拍摄基板S的标记相机50、向头40供给元件的供料器70。这些收纳于在基台11上设置的壳体12。并且,除了这些意外,元件安装机10还具备对吸附于头40的元件进行拍摄的零件相机23、收纳更换用的吸嘴45的吸嘴站24等。元件安装机10沿基板搬运方向(X轴方向)排列配置多台而构成生产线。
基板搬运装置22设置于基台11。基板搬运装置22具备在Y轴方向上隔开间隔配置的一对输送机轨道,通过对一对输送机轨道进行驱动而将基板S从图1的左边向右边(基板搬运方向)搬运。
如图1所示,头移动装置30具备一对X轴导轨31、X轴滑动件32、X轴促动器33(参照图5)、一对Y轴导轨35、Y轴滑动件36、Y轴促动器37(参照图5)。一对Y轴导轨35以沿Y轴方向相互平行地延伸的方式设置于壳体12的上段。Y轴滑动件36架设于一对Y轴导轨35,通过Y轴促动器37的驱动而沿着Y轴导轨35在Y轴方向上移动。一对X轴导轨31以沿X轴方向相互平行地延伸的方式设置于Y轴滑动件36的前表面。X轴滑动件32架设于一对X轴导轨31,通过X轴促动器33的驱动而沿着X轴导轨31在X轴方向上移动。在X轴滑动件32上安装有头40,头移动装置30通过使X轴滑动件32和Y轴滑动件36移动而使头40在X轴方向和Y轴方向上移动。
头40具备使吸嘴45沿Z轴(上下)方向移动的Z轴促动器41(参照图5)和使吸嘴45绕着Z轴旋转的θ轴促动器42(参照图5)。头40通过使负压源与吸嘴45的吸引口连通而能够使负压作用于吸引口并吸附元件。并且,头40通过使正压源与吸嘴45的吸引口连通而能够使正压作用于吸引口并解除元件的吸附。需要说明的是,头40既可以是具备单一的吸嘴45的头,也可以是沿着圆柱状的头主体的外周等间隔地具备多个吸嘴45的旋转头。并且,作为用于保持元件的部件,也可以取代吸嘴45而使用机械卡盘或电磁铁。
零件相机23设置在基台11上。零件相机23在吸附于吸嘴45的元件通过零件相机23的上方时,从下方拍摄该元件并生成拍摄图像,将生成的拍摄图像向控制装置60(参照图5)输出。
标记相机50安装于X轴滑动件32,通过头移动装置30而与头40一起在X轴方向和Y轴方向上移动。标记相机50对拍摄对象物从上方进行拍摄并生成拍摄图像,将生成的拍摄图像向控制装置60(参照图5)输出。作为标记相机50的拍摄对象物,可列举由供料器70送出的带72中保持的元件、附于基板S的标记、安装于基板S后的元件、在基板S的电路配线上印刷的焊料等。
如图2所示,标记相机50具备照明部51和相机主体58。照明部51具有外壳52、落射照明53、半透半反镜54、侧射照明55、照明控制器57(参照图5)。
外壳52是开口于下表面的圆筒状的部件,安装于相机主体58的下方。落射照明53设于外壳52的内侧的侧面。落射照明53将同数或大致同数的颜色不同的多个光源例如图3所示的那样发出R(红色)的单色光的红色LED53a、发出G(绿色)的单色光的绿色LED53b和发出B(蓝色)的单色光的蓝色LED53c分别配置在四方形状的支承板53d上。各LED53a~53c在将发光元件配置于中央的四方形状的基座上以覆盖该发光元件的方式安装半球面的透镜。在本实施方式中,如图3所示,蓝色LED53c的一个位于配置的中心。这是因为蓝色LED53c与其他的红色LED53a和绿色LED53b相比光量较弱。通过使蓝色LED53c的一个位于配置的中心,能够弥补向对象物照明时的光量不足,抑制每个颜色的光量的偏差。
半透半反镜54以倾斜的方式设于外壳52的内侧。半透半反镜54将来自落射照明53的各LED53a、53b、53c的水平方向的光向下方反射。并且,半透半反镜54使来自下方的光朝向相机主体58透过。
侧射照明55以水平的方式设于外壳52的下方开口附近。侧射照明55将同数或大致同数的颜色不同的多个光源例如图4所示的红色LED55a、绿色LED55b和蓝色LED55c配置在环状的支承板55d上,朝下照射光。各LED55a~55c在将发光元件配置于中央的四方形状的基座上以覆盖该发光元件的方式安装半球面的透镜。在外壳52中的侧射照明55的下方设有扩散板56。从落射照明53以及侧射照明55发出的光最终由该扩散板56扩散之后向对象物照射。
照明控制器57例如为具有相对于落射照明53的各LED53a~53c和侧射照明55的各LED55a~55c而分别独立的开关元件并能够通过使用脉冲宽度调制(PWM)对开关元件进行开关控制而使各LED独立并阶段性地变更亮度的控制器。
相机主体58是基于受光的光而生成单色的拍摄图像的单色相机。该相机主体58具备未图示的透镜等光学系统以及单色拍摄元件(例如单色CCD)。从落射照明53以及侧射照明55发出并由对象物反射后的光透过半透半反镜54到达相机主体58时,相机主体58接受该光并生成拍摄图像。
需要说明的是,R、G、B的各颜色的波长范围并不特别限定,例如可以使R为590-780nm,使G为490-570nm,使B为400-490nm。
供料器70具备卷绕了带72的带盘71和从带盘71放出带72并向元件供给位置74a传送的带传送机构。在带72的表面上沿着带72的长度方向等间隔地设有多个收纳凹部73。在各收纳凹部73内收纳元件。这些元件通过将带72的表面覆盖的膜来保护。带72在元件供给位置74a处被剥去膜而处于元件露出的状态。送到元件供给位置74a的元件由吸嘴45吸附。
如图5所示,控制装置60构成为以CPU61为中心的微处理器,除了CPU61以外,还具备ROM62、存储器63(例如HDD或SSD)、RAM64、输入输出接口65。这些经由总线66而电连接。控制装置60经由输入输出接口65被输入来自标记相机50的图像信号和来自零件相机23的图像信号等。另一方面,从控制装置60经由输入输出接口65输出向基板搬运装置22的控制信号、向X轴促动器33的驱动信号、向Y轴促动器37的驱动信号、向Z轴促动器41的驱动信号、向θ轴促动器42的驱动信号、向零件相机23的控制信号、向标记相机50的控制信号、向供料器70的控制信号等。
接着,对本实施方式的元件安装机10的动作进行说明。首先,说明元件安装机10向基板S上安装元件的安装动作。安装动作的例程存储于存储器63,在从未图示的管理装置输入了生产工作(存储了安装元件的顺序和元件的目标安装位置的数据)之后开始。在开始安装动作后,CPU61使从供料器70供给的元件吸附于头40的吸嘴45。具体而言,CPU61对X轴促动器33以及Y轴促动器37进行控制并使吸嘴45移动到期望的元件的元件吸附位置的正上方。接着,CPU61对Z轴促动器41以及未图示的负压源进行控制,使吸嘴45下降并且向该吸嘴45供给负压。由此,在吸嘴45的前端部吸附期望的元件。然后,CPU61使吸嘴45上升,对X轴促动器33以及Y轴促动器37进行控制,使在前端吸附了元件的吸嘴45向基板S的目标安装位置的上方移动。然后,在该预定的位置处,CPU61使吸嘴45下降,以向该吸嘴45供给大气压的方式对未图示的正压源进行控制。由此,吸附于吸嘴45的元件分离并装配于基板S的预定的位置。关于应安装于基板S的其他的元件,也同样向基板S上安装,全部的元件的安装完成之后,CPU61执行元件有无检查。然后,CPU61对基板搬运装置22进行控制而将基板S向下游侧送出。
接着,使用图6~图8来说明元件安装机10中执行的元件有无检查。图6是示出元件有无检查例程的一例的流程图,图7是示出检查用数据63a的一例的说明图,图8是示出元件有无检查结果表格的说明图。在此,检查用数据63a是将对象区域、对象元件、识别用特征量数据和检查用照明条件建立对应并存储的数据。本例程存储于存储器63,在利用元件安装机10向基板S上安装完元件之后开始。需要说明的是,在本实施方式中,将在对象区域内没有安装对象元件的状态(在对象区域内没有元件的状态)称为无元件状态,将在对象区域内安装有对象元件的状态(在对象区域内有元件的状态)称为有元件状态。并且,在本实施方式中,将照明部51仅使侧射照明55点亮称为第一照明条件,将仅使落射照明53点亮称为第二照明条件。在第一照明条件以及第二照明条件下,以一定的照明强度对基板S照射光。
在开始本例程后,CPU61决定对象区域(S100)。具体而言,CPU61基于生产工作来决定对象元件,从生产工作中取得供对象元件安装的目标安装位置,基于对象元件的大小、形状以及目标安装位置来设定对象区域。接下来,CPU61设定检查用照明条件(S110)。具体而言,CPU61从图7的检查用数据63a中读出与S100中决定的对象区域对应的检查用照明条件。例如,在S100中将区域A1设定为对象区域的情况下,CPU61将第一照明条件设定为检查用照明条件,在S100中将区域A2设定为对象区域的情况下,CPU61将第二照明条件设定为检查用照明条件。需要说明的是,与对象区域对应的检查用照明条件是第一照明条件还是第二照明条件在后述的检查前处理例程中决定。
接下来,CPU61以检查用照明条件使照明部51点亮(S120)。具体而言,在S110中将第一照明条件设定为检查用照明条件的情况下,CPU61将第一照明条件的信号向标记相机50输出,在S110中将第二照明条件设定为检查用照明条件的情况下,CPU61将第二照明条件的信号向标记相机50输出。设于标记相机50的照明控制器57在输入这些信号时,以在检查用照明条件对于基板S照射光的方式控制照明部51。接下来,CPU61取得检查用图像(S130)。具体而言,CPU61对设于标记相机50的相机主体58进行控制,拍摄S110中设定的对象区域的图像。然后,CPU61在存储器63中存储将该图像压缩成预定的尺寸而获得的检查用图像。需要说明的是,检查用图像的尺寸与对象区域和元件的大小无关地设定成恒定的尺寸(恒定的像素数)。
接下来,CPU61从检查用图像中提取特征量数据(S140)。在此,特征量数据是指表征该图像的量,例如为该图像中包含的多个像素的辉度。
接下来,CPU61算出相似度(S150)。具体而言,CPU61利用S140中提出的检查用图像的特征量数据和检查用数据63a中预先存储的与检测用照明条件对应的识别用特征量数据来算出检查用图像与无元件状态的图像之间的相似度,并且算出检查用图像与有元件状态的图像之间的相似度。需要说明的是,识别用特征量数据的计算方法以及相似度的计算方法在后述的检查前处理例程中说明。
接下来,CPU61判定对象区域的状态是否为有元件状态(S160)。具体而言,若检查用图像与有元件状态的图像之间的相似度比检查用图像与无元件状态的图像之间的相似度大,则CPU61进行肯定判定,若检查用图像与有元件状态的图像之间的相似度为检查用图像与无元件状态的图像之间的相似度以下,则CPU61进行否定判定。若在S160中进行了肯定判定,则CPU61在存储器63的元件有无检查结果的表格(图8)中与本次的对象区域对应的结果一栏中记录“有元件”(S170)。另一方面,若在S160中进行了否定判定,则CPU61在元件有无检查结果的表格中与本次的对象区域对应的结果一栏中记录“无元件”(S180)。在S170或S180之后,CPU61判定是否在全部对象区域内实施了检查(S190)。若在S190中进行了否定判定,则CPU61又返回到S100,决定检查未实施的对象区域,执行S110以后的处理。另一方面,若在S190中进行了肯定判定,则CPU61通知结果(S200)。具体而言,CPU61在设于元件安装机10的未图示的显示装置中显示元件有无检查结果的表格。在S200之后,CPU61结束本例程。
接着,使用图9~图13来说明在元件有无检查之前执行的检查前处理。图9以及图10是示出检查前处理例程的一例的流程图,图11是示出在第一照明条件下对对象区域进行拍摄的图像的一例的说明图,图12是示出在第二照明条件下对对象区域进行拍摄的图像的一例的说明图,图13是示出相似度的说明图。本例程存储于存储器63,在由操作员输入检查前处理开始的指示并从未图示的管理装置输入生产工作之后执行。并且,本例程在试行基于元件安装机10的元件安装处理的同时执行。
在开始本例程后,CPU61将基板S搬入(S300)。具体而言,CPU61以将基板S搬运到元件安装机10内的预定位置的方式控制基板搬运装置22。接下来,CPU61基于生产工作来决定对象元件以及对象区域(S310)。具体而言,CPU61将利用元件安装机10安装的元件中的一个设定为对象元件,并且将基板S中的供对象元件安装的区域设定为对象区域。接下来,CPU61按第一照明条件使照明部51点亮(S320)。具体而言,CPU61向标记相机50输出第一照明条件的信号。设于标记相机50的照明控制器57在输入第一照明条件的信号时以仅用侧射照明55对基板S照射光的方式控制照明部51。
接下来,CPU61取得无元件状态的图像(S330)。具体而言,CPU61对设于标记相机50的相机主体58进行控制,拍摄在S310中设定的对象区域的图像。然后,CPU61在存储器63中存储将该图像压缩成预定的尺寸而获得的无元件状态的图像。无元件状态的图像的尺寸与对象区域和对象元件的大小无关地设定成恒定的尺寸,为与上述的检查用图像相同的尺寸。在此,图11的(A)中示出了在第一照明条件下获得的无元件状态的图像的一例。
接下来,CPU61判定是否在全部的照明条件下取得了无元件状态的图像(S340)。若在S340中进行了否定判定,则CPU61按下一个照明条件(第二照明条件)使照明部51点亮(S350),取得此时的无元件状态的图像(S330)。具体而言,CPU61以仅用落射照明53向基板S照射光的方式向标记相机50输出第二照明条件的信号。设于标记相机50的照明控制器57在输入第二照明条件的信号时以仅用落射照明53向基板S照射光的方式控制照明部51。在该状态下,CPU61对设于标记相机50的相机主体58进行控制,按第二照明条件进行拍摄,在存储器63中存储将该图像压缩而获得的无元件状态的图像。在此,图12的(A)中示出了在第二照明条件下获得的无元件状态的图像的一例。
另一方面,若在S340中进行了肯定判定,则CPU61将对象元件安装于对象区域(S360)。具体而言,CPU61以在基板S的对象区域内安装对象元件的方式控制头移动装置30以及头40。接着,CPU61将照明条件设定为第一照明条件(S370)。S370是与S320相同的处理。接下来,CPU61取得有元件状态的图像(S380)。具体而言,CPU61对设于标记相机50的相机主体58进行控制,拍摄S310中设定的对象区域的图像,在存储器63中存储将该图像压缩成与检查用图像相同的尺寸而获得的有元件状态的图像。在此,图11的(B)中示出了在第一照明条件下获得的有元件状态的图像的一例。
接下来,CPU61判定是否在全部的照明条件下取得了有元件状态的图像(S390)。若在S390中进行了否定判定,则CPU61按下一个照明条件(第二照明条件)使照明部51点亮(S400),将有元件状态的图像存储于存储器63(S380)。S400是与S350相同的处理。在此,图12的(B)中示出了在第二照明条件下获得的有元件状态的图像的一例。
另一方面,若在S390中进行了肯定判定,则CPU61判定是否拍摄了全部的对象区域的图像(S410)。具体而言,若对于与用本机(具备设有该CPU61的控制装置60的元件安装机10)安装的元件(对象元件)对应的对象区域全部执行了S310~S400的处理,则CPU61进行肯定判定,若不是那样的话,则CPU61进行否定判定。若在S410中进行了否定判定,则CPU61又返回到S310,决定下一个对象元件以及对象区域并执行那以后的处理。另一方面,若在S410中进行了肯定判定,则CPU61将基板S向下游侧搬运(S420)。具体而言,CPU61对基板搬运装置22进行控制,将基板S向下游侧送出。接下来,CPU61判定是否拍摄了预定数目的基板S的图像(S430)。具体而言,若CPU61对于预定数目(例如10块)的基板S进行了S300~S420的处理,则CPU61进行肯定判定,若不是那样的话,则CPU61进行否定判定。若在S430中进行了否定判定,则CPU61又返回到S300。
另一方面,若在S430中进行了肯定判定,则CPU61决定基板S中的一个对象区域(S440),针对该对象区域来算出第一照明条件下的相似度和第二照明条件下的相似度(S450)。第一照明条件下的相似度是对象区域(S440中决定的对象区域)中的第一照明条件下的无元件图像的识别用特征量数据与该对象区域中的第一照明条件下的有元件图像的识别用特征量数据之间的相似度。第二照明条件下的相似度是该对象区域中的第二照明条件下的无元件图像的识别用特征量数据与该对象区域中的第二照明条件下的有元件图像的识别用特征量数据之间的相似度。
特征量数据设为例如图像中包含的像素的辉度。即便将相同的元件安装于相同的位置并进行拍摄,有时获得的图像根据安装的偏移和焊料的涂敷状况而特征量数据波动。因此,不是一个一个地使用对象区域中的各照明条件下的无元件图像和有元件图像,而是每次使用预定数目的对象区域中的各照明条件下的无元件图像和有元件图像。然后,根据预定数目的第一照明条件下的无元件图像的特征量数据来求出第一照明条件下的无元件图像的识别用特征量数据,根据预定数的第一照明条件下的有元件图像的特征量数据来求出第一照明条件下的有元件图像的识别用特征量数据。识别用特征量数据可以为例如预定数目的特征量数据的平均值,也可以为中央值。第二照明条件下的无元件图像以及有元件图像的识别用特征量数据也同样地求出。如此,通过求出识别用特征量数据,能够抑制特征量数据的波动的影响。在图像的尺寸为900像素的情况下,特征量数据为900维,不过在此为了方便而设为二维来进行说明。第一照明条件下的相似度能够用将对象区域中的第一照明条件下的无元件图像的识别用特征量数据和对象区域中的第一照明条件下的有元件图像的识别用特征量数据作为点显示于二维坐标时的两点间距离的长度表示。两点间距离越长则相似度越低,两点间距离越短则相似度越高。
图13是相似度的说明图。在图13的(A)中,第一照明条件下的相似度用将在第一照明条件下对对象区域进行拍摄的无元件图像的识别用特征量数据C10与在第一照明条件下对相同的对象区域进行拍摄的有元件图像的识别用特征量数据C11连结的线段L1表示。在图13的(B)中,第二照明条件下的相似度用将在第二照明条件下对相同的对象区域进行拍摄的无元件图像的识别用特征量数据C20与在第二照明条件下对相同的对象区域进行拍摄的有元件图像的识别用特征量数据C21连结的线段L2表示。将各识别用特征量数据C10、C20围起来的圆表示预定数目的无元件图像的特征量数据的波动,将各识别用特征量数据C11、C21围起来的圆表示预定数目的有元件图像的特征量数据的波动。
接下来,CPU61将第一照明条件下的相似度和第二照明条件下的相似度中的相似度较低的照明条件设定为该对象区域的检查用照明条件并写入存储器的检查用数据63a(S460)。例如,在图13的情况下,第一照明条件下的相似度用线段L1表示,第二照明条件下的相似度用线段L2表示,由于L1<L2,所以第二照明条件下的相似度较低。因此,将第二照明条件设定为该对象区域的检查用照明条件。
接下来,CPU61判定是否针对基板S的全部的对象区域进行了检查用照明条件的设定(S470),若为否定判定,则返回到S440并在决定了下一个对象区域之后执行S450~S470的处理。另一方面,若S470中为肯定判定,则CPU61结束本例程。由此,在检查用数据63a中,与检查区域对应的检查用照明条件一栏全部填满。
在此,明确本实施方式的构成要素与本公开的构成要素之间的对应关系。本实施方式的元件安装机10相当于本公开的元件安装机,设于标记相机50的照明部51相当于照明部,设于标记相机50的相机主体58相当于拍摄部,控制装置60相当于控制部。
在以上详述的元件安装机10中,在基于相似度来设定检查用照明条件时,将多个不同的照明条件中的相似度最低的照明条件设定为检查用照明条件。在将相似度较高的照明条件设定为检查用照明条件时,有时无法高精度地进行检查用图像是与有元件状态的图像近似还是与无元件状态的图像近似的判定。在此,将相似度最低的照明条件设定为检查用照明条件,因此能够高精度地进行元件有无检查。并且,不需要由操作员设定检查用照明条件,因此也不会给操作员施加作业负担。因此,能够容易地设定适当的检查用照明条件。
并且,在元件安装机10中,照明部51具有侧射照明55以及落射照明53,照明条件包括仅利用侧射照明55向基板S照射光的第一照明条件以及仅利用落射照明53向基板S照射光的第二照明条件这两个。因此,通过分开使用侧射照明55以及落射照明53,能够设定适当的检查用照明条件。
而且,在元件安装机10中,无元件状态的图像以及有元件状态的图像是将用标记相机50的相机主体58拍摄的图像压缩成相同的尺寸后的图像,相似度基于从无元件状态的图像以及有元件状态的图像中分别提取的特征量数据来算出。因此,容易算出无元件状态的图像与有元件状态的图像之间的相似度。并且,无元件状态的图像以及有元件状态的图像的尺寸与对象元件的大小无关地为恒定的尺寸。因此,能够从无元件状态的图像以及有元件状态的图像的预先确定的位置中提取特征量数据并算出相似度,因此更容易算出相似度。
需要说明的是,本发明没有受上述的实施方式任何限定,当然只要属于本发明的技术性范围,就能够以各种各样的方案实施。
在上述的实施方式中,检查用照明条件设定为多个不同的照明条件中的无元件状态的图像与有元件状态的图像之间的相似度最低的照明条件,不过并不限定于此。例如,检查用照明条件也可以设定为无元件状态的图像与有元件状态的图像之间的相似度比预定的相似度低的照明条件。在该情况下,预定的相似度为例如以下那样的相似度。即,预定的相似度能够与图13一样在将无元件状态的图像的识别用特征量数据和有元件状态的图像的识别用特征量数据作为点显示于二维坐标时用将无元件状态的识别用特征量数据与有元件状态的识别用特征量数据连结的线段Lt的长度表示相似度。线段Lt的长度是无元件状态的图像的特征量数据波动的范围和有元件状态的图像的特征量数据波动的范围不重复的那种长度。在无元件状态的图像与有元件状态的图像之间的相似度比预定的相似度低的照明条件存在多个的情况下,可以将比预定的相似度低的照明条件中的相似度最低的照明条件设定为检查用照明条件。
在上述的实施方式中,在检查前处理中按第一照明条件以及第二照明条件对基板S照射光并取得无元件状态的图像以及有元件状态的图像,不过并不限定于此。例如,在作为照明条件而能够选择将侧射照明55和落射照明53两者点亮的第三条件的情况下,可以按第一照明条件以及第三照明条件对基板S照射光并取得无元件状态的图像以及有元件状态的图像,也可以按第二照明条件以及第三照明条件对基板S照射光并取得无元件状态的图像以及有元件状态的图像,也可以按第一照明条件、第二照明条件以及第三照明条件对基板S照射光并取得无元件状态的图像以及有元件状态的图像。
在上述的实施方式中,执行了元件有无检查,不过也可以取而代之执行元件位置检查。在元件位置检查中,在S160中判定为有元件并在S170中存储了“有元件”之后,算出该元件的错位量,判定错位量是否处于容许范围内,若为肯定判定,则判定为安装状态良好,若为否定判定,则判定为安装状态不佳。
在上述的实施方式中,在第一照明条件以及第二照明条件下,照明强度恒定,不过并不限定于此。例如,照明条件也可以包括照明强度高的高照明强度条件以及照明强度低的低照明强度条件。这样的话,能够通过改变照明强度来设定适当的检查用照明条件。
在上述的实施方式中,照明条件也可以包括使用从各LED53a~53c、55a~55c中选择的一个以上的LED的多个条件。这样的话,能够通过改变光源的颜色来设定适当的检查用照明条件。在该情况下,例如可以在第一照明条件下将侧射照明55的红色LED55a以及落射照明53的红色LED53a点亮,或在第二照明条件下将侧射照明55的绿色LED55b以及落射照明53的绿色LED53b点亮,或在第三照明条件下将侧射照明55的蓝色LED55c以及落射照明53的蓝色LED53c点亮。
在上述的实施方式中,识别用特征量数据设为预定数目的特征量数据的代表值(例如平均值或中央值),不过并不限定于此。例如,识别用特征量数据也可以设为从一个图像中提取的特征量数据。
在上述的实施方式中,照明部51具备红色LED53a、55a、绿色LED53b、55b以及蓝色LED53c、55c,不过并不限定于此。例如,也可以具备白色的LED,还可以具备其他的颜色的LED。
在上述的实施方式中,相似度在将无元件状态的图像的识别用特征量数据和有元件状态的图像的识别用特征量数据作为点显示于二维坐标时用两点之间的距离表示,不过并不限定于此。例如,关于相似度,也可以按照每个像素来算出无元件状态的图像的识别用特征量数据与有元件状态的图像的识别用特征量数据之间的差的绝对值,用将全部像素量的差的绝对值相加在一起而获得的合计值表示相似度。在该情况下,合计值越大,相似度越低,合计值越小,相似度越高。或者,关于相似度,按照每个像素来算出无元件状态的图像的识别用特征量数据与有元件状态的图像的识别用特征量数据之间的差的平方的值,用将全部像素量的差的平方的值相加在一起而获得的合计值表示相似度。在该情况下,合计值越大,相似度越低,合计值越小,相似度越高。或者,相似度也可以用无元件状态的图像的识别用特征量数据和有元件状态的图像的识别用特征量数据的相关值表示。
公开的元件安装机也可以如以下那样构成。
在本公开的元件安装机中,所述照明部也可以具有侧射照明以及落射照明,所述照明条件也可以包括仅利用所述侧射照明向所述基板照射光的第一照明条件、仅利用所述落射照明向所述基板照射光的第二照明条件以及利用所述侧射照明和所述落射照明两者向所述基板照射光的第三照明条件中的至少两个。这样的话,通过将侧射照明55以及落射照明53分开使用而能够设定适当的检查用照明条件。
在本公开的元件安装机中,所述照明部也可以能够变更照明强度,所述照明条件也可以包括照明强度高的条件以及照明强度低的条件。这样的话,能够通过改变照明强度来设定适当的检查用照明条件。
在本公开的元件安装机中,所述照明部也可以具有颜色不同的光源,所述照明条件也可以包括使用从所述照明部具有的所述光源中选择出的一个以上的所述光源的多个条件。这样的话,能够通过改变光源的颜色来设定适当的检查用照明条件。在该情况下,颜色不同的所述光源可以为红色光源、绿色光源以及蓝色光源。
在本公开的元件安装机中,所述无元件状态的图像以及所述有元件状态的图像也可以是将由所述拍摄部拍摄到的图像压缩成相同的尺寸的图像,所述相似度也可以基于从所述无元件状态的图像以及所述有元件状态的图像中分别提取出的特征量来算出。这样的话,容易算出无元件状态的图像与有元件状态的图像之间的相似度。在该情况下,可以是,所述无元件状态的图像以及所述有元件状态的图像的尺寸与所述对象元件的大小无关地为恒定的尺寸。这样的话,例如能够从无元件状态的图像以及有元件状态的图像的预先确定的位置提取特征量并算出相似度。因此,更容易算出相似度。
工业实用性
本发明能够利用于元件安装机的制造产业等。
附图标记说明
10:元件安装机11:基台12:壳体22:基板搬运装置23:零件相机24:吸嘴站30:头移动装置31:X轴导轨32:X轴滑动件33:X轴促动器35:Y轴导轨36:Y轴滑动件37:Y轴促动器40:头41:Z轴促动器42:θ轴促动器45:吸嘴50:标记相机51:照明部52:外壳53:落射照明53a、55a:红色LED 53b、55b:绿色LED 53c、55c:蓝色LED 53d、55d:支承板54:半透半反镜55:侧射照明56:扩散板57:照明控制器58:相机主体60:控制装置61:CPU 62:ROM 63:存储器63a:检查用数据64:RAM 65:输入输出接口66:总线70:供料器71:带盘72:带73:收纳凹部74a:元件供给位置S:基板。

Claims (7)

1.一种元件安装机,将元件安装于基板,其中,
所述元件安装机具备:
照明部,能够以多个不同的照明条件对所述基板照射光;
拍摄部,从所述基板的上方拍摄所述基板的图像;以及
控制部,在将一个所述元件设为对象元件、将所述基板的供所述对象元件安装的区域设为对象区域、将在所述对象区域内没有所述对象元件的状态设为无元件状态、将在所述对象区域内有所述对象元件的状态设为有元件状态的情况下,以在多个不同的所述照明条件下拍摄所述无元件状态的图像以及所述有元件状态的图像的方式控制所述照明部以及所述拍摄部,按照每个所述照明条件来算出所述无元件状态的图像与所述有元件状态的图像之间的相似度,基于所述相似度来设定执行所述对象元件的检查时的检查用照明条件,
所述控制部在基于所述相似度来设定所述检查用照明条件时,将多个不同的所述照明条件中的所述相似度比预定的相似度低的照明条件设定为所述检查用照明条件,或将所述相似度最低的照明条件设定为所述检查用照明条件,或将所述相似度比预定的相似度低且最低的照明条件设定为所述检查用照明条件。
2.根据权利要求1所述的元件安装机,其中,
所述照明部具有侧射照明以及落射照明,
所述照明条件包括以下条件中的至少两个条件:仅利用所述侧射照明向所述基板照射光的第一照明条件、仅利用所述落射照明向所述基板照射光的第二照明条件以及利用所述侧射照明和所述落射照明两者向所述基板照射光的第三照明条件。
3.根据权利要求1或2所述的元件安装机,其中,
所述照明部能够变更照明强度,
所述照明条件包括照明强度高的条件以及照明强度低的条件。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的元件安装机,其中,
所述照明部具有颜色不同的光源,
所述照明条件包括使用从所述照明部具有的所述光源中选择出的一个以上所述光源的多个条件。
5.根据权利要求4所述的元件安装机,其中,
颜色不同的所述光源为红色光源、绿色光源以及蓝色光源。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的元件安装机,其中,
所述无元件状态的图像以及所述有元件状态的图像是将由所述拍摄部拍摄到的图像压缩成相同尺寸的图像,
所述相似度基于从所述无元件状态的图像以及所述有元件状态的图像中分别提取出的特征量来算出。
7.根据权利要求6所述的元件安装机,其中,
所述无元件状态的图像以及所述有元件状态的图像的尺寸与所述对象元件的大小无关地为恒定的尺寸。
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