DE112021007882T5

DE112021007882T5 - Erkennungsvorrichtung und Erkennungsverfahren

Info

Publication number: DE112021007882T5
Application number: DE112021007882.8T
Authority: DE
Inventors: Minoru KINUTA; Toshinori Shimizu
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2024-04-18
Also published as: JPWO2022269912A1; WO2022269912A1; CN117280885A

Abstract

Der Bildanalyseabschnitt 62 ist so konfiguriert, dass er eine Befehlsverarbeitung (S10 bis S18), um die Messkamera 53 anzuweisen, ein elektronisches Bauteil 80 abzubilden, während eine Verschlussgeschwindigkeit der Messkamera 53 zwischen einer vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit geändert wird, eine Berechnungsverarbeitung (S20 bis S30) des Vergleichens eines Bildes der unteren Fläche 82a jeder Leitung 82, das in jedem von mehreren Bilddaten enthalten ist, die von der Messkamera 53 gemäß der Befehlsverarbeitung erfasst werden, mit einem idealen Bild der unteren Fläche 82a jeder Leitung 82, das in idealen Bilddaten enthalten ist, um eine Fehlrate zu berechnen, bei der das Bild der unteren Fläche 82a jeder Leitung 82 in Bezug auf das ideale Bild für jedes der mehreren Bilddaten fehlt, eine Erfassungsverarbeitung (S40) zum Erfassen von Bilddaten mit einer Fehlrate, die gleich oder kleiner als ein vorbestimmter erster Schwellenwert unter mehreren durch die Berechnungsverarbeitung berechneten Fehlraten ist, und eine Auswahlverarbeitung (S44) zum Auswählen einer Verschlussgeschwindigkeit, die zum Erfassen der durch die Erfassungsverarbeitung erfassten Bilddaten verwendet wird, ausführt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erkennungsvorrichtung und ein Erkennungsverfahren zum Erkennen eines Zustands eines vorbestimmten charakteristischen Abschnitts eines auf einer Platine zu montierenden Bauteils.
Stand der Technik
Die Patentliteratur 1 offenbart eine Erkennungsvorrichtung, die über eine Abbildungsvorrichtung ein distales Ende einer Leitung einer Leitungskomponente mehrfach mit unterschiedlichen Verschlussgeschwindigkeiten abbildet, um mehrere Bilddaten zu erzeugen, gemäß jeder der mehreren Bilddaten bestimmt, ob eine distale Endposition der Leitung erkennbar ist, und als optimale Verschlussgeschwindigkeit eine Verschlussgeschwindigkeit zwischen einer höchsten Verschlussgeschwindigkeit und einer niedrigsten Verschlussgeschwindigkeit unter den Verschlussgeschwindigkeiten während der Abbildung in Übereinstimmung mit den als erkennbar bestimmten Bilddaten bestimmt.
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Internationale Veröffentlichung Nr. WO 2018 / 047 252 A1
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Hier wird im Bild der erzeugten Bilddaten eine Fehlrate gemäß der Verschlusszeit während der Bildaufnahme geändert. Daher werden in einem Fall, in dem die Bilderkennung auf der Basis der Bilddaten durchgeführt wird, wenn die Genauigkeit der Bilderkennung verbessert werden soll, Bilddaten benötigt, bei denen die Fehlrate des Bildes geringer ist. Dementsprechend ist es erforderlich, bei der Erstellung der Bilddaten eine Verschlusszeit zu wählen, bei der die Fehlrate des Bildes gleich oder kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Bei der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Erkennungsvorrichtung wird jedoch nicht berücksichtigt, dass sich die Fehlrate des Bildes der erzeugten Bilddaten gemäß der Verschlusszeit während der Aufnahme ändert.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erkennungsvorrichtung und ein Erkennungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Verschlusszeit auszuwählen, bei der eine Fehlrate eines Bildes von erzeugten Bilddaten gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Lösung des Problems
Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu lösen, erkennt eine Erkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Zustand eines vorbestimmten charakteristischen Abschnitts eines auf einer Platine zu montierenden Bauteils, wobei die Erkennungsvorrichtung umfasst: eine Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie Licht auf das Bauteil aufbringt, das den vorbestimmten charakteristischen Abschnitt enthält; eine Abbildungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie das Bauteil abbildet, das das von der Lichtquelle zugeführte Licht empfangen hat; und eine Bildanalysevorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Bildanalyse von Bilddaten durchführt, die durch die Abbildungsvorrichtung erfasst und von der Abbildungsvorrichtung gewonnen werden, um den Zustand des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts des Bauteils zu erkennen, wobei die Bildanalysevorrichtung so konfiguriert ist, dass sie folgende Schritte ausführt: eine Befehlsverarbeitung, um die Abbildungsvorrichtung anzuweisen, das Bauteil abzubilden, während eine Verschlussgeschwindigkeit der Abbildungsvorrichtung zwischen einer vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit geändert wird, eine Berechnungsverarbeitung des Vergleichens eines Bildes des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts, der in jedem von mehreren Bilddaten enthalten ist, die von der Abbildungsvorrichtung gemäß der Befehlsverarbeitung erfasst werden, mit einem idealen Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts, das in idealen Bilddaten enthalten ist, um eine Fehlrate zu berechnen, bei der das Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts in Bezug auf das ideale Bild für jedes der mehreren Bilddaten fehlt, eine Erkennungsverarbeitung, um Bilddaten mit einer Fehlrate, die gleich oder kleiner als ein vorbestimmter erster Schwellenwert unter mehreren durch die Berechnungsverarbeitung berechneten Fehlraten zu erkennen, und eine Auswahlverarbeitung zur Auswahl einer Verschlusszeit, die zur Aufnahme der von der Erkennungsverarbeitung erfassten Bilddaten verwendet wird.
Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Verschlusszeit so zu wählen, dass die Fehlrate des Bildes der erzeugten Bilddaten gleich oder kleiner als der vorbestimmte erste Schwellenwert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Draufsicht, die eine komplette Bauteilbestückungsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuervorrichtung der Bauteilbestückungsmaschine veranschaulicht, in der eine Erkennungsvorrichtung verwendet wird.
3 ist eine schematische Darstellung der Positionsbeziehung zwischen einer Ansaugdüse und einer Messeinheit.
4 ist ein Diagramm, das eine Inspektionsfläche eines elektronischen Bauteils zeigt, dessen Form gemessen wird.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der dem Bereich A in 4 entspricht, unter Bilddaten, die bei verschiedenen Verschlusszeiten aufgenommen wurden.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Auswahl der Verschlusszeit veranschaulicht, das von einem Bildanalyseabschnitt in 2 ausgeführt wird.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein anschließendes Verfahren für die Auswahl der Verschlusszeit von 6 zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. 1 zeigt die Bauteilbestückungsmaschine 1. Die Bauteilbestückungsmaschine 1 ist eine Vorrichtung, die die Montage eines elektronischen Bauteils auf einer Leiterplatte 70 durchführt. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Bauteilbestückungsmaschine 1 eine Leiterplattentransportvorrichtung 10, eine Bauteilzuführungsvorrichtung 20, eine Bauteilübergabevorrichtung 30, eine Bauteilkamera 41, eine Leiterplattenkamera 42, eine Erkennungsvorrichtung 50 und eine Steuervorrichtung 60. In der folgenden Beschreibung wird eine horizontale Breitenrichtung (z.B. eine Links-/Rechtsrichtung in 1) der Bauteilbestückungsmaschine 1 als X-Achsenrichtung, eine horizontale Längsrichtung (z.B. eine Aufwärts-/Abwärtsrichtung in 1) der Bauteilbestückungsmaschine 1 als Y-Achsenrichtung und eine vertikale Richtung (z.B. eine Vorwärts-/Rückwärtsrichtung in 1) senkrecht zur X-Achse und zur Y-Achse als Z-Achsenrichtung definiert.
Die Leiterplattentransportvorrichtung 10 umfasst eine Bandfördereinheit oder dergleichen und transportiert die Leiterplatten 70 anschließend in einer Transportrichtung. Die Leiterplattentransportvorrichtung 10 positioniert die Leiterplatte 70 an eine vorgegebene Position in der Maschine der Bauteilbestückungsmaschine 1. Nach Durchführung eines Bestückungsvorgangs durch die Bauteilbestückungsmaschine 1 transportiert die Leiterplattentransportvorrichtung 10 die Leiterplatte 70 aus der Bauteilbestückungsmaschine 1 heraus.
Die Bauteilzuführungsvorrichtung 20 versorgt ein elektronisches Bauteil, das auf der Leiterplatte 70 montiert werden soll. Die Bauteilzuführungsvorrichtung 20 hat mehrere Schlitze, die in X-Achsenrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die Bestückungsvorrichtungen 21 sind jeweils lösbar in die mehreren Schlitze eingesetzt. Die Bauteilzuführungsvorrichtung 20 führt ein Trägerband durch die Bestückungsvorrichtung 21 zu und bewegt es und führt das elektronische Bauteil an einem Abschnitt zu, der sich an einem distalen Endabschnitt (z. B. einer Oberseite in 1) der Bestückungsvorrichtung 21 befindet.
Die Bauteilzuführungsvorrichtung 20 führt ein relativ großes elektronisches Bauteil, wie z.B. ein Leitungsbauteil, in einem Zustand zu, in dem es auf einem Tablett 22 angeordnet ist. Die Bauteilzuführungsvorrichtung 20 nimmt mehrere Tablets 22 in einem in Aufwärts-/Abwärtsrichtung unterteilten Aufnahmeregal 23 auf und zieht ein vorbestimmtes Tablett 22 gemäß dem Montageverfahren heraus, um das elektronische Bauteil, wie z. B. ein Leitungsbauteil, zuzuführen.
Die Bauteilübergabevorrichtung 30 ist so konfiguriert, dass sie sich in X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung bewegt. Die Bauteilübergabevorrichtung 30 ist von einer Rückseite (z.B. der Oberseite in 1) in Längsrichtung der Bauteilbestückungsmaschine 1 bis zu einer oberen Seite der Bauteilzuführungsvorrichtung 20 an einer Vorderseite der Bauteilbestückungsmaschine 1 angeordnet. Die Bauteilübergabevorrichtung 30 umfasst eine Kopfantriebsvorrichtung 31, einen beweglichen Körper 32 und einen Bestückungskopf 33. Die Kopfantriebsvorrichtung 31 ist so konfiguriert, dass sie den beweglichen Körper 32 in der XY-Achsenrichtung mit einem linearen Bewegungsmechanismus bewegt.
Der Bestückungskopf 33 ist eine Haltevorrichtung, die abnehmbar am beweglichen Körper 32 der Kopfantriebsvorrichtung 31 vorgesehen ist und das elektronische Bauteil hält. Ferner trägt der Bestückungskopf 33 mehrere Ansaugdüsen 34 (siehe 3), die in mehreren Haltern abnehmbar angeordnet sind. Der Bestückungskopf 33 trägt die Ansaugdüsen 34 einzeln so, dass sie um eine zu einer Z-Achse parallele R-Achse drehbar sind und angehoben und abgesenkt werden können.
Jede der Ansaugdüsen 34 steuert eine Hub- und Absenkposition (Position in Z-Achsenrichtung), einen Winkel oder einen Versorgungszustand eines Unterdrucks in Bezug auf den Bestückungskopf 33. Wenn der Unterdruck zugeführt wird, nimmt die Ansaugdüse 34 das elektronische Bauteil, das dem Abschnitt der Bestückungsvorrichtung 21 zugeführt wird, und das elektronische Bauteil, das vom Tablett 22 zugeführt wird, auf und hält es fest. Bei einer solchen Konfiguration hält der Bestückungskopf 33 der vorliegenden Ausführungsform das elektronische Bauteil durch Aufnehmen.
Die Bauteilkamera 41 und die Leiterplattenkamera 42 sind digitale Abbildungsvorrichtungen mit einem Abbildungselement, wie z. B. einem ladungsgekoppelten Bauelement (CCD) oder einem komplementären Metalloxid-Halbleiter (CMOS). Die Bauteilkamera 41 und die Leiterplattenkamera 42 nehmen einen Bereich auf, der in ein Kameragesichtsfeld fällt, und zwar auf der Grundlage eines Steuersignals von einer kommunikativ verbundenen Steuervorrichtung 60, und übertragen die durch die Abbildung gewonnenen Bilddaten an die Steuervorrichtung 60.
Die Bauteilkamera 41 ist so an einer Basis der Bauteilbestückungsmaschine 1 befestigt, dass eine optische Achse in vertikaler Richtung (z. B. in Z-Achsenrichtung) ausgerichtet ist, und sie ist so konfiguriert, dass sie die Abbildung von der Unterseite der Bauteilbestückungsmaschine 30 durchführt. Genauer gesagt ist die Bauteilkamera 41 so konfiguriert, dass sie eine untere Fläche des elektronischen Bauteils in einem Zustand abbildet, in dem es von der Ansaugdüse 34 gehalten wird. Insbesondere ist eine Objektiveinheit der Bauteilkamera 41 so eingestellt, dass sie auf ein Zielobjekt in einem bestimmten Abstand vom Abbildungselement fokussiert. Das Kameragesichtsfeld der Objektiveinheit der Bauteilkamera 41 ist auf eine Größe eingestellt, in die alle vom Bestückungskopf 33 gehaltenen Ansaugdüsen 34 fallen.
Die Leiterplattenkamera 42 ist am beweglichen Körper 32 der Bauteilübergabevorrichtung 30 so angebracht, dass die optische Achse in vertikaler Richtung (Z-Achsenrichtung) nach unten zeigt. Die Leiterplattenkamera 42 ist so konfiguriert, dass sie die Leiterplatte 70 abbildet. Die Steuervorrichtung 60, die die Bilddaten von der Leiterplattenkamera 42 erfasst, erkennt einen Positionierungszustand der Leiterplatte 70 durch die Plattentransportvorrichtung 10, indem sie beispielsweise eine an der Platte befestigte Positionierungsmarkierung durch Bildverarbeitung erkennt. Dann korrigiert die Steuervorrichtung 60 die Position des beweglichen Körpers 32 gemäß dem Positionierungszustand der Leiterplatte 70 und steuert den Montageprozess, so dass das elektronische Bauteil montiert wird.
Die Erkennungsvorrichtung 50 misst eine dreidimensionale Position (Raumposition, angegeben durch dreidimensionale Koordinaten) eines im elektronischen Bauteil gesetzten Messpunktes. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erkennungsvorrichtung 50 einen Bildanalyseabschnitt 62 umfasst, der in der folgenden Steuervorrichtung 60 vorgesehen ist, und daher wird die Erkennungsvorrichtung 50 später im Detail beschrieben.
Die Steuervorrichtung 60 umfasst hauptsächlich eine CPU, verschiedene Speicher, eine Anzeige oder eine Steuerschaltung. Die Steuervorrichtung 60 steuert den Montagevorgang des elektronischen Bauteils auf der Leiterplatte 70 auf der Grundlage der Bilddaten, die durch die Abbildung der Bauteilkamera 41 und der Leiterplattenkamera 42 erfasst werden, und einer Bestimmung der Eignung des elektronischen Bauteils durch die später beschriebene Erkennungsvorrichtung 50. In der Steuervorrichtung 60, wie in 2 dargestellt, ist die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 67 über einen Bus mit dem Bestückungssteuerabschnitt 61, dem Bildanalyseabschnitt 62 und der Speichervorrichtung 66 verbunden. Die Motorsteuervorrichtung 68 und die Abbildungssteuerschaltung 69 sind mit der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 67 verbunden.
Die Steuervorrichtung 61 steuert die Position des Bestückungskopfes 33 oder den Betrieb eines Aufnahmemechanismus über die Motorsteuerschaltung 68. Genauer gesagt gibt die Steuervorrichtung 61 Informationen, die von mehreren verschiedenen Sensoren, die in der Montagemaschine 1 vorhanden sind, ausgegeben werden, oder Ergebnisse verschiedener Arten von Erkennungsverarbeitung ein. Die Steuervorrichtung 61 überträgt ein Steuersignal an die Motorsteuerschaltung 68, das auf einem in der Speichervorrichtung 66 gespeicherten Steuerprogramm, den Informationen von verschiedenen Sensoren und den Ergebnissen der Bildverarbeitung oder der Erkennungsverarbeitung basiert. Dadurch werden die Position und der Drehwinkel der vom Bestückungskopf 33 getragenen Ansaugdüse 34 gesteuert.
Da der Bildanalyseabschnitt 62 die später beschriebene Erkennungsvorrichtung 50 bildet, wird die Konfiguration der Erkennungsvorrichtung 50 im Detail beschrieben. Die Speichervorrichtung 66 umfasst ein optisches Laufwerk, beispielsweise eine Festplatte, oder einen Flash-Speicher. Die Speichervorrichtung 66 speichert ein Steuerprogramm zum Betrieb der Bauteilbestückungsmaschine 1, die von der Bauteilkamera 41 und der Leiterplattenkamera 42 über einen Bus oder ein Kommunikationskabel an die Steuervorrichtung 60 übertragenen Bilddaten, temporäre Daten der Bildverarbeitung durch die Erkennungsvorrichtung 50 und dergleichen. Die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 67 ist zwischen der CPU oder der Speichervorrichtung 66 und jeder der Steuervorrichtungen 68 und 69 angeordnet und wandelt das Datenformat um oder stellt die Signalintensität ein.
Die Motorsteuerschaltung 68 wird verwendet, um jeden Achsenmotor, der in der Bauteilübergabevorrichtung 30 vorgesehen ist, auf der Grundlage des Steuersignals vom Motorsteuerabschnitt 61 zu steuern. Infolgedessen wird der Bestückungskopf 33 in jeder axialen Richtung positioniert. Ferner werden durch die Steuerung der Motoren der jeweiligen Achsen die Hub- und Absenkposition (Position in Z-Achsenrichtung) und der Drehwinkel der vorgegebenen Ansaugdüse 34 berechnet.
Die Abbildungssteuerschaltung 69 steuert die Bildgebung durch die Bauteilkamera 41, die Leiterplattenkamera 42 und die Messkamera 53 der Erkennungsvorrichtung 50 auf der Grundlage des von der Steuervorrichtung 60 übertragenen Steuersignals für die Abbildung. Darüber hinaus erfasst die Abbildungssteuerschaltung 69 die Bilddaten, die durch die Bildgebung der Bauteilkamera 41, der Leiterplattenkamera 42 und der Messkamera 53 erhalten werden, und speichert die Bilddaten über die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 67 in der Speichervorrichtung 66.
Die Erkennungsvorrichtung 50 ist eine Vorrichtung, die die Eignung des elektronischen Bauteils bestimmt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Erkennungsvorrichtung 50 in einen Abschnitt der Bauteilbestückungsmaschine 1 integriert. Die Erkennungsvorrichtung 50 legt das elektronische Bauteil, das von der Ansaugdüse 34 der Bauteilübergabevorrichtung 30 aufgenommen wird, als Ziel der Eignungsbestimmung fest.
Hier ist das elektronische Bauteil, das das Ziel der Eignungsbestimmung durch die Erkennungsvorrichtung 50 ist, ein elektronisches Bauteil mit einem Bauteil-Hauptkörper und mehreren Elektrodenabschnitten. Der Elektrodenabschnitt des elektronischen Bauteils ist auf dem Bauteil-Hauptkörper vorgesehen und ist elektrisch mit dem Lötauge der Leiterplatte 70 verbunden, nachdem das elektronische Bauteil auf der Leiterplatte 70 platziert wurde. Bei dem Elektrodenabschnitt handelt es sich insbesondere um eine Leitung einer Leitungskomponente oder einen Vorsprungabschnitt einer Chipkomponente. In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem elektronischen Bauteil 80, auf das sich die Eignungsbestimmung bezieht, um das Leitungsbauteil handelt.
Wie in 3 dargestellt, umfasst das elektronische Bauteil 80 einen Bauteil-Hauptkörper 81 und Leitungen 82, die den mehreren Elektrodenabschnitten entsprechen. In dem elektronischen Bauteil 80, das von dem Bestückungskopf 33 gehalten wird, sind eine Außenseite des Bauteil-Hauptkörpers 81 und die Außenseiten der mehreren Leitungen 82, die einer gegenüberliegenden Seite einer Seite des Bestückungskopfes 33 (untere Seite in vertikaler Richtung) zugewandt sind, als „Inspektionsflächen“ definiert. Das heißt, wie in 3 dargestellt, in einem Zustand, in dem das elektronische Bauteil 80 durch die Aufnahme in einer geeigneten Stellung gehalten wird, d.h. in einem Zustand, in dem die obere Hauptkörperfläche des Bauteil-Hauptkörpers 81 die Aufnahmefläche 81a ist, die von der Ansaugdüse 34 aufgenommen wird, sind die untere Hauptkörperfläche 81b des Bauteil-Hauptkörpers 81 und die untere Fläche 82a der Leitung 82 „Inspektionsflächen“. Andererseits bilden in einem Zustand, in dem das elektronische Bauteil 80 kopfüber gehalten wird, d.h. in einem Zustand, in dem die untere Hauptkörperfläche 81b die Aufnahmefläche ist, die obere Hauptkörperfläche des Bauteil-Hauptkörpers 81 und eine obere Leitungsfläche der Leitung 82 „Inspektionsflächen“.
Die Erkennungsvorrichtung 50 misst die dreidimensionale Position des im elektronischen Bauteil 80 festgelegten Messpunkts. In der vorliegenden Ausführungsform misst die Erkennungsvorrichtung 50 die dreidimensionale Position jedes Messpunkts, indem sie eine dreidimensionale Form (im Folgenden auch einfach als „dreidimensionale Form“ bezeichnet) der durch die dreidimensionalen Koordinaten angegebenen Inspektionsfläche misst.
Die Erkennungsvorrichtung 50 umfasst zwei Projektoren 51 und 52 und eine Messkamera 53, die die Bilddaten für die Messung der dreidimensionalen Form erfassen, sowie einen Bildanalyseabschnitt 62 (siehe 2), der einen Abschnitt der Steuervorrichtung 60 bildet. Die zwei Projektoren 51 und 52 sowie die Messkamera 53 sind an der Basis der Bauteilmontagemaschine 1 befestigt. Bei den beiden Projektoren 51 und 52 handelt es sich um Vorrichtungen, die an um 90° um die optische Achse der Messkamera 53 versetzten Positionen angeordnet sind und ein vorbestimmtes Lichtmuster auf ein Zielobjekt projizieren, das ein Messziel der dreidimensionalen Form ist.
Jeder der beiden Projektoren 51 und 52 erzeugt das vorbestimmte Lichtmuster aus dem Licht der Lichtquelle durch einen Schlitz, einen durchlässigen Flüssigkristall oder dergleichen und projiziert das Lichtmuster durch eine Projektionslinse auf das Zielobjekt. In der vorliegenden Ausführungsform hat das von den Projektoren 51 und 52 projizierte Lichtmuster eine Streifenform, bei der sich die Leuchtdichte in einer sinusförmigen Wellenform ändert.
Die Messkamera 53 ist eine Digitalkamera mit einem Abbildungselement wie in der Bauteilkamera 41. Wie in 3 dargestellt, ist die Messkamera 53 um einen vorgeschriebenen Abstand Lp in der Anordnungsrichtung des Lichtmusters vom Projektor 51 (52) entfernt angeordnet und bildet das auf das Zielobjekt projizierte Lichtmuster ab. Die Messkamera 53 führt die Abbildung auf der Basis des Steuersignals der kommunikativ verbundenen Steuervorrichtung 60 durch und überträgt die durch die Abbildung gewonnenen Bilddaten an die Steuervorrichtung 60.
Der Bildanalyseabschnitt 62 misst die dreidimensionale Form des Zielobjekts auf der Basis mehrerer Bilddaten, die durch die Abbildung der Messkamera 53 erfasst werden. In der vorliegenden Ausführungsform misst der Bildanalyseabschnitt 62 die dreidimensionale Form des Zielobjekts durch ein Phasenverschiebungsverfahren unter Verwendung der mehreren Bilddaten, die jeweils dem Lichtmuster entsprechen. Es wird darauf hingewiesen, dass das Phasenverschiebungsverfahren bekannt ist, und daher wird auf eine konkrete Beschreibung des Verfahrens verzichtet.
4 zeigt die dreidimensionale Form des elektronischen Bauteils 80, die durch den Bildanalyseabschnitt 62 visualisiert wird, und eine Höhe (Z-Koordinate) jedes Abschnitts wird durch die Leuchtdichte (Schatten in 4) jedes Abschnitts veranschaulicht. 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der dem Bereich A der dreidimensionalen Form des elektronischen Bauteils 80 in 4 entspricht, (a) von 5 und (b) von 5 unterscheiden sich insofern voneinander, als die Bilder auf der Grundlage von Bilddaten visualisiert werden, die bei unterschiedlichen Verschlusszeiten aufgenommen wurden. In (a) von 5 und (b) von 5 sind die Bereiche 82a11 bis 82a14 und 82a21 bis 82a24, die von einer Ein-Punkt-Kettenlinie umgeben sind, Bereiche, in denen das visualisierte Bild jeder unteren Fläche 82a von vier in den Bereichen A1 bzw. A2 enthaltenen Leitungen 82 vorhanden ist. Das heißt, es ist ideal, dass das visualisierte Bild jeder unteren Fläche 82a von vier Leitungen 82 über den gesamten Bereich in den Bereichen 82a11 bis 82a14 und 82a21 bis 82a24 vorhanden ist. In allen Bereichen 82a11 bis 82a14 von (a) von 5 und in den Bereichen 82a21 bis 82a24 von (b) von 5 ist jedoch das visualisierte Bild jeder unteren Fläche 82a der vier Leitungen 82 nicht über den gesamten Bereich vorhanden, und das Bild fehlt. Die Fehlraten der Bilder in den Bereichen 82a21 bis 82a24 in (b) von 5 sind jedoch geringer als die Fehlraten der Bilder in den Bereichen 82a11 bis 82a14 in (a) von 5. Die Fehlrate des Bildes wird gemäß der Verschlusszeit geändert, wenn die Bilddaten als Grundlage erfasst werden. Wenn die Fehlrate des Bildes geringer ist, wird die Genauigkeit der Bilderkennung weiter verbessert, und es ist erforderlich, die Verschlusszeit zu wählen, bei der die Fehlrate des Bildes minimiert wird.
6 und 7 zeigen ein Verfahren zur Auswahl der Verschlusszeit, die vom Bildanalyseabschnitt 62, insbesondere der CPU, ausgeführt wird. Nachfolgend wird bei der Beschreibung des Ablaufs jeder Verarbeitung ein Schritt mit „S“ bezeichnet. Die Auswahl der Verschlusszeit wird in geeigneter Weise vor dem Beginn der Bauteilbestückung, beim Wechsel des zu montierenden Bauteils, bei zeitlichen Veränderungen der Erkennungsvorrichtung 50 einschließlich der Messkamera 53 oder ähnlichem durchgeführt.
In 6 setzt die CPU zunächst die Verschlusszeit der Messkamera 53 auf einen Anfangswert (S10). In der vorliegenden Ausführungsform, da die Anweisung zur Abbildung des Bauteils gegeben wird, während die Verschlussgeschwindigkeit in mehreren Stufen zwischen einer vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit geändert wird, ist der Anfangswert beispielsweise die vorbestimmte untere Grenzgeschwindigkeit. Die vorbestimmte untere Grenzgeschwindigkeit kann die niedrigste Verschlussgeschwindigkeit sein, die von der Messkamera 53 eingestellt werden kann, oder sie kann eine Verschlussgeschwindigkeit sein, die höher als die niedrigste Verschlussgeschwindigkeit ist. Es ist anzumerken, dass, bevor die Verarbeitung zu S10 fortschreitet, d.h. bevor die Verschlussgeschwindigkeitsauswahlverarbeitung ausgeführt wird, oder unmittelbar nach der Verarbeitung von S10, die CPU die Ansaugdüse 34 veranlasst, das elektronische Bauteil 80, das das Messziel ist, aufzunehmen und den Bestückungskopf 33 in jeder axialen Richtung zu positionieren, wodurch das elektronische Bauteil 80 in die Messposition über der Messkamera 53 bewegt wird.
Als Nächstes weist die CPU die Messkamera 53 an, die Bildgebung mit der eingestellten Verschlusszeit (S12) durchzuführen. Gemäß dieser Anweisung nimmt die Messkamera 53 die Inspektionsfläche des elektronischen Bauteils 80 mit der eingestellten Verschlusszeit auf, und die CPU erfasst die erzeugten Bilddaten von der Messkamera 53, binarisiert die Bilddaten und speichert die Bilddaten nach der Binarisierung in der Speichervorrichtung 66 (siehe 2) (S14). Die von der Messkamera 53 erfassten Bilddaten haben z.B. einen ganzzahligen Wert von 0 bis 255, d.h. einen Leuchtdichtewert für jedes Pixel. Bei der Binarisierung wird ein Pixel mit einem Leuchtdichtewert, der einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, auf „1“ gesetzt und ein Pixel mit einem Leuchtdichtewert, der gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, auf „0“ gesetzt. Nach der Binarisierung wird das Pixel mit dem Wert „0“ als ein fehlendes Pixel bestimmt, und das Pixel mit dem Wert „1“ wird als ein nicht fehlendes Pixel bestimmt. Daher ist es einfacher, das fehlende Pixel zu bestimmen als die Bilddaten vor der Binarisierung zu bestimmen. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die Bilddaten, die ein Binarisierungsziel sind, die Bilddaten sind, die direkt von der Messkamera 53 in S14 erfasst werden, die Bilddaten, die das Binarisierungsziel sind, eigentlich Daten sind, die die dreidimensionale Form anzeigen, die auf der Grundlage der Bilddaten visualisiert wird, die direkt von der Messkamera 53 erfasst werden. Diese Beschreibung erfolgt, um die Beschreibung nicht zu verkomplizieren.
Als nächstes bestimmt die CPU, ob die Bildaufnahme durch die Messkamera 53 beendet werden soll (S16). Diese Bestimmung erfolgt durch die Feststellung, ob die Verschlussgeschwindigkeit auf die vorgegebene obere Grenzgeschwindigkeit geändert wird. Bei dieser Bestimmung ändert die CPU in einem Fall, in dem die Verschlussgeschwindigkeit nicht auf die vorgegebene obere Grenzgeschwindigkeit geändert wird, d. h. in einem Fall, in dem die Bildgebung durch die Messkamera 53 nicht beendet wird (S16: NEIN), die aktuelle Verschlussgeschwindigkeit auf eine um eine vorgegebene Schrittgröße erhöhte Verschlussgeschwindigkeit (S18) und kehrt dann zur Verarbeitung in S12 zurück. Danach setzt die CPU die Verarbeitung fort, indem sie die Messkamera 53 anweist, die Abbildung durchzuführen (S12), während sie anschließend die Verschlussgeschwindigkeit ändert (S18), und indem sie die von der Messkamera 53 erfassten Bilddaten gemäß der Anweisung binarisiert und dann die Bilddaten nach der Binarisierung in der Speichervorrichtung 66 speichert (S14), bis die Verschlussgeschwindigkeit die vorgegebene obere Grenzgeschwindigkeit erreicht. Wenn die Verschlussgeschwindigkeit die vorgegebene obere Grenzgeschwindigkeit erreicht, bestimmt die CPU, dass die Bildaufnahme durch die Messkamera 53 beendet werden soll (S16: JA), und fährt mit der Verarbeitung in S20 fort. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorbestimmte Schrittgröße, die in S18 erhöht werden soll, von der vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit bis zur vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit konstant sein kann oder in mehreren Schritten in der Mitte geändert werden kann.
In S20 liest die CPU nach der in S14 gespeicherten Binarisierung eine von mehreren Bilddaten aus der Speichervorrichtung 66 aus. Im anschließenden Schritt S22 vergleicht die CPU ein Bild eines charakteristischen Abschnitts der ausgelesenen Bilddaten mit einem Bild eines charakteristischen Abschnitts der idealen Bilddaten. Es ist unnötig zu erwähnen, dass die idealen Bilddaten, die ein Vergleichsziel darstellen, durch Binarisierung der idealen Bilddaten erhalten werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der charakteristische Abschnitt ein Abschnitt der Inspektionsfläche, der einer Höhenmessung unterzogen werden soll, insbesondere die untere Fläche 82a jeder Leitung 82. Wenn das elektronische Bauteil 80, das das Messziel ist, und seine Inspektionsfläche bestätigt werden und die Messposition des elektronischen Bauteils 80 über der Messkamera 53 bestätigt wird, werden Informationen, die den charakteristischen Abschnitt spezifizieren, wie die Koordinaten und die Größe des charakteristischen Abschnitts in den von der Messkamera 53 erfassten Bilddaten bestätigt. Dementsprechend kann die CPU, wenn die Informationen, die den charakteristischen Abschnitt in den Bilddaten spezifizieren, im Voraus in der Speichervorrichtung 66 gespeichert werden, den charakteristischen Abschnitt in den Bilddaten gemäß den ausgelesenen Informationen in S22 spezifizieren und kann das Bild, das in dem spezifizierten charakteristischen Abschnitt in den ausgelesenen Bilddaten enthalten ist, leicht mit dem Bild vergleichen, das in dem spezifizierten charakteristischen Abschnitt in den idealen Bilddaten enthalten ist.
Als Nächstes berechnet die CPU die Fehlrate des Bildes, das in dem angegebenen charakteristischen Abschnitt der ausgelesenen Bilddaten enthalten ist, in Bezug auf das Bild, das in dem angegebenen charakteristischen Abschnitt der idealen Bilddaten enthalten ist (S24). Die Bilddaten, die ein Verarbeitungsziel darstellen, sind die in (a) von 5 dargestellten Bilddaten. In (a) von 5 sind jedoch nur die Bilddaten dargestellt, die im Teilbereich A1 der gesamten Bilddaten enthalten sind. In (a) von 5 wird davon ausgegangen, dass es sich bei den angegebenen charakteristischen Abschnitten um die Bereiche 82a11 bis 82a14 handelt. Da in (a) von 5 ein in den Bilddaten enthaltener dunkler Abschnitt, d.h. ein Abschnitt, in dem das Bild nicht fehlt, nach der Binarisierung „1“ entspricht, und ein heller Abschnitt, d.h. ein Abschnitt, in dem das Bild fehlt, nach der Binarisierung „0“ entspricht, wird die Fehlrate des Bildes in jedem der Bereiche 82a11 bis 82a14 als ein Wert zwischen 20% und 50% berechnet. Es wird darauf hingewiesen, dass der angegebene charakteristische Abschnitt nicht nur über die Bereiche 82a11 bis 82a14, sondern auch über den gesamten Bereich, der jeder unteren Fläche 82a aller Leitungen 82 entspricht, existiert, und die Fehlrate wird für jeden der gesamten Bereiche berechnet. In einem Fall, in dem der auf diese Weise spezifizierte charakteristische Abschnitt über mehrere Bereiche in den Bilddaten existiert, werden mehrere Fehlraten berechnet, indem die Fehlrate für jeden Bereich berechnet wird. In einem Fall, in dem mehrere Fehlraten berechnet werden, berechnet die CPU in der vorliegenden Ausführungsform ferner einen Durchschnittswert der berechneten mehreren Fehlraten.
Als nächstes speichert die CPU die berechnete Fehlrate in der Speichervorrichtung 66 (S26). In diesem Fall, in dem es mehrere berechnete Fehlraten gibt, wird der Durchschnittswert wie zuvor beschrieben berechnet, aber in S26 speichert die CPU den berechneten Durchschnittswert der Fehlraten. Darüber hinaus wird die Verschlusszeit der Bilddaten, die die Berechnungsgrundlage für die Fehlrate ist, ebenfalls in Verbindung mit der Fehlrate gespeichert.
Als nächstes bestimmt die CPU, ob die Fehlrate für alle gespeicherten Bilddaten berechnet wird (S28). Bei dieser Bestimmung ändert die CPU in dem Fall, dass die Bilddaten, für die die Fehlrate nicht berechnet wurde, immer noch in der Speichervorrichtung 66 verbleiben (S28: NEIN), die Bilddaten, die ein Ausleseziel sind, in die nächsten Bilddaten (S30) und kehrt dann zur Verarbeitung in S20 zurück. Danach setzt die CPU die Verarbeitung des Auslesens der Bilddaten (S20) fort, während sie anschließend die Bilddaten ändert, die das Ausleseziel (S30) sind, die Fehlrate des charakteristischen Abschnitts berechnet, der auf der Grundlage der ausgelesenen Bilddaten (S22, S24) spezifiziert wurde, und die berechnete Fehlrate in der Speichervorrichtung 66 (S26) speichert, bis keine Bilddaten mehr in der Speichervorrichtung 66 gespeichert sind. Wenn keine Bilddaten mehr vorhanden sind, für die die Fehlrate in der Speichervorrichtung 66 nicht berechnet wird (S28: JA), fährt die CPU mit der Verarbeitung in S40 von 7 fort.
In S40 erkennt die CPU die kleinste Fehlrate unter den mehreren Fehlraten, die in der Speichervorrichtung 66 gespeichert sind. (b) von 5 zeigt die Bilddaten, die mit einer anderen Verschlusszeit als der Verschlusszeit von (a) von 5, wie zuvor beschrieben, aufgenommen wurden. Da die Fehlraten der Bilder in den Bereichen 82a21 bis 82a24 in (b) von 5 als Werte zwischen einigen % und 10 % berechnet werden, ist, wenn angenommen wird, dass die Fehlrate des Bildes des spezifizierten charakteristischen Abschnitts, der nicht zu den Bereichen 82a21 bis 82a24 in den Bilddaten gehört, ebenfalls dieselbe Tendenz aufweist, (der Durchschnittswert der) Fehlrate des Bildes des spezifizierten charakteristischen Abschnitts in den Bilddaten geringer als (der Durchschnittswert der) Fehlrate für die Bilddaten von (a) von 5. Da die Fehlrate des Bildes des charakteristischen Abschnitts, der auf der Basis der Bilddaten spezifiziert wurde, geändert wird, kann auf diese Weise die geringste Fehlrate ermittelt werden.
Als nächstes bestimmt die CPU, ob die ermittelte geringste Fehlrate gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist (Beispiel für einen „vorbestimmten zweiten Schwellenwert“) (S42). Der vorbestimmte Wert ist der Maximalwert der Fehlrate des Bildes des charakteristischen Abschnitts, der für den Bildanalyseabschnitt 62 zulässig ist, um die Bildanalyse des charakteristischen Abschnitts durchzuführen, der auf der Basis der Bilddaten festgelegt wurde. Dementsprechend bestimmt die CPU in S42, ob die Fehlrate des Bildes des charakteristischen Abschnitts einen zulässigen Bereich zur Durchführung der Bildanalyse des charakteristischen Abschnitts überschreitet, selbst wenn die Fehlrate des Bildes der Mindestwert ist. Bei der Bestimmung von S42 wählt die CPU in einem Fall, in dem die ermittelte geringste Fehlrate kleiner als der vorgegebene Wert ist (S42: NEIN), d.h. in einem Fall, in dem der Mindestwert der Fehlrate des Bildes des charakteristischen Abschnitts innerhalb des zulässigen Bereichs zur Durchführung der Bildanalyse des charakteristischen Abschnitts liegt, die Verschlussgeschwindigkeit aus, wenn die Bilddaten, für die die geringste Fehlrate berechnet wird, erfasst werden (S44). Da, wie zuvor beschrieben, die Verschlusszeit in Verbindung mit der berechneten Fehlrate auch in der Speichervorrichtung 66 gespeichert ist, liest die CPU in S44 die Verschlusszeit aus, die mit der ermittelten geringsten Fehlrate verbunden ist, und wählt sie aus. Die ausgewählte Verschlusszeit wird in der Speichervorrichtung 66 als Verschlusszeit der Messkamera 53 gespeichert, wenn die Montage des Bauteils gestartet wird. Nach der Verarbeitung von S44 beendet die CPU die Verarbeitung der Verschlusszeitauswahl.
Andererseits benachrichtigt die CPU in der Bestimmung von S42 in einem Fall, in dem die erfasste geringste Fehlrate gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist (S42: JA), d.h. in einem Fall, in dem der geringste Wert der Fehlrate des Bildes des charakteristischen Abschnitts den zulässigen Bereich für die Durchführung der Bildanalyse des charakteristischen Abschnitts überschreitet, einen Bediener über diese Tatsache, um den Bediener zu warnen (S46). Die Benachrichtigung über die Warnung erfolgt beispielsweise durch die Anzeige einer Wammeldung auf dem Display der Erkennungsvorrichtung 50. Alternativ kann die Warnung auch durch die Erzeugung eines Tons erfolgen. Außerdem kann die Warnung gleichzeitig durch Anzeige und Ton erfolgen.
Als nächstes fragt die CPU den Bediener, ob die Verarbeitung aus S12 erneut ausgeführt werden soll, indem eine Bedingung geändert wird (S48). Als Verfahren für die Abfrage sind ein Verfahren zur Anzeige auf dem Display, ein Verfahren zur Ausgabe eines Tons, ein Verfahren zur Durchführung sowohl der Anzeige als auch der Ausgabe eines Tons und ähnliches denkbar, ähnlich wie bei der Benachrichtigung über die Warnung in S46. Wenn der Bediener es ablehnt, die Verarbeitung erneut auszuführen, indem er die Bedingung als Reaktion auf die Anfrage in S48 ändert (S48: NEIN), beendet die CPU die Verarbeitung der Verschlusszeitauswahl. Akzeptiert der Bediener hingegen die erneute Ausführung der Verarbeitung durch Änderung der Bedingung (S48: JA), ändert die CPU die Bedingung gemäß der Anweisung des Bedieners (S50) und kehrt dann zur Verarbeitung in S12 zurück (6). Als Änderung der Bedingung sind insbesondere die Änderung der vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit und der vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit auf einen anderen vorbestimmten Wert, die Änderung der in S18 erhöhten vorbestimmten Schrittgröße auf einen anderen vorbestimmten Wert, die Änderung einer Beleuchtungsbedingung, wie z. B. der Beleuchtungsintensität oder des Beleuchtungswinkels, und dergleichen denkbar.
Wie zuvor beschrieben, ist die Erkennungsvorrichtung 50 der vorliegenden Ausführungsform eine Erkennungsvorrichtung zum Erkennen des Zustands der unteren Fläche 82a jeder Leitung 82 des elektronischen Bauteils 80, das auf der Leiterplatte 70 montiert werden soll. Die Erkennungsvorrichtung 50 umfasst Projektoren 51 und 52, die Licht auf das elektronische Bauteil 80 einschließlich der unteren Fläche 82a der Leitung 82 aufbringen, eine Messkamera 53, die das elektronische Bauteil 80 abbildet, das das von den Projektoren 51 und 52 aufgebrachte Licht empfangen hat, und einen Bildanalyseabschnitt 62, der die Bildanalyse an den Bilddaten durchführt, die von der Messkamera 53 erfasst und von der Messkamera 53 aufgenommen wurden, um den Zustand der unteren Fläche 82a der Leitung 82 des elektronischen Bauteils 80 zu erkennen. Ferner ist der Bildanalyseabschnitt 62 so konfiguriert, dass er eine Befehlsverarbeitung (S10 bis S18), um die Messkamera 53 anzuweisen, das elektronische Bauteil 80 abzubilden, während er die Verschlussgeschwindigkeit der Messkamera 53 in den mehreren Stufen zwischen der vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit und der vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit ändert, eine Berechnungsverarbeitung (S20 bis S30) des Vergleichens des Bildes der unteren Fläche 82a jedes Leiters 82, das in jedem der mehreren Bilddaten enthalten ist, die von der Messkamera 53 gemäß der Befehlsverarbeitung erfasst wurden, mit dem idealen Bild der unteren Fläche 82a jedes Leiters 82, das in den idealen Bilddaten enthalten ist, um die Fehlrate zu berechnen, mit der das Bild der unteren Fläche 82a jedes Leiters 82 in Bezug auf das ideale Bild für jedes der mehrfachen Bilddaten fehlt, eine Erfassungsverarbeitung (S40) zum Erfassen der Bilddaten mit der geringsten Fehlrate unter den mehreren Fehlraten, die durch die Berechnungsverarbeitung berechnet wurden, und eine Auswahlverarbeitung (S44) zum Auswählen der Verschlussgeschwindigkeit, die zum Erfassen der Bilddaten verwendet wird, die durch die Erfassungsverarbeitung erfasst wurden, ausführt.
Wie zuvor beschrieben, ist es gemäß der Erkennungsvorrichtung 50 der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Verschlusszeit zu wählen, bei der die Fehlrate des Bildes der erzeugten Bilddaten am geringsten ist. Da die Auswahl der Verschlusszeit automatisch erfolgt, ist es möglich, den Arbeitsaufwand und den Zeitaufwand des Bedieners für die Auswahl der Verschlusszeit zu verringern. Daher kann der Bediener die Leerlaufzeit für andere Aufgaben nutzen und die Zeit effektiver einsetzen. Da die Verschlusszeit automatisch ausgewählt wird, variiert die Auswahl der Verschlusszeit nicht für jeden Bediener und wird konstant.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Leiterplatte 70 ein Beispiel für eine „Platine“. Die Projektoren 51 und 52 sind Beispiele für eine „Lichtquelle“. Die Messkamera 53 ist ein Beispiel für eine „Abbildungsvorrichtung“. Das elektronische Bauteil 80 ist ein Beispiel für ein „Bauteil“. Die untere Fläche 82a jeder Leitung 82 ist ein Beispiel für einen „vorbestimmten charakteristischen Abschnitt“. Der Bildanalyseabschnitt 62 ist ein Beispiel für eine „Bildanalysevorrichtung“.
Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform die geringste Fehlrate in S40 ermittelt wird und die Verschlusszeit, wenn die Bilddaten, für die die geringste Fehlrate berechnet wird, erfasst werden, in S44 ausgewählt wird, aber die Konfiguration ist nicht darauf beschränkt. Ein Schwellenwert (z. B. ein „vorbestimmter erster Schwellenwert“) für die Fehlrate kann im Voraus auf der Basis der zulässigen Fehlrate bestimmt werden, und die Verschlusszeit kann ausgewählt werden, wenn die Bilddaten, bei denen die Fehlrate gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, erfasst werden. In diesem Fall kann in einem Fall, in dem berechnet wird, dass die Verschlussgeschwindigkeit gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert in bestimmten Bilddaten ist, die Verschlussgeschwindigkeit ausgewählt werden, wenn die Bilddaten erfasst werden, und die Erfassungsverarbeitung für die restlichen Bilddaten kann gestoppt werden.
Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform die Anweisung zur Aufnahme des Bauteils gegeben, während die Verschlussgeschwindigkeit in mehreren Stufen zwischen der vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit und der vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit geändert wird, und die Erkennungsverarbeitung wird nach Beendigung der Aufnahme aller Schritte ausgeführt, aber die Konfiguration ist nicht darauf beschränkt. Nachdem die Bildaufnahme mit einer bestimmten Verschlusszeit durchgeführt wurde, kann die Verarbeitung von S22 bis S26 an den Bilddaten durchgeführt werden, und dann kann die Anweisung zur Durchführung der Bildaufnahme mit der nächsten Verschlusszeit gegeben werden. In diesem Fall wird, nachdem die Bildaufnahme mit einer bestimmten Verschlussgeschwindigkeit durchgeführt wurde, die Fehlrate der Bilddaten berechnet, und wenn festgestellt wird, dass die Fehlrate gleich oder kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist, wird die Verschlussgeschwindigkeit bei der Aufnahme der Bilddaten ausgewählt und die Bildaufnahme in den verbleibenden Verschlussgeschwindigkeitsstufen gestoppt, und wenn festgestellt wird, dass die Fehlrate größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, kann die Anweisung zur Durchführung der Bildaufnahme in der nächsten Verschlussgeschwindigkeitsstufe gegeben werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.

(1) In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist die Erkennungsvorrichtung 50 in der Bauteilbestückungsmaschine 1 vorgesehen, aber die Konfiguration ist nicht darauf beschränkt, und zumindest der Bildanalyseabschnitt 62 der Erkennungsvorrichtung 50 kann sich außerhalb der Bauteilbestückungsmaschine 1 befinden. Insbesondere kann z.B. ein PC mit der Bauteilbestückungsmaschine 1 verbunden sein, und die von dem Bildanalyseabschnitt 62 ausgeführte Verarbeitung der Verschlusszeitenauswahl (6 und 7) kann von dem PC ausgeführt werden.
(2) In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist das Bauteil, das das Erkennungsziel der Erkennungsvorrichtung 50 ist, das elektronische Bauteil 80, das tatsächlich auf der Leiterplatte 70 durch die Bauteilbestückungsmaschine 1 zu montieren ist, und die Bilddaten, die von der Erkennungsvorrichtung 50 als Grundlage der Bilderkennung verwendet werden, werden von der Messkamera 53 während des Prozesses der Montage des elektronischen Bauteils 80 erfasst. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Bilddaten des Bauteils, das von einer Düse aufgenommen wird, die in einer externen Bauteildaten-Erzeugungsvorrichtung vorgesehen ist, die nicht in einer Fertigungsstraße eingebunden ist, können unter Verwendung einer in der Bauteildaten-Erzeugungsvorrichtung vorgesehenen Abbildungsvorrichtung erfasst werden, und eine in der Bauteildaten-Erzeugungsvorrichtung vorgesehene Erkennungsvorrichtung (oder eine andere mit der Bauteildaten-Erzeugungsvorrichtung verbundene Vorrichtung) kann die Bildanalyse durchführen.
(3) In der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird die untere Fläche 82a jeder Leitung 82, die im elektronischen Bauteil 80 vorgesehen ist, als der charakteristische Abschnitt für die Berechnung der Fehlrate des Bildes angenommen, aber es ist unnötig zu sagen, dass die Konfiguration nicht darauf beschränkt ist.
(4) In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist das Bild, das von der Erkennungsvorrichtung 50 für die Bilderkennung verwendet wird, das dreidimensionale Bild, das durch das Phasenverschiebungsverfahren visualisiert wird, aber das Verfahren, das zur Visualisierung des dreidimensionalen Bildes verwendet wird, ist nicht auf das Phasenverschiebungsverfahren beschränkt. Außerdem ist das Bild nicht auf das dreidimensionale Bild beschränkt, sondern kann auch ein zweidimensionales Bild sein, d. h. die von der Messkamera 53 erfassten Bilddaten selbst.

Bezugszeichenliste
1: Bauteilbestückungsmaschine, 33: Bestückungskopf, 34: Ansaugdüse, 50: Erkennungsvorrichtung, 51, 52: Projektor, 53: Messkamera, 60: Steuervorrichtung, 61: Bestückungssteuerabschnitt, 62: Bildanalyseabschnitt, 66: Speichervorrichtung, 67: Eingabe-/Ausgabeschnittstelle, 68: Motorsteuerschaltung, 69: Abbildungssteuerschaltung, 70: Leiterplatte, 80: elektronisches Bauteil, 82: Leitung, 82a: untere Fläche
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2018047252 A1 [0003]

Claims

Erkennungsvorrichtung zum Erkennen eines Zustands eines vorbestimmten charakteristischen Abschnitts eines auf einer Platine zu montierenden Bauteils, wobei die Erkennungsvorrichtung umfasst: eine Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie Licht auf das Bauteil aufbringt, das den vorbestimmten charakteristischen Abschnitt enthält; eine Abbildungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie das Bauteil abbildet, das das von der Lichtquelle zugeführte Licht empfangen hat; und eine Bildanalysevorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Bildanalyse von Bilddaten durchführt, die durch die Abbildungsvorrichtung erfasst und von der Abbildungsvorrichtung gewonnen werden, um den Zustand des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts des Bauteils zu erkennen, wobei die Bildanalysevorrichtung so konfiguriert ist, dass sie folgende Schritte ausführt: eine Befehlsverarbeitung, um die Abbildungsvorrichtung anzuweisen, das Bauteil abzubilden, während eine Verschlussgeschwindigkeit der Abbildungsvorrichtung zwischen einer vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit geändert wird, eine Berechnungsverarbeitung des Vergleichens eines Bildes des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts, der in jedem von mehreren Bilddaten enthalten ist, die von der Abbildungsvorrichtung gemäß der Befehlsverarbeitung erfasst werden, mit einem idealen Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts, das in idealen Bilddaten enthalten ist, um eine Fehlrate zu berechnen, bei der das Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts in Bezug auf das ideale Bild für jedes der mehreren Bilddaten fehlt, eine Erkennungsverarbeitung, um Bilddaten mit einer Fehlrate, die gleich oder kleiner als ein vorbestimmter erster Schwellenwert unter mehreren durch die Berechnungsverarbeitung berechneten Fehlraten zu erkennen, und eine Auswahlverarbeitung zur Auswahl einer Verschlusszeit, die zur Aufnahme der von der Erkennungsverarbeitung erfassten Bilddaten verwendet wird.
Erkennungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Bildanalysevorrichtung so konfiguriert ist, dass sie eine Warnbenachrichtigungsverarbeitung zur Benachrichtigung über eine Warnung in einem Fall ausführt, in dem die durch die Berechnungsverarbeitung für die durch die Erkennungsverarbeitung erkannten Bilddaten berechnete Fehlrate gleich oder größer als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert ist.
Erkennungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Bildanalysevorrichtung so konfiguriert ist, dass sie eine Binarisierungsverarbeitung zur Binarisierung der von der Abbildungsvorrichtung erfassten Bilddaten ausführt, und in der Berechnungsverarbeitung ein Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts, der in den Bilddaten nach der Binarisierung durch die Binarisierungsverarbeitung enthalten ist, mit einem idealen Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts, der in idealen Bilddaten nach der Binarisierung enthalten ist, vergleicht, um eine Fehlrate zu berechnen, bei der das Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts in Bezug auf das ideale Bild fehlt.
Erkennungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bildanalysevorrichtung so konfiguriert ist, dass sie eine dreidimensionale Bilderzeugungsverarbeitung zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes auf der Grundlage der von der Abbildungsvorrichtung erfassten Bilddaten ausführt, und eine Bildanalyse des dreidimensionalen Bildes durchführt, das durch die dreidimensionale Bilderzeugungsverarbeitung erzeugt wurde, um den Zustand des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts des Bauteils zu erkennen.
Erkennungsverfahren zum Erkennen eines Zustands eines vorbestimmten charakteristischen Abschnitts eines auf einer Platine zu montierenden Bauteils, wobei das Erkennungsverfahren umfasst: einen Bildanalyseschritt des Durchführens einer Bildaufnahme mithilfe einer Abbildungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie das Bauteil abbildet, das von einer Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie das Licht auf das Bauteil einschließlich des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts aufbringt, Licht empfangen hat, und des Durchführens einer Bildanalyse von Bilddaten, die von der Abbildungsvorrichtung erfasst wurden, um den Zustand des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts des Bauteils zu erkennen, wobei im Bildanalyseschritt folgende Schritte ausgeführt werden: eine Befehlsverarbeitung, um die Abbildungsvorrichtung anzuweisen, das Bauteil abzubilden, während eine Verschlussgeschwindigkeit der Abbildungsvorrichtung zwischen einer vorbestimmten unteren Grenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten oberen Grenzgeschwindigkeit geändert wird, eine Berechnungsverarbeitung des Vergleichens eines Bildes des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts, der in jedem von mehreren Bilddaten enthalten ist, die von der Abbildungsvorrichtung gemäß der Befehlsverarbeitung erfasst werden, mit einem idealen Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts, das in idealen Bilddaten enthalten ist, um eine Fehlrate zu berechnen, bei der das Bild des vorbestimmten charakteristischen Abschnitts in Bezug auf das ideale Bild für jedes der mehreren Bilddaten fehlt, eine Erkennungsverarbeitung, um Bilddaten mit einer Fehlrate, die gleich oder kleiner als ein vorbestimmter erster Schwellenwert unter mehreren durch die Berechnungsverarbeitung berechneten Fehlraten zu erkennen, und eine Auswahlverarbeitung, um eine Verschlusszeit, die zur Aufnahme der von der Erkennungsverarbeitung erfassten Bilddaten verwendet wird, auszuwählen.