JP2000013097A - Component mounting equipment - Google Patents
Component mounting equipmentInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品を基板に搭載後、部品の搭載を検査でき
る機能を有した部品搭載装置を提供する。
【解決手段】 供給部品３が吸着ノズル１ａにより吸着
され基板５上に搭載される。部品搭載後、高さセンサ７
により部品の高さとその近傍の基板の高さが測定され
る。両高さの差は、部品の高さを示しているので、この
高さが所定値以下の場合には、部品搭載が不良であった
と判断され、再度搭載が行なわれる。このような構成で
は、部品搭載装置の生産プログラムの範囲内で欠品など
搭載部品の検査ができるので、部品搭載装置に搭載部品
の検査機能をもたすことができ、安価でしかも高速な部
品搭載検査を行なうことが可能になる。
(57) [Problem] To provide a component mounting apparatus having a function of inspecting mounting of a component after mounting the component on a substrate. A supply component is sucked by a suction nozzle and mounted on a substrate. After mounting components, height sensor 7
Thereby, the height of the component and the height of the substrate in the vicinity thereof are measured. Since the difference between the two heights indicates the height of the component, if the height is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the component mounting is defective and mounting is performed again. With such a configuration, it is possible to inspect a mounted component such as a missing item within the range of the production program of the component mounting device. Mounting inspection can be performed.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、部品搭載装置、更
に詳細には、基板上に搭載された部品を検査する機能を
備えた部品搭載装置に関する。The present invention relates to a component mounting apparatus, and more particularly, to a component mounting apparatus having a function of inspecting a component mounted on a board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、電子部品（以下部品という）
を基板に実装する部品搭載装置（チップマウンタ）で
は、部品を吸着する吸着ノズルを備えた吸着ヘッドが設
けられており、フィーダから供給される部品が吸着ノズ
ルにより吸着され、基板上に移送、搭載されている。通
常部品は、必ずしも正しい姿勢で吸着されるわけではな
いので、部品の吸着姿勢がＣＣＤカメラ等の認識装置に
より撮像され、部品の画像認識が行なわれ、この画像認
識に基づき得られる部品の吸着ノズルの中心位置からの
ずれ並びに傾き量が補正された後、部品が回路基板上に
搭載されている。そして、部品を基板に搭載した後、部
品が基板に確実に実装され、欠品していないかをチップ
マウンタとは異なる別の検査装置で検査している。2. Description of the Related Art Conventionally, electronic parts (hereinafter, referred to as parts).
In a component mounting device (chip mounter) that mounts components onto a board, a suction head equipped with a suction nozzle for picking up components is provided. Components supplied from a feeder are suctioned by the suction nozzles, and are transferred and mounted on the substrate. Have been. Normally, a component is not necessarily picked up in a correct posture. Therefore, the picking up posture of the component is imaged by a recognition device such as a CCD camera, and an image of the component is recognized. After the deviation from the center position and the amount of inclination are corrected, the component is mounted on the circuit board. After the components are mounted on the board, the components are securely mounted on the board, and are inspected for missing parts by another inspection device different from the chip mounter.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、部品が確実に実装されているかを検査するために、
専用の固有の検査装置が必要になり、全体のシステム構
成が高価なものになるという問題があった。また、搭載
された部品を検査するのに時間がかかり、生産性が落ち
る、という問題もあった。However, in the prior art, in order to check whether components are mounted securely,
There is a problem that a dedicated and unique inspection device is required, and the entire system configuration becomes expensive. Further, there is another problem that it takes time to inspect the mounted components, and productivity is reduced.
【０００４】従って、本発明は、このような問題点を解
決するためになされたもので、部品を基板に搭載後、部
品の搭載を検査できる機能を有した部品搭載装置を提供
することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a component mounting apparatus having a function of inspecting component mounting after mounting components on a board. And
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、供給部品を吸着ノズルにより吸着し、基
板上に搭載する部品搭載装置において、基板上に搭載さ
れた部品の高さを測定する高さセンサと、部品搭載後、
部品搭載位置における高さセンサの出力信号に基づいて
該部品搭載位置での部品の有無を検出する手段とを有す
る構成を採用した。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a component mounting apparatus which sucks a supply component by a suction nozzle and mounts the component on a substrate. Height sensor that measures the
Means for detecting the presence or absence of a component at the component mounting position based on the output signal of the height sensor at the component mounting position.
【０００６】また、本発明では、供給部品を吸着ノズル
により吸着し、基板上に搭載する部品搭載装置におい
て、部品のリードの所定のピンをマークとして登録した
テンプレートと、搭載された部品の前記所定のピン近傍
を撮像するマーク認識カメラと、前記撮像されたピンと
テンプレートで登録されているマークとの比較によりピ
ンのズレを検出する手段とを有する構成も採用してい
る。Further, according to the present invention, in a component mounting apparatus which sucks a supply component by a suction nozzle and mounts the component on a substrate, a template in which a predetermined pin of a component lead is registered as a mark is provided. And a means for detecting a deviation of the pin by comparing the pin with the image and the mark registered in the template.
【０００７】このような構成では、部品搭載装置の生産
プログラムの範囲内で欠品など搭載部品の検査ができる
ので、部品搭載装置に搭載部品の検査機能をもたすこと
ができ、安価でしかも高速な部品搭載検査を行なうこと
が可能になる。[0007] With such a configuration, it is possible to inspect a mounted component such as a missing part within the range of the production program of the component mounting device, so that the component mounting device can have a function of inspecting the mounted component, and it is inexpensive and moreover. High-speed component mounting inspection can be performed.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下図面に示す実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the drawings.
【０００９】図１には、本発明の一実施形態になる部品
搭載装置（チップマウンタ）が図示されており、フィー
ダ２から供給される部品３を吸着する吸着ノズル１ａを
備えた吸着ヘッド１が設けられている。この吸着ヘッド
１は、図２に示すように、ＣＰＵなどからなる制御装置
１０により駆動されるＸＹ駆動機構１１によりＸＹ方向
に移動できるように構成されており、またＺ軸昇降機構
１２によりＺ軸（垂直方向）に上下できるように構成さ
れ、更に吸着ノズル１ａはθ回転機構１３により、ノズ
ル軸を中心にθ回転できるように構成されている。FIG. 1 shows a component mounting apparatus (chip mounter) according to an embodiment of the present invention. A suction head 1 having a suction nozzle 1a for sucking a component 3 supplied from a feeder 2 is shown. Is provided. As shown in FIG. 2, the suction head 1 is configured to be movable in the X and Y directions by an XY drive mechanism 11 driven by a control device 10 including a CPU, and a Z-axis elevating mechanism 12 is used to move the Z-axis. The suction nozzle 1 a is configured to be able to rotate θ around the nozzle axis by the θ rotation mechanism 13.
【００１０】部品３を基板に搭載するとき、吸着ヘッド
１はフィーダ２の位置に移動し、フィーダから供給され
る部品３が吸着ノズル１ａにより吸着され、搬送ベルト
４を介して搬送されてくる基板５上に移送、搭載され
る。通常部品３は、必ずしも正しい姿勢で吸着されるわ
けではないので、基板に移送される途中で部品の吸着姿
勢がＣＣＤカメラ等の部品認識カメラ６により撮像さ
れ、画像処理装置１４で部品の画像認識が行なわれ、こ
の画像認識に基づき得られる部品の吸着ノズルの中心位
置からのずれ並びに傾き量が補正された後、部品３が基
板５上に搭載されている。When the component 3 is mounted on the substrate, the suction head 1 moves to the position of the feeder 2, and the component 3 supplied from the feeder is sucked by the suction nozzle 1 a and conveyed through the conveyor belt 4. 5 is transferred and mounted. Since the normal component 3 is not always picked up in the correct posture, the picking up posture of the component is picked up by the component recognition camera 6 such as a CCD camera while being transferred to the substrate, and the image processing device 14 performs image recognition of the component. After the deviation and the amount of inclination of the component obtained from the image recognition from the center position of the suction nozzle are corrected, the component 3 is mounted on the substrate 5.
【００１１】また、部品３を基板５に搭載した後、部品
が基板に確実に実装され欠品していないかを検査するた
めに、高さセンサ７が吸着ヘッド１に取り付けられてい
る。この高さセンサ７は、レーザー発光部７ａから射出
され対象物から反射されるレーザー光を受光部７ｂで受
光して対象物までの距離を測定する公知の距離センサ
で、この高さセンサ７からの信号が制御装置１０に入力
され、その信号に基づき基板５に部品が搭載されている
かが検査される。After the component 3 is mounted on the board 5, a height sensor 7 is attached to the suction head 1 in order to check whether the component is securely mounted on the board and not out of stock. The height sensor 7 is a known distance sensor that measures the distance to the object by receiving the laser light emitted from the laser emitting unit 7a and reflected from the object by the light receiving unit 7b. Is input to the control device 10, and it is inspected based on the signal whether components are mounted on the substrate 5.
【００１２】更に、吸着ヘッド１には、ＩＣ部品の搭載
精度を検査するためにマーク認識カメラ８が取り付けら
れる。このマーク認識カメラは基板の位置を認識するた
めにも使用されるものである。Further, a mark recognition camera 8 is attached to the suction head 1 in order to inspect the mounting accuracy of IC components. This mark recognition camera is also used to recognize the position of the substrate.
【００１３】このような構成において、部品搭載装置
は、図２のメモリ１５に格納された部品搭載データに従
って順次フィーダ２から部品３を吸着し、部品認識カメ
ラ６で撮像された部品の画像に基づき吸着姿勢を補正し
た後、基板５の所定位置に部品３を実装していく。In such a configuration, the component mounting apparatus sequentially picks up the components 3 from the feeder 2 in accordance with the component mounting data stored in the memory 15 of FIG. After correcting the suction attitude, the components 3 are mounted at predetermined positions on the board 5.
【００１４】部品３を基板５に搭載した後、部品が基板
に確実に実装され欠品していないかを検査するために、
図３に図示したような欠品検査が行なわれる。同図にお
いて、まずステップＳ１において、メモリ１５に格納さ
れた部品搭載座標に高さセンサ７を移動し、高さセンサ
で図２に図示したような搭載部品３の高さＨ1とその周
辺の基板５の面の高さＨ0を測定する。そして、ステッ
プＳ２においてメモリ１５に格納されている部品搭載デ
ータから得られる部品の高さデータＣHと、ステップＳ
１において高さセンサで測定した部品の厚み（Ｈ1−Ｈ
0）を比較する。After mounting the component 3 on the board 5, in order to check whether the component is securely mounted on the board and not missing,
A missing item inspection as shown in FIG. 3 is performed. In the figure, first, in step S1, the height sensor 7 is moved to the component mounting coordinates stored in the memory 15, and the height sensor detects the height H1 of the mounted component 3 as shown in FIG. The height H0 of the surface No. 5 is measured. Then, in step S2, component height data CH obtained from component mounting data stored in the memory 15 and step S2.
1, the thickness of the part (H1-H) measured by the height sensor
0).
【００１５】αを係数としてステップＳ３で（Ｈ1−Ｈ
0）と、ＣH＊αを比較し、（Ｈ1−Ｈ0）がＣH＊α以上
である場合は、部品が搭載されていることを示している
ので、ステップＳ４に進み、全部品の検査が終了したか
を判断する。終了していなければ、ステップＳ１に戻
り、全部品の搭載検査が終了するまで、処理を繰り返
す。In step S3, using α as a coefficient, (H1−H
0) is compared with CH * α. If (H1−H0) is equal to or greater than CH * α, it indicates that a component is mounted, so the process proceeds to step S4, and the inspection of all components is completed. Determine whether you have done. If not, the process returns to step S1, and the process is repeated until the mounting inspection of all components is completed.
【００１６】一方、ステップＳ３において、（Ｈ1−Ｈ
0）がＣH＊αに達しない場合には、部品が搭載されてい
ないこと、すなわち部品搭載に失敗し欠品していること
を示しているので、ステップＳ５に進んで部品の再搭載
を行なう。On the other hand, in step S3, (H1-H
If (0) does not reach CH * α, it indicates that the component is not mounted, that is, the component mounting has failed and the product is missing, so the process proceeds to step S5 and the component is mounted again. .
【００１７】更に、上述したような欠品検査だけでな
く、ＩＣ部品の搭載精度確認を行なうようにすることも
できる。この例が図４に図示されている。同図におい
て、ステップＳ１０において、ＩＣ部品の多数のリード
の内１辺のコーナーの１ピンのみ基板マークと同等に扱
いその座標とテンプレート画像を記憶する。すなわち、
図５（Ａ）のＩＣ部品３の多数のリードの内１辺のコー
ナーの１ピン３ａに対応するテンプレート画像２０（図
５（Ｃ））をメモリ１５に記憶しておく。Further, in addition to the above-mentioned inspection for missing parts, it is also possible to confirm the mounting accuracy of IC components. This example is illustrated in FIG. In FIG. 10, in step S10, only one pin at one corner of one of a large number of leads of an IC component is treated in the same manner as a substrate mark, and its coordinates and a template image are stored. That is,
A template image 20 (FIG. 5C) corresponding to one pin 3a at a corner of one of the many leads of the IC component 3 in FIG. 5A is stored in the memory 15.
【００１８】続いて、ステップＳ１１で部品搭載データ
に従い順次部品搭載を行ない、部品搭載後ステップＳ１
２で図３で行なった欠品検査を行なう。次にピン３ａの
座標にマーク認識カメラ８を移動して、ステップＳ１４
でピンをマークとして認識し、ステップＳ１５でピンの
認識結果を取得する。図５（Ｂ）に拡大して示すよう
に、ＩＣ部品３のピン３ａは、基板５のパッド５ａに半
田５ｂで半田づけされるので、マーク認識カメラ８で所
定の検出ウィンド２１で撮像された画像は、図５（Ｄ）
に示したような画像となり、この画像が画像処理装置１
４で処理され、ピン３ａの中心Ｃ’が求められる。一方
テンプレート画像２０から本来あるべきピン３ａの中心
Ｃがわかっているので、ＣとＣ’よりピン３ａの中心の
ズレ量が算出される（ステップＳ１５）。Subsequently, in step S11, the components are sequentially mounted in accordance with the component mounting data.
In step 2, the stockout inspection performed in FIG. 3 is performed. Next, the mark recognition camera 8 is moved to the coordinates of the pin 3a, and a step S14 is performed.
To recognize the pin as a mark, and obtains a pin recognition result in step S15. As shown in FIG. 5B in an enlarged manner, the pins 3a of the IC component 3 are soldered to the pads 5a of the substrate 5 with the solder 5b. The image is shown in FIG.
, And this image is the image processing device 1
4 to determine the center C 'of the pin 3a. On the other hand, since the center C of the pin 3a, which should be originally, is known from the template image 20, the shift amount of the center of the pin 3a is calculated from C and C '(step S15).
【００１９】次に、ステップＳ１６でこのズレ量の判断
をし、ズレ量が小さい場合には、ステップＳ１７で最後
の部品まで検査を行なったかを判断し、そうでない場合
には、ステップＳ１２に戻り、最後の部品の検査が終了
するまで処理を繰り返す。一方全ての部品の検査が終了
した場合は、ステップＳ１８に進んで次の基板への搭載
を開始する。一方、ステップＳ１６でズレ量が所定値よ
り大きいと判断された場合は、ステップＳ１９に進んで
エラーを表示し生産を終了する。Next, this deviation amount is determined in step S16. If the deviation amount is small, it is determined in step S17 whether the inspection has been performed up to the last part. If not, the flow returns to step S12. The process is repeated until the inspection of the last component is completed. On the other hand, when all the components have been inspected, the process proceeds to step S18 to start mounting on the next board. On the other hand, if it is determined in step S16 that the deviation amount is larger than the predetermined value, the process proceeds to step S19, where an error is displayed and the production is terminated.
【００２０】このようにして、ＩＣ部品の搭載精度を検
査することが可能になる。In this manner, the mounting accuracy of the IC component can be inspected.
【００２１】なお、上述した実施形態において、高さセ
ンサによる実装部品の高さの測定は、すべての部品を基
板に搭載してから行なったが、各部品搭載毎に高さセン
サによる高さ測定を行なうようにしてもよい。この場合
には、欠品検査がリアルタイムに近づき、欠品があった
場合ステップＳ５の部品再搭載をその都度ごとに行なう
ことができ、生産性を更に向上させることができる。In the above-described embodiment, the measurement of the height of the mounted components by the height sensor was performed after all the components were mounted on the board. May be performed. In this case, the shortage inspection approaches in real time, and if there is a shortage, the components can be remounted in step S5 each time, and the productivity can be further improved.
【００２２】また、欠品検査を高さセンサを使用せず、
単に投光手段と反射光検出手段を有するユニットを吸着
ヘッドに取り付け、反射光の反射特性（例えばスペクト
ル）を検査することによっても欠品検査を行なうことが
できる。すなわち、一般に基板と部品の色は相違するの
で、反射光をフィルタ処理することにより簡単に基板か
あるいは部品かを識別できるので、上述したリアルタイ
ムによる欠品検査がより簡単に実現できるようになる。In addition, without using a height sensor,
The shortage inspection can also be performed by simply attaching the unit having the light projecting means and the reflected light detecting means to the suction head and inspecting the reflection characteristics (for example, spectrum) of the reflected light. That is, since the colors of the board and the component are generally different from each other, it is possible to easily identify the board or the component by filtering the reflected light, so that the above-described shortage inspection in real time can be more easily realized.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、部品
搭載装置に設けた高さセンサにより部品搭載の検査がで
きるので、欠品などを確実にしかも高速に検査すること
が可能になる。また、マーク認識カメラを併用してＩＣ
部品の搭載精度を検査できるので、正確な搭載検査を行
なうことができる。更に、これらの部品搭載検査は、部
品搭載装置の生産プログラムの範囲内で検査できるの
で、部品搭載装置に搭載部品の検査機能をもたすことが
でき、安価で、確実なしかも高速な部品搭載検査を行な
うことが可能になる。As described above, according to the present invention, the component mounting can be inspected by the height sensor provided in the component mounting apparatus, so that the missing parts can be inspected reliably and at high speed. In addition, IC is used together with a mark recognition camera.
Since the mounting accuracy of the component can be inspected, an accurate mounting inspection can be performed. Furthermore, since these component mounting inspections can be performed within the scope of the production program of the component mounting device, the component mounting device can be provided with a function of inspecting the mounted components, and the component mounting device is inexpensive, reliable and fast. Inspection can be performed.
【図１】部品搭載装置の全体の構成を示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a component mounting apparatus.
【図２】高さセンサ及びマーク認識カメラを用いて部品
搭載検査を行なう構成を示した構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration for performing component mounting inspection using a height sensor and a mark recognition camera.
【図３】高さセンサを用いて部品搭載検査を行なう流れ
を示したフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of performing a component mounting inspection using a height sensor.
【図４】マーク認識カメラを用いて部品搭載検査を行な
う流れを示したフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of performing a component mounting inspection using a mark recognition camera.
【図５】マーク認識カメラを用いて部品搭載検査を行な
う過程を示した説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a process of performing a component mounting inspection using a mark recognition camera.
１ 吸着ヘッド １ａ 吸着ノズル ３ 部品 ７ 高さセンサ ８ マーク認識カメラ ２０ テンプレート画像 ２１ 検出ウィンド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suction head 1a Suction nozzle 3 Parts 7 Height sensor 8 Mark recognition camera 20 Template image 21 Detection window
Claims (6)
板上に搭載する部品搭載装置において、 基板上に搭載された部品の高さを測定する高さセンサ
と、 部品搭載後、部品搭載位置における高さセンサの出力信
号に基づいて該部品搭載位置での部品の有無を検出する
手段と、 を有することを特徴とする部品搭載装置。1. A component mounting apparatus for picking up a supply component by a suction nozzle and mounting the component on a substrate, wherein the height sensor measures a height of the component mounted on the substrate, and a component at a component mounting position after the component is mounted. Means for detecting the presence or absence of a component at the component mounting position based on an output signal of the height sensor.
部品の有無を検査することを特徴とする請求項１に記載
の部品搭載装置。2. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein after all the components are mounted on the board, the presence / absence of the component is inspected.
無を検査することを特徴とする請求項１に記載の部品搭
載装置。3. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein the presence / absence of the component is inspected each time the component is mounted on the board.
吸着ヘッドに取り付けられることを特徴とする請求項１
から３のいずれか１項に記載の部品搭載装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the height sensor is mounted on a suction head having a suction nozzle.
4. The component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 3.
板上に搭載する部品搭載装置において、 部品のリードの所定のピンをマークとして登録したテン
プレートと、 搭載された部品の前記所定のピン近傍を撮像するマーク
認識カメラと、 前記撮像されたピンとテンプレートで登録されているマ
ークとの比較によりピンのズレを検出する手段と、 を有することを特徴とする部品搭載装置。5. A component mounting apparatus for sucking a supply component by a suction nozzle and mounting the component on a substrate, wherein a template in which a predetermined pin of a component lead is registered as a mark, and a vicinity of the predetermined pin of the mounted component. A component mounting apparatus, comprising: a mark recognition camera for capturing an image; and a unit for detecting a deviation of a pin by comparing the captured pin with a mark registered in a template.
載した吸着ヘッドに取り付けられることを特徴とする請
求項５に記載の部品搭載装置。6. The component mounting apparatus according to claim 5, wherein the mark recognition camera is attached to a suction head having a suction nozzle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10170753A JP2000013097A (en) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Component mounting equipment |
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|---|---|
| JP2000013097A true JP2000013097A (en) | 2000-01-14 |
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