JP2004140161A - 電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法 - Google Patents
電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004140161A JP2004140161A JP2002303025A JP2002303025A JP2004140161A JP 2004140161 A JP2004140161 A JP 2004140161A JP 2002303025 A JP2002303025 A JP 2002303025A JP 2002303025 A JP2002303025 A JP 2002303025A JP 2004140161 A JP2004140161 A JP 2004140161A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- backup
- pin
- backup pin
- teaching data
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、交換されたバックアップピン24がバックアップベース23の所定の位置に植立されたかどうかの確認作業を自動化することにより、バックアップピン29の確認作業の効率化と省力化を図ることを目的とする。
【解決手段】本発明の自動確認装置36は、カメラ5と、画像処理手段31と、記憶手段32と、制御手段34と、カメラ駆動機構35とからなり、カメラ5を、予め記憶手段に記憶されたテーチングデータに基づき、バックアップピンがセットされているはずの位置の真上へ移動して撮像し、画像処理手段31で処理し、画像中心付近のピン直系分の白円を検出し、テーチングデータに登録されているピンの直径と略同一であり、且つ、白円の座標と画像の中心座標のズレが許容範囲以下であれば、バックアップピンが所定の位置に立設された判定する。
【選択図】図3
【解決手段】本発明の自動確認装置36は、カメラ5と、画像処理手段31と、記憶手段32と、制御手段34と、カメラ駆動機構35とからなり、カメラ5を、予め記憶手段に記憶されたテーチングデータに基づき、バックアップピンがセットされているはずの位置の真上へ移動して撮像し、画像処理手段31で処理し、画像中心付近のピン直系分の白円を検出し、テーチングデータに登録されているピンの直径と略同一であり、且つ、白円の座標と画像の中心座標のズレが許容範囲以下であれば、バックアップピンが所定の位置に立設された判定する。
【選択図】図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に電子部品を実装する表面実装装置等に装備される基板バックアップピン立設位置の自動確認機構及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法に関するもので、さらに詳しくは、バックアップピンが立設された後に、バックアップピンがバックアップベースの所定位置に立設されているかどうかを確認する装置及びその方法に関するものである。
【従来の技術】
従来、プリント基板上にクリーム半田を塗布するスクリーン印刷機や電子部品を基板上に実装するチップマウンタ等の電子部品実装装置においては、供給コンベアから送られてきた基板は、実装装置内の基板支持テーブル上に停止され、基板支持テーブル上の所定位置にクランプ位置決めされる。その際、処理中の基板の歪みや反りを防止するために、基板の下方に配設されたバックアップベースに(穿設された複数の穴部に挿入したり、マグネットで吸着させたりして、)バックアップピンと呼ばれる段状のピンを要所々に立設させて、このバックアップピンの先端面で基板裏面を下方から支えている。
従来では、バックアップベース上の所定の位置にバックアップピンを立設した後に、作業者がバックアップベースの所定位置にバックアップピンが立設しているか否かを目視作業にて確認していた。また、本願発明者が別途特願2001−284694号マイクロフィルム「バックアップ機構のバックアップピンの位置決め装置及び位置決め方法」において提案しているものは、バックアップピンのセット作業の補助機能のみの提案であり、バックアップピンがバックアップベース上の立設されるべき位置に立設されているかどうかを確認する機能は有していない。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、作業者の目視や感にたよっているため、確認に非常に手間と時間がかかり、作業者の疲労等の心的状態により、バックアップピンの立設位置の誤認が起こる可能性があった。また、段取り替えの際に、基板の種類が変わってバックアップピンの位置が変更された場合には、その度毎に、バックアップピンの立設位置を目視作業にて確認しなければならなかった。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、バックアップピンの立設位置を自動的に確認することで、バックアップピンの立設位置の確認作業の効率化と、作業者の目視作業を自動化することによるによる省力化と、自動化により正確に立設位置が確認できることにより、電子部品が裏面に部品が実装された片面実装基板等において、部品にバックアップピンが激突することによる部品や基板の破損がなくなる等の品質向上を図ることができる電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置は、電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、基板及びバックアップピンを撮像する撮像手段と、撮像手段を、基板及びバックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、移動手段を制御する制御手段と、予めバックアップベースにセットされるべきバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうか判定する画像処理手段と、画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法は、予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、テーチングデータ基づき、バックアップピンをバックアップベース上の所定位置に立設させるステップと、撮像手段を、テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、白円の直径が、前記テーチングデータのバックアップピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが、前記テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、判定結果を画像にて表示するステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の他の実施形態は、電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、基板及びバックアップピンを撮像する撮像手段と、撮像手段を、基板及びバックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、撮像手段と一体固定され、撮像手段と一体移動し、バックアップピンを把持し、搬送する把持手段と、バックアップピンを保管するバックアップピン保管手段と、移動手段と把持手段を制御する制御手段と、予めバックアップベース上のバックアップピンのセットされるべき中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうかを判定する画像処理手段と、画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法の他の実施形態は、予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、把持手段を、保管手段に対して相対移動させ、保管手段に保管されたバックアップピンを把持するステップと、バックアップピンを把持した把持手段を、前記テーチングデータに基づいてバックアップベースに対して相対移動させ、バックアップピンをバックアップベースの所定位置に立設させるステップと、撮像手段を、テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、白円の直径が、テーチングデータのピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが、テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、判定結果を画像表示する画像表示手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な各実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態である基板バックアップピン立設位置の自動確認装置が搭載されたスクリーン印刷機の概略構成を示す正面図(実施形態1)、図2は、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の概略説明図(実施形態2)、図3は基板バックアップピン立設位置の自動確認装置のコンピュータ装置の概略説明図、図4は、図1のカメラ及びカメラ駆動機構のF矢視図(実施形態1)、図5は、図4のカメラにチャックバックアップピンチャック部を取り付けたF矢視図(実施形態2)、図6は、画像表示手段に写しだされたバックアップピンの画像を示す図、図7は、基板におけるバックアップ可能な部位の指定入力方法の説明図、図8は、図6の要部拡大図、図9は、挿入孔方式によるバックアップピンの位置決めを行う方法の説明図である。
図1に示すスクリーン印刷機は、基板上に電子部品を実装する装置の一工程を成すもので、基板上に電子部品を半田付けするためのクリーム半田のパターンを基板の表面に印刷するためのものである。本実施形態の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置は、このスクリーン印刷機に搭載されている。まず、このスクリーン印刷機の概略構成について説明する。
このスクリーン印刷機は、スクリーン印刷機本体1と、このスクリーン印刷機本体1上に設けられた基板支持機構2と、その上方に配されたスクリーン支持枠3と、その上方に配された印刷ヘッド4と、基板支持機構2とスクリーン支持枠3の間に配されたカメラ5とを備えており、それらを制御する制御装置から成る。
基板支持機構2は、X軸ベース6と、このX軸ベース6の上方に配されたθ軸ベース7と、X軸ベース6上に取り付けられた軸受け8と、θ軸ベース7の上方に配されたZ軸ベース9と、Z軸ベース9とθベース7を連結する複数本の回転軸10と、各回転軸10の上端に取り付けられたプーリ11と、これらのプーリ11に連結されたモータ(不図示)と、θ軸ベース7上に設けられた基板支持部12と、X軸ベース6上に設けられた複数個のθ軸ベース支持部13とを備えている。X軸ベース6は、一対のガイド部材14を介してスクリーン印刷機本体1に支持されており、略水平方向に延びるX軸の方向(紙面に直行する方向)に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
θ軸ベース7は略水平に配置され、その中心部から垂下した中心軸7aが軸受け8により軸支されている。軸受け8は、自動調芯玉軸受けにより構成されており、これによって、θ軸ベースが、略水平な平面内で回転可能且つ傾動可能に軸支されている。θ軸ベース7上には、複数個のボールナットが取り付けられており、これらはそれぞれ回転軸10の外周部に設けられたボールネジに螺合している。各回転軸10は、Z軸ベース9に対して、軸線回りに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、X軸ベース9を貫通して下方に延びている。
各プーリ11は、図支しないベルトを介して前記モータに連結されており、このモータを駆動すると、各回転軸10が回転してZ軸ベース9及びその上方の部分がθ軸ベース7に対して上下する。
基板支持部12は、Z軸ベース9の上方に配された基台16と、この基台16とZ軸ベース9を連結する複数本の回転軸17と、基台16上に載置される基板バックアップ機構18と、その両側に配置された一対の基板クランプ機構19とから成っている。
基台16上には、複数個のボールナット20が取り付けられており、これらはそれぞれ回転軸17の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
各回転軸17は、Z軸ベース9に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、Z軸ベース9を貫通しており、下端にプーリ21が取り付けられている。これらのプーリ21は、Z軸ベース9の下面に取り付けられたモータ22に図示しないベルトを介して連結されており、モータ22を駆動すると、各回転軸17が回転して基台16がZ軸ベース9に対して上下動する。
基板バックアップ機構18は、プレート状のバックアップベース23と、その上面に垂直に立設される複数本のバックアップピン24とから成っており、これらのバックアップピン24の上端で基板Pの下面を支持する。なお、バックアップピン24はバックアップベース23の上面にマグネット24a、または、バックアップベース23の上面に穿設された穴部23aに挿入することにより着脱自在に固定されるようになっており、前者マグネット24aの場合は、バックアップベース23の任意の位置に配設することができるが、後者穴部23aの場合は、バックアップベース23に穿設された穴部23aの位置以外に立設するはできない。
基板クランプ機構19は、コンベア(不図示)によって紙面に直交する方向から搬送されてくる基板Pを図1の左右方向に挟み込んで基板Pをクランプする。スクリーン支持枠3は印刷スクリーン25を水平に支持し、図示しない駆動機構により、略水平方向に延びるY軸の方向(図1の左右方向)に移動するようになっている。
印刷ヘッド4は、Z軸方向(図1の上下方向)に移動する一対のスキージ26を備えており、いずれか一方のスキージ26の先端部が印刷スクリーン25の上面に接した状態でY軸方向(図1の左右方向)に移動して基板Pに対して印刷を行う。また、印刷ヘッド4には、X軸方向(図1の紙面を貫通する方向)に移動可能なカメラ27が取り付けられており、このカメラ27は印刷スクリーン25の上面を撮像する。
カメラ5は、カメラ駆動機構35により、X軸及びY軸の方向に移動して基板クランプ機構19によりクランプされた基板Pの上面を撮像する。また、カメラ5は、バックアップベース23上を撮像し、バックアップピン24の位置決めや立設位置の確認を行う。また、カメラ5には、バックアップピン24を手動で位置決めする場合に用いる、カメラ5と一体的に移動し、バックアップベース23の上面にレーザー光をスポット状に照射するレーザポインタ28が取り付けられる。(図2、4、5参照)
図2及び図3に示すように、このスクリーン印刷機に装備されたバックアップピンの位置決め装置29は、バックアップピン24をバックアップベース23上に位置決めする装置である。位置決め装置29は、前記カメラ5と、カメラ5が撮像した画像を映し出す画像表示装置30と、カメラ5が撮像した画像を画像処理する画像処理手段31と、前記レーザポインタ28と、レーザポインタ28を制御する制御手段34から成る。(図2、3参照)
画像表示手段30は、カメラ5により撮像され、画像処理手段31にて画像処理された画像及び情報を表示するディスプレイである。画像処理手段31は、画像表示手段30に映し出された基板Pの一方の面の画像中におけるバックアップ可能な部位D(図6参照)を指定して入力し、この指定入力された部位の中心点の座標を検出し、この検出された座標をバックアップベース23の上面におけるバックアップピン24が位置決めされるべき部位の中心座標に変換する。そして、記憶手段32は、前記画像処理手段31にて処理された中心座標等をテーチングデータとして記憶する。
また、このスクリーン印刷機はカメラ5に、カメラ5と一体にバックアップピンチャック部33を取り付けることにより、手動でバックアップピン24を立設していたものを、自動的にバックアップピン24をバックアップピンストッカ37から把持し、バックアップベース23上に立設することができる。(図2、5参照)
このバックアップピンチャック部33は、カメラ5のカメラ駆動機構35によりXY軸方向に移動する。バックアップピンチャック部33は、Z軸方向駆動機構(不図示)によりZ軸方向に移動することができる。また、先端のチャック部33aは、チャック開閉機構(不図示)により開閉し、バックアップピンの先端外周に刻設されたリング状の溝部24bを掴むことにより、バックアップピンを容易に把持することができる。(図2、5参照)
次に、前記テーチングデータに基づいて、バックアップベース23上の所定位置に立設が終了したバックアップピン24の立設位置を自動確認する基板バックアップピン立設位置の自動確認装置36について説明する。
この自動確認装置36は、電子部品が実装された基板Pの一方の面を基板バックアップ機構18でバックアップするにあたって、バックアップベース23に位置決めされたバックアップピン24がセットされるべき所定の位置にセットされたかどうか自動的に確認する装置である。
この自動確認装置36は、前記カメラ5と、カメラ5が撮像した画像を画像処理する前記画像処理手段31と、予めバックアップピン24の立設位置をテーチングデータとして記憶する記憶手段32と、前記テーチングデータに基づきカメラ駆動手段35及びバックアップチャック部駆動手段35を制御する制御手段34と、該制御情報に基づきカメラ5及びバックアップチャック部を駆動するカメラ駆動機構35とから成る。
次に、上述したスクリーン印刷機によって基板P上にクリーム半田を印刷する方法を説明する。ここでは、既に一方の面に電子部品が実装された基板Pに対して印刷を行う場合を例に挙げて説明する。まず、印刷に先立って、バックアップピン24の位置決め(テーチング)を行う。
最初に、一方の面に電子部品Bが実装されるか、電子部品Bの輪郭を表すパターンが印刷された基板P(図6参照)の一方の面を上に向けて基板Pを基板クランプ機構19によってクランプする。次いでカメラ5を基板Pの一方の面の一つのコーナ部の上方に移動させ、このコーナ部に付された位置合わせ用マークM(図6参照)を撮像すると、位置合わせ用マークMの中心点の座標が制御装置に入力される。この座標に基づいて、基準クランプ位置に対する基板Pの位置ズレ量が算出され、基板Pの位置補正が行われる。また、この座標を原点とする仮想のX−Y平面が設定される。
次に、基板Pの一方の面に存在する複数個のバックアップ可能な部位D(図6参照)の指定入力を行う。画像処理手段31により画像表示装置30の画面にカーソルが表示されるので、それを用いて各部位Dの指定入力を行う。以下にその手順について詳細に説明する。
まず、基板P上に存在する複数個のバックアップ可能な部位D(図6参照)のうちの一つの上方にカメラ5を移動させる。図7(a)に示すように、画像表示手段30の画面中央に十字カーソルCが表示されるので、所定のキーを押すと、図5(b)に示すように、十字カーソルCが長方形のウインドウ枠Wとなる。
次いで、矢印キーを使って、図7(c)に示すように、ウインドウ枠Wの頂辺W1と左側辺W2を、それぞれバックアップ可能な部位Dの頂辺d1と左側辺d2に一致するように移動させる。次いで、図7(d)に示すように、ウインドウ枠Wの底辺W3と右側辺W4を、それぞれバックアップ可能な部位Dの底辺d3と右側辺d4に一致するように移動させる。
そしてENTERキーを押すと、ウインドウ枠Wの中心が元の十字カーソルCの中心となるようにカメラ5が移動するとともに、ウインドウ枠Wが十字カーソルCに戻る。ここで、ENTERキーを押すと、位置合わせ用マークMの中心を原点とするX−Y平面内における十字カーソルCの中心の座標(すなわち、バックアップ可能な部位Dの中心C.Pの座標)を検出し、この座標が記憶装置に記憶される。このようにして、基板Pの一方の面に存在する全てのバックアップ可能な部位Dの中心点の座標を取得し、記憶装置32に記憶する。このようにバックアップ可能な部位のDの中心座標が検出され、この座標が記憶装置32に記憶される。このようにして、基板Pの一方の面に存在する全てのバックアップ可能な部位Dの中心点の座標を取得する。
記憶装置に登録されるテーチングデータは、図8に示すように、前記バックアップ可能な部位Dの中心点の座標(C・P)のほかに、使用するバックアップピンの直径(B・P)、バックアップピンがセットされる位置の許容範囲(A・E)が入力される。この許容範囲の設定は、バックアップ機構18が、バックアップピン24をマグネット24aによりバックアップベース23の上面の任意の位置に立設できるようにしたものである場合について用いられ、バックアップ機構18が、バックアップベース23の上面に複数個の穴部23aが設けられていて、バックアップピン24をこの任意の穴部23aに挿入することによりバックアップベース23上に立設するようにしたものである場合には、穴部23aを指定することにより、バックアップピンが位置決めされるため、画像表示手段30の画面に、図9に示すように、基板Pの画像とともに各穴部23aの画像が表示されるようにし、バックアップ可能な部位D内で且つ中心点の近傍に存在する穴部23aを指定するようにする。この場合、指定入力された穴部23aの中心点の座標が予めテーチングデータとして登録されることになる。
全てのバックアップ可能な部位Dについてのテーチングデータの登録が終了すると、上述した工程では、基板Pのバックアップ面を上に向けて座標の取得を行ったが、基板Pをバックアップする際には、バックアップ面を下に向けることになるため、基板Pの中心点を通りX軸またはY軸の方向に延びる直線を対称軸として各座標をこの対称軸の反対側に対象的に位置する座標に変換する。
これで、バックアップピン立設可能な位置のテーチングデータ入力が全て終了する。
次に、バックアップピン24をバックアップベース23へ立設する工程について、説明する。
(実施形態1)バックアップピン24が手動でバックアップベース23に立設される場合について説明する。まず、基板クランプ機構19にクランプされた基板Pが取り外される。そして、カメラ5が移動し、レーザポインタ28がいずれかの座標の真上に位置決めされる。そして、レーザポインタ28の先端部から垂直下方に向けてレーザー光が射出され、バックアップベース23の上面にレーザー光によるポイントが形成される。そして、前記テーチングデータに基づいて、レーザー光がバックアップピン24の立設される位置、あるいは、穴部23aを照射する。作業者は、バックアップベース23上に照射されたレーザー光を目印にしてバックアップピン24をバックアップベース23に立設する。
なお、バックアップベース23上に表示する手段はレーザポインタ28に限られるものではなく、他のものであってもよい。また、画像表示装置30にバックアップベース23の上面の画像を表示し、この画像上に各座標を表示し、作業者が、この画像を見ながら、バックアップベース23に設けられたスケール等を目印にしてバックアップピン24をバックアップベース23上に取り付けるようにしてもよい。
前記テーチングデータに基づいて、全ての座標について同様の処理が行われ、全てのバックアップピンの立設が終了する。
次に、カメラ5が各座標の真上に順次移動し、前記テーチングデータに基づき、バックアップピンがセットされているはずの座標位置の真上へ移動する。そして、カメラ5により撮像された画像を前記画像処理手段31で処理し、画像中心付近のピン直系分の白円を検出する。そして、白円の直径が前記テーチングデータとして登録されているバックアップピンの直径(B・P)とほぼ同一であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標(C・P)のズレが前記テーチングデータとして登録されている許容範囲(A・E)以下であれば、バックアップピン24がバックアップベース23上の所定の位置にセットされたと判定する。そして、カメラ5が、前記テーチングデータに基づき順次移動し、全てのバックアップピン24について確認を行う。この判定の途中で、許容範囲外、あるいは、全くピンが存在しない等のエラーが発生した場合には、その座標をスキップして次ぎの座標へ進み、全ての座標の確認が終了してから判定によりエラーとなり、スキップした座標があることを画像表示手段30に表示する。
(実施形態2)バックアップピン24が自動的にバックアップベース23上に立設される場合について説明する。まず、基板クランプ機構19にクランプされた基板Pが取り外される。そして、バックアップベース23のバックアップピンストッカ部37(バックアップベース23のバックアップピン24保管エリア)に立設したバックアップピン24を、記憶手段32に予め記憶した保管位置データに基づきチャック部33aにて把持し、前記テーチングデータに基づいて、バックアップピン24をセットされるべき座標の真上の位置まで搬送し、バックアップベース23に立設する。前記テーチングデータに基づいて、全ての座標について同様の処理が行われ、全てのバックアップピン24がバックアップベース23上に立設される。
全てのバックアップピン24の立設が終了すると、カメラ5が各座標の真上に順次移動し、バックアップピン24の位置確認を行う。
カメラ5は、前記テーチングデータに基づき、バックアップピン24がセットされているはずの位置へ移動する。そして、バックアップピン24の真上からバックアップピン24の頂部をカメラ5により撮像する。カメラ5により撮像された画像は、前記画像処理手段31で処理され、画像中心付近のピン直系分の白円を検出する。そして、白円の直径が前記テーチングデータとして登録されているバックアップピン24の直径(B・P)とほぼ同一であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが前記テーチングデータとして登録されている許容範囲(A・E)以下であれば、バックアップピン24が所定の位置にセットされたと判定する。そして、カメラ5が、前記テーチングデータに基づき順次移動し、全てのバックアップピン24について確認を行う。この判定の途中で、許容範囲外、あるいは、全くバックアップピン24が存在しない等のエラーが発生した場合には、その座標をスキップして次ぎの座標へ進み、全ての座標の確認が終了してから判定によりエラーとなり、スキップした座標があることを画像表示手段30にて表示する。
本発明では、バックアップベース23上にバックアップピン24を立設させる方法は、マグネット方式と挿入孔方式の2タイプがあることは前述した。挿入孔方式の場合は、バックアップベース23上の穴部23aに差し込む方式であるため、指し込み位置にズレは生じないため、前記テーチングデータにおいて、バックアップピン24の位置の許容範囲を判定する余地はない。しかし、マグネット方式においては、バックアップベース23上ならばどこにでも自由に吸着させることができるので、許容範囲内に設定されたかどうか判定する必要がある。
また、上記実施形態1に示す手動でバックアップピンを立設する場合において、作業者の目視や感にたよっているため、人的なミスによる、位置ずれや隣の穴に誤認して挿入したり、差し忘れたりする場合が起こることや、実施形態2の自動式の場合においては、チャック部のチャックミスでバックアップピンが把持されなかったり、チャック部に異物を噛んで斜めに搬送され、正規の位置に植立されなかったり、マグネット部の不具合で植立できなかったり等の何らかの機械的あるいは電気的原因で正規に立設されなかった場合に、立設位置が自動確認できることにより、確認作業の効率化や省力化が図れ、確実にバックアップピンが所定位置に立設でき、確実に基板をバックアップすることにより、基板や基板面の部品をバックアップピンが激突して破壊することがなく、実装基板の品質向上に寄与することができる。
【発明の効果】
本発明は上述したような構成であるから、バックアップピンの立設位置を自動的に確認することで、バックアップピンの立設位置の確認作業の効率化と、作業者の目視作業を自動化することによるによる省力化を図ることができる。また、正確に立設位置が確認できることにより、電子部品が裏面に実装された片面実装基板等において、部品にバックアップピンが激突することによる部品や基板の破損がなくなる等の品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である基板バックアップピン立設位置の自動確認装置が搭載されたスクリーン印刷機の概略構成を示す正面図。
【図2】同じく、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の概略説明図。
【図3】同じく、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置のコンピュータ装置の概略説明図。
【図4】同じく、図1のカメラ及びカメラ駆動機構のF矢視図。
【図5】同じく、図4のカメラにバックアップピンチャック部を取り付けたF矢視図。
【図6】同じく、画像表示手段に写しだされたバックアップピンの画像を示す図。
【図7】同じく、基板におけるバックアップ可能な部位の指定入力方法の説明図。
【図8】同じく、図6の要部拡大図
【図9】同じく、挿入孔方式によるバックアップピンの位置決めを行う方法の説明図
【符号の説明】
23 バックアップベース
P 基板
24 バックアップピン
5 カメラ(撮像手段)
35 カメラ駆動機構(移動手段)
32 記憶手段
31 画像処理手段
33 バックアップピンチャック部(把持手段)
37 バックアップピンストッカ部(バックアップピン保管手段)
34 制御手段
本発明は、基板上に電子部品を実装する表面実装装置等に装備される基板バックアップピン立設位置の自動確認機構及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法に関するもので、さらに詳しくは、バックアップピンが立設された後に、バックアップピンがバックアップベースの所定位置に立設されているかどうかを確認する装置及びその方法に関するものである。
【従来の技術】
従来、プリント基板上にクリーム半田を塗布するスクリーン印刷機や電子部品を基板上に実装するチップマウンタ等の電子部品実装装置においては、供給コンベアから送られてきた基板は、実装装置内の基板支持テーブル上に停止され、基板支持テーブル上の所定位置にクランプ位置決めされる。その際、処理中の基板の歪みや反りを防止するために、基板の下方に配設されたバックアップベースに(穿設された複数の穴部に挿入したり、マグネットで吸着させたりして、)バックアップピンと呼ばれる段状のピンを要所々に立設させて、このバックアップピンの先端面で基板裏面を下方から支えている。
従来では、バックアップベース上の所定の位置にバックアップピンを立設した後に、作業者がバックアップベースの所定位置にバックアップピンが立設しているか否かを目視作業にて確認していた。また、本願発明者が別途特願2001−284694号マイクロフィルム「バックアップ機構のバックアップピンの位置決め装置及び位置決め方法」において提案しているものは、バックアップピンのセット作業の補助機能のみの提案であり、バックアップピンがバックアップベース上の立設されるべき位置に立設されているかどうかを確認する機能は有していない。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、作業者の目視や感にたよっているため、確認に非常に手間と時間がかかり、作業者の疲労等の心的状態により、バックアップピンの立設位置の誤認が起こる可能性があった。また、段取り替えの際に、基板の種類が変わってバックアップピンの位置が変更された場合には、その度毎に、バックアップピンの立設位置を目視作業にて確認しなければならなかった。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、バックアップピンの立設位置を自動的に確認することで、バックアップピンの立設位置の確認作業の効率化と、作業者の目視作業を自動化することによるによる省力化と、自動化により正確に立設位置が確認できることにより、電子部品が裏面に部品が実装された片面実装基板等において、部品にバックアップピンが激突することによる部品や基板の破損がなくなる等の品質向上を図ることができる電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置は、電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、基板及びバックアップピンを撮像する撮像手段と、撮像手段を、基板及びバックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、移動手段を制御する制御手段と、予めバックアップベースにセットされるべきバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうか判定する画像処理手段と、画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法は、予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、テーチングデータ基づき、バックアップピンをバックアップベース上の所定位置に立設させるステップと、撮像手段を、テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、白円の直径が、前記テーチングデータのバックアップピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが、前記テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、判定結果を画像にて表示するステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の他の実施形態は、電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、基板及びバックアップピンを撮像する撮像手段と、撮像手段を、基板及びバックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、撮像手段と一体固定され、撮像手段と一体移動し、バックアップピンを把持し、搬送する把持手段と、バックアップピンを保管するバックアップピン保管手段と、移動手段と把持手段を制御する制御手段と、予めバックアップベース上のバックアップピンのセットされるべき中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうかを判定する画像処理手段と、画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法の他の実施形態は、予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、把持手段を、保管手段に対して相対移動させ、保管手段に保管されたバックアップピンを把持するステップと、バックアップピンを把持した把持手段を、前記テーチングデータに基づいてバックアップベースに対して相対移動させ、バックアップピンをバックアップベースの所定位置に立設させるステップと、撮像手段を、テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、白円の直径が、テーチングデータのピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが、テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、判定結果を画像表示する画像表示手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な各実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態である基板バックアップピン立設位置の自動確認装置が搭載されたスクリーン印刷機の概略構成を示す正面図(実施形態1)、図2は、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の概略説明図(実施形態2)、図3は基板バックアップピン立設位置の自動確認装置のコンピュータ装置の概略説明図、図4は、図1のカメラ及びカメラ駆動機構のF矢視図(実施形態1)、図5は、図4のカメラにチャックバックアップピンチャック部を取り付けたF矢視図(実施形態2)、図6は、画像表示手段に写しだされたバックアップピンの画像を示す図、図7は、基板におけるバックアップ可能な部位の指定入力方法の説明図、図8は、図6の要部拡大図、図9は、挿入孔方式によるバックアップピンの位置決めを行う方法の説明図である。
図1に示すスクリーン印刷機は、基板上に電子部品を実装する装置の一工程を成すもので、基板上に電子部品を半田付けするためのクリーム半田のパターンを基板の表面に印刷するためのものである。本実施形態の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置は、このスクリーン印刷機に搭載されている。まず、このスクリーン印刷機の概略構成について説明する。
このスクリーン印刷機は、スクリーン印刷機本体1と、このスクリーン印刷機本体1上に設けられた基板支持機構2と、その上方に配されたスクリーン支持枠3と、その上方に配された印刷ヘッド4と、基板支持機構2とスクリーン支持枠3の間に配されたカメラ5とを備えており、それらを制御する制御装置から成る。
基板支持機構2は、X軸ベース6と、このX軸ベース6の上方に配されたθ軸ベース7と、X軸ベース6上に取り付けられた軸受け8と、θ軸ベース7の上方に配されたZ軸ベース9と、Z軸ベース9とθベース7を連結する複数本の回転軸10と、各回転軸10の上端に取り付けられたプーリ11と、これらのプーリ11に連結されたモータ(不図示)と、θ軸ベース7上に設けられた基板支持部12と、X軸ベース6上に設けられた複数個のθ軸ベース支持部13とを備えている。X軸ベース6は、一対のガイド部材14を介してスクリーン印刷機本体1に支持されており、略水平方向に延びるX軸の方向(紙面に直行する方向)に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
θ軸ベース7は略水平に配置され、その中心部から垂下した中心軸7aが軸受け8により軸支されている。軸受け8は、自動調芯玉軸受けにより構成されており、これによって、θ軸ベースが、略水平な平面内で回転可能且つ傾動可能に軸支されている。θ軸ベース7上には、複数個のボールナットが取り付けられており、これらはそれぞれ回転軸10の外周部に設けられたボールネジに螺合している。各回転軸10は、Z軸ベース9に対して、軸線回りに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、X軸ベース9を貫通して下方に延びている。
各プーリ11は、図支しないベルトを介して前記モータに連結されており、このモータを駆動すると、各回転軸10が回転してZ軸ベース9及びその上方の部分がθ軸ベース7に対して上下する。
基板支持部12は、Z軸ベース9の上方に配された基台16と、この基台16とZ軸ベース9を連結する複数本の回転軸17と、基台16上に載置される基板バックアップ機構18と、その両側に配置された一対の基板クランプ機構19とから成っている。
基台16上には、複数個のボールナット20が取り付けられており、これらはそれぞれ回転軸17の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
各回転軸17は、Z軸ベース9に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、Z軸ベース9を貫通しており、下端にプーリ21が取り付けられている。これらのプーリ21は、Z軸ベース9の下面に取り付けられたモータ22に図示しないベルトを介して連結されており、モータ22を駆動すると、各回転軸17が回転して基台16がZ軸ベース9に対して上下動する。
基板バックアップ機構18は、プレート状のバックアップベース23と、その上面に垂直に立設される複数本のバックアップピン24とから成っており、これらのバックアップピン24の上端で基板Pの下面を支持する。なお、バックアップピン24はバックアップベース23の上面にマグネット24a、または、バックアップベース23の上面に穿設された穴部23aに挿入することにより着脱自在に固定されるようになっており、前者マグネット24aの場合は、バックアップベース23の任意の位置に配設することができるが、後者穴部23aの場合は、バックアップベース23に穿設された穴部23aの位置以外に立設するはできない。
基板クランプ機構19は、コンベア(不図示)によって紙面に直交する方向から搬送されてくる基板Pを図1の左右方向に挟み込んで基板Pをクランプする。スクリーン支持枠3は印刷スクリーン25を水平に支持し、図示しない駆動機構により、略水平方向に延びるY軸の方向(図1の左右方向)に移動するようになっている。
印刷ヘッド4は、Z軸方向(図1の上下方向)に移動する一対のスキージ26を備えており、いずれか一方のスキージ26の先端部が印刷スクリーン25の上面に接した状態でY軸方向(図1の左右方向)に移動して基板Pに対して印刷を行う。また、印刷ヘッド4には、X軸方向(図1の紙面を貫通する方向)に移動可能なカメラ27が取り付けられており、このカメラ27は印刷スクリーン25の上面を撮像する。
カメラ5は、カメラ駆動機構35により、X軸及びY軸の方向に移動して基板クランプ機構19によりクランプされた基板Pの上面を撮像する。また、カメラ5は、バックアップベース23上を撮像し、バックアップピン24の位置決めや立設位置の確認を行う。また、カメラ5には、バックアップピン24を手動で位置決めする場合に用いる、カメラ5と一体的に移動し、バックアップベース23の上面にレーザー光をスポット状に照射するレーザポインタ28が取り付けられる。(図2、4、5参照)
図2及び図3に示すように、このスクリーン印刷機に装備されたバックアップピンの位置決め装置29は、バックアップピン24をバックアップベース23上に位置決めする装置である。位置決め装置29は、前記カメラ5と、カメラ5が撮像した画像を映し出す画像表示装置30と、カメラ5が撮像した画像を画像処理する画像処理手段31と、前記レーザポインタ28と、レーザポインタ28を制御する制御手段34から成る。(図2、3参照)
画像表示手段30は、カメラ5により撮像され、画像処理手段31にて画像処理された画像及び情報を表示するディスプレイである。画像処理手段31は、画像表示手段30に映し出された基板Pの一方の面の画像中におけるバックアップ可能な部位D(図6参照)を指定して入力し、この指定入力された部位の中心点の座標を検出し、この検出された座標をバックアップベース23の上面におけるバックアップピン24が位置決めされるべき部位の中心座標に変換する。そして、記憶手段32は、前記画像処理手段31にて処理された中心座標等をテーチングデータとして記憶する。
また、このスクリーン印刷機はカメラ5に、カメラ5と一体にバックアップピンチャック部33を取り付けることにより、手動でバックアップピン24を立設していたものを、自動的にバックアップピン24をバックアップピンストッカ37から把持し、バックアップベース23上に立設することができる。(図2、5参照)
このバックアップピンチャック部33は、カメラ5のカメラ駆動機構35によりXY軸方向に移動する。バックアップピンチャック部33は、Z軸方向駆動機構(不図示)によりZ軸方向に移動することができる。また、先端のチャック部33aは、チャック開閉機構(不図示)により開閉し、バックアップピンの先端外周に刻設されたリング状の溝部24bを掴むことにより、バックアップピンを容易に把持することができる。(図2、5参照)
次に、前記テーチングデータに基づいて、バックアップベース23上の所定位置に立設が終了したバックアップピン24の立設位置を自動確認する基板バックアップピン立設位置の自動確認装置36について説明する。
この自動確認装置36は、電子部品が実装された基板Pの一方の面を基板バックアップ機構18でバックアップするにあたって、バックアップベース23に位置決めされたバックアップピン24がセットされるべき所定の位置にセットされたかどうか自動的に確認する装置である。
この自動確認装置36は、前記カメラ5と、カメラ5が撮像した画像を画像処理する前記画像処理手段31と、予めバックアップピン24の立設位置をテーチングデータとして記憶する記憶手段32と、前記テーチングデータに基づきカメラ駆動手段35及びバックアップチャック部駆動手段35を制御する制御手段34と、該制御情報に基づきカメラ5及びバックアップチャック部を駆動するカメラ駆動機構35とから成る。
次に、上述したスクリーン印刷機によって基板P上にクリーム半田を印刷する方法を説明する。ここでは、既に一方の面に電子部品が実装された基板Pに対して印刷を行う場合を例に挙げて説明する。まず、印刷に先立って、バックアップピン24の位置決め(テーチング)を行う。
最初に、一方の面に電子部品Bが実装されるか、電子部品Bの輪郭を表すパターンが印刷された基板P(図6参照)の一方の面を上に向けて基板Pを基板クランプ機構19によってクランプする。次いでカメラ5を基板Pの一方の面の一つのコーナ部の上方に移動させ、このコーナ部に付された位置合わせ用マークM(図6参照)を撮像すると、位置合わせ用マークMの中心点の座標が制御装置に入力される。この座標に基づいて、基準クランプ位置に対する基板Pの位置ズレ量が算出され、基板Pの位置補正が行われる。また、この座標を原点とする仮想のX−Y平面が設定される。
次に、基板Pの一方の面に存在する複数個のバックアップ可能な部位D(図6参照)の指定入力を行う。画像処理手段31により画像表示装置30の画面にカーソルが表示されるので、それを用いて各部位Dの指定入力を行う。以下にその手順について詳細に説明する。
まず、基板P上に存在する複数個のバックアップ可能な部位D(図6参照)のうちの一つの上方にカメラ5を移動させる。図7(a)に示すように、画像表示手段30の画面中央に十字カーソルCが表示されるので、所定のキーを押すと、図5(b)に示すように、十字カーソルCが長方形のウインドウ枠Wとなる。
次いで、矢印キーを使って、図7(c)に示すように、ウインドウ枠Wの頂辺W1と左側辺W2を、それぞれバックアップ可能な部位Dの頂辺d1と左側辺d2に一致するように移動させる。次いで、図7(d)に示すように、ウインドウ枠Wの底辺W3と右側辺W4を、それぞれバックアップ可能な部位Dの底辺d3と右側辺d4に一致するように移動させる。
そしてENTERキーを押すと、ウインドウ枠Wの中心が元の十字カーソルCの中心となるようにカメラ5が移動するとともに、ウインドウ枠Wが十字カーソルCに戻る。ここで、ENTERキーを押すと、位置合わせ用マークMの中心を原点とするX−Y平面内における十字カーソルCの中心の座標(すなわち、バックアップ可能な部位Dの中心C.Pの座標)を検出し、この座標が記憶装置に記憶される。このようにして、基板Pの一方の面に存在する全てのバックアップ可能な部位Dの中心点の座標を取得し、記憶装置32に記憶する。このようにバックアップ可能な部位のDの中心座標が検出され、この座標が記憶装置32に記憶される。このようにして、基板Pの一方の面に存在する全てのバックアップ可能な部位Dの中心点の座標を取得する。
記憶装置に登録されるテーチングデータは、図8に示すように、前記バックアップ可能な部位Dの中心点の座標(C・P)のほかに、使用するバックアップピンの直径(B・P)、バックアップピンがセットされる位置の許容範囲(A・E)が入力される。この許容範囲の設定は、バックアップ機構18が、バックアップピン24をマグネット24aによりバックアップベース23の上面の任意の位置に立設できるようにしたものである場合について用いられ、バックアップ機構18が、バックアップベース23の上面に複数個の穴部23aが設けられていて、バックアップピン24をこの任意の穴部23aに挿入することによりバックアップベース23上に立設するようにしたものである場合には、穴部23aを指定することにより、バックアップピンが位置決めされるため、画像表示手段30の画面に、図9に示すように、基板Pの画像とともに各穴部23aの画像が表示されるようにし、バックアップ可能な部位D内で且つ中心点の近傍に存在する穴部23aを指定するようにする。この場合、指定入力された穴部23aの中心点の座標が予めテーチングデータとして登録されることになる。
全てのバックアップ可能な部位Dについてのテーチングデータの登録が終了すると、上述した工程では、基板Pのバックアップ面を上に向けて座標の取得を行ったが、基板Pをバックアップする際には、バックアップ面を下に向けることになるため、基板Pの中心点を通りX軸またはY軸の方向に延びる直線を対称軸として各座標をこの対称軸の反対側に対象的に位置する座標に変換する。
これで、バックアップピン立設可能な位置のテーチングデータ入力が全て終了する。
次に、バックアップピン24をバックアップベース23へ立設する工程について、説明する。
(実施形態1)バックアップピン24が手動でバックアップベース23に立設される場合について説明する。まず、基板クランプ機構19にクランプされた基板Pが取り外される。そして、カメラ5が移動し、レーザポインタ28がいずれかの座標の真上に位置決めされる。そして、レーザポインタ28の先端部から垂直下方に向けてレーザー光が射出され、バックアップベース23の上面にレーザー光によるポイントが形成される。そして、前記テーチングデータに基づいて、レーザー光がバックアップピン24の立設される位置、あるいは、穴部23aを照射する。作業者は、バックアップベース23上に照射されたレーザー光を目印にしてバックアップピン24をバックアップベース23に立設する。
なお、バックアップベース23上に表示する手段はレーザポインタ28に限られるものではなく、他のものであってもよい。また、画像表示装置30にバックアップベース23の上面の画像を表示し、この画像上に各座標を表示し、作業者が、この画像を見ながら、バックアップベース23に設けられたスケール等を目印にしてバックアップピン24をバックアップベース23上に取り付けるようにしてもよい。
前記テーチングデータに基づいて、全ての座標について同様の処理が行われ、全てのバックアップピンの立設が終了する。
次に、カメラ5が各座標の真上に順次移動し、前記テーチングデータに基づき、バックアップピンがセットされているはずの座標位置の真上へ移動する。そして、カメラ5により撮像された画像を前記画像処理手段31で処理し、画像中心付近のピン直系分の白円を検出する。そして、白円の直径が前記テーチングデータとして登録されているバックアップピンの直径(B・P)とほぼ同一であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標(C・P)のズレが前記テーチングデータとして登録されている許容範囲(A・E)以下であれば、バックアップピン24がバックアップベース23上の所定の位置にセットされたと判定する。そして、カメラ5が、前記テーチングデータに基づき順次移動し、全てのバックアップピン24について確認を行う。この判定の途中で、許容範囲外、あるいは、全くピンが存在しない等のエラーが発生した場合には、その座標をスキップして次ぎの座標へ進み、全ての座標の確認が終了してから判定によりエラーとなり、スキップした座標があることを画像表示手段30に表示する。
(実施形態2)バックアップピン24が自動的にバックアップベース23上に立設される場合について説明する。まず、基板クランプ機構19にクランプされた基板Pが取り外される。そして、バックアップベース23のバックアップピンストッカ部37(バックアップベース23のバックアップピン24保管エリア)に立設したバックアップピン24を、記憶手段32に予め記憶した保管位置データに基づきチャック部33aにて把持し、前記テーチングデータに基づいて、バックアップピン24をセットされるべき座標の真上の位置まで搬送し、バックアップベース23に立設する。前記テーチングデータに基づいて、全ての座標について同様の処理が行われ、全てのバックアップピン24がバックアップベース23上に立設される。
全てのバックアップピン24の立設が終了すると、カメラ5が各座標の真上に順次移動し、バックアップピン24の位置確認を行う。
カメラ5は、前記テーチングデータに基づき、バックアップピン24がセットされているはずの位置へ移動する。そして、バックアップピン24の真上からバックアップピン24の頂部をカメラ5により撮像する。カメラ5により撮像された画像は、前記画像処理手段31で処理され、画像中心付近のピン直系分の白円を検出する。そして、白円の直径が前記テーチングデータとして登録されているバックアップピン24の直径(B・P)とほぼ同一であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが前記テーチングデータとして登録されている許容範囲(A・E)以下であれば、バックアップピン24が所定の位置にセットされたと判定する。そして、カメラ5が、前記テーチングデータに基づき順次移動し、全てのバックアップピン24について確認を行う。この判定の途中で、許容範囲外、あるいは、全くバックアップピン24が存在しない等のエラーが発生した場合には、その座標をスキップして次ぎの座標へ進み、全ての座標の確認が終了してから判定によりエラーとなり、スキップした座標があることを画像表示手段30にて表示する。
本発明では、バックアップベース23上にバックアップピン24を立設させる方法は、マグネット方式と挿入孔方式の2タイプがあることは前述した。挿入孔方式の場合は、バックアップベース23上の穴部23aに差し込む方式であるため、指し込み位置にズレは生じないため、前記テーチングデータにおいて、バックアップピン24の位置の許容範囲を判定する余地はない。しかし、マグネット方式においては、バックアップベース23上ならばどこにでも自由に吸着させることができるので、許容範囲内に設定されたかどうか判定する必要がある。
また、上記実施形態1に示す手動でバックアップピンを立設する場合において、作業者の目視や感にたよっているため、人的なミスによる、位置ずれや隣の穴に誤認して挿入したり、差し忘れたりする場合が起こることや、実施形態2の自動式の場合においては、チャック部のチャックミスでバックアップピンが把持されなかったり、チャック部に異物を噛んで斜めに搬送され、正規の位置に植立されなかったり、マグネット部の不具合で植立できなかったり等の何らかの機械的あるいは電気的原因で正規に立設されなかった場合に、立設位置が自動確認できることにより、確認作業の効率化や省力化が図れ、確実にバックアップピンが所定位置に立設でき、確実に基板をバックアップすることにより、基板や基板面の部品をバックアップピンが激突して破壊することがなく、実装基板の品質向上に寄与することができる。
【発明の効果】
本発明は上述したような構成であるから、バックアップピンの立設位置を自動的に確認することで、バックアップピンの立設位置の確認作業の効率化と、作業者の目視作業を自動化することによるによる省力化を図ることができる。また、正確に立設位置が確認できることにより、電子部品が裏面に実装された片面実装基板等において、部品にバックアップピンが激突することによる部品や基板の破損がなくなる等の品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である基板バックアップピン立設位置の自動確認装置が搭載されたスクリーン印刷機の概略構成を示す正面図。
【図2】同じく、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の概略説明図。
【図3】同じく、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置のコンピュータ装置の概略説明図。
【図4】同じく、図1のカメラ及びカメラ駆動機構のF矢視図。
【図5】同じく、図4のカメラにバックアップピンチャック部を取り付けたF矢視図。
【図6】同じく、画像表示手段に写しだされたバックアップピンの画像を示す図。
【図7】同じく、基板におけるバックアップ可能な部位の指定入力方法の説明図。
【図8】同じく、図6の要部拡大図
【図9】同じく、挿入孔方式によるバックアップピンの位置決めを行う方法の説明図
【符号の説明】
23 バックアップベース
P 基板
24 バックアップピン
5 カメラ(撮像手段)
35 カメラ駆動機構(移動手段)
32 記憶手段
31 画像処理手段
33 バックアップピンチャック部(把持手段)
37 バックアップピンストッカ部(バックアップピン保管手段)
34 制御手段
Claims (4)
- 電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、該基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、該バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、前記基板及び前記バックアップピンを撮像する撮像手段と、該撮像手段を、前記基板及び前記バックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、該移動手段を制御する制御手段と、予めバックアップベースにセットされるべきバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、該記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、前記撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、前記テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうか判定する画像処理手段と、前記画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置。
- 予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、
前記テーチングデータ基づき、バックアップピンをバックアップベース上の所定位置に立設させるステップと、
前記撮像手段を、前記テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、
前記撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、
前記白円の直径が、前記テーチングデータのバックアップピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と前記画像の中心座標のズレが、前記テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、
前記判定結果を画像にて表示するステップと、を含むことを特徴とする電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法。 - 電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、該基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、該バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、前記基板及び前記バックアップピンを撮像する撮像手段と、該撮像手段を、前記基板及び前記バックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、前記撮像手段と一体固定され、撮像手段と一体移動し、前記バックアップピンを把持し、搬送する把持手段と、前記バックアップピンを保管するバックアップピン保管手段と、前記移動手段及び前記把持手段を制御する制御手段と、予めバックアップベース上のバックアップピンのセットされるべき中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、該記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、前記撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、前記テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうかを判定する画像処理手段と、前記画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置。
- 予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、
前記把持手段を、前記保管手段に対して相対移動させ、保管手段に保管されたバックアップピンを把持するステップと、
前記バックアップピンを把持した把持手段を、前記テーチングデータに基づいてバックアップベースに対して相対移動させ、前記バックアップピンをバックアップベースの所定位置に立設させるステップと、
前記撮像手段を、前記テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、
前記撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、
前記白円の直径が、前記テーチングデータのピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と前記画像の中心座標のズレが、前記テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、判定結果を画像表示する画像表示手段と、を含むことを特徴とする電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002303025A JP2004140161A (ja) | 2002-10-17 | 2002-10-17 | 電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002303025A JP2004140161A (ja) | 2002-10-17 | 2002-10-17 | 電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004140161A true JP2004140161A (ja) | 2004-05-13 |
Family
ID=32450929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002303025A Pending JP2004140161A (ja) | 2002-10-17 | 2002-10-17 | 電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004140161A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008166402A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | プリント基板保持方法および装置 |
JP2009064871A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Yamaha Motor Co Ltd | 表面実装機 |
JP2010238820A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 支持ピン移載装置 |
CN102238862A (zh) * | 2010-04-28 | 2011-11-09 | 富士机械制造株式会社 | 支撑销装置、支撑销配置方法和配置装置 |
WO2013084387A1 (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-13 | パナソニック株式会社 | 下受けピン配置判定装置および下受けピン配置判定方法 |
WO2015144470A1 (de) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der position und/oder orientierung zumindest eines steckkontakts |
CN104982099A (zh) * | 2013-01-30 | 2015-10-14 | 松下知识产权经营株式会社 | 下支撑销的配置确定辅助装置及配置确定辅助方法 |
CN105493652A (zh) * | 2013-09-04 | 2016-04-13 | 富士机械制造株式会社 | 对基板作业装置 |
JP2016146454A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-12 | Juki株式会社 | 電子部品実装装置、及び基板支持部材の並べ替え方法 |
JP7498657B2 (ja) | 2020-12-18 | 2024-06-12 | 株式会社Fuji | バックアップ部材の配置方法および部品装着機 |
-
2002
- 2002-10-17 JP JP2002303025A patent/JP2004140161A/ja active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008166402A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | プリント基板保持方法および装置 |
JP2009064871A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Yamaha Motor Co Ltd | 表面実装機 |
JP2010238820A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 支持ピン移載装置 |
CN102238862A (zh) * | 2010-04-28 | 2011-11-09 | 富士机械制造株式会社 | 支撑销装置、支撑销配置方法和配置装置 |
JP2011233736A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | バックアップピン装置並びにバックアップピン配置方法及び配置装置 |
US9332686B2 (en) | 2011-12-06 | 2016-05-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Lower supporting pin layout determination apparatus and lower supporting pin layout determination method |
WO2013084387A1 (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-13 | パナソニック株式会社 | 下受けピン配置判定装置および下受けピン配置判定方法 |
CN103329646A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-09-25 | 松下电器产业株式会社 | 下支承销配置确定设备和下支承销配置确定方法 |
US20130276281A1 (en) * | 2011-12-06 | 2013-10-24 | Panasonic Corporation | Lower supporting pin layout determination apparatus and lower supporting pin layout determination method |
US10219419B2 (en) | 2013-01-30 | 2019-02-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Support pin arrangement determination assisting method |
CN104982099A (zh) * | 2013-01-30 | 2015-10-14 | 松下知识产权经营株式会社 | 下支撑销的配置确定辅助装置及配置确定辅助方法 |
CN104982099B (zh) * | 2013-01-30 | 2019-03-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 下支撑销的配置确定辅助装置及配置确定辅助方法 |
US11212950B2 (en) | 2013-01-30 | 2021-12-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Support pin arrangement determination assisting apparatus |
US11778796B2 (en) | 2013-01-30 | 2023-10-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Support pin arrangement determination assisting apparatus |
CN105493652A (zh) * | 2013-09-04 | 2016-04-13 | 富士机械制造株式会社 | 对基板作业装置 |
CN105493652B (zh) * | 2013-09-04 | 2018-12-21 | 株式会社富士 | 对基板作业装置 |
CN106461375A (zh) * | 2014-03-27 | 2017-02-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 确定至少一个插塞接触部的位置和/或定向的方法和设备 |
WO2015144470A1 (de) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der position und/oder orientierung zumindest eines steckkontakts |
JP2016146454A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-12 | Juki株式会社 | 電子部品実装装置、及び基板支持部材の並べ替え方法 |
JP7498657B2 (ja) | 2020-12-18 | 2024-06-12 | 株式会社Fuji | バックアップ部材の配置方法および部品装着機 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4014270B2 (ja) | 基板支持ピン配置方法,配置検査方法および装置 | |
JP4629584B2 (ja) | 実装システムおよび電子部品の実装方法 | |
US20070218737A1 (en) | Printed-Board Supporting Apparatus | |
JP2007184497A (ja) | 印刷検査方法 | |
JP4237158B2 (ja) | 実装基板製造装置および製造方法 | |
JPH11245370A (ja) | 電気ペーストのスクリーン印刷における基板とスクリーンマスクの位置合わせ方法 | |
JP2004140161A (ja) | 電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法 | |
JP2007319956A (ja) | 穿孔装置 | |
JP2000031693A (ja) | 電子部品の吸着部位教示装置 | |
JP2009094283A (ja) | 実装基板の生産方法、表面実装機及び実装基板生産管理装置 | |
WO2016117016A1 (ja) | 検査支援装置 | |
JP6694778B2 (ja) | スクリーン印刷装置 | |
JP2007189029A (ja) | 実装システム、実装機、印刷機および電子部品の実装方法 | |
JP2007184498A (ja) | 部品の実装処理方法および部品実装システム | |
TWI287752B (en) | Composite equipment for automatic marking and reading | |
JP2011018816A (ja) | 電子部品の装着方法 | |
JP4381867B2 (ja) | バックアップピン認識装置、同認識装置を備えたスクリーン印刷装置および表面実装機 | |
JP2005064026A (ja) | 部品装着装置 | |
JP2552573B2 (ja) | 部品装着装置 | |
JP2003298293A (ja) | 電子部品装着装置 | |
JP2003092498A (ja) | 基板バックアップ機構のバックアップピンの位置決め装置及び位置決め方法 | |
JPH04324999A (ja) | 電子部品の実装方法 | |
JP7492903B2 (ja) | 部品実装装置および部品実装方法 | |
WO2019009095A1 (ja) | 部品実装装置及び部品実装用プログラム | |
JP2819396B2 (ja) | 電子部品の実装状態検査装置 |