JP2005236323A - Electronic component mounting method and electronic component mounter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component mounting method and an electronic component mounter which can stably and securely perform the image recognition of an article and an electronic component by an image pickup means and prolong the life of a lighting means at low cost. <P>SOLUTION: Image information is obtained by momentarily lighting up an article (b) in a stopping or moving state by the lighting means 2 made of a light emitting diodes and picking up an image of the lit article (b) by the image pickup means 1 consisting of a CCD camera; and the lighting by the lighting means 2 is performed by supplying a current larger than the rate current value of the light emitting diode to the light emitting diode and obtaining the quantity of light larger than that corresponding to the rated current value that the light emitting diode has and the image pickup operation by the image pickup means 1 is carried out during a series of successive moving states without any stop of the image pickup means 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、撮像手段による電子部品や物品の画像認識を安定よくかつ確実に行なうことができ、しかも、電子部品や物品の高速処理を行なうことができる電子部品装着方法および電子部品装着装置に関する。   The present invention relates to an electronic component mounting method and an electronic component mounting apparatus capable of stably and reliably performing image recognition of an electronic component or an article by an imaging unit and performing high-speed processing of the electronic component or article.

従来、物品の検査等において、CCDカメラを用いた画像認識によって検査用の測定値を得ることが知られているもので、更には、電子部品の組み立てや装着を行なう業界にあっても、これらの測定手段は電子部品装着装置に組み込まれている。   Conventionally, it is known that measurement values for inspection are obtained by image recognition using a CCD camera in inspection of articles, and even in the industry of assembling and mounting electronic components, The measuring means is incorporated in the electronic component mounting apparatus.

この電子部品装着装置にあっては、精度の高い電子部品装着を行なうために、電子部品が吸着ノズルに吸着保持されて実装部へ移動する間に、該電子部品をCCDカメラにより撮像して、取り込んだその画像情報を電気信号に変換し、画像処理して所定の測定値を得ていた。   In this electronic component mounting apparatus, in order to mount the electronic component with high accuracy, the electronic component is imaged by the CCD camera while the electronic component is attracted and held by the suction nozzle and moved to the mounting portion, The captured image information is converted into an electrical signal, and image processing is performed to obtain a predetermined measurement value.

そして、この測定値に基づいてあらかじめ定められた情報と異なるときは、電子部品の移動中に、装着位置を補正して該電子部品はプリント基板に装着されていた。   If the information differs from the predetermined information based on the measured value, the electronic component is mounted on the printed circuit board while correcting the mounting position during movement of the electronic component.

このCCDカメラによる電子部品の撮像は、誤差の少ない高い精度の画像を得るためには、所定以上の光量を有する照明装置を用いることが必要であって、一般的には、ストロボによる閃光やハロゲンランプによる連続点灯等の手段が使用されていた。   In order to obtain an image with high accuracy with few errors, it is necessary to use an illumination device having a light amount greater than or equal to a predetermined amount. Means such as continuous lighting with a lamp were used.

しかし、これらストロボやハロゲンランプは、その寿命が短く、電子部品装着装置にあって連続した長時間に対し、継続した安定光量が得られないもので、やむなく頻繁にその電球を交換する必要があった。   However, these strobes and halogen lamps have short lifespans and do not provide a stable amount of light for a long period of time in an electronic component mounting device. Therefore, it is necessary to replace the bulbs frequently. It was.

特に、ハロゲンランプは、高価であると共に、その構成上、照明装置全体が大型化して、比較的各機構が密集する電子部品装着装置にあっては、その設置スペースにゆとりがないものでこの装置は十分に利用できない。   In particular, halogen lamps are expensive, and due to their structure, the entire lighting device is large, and in an electronic component mounting device where each mechanism is relatively dense, there is no room for installation space. Is not fully available.

一方、電子部品の撮像に使用される従来のCCDカメラは、そのカメラにシャッター機能を有しない場合、移動中の物品bを撮像すると、図7(a)に示すように、丸1における電子部品bは、丸2に示すように奇数部(ODD)の走査線を露光した後、丸3に示すように偶数部(EVEN)の走査線を露光するため、時間的な画像ブレを生じて、丸4に示すように、フレーム画像がブレてしまう欠点を有するものであった。   On the other hand, when a conventional CCD camera used for imaging an electronic component does not have a shutter function, when the moving article b is imaged, as shown in FIG. b, after exposing the odd-numbered part (ODD) scanning line as shown by circle 2 and then exposing the even-numbered part (EVEN) scanning line as shown by circle 3, it causes temporal image blur, As indicated by a circle 4, the frame image has a drawback of blurring.

また、シャッター機能を有する通常のカメラにより、移動中の電子部品bを撮像した場合でも、図7(b)に示すように、丸1における電子部品bは、丸2に示すように奇数部(ODD)の走査線しか露光しないため、丸3に示すように偶数部(EVEN)の露光はなく、丸4に示すように、解像度が半分の画像になってしまうものであるため、いずれの場合においても正確な電子部品bの画像情報を得ることができなかった。   Further, even when the moving electronic component b is imaged by a normal camera having a shutter function, the electronic component b in the circle 1 has an odd portion (as shown in the circle 2) as shown in FIG. Since only ODD scanning lines are exposed, there is no even-numbered (EVEN) exposure as shown by circle 3, and the half resolution is shown in circle 4, so in either case However, accurate image information of the electronic component b could not be obtained.

更に、従来のCCDカメラでのビデオ信号出力は単線であって、図8に示すように、奇数部(ODD)のビデオ信号を出力した後に、偶数部(EVEN)のビデオ信号を出力していたため、複線でビデオ信号出力が可能なカメラと比べて、画像取り込み時間(画像出力時間)が二倍必要となる。   Further, the video signal output in the conventional CCD camera is a single line, and as shown in FIG. 8, after the odd-numbered part (ODD) video signal was output, the even-numbered part (EVEN) video signal was output. Compared with a camera capable of outputting a video signal with double lines, the image capture time (image output time) is twice as long.

そのため、電子部品bの画像認識のための時間が長くなり、電子部品bの装着タクト時間を短縮させて、電子部品装着装置全体の稼働を高速化させる大きな目的が達成されない。等の様々な問題点を有するものであった。   For this reason, the time for recognizing the image of the electronic component b is lengthened, the mounting tact time of the electronic component b is shortened, and the great purpose of speeding up the operation of the entire electronic component mounting apparatus is not achieved. Etc. have various problems.

本発明は前記した問題点を解決するためになされたもので、発光ダイオードからなる照明手段により停止状態または移動状態にある物品を瞬間的に照明して、この照明時の物品を撮像手段により撮像して画像情報を得るものであって、照明手段による照明は、前記発光ダイオードに対して、該発光ダイオードの定格電流値以上の電流を供給して、この発光ダイオードの持つ定格電流値の光量より多い光量を得ることにより、撮像手段による物品や電子部品の画像認識を安定よくかつ確実に行なうことができ、照明手段を低コストにより長寿命化を達成させることができる電子部品装着方法および電子部品装着装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an illumination unit comprising a light emitting diode is used to instantaneously illuminate an article in a stopped state or a moving state, and the article at the time of illumination is imaged by an imaging unit. Thus, the illumination by the illuminating means supplies the light emitting diode with a current equal to or higher than the rated current value of the light emitting diode, and from the light amount of the rated current value of the light emitting diode. An electronic component mounting method and an electronic component that can stably and reliably recognize an image of an article or an electronic component by an imaging unit by obtaining a large amount of light, and can achieve a long life at low cost. The object is to provide a mounting device.

前記した目的を達成するための本発明の手段は、駆動手段によりX,Y,Z方向への任意の移動とθ方向への任意の回転を行なう吸着ノズルによって、電子部品を吸着保持して供給部から取り出し、実装部の位置決めされた基板上の所定位置に装着する電子部品装着方法において、
前記吸着ノズルが供給部の電子部品を吸着する吸着工程と、前記吸着ノズルが吸着した電子部品を基板へ移動する移動工程と、移動した電子部品を基板に装着する装着工程とを有し、一回の露光でCCDカメラの全解像度での撮像が可能な電子シャッター機構を有する撮像手段で、前記吸着ノズルの先端部に吸着保持された電子部品の保持状態を前記吸着ノズルの移動工程中に撮像する電子部品装着方法にある。
The means of the present invention for achieving the above-described object is that the electronic parts are sucked and held by the suction nozzle that performs arbitrary movement in the X, Y, and Z directions and arbitrary rotation in the θ direction by the driving means. In the electronic component mounting method of taking out from the part and mounting it at a predetermined position on the substrate where the mounting part is positioned
A suction step in which the suction nozzle sucks an electronic component of the supply unit; a moving step in which the electronic component sucked in the suction nozzle is moved to a substrate; and a mounting step in which the moved electronic component is mounted on the substrate. An imaging unit having an electronic shutter mechanism capable of imaging at the full resolution of the CCD camera with a single exposure, and imaging the holding state of the electronic component sucked and held at the tip of the suction nozzle during the suction nozzle moving process There is an electronic component mounting method.

また、駆動手段によりX,Y,Z方向への任意の移動とθ方向への任意の回転を行なう吸着ノズルによって、電子部品を吸着保持して供給部から取り出し、実装部の位置決めされた基板上の所定位置に装着する電子部品装着装置において、
前記吸着ノズルの先端部に吸着保持された電子部品の保持状態を、前記吸着ノズルと共に移動して撮像する撮像手段を有し、該撮像手段は、CCDカメラからなり、一回の露光でCCDカメラの全解像度での撮像が可能な電子シャッター機構を有する電子部品装着装置の構成にある。
In addition, the suction nozzle that performs arbitrary movement in the X, Y, and Z directions and arbitrary rotation in the θ direction by the drive means sucks and holds the electronic component from the supply unit, and then on the substrate on which the mounting unit is positioned. In the electronic component mounting apparatus to be mounted at a predetermined position of
The image pickup means includes an image pickup means for picking up and holding an electronic component held by suction at the tip of the suction nozzle together with the pickup nozzle, and the image pickup means is composed of a CCD camera. The electronic component mounting apparatus has an electronic shutter mechanism capable of imaging at all resolutions.

また、駆動手段によりX,Y,Z方向への任意の移動とθ方向への任意の回転を行なう吸着ノズルによって、電子部品を吸着保持して供給部から取り出し、実装部の位置決めされた基板上の所定位置に装着する電子部品装着装置において、
前記吸着ノズルの先端部に吸着保持された電子部品の保持状態を、前記吸着ノズルと共に移動して撮像する撮像手段と、発光ダイオードからなる照明手段とを有し、前記撮像手段は、CCDカメラからなり、一回の露光で前記CCDカメラの全解像度での撮像が可能な電子シャッター機構を有する電子部品装着装置の構成にある。
In addition, the suction nozzle that performs arbitrary movement in the X, Y, and Z directions and arbitrary rotation in the θ direction by the drive means sucks and holds the electronic component from the supply unit, and then on the substrate on which the mounting unit is positioned. In the electronic component mounting apparatus to be mounted at a predetermined position of
The image pickup device includes an image pickup unit that picks up and holds the electronic component held and held at the tip of the suction nozzle together with the suction nozzle, and an illumination unit including a light emitting diode. Thus, the electronic component mounting apparatus has an electronic shutter mechanism that can capture images at the full resolution of the CCD camera in a single exposure.

前述したように本発明は、撮像手段の照明用として用いられた発光ダイオードへ瞬間的に多くの電流を流すことにより、定格電流値以上の多くの光量を得ることができる。   As described above, according to the present invention, a large amount of light exceeding the rated current value can be obtained by causing a large amount of current to flow instantaneously to the light emitting diode used for illumination of the imaging means.

また、照明手段に発光ダイオードを用いることで、該照明手段の寿命も長くなり、照明手段自体の構成をコンパクトに製作できて、取付スペースの狭いところでも対応する。   Further, by using a light emitting diode for the illumination means, the life of the illumination means is extended, the configuration of the illumination means itself can be made compact, and it can be used even in a small installation space.

特に、前記した照明手段を用いることによって撮像手段の電子部品の画像撮像は、この撮像手段が電子部品の下方を移動中において、すなわち、撮像手段が停止することなく一連の連続した移動状態の中でその作業を行なうことができるもので、画像読取工程が大幅に短縮され、吸着ノズルに吸着保持された電子部品の画像処理における位置計測の際の撮像工程が大幅に高速化される。   In particular, the imaging of the electronic component of the imaging unit by using the illumination unit described above is performed while the imaging unit is moving below the electronic component, that is, in a series of continuous moving states without stopping the imaging unit. The image reading process is greatly shortened, and the imaging process in the position measurement in the image processing of the electronic component sucked and held by the suction nozzle is greatly speeded up.

前記撮像手段による電子部品の撮像および画像処理による位置計測は、吸着ノズルが供給部において電子部品を吸着保持してから、機体内の実装部へ移動する過程において全て終了するため、電子部品のタクト時間の大幅な短縮化の目的が達成される。   The position measurement by the imaging means for imaging of the electronic component and the image processing is completed in the process in which the suction nozzle sucks and holds the electronic component in the supply unit and then moves to the mounting unit in the body. The purpose of significant time savings is achieved.

撮像手段は、光像入射手段によって間接的に映し出される電子部品の画像を撮像するするので、撮像手段の高さ方向の寸法を小さくすることができ、Z軸の移動距離を短くすることができる。したがって、電子部品の装着時間の短縮が可能となる。等の格別な効果を奏するものである。   Since the imaging unit captures an image of the electronic component that is indirectly displayed by the light image incident unit, the height of the imaging unit can be reduced, and the movement distance of the Z axis can be shortened. . Therefore, it is possible to shorten the mounting time of the electronic component. It has a special effect such as.

次に、本発明に関する電子部品装着方法および電子部品装着装置の実施の一例を図面に基づいて説明する。   Next, an example of an electronic component mounting method and an electronic component mounting apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図3においてAは、本発明実施例の電子部品装着方法を採用した電子部品装着装置で、撮像手段1と、照明手段2とからなる。   In FIG. 1 and FIG. 3, A is an electronic component mounting apparatus that employs the electronic component mounting method of the embodiment of the present invention, and comprises an imaging means 1 and an illumination means 2.

なお、図1において3は、物品bを一方向から他方向へ連続して所定速度で移送するベルトコンベア等の移送手段である。   In FIG. 1, reference numeral 3 denotes a transfer means such as a belt conveyor for transferring the article b continuously from one direction to the other direction at a predetermined speed.

そして、前記した撮像手段1は、CCD(電荷結合素子)を用いた電子カメラを用いて、光映像信号を電気信号に変換し、物品bの画像情報を得るもので、シャッター機能を備えていれば、後記する照明手段2によって外乱光の悪影響を低く抑えることができるものであって、その電子シャッタースピードは、カメラの設定により任意に変換し得るものであるが、1/60〜1/100,000秒程度の範囲に露光時間が制御されるものであり、好ましくは、1/1,000〜1/10,000秒程度が適当である。   The above-described imaging means 1 converts an optical video signal into an electrical signal by using an electronic camera using a CCD (charge coupled device) to obtain image information of the article b, and has a shutter function. For example, the illuminating means 2 to be described later can suppress the adverse effect of disturbance light, and the electronic shutter speed can be arbitrarily converted depending on the setting of the camera, but is 1/60 to 1/100. The exposure time is controlled in the range of about 1,000 seconds, and preferably about 1/1000 to 1 / 10,000 seconds.

この得られた画像信号は、画像処理手段4に送られて、あらかじめ入力された定められた数値と比較演算されて、物品bの所望の認識がなされる。   The obtained image signal is sent to the image processing means 4 and compared with a predetermined numerical value inputted in advance, and desired recognition of the article b is made.

前記した照明手段2は、停止状態または移動状態にある物品bを瞬間的(閃光状)に照明して、撮像手段1による物品bの撮像精度を可及的に向上させるもので、一個または多数個群からなる発光ダイオードを用いる。   The illuminating means 2 described above illuminates the article b in a stopped state or a moving state instantaneously (flash) to improve the imaging accuracy of the article b by the imaging means 1 as much as possible. A light emitting diode consisting of individual groups is used.

この発光ダイオードの閃光時間は、撮像手段1の電子シャッタースピードによる露光時間以内に閃光するもので、この閃光時間を調整することにより該照明手段2の光量調整が可能となる。   The flashing time of the light emitting diode flashes within the exposure time based on the electronic shutter speed of the imaging unit 1, and the light amount of the illumination unit 2 can be adjusted by adjusting the flashing time.

該発光ダイオードの光量は、この発光ダイオードに流れる電流値が大きい程光量が多く得られるが、通常、10〜20mA(定格電流値であって、それぞれの発光ダイオードによって異なる。)の電流しか流れない。   As the light amount of the light emitting diode, the larger the current value flowing through the light emitting diode, the larger the light amount can be obtained, but normally only a current of 10 to 20 mA (rated current value, which differs depending on each light emitting diode) flows. .

しかし、発光ダイオードにおける閃光時間のデューティ比が1/10程度であれば、同じ発光ダイオードに対して100mA程度までの電流を流すことが可能となり、通常(定格電流値における)発光時の10倍程度の光量が得られることとなる。   However, if the duty ratio of the flashing time in the light emitting diode is about 1/10, it is possible to flow a current of up to about 100 mA to the same light emitting diode, which is about 10 times that of normal (at the rated current value) light emission. The amount of light can be obtained.

すなわち、図2において丸1に示すように、発光ダイオードの閃光が、その非閃光時と同一サイクルであると、デューティ比が1/2となって、次の閃光のための間合いがきわめて短くなり、発光ダイオードに対して定格電流値以下の電流しか流すことができず、したがって、定格電流値による光量以上の光量は得られない。   That is, as indicated by circle 1 in FIG. 2, when the flash of the light emitting diode is in the same cycle as that of the non-flash, the duty ratio becomes 1/2 and the time for the next flash becomes extremely short. Only a current equal to or lower than the rated current value can flow through the light emitting diode, and therefore, a light amount greater than the light amount based on the rated current value cannot be obtained.

しかし、図2において丸2,丸3に示すように、所定の間隔で発光ダイオードが閃光するように設定すれば、そのデューティ比は1/10,1/24となって、一回の発光ダイオードの閃光に対して、定格電流値の10倍程度の電流(パルス許容順電流)を流すことができるもので、これによって大きな光量で閃光されることになる。   However, as shown by circles 2 and 3 in FIG. 2, if the light emitting diodes are set to flash at a predetermined interval, the duty ratio becomes 1/10 and 1/24, so that the light emitting diodes can be used once. A current (pulse permissible forward current) about 10 times the rated current value can be flowed with respect to the flashlight, and this causes flashing with a large amount of light.

なお、前記したデューティ比は、図2に示される丸4図において、「パルス幅f/繰り返し周期g」により求められるもので、この発光ダイオードに流されるパルス許容順電流eは、パルス幅fやデューティ比などの駆動条件によってその許容値が異なるものであって、定められた特性図により求められる。   The above-described duty ratio is obtained by “pulse width f / repetition period g” in the circle 4 shown in FIG. 2. The pulse allowable forward current e flowing through the light-emitting diode is represented by the pulse width f or The allowable value varies depending on the driving conditions such as the duty ratio, and is obtained from a predetermined characteristic diagram.

したがって、前記のように構成される本発明実施例は、以下に述べる作用を奏する。   Therefore, the embodiment of the present invention configured as described above has the following effects.

図1に示すように、移送手段3上に物品bを供給し、所定速度で該移送手段3を運転させて、物品bが撮像手段1の撮像位置に達したことを検出手段5が検知すると、トリガー信号を発する。   As shown in FIG. 1, when the article b is supplied onto the transfer means 3, the transfer means 3 is operated at a predetermined speed, and the detection means 5 detects that the article b has reached the imaging position of the imaging means 1. , Issue a trigger signal.

このトリガー信号は、制御手段6を介して撮像手段1および該撮像手段1と同調する照明手段2へ送信され、発光ダイオードの閃光と共に撮像手段1の電子シャッターが作動する。   This trigger signal is transmitted to the imaging means 1 and the illumination means 2 synchronized with the imaging means 1 via the control means 6, and the electronic shutter of the imaging means 1 is operated together with the flash of the light emitting diode.

このとき、発光ダイオードの閃光時間は、撮像手段1の露光時間内で閃光するように設定されているため、十分な光量が得られる。   At this time, since the flashing time of the light emitting diode is set so as to flash within the exposure time of the imaging means 1, a sufficient amount of light can be obtained.

これにより、CCDカメラには物品bの画像が取り込まれ、その電気信号が画像処理手段4へ送られ、所定の画像処理が行なわれて物品bの所望の認識がなされるもので、制御手段6に送信されて次工程に備える。   As a result, an image of the article b is taken into the CCD camera, and an electric signal thereof is sent to the image processing means 4, and a predetermined image processing is performed to make a desired recognition of the article b. To prepare for the next process.

このとき、照明手段2による照明は、その発光ダイオードに対して、該発光ダイオードの定格電流値以上の電流が供給され、これによって、この発光ダイオードの持つ定格電流値の光量より多い光量を得ることができるので、物品bを撮像するための十分な照明がなされる。   At this time, the illumination by the illuminating means 2 is supplied with a current equal to or higher than the rated current value of the light emitting diode to the light emitting diode, thereby obtaining a light amount larger than the light amount of the rated current value of the light emitting diode. Therefore, sufficient illumination for imaging the article b is provided.

図3において示す電子部品装着装置Aは、撮像手段1および照明手段2がロボット7の可動アーム8に取り付けられた例を示すもので、停止状態または移動状態にある物品bの画像を取り込むものであって、その作用・効果は前述した図1に示す電子部品装着装置Aと同様に奏されるものであり、また、ロボット7の可動アーム8が移動中であっても同様に撮像される。   An electronic component mounting apparatus A shown in FIG. 3 shows an example in which the imaging means 1 and the illumination means 2 are attached to the movable arm 8 of the robot 7, and captures an image of the article b in a stopped state or a moving state. The operation and effect are obtained in the same manner as the electronic component mounting apparatus A shown in FIG. 1 described above, and the same image is taken even when the movable arm 8 of the robot 7 is moving.

なお、本電子部品装着装置Aにあっては、前記した撮像手段1および照明手段2の構成を有する装置であれば、例示しない他の様々な態様に応用できることはもちろんのことである。   It should be noted that the electronic component mounting apparatus A can be applied to other various modes not illustrated as long as the apparatus has the configuration of the imaging unit 1 and the illumination unit 2 described above.

また、本発明実施例における撮像手段1は、フルフレームで撮影可能なシャッター機能を有するカメラを用いることで、高速に移動中の物品b(高速に撮像手段1が移動する場合であっても同様)に対しても解像度の高い画像を撮像することができる。   Further, the image pickup means 1 in the embodiment of the present invention uses a camera having a shutter function capable of taking a full frame, so that the article b that is moving at high speed (even if the image pickup means 1 moves at high speed). For example, a high-resolution image can be captured.

すなわち、一般的なNTSC信号方式(テレビジョン信号の規格)によれば、テレビの画面はインターレース走査(飛び越し走査)を行なっており、垂直同期周波数は、人間の目に対して画面全体のフリッカ(ちらつき)が気にならない約60HZに定められ、水平同期周波数は、垂直同期周波数の262.5(525/2)倍に決められている。   That is, according to the general NTSC signal system (television signal standard), the screen of the television is subjected to interlace scanning (interlaced scanning), and the vertical synchronization frequency is flicker (over the entire screen with respect to human eyes). The horizontal synchronization frequency is determined to be 262.5 (525/2) times the vertical synchronization frequency.

いわゆる、テレビジョンでは、人間の目の錯覚を利用してフィールド画像(半分の解像度の画像)を、時間的にずらして奇数部(ODD)と偶数部(EVEN)とを交互に表示するインターレース走査方式により、フレーム画像(一枚の画像)を表示している。   In so-called television, interlaced scanning is used to alternately display field images (half resolution images) by using the optical illusion of human eyes, and shifting odd portions (ODD) and even portions (EVEN) alternately. The frame image (one image) is displayed by the method.

そのため、前記した従来の技術において述べたように、シャッター機能を有しない通常のカメラで、移動中の物品bを撮像すると、図7(a)に示すように、丸1における物品bは、丸2に示すように奇数部(ODD)の走査線を撮像時間1/60秒で露光した後、丸3に示すように偶数部(EVEN)の走査線を撮像時間1/60秒で露光する、時間的経過が伴う二度の露光がなされているもので、この二度の露光で合計1/30秒かかることになる。   Therefore, as described in the prior art described above, when the moving article b is imaged with a normal camera that does not have a shutter function, the article b in the circle 1 is a circle as shown in FIG. 2, the odd-numbered part (ODD) scanning lines are exposed at an imaging time of 1/60 seconds, and the even-numbered part (EVEN) scanning lines are exposed at an imaging time of 1/60 seconds as shown by circle 3. The exposure is performed twice with the passage of time, and the two exposures take a total of 1/30 seconds.

そのため、図7(a)に示すように、一度目と二度目の露光とに時間的な誤差を生じ、この誤差が画像ブレを生じさせて、丸4に示すように、フレーム画像がブレてしまう。   Therefore, as shown in FIG. 7A, a temporal error occurs between the first exposure and the second exposure, and this error causes an image blur. As shown by a circle 4, the frame image blurs. End up.

また、シャッター機能を有する通常のカメラにより、移動中の物品bを撮像すると、図7(b)に示すように、丸1における物品bは、丸2に示すように奇数部(ODD)の走査線しか露光しないため、縦方向の解像度がCCD本来の半分しか使用できず、丸3に示すように偶数部(EVEN)の露光はなくなって、丸4に示すように、解像度が半分の画像(フィールド画像)になる。   Further, when the moving object b is imaged by a normal camera having a shutter function, the object b in the circle 1 is scanned in the odd part (ODD) as shown in the circle 2 as shown in FIG. Since only the line is exposed, the vertical resolution can be used only half of the original CCD, and even numbered (EVEN) exposure is eliminated as indicated by circle 3, and an image with half resolution as indicated by circle 4 ( Field image).

しかしながら、本発明実施例の撮像手段1における一回の露光によりCCDカメラの全解像度での撮像が可能となる、いわゆる、フルフレームシャッターカメラを用いて、移動中の物品bを撮像すると、図7(c)に示すように、丸1における物品bは、丸2に示すように奇数部(ODD)と偶数部(EVEN)の露光が同時に行われる。   However, when the article b in motion is imaged using a so-called full frame shutter camera that enables imaging at the full resolution of the CCD camera by one exposure in the imaging means 1 of the embodiment of the present invention, FIG. As shown in (c), the article b in the circle 1 is exposed to the odd-numbered part (ODD) and the even-numbered part (EVEN) simultaneously as shown in the circle 2.

すなわち、垂直同期信号周期は、約1/60HZとなり、全画素情報を読み出す撮像時間が、NTSC信号方式の垂直同期信号周期に準拠した1/60秒となって、一回の露光によりCCDカメラの全解像度での撮像が可能となる。   That is, the vertical synchronization signal cycle is about 1/60 Hz, and the imaging time for reading out all pixel information is 1/60 seconds in accordance with the vertical synchronization signal cycle of the NTSC signal system. Imaging at full resolution is possible.

そのために、時間的なブレが最小限に抑えられ、図7(c)において丸4に示すように、高速に移動中の物品bに対して、高い解像度の画像を撮像することができる。   Therefore, temporal blurring is minimized, and as shown by a circle 4 in FIG. 7C, a high-resolution image can be taken with respect to the article b that is moving at high speed.

更に、このフルフレームシャッターカメラは、図8(b) に示すように、ビデオ信号出力が複線(奇数部と偶数部別)で同時に出力可能であるため、画像取り込み時間(画像出力時間)を従来カメラの半分の時間にすることができ、撮像工程の高速化が達成される。   Furthermore, as shown in FIG. 8 (b), this full frame shutter camera can output video signals simultaneously with double lines (odd part and even part), so that the image capture time (image output time) is conventional. This can be half the time of the camera, and speeding up of the imaging process is achieved.

次に、本発明実施例の電子部品装着方法を採用した電子部品装着装置Wを、図4〜図6および図13を参照して説明する。   Next, an electronic component mounting apparatus W adopting the electronic component mounting method of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 and FIG.

この電子部品装着装置Wは、図4に示すように、物品であるチップ部品やIC部品等の電子部品bを、その供給部mより受け取って実装部nへ移送し、その実装部nにおけるプリント基板c上に対して所定箇所へ所定部品を装着する。   As shown in FIG. 4, the electronic component mounting apparatus W receives an electronic component b such as a chip component or an IC component, which is an article, from the supply unit m, transfers it to the mounting unit n, and prints on the mounting unit n Predetermined components are mounted at predetermined locations on the substrate c.

その装着位置は、慣用のコンピュータ等による制御手段6へ入力したあらかじめ定められたプログラムにしたがって高精度に得られるもので、X軸およびY軸方向へ任意に移動する装着ヘッド10および該装着ヘッド10に、Z軸方向へ任意に移動し、かつ、任意のθ角(回転角)が得られる吸着ノズル11を備えている。   The mounting position is obtained with high accuracy in accordance with a predetermined program input to the control means 6 by a conventional computer or the like. The mounting head 10 arbitrarily moves in the X-axis and Y-axis directions and the mounting head 10. Further, the suction nozzle 11 is provided that can arbitrarily move in the Z-axis direction and obtain an arbitrary θ angle (rotation angle).

なお、前記した電子部品bの供給部mは、図4に示すように、トレーに多数の電子部品bが載置されたものや、同図において仮想線で示すように、所定並列で多数並べ設けたテープフィーダM等が用いられるもので、これらが機体12に設けられる。   In addition, as shown in FIG. 4, the supply part m for the electronic component b described above is arranged in a large number in a predetermined parallel as shown in FIG. The provided tape feeder M or the like is used, and these are provided in the machine body 12.

そして、その詳細な構成は、機体12へ取り付けて進退手段13により前後方向(Y軸)へ任意に移動する進退体14と、この進退体14に取り付けて移動手段15により左右方向(X軸)へ任意に移動する可動体16と、この可動体16へ係合した装着ヘッド10に昇降手段17により昇降自在に吸着ノズル11を取り付けてあると共に、回転手段18により縦軸方向を中心として任意のθ角(回転角)を回転自在としてあるもので、それぞれの駆動のための手段13および15,17,18は数値制御可能なサーボモータ等により高精度で作動される。   The detailed structure is such that the advancing / retracting body 14 is attached to the body 12 and arbitrarily moved in the front-rear direction (Y-axis) by the advancing / retreating means 13, and the left-right direction (X-axis) is attached to the advancing / retreating body 14 by the moving means 15. The suction nozzle 11 is attached to the movable body 16 arbitrarily moving to the movable body 16 and the mounting head 10 engaged with the movable body 16 so that the suction nozzle 11 can be moved up and down by the lifting and lowering means 17. The θ angle (rotation angle) is freely rotatable, and each of the driving means 13 and 15, 17, 18 is operated with high accuracy by a numerically controllable servo motor or the like.

なお、この装着ヘッド10は、電子部品bの上面を吸着する吸着ノズル式や、その外周を把持するチャッキング式等が付設されているもので、単ヘッドであってもかまわないが、図4あるいは図6に示すように、複数ヘッドに構成すれば、電子部品bの装着効率等が向上する。   The mounting head 10 is provided with a suction nozzle type that suctions the upper surface of the electronic component b, a chucking type that grips the outer periphery thereof, etc., and may be a single head. Alternatively, as shown in FIG. 6, if a plurality of heads are used, the mounting efficiency of the electronic component b is improved.

本実施例においては吸着ノズル式について示すものであって、該装着ヘッド10の下端部に吸着ノズル11が着脱自在に取り付けられる。   In this embodiment, the suction nozzle type is shown, and the suction nozzle 11 is detachably attached to the lower end portion of the mounting head 10.

そして、可動体16または装着ヘッド10には、電子部品装着装置Aにおける撮像手段1および照明手段2が、一方向(往復も含む)へ、すなわち、複数ヘッドの場合は、該装着ヘッド10の一側において数値制御可能なサーボモータ等により制御される往復手段20により、取付体21を介して装着ヘッド10の並列方向に平行移動可能に取り付けられている。   The movable body 16 or the mounting head 10 has the imaging unit 1 and the illumination unit 2 in the electronic component mounting apparatus A in one direction (including reciprocation), that is, in the case of a plurality of heads, The reciprocating means 20 is controlled by a servo motor or the like capable of numerical control on the side, and is attached so as to be movable in the parallel direction of the mounting head 10 via an attachment body 21.

この撮像手段1は、装着ヘッド10により、機体12における供給部mから取り出された電子部品bの吸着姿勢を撮像・計測するもので、視覚センサ22と、光像入射手段23とにより構成される。   The image pickup means 1 picks up and measures the suction posture of the electronic component b taken out from the supply unit m in the machine body 12 by the mounting head 10, and includes a visual sensor 22 and a light image incident means 23. .

このうち、視覚センサ22は、略水平の取付体21の一側に取り付けられ、装着ヘッド10に保持された電子部品bに対して側方に配設されるもので、CCD(電荷結合素子)を用いた電子カメラを用いて、光映像信号を電気信号に変換して、電子部品bの画像情報を得るものであって、このCCDカメラにシャッター機能を備えていれば、後記する照明手段2によって外乱光の悪影響を低く抑えることができるもので、その電子シャッタースピードは、カメラの設定により任意に変換し得るものであるが、1/60〜1/100,000秒程度の範囲に露光時間が制御されるものであり、好ましくは、1/1,000〜1/10,000秒程度が適当である。   Among these, the visual sensor 22 is attached to one side of the substantially horizontal attachment body 21 and is disposed laterally with respect to the electronic component b held by the mounting head 10, and is a CCD (Charge Coupled Device). If an electronic video camera is used to convert an optical video signal into an electrical signal to obtain image information of the electronic component b, and the CCD camera has a shutter function, the illumination means 2 to be described later The electronic shutter speed can be arbitrarily converted according to camera settings, but the exposure time is in the range of about 1/60 to 1 / 100,000 seconds. Is controlled, preferably about 1/1000 to 1 / 10,000 seconds.

この得られた画像信号は、画像処理手段4に送られて、あらかじめ入力された定められた数値と比較演算されて、電子部品bの所望の認識がなされる。   The obtained image signal is sent to the image processing means 4 and compared with a predetermined numerical value inputted in advance, and a desired recognition of the electronic component b is performed.

なお、前記した画像認識にあっては、吸着保持された電子部品bの全体のサイズや全体の前後左右方向の位置,電子部品bの回転角(θ角),リードピッチ,リード曲がり,リード本数等の各チェックを行なうもので、位置補正の結果、後記する制御手段6により電子部品bの中心位置がプリント基板cにおける載置位置の中心、すなわち、定められた正しい位置に合致するようにする。   In the image recognition described above, the overall size of the electronic component b held by suction, the overall position in the front-rear and left-right directions, the rotation angle (θ angle) of the electronic component b, the lead pitch, the lead bending, and the number of leads As a result of the position correction, the center position of the electronic component b is made to coincide with the center of the mounting position on the printed circuit board c, that is, the determined correct position as a result of the position correction. .

前記した光像入射手段23は、視覚センサ22に対応して取付体21の他側において装着ヘッド10の電子部品bの真下において、この取付体21の移動軌跡上に取り付けられているもので、プリズムや表面蒸着ミラーを用いるものであって、該光射面は、視覚センサ22と吸着ノズル11に吸着された電子部品bの下面へそれぞれ対応している。   The light image incident means 23 is mounted on the movement locus of the mounting body 21 just below the electronic component b of the mounting head 10 on the other side of the mounting body 21 corresponding to the visual sensor 22. A prism or a surface-deposited mirror is used, and the light incident surface corresponds to the visual sensor 22 and the lower surface of the electronic component b adsorbed by the adsorption nozzle 11, respectively.

この光像入射手段23によって間接的に映し出される電子部品の画像を撮像することにより、視覚センサ22の高さ方向の寸法を短くすることができて、電子部品装着装置A全体をコンパクトに製作できる。   By capturing an image of the electronic component that is indirectly projected by the light image incident means 23, the height dimension of the visual sensor 22 can be shortened, and the entire electronic component mounting apparatus A can be made compact. .

この光像入射手段23において、表面蒸着ミラーを用いた場合には、プリズムに比べて安価で場所を取らない利点があり、プリズムを用いた場合には、表面蒸着ミラーより反射率が高くより鮮明の画質が得られる。   In the light image incident means 23, when a surface vapor deposition mirror is used, there is an advantage that it is cheaper and takes less space than a prism. When a prism is used, the reflectance is higher and clearer than the surface vapor deposition mirror. Image quality.

また、該光像入射手段23は、図9(a)に示すように、一個設けることで視覚センサ22の露光方向は水平となり、図9(b)に示すように、二個設けることで視覚センサ22の露光方向は垂直となる。   Further, as shown in FIG. 9 (a), the optical image incident means 23 is provided as one, so that the exposure direction of the visual sensor 22 becomes horizontal, and as shown in FIG. The exposure direction of the sensor 22 is vertical.

前記した照明手段2は、停止状態または移動状態にある電子部品bを瞬間的(閃光状)に照明して、撮像手段1による物品bの撮像精度を可及的に向上させるもので、一個または多数個群からなる発光ダイオードを用いるものであって、図5および図6に示すように、撮像手段1における光像入射手段23の上部へ取付部材29により固着してある。   The illuminating means 2 described above illuminates the electronic component b in a stopped state or moving state instantaneously (flashing) to improve the imaging accuracy of the article b by the imaging means 1 as much as possible. A light emitting diode consisting of a large number of groups is used, and as shown in FIGS. 5 and 6, it is fixed to the upper part of the light image incident means 23 in the imaging means 1 by an attachment member 29.

この発光ダイオードの閃光時間は、撮像手段1の電子シャッタースピードによる露光時間以内に閃光するもので、この閃光時間を調整することにより該照明手段2の光量調整が可能となる。   The flashing time of the light emitting diode flashes within the exposure time based on the electronic shutter speed of the imaging unit 1, and the light amount of the illumination unit 2 can be adjusted by adjusting the flashing time.

また、発光ダイオードの光量は、該発光ダイオードに流れる電流値が大きい程光量が多く得られるが、通常、10〜20mA(定格電流値であって、それぞれの発光ダイオードによって異なる。)の電流しか流れない。   Further, as the light amount of the light emitting diode, the larger the current value flowing through the light emitting diode, the larger the light amount can be obtained, but normally only a current of 10 to 20 mA (the rated current value, which differs depending on each light emitting diode) flows. Absent.

しかし、発光ダイオードにおける閃光時間のデューティ比(1サイクル中の信号期間の比率)が1/10以下であれば、同じ発光ダイオードに対して100mA程度までの電流を流すことが可能となり、通常(定格電流値における)発光時の10倍程度の光量が得られることとなる。   However, if the duty ratio of the flashing time in the light emitting diode (the ratio of the signal period in one cycle) is 1/10 or less, it is possible to flow a current of up to about 100 mA to the same light emitting diode. An amount of light about 10 times that at the time of light emission (in current value) is obtained.

すなわち、図2において丸1に示すように、発光ダイオードの閃光が、その非閃光時と同一サイクルであると、デューティ比が1/2となって、次の閃光のための間合いがきわめて短くなり、発光ダイオードに対して定格電流値以下の電流しか流すことができず、したがって、定格電流値による光量以上の光量は得られない。   That is, as indicated by circle 1 in FIG. 2, when the flash of the light emitting diode is in the same cycle as that of the non-flash, the duty ratio becomes 1/2 and the time for the next flash becomes extremely short. Only a current equal to or lower than the rated current value can flow through the light emitting diode, and therefore, a light amount greater than the light amount based on the rated current value cannot be obtained.

しかし、図2において丸2,丸3に示すように、所定の間隔で発光ダイオードが閃光するように設定すれば、そのデューティ比は1/10,1/24となって、一回の発光ダイオードの閃光に対して、定格電流値の10倍程度の電流を流すことができるもので、大きな光量で閃光することになる。   However, as shown by circles 2 and 3 in FIG. 2, if the light emitting diodes are set to flash at a predetermined interval, the duty ratio becomes 1/10 and 1/24, so that the light emitting diodes can be used once. The current of about 10 times the rated current value can be flowed with respect to the flashlight, and the flashlight is flashed with a large amount of light.

なお、前記したデューティ比は、図2に示される丸4図において、「パルス幅f/繰り返し周期g」により求められるもので、この発光ダイオードに流されるパルス許容順電流eは、パルス幅fやデューティ比などの駆動条件によってその許容値が異なるものであって、定められた特性図により求められる。   The above-described duty ratio is obtained by “pulse width f / repetition period g” in the circle 4 shown in FIG. 2. The pulse allowable forward current e flowing through the light-emitting diode is represented by the pulse width f or The allowable value varies depending on the driving conditions such as the duty ratio, and is obtained from a predetermined characteristic diagram.

なお、制御手段6は、撮像手段1の検出信号を受けて、あらかじめ定められたデータに基づいて演算し、前記各手段13,15,17,18あるいは往復手段20を個別に任意に制御するもので、慣用のコンピュータが用いられる。   The control means 6 receives the detection signal of the image pickup means 1, calculates based on predetermined data, and arbitrarily controls each of the means 13, 15, 17, 18 or the reciprocating means 20 individually. A conventional computer is used.

また、撮像手段1の撮像位置および照明手段2の閃光位置(撮像位置と同位置)を規制する位置検出部材25が設けられているものであって、例えば、光電管や近接スイッチ等が用いられるもので、可動体16へ、各装着ヘッド10に対応させて、それぞれ撮像手段1の撮像位置すなわち照明手段2の閃光位置に検出子26を取り付け、この検出子26に対応する検出体27を取付体21に設けてある。   In addition, a position detection member 25 that restricts the image pickup position of the image pickup means 1 and the flash position (the same position as the image pickup position) of the illumination means 2 is provided. For example, a photoelectric tube or a proximity switch is used. Thus, the detector 26 is attached to the movable body 16 corresponding to each mounting head 10 at the imaging position of the imaging means 1, that is, the flash position of the illumination means 2, and the detection body 27 corresponding to the detector 26 is attached to the movable body 16. 21.

したがって、前記のように構成される本発明実施例の電子部品装着装置Wは、以下に述べる作用を奏する。   Therefore, the electronic component mounting apparatus W according to the embodiment of the present invention configured as described above has the following effects.

プリント基板c上には、電子部品bがそれぞれ所定箇所へ所定個数が装着されるもので、この作業にあっては、これら設定値や動作順序等があらかじめ、制御手段6へ定められた各データをプログラムしてある。   On the printed circuit board c, a predetermined number of electronic components b are respectively mounted at predetermined positions. In this work, each set value, operation order, and the like are determined in advance in the control means 6. Is programmed.

そして、その電子部品bの装着は、各駆動手段である進退手段13および移動手段15,昇降手段17,回転手段18を操作して、電子部品bの供給部mへ装着ヘッド10を移動させて該電子部品bを吸着保持する。   The electronic component b is mounted by operating the advancing / retreating means 13 and moving means 15, the lifting / lowering means 17, and the rotating means 18, which are driving means, to move the mounting head 10 to the supply part m of the electronic component b. The electronic component b is sucked and held.

すると、装着ヘッド10に取り付けられている往復手段20が作動して、取付体21に具備された該撮像手段1が照明手段2と共に、装着ヘッド10に対して左右方向(図6において矢印p方向)へ移動する。   Then, the reciprocating means 20 attached to the mounting head 10 operates, and the imaging means 1 provided in the mounting body 21 together with the illuminating means 2 moves in the left-right direction (the direction of the arrow p in FIG. 6). Move to).

そして、位置検出部材25における検出体27が撮像手段1の撮像位置である検出子26に対応すると、該撮像位置に達したことを検知し、トリガー信号を発して、照明手段2における発光ダイオードに給電されると共に、撮像手段1の電子シャッターが作動し、光像入射手段23を介して視覚センサ22によって画像認識として取り込み、画像処理手段4および制御手段6へ送信する。   When the detection body 27 in the position detection member 25 corresponds to the detector 26 that is the imaging position of the imaging means 1, it is detected that the imaging position has been reached, a trigger signal is generated, and the light emitting diode in the illumination means 2 is detected. While being supplied with power, the electronic shutter of the imaging unit 1 is operated, and is captured as image recognition by the visual sensor 22 via the light image incident unit 23 and transmitted to the image processing unit 4 and the control unit 6.

このとき、発光ダイオードの閃光時間は、撮像手段1の露光時間内で閃光するように設定されている。   At this time, the flashing time of the light emitting diode is set to flash within the exposure time of the imaging means 1.

また、照明手段2による照明は、その発光ダイオードに対して、該発光ダイオードの定格電流値以上の電流が供給され、これによって、この発光ダイオードの持つ定格電流値の光量より多い光量を得ることができるので、物品bを撮像するための十分な照明がなされる。   Further, in the illumination by the illumination means 2, a current that is equal to or higher than the rated current value of the light emitting diode is supplied to the light emitting diode, thereby obtaining a light amount larger than the light amount of the rated current value of the light emitting diode. Thus, sufficient illumination for imaging the article b is provided.

なお、撮像手段1の撮像動作は、該撮像手段1が停止状態または移動状態のどちらの状態であっても構わないものであるが、停止することのない移動状態であれば、その分時間的ロスがなく、高速の電子部品bの装着が可能となる。   Note that the imaging operation of the imaging unit 1 may be in either the stopped state or the moving state. However, if the imaging unit 1 is in a moving state that does not stop, the time is increased accordingly. There is no loss, and high-speed electronic component b can be mounted.

更には、撮像手段1が、その都度、吸着保持されている電子部品bに対応して停止すると、慣性力等の作用により往復手段20や撮像手段1等に振動が発生するため、この振動の静鎮時間(そのままであると画像ブレを生ずる)が必要となるが、撮像手段1が停止することのない移動状態であれば、振動の発生が解消されて待機時間が全くなくなり、一層のタクト時間の短縮が計れる。   Furthermore, when the imaging unit 1 stops corresponding to the electronic component b that is sucked and held each time, vibration occurs in the reciprocating unit 20 and the imaging unit 1 due to the action of inertial force and the like. If the image pickup means 1 is in a moving state that does not stop, the vibration generation is eliminated and the waiting time is completely eliminated. Time can be shortened.

これに伴って、制御手段6においては前記計測による信号とあらかじめ入力したデータとに基づいて演算が行なわれ、この電子部品bの画像情報処理を行なって補正数値を得る。   Along with this, the control means 6 performs an operation based on the signal obtained by the measurement and previously input data, and performs image information processing of the electronic component b to obtain a correction numerical value.

このようにして、図4,図6に示すように4ヘッド式の場合には、残りの3へッド10に対して同様の工程を経て、各装着ヘッド10に取り付けられた吸着ノズル11に吸着保持された電子部品bの撮像位置において撮像手段1が停止することなく、一連の連続動作によって、画像処理手段4および制御手段6において補正処理が行われる。   Thus, in the case of the four-head type as shown in FIGS. 4 and 6, the same process is performed on the remaining three heads 10, and the suction nozzles 11 attached to the respective mounting heads 10 are changed. The image processing unit 4 and the control unit 6 perform correction processing by a series of continuous operations without stopping the imaging unit 1 at the imaging position of the electronic component b held by suction.

これらの作業は、吸着ノズル11が供給部mにおいて電子部品bを吸着保持してから、機体12内の実装部nへ移動する過程において全て終了し、該実装部nに到達したときには、直ちにプリント基板cへの電子部品bの装着が行なえるため、タクトタイムのロスが全くない。   These operations are all completed in the process in which the suction nozzle 11 sucks and holds the electronic component b in the supply unit m and then moves to the mounting unit n in the machine body 12, and when it reaches the mounting unit n, the printing is immediately performed. Since the electronic component b can be mounted on the substrate c, there is no loss of tact time.

次に、この電子部品装着装置Wにおける撮像手段1に、前記において詳述したフルフレームで撮像可能なシャッター機能を備えたカメラ(視覚センサ22)を用いた場合の作用を、図5および図10に示すブロック図および図11,12に示すフローチャート図を参照して説明する。   Next, the operation when the camera (visual sensor 22) having the shutter function that can capture images in the full frame described in detail above is used as the imaging means 1 in the electronic component mounting apparatus W will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to the block diagram shown in FIG. 1 and the flowcharts shown in FIGS.

まず、電子部品装着装置Wが稼働を開始すると、制御手段6の信号により各駆動手段13,15,17,18が作動して、取付体21に設けた複数の装着ヘッド10群が供給部mへ移動し、希望する電子部品bをその吸着ノズル11により吸着保持する。   First, when the electronic component mounting apparatus W starts operation, the driving units 13, 15, 17, and 18 are operated by the signal of the control unit 6, and the plurality of mounting heads 10 provided on the mounting body 21 are supplied to the supply unit m. The desired electronic component b is sucked and held by the suction nozzle 11.

このとき、複数の吸着ノズル11に対しては、その全て、または必要箇所において、あるいは必要個数の吸着ノズル11に電子部品bが吸着保持される。   At this time, with respect to the plurality of suction nozzles 11, the electronic component b is sucked and held by all or necessary portions or by the required number of suction nozzles 11.

すると、装着ヘッド10は、供給部mから実装部nへそのXY軸方向へ移動するもので、該装着ヘッド10に取り付けられている往復手段20が作動して、取付体21に具備された該撮像手段1が照明手段2と共に、装着ヘッド10に対して左右方向(図6において矢印p方向)へ移動する。   Then, the mounting head 10 moves from the supply unit m to the mounting unit n in the XY-axis direction, and the reciprocating means 20 attached to the mounting head 10 is operated to provide the mounting body 21 with the mounting head 21. The imaging unit 1 moves together with the illumination unit 2 in the left-right direction (the direction of the arrow p in FIG. 6) with respect to the mounting head 10.

そして、位置検出部材25における検出体27が撮像手段1の撮像位置である検出子26に対応すると、該撮像位置に達したことを検知し、このとき、外部からの画像取り込みタイミングに合わせたトリガー信号がランダムシャッター発生回路に入力される(割り込み処理)。   Then, when the detection body 27 in the position detection member 25 corresponds to the detector 26 which is the imaging position of the imaging means 1, it is detected that the imaging position has been reached, and at this time, a trigger that matches the timing of image capture from the outside A signal is input to the random shutter generation circuit (interrupt processing).

このランダムシャッター発生回路では、トリガー信号の入力により同期信号発生回路の一部の信号をリセットして、外部トリガー信号に同期して再スタートをかける。   In this random shutter generation circuit, a part of the signal of the synchronization signal generation circuit is reset by the input of the trigger signal and restarted in synchronization with the external trigger signal.

このとき、照明手段2における発光ダイオードに給電されると共に、撮像手段1のフルフレームシャッターが作動し、光像入射手段23を介して視覚センサ22(CCDカメラ)によって画像情報として取り込まれるもので、同期信号発生回路ではCCDカメラの駆動に必要な垂直同期信号や水平同期信号が作り出されてタイミング発生回路に送られる。   At this time, power is supplied to the light emitting diode in the illuminating means 2 and the full frame shutter of the imaging means 1 is operated, and is captured as image information by the visual sensor 22 (CCD camera) via the light image incident means 23. In the synchronization signal generation circuit, a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal necessary for driving the CCD camera are generated and sent to the timing generation circuit.

そして、CCDドライバーで作り出された信号はCCDカメラ(視覚センサ22)へ送信され、該CCDカメラにおいてODD(奇数フィールド)とEVEN(偶数フィールド)とが同時に出力されて、電子部品bの全画素の読み出しがなされ、ビデオアンプおよびビデオ信号処理回路を経て、それぞれのODDビデオ信号,EVENビデオ信号が同時に出力されて、画像処理手段4および制御手段6へ送信される。   The signal generated by the CCD driver is transmitted to the CCD camera (visual sensor 22), and ODD (odd field) and EVEN (even field) are simultaneously output from the CCD camera, and all the pixels of the electronic component b are output. Reading is performed, and the ODD video signal and the EVEN video signal are simultaneously output through the video amplifier and the video signal processing circuit, and transmitted to the image processing means 4 and the control means 6.

なお、図10において、CCDの読み出しタイミング信号は、CCDカメラから出力されたビデオ信号を読み出すタイミング、またはその期間を示す信号であり、また、クロック信号は、CCDカメラから出力されたビデオ信号を読み出す信号の元となる同期信号である。   In FIG. 10, the CCD readout timing signal is a signal indicating the timing or period of reading the video signal output from the CCD camera, and the clock signal is the video signal output from the CCD camera. This is a synchronization signal that is the source of the signal.

制御手段6では、前記の工程により撮像手段1により得られた電子部品bの画像情報に基づいて、あらかじめ、この制御手段6に入力されている電子部品bの装着情報と比較演算し、その結果、位置ズレがある場合は、その補正量を電子部品装着装置Wにおける各手段13,15,17,18等を数値制御して、吸着ノズル11に吸着保持されている電子部品bの保持状態を修正し、定められた実装部nの基板cの装着位置に達するまでに、その全ての補正作業を終了させる。   In the control means 6, based on the image information of the electronic component b obtained by the imaging means 1 by the above-described process, a comparison operation is performed in advance with the mounting information of the electronic component b input to the control means 6, and the result If there is a positional deviation, the amount of correction is numerically controlled for each means 13, 15, 17, 18, etc. in the electronic component mounting apparatus W to determine the holding state of the electronic component b held by the suction nozzle 11. All the correction operations are completed before the mounting position of the board c of the mounting portion n is reached.

この撮像手段1の電子部品bの画像撮像は、該撮像手段1が往復手段20による電子部品bの下方を移動する間において、すなわち、撮像手段1が停止することなく一連の連続した移動状態の中で、その撮像作業を行なうことができるもので、画像読取工程が大幅に短縮されると共に、前記した照明手段2との協動による相乗効果により、吸着ノズルに吸着保持された電子部品bの画像処理における位置計測の際の撮像工程が大幅に高速化され、その結果、電子部品bの装着タクト時間の大幅な短縮化の目的が達成される。   The imaging of the electronic component b of the imaging unit 1 is performed in a series of continuous movement states while the imaging unit 1 moves below the electronic component b by the reciprocating unit 20, that is, without stopping the imaging unit 1. The image reading process can be greatly shortened, and the synergistic effect by the cooperation with the illuminating means 2 described above allows the electronic component b held by the suction nozzle to be held by the suction nozzle. The imaging process at the time of position measurement in image processing is significantly speeded up, and as a result, the purpose of greatly shortening the mounting tact time of the electronic component b is achieved.

また、複数の装着ヘッド10からなる場合は、図13に示すように、撮像手段1の全移動工程hにおいて、その待機位置から移動終了位置への往復手段20による移動は、移動量ゼロの状態から加速され、所定の速度に達したら等速度でNO1の装着ヘッド10からNO4の装着ヘッド10へと撮像工程を行ないつつ移動するもので、撮像が終了すれば減速の後、吸着ノズル11による電子部品bの装着動作が妨げとならない位置に停止する。   In the case of a plurality of mounting heads 10, as shown in FIG. 13, in the entire movement process h of the imaging means 1, the movement by the reciprocating means 20 from the standby position to the movement end position is in a state where the movement amount is zero. Is moved from the mounting head 10 of NO1 to the mounting head 10 of NO4 at an equal speed when a predetermined speed is reached. After the imaging is completed, the electrons by the suction nozzle 11 are decelerated after the deceleration. It stops at a position where the mounting operation of the component b is not hindered.

このとき、撮像手段1は直ちに往路におけるスタート位置に戻ってもよいが、次の電子部品bの吸着保持の動作に対応して、移動終了位置すなわち待機位置から復路の移動終了位置へ、前記移動工程を行ないつつ移動してもよい。   At this time, the imaging unit 1 may immediately return to the start position in the forward path, but in response to the operation of sucking and holding the next electronic component b, the movement from the movement end position, that is, the standby position to the movement end position on the return path, is performed. You may move, performing a process.

本発明に関する電子部品装着方法を採用した電子部品装着装置の実施の第一例を示す概略の斜視図である。1 is a schematic perspective view showing a first example of implementation of an electronic component mounting apparatus that employs an electronic component mounting method according to the present invention. 図1における電子部品装着装置の照明手段のデューティ比の各例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each example of the duty ratio of the illumination means of the electronic component mounting apparatus in FIG. 本発明に関する電子部品装着方法を採用した電子部品装着装置の実施の第二例を示す概略の斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the 2nd example of implementation of the electronic component mounting apparatus which employ | adopted the electronic component mounting method regarding this invention. 本発明に関する電子部品装着方法を採用した電子部品装着装置の実施の一例を示す概略の平面図である。1 is a schematic plan view showing an example of implementation of an electronic component mounting apparatus employing an electronic component mounting method according to the present invention. 図4における概略的な側面図である。It is a schematic side view in FIG. 図4における概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view in FIG. 本発明に関する電子部品装着方法における撮像手段にフルフレームシャッターカメラを用いた場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of using a full frame shutter camera for the imaging means in the electronic component mounting method concerning this invention. 図7における撮像手段のビデオ信号の出力状態を示す説明図で、(a)は従来例を、(b)は本発明実施例をそれぞれ示す。FIGS. 8A and 7B are explanatory views showing the output state of the video signal of the image pickup means in FIG. 7, where FIG. 7A shows a conventional example, and FIG. 図6における撮像手段の光像入射手段の各例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each example of the optical image incident means of the imaging means in FIG. 図6における撮像手段の撮像工程を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the imaging process of the imaging means in FIG. 図6における撮像手段の撮像工程の撮像開始を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the imaging start of the imaging process of the imaging means in FIG. 図6における撮像手段の撮像工程を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the imaging process of the imaging means in FIG. 図6における撮像手段の撮像工程を示すその動作の説明図である。It is explanatory drawing of the operation | movement which shows the imaging process of the imaging means in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

W 電子部品装着装置
b 物品,電子部品
c プリント基板
m 供給部
n 実装部
1 撮像手段
2 照明手段
13,15,17,18 駆動手段
22 視覚センサー(CCDカメラ)
23 光像入射手段
W Electronic component mounting device b Article, electronic component c Printed circuit board m Supply unit n Mounting unit 1 Imaging unit 2 Illuminating unit 13, 15, 17, 18 Driving unit 22 Visual sensor (CCD camera)
23 Optical image incident means

Claims (3)

駆動手段によりX,Y,Z方向への任意の移動とθ方向への任意の回転を行なう吸着ノズルによって、電子部品を吸着保持して供給部から取り出し、実装部の位置決めされた基板上の所定位置に装着する電子部品装着方法において、
前記吸着ノズルが供給部の電子部品を吸着する吸着工程と、前記吸着ノズルが吸着した電子部品を基板へ移動する移動工程と、移動した電子部品を基板に装着する装着工程とを有し、一回の露光でCCDカメラの全解像度での撮像が可能な電子シャッター機構を有する撮像手段で、前記吸着ノズルの先端部に吸着保持された電子部品の保持状態を前記吸着ノズルの移動工程中に撮像することを特徴とする電子部品装着方法。
A suction nozzle that performs arbitrary movement in the X, Y, and Z directions and arbitrary rotation in the θ direction by the driving means, picks up and holds the electronic component from the supply unit, and places it on the substrate on which the mounting unit is positioned. In an electronic component mounting method for mounting at a position,
A suction step in which the suction nozzle sucks an electronic component in the supply unit; a movement step in which the electronic component sucked in the suction nozzle is moved to a substrate; and a mounting step in which the moved electronic component is mounted on the substrate. An imaging means having an electronic shutter mechanism capable of imaging at the full resolution of the CCD camera with a single exposure, and imaging the holding state of the electronic component sucked and held at the tip of the suction nozzle during the suction nozzle moving step An electronic component mounting method characterized by:
駆動手段によりX,Y,Z方向への任意の移動とθ方向への任意の回転を行なう吸着ノズルによって、電子部品を吸着保持して供給部から取り出し、実装部の位置決めされた基板上の所定位置に装着する電子部品装着装置において、
前記吸着ノズルの先端部に吸着保持された電子部品の保持状態を、前記吸着ノズルと共に移動して撮像する撮像手段を有し、該撮像手段は、CCDカメラからなり、一回の露光でCCDカメラの全解像度での撮像が可能な電子シャッター機構を有することを特徴とする電子部品装着装置。
A suction nozzle that performs arbitrary movement in the X, Y, and Z directions and arbitrary rotation in the θ direction by the driving means, picks up and holds the electronic component from the supply unit, and places it on the substrate on which the mounting unit is positioned. In the electronic component mounting device to be mounted at the position,
The image pickup means includes an image pickup means for picking up and holding an electronic component held by suction at the tip of the suction nozzle together with the pickup nozzle, and the image pickup means is composed of a CCD camera. An electronic component mounting apparatus having an electronic shutter mechanism capable of imaging at full resolution.
駆動手段によりX,Y,Z方向への任意の移動とθ方向への任意の回転を行なう吸着ノズルによって、電子部品を吸着保持して供給部から取り出し、実装部の位置決めされた基板上の所定位置に装着する電子部品装着装置において、
前記吸着ノズルの先端部に吸着保持された電子部品の保持状態を、前記吸着ノズルと共に移動して撮像する撮像手段と、発光ダイオードからなる照明手段とを有し、前記撮像手段は、CCDカメラからなり、一回の露光で前記CCDカメラの全解像度での撮像が可能な電子シャッター機構を有することを特徴とする電子部品装着装置。
A suction nozzle that performs arbitrary movement in the X, Y, and Z directions and arbitrary rotation in the θ direction by the driving means, picks up and holds the electronic component from the supply unit, and places it on the substrate on which the mounting unit is positioned. In the electronic component mounting device to be mounted at the position,
The image pickup device includes an image pickup unit that picks up and holds the electronic component held and held at the tip of the suction nozzle together with the suction nozzle, and an illumination unit including a light emitting diode. An electronic component mounting apparatus comprising an electronic shutter mechanism capable of imaging at the full resolution of the CCD camera in a single exposure.
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