JP2005327969A - Lighting apparatus for image recognition apparatus, surface mounting apparatus, and part testing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば表面実装機において、画像認識用カメラと被撮像物との間に配設され、被撮像物に光を照射する画像認識装置用照明装置、表面実装機および部品検査装置に関するものである。 The present invention relates to an illumination device for an image recognition device, a surface mounter, and a component inspection device that are disposed between an image recognition camera and an object to be imaged in a surface mounter, for example. It is.
従来のこの種の画像認識装置用照明装置としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。この特許文献1に示されている画像認識装置は、プリント配線板に設けられた位置決め用マークや回路パターンなどの被撮像物をプリント配線板の上方からカメラによって撮像するもので、前記カメラの下端部に照明装置が取付けられている。 As a conventional illumination device for this type of image recognition device, for example, there is one disclosed in Patent Document 1. The image recognition apparatus disclosed in Patent Document 1 captures an object to be imaged such as a positioning mark or a circuit pattern provided on a printed wiring board from above the printed wiring board by a camera. A lighting device is attached to the section.
前記照明装置は、前記カメラとプリント配線板との間にカメラの光軸上に位置するように配設されたハーフミラーと、このハーフミラーの側方に配設され、前記ハーフミラーを使用して前記被撮像物に光を照射する第1の光源と、前記ハーフミラーの下方に前記光軸を囲むように配設されて下方に光を照射する第2の光源と、この第2の光源の下方に配設されたプリズムなどによって構成されている。これらの各構成部材は、一つの筐体内に収納され、それぞれ前記筐体に支持されている。 The illuminating device is disposed between the camera and the printed wiring board so as to be positioned on the optical axis of the camera, and is disposed on a side of the half mirror, and uses the half mirror. A first light source that emits light to the object to be imaged, a second light source that is disposed below the half mirror so as to surround the optical axis, and emits light downward, and the second light source It is comprised by the prism etc. which were arrange | positioned under this. Each of these constituent members is housed in one casing and is supported by the casing.
前記第1および第2の光源は、それぞれ複数のLEDによって構成されている。前記第1の光源を構成するLEDは、リードが筐体の側壁に貫通させて実装され、前記第2の光源を構成するLEDは、筐体内を水平方向に延びる光源用基板の下面に実装されている。前記プリズムは、前記第2の光源の光を被撮像物に集めるためのもので、環状に形成されてカメラの光軸と同一軸線上に配設されている。 Each of the first and second light sources includes a plurality of LEDs. The LED constituting the first light source is mounted with a lead penetrating the side wall of the housing, and the LED constituting the second light source is mounted on the lower surface of the light source substrate extending horizontally in the housing. ing. The prism is for collecting the light of the second light source on the object to be imaged, and is formed in an annular shape and disposed on the same axis as the optical axis of the camera.
このように構成された照明装置において、前記第1の光源からの光は、ハーフミラーによって反射して被撮像物にカメラの光軸に沿って照射され、前記第2の光源からの光は、前記プリズムによって屈折されて被撮像物に斜め上方から照射される。前記カメラは、これらのLEDから照射されて被撮像物によって反射した反射光を受光することによって被撮像物を撮像する。このとき、従来の照明装置を装備した画像認識装置は、被撮像物の色と、この被撮像物に隣接するプリント配線板の表面の色とが似ている場合や、被撮像物の表面が例えば鏡面になるように形成されていて光を反射し易い場合には、カメラによって被撮像物が撮像し難くなることがある。 In the illuminating device thus configured, the light from the first light source is reflected by a half mirror to irradiate the object to be imaged along the optical axis of the camera, and the light from the second light source is The object to be imaged is refracted by the prism and irradiated obliquely from above. The camera picks up an image of the object to be picked up by receiving reflected light that is irradiated from these LEDs and reflected by the object to be picked up. At this time, the image recognition device equipped with the conventional illumination device has a case where the color of the object to be imaged is similar to the color of the surface of the printed wiring board adjacent to the object to be imaged, or the surface of the object to be imaged is For example, when it is formed to be a mirror surface and easily reflects light, it may be difficult to capture an image of the object to be captured by the camera.
このような場合、従来の照明装置は、カメラに明瞭な画像が撮像されるように、前記第1の光源と第2の光源のいずれか一方を点灯させたり、または、両方を点灯させたりすることによって被撮像物に照射される光量を増減する構成が採られていた。
この種の画像認識装置のカメラによって撮像された画像を認識し易いものにするためには、被撮像物で反射した反射光の色がプリント配線板の表面の色とは大きく異なるように、LEDの光の波長(色)を変えたり、プリズムの色を変えたり、光路に色付きのフィルタを設けたりすることが有効である。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
In order to make it easy to recognize an image captured by a camera of this type of image recognition device, the LED is used so that the color of the reflected light reflected by the object to be captured is significantly different from the color of the surface of the printed wiring board. It is effective to change the wavelength (color) of the light, change the color of the prism, or provide a colored filter in the optical path.
In addition, the applicant could not find any prior art documents closely related to the present invention by the time of filing other than the prior art documents specified by the prior art document information described in the present specification. .
しかしながら、上述したように第1および第2の光源の点灯・消灯を切換えたとしても、カメラによって撮像した画像から被撮像物の形状や位置を精度良く検出することはできなかった。これは、従来の照明装置は、被撮像物で反射した反射光の色がプリント配線板の色と大きく異なるようにするために(カメラによって撮像された被撮像物の画像を背景と明確に区別することができるように)、LEDやプリズムを交換したり、フィルタを設けたりすることができないからである。 However, even if the first and second light sources are switched on / off as described above, the shape and position of the object to be imaged cannot be accurately detected from the image captured by the camera. This is because the conventional illumination device clearly distinguishes the image of the imaged object captured by the camera from the background so that the color of the reflected light reflected from the object to be imaged differs greatly from the color of the printed wiring board. This is because it is not possible to exchange LEDs or prisms or to provide filters.
従来の照明装置は、筐体内の部品を交換するために分解すると、LEDのリードや基板の配線などが切断するおそれがあり、仮に配線を切断することなく筐体の分解・組立を行うことができたとしても、ハーフミラーの位置がずれることに起因して光軸路が変わってしまうためにカメラの取付位置を調整し直さなければならない。この調整作業を不要とするためには、カメラのレンズとして、光軸に沿って光を照射する光源を有するものを使用することが考えられる。しかし、このようなレンズは高価であるから、この構成を採るとコストアップになってしまう。なお、カメラの光軸に沿って光を照射することができないと、表面が鏡面であるような被撮像物を画像認識によって識別することは難しくなる。 If the conventional lighting device is disassembled to replace the components in the housing, there is a risk that the LED leads or the wiring of the substrate will be cut, and the housing can be disassembled and assembled without cutting the wiring temporarily. Even if it is possible, the mounting position of the camera must be readjusted because the optical axis path is changed due to the shift of the position of the half mirror. In order to make this adjustment work unnecessary, it is conceivable to use a camera lens having a light source that emits light along the optical axis. However, since such a lens is expensive, the cost increases if this configuration is adopted. In addition, if light cannot be irradiated along the optical axis of a camera, it will become difficult to identify the to-be-photographed object whose surface is a mirror surface by image recognition.
上述したような不具合を避けるために、従来では、照明の角度を変えるための機構や、光の色の異なるLEDを複数種類装備して必要に応じて切換える機構や、光の波長を変更することができる光源や、色の異なる複数種類のフィルターを交換しかつフィルターの角度を自動で変えることができる機構などを有する種々の照明装置が考案されている。しかしながら、このような照明装置は、何れも大型になるばかりか、構造が複雑で高価なものとなる。しかも、上述した付加機能は、特殊な場合に限り使用されるものであるから、例えば部品移載装置のヘッドユニットに装備された画像認識装置に使用される場合には、使用頻度が少ない上記機能部品がヘッドユニットとともに移動することになるから駆動装置の負荷が大きくなるという問題が発生する。 In order to avoid the above-described problems, conventionally, a mechanism for changing the angle of illumination, a mechanism for switching a plurality of types of LEDs having different light colors, and changing the wavelength of light are changed. Various lighting devices have been devised that have a light source that can be used and a mechanism that can change a plurality of types of filters of different colors and automatically change the angle of the filters. However, such illumination devices are not only large, but also have a complicated structure and are expensive. In addition, since the additional functions described above are used only in special cases, for example, when used in an image recognition device equipped in a head unit of a component transfer device, the above functions are used less frequently. Since the component moves together with the head unit, there arises a problem that the load on the driving device increases.
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、小型化とコストダウンとを図りながら、照明光の色を容易に変えることができる画像認識装置用照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an illumination device for an image recognition device that can easily change the color of illumination light while reducing the size and cost. And
この目的を達成するため、本発明に係る画像認識装置用照明装置は、カメラの光軸上に設けられたハーフミラーによって被撮像物に光を照射する第1の光源と、前記光軸の周囲に配設された集光用部材によって光を照射する第2の光源とが筐体内に収納された画像認識装置用照明装置において、前記筐体を前記カメラが取付けられる第1の筐体と、この第1の筐体に着脱自在に取付けられた第2の筐体とから構成し、前記第1の筐体に前記ハーフミラーを固定するとともに、前記第2の筐体に前記集光用部材を固定し、これら第1および第2の筐体の間に、前記第1の光源と第2の光源とが設けられた基板を着脱自在に挟持させたものである。
本発明に係る集光用部材とは、プリズムや、広い範囲で受光した光を反射板によって照射される範囲が狭くなるように集める機能を有するものをいう。
In order to achieve this object, an illumination device for an image recognition apparatus according to the present invention includes a first light source that irradiates an object to be imaged with a half mirror provided on the optical axis of the camera, and a periphery of the optical axis. In the illumination device for an image recognition device in which a second light source that emits light by a light collecting member disposed in the housing is housed in the housing, the housing is a first housing to which the camera is attached; A second casing detachably attached to the first casing, and the half mirror is fixed to the first casing, and the condensing member is fixed to the second casing. , And a substrate provided with the first light source and the second light source is detachably sandwiched between the first and second housings.
The condensing member according to the present invention refers to a prism or a member having a function of collecting light received in a wide range so that a range irradiated by a reflecting plate is narrowed.
請求項2に記載した発明に係る画像認識装置用照明装置は、請求項1に記載した発明に係る撮像認識装置用照明装置において、第1の光源と第2の光源とをLEDによって構成して1枚の基板の一方の基板面と他方の基板面とに実装し、この基板は、カメラの光軸と対応する部位に光路を形成する貫通穴が形成され、第2の筐体を第1の筐体に固定するボルトにより第2の筐体と共締めによって第1の筐体に固定されているものである。 An illumination device for an image recognition device according to a second aspect of the present invention is the illumination device for an imaging recognition device according to the first aspect of the present invention, wherein the first light source and the second light source are configured by LEDs. It is mounted on one substrate surface and the other substrate surface of one substrate, and this substrate is formed with a through hole that forms an optical path in a portion corresponding to the optical axis of the camera, and the second housing is attached to the first housing. It is fixed to the first casing by fastening together with the second casing by means of bolts fixed to the casing.
請求項3に記載した発明に係る表面実装機は、請求項1または請求項2に記載した発明に係る画像認識装置用照明装置によって部品認識装置の上方で実装用部品に光を照射するものである。
請求項4に記載した発明に係る表面実装機は、請求項1または請求項2に記載した発明に係る画像認識装置用照明装置を、吸着ヘッドを有するヘッドユニットに装備し、プリント配線板上の被撮像物に光を照射するものである。
請求項5に記載した発明に係る部品検査装置は、請求項1または請求項2に記載した発明に係る画像認識装置用照明装置によって部品認識装置の上方で被検査用電子部品に光を照射するものである。
A surface mounter according to a third aspect of the invention irradiates a mounting component with light above the component recognition device by the illumination device for an image recognition device according to the first or second aspect of the invention. is there.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a surface mounter including the illumination device for an image recognition device according to the first or second aspect of the present invention in a head unit having a suction head, and a printed circuit board. The object is irradiated with light.
A component inspection apparatus according to a fifth aspect of the invention irradiates light on an electronic component to be inspected above the component recognition apparatus by the illumination device for an image recognition apparatus according to the first or second aspect of the invention. Is.
本発明によれば、第2の筐体を第1の筐体から取外すことによって、第1の光源と第2の光源とを有する基板を両筐体から取外すことができる。このため、本発明に係る照明装置は、第1および第2の光源を光の色(波長)の異なる光源と交換することによって、照射光の色を容易に変えることができる。また、第2の筐体に集光用部材が設けられているから、前記第2の筐体を色の異なる集光用部材が設けられた他の第2の筐体と交換することによって、集光用部材の色を容易に変えることができる。さらに、本発明に係る照明装置は、前記光源や前記集光用部材を交換するに当たってハーフミラーを第1の筐体から取外す必要がないから、カメラに対するハーフミラーの位置や傾斜角度が変わるようなことがない。このため、前記両部材を交換した後にカメラの取付位置を調整する作業は不要である。 According to the present invention, the substrate having the first light source and the second light source can be removed from both housings by removing the second housing from the first housing. For this reason, the illuminating device which concerns on this invention can change the color of irradiated light easily by replacing | exchanging the 1st and 2nd light source with the light source from which the color (wavelength) of light differs. Further, since the light collecting member is provided in the second housing, by replacing the second housing with another second housing provided with a light collecting member having a different color, The color of the condensing member can be easily changed. Furthermore, in the illumination device according to the present invention, it is not necessary to remove the half mirror from the first housing when exchanging the light source or the condensing member, so that the position and inclination angle of the half mirror with respect to the camera change. There is nothing. For this reason, the operation | work which adjusts the attachment position of a camera after replacing | exchanging the said both members is unnecessary.
したがって、本発明に係る画像認識装置用照明装置は、光源と集光用部材との一方または両方を被撮像物が鮮明に撮像されるものに速くかつ簡単に交換することができる。この結果、本発明に係る照明装置を装備した画像認識装置は、カメラによって撮像した画像から被撮像物の形状や位置を精度良く検出することができるようになる。 Therefore, in the illumination device for an image recognition device according to the present invention, one or both of the light source and the condensing member can be quickly and easily replaced with one in which the object to be imaged is clearly imaged. As a result, the image recognition device equipped with the illumination device according to the present invention can accurately detect the shape and position of the object to be picked up from the image picked up by the camera.
また、本発明に係る画像認識装置用照明装置は、筐体内に設けられた複数種類の光源を必要に応じて切換えて使用する従来の照明装置に較べて、一種類の光源を内蔵するものであるから、小型に形成することができるとともに軽量に形成することができる。
さらに、本発明に係る照明装置は、適切な光が被撮像物に照射されるように製作された光源や集光用装置を必要に応じて交換して使用することができるから、被撮像物の種類について適応範囲が広くなり、汎用性が高くなるという効果もある。
Moreover, the illumination device for an image recognition device according to the present invention incorporates one type of light source, as compared with a conventional illumination device that switches and uses a plurality of types of light sources provided in a housing as necessary. Therefore, it can be formed small and lightweight.
Furthermore, the illumination device according to the present invention can be used by replacing a light source and a condensing device manufactured so that appropriate light is irradiated on the object to be imaged, if necessary. There is also an effect that the application range is widened and the versatility is enhanced.
請求項2記載の発明によれば、ハーフミラーに側方から光を照射する第1の光源と、集光用部材に光を照射する第2の光源とを同時に交換することができるから、光源の交換作業をより一層容易に行うことができる。前記基板は、専用の固定用ボルトを使用することなく第1および第2の筐体に固定することができるから、専ら基板を筐体に固定するための固定用ボルトを使用する場合に較べてコストダウンを図ることができる。
また、この発明に係る照明装置は、第2の光源を光路形成用の貫通穴を囲むように並べることができるから、被撮像物に明暗が生じることがないように集光用部材から光を照射することができ、画像認識の精度をより一層向上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the first light source that irradiates light to the half mirror from the side and the second light source that irradiates light to the condensing member can be exchanged at the same time. The replacement work can be performed more easily. Since the board can be fixed to the first and second housings without using a dedicated fixing bolt, the board is exclusively used in the case of using a fixing bolt for fixing the board to the housing. Cost can be reduced.
In the illumination device according to the present invention, since the second light source can be arranged so as to surround the through hole for forming the optical path, the light is collected from the light collecting member so that the object to be imaged does not become bright and dark. Irradiation can be performed, and the accuracy of image recognition can be further improved.
請求項3記載の発明によれば、カメラによって撮像した画像から実装用部品の形状や位置を精度よく検出することができる照明装置を備えているから、実装用部品を高い精度でプリント配線板に実装することができる表面実装機を提供することができる。
請求項4記載の発明によれば、カメラによって撮像した画像から被撮像物の形状や位置を精度良く検出することができる照明装置を備えているから、プリント配線板の位置決め用マークや回路パターンを精度よく検出することができ、実装用部品を高い精度でプリント配線板に実装することができる表面実装機を提供することができる。また、この発明に係る表面実装機は、小型化と軽量化とが図られた照明装置がヘッドユニットに設けられているから、このヘッドユニットが移動するときの負荷を低減することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the illumination device that can accurately detect the shape and position of the mounting component from the image captured by the camera is provided, the mounting component can be placed on the printed wiring board with high accuracy. A surface mounter that can be mounted can be provided.
According to the fourth aspect of the invention, since the illumination device that can accurately detect the shape and position of the object to be picked up from the image picked up by the camera is provided, the positioning mark and the circuit pattern of the printed wiring board are provided. It is possible to provide a surface mounter that can detect with high accuracy and can mount a mounting component on a printed wiring board with high accuracy. Moreover, since the surface mounter according to the present invention is provided with the lighting unit which is reduced in size and weight in the head unit, it is possible to reduce a load when the head unit moves.
請求項5記載の発明によれば、カメラによって撮像した画像から被撮像物の形状や位置を精度よく検出することができる照明装置を備えているから、被検査用電子部品を高い精度で検査することができる部品検査装置を提供することができる。 According to the fifth aspect of the invention, since the illumination device that can accurately detect the shape and position of the object to be picked from the image picked up by the camera is provided, the electronic component for inspection is inspected with high accuracy. It is possible to provide a component inspection apparatus that can perform such a process.
以下、本発明に係る画像認識装置用照明装置の一実施の形態を図1ないし図4によって詳細に説明する。ここでは、本発明に係る照明装置を表面実装機のヘッドユニットに設ける例を示す。
図1は本発明に係る照明装置を装備した表面実装機の平面図、図2は表面実装機の上部の正面図、図3は本発明に係る照明装置の縦断面図、図4は本発明に係る照明装置の分解した状態を示す断面図である。
Hereinafter, an embodiment of an illumination device for an image recognition apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, the example which provides the illuminating device which concerns on this invention in the head unit of a surface mounter is shown.
FIG. 1 is a plan view of a surface mounter equipped with a lighting device according to the present invention, FIG. 2 is a front view of the upper portion of the surface mounter, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the lighting device according to the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows the state which the illuminating device which concerns on decomposed | disassembled.
これらの図において、符号1で示すものは、この実施の形態による表面実装機を示す。この表面実装機1は、基台2の上部でプリント配線板3を搬送するコンベア4と、後述するヘッドユニット5を図1において左右方向(以下、この方向を単にX方向という)とX方向と直交する前後方向(以下、この方向をY方向という)とに移動させる移動装置6とを備えている。前記コンベア4は、プリント配線板3を図1において左方に搬送し、図示していないクランプ機構によって作業位置に保持するように構成されている。このコンベア4の両側方には、実装用部品(図示せず)が収納されたテープフィーダ7と、吸着ノズル8(図2参照)に吸着された実装用部品等を下方からカメラ9によって撮像する部品認識装置10とが設けられている。この部品認識装置10は、基台2における一方のテープフィーダ7と前記コンベア4との間であってプリント配線板3の搬送面より低い部位に、上方を指向する状態で取付けられている。
In these drawings, the reference numeral 1 indicates a surface mounter according to this embodiment. The surface mounter 1 includes a conveyer 4 that conveys a printed wiring board 3 on an upper part of a
前記移動装置6は、前記コンベア4の上方でY方向に沿って延びる2本の固定レール11,11を有するY方向移動装置12と、前記固定レール11,11どうしの間に架け渡された可動レール13を有するX方向移動装置14とによって構成されている。前記ヘッドユニット5は、前記X方向移動装置14に取付けられている。前記ヘッドユニット5と移動装置6は、図示していない制御装置によって移動方向、距離、速度などが制御される。
The moving
前記Y方向移動装置12は、前記固定レール11に沿って延びるボールねじ軸15と、このボールねじ軸15を駆動するY軸サーボモータ16とによってX方向移動装置14の可動レール13をY方向に往復動させる。前記可動レール13は、前記ボールねじ軸15のナット部材15aに固定されている。前記Y軸サーボモータ16には、エンコーダからなる位置検出手段17が設けられている。
前記X方向移動装置14は、X方向に延びる可動レール13に並設されたボールねじ軸18と、このボールねじ軸18を駆動するX軸サーボモータ19とによってヘッドユニット5をX方向に往復動させる。前記X軸サーボモータ19には、エンコーダからなる位置検出手段20が設けられている。
The Y-
The
前記ヘッドユニット5には、図2に示すように、前記吸着ノズル8を有する吸着ヘッド21がX方向に間隔をおいて8個設けられている。これらの吸着ヘッド21は、それぞれ昇降動作と回転動作とを行うことができるように構成されている。また、前記ヘッドユニット5の一側部には、本発明に係る照明装置22を有する画像認識装置23が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
前記画像認識装置23は、プリント配線板3に設けられた位置決め用マーク24(図1参照)を上方から撮像するためのもので、CCD固体撮像素子(図示せず)を有するカメラ25と、このカメラ25の下端部に取付けられた前記照明装置22とから構成されている。前記位置決め用マーク24によって、本発明でいう被撮像物が構成されている。
前記カメラ25は、光軸が下方を指向する状態で前記ヘッドユニット5の一側部に図示していない取付用ブラケットを介して取付けられている。
The
The
前記照明装置22は、図3および図4に示すように、前記カメラ25の下端部に取付用ステー31を介して取付けられた第1の筐体32と、この第1の筐体32の下端部に固定用ボルト33によって着脱自在に取付けられた第2の筐体34と、これら両筐体32,34に挟持された光源用基板35などによって構成されている。前記ステー31は、断面L字状に形成されており、第1の筐体32の上端部が取付けられる水平方向延在部31aに光路となる穴31bが形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
前記第1の筐体32は、プラスチックによって箱状に成形され、内部に光路を構成する上方開口空間36と下方開口空間37が形成されている。この上方開口空間36は、カメラ25の光軸Cに沿って第1の筐体32を上下方向に貫通するように形成されている。前記下方開口空間37は、前記上方開口空間36から第1の筐体32内を水平(図3および図4においては右方向)に延びるように形成されている。この第1の筐体32内における前記縦方向の穴26と下方開口空間37とが交差する部位には、ハーフミラー41が45°傾斜させた状態で設けられている。
The
このハーフミラー41は、前記下方開口空間37の端部内に位置する第1の光源42の光を下方へ反射させるとともに、下方からの反射光を上方へ通過させるもので、両端部(図3において紙面と直交する方向の両端部)が第1の筐体32の支持座43に支承された状態で固着されている。
The
前記光源用基板35は、上方から見て前記第1の筐体32と重なる形状に形成されるとともに、カメラ25の光軸Cが交差する部位に光路の一部を構成する貫通穴44が形成されており、一方の基板面(上面)の一側部に前記第1の光源42が実装され、他方の基板面(下面)における前記貫通穴44の周囲に第2の光源45が実装されている。また、この光源用基板35における前記第1の光源42の下方となる下面には、給電用のコネクタ46が実装されている。このコネクタ46は、側方からケーブル(図示せず)が着脱されるように構成されている。
The
前記第1の光源42は、光を照射する方向が前記ハーフミラー41を指向する複数のLED42aによって構成されている。これらのLED42aは、上下方向に2個並べられるとともに、図3および図4の紙面と直交する方向に2個並べられており、光源用基板35に設けられたケース46内に収容されている。
前記第2の光源45は、光を照射する方向が下方を指向する複数のLED45a,45bによって構成されている。これらの第2の光源45のLED45a,45bは、光源用基板35の前記貫通穴44の周囲にLEDの列からなる円が同心円状に二つ形成されるように位置づけられている。この二重円の内側の円は、LED45aによって形成され、外側の円はLED45bによって形成されている。
The
The second light source 45 is composed of a plurality of
このように第1および第2の光源42,45が実装された光源用基板35は、その上面が第1の筐体32の下面に接するとともに、下面が後述する第2の筐体34の上面に接するように、前記第1の筐体32と第2の筐体34とによって挟持されている。
この光源用基板35は、第1および第2の光源42,45から照射される光の色(波長)が異なるものが複数種類形成され、撮像状態が最良となるものが第1、第2の筐体32,34に組付けられる。
Thus, the
The
前記第2の筐体34は、プラスチックによって上方開口空間34aと貫通空間34bとが設けられた箱状に形成され貫通空間34bの内部にプリズム47が設けられており、前記両空間34a,34bからなる空隙を除いた筐体における柱状部48を貫通する4本の固定用ボルト33によって前記第1の筐体32に固定されている。前記プリズム47は、ひさし状に形成されたストッパ34cに突き当てられて位置決めされている。
前記プリズム47は、前記第2の光源45の各LED45a,45bの光をカメラ25の光軸C側に集めて位置決め用マーク24に上方から斜めに照射するためのもので、貫通穴49が中央部に位置する環状に形成され、カメラ25の光軸Cと同一軸線上に位置する状態で第2の筐体34の円形穴50内に固着されている。この実施の形態による前記プリズム47は、透明なプラスチックによって形成されている。このプリズム47によって、本発明でいう集光用部材が構成されている。
The
The
前記第2の筐体34の一側壁には、前記光源用基板35のコネクタ46に接続するケーブルを通すための切欠き51が形成されている。
前記固定用ボルト33は、前記柱状部48と前記光源用基板35とを貫通し、第1の筐体32に埋設されたナット52に螺着されている。すなわち、前記光源用基板35と前記第2の筐体34とは、固定用ボルト33を第1の筐体32の前記ナット52に締付けることにより、共締めによって第1の筐体32に固定される。
この第2の筐体34は、プリズム47の色が異なるものが複数種類形成され、撮像時に最良の画像が得られるものが前記光源用基板35とともに第1の筐体32に組付けられる。
A
The fixing
A plurality of types of the
このように構成された画像認識装置用照明装置22は、図3に示すように、カメラ25の下端部に取付け用ステー31を介して取付けた状態で使用する。この照明装置22をカメラ25に取付けたときには、ハーフミラー41による光路の屈折が相殺されるように、カメラ25に対して照明装置22の位置を調整する。
この照明装置22を装備した画像認識装置23によってプリント配線板3の位置決め用マーク24を撮像するためには、ヘッドユニット5をX方向とY方向とに移動させてカメラ25をプリント配線板3の位置決め用マーク24の上方に位置付け、照明装置22の第1の光源42と第2の光源45とを発光させる。
As shown in FIG. 3, the image recognition
In order to image the
前記第1の光源42の光は、第1の筐体32内を横方向に進み、ハーフミラー41によって反射し、第1の筐体32の上方開口空間36の下端部と、光源用基板35の貫通穴44と、プリズムの貫通穴49とを通って前記位置決め用マーク24を真上から照らす。一方、第2の光源45の光は、プリズム47に上方から照射され、プリズム47を通過するときにカメラ25の光軸Cに接近するように進行方向が変えられて前記位置決め用マーク24を斜め上方から照らす。前記画像認識装置23は、このように位置決め用マーク24に真上と斜め上方とから光が照射されているときにカメラ25によって位置決め用マーク24を撮像する。
The light from the
前記カメラ25によって撮像された画像は、プリント配線板3の表面からなる背景の中に位置決め用マーク24が現れたものとなる。このため、位置決め用マーク24の色とプリント配線板3の表面の色とが似ていたり、色が異なっている場合でも位置決め用マーク24の表面が例えば鏡面になっているような場合には、前記画像中の位置決め用マーク24が不鮮明になり易い。
The image picked up by the
このような場合、この照明装置22は、前記第2の筐体34と前記光源用基板35とが発光色の異なる他の光源用基板と、色の異なるプリズム47を有する他の第2の筐体とに交換される。この場合、撮像後に良好な画像が得られるようにするためには、光源用基板35のみを交換したり、第2の筐体34のみを交換することもできる。前記交換作業は、前記4本の固定用ボルト33を取外して第2の筐体34と光源用基板35とを第1の筐体32から下方に取外し、これらの部材の代わりに他の光源用基板35と他の第2の筐体34とを固定用ボルト33によって第1の筐体32に取付けることによって行う。
In such a case, the illuminating
このように光源用基板35を第1および第2の光源42,45の光の色(波長)の異なるものと交換することによって、照射光の色を容易に変えることができ、前記第2の筐体34をプリズム47の色の異なるものに交換することによって、位置決め用マーク24に照射される光の色を画像がより一層鮮明になるように変えることができる。また、この交換作業を行うに当たっては、ハーフミラー41を第1の筐体32から取外す必要がなく、カメラ25に対してハーフミラー41の位置が変わることがないから、光源用基板35や第2の筐体34を交換した後にカメラ25の取付位置を調整する必要はない。
Thus, by replacing the
したがって、この実施の形態による画像認識装置用照明装置22は、第1の光源42および第2の光源45と、プリズム47との一方または両方を位置決め用マーク24が鮮明に撮像されるものに速くかつ簡単に交換することができる。この結果、この照明装置22を装備した画像認識装置23は、カメラ25によって撮像した画像から位置決め用マーク24の形状や位置を精度良く検出することができるようになる。
Therefore, the
また、この実施の形態による照明装置22は、筐体内に設けられた複数種類の光源を必要に応じて切換えて使用する従来の照明装置に較べて、一種類の光源を内蔵するものであるから、小型に形成することができるとともに、軽量に形成することができる。このように軽量化と軽量化とが図られることにより、前記ヘッドユニット5が移動するときの移動装置6の負荷を低減することができる。
In addition, the
さらに、この実施の形態による照明装置22は、適切な波長の光が位置決め用マーク24に照射されるように製作された他の光源用基板や他の第2の筐体を必要に応じて交換して使用することができるから、被撮像物の種類について適応範囲が広くなり、汎用性が高くなるという利点もある。すなわち、この照明装置22は、被撮像物を画像処理によって検出する画像認識装置であれば、どのようなものにも適用することができる。例えば、表面実装機において、吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像する部品認識装置や、半田塗布用ディスペンサーに搬送されたプリント配線板の位置を検出するための画像認識装置や、被検査用電子部品を画像処理によって検査する部品検査装置の画像認識装置などにも使用することができる。表面実装機の部品認識装置に本発明の照明装置を使用することにより、実装用部品を高い精度でプリント配線板に実装することができるようになる。半田塗布用ディスペンサーの画像認識装置に使用することにより、プリント配線板に半田を高い精度で供給することができる、部品検査装置の画像認識装置に使用することにより、被検査用電子部品を高い精度で検査することができる。
Furthermore, in the
上述した実施の形態では、第2の筐体34にプリズム47を設ける例を示したが、プリズム47の代わりに、広い範囲で受光した光を反射板によって反射させ、光の照射される範囲が狭くなるように集める機能を有する部材を使用することができる。
また、上述した実施の形態ではプリント配線板3の位置決め用マーク24を撮像する例を示したが、被撮像物としては、位置決め用マーク24に限定されることはなく、例えば半導体装置実装用のランドや回路パターンでもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
Moreover, although the example which images the
3…プリント配線板、5…ヘッドユニット、24…位置決め用マーク、22…照明装置、23…画像認識装置、25…カメラ、32…第1の筐体、33…固定用ボルト、34…第2の筐体、35…光源用基板、41…ハーフミラー、42…第1の光源、44…貫通穴、45…第2の光源、42a,45a,45b…LED、47…プリズム、C…光軸。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Printed wiring board, 5 ... Head unit, 24 ... Positioning mark, 22 ... Illuminating device, 23 ... Image recognition device, 25 ... Camera, 32 ... 1st housing | casing, 33 ... Fixing bolt, 34 ... 2nd 35 ... Light source substrate, 41 ... Half mirror, 42 ... First light source, 44 ... Through hole, 45 ... Second light source, 42a, 45a, 45b ... LED, 47 ... Prism, C ... Optical axis .
Claims (5)
A component inspection apparatus for irradiating light to an electronic component to be inspected above a component recognition device by the illumination device for an image recognition device according to the invention described in claim 1.
Priority Applications (1)
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JP2004146065A JP2005327969A (en) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | Lighting apparatus for image recognition apparatus, surface mounting apparatus, and part testing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012064688A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Sony Corp | Light irradiation device, component imaging device, and component mounting device |
KR101353470B1 (en) | 2006-10-09 | 2014-01-22 | 삼성테크윈 주식회사 | A component recognition apparatus for chip mounter |
-
2004
- 2004-05-17 JP JP2004146065A patent/JP2005327969A/en active Pending
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CN102402104A (en) * | 2010-09-15 | 2012-04-04 | 索尼公司 | Light irradiation apparatus, component image pickup apparatus, and component mounting apparatus |
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