JP2006059981A - Component transfer apparatus, surface mounting machine, and component testing device - Google Patents

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一成 小澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface mounting machine which speeds up a component recognition process using bright lighting, and has a compact and reasonable configuration. <P>SOLUTION: The surface mounting machine includes a head unit 6 having a plurality of mounting heads 16 each of which sucks up a component P in a component supply position and mounts it on a print board. The head unit 6 is equipped with a movable imaging unit 20 which captures the image of the component P sucked by the head 16 for image recognition. The imaging unit 20 has a camera 24 which captures the image of the component P, and first and second lighting sections 26, 27 which project illuminating light upon image capturing. The first lighting section 26 projects such light to the component P that is emitted from a light source unit 30 which is located to be separated from the lighting section 26, and led through an optical fiber 32 to the lighting section 26. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、IC等の電子部品を吸着ノズルにより負圧吸着して搬送するとともに、その搬送途中で部品の吸着状態を画像認識するように構成された部品搬送装置、この部品搬送装置を有する表面実装機および部品試験装置に関するものである。   The present invention relates to a component conveying device configured to convey an electronic component such as an IC with negative pressure adsorption by an adsorption nozzle and to recognize an image of the adsorption state of the component during the conveyance, and a surface having the component conveying device The present invention relates to a mounting machine and a component testing apparatus.

従来から、実装用ヘッドを搭載したヘッドユニットをXY平面上に移動可能に設け、部品供給部からIC等のチップ部品を負圧吸着してプリント基板上に搬送し、プリント基板上の所定位置に実装するように構成された表面実装機が一般に知られている。   Conventionally, a head unit on which a mounting head is mounted is provided so as to be movable on the XY plane, and a chip component such as an IC is sucked from the component supply section onto the printed circuit board and conveyed to a predetermined position on the printed circuit board. Surface mounters configured for mounting are generally known.

この種の表面実装機においては、精度よく、かつ効率的に部品を実装することが要求されており、近年では、ヘッドユニットに複数の実装用ヘッドを搭載して一度に複数の部品を吸着できるようにするとともに、CCDラインセンサを備えたカメラおよび照明装置等を備えた撮像ユニットをヘッドユニットに設け、部品吸着後、プリント基板上への移動中に、撮像用ユニットを各実装用ヘッドに対して相対的に移動させながら各実装用ヘッドによる部品の吸着状態を撮像、画像認識して吸着ずれ補正を行うようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2001−320200号公報
In this type of surface mounter, it is required to mount components accurately and efficiently. In recent years, a plurality of mounting heads can be mounted on the head unit to suck a plurality of components at a time. In addition, an image pickup unit including a camera equipped with a CCD line sensor and an illumination device is provided in the head unit, and after picking up the components, the image pickup unit is attached to each mounting head during movement onto the printed circuit board. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 proposes to perform suction displacement correction by imaging and recognizing a component suction state by each mounting head while relatively moving the components.
JP 2001-320200 A

この種の表面実装機において、撮像用ユニットの照明装置としてはLED照明や蛍光灯照明が用いられているが、近年、実装速度の高速化に伴う部品認識処理の高速化の要請から、より高輝度の照明装置を使用して部品当たりの撮像時間を短縮することが行われており、例えば多数の高輝度LEDをカメラ(レンズ)回りに2重、3重、多いものではそれ以上に並べた照明装置が多く用いられている。   In this type of surface mounter, LED lighting or fluorescent lamp lighting is used as the illumination device for the imaging unit. However, in recent years, the demand for higher component recognition processing due to higher mounting speed has led to higher demand. For example, a large number of high-brightness LEDs are arranged around the camera (lens) in a double, triple, or large number to further reduce the imaging time per component using a luminance illumination device. Many lighting devices are used.

ところが、このように多数のLEDを備えた照明装置ではその占有スペースが大きくなり配置の自由度が制限される。また、撮像用ユニットの大型化、重量化を招くこととなり、これが部品認識のための撮像用ユニットの動作速度を高める上での弊害になるという問題がある。   However, in such an illuminating device including a large number of LEDs, the occupied space becomes large, and the degree of freedom in arrangement is limited. In addition, the imaging unit is increased in size and weight, which causes a problem in increasing the operation speed of the imaging unit for component recognition.

なお、電子部品を吸着ヘッドにより負圧吸着した状態で試験装置に搬送して各種試験を実施するいわゆる部品試験装置が知られているが、この種の装置についても高速化の要請から部品認識時に高輝度照明を用いる必要があり、上述したような表面実装機と同様のヘッドユニット構造(ヘッドユニットに撮像用ユニットを搭載する構造)を有するものでは同様の問題がある。   In addition, a so-called component testing device is known in which electronic components are transported to a test device while being sucked by a suction head with a suction head, and various tests are carried out. It is necessary to use high-intensity illumination, and those having the same head unit structure (structure in which the imaging unit is mounted on the head unit) as in the surface mounter as described above have the same problem.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、表面実装機や部品試験装置において、高輝度照明を使って部品認識処理の高速化を図る一方で、コンパクトで合理的な構成を達成することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a surface mounter and a component testing apparatus, while achieving high-speed component recognition processing using high-intensity illumination, a compact and rational configuration has been achieved. The purpose is to do.

上記課題を解決するために、本発明に係る部品搬送装置は、部品吸着用の複数のヘッドが搭載された移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットにより部品供給位置から部品を吸着して目的位置まで搬送するとともに、この搬送中に前記ヘッドユニット又はこのヘッドユニットを支持する支持部材に移動可能に搭載された撮像用ユニットにより前記ヘッドに吸着された部品を撮像して該部品の吸着状態を画像認識するように構成された部品搬送装置において、前記撮像用ユニットに、部品を撮像する撮像手段と部品撮像時に照明光を照射する照明部とを備え、この照明部は、当該照明部の位置から離間して配置される照明光源から光ファイバを介して導光される光を部品に対して照射するように構成されているものである(請求項1)。   In order to solve the above-described problems, a component conveying apparatus according to the present invention has a movable head unit on which a plurality of component adsorption heads are mounted, and the component is adsorbed from the component supply position by the head unit. The part picked up by the head is picked up by an image pickup unit that is movably mounted on the head unit or a support member that supports the head unit during the transfer and transports to the target position. In the component transport apparatus configured to recognize an image, the imaging unit includes an imaging unit that images the component and an illumination unit that emits illumination light when imaging the component. The component is configured to irradiate a component with light guided through an optical fiber from an illumination light source arranged at a distance from the position. ).

この部品搬送装置によると、照明部にはLEDや蛍光灯に比べて占有スペースが遙かに小さい光ファイバが配置されるだけとなるため照明部がコンパクトな構成となる。また、照明光源の配置の自由度が高まるので、余裕のあるスペースに照明光源を配置することで、高輝度照明を提供しながらも全体として撮像用ユニットをコンパクトに構成することが可能となる。   According to this component conveying apparatus, since the illuminating unit is simply provided with an optical fiber that occupies much smaller space than the LED or fluorescent lamp, the illuminating unit has a compact configuration. In addition, since the degree of freedom of arrangement of the illumination light source is increased, it is possible to configure the imaging unit as a whole while providing high-intensity illumination by arranging the illumination light source in a space with a margin.

この構成において、特にヘッドユニットに対して撮像用ユニットが移動可能に設けられるものでは、照明光源がヘッドユニットに搭載されているのが好ましい(請求項2)。   In this configuration, it is preferable that the illumination light source is mounted on the head unit, particularly when the imaging unit is movably provided with respect to the head unit.

この構成によると、照明光源がヘッドユニットに搭載される分、撮像用ユニットの軽量化、コンパクト化を図ることが可能となり、撮像用ユニットを高速駆動する上で有利な構成となる。   According to this configuration, since the illumination light source is mounted on the head unit, the imaging unit can be reduced in weight and size, which is advantageous in driving the imaging unit at high speed.

なお、より具体的な構成の一つとして、撮像手段と部品の被撮像位置との間に前記照明部が設けられ、複数の前記光ファイバが、それぞれ光の出射端を照明光の照射方向に向け、かつ周方向に並んだ状態で前記照明部に配置された構成とすることができる(請求項3)。   As one of the more specific configurations, the illumination unit is provided between the imaging unit and the imaging position of the component, and the plurality of optical fibers have their light exit ends in the illumination light irradiation direction. It can be set as the structure arrange | positioned in the said illumination part in the state which faced and was located in the circumferential direction (Claim 3).

この構成によれば、複数の光ファイバの光の出射端を集約して照明部をコンパクとに構成しながら部品に対してむら無く適切な照明を提供することが可能となる。   According to this configuration, it is possible to provide the appropriate illumination without unevenness to the components while consolidating the light emitting ends of the plurality of optical fibers and configuring the illumination unit to be compact.

一方、本発明に係る表面実装機は、部品供給部において供給される部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して基板上の所定位置に装着する表面実装機において、前記部品供給部から基板上に部品を搬送する手段として、請求項1乃至3の何れかに記載の部品搬送装置を備えているものである(請求項4)。   On the other hand, the surface mounter according to the present invention is a surface mounter for transporting a component supplied by a component supply unit onto a substrate positioned at a mounting work position and mounting the component at a predetermined position on the substrate. As a means for transporting a component from a substrate to a substrate, the component transport device according to any one of claims 1 to 3 is provided (claim 4).

また、本発明に係る部品試験装置は、部品供給部において供給される部品を試験手段に搬送して各種試験を行う部品試験装置において、前記部品供給部から試験手段に部品を搬送する手段として、請求項1乃至3の何れかに記載の部品搬送装置を備えているものである(請求項5)。   Further, the component testing apparatus according to the present invention is a component testing apparatus that performs various tests by conveying a component supplied in a component supply unit to a test unit, and as a unit that conveys the component from the component supply unit to the test unit, A component conveying device according to any one of claims 1 to 3 is provided (claim 5).

これらの表面実装機又は部品試験装置によると、上記のような部品搬送装置を備えているので、部品吸着後、撮像用ユニットを高速移動させながら高輝度照明の下、部品を速やかに撮像することが可能となる一方で、撮像用ユニットをコンパクトにした合理的な構成が達成される。   According to these surface mounters or component testing devices, since the above-described component conveying device is provided, after picking up the component, the component can be quickly imaged under high-intensity illumination while moving the imaging unit at high speed. On the other hand, a rational configuration with a compact imaging unit is achieved.

請求項1〜5に係る部品搬送装置、表面実装機および部品試験装置によると、撮像用ユニットの照明部にはLEDや蛍光灯に比べて占有スペースが遙かに小さい光ファイバが配置され、また、照明光源を余裕のあるスペースに配置することができるので、高輝度照明を使って部品認識処理の高速化を図る一方で、撮像用ユニットをコンパクト化することができる。   According to the component conveying device, the surface mounter, and the component testing device according to claims 1 to 5, the illuminating unit of the imaging unit is provided with an optical fiber that occupies a much smaller space than the LED or fluorescent lamp, Since the illumination light source can be arranged in a space with a margin, it is possible to reduce the size of the imaging unit while increasing the speed of the component recognition process using high-intensity illumination.

本発明の実施形態について図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2は本発明に係る表面実装機(本発明に係る部品搬送装置が適用される表面実装機)を概略的に示している。同図に示すように表面実装機(以下、実装機と略す)の基台1上には、プリント基板搬送用のコンベア2が配置され、プリント基板3がこのコンベア2上を搬送されて所定の実装作業位置で停止されるようになっている。   1 and 2 schematically show a surface mounter according to the present invention (a surface mounter to which a component conveying apparatus according to the present invention is applied). As shown in the figure, on a base 1 of a surface mounter (hereinafter abbreviated as a mounter), a printed board transporting conveyor 2 is arranged, and the printed circuit board 3 is transported on the conveyor 2 to a predetermined level. It stops at the mounting work position.

上記コンベア2の両側には、部品供給部4が配置されている。これら部品供給部4には、多数列のテープフィーダー4aが設けられている。各テープフィーダー4aは、それぞれ、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、後述するヘッドユニット6により部品が取出されるに伴い間欠的に部品を繰り出すように構成されている。   On both sides of the conveyor 2, component supply units 4 are arranged. These component supply units 4 are provided with multiple rows of tape feeders 4a. Each tape feeder 4a is configured such that small chip components such as ICs, transistors, capacitors, etc. are accommodated at predetermined intervals, and the held tapes are led out from the reels. As the parts are taken out, the parts are taken out intermittently.

上記基台1の上方には、部品装着用のヘッドユニット6が装備されている。このヘッドユニット6は、部品供給部4とプリント基板3が位置する実装作業位置とにわたって移動可能とされ、X軸方向(コンベア2と平行な方向)及びY軸方向(コンベア2と直交する方向)に移動することができるようになっている。   Above the base 1, a head unit 6 for component mounting is provided. The head unit 6 is movable over the component supply unit 4 and the mounting work position where the printed circuit board 3 is located, and the X-axis direction (direction parallel to the conveyor 2) and the Y-axis direction (direction orthogonal to the conveyor 2). Can be moved to.

すなわち、上記基台1上には、Y軸方向の固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、上記固定レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置され、この支持部材11に設けられたナット部分12が上記ボールねじ軸8に螺合している。また、上記支持部材11には、X軸方向のガイド部材13と、X軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが配設され、上記ガイド部材13にヘッドユニット6が移動可能に保持され、このヘッドユニット6に設けられたナット部分(図示せず)がボールねじ軸14に螺合している。そして、Y軸サーボモータ9の作動により上記支持部材11がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ15の作動によりヘッドユニット6が支持部材11に対してX軸方向に移動するようになっている。   That is, a fixed rail 7 in the Y-axis direction and a ball screw shaft 8 that is rotationally driven by a Y-axis servomotor 9 are disposed on the base 1, and a head unit support member 11 is disposed on the fixed rail 7. And a nut portion 12 provided on the support member 11 is screwed onto the ball screw shaft 8. The support member 11 is provided with a guide member 13 in the X-axis direction and a ball screw shaft 14 driven by an X-axis servo motor 15, and the head unit 6 is movably held by the guide member 13. A nut portion (not shown) provided on the head unit 6 is screwed onto the ball screw shaft 14. The support member 11 is moved in the Y-axis direction by the operation of the Y-axis servo motor 9, and the head unit 6 is moved in the X-axis direction with respect to the support member 11 by the operation of the X-axis servo motor 15. ing.

また、Y軸サーボモータ9及びX軸サーボモータ15には、それぞれエンコーダ9a,15aが設けられており、これによって上記ヘッドユニット6の位置が検出されるようになっている。   The Y-axis servo motor 9 and the X-axis servo motor 15 are provided with encoders 9a and 15a, respectively, so that the position of the head unit 6 is detected.

前記ヘッドユニット6には部品装着用の複数の実装用ヘッド16が搭載されており、当実施形態では6本の実装用ヘッド16がX軸方向に等間隔で一列に並べて搭載されている。   A plurality of mounting heads 16 for mounting components are mounted on the head unit 6, and in this embodiment, six mounting heads 16 are mounted in a line at equal intervals in the X-axis direction.

実装用ヘッド16は、それぞれヘッドユニット6のフレームに対してZ軸方向(上下方向)の移動及びR軸(ノズル中心軸)回りの回転が可能とされ、サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段および回転駆動手段により駆動されるようになっている。なお、各実装用ヘッド16には、その先端(下端)に吸着ノズル16aが装着されており、図外の負圧供給手段から吸着ノズル先端に負圧が供給されることにより、この負圧による吸引力で部品を吸着するようになっている。   The mounting head 16 is capable of moving in the Z-axis direction (vertical direction) and rotating around the R-axis (nozzle center axis) with respect to the frame of the head unit 6, and ascending / descending drive means using a servo motor as a drive source. And it is driven by the rotation drive means. Each mounting head 16 is provided with a suction nozzle 16a at its tip (lower end), and negative pressure is supplied to the tip of the suction nozzle from a negative pressure supply means (not shown). Parts are attracted by suction force.

前記ヘッドユニット6には、さらに各吸着ノズル16aに吸着保持された部品を撮像するための撮像用ユニット20が移動可能に搭載されている。   The head unit 6 is further mounted with an image pickup unit 20 for picking up images of the parts sucked and held by the suction nozzles 16a.

図3は、撮像用ユニット20の構成を断面図で模式的に示している。この図に示すように撮像用ユニット20は、ヘッドユニット6に固定されたレール6aに装着されることによりこのレール6aに沿ってX軸方向に移動可能とされ、サーボモータを駆動源とする図外の駆動手段により駆動されるようになっている。駆動手段は、例えばサーボモータにより回転駆動されるねじ軸に撮像用ユニット20が連結されることにより、前記ねじ軸の正逆回転駆動に伴い撮像用ユニット20がX軸方向に移動するように構成されている。   FIG. 3 schematically illustrates the configuration of the imaging unit 20 in a cross-sectional view. As shown in this figure, the imaging unit 20 is mounted on a rail 6a fixed to the head unit 6 so as to be movable along the rail 6a in the X-axis direction, and a servo motor as a drive source. It is driven by an external driving means. The drive unit is configured such that, for example, the imaging unit 20 is moved in the X-axis direction when the imaging unit 20 is coupled to a screw shaft that is rotationally driven by a servo motor, in accordance with forward / reverse rotation driving of the screw shaft. Has been.

撮像用ユニット20は、ヘッドユニット6の後側(図3では右側)から前側に向って延びて実装用ヘッド16の並び部分に臨むフレーム22を有している。このフレーム22にはカメラ24、照明装置およびミラー28が一体に備えられており、実装用ヘッド16が上昇端位置にセットされている状態でX軸方向に移動することにより、吸着ノズル16aに吸着された部品Pをその下側から撮像するように構成されている。   The imaging unit 20 has a frame 22 that extends from the rear side (right side in FIG. 3) toward the front side of the head unit 6 and faces the arrangement portion of the mounting heads 16. The frame 22 is integrally provided with a camera 24, an illuminating device, and a mirror 28. By moving the mounting head 16 in the X-axis direction with the mounting head 16 set at the rising end position, the frame 22 is sucked by the suction nozzle 16a. The configured part P is configured to take an image from below.

カメラ24は、CCDラインセンサと結像用のレンズ等とを一体に備えたもので、前方に向って斜め下向き(水平面に対して略10°下向き)に指向する状態で前記フレーム22に固定され、その前方において水平面に対して略40°の角度で固定されたミラー28に映る部品像を撮像するように配置されている。   The camera 24 is integrally provided with a CCD line sensor and an imaging lens, and is fixed to the frame 22 so as to be directed obliquely downward (approximately 10 ° downward with respect to the horizontal plane) toward the front. The component image shown on the mirror 28 fixed at an angle of approximately 40 ° with respect to the horizontal plane is taken in front of the component image.

照明装置は、吸着ノズル16aに吸着保持された部品Pに対して異なる方向から照明光を照射する2種類の照明部を有している。具体的には、ミラー28とカメラ24との間に設けられ、同ミラー28を介して吸着部品Pに対してその真下から照明光を照射する第1照明部26と、ミラー28の上方に設けられ、Z軸を中心とする円の径方向外側から吸着部品Pに向って斜め上向きに照明光を照射する第2照明部27とを有している。   The illuminating device has two types of illuminating units that irradiate illumination light from different directions with respect to the component P adsorbed and held by the adsorption nozzle 16a. Specifically, the first illumination unit 26 is provided between the mirror 28 and the camera 24 and irradiates the suction component P with the illumination light from directly below via the mirror 28, and is provided above the mirror 28. And a second illuminating unit 27 that irradiates illumination light obliquely upward from the radially outer side of the circle centering on the Z axis toward the suction component P.

第1照明部26には、その位置から離間した位置、具体的にはカメラ24の後方上部であって撮像用ユニット20のちょうど後側に当る位置に配設された光源装置30から導出される光ファイバ32の光の出射端32aが並べて固定されている(図4参照)。つまり、第1照明部26は、光源装置30内に収容された照明光源から光ファイバ32を介して導光される光を吸着部品Pに照射するように構成されている。   The first illumination unit 26 is led out from a light source device 30 disposed at a position away from the position, specifically, at a position in the upper rear part of the camera 24 and just behind the imaging unit 20. The light emitting ends 32a of the optical fibers 32 are fixed side by side (see FIG. 4). That is, the first illumination unit 26 is configured to irradiate the suction component P with light guided from the illumination light source accommodated in the light source device 30 through the optical fiber 32.

前記光源装置30からは複数本の光ファイバ32が導出されている。これらの光ファイバ32は光源装置30から後側(図3の右側)に導出されてから前側に向って反転され、第1照明部26までカメラ24の脇部分を通って配索されており、図3に示すように、カメラ24の途中部分までは一体に束ねられ、ここから4つの束に分けられている。そして、図4に示すように、光の出射端32aがそれぞれ照明光の照射方向を向き、かつ全体として周方向に、より詳しくは周方向に四角形状に並ぶように各束毎に一列に並んだ状態で第1照明部26に固定されている(図3の光ファイバ32は、図4のB−B線断面を示している)。   A plurality of optical fibers 32 are led out from the light source device 30. These optical fibers 32 are led out from the light source device 30 to the rear side (right side in FIG. 3) and then reversed toward the front side, and are routed through the side portion of the camera 24 to the first illumination unit 26. As shown in FIG. 3, the middle part of the camera 24 is integrally bundled and divided into four bundles. Then, as shown in FIG. 4, the light emitting ends 32a are aligned in a line for each bundle so that the light emitting ends 32a are respectively directed in the illumination light irradiation direction and are arranged in the circumferential direction as a whole, more specifically, in the circumferential direction. In this state, it is fixed to the first illumination unit 26 (the optical fiber 32 in FIG. 3 shows a cross section taken along line BB in FIG. 4).

なお、光源装置30の照明光源としては、例えばハロゲンランプ、キセノンランプ、水銀ランプあるいは高輝度LED等のいわゆる高輝度光源が用いられている。   As the illumination light source of the light source device 30, for example, a so-called high brightness light source such as a halogen lamp, a xenon lamp, a mercury lamp, or a high brightness LED is used.

一方、第2照明部27には、複数の高輝度LED34が整列した状態で二重に設けられている。   On the other hand, the second illumination unit 27 is provided with a plurality of high-brightness LEDs 34 in a doubled state.

以上のように構成された表面実装機において、プリント基板3が実装作業位置に搬入されて実装動作が開始されると、まず、ヘッドユニット6が部品供給部4に移動し、各実装用ヘッド16により部品の吸着が行われる。具体的には、実装用ヘッド16が対象となるテープフィーダー4aの上方に配置された後、実装用ヘッド16の昇降動作に伴いテープ内の部品が吸着ノズル16aにより吸着されてテープフィーダー4aから取出される。この際、撮像用ユニット20は、図2の実線又は二点鎖線に示すように実装用ヘッド16の並びの外側に設けられた退避位置に配置されている。   In the surface mounting machine configured as described above, when the printed circuit board 3 is carried into the mounting work position and the mounting operation is started, first, the head unit 6 moves to the component supply unit 4 and each mounting head 16 is moved. The parts are sucked by the above. Specifically, after the mounting head 16 is arranged above the target tape feeder 4a, the components in the tape are sucked by the suction nozzle 16a and taken out from the tape feeder 4a as the mounting head 16 moves up and down. Is done. At this time, the imaging unit 20 is disposed at a retracted position provided outside the mounting heads 16 as shown by a solid line or a two-dot chain line in FIG.

各実装用ヘッド16による部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット6がプリント基板3上に向って移動を開始するとともにヘッドユニット6において撮像用ユニット20の移動が開始され、この撮像用ユニット20の移動に伴い各吸着部品Pが撮像される。詳しくは、第1照明部26又は第2照明部27の何れか一方又は双方から照明光を照射した状態で撮像用ユニット20がX軸方向に移動することにより、カメラ24(CCDラインセンサ)により吸着部品Pの主走査方向(Y軸方向)一ライン毎の画像が副走査方向(X軸方向)に連続的に取込まれる。そして、撮像用ユニット20が全ての実装用ヘッド16に亘って移動することにより全ての吸着部品Pが撮像されることとなる。   When the component suction by each mounting head 16 is completed, the head unit 6 starts moving toward the printed circuit board 3 and the head unit 6 starts moving the imaging unit 20. Accordingly, each suction component P is imaged. Specifically, the imaging unit 20 moves in the X-axis direction while irradiating illumination light from either one or both of the first illumination unit 26 and the second illumination unit 27, so that the camera 24 (CCD line sensor) Images for each line of the suction component P in the main scanning direction (Y-axis direction) are continuously captured in the sub-scanning direction (X-axis direction). And all the adsorption | suction components P will be imaged when the imaging unit 20 moves over all the mounting heads 16. FIG.

こうしてヘッドユニット6がプリント基板3上に到達する間に、各吸着部品Pが撮像ユニット20により撮像されるとともに、その撮像結果に基づいて部品の吸着状態(吸着誤差)が調べられ、吸着誤差がある場合には目標位置の再設定が行われる。   Thus, while the head unit 6 reaches the printed circuit board 3, each pickup component P is imaged by the imaging unit 20, and the pickup state (suction error) of the component is checked based on the imaging result, and the pickup error is In some cases, the target position is reset.

そして、設定された目標位置に従ってヘッドユニット6が駆動制御されることにより各実装用ヘッド16に吸着された部品が順次プリント基板3上に実装されることとなる。   Then, the head unit 6 is driven and controlled according to the set target position, so that the components attracted to each mounting head 16 are sequentially mounted on the printed circuit board 3.

以上のような本発明に係る表面実装機によると、撮像用ユニット20に高輝度LED等の高輝度光源をもつ照明装置が設けられているので、部品吸着後、撮像用ユニット20を高速移動させながら各吸着部品Pを速やかに、かつ良好に撮像することができる。   According to the surface mounter according to the present invention as described above, since the imaging unit 20 is provided with an illumination device having a high-intensity light source such as a high-intensity LED, the imaging unit 20 is moved at high speed after the components are attracted. However, each suction component P can be imaged quickly and satisfactorily.

しかも、撮像用ユニット20の一方側の第1照明部26については、上記のように当該照明部26から離間した位置に配設した光源装置30から光ファイバ32を介して導光した光を照明光として提供するようにしているので、第1照明部26には占有スペースが小さい光ファイバだけを配置して当該照明部26のコンパクト化を図る一方、光源装置30についてはこれを余裕のあるスペース(当実施形態では、ヘッドユニット6の後方部分)に配置することで、全体をして撮像用ユニット20をコンパクトに構成することできる。従って、高輝度照明を使って部品認識の高速化を図りながらも撮像用ユニット20をコンパクト化した合理的な構成を達成することとができる。   Moreover, the first illumination unit 26 on one side of the imaging unit 20 illuminates the light guided through the optical fiber 32 from the light source device 30 disposed at a position separated from the illumination unit 26 as described above. Since the light is provided as light, only the optical fiber having a small occupied space is arranged in the first illumination unit 26 to reduce the size of the illumination unit 26, while the light source device 30 has sufficient space. (In this embodiment, by arranging in the rear part of the head unit 6), the imaging unit 20 can be configured compactly as a whole. Therefore, it is possible to achieve a rational configuration in which the imaging unit 20 is made compact while achieving high-speed component recognition using high-intensity illumination.

なお、以上説明した実装機は、本発明に係る表面実装機(本発明に係る部品搬送装置が適用される表面実装機)の好ましい実施の形態であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   The mounting machine described above is a preferred embodiment of a surface mounting machine according to the present invention (a surface mounting machine to which the component conveying apparatus according to the present invention is applied), and its specific configuration is the same as that of the present invention. Changes can be made as appropriate without departing from the scope of the invention.

例えば、図5や図6に示すような構成であってもよい。すなわち、光源装置30が扁平なものである場合には、図5に示すように、撮像用ユニット20においてカメラ24を略水平に配置し、このカメラ24の上部に略重ねた状態で光源装置30を配置するようにしてもよい。また、例えば重量バランス等との関係でカメラ24を縦置きにする方がよい場合には、図6に示すようにカメラ24を下向きにした状態で光源装置30に並べて配置し、さらにカメラ24の下方にミラー29を設けることにより、前記ミラー28で反射した部品像をさらにミラー29で反射させてカメラ24に導入するように構成してもよい。   For example, the configuration shown in FIGS. 5 and 6 may be used. That is, when the light source device 30 is flat, as shown in FIG. 5, the camera 24 is disposed substantially horizontally in the imaging unit 20, and the light source device 30 is substantially superimposed on the camera 24. May be arranged. For example, when it is better to place the camera 24 vertically in relation to the weight balance or the like, the camera 24 is placed side by side on the light source device 30 with the camera 24 facing downward as shown in FIG. By providing a mirror 29 below, the component image reflected by the mirror 28 may be further reflected by the mirror 29 and introduced into the camera 24.

また、実施形態では、光源装置30を撮像用ユニット20に搭載しているが、例えばヘッドユニット6に搭載するようにしてもよい。この構成によると、光源装置30の分だけカメラ24を軽量、コンパクト化することができるため、撮像用ユニット20を高速駆動する上で有利な構成となる。特に、照明光源の温度上昇を緩和するための冷却ファン等を備えた光源装置30を用いる場合には、その分、光源装置30が重量化、大型化するため、そのような場合には光源装置30をヘッドユニット6側に搭載する方が好ましい。   In the embodiment, the light source device 30 is mounted on the imaging unit 20, but may be mounted on the head unit 6, for example. According to this configuration, the camera 24 can be made lighter and more compact by the amount of the light source device 30, which is advantageous in driving the imaging unit 20 at high speed. In particular, when the light source device 30 provided with a cooling fan or the like for alleviating the temperature rise of the illumination light source is used, the light source device 30 is increased in weight and size correspondingly. It is preferable to mount 30 on the head unit 6 side.

また、撮像用ユニット20は、実施形態のようにヘッドユニット6に搭載されるものに限らず、例えばヘッドユニット6を移動可能に支持する前記ヘッドユニット支持部材11に搭載されているものであってもよい。この場合、光源装置30をこのヘッドユニット支持部材11に設けるようにしてもよい。   The imaging unit 20 is not limited to the one mounted on the head unit 6 as in the embodiment, and is mounted on the head unit support member 11 that supports the head unit 6 movably, for example. Also good. In this case, the light source device 30 may be provided on the head unit support member 11.

また、実施形態では、撮像用ユニット20における第2照明部27については従来同様にLED34を直接配置した構成としているが、この第2照明部27についても第1照明部26と同様の構成、つまり、光源装置から光ファイバを介して光を導光し、当該光を照明光として提供するように構成してもよい。この場合には、複数の光ファイバを用い、第2照明部27においてこれら光ファイバの光の出射端32aを、図4に示すように画像光の光路の周囲を囲んで四角形上に、あるいは円周上に配列し、かつ円の径方向外側から吸着部品Pに向って斜め上向きに指向するように配列すればよい。   Further, in the embodiment, the second illumination unit 27 in the imaging unit 20 has a configuration in which the LEDs 34 are directly arranged as in the related art, but the second illumination unit 27 also has the same configuration as the first illumination unit 26, that is, The light source device may be configured to guide light through an optical fiber and provide the light as illumination light. In this case, a plurality of optical fibers are used, and the light emitting ends 32a of these optical fibers in the second illuminating unit 27 surround the periphery of the optical path of the image light as shown in FIG. What is necessary is just to arrange so that it may be arranged on the circumference and it may be directed to diagonally upward toward the adsorption | suction component P from the radial outside of a circle.

また、光ファイバ32の光の入射端や出射端32aに形状的な特徴を持たせたり、あるいはフィルタやディフレクターを配置して光の集光効果や拡散効果を得るように構成し、これによって部品の形状等に応じた最適な照明が得られるようにしてもよい。   In addition, the light input end and the light output end 32a of the optical fiber 32 are provided with a shape characteristic, or a filter or a deflector is arranged to obtain a light condensing effect or a light diffusing effect. Optimum illumination according to the shape or the like may be obtained.

なお、上記実施形態では、本発明を表面実装機に適用した例について説明したが、本発明は、例えば、ICチップ等の部品に対して各種試験を施す部品試験装置に適用することも可能である。図示を省略するが、例えば、部品吸着用の複数のヘッドを搭載した移動可能なヘッドユニットを有し、部品供給位置に載置された部品を前記各ヘッドにより吸着して試験装置に搬送するとともに、その搬送中にヘッドユニットに搭載した撮像用ユニットにより各部品の吸着状態を画像認識して吸着ずれ補正を行う装置が知られているが、この種の部品試験装置についても、ヘッドユニット(撮像用ユニット)の構成として上記実施形態のヘッドユニット6(撮像用ユニット)と同様の構成を採用することが考えられる。このような構成の部品試験装置によれば、上記の表面実装機と同様に、高輝度照明を使って部品認識の高速化を図る一方で、撮像用ユニットをコンパクト化した合理的な構成を達成することができる。   In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a surface mounter has been described. However, the present invention can also be applied to a component testing apparatus that performs various tests on components such as an IC chip. is there. Although not shown, for example, it has a movable head unit on which a plurality of heads for picking up parts are mounted, and picks up the parts placed at the parts supply position by the heads and conveys them to the test apparatus. In addition, there is known an apparatus that performs image recognition of the suction state of each component by an imaging unit mounted on the head unit during the conveyance and corrects the suction displacement. It is conceivable to adopt the same configuration as that of the head unit 6 (imaging unit) of the above embodiment as the configuration of the unit. According to the component testing apparatus having such a configuration, as with the surface mounter described above, while achieving high-speed component recognition using high-intensity illumination, a rational configuration with a compact imaging unit is achieved. can do.

本発明に係る表面実装機(発明に係る部品搬送装置が適用される表面実装機)の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the surface mounting machine (surface mounting machine to which the component conveyance apparatus which concerns on this invention is applied) which concerns on this invention. 表面実装機を示す正面図である。It is a front view which shows a surface mounting machine. 撮像用ユニットの構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the unit for imaging. 光ファイバの出射端の配列を示す図3のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 3 which shows the arrangement | sequence of the output end of an optical fiber. 撮像用ユニットの他の構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the other structure of the unit for imaging. 撮像用ユニットの他の構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the other structure of the unit for imaging.

符号の説明Explanation of symbols

16 実装用ヘッド
16a 吸着ノズル
20 撮像用ユニット
24 カメラ(撮像手段)
26 第1照明部
27 第2照明部
28 ミラー
30 光源装置
32 光ファイバ
32a 出射端
16 Mounting Head 16a Adsorption Nozzle 20 Imaging Unit 24 Camera (Imaging Means)
26 1st illumination part 27 2nd illumination part 28 Mirror 30 Light source device 32 Optical fiber 32a Output end

Claims (5)

部品吸着用の複数のヘッドが搭載された移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットにより部品供給位置から部品を吸着して目的位置まで搬送するとともに、この搬送中に前記ヘッドユニット又はこのヘッドユニットを支持する支持部材に移動可能に搭載された撮像用ユニットにより前記ヘッドに吸着された部品を撮像して該部品の吸着状態を画像認識するように構成された部品搬送装置において、
前記撮像用ユニットに、部品を撮像する撮像手段と部品撮像時に照明光を照射する照明部とを備え、この照明部は、当該照明部の位置から離間して配置される照明光源から光ファイバを介して導光される光を部品に対して照射するように構成されていることを特徴とする部品搬送装置。
It has a movable head unit on which a plurality of heads for picking up parts are mounted. The head unit picks up the parts from the parts supply position and transports them to the target position. In a component conveying apparatus configured to image a component sucked by the head by an imaging unit movably mounted on a support member that supports the unit and to recognize an image of the suction state of the component,
The imaging unit includes an imaging unit that images a component and an illumination unit that emits illumination light when imaging the component, and the illumination unit transmits an optical fiber from an illumination light source that is spaced apart from the position of the illumination unit. A component conveying apparatus configured to irradiate a component with light guided through the component.
請求項1に記載の部品搬送装置において、
前記ヘッドユニットに対して撮像用ユニットが移動可能に設けられるものであって、前記照明光源が前記ヘッドユニットに搭載されていることを特徴とする部品搬送装置。
In the component conveying apparatus according to claim 1,
An imaging unit is movably provided with respect to the head unit, and the illumination light source is mounted on the head unit.
請求項1又は2に記載の部品搬送装置において、
撮像手段と部品の被撮像位置との間に前記照明部が設けられ、複数の前記光ファイバが、それぞれ光の出射端を照明光の照射方向に向け、かつ周方向に並んだ状態で前記照明部に配置されていることを特徴とする部品搬送装置。
In the component conveying apparatus according to claim 1 or 2,
The illumination unit is provided between the imaging unit and the imaged position of the component, and the plurality of optical fibers are arranged in a state in which the light emission ends are directed in the irradiation direction of the illumination light and aligned in the circumferential direction. The component conveying apparatus characterized by being arrange | positioned at the part.
部品供給部において供給される部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して基板上の所定位置に装着する表面実装機において、
前記部品供給部から基板上に部品を搬送する手段として、請求項1乃至3の何れかに記載の部品搬送装置を備えていることを特徴とする表面実装機。
In a surface mounter that transports a component supplied in a component supply unit onto a substrate positioned at a mounting work position and mounts it on a predetermined position on the substrate,
A surface mounting machine comprising the component conveying device according to claim 1 as means for conveying a component from the component supply unit onto a substrate.
部品供給部において供給される部品を試験手段に搬送して各種試験を行う部品試験装置において、
前記部品供給部から試験手段に部品を搬送する手段として、請求項1乃至3の何れかに記載の部品搬送装置を備えていることを特徴とする部品試験装置。
In a component testing apparatus for carrying out various tests by conveying the components supplied in the component supply unit to a test means,
A component testing apparatus comprising the component conveying apparatus according to claim 1 as means for conveying a component from the component supply unit to a testing unit.
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