JP2006135198A - Component-mounting machine and method therefor - Google Patents

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信治 吉野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component-mounting machine, capable of improving the moving speed of an electronic component being photographed. <P>SOLUTION: In the component-mounting machine, when photographing an electronic component 103 brought into a moving state, a corrective lens 109 provided within a component-recognizing camera 104 is so operated by a corrective-lens control device 113 as to synchronize it with the movement of a mounting head 101 and as to continuously form the image of the electronic component at the same position as that of a photographic element 111. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、部品実装機、および部品実装方法に関する。   The present invention relates to a component mounter and a component mounting method.

近年、携帯電話機などの電子機器の小型化、軽量化に対応する為に、電子部品の小型化、実装の高密度化が必要になり、電子部品を実装する部品実装機に対してより精密な実装能力が求められている。   In recent years, in order to cope with the downsizing and weight reduction of electronic devices such as mobile phones, it has become necessary to reduce the size of electronic components and increase the density of mounting, which is more precise than component mounting machines that mount electronic components. Implementation capability is required.

そこで、従来より部品実装機では、精密な実装のために、装着ヘッドにより電子部品を保持したときに発生する電子部品のわずかな位置ずれ(例えば、吸着ノズルを使用する場合には、ノズルの中心位置と電子部品の中心位置のずれ。)や傾きのずれなどをカメラを利用して画像認識により検出し、そのずれ量を基に装着ヘッドにより保持される電子部品の姿勢制御や部品装着時の位置制御を行っている。   Therefore, in conventional component mounting machines, for precise mounting, a slight misalignment of the electronic component that occurs when the electronic component is held by the mounting head (for example, when using a suction nozzle, the center of the nozzle Position and the center position of the electronic component)) and a tilt shift are detected by image recognition using a camera, and based on the amount of the shift, the posture control of the electronic component held by the mounting head and the component mounting Position control is performed.

さらに、電子部品を実装する基板上に付けられた基準マークの理想位置からのずれ量をカメラを利用して画像認識により検出し、そのずれ量を基にして、より精密な基板の位置決め制御を行っている。   Furthermore, the amount of deviation from the ideal position of the reference mark on the board on which the electronic component is mounted is detected by image recognition using a camera, and more precise board positioning control is performed based on the amount of deviation. Is going.

一方、電子機器の生産コスト削減の為、実装タクトの短縮が求められており、そのため上記の画像認識を行う際に、装着ヘッドにより保持される電子部品をカメラの撮像視野内で停止させずに撮像したり、基板マークをカメラの移動を停止させずに撮像したりする手法が求められている。以下、従来の部品実装機における、電子部品をカメラの撮像視野内で停止させずに撮像する手法について説明する。   On the other hand, in order to reduce the production cost of electronic equipment, it is required to shorten the mounting tact, so when performing the above image recognition, the electronic components held by the mounting head are not stopped within the imaging field of view of the camera. There is a need for a technique for imaging or imaging a substrate mark without stopping the movement of the camera. Hereinafter, a technique for imaging an electronic component without stopping in the imaging field of view of the camera in a conventional component mounter will be described.

図7は、従来の部品実装機の概念図である。図7において、装着ヘッド701は、空圧または複数の爪等で取り出し位置702から電子部品703を取り出して保持し、部品認識カメラ704の撮像視野上を通過して電子回路基板705上へ移動し、電子部品703を電子回路基板705上の所定の位置に装着する。   FIG. 7 is a conceptual diagram of a conventional component mounter. In FIG. 7, the mounting head 701 takes out and holds the electronic component 703 from the take-out position 702 by pneumatic pressure or a plurality of claws, and moves onto the electronic circuit board 705 through the imaging field of view of the component recognition camera 704. Then, the electronic component 703 is mounted at a predetermined position on the electronic circuit board 705.

部品認識カメラ704は、装着ヘッド701に保持された電子部品703を撮像し、その画像信号を制御装置706へ送る。制御装置706は、電子部品703の位置ずれや傾きのずれを画像認識により検出し、そのずれ量を基に装着ヘッド701により保持される電子部品703の姿勢制御や部品装着時の位置制御の指令を装着ヘッド701へ送り、電子部品703が電子回路基板705上の所定の位置に装着されるようにする。   The component recognition camera 704 images the electronic component 703 held by the mounting head 701 and sends the image signal to the control device 706. The control device 706 detects positional deviation and inclination deviation of the electronic component 703 by image recognition, and commands for posture control of the electronic component 703 held by the mounting head 701 and position control at the time of component mounting based on the deviation amount. Is sent to the mounting head 701 so that the electronic component 703 is mounted at a predetermined position on the electronic circuit board 705.

また、部品認識カメラ704は、撮像を行う際に、部品認識カメラ移動手段707により装着ヘッド701と等速度で同一方向に移動して、装着ヘッド701を停止させずに電子部品703の撮像を行う。このように、従来の部品実装機では、部品認識カメラを装着ヘッドと等速度で同一方向に移動させて、電子部品を部品認識カメラの撮像視野内で停止させずに撮像することにより、実装タクトを短縮していた(例えば、特許文献1参照。)。   In addition, the component recognition camera 704 moves in the same direction as the mounting head 701 by the component recognition camera moving unit 707 when capturing an image, and images the electronic component 703 without stopping the mounting head 701. . Thus, in the conventional component mounter, the component recognition camera is moved in the same direction as the mounting head in the same direction, and the electronic component is imaged without stopping within the imaging field of the component recognition camera. (For example, refer to Patent Document 1).

また、従来の別の手法として、ラインセンサという1列に撮像素子が並んだカメラを用いて、装着ヘッドの移動速度と撮像タイミングを電気的に同期させ、電子部品をずらしながら撮像することにより、移動する電子部品を撮像する手法がある。また、シャッタカメラと高輝度の照明を用いて、移動する電子部品を一定時間のみ露光して撮像することにより、移動する電子部品を撮像する手法がある。これらの手法を用いても、電子部品を部品認識カメラの撮像視野内で停止させずに撮像することができる。一方、基板マークの撮像についても、ラインセンサやシャッタカメラを用いることにより、カメラを移動させながらの撮像が可能となる。   Also, as another conventional method, by using a camera called an image sensor arranged in a line called a line sensor, the moving speed of the mounting head and the imaging timing are electrically synchronized, and imaging is performed while shifting electronic components. There is a technique for imaging moving electronic components. In addition, there is a technique for imaging a moving electronic component by exposing and imaging the moving electronic component for a certain period of time using a shutter camera and high-luminance illumination. Even using these methods, it is possible to take an image of an electronic component without stopping it within the imaging field of view of the component recognition camera. On the other hand, the image of the substrate mark can also be taken while moving the camera by using a line sensor or a shutter camera.

また、装着ヘッド上にシャッタカメラと高輝度の照明、およびシャッタカメラの移動手段を設け、装着ヘッドが電子部品を保持して基板に装着するまでの間にカメラを所定の撮像位置へ移動させて撮像するフライスキャン方式と呼ばれる手法がある。このフライスキャン方式においても、シャッタカメラと高輝度の照明により、カメラを移動させながらの撮像が可能となる。   Also, a shutter camera, high-luminance illumination, and shutter camera moving means are provided on the mounting head, and the camera is moved to a predetermined imaging position until the mounting head holds the electronic component and mounts it on the substrate. There is a technique called a fly scan method for imaging. Also in this fly scan method, it is possible to take an image while moving the camera by the shutter camera and the high brightness illumination.

しかしながら、カメラを装着ヘッドと等速度で同一方向に移動させて電子部品を撮像する手法では、カメラを移動させる手段を設置するスペースを確保する必要があり、設備のサイズが大きくなるという問題があった。   However, the technique of imaging the electronic component by moving the camera in the same direction as the mounting head requires a space for installing the means for moving the camera, which increases the size of the equipment. It was.

一方、ラインセンサやシャッタカメラを用いる手法によれば、カメラを装着ヘッドと等速度で同一方向に移動させる手段を設置する必要がなくなるので、設備のサイズを小さくすることができる。しかしながら、照明の輝度と、レンズのF値と、レンズの倍率と、撮像素子の撮像能力(電子部品と背景との差をだすために必要な光量)と、認識処理能力(電子部品を画像認識するのに必要な電子部品と背景との輝度差)により、カメラの撮像視野内を電子部品が移動する速度(装着ヘッドの移動速度)をある一定の速度以上にできないという問題があった。また、基板マークの撮像についても同様に、カメラの撮像視野内を基板マークが移動する速度(カメラの移動速度)をある一定の速度以上にできないという問題があった。   On the other hand, according to the method using the line sensor or the shutter camera, it is not necessary to install a means for moving the camera in the same direction as the mounting head, so that the size of the equipment can be reduced. However, the brightness of the illumination, the F value of the lens, the magnification of the lens, the imaging capability of the image sensor (the amount of light necessary to produce the difference between the electronic component and the background), and the recognition processing capability (image recognition of the electronic component) Due to the difference in brightness between the electronic component and the background necessary for this, there is a problem that the moving speed of the electronic component within the imaging field of view of the camera (moving speed of the mounting head) cannot be higher than a certain speed. Similarly, there has been a problem that the speed at which the board mark moves within the imaging field of view of the camera (the moving speed of the camera) cannot be made higher than a certain speed.

また、フライスキャン方式でも同様に、カメラを装着ヘッドと等速度で同一方向に移動させる手段を設置する必要がなくなるので、設備のサイズを小さくすることができるが、カメラの撮像視野内を電子部品が移動する速度(カメラの移動速度)をある一定の速度以上にできず、したがって、装着ヘッドが電子部品の取り出し位置から電子回路基板上へ移動するのにかかる移動時間をある一定時間以下にできないという問題があった。
特開平9−64597号公報(第5頁、図1)
Similarly, in the fly scan method, it is not necessary to install a means for moving the camera in the same direction as the mounting head, so that the size of the equipment can be reduced. The moving speed of the camera (the moving speed of the camera) cannot be made higher than a certain speed, and therefore the moving time taken for the mounting head to move from the electronic component take-out position onto the electronic circuit board cannot be made to be a certain fixed time or less. There was a problem.
JP-A-9-64597 (5th page, FIG. 1)

本発明は、上記問題点に鑑み、移動中の電子部品を撮像するに際し、カメラ内部に設けた補正レンズ、もしくはカメラ内部の撮像素子を装着ヘッドの移動に同期させて動作させ、撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにすることにより、カメラの撮像視野内を認識対象物である電子部品が移動する速度(装着ヘッドの移動速度)を向上させることが可能となる部品実装機、および部品実装方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention, when imaging a moving electronic component, operates a correction lens provided inside the camera or an image sensor inside the camera in synchronization with the movement of the mounting head, so that the same image sensor is used. Component mounting that enables the speed of movement of the electronic component that is the object to be recognized (moving speed of the mounting head) within the imaging field of view of the camera by allowing the component image to continue to form at the position. An object is to provide a machine and a component mounting method.

また、本発明は、上記問題点に鑑み、装着ヘッド上に設けられたカメラにより装着ヘッドが保持する電子部品を撮像するに際し、カメラ内部の設けた補正レンズ、もしくはカメラ内部の撮像素子をカメラの移動に同期させて動作させ、撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにすることにより、カメラの撮像視野内を認識対象物である電子部品が移動する速度(カメラの移動速度)を向上させることが可能となる部品実装機、および部品実装方法を提供することを目的とする。   Further, in view of the above problems, the present invention provides a correction lens provided inside the camera or an image sensor inside the camera when the electronic component held by the mounting head is imaged by the camera provided on the mounting head. By operating in synchronization with the movement and keeping the image of the component continuously formed at the same position of the image sensor, the speed at which the electronic component that is the recognition target moves within the imaging field of the camera (the movement speed of the camera) It is an object of the present invention to provide a component mounting machine and a component mounting method capable of improving the above.

また、本発明は、上記問題点に鑑み、基板マークをカメラにより撮像するに際し、カメラ内部に設けた補正レンズ、もしくはカメラ内部の撮像素子をカメラの移動に同期させて動作させ、撮像素子の同一位置に基板マークの像が結像し続けるようにすることにより、カメラの撮像視野内を認識対象物である基板マークが移動する速度(カメラの移動速度)を向上させることが可能となる部品実装機、および部品実装方法を提供することを目的とする。   In addition, in view of the above problems, the present invention operates the correction lens provided inside the camera or the image sensor inside the camera in synchronization with the movement of the camera when the substrate mark is imaged by the camera. Component mounting that makes it possible to improve the movement speed of the board mark (camera movement speed) within the imaging field of view of the camera by allowing the board mark image to continue to form at the position. An object is to provide a machine and a component mounting method.

本発明の請求項1記載の部品実装機は、部品を保持して移動し該部品を基板上の所定の位置に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、前記カメラ内部の補正レンズを前記装着ヘッドの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする補正レンズ制御手段と、前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える制御手段と、を備えることを特徴とする。   A component mounting machine according to claim 1 of the present invention is a mounting machine for holding and moving a component and mounting the component at a predetermined position on a substrate, a camera for imaging the component held by the mounting head, A correction lens control means for operating a correction lens in the camera in synchronism with the movement of the mounting head so that an image of a part continues to be formed at the same position of the image sensor in the camera; and an image from the camera Control means for recognizing the holding state of the component from the signal and correcting the mounting operation of the mounting head.

また、本発明の請求項2記載の部品実装機は、部品を保持して移動し該部品を基板上の所定の位置に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、前記カメラ内部の撮像素子を前記装着ヘッドの移動に同期させて動作させ、前記撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする撮像素子制御手段と、前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える制御手段と、を備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a component mounter that holds and moves a component and mounts the component at a predetermined position on a substrate, and a camera that captures an image of the component held by the mounting head. An image sensor from the camera that operates the image sensor inside the camera in synchronization with the movement of the mounting head so that an image of a component is continuously formed at the same position of the image sensor; Control means for recognizing the holding state of the component and correcting the mounting operation of the mounting head.

また、本発明の請求項3記載の部品実装機は、部品を保持して移動し該部品を基板上の所定の位置に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッド上に設けられ、前記装着ヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、前記装着ヘッド上に設けられ、前記装着ヘッドが保持する部品が撮像視野内に入るように前記カメラを移動させるカメラ移動手段と、前記カメラ内部の補正レンズを前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする補正レンズ制御手段と、前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える制御手段と、を備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a component mounter comprising: a mounting head that holds and moves a component and mounts the component at a predetermined position on a substrate; and the mounting head is provided on the mounting head. A camera that captures an image of a component to be held; a camera moving unit that is provided on the mounting head and moves the camera so that the component held by the mounting head is within an imaging field; and a correction lens inside the camera. The correction lens control means that operates in synchronization with the movement of the camera so that the image of the component continues to be formed at the same position of the image sensor inside the camera, and the holding state of the component from the image signal from the camera And control means for recognizing and correcting the mounting operation of the mounting head.

また、本発明の請求項4記載の部品実装機は、部品を保持して移動し該部品を基板上の所定の位置に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッド上に設けられ、前記装着ヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、前記装着ヘッド上に設けられ、前記装着ヘッドが保持する部品が撮像視野内に入るように前記カメラを移動させるカメラ移動手段と、前記カメラ内部の撮像素子を前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする撮像素子制御手段と、前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える制御手段と、を備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a component mounter including a mounting head that holds and moves a component and mounts the component at a predetermined position on a substrate, the mounting head is provided on the mounting head, A camera that captures an image of a component to be held; a camera moving unit that is provided on the mounting head and moves the camera so that the component held by the mounting head is within an imaging field; and an image sensor inside the camera. An image sensor control unit that operates in synchronization with the movement of the camera so that the image of the component continues to be formed at the same position of the image sensor, and recognizes the holding state of the component from the image signal from the camera. Control means for correcting the mounting operation of the mounting head.

また、本発明の請求項5記載の部品実装機は、部品を実装する基板上の基板マークを撮像するカメラと、基板マークが撮像視野内に入るように前記カメラを移動させるカメラ移動手段と、前記カメラ内部の補正レンズを前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に基板マークの像が結像し続けるようにする補正レンズ制御手段と、前記カメラからの画像信号から基板マークの理想位置からのずれ量を画像認識し、このずれ量を基にして、部品が基板の所定の位置に装着されるようにする制御手段と、を備えることを特徴とする。   The component mounter according to claim 5 of the present invention is a camera that images a board mark on a board on which a component is mounted, and a camera moving unit that moves the camera so that the board mark falls within the imaging field of view. A correction lens control means for operating the correction lens in the camera in synchronization with the movement of the camera so that the image of the substrate mark continues to be formed at the same position of the image sensor in the camera; Control means for recognizing the amount of deviation of the board mark from the ideal position from the image signal and mounting the component at a predetermined position on the board based on the amount of deviation. .

また、本発明の請求項6記載の部品実装機は、部品を実装する基板上の基板マークを撮像するカメラと、基板マークが撮像視野内に入るように前記カメラを移動させるカメラ移動手段と、前記カメラ内部の撮像素子を前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記撮像素子の同一位置に基板マークの像が結像し続けるようにする撮像素子制御手段と、前記カメラからの画像信号から基板マークの理想位置からのずれ量を画像認識し、このずれ量を基にして、部品が基板の所定の位置に装着されるようにする制御手段と、を備えることを特徴とする。   The component mounter according to claim 6 of the present invention is a camera that images a board mark on a board on which a component is mounted, and a camera moving unit that moves the camera so that the board mark falls within the imaging field of view. From the image signal from the camera, an image sensor control means for operating the image sensor inside the camera in synchronization with the movement of the camera so that the image of the substrate mark continues to be formed at the same position of the image sensor. And a control means for recognizing an image of a deviation amount of the board mark from the ideal position and mounting the component at a predetermined position on the board based on the deviation amount.

また、本発明の請求項7記載の部品実装方法は、装着ヘッドにより部品を保持して移動させ該部品を基板上の所定の位置に装着するに際し、前記装着ヘッドが保持する部品をカメラにより撮像し、前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える部品実装方法において、移動中の部品を撮像するに際し、前記カメラ内部の補正レンズもしくは撮像素子を前記装着ヘッドの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにすることを特徴とする。   In the component mounting method according to claim 7 of the present invention, when the component is held and moved by the mounting head and the component is mounted at a predetermined position on the board, the component held by the mounting head is imaged by the camera. In the component mounting method of recognizing the holding state of the component from the image signal from the camera and correcting the mounting operation of the mounting head, when imaging the moving component, the correction lens inside the camera or the imaging The element is operated in synchronism with the movement of the mounting head so that the image of the component is continuously formed at the same position of the image pickup element inside the camera.

また、本発明の請求項8記載の部品実装方法は、装着ヘッドにより部品を保持して移動させ該部品を基板上の所定の位置に装着するに際し、前記装着ヘッド上に設けられたカメラにより前記装着ヘッドが保持する部品を撮像し、前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える部品実装方法において、部品が撮像視野内に入るように前記カメラを移動させて部品を撮像するに際し、前記カメラ内部の補正レンズもしくは撮像素子を前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにすることを特徴とする。   In the component mounting method according to claim 8 of the present invention, when the component is held and moved by the mounting head and the component is mounted at a predetermined position on the board, the camera is provided on the mounting head by the camera. In a component mounting method for imaging a component held by a mounting head, recognizing the holding state of the component from an image signal from the camera, and correcting the mounting operation of the mounting head, so that the component is in the imaging field of view. When imaging the component by moving the camera, the correction lens or the image sensor inside the camera is operated in synchronization with the movement of the camera, and an image of the component is formed at the same position of the image sensor inside the camera. It is characterized by continuing.

また、本発明の請求項9記載の部品実装方法は、部品を装着する基板上の基板マークをカメラにより撮像し、前記カメラからの画像信号から基板マークの理想位置からのずれ量を画像認識し、このずれ量を基にして、部品が基板の所定の位置に装着されるようにする部品実装方法において、基板マークが撮像視野内に入るように前記カメラを移動させて基板マークを撮像するに際し、前記カメラ内部の補正レンズもしくは撮像素子を前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に基板マークの像が結像し続けるようにすることを特徴とする。   In the component mounting method according to claim 9 of the present invention, the board mark on the board on which the part is mounted is imaged by a camera, and the amount of deviation from the ideal position of the board mark is recognized from the image signal from the camera. In the component mounting method in which the component is mounted at a predetermined position on the board on the basis of the deviation amount, when the board mark is imaged by moving the camera so that the board mark is in the imaging field of view. The correction lens or the image sensor inside the camera is operated in synchronization with the movement of the camera so that the image of the substrate mark is continuously formed at the same position of the image sensor inside the camera.

以上のように、本発明によれば、認識対象物である部品や基板マークがカメラの撮像視野内を移動する速度を向上させることが可能となり、結果、実装タクトを短縮させることができる。また、カメラを装着ヘッドと等速度で同一方向に移動させる手段を設置する必要がなく、設備のサイズを小さくすることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to improve the speed at which components and board marks, which are recognition objects, move within the imaging field of view of the camera, and as a result, the mounting tact can be shortened. Moreover, it is not necessary to install a means for moving the camera in the same direction as the mounting head at the same speed, and the size of the equipment can be reduced.

以下、本発明の実施の形態に係る部品実装機、および部品実装方法について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1における部品実装機の概念図である。
Hereinafter, a component mounter and a component mounting method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram of a component mounter according to the first embodiment.

図1において、装着ヘッド101は、電子部品103を保持する部品保持手段と、部品保持手段を移動してその部品保持手段に保持された電子部品103を電子回路基板105に装着する実装手段とを備える。   In FIG. 1, the mounting head 101 includes component holding means for holding an electronic component 103 and mounting means for moving the component holding means and mounting the electronic component 103 held by the component holding means on an electronic circuit board 105. Prepare.

また、装着ヘッド101は、空圧または複数の爪等で電子部品103を保持し装着時には保持を開放する機構を持ち、移動に際しては、装着位置への平面的な移動だけでなく、装着時の上下動や装着部品の姿勢を変更できるように装着ヘッド先端を回転させる機構を持つ。   The mounting head 101 has a mechanism for holding the electronic component 103 by pneumatic pressure or a plurality of claws and releasing the holding at the time of mounting. When moving, the mounting head 101 not only moves in a plane to the mounting position but also at the time of mounting. It has a mechanism to rotate the tip of the mounting head so that it can move up and down and change the posture of the mounting component.

以上のように構成された装着ヘッド101は、取り出し位置102から電子部品103を取り出して保持し、電子回路基板105上へ移動して、電子部品103を電子回路基板105上の所定の位置に装着する。   The mounting head 101 configured as described above takes out and holds the electronic component 103 from the take-out position 102, moves it onto the electronic circuit board 105, and attaches the electronic component 103 to a predetermined position on the electronic circuit board 105. To do.

また、装着ヘッド101は、電子部品103を電子回路基板105上へ移動させるに際し、部品認識カメラ104の撮像視野上を通過する。部品認識カメラ104は、装着ヘッド101に保持された電子部品103を撮像する。   Further, the mounting head 101 passes over the imaging field of view of the component recognition camera 104 when moving the electronic component 103 onto the electronic circuit board 105. The component recognition camera 104 images the electronic component 103 held by the mounting head 101.

制御装置(制御手段)106は、部品認識カメラ104により撮像された画像の画像信号から装着ヘッド101に保持された電子部品103の位置ずれや傾きのずれ(電子部品の保持状態)を画像認識により検出する。なお、電子部品103の位置ずれとは、上述したように、電子部品103の中心位置と部品保持手段の所定の位置とのずれ量(例えば、部品保持手段が吸着ノズルの場合には、電子部品の中心位置と吸着ノズルの中心位置とのずれ量)を指す。   The control device (control means) 106 detects the positional deviation or inclination deviation (electronic component holding state) of the electronic component 103 held by the mounting head 101 from the image signal of the image captured by the component recognition camera 104 by image recognition. To detect. As described above, the positional deviation of the electronic component 103 is the amount of deviation between the center position of the electronic component 103 and the predetermined position of the component holding means (for example, when the component holding means is a suction nozzle, the electronic component 103 Of the center position of the suction nozzle and the center position of the suction nozzle).

そして、制御装置106は、この検出したずれ量に基づく指令を装着ヘッド101へ送り、装着ヘッド101により電子部品を保持したときに発生するわずかな位置ずれや傾きのずれが補正されるように装着ヘッド101の装着動作を制御する。   Then, the control device 106 sends a command based on the detected deviation amount to the mounting head 101 so that the slight positional deviation and inclination deviation generated when the electronic component is held by the mounting head 101 are corrected. The mounting operation of the head 101 is controlled.

部品認識カメラ104は、照明部107と、主レンズ108と補正レンズ109を有するレンズ部110と、撮像素子111を有する撮像部112を備える。また、補正レンズ制御装置(補正レンズ制御手段)113は、制御装置106が装着ヘッド101の移動時の位置と速度の情報を用いて行った所定の演算結果に基づいて、補正レンズ109を装着ヘッド101の移動に同期させて動作させ、撮像素子111の同一位置に電子部品103の像が結像し続けるようにする。   The component recognition camera 104 includes an illumination unit 107, a lens unit 110 having a main lens 108 and a correction lens 109, and an imaging unit 112 having an imaging element 111. Further, the correction lens control device (correction lens control means) 113 attaches the correction lens 109 to the mounting head based on a predetermined calculation result performed by the control device 106 using the position and speed information when the mounting head 101 is moved. The image of the electronic component 103 is continuously formed at the same position of the image sensor 111 by operating in synchronization with the movement of the image sensor 101.

以上のように構成された部品実装機は、装着ヘッド101により電子部品103を保持して移動させ該電子部品103を電子回路基板105上の所定の位置に装着するに際し、装着ヘッド101が保持する電子部品103を部品認識カメラ104により撮像し、制御装置106により、部品認識カメラ104からの画像信号から電子部品103の保持状態を画像認識して装着ヘッド101の装着動作に補正を加える。また、移動中の電子部品103を撮像するに際し、補正レンズ109を装着ヘッド101の移動に同期させて動作させ、撮像素子111の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする。   The component mounter configured as described above is held by the mounting head 101 when the electronic component 103 is held and moved by the mounting head 101 and the electronic component 103 is mounted at a predetermined position on the electronic circuit board 105. The electronic component 103 is imaged by the component recognition camera 104, and the control device 106 recognizes the holding state of the electronic component 103 from the image signal from the component recognition camera 104 and corrects the mounting operation of the mounting head 101. Further, when the moving electronic component 103 is imaged, the correction lens 109 is operated in synchronization with the movement of the mounting head 101 so that the image of the component is continuously formed at the same position of the image sensor 111.

図2(A)、(B)、(C)は、補正レンズ109の基本動作を説明するための図である。図2(A)に、主レンズ108の中心軸上に存在する電子部品103を補正レンズ109を動作させずに撮像した場合に取得される取得画像Aを示す。   2A, 2 </ b> B, and 2 </ b> C are diagrams for explaining the basic operation of the correction lens 109. FIG. 2A shows an acquired image A acquired when the electronic component 103 existing on the central axis of the main lens 108 is imaged without operating the correction lens 109.

図2(A)において、電子部品103の像は、主レンズ108及び補正レンズ109を介して撮像素子111に結像され、制御装置106において、電子部品103が画像の中心に写し出された取得画像Aが取得される。   In FIG. 2A, the image of the electronic component 103 is formed on the image sensor 111 via the main lens 108 and the correction lens 109, and the acquired image in which the electronic component 103 is projected at the center of the image in the control device 106. A is acquired.

図2(B)に、主レンズ108の中心軸からずれた位置に存在する電子部品103を補正レンズ109を動作させずに撮像した場合に取得される取得画像Bを示す。このような場合、制御装置106においても、電子部品103が画像の中心からずれた位置に写し出された取得画像Bが取得される。   FIG. 2B shows an acquired image B acquired when the electronic component 103 existing at a position shifted from the central axis of the main lens 108 is imaged without operating the correction lens 109. In such a case, also in the control device 106, the acquired image B obtained by projecting the electronic component 103 at a position shifted from the center of the image is acquired.

図2(C)に、主レンズ108の中心軸からずれた位置に存在する電子部品103が画像の中央に写し出されるように補正レンズ109を動作させた場合に取得される取得画像Cを示す。このように補正レンズ109を動作させることで、電子部品103が主レンズ108の中心軸からずれた位置に存在する場合であっても、あたかも電子部品103が主レンズ108の中心軸上に存在するかのような撮像を行うことが可能となる。   FIG. 2C shows an acquired image C acquired when the correction lens 109 is operated so that the electronic component 103 existing at a position shifted from the central axis of the main lens 108 is projected in the center of the image. By operating the correction lens 109 in this way, even if the electronic component 103 exists at a position shifted from the central axis of the main lens 108, the electronic component 103 exists on the central axis of the main lens 108. Such imaging can be performed.

そこで、装着ヘッド101の移動に同期させて、部品保持手段の所定の位置(例えば、部品保持手段が吸着ノズルの場合には吸着ノズルの中心位置)が画像の中心に写し出されるように補正レンズ109を動作させ、移動中の電子部品103の像が撮像素子111の同一位置に結像し続けるようにする。この補正レンズ109の動作により、電子部品103があたかも動いていないかのように撮像でき、その撮像した画像から装着ヘッド101に保持された電子部品103の位置ずれや傾きのずれを検出できるようになる。   Therefore, in synchronization with the movement of the mounting head 101, the correction lens 109 is arranged so that a predetermined position of the component holding means (for example, the center position of the suction nozzle when the component holding means is a suction nozzle) is projected at the center of the image. The image of the moving electronic component 103 is continuously formed at the same position of the image sensor 111. By the operation of the correction lens 109, it is possible to capture an image as if the electronic component 103 is not moving, and to detect a positional shift or a tilt shift of the electronic component 103 held by the mounting head 101 from the captured image. Become.

図3は、補正レンズ109の機構系の概略構成図である。図3において、補正レンズ109はレンズ枠114に保持されている。レンズ枠114はY方向駆動装置115により内枠116と接続されて、Y方向に移動できる構造となっている。さらに、内枠116はX方向駆動装置117により外枠118と接続されて、X方向に移動できる構造となっている。この構造により、補正レンズ109を、任意の方向、任意の位置に移動させることができる。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a mechanism system of the correction lens 109. In FIG. 3, the correction lens 109 is held by the lens frame 114. The lens frame 114 is connected to the inner frame 116 by a Y direction driving device 115 and has a structure that can move in the Y direction. Further, the inner frame 116 is connected to the outer frame 118 by the X-direction drive device 117 and has a structure that can move in the X direction. With this structure, the correction lens 109 can be moved to an arbitrary direction and an arbitrary position.

なお、本実施の形態1では、補正レンズを保持する構成として、内枠、外枠の構成を用い、XY両方向への移動を可能とする構成としたが、装着ヘッドの移動方向が、常に部品認識カメラの撮像視野のX方向もしくはY方向と平行である場合、補正レンズの移動方向をX方向もしくはY方向の単一方向のみとする構成としてもよい。   In the first embodiment, as the configuration for holding the correction lens, the configuration of the inner frame and the outer frame is used to enable the movement in both XY directions, but the moving direction of the mounting head is always the component. When the imaging visual field of the recognition camera is parallel to the X direction or the Y direction, the correction lens may be moved only in a single direction of the X direction or the Y direction.

図4は、本実施の形態1における部品実装機の動作タイミング図である。図4を用いて、装着ヘッド101と補正レンズ109の動作タイミングを説明する。まず、装着ヘッド101の位置と、装着ヘッド101がその位置にあるときに部品保持手段の所定の位置を画像の中心に位置させるための補正レンズ109の位置との関係を表す位置関係テーブルf(x)を予め測定しておく。   FIG. 4 is an operation timing chart of the component mounter according to the first embodiment. The operation timing of the mounting head 101 and the correction lens 109 will be described with reference to FIG. First, a positional relationship table f (representing the relationship between the position of the mounting head 101 and the position of the correction lens 109 for positioning the predetermined position of the component holding means at the center of the image when the mounting head 101 is in that position. x) is measured in advance.

これにより、
補正レンズの位置 = f(装着ヘッド101の位置)
となり、装着ヘッド101の位置に応じて補正レンズ109の動作位置を一意に決めることができる。
This
Correction lens position = f (position of mounting head 101)
Thus, the operating position of the correction lens 109 can be uniquely determined according to the position of the mounting head 101.

次に、照明の露光時間Teと装着ヘッド101の移動速度Vとを基に、画像中心位置を基準とする装着ヘッド101の移動軸上での露光開始位置X1と露光終了位置X2
X1 = (V × Te)/2
X2 = −1 × X1
を求める。
Next, based on the illumination exposure time Te and the moving speed V of the mounting head 101, the exposure start position X1 and the exposure end position X2 on the movement axis of the mounting head 101 with the image center position as a reference.
X1 = (V × Te) / 2
X2 = -1 x X1
Ask for.

同様にして、補正レンズ109の露光開始位置LX1と露光終了位置LX2
LX1 = f(X1)
LX2 = f(X2)
も求める。
Similarly, the exposure start position LX1 and the exposure end position LX2 of the correction lens 109
LX1 = f (X1)
LX2 = f (X2)
Also ask.

更に、露光時間Teと補正レンズ109の露光開始位置LX1と露光終了位置LX2とを基に、補正レンズ109の移動速度LV
LV = (LX1 − LX2)/Te
を求める。
Further, based on the exposure time Te and the exposure start position LX1 and the exposure end position LX2 of the correction lens 109, the moving speed LV of the correction lens 109 is corrected.
LV = (LX1-LX2) / Te
Ask for.

実際の動作においては、補正レンズ109の動作時の加速時間が動作タイミングに影響するので、加速時間をTaとし、一定の加速度で加速したとすると、加速時間での移動距離LXAが、
LXA = (LV × Ta)/2
より導かれ、補正レンズ109の動作開始位置LXsは
LXs = LX1 + LXA
となる。
In actual operation, since the acceleration time during the operation of the correction lens 109 affects the operation timing, assuming that the acceleration time is Ta and acceleration is performed at a constant acceleration, the moving distance LXA in the acceleration time is
LXA = (LV × Ta) / 2
Thus, the operation start position LXs of the correction lens 109 is LXs = LX1 + LXA
It becomes.

これより、補正レンズ109の動作を、装着ヘッド101が起動位置Xs
Xs = X1 + V × Ta
に到達したときに開始すれば、同期動作をすることが可能となる。
As a result, the operation of the correction lens 109 is performed so that the mounting head 101 moves the starting position Xs
Xs = X1 + V × Ta
If it starts when it reaches, the synchronization operation can be performed.

なお、複数の電子部品を保持して電子回路基板に次々と装着する部品実装機においては、電子部品と電子部品との中心間距離をXpとすると、装着ヘッドの移動速度Vでのピッチ間の移動時間Tpは
Tp = Xp/V
となり、
Tp > 露光時間Te × 2 + Ta × 4
の条件を満たすように、動作にする必要がある。
In a component mounter that holds a plurality of electronic components and sequentially mounts them on an electronic circuit board, assuming that the distance between the centers of the electronic components and the electronic components is Xp, the pitch between the mounting heads at the moving speed V Travel time Tp is Tp = Xp / V
And
Tp> exposure time Te × 2 + Ta × 4
It is necessary to operate so as to satisfy the condition.

なお、本実施の形態1では、装着ヘッドが一定速度Vで部品認識カメラの撮像視野上を移動する場合について説明したが、加速中や減速中であっても、その加速、減速の情報を与えることで実施可能となる。さらに、本実施の形態1では、補正レンズの動作をxy平面内での動作としたが、動作方向としては、レンズを回転させることにより補正する方法も有効である。   In the first embodiment, the case where the mounting head moves on the imaging field of view of the component recognition camera at a constant speed V has been described. However, information on acceleration and deceleration is given even during acceleration or deceleration. Can be implemented. Further, in the first embodiment, the operation of the correction lens is the operation in the xy plane. However, as the operation direction, a method of correcting by rotating the lens is also effective.

以上のように、本実施の形態1によれば、補正レンズの動作によって、移動している電子部品をあたかも移動していないかのように撮像でき、露光時間を伸ばし、電子部品を撮像する際の装着ヘッドの移動速度をより向上させることが可能となるので、結果、実装タクトを短縮することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment, the moving electronic component can be imaged as if it is not moved by the operation of the correction lens, the exposure time is extended, and the electronic component is imaged. As a result, the mounting tact time can be shortened.

また、部品認識カメラを装着ヘッドと分離させた構成としたが、フライスキャン方式に適用することもできる。なお、フライスキャン方式とは、上述したように、装着ヘッド上に部品認識カメラとその移動軸(カメラ移動手段)を設け、装着ヘッドの移動中に、カメラ移動手段により電子部品が撮像視野内に入るように部品認識カメラを移動させ、電子部品を撮像する方式であり、シャッタカメラと高輝度の照明により、カメラを移動させながらの撮像を行うことができる。   Further, although the component recognition camera is separated from the mounting head, it can also be applied to a fly scan method. As described above, the fly scan method is provided with a component recognition camera and its movement axis (camera moving means) on the mounting head, and the electronic component is moved within the imaging field by the camera moving means while the mounting head is moving. In this method, the component recognition camera is moved so as to enter, and the electronic component is imaged, and imaging can be performed while moving the camera by the shutter camera and the high-luminance illumination.

従来のフライスキャン方式では、照明の輝度と、レンズのF値と、レンズの倍率と、撮像素子の撮像能力と、認識処理能力により、撮像中の部品認識カメラの移動速度をある一定の速度以上にできなかったが、本実施の形態1によれば、補正レンズ制御装置(補正レンズ制御手段)により、補正レンズを部品認識カメラの移動に同期させて移動させ、撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにするので、撮像中の部品認識カメラの移動速度をより向上させることが可能となり、結果、装着ヘッドの速度を向上させることができ、実装タクトを短縮することが可能となる。   In the conventional fly scan method, the moving speed of the component recognition camera during imaging is higher than a certain speed by the illumination brightness, lens F value, lens magnification, imaging device imaging capability, and recognition processing capability. However, according to the first embodiment, the correction lens control device (correction lens control means) moves the correction lens in synchronization with the movement of the component recognition camera, and moves the component to the same position of the image sensor. Since the image continues to form, it is possible to further improve the moving speed of the component recognition camera during imaging, and as a result, the speed of the mounting head can be improved and the mounting tact time can be shortened. It becomes.

(実施の形態2)
図5は、本実施の形態2における部品実装機の概念図である。但し、図1に基づいて説明した部材に対応する部材には同一の符号を付して、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a conceptual diagram of the component mounter in the second embodiment. However, members corresponding to those described with reference to FIG.

実施の形態1では補正レンズを動作させたが、本実施の形態2では、撮像素子111を動作させ、撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにすることで、移動している電子部品をあたかも移動していないかのように撮像する。   In the first embodiment, the correction lens is operated, but in the second embodiment, the image pickup device 111 is operated so that the image of the component continues to be formed at the same position of the image pickup device. The electronic part is imaged as if it is not moving.

図5において、撮像素子制御装置(撮像素子制御手段)501は、制御装置106が装着ヘッド101の移動時の位置と速度の情報を用いて行った所定の演算結果に基づいて、撮像素子111を装着ヘッド101の移動に同期させて動作させ、撮像素子111の同一位置に電子部品103の像が結像し続けるようにする。   In FIG. 5, the image sensor control device (image sensor control means) 501 controls the image sensor 111 based on a predetermined calculation result performed by the control device 106 using information on the position and speed when the mounting head 101 is moved. The operation is performed in synchronization with the movement of the mounting head 101 so that the image of the electronic component 103 is continuously formed at the same position of the image sensor 111.

具体的には、装着ヘッド101の移動に同期させて、部品保持手段の所定の位置(例えば、部品保持手段が吸着ノズルの場合には吸着ノズルの中心位置)が画像の中心に写し出されるように撮像素子111を動作させ、撮像素子111の同一位置に電子部品103の像が結像し続けるようにする。この撮像素子111の動作により、電子部品103があたかも動いていないかのように撮像でき、その撮像した画像から装着ヘッド101に保持された電子部品103の位置ずれや傾きのずれを検出できるようになる。また、撮像素子111の機構系の構造は、実施の形態1で説明した補正レンズの機構系の構造と同様にすることで実現できる。   Specifically, in synchronization with the movement of the mounting head 101, a predetermined position of the component holding means (for example, the center position of the suction nozzle when the component holding means is a suction nozzle) is projected at the center of the image. The image sensor 111 is operated so that the image of the electronic component 103 is continuously formed at the same position of the image sensor 111. By this operation of the image pickup device 111, it is possible to pick up an image as if the electronic component 103 is not moving, and it is possible to detect a positional shift or a tilt shift of the electronic component 103 held by the mounting head 101 from the captured image. Become. Further, the structure of the mechanism system of the image sensor 111 can be realized by making it similar to the structure of the mechanism system of the correction lens described in the first embodiment.

なお、実施の形態1と同様にフライスキャン方式に適用することもできる。フライスキャン方式に適用する場合、撮像素子を部品認識カメラの移動に同期させて動作させ、撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにするので、撮像中の部品認識カメラの移動速度をより向上させることが可能となり、結果、装着ヘッドの速度を向上させることができ、実装タクトを短縮することが可能となる。   Note that the present invention can also be applied to the fly scan method as in the first embodiment. When applied to the fly scan method, the image sensor is operated in synchronization with the movement of the component recognition camera so that the image of the component continues to form at the same position of the image sensor. The speed can be further improved. As a result, the speed of the mounting head can be improved, and the mounting tact can be shortened.

(実施の形態3)
図6は、本実施の形態3における部品実装機の概念図である。但し、図1に基づいて説明した部材に対応する部材には同一の符号を付して、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a conceptual diagram of the component mounter according to the third embodiment. However, members corresponding to those described with reference to FIG.

図6において、基板マーク601は、電子回路基板105の正確な位置を知るために、電子回路基板105の所定の位置に付けられる。つまり、基板マーク601は、電子回路基板105の正規のマーク位置(基板マークの理想位置)と、基板マーク認識カメラ602により撮像されたマーク位置(基板マークの実際の位置)を制御装置106において比較し、その差だけ位置補正を行い、より正確な電子回路基板105の位置決めを行うためのものである。   In FIG. 6, a substrate mark 601 is attached to a predetermined position of the electronic circuit board 105 in order to know an accurate position of the electronic circuit board 105. That is, the board mark 601 compares the normal mark position (ideal position of the board mark) of the electronic circuit board 105 with the mark position (actual position of the board mark) captured by the board mark recognition camera 602 in the control device 106. Then, the position is corrected by the difference, and the electronic circuit board 105 is positioned more accurately.

制御装置(制御手段)106は、基板マーク認識カメラ602により撮像された画像の画像信号から基板マーク601の理想位置からのずれ量を画像認識により検出し、このずれ量を基にして電子回路基板105の位置補正を行い、より正確な電子回路基板105の位置決めを行って、電子部品が電子回路基板105上の所定の位置に装着されるようにする。   The control device (control means) 106 detects the amount of deviation of the substrate mark 601 from the ideal position from the image signal of the image captured by the substrate mark recognition camera 602 by image recognition, and based on this amount of deviation, the electronic circuit board. The position of the electronic circuit board 105 is corrected and the electronic circuit board 105 is positioned more accurately so that the electronic component is mounted at a predetermined position on the electronic circuit board 105.

基板マーク認識カメラ602は、実施の形態1における部品認識カメラと同様に、照明部603と、主レンズ604と補正レンズ605を有するレンズ部606と、撮像素子607を有する撮像部608を備えており、基板マーク601を移動しながら撮像する。また、基板マーク認識カメラ移動手段609は、基板マーク認識カメラ602の撮像視野内に基板マーク601が入るように基板マーク認識カメラ602を移動させる。   The board mark recognition camera 602 includes an illumination unit 603, a lens unit 606 having a main lens 604 and a correction lens 605, and an imaging unit 608 having an imaging element 607, similar to the component recognition camera in the first embodiment. Then, imaging is performed while moving the substrate mark 601. Further, the board mark recognition camera moving unit 609 moves the board mark recognition camera 602 so that the board mark 601 enters the imaging field of view of the board mark recognition camera 602.

補正レンズ制御装置(補正レンズ制御手段)610は、実施の形態1と同様に、制御装置106が基板マーク認識カメラ602の移動時の位置と速度の情報を用いて行った所定の演算結果に基づいて、補正レンズ605を基板マーク認識カメラ602の移動に同期させて動作させ、撮像素子607の同一位置に基板マーク601の像が結像し続けるようにする。   Similar to the first embodiment, the correction lens control device (correction lens control means) 610 is based on a predetermined calculation result performed by the control device 106 using the position and speed information when the substrate mark recognition camera 602 is moved. Thus, the correction lens 605 is operated in synchronization with the movement of the substrate mark recognition camera 602 so that the image of the substrate mark 601 continues to be formed at the same position of the image sensor 607.

具体的には、基板マーク認識カメラ602の移動に同期させて、基板マークの理想位置が画像の中心に写し出されるように補正レンズ605を動作させ、撮像素子607の同一位置に基板マーク601の像が結像し続けるようにする。この補正レンズ605の動作により、基板マーク認識カメラ602があたかも動いていないかのように撮像でき、その撮像した画像から基板マークの理想位置からのずれ量を画像認識により検出できるようになる。なお、補正レンズの機構系の構造は、実施の形態1で説明した補正レンズの機構系の構造と同様にすることで実現できる。   Specifically, in synchronization with the movement of the substrate mark recognition camera 602, the correction lens 605 is operated so that the ideal position of the substrate mark is projected at the center of the image, and the image of the substrate mark 601 is located at the same position of the image sensor 607. To continue to image. By the operation of the correction lens 605, an image can be taken as if the substrate mark recognition camera 602 is not moving, and a deviation amount of the substrate mark from the ideal position can be detected from the captured image by image recognition. The structure of the correction lens mechanism system can be realized in the same manner as the structure of the correction lens mechanism system described in the first embodiment.

以上のように、本実施の形態3によれば、補正レンズの動作によって、基板マーク認識カメラがあたかも移動していないかのように撮像でき、露光時間を伸ばし、基板マークを撮像する際の基板マーク認識カメラの移動速度をより向上させることが可能となり、結果、実装タクトを短縮することが可能となる。なお、無論、撮像素子を動作させる方法によっても、実施の形態2と同様に実現可能である。   As described above, according to the third embodiment, it is possible to image as if the substrate mark recognition camera has not moved by the operation of the correction lens, extend the exposure time, and the substrate when imaging the substrate mark. The moving speed of the mark recognition camera can be further improved, and as a result, the mounting tact can be shortened. Needless to say, the method of operating the image sensor can be realized as in the second embodiment.

本発明にかかる部品実装機、および部品実装方法は、撮像中の対象物の相対的な移動速度を向上させることができ、撮像視野内を移動する対象物を撮像可能なカメラを用いて画像認識する装置等に有効である。   The component mounter and the component mounting method according to the present invention can improve the relative moving speed of an object being imaged, and perform image recognition using a camera that can image an object moving within an imaging field of view. It is effective for the device which performs.

本発明の実施の形態1における部品実装機の概念図Conceptual diagram of component mounter in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における部品実装機の補正レンズの基本動作を説明するための図The figure for demonstrating the basic operation | movement of the correction | amendment lens of the component mounting machine in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における部品実装機の補正レンズの機構系の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of a mechanism system of a correction lens of a component mounter in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における部品実装機の動作タイミング図Operation timing diagram of component mounter in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2における部品実装機の概念図Conceptual diagram of component mounter in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態3における部品実装機の概念図Conceptual diagram of component mounter in Embodiment 3 of the present invention 従来の部品実装機の概念図Conceptual diagram of conventional component mounter

符号の説明Explanation of symbols

101、701 装着ヘッド
102、702 取り出し位置
103、703 電子部品
104、704 部品認識カメラ
105、705 電子回路基板
106、706 制御装置
107、603 照明部
108、604 主レンズ
109、605 補正レンズ
110、606 レンズ部
111、607 撮像素子
112、608 撮像部
113、610 補正レンズ制御装置
114 レンズ枠
115 Y方向駆動装置
116 内枠
117 X方向駆動装置
118 外枠
501 撮像素子制御装置
601 基板マーク
602 基板マーク認識カメラ
609 基板マーク認識カメラ移動手段
707 部品認識カメラ移動手段
101, 701 Mounting head 102, 702 Removal position 103, 703 Electronic component 104, 704 Component recognition camera 105, 705 Electronic circuit board 106, 706 Control device 107, 603 Illumination unit 108, 604 Main lens 109, 605 Correction lens 110, 606 Lens unit 111, 607 Imaging device 112, 608 Imaging unit 113, 610 Correction lens control device 114 Lens frame 115 Y direction driving device 116 Inner frame 117 X direction driving device 118 Outer frame 501 Imaging device control device 601 Substrate mark 602 Substrate mark recognition Camera 609 Substrate mark recognition camera moving means 707 Component recognition camera moving means

Claims (9)

部品を保持して移動し該部品を基板上の所定の位置に装着する装着ヘッドと、
前記装着ヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、
前記カメラ内部の補正レンズを前記装着ヘッドの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする補正レンズ制御手段と、
前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える制御手段と、
を備えることを特徴とする部品実装機。
A mounting head for holding and moving the component and mounting the component at a predetermined position on the substrate;
A camera for imaging a component held by the mounting head;
A correction lens control means for operating the correction lens in the camera in synchronization with the movement of the mounting head so that the image of the component continues to be formed at the same position of the image sensor in the camera;
Control means for recognizing the holding state of the component from the image signal from the camera and correcting the mounting operation of the mounting head;
A component mounting machine comprising:
部品を保持して移動し該部品を基板上の所定の位置に装着する装着ヘッドと、
前記装着ヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、
前記カメラ内部の撮像素子を前記装着ヘッドの移動に同期させて動作させ、前記撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする撮像素子制御手段と、
前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える制御手段と、
を備えることを特徴とする部品実装機。
A mounting head for holding and moving the component and mounting the component at a predetermined position on the substrate;
A camera for imaging a component held by the mounting head;
An image sensor control means for operating the image sensor inside the camera in synchronization with the movement of the mounting head so that an image of a component is continuously formed at the same position of the image sensor;
Control means for recognizing the holding state of the component from the image signal from the camera and correcting the mounting operation of the mounting head;
A component mounting machine comprising:
部品を保持して移動し該部品を基板上の所定の位置に装着する装着ヘッドと、
前記装着ヘッド上に設けられ、前記装着ヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、
前記装着ヘッド上に設けられ、前記装着ヘッドが保持する部品が撮像視野内に入るように前記カメラを移動させるカメラ移動手段と、
前記カメラ内部の補正レンズを前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする補正レンズ制御手段と、
前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える制御手段と、
を備えることを特徴とする部品実装機。
A mounting head for holding and moving the component and mounting the component at a predetermined position on the substrate;
A camera that is provided on the mounting head and that captures an image of a component held by the mounting head;
Camera moving means provided on the mounting head and configured to move the camera so that components held by the mounting head are within an imaging field;
A correction lens control means for operating the correction lens in the camera in synchronization with the movement of the camera so that the image of the component continues to be formed at the same position of the image sensor in the camera;
Control means for recognizing the holding state of the component from the image signal from the camera and correcting the mounting operation of the mounting head;
A component mounting machine comprising:
部品を保持して移動し該部品を基板上の所定の位置に装着する装着ヘッドと、
前記装着ヘッド上に設けられ、前記装着ヘッドが保持する部品を撮像するカメラと、
前記装着ヘッド上に設けられ、前記装着ヘッドが保持する部品が撮像視野内に入るように前記カメラを移動させるカメラ移動手段と、
前記カメラ内部の撮像素子を前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにする撮像素子制御手段と、
前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える制御手段と、
を備えることを特徴とする部品実装機。
A mounting head for holding and moving the component and mounting the component at a predetermined position on the substrate;
A camera that is provided on the mounting head and that captures an image of a component held by the mounting head;
Camera moving means provided on the mounting head and configured to move the camera so that components held by the mounting head are within an imaging field;
An image sensor control means for operating the image sensor inside the camera in synchronization with the movement of the camera so that an image of a component is continuously formed at the same position of the image sensor;
Control means for recognizing the holding state of the component from the image signal from the camera and correcting the mounting operation of the mounting head;
A component mounting machine comprising:
部品を実装する基板上の基板マークを撮像するカメラと、
基板マークが撮像視野内に入るように前記カメラを移動させるカメラ移動手段と、
前記カメラ内部の補正レンズを前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に基板マークの像が結像し続けるようにする補正レンズ制御手段と、
前記カメラからの画像信号から基板マークの理想位置からのずれ量を画像認識し、このずれ量を基にして、部品が基板の所定の位置に装着されるようにする制御手段と、
を備えることを特徴とする部品実装機。
A camera that images the board mark on the board on which the component is mounted;
Camera moving means for moving the camera so that the substrate mark falls within the imaging field;
Correction lens control means for operating the correction lens in the camera in synchronization with the movement of the camera so that the image of the substrate mark continues to be formed at the same position of the image sensor in the camera;
Control means for recognizing the amount of deviation from the ideal position of the board mark from the image signal from the camera, and based on this deviation amount, the component is mounted at a predetermined position on the board;
A component mounting machine comprising:
部品を実装する基板上の基板マークを撮像するカメラと、
基板マークが撮像視野内に入るように前記カメラを移動させるカメラ移動手段と、
前記カメラ内部の撮像素子を前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記撮像素子の同一位置に基板マークの像が結像し続けるようにする撮像素子制御手段と、
前記カメラからの画像信号から基板マークの理想位置からのずれ量を画像認識し、このずれ量を基にして、部品が基板の所定の位置に装着されるようにする制御手段と、
を備えることを特徴とする部品実装機。
A camera that images the board mark on the board on which the component is mounted;
Camera moving means for moving the camera so that the substrate mark falls within the imaging field;
An image sensor control means for operating the image sensor inside the camera in synchronization with the movement of the camera, so that the image of the substrate mark continues to be formed at the same position of the image sensor;
Control means for recognizing the amount of deviation from the ideal position of the board mark from the image signal from the camera, and based on this deviation amount, the component is mounted at a predetermined position on the board;
A component mounting machine comprising:
装着ヘッドにより部品を保持して移動させ該部品を基板上の所定の位置に装着するに際し、前記装着ヘッドが保持する部品をカメラにより撮像し、前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える部品実装方法において、
移動中の部品を撮像するに際し、前記カメラ内部の補正レンズもしくは撮像素子を前記装着ヘッドの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにすることを特徴とする部品実装方法。
When the component is held and moved by the mounting head and the component is mounted at a predetermined position on the substrate, the component held by the mounting head is imaged by the camera, and the holding state of the component is imaged from the image signal from the camera. In the component mounting method for recognizing and correcting the mounting operation of the mounting head,
When imaging the moving part, the correction lens or the image sensor inside the camera is operated in synchronization with the movement of the mounting head so that the image of the part continues to be formed at the same position of the image sensor inside the camera. A component mounting method characterized by:
装着ヘッドにより部品を保持して移動させ該部品を基板上の所定の位置に装着するに際し、前記装着ヘッド上に設けられたカメラにより前記装着ヘッドが保持する部品を撮像し、前記カメラからの画像信号から部品の保持状態を画像認識して前記装着ヘッドの装着動作に補正を加える部品実装方法において、
部品が撮像視野内に入るように前記カメラを移動させて部品を撮像するに際し、前記カメラ内部の補正レンズもしくは撮像素子を前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に部品の像が結像し続けるようにすることを特徴とする部品実装方法。
When the component is held and moved by the mounting head and the component is mounted at a predetermined position on the substrate, the component held by the mounting head is imaged by a camera provided on the mounting head, and the image from the camera is captured. In the component mounting method for recognizing the holding state of the component from the signal and correcting the mounting operation of the mounting head,
When imaging the component by moving the camera so that the component falls within the imaging field of view, the correction lens or the image sensor inside the camera is operated in synchronization with the movement of the camera, and the same image sensor inside the camera is used. A component mounting method, wherein an image of a component is continuously formed at a position.
部品を装着する基板上の基板マークをカメラにより撮像し、前記カメラからの画像信号から基板マークの理想位置からのずれ量を画像認識し、このずれ量を基にして、部品が基板の所定の位置に装着されるようにする部品実装方法において、
基板マークが撮像視野内に入るように前記カメラを移動させて基板マークを撮像するに際し、前記カメラ内部の補正レンズもしくは撮像素子を前記カメラの移動に同期させて動作させ、前記カメラ内部の撮像素子の同一位置に基板マークの像が結像し続けるようにすることを特徴とする部品実装方法。
The board mark on the board on which the component is to be mounted is imaged by the camera, and the amount of deviation from the ideal position of the board mark is recognized from the image signal from the camera. In a component mounting method for mounting at a position,
When imaging the substrate mark by moving the camera so that the substrate mark is within the imaging field of view, the correction lens or the image sensor inside the camera is operated in synchronization with the movement of the camera, and the image sensor inside the camera A component mounting method characterized in that an image of a board mark continues to be formed at the same position.
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