JP2008160136A - Image pickup method of electronic component and electronic component mounting apparatus - Google Patents

Image pickup method of electronic component and electronic component mounting apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup method of objects and an electronic component mounting apparatus, which provide stable and certain image recognition of electronic components by image pickup means, and cost reduction and life time improvement of a lighting means. <P>SOLUTION: On the way from a step of vacuum-holding the electronic components and extracting them from a supplying portion to a step of mounting them on the predetermined position of a substrate positioned on a mounting portion, by an electronic component vacuum holding member which is movable arbitrarily in X, Y and Z directions and rotatable arbitrarily to a θ direction by each drive means by numerical control, the electronic components staying or moving are lighted by lighting means formed with light emitting diodes and image information is obtained by picking up an image of the electronic components which is being lighted by the lighting means. The lighting means is a strobe lighting means by a plurality steps of light emitting diodes, and the plurality steps of the light emitting diodes is configured so that each of them emits spark individually or emits spark simultaneously, selectively according to types of the electronic components. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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

従来、電子部品の組み立てや装着を行なう業界にあって、CCDカメラを用いた画像認識によって測定値を得ることが知られているもので、この測定手段は電子部品装着装置に組み込まれている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in the industry of assembling and mounting electronic components, it is known to obtain measurement values by image recognition using a CCD camera. This measuring means is incorporated in an electronic component mounting apparatus.

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

そして、この測定値に基づいて、電子部品の移動中に、装着位置を補正して該電子部品はプリント基板に装着されていた。   And based on this measured value, during the movement of the electronic component, the mounting position was corrected and the electronic component was mounted on the printed circuit board.

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

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

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

一方、電子部品の撮像に使用される従来のCCDカメラは、そのカメラにシャッター機能を有しない場合、移動中の電子部品bを撮像すると、図11(a)に示すように、丸1における電子部品bは、丸2に示すように奇数部(ODD)の走査線を露光した後、丸3に示すように偶数部(EVEN)の走査線を露光するため、時間的な画像ブレを生じて、丸4に示すように、フレーム画像がブレてしまう欠点を有するものであった。   On the other hand, when a conventional CCD camera used for imaging an electronic component does not have a shutter function, when the moving electronic component b is imaged, as shown in FIG. Since the part b exposes the odd-numbered part (ODD) scanning line as shown by the circle 2 and then exposes the even-numbered part (EVEN) scanning line as shown by the circle 3, it causes temporal image blurring. As shown by the circle 4, the frame image has a drawback of blurring.

また、シャッター機能を有する通常のカメラにより、移動中の電子部品bを撮像した場合でも、図11(b)に示すように、丸1における電子部品bは、丸2に示すように奇数部(ODD)の走査線しか露光しないため、丸3に示すように偶数部(EVEN)の露光はなく、丸4に示すように、解像度が半分の画像になってしまうものであるため、いずれの場合においても正確な電子部品bの画像情報を得ることができなかった。   Further, even when the moving electronic component b is imaged by a normal camera having a shutter function, the electronic component b in the circle 1 is an odd part (as shown in the circle 2) as shown in FIG. Since only ODD scanning lines are exposed, there is no even-numbered (EVEN) exposure as shown by circle 3, and the half resolution is shown in circle 4, so in either case However, accurate image information of the electronic component b could not be obtained.

更に、従来のCCDカメラでのビデオ信号出力は単線であって、図12(a)に示すように、奇数部(ODD)のビデオ信号を出力した後に、偶数部(EVEN)のビデオ信号を出力していたため、図12(b)に示すように、複線でビデオ信号出力が可能なカメラと比べて、ビデオ信号出力時間が二倍必要となる。   Further, the video signal output in the conventional CCD camera is a single line, and as shown in FIG. 12 (a), after the odd-numbered (ODD) video signal is output, the even-numbered (EVEN) video signal is output. Therefore, as shown in FIG. 12 (b), the video signal output time is twice as long as that of the camera capable of outputting the video signal with double lines.

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

本発明は前記した問題点を解決するためになされたもので、発光ダイオードからなる照明手段により停止状態または移動状態にある電子部品を瞬間的に照明して、この照明時の電子部品を撮像手段により撮像して画像情報を得るものであって、照明手段による照明は、複数段の発光ダイオードによるストロボ照明であり、複数段の発光ダイオードは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを前記電子部品の種類に応じて選択的に行なうことにより、撮像手段による電子部品の画像認識を安定よくかつ確実に行なうことができる電子部品撮像方法および電子部品装着装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and illuminates an electronic component in a stopped state or a moving state with an illuminating unit composed of a light emitting diode, and images the electronic component during the illumination. The illumination by the illumination means is strobe illumination by a plurality of stages of light emitting diodes, and each of the plurality of stages of light emitting diodes flashes individually and simultaneously. It is an object of the present invention to provide an electronic component imaging method and an electronic component mounting apparatus capable of stably and reliably performing image recognition of an electronic component by an imaging means by selectively performing according to the type of the electronic component. Yes.

前記した目的を達成するための本発明の手段は、数値制御による各駆動手段によりX,Y,Z方向への任意の移動とθ方向への任意の回転を行なう電子部品吸着部材によって、電子部品を吸着保持して供給部から取り出し、装着部の位置決めされた基板上の所定位置に装着するまでの途中において、発光ダイオードからなる照明手段により停止状態または移動状態にある電子部品を照明して、この照明時の電子部品を撮像手段により撮像して画像情報を得る電子部品撮像方法にあって、前記照明手段は、複数色の発光ダイオードによるストロボ照明であり、複数色の発光ダイオードは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを前記電子部品の種類に応じて選択的に行なう電子部品撮像方法にある。   Means of the present invention for achieving the above-described object is achieved by using an electronic component adsorbing member that performs arbitrary movement in the X, Y, and Z directions and arbitrary rotation in the θ direction by each driving means by numerical control. In the middle of the suction holding and taking out from the supply unit and mounting it at a predetermined position on the substrate where the mounting unit is positioned, illuminate the electronic component in a stopped state or a moving state by an illuminating means made of a light emitting diode, An electronic component imaging method for obtaining image information by imaging an electronic component during illumination with an imaging unit, wherein the illumination unit is strobe illumination with a plurality of color light emitting diodes, and each of the plurality of color light emitting diodes is individually In the electronic component imaging method, the case of flashing simultaneously and the case of flashing simultaneously are selectively performed according to the type of the electronic component.

また、複数色の発光ダイオードは、青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードからなる。また、青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードとは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを選択的に行なう。   The light emitting diodes of a plurality of colors include a blue light emitting diode and light emitting diodes of other colors. In addition, the blue light emitting diode and the light emitting diodes of other colors are selectively flashed individually and simultaneously.

そして、前後方向に移動する進退体と、左右方向に移動する可動体と、電子部品の供給部と装着部とを移動する上下動可能な吸着ノズルと、電子部品を照明する発光ダイオードからなる照明手段と、照明時の電子部品を撮像する撮像手段とを備えた電子部品装着装置であって、前記照明手段は、複数色の発光ダイオードによるストロボ照明であり、複数色の発光ダイオードは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを前記電子部品の種類に応じて選択的に行なう電子部品装着装置の構成にある。   And the illumination which consists of the advancing / retreating body which moves to the front-back direction, the movable body which moves to the left-right direction, the suction nozzle which can be moved up and down which moves the supply part and mounting part of an electronic component, and the light emitting diode which illuminates an electronic component And an electronic component mounting apparatus including an imaging unit that images an electronic component during illumination, wherein the illumination unit is strobe illumination with a plurality of color light emitting diodes, and each of the plurality of color light emitting diodes is individually The electronic component mounting apparatus is configured to selectively perform flashing and simultaneous flashing according to the type of the electronic component.

また、複数色の発光ダイオードは、青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードからなる。また、青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードとは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを選択的に行なう。   The light emitting diodes of a plurality of colors include a blue light emitting diode and light emitting diodes of other colors. In addition, the blue light emitting diode and the light emitting diodes of other colors are selectively flashed individually and simultaneously.

前述したように本発明は、照明手段に発光ダイオードを用いることで、該照明手段の寿命も長くなり、照明手段自体の構成をコンパクトに製作できて、取付スペースの狭いところでも対応する。   As described above, the present invention uses a light emitting diode for the illumination means, so that the life of the illumination means is extended, the construction of the illumination means itself can be made compact, and it can be used even in a small installation space.

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

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

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

照明手段は、青色発光ダイオードを含む複数色の発光ダイオードによる構成のストロボ照明であることにより、異なる着色からなる複数の電子部品種に対して、良好なその画像情報を得ることができる。   The illuminating means is a stroboscopic illumination composed of light emitting diodes of a plurality of colors including blue light emitting diodes, so that favorable image information can be obtained for a plurality of electronic component types having different colors.

照明手段における青色発光ダイオードは、電子部品吸着部材に保持された電子部品の側面方向から光を照射可能な位置に配設させることにより、正面からの照射だけではこの青色発光ダイオードの発する光が届きにくい構成の電子部品に対しても照明することができる。   The blue light-emitting diode in the illumination means is arranged at a position where light can be irradiated from the side surface direction of the electronic component held by the electronic component adsorption member, so that the light emitted from the blue light-emitting diode reaches only by irradiation from the front. It is possible to illuminate even difficult electronic components.

撮像手段は、視覚センサへの光像入射前に、所定領域の波長を遮断するフィルターを設けることにより、電子部品の照明にあって、外乱光を遮断することができる。等の格別な効果を奏するものである。   By providing a filter that blocks the wavelength of a predetermined region before the light image is incident on the visual sensor, the imaging unit can block disturbance light in the illumination of the electronic component. It has a special effect such as.

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

図2および図6においてAは、本発明実施例の電子部品撮像方法を採用した電子部品撮像装置で、撮像手段1と照明手段2とからなる検出手段3と、制御手段4とによるものであって、図1および図3に示される電子部品装着装置Wの適所に装備される。   2 and 6, A is an electronic component imaging apparatus that employs the electronic component imaging method of the embodiment of the present invention, and is due to the detection means 3 including the imaging means 1 and the illumination means 2, and the control means 4. The electronic component mounting apparatus W shown in FIG. 1 and FIG.

なお、この電子部品装着装置Wは、図1に示すように、チップ部品やIC部品等の電子部品bを、その供給部mより受け取って装着部nへ移送し、該装着部nにおけるプリント基板c上に対して所定箇所へ所定の電子部品bを装着する。   As shown in FIG. 1, the electronic component mounting apparatus W receives an electronic component b such as a chip component or an IC component from the supply unit m and transfers the electronic component b to the mounting unit n. A predetermined electronic component b is mounted at a predetermined position on c.

その装着位置は、慣用のコンピュータ等による制御手段4へ入力したあらかじめ定められたプログラムにしたがって得られるもので、X軸およびY軸方向へ任意に移動する装着ヘッド5を備えており、その装着ヘッド5は、Z軸方向へ任意に移動し、かつ、任意のθ角(回転角)が得られる電子部品吸着部材である吸着ノズル6を備えている。   The mounting position is obtained in accordance with a predetermined program input to the control means 4 by a conventional computer or the like, and includes a mounting head 5 that arbitrarily moves in the X-axis and Y-axis directions. 5 includes a suction nozzle 6 that is an electronic component suction member that is arbitrarily moved in the Z-axis direction and that can obtain an arbitrary θ angle (rotation angle).

なお、前記した電子部品bの供給部mは、図1に示すように、トレーに多数の電子部品bが載置されたものや、同図において仮想線で示すように、所定並列で多数並べ設けたテープフィーダM等が用いられるもので、これらが機体7に設けられる。   In addition, as shown in FIG. 1, the supply part m of the electronic component b described above is arranged in a large number in a predetermined parallel as shown in FIG. The provided tape feeder M or the like is used, and these are provided in the machine body 7.

そして、その詳細な構成は、機体7へ取り付けて進退手段8により前後方向(Y軸)へ任意に移動する進退体9と、この進退体9に取り付けて移動手段10により左右方向(X軸)へ任意に移動する可動体11と、この可動体11へ係合した装着ヘッド5に昇降手段12により昇降自在に吸着ノズル6を取り付けてあると共に、回転手段13により縦軸方向を中心として任意のθ角(回転角)を回転自在としてあるもので、それぞれの駆動のための手段8および10,12,13は数値制御可能なサーボモータ等により高精度で作動される。   The detailed structure is as follows. The advancing / retracting body 9 is attached to the body 7 and arbitrarily moved in the front-rear direction (Y-axis) by the advancing / retreating means 8, and the left-right direction (X-axis) is attached to the advancing / retreating body 9 by the moving means 10. The suction nozzle 6 is attached to the movable body 11 arbitrarily moving to the movable body 11 and the mounting head 5 engaged with the movable body 11 so that the suction nozzle 6 can be moved up and down by the lifting and lowering means 12. The θ angle (rotation angle) is freely rotatable, and each of the driving means 8, 10, 12, and 13 is operated with high accuracy by a servo motor capable of numerical control.

なお、この装着ヘッド5は、電子部品bの上面を吸着する吸着ノズル式や、その外周を把持するチャッキング式等が付設されているもので、単ヘッドであってもかまわないが、図1に示すように、複数ヘッドに構成すれば、電子部品bの装着効率等が向上する。   The mounting head 5 is provided with a suction nozzle type that sucks the upper surface of the electronic component b, a chucking type that grips the outer periphery thereof, etc., and may be a single head. As shown in FIG. 4, if the head is configured with a plurality of heads, the mounting efficiency of the electronic component b is improved.

そして、可動体11または装着ヘッド5には、電子部品撮像装置Aにおいて、検出手段3における撮像手段1および照明手段2が、一方向(往復も含む)へ、すなわち、複数ヘッドの場合は、可動体11に対して数値制御可能なサーボモータ等により制御される往復手段14により、取付体15を介して装着ヘッド5の並列方向に平行移動可能に取り付けられている。   The movable body 11 or the mounting head 5 is movable in one direction (including reciprocation) in the electronic component imaging apparatus A in the electronic component imaging apparatus A, that is, in the case of a plurality of heads. The mounting head 5 is attached to the body 11 through a mounting body 15 so that the mounting head 5 can be translated in parallel by reciprocating means 14 controlled by a servo motor or the like capable of numerical control.

この撮像手段1は、装着ヘッド5により、機体7における供給部mから取り出された電子部品bの吸着姿勢を撮像・計測するもので、視覚センサ16と、光像入射手段17とにより構成される。   The image pickup means 1 picks up and measures the suction posture of the electronic component b taken out from the supply unit m in the machine body 7 by the mounting head 5, and includes a visual sensor 16 and a light image incident means 17. .

このうち、視覚センサ16は、取付体15の一側に取り付けられ、装着ヘッド5に保持された電子部品bに対して側方に配設されるもので、CCD(電荷結合素子)を用いた電子カメラを用いて、光映像信号を電気信号に変換し、電子部品bの画像情報を得るものであって、このCCDカメラにシャッター機能を備えていれば、後記する照明手段2によって外乱光の悪影響を低く抑えることができるもので、その電子シャッタースピードは、カメラの設定により任意に変換し得るものであるが、1/60〜1/100,000秒程度の範囲に露光時間が制御されるものであり、好ましくは、1/1,000〜1/10,000秒程度が適当である。   Among these, the visual sensor 16 is attached to one side of the attachment body 15 and is disposed laterally with respect to the electronic component b held by the mounting head 5 and uses a CCD (charge coupled device). If an electronic camera is used to convert an optical video signal into an electrical signal to obtain image information of the electronic component b, and this CCD camera has a shutter function, the illumination means 2 to be described later will cause disturbance light. The electronic shutter speed can be arbitrarily converted according to camera settings, but the exposure time is controlled in the range of about 1/60 to 1 / 100,000 seconds. Preferably, about 1/1000 to 1 / 10,000 seconds is appropriate.

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

なお、前記した画像認識にあっては、吸着ノズル6に吸着保持された電子部品bの全体のサイズや全体の前後左右方向の位置,電子部品bの回転角(θ角),リードピッチ,リード曲がり,リード本数等の各チェックを行なうもので、位置補正の結果、制御手段4により電子部品bが定められた正しい位置に合致するようにする。   In the image recognition described above, the overall size of the electronic component b sucked and held by the suction nozzle 6, the overall position in the front-rear and left-right directions, the rotation angle (θ angle) of the electronic component b, the lead pitch, and the lead Each check such as bending and the number of leads is performed. As a result of the position correction, the control means 4 matches the electronic component b with the correct position.

前記した光像入射手段17は、視覚センサ16に対応して取付体15の他側に配設され、装着ヘッド5の電子部品bの真下において、この取付体15の移動軌跡上に取り付けられているもので、プリズムや表面蒸着ミラーを用いるものであり、該光射面は、視覚センサ16と吸着ノズル6に吸着された電子部品bの下面へそれぞれ対応している。   The above-described light image incident means 17 is disposed on the other side of the attachment body 15 corresponding to the visual sensor 16, and is attached on the movement locus of the attachment body 15 just below the electronic component b of the mounting head 5. In other words, a prism or a surface-deposited mirror is used, and the light emission surface corresponds to the lower surface of the electronic component b adsorbed by the visual sensor 16 and the adsorption nozzle 6, respectively.

この光像入射手段17によって間接的に映し出される電子部品bの画像を撮像することにより、撮像手段1の高さ方向の寸法を短くすることができて、電子部品装着装置W全体をコンパクトに製作できる。   By capturing an image of the electronic component b indirectly projected by the light image incident means 17, the height dimension of the imaging means 1 can be shortened, and the entire electronic component mounting apparatus W can be made compact. it can.

この光像入射手段17において、表面蒸着ミラーを用いた場合には、プリズムに比べて安価で場所を取らない利点があり、プリズムを用いた場合には、表面蒸着ミラーより反射率が高くより鮮明な画質が得られる。   In this light image incident means 17, when a surface vapor deposition mirror is used, there is an advantage that it is cheaper and does not take up space compared to a prism. When a prism is used, the reflectance is higher and clearer than the surface vapor deposition mirror. Image quality can be obtained.

また、該光像入射手段17は、図4(a)に示すように、一個設けることで視覚センサ16の露光方向は水平となり、図4(b)に示すように、二個設けることで視覚センサ16の露光方向は垂直となる。   Further, as shown in FIG. 4 (a), the light image incident means 17 is provided as one, so that the exposure direction of the visual sensor 16 becomes horizontal, and as shown in FIG. The exposure direction of the sensor 16 is vertical.

前記した検出手段3における照明手段2は、停止状態または移動状態にある電子部品bを瞬間的(閃光状)に照明して、撮像手段1による電子部品bの撮像精度を可及的に向上させるもので、一個または多数個群からなる発光ダイオードを用いるものであって、図2R>2および図3に示すように、方形状や円環状の中空枠状に形成して、撮像手段1における光像入射手段17の上部へ取付部材18により固着してある。   The illuminating means 2 in the detecting means 3 described above illuminates the electronic component b in a stopped state or moving state instantaneously (flashing), and improves the imaging accuracy of the electronic component b by the imaging means 1 as much as possible. 1 or a group of light-emitting diodes, which are formed in a square or annular hollow frame shape as shown in FIG. 2R> 2 and FIG. The fixing member 18 is fixed to the upper part of the image incident means 17.

一般的に、静止状態にある電子部品bに対して走行する照明手段2付きの撮像手段1により、該電子部品bを検出する場合、あるいは、静止状態にある照明手段2付きの撮像手段1に対して走行する電子部品bを検出する場合には、いずれも走行時の検出のため、シャッター機能を有する撮像手段1を用いるが、この場合、従来の照明装置では、測定に十分な画像を得るための必要な光量が得られない。   In general, when the electronic component b is detected by the imaging unit 1 with the illumination unit 2 that travels with respect to the electronic component b in a stationary state, or the imaging unit 1 with the illumination unit 2 in a stationary state is detected. On the other hand, when detecting the electronic component b that travels, the imaging means 1 having a shutter function is used for detection at the time of traveling. In this case, the conventional illumination device obtains an image sufficient for measurement. Therefore, the necessary amount of light cannot be obtained.

本発明実施例は、この不具合に着眼したものであって、すなわち、前記した発光ダイオードの閃光時間は、撮像手段1の電子シャッタースピードによる露光時間以内に閃光するもので、この閃光時間を調整することにより該照明手段2の光量調整が可能となる。   The embodiment of the present invention focuses on this problem, that is, the flash time of the light emitting diode described above flashes within the exposure time by the electronic shutter speed of the image pickup means 1, and this flash time is adjusted. As a result, the light amount of the illumination means 2 can be adjusted.

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

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

すなわち、図5において丸1に示すように、発光ダイオードの閃光が、その非閃光時と同一サイクルであると、デューティ比が1/2となって、次の閃光のための間合いがきわめて短くなり、発光ダイオードに対して定格電流値以下の電流しか流すことができず、したがって、定格電流値による光量以上の光量は得られない。   That is, as indicated by circle 1 in FIG. 5, when the flash of the light emitting diode is in the same cycle as that of the non-flash, the duty ratio becomes 1/2 and the time for the next flash becomes extremely short. Only a current equal to or lower than the rated current value can flow through the light emitting diode, and therefore, a light amount greater than the light amount based on the rated current value cannot be obtained.

しかし、図5において丸2,丸3に示すように、所定の間隔で発光ダイオードが閃光するように設定すれば、そのデューティ比は1/10,1/24となって、一回の発光ダイオードの閃光に対して、該発光ダイオードを連続点灯した場合の定格電流値以上の電流を、すなわち、定格電流値の10倍程度の電流を瞬間的に流すことができるもので、この発光ダイオードを連続点灯した場合の光量より大きな光量で閃光することになる。   However, as shown by circles 2 and 3 in FIG. 5, if the light emitting diodes are set to flash at a predetermined interval, the duty ratio becomes 1/10 and 1/24, so that the light emitting diodes can be used once. A current exceeding the rated current value when the light emitting diode is continuously lit, that is, a current about 10 times the rated current value can be instantaneously passed to the flashlight. It will flash with a light quantity greater than the light quantity when it is lit.

なお、前記したデューティ比は、図5に示される丸4において、「パルス幅f/繰り返し周期g」により求められるもので、この発光ダイオードに流されるパルス許容順電流eは、パルス幅fやデューティ比などの駆動条件によってその許容値が異なるものであって、定められた特性図により求められる。   Note that the above-described duty ratio is obtained by “pulse width f / repetition period g” in the circle 4 shown in FIG. 5. The pulse allowable forward current e flowing through the light emitting diode is determined by the pulse width f and the duty cycle. The allowable value varies depending on the driving condition such as the ratio, and is obtained from a predetermined characteristic diagram.

例えば、本実施例において使用した発光ダイオード(株式会社東芝社製,品名TLRA125)の場合も、発光ダイオードの閃光時間であるパルス幅fと繰り返し周期gとの適切な設定から、該デューティ比も当然1/10以下になるように定められてある。   For example, in the case of the light-emitting diode (product name: TLRA125, manufactured by Toshiba Corporation) used in the present embodiment, the duty ratio is naturally set by appropriately setting the pulse width f that is the flashing time of the light-emitting diode and the repetition period g. It is determined to be 1/10 or less.

なお、前記した照明手段2における発光ダイオードは、青色や赤色,緑色,橙色,白色等に発光するものを用いるものであって、このうち、特に、青色および赤色が撮像手段1の照明用に好ましい。   Note that the light emitting diodes in the illumination unit 2 described above are those that emit blue, red, green, orange, white, and the like, and among these, blue and red are particularly preferable for illumination of the imaging unit 1. .

そして、この照明手段2の構成は、青色の発光ダイオードのみからなる場合、更に、青色の発光ダイオードと前記したその他の複数色からなる発光ダイオードとの組み合わせによる場合とがあるもので、この場合、青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードとは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを選択的に行なうことができる。   And the structure of this illumination means 2 may be a combination of a blue light-emitting diode and a light-emitting diode composed of a plurality of other colors as described above, in the case of consisting only of a blue light-emitting diode. The blue light emitting diode and the light emitting diodes of other colors can be selectively flashed individually and simultaneously.

この照明手段2において発光ダイオードの色の選択は、例えば、装着処理する電子部品bの種類によるものである。   The selection of the color of the light emitting diode in the illuminating means 2 depends on, for example, the type of electronic component b to be mounted.

例えば、電子部品bがBGAやμBGAの場合は電極部が銀色で、インタポーザ表面部にある配線パターン色は金色またはオレンジ色であって赤色波長に近いため、この電子部品bの撮像照明に、赤色発光ダイオードを使用すると、前記電子部品bの配線部も反射し、測定したい前記電極部の画像と配線部と混在した画像となり、電子部品bの位置決め計測に支障を来す。   For example, when the electronic component b is BGA or μBGA, the electrode portion is silver and the wiring pattern color on the surface of the interposer is gold or orange and close to the red wavelength. When the light emitting diode is used, the wiring part of the electronic component b is also reflected, and an image of the electrode part to be measured and an image mixed with the wiring part are formed, which hinders positioning measurement of the electronic part b.

しかし、赤色と補色関係にある青色の発光ダイオードを使用して電子部品bの全体を閃光することで、配線部がこの青色を吸収して反射しないから、光を反射する電極部の画像情報の高精度な取得が可能となる。   However, since the entire electronic component b is flashed using a blue light emitting diode having a complementary color relationship with red, the wiring portion absorbs this blue and does not reflect, so the image information of the electrode portion that reflects the light is reflected. High-accuracy acquisition is possible.

また、基部の地が黒色でその適所に金色の端子を植設させてある電子部品bの場合の撮像の照明に、青色発光ダイオードを使用すると、基部の地と端子部ともに照射された光が吸収されて検出不良となるため、赤色の発光ダイオードを使用して閃光することで、該端子部の光の反射が行なわれ画像を認識することができる。   In addition, when a blue light emitting diode is used for imaging illumination in the case of an electronic component b in which the base is black and a gold terminal is implanted in the appropriate place, the light emitted from both the base and the terminal is irradiated. Since it is absorbed and becomes a detection failure, the red light emitting diode is used for flashing to reflect the light at the terminal portion so that the image can be recognized.

更に、照明手段2における青色発光ダイオードは、電子部品吸着部材である吸着ノズル6に吸着保持された電子部品bの側面方向から光を照射可能な位置に配設させるもので、図6に示すように、電子部品bに最も近い位置に青色発光ダイオード2aを配設し、その下方位置に、青色発光ダイオード2a以外の色、例えば、赤色発光ダイオード2bを配設する。   Further, the blue light emitting diode in the illumination means 2 is disposed at a position where light can be irradiated from the side surface direction of the electronic component b held by the suction nozzle 6 which is an electronic component suction member, as shown in FIG. In addition, a blue light emitting diode 2a is disposed at a position closest to the electronic component b, and a color other than the blue light emitting diode 2a, for example, a red light emitting diode 2b is disposed at a position below the blue light emitting diode 2a.

これにより、BGA等の突起電極部を有する電子部品bの場合、この電極部の突起が低いときでも、青色発光ダイオード2aの照射する光量が減少することなく十分に得られて、明確な画像情報が得られる。   Thereby, in the case of an electronic component b having a protruding electrode portion such as a BGA, even when the protrusion of the electrode portion is low, the amount of light emitted by the blue light emitting diode 2a can be sufficiently obtained without reduction, and clear image information can be obtained. Is obtained.

また、青色発光ダイオード2aと赤色発光ダイオード2bとを使用する照明手段2を用いる場合、前記した撮像手段1にあって、視覚センサ16への光像入射前に、すなわち、電子部品bと視覚センサ16との間に、所定領域の波長を遮断するフィルター20を配設してある。   Further, when the illumination unit 2 using the blue light emitting diode 2a and the red light emitting diode 2b is used, it is in the imaging unit 1, and before the light image is incident on the visual sensor 16, that is, the electronic component b and the visual sensor. 16, a filter 20 for blocking a wavelength in a predetermined region is disposed.

すなわち、このフィルター20は、青色と赤色の波長だけを透過する特性を有する、マゼンタフィルター(例えば、日本真空光学社製商品名ダイクロイックフィルター)であって、このマゼンタフィルター20により、例えば、波長が480〜620nmの領域のもの、つまり、青色と赤色以外の波長の光を遮断することができるもので、例えば、電子部品装着工場内における室内照明用の蛍光灯等の他の光(外乱光)を遮断することができて、電子部品bの画像情報の測定に際して一層の精度の向上となる。   That is, the filter 20 is a magenta filter (for example, a product name dichroic filter manufactured by Nippon Vacuum Optics Co., Ltd.) having a characteristic of transmitting only blue and red wavelengths. The magenta filter 20 has a wavelength of, for example, 480. ˜620 nm region, that is, light capable of blocking light of wavelengths other than blue and red. For example, other light (disturbance light) such as a fluorescent lamp for indoor lighting in an electronic component mounting factory This can be cut off, and the accuracy of the image information of the electronic component b is further improved.

なお、制御手段4は、撮像手段1の検出信号を受けて、あらかじめ定められたデータに基づいて演算し、前記各手段8,10,12,13あるいは往復手段14を個別に任意に制御するもので、慣用のコンピュータが用いられる。   The control means 4 receives the detection signal from the image pickup means 1, calculates based on predetermined data, and arbitrarily controls each of the means 8, 10, 12, 13 or the reciprocating means 14 individually. A conventional computer is used.

また、撮像手段1の撮像位置および照明手段2の閃光位置(撮像位置と同位置)を規制する位置検出部材21が設けられているものであって、例えば、光電管や近接スイッチ等の適宜なものが使用されるもので、可動体11へ、各装着ヘッド5に対応させて、それぞれ撮像手段1の撮像位置すなわち照明手段2の閃光位置に検出子22を取り付け、この検出子22に対応する検出体23を取付体15に設けてある。   Further, a position detection member 21 that regulates the image pickup position of the image pickup means 1 and the flash position of the illumination means 2 (the same position as the image pickup position) is provided. For example, an appropriate one such as a photoelectric tube or a proximity switch is provided. The detector 22 is attached to the movable body 11 corresponding to each mounting head 5 at the imaging position of the imaging means 1, that is, the flash position of the illumination means 2, and the detection corresponding to the detector 22 is performed. A body 23 is provided on the mounting body 15.

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

プリント基板c上には、電子部品bがそれぞれ所定箇所へ所定個数が装着されるもので、この作業にあっては、これら設定値や動作順序等があらかじめ、制御手段4へ定められた各データをプログラムしてある。   On the printed circuit board c, a predetermined number of electronic components b are respectively mounted at predetermined positions. In this work, each set value, operation order, and the like are determined in advance by the control means 4. Is programmed.

そして、その電子部品bの装着は、各駆動手段である進退手段8および移動手段10,昇降手段12,回転手段13を操作して、電子部品bの供給部mへ装着ヘッド5を移動させて該電子部品bを吸着保持する。   The electronic component b is mounted by moving the mounting head 5 to the supply part m of the electronic component b by operating the advancing / retreating means 8 and the moving means 10, the lifting / lowering means 12, and the rotating means 13 which are driving means. The electronic component b is sucked and held.

すると、装着ヘッド5に取り付けられている往復手段14が作動して、取付体15に具備された該撮像手段1が照明手段2と共に、装着ヘッド5に対して左右方向(図3において矢印p方向)へ移動する。   Then, the reciprocating means 14 attached to the mounting head 5 is actuated, and the imaging means 1 provided on the mounting body 15 together with the illuminating means 2 is laterally moved with respect to the mounting head 5 (in the direction of arrow p in FIG. 3). Move to).

そして、位置検出部材21における検出体23が撮像手段1の撮像位置である検出子22に対応すると、該撮像位置に達したことを検知し、トリガー信号を発して、照明手段2における発光ダイオードに給電されると共に、視覚センサ16の電子シャッターが作動し、光像入射手段17を介して視覚センサ16によって画像を取り込み、画像処理手段4aおよび制御手段4へ送信する。   When the detection body 23 in the position detection member 21 corresponds to the detector 22 that is the imaging position of the imaging means 1, it detects that the imaging position has been reached, emits a trigger signal, and causes the light emitting diode in the illumination means 2 to While being supplied with power, the electronic shutter of the visual sensor 16 operates, and an image is captured by the visual sensor 16 via the light image incident means 17 and transmitted to the image processing means 4 a and the control means 4.

このとき、発光ダイオードの閃光時間は、視覚センサ16の露光時間内で閃光するように設定されている。   At this time, the flashing time of the light emitting diode is set to flash within the exposure time of the visual sensor 16.

特に、照明手段2による照明は、その複数個からなる発光ダイオードに対して、該発光ダイオードを連続点灯した場合のこの発光ダイオードの定格電流値以上の電流が瞬間的に供給され、これによって、この発光ダイオードを連続点灯した場合のこの発光ダイオードの持つ定格電流値の光量より多い光量を得ることができるので、電子部品bを撮像するための十分な照明がなされる。   In particular, the illumination by the illumination means 2 is instantaneously supplied with a current exceeding the rated current value of the light-emitting diode when the light-emitting diode is continuously lit to the plurality of light-emitting diodes. Since the light quantity larger than the light quantity of the rated current value of the light emitting diode when the light emitting diode is continuously turned on can be obtained, sufficient illumination for imaging the electronic component b is performed.

更に、照明手段2に青色と赤色の発光ダイオードを用いることにより、被撮像物である電子部品bの着色状態と関係なく、希望する画像情報を得ることができる。   Furthermore, by using blue and red light emitting diodes for the illumination means 2, it is possible to obtain desired image information regardless of the coloring state of the electronic component b that is the object to be imaged.

しかも、前記した青色と赤色の発光ダイオードを、それぞれの発光ダイオードを単独に閃光させたり、あるいは、同時に同調閃光させたりすることができるもので、画像処理する電子部品bの種類等に応じて適宜選択的に複数種の発光ダイオードの閃光操作を行なうことができる。   Moreover, the blue and red light emitting diodes can be flashed individually or simultaneously, and can be synchronized and flashed at the same time, depending on the type of electronic component b to be imaged, etc. A flash operation of a plurality of types of light emitting diodes can be performed selectively.

また、この青色発光ダイオードを、吸着ノズル6に吸着保持された電子部品bの側面方向から閃光を照射できるように配設させる、すなわち、図6に示すように、電子部品bに最も近い位置に青色発光ダイオード2aを配設し、その下方位置に、例えば、赤色発光ダイオード2bを配設することにより、BGA等の突起が低い電極部を有する電子部品bの場合であっても、この電子部品bに対する青色発光ダイオード2aの照射する光量が減少させることなく十分に得ることができて、電子部品bの明確な画像情報が得られる。   Further, the blue light emitting diode is disposed so as to be able to irradiate flash light from the side surface direction of the electronic component b held by the suction nozzle 6, that is, as shown in FIG. Even when the blue light emitting diode 2a is disposed and the red light emitting diode 2b is disposed below the blue light emitting diode 2a, even in the case of the electronic component b having a low electrode portion such as a BGA, this electronic component The amount of light emitted from the blue light emitting diode 2a to b can be sufficiently obtained without reduction, and clear image information of the electronic component b can be obtained.

このように、青色発光ダイオードと赤色発光ダイオードによる閃光により電子部品bの良好な画像情報が得られるものであるが、更に、この処理を確実に行なうためには、視覚センサ16への光像入射前にマゼンタフィルター20を設けることでより精度が向上する。   As described above, good image information of the electronic component b can be obtained by the flash of the blue light emitting diode and the red light emitting diode. Further, in order to perform this processing reliably, the light image is incident on the visual sensor 16. The accuracy is further improved by providing the magenta filter 20 in front.

これにより、発光ダイオードが発する青色と赤色の波長だけを透過して電子部品bの画像をより鮮明に認識することができ、しかも、電子部品装着作業の工場にあって、特に室内照明では緑色波長を含む蛍光灯等が多く、視覚センサー16であるCCDカメラの感度波長も緑色が高いので、この緑色波長をマゼンタフィルター20により遮断することで、外乱光の影響を減少させることができる。   As a result, only the blue and red wavelengths emitted from the light emitting diodes can be transmitted and the image of the electronic component b can be recognized more clearly. Since there are many fluorescent lamps and the like, and the sensitivity wavelength of the CCD camera that is the visual sensor 16 is also high in green, the influence of disturbance light can be reduced by blocking this green wavelength by the magenta filter 20.

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

更には、撮像手段1が、その都度、吸着保持されている電子部品bに対応して停止すると、慣性力等の作用により往復手段14や撮像手段1等に振動が発生するため、この振動の静鎮時間(そのままであると画像ブレを生ずる)が必要となるが、撮像手段1が停止することのない移動状態であれば、振動の発生が解消されて待機時間が全くなくなり、一層の電子部品bの装着時間の短縮が計れる。   Furthermore, when the imaging unit 1 stops corresponding to the electronic component b that is sucked and held each time, vibrations occur in the reciprocating unit 14 and the imaging unit 1 due to the action of inertial force and the like. If the image pickup means 1 is in a moving state that does not stop, the vibration generation is eliminated and the waiting time is completely eliminated. The mounting time of the part b can be shortened.

これに伴って、制御手段4においては前記計測による信号とあらかじめ入力したデータとに基づいて演算が行なわれ、この電子部品bの画像情報処理を行なって補正数値を得る。   Along with this, the control means 4 performs an operation based on the measurement signal and previously input data, and performs image information processing of the electronic component b to obtain a correction numerical value.

このようにして、図1,図3に示すように4ヘッド式の場合には、残りの3へッド5に対して同様の工程を経て、各装着ヘッド5に取り付けられた吸着ノズル6に吸着保持された電子部品bの撮像位置において撮像手段1が停止することなく、一連の連続動作によって、画像処理手段4および制御手段4において補正処理が行われる。   In this way, in the case of the 4-head type as shown in FIGS. 1 and 3, the same process is performed on the remaining 3 heads 5, and the suction nozzles 6 attached to the respective mounting heads 5. The image processing unit 4 and the control unit 4 perform correction processing by a series of continuous operations without stopping the imaging unit 1 at the imaging position of the electronic component b held by suction.

これらの作業は、吸着ノズル6が供給部mにおいて電子部品bを吸着保持してから、機体7内の装着部nへ移動する過程において全て終了し、該装着部nに到達したときには、直ちにプリント基板cへの電子部品bの装着が行なえるため、電子部品bの装着時間にロスが全くない。   These operations are all completed in the process in which the suction nozzle 6 sucks and holds the electronic component b in the supply unit m and then moves to the mounting unit n in the machine body 7. When the mounting nozzle n reaches the mounting unit n, the printing is immediately performed. Since the electronic component b can be mounted on the substrate c, there is no loss in the mounting time of the electronic component b.

次に、この電子部品装着装置Wにおける撮像手段1に、前記において詳述したフルフレームで撮像可能なシャッター機能を備えたカメラ(視覚センサ16)を用いた場合の作用を、図7に示すブロック図および図8,9に示すフローチャート図を参照して説明する。   Next, the operation when the camera (visual sensor 16) provided with the shutter function capable of imaging in the full frame described in detail above is used as the imaging means 1 in the electronic component mounting apparatus W is a block shown in FIG. This will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.

まず、電子部品装着装置Wが稼働を開始すると、制御手段4の信号により各駆動手段8,10,12,13が作動して、取付体15に設けた複数の装着ヘッド5群が供給部mへ移動し、希望する電子部品bをその吸着ノズル6により吸着保持する。   First, when the electronic component mounting apparatus W starts operation, the driving units 8, 10, 12, 13 are operated by signals from the control unit 4, and the plurality of mounting heads 5 provided on the mounting body 15 are supplied to the supply unit m. The desired electronic component b is sucked and held by the suction nozzle 6.

このとき、複数の吸着ノズル6に対しては、その全て、または必要箇所において、あるいは必要個数の吸着ノズル6に電子部品bが吸着保持される。   At this time, with respect to the plurality of suction nozzles 6, the electronic component b is sucked and held by all or necessary portions or by the required number of suction nozzles 6.

すると、装着ヘッド5は、供給部mから装着部nへそのXY軸方向へ移動するもので、該装着ヘッド5に取り付けられている往復手段14が作動して、取付体15に具備された該撮像手段1が照明手段2と共に、装着ヘッド5に対して左右方向(図3において矢印p方向)へ移動する。   Then, the mounting head 5 moves from the supply unit m to the mounting unit n in the XY-axis direction, and the reciprocating means 14 attached to the mounting head 5 is activated to provide the mounting body 15 with the mounting head 15. The imaging unit 1 moves together with the illumination unit 2 in the left-right direction (the direction of the arrow p in FIG. 3) with respect to the mounting head 5.

そして、位置検出部材21における検出体23が撮像手段1の撮像位置である検出子22に対応すると、該撮像位置に達したことを検知し、このとき、外部からの画像取り込みタイミングに合わせたトリガー信号がランダムシャッター発生回路に入力される(割り込み処理)。   Then, when the detection body 23 in the position detection member 21 corresponds to the detector 22 that is the imaging position of the imaging means 1, it is detected that the imaging position has been reached, and at this time, a trigger that matches the timing of image capture from the outside A signal is input to the random shutter generation circuit (interrupt processing).

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

このとき、照明手段2における発光ダイオードに給電されると共に、視覚センサ16(CCDカメラ)のシャッターが作動し、光像入射手段17を介して視覚センサ16がフルフレームの画像情報を取り込むもので、同期信号発生回路ではCCDカメラの駆動に必要な垂直同期信号や水平同期信号が作り出されてタイミング発生回路に送られる。   At this time, power is supplied to the light emitting diode in the illumination means 2 and the shutter of the visual sensor 16 (CCD camera) is operated, and the visual sensor 16 takes in the full frame image information via the light image incident means 17. In the synchronization signal generation circuit, a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal necessary for driving the CCD camera are generated and sent to the timing generation circuit.

そして、CCDドライバーで作り出された信号はCCDカメラ(視覚センサ16)へ送信され、該CCDカメラにおいてODD(奇数フィールド)とEVEN(偶数フィールド)とが同時に出力されて、電子部品bの全画素の読み出しがなされ、ビデオアンプおよびビデオ信号処理回路を経て、それぞれのODDビデオ信号,EVENビデオ信号が同時に出力されて、画像処理手段4aおよび制御手段4へ送信される。   The signal generated by the CCD driver is transmitted to the CCD camera (visual sensor 16), and ODD (odd field) and EVEN (even field) are simultaneously output from the CCD camera, and all the pixels of the electronic component b are output. Reading is performed, and each ODD video signal and EVEN video signal are simultaneously output through the video amplifier and the video signal processing circuit, and transmitted to the image processing means 4a and the control means 4.

なお、図7において、CCDの読み出しタイミング信号は、CCDカメラ16から出力されたビデオ信号を読み出すタイミング、またはその期間を示す信号であり、また、クロック信号は、CCDカメラ16から出力されたビデオ信号を読み出す信号の元となる同期信号である。   In FIG. 7, the CCD read timing signal is a signal indicating the timing or period of reading the video signal output from the CCD camera 16, and the clock signal is the video signal output from the CCD camera 16. This is a synchronization signal that is a source of a signal for reading.

制御手段4では、前記の工程により撮像手段1により得られた電子部品bの画像情報に基づいて、あらかじめ、この制御手段4に入力されている電子部品bの装着情報と比較演算し、その結果、位置ズレがある場合は、その補正量を電子部品装着装置Wにおける各手段8,10,12,13等を数値制御して、吸着ノズル6に吸着保持されている電子部品bの保持状態を修正し、定められた装着部nの基板cの装着位置に達するまでに、その全ての補正作業を終了させる。   In the control means 4, based on the image information of the electronic component b obtained by the imaging means 1 by the above-described process, the calculation information is compared with the mounting information of the electronic component b input to the control means 4 in advance, and the result If there is a positional deviation, the amount of correction is numerically controlled for each means 8, 10, 12, 13 etc. in the electronic component mounting apparatus W, and the holding state of the electronic component b held by the suction nozzle 6 is determined. All the correction operations are completed until the mounting position of the substrate c of the mounting portion n is reached.

この撮像手段1の電子部品bの画像撮像は、該撮像手段1が往復手段14により電子部品bの下方を移動する間において、すなわち、撮像手段1が停止することなく一連の連続した移動状態の中で、その撮像作業を行なうことができるもので、画像読取工程が大幅に短縮されると共に、前記した照明手段2との協動による相乗効果により、吸着ノズルに吸着保持された電子部品bの画像処理における位置計測の際の撮像工程が大幅に高速化され、その結果、電子部品bの装着タクト時間の大幅な短縮化の目的が達成される。   The image pickup of the electronic component b of the image pickup means 1 is performed in a series of continuous moving states while the image pickup means 1 moves below the electronic component b by the reciprocating means 14, that is, without stopping the image pickup means 1. The image reading process can be greatly shortened, and the synergistic effect by the cooperation with the illuminating means 2 described above allows the electronic component b held by the suction nozzle to be held by the suction nozzle. The imaging process at the time of position measurement in image processing is significantly speeded up, and as a result, the purpose of greatly shortening the mounting tact time of the electronic component b is achieved.

また、複数の装着ヘッド5からなる場合は、図10に示すように、撮像手段1の全移動工程hにおいて、その待機位置から移動終了位置への往復手段14による移動は、移動量ゼロの状態から加速され、所定の速度に達したら等速度でNO1の装着ヘッド5からNO4の装着ヘッド5へと撮像工程を行ないつつ移動するもので、撮像が終了すれば減速の後、吸着ノズル6による電子部品bの装着動作の妨げとならない位置に停止する。   In the case of a plurality of mounting heads 5, as shown in FIG. 10, in the entire movement process h of the imaging means 1, the movement by the reciprocating means 14 from the standby position to the movement end position is in a state where the movement amount is zero. Is moved from the mounting head 5 of NO1 to the mounting head 5 of NO4 at an equal speed when a predetermined speed is reached. After the imaging is completed, the electrons by the suction nozzle 6 are decelerated. It stops at a position that does not hinder the mounting operation of the component b.

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

本発明に関する電子部品撮像方法を採用した電子部品装着装置の実施の一例を示す概略の平面図である。1 is a schematic plan view showing an example of implementation of an electronic component mounting apparatus employing an electronic component imaging method according to the present invention. 図1における装置の概略的な側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the apparatus in FIG. 1. 図1における装置の概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view of the apparatus in FIG. 図1における装置の撮像手段の光像入射手段の各例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each example of the optical image incident means of the imaging means of the apparatus in FIG. 図1における装置の照明手段のデューティ比の各例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each example of the duty ratio of the illumination means of the apparatus in FIG. 図1における装置の検出手段部を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the detection means part of the apparatus in FIG. 図1における装置の撮像手段の撮像工程を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the imaging process of the imaging means of the apparatus in FIG. 図1における装置の撮像手段の撮像工程の撮像開始を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the imaging start of the imaging process of the imaging means of the apparatus in FIG. 図1における装置の撮像手段の撮像工程を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the imaging process of the imaging means of the apparatus in FIG. 図1における装置の撮像手段の撮像工程を示すその動作の説明図である。It is explanatory drawing of the operation | movement which shows the imaging process of the imaging means of the apparatus in FIG. 本発明に関する電子部品撮像方法における撮像手段にフルフレームシャッターカメラを用いた場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of using a full frame shutter camera for the imaging means in the electronic component imaging method concerning this invention. 図11における撮像手段のビデオ信号の出力状態を示す説明図で、(a)は従来例を、(b)は本発明実施例をそれぞれ示す。11A and 11B are explanatory views showing the output state of the video signal of the image pickup means in FIG. 11, where FIG. 11A shows a conventional example, and FIG.

符号の説明Explanation of symbols

W 電子部品装着装置
b 電子部品
c プリント基板
m 供給部
n 実装部
1 撮像手段
2 照明手段
2a 青色発光ダイオード
2b 赤色発光ダイオード
3 検出手段
8,10,12,13 駆動手段
16 視覚センサー
17 光像入射手段
20 フィルター
W Electronic component mounting apparatus b Electronic component c Printed circuit board m Supply unit n Mounting unit 1 Imaging unit 2 Illumination unit 2a Blue light emitting diode 2b Red light emitting diode 3 Detection unit 8, 10, 12, 13 Driving unit 16 Visual sensor 17 Optical image incidence Means 20 Filter

Claims (6)

数値制御による各駆動手段によりX,Y,Z方向への任意の移動とθ方向への任意の回転を行なう電子部品吸着部材によって、電子部品を吸着保持して供給部から取り出し、装着部の位置決めされた基板上の所定位置に装着するまでの途中において、発光ダイオードからなる照明手段により停止状態または移動状態にある電子部品を照明して、この照明時の電子部品を撮像手段により撮像して画像情報を得る電子部品撮像方法にあって、
前記照明手段は、複数色の発光ダイオードによるストロボ照明であり、複数色の発光ダイオードは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを前記電子部品の種類に応じて選択的に行なうことを特徴とする電子部品撮像方法。
The electronic component is sucked and held by the electronic component suction member that performs arbitrary movement in the X, Y, and Z directions and arbitrary rotation in the θ direction by each of the driving means by numerical control, and the mounting portion is positioned. In the middle of mounting on a predetermined position on the printed circuit board, an electronic part that is in a stopped state or a moving state is illuminated by an illuminating means composed of a light emitting diode, and the electronic part at the time of illumination is imaged by the imaging means. In an electronic component imaging method for obtaining information,
The illuminating means is stroboscopic illumination using light emitting diodes of a plurality of colors, and the light emitting diodes of the plurality of colors are selectively flashed individually and simultaneously according to the type of the electronic component. An electronic component imaging method characterized by the above.
前記複数色の発光ダイオードは、青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項1に記載の電子部品撮像方法。   The electronic component imaging method according to claim 1, wherein the light emitting diodes of a plurality of colors include a blue light emitting diode and a light emitting diode of another color. 前記青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードとは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを選択的に行なうことを特徴とする請求項2に記載の電子部品撮像方法。   3. The electronic component imaging method according to claim 2, wherein the blue light emitting diode and the light emitting diodes of the other colors are selectively flashed individually and simultaneously. 前後方向に移動する進退体と、左右方向に移動する可動体と、電子部品の供給部と装着部とを移動する上下動可能な吸着ノズルと、電子部品を照明する発光ダイオードからなる照明手段と、照明時の電子部品を撮像する撮像手段とを備えた電子部品装着装置であって、
前記照明手段は、複数色の発光ダイオードによるストロボ照明であり、複数色の発光ダイオードは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを前記電子部品の種類に応じて選択的に行なうことを特徴とする電子部品装着装置。
An advancing / retracting body that moves in the front-rear direction, a movable body that moves in the left-right direction, a suction nozzle that can move up and down to move between the supply part and the mounting part of the electronic component, and an illumination means that includes a light emitting diode that illuminates the electronic component An electronic component mounting apparatus comprising an imaging means for imaging an electronic component during illumination,
The illuminating means is stroboscopic illumination using light emitting diodes of a plurality of colors, and the light emitting diodes of the plurality of colors are selectively flashed individually and simultaneously according to the type of the electronic component. An electronic component mounting apparatus characterized by the above.
前記複数色の発光ダイオードは、青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項4に記載の電子部品装着装置。   The electronic component mounting apparatus according to claim 4, wherein the light emitting diodes of a plurality of colors include a blue light emitting diode and a light emitting diode of another color. 前記青色発光ダイオードとその他の色の発光ダイオードとは、それぞれ個別に閃光させる場合と、同時に閃光させる場合とを選択的に行なうことを特徴とする請求項5に記載の電子部品装着装置。   6. The electronic component mounting apparatus according to claim 5, wherein the blue light emitting diode and the light emitting diodes of other colors selectively perform flashing individually and simultaneously flashing.
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