JP2014001939A - Component checkup apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the time taken to check coplanarity while restraining enlargement of electronic component-mounted equipment itself by enabling the coplanarity of a plurality of electronic components to be checked at once with a single component checkup apparatus.SOLUTION: A component checkup apparatus comprises an irradiating unit that irradiates an electronic component with light; an imaging unit that picks up an image of the electronic component irradiated by the irradiating unit; a holding unit that so holds a plurality of electronic components that the plurality of electronic components are arranged within the image pickup range of the imaging unit; a space adjusting unit that adjusts the space between the electronic components, held by the holding unit, and the imaging unit; and a checking unit that acquires a prescribed number of sets of image data by intermittently picking up images of the plurality of electronic components within the image pickup range of the imaging unit while differentiating the space at a prescribed pitch with the space adjusting unit, individually recognizes the plurality of electronic components on the basis of the prescribed number of sets of image data and thereby checks the planarity of each.

Description

本発明は、部品検査装置に関する。   The present invention relates to a component inspection apparatus.

従来、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置においては、電子部品を基板に実装する前に、電子部品の電極の平坦度(コプラナリティ)を検査するために、電子部品を撮像する部品検査装置が搭載されている(例えば、特許文献1参照。)。
従来の部品検査装置においては、1回に1つの電子部品のコプラナリティ検査を行うものであるため、前工程である二次元認識処理や、後工程である電子部品実装に比べ時間がかかっていた。この時間差を埋めるべく、部品検査装置を複数設置することで一度に複数の電子部品のコプラナリティ検査を実行可能とする装置も開発されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component on a substrate, the component inspection device for imaging the electronic component in order to inspect the flatness (coplanarity) of the electrode of the electronic component before mounting the electronic component on the substrate. (For example, refer to Patent Document 1).
In the conventional component inspection apparatus, since the coplanarity inspection of one electronic component is performed at a time, it takes time compared to the two-dimensional recognition process that is the previous process and the electronic component mounting that is the subsequent process. In order to fill this time difference, an apparatus that can execute a coplanarity inspection of a plurality of electronic components at a time by installing a plurality of component inspection devices has been developed.

特許第4610437号公報Japanese Patent No. 4610437

しかしながら、複数の部品検査装置を設置すると、どうしても設置スペースが増大化してしまい、電子部品実装装置自体が大型になってしまうのが実状であった。   However, when a plurality of component inspection apparatuses are installed, the installation space is inevitably increased, and the electronic component mounting apparatus itself is actually large.

本発明の課題は、一台の部品検査装置によって複数の電子部品のコプラナリティ検査を一度に可能とすることで、電子部品実装装置自体の大型化を抑制しつつ、コプラナリティ検査にかかる時間の短縮化を図ることである。   An object of the present invention is to enable the coplanarity inspection of a plurality of electronic components at a time by using a single component inspection apparatus, thereby reducing the time required for the coplanarity inspection while suppressing an increase in the size of the electronic component mounting apparatus itself. It is to plan.

請求項1記載の発明に係る部品検査装置は、
電子部品に光を照射する照射部と、
前記照射部により照射された前記電子部品を撮像する撮像部と、
複数の前記電子部品が前記撮像部の撮像範囲内に配置されるように、前記複数の前記電子部品を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記電子部品と前記撮像部との間隔を調整する間隔調整部と、
前記間隔調整部により前記間隔を所定のピッチで異ならせながら、前記撮像部の撮像範囲内にある前記複数の前記電子部品を間欠的に撮像させることで、所定数の画像データを取得し、前記所定数の画像データを基に前記複数の前記電子部品を個別に認識して、それぞれの平坦度を検査する検査部とを備えることを特徴としている。
The component inspection apparatus according to the invention of claim 1
An irradiating unit for irradiating the electronic component with light;
An imaging unit that images the electronic component irradiated by the irradiation unit;
A holding unit that holds the plurality of electronic components such that the plurality of electronic components are arranged within an imaging range of the imaging unit;
An interval adjustment unit for adjusting an interval between the electronic component held by the holding unit and the imaging unit;
A predetermined number of image data is acquired by intermittently imaging the plurality of electronic components within the imaging range of the imaging unit while varying the interval at a predetermined pitch by the interval adjustment unit, And an inspection unit that individually recognizes the plurality of electronic components based on a predetermined number of image data and inspects each flatness.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の部品検査装置において、
前記複数の前記電子部品はそれぞれ異なる種類であることを特徴としている。
The invention according to claim 2 is the component inspection apparatus according to claim 1,
The plurality of electronic components are different types.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の部品検査装置において、
前記複数の前記電子部品毎に、当該電子部品を検査するために必要な前記画像データの前記所定数が異なり、
前記検査部は、前記所定数の画像データが得られた前記電子部品から順に平坦度の測定を実行することを特徴としている。
The invention described in claim 3 is the component inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The predetermined number of the image data necessary for inspecting the electronic component is different for each of the plurality of electronic components,
The inspection unit is characterized in that the flatness is measured in order from the electronic component from which the predetermined number of image data is obtained.

請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の部品検査装置において、
前記間隔の調整速度、前記ピッチ及び前記所定数は、前記複数の前記電子部品毎に変更自在であることを特徴としている。
Invention of Claim 4 is the components inspection apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The interval adjustment speed, the pitch, and the predetermined number can be changed for each of the plurality of electronic components.

請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の部品検査装置において、
前記間隔調整部による前記間隔の調整範囲は、前記電子部品毎に変更自在であることを特徴としている。
Invention of Claim 5 is the components inspection apparatus as described in any one of Claims 1-4,
The adjustment range of the interval by the interval adjustment unit can be changed for each electronic component.

本発明によれば、一台の部品検査装置によって複数の電子部品のコプラナリティ検査を一度に可能とすることで、電子部品実装装置の大型化を抑制しつつ、コプラナリティ検査にかかる時間の短縮化を図ることである。   According to the present invention, the coplanarity inspection of a plurality of electronic components can be performed at one time by using a single component inspection apparatus, thereby reducing the time required for the coplanarity inspection while suppressing an increase in the size of the electronic component mounting apparatus. It is to plan.

本実施形態に係る部品検査装置の主制御構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main control structure of the component inspection apparatus which concerns on this embodiment. 図1の部品検査装置に備わる駆動部の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the drive part with which the component inspection apparatus of FIG. 1 is equipped. 図1の部品検査装置での処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process in the components inspection apparatus of FIG. 図1の部品検査装置で、2つの電子部品を異なる精度で同時にコプラナリティ検査を実施する場合の説明図であり、(a)は下面図、(b)は側面図である。2A and 2B are explanatory diagrams in the case where a coplanarity inspection is simultaneously performed on two electronic components with different accuracies using the component inspection apparatus of FIG. 1, in which FIG. 1A is a bottom view, and FIG. 図4に示したフローチャートの変形例である。It is a modification of the flowchart shown in FIG. 撮像範囲内に各電子部品毎の領域が設定された状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state by which the area | region for each electronic component was set within the imaging range. 2つの電子部品に対してそれぞれ領域を設定してから、異なる精度で同時にコプラナリティ検査を実施する場合の説明図であり、(a)は下面図、(b)は側面図である。It is explanatory drawing at the time of implementing a coplanarity test | inspection simultaneously with a different precision after setting an area | region with respect to two electronic components, (a) is a bottom view, (b) is a side view. 撮像範囲内に配置された電子部品の配置例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of arrangement | positioning of the electronic component arrange | positioned in the imaging range.

本発明に係る部品検査装置の実施形態について説明する。この部品検査装置は、電子部品を基板に実装するための部品実装装置に設置されている。図1は、部品検査装置の主制御構成を示すブロック図である。図1に示すように、部品検査装置1には、駆動部10と、画像処理装置20と、これらを制御する主制御部30とを備えている。
駆動部10には、電子部品P1,P2(図2参照)に対して光を照射する照射部11と、照射部11により照射された電子部品P1,P2を撮像する撮像部12と、複数の電子部品P1,P2が撮像部12の撮像範囲内に配置されるように、複数の電子部品P1,P2を保持する保持部13とを備えている。
An embodiment of a component inspection apparatus according to the present invention will be described. This component inspection apparatus is installed in a component mounting apparatus for mounting an electronic component on a substrate. FIG. 1 is a block diagram showing a main control configuration of the component inspection apparatus. As shown in FIG. 1, the component inspection apparatus 1 includes a drive unit 10, an image processing device 20, and a main control unit 30 that controls them.
The drive unit 10 includes an irradiation unit 11 that irradiates light to the electronic components P1 and P2 (see FIG. 2), an imaging unit 12 that images the electronic components P1 and P2 irradiated by the irradiation unit 11, and a plurality of A holding unit 13 that holds the plurality of electronic components P1 and P2 is provided so that the electronic components P1 and P2 are arranged within the imaging range of the imaging unit 12.

図2は、駆動部10の概略構成を示す斜視図である。図2に示すように、撮像部12の上方に照射部11が配置されていて、その上方に保持部13によって保持された電子部品P1,P2が配置されるようになっている。
撮像部12には、被写体画像を撮像するCCD又はCMOS撮像素子と、当該撮像素子の眼前に設けられた固定焦点レンズからなる光学系が配設されている。つまり、撮像部12は固定焦点の撮像装置である。なお、この撮像部12の撮像時に得られる画像信号は、画像処理装置20に出力される。
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the drive unit 10. As shown in FIG. 2, the irradiation unit 11 is arranged above the imaging unit 12, and the electronic components P <b> 1 and P <b> 2 held by the holding unit 13 are arranged above the imaging unit 12.
The imaging unit 12 is provided with an optical system including a CCD or CMOS imaging device that captures a subject image and a fixed focus lens provided in front of the imaging device. That is, the imaging unit 12 is a fixed-focus imaging device. Note that an image signal obtained at the time of imaging by the imaging unit 12 is output to the image processing device 20.

照射部11は、平面視正方形状であって内部中空の直方体のケース11aとケース内底部の四方から光照射を行う複数の発光素子11bとケース内上部の四方から光照射を行う複数の発光素子11cとから構成される。
照射部11のケース11aは、上部と下部とが開口している。そして、上側の開口部から電子部品P1,P2が保持部の駆動により下降してケース11a内に侵入し、四方から光照射が行われた状態で下側の開口部を通じて撮像部12により電子部品P1,P2の撮像が行われる。
The irradiation unit 11 has a square shape in a plan view and has a hollow rectangular parallelepiped case 11a, a plurality of light emitting elements 11b that irradiate light from four sides of the inner bottom of the case, and a plurality of light emitting elements that irradiate light from four sides of the upper part in the case. 11c.
The case 11a of the irradiation unit 11 is open at the top and bottom. Then, the electronic components P1 and P2 descend from the upper opening by driving the holding unit and enter the case 11a, and the image pickup unit 12 passes through the lower opening and the electronic component is irradiated with light from four sides. Imaging of P1 and P2 is performed.

保持部13には、複数の電子部品P1,P2を個別に保持する第一吸着ノズル131及び第二吸着ノズル132が設けられている。そして、図2に示すように、保持部13には、第一吸着ノズル131をX方向に移動させるためのX軸モータ131a、Y方向に移動させるためのY軸モータ131b、Z方向に移動させるためのZ軸モータ131c、Z軸周りに回転させるためのθ軸モータ131dが備えられている。同様に保持部13には、第二吸着ノズル132をX方向に移動させるためのX軸モータ132a、Y方向に移動させるためのY軸モータ132b、Z方向に移動させるためのZ軸モータ132c、Z軸周りに回転させるためのθ軸モータ132dが備えられている。ここで、Z軸は撮像部12の光軸に沿った方向であるので、Z軸モータ131c,132cが駆動することにより、保持部13によって保持された電子部品P1,P2と撮像部12との間隔が調整されることになる。つまり、Z軸モータ131c,132cが本発明に係る間隔調整部である。   The holding unit 13 is provided with a first suction nozzle 131 and a second suction nozzle 132 that individually hold a plurality of electronic components P1 and P2. Then, as shown in FIG. 2, the holding unit 13 is moved in the Z direction, an X axis motor 131a for moving the first suction nozzle 131 in the X direction, a Y axis motor 131b for moving in the Y direction. A Z-axis motor 131c for rotating around the Z-axis and a θ-axis motor 131d for rotating around the Z-axis are provided. Similarly, the holding unit 13 includes an X-axis motor 132a for moving the second suction nozzle 132 in the X direction, a Y-axis motor 132b for moving in the Y direction, a Z-axis motor 132c for moving in the Z direction, A θ-axis motor 132d for rotating around the Z-axis is provided. Here, since the Z-axis is a direction along the optical axis of the imaging unit 12, the Z-axis motors 131 c and 132 c are driven so that the electronic components P 1 and P 2 held by the holding unit 13 and the imaging unit 12 are driven. The interval will be adjusted. That is, the Z-axis motors 131c and 132c are the interval adjustment unit according to the present invention.

また、撮像部12の撮像の実行と照射部11の光照射の実行とは、主制御部30により制御される。そして、撮像部12の撮像による画像信号は、前述したように、画像処理装置20に入力されるようになっている。   The execution of imaging by the imaging unit 12 and the execution of light irradiation by the irradiation unit 11 are controlled by the main control unit 30. Then, the image signal obtained by the imaging of the imaging unit 12 is input to the image processing device 20 as described above.

主制御部30は、部品検査装置1とともに電子部品実装装置の各部も制御するものである。主制御部30は、実装対象となる電子部品P1,P2のリスト及びその搭載の順番、各電子部品P1,P2の基板上における搭載位置、各電子部品P1,P2がいずれの電子部品フィーダから受け取るかを示す受け取り位置等が定められた実装スケジュールデータを記憶する図示しないメモリと、実装動作制御プログラムを実行するCPU31とを主に備えている。
そして、電子部品の実装時には、実装スケジュールデータを読み込んで、X軸モータ131a,132a及びY軸モータ131b、132bを制御して所定の電子部品フィーダの受け取り位置に第一吸着ノズル131又は第二吸着ノズル132を搬送し、Z軸モータ131c,132cを制御して第一吸着ノズル131又は第二吸着ノズル132にて電子部品P1,P2を吸着し、撮像部12に移動して下方から電子部品P1,P2の撮像を行ってから実装スケジュールデータに定められた基板実装位置に電子部品P1,P2を搬送して実装を行う。
そして、実装スケジュールデータに定められた全ての電子部品P1,P2について実装を行い、動作制御を終了するようになっている。
The main control unit 30 controls each part of the electronic component mounting apparatus together with the component inspection apparatus 1. The main control unit 30 receives a list of electronic components P1 and P2 to be mounted and their mounting order, mounting positions of the electronic components P1 and P2 on the board, and the electronic components P1 and P2 from any electronic component feeder. The memory mainly includes a memory (not shown) that stores mounting schedule data in which a receiving position indicating the position is determined, and a CPU 31 that executes a mounting operation control program.
When mounting electronic components, the mounting schedule data is read and the X-axis motors 131a and 132a and the Y-axis motors 131b and 132b are controlled to receive the first suction nozzle 131 or the second suction at a predetermined electronic component feeder receiving position. The nozzle 132 is conveyed, the Z-axis motors 131c and 132c are controlled, the electronic parts P1 and P2 are adsorbed by the first adsorption nozzle 131 or the second adsorption nozzle 132, moved to the imaging unit 12, and the electronic part P1 is moved from below. , P2 is picked up and then the electronic components P1 and P2 are transported to the board mounting position defined in the mounting schedule data for mounting.
And it mounts about all the electronic components P1 and P2 defined by mounting schedule data, and complete | finishes operation control.

また、主制御部30は、画像処理装置20と通信可能に接続されている。そして、電子部品P1,P2の撮像により生成される全焦点画像の解析の結果に基づいて得られる電子部品P1,P2の中心位置及びZ軸周りの角度の情報を画像処理装置20から受信し、第一吸着ノズル131及び第二吸着ノズル132に対する電子部品P1,P2の中心位置ズレ及びZ軸周りの角度ズレをX軸モータ131a,132a及びY軸モータ131b、132bと、θ軸モータ131d,132dの制御により補正してから基板への実装動作制御を行うようになっている。   The main control unit 30 is connected to the image processing apparatus 20 so as to be communicable. Then, the information on the central positions of the electronic components P1 and P2 and the angle around the Z axis obtained based on the analysis result of the omnifocal image generated by imaging the electronic components P1 and P2 is received from the image processing device 20, The center position shift of the electronic components P1 and P2 and the angle shift about the Z axis with respect to the first suction nozzle 131 and the second suction nozzle 132 are set to X axis motors 131a and 132a, Y axis motors 131b and 132b, and θ axis motors 131d and 132d. The mounting operation on the board is controlled after correction by the above control.

また、主制御部30は、電子部品P1,P2の検査時において、第一吸着ノズル131及び第二吸着ノズル132に保持された電子部品P1,P2と撮像部12とのZ方向に間隔を所定のピッチ(撮像ピッチ)で異ならせるように、Z軸モータ131c,132cを制御し、各ピッチで電子部品P1,P2を撮像部12によって撮像させる。このとき、図2に示すように撮像部12の撮像範囲内には、第一吸着ノズル131及び第二吸着ノズル132に保持された電子部品P1,P2が配置されているために、一度の撮像で複数の電子部品P1,P2を撮像できるようになっている。
例えば、第一吸着ノズル131に保持された電子部品P1の下端部及び第二吸着ノズル132に保持された電子部品P2の下端部が撮像部12の合焦範囲よりも撮像部12に近い位置を起点として撮像部12の合焦範囲を通過した所定の高さまで第一吸着ノズル131及び第二吸着ノズル132を上昇させると共に、撮像ピッチ毎に電子部品P1,P2の撮像を行うよう撮像部12を制御する。
撮像時の各吸着ノズル131,132の撮像ピッチと撮像回数とは、図示しないメモリに記憶されており、外部から任意に設定することが可能となっている。なお、各吸着ノズル131,132の撮像ピッチや、撮像回数(所定数)、調整速度、調整範囲は、電子部品P1,P2毎に変更することも可能である。また、同範囲については各吸着ノズル131,132を下降させながら撮像を行っても良い。
Further, the main control unit 30 sets a predetermined interval in the Z direction between the electronic components P1 and P2 held by the first suction nozzle 131 and the second suction nozzle 132 and the imaging unit 12 when the electronic components P1 and P2 are inspected. The Z-axis motors 131c and 132c are controlled so as to be different at different pitches (imaging pitches), and the electronic parts P1 and P2 are imaged by the imaging unit 12 at each pitch. At this time, since the electronic components P1 and P2 held by the first suction nozzle 131 and the second suction nozzle 132 are arranged in the imaging range of the imaging unit 12 as shown in FIG. Thus, a plurality of electronic components P1 and P2 can be imaged.
For example, the lower end of the electronic component P1 held by the first suction nozzle 131 and the lower end of the electronic component P2 held by the second suction nozzle 132 are located closer to the imaging unit 12 than the focusing range of the imaging unit 12. The first suction nozzle 131 and the second suction nozzle 132 are raised to a predetermined height that has passed through the focusing range of the imaging unit 12 as a starting point, and the imaging unit 12 is configured to capture the electronic components P1 and P2 at each imaging pitch. Control.
The imaging pitch of each suction nozzle 131 and 132 and the number of times of imaging at the time of imaging are stored in a memory (not shown) and can be arbitrarily set from the outside. Note that the imaging pitch, the number of times of imaging (predetermined number), the adjustment speed, and the adjustment range of each suction nozzle 131, 132 can be changed for each electronic component P1, P2. Further, in the same range, imaging may be performed while lowering the suction nozzles 131 and 132.

(画像処理装置)
そして、画像処理装置20は、上記所定数の撮像により所定数の画像データを取得し、画像を構成する各画素の位置における合焦点位置(一つの画素について焦点が合っている場合における撮像部12と、第一吸着ノズル131に保持された電子部品P1及び第二吸着ノズル132に保持された電子部品P2との相対的な位置又は距離)を求め、全画素について焦点のあった画像からなる全焦点画像を生成する処理を行うものである。
(Image processing device)
Then, the image processing device 20 acquires a predetermined number of image data by the predetermined number of imaging, and an in-focus position at the position of each pixel constituting the image (the imaging unit 12 when one pixel is in focus). And the relative position or distance between the electronic component P1 held by the first suction nozzle 131 and the electronic component P2 held by the second suction nozzle 132), and all the pixels made up of focused images for all pixels are obtained. Processing for generating a focus image is performed.

このため、図1に示すように、画像処理装置20には、A/Dコンバータ21と、画像記憶部22と、合焦位置算出部23と、処理条件記憶部24と、処理結果記憶部25と、高さ算出部26と、部品位置検出部27と、全焦点画像生成部28と、コプラナリティ検査部29と、これらを制御するCPU200とが備えられている。   For this reason, as shown in FIG. 1, the image processing apparatus 20 includes an A / D converter 21, an image storage unit 22, a focus position calculation unit 23, a processing condition storage unit 24, and a processing result storage unit 25. A height calculation unit 26, a component position detection unit 27, an omnifocal image generation unit 28, a coplanarity inspection unit 29, and a CPU 200 for controlling them.

A/Dコンバータ21は、上記撮像部12の複数回の撮像による画像信号をA/D変換して各撮像ごとの画像データを生成し、画像記憶部22に出力する。
画像記憶部22は、A/Dコンバータ21より入力された画像を記憶する。
合焦位置算出部23は、画像記憶部22に記憶された各画像データから撮像範囲Q内の合焦位置を算出する。合焦位置算出方式としては、例えば特開2012−23340号公報に開示された方式が挙げられる。
The A / D converter 21 performs A / D conversion on an image signal obtained by a plurality of times of imaging by the imaging unit 12 to generate image data for each imaging, and outputs the image data to the image storage unit 22.
The image storage unit 22 stores the image input from the A / D converter 21.
The focus position calculation unit 23 calculates a focus position within the imaging range Q from each image data stored in the image storage unit 22. As a focus position calculation method, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-23340 can be given.

処理条件記憶部24には、各電子部品P1,P2に対する各吸着ノズル131,132の移動条件(撮像開始位置、撮像ピッチ、撮像回数等)を記憶する移動条件記憶部241と、電子部品P1,P2の各部品データ(各寸法、形状、平坦度等)を記憶する部品データ記憶部242とが備えられている。   The processing condition storage unit 24 stores a movement condition storage unit 241 that stores the movement conditions (imaging start position, imaging pitch, number of imaging operations, etc.) of the suction nozzles 131 and 132 with respect to the electronic components P1 and P2, and the electronic components P1 and P2. A component data storage unit 242 that stores each component data (each dimension, shape, flatness, etc.) of P2 is provided.

処理結果記憶部25には、合焦位置算出部23の算出結果を記憶する合焦位置記憶部251と、高さ算出部26の算出結果を記憶する高さデータ記憶部272と、全焦点画像生成部28の生成結果を記憶する全焦点画像記憶部253と、部品位置検出部27の検出結果を記憶する部品位置記憶部254と、コプラナリティ検査部29の検査結果を記憶する検査結果記憶部255とが備えられている。   The processing result storage unit 25 includes a focus position storage unit 251 that stores the calculation result of the focus position calculation unit 23, a height data storage unit 272 that stores the calculation result of the height calculation unit 26, and an omnifocal image. An omnifocal image storage unit 253 that stores the generation result of the generation unit 28, a component position storage unit 254 that stores the detection result of the component position detection unit 27, and an inspection result storage unit 255 that stores the inspection result of the coplanarity inspection unit 29. And are provided.

高さ算出部26は、移動条件記憶部241に記憶された撮像開始位置、撮像ピッチ等と、合焦位置記憶部251に記憶された合焦位置とを用いて高さデータを算出し、高さデータ記憶部252に出力する。   The height calculation unit 26 calculates height data using the imaging start position, imaging pitch, and the like stored in the movement condition storage unit 241 and the in-focus position stored in the in-focus position storage unit 251, To the data storage unit 252.

全焦点画像生成部28は、合焦位置記憶部251に記憶された合焦位置を用いて全焦点画像を生成し、全焦点画像記憶部253に出力する。
部品位置検出部27は、全焦点画像記憶部253に記憶された全焦点画像と、部品データ記憶部242に記憶された部品データとを用いて画像処理を行い、各部品位置を検出し、その結果を部品位置記憶部254に出力する。
コプラナリティ検査部29は、部品位置記憶部254に記憶された部品位置と、高さデータ記憶部252に記憶された高さデータとを用いて、周知のコプラナリティ値の算出の方法により各電子部品P1,P2のコプラナリティ値を算出し、コプラナリティ検査を行い、その結果内容を検査結果記憶部255に出力する。
そして、画像処理装置20は、検査結果記憶部255に記憶されたコプラナリティ検査の検査結果を、主制御部30に出力する。このように主制御部30及び画像処理装置20が本発明に係る検査部である。
The omnifocal image generation unit 28 generates an omnifocal image using the in-focus position stored in the in-focus position storage unit 251 and outputs it to the omnifocal image storage unit 253.
The component position detection unit 27 performs image processing using the omnifocal image stored in the omnifocal image storage unit 253 and the component data stored in the component data storage unit 242, and detects each component position. The result is output to the part position storage unit 254.
The coplanarity inspection unit 29 uses the component position stored in the component position storage unit 254 and the height data stored in the height data storage unit 252 to calculate each electronic component P1 by a known coplanarity value calculation method. , P2 is calculated, a coplanarity test is performed, and the result is output to the test result storage unit 255.
Then, the image processing apparatus 20 outputs the inspection result of the coplanarity inspection stored in the inspection result storage unit 255 to the main control unit 30. As described above, the main control unit 30 and the image processing apparatus 20 are inspection units according to the present invention.

次に、部品検査装置1での処理の流れについて説明する。図3は、処理の流れを示すフローチャートである。図3に示すように、ステップS1では、主制御部30は、各電子部品P1,P2の撮像条件を決定する。具体的には、第一吸着ノズル131及び第二吸着ノズル132毎の撮像ピッチを決定し、移動条件記憶部241に記憶する。この撮像ピッチは、あらかじめ部品データ記憶部242に記憶されている部品データから算出しても良いし、ユーザにより任意の撮像ピッチを入力する方法を取っても良い。撮像ピッチを決める際には、コプラナリティ検査を高精度で行うか、処理時間を重視した簡易的に行うかという観点から、撮像ピッチを決めても良い。   Next, the flow of processing in the component inspection apparatus 1 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing. As shown in FIG. 3, in step S1, the main control unit 30 determines imaging conditions for the electronic components P1 and P2. Specifically, the imaging pitch for each of the first suction nozzle 131 and the second suction nozzle 132 is determined and stored in the movement condition storage unit 241. This imaging pitch may be calculated from component data stored in advance in the component data storage unit 242 or may be a method of inputting an arbitrary imaging pitch by the user. When determining the imaging pitch, the imaging pitch may be determined from the viewpoint of whether the coplanarity inspection is performed with high accuracy or simply with emphasis on processing time.

ここで、図4は、2つの電子部品P1,P2を異なる精度で同時にコプラナリティ検査を実施する場合の説明図であり、(a)は下面図、(b)は側面図である。2つの電子部品P1,P2を同時にコプラナリティ検査する場合には、図4(a)に示すように撮像範囲Q内に吸着ノズル131,132によっていずれの電子部品P1,P2が配置されている。ここで、簡易的な検査である簡易検査の場合には撮像ピッチを広くし、より高精度な検査である高精度検査の場合には撮像ピッチを簡易検査よりも狭くする。例えば、異なる撮像ピッチで0〜80番までの81枚の撮像を想定した場合、図4(b)に示すように、簡易検査を施す電子部品P1側の撮像ピッチは広くなり、高精度検査を施す電子部品P2側の撮像ピッチは狭くなる。   Here, FIG. 4 is an explanatory view when the coplanarity inspection is simultaneously performed on the two electronic components P1 and P2 with different accuracy, (a) is a bottom view, and (b) is a side view. When the coplanarity inspection is performed on the two electronic components P1 and P2 at the same time, as shown in FIG. 4A, any one of the electronic components P1 and P2 is arranged by the suction nozzles 131 and 132 in the imaging range Q. Here, in the case of a simple inspection that is a simple inspection, the imaging pitch is widened, and in the case of a high-accuracy inspection that is a more accurate inspection, the imaging pitch is made narrower than that of the simple inspection. For example, assuming 81 images from 0 to 80 at different imaging pitches, as shown in FIG. 4B, the imaging pitch on the electronic component P1 side where the simple inspection is performed becomes wide, and high-precision inspection is performed. The imaging pitch on the electronic component P2 side to be applied becomes narrow.

ステップS2では、主制御部30は、撮像ピッチと部品データ記憶部242に格納された各電子部品P1,P2の部品高さから、各吸着ノズル131,132の撮像開始位置を算出する。
ステップS3では、主制御部30は、各電子部品P1,P2がそれぞれの撮像開始位置に配置されるように、X軸モータ131a,131b、Y軸モータ132a,132b及びZ軸モータ131c,132cを制御する。
このステップS1〜S3までが撮像準備処理である。
In step S <b> 2, the main control unit 30 calculates the imaging start positions of the suction nozzles 131 and 132 from the imaging pitch and the component heights of the electronic components P <b> 1 and P <b> 2 stored in the component data storage unit 242.
In step S3, the main control unit 30 turns the X-axis motors 131a and 131b, the Y-axis motors 132a and 132b, and the Z-axis motors 131c and 132c so that the electronic components P1 and P2 are arranged at the respective imaging start positions. Control.
Steps S1 to S3 are the imaging preparation process.

ステップS4では、主制御部30は撮像を開始する。
ステップS5では、主制御部30は現在の撮影枚数が所定数に達しているか否かを判断し、達していない場合にはステップS6に移行し、達している場合にはステップS8に移行する。
In step S4, the main control unit 30 starts imaging.
In step S5, the main control unit 30 determines whether or not the current number of shots has reached a predetermined number. If not, the process proceeds to step S6, and if it has reached, the process proceeds to step S8.

ステップS6では、主制御部30は、撮像部12を制御して電子部品P1,P2の撮影を行う。
ステップS7では、主制御部30は、撮像ピッチだけ各吸着ノズル131,132が移動するようにZ軸モータ131c,132cを制御し、ステップS5に移行する。
ステップS5〜ステップS7が繰り返され、撮影枚数が所定枚数に達するとステップS8に移行する。
このステップS4〜ステップS8までが撮像処理である。
In step S <b> 6, the main control unit 30 controls the imaging unit 12 to capture the electronic components P <b> 1 and P <b> 2.
In step S7, the main control unit 30 controls the Z-axis motors 131c and 132c so that the suction nozzles 131 and 132 move by the imaging pitch, and the process proceeds to step S5.
Steps S5 to S7 are repeated, and when the number of shots reaches a predetermined number, the process proceeds to step S8.
Steps S4 to S8 are the imaging process.

ステップS8では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、撮像により得られた所定枚数の画像データから、合焦位置を算出する。算出された合焦位置は合焦位置記憶部251に記憶される。
ステップS9では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、合焦位置記憶部251に格納された合焦位置と移動条件記憶部241に記憶された情報を用いて、高さデータを算出する。算出された高さデータは、高さデータ記憶部252に記憶される。
ステップS10では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、合焦位置記憶部251に格納された合焦位置を用いて、全焦点画像を生成する。生成された全焦点画像は全焦点画像記憶部253に記憶される。
このステップS8〜ステップS10までが高さデータ算出処理である。
In step S8, the main control unit 30 controls the image processing device 20 to calculate a focus position from a predetermined number of image data obtained by imaging. The calculated in-focus position is stored in the in-focus position storage unit 251.
In step S <b> 9, the main control unit 30 controls the image processing device 20 to use the focus position stored in the focus position storage unit 251 and the information stored in the movement condition storage unit 241 to use the height data. Is calculated. The calculated height data is stored in the height data storage unit 252.
In step S <b> 10, the main control unit 30 controls the image processing device 20 to generate an omnifocal image using the in-focus position stored in the in-focus position storage unit 251. The generated omnifocal image is stored in the omnifocal image storage unit 253.
Steps S8 to S10 are the height data calculation process.

ステップS11では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、全焦点画像記憶部253に記憶された全焦点画像と、部品データ記憶部242に格納された部品データとを用いて、部品認識を行い、個々の電子部品位置を特定する。
ステップS12では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、個々の電子部品P1,P2のコプラナリティ値を算出する。
ステップS13では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、電子部品P1,P2のそれぞれのコプラナリティ値と、コプラナリティ判定値とを比較し検査を実施し、実施個数が電子部品P1,P2の総数以内である場合にはステップS14に移行し、総数よりも多くなった場合にはステップS17に移行する。
In step S <b> 11, the main control unit 30 controls the image processing device 20 to use the omnifocal image stored in the omnifocal image storage unit 253 and the component data stored in the component data storage unit 242. Component recognition is performed and the position of each electronic component is specified.
In step S12, the main control unit 30 controls the image processing device 20 to calculate the coplanarity values of the individual electronic components P1 and P2.
In step S13, the main control unit 30 controls the image processing apparatus 20, compares the coplanarity values of the electronic components P1 and P2 with the coplanarity determination values, and performs an inspection. When it is within the total number of P2, the process proceeds to step S14, and when it exceeds the total number, the process proceeds to step S17.

ステップS14では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、コプラナリティ値がコプラナリティ判定値をクリアしたか否かを判断し、クリアした場合はステップS15に移行し、クリアしなかった場合はステップS16に移行する。
ステップS15では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、コプラナリティ判定値をクリアした電子部品P1,P2を良品と判定し、その結果を検査結果記憶部255に記憶させる。
ステップS16では、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、コプラナリティ判定値をクリアできなかった電子部品P1,P2を不良品として判定し、その結果を検査結果記憶部255に記憶させる。
このステップS13〜ステップS16を電子部品P1,P2の数だけ繰り返すことで、撮像範囲Q内に収まった全ての電子部品P1,P2に対してコプラナリティ検査が実行される。なお、コプラナリティ判定値は、全ての電子部品P1,P2に対して同じ値を用いてもよいし、各電子部品P1,P2に対して異なる値を用いてもよい。
そして、ステップS11〜ステップS16までがコプラナリティ検査処理である。
In step S14, the main control unit 30 controls the image processing apparatus 20 to determine whether or not the coplanarity value has cleared the coplanarity determination value. If cleared, the process proceeds to step S15. Proceeds to step S16.
In step S <b> 15, the main control unit 30 controls the image processing apparatus 20 to determine that the electronic components P <b> 1 and P <b> 2 that have cleared the coplanarity determination value are non-defective products, and stores the result in the inspection result storage unit 255.
In step S <b> 16, the main control unit 30 controls the image processing device 20 to determine the electronic components P <b> 1 and P <b> 2 that have not cleared the coplanarity determination value as defective products, and stores the results in the inspection result storage unit 255. .
By repeating these steps S13 to S16 as many times as the number of electronic components P1 and P2, the coplanarity inspection is executed for all the electronic components P1 and P2 within the imaging range Q. As the coplanarity determination value, the same value may be used for all the electronic components P1 and P2, or different values may be used for the respective electronic components P1 and P2.
Steps S11 to S16 are the coplanarity inspection process.

ステップS17では、主制御部30は、検査結果記憶部255に記憶された判定結果を基に、これから部品実装装置が基板に実装する電子部品P1,P2に良品があるか否かを判断し、良品がある場合にはステップS18に移行し、良品がない場合にはステップS19に移行する。
ステップS18では、主制御部30は、部品実装装置の各部を制御して、良品である電子部品P1,P2を基板に実装する。
In step S17, the main control unit 30 determines whether or not the electronic components P1 and P2 to be mounted on the board by the component mounting apparatus are based on the determination result stored in the inspection result storage unit 255, When there is a non-defective product, the process proceeds to step S18, and when there is no non-defective product, the process proceeds to step S19.
In step S18, the main control unit 30 controls each part of the component mounting apparatus to mount the non-defective electronic components P1 and P2 on the board.

ステップS19では、主制御部30は、検査結果記憶部255に記憶された判定結果を基に、これから部品実装装置が基板に実装する電子部品P1,P2に不良品があるか否かを判断し、不良品がある場合にはステップS20に移行し、不良品がない場合には終了する。
ステップS20では、主制御部30は、電子部品実装装置の各部を制御して、不良品である電子部品P1,P2を排出し、終了する。
このステップS17〜ステップS20までが実装・排出処理である。
In step S19, based on the determination result stored in the inspection result storage unit 255, the main control unit 30 determines whether or not the electronic components P1 and P2 to be mounted on the board by the component mounting apparatus are defective. If there is a defective product, the process proceeds to step S20, and if there is no defective product, the process ends.
In step S20, the main control unit 30 controls each part of the electronic component mounting apparatus, discharges the defective electronic components P1 and P2, and ends the process.
Steps S17 to S20 are the mounting / discharging process.

以上のように、本実施形態によれば、主制御部30が、電子部品P1,P2と撮像部12の間隔を所定の撮像ピッチで異ならせながら、撮像部12の撮像範囲Q内にある複数の電子部品P1,P2を間欠的に撮像させることで、画像処理装置20が所定数の画像データを取得し、所定数の画像データを基に複数の電子部品P1,P2を個別に認識して、それぞれの平坦度を測定するので、一台の部品検査装置1によって複数の電子部品P1,P2のコプラナリティ検査を一度に行うことができるので、電子部品実装装置の大型化を抑制しつつ、コプラナリティ検査にかかる時間の短縮化することができる。
また、部品検査装置1での検査が想定される電子部品のサイズに応じて撮像範囲Qを設定しておけば、大型の電子部品であってもXY走査して全体像を撮像する必要がなくなるため、コプラナリティ検査にかかる時間を抑制することができる。
また、全焦点画像を用いた三次元部品認識が可能であるため、同一部品においてコプラナリティ検査と三次元部品認識を行うことが可能である。
As described above, according to the present embodiment, the main control unit 30 can change the intervals between the electronic components P1 and P2 and the imaging unit 12 at a predetermined imaging pitch, while the plurality of imaging units Q are within the imaging range Q of the imaging unit 12. The image processing apparatus 20 acquires a predetermined number of image data by intermittently capturing the electronic components P1 and P2, and recognizes the plurality of electronic components P1 and P2 individually based on the predetermined number of image data. Since each flatness is measured, a single component inspection apparatus 1 can perform a coplanarity inspection of a plurality of electronic components P1 and P2 at the same time, while suppressing an increase in the size of the electronic component mounting apparatus, The time required for inspection can be shortened.
In addition, if the imaging range Q is set according to the size of the electronic component that is supposed to be inspected by the component inspection apparatus 1, it is not necessary to perform XY scanning to capture the entire image even for a large electronic component. Therefore, the time required for the coplanarity inspection can be suppressed.
In addition, since three-dimensional component recognition using an omnifocal image is possible, coplanarity inspection and three-dimensional component recognition can be performed on the same component.

また、検査対象の電子部品がそれぞれ異なる種類であるので、異なる部品であってもコプラナリティ検査と三次元部品認識を行うことが可能である。
また、電子部品P1,P2と撮像部12との間隔の調整速度、撮像ピッチ及び検査に必要な画像データの所定数、調整範囲が、複数の電子部品P1,P2毎に変更自在であるので、検査の精度や検査にかかる時間などを電子部品P1,P2毎に設定することができる。
In addition, since the electronic components to be inspected are different types, it is possible to perform coplanarity inspection and three-dimensional component recognition even for different components.
Further, since the adjustment speed of the distance between the electronic components P1, P2 and the imaging unit 12, the imaging pitch, the predetermined number of image data necessary for the inspection, and the adjustment range can be changed for each of the plurality of electronic components P1, P2. Inspection accuracy, inspection time, and the like can be set for each of the electronic components P1 and P2.

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、全焦点画像生成(ステップS10)の直後に、複数の電子部品P1,P2の位置を特定しているが、図5に示すように、撮像開始(ステップS4)の前に、複数の電子部品P1,P2の位置を特定してもよい(図5中、ステップS11a)。このステップS11aでは、主制御部30は、画像処理装置20を制御して、図6に示すように撮像範囲Qから、各電子部品P1,P2が含まれる領域Q1,Q2を設定する。この設定時においては、例えば部品データ記憶部242に記憶されている部品データから算出してもよいし、ユーザによって領域Q1,Q2が指定される手法を用いてもよい。
このように、各電子部品P1,P2毎に設定できれば、電子部品P1,P2を検査するために必要な撮像枚数を各電子部品P1,P2毎に設定することが可能となる。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate.
For example, in the above embodiment, the positions of the plurality of electronic components P1 and P2 are specified immediately after the omnifocal image generation (step S10), but before the start of imaging (step S4) as shown in FIG. In addition, the positions of the plurality of electronic components P1 and P2 may be specified (step S11a in FIG. 5). In step S11a, the main control unit 30 controls the image processing device 20 to set areas Q1 and Q2 including the electronic components P1 and P2 from the imaging range Q as shown in FIG. At the time of this setting, for example, it may be calculated from the component data stored in the component data storage unit 242, or a method in which the areas Q1 and Q2 are designated by the user may be used.
Thus, if it can set for every electronic component P1, P2, it will become possible to set the number of imaging required for inspecting electronic component P1, P2 for every electronic component P1, P2.

図7は、2つの電子部品P1,P2に対してそれぞれ領域Q1,Q2を設定してから、異なる精度で同時にコプラナリティ検査を実施する場合の説明図であり、(a)は下面図、(b)は側面図である。なお、この場合においては、電子部品P1に対しては簡易検査、電子部品P2に対しては高精度検査を実施することを想定している。
図7に示すように、簡易検査対象の電子部品P1では所定枚数が41枚であり、高精度検査の対象である電子部品P2では所定枚数が81枚となり、簡易検査の方がおよそ半分の撮影枚数となる。簡易検査の方が撮影が早く終わるため、主制御部30は、所定枚数の撮影が早く終わった電子部品P1からコプラナリティの検査を実行する。
このように、所定数の画像データが得られた電子部品P1から平坦度の測定が実行されるので、複数の電子部品P1,P2の検査をより高速に行うことが可能となる。
FIG. 7 is an explanatory view when coplanarity inspection is simultaneously performed with different accuracy after setting the regions Q1 and Q2 for the two electronic components P1 and P2, respectively, (a) is a bottom view, (b) ) Is a side view. In this case, it is assumed that a simple inspection is performed on the electronic component P1 and a high-precision inspection is performed on the electronic component P2.
As shown in FIG. 7, the predetermined number of sheets is 41 for the electronic component P1 to be subjected to the simple inspection, and the predetermined number is 81 for the electronic component P2 that is the object of the high-precision inspection. It becomes the number of sheets. Since the simple inspection finishes the imaging earlier, the main control unit 30 executes the coplanarity inspection from the electronic component P1 for which the predetermined number of imaging is completed earlier.
As described above, since the flatness measurement is executed from the electronic component P1 from which a predetermined number of image data is obtained, it is possible to inspect the plurality of electronic components P1 and P2 at a higher speed.

なお、上記実施形態では、撮像範囲Q内に2つの電子部品P1,P2を一列に配置して、2つの電子部品P1,P2のコプラナリティ検査を同時に実行する場合を例示して説明したが、撮像範囲Q内に3つ以上の電子部品を配置すれば3つ以上の電子部品のコプラナリティ検査を同時に実行することも可能である。配置例としては、図8に示すように複数の電子部品Pをマトリクス状に配置することが挙げられる。   In the above embodiment, the case where the two electronic components P1 and P2 are arranged in a line within the imaging range Q and the coplanarity inspection of the two electronic components P1 and P2 is executed at the same time is described as an example. If three or more electronic components are arranged within the range Q, it is possible to simultaneously execute the coplanarity inspection of three or more electronic components. As an arrangement example, as shown in FIG. 8, a plurality of electronic components P are arranged in a matrix.

1 部品検査装置
10 駆動部
11 照射部
12 撮像部
13 保持部
20 画像処理装置(検査部)
30 主制御部(検査部)
131 第一吸着ノズル
131a X軸モータ
131b Y軸モータ
131c Z軸モータ(間隔調整部)
131d θ軸モータ
132 第二吸着ノズル
132a X軸モータ
132b Y軸モータ
132c Z軸モータ(間隔調整部)
132d θ軸モータ
P1,P2 電子部品
Q 撮像範囲
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Component inspection apparatus 10 Drive part 11 Irradiation part 12 Imaging part 13 Holding part 20 Image processing apparatus (inspection part)
30 Main control unit (inspection unit)
131 First suction nozzle 131a X-axis motor 131b Y-axis motor 131c Z-axis motor (interval adjustment unit)
131d θ-axis motor 132 Second suction nozzle 132a X-axis motor 132b Y-axis motor 132c Z-axis motor (interval adjustment unit)
132d θ-axis motor P1, P2 Electronic component Q Imaging range

Claims (5)

電子部品に光を照射する照射部と、
前記照射部により照射された前記電子部品を撮像する撮像部と、
複数の前記電子部品が前記撮像部の撮像範囲内に配置されるように、前記複数の前記電子部品を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記電子部品と前記撮像部との間隔を調整する間隔調整部と、
前記間隔調整部により前記間隔を所定のピッチで異ならせながら、前記撮像部の撮像範囲内にある前記複数の前記電子部品を間欠的に撮像させることで、所定数の画像データを取得し、前記所定数の画像データを基に前記複数の前記電子部品を個別に認識して、それぞれの平坦度を検査する検査部とを備えることを特徴とする部品検査装置。
An irradiating unit for irradiating the electronic component with light;
An imaging unit that images the electronic component irradiated by the irradiation unit;
A holding unit that holds the plurality of electronic components such that the plurality of electronic components are arranged within an imaging range of the imaging unit;
An interval adjustment unit for adjusting an interval between the electronic component held by the holding unit and the imaging unit;
A predetermined number of image data is acquired by intermittently imaging the plurality of electronic components within the imaging range of the imaging unit while varying the interval at a predetermined pitch by the interval adjustment unit, A component inspection apparatus comprising: an inspection unit that individually recognizes the plurality of electronic components based on a predetermined number of image data and inspects each flatness.
請求項1記載の部品検査装置において、
前記複数の前記電子部品はそれぞれ異なる種類であることを特徴とする部品検査装置。
The component inspection apparatus according to claim 1,
The component inspection apparatus, wherein the plurality of electronic components are different types.
請求項1又は2記載の部品検査装置において、
前記複数の前記電子部品毎に、当該電子部品を検査するために必要な前記画像データの前記所定数が異なり、
前記検査部は、前記所定数の画像データが得られた前記電子部品から順に平坦度の測定を実行することを特徴とする部品検査装置。
In the component inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The predetermined number of the image data necessary for inspecting the electronic component is different for each of the plurality of electronic components,
The inspection unit performs flatness measurement in order from the electronic component from which the predetermined number of image data is obtained.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の部品検査装置において、
前記間隔の調整速度、前記ピッチ及び前記所定数は、前記複数の前記電子部品毎に変更自在であることを特徴とする部品検査装置。
In the component inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The interval inspection speed, the pitch, and the predetermined number can be changed for each of the plurality of electronic components.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の部品検査装置において、
前記間隔調整部による前記間隔の調整範囲は、前記電子部品毎に変更自在であることを特徴とする部品検査装置。
In the component inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
2. The component inspection apparatus according to claim 1, wherein the interval adjustment range by the interval adjustment unit is changeable for each electronic component.
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