JP2015005663A - Control system of board conveyer and board working machine using the control system - Google Patents

Control system of board conveyer and board working machine using the control system Download PDF

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PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately convey a circuit board up to a target stop position by controlling a conveyer.SOLUTION: A board conveyer control system includes: imaging means for imaging a range which is a partial range of a circuit board on a conveyer and includes a front edge and a rear edge in a conveying direction of the circuit board; edge specification means for specifying at least one straight portion of the front edge and one straight portion of the rear edge from an image captured by the imaging means; position specification means which when a distance between the specified straight portion of the front edge and the specified straight portion of the rear edge coincides with a programmed dimension of the circuit board, specifies a present position of the circuit board by using at least one of the straight portions; and command means for applying an operation command to the conveyer on the basis of a relative position between the specified present position of the circuit board and the target stop position.

Description

ここで開示する技術は、回路基板を搬送するコンベアを制御する技術に関し、特に、回路基板を目標停止位置まで搬送するための技術に関する。   The technique disclosed here relates to a technique for controlling a conveyor that conveys a circuit board, and more particularly, to a technique for conveying a circuit board to a target stop position.
特許文献1に、回路基板を搬送するコンベアを制御して、回路基板を目標停止位置まで搬送するための技術が開示されている。この技術では、コンベアが搬送する回路基板の前方エッジや後方エッジを、光電センサによって検出することによって、回路基板の現在位置を把握している。   Patent Document 1 discloses a technique for controlling a conveyor that conveys a circuit board to convey the circuit board to a target stop position. In this technique, the current position of the circuit board is grasped by detecting the front edge and the rear edge of the circuit board conveyed by the conveyor with a photoelectric sensor.
特開2012−99668号公報JP 2012-99668 A
回路基板の前方エッジや後方エッジを、光電センサによって検出する構成であると、回路基板に装着された電子部品が回路基板のエッジからはみ出しているときに、当該電子部品のエッジを回路基板のエッジとして誤検出するおそれがある。   When the photoelectric sensor detects the front edge and rear edge of the circuit board, when the electronic component mounted on the circuit board protrudes from the edge of the circuit board, the edge of the electronic component is changed to the edge of the circuit board. There is a risk of false detection.
上記の問題を鑑み、本明細書では、回路基板のエッジを検出する新たな手法を採用して、回路基板を目標停止位置まで正確に搬送することのできる技術を提供する。   In view of the above problems, the present specification provides a technique that can accurately transport a circuit board to a target stop position by adopting a new technique for detecting the edge of the circuit board.
本明細書で開示する技術では、先ず、コンベア上の回路基板の少なくとも一部の範囲を撮像する。このとき撮像する範囲は、回路基板の搬送方向における前方エッジと後方エッジとを含む範囲とする。次に、回路基板を撮像した画像から、回路基板の前方エッジの直線部分と、回路基板の後方エッジの直線部分とを、少なくとも一つずつ特定する。回路基板のエッジから電子部品がはみ出ている場合、その位置において回路基板のエッジは部分的に突出し、直線にはならない。それに対して、回路基板の本来のエッジの部分では、回路基板のエッジが直線状に伸びている。従って、回路基板を撮像した画像から、回路基板のエッジの直線部分を特定することで、電子部品がはみ出ていない、回路基板の本来のエッジを特定することができる。   In the technique disclosed in this specification, first, an image of at least a part of a circuit board on a conveyor is captured. The range to be imaged at this time is a range including a front edge and a rear edge in the circuit board conveyance direction. Next, at least one straight line portion at the front edge of the circuit board and one straight line portion at the rear edge of the circuit board are specified from the image obtained by imaging the circuit board. When the electronic component protrudes from the edge of the circuit board, the edge of the circuit board partially protrudes at that position and does not become a straight line. On the other hand, at the original edge portion of the circuit board, the edge of the circuit board extends linearly. Therefore, by specifying the straight line portion of the edge of the circuit board from the image obtained by imaging the circuit board, it is possible to specify the original edge of the circuit board where the electronic component does not protrude.
但し、回路基板からはみ出た電子部品の形状によっては、回路基板からはみ出た電子部品のエッジが、直線状に伸びていることもある。この場合、上記したエッジの直線部分を特定する処理において、回路基板からはみ出た電子部品のエッジが、回路基板のエッジとして特定されることも想定される。この場合、回路基板から電子部品がはみ出ている寸法だけ、回路基板の現在位置を誤って認識することになってしまい、その結果、回路基板の停止位置が目標停止位置からずれてしまう。   However, depending on the shape of the electronic component protruding from the circuit board, the edge of the electronic component protruding from the circuit board may extend linearly. In this case, it is assumed that the edge of the electronic component protruding from the circuit board is specified as the edge of the circuit board in the process of specifying the straight line portion of the edge. In this case, the current position of the circuit board is erroneously recognized by the dimension in which the electronic component protrudes from the circuit board, and as a result, the stop position of the circuit board shifts from the target stop position.
上記した問題を考慮して、本技術では、回路基板の前方エッジと後方エッジのそれぞれから直線部分を特定した後に、特定した二つの直線部分の間の距離を、回路基板の予定された寸法と比較する。仮に、特定された前方エッジ(又は後方エッジ)の直線部分が、回路基板からはみ出た電子部品のエッジであれば、電子部品がはみ出ている寸法だけ、特定した二つの直線部分の間の距離は、回路基板の予定された寸法から相違するはずである。従って、特定した二つの直線部分の間の距離を、回路基板の予定された寸法と比較することによって、回路基板の画像から特定したエッジの直線部分が、回路基板の本来のエッジであるのか否かを判別することができる。   In consideration of the above-described problems, in the present technology, after specifying the straight line portion from each of the front edge and the rear edge of the circuit board, the distance between the two specified straight line portions is determined as the planned size of the circuit board. Compare. If the straight part of the specified front edge (or rear edge) is an edge of an electronic component that protrudes from the circuit board, the distance between the two specified linear parts is the same as the dimension that the electronic component protrudes. Should be different from the expected dimensions of the circuit board. Therefore, by comparing the distance between the two specified linear portions with the expected dimensions of the circuit board, whether the linear portion of the edge specified from the image of the circuit board is the original edge of the circuit board. Can be determined.
上記のように、本技術によると、回路基板のエッジから電子部品がはみ出ている場合でも、回路基板を撮像した画像から、回路基板の本来の前方エッジと後方エッジとをそれぞれ特定することができる。回路基板の本来の前方エッジと後方エッジとの少なくとも一方が特定されれば、回路基板の現在位置を正確に特定することができ、現在位置と目標停止位置との相対位置に基づいて、コンベアに適切な動作指令を与えることができる。   As described above, according to the present technology, even when an electronic component protrudes from the edge of the circuit board, the original front edge and rear edge of the circuit board can be identified from the image obtained by imaging the circuit board. . If at least one of the original front edge and the rear edge of the circuit board is specified, the current position of the circuit board can be accurately specified, and the conveyor is determined based on the relative position between the current position and the target stop position. Appropriate operation commands can be given.
上記した技術は、基板コンベア制御システムに具現化される。この基板コンベア制御システムは、回路基板を搬送するコンベアを制御して、回路基板を目標停止位置まで搬送するものであって、撮像手段とエッジ特定手段と位置特定手段と指令手段とを備える。撮像手段は、コンベア上の回路基板の少なくとも一部の範囲であって、回路基板の搬送方向における前方エッジと後方エッジとを含む範囲を撮像することができる。エッジ特定手段は、撮像手段による撮像画像から、前方エッジの直線部分と後方エッジの直線部分とを、少なくとも一つずつ特定することができる。位置特定手段は、特定された前方エッジの直線部分と特定された後方エッジの直線部分との間の距離が、回路基板の予定された寸法に一致するときに、それら直線部分の少なくとも一方を用いて、回路基板の現在位置を特定する。そして、指令手段は、特定された回路基板の現在位置と目標停止位置との相対位置に基づいて、コンベアに動作指令を与えることができる。   The technique described above is embodied in a substrate conveyor control system. This substrate conveyor control system controls a conveyor that conveys a circuit board and conveys the circuit board to a target stop position, and includes an imaging means, an edge specifying means, a position specifying means, and a command means. The image pickup means can pick up an image of a range including at least a part of the circuit board on the conveyor and including a front edge and a rear edge in the conveyance direction of the circuit board. The edge specifying means can specify at least one straight line portion of the front edge and one straight line portion of the rear edge from the image captured by the image pickup means. The position specifying means uses at least one of the straight portions when the distance between the straight portion of the specified front edge and the straight portion of the specified rear edge matches a predetermined dimension of the circuit board. To identify the current position of the circuit board. Then, the command means can give an operation command to the conveyor based on the relative position between the specified current position of the circuit board and the target stop position.
実施例の電子部品装着機を示す図。The figure which shows the electronic component mounting machine of an Example. 図1におけるII−II線断面図。II-II sectional view taken on the line in FIG. 基板コンベアと基板カメラを示す図。The figure which shows a board | substrate conveyor and a board | substrate camera. 電子部品装着機の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of an electronic component mounting machine. コンベア制御部が実行する処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process which a conveyor control part performs. 基板カメラによる回路基板の撮像画像の一例を示す図。The figure which shows an example of the captured image of the circuit board by a board | substrate camera. 前方エッジの直線部分と後方エッジの直線部分を示す図。The figure which shows the linear part of a front edge, and the linear part of a back edge. 一部が切り欠かれた回路基板を考慮した変形例を説明する図。The figure explaining the modification which considered the circuit board in which a part was notched. 前方エッジ及び/又は後方エッジが湾曲する回路基板を考慮した変形例を説明する図。The figure explaining the modification which considered the circuit board with which a front edge and / or a back edge curve.
回路基板から電子部品がはみ出ていると、回路基板のエッジには、回路基板の本来のエッジと、回路基板からはみ出た電子部品のエッジとが混在する。そのため、回路基板を撮像した画像から、回路基板のエッジの直線部分を特定したときに、回路基板の本来のエッジだけでなく、回路基板からはみ出た電子部品のエッジも特定されることがある。前述したように、本技術では、電子部品のエッジが特定されることが、直接的に問題となることはない。しかしながら、例えば回路基板から多数の電子部品がはみ出ていると、多数の電子部品のエッジが特定されてしまうこともあり、その後の処理、例えば、基板の位置決めにおける負担が大きくなってしまう。   When the electronic component protrudes from the circuit board, the original edge of the circuit board and the edge of the electronic component protruding from the circuit board coexist at the edge of the circuit board. For this reason, when the straight line portion of the edge of the circuit board is specified from the image obtained by imaging the circuit board, not only the original edge of the circuit board but also the edge of the electronic component protruding from the circuit board may be specified. As described above, in the present technology, it is not directly a problem that the edge of the electronic component is specified. However, for example, if a large number of electronic components protrude from the circuit board, the edges of the large number of electronic components may be specified, and the burden on subsequent processing, for example, positioning of the substrate, will increase.
上記の問題を考慮して、回路基板を撮像した画像から、回路基板のエッジの直線部分を特定するときは、所定の長さ以上のものだけを特定することが有効である。回路基板のサイズに対して、電子部品のサイズは比較的に小さい。よって、回路基板の本来のエッジに対して、回路基板からはみ出た電子部品のエッジも、比較的に短いものが多い。従って、電子部品の一般的なサイズを考慮して、前記した所定の長さを適宜設定すれば、電子部品のエッジを避けて、回路基板の本来のエッジを主に特定することができる。   In consideration of the above problems, it is effective to specify only a portion having a predetermined length or more when specifying a linear portion of the edge of the circuit board from an image obtained by imaging the circuit board. The size of the electronic component is relatively small with respect to the size of the circuit board. Therefore, the edge of the electronic component that protrudes from the circuit board is often relatively short with respect to the original edge of the circuit board. Therefore, if the predetermined length is appropriately set in consideration of the general size of the electronic component, the original edge of the circuit board can be mainly identified while avoiding the edge of the electronic component.
上記した本技術の一側面に基づいて、本技術を具現化したシステムでは、前記したエッジ特定手段が、前方エッジ及び後方エッジの直線部分のうち、所定の長さ以上のものだけを特定することが好ましい。   Based on one aspect of the present technology described above, in the system embodying the present technology, the edge specifying means described above specifies only the straight portions of the front edge and the rear edge having a predetermined length or more. Is preferred.
コンベアが搬送する回路基板には、その一部が切り欠かれた回路基板も存在する。このような場合、本技術では、回路基板の切り欠かかれた部分のエッジを、回路基板のエッジ(前方エッジ又は後方エッジ)として取り扱うことができる。具体的には、前記した回路基板の予定された寸法に関して、回路基板の基本寸法(切り欠かれる前の寸法)と回路基板の切り欠き寸法(回路基板から切り欠いた寸法)とを取得し、基本寸法から切り欠き寸法を減算した寸法(即ち、切り欠かかれた部分の寸法)を、回路基板の予定された寸法とするとよい。   There are circuit boards that are partially cut away from the circuit boards that are conveyed by the conveyor. In such a case, in the present technology, the edge of the notched portion of the circuit board can be handled as the edge (front edge or rear edge) of the circuit board. Specifically, regarding the planned dimensions of the circuit board described above, the basic dimensions of the circuit board (dimensions before being cut out) and the notch dimensions of the circuit board (dimensions cut out from the circuit board) are obtained. A dimension obtained by subtracting the notch dimension from the basic dimension (that is, the dimension of the notched part) may be a predetermined dimension of the circuit board.
上記した本技術の一側面に基づいて、本技術を具現化したシステムでは、前記した位置特定手段が、回路基板の予定された寸法に関して、回路基板の基本寸法と回路基板の切り欠き寸法とを取得し、基本寸法から切り欠き寸法を減算した寸法を、回路基板の予定された寸法とすることが好ましい。   In the system embodying the present technology based on the one aspect of the present technology described above, the position specifying unit described above calculates the basic dimensions of the circuit board and the notch dimensions of the circuit board with respect to the predetermined dimensions of the circuit board. The dimension obtained by subtracting the notch dimension from the basic dimension is preferably a predetermined dimension of the circuit board.
本明細書で開示する技術は、回路基板を搬送するコンベアを有する基板作業機に好適に適用することができる。ここでいう基板作業機には、例えば、回路基板にはんだを印刷するはんだ印刷機や、回路基板にはんだを塗布するはんだ塗布機や、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機や、回路基板をその外観から検査する基板検査機が含まれる。はんだ印刷機は、コンベアによって目標停止位置まで搬送された回路基板に、はんだを印刷するスキージ(作業ヘッドの一例)を備えている。はんだ塗布機は、コンベアによって目標停止位置まで搬送された回路基板に、はんだを塗布するディスペンサ(作業ヘッドの一例)を備えている。電子部品装着機は、コンベアによって目標停止位置まで搬送された回路基板に、電子部品を装着する装着ヘッドを備えている。基板検査機は、コンベアによって目標停止位置まで搬送された回路基板の各部を撮像する検査ヘッドを備えている。なお、本技術は、これらの基板作業機に限られず、その他基板作業機の他、回路基板を搬送するコンベアを有する装置に広く適用することができる。   The technology disclosed in the present specification can be suitably applied to a substrate working machine having a conveyor that conveys a circuit board. Examples of the substrate working machine include a solder printer that prints solder on a circuit board, a solder application machine that applies solder to a circuit board, an electronic component mounting machine that mounts electronic components on a circuit board, and a circuit A substrate inspection machine for inspecting the substrate from its appearance is included. The solder printer includes a squeegee (an example of a work head) that prints solder on a circuit board that has been conveyed to a target stop position by a conveyor. The solder applicator includes a dispenser (an example of a work head) that applies solder to a circuit board that has been conveyed to a target stop position by a conveyor. The electronic component mounting machine includes a mounting head for mounting an electronic component on a circuit board conveyed to a target stop position by a conveyor. The board inspection machine includes an inspection head that images each part of the circuit board conveyed to the target stop position by the conveyor. Note that the present technology is not limited to these substrate working machines, and can be widely applied to other substrate working machines and apparatuses having a conveyor that conveys circuit boards.
図面を参照して、実施例の電子部品装着機10について説明する。電子部品装着機10は、回路基板2に電子部品4を装着する装置である。電子部品装着機10は、表面実装機又はチップマウンタとも称される。電子部品装着機10は、通常、はんだ印刷機(又ははんだ塗布機)、他の電子部品装着機10、及び基板検査機とともに併設され、それらと共に一連の部品装着ラインを構成する。   An electronic component mounting machine 10 according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The electronic component mounting machine 10 is a device that mounts the electronic component 4 on the circuit board 2. The electronic component mounting machine 10 is also referred to as a surface mounter or a chip mounter. The electronic component mounting machine 10 is usually provided together with a solder printer (or solder application machine), another electronic component mounting machine 10 and a board inspection machine, and constitutes a series of component mounting lines together with them.
図1、図2に示すように、電子部品装着機10は、フレーム20と、フレーム20に固定された複数のフィーダ30を備えている。複数のフィーダ30は、フレーム20の前部に対して、着脱可能に取り付けられている。以下の説明では、フィーダ30が並ぶ方向をY方向とし、それに垂直な水平方向をX方向とし、X方向及びY方向に垂直な方向をZ方向とする。各々のフィーダ30は、複数の電子部品を収容しており、後述する装着ヘッド22へ電子部品を供給する。本実施例のフィーダ30は、複数の電子部品をキャリアテープに収容するテープ式フィーダである。なお、フィーダ30は、他の種類のフィーダであってもよく、テープ式フィーダに限定されない。例えば、複数のフィーダ30の一部又は全部は、複数の電子部品をトレイ上に収容するトレイ式フィーダであってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic component mounting machine 10 includes a frame 20 and a plurality of feeders 30 fixed to the frame 20. The plurality of feeders 30 are detachably attached to the front portion of the frame 20. In the following description, the direction in which the feeders 30 are arranged is the Y direction, the horizontal direction perpendicular thereto is the X direction, and the direction perpendicular to the X direction and the Y direction is the Z direction. Each feeder 30 accommodates a plurality of electronic components and supplies the electronic components to the mounting head 22 described later. The feeder 30 of the present embodiment is a tape feeder that accommodates a plurality of electronic components on a carrier tape. The feeder 30 may be another type of feeder and is not limited to a tape feeder. For example, some or all of the plurality of feeders 30 may be tray feeders that accommodate a plurality of electronic components on a tray.
図1、図2に示すように、電子部品装着機10は、基板コンベア26を備えている。基板コンベア26は、回路基板をY方向へ搬送する。基板コンベア26は、一方側に隣接する電子部品装着機(又は、はんだ印刷機やはんだ塗布機)から回路基板2を受け取り、既定の目標停止位置まで搬送する。回路基板に対する電子部品の装着が完了すると、基板コンベア26は、他方側に隣接する電子部品装着機(又は基板検査機)へ送り出す。図3に示すように、本実施例の基板コンベア26は、コンベアベルト26aをモータ26bによって駆動するベルトコンベアであるが、基板コンベア26の具体的な構成については、特に限定されない。例えば、基板コンベア26はローラコンベアであってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic component mounting machine 10 includes a board conveyor 26. The board conveyor 26 conveys the circuit board in the Y direction. The board conveyor 26 receives the circuit board 2 from the electronic component mounting machine (or solder printing machine or solder coating machine) adjacent to one side, and conveys it to a predetermined target stop position. When the mounting of the electronic components on the circuit board is completed, the board conveyor 26 sends out to the electronic component mounting machine (or board inspection machine) adjacent to the other side. As shown in FIG. 3, the substrate conveyor 26 of this embodiment is a belt conveyor that drives a conveyor belt 26a by a motor 26b, but the specific configuration of the substrate conveyor 26 is not particularly limited. For example, the substrate conveyor 26 may be a roller conveyor.
図1に示すように、電子部品装着機10は、装着ヘッド22と、装着ヘッド22をX方向及びY方向に移動させる移動装置24(XYロボット)を備えている。装着ヘッド22は、電子部品4を吸着及び吸着解除するノズル23を有している。装着ヘッド22は、移動装置24によってフィーダ30と基板コンベア26との間を移動しながら、フィーダ30から取り上げた電子部品4を、基板コンベア26上の回路基板2へ装着する。   As illustrated in FIG. 1, the electronic component mounting machine 10 includes a mounting head 22 and a moving device 24 (XY robot) that moves the mounting head 22 in the X direction and the Y direction. The mounting head 22 has a nozzle 23 for sucking and releasing the electronic component 4. The mounting head 22 mounts the electronic component 4 picked up from the feeder 30 onto the circuit board 2 on the board conveyor 26 while moving between the feeder 30 and the board conveyor 26 by the moving device 24.
図1、図3に示すように、電子部品装着機10は、基板カメラ40を備えている。基板カメラ40は、基板コンベア26の上方に配置されており、基板コンベア26によって搬送される回路基板2を撮像する。基板カメラ40は、その視野角が比較的に広く、回路基板2の全体を撮像することができる。但し、基板カメラ40は、回路基板2の全体を必ずしも撮像するものでなくてもよく、回路基板2の搬送方向における前方エッジ2aと後方エッジ2bとを含む範囲を撮像できればよい。   As shown in FIGS. 1 and 3, the electronic component mounting machine 10 includes a board camera 40. The board camera 40 is disposed above the board conveyor 26 and images the circuit board 2 conveyed by the board conveyor 26. The substrate camera 40 has a relatively wide viewing angle and can image the entire circuit board 2. However, the board camera 40 does not necessarily have to take an image of the entire circuit board 2 as long as it can take an image of a range including the front edge 2a and the rear edge 2b in the conveyance direction of the circuit board 2.
図1に示すように、電子部品装着機10は、操作パネル28を備えている。操作パネル28は、作業者の指示を受け付ける入力装置であるとともに、作業者に対して各種の情報を表示する表示装置でもある。   As shown in FIG. 1, the electronic component mounting machine 10 includes an operation panel 28. The operation panel 28 is an input device that receives an instruction from the worker and a display device that displays various types of information to the worker.
図4は、電子部品装着機10の電気的な構成を示すブロック図である。図4に示すように、電子部品装着機10は、制御装置50と、制御装置50に通信可能に接続された記憶装置48を備えている。制御装置50は、装着ヘッド22、移動装置24、基板コンベア26、操作パネル28、複数のフィーダ30、及び基板カメラ40と通信可能に接続されている。制御装置50は、機能的に、装着ヘッド22の動作を制御するヘッド制御部52と、移動装置24の動作を制御する移動装置制御部54と、基板コンベア26の動作を制御するコンベア制御部56と、各々のフィーダ30の動作を制御するフィーダ制御部60を備えている。   FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the electronic component mounting machine 10. As illustrated in FIG. 4, the electronic component mounting machine 10 includes a control device 50 and a storage device 48 that is communicably connected to the control device 50. The control device 50 is communicably connected to the mounting head 22, the moving device 24, the substrate conveyor 26, the operation panel 28, the plurality of feeders 30, and the substrate camera 40. The control device 50 functionally includes a head control unit 52 that controls the operation of the mounting head 22, a moving device control unit 54 that controls the operation of the moving device 24, and a conveyor control unit 56 that controls the operation of the substrate conveyor 26. And a feeder control unit 60 for controlling the operation of each feeder 30.
記憶装置48は、生産プログラム102及び複数のパートデータ104を記憶することができる。生産プログラム102及び複数のパートデータ104は、外部のデータサーバ(図示省略)から教示される。生産プログラム102には、回路基板2に装着すべき複数の電子部品4が、その装着順序とともに記述されている。また、生産プログラム102には、回路基板2に関する情報も記述されている。この回路基板2に関する情報には、回路基板2の識別コード、回路基板2の長さ寸法及び幅寸法、画像処理用に付された基準マークの位置などが含まれている   The storage device 48 can store the production program 102 and a plurality of part data 104. The production program 102 and the plurality of part data 104 are taught from an external data server (not shown). In the production program 102, a plurality of electronic components 4 to be mounted on the circuit board 2 are described together with their mounting order. The production program 102 also describes information about the circuit board 2. The information related to the circuit board 2 includes an identification code of the circuit board 2, a length dimension and a width dimension of the circuit board 2, a position of a reference mark attached for image processing, and the like.
パートデータ104は、電子部品4に関連する各種の情報を記述する電子データであり、基本的に電子部品4の種類毎に用意される。但し、同一種類の電子部品4であっても必要に応じて個別のパートデータ104が作成されることもあるし、異種類の電子部品4であっても共通のパートデータ104が使用されることもある。パートデータ104には、使用すべきノズル23や搬送速度(ノズル23の移動速度)といった装着ヘッド22の動作条件や、電子部品4をパーツカメラ(図示省略)によって識別するための識別情報などが記述されている。電子部品装着機10は、パートデータ104を参照することにより、装着する電子部品4の種類に応じて、装着ヘッド22やパーツカメラの動作条件を変更することができる。   The part data 104 is electronic data describing various types of information related to the electronic component 4, and is basically prepared for each type of electronic component 4. However, even if the electronic component 4 is the same type, individual part data 104 may be created as needed, or the common part data 104 may be used even for different types of electronic components 4. There is also. The part data 104 describes the operating conditions of the mounting head 22 such as the nozzle 23 to be used and the conveyance speed (moving speed of the nozzle 23), identification information for identifying the electronic component 4 by a parts camera (not shown), and the like. Has been. The electronic component mounting machine 10 can change the operating conditions of the mounting head 22 and the parts camera according to the type of the electronic component 4 to be mounted by referring to the part data 104.
以上の構成により、電子部品装着機10では、基板コンベア26によって回路基板2が搬入され、生産プログラム102に基づいて、装着ヘッド22の動作が制御される。それにより、回路基板2に複数の電子部品4が順次装着されていく。そして、全ての電子部品4が回路基板2に装着されると、回路基板2は基板コンベア26によって搬出されるとともに、新たな回路基板2が基板コンベア26によって搬入される。以上の動作が繰り返され、複数の回路基板2に対して電子部品4を装着する作業が繰り返し実施される。   With the above configuration, in the electronic component mounting machine 10, the circuit board 2 is carried in by the board conveyor 26, and the operation of the mounting head 22 is controlled based on the production program 102. Thereby, a plurality of electronic components 4 are sequentially mounted on the circuit board 2. When all the electronic components 4 are mounted on the circuit board 2, the circuit board 2 is carried out by the board conveyor 26 and a new circuit board 2 is carried in by the board conveyor 26. The above operation is repeated, and the operation of mounting the electronic component 4 on the plurality of circuit boards 2 is repeatedly performed.
電子部品装着機10では、基板コンベア26が回路基板2を搬入すべき目標停止位置が定められている。即ち、基板コンベア26は、回路基板2が目標停止位置で停止するように、その動作が制御される。前述したように、基板コンベア26の動作は、制御装置50のコンベア制御部56によって制御される。下記するように、コンベア制御部56は、基板カメラ40によって撮像された回路基板2の画像を用いて、コンベア制御部56を制御するように構成されている。   In the electronic component mounting machine 10, a target stop position where the circuit board 26 should carry the circuit board 2 is determined. That is, the operation of the board conveyor 26 is controlled so that the circuit board 2 stops at the target stop position. As described above, the operation of the substrate conveyor 26 is controlled by the conveyor control unit 56 of the control device 50. As described below, the conveyor control unit 56 is configured to control the conveyor control unit 56 using an image of the circuit board 2 captured by the board camera 40.
以下、図5に示すフローチャートを参照して、コンベア制御部56が基板コンベア26を制御する処理の流れについて説明する。先ず、ステップS12において、コンベア制御部56は、記憶装置48に記憶された生産プログラム102を参照して、回路基板2の長さ寸法を取得する。なお、回路基板2の長さ寸法とは、基板コンベア26の搬送方向(Y方向)における寸法である。   Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 5, the flow of the process in which the conveyor control part 56 controls the board | substrate conveyor 26 is demonstrated. First, in step S <b> 12, the conveyor control unit 56 refers to the production program 102 stored in the storage device 48 and acquires the length dimension of the circuit board 2. The length dimension of the circuit board 2 is a dimension in the transport direction (Y direction) of the board conveyor 26.
次に、ステップS14において、回路基板2の全体が電子部品装着機10内に搬入されると(ステップS14でYES)、ステップS16において、基板カメラ40が回路基板2を撮像する。なお、ステップS14の判定処理は、基板コンベア26に回路基板2の通過を検出するセンサ(例えば光電センサ)を配置してもよいし、基板カメラ40による撮像画像(あるいは動画)から判定してもよい。一例ではあるが、基板カメラ40によって基板コンベア26を流れる回路基板2の動画を撮像し、その画像に回路基板2の全体が収まった時点で、そのときの画像を自動的に抽出する構成とすることが考えられる。   Next, when the entire circuit board 2 is carried into the electronic component mounting machine 10 in step S14 (YES in step S14), the board camera 40 images the circuit board 2 in step S16. Note that the determination process in step S14 may be performed by arranging a sensor (for example, a photoelectric sensor) for detecting the passage of the circuit board 2 on the substrate conveyor 26, or by determining from an image (or moving image) captured by the substrate camera 40. Good. Although it is an example, when the moving image of the circuit board 2 which flows through the board | substrate conveyor 26 is imaged with the board | substrate camera 40, when the whole circuit board 2 fits in the image, it is set as the structure which extracts the image at that time automatically. It is possible.
図6に、基板カメラ40による撮像画像70の一例を示す。図6に示すように、基板カメラ40の撮像画像70には、回路基板2の搬送方向(Y方向)における前方エッジ2aから後方エッジ2bまで、回路基板2の全体が撮像されている。ここで、回路基板2には既に、複数の電子部品4が装着されている。そして、一部の電子部品4は、回路基板2の前方エッジ2aからはみ出ている。このような場合、光電センサを用いた従来の電子部品装着機では、電子部品4のはみ出たエッジが、回路基板2の前方エッジ2aとして誤検知されることがあった。そして、電子部品4が前方にはみ出た寸法だけ、回路基板2の停止位置が目標停止位置からずれるという問題があった。   FIG. 6 shows an example of an image 70 captured by the board camera 40. As shown in FIG. 6, the entire image of the circuit board 2 is captured in the captured image 70 of the board camera 40 from the front edge 2 a to the rear edge 2 b in the conveyance direction (Y direction) of the circuit board 2. Here, a plurality of electronic components 4 are already mounted on the circuit board 2. Some electronic components 4 protrude from the front edge 2 a of the circuit board 2. In such a case, in a conventional electronic component mounting machine using a photoelectric sensor, the protruding edge of the electronic component 4 may be erroneously detected as the front edge 2 a of the circuit board 2. And there existed a problem that the stop position of the circuit board 2 shifted | deviated from the target stop position only by the dimension which the electronic component 4 protruded ahead.
図5に戻り、ステップS18では、コンベア制御部56が、基板カメラ40による撮像画像70から、回路基板2の前方エッジ2aの直線部分を特定する。図7に示すように、本実施例で例示する回路基板2の場合は、前方エッジ2aにおいて、直線部分A1、A2、A3のいずれかが特定されることになる。なお、直線部分A1とA3は、回路基板2の本来の前方エッジ2aであるが、直線部分A2は、回路基板2からはみ出た電子部品4のエッジであり、直線部分A1とA3に対して前方に変位している。   Returning to FIG. 5, in step S <b> 18, the conveyor control unit 56 specifies the straight line portion of the front edge 2 a of the circuit board 2 from the image 70 captured by the board camera 40. As shown in FIG. 7, in the case of the circuit board 2 exemplified in the present embodiment, any one of the straight portions A1, A2, A3 is specified at the front edge 2a. The straight portions A1 and A3 are the original front edge 2a of the circuit board 2, but the straight portion A2 is the edge of the electronic component 4 that protrudes from the circuit board 2, and is forward of the straight portions A1 and A3. Is displaced.
同様に、ステップS20では、コンベア制御部56が、基板カメラ40による撮像画像70から、回路基板2の後方エッジ2bの直線部分を特定する。図7に示すように、本実施例で例示する回路基板2の場合は、後方エッジ2bにおいて、直線部分Bが特定されることになる。なお、仮に後方エッジ2bでも電子部品4がはみ出ていれば、後方エッジ2bからも複数の直線部分が特定されることもある。   Similarly, in step S <b> 20, the conveyor control unit 56 specifies the straight line portion of the rear edge 2 b of the circuit board 2 from the captured image 70 by the board camera 40. As shown in FIG. 7, in the case of the circuit board 2 exemplified in the present embodiment, the straight portion B is specified at the rear edge 2b. In addition, if the electronic component 4 protrudes also in the back edge 2b, a some linear part may be specified also from the back edge 2b.
次に、図5のステップS22では、コンベア制御部56が、ステップS18で特定した前方エッジ2aの直線部分A1、A2又はA3と、ステップS20で特定した後方エッジ2bの直線部分Bとの間の距離Dを算出する(図7参照)。そして、算出した距離Dが、回路基板2の予定された寸法、即ち、ステップS12で取得した長さ寸法Sに一致するのか否かを判定する。図7から明らかなように、ステップS18及びステップS20で特定した直線部分が、回路基板2の本来のエッジ2a、2bの直線部分(即ち、A1又はA3とB)であれば、その距離Dは回路基板2の長さ寸法Sに一致する。なお、ここでいう「一致する」とは、完全に同一であることに限られず、測定誤差の存在などを考慮して、ある程度の偏差を許容してもよい。距離Dが長さ寸法Sに一致する場合(ステップS22でYES)、コンベア制御部56は、ステップS24の処理に進む。一方、そうでない場合は、(ステップS22でNO)、ステップS18へ戻り、各エッジ2a、2bから直線部分を特定する処理をやり直す。   Next, in step S22 of FIG. 5, the conveyor control unit 56 is between the straight line portion A1, A2 or A3 of the front edge 2a specified in step S18 and the straight line portion B of the rear edge 2b specified in step S20. The distance D is calculated (see FIG. 7). Then, it is determined whether or not the calculated distance D matches the planned dimension of the circuit board 2, that is, the length dimension S acquired in step S12. As is apparent from FIG. 7, if the straight line portion specified in step S18 and step S20 is the straight line portion of the original edges 2a and 2b of the circuit board 2 (ie, A1 or A3 and B), the distance D is It matches the length dimension S of the circuit board 2. Here, “matching” is not limited to being completely the same, and a certain amount of deviation may be allowed in consideration of the existence of a measurement error. If the distance D matches the length dimension S (YES in step S22), the conveyor control unit 56 proceeds to the process of step S24. On the other hand, if not (NO in step S22), the process returns to step S18 to repeat the process of specifying the straight line portion from each edge 2a, 2b.
図5のステップS24では、コンベア制御部56が、前方エッジ2aの直線部分(A1又はA3)と後方エッジ2bの直線部分(B)の少なくとも一方を用いて、回路基板2の現在位置を特定する。この段階では、先に特定した前方エッジ2a及び後方エッジ2bの直線部分は共に、回路基板2の本来のエッジ2a、2bであることが確認されている。従って、それら直線部分を用いることで、回路基板2の現在位置を正確に特定することができる。   In step S24 of FIG. 5, the conveyor control unit 56 specifies the current position of the circuit board 2 by using at least one of the straight part (A1 or A3) of the front edge 2a and the straight part (B) of the rear edge 2b. . At this stage, it is confirmed that the straight portions of the front edge 2a and the rear edge 2b specified earlier are the original edges 2a and 2b of the circuit board 2. Therefore, the current position of the circuit board 2 can be accurately specified by using these straight portions.
次に、ステップS26では、コンベア制御部56が、特定した回路基板2の現在位置と、前記した目標停止位置との相対位置に基づいて、基板コンベア26に与える動作指令を作成する。この動作指令は、基板コンベア26の動作量及び動作方向を含むものとすることができる。そして、ステップS28では、コンベア制御部56が、ステップS26で作成した動作指令を、基板コンベア26へ出力する。その結果、基板コンベア26は、回路基板2が目標停止位置で停止するように、コンベア制御部56によって制御される。   Next, in step S26, the conveyor control unit 56 creates an operation command to be given to the board conveyor 26 based on the relative position between the identified current position of the circuit board 2 and the above-described target stop position. This operation command can include the operation amount and the operation direction of the substrate conveyor 26. In step S28, the conveyor control unit 56 outputs the operation command created in step S26 to the substrate conveyor 26. As a result, the board conveyor 26 is controlled by the conveyor control unit 56 so that the circuit board 2 stops at the target stop position.
以上のように、本実施例のコンベア制御部56は、回路基板2から電子部品4がはみ出ている場合でも、回路基板2の本来のエッジ2a、2bを特定することができ、それに基づいて、回路基板2の現在位置を正確に特定することができる。そして、回路基板2の現在位置を正確に特定することによって、回路基板2が目標停止位置で停止するように、基板コンベア26へ適切な動作指令を与えることができる。   As described above, the conveyor control unit 56 of the present embodiment can specify the original edges 2a and 2b of the circuit board 2 even when the electronic component 4 protrudes from the circuit board 2, and based on that, The current position of the circuit board 2 can be specified accurately. Then, by accurately specifying the current position of the circuit board 2, an appropriate operation command can be given to the board conveyor 26 so that the circuit board 2 stops at the target stop position.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
例えば、コンベア制御部56は、基板カメラ40の撮像画像70から、回路基板2のエッジ2a、2bの直線部分を特定するときに(図5のステップS18、S20)、所定の長さ以上の直線部分だけを特定することも有効である。図7に示すように、回路基板2のサイズに対して、電子部品4のサイズは比較的に小さい。よって、回路基板2の本来のエッジ(A1)に対して、回路基板2からはみ出た電子部品4のエッジ(A2)も、比較的に短いものが多い。従って、電子部品4の一般的なサイズを考慮して、前記した所定の長さを適宜設定すれば、電子部品4のエッジの直線部分(A2)を避けて、回路基板2の本来のエッジ2aの直線部分(A1)を特定することができる。それにより、図5におけるステップS18〜S22の処理が繰り返される頻度を減らすことができる。   For example, when the conveyor control unit 56 specifies the straight line portions of the edges 2a and 2b of the circuit board 2 from the captured image 70 of the board camera 40 (steps S18 and S20 in FIG. 5), a straight line having a predetermined length or more. It is also effective to specify only the part. As shown in FIG. 7, the size of the electronic component 4 is relatively small with respect to the size of the circuit board 2. Therefore, the edge (A2) of the electronic component 4 protruding from the circuit board 2 is also relatively short with respect to the original edge (A1) of the circuit board 2. Therefore, if the predetermined length is appropriately set in consideration of the general size of the electronic component 4, the original edge 2a of the circuit board 2 can be avoided while avoiding the straight portion (A2) of the edge of the electronic component 4. The straight line portion (A1) can be specified. Thereby, the frequency with which the process of step S18-S22 in FIG. 5 is repeated can be reduced.
あるいは、コンベア制御部56は、基板カメラ40の撮像画像70から、一方のエッジ2a、2bにおいて複数の直線部分を特定したときは、その中で最も長い直線部分を、その後の処理に用いる直線部分として選択することも有効である。このような構成によると、例えば図7に示す回路基板2の場合、回路基板2の前方エッジ2aについて、回路基板2の本来の前方エッジ2aである直線部分A1を最初に特定することができる。それにより、図5におけるステップS18〜S22の処理が繰り返される頻度を減らすことができる。   Alternatively, when the conveyor control unit 56 specifies a plurality of straight line portions at one edge 2a, 2b from the captured image 70 of the board camera 40, the longest straight line portion is used as a straight line portion for subsequent processing. It is also effective to select as According to such a configuration, for example, in the case of the circuit board 2 shown in FIG. 7, the straight line portion A <b> 1 that is the original front edge 2 a of the circuit board 2 can be first identified with respect to the front edge 2 a of the circuit board 2. Thereby, the frequency with which the process of step S18-S22 in FIG. 5 is repeated can be reduced.
加えて、図8に示すように、基板コンベア26が搬送する回路基板2には、その一部が切り欠かれたものも存在する。このような場合、コンベア制御部56は、回路基板2の切り欠かれた部分のエッジ(B1の部分)を、回路基板2のエッジ2bとして取り扱うとよい。具体的には、回路基板2の長さ寸法を取得する処理において(図5のステップS12)、回路基板2の基本寸法S(切り欠かれる前の寸法)と回路基板2の切り欠き寸法C(回路基板2から切り欠いた寸法)とを取得し、基本寸法Sから切り欠き寸法Cを減算した寸法S’(即ち、S−D)を、回路基板2の長さ寸法とするとよい。ここで、回路基板2の基本寸法Sや切り欠き寸法Cは、生産プログラム102に予め記述しておくことができる。   In addition, as shown in FIG. 8, some circuit boards 2 conveyed by the board conveyor 26 are partially cut out. In such a case, the conveyor control unit 56 may handle the edge (the portion B1) of the notched portion of the circuit board 2 as the edge 2b of the circuit board 2. Specifically, in the process of obtaining the length dimension of the circuit board 2 (step S12 in FIG. 5), the basic dimension S (dimension before being cut out) of the circuit board 2 and the notch dimension C ( The dimension S ′ obtained by subtracting the notch dimension C from the basic dimension S (that is, S−D) may be the length dimension of the circuit board 2. Here, the basic dimension S and the notch dimension C of the circuit board 2 can be described in advance in the production program 102.
さらに、図9に示すように、基板コンベア26が搬送する回路基板2には、前方エッジ2a又は後方エッジ2bが湾曲しているものも存在する。このような回路基板2については、前方エッジ2a又は後方エッジ2bにおいて、直線部分を特定することができない。従って、前方エッジ2a又は後方エッジ2bが湾曲する回路基板2の場合は、回路基板2からはみ出た電子部品4が存在しない範囲を、前方エッジ2a及び後方エッジ2bを特定すべき範囲として、例えば生産プログラム102に予め記述しておくとよい。その指定方法は、一例ではあるが、回路基板2の側方のエッジ2cからX1だけ離れた直線状の範囲を、前方エッジ2a及び後方エッジ2bを特定する範囲として指定することができる。それにより、特定した前方エッジ2aの位置Apと特定した後方エッジ2bの位置Bpとの距離Dが、回路基板2の当該範囲に対して予定された寸法Dに一致すれば、その位置Ap又はBpを用いて、回路基板2の現在位置を正確に特定することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 9, some circuit boards 2 conveyed by the board conveyor 26 have curved front edges 2a or rear edges 2b. For such a circuit board 2, a straight line portion cannot be specified at the front edge 2a or the rear edge 2b. Therefore, in the case of the circuit board 2 in which the front edge 2a or the rear edge 2b is curved, a range in which the electronic component 4 protruding from the circuit board 2 does not exist is set as a range in which the front edge 2a and the rear edge 2b are to be specified, for example It may be described in the program 102 in advance. The designation method is an example, but a linear range separated by X1 from the side edge 2c of the circuit board 2 can be designated as a range for specifying the front edge 2a and the rear edge 2b. Accordingly, if the distance D between the position Ap of the specified front edge 2a and the position Bp of the specified rear edge 2b coincides with the dimension D planned for the range of the circuit board 2, the position Ap or Bp Can be used to accurately identify the current position of the circuit board 2.
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
2:回路基板
2a:回路基板の前方エッジ
2b:回路基板の後方エッジ
4:電子部品
10:電子部品装着機
26:基板コンベア
26a:基板コンベアのコンベアベルト
26b:基板コンベアのモータ
30:フィーダ
40:基板カメラ
48:記憶装置
50:制御装置
52:ヘッド制御部
54:移動装置制御部
56:コンベア制御部
60:フィーダ制御部
70:基板カメラによる撮像画像の一例
2: Circuit board 2a: Circuit board front edge 2b: Circuit board rear edge 4: Electronic component 10: Electronic component mounting machine 26: Board conveyor 26a: Board conveyor conveyor belt 26b: Board conveyor motor 30: Feeder 40: Substrate camera 48: storage device 50: control device 52: head control unit 54: moving device control unit 56: conveyor control unit 60: feeder control unit 70: an example of an image captured by the substrate camera

Claims (4)

  1. 回路基板を搬送するコンベアを制御して、回路基板を目標停止位置まで搬送する基板コンベア制御システムであって、
    前記コンベア上の回路基板の少なくとも一部の範囲であって、回路基板の搬送方向における前方エッジと後方エッジとを含む範囲を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段による撮像画像から、前記前方エッジの直線部分と、前記後方エッジの直線部分とを、少なくとも一つずつ特定するエッジ特定手段と、
    特定された前記前方エッジの直線部分と、特定された前記後方エッジの直線部分との間の距離が、回路基板の予定された寸法に一致するときに、それら直線部分の少なくとも一方を用いて、回路基板の現在位置を特定する位置特定手段と、
    特定された回路基板の現在位置と前記目標停止位置との相対位置に基づいて、コンベアに動作指令を与える指令手段と、
    を備える基板コンベア制御システム。
    A substrate conveyor control system for controlling a conveyor for conveying a circuit board and conveying the circuit board to a target stop position,
    An imaging means for imaging a range of at least a part of the circuit board on the conveyor and including a front edge and a rear edge in a conveyance direction of the circuit board;
    Edge specifying means for specifying at least one straight line portion of the front edge and straight line portion of the rear edge from the captured image by the image pickup means;
    When the distance between the identified straight portion of the front edge and the identified straight portion of the rear edge matches a predetermined dimension of the circuit board, using at least one of the straight portions, Position specifying means for specifying the current position of the circuit board;
    Command means for giving an operation command to the conveyor based on a relative position between the current position of the identified circuit board and the target stop position;
    A substrate conveyor control system comprising:
  2. 前記エッジ特定手段は、前記前方エッジ及び前記後方エッジの直線部分のうち、所定の長さ以上のものだけを特定することを特徴とする請求項1に記載の基板コンベア制御システム。   2. The substrate conveyor control system according to claim 1, wherein the edge specifying unit specifies only a part having a predetermined length or more out of the straight portions of the front edge and the rear edge.
  3. 前記位置特定手段は、前記回路基板の予定された寸法に関して、回路基板の基本寸法と回路基板の切り欠き寸法とを取得し、前記基本寸法から前記切り欠き寸法を減算した寸法を、前記回路基板の予定された寸法とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の基板コンベア制御システム。   The position specifying unit obtains a basic dimension of the circuit board and a notch dimension of the circuit board with respect to a predetermined dimension of the circuit board, and subtracts the notch dimension from the basic dimension to obtain the dimension of the circuit board. The substrate conveyor control system according to claim 1, wherein the substrate conveyor control system has a predetermined dimension.
  4. 回路基板を搬送するコンベアと、
    前記コンベアを制御する請求項1から3のいずれか一項に記載された基板コンベア制御システムと、
    前記コンベアによって目標停止位置まで搬送された回路基板に所定の作業を実施する作業ヘッドと、
    を備える基板作業機。
    A conveyor for conveying the circuit board;
    The substrate conveyor control system according to any one of claims 1 to 3, which controls the conveyor;
    A work head for performing a predetermined work on the circuit board conveyed to the target stop position by the conveyor;
    A substrate working machine comprising:
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