JP2020034362A - 認識装置、表面実装機および認識対象の位置認識方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記不認識領域は、前記認識対象が正規に配置される正規領域の範囲よりも小さく、かつ前記正規領域の外縁の内側の範囲とされ、前記制御部は、前記不認識領域を前記正規領域の範囲内に配置するように前記加工画像を作成し、前記加工画像における前記認識領域から前記認識対象の外縁を認識することにより前記認識対象の位置を認識する構成としてもよい。
ところが、電子部品が配置される前の状態の基板を撮像した基準画像と、電子部品が基板に配置された状態を撮像した対象画像とにおいて差がある領域を不認識領域、差が無い領域を認識領域として加工画像を作成する。そして、電子部品が配置された領域を認識しないようにするから、電子部品が誤って認識されることを防ぐことができ、認識したい基板の位置を正確に認識することができる。
本明細書に開示された技術における実施形態1について図1から図6を参照して説明する。
基台11は、図1に示すように、搬送コンベア12、部品実装装置20などが配置される基台11であって、基台11における搬送コンベア12の下方には、プリント基板P上に電子部品Eを配置する際に、そのプリント基板Pをバックアップするための図示しないバックアッププレート等が設けられている。
一方、基台11上における搬送コンベア12の前後方向の両側には、図1に示すように、部品認識カメラ15が一対設置されている。一対の部品認識カメラ15は、ヘッドユニット30の実装ヘッド31の先端に吸着保持された電子部品Eを撮像するようになっている。
表面実装機10は、制御部110によってその全体が制御統括されており、制御部110は、CPUなどによって構成される演算処理部111、記憶部112、モータ制御部113、画像処理部114、部品供給制御部115などを有している。部品実装装置20における基板認識カメラ20Aと制御部110とが認識装置に相当する。
部品供給制御部115は、部品供給装置13に接続されており、部品供給装置13を統括して制御する。
電子部品Eは、搬送コンベア12によって部品実装位置PTまで搬送されたプリント基板Pの搭載予定位置P1に部品実装装置20によって配置される。
以下に、位置認識処理について、図4に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
具体的には、電子部品Eが正規に配置される搭載予定位置P1よりも僅かに小さく、かつ搭載予定位置P1の範囲の外縁の内側の範囲を画像認識しない不認識領域R1とし、演算処理部111は、対象画像D1に対して、不認識領域R1を搭載予定位置P1内に設定するマスク処理を実行する。そして、対象画像D1において不認識領域R1とは異なる部分を認識領域R2とする図6に示すような加工画像D2を作成する。
したがって、電子部品Eが搭載予定位置P1から僅かにずれて配置された場合でも、電子部品Eの外形が認識できるように不認識領域R1が形成された加工画像D2が作成される。言い換えると、電子部品Eの中心部分の画像が認識できず、電子部品Eの外形部分が認識できる加工画像D2が作成される。
また、本実施形態では、プリント基板P上に配置された電子部品Eの配置が搭載予定位置P1から大きく逸脱し、加工画像D2を作成したとしても、電子部品EのエッジラインLを認識することができない場合は、演算処理部111は、プリント基板Pに対する電子部品Eの配置異常として処理を行う。
次に、実施形態2について図7から図11を参照して説明する。
実施形態2の位置認識処理は、実施形態1の位置認識処理における加工画像の作成方法を変更したものであって、実施形態1と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。
以下に、実施形態2の位置認識処理について、図7に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
しかしながら、図9に示すように、基準画像D0と対象画像D1とを比較し、基準画像D0と対象画像D1とにおいて差がない領域を認識領域R2、基準画像D0と対象画像D1とにおいて差がある領域を不認識領域R1として、加工画像D2を作成し、認識領域R2と不認識領域R1との境界部分を電子部品Eの外形として認識させてもよい。
以下に、基板位置認識処理について、図11に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
そして、基準画像D0と対象画像D1とに差がある場合には、演算処理部111は、基準画像D0と対象画像D1とにおいて差がある領域を不認識領域R1、基準画像D0と対象画像D1とにおいて差が無い領域を認識領域R2として加工画像D2を作成し、加工画像D2の認識領域R2における認識マークMをプリント基板Pの第2認識マークM2としてプリント基板Pの位置を認識する。
次に、実施形態3について図12から図16を参照して説明する。
実施形態3は、ウェハチップWを複数積層してなる積層部品(「電子部品」の一例)WEを構成する場合の位置認識処理を示しており、実施形態1と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。
ウェハチップWは、下段のウェハチップ(「被積層対象」の一例)W上に上段のウェハチップ(「積層対象」の一例)Wを複数積層して、各ウェハチップWを図示しないワイヤボンディングによって接続することで、図12に示すような積層部品WEが構成される。
したがって、下段のウェハチップWを配置した後は、上段のウェハチップWを配置するために、既に配置された下段のウェハチップWの位置認識を認識マークMに基づいて正確に行うことが必要である。
そこで、本実施形態では、以下に示す位置認識処理を実行して、各ウェハチップWの位置を正確に認識することで、ワイヤボンディングの接続精度を向上させる。
実施形態3の位置認識処理では、まず、演算処理部111は、積層部品WEの積層数nを設定すると共に、搭載段数iをリセット(i=0)する(S30)。ここで、積層数nは、積層部品WE毎に記憶部112に予め記憶されていてもよく、運転開始前に外部入出力端末116から作業者が入力してもよい。
次に、演算処理部111は、搭載段数iを増加させ(i=i+1)(S33)、部品実装装置20によってi段目のウェハチップWがプリント基板Pの搭載予定位置P1に配置されたことを確認する(S34)。
なお、本実施形態では、ウェハチップW上に付された認識マークMに基づいてウェハチップWの位置を認識しているが、認識領域R2と不認識領域R1との境界部分をウェハチップWの外形として認識し、ウェハチップWの正確な位置を認識してもよい。
そして、プリント基板P上におけるウェハチップWの正確な位置が認識できたところで、演算処理部111は、搭載予定位置P1とウェハチップWとのずれ量を検出する(S39)。
次に、演算処理部111は、搭載段数iが積層数n未満であるか判定し(S40)、搭載段数iが積層数n未満でない場合(S40:NO)、位置認識処理を終了する。
したがって、本実施形態によると、演算処理部111は、S37において、i段目のウェハチップWのみが認識領域R2とされた加工画像D2を作成し、i段目のウェハチップWの正確な位置を認識することができる。
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
13:部品供給装置
20:部品実装装置
20A:基板認識カメラ(「撮像部」の一例)
110:制御部
111:演算制御部(「制御部」の一例)
D1:対象画像
D2:加工画像
D0:基準画像
E:電子部品(「認識対象」の一例)
L:エッジライン(「外縁」の一例)
P:プリント基板(「認識対象」、「被積層対象」および「基板」の一例)
R1:不認識領域
R2:認識領域
W1:下段のウェハチップ(「認識対象」および「被積層対象」の一例)
W2:上段のウェハチップ(「認識対象」および「積層対象」の一例)
Claims (9)
- 認識対象の位置を認識する認識装置であって、
前記認識対象を撮像する撮像部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、前記撮像部によって前記認識対象を撮像した対象画像の一部を画像認識しない不認識領域とすると共に、前記対象画像において前記不認識領域とは異なる領域を認識領域とする加工画像を作成し、前記加工画像に基づいて前記認識対象の位置を認識する認識装置。 - 前記不認識領域は、前記認識対象が正規に配置される正規領域の範囲よりも小さく、かつ前記正規領域の外縁の内側の範囲とされ、
前記制御部は、前記不認識領域を前記正規領域の範囲内に配置するように前記加工画像を作成し、
前記加工画像における前記認識領域に基づいて前記認識対象の位置を認識する請求項1に記載の認識装置。 - 前記制御部は、前記認識対象が配置される前に前記撮像部によって撮像した基準画像と、前記認識対象が配置されて前記撮像部によって撮像した前記対象画像とにおいて差が無い領域を前記認識領域および前記不認識領域のうちのいずれか一方の領域とし、前記基準画像と前記対象画像とにおいて差がある領域を前記認識領域および前記不認識領域のうちの他方の領域として前記加工画像を作成し、
前記加工画像における前記認識領域に基づいて前記認識対象の位置を認識する請求項1に記載の認識装置。 - 前記認識対象は、被積層対象と、前記被積層対象上に配置される積層対象とを含み、
前記制御部は、前記被積層対象に基づいて作成した前記加工画像を前記基準画像とすると共に、前記積層対象が前記被積層対象上に配置された状態の撮像画像を前記対象画像とし、
前記基準画像と前記対象画像とにおいて差が無い領域を前記不認識領域、前記基準画像と前記対象画像とにおいて差がある領域を前記認識領域として前記加工画像を作成する請求項3に記載の認識装置。 - 前記認識対象は、電子部品と、前記電子部品が配置される基板とを含み、
前記制御部は、運転を再開する際には、前記基板を撮像して前記対象画像とし、
前記基準画像と前記対象画像とに差がある場合には、前記基準画像と前記対象画像とにおいて差がある領域を前記不認識領域、前記基準画像と前記対象画像とにおいて差が無い領域を前記認識領域として前記加工画像を作成する請求項3に記載の認識装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の認識装置と、
前記認識対象を供給する部品供給装置と、
前記部品供給装置から供給された前記認識対象を配置する部品実装装置とを備える表面実装機。 - 認識対象を撮像した対象画像の一部を画像認識しない不認識領域とすると共に、前記対象画像において前記不認識領域とは異なる領域を認識領域とする加工画像を作成する加工画像作成工程と、
前記加工画像に基づいて前記認識対象の位置を認識する認識工程とを含む認識対象の位置認識方法。 - 前記不認識領域は、前記認識対象が正規に配置される正規領域の範囲よりも小さい範囲とされ、
前記加工画像作成工程は、前記不認識領域を前記正規領域の範囲内に作成して前記加工画像を作成し、
前記認識工程は、前記加工画像において前記不認識領域とは異なる認識領域から前記認識対象の外縁を認識することにより前記認識対象の位置を認識する請求項7に記載の認識対象の位置認識方法。 - 前記加工画像作成工程は、前記認識対象が配置される前に撮像した基準画像と、前記認識対象が配置されて撮像した前記対象画像とにおいて差が無い領域を前記認識領域および前記不認識領域のうちのいずれか一方の領域とし、前記基準画像と前記対象画像とにおいて差がある領域を前記認識領域および不認識領域のうちの他方の領域として前記加工画像を作成し、
前記認識工程は、前記加工画像における前記認識領域に基づいて前記認識対象の位置を認識する請求項7に記載の認識対象の位置認識方法。
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