JP2022114859A - Component mounting apparatus and component mounting method - Google Patents

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康一 岡田
Koichi Okada
秀雄 森
Hideo Mori
鷹則 松田
Takanori Matsuda
丹俊 趙
Danjun Zhao
一総 坪田
Kazufusa Tsubota
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Abstract

To provide a component mounting apparatus and a component mounting method, capable of improving recognition accuracy of components based on images by widely securing a dynamic range of multiple images, shortening time required for component recognition, and improving component mounting efficiency.SOLUTION: A component mounting apparatus includes: an image capturing unit including an illumination unit that illuminates a component retained by a head and capturing the components from below; and an image capturing control unit that controls illumination conditions including information on image capturing by the image capturing unit, and brightness of illumination by the illumination unit at the time of the image capturing. The image capturing control unit obtains a first image by turning on the illumination unit under a first illumination condition and causing the image capturing unit to perform image capturing at a first timing when the component is moving above the image capturing unit; and obtains a second image by turning on the illumination unit under a second illumination condition and causing the image capturing unit to perform image capturing at a second timing when the component is moving above the image capturing unit. The component recognition unit recognizes the component on the basis of the first image and the second image.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本開示は、部品装着装置及び部品装着方法に関する。 The present disclosure relates to a component mounting device and a component mounting method.

半導体などの基板製造工場には、複数の実装基板製造ラインが設けられ、実装基板製造ラインのそれぞれには、複数の部品装着装置が配置される。部品装着装置のそれぞれは、基板においてクリーム半田が印刷された位置に電子部品等の部品を装着する。近年、基板製造工場の生産性を高めるため、この部品装着装置についても稼働効率の向上が要求されている。 A substrate manufacturing factory for semiconductors and the like is provided with a plurality of mounting substrate manufacturing lines, and a plurality of component mounting apparatuses are arranged in each of the mounting substrate manufacturing lines. Each of the component mounting apparatuses mounts a component such as an electronic component at a position where cream solder is printed on the board. In recent years, in order to improve the productivity of board manufacturing factories, there has been a demand for improvement in the operating efficiency of this component mounting apparatus as well.

従来の部品装着装置として、移動ヘッドにはノズルが搭載されており、そのノズルに保持された電子部品を照明部によって照明した上で部品認識カメラによって撮像して電子部品の画像認識を行う部品実装装置の部品認識装置が知られる(例えば特許文献1参照)。 As a conventional component mounting device, a moving head is equipped with a nozzle, and after illuminating the electronic component held by the nozzle with a lighting unit, an image is captured by a component recognition camera to perform image recognition of the electronic component. A device component recognition device is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2001-94299号公報JP-A-2001-94299

特許文献1の開示の照明部を用いて、移動ヘッドに搭載されたノズルにより吸着された部品を部品認識カメラの上方で移動(スキャン)しながら、部品を撮像して認識することを想定する。この場合、部品の異なる状態又は姿勢のそれぞれを認識するためには、複数の画像を取得する必要がある。また、複数の画像を取得するためには、部品を部品認識カメラの上方で少なくとも2回移動させる必要がある。そのため、部品の認識に時間を要する。 It is assumed that the lighting unit disclosed in Patent Document 1 is used to image and recognize a component while moving (scanning) the component picked up by the nozzle mounted on the moving head above the component recognition camera. In this case, multiple images need to be acquired in order to recognize each different state or orientation of the part. Also, in order to acquire multiple images, the part must be moved over the part recognition camera at least twice. Therefore, it takes time to recognize the parts.

また、取得された複数の画像を用いて部品の異なる状態又は姿勢のそれぞれを認識するために、複数の画像に要求される画素輝度値が異なる。そのため、複数の画像にわたって含まれる画素輝度値の範囲(ダイナミックレンジ)が広いことが求められる。 In addition, different pixel luminance values are required for the plurality of images in order to recognize each of the different states or orientations of the part using the plurality of acquired images. Therefore, a wide range (dynamic range) of pixel luminance values included in a plurality of images is required.

本開示は、複数の画像のダイナミックレンジを広く確保することで画像に基づく部品の認識精度を向上し、部品の認識に要する時間を短縮して、部品の実装効率を向上できる部品装着装置及び部品装着方法を提供する。 The present disclosure improves component recognition accuracy based on images by ensuring a wide dynamic range of a plurality of images, shortens the time required for component recognition, and improves component mounting efficiency. Provide a mounting method.

本開示の一態様は、ヘッドで保持された部品を照明する照明部を備え、前記部品を下方から撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像と、撮像時の前記照明部による照明の明るさの情報を含む照明条件と、を制御する撮像制御部と、前記撮像部によって撮像された画像から前記部品を認識する部品認識部と、前記部品認識部による認識結果に基づいて、前記ヘッドで前記部品を基板に実装する部品実装部と、を備え、前記撮像制御部は、前記部品が前記撮像部の上方を移動している第1のタイミングで、前記照明部を第1の照明条件で点灯させるとともに前記撮像部に撮像を行わせることにより第1の画像を取得し、前記部品が前記撮像部の上方を移動している第2のタイミングで前記照明部を第2の照明条件で点灯させるとともに前記撮像部に撮像を行わせることにより第2の画像を取得し、前記部品認識部は、前記第1の画像と前記第2の画像とに基づいて、前記部品を認識する、部品装着装置である。 One aspect of the present disclosure includes an illumination unit that illuminates a component held by a head, an imaging unit that captures an image of the component from below, an image captured by the imaging unit, and brightness of the illumination by the illumination unit during imaging an imaging control unit for controlling an illumination condition including information of; a component recognition unit for recognizing the component from an image captured by the imaging unit; and a recognition result by the component recognition unit. a component mounting unit that mounts a component on a board, wherein the imaging control unit turns on the lighting unit under a first lighting condition at a first timing while the component is moving above the imaging unit. a first image is obtained by causing the imaging unit to perform imaging, and the illumination unit is lit under a second illumination condition at a second timing when the component is moving above the imaging unit. and acquiring a second image by causing the image capturing unit to perform image capturing, and the component recognition unit recognizes the component based on the first image and the second image. is.

本開示の一態様は、ヘッドで保持された部品を照明する照明部による撮像時の照明の明るさの情報を含む照明条件を制御し、前記ヘッドで保持された前記部品を下方から撮像する撮像部による撮像を制御するステップと、前記撮像部により撮像された画像から前記部品を認識するステップと、前記部品の認識結果に基づいて、前記ヘッドで前記部品を基板に実装するステップと、を有し、前記撮像を制御するステップは、前記部品が前記撮像部の上方を移動している第1のタイミングで、前記照明部を第1の照明条件で点灯させるとともに前記撮像部に撮像を行わせることにより第1の画像を取得するステップと、前記部品が前記撮像部の上方を移動している第2のタイミングで前記照明部を第2の照明条件で点灯させるとともに前記撮像部に撮像を行わせることにより第2の画像を取得するステップと、を含み、前記部品を認識するステップは、前記第1の画像と前記第2の画像とに基づいて、前記部品を認識するステップを含む、部品装着方法である。 According to one aspect of the present disclosure, an illumination condition including information on the brightness of illumination by an illumination unit that illuminates a component held by a head is controlled at the time of imaging, and the component held by the head is imaged from below. a step of controlling imaging by a unit; a step of recognizing the component from the image captured by the imaging unit; and a step of mounting the component on a board with the head based on the recognition result of the component. and the step of controlling the imaging includes lighting the lighting unit under a first lighting condition and causing the imaging unit to perform imaging at a first timing while the component is moving above the imaging unit. obtaining a first image; and lighting the illumination unit under a second illumination condition at a second timing while the component is moving above the imaging unit, and causing the imaging unit to capture an image. and obtaining a second image by aligning the part, wherein recognizing the part comprises recognizing the part based on the first image and the second image. How to wear it.

本開示によれば、複数の画像のダイナミックレンジを広く確保することで画像に基づく部品の認識精度を向上し、部品の認識に要する時間を短縮して、部品の実装効率を向上できる。 According to the present disclosure, by ensuring a wide dynamic range for a plurality of images, it is possible to improve the recognition accuracy of components based on the images, shorten the time required for component recognition, and improve component mounting efficiency.

実施の形態1に係る部品装着装置の機械的構成を例示する上面図FIG. 2 is a top view illustrating the mechanical configuration of the component mounting apparatus according to Embodiment 1; 図1に示す部品装着装置の機械的構成を例示する側面図FIG. 2 is a side view illustrating the mechanical configuration of the component mounting device shown in FIG. 1; 図2に示す移動ヘッドの動作を例示する斜視図3 is a perspective view illustrating the operation of the moving head shown in FIG. 2; FIG. 図2に示す部品認識カメラの機械的構成を例示する側面図3 is a side view illustrating the mechanical configuration of the component recognition camera shown in FIG. 2; FIG. 図4に示す照明ユニット部の機械的構成を例示する斜視図5 is a perspective view illustrating the mechanical configuration of the lighting unit shown in FIG. 4; FIG. 図1に示す部品装着装置の制御部の機能的構成を例示するブロック図FIG. 2 is a block diagram illustrating the functional configuration of a control unit of the component mounting apparatus shown in FIG. 1; 部品を装着するノズルの配列と、ノズルに装着された部品の撮像時の各照明条件による撮像タイミングと、を例示する模式図Schematic diagram exemplifying the arrangement of nozzles for mounting components and imaging timing under each lighting condition when imaging the components mounted on the nozzles; 照明値50で照明されて撮像された場合の部品における各部位のワーク反射率と画像輝度とを例示するグラフGraph exemplifying the work reflectance and image brightness of each part of the part when it is illuminated with an illumination value of 50 and imaged 照明値150で照明されて撮像された場合の部品における各部位のワーク反射率と画像輝度とを例示するグラフGraph exemplifying the work reflectance and image brightness of each part of the part when it is illuminated with an illumination value of 150 and imaged 複数回撮像される部品の照明条件の具体例を示すテーブルA table showing specific examples of lighting conditions for parts that are imaged multiple times アライメント用の照明条件で撮像された部品の画像を例示する画像図An image diagram illustrating an image of a component imaged under illumination conditions for alignment. 文字認識用の照明条件で撮像された部品の画像を例示する画像図Image diagram illustrating an image of a component imaged under lighting conditions for character recognition 部品装着装置の動作を例示するフローチャートFlowchart illustrating the operation of the component mounting device

以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of well-known matters and redundant descriptions of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary verbosity in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided to allow those skilled in the art to fully understand the present disclosure and are not intended to limit the claimed subject matter thereby.

例えば、実施の形態でいう「部」又は「装置」とは単にハードウェアによって機械的に実現される物理的構成に限らず、その構成が有する機能をプログラムなどのソフトウェアにより実現されるものも含む。また、1つの構成が有する機能が2つ以上の物理的構成により実現されても、又は2つ以上の構成の機能が例えば1つの物理的構成によって実現されていてもかまわない。 For example, the term "unit" or "apparatus" used in the embodiments is not limited to a physical configuration that is mechanically implemented by hardware, but also includes those that implement the functions of the configuration by software such as programs. . Also, the function of one configuration may be implemented by two or more physical configurations, or the functions of two or more configurations may be implemented by, for example, one physical configuration.

<部品装着装置の機械的構成について>
先ず、図1及び図2を参照しながら、部品装着装置1の機械的構成について説明する。図1は、実施の形態1に係る部品装着装置1の機械的構成を例示する上面図である。図2は、図1に示す部品装着装置1の機械的構成を例示する側面図である。なお、図1及び図2において、部品装着装置1の正面側(図1の紙面で下側、図2の紙面で左側)を前側、部品装着装置1の裏面側(図1の紙面で上側、図2の紙面で右側)を後側ともいう。
<About the mechanical configuration of the component mounting device>
First, the mechanical configuration of the component mounting apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a top view illustrating the mechanical configuration of a component mounting apparatus 1 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a side view illustrating the mechanical configuration of the component mounting device 1 shown in FIG. 1 and 2, the front side of the component mounting device 1 (the lower side in the paper surface of FIG. 1, the left side in the paper surface of FIG. 2) is the front side, and the back side of the component mounting device 1 (the upper side in the paper surface of FIG. 2) is also referred to as the rear side.

部品装着装置1は、基板Wに各種の部品Pを取り付けて製造するための実装基板製造ラインに1つ又は複数配置されており、実装基板製造ラインの上流から搬送される基板Wに部品Pを所定の位置及び姿勢で装着する。 One or a plurality of component mounting apparatuses 1 are arranged in a mounting board manufacturing line for mounting various components P on a board W and manufacturing the board W, and mounts the components P on the board W conveyed from the upstream of the mounting board manufacturing line. Wear it in the specified position and posture.

図1及び図2に示すように、部品装着装置1は、主に各部機構の動作によって基板Wに部品P(例えば、IC(Integrated Circuit)、トランジスタ、コンデンサなどの電子部品、リード部品、チップ部品、又はBGA(Ball Grid Array)部品)などを実装する本体機構部10(部品実装部の一例)と、その動作を制御する制御部40と、を含んで構成される。本体機構部10は、基台12などから構成される実装機本体11と、実装機本体11に対し移動可能に構成されるヘッドユニット23と、を有する。なお、制御部40は、部品装着装置1の基台12(下述参照)の内部に収納されており、実装機本体11及びヘッドユニット23などの各種の機構を制御する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the component mounting apparatus 1 attaches components P (eg, electronic components such as ICs (Integrated Circuits), transistors, capacitors, etc., lead components, chip components, etc.) to a substrate W mainly by the operation of each part mechanism. , or BGA (Ball Grid Array) components), and a control unit 40 for controlling its operation. The body mechanism section 10 has a mounter body 11 configured by a base 12 and the like, and a head unit 23 configured to be movable with respect to the mounter body 11 . The control unit 40 is housed inside the base 12 (see below) of the component mounting apparatus 1 and controls various mechanisms such as the mounting machine main body 11 and the head unit 23 .

実装機本体11の基台12の中央部には、図1に示すX方向(基板Wの搬送方向)に沿って基板搬送機構13が配設される。基板搬送機構13は、X方向に沿って延設される一対のコンベア部14を有し、その一対のコンベア部14の上に載置される基板Wを搬送して所定の装着作業位置で位置決めして保持する。 At the center of the base 12 of the mounter main body 11, a substrate transport mechanism 13 is arranged along the X direction (transport direction of the substrate W) shown in FIG. The substrate transport mechanism 13 has a pair of conveyor portions 14 extending along the X direction, transports the substrate W placed on the pair of conveyor portions 14, and positions the substrate W at a predetermined mounting position. and hold.

基板搬送機構13の前後両側(図1の紙面で上下両側、図2の紙面で左右両側)には、前後一対の部品供給機構15のそれぞれが対向して配設される。この一対の部品供給機構15のそれぞれはスロット17が設けられるフィーダベース16を有しており、スロット17にはパーツフィーダとして複数のテープフィーダ18が並列に装着される。 A pair of front and rear component supply mechanisms 15 are disposed facing each other on both front and rear sides of the board transfer mechanism 13 (both upper and lower sides in the plane of FIG. 1 and both left and right sides in the plane of FIG. 2). Each of the pair of component supply mechanisms 15 has a feeder base 16 provided with a slot 17, in which a plurality of tape feeders 18 are mounted in parallel as part feeders.

また、部品装着装置1は、フィーダーカート19をさらに有する。フィーダーカート19は、その下側に複数の車輪が配設される台車部20と、台車部20の上側に配設される複数のリールストック部(不図示)と、を含んで構成される。複数のリールストック部のそれぞれには、リール21が収容される。リール21のそれぞれから、部品Pが収容されるキャリアテープ22が引き出されて部品供給機構15のテープフィーダ18に部品Pが供給される。これにより、部品供給機構15のテープフィーダ18は、キャリアテープ22をテープ送り方向にピッチ送りすることにより、下述するヘッドユニット23の移動ヘッド26によって部品Pの取り出し(ピックアップ)が実行される取出位置に供給する。 Moreover, the component mounting apparatus 1 further has a feeder cart 19 . The feeder cart 19 includes a truck portion 20 on which a plurality of wheels are arranged, and a plurality of reel stock portions (not shown) arranged above the truck portion 20 . A reel 21 is accommodated in each of the plurality of reel stock units. A carrier tape 22 accommodating a component P is pulled out from each of the reels 21 and the component P is supplied to the tape feeder 18 of the component supply mechanism 15 . As a result, the tape feeder 18 of the component supply mechanism 15 pitch-feeds the carrier tape 22 in the tape feeding direction, whereby the component P is picked up by the moving head 26 of the head unit 23, which will be described later. feed into position.

ヘッドユニット23は、基台12の上方に配設されており、部品供給機構15と基板Wとが配置される装着作業位置及び取出位置とに亘って移動可能に構成される。具体的には、ヘッドユニット23は、基板Wの表面と略平行する平面上で互いに直交配置されるX軸テーブル機構25及びY軸テーブル機構24とによってX方向及びY方向に沿って直動移動可能である。 The head unit 23 is arranged above the base 12 and is configured to be movable between a mounting position where the component supply mechanism 15 and the substrate W are arranged, and a removal position. Specifically, the head unit 23 is linearly moved along the X direction and the Y direction by an X-axis table mechanism 25 and a Y-axis table mechanism 24 which are arranged orthogonally to each other on a plane substantially parallel to the surface of the substrate W. It is possible.

基台12の上面には、Y軸テーブル機構24がY方向に沿って配設される。また、前後一対のX軸テーブル機構25がX方向に沿って配設されており、Y方向に沿ってスライド移動可能にY軸テーブル機構24のそれぞれに取り付けられる。また、前後一対のX軸テーブル機構25のそれぞれの先端部には、移動ヘッド26がX方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられる。すなわち、実施の形態1では、ヘッドユニット23に移動ヘッド26が搭載されており、移動ヘッド26はX軸テーブル機構25及びY軸テーブル機構24によって互いに独立に移動可能に設けられる。これにより、移動ヘッド26は基板Wの表面と略平行する平面上、つまり水平面(XY平面)において任意に位置決めされる。なお、X軸テーブル機構25及びY軸テーブル機構24はいずれもリニアガイド駆動機構により構成される。 A Y-axis table mechanism 24 is arranged along the Y direction on the upper surface of the base 12 . A pair of front and rear X-axis table mechanisms 25 are arranged along the X direction, and are attached to each of the Y-axis table mechanisms 24 so as to be slidable along the Y direction. Further, a moving head 26 is attached to each tip of the pair of front and rear X-axis table mechanisms 25 so as to be slidable along the X direction. That is, in Embodiment 1, the moving head 26 is mounted on the head unit 23 , and the moving head 26 is provided so as to be movable independently of each other by the X-axis table mechanism 25 and the Y-axis table mechanism 24 . Thereby, the moving head 26 is arbitrarily positioned on a plane substantially parallel to the surface of the substrate W, that is, on a horizontal plane (XY plane). Both the X-axis table mechanism 25 and the Y-axis table mechanism 24 are composed of linear guide driving mechanisms.

前後一対の部品供給機構15と基板搬送機構13との間には、部品認識カメラ28(撮像部の一例)が配設される。部品供給機構15から部品Pを取り出して保持した状態で移動ヘッド26に装着される部品保持ノズル27(下述参照)が部品認識カメラ28の上方を移動して通過する。このとき、部品認識カメラ28は、その通過する部品保持ノズル27に吸着保持された部品Pを所定のタイミングかつ所定の照明条件(下述参照)で複数回撮像する。つまり、部品認識カメラ28は、部品保持ノズル27で保持された部品Pを撮像しており、制御部40によって部品Pがその上方を移動している最中で照明条件を複数回変更されながら、その照明条件のそれぞれに対応したタイミングで連続撮像する(下述参照)。この撮像結果のそれぞれを総合して認識処理することにより、部品Pの識別及び位置検出が精度良く実行される。 A component recognition camera 28 (an example of an imaging unit) is arranged between the front and rear pair of component supply mechanism 15 and substrate transport mechanism 13 . A component holding nozzle 27 (see below) attached to the moving head 26 while picking up and holding the component P from the component supply mechanism 15 moves and passes above the component recognition camera 28 . At this time, the component recognition camera 28 images the component P sucked and held by the passing component holding nozzle 27 a plurality of times at a predetermined timing and under predetermined lighting conditions (see below). That is, the component recognition camera 28 captures an image of the component P held by the component holding nozzle 27, and while the control unit 40 is moving the component P above the component P, the lighting conditions are changed multiple times. Continuous imaging is performed at timing corresponding to each of the lighting conditions (see below). Identification and position detection of the component P are executed with high accuracy by integrating and recognizing each of the imaging results.

また、前後一対の部品供給機構15と基板搬送機構13との間には、ノズルホルダ38及び廃棄ボックス37がさらに配設される。ノズルホルダ38は、移動ヘッド26の部品保持ノズル27を保持対象の部品Pに対応して複数種類収納する。移動ヘッド26をノズルホルダ38にアクセスさせて所定のノズル交換動作を実行させることにより、移動ヘッド26には保持対象に適した部品保持ノズル27(下述)が装着される。廃棄ボックス37は箱状に形成されて内部空間を有し、その内部空間には、部品認識カメラ28によって撮像結果を認識した結果、不良と判定された部品Pなどが廃棄される。 Further, a nozzle holder 38 and a waste box 37 are further arranged between the front and rear pair of the component supply mechanism 15 and the substrate transfer mechanism 13 . The nozzle holder 38 accommodates a plurality of types of component holding nozzles 27 of the moving head 26 corresponding to the components P to be held. By causing the moving head 26 to access the nozzle holder 38 and execute a predetermined nozzle replacement operation, the moving head 26 is mounted with a component holding nozzle 27 (described below) suitable for the object to be held. The disposal box 37 is formed in a box-like shape and has an internal space, in which parts P and the like determined to be defective as a result of recognition of imaging results by the component recognition camera 28 are discarded.

<移動ヘッドの構成及び動作について>
次に、図3を参照しながら、移動ヘッド26の構成及びその動作について説明する。図3は、図2に示す移動ヘッド26の動作を例示する斜視図である。
<Regarding the configuration and operation of the moving head>
Next, the configuration and operation of the moving head 26 will be described with reference to FIG. 3 is a perspective view illustrating the operation of the moving head 26 shown in FIG. 2. FIG.

移動ヘッド26は、複数の移動ヘッド26を有する多連型ヘッドであり、それぞれの移動ヘッド26の下端部には複数の部品保持ノズル27が並設される(図7参照)。例えば、移動ヘッド26に部品保持ノズル27が複数列(例えば2列)に複数個(例えば8個)ずつ設けられる。また、移動ヘッド26には、透過照明部34(下述参照)から照射される照明光を反射させるための反射板(第1の反射板の一例)(不図示)が固設される。反射板は、保持された部品Pの上方に配置される。 The moving head 26 is a multiple head having a plurality of moving heads 26, and a plurality of component holding nozzles 27 are arranged side by side at the lower end of each moving head 26 (see FIG. 7). For example, the moving head 26 is provided with a plurality of component holding nozzles 27 (e.g., eight) in a plurality of rows (e.g., two rows). A reflector (an example of a first reflector) (not shown) for reflecting the illumination light emitted from the transmissive illumination section 34 (see below) is fixed to the moving head 26 . A reflector is placed above the part P that is held.

部品保持ノズル27のそれぞれは、例えば空気圧を利用して部品供給機構15のテープフィーダ18から部品Pを真空吸着して保持し個別に昇降する。また、移動ヘッド26は、部品保持ノズル27のそれぞれを個別に昇降させるZ軸昇降機構(不図示)と、部品保持ノズル27のそれぞれをノズル軸回に個別に回転させるθ軸回転機構(不図示)と、をさらに有する。Y軸テーブル機構24及びX軸テーブル機構25が駆動することにより、移動ヘッド26は水平面(XY平面)において任意に位置決めされる。この移動により、移動ヘッド26は、部品供給機構15のテープフィーダ18の取出位置から部品Pを部品保持ノズル27によって吸着して取り出す。 Each of the component holding nozzles 27 vacuum-adsorbs and holds the component P from the tape feeder 18 of the component supply mechanism 15 using air pressure, for example, and moves up and down individually. The moving head 26 also includes a Z-axis elevating mechanism (not shown) that individually raises and lowers each of the component holding nozzles 27, and a θ-axis rotating mechanism (not shown) that individually rotates each of the component holding nozzles 27 around the nozzle axis. ) and further. By driving the Y-axis table mechanism 24 and the X-axis table mechanism 25, the moving head 26 is arbitrarily positioned on the horizontal plane (XY plane). By this movement, the moving head 26 picks up the component P from the take-out position of the tape feeder 18 of the component supply mechanism 15 by sucking it with the component holding nozzle 27 .

移動ヘッド26には、X軸テーブル機構25の下面側に配設され、移動ヘッド26と一体に移動する基板認識カメラ36(図1参照)が固設される。移動ヘッド26が移動することにより、基板認識カメラ36は、基板搬送機構13によって位置決めされた基板Wの上方を通過し基板Wを撮像する。この撮像結果(撮像情報)が同様に認識処理されることにより、基板Wの位置及び姿勢が検出される。 A substrate recognition camera 36 (see FIG. 1) is fixed to the moving head 26. The board recognition camera 36 is arranged on the lower surface side of the X-axis table mechanism 25 and moves integrally with the moving head 26. As shown in FIG. As the moving head 26 moves, the substrate recognition camera 36 passes over the substrate W positioned by the substrate transport mechanism 13 and picks up an image of the substrate W. The position and orientation of the substrate W are detected by similarly recognizing this imaging result (imaging information).

基板Wの位置の検出結果、移動ヘッド26は、制御部40の指示に従ってその部品保持ノズル27によって部品Pをその装着点(例えば、基板W上における部品Pが装着されるべき装着位置及び装着姿勢)それぞれに装着する。この部品Pの1回あたりの装着は、移動ヘッド26の部品保持ノズル27のそれぞれによって吸着保持された部品Pがすべて基板W上に装着されるまで実行される。このようにして、部品Pは、取出位置から装着作業位置までの間を移動ヘッド26の部品保持ノズル27によって保持されて移動され、そして最終的に基板W上に装着される。 As a result of detecting the position of the substrate W, the moving head 26 moves the component P to its mounting point (for example, the mounting position and mounting posture where the component P is to be mounted on the substrate W by the component holding nozzle 27 in accordance with the instruction of the control unit 40). ). This mounting of the component P per time is performed until all the components P sucked and held by each of the component holding nozzles 27 of the moving head 26 are mounted on the substrate W. FIG. In this manner, the component P is moved while being held by the component holding nozzle 27 of the moving head 26 between the picking position and the mounting position, and is finally mounted on the substrate W. FIG.

部品装着装置1は、基板W上の複数の装着点での装着がすべて完了するまで、移動ヘッド26の部品保持ノズル27による複数の部品Pの取出、装着そして取出位置への戻り移動の一連の作業を繰り返し実行する。この作業の繰り返しにより、順次搬送される基板Wのそれぞれには多数の部品Pが順次装着され、装着後、部品Pが全部装着された基板Wは下流工程に搬送される。このように、実装機本体11とヘッドユニット23とは協調して動作しており、この協調動作は制御部40の指示によって実行される。 The component mounting apparatus 1 performs a series of retrieving and mounting of a plurality of components P by the component holding nozzles 27 of the moving head 26 and returning to the retrieving position until the mounting at the plurality of mounting points on the substrate W is completed. Perform work repeatedly. By repeating this operation, a large number of components P are sequentially mounted on each of the substrates W that are sequentially transported, and after mounting, the substrate W on which all the components P are mounted is transported to the downstream process. In this manner, the mounter main body 11 and the head unit 23 operate in cooperation, and this cooperative operation is executed according to instructions from the control section 40 .

また、実施の形態1では、部品Pの取出位置での取出から装着作業位置での部品Pの装着までの行きの移動と、その後の取出位置への戻りの移動とからなる一連の作業単位を「1ターン」の作業単位ともいう。そして、その1ターンにおける取出位置から装着作業位置での行きの移動を、以下単に「1ターンにおける行きの移動」ともいう。 Further, in the first embodiment, a series of work units consisting of forward movement from picking up of the part P at the picking position to mounting of the part P at the mounting work position, and subsequent return movement to the picking position. It is also called a work unit of "one turn". Further, forward movement in one turn from the removal position to the mounting work position is hereinafter simply referred to as "forward movement in one turn".

<部品認識カメラの構成について>
次に、図4及び図5を参照しながら、部品認識カメラ28の構成について説明する。図4は、図2に示す部品認識カメラ28の機械的構成を例示する側面図である。図5は、図4に示す照明ユニット部31の機械的構成を例示する斜視図である。なお、説明の便宜上、図4には部品認識カメラ28の上方かつその光軸上に移動する移動ヘッド26も図示されており、また下述するように部品認識カメラ28の照明部の内部構造が模式的に図示される。
<About the configuration of the component recognition camera>
Next, the configuration of the component recognition camera 28 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. FIG. 4 is a side view illustrating the mechanical configuration of component recognition camera 28 shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view illustrating the mechanical configuration of the lighting unit section 31 shown in FIG. 4. As shown in FIG. For convenience of explanation, FIG. 4 also shows a moving head 26 that moves above the component recognition camera 28 and on its optical axis. Schematically illustrated.

図4に示すように、部品認識カメラ28は、撮像センサ部29及び照明ユニット部31を有する。部品認識カメラ28は、その1ターンにおける行き(つまり、片方向の往路)の移動だけで、移動ヘッド26で保持された部品Pに対し照明ユニット部31を複数回点灯し、そのタイミングそれぞれに対応して撮像センサ部29によって下方から連続して撮像する。 As shown in FIG. 4 , the component recognition camera 28 has an imaging sensor section 29 and an illumination unit section 31 . The component recognition camera 28 illuminates the illumination unit 31 a plurality of times for the component P held by the moving head 26 only by forward movement (that is, one-way outward movement) in one turn, and corresponding to each timing. Then, the imaging sensor unit 29 continuously captures images from below.

部品認識カメラ28は、スキャン撮像方式に従って撮像可能であり、エリアセンサを用いたROI(Region Of Interest)機能を有する。部品認識カメラ28は、ROI機能により、撮像センサ部29のROI範囲を複数箇所(例えば2箇所)設定し、この複数箇所を連続的に切り替えて撮像可能である。 The component recognition camera 28 can take images according to the scan imaging method, and has an ROI (Region Of Interest) function using an area sensor. The component recognition camera 28 can set the ROI range of the imaging sensor unit 29 at a plurality of locations (for example, 2 locations) by the ROI function, and continuously switch between the plurality of locations to capture images.

撮像センサ部29は、略筒状の筐体30と、筐体30に内蔵される撮像素子(不図示)と、を有する。撮像素子は、例えばCCD(Charge Coupled Device)もしくはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などにより構成される。撮像センサ部29はシャッタ機能を有しており、制御部40の撮像処理部47(下述参照)の指令に従って所定のタイミングで露光して撮像可能に構成される。撮像センサ部29は、その撮像素子によって撮像された結果(撮像情報)を制御部40に送信する。 The imaging sensor unit 29 has a substantially cylindrical housing 30 and an imaging device (not shown) incorporated in the housing 30 . The imaging element is configured by, for example, a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). The imaging sensor section 29 has a shutter function, and is configured to be capable of performing exposure and imaging at a predetermined timing according to a command from an imaging processing section 47 (see below) of the control section 40 . The imaging sensor unit 29 transmits the result (imaging information) imaged by the imaging element to the control unit 40 .

また、部品認識カメラ28は、撮像センサ部29として、センターカメラ29A及びサイドカメラ29Bを有する。センターカメラ29Aは、その光軸が垂直方向(Z方向)に沿うように配設され、部品認識カメラ28の上方を移動する部品Pを撮像することが可能である。サイドカメラ29Bは、水平方向においてセンターカメラ29Aの両側に配置され、その光軸が垂直方向(Z方向)に対して傾斜して配設され、部品認識カメラ28の上方を移動する部品Pを撮像することが可能である。 In addition, the component recognition camera 28 has a center camera 29A and side cameras 29B as the imaging sensor section 29 . The center camera 29A is arranged such that its optical axis extends in the vertical direction (Z direction), and is capable of capturing an image of the component P moving above the component recognition camera 28 . The side cameras 29B are arranged on both sides of the center camera 29A in the horizontal direction, with their optical axes tilted with respect to the vertical direction (Z direction), and pick up images of the component P moving above the component recognition camera 28. It is possible to

照明ユニット部31は、その筐体32が箱状に形成されており、撮像センサ部29の筐体30の上側に積み重ねた状態で連結して配置される。照明ユニット部31は、その筐体32の内部にそれぞれ配置される複数の反射照明部33、複数の透過照明部34、複数の側方照明部35及び同軸照明部39を有する。これら複数の反射照明部33、複数の透過照明部34、複数の側方照明部35及び同軸照明部39を適宜用いて、部品装着装置1は、移動する部品Pに対し複数の照明条件で照明を点灯させてその部品Pを撮像する。 The housing 32 of the lighting unit section 31 is formed in a box shape, and the housing 32 of the imaging sensor section 29 is stacked and connected to the upper side of the housing 30 . The illumination unit section 31 has a plurality of reflected illumination sections 33 , a plurality of transmission illumination sections 34 , a plurality of side illumination sections 35 and a coaxial illumination section 39 arranged inside the housing 32 thereof. The component mounting apparatus 1 illuminates the moving component P under a plurality of illumination conditions by appropriately using the plurality of reflected illumination units 33, the plurality of transmission illumination units 34, the plurality of side illumination units 35, and the coaxial illumination units 39. is turned on and the part P is imaged.

複数の反射照明部33のそれぞれは、照明ユニット部31の筐体32の底壁32p(つまりXY平面、水平面)に対し略平行に配置されており、その照射方向がセンターカメラ29Aの光軸に沿って設けられる。反射照明部33が点灯するとその照明光が略垂直方向(略Z方向)に沿って照射される。反射照明部33と照明対象の部品Pを保持する部品保持ノズル27との間には、透過ガラスGが水平方向に沿って配置される。反射照明を、斜方照明とも称する。 Each of the plurality of reflected illumination units 33 is arranged substantially parallel to the bottom wall 32p (that is, the XY plane, the horizontal plane) of the housing 32 of the illumination unit 31, and the irradiation direction thereof is aligned with the optical axis of the center camera 29A. provided along. When the reflected illumination unit 33 is turned on, the illumination light is emitted along the substantially vertical direction (substantially Z direction). Between the reflected illumination unit 33 and the component holding nozzle 27 that holds the component P to be illuminated, a transparent glass G is arranged along the horizontal direction. Reflected illumination is also referred to as oblique illumination.

部品保持ノズル27に保持された部品Pは、部品認識カメラ28の上方を移動しているタイミングt1で反射照明部33によって点灯され、透過ガラスGを通過して部品Pの下面が照らされる。このタイミングt1に対応して、センターカメラ29A及びサイドカメラ29Bの少なくとも1つは、その部品Pを撮像する。 The component P held by the component holding nozzle 27 is illuminated by the reflection illumination unit 33 at timing t1 when the component recognition camera 28 is moving above the component recognition camera 28, and the lower surface of the component P is illuminated through the transmission glass G. At least one of the center camera 29A and the side cameras 29B images the part P at this timing t1.

複数の透過照明部34のそれぞれは、筐体32の底壁32p及び側壁32q(つまりZ方向)に対し斜めに配置されており、その照射方向がセンターカメラ29Aの光軸に対し斜めに設けられる。反射照明部33と透過照明部34との間には、遮蔽板Bがそれぞれ配置される。遮蔽板Bも同様に筐体32の底壁32p及び側壁32qの両方に対し斜めに配置される。 Each of the plurality of transmitted illumination units 34 is arranged obliquely with respect to the bottom wall 32p and the side wall 32q (that is, the Z direction) of the housing 32, and its irradiation direction is provided obliquely with respect to the optical axis of the center camera 29A. . Shielding plates B are arranged between the reflected illumination unit 33 and the transmitted illumination unit 34, respectively. The shielding plate B is also obliquely arranged with respect to both the bottom wall 32p and the side wall 32q of the housing 32 in the same manner.

透過照明部34が点灯するとその照明光が垂直方向(Z方向)及び水平方向(XY平面)に対して斜めに照射される。部品保持ノズル27に保持された部品Pが部品認識カメラ28の上方を移動しているタイミングt2で、透過照明部34が移動ヘッド26の反射板を点灯し、その結果、部品Pが照らされる。この点灯のタイミングt2に対応して、センターカメラ29A及びサイドカメラ29Bの少なくとも1つは、その部品Pを撮像する。 When the transmissive illumination unit 34 is turned on, the illumination light is emitted obliquely with respect to the vertical direction (Z direction) and the horizontal direction (XY plane). At timing t2 when the component P held by the component holding nozzle 27 is moving above the component recognition camera 28, the transmission illumination unit 34 lights the reflector of the moving head 26, and as a result, the component P is illuminated. At least one of the center camera 29A and the side camera 29B captures an image of the component P at this lighting timing t2.

複数の側方照明部35のそれぞれは、照明ユニット部31の筐体32の側壁32qに対し略平行に配置されており、その照射方向がセンターカメラ29Aの光軸に対し垂直に設けられる。また、複数の側方照明部35は反射照明部33及び透過照明部34よりも上方に配置される。側方照明部35が点灯するとその照明光が水平面に沿って照射される。 Each of the plurality of side lighting sections 35 is arranged substantially parallel to the side wall 32q of the housing 32 of the lighting unit section 31, and its irradiation direction is provided perpendicular to the optical axis of the center camera 29A. Also, the plurality of side illumination units 35 are arranged above the reflected illumination unit 33 and the transmitted illumination unit 34 . When the side illumination unit 35 is turned on, the illumination light is emitted along the horizontal plane.

部品保持ノズル27に保持された部品Pは、部品認識カメラ28の上方を移動しているタイミングt3で、側方照明部35によって点灯され、部品Pの側方が照らされる。この点灯のタイミングt3に対応して、センターカメラ29A及びサイドカメラ29Bの少なくとも1つは、その部品Pを撮像する。 The part P held by the part holding nozzle 27 is lit by the side lighting unit 35 at timing t3 when the part P is moving above the part recognition camera 28, and the side of the part P is illuminated. At least one of the center camera 29A and the side camera 29B captures an image of the component P at this lighting timing t3.

同軸照明部39は、照明ユニット部31の筐体32の側壁32qに対し略平行に配置されており、その照射方向がセンターカメラ29Aの光軸に対し垂直に設けられる。同軸照明部39は、反射照明部33の下方に配置される。同軸照明部39が点灯するとその照明光が水平面に沿って照射される。また、部品認識カメラ28は、同軸照明部39からXY平面において離間された位置に、反射板C(例えばミラー)(第2の反射板の一例)が配設される。同軸照明部39は、反射板Cを点灯し、反射板Cの上方を照明する。 The coaxial illumination section 39 is arranged substantially parallel to the side wall 32q of the housing 32 of the illumination unit section 31, and its irradiation direction is provided perpendicular to the optical axis of the center camera 29A. The coaxial illumination section 39 is arranged below the reflected illumination section 33 . When the coaxial illumination unit 39 is turned on, the illumination light is emitted along the horizontal plane. Further, the component recognition camera 28 is provided with a reflector C (for example, a mirror) (an example of a second reflector) at a position separated from the coaxial illumination unit 39 on the XY plane. The coaxial illumination unit 39 lights up the reflector C and illuminates the area above the reflector C. As shown in FIG.

部品保持ノズル27に保持された部品Pが部品認識カメラ28の上方を移動しているタイミングt4で、同軸照明部39が反射板Cを点灯し、その結果、透過ガラスGを通過して部品Pの下面が照らされる。この点灯のタイミングt4に対応して、センターカメラ29A及びサイドカメラ29Bの少なくとも1つは、その部品Pを撮像する。 At timing t4 when the component P held by the component holding nozzle 27 is moving above the component recognition camera 28, the coaxial illumination unit 39 lights up the reflector C, and as a result, the component P passes through the transparent glass G. is illuminated. At least one of the center camera 29A and the side camera 29B captures an image of the component P at this lighting timing t4.

なお、各照明部による照明のタイミングt1~t4は、1ターンにおける行きの移動の時間内における複数の撮像タイミングのうちのいずれかのタイミングである。また、各照明部による照明のタイミングが重複してもよく、複数の照明部が同時に点灯して部品Pを照らしてもよい。 The lighting timings t1 to t4 of the lighting units are any one of a plurality of imaging timings within the forward movement time in one turn. Also, the lighting timings of the respective lighting units may overlap, and a plurality of lighting units may light up at the same time to illuminate the component P.

部品認識カメラ28は、制御部40の指示に従って部品Pがその上方を移動している複数の撮像タイミングのそれぞれで照明条件を切り替えてそれぞれ点灯するとともに撮像を行うことで、複数種類の画像を検出する。 The component recognition camera 28 detects a plurality of types of images by switching the illumination conditions at each of a plurality of imaging timings when the component P is moving above according to the instruction from the control unit 40, and by lighting each of them and capturing an image. do.

図5に示すように、照明ユニット部31では、複数の側方照明部35が水平方向に沿って円環状に配置される。また、複数の反射照明部33が、側方照明部35よりもZ方向の負側に配置される。複数の反射照明部33により囲まれた中央部は、照明が不在の空間になっている。また、複数の反射照明部33よりも外側(上記の中央部とは反対側)には、複数の透過照明部34が配置される。また、反射照明部33よりもZ方向の負側には、同軸照明部39と反射板Cが配置される。同軸照明部39により照射された光は、反射板Cで反射されて、複数の反射照明部33により囲まれた中央部を通過してZ方向の正側に進行する。 As shown in FIG. 5, in the lighting unit section 31, a plurality of side lighting sections 35 are arranged in an annular shape along the horizontal direction. Also, the plurality of reflected illumination units 33 are arranged on the negative side in the Z direction with respect to the side illumination unit 35 . A central portion surrounded by a plurality of reflected illumination portions 33 is a space without illumination. A plurality of transmissive illumination units 34 are arranged outside the plurality of reflective illumination units 33 (on the side opposite to the central portion). A coaxial illumination unit 39 and a reflector C are arranged on the negative side in the Z direction of the reflected illumination unit 33 . The light emitted by the coaxial illumination section 39 is reflected by the reflector C, passes through the central portion surrounded by the plurality of reflected illumination sections 33, and travels to the positive side in the Z direction.

<部品装着装置のソフトウェア構成について>
次に図を参照しながら、部品装着装置1の制御部40のソフトウェア構成(機能的構成)について説明する。図6は、図1に示す部品装着装置1の制御部40の機能的構成を例示するブロック図である。
<Regarding the software configuration of the component mounting device>
Next, the software configuration (functional configuration) of the control unit 40 of the component mounting apparatus 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram illustrating the functional configuration of the controller 40 of the component mounting apparatus 1 shown in FIG. 1. As shown in FIG.

部品装着装置1の制御部40は、汎用のコンピュータにより構成されており、コンピュータのROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶装置に記憶保持されるソフトウェアとしてのプログラムが、そのCPU(Central Processing Unit)などの演算装置によって実行される。すなわち、図6の制御部40内に図示する各ブロックはプログラムなどのソフトウェアにより実現される機能を表している。ただし、そのブロックそれぞれで表現される機能はソフトウェアに限らず、それぞれが「装置」の物理的構成としてハードウェアによって構成されてもよい。 The control unit 40 of the component mounting apparatus 1 is composed of a general-purpose computer, and a program as software stored in a storage device such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) of the computer is executed. It is executed by an arithmetic device such as a CPU (Central Processing Unit). That is, each block shown in the control unit 40 of FIG. 6 represents a function realized by software such as a program. However, the functions expressed by each of the blocks are not limited to software, and each may be configured by hardware as a physical configuration of the "apparatus".

制御部40は、記憶部41と、機構駆動部46と、撮像処理部47と、を含んで構成される。機構駆動部46は、本体機構部10を制御し、例えば基板搬送機構13、部品供給機構15及びヘッドユニット23が互いに協調して動作するようにそれぞれの駆動を制御する。 The control unit 40 includes a storage unit 41 , a mechanism driving unit 46 and an imaging processing unit 47 . The mechanism drive unit 46 controls the main body mechanism unit 10, and controls the driving of, for example, the substrate transport mechanism 13, the component supply mechanism 15, and the head unit 23 so that they operate in cooperation with each other.

記憶部41は、実装情報42と、部品情報43と、照明条件情報44と、撮像タイミング情報45と、を少なくとも記憶保持する。実装情報42には、基板Wのそれぞれに実装されるべき部品Pの種類、及びその基板W上の部品Pの取付位置及び取付姿勢などの情報が格納される。部品情報43には、部品Pの種類毎の外形及び、電極の有無又はその本数などの情報が格納される。 The storage unit 41 stores and holds at least mounting information 42 , component information 43 , illumination condition information 44 , and imaging timing information 45 . The mounting information 42 stores information such as the type of the component P to be mounted on each board W and the mounting position and mounting orientation of the component P on the board W. FIG. The component information 43 stores information such as the external shape of each type of component P, the presence or absence of electrodes, the number of electrodes, and the like.

照明条件情報44は、部品Pの撮像時の照明条件に関する情報が格納される。照明条件情報44は、照明部毎に形成される各照明チャネルの明るさの情報(例えば照明値)を含んでよい。照明値とは、例えば、各照明チャネルの各照明(例えばLED)に流れる電流値に対応し、LEDの電流の程度を表した値であり、ランプ値とも称する。照明値は、例えば値0~255の範囲のいずれかの値を取り得る。照明条件情報44は、各照明チャネルの点灯の有無(つまり点灯するか消灯するか)を示す情報を含んでよい。各照明チャネルの点灯の有無を示す情報は、点灯対象の複数の照明チャネルの組み合わせの情報を含んでよい。 The lighting condition information 44 stores information about the lighting conditions when the part P is imaged. The illumination condition information 44 may include brightness information (for example, illumination value) of each illumination channel formed for each illumination unit. The illumination value is, for example, a value corresponding to a current value flowing through each illumination (for example, LED) of each illumination channel and representing the degree of the current of the LED, and is also referred to as a lamp value. The illumination value can take any value in the range of values 0-255, for example. The illumination condition information 44 may include information indicating whether or not each illumination channel is lit (that is, whether it is lit or not). Information indicating whether or not each lighting channel is lit may include information on a combination of a plurality of lighting channels to be lit.

また、照明条件情報44は、照明チャネル毎の明るさに関する情報でなく、照明ユニット部31による照明全体の明るさに関する情報を含んでもよい。つまり、照明値とは、例えば、各照明チャネルの個別の明るさではなく、照明ユニット部31の照明全体の明るさを示す値に対応してもよい。 Also, the illumination condition information 44 may include information on the brightness of the entire illumination by the illumination unit section 31 instead of information on the brightness of each illumination channel. That is, the illumination value may correspond to, for example, a value indicating the brightness of the entire illumination of the illumination unit section 31 instead of the individual brightness of each illumination channel.

各照明チャネルは、反射照明チャネル、透過照明チャネル、側方照明チャネル、及び同軸照明チャネルを含んでよい。反射照明チャネルは、1つ以上の反射照明部33により形成される照明チャネルである。透過照明チャネルは、1つ以上の透過照明部34により形成される照明チャネルである。側方照明チャネルは、1つ以上の側方照明部35により形成される照明チャネルである。同軸照明チャネルは、同軸照明部39により形成される照明チャネルである。各照明チャネルは、照明に用いる照明部又は照明の方向等が異なり、つまり照明方式が異なる。 Each illumination channel may include a reflected illumination channel, a transmitted illumination channel, a side illumination channel, and a coaxial illumination channel. A reflected illumination channel is an illumination channel formed by one or more reflected illumination portions 33 . A transillumination channel is an illumination channel formed by one or more transillumination sections 34 . A side lighting channel is a lighting channel formed by one or more side lighting parts 35 . A coaxial illumination channel is an illumination channel formed by the coaxial illumination section 39 . Each lighting channel has a different lighting unit used for lighting, a different lighting direction, or the like, that is, a different lighting method.

照明チャネルの点灯及び消灯は、照明チャネルの照明値によって示されてもよい。例えば、照明値=0が、その照明チャネルを示してよく、照明値=1~255のいずれかの値であることが、その照明チャネルが点灯することを示してよい。なお、照明条件を切り替える際に、点灯対象の照明チャネルを切り替える場合には、各照明チャネルの照明値を切り替えなくてもよい。また、照明条件を切り替える際に、照明値を切り替える場合には、点灯対象の照明チャネルを切り替えなくてもよい。 The on and off of a lighting channel may be indicated by the lighting value of the lighting channel. For example, a lighting value of 0 may indicate that lighting channel, and a lighting value of any value between 1 and 255 may indicate that the lighting channel is illuminated. It should be noted that when the illumination channel to be turned on is switched when the illumination condition is switched, the illumination value of each illumination channel does not have to be switched. Also, when switching the lighting conditions, if the lighting value is switched, the lighting channel to be turned on does not have to be switched.

撮像タイミング情報45には、部品Pを複数回撮像するための撮像タイミング(シャッタタイミング)に関する情報が格納される。撮像タイミング情報45には、例えば、1ターンにおける行きの移動内での複数回の照明の点灯及びカメラの撮像のタイミング(単に撮像タイミングとも称する)に関する情報が格納されてよい。 The imaging timing information 45 stores information about imaging timing (shutter timing) for imaging the component P multiple times. The image capturing timing information 45 may store, for example, information regarding the timing of turning on the lighting a plurality of times and the image capturing timing of the camera (simply referred to as the image capturing timing) during forward movement in one turn.

撮像処理部47は、カメラ制御部48及び部品認識部50を有する。 The imaging processing section 47 has a camera control section 48 and a component recognition section 50 .

カメラ制御部48は、部品認識カメラ28の撮像センサ部29による撮像と、その撮像時の照明ユニット部31による照明条件と、を制御する。例えば、カメラ制御部48は、記憶部41の照明条件情報44及び撮像タイミング情報45を読み込んで、撮像タイミング情報45に従った複数の撮像タイミングで、ヘッドユニット23によって保持された部品Pの撮像の用途又は部品Pの種類等に対応した複数の照明条件で照明して、複数の画像を撮像する。 The camera control section 48 controls imaging by the imaging sensor section 29 of the component recognition camera 28 and lighting conditions by the lighting unit section 31 at the time of imaging. For example, the camera control unit 48 reads the illumination condition information 44 and the imaging timing information 45 of the storage unit 41, and performs imaging of the component P held by the head unit 23 at a plurality of imaging timings according to the imaging timing information 45. A plurality of images are captured by lighting under a plurality of lighting conditions corresponding to the application or the type of the component P.

具体例として、1ターンにおける行きの移動で、カメラ制御部48は、部品Pが部品認識カメラ28の上方を移動している撮像タイミングTAで、照明ユニット部31を照明条件LAで点灯させて、部品Pが映った画像G1(例えば後述する図10A参照)を取得する。そして、カメラ制御部48は、同様に1ターンにおける行きの移動で、撮像タイミングTAからすぐ(微少時間後)の次となる撮像タイミングTBで、照明ユニット部31を照明条件LBで点灯させて、同じ部品Pが映った画像G2(例えば後述する図10B参照)を取得する。なお、部品Pの種類又は用途等に応じて、使用されるべき照明条件は種々に適用されてよく、部品装着装置1の実際の稼働前に設定される。撮像された画像G1,G2は、部品認識部50に送信される。 As a specific example, in forward movement in one turn, the camera control section 48 lights the lighting unit section 31 under the lighting condition LA at the imaging timing TA when the part P is moving above the part recognition camera 28, An image G1 (see, for example, FIG. 10A, which will be described later) showing the part P is acquired. Then, the camera control unit 48 similarly causes the lighting unit 31 to light up under the lighting condition LB at the next imaging timing TB immediately after the imaging timing TA (after a very short time) in the forward movement in one turn. An image G2 showing the same part P (for example, see FIG. 10B described later) is acquired. Various illumination conditions may be applied depending on the type of the component P, the application, etc., and are set before the component mounting apparatus 1 actually operates. The captured images G<b>1 and G<b>2 are transmitted to the component recognition section 50 .

部品認識部50は、取得された複数の画像(例えば画像G1及び画像G2)に基づいて、部品保持ノズル27に保持された部品Pの各特徴を認識する。この部品Pの特徴は、例えば、部品Pの位置、部品Pの姿勢、部品Pの極性、部品Pの3次元形状、部品Pの外形、又は部品Pに付加された文字を含んでよい。部品認識部50による認識結果に基づいて、ヘッドユニット23は、その移動ヘッド26で部品Pを基板Wの所定の位置及び姿勢で実装する。 The component recognition unit 50 recognizes each feature of the component P held by the component holding nozzle 27 based on the plurality of acquired images (for example, the image G1 and the image G2). The features of the part P may include, for example, the position of the part P, the orientation of the part P, the polarity of the part P, the three-dimensional shape of the part P, the outline of the part P, or letters added to the part P. Based on the recognition result by the component recognition section 50, the head unit 23 mounts the component P on the substrate W at a predetermined position and orientation with its moving head 26. FIG.

なお、部品Pの極性は、部品Pの表裏を示すものである。例えば、部品Pの所定の箇所(例えば4隅のいずれか(例えば左下隅))の面取りにより、極性(表裏)を示してよい。例えば、所定の箇所に面取りが存在するように、部品Pが実装される。また、所定の箇所の面取りとともに、部品Pの中央部に文字が存在するか否かに基づいて、極性が判別されてよい。 In addition, the polarity of the part P shows the front and back of the part P. As shown in FIG. For example, the polarity (front and back) may be indicated by chamfering a predetermined portion of the part P (for example, one of the four corners (for example, the lower left corner)). For example, the component P is mounted such that a chamfer exists at a predetermined location. Further, the polarity may be determined based on whether or not characters are present in the central portion of the part P together with the chamfering of a predetermined portion.

なお、基板認識カメラ36の撮像情報も撮像処理部47に送信されており、撮像処理部47は部品認識部50と同様にその撮像情報(画像)から基板Wの位置及び姿勢を認識し、その認識結果を機構駆動部46に送信する。 Note that the imaging information of the board recognition camera 36 is also transmitted to the imaging processing unit 47, and the imaging processing unit 47 recognizes the position and orientation of the substrate W from the imaging information (image) in the same manner as the component recognition unit 50. The recognition result is transmitted to the mechanism driving section 46 .

図7は、部品Pを装着する部品保持ノズル27の配列と、部品保持ノズル27に装着された部品Pの撮像時の各照明条件による撮像タイミングと、を例示する模式図である。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the arrangement of the component holding nozzles 27 that mount the components P and the imaging timing under each lighting condition when imaging the component P mounted on the component holding nozzles 27 .

各移動ヘッド26には、部品Pを保持可能な部品保持ノズル27が2列で、部品の移動方向Aに沿って8個配列されている。なお、2列及び8個は一例であり、他の複数の列数及び他の複数の個数であってもよい。部品認識カメラ28の配置位置は固定である。移動ヘッド26が移動することで、撮像センサ部29は、2列の部品保持ノズル27に保持される各部品Pを順次撮像する。この場合、各列において移動方向Aに沿った同位置(例えば図7の右から1番目のノズル位置、2番目のノズル位置、…)にある2つの部品保持ノズル27によって保持された2つの部品Pが、同時に撮像される。つまり、この2つの部品Pが、撮像センサ部29による撮像範囲に同時に含まれる。各列において移動方向Aに沿った同位置にある複数の部品保持ノズル27を、「ノズルセット」とも称する。図7に例示した移動ヘッド26は、8個のノズルセットを有する。 Each moving head 26 has two rows of eight component holding nozzles 27 capable of holding the component P arranged along the moving direction A of the component. It should be noted that 2 rows and 8 pieces are examples, and other plural numbers of rows and other plural numbers may be used. The arrangement position of the component recognition camera 28 is fixed. As the moving head 26 moves, the imaging sensor section 29 sequentially images each component P held by the two rows of component holding nozzles 27 . In this case, two components held by two component holding nozzles 27 located at the same position along the movement direction A in each row (for example, the first nozzle position, the second nozzle position, etc. from the right in FIG. 7). P is imaged at the same time. In other words, these two parts P are simultaneously included in the imaging range of the imaging sensor unit 29 . A plurality of component holding nozzles 27 located at the same position along the movement direction A in each row is also referred to as a "nozzle set". The moving head 26 illustrated in FIG. 7 has eight nozzle sets.

撮像センサ部29は、カメラ制御部48の制御に従い、1ターンにおける行きの移動で、撮像タイミングTAにおいて照明条件LAで、部品Pの1回目の撮像を行い、撮像タイミングTAからすぐ(微少時間後)の次となる撮像タイミングTBにおいて照明条件LBで、部品Pの2回目の撮像を行う。図7では、1回目の撮像の撮像範囲が、撮像範囲CAで示され、2回目の撮像の撮像範囲が、撮像範囲CBで示されている。つまり、撮像センサ部29は、ほぼ同一箇所を2回撮像する。なお、ここでは、撮像範囲CA,CBの形状やサイズは同じである。このように、部品装着装置1は、撮像のために移動ヘッド26の移動速度が低下することを抑制して、1回のスキャン(1ターンにおける行きの移動)で2つの照明条件で照明された被写体(部品P)の画像を取得でき、この画像に基づく画像認識精度を向上できる。 Under the control of the camera control unit 48, the imaging sensor unit 29 performs the first imaging of the component P under the illumination condition LA at the imaging timing TA during the outward movement in one turn, and immediately after the imaging timing TA (after a very short time ), the component P is imaged for the second time under the illumination condition LB at the imaging timing TB that follows. In FIG. 7, the imaging range of the first imaging is indicated by imaging range CA, and the imaging range of the second imaging is indicated by imaging range CB. That is, the imaging sensor unit 29 captures images of substantially the same location twice. Note that the imaging ranges CA and CB have the same shape and size here. In this way, the component mounting apparatus 1 suppresses the movement speed of the moving head 26 from decreasing for imaging, and performs illumination under two illumination conditions in one scan (forward movement in one turn). An image of the subject (component P) can be acquired, and image recognition accuracy based on this image can be improved.

次に、各照明条件で照明されて撮像された場合のワーク反射率と画像輝度とについて説明する。ワーク反射率は、各ワーク(例えば部品Pにおけるモールド又は電極)の反射率である。ワーク反射率は、各ワークの特性に応じて異なる。例えば、金属材料等で形成されるワークはワーク反射率が高く、樹脂材料等で形成されるワークは反射率が低い。画像輝度は、撮像された画像の画素値に対応し、例えば値0~255によって示される。 Next, the work reflectance and the image brightness when an image is captured under illumination under each lighting condition will be described. The work reflectance is the reflectance of each work (for example, mold or electrode in part P). The work reflectance differs depending on the characteristics of each work. For example, a workpiece made of a metal material or the like has a high workpiece reflectance, and a workpiece made of a resin material or the like has a low reflectance. Image brightness corresponds to the pixel values of the captured image and is indicated by values 0-255, for example.

図8Aは、照明値50で照明されて撮像された場合の部品における各部位のワーク反射率と画像輝度とを例示するグラフである。ここでの照明値50とは、照明チャネル毎の個別の明るさではなく、照明ユニット部31による照明全体で得られる明るさを示す値である。この照明値は、撮像1回目の照明条件LAの一例である。 FIG. 8A is a graph exemplifying the work reflectance and image brightness of each part of the part when it is illuminated with an illumination value of 50 and imaged. The illumination value 50 here is a value indicating the brightness obtained by the overall illumination by the illumination unit section 31, not the individual brightness for each illumination channel. This illumination value is an example of the illumination condition LA for the first imaging.

照明値50の場合、部品Pにおけるモールド部分よりも電極部分の方が、ワーク反射率が高い。また、モールド部分の画像輝度は値50であり、電極部分の画像輝度は値250である。つまり、モールド部分よりも電極部分の方が、画像輝度が大きい。つまり、モールド部分では、照明された光をあまり反射しておらず、撮像された画像の画像輝度が小さくなり、黒に近い状態となる。一方、電極部分では、照明された光を多く反射しているので、撮像された画像の画像輝度が大きくなり、白に近い状態となる。そのため、照明値50で照明されて撮像された画像は、電極部分のみが非常に明るい状態となり、電極部分の配列に基づくアライメントの確認に適した画像と言える。ここでのアライメントとは、部品Pにおける1つ以上の電極の配列を示す。 For an illumination value of 50, the electrode portion of the part P has a higher workpiece reflectance than the mold portion. The image brightness of the mold portion is 50, and the image brightness of the electrode portion is 250. That is, the image brightness is higher in the electrode portion than in the mold portion. In other words, the molded portion does not reflect much of the illuminated light, and the image brightness of the imaged image becomes low, resulting in a state close to black. On the other hand, since the electrode portion reflects a large amount of the illuminated light, the image brightness of the picked-up image increases and becomes a state close to white. Therefore, in the image captured with the illumination value of 50, only the electrode portion is in a very bright state, and it can be said that the image is suitable for confirming the alignment based on the arrangement of the electrode portion. Alignment here refers to the arrangement of one or more electrodes on the part P. FIG.

図8Bは、照明値150で照明されて撮像された場合の部品における各部位のワーク反射率と画像輝度とを例示するグラフである。ここでの照明値150とは、照明チャネル毎の個別の明るさではなく、照明ユニット部31による照明全体で得られる明るさを示す値である。この照明値は、撮像2回目の照明条件LBの一例である。 FIG. 8B is a graph exemplifying the work reflectance and image brightness of each portion of the part when it is illuminated with an illumination value of 150 and imaged. The illumination value 150 here is a value indicating the brightness obtained by the overall illumination by the illumination unit section 31, not the individual brightness for each illumination channel. This illumination value is an example of the illumination condition LB for the second imaging.

照明値150の場合、部品Pにおけるモールド部分よりも電極部分の方が、ワーク反射率が高い。また、モールド部分の画像輝度は値150であり、電極部分の画像輝度は値250である。つまり、モールド部分よりも電極部分の方が、画像輝度が大きい。なお、照明値50の場合と比較すると、モールド部分の画像輝度が大きくなっており、モールド部分の画像輝度は同程度である。したがって、照明値150で照明されて撮像された画像は、電極部分が非常に明るく、モールド部分も明るい状態となる。よって、例えば部品Pにおけるモールド部分に記載された文字部も明るい状態となり、文字認識に適した画像と言える。制御部40は、撮像された画像を基に文字部を画像認識することで、文字の内容を解読可能であり、部品Pの文字の解読結果を基にこの部品Pを追跡可能であるので、部品Pについての各種の検査又はトレーサビリティ等が可能である。 For an illumination value of 150, the electrode portion of the part P has a higher workpiece reflectance than the mold portion. The image brightness of the mold portion is 150, and the image brightness of the electrode portion is 250. That is, the image brightness is higher in the electrode portion than in the mold portion. It should be noted that the image brightness of the mold portion is higher than that of the illumination value of 50, and the image brightness of the mold portion is about the same. Therefore, in an image captured under illumination with an illumination value of 150, the electrode portion is very bright and the mold portion is also bright. Therefore, for example, the character portion written on the mold portion of the component P also becomes bright, and it can be said that the image is suitable for character recognition. The control unit 40 can decipher the contents of the characters by recognizing the characters based on the imaged image, and can track the part P based on the result of deciphering the characters of the part P. Various inspections or traceability of the part P are possible.

このように、部品認識カメラ28は、1回目の露光で、部品アライメントに適した明るさを得ることを目的として部品の電極部が明るくなる照明値で撮像し、画像G1を得てよい。部品認識カメラ28は、2回目の露光で、1回目の露光時から照明値を切り替えて、部品Pのモールド部の濃淡が判別可能な明るさを得ることを目的として、1回目の照明ユニット部31の照明値の3倍の照明値で撮像し、画像G2を得てよい。これにより、部品装着装置1は、画像G1及び画像G2によってダイナミックレンジの広い画像を得ることができ、画像G1,G2に基づく部品Pの各種の認識精度を向上できる。 In this way, the component recognition camera 28 may capture an image G1 with an illumination value that brightens the electrode portion of the component for the purpose of obtaining brightness suitable for component alignment in the first exposure. In the second exposure, the component recognition camera 28 switches the illumination value from that in the first exposure, with the aim of obtaining brightness at which the shading of the mold portion of the component P can be determined. Image G2 may be obtained by imaging at three times the illumination value of 31. Thereby, the component mounting apparatus 1 can obtain images with a wide dynamic range from the images G1 and G2, and can improve various recognition accuracy of the component P based on the images G1 and G2.

次に、各照明チャネルを加味した照明条件の具体例について説明する。 Next, specific examples of lighting conditions that take each lighting channel into consideration will be described.

図9は、複数回撮像される部品Pの照明条件の具体例を示すテーブルである。図9のテーブルT1では、照明条件は、各照明チャネルの照明値の情報を含んでいる。照明チャネルCH1は反射照明チャネルである。照明チャネルCH2は透過照明チャネルである。照明チャネルCH3は側方照明チャネルである。照明チャネルCH4は同軸照明チャネルである。 FIG. 9 is a table showing specific examples of illumination conditions for a component P that is imaged multiple times. In table T1 of FIG. 9, the illumination condition includes information on the illumination value of each illumination channel. Illumination channel CH1 is a reflected illumination channel. Illumination channel CH2 is a transillumination channel. Illumination channel CH3 is a side illumination channel. Illumination channel CH4 is a coaxial illumination channel.

また、テーブルT1では、1回目の部品Pの撮像と2回目の部品Pの撮像との組み合わせが、照明パターンとして示されている。テーブルT1では、照明パターン1~照明パターン4が示されている。例えば、照明パターン1では、撮像1回目には、照明条件LAであり、照明チャネルCH1の照明値が値100であり、その他の照明チャネルCH2~CH4の照明値が値0である。また、照明パターン1では、撮像2回目には、照明条件LBであり、各照明チャネルCH1~CH4の照明値がいずれも値50である。 Also, in table T1, a combination of the first imaging of the component P and the second imaging of the component P is shown as an illumination pattern. Illumination patterns 1 to 4 are shown in table T1. For example, in the illumination pattern 1, the illumination condition LA is set for the first imaging, the illumination value of the illumination channel CH1 is 100, and the illumination values of the other illumination channels CH2 to CH4 are 0. In the illumination pattern 1, the illumination condition is LB in the second imaging, and the illumination values of the illumination channels CH1 to CH4 are all 50. FIG.

また、テーブルT1では、1回目の撮像は、照明パターン1~4のいずれにおいても、画像の用途が同一であり、照明条件LAが固定の条件である。この画像の用途は、アライメント用である。アライメント用の画像とは、部品Pにおける電極の配列を認識するための画像である。 Further, in the table T1, in the first imaging, the application of the image is the same for any of the illumination patterns 1 to 4, and the illumination condition LA is fixed. The purpose of this image is for alignment. The image for alignment is an image for recognizing the arrangement of the electrodes on the component P. FIG.

一方、テーブルT1では、2回目の撮像は、照明パターン1~4のそれぞれで撮像された画像の用途が異なり、照明条件LBが可変の条件である。例えば、照明パターン1の撮像2回目の画像の用途は、文字認識用である。文字認識用の画像とは、部品Pに付された文字を認識するための画像である。この場合の照明条件LBは、上述の通りである。 On the other hand, in the table T1, in the second imaging, the images captured with the illumination patterns 1 to 4 are used for different purposes, and the illumination condition LB is variable. For example, the purpose of the second captured image of illumination pattern 1 is for character recognition. The image for character recognition is an image for recognizing characters attached to the component P. FIG. The illumination condition LB in this case is as described above.

例えば、照明パターン2の撮像2回目の画像の用途は、極性判別用である。極性判別用の画像とは、電極パターンの裏表を示す極性を判別するための画像である。この場合の照明条件LBは、照明チャネルCH1の照明値が値100であり、照明チャネルCH2の照明値が値100であり、照明チャネルCH3の照明値が値30であり、照明チャネルCH4の照明値が値0である。 For example, the purpose of the second captured image of illumination pattern 2 is for polarity discrimination. The image for polarity determination is an image for determining the polarity showing the front and back of the electrode pattern. The illumination condition LB in this case is such that the illumination value of the illumination channel CH1 is 100, the illumination value of the illumination channel CH2 is 100, the illumination value of the illumination channel CH3 is 30, and the illumination value of the illumination channel CH4 is 100. has the value 0.

例えば、照明パターン3の撮像2回目の画像の用途は、3D(3次元)計測用である。3D計測用の画像とは、部品Pの高さ(厚み方向の長さ)を計測するための画像である。この場合の照明条件LBは、照明チャネルCH1の照明値が値50であり、その他の照明チャネルCH2~CH4の照明値が値0である。 For example, the purpose of the second captured image of the illumination pattern 3 is for 3D (three-dimensional) measurement. The image for 3D measurement is an image for measuring the height (length in the thickness direction) of the component P. In the illumination condition LB in this case, the illumination value of the illumination channel CH1 is 50, and the illumination values of the other illumination channels CH2 to CH4 are 0.

例えば、照明パターン4の撮像2回目の画像の用途は、外形認識用である。外形認識用の画像とは、部品Pの外形(シルエット、例えばモールド外形)を認識するための画像である。この場合の照明条件LBは、照明チャネルCH1の照明値が値0であり、照明チャネルCH2の照明値が値90であり、照明チャネルCH3の照明値が値0であり、照明チャネルCH4の照明値が値10である。 For example, the purpose of the second captured image of the illumination pattern 4 is for contour recognition. The image for shape recognition is an image for recognizing the shape of the component P (silhouette, for example, mold shape). The illumination condition LB in this case is such that the illumination value of the illumination channel CH1 is 0, the illumination value of the illumination channel CH2 is 90, the illumination value of the illumination channel CH3 is 0, and the illumination value of the illumination channel CH4 is 0. has the value 10.

このような各回の撮像時の照明条件が、記憶部41に記憶され、例えば照明条件情報44に含まれている。照明条件情報44は、図9に示したような照明パターン毎に保持されてよい。また、照明条件情報44は、各回で撮像される画像の用途毎に記憶部41に保持されてもよい。なお、撮像1回目の照明条件LAが撮像2回目の照明条件LBと同様に可変の条件であり、アライメント用以外の画像の用途の撮像が行われてもよい。 Such illumination conditions for each imaging are stored in the storage unit 41 and included in the illumination condition information 44, for example. The illumination condition information 44 may be held for each illumination pattern as shown in FIG. Further, the illumination condition information 44 may be held in the storage unit 41 for each use of the image captured each time. Note that the illumination condition LA for the first imaging may be a variable condition like the illumination condition LB for the second imaging, and the imaging may be performed for purposes other than alignment.

図10Aは、アライメント用の照明条件LAで撮像された部品Pの画像を例示する画像図である。図10Aの画像G1は、例えば、図9に示した照明パターン1~4の照明条件LA又は図8Aに示した照明ユニット部31による照明値50としての照明条件LAに従った撮像により得られる、アライメント用の画像である。画像G1は、例えば1回目の撮像により得られる。 FIG. 10A is an image diagram illustrating an image of the component P captured under the illumination condition LA for alignment. The image G1 in FIG. 10A is obtained, for example, by imaging under the illumination conditions LA of the illumination patterns 1 to 4 shown in FIG. It is an image for alignment. The image G1 is obtained, for example, by the first imaging.

画像G1では、略矩形の形状を有する部品Pの各端辺に沿って、複数の電極61が配列されている。図10Aでは、各電極の画像輝度がその周囲の画像輝度よりも相対的に大きいことで、電極61の配列が明示されている。部品認識部50は、画像G1を画像認識することで、部品Pにおける電極61のアライメントを容易に認識でき、このアライメントを基に部品Pを容易に実装できる。 In the image G1, a plurality of electrodes 61 are arranged along each edge of the component P having a substantially rectangular shape. In FIG. 10A, the array of electrodes 61 is made explicit by the fact that the image brightness of each electrode is relatively greater than the image brightness of its surroundings. The component recognition unit 50 can easily recognize the alignment of the electrodes 61 on the component P by recognizing the image G1, and can easily mount the component P based on this alignment.

図10Bは、文字認識用の照明条件LBで撮像された部品Pの画像を例示する画像図である。図10Bの画像G2は、例えば、図9に示した照明パターン1の照明条件LB又は図8Bに示した照明ユニット部31による照明値150としての照明条件LBに従った撮像により得られる、文字認識用の画像である。画像G2は、例えば2回目の撮像により得られる。 FIG. 10B is an image diagram illustrating an image of the component P captured under the illumination condition LB for character recognition. The image G2 in FIG. 10B is, for example, a character recognition image obtained by imaging under the illumination condition LB of the illumination pattern 1 shown in FIG. 9 or the illumination condition LB as the illumination value 150 by the illumination unit 31 shown in FIG. 8B. This is an image for Image G2 is obtained, for example, by the second imaging.

画像G2では、略矩形の形状を有する部品Pの各端辺に沿って、複数の電極61が配列されている。また、複数の電極61の配列の内側には、文字部62の文字が付加されたモールド63が存在している。図10Bでは、電極61の配列が明示されるとともに、モールド63の文字部62に付加された文字が明示されている。部品認識部50は、画像G2を画像認識することで、部品Pにおける文字を抽出し、文字を認識可能である。また、文字が認識可能であることで、部品Pの製造時又は出荷後等においても、文字を基に部品Pの追跡性(トレーサビリティ)が向上する。よって、部品装着装置1は、例えば、部品Pが非常に高価な部品(例えばBGA部品)である場合でも、この部品Pのシリアルロッドを管理し、市場でトラブルがあったときに迅速に対応可能である。 In the image G2, a plurality of electrodes 61 are arranged along each edge of the component P having a substantially rectangular shape. Further, inside the array of the plurality of electrodes 61, there is a mold 63 to which the characters of the character portion 62 are added. In FIG. 10B, the arrangement of the electrodes 61 is clearly shown, and the characters added to the character portion 62 of the mold 63 are also clearly shown. The part recognition unit 50 can recognize the characters by extracting the characters in the part P by recognizing the image G2. Further, since the characters can be recognized, traceability of the parts P is improved based on the characters even when the parts P are manufactured or after shipment. Therefore, even if the component P is a very expensive component (for example, a BGA component), the component mounting apparatus 1 manages the serial rod of the component P, and can quickly respond to any trouble in the market. is.

なお、画像G2においても電極61が映っているが、電極61以外のモールド63も明るく映っているので、電極61とそれ以外の部分と明るさの差分が図10Aの画像G1よりも小さい。そのため、画像G2における画像輝度のコントラストが小さくなる。そのため、画像G1は、画像G2と比較すると、各電極のコントラストが大きく、画像認識に基づくアライメントの認識精度が高い。そのため、画像G2よりも画像G1の方がアライメント用の画像として好ましい。 Although the electrode 61 is also shown in the image G2, the mold 63 other than the electrode 61 is also shown brightly, so the difference in brightness between the electrode 61 and the other portions is smaller than in the image G1 of FIG. 10A. Therefore, the contrast of the image luminance in the image G2 is reduced. Therefore, compared with the image G2, the image G1 has a higher contrast of each electrode and a higher alignment recognition accuracy based on image recognition. Therefore, the image G1 is preferable to the image G2 as an image for alignment.

このように、部品認識カメラ28は、撮像1回目の照明条件LAで照明した状態で撮像することで、画像G1を取得してよい。部品認識カメラ28は、撮像2回目において照明条件を変更して、撮像2回目の照明条件LBで照明した状態で撮像することで、画像G2を取得してよい。画像G1では電極61が高い輝度を有し高いコントラストを有しているので、部品装着装置1は、部品Pのアライメントの認識精度を向上できる。また、画像G2では文字部62の文字が高い輝度を有するので、部品装着装置1は、部品Pの検査精度又はトレーサビリティの精度を向上できる。 In this manner, the component recognition camera 28 may acquire the image G1 by capturing an image under illumination under the illumination condition LA for the first image capturing. The component recognition camera 28 may acquire the image G2 by changing the illumination condition in the second image capturing and capturing the image under the illumination condition LB of the second image capturing. In the image G1, the electrodes 61 have high brightness and high contrast, so the component mounting apparatus 1 can improve recognition accuracy of the component P alignment. Also, in the image G2, the characters of the character portion 62 have high brightness, so the component mounting apparatus 1 can improve the inspection accuracy or traceability accuracy of the component P. FIG.

<部品装着装置の動作>
次に、部品装着装置の動作について説明する。
図11は、図5に示す制御部40で実行される動作フローを例示するフローチャートである。なお、移動ヘッド26が有する複数のノズルセットNSを順番にカウントするためのカウンタn(整数型の変数)が、制御部40の記憶部41に記憶保持される。
<Operation of component mounting device>
Next, the operation of the component mounting device will be described.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an operational flow executed by the control unit 40 shown in FIG. Note that a counter n (integer type variable) for sequentially counting the plurality of nozzle sets NS of the moving head 26 is stored in the storage unit 41 of the control unit 40 .

機構駆動部46は、ヘッドユニット23に移動ヘッド26で取出位置から吸着して取り出すよう指示を送信する(S11)。ヘッドユニット23は、取出位置から部品Pを取り出す。機構駆動部46は、S11の送信の時点から1ターンにおける行きの移動(ヘッド移動)を開始し、ヘッドユニット23の移動ヘッド26で部品Pを保持させた状態で部品認識カメラ28の上方を移動させる(S12)。そして、制御部40は、カウンタnに初期化(つまり、カウンタnに整数「1」を代入)して、撮像対象のノズルセットNSが1つ目であることを計数する(S13)。 The mechanism drive unit 46 transmits an instruction to the head unit 23 to pick up and take out from the take-out position with the moving head 26 (S11). The head unit 23 takes out the part P from the take-out position. The mechanism drive unit 46 starts forward movement (head movement) in one turn from the transmission of S11, and moves above the component recognition camera 28 while holding the component P with the moving head 26 of the head unit 23. (S12). Then, the control unit 40 initializes the counter n (that is, assigns the integer "1" to the counter n), and counts that the nozzle set NS to be imaged is the first (S13).

撮像処理部47のカメラ制御部48は、撮像タイミング情報45を基に、1回目の撮像タイミングTAであるか否かを判定する(S14)。1回目の撮像タイミングTAでない場合(S14のNo)、1回目の撮像タイミングTAとなるまで待機する。 The camera control unit 48 of the imaging processing unit 47 determines whether or not it is the first imaging timing TA based on the imaging timing information 45 (S14). If it is not the first imaging timing TA (No in S14), the process waits until the first imaging timing TA.

1回目の撮像タイミングTAである場合、カメラ制御部48は、照明条件情報44を基に、照明条件LAに従って部品Pを照明するよう制御し、部品Pが照明された状態で撮像するよう制御する(S15)。例えば、カメラ制御部48は、1回目の撮像タイミングTAで、照明ユニット部31における照明条件LAに基づく照明チャネルを照明条件LAに基づく照明値で点灯させ、部品認識カメラ28に撮像を行わせる。これにより、カメラ制御部48は、カウンタnに対応するノズルセットNSが保持する各部品Pを撮像するための1回目の撮像タイミングTAで、画像G1を取得できる。 When it is the first imaging timing TA, the camera control unit 48 controls to illuminate the part P according to the illumination condition LA based on the illumination condition information 44, and controls to image the part P in the illuminated state. (S15). For example, at the first imaging timing TA, the camera control section 48 lights the illumination channel based on the illumination condition LA in the illumination unit section 31 with the illumination value based on the illumination condition LA, and causes the component recognition camera 28 to perform imaging. Accordingly, the camera control unit 48 can acquire the image G1 at the first imaging timing TA for imaging each component P held by the nozzle set NS corresponding to the counter n.

カメラ制御部48は、撮像タイミング情報45を基に、2回目の撮像タイミングTBであるか否かを判定する(S16)。2回目の撮像タイミングTBでない場合(S16のNo)、2回目の撮像タイミングTBとなるまで待機する。 The camera control unit 48 determines whether or not it is the second imaging timing TB based on the imaging timing information 45 (S16). If it is not the second imaging timing TB (No in S16), the process waits until the second imaging timing TB.

2回目の撮像タイミングTBである場合、カメラ制御部48は、照明条件情報44を基に、照明条件LBに従って部品Pを照明するよう制御し、部品Pが照明された状態で撮像するよう制御する(S17)。例えば、カメラ制御部48は、2回目の撮像タイミングTBで、照明ユニット部31における照明条件LBに基づく照明チャネルを照明条件LBに基づく照明値で点灯させ、部品認識カメラ28に撮像を行わせる。これにより、カメラ制御部48は、カウンタnに対応するノズルセットNSが保持する各部品Pを撮像するための2回目の撮像タイミングTBで、画像G2を取得できる。つまり、カメラ制御部48は、1回目の撮像タイミングTAからからすぐ(微少時間後)の2回目の撮像タイミングTBで、照明条件を切り替えて照明した状態で、画像G2を取得する。 When it is the second imaging timing TB, the camera control unit 48 controls to illuminate the part P according to the illumination condition LB based on the illumination condition information 44, and controls to image the part P in the illuminated state. (S17). For example, at the second imaging timing TB, the camera control section 48 lights the illumination channel based on the illumination condition LB in the illumination unit section 31 with the illumination value based on the illumination condition LB, and causes the component recognition camera 28 to perform imaging. Accordingly, the camera control unit 48 can acquire the image G2 at the second imaging timing TB for imaging each component P held by the nozzle set NS corresponding to the counter n. In other words, the camera control unit 48 obtains the image G2 in a state where the illumination condition is switched and illuminated at the second imaging timing TB immediately after the first imaging timing TA (after a very short period of time).

また、S17では、カメラ制御部48は、操作デバイス(不図示)を介して画像の用途の情報を取得し、記憶部41に保持された照明条件情報44とこの画像の用途の情報とに基づいて、2回目の撮像時の照明条件LBを決定してよい。これにより、カメラ制御部48は、例えばユーザ所望の用途に適した照明条件LBで撮像することで画像G2を取得できる。 Further, in S17, the camera control unit 48 acquires information on the use of the image via an operation device (not shown), and based on the illumination condition information 44 held in the storage unit 41 and the information on the use of this image, , the illumination condition LB for the second imaging may be determined. Accordingly, the camera control unit 48 can acquire the image G2 by capturing the image under the illumination condition LB suitable for the application desired by the user, for example.

制御部40は、カウンタnが8であるか否か、つまり全ノズルセットNS(ここでは8個のノズルセット)についてS14~S17の処理が終了したか否かを判定する(S18)。n=8に対応する第8のノズルセットNSまで終了していない場合には、カウンタnの値に整数1を加算して(S19)、S14に進み、次のノズルセットNSについての処理を実行する。 The control unit 40 determines whether or not the counter n is 8, that is, whether or not the processes of S14 to S17 have been completed for all nozzle sets NS (here, eight nozzle sets) (S18). If the eighth nozzle set NS corresponding to n=8 has not been completed, the integer 1 is added to the value of the counter n (S19), the process proceeds to S14, and the processing for the next nozzle set NS is executed. do.

つまり、カメラ制御部48は、照明条件LAに基づく画像G1と照明条件LBに基づく画像G2とを交互に1つずつ撮像させ、その1つずつの画像G1,G2を第1セット目(第1のノズルセットNS)の撮像とする。そして、第1セットの撮像後も、機構駆動部46が移動方向Aに沿って部品保持ノズル27が不在となるまで(ここでは第8のノズルセットNSとなるまで)移動ヘッド26を移動させ、カメラ制御部48が部品認識カメラ28による撮像を制御する。 In other words, the camera control unit 48 alternately captures the image G1 based on the illumination condition LA and the image G2 based on the illumination condition LB one by one, and captures each of the images G1 and G2 in the first set (first set). Nozzle set NS) is imaged. After imaging the first set, the mechanism drive unit 46 moves the moving head 26 along the movement direction A until the component holding nozzles 27 are absent (in this case, until the nozzle set NS is the eighth), A camera control unit 48 controls imaging by the component recognition camera 28 .

第8のノズルセットNSまで終了した場合には、部品認識部50は、各ノズルセットNSの1回目の撮像により得られた各画像G1に対して画像認識する(S20)。この場合、部品認識部50は、各画像G1の画像認識により、例えば、各部品保持ノズル27に保持された各部品Pのアライメントの情報を取得できる。部品認識部50は、画像認識の認識結果を機構駆動部46に送る。 When the eighth nozzle set NS is completed, the component recognition unit 50 performs image recognition on each image G1 obtained by the first imaging of each nozzle set NS (S20). In this case, the component recognition unit 50 can acquire alignment information of each component P held by each component holding nozzle 27, for example, by image recognition of each image G1. The component recognition section 50 sends the recognition result of the image recognition to the mechanism driving section 46 .

また、部品認識部50は、各ノズルセットNSの2回目の撮像により得られた各画像G2に対して画像認識する(S21)。この場合、部品認識部50は、各画像G2の画像認識により、照明条件LBに対応する各用途(例えば、文字認識、極性判別、3D計測、又は外形認識)に対応する認識結果の情報を取得できる。つまり、部品認識部50は、例えば、部品Pに付された文字の認識結果の情報、部品Pの極性(例えば表裏)の判別情報、3D計測の計測結果の情報、又は部品Pの外形の認識結果の情報を取得できる。部品認識部50は、画像認識の認識結果を機構駆動部46に送る。 Further, the component recognition unit 50 performs image recognition on each image G2 obtained by the second imaging of each nozzle set NS (S21). In this case, the component recognition unit 50 acquires recognition result information corresponding to each application (for example, character recognition, polarity discrimination, 3D measurement, or outline recognition) corresponding to the illumination condition LB by image recognition of each image G2. can. That is, the component recognition unit 50, for example, recognizes information on the recognition result of the characters attached to the component P, information on the polarity (for example, front and back) of the component P, information on the measurement result of 3D measurement, or recognition of the external shape of the component P. You can get result information. The component recognition section 50 sends the recognition result of the image recognition to the mechanism driving section 46 .

移動ヘッド26は、各ノズルセットNSの部品保持ノズル27が部品認識カメラ28の上方を通過すると間もなく、部品Pの実装位置の周辺に到達する。そして、機構駆動部46は、部品認識カメラ28の上方の移動を終了する(S22)。機構駆動部46は、部品認識部50による認識結果に基づいて、ヘッドユニット23の移動ヘッド26で部品Pを基板W上の所定の位置及び姿勢で実装するように指令する。ヘッドユニット23は、機構駆動部46の指令に従って、移動ヘッド26で部品Pを基板Wに実装する(S23)。 The moving head 26 reaches the vicinity of the mounting position of the component P soon after the component holding nozzles 27 of each nozzle set NS pass above the component recognition camera 28 . Then, the mechanism driving section 46 ends the upward movement of the component recognition camera 28 (S22). The mechanism drive unit 46 instructs the moving head 26 of the head unit 23 to mount the component P at a predetermined position and orientation on the substrate W based on the recognition result by the component recognition unit 50 . The head unit 23 mounts the component P on the board W with the moving head 26 according to the command from the mechanism driving section 46 (S23).

このような部品装着装置1によれば、部品装着装置1は、1ターンの行きの移動中に同じ部品Pを複数回撮像するので、複数の画像G1,G2を得るために移動方向Aへのスキャンが1回で済み、移動ヘッド26の移動が短時間で済む。よって、部品装着装置1は、各部品Pの撮像時間を短縮でき、各部品Pの認識が完了するまでの時間を短縮化できる。例えば、移動ヘッド26が2ターンの移動を行うと数100ms程度の時間を要するところ、1ターンで複数回の露光を行って撮像することで、マイクロ秒オーダーの時間で済む。 According to such a component mounting apparatus 1, since the component mounting apparatus 1 images the same component P a plurality of times during one turn forward movement, the component mounting apparatus 1 moves in the moving direction A in order to obtain a plurality of images G1 and G2. Only one scan is required, and the movement of the moving head 26 can be completed in a short time. Therefore, the component mounting apparatus 1 can shorten the imaging time of each component P, and can shorten the time until the recognition of each component P is completed. For example, when the moving head 26 moves for two turns, it takes about several 100 ms.

また、部品装着装置1は、複数の画像G1,G2の撮像時には異なる照明条件LA,LBを設定するので、画素輝度値が異なる複数の画像G1,G2を得ることができる。そのため、複数の画像G1,G2にわたって含まれる画素輝度値の範囲(ダイナミックレンジ)を広く確保できる。そのため、部品装着装置1は、部品Pが映った複数の画像G1,G2を基に、部品Pの異なる状態又は姿勢等を認識でき、部品Pの認識精度を向上できる。 In addition, since the component mounting apparatus 1 sets different illumination conditions LA and LB when capturing the plurality of images G1 and G2, it is possible to obtain the plurality of images G1 and G2 with different pixel luminance values. Therefore, a wide range of pixel luminance values (dynamic range) can be secured over the plurality of images G1 and G2. Therefore, the component mounting apparatus 1 can recognize different states or postures of the component P based on the plurality of images G1 and G2 showing the component P, and can improve the recognition accuracy of the component P.

つまり、部品装着装置1は、時差点灯で同一の部品Pを複数回異なる明るさで撮像し、複数の画像にわたるダイナミックレンジを拡張し、部品Pの認識精度を向上できる。また、部品装着装置1は、移動ヘッド26が各部品Pを保持して同一箇所を複数回往復動作させて画像を取得することが不要であり、撮像時間を低減でき、生産タクトロスを低減できる。 In other words, the component mounting apparatus 1 can image the same component P a plurality of times with different brightness with staggered lighting, expand the dynamic range over the plurality of images, and improve recognition accuracy of the component P. In addition, the component mounting apparatus 1 does not require the moving head 26 to hold each component P and reciprocate the same position a plurality of times to acquire images, thereby reducing the imaging time and production tact loss.

以上のように、本実施形態の部品装着装置1は、移動ヘッド26(ヘッドの一例)で保持された部品Pを照明する照明ユニット部31(照明部の一例)を備え、部品Pを下方から撮像する部品認識カメラ28(撮像部の一例)と、部品認識カメラ28による撮像と、撮像時の照明ユニット部31による照明の明るさの情報を含む照明条件と、を制御するカメラ制御部48(撮像制御部の一例)と、部品認識カメラ28によって撮像された画像G1,G2から部品Pを認識する部品認識部50と、部品認識部50による認識結果に基づいて、移動ヘッド26で部品Pを基板Wに実装するヘッドユニット23(部品実装部の一例)と、を備える。カメラ制御部48は、部品Pが部品認識カメラ28の上方を移動している撮像タイミングTA(第1のタイミングの一例)で、照明ユニット部31を照明条件LA(第1の照明条件の一例)で点灯させるとともに、部品認識カメラ28に撮像を行わせることにより画像G1(第1の画像の一例)を取得する。カメラ制御部48は、部品Pが部品認識カメラ28の上方を移動している撮像タイミングTB(第2のタイミングの一例)で、照明ユニット部31を照明条件LB(第2の照明条件の一例)で点灯させるとともに、部品認識カメラ28に撮像を行わせることにより画像G2(第2の画像の一例)を取得する。部品認識部50は、画像G1と画像G2とに基づいて、部品Pを認識する。 As described above, the component mounting apparatus 1 of the present embodiment includes the illumination unit 31 (an example of the illumination section) that illuminates the component P held by the moving head 26 (an example of the head), and the component P is illuminated from below. A camera control unit 48 (which controls a component recognition camera 28 (an example of an image capturing unit) that captures an image, an image captured by the component recognition camera 28, and lighting conditions including information on the brightness of the illumination by the lighting unit 31 at the time of image capturing. an example of an imaging control unit), a component recognition unit 50 for recognizing the component P from the images G1 and G2 captured by the component recognition camera 28, and the component P by the moving head 26 based on the recognition result of the component recognition unit 50. and a head unit 23 (an example of a component mounting section) to be mounted on the substrate W. The camera control section 48 sets the lighting unit section 31 to the lighting condition LA (an example of the first lighting condition) at the imaging timing TA (an example of the first timing) when the part P is moving above the part recognition camera 28 . , and an image G1 (an example of a first image) is obtained by causing the component recognition camera 28 to capture an image. The camera control section 48 sets the lighting unit section 31 to the lighting condition LB (an example of the second lighting condition) at the imaging timing TB (an example of the second timing) when the part P is moving above the part recognition camera 28 . , and an image G2 (an example of a second image) is obtained by causing the component recognition camera 28 to perform imaging. The component recognition unit 50 recognizes the component P based on the image G1 and the image G2.

これにより、部品装着装置1は、異なる照明条件LA,LBによって同一の部品Pが映る複数の画像G1,G2を取得するので、ダイナミックレンジの広い画像を得ることができ、部品Pの認識精度を向上できる。また、部品装着装置1は、1回の移動中(1ターンにおける行きの移動中)に照明条件が異なる2回の撮像を行うことができ、移動ヘッド26が2回の撮像のために往復運動することが不要であり、部品Pの認識に要する時間を短縮できる。 As a result, the component mounting apparatus 1 acquires a plurality of images G1 and G2 in which the same component P appears under different illumination conditions LA and LB, so that images with a wide dynamic range can be obtained, and recognition accuracy of the component P can be improved. can improve. In addition, the component mounting apparatus 1 can perform two imaging operations under different lighting conditions during one movement (during forward movement in one turn). It is not necessary to do so, and the time required for recognizing the part P can be shortened.

また、照明ユニット部31は、照明方式が異なる複数の照明チャネルCH1~CH4を有してよい。照明条件LAは、複数の照明チャネルCH1~CH4のそれぞれによる第1の照明の明るさを示す照明値を含んでよい。照明条件LBは、複数の照明チャネルCH1~CH4のそれぞれによる第2の照明の明るさを示す照明値を含んでよい。 Also, the lighting unit section 31 may have a plurality of lighting channels CH1 to CH4 with different lighting schemes. The lighting condition LA may include lighting values indicating the brightness of the first lighting by each of the plurality of lighting channels CH1-CH4. The lighting condition LB may include a lighting value indicating the brightness of the second lighting by each of the plurality of lighting channels CH1-CH4.

これにより、部品装着装置1は、照明条件LA及び照明条件LBのそれぞれで照明チャネル毎に明るさを設定でき、より詳細に明るさを調整して部品Pを照明することができる。よって、部品装着装置1は、部品Pの認識精度を一層高くできる。 Thereby, the component mounting apparatus 1 can set the brightness for each illumination channel under each of the illumination conditions LA and the illumination conditions LB, and can illuminate the component P by adjusting the brightness in more detail. Therefore, the component mounting apparatus 1 can further improve recognition accuracy of the component P. FIG.

また、照明ユニット部31は、照明方式が異なる複数の照明チャネルCH1~CH4を有してよい。照明条件LAは、画像G1の撮像に用いる照明チャネルの情報を含んでよい。照明条件LBは、画像G2の撮像に用いる照明チャネルの情報を含んでよい。 Also, the lighting unit section 31 may have a plurality of lighting channels CH1 to CH4 with different lighting schemes. The illumination condition LA may include information on the illumination channel used to capture the image G1. The illumination condition LB may include information on the illumination channel used to capture the image G2.

これにより、部品装着装置1は、画像G1及び画像G2の撮像に用いる照明チャネルを異なる照明チャネル又は異なる照明チャネルの組み合わせとすることで、部品Pの照明される位置や明るさを調整でき、部品Pの認識精度を向上できる。 As a result, the component mounting apparatus 1 can adjust the illuminated position and brightness of the component P by using different illumination channels or a combination of different illumination channels as the illumination channels used to capture the image G1 and the image G2. The recognition accuracy of P can be improved.

また、カメラ制御部48は、画像G2の用途の情報を取得し、画像G2の用途に基づいて、照明条件LBを決定してよい。 Further, the camera control unit 48 may acquire information on the use of the image G2 and determine the illumination condition LB based on the use of the image G2.

これにより、部品装着装置1は、部品Pの認識の各用途(例えば部品Pに付された文字の確認、部品Pの極性の判別、又は部品Pの3D計測、部品Pの外形認識)に適した照明条件LBで照明して画像G2を撮像できる。よって、部品装着装置1は、撮像された画像G2を用いて各用途に対応した部品Pの認識の認識精度を向上できる。 As a result, the component mounting apparatus 1 is suitable for each application of recognition of the component P (for example, confirmation of characters attached to the component P, discrimination of the polarity of the component P, 3D measurement of the component P, and recognition of the outer shape of the component P). The image G2 can be captured by illuminating under the illumination condition LB. Therefore, the component mounting apparatus 1 can improve the recognition accuracy of recognition of the component P corresponding to each application using the captured image G2.

また、照明条件LAは、固定の条件でよい。照明条件LBは、可変の条件でよい。 Also, the illumination condition LA may be a fixed condition. The illumination condition LB may be a variable condition.

これにより、部品装着装置1は、照明条件LAとして部品認識のために必須な画像G1を得るための照明条件を設定することで、この必須の画像G1を取得できる。また、部品装着装置1は、照明条件LBとして部品認識のために任意な画像G2を得るための照明条件を設定することで、所望の用途に合った照明条件LBで撮像された画像G2を取得できる。 As a result, the component mounting apparatus 1 can obtain the image G1 required for component recognition by setting the illumination condition for obtaining the image G1 required for component recognition as the illumination condition LA. In addition, the component mounting apparatus 1 acquires an image G2 captured under the illumination condition LB suitable for a desired application by setting an illumination condition for obtaining an arbitrary image G2 for component recognition as the illumination condition LB. can.

また、複数の照明チャネルは、部品Pの上方に配置された第1の反射板を照明する透過照明チャネルCH2と、部品Pの側方を照明する側方照明チャネルCH3と、部品Pの下面を照明する反射照明チャネルCH1と、部品Pの下方に配置された反射板C(第2の反射板の一例)を照明する同軸照明チャネルCH4と、を含んでよい。 In addition, the plurality of illumination channels include a transmitted illumination channel CH2 that illuminates the first reflector arranged above the component P, a side illumination channel CH3 that illuminates the side of the component P, and a lower surface of the component P. A reflected illumination channel CH1 for illuminating and a coaxial illumination channel CH4 for illuminating a reflector C (an example of a second reflector) located below the part P may be included.

これにより、部品装着装置1は、部品Pを様々な角度から照明して撮像された画像G1,G2を取得できる。 Thereby, the component mounting apparatus 1 can acquire the images G1 and G2 captured by illuminating the component P from various angles.

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Various embodiments have been described above with reference to the drawings, but it goes without saying that the present disclosure is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope described in the claims, and these also belong to the technical scope of the present disclosure. Understood. Further, each component in the above embodiments may be combined arbitrarily without departing from the gist of the present disclosure.

本開示は、複数の画像のダイナミックレンジを広く確保することで画像に基づく部品の認識精度を向上し、部品の認識に要する時間を短縮して、部品の実装効率を向上できる部品装着装置及び部品装着方法等に有用である。 The present disclosure improves component recognition accuracy based on images by ensuring a wide dynamic range of a plurality of images, shortens the time required for component recognition, and improves component mounting efficiency. It is useful for the mounting method and the like.

1 部品装着装置
10 本体機構部
11 実装機本体
12 基台
13 基板搬送機構
14 コンベア部
15 部品供給機構
16 フィーダベース
17 スロット
18 テープフィーダ
19 フィーダーカート
20 台車部
21 リール
22 キャリアテープ
23 ヘッドユニット
24 Y軸テーブル機構
25 X軸テーブル機構
26 移動ヘッド
27 部品保持ノズル
28 部品認識カメラ
29 撮像センサ部
30 筐体
31 照明ユニット部
33 反射照明部
34 透過照明部
35 側方照明部
36 基板認識カメラ
37 廃棄ボックス
38 ノズルホルダ
40 制御部
41 記憶部
42 実装情報
43 部品情報
44 照明条件情報
45 撮像タイミング情報
46 機構駆動部
47 撮像処理部
48 カメラ制御部
50 部品認識部
61 電極
62 文字部
63 モールド
B 遮蔽板
C 反射板
G 透過ガラス
G1,G2 画像
P 部品
W 基板
1 Component Mounting Device 10 Main Body Mechanism 11 Mounting Machine Main Body 12 Base 13 Board Transfer Mechanism 14 Conveyor 15 Component Supply Mechanism 16 Feeder Base 17 Slot 18 Tape Feeder 19 Feeder Cart 20 Truck 21 Reel 22 Carrier Tape 23 Head Unit 24 Y Axis table mechanism 25 X-axis table mechanism 26 Moving head 27 Component holding nozzle 28 Component recognition camera 29 Imaging sensor section 30 Housing 31 Lighting unit section 33 Reflective lighting section 34 Transmissive lighting section 35 Side lighting section 36 Board recognition camera 37 Disposal box 38 nozzle holder 40 control unit 41 storage unit 42 mounting information 43 component information 44 illumination condition information 45 imaging timing information 46 mechanism driving unit 47 imaging processing unit 48 camera control unit 50 component recognition unit 61 electrode 62 character unit 63 mold B shield plate C Reflector G Transparent glass G1, G2 Image P Component W Substrate

Claims (7)

ヘッドで保持された部品を照明する照明部を備え、前記部品を下方から撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像と、撮像時の前記照明部による照明の明るさの情報を含む照明条件と、を制御する撮像制御部と、
前記撮像部によって撮像された画像から前記部品を認識する部品認識部と、
前記部品認識部による認識結果に基づいて、前記ヘッドで前記部品を基板に実装する部品実装部と、を備え、
前記撮像制御部は、前記部品が前記撮像部の上方を移動している第1のタイミングで、前記照明部を第1の照明条件で点灯させるとともに前記撮像部に撮像を行わせることにより第1の画像を取得し、前記部品が前記撮像部の上方を移動している第2のタイミングで前記照明部を第2の照明条件で点灯させるとともに前記撮像部に撮像を行わせることにより第2の画像を取得し、
前記部品認識部は、前記第1の画像と前記第2の画像とに基づいて、前記部品を認識する、
部品装着装置。
an imaging unit that includes an illumination unit that illuminates the component held by the head and that captures an image of the component from below;
an imaging control unit that controls imaging by the imaging unit and lighting conditions including information on the brightness of the illumination by the lighting unit at the time of imaging;
a component recognition unit that recognizes the component from the image captured by the imaging unit;
a component mounting unit that mounts the component on the board with the head based on the recognition result of the component recognition unit;
The image capturing control unit turns on the illumination unit under a first illumination condition and causes the image capturing unit to perform image capturing at a first timing while the component is moving above the image capturing unit. is obtained, and at a second timing when the component is moving above the imaging unit, the illumination unit is lit under a second illumination condition and the imaging unit is caused to perform imaging, thereby obtaining a second get the image,
the component recognition unit recognizes the component based on the first image and the second image;
Parts mounting device.
前記照明部は、照明方式が異なる複数の照明チャネルを有し、
前記第1の照明条件は、前記複数の照明チャネルのそれぞれによる第1の照明の明るさを示す照明値を含み、
前記第2の照明条件は、前記複数の照明チャネルのそれぞれによる第2の照明の明るさを示す照明値を含む、
請求項1に記載の部品装着装置。
The lighting unit has a plurality of lighting channels with different lighting schemes,
the first lighting condition includes lighting values indicating brightness of first lighting by each of the plurality of lighting channels;
wherein the second lighting conditions include lighting values indicative of brightness of second lighting by each of the plurality of lighting channels;
The component mounting device according to claim 1.
前記照明部は、照明方式が異なる複数の照明チャネルを有し、
前記第1の照明条件は、前記第1の画像の撮像に用いる照明チャネルの情報を含み、
前記第2の照明条件は、前記第2の画像の撮像に用いる照明チャネルの情報を含む、
請求項1又は2に記載の部品装着装置。
The lighting unit has a plurality of lighting channels with different lighting schemes,
The first illumination condition includes information on an illumination channel used to capture the first image,
wherein the second lighting condition includes information on a lighting channel used to capture the second image;
The component mounting device according to claim 1 or 2.
前記撮像制御部は、
前記第2の画像の用途の情報を取得し、
前記第2の画像の用途に基づいて、前記第2の照明条件を決定する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の部品装着装置。
The imaging control unit is
Acquiring information on the use of the second image;
determining the second lighting condition based on the application of the second image;
The component mounting device according to any one of claims 1 to 3.
前記第1の照明条件は、固定の条件であり、
前記第2の照明条件は、可変の条件であり、
請求項4に記載の部品装着装置。
The first illumination condition is a fixed condition,
The second illumination condition is a variable condition,
The component mounting device according to claim 4.
前記複数の照明チャネルは、
前記部品の上方に配置された第1の反射板を照明する透過照明チャネルと、
前記部品の側方を照明する側方照明チャネルと、
前記部品の下面を照明する反射照明チャネルと、
前記部品の下方に配置された第2の反射板を照明する同軸照明チャネルと、を含む、
請求項2又は3に記載の部品装着装置。
The plurality of illumination channels are
a transillumination channel illuminating a first reflector positioned above the component;
a side lighting channel for illuminating the side of the component;
a reflected illumination channel for illuminating the underside of the part;
a coaxial illumination channel that illuminates a second reflector positioned below the component;
The component mounting device according to claim 2 or 3.
ヘッドで保持された部品を照明する照明部による撮像時の照明の明るさの情報を含む照明条件を制御し、前記ヘッドで保持された前記部品を下方から撮像する撮像部による撮像を制御するステップと、
前記撮像部により撮像された画像から前記部品を認識するステップと、
前記部品の認識結果に基づいて、前記ヘッドで前記部品を基板に実装するステップと、
を有し、
前記撮像を制御するステップは、
前記部品が前記撮像部の上方を移動している第1のタイミングで、前記照明部を第1の照明条件で点灯させるとともに前記撮像部に撮像を行わせることにより第1の画像を取得するステップと、
前記部品が前記撮像部の上方を移動している第2のタイミングで前記照明部を第2の照明条件で点灯させるとともに前記撮像部に撮像を行わせることにより第2の画像を取得するステップと、を含み、
前記部品を認識するステップは、前記第1の画像と前記第2の画像とに基づいて、前記部品を認識するステップを含む、
部品装着方法。
A step of controlling illumination conditions including information on the brightness of the illumination at the time of imaging by an illumination unit that illuminates the component held by the head, and controlling imaging by an imaging unit that captures an image of the component held by the head from below. When,
a step of recognizing the component from the image captured by the imaging unit;
mounting the component on a substrate with the head based on the recognition result of the component;
has
The step of controlling the imaging includes:
obtaining a first image by turning on the illumination unit under a first illumination condition and causing the imaging unit to capture an image at a first timing when the component is moving above the imaging unit; When,
acquiring a second image by turning on the illumination unit under a second illumination condition at a second timing when the component is moving above the imaging unit and causing the imaging unit to perform imaging; , including
recognizing the component includes recognizing the component based on the first image and the second image;
How to install parts.
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