JP2024006597A - 実装可否判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な処理により良好な精度で実装可否を判定する。
【解決手段】断面円形または楕円形の複数のピンを有する部品を円形または楕円形の複数のピン孔を有する基板に実装するにあたり、複数のピンがそれぞれ対応するピン孔に挿入可能か否かを判定する実装可否判定装置であって、部品の画像を取得し、取得した画像を処理して複数のピンの先端部の中心位置を求め、ピンの径とピン孔の径との径差を取得し、ピン毎に、ピンの先端部の中心位置がピンの理想位置を中心として径差に応じた径の円形または楕円形の領域内に含まれるか否かを判定することにより実装可否を判定する。
【選択図】図８

Description

本開示は、実装可否判定装置に関する。

従来、部品に設けられた複数のリードを、基板に設けられた複数の穴に挿入する部品挿入装置が知られている。例えば、特許文献１には、カメラの画像から得られた部品におけるリードの位置と、メモリに蓄えられた挿入穴位置情報とを比較し、両者が一致すれば部品を基板に挿入し、両者にずれがあれば、該当するリードを矯正して（変形させて）部品を基板に挿入するものが開示されている。

特開平３－２７８６００号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている部品挿入装置では、リードの曲がり量の許容範囲については検討されていない。

本開示は、断面円形または楕円形のピンを有する部品を円形または楕円形の複数のピン孔を有する基板に実装するにあたり、簡易な処理により良好な精度で実装可否を判定することを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の実装可否判定装置は、
断面円形または楕円形の複数のピンを有する部品を円形または楕円形の複数のピン孔を有する基板に実装するにあたり、前記複数のピンがそれぞれ対応するピン孔に挿入可能か否かを判定する実装可否判定装置であって、
前記部品の画像を取得し、取得した画像を処理して前記複数のピンの先端部の中心位置を求め、
前記ピンの径と前記ピン孔の径との径差を取得し、
前記ピン毎に、前記ピンの先端部の中心位置が前記ピンの理想位置を中心として前記径差に応じた径の円形または楕円形の領域内に含まれるか否かを判定することにより実装可否を判定する、
ことを要旨とする。

この実装可否判定装置では、ピン毎に、ピンの理想位置を中心としてピンとピン孔との径差に応じた径の円形または楕円形の領域を許容領域に定め、当該許容領域にピンの先端部の中心位置が含まれるか否かを判定する。こうすれば、簡易な処理により良好な精度で実装可否を判定することができる。

部品実装システム１の概略構成図である。 部品実装機１０の概略構成図である。 パーツカメラ２４およびピン光源２６の斜視図である。 部品実装機１０の電気的な接続関係を示すブロック図である。 検査モード決定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 検査モード選択画像Ｉｍ１の一例を示す説明図である。 部品実装ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ピン曲がり検査サブルーチンの一例を示すフローチャートである。 ２値化画像Ｉｍ２の一例を示す説明図である。 許容範囲Ｔの一例を示す説明図である。 ピンＰの曲がり量が許容範囲内にある状態を示す説明図である。 ピンＰの曲がり量が許容範囲内にない状態を示す説明図である。 部品Ｃの実装可否を判定する際の説明図である。 ピン曲がり検査サブルーチンの変形例を示すフローチャートである。 許容範囲Ｔの変形例を示す説明図である。 ピンＰの曲がり量が許容範囲内であるか否かを判定する様子を示す説明図である。

次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、部品実装システム１の概略構成図である。図２は、部品実装機１０の概略構成図である。図３は、パーツカメラ２４およびピン光源２６の斜視図である。図４は、部品実装機１０の電気的な接続関係を示すブロック図である。なお、左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）は、図１～３に示した通りである。

部品実装システム１は、図１に示すように、部品実装ライン２と、管理装置７０（図４参照）とを備える。部品実装ライン２は、複数の部品実装機１０をＸ方向に沿って並べて構成されている。基板Ｓは、最も左に配置された部品実装機１０へ搬入されたあと、各部品実装機１０で部品Ｃが実装される。そして、基板Ｓは、右方向へ搬送されていき最も右に配置された部品実装機１０から搬出される。

部品実装機１０は、部品供給装置２１から供給された部品Ｃを取り出して基板Ｓに実装するものである。本実施形態では、所定の間隔をおいて配列された複数のピンＰ（例えば断面形状が円形状や楕円形状のピン）を裏面に有する部品Ｃ（例えばコネクタ）の各ピンＰを、所定の間隔をおいて配列された複数のピン孔Ｈを有する基板Ｓの対応するピン孔Ｈに挿入するものに適用される。この部品実装機１０は、図２に示すように、部品供給装置２１と搬送装置２２とヘッド移動装置３０とヘッド４０とパーツカメラ２４とマークカメラ２５とピン光源２６（図３参照）と表示装置２７と廃棄ボックス２８と制御装置６０（本開示の実装可否判定装置に相当、図４参照）とを備える。

部品供給装置２１としては、例えば、部品Ｃを収容する収容ポケットを多数有するトレイを供給するトレイ供給装置などを挙げることができる。

搬送装置２２は、一対のコンベアベルトを駆動することにより、被挿入物としての基板Ｓを左から右へと搬送するものである。搬送装置２２は、例えば、前後（Ｙ軸方向）に所定の間隔をおいて設置され、左右（Ｘ軸方向）に架け渡された一対のコンベアベルトを有する。

ヘッド移動装置３０は、ヘッド４０を前後左右（ＸＹ軸方向）に移動させるものであり、図２に示すように、Ｘ軸スライダ３２とＹ軸スライダ３４とを備える。Ｘ軸スライダ３２は、Ｙ軸スライダ３４の前面に左右方向（Ｘ軸方向）に延在するように設置された上下一対のＸ軸ガイドレール３３に支持されている。Ｘ軸スライダ３２は、Ｘ軸アクチュエータ３６（図４参照）の駆動によってＸ軸ガイドレール３３に沿ってＸ軸方向に移動する。Ｙ軸スライダ３４は、筐体１２の上段部に前後方向（Ｙ軸方向）に延在するように設置された左右一対のＹ軸ガイドレール３５に支持されている。Ｙ軸スライダ３４は、Ｙ軸アクチュエータ３８（図４参照）の駆動によってＹ軸ガイドレール３５に沿ってＹ軸方向に移動する。なお、Ｘ軸スライダ３２は、Ｘ軸位置センサ３７（図４参照）によりＸ軸方向における位置が検知される。また、Ｙ軸スライダ３４は、Ｙ軸位置センサ３９（図４参照）によりＹ軸方向における位置が検知される。Ｘ軸スライダ３２にはヘッド４０が取り付けられている。このため、ヘッド４０は、ヘッド移動装置３０（Ｘ軸アクチュエータ３６およびＹ軸アクチュエータ３８）を駆動制御することにより、ＸＹ平面（水平面）に沿って移動する。

ヘッド４０は、部品Ｃをピックアップ（吸着）して保持する吸着ノズル４１を備える。吸着ノズル４１には、図示しないが、電磁弁（開閉弁）を介して負圧源が接続され、吸着ノズル４１は、負圧源からの負圧の供給を受けて部品Ｃを吸着する。また、吸着ノズル４１は、Ｚ軸アクチュエータ４２（図４参照）の駆動によって上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。Ｚ軸位置センサ４３（図４参照）によりＺ軸方向における位置が検知される。

パーツカメラ２４は、部品供給装置２１により供給された部品Ｃをピックアップして搬送装置２２により搬送された基板Ｓに装着（挿入）するに際して、パーツカメラ２４の上方を部品Ｃが通過するときに当該部品Ｃを下方から撮像するものである。パーツカメラ２４は、図２に示すように、部品供給装置２１と搬送装置２２との間に設置されている。パーツカメラ２４で撮像された画像は、吸着ノズル４１に保持されている部品Ｃの吸着ノズル４１に対する位置ずれ量を判定したり、部品Ｃの各ピンＰを基板Ｓの対応するピン孔Ｈに挿入可能か否かを判定する際のピンＰの曲がり量を算出したりするのに用いられる。

マークカメラ２５は、搬送装置２２により搬入された基板Ｓや部品供給装置２１により供給された部品Ｃを上方から撮像するものである。マークカメラ２５は、図２に示すように、Ｘ軸スライダ３２に取り付けられ、ヘッド移動装置３０によりヘッド４０と共にＸＹ軸方向に移動する。マークカメラ２５で撮像された画像は、制御装置６０に出力される。

ピン光源２６は、パーツカメラ２４で部品Ｃの画像を撮像する際に、部品Ｃ（ピンＰの先端部）に対して側方から光を照射するものである。ピン光源２６は、パーツカメラ２４の光軸に対して直交する方向にレーザー光を照射する。ピン光源２６は、パーツカメラ２４の上面に、９０°間隔で４つ取り付けられている。

表示装置２７は、部品実装機１０の状態に関するステータス情報や、段取り替えや部品切れに伴う部品Ｃの補充に関する作業情報などを表示する装置である。表示装置２７は、例えば液晶ディスプレイである。表示装置２７は、図１，２に示すように、筐体１２の上部前方に取り付けられている。表示装置２７は、本実施形態では、オペレータによる操作が可能に画面にタッチパネルが取り付けられている。

廃棄ボックス２８は、異常が発生している部品Ｃを廃棄するためのボックスである。廃棄ボックス２８は、部品供給装置２１と搬送装置２２との間に、パーツカメラ２４に隣接して設置されている。

制御装置６０は、図４に示すように、ＣＰＵ６１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ６１の他に、ＲＯＭ６２と、ストレージ（例えば、ＨＤＤやＳＳＤ）６３と、ＲＡＭ６４と、入出力インタフェース６５とを備える。これらは、バス６６を介して電気的に接続されている。制御装置６０には、Ｘ軸位置センサ３７やＹ軸位置センサ３９、Ｚ軸位置センサ４３からの位置信号が入力される。また、制御装置６０には、パーツカメラ２４やマークカメラ２５からの画像信号なども入力される。また、制御装置６０には、表示装置２７（タッチパネル）からの操作信号が入力される。一方、制御装置６０からは、部品供給装置２１や、搬送装置２２、Ｘ軸アクチュエータ３６、Ｙ軸アクチュエータ３８、Ｚ軸アクチュエータ４２への駆動信号が出力される。また、制御装置６０からは、パーツカメラ２４やマークカメラ２５、ピン光源２６、表示装置２７への制御信号も出力される。

管理装置７０は、図４に示すように、ＣＰＵ７１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７１の他に、ＲＯＭ７２と、ストレージ７３と、ＲＡＭ６４とを備える。管理装置７０は、制御装置６０と通信可能に接続されている。ストレージ７３には、基板Ｓに実装する部品Ｃ毎に、シェイプデータが記憶されている。また、ストレージ７３には、生産スケジュールが記憶されている。生産スケジュールは、部品実装機１０において、基板Ｓにどの部品Ｃをどの順番で実装するか、また、そのように実装した基板Ｓ（製品）を何枚作製するかなどを記憶したものである。なお、シェイプデータについては、後述する。

次に、こうして構成された部品実装機１０の動作について説明する。部品実装機１０では、吸着ノズル４１で吸着した部品Ｃを基板Ｓに実装するにあたり、パーツカメラ２４で部品Ｃを下面側から撮像し、パーツカメラ２４で撮像された画像に基づいてピンＰの曲がり量が許容範囲Ｔ内に収まっているか否かを判定する。これにより、当該部品Ｃの各ピンＰが基板Ｓの対応するピン孔Ｈに挿入可能か否か、即ち、部品Ｃを基板Ｓに実装可能か否かを判定する。そこで、まず、許容範囲Ｔの形状を決定するための検査モード決定処理について、図５および図６を用いて説明する。図５は、検査モード決定ルーチンの一例を示すフローチャートである。図６は、検査モード選択画像Ｉｍ１の一例を示す説明図である。この処理は、後述する部品実装ルーチンが実行される前に、オペレータからの開始指示を受け付けて制御装置６０のＣＰＵ６１によって実行される。なお、本実施形態では、ピンＰの断面形状と、ピン孔Ｈの形状とは共に円形状であるものとする。

本ルーチンを開始すると、制御装置６０のＣＰＵ６１は、図６に示すような検査モード選択画像Ｉｍ１を、表示装置２７に表示させる（Ｓ１００）。表示装置２７に検査モード選択画像Ｉｍ１が表示されたならば、オペレータは、検査モードを選択する。オペレータが検査モードを選択すると、ＣＰＵ６１は、オペレータから検査モードの選択を受け付ける（Ｓ１１０）。そして、ＣＰＵ６１は、オペレータから受け付けた許容範囲Ｔの形状（検査モード）をストレージ６３に記憶する（Ｓ１２０）。Ｓ１２０の後、ＣＰＵ６１は、本ルーチンを終了する。

次に、部品実装機１０によって行なわれる部品実装処理について、図７～１３を用いて説明する。図７は、部品実装ルーチンの一例を示すフローチャートである。図８は、ピン曲がり検査サブルーチンの一例を示すフローチャートである。図９は、２値化画像Ｉｍ２の一例を示す説明図である。図１０は、許容範囲Ｔの一例を示す説明図である。図１１は、ピンＰの曲がり量が許容範囲Ｔ内にある状態を示す説明図である。図１２は、ピンＰの曲がり量が許容範囲Ｔ内にない状態を示す説明図である。図１３は、部品Ｃの実装可否を判定する際の説明図である。部品実装ルーチンは、図示しない管理装置７０から生産スケジュールにしたがって生産開始の指示を受信したときに、制御装置６０のＣＰＵ６１によって実行される。

本ルーチンを開始すると、制御装置６０のＣＰＵ６１は、まず、基板Ｓが所定位置まで搬入されるように搬送装置２２を制御すると共に、基板Ｓが所定位置で固定されるように図示しない基板固定装置を制御する（Ｓ２００）。次に、ＣＰＵ６１は、部品供給装置２１から供給される部品Ｃを吸着ノズル４１に吸着させる（Ｓ２１０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、部品供給装置２１による部品Ｃの供給位置の上方へ吸着ノズル４１が移動するようヘッド移動装置３０（Ｘ軸アクチュエータ３６およびＹ軸アクチュエータ３８）を制御した後、吸着ノズル４１が下降するようＺ軸アクチュエータ４２を制御すると共に当該吸着ノズル４１に負圧が供給されるよう電磁弁を制御する。

続いて、ＣＰＵ６１は、ピン光源２６を点灯させると共に（Ｓ２２０）、吸着ノズル４１に吸着された部品Ｃの下面をパーツカメラ２４で撮像する（Ｓ２３０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、部品Ｃを吸着した吸着ノズル４１がパーツカメラ２４の上方へ移動するようヘッド移動装置３０を制御する。次に、ＣＰＵ６１は、部品ＣのピンＰの先端部がピン光源２６から照射されている光のあたる位置まで下降するように、Ｚ軸アクチュエータ４２を制御する。そして、ＣＰＵ６１は、部品Ｃが下面側から撮像されるようにパーツカメラ２４を制御する。Ｓ２３０の後、ＣＰＵ６１は、ピン光源２６が消灯するように制御する。Ｓ２３０の後、ＣＰＵ６１は、ピン曲がり検査サブルーチン（図８参照）を実行する（Ｓ２４０）。

ピン曲がり検査サブルーチンを開始すると、ＣＰＵ６１は、まず、Ｓ２３０で撮像した部品Ｃの画像を２値化する（Ｓ４００）。具体的には、ＣＰＵ６１は、画素の輝度値が所定値未満の画素を黒色にし、画素の輝度値が所定値以上の画素を白色にする。これにより、ピンＰの先端部は白色となり、それ以外の部分が黒色となる。本実施形態では、このようにして得られた画像を２値化画像Ｉｍ２と称する。

次に、ＣＰＵ６１は、図９（ａ）に示すように、２値化画像Ｉｍ２から白色の画素が集まった領域をピンＰの候補として検出する（Ｓ４１０）。続いて、ＣＰＵ６１は、シェイプデータにおいて規定されたピンＰの領域と、Ｓ４１０でピンＰの候補として検出した領域とを照らし合わせて、全てのピンＰを検出したか否かを判定する（Ｓ４２０）。ここで、シェイプデータは、部品Ｃの外形や、基板Ｓに対して実装する部品Ｃの種類、部品ＣにおけるピンＰの断面形状、ピンＰの直径、部品Ｃの中心位置に対する各ピンＰの中心位置（以下、相対ピン位置と称する）などを記憶したデータであり、生産開始の指示と共に管理装置７０から受信するものである。Ｓ４２０で否定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、部品Ｃに異常があると判断する（Ｓ５４０）。

一方、Ｓ４２０で肯定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、２値化画像Ｉｍ２におけるピン候補の中心位置Ｏ１を算出する（Ｓ４３０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、図９（ｂ）に示すように、所定点（例えば、２値化画像Ｉｍ２を左前の角）を原点としたＸＹ平面とした場合における各ピン候補（白色の領域）の重心のＸ座標とＹ座標とを、２値化画像Ｉｍ２における各ピン候補の中心位置Ｏ１（ｘ１，ｙ１）として算出する。

次に、ＣＰＵ６１は、図９（ｃ）に示すように、Ｓ４３０で算出したピン候補の中心位置Ｏ１と、相対ピン位置とに基づき、上記ＸＹ平面における、部品Ｃの中心位置Ｏ２を算出する（Ｓ４４０）。この処理は、例えば以下のようにして行なわれる。以下では、２値化画像Ｉｍ２の所定位置に対して相対ピン位置に各ピンＰがあるとした場合における各ピンＰの位置を、仮想ピン位置と称する。まず、ＣＰＵ６１は、各ピンＰ毎に、Ｓ４３０で算出したピン候補の中心位置Ｏ１と、仮想ピン位置との距離の二乗値を算出する。次に、ＣＰＵ６１は、各ピンＰの中心位置Ｏ１と、仮想ピン位置との距離の二乗値の総和を算出する。そして、ＣＰＵ６１は、距離の二乗値の総和が最小となる所定位置を、２値化画像Ｉｍ２における部品Ｃの中心位置Ｏ２（ｘ２，ｙ２）として算出する。

そして、ＣＰＵ６１は、図９（ｄ）に示すように、相対ピン位置と、２値化画像Ｉｍ２における部品Ｃの中心位置Ｏ２とに基づいて、２値化画像Ｉｍ２における各ピンＰ（中心位置）の理想位置Ｉ（ｘ３，ｙ３）を算出する（Ｓ４６０）。ここで、理想位置Ｉは、シェイプデータに規定された相対ピン位置通りに各ピンＰが配置されていたとする場合に、２値化画像Ｉｍ２における各ピンＰの中心位置である。具体的には、ＣＰＵ６１は、Ｓ４４０で算出した２値化画像Ｉｍ２における部品Ｃの中心位置Ｏ２（ｘ２，ｙ２）に相対ピン位置を加え、理想位置Ｉ（ｘ３，ｙ３）を算出する。

次に、ＣＰＵ６１は、ピン孔Ｈの直径Ｌ１とピンＰの直径Ｌ２とを取得する（Ｓ４６０）。ここで、ピン孔Ｈの直径Ｌ１は、基板Ｓの種類や、実装する部品Ｃの種類などに応じて定められているものである。また、ピンＰの直径Ｌ２は、シェイプデータに記憶されているものである。次に、ＣＰＵ６１は、ピン孔Ｈの直径Ｌ１とピンＰの直径Ｌ２との差（以下、直径差と称する）を算出する（Ｓ４７０）。

続いて、ＣＰＵ６１は、図９（ｅ）に示すように、Ｓ４３０で算出した各中心位置Ｏ１（ｘ１，ｙ１）と、Ｓ４６０で算出した各ピンＰの理想位置Ｉ（ｘ３，ｙ３）とに基づいて、各ピンＰの理想位置Ｉに対する各ピンＰのＸＹ方向のピンずれ量δ（ｄｘ，ｄｙ）を算出する（Ｓ４８０）。この処理は、以下のようにして実行される。すなわち、ＣＰＵ６１は、中心位置Ｏ１のＸ座標値から理想位置ＩのＸ座標値を減じてＸ軸方向のピンずれ量ｄｘ（ｘ１－ｘ３）を算出すると共に、中心位置Ｏ１のＹ座標値から理想位置ＩのＹ座標値を減じてＹ軸方向のピンずれ量ｄｙ（ｙ１－ｙ３）を算出する。

そして、ＣＰＵ６１は、検査モード決定ルーチンにおいて決定した検査モードが、円形であったか、矩形であったかを判定する（Ｓ４９０）。

検査モードが円形であったならば、ＣＰＵ６１は、図１０（ａ）に示すように、理想位置Ｉを中心とし、直径が長さ２ｒの円形の領域を許容範囲Ｔに設定する（Ｓ５００）。ここで、長さｒは円の半径であり、長さ２ｒは上記直径差以下の長さである。一方、検査モードが矩形であったならば、ＣＰＵ６１は、図１０（ｂ）に示すように、理想位置Ｉを中心とし、一辺が長さ２ｒの正方形の領域を許容範囲Ｔに設定する（Ｓ５１０）。なお、図１０（ａ）（ｂ）では、説明の便宜上、ピン孔Ｈを一点鎖線で示した。

Ｓ５００またはＳ５１０の後、ＣＰＵ６１は、ピン毎にピンＰの中心位置が許容範囲Ｔ内にあるか否かを判定する（Ｓ５２０）。Ｓ４９０で検査モードが円形であると判定したならば、ＣＰＵ６１は、ピンＰ毎にピンＰの中心位置Ｏ１理想位置Ｉを中心とする半径が長さｒの円（許容範囲Ｔ）の中にあるか否かを判定する。本実施形態では、ＣＰＵ６１は、ピンＰ毎にピンＰの中心位置Ｏ１と理想位置Ｉとの距離が長さｒ未満であるか否かを判定するものとした。具体的には、全てのピンＰのずれ量δの、Ｘ軸方向のずれ量ｄｘとＹ軸方向のずれ量ｄｙとが、式（１）を満たすならば、ＣＰＵ６１は、肯定判定を行ない、満たさないならば否定判定を行なう。

ピンＰの中心位置Ｏ１が円形の許容範囲Ｔ内にある状態の一例を図１１（ａ）に示し、ピンＰの中心位置Ｏ１が円形の許容範囲Ｔ内にない状態の一例を図１２（ａ）に示した。また、全てのピンＰが、円形の許容範囲Ｔ内にある状態の一例を図１３（ａ）に示した。なお、図１１（ａ）、図１２（ａ）および図１３（ａ）では、説明の便宜上、ピン孔Ｈを一点鎖線で示した。

また、Ｓ４９０で検査モードが矩形であると判定したならば、ＣＰＵ６１は、ピンＰ毎に中心位置Ｏ１が、矩形の許容範囲Ｔ内に含まれるか否か、即ち、Ｘ軸方向のピンずれ量ｄｘが長さｒ未満且つＹ軸方向のピンずれ量ｄｘが長さｒ未満であるか否かを判定する。具体的には、全てのピンＰのずれ量δのＸ軸方向のずれ量ｄｘとＹ軸方向のずれ量ｄｙとが、式（２）および式（３）を満たすならば、ＣＰＵ６１は、肯定判定を行ない、満たさないならば否定判定を行なう。

ピンＰの中心位置Ｏ１が矩形の許容範囲Ｔ内にある状態の一例を図１１（ｂ）に示し、ピンＰの中心位置Ｏ１が矩形の許容範囲Ｔ内にない状態の一例を図１２（ｂ）に示した。また、全てのピンＰが、円形の許容範囲Ｔ内にある状態の一例を図１３（ｂ）に示した。なお、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）および図１３（ｂ）では、説明の便宜上、ピン孔Ｈを一点鎖線で示した。

Ｓ５２０で肯定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、部品Ｃが正常だと判断する（Ｓ５３０）。一方、Ｓ５２０で否定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は部品Ｃが異常だと判断する（Ｓ５４０）。Ｓ５３０またはＳ５４０の後、ＣＰＵ６１は、部品実装ルーチン（図７参照）のＳ２５０に進む。

ピン曲がり検査サブルーチンのＳ５３０またはＳ５４０の後、ＣＰＵ６１は、部品Ｃが正常であるか否かを判定する（Ｓ２５０）。Ｓ２５０で否定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４１で吸着した部品Ｃを廃棄する（Ｓ２６０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４１が、廃棄ボックス２８の上方に移動するようにヘッド移動装置３０を制御する。そして、ＣＰＵ６１は、部品Ｃの吸着が解除されるように電磁弁を制御する。Ｓ２６０の後、ＣＰＵ６１は、再びＳ２１０に戻る。

一方、Ｓ２５０で肯定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、基板Ｓに対して部品Ｃを実装する（Ｓ２７０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４１に吸着された部品Ｃが、基板Ｓの実装位置の上方に移動するようにヘッド移動装置３０を制御する。そして、ＣＰＵ６１は、部品Ｃが基板Ｓに押し当てられるようにＺ軸アクチュエータ４２を制御すると共に部品Ｃの吸着が解除されるように電磁弁を制御する。

次に、ＣＰＵ６１は、自機で実装する全ての部品Ｃを実装したか否かを判定する（Ｓ２８０）。Ｓ２８０で否定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、再びＳ２１０に戻る。一方、Ｓ２８０で肯定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、基板Ｓの固定が解除されるように基板固定装置を制御し、基板Ｓが下流側に搬出されるように搬送装置２２を制御する（Ｓ２９０）。

そして、ＣＰＵ６１は、予定数の基板Ｓを生産したか否かを判定する（Ｓ３００）。Ｓ３００で否定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、再びＳ２００に戻る。一方、Ｓ３００で否定判定を行なったならば、ＣＰＵ６１は、本ルーチンを終了する。

以上詳説した制御装置６０では、ピンＰ毎に、ピンＰの先端部の中心位置Ｏ１がピンＰの理想位置Ｉを中心としてピンＰとピン孔Ｈとの径差に応じた径の円形領域を許容範囲Ｔに定め、許容範囲ＴにピンＰの先端部の中心位置Ｏ１が含まれるか否かを判定する。これにより、簡易な処理により良好な精度で実装可否を判定することができる。

また、制御装置６０では、断面円形の複数のピンＰが円形のピン孔Ｈに挿入可能か否かを判定するものであり、ピンＰ毎に、ピンＰの先端部の中心位置Ｏ１がピンＰの理想位置Ｉを中心として挿入穴Ｌ１の直径とピンＰの直径Ｌ２との直径差を直径とする円よりも小さい円形の領域内に含まれるか否かを判定することにより実装可否を判定する。これにより、断面円形のピンＰを円形のピン孔Ｈに挿入する際の実装可否を簡易且つ正確に判定することができる。

また、制御装置６０では、ピンＰ毎に、ピンＰの先端部の中心位置がピンＰの理想位置Ｉを中心として径差に応じた径の円形の領域内に含まれるか否かを判定することにより前記実装可否を判定する第１判定処理と、ピンＰ毎に、ピンＰの先端部の中心位置Ｏ１がピンＰの理想位置Ｉを中心として径差に応じた矩形の領域内に含まれるか否かを判定する第２判定処理とを切り替えて実行可能である。これにより、必要に応じて、実装可否の判定基準を変更することができる。

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

上述した実施形態では、ＣＰＵ６１は、断面円形のピンＰを基板Ｓの円形のピン孔Ｈに挿入可能か否かを判定した。しかし、ＣＰＵ６１は、断面楕円形のピンＰを基板Ｓの楕円形のピン孔Ｈに挿入可能かを否か判定してもよい。この場合、検査モード決定ルーチンにおいて、楕円形および矩形のいずれか一方を検査モードとして選択できればよい。また、この場合、部品実装ルーチンのＳ２４０では、図１４に示すようなピン曲がり検査サブルーチンを実行してもよい。

図１４に示すピン曲がり検査サブルーチンでは、Ｓ４５０の後、ＣＰＵ６１は、ピン孔Ｈの長径Ａ１と、ピン孔Ｈの短径Ｂ１と、ピンＰの長径Ａ２と、ピンＰの短径Ｂ２とを取得する（Ｓ６００）。ここで、ピン孔Ｈの長径Ａ１と短径Ｂ１とは、基板Ｓの種類や、実装する部品Ｃの種類などに応じて定められているものである。また、ピンＰの長径Ａ２と短径Ｂ２とは、シェイプデータに記憶されているものである。そして、ＣＰＵ６１は、ピン孔Ｈの長径Ａ１とピンＰの長径Ａ２との差（以下、長径差と称する）を算出すると共にピン孔Ｈの短径Ｂ１とピンＰの短径Ｂ２との差（以下、短径差と称する）を算出する（Ｓ６１０）。次に、ＣＰＵ６１は、各ピンＰの理想位置Ｉに対する各ピンＰのずれ量δ（ｄｘ，ｄｙ）を算出する（Ｓ４８０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、Ｘ軸（長軸）方向のずれ量ｄｘと、Ｙ軸（短軸）方向のずれ量ｄｙとを、上述した実施形態と同様の方法で算出する。

そして、ＣＰＵ６１は、検査モード決定ルーチンにおいて決定した検査モードが、楕円形であったか、矩形であったかを判定する（Ｓ６２０）。Ｓ６２０で検査モードが楕円形であると判定したならば、ＣＰＵ６１は、図１５（ａ）に示すように、ピン中心の理想位置Ｉを中心とし、長径が長さ２ａであり、短径が長さ２ｂの楕円形の領域を許容範囲Ｔに設定する（Ｓ６３０）。ここで、長さａは長半径であり、長さ２ａは長径差以下の長さであり、長さｂは短半径であり、長さ２ｂは短径差以下の長さである。一方、Ｓ６２０で検査モードが矩形であったならば、ＣＰＵ６１は、図１５（ｂ）に示すように、ピン中心の理想位置Ｉを中心とし、長辺が長さ２ａで、短辺が長さ２ｂの長方形の領域を許容範囲Ｔに設定する（Ｓ６４０）。

Ｓ６３０またはＳ６４０の後、ＣＰＵ６１は、全てのピンＰの中心位置Ｏ１が許容範囲Ｔ内にあるか否かを判定する（Ｓ６５０）。Ｓ６２０で検査モードが楕円形であると判定したならば、ＣＰＵ６１は、ピンＰ毎にピンＰの中心位置Ｏ１が理想位置Ｉを中心とし、長径を長さ２ａとし、短径を長さ２ｂとする楕円（許容範囲Ｔ）の中にあるか否かを判定する。具体的には、全てのピンＰのＸ軸方向のずれ量ｄｘとＹ軸方向のずれ量ｄｙとが、式（４）を満たすならば、ＣＰＵ６１は、肯定判定を行ない、満たさないならば否定判定を行なう。

ピンＰの中心位置Ｏ１が楕円形の許容範囲Ｔ内にある状態の一例を図１６（ａ）に示した。

Ｓ６２０で検査モードが矩形であると判定したならば、ＣＰＵ６１は、ピンＰ毎に中心位置Ｏ１が、矩形の許容範囲Ｔ内に含まれるか否かを判定する。本実施形態では、ＣＰＵ６１は、Ｘ軸方向のピンずれ量ｄｘが長さａ未満且つＹ軸方向のピンずれ量ｄｙが長さｂ未満であるか否かを判定するものとした。具体的には、全てのピンＰのずれ量δの、Ｘ軸方向のずれ量ｄｘとＹ軸方向のずれ量ｄｙとが、式（５）および式（６）を満たすならば、ＣＰＵ６１は、肯定判定を行ない、満たさないならば否定判定を行なう。

ピンＰの中心位置Ｏ１が楕円形の許容範囲Ｔ内にある状態の一例を図１６（ｂ）に示した。なお、図１５，１６では、説明の便宜上、ピン孔Ｈを一点鎖線で示した。また、図１４では、図８と同様の処理については同じステップ番号を付して詳細な説明を省略した。

上述した実施形態では、許容範囲Ｔは、ピン孔ＨとピンＰとの径差に基づいて設定された。しかし、許容範囲Ｔは、オペレータの入力に応じて設定可能なものとしてもよい。すなわち、円形の許容範囲Ｔを設定する場合には、長さｒを超えない範囲で半径を入力できるようにすればよい。また、正方形の許容範囲Ｔを設定する場合には、長さ２ｒを超えない範囲で一辺の長さを入力できるようにすればよい。また、楕円形の許容範囲Ｔを設定する場合には、長さａを超えない範囲で長半径を入力できるようにすると共に長さｂを超えない範囲で短半径を入力できるようにすればよい。また、長方形の許容範囲Ｔを設定する際には、長さ２ａを超えない範囲で長辺の長さを入力できるようにすると共に長さ２ｂを超えない範囲で短辺の長さを入力できるようにすればよい。

上述した実施形態において、直径差に基づいて直径の長さ２ｒを算出する際のマージンをオペレータの入力によって設定できるものとしてもよい。この点は、ピン曲り検査サブルーチンの変形例（図１４参照）において、長径の長さ２ａまたは短径の長さ２ｂを設定する場合においても同様である。

上述した実施形態では、円形および矩形のいずれか一方の検査モードを選択可能なのもとした。しかし、検査モードは円形のみとしてもよい。あるいは、検査モードは楕円のみとしてもよい。

本開示は、部品実装機の製造産業などに利用可能である。

１ 部品実装システム、２ 部品実装ライン、１０ 部品実装機、１２ 筐体、２１ 部品供給装置、２２ 搬送装置、２４ パーツカメラ、２５ マークカメラ、２６ ピン光源、２７ 表示装置、２８ 廃棄ボックス、３０ ヘッド移動装置、３２ Ｘ軸スライダ、３３ Ｘ軸ガイドレール、３４ Ｙ軸スライダ、３５ Ｙ軸ガイドレール、３６ Ｘ軸アクチュエータ、３７ Ｘ軸位置センサ、３８ Ｙ軸アクチュエータ、３９ Ｙ軸位置センサ、４０ ヘッド、４１ 吸着ノズル、４２ Ｚ軸アクチュエータ、４３ Ｚ軸位置センサ、６０ 制御装置、６１ ＣＰＵ、６２ ＲＯＭ、６３ ストレージ、６４ ＲＡＭ、６５ 入出力インタフェース、６６ バス、７０ 管理装置、７１ ＣＰＵ、７２ ＲＯＭ、７３ ストレージ、７４ ＲＡＭ、Ａ１ 長径、Ａ２ 長径、Ｂ１ 短径、Ｂ２ 短径、Ｃ 部品、Ｈ ピン孔、Ｉ 理想位置、Ｉｍ１ 検査モード選択画像、Ｉｍ２ ２値化画像、Ｌ１ 直径、Ｌ２ 直径、Ｏ１ 中心位置、Ｏ２ 中心位置、Ｐ ピン、ｒ 長さ、ａ 長さ、ｂ 長さ、Ｓ 基板、Ｔ 許容範囲、ｄｘ Ｘ軸方向のずれ量、ｄｙ Ｙ軸方向のずれ量、δ ずれ量。

Claims (4)

1. 断面円形または楕円形の複数のピンを有する部品を円形または楕円形の複数のピン孔を有する基板に実装するにあたり、前記複数のピンがそれぞれ対応するピン孔に挿入可能か否かを判定する実装可否判定装置であって、
   前記部品の画像を取得し、取得した画像を処理して前記複数のピンの先端部の中心位置を求め、
   前記ピンの径と前記ピン孔の径との径差を取得し、
   前記ピン毎に、前記ピンの先端部の中心位置が前記ピンの理想位置を中心として前記径差に応じた径の円形または楕円形の領域内に含まれるか否かを判定することにより実装可否を判定する、
   実装可否判定装置。
2. 請求項１に記載の実装可否判定装置であって、
   断面円形の複数のピンが円形のピン孔に挿入可能か否かを判定するものであり、前記ピン毎に、前記ピンの先端部の中心位置が前記ピンの理想位置を中心として前記ピン孔の直径と前記ピンの直径との直径差を直径とする円よりも小さい円形の領域内に含まれるか否かを判定することにより前記実装可否を判定する、
   実装可否判定装置。
3. 請求項１に記載の実装可否判定装置であって、
   断面楕円形の複数のピンが楕円形のピン孔に挿入可能か否かを判定するものであり、前記ピン毎に、前記ピンの先端部の中心位置が前記ピンの理想位置を中心として前記ピン孔の長径と前記ピンの長径との長径差を長径とし、前記ピン孔の短径と前記ピンの短径との短径差を短径とする楕円よりも小さい楕円形の領域内に含まれるか否かを判定することにより前記実装可否を判定する、
   実装可否判定装置。
4. 請求項１に記載の実装可否判定装置であって、
   前記ピン毎に、前記ピンの先端部の中心位置が前記ピンの理想位置を中心として前記径差に応じた径の円形または楕円形の領域内に含まれるか否かを判定することにより前記実装可否を判定する第１判定処理と、前記ピン毎に、前記ピンの先端部の中心位置が前記ピンの理想位置を中心として前記径差に応じた矩形の領域内に含まれるか否かを判定する第２判定処理とを切り替えて実行可能である、
   実装可否判定装置。

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