JP2633147B2 - Component mounting method - Google Patents

Component mounting method

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JP2633147B2
JP2633147B2 JP4217114A JP21711492A JP2633147B2 JP 2633147 B2 JP2633147 B2 JP 2633147B2 JP 4217114 A JP4217114 A JP 4217114A JP 21711492 A JP21711492 A JP 21711492A JP 2633147 B2 JP2633147 B2 JP 2633147B2
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板への部品
実装において、認識手段による基板上の所定の実装位置
に対する部品の正確な位置決め、および前記位置決めの
良否を判定する部品実装装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component mounting apparatus for accurately positioning components with respect to a predetermined mounting position on a substrate by a recognition means in mounting components on a printed circuit board, and for determining whether the positioning is good or bad.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、部品を基板に自動的に実装する
際には、部品を供給するフィーダから部品移載ヘッドに
よって部品を吸着して取り出し、その部品を基板に予め
設定された部品実装位置まで運んで実装する。
2. Description of the Related Art Generally, when a component is automatically mounted on a board, the component is picked up by a component transfer head from a feeder for supplying the component, and the component is mounted on a board at a predetermined component mounting position. Carry to implement.

【0003】そして、特に部品としてリードの本数が非
常に多い表面実装用の部品等を用いる場合には、隣接す
るリード間のピッチが小さく、僅かに位置がずれても誤
配線が生ずる。
In particular, when a surface mounting component or the like having a very large number of leads is used as a component, the pitch between adjacent leads is small, and even if the position is slightly shifted, erroneous wiring occurs.

【0004】そこで、誤配線を生じないように、部品の
位置とこれを実装する基板の位置とを検出し、両者の位
置合わせを行う事により、部品を基板の所定位置に精度
よく実装させる事が要望されている。
In order to prevent erroneous wiring, the position of the component and the position of the board on which the component is mounted are detected, and the positions of the components are aligned to accurately mount the component at a predetermined position on the board. Is required.

【0005】このような部品の実装方法としては、特開
昭60−1900号に示されるように、部品のリードの
画像から部品のセンター位置および回転角を判定し、基
板の画像から実装パターンと同時に形成された2つのI
Cマークにより、実装パターンのセンター位置および回
転角を判定し、得られた部品と実装パターンの位置関係
により、部品移載ヘッドが移動・回転し部品を基板の所
定位置に実装する事が提案されている(以下、従来例1
という)。
As a method for mounting such a component, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-1900, the center position and the rotation angle of the component are determined from the image of the component lead, and the mounting pattern and the mounting pattern are determined from the image of the board. Two I formed simultaneously
It is proposed to determine the center position and the rotation angle of the mounting pattern by the C mark, and to move and rotate the component transfer head to mount the component at a predetermined position on the board based on the obtained positional relationship between the component and the mounting pattern. (Hereinafter, Conventional Example 1)
).

【0006】また、部品と実装パターンとの位置関係が
正確に精度よく規定され、部品を実装パターン上に精度
よく実装出来ても、部品と実装ランドとを仮付けする接
着剤やクリーム半田などの印刷不良などにより、実装直
後に位置ズレを生じる可能性があり、これらの位置ズレ
を検出し、次工程(リフロー炉など)に実装不良の存在
する基板を流さないようにすることが考えられている。
Further, the positional relationship between the component and the mounting pattern is accurately and precisely defined, and even if the component can be mounted on the mounting pattern with high accuracy, even if the component and the mounting land are temporarily attached to each other, such as an adhesive or cream solder. There is a possibility that misalignment may occur immediately after mounting due to poor printing, etc., and it is conceivable to detect these misalignments and prevent the board with the poor mounting from flowing in the next process (reflow furnace, etc.). I have.

【0007】このような部品実装の良否を判定する方法
としては、例えば特開昭63−90707号に示されて
いるが、この方法は実装前後のランド画像の位置関係か
らの判定であり、また特開平1−309190号には、
実装前後のランド画像の重なり量からの判定を行う技術
が示されている(以下、従来例2という)。
A method for determining the quality of component mounting is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-90707. This method is based on the positional relationship between land images before and after mounting. JP-A-1-309190 describes that
There is disclosed a technique for making a determination based on the amount of overlap between land images before and after mounting (hereinafter referred to as Conventional Example 2).

【0008】更に、従来、部品の基板への実装は部品実
装機が行い、この実装部品の良否の判定は、基板全体の
部品実装を終えた後に次工程で実装部品検査機が行った
り、又は、目視による検査を行っていた(以下、従来例
3という)。
Conventionally, components are mounted on a board by a component mounter, and the quality of the mounted components is determined by a mounted component inspection machine in the next process after component mounting of the entire board is completed. And a visual inspection (hereinafter referred to as Conventional Example 3).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例1で
は、得られた部品と実装パターンの位置関係より、部品
の装着位置の補正を行う場合、実装パターンとICマー
クとの位置関係、および部品と基板間の撮像手段の位置
関係が正確に精度よく規定されていなければ、部品を実
装パターン上に精度よく実装できない。
However, in the conventional example 1, when the mounting position of the component is corrected based on the obtained positional relationship between the component and the mounting pattern, the positional relationship between the mounting pattern and the IC mark and the component are corrected. If the positional relationship of the imaging means between the substrate and the substrate is not accurately and precisely defined, the component cannot be mounted on the mounting pattern with high accuracy.

【0010】さらに、実装の精度を要する微細なチップ
部品や狭リードピッチのリード付き部品は、部品個々に
対して2つのICマークを必要とする為、高密度の実装
は行えない。
[0010] Furthermore, a fine chip component or a component with a lead having a narrow lead pitch that requires mounting accuracy requires two IC marks for each component, so that high-density mounting cannot be performed.

【0011】また、従来例2では、いずれも実装後の検
査機として実現するための手法であり、比較の基準はテ
ィーチングされたものや基準基板のため、実際に実装さ
れる基板を使用していない。このため、実装される基板
そのもののばらつきは、許容範囲として固定値を持つ必
要がある。
[0011] Further, the conventional example 2 is a method for realizing an inspection device after mounting, and the reference for comparison is a taught one or a reference substrate, so that a substrate actually mounted is used. Absent. For this reason, it is necessary that the variation of the mounted substrate itself has a fixed value as an allowable range.

【0012】更に、従来例3では、目視による実装部品
の良否の判定を行う場合、微細なチップ部品や狭リード
ピッチのリード付き部品に対して、十分な検査精度を望
む事が出来ず、又、均一さも個人差や疲れなどから望む
事ができない。
Further, in Conventional Example 3, when visually judging the quality of a mounted component, sufficient inspection accuracy cannot be expected for a fine chip component or a component with a lead having a narrow lead pitch. However, uniformity cannot be expected due to individual differences and fatigue.

【0013】そこで、実装部品検査機を部品実装機の次
工程に据え付ける事になるが、両者に部品実装位置およ
び部品検査位置などのデータ入力、およびその入力デー
タの調整を必要とし、実装基板に関するデータ作成時聞
が増え、オペレータの負担を大きくし、又、実装基板の
多品種対応が困難となる。
Therefore, the mounted component inspecting machine is installed in the next process of the component mounting machine. However, both require input of data such as a component mounting position and a component inspecting position, and adjustment of the input data. The number of times when data is created increases, the burden on the operator is increased, and it is difficult to handle various types of mounting boards.

【0014】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、部品と実装
ランドとの位置関係を規定することで部品の実装を精度
よく行い、部品及び実装ランドの少なくとも一方と、認
識手段とが直交するように規定し、又、基準位置をどの
カメラからも映るように生成することで、補正量抽出の
ための画像処理演算及び画像合成を簡単に行える部品実
装方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to specify a positional relationship between a component and a mounting land so that the component can be mounted with high accuracy. By defining at least one of the mounting lands and the recognizing means to be orthogonal to each other, and by generating the reference position so as to be projected from any camera, it is possible to easily perform the image processing operation for extracting the correction amount and the image synthesis. It is to provide a component mounting method that can be performed.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、部品供給装置から矩形状の実装部品を
取り出し、この実装部品を基板上の所定の部品実装位置
まで移載して実装ランドに実装する部品実装方法におい
て、前記実装部品を移載する部品移載ヘッドに備えられ
互いに対称な位置関係にある少なくとも2台のカメラで
構成された認識手段で前記実装部品または実装ランドの
少なくともいずれか一方の端縁に対して略直角の方向か
ら前記実装部品及び実装ランドの認識を行い、実装部品
及び実装ランドの対応する特徴点を部品移載ヘッドを基
準とした位置関係に規定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a rectangular mounting component is taken out from a component supply device and the mounted component is transferred to a predetermined component mounting position on a substrate. In a component mounting method for mounting on a mounting land, a component transfer head for transferring the mounted component is provided.
With at least two cameras that are symmetrical to each other
The configured recognition means recognizes the mounting component and the mounting land from a direction substantially perpendicular to at least one edge of the mounting component or the mounting land, and determines corresponding feature points of the mounting component and the mounting land. The positional relationship is defined based on the component transfer head.

【0016】[0016]

【作用】前記構成により、本発明においては、部品供給
装置から矩形状の実装部品を取り出し、この実装部品を
基板上の所定の部品実装位置まで移載して実装ランドに
実装するものであり、実装に際して、互いに対称な位置
関係にある少なくとも2台のカメラで構成された認識手
段で、実装部品または実装ランドの少なくともいずれか
一方の端縁に対して略直角の方向から実装部品または実
装ランドを認識することにより、撮り込み画像と各カメ
ラの画素の関係が平行又は直角の関係となるため、画像
処理や画像合成が簡単になる。また、この基準位置をカ
メラの視野に含むようにすることで、複数の画像を合成
する合成演算が簡単に行える。上記認識手段は、例え
ば、具体的には、部品移載ヘッドの周囲に4台のカメラ
を略90゜づつズラして配置したり、或いは2台のカメ
ラを略180゜ズラして配置されるものである。
According to the present invention, in the present invention, a rectangular mounted component is taken out from the component supply device, and the mounted component is transferred to a predetermined component mounting position on a substrate and mounted on a mounting land. At the time of mounting, the mounting component or the mounting land is recognized from a direction substantially perpendicular to at least one of the edges of the mounting component or the mounting land by a recognition unit configured by at least two cameras symmetrical to each other. By recognizing, the relationship between the captured image and the pixels of each camera becomes a parallel or right-angled relationship, thereby simplifying image processing and image synthesis. In addition, by including this reference position in the field of view of the camera, a combining operation for combining a plurality of images can be easily performed. For example, the recognition means is, for example, arranged such that four cameras are displaced by about 90 ° around the component transfer head, or two cameras are displaced by about 180 °. Things.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例
を説明する。図1において、部品移載ヘッド1とカメラ
2−1,2−2,2−3,2−4は同じベース上に取付
けてあり、XY方向に移載できるものである。また、部
品移載ヘッド1は上下方向および、回転方向に移載でき
る機構となっている。カメラは部品移載ヘッド1を中心
として4台(又は2台)配置してあり、また、各カメラ
の撮像(または認識)方向は、部品に対し直交してい
て、斜め方向から移載ヘッド1の可動方向へ視野を有し
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the component transfer head 1 and the cameras 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 are mounted on the same base and can be transferred in the XY directions. The component transfer head 1 has a mechanism capable of transferring components in the vertical direction and the rotation direction. Four (or two) cameras are arranged around the component transfer head 1, and the imaging (or recognition) direction of each camera is orthogonal to the component, and the transfer head 1 is oblique to the component. Has a field of view in the movable direction.

【0018】このように、カメラを複数台用いて視野を
合成することで、カメラの視野分解能が高められ、部品
移載ヘッド1の影になる部分が認識でき、被認識物の高
さ情報が得やすく、部品移載ヘッド1の視野への写りこ
みを抑えることができる(以下、部品移載ヘッド1と認
識カメラのユニットを「移載認識ユニット」と呼ぶ)。
As described above, by synthesizing the fields of view using a plurality of cameras, the field of view resolution of the cameras can be enhanced, the portion that becomes a shadow of the component transfer head 1 can be recognized, and the height information of the object to be recognized can be obtained. It is easy to obtain, and the reflection of the component transfer head 1 into the field of view can be suppressed (hereinafter, the unit of the component transfer head 1 and the recognition camera is referred to as a “transfer recognition unit”).

【0019】移載認識ユニットは、XY方向に移動する
がカメラは上下に移動しないため、移載認識ユニットの
移動に対して一定の面でカメラのピントが合うことにな
る(図1にカメラのピント面8を示す)。このため、部
品および実装される基板5のパターンはこの面上になけ
ればならない。しかし、逆に言えば、撮像したくない背
景などはこの面になければ、カメラのピントがあってい
ないために結像せず、背景の影響をおさえることができ
る。
Since the transfer recognition unit moves in the X and Y directions but the camera does not move up and down, the camera is focused on a certain plane with respect to the movement of the transfer recognition unit (see FIG. 1). The focus plane 8 is shown). Therefore, the components and the pattern of the board 5 to be mounted must be on this surface. However, conversely, if the background or the like that is not desired to be imaged is not on this surface, no image is formed because the camera is out of focus, and the influence of the background can be suppressed.

【0020】このような構成を用いて、部品を認識実装
するまでの工程を次に述べる。図2(a)(b)に部品
認識時の状態を示す。部品移載ヘッド1によりフィーダ
4から実装部品3を吸着し、カメラのピント面8まで持
ち上げてカメラ2−1,2−2,2−3,2−4で撮像
し、フレームメモリに蓄える。このとき得られる合成画
像を図2(c)に示す。
The steps up to the recognition and mounting of components using such a configuration will be described below. FIGS. 2A and 2B show a state at the time of component recognition. The mounted component 3 is sucked from the feeder 4 by the component transfer head 1, lifted up to the focal plane 8 of the camera, captured by the cameras 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 and stored in the frame memory. The composite image obtained at this time is shown in FIG.

【0021】その後、部品移載ヘッド1は通過可能な高
さまで上昇して、図1の基板認識ポイント7まで移動す
る。その動作と平衡して、部品移載ヘッド1を基準にし
て部品の位置認識処理を行う。
Thereafter, the component transfer head 1 rises to a height at which it can pass and moves to the board recognition point 7 in FIG. In balance with the operation, the component position recognition processing is performed with the component transfer head 1 as a reference.

【0022】次に基板認識ポイント7での状態を図3
(a)(b)に示す。部品移載ヘッド1は上方に位置し
ているため、カメラ2−1,2−2,2−3,2−4の
ピントは基板面の実装ランド9に合っている。この状態
で撮像し、得られる合成画像を図3(c)に示す。この
画像も図2(c)と同じカメラで得られるため、部品移
載ヘッド1を基準として実装ランドの位置を認識するこ
とができる。
Next, the state at the board recognition point 7 is shown in FIG.
(A) and (b). Since the component transfer head 1 is located above, the focus of the cameras 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 matches the mounting land 9 on the board surface. FIG. 3C shows a composite image obtained by imaging in this state. Since this image is also obtained by the same camera as in FIG. 2C, the position of the mounting land can be recognized based on the component transfer head 1.

【0023】そして、図2(c)によって得られる部品
の位置情報と、図3(c)によって得られる実装ランド
9の基板の位置情報は、部品移載ヘッド1を基準として
認識されているため、装置全体の絶対精度は必要でな
く、部品とランドを合わせるようにして補正することに
なり、結果的に高精度な実装が可能となる。
The component position information obtained by FIG. 2C and the substrate position information of the mounting land 9 obtained by FIG. 3C are recognized based on the component transfer head 1. However, the absolute accuracy of the entire device is not required, and the correction is performed so that the parts and the land are matched, so that high-precision mounting becomes possible.

【0024】つまり、同じカメラで部品とランドを認識
し、かつ移載の中心であるヘッドも同じカメラで認識で
きる構造のため、誤差成分を少なくおさえることがで
き、高精度実装が可能となる(図4に部品実装状態を示
す)。
That is, since the same camera can recognize components and lands, and the head, which is the center of transfer, can also be recognized by the same camera, error components can be reduced and high-precision mounting becomes possible. FIG. 4 shows a component mounting state).

【0025】なお、ヘッドを図7(a)(b)のよう
に、カメラのピント面(以下、認識面という)8まで下
降させ、各カメラでその画像を撮り込み、図7(c)〜
(f)の如く、各々のカメラで撮像されたヘッドの先端
部分を基準位置としてカメラごとに記憶しておく。これ
は、基準位置を認識時毎に演算するのでは、タクトの増
大につながるからである。各カメラの視野中に前記基準
位置を含ませることにより、その基準位置を用いて各カ
メラの画像を合成し、合成演算を簡単に行うことができ
る。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the head is lowered to a focus plane (hereinafter, referred to as a recognition plane) 8 of the camera, and an image is taken by each camera.
As shown in (f), the tip of the head imaged by each camera is stored as a reference position for each camera. This is because calculating the reference position every time of recognition leads to an increase in tact. By including the reference position in the field of view of each camera, the images of the cameras can be combined using the reference position, and the combining operation can be easily performed.

【0026】次に実装後の検査を行うが、前記の方法に
より高精度な位置合わせを行っても、実装時のクリーム
半田の状態や移載ヘッドのエア圧の切れ状態、更に実装
時の振動により部品が動いたり、部品が立ってしまうこ
とがある。このため、実装後に検査を行う。
Next, inspection after mounting is performed. Even if the above-described method is used to perform high-precision alignment, the state of the cream solder at the time of mounting, the cutoff of the air pressure of the transfer head, and the vibration at the time of mounting are also considered. Parts may move or parts may stand up. Therefore, inspection is performed after mounting.

【0027】実装後、部品移載ヘッド1を上方に持ち上
げた状態を図5(a)(b)に示し、この時得られる合
成画像を図5(c)に示す。この合成画像はフレームメ
モリに蓄えられるため、移載認識ユニットは次回実装の
部品を取りに行くことができる。
FIGS. 5A and 5B show a state where the component transfer head 1 is lifted up after mounting, and FIG. 5C shows a composite image obtained at this time. Since the composite image is stored in the frame memory, the transfer recognition unit can go to the next mounting component.

【0028】続いて、図6に画像抽出のイメージを示
す。すなわち、実装前の実装ランド9の画像(図3
(c))と実装後の画像(図5(c))の画像比較処理
を行い、実装後の部品イメージを得る。この画像より、
実装後の部品の位置を部品移載ヘッド1を基準として認
識する事ができる。この位置情報と、図2(c)より得
られている実装前の部品の位置情報を、部品移載ヘッド
1を基準として比較することで、実装後の部品の実装状
態を認識することができる。
FIG. 6 shows an image of image extraction. That is, an image of the mounting land 9 before mounting (FIG. 3
An image comparison process is performed between (c)) and the mounted image (FIG. 5 (c)) to obtain a mounted component image. From this image,
The position of the component after mounting can be recognized based on the component transfer head 1. By comparing the position information with the position information of the component before mounting obtained from FIG. 2C with reference to the component transfer head 1, the mounting state of the component after mounting can be recognized. .

【0029】これにより、実装された部品が正常に実装
されたか否かを装置が判断することができ、作業者に異
常を教示したり、位置ズレ情報を次回実装のデータに還
元することもできる。
Thus, the apparatus can determine whether or not the mounted components have been mounted normally, and can also teach an operator of an abnormality, and can return the positional deviation information to data for the next mounting. .

【0030】本実施例では、認識機能を有する実装装置
として、この機能を位置合わせのみに用いるのではな
く、実装後の実装状態の検査機能としても利用してい
る。しかも、実装直後に認識しているため、検査による
時間ロスはほとんどなく、かつ、従来のように後工程に
検査装置を必要としない。このため、検査機に必要であ
った位置のティーチングが不要で硬化前の工程が少なく
なり、不用意に部品がズレてしまうおそれもない。つま
り、ライン全体として小型化することができ、ティーチ
ング時間や品種切換え時間を短くすることができ、かつ
不良発生要素も少なくすることができる。
In this embodiment, as a mounting apparatus having a recognition function, this function is used not only for alignment but also as a function for checking the mounting state after mounting. In addition, since recognition is performed immediately after mounting, there is almost no time loss due to inspection, and an inspection device is not required in a post-process as in the related art. For this reason, teaching at a position necessary for the inspection machine is unnecessary, the number of steps before curing is reduced, and there is no possibility that parts are inadvertently displaced. That is, the size of the entire line can be reduced, the teaching time and the type switching time can be shortened, and the number of defective elements can be reduced.

【0031】このようにして、同じカメラで部品と実装
ランドを認識することで高精度実装を行い、実装後に検
査を行うことで実装検査機を導入する必要がなく、ティ
ーチングその他を考慮してそれ以上の能力を発揮するこ
とができる。
In this way, high-precision mounting is performed by recognizing components and mounting lands with the same camera, and inspection is performed after mounting, so that it is not necessary to introduce a mounting inspection machine. The above ability can be exhibited.

【0032】次に、実装から検査までの一連の流れを図
8〜図10により説明する。図8において、ステップ1
01で実装位置のラフ・ティーチング及び付随する実装
データの入力を行い、続いて実装データの最適化工程に
移行する。この工程では、ステップ102において、部
品供給位置データに基づく部品供給位置への移動および
部品の取り出しを行い、ステップ103で部品画像情報
の撮り込み、および移載ヘッドを基準とした部品位置情
報の算出を行う。
Next, a series of flows from mounting to inspection will be described with reference to FIGS. In FIG. 8, step 1
At 01, rough teaching of the mounting position and input of the accompanying mounting data are performed, and then the process proceeds to a mounting data optimizing process. In this process, in step 102, movement to the component supply position and removal of the component based on the component supply position data are performed. In step 103, component image information is captured, and component position information is calculated based on the transfer head. I do.

【0033】この時、図11(c)はカメラ2−1の撮
り込み画像を示すが、図11(a)(b)のように、矩
形の実装部品に対し各カメラは直交しているため、撮り
込み画像と各カメラの画素の関係は図11(d)のよう
に平行、直角の関係となり、画像処理(特徴位置の抽出
演算)及び画像合成が簡単になる。部品に対応する実装
位置についても同様である。
At this time, FIG. 11 (c) shows an image taken by the camera 2-1. However, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), since each camera is orthogonal to the rectangular mounting parts, The relationship between the captured image and the pixels of each camera is parallel and perpendicular as shown in FIG. 11D, which simplifies image processing (extraction calculation of feature position) and image synthesis. The same applies to the mounting position corresponding to the component.

【0034】ステップ104では、ティーチングデータ
に基づく部品実装位置への移動を行う。ステップ105
では、基板画像情報の撮り込みと、部品情報の抽出結果
に基づく実装部品に対する実装ランドの検索および抽
出、さらに移載ヘッドを基準とした実装ランド位置情報
の算出を行う。
In step 104, movement to the component mounting position based on the teaching data is performed. Step 105
Then, the board image information is captured, the mounting land is searched and extracted for the mounted component based on the extraction result of the component information, and the mounting land position information is calculated based on the transfer head.

【0035】ステップ106では、移載ヘッドに対する
部品位置、実装ランド位置の対応する特徴点の位置関係
の差を最小とする実装位置を算出する。ステップ107
では、実装位置データの更新を行い、ステップ108に
おいて、最適実装位置への移動および部品実装を行う。
In step 106, a mounting position that minimizes the difference in the positional relationship between the corresponding feature points of the component position and the mounting land position with respect to the transfer head is calculated. Step 107
Then, the mounting position data is updated, and in step 108, movement to the optimum mounting position and component mounting are performed.

【0036】ステップ109では、実装精度を要する部
品か否かを判断し、YESの場合はステップ110の実
運転工程(図9)に進み、NOの場合はステップ119
の実運転工程(図10)へ進む。
In step 109, it is determined whether or not the component requires mounting accuracy. If the determination is YES, the process proceeds to the actual operation process of step 110 (FIG. 9). If the determination is NO, step 119 is performed.
To the actual operation step (FIG. 10).

【0037】こうして、図9のステップ110におい
て、部品供給位置データに基づく部品供給位置への移動
および部品の取り出しを行い、ステップ111におい
て、部品画像情報の撮り込みと、移載ヘッドを基準とし
た部品位置情報の算出を行う。ここで算出された部品位
置の情報は、ステップ117におけるデータの更新に用
いられ、この更新されたデータが前記のステップ110
に入力されるようになっている。
In this way, in step 110 of FIG. 9, movement to the component supply position and removal of the component based on the component supply position data are performed, and in step 111, component image information is captured and the transfer head is used as a reference. The component position information is calculated. The information on the component position calculated here is used for updating the data in step 117, and the updated data is used in step 110.
To be entered.

【0038】ステップ112では、部品実装データに基
づく部品実装位置への移動を行い、ステップ113で
は、基板画像情報の撮り込みと、部品情報の抽出結果に
基づく実装部品に対する実装ランドの検索および抽出、
移載ヘッドを基準とした実装ランド位置情報の算出を行
う。
In step 112, the component is moved to the component mounting position based on the component mounting data. In step 113, the board image information is captured, and the search and extraction of the mounting land for the mounted component based on the extraction result of the component information are performed.
The mounting land position information is calculated based on the transfer head.

【0039】ここで算出された実装ランド位置情報は、
ステップ118におけるデータの更新に用いられ、この
更新されたデータは前記のステップ112に入力される
ようになっている。続いて、ステップ114において、
移載ヘッドに対する部品位置や実装ランド位置の対応す
る特徴点の位置関係の差を最小とする実装位置を算出
し、ステップ115において最適実装位置への移動およ
び部品実装を行い、ステップ116において、基板画像
情報を撮り込んで実装部品の位置情報を抽出すると共
に、移載ヘッドを基準とした部品実装情報の算出、なら
びに移載ヘッドを基準としたその部品の実装の良否を判
定する。
The mounting land position information calculated here is
It is used for updating data in step 118, and the updated data is input to step 112 described above. Subsequently, in step 114,
A mounting position that minimizes the difference in the positional relationship between the corresponding feature points of the component position and the mounting land position with respect to the transfer head is calculated. In step 115, movement to the optimum mounting position and component mounting are performed. The image information is taken to extract the positional information of the mounted component, the component mounting information is calculated based on the transfer head, and the quality of the mounting of the component based on the transfer head is determined.

【0040】次に、実装精度を要しない場合は、図10
のステップ119において、部品供給位置データに基づ
く部品供給位置の移動および部品の取り出しを行い、ス
テップ120において部品画像情報の撮り込みと、移載
ヘッドを基準とした部品位置情報の算出を行う。ここで
算出された部品位置情報は、ステップ126におけるデ
ータの更新に用いられ、この更新されたデータが前記の
ステップ119に入力されるようになっている。
Next, when mounting accuracy is not required, FIG.
In step 119, the component supply position is moved and the component is taken out based on the component supply position data, and in step 120, the component image information is captured and the component position information is calculated based on the transfer head. The component position information calculated here is used for updating the data in step 126, and the updated data is input to step 119 described above.

【0041】続いてステップ121では、移載ヘッドを
基準とした部品位置情報による部品実装位置データの補
正を行い、ステップ122ないし124において補正さ
れた部品実装位置への移動と、基板画像情報の撮り込
み、および部品実装を行い、ステップ125では基板画
像情報を撮り込んで、実装部品の位置情報を抽出すると
共に、移載ヘッドを基準とした部品実装位置情報の算出
と、移載ヘッドを基準とした情報の比較によりその部品
の実装の良否を判定する。
Subsequently, in step 121, the component mounting position data is corrected based on the component position information based on the transfer head, and movement to the component mounting position corrected in steps 122 to 124 and taking of board image information are performed. In step 125, the board image information is captured to extract the position information of the mounted components, calculate the component mounting position information with the transfer head as a reference, and set the transfer head as a reference. Whether the mounting of the component is good or not is determined by comparing the obtained information.

【0042】なお、ステップ123における基板画像情
報、ならびにステップ125において算出された部品実
装位置情報は、それぞれステップ127におけるデータ
の更新に用いられ、この更新されたデータは前のステッ
プ121に入力されるようになっている。
The board image information in step 123 and the component mounting position information calculated in step 125 are used for updating the data in step 127, and the updated data is input to the previous step 121. It has become.

【0043】ところで、図1〜図6に示したような4方
向に伸びるリードを対応する実装位置に実装する場合、
X,Y方向を規定する精度が必要なため、4方向からの
リードと、それに対応する実装位置を認識する必要があ
るが、図12〜図17(図1〜図6に対応する)に示し
たような2方向に伸びるリードと対応する実装位置を認
識する場合、Y方向を規定する精度のみが必要なため、
X方向は高精度を必要としない。従って、この場合は図
13(a)〜(c),図14(a)〜(c)のように、
対称な位置の2つのリード若しくはそれに対応するラン
ドが直線的に見える2つのカメラのみの認識で補正量を
演算する。
When mounting leads extending in four directions as shown in FIGS. 1 to 6 at corresponding mounting positions,
Since the precision for defining the X and Y directions is required, it is necessary to recognize the leads from four directions and the mounting positions corresponding thereto, as shown in FIGS. 12 to 17 (corresponding to FIGS. 1 to 6). When recognizing a mounting position corresponding to a lead extending in two directions as described above, only the accuracy that defines the Y direction is required.
The X direction does not require high precision. Therefore, in this case, as shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c) and FIGS. 14 (a) to 14 (c),
The correction amount is calculated by recognizing only two cameras whose two leads or lands corresponding to the symmetrical positions look linear.

【0044】図18(a)〜(f)に部品認識方法の詳
細を示す。図18(a)(b)において、各カメラ2−
1,2−2,2−3,2−4ごとに視野は異なるため、
それらの撮り込み画像も異なり、これら図18(c)〜
(f)の画像を合成して認識画像が得られる。
FIGS. 18A to 18F show details of the component recognition method. In FIGS. 18A and 18B, each camera 2-
Since the field of view is different for each of 1,2-2,2-3,2-4,
These captured images are also different, and these FIGS.
A recognized image is obtained by synthesizing the image of (f).

【0045】図19(a)〜(f)に基板認識方法の詳
細を示す。図19(a)(b)において、各カメラ2−
1,2−2,2−3,2−4ごとに視野は異なるため、
それらの撮り込み画像も異なり、これら図19(c)〜
(f)の画像を合成して認識画像が得られる。
FIGS. 19A to 19F show details of the board recognition method. In FIGS. 19A and 19B, each camera 2-
Since the field of view is different for each of 1,2-2,2-3,2-4,
These captured images are also different, and these FIGS.
A recognized image is obtained by synthesizing the image of (f).

【0046】図20〜図25はリード足のない実装部品
の実装方法を示し、これらは既に説明した図1〜図6に
対応する。
FIGS. 20 to 25 show a mounting method of a mounting component having no lead legs, which correspond to FIGS. 1 to 6 already described.

【0047】図26は二方向に伸びるリードを持つ部品
の実装に際し、カメラを用いないでの認識カメラの切り
換えのフローチャートを示す。すなわち、実装ランドの
方向を記憶しておき、このランド方向と部品の端子方向
を比較し、一致するときは端子と同方向のカメラで部品
を認識し、不一致のときは端子の方向と垂直な方向のカ
メラで部品を認識する。
FIG. 26 is a flow chart of switching a recognition camera without using a camera when mounting a component having leads extending in two directions. That is, the direction of the mounting land is stored, the land direction is compared with the terminal direction of the component, and if they match, the component is recognized by the camera in the same direction as the terminal, and if they do not match, the component is perpendicular to the direction of the terminal. Recognize parts with the camera in the direction.

【0048】図27(a)はカメラを用いての切り換え
であり、リードの有無で判断する。すなわち、4台のカ
メラで部品を撮像し、画像処理をしてリードの存在する
方向のカメラを選択し、選択されたカメラで部品を認識
する。図27(b)はカメラを用いての切り換えである
が、部品の外形寸法に長短ある場合はその長辺の存在す
る方向で判断する。例えば、4台のカメラで部品を撮像
し、画像処理をして長辺の存在する方向のカメラを選択
し、選択されたカメラで部品を認識する。
FIG. 27A shows switching using a camera, which is determined based on the presence or absence of a lead. That is, the component is imaged by four cameras, image processing is performed, a camera in the direction in which the lead exists is selected, and the component is recognized by the selected camera. FIG. 27B shows the switching using a camera. If the external dimensions of the component are longer or shorter, the determination is made based on the direction in which the longer side exists. For example, a component is imaged by four cameras, image processing is performed, a camera in a direction in which a long side exists is selected, and the component is recognized by the selected camera.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果を奏
する。 (1)同じカメラで実装部品と実装ランドを部品移載ヘ
ッドを基準として認識できるため、装置全体の精度を必
要とせず、実装部品と実装ランドを合わせるようにして
補正することとなり、高精度な位置合わせが可能であ
る。又、実装後の画像と実装のために得た画像より、位
置比較を行うことで部品の実装状態を検査することがで
き、後工程に検査機を必要としなくてよい。この為、検
査機のティーチング、品種切換え、検査機による不良発
生などの要素がなくなり本実装装置の直後に不良判定ラ
インを接続することができる。更に、実装ズレデータを
蓄積し、以後の実装データに還元することができ、より
高精度な実装が可能となる。 (2)さらに本発明では、実装部品または実装ランドの
少なくともいずれか一方の端縁に対して略直角の方向か
ら実装部品及び実装ランドの認識を行うので、それらの
撮り込み画像が画像に対して平行、直角の関係となり、
画像処理演算及び画像合成が簡単になる。 (3)さらに本発明では、実装部品及び実装ランドの対
応する特徴点を部品移載ヘッドを基準とした位置関係に
規定するので、例えば、部品移載ヘッドの先端部分を基
準位置としてカメラごとに記憶しておき、この基準位置
をカメラの視野に含むようにすることにより、認識演算
の増大が防止され、複数の画像を合成する演算が簡単に
行える。
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) Since the same camera can recognize the mounted component and the mounting land with reference to the component transfer head, the accuracy of the entire device is not required, and the correction is performed by matching the mounted component and the mounting land. Positioning is possible. In addition, the mounting state of the component can be inspected by comparing the positions of the image after mounting and the image obtained for mounting, and an inspection machine is not required in a post-process. Therefore, there are no elements such as teaching of the inspection machine, switching of types, occurrence of defects by the inspection machine, and the like, and a failure determination line can be connected immediately after the mounting apparatus. Further, the mounting deviation data can be accumulated and returned to subsequent mounting data, so that mounting with higher accuracy is possible. (2) Further, in the present invention, since the mounted component and the mounted land are recognized from a direction substantially perpendicular to at least one edge of the mounted component or the mounted land, the captured image is recognized with respect to the image. Parallel, right angle,
Image processing operations and image synthesis are simplified. (3) Further, according to the present invention, the corresponding feature points of the mounted component and the mounting land are defined in a positional relationship with respect to the component transfer head. For example, for each camera, the tip of the component transfer head is set as the reference position. By storing this reference position in the field of view of the camera, an increase in recognition calculation can be prevented, and calculation for combining a plurality of images can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】認識実装動作を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a recognition mounting operation.

【図2】(a)は部品認識時の状態を示す正面図、
(b)はその平面図、(c)は部品の合成画像を示す図
である。
FIG. 2A is a front view showing a state at the time of component recognition;
(B) is a plan view, and (c) is a diagram showing a composite image of a component.

【図3】(a)は基板認識ポイントでの認識時の状態を
示す正面図、(b)はその平面図、(c)は基板の合成
画像を示す図である。
3A is a front view showing a state at the time of recognition at a board recognition point, FIG. 3B is a plan view thereof, and FIG. 3C is a view showing a composite image of the board.

【図4】部品実装状態を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing a component mounting state.

【図5】(a)は部品実装後の検査状態を示す正面図、
(b)はその平面図、(c)は部品実装状態の合成画像
を示す図である。
FIG. 5A is a front view showing an inspection state after component mounting;
(B) is a plan view thereof, and (c) is a diagram showing a composite image in a component mounting state.

【図6】画像抽出のイメージを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an image of image extraction.

【図7】(a)は基準位置生成時の正面図、(b)はそ
の平面図、(c)〜(f)はカメラの撮り込み画像を示
す図である。
7A is a front view when a reference position is generated, FIG. 7B is a plan view thereof, and FIGS. 7C to 7F are views showing images captured by a camera.

【図8】部品実装から検査までのフローチャートを示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a flowchart from component mounting to inspection.

【図9】部品実装から検査までのフローチャートを示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a flowchart from component mounting to inspection.

【図10】部品実装から検査までのフローチャートを示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a flowchart from component mounting to inspection.

【図11】(a)は実装部品とカメラとの位置関係を示
す正面図、(b)はその平面図、(c)はカメラの撮り
込み画像を示す図、(d)は撮り込み画像と各カメラの
画素の関係を示す図である。
11A is a front view showing a positional relationship between a mounted component and a camera, FIG. 11B is a plan view thereof, FIG. 11C is a view showing a captured image of the camera, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between pixels of each camera.

【図12】2方向リード付き部品の認識実装動作を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing a recognition mounting operation of a component with two-way leads.

【図13】(a)は部品認識時の状態を示す正面図、
(b)はその平面図、(c)は部品の合成画像を示す図
である。
FIG. 13A is a front view showing a state at the time of component recognition,
(B) is a plan view, and (c) is a diagram showing a composite image of a component.

【図14】(a)は基板認識ポイントでの認識時の状態
を示す正面図、(b)はその平面図、(c)は基板の合
成画像を示す図である。
14A is a front view showing a state at the time of recognition at a board recognition point, FIG. 14B is a plan view thereof, and FIG. 14C is a view showing a composite image of the board.

【図15】部品実装状態を示す正面図である。FIG. 15 is a front view showing a component mounting state.

【図16】(a)は部品実装後の検査状態を示す正面
図、(b)はその平面図、(c)は部品実装状態の合成
画像を示す図である。
16A is a front view showing an inspection state after component mounting, FIG. 16B is a plan view thereof, and FIG. 16C is a view showing a composite image of the component mounting state.

【図17】画像抽出のイメージを示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an image of image extraction.

【図18】(a)は部品認識時の正面図、(b)はその
平面図、(c)〜(f)はカメラの撮り込み画像を示す
図である。
18A is a front view at the time of component recognition, FIG. 18B is a plan view thereof, and FIGS. 18C to 18F are views showing images taken by a camera.

【図19】(a)は基板認識時の正面図、(b)はその
平面図、(c)〜(f)はカメラの撮り込み画像を示す
図である。
19A is a front view at the time of board recognition, FIG. 19B is a plan view thereof, and FIGS. 19C to 19F are views showing images taken by a camera.

【図20】リード足のない実装部品の認識実装動作を示
す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a recognition mounting operation of a mounted component having no lead leg.

【図21】(a)は部品認識時の状態を示す正面図、
(b)はその平面図、(c)は部品の合成画像を示す図
である。
FIG. 21A is a front view showing a state at the time of component recognition;
(B) is a plan view, and (c) is a diagram showing a composite image of a component.

【図22】(a)は基板認識ポイントでの認識時の状態
を示す正面図、(b)はその平面図、(c)は基板の合
成画像を示す図である。
22A is a front view showing a state at the time of recognition at a board recognition point, FIG. 22B is a plan view thereof, and FIG. 22C is a view showing a composite image of the board.

【図23】部品実装状態を示す正面図である。FIG. 23 is a front view showing a component mounting state.

【図24】(a)は部品実装後の検査状態を示す正面
図、(b)はその平面図、(c)は部品実装状態の合成
画像を示す図である。
24A is a front view showing an inspection state after component mounting, FIG. 24B is a plan view thereof, and FIG. 24C is a diagram showing a composite image of the component mounting state.

【図25】画像抽出のイメージを示す図である。FIG. 25 is a diagram showing an image of image extraction.

【図26】カメラを用いないでの認識カメラの切り換え
のフローチャートを示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a flowchart of switching recognition cameras without using a camera.

【図27】カメラを用いての認識カメラの切り換えのフ
ローチャートを示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing a flowchart of switching a recognition camera using a camera.

【符号の説明】 1 部品移載ヘッド 2−1,2−2,2−3,2−4 カメラ 3 部品 5 基板 6 部品認識ポイント 7 基板認識ポイント 8 カメラのピント面 9 ランド[Description of Signs] 1 Component transfer head 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 Camera 3 Component 5 Board 6 Component recognition point 7 Board recognition point 8 Camera focusing surface 9 Land

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 部品供給装置から矩形状の実装部品を取
り出し、この実装部品を基板上の所定の部品実装位置ま
で移載して実装ランドに実装する部品実装方法におい
て、 前記実装部品を移載する部品移載ヘッドに備えられ互い
に対称な位置関係にある少なくとも2台のカメラで構成
された認識手段で前記実装部品または実装ランドの少な
くともいずれか一方の端縁に対して略直角の方向から前
記実装部品及び実装ランドの認識を行い、 実装部品及び実装ランドの対応する特徴点を部品移載ヘ
ッドを基準とした位置関係に規定することを特徴とする
部品実装方法。
1. A component mounting method for taking out a rectangular mounted component from a component supply device, transferring the mounted component to a predetermined component mounting position on a substrate, and mounting the mounted component on a mounting land. each other provided on the component transfer head
Composed of at least two cameras symmetrically positioned
The recognition means performs the recognition of the mounting component and the mounting land from a direction substantially perpendicular to at least one edge of the mounting component or the mounting land, and identifies a corresponding feature point of the mounting component and the mounting land. A component mounting method comprising defining a positional relationship based on a transfer head.
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