JP3123835B2 - Component mounting device - Google Patents

Component mounting device

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JP3123835B2
JP3123835B2 JP04278673A JP27867392A JP3123835B2 JP 3123835 B2 JP3123835 B2 JP 3123835B2 JP 04278673 A JP04278673 A JP 04278673A JP 27867392 A JP27867392 A JP 27867392A JP 3123835 B2 JP3123835 B2 JP 3123835B2
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image
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suction
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隆弘 後藤
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Sanyo Electric Co Ltd
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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、基板上に電子部品を装
着する部品装着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting an electronic component on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、装着しようとする部品と基板上の
装着個所を画像処理によって認識し、認識結果を装着動
作に反映させる部品装着装置が種々提案されている。例
えば特開平4−206600号公報には、装着ヘッドに
撮像装置を取り付け、装着ヘッドの部品吸着搬送用シャ
フトの周囲に、反射面がノズル軸に対して一定の傾斜角
を持つ平面反射鏡を取り付け、さらに吸着ノズルに吸着
された部品の下側の位置に移動可能に照明装置を設け、
平面反射鏡から反射する光を撮像装置に入射させる「電
子部品検出装置」が開示されている。そして、その発明
の詳細な説明の欄に、吸着ノズルに吸着された部品を撮
像する光路に加えて、基板表面の位置決めマークを撮像
する光路を設け、両光路をビームスプリッタによって共
通化して撮像装置に導く、実施例が記載されている。ま
た、部品吸着搬送用シャフト径より小さい部品を撮像す
る際、吸着ノズル部を孔あきの直角プリズムで構成した
り、吸着ノズル部に小部品用の第2の平面反射鏡を設け
たりして、ノズルやシャフトのシルエットが部品のシル
エット像からはみ出さないように撮像させる、実施例も
記載されている。
2. Description of the Related Art Hitherto, various component mounting apparatuses have been proposed in which a component to be mounted and a mounting location on a board are recognized by image processing, and the recognition result is reflected in a mounting operation. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-206600, an image pickup device is mounted on a mounting head, and a flat reflecting mirror having a reflecting surface having a constant inclination angle with respect to a nozzle axis is mounted around a component suction and conveyance shaft of the mounting head. Further, a lighting device is provided so as to be movable to a position below the component sucked by the suction nozzle,
An “electronic component detection device” that makes light reflected from a plane reflecting mirror incident on an imaging device is disclosed. In the detailed description of the invention, an optical path for imaging a positioning mark on the substrate surface is provided in addition to an optical path for imaging the component sucked by the suction nozzle, and both optical paths are shared by a beam splitter. Examples have been described. Further, when imaging a component smaller than the diameter of the component suction / conveying shaft, the suction nozzle portion may be formed of a perforated right-angle prism, or a second flat reflecting mirror for small components may be provided in the suction nozzle portion. An embodiment is also described in which an image is taken such that the silhouette of the shaft or the shaft does not protrude from the silhouette image of the part.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような電子部品検
出装置において、大型の部品から小型の部品に至るま
で、部品外形と正しく対応したシルエット像を撮像する
ためには、撮像手段を2台用意するか、1台の撮像手段
を直線移動させて、各反射鏡等からの像に焦点を合わせ
る配慮が必要である。その上、極めて小さい部品の撮像
については、孔あきの直角プリズムからなる吸着ノズル
に交換して、部品吸着を行わねばならない。また、単一
の撮像手段に、大型から小型に至る部品のシルエット像
と、基板のパターン像を取り込ませるには、前記ビーム
スプリッタを直線移動させたりして、複数種の平面反射
鏡からのシルエット像を撮像手段へ導く配慮が必要であ
る。このため本発明は、基板のパターン像と部品のシル
エット像を撮像する光路上の光学部品(撮像手段、照明
手段、反射鏡等)の内、移動させるものを最小限とし、
かつ吸着ノズル部に高価な光学部品を用いずに、IC等
の大きい部品から、下方より見て部品外形からノズル外
形がはみ出す程度に小さい部品に至るまで、部品の正し
い吸着保持位置と、基板表面のパターン位置の認識を単
一の撮像装置で行う、部品装着装置を提供することを目
的とする。
In such an electronic component detection apparatus, two image pickup means are provided to capture a silhouette image corresponding to the external shape of a component from a large component to a small component. Alternatively, it is necessary to consider one way of moving one imaging unit in a straight line so as to focus on an image from each reflecting mirror or the like. In addition, when imaging a very small component, the component must be suctioned by replacing the suction nozzle with a perforated right-angle prism. In addition, in order to allow a single imaging unit to capture a silhouette image of a component from a large size to a small size and a pattern image of a substrate, the beam splitter may be moved linearly to obtain a silhouette from a plurality of types of flat reflecting mirrors. Care must be taken to guide the image to the imaging means. For this reason, the present invention minimizes, among optical components (imaging means, lighting means, reflecting mirrors, etc.) on an optical path for capturing a pattern image of a substrate and a silhouette image of the parts, which are moved,
In addition, without using expensive optical components for the suction nozzle part, the correct suction holding position of the component and the board surface, from large components such as ICs, to components that are small enough to protrude from the component outline to the nozzle outline when viewed from below, It is an object of the present invention to provide a component mounting device that performs recognition of the pattern position by a single imaging device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明では、X−Y移動
する部品装着部に装着ヘッドと撮像手段を垂直下向きに
配置し、装着ヘッド下端に設けた吸着ノズルの上下移動
空間に、45°の反射面を進入または退出させ、進入時
には吸着ノズルに吸着された部品の像を水平方向に反射
させる45°ミラーを設け、前記上下移動空間の周囲
に、吸着された部品を背後から照らし出す透過照明部を
配置する。撮像手段の下には、水平方向から進入する部
品像を上方に反射し、かつ下方から進入する基板のパタ
ーン像を上方に透過する45°ハーフミラ−を配置す
る。そして、45°ハ−フミラ−の背後に、部品像が進
入してくる方向に向けて反射照明部、45°ハ−フミラ
−の平面投影に相当する位置に、光を通過または遮断す
るシャッター手段を配置する。部品像の撮像時に、シャ
ッター手段を閉じ、45°ミラ−を吸着ノズルの真下に
進入させ、透過照明部を点灯して部品を背後から照ら
し、基板パターン像の撮像時には、シャッター手段を開
け、45°ミラ−を吸着ノズルの真下から退避させ、反
射照明部を点灯して基板表面を照らし、部品の保持状態
とその部品を装着すべき基板のパターン像を撮像する。
小型部品の撮像時には、シャッター手段を閉じ、45°
ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させて透過照明部と反
射照明部を点灯し、部品の裏面(以下部品の、吸着ノズ
ルに吸着保持される面を表面とし、その反対側の面を裏
面と呼ぶ)像のみを撮像する。撮像した画像を認識する
ことにより吸着位置ずれとパターン位置ずれを検知し、
両ずれ量を補正して部品を装着する。
According to the present invention, the mounting head and the image pickup means are arranged vertically downward on the component mounting portion which moves in the X-Y direction, and the vertical movement space of the suction nozzle provided at the lower end of the mounting head is 45 °. A 45 ° mirror is provided that allows the reflection surface of the component to enter or exit, and when entering the component, reflects the image of the component adsorbed by the suction nozzle in the horizontal direction, and transmits light that illuminates the adsorbed component from behind around the vertical movement space. Arrange the lighting unit. Below the imaging means, there is arranged a 45 ° half mirror that reflects the component image entering from the horizontal direction upward and transmits the pattern image of the substrate entering from below upward. A reflection illuminating unit is provided behind the 45 ° half mirror in the direction in which the component image enters, and a shutter means for passing or blocking light at a position corresponding to the plane projection of the 45 ° half mirror. Place. At the time of capturing the component image, the shutter means is closed, the 45 ° mirror is made to enter directly below the suction nozzle, the transmission illumination unit is turned on to illuminate the component from behind, and at the time of capturing the board pattern image, the shutter means is opened. The mirror is retracted from directly below the suction nozzle, and the reflection illuminator is turned on to illuminate the surface of the substrate, and the state of holding the component and the pattern image of the substrate on which the component is to be mounted are imaged.
When imaging small parts, close the shutter means and
The mirror enters just below the suction nozzle to turn on the transmission illumination unit and the reflection illumination unit, and the back surface of the component (hereinafter, the surface of the component that is held by the suction nozzle is the front surface, and the opposite surface is the back surface). Only) images. By recognizing the captured image, the suction position shift and the pattern position shift are detected,
The components are mounted after correcting both deviation amounts.

【0005】また本発明では、X−Y移動する部品装着
部に撮像手段を水平横向きに、部品装着ヘッドを垂直下
向きに配置し、装着ヘッド下端に設けた吸着ノズルの上
下移動空間に、45°の反射面を進入または退出させ、
進入時には吸着ノズルに吸着された部品の像を水平方向
に反射させる45°ミラーを設け、前記上下移動空間の
周囲に、吸着された部品を背後から照らし出す透過照明
部を配置する。撮像手段の前方には、水平方向から進入
する部品像を透過し、かつ下方から進入する基板のパタ
ーン像を撮像手段方向へ水平に反射する45°ハーフミ
ラ−を配置する。そして、45°ハ−フミラ−の上方
に、基板のパターン像が進入してくる方向に向けて反射
照明部、45°ハ−フミラ−の平面投影に相当する位置
に、光を通過または遮断するシャッター手段を配置す
る。部品像の撮像時に、シャッター手段を閉じ、45°
ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させ、透過照明部を点
灯して部品を背後から照らし、基板パターン像の撮像時
には、シャッター手段を開け、45°ミラ−を吸着ノズ
ルの真下から退避させ、反射照明部を点灯して基板表面
を照らし、部品の保持状態とその部品を装着すべき基板
のパターン像を撮像する。小型部品の撮像時には、シャ
ッター手段を閉じ、45°ミラ−を吸着ノズルの真下に
進入させて透過照明部と反射照明部を点灯し、部品の裏
面像のみを撮像する。撮像した画像を認識することによ
り吸着位置ずれとパターン位置ずれを検知し、両ずれ量
を補正して部品を装着する。
Further, in the present invention, the imaging means is arranged horizontally and horizontally at the component mounting portion which moves in the X-Y direction, and the component mounting head is positioned vertically downward, and the vertical movement space of the suction nozzle provided at the lower end of the mounting head is 45 °. To enter or exit the reflective surface of
When entering, a 45 ° mirror that reflects the image of the component sucked by the suction nozzle in the horizontal direction is provided, and a transmission illumination unit that illuminates the sucked component from behind is arranged around the vertical movement space. In front of the image pickup means, a 45 ° half mirror which transmits a component image entering from a horizontal direction and reflects a pattern image of a substrate entering from below horizontally in the direction of the image pickup means is arranged. Then, the reflection illuminating unit is positioned above the 45 ° half mirror toward the direction in which the pattern image of the substrate enters, and passes or blocks light at a position corresponding to the plane projection of the 45 ° half mirror. The shutter means is arranged. When capturing the component image, close the shutter means and
The mirror is made to enter directly below the suction nozzle, the transmission illumination unit is turned on to illuminate the component from behind, and when capturing the board pattern image, the shutter is opened, and the 45 ° mirror is retracted from directly below the suction nozzle to reflect the light. The illumination unit is turned on to illuminate the surface of the board, and the holding state of the component and the pattern image of the board on which the component is to be mounted are captured. When capturing an image of a small component, the shutter means is closed, a 45 ° mirror is entered just below the suction nozzle to turn on the transmission illumination unit and the reflection illumination unit, and only the back surface image of the component is imaged. By recognizing a captured image, a suction position shift and a pattern position shift are detected, and both shift amounts are corrected to mount a component.

【0006】[0006]

【作用】45°ミラ−の進退動作、シャッター手段と透
過・反射両照明装置の動作制御により、部品と基板パタ
ーンの像が単一の撮像手段に選択的に取り込まれる。ま
た、吸着ノズルに吸着保持された部品を下方より見たと
き、部品外形部よりノズルの部品吸着面がはみ出してい
る場合、その部品を上方と下方から照らすことにより、
はみ出した部品吸着面の画像の輝度が背景部の輝度に近
づく。すなわち、ノズルの部品吸着面の一部を部品の一
部と混同することなく、部品の裏面像のみが選択的に取
り込まれる。装着前に、吸着保持された部品の像とその
部品を装着すべき基板パターンの像が認識されて、部品
の吸着位置ずれと基板のパターン位置ずれが検知され、
両ずれ量を補正して部品の装着が行われる。
The image of the component and the substrate pattern is selectively captured by a single image pickup means by the advance / retreat operation of the 45 ° mirror and the operation control of the shutter means and the transmission / reflection illumination device. Also, when the component held by the suction nozzle is viewed from below, when the component suction surface of the nozzle protrudes from the component outer part, by illuminating the component from above and below,
The luminance of the image of the protruding part suction surface approaches the luminance of the background part. That is, only the back surface image of the component is selectively captured without confusing a part of the component suction surface of the nozzle with a part of the component. Before mounting, the image of the component held by suction and the image of the board pattern on which the component is to be mounted are recognized, and the shift in the suction position of the component and the shift in the pattern position of the board are detected.
The components are mounted after correcting the amounts of both deviations.

【0007】[0007]

【実施例】本発明部品装着装置の一実施例について、図
に基づき説明する。図1は本発明の部品装着装置の一実
施例を示す概略図である。部品装着装置1は箱型のベー
ス10を有し、その上に、X−Yステージ2、部品装着
部3、コンベア部4、第1部品供給部5が配置されてい
る。6はベース10の傍らに配置された第2部品供給部
であり、ベース10上に設けた部品仮位置決め台7上に
部品を供給する。また、ベース10には、画像処理手段
8、制御手段9が内蔵されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the component mounting apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of the component mounting apparatus of the present invention. The component mounting apparatus 1 has a box-shaped base 10, on which an XY stage 2, a component mounting unit 3, a conveyor unit 4, and a first component supply unit 5 are arranged. Reference numeral 6 denotes a second component supply unit arranged beside the base 10, and supplies components to a component temporary positioning table 7 provided on the base 10. In addition, the image processing means 8 and the control means 9 are built in the base 10.

【0008】次に、本発明の主旨である部品装着部3に
ついて詳述する。図2は本発明の部品装着装置の一実施
例における部品装着部3の概略正面図である。部品装着
部3は、X−Yステージ2に吊り下げ状態で支持されて
おり、カバー部の中に図2の機構を備えている。30は
X−Yステージ2の下面に取り付けた部品装着部の支持
板で、その正面に、装着ヘッド31を上下運動させる直
線運動ユニット311を垂直に取り付ける。直線運動ユ
ニット311は、図示しないボールネジ、ボールナッ
ト、直線案内軸受、サーボモータ等からなり、ボールナ
ットに固定されて上下動するスライダ312に、装着ヘ
ッド31が取り付けられる。
Next, the component mounting section 3 which is the gist of the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a schematic front view of the component mounting section 3 in one embodiment of the component mounting apparatus of the present invention. The component mounting unit 3 is supported by the XY stage 2 in a suspended state, and includes the mechanism shown in FIG. 2 in the cover unit. Reference numeral 30 denotes a support plate of a component mounting portion mounted on the lower surface of the XY stage 2, and a linear motion unit 311 for vertically moving the mounting head 31 is vertically mounted on the front surface thereof. The linear motion unit 311 includes a ball screw, a ball nut, a linear guide bearing, a servomotor, and the like (not shown). The mounting head 31 is attached to a slider 312 that is fixed to the ball nut and moves up and down.

【0009】装着ヘッド31は、垂直下向きにスライダ
312に取り付けられ、自身の下端に、部品を吸着する
吸着ノズル32を保持する。吸着ノズル32は上部に正
方形の拡散板321を有し、この拡散板321は、自身
の中心位置にノズル本体が貫通する形で取り付けられて
いる。33は、吸着ノズル32に吸着された部品を背後
から照らし出す透過照明部で、その円筒形部材331の
内周面に一定間隔を置いてリング状に配置された複数個
のLED332を有し、下端には、これらのLEDの光
が後述する45°ミラーに直接映らないよう、鍔のつい
た円筒形の遮光板333を設ける。透過照明部33は、
吸着ノズル32の下方に位置し、円筒形部材331の中
心が、部品装着ヘッドの中心と同一となるよう支持板3
0に固定されている。そして、円筒形部材331及び遮
光板333は、部品吸着または装着時、図3に示すよう
に、LED332で囲まれた空間及び遮光板の中空部
を、吸着ノズルと装着ヘッドの一部が通り抜けられる大
きさになっている。
The mounting head 31 is attached to the slider 312 vertically downward, and holds, at its lower end, a suction nozzle 32 for sucking a component. The suction nozzle 32 has a square diffusion plate 321 at the top, and the diffusion plate 321 is attached to a center position of the suction nozzle 32 so that the nozzle body penetrates. Reference numeral 33 denotes a transmission illumination unit that illuminates the component sucked by the suction nozzle 32 from behind, and has a plurality of LEDs 332 arranged in a ring shape at regular intervals on the inner peripheral surface of the cylindrical member 331, At the lower end, a cylindrical light shielding plate 333 with a flange is provided so that the light of these LEDs is not directly reflected on a 45 ° mirror described later. The transmitted illumination unit 33
The support plate 3 is positioned below the suction nozzle 32 so that the center of the cylindrical member 331 is the same as the center of the component mounting head.
It is fixed to 0. As shown in FIG. 3, the cylindrical member 331 and the light-shielding plate 333 can pass through the space surrounded by the LED 332 and the hollow portion of the light-shielding plate when the component is sucked or mounted, as shown in FIG. It is sized.

【0010】34は、吸着ノズルに保持された部品が透
過照明部33内の所定位置で停止したとき、LED33
2及び拡散板321によって照らし出された部品像を水
平方向に反射する、45°ミラーである。45°ミラー
34は、装着ヘッド31の上下移動軸に対して、45°
の角度で直線移動するよう、移動手段35に、中継板3
41を介して取り付けられる。
Reference numeral 34 denotes an LED 33 when the component held by the suction nozzle stops at a predetermined position in the transmission illumination unit 33.
2 and a 45 ° mirror that reflects the component image illuminated by the diffusion plate 321 in the horizontal direction. The 45 ° mirror 34 is at 45 ° with respect to the vertical movement axis of the mounting head 31.
To the moving means 35 so as to move linearly at an angle of
Attached via 41.

【0011】移動手段35は、図示しないタイミングベ
ルト、プーリ、サーボモータと、直線案内軸受351及
び、これに沿って直線移動するスライダ352とで構成
される。この直線案内軸受351は、水平面から上方に
45°の角度で支持板30に取り付けて、スライダ35
2の一部は、前記タイミングベルトの歯と噛み合わせ
る。そして、サーボモータとプーリによってタイミング
ベルトが指定量回転すると、スライダ352が、直線案
内軸受351に沿って指定量直線移動する。中継板34
1は、断面L字形で、スライダ352の下側面に一端が
取り付けられ、図2で云う手前側に突出面を有し、この
突出面の上面に、45°ミラー34を固定している。こ
うして、45°ミラー34を、部品吸着及び装着時に吸
着ノズル32の上下移動空間から45°上方に退避さ
せ、部品認識時に吸着ノズル32の真下に、45°方向
から進入させる。
The moving means 35 is composed of a timing belt, a pulley, a servo motor (not shown), a linear guide bearing 351 and a slider 352 that moves linearly along the bearing. This linear guide bearing 351 is attached to the support plate 30 at an angle of 45 °
Part of 2 meshes with the teeth of the timing belt. Then, when the timing belt is rotated by the specified amount by the servomotor and the pulley, the slider 352 linearly moves by the specified amount along the linear guide bearing 351. Relay board 34
1 has an L-shaped cross section, one end of which is attached to the lower surface of the slider 352, has a protruding surface on the near side in FIG. 2, and the 45 ° mirror 34 is fixed to the upper surface of this protruding surface. In this manner, the 45 ° mirror 34 is retracted 45 ° above the vertical movement space of the suction nozzle 32 during component suction and mounting, and enters directly below the suction nozzle 32 from the 45 ° direction during component recognition.

【0012】36はアングル361を介し支持板30に
取り付けられた45°ハーフミラーで、部品認識位置に
ある45°ミラー34と対向する位置に配置され、45
°ミラー34からの水平反射画像を垂直上方に反射し、
かつ下方から進入してくる基板Pのパターン像を垂直上
方に透過する。アングル361は断面L字形であり、両
端部で45°ハーフミラー36の上辺と下辺をそれぞれ
支持してその反射面を45°に固定し、45°ミラー3
4に対向させている。またアングル361は、45°ハ
ーフミラーの下方から進入してくる画像を遮らないよう
に、45°ハーフミラーの平面投影に相当する部分に、
開口部362を設けている。さらにアングル361は、
45°ハーフミラーの背後に位置する部分に、後述する
反射照明部37の取り付け面を有している。
Reference numeral 36 denotes a 45 ° half mirror attached to the support plate 30 via an angle 361, which is disposed at a position facing the 45 ° mirror 34 at the component recognition position.
° Reflects the horizontal reflection image from the mirror 34 vertically upward,
Further, the pattern image of the substrate P entering from below is transmitted vertically upward. The angle 361 has an L-shaped cross section. The upper and lower sides of the 45 ° half mirror 36 are supported at both ends, and the reflection surface is fixed at 45 °.
4. The angle 361 is provided at a portion corresponding to the plane projection of the 45 ° half mirror so as not to block the image entering from below the 45 ° half mirror.
An opening 362 is provided. In addition, angle 361
A portion located behind the 45 ° half mirror has a mounting surface for a reflective illumination unit 37 described later.

【0013】37は、45°ハーフミラーの背後に位置
し、45°ミラーからの水平反射画像に向き合う反射照
明部である。反射照明部37は、基板371とこれに一
定間隔のマトリックス状に配設された複数個のLED3
72からなり、LED配設面が45°ハーフミラー側を
向くよう、基板371をアングル361に直立固定す
る。38は、45°ハーフミラー36が垂直に反射する
画像と、垂直に透過する画像とを取り込む撮像手段で、
45°ハーフミラー36の真上に位置するよう支持板3
0に垂直下向きに取り付ける。また、45°ハーフミラ
ー36と撮像手段38の取り付け位置は、図2のよう
に、撮像手段38から基板P上に至る距離と、撮像手段
38から45°ハーフミラー36と45°ミラー34を
それぞれ経由して部品Aの裏面に至るまでの距離が、等
しくなるように配置する。
Reference numeral 37 denotes a reflection illuminator located behind the 45 ° half mirror and facing a horizontal reflection image from the 45 ° mirror. The reflection illumination unit 37 includes a substrate 371 and a plurality of LEDs 3 arranged in a matrix at regular intervals.
The board 371 is fixed upright to the angle 361 such that the LED arrangement surface faces the half mirror 45 °. Reference numeral 38 denotes an imaging unit that captures an image vertically reflected by the 45 ° half mirror 36 and an image that is vertically transmitted,
The support plate 3 is positioned directly above the 45 ° half mirror 36.
Attach vertically downward to 0. The mounting positions of the 45 ° half mirror 36 and the imaging unit 38 are, as shown in FIG. 2, the distance from the imaging unit 38 to the substrate P and the 45 ° half mirror 36 and the 45 ° mirror 34 from the imaging unit 38, respectively. The components A are arranged so that the distances to the back surface of the component A via the same are equal.

【0014】39は、アングル361の下面に配置さ
れ、前述の開口部362を下方から被う形で固定した、
液晶板からなるシャッター手段である(以下39を液晶
シャッターと呼ぶ)。液晶シャッター39は4辺を支持
枠391で支持され、支持枠391はアングル361の
下面の、開口部362の周囲に固定する。また、液晶シ
ャッター39の電極は、図示しない電圧源に接続され、
この電圧源は後述する制御手段9の指令により、液晶シ
ャッターへの印加電圧を変化させる機能を持つ。すなわ
ち、液晶シャッター39は、自身の電極に印加される電
圧を制御することにより液晶の透明度が所望の値に設定
され、下方から45°ハーフミラーへ進入する光を遮断
したり、45°ハーフミラーが下方へ反射する光を透過
させたりする。
The reference numeral 39 denotes a member disposed on the lower surface of the angle 361 and fixed so as to cover the opening 362 from below.
The shutter means comprises a liquid crystal plate (hereinafter, 39 is referred to as a liquid crystal shutter). The liquid crystal shutter 39 is supported on four sides by a support frame 391, and the support frame 391 is fixed around the opening 362 on the lower surface of the angle 361. The electrode of the liquid crystal shutter 39 is connected to a voltage source (not shown),
This voltage source has a function of changing the voltage applied to the liquid crystal shutter according to a command from the control means 9 described later. That is, the liquid crystal shutter 39 controls the voltage applied to its own electrode so that the transparency of the liquid crystal is set to a desired value. The liquid crystal shutter 39 blocks light entering the 45 ° half mirror from below, or the 45 ° half mirror. May transmit light reflected downward.

【0015】8は、撮像手段37が取り込む画像を認識
・処理する画像処理手段で、その処理結果に基づいて、
制御手段9が部品装着動作を制御する。また、制御手段
9は、前述の液晶シャッターへの印加電圧制御に加え、
装着ヘッドの上下移動量、すなわち直線運動ユニット3
11におけるスライダ312の移動量によって、移動手
段35のサーボモータの回転を指令してスライダ352
を直線移動させ、45°ミラー34を、部品吸着及び部
品装着時に吸着ノズル32の上下移動空間から退避さ
せ、部品認識時に吸着ノズルの真下に進入させる制御を
行う。
Reference numeral 8 denotes an image processing means for recognizing and processing an image captured by the imaging means 37.
The control means 9 controls the component mounting operation. Further, the control means 9 controls the voltage applied to the liquid crystal shutter,
The vertical movement amount of the mounting head, that is, the linear motion unit 3
11, the rotation of the servo motor of the moving means 35 is commanded according to the amount of movement of the slider 312 in the slider 352.
Is linearly moved, and the 45 ° mirror 34 is retracted from the vertical movement space of the suction nozzle 32 during component suction and component mounting, and enters just below the suction nozzle during component recognition.

【0016】このような構成を有する本実施例の部品装
着装置の動作について説明する。部品を装着しようとす
る基板Pが、コンベア部4上を搬送され、図示しない基
板位置決め機構によって保持されると、まず、制御手段
9は、X−Yステージ2を駆動し、部品装着部3の部品
装着ヘッド31を、例えば、第1部品供給部5の所定の
部品供給カセットに位置決めされた部品Aの真上に停止
させる。そして、図示しないサーボモータを駆動し、ス
ライダ312、すなわち装着ヘッド31を下降させる。
この時、45°ミラー34は上昇端にあり、吸着ノズル
32の上下移動空間から離れているため、吸着ノズル3
2は部品Aに到達し、これを吸着保持する。
The operation of the component mounting apparatus according to the present embodiment having such a configuration will be described. When the board P on which components are to be mounted is transported on the conveyor unit 4 and is held by a board positioning mechanism (not shown), first, the control unit 9 drives the XY stage 2 to The component mounting head 31 is stopped, for example, immediately above the component A positioned in a predetermined component supply cassette of the first component supply unit 5. Then, a servo motor (not shown) is driven to lower the slider 312, that is, the mounting head 31.
At this time, since the 45 ° mirror 34 is at the rising end and is separated from the vertical movement space of the suction nozzle 32, the suction nozzle 3
2 reaches the part A and holds it by suction.

【0017】部品吸着後、制御手段9は、装着ヘッド3
1を上昇させ、かつ上昇途中の所定位置(吸着保持され
た部品Aの下端が、45°方向から進入してくる45°
ミラー34に接触しない位置)に達したとき、移動手段
35の図示しないサーボモータを所定量回転させる。す
ると、スライダ352が、直線案内軸受351に沿って
移動し、45°ミラー34を、吸着ノズルの上下移動空
間に、45°方向から進出させる。また、制御手段9
は、通常、液晶シャッター39を遮光状態に保持(液晶
が遮光状態になる電圧を印加)している。
After the components are sucked, the control means 9 controls the mounting head 3
1 and a predetermined position in the middle of the ascent (45 ° when the lower end of the component A sucked and held enters from the 45 ° direction).
When it reaches the position where it does not contact the mirror 34), the servo motor (not shown) of the moving means 35 is rotated by a predetermined amount. Then, the slider 352 moves along the linear guide bearing 351, and makes the 45 ° mirror 34 advance into the vertical movement space of the suction nozzle from the 45 ° direction. The control means 9
Normally holds the liquid crystal shutter 39 in a light-shielded state (applies a voltage that causes the liquid crystal to be in a light-shielded state).

【0018】吸着ノズルが部品を認識する高さに達する
と、制御手段9は、装着ヘッド31の上昇を停止し、図
2に示すように、透過照明部33内の所定位置に部品A
を停止させ、LED332を点灯させる。この時、45
°ミラー34は移動途中であるが、ミラーが45°方向
から部品Aの真下に進入してくるため、移動が停止して
いなくとも、図2で云う部品Aの左端部が、45°ミラ
ー34に写った時点で、撮像手段38が部品Aの裏面像
を取り込み、画像処理手段8に入力を開始できる。すな
わち、45°ミラー34が、その反射面の方向に、反射
面と直角の運動成分を含むことなく移動する限り、部品
Aの裏面と45°ミラー34との距離は一定であり、撮
像手段38の焦点距離に部品Aの裏面があるという位置
関係はミラー34の移動期間中を通じて変わることがな
い。45°ミラー34が部品Aの下に進入して行けば、
その反射面上に、後に部品Aの裏面全体像を構成すべき
部分像が次第に大きさを増して現れ、対面している45
°ハーフミラー36にも対応する像が現れ、これが垂直
上方に反射され、撮像手段38の撮像視野に送り込まれ
ることになる。部品Aの全体像を得た時が画像処理手段
8への入力開始時点である。
When the suction nozzle reaches the height at which the component is recognized, the control means 9 stops lifting the mounting head 31 and, as shown in FIG.
Is stopped, and the LED 332 is turned on. At this time, 45
The mirror 34 is in the middle of movement, but since the mirror enters directly below the part A from the 45 ° direction, even if the movement is not stopped, the left end of the part A in FIG. When the image is captured, the image capturing means 38 captures the back side image of the component A and can start inputting to the image processing means 8. That is, as long as the 45 ° mirror 34 moves in the direction of the reflection surface without including a motion component perpendicular to the reflection surface, the distance between the back surface of the component A and the 45 ° mirror 34 is constant, and the imaging means 38 The positional relationship that the back surface of the component A is at the focal length of the mirror A does not change during the movement period of the mirror 34. When the 45 ° mirror 34 enters below the part A,
On the reflection surface, a partial image to be formed later as the whole back surface image of the component A gradually increases in size and faces 45.
The corresponding image also appears on the half mirror 36, is reflected vertically upward, and is sent to the imaging field of the imaging means 38. The time when the whole image of the part A is obtained is the time when the input to the image processing means 8 is started.

【0019】画像処理手段8が、入力された部品Aの画
像情報の認識を行っている間に、制御手段9は、X−Y
ステージ2を駆動し、撮像手段38を、コンベア部4に
位置決めされた基板Pの、部品Aを装着すべき位置の上
に移動させる。画像処理手段8は、撮像手段の移動途中
で部品Aの画像認識を終え、その認識結果、すなわち部
品Aの吸着位置ずれ情報を制御手段9に伝える。また、
制御手段9は、部品Aの裏面像の取り込み終了後、移動
手段35の図示しないサーボモータを所定量逆回転さ
せ、スライダ352及び45°ミラー34を、45°上
方に退避させ、反射照明部37のLED372を点灯さ
せると共に、液晶シャッター39を透光状態に保持(液
晶が透光状態になる電圧を印加)させる。撮像手段38
が部品Aの装着パターン上に停止すると、反射照明部3
7の光の一部が45°ハーフミラー36によって垂直下
方に反射し、液晶シャッター39を通過して基板表面を
照らし出す。撮像手段38は、基板位置決めマークもし
くはランドパターン像などの基板パターン像を取り込
み、画像処理手段8へ入力する。この時、45°ミラー
34は吸着ノズルの上下移動空間から退避しているた
め、45°ハーフミラー36に向かって部品像が水平方
向から進入せず、基板パターン像のみが45°ハーフミ
ラー36を垂直上方に透過して、撮像手段38に入るこ
とになる。
While the image processing means 8 is recognizing the input image information of the component A, the control means 9 executes XY
The stage 2 is driven, and the imaging means 38 is moved to a position on the substrate P positioned on the conveyor unit 4 where the component A is to be mounted. The image processing means 8 finishes the image recognition of the component A in the middle of the movement of the imaging means, and notifies the control means 9 of the recognition result, that is, the information on the suction position shift of the component A. Also,
After the capturing of the back surface image of the component A is completed, the control means 9 reversely rotates the servo motor (not shown) of the moving means 35 by a predetermined amount, retracts the slider 352 and the 45 ° mirror 34 upward by 45 °, and LED 372 is turned on, and the liquid crystal shutter 39 is maintained in a light transmitting state (a voltage that causes the liquid crystal to transmit light is applied). Imaging means 38
Stops on the mounting pattern of the component A, the reflective illumination unit 3
Part of the light 7 is reflected vertically downward by the 45 ° half mirror 36, passes through the liquid crystal shutter 39, and illuminates the substrate surface. The imaging unit 38 captures a substrate pattern image such as a substrate positioning mark or a land pattern image, and inputs the captured image to the image processing unit 8. At this time, since the 45 ° mirror 34 is retracted from the vertical movement space of the suction nozzle, the component image does not enter the 45 ° half mirror 36 from the horizontal direction, and only the substrate pattern image passes through the 45 ° half mirror 36. The light penetrates vertically upward and enters the imaging means 38.

【0020】画像処理手段8が、入力された基板パター
ンの画像情報の認識を行っている間に、制御手段9は、
X−Yステージ2を駆動し、装着ヘッド31を、前記吸
着位置ずれ量だけ補正して基板Pの装着位置上に停止さ
せ、吸着ノズル32を下降させる。画像処理手段8は、
吸着ノズルの下降途中で基板パターン像の画像認識を終
え、その認識結果、すなわち基板Pの支持位置ずれ情報
(部品を装着すべき基板パターンが、あるべき位置から
どれだけずれて支持されているかを示す情報)を制御手
段9に伝える。そして、制御手段9は、再度X−Yステ
ージ2を駆動し、装着ヘッド31を、前記支持位置ずれ
量だけ補正して基板Pの装着位置上に移動させながら、
吸着ノズル32の下降を終え、部品Aを基板P上に装着
する。
While the image processing means 8 recognizes the image information of the input substrate pattern, the control means 9
The XY stage 2 is driven, the mounting head 31 is corrected by the above-described suction position deviation amount, stopped at the mounting position of the substrate P, and the suction nozzle 32 is lowered. The image processing means 8
The image recognition of the board pattern image is completed in the middle of the descent of the suction nozzle, and the recognition result, that is, the support position shift information of the board P (how much the board pattern on which the component is to be mounted is supported from the desired position is supported) (Information shown) to the control means 9. Then, the control means 9 drives the XY stage 2 again, and moves the mounting head 31 to the mounting position of the substrate P while correcting the mounting head 31 by the support position deviation amount,
After the suction nozzle 32 is lowered, the component A is mounted on the substrate P.

【0021】ここで吸着保持された部品Aが、吸着ノズ
ルの部品吸着面と比較して同等、あるいはそれより小さ
い部品である場合の動作について説明する。制御手段9
は、あらかじめ部品装着プログラムによって、部品Aが
ノズルの部品吸着面と比較し同等程度の小型部品である
ことを入力されており、その情報に従って、前述した部
品認識時、透過照明部33と共に反射照明部37のLE
D372も点灯させる。すると、部品Aは、拡散板32
1によって上方から照らされ、かつ45°ハーフミラー
36を透過した反射照明部37の光の一部が、45°ミ
ラー34の進入とともに垂直上方に反射されることによ
り、部品Aの裏面も照らし出される。
The operation in the case where the component A sucked and held is equal to or smaller than the component suction surface of the suction nozzle will be described. Control means 9
Is previously input by the component mounting program to indicate that the component A is a small component equivalent to the component suction surface of the nozzle, and according to the information, when the above-described component recognition is performed, together with the transmissive illumination unit 33, the reflected illumination is performed. LE of part 37
D372 is also turned on. Then, the component A becomes the diffusion plate 32
1, a part of the light of the reflection illuminating unit 37 that has been illuminated from above and transmitted through the 45 ° half mirror 36 is reflected vertically upward as the 45 ° mirror 34 enters, so that the back surface of the component A is also illuminated. It is.

【0022】この状態で撮像手段38が取り込む部品A
の画像を図7に示す。図5、図6は、それぞれ透過照明
部33及び反射照明部37のみを点灯した場合に取り込
む画像の説明図である。透過照明部33のみを点灯した
場合、図5のように、背景となる拡散板部分は明るく、
部品Aとそこからはみ出した吸着ノズルの部品吸着面
は、あたかも一つの部品のように一体のシルエット像と
なる。反射照明部37のみを点灯した場合、背景となる
拡散板部分は薄暗く、部品Aの裏面は少し明るく、ノズ
ルの部品吸着面が大変明るい反射光画像となる。前者の
シルエット像は適当な閾値で二値化できるものの、ノズ
ルのはみ出し部を除去できない。後者の反射光画像は、
輝度レベルが3段階に別れており、適当な閾値を設定す
ることが難しく、容易に部品Aのみの画像を抽出するこ
とができない。従って本発明では、前述のように透過照
明部33と反射照明部37の両者を点灯させ、図7に示
す部品Aのみの画像を取り込む。すなわち、図5の画像
に図6の画像を合成する形になり、背景の拡散板は明る
く、ノズルはみ出し部も拡散板と同程度に明るく、部品
Aの裏面のみが薄明るい画像を取り込むことになる。こ
の部品Aのみの画像に対応する閾値で二値化を行い、画
像処理を行えばよい。このように、部品Aが小さい場合
であっても、反射照明部37を新たに点灯させるだけ
で、それ以外の、部品とそれを装着すべき基板パターン
の画像認識から、部品Aの吸着保持位置及び基板パター
ン位置のずれ検出、両ずれ量を補正した部品装着に至る
一連の動作は、前述と同様である。
In this state, the component A captured by the image pickup means 38
7 is shown in FIG. FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams of images captured when only the transmission illumination unit 33 and the reflection illumination unit 37 are turned on. When only the transmission illumination unit 33 is turned on, as shown in FIG.
The component A and the component suction surface of the suction nozzle protruding from the component A become an integrated silhouette image as if it were a single component. When only the reflective illumination unit 37 is turned on, the diffused plate portion serving as the background is dim, the back surface of the component A is slightly bright, and the component suction surface of the nozzle is a very bright reflected light image. Although the former silhouette image can be binarized with an appropriate threshold value, the protruding portion of the nozzle cannot be removed. The latter reflected light image is
The brightness level is divided into three levels, it is difficult to set an appropriate threshold, and it is not easy to extract an image of only the component A. Therefore, in the present invention, as described above, both the transmission illumination unit 33 and the reflection illumination unit 37 are turned on, and an image of only the component A shown in FIG. 7 is captured. That is, the image of FIG. 6 is combined with the image of FIG. 5, the background diffuser is bright, the nozzle protruding part is as bright as the diffuser, and only the back surface of the part A captures a bright image. Become. The binarization may be performed with a threshold value corresponding to the image of only the component A, and the image processing may be performed. As described above, even when the component A is small, simply turning on the reflection illumination unit 37 anew, the image recognition of the other components and the board pattern on which the components are to be mounted can be used to determine the suction holding position of the component A. A series of operations up to the detection of the displacement of the substrate pattern position and the mounting of the component with both displacement amounts corrected are the same as those described above.

【0023】図4は、本実施例における部品装着部3の
他の実施態様を示す概略正面図であり、図2に示す部品
装着部との相違点のみを説明する。45°ハーフミラー
36は、一端を支持板30に固定された断面コの字型の
形材363の内面に、図2の45°ハーフミラー36と
同位置となるよう支持されており、形材363の開口側
は後述する撮像手段に向かう。反射照明部37は、図2
の時の位置に対し、45°ハ−フミラ−36そのものを
対称軸として線対称の位置に配置される。すなわち、形
材363は、45°ハーフミラー36に水平方向から進
入してくる画像を遮らないように、45°ハーフミラー
の立面投影に相当する部分に、開口部364を設けてい
る。そして、形材363の45°ハーフミラー36の上
方に位置する内面に、反射照明部37の取り付け面を有
し、反射照明部37が水平下向きに固定される。撮像手
段38は、図4に示すように、45°ハーフミラー36
の背後に位置し、45°ミラー34からの水平反射画像
を取り込むよう、水平横向きに取り付ける。
FIG. 4 is a schematic front view showing another embodiment of the component mounting section 3 in the present embodiment, and only differences from the component mounting section shown in FIG. 2 will be described. The 45 ° half mirror 36 is supported on the inner surface of a U-shaped cross section 363 having one end fixed to the support plate 30 so as to be at the same position as the 45 ° half mirror 36 in FIG. The opening side of 363 is directed to an imaging unit described later. The reflection illuminating section 37 is a
With respect to the position at the time of, the 45 ° half mirror 36 itself is arranged at a line symmetrical position with the axis of symmetry as the symmetry axis. That is, the opening 364 is provided at a portion corresponding to the elevation projection of the 45 ° half mirror so that the image 363 does not block an image entering the 45 ° half mirror 36 from the horizontal direction. An inner surface of the shaped member 363 located above the 45 ° half mirror 36 has a mounting surface for the reflective illumination unit 37, and the reflective illumination unit 37 is fixed horizontally downward. As shown in FIG. 4, the imaging unit 38 includes a 45 ° half mirror 36.
And is mounted horizontally and horizontally so as to capture the horizontal reflection image from the 45 ° mirror 34.

【0024】形材363は、45°ハーフミラー36へ
下方から進入してくる光を遮らないように、45°ハー
フミラー36の平面投影に相当する部分にも、開口部3
65を設けている。そして、この開口部365の周囲
に、前述の液晶シャッター39を支持枠391を介して
固定する。こうして撮像手段38は、45°ハーフミラ
ー36が水平に反射する基板の画像と、水平に透過する
部品の画像とを取り込むことになり、45°ハーフミラ
ー36と撮像手段38の取り付け位置は、図4のよう
に、撮像手段38から45°ハーフミラー36を経由し
て基板P上に至る距離と、撮像手段38から45°ミラ
ー34を経由して部品Aの裏面に至るまでの距離が、等
しくなるように配置する。
The shape member 363 has an opening 3 at a portion corresponding to the plane projection of the 45 ° half mirror 36 so as not to block light entering the 45 ° half mirror 36 from below.
65 are provided. Then, the liquid crystal shutter 39 described above is fixed around the opening 365 via a support frame 391. Thus, the imaging means 38 captures the image of the board that the 45 ° half mirror 36 reflects horizontally and the image of the component that transmits horizontally, and the mounting position of the 45 ° half mirror 36 and the imaging means 38 is shown in FIG. 4, the distance from the imaging unit 38 to the substrate P via the 45 ° half mirror 36 is equal to the distance from the imaging unit 38 to the back surface of the component A via the 45 ° mirror 34. To be placed.

【0025】図4の部品装着部を用いた場合の動作を、
前述した図2の部品装着部の動作と比較し、相違点のみ
を説明する。45°ミラー34が前述の動作によって部
品A(部品Aがノズルの部品吸着面と同等程度に小さい
場合も同じ)の裏面像を水平方向に反射すると、45°
ハーフミラー36を透過して、撮像手段38に取り込ま
れる。撮像手段38が画像処理手段8に部品Aの画像情
報を入力し、画像処理手段8が部品Aの画像情報の認識
を行っている間に、制御手段9は、X−Yステージ2を
駆動し、45°ハーフミラー36を、コンベア部4に位
置決めされた基板Pの部品Aを装着すべき位置に移動さ
せる。画像処理手段8は、45°ハーフミラー36の移
動途中で部品Aの画像認識を終え、その認識結果、すな
わち部品Aの吸着位置ずれ情報を制御手段9に伝える。
また、制御手段9は、部品Aの裏面像の取り込み終了
後、前述の動作と同様に45°ミラー34を45°上方
に退避させ、反射照明部37のLED372を点灯させ
ると共に、液晶シャッター39を透光状態に保持させ
る。45°ハーフミラー36が部品Aの装着パターン上
に停止すると、反射照明部37の光の一部が45°ハー
フミラー36を垂直下方に透過し、液晶シャッター39
を通過して基板表面を照らし出す。すると、45°ハー
フミラー36が基板位置決めマークもしくはランドパタ
ーン像などの基板パターン像を水平方向に反射し、撮像
手段38がこれを取り込んで、画像処理手段8へ入力す
る。この時、45°ミラー34は吸着ノズルの上下移動
空間から退避しているため、45°ハーフミラー36に
向かって部品像が水平方向から進入せず、基板パターン
像のみが45°ハーフミラー36を水平方向に反射し
て、撮像手段38に入ることになる。この後前述と同様
の動作を行い、部品Aを基板P上に装着する。
The operation when using the component mounting section of FIG.
Only the differences will be described in comparison with the operation of the component mounting unit in FIG. 2 described above. When the 45 ° mirror 34 horizontally reflects the back surface image of the component A (the same applies when the component A is as small as the component suction surface of the nozzle) by the above-described operation, the 45 ° mirror 34
The light passes through the half mirror 36 and is captured by the imaging unit 38. The control unit 9 drives the XY stage 2 while the imaging unit 38 inputs the image information of the component A to the image processing unit 8 and the image processing unit 8 recognizes the image information of the component A. , The 45 ° half mirror 36 is moved to a position where the component A of the substrate P positioned on the conveyor section 4 is to be mounted. The image processing means 8 finishes the image recognition of the component A during the movement of the 45 ° half mirror 36, and notifies the control means 9 of the recognition result, that is, the information on the displacement of the suction position of the component A.
After the capture of the back surface image of the component A is completed, the control unit 9 retracts the 45 ° mirror 34 upward by 45 ° similarly to the above-described operation, turns on the LED 372 of the reflection illumination unit 37, and activates the liquid crystal shutter 39. It is kept in a light transmitting state. When the 45 ° half mirror 36 stops on the mounting pattern of the component A, a part of the light of the reflection illuminating unit 37 transmits vertically downward through the 45 ° half mirror 36, and the liquid crystal shutter 39.
To illuminate the substrate surface. Then, the 45 ° half mirror 36 reflects a substrate pattern image such as a substrate positioning mark or a land pattern image in the horizontal direction, and the image pickup means 38 takes in the image and inputs it to the image processing means 8. At this time, since the 45 ° mirror 34 is retracted from the vertical movement space of the suction nozzle, the component image does not enter the 45 ° half mirror 36 from the horizontal direction, and only the substrate pattern image passes through the 45 ° half mirror 36. The light is reflected in the horizontal direction and enters the imaging means 38. Thereafter, the same operation as described above is performed, and the component A is mounted on the board P.

【0026】本実施例では、45°ミラー34の吸着ノ
ズル上下移動空間からの進退動作を、装着ヘッド31の
上下移動軸に対し、45°の角度で直線移動させること
としたが、45°ミラー34を吸着ノズル上下移動空間
に水平方向から進退させてもよい。また、支持板30に
設ける支点軸に、45°ミラー34を旋回可能に支持
し、吸着ノズル上下移動空間の45°の反射面から、吸
着ノズル上下移動空間より離れる面へと、45°もしく
はそれ以上の角度で揺動させて進退させてもよい。尚、
本実施例においては、シャッター手段を液晶シャッター
としたが、勿論、機械的に開閉動作を行うものであって
もよい。
In this embodiment, the movement of the 45 ° mirror 34 from the vertical movement space of the suction nozzle is made to move linearly at an angle of 45 ° with respect to the vertical movement axis of the mounting head 31. 34 may be moved back and forth from the horizontal direction to the suction nozzle vertical movement space. Further, a 45 ° mirror 34 is pivotally supported on a fulcrum shaft provided on the support plate 30 so that the 45 ° mirror is moved from the 45 ° reflecting surface of the suction nozzle vertical movement space to a surface separated from the suction nozzle vertical movement space by 45 ° or more. You may swing forward and backward by swinging at the above angle. still,
In this embodiment, the shutter means is a liquid crystal shutter. However, it is needless to say that the opening and closing operation may be performed mechanically.

【0027】[0027]

【発明の効果】このように本発明の部品装着装置によ
り、単一の撮像手段で部品認識と基板パターンの認識が
可能である。その上、吸着ノズルに吸着保持された部品
の外形部よりノズルの部品吸着面がはみ出している場合
でも、そのはみ出し部を部品の一部と混同することな
く、部品の裏面像のみを選択して画像認識できる。この
際、部品あるいは基板から撮像手段に至る光路におい
て、移動制御を必要とするのは45°ミラーのみであ
り、尚かつ吸着ノズル部に高価な光学部品を用いないた
め、装着ヘッド部の小型化とコスト低減に寄与できる。
As described above, with the component mounting apparatus of the present invention, component recognition and board pattern recognition can be performed with a single image pickup means. In addition, even when the component suction surface of the nozzle protrudes from the outer shape of the component suction-held by the suction nozzle, the protruding portion is not confused with a part of the component, and only the back surface image of the component is selected. Can recognize images. At this time, in the optical path from the component or the board to the image pickup means, only the 45 ° mirror needs to be controlled, and since the expensive nozzle is not used for the suction nozzle, the mounting head can be reduced in size. And contribute to cost reduction.

【0028】また、IC等の大きな部品は勿論のこと、
吸着ノズルの部品吸着面に対し同等もしくはそれより小
さい部品についても正確に保持位置を認識でき、かつ装
着前に、その部品を装着すべき基板パターン像を認識し
て、部品の吸着位置ずれと基板のパターン位置ずれを検
知し、両ずれ量を補正して部品の装着を行うため、装着
精度が向上する。
In addition to large parts such as ICs,
It is possible to accurately recognize the holding position of a component that is equal to or smaller than the component suction surface of the suction nozzle. Since the component position is detected by detecting the pattern position deviation and correcting both deviation amounts, the mounting accuracy is improved.

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

【図1】本発明部品装着装置の一実施例の構成を示す概
略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of an embodiment of the component mounting apparatus of the present invention.

【図2】部品装着部の構成を示す概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view illustrating a configuration of a component mounting unit.

【図3】部品装着部の動作を説明する概略正面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic front view illustrating the operation of a component mounting unit.

【図4】部品装着部の他の実施例を示す概略正面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic front view showing another embodiment of the component mounting section.

【図5】撮像手段が取り込む、透過照明時の画像を示す
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an image at the time of transmitted illumination captured by an imaging unit.

【図6】撮像手段が取り込む、反射照明時の画像を示す
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an image at the time of reflected illumination captured by an imaging unit.

【図7】撮像手段が取り込む、透過、反射同時照明時の
画像を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an image captured by an imaging unit at the time of simultaneous transmission and reflection illumination.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 部品装着装置 2 X−Yステージ 3 部品装着部 31 部品装着ヘッド 32 吸着ノズル 33 透過照明部 34 45°ミラー 35 移動手段 36 45°ハーフミラー 37 反射照明部 38 撮像手段 39 シャッター手段 8 画像処理手段 9 制御手段 A 部品 P 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Component mounting apparatus 2 XY stage 3 Component mounting part 31 Component mounting head 32 Suction nozzle 33 Transmission illumination part 34 45 degree mirror 35 Moving means 36 45 degree half mirror 37 Reflection illumination part 38 Imaging means 39 Shutter means 8 Image processing means 9 control means A component P board

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/30 H05K 13/00 - 13/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05K 3/30 H05K 13/00-13/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 X−Y移動する部品装着部に設けた部品
装着ヘッドで部品を吸着し、吸着された部品の保持状態
とその部品を装着すべき基板のパターン位置を画像認識
し、吸着位置ずれとパターン位置ずれを検知し両ずれ量
を補正して部品を基板上の所定位置に装着する装置であ
って、 部品装着ヘッドの下端に設けられ部品吸着及び装着時に
下方に進出する、吸着ノズルと、 前記吸着ノズルが上下移動する空間の周囲に配置され、
吸着された部品を背後から照らし出す透過照明部と、 前記吸着ノズルの上下移動空間に、45°の反射面を進
入または退出させ、進入時には吸着ノズルに吸着された
部品の像を水平方向に反射させる45°ミラーと、 前記45°ミラーを、部品吸着及び装着時に吸着ノズル
の上下移動空間から退避させ、部品の画像認識時に吸着
ノズルの真下に進入させる移動手段と、 吸着ノズルの真下に進入した時の前記45°ミラーに対
向し、前記水平反射部品像を垂直上方に反射させ、かつ
自身の下方から進入する基板のパターン像を垂直上方に
透過させる45°ハーフミラーと、 前記45°ハ−フミラ−の背後に配置され、45°ハ−
フミラ−が下向きに反射する光により基板を照らし、4
5°ハ−フミラ−を透過する光により、45°ミラ−を
介して部品裏面を照らす反射照明部と、 前記45°ハーフミラーの平面投影に相当する位置に設
けられ、下方から45°ハーフミラーへ進入する光を、
通過させまたは遮断するシャッター手段と、 前記垂直反射部品像と基板パターン像を取り込む撮像手
段と、 前記撮像手段が取り込んだ部品像と基板パターン像を認
識する画像認識手段と、 前記部品像の撮像時に、前記シャッター手段を閉じさ
せ、前記45°ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させて
前記透過照明部を点灯し、前記基板パターン像の撮像時
には、前記シャッター手段を開けさせ、前記45°ミラ
−を吸着ノズルの真下から退避させて前記反射照明部を
点灯し、かつ前記画像認識手段の認識結果に基づき装置
動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする部
品装着装置。
1. A component mounting head provided in a component mounting unit that moves in the XY direction picks up a component, recognizes an image of a held state of the picked-up component and a pattern position of a substrate on which the component is to be mounted, and performs a suction position. A device that detects a shift and a pattern position shift, corrects both shift amounts, and mounts a component at a predetermined position on a substrate. The suction nozzle is provided at a lower end of a component mounting head and advances downward during component suction and mounting. And the suction nozzle is arranged around a space that moves up and down,
A transmissive illumination unit that illuminates the sucked component from behind, and a 45 ° reflecting surface enters or exits the vertical movement space of the suction nozzle, and upon entry, reflects the image of the component sucked by the suction nozzle in the horizontal direction. A 45 ° mirror to be retracted, a moving means for retracting the 45 ° mirror from the vertical movement space of the suction nozzle at the time of component suction and mounting, and entering directly below the suction nozzle at the time of component image recognition; A 45 ° half mirror which faces the 45 ° mirror at the time, reflects the horizontal reflection component image vertically upward, and transmits the pattern image of the substrate entering from below itself vertically upward; It is located behind the fumiller and has a 45 °
The substrate illuminates the substrate with light reflected downward by the mirror.
A reflection illuminating section for illuminating the back surface of the component through a 45 ° mirror with light transmitted through a 5 ° half mirror; and a 45 ° half mirror provided from below, provided at a position corresponding to the plane projection of the 45 ° half mirror. The light entering the
Shutter means for passing or blocking, imaging means for capturing the vertical reflection component image and the board pattern image, image recognition means for recognizing the component image and the board pattern image captured by the imaging means, and for capturing the component image Closing the shutter means, allowing the 45 ° mirror to enter just below the suction nozzle to turn on the transmission illuminating unit, and opening the shutter means at the time of capturing the substrate pattern image; A component mounting device, comprising: a control unit that retracts the device from directly below the suction nozzle to turn on the reflective illumination unit, and controls an operation of the device based on a recognition result of the image recognition unit.
【請求項2】 請求項1に記載の部品装着装置であっ
て、 その制御手段に、 前記部品像の撮像時に、前記シャッター手段を閉じさせ
て前記45°ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させ、吸
着ノズルの部品吸着面に対する部品の大きさに対応し
て、前記透過照明部と反射照明部を制御する、 機能を付与した部品装着装置。
2. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein said control means causes said shutter means to be closed and said 45 ° mirror to enter directly below a suction nozzle when said component image is picked up. A component mounting apparatus having a function of controlling the transmission illumination unit and the reflection illumination unit according to the size of a component with respect to a component suction surface of a suction nozzle.
【請求項3】 X−Y移動する部品装着部に設けた部品
装着ヘッドで部品を吸着し、吸着された部品の保持状態
とその部品を装着すべき基板のパターン位置を画像認識
し、吸着位置ずれとパターン位置ずれを検知し両ずれ量
を補正して部品を基板上の所定位置に装着する装置であ
って、 部品装着ヘッドの下端に設けられ部品吸着及び装着時に
下方に進出する、吸着ノズルと、 前記吸着ノズルが上下移動する空間の周囲に配置され、
吸着された部品を背後から照らし出す透過照明部と、 前記吸着ノズルの上下移動空間に、45°の反射面を進
入または退出させ、進入時には吸着ノズルに吸着された
部品の像を水平方向に反射させる45°ミラーと、 前記45°ミラーを、部品吸着及び装着時に吸着ノズル
の上下移動空間から退避させ、部品の画像認識時に吸着
ノズルの真下に進入させる移動手段と、 吸着ノズルの真下に進入した時の前記45°ミラーに対
向し、前記水平反射部品像を透過させ、かつ自身の下方
から進入する基板のパターン像を水平方向に反射させる
45°ハーフミラーと、 前記45°ハ−フミラ−の上方に配置され、45°ハ−
フミラ−を透過する光により基板を照らし、45°ハ−
フミラ−が横向きに反射する光により、45°ミラ−を
介して部品裏面を照らす反射照明部と、 前記45°ハーフミラーの平面投影に相当する位置に設
けられ、下方から45°ハーフミラーへ進入する光を、
通過させまたは遮断するシャッター手段と、 前記水平反射部品像と基板パターン像を取り込む撮像手
段と、 前記撮像手段が取り込んだ部品像と基板パターン像を認
識する画像認識手段と、 前記部品像の撮像時に、前記シャッター手段を閉じさ
せ、前記45°ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させて
前記透過照明部を点灯し、前記基板パターン像の撮像時
には、前記シャッター手段を開けさせ、前記45°ミラ
−を吸着ノズルの真下から退避させて前記反射照明部を
点灯し、かつ前記画像認識手段の認識結果に基づき装置
動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする部
品装着装置。
3. A component mounting head provided in a component mounting unit that moves in the XY direction picks up a component, recognizes an image of a held state of the picked-up component and a pattern position of a substrate on which the component is to be mounted, and performs a suction position. A device that detects a shift and a pattern position shift, corrects both shift amounts, and mounts a component at a predetermined position on a substrate. The suction nozzle is provided at a lower end of a component mounting head and advances downward during component suction and mounting. And the suction nozzle is arranged around a space that moves up and down,
A transmissive illumination unit that illuminates the sucked component from behind, and a 45 ° reflecting surface enters or exits the vertical movement space of the suction nozzle, and upon entry, reflects the image of the component sucked by the suction nozzle in the horizontal direction. A 45 ° mirror to be retracted, a moving means for retracting the 45 ° mirror from the vertical movement space of the suction nozzle at the time of component suction and mounting, and entering directly below the suction nozzle at the time of component image recognition; A 45 ° half mirror which faces the 45 ° mirror at the time, transmits the horizontal reflection component image, and reflects the pattern image of the substrate entering from below itself in a horizontal direction; and a 45 ° half mirror. 45 ° hard
The substrate is illuminated with light passing through the hood,
A reflection illuminating section for illuminating the back surface of the component through a 45 ° mirror with light reflected laterally by the hood mirror, and provided at a position corresponding to the plane projection of the 45 ° half mirror, and enters the 45 ° half mirror from below. The light
Shutter means for passing or blocking, imaging means for capturing the horizontal reflection component image and the board pattern image, image recognition means for recognizing the component image and the board pattern image captured by the imaging means, and for capturing the component image Closing the shutter means, allowing the 45 ° mirror to enter just below the suction nozzle to turn on the transmission illuminating unit, and opening the shutter means at the time of capturing the substrate pattern image; A component mounting device, comprising: a control unit that retracts the device from directly below the suction nozzle to turn on the reflective illumination unit, and controls an operation of the device based on a recognition result of the image recognition unit.
【請求項4】 請求項3に記載の部品装着装置であっ
て、 その制御手段に、 前記部品像の撮像時に、前記シャッター手段を閉じさせ
て前記45°ミラ−を吸着ノズルの真下に進入させ、吸
着ノズルの部品吸着面に対する部品の大きさに対応し
て、前記透過照明部と反射照明部を制御する、 機能を付与した部品装着装置。
4. The component mounting apparatus according to claim 3, wherein the control means includes: when capturing the component image, closing the shutter means to cause the 45 ° mirror to enter directly below the suction nozzle. A component mounting apparatus having a function of controlling the transmission illumination unit and the reflection illumination unit according to the size of a component with respect to a component suction surface of a suction nozzle.
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