JP3313099B2 - Component recognition device for mounting machine - Google Patents

Component recognition device for mounting machine

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JP3313099B2 JP2000055775A JP2000055775A JP3313099B2 JP 3313099 B2 JP3313099 B2 JP 3313099B2 JP 2000055775 A JP2000055775 A JP 2000055775A JP 2000055775 A JP2000055775 A JP 2000055775A JP 3313099 B2 JP3313099 B2 JP 3313099B2
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line sensor
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル部材を備え
たヘッドユニットによりチップ部品等の部品を吸着して
プリント基板上の所定位置に装着するように構成された
実装機において、特に、ノズル部材に吸着された部品の
認識を行うようにされた実装機の部品認識装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mounting machine configured to adsorb a component such as a chip component by a head unit having a nozzle member and mount it at a predetermined position on a printed circuit board. The present invention relates to a component recognizing device of a mounting machine adapted to recognize components picked up by a component.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、部品装着用のノズル部材を有する
ヘッドユニットにより、IC等の部品を部品供給部から
吸着して、位置決めされているプリント基板上に移送
し、プリント基板の所定の位置に装着するようにした実
装機が一般に知られている。また、最近では実装効率を
高めるべく、複数のノズル部材をヘッドユニットに並べ
て装備し、これによって複数の部品を一度に移送できる
ようにした実装機も提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a head unit having a nozzle member for mounting components sucks a component such as an IC from a component supply unit, transfers the component onto a printed circuit board positioned at a predetermined position on the printed circuit board. A mounting machine designed to be mounted is generally known. Recently, there has been proposed a mounting machine in which a plurality of nozzle members are arranged in a head unit so as to improve mounting efficiency so that a plurality of components can be transferred at a time.

【0003】このような実装機においては、ノズル部材
で部品を吸着したときの部品の位置にある程度のバラツ
キがあり、部品の吸着位置ズレに応じて装着位置を補正
することが要求される。そのため、吸着された部品を認
識してノズル部材に対する吸着位置ズレを検知したり、
また部品の異常、例えばリードを有する部品であれば、
このリードの折れ等を検知するようにしている。
[0003] In such a mounting machine, there is some variation in the position of the component when the component is sucked by the nozzle member, and it is required to correct the mounting position in accordance with the deviation of the component suction position. Therefore, the position of the suction position with respect to the nozzle member is detected by recognizing the suctioned component,
Also, if the component is abnormal, for example, if the component has leads,
The lead breakage or the like is detected.

【0004】このような部品認識を行う装置として、ノ
ズル部材に吸着された部品をラインセンサ又はエリアセ
ンサからなる撮像手段によって撮像し、その画像に基づ
いて部品認識を行うようにしたものが提案されている。
例えば、撮像手段としてラインセンサを用いる場合、ラ
インセンサを実装機の基台上に設置し、部品吸着後のヘ
ッドユニットをこのラインセンサ上を通過させながら、
部品認識用の所要の光を吸着部品に照射して部品画像を
取込み、この取込み画像に基づいて部品認識を行うよう
にした装置が提案されている。
[0004] As an apparatus for performing such component recognition, an apparatus has been proposed in which a component adsorbed by a nozzle member is imaged by an image pickup means comprising a line sensor or an area sensor, and component recognition is performed based on the image. ing.
For example, when a line sensor is used as an imaging unit, the line sensor is installed on a base of a mounting machine, and the head unit after the component is sucked while passing over the line sensor.
There has been proposed an apparatus that irradiates required light for component recognition to a suction component to capture a component image, and performs component recognition based on the captured image.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の装置において
は、部品認識に必要な光の照射等に関して改善すべき点
が残されている。以下、撮像手段としてラインセンサを
用いた場合について具体的に説明する。
In the conventional apparatus, there are still points to be improved with respect to irradiation of light necessary for component recognition. Hereinafter, a case where a line sensor is used as the imaging unit will be specifically described.

【0006】すなわち、従来の装置では、部品認識に必
要な光を照射する発光部がラインセンサの視野を遮るこ
とがないように、例えばラインセンサの側方部など、ラ
インセンサの撮像位置に保持された部品に対して比較的
離れた位置に配置されている。そのため、部品認識に適
した照度を確保しようとすると必然的に発光部の輝度を
高める必要がある。従って、高輝度の発光部からの光が
広範囲に照射され、その結果、不要な光の反射等が生じ
易くなり、これが部品の認識精度に影響を及ぼすといっ
た問題を招いていた。
That is, in the conventional device, the light emitting unit for irradiating the light necessary for component recognition does not obstruct the field of view of the line sensor, and is held at the imaging position of the line sensor, for example, at the side of the line sensor. It is arranged at a relatively distant position with respect to the placed parts. Therefore, in order to secure illuminance suitable for component recognition, it is necessary to increase the luminance of the light emitting unit. Accordingly, the light from the high-brightness light-emitting portion is irradiated over a wide area, and as a result, unnecessary reflection of light and the like are likely to occur, which causes a problem that the recognition accuracy of the component is affected.

【0007】そこで、発光部をより部品に近い位置に配
置して、発光部の輝度を抑えながら所定の照度を確保す
ることが望ましいが、従来の装置では、発光部を部品に
近づけ過ぎるとラインセンサの視野を遮る虞があるた
め、これにも自ずと限界があり、効果的な解決策がなか
った。
Therefore, it is desirable to arrange the light emitting section closer to the component to secure a predetermined illuminance while suppressing the luminance of the light emitting section. Since there is a possibility that the field of view of the sensor may be obstructed, this is naturally limited, and there is no effective solution.

【0008】また、従来の装置では、ラインセンサが部
品像を平面的に取込むのに対し、認識すべき部品は必ず
しも平面的であるとは限らないため、照射される光との
関係で精度良く部品認識が行われない虞があった。すな
わち、円柱状の部品を撮像する場合等には、部品の表面
が湾曲しているために、取込まれた部品画像において
は、部品の中央部に対して縁部が暗くなり、その結果、
部品の外形を精度良く認識できないような場合があっ
た。
Further, in the conventional apparatus, the line sensor captures the component image in a planar manner, but the component to be recognized is not always planar, so that the accuracy is limited in relation to the irradiated light. There is a possibility that component recognition may not be performed well. That is, for example, when imaging a cylindrical component, the surface of the component is curved, so in the captured component image, the edge is darker than the center of the component, and as a result,
There were cases where the external shape of the component could not be accurately recognized.

【0009】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、より画像認識に適した明るさの部品画
像を取込むことによって部品認識精度を高めることがで
きる実装機の部品認識装置を提供することを目的として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and a component recognition apparatus for a mounting machine capable of improving the component recognition accuracy by capturing a component image having a brightness suitable for image recognition. It is intended to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、部品吸着用のノズル部材を有するヘッド
ユニットと、このヘッドユニットの移動経路内に配置さ
れる撮像手段とを備え、上記ヘッドユニットを撮像手段
による所定の撮像位置に移動させることによりノズル部
材に吸着された部品の認識を行うように構成された実装
機において、上記撮像手段として上記ヘッドユニットの
移動に伴い部品画像を一次元的に取込むラインセンサが
設けられるとともに、上記撮像位置とこのラインセンサ
との間に上記吸着部品に対して部品認識に必要な光を照
射する発光手段が設けられ、この発光手段は、多数の発
光体と、この発光体を装着する基板とからなり、この基
板にラインセンサの各撮像素子の配列方向に延びる画像
取込み用のスリットが形成され、このスリットの両側に
上記ラインセンサの各撮像素子の配列方向に沿って上記
発光体が並設されるとともに、吸着部品に向けて斜め方
向に光を照射するように構成され、上記発光手段は、発
光体の表面側を覆うとともに上記基板のスリットに対応
するスリットが形成された拡散板を具備し、この拡散板
は、この拡散板のスリットを谷部として傾斜する形状を
有するとともに拡散板の表面に照り返し防止のためのマ
ット処理が施されてなるものである(請求項1)。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a head unit having a nozzle member for picking up components, and an image pickup means arranged in a moving path of the head unit. In a mounting machine configured to recognize the component adsorbed on the nozzle member by moving the head unit to a predetermined imaging position by an imaging unit, a component image is taken along with the movement of the head unit as the imaging unit. A line sensor that captures one-dimensionally is provided, and a light emitting unit that irradiates light necessary for component recognition to the suction component is provided between the imaging position and the line sensor. It consists of a number of illuminants and a substrate on which the illuminants are mounted, and on this substrate an image capturing slit extending in the arrangement direction of the image sensors of the line sensor. There is formed, together with the luminous body is arranged along the opposite sides of the slit in the arrangement direction of each imaging element of the line sensor is configured to irradiate light in an oblique direction towards the suction part, the The light emitting means
Covers the front side of the light body and corresponds to the slit of the above substrate
A diffusion plate having a slit formed therein.
Has a shape that is inclined with the slit of this diffusion plate as the valley.
To prevent reflection on the surface of the diffusion plate.
The cut processing is performed (claim 1).

【0011】この発明の別の態様は、部品吸着用のノズ
ル部材を有するヘッドユニットと、このヘッドユニット
の移動経路内に配置される撮像手段とを備え、上記ヘッ
ドユニットを撮像手段による所定の撮像位置に移動させ
ることによりノズル部材に吸着された部品の認識を行う
ように構成された実装機において、上記撮像手段として
上記ヘッドユニットの移動に伴い部品画像を一次元的に
取込むラインセンサが設けられるとともに、上記撮像位
置とこのラインセンサとの間に上記吸着部品に対して部
品認識に必要な光を照射する発光手段が設けられ、この
発光手段は、多数の発光体と、この発光体を装着する基
板とからなり、この基板にラインセンサの各撮像素子の
配列方向に延びる画像取込み用のスリットが形成され、
このスリットの両側に上記ラインセンサの各撮像素子の
配列方向に沿って上記発光体が並設されるとともに、吸
着部品に向けて斜め方向に光を照射するように構成さ
れ、上記発光手段は、上記発光体の表面側を覆うととも
に上記基板のスリットに対応するスリットが形成された
プリズムを有し、このプリズムは、プリズムの厚みが上
記スリットの長手方向と直交する方向に、上記プリズム
のスリットを境として両外方に向かって漸増するように
形成されていることを特徴とする実装機の部品認識装置
である(請求項2)。
Another aspect of the present invention is a nozzle for picking up parts.
Unit having head member and head unit
Imaging means arranged in a moving path of
Move the unit to the predetermined imaging position by the imaging means.
Recognition of the parts sucked by the nozzle member
In the mounting machine configured as described above,
Parts images are one-dimensionally displayed as the head unit moves.
A line sensor for capturing is provided.
Between the sensor and this line sensor.
Light emitting means for irradiating light necessary for product recognition is provided.
The light emitting means includes a large number of light emitting bodies and a base on which the light emitting bodies are mounted.
Board, and this substrate has a line sensor
A slit for image capture extending in the arrangement direction is formed,
On both sides of this slit, each image sensor of the line sensor
The luminous bodies are arranged side by side along the arrangement direction, and
It is configured to irradiate light obliquely toward the
The light emitting means covers the surface of the light emitting body.
Formed a slit corresponding to the slit of the substrate
The prism has a thick prism.
In the direction orthogonal to the longitudinal direction of the slit, the prism
So that it gradually increases outward from both sides of the slit
Component recognition device for mounting machine characterized by being formed
(Claim 2).

【0012】上記のような構成によると、吸着部品の表
面が傾斜、湾曲しているような場合でも、部品全体の照
度を均一に保つことが可能となる。
According to the above configuration, the illuminance of the entire component can be kept uniform even when the surface of the suction component is inclined or curved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明に係る部品認識装置につい
て図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A component recognition device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】図1及び図2は、本発明に係る部品認識装
置が搭載された実装機の構造を示している。同図に示す
ように、実装機の基台1上には、プリント基板搬送用の
コンベア2が配置され、プリント基板3がこのコンベア
2上を搬送されて所定の装着作業位置で停止されるよう
になっている。上記コンベア2の側方には、部品供給部
4が配置されている。この部品供給部4は部品供給用の
フィーダーを備え、例えば多数列のテープフィーダー4
aを備えている。
FIGS. 1 and 2 show the structure of a mounting machine on which a component recognition device according to the present invention is mounted. As shown in FIG. 1, a conveyor 2 for transporting a printed board is arranged on a base 1 of a mounting machine, and a printed board 3 is transported on the conveyor 2 and stopped at a predetermined mounting work position. It has become. A component supply unit 4 is arranged on the side of the conveyor 2. The component supply unit 4 includes a component supply feeder, for example, a multi-row tape feeder 4.
a.

【0015】また、上記基台1の上方には、部品装着用
のヘッドユニット5が装備されている。このヘッドユニ
ット5は、部品供給部4とプリント基板3が位置する部
品装着部とにわたって移動可能とされ、当例ではX軸方
向(コンベア2の方向)およびY軸方向(水平面上でX
軸と直交する方向)に移動することができるようになっ
ている。
Above the base 1, a head unit 5 for mounting components is provided. The head unit 5 is movable across the component supply unit 4 and the component mounting unit where the printed circuit board 3 is located. In this example, the head unit 5 is in the X-axis direction (the direction of the conveyor 2) and the Y-axis direction (X-axis on the horizontal plane).
(In a direction perpendicular to the axis).

【0016】すなわち、上記基台1上には、Y軸方向の
固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動さ
れるボールねじ軸8とが配設され、上記固定レール7上
にヘッドユニット支持部材11が配置されて、この支持
部材11に設けられたナット部分12が上記ボールねじ
軸8に螺合している。また、上記支持部材11には、X
軸方向のガイド部材13と、X軸サーボモータ15によ
り駆動されるボールねじ軸14とが配設され、上記ガイ
ド部材13にヘッドユニット5が移動可能に保持され、
このヘッドユニット5に設けられたナット部分(図示せ
ず)が上記ボールねじ軸14に螺合している。そして、
Y軸サーボモータ9の作動により上記支持部材11がY
軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ15の作
動によりヘッドユニット5が支持部材11に対してX軸
方向に移動するようになっている。
That is, a fixed rail 7 in the Y-axis direction and a ball screw shaft 8 rotated and driven by a Y-axis servomotor 9 are disposed on the base 1, and a head unit is mounted on the fixed rail 7. A support member 11 is provided, and a nut portion 12 provided on the support member 11 is screwed to the ball screw shaft 8. The support member 11 has X
An axial guide member 13 and a ball screw shaft 14 driven by an X-axis servomotor 15 are provided, and the head unit 5 is movably held by the guide member 13,
A nut portion (not shown) provided on the head unit 5 is screwed to the ball screw shaft 14. And
By the operation of the Y-axis servo motor 9, the support member 11
The head unit 5 moves in the X-axis direction with respect to the support member 11 by the operation of the X-axis servo motor 15 while moving in the axial direction.

【0017】また、上記Y軸サーボモータ9及びX軸サ
ーボモータ15には、それぞれロータリエンコーダから
なる位置検出装置10,16が設けられており、これに
よって上記ヘッドユニット5の移動位置検出がなされる
ようになっている。
The Y-axis servomotor 9 and the X-axis servomotor 15 are provided with position detecting devices 10 and 16 each comprising a rotary encoder, and thereby detect the moving position of the head unit 5. It has become.

【0018】上記ヘッドユニット5には、チップ部品吸
着用のノズル部材20が設けられ、図2に示すように本
実施例ではX軸方向に8つのノズル部材20が並べて設
けられている。各ノズル部材20は、それぞれ、ヘッド
ユニット5のフレームに対して昇降(Z軸方向の移動)
及びノズル中心軸(R軸)回りの回転が可能とされ、図
外のZ軸サーボモータ及びR軸サーボモータにより作動
されるようになっている。また、これらの各サーボモー
タにはそれぞれ位置検出装置が設けられており、各ノズ
ル部材20の移動位置検出がなされるようになってい
る。
The head unit 5 is provided with a nozzle member 20 for sucking chip components. As shown in FIG. 2, in this embodiment, eight nozzle members 20 are arranged in the X-axis direction. Each nozzle member 20 moves up and down with respect to the frame of the head unit 5 (movement in the Z-axis direction).
And rotation about the nozzle center axis (R-axis) is enabled, and is operated by a Z-axis servo motor and an R-axis servo motor (not shown). Further, each of these servo motors is provided with a position detecting device to detect the moving position of each nozzle member 20.

【0019】さらに、上記部品供給部4とコンベア2の
間には、上記ヘッドユニット5の各ノズル部材20に吸
着された部品を認識する際に、部品画像を取込むための
センサユニット23が配設されている。
Further, a sensor unit 23 for taking in a component image when recognizing a component adsorbed by each nozzle member 20 of the head unit 5 is arranged between the component supply unit 4 and the conveyor 2. Has been established.

【0020】上記センサユニット23は、ラインセンサ
24を備えたセンサ本体25と、画像の取込みに必要な
光を照射するための照明ユニット26(発光手段)とか
ら構成されている。上記センサ本体25に備えられるラ
インセンサ24は、図3に示すようにCCD固体撮像素
子24aが上記ノズル部材20の配列方向と直交する方
向(Y軸方向)に並設されたイメージセンサであって、
各素子24aの配列方向(主走査方向;Y軸方向)と直
交する方向(副走査方向;X軸方向)にヘッドユニット
5を移動させることによって、ノズル部材20に吸着さ
れた部品の主走査方向の画像を、副走査方向に一次元的
に順次取込むようになっている。なお、図示を省略して
いるが、部品画像は、センサ本体25内に設けられたレ
ンズを介してラインセンサ24に取込まれるようになっ
ている。
The sensor unit 23 includes a sensor main body 25 having a line sensor 24 and an illumination unit 26 (light emitting means) for irradiating light necessary for capturing an image. The line sensor 24 provided in the sensor main body 25 is an image sensor in which CCD solid-state imaging devices 24a are arranged in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the arrangement direction of the nozzle members 20, as shown in FIG. ,
By moving the head unit 5 in a direction (sub-scanning direction; X-axis direction) orthogonal to the arrangement direction (main scanning direction; Y-axis direction) of each element 24a, the main scanning direction of the component sucked by the nozzle member 20 is achieved. Are sequentially captured one-dimensionally in the sub-scanning direction. Although not shown, the component image is captured by the line sensor 24 via a lens provided in the sensor main body 25.

【0021】上記照明ユニット26は、図4に示すよう
に、部品認識時のヘッドユニット5の移動経路の下方で
あって、かつ上記センサ本体25の上方に配置されてお
り、基板28に装着される多数のLED27(発光体)
と、その表面に配設される拡散板29とから構成されて
いる。
As shown in FIG. 4, the illumination unit 26 is disposed below the movement path of the head unit 5 for component recognition and above the sensor main body 25, and is mounted on the substrate 28. LEDs 27 (light emitters)
And a diffusion plate 29 disposed on the surface thereof.

【0022】図5に示すように、上記センサ本体25の
ラインセンサ24の鉛直上方であって、上記基板28の
中央部分には、ラインセンサ24のCCD固体撮像素子
24aの配列に対応してY軸方向に延びるスリット28
aが形成されている。スリット28aを挟んでその両側
(X軸方向両側に)には、それぞれスリット28aに沿
って上記LED27が並べて多数装着されており、図示
の例では、スリット28aの両側にLED27の列がそ
れぞれ3列ずつ設けられている。
As shown in FIG. 5, a Y portion is provided vertically above the line sensor 24 of the sensor main body 25 and at the center of the substrate 28 in correspondence with the arrangement of the CCD solid-state imaging elements 24a of the line sensor 24. Slit 28 extending in the axial direction
a is formed. On both sides of the slit 28a (on both sides in the X-axis direction), a large number of the LEDs 27 are mounted in a line along the slit 28a. Are provided.

【0023】上記拡散板29は、指向性の強いLED2
7の照射光を適度に拡散させることによって、照らし出
される部品の照度ムラを抑えるもので、例えば、アクリ
ル等の樹脂材料から形成されている。拡散板29の中央
部分には、上記基板28のスリット28aに対応して、
スリット28aと同一形状、あるいはこれよりも若干大
きめのスリット29aが形成されている。また、拡散板
29の表面(図4では上面)には適度の凹凸処理(マッ
ト処理)が施されており、これによって拡散板29の表
面に照射される光の照り返しが抑えられるようになって
いる。
The diffusing plate 29 is composed of an LED 2 having a high directivity.
By appropriately diffusing the irradiation light of No. 7, the unevenness of the illuminance of the illuminated component is suppressed, and is made of, for example, a resin material such as acrylic. In the central portion of the diffusion plate 29, corresponding to the slit 28a of the substrate 28,
A slit 29a having the same shape as or slightly larger than the slit 28a is formed. The surface (upper surface in FIG. 4) of the diffusion plate 29 is subjected to an appropriate unevenness process (matting process), so that reflection of light applied to the surface of the diffusion plate 29 can be suppressed. I have.

【0024】次に、以上のように構成された実装機の部
品認識動作について説明する。
Next, the component recognition operation of the mounting machine configured as described above will be described.

【0025】上記実装機において実装動作が開始される
と、上記ヘッドユニット5が部品供給部4に移動させら
れ、各ノズル部材20による部品の吸着が行われる。そ
して、部品の吸着が完了すると、部品認識のためのセン
サユニット23に対するヘッドユニット5の移動が行わ
れる。具体的には、ヘッドユニット5がセンサユニット
23に対する移動経路の例えば左方端にセットされた
後、この位置から右方(図1,3,4,5の矢印S方
向)に向かって移動させられる。
When the mounting operation is started in the mounting machine, the head unit 5 is moved to the component supply unit 4, and the components are sucked by the nozzle members 20. When the suction of the component is completed, the head unit 5 is moved with respect to the sensor unit 23 for component recognition. Specifically, after the head unit 5 is set at, for example, the left end of the movement path for the sensor unit 23, the head unit 5 is moved rightward (in the direction of the arrow S in FIGS. 1, 3, 4, and 5) from this position. Can be

【0026】部品認識のためのヘッドユニット5の移動
が開始されると、これに同期したタイミングで上記照明
ユニット26の発光が開始される。そして、上記ヘッド
ユニット5が上記センサユニット23の上方を移動する
に伴い、ヘッドユニット5の各ノズル部材20に吸着さ
れた各部品が上記照明ユニット26の光で照らし出さ
れ、その部品画像が順次センサ本体25のラインセンサ
24によって取込まれることになる。より詳細には、上
記照明ユニット26においてLED27が発光すること
により、その光が拡散板29で拡散されてノズル部材2
0に吸着された部品の表面(裏面)に照射される。そし
て、部品の表面で光が反射することによって、その反射
光が上記拡散板29及び基板28のスリット28a,2
9aを介してセンサ本体25に入射し、これによって部
品画像がラインセンサ24によって取込まれることにな
る。
When the movement of the head unit 5 for component recognition is started, the light emission of the illumination unit 26 is started at a timing synchronized with the movement. Then, as the head unit 5 moves above the sensor unit 23, the components adsorbed by the nozzle members 20 of the head unit 5 are illuminated by the light of the illumination unit 26, and the component images are sequentially displayed. It will be captured by the line sensor 24 of the sensor body 25. More specifically, when the LED 27 emits light in the illumination unit 26, the light is diffused by the diffusion plate 29 and the nozzle member 2
Irradiation is performed on the front surface (back surface) of the component that has been attracted to zero. When the light is reflected on the surface of the component, the reflected light is transmitted to the diffusion plate 29 and the slits 28a and 28 of the substrate 28.
The light enters the sensor main body 25 through the line 9a, whereby the component image is captured by the line sensor 24.

【0027】そして、ヘッドユニット5がセンサユニッ
ト23上を完全に通過することによってノズル部材20
に吸着されている全部品の画像がラインセンサ24に取
込まれることになる。
When the head unit 5 completely passes over the sensor unit 23, the nozzle member 20
The images of all the components that are sucked in are captured by the line sensor 24.

【0028】ところで、上述のように構成された上記実
装機においては、以下のような利点がある。
Incidentally, the above-described mounting machine configured as described above has the following advantages.

【0029】すなわち、上記実装機では、センサユニッ
ト23において、照明ユニット26をセンサ本体25の
直上方に配置し、照明ユニット26の基板28及び拡散
板29に形成されたスリット28a,29aを介して部
品画像を取込むようにしているため、センサ本体25の
視野を遮ることなく、照明ユニット26を撮像対象部品
により近い位置に配置して部品を照らすことができる。
That is, in the mounting machine described above, in the sensor unit 23, the illumination unit 26 is disposed immediately above the sensor main body 25, and the slits 28 a and 29 a formed in the substrate 28 and the diffusion plate 29 of the illumination unit 26. Since the component image is captured, the component can be illuminated by disposing the illumination unit 26 at a position closer to the component to be imaged without obstructing the field of view of the sensor body 25.

【0030】それ故に、LED27の輝度を抑えながら
部品の認識に適した所定の部品照度を確保することが可
能となる。そして、LED27の輝度を抑えつつ撮像対
象部品に近い位置から光を照射することにより照らし出
す範囲を狭くし、すなわち、認識対象である部品のみを
明確に照らし出して、部品の背景等、部品認識に不要な
部分を照らし出すのを抑え、不要な光の反射を抑制する
ことができる。しかも、照明ユニット26に形成された
スリット28a,29aを介してセンサ本体25に光が
照射されるので、不要な光がセンサ本体25に照射され
難くなる。従って、部品の認識精度を高めることが可能
となる。さらに、拡散板29の表面にマット処理が施さ
れて光の照り返しが防止されるようになっているので、
照り返しによる不要な光がセンサ本体25に入射するの
も防止できる。
Therefore, it is possible to secure a predetermined component illuminance suitable for component recognition while suppressing the brightness of the LED 27. By irradiating light from a position close to the imaging target component while suppressing the brightness of the LED 27, the range to be illuminated is narrowed, that is, only the component to be recognized is illuminated clearly, and component recognition such as the background of the component is performed. Thus, it is possible to prevent unnecessary portions from being illuminated, and to suppress unnecessary light reflection. In addition, since the sensor body 25 is irradiated with light through the slits 28a and 29a formed in the illumination unit 26, unnecessary light is less likely to be irradiated on the sensor body 25. Therefore, it is possible to increase the component recognition accuracy. Further, since the surface of the diffusion plate 29 is subjected to a matting process to prevent reflection of light,
Unnecessary light due to reflection can be prevented from entering the sensor body 25.

【0031】また、スリット28aの両側にLED27
がそれぞれ複数列ずつ設けられているので、認識対象部
品の表面が傾斜、湾曲しているような場合でも、スリッ
ト28aを通してラインセンサ24に入射する光の照度
を適切に確保することができる。すなわち、認識対象で
ある部品の表面が傾斜、湾曲等していると、部品縁部等
での照度が低下し易く、部品全体の照度を均一に保つこ
とが難しくなる。しかし、上記の例のようにすると、L
ED27がラインセンサ24と直交する方向にある程度
の範囲をもっており、部品縁部が効果的に照らし出され
るため部品全体の照度が均一に保たれ、部品画像の明暗
のムラが抑えられる。従って、部品の縁部形状をより正
確に認識して精度良く部品認識を行うことができる。
The LED 27 is provided on both sides of the slit 28a.
Are provided in a plurality of rows, respectively, so that even when the surface of the recognition target component is inclined or curved, the illuminance of light incident on the line sensor 24 through the slit 28a can be appropriately secured. That is, if the surface of the component to be recognized is inclined, curved, or the like, the illuminance at the edge of the component or the like tends to decrease, and it is difficult to maintain uniform illuminance of the entire component. However, according to the above example, L
The ED 27 has a certain range in a direction orthogonal to the line sensor 24, and the edge of the component is effectively illuminated, so that the illuminance of the entire component is kept uniform and unevenness in brightness of the component image is suppressed. Therefore, the edge shape of the component can be more accurately recognized, and the component can be accurately recognized.

【0032】さらに、上記実装機では、照明ユニット2
6をセンサ本体25の直上方に配置することができるの
で、センサ本体25の周辺部等に照明ユニット26を配
置するためのスペースを設ける必要がなく、従って、実
装機の省スペース化に貢献し得るとともに、レイアウト
の自由度を高めることができるという利点もある。
Further, in the above mounting machine, the lighting unit 2
6 can be arranged directly above the sensor body 25, so that there is no need to provide a space for arranging the illumination unit 26 around the sensor body 25 or the like, thus contributing to space saving of the mounting machine. In addition to this, there is an advantage that the degree of freedom in layout can be increased.

【0033】ところで、本発明に係る部品認識装置の実
施の形態としては、上記センサユニット23の照明ユニ
ット26に代えて、図6及び図7に示すような照明ユニ
ット30,31を適用したセンサユニット23を構成す
る。以下、これらの例について簡単に説明する。
As an embodiment of the component recognition apparatus according to the present invention, a sensor unit using lighting units 30 and 31 as shown in FIGS. 23. Hereinafter, these examples will be briefly described.

【0034】図6に示す照明ユニット30も、基本的に
は、LED27,基板28及び拡散板29を備えている
点で上記の例の照明ユニット26と同一の構成を有して
いる。しかし、同図に示すように、基板28及び拡散板
29が、スリット28a,29aを谷としてそれぞれ傾
斜しており、これによりLED27が略V字形に配置さ
れている点で上記の例の照明ユニット26と相違してい
る。このような構成の照明ユニット30を採用すれば、
同図に示すように、部品Cの表面が湾曲等している場合
に、その湾曲部分を効果的に照らし出すことができるの
で、上記実施例の照明ユニット26にも増して部品全体
の照度を均一に保つことが可能となる。
The illumination unit 30 shown in FIG. 6 basically has the same configuration as the illumination unit 26 of the above-described example in that it includes the LED 27, the substrate 28, and the diffusion plate 29. However, as shown in the figure, the substrate 28 and the diffusion plate 29 are each inclined with the slits 28a and 29a as valleys, whereby the LED 27 is arranged in a substantially V-shape. 26. If the lighting unit 30 having such a configuration is adopted,
As shown in the figure, when the surface of the component C is curved or the like, the curved portion can be effectively illuminated, so that the illuminance of the entire component can be increased more than the illumination unit 26 of the above embodiment. It can be kept uniform.

【0035】また、図7に示す照明ユニット31は、拡
散板29に代えてプリズム32が設けられている点での
照明ユニット26と相違している。このプリズム32
は、その厚みが、同図に示すようにその中央部分からX
軸外方に向かってそれぞれ漸増するようになっていると
ともに、その中央部分に上記基板28のスリット28a
に対応して、スリット28aと同一形状、あるいはこれ
よりも若干大きめの画像取込み用のスリット32aが形
成されている。このような構成の照明ユニット31によ
れば、LED27からの光がプリズム32で屈折するこ
とにより、部品Cの表面が湾曲している場合等に、その
湾曲部分を効果的に照らし出すことができる。従って、
この照明ユニット31によっても部品全体の照度を均一
に保つことが可能となる。
The illumination unit 31 shown in FIG. 7 is different from the illumination unit 26 in that a prism 32 is provided instead of the diffusion plate 29. This prism 32
Has a thickness of X from the center as shown in FIG.
The slits 28a of the substrate 28 are formed so as to gradually increase toward the outer side of the axis, and at the center thereof.
Accordingly, a slit 32a for capturing an image having the same shape as the slit 28a or slightly larger than the slit 28a is formed. According to the illumination unit 31 having such a configuration, the light from the LED 27 is refracted by the prism 32, so that when the surface of the component C is curved, the curved portion can be effectively illuminated. . Therefore,
The illumination unit 31 can also maintain uniform illuminance of the entire component.

【0036】なお、以上の実施の形態においては、いず
れも撮像手段としてラインセンサを採用した例について
説明しているが、画像を2次元的に取込むエリアセンサ
を採用する場合にも適用可能である。この場合には、例
えば、エリアセンサの視野に対応する円形等の開口部を
基板及び拡散板に形成するようにすればよい。
In each of the above embodiments, an example has been described in which a line sensor is employed as the image pickup means. However, the present invention is also applicable to a case in which an area sensor which captures an image two-dimensionally is employed. is there. In this case, for example, an opening such as a circle corresponding to the field of view of the area sensor may be formed in the substrate and the diffusion plate.

【0037】さらに、上記実施の形態では、部品認識の
ためのセンサユニット23に対するヘッドユニット5の
移動について、ヘッドユニット5を移動経路の左方端に
セットした後、右方(図1,3,4,5では矢印S方
向)に向かって移動させる例について説明したが、勿
論、ヘッドユニット5を移動経路の右方端にセットした
後、左方に向かって移動させるようにしても良い。この
ような部品認識のためのヘッドユニット5の移動は、例
えば、最後に吸着する部品をセンサユニット23よりも
左方側、あるいはこれに近い位置で吸着した場合にはヘ
ッドユニット5を矢印S方向に移動させ、また、最後に
吸着する部品をセンサユニット23よりも右方側、ある
いはこれに近い位置で吸着した場合にはヘッドユニット
5を矢印Sと逆の方向に移動させるようにすれば効率良
く部品認識を行うことができる。
Further, in the above embodiment, regarding the movement of the head unit 5 with respect to the sensor unit 23 for component recognition, the head unit 5 is set at the left end of the movement path and then to the right (FIGS. 1, 3). Although an example in which the head unit 5 is moved in the direction of arrow S in FIGS. 4 and 5), the head unit 5 may be moved to the left after the head unit 5 is set at the right end of the movement path. The movement of the head unit 5 for such component recognition is performed by, for example, moving the head unit 5 in the direction of the arrow S when the last component to be sucked is sucked on the left side of the sensor unit 23 or at a position close thereto. In addition, if the last component to be sucked is sucked to the right of the sensor unit 23 or at a position close thereto, the head unit 5 is moved in the direction opposite to the arrow S to improve efficiency. Good component recognition can be performed.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の部品認識
装置によれば、部品装着後にヘッドユニットが撮像手段
の所定の撮像位置に移動させられることによってヘッド
ユニットに吸着された部品の画像がスリットを介してラ
インセンサにより取込まれ、この部品画像に基づいて部
品認識が行われる。この際、発光手段の発光体から吸着
部品に向けて斜め方向に光りが照射されることにより、
吸着部品の表面が傾斜、湾曲しているような場合でも、
部品全体の照度が均一に保たれ、これによって部品の認
識精度が高められる。
As described above, according to the component recognition apparatus of the present invention, after the component is mounted, the head unit is moved to the predetermined imaging position of the imaging means, so that the image of the component adsorbed on the head unit is obtained. The image is captured by the line sensor through the slit, and component recognition is performed based on the component image. At this time, light is emitted obliquely from the luminous body of the light emitting means toward the adsorption component,
Even if the surface of the suction component is inclined or curved,
The illuminance of the entire part is kept uniform, thereby increasing the recognition accuracy of the part.

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

【図1】本発明に係る部品認識装置の一例が適用された
実装機の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a mounting machine to which an example of a component recognition device according to the present invention is applied.

【図2】同正面図である。FIG. 2 is a front view of the same.

【図3】センサ本体のラインセンサを示す拡大略図であ
る。
FIG. 3 is an enlarged schematic view showing a line sensor of the sensor main body.

【図4】センサユニットを示す図2の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 2 showing a sensor unit.

【図5】基板及びこれに装着されるLEDを示す図4に
おけるA−A断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 showing a substrate and an LED mounted on the substrate.

【図6】照明ユニットの他の例を示す図4に対応する図
である。
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4, showing another example of the lighting unit.

【図7】照明ユニットの他の例を示す図4に対応する図
である。
FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 4, showing another example of the lighting unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基台 2 コンベア 3 プリント基板 4 部品供給部 5 ヘッドユニット 9 Y軸サーボモータ 15 X軸サーボモータ 10,16 位置検出手段 20 ノズル部材 23 センサユニット 23a 照明部 24 ラインセンサ 25 センサ本体 26 照明ユニット 27 LED 28 基板 28a,29a スリット 29 拡散板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Conveyor 3 Printed circuit board 4 Parts supply part 5 Head unit 9 Y-axis servo motor 15 X-axis servo motor 10, 16 Position detection means 20 Nozzle member 23 Sensor unit 23a Illumination part 24 Line sensor 25 Sensor main body 26 Lighting unit 27 LED 28 substrate 28a, 29a slit 29 diffusion plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−181496(JP,A) 特開 平5−41596(JP,A) 特開 平1−152699(JP,A) 特開 平2−280400(JP,A) 特開 平4−103200(JP,A) 実開 平2−32005(JP,U) 実開 平5−4596(JP,U) 実開 平7−174539(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/30 H05K 13/00 - 13/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-8-181496 (JP, A) JP-A-5-41596 (JP, A) JP-A-1-152699 (JP, A) JP-A-2- 280400 (JP, A) JP-A-4-103200 (JP, A) JP-A-2-32005 (JP, U) JP-A-5-4596 (JP, U) JP-A-7-174539 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H05K 3/30 H05K 13/00-13/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 部品吸着用のノズル部材を有するヘッド
ユニットと、このヘッドユニットの移動経路内に配置さ
れる撮像手段とを備え、上記ヘッドユニットを撮像手段
による所定の撮像位置に移動させることによりノズル部
材に吸着された部品の認識を行うように構成された実装
機において、上記撮像手段として上記ヘッドユニットの
移動に伴い部品画像を一次元的に取込むラインセンサが
設けられるとともに、上記撮像位置とこのラインセンサ
との間に上記吸着部品に対して部品認識に必要な光を照
射する発光手段が設けられ、この発光手段は、多数の発
光体と、この発光体を装着する基板とからなり、この基
板にラインセンサの各撮像素子の配列方向に延びる画像
取込み用のスリットが形成され、このスリットの両側に
上記ラインセンサの各撮像素子の配列方向に沿って上記
発光体が並設されるとともに、吸着部品に向けて斜め方
向に光を照射するように構成され、上記発光手段は、発
光体の表面側を覆うとともに上記基板のスリットに対応
するスリットが形成された拡散板を具備し、この拡散板
は、この拡散板のスリットを谷部として傾斜する形状を
有するとともに拡散板の表面に照り返し防止のためのマ
ット処理が施されてなることを特徴とする実装機の部品
認識装置。
1. A head unit having a nozzle member for picking up a component, and an imaging unit arranged in a movement path of the head unit, wherein the head unit is moved to a predetermined imaging position by the imaging unit. In a mounting machine configured to recognize a component adsorbed on a nozzle member, a line sensor for one-dimensionally capturing a component image with the movement of the head unit is provided as the imaging unit, and the imaging position is determined. Light emitting means for irradiating the suction component with light necessary for component recognition is provided between the light emitting device and the line sensor, and the light emitting means includes a large number of light emitting members and a substrate on which the light emitting members are mounted. An image capturing slit extending in the direction of arrangement of the respective image sensors of the line sensor is formed on the substrate, and the slits of the line sensor are provided on both sides of the slit. Together with the luminous body is arranged along the arrangement direction of the imaging device is configured to irradiate light in an oblique direction towards the suction part, the light emitting means, issued
Covers the front side of the light body and corresponds to the slit of the above substrate
A diffusion plate having a slit formed therein.
Has a shape that is inclined with the slit of this diffusion plate as the valley.
To prevent reflection on the surface of the diffusion plate.
A component recognition device for a mounting machine, wherein the component recognition process is performed .
【請求項2】 部品吸着用のノズル部材を有するヘッド
ユニットと、このヘッドユニットの移動経路内に配置さ
れる撮像手段とを備え、上記ヘッドユニットを撮像手段
による所定の撮像位置に移動させることによりノズル部
材に吸着された部品の認識を行うように構成された実装
機において、上記撮像手段として上記ヘッドユニットの
移動に伴い部品画像を一次元的に取込むラインセンサが
設けられるとともに、上記撮像位置とこのラインセンサ
との間に上記吸着部品に対して部品認識に必要な光を照
射する発光手段が設けられ、この発光手段は、多数の発
光体と、この発光体を装着する基板とからなり、この基
板にラインセンサの各撮像素子の配列方向に延びる画像
取込み用のスリットが形成され、このスリットの両側に
上記ラインセンサの各撮像素子の配列方向に沿って上記
発光体が並設されるとともに、吸着部品に向けて斜め方
向に光を照射するように構成され、上記発光手段は、上
記発光体の表面側を覆うとともに上記基板のスリットに
対応するスリットが形成されたプリズムを有し、このプ
リズムは、プリズムの厚みが上記ス リットの長手方向と
直交する方向に、上記プリズムのスリットを境として両
外方に向かって漸増するように形成されていることを特
徴とする実装機の部品認識装置。
2. A head having a nozzle member for picking up components.
Unit and the head unit
Imaging means, wherein the head unit is an imaging means.
The nozzle unit is moved to a predetermined imaging position by
Mounting configured to recognize components adsorbed on materials
Machine, the head unit as the imaging means
A line sensor that captures part images one-dimensionally as it moves
Provided, and the imaging position and the line sensor
Irradiates light necessary for component recognition to the suction component
A light emitting means for emitting light is provided.
It consists of a light body and a board on which this light body is mounted.
Image extending in the array direction of each image sensor of the line sensor on the plate
A slit for taking in is formed, and on both sides of this slit
The above along the arrangement direction of each image sensor of the line sensor
The luminous bodies are arranged side by side and obliquely facing the suction parts.
The light emitting means is configured to irradiate light in the
Covers the front side of the luminous body and fits in the slit of the substrate.
It has a prism with a corresponding slit,
Rhythm, the thickness of the prism and the longitudinal direction of the slits
In the direction perpendicular to the prism slit,
It is characterized that it is formed so as to gradually increase outward.
Component recognition device for mounting machines.
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