JP4015502B2 - Component holding member pass / fail detection apparatus and method, and electronic component mounting apparatus and method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品等の部品を保持する部品保持部材の良否を検出する部品保持部材良否検出装置及び方法、並びに上記部品保持部材良否検出装置を備えた部品実装装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１９に示すように、回路基板３に電子部品２を実装する部品実装装置１０では、吸着ノズル１の先端部における吸着面に電子部品２を吸着した後、吸着ノズル１に保持された電子部品を回路基板３へ移動する間において、照明装置４上を通過する。該照明装置４では、吸着ノズル１に保持されている電子部品２の下側から電子部品２の下面を照らし、その反射光で認識装置５は電子部品２の撮像を行う。そして、該撮像情報に基いて、吸着ノズル１に吸着された電子部品２の位置ズレを検出する。位置ズレを検出された電子部品２は、位置補正された後、回路基板３の所定位置に装着される。
【０００３】
電子部品２の上記位置ズレ検出において、特に認識装置５にて認識される電子部品２の面積よりも、吸着ノズル１における上記吸着面の面積の方が大きい場合、上記吸着面を含む吸着ノズル１からの反射光と、電子部品２からの反射光との区別ができず、電子部品２の位置ズレを正確に判断することができない場合がある。よって、認識装置５が吸着ノズル１からの反射光の影響を受けないように、吸着ノズル１には、光反射率の低い素材を使用したり、光反射率を低下させる被膜を施す等の工夫がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低反射率素材にてなる吸着ノズル１、又は上記被膜加工された吸着ノズル１の吸着面には、電子部品２の吸着を繰り返すうちに、電子部品２における金属類が付着したり、又は上記被膜加工が剥がれたりして、光反射率が高くなる。その結果、上述のように吸着ノズル１の上記吸着面に比して電子部品２が小さいとき、認識装置５は、吸着ノズル１の上記吸着面による反射光を検出することになる。よって、電子部品２の正確な位置認識を行うことができない状態になったり、吸着ノズル１が電子部品２を吸着していないにもかかわらず吸着していると間違って認識してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、正確な部品認識に悪影響を与える部品保持部材の検出を可能とする部品保持部材良否検出装置及び方法、並びに上記部品保持部材良否検出装置を備えた部品実装装置、及び方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様の部品保持部材良否検出装置は、部品の光反射面以上の面積を有する部品保持面を有する部品保持部材に対して投光する照明装置と、
上記照明装置の照明による上記部品保持面を撮像する撮像装置と、
上記撮像装置から供給される上記部品保持面の撮像情報における上記部品保持面の輝度に基づいて上記部品保持部材の良否を判断する制御装置と、を備え、
上記制御装置は、上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記照明装置が投光したときに上記部品及び上記部品保持面からの反射による全体輝度に基づいて設定した設定値を有し、部品非保持の状態における上記部品保持面における輝度が上記設定値以上になるとき上記部品保持部材を不良と判断する、
ことを特徴とする。
【０００９】
又、上記輝度が上記設定値未満であるとき、上記制御装置は、上記撮像装置から供給される上記部品保持面の撮像情報内に上記部品に相当する画像を認識したときには、当該部品保持部材を不良と判断することもできる。
【００１２】
さらに、本発明の第２態様の部品保持部材良否検出方法は、部品の光反射面以上の面積を有する部品保持面を有する部品保持部材に対して投光し、上記照明された上記部品保持面を撮像し、上記部品保持面の撮像情報における上記部品保持面の輝度に基づいて上記部品保持部材の良否を判断する部品保持部材良否検出方法であって、
上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記部品保持部材へ投光したときに上記部品及び上記部品保持面からの反射による全体輝度に基づいて設定した設定値を有し、部品非保持の状態における上記部品保持面における上記輝度が上記設定値以上になるとき上記部品保持部材を不良と判断する、
ことを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の第３態様の部品実装装置は、第１態様に記載の部品保持部材良否検出装置と、
上記部品保持部材に保持される部品を供給する部品供給装置と、
上記部品保持部材を有し、該部品保持部材に上記部品供給装置から上記部品を保持させて保持した部品を回路基板へ実装する部品移載装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
さらに本発明の第４態様の部品実装方法は、部品保持部材にて部品を保持し回路基板に実装する部品実装動作を設定回数実行した後、次の上記部品実装動作が開始される前に、上記第２態様に記載の部品保持部材良否検出方法を実行して上記部品保持部材の良否を判断することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る、部品保持部材良否検出装置及び方法、並びに部品実装装置及び方法について、図を参照しながら詳細に説明する。ここで、上記部品保持部材良否検出方法は、上記部品保持部材良否検出装置にて実行される検出方法であり、上記部品実装装置は、上記部品保持部材良否検出装置を備えた実装装置であり、上記部品実装方法は、上記部品実装装置にて実行される実装方法である。又、各図において、同じ構成部分については同じ符号を付している。
【００１９】
まず、上記部品保持部材良否検出装置を備えた部品実装装置について説明する。図５に示すように、部品実装装置３００は、基本的には、詳細後述する部品保持部材良否検出装置１００と、部品供給装置３０５と、部品移載装置２００と、制御装置１５０とを備え、本実施形態では、基台３０９上にさらに、ローダ部３０２、基板保持部３０３、アンローダ部３０４、保持部材交換装置の機能を果たす一例に相当する吸着ノズルチェンジ装置３１０、及び洗浄装置３１１を有する。尚、部品実装装置３００では、部品供給装置３０５は、第１部品供給部３０５Ａ、第２部品供給部３０５Ｂ、及び第３部品供給部３０５Ｃを有し、部品移載装置２００は、移載ヘッド部２１０及びＸ−Ｙロボット３０８を有する。
【００２０】
上記ローダ部３０２は、当該部品実装装置３００の上流側から供給される電子回路基板３０１を基板保持部３０３へ搬入する装置である。基板保持部３０３は、ローダ部３０２から搬入された電子回路基板３０１を保持し、かつ部品実装動作時に所定位置に位置決めするために回路基板３０１をＸ，Ｙ方向に可動とする装置である。アンローダ部３０４は、部品実装後、基板保持部３０３から搬出された電子回路基板３０１を部品実装装置３００の下流側へ搬送する装置である。このようなローダ部３０２、基板保持部３０３、アンローダ部３０４は、基台３０９のほぼ中央部に、Ｘ軸方向に沿って上流から下流へ向けてローダ部３０２、基板保持部３０３、アンローダ部３０４の順で配設される。
【００２１】
次に、上記第１部品供給部３０５Ａ及び第２部品供給部３０５Ｂは、部品実装するための電子部品３１２を供給する装置であり、電子部品３１２を収納したテープを搬送することで部品供給を行う、いわゆるパーツカセット式の部品供給装置である。第３部品供給部３０５Ｃは、トレイ上へ格子状に配列されている電子部品３１２を供給する、いわゆるトレイ式の部品供給装置である。このような第１部品供給部３０５Ａ及び第３部品供給部３０５Ｃは、基板保持部３０３を間に挟んでＹ方向に沿って対向して配設され、第２部品供給部３０５Ｂは第３部品供給部３０５Ｃに対して基板搬送方向において上流側に配設される。
【００２２】
上記吸着ノズルチェンジ装置３１０は、部品保持部材の機能を実行する一例としての部材である、移載ヘッド部２１０の吸着ノズル２０１と同一若しくは異種の吸着ノズルを常備し、所望の吸着ノズル２０１を上記移載ヘッド部２１０へ供給する装置である。このような吸着ノズルチェンジ装置３１０は、本実施形態では、第３部品供給部３０５Ｃと、第２部品供給部３０５Ｂとの間に配設される。
【００２３】
上記洗浄装置３１１は、溶剤槽部９０１と、溶剤拭き取り部９０２と、仕上げ部９０３とを有する。溶剤槽部９０１は、溶剤９１０が注入されており、該溶剤９１０にて吸着ノズル２０１を洗浄するための槽である。溶剤９１０として、例えばエタノール又はイソプロピルアルコールが使用可能である。溶剤拭き取り部９０２は、溶剤槽部９０１にて吸着ノズル２０１を洗浄した後、吸着ノズル２０１に付着した溶剤９１０を拭き取る装置であり、Ｘ−Ｙ平面に設けられた布状の吸液材９１１を有する。布状の吸液材９１１として、例えば給水ウエス等が使用可能である。仕上げ部９０３は、吸着ノズル２０１に付着した汚れ等を拭き取る装置であり、Ｘ−Ｙ平面に設けられた布状の汚れ拭き取り物９１２を有する。布状の汚れ拭き取り物９１２として、例えばセーム皮等が使用可能である。このような溶剤槽部９０１、溶剤拭き取り部９０２、及び仕上げ部９０３を有する洗浄装置３１１は、回路基板３０１の搬送方向において、吸着ノズルチェンジ装置３１０の上流側に配設され、Ｘ軸方向に沿って上記上流側から下流側へ向けて溶剤槽部９０１、溶剤拭き取り部９０２、仕上げ部９０３の順で配設される。
【００２４】
移載ヘッド部２１０は、第１部品供給部３０５Ａ、第２部品供給部３０５Ｂ、及び第３部品供給部３０５Ｃより電子部品３１２を吸着ノズル２０１により吸着する装置である。Ｘ−Ｙロボット３０８は、Ｘ軸ロボット３０７と、該Ｘ軸ロボット３０７の両端に設けられ、互いに同期回転する第１Ｙ軸ロボット３０６Ａ及び第２Ｙ軸ロボット３０６Ｂとを有し、Ｘ軸ロボット３０７がＹ軸方向に駆動されるように構成されている。又、Ｘ軸ロボット３０７に移載ヘッド部２１０が取り付けられている。よって、電子部品３１２を吸着する吸着ノズル２０１を有する移載ヘッド部２１０は、基台３０９上をＸ、Ｙ方向へ移動可能である。
本実施形態では、移載ヘッド２１０には、上記部品保持部材良否検出装置１００が取り付けられている。この点については以下で詳しく説明する。
【００２５】
図４に示すように、上記移載ヘッド部２１０は、部品保持部材の機能を実行する一例としての部材である吸着ノズル２０１を着脱自在に装填するノズル装着ヘッド２０２と、該ノズル装着ヘッド２０２を吸着ノズル２０１の軸方向に相当するＺ軸方向に沿って昇降させる昇降用駆動部２０４と、吸着ノズル２０１をその軸周り方向へ回転させる回転用駆動部２０５と、上記部品保持部材良否検出装置１００とを備える。
図示するように本実施形態では、移載ヘッド部２１０を構成するヘッド部材２０３に、Ｘ軸方向に沿って８つの昇降用駆動部２０４が並設され、各昇降用駆動部２０４には、ノズル装着ヘッド２０２が取り付けられ、計８本のノズル装着ヘッド２０２、つまり８本の吸着ノズル２０１がＸ軸方向に沿って配列されている。又、本実施形態では４本のノズル装着ヘッド２０２を一つの回転用駆動部２０５にて駆動しており、計２台の回転用駆動部２０５がヘッド部材２０３に取り付けられている。又、各吸着ノズル２０１は、電子部品３１２の吸着用の吸引装置２９０と接続されている。
【００２６】
さらに従来と同様に、電子部品３１２の保持姿勢撮像の際における吸着ノズル２０１からの光反射を防止するため、吸着ノズル２０１は、光反射率の低い素材にて形成され、又は光反射率を低下させる被膜加工を施している。本実施形態では、部品保持面を含み吸着ノズル２０１の全体をつや消しの黒色にて被覆加工している。
尚、吸着ノズル２０１の数、即ち昇降用駆動部２０４の数、及び回転用駆動部２０５の数は、本実施形態のものに限定されるものではない。
【００２７】
上記部品保持部材良否検出装置１００は、図１に示すように、ノズル検出装置駆動部１１０、照明装置１２０、導光部１３０、撮像装置としての機能を果たす一例に相当するＣＣＤカメラ１０６、及び制御装置１５０を有し、吸着ノズル２０１の下方より吸着ノズル２０１の部品部品保持面１４０を撮像し、該撮像情報に基づいて吸着ノズル２０１の良否を判断する装置である。本実施形態では、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６は、ノズル検出装置駆動部１１０にてＸ軸方向に沿って各吸着ノズル２０１の下方を移動自在にして、移載ヘッド部２１０のヘッド部材２０３に取り付けられている。
【００２８】
図１において、ノズル検出装置駆動部１１０は、上記照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６を取り付けた、検出装置支持部材の機能を果たす一例に相当するカメラ取り付け台１１７と、上記移載ヘッド部２１０のヘッド部材２０３にＸ軸方向に沿って取り付けられ滑動部材１１３を介して上記カメラ取り付け台１１７を支持するとともに該カメラ取り付け台１１７のＸ軸方向への移動を案内するガイドレール１１２と、ヘッド部材２０３にＸ軸方向に沿って取り付けられるリニアスケール１１６と、上記リニアスケール１１６に対向して上記カメラ取り付け台１１７に取り付けられリニアスケール１１６を読み取るリニアセンサ１１５と、リニアセンサ１１５から得られる位置情報に基づいて制御装置１５０にて動作制御され上記カメラ取り付け台１１７をＸ軸方向へ移動させ位置決めする検出装置駆動モータ１１１と、を有する。尚、上記ガイドレール１１２、リニアスケール１１６、リニアセンサ１１５、及び検出装置駆動モータ１１１が、上記検出装置支持部材を吸着ノズル２０１の配列方向に相当する上記Ｘ軸方向へ移動させる駆動装置に相当する。
又、本実施形態では、カメラ取り付け台１１７のＸ軸方向の位置検出を行うため、リニアセンサ１１５とリニアスケ−ル１１６とを用いたが、これらに特定されることは無く、位置決め精度にもよるが、サーボモータのエンコーダによる直線移動量を求めた制御を使用しても良い。
【００２９】
図１は、図４におけるＸ軸方向から部品保持部材良否検出装置１００を見た図であり、吸着ノズル２０１及びノズル装着ヘッドの中心を通るＺ軸に平行な軸を仮想軸１６０とし、該仮想軸１６０上には仮想点１６１が存在する。
上記カメラ取り付け台１１７は、ヘッド部材２０３の下部に設けられ、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０に対向する底板１１８を有するコ字形状の部材であり、底板１１８には、部品保持面１４０との間にて、上記導光部１３０、及び該導光部１３０の上方で部品保持面１４０より下方に設けられる上記照明装置１２０が設けられる。
【００３０】
照明装置１２０は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び該部品保持面１４０に吸着保持されている電子部品３１２の被保持面に対向する面である光反射面１４１へ光を照射するとともに、導光部１３０にも光を照射する装置であり、大別して、吸着ノズル１４０の近傍に配置される吸着ノズル用照明装置１２０ａと、ＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４の近傍に配置されるカメラ用照明装置１２０ｂとの２つ設けられている。吸着ノズル用照明装置１２０ａは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）にてなる複数の光源１２１と、光軸が水平となるように光源１２１を配置した上部光源部１２２と、光軸が斜めとなるように光源１２１を配置した下部光源部１２３と、光源１２１に接続され制御装置１５０にて輝度制御される電源装置１２４とを有する。
【００３１】
下部光源部１２３は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０側に位置し正方形状で大面積にてなる大開口１２６と、導光部１３０側に位置し正方形状で小面積にてなる小開口１２７とが形成されるように、図２に示すように、互いに対向し傾斜した下部第１支持部材１２３ａと下部第２支持部材１２３ｂ、及び下部第３支持部材１２３ｃと下部第４支持部材１２３ｄとを有する。下部第１支持部材１２３ａ、下部第２支持部材１２３ｂ、下部第３支持部材１２３ｃ、及び下部第４支持部材１２３ｄは、水平方向に対して４５度の角度にて傾斜しており、下部第１支持部材１２３ａと下部第２支持部材１２３ｂ、及び下部第３支持部材１２３ｃと下部第４支持部材１２３ｄにて大略すり鉢形状を形成する。又、上記大開口１２６と、上記小開口１２７との中心を吸着ノズル２０１の中心である上記仮想軸１６０が通過するようにして、下部光源部１２３がカメラ取り付け台１１７に取り付けられている。
【００３２】
又、図２に示すように、下部第１支持部材１２３ａ、下部第２支持部材１２３ｂ、下部第３支持部材１２３ｃ、及び下部第４支持部材１２３ｄのそれぞれには、各部材の中央付近に、３個の光源１２１が等間隔に取り付けられ、該３個の光源１２１の配置方向に平行にかつ該３個の光源１２１の間に２個の光源１２１が取り付けられ、計５個の光源が取り付けられる。各光源１２１は、それぞれの光源１２１が取り付けられている支持部材１２３ａ等に対して、光源１２１の光軸が直交するように取り付けられている。このような構成により、下部第１支持部材１２３ａ、下部第２支持部材１２３ｂ、下部第３支持部材１２３ｃ、及び下部第４支持部材１２３ｄに取り付けられた各々の光源１２１による照射光は、仮想軸１６０上の仮想点１６１の近傍に集中する。
尚、下部第１支持部材１２３ａ等に取り付けられる光源１２１の個数は、それぞれ５個としたが、光源１２１により照射される吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１と光源１２１との距離などにより変更可能であり、上記個数に特定されるものではない。
【００３３】
上記上部光源部１２２は、上記下部光源部１２３が形成する大略すり鉢形状における正方形状の大開口１２６と、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０との間に配置され、図２に示すように、大開口１２６の４隅で対角線上にて、対向して上部第１支持部材１２２ａと上部第２支持部材１２２ｂ、及び上部第３支持部材１２２ｃと上部第４支持部材１２２ｄが配置されている。上部第１支持部材１２２ａ、上部第２支持部材、上部第３支持部材、及び上部第４支持部材には、中央付近に３個の光源１２１が等間隔で各光軸が水平方向になるように、取り付けられている。このような構成により、上部光源部１２２の各光源１２１による照射光も、仮想軸１６０上の仮想点１６１近傍に集中する。
尚、上部光源部１２２を構成する上部第１支持部材１２２ａ等に取り付けられる光源１２１の個数は、本実施形態では３個としたが、光源１２１により照射される吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１と、光源１２１との距離などにより変更可能であり、上記個数に特定されるものではない。
【００３４】
又、上記カメラ用照明装置１２０ｂは、複数の上記光源１２１と、該光源が取り付けられるレンズ部光源支持部材１２５と、光源１２１に接続され制御装置１５０にて輝度制御される電源装置１２４とを有する。図３に示すように、レンズ部光源支持部材１２５は、ＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４へ入射する光を通過させる開口１２５ａを中央付近に有し、該開口１２５ａの周りに沿って、８個の光源１２１が等間隔に取り付けられる。尚、該８個の光源１２１は、レンズ部光源支持部材１２５に対して、光源１２１の光軸が直交するように取り付けられる。よって、レンズ部光源支持部材１２５に取り付けられた光源１２１による照射光は、導光部１３０に向かって照射される。又、ＣＣＤカメラ１０６は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１を撮像するための装置であり、制御装置１５０に接続されている。
【００３５】
尚、本実施形態では、レンズ部光源支持部材１２５に取り付けられる光源１２１の個数は８個としたが、光源１２１により照射される吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１と、光源１２１との距離などにより変更可能であり、上記個数に特定されるものではない。又、本実施形態では、ＣＣＤカメラ１０６を使用したが、上記部品保持面１４０及び光反射面１４１を撮像可能であれば、ＣＣＤカメラ１０６に特定されるものではない。例えば、光学式のカメラや、ラインセンサ等を使用することもできる。
【００３６】
次に、導光部１３０は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１の映像をＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４へ導くための構成部分であり、上記仮想軸１６０近傍に配置された第１反射鏡１３１と、該第１反射鏡１３１よりＹ軸方向へ離れて配置された第２反射鏡１３２とを有する。第１反射鏡１３１は、上記部品保持面１４０及び上記光反射面１４１を写すように、本実施形態では、水平状態からＸ軸回りに時計回転方向へ４５度傾けた状態に配置される。第２反射鏡１３２は、本実施形態では、水平状態からＸ軸回りに反時計回転方向へ２５度傾けた状態で、かつ上記カメラ用照明装置１２０ｂからの光を受けるような位置に配置される。よって、部品保持面１４０に対向して配置されてないＣＣＤカメラ１０６は、導光部１３０を介すことにより、上記部品保持面１４０及び光反射面１４１を撮像可能となる。
【００３７】
尚、本実施形態では、導光部１３０を用いて撮像を行っているが、ＣＣＤカメラ１０６を部品保持面１４０に対向して配置できる場合には、導光部１３０は省略できる。又、ＣＣＤカメラ１０６の配置状況により、導光部１３０を構成する反射鏡の個数を変更することもできる。
【００３８】
以上のように構成された、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６による、吸着ノズル２０１の撮像動作について説明する。まず、上部光源部１２２及び下部光源部１２３に取り付けられた光源１２１が吸着ノズル２０１に向けて光を照射する。よって、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０にて反射した反射光１３５が第１反射鏡１３１に向かってＺ方向に進む。該反射光１３５は、第１反射鏡１３１によって進行角度を９０度変更され、第２反射鏡１３２に向かってＹ方向に進む。さらに該反射光１３５は、第２反射鏡１３２によって、進行方向を１３０度変更され、ＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４に入射する。ＣＣＤカメラ１０６から送出される撮像情報は、制御装置１５０に一時的に保管される。
尚、第２反射鏡１３２からレンズ部１１４へ進む反射光１３５は、ＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４に対して正反射しないように、レンズ部１１４面に対して８５度の角度で入射するように構成している。
【００３９】
制御装置１５０について説明する。図６に示すように、上記制御装置１５０は、ロ−ダ部３０２、基板保持部３０３、アンロ−ダ部３０４、Ｘ−Ｙロボット３０８、第１部品供給部３０５Ａ、第２部品供給部３０５Ｂ、第３部品供給部３０５Ｃ、移載ヘッド部２１０、吸着ノズルチェンジ装置３１０、及びデ−タベ−ス部４０１に接続されている。デ−タベ−ス部４０１には、部品ライブラリ４０２、ＮＣプログラム４０３、基板デ−タ４０４、ノズルデ−タ４０５が格納されている。ここで、部品ライブラリ４０２は、各種電子部品３１２の形状デ−タであり、後述する撮像情報と比較し該電子部品の吸着時の位置ずれを検出する時に使用するデ−タである。ＮＣプログラム４０３は、部品実装装置３００の各装置を動かすためのプログラムである。基板デ−タ４０４は、各種電子回路基板３０１の形状デ−タ、及び実装される電子部品３１２の位置デ−タである。ノズルデ−タ４０５は、保持する各種電子部品３１２に対して、各種吸着ノズル２０１のどれを使用するかを吸着ノズルチェンジ装置３１０等に指令を送るためのデ―タである。
【００４０】
詳細は以下の動作説明にて行うが、本実施形態では、さらに制御装置１５０は、上記ＣＣＤカメラ１０６から供給される、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の撮像情報における上記部品保持面１４０の輝度、さらには上記撮像情報そのものに基づいて吸着ノズル２０１の良否を判断する判断装置１５１を備える。又、該判断装置１５１は、部品保持面１４０に電子部品３１２を保持した状態において上記照明装置１２０が投光したときに電子部品３１２及び部品保持面１４０からの反射による全体輝度に基づいて設定した設定値を格納した記憶部１５２を有し、部品非保持の状態における部品保持面１４０における上記輝度が上記設定値以上となるとき吸着ノズル２０１を不良と判断する。尚、上記記憶部１５２は、制御装置１５０に備わっても良い。
【００４１】
又、判断装置１５１は、部品保持面１４０を分割してなる複数の区画に関する領域情報を有し、上記区画毎に上記輝度が上記設定値以上か否かを判断する。上記記憶部１５２は、上記領域情報を格納することもできる。
又、上記輝度が上記設定値未満であるとき、判断装置１５１は、ＣＣＤカメラ１０６から供給される部品保持面１４０の撮像情報内に電子部品３１２に相当する画像を認識したときには、当該吸着ノズル２０１を不良と判断することもできる。
又、判断装置１５１は、部品保持面１４０の上記撮像情報内に認識される上記電子部品３１２の画像に関する情報を上記記憶部１５２に有することもでき、このとき上記画像情報は、当該吸着ノズル２０１にて保持する最小部品以下の大きさにてなる画像情報であるのが好ましい。
【００４２】
部品保持面１４０に電子部品３１２を保持した状態において電子部品３１２及び部品保持面１４０に対して照明装置１２０が投光するときの最大光量を超える検査用光量にて、吸着ノズル２０１に対して投光するように、制御装置１５０は照明装置１２０の動作制御を行うこともできる。
【００４３】
上述のように本実施形態では、部品実装装置３００に備わる移載ヘッド２１０に部品保持部材良否検出装置１００を設けた構成となっているが、部品実装装置３００とは別設にて部品保持部材良否検出装置１００を設けることもできる。
【００４４】
上述のように構成された部品実装装置３００における動作について以下に説明するが、本実施形態において特徴的な動作の一つは、照明装置１２０の投光による吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の輝度等に基づいて吸着ノズル２０１の良否を判断する良否検出動作である。よって、以下では、部品実装装置３００における上記良否検出動作を主として説明する。尚、上記吸着ノズル良否検出動作、及び部品実装動作は、ともに上記制御装置１５０にて動作制御されて実行される。
【００４５】
部品実装装置３００にて、電子部品３１２の回路基板３０１への部品実装動作を開始する前に、又は、所定回数による上記部品実装動作の後に、吸着ノズル２０１の良否検出動作が実行される。
部品保持部材良否検出装置１００は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０への電子部品３１２における金属類の付着や、部品保持面１４０における被膜加工の剥がれにより、部品保持面１４０における光反射率が高くなった吸着ノズル２０１を不良ノズルと判断する。図７を参照して、吸着ノズル２０１の良否検出動作について以下に説明する。
【００４６】
ステップ１では、まず、検査しようとしている吸着ノズル２０１について、吸着ノズル良否判定の対象ノズルか否かを判断する。即ち、ステップ１では、吸着ノズル２０１が吸着する電子部品３１２における被保持面に対向し上記照明装置１２０による投光により光を反射する光反射面１４１より吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の方が大きいか、又はほぼ同面積であるかを判断する。尚、光反射面１４１より部品保持面１４０の方が大きい、又はほぼ同面積であるときに、当該吸着ノズル２０１の良否判定が行われる。
例えば、図８に示すように、０．６×０．５ｍｍのコンデンサ若しくは抵抗の電子部品に対する吸着ノズル２０１であるＳＸノズル、１．０×０．５ｍｍのコンデンサ若しくは抵抗又はＳＳミニトランジスタの電子部品に対する吸着ノズル２０１であるＳＡノズル、１．６×０．８ｍｍのコンデンサ若しくは抵抗、２．０×１．２５ｍｍのコンデンサ若しくは抵抗、又は２×２．１ｍｍのＳミニトランジスタの電子部品に対する吸着ノズル２０１であるＳノズル、６×３．５ｍｍのタンタルコンデンサ、４．５×３．８ｍｍの半固定ボリュ−ム、又は４．３×４．３ｍｍのアルミナ電解コンデンサに対する吸着ノズル２０１であるＭノズルの各ノズルは、保持する電子部品の光反射面１４１より該吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の方が大きいか、ほぼ同じであることから、吸着ノズル２０１の良否判定が行われる。又、外形７．６ｍｍ以上のＳＯＰ又は外形１２ｍｍ以上のＱＦＰに対する吸着ノズル２０１であるＬノズルは、電子部品の光反射面１４１より吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の方が小さいため吸着ノズル良否判定は行わない。
尚、一例として、上記ＳＸノズルの部品保持面の大きさは０．６×０．５ｍｍであり、上記ＳＡノズルの部品保持面の大きさは１．０×０．８ｍｍであり、上記Ｓノズルの部品保持面の大きさは１．７×１．２ｍｍであり、上記Ｍノズルの部品保持面の大きさは４．０×３．４ｍｍである。
【００４７】
但し、電子部品３１２の吸着姿勢認識動作における部品保持面１４０の反射光の影響を考慮しないときには、電子部品３１２の光反射面１４１より吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の方が小さいときであっても、吸着ノズル２０１の良否判定を行っても良い。例えば、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０に汚れが付着することで、吸引不良を起こしてしまうような場合、該問題を未然に防ぐことを目的として、部品保持面１４０と光反射面１４１との大きさにかかわらず、全ての吸着ノズル２０１の部品保持面１４０を吸着ノズル良否判定の対象としても良い。
【００４８】
上記ステップ１にて検査対象と判断されたときには、次のステップ２へ進み、対象外であればステップ１０へ進む。ステップ１０では、部品実装動作を続行する場合には、再びステップ１へ戻り、部品実装動作を続行しない場合には動作終了とする。
部品保持面１４０における光の反射率が高くなるのは吸着ノズル２０１の使用回数に比例することから、ステップ２では、検査対象である吸着ノズル２０１の使用回数が設定回数に達しているか否かの判断を行う。上記設定回数に達していないときには、ステップ４へ進み、上記使用回数に１を加算してステップ１に戻る。一方、移載ヘッド２１０に備わる本実施形態では８本の吸着ノズル２０１の内、１本でも上記設定回数に達していれば、次のステップ３に進み、吸着ノズルの良否判定を行うために部品保持部材良否検出装置１００を作動させ、次のステップ５にて、吸着ノズル２０１が不良ノズルか否かの判定を行う。
【００４９】
以下に、部品保持部材良否検出装置１００による吸着ノズル良否判定動作について説明する。
まず、図９に示すように、検査対象である吸着ノズル２０１と同一の吸着ノズル６５０について、該吸着ノズル６５０の部品保持面６５１に金属などの汚れ付着が無い、又は、光反射を抑えるための被膜が取れていない状態である、正常な検査対象吸着ノズルの部品保持面６５１に、当該吸着ノズル６５０に対応した上述の電子部品３１２を吸着した状態にて、上記照明装置１２０による投光を行い、ＣＣＤカメラ１０６にて撮像を行う。このとき、照明装置１２０は、電子部品の吸着姿勢を撮像するに必要な光量の内の最大光量にて投光を行う。得られた撮像情報は、ＣＣＤカメラ１０６から制御装置１５０へ送られる。尚、さらに検査精度を向上させるため、上記最大光量を超える検査用光量にて投光を行うこともできる。上記検査用光量の一例としては、上記最大光量の約１〜２割増しの光量である。
【００５０】
制御装置１５０では、上記撮像情報に基づいて、吸着ノズル６５０に保持されている上記電子部品３１２の光反射面１４１及び吸着ノズル６５０の部品保持面６５１からの反射による全体輝度を測定する。尚、通常、部品保持面６５１に比して電子部品３１２は非常に光を反射することから、上記全体輝度は、通常、ほぼ電子部品３１２からの輝度と言える。該輝度測定では、部品保持面６５１の全面における輝度を測定してもよいし、図９に示す設定範囲６１０における輝度を測定してもよい。該設定範囲６１０とは、保持する電子部品と同じ若しくはほぼ同じ大きさにてなる範囲である。具体的には、吸着ノズルの部品保持面の大きさから１〜３割程度小さい領域である。尚、図９に示す符号６０４は、吸着ノズル６５０における吸着穴を示す。
【００５１】
測定された上記全体輝度の中で最高値を上限しきい値とし、該上限しきい値よりも少し低い輝度を、吸着ノズルの良否判断用の設定値６５２として設定する。該設定値は、記憶部１５２に格納する。上記設定値６５２としては、図１０に示すように、例えば、輝度を２５６階調にて表した場合、上記上限しきい値の一例としての１２０階調に基づいて、上記設定値６５２を、例えば１００階調に決定することができる。又、上記１２０階調が上述の全体輝度に相当する。
尚、上述した設定値６５２の決定動作は、上記吸着ノズル良否判定動作を行う前に、上述した各種類の吸着ノズルに対して予め行い、各設定値６５２を記憶しておく。
【００５２】
次に、吸着ノズル２０１の部品保持面１４１の撮像を行い、該撮像情報に基づき当該吸着ノズル２０１の良否判断を行う。詳しく説明すると、本実施形態では、移載ヘッド部２１０には複数の吸着ノズル２０１を有することから、それぞれの吸着ノズル２０１に、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６を設けたカメラ取り付け台１１７を位置決めする必要がある。即ち、上記カメラ取り付け台１１７を検出装置駆動モータ１１１にてＸ軸方向に移動させて、リニアスケール１１６及びリニアセンサ１１５にて検出される位置情報に基づいて、上記下部光源部１２３の上記大開口１２６と上記小開口１２７との中心に、吸着ノズル２０１の中心である上記仮想軸１６０が位置するように位置決めする。尚、このように位置決めされたとき、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の画像は、導光部１３０を通してＣＣＤカメラ１０６へ導かれる。
【００５３】
そして、照明装置１２０から上記最大光量又は上記検査用光量にて投光が行われ、上記部品保持面１４０が撮像される。該撮像情報に基づいて判断装置１５１にて部品保持面１４０の輝度が測定され、該測定値が上記設定値６５２以上か否かが判断される。そして、上記測定値が設定値６５２以上であるときには、部品保持面１４０における光反射が大きいことから、電子部品３１２の例えば半田等の金属の付着、又は上記皮膜の剥がれが発生していると考えられ、当該吸着ノズル２０１を不良ノズルと判断する。一方、上記測定値が設定値６５２未満であるときには、当該吸着ノズル２０１を正常ノズルと判断する。
【００５４】
尚、各吸着ノズル２０１に対して、上記下部光源部１２３及び上部光源部１２２に対する上記仮想軸１６０の位置決めの度に、カメラ取り付け台１１７を停止させても良い。しかしながら、検査時間短縮のため、カメラ取り付け台１１７を停止させることなくＸ軸方向へ移動させ、リニアスケール１１６及びリニアセンサ１１５にて検出される位置情報に基づいて、上記仮想軸１６０が上記下部光源部１２３及び上部光源部１２２の中心に配置したときに照明装置１２０及びＣＣＤカメラ１０６を作動させ吸着ノズル２０１の良否判定を行うのが好ましい。この場合、ＣＣＤカメラ１０６は、シャッター機能を有し、上記位置決めされたときにシャッターが作動し撮像を行うのが好ましい。
【００５５】
上述のように本実施形態では移載ヘッド部２１０には複数の吸着ノズル２０１を有することから、複数の吸着ノズル２０１の内、少なくとも１本が不良ノズルと判断されたときには、次のステップ６に進み、不良ノズルのみ、又は全ての吸着ノズル２０１について、洗浄装置３１１にて洗浄を行う。図１１〜図１３を参照して洗浄方法の一例を説明する。又、該洗浄方法が吸着ノズル２０１の部品保持面１４０に対して実行する輝度低減処理の一例に相当する。
移載ヘッド部２１０をＸ−Ｙロボット３０８により、洗浄装置３１１の溶剤槽部９０１へ移動させた後、上記不良ノズルのみ、又は全ての吸着ノズル２０１を、昇降用駆動部２０４の動作にて下降させ、溶剤槽部９０１に充填されたエタノール又はイソプロピルアルコール等の溶剤９１０に、部品保持面１４０を１０秒程度浸す。尚、次工程からは全吸着ノズル２０１について洗浄を行う場合を例に説明する。次に、吸着ノズル２０１を、Ｘ−Ｙロボット３０８により溶剤拭き取り部９０２へ移動させ、該移動後、該拭き取り部９０２に設けられている給水ウエスの上に部品保持面１４０が０．１ｍｍ程度押下されるように、昇降用駆動部２０４を駆動する。さらにこの状態で、回転用駆動部２０５を作動させて、部品保持面１４０を３回転程度回転させ、溶剤９１０を拭き取る。最後に、吸着ノズル２０１をＸ−Ｙロボット３０８により仕上げ部９０３へ移動させた後、仕上げ部９０３に設けられているセーム皮の上に部品保持面１４０が０．１ｍｍ程度押下されるように、昇降用駆動部２０４を駆動する。さらにこの状態で、回転用駆動部２０５を作動させて、部品保持面１４０を３回転程度回転させ、拭き取りの仕上げ動作とする。
【００５６】
上述の洗浄動作後、ステップ７に進み、上述のステップ５と同様にして再び各吸着ノズル２０１が不良ノズルか否かを判定する。そして、各吸着ノズル２０１のうち１本でも再度不良ノズルと判断されたときには、ステップ８へ進む。
一方、上記ステップ７にて、不良ノズルが検出されないときには、ステップ９へ進み、各吸着ノズル２０１の使用回数を０にリセットする。又、上記ステップ５において、不良ノズルが検出されないときにも同様にステップ９、次に上記ステップ１０へ進む。
【００５７】
上記ステップ８では、再度不良ノズルと判断された吸着ノズル２０１について、不良ノズルとして登録し、今後の部品実装動作には使用しないようにする。さらに、警告を出し、ステップ１１へ進み、ノズルチェンジ装置３１０にてノズルチェンジを行う。
ステップ１１では、移載ヘッド部２１０をＸ−Ｙロボット３０８により、吸着ノズルチェンジ装置３１０へ移動させ、予備ノズルを有する吸着ノズルチェンジ装置３１０において、上記不良ノズルのみ、又は全ての吸着ノズル２０１を自動脱着交換する。ステップ１１の終了後、上記ステップ９へ進む。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、部品保持部材良否検出装置１００にて吸着ノズル２０１の部品保持面１４１の輝度を測定し自動的に当該吸着ノズル２０１の良否を判断することができることから、吸着ノズル２０１に電子部品３１２を保持した状態を認識するときに、部品保持面１４１による光反射が影響して正しい部品認識が妨げられるという問題を回避することができる。
又、本実施形態では、移載ヘッド部２１０に部品保持部材良否検出装置１００を設け、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６を設けたカメラ取り付け台１１７を各吸着ノズル２０１の下方にて移動させることで、吸着ノズル２０１の良否判断を行うようにしたことから、例えば、部品実装装置に備わり吸着ノズルにおける部品保持姿勢を撮像する認識装置まで、移載ヘッド部２１０を移動させる必要はない。よって、吸着ノズル２０１の良否検査、及び部品の認識動作に要する時間を従来に比べて短縮することができる。
【００５９】
又、本実施形態の部品実装装置３００によれば、部品保持部材良否検出装置１００にて上記不良ノズルが検出されたときには、該不良ノズルを洗浄装置３１１にて自動洗浄することができ、不良ノズルの再生が可能である。さらに、吸着ノズルチェンジ装置３１０を備えることで、上記洗浄後も不良ノズルであると判断されるときには、自動で正常な吸着ノズル２０１と交換することができる。よって、部品実装装置３００の稼動率を上げることを可能とする。
【００６０】
以下には、部品保持部材良否検出装置１００に関する変形例について説明する。
上記設定値６５２は、上述したように、吸着ノズル６５０に電子部品３１２を保持した状態での上記全体輝度に基づいて決定した値である。設定値６５２の決定方法は、これに限定されるものではなく、例えば下記の方法にて決定することもできる。つまり、部品保持面１４０に電子部品３１２に起因する汚れが全く付着しておらず、かつ上記皮膜も全くはげていない、いわゆる新品の吸着ノズルにおける部品保持面１４０の輝度を測定し、該輝度を下限設定値とする。よって、理論的には、部品保持面１４０の輝度を測定したとき、上記下限設定値を超える輝度を得たときには、当該吸着ノズルの部品保持面１４０には、何らかの上記汚れ付着や被覆のはげが存在することになる。したがって、上記下限設定値を超え、上述の設定値６５２未満との間の輝度値をしきい値に決定することで、設定値を１００階調に決定した場合に比べて、より高い精度にて、部品保持面１４０における不要な光反射を検出することが可能となる。
【００６１】
又、上述したように、吸着ノズル２０１の良否判断において、対象となる吸着ノズル２０１における部品保持面１４０の輝度を測定する方法では、電子部品３１２の吸着姿勢を誤検出し得る部品保持面１４０の微小な汚れや被膜の剥がれと、吸着姿勢を誤検出しない部品保持面１４０の微小な汚れや被膜の剥がれとを区別することが困難な場合が生じる。つまり、図１４に示すように、部品保持面１４０に電子部品３１２が保持されたとき、該電子部品３１２にて覆われる領域６０１以外の非カバー領域６０７に、吸着姿勢を誤検出し得る大きさの汚れ等６０３が存在する場合と、上記汚れ等６０３と同程度の大きさにてなる汚れ等６０２が上記領域６０１内に存在する場合とでは、部品保持面１４０の輝度を検出する方法では区別することができない。即ち、領域６０１内に上記汚れ等６０２が存在しても、部品認識動作のときには、電子部品３１２にて汚れ等６０２は覆われ隠れることから、吸着姿勢の検出には悪影響を及ぼさない。尚、汚れ等６０２、６０３は、部品保持面１４０において汚れ等が存在しない部分に比べて高輝度となる。下記の汚れ等６０６、６０８についても同じである。
【００６２】
又、図１５に示すように、吸着姿勢を誤検出し得ない微小な汚れ等６０６が無数に部品保持面１４０に点在し、上記汚れ等６０６に起因する輝度が平均化されて、吸着姿勢を誤検出する汚れ等６０３と同等の輝度に達した場合と、単純に上記汚れ等６０３に起因する場合との区別もできない。つまり、吸着姿勢を誤検出し得る部品保持面１４０の汚れ等６０３を検出しようとすると、吸着姿勢の誤検出を与えない微小な汚れ等６０６も検出してしまうという問題がある。
【００６３】
このように、部品保持面１４０の全体の輝度を測定する方法は、吸着ノズル２０１が電子部品３１２を保持していないときに、部品保持面１４０の汚れ等に起因する光反射の影響により、電子部品が保持されていると誤判断される、図１６に示すような、大きな汚れ等６０８には好適であるが、吸着姿勢を誤検出し得る汚れ等６０３を検出するには不適である。
そこで、該問題を解決するために、以下の方法を変形例として採用することもできる。即ち、輝度測定において使用する撮像情報を図１７に示すように、格子状に分割する。例えば、長辺１．０ｍｍ×短辺０．５ｍｍの部品保持面１４０を、例えば、５０区画に分割する。そして、分割された各区画６１１内で予め輝度のしきい値を設定する。次に、制御装置１５０内の上記ノズルデータ４０５に、予め、上記領域６０１の範囲を記憶しておく。該領域６０１は、電子部品３１２にて覆われる領域であることから、領域６０１内における一ないし複数の区画６１１にて、たとえ上記しきい値以上の輝度を検出したとしても、不良ノズルと判断しない。
一方、領域６０１以外の非カバー領域６０７において、一若しくは複数の区画６１１にて上記しきい値以上の輝度を検出したときには、当該吸着ノズル２０１を不良ノズルと判断する。
【００６４】
このように、輝度検出において使用する撮像データを格子状に分割して、吸着ノズルの良否判定をすることにより、電子部品３１２の吸着姿勢に悪影響を及ぼす微小な汚れ等６０３のみを正確に検出でき、不必要に不良ノズルと判断されるのを防止することができる。
【００６５】
又、上述した、部品保持面１４０の全体の輝度を測定する方法、及び、部品保持面１４０を格子状に分割して各区画６１１の輝度を測定する方法は、いずれも部品保持面１４０の撮像情報に基づいた輝度の測定によって、吸着ノズル２０１の良否判定を行う方法である。しかしながら、吸着ノズル２０１の良否判定方法は、これらに限定されるものではない。即ち、上記輝度測定のみならず、部品保持面１４０の撮像情報をも加味して上記良否判定を行うこともできる。つまり、たとえ上記輝度測定において正常ノズルと判断されたときであっても、電子部品３１２を保持していない部品保持面１４０を撮像しているにも関わらず、当該部品保持面１４０の撮像情報内に部品に相当する画像が認識されたときには、当該吸着ノズル２０１を不良ノズルと判断するようにしてもよい。
【００６６】
この場合、部品保持面１４０の撮像情報内に認識される画像に相当する部品として、図１８に示すように、制御装置１５０内にある対象電子部品の形状データである部品ライブラリ４０２より、検査対象である吸着ノズル２０１にて保持される対象電子部品の中で最も面積の小さい最小部品の画像情報６６０を制御装置１５０の記億部１５２に記憶させておく。よって、上記対象電子部品を吸着してない状態で、当該対象電子部品を保持する対象吸着ノズル２０１の部品保持面１４０を撮像したとき、該撮像情報内に、上記画像情報６６０とほぼ同等の画像情報６６１を確認した場合には、当該対象吸着ノズル２０１を不良ノズルとすることができる。
該方法によれば、吸着ノズル２０１の良否判定の精度をさらに向上させることができるとともに、部品吸着されてない状態であるにもかかわらず、部品吸着しているという誤認識をも防ぐことができる。
【００６７】
さらに、該記憶された画像情報６６０に対して、該画像情報が示す面積の例えば９０％〜１０％の面積を示す画像情報を上記判定の基準に用いても良い。例えば、上記画像情報６６０の上記面積の１０％に相当する面積を良否判定の基準にすると、より高い精度にて、微小な汚れ、キズを検出可能となり、吸着された電子部品３１２の吸着姿勢の検出においても誤検出を防ぐことが可能となる。
又、当該方法において、上述の区画６１１を利用する方法を併用してもよい。又、上述した種々の変形例を適宜組み合わせることもでき、それによりそれぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００６８】
以下には、上述した部品保持部材良否検出装置１００を備えた部品実装装置３００における部品実装動作について、簡単に説明する。
回路基板３０１は、ローダ部３０２を通り基板保持部３０３に保持されＸ−Ｙ方向に位置決めされる。一方、移載ヘッド部２１０がＸ−Ｙロボット３０８にＸ，Ｙ方向へ移動され、第１部品供給部３０５Ａ、第２部品供給部３０５Ｂ、又は第３部品供給部３０５Ｃから、それぞれの吸着ノズル２０１により電子部品３１２を吸着する。該部品吸着後、回路基板３０１への部品実装前に、移載ヘッド部２１０に取り付けられている部品保持部材良否検出装置１００を利用して、各吸着ノズル２０１に吸着されている電子部品３１２の吸着姿勢が撮像される。該吸着姿勢認識動作では、上述した、部品保持部材良否検出装置１００による部品保持面１４０の撮像動作と同様に、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６を設けたカメラ取り付け台１１７を検出装置駆動モータ１１１にてＸ軸方向に移動、位置決めしながら、好ましくは停止することなく、上記吸着姿勢が撮像されていく。尚、該吸着姿勢認識動作は、移載ヘッド部２１０を回路基板３０１へ移動させながら行うこともできる。
【００６９】
又、順次撮像された各電子部品３１２の吸着姿勢情報と、データベース部４０１に含まれる部品ライブラリ４０２の形状情報とに基づいて、各吸着ノズル２０１に吸着された全ての電子部品３１２の位置ズレ量を検出する。そして、制御装置１５０は、データベース部４０１に含まれる基板データ４０４の実装位置情報と、電子部品３１２の上記位置ズレ量とに基づいて、電子回路基板３０１上の所定の実装位置へ電子部品３１２を実装するために、補正すべきＺ軸回りの回転角及び、Ｘ方向、Ｙ方向の移動量を算出する。そして、算出された補正すべきＺ軸回りの回転角、及び、Ｘ方向、Ｙ方向の移動量をもとに、回転用駆動部２０５によりＺ軸回りに各吸着ノズル２０１を回転させて、Ｘ−Ｙロボット３０８により、電子回路基板３０１上の所定の実装位置へ各吸着ノズル２０１を移動させる。そして、順次、各吸着ノズル２０１に保持している電子部品３１２を上記実装位置へ実装していく。
【００７０】
このように部品実装装置３００においては、移載ヘッド部２１０に部品保持部材良否検出装置１００を備えたことから、電子部品３１２の吸着後、回路基板３０１への移動中において、各吸着ノズル２０１に吸着された電子部品３１２の吸着姿勢を順次撮像処理することができる。従って、従来のように、認識装置の設置場所まで移載ヘッド部２１０を移動させる必要がなく、実装サイクルタイムを短縮でき、その結果、部品実装動作の稼動率を向上することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様の部品保持部材良否検出装置、及び第２態様の部品保持部材良否検出方法によれば、照明装置、撮像装置、及び制御装置を備え、部品保持部材の部品保持面における輝度に基づいて当該部品保持部材の良否を判断するようにしたことから、部品保持部材に保持された部品の正確な認識に悪影響を与える程度に部品保持面の光反射率が高くなった部品保持部材を検出することができる。
【００７２】
又、上記部品保持面を分割して区画を設け、区画毎に輝度を測定することで、より高い精度にて部品保持部材の良否を判断することができる。
又、上記輝度測定に加えて、部品保持面の撮像情報をも考慮することで、部品保持部材の良否判定精度をより向上させることができる。
又、検査用光量を用いて部品保持部材の良否判定を行うことで、通常の部品認識動作における光量を上回ることから、より高い精度にて上記良否判定を行うことができる。
【００７３】
又、本発明の第３態様の部品実装装置、及び第４態様の部品実装方法によれば、上記第１態様の部品保持部材良否検出装置を備え、部品保持部材良否検出方法を実行することから、部品保持部材の部品保持面の汚れや、被覆の剥がれなどを部品の保持前において検出することができる。よって、部品実装前に実行される部品認識動作の際、部品保持面の光反射に起因して部品誤認識が生じるのを低減させることができる。
【００７４】
部品移載装置は、検出装置支持部材と、駆動装置とを備えたことから、部品保持部材に保持した部品の認識を行う際、従来のように認識装置の設置場所まで部品移載装置を移動させる必要はなくなる。よって、実装サイクルタイムを短縮でき、その結果部品実装の稼動率を上げることができる。
【００７５】
さらに又、洗浄装置を備えることで、部品保持部材良否検出の結果、不良と判断されたときには、部品保持部材の部品保持面を自動洗浄することができる。
さらに、保持部材交換装置を備えることで、上記洗浄装置にて洗浄したにもかかわらず正常な部品保持部材に戻らないときには、自動で正常な吸着ノズルと交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置の構成を示す側面図である。
【図２】 図１に示す吸着ノズル良否検出装置におけるＫ矢視図である。
【図３】 図１に示す吸着ノズル良否検出装置に備わるレンズ部光源支持部材を示す図である。
【図４】 本発明の第１の実施形態にかかる移載ヘッド部の構成を示す斜視図である。
【図５】 本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置を備えた電子部品実装装置の構成を示す斜視図である。
【図６】 本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置を備えた電子部品実装装置の制御装置の構成を示す図である。
【図７】 本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置を備えた電子部品実装装置のフロ−チャ−トを示す図である。
【図８】 本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置を備えた電子部品実装装置における対象吸着ノズルと対象電子部品の対応を表した図である。
【図９】 対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が無い正常な状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を表す図である。
【図１０】 しきい値と不良ノズルとの関係を表す図である。
【図１１】 洗浄装置における、溶剤槽部の溶剤に吸着ノズルの部品保持面が浸された状態を表す図である。
【図１２】 洗浄装置における、溶剤拭き取り部の吸液物に吸着ノズルの部品保持面が押しつけられた状態を表す図である。
【図１３】 洗浄装置における、仕上げ部の汚れ拭き取り物９１２に吸着ノズルの部品保持面が押しつけられた状態を表す図である。
【図１４】 対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が有る状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を表す図である。
【図１５】 対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの微小汚れ付着等が有る状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を表す図である。
【図１６】 対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が、吸着された電子部品によって隠れてしまう領域に有る状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を表す図である。
【図１７】 対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が有る状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を各区画に分けた図である。
【図１８】 対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が有る状態の吸着面における撮像状態と制御装置に格納されたエリアを表す図である。
【図１９】 従来の電子部品実装装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００…部品保持部材良否検出装置、１０６…ＣＣＤカメラ、
１１１…検出装置駆動モ−タ、１１２…ガイドレール、
１１５…リニアセンサ、１１６…リニアスケール、
１１７…カメラ取り付け台、１２０…照明装置、２００…部品移載装置、
２０１…吸着ノズル、３０１…回路基板、３０５…部品供給装置、
３１０…吸着ノズルチェンジ装置、３１１…洗浄装置、３１２…電子部品、
１４０…部品保持面、１４１…光反射面、１５０…制御装置、
６１１…区画、６５２…設定値。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a component holding member pass / fail detection device and method for detecting pass / fail of a component holding member that holds a component such as an electronic component, and a component mounting apparatus and method including the component holding member pass / fail detection device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 19, in the component mounting apparatus 10 for mounting the electronic component 2 on the circuit board 3, the electronic component 2 is adsorbed on the adsorption surface at the tip of the adsorption nozzle 1 and then held by the adsorption nozzle 1. While moving the electronic component to the circuit board 3, it passes over the illumination device 4. In the illumination device 4, the lower surface of the electronic component 2 is illuminated from below the electronic component 2 held by the suction nozzle 1, and the recognition device 5 images the electronic component 2 with the reflected light. And based on this imaging information, the position shift of the electronic component 2 adsorbed by the adsorption nozzle 1 is detected. The electronic component 2 in which the positional deviation is detected is mounted at a predetermined position on the circuit board 3 after the position is corrected.
[0003]
In the detection of the displacement of the electronic component 2, in particular, when the area of the suction surface in the suction nozzle 1 is larger than the area of the electronic component 2 recognized by the recognition device 5, the suction nozzle 1 including the suction surface. In some cases, it is impossible to distinguish between the reflected light from the electronic component 2 and the reflected light from the electronic component 2, and the positional deviation of the electronic component 2 cannot be accurately determined. Therefore, in order to prevent the recognition device 5 from being affected by the reflected light from the suction nozzle 1, a device such as using a material having a low light reflectance or a coating for reducing the light reflectance is used for the suction nozzle 1. Has been made.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the metal in the electronic component 2 adheres to the suction nozzle 1 made of a low-reflectance material, or the suction surface of the suction nozzle 1 that has been coated, while the electronic component 2 is repeatedly sucked, or The film processing is peeled off and the light reflectance is increased. As a result, when the electronic component 2 is smaller than the suction surface of the suction nozzle 1 as described above, the recognition device 5 detects the reflected light from the suction surface of the suction nozzle 1. Therefore, there is a problem that the position of the electronic component 2 cannot be accurately recognized, or that the suction nozzle 1 incorrectly recognizes that the electronic component 2 is sucked even though the electronic component 2 is not sucked. there were.
[0005]
The present invention has been made to solve such problems, and a component holding member pass / fail detection device and method capable of detecting a component holding member that adversely affects accurate component recognition, and the component holding member. It is an object of the present invention to provide a component mounting apparatus and method including a pass / fail detection apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
  The component holding member pass / fail detection device of the first aspect of the present invention includes a lighting device that projects light onto a component holding member having a component holding surface having an area equal to or larger than the light reflection surface of the component,
  An imaging device for imaging the component holding surface by illumination of the illumination device;
  A control device that determines the quality of the component holding member based on the luminance of the component holding surface in the imaging information of the component holding surface supplied from the imaging device,
  The control device has a set value set based on the overall luminance due to reflection from the component and the component holding surface when the lighting device projects light in a state where the component is held on the component holding surface, Determining that the component holding member is defective when the luminance on the component holding surface in the component non-holding state is equal to or higher than the set value;
  It is characterized by that.
[0009]
Further, when the luminance is less than the set value, the control device recognizes an image corresponding to the component in the imaging information of the component holding surface supplied from the imaging device, and moves the component holding member. It can also be judged as defective.
[0012]
  Furthermore, the component holding member pass / fail detection method of the second aspect of the present invention projects the illuminated component holding surface by projecting light onto a component holding member having a component holding surface having an area larger than the light reflection surface of the component. And determining whether the component holding member is good or not based on the luminance of the component holding surface in the imaging information of the component holding surface.A component holding member pass / fail detection method,
The component holding surface has a set value set based on the overall luminance due to reflection from the component and the component holding surface when light is projected to the component holding member in a state where the component is held on the component holding surface. Determining that the component holding member is defective when the brightness on the component holding surface in the state is equal to or higher than the set value;
  It is characterized by that.
[0013]
Furthermore, a component mounting apparatus according to a third aspect of the present invention includes a component holding member quality detection device according to the first aspect;
A component supply device for supplying a component held by the component holding member;
A component transfer device that has the component holding member, mounts the component held on the circuit board by holding the component from the component supply device on the component holding member, and
It is provided with.
[0017]
Furthermore, in the component mounting method of the fourth aspect of the present invention, after the component mounting operation for holding the component by the component holding member and mounting the component on the circuit board is executed a set number of times, before the next component mounting operation is started, The quality of the component holding member is determined by executing the component holding member quality detection method according to the second aspect.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a component holding member pass / fail detection apparatus and method, and a component mounting apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, the component holding member pass / fail detection method is a detection method executed by the component holding member pass / fail detection device, and the component mounting device is a mounting device including the component holding member pass / fail detection device, The component mounting method is a mounting method executed by the component mounting apparatus. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.
[0019]
First, the component mounting apparatus provided with the said component holding member quality detection apparatus is demonstrated. As shown in FIG. 5, the component mounting apparatus 300 basically includes a component holding member pass / fail detection device 100, a component supply device 305, a component transfer device 200, and a control device 150, which will be described in detail later. In the present embodiment, the base 309 further includes a loader unit 302, a substrate holding unit 303, an unloader unit 304, a suction nozzle change device 310 corresponding to an example that functions as a holding member exchanging device, and a cleaning device 311. In the component mounting apparatus 300, the component supply apparatus 305 includes a first component supply section 305A, a second component supply section 305B, and a third component supply section 305C. The component transfer apparatus 200 includes a transfer head section. 210 and an XY robot 308.
[0020]
The loader unit 302 is a device that carries the electronic circuit board 301 supplied from the upstream side of the component mounting apparatus 300 into the board holding unit 303. The board holding unit 303 is an apparatus that holds the electronic circuit board 301 carried in from the loader unit 302 and moves the circuit board 301 in the X and Y directions in order to position it at a predetermined position during the component mounting operation. The unloader unit 304 is a device that conveys the electronic circuit board 301 unloaded from the board holding unit 303 to the downstream side of the component mounting apparatus 300 after mounting the components. The loader unit 302, the substrate holding unit 303, and the unloader unit 304 are arranged at substantially the center of the base 309 from the upstream to the downstream along the X-axis direction. Are arranged in this order.
[0021]
Next, the first component supply unit 305 </ b> A and the second component supply unit 305 </ b> B are devices that supply an electronic component 312 for mounting the component, and supply the component by conveying a tape containing the electronic component 312. This is a so-called parts cassette type component supply device. The third component supply unit 305C is a so-called tray-type component supply device that supplies the electronic components 312 arranged in a lattice pattern on the tray. The first component supply unit 305A and the third component supply unit 305C are disposed to face each other in the Y direction with the substrate holding unit 303 interposed therebetween, and the second component supply unit 305B is provided with the third component supply. It is disposed upstream of the portion 305C in the substrate transport direction.
[0022]
The suction nozzle change device 310 is a member as an example for executing the function of the component holding member, and has a suction nozzle that is the same as or different from the suction nozzle 201 of the transfer head unit 210, and sets the desired suction nozzle 201 to the above-described suction nozzle 201. It is a device that supplies the transfer head unit 210. In this embodiment, such a suction nozzle change device 310 is disposed between the third component supply unit 305C and the second component supply unit 305B.
[0023]
The cleaning device 311 includes a solvent tank unit 901, a solvent wiping unit 902, and a finishing unit 903. The solvent tank 901 is a tank into which the solvent 910 is injected and for cleaning the suction nozzle 201 with the solvent 910. For example, ethanol or isopropyl alcohol can be used as the solvent 910. The solvent wiping unit 902 is a device that cleans the suction nozzle 201 in the solvent tank unit 901, and then wipes off the solvent 910 attached to the suction nozzle 201. The solvent wiping unit 902 removes the cloth-like liquid absorbing material 911 provided on the XY plane. Have. For example, a water supply waste or the like can be used as the cloth-like liquid absorbing material 911. The finishing unit 903 is a device that wipes off dirt and the like attached to the suction nozzle 201, and includes a cloth-like dirt wipe 912 provided on the XY plane. As the cloth-like dirt wipe 912, for example, chamois or the like can be used. The cleaning device 311 having such a solvent tank unit 901, a solvent wiping unit 902, and a finishing unit 903 is disposed on the upstream side of the suction nozzle change device 310 in the conveyance direction of the circuit board 301 and extends along the X-axis direction. The solvent tank 901, the solvent wiping unit 902, and the finishing unit 903 are arranged in this order from the upstream side toward the downstream side.
[0024]
The transfer head unit 210 is a device that sucks the electronic component 312 with the suction nozzle 201 from the first component supply unit 305A, the second component supply unit 305B, and the third component supply unit 305C. The XY robot 308 includes an X-axis robot 307 and a first Y-axis robot 306A and a second Y-axis robot 306B that are provided at both ends of the X-axis robot 307 and rotate in synchronization with each other. It is configured to be driven in the axial direction. In addition, the transfer head unit 210 is attached to the X-axis robot 307. Therefore, the transfer head unit 210 having the suction nozzle 201 that sucks the electronic component 312 can move in the X and Y directions on the base 309.
In the present embodiment, the component holding member pass / fail detection device 100 is attached to the transfer head 210. This point will be described in detail below.
[0025]
As shown in FIG. 4, the transfer head unit 210 includes a nozzle mounting head 202 that detachably loads a suction nozzle 201 that is an example of a member that performs the function of a component holding member, and the nozzle mounting head 202. The raising / lowering drive part 204 which raises / lowers along the Z-axis direction equivalent to the axial direction of the suction nozzle 201, the rotation drive part 205 which rotates the suction nozzle 201 in the direction around the axis, and the component holding member pass / fail detection device 100. With.
As shown in the drawing, in this embodiment, eight lifting drive units 204 are arranged in parallel along the X-axis direction on the head member 203 constituting the transfer head unit 210, and each lifting drive unit 204 includes a nozzle. A mounting head 202 is attached, and a total of eight nozzle mounting heads 202, that is, eight suction nozzles 201 are arranged along the X-axis direction. In this embodiment, four nozzle mounting heads 202 are driven by one rotation driving unit 205, and a total of two rotation driving units 205 are attached to the head member 203. Each suction nozzle 201 is connected to a suction device 290 for suction of the electronic component 312.
[0026]
Further, as in the past, in order to prevent light reflection from the suction nozzle 201 during imaging of the holding posture of the electronic component 312, the suction nozzle 201 is formed of a material having low light reflectance or reduces the light reflectance. The coating process is applied. In this embodiment, the entire suction nozzle 201 including the component holding surface is coated with matte black.
The number of suction nozzles 201, that is, the number of lifting drive units 204 and the number of rotation drive units 205 are not limited to those of the present embodiment.
[0027]
As shown in FIG. 1, the component holding member pass / fail detection device 100 includes a nozzle detection device driving unit 110, an illumination device 120, a light guide unit 130, a CCD camera 106 corresponding to an example serving as an imaging device, and a control. The apparatus 150 includes an apparatus 150 that captures an image of the component part holding surface 140 of the suction nozzle 201 from below the suction nozzle 201 and determines whether the suction nozzle 201 is good or bad based on the imaging information. In this embodiment, the illumination device 120, the light guide unit 130, and the CCD camera 106 can be moved below the respective suction nozzles 201 along the X-axis direction by the nozzle detection device driving unit 110 so as to be transferred to the transfer head unit. 210 is attached to the head member 203.
[0028]
In FIG. 1, the nozzle detection device driving unit 110 includes a camera mounting base 117 serving as an example that performs the function of a detection device support member to which the illumination device 120, the light guide unit 130, and the CCD camera 106 are attached, and the transfer device. A guide rail 112 that is attached to the head member 203 of the mounting head portion 210 along the X-axis direction and supports the camera mounting base 117 via the sliding member 113 and guides the movement of the camera mounting base 117 in the X-axis direction. A linear scale 116 attached to the head member 203 along the X-axis direction, a linear sensor 115 attached to the camera mount 117 facing the linear scale 116 and reading the linear scale 116, and obtained from the linear sensor 115. Operation control by the control device 150 based on the position information Re has a detector driving motor 111 to position by moving the camera mount 117 in the X-axis direction. The guide rail 112, the linear scale 116, the linear sensor 115, and the detection device drive motor 111 correspond to a drive device that moves the detection device support member in the X-axis direction corresponding to the arrangement direction of the suction nozzles 201. .
In the present embodiment, the linear sensor 115 and the linear scale 116 are used to detect the position of the camera mount 117 in the X-axis direction. However, the linear sensor 115 and the linear scale 116 are not specified, and depend on the positioning accuracy. However, it is also possible to use control in which the linear movement amount obtained by the encoder of the servo motor is obtained.
[0029]
FIG. 1 is a diagram of the component holding member pass / fail detection device 100 as viewed from the X-axis direction in FIG. 4. An axis parallel to the Z axis passing through the centers of the suction nozzle 201 and the nozzle mounting head is defined as a virtual axis 160. A virtual point 161 exists on the axis 160.
The camera mount 117 is a U-shaped member that is provided at the lower part of the head member 203 and has a bottom plate 118 that faces the component holding surface 140 of the suction nozzle 201. The bottom plate 118 is connected to the component holding surface 140. In the meantime, the light guide unit 130 and the lighting device 120 provided below the component holding surface 140 above the light guide unit 130 are provided.
[0030]
The illuminating device 120 irradiates light to the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 and the light reflecting surface 141 that is a surface facing the held surface of the electronic component 312 held by suction on the component holding surface 140. A device that irradiates light to the light guide unit 130, roughly divided, a suction nozzle illumination device 120 a disposed near the suction nozzle 140 and a camera illumination disposed near the lens unit 114 of the CCD camera 106. Two devices 120b are provided. The suction nozzle illumination device 120a includes, for example, a plurality of light sources 121 formed of LEDs (light emitting diodes), an upper light source unit 122 in which the light sources 121 are arranged so that the optical axis is horizontal, and the optical axis is inclined. It has a lower light source unit 123 in which a light source 121 is disposed, and a power supply device 124 that is connected to the light source 121 and whose luminance is controlled by a control device 150.
[0031]
The lower light source unit 123 is located on the component holding surface 140 side of the suction nozzle 201 and has a large opening 126 that has a square shape and a large area, and a small opening 127 that has a square shape and has a small area on the light guide unit 130 side. As shown in FIG. 2, the lower first support member 123a and the lower second support member 123b, which are opposed to each other, and the lower third support member 123c and the lower fourth support member 123d are formed. Have. The lower first support member 123a, the lower second support member 123b, the lower third support member 123c, and the lower fourth support member 123d are inclined at an angle of 45 degrees with respect to the horizontal direction, and the lower first support member The member 123a and the lower second support member 123b, and the lower third support member 123c and the lower fourth support member 123d form a generally mortar shape. Further, the lower light source unit 123 is attached to the camera mounting base 117 so that the virtual axis 160 that is the center of the suction nozzle 201 passes through the center of the large opening 126 and the small opening 127.
[0032]
Further, as shown in FIG. 2, the lower first support member 123a, the lower second support member 123b, the lower third support member 123c, and the lower fourth support member 123d are arranged near the center of each member. The two light sources 121 are attached at equal intervals, the two light sources 121 are attached in parallel to the arrangement direction of the three light sources 121 and between the three light sources 121, and a total of five light sources are attached. . Each light source 121 is attached so that the optical axis of the light source 121 is orthogonal to the support member 123a to which the respective light source 121 is attached. With such a configuration, the light emitted from each light source 121 attached to the lower first support member 123a, the lower second support member 123b, the lower third support member 123c, and the lower fourth support member 123d is the virtual axis 160. It concentrates in the vicinity of the upper virtual point 161.
Although the number of the light sources 121 attached to the lower first support member 123a and the like is five, the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 irradiated by the light source 121 and the light reflecting surface 141 of the electronic component 312 The number can be changed depending on the distance from the light source 121 and the like, and is not limited to the above number.
[0033]
The upper light source unit 122 is disposed between the large mortar-shaped square opening 126 formed by the lower light source unit 123 and the component holding surface 140 of the suction nozzle 201. As shown in FIG. The upper first support member 122a and the upper second support member 122b, and the upper third support member 122c and the upper fourth support member 122d are arranged to face each other diagonally at the four corners of the opening 126. In the upper first support member 122a, the upper second support member, the upper third support member, and the upper fourth support member, three light sources 121 are arranged at equal intervals in the vicinity of the center so that each optical axis is in the horizontal direction. Is attached. With such a configuration, the irradiation light from each light source 121 of the upper light source unit 122 is also concentrated in the vicinity of the virtual point 161 on the virtual axis 160.
Although the number of the light sources 121 attached to the upper first support member 122a and the like constituting the upper light source unit 122 is three in this embodiment, the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 irradiated by the light source 121, In addition, the number can be changed depending on the distance between the light reflection surface 141 of the electronic component 312 and the light source 121, and the number is not limited to the above.
[0034]
The camera illumination device 120b includes a plurality of the light sources 121, a lens unit light source support member 125 to which the light sources are attached, and a power supply device 124 connected to the light source 121 and controlled in brightness by the control device 150. . As shown in FIG. 3, the lens unit light source support member 125 has an opening 125 a that allows light incident on the lens unit 114 of the CCD camera 106 to pass therethrough in the vicinity of the center. Light sources 121 are attached at equal intervals. The eight light sources 121 are attached to the lens unit light source support member 125 so that the optical axes of the light sources 121 are orthogonal to each other. Therefore, the light emitted from the light source 121 attached to the lens unit light source support member 125 is irradiated toward the light guide unit 130. The CCD camera 106 is a device for imaging the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 and the light reflecting surface 141 of the electronic component 312 and is connected to the control device 150.
[0035]
In the present embodiment, the number of the light sources 121 attached to the lens unit light source support member 125 is eight, but the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 and the light reflecting surface of the electronic component 312 irradiated by the light source 121. 141 can be changed depending on the distance between the light source 121 and the light source 121, and is not limited to the above number. In the present embodiment, the CCD camera 106 is used. However, the CCD camera 106 is not specified as long as the component holding surface 140 and the light reflecting surface 141 can be imaged. For example, an optical camera, a line sensor, or the like can be used.
[0036]
Next, the light guide unit 130 is a component for guiding the images of the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 and the light reflecting surface 141 of the electronic component 312 to the lens unit 114 of the CCD camera 106, and the virtual axis 160. It has the 1st reflective mirror 131 arrange | positioned in the vicinity, and the 2nd reflective mirror 132 arrange | positioned away from this 1st reflective mirror 131 in the Y-axis direction. In the present embodiment, the first reflecting mirror 131 is arranged in a state inclined 45 degrees clockwise from the horizontal state around the X axis so as to capture the component holding surface 140 and the light reflecting surface 141. In the present embodiment, the second reflecting mirror 132 is disposed at a position inclined 25 degrees counterclockwise around the X axis from the horizontal state and receiving light from the camera illumination device 120b. . Therefore, the CCD camera 106 that is not disposed facing the component holding surface 140 can image the component holding surface 140 and the light reflecting surface 141 through the light guide unit 130.
[0037]
In the present embodiment, imaging is performed using the light guide unit 130, but the light guide unit 130 can be omitted when the CCD camera 106 can be disposed facing the component holding surface 140. Further, the number of reflecting mirrors constituting the light guide unit 130 can be changed depending on the arrangement state of the CCD camera 106.
[0038]
An imaging operation of the suction nozzle 201 by the illumination device 120, the light guide unit 130, and the CCD camera 106 configured as described above will be described. First, the light source 121 attached to the upper light source unit 122 and the lower light source unit 123 irradiates light toward the suction nozzle 201. Therefore, the reflected light 135 reflected by the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 travels in the Z direction toward the first reflecting mirror 131. The reflected light 135 has its traveling angle changed by 90 degrees by the first reflecting mirror 131 and proceeds in the Y direction toward the second reflecting mirror 132. Further, the reflected light 135 is changed in traveling direction by 130 degrees by the second reflecting mirror 132 and is incident on the lens unit 114 of the CCD camera 106. The imaging information sent from the CCD camera 106 is temporarily stored in the control device 150.
The reflected light 135 traveling from the second reflecting mirror 132 to the lens unit 114 is incident on the surface of the lens unit 114 at an angle of 85 degrees so as not to be regularly reflected on the lens unit 114 of the CCD camera 106. It is composed.
[0039]
The control device 150 will be described. As shown in FIG. 6, the control device 150 includes a loader unit 302, a substrate holding unit 303, an unloader unit 304, an XY robot 308, a first component supply unit 305A, a second component supply unit 305B, The third component supply unit 305C, the transfer head unit 210, the suction nozzle change device 310, and the database unit 401 are connected. The data base unit 401 stores a part library 402, an NC program 403, board data 404, and nozzle data 405. Here, the component library 402 is shape data of various electronic components 312, and is data used to detect a positional shift when the electronic components are attracted compared to imaging information described later. The NC program 403 is a program for operating each device of the component mounting device 300. The board data 404 is shape data of various electronic circuit boards 301 and position data of electronic components 312 to be mounted. The nozzle data 405 is data for sending a command to the suction nozzle change device 310 or the like as to which of the various suction nozzles 201 is to be used for the various electronic components 312 held.
[0040]
Although details will be described in the following description of the operation, in this embodiment, the control device 150 further controls the brightness of the component holding surface 140 in the imaging information of the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 supplied from the CCD camera 106. In addition, a determination device 151 that determines the quality of the suction nozzle 201 based on the imaging information itself is provided. In addition, the determination device 151 is set based on the overall luminance due to reflection from the electronic component 312 and the component holding surface 140 when the lighting device 120 projects light while holding the electronic component 312 on the component holding surface 140. It has a storage unit 152 that stores a set value, and determines that the suction nozzle 201 is defective when the brightness on the component holding surface 140 in a component non-holding state is equal to or higher than the set value. The storage unit 152 may be included in the control device 150.
[0041]
Further, the determination device 151 has area information regarding a plurality of sections obtained by dividing the component holding surface 140, and determines whether the luminance is equal to or higher than the set value for each of the sections. The storage unit 152 can also store the region information.
When the brightness is less than the set value, the determination device 151 recognizes an image corresponding to the electronic component 312 in the imaging information of the component holding surface 140 supplied from the CCD camera 106, and the suction nozzle 201. Can also be judged as defective.
In addition, the determination device 151 can also have information related to the image of the electronic component 312 recognized in the imaging information of the component holding surface 140 in the storage unit 152. At this time, the image information is stored in the suction nozzle 201. It is preferable that the image information has a size equal to or smaller than the minimum component held by the
[0042]
In a state where the electronic component 312 is held on the component holding surface 140, a light amount for inspection exceeding the maximum light amount when the illumination device 120 projects the electronic component 312 and the component holding surface 140 is projected onto the suction nozzle 201. The control device 150 can also control the operation of the lighting device 120 so as to emit light.
[0043]
As described above, in this embodiment, the component holding member pass / fail detection device 100 is provided in the transfer head 210 provided in the component mounting device 300. However, the component holding member is provided separately from the component mounting device 300. A pass / fail detection device 100 may be provided.
[0044]
The operation of the component mounting apparatus 300 configured as described above will be described below. One of the characteristic operations in the present embodiment is the luminance of the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 due to the projection of the lighting device 120. This is a pass / fail detection operation for determining pass / fail of the suction nozzle 201 based on the above. Therefore, the above-described pass / fail detection operation in the component mounting apparatus 300 will be mainly described below. The suction nozzle pass / fail detection operation and the component mounting operation are both executed with the operation controlled by the control device 150.
[0045]
In the component mounting apparatus 300, the pass / fail detection operation of the suction nozzle 201 is executed before starting the component mounting operation of the electronic component 312 on the circuit board 301 or after the component mounting operation by a predetermined number of times.
The component holding member pass / fail detection device 100 has a high light reflectance on the component holding surface 140 due to adhesion of metals in the electronic component 312 to the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 and peeling of the coating processing on the component holding surface 140. The suction nozzle 201 that has become is determined to be a defective nozzle. The quality detection operation of the suction nozzle 201 will be described below with reference to FIG.
[0046]
In step 1, first, it is determined whether or not the suction nozzle 201 to be inspected is a target nozzle for the suction nozzle quality determination. That is, in step 1, the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 is opposed to the light reflecting surface 141 that faces the held surface of the electronic component 312 to be picked up by the suction nozzle 201 and reflects light by light projection by the lighting device 120. It is judged whether it is large or almost the same area. When the component holding surface 140 is larger than or substantially the same area as the light reflecting surface 141, whether the suction nozzle 201 is good or bad is determined.
For example, as shown in FIG. 8, an SX nozzle that is a suction nozzle 201 for a 0.6 × 0.5 mm capacitor or resistor electronic component, a 1.0 × 0.5 mm capacitor or resistor, or an SS mini-transistor electronic component Suction nozzle 201 for suction nozzle 201 with respect to electronic components of SA nozzle, 1.6 × 0.8 mm capacitor or resistor, 2.0 × 1.25 mm capacitor or resistor, or 2 × 2.1 mm S mini-transistor Each of the M nozzle which is an adsorption nozzle 201 for an S nozzle which is a 6 × 3.5 mm tantalum capacitor, a semi-fixed volume of 4.5 × 3.8 mm, or an alumina electrolytic capacitor of 4.3 × 4.3 mm In the nozzle, the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 is larger than the light reflecting surface 141 of the electronic component to be held. However, since it is substantially the same, the quality determination of the suction nozzle 201 is performed. In addition, the L nozzle that is the suction nozzle 201 for an SOP with an outer shape of 7.6 mm or more or a QFP with an outer shape of 12 mm or more is smaller in the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 than the light reflection surface 141 of the electronic component. Do not do.
As an example, the size of the component holding surface of the SX nozzle is 0.6 × 0.5 mm, the size of the component holding surface of the SA nozzle is 1.0 × 0.8 mm, and the S nozzle The size of the component holding surface is 1.7 × 1.2 mm, and the size of the component holding surface of the M nozzle is 4.0 × 3.4 mm.
[0047]
However, when the influence of the reflected light of the component holding surface 140 in the suction posture recognition operation of the electronic component 312 is not considered, the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 is smaller than the light reflecting surface 141 of the electronic component 312. Alternatively, the quality of the suction nozzle 201 may be determined. For example, when dirt is attached to the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 to cause a suction failure, the component holding surface 140 and the light reflecting surface 141 are prevented in order to prevent the problem. Regardless of the size, the component holding surfaces 140 of all the suction nozzles 201 may be subject to the suction nozzle quality determination.
[0048]
If it is determined in step 1 that it is an inspection target, the process proceeds to the next step 2, and if not, the process proceeds to step 10. In step 10, if the component mounting operation is continued, the process returns to step 1 again. If the component mounting operation is not continued, the operation is terminated.
Since the light reflectance at the component holding surface 140 is proportional to the number of times the suction nozzle 201 is used, in step 2, it is determined whether or not the number of times the suction nozzle 201 to be inspected has reached the set number. Make a decision. When the set number of times has not been reached, the process proceeds to step 4, where 1 is added to the number of uses and the process returns to step 1. On the other hand, in the present embodiment provided in the transfer head 210, if at least one of the eight suction nozzles 201 has reached the set number of times, the process proceeds to the next step 3 to determine whether the suction nozzle is good or bad. The holding member pass / fail detection device 100 is operated, and in the next step 5, it is determined whether or not the suction nozzle 201 is a defective nozzle.
[0049]
Hereinafter, the suction nozzle pass / fail determination operation by the component holding member pass / fail detection device 100 will be described.
First, as shown in FIG. 9, with respect to the same suction nozzle 650 as the suction nozzle 201 to be inspected, there is no adhesion of metal or the like on the component holding surface 651 of the suction nozzle 650, or to suppress light reflection. The illumination device 120 performs light projection in a state where the electronic component 312 corresponding to the suction nozzle 650 is sucked to the component holding surface 651 of a normal inspection target suction nozzle in a state where the film is not removed. Then, imaging is performed by the CCD camera 106. At this time, the illuminating device 120 performs light projection with the maximum light amount among the light amounts necessary for imaging the suction posture of the electronic component. The obtained imaging information is sent from the CCD camera 106 to the control device 150. In order to further improve the inspection accuracy, the light can be projected with an inspection light amount exceeding the maximum light amount. As an example of the inspection light amount, the light amount is about 10 to 20% higher than the maximum light amount.
[0050]
Based on the imaging information, the control device 150 measures the overall luminance due to the reflection from the light reflecting surface 141 of the electronic component 312 and the component holding surface 651 of the suction nozzle 650 held by the suction nozzle 650. In general, the electronic component 312 reflects light much more than the component holding surface 651, and thus the overall luminance can be generally said to be substantially the luminance from the electronic component 312. In the luminance measurement, the luminance on the entire surface of the component holding surface 651 may be measured, or the luminance in the setting range 610 shown in FIG. 9 may be measured. The setting range 610 is a range having the same or almost the same size as the electronic component to be held. Specifically, it is an area that is about 10 to 30% smaller than the size of the component holding surface of the suction nozzle. Note that reference numeral 604 shown in FIG. 9 indicates a suction hole in the suction nozzle 650.
[0051]
Among the measured overall luminances, the maximum value is set as the upper threshold value, and the luminance slightly lower than the upper threshold value is set as the set value 652 for determining whether or not the suction nozzle is good. The set value is stored in the storage unit 152. As the setting value 652, as shown in FIG. 10, for example, when the luminance is expressed in 256 gradations, the setting value 652 is set based on 120 gradations as an example of the upper limit threshold value. 100 gradations can be determined. The 120 gradations correspond to the overall luminance.
The setting value 652 determining operation described above is performed in advance for each type of suction nozzle described above and the setting value 652 is stored before the suction nozzle pass / fail determination operation.
[0052]
Next, the component holding surface 141 of the suction nozzle 201 is imaged, and the quality of the suction nozzle 201 is determined based on the imaging information. More specifically, in this embodiment, since the transfer head unit 210 includes a plurality of suction nozzles 201, a camera in which each suction nozzle 201 is provided with the illumination device 120, the light guide unit 130, and the CCD camera 106. The mounting base 117 needs to be positioned. That is, the camera mounting base 117 is moved in the X-axis direction by the detection device driving motor 111, and the large opening of the lower light source unit 123 is based on the position information detected by the linear scale 116 and the linear sensor 115. 126 and the small opening 127 are positioned so that the virtual axis 160 which is the center of the suction nozzle 201 is positioned. When positioned in this way, the image of the component holding surface 140 of the suction nozzle 201 is guided to the CCD camera 106 through the light guide unit 130.
[0053]
Then, light is projected from the illumination device 120 with the maximum light amount or the inspection light amount, and the component holding surface 140 is imaged. Based on the imaging information, the determination device 151 measures the luminance of the component holding surface 140 and determines whether or not the measured value is equal to or greater than the set value 652. When the measured value is equal to or greater than the set value 652, light reflection on the component holding surface 140 is large. Therefore, it is considered that the electronic component 312 is attached with metal such as solder or the film is peeled off. The suction nozzle 201 is determined as a defective nozzle. On the other hand, when the measured value is less than the set value 652, the suction nozzle 201 is determined to be a normal nozzle.
[0054]
The camera mounting base 117 may be stopped each time the virtual axis 160 is positioned with respect to the lower light source unit 123 and the upper light source unit 122 with respect to each suction nozzle 201. However, in order to shorten the inspection time, the camera mount 117 is moved in the X-axis direction without stopping, and the virtual axis 160 is moved to the lower light source based on the position information detected by the linear scale 116 and the linear sensor 115. It is preferable to determine whether the suction nozzle 201 is good or not by operating the illumination device 120 and the CCD camera 106 when arranged at the center of the unit 123 and the upper light source unit 122. In this case, it is preferable that the CCD camera 106 has a shutter function, and when the positioning is performed, the shutter operates to take an image.
[0055]
As described above, in the present embodiment, since the transfer head unit 210 includes the plurality of suction nozzles 201, when at least one of the plurality of suction nozzles 201 is determined to be a defective nozzle, the next step 6 is performed. Then, only the defective nozzle or all the suction nozzles 201 are cleaned by the cleaning device 311. An example of the cleaning method will be described with reference to FIGS. In addition, the cleaning method corresponds to an example of a luminance reduction process executed on the component holding surface 140 of the suction nozzle 201.
After the transfer head unit 210 is moved by the XY robot 308 to the solvent tank unit 901 of the cleaning device 311, only the defective nozzle or all the suction nozzles 201 are lowered by the operation of the lifting drive unit 204. The component holding surface 140 is immersed in a solvent 910 such as ethanol or isopropyl alcohol filled in the solvent tank 901 for about 10 seconds. In the following process, a case where all the suction nozzles 201 are cleaned will be described as an example. Next, the suction nozzle 201 is moved to the solvent wiping unit 902 by the XY robot 308. After the movement, the component holding surface 140 is pushed down about 0.1 mm on the water supply waste provided in the wiping unit 902. As described above, the elevating drive unit 204 is driven. Further, in this state, the rotation driving unit 205 is operated, the component holding surface 140 is rotated about three times, and the solvent 910 is wiped off. Finally, after the suction nozzle 201 is moved to the finishing portion 903 by the XY robot 308, the component holding surface 140 is pressed down about 0.1 mm on the chamois provided in the finishing portion 903. The elevating drive unit 204 is driven. Further, in this state, the rotation driving unit 205 is operated, and the component holding surface 140 is rotated about three times to complete the wiping finishing operation.
[0056]
After the above-described cleaning operation, the process proceeds to step 7, and it is determined again whether or not each suction nozzle 201 is a defective nozzle in the same manner as in step 5 described above. Then, when even one of the suction nozzles 201 is determined as a defective nozzle again, the process proceeds to step 8.
On the other hand, when a defective nozzle is not detected in step 7, the process proceeds to step 9 where the number of times each suction nozzle 201 is used is reset to zero. Similarly, when no defective nozzle is detected in step 5, the process proceeds to step 9 and then to step 10 in the same manner.
[0057]
In step 8 described above, the suction nozzle 201 determined to be a defective nozzle again is registered as a defective nozzle and is not used for future component mounting operations. Further, a warning is issued and the process proceeds to step 11 where the nozzle change device 310 changes the nozzle.
In step 11, the transfer head unit 210 is moved to the suction nozzle change device 310 by the XY robot 308, and in the suction nozzle change device 310 having the spare nozzle, only the defective nozzle or all the suction nozzles 201 are automatically operated. Detach and replace. After step 11, the process proceeds to step 9 above.
[0058]
As described above, according to the present embodiment, the component holding member quality detection device 100 can measure the brightness of the component holding surface 141 of the suction nozzle 201 to automatically determine the quality of the suction nozzle 201. Thus, when recognizing the state in which the electronic component 312 is held by the suction nozzle 201, it is possible to avoid the problem that correct component recognition is hindered due to light reflection by the component holding surface 141.
Further, in the present embodiment, the component holding member quality detection device 100 is provided in the transfer head unit 210, and the camera mounting base 117 provided with the illumination device 120, the light guide unit 130, and the CCD camera 106 is provided below each suction nozzle 201. Therefore, it is necessary to move the transfer head unit 210 to, for example, a recognition device that is provided in the component mounting apparatus and images the component holding posture of the suction nozzle. There is no. Therefore, the time required for the pass / fail inspection of the suction nozzle 201 and the component recognition operation can be shortened compared to the conventional case.
[0059]
Further, according to the component mounting apparatus 300 of the present embodiment, when the defective nozzle is detected by the component holding member quality detection device 100, the defective nozzle can be automatically cleaned by the cleaning device 311. Can be played. Further, by providing the suction nozzle change device 310, when it is determined that the nozzle is defective even after the cleaning, it can be automatically replaced with a normal suction nozzle 201. Therefore, the operation rate of the component mounting apparatus 300 can be increased.
[0060]
Below, the modification regarding the component holding member quality detection apparatus 100 is demonstrated.
As described above, the set value 652 is a value determined based on the overall brightness in a state where the electronic component 312 is held in the suction nozzle 650. The method of determining the set value 652 is not limited to this, and can be determined by the following method, for example. In other words, the brightness of the component holding surface 140 in a so-called new suction nozzle, in which no dirt due to the electronic component 312 is attached to the component holding surface 140 and the film is not peeled off at all, is measured. Set to the lower limit set value. Therefore, theoretically, when the luminance of the component holding surface 140 is measured, and when the luminance exceeding the lower limit setting value is obtained, the component holding surface 140 of the suction nozzle has some dirt adhesion or peeling of the coating. Will exist. Therefore, by determining the brightness value between the above lower limit set value and less than the above set value 652 as the threshold value, the accuracy is higher than that when the set value is determined to 100 gradations. It becomes possible to detect unnecessary light reflection on the component holding surface 140.
[0061]
Further, as described above, in the method of measuring the brightness of the component holding surface 140 in the target suction nozzle 201 in the determination of the quality of the suction nozzle 201, the component holding surface 140 that can erroneously detect the suction posture of the electronic component 312 is used. In some cases, it is difficult to distinguish between minute dirt and peeling of the coating film and minute dirt and coating peeling of the component holding surface 140 that does not erroneously detect the suction posture. That is, as shown in FIG. 14, when the electronic component 312 is held on the component holding surface 140, the suction posture can be erroneously detected in the non-cover region 607 other than the region 601 covered with the electronic component 312. The method of detecting the luminance of the component holding surface 140 distinguishes between the case where the dirt 603 of the component holding surface 140 exists and the case where the dirt 602 having the same size as the dirt 603 exists in the region 601. Can not do it. In other words, even if the dirt 602 exists in the area 601, the dirt 602 is covered and hidden by the electronic component 312 during the component recognition operation, so that it does not adversely affect the detection of the suction posture. Note that the stains 602 and 603 have a higher luminance than the portion where the stains or the like do not exist on the component holding surface 140. The same applies to the following stains 606 and 608.
[0062]
Further, as shown in FIG. 15, an infinite number of minute stains 606 for which the suction posture cannot be erroneously detected are scattered on the component holding surface 140, and the luminance caused by the stains 606 is averaged to obtain the suction posture. It is not possible to distinguish between a case where the brightness reaches the same level as that of the stain 603 that erroneously detects the noise, and a case where the brightness is simply caused by the stain 603. That is, there is a problem in that if the dirt 603 on the component holding surface 140 that can erroneously detect the suction posture is detected, minute dirt 606 that does not cause erroneous detection of the suction posture is also detected.
[0063]
Thus, the method for measuring the overall luminance of the component holding surface 140 is based on the effect of light reflection caused by dirt on the component holding surface 140 when the suction nozzle 201 does not hold the electronic component 312. It is suitable for large dirt 608 as shown in FIG. 16 in which it is erroneously determined that the part is held, but it is not suitable for detecting dirt 603 that can erroneously detect the suction posture.
Therefore, in order to solve the problem, the following method can be adopted as a modification. That is, imaging information used in luminance measurement is divided into a grid as shown in FIG. For example, the component holding surface 140 having a long side of 1.0 mm and a short side of 0.5 mm is divided into, for example, 50 sections. A luminance threshold value is set in advance in each of the divided sections 611. Next, the range of the region 601 is stored in advance in the nozzle data 405 in the control device 150. Since the region 601 is a region covered with the electronic component 312, even if a luminance higher than the threshold value is detected in one or a plurality of sections 611 in the region 601, it is not determined as a defective nozzle. .
On the other hand, in the non-cover area 607 other than the area 601, when the luminance equal to or higher than the threshold value is detected in one or a plurality of sections 611, the suction nozzle 201 is determined as a defective nozzle.
[0064]
In this way, by dividing the imaging data used for luminance detection into a grid and determining the quality of the suction nozzle, it is possible to accurately detect only minute stains 603 that adversely affect the suction posture of the electronic component 312. It is possible to prevent unnecessary nozzles from being judged unnecessarily.
[0065]
In addition, the above-described method of measuring the entire luminance of the component holding surface 140 and the method of measuring the luminance of each section 611 by dividing the component holding surface 140 into a grid shape are both imaging of the component holding surface 140. This is a method of determining pass / fail of the suction nozzle 201 by measuring luminance based on information. However, the quality determination method of the suction nozzle 201 is not limited to these. That is, not only the brightness measurement but also the imaging information of the component holding surface 140 can be taken into account for the quality determination. That is, even when it is determined that the nozzle is a normal nozzle in the brightness measurement, the imaging information of the component holding surface 140 is included even though the component holding surface 140 that does not hold the electronic component 312 is captured. When an image corresponding to a part is recognized, the suction nozzle 201 may be determined as a defective nozzle.
[0066]
In this case, as a component corresponding to an image recognized in the imaging information of the component holding surface 140, an inspection target is obtained from a component library 402 which is shape data of a target electronic component in the control device 150 as shown in FIG. The image information 660 of the smallest component having the smallest area among the target electronic components held by the suction nozzle 201 is stored in the storage unit 152 of the control device 150. Therefore, when the component holding surface 140 of the target suction nozzle 201 that holds the target electronic component is imaged in a state where the target electronic component is not sucked, an image that is substantially equivalent to the image information 660 is included in the imaging information. When the information 661 is confirmed, the target suction nozzle 201 can be a defective nozzle.
According to this method, the accuracy of the quality determination of the suction nozzle 201 can be further improved, and erroneous recognition that a component is sucked can be prevented even though the component is not sucked. .
[0067]
Furthermore, for the stored image information 660, image information indicating an area of, for example, 90% to 10% of the area indicated by the image information may be used as the determination criterion. For example, if an area corresponding to 10% of the area of the image information 660 is used as a criterion for pass / fail judgment, minute dirt and scratches can be detected with higher accuracy, and the suction posture of the sucked electronic component 312 can be detected. It is possible to prevent erroneous detection in detection.
Moreover, in the said method, you may use together the method of utilizing the above-mentioned division 611. Also, the various modifications described above can be combined as appropriate, thereby achieving the respective effects.
[0068]
Hereinafter, a component mounting operation in the component mounting apparatus 300 including the above-described component holding member quality detection device 100 will be briefly described.
The circuit board 301 passes through the loader unit 302 and is held by the board holding unit 303 and positioned in the XY direction. On the other hand, the transfer head unit 210 is moved in the X and Y directions by the XY robot 308, and each suction nozzle 201 is supplied from the first component supply unit 305 </ b> A, the second component supply unit 305 </ b> B, or the third component supply unit 305 </ b> C. Thus, the electronic component 312 is adsorbed. After mounting the components, before mounting the components on the circuit board 301, the component holding member pass / fail detection device 100 attached to the transfer head unit 210 is used to detect the electronic components 312 sucked by the suction nozzles 201. The suction posture is imaged. In the suction posture recognition operation, similarly to the above-described imaging operation of the component holding surface 140 by the component holding member pass / fail detection device 100, the camera mounting base 117 provided with the illumination device 120, the light guide unit 130, and the CCD camera 106 is used. While the detector drive motor 111 moves and positions in the X-axis direction, the suction posture is imaged preferably without stopping. The suction posture recognition operation can also be performed while moving the transfer head unit 210 to the circuit board 301.
[0069]
Further, based on the suction posture information of each electronic component 312 that is sequentially imaged and the shape information of the component library 402 included in the database unit 401, the amount of positional deviation of all the electronic components 312 sucked by each suction nozzle 201. Is detected. Then, the control device 150 moves the electronic component 312 to a predetermined mounting position on the electronic circuit board 301 based on the mounting position information of the board data 404 included in the database unit 401 and the positional displacement amount of the electronic component 312. For mounting, the rotation angle around the Z axis to be corrected and the movement amounts in the X and Y directions are calculated. Then, based on the calculated rotation angle around the Z axis to be corrected and the amount of movement in the X direction and the Y direction, each suction nozzle 201 is rotated around the Z axis by the rotation drive unit 205, and X -Y robot 308 moves each suction nozzle 201 to a predetermined mounting position on electronic circuit board 301. Then, the electronic component 312 held by each suction nozzle 201 is sequentially mounted at the mounting position.
[0070]
As described above, in the component mounting apparatus 300, since the transfer head unit 210 includes the component holding member pass / fail detection device 100, after the electronic component 312 is sucked, the suction nozzle 201 is moved to the circuit board 301. The suction posture of the sucked electronic component 312 can be sequentially imaged. Therefore, unlike the prior art, there is no need to move the transfer head unit 210 to the place where the recognition device is installed, and the mounting cycle time can be shortened. As a result, the operation rate of the component mounting operation can be improved.
[0071]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the component holding member pass / fail detection device of the first aspect of the present invention and the component holding member pass / fail detection method of the second aspect, the lighting device, the imaging device, and the control device are provided, and the component holding member Since the quality of the component holding member is judged based on the luminance on the component holding surface, the light reflectance of the component holding surface is so affected that the accurate recognition of the component held by the component holding member is adversely affected. The raised component holding member can be detected.
[0072]
Moreover, the quality of the component holding member can be determined with higher accuracy by dividing the component holding surface to provide a partition and measuring the luminance for each partition.
In addition to the luminance measurement, imaging information of the component holding surface is also taken into consideration, whereby the quality determination accuracy of the component holding member can be further improved.
Moreover, since the light quantity in a normal component recognition operation | movement is exceeded by performing quality determination of a component holding member using the light quantity for an inspection, the said quality determination can be performed with a higher precision.
[0073]
Further, according to the component mounting apparatus of the third aspect and the component mounting method of the fourth aspect of the present invention, the component holding member pass / fail detection device of the first aspect is provided, and the component holding member pass / fail detection method is executed. In addition, it is possible to detect contamination on the component holding surface of the component holding member, peeling of the coating, and the like before holding the component. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of erroneous component recognition due to light reflection on the component holding surface during the component recognition operation performed before component mounting.
[0074]
Since the component transfer device includes the detection device support member and the drive device, when the component held by the component holding member is recognized, the component transfer device is moved to the place where the recognition device is installed as in the past. There is no need to let them. Therefore, the mounting cycle time can be shortened, and as a result, the operation rate of component mounting can be increased.
[0075]
Furthermore, by providing the cleaning device, the component holding surface of the component holding member can be automatically cleaned when it is determined that the component holding member is defective as a result of the quality detection of the component holding member.
Furthermore, by providing the holding member exchanging device, it can be automatically replaced with a normal suction nozzle when it does not return to a normal component holding member despite being washed by the cleaning device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a suction nozzle quality detection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow K in the suction nozzle quality detection device shown in FIG.
3 is a view showing a lens part light source support member provided in the suction nozzle quality detection device shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a transfer head unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of an electronic component mounting apparatus including a suction nozzle quality detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a control device of the electronic component mounting apparatus including the suction nozzle quality detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a flowchart of an electronic component mounting apparatus including the suction nozzle quality detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a correspondence between a target suction nozzle and a target electronic component in the electronic component mounting apparatus including the suction nozzle quality detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating an imaging state of luminance measurement on a suction surface in a normal state in which no dirt such as metal adheres to the component holding surface of the target suction nozzle.
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a threshold value and a defective nozzle.
FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the component holding surface of the suction nozzle is immersed in the solvent in the solvent tank in the cleaning device.
FIG. 12 is a diagram illustrating a state where the component holding surface of the suction nozzle is pressed against the liquid absorption material of the solvent wiping portion in the cleaning device.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the component holding surface of the suction nozzle is pressed against the dirt wipe 912 of the finishing unit in the cleaning device.
FIG. 14 is a diagram illustrating an imaging state of luminance measurement on a suction surface in a state in which dirt such as metal is attached to a component holding surface of a target suction nozzle that does not suck the target component.
FIG. 15 is a diagram illustrating an imaging state of luminance measurement on a suction surface in a state where fine dirt such as metal adheres to a component holding surface of a target suction nozzle that does not suck the target component.
FIG. 16 shows an imaging state of luminance measurement on the suction surface in a state where dirt such as metal is attached to the component holding surface of the target suction nozzle that is not sucking the target component in an area hidden by the sucked electronic component. FIG.
FIG. 17 is a diagram in which the imaging state of luminance measurement on a suction surface in a state where dirt is adhered to a component holding surface of a target suction nozzle that is not sucking the target component is divided into sections.
FIG. 18 is a diagram illustrating an imaging state and an area stored in a control device on a suction surface in a state where dirt or the like is attached to a component holding surface of a target suction nozzle that is not sucking a target component.
FIG. 19 is a perspective view showing a configuration of a conventional electronic component mounting apparatus.
[Explanation of symbols]
100: Component holding member pass / fail detection device, 106: CCD camera,
111 ... Detector driving motor, 112 ... Guide rail,
115 ... Linear sensor, 116 ... Linear scale,
117 ... Camera mounting base, 120 ... Lighting device, 200 ... Parts transfer device,
201 ... Adsorption nozzle, 301 ... Circuit board, 305 ... Component supply device,
310 ... Adsorption nozzle change device, 311 ... Cleaning device, 312 ... Electronic component,
140 ... component holding surface, 141 ... light reflecting surface, 150 ... control device,
611 ... partition, 652 ... set value.

Claims (5)

部品の光反射面以上の面積を有する部品保持面を有する部品保持部材に対して投光する照明装置と、
上記照明装置の照明による上記部品保持面を撮像する撮像装置と、
上記撮像装置から供給される上記部品保持面の撮像情報における上記部品保持面の輝度に基づいて上記部品保持部材の良否を判断する制御装置と、を備え、
上記制御装置は、上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記照明装置が投光したときに上記部品及び上記部品保持面からの反射による全体輝度に基づいて設定した設定値を有し、部品非保持の状態における上記部品保持面における輝度が上記設定値以上になるとき上記部品保持部材を不良と判断する、
ことを特徴とする部品保持部材良否検出装置。A lighting device that projects light onto a component holding member having a component holding surface having an area equal to or larger than the light reflecting surface of the component;
An imaging device for imaging the component holding surface by illumination of the illumination device;
A control device that determines the quality of the component holding member based on the luminance of the component holding surface in the imaging information of the component holding surface supplied from the imaging device,
The control device has a set value set based on the overall luminance due to reflection from the component and the component holding surface when the lighting device projects light in a state where the component is held on the component holding surface, Determining that the component holding member is defective when the luminance on the component holding surface in the component non-holding state is equal to or higher than the set value;
A component holding member pass / fail detection device. 上記輝度が上記設定値未満であるとき、上記制御装置は、上記撮像装置から供給される上記部品保持面の撮像情報内に上記部品に相当する画像を認識したときには、当該部品保持部材を不良と判断する、請求項１記載の部品保持部材良否検出装置。 When the luminance is less than the set value, the control device determines that the component holding member is defective when the image corresponding to the component is recognized in the imaging information of the component holding surface supplied from the imaging device. The component holding member pass / fail detection device according to claim 1, wherein the determination is performed . 部品の光反射面以上の面積を有する部品保持面を有する部品保持部材に対して投光し、上記照明された上記部品保持面を撮像し、上記部品保持面の撮像情報における上記部品保持面の輝度に基づいて上記部品保持部材の良否を判断する部品保持部材良否検出方法であって、The component holding member having a component holding surface having an area equal to or larger than the light reflection surface of the component is projected, the illuminated component holding surface is imaged, and the component holding surface in the imaging information of the component holding surface is captured. A component holding member pass / fail detection method for determining pass / fail of the component holding member based on brightness,
上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記部品保持部材へ投光したときに上記部品及び上記部品保持面からの反射による全体輝度に基づいて設定した設定値を有し、部品非保持の状態における上記部品保持面における上記輝度が上記設定値以上になるとき上記部品保持部材を不良と判断する、  The component holding surface has a set value set based on the overall luminance due to reflection from the component and the component holding surface when projected to the component holding member in a state where the component is held on the component holding surface. Determining that the component holding member is defective when the brightness on the component holding surface in the state is equal to or higher than the set value;
ことを特徴とする部品保持部材良否検出方法。  A component holding member pass / fail detection method. 請求項１に記載の部品保持部材良否検出装置と、The component holding member pass / fail detection device according to claim 1;
上記部品保持部材に保持される部品を供給する部品供給装置と、  A component supply device for supplying a component held by the component holding member;
上記部品保持部材を有し、該部品保持部材に上記部品供給装置から上記部品を保持させて保持した部品を回路基板へ実装する部品移載装置と、  A component transfer device that has the component holding member, mounts the component held on the circuit board by holding the component from the component supply device on the component holding member, and
を備えたことを特徴とする部品実装装置。  A component mounting apparatus comprising: 部品保持部材にて部品を保持し回路基板に実装する部品実装動作を設定回数実行した後、次の上記部品実装動作が開始される前に、上記請求項３に記載の部品保持部材良否検出方法を実行して上記部品保持部材の良否を判断するThe component holding member pass / fail detection method according to claim 3, after the component mounting operation of holding the component by the component holding member and mounting the component on the circuit board is executed a predetermined number of times, and before the next component mounting operation is started. To determine the quality of the component holding member
ことを特徴とする部品実装方法。A component mounting method characterized by the above.
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