JP4308588B2 - Surface mount machine - Google Patents

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JP4308588B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットにより部品供給部からIC等の電子部品を吸着し、この電子部品をプリント基板等の基板上に移送して実装する表面実装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、先端に吸着ノズルをもつ実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットにより、IC等の電子部品を部品供給部から吸着してプリント基板上に移送し、プリント基板上の所定位置に実装するようにした表面実装機(以下、実装機と略す)が知られている。
【0003】
この種の実装機では、不良部品の実装、実装ずれ、あるいは実装ミス(未実装)等を未然に防止するために、部品吸着後、プリント基板への実装に先立って、基台上に設置したCCDエリアセンサ等の撮像手段により吸着部品を撮像し、部品の吸着状態等を画像認識することが一般に行われているが、この時の認識精度を高めるために、例えば、ヘッドユニットにマークを設け、このマークと吸着部品を同一画角内に撮像することにより、画像上のマークの位置を手がかりにしてノズル中心の位置を正確に求めて部品の吸着状態を認識することも行われている(例えば、特許文献1)。
【0004】
【特許文献1】
特公平8−31715号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
吸着部品を画像認識する実装機では、基台側(撮像手段の配設側)に設けた照明手段により吸着部品に照明光を照射し、吸着部品で反射した反射光を撮像手段で受光することによって吸着部品を撮像するのが一般的であり、上記公報のように吸着部品とマークを同一画角内に撮像する場合には、通常、実装用ヘッドの近傍にマークが設けられ、共通の照明の下で吸着部品およびマークが撮像される。
【0006】
ところが、近年、実装部品をより精度良く認識するために、吸着部品の大きさや形状に応じて照明方向や照度を切換えることが行われるようになっており、上記のように、吸着部品とマークを同時に撮像する場合には、照明方向や照度が部品に応じて切換えられる結果、その照明方向等によってはマークの画像状態が悪くなって部品認識に悪影響を与えるという弊害が出ている。従って、この点を改善することが望まれている。
【0007】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、部品の吸着状態をより正確に認識することができるようにすることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、部品供給部と基板との間を移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに昇降可能に支持される実装用ヘッドと、部品撮像用照明を提供する部品用照明手段を含みかつ所定の撮像高さ位置に配置された前記実装用ヘッドによる吸着品を撮像する撮像手段と、この撮像手段の被写界深度内に位置するように前記ヘッドユニットに設けられるマークとを備え、部品の実装に先立ち、前記吸着部品および前記マークを前記撮像手段により同時に撮像して部品の吸着状態を画像認識する表面実装機において、前記撮像手段は、前記吸着部品に照明光を照射してその反射光を受光することにより前記吸着部品を撮像するとともに前記部品用照明手段として互いに異なる方向から前記吸着部品に対して照明光を照射する複数の照明装置を有するものであり、前記マークを境にして前記撮像手段の反対側から前記マークに透過照明を提供するマーク用照明手段と、このマーク用照明手段および前記各照明装置の照明状態を制御する制御手段とをさらに備え、この制御手段は、前記吸着部品の画像認識の際に、部品毎に予め定められた照明条件に基づき前記各照明装置を制御するとともに前記マークに透過照明を提供すべく前記マーク用照明手段を制御するものである。
【0009】
この構成によると、いわゆるバックライト照明によりマークが際立ち、部品撮像用照明による影響を受けることなくマークを鮮明に撮像することが可能となる。従って、部品撮像用照明の照明条件を吸着部品の種類に応じて変更する場合でも、吸着部品およびマークの双方を常に鮮明に撮像することが可能となり、その結果、部品の吸着状態をより精度良く認識することができるようになる。
この構成において、前記制御手段は、部品毎の前記照明条件に応じて前記マーク用照明手段の照度を変更するものであるのが好適である。
【0012】
また、上記のような構成においては、ヘッドユニットに複数の前記マークを設け、これら複数のマークを画像認識してこれらの相対的な位置関係から部品の吸着状態を認識するのが認識精度を高める上で好ましく、この場合には、マーク毎にマーク用照明手段を設けるのが、より好ましい。すなわち、全てのマークについて、又は一部の複数のマークについて光源を共通化した共通のマーク用照明手段を設ける構成としてもよいが、この場合には、光源との距離差によりマーク間で鮮明度に差異が生じることが考えられる。これに対して上記のようにマーク毎に個別にマーク用照明手段を設ける構成によると各マークを均等な鮮明度で撮像することが可能となる。
【0013】
なお、ヘッドユニットに複数の実装用ヘッドが搭載される実装機では、各実装用ヘッドに対してそれぞれマークを近接位置に設けるのが好ましい。
【0014】
また、マーク毎にマーク用照明手段を設ける場合には、前記制御手段が、各マーク用照明手段をそれぞれ個別の照明条件に基づいて点灯制御するものであるのが、より好ましい。
【0015】
この構成によると、例えば部品撮像用照明の照明条件(照明方向や照度等)に応じて各マークを異なる照明条件に基づいて点灯制御することにより、より最適な状態(鮮明な状態)でマークを撮像することが可能となる。
【0016】
この場合、制御手段は、前記撮像手段による吸着部品撮像時に、撮像対象となるマークのマーク用照明手段以外のマーク用照明手段を消灯させるように構成することができる。
【0017】
この構成によれば、部品認識に最適なマーク(撮像対象となるマーク)以外のマークが部品認識に与える影響を軽減することが可能となる。例えば複数のマークが撮像手段の同一画角内に入るような場合であって、かつ吸着部品の外縁近傍に不要なマークが位置する場合には、このマークのマーク用照明手段を消灯させた状態で部品を撮像することで、当該マークが鮮明に撮像されて吸着部品の輪郭認識に影響を与えるといった事態を未然に防止することができるようになる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0019】
図1及び図2は、本発明に係る表面実装機を概略的に示している。なお、同図中には、方向を明確にするためにX軸,Y軸およびZ軸を示している。
【0020】
同図に示すように、表面実装機(以下、実装機と略す)の基台1上には、プリント基板搬送用のコンベア2がX軸方向に配置され、プリント基板3がこのコンベア2上を搬送されて所定の実装作業位置で停止されるようになっている。
【0021】
上記コンベア2の側方には、部品供給部4が配置されている。この部品供給部4には部品供給用のフィーダーが設置されており、例えば複数のテープフィーダー4aがX軸方向に並列に並べられた状態で設置されている。
【0022】
各テープフィーダー4aはそれぞれ、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の部品を所定間隔おきに収納、保持したテープをリールから導出するとともに、後記ヘッドユニット5により部品が取出されるにつれてテープを間欠的に繰り出すように構成されている。
【0023】
上記基台1の上方には、さらに部品装着用のヘッドユニット5が装備されている。このヘッドユニット5は、部品供給部4とプリント基板3が位置する実装作業位置とにわたって移動可能とされ、X軸方向およびY軸方向に移動することができるようになっている。
【0024】
すなわち、基台1上には、Y軸方向に延びる一対の固定レール7と、これと平行に設けられてY軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、前記固定レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置されて、この支持部材11に設けられたナット部分12に前記ボールねじ軸8が螺合挿入されている。また、前記支持部材11には、X軸方向に延びるガイド部材13と、これと平行に設けられてX軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが配設され、前記ガイド部材13にヘッドユニット5が移動可能に保持され、このヘッドユニット5に設けられたナット部分(図示省略)に前記ボールねじ軸14が螺合挿入されている。そして、Y軸サーボモータ9の作動により前記支持部材11がY軸方向に移動する一方で、X軸サーボモータ15の作動によりヘッドユニット5が支持部材11に対してX軸方向に移動することにより、X−Y軸方向の任意の位置にヘッドユニット5が移動できるように構成されている。
【0025】
上記ヘッドユニット5には、図2〜図4に示すように、部品吸着用のノズル(吸着ノズル20aという)を先端に備えた複数の実装用ヘッド20が設けられている。当実施形態では、6つの実装用ヘッド20がX軸方向に一列に並べられた状態で設けられている。
【0026】
これらの実装用ヘッド20は、それぞれヘッドユニット5のフレーム5aに対して昇降(Z軸方向の移動)及びノズル中心軸回りの回転が可能とされ、図外の昇降駆動機構および回転駆動機構により作動されるようになっている。
【0027】
ヘッドユニット5における前記実装用ヘッド20の並び方向側方部分には、プリント基板3を認識するためのカメラ21が搭載されている。このカメラ21は、例えばCCDエリアセンサを備えたカメラで、プリント基板3に印されるフィデューシャルマークを撮像すべく下向きに設けられている。
【0028】
さらにヘッドユニット5には、各実装用ヘッド20に対応して部品認識用のマーク25が設けられている。
【0029】
これらのマーク25は、図3及び図4に示すように、実装用ヘッド20の後側(図4では右側)においてヘッドユニット5に下向きに垂設されたマーク取付部24の下端面に、それぞれ対応する実装用ヘッド20の側方(Y軸方向側方)に並べられた状態で設けられている。各マーク25は、基台1上に設けられる後記撮像ユニット17の被写界深度内に設けられている。具体的には、当実施形態では、図4に示すように、実装用ヘッド20が昇降ストロークの上昇端位置にセットされたときの高さ位置が撮像ユニット17による吸着部品の撮像高さ位置に設定されており、そのためマーク25は、同図に示すように、上昇端位置にセットされたときの実装用ヘッド20(吸着ノズル20a)の先端と同じ高さ位置、又はそれに近い高さ位置に設けられている。これにより実装用ヘッド20に吸着された部品とマーク25を共にピントが合った状態で同時に撮像ユニット17により撮像できるようになっている。
【0030】
各マーク25はそれぞれ下向きに設けられておりバックライト照明によって下向きに照らし出されるように構成されている。より詳しく説明すると、前記マーク取付部24には、マーク取付部24の後側面(図4の右側面)と下端面とを連通するX軸方向に幅をもったL字型に曲がる導光孔24aが形成されている。そして、この導光孔24aのうちマーク取付部24の下端面側の開口部分にX軸方向に細長のガラス基板26が嵌め込まれ、このガラス基板26の下面にマーク25が印されている。一方、導光孔24aのうちマーク取付部24の後側面側の開口部分には、光源となるLED27がマーク25と等間隔でX軸方向に並べられた状態で嵌め込まれている。そして、前記導光孔24aの屈曲部分にミラー28が設置されていることにより、LED27が点灯するとその光がミラー28で反射してマーク25の上側から下向きに照射され、その結果、マーク25が下向きに照らし出されるようになっている。すなわち、この実施形態では、前記導光孔24a、ガラス基板26、LED27およびミラー28等により本発明のマーク用照明手段が構成されている。
【0031】
なお、この実施形態において、前記マーク25はクロム蒸着によって前記ガラス基板26の下面に印され、その表面にはさらに酸化膜からなる低反射層が形成されている。これにより、撮像ユニット17の後記照明ユニット31による照明光がマーク25で反射し難くいように構成されている。
【0032】
前記基台1上において、各部品供給部4とコンベア2との間のスペースには、さらにヘッドユニット5の各実装用ヘッド20に吸着された部品をプリント基板3への実装に先だって認識するための撮像ユニット17が配設されている。
【0033】
撮像ユニット17は、基台1上に固定的に配設されており、図5に示すように、実装用ヘッド20に吸着された部品(符号Cで示す)を撮像するカメラ30と部品撮像用の照明を与える照明ユニット31とを備えている。
【0034】
カメラ30は、複数の撮像素子が一列に並ぶCCDリニアセンサ(通称ラインセンサ)を備えたカメラで、撮像素子がY軸方向に並ぶように基台1上に配置されており、撮像素子の配列方向(主走査方向)と直交する方向(副走査方向;X軸方向)にヘッドユニット5を移動させることにより、各実装用ヘッド20に吸着されている部品をその下側から撮像するようになっている。なお、このカメラ30は、実装用ヘッド20が上昇端位置にセットされた状態で吸着部品を撮像し得るように予めピント調整されている。
【0035】
照明ユニット31はカメラ30の上方に設けられており、ユニット31の上部中央に配置されるメイン照明装置32aと、同ユニット31の内側部に配置される同軸照明装置32b、同ユニット31の上部であってメイン照明装置32aの外側に配置されるサイド照明装置32cの3種類の照明装置を備えている。なお、この実施形態では、これら照明装置が本発明の部品用照明手段に相当する。
【0036】
メイン照明装置32aは、同図に示すように中央に開口部をもつ逆ドーム型のフレームの内面に複数のLED33を備え、これらLED33を点灯させることによりユニット17上方にある吸着部品に対してその下側から斜め方向に照明光を照射するように構成されている。
【0037】
同軸照明装置32bは、上記メイン照明装置32aの下側に配置されており、光源として横向きに並ぶ複数のLED34とハーフミラー35とを有している。そして、前記LED34からの光をハーフミラー35で90°屈折させることによりユニット17上方にある吸着部品に対してその真下から照明光を照射するように構成されている。
【0038】
サイド照明装置32cは、メイン照明装置32aを取り囲むように複数のLED36を内向きに備えており、これらLED36を点灯させることにより、ユニット17上方にある吸着部品Cに対してその側方から照明光を照射するように構成されている。
【0039】
ところで、上述した実装機には、図示を省略するが、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成される制御手段が設けられおり、前記サーボモータ9,15、プリント基板3認識用のカメラ21、撮像ユニット17およびマーク25のバックライト照明用のLED27等は、全てこの制御手段に電気的に接続されている。そして、実装動作には、前記サーボモータ9等がこの制御手段により統括的に制御されることにより、予め記憶されたプログラムに従って一連の部品実装動作が実行されるようになっている。
【0040】
以下、図6のフローチャートに従って、前記制御手段の制御に基づく当実装機の実装動作の一例について説明する。
【0041】
実装動作が開始されると、まず、ヘッドユニット5が部品供給部4に移動し、各実装用ヘッド20によりテープフィーダー4aからの部品の吸着が行われる(ステップS1,S2)。部品の吸着は、実装用ヘッド20毎に順番に、また可能な場合には複数の実装用ヘッド20により同時に行われる。
【0042】
そして、全ての部品を吸着したか否かが判断され(ステップS3)、ここで全ての部品を吸着したと判断された場合にはステップS4に移行される。これに対し、他に吸着すべき部品があると判断された場合には、ステップS1にリターンされて部品の吸着動作が続行される。
【0043】
ステップS4では、部品の吸着状態を認識すべく各実装用ヘッド20に吸着されている部品およびマーク25の撮像が行われる。具体的には、部品吸着後、各実装用ヘッド20が上昇端位置にセットされた後、ヘッドユニット5が撮像ユニット17の上方を、X軸方向一方側から他方側に向かって一定速度で移動する。この移動によって、図7に示すようにヘッドユニット5の各実装用ヘッド20に吸着された部品(同図7中の符号C)および対応する前記マーク25が撮像ユニット17(カメラ30)により順次撮像される。
【0044】
なお、部品撮像時には、部品の種類(大きさ、形状等)に応じて照明ユニット31による照明状態が制御手段によって個別に切換え制御される。つまり、前記制御装置内の記憶部には、部品の種類毎に、認識に最適な照明条件(照明方向、照度等)が予め記憶されており、ステップS4の部品撮像時には、各吸着部品の照明条件が読出され、吸着部品毎にその条件に適合する照明装置が前記照明装置32a〜32cのなかから選択されるとともにその照度等が前記制御手段により制御される。これにより吸着部品毎に、部品認識に最適で、かつ鮮明な画像が取得されることとなる。
【0045】
また、ステップS4の部品撮像時には、撮像部品に対応するマーク25についてバックライト照明が行われるように前記LED27が点灯制御される。これにより各吸着部品と共にマーク25が鮮明に撮像されることとなる。つまり、部品撮像時の照明方向や照度等は上記の通り各部品毎に変更されるため、例えば照明ユニット31による部品照明のみでマーク25を撮像する場合には、上記のような照明条件の相違により該条件によってはマーク25が鮮明に撮像されない場合が出てくる。これに対して、上記のようにマーク25についてバックライト照明を行う場合には、マーク25が際立った状態となるため、吸着部品の照明条件に拘わらずマーク25を常に鮮明に撮像することができることとなる。
【0046】
吸着部品の撮像が完了すると、各吸着部品をプリント基板3に実装すべくヘッドユニット5が実装作業位置へと移動を開始するとともに、ステップS4で取得した画像データに基づいて部品の吸着状態が調べられて実装位置に関する補正値が求められる(ステップS5〜S8)。具体的には、画像上の部品中心およびマーク25の位置が算出され、マーク25の位置からヘッドユニット5の移動誤差(熱膨張等に起因する移動誤差)が求められるとともに、この移動誤差に基づいて基準位置が求められ、この基準位置と部品中心位置とから前記補正値が求められる。この際、部品の回転(ノズル中心軸回りの回転)方向誤差が求められることにより併せて回転方向の補正値も求められる。
【0047】
そして、全ての画像認識が完了したか否かが判断され(ステップS9)、すなわち全ての吸着部品に関して補正値が求められたか否かが判断され、完了したと判断されると、ステップS10に移行される。これに対し、画像認識が終了していないと判断された場合には、ステップS7にリターンされて吸着状態の認識処理が繰り返し行われる。
【0048】
ステップS10では、ステップS6〜S8の処理で求められた補正値に基づいてヘッドユニット5が駆動制御されることにより、最初に実装すべき部品がプリント基板3上へ配置される。そして、実装用ヘッド20の昇降、および必要に応じて実装用ヘッド20の回転が行われることにより、プリント基板3上に部品が実装されるこことなる(ステップS11)。
【0049】
そして、ステップS12で全ての部品の実装が終了したか否かが判断され、ここで終了したと判断されると本フローチャートが終了する。一方、終了していないと判断された場合には、ステップS10にリターンされて残りの部品の実装処理が繰り返し行われることとなる。
【0050】
以上のように、この実装機では、実装用ヘッド20により吸着される部品とマーク25を同時に撮像することにより、画像上のマーク25の位置を手がかりに部品の中心位置等を求め得るようにしている上、部品撮像時には、吸着部品毎に予め定められた照明条件(照明方向や照度等)に基づいて吸着部品を撮像することにより、部品に応じた最適な画像に基づいて部品認識を行うことができるようにしているので、部品の吸着状態を正確に認識することができる。
【0051】
しかも、この実装機では、マーク25にバックライト照明を設けることによって、マーク25を際立たせた状態で撮像させるように構成されているので、上述したように、照明ユニット31の上記照明条件(照明方向や照度等)に左右されることなく常にマーク25を鮮明に撮像することが可能となる。従って、吸着部品及びマークの双方をカメラ側からの共通の照明で撮像する従来のこの種の実装機のように、部品撮像時の照明条件の相違によりマーク画像が不鮮明になるということが無くなり、吸着部品およびマーク25の双方を鮮明に撮像することができる。そして、このように鮮明な画像に基づいて部品認識処理を行うことができる結果、実装用ヘッド20による部品の吸着状態をより正確に認識することができるという利点がある。特に、この実装機では、マーク25の表面に酸化膜からなる低反射層を形成し、これによって照明ユニット31による部品撮像用の照明光がマーク25で反射し難い構成とされているため、この点でも、部品撮像用照明の照明条件による影響を受けることなくマーク25を撮像できるという利点がある。
【0052】
さらに、この実装機では、上記のようにマーク25にバックライト照明を設けながらも、その構成(すなわちマーク用照明手段の構成)は、マーク取付部24に導光孔24a設け、ここにマーク25を印したガラス基板26を嵌め込みその後側(図4では上側)から照明光を照射するものであるため、マーク25のバックライト照明が吸着部品の撮像に影響を与えることがない。すなわち、この構成によると、導光孔24aの側壁(図4中符号24bで示す)が遮光部材(遮光手段)として機能することにより実装用ヘッド20側へLED27の照明光(バックライト)が照射されることがない。そのため、マーク25のバックライト照明を設けたことによって吸着部品画像に影響が出るといった弊害を伴うことがないという利点がある。
【0053】
なお、以上説明した実装機は、本発明の表面実装機の一実施形態であって、その具体的な内容は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような態様を採ることも可能である。
▲1▼ 実施形態では、マーク25のバックライト照明の構成として、すなわち本発明のマーク用照明手段として、マーク25毎にLED27(光源)を設けた構成を採用しているが、例えば全てのマーク25について、又は一部の複数のマーク25についてLED27を共通化した構成を採用することもできる。これによれば複数のマーク25に対してLED27を共通化した合理的で安価な構成となる。但し、この場合にはLED27から各マーク25までの距離の相違によって、必ずしも各マーク25が均等な鮮明度で撮像されない場合も生じると考えられる。そのため、全てのマーク25を鮮明に撮像する上では、マーク25毎にLED27を設けた上記実施形態の構成を採用するのが好ましい。
▲2▼ 制御手段の制御に基づき、各マーク25に対応するLED27をそれぞれ個別の照明条件に基づいて点灯させるように構成してもよい。例えば、部品撮像用照明の照明条件に応じてバックライト照明の照度等を変更するように構成してもよい。
▲3▼ 実施形態では、撮像部品に対応するマーク25のみバックライト照明を行い(LED27を点灯させ)、それ以外のLED27を消灯させるようにしているが、例えば、全てのLED27を点灯させたままで吸着部品を撮像するようにしても構わない。但し、微小なチップ部品等を撮像する場合には、該部品に対応するマーク25に隣接するマーク25のバックライトが影響することも考えられる。従って、より正確な部品認識を行う上では、実施形態のように撮像対象部品に対応するマーク25についてのみバックライト照明を行うようにするのが好ましい。
【0054】
なお、実施形態のように、複数(6本)の実装用ヘッド20をもつ実装機では、一部の実装用ヘッド20を使って大型の部品を実装する場合がある。この場合には、必要なマーク25以外は目立たなくした方が部品認識に与える影響が少なくなると考えられる。例えば、吸着部品の外縁近傍にマーク25が位置するような場合、このマーク25についてバックライト照明を行うと、部品の輪郭認識に影響を与えることが考えられる。従って、微小チップ部品を撮像する場合に限らず、大型部品を撮像する場合にも、撮像対象部品に対応するマーク25(認識に最適なマーク25)についてのみバックライト照明を行うようにするのが好ましい。
▲4▼ 実施形態では、各マーク25のマーク用照明手段の構成を一部共通化しているが、具体的には、マーク25を共通のガラス基板26に印し、これを共通の導光孔24aに嵌め込むことによりガラス基板26及び導光孔24aを共通化しているが、勿論、各マーク25を個別のガラス基板に印し、これらガラス基板を各々独立した導光孔に嵌め込むことによりマーク25毎に完全に独立したマーク用照明手段を構成してもよい。但し、実施形態のように各マーク25のマーク用照明手段の構成を一部共通化した構成とすると、生産性が向上し、またメンテナンス性も良くなるという利点がある。
▲5▼ 実施形態のマーク用照明手段は、ヘッドユニット5のマーク取付部24に設けた導光孔24aにマーク25を印したガラス基板26及びLED27を嵌め込む構成となっているが、マーク用照明手段の具体的な構成は、実施形態のものには限られず、ヘッドユニット5の具体的な構成等に応じた最適な構成を採用すればよい。例えば、適当な方法で各実装用ヘッド20に対して直接マーク25とLED27を設けるようにしてもよい。この場合、マーク25のバックライト照明によって部品画像に影響が出ないように適当な遮光部材を設けてバックライト照明を遮光するのが好ましい。
▲6▼ 実施形態では、各実装用ヘッド20に対応してそれぞれマーク25とマーク用照明手段とが設けられているが、例えば、隣接する一対の実装用ヘッド20に対して共通のマーク25等を設けるようにしてもよい。逆に、一の実装用ヘッド20に対して複数のマーク25等を設けるようにしてもよい。
▲7▼ 実施形態では、リニアセンサを有するカメラ30を撮像ユニット17に適用しているが、勿論、カメラ30としてエリアセンサを適用するようにしてもよい。この場合には、カメラ30の画角内に収まるように実装用ヘッド20に対してマーク25を設ける必要がある。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、部品の実装に先立ち、実装用ヘッドによる部品とヘッドユニットに設けられるマークを撮像手段により同時に撮像して部品の吸着状態を画像認識する表面実装機において、マークを境にして撮像手段の反対側から該マークに透過照明を提供するマーク用照明手段を設け、いわゆるバックライト照明によりマークを際立たせた状態で前記撮像手段により撮像させ得るように構成しているので、部品撮像用照明の照明条件(照明方向や照度等)による影響を受けることなくマークを常に鮮明に撮像することができる。従って、部品の種類に応じて部品撮像用照明の照明条件を変更するようにしながらも、常に吸着部品およびマークの双方を鮮明に撮像することが可能となり、その結果、部品の吸着状態をより正確に認識することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表面実装機を示す平面図である。
【図2】本発明に係る表面実装機(主にヘッドユニット)を示す正面図である。
【図3】ヘッドユニットを基台側からみた状態を示す概略図である。
【図4】ヘッドユニットを示す側面図(一部断面図)である。
【図5】撮像ユニットの構成を示す断面略図図である。
【図6】制御手段の制御に基づく表面実装機の実装動作の一例を説明するフローチャートである。
【図7】撮像ユニットにより撮像された吸着部品画像を模式的に示す図である。
【符号の説明】
3 プリント基板
4 部品供給部
5 ヘッドユニット
17 撮像ユニット
20 実装用ヘッド
20a 吸着ノズル
24 マーク取付部
24a 導光孔
25 マーク
26 ガラス基板
27 LED
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface mounter that adsorbs an electronic component such as an IC from a component supply unit by a movable head unit including a mounting head, and transfers the electronic component onto a substrate such as a printed circuit board. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a movable head unit equipped with a mounting head with a suction nozzle at the tip is used to pick up electronic components such as ICs from the component supply unit, transfer them onto the printed circuit board, and mount them at a predetermined position on the printed circuit board. A surface mounter (hereinafter, abbreviated as a mounter) is known.
[0003]
In this type of mounting machine, in order to prevent the mounting of defective parts, mounting misalignment, mounting errors (not mounted), etc., it was installed on the base after mounting the components and prior to mounting on the printed circuit board. In general, it is common practice to pick up a picked-up component using an image pickup means such as a CCD area sensor and recognize the image of the picked-up state of the component, etc. In order to improve the recognition accuracy at this time, for example, a mark is provided on the head unit. Then, by picking up the mark and the picked-up component within the same angle of view, the position of the nozzle center is accurately obtained using the position of the mark on the image as a clue to recognize the picked-up state of the component ( For example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No.8-31715
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In a mounting machine that recognizes an image of a suction component, the illumination device irradiates the suction component with illumination light provided on the base side (the side where the imaging device is disposed), and the reflected light reflected by the suction component is received by the imaging device. In general, when picking up the suction component and the mark within the same angle of view as in the above publication, the mark is usually provided in the vicinity of the mounting head and the common illumination is used. The suction part and the mark are imaged under.
[0006]
However, in recent years, in order to more accurately recognize the mounted components, the illumination direction and illuminance are switched according to the size and shape of the suction component. In the case of simultaneous imaging, as a result of switching the illumination direction and illuminance depending on the part, the image state of the mark is deteriorated depending on the illumination direction and the like, which has a detrimental effect on the part recognition. Therefore, it is desired to improve this point.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to make it possible to more accurately recognize the suction state of a component.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the present inventionArticleA head unit capable of moving between the supply unit and the substrate;A mounting head supported by the head unit so as to be movable up and down, and a component illumination means for providing component imaging illumination, and are arranged at a predetermined imaging height positionAccording to the mounting headadsorptionPartGoodsImaging means for imaging;A mark provided on the head unit so as to be located within the depth of field of the imaging means,Prior to component mounting,The suction part and the markBy the imaging meansSameIn surface mounters that sometimes pick up images and recognize the adsorption state of components,The imaging means images the suction component by irradiating the suction component with illumination light and receiving the reflected light, and irradiates the suction component with illumination light from different directions as the component illumination unit. And having a plurality of lighting devicesMark illuminating means for providing transmission illumination to the mark from the opposite side of the imaging means with the mark as a boundary;The mark illumination means and a control means for controlling the illumination state of each of the illumination devices are further provided, and the control means is based on illumination conditions predetermined for each component when the image of the suction component is recognized. Control each of the lighting devices and control the mark illumination means to provide transmitted illumination to the mark.Is.
[0009]
  According to this configuration, the mark stands out by so-called backlight illumination, and the mark can be imaged clearly without being affected by the component imaging illumination. Therefore, even when the illumination conditions for component imaging illumination are changed according to the type of suction component, it is possible to always capture both the suction component and the mark clearly, and as a result, the suction state of the component can be more accurately determined. Be able to recognize.
  In this configuration, it is preferable that the control means changes an illuminance of the mark illumination means in accordance with the illumination condition for each component.
[0012]
In the configuration as described above, it is possible to improve the recognition accuracy by providing a plurality of marks on the head unit, recognizing the images of the plurality of marks, and recognizing the suction state of the component from their relative positional relationship. In this case, it is more preferable to provide a mark illumination means for each mark. That is, it is possible to provide a common mark illuminating means in which the light source is made common to all the marks or some of the plurality of marks, but in this case, the sharpness between the marks due to the difference in distance from the light source. It is possible that there will be a difference. On the other hand, according to the configuration in which the mark illumination means is individually provided for each mark as described above, it is possible to image each mark with uniform definition.
[0013]
Note that in a mounting machine in which a plurality of mounting heads are mounted on the head unit, it is preferable to provide a mark at a close position with respect to each mounting head.
[0014]
  In addition, when providing a mark illumination means for each mark,The control means isLighting control for each mark illumination means based on individual illumination conditionsStuffMore preferably.
[0015]
According to this configuration, for example, by controlling lighting of each mark based on different illumination conditions according to the illumination conditions (illumination direction, illuminance, etc.) of the component imaging illumination, the marks can be displayed in a more optimal state (clear state). Imaging can be performed.
[0016]
In this case, the control means can be configured to turn off the mark illuminating means other than the mark illuminating means of the mark to be imaged when the picked-up component is imaged by the imaging means.
[0017]
According to this configuration, it is possible to reduce the influence on the component recognition by marks other than the mark optimal for component recognition (the mark to be imaged). For example, when a plurality of marks fall within the same angle of view of the image pickup means and an unnecessary mark is located near the outer edge of the suction component, the mark illumination means for this mark is turned off By picking up an image of the part, it is possible to prevent a situation in which the mark is clearly picked up and affects the outline recognition of the picked-up part.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
1 and 2 schematically show a surface mounter according to the present invention. In the figure, the X axis, the Y axis, and the Z axis are shown to clarify the direction.
[0020]
As shown in the figure, on a base 1 of a surface mounter (hereinafter abbreviated as a mounter), a conveyer 2 for conveying a printed circuit board is arranged in the X-axis direction, and the printed circuit board 3 is placed on the conveyor 2. It is transported and stopped at a predetermined mounting work position.
[0021]
A component supply unit 4 is disposed on the side of the conveyor 2. The component supply unit 4 is provided with a component supply feeder. For example, a plurality of tape feeders 4a are installed in parallel in the X-axis direction.
[0022]
Each tape feeder 4a accommodates small pieces of IC, transistors, capacitors, etc. at predetermined intervals, leads out the held tape from the reel, and intermittently removes the tape as the head unit 5 removes the parts. It is configured to pay out automatically.
[0023]
Above the base 1, a head unit 5 for mounting components is further provided. The head unit 5 is movable over the component supply unit 4 and the mounting work position where the printed circuit board 3 is located, and can move in the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0024]
That is, on the base 1, a pair of fixed rails 7 extending in the Y-axis direction and a ball screw shaft 8 provided in parallel to the Y-axis servo motor 9 and driven to rotate are disposed. A head unit support member 11 is disposed on the rail 7, and the ball screw shaft 8 is screwed into a nut portion 12 provided on the support member 11. The support member 11 is provided with a guide member 13 extending in the X-axis direction and a ball screw shaft 14 provided in parallel with the guide member 13 and driven by an X-axis servo motor 15. The head unit 5 is movably held, and the ball screw shaft 14 is screwed into a nut portion (not shown) provided in the head unit 5. The support member 11 is moved in the Y-axis direction by the operation of the Y-axis servo motor 9, while the head unit 5 is moved in the X-axis direction with respect to the support member 11 by the operation of the X-axis servo motor 15. The head unit 5 can be moved to an arbitrary position in the XY axis direction.
[0025]
As shown in FIGS. 2 to 4, the head unit 5 is provided with a plurality of mounting heads 20 provided with component suction nozzles (referred to as suction nozzles 20 a) at their tips. In this embodiment, six mounting heads 20 are provided in a state of being arranged in a line in the X-axis direction.
[0026]
These mounting heads 20 can be moved up and down (moved in the Z-axis direction) and rotated around the nozzle center axis with respect to the frame 5a of the head unit 5, and are operated by a lift drive mechanism and a rotation drive mechanism (not shown). It has come to be.
[0027]
A camera 21 for recognizing the printed circuit board 3 is mounted on a side portion of the head unit 5 in the arrangement direction of the mounting heads 20. The camera 21 is a camera provided with a CCD area sensor, for example, and is provided downward to capture a fiducial mark marked on the printed circuit board 3.
[0028]
Further, the head unit 5 is provided with component recognition marks 25 corresponding to the respective mounting heads 20.
[0029]
As shown in FIGS. 3 and 4, these marks 25 are respectively provided on the lower end surface of the mark mounting portion 24 that hangs downward from the head unit 5 on the rear side of the mounting head 20 (right side in FIG. 4). It is provided in a state of being arranged on the side (Y-axis direction side) of the corresponding mounting head 20. Each mark 25 is provided within the depth of field of an imaging unit 17 described later provided on the base 1. Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the height position when the mounting head 20 is set at the rising end position of the lifting stroke is the imaging height position of the suction component by the imaging unit 17. Therefore, as shown in the figure, the mark 25 is at the same height position as the tip of the mounting head 20 (suction nozzle 20a) when set at the rising end position, or at a height position close thereto. Is provided. As a result, the component adsorbed by the mounting head 20 and the mark 25 can be simultaneously imaged by the imaging unit 17 in a focused state.
[0030]
Each mark 25 is provided downward and is configured to be illuminated downward by backlight illumination. More specifically, the mark mounting portion 24 has a light guide hole bent in an L-shape having a width in the X-axis direction that communicates the rear side surface (right side surface in FIG. 4) and the lower end surface of the mark mounting portion 24. 24a is formed. An elongated glass substrate 26 is fitted in the opening portion of the light guide hole 24 a on the lower end surface side of the mark mounting portion 24 in the X-axis direction, and a mark 25 is marked on the lower surface of the glass substrate 26. On the other hand, an LED 27 serving as a light source is fitted in the opening portion of the light guide hole 24a on the rear side surface of the mark mounting portion 24 in a state of being aligned with the mark 25 in the X-axis direction at equal intervals. Since the mirror 28 is installed at the bent portion of the light guide hole 24a, when the LED 27 is turned on, the light is reflected by the mirror 28 and irradiated downward from the upper side of the mark 25. As a result, the mark 25 is Illuminated downwards. That is, in this embodiment, the light guide hole 24a, the glass substrate 26, the LED 27, the mirror 28, and the like constitute the mark illumination means of the present invention.
[0031]
In this embodiment, the mark 25 is marked on the lower surface of the glass substrate 26 by chromium vapor deposition, and a low reflection layer made of an oxide film is further formed on the surface. Thereby, the illumination light by the post-illumination unit 31 of the imaging unit 17 is configured to be difficult to be reflected by the mark 25.
[0032]
In the space between the component supply units 4 and the conveyor 2 on the base 1, the components adsorbed by the mounting heads 20 of the head unit 5 are further recognized prior to mounting on the printed circuit board 3. The imaging unit 17 is disposed.
[0033]
The imaging unit 17 is fixedly disposed on the base 1 and, as shown in FIG. 5, a camera 30 for imaging a component (indicated by reference symbol C) adsorbed by the mounting head 20 and for component imaging. And an illumination unit 31 that provides the illumination.
[0034]
The camera 30 is a camera having a CCD linear sensor (commonly called a line sensor) in which a plurality of image sensors are arranged in a line. The camera 30 is arranged on the base 1 so that the image sensors are arranged in the Y-axis direction. By moving the head unit 5 in a direction (sub-scanning direction; X-axis direction) orthogonal to the direction (main scanning direction), the components adsorbed on each mounting head 20 are imaged from below. ing. The camera 30 is previously focused so that the suction component can be imaged in a state where the mounting head 20 is set at the rising end position.
[0035]
  The illumination unit 31 is provided above the camera 30, and includes a main illumination device 32 a disposed in the upper center of the unit 31, a coaxial illumination device 32 b disposed inside the unit 31, and an upper portion of the unit 31. Thus, there are provided three types of lighting devices, a side lighting device 32c arranged outside the main lighting device 32a.In this embodiment, these illumination devices correspond to the component illumination means of the present invention.
[0036]
As shown in the figure, the main lighting device 32a includes a plurality of LEDs 33 on the inner surface of an inverted dome-shaped frame having an opening in the center. It is comprised so that illumination light may be irradiated in the diagonal direction from the lower side.
[0037]
The coaxial illumination device 32b is disposed below the main illumination device 32a, and includes a plurality of LEDs 34 and a half mirror 35 arranged side by side as a light source. Then, the light from the LED 34 is refracted by 90 ° by the half mirror 35 to irradiate the suction component above the unit 17 with illumination light from directly below.
[0038]
The side illumination device 32c is provided with a plurality of LEDs 36 inward so as to surround the main illumination device 32a. By lighting these LEDs 36, the illumination light from the side of the suction component C above the unit 17 is provided. It is comprised so that it may irradiate.
[0039]
By the way, although not shown in the above-described mounting machine, a well-known CPU that executes logical operations, a ROM that stores various programs for controlling the CPU, and various data temporarily during operation of the apparatus. Control means comprising a RAM and the like for storing is provided, and the servo motors 9 and 15, the camera 21 for recognizing the printed circuit board 3, the imaging unit 17 and the LED 27 for backlight illumination of the mark 25 are all in this control. Electrically connected to the means. In the mounting operation, the servo motor 9 and the like are comprehensively controlled by this control means, so that a series of component mounting operations are executed according to a program stored in advance.
[0040]
Hereinafter, according to the flowchart of FIG. 6, an example of the mounting operation of the mounting machine based on the control of the control means will be described.
[0041]
When the mounting operation is started, first, the head unit 5 moves to the component supply unit 4 and the components are sucked from the tape feeder 4a by each mounting head 20 (steps S1 and S2). The components are sucked in order for each mounting head 20 and simultaneously by a plurality of mounting heads 20 if possible.
[0042]
Then, it is determined whether or not all parts have been sucked (step S3). If it is determined that all parts have been picked up, the process proceeds to step S4. On the other hand, if it is determined that there are other parts to be picked up, the process returns to step S1 and the picking up operation of the parts is continued.
[0043]
In step S4, imaging of the component and the mark 25 that are attracted to each mounting head 20 is performed in order to recognize the attracted state of the component. Specifically, after each component is picked up, each mounting head 20 is set at the rising end position, and then the head unit 5 moves above the imaging unit 17 at a constant speed from one side to the other side in the X-axis direction. To do. As a result of this movement, as shown in FIG. 7, the components (symbol C in FIG. 7) adsorbed to each mounting head 20 of the head unit 5 and the corresponding marks 25 are sequentially imaged by the imaging unit 17 (camera 30). Is done.
[0044]
At the time of component imaging, the illumination state by the illumination unit 31 is individually switched and controlled by the control means according to the type (size, shape, etc.) of the component. That is, in the storage unit in the control device, illumination conditions (illumination direction, illuminance, etc.) optimum for recognition are stored in advance for each type of component, and illumination of each suction component is performed at the time of component imaging in step S4. The conditions are read out, and an illuminating device that matches the conditions for each suction component is selected from the illuminating devices 32a to 32c, and its illuminance and the like are controlled by the control means. As a result, a clear image that is optimal for component recognition is acquired for each suction component.
[0045]
At the time of component imaging in step S4, the LED 27 is controlled to be lit so that backlight illumination is performed for the mark 25 corresponding to the imaging component. As a result, the mark 25 is clearly imaged together with each suction component. That is, since the illumination direction, illuminance, and the like at the time of component imaging are changed for each component as described above, for example, when the mark 25 is imaged only by component illumination by the illumination unit 31, the above-described difference in illumination conditions Thus, depending on the conditions, the mark 25 may not be clearly imaged. On the other hand, when backlight illumination is performed on the mark 25 as described above, the mark 25 is in a prominent state, so that the mark 25 can always be clearly imaged regardless of the illumination conditions of the suction component. It becomes.
[0046]
When imaging of the suction component is completed, the head unit 5 starts moving to the mounting work position to mount each suction component on the printed circuit board 3, and the suction state of the component is checked based on the image data acquired in step S4. Thus, a correction value related to the mounting position is obtained (steps S5 to S8). Specifically, the center of the component on the image and the position of the mark 25 are calculated, and the movement error of the head unit 5 (movement error due to thermal expansion or the like) is obtained from the position of the mark 25, and based on this movement error Thus, a reference position is obtained, and the correction value is obtained from the reference position and the part center position. At this time, the rotation direction correction value is also obtained by obtaining the rotation direction error of the component (rotation around the central axis of the nozzle).
[0047]
Then, it is determined whether or not all image recognition has been completed (step S9), that is, whether or not correction values have been obtained for all suction components. If it is determined that the correction has been completed, the process proceeds to step S10. Is done. On the other hand, if it is determined that the image recognition has not ended, the process returns to step S7 and the suction state recognition process is repeated.
[0048]
In step S10, the head unit 5 is driven and controlled based on the correction values obtained in the processes in steps S6 to S8, so that the component to be mounted first is arranged on the printed circuit board 3. Then, the components are mounted on the printed circuit board 3 by moving the mounting head 20 up and down and rotating the mounting head 20 as necessary (step S11).
[0049]
Then, in step S12, it is determined whether or not all the components have been mounted. If it is determined that the mounting has ended, this flowchart ends. On the other hand, if it is determined that the process has not been completed, the process returns to step S10, and the mounting process for the remaining components is repeated.
[0050]
As described above, in this mounting machine, by picking up the image of the component attracted by the mounting head 20 and the mark 25 at the same time, the center position of the component can be obtained from the position of the mark 25 on the image. In addition, at the time of component imaging, the component recognition is performed based on the optimal image corresponding to the component by imaging the suction component based on the illumination conditions (illumination direction, illuminance, etc.) predetermined for each suction component. Therefore, it is possible to accurately recognize the suction state of the component.
[0051]
In addition, in this mounting machine, since the mark 25 is provided with backlight illumination so that the mark 25 is imaged in a conspicuous state, as described above, the illumination condition (illumination) of the illumination unit 31 is set. The mark 25 can always be clearly imaged without being influenced by the direction, illuminance, and the like. Therefore, unlike the conventional mounting machine of this type that images both the suction component and the mark with a common illumination from the camera side, the mark image is not blurred due to the difference in illumination conditions during component imaging, Both the suction component and the mark 25 can be clearly imaged. As a result of performing the component recognition processing based on such a clear image, there is an advantage that the component adsorption state by the mounting head 20 can be recognized more accurately. In particular, in this mounting machine, since a low reflection layer made of an oxide film is formed on the surface of the mark 25, the illumination light for component imaging by the illumination unit 31 is not easily reflected by the mark 25. In this respect, there is an advantage that the mark 25 can be imaged without being affected by the illumination conditions of the component imaging illumination.
[0052]
Further, in this mounting machine, while the backlight is provided on the mark 25 as described above, the structure (that is, the structure of the illumination means for the mark) is provided with the light guide hole 24a in the mark mounting portion 24, and the mark 25 is provided here. Since the glass substrate 26 marked with is inserted and illumination light is irradiated from the rear side (upper side in FIG. 4), the backlight illumination of the mark 25 does not affect the imaging of the suction component. That is, according to this configuration, the illumination light (backlight) of the LED 27 is irradiated to the mounting head 20 side by the side wall (indicated by reference numeral 24b in FIG. 4) of the light guide hole 24a functioning as a light shielding member (light shielding means). It will not be done. Therefore, there is an advantage that there is no adverse effect that the suction component image is affected by providing the backlight illumination of the mark 25.
[0053]
The mounting machine described above is an embodiment of the surface mounting machine of the present invention, and the specific contents thereof can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. For example, it is possible to adopt the following aspects.
(1) In the embodiment, a configuration in which the LED 27 (light source) is provided for each mark 25 is used as the backlight illumination configuration of the mark 25, that is, as the mark illumination means of the present invention. For example, a configuration in which the LEDs 27 are shared with respect to 25 or some of the marks 25 may be employed. According to this, a rational and inexpensive configuration in which the LEDs 27 are made common to the plurality of marks 25 is obtained. However, in this case, due to the difference in the distance from the LED 27 to each mark 25, it may be considered that each mark 25 may not necessarily be imaged with uniform definition. Therefore, in order to capture all the marks 25 clearly, it is preferable to employ the configuration of the above embodiment in which the LEDs 27 are provided for each mark 25.
{Circle around (2)} Based on the control of the control means, the LED 27 corresponding to each mark 25 may be turned on based on individual illumination conditions. For example, you may comprise so that the illumination intensity etc. of a backlight illumination may be changed according to the illumination conditions of the components imaging illumination.
(3) In the embodiment, only the mark 25 corresponding to the imaging component is illuminated with the backlight (LED 27 is turned on) and the other LEDs 27 are turned off. For example, all the LEDs 27 are kept on. You may make it image an adsorption | suction component. However, when a small chip component or the like is imaged, the backlight of the mark 25 adjacent to the mark 25 corresponding to the component may be affected. Therefore, for more accurate component recognition, it is preferable to perform backlight illumination only for the mark 25 corresponding to the imaging target component as in the embodiment.
[0054]
Note that, as in the embodiment, in a mounting machine having a plurality (six) of mounting heads 20, a large component may be mounted using some of the mounting heads 20. In this case, it is considered that the influence on the component recognition is less when the parts other than the necessary mark 25 are inconspicuous. For example, when the mark 25 is located in the vicinity of the outer edge of the suction component, if the backlight illumination is performed on the mark 25, it is considered that the contour recognition of the component is affected. Therefore, the backlight illumination is performed only for the mark 25 (mark 25 optimum for recognition) corresponding to the imaging target component not only when imaging a microchip component but also when imaging a large component. preferable.
(4) In the embodiment, the configuration of the mark illumination means for each mark 25 is partially shared. Specifically, the mark 25 is marked on a common glass substrate 26 and this is shared with a common light guide hole. The glass substrate 26 and the light guide hole 24a are made common by fitting into 24a, but of course, by marking each mark 25 on an individual glass substrate and fitting these glass substrates into independent light guide holes, respectively. You may comprise the mark illumination means completely independent for every mark 25. FIG. However, if the configuration of the mark illumination means for each mark 25 is partially shared as in the embodiment, there is an advantage that productivity is improved and maintenance is improved.
(5) The mark illuminating means of the embodiment has a configuration in which the glass substrate 26 and the LED 27 marked with the mark 25 are fitted into the light guide hole 24a provided in the mark mounting portion 24 of the head unit 5. The specific configuration of the illumination means is not limited to that of the embodiment, and an optimal configuration corresponding to the specific configuration of the head unit 5 may be adopted. For example, the mark 25 and the LED 27 may be directly provided to each mounting head 20 by an appropriate method. In this case, it is preferable to provide a suitable light shielding member so as to shield the backlight illumination so that the component image is not affected by the backlight illumination of the mark 25.
(6) In the embodiment, the mark 25 and the mark illuminating means are provided corresponding to each mounting head 20. For example, a common mark 25 for a pair of adjacent mounting heads 20, etc. May be provided. Conversely, a plurality of marks 25 and the like may be provided for one mounting head 20.
(7) In the embodiment, the camera 30 having a linear sensor is applied to the imaging unit 17, but of course, an area sensor may be applied as the camera 30. In this case, it is necessary to provide the mark 25 for the mounting head 20 so as to be within the angle of view of the camera 30.
[0055]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, prior to mounting of a component, the surface mounter recognizes an image of the suction state of the component by simultaneously imaging the component provided by the mounting head and the mark provided on the head unit by the imaging unit. A mark illuminating means for providing transmission illumination to the mark from the opposite side of the imaging means is provided from the opposite side of the imaging means so that the imaging means can take an image in a state where the mark is conspicuous by so-called backlight illumination.ingTherefore, the mark can always be clearly imaged without being affected by the illumination conditions (illumination direction, illuminance, etc.) of the component imaging illumination. Therefore, change the illumination conditions for component imaging illumination according to the type of component.While doingHowever, it is always possible to clearly pick up both the suction component and the mark, and as a result, the suction state of the component can be recognized more accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a surface mounter according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a surface mounter (mainly a head unit) according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the head unit is viewed from the base side.
FIG. 4 is a side view (partially sectional view) showing the head unit.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging unit.
FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of the mounting operation of the surface mounter based on the control of the control means.
FIG. 7 is a diagram schematically showing a suction component image captured by an imaging unit.
[Explanation of symbols]
3 Printed circuit board
4 Parts supply section
5 Head unit
17 Imaging unit
20 Mounting head
20a Suction nozzle
24 Mark mounting part
24a Light guide hole
25 mark
26 Glass substrate
27 LED

Claims (6)

品供給部と基板との間を移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに昇降可能に支持される実装用ヘッドと、部品撮像用照明を提供する部品用照明手段を含みかつ所定の撮像高さ位置に配置された前記実装用ヘッドによる吸着品を撮像する撮像手段と、この撮像手段の被写界深度内に位置するように前記ヘッドユニットに設けられるマークとを備え、部品の実装に先立ち、前記吸着部品および前記マークを前記撮像手段により同時に撮像して部品の吸着状態を画像認識する表面実装機において、
前記撮像手段は、前記吸着部品に照明光を照射してその反射光を受光することにより前記吸着部品を撮像するとともに前記部品用照明手段として互いに異なる方向から前記吸着部品に対して照明光を照射する複数の照明装置を有するものであり、
前記マークを境にして前記撮像手段の反対側から前記マークに透過照明を提供するマーク用照明手段と、このマーク用照明手段および前記各照明装置の照明状態を制御する制御手段とをさらに備え、
この制御手段は、前記吸着部品の画像認識の際に、部品毎に予め定められた照明条件に基づき前記各照明装置を制御するとともに前記マークに透過照明を提供すべく前記マーク用照明手段を制御することを特徴とする表面実装機。
A head unit movable between parts Shinakyo supply unit and the substrate, the mounting heads vertically movably supported on the head unit includes a component illumination means for providing illumination component imaging and predetermined imaging comprising imaging means for imaging the suction part article by being disposed at a height position the mounting head, and a mark provided on the head unit so as to be positioned within the depth of field of the imaging means, mounted parts in the prior, the suction part and the image recognizes surface mounter suction state of the part of the mark is simultaneously captured Ri by said image pickup means,
The imaging means images the suction component by irradiating the suction component with illumination light and receiving the reflected light, and irradiates the suction component with illumination light from different directions as the component illumination unit. And having a plurality of lighting devices
A mark illuminating unit that provides transmission illumination to the mark from the opposite side of the imaging unit with the mark as a boundary, and a control unit that controls the illumination state of the mark illuminating unit and each of the illumination devices;
The control means controls the illumination devices based on the illumination conditions predetermined for each component during image recognition of the suction component and controls the mark illumination means to provide transmitted illumination to the mark. A surface mounting machine characterized by that.
請求項1に記載の表面実装機において、
前記制御手段は、部品毎の前記照明条件に応じて前記マーク用照明手段の照度を変更することを特徴とする表面実装機。
In the surface mounting machine according to claim 1,
Wherein, a surface mounter which is characterized that you change the illumination of the mark lighting means in accordance with the illumination condition for each component.
請求項1又は2に記載の表面実装機において、
前記ヘッドユニットに複数の前記マークが設けられ、各マークに対応して前記マーク用照明手段が個別に設けられていることを特徴とする表面実装機。
In the surface mounting machine according to claim 1 or 2,
A surface mounting machine, wherein the head unit is provided with a plurality of marks, and the mark illumination means are individually provided corresponding to each mark.
請求項3に記載の表面実装機において、
前記ヘッドユニットに複数の前記実装用ヘッドが搭載され、前記マークが各実装用ヘッドに対してそれぞれ近接位置に設けられていることを特徴とする表面実装機。
In the surface mounting machine according to claim 3,
A surface mounting machine, wherein a plurality of the mounting heads are mounted on the head unit, and the marks are provided in proximity to the mounting heads.
請求項3又は4に記載の表面実装機において、
前記制御手段は、前記各マーク用照明手段をそれぞれ個別の照明条件に基づいて点灯制御することを特徴とする表面実装機。
In the surface mounting machine according to claim 3 or 4,
Wherein, a surface mounter, wherein each of the Turkey to lighting control based on the individual lighting conditions the illumination means for the marks.
請求項5に記載の表面実装機において、
前記制御手段は、前記撮像手段による吸着部品撮像時に、撮像対象となるマークのマーク用照明手段以外のマーク用照明手段を消灯させることを特徴とする表面実装機。
In the surface mounting machine according to claim 5,
The surface mounting machine characterized in that the control means turns off the mark illumination means other than the mark illumination means of the mark to be imaged when the suction part is imaged by the imaging means.
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