JP4372439B2

JP4372439B2 - Electronic component mounting equipment

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Publication number: JP4372439B2
Application number: JP2003067219A
Authority: JP
Inventors: 昭彦中村
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP2004281468A; CN1759644B; CN1759644A; WO2004082351A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をプリント基板に装着する電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品をプリント基板に装着する電子部品実装装置としては、一般に、プリント基板を搬送するプリント基板搬送手段と、電子部品を保持しながら移動するとともに、この電子部品を上記プリント基板に対して実装するヘッドと、電子部品実装装置の基台上の特定位置に設けられた部品認識用のカメラとを備え、部品吸着後に部品認識用のカメラで撮像、部品認識を行い、吸着位置のずれを検出するとともに装着位置を補正し、この補正された位置へ部品を装着するように構成されたものが知られている。
【０００３】
この種の電子部品実装装置では、部品を吸着したヘッドが一旦カメラ上へ移動して部品の撮像を行った後、装着位置へ移動するのでヘッドの移動距離が長くなる。そこで部品供給部とプリント基板配置箇所との間に長尺のミラーを備えるとともに、ヘッド側にカメラを設け、ヘッドが部品供給部からプリント基板上へ直線的に移動する過程でミラー上を通過させ、その際に、ミラーに映る部品をカメラで撮像するように構成された電子部品実装装置が考えられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、部品供給装置と、帯板状のミラーと、部品装着ヘッドユニットと、ＣＣＤカメラとを備えた電子部品装着装置の技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、長尺帯状の一対のミラーと、チップ部品をプリント基板に装着する吸着保持ヘッドユニットと、チップ部品を撮像するＣＣＤカメラとを備えた電子部品認識装置および電子部品装着装置の技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２１６５６８
【特許文献２】
特開平８−７８８９５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の公報に開示された技術では、撮像手段の位置ずれのために、部品の位置が変化してしまうという問題があった。また、ミラーの撓みにより画像が歪むなどの影響により、部品の位置、縮尺が変化してしまい、精度良く電子部品を撮像し、認識処理することが難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、撮像手段の位置ずれや、ミラーの歪による画像の歪みなどの影響を防止して、精度良く電子部品の位置ずれを検出することができる電子部品実装装置を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、プリント基板を搬送するプリント基板搬送手段と、複数のヘッドを搭載し、各ヘッドにより電子部品を保持しながら移動するとともに、この電子部品を上記プリント基板に対して実装するヘッドユニットと、上記ヘッドと一定の位置関係で上記ヘッドユニットに設けられたマーカーと、上記マーカーの鏡像と上記電子部品の鏡像とを得るためのミラーと、上記ヘッドユニットの隣接するヘッドの間に設けられ、上記ヘッドが部品吸着後にミラー上を通る時に、隣接するヘッドに吸着された部品およびこれらのヘッドに対応するマーカーを撮像して、上記マーカーの鏡像と電子部品の鏡像とをレンズおよび撮像素子を介して取り込んでマーカーおよび電子部品の画像を得るための撮像手段と、上記撮像手段による撮像画面の電子部品の画像により電子部品の位置を検出し、かつ上記撮像画面上のマーカーの画像によりマーカーの位置を検出して、隣接するそれぞれのヘッドの位置について、撮像手段の位置ずれおよびミラーの撓みのうち少なくとも一方に伴う撮像画面における誤差を補正し、これら検出された電子部品の位置と補正されたヘッドの位置とから電子部品のヘッドに対する位置ずれを検出する検出手段とを備える。
【００１０】
このようにすれば、撮像素子上の画像によりマーカーの位置を検出してヘッドの位置について、撮像手段の位置ずれおよびミラーの撓みのうち少なくとも一方に伴う撮像画面における映像誤差を補正するとともに、この補正されたヘッドの位置と、同じく撮像素子上の画像により検出された電子部品の位置とから電子部品のヘッドに対する位置ずれを検出することができるので、精度良く電子部品のヘッドに対する位置ずれを検出することができる。また、１つの撮像手段が、これらの隣接するヘッドに対応するマーカーを撮像して、隣接するそれぞれのヘッドの位置について映像誤差を補正するので、各ヘッドにそれぞれ撮像手段を設ける必要が無く経済的である。
【００２１】
そして、上記撮像素子は、上記レンズの光軸が電子部品の概ね中心を通る状態で、中心がレンズの光軸から偏位している状態にすることにより、マーカーの画像と電子部品の画像とをレンズの光軸中心付近に結ばせることが好ましい。
【００２２】
このようにすれば、レンズの歪みが光軸に対して点対称的に光軸から遠くなるほど大きくなるので、なるべく歪みの小さな場所を使うことにより認識精度を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明においては、電子部品の側部の近傍に補助ミラーを備え、上記撮像手段は、この補助ミラーと、ミラーとを介して得られた電子部品の側部の画像を撮像画面上において電子部品の画像およびマーカーの画像とは異なる部分上に結像し、上記検出手段は、この撮像画面上の電子部品の側部の画像により電子部品の高さ方向の位置を検出することが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、補助ミラーにより電子部品の側部の画像が得られるので、新たに高価な撮像手段を追加することなく、電子部品の高さ方向の位置を検出することができる。
【００３７】
また、本発明においては、複数の上記ヘッドを有し、そのうち少なくとも２つの隣接するヘッドに対応して設けられた２つの上記撮像手段の両方が、それぞれ対応するヘッドの電子部品とマーカーを照明する照明手段を有し、これら隣接する撮像手段の一方が、照明手段の照明を消した状態で、他方が照明手段の照明を点灯することが好ましい。
【００３８】
このようにすれば、隣接する撮像手段の一方が、照明手段の照明を消した状態で、他方が照明手段の照明を点灯するので、２つの撮像手段の照明手段が、相互に干渉し合うことを防止することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について詳述する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電子部品実装装置１０の構成を示す平面図であり、図２は本発明の第１の実施の形態に係る電子部品実装装置１０の要部の構成を示す側面図である。また、図３は撮像手段９において撮像素子９ｂ上の画像を示す図である。
【００４２】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る電子部品実装装置１０は、電子部品１（図２、図３参照）をプリント基板２に装着するものであり、基台３上に配置されてプリント基板２を搬送するプリント基板搬送手段４と、このプリント基板搬送手段４の両側に配置され、電子部品１を供給する部品供給装置５と、電子部品１を部品供給装置５から受け取り、プリント基板２に対して実装するヘッド６と、ヘッド６に設けられたマーカー７（図２）と電子部品１（図２）の鏡像とを得るためのミラー８と、ミラー８によるマーカー７と電子部品１の鏡像とを撮像してマーカー７および電子部品１の画像を得る撮像手段９とを備えている。
【００４３】
上記プリント基板２は、所定の配線パターンがあらかじめ形成された基板であり、このプリント基板２の所定の位置に電子部品１が装着され、配線パターンと電気的に接続される。
【００４４】
上記基台３は、テーブル状の架台であり、この基台３上にプリント基板搬送手段４と、部品供給装置５と、ヘッド６を複数備えたヘッドユニット１１をＸ軸方向（プリント基板搬送手段４の搬送方向）及びＹ軸方向に移動させるヘッドユニット支持部材１２と、ガイドレール１３が配設されている。
【００４５】
上記プリント基板搬送手段４は、プリント基板２を電子部品実装装置１０に搬入するとともに、電子部品１を装着した後のプリント基板２を外部に搬出するものであり、プリント基板２を保持して左右に搬送可能となっている。
【００４６】
上記部品供給装置５は、電子部品１を電子部品実装装置１０に供給する装置であり、本実施形態では、電子部品１を所定間隔おきに多数収納、保持した部品テープを巻回した図略のリールから電子部品１を順次取り出して供給するテープフィーダと呼ばれる装置を、プリント基板搬送手段４の両側に多数配列することにより部品供給装置５が構成されている。
【００４７】
上記ヘッド６は、部品供給装置５から電子部品１を受け取るとともに、受け取った電子部品１を保持しながら移動して、プリント基板搬送手段４に搬送されているプリント基板２の装着位置に電子部品１を実装するものであり、本実施形態では、複数のヘッド６がヘッドユニット１１に搭載されている。
【００４８】
このヘッドユニット１１は、基台３の所定範囲にわたりＸ軸方向（プリント基板搬送手段４の搬送方向）及びＹ軸方向（Ｘ軸方向と直交する方向）に移動可能となっている。すなわち、Ｘ軸方向に延びるヘッドユニット支持部材１２の両端部がＹ軸方向のガイドレール１３に支持され、このガイドレール１３に沿ってヘッドユニット支持部材１２が移動可能とされるとともに、このヘッドユニット支持部材１２に対してヘッドユニット１１がＸ軸に沿って移動可能に支持されている。
【００４９】
そして、Ｙ軸サーボモータ１５によりボールねじ１６を介してヘッドユニット支持部材１２のＹ軸方向の駆動が行われるとともに、Ｘ軸サーボモータ１７によりボールねじ１８を介してヘッドユニット１１のＸ軸方向の駆動が行われる。
【００５０】
また、個々のヘッド６は、図２に示すように、部品を吸着するためのノズル１４と、ヘッド６の基準位置を示すマーカー７と、ミラー８によるマーカー７の鏡像と電子部品１の鏡像とを撮像してマーカー７および電子部品１の画像を得る撮像手段９とを備えている。さらに、図示しないが、ノズル１４に対して部品吸着のための負圧が供給可能になっており、また、ヘッド６を昇降させるＺ軸駆動手段及びヘッド６を回転させる回転駆動手段等が設けられている。
【００５１】
上記マーカー７は、それぞれのヘッド６に設けられ、ヘッド６と一体的に移動する部材であり、各ヘッド６の基準位置を示すものである。
【００５２】
上記ミラー８は、Ｘ軸方向に延びる長尺帯状の鏡であり、部品供給装置５が配設された領域と基板２が位置する実装作業領域との間に配置され、ヘッド６が、部品供給装置５からプリント基板へ移動する際に当該ミラー８の上を通過するようになっている。
【００５３】
上記撮像手段９は、例えばＣＣＤカメラ（あるいはＣＭＯＳセンサ）からなり、レンズ９ａと撮像素子９ｂとを有している。そして、ヘッド６が部品吸着後にミラー８上を通る時に、このレンズ９ａによりマーカー７の鏡像と電子部品１の鏡像とを上記撮像素子９ｂの上に投影して図３に示すようなマーカー７および電子部品１の画像を得る。ここで、図３は、マーカー７がヘッド６に３つ設けられている場合を示している。
【００５４】
また、撮像手段９は、対応するヘッド６の電子部品１とマーカー７をミラー８を介して照明する照明手段９ｄ（図２）を有している。
【００５５】
撮像手段９からの画像データは、実装装置の制御部に設けられた検出手段１９に入力される。この検出手段１９は、撮像手段９で得られた電子部品１の画像を認識処理して電子部品１の位置を検出し、かつ撮像素子９ｂ上のマーカー７の画像によりマーカー７の位置を検出して、ヘッド６の位置についての映像誤差や取り込み速度の変化等による画像誤差などを補正し、これら検出された電子部品１の位置と補正されたヘッド６の位置とから電子部品１のヘッド６に対する位置ずれを検出するように構成されている。
【００５６】
本実施形態によると、実装時、先ずヘッドユニット１１が、部品供給装置５に対応する位置に移動して、ヘッド６により部品吸着を行った後、プリント基板２上へ直線的に移動する。そしてこのヘッドユニット１１が、移動してミラー８上を通過する時、ミラー８に映る部品を撮像手段９で撮像するとともに、検出手段１９で部品認識を行って吸着位置のずれを検出して部品の装着位置に関する補正量を求める。
【００５７】
この際、マーカー７と電子部品１との両方の画像に基づき、映像誤差や取り込み速度の変化等による画像誤差などを補正して精度良く吸着位置のずれを検出できる。そして、補正された装着位置へ部品を装着する。
【００５８】
次に、図４は本発明の第２の実施の形態に係る電子部品実装装置２０の構成を示す側面図である。
【００５９】
以下、第１の実施の形態に係る電子部品実装装置１０と同一の部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００６０】
同図に示すように、第２の実施の形態に係る電子部品実装装置２０は、ミラー８とレンズ９ａとの間に補助ミラー２１を設けることにより、ミラー８からレンズ９ａに至る光路を変更するように構成されている。
【００６１】
本実施形態によると、補助ミラー２１によりミラー８からレンズ９ａに至る光路が変更されて、撮像手段９の設置場所の選択範囲が広がるので、ヘッド６周辺の設計の自由度を向上させることができる。
【００６２】
図５は本発明の第３の実施の形態に係る電子部品実装装置３０の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置３０の撮像手段９の概念図を、（ｂ）は、撮像素子９ｂの画像をそれぞれ示している。
【００６３】
本発明の第３の実施の形態に係る電子部品実装装置３０の撮像手段９は、マーカー７から撮像素子９ｂに至る光路を変更する光路変更手段３１（第３の実施の形態においては、マーカー７とレンズ９ａとの間に設けられたプリズム３２）により、撮像素子９ｂ上のマーカー７の画像を電子部品１の画像に対して近接させるように構成されている。
【００６４】
本実施形態によると、上記プリズム３２によって、マーカー７から撮像素子９ｂに至る光路を変更することにより、撮像素子９ｂ上のマーカー７の画像を電子部品１の画像に対して近づけることができるので、限られた大きさの画面内でマーカー７および電子部品１の画像を大きくすることができ、電子部品１のヘッド６に対する位置ずれの検出の精度が良くなる。
【００６５】
図６は本発明の第４の実施の形態に係る電子部品実装装置４０の撮像手段４９の構成を示す説明図であり、（ａ）は、撮像手段４９の概念図を、（ｂ）は、撮像素子４９ｂの画像をそれぞれ示している。
【００６６】
図６（ａ）に示すように、第４の実施の形態に係る電子部品実装装置４０の光路変更手段３１は、レンズ４９ａと撮像素子４９ｂとの間に設けられたプリズム４２を備え、このプリズム４２により、図６（ｂ）に示すように、マーカー７の画像を電子部品１の画像に近接させて撮像するように構成されている。
【００６７】
本実施形態によると、プリズム４２により、マーカー７から撮像素子４９ｂに至る光路を変更してマーカー７の画像を電子部品１の画像に近接させるので、第３の実施形態と同様に、限られた大きさの画面内でマーカーおよび電子部品の画像を大きくすることができて解像度を上げることができ、位置ずれの検出の精度が高められる。
【００６８】
図７は本発明の第５の実施の形態に係る電子部品実装装置５０の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置５０の撮像手段５９の概念図を、（ｂ）は、撮像素子５９ｂの画像をそれぞれ示している。
【００６９】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、第５の実施の形態に係る電子部品実装装置５０の撮像手段５９は、レンズ５９ａと撮像素子５９ｂとの間に、光学部材５１を設けることにより、マーカー７から撮像素子５９ｂに至る光路差を補正して撮像素子５９ｂの上にマーカー７の画像を結ぶように構成されている。
【００７０】
本実施形態によると、光学部材５１により、マーカー７から撮像素子５９ｂに至る光路差を補正するので、マーカー７を電子部品１と同じ距離に配置できない場合でも、１つの撮像素子５９ｂで撮像できる。
【００７１】
なお、光学部材５１は、レンズ５９ａと撮像素子５９ｂとの間の代わりにレンズ５９ａと上記マーカー７との間に設けることにより、光路差を補正して撮像素子５９ｂの上にマーカー７の画像を結ぶように構成しても同様の効果が得られる。
【００７２】
図８は、本発明の第６の実施の形態に係る電子部品実装装置６０の構成を示す側面図である。
【００７３】
図８に示すように、第６の実施の形態に係る電子部品実装装置６０の撮像素子６９ｂは、レンズ６９ａの光軸６９ｃが電子部品１の概ね中心１ａを通る状態で、撮像素子６９ｂの中心６９ｄがレンズ６９ａの光軸６９ｃから偏位している状態にすることにより、マーカー７の画像と電子部品１の画像とをレンズ６９ａの光軸中心付近に結ばせるように構成されている。
【００７４】
本実施形態によると、レンズ６９ａの歪みが光軸６９ｃに対して点対称的に光軸６９ｃから遠くなるほど大きくなるので、なるべく歪みの小さな場所を使うことにより認識精度を向上させることができる。
【００７５】
図９は本発明の第７の実施の形態に係る電子部品実装装置７０の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置７０の撮像手段７９の概念図を、（ｂ）は、撮像素子７９ｂの画像をそれぞれ示している。
【００７６】
図９（ａ）に示すように、第７の実施の形態に係る電子部品実装装置７０は、電子部品１の側部の近傍に補助ミラー７１を備え、撮像手段７９は、図９（ｂ）に示すように、この補助ミラー７１と、ミラー８とを介して得られた電子部品１の側部１ｂの画像を撮像素子７９ｂ上において電子部品１の画像およびマーカー７の画像とは異なる部分上に結像し、検出手段７２は、この撮像素子７９ｂ上の電子部品１の側部１ｂの画像により電子部品１の高さ方向の位置を検出するように構成されている。
【００７７】
本実施形態によると、補助ミラー７１により電子部品１の側部１ｂの画像が得られるので、新たに高価な撮像手段を追加することなく、電子部品１の高さ方向の位置を検出することができる。
【００７８】
図１０は本発明の第８の実施の形態に係る電子部品実装装置８０の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置８０における補助レンズ８１の退避姿勢（８１ａ）を、（ｂ）は、補助レンズ８１が撮像姿勢８１ｂにある状態での撮像素子８９ｂの画像を、（ｃ）は、電子部品実装装置８０における補助レンズ８１の撮像姿勢８１ｂを、それぞれ示している。
【００７９】
図１０（ａ）、（ｃ）に示すように、第８の実施の形態に係る電子部品実装装置８０の撮像手段８９は、補助レンズ８１を備えており、この補助レンズ８１は、補助レンズ姿勢変更手段８１ｃにより、補助レンズ８１をレンズ８９ａの光軸８９ｃ上に位置する撮像姿勢８１ｂ（図１０（ｃ））と、光軸上から退避する退避姿勢８１ａ（図１０（ａ））との間で姿勢変更可能になっている。
【００８０】
そして、この補助レンズ８１は、部品吸着時にヘッド８６が所定位置にある状態で、撮像姿勢８１ｂ（図１０（ｃ））の状態に姿勢を変更し、部品供給装置５に準備された電子部品１を撮像手段８９に投影し、図１０（ｂ）に示すように、部品供給装置５に準備された電子部品１の画像を撮像素子８９ｂに撮像する。この時、部品供給装置５には、マーカー５ａが設けられ、部品供給装置５の基準位置を示すようになっている。
【００８１】
さらに、電子部品実装装置８０には、検出手段８２が設けられ、この検出手段８２は、この電子部品１の画像により、部品供給装置５に準備された電子部品１の位置と姿勢との検出を行うように構成されている。
【００８２】
本実施形態によると、補助レンズ８１を退避姿勢８１ａから撮像姿勢８１ｂに姿勢変更して、部品供給装置５に準備された電子部品１の画像を撮像素子８９ｂに得るとともに、検出手段８２が、電子部品１の位置と姿勢とを確認するので、電子部品１がノズル１４に正確に保持されるかどうか事前にチェックすることが可能になる。
【００８３】
図１１は本発明の第９の実施の形態に係る電子部品実装装置９０の画像を示す説明図である。
【００８４】
図１１に示すように、第９の実施の形態に係る電子部品実装装置９０は、複数のヘッド９６ａ、９６ｂ、９６ｃ、９６ｄを有し、ヘッド９６ａ、９６ｂ、９６ｃ、９６ｄのそれぞれに設けられた撮像手段が、隣接するヘッド９６ａと９６ｂと（９６ｃと９６ｄと）の間に設けられたマーカー９７ａ（９７ｂ）の位置を撮像して、それぞれのヘッド９６ａ、９６ｂ、９６ｃおよび９６ｄの位置について映像誤差を補正するように構成されている。
【００８５】
本実施形態によると、ヘッド９６ａ、９６ｂ、９６ｃ、９６ｄのそれぞれに設けられた撮像手段が、隣接するヘッド９６ａと９６ｂと（９６ｃと９６ｄと）の間に設けられたマーカー９７ａ（９７ｂ）の位置を撮像して、それぞれのヘッド９６ａ、９６ｂ、９６ｃ、９６ｄの位置について映像誤差を補正するので、マーカーの数量を大幅に削減することができる。
【００８６】
図１２は本発明の第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置１００の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置１００の構成を示す正面図を、（ｂ）は、電子部品実装装置１００に係る撮像手段１０９の画像をそれぞれ示している。
【００８７】
図１２（ａ）に示すように、第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置１００は、複数のヘッド１０６ａ〜１０６ｈを有し、そのうち２つの隣接するヘッド１０６ａと１０６ｂとの間、１０６ｃと１０６ｄとの間、１０６ｅと１０６ｆとの間、および１０６ｇと１０６ｈとの間に設けられたそれぞれの撮像手段１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄが、これらの隣接するヘッド１０６ａ〜１０６ｈに対応するマーカーの位置を撮像して、隣接するそれぞれのヘッド１０６ａ〜１０６ｈの位置について映像誤差を補正するものである。そして、所定範囲にわたって移動可能なヘッドユニットに、これらヘッド１０６ａ〜１０６ｈ、撮像手段１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄが搭載され、各ヘッド１０６ａ〜１０６ｈにより吸着された部品をプリント基板上に搬送して実装するとともに、ミラー８上を通過するときに撮像が行われる点では第１の実施形態と同様である（図１２（ｂ）は、そのうち撮像手段１０９ａが撮像した画像、すなわち隣接するヘッド１０６ａ、１０６ｂに対応するマーカー１０７ａと、電子部品１との画像を示している）。
【００８８】
本実施形態によると、撮像手段１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄが、ヘッド１０６ａ〜１０６ｈに対応するマーカーの位置を撮像して、それぞれのヘッド１０６ａ〜１０６ｈの位置について映像誤差を補正するので、撮像手段の数量を大幅に削減することができる。
【００８９】
図１３は本発明の第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置１００における撮像手段の第１の変形例を示す説明図であり、（ａ）は、撮像手段の第１の変形例の構成を示す平面図を、（ｂ）は、正面図をそれぞれ示している。
【００９０】
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、電子部品実装装置１００における撮像手段の第１の変形例は、複数のヘッド１０６ａ〜１０６ｈに対応して設けられた撮像手段１０９ａ〜１０９ｈが、上下方向に互い違いに異なる距離に配置されるように構成されている。
【００９１】
本実施形態によると、撮像手段１０９ａ〜１０９ｈが、上下方向に互い違いに異なる距離に配置されているので、特にヘッド１０６ａ〜１０６ｈ周辺のスペースが狭い場合にスペースを有効に活用することができる。
【００９２】
図１４は本発明の第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置１００における撮像手段の第２の変形例を示す説明図である。
【００９３】
図１４に示すように、電子部品実装装置１００における撮像手段の第２の変形例は、隣接するヘッド１０６ａ〜１０６ｈに対応して設けられた撮像手段１０９ａ〜１０９ｈの一方、すなわち撮像手段１０９ｂ、１０９ｄ、１０９ｆ、１０９ｈが、鏡面からなる光路変更手段１２１を有し、かつこの光路変更手段１２１により、ミラー８に対して撮像手段１０９ａ、１０９ｃ、１０９ｅ、１０９ｇとは異なる角度に配置されるように構成されている。
【００９４】
本実施形態によると、撮像手段１０９ａ〜１０９ｈの一方の撮像手段１０９ｂ、１０９ｄ、１０９ｆ、１０９ｈが、光路変更手段１２１により、ミラー８に対して撮像手段１０９ａ、１０９ｃ、１０９ｅ、１０９ｇとは異なる角度に配置されるので、特にヘッド１０６ａ〜１０６ｈ周辺のスペースが狭い場合にスペースを有効に活用することができる。
【００９５】
図１５は本発明の第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置１００における撮像手段の第３の変形例を示す説明図である。
【００９６】
図１５に示すように、電子部品実装装置１００における撮像手段の第３の変形例は、隣接するヘッド１０６ａ〜１０６ｈに対応して設けられた撮像手段１０９ａ〜１０９ｈが、それぞれ光路変更手段１３１を有し、かつこの光路変更手段１３１により、ミラー８に対して互い違いに異なる角度に配置されている。
【００９７】
本実施形態によると、撮像手段１０９ａ〜１０９ｈが、それぞれ光路変更手段１３１により、ミラー８に対して互い違いに異なる角度に配置されるので、第２の変形例と同様、特にヘッド１０６ａ〜１０６ｈ周辺のスペースが狭い場合にスペースを有効に活用することができる。
【００９８】
図１６は、本発明の第１１の実施の形態に係る電子部品実装装置１１０の構成を示す説明図であり、図１６（ａ）は側面図を、また図１６（ｂ）は、ヘッドユニット１１６を下方から見た図をそれぞれ示している。
【００９９】
図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１１の実施の形態に係る電子部品実装装置１１０は、複数のヘッド１１６ａ〜１１６ｄを有し、ヘッド１１６ａ〜１１６ｄに対応して設けられた撮像手段が、それぞれ対応するヘッド１１６ａ〜１１６ｄの電子部品１とマーカー１１６ａ〜１１６ｄを照明範囲１１１ａ〜１１１ｄで照明する図略の照明手段１１２ａ〜１１２ｄ（第１の実施の形態に係る電子部品実装装置１０の照明手段に相当）を有し、これら隣接する撮像手段の一方の照明範囲１１１ａ、１１１ｃ（もしくは１１１ｂ、１１１ｄ）において、照明を消した状態で、他方の照明範囲１１１ｂ、１１１ｄ（もしくは１１１ａ、１１１ｃ）において照明を点灯するように構成したものである。
【０１００】
本実施形態によると、本発明の第１１の実施の形態によれば、隣接する撮像手段の一方の照明範囲において、照明を消した状態で、他方の照明範囲において照明を点灯するので、２つの照明範囲が相互に干渉し合うことによる画像の質の低下を防止することができる。
【０１０１】
図１７は本発明の第１２の実施の形態に係る電子部品実装装置１２０の構成を示す側面図である。
【０１０２】
同図に示すように、第１２の実施の形態に係る電子部品実装装置１２０は、プリント基板２を搬送するプリント基板搬送手段４と、電子部品１を保持しながら移動するとともに、この電子部品１を上記プリント基板２に対して実装するヘッド６と、上記ヘッド６に設けられ、このヘッド６とともに移動するマーカー７と、上記マーカー７の鏡像と上記電子部品１の鏡像とを得るためのミラー１２７とを備えている。
【０１０３】
また、この電子部品実装装置１２０は、上記マーカー７および電子部品１の画像の線部分を得るラインセンサーからなる撮像手段１２８と、上記ミラー８の鏡面１２７ａの角度を変更する回転機構１２１と、上記鏡面１２７ａの回転角度の位置ずれを検出する回転角度検出手段１２２と、上記回転機構１２１を制御して回転させることにより、上記撮像手段１２８に撮像されたマーカー７および電子部品１の画像の線部分を撮像手段１２８に次々と得させる制御手段１２３とを備えている。
【０１０４】
そして、この撮像手段１２８に設けられた検出手段１２９は、次々と得られる上記電子部品１の画像の線部分の情報から電子部品１の位置を検出し、かつ上記マーカー７の画像の線部分の情報からマーカー７の位置を検出してヘッド６の位置についてのミラー１２７による映像誤差を補正するように構成されている。
【０１０５】
さらに、この検出手段１２９は、これら検出された電子部品１の位置と補正されたヘッド６の位置とから電子部品１のヘッド６に対する位置ずれを検出するように構成されている。
【０１０６】
本実施形態によると、撮像手段１２８が、安価なラインセンサーからなっているので、精度良くかつ経済的に電子部品１のヘッド６に対する位置ずれを検出することができる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像手段による部品の撮像位置のずれや、ミラーの歪による画像の歪みなどの影響を防止して、精度良く電子部品の位置ずれを検出することができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の撮像手段において撮像素子上の画像を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す側面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置の撮像手段の概念図を、（ｂ）は、撮像素子の画像をそれぞれ示している。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る電子部品実装装置の撮像手段の構成を示す説明図であり、（ａ）は、撮像手段の概念図を、（ｂ）は、撮像素子の画像をそれぞれ示している。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置の撮像手段の概念図を、（ｂ）は、撮像素子の画像をそれぞれ示している。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す側面図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置の撮像手段の概念図を、（ｂ）は、撮像素子の画像をそれぞれ示している。
【図１０】本発明の第８の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置における補助レンズの退避姿勢を、（ｂ）は、補助レンズが撮像姿勢にある状態での撮像素子の画像を、（ｃ）は、電子部品実装装置における補助レンズの撮像姿勢を、それぞれ示している。
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る電子部品実装装置の画像を示す説明図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す説明図であり、（ａ）は、電子部品実装装置の構成を示す正面図を、（ｂ）は、電子部品実装装置に係る撮像手段の画像をそれぞれ示している。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置における撮像手段の第１の変形例を示す説明図であり、（ａ）は、撮像手段の第１の変形例の構成を示す平面図を、（ｂ）は、正面図をそれぞれ示している。
【図１４】本発明の第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置における撮像手段の第２の変形例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第１０の実施の形態に係る電子部品実装装置における撮像手段の第３の変形例を示す説明図である。
【図１６】本発明の第１１の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す平面図である。
【図１７】本発明の第１２の実施の形態に係る電子部品実装装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１電子部品
１ｂ電子部品の側部
２プリント基板
４プリント基板搬送手段
５部品供給装置
６ヘッド
７マーカー
８ミラー
９撮像手段
９ａレンズ
９ｂ撮像素子
９ｄ照明手段
１９検出手段
２１補助ミラー
３１光路変更手段
３２、４２プリズム
５１光学部材
６９ｃレンズの光軸
６９ｄ撮像素子の中央
８１ｂ撮像姿勢
８１ａ退避姿勢
１２１回転機構
１２２回転角度検出手段
１２３制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting apparatus for mounting electronic components on a printed circuit board.
[0002]
[Prior art]
In general, as an electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component on a printed circuit board, the printed circuit board transporting means for transporting the printed circuit board and the electronic component are moved while being held, and the electronic component is mounted on the printed circuit board. A head and a camera for component recognition provided at a specific position on the base of the electronic component mounting apparatus are provided, and after picking up the component, the component recognition camera picks up an image and recognizes the component to detect a shift in the suction position. A configuration is also known in which the mounting position is corrected, and the component is mounted at the corrected position.
[0003]
In this type of electronic component mounting apparatus, the head that has picked up the component once moves onto the camera, picks up the component, and then moves to the mounting position, so the moving distance of the head becomes long. Therefore, a long mirror is provided between the component supply unit and the printed circuit board placement location, and a camera is provided on the head side so that the head passes through the mirror in the process of moving linearly from the component supply unit onto the printed circuit board. In this case, an electronic component mounting apparatus configured to capture an image of a component reflected on a mirror with a camera is considered.
[0004]
For example, Patent Document 1 discloses a technology of an electronic component mounting apparatus that includes a component supply device, a strip-shaped mirror, a component mounting head unit, and a CCD camera.
[0005]
Patent Document 2 discloses an electronic component recognition apparatus and electronic component mounting including a pair of long belt-like mirrors, a suction holding head unit for mounting a chip component on a printed circuit board, and a CCD camera for imaging the chip component. Device technology is disclosed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-216568
[Patent Document 2]
JP-A-8-78895
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique disclosed in the above-mentioned publication has a problem that the position of the component changes due to the displacement of the imaging means. In addition, the position and scale of the component change due to the influence of the distortion of the image due to the deflection of the mirror, and it is difficult to accurately capture and recognize the electronic component.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an electronic device capable of accurately detecting the position shift of an electronic component by preventing the influence of the position shift of the imaging unit and the distortion of the image due to the distortion of the mirror. It is an object to provide a component mounting apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention includes a printed circuit board conveying means for conveying a printed circuit board and a plurality of heads, and moves while holding the electronic component by each head. A head unit mounted on the head unit, a marker provided on the head unit in a fixed positional relationship with the head, a mirror for obtaining a mirror image of the marker and a mirror image of the electronic component, and the head unit adjacent to each other. Provided between the heads, when the head passes over the mirror after picking up the parts, the parts picked up by the adjacent heads and the markers corresponding to these heads are imaged, and the mirror image of the marker and the mirror image of the electronic parts An imaging means for obtaining an image of a marker and an electronic component by taking in a lens and an imaging device, and the imaging means Detecting the position of the electronic component by an electronic component of the image of the imaging screen by, and to detect the position of the marker by an image of a marker on the imaging screen, the position of each head adjacent, positional deviation of the image pickup means and Mirror deflection At least one of And detecting means for correcting a position error of the electronic component relative to the head based on the detected position of the electronic component and the corrected position of the head.
[0010]
In this way, the position of the marker is detected from the image on the image sensor, and the position of the imaging means is shifted with respect to the head position. and Mirror deflection At least one of In addition to correcting the video error in the imaging screen accompanying the above, it is possible to detect the positional deviation of the electronic component relative to the head from the corrected head position and the position of the electronic component detected by the image on the imaging device. Therefore, it is possible to detect the displacement of the electronic component with respect to the head with high accuracy. Further, since one imaging unit images the markers corresponding to these adjacent heads and corrects the video error for the position of each adjacent head, it is economical that there is no need to provide an imaging unit for each head. It is.
[0021]
Then, the image pickup device has a state in which the optical axis of the lens passes through the center of the electronic component and the center is deviated from the optical axis of the lens. Is preferably connected near the center of the optical axis of the lens.
[0022]
In this way, since the distortion of the lens increases as the distance from the optical axis becomes symmetrical with respect to the optical axis, the recognition accuracy can be improved by using a place where the distortion is as small as possible.
[0023]
In the present invention, an auxiliary mirror is provided in the vicinity of the side part of the electronic component, and the imaging means displays an image of the side part of the electronic component obtained via the auxiliary mirror and the mirror on the imaging screen. Preferably, the image is formed on a portion different from the image of the electronic component and the image of the marker, and the detection means detects the position of the electronic component in the height direction from the image of the side of the electronic component on the imaging screen. .
[0024]
In this way, since the side image of the electronic component can be obtained by the auxiliary mirror, the position of the electronic component in the height direction can be detected without adding a new expensive imaging means.
[0037]
Further, in the present invention, both of the above-described imaging means having a plurality of the heads and corresponding to at least two adjacent heads illuminate the electronic components and markers of the corresponding heads, respectively. An illumination means, and one of the adjacent imaging means is an illumination means. Lighting With the light turned off, the other is the lighting means Lighting It is preferable to light up.
[0038]
In this way, one of the adjacent image pickup means is used as the illumination means. Lighting With the light turned off, the other is the lighting means Lighting Is turned on, it is possible to prevent the illumination means of the two imaging means from interfering with each other.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an electronic component mounting apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a main part of the electronic component mounting apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. It is a side view which shows the structure of. FIG. 3 is a diagram showing an image on the image pickup device 9b in the image pickup means 9.
[0042]
As shown in FIG. 1, an electronic component mounting apparatus 10 according to the first embodiment is for mounting an electronic component 1 (see FIGS. 2 and 3) on a printed circuit board 2 and is disposed on a base 3. The printed circuit board conveying means 4 that conveys the printed circuit board 2, the component supply device 5 that is arranged on both sides of the printed circuit board conveying means 4 and that supplies the electronic component 1, and the electronic component 1 is received from the component supply apparatus 5, A head 6 mounted on the printed circuit board 2, a marker 7 (FIG. 2) provided on the head 6 and a mirror 8 for obtaining a mirror image of the electronic component 1 (FIG. 2), a marker 7 by the mirror 8 and an electron An imaging unit 9 is provided that captures a mirror image of the component 1 and obtains an image of the marker 7 and the electronic component 1.
[0043]
The printed board 2 is a board on which a predetermined wiring pattern is formed in advance. The electronic component 1 is mounted at a predetermined position on the printed board 2 and is electrically connected to the wiring pattern.
[0044]
The base 3 is a table-like gantry. On the base 3, a printed circuit board conveying means 4, a component supply device 5, and a head unit 11 having a plurality of heads 6 are arranged in the X-axis direction (printed board conveying means). 4) and a guide rail 13 are disposed.
[0045]
The printed circuit board conveying means 4 carries the printed circuit board 2 into the electronic component mounting apparatus 10 and carries out the printed circuit board 2 after the electronic component 1 is mounted to the outside. Can be transported.
[0046]
The component supply device 5 is a device that supplies the electronic component 1 to the electronic component mounting device 10. In this embodiment, a component tape that holds and holds a large number of electronic components 1 at predetermined intervals is wound. A component supply device 5 is configured by arranging a number of devices called tape feeders that sequentially take out and supply the electronic components 1 from the reels on both sides of the printed circuit board conveying means 4.
[0047]
The head 6 receives the electronic component 1 from the component supply device 5, moves while holding the received electronic component 1, and moves the electronic component 1 to the mounting position of the printed circuit board 2 conveyed to the printed circuit board conveying means 4. In this embodiment, a plurality of heads 6 are mounted on the head unit 11.
[0048]
The head unit 11 is movable over a predetermined range of the base 3 in the X-axis direction (transport direction of the printed board transport means 4) and the Y-axis direction (direction perpendicular to the X-axis direction). That is, both end portions of the head unit support member 12 extending in the X-axis direction are supported by the guide rail 13 in the Y-axis direction, and the head unit support member 12 can be moved along the guide rail 13. The head unit 11 is supported by the support member 12 so as to be movable along the X axis.
[0049]
The Y-axis servomotor 15 drives the head unit support member 12 in the Y-axis direction via the ball screw 16, and the X-axis servomotor 17 drives the head unit 11 in the X-axis direction via the ball screw 18. Driving is performed.
[0050]
Further, as shown in FIG. 2, each head 6 includes a nozzle 14 for sucking a component, a marker 7 indicating a reference position of the head 6, a mirror image of the marker 7 by the mirror 8, and a mirror image of the electronic component 1. And imaging means 9 for obtaining an image of the marker 7 and the electronic component 1. Further, although not shown, a negative pressure for component suction can be supplied to the nozzle 14, and a Z-axis driving means for moving the head 6 up and down, a rotation driving means for rotating the head 6, and the like are provided. ing.
[0051]
The marker 7 is a member that is provided on each head 6 and moves integrally with the head 6, and indicates the reference position of each head 6.
[0052]
The mirror 8 is a long belt-like mirror extending in the X-axis direction. The mirror 8 is disposed between a region where the component supply device 5 is disposed and a mounting work region where the substrate 2 is located. When moving from the device 5 to the printed circuit board, it passes over the mirror 8.
[0053]
The imaging means 9 is composed of, for example, a CCD camera (or a CMOS sensor), and has a lens 9a and an imaging element 9b. When the head 6 passes over the mirror 8 after picking up the components, the lens 9a projects the mirror image of the marker 7 and the mirror image of the electronic component 1 onto the image pickup device 9b, and the marker 7 as shown in FIG. An image of the electronic component 1 is obtained. Here, FIG. 3 shows a case where three markers 7 are provided on the head 6.
[0054]
Further, the imaging unit 9 includes an illumination unit 9d (FIG. 2) that illuminates the electronic component 1 and the marker 7 of the corresponding head 6 via the mirror 8.
[0055]
The image data from the imaging unit 9 is input to the detection unit 19 provided in the control unit of the mounting apparatus. The detection means 19 recognizes the image of the electronic component 1 obtained by the imaging means 9 to detect the position of the electronic component 1, and detects the position of the marker 7 from the image of the marker 7 on the imaging element 9b. Thus, the video error and the image error due to the change in the capturing speed, etc., are corrected for the position of the head 6, and the detected position of the electronic component 1 and the corrected position of the head 6 are used to correct the head 6 of the electronic component 1. It is configured to detect misalignment.
[0056]
According to this embodiment, at the time of mounting, the head unit 11 first moves to a position corresponding to the component supply device 5, performs component suction by the head 6, and then moves linearly onto the printed circuit board 2. When the head unit 11 moves and passes over the mirror 8, the part reflected on the mirror 8 is imaged by the imaging unit 9, and the part is recognized by the detection unit 19 to detect the displacement of the suction position. The amount of correction related to the mounting position is obtained.
[0057]
At this time, based on the images of both the marker 7 and the electronic component 1, it is possible to detect the deviation of the suction position with high accuracy by correcting the video error and the image error due to the change in the capture speed. Then, the component is mounted on the corrected mounting position.
[0058]
Next, FIG. 4 is a side view showing the configuration of the electronic component mounting apparatus 20 according to the second embodiment of the present invention.
[0059]
Hereinafter, the same parts as those of the electronic component mounting apparatus 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0060]
As shown in the figure, the electronic component mounting apparatus 20 according to the second embodiment changes the optical path from the mirror 8 to the lens 9a by providing an auxiliary mirror 21 between the mirror 8 and the lens 9a. It is configured as follows.
[0061]
According to the present embodiment, the optical path from the mirror 8 to the lens 9a is changed by the auxiliary mirror 21, and the selection range of the installation location of the imaging means 9 is expanded. Therefore, the degree of freedom in designing the periphery of the head 6 can be improved. .
[0062]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of an electronic component mounting apparatus 30 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 5A is a conceptual diagram of the imaging means 9 of the electronic component mounting apparatus 30. Respectively show images of the image sensor 9b.
[0063]
The imaging means 9 of the electronic component mounting apparatus 30 according to the third embodiment of the present invention has an optical path changing means 31 that changes the optical path from the marker 7 to the imaging element 9b (in the third embodiment, the marker 7 And the prism 32) provided between the lens 9a and the image of the marker 7 on the image sensor 9b are brought close to the image of the electronic component 1.
[0064]
According to the present embodiment, the prism 32 can change the optical path from the marker 7 to the image sensor 9b, thereby bringing the image of the marker 7 on the image sensor 9b closer to the image of the electronic component 1. The image of the marker 7 and the electronic component 1 can be enlarged within a limited size screen, and the accuracy of detecting the displacement of the electronic component 1 with respect to the head 6 is improved.
[0065]
6A and 6B are explanatory views showing the configuration of the imaging means 49 of the electronic component mounting apparatus 40 according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 6A is a conceptual diagram of the imaging means 49, and FIG. Images of the image sensor 49b are respectively shown.
[0066]
As shown in FIG. 6A, the optical path changing means 31 of the electronic component mounting apparatus 40 according to the fourth embodiment includes a prism 42 provided between a lens 49a and an image sensor 49b. 6, the image of the marker 7 is taken close to the image of the electronic component 1 as shown in FIG.
[0067]
According to the present embodiment, the prism 42 changes the optical path from the marker 7 to the image sensor 49b so that the image of the marker 7 is brought close to the image of the electronic component 1, so that it is limited as in the third embodiment. The image of the marker and the electronic component can be enlarged in the size screen, the resolution can be increased, and the accuracy of detecting the displacement is increased.
[0068]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of an electronic component mounting apparatus 50 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 7A is a conceptual diagram of an imaging unit 59 of the electronic component mounting apparatus 50. FIG. Respectively show images of the image sensor 59b.
[0069]
As shown in FIGS. 7A and 7B, the imaging means 59 of the electronic component mounting apparatus 50 according to the fifth embodiment is provided with an optical member 51 between the lens 59a and the imaging element 59b. Thus, the optical path difference from the marker 7 to the image sensor 59b is corrected, and an image of the marker 7 is formed on the image sensor 59b.
[0070]
According to the present embodiment, since the optical path difference from the marker 7 to the image sensor 59b is corrected by the optical member 51, even when the marker 7 cannot be arranged at the same distance as the electronic component 1, an image can be captured by one image sensor 59b.
[0071]
The optical member 51 is provided between the lens 59a and the marker 7 instead of between the lens 59a and the image sensor 59b, thereby correcting the optical path difference and displaying the image of the marker 7 on the image sensor 59b. The same effect can be obtained even if it is configured to be tied.
[0072]
FIG. 8 is a side view showing the configuration of the electronic component mounting apparatus 60 according to the sixth embodiment of the present invention.
[0073]
As shown in FIG. 8, the image sensor 69b of the electronic component mounting apparatus 60 according to the sixth embodiment has a center of the image sensor 69b with the optical axis 69c of the lens 69a passing through the center 1a of the electronic component 1. By making 69d deviate from the optical axis 69c of the lens 69a, the image of the marker 7 and the image of the electronic component 1 are connected to the vicinity of the center of the optical axis of the lens 69a.
[0074]
According to the present embodiment, the distortion of the lens 69a increases with increasing distance from the optical axis 69c in point symmetry with respect to the optical axis 69c. Therefore, recognition accuracy can be improved by using a place with as little distortion as possible.
[0075]
FIG. 9 is an explanatory view showing the configuration of an electronic component mounting apparatus 70 according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 9A is a conceptual diagram of the imaging means 79 of the electronic component mounting apparatus 70. FIG. Respectively show images of the image sensor 79b.
[0076]
As shown in FIG. 9A, an electronic component mounting apparatus 70 according to the seventh embodiment includes an auxiliary mirror 71 in the vicinity of the side portion of the electronic component 1, and the imaging unit 79 is configured as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the image of the side part 1b of the electronic component 1 obtained through the auxiliary mirror 71 and the mirror 8 is on a portion different from the image of the electronic component 1 and the image of the marker 7 on the image sensor 79b. The detection means 72 is configured to detect the position of the electronic component 1 in the height direction from the image of the side portion 1b of the electronic component 1 on the image sensor 79b.
[0077]
According to this embodiment, since the image of the side part 1b of the electronic component 1 is obtained by the auxiliary mirror 71, it is possible to detect the position in the height direction of the electronic component 1 without adding a new expensive imaging means. it can.
[0078]
FIG. 10 is an explanatory view showing the configuration of an electronic component mounting apparatus 80 according to the eighth embodiment of the present invention. FIG. 10A shows the retracted posture (81a) of the auxiliary lens 81 in the electronic component mounting apparatus 80. (B) shows the image of the image sensor 89b in a state where the auxiliary lens 81 is in the imaging posture 81b, and (c) shows the imaging posture 81b of the auxiliary lens 81 in the electronic component mounting apparatus 80, respectively.
[0079]
As shown in FIGS. 10A and 10C, the imaging means 89 of the electronic component mounting apparatus 80 according to the eighth embodiment includes an auxiliary lens 81, and the auxiliary lens 81 has an auxiliary lens attitude. By the changing means 81c, the position between the imaging posture 81b (FIG. 10C) where the auxiliary lens 81 is positioned on the optical axis 89c of the lens 89a and the retracting posture 81a (FIG. 10A) retracted from the optical axis. The posture can be changed.
[0080]
The auxiliary lens 81 changes the posture to the state of the imaging posture 81b (FIG. 10C) with the head 86 in a predetermined position when the component is picked up, and the electronic component 1 prepared in the component supply device 5 is used. Is projected onto the imaging means 89, and as shown in FIG. 10B, an image of the electronic component 1 prepared in the component supply device 5 is captured on the imaging element 89b. At this time, the component supply device 5 is provided with a marker 5 a to indicate the reference position of the component supply device 5.
[0081]
Further, the electronic component mounting apparatus 80 is provided with detection means 82, which detects the position and orientation of the electronic component 1 prepared in the component supply apparatus 5 from the image of the electronic component 1. Configured to do.
[0082]
According to the present embodiment, the auxiliary lens 81 is changed from the retracted attitude 81a to the imaging attitude 81b to obtain an image of the electronic component 1 prepared in the component supply device 5 in the imaging element 89b, and the detection means 82 is an electronic device. Since the position and posture of the component 1 are confirmed, it is possible to check in advance whether the electronic component 1 is accurately held by the nozzle 14.
[0083]
FIG. 11 is an explanatory view showing an image of the electronic component mounting apparatus 90 according to the ninth embodiment of the present invention.
[0084]
As shown in FIG. 11, the electronic component mounting apparatus 90 according to the ninth embodiment has a plurality of heads 96a, 96b, 96c, and 96d, and is provided in each of the heads 96a, 96b, 96c, and 96d. The imaging means images the position of the marker 97a (97b) provided between the adjacent heads 96a and 96b (96c and 96d), and the video error is determined for each of the heads 96a, 96b, 96c and 96d. Is configured to correct.
[0085]
According to the present embodiment, the imaging means provided in each of the heads 96a, 96b, 96c, 96d is the position of the marker 97a (97b) provided between the adjacent heads 96a and 96b (96c and 96d). Since the image error is corrected for the positions of the respective heads 96a, 96b, 96c, and 96d, the number of markers can be greatly reduced.
[0086]
12A and 12B are explanatory views showing the configuration of the electronic component mounting apparatus 100 according to the tenth embodiment of the present invention. FIG. 12A is a front view showing the configuration of the electronic component mounting apparatus 100, and FIG. 2 shows images of the image pickup means 109 according to the electronic component mounting apparatus 100, respectively.
[0087]
As shown in FIG. 12A, the electronic component mounting apparatus 100 according to the tenth embodiment includes a plurality of heads 106a to 106h, and between two adjacent heads 106a and 106b, 106c and The respective imaging means 109a, 109b, 109c, 109d provided between 106d, 106e and 106f, and 106g and 106h are marker positions corresponding to the adjacent heads 106a to 106h. And image errors are corrected for the positions of the adjacent heads 106a to 106h. . The heads 106a to 106h and the imaging means 109a, 109b, 109c, and 109d are mounted on a head unit that can move over a predetermined range, and the components sucked by the heads 106a to 106h are transported and mounted on a printed circuit board. In addition, it is the same as in the first embodiment in that imaging is performed when passing over the mirror 8. (FIG. 12B shows the image pickup means 109a. Take An image is shown, that is, an image of the marker 107a corresponding to the adjacent heads 106a and 106b and the electronic component 1).
[0088]
According to the present embodiment, the imaging units 109a, 109b, 109c, and 109d image the positions of the markers corresponding to the heads 106a to 106h, and correct the video error for the positions of the respective heads 106a to 106h. The quantity of can be greatly reduced.
[0089]
FIG. 13 is an explanatory view showing a first modification of the image pickup means in the electronic component mounting apparatus 100 according to the tenth embodiment of the present invention, and (a) shows the configuration of the first modification of the image pickup means. (B) has each shown the front view.
[0090]
As shown in FIGS. 13A and 13B, the first modification of the imaging means in the electronic component mounting apparatus 100 is that imaging means 109a to 109h provided corresponding to the plurality of heads 106a to 106h are as follows. It is configured to be arranged at different distances alternately in the vertical direction.
[0091]
According to the present embodiment, since the imaging units 109a to 109h are arranged at different distances in the vertical direction, the space can be effectively used particularly when the space around the heads 106a to 106h is narrow.
[0092]
FIG. 14 is an explanatory view showing a second modification of the imaging means in the electronic component mounting apparatus 100 according to the tenth embodiment of the present invention.
[0093]
As shown in FIG. 14, the second modification of the imaging means in the electronic component mounting apparatus 100 is one of the imaging means 109a to 109h provided corresponding to the adjacent heads 106a to 106h, that is, the imaging means 109b and 109d. , 109f, 109h have optical path changing means 121 having a mirror surface, and the optical path changing means 121 is arranged so that the mirror 8 is arranged at an angle different from that of the imaging means 109a, 109c, 109e, 109g. Has been.
[0094]
According to the present embodiment, one of the imaging units 109b, 109d, 109f, and 109h of the imaging units 109a to 109h is set at an angle different from that of the imaging units 109a, 109c, 109e, and 109g with respect to the mirror 8 by the optical path changing unit 121. Since it is arranged, the space can be effectively used particularly when the space around the heads 106a to 106h is narrow.
[0095]
FIG. 15 is an explanatory view showing a third modification of the imaging means in the electronic component mounting apparatus 100 according to the tenth embodiment of the present invention.
[0096]
As shown in FIG. 15, in a third modification of the imaging means in the electronic component mounting apparatus 100, the imaging means 109a to 109h provided corresponding to the adjacent heads 106a to 106h have the optical path changing means 131, respectively. In addition, the optical path changing means 131 is alternately arranged at different angles with respect to the mirror 8.
[0097]
According to the present embodiment, since the imaging units 109a to 109h are arranged at different angles with respect to the mirror 8 by the optical path changing unit 131, respectively, like the second modification example, particularly around the heads 106a to 106h. When the space is small, the space can be used effectively.
[0098]
16A and 16B are explanatory views showing the configuration of the electronic component mounting apparatus 110 according to the eleventh embodiment of the present invention. FIG. 16A is a side view and FIG. 16B is the head unit 116. The figure which looked at from the bottom is shown, respectively.
[0099]
As shown in FIGS. 16A and 16B, the electronic component mounting apparatus 110 according to the eleventh embodiment includes a plurality of heads 116a to 116d, and is provided corresponding to the heads 116a to 116d. Illuminating means 112a to 112d (not shown) for illuminating the electronic components 1 and the markers 116a to 116d of the corresponding heads 116a to 116d with the illumination ranges 111a to 111d, respectively (the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment) 10 corresponding to 10 illumination means), and in one illumination range 111a, 111c (or 111b, 111d) of these adjacent imaging means, the other illumination ranges 111b, 111d (or 111a, 111a, In 111c), the illumination is turned on.
[0100]
According to the present embodiment, according to the eleventh embodiment of the present invention, in one illumination range of adjacent imaging means, the illumination is turned off and the illumination is turned on in the other illumination range. It is possible to prevent deterioration in image quality due to the illumination ranges interfering with each other.
[0101]
FIG. 17 is a side view showing the configuration of the electronic component mounting apparatus 120 according to the twelfth embodiment of the present invention.
[0102]
As shown in the figure, the electronic component mounting apparatus 120 according to the twelfth embodiment moves while holding the electronic component 1 and the printed circuit board conveying means 4 that conveys the printed circuit board 2. Is mounted on the printed circuit board 2, a marker 7 provided on the head 6 and moving with the head 6, and a mirror 127 for obtaining a mirror image of the marker 7 and a mirror image of the electronic component 1. And.
[0103]
In addition, the electronic component mounting apparatus 120 includes an imaging unit 128 including a line sensor that obtains a line portion of the image of the marker 7 and the electronic component 1, a rotating mechanism 121 that changes the angle of the mirror surface 127a of the mirror 8, and the above A rotation angle detection unit 122 that detects a positional deviation of the rotation angle of the mirror surface 127a and a line portion of an image of the marker 7 and the electronic component 1 that are imaged by the imaging unit 128 by controlling and rotating the rotation mechanism 121. Is provided with the control means 123 that causes the imaging means 128 to obtain the image data one after another.
[0104]
Then, the detecting means 129 provided in the imaging means 128 detects the position of the electronic component 1 from the information of the line portions of the image of the electronic component 1 obtained one after another, and detects the position of the line portion of the image of the marker 7. The position of the marker 7 is detected from the information, and the image error caused by the mirror 127 for the position of the head 6 is corrected.
[0105]
Further, the detection means 129 is configured to detect a positional shift of the electronic component 1 with respect to the head 6 from the detected position of the electronic component 1 and the corrected position of the head 6.
[0106]
According to the present embodiment, since the imaging means 128 is made of an inexpensive line sensor, it is possible to detect the positional deviation of the electronic component 1 with respect to the head 6 with high accuracy and economy.
[0107]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the influence of the deviation of the imaging position of the component by the imaging means and the distortion of the image due to the distortion of the mirror, and to detect the positional deviation of the electronic component with high accuracy. There is a remarkable effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the configuration of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment of the invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an image on an image sensor in the imaging unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a conceptual diagram of an imaging unit of the electronic component mounting apparatus, and FIG. Images of the image sensor are shown.
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams illustrating a configuration of an imaging unit of an electronic component mounting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, where FIG. 6A is a conceptual diagram of the imaging unit, and FIG. The images are shown respectively.
7A and 7B are explanatory views showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 7A is a conceptual diagram of imaging means of the electronic component mounting apparatus, and FIG. Images of the image sensor are shown.
FIG. 8 is a side view showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 9A is a conceptual diagram of an imaging unit of the electronic component mounting apparatus, and FIG. Images of the image sensor are shown.
FIGS. 10A and 10B are explanatory views showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to an eighth embodiment of the present invention, in which FIG. 10A is a retracted posture of an auxiliary lens in the electronic component mounting apparatus, and FIG. The image of the image sensor in a state where the auxiliary lens is in the imaging posture, and (c) shows the imaging posture of the auxiliary lens in the electronic component mounting apparatus, respectively.
FIG. 11 is an explanatory view showing an image of an electronic component mounting apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
12A and 12B are explanatory views showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to a tenth embodiment of the present invention, wherein FIG. 12A is a front view showing the configuration of the electronic component mounting apparatus, and FIG. The image of the imaging means concerning an electronic component mounting apparatus is each shown.
FIG. 13 is an explanatory view showing a first modification of the imaging means in the electronic component mounting apparatus according to the tenth embodiment of the present invention, and FIG. 13 (a) is a configuration of the first modification of the imaging means. (B) has each shown the front view.
FIG. 14 is an explanatory view showing a second modification of the imaging means in the electronic component mounting apparatus according to the tenth embodiment of the invention.
FIG. 15 is an explanatory view showing a third modification of the imaging means in the electronic component mounting apparatus according to the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a plan view showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a side view showing a configuration of an electronic component mounting apparatus according to a twelfth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Electronic components
1b Electronic component side
2 Printed circuit board
4 Printed circuit board transport means
5 parts supply equipment
6 heads
7 Markers
8 Mirror
9 Imaging means
9a lens
9b Image sensor
9d Illumination means
19 Detection means
21 Auxiliary mirror
31 Optical path changing means
32, 42 Prism
51 Optical members
69c Optical axis of the lens
69d Center of image sensor
81b Image orientation
81a Retraction posture
121 Rotating mechanism
122 Rotation angle detection means
123 Control means

Claims

Printed circuit board conveying means for conveying the printed circuit board;
A plurality of heads are mounted and moved while holding electronic components by each head, and a head unit for mounting the electronic components on the printed circuit board,
A marker provided on the head unit in a fixed positional relationship with the head;
A mirror for obtaining a mirror image of the marker and a mirror image of the electronic component;
Provided between adjacent heads of the head unit, and when the head passes over a mirror after picking up the components, the parts picked up by the adjacent heads and markers corresponding to these heads are imaged, and a mirror image of the markers And imaging means for obtaining the image of the marker and the electronic component by capturing the mirror image of the electronic component via the lens and the imaging device,
The position of the electronic component is detected from the image of the electronic component on the imaging screen by the imaging means, and the position of the marker is detected from the image of the marker on the imaging screen. Detecting means for correcting an error in an imaging screen associated with at least one of a positional deviation and a mirror deflection , and detecting a positional deviation of the electronic component relative to the head from the detected position of the electronic component and the corrected position of the head; An electronic component mounting apparatus comprising:

The image pickup device has an image of a marker and an image of an electronic component when the center of the image pickup device is deviated from the optical axis of the lens while the optical axis of the lens passes through the center of the electronic component. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, further comprising:

An auxiliary mirror is provided near the side of the electronic component,
The imaging means forms an image of the side of the electronic component obtained through the auxiliary mirror and the mirror on a portion different from the image of the electronic component and the image of the marker on the imaging screen,
The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects a position in a height direction of the electronic component from an image of a side portion of the electronic component on the imaging screen.

Both of the two imaging means provided corresponding to at least two adjacent heads of the plurality of heads have illumination means for illuminating the electronic components and markers of the corresponding heads, respectively.
4. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein one of the adjacent image pickup means turns off the illumination of the illumination means while one of the adjacent image pickup means turns off the illumination of the illumination means. .