JP4459847B2 - Component mounting head and component mounting method - Google Patents
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Description
本発明は、部品を解除可能に保持する部品保持部材を整列配置させて備え、上記それぞれの部品保持部材により保持された上記部品を回路基板に装着する部品装着ヘッド及び部品装着方法に関し、特に、上記部品保持部材による上記部品の保持姿勢の画像を撮像するための部品撮像装置が用いられるような部品装着ヘッド及び部品装着方法に関する。 The present invention relates to a component mounting head and a component mounting method for mounting a component holding member for releasably holding a component in an aligned arrangement, and mounting the component held by each component holding member on a circuit board. The present invention relates to a component mounting head and a component mounting method in which a component imaging device for capturing an image of a holding posture of the component by the component holding member is used.
従来、この種の部品装着ヘッドあるいは部品装着方法としては様々なものが知られている。このような部品装着においては、部品保持部材である吸着ノズルにより吸着保持された部品の画像を部品撮像装置により撮像し、当該撮像された画像より部品の吸着保持姿勢を認識して、当該認識結果に基づいて上記吸着保持姿勢の補正を行い、上記部品の基板上への装着動作が行われる。また、このような一連の部品装着動作を行う部品装着ヘッドに備えられる上記部品撮像装置には、部品の画像を撮像するための撮像カメラと、上記撮像の際に当該撮像対象である部品に対して、当該撮像に必要な光量の光を照射する照明ユニットとが備えられている。 Conventionally, various types of component mounting heads or component mounting methods are known. In such component mounting, an image of a component sucked and held by a suction nozzle that is a component holding member is picked up by a component imaging device, the suction holding posture of the component is recognized from the picked-up image, and the recognition result Based on the above, the suction holding posture is corrected, and the mounting operation of the component on the board is performed. Further, the component imaging device provided in the component mounting head that performs such a series of component mounting operations includes an imaging camera for capturing an image of the component, and a component that is an imaging target at the time of the imaging. And an illumination unit that irradiates with a light amount necessary for the imaging.
近年、部品が基板に実装されることにより形成された電子回路の高密度化や高機能化が進み、それに伴って部品装着における装着精度の高精度化が求められている。このため、部品の装着に際して高精度な部品の認識が必要となり、さらにそれに伴って、部品の画像撮像の際に照射される光の照度や光量を所定の値に安定して設定できるようにする必要がある。 2. Description of the Related Art In recent years, electronic circuits formed by mounting components on a substrate have been increased in density and functionality, and accordingly, mounting accuracy in mounting components has been demanded. For this reason, it is necessary to recognize the component with high accuracy when mounting the component, and accordingly, it is possible to stably set the illuminance and light amount of the light irradiated when imaging the component to predetermined values. There is a need.
そのため、従来においては、部品撮像装置が備える照明ユニットより照射される光の照度や光量(あるいはまとめて輝度ということもできる)を定期的に測定して、当該照明ユニットの異常の早期検出を行い、そのメンテナンスが定期的に行われている。このような従来の照明ユニットにおける輝度の測定方法としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。このような従来の照明ユニットにおける輝度の測定方法について、図16に示す部品装着装置の模式説明図を用いて以下に具体的に説明する。
For this reason, conventionally, the illuminance and light intensity (or collectively referred to as luminance) of light emitted from the illumination unit provided in the component imaging device is periodically measured to detect an abnormality of the illumination unit at an early stage. The maintenance is done regularly. As a method for measuring luminance in such a conventional lighting unit, for example, there is a method described in
図16に示すように、従来の部品装着装置500においては、部品を保持するノズル502を円周状に配置し間欠回転可能な回転テーブル501と、ノズル502に保持された部品の保持姿勢を認識する認識カメラ504と、部品において認識カメラ504で撮像可能な面を照明する照明ユニット505とが備えられている。また、部品装着装置500には、認識カメラ504の撮像視野内における一部に配置されて固定された反射板503と、この反射板503の照度を認識カメラ504で測定する照度測定部と、その測定結果が所定の範囲外であるときに警告を発生する警告発生部とが備えられている。
As shown in FIG. 16, in a conventional
部品装着装置500がこのような構成を有していることにより、ノズル502により保持された部品の画像を認識カメラ504により撮像する際に、当該撮像視野内における一部に配置されている反射板503に対して照明ユニット505より照射された光の反射光による画像を撮像することで、照度測定部により照度の測定を行うことができる。
Since the
上記従来の部品装着装置においては、反射板503が認識カメラ504の撮像視野内における一部に配置されており、当該撮像視野内における一部分の領域における照明の輝度しか測定することができない。そのため、このような撮像視野内の一部分の領域における照明の輝度でもって、撮像視野全体の照明の輝度を推測して、その輝度の良否判定を行っている。
In the conventional component mounting apparatus, the
しかしながら、撮像視野内における部分的な測定では、その反射光量も少なく、外的要因等により測定結果が影響される可能性が高く、測定の安定性に欠けるという問題がある。 However, the partial measurement within the imaging field has a problem that the amount of reflected light is small, the measurement result is likely to be influenced by external factors, and the measurement is not stable.
また、近年、このような照明ユニットに用いられる光源としては、LEDが用いられることが多くなってきているが、LEDではその特性上、個々の光源毎に光量のバラツキや寿命のバラツキがあるため、上述のような部分的な測定でもってその全体の状態を推測するような測定方法では、測定結果が不安定、不正確になり、確実な測定を行うことができないという問題がある。 In recent years, LEDs have been increasingly used as light sources used in such illumination units. However, due to the characteristics of LEDs, there are variations in light quantity and lifetime in each individual light source. In the measurement method in which the entire state is estimated by the partial measurement as described above, there is a problem that the measurement result becomes unstable and inaccurate, and reliable measurement cannot be performed.
特に、撮像視野内においては、その中心及びその周囲近傍の輝度がより重要であるにも拘わらず、当該撮像視野の端部近傍の視野しか測定することができない構成では、確実な測定を行うことができない場合がある。 In particular, in the imaging field of view, even if the luminance near the center and the surrounding area is more important, the measurement can only be performed with a configuration that can measure only the field near the edge of the imaging field. May not be possible.
上述のような照明の輝度の測定方法の他にも、吸着ノズルに反射板を吸着保持させて、当該保持状態の反射板に対して光を照射して、その反射光により形成される画像を撮像することで、照明の輝度の測定を行う方法もある。しかしながら、このような方法においては、吸着ノズルに反射板を吸着保持させる必要があり、測定の手間がかかり、効率的な測定を行うことができないという問題がある。 In addition to the method for measuring the luminance of the illumination as described above, the reflecting plate is sucked and held by the suction nozzle, and the reflecting plate in the holding state is irradiated with light, and an image formed by the reflected light is displayed. There is also a method for measuring the brightness of the illumination by taking an image. However, in such a method, there is a problem that it is necessary to suck and hold the reflection plate on the suction nozzle, which takes time for measurement and cannot perform efficient measurement.
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、部品装着において用いられる部品撮像装置における照度の測定を確実かつ効率的に行うことができる部品装着ヘッド及び部品装着方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a component mounting head and a component mounting method capable of reliably and efficiently measuring illuminance in a component imaging device used in component mounting, in order to solve the above problems. There is.
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明の第1態様によれば、部品を解除可能に保持する複数の部品保持部材を整列配置させて備え、上記それぞれの部品保持部材により保持された上記部品を回路基板に装着する部品装着ヘッドにおいて、
上記各々の部品保持部材により保持される上記部品に対して、当該部品保持部材の軸心沿いの方向より光を照射する照明装置と、
上記照明装置により照射された光により形成される上記各々の部品の画像を、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において撮像可能な部品撮像装置と、
上記それぞれの部品保持部材の配列方向において一端の上記部品保持部材に隣接して配置され、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記照明装置により照射された光の反射光により形成される画像を上記部品撮像装置の撮像視野にて撮像可能に、当該光を反射する反射部材と、
上記反射部材の撮像位置と、他端の上記部品保持部材により保持される上記部品の撮像位置との間にて、上記部品撮像装置及び上記照明装置とを一体的に移動させる撮像移動装置と、
上記照射された光の上記反射光により形成される上記反射部材の画像を撮像可能に上記照明装置及び上記部品撮像装置を制御可能であって、当該撮像された画像に基づいて、上記反射光の照度を測定する照度測定手段と、当該照度測定手段による照度の測定結果と照度基準範囲データとを比較して、当該測定結果が照度基準範囲データを超過している場合に照度異常警告を出力する照度異常警告出力手段とを有する制御装置とを備えることを特徴とする部品装着ヘッドを提供する。
According to the first aspect of the present invention, the component mounting head includes a plurality of component holding members that hold the components in a releasable manner, and that mounts the components held by the component holding members on the circuit board. In
An illumination device that irradiates light from the direction along the axis of the component holding member with respect to the components held by each of the component holding members;
A component imaging device capable of imaging an image of each of the components formed by the light irradiated by the illumination device in a direction along the axis of the component holding member;
It is arranged adjacent to the component holding member at one end in the arrangement direction of the respective component holding members, and is formed by reflected light of light emitted by the illumination device in a direction along the axis of the component holding member. A reflective member that reflects the light so that an image can be captured in the imaging field of view of the component imaging device;
An imaging moving device that integrally moves the component imaging device and the illumination device between the imaging position of the reflecting member and the imaging position of the component held by the component holding member at the other end;
The illumination device and the component imaging device can be controlled so that an image of the reflecting member formed by the reflected light of the irradiated light can be captured, and the reflected light is reflected based on the captured image. Compares the illuminance measurement means that measures illuminance with the illuminance measurement result by the illuminance measurement means and the illuminance reference range data, and outputs an illuminance abnormality warning when the measurement result exceeds the illuminance reference range data A component mounting head comprising a control device having an illuminance abnormality warning output means.
本発明の第2態様によれば、上記制御装置において、上記照度測定手段は、上記撮像された画像に基づいて、上記撮像視野の全体における上記反射光の照度の測定を行う第1態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
According to a second aspect of the present invention, in the control device, the illuminance measuring means measures the illuminance of the reflected light in the entire imaging field based on the captured image. A component mounting head is provided.
本発明の第3態様によれば、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記回路基板の部品装着面における画像を撮像する基板撮像装置をさらに備え、
上記基板撮像装置は、
その撮像対象である上記回路基板の上記部品装着面に対して撮像のための光を照射する光照射部と、
当該光照射部と上記撮像対象の間に配置され、当該照射された光を拡散させるとともに、当該光を透過させて上記撮像対象に照射させる拡散板とを有し、
上記拡散板が、上記反射部材として用いられる第1態様又は第2態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
According to the third aspect of the present invention, the apparatus further comprises a board imaging device that takes an image on the component mounting surface of the circuit board in the direction along the axis of the component holding member.
The substrate imaging device is
A light irradiation unit that irradiates light for imaging the component mounting surface of the circuit board that is the imaging target;
A diffusion plate that is disposed between the light irradiation unit and the imaging target, diffuses the irradiated light, and transmits the light to irradiate the imaging target;
The component mounting head according to the first aspect or the second aspect, in which the diffusion plate is used as the reflection member.
本発明の第4態様によれば、上記拡散板は、その上記撮像位置において上記照明装置より照射される光を、上記部品撮像部材の上記撮像視野の全体にて反射可能な大きさの反射領域を有している第3態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
According to the fourth aspect of the present invention, the diffuser plate is a reflective region having a size capable of reflecting the light emitted from the illumination device at the imaging position in the entire imaging field of the component imaging member. The component mounting head according to the third aspect is provided.
本発明の第5態様によれば、上記制御装置は、その照度が調整された状態の上記照明装置に対して、上記照度測定手段により上記反射部材を用いて当該調整済みの照度を測定し、当該照度測定結果を上記照度基準範囲データとして記憶する記憶部を備える第1態様から第4態様のいずれか1つに記載の部品装着ヘッドを提供する。 According to the fifth aspect of the present invention, the control device measures the adjusted illuminance using the reflecting member by the illuminance measuring means for the illuminating device in a state where the illuminance is adjusted, A component mounting head according to any one of the first to fourth aspects is provided, comprising a storage unit for storing the illuminance measurement result as the illuminance reference range data.
本発明の第6態様によれば、上記制御装置において、
上記照度測定手段は、上記照度の測定結果として、上記撮像視野の全体における照度の平均値の算出が可能であって、
上記記憶部は、上記照度基準範囲データとして、上記照度測定手段により算出された上記撮像視野の全体における上記調整済みの照度の平均値を記憶可能であって、
上記照度異常警告出力手段は、当該照度測定手段により上記算出された照度の平均値を、上記照度基準範囲データにおける照度の平均値と比較することで、上記照度基準範囲データの超過の有無を判断する第5態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
According to the sixth aspect of the present invention, in the control device,
The illuminance measuring means can calculate an average value of illuminance in the entire imaging field as the measurement result of the illuminance,
The storage unit can store, as the illuminance reference range data, an average value of the adjusted illuminance in the entire imaging field calculated by the illuminance measurement unit,
The illuminance abnormality warning output means determines whether or not the illuminance reference range data is exceeded by comparing the average illuminance calculated by the illuminance measurement means with the average illuminance value in the illuminance reference range data. A component mounting head according to a fifth aspect is provided.
本発明の第7態様によれば、上記照明装置は、
上記部品保持部材の軸心沿いの方向に沿った第1の光を照射する第1の光照射部と、
上記軸心沿いの方向より傾斜された方向に沿った第2の光を照射する第2の光照射部とを備え、
上記制御装置は、上記部品撮像装置により、上記第1の光照射部により上記拡散板に向けて照射された上記第1の光の反射光により形成される第1の画像と、上記第2の光照射部により上記拡散板に向けて照射された上記第2の光の反射光により形成される第2の画像とを個別に撮像させて、当該撮像された上記第1の画像と第2の画像とに基づいて、上記照度測定手段により上記各々の反射光の照度を測定させて、上記照度異常警告出力手段によりいずれか一方の上記照度の測定結果が上記照度基準範囲データを超過している場合に、上記照度異常警告を出力させる第3態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
According to the seventh aspect of the present invention, the lighting device comprises:
A first light irradiation unit that irradiates a first light along a direction along the axis of the component holding member;
A second light irradiation unit that emits second light along a direction inclined from the direction along the axis,
The control device includes a first image formed by reflected light of the first light emitted from the component imaging device toward the diffusion plate by the first light irradiation unit, and the second image. The second image formed by the reflected light of the second light irradiated toward the diffusion plate by the light irradiation unit is individually captured, and the captured first image and second Based on the image, the illuminance measurement means measures the illuminance of each reflected light, and the illuminance abnormality warning output means either illuminance measurement result exceeds the illuminance reference range data. In such a case, the component mounting head according to the third aspect is provided to output the illuminance abnormality warning.
本発明の第8態様によれば、整列配置され、部品を解除可能に保持する複数の部品保持部材と、上記それぞれの部品保持部材により保持された上記部品に対して、当該部品保持部材の軸心沿いの方向より光を照射する照明装置と、上記照明装置により照射された光により形成される上記各々の部品の画像を、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において撮像可能な部品撮像装置とを備える部品装着ヘッドを用いて、上記それぞれの部品保持部材の配列方向に沿って上記照明装置及び上記部品撮像装置を一体的に移動させることで、上記それぞれの部品の画像を撮像して、当該撮像結果に基づいて上記それぞれの部品の保持姿勢を補正しながら回路基板に上記部品を装着する部品装着方法において、
上記それぞれの部品保持部材の配列方向において一端の上記部品保持部材に隣接して配置された反射部材に対して、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記照明装置により照射された光の反射光により形成される画像を撮像し、
当該撮像された画像に基づいて、上記反射光の照度を測定し、
当該照度の測定結果と照度基準範囲データとを比較して、当該測定結果が照度基準範囲データを超過している場合に照度異常警告を出力し、
当該測定結果が照度基準範囲データ内である場合に、上記部品装着ヘッドによる上記部品の装着動作を開始可能とすることを特徴とする部品装着方法を提供する。
According to the eighth aspect of the present invention, a plurality of component holding members that are arranged in an aligned manner and releasably hold the components, and the component holding member shafts with respect to the components held by the respective component holding members. An illuminating device that emits light from a direction along the center, and a component imaging device that can capture an image of each of the components formed by the light irradiated by the illuminating device in a direction along the axis of the component holding member By using the component mounting head comprising the above, the illumination device and the component imaging device are integrally moved along the arrangement direction of the respective component holding members, and images of the respective components are captured, In the component mounting method of mounting the component on the circuit board while correcting the holding posture of each component based on the imaging result,
With respect to the reflecting member disposed adjacent to the component holding member at one end in the arrangement direction of the respective component holding members, the light irradiated by the illumination device in the direction along the axis of the component holding member Capture an image formed by reflected light,
Based on the captured image, measure the illuminance of the reflected light,
Compare the measurement result of the illuminance with the illuminance reference range data, and output an illuminance abnormality warning when the measurement result exceeds the illuminance reference range data,
When the measurement result is within the illuminance reference range data, there is provided a component mounting method characterized in that the component mounting operation by the component mounting head can be started.
本発明の第9態様によれば、上記照明装置により照射された光の反射光により形成される画像の撮像の際に、上記部品撮像装置の撮像視野の全体にて撮像し、
当該撮像された画像に基づいて、上記撮像視野の全体における上記反射光の照度を測定し、
当該測定結果と上記照度基準範囲データとの比較を行う第8態様に記載の部品装着方法を提供する。
According to the ninth aspect of the present invention, when capturing an image formed by the reflected light of the light irradiated by the illumination device, the entire imaging field of view of the component imaging device is imaged.
Based on the captured image, measure the illuminance of the reflected light in the entire imaging field,
The component mounting method according to the eighth aspect is provided for comparing the measurement result with the illuminance reference range data.
本発明の第10態様によれば、上記部品装着ヘッドは、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記回路基板の部品装着面における画像を撮像する基板撮像装置をさらに備え、
上記基板撮像装置は、
その撮像対象である上記回路基板の上記部品装着面に対して撮像のための光を照射する光照射部と、
当該光照射部と上記撮像対象の間に配置され、当該照射された光を拡散させるとともに、当該光を透過させて上記撮像対象に照射させる拡散板とを有し、
上記拡散板を上記反射部材として、上記照明装置により当該拡散板に対して光の照射を行うことで、当該拡散板の反射光の上記照度の測定を行う第8態様又は第9態様に記載の部品装着方法を提供する。
According to a tenth aspect of the present invention, the component mounting head further includes a board imaging device that captures an image on the component mounting surface of the circuit board in a direction along the axis of the component holding member.
The substrate imaging device is
A light irradiation unit that irradiates light for imaging the component mounting surface of the circuit board that is the imaging target;
A diffusion plate that is disposed between the light irradiation unit and the imaging target, diffuses the irradiated light, and transmits the light to irradiate the imaging target;
The diffusing plate is used as the reflecting member, and the illumination device irradiates the diffusing plate with light, thereby measuring the illuminance of the reflected light of the diffusing plate according to the eighth aspect or the ninth aspect. Provide a component mounting method.
本発明の第11態様によれば、その照度が調整された状態の上記照明装置に対して、上記反射部材を用いて上記画像を撮像することで当該調整済みの照度を測定し、当該照度測定結果を上記照度基準範囲データとする第8態様から第10態様のいずれか1つに記載の部品装着方法を提供する。 According to the eleventh aspect of the present invention, the adjusted illuminance is measured by capturing the image using the reflective member with respect to the illumination device in a state where the illuminance is adjusted, and the illuminance measurement is performed. The component mounting method according to any one of the eighth aspect to the tenth aspect, in which the result is the illuminance reference range data.
本発明の第12態様によれば、上記それぞれの部品保持部材の配列方向において一端の上記部品保持部材に隣接して配置された第1の上記反射部材に対して、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記照明装置により照射された光の反射光により形成される第1の画像を上記部品撮像装置の撮像視野の全体にて撮像し、
それとともに、上記それぞれの部品保持部材の配列方向において他端の上記部品保持部材に隣接して配置された第2の上記反射部材に対して、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記照明装置により照射された光の反射光により形成される第2の画像を上記部品撮像装置の上記撮像視野の全体にて撮像し、
当該撮像された上記第1の画像及び第2の画像に基づいて、上記撮像視野の全体における上記第1の反射部材の反射光の照度及び上記第2の反射部材の反射光の照度を測定し、
当該それぞれの照度の測定結果と照度基準範囲データとを比較して、当該それぞれの測定結果が共に上記照度基準範囲データを超過している場合に照度異常警告を出力する第8態様から第11態様のいずれか1つに記載の部品装着方法を提供する。
According to the twelfth aspect of the present invention, the axis of the component holding member with respect to the first reflecting member disposed adjacent to the component holding member at one end in the arrangement direction of the respective component holding members. A first image formed by the reflected light of the light irradiated by the illumination device in the direction along the image is taken in the entire imaging field of the component imaging device;
At the same time, in the direction along the axial center of the component holding member, the second reflecting member disposed adjacent to the component holding member at the other end in the arrangement direction of the respective component holding members. The second image formed by the reflected light of the light irradiated by the illumination device is imaged in the entire imaging field of view of the component imaging device,
Based on the captured first image and second image, the illuminance of the reflected light of the first reflecting member and the illuminance of the reflected light of the second reflecting member in the entire imaging field are measured. ,
The eighth aspect to the eleventh aspect, in which the respective illuminance measurement results and the illuminance reference range data are compared and an illuminance abnormality warning is output when both of the respective measurement results exceed the illuminance reference range data. A component mounting method according to any one of the above is provided.
本発明の第13態様によれば、上記照度異常警告の出力に基づいて、上記照明装置における照度の調整を実施し、
当該調整完了後、上記部品装着ヘッドによる上記それぞれの部品の上記回路基板への装着動作を開始可能とする第8態様から第12態様のいずれか1つに記載の部品装着方法を提供する。
According to the thirteenth aspect of the present invention, based on the output of the illuminance abnormality warning, the illuminance is adjusted in the illumination device,
The component mounting method according to any one of the eighth to twelfth aspects is provided, in which the component mounting head can start the mounting operation of the respective components on the circuit board after the adjustment is completed.
本発明の第14態様によれば、上記照度異常警告が出力された場合に、上記部品保持部材に反射板を保持させて、
当該保持された反射板に対して、上記照明装置により上記軸心沿いの方向に光を照射し、
当該反射板における反射光によって形成される画像を撮像し、
当該画像に基づいて、上記照明装置の照度の測定を再度行う第8態様から第12態様のいずれか1つに記載の部品装着方法を提供する。
According to the fourteenth aspect of the present invention, when the illuminance abnormality warning is output, the component holding member holds the reflector,
Irradiate light in the direction along the axis by the lighting device to the held reflector,
Taking an image formed by the reflected light on the reflector,
The component mounting method according to any one of the eighth aspect to the twelfth aspect, in which the illuminance of the lighting device is measured again based on the image.
本発明によれば、部品撮像装置が備える照明装置に対して、その照度や輝度や光量の状態の診断を行うような場合において、一端の部品保持部材に隣接配置された反射部材の撮像位置に上記照明装置を位置させて、当該反射部材対して光を照射し、その反射光により形成される画像を上記部品撮像装置により撮像することで、当該画像に基づいて照度測定を行うことができる。 According to the present invention, in the case of diagnosing the illuminance, luminance, and light quantity of the illumination device included in the component imaging device, the imaging position of the reflecting member disposed adjacent to the component holding member at one end is used. Illumination measurement can be performed based on the image by positioning the illumination device, irradiating the reflective member with light, and capturing an image formed by the reflected light with the component imaging device.
具体的には、当該反射光により形成される画像データに基づいて、制御装置が備える照度測定手段により照度の測定を行い、さらに照度異常警告出力手段によりその測定結果が照度基準範囲データを超過しているかどうかを判断することにより、当該撮像された画像のより照度状態の良否を確実に判定することができる。 Specifically, based on the image data formed by the reflected light, illuminance is measured by the illuminance measurement means provided in the control device, and the measurement result exceeds the illuminance reference range data by the illuminance abnormality warning output means. By determining whether or not the image is captured, it is possible to reliably determine the quality of the illuminance state of the captured image.
また、このような構成により、従来の測定方法にように、吸着ノズルに反射板を吸着保持させて、当該反射板を用いて照度測定を行う必要もなく、より簡易かつ効率的に照度の測定を行うことができる。 In addition, with such a configuration, there is no need to measure the illuminance more easily and efficiently without the need to measure the illuminance using the reflector by sucking and holding the reflector to the suction nozzle as in the conventional measurement method. It can be performed.
また、上記反射部材に対して上記部品撮像装置の撮像視野の略全体を配置させて、当該撮像視野の略全体における画像を取得することで、当該撮像視野の略全体における照度の測定を行うことができる。特に、光源として用いられているLEDは、その寿命にバラツキがあるという特徴を有しているため、従来のように撮像視野の一部の画像でもって、その全体の照度を判断することは、測定の信頼性を低下させることとなるが、本発明のように撮像視野の略全体においてその照度の測定を行うことで、安定かつ確実な照度測定をより簡単な構成で実現することができる。 In addition, by locating substantially the entire imaging field of the component imaging device with respect to the reflecting member and acquiring an image in the almost entire imaging field, the illuminance is measured in almost the entire imaging field. Can do. In particular, since the LED used as the light source has a characteristic that its life varies, it is possible to determine the overall illuminance with a partial image of the imaging field as in the past. Although the reliability of measurement is lowered, stable and reliable illuminance measurement can be realized with a simpler configuration by measuring the illuminance over substantially the entire imaging field as in the present invention.
また、このような照度測定を行うために用いられる光を反射する上記反射部材として、部品装着ヘッドにおいて一般的に備えられていることが多い基板撮像装置が備える拡散板を用いることにより、当該照度測定のために新たな設備構成を装備させることなく、制御装置のハードウェア的及びソフトウェア的な構成により効率的な照度測定を実現することができる。 Further, as the reflection member that reflects light used for performing such illuminance measurement, the illuminance can be obtained by using a diffuser plate included in a board imaging device that is generally provided in a component mounting head. Efficient illuminance measurement can be realized by the hardware and software configuration of the control device without installing a new equipment configuration for measurement.
また、このように拡散板が用いられることにより、様々な方向から照射される光に対して、その照度測定を行うことができ、上記部品撮像装置の照明装置に対する照度測定のためには好適なものとすることができる。 Further, by using the diffusion plate in this way, it is possible to measure the illuminance with respect to the light irradiated from various directions, which is suitable for the illuminance measurement with respect to the illumination device of the component imaging device. Can be.
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
本発明の一の実施形態にかかる部品装着ヘッドの一例であるヘッド部100の模式的な側面図(一部断面あり)を図1に示す。
FIG. 1 shows a schematic side view (with a partial cross section) of a
図1に示すように、ヘッド部100は、部品の一例である電子部品1を、その先端部である保持面11aにおいて解除可能に吸着保持することができる部品保持部材の一例である吸着ノズル11を複数本、例えば8本、一定の間隔ピッチでもって一列に配列されて備えている。なお、ヘッド部100においては、このように吸着ノズル11が一列に配列されているような場合のみに限られず、例えば、複数の列に整列配置されているような場合であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
このようなヘッド部100は、電子部品装着装置(図示しない)におけるXYロボット等に備えられることにより、上記電子部品装着装置のステージ上に保持された回路基板に対して電子部品の装着動作を行うことができる。具体的には、上記電子部品供給装置における電子部品供給部にて供給される複数の電子部品1を、ヘッド部100が備える夫々の吸着ノズル11により吸着保持させるとともに、上記XYロボットによりヘッド部100を上記回路基板の上方に移動させて、上記回路基板における電子部品1の装着位置と、ヘッド部100の吸着ノズル11により吸着保持されている電子部品1との位置合わせを行った後、ヘッド部100にて上記吸着ノズル11を下降させることにより、上記回路基板の装着位置に電子部品1を装着させることができる。
Such a
このような電子部品1の装着の際には、ヘッド部100の夫々の吸着ノズル11に吸着保持させた電子部品1の画像を、ヘッド部100が備える部品撮像装置により撮像して、夫々の電子部品1の吸着保持姿勢を認識し、これらの認識結果に基づいて、上記夫々の吸着保持姿勢と夫々の電子部品1の上記回路基板への装着姿勢との間の位置ずれを補正して、夫々の電子部品1の上記回路基板への装着を行っている。
When such an
このようなヘッド部100の構造について、上記部品撮像装置の構造を中心に以下に詳細に説明する。なお、図2は、ヘッド部100の夫々の吸着ノズル11の上記配列方向に直交する平面沿いにおける模式断面図である。
The structure of the
図1及び図2に示すように、ヘッド部100おいては、8本のシャフト部51が一定の間隔でもって一列に配列されており、夫々のシャフト部51の先端部には吸着ノズル11が夫々着脱可能に装備されている。また、夫々のシャフト部51は、剛体により形成されたヘッドフレーム52に、スプラインナット及び軸受け等を介して、その軸芯沿いに昇降可能、かつ、上記軸芯回りに回転可能に支持されている。さらに、ヘッド部100は、夫々のシャフト部51の上記昇降の動作を行う昇降装置53、及び上記回転の動作を行う回転装置54とを備えており、夫々の昇降装置53及び回転装置54はヘッドフレーム52に固定されている。なお、夫々の昇降装置53には、このようなヘッド部において一般的に用いられる機構であるボールねじ軸とナット部による機構(本実施形態にて用いている)や、エアシリンダを用いた機構等を用いることができる。また、夫々の回転装置54には、ベルトを介してシャフト部51を回転させる機構(本実施形態にて用いている)や、直接的にシャフト部51を回転させる機構等を用いることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
また、図1及び図2に示すように、ヘッド部100に備えられている夫々の吸着ノズル11は、ヘッドフレーム52の下部である下部フレーム52aよりその先端部である保持面11aが露出された状態となっている。この下部フレームには、吸着ノズル11により保持された電子部品1の下面側である回路基板への装着面の画像を撮像することができる部品撮像装置20が備えられている。この部品撮像装置20の部分拡大断面図を図3に示す。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, each
図3に示すように、部品撮像装置20は、夫々の吸着ノズル11の図示左側方向に配置され、その光軸上に配置された2枚の反射ミラー21及び22を介して、吸着ノズル11の保持面11aにおいて吸着保持された電子部品1の画像を、その図示下方側より撮像可能、すなわち電子部品1の装着面の画像を撮像可能な撮像カメラ23を備えている。また、部品撮像装置20は、吸着ノズル11と干渉することなく、吸着ノズル11の周囲を囲むように配置された大略U字状の断面形状を有する撮像フレーム24を備えており、撮像カメラ23、及び夫々の反射ミラー21及び22が、この撮像フレーム24に夫々の配置関係が保たれた状態で固定されている。
As shown in FIG. 3, the
また、図3に示すように、撮像カメラ23は、吸着ノズル11の軸芯に対して、その光軸が、吸着ノズル11側に向けて略40度程度傾斜された状態で図示下向きに配置されている。また、図示左側に配置されている反射ミラー21は、上記光軸上においてその反射面が吸着ノズル11側に傾斜されて、上記軸芯に対して略65度傾斜されて配置されるとともに、図示右側に配置されている反射ミラー22は、その反射面が反射ミラー21の反射面と対向する側に、上記軸芯に対して略45度傾斜され、かつ、吸着ノズル11の軸芯上における吸着ノズル11の下方に位置するように配置されている。
As shown in FIG. 3, the
また、図1及び図3に示すように、部品撮像装置20は、ヘッド部100が備える夫々の吸着ノズル11の配列方向に沿って、上記夫々の吸着ノズル11を介して、互いに対向するように、下部フレーム52aの下面に固定された細長棒形状を有する2本のリニアガイドレール25を備えており、夫々のリニアガイドレール25には、撮像フレーム24の上記大略U字状の断面形状の夫々の上端部に固定された略凹状の断面形状を有するリニアガイドスライダー26が夫々係合されている。また、夫々のリニアガイドスライダー26は、夫々のリニアガイドレール25に係合された状態で、夫々のリニアガイドレール25の長手方向(すなわち、夫々の吸着ノズル11の配列方向である)に沿って、スライド移動可能となっている。すなわち、撮像カメラ23、及び夫々の反射ミラー21及び22を固定して支持している撮像フレーム24は、夫々のリニアガイドスライダー26及び夫々のリニアガイドレール25を介して、下部フレーム52aにより支持されているとともに、夫々のリニアガイドレール25により案内されながら、夫々の吸着ノズル11の配列方向に沿って、スライド移動可能とされている。
Also, as shown in FIGS. 1 and 3, the
さらに、図1及び図3に示すように、部品撮像装置20は、夫々のリニアガイドレール25により案内させながら、撮像フレーム24を、夫々の吸着ノズル11の配列方向に沿ってスライド移動させる撮像移動装置の一例であるスライド駆動部27を備えており、スライド駆動部27は駆動モータ28を備え、駆動モータ28が正逆いずれかの回転方向に回転駆動されることにより、撮像フレーム24の上記配列方向沿いのスライド移動(往復移動)を行うことが可能となっている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the
また、図1及び図3に示すように、スライド駆動部27は、駆動モータ28の駆動軸に係合されて、駆動モータ28の上記回転駆動により走行可能な駆動ベルト29を備えており、この駆動ベルト29は、上記吸着ノズル11の配列方向沿いに配置されるとともに、その一部が撮像フレーム24の図3における図示右上において上方に突出された部分であるアーム24aに固定されている。これにより、駆動ベルト29及びアーム24aを介して、駆動モータ28の上記回転駆動により、撮像フレーム24の上記スライド駆動が可能となっている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the
また、スライド駆動部27による撮像フレーム24の上記スライド移動の範囲は、図1に示す図示左側の撮像フレーム24(図示実線のもの)の位置から、図示右側の撮像フレーム24(図示仮想線のもの)の位置までの間の範囲を含み、さらに後述において説明するように、一端の吸着ノズル11に隣接する位置である照度測定位置(あるいはそれぞれの端部に隣接する照度測定位置)をも含むような範囲となっている。従って、撮像フレーム24の上記略U字状の断面における内側を、ヘッド部100が備える8本の吸着ノズル11が全て通過されるように、撮像フレーム24の上記スライド移動が可能となっている。
Further, the range of the slide movement of the
また、撮像フレーム24がこのようにスライド移動可能となっていることにより、撮像フレーム24に固定されている撮像カメラ23、反射ミラー21及び22の夫々が、撮像フレーム24とともに、夫々の配置関係が保持された状態で上記スライド移動可能とされている。これにより、ヘッド部100が備える8本の吸着ノズル11の保持面11aにて吸着保持された夫々の電子部品1について、撮像カメラ23により、夫々の反射ミラー21及び22を介して、夫々の下方側(すなわち、吸着ノズル11の軸芯沿いの方向)よりの画像の撮像を行うことが可能となっている。
In addition, since the
また、部品撮像装置20においては、撮像カメラ23の上記光軸に沿って光を照射して、吸着ノズル11により吸着保持されている電子部品1に上記光を照射することができる複数の照明部が備えられており、これらの照明部が点灯された状態において、夫々の電子部品1の画像の撮像が行われる。
In the
また、図1に示すように、ヘッド部100は、部品撮像装置20の動作を制御する制御部9を備えている。制御部9は、部品撮像装置20において、夫々の照明部の点灯/消灯動作制御及び撮像タイミングの制御等を含めた撮像カメラ23の撮像動作、駆動モータ28の駆動動作及び夫々のリニアガイドレール25上における撮像フレーム24のスライド移動位置の検出等を含めたスライド駆動部27の動作制御を行うことが可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
次に、部品撮像装置20が備える電子部品1の画像の撮像に必要な光を照射する照明部(照明装置)の構成について、部品撮像装置20の模式的な拡大部分断面図である図4と、図4におけるA−A線矢視図である図5とを用いて説明する。
Next, FIG. 4 is a schematic enlarged partial cross-sectional view of the
図4に示すように、部品撮像装置20は、ヘッド部100が備える夫々の吸着ノズル11の軸心Sとは異なる軸(すなわち、互いに一致しない軸)をその光軸Tとして、夫々の吸着ノズル11により吸着保持された電子部品1の軸心S沿い方向の画像を、反射ミラー22を介して反射ミラー21により光軸T沿いの方向に反射させて、光軸Tに沿って入射することで、夫々の画像の撮像を行なう撮像カメラ23を備えている。
As shown in FIG. 4, the
また、夫々の吸着ノズル11により吸着保持されている電子部品1は、その下面を回路基板への装着面(軸心Sと直交する平面であって、装着平面というような場合であってもよい)Qとして、その画像が撮像カメラ23により撮像されることとなるが、当該撮像の際にはこの装着面Qに撮像に必要な照度を与えるべく、複数の方向より光が照射されることとなる。このような光の照射を行なう照明部として、電子部品1の装着面Qに対して、水平方向より僅かに傾斜させた光(大略水平方向の光)を、反射ミラー21、22等を介することなく、電子部品1に直接的に照射する水平光照射部61と、撮像カメラ23の近傍より、光軸Tに略沿った光を照射するとともに、当該光を反射ミラー21及び22を介して軸心S沿いの方向に反射させて、電子部品1の装着面Qに対して大略垂直方向に当該光を照射する垂直光照射部60と、電子部品1の部品撮像面Qに対して、上記水平方向と上記垂直方向の略中間の角度に傾斜された光を、反射ミラー21、22等を介することなく、電子部品1に直接的に照射する傾斜光照射部の一例であるメイン照射部62とを、部品撮像装置20は備えている。なお、水平光照射部61は、装着面Qに対して、例えば、10〜20度程度傾斜された光を照射可能であって、垂直光照射部60は、装着面Qに対して、例えば、70〜80度程度傾斜された光を照射可能であって、メイン照射部62は、装着面Qに対して、40〜50度程度傾斜された光を照射可能となっている。また、図4に示すように、水平光照射部61及びメイン照射部62は、装着面Qの近傍の位置に配置されるように、撮像フレーム24に取り付けられて固定されており、垂直光照射部60は、撮像カメラ23の近傍に配置されるように、撮像フレーム24に取り付けられて固定されている。
In addition, the
また、図4及び図5に示すように、メイン照射部62は、撮像可能な状態とされた吸着ノズル11の軸心Sを対称軸として、対称にかつ互いに対向して配置された複数の照明部62a(例えば、LED等により構成されている)を備えており、また、水平光照射部61は、上記軸心を対称軸として、対称にかつ互いに対向して配置された複数の照明部61a(例えば、LED等により構成されている)を備えている。図5に示すように、夫々の照明部61a及び62aは、吸着ノズル11の軸心S上及びその周囲に形成される垂直光照射部60による大略垂直方向の光の通過領域U、言い換えれば、電子部品1の装着面Qの画像の通過領域Uの外周近傍に配置されている。具体的には、図5に示すように、メイン照射部62は、上記対称かつ互いに対向する照明部62aの組を、例えば2組(すなわち、合計4台の照明部62aを)備えており、水平光照射部61は、上記対称かつ互いに対向する照明部61aの組を、例えば2組(すなわち、合計4台の照明部61a)備えている。さらに、装着面Q沿いの平面において、図示X軸方向とY軸方向との夫々の方向に、メイン照射部62の夫々の組の照明部62aが配置され、図示X軸方向に対して略45度傾斜された夫々の方向に、水平光照射部61の夫々の組の照明部61aが配置されている。すなわち、メイン照射部62の照明部62aと水平光照射部61の照明部61aは、交互に略45度の角度ピッチにて配置されている。なお、図5において、図示X軸方向に配置されている夫々の照明部62aの上端の高さ位置は、撮像可能な状態とされた吸着ノズル11による吸着保持された電子部品1の装着面Qの高さ位置よりも下方に位置されているため、部品撮像装置20と夫々の吸着ノズル11の図示X軸方向における相対的な移動が行われても、夫々の電子部品1と、夫々の照明部62aとの干渉は発生しない。なお、言い換えれば、電子部品1は、部品撮像装置20によりその画像の撮像が可能であって、部品撮像装置20との間で、上記干渉が発生しないような形成高を有するような電子部品1であるということもできる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
また、図4に示すように、垂直光照射部60は、光軸Tに沿った画像を通過可能にその中央部に形成された孔部60bを有しており、この孔部60bの周囲に複数の照明部60a(例えば、LED等により構成されている)が設置されている。なお、図4においては、撮像フレーム24の図示下方に仮想線(2点鎖線)により反射ミラー21及び垂直光照射部60の鏡像を示している。また、夫々の反射ミラー21及び22は、垂直光照射部60より照射される光を、むらなく反射可能であって、かつ、装着面Qにおける電子部品1の画像をむらなく反射可能な大きさ形成されている。
Further, as shown in FIG. 4 , the vertical
また、制御部9においては、部品撮像装置20により撮像された夫々の電子部品1の画像に基づいて、上記夫々の吸着ノズル11の軸芯と略直交する方向沿いにおける夫々の吸着ノズル11による電子部品1の吸着保持姿勢を認識処理することが可能となっている。なお、制御部9は、ヘッド部100が備える夫々の昇降装置53の昇降動作、及び夫々の回転装置54の回転動作を制御することが可能となっている。さらに、制御部9は、上記撮像の際に、水平光照射部61、メイン照射部62、及び垂直光照射部60による夫々の光の照射/照射停止の動作を、撮像フレーム24の移動動作に関連させて制御することが可能となっている。
Further, in the
また、ヘッド部100においては、上記回路基板における電子部品1の装着位置を判断するための基準となる基板マーク(回路基板の所定位置の一例である)や当該電子部品1の装着位置の画像を撮像することにより、その撮像された基板マークの画像や装着位置自体の画像に基づいて、上記装着位置を認識することができる基板撮像装置が備えられている。ヘッド部100にこのような基板撮像装置が備えられていることにより、上記回路基板における上記基板マーク等を確実に認識して、夫々の吸着ノズル11への吸着保持姿勢が認識された電子部品1を、確実に上記装着位置に装着することができる。このような基板撮像装置が備えられた状態のヘッド部100の部分拡大模式図を図6に示す。なお、図6は、上記基板撮像装置の構成の説明を主目的とした図であるため、ヘッド部100に備えられている部品撮像装置20やその他の構成を省略した模式図となっている。
Further, in the
図6に示すように、ヘッド部100のヘッドフレーム52の図示左右両端部の夫々には、基板撮像装置として、第1の基板撮像装置の一例である第1の基板撮像カメラ41と、第2の基板撮像装置の一例である第2の基板撮像カメラ42とが固定されて取り付けられている。なお、図1のヘッド部100の模式図は、第1の基板撮像カメラ41と第2の基板撮像カメラ42のうちの第1の基板撮像カメラ41の図示を省略して、部品撮像装置20の構成を明確に示した模式図となっている。
As shown in FIG. 6, the left and right ends of the
第1の基板撮像カメラ41と第2の基板撮像カメラ42の夫々は、夫々の光軸が、ヘッド部100に備えられている夫々の吸着ノズル11の軸芯と略平行、すなわち、上記電子部品装着装置のステージ上に保持された上記回路基板の装着表面と略直交するように、図示下方に配置された上記回路基板を撮像可能に、ヘッドフレーム52に取り付けられている。
Each of the first
また、図6の図示左側においてヘッドフレーム52に取り付けられている第1の基板撮像カメラ41は、図示右側においてヘッドフレームに取り付けられている第2の基板撮像カメラ42よりも、その撮像視野が狭視野であり、かつ、その分解能が高分解能とされており、逆に、第2の基板撮像カメラ42は、第1の基板撮像カメラ41よりも、その撮像視野が広視野であり、かつ、その分解能が低分解能とされている。
Further, the first
すなわち、第1の基板撮像カメラ41は、その狭視野かつ高分解能の機能を用いて、装着される電子部品1の装着精度として、高い装着精度(例えば、装着精度が±25μm程度以内)が要求される回路基板の上記撮像に対して用いられることが好適である。このような第1の基板撮像カメラ41は、例えば、装着される夫々の電子部品1の装着(実装)間隔ピッチが狭い高密度装着としての電子部品の狭隣接実装や、電子部品1の電極に高融点はんだでバンプを形成し、上記夫々のバンプを共晶はんだで回路基板上の電極に接合するフリップチップ実装方式であるいわゆるC4実装等が行われる回路基板の上記基板マークの認識等のための撮像に用いることができる。
That is, the first
一方、第2の基板撮像カメラ42は、その高視野かつ低分解能の機能を用いて、装着される電子部品1の装着精度として、上記高い装着精度が要求されず、また、その製作精度も高い精度を有さないような回路基板の上記撮像に対して用いられる。すなわち、上記電子部品1の装着精度よりも、回路基板の装着位置等の認識処理において安定性が求められるような場合に用いられることが好適である。このような第2の基板撮像カメラ42は、例えば、上記狭隣接実装や上記C4実装等の高精度な実装(装着)が行われない一般回路基板等に対して用いられ、このような一般回路基板は、その製作精度が高くないことにより、電子部品装着装置において傾けられた状態あるいはその保持位置がずれた状態で保持される場合もあるが、第2の基板撮像カメラ42が高視野を有していることにより、このような場合であっても、上記撮像により上記基板マーク等を認識することができる。
On the other hand, the second
また、図6に示すように、第1の基板撮像カメラ41及び第2の基板撮像カメラ42の夫々における撮像動作は、制御部9により制御可能となっている。また、制御部9においては、ヘッド部100が備えられた電子部品装着装置に供給される回路基板に要求される電子部品1の装着精度等のデータが予め、あるいは、上記供給とともに入力されており、上記データに基づいて、第1基板認識カメラ41と第2基板認識カメラ42のうちのいずれかが選択されて、上記選択された基板撮像カメラに対する上記撮像動作の制御が行われる。
Further, as shown in FIG. 6, the imaging operation in each of the first
また、制御部9においては、第1の基板撮像カメラ41及び第2の基板撮像カメラ42の夫々において撮像された上記基板マークの画像に基づいて、上記回路基板の上記電子部品装着装置における実際の保持位置を認識し、上記認識結果を基として上記回路基板における夫々の電子部品1の装着位置を認識することできる。
Further, in the
なお、第1の基板撮像カメラ41及び第2の基板撮像カメラ42が備えられたヘッド部100においては、第1の基板撮像カメラ41により撮像された画像に基づく基板マークの認識精度として、±4μm程度の認識精度を有しており、また、第2の基板撮像カメラ42により撮像された画像に基づく基板マークの認識精度として、±10μm程度の認識精度を有している。
In the
ここで、第1の基板撮像カメラ41の詳細な構成について、図7に示す模式説明図を用いて説明する。なお、第2の基板撮像カメラ42は、その視野や分解能の仕様については異なるものの、基本的な構造については第1の基板撮像カメラ41と同じであるため、その構造説明を省略するものとする。
Here, a detailed configuration of the first
図7に示すように、第1の基板撮像カメラ41は、撮像対象物に対して撮像必要な光量の光を照射する照明装置110を備えている。照明装置110は、その下面が開放した筒形を有し、かつ、内面が白色又は金属色等の反射性色に統一されたケース111を有している。ケース111の内部には、光照射部としてLED等からなる多数の指向性光用光源112及び拡散光用光源113と、拡散板114とが収容されている。拡散板114はケース111の下面側に環状に配置され、その上側に、上面に指向性光用光源112が取り付けられ、下面に拡散光用光源113が取り付けられた不透明な固定板115が配置されている。また、ケース111の天井壁116の内面(側端面)が、指向性光用光源112から照射される光を下に向けて反射するための環状の反射板117としての反射面が形成されている。なお、環状の拡散板114及び反射板117は、円環状に形成される場合にのみ限られず、多角形状とすることもできる。
As shown in FIG. 7, the first
また、図7に示すように、反射板117として機能する天井壁116の中心部には、検出孔としての貫通孔118を設けており、その貫通孔118の上方にレンズ119を介して撮像対象物を撮像するための撮像カメラ120が配置されている。この撮像カメラ120の光軸は貫通孔118の中心を通っている。また、撮像対象物からの反射光を、拡散板114及び固定板115を通して撮像カメラ120に入射させるようにするために、固定板115及び拡散板114の中心部にも、ケース111の貫通孔118と同軸の貫通孔121、122が形成されている。そして、指向性光用光源112及び拡散光用光源113は、中央の貫通孔121を取り囲むように固定板115の上下面に環状に配列されている。なお、拡散板114の下面の高さ位置は、それぞれの吸着ノズル11の先端の高さ位置と略同じ高さ位置とされている。
In addition, as shown in FIG. 7, a through
このような構成のヘッド部100によれば、それぞれの吸着ノズル11に電子部品1を吸着保持させて、部品撮像装置20により、それぞれの電子部品1の画像を撮像して、これらの画像によりそれぞれの電子部品1の吸着保持姿勢を認識し、当該認識結果に基づいて、それぞれの電子部品1を回路基板上に装着することができる。また、このような装着のための吸着ノズル11と回路基板における部品装着位置との位置決めは、第1の基板撮像カメラ41及び42を用いて撮像された画像の認識結果に基づいて行うことができる。特に、その視野及び分解能に応じて第1の基板撮像カメラ41、42を使い分けることで、より高精度かつ効率的な画像認識のための撮像を行うことができる。
According to the
また、このような構成のヘッド部100においては、部品撮像装置20が備える照明装置の照度を定期的に測定して、その測定結果に基づき、照度異常警告の出力や照度調整作業の実施等を促すことができる照度測定処理が行われる。ここで、このような照度測定処理の具体的な手順を説明する前に、当該照度測定処理を実施するための制御部9の構成について、図8に示す制御ブロック図を用いて以下に説明する。なお、図8の制御ブロック図においては、制御部9の主要な構成のみを図示している。
Moreover, in the
図8に示すように、制御部9には、外部装置との間で信号やデータの受け渡しを行う入出力部91と、入出力部91より入力されるデータ等を読み出し可能に記憶保持する記憶部の一例であるメモリ部94とが備えられている。また、入出力部91には、例えば、送信されるデータ等を部品装着装置のオペレータにより認識可能に表示させる情報表示部の一例であるモニタ部95と、部品撮像装置20の撮像カメラ23とが接続されている。
As shown in FIG. 8, the
撮像カメラ23は、後述にてその具体的な手順の説明を行う照度測定処理において、部品撮像装置20の照明装置より照射された光により形成される画像を撮像することが可能となっており、このように撮像された画像が画像データとして入出力部91へと入力可能となっている。また、制御部9は、このように入力された画像データに基づいて照度検出(照度測定)を行うことができる照度検出部92(照度測定手段の一例である)と、このように検出された照度測定結果データを、基準となる照度基準範囲データ96との比較を行い、照度状態の良否の判断を行うとともに、その判断結果に基づいて警告の出力を行う照度比較部93(照度異常警告出力手段の一例である)とを備えている。なお、このような照度基準範囲データ96は、予め入出力部91を通して入力され、メモリ部94に記憶保持されている。
The
次に、このような構成の制御部9を備えるヘッド部100において行われる照度測定処理の具体的な内容について、図9に示すフローチャートを用いて以下に説明する。なお、この照度測定処理におけるそれぞれの動作は、ヘッド部100が備える制御部9により互いに関連付けられながら統括的に制御されることにより行われる。また、後述する照明測定処理を実施可能とするため、ヘッド部100において撮像フレーム24を、それぞれの吸着ノズル11の配列方向に沿ってスライド移動させるスライド駆動部27は、第1の基板撮像カメラ41の下方の位置及び第2の基板撮像カメラ42の下方の位置に部品撮像装置20を位置させることができるように、撮像フレーム24のスライド移動範囲が設定されている。
Next, specific contents of the illuminance measurement process performed in the
まず、図9のフローチャートのステップS1において、第1の基板撮像カメラ41の下方の位置へ部品撮像装置20を位置させるように、部品撮像装置20の移動を行う。具体的には、図12の模式説明図に示すように、スライド駆動部27により撮像フレーム24の移動を行うことで、第1の基板撮像カメラ41の下方の位置へ部品撮像装置20を位置させて、その位置決めを行う。
First, in step S1 of the flowchart of FIG. 9, the
ここで、第1の基板撮像カメラ41と、部品撮像装置20との配置関係を示す模式図を図14に示す。図14に示すように、上述のような移動及び位置決めが行われた状態においては、部品撮像装置20は、照明装置110の下面である拡散板114の上記円環状部分の下方に位置されている。すなわち、図14の照明装置110におけるB−B線矢視図である図14に示すように、部品撮像装置20が有する撮像視野Rが、拡散板114の貫通孔122を避けるように、その円環状の表面の一部に配置された状態とされる。このような配置関係にある位置(すなわち、上記位置決めされた位置)が、部品撮像装置20が備える照明装置の照度の測定が行われる照度測定位置P1(撮像位置)となっている。
Here, FIG. 14 is a schematic diagram showing an arrangement relationship between the first
次に、図9のフローチャートのステップS2において、第1の基板撮像カメラ41の照明装置110における拡散板114に対して、部品撮像装置20が備える照明装置より光が照射される。このように光の照射が行われた状態が、図14に示す状態である。具体的には、部品撮像装置20が備える水平光照射部61と、垂直光照射部60と、メイン照射部62とを共に点灯させることにより、それぞれの方向から出射された光を拡散板114に対して照射する。このように照射された光W1は、拡散板114において拡散するように反射されて拡散光W2となる。この拡散光W2のうち、吸着ノズル11の軸心S沿いの拡散光W2は、部品撮像装置20の反射ミラー22及び21により光軸T沿いの方向に反射されて、撮像カメラ23に入射されることとなる。これにより、撮像カメラ23にて、拡散板114にて反射された拡散光W2により形成される画像が撮像される。なお、本実施形態においては、このような拡散板114が照度測定のための反射部材の一例となっている。
Next, in step S <b> 2 of the flowchart of FIG. 9, light is irradiated from the illumination device included in the
また、拡散板114の下面の高さ位置は、それぞれの吸着ノズル11の先端の高さ位置と略同じ高さ位置に位置されているため、部品撮像装置20により吸着ノズル11に吸着保持された電子部品1の吸着保持姿勢の画像を撮像する場合と略同じ状態にて、照明装置により照射された反射光により形成される画像の撮像を行うことができる。これにより、部品撮像装置20において、部品認識のための画像撮像状態と同じ状態において、その照度測定のための画像取得を行うことができる。
Further, since the height position of the lower surface of the
次に、上記撮像された画像に基づき、部品撮像装置20の照明装置の照度が測定される。具体的には、撮像カメラ23により撮像された画像データが、制御部9に入出力部91を通して入力され、例えば、メモリ部94に記憶保持される。その後、制御部9において、メモリ部94に記憶された画像データが照度検出部92へ入力されて、照度検出部92において当該画像データに基づき、照度の検出が行われる(ステップS3)。具体的には、撮像カメラ23の撮像視野Rにて撮像された画像データに基づいて、当該撮像視野R全体の照度の平均値が照度測定結果として検出される。
Next, the illuminance of the illumination device of the
その後、メモリ部94に予め記憶保持されている照度基準範囲データ96が照度比較部93へ読み出されるとともに、照度比較部93において、照度検出部92による照度測定結果データが照度基準範囲データ96内に入っているかどうかの比較判断が行われる(ステップS4)。ここで、照度基準範囲データ96とは、部品撮像装置20において、電子部品1の吸着保持姿勢の確実かつ正確な認識のために必要な画像を撮像することができるような照明装置の照度のことである。
Thereafter, the illuminance
ステップS4において、照度測定結果データが照度基準範囲データ96内に入っていると判断された場合には、ステップS5においてヘッド部100による部品装着動作が開始可能な状態とされ、照度測定処理が終了する。
If it is determined in step S4 that the illuminance measurement result data is included in the illuminance
一方、ステップS4において、照度測定結果データが照度基準範囲データ96内に入っていないと判断された場合には、入出力部91より照度再測定警告が出力され、例えば、この照度再測定警告がモニタ部95において、オペレータに認識可能に表示される(ステップS6)。
On the other hand, if it is determined in step S4 that the illuminance measurement result data is not included in the illuminance
このような警告に基づき、例えば、オペレータにより吸着ノズル11に反射板(図示しない)を吸着保持させ、当該反射板を用いて照度の再測定を行う(ステップS7)。具体的には、当該吸着保持された反射板の下方に部品撮像装置20が位置されるように撮像フレーム24の移動及び位置決めを行った後、当該反射板に対して光を照射して、その反射光により形成される画像を撮像カメラ23にて撮像し、当該画像データに基づいて、制御部9にて照度の再測定が行われる。
Based on such a warning, for example, the operator causes the
その後、ステップS8において、照度の再測定結果データと照度基準範囲データ96との比較が行われ(照度比較部93にて実施され)、再測定結果データが照度基準範囲データ96内に入っていると判断された場合には、ステップS5において、部品装着動作が開始可能な状態とされ、照度測定処理が終了する。
Thereafter, in step S8, the illuminance remeasurement result data and the illuminance
一方、ステップS8において、再測定結果データが照度基準範囲データ96内に入っていないと判断された場合には、入出力部91より例えばモニタ部95に照明装置におけるLEDの交換警告が出力表示され、照度測定処理が終了する。
On the other hand, if it is determined in step S8 that the remeasurement result data is not included in the illuminance
なお、上記照度測定処理の手順の説明においては、ステップS4において拡散板114を用いた測定結果の判断にて用いられる照度基準範囲データ96と、ステップS8において反射板を用いた再測定結果の判断にて用いられる照度基準範囲データ96とが同じデータである場合について説明したが、拡散板114と上記反射板との特性や用いられ方の相違に基づき、別々の照度基準範囲データが用いられるような場合であってもよい。
In the description of the procedure of the illuminance measurement process, the illuminance
上記反射板は、照射された光のほとんどを拡散させることなく、当該照射方向に応じた方向に反射させるという機能を有しているため、その反射光により形成される画像に基づいて上記照射された光の光量の絶対量(すなわち、照度の絶対値)を測定するために用いることができる。一方、拡散板114は、その表面に照射された光を拡散させながら反射させるという機能を有しているため、その反射光の一部により形成される画像が撮像されることとなる。従って、拡散板114が用いられるような場合にあっては、光量の絶対量を測定するのではなく、ある基準状態の光量に対する相対的な光量(すなわち、照度の相対値)を測定するために用いられることが好ましい。
Since the reflecting plate has a function of reflecting most of the irradiated light in a direction corresponding to the irradiation direction without diffusing most of the irradiated light, the irradiation is performed based on an image formed by the reflected light. It can be used to measure the absolute amount of light (ie, the absolute value of illuminance). On the other hand, since the
このような観点より、部品撮像装置20の照明装置において、その照度調整が行われた状態にて、図9のステップS1からS3までのそれぞれの手順を行って、拡散板114を用いての照度測定を実施し、その測定結果をメモリ部94に照度基準範囲データ96として記憶保持させて、当該記憶保持された照度基準範囲データ96を、拡散板114が用いられる場合の照度の判断基準とすることが好ましい。このように照度調整が行われた状態の上記照明装置に対して、実際に拡散板114を用いて測定された照度測定結果を基準データとすることで、その後に行われる照度測定処理において、相対的な判断を行うことができるからである。
From such a point of view, in the illumination device of the
一方、吸着ノズル11に反射板を吸着保持させて照度の再測定を行う場合には、その照度基準範囲データとしては、上記照明装置が有する照度の絶対値的な基準を用いることができる。ただし、このような場合に代えて、拡散板114を用いる場合のように、相対的な照度基準範囲データが用いられるような場合であってもよい。
On the other hand, when re-measurement of illuminance is performed by causing the
上記照度測定処理は、上述において説明した内容に限定されるものではなく、その他様々な手法を適用することができる。例えば、部品撮像装置20の照明装置が備える3つの照明部、すなわち、垂直光照明部60、水平光照明部61、及びメイン照明部62のそれぞれの照明部の照度を個別に測定し、個別に照度状態の良否の判断を行うこともできる。このような照度測定方法を、本実施形態の第1の変形例にかかる照度測定処理として、図10に示すフローチャートを用いて以下に説明する。なお、本第1の変形例の照度測定処理は、ヘッド部100において制御部9による統括的な制御により行われる。
The illuminance measurement process is not limited to the content described above, and various other methods can be applied. For example, the illuminance of each of the three illumination units included in the illumination device of the
まず、図10のフローチャートのステップS11において、部品撮像装置20を照度測定位置P1に位置させる。その後、部品撮像装置20の照明装置における垂直光照明部60より拡散板114に対して光を出射して、その拡散反射された反射光により形成される画像を撮像カメラ23により撮像する(ステップS12)。当該撮像された垂直光画像データは入出力部91を通して、メモリ部94に記憶保持される。その後、垂直光照明部60による光の照射が停止される。
First, in step S11 of the flowchart of FIG. 10, the
次に、メイン照明部62より拡散板114に対して光を照射して、その拡散反射された反射光により形成される画像を撮像カメラ23により撮像する(ステップS13)。当該撮像されたメイン光画像データは、入出力部91を通してメモリ部94に記憶保持される。その後、メイン照明部62による光の照射が停止される。さらにその後、同様な手順にて、水平光照明部61より拡散板114に対して光を照射して、その拡散反射された反射光により形成される水平光画像データを取得して、メモリ部94へ記憶保持させる(ステップS14)。その後、水平光照明部61による光の照射が停止される。なお、ステップS12からS14までのそれぞれの画像データの取得の順序は、上述の場合のみに限られず、様々な順序を採用してもよい。
Next, light is emitted from the
それぞれの照明部毎の個別の画像データの取得が完了すると、ステップS15において、制御部9の照度検出部92により、垂直光画像データに基づく照度測定結果の検出、メイン光画像データに基づく照度測定結果の検出、及び水平光画像データに基づく照度測定結果の検出が順次行われる。
When the acquisition of individual image data for each illumination unit is completed, in step S15, the
その後、ステップS16にて、照度比較部93において、各々の照度測定結果データがメモリ部94に記憶保持されている照度基準範囲データ96内に入っているかどうかの比較判断が行われる。このような比較判断のために、メモリ部94には、例えば、垂直光の照度を相対的に評価するための垂直光用照度基準範囲データ、メイン光の照度を相対的に評価するためのメイン光用照度基準範囲データ、そして水平光の照度を相対的に評価するための水平光用照度基準範囲データがそれぞれ予め取得されて記憶保持されている。従って、各々の照度測定結果データが各々の照度基準範囲データ内に入っているかどうかの個別的な比較判断が行われる。
Thereafter, in step S <b> 16, the
ステップS16における当該比較判断の結果、全ての照度測定結果データが照度基準範囲データ内に入っているものと判断された場合には、ステップS17において部品装着動作が開始可能な状態とされ、照度測定処理が完了する。 As a result of the comparison determination in step S16, when it is determined that all the illuminance measurement result data are included in the illuminance reference range data, the component mounting operation can be started in step S17, and the illuminance measurement is performed. Processing is complete.
一方、ステップS16における当該比較判断の結果、一部又は全部の照度測定結果データが照度基準範囲データ内に入っていないことが確認された場合には、ステップS18において、当該基準範囲データ内に入っていないものと判断された照明部に対する照度再測定警告が、入出力部91を通して、例えばモニタ部95に出力され、オペレータに認識可能な状態される。
On the other hand, as a result of the comparison determination in step S16, when it is confirmed that some or all of the illuminance measurement result data is not included in the illuminance reference range data, in step S18, it is included in the reference range data. The illuminance re-measurement warning for the illumination unit that is determined not to be output is output to the
当該警告を受けたオペレータは、ステップS19において、吸着ノズル11に反射板を吸着保持させて、当該再測定警告を受けた照明部より当該反射板に対して個別に光を照射して、その反射光により形成される画像を個別に撮像する。当該撮像された画像データに基づいて、上記警告を受けた照明部における照度の再測定を実施する。
In step S19, the operator who has received the warning causes the
その後、ステップS20において、再測定が行われた結果が、照度基準範囲内に入っているかどうかの判断が個別的に行われる。再測定の全ての結果が照度基準範囲内に入っているものと判断された場合には、ステップS17において部品装着動作が可能な状態とされ、照度測定処理が完了する。一方、一部でも照度基準範囲内に入っていないものがあると判断された場合には、当該範囲外と判断された照明部を特定可能に、モニタ部95にLED交換警告が出力され、照度測定処理が完了する。
Thereafter, in step S20, it is individually determined whether the result of the remeasurement is within the illuminance reference range. When it is determined that all the results of the remeasurement are within the illuminance reference range, the component mounting operation is enabled in step S17, and the illuminance measurement process is completed. On the other hand, if it is determined that there is a part that is not within the illuminance reference range, an LED replacement warning is output to the
次に本実施形態の第2の変形例にかかる照度測定処理について、図11に示すフローチャートを用いて説明する。本第2の変形例の照度測定処理は、ヘッド部100が第1の基板撮像カメラ41と第2の基板撮像カメラ42とを備えていることを利用して、2つの基板撮像カメラ41、42にて個別に照度測定のための画像撮像を行うものである。
Next, the illuminance measurement processing according to the second modification of the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The illuminance measurement processing of the second modified example uses two
まず、図11のフローチャートのステップS31において、図12の模式説明図に示すように、部品撮像装置20が第1の基板撮像カメラ41の下方の位置である照度測定位置P1(この場合第1の照度測定位置P1というものとする)へと移動されて位置決めが行われる。この位置決めの後、ステップS32において、部品撮像装置20の照明装置より、第1の基板撮像カメラ41の拡散板114に対して光を照射し、その拡散反射された反射光により形成される画像を第1の画像データとして取得する。当該取得された第1の画像データは制御部9のメモリ部94に記憶保持される。
First, in step S31 of the flowchart of FIG. 11, as shown in the schematic explanatory diagram of FIG. 12, the
次に、ステップS33において、図13の模式説明図に示すように、部品撮像装置20が第2の基板撮像カメラ42の下方に位置である第2の照度測定位置P2へと移動された位置決めが行われる。この位置決めの後、ステップS34において、第2の基板撮像カメラ42の拡散板(すなわち、第2の拡散板)に対して、部品撮像装置20の照明装置より光を照射し、その拡散反射された反射光により形成される画像を第2の画像データとして取得する。当該取得された第2の画像データは制御部9のメモリ部94に記憶保持される。
Next, in step S33, as shown in the schematic explanatory diagram of FIG. 13, the positioning in which the
その後、ステップS35において、制御部9の照度検出部92にて、上記取得された第1の画像データ及び第2の画像データに基づいて、個別にその照度測定結果の検出が行われる。次にステップS36において、当該検出されたそれぞれの照度測定結果が、メモリ部94に記憶保持されている照度基準範囲データ96内に共に入っているかどうかの比較判断が行われる。
Thereafter, in step S35, the
ステップS36において、共に基準範囲データ96内に入っているものと判断された場合には、ステップS37において部品装着動作が開始可能な状態とされて、照度測定処理が完了する。
If it is determined in step S36 that both are within the
一方、ステップS36において、いずれか一方あるいは両方の照度測定結果が、照度基準範囲データ96内に入っていないものと判断された場合には、ステップS38において、モニタ部95へ照度の再測定警告が表示される。当該警告を認識したオペレータは、吸着ノズル11に反射板を吸着保持させて、照度の再測定を実施する(ステップS39)。ステップS40において、再測定された照度が基準範囲内に入っているかどうかが判断されて、基準範囲内に入っているものと判断された場合には、ステップS37において、部品装着動作が開始可能な状態とされ、照度測定処理が完了する。
On the other hand, if it is determined in step S36 that one or both of the illuminance measurement results are not included in the illuminance
一方、ステップS40において、再測定された照度測定結果が上記基準範囲内に入っていないと判断された場合には、ステップS41において上記照明装置に対するLEDの交換警告等がモニタ部95に出力表示され、照度測定処理が完了する。
On the other hand, if it is determined in step S40 that the remeasured illuminance measurement result is not within the reference range, an LED replacement warning or the like for the illumination device is output and displayed on the
なお、上述のそれぞれの説明においては、ヘッド部100が第1の基板撮像カメラ41と第2の基板撮像カメラ42との2台の基板撮像カメラを備えるような場合について説明したが、図11のフローチャートに示す照度測定処理を除いては、1台の基板撮像カメラが備えられていればその照度測定処理を実施することができる。
In each of the above explanations, the case where the
また、図15に示すように、第1の基板撮像カメラ41が備える拡散板114の下面において、部品撮像装置20の撮像カメラ23の撮像視野Rが確実に確保できるような場合について説明したが、拡散板114の大きさや形状等によっては、このように撮像視野Rを確保することができないような場合もある。このような場合にあっては、例えば、撮像視野Rを複数の領域に分割し、当該分割された各々の領域(分割撮像領域)を、拡散板114の表面に順次位置させて、分割撮像領域毎に個別に光を照射してその反射光により形成される画像の取得を行う。その後、取得されたそれぞれの画像データに基づいて照度測定結果の検出を行い、例えば、全ての分割撮像領域において照度基準を満たしているような場合に、照度状態が良好であると判断するような照度測定処理を行うことができる。あるいは、それぞれの分割撮像領域の照度の平均値を算出し、当該算出された照度平均値が照度基準を満たしているかどうかで照度状態の良否判定が行われるような場合であってもよい。
In addition, as illustrated in FIG. 15, the case has been described in which the imaging field of view R of the
また、上記それぞれの照度測定処理において、再度の照度測定が行われ、その再測定結果によっても照度基準を満たしていないと判断された場合に、LEDの交換警告を出力表示(例えばステップS9)するような場合に代えて、吸着ノズル11に吸着保持されている反射板を用いて、照明装置の照度調整を実施するような場合であってもよい。
Further, in each of the above illuminance measurement processes, when the illuminance measurement is performed again and it is determined that the illuminance standard is not satisfied from the remeasurement result, an LED replacement warning is output and displayed (for example, step S9). It may replace with such a case and the case where illuminance adjustment of an illuminating device is implemented using the reflecting plate attracted and hold | maintained at the
また、上述の説明においては、基板撮像カメラ41が備える拡散板114を用いて、照度測定を行うような場合について説明したが、本実施形態の照度測定処理はこのような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、ヘッド部100において部品撮像装置20の移動範囲内に反射板や拡散反射板を設置して、それらの反射板を用いて照度測定処理が行われるような場合であってもよい。
In the above description, the case where illuminance measurement is performed using the
また、上述の説明においては、基板撮像カメラ41が備える拡散板114が略円環状の形状を有するような場合について説明したが、拡散板114の形状としては、様々な形状を採用できる。例えば、40mm×40mmの正方形状の外形形状を有し、中央に直径10mmの円孔を有する拡散板を用いることもできる。このような拡散板においては、上記円孔以外の表面部分において、例えば15mm角の撮像視野Rを配置させることができる。なお、例えば、基板撮像カメラ41の視野角は4.5mm角であり、撮像カメラ23の視野角は10mm角であり、上記拡散板における15mm角の撮像視野Rを用いれば、その照度測定を十分に行うことができる。
In the above description, the case where the
上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。 According to the above embodiment, the following various effects can be obtained.
まず、LEDをその光源として用いられるような部品撮像装置20が備える照明装置(すなわち、垂直光照射部60、水平光照射部61、及びメイン照射部62)に対して、その照度や輝度や光量の状態の診断を行うような場合において、第1の基板撮像カメラ41の下方の位置である照度測定位置P1に上記照明装置を位置させて、第1の基板撮像カメラ41が備える拡散板114に対して光を照射し、その拡散反射光により形成される画像を撮像カメラ23により撮像することで、当該画像に基づいて照度測定を行うことができる。従って、ヘッド部100において、従来の測定方法にように、吸着ノズル11に反射板を吸着保持させて、当該反射板を用いて照度測定を行う必要もなく、より簡易かつ効率的に照度の測定を行うことができる。
First, the illuminance, luminance, and light quantity of the illumination device (that is, the vertical
また、第1の基板撮像カメラ41が備える拡散板114の下面に部品撮像装置20の撮像カメラ23の撮像視野Rの略全体を配置させて、撮像視野Rの略全体における画像を取得することで、撮像視野Rの略全体における照度の測定を行うことができる。特に、光源として用いられているLEDは、その寿命にバラツキがあるという特徴を有しているため、従来のように撮像視野Rの一部の画像でもって、その全体の照度を判断することは、測定の信頼性を低下させることとなるが、本実施形態のように撮像視野Rの略全体においてその照度の測定を行うことで、安定かつ確実な照度測定をより簡単な構成で実現することができる。
In addition, by arranging substantially the entire imaging field of view R of the
また、このような照度測定処理を行うために用いられる光を反射する部材として、ヘッド部100において一般的に備えられていることが多い基板撮像カメラ41が備える拡散板114を用いることにより、当該照度測定処理のために新たな設備構成を装備させることなく、制御部9のハードウェア的及びソフトウェア的な構成により実現することができる。
In addition, by using the
また、上記光を反射させる部材として、拡散反射が行われる拡散板114が用いられることにより、様々な方向から光の照射を行うような照明装置、具体的には水平光照射部61やメイン照射部62に対する照度測定を実現することができる。特に、拡散板114における光が照射される表面(すなわち、図14の図示下面)におけるその表面粗さを、例えば、50〜400sの範囲とすることで、撮像カメラ23に対して照度測定のために十分な拡散光の入射させることができ、このような様々な方向からの光照射に対して確実な照度測定を実現することが可能となる。
In addition, as a member that reflects the light, a diffusing
また、このような拡散板114を用いることにより、絶対値的な照度測定を行うことが困難となることが考えられるが、照度調整が行われた直後の照明装置による照度測定処理を実施し、その結果得られた照度測定結果データを照度基準範囲データとして制御部9のメモリ部94に記憶保持させることで、相対的な照度の良否判断を行うことができ、確実な照度診断を実現することができる。
Further, by using such a
また、このような拡散板114を用いた照度診断の結果、照度異常があると判断された照明装置に対して、従来行われている反射板を吸着ノズル11に吸着保持させて行うような照度の再測定を行うことで、その照度が疑わしい照明装置に対して確実かつ正確な測定を行い、最終的な照度の診断を行うことができる。また、このように照度測定を2段階にて行っていることで、定期的な照度測定を効率的なものとすることができる。
Further, as a result of the illuminance diagnosis using such a
さらに、上記照明装置が備える垂直光照射部60、水平光照射部61、及びメイン照射部62に対して、個別に照度測定を実施することで、照度異常が発生している照射部を具体的に特定することができ、適切な照度調整を効率的に実施することが可能となる。
Furthermore, the illuminance unit in which the illuminance abnormality has occurred is concretely performed by separately performing illuminance measurement on the vertical
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.
1 電子部品
9 制御部
11 吸着ノズル
20 部品撮像装置
21及び22 反射ミラー
23 カメラ部
24 撮像フレーム
25 リニアガイドレール
26 リニアガイドスライダー
27 スライド駆動部
28 駆動モータ
29 駆動ベルト
41 第1の基板撮像カメラ
42 第2の基板撮像カメラ
51 シャフト部
52 ヘッドフレーム
53 昇降装置
54 回転装置
60 垂直光照射部
61 水平光照射部
62 メイン照射部
91 入出力部
92 照度検出部
93 照度比較部
94 メモリ部
95 モニタ部
96 照度基準範囲データ
100 ヘッド部
110 照明装置
111 ケース
114 拡散板
DESCRIPTION OF
Claims (14)
上記各々の部品保持部材により保持される上記部品に対して、当該部品保持部材の軸心沿いの方向より光を照射する照明装置と、
上記照明装置により照射された光により形成される上記各々の部品の画像を、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において撮像可能な部品撮像装置と、
上記それぞれの部品保持部材の配列方向において一端の上記部品保持部材に隣接して配置され、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記照明装置により照射された光の反射光により形成される画像を上記部品撮像装置の撮像視野にて撮像可能に、当該光を反射する反射部材と、
上記反射部材の撮像位置と、他端の上記部品保持部材により保持される上記部品の撮像位置との間にて、上記部品撮像装置及び上記照明装置とを一体的に移動させる撮像移動装置と、
上記照射された光の上記反射光により形成される上記反射部材の画像を撮像可能に上記照明装置及び上記部品撮像装置を制御可能であって、当該撮像された画像に基づいて、上記反射光の照度を測定する照度測定手段と、当該照度測定手段による照度の測定結果と照度基準範囲データとを比較して、当該測定結果が照度基準範囲データを超過している場合に照度異常警告を出力する照度異常警告出力手段とを有する制御装置とを備えることを特徴とする部品装着ヘッド。 In a component mounting head for arranging and arranging a plurality of component holding members for releasably holding components and mounting the components held by the respective component holding members on a circuit board,
An illumination device that irradiates light from the direction along the axis of the component holding member with respect to the components held by each of the component holding members;
A component imaging device capable of imaging an image of each of the components formed by the light irradiated by the illumination device in a direction along the axis of the component holding member;
It is arranged adjacent to the component holding member at one end in the arrangement direction of the respective component holding members, and is formed by reflected light of light emitted by the illumination device in a direction along the axis of the component holding member. A reflective member that reflects the light so that an image can be captured in the imaging field of view of the component imaging device;
An imaging moving device that integrally moves the component imaging device and the illumination device between the imaging position of the reflecting member and the imaging position of the component held by the component holding member at the other end;
The illumination device and the component imaging device can be controlled so that an image of the reflecting member formed by the reflected light of the irradiated light can be captured, and the reflected light is reflected based on the captured image. Compares the illuminance measurement means that measures illuminance with the illuminance measurement result by the illuminance measurement means and the illuminance reference range data, and outputs an illuminance abnormality warning when the measurement result exceeds the illuminance reference range data A component mounting head comprising: a control device having an illuminance abnormality warning output means.
上記基板撮像装置は、
その撮像対象である上記回路基板の上記部品装着面に対して撮像のための光を照射する光照射部と、
当該光照射部と上記撮像対象の間に配置され、当該照射された光を拡散させるとともに、当該光を透過させて上記撮像対象に照射させる拡散板とを有し、
上記拡散板が、上記反射部材として用いられる請求項1又は2に記載の部品装着ヘッド。 A board imaging device for taking an image on the component mounting surface of the circuit board in a direction along the axis of the component holding member;
The substrate imaging device is
A light irradiation unit that irradiates light for imaging the component mounting surface of the circuit board that is the imaging target;
A diffusion plate that is disposed between the light irradiation unit and the imaging target, diffuses the irradiated light, and transmits the light to irradiate the imaging target;
The component mounting head according to claim 1, wherein the diffusion plate is used as the reflecting member.
上記照度測定手段は、上記照度の測定結果として、上記撮像視野の全体における照度の平均値の算出が可能であって、
上記記憶部は、上記照度基準範囲データとして、上記照度測定手段により算出された上記撮像視野の全体における上記調整済みの照度の平均値を記憶可能であって、
上記照度異常警告出力手段は、当該照度測定手段により上記算出された照度の平均値を、上記照度基準範囲データにおける照度の平均値と比較することで、上記照度基準範囲データの超過の有無を判断する請求項5に記載の部品装着ヘッド。 In the above control device,
The illuminance measuring means can calculate an average value of illuminance in the entire imaging field as the measurement result of the illuminance,
The storage unit can store, as the illuminance reference range data, an average value of the adjusted illuminance in the entire imaging field calculated by the illuminance measurement unit,
The illuminance abnormality warning output means determines whether or not the illuminance reference range data is exceeded by comparing the average illuminance calculated by the illuminance measurement means with the average illuminance value in the illuminance reference range data. The component mounting head according to claim 5.
上記部品保持部材の軸心沿いの方向に沿った第1の光を照射する第1の光照射部と、
上記軸心沿いの方向より傾斜された方向に沿った第2の光を照射する第2の光照射部とを備え、
上記制御装置は、上記部品撮像装置により、上記第1の光照射部により上記拡散板に向けて照射された上記第1の光の反射光により形成される第1の画像と、上記第2の光照射部により上記拡散板に向けて照射された上記第2の光の反射光により形成される第2の画像とを個別に撮像させて、当該撮像された上記第1の画像と第2の画像とに基づいて、上記照度測定手段により上記各々の反射光の照度を測定させて、上記照度異常警告出力手段によりいずれか一方の上記照度の測定結果が上記照度基準範囲データを超過している場合に、上記照度異常警告を出力させる請求項3に記載の部品装着ヘッド。 The lighting device is
A first light irradiation unit that irradiates a first light along a direction along the axis of the component holding member;
A second light irradiation unit that emits second light along a direction inclined from the direction along the axis,
The control device includes a first image formed by reflected light of the first light emitted from the component imaging device toward the diffusion plate by the first light irradiation unit, and the second image. The second image formed by the reflected light of the second light irradiated toward the diffusion plate by the light irradiation unit is individually captured, and the captured first image and second Based on the image, the illuminance measurement means measures the illuminance of each reflected light, and the illuminance abnormality warning output means either illuminance measurement result exceeds the illuminance reference range data. The component mounting head according to claim 3, wherein the illuminance abnormality warning is output.
上記それぞれの部品保持部材の配列方向において一端の上記部品保持部材に隣接して配置された反射部材に対して、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記照明装置により照射された光の反射光により形成される画像を撮像し、
当該撮像された画像に基づいて、上記反射光の照度を測定し、
当該照度の測定結果と照度基準範囲データとを比較して、当該測定結果が照度基準範囲データを超過している場合に照度異常警告を出力し、
当該測定結果が照度基準範囲データ内である場合に、上記部品装着ヘッドによる上記部品の装着動作を開始可能とすることを特徴とする部品装着方法。 A plurality of component holding members that are arranged and held releasably, and illumination that irradiates light from the direction along the axis of the component holding member with respect to the components held by the respective component holding members. Using a component mounting head comprising a device and a component imaging device capable of imaging an image of each component formed by light irradiated by the illumination device in a direction along the axis of the component holding member, By integrally moving the illumination device and the component imaging device along the arrangement direction of the respective component holding members, an image of each of the components is captured, and based on the imaging result, the components of the respective components are captured. In the component mounting method of mounting the above components on the circuit board while correcting the holding posture,
With respect to the reflecting member disposed adjacent to the component holding member at one end in the arrangement direction of the respective component holding members, the light irradiated by the illumination device in the direction along the axis of the component holding member Capture an image formed by reflected light,
Based on the captured image, measure the illuminance of the reflected light,
Compare the measurement result of the illuminance with the illuminance reference range data, and output an illuminance abnormality warning when the measurement result exceeds the illuminance reference range data,
A component mounting method, wherein when the measurement result is within the illuminance reference range data, the component mounting head can start the component mounting operation.
当該撮像された画像に基づいて、上記撮像視野の全体における上記反射光の照度を測定し、
当該測定結果と上記照度基準範囲データとの比較を行う請求項8に記載の部品装着方法。 When imaging an image formed by reflected light of light emitted by the illumination device, the entire imaging field of view of the component imaging device is imaged,
Based on the captured image, measure the illuminance of the reflected light in the entire imaging field,
The component mounting method according to claim 8, wherein the measurement result is compared with the illuminance reference range data.
上記基板撮像装置は、
その撮像対象である上記回路基板の上記部品装着面に対して撮像のための光を照射する光照射部と、
当該光照射部と上記撮像対象の間に配置され、当該照射された光を拡散させるとともに、当該光を透過させて上記撮像対象に照射させる拡散板とを有し、
上記拡散板を上記反射部材として、上記照明装置により当該拡散板に対して光の照射を行うことで、当該拡散板の反射光の上記照度の測定を行う請求項8又は9に記載の部品装着方法。 The component mounting head further includes a substrate imaging device that captures an image on the component mounting surface of the circuit board in a direction along the axis of the component holding member,
The substrate imaging device is
A light irradiation unit that irradiates light for imaging the component mounting surface of the circuit board that is the imaging target;
A diffusion plate that is disposed between the light irradiation unit and the imaging target, diffuses the irradiated light, and transmits the light to irradiate the imaging target;
The component mounting according to claim 8 or 9, wherein the illuminance of the reflected light of the diffuser plate is measured by irradiating the diffuser plate with light using the diffuser plate as the reflective member. Method.
それとともに、上記それぞれの部品保持部材の配列方向において他端の上記部品保持部材に隣接して配置された第2の上記反射部材に対して、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において、上記照明装置により照射された光の反射光により形成される第2の画像を上記部品撮像装置の上記撮像視野の全体にて撮像し、
当該撮像された上記第1の画像及び第2の画像に基づいて、上記撮像視野の全体における上記第1の反射部材の反射光の照度及び上記第2の反射部材の反射光の照度を測定し、
当該それぞれの照度の測定結果と照度基準範囲データとを比較して、当該それぞれの測定結果が共に上記照度基準範囲データを超過している場合に照度異常警告を出力する請求項8から11のいずれか1つに記載の部品装着方法。 Irradiation by the lighting device in a direction along the axis of the component holding member with respect to the first reflecting member arranged adjacent to the component holding member at one end in the arrangement direction of the respective component holding members. Capturing the first image formed by the reflected light of the reflected light in the entire imaging field of view of the component imaging device,
At the same time, in the direction along the axial center of the component holding member, the second reflecting member disposed adjacent to the component holding member at the other end in the arrangement direction of the respective component holding members. The second image formed by the reflected light of the light irradiated by the illumination device is imaged in the entire imaging field of view of the component imaging device,
Based on the captured first image and second image, the illuminance of the reflected light of the first reflecting member and the illuminance of the reflected light of the second reflecting member in the entire imaging field are measured. ,
12. The illuminance abnormality warning is output when the respective illuminance measurement results and the illuminance reference range data are compared and both of the measurement results exceed the illuminance reference range data. The component mounting method according to claim 1.
当該調整完了後、上記部品装着ヘッドによる上記それぞれの部品の上記回路基板への装着動作を開始可能とする請求項8から12のいずれか1つに記載の部品装着方法。 Based on the output of the illuminance abnormality warning, adjust the illuminance in the lighting device,
The component mounting method according to any one of claims 8 to 12, wherein after the adjustment is completed, the mounting operation of the respective components on the circuit board by the component mounting head can be started.
当該保持された反射板に対して、上記照明装置により上記軸心沿いの方向に光を照射し、
当該反射板における反射光によって形成される画像を撮像し、
当該画像に基づいて、上記照明装置の照度の測定を再度行う請求項8から12のいずれか1つに記載の部品装着方法。 When the illuminance abnormality warning is output, hold the reflector on the component holding member,
Irradiate light in the direction along the axis by the lighting device to the held reflector,
Taking an image formed by the reflected light on the reflector,
The component mounting method according to any one of claims 8 to 12, wherein the illuminance of the lighting device is measured again based on the image.
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