JP4750792B2 - Diagnostic tool for component feeder replacement - Google Patents

Diagnostic tool for component feeder replacement Download PDF

Info

Publication number
JP4750792B2
JP4750792B2 JP2007527416A JP2007527416A JP4750792B2 JP 4750792 B2 JP4750792 B2 JP 4750792B2 JP 2007527416 A JP2007527416 A JP 2007527416A JP 2007527416 A JP2007527416 A JP 2007527416A JP 4750792 B2 JP4750792 B2 JP 4750792B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
replacement
image
component
feeder
pick
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007527416A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007538411A (en
Inventor
ケース,スティーブン・ケイ
Original Assignee
サイバーオプティックス・コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サイバーオプティックス・コーポレーション filed Critical サイバーオプティックス・コーポレーション
Publication of JP2007538411A publication Critical patent/JP2007538411A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4750792B2 publication Critical patent/JP4750792B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0452Mounting machines or lines comprising a plurality of tools for guiding different components to the same mounting place
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

ピックアンドプレイス装置は、一般に、電子回路板を製造するために使用される。ブランクプリント回路板は、通常、ピックアンドプレイス装置に供給され、次に、該ピックアンドプレイス装置は、電子構造要素を構成要素フィーダから取り上げ、その構成要素を回路板に載置する。構成要素は、はんだ付けペースト又は接着剤により一時的に回路上に保持され、その後、後続のステップが行われ、はんだ付けペーストは溶融し又は接着剤は完全に硬化する。   Pick and place devices are commonly used to manufacture electronic circuit boards. The blank printed circuit board is typically supplied to a pick and place device, which then picks up the electronic structural element from the component feeder and places the component on the circuit board. The component is temporarily held on the circuit by a soldering paste or adhesive, after which subsequent steps take place, the soldering paste melts or the adhesive completely cures.

ピックアンドプレイス装置の作動は取り組むべき課題が多い。装置速度は、処理量に対応するため、ピックアンドプレイス装置の作動速度が速ければ速い程、製造した回路板のコストは低減される。更に、プレイスメント精度は極めて重要である。チップキャパシタ及びチップレジスタのような多くの電気的構成要素は、比較的小さく、同等に小さいプレイスメント位置に正確に配置しなければならない。その他の構成要素は、大型ではあるが、比較的細かいピッチにて互いに隔てられたかなりの数のリード又は導体を有している。かかる構成要素は、リードの各々が適正なパッド上に配置されることを保証し得るよう正確に配置しなければならない。このため、装置は極めて速く作動しなければならないのみならず、装置は構成要素を極めて精密に載置しなければならない。   The operation of pick and place equipment has many challenges to address. Since the device speed corresponds to the throughput, the higher the operating speed of the pick and place device, the lower the cost of the manufactured circuit board. Furthermore, placement accuracy is extremely important. Many electrical components, such as chip capacitors and chip resistors, are relatively small and must be accurately placed in equally small placement locations. The other components are large but have a significant number of leads or conductors separated from each other by a relatively fine pitch. Such components must be accurately positioned to ensure that each of the leads is positioned on the proper pad. For this reason, not only must the device operate very quickly, but the device must mount the components very precisely.

回路板の製造の質を向上させるため、はんだリフローの前及び後の双方にて完全に又は部分的に実装した基板を全体的に検査し、不正確に載置された構成要素、又は生ずるであろう紛失又は任意の多岐に亙る誤りを識別し得るようにする。かかる工程を実行する自動システムは、はんだリフローの前に、構成要素のプレイスの問題点を識別するのを助け、リフローの後に実質的に容易な再加工を許容し又は再加工の必要性のある不良な回路板を識別するのを助ける点にて極めて有用である。かかるシステムの一例は、ミネソタ州、ゴールデンバレーのサイバーオプティックス・コーポレーション(CyberOptics Corporation)から入手可能なモデルKSフレックス(KS Flex)という商標名にて販売されている。このシステムは、整合及び回転誤差、欠品した構成要素及び反転した構成要素、ビルボード、トームストーン、構成要素の欠陥、不正確な極性及び間違った構成要素のような問題点を識別するため使用することができる。リフロー前の誤りを識別する結果、多数の利点が得られる。すなわち、再加工が容易である。閉ループの製造制御が容易となる。誤りの発生と修復との間にて存在する工程間作業が少ない。かかるシステムは、極めて有用な検査を可能にするが、工場の床スペースを占め、プログラミング時間、メンテナンスの労力及び同様のものを消費することになる。   In order to improve the quality of circuit board manufacture, the fully or partially mounted substrate, both before and after solder reflow, should be inspected thoroughly to ensure that any components placed or inaccurately occur. Be able to identify any lost or any wide variety of errors. An automated system that performs such a process helps identify component place issues prior to solder reflow and allows or substantially requires rework after reflow. This is extremely useful in helping to identify bad circuit boards. An example of such a system is sold under the brand name KS Flex, available from CyberOptics Corporation, Golden Valley, Minnesota. This system is used to identify problems such as alignment and rotation errors, missing and inverted components, billboards, tombstones, component defects, inaccurate polarity and incorrect components can do. As a result of identifying errors before reflow, a number of advantages are obtained. That is, reworking is easy. Closed loop manufacturing control is facilitated. Less inter-process work exists between the occurrence of errors and the repair. Such a system allows very useful inspections, but takes up factory floor space and consumes programming time, maintenance effort and the like.

ピックアンドプレイス装置自体内に配置されて、プレイスメント後の検査の有利な効果を提供しようとする1つの比較的最近の試みは、アサイ(Asai)及びその他の者に対する米国特許明細書6,317,972号に開示されている。この文献には、構成要素をプレイスメントする前に、取り付け位置の像が得られ且つ構成要素をプレイスメントした後に、構成要素レベルにてプレイスメント工程を検査するため取り付け位置の像と比較される、電気的構成要素を取り付ける方法が報告されている。   One relatively recent attempt to be placed within the pick and place device itself to provide the beneficial effects of post-placement inspection is US Pat. No. 6,317 to Asai and others. 972. In this document, an image of the mounting position is obtained before placing the component, and after placing the component, it is compared with the image of the mounting position to inspect the placement process at the component level. A method of attaching electrical components has been reported.

構成要素のプレイスメント装置の技術は進歩しているが、かかる装置は、比較的多くの準備及びオペレータの注意を依然、必要とする。かかる作業は、プレイスメント装置をオフラインにて取り外すことを必要とし、このため、準備し又はメンテナンス作業を行う間、製品を製造しないことがある。従って、かかる作業時間を短縮すれば、所定の装置の有効生産量を顕著に向上させることができる。ピックアンドプレイス装置は、プログラミング、コンベアの交換、加工物の取り付け及びフィーダの交換のような作業を必要とする。特に、プリント回路板の設計及び組み立ての進歩は、ラインをより高頻度にて交換することを必要とする多品種少量(HMLV)製造に向けた変化を生じさせる。   While the technology of component placement devices has advanced, such devices still require relatively much preparation and operator attention. Such an operation requires the placement device to be removed off-line, so that the product may not be manufactured during preparation or maintenance operations. Therefore, if the work time is shortened, the effective production amount of a predetermined apparatus can be remarkably improved. Pick and place devices require operations such as programming, changing conveyors, attaching workpieces and changing feeders. In particular, advances in printed circuit board design and assembly have led to changes towards high-mix, low-volume (HMLV) manufacturing that requires lines to be replaced more frequently.

所定の構成要素フィーダから全ての構成要素が無くなったとき、フィーダは、一般に、同一の構成要素の新たな供給分を有する新たなフィーダと交換される。しかし、新しいフィーダは不正確な構成要素の値、不正確な構成要素の型及び不正確な極性を有する可能性がある。このため、かかるフィーダの交換が必要とされるとき、新しいフィーダ及び(又は)そのフィーダから載置された構成要素を、技術員によって慎重に解析し、プレイスメント工程が再開可能であることを保証しなければならない。この技術員の必要な時間は、装置をオフラインに維持すると同時に、労力コストを費やすことになる。従って、任意の所定の構成要素のフィーダの交換を実行するため必要とされる時間を最小限にすることが重要である。   When all components are gone from a given component feeder, the feeder is generally replaced with a new feeder with a new supply of the same component. However, new feeders may have incorrect component values, incorrect component types, and incorrect polarity. Therefore, when such feeder replacement is required, a new feeder and / or components mounted from that feeder are carefully analyzed by technicians to ensure that the placement process can be resumed. There must be. The time required by this technician will be labor intensive while keeping the device offline. Therefore, it is important to minimize the time required to perform a feeder replacement of any given component.

ピックアンドプレイス装置内にて構成要素フィーダの交換の確認を容易にする方法及び装置が提供される。フィーダからの構成要素の交換前の像が取得され且つフィーダを交換した後に載置された交換後のフィーダからの構成要素の像と比較される。交換前の像を交換後の像と比較することは、簡単で且つ迅速なフィーダの交換の確認を容易にする。本発明の形態は、異なる型式のピックアンドプレイス装置にて実施可能であり、また、フィーダの交換の確認を自動的に表示するため、センサ及び(又は)技術員が供給した情報を使用することができる点にて有益である。   A method and apparatus is provided that facilitates confirmation of component feeder replacement in a pick and place device. A pre-replacement image of the component from the feeder is acquired and compared to the component image from the replaced feeder placed after the feeder is replaced. Comparing the image before replacement with the image after replacement facilitates a simple and quick confirmation of feeder replacement. Embodiments of the present invention can be implemented on different types of pick and place devices and can use information provided by sensors and / or technicians to automatically display confirmation of feeder replacement. Useful in that it can.

図1A及び図1Bは、本発明の実施の形態が特に有用であるデカルト座標型ピックアンドプレイス装置150のそれぞれの平面的及び頂面図である。図1A及び図1Bの説明は、ピックアンドプレイス装置150に関して記載するが、割型ガントリー及び(又は)タレット型設計のようなその他の形態のピックアンドプレイス装置を使用することができる。   1A and 1B are plan and top views, respectively, of a Cartesian coordinate pick and place device 150 in which embodiments of the present invention are particularly useful. While the description of FIGS. 1A and 1B is described with respect to a pick and place device 150, other forms of pick and place devices such as split gantry and / or turret design may be used.

図1Aは、ピックアンドプレイス装置150の平面図である。ピックアンドプレイス装置150は、輸送システム又はコンベア152を介して回路板157のような加工物を受け取る。次に、プレイスメントヘッド162は、構成要素フィーダ(図1Bに図示)から加工物157上に取り付けるべき1つ又はより多くの電気的構成要素を得て且つx、y、z方向に動いて構成要素を加工物157上の適正な位置に適正な向きに載置する。プレイスメントヘッド162は、プレイスメントヘッド162が構成要素を取り上げ位置からプレイスメント位置まで動かすとき、ノズル210、212により保持された構成要素の下方を通ることのできるセンサ184を含むことができる。センサ162は、プレイスメント装置150がノズル210、212により保持された構成要素の下側を見ることを可能にし、また、構成要素が構成要素の取り上げ位置からプレイスメント位置まで動く間、構成要素の向き決め及び構成要素のある程度の検査を実行することができる。その他のピックアンドプレイス装置は、構成要素の像を得るため静止カメラ上を動くプレイスメントヘッドを採用することができる。下方を見る基準カメラ165をヘッド162上に取り付け且つ加工物157の1つ又はより多くの像を得ることができるよう配設することも好ましい。   FIG. 1A is a plan view of the pick and place device 150. Pick and place device 150 receives a workpiece such as circuit board 157 via a transport system or conveyor 152. Next, the placement head 162 is configured to obtain one or more electrical components to be mounted on the workpiece 157 from the component feeder (shown in FIG. 1B) and move in the x, y, and z directions. Place the element in the proper orientation on the work piece 157 in the proper position. The placement head 162 can include a sensor 184 that can pass below the components held by the nozzles 210, 212 as the placement head 162 moves the components from the pick-up position to the placement position. The sensor 162 allows the placement device 150 to see the underside of the component held by the nozzles 210, 212 and also while the component moves from the component pick-up position to the placement position. Orientation and some inspection of components can be performed. Other pick and place devices can employ a placement head that moves over a stationary camera to obtain an image of the component. It is also preferred that a reference camera 165 looking down is mounted on the head 162 and arranged so that one or more images of the workpiece 157 can be obtained.

図1Bに示すように、輸送機構152は、取り付け部分154と、コンベア156とを有している。輸送機構152は、基部158上に配設され、加工物がコンベア156により取り付け部分154に運ばれるようにする。フィーダ機構160は、全体として、輸送機構152の両側部に配設され且つ輸送機構に電子構成要素を供給する。フィーダ160は、電子構成要素を提供し得るようにされた任意の適宜な装置とすることができる。フィーダ160の各々は、載置すべき異なる特定の構成要素を提供することができる。フィーダ160の何れかの交換は、上述したように、全体として、装置150をオフラインにすることを必要とするから、望ましくない作業である。本発明の実施の形態がこの作業時間を短くする態様は本明細書の後にて明らかになるであろう。   As illustrated in FIG. 1B, the transport mechanism 152 includes an attachment portion 154 and a conveyor 156. The transport mechanism 152 is disposed on the base 158 and allows the workpiece to be conveyed to the attachment portion 154 by the conveyor 156. The feeder mechanism 160 is generally disposed on both sides of the transport mechanism 152 and supplies electronic components to the transport mechanism. The feeder 160 can be any suitable device adapted to provide electronic components. Each of the feeders 160 can provide different specific components to be placed. Replacing any of the feeders 160 is an undesirable task because, as described above, the entire device 150 needs to be taken offline. The manner in which embodiments of the present invention reduce this work time will become apparent later in this specification.

ピックアンドプレイス装置150は、基部158の上方に配設されたヘッド162を有している。ヘッド162は、フィーダ機構160と取り付け部分154との何れかの間を動くことができる。理解し得るように、ヘッドサポート164はレール166上を可動であり、これによりヘッド162が基部158上にてy方向に動くのを許容する。モータ170は、モータの作動信号に応答して、ヘッドサポート164の1つと係合するボールスクリュー172を回転させ、これによりサポート164をy方向に変位させるとき、ヘッド162のy方向への動きが生ずる。ヘッド162は、また、レール168上にて支持されてヘッドが基部158に対してx方向に動くのを許容する。モータ174がモータの回転信号に応答して、ヘッド162と係合し且つヘッド162をx方向に変位させるボールスクリュー176を回転させるとき、ヘッド162のx方向への動きが生ずる。ピックアンドプレイスのその他の設計のものは、専門的にx及びy方向への動きにて作動しない装置であっても、本発明と共に使用し得るようにすることができる。   The pick and place device 150 has a head 162 disposed above the base 158. The head 162 can move between either the feeder mechanism 160 and the attachment portion 154. As can be appreciated, the head support 164 is movable on the rail 166, thereby allowing the head 162 to move on the base 158 in the y direction. In response to the motor actuation signal, the motor 170 rotates a ball screw 172 that engages one of the head supports 164, thereby causing the head 162 to move in the y direction when the support 164 is displaced in the y direction. Arise. Head 162 is also supported on rail 168 to allow the head to move in the x direction relative to base 158. When the motor 174 rotates the ball screw 176 that engages the head 162 and displaces the head 162 in the x direction in response to the rotation signal of the motor, the head 162 moves in the x direction. Other pick and place designs can be used with the present invention, even devices that do not operate professionally in motion in the x and y directions.

ヘッド162は、全体として、本体178と、ノズルマウント180と、ノズル182と、センサ184とを備えている。ノズルマウント180は、本体178内に配置され且つノズル182の各々を本体178内に取り付ける。本明細書にて使用するように、「ノズル」とは、1つの構成要素を解放可能に保持することのできる任意の装置を意味することを意図する。ノズル182の各々は、z方向(上下)、x方向及びy方向に可動であり且つサーボモータのような任意の適宜な作動部材によってz軸線の回りを回転可能である。   The head 162 includes a main body 178, a nozzle mount 180, a nozzle 182 and a sensor 184 as a whole. The nozzle mount 180 is disposed within the body 178 and attaches each of the nozzles 182 within the body 178. As used herein, “nozzle” is intended to mean any device capable of releasably holding a single component. Each of the nozzles 182 is movable in the z direction (up and down), the x direction, and the y direction, and can be rotated around the z axis by any appropriate actuating member such as a servo motor.

上記の説明から、現代のピックアンドプレイス装置は、1つ又はより多くの画像システム(基準カメラ165及び(又は)構成要素センサ184のような)を含むことは明らかである。   From the above description, it is clear that modern pick and place devices include one or more imaging systems (such as reference camera 165 and / or component sensor 184).

最近、ピックアンドプレイス装置は、構成要素のプレイスメント工程の直前及び直後に所定のプレイスメント位置を見ることにより、構成要素のプレイスメントの検査を行う能力を実現している。図2には、構成要素304がノズル210により位置360に配設される前、構成要素304のプレイスメント位置360の像を取得し得るよう配設された一例としての像取得装置300が示されている。装置300は、構成要素304を配置する前及びその直後において、加工物157上におけるプレイスメント位置360の像を取得する。これら配置前及び後の像を比較することは、構成要素レベルのプレイスメントの検査及び確証を容易にする。プレイスメント位置の像の取得は、全体として、ノズル210のようなノズルが構成要素304をプレイスメント位置の上方にて保持するとき行われるから、構成要素自体又は既に加工物に取り付けられたであろう隣接する構成要素からの干渉を最小にし又は減少させつつ、プレイスメント位置360の像を取得することができることが重要である。このように、装置300は、加工物157の平面に対して角度θにて傾斜した像を許容する光軸線を採用することが好ましい。   Recently, pick and place devices have realized the ability to inspect component placement by looking at predetermined placement positions immediately before and after the component placement process. FIG. 2 illustrates an example image acquisition device 300 that is arranged to acquire an image of the placement position 360 of the component 304 before the component 304 is positioned at the position 360 by the nozzle 210. ing. The apparatus 300 acquires an image of the placement position 360 on the workpiece 157 before and immediately after placing the component 304. Comparing these pre- and post-placement images facilitates component level placement inspection and validation. The acquisition of the placement position image is generally performed when a nozzle, such as nozzle 210, holds the component 304 above the placement position, so that the component itself or has already been attached to the workpiece. It is important to be able to acquire an image of the placement position 360 while minimizing or reducing interference from wax adjacent components. Thus, the apparatus 300 preferably employs an optical axis that allows an image tilted at an angle θ with respect to the plane of the workpiece 157.

本発明の実施の形態は、全体として、構成要素フィーダの交換を容易にするため、現在、ピックアンドプレイス装置内に存在する像取得機器を利用する。具体的には、フィーダの交換前に載置され又は載置されつつある構成要素の像を新しいフィーダからの交換後の像と比較し、フィーダの交換を容易にし、又はその他、その交換の質の保証を向上させることができる。   Embodiments of the present invention generally utilize an image acquisition device that currently exists in a pick and place device to facilitate replacement of component feeders. Specifically, it compares the image of the component placed or being placed before replacing the feeder with the image after replacement from the new feeder, making it easier to replace the feeder, or else the quality of the replacement The guarantee can be improved.

図3は、本発明の1つの実施の形態に従ったピックアンドプレイス装置の作動方法を示すフロー線図である。方法400は、ブロック402にて開始し、このブロックにて、ピックアンドプレイス装置150は、構成要素の像を取得する。この像は、基準カメラ165と、センサ184と、像取得システム300とを含む任意の適宜な装置により取得することができる。更に、像は、構成要素が配置されつつある間(センサ184から)又は構成要素が加工物157上に配置された後(例えば、カメラ150又はシステム300を使用して)取得することができる。この実施の形態において、装置150は、載置されつつある構成要素は交換すべきフィーダから配置すべき最後の構成要素であることを知ることが好ましい。この情報は、フィーダが装填されるとき、フィーダが保持する構成要素の数を示すことを含んで、技術員が手操作で装置150に提供することができる。次に、装置150は、載置されたこれら構成要素の数をカウントし、最後の構成要素となったときを知る。これと代替的に、フィーダに構成要素が無くなったとき、フィーダによって空であることを示すセンサ信号を発生させることもできる。   FIG. 3 is a flow diagram illustrating a method of operating a pick and place device according to one embodiment of the present invention. The method 400 begins at block 402, where the pick and place device 150 obtains an image of the component. This image can be acquired by any suitable device including the reference camera 165, the sensor 184, and the image acquisition system 300. Further, an image can be acquired while the component is being placed (from sensor 184) or after the component is placed on workpiece 157 (eg, using camera 150 or system 300). In this embodiment, the device 150 preferably knows that the component being placed is the last component to be placed from the feeder to be replaced. This information can be provided to the device 150 manually by a technician, including indicating the number of components that the feeder holds when the feeder is loaded. Next, the device 150 counts the number of these mounted components and knows when it is the last component. Alternatively, a sensor signal can be generated to indicate that the feeder is empty when there are no components in the feeder.

フィーダの交換が技術員により又は自動的に実施された後、ブロック404が実行される。ブロック404にて、ピックアンドプレイス装置は、新たに交換したフィーダから構成要素の像を取得する。この像は、プレイスメントのため輸送される間、構成要素の像とし(センサ184を使用して)、又は加工物の上に載置されたとき、構成要素の像とする(カメラ165又はシステム300を使用して)ことができる。ブロック406にてこれらの像の比較が行われる。この比較は、交換前及び交換後の像を操作者に提供し且つ操作者がフィーダの交換を受け入れるか又は拒むかを決定するようにすることで行うことができる。かかる像の一例が図5に図示されている。これと代替的に、既知の像の解析法及び視認器具を使用する自動化した比較方法によれば、交換の確認を自動的に表示することができる。例えば、ホストコントローラ301(図2に図示)は、交換前の像及び交換後の像を解析して、交換の確認の表示を自動的に発生させ得る形態とすることができる。かかる技術は、構成要素の寸法及び形状の相違を確認することができる。更に、幾つかの極性の表示(チップキャパシタ上の極性インジケータのような)は、構成要素の頂部から見ることができ、また、それ自体、自動化技術に容易に対応させることができる。更に、幾つかの技術は、光学的な文字認識方法を含み、構成要素の上部における構成要素の仕様の表示を読み取り又は画像化し且つ比較することができる。   After the feeder replacement has been performed by a technician or automatically, block 404 is executed. At block 404, the pick and place device acquires an image of the component from the newly replaced feeder. This image may be an image of the component while being transported for placement (using sensor 184), or an image of the component when placed on the workpiece (camera 165 or system). 300). At block 406, these images are compared. This comparison can be made by providing the operator with images before and after the exchange and determining whether the operator accepts or rejects the feeder exchange. An example of such an image is shown in FIG. Alternatively, according to a known image analysis method and an automated comparison method using a viewing instrument, confirmation of replacement can be displayed automatically. For example, the host controller 301 (shown in FIG. 2) can be configured to analyze the image before replacement and the image after replacement to automatically generate a confirmation of replacement. Such a technique can confirm differences in the dimensions and shapes of the components. In addition, some polarity indications (such as a polarity indicator on a chip capacitor) can be viewed from the top of the component and as such can easily accommodate automated techniques. In addition, some techniques include optical character recognition methods that can read or image and compare component specification displays at the top of the component.

構成要素の像の取得は、通常のピックアンドプレイスメント工程の間に行われるため、本発明の幾つかの実施の形態は、既に行われつつあるもの以外の追加的な像の取得又は同期化さえも不要である。   Because acquisition of component images occurs during the normal pick and place process, some embodiments of the present invention may acquire or synchronize additional images other than those already being performed. Even is unnecessary.

図4は、本発明の別の実施の形態に従ってピックアンドプレイス装置を作動させる方法を示すフロー線図である。方法420は、方法400と同様であるが、装置がフィーダの交換を行うべきことを事前に知らない状況に一層良く適している。更に、方法420は、技術員が介入する間、交換されつつある多数のフィーダを取り扱うこともできる。方法420は、像が関係するフィーダの表示と共に、作用可能なフィーダの各々に対し、載置され又は載置されつつある1つの構成要素の像を全体として保存するブロック422を含んでいる。従って、10のフィーダが作動可能であるならば、方法420のブロック422は、それぞれのフィーダの表示と共に保存された10の像を必要とする。所定のフィーダの新たな構成要素が載置されると、そのフィーダに関して保存された像には、その新たな構成要素の像が重ね書きされる。このため、各々がそれらのフィーダに関して最新の構成要素の像を保存する実質的に多数の像バッファが存在することになる。   FIG. 4 is a flow diagram illustrating a method of operating a pick and place device in accordance with another embodiment of the present invention. Method 420 is similar to method 400, but is better suited to situations where the device does not know in advance that a feeder replacement should be performed. In addition, the method 420 can handle a large number of feeders that are being replaced while technicians intervene. The method 420 includes a block 422 that, as a whole, stores an image of one component being mounted or being mounted for each of the operable feeders, along with an indication of the feeder to which the image relates. Thus, if ten feeders are operational, block 422 of method 420 requires ten images stored with each feeder display. When a new component of a given feeder is placed, the image of the new component is overwritten on the image stored for that feeder. Thus, there will be a substantial number of image buffers, each storing the latest component images for those feeders.

ブロック424にて、装置150は、1つ又はより多数のフィーダの交換を行うべきであるとの表示を受け取り、従って、オフライン状態に動く。この表示は、技術員がデータを入力するか又はフィーダの交換を表示する、何らかの形態の入力を提供する等によって、直接、提供することができる。しかし、この表示は、構成要素フィーダを動かし又は変位させる等によって間接的に行ってもよく、この動きは、フィーダに物理的に連結され且つ装置150に電子的に連結されたスイッチにより正合させることができる。更に、どのフィーダが交換されたかの表示は、正確に同一の態様にて提供することもできる。交換が完了したならば、技術員は、そのことをピックアンドプレイス装置150に表示し(適宜な任意の入力を通じて)、交換の確証過程が開始する。装置150は、どのフィーダが交換されたかを知り、また、装置150は、全てのフィーダに対して保存された交換前の構成要素の像をも有するため、必要なことは、交換した各フィーダから構成要素の像を取得することだけである。従って、ブロック426にて、装置150は、新たに交換したフィーダから取り上げた各構成要素の像を取得する。   At block 424, the device 150 receives an indication that one or more feeder replacements should be made, and therefore moves offline. This display can be provided directly, such as by a technician entering data or displaying feeder replacement, providing some form of input, etc. However, this indication may be done indirectly, such as by moving or displacing the component feeder, and this movement is aligned by a switch physically connected to the feeder and electronically connected to the device 150. be able to. Furthermore, an indication of which feeder has been exchanged can also be provided in exactly the same manner. Once the exchange is complete, the technician will display this on the pick and place device 150 (through any appropriate input) and the exchange validation process will begin. The device 150 knows which feeder has been replaced, and since the device 150 also has an image of the pre-replacement components stored for all feeders, what is needed is from each replaced feeder. It only takes an image of the component. Accordingly, at block 426, the device 150 obtains an image of each component picked up from the newly replaced feeder.

ブロック428にて、新たに交換したフィーダからの構成要素の像の各々が関係した交換前の像と比較される。この過程は、ブロック406に関して上述したものの単に繰り返しであることが好ましいが、交換後の全ての形態及びそれらの関係した交換前の形態の全てを表示することにより実現することもできる。更に、この比較は、適宜な既知の像解析技術及びアルゴリズムを使用して自動化することもできる。   At block 428, each of the component images from the newly replaced feeder is compared to the associated pre-replacement image. This process is preferably simply a repetition of that described above with respect to block 406, but can also be accomplished by displaying all of the forms after the exchange and all of their related pre-exchange forms. Furthermore, this comparison can be automated using any suitable known image analysis technique and algorithm.

図5は、2つの構成要素のプレイスメント像の比較を示す。図5の上半分は「12R4」と標識された構成要素の交換前の構成要素の像を提供する一方、下側部分は、別の構成要素の交換後の像を提供する。理解し得るように、上側部分は下側部分と実質的に同一であり、このため、技術員は単に「OK」を表示するだけでフィーダの交換が受け入れ可能であることを迅速に且つ容易に確証することができよう。   FIG. 5 shows a comparison of the placement images of the two components. The upper half of FIG. 5 provides an image of the component before replacement of the component labeled “12R4”, while the lower portion provides an image of the replacement of another component. As can be appreciated, the upper part is substantially identical to the lower part, so technicians can quickly and easily verify that feeder replacement is acceptable simply by displaying “OK”. I can do it.

本発明は、好ましい実施の形態に関して説明したが、当該技術の当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、形態及び細部の点にて変更が可能であることを認識されよう。   Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, workers skilled in the art will recognize that changes may be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention.

1Aは、本発明の実施の形態を実施することのできるピックアンドプレイス装置の正面図である。 1Bは、本発明の実施の形態を実施することのできるピックアンドプレイス装置の頂面図である。1A is a front view of a pick-and-place apparatus that can implement an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a top view of a pick and place device that can implement embodiments of the present invention. ピックアンドプレイス装置の像取得システムの簡略化した概略図である。1 is a simplified schematic diagram of an image acquisition system of a pick and place device. 本発明の1つの実施の形態に従ってピックアンドプレイス装置を作動させる方法を示すフロー図である。FIG. 3 is a flow diagram illustrating a method of operating a pick and place device in accordance with one embodiment of the present invention. 本発明の別の実施の形態に従ってピックアンドプレイス装置を作動させる方法を示すフロー図である。FIG. 6 is a flow diagram illustrating a method of operating a pick and place device according to another embodiment of the present invention. 2つの構成要素のプレイスメント像を比較する図である。It is a figure which compares the placement image of two components.

Claims (19)

フィーダの交換の確認を容易にする形態とされたピックアンドプレイス装置において、
少なくとも1つの構成要素を解放可能に保持する少なくとも1つのノズルを有するプレイスメントヘッドと、
プレイスメントヘッドと加工物との間にて相対的な動きを発生させるロボット型システムと、
前記加工物におけるプレイスメント位置に配置された構成要素の像を取得し得るよう配設された像取得システムと、
装置に連結され且つ複数の構成要素を提供する形態とされたフィーダとを備え、
像取得システムは、フィーダの交換前の前記加工物におけるプレイスメント位置に配置された少なくとも1つの構成要素の交換前の像を取得し且つ保存すると共に、フィーダの交換後の前記加工物におけるプレイスメント位置に配置された少なくとも1つの構成要素の交換後の像を取得する形態とされる、ピックアンドプレイス装置。
In a pick and place device configured to facilitate confirmation of feeder replacement,
A placement head having at least one nozzle that releasably holds at least one component;
A robotic system that generates relative movement between the placement head and the workpiece;
An image acquisition system arranged to acquire an image of a component located at a placement position in the workpiece;
A feeder coupled to the apparatus and configured to provide a plurality of components;
An image acquisition system acquires and stores an image before replacement of at least one component arranged at a placement position in the workpiece before replacement of a feeder, and placement in the workpiece after replacement of a feeder A pick and place device configured to acquire an exchanged image of at least one component placed in position.
請求項1に記載のピックアンドプレイス装置において、前記少なくとも1つの構成要素の交換前の像及び前記少なくとも1つの構成要素の交換後の像を表示する形態とされたディスプレイ装置を更に備える、ピックアンドプレイス装置。  2. The pick and place device according to claim 1, further comprising a display device configured to display an image before replacement of the at least one component and an image after replacement of the at least one component. Place equipment. 請求項1に記載のピックアンドプレイス装置において、前記少なくとも1つの構成要素の交換前の像及び前記少なくとも1つの構成要素の交換後の像を解析して交換の確認の表示を自動的に発生させる形態とされた像処理装置を更に備える、ピックアンドプレイス装置。  2. The pick-and-place apparatus according to claim 1, wherein an image before replacement of the at least one component and an image after replacement of the at least one component are analyzed to automatically generate a confirmation of replacement. A pick and place device further comprising an image processing device in the form. 請求項1に記載のピックアンドプレイス装置において、像取得システムは、前記プレイスメントヘッドに取り付けられたカメラである、ピックアンドプレイス装置。  The pick and place apparatus according to claim 1, wherein the image acquisition system is a camera attached to the placement head. 請求項1に記載のピックアンドプレイス装置において、像取得システムは、加工物に対して傾斜した光軸線を有する、ピックアンドプレイス装置。  2. The pick and place device according to claim 1, wherein the image acquisition system has an optical axis that is inclined with respect to the workpiece. 請求項1に記載のピックアンドプレイス装置において、デカルト座標型ピックアンドプレイス装置である、ピックアンドプレイス装置。  2. The pick and place device according to claim 1, wherein the pick and place device is a Cartesian coordinate type pick and place device. 請求項1に記載のピックアンドプレイス装置において、割型ガントリー型装置である、ピックアンドプレイス装置。  2. The pick and place device according to claim 1, wherein the pick and place device is a split gantry type device. 請求項1に記載のピックアンドプレイス装置において、タレット型装置である、ピックアンドプレイス装置。  2. The pick and place device according to claim 1, wherein the pick and place device is a turret type device. ピックアンドプレイス装置にて交換前の構成要素を保持するフィーダと交換後の構成要素を保持するフィーダ交換を確認する方法において、
ピックアンドプレイス装置を使用して交換前の構成要素の像を取得するステップと、
フィーダを交換するステップと、
ピックアンドプレイス装置を使用して交換後の構成要素の像を取得するステップと、
前記交換後の構成要素の像と前記交換前の構成要素の像との比較を行うステップと、
該比較に基づいてフィーダの交換を確認するステップとを備える、フィーダの交換を確認する方法。
In the method of confirming the replacement of the feeder holding the component before replacement and the feeder holding the component after replacement in the pick and place device,
Obtaining an image of the component prior to replacement using a pick and place device;
Replacing the feeder;
Obtaining an image of the replaced component using a pick and place device;
Performing a comparison between the image of the components of the previous image and the replacement of components after the replacement,
And a step of confirming the replacement of the feeder on the basis of said comparison, how to determine the replacement of the feeder.
請求項9に記載の方法において、交換前の像を取得するステップは、交換前の構成要素をプレイスメントのために搬送しているときに行われる、方法。10. The method of claim 9, wherein obtaining the pre-replacement image is performed when the pre-replacement component is being transported for placement. 請求項10に記載の方法において、交換後の像を取得するステップは、交換後の構成要素をプレイスメントのために搬送しているときに行われる、方法。11. The method of claim 10, wherein the step of obtaining a replacement image is performed when the replacement component is being transported for placement. 請求項9に記載の方法において、交換前の像を取得するステップは、交換前の構成要素をプレイスメントした後に行われる、方法。  10. The method of claim 9, wherein obtaining the pre-replacement image is performed after placing the pre-replacement component. 請求項12に記載の方法において、交換後の像を取得するステップは、交換後の構成要素をプレイスメントした後に行われる、方法。  13. The method of claim 12, wherein obtaining the replacement image is performed after placing the replacement component. 請求項9に記載の方法において、比較を発生させるステップは、技術員に対し交換前の像及び交換後の像を提供するステップと、フィーダの交換の確認に関して技術員から入力を受け取るステップとを含む、方法。  The method of claim 9, wherein generating the comparison includes providing a technician with a pre-replacement image and a post-replacement image, and receiving input from the technician regarding confirmation of feeder replacement. Method. 請求項9に記載の方法において、比較に基づいてフィーダの交換を確認するステップは、ピックアンドプレイス装置によって実行される、方法。  The method of claim 9, wherein the step of confirming feeder replacement based on the comparison is performed by a pick and place device. ピックアンドプレイス装置内にて少なくとも1つのフィーダの交換を確認する方法において、
複数の作用可能なフィーダに関して少なくとも1つの交換前の構成要素の像を取得し且つ保存するステップと、
少なくとも1回のフィーダの交換に関する表示を受け取るステップと、
交換したフィーダに関する少なくとも1つの交換後の構成要素の像を取得するステップと、
前記交換後の構成要素の像と前記交換前の構成要素の像との少なくとも1つの比較を行うステップと、
比較に基づいて交換を確認するステップとを備える、フィーダの交換を確認する方法。
In a method for confirming replacement of at least one feeder in a pick and place device,
Acquiring and storing at least one pre-replacement component image for a plurality of operable feeders;
Receiving an indication regarding at least one feeder change;
Obtaining an image of at least one post-replacement component for the replaced feeder;
And performing at least one comparison between the image of the image with the exchange before the components of the component after the replacement,
And a step of confirming the replacement based on the comparison, a method of confirming the replacement of the feeder.
請求項16に記載の方法において、前記少なくとも1回のフィーダの交換に関する表示は、技術員の手動によりなされる、方法。17. The method of claim 16, wherein the indication regarding the at least one feeder change is made manually by a technician. 請求項16に記載の方法において、前記少なくとも1回のフィーダの交換に関する表示は、フィーダに連結された少なくとも1つのセンサによる検知に基づいてなされる、方法。17. The method of claim 16, wherein the indication regarding the at least one feeder change is made based on detection by at least one sensor coupled to the feeder. 請求項16に記載の方法において、比較に基づいてフィーダの交換を確認するステップはピックアンドプレイス装置により実行される、方法。  The method of claim 16, wherein the step of confirming a feeder replacement based on the comparison is performed by a pick and place device.
JP2007527416A 2004-05-18 2005-05-18 Diagnostic tool for component feeder replacement Expired - Fee Related JP4750792B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US57228004P 2004-05-18 2004-05-18
US60/572,280 2004-05-18
PCT/US2005/017425 WO2005115073A2 (en) 2004-05-18 2005-05-18 Component feeder exchange diagnostic tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007538411A JP2007538411A (en) 2007-12-27
JP4750792B2 true JP4750792B2 (en) 2011-08-17

Family

ID=35423303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007527416A Expired - Fee Related JP4750792B2 (en) 2004-05-18 2005-05-18 Diagnostic tool for component feeder replacement

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4750792B2 (en)
DE (1) DE112005001112T5 (en)
WO (1) WO2005115073A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070276867A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 David Fishbaine Embedded inspection image archival for electronics assembly machines

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08162799A (en) * 1994-12-06 1996-06-21 Sony Corp Electronic part mounter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2317496B (en) * 1996-09-24 2001-04-04 Motorola Bv Chipshooter manufacturing system and method of operation
CN1138463C (en) * 1996-12-13 2004-02-11 松下电器产业株式会社 Electronic component and mounting method and device thereof
JPH11330798A (en) * 1998-05-19 1999-11-30 Fuji Mach Mfg Co Ltd Method for mounting electric component and system thereof
US6801652B1 (en) * 1998-09-29 2004-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Method for checking the presentation of components to an automatic onserting unit
US6332536B2 (en) * 1999-11-03 2001-12-25 Solectron Corporation Component tape including a printed component count
EP1343363A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-10 TraceXpert A/S Feeder verification with a camera

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08162799A (en) * 1994-12-06 1996-06-21 Sony Corp Electronic part mounter

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005115073A2 (en) 2005-12-01
JP2007538411A (en) 2007-12-27
WO2005115073A3 (en) 2006-01-26
DE112005001112T5 (en) 2007-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7555831B2 (en) Method of validating component feeder exchanges
JP4839314B2 (en) Pick and place machine with improved component pick-up inspection
JP4426585B2 (en) Pick and place machine with image acquisition device
US20070003126A1 (en) Method and apparatus for evaluating a component pick action in an electronics assembly machine
US20070010969A1 (en) Pick and place machine with improved setup and operation procedure
US20060016066A1 (en) Pick and place machine with improved inspection
WO2007053557A1 (en) Electronics assembly machine with embedded solder paste inspection
WO2014080525A1 (en) Method for discerning cause of mounting displacement and device for mounting electronic circuit components
JP2008103426A (en) Imaging apparatus and imaging method
KR101120129B1 (en) Method of adjusting work position automatically by reference value and automatic apparatus for the same
JP4750792B2 (en) Diagnostic tool for component feeder replacement
JP7233974B2 (en) Component mounting equipment and component mounting system
JP4012621B2 (en) Tool for inspecting component mounting status
JP4421281B2 (en) Component recognition method, component recognition device, surface mounter, component test device, and board inspection device
WO2006125102A1 (en) Method and apparatus for evaluating a component pick action in an electronics assembly machine
JP4473012B2 (en) Transfer device, surface mounter, IC handler, illumination level determination method and threshold value determination method
JPS62240871A (en) Recognition for setting position of plate-like body
JP7425693B2 (en) component mounting machine
JP7148708B2 (en) Analysis equipment
JPH08148896A (en) Correction of positional deviation of mounting and mounting position measuring device
JP2024020718A (en) Inspection method, inspection device and production system
JP2000124696A (en) Method and equipment for detecting deviation in position of component recognition reference in mounting apparatus
JP2020092220A (en) Conductive ball inspection repair device
JP2007109937A (en) Mounting state inspection method and apparatus thereof
JPH06216580A (en) Component packager

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080509

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100329

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100628

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100705

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100728

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100804

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101020

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110117

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110124

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110125

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110405

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110519

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees