JP4911115B2 - Component mounter and image recognition method for component mounter - Google Patents
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本発明は、搭載ヘッドを水平方向に移動させ、部品保持用のノズルによりピックアップした部品を作業位置に位置決めした基板に搭載させる部品実装機及び部品実装機の画像認識方法に関するものである。 The present invention relates to a component mounter for moving a mounting head in a horizontal direction and mounting a component picked up by a component holding nozzle on a substrate positioned at a work position, and an image recognition method for the component mounter.
部品実装機は、搭載ヘッドを水平方向に移動させて部品保持用のノズルによりピックアップした部品を作業位置に位置決めした基板に搭載する。このノズルは基板に搭載しようとする部品の種類等に応じて頻繁に交換されるものであるため、搭載ヘッドに対して容易に着脱できるようになっている。 The component mounting machine moves a mounting head in a horizontal direction and mounts a component picked up by a component holding nozzle on a substrate positioned at a work position. Since this nozzle is frequently replaced in accordance with the type of component to be mounted on the substrate, it can be easily attached to and detached from the mounting head.
このような部品実装機においては、誤装着されたノズルにより部品実装が行われると、実装品質の低下に加えて、部品や基板が損傷を受けるおそれがある。このため従来、ノズルの誤装着を未然に防止する提案がなされており、その一つとして、ノズル上部の円盤状の鍔部の上面に個体識別用のノズルマーク(例えばQRマーク)を設けておき、搭載ヘッドにノズルを装着させる際に、ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークを搭載ヘッドに設けられたカメラを介して画像認識するようにしたものが知られている(特許文献1)。ここで用いられるカメラは、作業位置に位置決めした基板の位置検出のために基板に設けられた基板マークを撮像するためのものであり、位置決めされる基板が(すなわち基板マークが)常に一定の高さにあることから一般には固定焦点タイプのものが用いられ、基板マークを被写界深度内で撮像できる位置(高さ)に取り付けられて、基板マークの画像が常にピントが合った状態で得られるようにしている。
しかしながら、ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークが設けられる面(ノズル上部の円盤状の鍔部の上面)は、作業位置に位置決めされた基板の基板マークが設けられる面(基板の上面)と同じ高さとは限らず、基板マークだけでなく、ノズルマークについてもピントが合った画像を得て画像認識をしようとすると、カメラに高価な合焦機構付きのものを用いざるを得ず、その分製造コストが増大するという問題点があった。 However, the surface on which the nozzle mark of the nozzle held on the nozzle holding base is provided (the upper surface of the disk-shaped collar portion above the nozzle) is the surface on which the substrate mark of the substrate positioned at the working position is provided (the upper surface of the substrate). If you try to recognize the image by focusing not only on the board mark but also on the nozzle mark, you have to use an expensive focusing mechanism for the camera, There was a problem that the manufacturing cost increased accordingly.
そこで本発明は、高価な合焦機構付きのカメラを用いなくとも基板マークとノズルマークの双方の画像認識を行うことができ、ノズルを個体識別することによってノズルの誤装着を未然に防止できるようにした部品実装機及び部品実装機の画像認識方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can perform image recognition of both the substrate mark and the nozzle mark without using an expensive camera with a focusing mechanism, and can prevent erroneous nozzle mounting by identifying the individual nozzles. An object of the present invention is to provide a component mounter and an image recognition method for the component mounter.
請求項1に記載の部品実装機は、部品保持用のノズルを着脱自在に備えた搭載ヘッドを水平方向に移動させ、ノズルによりピックアップした部品を作業位置に位置決めした基板に搭載させる部品実装機であって、基板に設けられた基板の位置検出のため基板マークと、ノズルに設けられた個体識別用のノズルマークと、搭載ヘッドに装着されるノズルを保持するノズル保持台と、搭載ヘッドに設けられ、作業位置に位置決めされた基板の基板マーク及びノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークを上方から撮像する固定焦点のカメラと、カメラにより撮像された基板マークの画像に基づく画像認識を行って基板の位置検出を行うとともに、カメラにより撮像されたノズルマークの画像に基づく画像認識を行ってノズルの個体識別を行う画像認識部とを備え、作業位置に位置決めされた基板の基板マークはカメラの被写界深度内に位置し、ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークは、カメラの被写界深度外であって、画像認識部が画像認識を行うことが可能なノズルマークの撮像画像が得られる領域内に位置し、ノズルはノズル保持台によって基板よりも上方の位置に設置されており、ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークは作業位置に位置決めされた基板の基板マークよりも相対的に高い位置に位置し、ノズルマークは明暗の階調が与えられた複数の小領域の組み合わせから成るマトリクス状である。
The component mounter according to
請求項2に記載の部品実装機の画像認識方法は、部品保持用のノズルを着脱自在に備えた搭載ヘッドを水平方向に移動させ、ノズルによりピックアップした部品を作業位置に位置決めした基板に搭載させる部品実装機において、搭載ヘッドに設けられた固定焦点のカメラにより、作業位置に位置決めされた基板に設けられた基板の位置検出のための基板マーク及び搭載ヘッドに装着されるノズルを保持するノズル保持台に保持されたノズルに設けられた個体識別用のノズルマークを上方から撮像し、基板マーク及びノズルマークの画像認識を行う部品実装機の画像認識方法であって、作業位置に位置決めされた基板の基板マークをカメラの被写界深度内に位置させ、ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークを、カメラの被写界深度外であって、画像認識を行うことが可能なノズルマークの撮像画像が得られる領域内に位置させて、基板マーク及びノズルマークの画像認識を行い、ノズルはノズル保持台によって基板よりも上方の位置に設置されており、ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークは作業位置に位置決めされた基板の基板マークよりも相対的に高い位置に位置し、ノズルマークは明暗の階調が与えられた複数の小領域の組み合わせから成るマトリクス状である。
An image recognition method for a component mounting machine according to
本発明では、作業位置に位置決めされた基板の基板マークはカメラの被写界深度内にあってピントが合った画像が得られる一方、ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークはカメラの被写界深度外にあるので、ピントが合った画像は得られない。しかし、カメラの被写界深度外で撮像されたノズルマークの画像はピントが合ってはいないものの、その画像に基づいて画像認識部は画像認識を行うことができるので、結果として基板マークとノズルマークの双方の画像認識を行うことができる。したがって本発明によれば、高価な合焦機構付きのカメラを用いなくとも(安価な固定焦点のカメラを用いて)基板マークとノズルマークの双方の画像認識を行うことができ、ノズルを個体識別することによってノズルの誤装着を未然に防止することができる。 In the present invention, the substrate mark of the substrate positioned at the working position is within the depth of field of the camera and an in-focus image is obtained, while the nozzle mark of the nozzle held on the nozzle holder is Since it is outside the depth of field, an in-focus image cannot be obtained. However, although the image of the nozzle mark taken outside the depth of field of the camera is not in focus, the image recognition unit can perform image recognition based on that image. Image recognition of both marks can be performed. Therefore, according to the present invention, image recognition of both the substrate mark and the nozzle mark can be performed without using an expensive camera with a focusing mechanism (using an inexpensive fixed focus camera), and the nozzles are individually identified. By doing so, it is possible to prevent erroneous mounting of the nozzles.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施の形態における部品実装機の斜視図、図2は本発明の一実施の形態における部品実装機が備える搭載ヘッドの正面図、図3は本発明の一実施の形態における部品実装機が備えるノズルの斜視図、図4は本発明の一実施の形態における部品実装機の制御系を示すブロック図、図5は本発明の一実施の形態における部品実装機が備える搭載ヘッド及びノズル保持台の部分正面図、図6(a),(b)は本発明の一実施の形態における部品実装機が備えるノズル保持台の平面図、図7は本発明の一実施の形態における部品実装機の部分側面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a component mounter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a mounting head provided in the component mounter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the component mounter in one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a mount provided in the component mounter in one embodiment of the present invention. FIG. 6A and FIG. 6B are plan views of a nozzle holding table provided in a component mounting machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an embodiment of the present invention. It is a partial side view of the component mounting machine in.
図1において、部品実装機1は基台2上に基板Bを一定の水平方向(X軸方向)に搬送し、かつ位置決めを行う基板搬送路3を備えており、基板搬送路3の上方には基板搬送路3による基板Bの搬送方向(X軸方向)と水平に直交する方向(Y軸方向)に延びたY軸
テーブル4が設けられている。Y軸テーブル4には2つのY軸スライダ5がY軸テーブル4に沿って(すなわちY軸方向に)移動自在に設けられており、各Y軸スライダ5にはX軸方向に延びたX軸テーブル6の一端が取り付けられている。各X軸テーブル6にはX軸テーブル6に沿って(すなわちX軸方向に)移動自在な移動ステージ7が設けられており、各移動ステージ7には搭載ヘッド8が設けられている。
In FIG. 1, the
図2において、各搭載ヘッド8には複数のシャフト部材9が上下方向(Z軸方向とする)の下方に延びて設けられている。各シャフト部材9の下端部には 一対の係止片10aがバンド10bによって開閉自在に弾性保持されており、この一対の係止片10aによって部品P(図4参照)を吸着して保持する部品保持用のノズル11がシャフト部材9に着脱自在に装着される。なお、ノズル11は部品Pをメカニカルに挟んで保持するもの等であってもよい。
In FIG. 2, each
図3において、各ノズル11は被係止部11a、被係止部11aの下端に設けられた円盤状の鍔部11b及び鍔部11bの下面から下方に延びて設けられたノズル主部11cを有しており、被係止部11aの外周面に設けられた係止溝11dに上記一対の係止片10aの下端部が嵌入することによってノズル11がシャフト部材9に固定される。
In FIG. 3, each
図3において、各ノズル11の鍔部11bの上面にはそのノズル11の個体識別用のノズルマーク12が設けられている。このノズルマーク12は画像認識に適したものであればよく、例えば、明暗の階調が与えられた複数の小領域の組み合わせから成るものが採用される。本実施の形態では、単純形状で高速な画像認識が容易なように、2×2のマトリクス状に並んだ複数の升目のそれぞれの内部領域を黒又は白で塗り潰したものとしているが、これは一例であり、升目は2×2でなくてもよいし、マトリクス状でなくてもよい。また、黒と白だけではなく、その中間の階調の灰色を加えるようにしてもよい。更に、ノズルマーク12はレーザ加工等によって形成してもよいし、ラベルの貼り付け等によって形成してもよい。
In FIG. 3, the
図4において、部品実装機1には、基板搬送路3を駆動する基板搬送路駆動機構14a、各Y軸スライダ5をY軸テーブル4に沿って移動させるY軸スライダ移動機構14b、各移動ステージ7をX軸テーブル6に沿って移動させる移動ステージ移動機構14c、各シャフト部材9を(すなわち各ノズル11を)個別に昇降させ、また上下軸(Z軸)回りに回転させるノズル駆動機構14d及び各ノズル11に部品Pの吸着動作を行わせるノズル吸着機構14eが備えられている。
In FIG. 4, the
これら基板搬送路駆動機構14a、Y軸スライダ移動機構14b、移動ステージ移動機構14c、ノズル駆動機構14d及びノズル吸着機構14eは部品実装機1に備えられた制御装置15(図3)によって作動制御がなされ、基板搬送路3による基板Bの搬送及び位置決めや、搭載ヘッド8の移動制御並びに各ノズル11の昇降、回転、吸着制御等が行われる。なお、搭載ヘッド8はY軸スライダ移動機構14bによりY軸スライダ5のY軸方向への移動と移動ステージ移動機構14cによる移動ステージ7のX軸方向への移動の組み合わせによって水平方向にのみ移動される。
These substrate transport
図1において、基板搬送路3のY軸方向の側方領域には、搭載ヘッド8に部品P(図2)を供給する複数の部品供給装置13がX軸方向に並んで設けられている。搭載ヘッド8には撮像面を下方に向けた基板カメラ16が設けられており(図2も参照)、基台2上には撮像面を上方に向けた部品カメラ17が設けられている。ここで、基板カメラ16は合焦機構を備えない、或いは合焦機構を備えていてもそれを機能させない固定焦点のカメラである。基板カメラ16及び部品カメラ17は制御装置15によって撮像制御がなされ、基板カメラ16の撮像により得られた画像データと部品カメラ17の撮像により得られた
画像データはそれぞれ制御装置15の画像認識部15aに送られる(図4)。
In FIG. 1, a plurality of
図1及び図5において、基台2上には交換用のノズル11を立設姿勢に保持し、シャフト部材9に装着されているノズル11を取り外す機能を有したノズル保持台20が設けられている。このノズル保持台20は複数の脚部21によって水平姿勢に支持されるベース部22及びベース部22の上面側に設けられたスライド部23を有して成る。スライド部23はベース部22に対して水平方向にスライド移動自在になっている。
1 and 5, a
ベース部22には複数のノズル挿入孔22aが設けられている(図5中に示す拡大図及び図6(a),(b)参照)。交換用のノズル11は、このノズル挿入孔22aにノズル主部11cを上方から挿入させ、鍔部11bをベース部22の上面に上方から当接させた立設姿勢でノズル保持台20に保持させることができる。
The
スライド部23は板状の部材であり、ベース部22に対するスライド方向(ここではX軸方向とする)に延びた複数のシャッター溝23aが設けられている(図5中に示す拡大図及び図6(a),(b)参照)。各シャッター溝23aの内縁にはX軸方向に一定間隔(ノズル挿入孔22aの設けられている間隔)おきに内方(Y軸方向)に水平に張り出した張り出し部23bが設けられている(図6(a),(b)参照)。各張り出し部23bは、スライド部23が図6(a)に示す「ノズル取り外し位置」に位置した状態では、ノズル挿入孔22aに挿入されたノズル11の鍔部11bの一部を上方から覆い、スライド部23が図6(b)に示す「ノズル装着位置」に位置した状態では、X軸方向に隣り合うノズル挿入孔22aに挿入された2つのノズル11の鍔部11bの間に位置する(ノズル11の鍔部11bを上方から覆わない)ようになっている。
The
スライド部23は制御装置15から作動制御されるスライド部駆動機構18(図4)によって「ノズル取り外し位置」と「ノズル装着位置」の間を移動するように駆動され、「ノズル取り外し位置」と「ノズル装着位置」にいずれか一方の位置に固定される。制御装置15によりスライド部23が「ノズル取り外し位置」に固定された状態では、ノズル挿入孔22aに挿入されたノズル11はスライド部23の張り出し部23bによって鍔部11bの一部が覆われるためノズル挿入孔22aから上方に引き抜くことはできないが、スライド部23が「ノズル装着位置」に固定された状態では、ノズル挿入孔22aに挿入されたノズル11はそのままノズル挿入孔22aから上方に引き抜くことができる。
The
図1において、基板Bの上面S1(図7も参照)には基板Bの位置検出のための基板マークMが設けられており、基板Bが基板搬送路3によって部品実装機1内に搬送されて所定の作業位置に位置されたときに、制御装置15に作動制御された基板カメラ16によって上方から撮像される。基板カメラ16の撮像によって得られた基板マークMの画像は、制御装置15の画像認識部15aに送られて画像認識され、基板Bが実際に位置決めされた位置と基準位置との差(位置ずれ)が求められる。
In FIG. 1, a substrate mark M for detecting the position of the substrate B is provided on the upper surface S <b> 1 (see also FIG. 7) of the substrate B, and the substrate B is conveyed into the
一方、ノズルマーク12はノズル11がノズル保持部20に保持された状態で基板カメラ16によって上方から撮像される。基板カメラ16の撮像によって得られたノズルマーク12の画像は、制御装置15の画像認識部15aに送られて画像認識され、記憶部19に予め記憶されたデータに基づいて、そのノズルマーク12と個体識別情報との照合がなされる。これにより制御装置15は、基板カメラ16を介して画像認識したノズルマーク12から、そのノズルマーク12を備えたノズル11の個体識別情報を取得する。
On the other hand, the
なお、本実施の形態では、図7に示すように、ノズル11はノズル保持台20によって基板Bよりも上方の位置に設置されており、したがってノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12が設けられる面(ノズル11の鍔部11bの上面S2)は、
作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMが設けられる面(基板Bの上面S1)とは異なる高さの位置(基板マークMが設けられる面よりも高い位置)に位置している。これにより、ノズル交換のためにノズル11の上下ストロークを長くする必要がなく、部品実装機1の設計・製造、実装精度向上及びノズル交換時のタクト短縮の点で有利となる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
It is located at a position (a position higher than the surface on which the substrate mark M is provided) at a height different from the surface (the upper surface S1 of the substrate B) on which the substrate mark M of the substrate B positioned at the work position is provided. Thereby, it is not necessary to lengthen the vertical stroke of the
搭載ヘッド8は前述のように水平方向にのみ移動することができるので、搭載ヘッド8に固定された基板カメラ16も水平方向にのみ移動することができる(図7中に示す矢印H)。ここで、基板カメラ16は撮像面を(光軸Lを)下方に向けているが、基板カメラ16は固定焦点のカメラであるので、基板カメラ16の直下に位置する物体の全てをピントが合った状態で撮像できるのではなく、被写界深度内(図7中に示す領域I内)に入っている物体のみ、ピントが合った状態で撮像することができ、被写界深度外の領域内(図7中に示す領域II又は領域III内)に位置する物体はピントが合っていない状態でしか撮像することができない。
Since the mounting
本実施の形態における部品実装機1では、基板カメラ16は、基板搬送路3によって所定の作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMを被写界深度内(領域I内)で撮像できる位置に設けられている。作業位置に位置決めされた基板Bは(すなわち基板マークMは)常に一定の高さにあり、また搭載ヘッド8は水平方向にのみ移動することから、基板カメラ16は常に基板マークMをピントが合った状態で撮像することができる。
In the
一方、前述のように、ノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12が設けられる面(ノズル11の鍔部11bの上面S2)は、作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMが設けられる面(基板Bの上面S1)とは異なる高さに位置しており(具体的には、ノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12は作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMよりも相対的に高い位置に位置しており)、ノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12は基板カメラ16の被写界深度内に位置させることができず、ノズルマーク12のピントが合った画像は得られない状況となっている。しかし、この部品実装機1では、ノズルマーク12は被写界深度外ではあるものの、画像認識部15aが画像認識を行うことが可能な画像(ノズルマーク12の撮像画像)が基板カメラ16によって得られる領域内(領域II内)に位置しており、ノズル保持台20に保持された各ノズル11のノズルマーク12は、ピントは合っていないものの画像認識はできるといった、ややピンボケしたノズルマーク12の画像に基づいてノズルマーク12の画像認識がなされるようになっている。これにより、ノズルマーク12のピントを必ずしも合わせる必要がないため、部品実装機1の設計上、ノズル保持台20の、特に上下方向のレイアウトの自由度が向上する。
On the other hand, as described above, the surface on which the
この部品実装機1により部品Pを基板Bに実装するには、制御装置15は先ず、基板搬送路3を駆動して上流側の装置から移送されてきた基板Bを部品実装機1内に搬入し(図1中に示す矢印A1)、その基板Bを所定の作業位置に位置決めする。そして、制御装置15は搭載ヘッド8を基板Bの上方に移動させ、搭載ヘッド8に設けられた基板カメラ16に基板マークMの撮像を行わせることによって基板Bの基準位置からの位置ずれを求める。ここで、前述のように、基板カメラ16は作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMを被写界深度内(領域I内)で撮像できる位置に設けられているため、制御装置15は基板マークMについてピントが合った明瞭な画像に基づいて画像認識を行うことができ、基板Bの基準位置からの位置ずれを高精度で求めることができる。
In order to mount the component P on the board B by the
制御装置15は、基板Bの位置決め及び位置ずれの検出が終わったら、搭載ヘッド8を部品供給装置13の部品供給口(図示せず)の上方に移動させ、その部品供給口に供給される部品Pを搭載ヘッド8のノズル11にピックアップ(吸着)させる。この部品Pのピックアップ時には、制御装置15はノズル11の下端の吸着口が部品Pに上方から接触す
るようにシャフト部材9を搭載ヘッド8に対して下降させる。
When the positioning of the substrate B and the detection of the positional deviation are finished, the
制御装置15は、ノズル11に部品Pをピックアップさせたら、その部品Pが部品カメラ17の直上に位置するように搭載ヘッド8を移動させる。そして、部品カメラ17に部品Pの認識(撮像)を行わせ、部品Pのノズル11に対する位置ずれを求める。
When the
制御装置15は、ピックアップした部品Pの認識が終了したら、搭載ヘッド8を基板Bの上方に移動させ、シャフト部材9を(すなわちノズル11を)下降させて部品Pを基板B上の目標搭載位置に搭載する(図2)。この部品Pの基板B上への搭載時には、制御装置15は基板Bの位置決め時に求めた基板Bの基準位置からの位置ずれと、部品Pの認識時に求めた部品Pのノズル11に対する位置ずれが補正されるように基板Bに対するノズル11の相対位置が修正される。
When the recognition of the picked-up component P is completed, the
制御装置15は、このような部品Pのピックアップから基板B上への搭載までの一連の工程を全部品Pについて行ったら、基板搬送路3を駆動して基板Bを部品実装機1の外部に搬出する(図1中に示す矢印A2)。
When the
次に、部品実装機1におけるノズル11の交換手順について説明する。搭載ヘッド8のシャフト部材9に取り付けられているノズル11を取り外すには、制御装置15は搭載ヘッド8をノズル保持台20の上方に移動させ、ノズル保持台20のスライド部23を図6(b)のノズル装着位置に固定した状態で、ノズル11の上下中心軸とノズル保持台20のノズル挿入孔22aの上下中心軸とを一致させてシャフト部材9を下降させる。そして、そのシャフト部材9に取り付けられているノズル11をベース部22のノズル挿入孔22aに上方から挿通させたうえで、スライド部23を図6(a)に示すノズル取り外し位置に移動させて固定し、シャフト部材9を上方に引き上げる。そうすると、ノズル11の鍔部11bはスライド部23の下面に下方から当接し、ノズル11がシャフト部材9と一体となって上方に移動することが妨げられるので、シャフト部材9の下端の一対の係止片10aはノズル11の係止溝11dから離脱し、ノズル11はシャフト部材9と分離される。これによりノズル11はノズル保持台20に残留し、ノズル11はシャフト部材9から取り外される。
Next, a procedure for replacing the
一方、ノズル保持台20に保持されている交換用のノズル11を搭載ヘッド8(シャフト部材9)に装着するには、ノズル11の上下中心軸とシャフト部材9の上下中心軸を一致させてシャフト部材9を下降させる。これによりシャフト部材9の一対の係止片10aはノズル11の被係止部11aに上方から当接して外側に押し広げられた後、その下端部をノズル11の係止溝11aに嵌入させる。これによりノズル11はシャフト部材9に結合されるので、この状態からスライド部23を図6(b)に示すノズル装着位置に移動させて固定し、そのままシャフト部材9を上方へ引き上げればよい。
On the other hand, in order to mount the
ここで、制御装置15は、ノズル保持台20に保持されているノズル11を搭載ヘッド8のシャフト部材9に装着する際、ノズル保持台20に保持されているノズル11のノズルマーク12の画像認識を行ってノズル11の個体識別を行う。そして、その画像認識を行ったノズル11が、これから装着しようとしている正しいノズル11であるかどうかの判断を行い、正しいノズル11である場合には搭載ヘッド8へのノズル11の装着を実行し、正しいノズル11でなかった場合には搭載ヘッド8へのノズル11の装着を実行することなく、部品実装機1に備えられたディスプレイやブザー等の報知器24(図4)を介してオペレータにその旨を報知する。この報知を受けたオペレータはノズル保持台20に保持されているノズル11を点検して正しいノズル11に置き換える等の処置を取ることができるので、部品実装機1がノズル11を誤装着した状態で部品実装を行う事態が未然に防止される。なお、部品実装機1が自動的に正しいノズル11に置き換えるようにして
もよい。
Here, when the
このように本実施の形態における部品実装機1は、ノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12が作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMと異なる高さに位置しているものにおいて、基板Bに設けられた基板Bの位置検出のため基板マークM、ノズル11に設けられた個体識別用のノズルマーク12、搭載ヘッド8に装着されるノズル11を保持するノズル保持台20及び搭載ヘッド8に設けられ、作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークM、ノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12を上方から撮像する固定焦点のカメラである基板カメラ16及び基板カメラ16により撮像された基板マークMの画像に基づく画像認識を行って基板Bの位置検出を行うとともに、基板カメラ16により撮像されたノズルマーク12の画像に基づく画像認識を行ってノズル11の個体識別を行う画像認識部15aを備えている。そして、作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMは基板カメラ16の被写界深度内(領域I内)に位置し、ノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12は、基板カメラ16の被写界深度外であって、画像認識部15aが画像認識を行うことが可能なノズルマーク12の撮像画像が(基板カメラ16の撮像によって)得られる領域内(領域II内)に位置している。
As described above, in the
また、本実施の形態における部品実装機1の画像認識方法は、搭載ヘッド8に設けられた固定焦点のカメラである基板カメラ16により、作業位置に位置決めされた基板Bに設けられた基板マークM及びノズル保持台20に保持されたノズル11に設けられたノズルマーク12を上方から撮像し、基板マークM及びノズルマーク12の画像認識を行うものにおいて、作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMを基板カメラ16の被写界深度内(領域I内)に位置させ、ノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12を、基板カメラ16の被写界深度外であって、画像認識を行うことが可能なノズルマーク12の撮像画像が得られる領域内(領域II内)に位置させて、基板マークM及びノズルマーク12の画像認識を行う。
Further, the image recognition method of the
本実施の形態における部品実装機1では、作業位置に位置決めされた基板Bの基板マークMは基板カメラ16の被写界深度内(領域I内)にあってピントが合った画像が得られる一方、ノズル保持台20に保持されたノズル11のノズルマーク12は基板カメラ16の被写界深度外にあるので、ピントが合った画像は得られない。しかし、基板カメラ16の被写界深度外で撮像されたノズルマーク12の画像はピントが合ってはいないものの、その画像に基づいて画像認識部15aは画像認識を行うことができるので、結果として基板マークMとノズルマーク12の双方の画像認識を行うことができる。したがって本発明によれば、高価な合焦機構付きのカメラを用いなくとも(安価な固定焦点のカメラを用いて)基板マークMとノズルマーク12の双方の画像認識を行うことができ、ノズル11を個体識別することによってノズル11の誤装着を未然に防止することができる。
In the
高価な合焦機構付きのカメラを用いなくとも基板マークとノズルマークの双方の画像認識を行うことができ、ノズルを個体識別することによってノズルの誤装着を未然に防止できるようにした部品実装機及び部品実装機の画像認識方法を提供する。 A component mounter that can recognize both the board mark and nozzle mark image without using an expensive camera with a focusing mechanism, and can prevent erroneous nozzle mounting by identifying individual nozzles. And an image recognition method for a component mounter.
1 部品実装機
8 搭載ヘッド
11 ノズル
12 ノズルマーク
15a 画像認識部
16 基板カメラ(カメラ)
20 ノズル保持台
P 部品
B 基板
M 基板マーク
DESCRIPTION OF
20 Nozzle holder P Component B Substrate M Substrate mark
Claims (2)
ノズルはノズル保持台によって基板よりも上方の位置に設置されており、
ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークは作業位置に位置決めされた基板の基板マークよりも相対的に高い位置に位置し、
ノズルマークは明暗の階調が与えられた複数の小領域の組み合わせから成るマトリクス状であることを特徴とする部品実装機。 A component mounting machine that moves a mounting head equipped with a detachable nozzle for holding a component in the horizontal direction and mounts a component picked up by the nozzle on a substrate positioned at a work position, and the position of the substrate provided on the substrate A substrate mark for detection, a nozzle mark for individual identification provided on the nozzle, a nozzle holder for holding a nozzle mounted on the mounting head, and a substrate of the substrate provided on the mounting head and positioned at the work position A fixed-focus camera that images the mark and the nozzle mark of the nozzle held on the nozzle holder from above, and image recognition based on the image of the substrate mark imaged by the camera to detect the position of the substrate, and An image recognition unit that performs image recognition based on the captured image of the nozzle mark to identify individual nozzles, The substrate mark of the determined substrate is located within the depth of field of the camera, and the nozzle mark of the nozzle held on the nozzle holder is outside the depth of field of the camera, and the image recognition unit recognizes the image. Is located in the area where the captured image of the nozzle mark can be obtained ,
The nozzle is installed at a position above the substrate by the nozzle holder,
The nozzle mark of the nozzle held on the nozzle holder is located at a position relatively higher than the substrate mark of the substrate positioned at the working position,
The component mounting machine, wherein the nozzle mark is in a matrix shape composed of a combination of a plurality of small areas to which light and dark gradations are given .
ノズルはノズル保持台によって基板よりも上方の位置に設置されており、
ノズル保持台に保持されたノズルのノズルマークは作業位置に位置決めされた基板の基板マークよりも相対的に高い位置に位置し、
ノズルマークは明暗の階調が与えられた複数の小領域の組み合わせから成るマトリクス状であることを特徴とする部品実装機の画像認識方法。 In a component mounter that moves a mounting head equipped with a detachable nozzle for holding a component in a horizontal direction and mounts a component picked up by the nozzle on a substrate positioned at a work position, a fixed-focus camera provided on the mounting head The individual identification nozzle provided on the nozzle held on the nozzle holder for holding the substrate mark for detecting the position of the substrate provided on the substrate positioned at the working position and the nozzle mounted on the mounting head An image recognition method of a component mounter that images a mark from above and recognizes an image of a board mark and a nozzle mark, and the board mark of the board positioned at the working position is positioned within the depth of field of the camera, The nozzle mark of the nozzle held on the nozzle holder is outside the depth of field of the camera and can be used for image recognition. And is positioned within the region captured image click is obtained, have the line image recognition of the board mark and the nozzle mark,
The nozzle is installed at a position above the substrate by the nozzle holder,
The nozzle mark of the nozzle held on the nozzle holder is located at a position relatively higher than the substrate mark of the substrate positioned at the working position,
An image recognition method for a component mounting machine, wherein the nozzle marks are in a matrix shape composed of a combination of a plurality of small areas to which light and dark gradations are given .
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