JP6031677B2 - Observation device and component mounting machine - Google Patents
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Description
本発明は、観察対象物に形成された第1のターゲットと第2のターゲットを観察する観察装置及びこの観察装置を含む部品実装機に関するものである。 The present invention relates to an observation apparatus for observing a first target and a second target formed on an observation object, and a component mounter including the observation apparatus.
基板に電子部品を実装して実装基板を生産する部品実装機においては、部品供給部に供給された電子部品を実装ヘッドで取り出して基板上に設定された部品実装位置に実装する形態のものが一般に用いられている。このような部品実装機においては、電子部品が位置ずれを起こした状態で基板に実装される事態を防止すべく、実装ヘッドに保持された観察対象物としての電子部品に形成された一対の電極や認識マーク等の2つのターゲットを観察する観察装置を組み入れ、当該装置を用いた各ターゲットの観察結果に基づいて実装ヘッドの下降位置及び実装角度を補正したうえで基板に実装するものが存在する。 In a component mounting machine that mounts electronic components on a board to produce a mounting board, there is a configuration in which the electronic component supplied to the component supply unit is taken out by a mounting head and mounted at a component mounting position set on the board. Commonly used. In such a component mounting machine, a pair of electrodes formed on the electronic component as an observation object held by the mounting head in order to prevent the electronic component from being mounted on the substrate in a state where the electronic component is displaced. There are some devices that are mounted on a substrate after incorporating the observation device for observing two targets, such as a mark and a recognition mark, and correcting the lowered position and mounting angle of the mounting head based on the observation result of each target using the device. .
観察装置としては、光軸が2つのターゲットを結ぶラインと並行に配設された一対のカメラと、傾斜した反射面によって各ターゲットからの光を各カメラに向けて反射させるプリズムと、プリズムに対して各カメラを昇降させる昇降機構を備えたものが存在する(例えば特許文献1)。これによれば、各カメラを昇降させることによって観察視野の間隔が変更される。したがって、各ターゲット間の距離に応じて各カメラを昇降させることによってそれぞれの撮像視野を対応するターゲットに一致させることができ、その結果、様々なサイズの電子部品に対応することができる。 As an observation device, a pair of cameras whose optical axes are arranged in parallel with a line connecting two targets, a prism that reflects light from each target toward each camera by an inclined reflecting surface, and a prism For example, there is a device provided with an elevating mechanism for elevating each camera (for example, Patent Document 1). According to this, the interval of the observation visual field is changed by moving each camera up and down. Therefore, by raising and lowering each camera according to the distance between each target, it is possible to match each imaging field of view with the corresponding target, and as a result, it is possible to deal with electronic components of various sizes.
また、その他の形態の観察装置として、前述した特許文献1と同様の構成を有する一対のカメラと、傾斜した反射面を一の方向において交差するように配設した2つのプリズムと、当該反射面によって反射した各ターゲットからの光を各カメラに入射するよう屈折させる複数のミラー類から成る光軸調整素子を備えたものが存在する(例えば特許文献2)。これによれば、特許文献1の観察装置と同様の効果に加え、各カメラの観察視野の間隔を0まで近付けた場合に像が暗くなるといった問題を解消することができる。
Further, as another type of observation apparatus, a pair of cameras having the same configuration as that of
特許文献1のものにおいて、各ターゲット間の距離が長い大型の部品に対応するためには、広い傾斜面を有する大型のプリズムを用意する必要がある。しかしながら、観察装置のサイズや他の構成部材との兼ね合いを含めた設計上の都合から設置可能なプリズムのサイズには限界があり、そのため特許文献1のものでは一定のサイズ以上の部品に対応することができない。また、特許文献2のものでは前述の問題に加え、光軸調整素子を設ける必要があることから装置構成が複雑になるとともにコストが高くなるという問題があった。
In the thing of
そこで本発明は、2つのターゲット間の距離が異なる幅広いサイズの観察対象物を簡易な構成で観察することができる観察装置及びこの観察装置を含む部品実装機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an observation apparatus capable of observing observation objects having a wide range of different distances between two targets with a simple configuration and a component mounting machine including the observation apparatus.
請求項1に記載の本発明は、観察対象物に形成された第1のターゲットと第2のターゲットを観察する観察装置であって、前記第1のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、前記第1の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて前記第1のターゲットを観察する第1のカメラを含む第1の観察手段と、前記第2のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第2の反射部と、前記第2の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて前記第2のターゲットを観察する第2のカメラを含む第2の観察手段と、前記第1の観察手段と前記第2の観察手段を前記第1のターゲットと前記第2のターゲットを結ぶラインに沿って双方が接近又は離間する方向に同期して移動させる移動手段とを備え、前記移動手段によって前記第1の反射部と前記第2の反射部を接近させたとき、前記第1の反射部において前記第2の反射部に最も近接する端部と前記第2の反射部において前記第1の反射部に最も近接する端部が干渉しないよう、前記観察対象物から前記第1の反射部までの距離は、前記観察対象物から前記第2の反射部までの距離よりも小さい。
The present invention according to
請求項7に記載の本発明は、実装ヘッドに保持した観察対象物としての部品に形成された第1のターゲットと第2のターゲットを観察装置によって観察した後に基板に実装する部品実装機であって、前記観察装置は、前記第1のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、前記第1の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて前記第1のターゲットを観察する第1のカメラを含む第1の観察手段と、前記第2のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第2の反射部と、前記第2の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて前記第2のターゲットを観察する第2のカメラを含む第2の観察手段と、前記第1の観察手段と前記第2の観察手段を前記第1のターゲットと前記第2のターゲットを結ぶラインに沿って双方が近接又は離間する方向に同期して移動させる移動手段とを備え、前記移動手段によって前記第1の反射部と前記第2の反射部を接近させたとき、前記第1の反射部において前記第2の反射部に最も近接する端部と前記第2の反射部において前記第1の反射部に最も近接する端部が干渉しないよう、前記観察対象物から前記第1の反射部までの距離は、前記観察対象物から前記第2の反射部までの距離よりも小さい。
The present invention according to
本発明によれば、移動手段によって第1の反射部と第2の反射部を接近させたとき、第1の反射部において第2の反射部に最も近接する端部と第2の反射部において第1の反射部に最も近接する端部が干渉しないよう、前記観察対象物から前記第1の反射部までの距離と、前記観察対象物から第2の反射部までの距離を異ならせたので、2つのターゲット間の距離が異なる幅広いサイズの観察対象物を簡易な構成で観察することができる。 According to the present invention, when the first reflecting portion and the second reflecting portion are brought close to each other by the moving means, the end portion closest to the second reflecting portion and the second reflecting portion in the first reflecting portion. The distance from the observation object to the first reflection part and the distance from the observation object to the second reflection part are made different so that the end closest to the first reflection part does not interfere with the first reflection part. A wide range of observation objects with different distances between the two targets can be observed with a simple configuration.
まず図1を参照して、本発明の実施の形態1における部品実装機について説明する。部品実装機1は、液晶パネルやプラズマディスプレイといった表示パネル等の基板2に電子部品3を圧着により実装する機能を有する。この部品実装機1は部品供給部4、中間ステージ5、バックアップ部6、基板位置決め部7、及び各部の上方に配設された実装部8から構成される。以下、部品供給部4、中間ステージ5、バックアップ部6、基板位置決め部7の並び方向をY方向、水平面内でY方向と直交する方向をX方向、XY平面に垂直な方向をZ方向とする。
First, with reference to FIG. 1, the component mounting machine in
図1において、部品供給部4は後述する実装部8に備えられた実装ヘッド18に電子部品3を供給するものであって、トレイ9が載置されたパレット10を保持する保持テーブル11を備えている。図2(a)において、トレイ9には複数の凹部9aが格子状に形成されており、この凹部9a内に電子部品3が収納されている。図2(b)において、電子部品3の下面3aには一対の認識マークM1,M2が形成されている。認識マークM1,M2は後述する電子部品3の実装位置の補正に用いられる。
In FIG. 1, the
図1及び図2(a)において、中間ステージ5は部品供給部4とバックアップ部6の間に配設されており、トレイ9から取り出された電子部品3が載置される水平面を有している。中間ステージ5の上方には撮像視野を下方に向けた予備認識カメラ12が配設されており、中間ステージ5に載置された電子部品3を上方から撮像する。
1 and 2A, the
図1において、バックアップ部6は中間ステージ5と基板位置決め部7の間に配設されており、門型のフレーム部材13の略中央部分13aを切り抜いた箇所に透明な下受部材14を装着して構成される。この下受部材14の下方の位置には観察ユニット(観察装置)15が配設されている(詳細は後述する)。図2(a)に示すように、下受部材14の上面で基板2の縁部を下方から支持することで、圧着時の荷重をフレーム部材13で受けることができる。
In FIG. 1, the
図1において、基板位置決め部7はX軸テーブル16X、Y軸テーブル16Y及びZ軸テーブル16Zを段積みして成る基板移動機構16(図5)を備えている。Z軸テーブル16Z上には基板2が保持される基板保持テーブル17が装着されており、基板移動機構16にはZ方向を軸心としてこの基板保持テーブル17を回転させる回転機構(図示省略)が備えられている。
In FIG. 1, the
基板移動機構16を駆動して基板保持テーブル17上の基板2をXYZ方向に移動若しくは所定の角度Θだけ回転させることによって、図2(a)に示すように基板2の縁部に設定された電子部品3の実装位置が下受部材14によって下方から支持されるよう基板2を位置決めすることができる。
The
図1において、実装部8は吸着機構、加圧機構及び回転機構が内蔵された実装ヘッド18を備えており、その下方から延出したロッド19に断熱部材20を介して保持ツール21が結合している。保持ツール21にはヒータが内蔵されており、保持ツール21の下面21a(図2(a))で保持した電子部品3を介して基板2の実装位置に予め供給された接着剤を加熱する。
In FIG. 1, the
保持ツール21の下面21aには吸着機構に接続された吸着孔が形成されており、吸着機構を制御することにより吸着孔を介して電子部品3を保持することができる。また、加圧機構を制御することによりロッド19は実装ヘッド18に対して上下動し、これにより電子部品3を基板2に対して圧着することができる。さらに、回転機構を制御することにより保持ツール21の下面21aに垂直な回転軸を中心に所定の角度だけ保持ツール21を回転させることができる。
A suction hole connected to the suction mechanism is formed on the
図1において、実装部8にはY方向に延びたY軸移動機構22Yが配設されており、Y軸移動機構22YにはX方向に延びたX軸移動機構22XがY方向に移動自在に取り付けられている。X軸移動機構22Xには実装ヘッド18がX方向に移動自在に取り付けられている。X軸移動機構22X及びY軸移動機構22Yを制御することにより実装ヘッド18を部品供給部4、中間ステージ5、バックアップ部6及び基板位置決め部7の上方に移動させることができる。このように、X軸移動機構22X及びY軸移動機構22Yは、実装ヘッド18を移動させるヘッド移動機構22(図5)となっている。
In FIG. 1, the
実装ヘッド18に内蔵された各機構とヘッド移動機構22を制御することにより、図2(a)に示すように、保持ツール21でトレイ9から電子部品3を取り出して中間ステージ5に移載し(矢印a)、保持ツール21で中間ステージ5上の電子部品3を取り出して下受部材14の上方から保持ツール21を下降させて基板2に電子部品3を圧着することができる(矢印b)。実装ヘッド18を下受部材14の上方に移動させた状態において、電子部品3はその下面3aを下方に向け、且つ一対の認識マークM1,M2を結ぶライン(以下、「マークライン」MLと称する。図2(b)参照。)がX方向に沿った姿勢で保持ツール21に保持される。
By controlling each mechanism built in the mounting
次に、図3及び図4を参照して観察ユニット15について説明する。観察ユニット15は、実装ヘッド18に保持された観察対象物としての電子部品3に形成された認識マークM1,M2や基板に形成された一対の認識マークを観察するものである。なお、以下の実施の形態においては認識マークM1,M2を観察する場合に絞って説明する。
Next, the
観察ユニット15は、上面が開放されたユニットベース15a内に第1の観察部30、第2の観察部40及び観察部移動機構50を配設して構成される。第1の観察部30と第2の観察部40は、ユニットベース15a内においてX方向に並列して配設される。第1の観察部30は、一対の認識マークM1,M2のうち何れか一方を第1のターゲットとして観察する。第2の観察部40は、第1の観察部30の観察対象ではない認識マークM1,M2を第2のターゲットとして観察する。本実施の形態においては、第1の観察部30は認識マークM1を観察対象とし、第2の観察部40は認識マークM2を観察対象とする。
The
第1の観察部30は、第2の観察部40が配設される側のX方向(以下、「X1方向」とする)に観察面を向けた第1のカメラ31を備えている。第1のカメラ31には光軸c1を取り囲んでX方向に伸びた第1の鏡筒32が装着されており、第1の鏡筒32の最もX1側に形成された壁部32aは水平面に対して角度α1(本実施の形態では45度)傾斜している。すなわち、壁部32aのX1側における外部側面32bは上端部32cから下端部32dに向かってX2側に傾斜しており、第1の観察部30においては上端部32cが最もX1側に位置する。
The
壁部32aの内部側面には、その傾斜に倣って水平面から角度α1(45度)傾斜した状態で第1のミラー33が保持されている。第1の鏡筒32において第1のミラー33の上方の位置には窓部32eが形成されている。窓部32eを介して第1のミラー33に入射した電子部品3からの光d1は第1のカメラ31に反射される。これにより、認識マークM1を第1のカメラ31によって観察する。
The
このように、第1のミラー33とこれを保持する第1の鏡筒32は、第1のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第1の反射部となっている。また第1の観察部30は、第1の反射部と、この第1の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて第1のターゲットを観察する第1のカメラ31を含む第1の観察手段となっている。
Thus, the
第1の鏡筒32の下方には、照明光e1を上方に照射する光源を備えた照明部34が取り付けられている。照明光e1が入射する第1の鏡筒32の位置には窓部32fが形成されており、第1の鏡筒32の内部であって窓部32fを介して照明光e1が入射する位置にはビームスプリッタ35が配設されている。ビームスプリッタ35は照明光e1を第1のミラー33に屈折させる。第1のミラー33に入射した照明光e1は上方に反射され、これにより認識マークM1を照明することができる。
Below the
第1の鏡筒32は逆L字形状の移動台36の上方において固定されている。移動台36の下方にはスライダ37を内部に保持した保持ブロック38が結合している。スライダ37と保持ブロック38は観察部移動機構50と接続される。
The
第2の観察部40は、第1の観察部30が配設されるX2方向(X1方向とは逆方向)に観察面を向けた第2のカメラ41を備えている。つまり、第1のカメラ31と第2のカメラ41はそれぞれの撮像面を向かい合せた状態で配設されている。
The
第2のカメラ41には光軸c2を取り囲んでX方向に伸びた第2の鏡筒42が装着されており、第2の鏡筒42のX2側の壁部42aは水平面に対して角度α2(本実施の形態では45度)傾斜している。すなわち、壁部42aのX2側における外部側面42bは上端部42cから下端部42dに向かってX1側に傾斜しており、第2の観察部30においては上端部42cが最もX2側に位置する。
The
壁部42aの内部側面には、その傾斜に倣って水平面から所定の角度α2(45度)傾斜した状態で第2のミラー43が取り付けられている。第1のミラー33と第2のミラー43は、それぞれの反射面を逆方向に向けた鏡面姿勢で第1の鏡筒32、第2の鏡筒42にそれぞれ保持されるとともに、下受部材14の下方に配設される。
A
第2の鏡筒42において第2のミラー43の上方の位置には窓部42eが形成されている。窓部42eを介して第2のミラー43に入射した電子部品3からの光d2は第2のカメラ41に反射される。これにより、認識マークM2を第2のカメラ41によって観察する。
A
このように、第2のミラー43とこれを保持する第2の鏡筒42は、第2のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第2の反射部となっている。また第2の観察部40は、第2の反射部と、この第2の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて第2のターゲットを観察する第2のカメラ41を含む第2の観察手段となっている。
As described above, the
第2の鏡筒42の下方には、照明光e2を上方に照射する光源を備えた照明部44が取り付けられている。照明光e2が入射する第2の鏡筒42の位置には窓部42fが形成されており、第2の鏡筒42の内部であって窓部42fを介して照明光e2が入射する位置にはビームスプリッタ45が配設されている。ビームスプリッタ45は照明光e2を第2のミラー43に屈折させる。第2のミラー43に入射した照明光e2は上方に反射され、これにより認識マークM2を照明することができる。
An
第2の鏡筒42はL字形状の移動台46の上方において固定されており、移動台46の下方にはスライダ47を内部に保持した保持ブロック48が結合している。移動台46に対する第2の鏡筒42の固定位置は、第1の鏡筒32よりも下方に設定されている。
The
したがって、電子部品3(認識マークM1)からの光d1が第1の反射部を構成する第1のミラー33に入射するまでの距離S1は、電子部品3(認識マークM2)からの光d2が第2の反射部を構成する第2のミラー43に入射するまでの距離S2よりも小さい。このように、本実施の形態では観察対象物から第1の反射部までの距離と、観察対象物から第2の反射部までの距離を異ならせている。このため、第1の鏡筒32のX方向の幅を第2の鏡筒42のX方向の幅よりも所定の長さだけ大きく設定し、電子部品3から各カメラ31,41までの光d1,d2の入射距離を調整している。
Therefore, the distance S1 until the light d1 from the electronic component 3 (recognition mark M1) is incident on the
観察部移動機構50は、第1の観察部30と第2の観察部40を移動させるものである。すなわち、観察部移動機構50はX方向に伸びたガイド部としてのリニアガイド51を備えており、このリニアガイド51にスライダ37,47がX方向に移動自在に嵌合している。リニアガイド51の下方には同じくX方向に伸びた送りねじ52が配設されており、駆動部としてのモータ53によってX方向に沿った軸を中心に正の方向(矢印f)と負の方向(矢印g)に回転する。
The observation
送りねじ52に形成されたねじ溝は軸長さ方向の中間部を境にしてピッチが逆となっており、ピッチが異なる各位置にナット54a,54bが螺合している。ナット54a,54bの上面は保持ブロック38,48の下面とそれぞれ結合している。モータ53によって送りねじ52を回転駆動することにより、第1の観察部30と第2の観察部40はリニアガイド51によってX方向にガイドされながら互いに逆方向に同期して移動する。このとき、各観察部30,40が移動するライン(以下、「観察ライン」OLと称する)は、下受部材14の上方で実装ヘッド18に保持された電子部品3のマークラインMLと一致する。
The pitch of the thread groove formed in the
送りねじ52の回転方向に分けて各観察部30,40の移動態様について説明する。図4(a)に示すように、送りねじ52を正の方向(矢印f)に回転駆動すると、第1の観察部30はX1方向に移動するとともに第2の観察部40はX2方向に移動する。換言すれば、第1の観察部30と第2の観察部40は互いに接近する方向に移動する。このとき、第2の鏡筒42は第1の鏡筒32よりも下方に位置しているため、双方が接近しても互いに干渉することはない。
The movement modes of the
一方、図4(b)に示すように、送りねじ52を負の方向(矢印g)に回転駆動すると、第1の観察部30はX2方向に移動するとともに第2の観察部40はX1方向に移動する。換言すれば、第1の観察部30と第2の観察部40は互いに離間する方向に移動する。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the
上記構成において、リニアガイド51、送りねじ52、モータ53及びナット54a,54bは、第1の観察手段と第2の観察手段を第1のターゲットと第2のターゲットを結ぶラインに沿って双方が接近又は離間する方向に移動させる移動手段となっている。また、第1の反射部と第2の反射部は、移動手段によって第1のターゲットと第2のターゲットを結ぶラインに沿って平行に移動する。
In the above configuration, the
次に、図5を参照して制御系の構成について説明する。部品実装機1に備えられた制御部60は演算処理機能を有しており、記憶部61、実装動作制御部62、カメラ制御部63、観察ユニット制御部64、予備認識処理部65、本認識処理部66及びアライメント処理部67を含んで構成されている。また、この制御部60には予備認識カメラ12、観察ユニット15、実装ヘッド18、ヘッド移動機構22及び基板移動機構16が接続されている。
Next, the configuration of the control system will be described with reference to FIG. The
記憶部61は、基板2に電子部品3を実装するための実装プログラムをはじめ、基板2の品種名や縁部に設定された設計上の実装位置の座標といった基板2に関する情報を記憶する。また、電子部品3の種類やサイズの他に認識マークM1,M2の間の距離(以下、「マーク距離」と称する)といった電子部品3に関する情報も併せて記憶する。
The
実装動作制御部62は、実装プログラムに基づいて実装ヘッド18の各機構、ヘッド移動機構22及び基板移動機構16を制御することにより各種の部品実装動作を実行する。カメラ制御部63は、予備認識カメラ12を制御することにより中間ステージ5上の電子部品3を撮像する。
The mounting
観察ユニット制御部64は、モータ53を制御することにより第1の観察部30と第2の観察部40を移動させる。また、第1のカメラ31、第2のカメラ41を制御することにより認識マークM1,M2を観察する。
The observation
予備認識処理部65は、予備認識カメラ12によって取得した撮像データを認識処理することにより、中間ステージ5に載置された電子部品3の位置を認識する。本認識処理部66は、第1のカメラ31、第2のカメラ41によって取得した観察データを認識処理することにより、実装ヘッド18に保持された電子部品3の位置を認識する。アライメント処理部67は、本認識処理部66による認識処理結果に基づいて保持ツール21の下降位置若しくは実装角度を補正する。
The preliminary
本実施の形態における部品実装機1は以上のような構成から成り、次に動作について説明する。まず、トレイ9に収納された電子部品3を実装ヘッド18によって取り出して中間ステージ5に移載する(ST1:中間ステージ移載工程)(図2(a))。次いで、予備認識カメラ12によって中間ステージ5上の電子部品3を撮像し、取得した撮像データを予備認識処理部65によって認識処理することで電子部品3の位置を認識する(ST2:予備認識工程)。
The
次いで、予備認識処理部65による認識結果に基づいて中間ステージ5上の電子部品3を実装ヘッド18によって取り出す(ST3:部品取り出し工程)。次いで、実装ヘッド18を移動させて下受部材14の上方に電子部品3を位置合わせする(ST4:実装ヘッド位置合わせ工程)。電子部品3が正規の姿勢で保持ツール21に保持されている場合、マークラインMLと観察ラインOLは一致する。
Next, the
次いで、観察ユニット15による認識マークM1,M2の観察が実行される(ST5:認識マーク観察工程)。すなわち、観察ユニット制御部64は認識マークM1,M2の下方に第1のミラー33、第2のミラー43を移動させ、第1のカメラ31、第2のカメラ41により認識マークM1,M2を観察する。このとき、観察ユニット制御部64は記憶部61からマーク距離を読み取り、このマーク距離に応じて第1のミラー33と第2のミラー43の間隔を調整する。
Next, observation of the recognition marks M1 and M2 by the
ここで図4(a)に示すように、マーク距離が小さい微小な電子部品3Aを観察対象とする場合、第1の鏡筒32と第2の鏡筒42を互いに近づける必要があるが、第2の鏡筒42は第1の鏡筒32の下方を水平移動するので双方を接近させても干渉することがない。したがって、微小な電子部品3Aを観察対象とする場合でも、認識マークM1,M2の下方に第1のミラー33、第2のミラー43を位置合わせしてこれらを観察することができる。
Here, as shown in FIG. 4A, when a small
電子部品3Aに替えてマーク距離が大きい大型の電子部品3Bを観察対象とする場合(図4(b))、第1のミラー33をX2方向に移動させるとともに第2のミラー43をX1に方向に移動させ、認識マークM1,M2の下方に第1のミラー33、第2のミラー43を位置合わせする。
When a large
すなわち、本実施の形態における観察ユニット15は、移動手段によって第1の反射部と第2の反射部を接近させたとき、双方が干渉しないよう観察対象物から第1の反射部までの距離と、観察対象物から第2の反射部までの距離を異ならせている。これにより、幅広いサイズの観察対象物に形成された2つのターゲットを観察することができる。また、第1の観察手段と第2の観察手段を一の方向に移動させるだけでよいので、各観察手段を昇降させるための機構を設ける必要がなく、簡易な構成で幅広いサイズの観察対象物の観察に対応することができる。
That is, the
認識マークM1,M2を観察したならば、基板2の縁部に設定された実装位置が下受部材14によって下受けされるよう基板2を位置決めする(ST6:基板位置決め工程)。次いで、保持ツール21を下受部材14の上方から下降させて実装位置に電子部品3を圧着する。これにより、基板2に電子部品3を実装する(ST7:電子部品実装工程)。
If the recognition marks M1 and M2 are observed, the
電子部品3の実装に際しては、観察データを本認識処理部66によって認識処理することで保持ツール21に保持された電子部品3の位置を認識する。そして、本認識処理部66による認識結果に基づいて保持ツール21の下降位置若しくは実装角度を補正したうえで基板2に電子部品3を実装する。
When mounting the
電子部品3が実装された基板2は下流側の装置に搬送され、部品実装機1での作業は終了する。このように、部品実装機1は実装ヘッド18に保持した観察対象物としての電子部品3に形成された第1のターゲットと第2のターゲットを観察ユニット15によって観察した後に基板2に実装する機能を有する。
The
以上説明した観察ユニット15を用いることにより、幅広いサイズの電子部品3に形成された認識マークM1,M2の観察に対応することができる。なお、第1のターゲット、第2のターゲットは認識マークM1,M2に限られず、電子部品3に形成された一対の半田バンプやリード部品でもよい。また、電子部品3以外の様々な物を観察対象としてもよく、部品実装機1以外の装置に観察ユニット15を組み入れてもよい。
By using the
次に、図6(a)、(b)を参照してその他の実施の形態について説明する。図6(a)は、第1の鏡筒32と第2の鏡筒42の位置関係を本実施の形態と異ならせた例を示している。すなわちこの例では、電子部品3からの光d1が第1のミラー33に入射するまでの距離S3と、電子部品3からの光d2が第2のミラー43に入射するまでの距離S4を異ならせ、第1の鏡筒32と第2の鏡筒42を接近させたときに第2の鏡筒42の上端部42cが第1の鏡筒32の外部側面32bに接触するよう、第1の鏡筒32と第2の鏡筒42を配設している。
Next, other embodiments will be described with reference to FIGS. FIG. 6A shows an example in which the positional relationship between the
このように、第1の鏡筒32のX1側の先端部である上端部32cと第2の鏡筒42のX2側の先端部である上端部42cの高さを異ならせることで、上端部32c,42cが同一高さにある場合に比べて第1の鏡筒32と第2の鏡筒42をより接近させることができる。その結果として、第1のカメラ31による観察視野と第2のカメラ41による観察視野の間隔Tを小さくすることができる。
In this way, the
すなわち、移動手段によって第1の反射部と第2の反射部を接近させたとき、第1の反射部において第2の反射部に最も近接する端部(上端部32c)と第2の反射部において第1の反射部に最も近接する端部(上端部42c)が干渉しないよう、観察対象物から第1の反射部までの距離と、観察対象から第2の反射部までの距離を異ならせる。これにより、最も近接し合う第1の反射部の端部と第2の反射部の端部の干渉を防止して第1の反射部と第2の反射部をより接近させることができるとともに、幅広いサイズの観察対象物に形成された第1のターゲットと第2のターゲットの観察に対応することができる。
That is, when the first reflecting portion and the second reflecting portion are brought close to each other by the moving means, the end portion (
図6(b)は、本実施の形態における第1の鏡筒32の外部側面32bと第2の鏡筒42の外部側面42bを異なる形状にした例を示している。すなわち、第1の鏡筒32AのX1側における外部側面32gと第2の鏡筒42AのX2側における外部側面42gは、ともに垂直方向に伸びた形状となっている。かかる場合、外部側面32gが第2の反射部に最も近接する端部となり、外部側面42gが第1の反射部に最も近接する端部となる。
FIG. 6B shows an example in which the
この例でも、第1の反射部において第2の反射部に最も近接する端部(外部側面32g)と第2の反射部において第1の反射部に最も近接する端部(外部側面42g)が干渉しないよう、観察対象物から第1の反射部までの距離と、観察対象から第2の反射部までの距離を異ならせることで、第1の反射部と第2の反射部の干渉を防止して幅広いサイズの観察対象物の観察に対応することができる。
Also in this example, an end portion (
本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されるものではない。例えば、第1、第2の反射部による光の反射方向は第1、第2のカメラに限定されない。すなわち、第1の観察部に第3の反射部を別途設け、第1の反射部に入射した観察対象物からの光を第3の反射部に向けて反射し、第3の反射部に入射した光を第1のカメラに向けて反射させることで観察対象物を観察するようにしてもよい。第2の観察部においても同様である。 The present invention is not limited to the embodiments described so far. For example, the reflection direction of light by the first and second reflection units is not limited to the first and second cameras. That is, a third reflection unit is separately provided in the first observation unit, and light from the observation object incident on the first reflection unit is reflected toward the third reflection unit and incident on the third reflection unit. The observed object may be observed by reflecting the reflected light toward the first camera. The same applies to the second observation unit.
観察装置は、第1の観察手段と第2の観察手段の何れか一方のみを移動させるように構成してもよい。かかる場合、可動側の観察手段を非可動側の観察手段に対して接近又は離間させることによって第1の反射部と第2の反射部の間隔を調整する。また、第1の反射部と第2の反射部を上下に移動させて、観察対象物に形成された第1のターゲットと第2のターゲットから水平に入射する光を第1の反射部、第2の反射部を介して第1のカメラ、第2のカメラに入射させる構成の観察装置に本発明を適用してもよい。 The observation apparatus may be configured to move only one of the first observation unit and the second observation unit. In such a case, the distance between the first reflecting portion and the second reflecting portion is adjusted by moving the movable observation means closer to or away from the non-movable observation means. In addition, the first reflecting portion and the second reflecting portion are moved up and down so that light incident horizontally from the first target and the second target formed on the observation target is reflected on the first reflecting portion and the second reflecting portion. You may apply this invention to the observation apparatus of the structure made to inject into a 1st camera and a 2nd camera via 2 reflection parts.
本実施の形態では、電子部品を基板に圧着する構成の部品実装機を例に挙げて説明したが、圧着によらず基板の電極に電子部品を搭載する構成の部品実装機に本発明の観察装置を適用してもよい。 In the present embodiment, a component mounting machine configured to crimp an electronic component to a substrate has been described as an example. However, the present invention is applied to a component mounting machine configured to mount an electronic component on an electrode of a substrate regardless of crimping. An apparatus may be applied.
本発明によれば、2つのターゲット間の距離が異なる幅広いサイズの観察対象物を簡易な構成で観察することができ、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装分野において有用である。 According to the present invention, it is possible to observe a wide range of observation objects with different distances between two targets with a simple configuration, which is useful in the electronic component mounting field in which an electronic component is mounted on a substrate to produce a mounting substrate. It is.
1 部品実装機
2 基板
3 電子部品(観察対象物)
3A,3B 電子部品
M1 認識マーク(第1のターゲット)
M2 認識マーク(第2のターゲット)
15 観察ユニット(観察装置)
18 実装ヘッド
31 第1のカメラ
32 第1の鏡筒(第1の反射部)
32b,42b,32g,42g 外部側面
32c,42c 上端部
33 第1のミラー(第1の反射部)
41 第2のカメラ
42 第2の鏡筒
43 第2のミラー(第2の反射部)
51 リニアガイド(移動手段)
52 送りねじ(移動手段)
53 モータ(移動手段)
54a,54b ナット(移動手段)
ML マークライン
1
3A, 3B Electronic component M1 recognition mark (first target)
M2 recognition mark (second target)
15 Observation unit (observation device)
18 Mounting
32b, 42b, 32g, 42g External side surfaces 32c, 42c
41
51 Linear guide (moving means)
52 Lead screw (moving means)
53 Motor (moving means)
54a, 54b Nut (moving means)
ML mark line
Claims (12)
前記第1のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、前記第1の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて前記第1のターゲットを観察する第1のカメラを含む第1の観察手段と、
前記第2のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第2の反射部と、前記第2の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて前記第2のターゲットを観察する第2のカメラを含む第2の観察手段と、
前記第1の観察手段と前記第2の観察手段を前記第1のターゲットと前記第2のターゲットを結ぶラインに沿って双方が接近又は離間する方向に同期して移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段によって前記第1の反射部と前記第2の反射部を接近させたとき、前記第1の反射部において前記第2の反射部に最も近接する端部と前記第2の反射部において前記第1の反射部に最も近接する端部が干渉しないよう、前記観察対象物から前記第1の反射部までの距離は、前記観察対象物から前記第2の反射部までの距離よりも小さいことを特徴とする観察装置。 An observation device for observing a first target and a second target formed on an observation object,
A first reflecting portion for reflecting light from the first target in a predetermined direction; and light reflected in a predetermined direction by the first reflecting portion is incident to observe the first target. First observation means including one camera;
A second reflecting section for reflecting light from the second target in a predetermined direction; and light reflected in a predetermined direction by the second reflecting section is incident to observe the second target. A second observation means including two cameras;
And a moving means for moving in synchronization with the first observation means and the second observation side direction both the stage along a line connecting said second target and said first target is close to or away from ,
When the first reflecting portion and the second reflecting portion are brought closer to each other by the moving means, the end portion closest to the second reflecting portion in the first reflecting portion and the second reflecting portion as the end closest to the first reflecting portion does not interfere, the distance from the observation object to said first reflecting portion is smaller than the distance from the observation object to the second reflecting portion An observation apparatus characterized by that.
前記第2の観察手段は、照明光を上方に照射する第2の照明部と、前記第2の照明部から照射される照明光を前記第2の反射部に向けて屈折させる第2のビームスプリッタをさらに含み、前記第2の照明部から照射される照明光により前記第2のターゲットを照明することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の観察装置。The second observation unit includes a second illumination unit that irradiates illumination light upward, and a second beam that refracts illumination light emitted from the second illumination unit toward the second reflection unit. The observation apparatus according to claim 1, further comprising a splitter, wherein the second target is illuminated with illumination light emitted from the second illumination unit.
前記第2の観察手段は、その内部に前記第2の反射部を保持して前記第2のカメラまで伸びた第2の鏡筒をさらに含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の観察装置。The said 2nd observation means further contains the 2nd lens-barrel extended to the said 2nd camera holding the said 2nd reflection part in the inside, The any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. The observation apparatus described in 1.
前記観察装置は、
前記第1のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第1の反射部と、前記第1の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて前記第1のターゲットを観察する第1のカメラを含む第1の観察手段と、
前記第2のターゲットからの光を所定の方向に反射させる第2の反射部と、前記第2の反射部によって所定の方向に反射された光が入射されて前記第2のターゲットを観察する第2のカメラを含む第2の観察手段と、
前記第1の観察手段と前記第2の観察手段を前記第1のターゲットと前記第2のターゲットを結ぶラインに沿って双方が接近又は離間する方向に同期して移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段によって前記第1の反射部と前記第2の反射部を接近させたとき、前記第1の反射部において前記第2の反射部に最も近接する端部と前記第2の反射部において前記第1の反射部に最も近接する端部が干渉しないよう、前記観察対象物から前記第1の反射部までの距離は、前記観察対象物から前記第2の反射部までの距離よりも小さいことを特徴とする部品実装機。 A component mounter for mounting on a substrate after observing a first target and a second target formed on a component as an observation object held by a mounting head with an observation device,
The observation device includes:
A first reflecting portion for reflecting light from the first target in a predetermined direction; and light reflected in a predetermined direction by the first reflecting portion is incident to observe the first target. First observation means including one camera;
A second reflecting section for reflecting light from the second target in a predetermined direction; and light reflected in a predetermined direction by the second reflecting section is incident to observe the second target. A second observation means including two cameras;
And a moving means for moving in synchronization with the first observation means and the second observation side direction both the stage along a line connecting said second target and said first target is close to or away from ,
When the first reflecting portion and the second reflecting portion are brought closer to each other by the moving means, the end portion closest to the second reflecting portion in the first reflecting portion and the second reflecting portion as the end closest to the first reflecting portion does not interfere, the distance from the observation object to said first reflecting portion is smaller than the distance from the observation object to the second reflecting portion A component mounting machine characterized by that.
前記第2の観察手段は、照明光を上方に照射する第2の照明部と、前記第2の照明部から照射される照明光を前記第2の反射部に向けて屈折させる第2のビームスプリッタをさらに含み、前記第2の照明部から照射される照明光により前記第2のターゲットを照明することを特徴とする請求項7から9のいずれかに記載の部品実装機。The second observation unit includes a second illumination unit that irradiates illumination light upward, and a second beam that refracts illumination light emitted from the second illumination unit toward the second reflection unit. The component mounting machine according to claim 7, further comprising a splitter, and illuminating the second target with illumination light emitted from the second illumination unit.
前記第2の観察手段は、その内部に前記第2の反射部を保持して前記第2のカメラまで伸びた第2の鏡筒をさらに含むことを特徴とする請求項7から11のいずれかに記載の部品実装機。The second observation unit further includes a second lens barrel that extends to the second camera while holding the second reflecting portion therein. The component mounting machine described in 1.
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