JP6108770B2 - 電子部品実装装置及び実装部品検査方法 - Google Patents
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Description
電子部品実装装置は、電子部品供給装置(電子部品フィーダ)によって供給される電子部品を吸着ノズルで吸着し、吸着ノズルを所定位置まで移動させて電子部品を基板に実装する装置である。
しかしながら、上記従来技術の場合、カメラの撮影中心が平坦な基板の表面(基板面高さ;0mm)になるように調整されているため、基板が撓んで上反りまたは下反りしていると、検査枠から電子部品が外れてしまうので、判定不良になってしまい適正な検査が行えないことが懸念される。
電子部品を吸着保持する吸着ノズルと、前記電子部品を実装する基板面を撮像できる撮像部とが備えられた搭載ヘッドを有する電子部品実装装置であって、
所定の高さに対する前記基板面の高さ位置を検出する高さセンサと、
前記撮像部によって撮像された前記電子部品が実装される前記基板面の位置を含む画像中に、前記電子部品に応じた検査枠を設定し、その検査枠内の画像を解析して前記電子部品が所定位置に実装されたか否かを判定する判定手段と、
前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置に応じて、前記検査枠の設定範囲を切り替える検査枠切替手段と、
を備え、
前記検査枠切替手段は、前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置が所定の高さよりも高い場合、前記画像中、前記撮像部から離間する側および前記撮像部に対し近接する側の両方の範囲を含むように前記検査枠の設定範囲を広げる切り替えを行い、前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置が所定の高さよりも低い場合、前記画像中、前記撮像部に対し近接する側および前記撮像部から離間する側の両方の範囲を含むように前記検査枠の設定範囲を広げる切り替えを行うことを特徴とする。
電子部品を吸着保持する吸着ノズルと、前記電子部品を実装する基板面を撮像できる撮像部とが備えられた搭載ヘッドを有する電子部品実装装置において、前記基板に実装された前記電子部品の装着状態を検査する実装部品検査方法であって、
前記撮像部によって撮像された前記電子部品が実装される前記基板面の位置を含む画像中に、前記電子部品に応じた検査枠を設定し、その検査枠内の画像を解析して前記電子部品が所定位置に実装されたか否かを判定する場合に、高さセンサによって所定の高さに対する前記基板面の高さ位置を検出し、
前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置が所定の高さよりも高い場合、前記画像中、前記撮像部から離間する側および前記撮像部に対し近接する側の両方の範囲を含むように前記検査枠の設定範囲を広げる切り替えを行い、前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置が所定の高さよりも低い場合、前記画像中、前記撮像部に対し近接する側および前記撮像部から離間する側の両方の範囲を含むように前記検査枠の設定範囲を広げる切り替えを行って、前記電子部品の装着状態を検査することを特徴とする。
本発明に係る電子部品実装装置は、電子部品供給装置(電子部品フィーダ)によって供給される電子部品を吸着ノズルで吸着し、吸着ノズルを所定位置まで移動させて電子部品を基板に実装する装置である。
本実施形態では、図示のように、水平面において互いに直交する二方向をそれぞれX軸方向とY軸方向とし、これらに直交する鉛直方向をZ軸方向というものとする。
搭載ヘッド5は、電子部品dを吸着保持する吸着ノズル7と、電子部品dを実装する基板表面等を撮像する撮像部であるカメラ8と、所定の高さ(基板基準面Ps)に対する基板表面Puの高さ位置を検出する高さセンサ9(図2参照)等を備えている。
また、電子部品実装装置1は、上記各部を制御する制御部11(図2参照)を備えている。
また、基板搬送手段3は、搭載ヘッド5により電子部品を基板Pへ実装するため、所定の部品実装位置において基板Pの搬送を停止し、基板Pを支持することも行う。
この吸着ノズル7は、吸着保持する電子部品の大きさや形状に応じて付け替えできるように、交換可能に備えられている。
吸着ノズル7は、例えば、空気吸引手段7a(図2参照)と接続されており、吸着ノズル7に形成されている図示しない貫通穴にバキュームエアを通すことにより、吸着ノズル7の下端である先端部に電子部品dを吸着保持することを可能としている。また、その空気吸引手段7aには図示しない電磁弁が備えられており、その電磁弁によりバキュームエアの通気と遮断を切り替え、空気吸引手段7aの空気吸引状態と大気開放状態とを切り替える。つまり、空気吸引状態としたときにバキュームエアを貫通穴に通して電子部品dを吸着可能とし、大気開放状態としたときに吸着ノズル7の貫通穴内を大気圧にして、吸着した電子部品dの吸着を解除する。
Z軸移動手段(図示省略)は、搭載ヘッド5上に設けられており、吸着ノズル7をZ軸方向に移動させる移動手段であり、吸着ノズル7はこのZ軸移動手段を介してZ軸方向に移動自在に搭載ヘッド5に備えられている。Z軸移動手段としては、例えば、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ等を適用することができる。
Z軸回転手段(図示省略)は、搭載ヘッド5上に設けられており、吸着ノズル7を回転させる回転駆動手段であり、吸着ノズル7はこのZ軸回転手段を介してZ軸を軸中心に回転自在に搭載ヘッド5に備えられている。Z軸回転手段としては、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
梁部材62はこのY軸移動手段6bによってガイド部材61,61の上面をY軸方向に移動自在に備えられており、搭載ヘッド5は梁部材62を介してY軸方向に移動自在となる。
このカメラ8には、ドライバ回路を備えた撮像制御部88が接続されており、カメラ8と撮像制御部88とでカメラユニット80を成している。カメラユニット80は、カメラ用コンピュータ81を介して制御部11に接続されている。
なお、カメラ8は、吸着ノズル7に対しY軸方向真横ではなく、図3に示すように、X軸方向に僅かにずれた配置であって、平面視で所定の撮像角度βをもった位置に取り付けられている。特に、カメラ8の撮影中心は、歪みのない平坦な基板Pを基準にして、その基板基準面Psにあわせて調整されている。
また、図3、図4に示すように、カメラ8のレンズ8aのX軸方向両側には、一対の照明ライト8bが設けられている。
また、図4に示すように、カメラ8のレンズ8a近傍には、余剰な光を遮断して白とび光を防止するバッフル8cが設けられており、より高画質な画像を撮像できるようになっている。
例えば、電子部品dの部品吸着時においては、図5に示すように、電子部品供給装置10の部品供給位置10aに供給された電子部品dを吸着ノズル7が吸着する直前のタイミングA1(図5(a))、吸着ノズル7が電子部品dを吸着するタイミングA2(図5(b))、吸着直後であって吸着ノズル7が上昇中のタイミングA3(図5(c))の内、少なくともA1とA3の2つのタイミングで、カメラ8は部品供給位置10aを撮像する。
また例えば、電子部品dの部品搭載時においては、図6に示すように、基板P上の部品搭載位置に電子部品dを搭載する直前のタイミングB1(図6(a))、吸着ノズル7が基板P上(部品搭載位置)に搭載した電子部品dの吸着を解除するタイミングB2(図6(b))、吸着解除後であって吸着ノズル7が上昇中のタイミングB3(図6(c))の内、少なくともB1とB3の2つのタイミングで、カメラ8は基板表面Puを撮像する。
本実施形態の電子部品実装装置1は、電子部品dのサイズに応じてカメラ用コンピュータ81において設定された検査枠Wを用いて、撮像画像中の検査枠W内に絞った画像について比較検査を行い、電子部品dの装着状態を検査する。つまり、上記したタイミングB1とタイミングB3における撮像画像中の検査枠W内の画像の比較検査を行い、電子部品dの装着不良の有無を検査する。
なお、比較検査に関する制御部11の処理は後述する。
具体的に、高さセンサ9が測定した基板表面Puとの距離が基準より長い場合、基板高さ検出手段としての制御部11は、測定箇所における基板の高さ位置が基準よりも低いと検出し、また、高さセンサ9が測定した基板表面Puとの距離が基準より短い場合、基板高さ検出手段としての制御部11は、測定箇所における基板の高さ位置が基準よりも高いと検出する。
例えば、図7に示すように、100mm×100mmサイズの基板Pの場合、その基板Pの中央部分の高さ測定を行い、その基板表面Puの高さ位置が基準よりも低いと検出された場合、その基板Pは下反りしているもの推定することができ、また、その基板表面Puの高さ位置が基準よりも高いと検出された場合、その基板Pは上反りしているもの推定することができる。
また、例えば200mm×200mmサイズの基板Pの場合、図7に示すように、4分割したA〜Dの各領域における中央部分の高さ測定を行い、基板表面Puにおける各領域A〜Dの高さ位置の検出結果に基づき、その基板Pの曲面形状を推定し、認識することができる。
なお、基板Pの種類やサイズに応じて分割領域を増やし、測定点を増やすことによって、より詳細に基板表面Puの曲面形状を推定・認識することが可能になる。
例えば、判定手段としての制御部11は、カメラ8によって撮像された基板表面Puにおける部品搭載位置を含む画像中に、電子部品dのサイズに応じてカメラ用コンピュータ81によって検査枠Wを設定し、撮像した画像中の検査枠W内に絞った画像について比較検査を行い、電子部品dが所定位置に実装されたか否かを判定する。なお、電子部品dのサイズ情報は、カメラ8(カメラユニット80)への撮影命令とほぼ同時或いはその直前に制御部11からカメラ用コンピュータ81に送られる。
そして、判定手段としての制御部11は、電子部品dが所定位置に実装されたか否かを判定し、電子部品dの装着不良を検知した場合、電子部品実装装置1の動作を一時停止する処理を実行する。
カメラ8の撮影中心は、歪みのない平坦な基板Pを基準にして、その基板基準面Psにあわせて調整されているので、部品搭載対象の基板Pに歪みや凹凸があると、設定された検査枠Wから電子部品dが外れてしまう。その場合、検査枠W内の画像の比較検査が適正に行えないので、検査枠Wの設定範囲を切り替える処理を実行する。
具体的に、電子部品dのサイズに応じて設定される検査枠Wの設定範囲を、図8(a)に示す。
そして、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも高い場合、その基板表面上の電子部品dは、撮像画像中、上方にずれる。これは見かけ上、電子部品dの位置がカメラ8から離間する側にずれているので、検査枠切替手段としての制御部11は、図8(c)に示すように、画像中、検査枠Wの中心座標を移動せずに、カメラ8から離間する側およびカメラ8に対し近接する側の両方に検査枠Wを広げるように設定範囲を切り替えて、その検査枠W内に電子部品dが収まるようにする。
また、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも低い場合、その基板表面上の電子部品dは、撮像画像中、下方にずれる。これは見かけ上、電子部品dの位置がカメラ8に近接する側にずれているので、検査枠切替手段としての制御部11は、図8(b)に示すように、画像中、検査枠Wの中心座標を移動せずに、カメラ8に対し近接する側およびカメラ8から離間する側の両方に検査枠Wを広げるように設定範囲を切り替えて、その検査枠W内に電子部品dが収まるようにする。
なお、検査枠Wを広げる量は基板基準面Psに対するカメラの撮像角度によって決定される。
電子部品dのY軸方向サイズが1mmであるとき、そのサイズに応じた検査枠Wの設定範囲のY軸方向寸法が2mmであるとする(図8(a)参照)。
そして、電子部品dのY軸方向サイズが1mmであり、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも0.5mm高い(+0.5)場合、検査枠Wの設定範囲のY軸方向の寸法は、中心座標は移動せず、Y=2mm+|0.5mm|×2+|0.5mm|×2=4mmとして、図8(c)に示すように、画像中、カメラ8から離間する側および近接する側のどちらの方向にもサイズを1mmずつ広げるように検査枠Wの設定範囲を切り替える。
同様に、電子部品dのY軸方向サイズが1mmであり、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも0.5mm低い(−0.5)場合、検査枠Wの設定範囲のY軸方向の寸法は、中心座標は移動せず、Y=2mm+|−0.5mm|×2+|−0.5mm|×2=4mmとして、図8(b)に示すように、画像中、カメラ8に近接する側および離間する側のどちらの方向にもサイズを1mmずつ広げるように検査枠Wの設定範囲を切り替える。
なお、本実施形態においては、吸着ノズル7とカメラ8の配置に対応し(図3参照)、画像中、Y軸方向に沿って検査枠Wを広げる処理を実行している。カメラ8は、吸着ノズル7に対しY軸方向真横ではないが、X軸方向に僅かにずれた配置にあるので、Y軸方向に沿った向きは、カメラ8から離間する向き、カメラ8に近接する向きと略一致するといえる。そして、本実施形態においては、検査枠Wを広げる方向に関し、カメラ8から離間する向き及びカメラ8に近接する向きを、Y軸方向に沿った向きとする。
具体的に、電子部品dのサイズに応じて設定される検査枠Wの設定範囲を、図9(a)に示す。
そして、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも高い場合、その基板表面上の電子部品dは、撮像画像中、上方にずれる。これは見かけ上、電子部品dの位置がカメラ8から離間する側にずれているので、検査枠切替手段としての制御部11は、図9(c)に示すように、画像中、カメラ8から離間する側の範囲を含む位置に検査枠Wを移動させるように設定範囲を切り替えて、その検査枠W内に電子部品dが収まるようにする。
また、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも低い場合、その基板表面上の電子部品dは、撮像画像中、下方にずれる。これは見かけ上、電子部品dの位置がカメラ8に近接する側にずれているので、検査枠切替手段としての制御部11は、図9(b)に示すように、画像中、カメラ8に近接する側の範囲を含む位置に検査枠Wを移動させるように設定範囲を切り替えて、その検査枠W内に電子部品dが収まるようにする。
そして、電子部品dのY軸方向サイズが1mmであり、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも0.5mm高い(+0.5)場合、検査枠Wの設定範囲のY軸方向の移動量は、y=|0.5mm|×2=1mmとして、図9(c)に示すように、画像中、カメラ8から離間する側の範囲を含む方向に1mm移動させるように検査枠Wの設定範囲を切り替える。
同様に、電子部品dのY軸方向サイズが1mmであり、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも0.5mm低い(−0.5)場合、検査枠Wの設定範囲のY軸方向の移動量は、y=|−0.5mm|×2=1mmとして、図9(b)に示すように、画像中、カメラ8に近接する側の範囲を含む方向に1mm移動させるように検査枠Wの設定範囲を切り替える。
なお、本実施形態においては、吸着ノズル7とカメラ8の配置に対応し(図3参照)、画像中、Y軸方向に沿って検査枠Wを移動させる処理を実行している。カメラ8は、吸着ノズル7に対しY軸方向真横ではないが、X軸方向に僅かにずれた配置にあるので、Y軸方向に沿った向きは、カメラ8から離間する向き、カメラ8に近接する向きと略一致するといえる。そして、本実施形態においては、検査枠Wを移動させる方向に関し、カメラ8から離間する向き及びカメラ8に近接する向きを、Y軸方向に沿った向きとする。
なお、起伏が複雑な反り形状を有する基板Pであれば、測定点をより多く設定することで、より正確な基板表面Puの凹凸情報を取得することができる。また、単純な上反り形状、下反り形状を有する基板Pであれば、測定点を少なく設定しても、基板表面Puの凹凸情報を取得することができる。
設定が「モード1」である場合にはステップS106へ進み、設定が「モード2」である場合にはステップS125へ進む。
搭載ヘッド5が所定の電子部品供給装置10の位置に移動完了すると(ステップS108)、制御部11からカメラ用コンピュータ81へ撮像開始命令が送信され(ステップS109)、カメラ8は吸着ノズル7が電子部品dを吸着する工程(例えば、ステップS110〜S112)を撮像する。
そして、吸着ノズル7は電子部品供給装置10の部品供給位置10aに向けて下降し(ステップS110)、吸着ノズル7の先端で電子部品dを吸着し(ステップS111)、電子部品dの吸着後に上昇する(ステップS112)。なお、本実施形態では詳述しないが、制御部11は、吸着ノズル7が電子部品dを吸着する工程を撮像したカメラ8の画像に基づき、電子部品dの吸着不良の有無を判断することが可能になっている。
搭載ヘッド5が所定の部品搭載位置に移動完了すると(ステップS115)、制御部11からカメラ用コンピュータ81へ撮像開始命令が送信され(ステップS116)、カメラ8は吸着ノズル7が電子部品dを基板P上に搭載する工程(例えば、ステップS117〜S119)を撮像する。
そして、吸着ノズル7は基板Pの部品搭載位置に向けて下降し(ステップS117)、吸着ノズル7の吸着を解除して電子部品dを部品搭載位置に搭載し(ステップS118)、電子部品dの搭載・実装後に上昇する(ステップS119)。
制御部11が、全ての電子部品dの搭載は完了していないと判断すると(ステップS120;NO)、ステップS106に戻り、電子部品dの吸着・搭載を継続する。
一方、制御部11が、全ての電子部品dの搭載が完了したと判断すると(ステップS120;YES)、制御部11は、検査結果として、カメラ8が撮像した吸着ノズル7による基板P上への電子部品dの搭載工程(例えば、ステップS117〜S119)の画像データを取得し、全ての電子部品dに対し、例えば、図6(a)のタイミングB1と、図6(c)のタイミングB3における撮像画像中の検査枠W内の画像の比較検査を行い、電子部品dの装着不良の有無を検査する(ステップS121)。
ここで、撮像画像中の検査枠Wは、ステップS114での搭載データに含まれている各種情報に基づき、電子部品dのサイズや、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置に応じて、最適なサイズに広げられており、その検査枠W内に電子部品dが確実に収まっているので、基板P上に実装された電子部品dの装着状態を好適に検査することが可能になっている。
具体的に、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置が、所定の高さよりも高い場合、検査枠Wは、図8(c)に示すように、画像中、カメラ8から離間する側およびカメラ8に対し近接する側の両方の範囲を含むサイズに検査枠Wは広げられている。また、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置が、所定の高さよりも低い場合、検査枠Wは、図8(b)に示すように、画像中、カメラ8に対し近接する側およびカメラ8から離間する側の両方の範囲を含むサイズに検査枠Wは広げられている。
制御部11が、電子部品dの装着不良は一つもなく、正常に搭載を終えたと判断すると(ステップS122;YES)、その基板Pに対する電子部品dの実装が完了したとして、生産終了する。
一方、制御部11が、電子部品dの装着不良が一つでもあったと判断すると(ステップS122;NO)、その基板Pの生産を一時停止する(ステップS123)。そして、ユーザによって電子部品dの装着に関する不具合の確認やその修正が行われるなどした後に、ユーザにより停止解除がなされたら(ステップS124)、生産終了する。
ここで、撮像画像中の検査枠Wは、ステップS133での搭載データに含まれている各種情報に基づき、電子部品dのサイズや、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置に応じて、最適なサイズに広げられており、その検査枠W内に電子部品dが確実に収まっているので、基板P上に実装された電子部品dの装着状態を好適に検査することが可能になっている。
具体的に、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置が、所定の高さよりも高い場合、検査枠Wは、図8(c)に示すように、画像中、カメラ8から離間する側およびカメラ8に対し近接する側の両方の範囲を含むサイズに検査枠Wは広げられている。また、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置が、所定の高さよりも低い場合、検査枠Wは、図8(b)に示すように、画像中、カメラ8に対し近接する側およびカメラ8から離間する側の両方の範囲を含むサイズに検査枠Wは広げられている。
制御部11が、電子部品dの装着不良がなく、正常に搭載を終えたと判断すると(ステップS140;YES)、ステップS143へ進む。
一方、制御部11が、電子部品dの装着不良があったと判断すると(ステップS140;NO)、その基板Pの生産を一時停止する(ステップS141)。そして、ユーザによって電子部品dの装着に関する不具合の確認やその修正が行われるなどした後に、ユーザにより停止解除がなされたら(ステップS142;YES)、ステップS143へ進む。また、ユーザによって停止解除がなされずに(ステップS142;NO)、生産終了(生産中止)に移行することもある。
制御部11が、全ての電子部品dの搭載は完了していないと判断すると(ステップS143;NO)、ステップS125に戻り、電子部品dの吸着・搭載を継続する。
一方、制御部11が、全ての電子部品dの搭載が完了したと判断すると(ステップS143;YES)、その基板Pに対する電子部品dの実装が完了したとして、生産終了する。
特に、本発明に係る電子部品実装装置1は、処理モードAの場合、予め設定された幾つかの測定点において高さセンサ9が基板P面の高さ測定を行い、高さセンサ9が検知した各測定点での基板表面Puの高さ位置に基づき、基板表面Puの曲面形状を認識しており、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置に応じて、最適なサイズに検査枠Wの設定範囲を広げ、その検査枠W内に電子部品dが確実に収まるようになっているので、基板P上に実装された電子部品dの装着状態を好適に検査することができる。
つまり、撮像画像中の検査枠Wから電子部品dが外れてしまい、電子部品dの装着状態の可否を判定することができないというようなトラブルを防止することができ、電子部品実装装置1によって電子部品dを基板Pに実装する生産を良好に行うことができる。
処理モードAの検査枠Wを広げる処理では検査領域が広がることになり、電子部品dが検査枠Wの外側に出ない限りは装着状態を好適に検査することができる。検査枠Wを移動させて、その検査枠W中に電子部品dが収まるように撮像する場合、検査領域の広さは変わらないので、基板表面Puの基板基準面Psからの変位量と検査枠の移動量とを正確に合わせる必要がある。
なお、起伏が複雑な反り形状を有する基板Pであれば、測定点をより多く設定することで、より正確な基板表面Puの凹凸情報を取得することができる。また、単純な上反り形状、下反り形状を有する基板Pであれば、測定点を少なく設定しても、基板表面の電子部品搭載位置毎の凹凸情報を取得することができる。さらに、電子部品搭載位置毎に基板表面Puの高さ位置の測定を行えば、電子部品搭載位置毎の正確な凹凸情報を取得することができる。
設定が「モード1」である場合にはステップS206へ進み、設定が「モード2」である場合にはステップS229へ進む。
部品搭載位置に応じた基板P上の測定位置への搭載ヘッド5の移動が完了すると(ステップS214)、高さセンサ9による基板表面Puの高さ測定が開始される(ステップS215)。部品搭載位置に対応する基板表面Puの高さ位置の測定を行い、部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置を検知し終えると、基板表面の高さ測定が完了する(ステップS216)。
但し、ステップS218における搭載データに含まれる、検査枠Wの設定範囲に関する情報は、ステップS216において検知された部品搭載位置に対応する基板表面Puの高さ位置に基づき、検査枠切換手段としての制御部11が切り替えた検査枠Wの設定範囲に関する情報である点が、前述した処理モードAと異なる。
制御部11が、全ての電子部品dの搭載は完了していないと判断すると(ステップS224;NO)、ステップS206に戻り、電子部品dの吸着・搭載を継続する。
一方、制御部11が、全ての電子部品dの搭載が完了したと判断すると(ステップS224;YES)、制御部11は、検査結果として、カメラ8が撮像した吸着ノズル7による基板P上への電子部品dの搭載工程(例えば、ステップS221〜S223)の画像データを取得し、全ての電子部品dに対し、例えば、図6(a)のタイミングB1と、図6(c)のタイミングB3における撮像画像中の検査枠W内の画像の比較検査を行い、電子部品dの装着不良の有無を検査する(ステップS225)。
ここで、撮像画像中の検査枠Wは、ステップS218での搭載データに含まれている各種情報に基づき、電子部品dのサイズや、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置に応じて、最適な位置に移動されており、その検査枠W内に電子部品dが確実に収まっているので、基板P上に実装された電子部品dの装着状態を好適に検査することが可能になっている。
具体的に、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置が、所定の高さよりも高い場合、検査枠Wは、図9(c)に示すように、画像中、カメラ8から離間する側の範囲を含む位置に検査枠Wは移動されている。また、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置が、所定の高さよりも低い場合、検査枠Wは、図9(b)に示すように、画像中、カメラ8に近接する側の範囲を含む位置に検査枠Wは移動されている。
特に、この検査枠Wは、電子部品dの搭載直前のステップS216において検知された部品搭載位置に対応する基板表面Puの高さ位置に基づき、検査枠切換手段としての制御部11が切り替えた検査枠Wであるので、処理モードAよりもシビアな精度で切り替えられた設定範囲を有している。
制御部11が、電子部品dの装着不良は一つもなく、正常に搭載を終えたと判断すると(ステップS226;YES)、その基板Pに対する電子部品dの実装が完了したとして、生産終了する。
一方、制御部11が、電子部品dの装着不良が一つでもあったと判断すると(ステップS226;NO)、その基板Pの生産を一時停止する(ステップS227)。そして、ユーザによる電子部品dの装着に関する不具合の確認やその修正を行うなどした後に、ユーザによって停止解除がなされたら(ステップS228)、生産終了する。
ここで、撮像画像中の検査枠Wは、ステップS241での搭載データに含まれている各種情報に基づき、電子部品dのサイズや、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置に応じて、最適な位置に移動されており、その検査枠W内に電子部品dが確実に収まっているので、基板P上に実装された電子部品dの装着状態を好適に検査することが可能になっている。
具体的に、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置が、所定の高さよりも高い場合、検査枠Wは、図9(c)に示すように、画像中、カメラ8から離間する側の範囲を含む位置に検査枠Wは移動されている。また、電子部品dを搭載する部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置が、所定の高さよりも低い場合、検査枠Wは、図9(b)に示すように、画像中、カメラ8に近接する側の範囲を含む位置に検査枠Wは移動されている。
特に、この検査枠Wは、電子部品dの搭載直前のステップS239において検知された部品搭載位置に対応する基板表面Puの高さ位置に基づき、検査枠切換手段としての制御部11が切り替えた検査枠Wであるので、処理モードAよりもシビアな精度で切り替えられた設定範囲を有している。
制御部11が、電子部品dの装着不良がなく、正常に搭載を終えたと判断すると(ステップS248;YES)、ステップS251へ進む。
一方、制御部11が、電子部品dの装着不良があったと判断すると(ステップS248;NO)、その基板Pの生産を一時停止する(ステップS249)。そして、ユーザによる電子部品dの装着に関する不具合の確認やその修正を行うなどした後に、ユーザによって停止解除がなされたら(ステップS250;YES)、ステップS251へ進む。また、ユーザによって停止解除がなされずに(ステップS250;NO)、生産終了(生産中止)に移行することもある。
制御部11が、全ての電子部品dの搭載は完了していないと判断すると(ステップS251;NO)、ステップS229に戻り、電子部品dの吸着・搭載を継続する。
一方、制御部11が、全ての電子部品dの搭載が完了したと判断すると(ステップS251;YES)、その基板Pに対する電子部品dの実装が完了したとして、生産終了する。
特に、本発明に係る電子部品実装装置1は、処理モードBの場合、基板P上の部品搭載位置で高さセンサ9が基板表面Puの高さ測定を行い、高さセンサ9が検知した部品搭載位置での基板表面Puの高さ位置に応じて、最適な位置に検査枠Wの設定範囲を移動し、その検査枠W内に電子部品dが確実に収まるようになっているので、基板P上に実装された電子部品dの装着状態を好適に検査することができる。
つまり、撮像画像中の検査枠Wから電子部品dが外れてしまい、電子部品dの装着状態の可否を判定することができないというようなトラブルを防止することができ、電子部品実装装置1によって電子部品dを基板Pに実装する生産を良好に行うことができる。
そして、電子部品dの装着状態の可否を判定することができないというトラブルを防止して、電子部品実装装置1によって電子部品dを基板Pに実装する生産を良好に行うことを可能にする。
例えば、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも高い場合、検査枠切替手段としての制御部11は、画像中、カメラ8から離間する側の範囲を含むサイズに検査枠Wを広げるように設定範囲を切り替え、また、基板表面Puの高さ位置が所定の高さよりも低い場合、検査枠切替手段としての制御部11は、画像中、カメラ8に近接する側の範囲を含むサイズに検査枠Wを広げるように設定範囲を切り替えて、その検査枠W内に電子部品dが収まるようにしてもよい。
2 基台
3 基板搬送手段
4 フィーダ収納部
5 搭載ヘッド
6 ヘッド移動手段
7 吸着ノズル
8 カメラ(撮像部)
80 カメラユニット
81 カメラ用コンピュータ
9 高さセンサ
10 電子部品供給装置
10a 部品供給位置
11 制御部(判定手段、検査枠切替手段)
d 電子部品
P 基板
Pu 基板表面(基板面)
Ps 基板基準面(所定の高さ)
Claims (2)
- 電子部品を吸着保持する吸着ノズルと、前記電子部品を実装する基板面を撮像できる撮像部とが備えられた搭載ヘッドを有する電子部品実装装置であって、
所定の高さに対する前記基板面の高さ位置を検出する高さセンサと、
前記撮像部によって撮像された前記電子部品が実装される前記基板面の位置を含む画像中に、前記電子部品に応じた検査枠を設定し、その検査枠内の画像を解析して前記電子部品が所定位置に実装されたか否かを判定する判定手段と、
前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置に応じて、前記検査枠の設定範囲を切り替える検査枠切替手段と、
を備え、
前記検査枠切替手段は、前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置が所定の高さよりも高い場合、前記画像中、前記撮像部から離間する側および前記撮像部に対し近接する側の両方の範囲を含むように前記検査枠の設定範囲を広げる切り替えを行い、前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置が所定の高さよりも低い場合、前記画像中、前記撮像部に対し近接する側および前記撮像部から離間する側の両方の範囲を含むように前記検査枠の設定範囲を広げる切り替えを行うことを特徴とする電子部品実装装置。 - 電子部品を吸着保持する吸着ノズルと、前記電子部品を実装する基板面を撮像できる撮像部とが備えられた搭載ヘッドを有する電子部品実装装置において、前記基板に実装された前記電子部品の装着状態を検査する実装部品検査方法であって、
前記撮像部によって撮像された前記電子部品が実装される前記基板面の位置を含む画像中に、前記電子部品に応じた検査枠を設定し、その検査枠内の画像を解析して前記電子部品が所定位置に実装されたか否かを判定する場合に、高さセンサによって所定の高さに対する前記基板面の高さ位置を検出し、
前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置が所定の高さよりも高い場合、前記画像中、前記撮像部から離間する側および前記撮像部に対し近接する側の両方の範囲を含むように前記検査枠の設定範囲を広げる切り替えを行い、前記高さセンサによって検出された前記基板面の高さ位置が所定の高さよりも低い場合、前記画像中、前記撮像部に対し近接する側および前記撮像部から離間する側の両方の範囲を含むように前記検査枠の設定範囲を広げる切り替えを行って、前記電子部品の装着状態を検査することを特徴とする実装部品検査方法。
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