JP6680473B2 - Insert component mounting method and insert component mounting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、位置決め用突起部とリードが共に下方に突出し且つ前記リードの下端が前記位置決め用突起部の下端よりも下方に突出する挿入部品を、前記位置決め用突起部を挿入する位置決め孔と前記リードを挿入するリード挿入孔とが設けられた回路基板に実装する挿入部品実装方法及び挿入部品実装装置に関する発明である。 The present invention provides an insert component in which both the positioning projection and the lead project downward and the lower end of the lead projects below the lower end of the positioning projection, and a positioning hole for inserting the positioning projection and the insertion hole. The present invention relates to an insertion component mounting method and an insertion component mounting device which are mounted on a circuit board provided with a lead insertion hole for inserting a lead.
例えば、特許文献1(特開平9−35782号公報)、特許文献2(特開平8−69838号公報)等に記載されているように、回路基板に実装するコネクタ等の大型の部品の接合強度を高める等の目的で、部品の複数箇所に、下方に突出する位置決め用突起部を設け、回路基板の複数箇所に形成した位置決め孔に前記位置決め用突起部を挿入することで、前記回路基板の複数箇所の位置決め孔を基準にして前記部品を位置決めして回路基板に実装するようにしたものがある。以下、位置決め用突起部が設けられた部品を「挿入部品」という。 For example, as described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-35782), Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-69838), and the like, the bonding strength of a large component such as a connector mounted on a circuit board. For the purpose of increasing the position of the circuit board, a plurality of parts are provided with positioning protrusions projecting downward, and the positioning protrusions are inserted into the positioning holes formed at a plurality of positions of the circuit board. There is one in which the above-mentioned components are positioned and mounted on a circuit board based on a plurality of positioning holes. Hereinafter, the component provided with the positioning protrusion is referred to as an "inserted component".
更に、挿入部品に、複数のリードを下方に突出させるように配列し、実装時に、これら複数のリードを回路基板に設けた複数のリード挿入孔に挿入するようにしたものがある。このような構成の挿入部品を部品実装機で回路基板に実装する場合は、トレイフィーダ等の部品供給装置で供給される挿入部品を部品実装機の部品保持具(吸着ノズル又はチャック等)でピックアップして、回路基板の上方へ移動させる途中で、当該挿入部品をその下面側から部品撮像用カメラで撮像して、その撮像画像を処理することで、当該挿入部品の位置決め用突起部の位置を認識して、その認識結果に基づいて当該挿入部品の実装位置や角度のずれを補正して、当該挿入部品の位置決め用突起部を回路基板の位置決め孔に挿入可能な位置に位置決めした後、当該挿入部品を保持する部品保持具を下降させることで、当該挿入部品の位置決め用突起部とリードを同時に回路基板の位置決め孔とリード挿入孔に挿入するようにしている。 Further, there is an insertion component in which a plurality of leads are arranged so as to project downward, and the plurality of leads are inserted into a plurality of lead insertion holes provided in a circuit board at the time of mounting. When mounting an insert component having such a configuration on a circuit board by a component mounter, the insert component supplied by a component feeder such as a tray feeder is picked up by a component holder (suction nozzle or chuck) of the component mounter. Then, in the middle of moving the circuit board upward, the insertion component is imaged from the lower surface side by a component imaging camera, and the captured image is processed to determine the position of the positioning protrusion of the insertion component. After recognizing and correcting the mounting position and angle deviation of the insertion component based on the recognition result and positioning the positioning protrusion of the insertion component at a position where it can be inserted into the positioning hole of the circuit board, By lowering the component holder that holds the insertion component, the positioning protrusion and the lead of the insertion component are simultaneously inserted into the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board.
一般に、挿入部品のリードは、数100μm〜数mmの細い金属で形成されているため、外力によって変形しやすい。このため、挿入部品の製造ばらつきや外力によるリードの変形によって、挿入部品の位置決め用突起部とリードとの間の位置関係が本来の位置関係からずれている可能性がある。 In general, the lead of the insertion part is formed of a thin metal of several hundreds μm to several mm, and therefore is easily deformed by an external force. Therefore, there is a possibility that the positional relationship between the positioning protrusion of the insert and the lead may deviate from the original positional relationship due to manufacturing variations of the insert and deformation of the lead due to external force.
しかし、上述した従来の挿入部品の実装方法では、回路基板の位置決め用突起部の位置を画像認識して、当該挿入部品の位置決め用突起部を回路基板の位置決め孔に挿入可能な位置に位置決めした状態で、当該挿入部品を保持する部品保持具を下降させて、当該挿入部品の位置決め用突起部とリードの両方を同時に回路基板の位置決め孔とリード挿入孔に挿入するようにしているため、挿入部品の製造ばらつきやリードの変形によってリードの下端が回路基板のリード挿入孔から位置ずれして挿入できない可能性がある。 However, in the above-described conventional mounting method of the insertion component, the position of the positioning protrusion of the circuit board is image-recognized, and the positioning protrusion of the insertion component is positioned at a position where it can be inserted into the positioning hole of the circuit board. In this state, the component holder that holds the insertion component is lowered to insert both the positioning protrusion and the lead of the insertion component into the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board at the same time. There is a possibility that the lower ends of the leads may be displaced from the lead insertion holes of the circuit board and cannot be inserted due to variations in manufacturing of components or deformation of the leads.
尚、挿入部品のリードの下端を回路基板のリード挿入孔に挿入可能な位置に位置決めした状態で、当該挿入部品を保持する部品保持具を下降させて、当該挿入部品のリードと位置決め用突起部の両方を同時に回路基板のリード挿入孔と位置決め孔に挿入することも考えられるが、この場合には、挿入部品の製造ばらつきやリードの変形によって位置決め用突起部の下端が回路基板の位置決め孔から位置ずれして挿入できない可能性がある。 It should be noted that, with the lower end of the lead of the insertion part positioned at a position where it can be inserted into the lead insertion hole of the circuit board, the part holder for holding the insertion part is lowered, and the lead of the insertion part and the positioning projection part are lowered. It is possible to insert both of them into the lead insertion hole and the positioning hole of the circuit board at the same time, but in this case, the lower end of the positioning projection is removed from the positioning hole of the circuit board due to manufacturing variation of the insertion parts and deformation of the lead. There is a possibility that it cannot be inserted due to misalignment.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、挿入部品の製造ばらつきや外力によるリードの変形によって、挿入部品の位置決め用突起部とリードとの間の位置関係が本来の位置関係からずれている場合でも、可能な限り、挿入部品の位置決め用突起部とリードを回路基板の位置決め孔とリード挿入孔に挿入することができ、挿入できないために廃棄する挿入部品の数を低減できて、その分、生産コストを低減できるようにすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the problem that the positional relationship between the positioning protrusion of the insertion part and the lead is deviated from the original position due to manufacturing variation of the insertion part or deformation of the lead due to external force. However, as much as possible, it is possible to insert the positioning protrusions and leads of the insertion parts into the positioning holes and the lead insertion holes of the circuit board, and since it is not possible to insert, it is possible to reduce the number of insertion parts to be discarded. It is to be able to reduce the production cost.
一般に、位置決め用突起部とリードが共に下方に突出するように設けられた挿入部品は、リードの下端が位置決め用突起部の下端よりも下方に突出している。 In general, in the insertion part provided so that both the positioning projection and the lead project downward, the lower end of the lead projects below the lower end of the positioning projection.
この点に着目して、請求項1に記載の挿入部品実装方法は、(1)供給される挿入部品を部品保持具に保持する部品保持工程と、(2)前記部品保持具に保持した前記挿入部品の位置決め用突起部の下端とリードの下端とを別々に部品撮像用カメラで下方から撮像して、その撮像画像を処理することで、前記位置決め用突起部の下端の位置と前記リードの下端の位置を認識する画像処理工程と、(3)前記部品保持具に保持した前記挿入部品の前記リードの下端の位置を前記回路基板の前記リード挿入孔に挿入可能な位置に位置決めするリード位置決め工程と、(4)前記挿入部品を保持した前記部品保持具を下降させて前記リードの下端を前記回路基板の前記リード挿入孔に少しだけ挿入して前記位置決め用突起部の下端が前記回路基板の表面に到達する前に前記部品保持具の下降動作を一旦停止させる仮挿入工程と、(5)前記挿入部品の前記リードの下端を前記回路基板の前記リード挿入孔に少しだけ挿入した状態で前記部品保持具を水平方向に移動させて前記リードを変形させながら前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端の位置を前記回路基板の前記位置決め孔に挿入可能な位置に位置決めする位置決め用突起部位置決め工程と、(6)前記挿入部品を保持した前記部品保持具の下降動作を再開して前記挿入部品の前記位置決め用突起部を前記回路基板の前記位置決め孔に挿入するのと同時に前記リードを前記回路基板の前記リード挿入孔に挿入する本挿入工程とを含む挿入部品実装方法であって、前記画像処理工程では、前記部品撮像用カメラで下方から前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端と前記リードの下端を別々に撮像する際の照明光源として水平方向にレーザ光を放射する、90°間隔で組み付けられた4つのレーザ光源を使用し、前記リードの下端の位置を認識する場合には、前記部品保持具に保持した前記挿入部品を前記リードの下端部の高さ位置がレーザ光源の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、前記レーザ光源から水平方向に放射したレーザ光を前記リードの下端部外周面に照射して、前記部品撮像用カメラで下方から前記リードの下端を含む画像を撮像して、その撮像画像を処理することで前記リードの下端の位置を認識し、一方、前記位置決め用突起部の下端の位置を認識する場合には、前記部品保持具に保持した前記挿入部品を前記位置決め用突起部の下端部の高さ位置が前記レーザ光源の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、前記レーザ光源から水平方向に放射したレーザ光を前記位置決め用突起部の下端部外周面に照射して、前記部品撮像用カメラで下方から前記位置決め用突起部の下端を含む画像を撮像して、その撮像画像を処理することで前記位置決め用突起部の下端の位置を認識することを特徴とするものである。 Paying attention to this point, the insertion component mounting method according to claim 1, (1) a component holding step of holding the supplied insertion component in a component holder, and (2) the step of holding the component holder in the component holder. The lower end of the positioning protrusion of the insertion part and the lower end of the lead are separately imaged from below by a component imaging camera, and the captured image is processed, whereby the position of the lower end of the positioning protrusion and the lead An image processing step of recognizing the position of the lower end, and (3) lead positioning for positioning the position of the lower end of the lead of the insertion component held in the component holder at a position insertable into the lead insertion hole of the circuit board. And (4) the component holder holding the insertion component is lowered to slightly insert the lower end of the lead into the lead insertion hole of the circuit board so that the lower end of the positioning protrusion is the circuit board. of A temporary insertion step in which the descending operation of the component holder is temporarily stopped before reaching the surface; and (5) the lower end of the lead of the insertion component is slightly inserted into the lead insertion hole of the circuit board. Positioning protrusion for positioning the lower end of the positioning protrusion of the insertion component at a position where it can be inserted into the positioning hole of the circuit board while moving the component holder in the horizontal direction to deform the lead. And (6) restarting the descending operation of the component holder that holds the insertion component to insert the positioning protrusion of the insertion component into the positioning hole of the circuit board, and at the same time to install the lead. an insertion component mounting method including the present insertion step of inserting into the lead insertion hole of the circuit board, in the image processing step, the insertion from below the component imaging camera Emits laser light in the horizontal direction as the illumination light source of imaging separately lower ends with the lead of the projecting portions for positioning of the goods, using the four laser light sources which is assembled at 90 ° intervals, the lead When recognizing the position of the lower end of the, the inserted component held in the component holder is lowered until the height of the lower end of the lead reaches the same height as the optical axis of the laser light source. The laser light radiated in the horizontal direction from the laser light source is applied to the outer peripheral surface of the lower end portion of the lead, an image including the lower end of the lead is captured from below by the component imaging camera, and the captured image is processed. By recognizing the position of the lower end of the lead by doing, on the other hand, when recognizing the position of the lower end of the positioning protrusion, the insertion component held in the component holder is the lower end of the positioning protrusion. In a state where the height position is lowered to the same height position as the optical axis of the laser light source, the laser light horizontally emitted from the laser light source is applied to the outer peripheral surface of the lower end portion of the positioning protrusion. A component image capturing camera captures an image including the lower end of the positioning protrusion from below , and the captured image is processed to recognize the position of the lower end of the positioning protrusion. Is.
要するに、本発明の挿入部品実装方法では、部品保持具に保持した挿入部品の位置決め用突起部の下端の位置とリードの下端の位置を画像認識した後、挿入部品のリードの下端の位置を回路基板のリード挿入孔に挿入可能な位置に位置決めしてリードの下端を回路基板のリード挿入孔に少しだけ挿入して位置決め用突起部の下端が回路基板の表面に到達する前に部品保持具の下降動作を一旦停止させ、この状態で、当該挿入部品を保持した部品保持具を水平方向に移動させてリードを変形させながら位置決め用突起部の下端の位置を回路基板の位置決め孔に挿入可能な位置に位置決めした後、部品保持具の下降動作を再開して挿入部品の位置決め用突起部を回路基板の位置決め孔に挿入するのと同時にリードを回路基板のリード挿入孔に挿入するようにしたので、挿入部品の製造ばらつきや外力によるリードの変形によって、挿入部品の位置決め用突起部とリードとの間の位置関係が本来の位置関係からずれている場合でも、可能な限り、挿入部品の位置決め用突起部とリードを回路基板の位置決め孔とリード挿入孔に挿入することができ、挿入できないために廃棄する挿入部品の数を低減できて、その分、生産コストを低減できる。
ところで、一般に部品撮像用カメラの照明光源として用いられる同軸落射照明光源の照明では、挿入部品のリードの下端の位置や位置決め用突起部の下端の位置を部品撮像用カメラの撮像画像から精度良く認識するのが困難である。そのため、挿入部品の位置決め用突起部の下端とリードの下端を部品撮像用カメラで撮像する際の照明光源として、撮像対象に対して90°間隔で水平方向にレーザ光を放射する4つのレーザ光源を使用するが、リードの下端が位置決め用突起部の下端よりも下方に突出しているため、レーザ光源の照明では、リードの下端と位置決め用突起部の下端を同時に画像認識できない。
そこで、本発明では、リードの下端の位置と位置決め用突起部の下端の位置の画像認識を、次のようにして別々に行う。リードの下端の位置を認識する場合には、部品保持具に保持した挿入部品をリードの下端部の高さ位置がレーザ光源の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、レーザ光源から水平方向に放射したレーザ光を挿入部品のリードの下端部外周面に照射して、部品撮像用カメラで下方からリードの下端を含む画像を撮像することで、その画像からリードの下端の位置を認識する。一方、位置決め用突起部の下端の位置を認識する場合には、部品保持具に保持した挿入部品を位置決め用突起部の下端部の高さ位置がレーザ光源の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、レーザ光源から水平方向に放射したレーザ光を挿入部品の位置決め用突起部の下端部外周面に照射して、部品撮像用カメラで下方から位置決め用突起部の下端を含む画像を撮像することで、その画像から位置決め用突起部の下端の位置を認識する。
In short, in the insert component mounting method of the present invention, after the image recognition of the position of the lower end of the positioning protrusion of the insert component held by the component holder and the position of the lower end of the lead, the position of the lower end of the lead of the insert component is determined by the circuit. Before positioning the lower end of the positioning protrusion to the position where it can be inserted into the lead insertion hole of the board and slightly inserting the lower end of the lead into the lead insertion hole of the circuit board, reach the surface of the circuit board. The lowering operation is temporarily stopped, and in this state, the position of the lower end of the positioning protrusion can be inserted into the positioning hole of the circuit board while the component holder holding the insertion component is moved in the horizontal direction to deform the leads. After positioning to the position, the lowering operation of the component holder is restarted to insert the positioning protrusion of the inserted component into the positioning hole of the circuit board and at the same time insert the lead into the lead insertion hole of the circuit board. Therefore, even if the positional relationship between the lead and the positioning protrusion of the insertion part deviates from the original position due to manufacturing variation of the insertion part or deformation of the lead due to external force, as much as possible, The positioning protrusion and the lead of the insertion part can be inserted into the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board, and the number of insertion parts to be discarded because they cannot be inserted can be reduced, and the production cost can be reduced accordingly.
By the way, in the illumination of the coaxial epi-illumination light source which is generally used as the illumination light source of the component imaging camera, the position of the lower end of the lead of the insertion component and the position of the lower end of the positioning protrusion are accurately recognized from the image captured by the component imaging camera. Difficult to do. Therefore, as the illumination light source when the lower end of the positioning protrusion of the insertion part and the lower end of the lead are imaged by the component imaging camera, four laser light sources that horizontally emit laser light at 90 ° intervals to the imaging target. However, since the lower end of the lead projects below the lower end of the positioning projection, the lower end of the lead and the lower end of the positioning projection cannot be simultaneously image-recognized by the illumination of the laser light source.
Therefore, in the present invention, image recognition of the position of the lower end of the lead and the position of the lower end of the positioning protrusion is separately performed as follows. When recognizing the position of the lower end of the lead, the insertion part held in the component holder is lowered until the height position of the lower end part of the lead becomes the same height position as the optical axis of the laser light source. By irradiating the outer peripheral surface of the lower end of the lead of the insertion part with laser light radiated in the horizontal direction from the light source, and capturing an image including the lower end of the lead from below by the component imaging camera, the image of the lower end of the lead can be obtained from the image. Recognize position. On the other hand, when recognizing the position of the lower end of the positioning protrusion, the height position of the lower end of the positioning protrusion of the insertion component held in the component holder is the same as the optical axis of the laser light source. In the state in which the laser light source is horizontally radiated, the outer peripheral surface of the lower end portion of the positioning protrusion of the insertion part is irradiated with the laser light emitted from the laser light source, and the lower end of the positioning protrusion is included from below by the component imaging camera. By capturing an image, the position of the lower end of the positioning protrusion is recognized from the image.
本発明は、請求項2のように、回路基板の基準マークを基板撮像用カメラで撮像して、その撮像画像を処理することで、前記基準マークの位置を認識し、回路基板の製造元から提供される仕様データ(回路基板の基準マークの位置を基準とした位置決め孔やリード等の位置データ)を用いて、基準マークの位置を基準とした回路基板の位置決め孔の位置とリード挿入孔の位置のデータを取得するようにしても良い。この場合は、回路基板の基準マークの位置を画像認識するだけで良く、この基準マークの位置の画像認識は、部品実装前に部品実装機内における回路基板への部品実装位置を決めるために行われるため、その画像認識結果をそのまま利用すれば良く、新たに画像認識処理を追加する必要はない。 According to a second aspect of the present invention, the reference mark of the circuit board is picked up by a board image pickup camera and the picked-up image is processed to recognize the position of the reference mark, and the reference mark is provided by the manufacturer of the circuit board. The position of the circuit board positioning hole and the position of the lead insertion hole based on the reference mark position using the specified specification data (position data of the positioning hole or lead based on the position of the reference mark of the circuit board) Data may be acquired. In this case, it is only necessary to image-recognize the position of the reference mark on the circuit board, and the image recognition of the position of the reference mark is performed to determine the component mounting position on the circuit board in the component mounter before component mounting. Therefore, the image recognition result may be used as it is, and it is not necessary to newly add image recognition processing.
或は、請求項3のように、回路基板の位置決め孔とリード挿入孔とを別々に又は同時に基板撮像用カメラで撮像して、その撮像画像を処理することで、回路基板の位置決め孔の位置とリード挿入孔の位置を認識するようにしても良い。このようにすれば、回路基板の製造ばらつきによる位置決め孔とリード挿入孔の位置のばらつきがあっても、回路基板の位置決め孔とリード挿入孔の位置のばらつきを画像認識できるため、回路基板の位置決め孔とリード挿入孔の位置のばらつきにも対応することができる。これにより、回路基板の製造ばらつき等によって回路基板の位置決め孔とリード挿入孔との間の位置関係が本来の位置関係からずれている場合でも、可能な限り、挿入部品の位置決め用突起部とリードを回路基板の位置決め孔とリード挿入孔に挿入することができる。 Alternatively, as described in claim 3, the positioning hole of the circuit board and the lead insertion hole are imaged separately or simultaneously by the board imaging camera, and the imaged image is processed to thereby position the positioning hole of the circuit board. The position of the lead insertion hole may be recognized. By doing so, even if there are variations in the positions of the positioning holes and the lead insertion holes due to variations in the manufacturing of the circuit board, it is possible to image-recognize the variations in the positions of the positioning holes and the lead insertion holes of the circuit board. It is also possible to deal with variations in the positions of the holes and the lead insertion holes. As a result, even if the positional relationship between the positioning hole of the circuit board and the lead insertion hole deviates from the original positional relationship due to variations in manufacturing of the circuit board, etc. Can be inserted into the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board.
ところで、挿入部品の位置決め用突起部の下端とリードの下端との間の位置関係が本来の位置関係からずれていない場合は、従来と同様の実装方法でも、挿入部品を回路基板に実装可能である。 By the way, if the positional relationship between the lower end of the positioning protrusion of the insert part and the lower end of the lead does not deviate from the original positional relationship, the insert part can be mounted on the circuit board by the same mounting method as the conventional one. is there.
そこで、請求項4のように、画像処理工程で認識した挿入部品の位置決め用突起部の下端とリードの下端との間の位置関係が回路基板の位置決め孔とリード挿入孔との間の位置関係と合致するか否かを判定し、両者の位置関係が合致しないと判定した場合のみ、前記リード位置決め工程、前記仮挿入工程、前記位置決め用突起部位置決め工程及び前記本挿入工程を実行し、前記両者の位置関係が合致すると判定した場合は、前記挿入部品の位置決め用突起部の下端とリードの下端とを同時に回路基板の位置決め孔と前記リード挿入孔に挿入可能な位置に位置決めした後、挿入部品の位置決め用突起部とリードとを同時に回路基板の位置決め孔とリード挿入孔に挿入するようにしても良い。このようにすれば、画像認識した挿入部品の位置決め用突起部の下端とリードの下端との間の位置関係が、回路基板の位置決め孔とリード挿入孔との間の位置関係と合致する場合には、従来同様に、1回の位置決め工程と1回の挿入工程で、挿入部品の位置決め用突起部とリードの両方を同時に回路基板の位置決め孔とリード挿入孔に挿入することができて、工程数を少なくすることができ、挿入部品を回路基板に実装するサイクルタイムを短縮できる。 Therefore, as in claim 4, the positional relationship between the lower end of the positioning protrusion of the insertion part and the lower end of the lead recognized in the image processing step is the positional relationship between the positioning hole of the circuit board and the lead insertion hole. It is determined whether or not, and only when it is determined that the positional relationship between the two does not match, the lead positioning step, the temporary insertion step, the positioning protrusion positioning step and the main insertion step are executed, When it is determined that the positional relationship between the two is the same, the lower end of the positioning protrusion of the insertion part and the lower end of the lead are simultaneously positioned at positions that can be inserted into the positioning hole of the circuit board and the lead insertion hole, and then inserted. The positioning protrusion of the component and the lead may be simultaneously inserted into the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board. With this configuration, when the positional relationship between the lower end of the positioning protrusion of the insertion part and the lower end of the lead of the image-recognized insert part matches the positional relationship between the positioning hole of the circuit board and the lead insertion hole. In the same manner as in the past, in both the positioning step and the insertion step, it is possible to simultaneously insert both the positioning protrusion of the insertion part and the lead into the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board. The number can be reduced, and the cycle time for mounting the insertion parts on the circuit board can be shortened.
一般に、挿入部品には、複数のリードが一列に設けられ、それに対応して、回路基板には、複数のリード挿入孔が一列に設けられているため、挿入部品の複数のリードの下端の位置が本来の位置からリード毎に変形方向や変形量がばらばらにずれていると、複数のリードの下端を回路基板の複数のリード挿入孔に挿入できない可能性がある。そこで、請求項5のように、画像認識した挿入部品の複数のリードの下端の位置が本来の位置からリード毎にばらばらにずれていて複数のリードの下端を回路基板の複数のリード挿入孔に挿入できないと判定した場合は、実装不可と判定して、その挿入部品を所定の廃棄場所又は回収場所に廃棄するようにすれば良い。このようにすれば、画像認識結果に基づいて、挿入部品の複数のリードの下端を回路基板の複数のリード挿入孔に挿入できないと判定した場合は、それ以降の工程を行わずに済み、実装不可の挿入部品を速やかに廃棄して、次の挿入部品についての工程を速やかに開始することができ、挿入部品を回路基板に実装するサイクルタイムを短縮できる。 In general, a plurality of leads are provided in a row in the insert component, and correspondingly, a plurality of lead insertion holes are provided in the circuit board in a row, so that the positions of the lower ends of the leads of the insert component are However, if the deformation direction and the amount of deformation deviate from the original position for each lead, the lower ends of the plurality of leads may not be inserted into the plurality of lead insertion holes of the circuit board. Therefore, as in claim 5, the positions of the lower ends of the plurality of leads of the image-recognized insert component are deviated from the original position to be different for each lead, and the lower ends of the plurality of leads are formed in the plurality of lead insertion holes of the circuit board. If it is determined that the component cannot be inserted, it is determined that the component cannot be mounted, and the component to be inserted may be disposed of at a predetermined disposal location or collection location. By doing so, when it is determined that the lower ends of the leads of the insertion part cannot be inserted into the lead insertion holes of the circuit board based on the image recognition result, the subsequent steps can be omitted. Improper insert parts can be promptly discarded, and the process for the next insert part can be started promptly, and the cycle time for mounting the insert parts on the circuit board can be shortened.
尚、請求項6に係る発明は、請求項1に記載の「挿入部品実装方法」の発明と実質的に同一の技術思想を「挿入部品実装装置」の発明として記載したものである。 The invention according to claim 6 describes substantially the same technical idea as the invention of the "insertion component mounting method" described in claim 1 as the "insertion component mounting device" invention.
以下、本発明を実施するための形態をモジュール型部品実装システムに適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図1乃至図3を用いてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。
An embodiment in which a mode for carrying out the present invention is applied to a module-type component mounting system and embodied will be described below.
First, the configuration of the modular component mounting system will be described with reference to FIGS.
モジュール型部品実装システムのベース台11上に、回路基板の搬送方向に隣接して複数台の部品実装機12が入れ替え可能に整列配置されている。各部品実装機12は、本体ベッド13上に、テープフィーダ、トレイフィーダ等の部品供給装置14と、回路基板43(図5〜図7参照)を搬送するコンベア15と、部品保持具である1本又は複数本の吸着ノズル21(図2参照)又はチャック等を交換可能に保持する実装ヘッド17と、この実装ヘッド17をXY方向に移動させるヘッド移動装置22と、実装ヘッド17の部品保持具21に保持した部品(後述する挿入部品41等)をその下面側から撮像する部品撮像用カメラ16等を搭載して構成され、上部フレーム18の前面部には、液晶ディスプレイ、CRT等の表示装置19と、操作キー、タッチパネル等の操作部20とが設けられている。また、ヘッド移動装置22には、回路基板43の基準マーク(図示せず)を撮像する基板撮像用カメラ23(図3参照)が実装ヘッド17と一体的にXY方向に移動するように取り付けられている。尚、図5〜図7に図示した回路基板43は挿入部品41を実装する部分のみを図示したものであり、他の電子部品を実装する部分の図示は省略されている。
On a
図2に示すように、実装ヘッド17は、ヘッド移動装置22によってXY方向に移動する支持ブラケット24に回転可能に組み付けられ、ヘッド回転用のモータ25によって実装ヘッド17の中心軸の回りを吸着ノズル21の配列ピッチ角度ずつ間欠的に回転する(ピッチ駆動する)ように構成され、この実装ヘッド17の回転と一体的に吸着ノズル21を旋回させるようになっている。この実装ヘッド17には、吸着ノズル21を保持する複数本のノズルホルダ26が上下方向(Z方向)に昇降可能に組み付けられ、部品吸着動作時や部品実装動作時には、実装ヘッド17の所定の回転位置に位置する1本のノズルホルダ26(吸着ノズル21)がノズル昇降モータ27を駆動源とするノズル昇降機構28によって昇降される。各ノズルホルダ26の吸着ノズル21は、ノズル回転用のモータ29によって回転(自転)するように構成され、各吸着ノズル21に吸着した部品の傾き(水平方向の回転角度のずれ)を、部品実装前に各吸着ノズル21の回転によって修正するようにしている。
As shown in FIG. 2, the mounting
一方、部品撮像用カメラ16は、部品供給装置14の部品吸着位置の近くに上向きに配置されている。図2に示すように、部品撮像用カメラ16の上側には、レンズ31を介して同軸落射照明光源32が上向きに取り付けられている。この同軸落射照明光源32は、LED等の発光素子を部品撮像用カメラ16の光軸と同軸の円環状に配列して構成され、部品撮像時に実装ヘッド17の部品保持具(吸着ノズル21又はチャック等)に保持した部品をその下面側から照明するようになっている。この同軸落射照明光源32の枠状の照明カバー33の上面側には、部品撮像用カメラ16の光軸に向かって水平方向にレーザ光を放射する4つのレーザ光源34が90°間隔で組み付けられている。
On the other hand, the
吸着ノズル21等の部品保持具に保持した部品が、図4、図7に示すような位置決め用突起部42(例えばボス、ピン等)と逆L字型のリード45が共に下方に突出するように設けられた挿入部品41である場合に、挿入部品41の位置決め用突起部42の下端とリード45の下端をその下方から部品撮像用カメラ16で撮像する際の照明光源として4つのレーザ光源34を使用するようにしている。
The components held by the component holder such as the
本実施例の実装方法で実装する挿入部品41は、リード45の下端が位置決め用突起部42の下端よりも下方に突出しているため、リード45の下端の位置の画像認識と位置決め用突起部42の下端の位置の画像認識は、次のように、別々に行うようにしている。リード45の下端の位置の画像認識する場合は、吸着ノズル21等の部品保持具に保持した挿入部品41をリード45の下端部の高さ位置がレーザ光源34の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、4つのレーザ光源34から水平方向に放射したレーザ光を挿入部品41のリード45の下端部外周面に照射して、部品撮像用カメラ16でリード45の下端を含む画像を撮像することで、その画像からリード45の下端を背景と区別して明瞭に認識できるようになっている。次に、位置決め用突起部42の下端の位置の画像認識する場合は、吸着ノズル21等の部品保持具に保持した挿入部品41を位置決め用突起部42の下端部の高さ位置がレーザ光源34の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、4つのレーザ光源34から水平方向に放射したレーザ光を挿入部品41の位置決め用突起部42の下端部外周面に照射して、部品撮像用カメラ16で位置決め用突起部42の下端を含む画像を撮像することで、その画像から位置決め用突起部42の下端面の形状を挿入部品41の下面と区別して明瞭に認識できるようになっている。
In the
尚、位置決め用突起部42の下端面が挿入部品41の下面と異なる色に着色される等して、挿入部品41の下面側を同軸落射照明光源32で照明して撮像した画像から位置決め用突起部42の下端面の形状を挿入部品41の下面と区別して認識可能である場合は、挿入部品41の下面側を同軸落射照明光源32で照明して、位置決め用突起部42の下端を含む画像を撮像して、その画像から位置決め用突起部42の下端の位置を認識するようにしても良い。同様に、リード45の下端面がリード45の他の部分と異なる色に着色される等して、同軸落射照明光源32で照明して撮像した画像からリード45の下端をリード45の他の部分や背景と区別して認識可能である場合は、同軸落射照明光源32で照明して、リード45の下端を含む画像を撮像して、その画像からリード45の下端の位置を認識するようにしても良い。
The lower end surface of the
各部品実装機12は、上流側の部品実装機12から搬送されてくる回路基板43をコンベア15によって所定位置まで搬送してクランプ機構(図示せず)で当該回路基板43をクランプして位置決めした後、当該回路基板43の基準マークを基板撮像用カメラ23で撮像して、その撮像画像を処理して当該回路基板43の基準マークの位置を認識すると共に、部品供給装置14によって供給される部品を実装ヘッド17の吸着ノズル21等の部品保持具で保持して、当該部品を撮像位置へ移動させて部品撮像用カメラ16で撮像して当該部品の保持姿勢や位置ずれ等を画像認識してからコンベア15上の回路基板43に実装する。この際、回路基板43の基準マークの位置を基準にして、当該回路基板43の製造元から提供される仕様データ(基準マークの位置を基準とした回路基板43の部品実装位置のデータ)を用いて回路基板43の部品実装位置を決定すると共に、実装ヘッド17の吸着ノズル21等の部品保持具で保持した部品の位置ずれや傾き(水平方向の回転角度のずれ)を補正して当該部品を回路基板43上の部品実装位置に実装する。
Each
ところで、部品実装機12で回路基板43に実装する部品の中には、図4に示すような挿入部品41がある。この挿入部品41は、例えばコネクタ部品等の大型の部品であり、挿入部品41と回路基板43(図5〜図7参照)との接合強度を高める等の目的で、挿入部品41の下面の複数箇所(例えば2箇所)に、下方に突出する位置決め用突起部42(例えばボス、ピン等)を設け、回路基板43の複数箇所(例えば2箇所)に形成した位置決め孔44に位置決め用突起部42を挿入するようにしている。更に、挿入部品41に、複数のリード45を下方に突出させるように一列に配列し、実装時に、これら複数のリード45を回路基板43に設けた複数のリード挿入孔46に挿入するようにしたものがある。一般に、挿入部品41のリード45は、数100μm〜数mmの細い金属で形成されているため、外力によって変形しやすい。このため、挿入部品41の製造ばらつきや外力によるリード56の変形によって、挿入部品41の位置決め用突起部42とリード45との間の位置関係が本来の位置関係からずれている可能性があり、従来の実装方法では、挿入部品41の位置決め用突起部42やリード45を回路基板43の位置決め孔44やリード挿入孔46に挿入できない可能性がある。
By the way, among the components mounted on the
この対策として、本実施例では、部品実装機12の各機構の動作を制御する制御装置51は、挿入部品実装プログラム(図示せず)を実行することで、部品保持工程、画像処理工程、リード位置決め工程、仮挿入工程、位置決め用突起部位置決め工程、本挿入工程を順に実行して、画像処理手段、リード位置決め手段、仮挿入手段、位置決め用突起部位置決め手段、本挿入手段としての機能を実現する。以下、各工程の内容を説明する。
As a countermeasure against this, in the present embodiment, the
[部品保持工程]
部品供給装置14によって供給される挿入部品41を実装ヘッド17の吸着ノズル21等の部品保持具で保持する。
[Parts holding process]
The
[画像処理工程(画像処理手段)]
同軸落射照明光源32の照明では、リード45の下端の位置や位置決め用突起部42の下端の位置を部品撮像用カメラ16の撮像画像から精度良く認識するのが困難であるため、挿入部品41の位置決め用突起部42の下端とリード45の下端を部品撮像用カメラ16で撮像する際の照明光源として4つのレーザ光源34を使用するが、リード45の下端が位置決め用突起部42の下端よりも下方に突出しているため、レーザ光源34の照明では、リード45の下端と位置決め用突起部42の下端を同時に画像認識できない。
[Image processing step (image processing means)]
In the illumination of the coaxial epi-
そこで、本実施例では、リード45の下端の位置と位置決め用突起部42の下端の位置の画像認識を、次のようにして別々に行う。リード45の下端の位置の画像認識する場合は、吸着ノズル21等の部品保持具に保持した挿入部品41をリード45の下端部の高さ位置がレーザ光源34の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、4つのレーザ光源34から水平方向に放射したレーザ光を挿入部品41のリード45の下端部外周面に照射して、部品撮像用カメラ16でリード45の下端を含む画像を撮像することで、その画像からリード45の下端の位置(XY座標)を認識する。次に、位置決め用突起部42の下端の位置の画像認識する場合は、吸着ノズル21等の部品保持具に保持した挿入部品41を位置決め用突起部42の下端部の高さ位置がレーザ光源34の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、4つのレーザ光源34から水平方向に放射したレーザ光を挿入部品41の位置決め用突起部42の下端部外周面に照射して、部品撮像用カメラ16で位置決め用突起部42の下端を含む画像を撮像することで、その画像から位置決め用突起部42の下端の位置(XY座標)を認識する。
Therefore, in the present embodiment, image recognition of the position of the lower end of the
一方、回路基板43の位置決め孔44の位置とリード挿入孔46の位置のデータは、事前に基板撮像用カメラ23で回路基板43の基準マークを撮像した画像から認識した回路基板43の基準マークの位置を基準にして、当該回路基板43の製造元から提供される仕様データ(基準マークの位置を基準とした回路基板43の位置決め孔44の位置とリード挿入孔46の位置のデータ)から求める。尚、回路基板43の基準マークの位置の画像認識は、部品実装前に部品実装機12内における回路基板43への部品実装位置を決めるために行われるため、その画像認識結果をそのまま利用すれば良く、新たに画像認識処理を追加する必要はない。
On the other hand, the data of the position of the
[リード位置決め工程(リード位置決め手段)]
上記画像処理工程の終了後に、リード位置決め工程に進み、ヘッド移動装置22によって実装ヘッド17を水平方向に移動させて、図7(a)に示すように、実装ヘッド17の吸着ノズル21等の部品保持具に保持した挿入部品41のリード45の下端の位置(画像処理工程で認識した位置)を回路基板43のリード挿入孔46に挿入可能な位置に位置決めする。この際、リード45の下端面の中心を回路基板43のリード挿入孔46の中心に一致させるように挿入部品41を位置決めする。
[Lead positioning process (lead positioning means)]
After the completion of the image processing step, the process proceeds to the lead positioning step, where the
[仮挿入工程(仮挿入手段)]
上記リード位置決め工程の終了後に、仮挿入工程に進み、図7(b)に示すように、挿入部品41を保持した部品保持具を下降させて、リード45の下端を回路基板43のリード挿入孔46に少しだけ挿入して位置決め用突起部42の下端が回路基板43の表面に到達する前に部品保持具の下降動作を一旦停止させる。
[Temporary insertion step (temporary insertion means)]
After the lead positioning step is completed, the process proceeds to the temporary insertion step, and as shown in FIG. 7B, the component holder that holds the
[位置決め用突起部位置決め工程(位置決め用突起部位置決め手段)]
上記仮挿入工程の終了後に、位置決め用突起部位置決め工程に進み、図7(c)に示すように、挿入部品41を保持した部品保持具を水平方向に移動させてリード45を変形させながら位置決め用突起部42の下端の位置(画像処理工程で認識した位置)を回路基板43の位置決め孔44に挿入可能な位置に位置決めする。この際、位置決め用突起部42の下端面の中心を回路基板43の位置決め孔44の中心に一致させるように挿入部品41を位置決めする。
[Positioning process for positioning protrusion (positioning means for positioning protrusion)]
After the temporary insertion step is completed, the process proceeds to a positioning protrusion positioning step, and as shown in FIG. 7C, the component holder holding the
[本挿入工程(本挿入手段)]
上記位置決め用突起部位置決め工程の終了後に、本挿入工程に進み、図7(d)に示すように、部品保持具の下降動作を再開して挿入部品41の位置決め用突起部42を回路基板43の位置決め孔44に挿入するのと同時にリード45を回路基板43のリード挿入孔46に挿入する。この状態で、リード45を回路基板43に半田付けすれば、回路基板43への挿入部品41の実装工程が終了する。
[Main insertion step (main insertion means)]
After the positioning step positioning step is completed, the process proceeds to the main insertion step, and as shown in FIG. 7D, the descending operation of the component holder is restarted to move the
以上説明した本実施例のように、位置決め工程と挿入工程をそれぞれ2回に分けて行うようにすれば、挿入部品41の製造ばらつきや外力によるリード45の変形によって、挿入部品41の位置決め用突起部42とリード45との間の位置関係が本来の位置関係からずれている場合でも、可能な限り、挿入部品41の位置決め用突起部42とリード45を回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46に挿入することができ、挿入できないために廃棄する挿入部品41の数を低減できて、その分、生産コストを低減できる。
If the positioning process and the insertion process are performed in two steps as in the above-described embodiment, the positioning protrusion of the
ところで、挿入部品41の位置決め用突起部42の下端とリード45の下端との間の位置関係が本来の位置関係からずれていない場合は、従来と同様の実装方法でも、挿入部品41を回路基板43に実装可能である。
By the way, when the positional relationship between the lower end of the
そこで、本実施例では、部品実装機12の制御装置51は、画像処理工程で認識した挿入部品41の位置決め用突起部42の下端とリード45の下端との間の位置関係が回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46との間の位置関係と合致するか否かを判定し、両者の位置関係が合致しないと判定した場合のみ、前記リード位置決め工程、前記仮挿入工程、前記位置決め用突起部位置決め工程及び前記本挿入工程を実行し、両者の位置関係が合致すると判定した場合は、部品保持具に保持した挿入部品41の位置決め用突起部42の下端とリード45の下端とを同時に回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46に挿入可能な位置に位置決めした後、当該挿入部品41を保持する部品保持具を下降させて挿入部品41の位置決め用突起部42とリード45とを同時に回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46に挿入する。
Therefore, in the present embodiment, the
このようにすれば、画像処理工程で認識した挿入部品41の位置決め用突起部42の下端とリード45の下端との間の位置関係が、回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46との間の位置関係と合致する場合には、従来同様に、1回の位置決め工程と1回の挿入工程で、挿入部品41の位置決め用突起部42とリード45の両方を同時に回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46に挿入することができて、工程数を少なくすることができ、挿入部品41を回路基板43に実装するサイクルタイムを短縮できる。
With this configuration, the positional relationship between the lower end of the
一般に、挿入部品41には、複数のリード45が一列に設けられ、それに対応して、回路基板43には、複数のリード挿入孔46が一列に設けられているため、挿入部品41の複数のリード45の下端の位置が本来の位置からリード45毎に変形方向や変形量がばらばらにずれていると、複数のリード45の下端を回路基板43の複数のリード挿入孔46に挿入できない可能性がある。
In general, the
そこで、本実施例では、部品実装機12の制御装置51は、画像処理工程で認識した挿入部品41の複数のリード45の下端の位置が本来の位置からリード45毎にばらばらにずれていて複数のリード45の下端を回路基板43の複数のリード挿入孔46に挿入できないと判定した場合は、実装不可と判定して、その挿入部品41を所定の廃棄場所又は回収場所に廃棄するようにしている。このようにすれば、画像認識結果に基づいて、挿入部品41の複数のリード45の下端を回路基板43の複数のリード挿入孔46に挿入できないと判定した場合は、それ以降の工程を行わずに済み、実装不可の挿入部品41を速やかに廃棄して、次の挿入部品41についての工程を速やかに開始することができ、挿入部品41を回路基板43に実装するサイクルタイムを短縮できる。
Therefore, in the present embodiment, the
尚、本実施例では、回路基板43の位置決め孔44の位置とリード挿入孔46の位置のデータは、事前に基板撮像用カメラ23で回路基板43の基準マークを撮像した画像から認識した回路基板43の基準マークの位置を基準にして、当該回路基板43の製造元から提供される仕様データ(基準マークの位置を基準とした回路基板43の位置決め孔44の位置とリード挿入孔46の位置のデータ)から求めるようにしたが、本発明は、回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔とを別々に又は同時に基板撮像用カメラ23で撮像して、その撮像画像を処理することで、回路基板43の位置決め孔44の位置とリード挿入孔の位置を認識するようにしても良い。このようにすれば、回路基板43の製造ばらつきによる位置決め孔44とリード挿入孔46の位置のばらつきがあっても、回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46の位置のばらつきを画像認識できるため、位置決め孔44とリード挿入孔46の位置のばらつきにも対応することができる。これにより、回路基板43の製造ばらつき等によって回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46との間の位置関係が本来の位置関係からずれている場合でも、可能な限り、挿入部品41の位置決め用突起部42とリード45を回路基板43の位置決め孔44とリード挿入孔46に挿入することができる。
In the present embodiment, the data of the positions of the positioning holes 44 and the lead insertion holes 46 of the
尚、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば部品実装機12の構成を適宜変更したり、挿入部品41や回路基板43の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the scope of the invention is not deviated from, for example, the configuration of the
12…部品実装機、14…部品供給装置、15…コンベア、16…部品撮像用カメラ、17…実装ヘッド、21…吸着ノズル(部品保持具)、22…ヘッド移動装置、23…基板撮像用カメラ、32…同軸落射照明光源、34…レーザ光源、41…挿入部品、42…位置決め用突起部、43…回路基板、44…位置決め孔、45…表面実装用電極部、46…リード挿入孔、51…制御装置(画像処理手段,リード位置決め手段,仮挿入手段,位置決め用突起部位置決め手段,本挿入手段) 12 ... Component mounter, 14 ... Component supply device, 15 ... Conveyor, 16 ... Component imaging camera, 17 ... Mounting head, 21 ... Suction nozzle (component holder), 22 ... Head moving device, 23 ... Board imaging camera , 32 ... Coaxial epi-illumination light source, 34 ... Laser light source, 41 ... Inserted component, 42 ... Positioning projection, 43 ... Circuit board, 44 ... Positioning hole, 45 ... Surface mounting electrode section, 46 ... Lead insertion hole, 51 ... Control device (image processing means, lead positioning means, temporary insertion means, positioning projection positioning means, main insertion means)
Claims (6)
供給される前記挿入部品を部品保持具に保持する部品保持工程と、
前記部品保持具に保持した前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端と前記リードの下端とを別々に部品撮像用カメラで下方から撮像して、その撮像画像を処理することで、前記位置決め用突起部の下端の位置と前記リードの下端の位置を認識する画像処理工程と、
前記部品保持具に保持した前記挿入部品の前記リードの下端の位置を前記回路基板の前記リード挿入孔に挿入可能な位置に位置決めするリード位置決め工程と、
前記挿入部品を保持した前記部品保持具を下降させて前記リードの下端を前記回路基板の前記リード挿入孔に少しだけ挿入して前記位置決め用突起部の下端が前記回路基板の表面に到達する前に前記部品保持具の下降動作を一旦停止させる仮挿入工程と、
前記挿入部品の前記リードの下端を前記回路基板の前記リード挿入孔に少しだけ挿入した状態で前記部品保持具を水平方向に移動させて前記リードを変形させながら前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端の位置を前記回路基板の前記位置決め孔に挿入可能な位置に位置決めする位置決め用突起部位置決め工程と、
前記挿入部品を保持した前記部品保持具の下降動作を再開して前記挿入部品の前記位置決め用突起部を前記回路基板の前記位置決め孔に挿入するのと同時に前記リードを前記回路基板の前記リード挿入孔に挿入する本挿入工程と
を含む挿入部品実装方法であって、
前記画像処理工程では、前記部品撮像用カメラで下方から前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端と前記リードの下端を別々に撮像する際の照明光源として水平方向にレーザ光を放射する、90°間隔で組み付けられた4つのレーザ光源を使用し、
前記リードの下端の位置を認識する場合には、前記部品保持具に保持した前記挿入部品を前記リードの下端部の高さ位置が前記レーザ光源の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、前記レーザ光源から水平方向に放射したレーザ光を前記リードの下端部外周面に照射して、前記部品撮像用カメラで下方から前記リードの下端を含む画像を撮像して、その撮像画像を処理することで前記リードの下端の位置を認識し、
一方、前記位置決め用突起部の下端の位置を認識する場合には、前記部品保持具に保持した前記挿入部品を前記位置決め用突起部の下端部の高さ位置が前記レーザ光源の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、前記レーザ光源から水平方向に放射したレーザ光を前記位置決め用突起部の下端部外周面に照射して、前記部品撮像用カメラで下方から前記位置決め用突起部の下端を含む画像を撮像して、その撮像画像を処理することで前記位置決め用突起部の下端の位置を認識することを特徴とする挿入部品実装方法。 An insertion component in which both the positioning projection and the lead project downward and the lower end of the lead projects below the lower end of the positioning projection is inserted into the positioning hole into which the positioning projection is inserted and the lead. In an insertion component mounting method for mounting on a circuit board provided with a lead insertion hole,
A component holding step of holding the inserted component supplied to a component holder,
The lower end of the positioning protrusion and the lower end of the lead of the insertion part held by the part holder are separately imaged from below by a parts imaging camera, and the imaged image is processed to perform the positioning. An image processing step of recognizing the position of the lower end of the protrusion and the position of the lower end of the lead;
A lead positioning step of positioning the lower end position of the lead of the insertion component held in the component holder at a position insertable into the lead insertion hole of the circuit board;
Before lowering the component holder that holds the insertion component and slightly inserting the lower ends of the leads into the lead insertion holes of the circuit board so that the lower ends of the positioning protrusions reach the surface of the circuit board. A temporary insertion step of temporarily stopping the descending operation of the component holder,
The positioning protrusion of the insertion part while the lower end of the lead of the insertion part is slightly inserted into the lead insertion hole of the circuit board to move the part holder horizontally to deform the lead. A positioning protrusion positioning step of positioning the lower end of the position at a position insertable into the positioning hole of the circuit board,
The descending operation of the component holder holding the insertion component is restarted to insert the positioning protrusion of the insertion component into the positioning hole of the circuit board, and at the same time, insert the lead into the lead of the circuit board. An insertion component mounting method including a main insertion step of inserting into a hole,
In the image processing step, a laser beam is horizontally emitted as an illumination light source when the lower end of the positioning protrusion of the insertion part and the lower end of the lead are separately imaged from below by the part imaging camera , 90 Using 4 laser light sources assembled at ° intervals ,
When recognizing the position of the lower end of the lead, it is lowered to the insertion part which is held by the component holder height position of the lower end portion of the lead at the same level as the optical axis of the laser light source In this state, the laser light horizontally radiated from the laser light source is applied to the outer peripheral surface of the lower end portion of the lead, and an image including the lower end of the lead is captured from below by the component imaging camera, and the image is captured. Recognize the position of the bottom edge of the lead by processing the image,
On the other hand, when recognizing the position of the lower end of the positioning protrusion, the height position of the lower end of the positioning protrusion of the insertion component held by the component holder is the same as the optical axis of the laser light source. With the laser light radiated from the laser light source in the horizontal direction in a state of being lowered to the height position, the outer peripheral surface of the lower end portion of the positioning projection is irradiated, and the positioning camera is used from below to perform the positioning. An insertion component mounting method characterized in that the position of the lower end of the positioning protrusion is recognized by capturing an image including the lower end of the protrusion and processing the captured image.
前記回路基板の基準マークを基板撮像用カメラで撮像して、その撮像画像を処理することで、前記基準マークの位置を認識し、前記回路基板の製造元から提供される仕様データを用いて、前記基準マークの位置を基準とした前記回路基板の前記位置決め孔の位置と前記リード挿入孔の位置のデータを取得することを特徴とする挿入部品実装方法。 The insertion component mounting method according to claim 1,
By capturing the reference mark of the circuit board with a board imaging camera and processing the captured image, the position of the reference mark is recognized, and using the specification data provided from the manufacturer of the circuit board, An insertion component mounting method, which acquires data on a position of the positioning hole and a position of the lead insertion hole of the circuit board with reference to a position of a reference mark.
前記回路基板の前記位置決め孔と前記リード挿入孔とを別々に又は同時に基板撮像用カメラで撮像して、その撮像画像を処理することで、前記位置決め孔の位置と前記リード挿入孔の位置を認識することを特徴とする挿入部品実装方法。 The insertion component mounting method according to claim 1,
The position of the positioning hole and the position of the lead insertion hole are recognized by imaging the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board separately or simultaneously with a board imaging camera and processing the captured image. A method for mounting an insertion part, which comprises:
前記画像処理工程で認識した前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端と前記リードの下端との間の位置関係が前記回路基板の前記位置決め孔と前記リード挿入孔との間の位置関係と合致するか否かを判定し、
両者の位置関係が合致しないと判定した場合のみ、前記リード位置決め工程、前記仮挿入工程、前記位置決め用突起部位置決め工程及び前記本挿入工程を実行し、
前記両者の位置関係が合致すると判定した場合は、前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端と前記リードの下端とを同時に前記回路基板の前記位置決め孔と前記リード挿入孔に挿入可能な位置に位置決めした後、前記挿入部品の前記位置決め用突起部と前記リードとを同時に前記回路基板の前記位置決め孔と前記リード挿入孔に挿入することを特徴とする挿入部品実装方法。 The insertion component mounting method according to any one of claims 1 to 3,
The positional relationship between the lower end of the positioning protrusion of the insertion part and the lower end of the lead recognized in the image processing step matches the positional relationship between the positioning hole of the circuit board and the lead insertion hole. Decide whether to do,
Only when it is determined that the positional relationship between the two does not match, the lead positioning step, the temporary insertion step, the positioning protrusion positioning step and the main insertion step are executed.
When it is determined that the positional relationship between the both is the same, the lower end of the positioning protrusion of the insertion part and the lower end of the lead are placed at a position where they can be simultaneously inserted into the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board. After the positioning, the positioning protrusion of the insertion part and the lead are simultaneously inserted into the positioning hole and the lead insertion hole of the circuit board.
前記挿入部品には、複数の前記リードが一列に設けられ、それに対応して、前記回路基板には、複数の前記リード挿入孔が一列に設けられ、
前記画像処理工程で認識した前記挿入部品の前記複数のリードの下端の位置が本来の位置からリード毎にばらばらにずれていて前記複数のリードの下端を前記回路基板の前記複数のリード挿入孔に挿入できないと判定した場合は、実装不可と判定して、その挿入部品を所定の廃棄場所又は回収場所に廃棄することを特徴とする挿入部品実装方法。 The insertion component mounting method according to any one of claims 1 to 4,
The insertion part is provided with a plurality of the leads in a row, and correspondingly, the circuit board is provided with a plurality of the lead insertion holes in a row,
The positions of the lower ends of the leads of the insertion part recognized in the image processing step are deviated from the original position for each lead, and the lower ends of the leads are inserted into the lead insertion holes of the circuit board. When it is determined that the component cannot be inserted, it is determined that the component cannot be mounted, and the component is discarded at a predetermined disposal location or collection location.
供給される前記挿入部品を保持する部品保持具と、
前記部品保持具に保持した前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端と前記リードの下端とを別々に部品撮像用カメラで下方から撮像して、その撮像画像を処理することで、前記位置決め用突起部の下端の位置と前記リードの下端の位置を認識する画像処理手段と、
前記部品保持具に保持した前記挿入部品の前記リードの下端の位置を前記回路基板の前記リード挿入孔に挿入可能な位置に位置決めするリード位置決め手段と、
前記挿入部品を保持した前記部品保持具を下降させて前記リードの下端を前記回路基板の前記リード挿入孔に少しだけ挿入して前記位置決め用突起部の下端が前記回路基板の表面に到達する前に前記部品保持具の下降動作を一旦停止させる仮挿入手段と、
前記挿入部品の前記リードの下端を前記回路基板の前記リード挿入孔に少しだけ挿入した状態で前記部品保持具を水平方向に移動させて前記リードを変形させながら前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端の位置を前記回路基板の前記位置決め孔に挿入可能な位置に位置決めする位置決め用突起部位置決め手段と、
前記挿入部品を保持した前記部品保持具の下降動作を再開して前記挿入部品の前記位置決め用突起部を前記回路基板の前記位置決め孔に挿入するのと同時に前記リードを前記回路基板の前記リード挿入孔に挿入する本挿入手段と
を備えた挿入部品実装装置であって、
前記部品撮像用カメラで下方から前記挿入部品の前記位置決め用突起部の下端と前記リードの下端を別々に撮像する際の照明光源として水平方向にレーザ光を放射する、90°間隔で組み付けられた4つのレーザ光源を備え、
前記画像処理手段は、
前記リードの下端の位置を認識する場合には、前記部品保持具に保持した前記挿入部品を前記リードの下端部の高さ位置が前記レーザ光源の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、前記レーザ光源から水平方向に放射したレーザ光を前記リードの下端部外周面に照射して、前記部品撮像用カメラで下方から前記リードの下端を含む画像を撮像して、その撮像画像を処理することで前記リードの下端の位置を認識し、
一方、前記位置決め用突起部の下端の位置を認識する場合には、前記部品保持具に保持した前記挿入部品を前記位置決め用突起部の下端部の高さ位置が前記レーザ光源の光軸と同じ高さ位置になるまで下降させた状態で、前記レーザ光源から水平方向に放射したレーザ光を前記位置決め用突起部の下端部外周面に照射して、前記部品撮像用カメラで下方から前記位置決め用突起部の下端を含む画像を撮像して、その撮像画像を処理することで前記位置決め用突起部の下端の位置を認識することを特徴とする挿入部品実装装置。 An insertion component in which both the positioning projection and the lead project downward and the lower end of the lead projects below the lower end of the positioning projection is inserted into the positioning hole into which the positioning projection is inserted and the lead. In an insertion component mounting device mounted on a circuit board provided with a lead insertion hole,
A component holder for holding the inserted component to be supplied,
The lower end of the positioning protrusion and the lower end of the lead of the insertion part held by the part holder are separately imaged from below by a parts imaging camera, and the imaged image is processed to perform the positioning. Image processing means for recognizing the position of the lower end of the protrusion and the position of the lower end of the lead;
Lead positioning means for positioning the position of the lower end of the lead of the insertion component held in the component holder to a position insertable into the lead insertion hole of the circuit board;
Before lowering the component holder that holds the insertion component and slightly inserting the lower ends of the leads into the lead insertion holes of the circuit board so that the lower ends of the positioning protrusions reach the surface of the circuit board. A temporary insertion means for temporarily stopping the descending operation of the component holder,
The positioning protrusion of the insertion part while the lower end of the lead of the insertion part is slightly inserted into the lead insertion hole of the circuit board to move the part holder horizontally to deform the lead. Positioning protrusion positioning means for positioning the position of the lower end of the position at a position where it can be inserted into the positioning hole of the circuit board,
The descending operation of the component holder holding the insertion component is restarted to insert the positioning protrusion of the insertion component into the positioning hole of the circuit board, and at the same time, insert the lead into the lead of the circuit board. An insertion component mounting apparatus comprising: a main insertion unit that is inserted into a hole,
Emits laser light in the horizontal direction as the illumination light source of imaging separately lower ends with the lead of the projecting portions for positioning of the insert part from below by the component imaging camera, assembled at 90 ° intervals With four laser light sources,
The image processing means,
When recognizing the position of the lower end of the lead, lower the insertion component held by the component holder until the height position of the lower end portion of the lead becomes the same height position as the optical axis of the laser light source. In this state, the laser light horizontally radiated from the laser light source is applied to the outer peripheral surface of the lower end portion of the lead, and an image including the lower end of the lead is captured from below by the component imaging camera, and the image is captured. Recognize the position of the bottom edge of the lead by processing the image,
On the other hand, when recognizing the position of the lower end of the positioning protrusion, the height position of the lower end of the positioning protrusion of the insertion component held by the component holder is the same as the optical axis of the laser light source. With the laser light radiated from the laser light source in the horizontal direction in a state of being lowered to the height position, the outer peripheral surface of the lower end portion of the positioning projection is irradiated, and the positioning camera is used from below to perform the positioning. An insertion component mounting apparatus characterized by recognizing a position of a lower end of the positioning protrusion by capturing an image including a lower end of the protrusion and processing the captured image.
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