JP7271250B2 - Measuring equipment and surface mounters - Google Patents

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JP7271250B2 JP2019054058A JP2019054058A JP7271250B2 JP 7271250 B2 JP7271250 B2 JP 7271250B2 JP 2019054058 A JP2019054058 A JP 2019054058A JP 2019054058 A JP2019054058 A JP 2019054058A JP 7271250 B2 JP7271250 B2 JP 7271250B2
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Description

本明細書によって開示される技術は、高さ計測装置および表面実装機に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a height measuring device and a surface mounter.

例えば、計測対象の高さを計測する高さ計測装置として、特開2001-60800号公報が知られている。この高さ計測装置は、計測対象を撮像するCCDカメラと、CCDカメラの光軸に対して傾斜する線状のライン光を計測対象に投影する投光ユニットとを有している。計測装置は、計測対象に対してライン光の投光位置を相対的に移動させつつ、計測対象へ投影したライン光をCCDカメラによって撮像し、ライン光による光切断線から計測対象の高さデータを取得する、いわゆる光切断法によって計測を行う。 For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-60800 discloses a height measuring device that measures the height of an object to be measured. This height measuring device has a CCD camera that captures an image of an object to be measured, and a light projecting unit that projects linear line light inclined with respect to the optical axis of the CCD camera onto the object to be measured. The measurement device captures an image of the line light projected onto the measurement target with a CCD camera while moving the projection position of the line light relative to the measurement target, and obtains height data of the measurement target from the light cutting line by the line light. is measured by the so-called light section method.

特開2001-60800号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-60800

ところで、この種の計測装置における光切断法では、CCDカメラなどの撮像部の光軸に対するライン光の傾斜角度が小さい場合と、撮像部の光軸に対するライン光の傾斜角度が大きい場合とでは、撮像部の光軸に対するライン光の傾斜角度が大きいほど撮像部における撮像範囲が広がることになる。 By the way, in the light section method in this type of measuring device, when the angle of inclination of the line light with respect to the optical axis of the imaging unit such as a CCD camera is small, and when the angle of inclination of the line light with respect to the optical axis of the imaging unit is large, The larger the angle of inclination of the line light with respect to the optical axis of the imaging section, the wider the imaging range of the imaging section.

したがって、撮像部の光軸に対するライン光の傾斜角度が大きい投光ユニットは、撮像部の光軸に対するライン光の傾斜角度が小さい投光ユニットに比べて、計測対象の高さ方向の分解能は向上するものの、撮像部における撮像データが増加することによってフレームレートが低下し、計測対象を撮像する撮像速度が低下してしまう。 Therefore, a projection unit with a large angle of inclination of the line light with respect to the optical axis of the image pickup unit has better resolution in the height direction of the measurement target than a light projection unit with a small angle of inclination of the line light with respect to the optical axis of the image pickup unit. However, as the amount of captured data in the imaging unit increases, the frame rate decreases, and the imaging speed for capturing an image of the measurement target decreases.

一方、撮像部の光軸に対するライン光の傾斜角度θ1が小さい投光ユニットは、撮像部の光軸に対するライン光の傾斜角度が大きい投光ユニットに比べて、撮像速度は速くなるものの、計測対象の高さ方向の分解能は低下してしまう。 On the other hand, a light projecting unit with a small angle of inclination θ1 of line light with respect to the optical axis of the imaging unit has a faster imaging speed than a light projecting unit with a large angle of inclination of line light with respect to the optical axis of the image pickup unit, but the measurement target resolution in the height direction is reduced.

本明細書では、計測対象の状態に応じた高さ計測を行う技術を開示する。 This specification discloses a technique for performing height measurement according to the state of the object to be measured.

本明細書によって開示される技術は、光切断法に基づいて計測対象の高さ寸法を計測する計測装置であって、前記計測対象を撮像する撮像部と、前記計測対象を相対的に移動させながら前記撮像部の光軸に対して傾斜した線状の投影光を前記計測対象に投影する投影部と、前記計測対象の状態に基づいて前記投影光の傾斜角度を変更して前記計測対象の高さ寸法を計測する制御部と、を備えている構成とした。 The technology disclosed in this specification is a measuring device that measures the height dimension of a measurement target based on the light section method, and includes an imaging unit that captures an image of the measurement target, and the measurement target that is relatively moved. a projection unit that projects linear projection light inclined with respect to the optical axis of the imaging unit onto the measurement object; and a control unit for measuring the height dimension.

また、本明細書によって開示される技術は、表面実装機であって、前記計測装置と、前記計測対象を保持して基板に実装する部品実装装置と、を備えている。
本発明者は、撮像部の光軸に対する投影光の傾斜角度が小さいほど撮像の範囲が狭くなって計測時間が短縮し、撮像部の光軸に対する投影光の傾斜角度が大きいほど撮像の範囲が広くなって高さ方向の分解能を向上することに着目した。
Further, the technology disclosed in this specification is a surface mounter including the measurement device and a component mounting device that holds the measurement target and mounts it on a board.
The present inventor believes that the smaller the tilt angle of the projection light with respect to the optical axis of the imaging unit, the narrower the imaging range and the shorter the measurement time. We focused on improving the resolution in the height direction by increasing the width.

すなわち、このような構成の計測装置によると、計測対象の形状、計測対象と他の部材との距離、計測対象の計測高さなど計測対象の状態に基づいて投影光の傾斜角度を変更して大きくしたり、小さくしたりすることにより、計測対象の状態に応じた適切な傾斜角度の投影光によって高さ計測を行うことができる。 That is, according to the measuring apparatus having such a configuration, the inclination angle of the projection light is changed based on the state of the measurement target such as the shape of the measurement target, the distance between the measurement target and other members, and the measurement height of the measurement target. By increasing or decreasing the height, it is possible to perform height measurement with projection light having an appropriate tilt angle according to the state of the object to be measured.

本明細書によって開示される計測装置は、以下の構成としてもよい。
前記制御部は、前記計測対象の計測精度および計測時間の優先度に基づいて前記投影光の傾斜角度を変更する構成としてもよい。
The measuring device disclosed by this specification may be configured as follows.
The control unit may be configured to change the tilt angle of the projection light based on the measurement accuracy of the measurement object and the priority of the measurement time.

このような構成によると、計測対象を高精度に計測する必要がある場合には、投影光の傾斜角度を大きくして計測を行い、計測対象の計測時間を短縮する必要がある場合には、投影光の傾斜角度を小さくして計測を行って、計測対象の状態に適した高さ計測を行うことができる。 According to such a configuration, when it is necessary to measure the object to be measured with high accuracy, the measurement is performed by increasing the inclination angle of the projection light, and when it is necessary to shorten the measurement time of the object to be measured, Height measurement suitable for the state of the object to be measured can be performed by performing measurement with a small inclination angle of the projection light.

前記投影部は、前記撮像部の光軸に対して傾斜角度がそれぞれ異なる投影光を前記計測対象に投影する複数の光源部を有しており、前記制御部は、前記計測対象の状態に基づいて前記光源部を切り換えて前記投影光の傾斜角度を変更する構成としてもよい。 The projection unit has a plurality of light source units that project projection light beams having different angles of inclination with respect to the optical axis of the imaging unit onto the measurement target. The tilt angle of the projection light may be changed by switching the light source unit.

このような構成によると、計測対象の状態に応じて最適な角度の投影光を計測対象に投影する光源部を用いて計測対象を計測することができる。これにより、計測対象の状態に適した高さ計測を行うことができる。また、駆動機構を設けずに複数の光源部を設けるだけで投影光の傾斜角度を変更できるから、例えば、駆動機構を有する投影部に比べて、投影部の構成が複雑になることを抑制できると共に、投影部の製造コストの増加を抑制することができる。また、駆動機構を有する投影部に比べて、駆動機構ないことにより投影部の耐久性が向上し、投影部の長寿命化を図ることができる。 According to such a configuration, the object to be measured can be measured using the light source unit that projects the projection light of the optimum angle onto the object to be measured according to the state of the object to be measured. Thereby, height measurement suitable for the state of the object to be measured can be performed. Moreover, since the inclination angle of the projection light can be changed only by providing a plurality of light source units without providing a driving mechanism, for example, compared to a projection unit having a driving mechanism, the configuration of the projection unit can be suppressed from becoming complicated. At the same time, it is possible to suppress an increase in the manufacturing cost of the projection unit. In addition, compared to a projection unit having a driving mechanism, since the projection unit does not have a driving mechanism, the durability of the projection unit is improved, and the life of the projection unit can be extended.

前記投影部は、前記投影光を出力する光源部と、前記光源部から出力される前記投影光の光路を前記計測対象に向けて変更する光学部材と、前記光学部材の配置を変更する駆動部とを有しており、前記制御部は、前記駆動部を駆動させて前記光学部材の配置を変更することにより、前記撮像部の光軸に対する前記投影光の傾斜角度を変更する構成としてもよい。 The projection unit includes a light source unit that outputs the projection light, an optical member that changes an optical path of the projection light output from the light source unit toward the measurement object, and a driving unit that changes the arrangement of the optical members. and the control unit may change the tilt angle of the projection light with respect to the optical axis of the imaging unit by driving the driving unit to change the arrangement of the optical members. .

このような構成によると、計測対象の状態に応じて投影光の傾斜角度を細やかに調整して投影光の傾斜角度を任意の角度に変更することができる。これにより、計測対象の状態に応じた最適な傾斜角度の投影光によって計測対象を計測することができ、計測対象の状態に適した高さ計測を行うことができる。 According to such a configuration, it is possible to finely adjust the tilt angle of the projection light according to the state of the object to be measured and change the tilt angle of the projection light to an arbitrary angle. As a result, the object to be measured can be measured with projection light having an optimum tilt angle according to the state of the object to be measured, and height measurement suitable for the state of the object to be measured can be performed.

前記制御部は、所定の傾斜角度の前記投影光によって前記計測対象の高さ寸法を計測し、前記計測対象の高さ寸法が閾値を超えた場合には、前記撮像部の光軸に対する前記投影光の傾斜角度を大きくなるように変更して前記計測対象の高さ寸法を再計測する構成としてもよい。 The control unit measures the height dimension of the measurement target using the projection light having a predetermined inclination angle, and if the height dimension of the measurement target exceeds a threshold, the projection light with respect to the optical axis of the imaging unit The height dimension of the object to be measured may be remeasured after changing the angle of inclination of the light to be larger.

このような構成によると、例えば、計測対象の最大高さ寸法を閾値として設定し、計測した高さ寸法が閾値を超える場合には、計測エラーが生じているとして、投影光の傾斜角度を変更して計測対象を再計測する。つまり、本来なら良品である計測対象が不良品として過判定されてしまうことを抑制することができる。 According to such a configuration, for example, the maximum height dimension of the object to be measured is set as a threshold value, and if the measured height dimension exceeds the threshold value, it is assumed that a measurement error has occurred, and the inclination angle of the projection light is changed. to re-measure the object to be measured. That is, it is possible to prevent an object to be measured, which should be a non-defective product, from being over-determined as a defective product.

本明細書によって開示される技術によれば、計測対象の状態に応じた高さ計測を行うことができる。 According to the technique disclosed by this specification, height measurement can be performed according to the state of the object to be measured.

実施形態1にかかる表面実装機の平面図Plan view of the surface mounter according to the first embodiment ヘッドユニットを含む表面実装機の上部の正面図Front view of top of surface mounter including head unit 部品計測部の模式図Schematic diagram of part measuring unit 表面実装機の電気的構成を示すブロック図Block diagram showing the electrical configuration of a surface mounter 光切断法における撮像画像の模式図Schematic diagram of an image captured by the light section method 電極に傾斜角度を変更した投影光を投影した状態を示す模式図Schematic diagram showing a state in which projection light with a different tilt angle is projected onto an electrode 図6の傾斜角度が小さい投影光に対応する撮像画像の模式図Schematic diagram of a captured image corresponding to projection light with a small tilt angle in FIG. 図6の傾斜角度が大きい投影光に対応する撮像画像の模式図Schematic diagram of a captured image corresponding to projection light with a large tilt angle in FIG. 平坦度計測処理のフローチャート図Flowchart of flatness measurement processing 実施形態2にかかる部品計測部の模式図Schematic diagram of a component measuring unit according to the second embodiment 実施形態3にかかる部品計測部の模式図Schematic diagram of a component measuring unit according to the third embodiment

<実施形態1>
本明細書に開示された技術における実施形態1について図1から図8を参照して説明する。
<Embodiment 1>
Embodiment 1 of the technique disclosed in this specification will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.

本実施形態は、電子部品(「計測対象」の一例)Eをプリント基板PR上に実装する表面実装機10を例示している。表面実装機10は、図1に示すように、平面視略矩形状の基台11と、基台11上にプリント基板PRを搬送する搬送コンベア12と、プリント基板PR上に電子部品Eを実装する部品実装装置13と、部品実装装置13に電子部品Eを供給する部品供給装置14と、電子部品Eを計測する部品計測部20と、を備えて構成されている。なお、以下の説明において、図1におけるR方向を右方、L方向を左方、F方向を前方、B方向を後方とし、図2におけるU方向を上方、D方向を下方として説明する。 This embodiment exemplifies a surface mounter 10 that mounts an electronic component (an example of a “measurement target”) E on a printed circuit board PR. As shown in FIG. 1, the surface mounter 10 includes a base 11 having a substantially rectangular shape in plan view, a conveyer 12 for conveying a printed circuit board PR onto the base 11, and an electronic component E mounted on the printed circuit board PR. , a component supply device 14 for supplying an electronic component E to the component mounting device 13, and a component measurement section 20 for measuring the electronic component E. In the following description, the R direction in FIG. 1 is right, the L direction is left, the F direction is forward, the B direction is backward, and the U direction in FIG. 2 is upward and the D direction is downward.

基台11は、図1に示すように、搬送コンベア12、部品実装装置13、部品計測部20などが配置可能とされている。 As shown in FIG. 1, the base 11 can be arranged with a conveyor 12, a component mounting device 13, a component measuring unit 20, and the like.

搬送コンベア12は、図1に示すように、基台11の前後方向の略中央部に配されており、プリント基板PRを上流である右方から下流である左方に向かって搬送する。搬送コンベア12には、プリント基板PRが架設するようにセットされる。プリント基板PRは、搬送コンベア12によって上流(右方)から基台11の左右方向略中央部の部品実装位置に搬入され、電子部品Eが実装された後、下流(左方)に搬出される。 As shown in FIG. 1, the conveyer 12 is arranged substantially in the center of the base 11 in the front-rear direction, and conveys the printed circuit board PR from the upstream right to the downstream left. A printed circuit board PR is set on the transport conveyor 12 so as to be laid thereon. The printed circuit board PR is conveyed from the upstream (right side) by the conveyer 12 to a component mounting position approximately in the center in the left-right direction of the base 11. After the electronic components E are mounted, the printed circuit board PR is conveyed downstream (left side). .

部品供給装置14は、図1に示すように、フィーダ型であって、搬送コンベア12の上下方向両側に左右方向に2つずつ、合計4箇所に配置されている。各部品供給装置14は、搬送コンベア12側の端部から電子部品Eを供給する。 As shown in FIG. 1, the component supply device 14 is of a feeder type, and is arranged at a total of four locations, two on each side in the vertical direction of the conveyer 12 in the horizontal direction. Each component supply device 14 supplies electronic components E from the end on the conveyer 12 side.

部品実装装置13は、図1および図2に示すように、基台11上に配置された複数のフレーム16に支持されたヘッドユニット17と、ヘッドユニット17を移動させる複数の駆動装置18とを備えて構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the component mounting apparatus 13 includes a head unit 17 supported by a plurality of frames 16 arranged on the base 11, and a plurality of driving devices 18 for moving the head unit 17. configured with.

複数の駆動装置18は、前後方向に延びるフレーム16や左右方向に延びるフレーム16などに取り付けられており、複数の駆動装置18が通電制御されることにより、ヘッドユニット17が基台11上を前後左右方向に移動するようになっている。 A plurality of driving devices 18 are attached to a frame 16 extending in the front-rear direction and a frame 16 extending in the left-right direction. It is designed to move left and right.

ヘッドユニット17には、図1および図2に示すように、電子部品Eの保持および実装を行う実装ヘッド19が左右方向に複数並んで搭載されている。各実装ヘッド19は、部品供給装置14から供給される電子部品Eを吸着して保持し、プリント基板PR上に実装する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the head unit 17 is equipped with a plurality of mounting heads 19 for holding and mounting the electronic components E arranged side by side in the horizontal direction. Each mounting head 19 sucks and holds the electronic component E supplied from the component supply device 14 and mounts it on the printed circuit board PR.

部品計測部20は、図1に示すように、基台11の前後方向の両側にそれぞれ配置されている。それぞれの部品計測部20は、図3に示すように、実装ヘッド19の先端に吸着保持された電子部品Eを撮像する部品認識カメラ(「撮像部」の一例)22と、電子部品Eに線状の光を投影する投影部30とを備えている。 As shown in FIG. 1, the component measurement units 20 are arranged on both sides of the base 11 in the front-rear direction. As shown in FIG. 3, each component measuring unit 20 includes a component recognition camera (an example of an “image capturing unit”) 22 for capturing an image of the electronic component E sucked and held at the tip of the mounting head 19, and a line sensor for the electronic component E. and a projection unit 30 for projecting a shaped light.

また、それぞれの部品計測部20は、後述する制御部110によって制御される。部品認識カメラ22は、実装ヘッド19に吸着保持されている電子部品Eを下方から撮像し、制御部110は、部品認識カメラ22が撮像して得た画像に基づいて、電子部品Eの形状、実装ヘッド19に対する電子部品Eの位置などを計測する。また、本実施形態では、制御部110は、電子部品Eに設けられた複数の電極E2の高さ寸法を計測し、複数の電極E2の高さ寸法に基づいて電子部品Eにおける電極E2の平坦度を計測する。部品計測部20と、制御部110とが計測装置に相当する。
なお、部品認識カメラ22に、電子部品Eに設けられた複数の電極E2の高さ寸法を計測する機能を持たせてもよい。
Further, each component measuring section 20 is controlled by a control section 110 which will be described later. The component recognition camera 22 captures an image of the electronic component E sucked and held by the mounting head 19 from below. The position of the electronic component E with respect to the mounting head 19 and the like are measured. In addition, in the present embodiment, the control unit 110 measures the height dimensions of the plurality of electrodes E2 provided on the electronic component E, and measures the flatness of the electrodes E2 on the electronic component E based on the height dimensions of the plurality of electrodes E2. measure degrees. The component measuring unit 20 and the control unit 110 correspond to the measuring device.
Note that the component recognition camera 22 may be provided with a function of measuring the height dimensions of the multiple electrodes E2 provided on the electronic component E. FIG.

部品認識カメラ22は、CCD(Charge-Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)などの複数の受光素子を有するカメラである。部品認識カメラ22は、撮像面を上に向けた姿勢で配されている。部品認識カメラ22の光軸A1は、図3に示すように、部品認識カメラ22から電子部品Eに対して上下方向に延びる配置とされている。 The component recognition camera 22 is a camera having a plurality of light receiving elements such as CCD (Charge-Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). The component recognition camera 22 is arranged with the imaging surface facing upward. The optical axis A1 of the component recognition camera 22 is arranged to extend vertically from the component recognition camera 22 to the electronic component E, as shown in FIG.

部品認識カメラ22は、図3に示すように光軸A1に沿って予め定められた撮像領域Pを持っている。実装ヘッド19に吸着保持された電子部品Eが撮像領域Pに存在することにより、部品認識カメラ22によって電子部品Eが撮像される。 The component recognition camera 22 has a predetermined imaging area P along the optical axis A1 as shown in FIG. Since the electronic component E sucked and held by the mounting head 19 exists in the imaging area P, the electronic component E is imaged by the component recognition camera 22 .

投影部30は、図3に示すように、部品認識カメラ22の光軸A1に対して傾斜した線状の投影光Lを撮像領域Pに投影する複数の光源部32を有している。本実施形態は、光源部32が撮像領域Pを基準に左右方向両側に1つずつ配置されている。 The projection unit 30 has a plurality of light source units 32 that project linear projection light L inclined with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 onto the imaging region P, as shown in FIG. In this embodiment, one light source unit 32 is arranged on both sides in the left-right direction with the imaging region P as a reference.

光源部32の投影する投影光Lは、部品認識カメラ22の光軸A1に対して傾斜角度θが任意の角度に設定されるようになっており、好ましくは、傾斜角度θは30度から70度の範囲とされている。 The projection light L projected by the light source unit 32 is set at an arbitrary angle θ with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22. Preferably, the angle θ is 30 degrees to 70 degrees. range of degrees.

本実施形態の光源部32のうちの一方の光源部(図3の図示左側の光源部32)32Lは、光軸A1に対する投影光Lの傾斜角度θ1が30度とされており、他方の光源部(図3の図示右側の光源部32)32Rは、光軸A1に対する投影光Lの傾斜角度θ2が55度とされている。 One light source unit (light source unit 32 on the left side in FIG. 3) 32L of the light source units 32 of the present embodiment has an inclination angle θ1 of 30 degrees of the projection light L with respect to the optical axis A1. A portion (light source portion 32 on the right side of FIG. 3) 32R has an inclination angle θ2 of projection light L with respect to the optical axis A1 of 55 degrees.

つまり、本実施形態では、撮像領域Pに電子部品Eが存在すると、それぞれの光源部32によって電子部品Eに投影光Lが投影され、電子部品Eに投影された投影光Lが部品認識カメラ22に入射するようになっている。 That is, in the present embodiment, when the electronic component E is present in the imaging area P, the projection light L is projected onto the electronic component E by each light source section 32 , and the projection light L projected onto the electronic component E is projected onto the component recognition camera 22 . is designed to be incident on

次に、表面実装機10の電気的構成について、図4を参照して説明する。 Next, the electrical configuration of the surface mounter 10 will be described with reference to FIG.

表面実装機10は、制御部110によってその全体が制御統括されている。制御部110は、CPUなどによって構成される演算処理部111、記憶部112、駆動制御部113、計測処理部114、部品供給制御部115、外部入出力端末116などを有している。 The surface mounter 10 is entirely controlled by a control section 110 . The control unit 110 includes an arithmetic processing unit 111, a storage unit 112, a drive control unit 113, a measurement processing unit 114, a component supply control unit 115, an external input/output terminal 116, and the like.

記憶部112は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などから構成される。記憶部112には、演算処理部111が実行する各種プログラムや各種データなどが記憶されている。具体的には、実装プログラムとしては、部品実装装置13、搬送コンベア12、部品供給装置14を制御して電子部品Eをプリント基板PRに配置する実装プログラムや、実装ヘッド19に吸着保持された電子部品Eにおける電極E2の平坦度を計測するコプラナリティ計測プログラムなどが記憶されている。また、各種データとして、部品種毎の投影光の角度(例えば計測に最適な角度)、各種電子部品における電極の最大高さ寸法などが記憶されている。 The storage unit 112 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. Various programs executed by the arithmetic processing unit 111 and various data are stored in the storage unit 112 . Specifically, the mounting program includes a mounting program for controlling the component mounting device 13, the transport conveyor 12, and the component supply device 14 to place the electronic component E on the printed circuit board PR, and an electronic component sucked and held by the mounting head 19. A coplanarity measurement program for measuring the flatness of the electrode E2 on the part E and the like are stored. Various data such as the angle of projection light for each component type (for example, the optimum angle for measurement) and the maximum height dimension of electrodes in various electronic components are stored.

駆動制御部113は、演算処理部111の指令により、搬送コンベア12や駆動装置18などを駆動させる。
計測処理部114は、演算処理部111の指令により、部品計測部20における光源部32によって投影光Lを照射し、部品認識カメラ22から出力された電気信号を変換することによって画像データを生成する。
The drive control unit 113 drives the conveyer 12, the driving device 18, and the like according to instructions from the arithmetic processing unit 111. FIG.
The measurement processing unit 114 irradiates the projection light L from the light source unit 32 in the component measurement unit 20 according to a command from the arithmetic processing unit 111, and converts the electric signal output from the component recognition camera 22 to generate image data. .

部品供給制御部115は、演算処理部111の指令により、部品供給装置14を制御する。
外部入出力端末116は、タッチパネル、キーボード、マウスなどの入力装置と、ディスプレイなどの出力装置とを備えており、作業者は、例えば、作業を開始する時に、プリント基板PRの種類、電子部品の種類など各種情報の入力や各種設定を、外部入出力端末116を操作して実施することができる。
The component supply control unit 115 controls the component supply device 14 according to commands from the arithmetic processing unit 111 .
The external input/output terminal 116 includes an input device such as a touch panel, a keyboard, and a mouse, and an output device such as a display. Input of various information such as type and various settings can be performed by operating the external input/output terminal 116 .

演算処理部111は、記憶部112の各種制御プログラムを実行することによって表面実装機10の各部を制御する。演算処理部111は、例えば、記憶部112の実装プログラムに基づいて、駆動制御部113を介して搬送コンベア12および部品実装装置13を駆動させる。また、部品供給制御部115を介して部品供給装置14を制御する。これにより、プリント基板PRに電子部品Eを実装する。 The arithmetic processing unit 111 controls each unit of the surface mounter 10 by executing various control programs in the storage unit 112 . The arithmetic processing unit 111 drives the conveyor 12 and the component mounting device 13 via the drive control unit 113 based on, for example, the mounting program in the storage unit 112 . It also controls the component supply device 14 via the component supply control unit 115 . Thus, the electronic component E is mounted on the printed circuit board PR.

また、演算処理部111は、記憶部112に記憶されたコプラナリティ計測プログラムに従って、電子部品Eにおける複数の電極E2の下端の位置から構成される面のコプラナリティの判定を行う。 Further, the arithmetic processing unit 111 determines the coplanarity of the surface formed by the positions of the lower ends of the plurality of electrodes E2 in the electronic component E according to the coplanarity measurement program stored in the storage unit 112. FIG.

コプラナリティの判定を行う電子部品Eは、例えば、DIP(Dual inline Package)のような、パッケージ部分の下面から多数の電極が下方に突出している電子部品、QFP(Quad Flat Package)のような、パッケージ部分から多数の電極がパッケージ部分の側方に延びた後下方に曲げられた電子部品、BGA(Ball Grid Allay)のような、パッケージ部分の底面から球状あるいは半球状の電極が下方に突出している電子部品などがある。 The electronic component E for coplanarity determination is, for example, an electronic component such as a DIP (Dual inline Package) in which a large number of electrodes protrude downward from the lower surface of the package portion, or a package such as a QFP (Quad Flat Package). Spherical or hemispherical electrodes protrude downward from the bottom surface of the package part, such as BGA (Ball Grid Allay), an electronic component in which a large number of electrodes extend laterally from the package part and are then bent downward. electronic parts, etc.

本実施形態では、図3に示すように、直方体の形状を有する部品本体E1と、部品本体E1の底面から半球状に下方に突出する複数の電極E2とを備える電子部品Eを例示している。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, an electronic component E including a component body E1 having a rectangular parallelepiped shape and a plurality of electrodes E2 protruding downward in a hemispherical shape from the bottom surface of the component body E1 is exemplified. .

コプラナリティの判定では、演算処理部111は、図3に示すように、まず、駆動制御部113を介して電子部品Eを吸着保持した実装ヘッド19を撮像領域Pに移動させる。次に、図5に示すように、計測処理部114を介して電子部品Eの電極E2に光源部32の投影光Lを投影し、電極E2に光切断線を形成する。 In determining the coplanarity, the arithmetic processing unit 111 first moves the mounting head 19 sucking and holding the electronic component E to the imaging area P via the drive control unit 113, as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 5, projection light L from the light source unit 32 is projected onto the electrode E2 of the electronic component E via the measurement processing unit 114 to form a light cutting line on the electrode E2.

ここで、電子部品Eが撮像領域P内に進入する前の状1態では、投影光Lは撮像領域Pに投影される。撮像領域Pに投影される投影光L1の位置は基準位置Sとされる。電子部品Eが撮像領域P内に進入すると、図5に示すように、投影光L2が電子部品Eに投影され、電子部品Eの高さ寸法に応じて電子部品Eに投影される投影光L2が基準位置Sからhの距離だけずれて投影される。 Here, in state 1 before the electronic component E enters the imaging area P, the projection light L is projected onto the imaging area P. As shown in FIG. A reference position S is the position of the projection light L1 projected onto the imaging region P. As shown in FIG. When the electronic component E enters the imaging region P, as shown in FIG. is projected at a distance of h from the reference position S.

そこで、部品認識カメラ22によって電子部品Eに投影された投影光Lを撮像する。なお、図5は、電極E2に対する投影状態を分かりやすくするために、電極E2の形状を直方体として示している。
そして、撮像データに基づいて、電子部品Eにおける電極E2の高さ寸法を計測し、コプラナリティ(平坦度)を判定する。
Therefore, the projection light L projected onto the electronic component E is imaged by the component recognition camera 22 . In addition, FIG. 5 shows the shape of the electrode E2 as a rectangular parallelepiped in order to make it easier to understand the projection state with respect to the electrode E2.
Then, based on the imaging data, the height dimension of the electrode E2 in the electronic component E is measured, and the coplanarity (flatness) is determined.

コプラナリティの判定の結果、各電極E2の最下端の高さにばらつきがあると判定された電子部品Eは、電子部品Eをプリント基板PRに搭載したときに一部の電極E2がプリント基板PRに接触せず実装不良となるおそれがあるとして廃棄される。 As a result of the coplanarity determination, the electronic component E determined to have variations in the height of the lowermost end of each electrode E2 has a part of the electrodes E2 that do not adhere to the printed circuit board PR when the electronic component E is mounted on the printed circuit board PR. It is discarded because there is a risk of mounting failure due to non-contact.

詳細には、制御部110における演算処理部111は、図3に示すように、電子部品Eに光源部32の投影光Lを投影しながら電子部品Eを部品認識カメラ22に対してX軸方向に移動させ、電子部品Eを複数回連続的に撮像する光切断法によって各電極E2の最下端の高さ寸法を計測する。 Specifically, as shown in FIG. 3, the arithmetic processing unit 111 in the control unit 110 projects the projection light L of the light source unit 32 onto the electronic component E, and moves the electronic component E toward the component recognition camera 22 in the X-axis direction. , and the height dimension of the lowermost end of each electrode E2 is measured by a light section method in which the electronic component E is continuously imaged a plurality of times.

光切断法による電子部品Eにおける電極E2の高さ寸法の計測は、演算処理部111が、光源部32によって実装ヘッド19に吸着保持された電子部品Eの電極E2に線状の光を投影し、図5に示すように、電極E2に光切断線を形成する。そして、演算処理部111は、電子部品Eを実装ヘッド19によってX方向に移動させ、電極E2に対して投影された投影光Lを部品認識カメラ22によって複数回連続的に撮像する。 Measurement of the height dimension of the electrode E2 of the electronic component E by the light section method is performed by the arithmetic processing unit 111 projecting linear light onto the electrode E2 of the electronic component E adsorbed and held by the mounting head 19 by the light source unit 32. , forming a light-section line on the electrode E2, as shown in FIG. Then, the arithmetic processing unit 111 causes the mounting head 19 to move the electronic component E in the X direction, and the component recognition camera 22 continuously captures the projection light L projected onto the electrode E2 a plurality of times.

電子部品Eの撮像が完了したところで、演算処理部111は、それぞれの撮像画像における電子部品Eの断面形状をX方向に繋ぎ、電子部品Eの3次元データを作成する。 When the imaging of the electronic component E is completed, the arithmetic processing unit 111 creates three-dimensional data of the electronic component E by connecting the cross-sectional shapes of the electronic component E in the respective captured images in the X direction.

以上のようにして電子部品Eの各電極E2の高さ寸法を計測し、各電極E2の最下端の高さ寸法に基づいてコプラナリティを判定する。
コプラナリティの判定では、例えば、電子部品の電極の構造が単純であったり、電子部品の電極の数が多かったりする場合など、電極の高さ方向の分解能を低くして計測精度よりも計測時間を短縮することを優先することが好ましい場合がある。
The height dimension of each electrode E2 of the electronic component E is measured as described above, and the coplanarity is determined based on the height dimension of the lowest end of each electrode E2.
In determining coplanarity, for example, when the electrode structure of an electronic component is simple or when the number of electrodes of an electronic component is large, the resolution in the height direction of the electrodes is lowered to reduce the measurement time rather than the measurement accuracy. It may be preferable to give priority to shortening.

一方、例えば、DIP電子部品やQFA電子部品などの電極のように電極の形状が複雑な場合には、電極の高さ方向の分解能を高くすることにより、計測時間よりも計測精度の優先度を高くして、良品を不良品と判定する過判定や不良品を良品と判定する見逃し判定が生じることを防ぐことが好ましい場合がある。 On the other hand, for example, when the electrode has a complicated shape, such as an electrode for a DIP electronic component or a QFA electronic component, by increasing the resolution in the height direction of the electrode, priority is given to measurement accuracy over measurement time. It may be preferable to increase the height to prevent over-judgment of a good product as a bad product and over-judgment of a bad product as a good product.

そこで、本発明者は、光切断法において、図6に示すように、部品認識カメラ22の光軸A1に対する光源部32の投影光L1の傾斜角度θ1が小さい場合には撮像範囲R1が狭くなり、投影光L2の傾斜角度θ2が大きい場合には撮像範囲R2が広くなることに着目した。 Therefore, in the light section method, as shown in FIG. 6, when the inclination angle θ1 of the projection light L1 of the light source unit 32 with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 is small, the imaging range R1 becomes narrow. , the imaging range R2 is widened when the inclination angle θ2 of the projection light L2 is large.

また、本発明者は、図6に示すように、部品認識カメラ22の光軸A1に対する投影光L1の傾斜角度θ1が小さい場合、部品認識カメラ22の光軸A1に対する投影光L2の傾斜角度θ2が大きい場合に比べて、図7Aに示すように、電極E2の高さ方向の分解能は低下するものの、撮像範囲R1が小さくなることにより計測速度を短縮することができることに着目した。 Further, as shown in FIG. 6, when the inclination angle θ1 of the projection light L1 with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 is small, the inventors found that the inclination angle θ2 of the projection light L2 with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 is As shown in FIG. 7A, although the resolution in the height direction of the electrode E2 is lower than when .DELTA..DELTA..DELTA.

一方、図6に示すように、部品認識カメラ22の光軸A1に対する投影光L2の傾斜角度θ2が大きい場合、部品認識カメラ22の光軸A1に対する投影光L1の傾斜角度θ1が小さい場合に比べて、計測速度は低下するものの、図7Bに示すように、電極E2の高さ方向の分解能を向上させることができることに着目した。
そして、部品計測部20の投影部30における複数の光源部32を用いてコプラナリティの判定を行うという着想に至った。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the inclination angle θ2 of the projection light L2 with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 is large, compared to the case where the inclination angle θ1 of the projection light L1 with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 is small. As a result, although the measurement speed decreases, the resolution in the height direction of the electrode E2 can be improved as shown in FIG. 7B.
Then, the inventors came up with the idea of using a plurality of light source units 32 in the projection unit 30 of the component measurement unit 20 to determine coplanarity.

以下に、コプラナリティの判定を行う本実施形態の平坦度計測処理について、図8に示すフローチャートを参照しつつ説明する。 The flatness measurement process of this embodiment for determining coplanarity will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

平坦時計側処理では、まず、制御部110の演算処理部111が、いずれの光源部32によって電子部品Eの電極E2に投影光Lを投影するか選択する(S11)。 In the flat watch-side processing, first, the arithmetic processing unit 111 of the control unit 110 selects which light source unit 32 should project the projection light L onto the electrode E2 of the electronic component E (S11).

具体的には、光源部32の選択は、例えば、外部入出力端末116から入力された部品種や計測時間などに基づいて実行される。 Specifically, the selection of the light source unit 32 is performed based on, for example, the component type and the measurement time input from the external input/output terminal 116 .

演算処理部111は、入力された部品種に基づいて記憶部112の部品種毎の投影光Lの最適角度を参照し、光源部32を選択する。または、演算処理部111は、入力された計測時間に基づいて光源部32を選択する。 The arithmetic processing unit 111 selects the light source unit 32 by referring to the optimum angle of the projection light L for each component type in the storage unit 112 based on the inputted component type. Alternatively, the arithmetic processing unit 111 selects the light source unit 32 based on the input measurement time.

ここで、光源部32の選択は、電極E2の計測時間を優先させる場合には、一方の光源部(図3の図示左側の光源部32)32Lを選択し、電極E2の高さ方向の分解能を向上させる場合には、他方の光源部(図3の図示右側の光源部32)32Rを選択を選択する。 Here, for the selection of the light source unit 32, when the measurement time of the electrode E2 is given priority, one light source unit (light source unit 32 on the left side in FIG. 3) 32L is selected, and the resolution in the height direction of the electrode E2 is determined. is to be improved, the selection of the other light source unit (light source unit 32 on the right side in FIG. 3) 32R is selected.

そして、選択された光源部32によって、図3に示すように、計測対象の電極E2に対して線状の投影光Lを投影する(S12)。そして、光切断法によって計測対象である電極E2の3次元データを作成し、電子部品Eにおける電極E2の高さ寸法を計測する(S13)。 Then, as shown in FIG. 3, the selected light source unit 32 projects linear projection light L onto the electrode E2 to be measured (S12). Three-dimensional data of the electrode E2 to be measured is created by the light section method, and the height dimension of the electrode E2 in the electronic component E is measured (S13).

ところで、電極E2の3次元データを作成し、各電極E2の高さ寸法を求める時に、電極E2の高さ寸法が、電極E2の最大高さ寸法よりも高く計測される場合がある。このような場合は、例えば、計測対象の電極E2以外からの光が部品認識カメラ22に入射することが原因の一つと考えられる。したがって、電極E2の高さ寸法が、電極E2の最大高さ寸法よりも高く計測された場合には、コプラナリティの判定において各電極E2の最下端の高さにばらつきがあると判定され、本来なら良品である電子部品Eが不良品として判定(過判定)されてしまうことが懸念される。 By the way, when creating three-dimensional data of the electrodes E2 and obtaining the height dimension of each electrode E2, the height dimension of the electrode E2 may be measured higher than the maximum height dimension of the electrode E2. In such a case, for example, it is considered that one of the causes is that light from other than the electrode E2 to be measured enters the component recognition camera 22 . Therefore, when the height dimension of the electrode E2 is measured higher than the maximum height dimension of the electrode E2, it is determined that there is variation in the height of the lowest end of each electrode E2 in coplanarity determination. There is concern that the electronic component E, which is a non-defective product, may be determined (over-determined) as a defective product.

そこで、本実施形態の平坦度計測処理では、演算処理部111は、まず、記憶部112に記憶されている各種部品における電極E2の最大高さ寸法を閾値として設定する(S14)。 Therefore, in the flatness measurement process of the present embodiment, the arithmetic processing unit 111 first sets the maximum height dimension of the electrode E2 in each component stored in the storage unit 112 as a threshold value (S14).

そして、演算処理部111は、S13における電極E2の高さ寸法の計測において、計測された電極E2の高さ寸法が、閾値を超える場合には、部品認識カメラ22の光軸A1に対する光源部32の投影光Lの傾斜角度θが大きい光源部32を用いて電極E2の高さ寸法を再計測する。 Then, in the measurement of the height dimension of the electrode E2 in S13, if the measured height dimension of the electrode E2 exceeds the threshold value, the arithmetic processing unit 111 determines that the light source unit 32 relative to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 The height dimension of the electrode E2 is remeasured using the light source unit 32 in which the projection light L has a large inclination angle θ.

詳細には、S13における電極E2の高さ寸法の計測において、計測された電極E2の高さ寸法が、閾値を超えているか判定する(S15)。
計測された電極E2の高さ寸法が、閾値を超えていない場合(S15:YES)には、過判定がないものとして、次の電極E2の高さ寸法を計測する。
Specifically, in the measurement of the height dimension of the electrode E2 in S13, it is determined whether the measured height dimension of the electrode E2 exceeds a threshold (S15).
When the measured height dimension of the electrode E2 does not exceed the threshold value (S15: YES), the height dimension of the next electrode E2 is measured on the assumption that there is no over-judgment.

計測された電極E2の高さ寸法が、閾値を超えている場合(S15:NO)には、演算処理部111は、先に選択された光源部32よりも、部品認識カメラ22の光軸A1に対する光源部32の投影光Lの傾斜角度θが大きい光源部32が存在するか確認する(S16)。 When the measured height dimension of the electrode E2 exceeds the threshold value (S15: NO), the arithmetic processing unit 111 determines the optical axis A1 of the component recognition camera 22 rather than the previously selected light source unit 32. It is checked whether there is a light source unit 32 having a large inclination angle θ of the projection light L of the light source unit 32 with respect to (S16).

先に選択された光源部32よりも、投影光Lの傾斜角度θが大きい光源部32が存在しない場合(S16:NO)、電極E2の高さ寸法の再計測ができないとして外部入出力端末116に計測エラーであることを表示する(S17)。 When there is no light source unit 32 having a larger inclination angle θ of the projection light L than the previously selected light source unit 32 (S16: NO), the external input/output terminal 116 determines that the height dimension of the electrode E2 cannot be remeasured. is displayed as a measurement error (S17).

先に選択された光源部32よりも、投影光Lの傾斜角度θが大きい光源部32が存在する場合(S16:YES)、投影光Lの傾斜角度θが大きい光源部32に光源部32を変更し(S18)、電極E2の高さ寸法の再計測を行う(S12,S13)。 If there is a light source unit 32 having a larger inclination angle θ of the projection light L than the previously selected light source unit 32 (S16: YES), the light source unit 32 having a larger inclination angle θ of the projection light L is selected. (S18), and the height dimension of the electrode E2 is re-measured (S12, S13).

このようにして、電子部品Eにおける各電極E2の高さ寸法を計測し(S19)、電子部品Eにおけるコプラナリティを判定する(S18)。 In this way, the height dimension of each electrode E2 in the electronic component E is measured (S19), and the coplanarity in the electronic component E is determined (S18).

つまり、本実施形態によると、外部入出力端末116から入力された電子部品Eの部品種や電子部品Eの計測時間を基準に、電子部品Eの計測精度および計測時間の優先度を決定する。そして、この優先度に基づいて光源部32を選択して投影光Lの傾斜角度θを最適な角度に変更することにより、3次元データを作成する。 That is, according to this embodiment, the priority of the measurement accuracy and measurement time of the electronic component E is determined based on the component type of the electronic component E and the measurement time of the electronic component E input from the external input/output terminal 116 . Three-dimensional data is created by selecting the light source unit 32 based on this priority and changing the inclination angle θ of the projection light L to an optimum angle.

これにより、電子部品Eの状態に応じた適切な傾斜角度θの投影光Lによって高さ計測を行うことができ、電子部品Eの状態に応じた電子部品Eのコプラナリティの判定を行うことができる。 As a result, height measurement can be performed with the projection light L having an appropriate tilt angle θ according to the state of the electronic component E, and the coplanarity of the electronic component E can be determined according to the state of the electronic component E. .

また、本実施形態によると、計測された電極E2の高さ寸法が、電極E2の最大高さ寸法(閾値)を超える場合には、電極E2への投影光Lの傾斜角度θを変更して電極E2を再計測する。つまり、投影光Lの傾斜角度θを変更して電極E2を再計測することにより、本来なら良品である電子部品Eが不良品として過判定されてしまうことを抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, when the measured height dimension of the electrode E2 exceeds the maximum height dimension (threshold value) of the electrode E2, the inclination angle θ of the projection light L toward the electrode E2 is changed. Re-measure electrode E2. That is, by changing the tilt angle θ of the projection light L and re-measuring the electrode E2, it is possible to prevent the electronic component E, which should be a non-defective product, from being over-determined as a defective product.

以上のように、本実施形態の表面実装機は、光切断法に基づいて電子部品Eの電極E2(計測対象)の高さ寸法を計測する部品計測部(計測装置)20であって、電子部品Eの電極E2を撮像する部品認識カメラ(撮像部)22と、電極E2を相対的に移動させながら部品認識カメラ22の光軸A1に対して傾斜した線状の投影光Lを電極E2に投影する投影部30と、電極E2の状態に基づいて投影光Lの傾斜角度θを変更して電極E2の高さ寸法を計測する制御部110と、を備えている。 As described above, the surface mounter of the present embodiment has a component measuring section (measuring device) 20 that measures the height dimension of the electrode E2 (measurement object) of the electronic component E based on the light section method. A component recognition camera (imaging unit) 22 for capturing an image of the electrode E2 of the component E, and a linear projection light L inclined with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 is projected onto the electrode E2 while the electrode E2 is relatively moved. A projection unit 30 for projection and a control unit 110 for measuring the height dimension of the electrode E2 by changing the tilt angle θ of the projection light L based on the state of the electrode E2 are provided.

したがって、本実施形態によると、電子部品Eの電極E2の形状、電子部品Eにおける電極E2間の距離、電極E2の計測高さなど計測対象の種類毎の状態に基づいて投影光Lの傾斜角度θを変更することができる。つまり、投影光Lの傾斜角度θを大きくしたり、小さくしたりして、電極E2の状態に応じた適切な傾斜角度θの投影光Lによって高さ計測を行うことができる。 Therefore, according to the present embodiment, the inclination angle of the projection light L is determined based on the state of each type of measurement object, such as the shape of the electrode E2 of the electronic component E, the distance between the electrodes E2 of the electronic component E, and the measured height of the electrode E2. θ can be changed. That is, by increasing or decreasing the tilt angle θ of the projection light L, height measurement can be performed with the projection light L having an appropriate tilt angle θ according to the state of the electrode E2.

また、本実施形態によると、制御部110の演算処理部111は、電極E2の計測精度および計測時間の優先度に基づいて投影光Lの傾斜角度θを変更する。 Further, according to the present embodiment, the arithmetic processing unit 111 of the control unit 110 changes the tilt angle θ of the projection light L based on the measurement accuracy of the electrode E2 and the priority of the measurement time.

すなわち、電子部品Eの電極E2を高精度に計測する必要がある場合には、投影光Lの傾斜角度θを大きくして計測を行い、電極E2の計測時間を短縮する必要がある場合には、投影光Lの傾斜角度θを小さくして計測を行うことにより、電極E2の状態に適した高さ計測を行うことができる。 That is, when it is necessary to measure the electrode E2 of the electronic component E with high accuracy, the measurement is performed by increasing the inclination angle θ of the projection light L, and when it is necessary to shorten the measurement time of the electrode E2, , the height measurement suitable for the state of the electrode E2 can be performed by performing the measurement with the inclination angle .theta. of the projection light L small.

また、本実施形態の投影部30は、部品認識カメラ22の光軸A1に対して傾斜角度θがそれぞれ異なる投影光Lを電極E2に投影する複数の光源部32を有している。そして、演算処理部111は、電極E2の状態に基づいて光源部32を切り換えて投影光Lの傾斜角度θを変更する。したがって、本実施形態によると、電極E2に対して最適な傾斜角度θの投影光Lによって電極E2を計測することができる。これにより、電極E2の状態に適した高さ計測を行うことができる。 Further, the projection unit 30 of the present embodiment has a plurality of light source units 32 that project the projection light beams L having different inclination angles θ with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 onto the electrode E2. Then, the arithmetic processing unit 111 changes the tilt angle θ of the projection light L by switching the light source unit 32 based on the state of the electrode E2. Therefore, according to the present embodiment, the electrode E2 can be measured using the projection light L having the optimum tilt angle θ with respect to the electrode E2. Thereby, height measurement suitable for the state of the electrode E2 can be performed.

また、本実施形態によると、光源部32を複数設けるだけで、部品認識カメラ22の光軸A1に対して傾斜角度θが異なる投影光Lを電極E2に対して設定できる。つまり、例えば、駆動部などによって光源部の投影光の傾斜角度を変更する場合に比べて、投影部30の構成を簡素化すると共に、投影部30の製造コストを削減することができる。また、投影部30において駆動する部分を削減することができるから、投影部30の耐久性を向上させることができる。これにより、投影部30の長寿命化を図ることができる。 Further, according to the present embodiment, by simply providing a plurality of light source units 32, projection light L having different angles of inclination θ with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 can be set for the electrode E2. That is, for example, the configuration of the projection unit 30 can be simplified and the manufacturing cost of the projection unit 30 can be reduced, compared to the case where the tilt angle of the projection light of the light source unit is changed by the driving unit or the like. Further, since the parts to be driven in the projection section 30 can be reduced, the durability of the projection section 30 can be improved. As a result, the life of the projection unit 30 can be extended.

さらに、本実施形態の制御部110は、一方の光源部32における投影光L(所定の傾斜角度の投影光)によって電極E2の高さ寸法を計測し、電極E2の高さ寸法が閾値を超えた場合には、部品認識カメラ22の光軸A1に対する投影光Lの傾斜角度θが大きくなるように変更して電極E2の高さ寸法を再計測する。 Further, the control unit 110 of the present embodiment measures the height dimension of the electrode E2 using the projection light L (projection light with a predetermined tilt angle) from one light source unit 32, and the height dimension of the electrode E2 exceeds the threshold. of the projection light L with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 is increased, and the height dimension of the electrode E2 is measured again.

つまり、電極E2に対する投影光Lの傾斜角度θを変更して電極E2を再計測することにより、本来なら良品である電子部品Eが不良品として過判定されてしまうことを抑制することができる。 That is, by changing the inclination angle θ of the projection light L with respect to the electrode E2 and re-measuring the electrode E2, it is possible to prevent the electronic component E, which is originally a non-defective product, from being over-determined as a defective product.

<実施形態2>
次に、実施形態2について図9を参照して説明する。
実施形態2における部品計測部120の投影部130は、実施形態1における光源部32の数を変更すると共に、投影光Lの傾斜角度θを変更する反射体(「光学部材」の一例)133を設けたものであって、実施形態1と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態1と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。
<Embodiment 2>
Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
The projection unit 130 of the component measurement unit 120 in the second embodiment changes the number of the light source units 32 in the first embodiment, and includes a reflector (an example of an “optical member”) 133 that changes the inclination angle θ of the projection light L. Since the configurations, actions, and effects that are common to those of the first embodiment are duplicated, descriptions thereof will be omitted. Moreover, the same code|symbol shall be used about the same structure as Embodiment 1. FIG.

実施形態2の投影部130は、線状の投影光Lを出力する光源部132と、光源部132から出力される投影光Lの光路Cを電子部品Eの電極E2に向けて反射する反射体(「光学部材」の一例)133と、反射体133の配置を変更する駆動部134とを備えている。 The projection unit 130 of the second embodiment includes a light source unit 132 that outputs linear projection light L, and a reflector that reflects the optical path C of the projection light L output from the light source unit 132 toward the electrode E2 of the electronic component E. (an example of an “optical member”) 133 and a driving unit 134 for changing the arrangement of the reflector 133 .

光源部132は、図9に示すように、部品認識カメラ22の側方(図示左側)に配置されている。光源部132は、部品認識カメラ22の光軸A1に対して直交する方向に投影光Lを出力可能に配置されている。 As shown in FIG. 9, the light source unit 132 is arranged on the side of the component recognition camera 22 (on the left side in the drawing). The light source unit 132 is arranged so as to be able to output projection light L in a direction perpendicular to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 .

反射体133は、ミラーであって、反射体133は、光源部132から出力される投影光Lを撮像領域Pに存在する電子部品Eの電極E2に向けて反射する。
駆動部134は、反射体133に固定された回転式のサーボモータであって、駆動部134は通電制御されることにより、反射体133を回転させる。
The reflector 133 is a mirror, and the reflector 133 reflects the projection light L output from the light source section 132 toward the electrode E2 of the electronic component E existing in the imaging region P. FIG.
The drive unit 134 is a rotary servomotor fixed to the reflector 133, and the drive unit 134 rotates the reflector 133 by being controlled to be energized.

つまり、本実施形態は、駆動部134によって反射体133を回転させて反射体133の配置を変更することにより、図9に示すように、光源部132から撮像領域Pへ反射させる角度を変更する。これにより、部品認識カメラ22の光軸A1に対する投影光Lの傾斜角度θを任意の角度に変更することができるようになっている。 In other words, in the present embodiment, the drive unit 134 rotates the reflector 133 to change the arrangement of the reflector 133, thereby changing the angle of reflection from the light source unit 132 to the imaging region P as shown in FIG. . As a result, the inclination angle θ of the projection light L with respect to the optical axis A1 of the component recognition camera 22 can be changed to any angle.

すなわち、本実施形態によると、計測精度および計測時間の優先度に基づいて投影光Lの傾斜角度θを微調整することができる。これにより、電子部品Eの部品種に応じて、計測精度と計測時間とが最適となる投影光Lの傾斜角度θを決定し、電極E2を計測することができる。 That is, according to this embodiment, the tilt angle θ of the projection light L can be finely adjusted based on the priority of measurement accuracy and measurement time. Accordingly, the inclination angle θ of the projection light L that optimizes the measurement accuracy and the measurement time can be determined according to the type of the electronic component E, and the electrode E2 can be measured.

<実施形態3>
次に、実施形態3について図10を参照して説明する。
実施形態3における部品計測部120の投影部230は、実施形態1の投影部30と実施形態2の投影部130を組み合わせた構成とされており、実施形態1と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態1と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。
<Embodiment 3>
Next, Embodiment 3 will be described with reference to FIG.
The projection unit 230 of the component measurement unit 120 in the third embodiment has a configuration in which the projection unit 30 of the first embodiment and the projection unit 130 of the second embodiment are combined, and has the same configuration, action, and effect as those of the first embodiment. Since it overlaps, the description is omitted. Moreover, the same code|symbol shall be used about the same structure as Embodiment 1. FIG.

実施形態3の投影部230は、線状の投影光Lを出力する複数の光源部132と、光源部132から出力される投影光Lの光路Cを電子部品Eの電極E2に向けて反射する複数の反射体(「光学部材」の一例)133と、それぞれの反射体133の配置を変更する複数の駆動部134とを備えている。 The projection unit 230 of the third embodiment includes a plurality of light source units 132 that output linear projection light L, and reflects the optical path C of the projection light L output from the light source units 132 toward the electrode E2 of the electronic component E. It includes a plurality of reflectors (an example of an “optical member”) 133 and a plurality of driving units 134 for changing the arrangement of each reflector 133 .

光源部132と反射体133と駆動部134とは、3つで1セットの投影ユニット140とされている。本実施形態は、投影ユニット140が、部品認識カメラ22の光軸A1を基準にX方向の両側に1つずつ配置されている。2つの投影ユニット140は、反射体133のX方向における距離が異なった配置とされている。2つの投影ユニット140のうち、図10に示すように、図示左側の第1投影ユニット140Aの反射体133は、図示右側の第2投影ユニット140Bの反射体133よりも光軸A1から離れた配置となっている。 The light source section 132 , the reflector 133 and the driving section 134 constitute one set of three projection units 140 . In this embodiment, one projection unit 140 is arranged on each side in the X direction with the optical axis A1 of the component recognition camera 22 as a reference. The two projection units 140 are arranged with different distances of the reflectors 133 in the X direction. Of the two projection units 140, as shown in FIG. 10, the reflector 133 of the first projection unit 140A on the left side in the drawing is arranged farther from the optical axis A1 than the reflector 133 of the second projection unit 140B on the right side in the drawing. It has become.

つまり、光軸A1に対する第1投影ユニット140Aの投影光Lの傾斜角度は、光軸A1に対する第2投影ユニット140Bの投影光Lの傾斜角度よりも小さくなっている。
したがって、本実施形態では、投影光Lの傾斜角度θを小さくして計測時間を短縮する場合は、第1投影ユニット140Aを使用し、投影光Lの傾斜角度θを大きくして計測の際の高さ方向の分解能を高くする場合には、第2投影ユニット140Bを使用する。
That is, the inclination angle of the projection light L of the first projection unit 140A with respect to the optical axis A1 is smaller than the inclination angle of the projection light L of the second projection unit 140B with respect to the optical axis A1.
Therefore, in this embodiment, when the inclination angle θ of the projection light L is decreased to shorten the measurement time, the first projection unit 140A is used and the inclination angle θ of the projection light L is increased to reduce the measurement time. The second projection unit 140B is used to increase the resolution in the height direction.

また、各投影ユニット140は、それぞれが駆動部134によって反射体133を回転させ、光軸A1に対する投影光Lの傾斜角度θを任意の角度に変更することにより、投影光Lの傾斜角度θを微調整することができるようになっている。 Further, each projection unit 140 rotates the reflector 133 by the drive unit 134 and changes the inclination angle θ of the projection light L with respect to the optical axis A1 to an arbitrary angle, thereby changing the inclination angle θ of the projection light L to It can be fine-tuned.

すなわち、本実施形態によると、計測精度および計測時間の優先度に基づいて、投影光Lの傾斜角度θを微調整することにより最適な傾斜角度θの投影光Lによって電極E2を計測できる。また、各投影ユニット140の負荷を分散して各投影ユニット140の長寿命化を図ることができる。 That is, according to this embodiment, the electrode E2 can be measured with the projection light L having the optimum tilt angle θ by finely adjusting the tilt angle θ of the projection light L based on the priority of measurement accuracy and measurement time. In addition, the load of each projection unit 140 can be distributed to extend the life of each projection unit 140 .

<他の実施形態>
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
<Other embodiments>
The technology disclosed in this specification is not limited to the embodiments described by the above description and drawings, and includes various aspects such as the following, for example.

(1)上記実施形態では、部品計測部20を備えた表面実装機10を一例として示した。しかしながら、これに限らず、検査装置などに本明細書で開示した部品計測部を適用してもよい。 (1) In the above embodiment, the surface mounter 10 including the component measuring section 20 is shown as an example. However, the component measurement unit disclosed in this specification may be applied to an inspection device or the like without being limited to this.

(2)上記実施形態2および実施形態3では、投影光Lを反射体133によって反射して光源部132の光路Cを変更する構成にした。しかしながら、これに限らず、投影光をプリズムによって変更する構成にしてもよい。 (2) In Embodiments 2 and 3, the projection light L is reflected by the reflector 133 to change the optical path C of the light source section 132 . However, the configuration is not limited to this, and a configuration in which projection light is changed by a prism may be employed.

(3)上記実施形態では、部品認識カメラ22や光源部32,132に対して電子部品Eを移動させる構成にした。しかしながら、これに限らず、実施形態1のような構成では、電子部品Eに対して光源部を移動させる構成にしてもよい。また、実施形態2および実施形態3のような構成にでは、電子部品に対して反射体および駆動部を移動させる構成にしてもよい。 (3) In the above embodiment, the electronic component E is moved with respect to the component recognition camera 22 and the light source units 32 and 132 . However, the configuration is not limited to this, and in the configuration of the first embodiment, a configuration in which the light source unit is moved with respect to the electronic component E may be employed. Also, in the configurations of the second and third embodiments, the reflector and the driving section may be moved with respect to the electronic component.

10:表面実装機
13:部品実装装置
20:部品計測部(「計測装置」の一例)
22:部品認識カメラ(「撮像部」の一例)
30:投影部
32,132:光源部
110:制御部
111:演算処理部(「制御部」の一例)
133:反射体(「光学部材」の一例)
134:駆動部
A1:光軸
C:光路
E:電子部品(「計測対象」の一例)
E2:電極(「計測対象」の一例)
L:投影光
θ:傾斜角度
10: Surface mounter 13: Component mounting device 20: Component measuring unit (an example of "measuring device")
22: Component recognition camera (an example of an “imaging unit”)
30: projection unit 32, 132: light source unit 110: control unit 111: arithmetic processing unit (an example of a “control unit”)
133: Reflector (an example of "optical member")
134: Drive unit A1: Optical axis C: Optical path E: Electronic component (an example of "measurement object")
E2: Electrode (an example of "measurement target")
L: projection light θ: tilt angle

Claims (6)

光切断法に基づいて計測対象の高さ寸法を計測する計測装置であって、
前記計測対象を撮像する撮像部と、
前記計測対象を相対的に移動させながら前記撮像部の光軸に対して傾斜した線状の投影光を前記計測対象に投影する投影部と、
前記計測対象の高さ方向の分解能に応じて前記投影光の傾斜角度を変更し前記計測対象の高さ寸法を計測する制御部と、を備え、
前記計測対象は、電子部品であり、
前記制御部は、所定の傾斜角度の前記投影光によって前記電子部品の電極の高さ寸法を計測し、前記電極の高さ寸法が、電極の最大高さ寸法を超えた場合には、前記撮像部の光軸に対する前記投影光の傾斜角度が大きくなるように変更して前記電子部品の電極の高さ寸法を高分解能で再計測する、計測装置。
A measuring device for measuring the height dimension of an object to be measured based on the light section method,
an imaging unit that captures an image of the measurement target;
a projection unit that projects linear projection light inclined with respect to an optical axis of the imaging unit onto the measurement target while relatively moving the measurement target;
a control unit that measures the height dimension of the measurement object by changing the tilt angle of the projection light according to the resolution in the height direction of the measurement object;
The object to be measured is an electronic component,
The control unit measures a height dimension of the electrode of the electronic component by the projection light having a predetermined tilt angle, and if the height dimension of the electrode exceeds a maximum height dimension of the electrode , the imaging is performed. a measuring device for re-measuring the height dimension of the electrode of the electronic component with high resolution by changing the angle of inclination of the projection light with respect to the optical axis of the part so as to increase.
前記電子部品を低分解能で計測する場合の前記投影光の傾斜角度は、高分解能で計測する場合の前記投影光の傾斜角度に比べて、小さい、請求項1に記載の計測装置。 2. The measuring apparatus according to claim 1, wherein the tilt angle of said projection light when measuring said electronic component with low resolution is smaller than the tilt angle of said projection light when measuring said electronic component with high resolution. 前記制御部は、前記電子部品の電極の高さ寸法の分解能および計測時間の優先度に基づいて前記投影光の傾斜角度を変更する請求項1又は請求項2に記載の計測装置。 3. The measuring apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the tilt angle of the projection light based on the resolution of the height dimension of the electrode of the electronic component and the priority of measurement time. 前記投影部は、前記撮像部の光軸に対して傾斜角度がそれぞれ異なる投影光を前記計測対象に投影する複数の光源部を有しており、
前記制御部は、前記電子部品の状態に基づいて前記光源部を切り換えて前記投影光の傾斜角度を変更する請求項1又は請求項2に記載の計測装置。
The projection unit has a plurality of light source units that project projection light beams having different angles of inclination with respect to the optical axis of the imaging unit onto the measurement target,
3. The measuring apparatus according to claim 1, wherein the control section switches the light source section based on the state of the electronic component to change the tilt angle of the projection light.
前記投影部は、前記投影光を出力する光源部と、前記光源部から出力される前記投影光の光路を前記計測対象に向けて変更する光学部材と、前記光学部材の配置を変更する駆動部とを有しており、
前記制御部は、前記駆動部を駆動させて前記光学部材の配置を変更することにより、前記撮像部の光軸に対する前記投影光の傾斜角度を変更する請求項1又は請求項2に記載の計測装置。
The projection unit includes a light source unit that outputs the projection light, an optical member that changes an optical path of the projection light output from the light source unit toward the measurement object, and a driving unit that changes the arrangement of the optical members. and
3. The measurement according to claim 1, wherein the control section drives the driving section to change the arrangement of the optical members, thereby changing the tilt angle of the projection light with respect to the optical axis of the imaging section. Device.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の計測装置と、
前記電子部品を保持して基板に実装する部品実装装置と、を備えた表面実装機。
a measuring device according to any one of claims 1 to 5 ;
and a component mounting device that holds and mounts the electronic component on a substrate.
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