JPWO2016110941A1 - Mounting-related processing device, image processing method, and program thereof - Google Patents

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Abstract

実装装置11は、部品の状態に関する画像を撮像し、撮像された画像中において、所定の検出領域に存在する部品の外形を抽出し、この抽出した部品の外形に関する情報に基づいて、部品の画像を含む所定の取込領域を部品の画像が入る位置へ移動させ、取込領域に含まれる画像データを出力する。この実装装置11では、例えば、部品の位置がずれた画像が撮像されたとしても、抽出した部品の外形に応じて取込領域を移動するため、取込領域をより小さくすることができる。The mounting apparatus 11 captures an image related to the state of the component, extracts an external shape of the component existing in a predetermined detection area from the captured image, and based on the extracted information regarding the external shape of the component, the image of the component Is moved to a position where the image of the part enters, and the image data included in the capture area is output. In this mounting apparatus 11, for example, even if an image in which the position of a component is shifted is captured, the capture region is moved according to the extracted outer shape of the component, so that the capture region can be further reduced.

Description

本発明は、実装関連処理装置、画像処理方法及びそのプログラムに関し、より詳しくは、部品を基板に実装する処理に関する実装関連処理装置、画像処理方法及びそのプログラムに関する。   The present invention relates to a mounting-related processing device, an image processing method, and a program thereof, and more particularly to a mounting-related processing device, an image processing method, and a program thereof related to processing for mounting a component on a board.

従来、実装装置としては、イメージセンサの撮像エリア内に撮像前に予め静止状態にある複数の撮像対象(例えば吸着された部品)の各々に対応した複数の着目エリアを設定し、着目エリアの静止画像データの取得条件を撮像前に予め設定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a mounting apparatus, a plurality of areas of interest corresponding to each of a plurality of imaging objects (for example, sucked parts) in a stationary state are set in advance in an imaging area of an image sensor, and the area of interest is stationary. An image data acquisition condition is set in advance before imaging (see, for example, Patent Document 1).

特許第5524495号Patent No. 5524495

しかしながら、上述した実装装置では、着目エリアを予め設定するが、撮像対象の位置ずれなどを考慮すると、部品の吸着ずれ量の最大値に、安全を見越したマージンを加えた大きさの着目エリアを設定する必要があった。そしてこのような装置では、画像データの転送量が大きくなり、転送に時間がかかることがあった。   However, in the mounting apparatus described above, the target area is set in advance, but considering the positional deviation of the imaging target, the target area having a size obtained by adding a margin for safety to the maximum value of the component suction deviation amount It was necessary to set. In such an apparatus, the transfer amount of image data becomes large, and transfer may take time.

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、画像データの転送時間をより短縮することができる実装関連処理装置、画像処理方法及びそのプログラムを提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and a main object of the present invention is to provide a mounting related processing device, an image processing method, and a program thereof that can further reduce the transfer time of image data.

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The present invention adopts the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の実装関連処理装置は、
部品を基板に実装する処理に関する実装関連処理を実行する実装関連処理装置であって、
部品の状態に関する画像を撮像する撮像部と、
前記撮像された画像中において、所定の検出領域に存在する部品の外形を抽出し該抽出した部品の外形に関する情報に基づいて前記部品の画像を含む所定の取込領域を該部品の画像が入る位置へ移動させる領域設定部と、
前記取込領域に含まれる画像データを出力する出力部と、
を備えたものである。
The mounting related processing device of the present invention
A mounting-related processing device that executes mounting-related processing related to processing for mounting a component on a board,
An imaging unit that captures an image relating to the state of the component;
In the captured image, the external shape of the part existing in the predetermined detection area is extracted, and the image of the part enters the predetermined capture area including the image of the part based on the extracted information regarding the external shape of the part. An area setting unit to be moved to the position;
An output unit for outputting image data included in the capture area;
It is equipped with.

この装置は、部品の状態に関する画像を撮像し、撮像された画像中において、所定の検出領域に存在する部品の外形を抽出し、この抽出した部品の外形に関する情報に基づいて、部品の画像を含む所定の取込領域を部品の画像が入る位置へ移動させる。そして、この装置は、取込領域に含まれる画像データを出力する。この装置では、例えば、部品の位置がずれた画像が撮像されたとしても、抽出した部品の外形に応じて取込領域を移動するため、取込領域をより小さくすることができる。このため、出力する取込領域の画像データをより小さくすることができる。したがって、この装置では、画像データの転送時間をより短縮することができる。ここで、実装関連処理装置は、例えば、部品を基板に実装する実装装置であるものとしてもよいし、基板に実装された部品の状態を検査する検査装置であるものとしてもよい。   The apparatus captures an image related to the state of the component, extracts an external shape of the component existing in a predetermined detection area from the captured image, and extracts an image of the component based on the extracted information regarding the external shape of the component. A predetermined capture area including the image is moved to a position where an image of the part enters. This apparatus then outputs the image data included in the capture area. In this apparatus, for example, even if an image in which the position of a component is shifted is captured, the capture region is moved according to the extracted external shape of the component, so that the capture region can be further reduced. For this reason, the image data of the capture area to be output can be further reduced. Therefore, in this apparatus, the transfer time of image data can be further shortened. Here, the mounting-related processing device may be, for example, a mounting device that mounts components on a substrate, or may be an inspection device that inspects the state of components mounted on a substrate.

本発明の実装関連処理装置において、前記領域設定部は、前記検出領域に対して二値化処理を行い前記部品の外形を抽出するものとしてもよい。この装置では、比較的簡便な二値化処理によって画像データの転送時間をより短縮することができる。   In the mounting-related processing device of the present invention, the area setting unit may perform binarization processing on the detection area and extract the outer shape of the component. In this apparatus, the transfer time of image data can be further shortened by a relatively simple binarization process.

本発明の実装関連処理装置において、前記取込領域は、前記検出領域以下のサイズであるものとしてもよい。取込領域は、より部品サイズに近く、より狭い領域であることが転送時間の観点からは好ましい。検出領域は、部品の外形を抽出可能な程度の領域であればよく、これも、外形抽出処理の時間の観点からは、より狭い領域であることが好ましい。   In the mounting-related processing device of the present invention, the capture area may be a size smaller than the detection area. It is preferable from the viewpoint of transfer time that the capture area is closer to the component size and narrower. The detection area may be an area that can extract the outer shape of the component, and this is also preferably a narrower area from the viewpoint of the time of the outer shape extraction process.

本発明の実装関連処理装置において、前記領域設定部は、前記抽出された部品の外形に基づいてサイズを変更して前記取込領域を設定するものとしてもよい。この装置では、取込領域をより小さくすることができ、画像データの転送時間を更に短縮することができる。なお、取込領域の初期値は、部品の大きさに基づいて予め定められたサイズとすることができる。あるいは、本発明の実装関連処理装置において、前記取込領域は、前記撮像される部品のサイズに基づいて設定されているものとしてもよい。   In the mounting-related processing device of the present invention, the area setting unit may change the size based on the extracted outer shape of the part and set the capture area. In this apparatus, the capture area can be further reduced, and the transfer time of image data can be further shortened. The initial value of the capture area can be a predetermined size based on the size of the part. Alternatively, in the mounting-related processing device of the present invention, the capture area may be set based on the size of the imaged component.

本発明の実装関連処理装置において、前記撮像部は、受光により電荷を発生させ発生した電荷を出力する撮像素子と、出力された電荷に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備えており、前記領域設定部は、前記撮像素子から電荷を転送し前記画像処理部が画像を生成する際に前記部品の外形を抽出するものとしてもよい。この装置では、撮像素子からの電荷の転送時に部品の外形を抽出することができるため、画像の撮像から画像データの出力までの処理時間についても、より短縮することができる。   In the mounting-related processing device of the present invention, the imaging unit includes an imaging element that generates charges by receiving light and outputs the generated charges, and an image processing unit that generates image data based on the output charges. The region setting unit may extract the external shape of the component when the charge is transferred from the image sensor and the image processing unit generates an image. In this apparatus, the external shape of the component can be extracted when the charge is transferred from the image sensor, so that the processing time from image capturing to image data output can be further shortened.

本発明の実装関連処理装置は、部品を基板に実装する実装部と、前記実装部を制御する制御部と、を備え、前記出力部は、前記制御部へ前記画像データを出力するものとしてもよい。こうすれば、撮像部から制御部への画像データの転送時間をより短縮することができる。   The mounting-related processing device of the present invention includes a mounting unit that mounts a component on a board and a control unit that controls the mounting unit, and the output unit outputs the image data to the control unit. Good. By so doing, it is possible to further shorten the transfer time of the image data from the imaging unit to the control unit.

本発明の画像処理方法は、
部品を基板に実装する処理に関する実装関連処理での画像処理方法であって、
(a)部品の状態に関する画像を撮像するステップと、
(b)前記撮像された画像中において、所定の検出領域に存在する部品の外形を抽出し該抽出した部品の外形に関する情報に基づいて前記部品の画像を含む所定の取込領域を該部品の画像が入る位置へ移動させるステップと、
(c)前記取込領域に含まれる画像データを出力するステップと、
を含むものである。
The image processing method of the present invention includes:
An image processing method in a mounting related process related to a process of mounting a component on a board,
(A) capturing an image relating to the state of the component;
(B) In the captured image, the outline of a part existing in a predetermined detection area is extracted, and a predetermined capture area including an image of the part is extracted based on the extracted information related to the outline of the part. Moving to the position where the image enters,
(C) outputting image data included in the capture area;
Is included.

この画像処理方法は、上述した実装関連処理装置と同様に、部品の位置がずれた画像が撮像されたとしても、抽出した部品の外形に応じて取込領域を移動するため、取込領域をより小さくすることができる。このため、出力する取込領域の画像データをより小さくすることができる。したがって、この装置では、画像データの転送時間をより短縮することができる。なお、この画像処理方法において、上述した実装関連処理装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した実装関連処理装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。   In this image processing method, as in the above-described mounting-related processing device, even if an image in which the position of the component is shifted is captured, the capture region is moved according to the extracted external shape of the component. It can be made smaller. For this reason, the image data of the capture area to be output can be further reduced. Therefore, in this apparatus, the transfer time of image data can be further shortened. In this image processing method, various aspects of the above-described mounting related processing device may be adopted, and steps for realizing each function of the above mounting related processing device may be added.

本発明のプログラムは、上述した画像処理方法のステップを1以上のコンピュータが実行するものである。このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(例えばハードディスク、ROM、FD、CD、DVDなど)に記録されていてもよいし、伝送媒体(インターネットやLANなどの通信網)を介してあるコンピュータから別のコンピュータへ配信されてもよいし、その他どのような形で授受されてもよい。このプログラムを1つのコンピュータに実行させるか又は複数のコンピュータに各ステップを分担して実行させれば、上述した画像処理方法の各ステップが実行されるため、この方法と同様の作用効果が得られる。   The program of the present invention is one in which one or more computers execute the steps of the above-described image processing method. This program may be recorded on a computer-readable recording medium (for example, hard disk, ROM, FD, CD, DVD, etc.), or from a computer via a transmission medium (communication network such as the Internet or LAN). It may be distributed to another computer, or may be exchanged in any other form. If this program is executed by a single computer or if each step is shared and executed by a plurality of computers, each step of the above-described image processing method is executed, so that the same effect as this method can be obtained. .

実装システム10の一例を表す概略説明図。1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a mounting system 10. FIG. 実装装置11の構成を表すブロック図。The block diagram showing the structure of the mounting apparatus. 実装ヘッド22に採取された部品P1〜P4の説明図。Explanatory drawing of components P1-P4 extract | collected by the mounting head 22. FIG. 画像データ出力処理ルーチンの一例を表すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of an image data output processing routine. 撮像画像60の検出領域61と取込領域62の説明図。Explanatory drawing of the detection area | region 61 and the capture | acquisition area | region 62 of the captured image 60. FIG.

本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1は、実装システム10の一例を表す概略説明図である。図2は、実装装置11の構成を表すブロック図である。実装システム10は、部品Pを基板Sに実装する処理に関する実装関連処理を実行するシステムである。この実装システム10は、実装装置11と、管理コンピュータ50とを備えている。実装関連処理としては、例えば、基板Sに部品Pを配置する実装処理、基板Sに配置された部品Pの状態を検査する検査処理などが含まれる。実装システム10は、部品Pを基板Sに実装する実装処理を実施する複数の実装装置11と、部品Pが配置された基板Sを検査する図示しない検査装置とが上流から下流に配置されている。図1では、説明の便宜のため実装装置11を1台のみ示している。なお、本実施形態において、左右方向(X軸)、前後方向(Y軸)及び上下方向(Z軸)は、図1に示した通りとする。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of the mounting system 10. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the mounting apparatus 11. The mounting system 10 is a system that executes a mounting related process related to a process of mounting the component P on the board S. The mounting system 10 includes a mounting device 11 and a management computer 50. The mounting related processing includes, for example, mounting processing for placing the component P on the substrate S, inspection processing for inspecting the state of the component P placed on the substrate S, and the like. In the mounting system 10, a plurality of mounting apparatuses 11 that perform a mounting process for mounting a component P on a substrate S and an inspection device (not shown) that inspects the substrate S on which the component P is disposed are disposed from upstream to downstream. . In FIG. 1, only one mounting apparatus 11 is shown for convenience of explanation. In the present embodiment, the left-right direction (X-axis), the front-rear direction (Y-axis), and the up-down direction (Z-axis) are as shown in FIG.

実装装置11は、図1、2に示すように、基板搬送ユニット12と、実装ユニット13と、部品供給ユニット14と、撮像ユニット30と、制御装置40とを備えている。基板搬送ユニット12は、基板Sの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板搬送ユニット12は、図1の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された1対のコンベアベルトを有している。基板Sはこのコンベアベルトにより搬送される。   As illustrated in FIGS. 1 and 2, the mounting apparatus 11 includes a substrate transport unit 12, a mounting unit 13, a component supply unit 14, an imaging unit 30, and a control device 40. The substrate transport unit 12 is a unit that carries in, transports, fixes and unloads the substrate S at the mounting position. The substrate transport unit 12 has a pair of conveyor belts provided at intervals in the front-rear direction of FIG. 1 and spanned in the left-right direction. The board | substrate S is conveyed by this conveyor belt.

実装ユニット13は、部品Pを部品供給ユニット14から採取し、基板搬送ユニット12に固定された基板Sへ配置するものである。実装ユニット13は、ヘッド移動部20と、実装ヘッド22と、吸着ノズル24とを備えている。ヘッド移動部20は、ガイドレールに導かれてXY方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド22は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動部20によりXY方向へ移動する。実装ヘッド22の下面には、1以上の吸着ノズル24が取り外し可能に装着されている。実装ヘッド22は、Z軸モータを内蔵しており、このZ軸モータによってZ軸に沿って吸着ノズル24の高さを調整する。吸着ノズル24は、部品Pを採取するものであり、図示しない減圧ポンプにより負圧が供給され、この負圧により部品Pを吸着保持する。   The mounting unit 13 collects the component P from the component supply unit 14 and arranges it on the substrate S fixed to the substrate transport unit 12. The mounting unit 13 includes a head moving unit 20, a mounting head 22, and a suction nozzle 24. The head moving unit 20 includes a slider that is guided by the guide rail and moves in the XY directions, and a motor that drives the slider. The mounting head 22 is detachably mounted on the slider and is moved in the XY direction by the head moving unit 20. One or more suction nozzles 24 are detachably mounted on the lower surface of the mounting head 22. The mounting head 22 incorporates a Z-axis motor, and the height of the suction nozzle 24 is adjusted along the Z-axis by the Z-axis motor. The suction nozzle 24 collects the component P, and a negative pressure is supplied by a decompression pump (not shown), and the component P is sucked and held by this negative pressure.

部品供給ユニット14は、複数のリールを備え、実装装置11の前側に着脱可能に取り付けられている。各リールには、テープが巻き付けられ、テープの表面には、部品Pが長手方向に沿って保持されている。このテープは、リールから後方に向かって巻きほどかれ、部品が露出した状態で、吸着ノズル24で吸着される採取位置にフィーダ部により送り出される。   The component supply unit 14 includes a plurality of reels and is detachably attached to the front side of the mounting apparatus 11. A tape is wound around each reel, and a part P is held along the longitudinal direction on the surface of the tape. This tape is unwound from the reel toward the rear, and is sent out by the feeder unit to a sampling position where the tape is sucked by the suction nozzle 24 with the components exposed.

撮像ユニット30は、実装ヘッド22に吸着された部品Pを撮像するユニットであり、基板搬送ユニット12と部品供給ユニット14との間に配設されている。この撮像ユニット30の撮像範囲は、撮像ユニット30の上方である。撮像ユニット30は、撮像素子31と、領域設定部32と、画像処理部33と、出力部34とを備えている。撮像素子31は、受光により電荷を発生させ発生した電荷を出力するものである。撮像素子31は、フォトダイオードを備えたCCDイメージセンサとしてもよいし、CMOSイメージセンサとしてもよい。領域設定部32は、撮像素子31から画像処理部33へ入力される電荷に基づいて、画像データの取込領域を設定する処理を行うものである。この領域設定部32は、二値化処理及び外形抽出処理を電荷転送と並行して行う回路として構成されている。領域設定部32は、予め定められた検出領域に含まれる画素の電荷と所定の閾値とに基づいて二値化処理を行う。この閾値は、その画素が部品の領域であるか、部品以外の領域であるかを判定可能な値に経験的に求められている。検出領域は、実装ヘッド22の各吸着ノズル24の位置及び吸着する部品種に応じてその領域の大きさ及び位置が予め定められている。また、領域設定部32は、二値化処理の結果に基づいて部品Pの外形抽出処理を行う。この領域設定部32は、撮像された画像中において、検出領域に存在する部品の外形を抽出し、この抽出した部品の外形に関する情報に基づいて部品の画像を含む所定の取込領域をこの部品の画像が入る位置へ移動させる処理を行う。画像処理部33は、入力された電荷に基づいて画像データを生成するものである。画像処理部33は、例えば、暗電流補正、補間演算、色空間変換、ガンマ補正などの処理を行い、画像データを生成する。出力部34は、生成された画像データの一部又は全部を制御装置40へ出力するものである。撮像ユニット30は、部品Pを吸着した吸着ノズル24が撮像ユニット30の上方を通過する際、吸着ノズル24に吸着された部品Pを撮像し、撮像結果を制御装置40へ出力する。   The imaging unit 30 is a unit that images the component P adsorbed by the mounting head 22, and is disposed between the substrate transport unit 12 and the component supply unit 14. The imaging range of the imaging unit 30 is above the imaging unit 30. The imaging unit 30 includes an imaging device 31, a region setting unit 32, an image processing unit 33, and an output unit 34. The image sensor 31 generates charges by receiving light and outputs the generated charges. The image pickup device 31 may be a CCD image sensor provided with a photodiode or a CMOS image sensor. The area setting unit 32 performs a process of setting an image data capturing area based on the charge input from the image sensor 31 to the image processing unit 33. The region setting unit 32 is configured as a circuit that performs binarization processing and outline extraction processing in parallel with charge transfer. The region setting unit 32 performs binarization processing based on the charge of pixels included in a predetermined detection region and a predetermined threshold value. This threshold value is empirically determined as a value that can determine whether the pixel is a part region or a region other than a part. The size and position of the detection area are predetermined according to the position of each suction nozzle 24 of the mounting head 22 and the type of part to be sucked. Further, the region setting unit 32 performs an outline extraction process of the component P based on the result of the binarization process. The area setting unit 32 extracts the outline of a part existing in the detection area from the captured image, and sets a predetermined capture area including an image of the part based on the extracted information on the outline of the part. The process of moving to the position where the next image enters is performed. The image processing unit 33 generates image data based on the input charges. For example, the image processing unit 33 performs processing such as dark current correction, interpolation calculation, color space conversion, and gamma correction, and generates image data. The output unit 34 outputs a part or all of the generated image data to the control device 40. The imaging unit 30 images the component P sucked by the suction nozzle 24 when the suction nozzle 24 that sucked the component P passes over the imaging unit 30, and outputs the imaging result to the control device 40.

制御装置40は、図2に示すように、CPU41を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するROM42、各種データを記憶するHDD43、作業領域として用いられるRAM44、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース45などを備えており、これらはバス46を介して接続されている。この制御装置40は、基板搬送ユニット12、実装ユニット13、部品供給ユニット14へ制御信号を出力し、撮像ユニット30からの画像信号を入力する。   As shown in FIG. 2, the control device 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU 41, and includes a ROM 42 that stores a processing program, an HDD 43 that stores various data, a RAM 44 used as a work area, an external device and an electrical device. An input / output interface 45 for exchanging signals is provided, and these are connected via a bus 46. The control device 40 outputs a control signal to the substrate transport unit 12, the mounting unit 13, and the component supply unit 14 and inputs an image signal from the imaging unit 30.

管理コンピュータ50は、実装システム10の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理コンピュータ50は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等の入力装置52と、各種情報を表示するディスプレイ54とを備えている。管理コンピュータ50は、記憶部に実装条件情報が記憶されている。実装条件情報には、部品Pの形状やサイズ、吸着に用いる吸着ノズル24などの情報が含まれている。   The management computer 50 is a computer that manages information of each device of the mounting system 10. The management computer 50 includes an input device 52 such as a keyboard and a mouse for an operator to input various commands, and a display 54 for displaying various information. The management computer 50 stores mounting condition information in a storage unit. The mounting condition information includes information such as the shape and size of the component P and the suction nozzle 24 used for suction.

次に、こうして構成された本実施形態の実装システム10の動作、まず、実装装置11の実装処理について説明する。実装処理を開始すると、制御装置40のCPU41は、採取する部品Pに応じた吸着ノズル24を実装ヘッド22に装着させ、部品供給ユニット14から部品Pを採取するよう実装ユニット13を制御する。図3は、実装ヘッド22に採取された部品P1〜P4の説明図である。ここでは、実装ヘッド22が4つの吸着ノズル24を装着した場合を具体例として説明する。なお、部品P1〜P4は、部品Pと総称する。次に、CPU41は、実装ヘッド22が撮像ユニット30の上方を通過するようヘッド移動部20を制御し、実装ヘッド22に吸着保持された部品Pを撮像ユニット30に撮像させる。続いて、CPU41は、撮像ユニット30の撮像結果に基づいて、部品Pの位置や回転角度などを調整し、基板Sへ部品Pを配置させる。このとき、部品Pに変形など異常がある場合は、CPU41は、この部品Pを実装に用いずに廃棄する処理を実装ユニット13に行わせる。CPU41は、このような処理を、基板Sへの部品Pの配置がすべて終了するまで繰り返し行う。   Next, the operation of the mounting system 10 of the present embodiment configured as described above, first, the mounting process of the mounting apparatus 11 will be described. When the mounting process is started, the CPU 41 of the control device 40 controls the mounting unit 13 so that the suction nozzle 24 corresponding to the component P to be collected is mounted on the mounting head 22 and the component P is collected from the component supply unit 14. FIG. 3 is an explanatory diagram of the components P <b> 1 to P <b> 4 collected by the mounting head 22. Here, a case where the mounting head 22 has four suction nozzles 24 will be described as a specific example. The parts P1 to P4 are collectively referred to as a part P. Next, the CPU 41 controls the head moving unit 20 so that the mounting head 22 passes over the image pickup unit 30, and causes the image pickup unit 30 to pick up an image of the component P sucked and held by the mount head 22. Subsequently, the CPU 41 adjusts the position and rotation angle of the component P based on the imaging result of the imaging unit 30 and arranges the component P on the substrate S. At this time, if there is an abnormality such as deformation in the component P, the CPU 41 causes the mounting unit 13 to perform a process of discarding the component P without using it for mounting. The CPU 41 repeats such processing until all the placement of the components P on the board S is completed.

次に、撮像ユニット30での画像データの出力処理について説明する。図4は、撮像ユニット30により実行される画像データ出力処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、制御装置40からの撮像指令を受けるたびに撮像ユニット30の各構成(回路)により実行される。このルーチンを開始すると、撮像ユニット30は、撮像素子31で撮像処理を行い(ステップS100)、撮像素子31から電荷を領域設定部32を介して画像処理部33へ転送する(ステップS110)。次に、領域設定部32は、所定の検出領域の電荷に基づいて二値化処理及び外形抽出処理を実行し(ステップS120)、取込領域を設定する(ステップS130)。   Next, image data output processing in the imaging unit 30 will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an image data output processing routine executed by the imaging unit 30. This routine is executed by each configuration (circuit) of the imaging unit 30 every time an imaging command is received from the control device 40. When this routine is started, the imaging unit 30 performs an imaging process with the imaging device 31 (step S100), and transfers charges from the imaging device 31 to the image processing unit 33 via the region setting unit 32 (step S110). Next, the region setting unit 32 executes binarization processing and contour extraction processing based on the charge in a predetermined detection region (step S120), and sets a capture region (step S130).

図5は、撮像ユニット30で撮像された撮像画像60の検出領域61A〜61Dと取込領域62A〜62Dの説明図であり、図5(a)が二値化処理時の説明図であり、図5(b)が取込領域62を設定した説明図である。なお、ここでは、検出領域61A〜61Dを検出領域61と総称し、取込領域62A〜62Dを取込領域62と総称する。また、ステップS110〜S130では、各画素を構成する電荷が転送されている状態であり、図5に示すような画像データはイメージである。撮像素子31は、図5の画像を形成する電荷を所定の順番、例えば、左上の画素から右に向かう順で領域設定部32へ転送する。予め定められた検出領域61の画素が転送されてくると、これを受けた領域設定部32は、所定の閾値よりも、この電荷が大きいか否かに基づいて、二値化処理を行い、その結果を信号として出力する。この出力結果が、そのまま、その画素が部品の領域か、それ以外の領域かを示すものとなる。この出力結果により、部品の輪郭、即ち外形抽出を行うことができる。ここで、所定の閾値は、部品の色等に応じて、背景領域と部品領域とを区別することができる値に経験的に定められている。部品の外形を抽出すると、領域設定部32は、その部品の外形が入るように、取込領域62の位置を設定する。領域設定部32は、検出領域61の内部に部品Pが収まっているときには、検出領域61と同じ位置を取込領域62に設定する(図5の部品P1,P2参照)。また、領域設定部32は、検出領域61から部品Pがはみ出ているときには、部品がすべて含まれる領域を取込領域62に設定する(図5の部品P3,P4参照)。   FIG. 5 is an explanatory diagram of detection areas 61A to 61D and capture areas 62A to 62D of the captured image 60 captured by the imaging unit 30, and FIG. 5 (a) is an explanatory diagram at the time of binarization processing. FIG. 5B is an explanatory diagram in which the capture area 62 is set. Here, the detection areas 61A to 61D are collectively referred to as the detection area 61, and the capture areas 62A to 62D are collectively referred to as the capture area 62. In steps S110 to S130, the charge constituting each pixel is transferred, and the image data as shown in FIG. 5 is an image. The image sensor 31 transfers the charges for forming the image of FIG. 5 to the region setting unit 32 in a predetermined order, for example, from the upper left pixel to the right. When the pixels of the predetermined detection region 61 are transferred, the region setting unit 32 that has received the pixel performs binarization processing based on whether or not this charge is larger than a predetermined threshold, The result is output as a signal. This output result directly indicates whether the pixel is a part area or other area. Based on the output result, the contour of the part, that is, the contour extraction can be performed. Here, the predetermined threshold value is empirically determined as a value that can distinguish the background region and the component region in accordance with the color of the component. When the outline of the part is extracted, the area setting unit 32 sets the position of the capture area 62 so that the outline of the part enters. When the part P is within the detection area 61, the area setting unit 32 sets the same position as the detection area 61 in the capture area 62 (see parts P1 and P2 in FIG. 5). In addition, when the part P protrudes from the detection area 61, the area setting unit 32 sets an area including all the parts in the capture area 62 (see parts P3 and P4 in FIG. 5).

ここで、検出領域61や取込領域62について説明する。一般的に、部品Pがおおよそどこにあるかを判定するための検出領域は、部品Pの吸着ノズル24への吸着ずれ、回転ずれなどを考慮して、部品Pの大きさに対して比較的大きなマージンを設けた大きさに設定される。これに対して、撮像ユニット30では、制御装置40へ転送する画像データの領域である取込領域62を部品Pの位置に応じて微小移動させるため、検出領域61は、マージンをより小さくした領域とすることができる。例えば、部品Pの画像が検出領域61からはみ出たとしても(図5の部品P3,P4参照)、検出領域61に含まれている部分(部品の外形、輪郭)によって、部品Pの位置を把握することができる。ここでは、検出領域61は、部品Pの外形を抽出可能な程度の領域として設定されており、検出領域61と取込領域62とは同じサイズの領域であるものとし、部品Pが入るだけのサイズ(図5参照)とした。   Here, the detection area 61 and the capture area 62 will be described. In general, the detection region for determining where the component P is approximately is relatively large with respect to the size of the component P in consideration of the adsorption displacement and rotation displacement of the component P to the adsorption nozzle 24. The size is set with a margin. On the other hand, in the imaging unit 30, the detection area 61 is an area with a smaller margin because the capture area 62, which is an area of image data to be transferred to the control device 40, is slightly moved according to the position of the component P. It can be. For example, even if the image of the part P protrudes from the detection area 61 (see the parts P3 and P4 in FIG. 5), the position of the part P is grasped by the part (outer shape and outline of the part) included in the detection area 61. can do. Here, the detection area 61 is set as an area where the outer shape of the component P can be extracted, and the detection area 61 and the capture area 62 are areas of the same size, and only the part P enters. Size (see FIG. 5).

続いて、転送された電荷に基づいて、画像処理部33は、画像データを生成する(ステップS140)。画像データは、例えば、ビットマップデータとしてもよいし、JPEGデータとしてもよい。そして、出力部34は、設定された取込領域62に含まれる画像データと、取込領域62の移動量とを制御装置40へ出力し(ステップS150)、このルーチンを終了する。取込領域62の移動量は、検出領域61に対する相対的な移動量としてもよいし、撮像画像60の基準位置(例えば、画像の左上端部)からの移動量としてもよい。この取込領域62の移動量と画像データを取得した制御装置40は、この移動量と画像データにおける部品Pの位置から、部品Pの吸着ずれ量を求める。また、制御装置40は、部品Pの基準の画像データと取得した画像データとのマッチングを行い、部品Pの回転角度や形状異常の有無を判定する。そして、制御装置40は、実装ヘッド22に吸着された部品P1〜P4が適切に基板Sに配置されるよう、回転角度の補正や配置位置の微調整などを実装ヘッド22に行わせる。   Subsequently, based on the transferred charges, the image processing unit 33 generates image data (step S140). The image data may be, for example, bitmap data or JPEG data. Then, the output unit 34 outputs the set image data included in the capture area 62 and the movement amount of the capture area 62 to the control device 40 (step S150), and ends this routine. The movement amount of the capture region 62 may be a relative movement amount with respect to the detection region 61 or may be a movement amount from the reference position of the captured image 60 (for example, the upper left corner of the image). The control device 40 that has acquired the movement amount of the capture area 62 and the image data obtains the suction displacement amount of the component P from the movement amount and the position of the component P in the image data. Further, the control device 40 performs matching between the reference image data of the component P and the acquired image data, and determines the presence or absence of a rotation angle of the component P or a shape abnormality. Then, the control device 40 causes the mounting head 22 to perform correction of the rotation angle, fine adjustment of the arrangement position, and the like so that the components P1 to P4 sucked by the mounting head 22 are appropriately arranged on the substrate S.

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の撮像素子31及び画像処理部33が本発明の撮像部に相当し、領域設定部32が領域設定部に相当し、出力部34が出力部に相当し、実装ユニット13が実装部に相当し、制御装置40が制御部に相当する。なお、本実施形態では、実装装置11の動作を説明することにより本発明の画像処理方法の一例も明らかにしている。   Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. The imaging element 31 and the image processing unit 33 of the present embodiment correspond to the imaging unit of the present invention, the region setting unit 32 corresponds to the region setting unit, the output unit 34 corresponds to the output unit, and the mounting unit 13 is the mounting unit. The control device 40 corresponds to a control unit. In the present embodiment, an example of the image processing method of the present invention is also clarified by describing the operation of the mounting apparatus 11.

以上説明した実施形態の実装装置11の撮像ユニット30によれば、部品の状態に関する画像を撮像し、撮像された画像中において、検出領域61に存在する部品Pの外形を抽出し、この抽出した部品Pの外形に基づいて、部品Pの画像を含む取込領域62を部品Pの画像が入る位置へ移動させる。そして、撮像ユニット30は、取込領域62に含まれる画像データを制御装置40へ出力する。この撮像ユニット30では、例えば、部品Pの位置がずれた画像が撮像されたとしても、抽出した部品の外形に応じて取込領域62を移動するため、取込領域62をより小さくすることができる。このため、制御装置40へ出力する取込領域62の画像データをより小さくすることができる。したがって、撮像ユニット30では、画像データの転送時間をより短縮することができる。   According to the imaging unit 30 of the mounting apparatus 11 of the embodiment described above, an image relating to the state of the component is captured, and the outer shape of the component P existing in the detection region 61 is extracted from the captured image, and this extraction is performed. Based on the outer shape of the component P, the capture area 62 including the image of the component P is moved to a position where the image of the component P enters. Then, the imaging unit 30 outputs the image data included in the capture area 62 to the control device 40. In this imaging unit 30, for example, even if an image in which the position of the component P is shifted is captured, the capture region 62 is moved according to the extracted external shape of the component, so that the capture region 62 can be made smaller. it can. For this reason, the image data of the capture area 62 output to the control device 40 can be further reduced. Therefore, in the imaging unit 30, the transfer time of image data can be further shortened.

また、領域設定部32は、検出領域61に含まれる範囲で二値化処理を行い部品Pの外形を抽出するため、比較的簡便な二値化処理によって画像データの転送時間をより短縮することができる。更に、取込領域62は、より部品サイズに近い検出領域61と同じサイズであるため、転送時間の観点からは好ましい。更にまた、領域設定部32は、撮像素子31から電荷を転送し画像処理部33が画像を生成する際に部品Pの外形を抽出するため、画像の撮像から画像データの出力までの処理時間についても、より短縮することができる。そしてまた、出力部34は、制御装置40へ画像データを出力するため、撮像ユニット30から制御装置40への画像データの転送時間をより短縮することができる。   Further, since the area setting unit 32 performs binarization processing within the range included in the detection area 61 and extracts the outer shape of the component P, the transfer time of image data can be further shortened by relatively simple binarization processing. Can do. Furthermore, since the capture area 62 is the same size as the detection area 61 closer to the component size, it is preferable from the viewpoint of transfer time. Furthermore, the region setting unit 32 transfers charges from the image sensor 31 and extracts the outer shape of the component P when the image processing unit 33 generates an image. Therefore, the processing time from image capturing to image data output is determined. Can be further shortened. Moreover, since the output unit 34 outputs the image data to the control device 40, the transfer time of the image data from the imaging unit 30 to the control device 40 can be further shortened.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

例えば、上述した実施形態では、検出領域61に対して二値化処理を行うものとしたが特にこれに限定されず、撮像画像60の全体を二値化処理してもよい。こうしても、撮像ユニット30は、より小さな取込領域62の画像データを転送するため、画像データの転送時間をより短縮することはできる。   For example, in the above-described embodiment, the binarization process is performed on the detection area 61. However, the present invention is not particularly limited to this, and the entire captured image 60 may be binarized. Even in this case, since the imaging unit 30 transfers the image data of the smaller capture area 62, the transfer time of the image data can be further shortened.

上述した実施形態では、取込領域62は、検出領域61のサイズと同じものとしたが、これに限定されず、例えば、検出領域61以下のサイズとしてもよい。取込領域62は、より部品サイズに近く、より狭い領域であることが転送時間の短縮には好ましい。   In the embodiment described above, the capture area 62 is the same as the size of the detection area 61, but is not limited thereto, and may be, for example, the size of the detection area 61 or smaller. The take-in area 62 is closer to the component size and is preferably a narrow area for shortening the transfer time.

上述した実施形態では、取込領域62は、撮像される部品Pのサイズに基づいて予め設定されているものとして説明したが、特にこれに限定されず、領域設定部32は、抽出された部品の外形に基づいてサイズを変更して取込領域62を設定するものとしてもよい。この領域設定部32では、取込領域62を更に小さくすることができ、画像データの転送時間を更に短縮することができる。なお、取込領域62の初期値は、部品の大きさに基づいて予め定められたサイズ(例えば検出領域61のサイズ)とすることができる。   In the above-described embodiment, the capturing area 62 has been described as being preset based on the size of the part P to be imaged. However, the present invention is not limited to this, and the area setting unit 32 may extract the extracted part. The capture area 62 may be set by changing the size based on the external shape. In this area setting unit 32, the capture area 62 can be further reduced, and the transfer time of image data can be further shortened. Note that the initial value of the capture area 62 can be a predetermined size (for example, the size of the detection area 61) based on the size of the component.

上述した実施形態では、撮像素子31から電荷を転送し画像処理部33が画像を生成する際に部品の外形を抽出するものとしたが、特にこれに限定されず、画像処理部33が画像を生成したあとに部品の外形を抽出するものとしてもよい。また、領域設定部32は、電子回路としてハードウエアで構成されているものとして説明したが、ソフトウエアで構成されているものとしてもよい。この場合、撮像ユニット30が備えるコントローラがこのソフトウエアを実行するものとしてもよい。この装置においても、画像データの転送時間をより短縮することはできる。   In the above-described embodiment, the external shape of the component is extracted when the charge is transferred from the image pickup device 31 and the image processing unit 33 generates an image. However, the present invention is not limited to this, and the image processing unit 33 captures the image. It is good also as what extracts the external shape of components, after producing | generating. Further, the area setting unit 32 has been described as being configured as hardware as an electronic circuit, but may be configured as software. In this case, a controller included in the imaging unit 30 may execute the software. Even in this apparatus, the transfer time of image data can be further shortened.

上述した実施形態では、実装ヘッド22は、4つの吸着ノズル24を装着するものとして説明したが、特にこれに限定されない。例えば、実装ヘッド22は、1以上の吸着ノズル24を備えるものとすればよい。   In the embodiment described above, the mounting head 22 has been described as mounting the four suction nozzles 24, but is not particularly limited thereto. For example, the mounting head 22 may be provided with one or more suction nozzles 24.

上述した実施形態では、実装装置11を本発明の実装関連処理装置として説明したが、部品Pの位置や形状を判定するものとすれば特にこれに限定されず、例えば、基板S上に配置された部品Pの位置や形状を検査する検査装置を本発明の実装関連処理装置としてもよい。また、上述した実施形態では、本発明を実装装置11として説明したが、画像処理方法としてもよいし、このステップをコンピュータが実行するプログラムとしてもよい。   In the above-described embodiment, the mounting apparatus 11 has been described as the mounting-related processing apparatus of the present invention. However, the present invention is not particularly limited as long as the position and shape of the component P are determined. The inspection device for inspecting the position and shape of the component P may be used as the mounting related processing device of the present invention. In the above-described embodiment, the present invention has been described as the mounting apparatus 11. However, an image processing method may be used, or a program executed by a computer may be performed for this step.

本発明は、部品を基板上に配置する実装関連処理を行う装置に利用可能である。   The present invention can be used for an apparatus for performing a mounting related process for arranging components on a substrate.

10 実装システム、11 実装装置、12 基板搬送ユニット、13 実装ユニット、14 部品供給ユニット、20 ヘッド移動部、22 実装ヘッド、24 吸着ノズル、30 撮像ユニット、31 撮像素子、32 領域設定部、33 画像処理部、34 出力部、40 制御装置、41 CPU、42 ROM、43 HDD、44 RAM、45 入出力インタフェース、46 バス、50 管理コンピュータ、52 入力装置、54 ディスプレイ、60 撮像画像、61,61A〜61D 検出領域、62,62A〜62D 取込領域、P,P1〜P4 部品、S 基板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 mounting system, 11 mounting apparatus, 12 board | substrate conveyance unit, 13 mounting unit, 14 component supply unit, 20 head moving part, 22 mounting head, 24 suction nozzle, 30 imaging unit, 31 imaging element, 32 area | region setting part, 33 image Processing unit, 34 output unit, 40 control device, 41 CPU, 42 ROM, 43 HDD, 44 RAM, 45 input / output interface, 46 bus, 50 management computer, 52 input device, 54 display, 60 captured image, 61, 61A- 61D detection area, 62, 62A to 62D capture area, P, P1 to P4 parts, S substrate.

Claims (9)

部品を基板に実装する処理に関する実装関連処理を実行する実装関連処理装置であって、
部品の状態に関する画像を撮像する撮像部と、
前記撮像された画像中において、所定の検出領域に存在する部品の外形を抽出し該抽出した部品の外形に関する情報に基づいて前記部品の画像を含む所定の取込領域を該部品の画像が入る位置へ移動させる領域設定部と、
前記取込領域に含まれる画像データを出力する出力部と、
を備えた実装関連処理装置。
A mounting-related processing device that executes mounting-related processing related to processing for mounting a component on a board,
An imaging unit that captures an image relating to the state of the component;
In the captured image, the external shape of the part existing in the predetermined detection area is extracted, and the image of the part enters the predetermined capture area including the image of the part based on the extracted information regarding the external shape of the part. An area setting unit to be moved to the position;
An output unit for outputting image data included in the capture area;
A mounting-related processing device.
前記領域設定部は、前記検出領域に対して二値化処理を行い前記部品の外形を抽出する、請求項1に記載の実装関連処理装置。   The mounting related processing device according to claim 1, wherein the area setting unit performs binarization processing on the detection area and extracts an outer shape of the component. 前記取込領域は、前記検出領域以下のサイズである、請求項1又は2に記載の実装関連処理装置。   The mounting related processing device according to claim 1, wherein the capture area has a size smaller than or equal to the detection area. 前記領域設定部は、前記抽出された部品の外形に基づいてサイズを変更して前記取込領域を設定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の実装関連処理装置。   The mounting related processing device according to claim 1, wherein the area setting unit changes the size based on an outline of the extracted component and sets the capture area. 前記取込領域は、前記撮像される部品のサイズに基づいて設定されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の実装関連処理装置。   The mounting-related processing device according to claim 1, wherein the capture area is set based on a size of the imaged component. 前記撮像部は、受光により電荷を発生させ発生した電荷を出力する撮像素子と、出力された電荷に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備えており、
前記領域設定部は、前記撮像素子から電荷を転送し前記画像処理部が画像を生成する際に前記部品の外形を抽出する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の実装関連処理装置。
The imaging unit includes an imaging device that generates charges by receiving light and outputs the generated charges, and an image processing unit that generates image data based on the output charges,
The mounting-related processing device according to claim 1, wherein the region setting unit extracts an external shape of the component when the charge is transferred from the imaging element and the image processing unit generates an image. .
請求項1〜6のいずれか1項に記載の実装関連処理装置であって、
部品を基板に実装する実装部と、
前記実装部を制御する制御部と、を備え、
前記出力部は、前記制御部へ前記画像データを出力する、実装関連処理装置。
It is the mounting related processing apparatus of any one of Claims 1-6,
A mounting part for mounting components on a board;
A control unit for controlling the mounting unit,
The output unit is a mounting-related processing device that outputs the image data to the control unit.
部品を基板に実装する処理に関する実装関連処理での画像処理方法であって、
(a)部品の状態に関する画像を撮像するステップと、
(b)前記撮像された画像中において、所定の検出領域に存在する部品の外形を抽出し該抽出した部品の外形に関する情報に基づいて前記部品の画像を含む所定の取込領域を該部品の画像が入る位置へ移動させるステップと、
(c)前記取込領域に含まれる画像データを出力するステップと、
を含む画像処理方法。
An image processing method in a mounting related process related to a process of mounting a component on a board,
(A) capturing an image relating to the state of the component;
(B) In the captured image, the outline of a part existing in a predetermined detection area is extracted, and a predetermined capture area including an image of the part is extracted based on the extracted information related to the outline of the part. Moving to the position where the image enters,
(C) outputting image data included in the capture area;
An image processing method including:
請求項8に記載の画像処理方法のステップを1以上のコンピュータが実行するプログラム。   A program in which one or more computers execute the steps of the image processing method according to claim 8.
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