JPWO2020070880A1 - Measuring device and component mounting machine - Google Patents
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Abstract
平行光を出力する投光部(14)と受光部(15)とを所定の位置関係で固定したベース部(13)と、このベース部を傾動させることで前記平行光の照射角度を変化させる傾動機構部(25)とを備える。測定対象(42)の厚みが平行光(16)の幅内に収まる位置で前記測定対象を一定の姿勢に保持した状態で、前記傾動機構部により前記ベース部を傾動させることで前記平行光の照射角度を変化させながら前記平行光のうちの前記測定対象で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測してその測定値の最小値を求め、その測定値の最小値に基づいて前記測定対象の厚み寸法又は厚み方向への変形量を測定し、或は、前記測定値が最小となったときの前記ベース部の傾き角度に基づいて前記測定対象の厚み方向への傾き角度を測定する。The base portion (13) in which the light emitting portion (14) and the light receiving portion (15) that output parallel light are fixed in a predetermined positional relationship, and the base portion is tilted to change the irradiation angle of the parallel light. It is provided with a tilting mechanism unit (25). While the measurement target is held in a constant posture at a position where the thickness of the measurement target (42) is within the width of the parallel light (16), the tilt mechanism portion tilts the base portion to obtain the parallel light. While changing the irradiation angle, observe that the measured value of the width of the portion of the parallel light shaded by the measurement target increases or decreases to obtain the minimum value of the measured value, and based on the minimum value of the measured value. Measure the thickness dimension of the measurement target or the amount of deformation in the thickness direction, or the tilt angle of the measurement target in the thickness direction based on the tilt angle of the base portion when the measured value becomes the minimum. To measure.
Description
本明細書は、測定対象の厚み寸法、厚み方向への変形量、厚み方向への傾き角度のいずれかを測定する測定装置及び部品実装機に関する技術を開示したものである。 This specification discloses a technique relating to a measuring device and a component mounting machine for measuring any of the thickness dimension of a measurement target, the amount of deformation in the thickness direction, and the inclination angle in the thickness direction.
例えば、回路基板に実装する電子部品の中には、部品ボディの2辺又は4辺に複数のリードが列設されたリード付き電子部品がある。このようなリード付きの電子部品では、一部のリードに曲がり(変形)があると、当該電子部品のリードを回路基板のパッドに半田付けする際に、一部のリードが回路基板のパッドに十分に密着せず、接続不良の原因となる場合がある。 For example, among electronic components mounted on a circuit board, there are electronic components with leads in which a plurality of leads are arranged in rows on two or four sides of the component body. In such electronic components with leads, if some of the leads are bent (deformed), when the leads of the electronic component are soldered to the pads of the circuit board, some of the leads will be attached to the pads of the circuit board. It may not adhere sufficiently and may cause a poor connection.
そこで、リードの曲がりを検出する方法が特許文献1(特開平1−260349号公報)で提案されている。この検出方法は、図8に示すように、投光器51から平行レーザ光52を受光器53に向けて照射すると共に、電子部品のリード54の列を平行レーザ光52の幅内に位置させる。更に、投光器51と受光器53の位置を、平行レーザ光52をリード54の列に対して斜め下方から照射する斜め下方照射位置と、斜め上方から照射する斜め上方照射位置とに切り替え可能に構成し、事前に、標準的なサンプル部品の曲がりの無いリード54の列を平行レーザ光52の幅内に位置させて、斜め下方照射位置に位置する投光器51から平行レーザ光52をリード54の列に対して斜め下方から照射して、平行レーザ光52のうちのリード54の列で遮光されない部分の光を受光器53で受光して、その受光量の検出値を標準値として記憶装置に記憶しておく。同様に、斜め上方照射位置に移動させた投光器51から平行レーザ光52をリード54の列に対して斜め上方から照射したときの受光器53の受光量を検出して、その検出値を標準値として記憶装置に記憶しておく。その後、生産中は、検査対象となる電子部品のリード54の列を平行レーザ光52の幅内に位置させて、上述したリード54の曲がりの無い標準的なサンプル部品の場合と同様の手順で、斜め下方照射位置と斜め上方照射位置の2箇所で受光器53の受光量を検出し、その受光量の検出値をメモリに記憶された標準値と比較して、両者の差が許容誤差範囲内であるか否かで、リード54の曲がりが無いか有るかを判定するようにしている。
Therefore, a method for detecting the bending of a lead has been proposed in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-260349). In this detection method, as shown in FIG. 8, the
上記特許文献1のリード曲がり検出装置を部品実装機に搭載して、生産中に部品供給装置から供給される電子部品のリードの曲がりの有無を検査することが考えられるが、次のような問題がある。
It is conceivable to mount the reed bending detection device of
部品実装機では、生産中に部品供給装置から供給される電子部品を吸着ノズルで吸着して、その電子部品のリード54の列を平行レーザ光52の幅内に位置させることになる。生産中に、吸着ノズルに吸着した電子部品のリード54の列が必ずしも正確に水平になるとは限らず、少し傾くことがあるが、平行レーザ光52の幅内に位置させたリード54の列が傾いていると、平行レーザ光52のうちのリード54の列で遮光された部分の幅が変化して受光器53の受光量が変化してしまう。このため、リード54の列が傾いていると、曲がりの無いリード54の列であっても、曲がりの有るリード54の列と同様の受光器53の受光量となってしまうことがあり、それによって、リード54の曲がりの有無を誤判定してしまうことがあり、リード54の曲がりの検出信頼性に問題がある。
In the component mounting machine, the electronic components supplied from the component supply device are attracted by the suction nozzle during production, and the rows of the
上記課題を解決するために、測定対象の厚み寸法、厚み方向への変形量、厚み方向への傾き角度のいずれかを測定する測定装置において、前記測定対象の厚み寸法よりも幅広な平行光を前記測定対象に対して照射する投光部と、前記投光部から照射された平行光のうちの前記測定対象で遮光されない部分の光を受光する受光部と、前記受光部の受光状態に基づいて前記平行光のうちの前記測定対象で遮光された部分の幅を測定する測定制御部と、前記投光部と前記受光部とを所定の位置関係で固定したベース部と、前記ベース部を傾動させることで前記平行光の照射角度を変化させる傾動機構部と、前記測定対象の厚みが前記平行光の幅内に収まる位置で前記測定対象を一定の姿勢に保持する保持部とを備え、前記測定制御部は、前記傾動機構部により前記ベース部を傾動させることで前記平行光の照射角度を変化させながら前記平行光のうちの前記測定対象で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測してその測定値の最小値を求め、その測定値の最小値に基づいて前記測定対象の厚み寸法又は厚み方向への変形量を測定し、或は、前記測定値が最小となったときの前記ベース部の傾き角度に基づいて前記測定対象の厚み方向への傾き角度を測定するようにしたものである。 In order to solve the above problem, in a measuring device that measures any of the thickness dimension of the measurement target, the amount of deformation in the thickness direction, and the tilt angle in the thickness direction, parallel light wider than the thickness dimension of the measurement target is emitted. Based on the light receiving state of the light receiving unit, the light emitting unit that irradiates the measurement target, the light receiving unit that receives the light of the portion of the parallel light emitted from the light emitting unit that is not blocked by the measurement target, and the light receiving state of the light receiving unit. A measurement control unit that measures the width of a portion of the parallel light that is shielded from light by the measurement target, a base unit that fixes the light projecting unit and the light receiving unit in a predetermined positional relationship, and the base unit. It is provided with a tilting mechanism unit that changes the irradiation angle of the parallel light by tilting, and a holding unit that holds the measurement object in a constant posture at a position where the thickness of the measurement object falls within the width of the parallel light. The measurement control unit tilts the base unit by the tilting mechanism unit to change the irradiation angle of the parallel light, and the measured value of the width of the portion of the parallel light shielded by the measurement target increases or decreases. The minimum value of the measured value is obtained by observing the measurement, and the thickness dimension of the measurement target or the amount of deformation in the thickness direction is measured based on the minimum value of the measured value, or the measured value is the minimum. The tilt angle in the thickness direction of the measurement target is measured based on the tilt angle of the base portion at that time.
この構成では、投光部から測定対象に向けて照射する平行光の照射角度を変化させながら、その平行光のうちの測定対象で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測して、その測定値の最小値を求める。この際、測定対象が傾いていても、平行光の照射角度が測定対象の傾き角度と一致したときに、平行光のうちの測定対象で遮光された部分の幅の測定値が最小となる。従って、当該測定値の最小値に基づいて測定対象の厚み寸法又は厚み方向への変形量を測定したり、或は、当該測定値が最小となったときのベース部の傾き角度に基づいて測定対象の厚み方向への傾き角度を測定するようにすれば、測定対象が傾いていても、その傾きの影響を受けずに、測定対象の厚み寸法、厚み方向への変形量、厚み方向への傾き角度を精度良く測定することができる。 In this configuration, while changing the irradiation angle of the parallel light emitted from the light projecting unit toward the measurement target, it is observed that the measured value of the width of the portion of the parallel light shaded by the measurement target increases or decreases. Then, the minimum value of the measured value is obtained. At this time, even if the measurement target is tilted, when the irradiation angle of the parallel light matches the tilt angle of the measurement target, the measured value of the width of the portion of the parallel light shaded by the measurement target becomes the minimum. Therefore, the thickness dimension of the measurement target or the amount of deformation in the thickness direction is measured based on the minimum value of the measured value, or the measurement is performed based on the inclination angle of the base portion when the measured value is minimized. By measuring the inclination angle of the object in the thickness direction, even if the object to be measured is inclined, the thickness dimension of the object to be measured, the amount of deformation in the thickness direction, and the thickness direction are not affected by the inclination. The tilt angle can be measured with high accuracy.
以下、本明細書に開示した一実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment disclosed in the present specification will be described with reference to the drawings.
まず、図1乃至図6を用いて測定装置10の構成を説明する。
First, the configuration of the
測定装置10の基台11には、部品実装機40(図7参照)に取付固定するための取付フレーム12が設けられている。基台11上には、板状のベース部13が配置され、そのベース部13の上面には、投光部14と受光部15とが所定の位置関係で固定されている。
The
図示はしないが、投光部14は、レーザ光源で発生したレーザ光を特殊レンズで上下方向に所定の幅をもつ平行レーザ光16に変換してベース部13の上面と平行な方向に出力する。この投光部14の平行レーザ光出力方向には、平行レーザ光16の光路を直角に屈曲させるミラー、プリズム等の光路屈曲部材17が配置されている。平行レーザ光16の上下方向の幅は、測定対象の厚み寸法(上下方向寸法)よりも幅広となるように設定されている。本実施例では、測定対象は、電子部品のリード42の列(図5及び図6参照)である。
Although not shown, the
一方、受光部15の受光面前方には、投光部14の光路屈曲部材17で直角に屈曲された平行レーザ光16の光路を直角に屈曲させるミラー、プリズム等の光路屈曲部材18が配置され、この光路屈曲部材18で直角に屈曲された平行レーザ光16が受光部15で受光される。これにより、投光部14と受光部15との間の平行レーザ光16の光路は、2つの光路屈曲部材17,18でП状に屈曲され、且つ、投光部14の光路屈曲部材17と受光部15の光路屈曲部材18との間を通る平行レーザ光16の光路がベース部13の上面と平行になるように設定されている。2つの光路屈曲部材17,18間の平行レーザ光16に測定対象を挿入して測定対象の厚み寸法又は厚み方向への変形量(曲がり量)を測定するようになっている。
On the other hand, in front of the light receiving surface of the
受光部15は、受光素子として、CCD、CMOS等の一次元イメージセンサ素子を用いて、平行レーザ光16のうちの測定対象で遮光された部分の幅とその位置の両方を測定できるように構成しても良い。或は、受光部15は、受光する平行レーザ光16をレンズで集光してフォトダイオード等の受光素子で受光し、平行レーザ光16のうちの測定対象で遮光された部分の幅に応じて受光素子の受光量が減少するという特性を利用して、その受光量を検出して、その受光量の検出値から平行レーザ光16のうちの測定対象で遮光された部分の幅を測定するように構成しても良い。
The
投光部14と受光部15とを固定したベース部13の下面側には、支持基板21が例えば4箇所の角度調節部22を介して取付けられている。各角度調節部22は、ボルトとナット等により構成され、作業者が各角度調節部22をスパナ等の工具で調節することで、支持基板21に対するベース部13の角度を調節できるようになっている。ベース部13と支持基板21は、基台11に軸23(図4参照)を介して上下方向に一体に傾動可能に支持されている。
A
図4に示すように、測定装置10には、ベース部13を傾動させることで平行レーザ光16の照射角度を変化させる傾動機構部25が設けられている。この傾動機構部25は、基台11に設けられたモータ26と、このモータ26により回転される偏心カム、楕円カム等のカム27と、ベース部13の支持基板21に設けられたカムフォロア28とを備え、カム27の回転によりカムフォロア28をベース部13の傾動方向である上下方向に往復動させることでベース部13を軸23を支点にして上下方向に往復傾動させるようになっている。モータ26とカム27との間の回転伝達系は、モータ26の回転軸に嵌着されたギア30と、カム27と一体に回転するギア31とを噛み合わせて構成されている。モータ26は、回転角を検出するエンコーダ等の回転角センサを備えたステッピングモータ、サーボモータ等であり、測定動作時には、回転角センサの出力信号に基づいてカム27を1回転させてベース部13を傾動前の角度から上下方向に1往復傾動させて傾動前の角度に戻して停止させるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
測定装置10には、平行レーザ光16と一定の位置関係が維持される部位に上方から画像認識可能な基準位置部34(図1参照)が設けられている。本実施例では、平行レーザ光16と一定の位置関係が維持される部位である、投光部14側の光路屈曲部材17の上面側の所定位置と受光部15側の光路屈曲部材18の上面側の所定位置の2箇所に基準位置部34が設けられ、2つの光路屈曲部材17,18間の平行レーザ光16のXY方向(水平方向)の向きを特定できるようになっている。
The measuring
受光部15、受光部15及び傾動機構部25のモータ26の動作を制御する測定制御部35(図7参照)は、マイクロコンピュータ等により構成され、傾動機構部25によりベース部13を上下方向に傾動させることで平行レーザ光16の照射角度を変化させながら平行レーザ光16のうちの測定対象で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測してその測定値の最小値を求め、その測定値の最小値に基づいて測定対象の厚み寸法又は厚み方向への変形量を測定するようにしている。
The measurement control unit 35 (see FIG. 7) that controls the operation of the
以上のように構成した測定装置10は、部品実装機40(図7参照)の所定位置に着脱可能に取り付けられる。部品実装機40には、回路基板に実装する各種電子部品を供給するテープフィーダ、トレイフィーダ、スティックフィーダ等の部品供給装置41が交換可能にセットされている。部品供給装置41から供給される電子部品の中には、部品ボディの2辺又は4辺に複数のリード42が列設されたリード付き電子部品が含まれる。
The measuring
部品実装機40は、回路基板を搬送するコンベア43と、部品供給装置41が供給する電子部品をピックアップして保持する吸着ノズル又はチャック等の保持部(図示せず)を交換可能に取り付けた実装ヘッド(図示せず)と、この実装ヘッドをXY方向(前後左右方向)とZ方向(上下方向)に移動させる実装ヘッド移動装置44と、保持部でピックアップして保持した電子部品を下方から撮像する部品撮像用カメラ45と、回路基板の基準位置マーク等を上方から撮像するマーク撮像用カメラ46とを備えている。部品撮像用カメラ45は、部品実装機40の所定位置に上向きに固定されている。マーク撮像用カメラ46は、実装ヘッド側に下向きに取り付けられ、実装ヘッド移動装置44によって実装ヘッドと一体的に移動する。部品実装機40内における測定装置10の位置は、実装ヘッドの保持部の移動可能範囲内に測定装置10の平行レーザ光16が位置するように設定されている。
The
部品実装機40の制御部47は、1台又は複数台のコンピュータにより構成され、部品実装機40の上述した各機能の動作を制御する。この部品実装機40の制御部47は、部品供給装置41から供給される電子部品がリード付き電子部品である場合には、当該電子部品を実装ヘッドの保持部でピックアップして測定装置10側へ移動させると共に、マーク撮像用カメラ46で測定装置10の基準位置部34を撮像して画像認識することで当該基準位置部34の位置を基準にして測定装置10の2つの光路屈曲部材17,18間の平行レーザ光16の位置を測定し、その測定値に基づいて実装ヘッドを平行レーザ光16の上方へ移動させて、当該実装ヘッドの保持部に保持された電子部品の測定対象であるリード42の列を平行レーザ光16の幅内に収めて一定の角度に保持した状態(つまり測定装置10のベース部13が傾動してもリード42の列が傾動しないように一定の角度に保持した状態)で、部品実装機40の制御部47から測定装置10の測定制御部35へ測定実行指令信号を送信して、次のようにしてリード42の厚み寸法又は厚み方向への変形量を測定する。
The
測定装置10の測定制御部35は、部品実装機40の制御部47から測定実行指令信号を受信すると、投光部14から平行レーザ光16を出力すると共に、傾動機構部25のモータ26を起動してカム27を1回転させてベース部13を軸23を支点にして傾動前の角度から上下方向に1往復傾動させることで、平行レーザ光16を傾動前の角度から上下方向に1往復傾動させて傾動前の角度に戻して停止させる。これにより、測定制御部35は、図5から図6に示すように、平行レーザ光16の照射角度を変化させながら受光部15の受光信号を取り込んで平行レーザ光16のうちのリード42の列で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測してその測定値の最小値を求め、その測定値の最小値に基づいてリード42の厚み寸法又は厚み方向への変形量を測定する。
When the
例えば、曲がりの無いリード42の列であっても、図5に示すように、平行レーザ光16の照射方向(光軸)に対してリード42の列が傾いている場合には、平行レーザ光16のうちのリード42の列で遮光された部分の幅がリード42の列の傾き角度に応じて大きくなるが、図6に示すように、平行レーザ光16の照射方向(光軸)の傾き角度がリード42の列の傾き角度と一致すると、平行レーザ光16のうちのリード42の列で遮光された部分の幅が最小となる。従って、測定制御部35は、平行レーザ光16を傾動前の角度から上下方向に1往復傾動させて、平行レーザ光16のうちのリード42の列で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測してその測定値の最小値を求め、その測定値の最小値に基づいてリード42の厚み寸法(又は厚み方向への変形量)を測定し、その測定値がリード42の厚み寸法の許容誤差範囲内に収まっていれば、リード42の列が正常(リード42の厚み寸法が許容誤差範囲内で且つリード42の曲がり無し)と判定し、一方、当該測定値がリード42の厚み寸法の許容誤差範囲を外れていれば、リード42の列が異常(リード42の曲がり有り又はリード42の厚み寸法が不適正)と判定する。このリード42の列の正常/異常の判定結果は、測定制御部35から部品実装機40の制御部47へ送信される。
For example, even if the rows of
尚、測定制御部35から平行レーザ光16のうちのリード42の列で遮光された部分の幅の測定値を部品実装機40の制御部47へ送信して、部品実装機40の制御部47が当該測定値の最小値を求めて、当該測定値の最小値に基づいてリード42の厚み寸法(又は厚み方向への変形量)を測定し、その測定値がリード42の厚み寸法の許容誤差範囲内に収まっているか否かで、リード42の列の正常/異常を判定するようにしても良い。或は、測定制御部35で測定値の最小値を求める処理まで行い、測定制御部35から当該測定値の最小値を部品実装機40の制御部47へ送信して、部品実装機40の制御部47で当該測定値の最小値から求めたリード42の厚み寸法(又は厚み方向への変形量)の測定値がリード42の厚み寸法の許容誤差範囲内に収まっているか否かで、リード42の列の正常/異常を判定するようにしても良い。
It should be noted that the
電子部品の各辺のリード42の列毎に、上述した方法でリード42の列の正常/異常を判定する。その結果、部品実装機40の制御部47は、電子部品のいずれかの辺のリード42の列に異常有りと判定した場合には、実装ヘッドを所定の廃棄場所の上方へ移動させて当該電子部品を当該所定の廃棄場所に廃棄する。
For each row of
一方、部品実装機40の制御部47は、電子部品の全てのリード42の列が正常であると判定した場合には、実装ヘッドを部品撮像用カメラ45の上方に移動させて、実装ヘッドの保持部に保持されている電子部品を部品撮像用カメラ45で撮像して画像認識することで、当該電子部品の位置や角度のずれ量を計測して、実装ヘッドを回路基板の上方へ移動させ、当該電子部品の位置や角度のずれ量を補正して、当該電子部品のリード42を回路基板のランドに半田付けする。
On the other hand, when the
以上説明した本実施例によれば、測定装置10の傾動機構部25によって平行レーザ光16の照射角度を変化させながら受光部15の受光信号を取り込んで平行レーザ光16のうちのリード42の列で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測してその測定値の最小値を求め、その測定値の最小値に基づいてリード42の厚み寸法(又は厚み方向への変形量)を測定するようにしたので、平行レーザ光16の光軸に対してリード42の列が傾いていても、その傾きの影響を受けずに、リード42の厚み寸法又は厚み方向への変形量を精度良く測定することができる。
According to the present embodiment described above, the
尚、本実施例では、測定対象を電子部品のリード42の列としたが、電子部品のボディ部分の所定部位としても良い。
In this embodiment, the measurement target is the row of the
また、本実施例では、測定装置10を部品実装機40に取り付けて使用するようにしたが、部品実装機40以外の機器に使用しても良い。従って、測定対象は、電子部品の所定部位に限定されず、電子部品以外の物品を測定対象としても良い。
Further, in this embodiment, the measuring
測定装置10の平行レーザ光16の照射方向もほぼ水平方向に限定されず、上下方向等、ほぼ水平方向以外の方向であっても良い。一般に、測定対象の厚み方向は、平行レーザ光の幅方向(照射方向に対して直角方向)である。
The irradiation direction of the
また、平行レーザ光16のうちのリード42の列で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測してその測定値が最小となったときのベース部13の傾き角度(平行レーザ光16の照射角度)に基づいて測定対象の厚み方向への傾き角度を測定するようにしても良い。この際、ベース部13の傾き角度(平行レーザ光16の照射角度)の測定方法は、傾動機構部25のモータ26の回転角を検出するエンコーダ等の回転角センサの出力信号に基づいてベース部13の傾き角度を測定するようにしても良いし、或は、ベース部13の傾き角度を検出するセンサを設けても良い。
Further, the tilt angle of the base portion 13 (parallel laser) when the measured value of the width of the shaded portion of the row of the
また、本実施例では、投光部14と受光部15との間の平行レーザ光16の光路を2つの光路屈曲部材17,18でП状に屈曲させる構成としたが、光路屈曲部材17,18を無くして、投光部14と受光部15とを対向させて投光部14と受光部15との間の平行レーザ光の光路が一直線となるように構成しても良い。
Further, in this embodiment, the optical path of the
その他、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、傾動機構部25の構成を変更したり、レーザ光以外の種類の平行光を用いても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and various aspects such as changing the configuration of the
10…測定装置、11…基台、13…ベース部、14…投光部、15…受光部、16…平行レーザ光(平行光)、17,18…光路屈曲部材、21…支持基板、22…角度調節部、23…軸、25…傾動機構部、26…モータ、27…カム、28…カムフォロア、34…基準位置部、35…測定制御部、40…部品実装機、41…部品供給装置、42…リード(測定対象)、44…実装ヘッド移動装置、46…マーク撮像用カメラ、47…部品実装機の制御部 10 ... Measuring device, 11 ... Base, 13 ... Base part, 14 ... Light projecting part, 15 ... Light receiving part, 16 ... Parallel laser light (parallel light), 17, 18 ... Optical path bending member, 21 ... Support substrate, 22 ... Angle adjustment unit, 23 ... Axis, 25 ... Tilt mechanism unit, 26 ... Motor, 27 ... Cam, 28 ... Cam follower, 34 ... Reference position part, 35 ... Measurement control unit, 40 ... Parts mounting machine, 41 ... Parts supply device , 42 ... Lead (measurement target), 44 ... Mounting head moving device, 46 ... Mark imaging camera, 47 ... Control unit of component mounting machine
Claims (9)
前記測定対象の厚み寸法よりも幅広な平行光を前記測定対象に対して照射する投光部と、
前記投光部から照射された平行光のうちの前記測定対象で遮光されない部分の光を受光する受光部と、
前記受光部の受光状態に基づいて前記平行光のうちの前記測定対象で遮光された部分の幅を測定する測定制御部と、
前記投光部と前記受光部とを所定の位置関係で固定したベース部と、
前記ベース部を傾動させることで前記平行光の照射角度を変化させる傾動機構部と、
前記測定対象の厚みが前記平行光の幅内に収まる位置で前記測定対象を一定の姿勢に保持する保持部と
を備え、
前記測定制御部は、前記傾動機構部により前記ベース部を傾動させることで前記平行光の照射角度を変化させながら前記平行光のうちの前記測定対象で遮光された部分の幅の測定値が増減するのを観測してその測定値の最小値を求め、その測定値の最小値に基づいて前記測定対象の厚み寸法又は厚み方向への変形量を測定し、或は、前記測定値が最小となったときの前記ベース部の傾き角度に基づいて前記測定対象の厚み方向への傾き角度を測定する、測定装置。In a measuring device that measures any of the thickness dimension of the measurement target, the amount of deformation in the thickness direction, and the inclination angle in the thickness direction.
A light projecting unit that irradiates the measurement target with parallel light that is wider than the thickness of the measurement target.
A light receiving unit that receives light from a portion of the parallel light emitted from the light projecting unit that is not shielded by the measurement target, and a light receiving unit.
A measurement control unit that measures the width of a portion of the parallel light that is shielded from light by the measurement target based on the light receiving state of the light receiving unit.
A base portion in which the light emitting portion and the light receiving portion are fixed in a predetermined positional relationship, and
A tilting mechanism that changes the irradiation angle of the parallel light by tilting the base, and a tilting mechanism that changes the irradiation angle of the parallel light.
A holding portion for holding the measurement target in a constant posture at a position where the thickness of the measurement target falls within the width of the parallel light is provided.
The measurement control unit tilts the base portion by the tilting mechanism unit to change the irradiation angle of the parallel light, and the measured value of the width of the portion of the parallel light shielded by the measurement target is increased or decreased. The minimum value of the measured value is obtained by observing the measurement, and the thickness dimension of the measurement target or the amount of deformation in the thickness direction is measured based on the minimum value of the measured value, or the measured value is the minimum. A measuring device that measures the tilt angle in the thickness direction of the measurement target based on the tilt angle of the base portion at the time of failure.
前記傾動機構部は、前記基台に設けられたモータと、前記モータにより回転されるカムと、前記ベース部側に設けられたカムフォロアとを備え、前記カムの回転により前記カムフォロアを前記ベース部の傾動方向に往復動させることで前記ベース部を前記軸を支点にして往復傾動させる、請求項1乃至3のいずれかに記載の測定装置。The base portion is supported on the base so as to be tiltable via a shaft.
The tilting mechanism portion includes a motor provided on the base, a cam rotated by the motor, and a cam follower provided on the base portion side, and the cam follower is moved to the base portion by the rotation of the cam. The measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the base portion is reciprocally tilted with the axis as a fulcrum by reciprocating in the tilting direction.
前記測定装置は、前記ベース部の傾動前に前記平行光の照射方向が水平方向で且つ前記平行光の幅方向が上下方向となるように搭載され、
前記保持部は、実装ヘッドに取り付けられた吸着ノズル又はチャックであり、
前記測定対象は、前記吸着ノズル又は前記チャックに保持された電子部品の所定部位であり、
前記実装ヘッドを前記平行光の上方へ移動させて前記吸着ノズル又は前記チャックに保持された電子部品の所定部位を前記平行光の幅内に収めて一定の角度に保持した状態で、前記傾動機構部により前記ベース部を傾動させることで前記電子部品の所定部位の厚み寸法、厚み方向への変形量、厚み方向への傾き角度のいずれかを測定する、部品実装機。A component mounting machine equipped with the measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The measuring device is mounted so that the irradiation direction of the parallel light is the horizontal direction and the width direction of the parallel light is the vertical direction before the base portion is tilted.
The holding portion is a suction nozzle or chuck attached to the mounting head.
The measurement target is a predetermined portion of the suction nozzle or an electronic component held by the chuck.
The tilting mechanism in a state where the mounting head is moved above the parallel light to accommodate a predetermined portion of the suction nozzle or an electronic component held by the chuck within the width of the parallel light and held at a constant angle. A component mounting machine that measures any of the thickness dimension of a predetermined portion of an electronic component, the amount of deformation in the thickness direction, and the tilt angle in the thickness direction by tilting the base portion by the unit.
前記測定装置には、前記平行光と一定の位置関係が維持される部位に上方から画像認識可能な基準位置部が設けられ、
前記マーク撮像用カメラで前記基準位置部を撮像して画像認識することで当該基準位置部の位置を基準にして前記平行光の位置を測定し、その測定値に基づいて前記実装ヘッドを前記平行光の上方へ移動させて前記吸着ノズル又は前記チャックに保持された電子部品の所定部位を前記平行光の幅内に収める、請求項5又は6に記載の部品実装機。A mark imaging camera that captures the reference position mark on the circuit board is provided so as to move integrally with the mounting head.
The measuring device is provided with a reference position portion capable of recognizing an image from above at a portion where a constant positional relationship with the parallel light is maintained.
By imaging the reference position portion with the mark imaging camera and recognizing the image, the position of the parallel light is measured with reference to the position of the reference position portion, and the mounting head is paralleled based on the measured value. The component mounting machine according to claim 5 or 6, wherein a predetermined portion of an electronic component held by the suction nozzle or the chuck is moved upward of the light so as to be within the width of the parallel light.
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---|---|---|---|---|
WO2022201356A1 (en) * | 2021-03-24 | 2022-09-29 | 株式会社Fuji | Measurement device and component mounting machine |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS631041A (en) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Seiko Epson Corp | Semiconductor leg curve inspecter |
JPH0432532U (en) * | 1990-07-11 | 1992-03-17 | ||
JPH0563396A (en) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Tdk Corp | Method and apparatus for insertion of electronic component |
JPH09229638A (en) * | 1996-02-26 | 1997-09-05 | Daido Steel Co Ltd | Method and device for measuring thickness and tilt angle of material having rectangular section |
JPH1062126A (en) * | 1996-08-13 | 1998-03-06 | Omron Corp | Dimension measuring device |
JPH10107169A (en) * | 1996-09-24 | 1998-04-24 | Samsung Electron Co Ltd | Method and apparatus for inspection of lead pin of ic package |
US6118538A (en) * | 1995-01-13 | 2000-09-12 | Cyberoptics Corporation | Method and apparatus for electronic component lead measurement using light based sensors on a component placement machine |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5278634A (en) * | 1991-02-22 | 1994-01-11 | Cyberoptics Corporation | High precision component alignment sensor system |
JPH05299891A (en) * | 1992-04-24 | 1993-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for detecting pickup mistake of electronic component |
JP2746810B2 (en) * | 1993-02-25 | 1998-05-06 | ジューキ株式会社 | Method for measuring the inclination and position of a component sucked by a suction nozzle |
JP3320815B2 (en) * | 1993-02-26 | 2002-09-03 | ヤマハ発動機株式会社 | Electronic component inspection method and device |
JPH07122896A (en) * | 1993-10-26 | 1995-05-12 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Method and apparatus for measuring position and attitude of electronic component |
JP3417773B2 (en) * | 1995-11-28 | 2003-06-16 | ヤマハ発動機株式会社 | Chip component position detection method |
JPH1144508A (en) * | 1997-07-24 | 1999-02-16 | Genichi Tagata | Method and apparatus for attaching part |
JP3957839B2 (en) * | 1997-10-22 | 2007-08-15 | 協立電機株式会社 | Non-contact positioning method and apparatus for chip parts |
DE19823942C1 (en) * | 1998-05-28 | 1999-10-07 | Siemens Ag | Coplanarity testing method e.g. for row of contacts of SMD |
JP4428794B2 (en) * | 1999-12-08 | 2010-03-10 | 富士機械製造株式会社 | Electrical component position detection method and electrical circuit assembly method |
JP2003106809A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Anritsu Corp | Displacement measuring system |
CN101091426B (en) * | 2005-03-29 | 2011-05-18 | 松下电器产业株式会社 | Component shape profiling method and component mounting method |
JP5140973B2 (en) * | 2006-09-14 | 2013-02-13 | カシオ計算機株式会社 | Measuring surface tilt measuring device, projector and measuring surface tilt measuring method |
JP4999502B2 (en) * | 2007-03-12 | 2012-08-15 | ヤマハ発動機株式会社 | Component transfer device and surface mounter |
JP2011191221A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Object detection device and information acquisition device |
KR101158323B1 (en) * | 2010-10-14 | 2012-06-26 | 주식회사 고영테크놀러지 | Method for inspecting substrate |
CN103308007B (en) * | 2013-05-24 | 2016-01-20 | 华南理工大学 | The IC pin coplanarity measuring system of higher order reflection and grating image and method |
CN106604628B (en) * | 2015-10-20 | 2019-07-12 | 泰科电子(上海)有限公司 | System for determining the installation condition of the pin of electric connector |
US10281408B2 (en) * | 2016-04-12 | 2019-05-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Inspection object imaging apparatus, inspection object imaging method, surface inspection apparatus, and surface inspection method |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS631041A (en) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Seiko Epson Corp | Semiconductor leg curve inspecter |
JPH0432532U (en) * | 1990-07-11 | 1992-03-17 | ||
JPH0563396A (en) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Tdk Corp | Method and apparatus for insertion of electronic component |
US6118538A (en) * | 1995-01-13 | 2000-09-12 | Cyberoptics Corporation | Method and apparatus for electronic component lead measurement using light based sensors on a component placement machine |
JPH09229638A (en) * | 1996-02-26 | 1997-09-05 | Daido Steel Co Ltd | Method and device for measuring thickness and tilt angle of material having rectangular section |
JPH1062126A (en) * | 1996-08-13 | 1998-03-06 | Omron Corp | Dimension measuring device |
JPH10107169A (en) * | 1996-09-24 | 1998-04-24 | Samsung Electron Co Ltd | Method and apparatus for inspection of lead pin of ic package |
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Publication number | Publication date |
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