JPWO2020188647A1 - 計測装置および表面実装機 - Google Patents
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Abstract
Description
前記制御部は、前記複数の光源部によって前記計測対象の同一の測定箇所に光を投影して撮像し、同一の測定箇所におけるそれぞれの前記反射光の受光量のうち最も低い受光量に基づいて前記第1反射光に応じたデータを算出する構成としてもよい。
前記制御部は、前記反射光の受光量に基づいて計測対象の高さ寸法のデータを算出し、同一の測定箇所においてそれぞれの算出した高さ寸法のデータのうち最も低い高さ寸法のデータを前記測定箇所における高さ寸法とする構成としてもよい。
このような構成によると、まず、反射光の受光量から計測対象の高さ寸法のデータを算出する。そして、同一の測定箇所においてそれぞれの算出した高さ寸法のデータのうち最も低い高さ寸法のデータを測定箇所における高さ寸法とすることによって、第1反射光に対応する高さ寸法データを得ることができる。これにより、計測対象の高さ計測を行うことができる。
前記制御部は、前記反射光の受光量に基づいて計測対象の高さ寸法のデータを算出し、同一の測定箇所においてそれぞれ算出した高さ寸法のデータの論理積によって得られた高さ寸法のデータを前記測定箇所における高さ寸法とする構成としてもよい。
このような構成によると、まず、反射光の受光量から計測対象の高さ寸法のデータを算出する。そして、同一の測定箇所においてそれぞれ算出した高さ寸法のデータの論理積によって得られた高さ寸法のデータを測定箇所における高さ寸法とすることによって第1反射光に対応する高さ寸法データを得ることができる。これにより、計測対象の高さ計測を行うことができる。
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7を参照して説明する。
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。
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、光源部24によって電子部品Eに光が投影され、電子部品Eから反射した反射光Rが部品認識カメラ22に入射するようになっている。
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、画像処理部114、部品供給制御部115などを有している。
画像処理部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。
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。
まず、光切断法を用いた従来の計測方法について、図8から図10を参照して説明する。
以下に、本実施形態における平坦度計測処理について、図5に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
なお、一方の光源部24Rと他方の光源部24Lとは、撮像領域Pにおける水平方向に離れた場所において、投影時期をずらして電極E2の同一の測定箇所に光を投影してもよい。また、一方の光源部24Rと他方の光源部24Lとが電極E2に光を投影する時期は、同時であってもよく、光を同時に投影する場合には、撮像時間を短縮できる。
そして、従来と同様の光切断法によって計測対象である電極E2の3次元形状M2を作成する(S14)。
3次元形状M1と3次元形状M2との同一の測定箇所(XY座標)における高さ寸法データの比較の結果、高さが低い高さ寸法データを各測定箇所(XY座標)の高さとして、図7の下段に示すような新たな3次元形状M3を作成する(S16)。
具体的には、図7のX1よりも左側、X3よりも右の座標では、3次元形状M2の高さ寸法データ(3次元形状M1よりも低い高さ寸法データ)M2Aが新たな3次元形状の高さ寸法データとして選択される。図7のX2よりも右側、X4よりも左の座標では、3次元形状M1の高さ寸法データ(3次元形状M2よりも低い高さ寸法データ)M1Aが新たな3次元形状の高さ寸法データとして選択される。
そして、電子部品Eにおける各電極E2の高さ寸法を計測し(S17)、電子部品Eにおけるコプラナリティを判定する(S18)。
しかしながら、撮像領域Pの一側からのみ計測対象に光を投影する場合、計測対象の一側のみを計測することになるため、計測精度が低下してしまうことが懸念される。
具体的には、反射光Rの受光量に基づいて計測対象の高さ寸法のデータ(3次元形状M1,M2)を算出し、同一の測定箇所においてそれぞれの算出した高さ寸法のデータのうち最も低い高さ寸法のデータを測定箇所における高さ寸法とする。
つまり、本実施形態によると、計測対象の電極E2とは異なる箇所から部品認識カメラ22に入射されて受光量が高くなった反射光Rを除いて、第1反射光R1のみを算出するといった簡便な方法により、3次元形状M3を作成して電極E2の高さ寸法を計測することができる。
次に、実施形態2について、図14のフローチャートを参照して説明する。
実施形態2の平坦度計測処理は、実施形態1のS16を変更したものであって、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。
具体的には、図7を参考に説明すると、X1よりも左側、X3よりも右の座標では、3次元形状M2の高さ寸法データM2Aが3次元形状M1の高さ寸法データ(図7の3次元形状M1の一部)と重複し、重複しているデータである高さ寸法データM2Aが新たな3次元形状の高さ寸法データとして選択される。X2よりも右側、X4よりも左の座標では、3次元形状M1の高さ寸法データM1Aが3次元形状M2の高さ寸法データ(図7の3次元形状M2の一部)と重複し、重複しているデータである高さ寸法データM1Aが新たな3次元形状の高さ寸法データとして選択される。
つまり、電子部品Eにおける各電極E2の高さ寸法の計測精度の低下が抑制されたことにより、電子部品Eにおけるコプラナリティの計測精度が低下することを抑制できるようになっている。
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。
(1)上記実施形態では、部品計測部20において半球形状の電極E2の計測を一例として示した。しかしながら、これに限らず、DIP(Dual inline Package)のような、パッケージ部分から多数の電極が下方に突出している電子部品や、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の計測に適用してもよい。
(3)上記実施形態では、光源部24によって電極E2に投影した光のずれ位置を重心検出法によって決定するに構成した。しかしながら、これに限らず、曲線近似法を用いて光のずれ位置を決定するに構成してもよい。
(5)上記実施形態では、2つの光源部24における光が部品認識カメラ22の光軸A1に対して同一角度で投影される構成とした。しかしながら、これに限らず、光源部における光を異なる角度によって投影し、角度の差を補正する構成にしてもよい。
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)
24:光源部
110:制御部
B:プリント基板(「基板」の一例)
E:電子部品(「計測対象」の一例)
E2:電極(「計測対象」の一例)
M3:3次元形状(「データ」の一例)
P:撮像領域
R:反射光
R1:第1反射光
R2:第2反射光
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、
前記計測対象を相対的に移動させながら前記計測対象を撮像する撮像部と、
前記撮像部が前記計測対象を撮像する撮像領域を基準に両側の位置に少なくとも1ずつ配置され、前記計測対象に向けて線状の光を投影する複数の光源部と、
制御部と、を備え、
前記計測対象から反射する反射光は、前記計測対象から前記撮像部に向かって反射する第1反射光と、前記第1反射光とは異なる第2反射光とを含み、
前記制御部は、前記撮像部によって撮像されたそれぞれの前記光源部における前記反射光の受光量に基づいて前記第1反射光に応じたデータを算出し、前記計測対象の高さ寸法を計測する計測装置。 - 前記制御部は、前記複数の光源部によって前記計測対象の同一の測定箇所に光を投影して撮像し、同一の測定箇所におけるそれぞれの前記反射光の受光量のうち最も低い受光量に基づいて前記第1反射光に応じたデータを算出する請求項1に記載の計測装置。
- 前記制御部は、前記反射光の受光量に基づいて計測対象の高さ寸法のデータを算出し、同一の測定箇所においてそれぞれの算出した高さ寸法のデータのうち最も低い高さ寸法のデータを前記測定箇所における高さ寸法とする請求項2に記載の計測装置。
- 前記制御部は、前記複数の光源部によって前記計測対象の同一の測定箇所に光を投影して撮像し、同一の測定箇所におけるそれぞれの前記反射光の受光量のうち、重複する受光量に基づいて前記第1反射光に応じたデータを算出する請求項1に記載の計測装置。
- 前記制御部は、前記反射光の受光量に基づいて計測対象の高さ寸法のデータを算出し、同一の測定箇所においてそれぞれ算出した高さ寸法のデータの論理積によって得られた高さ寸法のデータを前記測定箇所における高さ寸法とする請求項4に記載の計測装置。
- 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、を備えた表面実装機。
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