WO2016016933A1 - 部品データ取扱装置および部品データ取扱方法並びに部品実装システム - Google Patents

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WO2016016933A1
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terminal
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data
terminals
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PCT/JP2014/069860
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秀一郎 鬼頭
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富士機械製造株式会社
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    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/046—Surface mounting
    • H05K13/0465—Surface mounting by soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0817—Monitoring of soldering processes

Definitions

  • the present invention relates to a component data handling device and a component data handling method for handling component data used when a component with a terminal is mounted on a mounting object by a component mounter, and a component mounting system including a component mounter and a component data handling device. About.
  • a component with a terminal is picked up and mounted on a substrate S.
  • the component with a terminal before mounting is imaged with a camera, and the obtained captured image and a component stored in advance
  • a device that determines the state of a component based on data is known.
  • a captured image obtained by capturing a component with a terminal before mounting with a camera is stored in an image memory, and corresponding component data (such as a component, a lead, and a ball terminal) is stored from the component data storage memory.
  • Bump parts and lead parts such as BGA (Ball Grid Array) and QFP (Quad Flat Package) have substantially the same terminal size and terminal position (or pitch between terminals), but the number of terminals. There are several things that differ. For this reason, when recognizing a component terminal (feature) from a captured image, a terminal having a size specified by the component data is specified on the specified terminal position (or on the inter-terminal pitch) in the captured image. Depending on whether or not the number of terminals can be recognized, the type of component can be identified. However, depending on the imaging conditions, the appearance of some terminals may be unclear and the terminals may not be recognized, or those similar objects may be misrecognized as terminals due to the reflection of marks or wiring patterns attached to parts. In some cases, it is not easy to correctly recognize the terminals (features).
  • the present invention mainly suppresses misrecognition of components due to component data in which the terminal size and pitch between terminals or terminal positions of existing terminals are substantially the same and the number of terminals is different, so that the components can be recognized correctly.
  • the present invention adopts the following means in order to achieve the main object described above.
  • the parts data handling device of the present invention A component data handling device that handles component data used when a component with a terminal is mounted on a mounting object by a component mounter, Component data storage means capable of storing a plurality of the component data including a terminal size, a pitch between terminals or a terminal position, and the number of terminals; Component data extracting means for extracting component data having a terminal size and a pitch between terminals or terminal positions that are substantially the same and different in the number of terminals among the plurality of component data stored in the component data storage means; It is a summary to provide.
  • the component data handling device of the present invention stores a plurality of component data including a terminal size, a pitch between terminals or a terminal position, and the number of terminals, and the terminal size and the pitch between terminals among the plurality of stored component data.
  • component data having the same terminal position and different number of terminals is extracted.
  • a plurality of component data that may be erroneously recognized can be extracted in advance, so that by using the extracted component data, erroneous recognition of a component with a terminal to be mounted can be suppressed and the component can be correctly recognized.
  • examples of the “component with terminal” include a component with a bump having a bump terminal, a component with a lead having a lead terminal, and the like.
  • Such a component data handling device of the present invention includes a display unit that collectively displays the component data extracted by the component data extraction unit for each component data in which the terminal size and the inter-terminal pitch or the terminal position are substantially the same. You can also. In this way, the user can easily confirm a plurality of component data that may be erroneously recognized via the display means.
  • one component data among a plurality of component data having a terminal size and a pitch between terminals or a terminal position extracted by the component data extracting means and having substantially the same number of terminals Detects the position where the terminal exists only on one side on the pitch between terminals or the terminal position with other parts data, and creates the part data with information indicating that the terminal does not exist at the detected position
  • a part data creation means may be provided. In this way, the terminal can be recognized using the information indicating that the terminal exists on the inter-terminal pitch or the terminal position and the information indicating that the terminal does not exist.
  • the captured image acquisition means for acquiring the captured image of the component with the terminal imaged before mounting, and the component data stored in the component data storage means or the component data creation An identification unit that identifies the component with terminal based on the component data created by the unit and the acquired captured image may be provided.
  • the part data handling method of the present invention is A component data handling method for handling component data used when a component with a terminal is mounted on a mounting object by a component mounter, A plurality of the component data including a terminal size, a pitch between terminals or a terminal position, and the number of terminals are stored, The gist is to extract component data in which the terminal size, the pitch between terminals, or the terminal position is the same and the number of terminals is different from among the plurality of stored component data.
  • a plurality of component data including a terminal size, a pitch between terminals or a terminal position, and the number of terminals are stored, and the terminal size and the terminal among the plurality of stored component data.
  • Component data having substantially the same pitch or terminal position but different numbers of terminals is extracted.
  • a plurality of component data that may be erroneously recognized can be extracted in advance, so that by using the extracted component data, erroneous recognition of a component with a terminal to be mounted can be suppressed and the component can be correctly recognized. can do.
  • the component mounting system of the present invention is A component mounter for mounting a component with a terminal on a mounting target;
  • the component data handling device of the present invention according to any one of the above-described aspects, which handles component data used when mounting the component with a terminal on the component mounter, It is a summary to provide.
  • the component mounting system of the present invention is A component mounter for mounting a component with a terminal on a mounting target; A component data handling device that handles component data used when mounting the component with terminals in the component mounter; A component mounting system comprising:
  • the parts data handling device is Component data storage means capable of storing a plurality of the component data including a terminal size, a pitch between terminals or a terminal position, and the number of terminals;
  • Component data extracting means for extracting component data having a terminal size and a pitch between terminals or terminal positions that are substantially the same and different in the number of terminals among the plurality of component data stored in the component data storage means;
  • the terminal pitch between one component data and other component data among a plurality of component data in which the terminal size and the inter-terminal pitch or terminal position extracted by the component data extracting means are substantially the same and the number of terminals is different.
  • Component data creating means for detecting a position where the terminal is present only on one or the terminal position, and creating component data to which information indicating that the terminal does not exist at the detected position is added;
  • the component mounter is Captured image acquisition means for acquiring a captured image of a component with a terminal imaged before mounting; Identifying means for identifying the component with terminal based on the component data stored in the component data storage unit or the component data created by the component data creating unit, and the acquired captured image; It is a summary to provide.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a component mounter 10.
  • 4 is an explanatory diagram showing an electrical connection relationship between the component mounter 10 and a management device 80.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a parts camera 60.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of component data stored in an HDD 83 of the management device 80.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a component mounting process executed by a control device 70 of the component mounter 10. It is a flowchart which shows an example of an image process.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of component data creation processing executed by the management device 80. It is a flowchart which shows an example of a difference extraction process. It is explanatory drawing which shows a mode that a virtual terminal definition is added to component data. It is a flowchart which shows an example of the components data creation process of a modification. It is explanatory drawing which shows an example of the components data display screen. It is explanatory drawing which shows a mode that a virtual terminal definition is added to component data using the component data display screen.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a component mounting system 1 as an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an overview of the configuration of a component mounting machine 10
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an electrical connection relationship between the component mounter 10 and a management device 80.
  • FIG. 1 and 2 is the X-axis direction
  • the front (front) and rear (back) directions are the Y-axis direction
  • the vertical direction is the Z-axis direction.
  • the component mounting system 1 includes a plurality of component mounters 10 arranged side by side in the transport direction of the substrate S (substrate transport direction), and a management device 80 that manages the entire component mounting system. .
  • the component mounter 10 includes a base 11 and a main body frame 12 supported by the base 11. As shown in FIG. 2, the component mounter 10 is detachably installed on a support base 14 provided at a lower stage portion of the main body frame 12, a board transfer device 30 for transferring the board S, and the support base 14.
  • An XY robot 40 that moves in the XY directions and a control device 70 (see FIG. 3) that controls the entire mounting machine are provided.
  • the component mounter 10 also has a mark camera 56 for imaging a substrate positioning reference mark provided on the substrate S and attached to the substrate S, and a suction posture of the component P sucked by the suction nozzle 51.
  • a parts camera 60 and the like are also provided.
  • the substrate transfer device 30 is configured as a dual-lane transfer device provided with two substrate transfer paths in this embodiment.
  • the substrate transfer device 30 is installed at the center in the front-rear direction (Y-axis direction) of the support base 14.
  • substrate conveyance apparatus 30 is provided with the belt conveyor apparatus 32, and the board
  • a backup plate 34 that can be lifted and lowered by a lifting device (not shown) is provided at the center of the substrate transporting device 30 in the substrate transporting direction (X-axis direction).
  • the backup plate 34 is raised by driving the lifting device to back up the substrate S from the back surface side.
  • the head 50 includes a Z-axis actuator 52 that moves the suction nozzle 51 in the Z-axis (vertical) direction, and a ⁇ -axis actuator 54 that rotates the suction nozzle 51 around the Z-axis.
  • the suction port of the suction nozzle 51 is selectively communicated with either the vacuum pump 58 or the air pipe 59 via the electromagnetic valve 57.
  • the control device 70 drives the electromagnetic valve 57 so that the suction port of the suction nozzle 51 communicates with the vacuum pump 58, so that negative pressure is applied to the suction port and the component P can be sucked.
  • the solenoid valve 57 By driving the solenoid valve 57 so that the suction port communicates with the air pipe 59, the suction of the component P can be released by applying a positive pressure to the suction port.
  • the XY robot 40 includes a pair of left and right Y-axis guide rails 43 provided on the upper portion of the main body frame 12 along the front-rear direction (Y-axis direction), and a pair of left and right Y-axis guide rails 43.
  • a long Y-axis slider 44 that can move along the Y-axis guide rail 43 in a state of being stretched over the X-axis, and an X provided on the lower surface of the Y-axis slider 44 along the left-right direction (X-axis direction)
  • An axis guide rail 41 and an X axis slider 42 that can move along the X axis guide rail 41 are provided.
  • a head 50 is attached to the X-axis slider 42, and the control device 70 can move the head 50 to an arbitrary position on the XY plane by driving and controlling the XY robot 40.
  • the parts camera 60 is disposed on the support base 14 on the front side of the substrate transfer apparatus 30.
  • the parts camera 60 images the part P and outputs the obtained captured image to the control device 70.
  • the control device 70 performs image processing on the captured image captured by the parts camera 60 to identify whether or not the component P sucked by the suction nozzle 51 is a correct component, or the component P is a suction nozzle. It is determined whether or not it is properly attracted to 51.
  • the parts camera 60 includes an imaging element 62 having a square or rectangular imaging area in which a plurality of light receiving elements are two-dimensionally arranged, a lens 64 provided above the imaging element 62, A first illuminating device 66 that irradiates irradiation light from directly below the component P when imaging the component P, and a second illuminating device 68 that irradiates irradiation light obliquely below the component P when imaging the component P are provided. .
  • the second illumination device 68 is used as illumination when the component P images a bump component having a bump (hemispherical) terminal such as BGA. Thereby, illumination light can be uniformly applied to the bump terminals, and a good captured image can be obtained.
  • a CCD (charge coupled device) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) can be used as the imaging device 62.
  • the control device 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 71, and includes a ROM 72, an HDD 73, a RAM 74, and an input / output interface 75 in addition to the CPU 71. These are electrically connected via a bus 76.
  • the control device 70 includes a position signal from the X-axis position sensor 47 that detects the position of the X-axis slider 42, a position signal from the Y-axis position sensor 49 that detects the position of the Y-axis slider 44, and a signal from the mark camera 56.
  • An image signal, an image signal from the parts camera 60, and the like are input via the input / output interface 75.
  • control device 70 moves the control signal to the component supply device 20, the control signal to the substrate transfer device 30, the drive signal to the X-axis actuator 46 that moves the X-axis slider 42, and the Y-axis slider 44.
  • a drive signal to the Y-axis actuator 48, a drive signal to the Z-axis actuator 52, a drive signal to the ⁇ -axis actuator 54, a drive signal to the electromagnetic valve 57, and the like are output via the input / output interface 75.
  • the control device 70 is connected to the management device 80 so as to be capable of bidirectional communication, and exchanges data and control signals with each other.
  • the management device 80 is, for example, a general-purpose computer, and includes a CPU 81, a ROM 82, an HDD 83, a RAM 84, an input / output interface 85, and the like. These are electrically connected via a bus 86.
  • An input signal is input to the management apparatus 80 via an input / output interface 85 from an input device 87 such as a mouse or a keyboard. Further, an image signal to the display 88 is output from the management device 80 via the input / output interface 85.
  • the HDD 83 stores a production plan for the substrate S.
  • the production plan of the board S defines which parts are to be mounted on the board S in which order in each component mounting machine 10, and how many boards S on which such parts are mounted are produced. Plan.
  • This production plan includes substrate data relating to the substrate to be produced, head data relating to the head 50 to be used, nozzle data relating to the suction nozzle 51 to be used, component data relating to the component to be mounted, mounting position data relating to the mounting position of each component, and the like. ing.
  • the management apparatus 80 creates a production plan based on data (production number, board data, component data, mounting position data, etc.) input by the operator via the input device 87, and the created production plan is stored in each component mounting machine 10. Send to.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of component data stored in the HDD 83.
  • the component data is input by the operator using the input device 87 and is stored in the HDD 83 each time.
  • the component data includes a component type indicating the type of the component P such as a bump component or a lead component, a body size indicating the external size of the component P, and a size (terminal diameter) of a terminal (bump terminal or lead terminal).
  • the terminal size, the number of terminals, the position coordinates of each terminal, the pitch between terminals, and the like are included.
  • the component data also includes a terminal definition that defines the presence of a terminal depending on the position coordinates of each terminal and the pitch between terminals.
  • virtual part definitions may be added to the component data.
  • the virtual terminal definition defines that no terminal exists at a specified position, and is added to the component data by a component data creation process described later. Although the details of the terminal definition and virtual terminal definition of the component data will be described later, the type of the component P is identified from the captured image obtained by capturing the component P sucked by the suction nozzle 51 with the parts camera 60 before the mounting. Used when
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a component mounting process executed by the CPU 71 of the control device 70. This process is executed when the start of production is instructed by the operator.
  • the control device 70 receives the production plan transmitted from the management device 80, and executes component mounting processing according to the received production plan.
  • the CPU 71 of the control device 70 first performs a suction operation for sucking the component P supplied from the component supply device 20 to the suction nozzle 51 (S100).
  • the suction operation is specifically performed by controlling the XY robot 40 so that the suction nozzle 51 mounted on the head 50 comes directly above the component P, and then the suction nozzle until the suction port contacts the component P.
  • the Z-axis actuator 52 is driven and controlled so that 51 descends, and the electromagnetic valve 57 is driven and controlled so that a negative pressure acts on the suction port of the suction nozzle 51.
  • the CPU 71 drives and controls the XY robot 40 so that the part P sucked by the suction nozzle 51 moves above the parts camera 60 (S110), and images the part P with the parts camera 60 (S120).
  • the CPU 71 acquires part data related to production from the received production plan (S130), and uses the acquired part data to image the image illustrated in FIG. 7 with respect to the captured image obtained in S120. Processing is performed (S140).
  • the description of the component mounting process is interrupted, and the details of the image processing will be described.
  • the CPU 71 acquires the acquired component data definition (terminal definition, virtual terminal definition) (S200), and determines whether the acquired definition includes a virtual terminal definition (S210). ). If the CPU 71 determines that the virtual terminal definition is not included, the CPU 71 searches for a peripheral pixel at a position with the terminal definition in the captured image captured at S120 of the component mounting process (S220), and sets the terminal at all the positions with the terminal definition. It is determined whether or not it has been recognized (S230). Specifically, the process of S220 is a process of extracting the pixel values (luminance values) of the peripheral pixels at the position where the terminal definition is present, and the process of S230 is specifically the extracted pixel value equal to or greater than the threshold value.
  • the component P is usually subjected to low reflection processing so that reflection of irradiation light is suppressed. For this reason, the captured image obtained by imaging the part P is an image in which the terminal portion appears white and the other body portions appear black. Therefore, when the pixel value at a certain position of the terminal definition is equal to or greater than the threshold value, it can be determined that the pixel is a pixel in which the terminal is reflected. However, when a mark, a character, a logo, or the like is attached to the component P, these also appear whitish, so the pixel value of the pixel in which they appear may be equal to or greater than a threshold value.
  • a mark other than a terminal, a character, a logo, or the like is erroneously recognized as a terminal. It is preventing this.
  • the CPU 71 determines in S230 that it has recognized that the terminal exists at all the positions where the terminal is defined, it determines that the image processing has been successful (determines that the component P sucked to the suction nozzle 51 is a correct component. (S240), the image processing is terminated, and if it is determined that the presence of a terminal cannot be recognized at any one of the positions with the terminal definition, it is determined that the image processing has failed (the suction nozzle 51 is sucked). The determined part P is determined not to be a correct part) (S250), and the image processing is terminated.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining how image processing is performed on a captured image using component data.
  • image processing is performed on a captured image obtained by imaging the bump component B using the component data of the bump component B
  • terminals are present at all positions where the terminal definition is present as illustrated. Therefore, the image processing is successful.
  • the bump component A having the same position coordinates (inter-terminal pitch) and terminal size where the bump component B and the terminal are present and the number of terminals is imaged.
  • the image processing succeeds. That is, with only the terminal definition of the component data of the bump component B, since the image processing is successful for both the bump component A and the bump component B, the bump component may not be recognized correctly.
  • the CPU 71 searches for a peripheral pixel at a position where the terminal definition exists in the captured image, similarly to S220 and S230 (S260). It is determined whether or not it has been recognized that a terminal exists at all of certain positions (S270). If the CPU 71 determines that the terminal exists at all the positions with the terminal definition, then the CPU 71 searches for a peripheral pixel at the position with the virtual terminal definition in the captured image (S280). It is determined whether or not it can be recognized that there is no terminal at all the positions (S290).
  • the process of S280 is specifically a process of extracting pixel values (luminance values) of peripheral pixels at a position where the virtual terminal is defined, and the process of S290 is specifically the extracted pixel value is less than the threshold value. It is the process which determines whether it is. If the CPU 71 determines that the terminal does not exist at all positions where the virtual terminal definition exists, the CPU 71 determines that the image processing is successful (S240), and ends the image processing. The CPU 71 determines that the terminal exists at any one of the positions with the terminal definition in S270, or determines that the terminal does not exist at any one of the positions with the virtual terminal definition in S290. If it is determined that the image could not be recognized, it is determined that the image processing has failed (S295), and the image processing is terminated.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a state in which image processing is performed on a captured image using component data to which a virtual terminal definition is added.
  • image processing is performed on a captured image obtained by imaging the bump component B using the component data of the bump component B
  • terminals are present at all positions where the terminal definition is present as illustrated. Since it is recognized that there is no terminal at any position where the virtual terminal definition exists, the image processing succeeds.
  • a bump component A having the same terminal position coordinates (inter-terminal pitch) and terminal size where the bump component B and the terminal exist and the number of terminals is the same.
  • the CPU 71 determines whether the image processing is successful (S150). If the CPU 71 determines that the image processing has failed, it outputs an error (S160) and ends the component mounting process. Note that the process of S160 is performed by transmitting error information regarding a component difference error to the management apparatus 80.
  • the management device 80 that has received the error information displays a warning screen on the display 88 and emits a warning sound, thereby notifying the operator of a component difference error.
  • the CPU 71 determines that the image processing is successful, the CPU 71 calculates the amount of suction displacement of the component P based on the captured image (S170), and corrects the mounting position based on the calculated amount of suction displacement (S180). Then, a mounting operation for mounting the component P sucked by the suction nozzle 51 on the mounting position of the substrate S is performed (S190), and the component mounting process is ended.
  • the mounting operation is specifically performed by driving and controlling the XY robot 40 so that the component P sucked by the suction nozzle 51 is directly above the mounting position of the substrate S, and then the component P is mounted on the substrate S.
  • the Z-axis actuator 52 is driven and controlled so that the suction nozzle 51 descends until it comes into contact with the position, and the electromagnetic valve 57 is driven and controlled so that a positive pressure acts on the suction port of the suction nozzle 51.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of component data creation processing executed by the CPU 81 of the management device 80.
  • the CPU 81 of the management device 80 When the part data creation process is executed, the CPU 81 of the management device 80 first selects one target data from the unprocessed part data group stored in the HDD 83 (S300), and the target data and the body size are selected. And similar data having a similar terminal size (substantially the same) is extracted from the component data group stored in the HDD 83 (S310).
  • the process of S310 is a process of searching for and extracting component data in which the size differences between the body size and the terminal size from the target data are both within the error range.
  • the CPU 81 selects one comparison data from the unprocessed data among the extracted similar data (S320), and is illustrated in FIG. 11 using the selected target data and comparison data, respectively.
  • the difference extraction process is executed to create component data to which the virtual terminal definition is added (S330).
  • the CPU 81 of the management device 80 generates a component image similar to the captured image by laying out the terminal image according to the definition of the target data (terminal definition) (S400). Subsequently, the CPU 81 generates a component image similar to the captured image by laying out the terminal image in accordance with the definition of the comparison data (terminal definition) (S410), and defines the target data for the generated component image of the comparison data. Then, the image processing shown in FIG. 7 is performed (S420). When the CPU 81 determines that the image processing is successful as a result of the image processing (S430), the CPU 81 generates a difference image by taking the difference between the component image of the comparison data generated in S410 and the component image of the target data generated in S400.
  • a virtual terminal definition is added at a position (difference position) where there is a difference image with respect to the target data (part data in which the virtual terminal definition is added to the target data is created) (S450), and the difference extraction process is performed. finish.
  • the CPU 81 determines that the image processing has failed in S430, the CPU 81 performs the image processing shown in FIG. 7 in the definition of comparison data for the component image of the target data generated in S400 (S460). If the CPU 81 determines that the image processing is successful as a result of the image processing (S470), the CPU 81 generates a difference image by taking the difference between the component image of the target data generated in S400 and the component image of the comparison data generated in S410.
  • a virtual terminal definition is added to a position (difference position) where there is a difference image with respect to the comparison data (part data in which the virtual terminal definition is added to the comparison data is created) (S490), and the difference extraction process is performed. finish. If the CPU 81 determines that the image processing has failed in S470, the CPU 81 ends the difference extraction processing without adding a virtual terminal definition.
  • the comparison data is set to the processed similar data (S340), and then whether there is unprocessed similar data or not. Is determined (S350). If the CPU 81 determines that there is unprocessed similar data, the CPU 81 returns to S320, selects one new comparison data, repeatedly executes the processes of S330 and S340, and determines that there is no unprocessed similar data.
  • the target data is set as processed part data (S360), and then it is determined whether there is any other unprocessed part data that can become target data (S370).
  • the CPU 81 determines that there is other unprocessed component data, the CPU 81 returns to S300, selects one new target data, repeatedly executes the processing of S310 to S360, and there is no other unprocessed component data. If it is determined, the part data creation process is terminated.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state in which component data to which a virtual terminal definition is added is created.
  • the terminal definition of the bump component B is defined for the component image of the bump component A having the same position coordinates (or inter-terminal pitch) and terminal size as the bump component B and the terminal size and a large number of terminals. If the image processing of S420 or S460 of the difference extraction processing is performed, the image processing is successful. Therefore, a difference image is generated by taking the difference between the component image of the bump component A and the component image of the bump component B in S440 or S480 of the difference extraction process.
  • the difference image is a terminal image representing a terminal that exists only in the bump component A.
  • a virtual terminal definition that defines that no terminal exists at the difference position is added to the component data of the bump component B.
  • the component mounting system 1 of the embodiment described above extracts a plurality of component data in which the position coordinates (or inter-terminal pitch) between existing terminals and the terminal size are substantially the same and the number of terminals is different. Thereby, it is possible to extract a plurality of component data that may be erroneously recognized. By using the extracted component data, it is possible to suppress erroneous recognition of the component P to be mounted and to recognize the component P correctly. Can do.
  • the component mounting system 1 of the embodiment does not exist in one component data among a plurality of component data in which the position coordinates (or pitch between terminals) and the terminal sizes of the existing terminals are substantially the same and the number of terminals is different.
  • a virtual terminal definition that defines that no terminal exists for the one component data is added to the position (difference position) of the terminal that exists in the other component data.
  • the component mounting system 1 narrows the range for recognizing the terminal to a position where the terminal definition is present and a position where the virtual terminal definition is present, thereby reflecting a mark or a wiring pattern attached to the component P. Can be prevented from being erroneously recognized as a terminal.
  • a component image is generated according to the comparison data definition, image processing is performed with the target data definition for the generated comparison data component image, and the component image is defined according to the target data definition. And the image processing is performed with the definition of the comparison data on the component image of the generated target data, so that the position coordinates and the pitch between the terminals existing between the target data and the comparison data are substantially the same. It is determined whether or not there is, but the present invention is not limited to this, and it exists between these by directly comparing the position where the target data is defined and the position where the comparison data is defined. It is good also as what determines whether the position coordinate of terminals and the pitch between terminals are substantially the same.
  • the virtual terminal definition is automatically added to the component data by executing the component data creation process of FIG. 10, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention is not limited to this.
  • similar data having similar terminal sizes and terminal position coordinates (or inter-terminal pitches) is searched for and displayed in a list. Further, it is possible to support additional input of the virtual terminal definition by the operator.
  • the CPU 81 of the management device 80 selects one target data from the unprocessed component data group among the component data stored in the HDD 83 (S500). Similar data is extracted that is close (substantially the same) to the selected target data and whose terminal size and position coordinates (or inter-terminal pitch) are close to each other and whose body size is close to each other (S510). Then, the CPU 81 sets the target data as the selected part data (S520), and determines whether there is unselected part data (S530). If the CPU 81 determines that there is unselected component data, the CPU 81 returns to S500, selects new one target data, and repeatedly executes the processing of S510 and S520.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of the component data display screen 90.
  • the component data display screen 90 is associated with a component data display area 92 for displaying similar data (component images) having substantially the same size and position coordinates (or inter-terminal pitch) in thumbnail format for each similar data.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing how a virtual terminal definition is added to component data using the component data display screen 90.
  • the virtual terminal definition is added by placing the cursor 98 on the position where the operator wants to add the virtual terminal definition and clicking the mouse (see FIGS. 14A and 14B). "Can be performed by clicking the mouse (see FIG. 14C). The addition of the virtual terminal definition can be canceled by setting the cursor 98 to “No” and clicking the mouse.
  • the present invention has been described by applying the present invention to a bump component having a bump terminal.
  • the present invention is not limited to this, and any type of terminal component having a terminal such as a lead component having a lead terminal can be used. It can also be applied to other parts.
  • the management device 80 corresponds to the “data handling device”
  • the HDD 83 corresponds to the “component data storage unit”
  • the CU 81 of the management device 80 that performs the processing of S500 to S530 of the component data creation processing in FIG. It corresponds to “data extraction means”.
  • the CPU 81 and the display 88 of the management apparatus 80 that performs the process of S540 of the component data creation process of FIG. 13 correspond to “display means”.
  • the CPU 81 of the management device 80 that executes the processing of S400 to S430, S460, and S470 of the component data creation processing of FIG. 10 and the difference extraction processing of FIG.
  • the CPU 81 of the management device 80 corresponds to “part data creation means”.
  • the CPU 71 of the control device 70 that executes the process of S120 of the component mounting process of FIG. 6 corresponds to the “captured image acquisition unit”, and the control device that executes the process of S140 of the component mounting process (image process of FIG. 7).
  • 70 CPU 71 corresponds to “identification means”.
  • the component data is stored in the HDD 83 of the management device 80, and the component data creation process of FIGS. 10 and 13 is executed by the CPU 81 of the management device 80.
  • the present invention is not limited to this.
  • the component data may be stored in the HDD 73 of the control device 70, and the component data creation process may be executed by the CPU 71 of the control device 70.
  • the control device 70 corresponds to a “data handling device”.
  • the CPU 71 of the control device 70 executes the processing (image processing) of S140 of the component mounting processing of FIG. 6, but the present invention is not limited to this, and the CPU 81 of the management device 80
  • the captured image obtained by capturing the component P in S120 of the component mounting process may be acquired from the control device 70 and the image processing may be executed.
  • this invention is not limited to the Example mentioned above at all, and as long as it belongs to the technical scope of this invention, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect.
  • the present invention can be used in the manufacturing industry of component mounting systems.

Landscapes

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Abstract

　部品実装機で端子付き部品を実装対象物に実装する際に用いられる部品データを取り扱う部品データ取扱装置であって、端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置と端子数とを含む前記部品データを複数記憶可能な部品データ記憶手段と、前記部品データ記憶手段に記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する部品データ抽出手段と、を備えることを特徴とする。誤認識するおそれのある複数の部品データを予め抽出することができるため、実装する端子付き部品の誤認識を抑制して部品を正しく認識することができる。

Description

部品データ取扱装置および部品データ取扱方法並びに部品実装システム
　本発明は、部品実装機で端子付き部品を実装対象物に実装する際に用いられる部品データを取り扱う部品データ取扱装置および部品データ取扱方法並びに部品実装機と部品データ取扱装置とを備える部品実装システムに関する。
　従来、この種の部品実装システムでは、端子付き部品を吸着して基板Ｓ上に実装するものにおいて、実装前の端子付き部品をカメラで撮像し、得られた撮像画像と予め記憶されている部品データとに基づいて部品の状態を判断するものが知られている。例えば、特許文献１には、実装前の端子付き部品をカメラで撮像して得られた撮像画像を画像メモリに格納し、部品データ格納メモリから該当する部品データ（部品やリード、ボール端子等の特徴物のサイズ、位置、個数等）を読み出し、読み出した部品データに基づいて撮像画像に画像処理を施して部品の特徴物を認識し、認識結果から部品中心や傾きを算出するものが開示されている。
特開２００７－５９５４６号公報
　ところで、ＢＧＡ(Ball grid array)やＱＦＰ(Quad Flat Package)などのバンプ部品やリード部品は、存在する端子同士の端子サイズと端子位置（又は端子間ピッチ）とが略同じであるが、端子数が異なるものが複数存在する。このため、撮像画像から部品の端子（特徴物）を認識する場合、撮像画像中に、部品データで指定されたサイズの端子が指定された端子位置上（又は端子間ピッチ上）に指定された端子数の数だけ認識できるか否かによって、部品の種類を識別することが可能である。しかしながら、撮像条件によって一部の端子の映りが不鮮明でその端子を認識できなかったり、部品に付されたマークや配線パターンなどの映り込みによりこれらの類似物が端子であると誤認識したりする場合があり、端子（特徴物）を正しく認識するのは容易ではない。
　本発明は、存在する端子同士の端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データによる部品の誤認識を抑制し、部品を正しく認識できるようにすることを主目的とする。
　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。
　本発明の部品データ取扱装置は、
　部品実装機で端子付き部品を実装対象物に実装する際に用いられる部品データを取り扱う部品データ取扱装置であって、
　端子サイズと、端子間ピッチ又は端子位置と、端子数とを含む前記部品データを複数記憶可能な部品データ記憶手段と、
　前記部品データ記憶手段に記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する部品データ抽出手段と、
　を備えることを要旨とする。
　この本発明の部品データ取扱装置は、端子サイズと、端子間ピッチ又は端子位置と、端子数とを含む部品データを複数記憶し、記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する。これにより、誤認識するおそれのある複数の部品データを予め抽出することができるため、抽出した部品データを用いることで、実装する端子付き部品の誤認識を抑制し、部品を正しく認識できるようにすることができる。ここで、「端子付き部品」は、バンプ端子を有するバンプ付き部品や、リード端子を有するリード付き部品等を例示することができる。
　こうした本発明の部品データ取扱装置において、前記部品データ抽出手段により抽出した部品データを、端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じ部品データ毎にまとめて表示する表示手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、ユーザは、表示手段を介して誤認識するおそれのある複数の部品データを容易に確認することができる。
　また、本発明の部品データ取扱装置において、前記部品データ抽出手段により抽出された端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる複数の部品データのうち、１の部品データと他の部品データとの間で端子間ピッチ上又は端子位置上に片方にしか端子が存在しない位置を検出し、該検出した位置に端子が存在しないことを示す情報を付加した部品データを作成する部品データ作成手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、端子間ピッチ上又は端子位置上に端子が存在することを示す情報と端子が存在しないことを示す情報とを用いて端子の認識を行うことができるため、端子間ピッチ上又は端子位置上に端子が存在することを示す情報だけを用いる場合に比して、端子の誤認識をより確実に抑制することができる。この態様の本発明の部品データ取扱装置において、実装前に撮像された端子付き部品の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、前記部品データ記憶手段に記憶されている部品データまたは前記部品データ作成手段により作成された部品データと、前記取得された撮像画像とに基づいて前記端子付き部品を識別する識別手段と、を備えるものとすることもできる。
　本発明の部品データ取扱方法は、
　部品実装機で端子付き部品を実装対象物に実装する際に用いられる部品データを取り扱う部品データ取扱方法であって、
　端子サイズと、端子間ピッチ又は端子位置と、端子数とを含む前記部品データを複数記憶しておき、
　前記記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する
　ことを要旨とする。
　この本発明の部品データ取扱方法によれば、端子サイズと、端子間ピッチ又は端子位置と、端子数とを含む部品データを複数記憶し、記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する。これにより、誤認識するおそれのある複数の部品データを予め抽出することができるため、抽出した部品データを用いることで、実装する端子付き部品の誤認識を抑制し、部品を正しく認識できるようにすることができる。
　本発明の部品実装システムは、
　端子付き部品を実装対象物に実装する部品実装機と、
　前記部品実装機で前記端子付き部品を実装する際に用いる部品データを取り扱う上述した各態様のいずれかの本発明の部品データ取扱装置と、
　を備えることを要旨とする。
　また、本発明の部品実装システムは、
　端子付き部品を実装対象物に実装する部品実装機と、
　前記部品実装機で前記端子付き部品を実装する際に用いる部品データを取り扱う部品データ取扱装置と、
　を備える部品実装システムであって、
　前記部品データ取扱装置は、
　端子サイズと、端子間ピッチ又は端子位置と、端子数とを含む前記部品データを複数記憶可能な部品データ記憶手段と、
　前記部品データ記憶手段に記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する部品データ抽出手段と、
　前記部品データ抽出手段により抽出された端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる複数の部品データのうち、１の部品データと他の部品データとの間で端子間ピッチ上又は端子位置上に片方にしか端子が存在しない位置を検出し、該検出した位置に端子が存在しないことを示す情報を付加した部品データを作成する部品データ作成手段と、
　を備え、
　前記部品実装機は、
　実装前に撮像された端子付き部品の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
　前記部品データ記憶手段に記憶されている部品データ又は前記部品データ作成手段により作成された部品データと、前記取得された撮像画像とに基づいて前記端子付き部品を識別する識別手段と、
　を備えることを要旨とする。
本発明の一実施例としての部品実装システム１の構成の概略を示す構成図である。 部品実装機１０の構成の概略を示す構成図である。 部品実装機１０と管理装置８０との電気的な接続関係を示す説明図である。 パーツカメラ６０の構成の概略を示す構成図である。 管理装置８０のＨＤＤ８３に記憶される部品データの一例を示す説明図である。 部品実装機１０の制御装置７０により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。 画像処理の一例を示すフローチャートである。 部品データを用いて撮像画像に対して画像処理を行う様子を説明する説明図である。 仮想端子定義が付加された部品データを用いて撮像画像に対して画像処理を行う様子を説明する説明図である。 管理装置８０により実行される部品データ作成処理の一例を示すフローチャートである。 差分抽出処理の一例を示すフローチャートである。 部品データに仮想端子定義を付加する様子を示す説明図である。 変形例の部品データ作成処理の一例を示すフローチャートである。 部品データ表示画面９０の一例を示す説明図である。 部品データ表示画面９０を用いて部品データに仮想端子定義を付加する様子を示す説明図である。
　次に、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明する。
　図１は、本発明の一実施例としての部品実装システム１の構成の概略を示す構成図であり、図２は、部品実装機１０の構成の概略を示す構成図であり、図３は、部品実装機１０と管理装置８０との電気的な接続関係を示す説明図である。なお、図１および図２の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。
　部品実装システム１は、図１に示すように、基板Ｓの搬送方向（基板搬送方向）に並べて配置された複数台の部品実装機１０と、部品実装システム全体を管理する管理装置８０とを備える。
　部品実装機１０は、その外観としては、図２に示すように、基台１１と、基台１１に支持された本体枠１２とにより構成されている。この部品実装機１０は、図２に示すように、本体枠１２の下段部に設けられた支持台１４と、基板Ｓを搬送する基板搬送装置３０と、支持台１４に着脱可能に設置されて部品Ｐを供給する部品供給装置２０と、部品供給装置２０により供給された部品Ｐを吸着ノズル５１に吸着させて基板搬送装置３０により搬送された基板Ｓ上へ実装するヘッド５０と、ヘッド５０をＸＹ方向へ移動させるＸＹロボット４０と、実装機全体をコントロールする制御装置７０（図３参照）とを備える。また、部品実装機１０は、これらの他に、ヘッド５０に設けられ基板Ｓに付された基板位置決め基準マークを撮像するためのマークカメラ５６や、吸着ノズル５１に吸着させた部品Ｐの吸着姿勢を撮像するためのパーツカメラ６０なども備えている。
　基板搬送装置３０は、図２に示すように、本実施例では、２つの基板搬送路が設けられたデュアルレーン方式の搬送装置として構成されている。基板搬送装置３０は、支持台１４における前後方向（Ｙ軸方向）中央部に設置されている。また、基板搬送装置３０は、ベルトコンベア装置３２を備えており、ベルトコンベア装置３２の駆動により基板Ｓを図１の左から右（基板搬送方向）へと搬送する。基板搬送装置３０の基板搬送方向（Ｘ軸方向）中央部には、図示しない昇降装置により昇降可能なバックアッププレート３４が設けられている。バックアッププレート３４は、基板搬送装置３０によりバックアッププレート３４の上方に基板Ｓが搬送されたときに、昇降装置の駆動により上昇することで、基板Ｓを裏面側からバックアップする。
　ヘッド５０は、図３に示すように、吸着ノズル５１をＺ軸（上下）方向に移動させるＺ軸アクチュエータ５２と、吸着ノズル５１をＺ軸周りに回転させるθ軸アクチュエータ５４とを備える。吸着ノズル５１の吸引口は、電磁弁５７を介して真空ポンプ５８およびエア配管５９のいずれか一方に選択的に連通している。制御装置７０は、吸着ノズル５１の吸引口が真空ポンプ５８に連通するよう電磁弁５７を駆動することで、吸引口に負圧を作用させて部品Ｐを吸着することができ、吸着ノズル５１の吸引口がエア配管５９に連通するよう電磁弁５７を駆動することで、吸引口に正圧を作用させて部品Ｐの吸着を解除することができる。
　ＸＹロボット４０は、図２に示すように、本体枠１２の上段部に前後方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた左右一対のＹ軸ガイドレール４３と、左右一対のＹ軸ガイドレール４３に架け渡された状態でＹ軸ガイドレール４３に沿って移動が可能な長尺状のＹ軸スライダ４４と、Ｙ軸スライダ４４の下面に左右方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられたＸ軸ガイドレール４１と、Ｘ軸ガイドレール４１に沿って移動が可能なＸ軸スライダ４２とを備える。Ｘ軸スライダ４２にはヘッド５０が取り付けられており、制御装置７０は、ＸＹロボット４０を駆動制御することにより、ＸＹ平面上の任意の位置にヘッド５０を移動させることができる。
　パーツカメラ６０は、基板搬送装置３０の前方側の支持台１４上に配置されている。パーツカメラ６０は、吸着ノズル５１に吸着させた部品Ｐがパーツカメラ６０の上方を通過する際、部品Ｐを撮像し、得られた撮像画像を制御装置７０へ出力する。制御装置７０は、パーツカメラ６０によって撮像された撮像画像に画像処理を施すことで、吸着ノズル５１に吸着されている部品Ｐが正しい部品であるか否かを識別したり、部品Ｐが吸着ノズル５１に正しく吸着されているか否かを判定したりする。
　また、パーツカメラ６０は、図４に示すように、複数の受光素子が二次元配列された正方形または矩形の撮像領域をもつ撮像素子６２と、撮像素子６２の上方に設けられたレンズ６４と、部品Ｐを撮像する際に部品Ｐの真下から照射光を照射する第１照明装置６６と、部品Ｐを撮像する際に部品Ｐの斜め下方から照射光を照射する第２照明装置６８とを備える。第２照明装置６８は、部品ＰがＢＧＡ等のバンプ（半球状）端子を有するバンプ部品を撮像する場合の照明として用いられる。これにより、バンプ端子に照明光を均一に当てることができ、良好な撮像画像を得ることができる。なお、撮像素子６２は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）などが用いることができる。
　制御装置７０は、ＣＰＵ７１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７１の他に、ＲＯＭ７２と、ＨＤＤ７３と、ＲＡＭ７４と、入出力インタフェース７５とを備える。これらは、バス７６を介して電気的に接続されている。制御装置７０には、Ｘ軸スライダ４２の位置を検知するＸ軸位置センサ４７からの位置信号や、Ｙ軸スライダ４４の位置を検知するＹ軸位置センサ４９からの位置信号、マークカメラ５６からの画像信号、パーツカメラ６０からの画像信号などが入出力インタフェース７５を介して入力されている。一方、制御装置７０からは、部品供給装置２０への制御信号や、基板搬送装置３０への制御信号、Ｘ軸スライダ４２を移動させるＸ軸アクチュエータ４６への駆動信号、Ｙ軸スライダ４４を移動させるＹ軸アクチュエータ４８への駆動信号、Ｚ軸アクチュエータ５２への駆動信号、θ軸アクチュエータ５４への駆動信号、電磁弁５７への駆動信号などが入出力インタフェース７５を介して出力されている。また、制御装置７０は、管理装置８０と双方向通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。
　管理装置８０は、例えば、汎用のコンピュータであり、ＣＰＵ８１とＲＯＭ８２とＨＤＤ８３とＲＡＭ８４と入出力インタフェース８５などを備える。これらは、バス８６を介して電気的に接続されている。この管理装置８０には、マウスやキーボード等の入力デバイス８７から入力信号が入出力インタフェース８５を介して入力されている。また、管理装置８０からは、ディスプレイ８８への画像信号が入出力インタフェース８５を介して出力されている。ＨＤＤ８３は、基板Ｓの生産計画を記憶している。ここで、基板Ｓの生産計画とは、各部品実装機１０においてどの部品をどの順番で基板Ｓへ実装するか、また、そのように部品を実装した基板Ｓを何枚作製するかなどを定めた計画をいう。この生産計画には、生産する基板に関する基板データや使用するヘッド５０に関するヘッドデータ、使用する吸着ノズル５１に関するノズルデータ、実装する部品に関する部品データ、各部品の実装位置に関する実装位置データなどが含まれている。管理装置８０は、オペレータが入力デバイス８７を介して入力したデータ（生産枚数や基板データ、部品データ、実装位置データ等）に基づいて生産計画を作成し、作成した生産計画を各部品実装機１０へ送信する。
　図５は、ＨＤＤ８３に記憶される部品データの一例を示す説明図である。部品データは、入力デバイス８７を用いてオペレータによって入力され、その都度、ＨＤＤ８３に記憶される。部品データは、図示するように、バンプ部品やリード部品等の部品Ｐの種類を表す部品種や、部品Ｐの外形サイズを表すボディサイズ、端子（バンプ端子やリード端子）のサイズ（端子径）を表す端子サイズ、端子数、各端子の位置座標や端子間ピッチ等を含む。また、部品データは、各端子の位置座標や端子間ピッチによって、そこに端子が存在していることを定義する端子定義も含む。さらに、部品データは、仮想端子定義が付加される場合がある。この仮想端子定義とは、指定の位置に端子が存在しないことを定義したものであり、後述する部品データ作成処理によって部品データに付加される。部品データの端子定義や仮想端子定義は、詳細は後述するが、吸着ノズル５１に吸着させた部品Ｐをその実装前にパーツカメラ６０で撮像して得られた撮像画像から部品Ｐの種類を識別する際に用いられる。
　次に、こうして構成された実施例の部品実装システム１（部品実装機１０）の動作について説明する。図６は、制御装置７０のＣＰＵ７１により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、オペレータによって生産の開始が指示されたときに実行される。制御装置７０は、管理装置８０から送信された生産計画を受信し、受信した生産計画に従って部品実装処理を実行する。
　部品実装処理が実行されると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、まず、部品供給装置２０から供給された部品Ｐを吸着ノズル５１に吸着させる吸着動作を行う（Ｓ１００）。ここで、吸着動作は、具体的には、部品Ｐの真上にヘッド５０に装着された吸着ノズル５１が来るようＸＹロボット４０を駆動制御した後、吸引口が部品Ｐに当接するまで吸着ノズル５１が下降するようＺ軸アクチュエータ５２を駆動制御し、吸着ノズル５１の吸引口に負圧が作用するよう電磁弁５７を駆動制御することにより行う。続いて、ＣＰＵ７１は、吸着ノズル５１に吸着させた部品Ｐがパーツカメラ６０の上方へ移動するようＸＹロボット４０を駆動制御して（Ｓ１１０）、部品Ｐをパーツカメラ６０で撮像する（Ｓ１２０）。
　次に、ＣＰＵ７１は、受信した生産計画から生産に係る部品データを取得し（Ｓ１３０）、取得した部品データを用いて、Ｓ１２０で撮像して得られた撮像画像に対して図７に例示する画像処理を行う（Ｓ１４０）。ここで、部品実装処理の説明を中断し、画像処理の詳細について説明する。
　画像処理が実行されると、ＣＰＵ７１は、取得した部品データの定義（端子定義，仮想端子定義）を取得し（Ｓ２００）、取得した定義に仮想端子定義が含まれるか否かを判定する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ７１は、仮想端子定義が含まれないと判定すると、部品実装処理のＳ１２０で撮像した撮像画像中の端子定義のある位置の周辺画素を探索し（Ｓ２２０）、端子定義のある位置の全てで端子が存在することを認識できたか否かを判定する（Ｓ２３０）。Ｓ２２０の処理は、具体的には、端子定義のある位置の周辺画素の画素値（輝度値）を抽出する処理であり、Ｓ２３０の処理は、具体的には、抽出した画素値が閾値以上であるか否かを判定する処理である。ここで、部品Ｐは、照射光の反射が抑制されるように低反射処理が施されているのが通常である。このため、部品Ｐを撮像して得られる撮像画像は、端子部分が白く映り、それ以外のボディ部分が黒く映った画像となる。したがって、端子定義のある位置の画素値が閾値以上の場合に、その画素は端子が映っている画素であると判定することができる。但し、部品Ｐにマークや文字、ロゴ等が付されている場合には、これらも白っぽく映るため、それらが映っている画素の画素値が閾値以上となる場合もある。本実施例では、端子定義のある位置の周辺画素に絞って、画素値が閾値以上であるか否かを判定することで、端子以外のマークや文字、ロゴ等を端子であると誤認識するのを防止しているのである。
　ＣＰＵ７１は、Ｓ２３０で端子定義のある位置の全てで端子が存在することを認識できたと判定すると、画像処理が成功したと判定（吸着ノズル５１に吸着している部品Ｐは正しい部品であると判定）して（Ｓ２４０）、画像処理を終了し、端子定義のある位置の何れか１つでも端子が存在することを認識できなかったと判定すると、画像処理が失敗したと判定（吸着ノズル５１に吸着している部品Ｐは正しい部品でないと判定）して（Ｓ２５０）、画像処理を終了する。
　図８は、部品データを用いて撮像画像に対して画像処理を行う様子を説明する説明図である。図示するように、バンプ部品Ｂの部品データを用いて、バンプ部品Ｂを撮像した撮像画像に対して画像処理を行う場合、図示するように、端子定義のある位置の全てで端子が存在していることが認識されるため、画像処理が成功する。一方、同様のバンプ部品Ｂの部品データを用いて、バンプ部品Ｂと端子が存在しているところの位置座標（端子間ピッチ）および端子サイズが同じで且つ端子数が多いバンプ部品Ａを撮像した撮像画像に対して画像処理を行う場合も、端子定義のある位置の全てで端子が存在していることが認識されるため、画像処理が成功する。即ち、バンプ部品Ｂの部品データの端子定義だけでは、バンプ部品Ａおよびバンプ部品Ｂの何れも画像処理が成功するため、バンプ部品を正しく認識することができない場合がある。
　Ｓ２１０で取得した定義に仮想端子定義が含まれていると判定すると、ＣＰＵ７１は、Ｓ２２０，Ｓ２３０と同様に、撮像画像中の端子定義のある位置の周辺画素を探索し（Ｓ２６０）、端子定義のある位置の全てで端子が存在することを認識できたか否かを判定する（Ｓ２７０）。ＣＰＵ７１は、端子定義のある位置の全てで端子が存在することを認識できたと判定すると、次に、撮像画像中の仮想端子定義のある位置の周辺画素を探索し（Ｓ２８０）、仮想端子定義のある位置の全てで端子が存在しないことを認識できたか否かを判定する（Ｓ２９０）。Ｓ２８０の処理は、具体的には、仮想端子定義のある位置の周辺画素の画素値（輝度値）を抽出する処理であり、Ｓ２９０の処理は、具体的には、抽出した画素値が閾値未満であるか否かを判定する処理である。ＣＰＵ７１は、仮想端子定義のある位置の全てで端子が存在しないことを認識できたと判定すると、画像処理が成功したと判定して（Ｓ２４０）、画像処理を終了する。ＣＰＵ７１は、Ｓ２７０で端子定義のある位置の何れか１つでも端子が存在することを認識できなかったと判定したり、Ｓ２９０で仮想端子定義のある位置の何れか１つでも端子が存在しないことを認識できなかったと判定すると、画像処理を失敗したと判定して（Ｓ２９５）、画像処理を終了する。
　図９は、仮想端子定義が付加された部品データを用いて撮像画像に対して画像処理を行う様子を説明する説明図である。図示するように、バンプ部品Ｂの部品データを用いて、バンプ部品Ｂを撮像した撮像画像に対して画像処理を行う場合、図示するように、端子定義のある位置の全てで端子が存在していることが認識され、仮想端子定義のある位置の全てで端子が存在しないことが認識されるため、画像処理が成功する。一方、同様のバンプ部品Ｂの部品データを用いて、バンプ部品Ｂと端子が存在しているところの端子の位置座標（端子間ピッチ）および端子サイズが同じで且つ端子数が多いバンプ部品Ａを撮像した撮像画像に対して画像処理を行う場合、端子定義のある位置の全てで端子が存在していることが認識されるが、仮想端子定義のある位置でも端子が存在していることが認識されるため、画像処理が失敗する。このように、部品データに仮想端子定義を付加することで、端子の位置座標（端子間ピッチ）および端子サイズが略同じで端子数が異なる複数のバンプ部品を互いに識別することができる。
　部品実装処理に戻って、ＣＰＵ７１は、Ｓ１４０で画像処理を行うと、画像処理が成功したか否かを判定する（Ｓ１５０）。ＣＰＵ７１は、画像処理が失敗したと判定すると、エラーを出力して（Ｓ１６０）、部品実装処理を終了する。なお、Ｓ１６０の処理は、部品違いエラーに関するエラー情報を管理装置８０に送信することにより行う。エラー情報を受信した管理装置８０は、ディスプレイ８８上に警告画面を表示すると共に警告音を発することで、オペレータに対して部品違いエラーの報知を行う。一方、ＣＰＵ７１は、画像処理が成功したと判定すると、撮像画像に基づいて部品Ｐの吸着ズレ量を算出し（Ｓ１７０）、算出した吸着ズレ量に基づいて実装位置を補正した上で（Ｓ１８０）、吸着ノズル５１に吸着させた部品Ｐを基板Ｓの実装位置に実装する実装動作を行って（Ｓ１９０）、部品実装処理を終了する。ここで、実装動作は、具体的には、吸着ノズル５１に吸着させた部品Ｐが基板Ｓの実装位置の真上に来るようＸＹロボット４０を駆動制御した後、その部品Ｐが基板Ｓの実装位置に当接するまで吸着ノズル５１が下降するようＺ軸アクチュエータ５２を駆動制御し、吸着ノズル５１の吸引口に正圧が作用するよう電磁弁５７を駆動制御することにより行う。
　次に、仮想端子定義を付加した部品データを作成する部品データ作成処理を説明する。部品データの作成は、オペレータにより入力されたデータに基づいて管理装置８０によって行われる。図１０は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行される部品データ作成処理の一例を示すフローチャートである。
　部品データ作成処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、まず、ＨＤＤ８３に記憶されている未処理の部品データ群の中から１の対象データを選択し（Ｓ３００）、対象データとボディサイズおよび端子サイズが近い（略同じ）類似データをＨＤＤ８３に記憶されている部品データ群の中から抽出する（Ｓ３１０）。Ｓ３１０の処理は、対象データとのボディサイズおよび端子サイズの各サイズ差が何れも誤差の範囲内にある部品データを検索して抽出する処理である。こうして類似データを抽出すると、ＣＰＵ８１は、抽出した類似データのうち未処理のデータの中から１の比較データを選択し（Ｓ３２０）、それぞれ選択した対象データと比較データとを用いて図１１に例示する差分抽出処理を実行して仮想端子定義を付加した部品データを作成する（Ｓ３３０）。
　図１１の差分抽出処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、対象データの定義（端子定義）に従って端子画像をレイアウトすることで撮像画像と同様の部品画像を生成する（Ｓ４００）。続いて、ＣＰＵ８１は、比較データの定義（端子定義）に従って端子画像をレイアウトすることで撮像画像と同様の部品画像を生成し（Ｓ４１０）、生成した比較データの部品画像に対して対象データの定義で図７に示した画像処理を行う（Ｓ４２０）。ＣＰＵ８１は、画像処理の結果、画像処理が成功したと判定すると（Ｓ４３０）、Ｓ４１０で生成した比較データの部品画像とＳ４００で生成した対象データの部品画像との差分をとることで差分画像を生成し（Ｓ４４０）、対象データに対して差分画像のある位置（差分位置）に仮想端子定義を追加（対象データに仮想端子定義を追加した部品データを作成）して（Ｓ４５０）、差分抽出処理を終了する。一方、ＣＰＵ８１は、Ｓ４３０で画像処理が失敗したと判定すると、Ｓ４００で生成した対象データの部品画像に対して比較データの定義で図７に示した画像処理を行う（Ｓ４６０）。ＣＰＵ８１は、画像処理の結果、画像処理が成功したと判定すると（Ｓ４７０）、Ｓ４００で生成した対象データの部品画像とＳ４１０で生成した比較データの部品画像との差分をとることで差分画像を生成し（Ｓ４８０）、比較データに対して差分画像のある位置（差分位置）に仮想端子定義を追加（比較データに仮想端子定義を追加した部品データを作成）して（Ｓ４９０）、差分抽出処理を終了する。なお、ＣＰＵ８１は、Ｓ４７０で画像処理が失敗したと判定すると、仮想端子定義を追加することなく、差分抽出処理を終了する。
　部品データ作成処理に戻って、ＣＰＵ８１は、Ｓ３３０で差分抽出処理により部品データを作成すると、比較データを処理済みの類似データに設定し（Ｓ３４０）、その後、未処理の類似データがあるか否かを判定する（Ｓ３５０）。ＣＰＵ８１は、未処理の類似データがあると判定すると、Ｓ３２０に戻って、新たな１の比較データを選択してＳ３３０，Ｓ３４０の処理を繰り返し実行し、未処理の類似データがないと判定すると、対象データを処理済みの部品データに設定し（Ｓ３６０）、その後、対象データとなり得る未処理の他の部品データがあるか否かを判定する（Ｓ３７０）。ＣＰＵ８１は、未処理の他の部品データがあると判定すると、Ｓ３００に戻って、新たな１の対象データを選択してＳ３１０～Ｓ３６０の処理を繰り返し実行し、未処理の他の部品データがないと判定すると、部品データ作成処理を終了する。
　図１２は、仮想端子定義を付加した部品データを作成する様子を示す説明図である。図示するように、バンプ部品Ｂと存在する端子同士の位置座標（又は端子間ピッチ）および端子サイズが略同じで端子数が多いバンプ部品Ａの部品画像に対して、バンプ部品Ｂの端子定義を用いて、差分抽出処理のＳ４２０またはＳ４６０の画像処理を行った場合、画像処理が成功する。このため、差分抽出処理のＳ４４０またはＳ４８０にてバンプ部品Ａの部品画像とバンプ部品Ｂの部品画像との差分をとって差分画像を生成する。差分画像は、バンプ部品Ａのみに存在する端子を表す端子画像となる。したがって、バンプ部品Ｂの部品データに、その差分位置に端子が存在しないことを定義する仮想端子定義を付加する。これにより、上述した図９に示すように、バンプ部品Ｂの部品データを用いてバンプ部品Ｂを撮像した撮像画像に対して画像処理を行う場合、画像処理を成功させることでき、バンプ部品Ｂの部品データを用いてバンプ部品Ａを撮像した撮像画像に対して画像処理を行う場合、画像処理を失敗させることができる。
　以上説明した実施例の部品実装システム１は、存在する端子同士の位置座標（又は端子間ピッチ）および端子サイズが略同じで端子数が異なる複数の部品データを抽出する。これにより、誤認識するおそれのある複数の部品データを抽出することができ、抽出した部品データを用いることで、実装する部品Ｐの誤認識を抑制し、部品Ｐを正しく認識できるようにすることができる。
　また、実施例の部品実装システム１は、存在する端子同士の位置座標（又は端子間ピッチ）および端子サイズが略同じで端子数が異なる複数の部品データのうち、一方の部品データに存在せず他方の部品データに存在する端子の位置（差分位置）に、その一方の部品データに対して端子が存在しないことを定義する仮想端子定義を追加する。仮想端子定義が付加された部品データを用いて部品Ｐの撮像画像に画像処理を行う場合、端子定義のある位置の全てに端子が存在していることが認識され、且つ、仮想端子定義のある位置の全てに端子が存在していないことが認識された場合に画像処理が成功したと判定することにより、類似する複数の部品を識別することができ、部品の誤認識を防止することができる。また、実施例の部品実装システム１は、端子を認識する範囲を、端子定義のある位置と仮想端子定義のある位置とに絞ることで、部品Ｐに付されたマークや配線パターンなどの映り込みを端子であると誤認識するのを防止することができる。
　実施例では、図１１の差分抽出処理において、比較データの定義に従って部品画像を生成し、生成した比較データの部品画像に対して対象データの定義で画像処理を行い、対象データの定義に従って部品画像を生成し、生成した対象データの部品画像に対して比較データの定義で画像処理を行うことで、対象データと比較データとの間で存在する端子同士の位置座標や端子間ピッチが略同じであるか否かを判定するものとしたが、これに限定されるものではなく、対象データの定義のある位置と比較データの定義のある位置とを直接比較することにより、これらの間で存在する端子同士の位置座標や端子間ピッチが略同じであるか否かを判定するものとしてもよい。
　実施例では、図１０の部品データ作成処理を実行することで部品データに仮想端子定義を自動的に付加するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図１３に例示する変形例の部品データ作成処理を実行することで、互いに端子サイズや端子の位置座標（又は端子間ピッチ）が類似する類似データを検索してこれらをまとめて一覧表示し、オペレータによる仮想端子定義の追加入力を支援するものとしてもよい。
　図１３の部品データ作成処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、ＨＤＤ８３に記憶されている部品データのうち未処理の部品データ群の中から１の対象データを選択し（Ｓ５００）、選択した対象データと、ボディサイズが近く、互いに存在する端子同士の端子サイズおよび位置座標（又は端子間ピッチ）が近い（略同じ）類似データを抽出する（Ｓ５１０）。そして、ＣＰＵ８１は、対象データを選択済みの部品データに設定し（Ｓ５２０）、未選択の部品データがあるか否かを判定する（Ｓ５３０）。ＣＰＵ８１は、未選択の部品データがあると判定すると、Ｓ５００に戻って新たな１の対象データを選択し、Ｓ５１０，Ｓ５２０の処理を繰り返し実行する。一方、ＣＰＵ８１は、未選択の部品データがないと判定すると、互いに類似する類似データ毎にまとめて部品データを一覧表示する（Ｓ５４０）。図１４は、部品データ表示画面９０の一例を示す説明図である。部品データ表示画面９０は、サイズおよび位置座標（又は端子間ピッチ）が互いに略同じである類似データ（部品画像）をサムネイル形式で一覧表示する部品データ表示領域９２と、類似データ毎に対応付けられた複数のタブが並ぶタブ領域９４と、部品データ表示領域９２に表示された部品データの詳細（例えば、部品種やボディサイズ、端子サイズ、端子数等の詳細表示）を呼び出すための詳細表示指示領域９６とを備える。部品データ表示領域９２に表示する部品データ（類似データ）の切り替えは、タブ領域９４の複数のタブのうちの何れかにカーソルを合わせてマウスをクリックすることにより行うことができる。
　そして、ＣＰＵ８１は、オペレータによって、部品データの選択操作がなされたか否か（Ｓ５５０）、仮想端子の追加操作がなされたか否か（Ｓ５６０）、をそれぞれ判定し、部品データの選択操作がなされ且つ仮想端子の入力操作がなされたと判定すると、選択した部品データの入力した位置に仮想端子定義を追加して（Ｓ５７０）、部品データ作成処理を終了する。図１５は、部品データ表示画面９０を用いて部品データに仮想端子定義を追加する様子を示す説明図である。仮想端子定義の追加は、図示するように、オペレータが仮想端子定義を追加したい位置にカーソル９８を合わせてマウスをクリックした後（図１４（ａ），（ｂ）参照）、カーソル９８を「はい」に合わせ、マウスをクリックする（図１４（ｃ）参照）ことにより行うことができる。なお、仮想端子定義の追加のキャンセルは、カーソル９８を「いいえ」に合わせ、マウスをクリックすることにより行うことができる。
　実施例では、本発明をバンプ端子を有するバンプ部品に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、リード端子を有するリード部品など、端子を有する端子付き部品でれば、如何なるタイプの部品にも適用可能である。
　ここで、本実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、管理装置８０が「データ取扱装置」に相当し、ＨＤＤ８３が「部品データ記憶手段」に相当し、図１３の部品データ作成処理のＳ５００～Ｓ５３０の処理を行う管理装置８０のＣＵ８１が「部品データ抽出手段」に相当する。また、図１３の部品データ作成処理のＳ５４０の処理を行う管理装置８０のＣＰＵ８１とディスプレイ８８とが「表示手段」に相当する。また、図１０の部品データ作成処理および図１１の差分抽出処理のＳ４００～Ｓ４３０，Ｓ４６０，Ｓ４７０の処理を実行する管理装置８０のＣＰＵ８１も「部品データ抽出手段」に相当し、差分抽出処理のＳ４４０，Ｓ４５０，Ｓ４８０，Ｓ４９０の処理を実行する管理装置８０のＣＰＵ８１が「部品データ作成手段」に相当する。また、図６の部品実装処理のＳ１２０の処理を実行する制御装置７０のＣＰＵ７１が「撮像画像取得手段」に相当し、部品実装処理のＳ１４０の処理（図７の画像処理）を実行する制御装置７０のＣＰＵ７１が「識別手段」に相当する。なお、本実施例では、部品データを管理装置８０のＨＤＤ８３に記憶し、図１０や図１３の部品データ作成処理を管理装置８０のＣＰＵ８１が実行するものとしたが、これに限定されるものではなく、部品データを制御装置７０のＨＤＤ７３に記憶し、部品データ作成処理を制御装置７０のＣＰＵ７１が実行するものとしてもよい。この場合、制御装置７０が「データ取扱装置」に相当する。また、本実施例では、図６の部品実装処理のＳ１４０の処理（画像処理）を制御装置７０のＣＰＵ７１が実行するものとしたが、これに限定されるものではなく、管理装置８０のＣＰＵ８１が、部品実装処理のＳ１２０で部品Ｐを撮像した撮像画像を制御装置７０から取得して画像処理を実行するものとしてもよい。
　なお、本発明は上述した実施例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。
　本発明は、部品実装システムの製造産業などに利用可能である。
　１　部品実装システム、１０　部品実装機、１１　基台、１２　本体枠、１４　支持台、２０　部品供給装置、３０　基板搬送装置、３２　ベルトコンベア装置、３４　バックアッププレート、４０　ＸＹロボット、４１　Ｘ軸ガイドレール、４２　Ｘ軸スライダ、４３　Ｙ軸ガイドレール、４４　Ｙ軸スライダ、４６　Ｘ軸アクチュエータ、４７　Ｘ軸位置センサ、４８　Ｙ軸アクチュエータ、４９　Ｙ軸位置センサ、５０　ヘッド、５１　吸着ノズル、５２　Ｚ軸アクチュエータ、５４　θ軸アクチュエータ、５６　マークカメラ、５７　電磁弁、５８　真空ポンプ、５９　エア配管、６０　パーツカメラ、６２　撮像素子、６４　レンズ、６６　第１照明装置、６８　第２照明装置、７０　制御装置、７１　ＣＰＵ、７２　ＲＯＭ、７３　ＨＤＤ、７４　ＲＡＭ、７５　入出力インタフェース、７６　バス、８０　管理装置、８１　ＣＰＵ、８２　ＲＯＭ、８３　ＨＤＤ、８４　ＲＡＭ、８５　入出力インタフェース、８６　バス、８７　入力デバイス、８８　ディスプレイ、９０　部品データ表示画面、９２　部品データ表示領域、９４　タブ領域、９６　詳細表示指示領域、９８　カーソル、Ｓ　基板、Ｐ　部品。

Claims (8)

  1. 　部品実装機で端子付き部品を実装対象物に実装する際に用いられる部品データを取り扱う部品データ取扱装置であって、
    　端子サイズと、端子間ピッチ又は端子位置と、端子数とを含む前記部品データを複数記憶可能な部品データ記憶手段と、
    　前記部品データ記憶手段に記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する部品データ抽出手段と、
    　を備えることを特徴とする部品データ取扱装置。
  2. 　請求項１記載の部品データ取扱装置であって、
    　前記部品データ抽出手段により抽出した部品データを、端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じ部品データ毎にまとめて表示する表示手段を備える
    　ことを特徴とする部品データ取扱装置。
  3. 　請求項１または２記載の部品データ取扱装置であって、
    　前記部品データ抽出手段により抽出された端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる複数の部品データのうち、１の部品データと他の部品データとの間で端子間ピッチ上又は端子位置上に片方にしか端子が存在しない位置を検出し、該検出した位置に端子が存在しないことを示す情報を付加した部品データを作成する部品データ作成手段
    　を備えることを特徴とする部品データ取扱装置。
  4. 　請求項３記載の部品データ取扱装置であって、
    　実装前に撮像された端子付き部品の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
    　前記部品データ記憶手段に記憶されている部品データまたは前記部品データ作成手段により作成された部品データと、前記取得された撮像画像とに基づいて前記端子付き部品を識別する識別手段と、
    　を備えることを特徴とする部品データ取扱装置。
  5. 　請求項１ないし４いずれか１項に記載の部品データ取扱装置であって、
    　前記端子付き部品は、バンプ端子を有するバンプ付き部品である
    　ことを特徴とする部品データ取扱装置。
  6. 　部品実装機で端子付き部品を実装対象物に実装する際に用いられる部品データを取り扱う部品データ取扱方法であって、
    　端子サイズと、端子間ピッチ又は端子位置と、端子数とを含む前記部品データを複数記憶しておき、
    　前記記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する
    　ことを特徴とする部品データ取扱方法。
  7. 　端子付き部品を実装対象物に実装する部品実装機と、
    　前記部品実装機で前記端子付き部品を実装する際に用いる部品データを取り扱う請求項１ないし５いずれか１項に記載の部品データ取扱装置と、
    　を備える部品実装システム。
  8. 　端子付き部品を実装対象物に実装する部品実装機と、
    　前記部品実装機で前記端子付き部品を実装する際に用いる部品データを取り扱う部品データ取扱装置と、
    　を備える部品実装システムであって、
    　前記部品データ取扱装置は、
    　端子サイズと、端子間ピッチ又は端子位置と、端子数とを含む部品データを複数記憶可能な部品データ記憶手段と、
    　前記部品データ記憶手段に記憶されている複数の部品データのうち端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる部品データを抽出する部品データ抽出手段と、
    　前記部品データ抽出手段により抽出された端子サイズと端子間ピッチ又は端子位置とが略同じで端子数が異なる複数の部品データのうち、１の部品データと他の部品データとの間で端子間ピッチ上又は端子位置上に片方にしか端子が存在しない位置を検出し、該検出した位置に端子が存在しないことを示す情報を付加した部品データを作成する部品データ作成手段と、
    　を備え、
    　前記部品実装機は、
    　実装前に撮像された端子付き部品の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
    　前記部品データ記憶手段に記憶されている部品データ又は前記部品データ作成手段により作成された部品データと、前記取得された撮像画像とに基づいて前記端子付き部品を識別する識別手段と、
    　を備える特徴とする部品実装システム。
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