WO2016203639A1 - 部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法 - Google Patents

部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016203639A1
WO2016203639A1 PCT/JP2015/067707 JP2015067707W WO2016203639A1 WO 2016203639 A1 WO2016203639 A1 WO 2016203639A1 JP 2015067707 W JP2015067707 W JP 2015067707W WO 2016203639 A1 WO2016203639 A1 WO 2016203639A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
mounting
visual field
mounting position
success
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/067707
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和志 高間
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ発動機株式会社 filed Critical ヤマハ発動機株式会社
Priority to CN201580080244.8A priority Critical patent/CN107615913B/zh
Priority to US15/571,923 priority patent/US10912241B2/en
Priority to DE112015006637.3T priority patent/DE112015006637T5/de
Priority to JP2017524258A priority patent/JP6378839B2/ja
Priority to PCT/JP2015/067707 priority patent/WO2016203639A1/ja
Publication of WO2016203639A1 publication Critical patent/WO2016203639A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0413Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws with orientation of the component while holding it; Drive mechanisms for gripping tools, e.g. lifting, lowering or turning of gripping tools
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409Sucking devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0815Controlling of component placement on the substrate during or after manufacturing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/16Inspection; Monitoring; Aligning
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/16Inspection; Monitoring; Aligning
    • H05K2203/163Monitoring a manufacturing process
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/301Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49131Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by utilizing optical sighting device
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53191Means to apply vacuum directly to position or hold work part

Definitions

  • the present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting determination method in the component mounting apparatus, and more particularly to a component mounting apparatus capable of imaging a mounting position of a component on a substrate and a component mounting determination method in the component mounting apparatus.
  • a component mounting apparatus that can image the mounting position of a component on a board is known.
  • Such a component mounting apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-93390.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-93390 discloses a suction nozzle that sucks an electronic component and mounts the sucked electronic component on a substrate, and a camera that images the mounting position of the electronic component mounted on the substrate by the suction nozzle on the substrate And a control unit that inspects (determines) whether or not the electronic component has been normally mounted on the mounting position based on an image of the mounting position captured by the camera.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to mount a component that can stably determine whether or not the component is mounted at a mounting position. It is providing the component mounting determination method in an apparatus and a component mounting apparatus.
  • a component mounting apparatus includes a mounting head for mounting a component at a mounting position on a substrate, an imaging unit capable of imaging the mounting position with a plurality of fields of view in different imaging directions, and shielding around the mounting position.
  • a control unit that selects a success / failure determination visual field to be used for success / failure determination as to whether or not the component is mounted at the mounting position from a plurality of visual fields according to the state of the object.
  • the control unit by configuring the control unit as described above, a plurality of fields of view can be obtained even if the mounting position cannot be accurately imaged by one field of view due to the shielding object.
  • the other visual field that is less affected by the shielding than the one visual field can be selected as the success / failure visual field by the control unit.
  • the success / failure determination can be performed based on the imaging result in the field of view where the influence of the shielding by the shielding object is less, so it is possible to stably determine whether or not the component is mounted at the mounting position.
  • the control unit acquires the degree of shielding of each of the plurality of fields of view by the shielding object according to the state of the shielding object around the mounting position, and the plurality of acquired values.
  • the visual field for success / failure determination is selected from a plurality of visual fields based on the degree of shielding of each visual field.
  • the degree of shielding is a broad concept including the size of a region where a plurality of fields of view are shielded by a shielding object, the ratio of the region shielded by the shielding object, and the like.
  • the other visual field from which the influence of the shielding by a shield is less than one visual field among several visual fields can be selected more reliably as a visual field for success / failure determination. As a result, it can be more stably determined whether or not the component is mounted at the mounting position.
  • the degree of shielding includes a shielding ratio that is a ratio of the size of the shielding portion of the component that is shielded by the shielding object to the overall size of the component, and the control unit is configured to shield each of the plurality of fields of view. Based on the ratio, the success / failure determination visual field is selected from a plurality of visual fields.
  • the success / failure determination field of view is selected in consideration of the overall size of different parts for each type of normal part. be able to. As a result, it is possible to more appropriately evaluate the influence of the shielding by the shielding object, and it is possible to more reliably select the success / failure visual field for which the influence of the shielding by the shielding object is small.
  • the shielding object around the mounting position sucks the component before mounting sucked by the mounting head, the component mounted on the substrate around the mounting position, and the component.
  • the plurality of fields of view having different imaging directions are arranged so that the imaging directions have different inclination angles with respect to the board surface on which the components of the board are mounted. Has been. If comprised in this way, since a mounting position can be imaged from a different inclination
  • a plurality of fields of view with different imaging directions are arranged adjacent to each other in a vertical plane with respect to the substrate surface. If comprised in this way, a several visual field can be arrange
  • the imaging unit includes an imaging unit that images the mounting position, a first optical system that divides a field of view of the imaging unit into a plurality of fields of view having different imaging directions, and including. If comprised in this way, unlike the case where a some visual field is imaged using a some imaging part, a several visual field can be imaged using a single imaging part. As a result, it is possible to capture a plurality of fields of view while suppressing the complexity of the configuration of the imaging unit of the imaging unit.
  • a plurality of mounting heads are provided, and a plurality of first optical systems of the imaging unit are provided so as to correspond to the plurality of mounting heads.
  • a second optical system that divides toward each of the plurality of first optical systems.
  • the control unit acquires each captured image from a plurality of fields of view from the imaging unit, and the plurality of acquired images according to the state of the shielding around the mounting position.
  • the captured image based on the visual field for success / failure determination is selected from the captured images based on the visual field. If configured in this way, the control unit can easily select another field of view that is less affected by the shield than the one field of view as the field for success / failure determination. It can be easily and stably determined whether or not it is mounted.
  • the control unit is at least one of the type of component mounted at the mounting position and the background of the component around the mounting position. Accordingly, the success / failure determination visual field is selected from a plurality of visual fields. By configuring in this way, the visual field for success / failure determination can be selected in consideration of at least one of the type of component mounted at the mounting position and the background around the mounting position. A field of view capable of capturing more points can be easily selected.
  • the imaging unit is configured to capture the mounting position before mounting the component and the mounting position after mounting the component by each of a plurality of fields of view.
  • the control unit determines success or failure based on the captured image of the mounting position before mounting the component and the captured image of the mounting position after mounting by the visual field for success / failure selection selected from the captured images of each of the plurality of visual fields. Is configured to do. If comprised in this way, a success / failure determination can be easily performed by a control part based on the picked-up image of each mounting position before and after mounting of the components by the selected visual field for success / failure determination.
  • the control unit acquires the height of the substrate surface of the substrate relative to the reference surface based on the captured image of the mounting position by each of the plurality of visual fields. Based on the height of the substrate surface, the determination region used for success / failure determination is corrected in the captured image by the visual field for success / failure determination.
  • the mounting position is imaged by the imaging unit by a step of mounting the component at the mounting position on the substrate by the mounting head and a plurality of fields of view different in imaging direction. Selecting a success / failure determination visual field to be used for success / failure determination as to whether or not the component is mounted at the mounting position from a plurality of visual fields according to the state of the shielding object around the mounting position; and Is provided.
  • the component mounting determination method in the component mounting apparatus according to the second aspect of the present invention by providing the step by the control unit as described above, the component is mounted at the same position as in the component mounting apparatus according to the first aspect. It is possible to stably determine whether or not it has been mounted on.
  • the component mounting apparatus 100 is a component mounting apparatus that transports a substrate P from the X1 side to the X2 side by a pair of conveyors 2 and mounts a component 31 on the substrate P at a mounting work position M.
  • the component mounting apparatus 100 includes a base 1, a pair of conveyors 2, a component supply unit 3, a head unit 4, a support unit 5, a pair of rail units 6, a component recognition camera 7, and an imaging unit 8. And a control unit 9.
  • the pair of conveyors 2 are installed on the base 1 and configured to transport the substrate P in the X direction. Further, the pair of conveyors 2 are configured to hold the substrate P being conveyed in a state where it is stopped at the mounting work position M. Further, the pair of conveyors 2 is configured to be able to adjust the interval in the Y direction according to the dimensions of the substrate P.
  • the component supply unit 3 is disposed on both outer sides (Y1 side and Y2 side) of the pair of conveyors 2. A plurality of tape feeders 3 a are attached to the component supply unit 3.
  • the tape feeder 3a holds a reel (not shown) around which a tape holding a plurality of components 31 at a predetermined interval is wound.
  • the tape feeder 3a is configured to supply the component 31 from the tip of the tape feeder 3a by sending a tape that holds the component 31 by rotating the reel.
  • the component 31 is a concept indicating electronic components such as an IC, a transistor, a capacitor, and a resistor.
  • the head unit 4 is disposed above the pair of conveyors 2 and the component supply unit 3, and includes a plurality (five) of mounting heads 42 including a nozzle 41 (see FIG. 2) at the lower end, a board recognition camera 43, and the like. Is included.
  • the mounting head 42 is configured to be movable up and down, sucks and holds the component 31 supplied from the tape feeder 3a by the negative pressure generated at the tip of the nozzle 41 by a negative pressure generator (not shown), It is configured to be mounted (mounted) at a mounting position Pa (see FIG. 2) on the substrate P.
  • the substrate recognition camera 43 is configured to image the fiducial mark F of the substrate P in order to recognize the position of the substrate P. Then, by capturing and recognizing the position of the fiducial mark F, it is possible to accurately obtain the mounting position Pa of the component 31 on the board P.
  • the support unit 5 includes a motor 51.
  • the support unit 5 is configured to move the head unit 4 in the X direction along the support unit 5 by driving the motor 51. Both ends of the support part 5 are supported by a pair of rail parts 6.
  • the pair of rail portions 6 are fixed on the base 1.
  • the rail portion 6 on the X1 side includes a motor 61.
  • the rail portion 6 is configured to move the support portion 5 along the pair of rail portions 6 in the Y direction orthogonal to the X direction by driving the motor 61.
  • the head unit 4 can move in the X direction along the support portion 5, and the support portion 5 can move in the Y direction along the rail portion 6, whereby the head unit 4 can move in the XY direction. .
  • the component recognition camera 7 is fixed on the upper surface of the base 1.
  • the component recognition camera 7 images the component 31 sucked by the nozzle 41 of the mounting head 42 from the lower side (Z2 side) in order to recognize the suction state (suction posture) of the component 31 prior to mounting the component 31. It is configured as follows. Thereby, the suction state of the component 31 sucked by the nozzle 41 of the mounting head 42 can be acquired by the control unit 9.
  • the imaging unit 8 is attached to the head unit 4 by an imaging unit support portion 8a. Accordingly, the imaging unit 8 is configured to move in the XY direction together with the head unit 4 when the head unit 4 moves in the XY direction. As shown in FIG. 2, the imaging unit 8 determines whether the component 31 is normally mounted at the mounting position Pa in order to determine whether the component 31 is normally mounted, so that the first field of view V1 and the second field of view V2 with different imaging directions are used.
  • the mounting position Pa is imaged with two visual fields. Each of the first visual field V1 and the second visual field V2 is a visual field capable of capturing an image of a predetermined area including the mounting position Pa. The detailed configuration of the imaging unit 8 will be described later.
  • control unit 9 includes a CPU, and mounts components such as a transport operation of the substrate P by the pair of conveyors 2, a mounting operation by the head unit 4, and an imaging operation by the recognition camera 7 and the imaging unit 8. It is configured to control the overall operation of the apparatus 100.
  • the imaging unit 8 includes a success / failure determination camera 81, an optical system 82, a plurality (five) of optical systems 83, and an illumination unit 84.
  • the success / failure determination camera 81 is an example of the “imaging unit” in the present invention.
  • the optical system 82 and the optical system 83 are examples of the “second optical system” and the “first optical system” in the present invention, respectively.
  • the success / failure determination camera 81 includes an image sensor 81a and a lens 81b.
  • the success / failure determination camera 81 is configured to image a subject such as the mounting position Pa by converting light incident through the lens 81b into an electrical signal by the imaging element 81a.
  • the optical system 82 has a plurality of mirrors 82a as shown in FIG.
  • the optical system 82 is configured to divide the field of view of the success / failure determination camera 81 toward each of the plurality (five) of optical systems 83 by changing the optical path using a plurality of mirrors 82a.
  • the plurality of mirrors 82a are arranged so that the optical path lengths of the respective optical paths from the success / failure determination camera 81 to the optical system 83 are substantially the same. As a result, a clear image with little blur can be easily captured regardless of which optical path is used to capture the subject.
  • a plurality (five) of optical systems 83 are provided so as to correspond to a plurality (five) of mounting heads 42.
  • Each of the plurality of optical systems 83 includes a prism 83a and a pair of mirrors 83b.
  • the optical system 83 further divides the visual field of the success / failure determination camera 81 divided by the optical system 82 into two visual fields, the first visual field V1 and the second visual field V2, by the prism 83a. Is configured to do.
  • the optical system 83 changes the optical path of the two visual fields, the first visual field V1 and the second visual field V2 divided by the prism 83a, to an angle at which the mounting position Pa can be imaged by each of the pair of mirrors 83b. It is configured.
  • the upper (Z1 side) mirror 83b is in an imaging direction with an inclination angle ⁇ H (0 degree ⁇ H ⁇ 90 degrees) with respect to the board surface Pb on which the component 31 of the board P is mounted. Is arranged so as to change the optical path of the first visual field V1 so that the mounting position Pa can be imaged.
  • the lower (Z2 side) mirror 83b is mounted from the imaging direction at an inclination angle ⁇ L (0 degree ⁇ L ⁇ H) with respect to the board surface Pb on which the component 31 of the board P is mounted. It arrange
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 are arranged so that the respective imaging directions have different inclination angles ( ⁇ H and ⁇ L) with respect to the substrate surface Pb. Further, the first visual field V1 and the second visual field V2 having different inclination angles are disposed adjacent to each other in a vertical plane (in the YZ plane) including the mounting position Pa with respect to the substrate surface Pb.
  • the first field of view V1 is a field of view where the mounting position Pa can be imaged from the upper side (Z1 side) (high position), and the second field of view V2 is lower than the first field of view V1 (lower position). ).
  • the illumination unit 84 is provided for each of the plurality of optical systems 83, one set (three). Moreover, the illumination part 84 has light sources, such as LED (light emitting diode), and is comprised so that light may be irradiated to the mounting position Pa at the timing when the mounting position Pa is imaged by the success / failure determination camera 81. In addition, illustration of the illumination part 84 is abbreviate
  • the imaging unit 8 uses the single success / failure determination camera 81 to obliquely tilt the angles ⁇ H and ⁇ L with respect to the substrate surface Pb, and the first visual field V1 and the second visual field V2 for each mounting head 42.
  • the mounting position Pa can be imaged by the two fields of view.
  • the imaging unit 8 has a predetermined area (including a mounting position Pa before mounting the component 31) in order to determine whether or not the component 31 is normally mounted at the mounting position Pa.
  • An image of a predetermined area (indicated by a broken line) including a mounting position Pa after mounting of the component 31 is captured by each of the first visual field V1 and the second visual field V2.
  • FIG. 4 for convenience of illustration, one of the two visual fields, the first visual field V1 and the second visual field V2, is illustrated.
  • the imaging unit 8 picks up the component 31, and before the mounted component 31 is mounted on the mounting position Pa of the substrate P, when the mounting head 42 is lowered toward the mounting position Pa,
  • Each of the first visual field V1 and the second visual field V2 is configured to image a predetermined area including the mounting position Pa before mounting the component 31.
  • the imaging unit 8 mounts a predetermined area including the mounting position Pa after mounting the component 31 when the mounting head 42 is raised from the mounting position Pa after mounting the component 31 at the mounting position Pa of the substrate P. It is configured to take an image.
  • the predetermined area including the mounting position Pa before and after mounting can be imaged while the mounting head 42 is raised or lowered, and the predetermined area including the mounting position Pa before and after mounting is imaged by stopping the mounting head 42. Unlike the case where it does, it can suppress that tact loss arises by the imaging for success / failure determination.
  • the imaging unit 8 is configured to capture the first visual field V1 and the second visual field V2 at the same time (simultaneously).
  • FIG. 5 shows a captured image of a predetermined area including the mounting position Pa after the component 31 is mounted.
  • the control unit 9 selects one of the first visual field V1 and the second visual field V2 according to the state of the shielding objects Sa to Sd (see FIGS. 6 to 9) around the mounting position Pa.
  • the visual field for success / failure determination used for determining whether or not the component 31 is normally mounted at the mounting position Pa is selected.
  • control unit 9 obtains the imaging result of the first visual field V1 and the imaging result of the second visual field V2 from the imaging unit 8, and shields Sa to Sd around the mounting position Pa (FIGS. 6 to 6). 9), the imaging result based on the success / failure determination visual field is selected from the acquired imaging result based on the first visual field V1 and the imaging result based on the second visual field V2.
  • the shield Sa is a component 31 (suction component) before mounting that is suctioned to the mounting head 42.
  • the shield Sb is a component 31 (front component) that is already mounted on the substrate P around the mounting position Pa.
  • the shielding object Sc and the shielding object Sd are nozzles 41 of the mounting head 42 that sucks the component 31.
  • the control unit 9 captures a captured image of a predetermined area including the mounting position Pa before mounting the component 31 and a captured image of a predetermined area including the mounting position Pa after mounting the component 31 based on the selected success / failure visual field. Based on the above, it is configured to make a success / failure determination. Specifically, as illustrated in FIG. 4, the control unit 9 sets and sets a determination frame D (indicated by a two-dot chain line) used for success / failure determination in a captured image of a predetermined region including the mounting position Pa. A difference image between the captured image before mounting the component 31 in the determination frame D and the captured image after mounting the component 31 is generated, and the success / failure determination is performed based on the generated difference image. .
  • the determination frame D is an example of the “determination area” in the present invention.
  • the control unit 9 acquires the shielding degree of each of the first visual field V1 and the second visual field V2 by the shielding objects Sa to Sd according to the state of the shielding objects Sa to Sd around the mounting position Pa. Based on the acquired shielding degree, the visual field for success / failure determination that is less affected by the shielding objects Sa to Sd is selected from the first visual field V1 and the second visual field V2.
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 are simply described as visual fields, and the tilt angle ⁇ H of the first visual field V1 (see FIG. 2) and the tilt angle ⁇ L of the second visual field V2 are described. (See FIG. 2) is simply written as ⁇ .
  • the shielding object Sa that is the component 31 (suction component) before mounting that is sucked by the mounting head 42 will be described.
  • the shielding object Sa sucing part
  • a part of the portion of the visual field used for the success / failure determination by the shielding object Sa that is, the part shielding part length Xi
  • the suction component shielding ratio can be calculated (acquired) as follows.
  • the imaging height of the component 31 (shielding object Sa) during imaging by the imaging unit 8 before mounting is set as h
  • the component thickness in the Z direction of the component 31 is set as t
  • the component width in the Y direction of the component 31 is set as y.
  • the component shielding portion length Xi (y ⁇ yp) ⁇ sin ⁇ (2)
  • Xt y ⁇ sin ⁇ + t ⁇ cos ⁇ (3)
  • the adsorption component shielding ratio X (%) by the shielding object Sa (adsorption component) can be obtained by the following equation (4).
  • X Xi / Xt ⁇ 100 (4)
  • the shielding object Sb which is the component 31 (front component) already mounted on the substrate P around the mounting position Pa will be described.
  • the shielding object Sb front part
  • a part of the portion of the visual field used for the success / failure determination by the shielding object Sb at the timing of capturing both the pre-mounting image and the post-mounting image that is, the component shielding part length. Yi portion
  • the front component shielding ratio can be calculated (acquired) as follows.
  • the thickness of the shield Sb (front component) in the Z direction is ta
  • the inter-component gap length between the mounted component 31 and the shield Sb (front component) is c.
  • the component shielding part length Yi can be calculated
  • equation (5). Note that the same values as those in FIG. 6 are denoted by the same symbols, and the description thereof is omitted. Yi (ta ⁇ c ⁇ tan ⁇ ) ⁇ cos ⁇ (5)
  • Yt y ⁇ sin ⁇ + t ⁇ cos ⁇ (6)
  • the front part shielding ratio Y (%) by the shielding object Sb (front part) can be obtained by the following equation (7).
  • Y Yi / Yt ⁇ 100 (7)
  • the height of the nozzle flange up to the flange of the nozzle 41 during imaging by the imaging unit 8 before mounting is set to h_nu
  • the amount of suction displacement in the Y direction of the component 31 is set to d
  • the nozzle 41 on the Y2 side from the center of the nozzle 41 is set.
  • the length between the nozzle center and the nozzle flange to the end of the flange is a. Accordingly, the upper visible partial length zp can be obtained by the following equation (8).
  • the same symbol is attached
  • zp (h_nu ⁇ t) / tan ⁇ (8)
  • the length L between the component end and the nozzle flange from the end of the Y1 side component 31 to the end of the flange of the nozzle 41 on the Y2 side can be obtained by the following equation (9).
  • L (y / 2) + d + a (9)
  • the component shielding portion length Zi (L ⁇ zp) ⁇ sin ⁇ (10)
  • the nozzle shielding ratio Z (%) by the shielding object Sc (nozzle) can be obtained by the following equation (12).
  • Z Zi / Zt ⁇ 100 (12)
  • the upper visible length portion zp, the nozzle center-nozzle angle length L, the component shielding portion length Zi, the entire component length Zt, and the nozzle shielding ratio Z when the field of view is shielded by the tip portion of the nozzle 41 are obtained. be able to.
  • the control unit 9 shields the visual field (first visual field V1 and second visual field V2) by the shielding object Sa (suction part shielding ratio X), and shields the visual field by the shielding object Sb (front part shielding).
  • the ratio Y), and the shielding ratio of the visual field by the shielding object Sc or the shielding object Sd (nozzle shielding ratio Z) are obtained.
  • the control unit 9 selects a success / failure determination visual field that is less affected by the shielding objects Sa to Sd from the first visual field V1 and the second visual field V2 based on the acquired shielding ratio. It is configured.
  • the control unit 9 determines the type of the component 31 mounted at the mounting position Pa and the background of the component 31 around the mounting position Pa (the substrate surface Pb of the substrate P). Also, the success / failure determination visual field is selected from the first visual field V1 and the second visual field V2. As a result, it is possible to select a success / failure visual field that is less affected by the shields Sa to Sd and that can capture more feature points of the component 31. (Correction of judgment frame) Further, as described above, when performing the success / failure determination, the control unit 9 sets and sets the determination frame D (see FIG. 4) used for the success / failure determination in the captured image of the predetermined area including the mounting position Pa.
  • a difference image between the captured image before mounting the component 31 in the determined determination frame D and the captured image after mounting the component 31 is generated.
  • the mounting position Pa may be displaced from the determination frame D.
  • the control unit 9 determines whether the inside of the determination frame D is based on the height of the board surface Pb (the board surface height hp shown in FIG. Is included so that the position of the determination frame D is corrected in the captured image based on the visual field for success / failure determination.
  • the control unit 9 generates a difference image between the captured image before mounting the component 31 in the corrected determination frame D and the captured image after mounting the component 31, and the success or failure is determined based on the generated difference image. It is configured to make a determination.
  • the control unit 9 acquires the height of the substrate surface Pb of the substrate P with respect to the reference surface Ps (see FIG. 11) by stereo matching based on the captured image by the first visual field V1 and the captured image by the second visual field V2. It is configured.
  • an object predetermined position on the substrate surface Ps
  • an object is imaged by the first visual field V1 at an inclination angle ⁇ H
  • an object is imaged by the second visual field V2 at an inclination angle ⁇ L.
  • the parallax p (pixel) between the captured image by the 1st visual field V1 and the captured image by the 2nd visual field V2 is stereo-matched with the captured image by the 1st visual field V1, and the captured image by the 2nd visual field V2.
  • the distance A ( ⁇ m) can be obtained by the following equation (13).
  • A p ⁇ R / sin ( ⁇ H ⁇ L) (13)
  • the substrate surface height hp ( ⁇ m) of the substrate surface Pb with respect to the reference surface Ps can be obtained by the following equation (14).
  • hp A ⁇ sin ( ⁇ L) (14)
  • the control unit 9 is configured to acquire the amount of suction displacement of the component 31 based on the suction state (suction posture) of the component 31 imaged by the component recognition camera 7. Then, the control unit 9 corrects the position of the determination frame D in the captured image based on the visual field for success / failure determination so that the mounting position Pa is included in the determination frame D based on the acquired amount of suction deviation of the component 31. Is configured to do. (Mounting success / failure judgment processing) Next, with reference to FIG. 12, the above-described mounting success / failure determination processing will be described based on a flowchart. The operation of the component mounting apparatus 100 is performed by the control unit 9.
  • step S1 substrate data is selected. Thereby, information such as the size of the component 31 to be mounted is acquired. That is, the mounting position Pa of the part 31, the part thickness t, the part width y, the part thickness ta of the front part, the gap length c between parts, the nozzle flange height h_nu, the nozzle angle height h_nb, the nozzle center-nozzle flange (nozzle Information such as (angle) interval a is acquired.
  • step S2 the suction component shielding ratio X (see FIG. 6) is acquired by the above formulas (1) to (4).
  • preset values are used as the imaging height h and the imaging angle ⁇ .
  • step S3 the mounting operation of the component 31 by the head unit 4 is started. That is, the component 31 is sucked from the component supply unit 3 by the mounting head 42 of the head unit 4.
  • step S4 it is determined whether or not the component 31 to be mounted is the second or subsequent component 31. If it is determined that the part 31 is the second or subsequent part 31, the process proceeds to step S5.
  • step S5 the front component shielding ratio Y (see FIG. 7) is acquired by the above-described equations (5) to (7).
  • step S5 is skipped and the process proceeds to step S6. That is, when the component 31 to be mounted is the first component, since there is no shielding object Sb (front component), the process of step S5 is skipped and the process proceeds to step S6.
  • step S6 the component recognition camera 7 images the suction state (suction posture) of the component 31.
  • step S7 the suction displacement amount d (see FIGS. 8 and 9) is acquired based on the suction state of the component 31 imaged by the component recognition camera 7.
  • step S8 the nozzle shielding ratio Z (see FIG. 8 and FIG. 9) is acquired by the above-described equations (8) to (12). At this time, the nozzle shielding ratio Z shown in FIG. 8 or FIG. 9 is acquired according to the shape of the nozzle 41.
  • step S9 while the mounting head 42 is lowered, a predetermined area including the mounting position Pa before mounting is imaged by the imaging unit 8. At this time, a predetermined region including the mounting position Pa before mounting is imaged by each of the first visual field V1 and the second visual field V2. And the captured image of the 1st visual field V1 before mounting and the captured image of the 2nd visual field V2 before mounting are acquired.
  • step S10 based on the captured image of the first visual field V1 and the captured image of the second visual field V2, the height of the substrate surface is obtained by stereo matching according to the above formulas (13) and (14). Hp (see FIG. 11) is acquired. Further, between step S 9 and step 11, the component 31 attracted by the mounting head 42 is mounted at the mounting position Pa of the substrate P.
  • step S11 while the mounting head 42 is raised, a predetermined area including the mounting position Pa after mounting is imaged by the imaging unit 8. Also at this time, a predetermined area including the mounting position Pa after mounting is imaged by each of the first visual field V1 and the second visual field V2. Then, a captured image of the first visual field V1 after mounting and a captured image of the second visual field V2 after mounting are acquired.
  • step S12 the three shielding ratios of the suction component shielding ratio X acquired in step S2, the near-part acquisition ratio Y acquired in step S5, and the nozzle shielding ratio Z acquired in step S8, and the mounting position
  • the visual field for success / failure determination is selected from the first visual field V1 and the second visual field V2.
  • the field of view used as is selected.
  • step S13 to step S17 whether or not the component 31 has been normally mounted at the mounting position Pa is determined based on the captured image before and after mounting of the selected visual field for determination of success or failure. Is done.
  • step S13 the superimposed position of the captured image before mounting and the captured image after mounting is performed.
  • step S14 and step S15 the position of the determination frame D is corrected.
  • step S ⁇ b> 14 the position of the determination frame D is corrected so that the mounting position Pa is within the determination frame D based on the suction displacement of the component 31 with respect to the nozzle 41 captured by the component recognition camera 7.
  • step S15 the position of the determination frame D is corrected so that the mounting position Pa is within the determination frame D based on the board surface height hp acquired in step S10.
  • step S16 a difference image between the captured images before and after mounting the component 31 in the corrected determination frame D is generated.
  • step S17 whether or not the component 31 has been normally mounted at the mounting position Pa is determined based on the generated difference image.
  • the mounting success / failure determination process ends. If it is not determined that the component 31 is normally mounted at the mounting position Pa, the process proceeds to step S18.
  • step S18 the component mounting apparatus 100 is stopped due to an error. Thereafter, in step S19, the captured image before mounting and the captured image after mounting are output to the outside. Thereby, the user who uses the component mounting apparatus 100 can confirm what kind of abnormality has occurred.
  • the suction component shielding ratio X, the front component acquisition ratio Y, and the nozzle shielding ratio Z are sequentially acquired (calculated) in Step S2, Step S5, and Step S8, respectively.
  • Step S2 the suction component shielding ratio X, the front component acquisition ratio Y, and the nozzle shielding ratio Z are sequentially acquired (calculated) in Step S2, Step S5, and Step S8, respectively.
  • the control unit 9 is configured to select the success / failure visual field used for the success / failure determination. As a result, even if the mounting position Pa cannot be accurately imaged by one field of view due to the shielding objects Sa to Sd, the shielding objects Sa to Sd than the first field of view of the first field of view V1 and the second field of view V2. The control unit 9 can select another visual field that is less affected by the shielding as the visual field for success / failure determination.
  • the success / failure determination can be performed based on the imaging result in the field of view where the influence of the shielding by the shielding objects Sa to Sd is less, so that it is stably determined whether or not the component 31 is mounted at the mounting position Pa. be able to.
  • the degree of shielding of each of the first visual field V1 and the second visual field V2 by the shielding objects Sa to Sd is acquired and acquired according to the state of the shielding objects Sa to Sd around the mounting position Pa.
  • the controller 9 is configured to select a success / failure determination field from the first field V1 and the second field V2 based on the shielding degree of each of the first field V1 and the second field V2. Accordingly, the control unit 9 can reliably select another field of view that is less affected by the shielding objects Sa to Sd than the one field of view among the first field of view V1 and the second field of view V2. . As a result, it can be determined more stably whether or not the component 31 is mounted at the mounting position Pa.
  • the shielding degree is a shielding ratio (a sucking part shielding ratio X, near side) that is a ratio of the size of the shielding portion of the part 31 that is shielded by the shielding objects Sa to Sd to the entire size of the part 31.
  • the control unit 9 is configured to select a success / failure determination field from the first field V1 and the second field V2 based on the shielding ratios of the first field V1 and the second field V2.
  • the visual field for success / failure determination can be selected in consideration of the overall size of the part 31 that is different for each type of the normal part 31. it can.
  • the influence of shielding by the shielding objects Sa to Sd can be more appropriately evaluated, a success / failure visual field with less influence of shielding by the shielding objects Sa to Sd can be selected more reliably.
  • the shielding objects (Sa to Sd) around the mounting position Pa are mounted on the substrate P around the mounting position Pa and the component 31 (suction part) before mounting, which is sucked by the mounting head 42. And a nozzle 41 of the mounting head 42 that sucks the component 31.
  • the control unit 9 can select the visual field for success / failure determination according to the states of the three types of shielding objects (Sa to Sd). As a result, from the first visual field V1 and the second visual field V2, a visual field that is less affected by the shieldings Sa to Sd can be reliably selected by the control unit 9 as a visual field for success / failure determination.
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 having different imaging directions are inclined with respect to the board surface Pb on which the component 31 of the board P is mounted with different inclination angles ( ⁇ H and [theta] L).
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 having different imaging directions are disposed adjacent to each other in the vertical plane (YZ plane) with respect to the substrate surface Pb.
  • the 1st visual field V1 and the 2nd visual field V2 are spaced apart and arrange
  • the 1st visual field V1 and the 2nd visual field V2 can be arrange
  • the imaging unit 8 divides the success / failure determination camera 81 that images the mounting position Pa and the visual field of the success / failure determination camera 81 into a first visual field V1 and a second visual field V2 that have different imaging directions.
  • An optical system 83 is provided.
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 are imaged using a plurality of success / failure determination cameras
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 are imaged using a single success / failure determination camera 81. can do.
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 can be imaged while suppressing the complication of the configuration of the success / failure determination camera 81 of the imaging unit 8.
  • the imaging unit 8 is provided with an optical system 82 that divides the field of view of the success / failure determination camera 81 toward each of the plurality of optical systems 83.
  • an optical system 82 that divides the field of view of the success / failure determination camera 81 toward each of the plurality of optical systems 83.
  • a single success / failure determination camera 81 is used for each mounting head 42.
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 can be imaged.
  • the first visual field V1 and the second visual field V2 can be imaged for each mounting head 42 while suppressing the configuration of the success / failure determination camera 81 of the imaging unit 8 from becoming complicated.
  • the head unit 4 itself from the viewpoint of facilitating the movement of the head unit 4.
  • the weight of the fixed imaging unit 8 is also light. Therefore, the configuration of the success / failure determination camera 81 of the imaging unit 8 is suppressed from being complicated as described above, and the number of the success / failure determination cameras 81 and parts such as cables attached to the success / failure determination cameras 81 are increased. It is very effective that the increase in the weight of the imaging unit 8 can be suppressed by suppressing.
  • the captured images of the first visual field V1 and the second visual field V2 are acquired from the imaging unit 8, and the acquired first images are obtained according to the states of the shields Sa to Sd around the mounting position Pa.
  • the control unit 9 is configured to select a captured image based on the success / failure visual field from among the captured images based on the first visual field V1 and the second visual field V2.
  • the control unit 9 can easily select another visual field that is less affected by the shielding objects Sa to Sd than the first visual field V1 and the second visual field V2 as the visual field for success / failure determination. Therefore, it can be easily and stably determined whether or not the component 31 is mounted at the mounting position Pa.
  • the control unit 9 is configured to select a success / failure visual field from the first visual field V1 and the second visual field V2.
  • the success / failure field of view can be selected in consideration of the type of the component 31 mounted at the mounting position Pa or the background around the mounting position Pa.
  • a field of view capable of capturing more points can be easily selected.
  • the imaging unit 8 is configured to capture the mounting position Pa before mounting the component 31 and the mounting position Pa after mounting the component 31 by using each of the first visual field V1 and the second visual field V2. To do. And the picked-up image of the mounting position Pa before mounting of the component 31 by the visual field for success / failure determination selected from the picked-up images of each of the first visual field V1 and the second visual field V2, and the picked-up image of the mounting position Pa after mounting.
  • the control unit 9 is configured to perform success / failure determination. As a result, success / failure determination can be easily performed by the control unit 9 based on the captured images of the mounting positions Pa before and after the mounting of the component 31 by the selected success / failure visual field.
  • the control unit 9 is configured to correct the determination frame D used for success / failure determination in the captured image by the visual field for success / failure determination.
  • the control unit 9 Since the determination frame D is corrected by the above, success / failure determination can be performed appropriately.
  • the imaging unit 8 is configured to be able to image the mounting position Pa with the two visual fields of the first visual field V1 and the second visual field V2 is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the imaging unit may be configured to be able to image the mounting position with three or more fields of view.
  • the example which comprised the imaging unit 8 so that the mounting position Pa could be imaged with the two visual fields of the 1st visual field V1 and the 2nd visual field V2 using the single camera 81 for success / failure determination was shown.
  • the present invention is not limited to this. In this invention, you may comprise an imaging unit so that a mounting position can be imaged with several visual fields using several success / failure determination cameras.
  • the imaging unit 8 is configured to capture the first visual field V1 and the second visual field V2 at a time, but the present invention is not limited to this.
  • the imaging unit may be configured to pick up an image only in one selected visual field after selecting a success / failure visual field.
  • the imaging unit 8 is configured so that the mounting position Pa can be imaged by the two visual fields of the first visual field V1 and the second visual field V2 for each mounting head 42 using a single success / failure determination camera 81.
  • a success / failure determination camera may be provided for each mounting head.
  • one imaging unit 8 is provided in the head unit 4 including a plurality of (five) mounting heads 42 is shown, but the present invention is not limited to this.
  • a plurality of imaging units may be provided for one head unit according to the number of mounting heads. For example, when the head unit includes 10 mounting heads, two imaging units 8 of the above embodiment may be provided for the head unit.
  • the visual field of the success / failure determination camera 81 is divided into two visual fields, the first visual field V1 and the second visual field V2, by the optical system 83 having the prism 83a and the pair of mirrors 83b.
  • the visual field of the success / failure determination camera may be divided into a plurality of visual fields by an optical system other than the optical system shown in the above embodiment.
  • the visual field of the success / failure determination camera may be divided into a plurality of visual fields by an optical system such as an optical system having a prism that has undergone mirror finishing, an optical system that includes only a prism, or an optical system that includes only a mirror.
  • the present invention is not limited to this.
  • a shielding ratio other than the shielding ratio may be used.
  • the degree of shielding the size of the shielding part by a shielding object such as the part shielding part length Xi (Yi, Zi) may be used.
  • the components 31 front components that are already mounted on the substrate P around the mounting position Pa as the shields Sa to Sd before the component 31 (vacuum components) that are attracted to the mounting head 42.
  • the present invention is not limited to this. In this invention, you may consider shielding other than said three types as shielding.
  • shielding object you may use only any one among the said 3 types of shielding objects, or a combination of two.
  • the example in which the position of the determination frame D is corrected so that the mounting position Pa is included in the determination frame D based on the height of the board surface Pb and the suction displacement of the component 31 is shown.
  • the present invention is not limited to this.
  • the shape of the determination frame may be corrected so that the mounting position Pa is included in the determination frame.
  • the processing of the control unit 9 has been described using a flow-driven flow that performs processing in order along the processing flow.
  • the process of the control unit 9 may be performed by an event driven type (event driven type) process that executes the process in units of events. In this case, it may be performed by a complete event drive type or a combination of event drive and flow drive.
  • Imaging unit 9 Control unit 31 Component 42 Mounting head 81 Success / failure determination camera (imaging unit) 82 Optical system (second optical system) 83 Optical system (first optical system) 100 Component mounting apparatus P Substrate Pa Mounting position Pb Substrate surface Ps Reference surface V1 First visual field V2 Second visual field Sa to Sd Shield

Abstract

この部品実装装置(100)は、基板(P)における実装位置(Pa)に部品(31)を実装する実装ヘッド(42)と、撮像方向が互いに異なる複数の視野(V1、V2)により実装位置を撮像可能な撮像ユニット(8)と、実装位置周辺の遮蔽物(Sa~Sd)の状態に応じて、複数の視野のうちから、部品が実装位置に実装されたか否かの成否判定に用いる成否判定用視野を選択する制御部(9)と、を備える。

Description

部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法
 この発明は、部品実装装置およびこの部品実装装置における部品実装判定方法に関し、特に、基板における部品の実装位置を撮像可能な部品実装装置およびこの部品実装装置における部品実装判定方法に関する。
 従来、基板における部品の実装位置を撮像可能な部品実装装置が知られている。このような部品実装装置は、たとえば、特開2014-93390号公報に開示されている。
 上記特開2014-93390号公報には、電子部品を吸着し、吸着された電子部品を基板に実装する吸着ノズルと、吸着ノズルにより基板に実装される電子部品の基板における実装位置を撮像するカメラと、カメラにより撮像された実装位置の画像に基づいて、電子部品が正常に実装位置に実装されたか否かを検査(判定)する制御部と、を備える電子部品実装装置が開示されている。
特開2014-93390号公報
 しかしながら、上記特開2014-93390号公報の電子部品実装装置では、基板の実装位置周辺に、背の高い他の電子部品などの遮蔽物が存在する場合には、遮蔽物によりカメラの視野が遮蔽され、実装位置を正確に撮像することができないと考えられる。この場合、電子部品が実装位置に実装されたか否かを安定して判定することができないという問題点がある。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、部品が実装位置に実装されたか否かを安定して判定することが可能な部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法を提供することである。
 この発明の第1の局面による部品実装装置は、基板における実装位置に部品を実装する実装ヘッドと、撮像方向が互いに異なる複数の視野により実装位置を撮像可能な撮像ユニットと、実装位置周辺の遮蔽物の状態に応じて、複数の視野のうちから、部品が実装位置に実装されたか否かの成否判定に用いる成否判定用視野を選択する制御部と、を備える。
 この発明の第1の局面による部品実装装置では、上記のように制御部を構成することにより、遮蔽物に起因して一の視野により実装位置を正確に撮像できなかったとしても、複数の視野のうち一の視野よりも遮蔽物による遮蔽の影響が少ない他の視野を成否判定用視野として制御部により選択することができる。その結果、遮蔽物による遮蔽の影響がより少ない視野での撮像結果に基づいて成否判定を行うことができるので、部品が実装位置に実装されたか否かを安定して判定することができる。
 上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、実装位置周辺の遮蔽物の状態に応じて、遮蔽物による複数の視野の各々の遮蔽度合を取得するとともに、取得された複数の視野の各々の遮蔽度合に基づいて、複数の視野のうちから、成否判定用視野を選択するように構成されている。なお、本発明において、遮蔽度合とは、複数の視野が遮蔽物により遮蔽される領域の大きさや遮蔽物により遮蔽される領域の割合などを含む広い概念である。このように構成すれば、複数の視野のうち一の視野よりも遮蔽物による遮蔽の影響が少ない他の視野を成否判定用視野としてより確実に選択することができる。その結果、部品が実装位置に実装されたか否かをより安定して判定することができる。
 この場合、好ましくは、遮蔽度合は、部品の全体の大きさに対する遮蔽物により遮蔽される部品の遮蔽部分の大きさの割合である遮蔽割合を含み、制御部は、複数の視野の各々の遮蔽割合に基づいて、複数の視野のうちから、成否判定用視野を選択するように構成されている。このように構成すれば、遮蔽部分の大きさのみに基づいて成否判定用視野を選択する場合と異なり、通常部品の種類毎に異なる部品の全体の大きさも考慮して成否判定用視野を選択することができる。その結果、遮蔽物による遮蔽の影響をより適切に評価することができるので、遮蔽物による遮蔽の影響が少ない成否判定用視野をより確実に選択することができる。
 上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、実装位置周辺の遮蔽物は、実装ヘッドに吸着されている実装前の部品、実装位置周辺において基板に実装されている部品、および部品を吸着した実装ヘッドの少なくともいずれかを含む。このように構成すれば、視野を遮蔽する遮蔽物となり易い実装ヘッドに吸着されている実装前の部品、実装位置周辺において基板に実装されている部品、または部品を吸着した実装ヘッドの状態に応じて、成否判定用視野を制御部により選択することができる。その結果、複数の視野のうちから遮蔽物により遮蔽の影響が少ない視野を成否判定用視野として制御部により確実に選択することができる。
 上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像方向が互いに異なる複数の視野は、基板の部品が実装される基板面に対してそれぞれの撮像方向が互いに異なる傾き角度となるように配置されている。このように構成すれば、異なる傾き角度から実装位置を撮像することができるので、複数の視野のうちに遮蔽物による遮蔽の影響が少ない視野を容易に設けることができる。
 この場合、好ましくは、撮像方向が互いに異なる複数の視野は、基板面に対する鉛直面内において隣接して配置されている。このように構成すれば、複数の視野が基板面に対して平行な方向に離間して配置される場合と比べて、複数の視野をコンパクトに配置することができる。その結果、撮像ユニットが大型化するのを抑制しつつ、複数の視野のうちに遮蔽物による遮蔽の影響が少ない視野を容易に設けることができる。
 上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像ユニットは、実装位置を撮像する撮像部と、撮像部の視野を、撮像方向が互いに異なる複数の視野に分割する第1光学系と、を含む。このように構成すれば、複数の撮像部を用いて複数の視野を撮像する場合と異なり、単一の撮像部を用いて複数の視野を撮像することができる。その結果、撮像ユニットの撮像部の構成が複雑化するのを抑制しつつ、複数の視野を撮像することができる。
 この場合、好ましくは、実装ヘッドは、複数設けられており、撮像ユニットの第1光学系は、複数の実装ヘッドに対応するように複数設けられており、撮像ユニットは、撮像部の視野を、複数の第1光学系の各々に向けて分割する第2光学系、をさらに含む。このように構成すれば、複数の撮像部を用いて実装ヘッド毎に複数の視野を撮像する場合と異なり、単一の撮像部を用いて実装ヘッド毎に複数の視野を撮像することができる。その結果、撮像ユニットの撮像部の構成が複雑化するのを抑制しつつ、実装ヘッド毎に複数の視野を撮像することができる。
 上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、撮像ユニットから複数の視野による各々の撮像画像を取得するとともに、実装位置周辺の遮蔽物の状態に応じて、取得された複数の視野による各々の撮像画像のうちから、成否判定用視野による撮像画像を選択するように構成されている。このように構成すれば、複数の視野のうち一の視野よりも遮蔽物による遮蔽の影響が少ない他の視野を成否判定用視野として制御部により容易に選択することができるので、部品が実装位置に実装されたか否かを容易に安定して判定することができる。
 上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、実装位置周辺の遮蔽物の状態に加えて、実装位置に実装される部品の種類または実装位置周辺の部品の背景の少なくともいずれかにも応じて、複数の視野のうちから、成否判定用視野を選択するように構成されている。このように構成すれば、実装位置に実装される部品の種類または実装位置周辺の背景の少なくともいずれかも考慮して成否判定用視野を選択できるので、遮蔽物による遮蔽の影響が少なくかつ部品の特徴点をより多く撮像可能な視野を容易に選択することができる。
 上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像ユニットは、複数の視野の各々により、部品の実装前の実装位置と部品の実装後の実装位置とを撮像するように構成されており、制御部は、複数の視野の各々による撮像画像のうちから選択された成否判定用視野による部品の実装前の実装位置の撮像画像、および実装後の実装位置の撮像画像に基づいて、成否判定を行うように構成されている。このように構成すれば、選択された成否判定用視野による部品の実装前および実装後のそれぞれの実装位置の撮像画像に基づいて、成否判定を制御部により容易に行うことができる。
 上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、複数の視野の各々による実装位置の撮像画像に基づいて、基準面に対する基板の基板面の高さを取得するとともに、取得された基板面の高さに基づいて、成否判定用視野による撮像画像のうち成否判定に用いる判定領域を補正するように構成されている。このように構成すれば、たとえば基板の反りにより基準面に対する基板の基板面の高さが変化することによって、判定領域に対して実装位置が位置ずれするような場合にも、制御部により判定領域が補正されるので、適切に成否判定を行うことができる。
 この発明の第2の局面による部品実装装置における部品実装判定方法は、基板における実装位置に部品を実装ヘッドにより実装するステップと、撮像方向が互いに異なる複数の視野により実装位置を撮像ユニットにより撮像するステップと、実装位置周辺の遮蔽物の状態に応じて、複数の視野のうちから、部品が実装位置に実装されたか否かの成否判定に用いる成否判定用視野を制御部により選択するステップと、を備える。
 この発明の第2の局面による部品実装装置における部品実装判定方法では、上記のような制御部によるステップを設けることにより、上記第1の局面による部品実装装置の場合と同様に、部品が実装位置に実装されたか否かを安定して判定することができる。
 本発明によれば、上記のように、部品が実装位置に実装されたか否かを安定して判定することが可能な部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法を提供することができる。
本発明の実施形態による部品実装装置の全体構成を示した図である。 本発明の実施形態による部品実装装置のヘッドユニットおよび撮像ユニットを側方から見た模式図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の撮像ユニットの全体構成を説明するための模式的な斜視図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の撮像ユニットによる部品の実装前の撮像の状態と部品の実装後の撮像の状態とを説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の撮像ユニットの第1視野と第2視野とにより撮像される撮像画像を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における成否判定用視野を選択するために算出される吸着部品遮蔽割合の算出方法を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における成否判定用視野を選択するために算出される手前部品遮蔽割合の算出方法を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における成否判定用視野を選択するために算出されるノズル遮蔽割合の算出方法を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における成否判定用視野を選択するために算出されるノズル遮蔽割合の算出方法の他の例を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における補正前の判定枠の状態と補正後の判定枠の状態とを説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における判定枠を補正するために算出される基板面高さのステレオマッチングによる算出方法を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の実装成否判定処理を説明するためのフローチャートである。
 以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
  [本実施形態]
 (部品実装装置の構成)
 まず、図1および図2を参照して、本発明の本実施形態による部品実装装置100の構成について説明する。
 図1に示すように、部品実装装置100は、一対のコンベア2により基板PをX1側からX2側に搬送し、実装作業位置Mにおいて基板Pに部品31を実装する部品実装装置である。
 部品実装装置100は、基台1と、一対のコンベア2と、部品供給部3と、ヘッドユニット4と、支持部5と、一対のレール部6と、部品認識カメラ7と、撮像ユニット8と、制御部9とを備えている。
 一対のコンベア2は、基台1上に設置され、基板PをX方向に搬送するように構成されている。また、一対のコンベア2は、搬送中の基板Pを実装作業位置Mで停止させた状態で保持するように構成されている。また、一対のコンベア2は、基板Pの寸法に合わせてY方向の間隔を調整可能に構成されている。
 部品供給部3は、一対のコンベア2の両外側(Y1側およびY2側)に配置されている。また、部品供給部3には、複数のテープフィーダ3aが装着されている。
 テープフィーダ3aは、複数の部品31を所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き付けられたリール(図示せず)を保持している。テープフィーダ3aは、リールを回転させて部品31を保持するテープを送出することにより、テープフィーダ3aの先端から部品31を供給するように構成されている。ここで、部品31は、IC、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの電子部品を示す概念である。
 ヘッドユニット4は、一対のコンベア2および部品供給部3の上方位置に配置されており、ノズル41(図2参照)を下端に含む複数(5つ)の実装ヘッド42と、基板認識カメラ43とを含んでいる。
 実装ヘッド42は、昇降可能に構成され、負圧発生機(図示せず)によりノズル41の先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ3aから供給される部品31を吸着して保持し、基板Pにおける実装位置Pa(図2参照)に搭載(実装)するように構成されている。
 基板認識カメラ43は、基板Pの位置を認識するために、基板PのフィデューシャルマークFを撮像するように構成されている。そして、フィデューシャルマークFの位置を撮像して認識することにより、基板Pにおける部品31の実装位置Paを正確に取得することが可能である。
 支持部5は、モータ51を含んでいる。支持部5は、モータ51を駆動させることにより、支持部5に沿ってヘッドユニット4をX方向に移動させるように構成されている。支持部5は、両端部が一対のレール部6により支持されている。
 一対のレール部6は、基台1上に固定されている。X1側のレール部6は、モータ61を含んでいる。レール部6は、モータ61を駆動させることにより、支持部5を一対のレール部6に沿ってX方向と直交するY方向に移動させるように構成されている。ヘッドユニット4が支持部5に沿ってX方向に移動可能であるとともに、支持部5がレール部6に沿ってY方向に移動可能であることによって、ヘッドユニット4はXY方向に移動可能である。
 部品認識カメラ7は、基台1の上面上に固定されている。部品認識カメラ7は、部品31の実装に先立って部品31の吸着状態(吸着姿勢)を認識するために、実装ヘッド42のノズル41に吸着された部品31を下側(Z2側)から撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド42のノズル41に吸着された部品31の吸着状態を制御部9により取得することが可能である。
 撮像ユニット8は、撮像ユニット支持部8aによりヘッドユニット4に取り付けられている。これにより、撮像ユニット8は、ヘッドユニット4がXY方向に移動することにより、ヘッドユニット4と共にXY方向に移動するように構成されている。また、図2に示すように、撮像ユニット8は、部品31が実装位置Paに正常に実装されたか否かの成否判定を行うために、撮像方向が互いに異なる第1視野V1と第2視野V2との2つの視野により実装位置Paを撮像するように構成されている。第1視野V1および第2視野V2は、それぞれ、実装位置Paを含む所定領域を撮像可能な視野である。この撮像ユニット8の詳細な構成は、後述する。
 図1に示すように、制御部9は、CPUを含んでおり、一対のコンベア2による基板Pの搬送動作、ヘッドユニット4による実装動作、認識カメラ7や撮像ユニット8による撮像動作などの部品実装装置100の全体の動作を制御するように構成されている。
 (撮像ユニットの構成)
 次に、図2~図5を参照して、撮像ユニット8の詳細な構成を説明する。
 図2および図3に示すように、撮像ユニット8は、成否判定用カメラ81と、光学系82と、複数(5つ)の光学系83と、照明部84とを含んでいる。なお、成否判定用カメラ81は、本発明の「撮像部」の一例である。また、光学系82および光学系83は、それぞれ、本発明の「第2光学系」および「第1光学系」の一例である。
 成否判定用カメラ81は、撮像素子81aと、レンズ81bとを有している。成否判定用カメラ81は、レンズ81bを介して入射された光を撮像素子81aにより電気信号に変換することにより、実装位置Paなどの被写体を撮像するように構成されている。
 光学系82は、図3に示すように、複数のミラー82aを有している。光学系82は、複数のミラー82aにより光路を変更することにより、成否判定用カメラ81の視野を、複数(5つ)の光学系83の各々に向けて分割するように構成されている。また、複数のミラー82aは、成否判定用カメラ81から光学系83までの各光路の光路長が略同じになるように配置されている。これにより、いずれの光路により被写体が撮像されたとしても、ボケの少ない明瞭な画像を容易に撮像することが可能である。
 光学系83は、複数(5つ)の実装ヘッド42に対応するように複数(5つ)設けられている。また、複数の光学系83の各々は、プリズム83aと、一対のミラー83bとを有している。また、図2に示すように、光学系83は、光学系82により分割された成否判定用カメラ81の視野を、プリズム83aにより第1視野V1と第2視野V2との2つの視野にさらに分割するように構成されている。また、光学系83は、プリズム83aにより分割された第1視野V1と第2視野V2との2つの視野の光路を、一対のミラー83bの各々により実装位置Paを撮像可能な角度に変更するように構成されている。
 具体的には、光学系83において、上側(Z1側)のミラー83bは、基板Pの部品31が実装される基板面Pbに対して傾き角度θH(0度<θH<90度)の撮像方向から実装位置Paを撮像可能なように、第1視野V1の光路を変更するように配置されている。また、光学系83において、下側(Z2側)のミラー83bは、基板Pの部品31が実装される基板面Pbに対して傾き角度θL(0度<θL<θH)の撮像方向から実装位置Paを撮像可能なように、第2視野V2の光路を変更するように配置されている。
 この結果、第1視野V1および第2視野V2は、基板面Pbに対してそれぞれの撮像方向が互いに異なる傾き角度(θHおよびθL)となるように配置されている。また、互いに異なる傾き角度を有する第1視野V1および第2視野V2は、基板面Pbに対する実装位置Paを含む鉛直面内(YZ面内)において隣接して配置されている。また、第1視野V1は、実装位置Paを上側(Z1側)(高い位置)から撮像可能な視野であり、第2視野V2は、実装位置Paを第1視野V1よりも下側(低い位置)から撮像可能な視野である。
 照明部84は、複数の光学系83の各々に対して一組(3つ)ずつ設けられている。また、照明部84は、LED(発光ダイオード)などの光源を有し、成否判定用カメラ81により実装位置Paが撮像されるタイミングで、実装位置Paに光を照射するように構成されている。なお、図3では、照明部84の図示を省略している。
 これらの構成により、撮像ユニット8は、単一の成否判定用カメラ81により、基板面Pbに対して傾き角度θHおよびθLで斜方から、実装ヘッド42毎に第1視野V1と第2視野V2との2つの視野により実装位置Paを撮像可能に構成されている。
 また、図4に示すように、撮像ユニット8は、部品31が実装位置Paに正常に実装されたか否かの成否判定を行うために、部品31の実装前の実装位置Paを含む所定領域(破線により示す)と、部品31の実装後の実装位置Paを含む所定領域(破線により示す)とを、第1視野V1および第2視野V2の各々により撮像するように構成されている。なお、図4では、図示の都合上、第1視野V1と第2視野V2の2つの視野のうち一の視野について図示している。
 詳細には、撮像ユニット8は、部品31を吸着し、吸着された部品31を基板Pの実装位置Paに実装する前、実装位置Paに向かって実装ヘッド42が下降している際に、第1視野V1および第2視野V2の各々により部品31の実装前の実装位置Paを含む所定領域を撮像するように構成されている。また、撮像ユニット8は、部品31を基板Pの実装位置Paに実装した後、実装位置Paから実装ヘッド42が上昇している際に、部品31の実装後の実装位置Paを含む所定領域を撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド42の上昇中または下降中に実装前後の実装位置Paを含む所定領域を撮像することができるので、実装ヘッド42を停止させて実装前後の実装位置Paを含む所定領域を撮像する場合と異なり、成否判定用の撮像によりタクトロスが生じるのを抑制することができる。なお、この際、図5に示すように、撮像ユニット8は、第1視野V1と第2視野V2とを一度に(同時に)撮像するように構成されている。図5では、部品31の実装後の実装位置Paを含む所定領域の撮像画像について示している。
 (実装部品の成否判定)
 ここで、本実施形態では、制御部9は、実装位置Pa周辺の遮蔽物Sa~Sd(図6~図9参照)の状態に応じて、第1視野V1と第2視野V2とのうちから、部品31が実装位置Paに正常に実装されたか否かの判定に用いる成否判定用視野を選択するように構成されている。
 具体的には、制御部9は、撮像ユニット8から第1視野V1による撮像結果と第2視野V2による撮像結果とを取得するとともに、実装位置Pa周辺の遮蔽物Sa~Sd(図6~図9参照)の状態に応じて、取得された第1視野V1による撮像結果と第2視野V2による撮像結果とのうちから、成否判定用視野による撮像結果を選択するように構成されている。
 なお、図6に示すように、遮蔽物Saは、実装ヘッド42に吸着されている実装前の部品31(吸着部品)である。また、図7に示すように、遮蔽物Sbは、実装位置Pa周辺において基板Pに既に実装されている部品31(手前部品)である。また、図8および図9に示すように、遮蔽物Scおよび遮蔽物Sdは、部品31を吸着した実装ヘッド42のノズル41である。
 そして、制御部9は、選択された成否判定用視野による部品31の実装前の実装位置Paを含む所定領域の撮像画像と、部品31の実装後の実装位置Paを含む所定領域の撮像画像とに基づいて、成否判定を行うように構成されている。詳細には、図4に示すように、制御部9は、実装位置Paを含む所定領域の撮像画像のうちに成否判定に用いる判定枠D(二点鎖線により示す)を設定し、設定された判定枠D内の部品31の実装前の撮像画像と部品31の実装後の撮像画像との差画像を生成するとともに、生成された差画像に基づいて、成否判定を行うように構成されている。なお、判定枠Dは、本発明の「判定領域」の一例である。
 (遮蔽度合の取得)
 本実施形態では、制御部9は、実装位置Pa周辺の遮蔽物Sa~Sdの状態に応じて、遮蔽物Sa~Sdによる第1視野V1および第2視野V2の各々の遮蔽度合を取得し、取得された遮蔽度合に基づいて、第1視野V1と第2視野V2とのうちから、遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少ない成否判定用視野を選択するように構成されている。
 以下に、図6~図8を参照して、遮蔽物Sa~Sdによる第1視野V1および第2視野V2の各々の遮蔽度合を取得する方法について説明する。ここでは、遮蔽物Sa~Sdにより視野(第1視野V1または第2視野V2)が遮蔽されない場合に撮像ユニット8により撮像可能な実装後の部品31の全体の大きさ(部品全体長)に対する、遮蔽物Sa~Sdが存在する場合に遮蔽物Sa~Sdにより視野(第1視野V1または第2視野V2)が遮蔽される場合に遮蔽物Sa~Sdにより遮蔽される実装後の部品31の遮蔽部分(部品遮蔽部分長)の大きさの割合(遮蔽割合=部品遮蔽部分長/部品全体長×100(%))を、遮蔽度合として取得する方法について説明する。なお、図6~図8の説明では、第1視野V1および第2視野V2を、単に視野として記載し、第1視野V1の傾き角度θH(図2参照)および第2視野V2の傾き角度θL(図2参照)を、単にθとして記載する。
 〈吸着部品遮蔽割合の取得〉
 まず、図6を参照して、実装ヘッド42に吸着されている実装前の部品31(吸着部品)である遮蔽物Saについて説明する。遮蔽物Sa(吸着部品)の場合には、実装前の撮像画像を撮像するタイミングで、遮蔽物Saにより視野のうち成否判定に用いる部分の一部(つまり、部品遮蔽部分長Xiの部分)が遮蔽されてしまう。この場合、吸着部品遮蔽割合は、以下のように算出(取得)することができる。
 すなわち、実装前の撮像ユニット8による撮像時における部品31(遮蔽物Sa)の撮像高さをhとし、部品31のZ方向の部品厚みをtとし、部品31のY方向の部品幅をyとし、撮像ユニット8による撮像角度(傾き角度)をθ(θ=θHまたはθL)とする。これにより、以下の式(1)により上側可視部分長ypを求めることができる。
 yp=(h-t)/tanθ ・・・(1)
 そして、式(1)により求めた上側可視部分長ypを用いて、以下の式(2)により部品遮蔽部分長Xiを求めることができる。
 Xi=(y-yp)×sinθ ・・・(2)
 また、以下の式(3)により部品全体長Xtを求めることができる。
 Xt=y×sinθ+t×cosθ ・・・(3)
 この結果、以下の式(4)により遮蔽物Sa(吸着部品)による吸着部品遮蔽割合X(%)を求めることができる。
 X=Xi/Xt×100 ・・・(4)
 〈手前部品遮蔽割合の取得〉
 次に、図7を参照して、実装位置Pa周辺において基板Pに既に実装されている部品31(手前部品)である遮蔽物Sbについて説明する。遮蔽物Sb(手前部品)の場合には、実装前および実装後の撮像画像を撮像する両方のタイミングで、遮蔽物Sbにより視野のうち成否判定に用いる部分の一部(つまり、部品遮蔽部分長Yiの部分)が遮蔽されてしまう。この場合、手前部品遮蔽割合は、以下のように算出(取得)することができる。
 すなわち、遮蔽物Sb(手前部品)のZ方向の部品厚みをtaとし、実装された部品31と遮蔽物Sb(手前部品)との間の部品間隙間長をcとする。これにより、以下の式(5)により部品遮蔽部分長Yiを求めることができる。なお、図6と同一の値については、同じ記号を付し、その説明を省略する。
 Yi=(ta-c×tanθ)×cosθ ・・・(5)
 また、以下の式(6)により部品全体長Ytを求めることができる。
 Yt=y×sinθ+t×cosθ ・・・(6)
 この結果、以下の式(7)により遮蔽物Sb(手前部品)による手前部品遮蔽割合Y(%)を求めることができる。
 Y=Yi/Yt×100 ・・・(7)
 〈ノズル遮蔽割合の取得〉
 次に、図8および図9を参照して、部品31を吸着した実装ヘッド42のノズル41である遮蔽物ScおよびSdについて説明する。なお、図8および図9では、便宜的に、ノズル41に対する部品31の吸着位置ずれを誇張して示している。図8に示す遮蔽物Sc(ノズル)の場合には、吸着時に部品31がノズル中心からずれて吸着されたときに、実装前の撮像画像を撮像するタイミングで、遮蔽物Sc(ノズル)により視野のうち成否判定に用いる部分の一部(つまり、部品遮蔽部分長Ziの部分)が遮蔽されてしまう。この場合、ノズル遮蔽割合は、以下のように算出(取得)することができる。
 すなわち、実装前の撮像ユニット8による撮像時のノズル41のフランジまでのノズルフランジ高さをh_nuとし、部品31のY方向の吸着ズレ量をdとし、ノズル41の中心からY2側のノズル41のフランジの端部までのノズル中心-ノズルフランジ間長をaとする。これにより、以下の式(8)により上側可視部分長zpを求めることができる。なお、図6と同一の値については、同じ記号を付し、その説明を省略する。
 zp=(h_nu-t)/tanθ ・・・(8)
 また、以下の式(9)によりY1側の部品31の端部からY2側のノズル41のフランジの端部までの部品端-ノズルフランジ間長Lを求めることができる。
 L=(y/2)+d+a ・・・(9)
 そして、式(8)により求めた上側可視部分長zpと、式(9)により求めた部品端-ノズルフランジ間長L用いて、以下の式(10)により部品遮蔽部分長Ziを求めることができる。
 Zi=(L-zp)×sinθ ・・・(10)
 また、以下の式(11)により部品全体長Ztを求めることができる。
 Zt=y×sinθ+t×cosθ ・・・(11)
 この結果、以下の式(12)により遮蔽物Sc(ノズル)によるノズル遮蔽割合Z(%)を求めることができる。
 Z=Zi/Zt×100 ・・・(12)
 〈ノズル遮蔽割合の取得の他の例〉
 図8では、遮蔽物Sc(ノズル)のフランジにより視野が遮蔽される場合について説明したが、ノズル41の形状によっては、図9に示す遮蔽物Sdのように、ノズル41の先端部分により視野が遮蔽される場合もある。この場合、実装前の撮像ユニット8による撮像時のノズル41の先端部分の角部までのノズル角高さをh_nbとして、上記した式(8)~(12)におけるh_nuをh_nbに置き換える。これにより、ノズル41の先端部分により視野が遮蔽される場合における、上側可視長部分zp、ノズル中心-ノズル角間長L、部品遮蔽部分長Zi、部品全体長Zt、およびノズル遮蔽割合Zをそれぞれ求めることができる。
 以上のようにして、制御部9は、遮蔽物Saによる視野(第1視野V1および第2視野V2)の遮蔽割合(吸着部品遮蔽割合X)、遮蔽物Sbによる視野の遮蔽割合(手前部品遮蔽割合Y)、および遮蔽物Scまたは遮蔽物Sdによる視野の遮蔽割合(ノズル遮蔽割合Z)を取得するように構成されている。そして、制御部9は、取得された遮蔽割合に基づいて、第1視野V1と第2視野V2とのうちから、遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少ない成否判定用視野を選択するように構成されている。
 また、本実施形態では、制御部9は、取得された遮蔽割合に加えて、実装位置Paに実装される部品31の種類および実装位置Pa周辺の部品31の背景(基板Pの基板面Pb)にも基づいて、第1視野V1と第2視野V2とのうちから、成否判定用視野を選択するように構成されている。これにより、遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少なくかつ部品31の特徴点がより多く撮像可能な成否判定用視野を選択することが可能となる。
 (判定枠の補正)
 また、上記のように、制御部9は、成否判定を行う場合には、実装位置Paを含む所定領域の撮像画像のうちに成否判定に用いる判定枠D(図4参照)を設定し、設定された判定枠D内の部品31の実装前の撮像画像と部品31の実装後の撮像画像との差画像を生成する。この際、基板Pの反り(上反り、下反り)に起因して基板面Pbの高さ位置が変化した場合や、実装ヘッド42のノズル41に吸着された部品31に吸着ズレがある場合などには、判定枠Dに対して実装位置Paが位置ずれするおそれがある。
 したがって、本実施形態では、図10に示すように、制御部9は、基板面Pbの高さ(図11に示す基板面高さhp)および部品31の吸着ズレに基づいて、判定枠D内に実装位置Paが含まれるように、成否判定用視野による撮像画像のうち判定枠Dの位置を補正するように構成されている。また、制御部9は、補正後の判定枠D内の部品31の実装前の撮像画像と部品31の実装後の撮像画像との差画像を生成し、生成された差画像に基づいて、成否判定を行うように構成されている。
 〈基板高さの取得〉
 制御部9は、第1視野V1による撮像画像と第2視野V2による撮像画像とに基づいて、基準面Ps(図11参照)に対する基板Pの基板面Pbの高さをステレオマッチングにより取得するように構成されている。
 具体的には、図11に示すように、まず、第1視野V1により傾き角度θHで対象物(基板面Psの所定位置)が撮像され、第2視野V2により傾き角度θLで対象物が撮像される。そして、第1視野V1による撮像画像と、第2視野V2による撮像画像とをステレオマッチングすることにより、第1視野V1による撮像画像と第2視野V2による撮像画像との間の視差p(pixel)を求める。そして、成否判定用カメラ81のカメラ分解能をR(μm/pixel)とすると、以下の式(13)により距離A(μm)を求めることができる。
 A=p×R/sin(θH-θL) ・・・(13)
 そして、式(13)により求めた距離Aを用いて、以下の式(14)により基準面Psに対する基板面Pbの基板面高さhp(μm)を求めることができる。
 hp=A×sin(θL) ・・・(14)
 〈吸着ズレ量の取得〉
 制御部9は、部品認識カメラ7により撮像された部品31の吸着状態(吸着姿勢)に基づいて、部品31の吸着ズレ量を取得するように構成されている。そして、制御部9は、取得された部品31の吸着ズレ量に基づいて、判定枠D内に実装位置Paが含まれるように、成否判定用視野による撮像画像のうち判定枠Dの位置を補正するように構成されている。
 (実装成否判定処理)
 次に、図12を参照して、上記した実装成否判定処理についてフローチャートに基づいて説明する。部品実装装置100の動作は、制御部9により行われる。
 まず、ステップS1において、基板データが選択される。これにより、これから実装される部品31の大きさなどの情報が取得される。すなわち、部品31の実装位置Paや、部品厚みt、部品幅y、手前部品の部品厚みta、部品間隙間長c、ノズルフランジ高さh_nu、ノズル角高さh_nb、ノズル中心-ノズルフランジ(ノズル角)間長aなどの情報が取得される。
 そして、ステップS2において、上記した式(1)~式(4)により、吸着部品遮蔽割合X(図6参照)が取得される。この際、撮像高さhおよび撮像角度θとしては、予め設定された値を用いる。
 そして、ステップS3において、ヘッドユニット4による部品31の実装動作が開始される。すなわち、ヘッドユニット4の実装ヘッド42により部品供給部3から部品31が吸着される。
 そして、ステップS4において、実装される部品31が二点目以降の部品31であるか否かが判断される。二点目以降の部品31であると判断される場合には、ステップS5に進む。
 そして、ステップS5において、上記した式(5)~式(7)により、手前部品遮蔽割合Y(図7参照)が取得される。
 また、ステップS4において、二点目以降の部品31ではないと判断される場合には、ステップS5を飛ばして、ステップS6に進む。つまり、実装される部品31が一点目の部品である場合には、遮蔽物Sb(手前部品)が存在しないので、ステップS5の処理を飛ばして、ステップS6に進む。
 そして、ステップS6において、部品認識カメラ7により部品31の吸着状態(吸着姿勢)が撮像される。
 そして、ステップS7において、部品認識カメラ7により撮像された部品31の吸着状態に基づいて、吸着ズレ量d(図8および図9参照)が取得される。
 そして、ステップS8において、上記した式(8)~式(12)により、ノズル遮蔽割合Z(図8および図9参照)が取得される。この際、ノズル41の形状に応じて、図8または図9に示すノズル遮蔽割合Zが取得される。
 そして、ステップS9において、実装ヘッド42の下降中に、実装前の実装位置Paを含む所定領域が撮像ユニット8により撮像される。この際、第1視野V1と第2視野V2との各々により、実装前の実装位置Paを含む所定領域が撮像される。そして、実装前の第1視野V1の撮像画像と、実装前の第2視野V2の撮像画像とが取得される。
 そして、ステップS10において、取得された第1視野V1の撮像画像と、第2視野V2との撮像画像とに基づいて、上記した式(13)および式(14)により、ステレオマッチングにより基板面高さhp(図11参照)が取得される。また、ステップS9とステップ11との間に、実装ヘッド42に吸着された部品31が、基板Pの実装位置Paに実装される。
 そして、ステップS11において、実装ヘッド42の上昇中に、実装後の実装位置Paを含む所定領域が撮像ユニット8により撮像される。この際にも、第1視野V1と第2視野V2との各々により、実装後の実装位置Paを含む所定領域が撮像される。そして、実装後の第1視野V1の撮像画像と、実装後の第2視野V2の撮像画像とが取得される。
 そして、ステップS12において、ステップS2で取得された吸着部品遮蔽割合X、ステップS5で取得された手前部品取得割合Y、およびステップS8で取得されたノズル遮蔽割合Zの3つの遮蔽割合と、実装位置Paに実装される部品31の種類および実装位置Pa周辺の部品31の背景(基板Pの基板面Pb)とに基づいて、第1視野V1と第2視野V2とのうちから、成否判定用視野として用いられる視野が選択される。
 そして、ステップS13~ステップS17において、選択された成否判定用視野の実装前の撮像画像と実装後の撮像画像とに基づいて、部品31が実装位置Paに正常に実装されたか否かの成否判定が行われる。
 具体的には、まず、ステップS13において、実装前の撮像画像と、実装後の撮像画像との重ね位置合わせが行われる。
 そして、ステップS14およびステップS15において、判定枠Dの位置補正が行われる。ステップS14では、部品認識カメラ7により撮像された部品31のノズル41に対する吸着ズレに基づいて、実装位置Paが判定枠D内に収まるように、判定枠Dの位置補正が行われる。また、ステップS15では、ステップS10で取得された基板面高さhpに基づいて、実装位置Paが判定枠D内に収まるように、判定枠Dの位置補正が行われる。
 そして、ステップS16において、補正後の判定枠D内の部品31の実装前および実装後の撮像画像の差画像が生成される。
 そして、ステップS17において、生成された差画像に基づいて、部品31が実装位置Paに正常に実装されたか否かの成否判定が行われる。部品31が実装位置Paに正常に実装されたと判断される場合には、実装成否判定処理が終了する。また、部品31が実装位置Paに正常に実装されたと判断されない場合には、ステップS18に進む。
 そして、ステップS18において、部品実装装置100がエラー停止される。その後、ステップS19において、実装前の撮像画像と実装後の撮像画像とが外部に向けて出力される。これにより、部品実装装置100を使用するユーザは、どのような異常が生じたかを確認することが可能である。
 なお、上記した実装成否判定処理では、ステップS2、ステップS5およびステップS8で、それぞれ、吸着部品遮蔽割合X、手前部品取得割合Yおよびノズル遮蔽割合Zが順次取得(算出)された。このように、各遮蔽割合を取得(算出)するための値が取得されたタイミングで、各遮蔽割合を取得(算出)することにより、たとえばステップS12で3つの遮蔽割合を一度に取得(算出)する場合と異なり、制御部9による処理負荷を分散し、軽減しつつ、各遮蔽割合を取得することが可能になる。
 (本実施形態の効果)
 本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 本実施形態では、上記のように、実装位置Pa周辺の遮蔽物Sa~Sdの状態に応じて、第1視野V1および第2視野V2のうちから、部品31が実装位置Paに実装されたか否かの成否判定に用いる成否判定用視野を選択するように制御部9を構成する。これにより、遮蔽物Sa~Sdに起因して一の視野により実装位置Paを正確に撮像できなかったとしても、第1視野V1および第2視野V2のうち一の視野よりも遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少ない他の視野を成否判定用視野として制御部9により選択することができる。その結果、遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響がより少ない視野での撮像結果に基づいて成否判定を行うことができるので、部品31が実装位置Paに実装されたか否かを安定して判定することができる。
 また、本実施形態では、実装位置Pa周辺の遮蔽物Sa~Sdの状態に応じて、遮蔽物Sa~Sdによる第1視野V1および第2視野V2の各々の遮蔽度合を取得するとともに、取得された第1視野V1および第2視野V2の各々の遮蔽度合に基づいて、第1視野V1および第2視野V2のうちから、成否判定用視野を選択するように制御部9を構成する。これにより、第1視野V1および第2視野V2のうち一の視野よりも遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少ない他の視野を成否判定用視野として制御部9により確実に選択することができる。その結果、部品31が実装位置Paに実装されたか否かをより安定して判定することができる。
 また、本実施形態では、遮蔽度合を、部品31の全体の大きさに対する遮蔽物Sa~Sdにより遮蔽される部品31の遮蔽部分の大きさの割合である遮蔽割合(吸着部品遮蔽割合X、手前部品遮蔽割合Yおよびノズル遮蔽割合Z)とする。また、第1視野V1および第2視野V2の各々の遮蔽割合に基づいて、第1視野V1および第2視野V2のうちから、成否判定用視野を選択するように制御部9を構成する。これにより、遮蔽部分の大きさのみに基づいて成否判定用視野を選択する場合と異なり、通常部品31の種類毎に異なる部品31の全体の大きさも考慮して成否判定用視野を選択することができる。その結果、遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響をより適切に評価することができるので、遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少ない成否判定用視野をより確実に選択することができる。
 また、本実施形態では、実装位置Pa周辺の遮蔽物(Sa~Sd)は、実装ヘッド42に吸着されている実装前の部品31(吸着部品)、実装位置Pa周辺において基板Pに実装されている部品31(手前部品)、および部品31を吸着した実装ヘッド42のノズル41である。これにより、視野を遮蔽する遮蔽物となり易い実装ヘッド42に吸着されている実装前の部品31、実装位置Pa周辺において基板Pに実装されている部品31、および部品31を吸着した実装ヘッド42の3種類の遮蔽物(Sa~Sd)の状態に応じて、成否判定用視野を制御部9により選択することができる。その結果、第1視野V1および第2視野V2のうちから遮蔽物Sa~Sdにより遮蔽の影響が少ない視野を成否判定用視野として制御部9により確実に選択することができる。
 また、本実施形態では、撮像方向が互いに異なる第1視野V1および第2視野V2を、基板Pの部品31が実装される基板面Pbに対してそれぞれの撮像方向が互いに異なる傾き角度(θHおよびθL)となるように配置する。これにより、異なる傾き角度から実装位置Paを撮像することができるので、第1視野V1および第2視野V2のうちに遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少ない視野を容易に設けることができる。
 また、本実施形態では、撮像方向が互いに異なる第1視野V1および第2視野V2を、基板面Pbに対する鉛直面内(YZ面内)において隣接して配置されている。これにより、第1視野V1および第2視野V2が基板面Pbに対して平行な方向に離間して配置される場合と比べて、第1視野V1および第2視野V2をコンパクトに配置することができる。その結果、撮像ユニット8が大型化するのを抑制しつつ、第1視野V1および第2視野V2のうちに遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少ない視野を容易に設けることができる。
 また、本実施形態では、撮像ユニット8に、実装位置Paを撮像する成否判定用カメラ81と、成否判定用カメラ81の視野を、撮像方向が互いに異なる第1視野V1および第2視野V2に分割する光学系83と、を設ける。これにより、複数の成否判定用カメラを用いて第1視野V1および第2視野V2を撮像する場合と異なり、単一の成否判定用カメラ81を用いて第1視野V1および第2視野V2を撮像することができる。その結果、撮像ユニット8の成否判定用カメラ81の構成が複雑化するのを抑制しつつ、第1視野V1および第2視野V2を撮像することができる。
 また、本実施形態では、撮像ユニット8に、成否判定用カメラ81の視野を、複数の光学系83の各々に向けて分割する光学系82、を設ける。これにより、複数の成否判定用カメラを用いて実装ヘッド42毎に第1視野V1および第2視野V2を撮像する場合と異なり、単一の成否判定用カメラ81を用いて実装ヘッド42毎に第1視野V1および第2視野V2を撮像することができる。その結果、撮像ユニット8の成否判定用カメラ81の構成が複雑化するのを抑制しつつ、実装ヘッド42毎に第1視野V1および第2視野V2を撮像することができる。また、本実施形態の部品実装装置100のように、XY方向に移動可能なヘッドユニット4に撮像ユニット8が固定される構成では、ヘッドユニット4の移動を容易にする観点から、ヘッドユニット4自体の重量に加えて、固定された撮像ユニット8の重量も軽量であるほうが好ましい。したがって、上記のように撮像ユニット8の成否判定用カメラ81の構成が複雑化するのを抑制し、成否判定用カメラ81の数や成否判定用カメラ81に付随するケーブルなどの部品が増加するのを抑制することにより、撮像ユニット8の重量が増加するのを抑制することができることは非常に効果的である。
 また、本実施形態では、撮像ユニット8から第1視野V1および第2視野V2による各々の撮像画像を取得するとともに、実装位置Pa周辺の遮蔽物Sa~Sdの状態に応じて、取得された第1視野V1および第2視野V2による各々の撮像画像のうちから、成否判定用視野による撮像画像を選択するように制御部9を構成する。これにより、第1視野V1および第2視野V2のうち一の視野よりも遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少ない他の視野を成否判定用視野として制御部9により容易に選択することができるので、部品31が実装位置Paに実装されたか否かを容易に安定して判定することができる。
 また、本実施形態では、実装位置Pa周辺の遮蔽物Sa~Sdの状態に加えて、実装位置Paに実装される部品31の種類または実装位置Pa周辺の部品31の背景にも応じて、第1視野V1および第2視野V2のうちから、成否判定用視野を選択するように制御部9を構成する。これにより、実装位置Paに実装される部品31の種類または実装位置Pa周辺の背景も考慮して成否判定用視野を選択できるので、遮蔽物Sa~Sdによる遮蔽の影響が少なくかつ部品31の特徴点をより多く撮像可能な視野を容易に選択することができる。
 また、本実施形態では、第1視野V1および第2視野V2の各々により、部品31の実装前の実装位置Paと部品31の実装後の実装位置Paとを撮像するように撮像ユニット8を構成する。そして、第1視野V1および第2視野V2の各々による撮像画像のうちから選択された成否判定用視野による部品31の実装前の実装位置Paの撮像画像、および実装後の実装位置Paの撮像画像に基づいて、成否判定を行うように制御部9を構成する。これにより、選択された成否判定用視野による部品31の実装前および実装後のそれぞれの実装位置Paの撮像画像に基づいて、成否判定を制御部9により容易に行うことができる。
 また、本実施形態では、第1視野V1および第2視野V2の各々による実装位置Paの撮像画像に基づいて、基準面Psに対する基板Pの基板面Pbの高さを取得するとともに、取得された基板面Pbの高さに基づいて、成否判定用視野による撮像画像のうち成否判定に用いる判定枠Dを補正するように制御部9を構成する。これにより、たとえば基板Pの反りにより基準面Psに対する基板Pの基板面Pbの高さが変化することによって、判定枠Dに対して実装位置Paが位置ずれするような場合にも、制御部9により判定枠Dが補正されるので、適切に成否判定を行うことができる。
 [変形例]
 なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
 たとえば、上記実施形態では、第1視野V1と第2視野V2との2つの視野により実装位置Paを撮像可能に撮像ユニット8を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、3つ以上の視野により実装位置を撮像可能に撮像ユニットを構成してもよい。
 また、上記実施形態では、単一の成否判定用カメラ81を用いて第1視野V1と第2視野V2との2つの視野により実装位置Paを撮像可能に撮像ユニット8を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の成否判定用カメラを用いて複数の視野により実装位置を撮像可能に撮像ユニットを構成してもよい。
 また、上記実施形態では、第1視野V1と第2視野V2とを一度に撮像するように撮像ユニット8を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、成否判定用視野を選択してから、選択された1つの視野でのみ撮像するように撮像ユニットを構成してもよい。
 また、上記実施形態では、単一の成否判定用カメラ81を用いて実装ヘッド42毎の第1視野V1と第2視野V2との2つの視野により実装位置Paを撮像可能に撮像ユニット8を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、実装ヘッド毎に成否判定用カメラを設けてもよい。
 また、上記実施形態では、複数(5つ)の実装ヘッド42を含むヘッドユニット4に、1つの撮像ユニット8を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、実装ヘッドの数に応じて、1つのヘッドユニットに対して複数の撮像ユニットを設けてもよい。たとえば、10本の実装ヘッドをヘッドユニットが含む場合には、このヘッドユニットに対して上記実施形態の撮像ユニット8を2つ設けてもよい。
 また、上記本実施形態では、プリズム83aと一対のミラー83bとを有する光学系83により、成否判定用カメラ81の視野を、第1視野V1と第2視野V2との2つの視野に分割した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記実施形態で示した光学系以外の光学系により、成否判定用カメラの視野を複数の視野に分割してもよい。たとえば、鏡面加工を施したプリズムを有する光学系や、プリズムのみからなる光学系、ミラーのみからなる光学系などの光学系により成否判定用カメラの視野を複数の視野に分割してもよい。
 また、上記実施形態では、遮蔽度合として、吸着部品遮蔽割合X、手前部品遮蔽割合Y、およびノズル遮蔽割合Zなどの遮蔽割合を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、遮蔽度合として、遮蔽割合以外が用いられてもよい。たとえば、遮蔽度合として、部品遮蔽部分長Xi(Yi、Zi)などの遮蔽物による遮蔽部分の大きさが用いられてもよい。
 また、上記実施形態では、遮蔽物Sa~Sdとして、実装ヘッド42に吸着されている実装前の部品31(吸着部品)実装位置Pa周辺において基板Pに既に実装されている部品31(手前部品)部品31を吸着した実装ヘッド42のノズル41の3種類を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、遮蔽物として、上記の3種類以外の遮蔽物を考慮してもよい。また、遮蔽物として、上記3種類の遮蔽物のうちいずれか1つのみ、または2つの組み合わせを用いてもよい。
 また、上記本実施形態では、基板面Pbの高さおよび部品31の吸着ズレに基づいて、判定枠D内に実装位置Paが含まれるように判定枠Dの位置を補正した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、判定枠内に実装位置Paが含まれるように判定枠の形状を補正してもよい。
 また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部9の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部9の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
 8 撮像ユニット
 9 制御部
 31 部品
 42 実装ヘッド
 81 成否判定用カメラ(撮像部)
 82 光学系(第2光学系)
 83 光学系(第1光学系)
 100 部品実装装置
 P 基板
 Pa 実装位置
 Pb 基板面
 Ps 基準面
 V1 第1視野
 V2 第2視野
 Sa~Sd 遮蔽物
 

Claims (13)

  1.  基板(P)における実装位置(Pa)に部品(31)を実装する実装ヘッド(42)と、
     撮像方向が互いに異なる複数の視野(V1、V2)により前記実装位置を撮像可能な撮像ユニット(8)と、
     前記実装位置周辺の遮蔽物(Sa~Sd)の状態に応じて、前記複数の視野のうちから、前記部品が前記実装位置に実装されたか否かの成否判定に用いる成否判定用視野を選択する制御部(9)と、を備える、部品実装装置。
  2.  前記制御部は、前記実装位置周辺の前記遮蔽物の状態に応じて、前記遮蔽物による前記複数の視野の各々の遮蔽度合を取得するとともに、取得された前記複数の視野の各々の遮蔽度合に基づいて、前記複数の視野のうちから、前記成否判定用視野を選択するように構成されている、請求項1に記載の部品実装装置。
  3.  前記遮蔽度合は、前記部品の全体の大きさに対する前記遮蔽物により遮蔽される前記部品の遮蔽部分の大きさの割合である遮蔽割合を含み、
     前記制御部は、前記複数の視野の各々の遮蔽割合に基づいて、前記複数の視野のうちから、前記成否判定用視野を選択するように構成されている、請求項2に記載の部品実装装置。
  4.  前記実装位置周辺の遮蔽物は、前記実装ヘッドに吸着されている実装前の前記部品(Sa)、前記実装位置周辺において前記基板に実装されている前記部品(Sb)、および前記部品を吸着した前記実装ヘッド(Sc、Sd)の少なくともいずれかを含む、請求項1に記載の部品実装装置。
  5.  撮像方向が互いに異なる前記複数の視野は、前記基板の前記部品が実装される基板面(Pb)に対してそれぞれの撮像方向が互いに異なる傾き角度となるように配置されている、請求項1に記載の部品実装装置。
  6.  撮像方向が互いに異なる前記複数の視野は、前記基板面に対する鉛直面内において隣接して配置されている、請求項5に記載の部品実装装置。
  7.  前記撮像ユニットは、
     前記実装位置を撮像する撮像部(81)と、
     前記撮像部の視野を、撮像方向が互いに異なる前記複数の視野に分割する第1光学系(83)と、を含む、請求項1に記載の部品実装装置。
  8.  前記実装ヘッドは、複数設けられており、
     前記撮像ユニットの前記第1光学系は、複数の前記実装ヘッドに対応するように複数設けられており、
     前記撮像ユニットは、前記撮像部の視野を、複数の前記第1光学系の各々に向けて分割する第2光学系(82)をさらに含む、請求項7に記載の部品実装装置。
  9.  前記制御部は、前記撮像ユニットから前記複数の視野による各々の撮像画像を取得するとともに、前記実装位置周辺の遮蔽物の状態に応じて、取得された前記複数の視野による各々の撮像画像のうちから、前記成否判定用視野による撮像画像を選択するように構成されている、請求項1に記載の部品実装装置。
  10.  前記制御部は、前記実装位置周辺の遮蔽物の状態に加えて、前記実装位置に実装される前記部品の種類または前記実装位置周辺の前記部品の背景の少なくともいずれかにも応じて、前記複数の視野のうちから、前記成否判定用視野を選択するように構成されている、請求項1に記載の部品実装装置。
  11.  前記撮像ユニットは、前記複数の視野の各々により、前記部品の実装前の前記実装位置と前記部品の実装後の前記実装位置とを撮像するように構成されており、
     前記制御部は、前記複数の視野の各々による撮像画像のうちから選択された前記成否判定用視野による前記部品の実装前の前記実装位置の撮像画像、および実装後の前記実装位置の撮像画像に基づいて、前記成否判定を行うように構成されている、請求項1に記載の部品実装装置。
  12.  前記制御部は、前記複数の視野の各々による前記実装位置の撮像画像に基づいて、基準面(Ps)に対する前記基板の基板面(Pa)の高さを取得するとともに、取得された前記基板面の高さに基づいて、前記成否判定用視野による撮像画像のうち成否判定に用いる判定領域を補正するように構成されている、請求項1に記載の部品実装装置。
  13.  基板(P)における実装位置(Pa)に部品(31)を実装ヘッド(42)により実装するステップと、
     撮像方向が互いに異なる複数の視野(V1、V2)により前記実装位置を撮像ユニット(8)により撮像するステップと、
     前記実装位置周辺の遮蔽物(Sa~Sd)の状態に応じて、前記複数の視野のうちから、前記部品が前記実装位置に実装されたか否かの成否判定に用いる成否判定用視野を制御部(9)により選択するステップと、を備える、部品実装装置における部品実装判定方法。
PCT/JP2015/067707 2015-06-19 2015-06-19 部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法 WO2016203639A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580080244.8A CN107615913B (zh) 2015-06-19 2015-06-19 元件安装装置及元件安装装置中的元件安装判定方法
US15/571,923 US10912241B2 (en) 2015-06-19 2015-06-19 Component mounting device
DE112015006637.3T DE112015006637T5 (de) 2015-06-19 2015-06-19 Bauteilmontagevorrichtung und Verfahren zur Bauteilmontagebestimmung für eine Bauteilmontagevorrichtung
JP2017524258A JP6378839B2 (ja) 2015-06-19 2015-06-19 部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法
PCT/JP2015/067707 WO2016203639A1 (ja) 2015-06-19 2015-06-19 部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/067707 WO2016203639A1 (ja) 2015-06-19 2015-06-19 部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016203639A1 true WO2016203639A1 (ja) 2016-12-22

Family

ID=57545266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/067707 WO2016203639A1 (ja) 2015-06-19 2015-06-19 部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10912241B2 (ja)
JP (1) JP6378839B2 (ja)
CN (1) CN107615913B (ja)
DE (1) DE112015006637T5 (ja)
WO (1) WO2016203639A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110199588A (zh) * 2017-02-07 2019-09-03 雅马哈发动机株式会社 元件安装装置
JP2020061491A (ja) * 2018-10-11 2020-04-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 実装システム、実装方法、及び実装用プログラム
JP2020136424A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 株式会社Fuji 部品装着機

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018152202A1 (en) * 2017-02-14 2018-08-23 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for automated microscopy
WO2020012588A1 (ja) 2018-07-12 2020-01-16 株式会社Fuji 画像処理方法および部品実装機
CN109341594A (zh) * 2018-09-13 2019-02-15 深圳市卓精微智能机器人设备有限公司 一种基于ccd视觉自动判断烧录座方位角度的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05167300A (ja) * 1991-12-12 1993-07-02 Tescon:Kk プリント基板の実装外観検査装置
JPH0645796A (ja) * 1992-07-23 1994-02-18 Matsushita Electric Works Ltd 部品実装方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5249349A (en) * 1991-01-24 1993-10-05 Matsushita Electric Works, Ltd. Parts mounting device
JPH05198999A (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 Sony Corp 基板検査装置
US6389688B1 (en) * 1997-06-18 2002-05-21 Micro Robotics Systems, Inc. Method and apparatus for chip placement
JPH11330798A (ja) 1998-05-19 1999-11-30 Fuji Mach Mfg Co Ltd 電気部品装着方法およびシステム
US7239399B2 (en) * 2001-11-13 2007-07-03 Cyberoptics Corporation Pick and place machine with component placement inspection
US7706595B2 (en) 2003-11-07 2010-04-27 Cyberoptics Corporation Pick and place machine with workpiece motion inspection
US20060075631A1 (en) * 2004-10-05 2006-04-13 Case Steven K Pick and place machine with improved component pick up inspection
JP4330512B2 (ja) * 2004-10-08 2009-09-16 パナソニック株式会社 部品実装装置
US20060096086A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Coots Charles A Real-time monitoring of machine performance
CN1842269B (zh) * 2005-03-30 2010-08-04 雅马哈发动机株式会社 元件移载装置、表面安装机、元件检查装置及异常判定方法
JP4348343B2 (ja) 2006-02-10 2009-10-21 パナソニック株式会社 部品実装機
JP4865492B2 (ja) 2006-10-12 2012-02-01 Juki株式会社 装着部品検査方法
JP4865496B2 (ja) 2006-10-17 2012-02-01 Juki株式会社 撮像装置及び撮像方法
JP2009004468A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Fuji Mach Mfg Co Ltd 部品実装機の部品廃棄装置及び部品廃棄方法
JP6108770B2 (ja) 2012-11-02 2017-04-05 Juki株式会社 電子部品実装装置及び実装部品検査方法
JP2014216621A (ja) 2013-04-30 2014-11-17 株式会社日立製作所 基板処理装置および基板処理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05167300A (ja) * 1991-12-12 1993-07-02 Tescon:Kk プリント基板の実装外観検査装置
JPH0645796A (ja) * 1992-07-23 1994-02-18 Matsushita Electric Works Ltd 部品実装方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110199588A (zh) * 2017-02-07 2019-09-03 雅马哈发动机株式会社 元件安装装置
CN110199588B (zh) * 2017-02-07 2020-12-29 雅马哈发动机株式会社 元件安装装置
US11266050B2 (en) 2017-02-07 2022-03-01 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Component mounting device
JP2020061491A (ja) * 2018-10-11 2020-04-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 実装システム、実装方法、及び実装用プログラム
JP7182156B2 (ja) 2018-10-11 2022-12-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 実装システム、実装方法、及び実装用プログラム
JP2020136424A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 株式会社Fuji 部品装着機
JP7235525B2 (ja) 2019-02-18 2023-03-08 株式会社Fuji 部品装着機

Also Published As

Publication number Publication date
CN107615913B (zh) 2020-01-07
JP6378839B2 (ja) 2018-08-22
US10912241B2 (en) 2021-02-02
DE112015006637T5 (de) 2018-03-01
JPWO2016203639A1 (ja) 2017-11-24
US20180098468A1 (en) 2018-04-05
CN107615913A (zh) 2018-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6378839B2 (ja) 部品実装装置および部品実装装置における部品実装判定方法
US10650543B2 (en) Component mounting device
WO2017064786A1 (ja) 部品実装装置
JP6190229B2 (ja) 部品実装装置
KR102034481B1 (ko) 전자 부품의 실장 방법 및 실장 장치
JP2010016115A (ja) 部品実装方法
JP6599286B2 (ja) 基板作業装置
JP6411663B2 (ja) 部品実装装置
WO2019064413A1 (ja) 部品実装装置
JP6849815B2 (ja) 部品実装装置、撮影方法、実装順序の決定方法
JP6774532B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法
WO2018146732A1 (ja) 部品実装装置
WO2018220704A1 (ja) 部品実装装置
JP7008118B2 (ja) 部品実装装置
JP2007109937A (ja) 実装状態検査方法とその装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15895659

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017524258

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15571923

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112015006637

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15895659

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1