WO2017168657A1 - 画像取得装置 - Google Patents

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WO2017168657A1
WO2017168657A1 PCT/JP2016/060522 JP2016060522W WO2017168657A1 WO 2017168657 A1 WO2017168657 A1 WO 2017168657A1 JP 2016060522 W JP2016060522 W JP 2016060522W WO 2017168657 A1 WO2017168657 A1 WO 2017168657A1
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WO
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unit
connection lead
lead
incident direction
image
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/060522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆 山本
Original Assignee
富士機械製造株式会社
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 富士機械製造株式会社 filed Critical 富士機械製造株式会社
Priority to PCT/JP2016/060522 priority Critical patent/WO2017168657A1/ja
Priority to JP2018507959A priority patent/JP6752880B2/ja
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    • 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
    • H05K13/0813Controlling of single components prior to mounting, e.g. orientation, component geometry

Definitions

  • the present invention relates to an image acquisition apparatus that is mounted on an electronic component mounting machine or the like and images a connection lead provided in a main body of the electronic component to acquire a lead image.
  • the electronic component mounting machine includes a substrate transfer device, a component supply device, and a component transfer device.
  • An image acquisition device is used to confirm the posture of the electronic component collected by the mounting nozzle of the component transfer device and the position of the connection lead.
  • the captured image of the electronic component acquired by the image acquisition device is processed in a short time by an image processing technique and reflected in the next mounting operation. If the image processing result is not good, measures are taken to discard the electronic component or notify the operator.
  • Patent Document 1 discloses a method for detecting the position of a lead (connection lead) of an electrical component.
  • illumination light is applied to a limited part in the longitudinal direction of the lead from a direction substantially perpendicular to the lead, and an image is taken from the free end side (tip end side) of the lead, and the acquired image data is processed.
  • Detect the lead position According to this, the position of the lead extending at a right angle from the bottom surface of the main body of the electrical component can be quickly detected.
  • connection leads when imaging an electronic component having a large number of connection leads, the detection accuracy of the connection leads may be lowered in the technical example of Patent Document 1. More specifically, when illumination light is irradiated from around the electronic component, it is blocked by the connection leads arranged in the peripheral portion, and sufficient illumination light does not enter the connection lead in the central portion. As a result, the contrast becomes unclear on the acquired image data, and the connection lead in the central portion cannot be determined. As a workaround, if the threshold value for determining the contrast boundary is set softly, erroneous recognition of the image occurs.
  • the present invention has been made in view of the above problems of the background art, and should solve the problem of providing an image acquisition device capable of acquiring a clear lead captured image even when the number of connection leads of an electronic component is large. Let it be an issue.
  • An image acquisition device of the present invention that solves the above problem is an image acquisition device that acquires a lead image by imaging a connection lead provided in a main body of an electronic component, and an extending direction of a tip portion of the connection lead
  • an illumination unit that is arranged apart from the side of the connection lead and emits illumination light from an emission position toward the connection lead
  • An incident direction changing unit that changes an incident direction of the illumination light incident on the connection lead by rotating the emission position relative to the connection lead around the optical axis of the imaging unit
  • a control unit configured to control the incident direction changing unit to change the incident direction and to control the imaging unit to be in an exposure state so that the connection lead is imaged and to acquire the lead captured image.
  • the incident direction changing unit changes the incident direction in which the illumination light is incident on the connection lead, while the imaging unit is maintained in the exposure state.
  • FIG. 1 is a partial side view of an electronic component mounting machine showing an image acquisition device and a component transfer device of an embodiment, and a part is shown in cross section. It is the top view which showed the structure of the illumination part and the incident direction change part. It is the figure which looked at the one illumination lamp of the cyclic
  • FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of an electronic component mounting machine 9 on which the image acquisition device 1 of the embodiment is mounted.
  • the direction from the right side to the left side in FIG. 1 is the X-axis direction for loading and unloading the substrate K, and the vertical direction on the plane perpendicular to the X-axis direction is the Y-axis direction.
  • the vertical direction is the Z-axis direction.
  • the electronic component mounting machine 9 includes a substrate transfer device 92, a feeder-type component supply device 93, a tray-type component supply device 94, a component transfer device 95, an image acquisition device 96, and the image acquisition device 1.
  • FIG. 2 is a partial side view of the electronic component mounting machine 9 showing the image acquisition device 1 and the component transfer device 95 of the embodiment, and a part is shown in cross section.
  • the substrate transfer device 92 carries in the substrate K, positions it, and carries it out.
  • the substrate transfer device 92 includes a pair of guide rails 921, a pair of conveyor belts, a positioning unit, and the like.
  • the pair of guide rails 921 extends in the X-axis direction on the upper surface of the machine base 91 and is assembled to the machine base 91 in parallel with each other.
  • a pair of conveyor belts provided on the inner sides of the guide rails 921 rotate in a state where both edges of the substrate K are placed, and carry the substrate K to the mounting position set at the center of the machine base 91. And carry out.
  • the positioning unit is disposed below the mounting position, and pushes up the substrate K and clamps it in a horizontal posture.
  • the feeder-type component supply device 93 is disposed close to one side surface (the lower side in FIG. 1) of the substrate transport device 92.
  • the feeder-type component supply device 93 includes a large number of feeder devices 931 arranged in a line. Each feeder device 931 feeds out a carrier tape holding electronic components such as chip components and sequentially supplies the electronic components.
  • the tray-type component supply device 94 is disposed in the vicinity of the other side surface (upper side in FIG. 1) of the substrate transfer device 92.
  • the tray-type component supply device 94 uses the tray 941 to supply electronic components such as connector components.
  • the component transfer device 95 collects electronic components from the feeder-type component supply device 93 and the tray-type component supply device 94, conveys them to the positioned substrate K, and mounts them.
  • the component transfer device 95 is an XY robot type device that can move horizontally in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the component transfer device 95 includes an X-axis slider 951, an X-axis drive unit 952, a Y-axis slider 953, a Y-axis drive unit 954, a mounting head 955, a board mark camera 956, a mounting nozzle 957, and a transfer control unit 958 (see FIG. 5).
  • the X-axis slider 951 is disposed above the feeder-type component supply device 93, the substrate transfer device 92, and the tray-type component supply device 94.
  • the X-axis slider 951 is driven in the X-axis direction by the X-axis drive mechanism 952.
  • the X-axis drive mechanism 952 can be exemplified by a pair of ball screw feed mechanisms, and is not limited thereto.
  • the Y axis slider 953 is disposed on the X axis slider 951.
  • Y-axis slider 953 is driven in the Y-axis direction by Y-axis drive mechanism 954.
  • the Y-axis drive mechanism 954 can be exemplified by a ball screw feed mechanism, but is not limited to this.
  • the mounting head 955 is provided on the Y-axis slider 953 and is driven integrally with the Y-axis slider 953. As a result, the mounting head 955 can be moved to the component collection position of the feeder-type component supply device 93, above the positioned substrate K, and to the component collection position of the tray-type component supply device 94.
  • the substrate mark camera 956 is provided downward on the side surface of the mounting head 955.
  • the substrate mark camera 956 captures the position reference mark attached to the substrate K and recognizes the accurate position of the substrate K.
  • a mounting nozzle 957 is provided below the mounting head 955 so as to be vertically movable and rotatable. Examples of the mounting nozzle 957 include a suction nozzle that picks up and picks up an electronic component at a negative pressure, and a pinch nozzle that picks up and picks up the electronic component.
  • the transfer control unit 958 controls operations of the X-axis drive mechanism 952, the Y-axis drive mechanism 954, the substrate mark camera 956, and the mounting nozzle 957.
  • the first image acquisition device 96 and the second image acquisition device 1 are provided on one side surface near the mounting head 955 of the X-axis slider 951.
  • the first image acquisition device 96 is arranged close to the feeder-type component supply device 93.
  • the first image acquisition device 96 images the electronic component collected from the feeder-type component supply device 93 by the mounting nozzle 957.
  • the second image acquisition device 1 is disposed in the vicinity of the tray-type component supply device 94.
  • the second image acquisition device 1 images the electronic component collected from the tray-type component supply device 94 by the mounting nozzle 957.
  • the second image acquisition device 1 is an embodiment of the image acquisition device of the present invention.
  • the image acquisition device 1 images the connection lead 82 provided on the main body 81 of the connector component 8 collected from the tray-type component supply device 94 and acquires a lead captured image.
  • the connector part 8 may include a defective product very rarely. As defective products of the connector component 8, there are ones in which the connection leads 82 are missing and the number thereof is insufficient, and the connection leads 82 are bent and are not suitable for use. Note that the electronic component to be imaged is not limited to the connector component 8.
  • the image acquisition device 1 includes an imaging unit 2, an illumination unit 3, an incident direction changing unit 4, and a control unit 5.
  • the imaging unit 2 is provided on the lower side of one side surface near the mounting head 955 of the X-axis slider 951.
  • the imaging unit 2 has an imaging field of view facing upward, and the optical axis 21 extends upward.
  • the illumination unit 3 and the incident direction changing unit 4 are disposed on the upper surface of the support plate 6.
  • the support plate 6 is provided above the imaging unit 2 on one side surface of the X-axis slider 951 and extends in the horizontal direction.
  • FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the illumination unit 3 and the incident direction changing unit 4.
  • FIG. 4 is a view of one illumination lamp 35 of the annular illumination unit 3 as viewed from the center direction.
  • the support plate 6 has a rectangular plate shape, and a circular hole 61 is formed.
  • the hole 61 is located above the imaging unit 2.
  • the center of the hole 61 coincides with the optical axis 21 of the imaging unit 2.
  • An annular guide ring 62 is provided along the outer periphery of the hole 61.
  • the guide ring 62 has a guide groove 63 that opens to the inner peripheral surface and makes one turn in the circumferential direction.
  • the upper part of the circumferential direction of the guide ring 62 is cut away to form a groove exposed portion 64 where the guide groove 63 is exposed.
  • the guide groove 63 is displaced in the height direction (Z-axis direction) as it moves in the circumferential direction, and is waved by a height dimension H.
  • the height dimension H is set equal to the tolerance of the length of the connection lead 82, and is not limited to this.
  • the illumination unit 3 includes a guide belt 31 and four illumination lamps 35.
  • the guide belt 31 is formed in a ring shape using a synthetic resin having flexibility.
  • the guide belt 31 is rotatably accommodated in the guide groove 63 of the guide ring 62 and rotates around the optical axis 21.
  • Four injection positions are set on the inner peripheral side of the guide belt 31 at a pitch of 90 °.
  • the illumination lamps 35 are respectively provided inward at the four injection positions of the guide belt 31.
  • the four illumination lamps 35 are laser illumination lamps that emit laser light 36 as illumination light.
  • the laser light 36 emitted from the illumination lamp 35 does not diffuse in the height direction, but spreads in a fan shape in the horizontal plane.
  • the emission angle range ⁇ extending in the horizontal direction of the laser light 36 is adjusted so as to match the size of the connector component 8 to be imaged. In FIG. 3, an emission angle range ⁇ of one illumination lamp 35 is illustrated.
  • the four illumination lamps 35 are controlled to be lit together.
  • the electronic component mounting machine 9 has a cover (not shown) to shield light coming from the outside, and is configured to perform imaging under stable illumination conditions.
  • the incident direction changing portion 4 is provided on the upper surface of the support plate 6 and is disposed in the vicinity of the groove exposed portion 64 of the guide ring 62.
  • the incident direction changing unit 4 includes a drive motor 41, a speed reduction mechanism 42, and a pinion gear 43.
  • the drive motor 41 can be switched between forward rotation and reverse rotation, and the rotation amount can also be controlled. Examples of the drive motor 41 include a stepping motor and a servo motor.
  • the drive motor 41 rotationally drives the pinion gear 43 via the speed reduction mechanism 42.
  • the pinion gear 43 is disposed in the groove exposed portion 64 and meshes with the rack gear 32 on the upper surface of the guide belt 31 to drive the guide belt 31 to rotate.
  • the connector part 8 collected by the mounting nozzle 957 is carried onto the optical axis 21 and adjusted in height, and is then held stationary.
  • the connector part 8 includes a substantially square main body 81 and connection leads 82 provided on the main body 81. There are six connecting leads 82 arranged in three rows, for a total of 18 connecting leads 82 arranged in parallel with each other. The shape of the main body 81 and the number and arrangement of the connection leads 82 are not limited to the above.
  • the mounting nozzle 957 carries in the connector part 8 so that the distal end portion of the connection lead 82 faces the imaging unit 2. As a result, the distal end portion of the connection lead 82 is within the imaging field of the imaging unit 2.
  • the laser light 36 is incident from the side of the connector component 8 and is not incident on the main body 81 but is incident only on the connection lead 82 (see FIG. 8).
  • the pinion gear 43 is rotated and the guide belt 31 of the illumination unit 3 rotates. Accordingly, the illumination lamps 35 at the four emission positions rotate around the optical axis 21. In other words, the four illumination lamps 35 rotate around the stationary connector component 8 and rotate relative to the connection lead 82. Therefore, the incident direction when the laser beam 36 enters the connection lead 82 changes.
  • the four illumination lamps 35 move at the same time as the height dimension H at the maximum in the height direction (Z-axis direction) in which the connection lead 82 extends. For this reason, the incident position where the laser beam 36 enters the connection lead 82 moves in the length direction of the connection lead 82.
  • the incident direction when the laser beam 36 is incident on the connection lead 82 is fixed.
  • the laser light 36 is blocked by the connection leads 82 of both end rows and is not incident on the connection leads 82 of the central row.
  • a clear lead captured image cannot be obtained.
  • the control unit 5 controls the incident direction changing unit 4 to change the incident direction of the laser light 36.
  • FIG. 5 is a functional block diagram illustrating a control configuration of the image acquisition apparatus 1 according to the embodiment.
  • the control unit 5 can be configured by a computer having a CPU and operating by software.
  • the control unit 5 controls the imaging unit 2, the illumination unit 3, and the incident direction changing unit 4.
  • the control unit 5 is communicatively connected to a transfer control unit 958 of the component transfer device 95.
  • the control unit 5 includes the functions of the inspection standard storage unit 51 and the image inspection unit 52.
  • control unit 5 has a storage unit 53 and stores the change range data 54 and the data of the inspection reference image 55 in the storage unit 53.
  • the change range data 54 is data in which the type of electronic component is associated with the change range in which the incident direction is changed. More specifically, depending on the difference in the types of the connector component 8 and other electronic components, the number and arrangement of the connection leads 82 are different, and the situation where the laser light 36 is not incident on the connection leads 82 also changes. For this reason, it is preferable that the change range of the incident direction is variably adjusted according to the type of electronic component.
  • the position (injection position) of the illumination lamp 35 shown in FIGS. 3 and 4 is set as a common start position for all electronic components.
  • the direction in which the laser beam 36 emitted from the start position enters the connection lead 82 becomes the start direction when the exposure of the imaging unit 2 is started.
  • the change range of the incident direction is represented by the clockwise rotation angle ⁇ of the illumination lamp 35. Therefore, the change range data 54 is represented by data in which the type of electronic component is associated with the rotation angle ⁇ .
  • the rotation angle ⁇ can be set in a range exceeding 0 ° and up to 90 °.
  • the data of the inspection standard image 55 is stored in advance by the inspection standard storage unit 51.
  • the inspection reference image 55 is a lead image when the state of the connection lead 82 is known to be good.
  • the inspection reference image 55 can be acquired by actually imaging a non-defective connector part 8 as an imaging target.
  • the inspection reference image 55 can be created based on the design shape data of the connector part 8 without imaging.
  • the inspection reference image 55 is referred to by the image inspection unit 52.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a processing flow of the control unit 5 of the image acquisition apparatus 1 according to the embodiment.
  • the control unit 5 refers to the change range data 54 and sets the rotation angle ⁇ according to the connector component 8 to be imaged.
  • the inspection standard storage unit 51 of the control unit 5 stores the data of the inspection standard image 55 corresponding to the connector part 8 in the storage unit 53.
  • step S2 the control unit 5 waits for the connector part 8 to be carried in.
  • the transfer control unit 958 notifies the control unit 5 of “end of carry-in”.
  • the control unit 5 advances the execution of the processing flow to step S3.
  • step S ⁇ b> 3 the control unit 5 controls the illumination unit 3 to turn on the four illumination lamps 35.
  • the control unit 5 controls the imaging unit 2 to the exposure state.
  • FIG. 7 is a plan view showing a state after the illumination lamp 35 is rotationally driven by the incident direction changing unit 4.
  • the starting position of the illumination lamp 35 is indicated by a broken line, and the position after rotation is indicated by a solid line.
  • connection lead 82 The incident direction in which the laser beam 36 enters the connection lead 82 is changed by the rotation of the illumination lamp 35. Then, the path of the laser light 36 that passes between the connection leads 82 in the end row and the path of the laser light 36 that passes between the connection lead 82 in the end row and the connection lead 82 in the central row change. As a result, the laser beam 36 is also incident on the connection leads 82 in the center row, and the connection leads 82 to which the laser beam 36 is not incident are eliminated. Therefore, all the connection leads 82 are imaged by the laser beam 36 being incident even during the exposure.
  • control unit 5 ends the exposure state of the imaging unit 2 and acquires the lead captured image.
  • control unit 5 controls to turn off the illumination lamp 35 in the imaging end process, and performs control to return the illumination lamp 35 to the start position.
  • image inspection unit 52 of the control unit 5 compares the acquired lead captured image with the inspection reference image 55 to determine pass / fail of the connection lead 82.
  • the image inspection unit 52 grasps the number and positional relationship of the connection leads 82 from the acquired lead image, and collates with the number and positional relationship of the connection leads 82 grasped from the inspection reference image 55. For example, if the 18 connected leads 82 are grasped from the acquired lead image and the positional relationship of the connected leads 82 is appropriate, it is determined as “good”. If the number of connection leads 82 is insufficient, or if the connection leads 82 are bent and the positional relationship is incorrect, it is determined as “No”. In the next step S ⁇ b> 8, the image inspection unit 52 notifies the transfer control unit 958 of the pass / fail determination result of the connection lead 82.
  • the transfer controller 958 notified of the pass / fail judgment result mounts the connector part 8 on the board K based on the judgment result “good”. Further, the transfer control unit 958 performs processing such as discarding the connector component 8 based on the determination result of “No”. This completes a series of processing flows for one connector component 8, and the control unit 5 returns the execution of the processing flow to step S2.
  • FIG. 8 is a side view schematically illustrating the function of the image inspection unit 52 that inspects the length of the connection lead 82.
  • the laser beam 36 emitted from the illumination lamp 35 does not diffuse in the height direction and is linear in a side view.
  • the illumination lamp 35 moves around the connector part 8 and moves by a height dimension H at the maximum in the height direction (Z-axis direction).
  • the height dimension H is set equal to the tolerance of the length of the connection lead 82.
  • the laser beam 36 is incident on the rounded tip portion of the normal connection lead 82N within the allowable error.
  • the rounded tip part reflects the laser beam 36 in the direction of the imaging unit 2. For this reason, the tip of the normal connection lead 82N is clearly imaged.
  • connection lead 82S shorter than the allowable error does not receive the laser light 36 even when the illumination lamp 35 moves. Therefore, the connection lead 82S shorter than the allowable error is not imaged. Further, the connection lead 82L that is longer than the allowable error reflects the laser light 36 only on the side surface even if the illumination lamp 35 moves. Therefore, the connection lead 82L longer than the allowable error is distinguished from the normal connection lead 82N because the captured image is different from the normal connection lead 82N. In this manner, the quality of the connection leads 82 (82N, 82S, 82L) is inspected.
  • the image acquisition apparatus 1 is an image acquisition apparatus 1 that captures a connection lead 82 provided on a main body 81 of an electronic component (connector component 8) to acquire a captured lead image, and a distal end portion of the connection lead 82 Are arranged in the extending direction of the imaging lead, and the imaging unit 2 in which the tip of the connection lead 82 is stored in the imaging field of view is spaced apart from the side of the connection lead 82, and the emission position (illumination lamp 35) is directed toward the connection lead 82.
  • the illumination unit 3 emits illumination light (laser light 36) from the above and the emission position is rotated relative to the connection lead 82 around the optical axis 21 of the imaging unit 2, so that the illumination light is connected to the connection lead 82.
  • the incident direction changing unit 4 that changes the incident direction to be incident on and the incident direction changing unit 4 is controlled to change the incident direction. Get the image That a control unit 5, comprising a.
  • the incident direction changing unit 4 changes the incident direction in which the illumination light (laser light 36) is incident on the connection lead 82, and during that time, the imaging unit 2 is maintained in the exposure state.
  • connection leads 82 are composed of a plurality of parallel leads that extend from the main body 81 in the direction of the imaging unit 2, and the illumination light (laser light 36) whose incident direction is fixed is a plurality of connection leads 82. And is not incident on the remainder. According to this, even if there is a connection lead 82 to which illumination light from a single direction is not incident, a clear lead captured image is acquired by changing the incident direction during exposure. Therefore, even when the number of connection leads 82 is large, the number of connection leads 82 and the positional relationship can be grasped.
  • the incident direction changing unit 4 rotates the emission position (illumination lamp 35) around the stationary electronic component (connector component 8).
  • the electronic component or the imaging unit 2 may be kept stationary, and the emission position (illumination lamp 35) of the illumination unit 3 may be rotated. Therefore, the apparatus configuration is not complicated, which is advantageous in terms of operation reliability and cost.
  • the incident direction changing unit 4 moves the emission position (illumination lamp 35) in the extending direction of the connection lead 82 while rotating around the electronic component (connector component 8) in a stationary state. According to this, in addition to the number and the positional relationship of the connection leads 82, it is possible to acquire a lead image that can grasp the length of the connection leads 82.
  • the illumination light is laser light 36 that is incident on the connection lead 82 without being incident on the main body 81 of the electronic component (connector component 8). According to this, since the reflection of the laser beam 36 from the main body 81 does not occur, an even clearer lead image is acquired.
  • control unit 5 includes a storage unit 53 that stores change range data 54 that associates the type of electronic component and the change range (the rotation angle ⁇ of the illumination lamp 35) that changes the incident direction. Based on this, the incident direction changing unit 4 is controlled. According to this, the change range of the incident direction can be appropriately set corresponding to the number and arrangement of the connection leads 82 that are different for each type of electronic component. Therefore, a clear lead captured image is reliably acquired regardless of the type of electronic component.
  • control unit 5 controls the incident direction changing unit 4 to change the incident direction from a predetermined start direction. According to this, since a series of imaging operations is stabilized, the reproducibility of a clear lead captured image is improved, and the image error is reduced.
  • the image acquisition apparatus 1 includes an inspection standard storage unit 51 that stores in advance a lead captured image when the state of the connection lead is good as an inspection reference image 55, and a connection lead 82 that is an inspection target of the imaging unit 2.
  • An image inspection unit 52 that compares the captured lead image obtained by capturing the image with the inspection reference image 55 and determines the quality of the connection lead 82 to be inspected is further provided.
  • the image acquisition apparatus 1 is provided with a function of an image inspection apparatus that determines the quality of the connection lead 82.
  • the illumination lamp 35 moves in the height direction while rotating around the connector component 8.
  • the present invention is not limited to this, and a simple configuration in which the undulation of the height dimension H of the guide groove 63 is eliminated and the illumination lamp 35 rotates only around the connector component 8 can be employed. Even with a simple configuration, the number of connection leads 82 and the positional relationship can be inspected.
  • the illumination lamp 35 is respectively set under a plurality of conditions in which the height of the mounting nozzle 957 and the connector part 8 is changed. What is necessary is just to image by rotating, and to acquire several lead picked-up images.
  • the exposure state of the imaging unit is maintained while the illumination lamp 35 rotates by the rotation angle ⁇ clockwise from the start position, but there is another method.
  • the exposure state of the imaging unit may be maintained during a round-trip time in which the illumination lamp 35 rotates clockwise from the start position and then rotates counterclockwise and returns to the start position.
  • the illumination lamp 35 rotates clockwise from the start position by the rotation angle ⁇ and remains at that position, and when the second connector part 8 is imaged, the illumination lamp 35 is You may make it rotate counterclockwise and return to a starting position.
  • the number of illumination lamps 35 is not limited to four, and may be three or less or five or more. In an extreme example, one illumination lamp 35 may be configured to rotate 360 °.
  • the incident direction changing unit 4 includes various forms other than those described in the embodiment.
  • the incident direction changing unit may be a device that changes the emission direction of the illumination light inside the illumination unit 3.
  • the incident direction changing unit may be a device that places the illumination lamp 35 in a stationary state and rotates the electronic component and the imaging unit 2 in synchronization.
  • the incident direction changing unit may be a device that places the illumination lamp 35 in a stationary state and rotates the electronic component and the imaging unit 2 in synchronization.
  • Image acquisition device 2 Imaging unit 21: Optical axis 3: Illumination unit 31: Guide belt 32: Rack gear 35: Illumination lamp 36: Laser light (illumination light) 4: Incident direction changing part 41: Drive motor 43: Pinion gear 5: Control part 51: Inspection reference storage part 52: Image inspection part 53: Storage part 54: Change range data 55: Inspection reference image 6: Support plate 62: Guide ring 8: Connector part 81: Main body 82, 82N, 82S, 82L: Connection lead 9: Electronic component mounting machine 94: Tray type component supply device 95: Component transfer device 957: Mounting nozzle 958: Transfer control unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

本発明は、電子部品(8)の本体(81)に設けられた接続リード(82)を撮像してリード撮像画像を取得する画像取得装置(1)であって、接続リードの先端部を撮像視野に収めた撮像部(2)と、接続リードの側方に離隔して配置され、接続リードに向けて射出位置(照明ランプ35)から照明光(レーザ光36)を射出する照明部(3)と、照明光が接続リードに入射する入射方向を変化させる入射方向変化部(4)と、入射方向変化部を制御して入射方向を変化させる間、撮像部を露光状態に制御して接続リードを撮像させ、リード撮像画像を取得させる制御部(5)と、を備えた。これによれば、電子部品の接続リードの本数が多い場合でも、鮮明なリード撮像画像が取得される。

Description

画像取得装置
 本発明は、電子部品装着機などに搭載され、電子部品の本体に設けられた接続リードを撮像してリード撮像画像を取得する画像取得装置に関する。
 多数の電子部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、電子部品装着機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。このうち電子部品装着機は、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置を備える。部品移載装置の装着ノズルに採取された電子部品の姿勢や接続リードの位置を確認するために、画像取得装置が用いられる。画像取得装置によって取得された電子部品の撮像画像は、画像処理技術によって短時間で処理され、次の装着動作に反映される。また、画像処理結果が良好でない場合には、当該の電子部品を廃棄したり、オペレータに報知したりする処置が講じられる。
 従来、チップ部品やIC、LSIなどの標準的な外形形状を有する部品は、自動で基板に装着され、コネクタ部品などの標準的でない外形形状を有する異形部品は、手作業により基板に装着されてきた。しかしながら、近年では電子部品装着機の機能が向上して、コネクタ部品なども自動で基板に装着されるようになってきている。自動装着するコネクタ部品を画像取得装置によって撮像する技術例が特許文献1に開示されている。
 特許文献1は、電気部品のリード(接続リード)の位置を検出する方法を開示している。この方法では、リードの長手方向の限られた一部分にリードとほぼ直交する方向から照明光を当てて、リードの自由端側(先端部側)から撮像し、取得された画像データを処理してリードの位置を検出する。これによれば、電気部品の本体の底面から直角に延びるリードの位置を迅速に検出できる、とされている。
特開2002-280799号公報
 ところで、接続リードの本数が多い電子部品を撮像する場合に、特許文献1の技術例では、接続リードの検出精度が低下するおそれが生じる。詳述すると、電子部品の周りから照明光を照射したとき、周辺部分に配置された接続リードに遮られて、中央部分の接続リードに十分な照明光が入射しなくなる。結果として、取得された画像データ上でコントラストが不鮮明になり、中央部分の接続リードが判別されなくなる。この回避策として、コントラストの境界を判定する閾値を甘く設定すると、画像の誤認識が発生してしまう。
 本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電子部品の接続リードの本数が多い場合でも、鮮明なリード撮像画像を取得できる画像取得装置を提供することを解決すべき課題とする。
 上記課題を解決する本発明の画像取得装置は、電子部品の本体に設けられた接続リードを撮像してリード撮像画像を取得する画像取得装置であって、前記接続リードの先端部の延在方向に配置され、前記接続リードの先端部を撮像視野に収めた撮像部と、前記接続リードの側方に離隔して配置され、前記接続リードに向けて射出位置から照明光を射出する照明部と、前記射出位置を前記撮像部の光軸の回りに前記接続リードに対して相対的に回転させることにより、前記照明光が前記接続リードに入射する入射方向を変化させる入射方向変化部と、前記入射方向変化部を制御して前記入射方向を変化させる間、前記撮像部を露光状態に制御して前記接続リードを撮像させ、前記リード撮像画像を取得させる制御部と、を備えた。
 本発明の画像取得装置において、入射方向変化部は、照明光が接続リードに入射する入射方向を変化させ、その間、撮像部は露光状態に維持される。これにより、電子部品の接続リードの本数が多い場合でも、照明光の入射されない接続リードがなくなる。つまり、全部の接続リードは、露光中に一瞬でも照明光が入射されることで鮮明に撮像される。したがって、鮮明なリード撮像画像が取得される。
実施形態の画像取得装置を搭載した電子部品装着機の全体構成を示す平面図である。 実施形態の画像取得装置および部品移載装置を示した電子部品装着機の部分側面図であり、一部は断面が示されている。 照明部および入射方向変化部の構成を示した平面図である。 環状の照明部の1個の照明ランプを中心方向から見た図である。 実施形態の画像取得装置の制御の構成を示す機能ブロック図である。 実施形態の画像取得装置の制御部の処理フローを示した図である。 入射方向変化部によって照明ランプが回転駆動された後の状態を示す平面図である。 接続リードの長さを検査する画像検査部の機能を模式的に説明する側面図である。
 (1.電子部品装着機9の全体構成)
 本発明の実施形態の画像取得装置1について、図1~図8を参考にして説明する。まず、実施形態の画像取得装置1を搭載した電子部品装着機9の全体構成について説明する。図1は、実施形態の画像取得装置1を搭載した電子部品装着機9の全体構成を示す平面図である。図1の紙面右側から左側に向かう方向が基板Kを搬入出するX軸方向であり、X軸方向に直交する紙面上下方向がY軸方向であり、X軸方向およびY軸方向に直交する高さ方向がZ軸方向である。電子部品装着機9は、基板搬送装置92、フィーダ式部品供給装置93、トレイ式部品供給装置94、部品移載装置95、画像取得装置96、および画像取得装置1などで構成されている。図2は、実施形態の画像取得装置1および部品移載装置95を示した電子部品装着機9の部分側面図であり、一部は断面が示されている。
 基板搬送装置92は、基板Kを搬入し、位置決めし、搬出する。基板搬送装置92は、一対のガイドレール921、一対のコンベアベルト、および位置決め部などで構成されている。一対のガイドレール921は、機台91の上面をX軸方向に延在し、かつ互いに平行して機台91に組み付けられている。ガイドレール921の向かい合う内側に設けられた一対のコンベアベルトは、基板Kの両縁をそれぞれ戴置した状態で輪転して、基板Kを機台91の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。位置決め部は、装着実施位置の下方に配設され、基板Kを押し上げて水平姿勢でクランプする。
 フィーダ式部品供給装置93は、基板搬送装置92の一方の側面(図1の下側)に近接して配置されている。フィーダ式部品供給装置93は、列設された多数のフィーダ装置931からなる。各フィーダ装置931は、チップ部品などの電子部品を保持したキャリアテープを繰り出して、順次電子部品を供給する。トレイ式部品供給装置94は、基板搬送装置92の他方の側面(図1の上側)に近接して配置されている。トレイ式部品供給装置94は、トレイ941を用いて、コネクタ部品などの電子部品を供給する。
 部品移載装置95は、フィーダ式部品供給装置93やトレイ式部品供給装置94から電子部品を採取し、位置決めされた基板Kまで搬送して装着する。部品移載装置95は、X軸方向およびY軸方向に水平移動可能なXYロボットタイプの装置である。部品移載装置95は、X軸スライダ951、X軸駆動部952、Y軸スライダ953、Y軸駆動部954、装着ヘッド955、基板マークカメラ956、装着ノズル957、および移載制御部958(図5に示す)などで構成されている。
 X軸スライダ951は、フィーダ式部品供給装置93、基板搬送装置92、およびトレイ式部品供給装置94の上方に配置されている。X軸スライダ951は、X軸駆動機構952によってX軸方向に駆動される。X軸駆動機構952として、一対のボールねじ送り機構を例示でき、これに限定されない。Y軸スライダ953は、X軸スライダ951上に配置されている。Y軸スライダ953は、Y軸駆動機構954によってY軸方向に駆動される。Y軸駆動機構954として、ボールねじ送り機構を例示でき、これに限定されない。装着ヘッド955は、Y軸スライダ953に設けられ、Y軸スライダ953と一体的に駆動される。これにより、装着ヘッド955は、フィーダ式部品供給装置93の部品採取位置、位置決めされた基板Kの上方、およびトレイ式部品供給装置94の部品採取位置に移動可能となっている。
 装着ヘッド955の側面に、基板マークカメラ956が下向きに設けられている。基板マークカメラ956は、基板Kに付設された位置基準マークを撮像して、基板Kの正確な位置を認識する。装着ヘッド955の下側に、装着ノズル957が上下動可能および回動可能に設けられている。装着ノズル957として、電子部品を負圧で吸着して採取する吸着ノズルや、電子部品を挟持して採取する挟持ノズルを例示できる。移載制御部958は、X軸駆動機構952、Y軸駆動機構954、基板マークカメラ956、および装着ノズル957の動作を制御する。
 第1の画像取得装置96および第2の画像取得装置1は、X軸スライダ951の装着ヘッド955に近い一側面に設けられている。第1の画像取得装置96は、フィーダ式部品供給装置93に近接して配置される。第1の画像取得装置96は、装着ノズル957によってフィーダ式部品供給装置93から採取された電子部品を撮像する。第2の画像取得装置1は、トレイ式部品供給装置94に近接して配置される。第2の画像取得装置1は、装着ノズル957によってトレイ式部品供給装置94から採取された電子部品を撮像する。第2の画像取得装置1は、本発明の画像取得装置の一実施形態である。
 (2.実施形態の画像取得装置1の構成)
 実施形態の画像取得装置1は、トレイ式部品供給装置94から採取されたコネクタ部品8の本体81に設けられた接続リード82を撮像して、リード撮像画像を取得する。コネクタ部品8は、ごく稀に不良品を含む場合がある。コネクタ部品8の不良品として、接続リード82が欠損してその本数が不足したものや、接続リード82が屈曲して使用に適さないものがある。なお、撮像対象となる電子部品は、コネクタ部品8に限定されない。
 実施形態の画像取得装置1は、撮像部2、照明部3、入射方向変化部4、および制御部5を備える。図2に示されるように、撮像部2は、X軸スライダ951の装着ヘッド955に近い一側面の下方寄りに設けられている。撮像部2は、撮像視野を上方に向けており、光軸21は上方に延びている。照明部3および入射方向変化部4は、支持板6の上面に配置されている。支持板6は、X軸スライダ951の一側面の撮像部2よりも上側に設けられ、水平方向に延在している。
 図3は、照明部3および入射方向変化部4の構成を示した平面図である。また、図4は、環状の照明部3の1個の照明ランプ35を中心方向から見た図である。図3に示されるように、支持板6は、長方形板状であり、円形の孔61が形成されている。孔61は、撮像部2の上方に位置する。孔61の中心は、撮像部2の光軸21に一致している。
 孔61の外周に沿って環形のガイドリング62が設けられている。ガイドリング62は、内周面に開口して周方向に一回りするガイド溝63を有する。ガイドリング62の周方向の一部の上側は切り欠かれており、ガイド溝63が露出した溝露出部64となっている。図4に示されるように、ガイド溝63は、周方向に移動するにつれて高さ方向(Z軸方向)に変位し、高さ寸法Hだけ波打っている。高さ寸法Hは、接続リード82の長さの許容誤差に等しく設定されており、これに限定されない。
 照明部3は、ガイドベルト31、および4個の照明ランプ35などで構成されている。ガイドベルト31は、可撓性を有する合成樹脂などを用いて、環形に形成される。ガイドベルト31の上面には、径方向に溝が刻まれて周方向に歯が並ぶラックギヤ32が設けられている。ガイドベルト31は、ガイドリング62のガイド溝63に回転可能に収容されており、光軸21を中心にして回転する。ガイドベルト31の内周側に、90°ピッチで4箇所の射出位置が設定されている。
 ガイドベルト31の4箇所の射出位置に、それぞれ照明ランプ35が内向きに設けられている。4個の照明ランプ35は、照明光としてのレーザ光36を射出するレーザ照明ランプである。照明ランプ35から射出されるレーザ光36は、高さ方向に拡散せず、水平面内で扇状に拡がってゆく。レーザ光36の水平方向に拡がる射出角度範囲αは、撮像対象となるコネクタ部品8の大きさに適合するように調整されている。図3において、1個の照明ランプ35の射出角度範囲αが例示されている。実際には、4個の照明ランプ35は、揃って点灯制御される。また、電子部品装着機9は、図略のカバーを有して外部から到来する光を遮蔽しており、安定した照明条件下で撮像が行われるように構成されている。
 入射方向変化部4は、支持板6の上面に設けられ、ガイドリング62の溝露出部64の近傍に配置される。入射方向変化部4は、駆動モータ41、減速機構42、およびピニオンギヤ43で構成されている。駆動モータ41は、正転および逆転の切り替えが可能とされ、かつ回転量も制御可能となっている。駆動モータ41として、ステッピングモータやサーボモータを例示できる。駆動モータ41は、減速機構42を介して、ピニオンギヤ43を回転駆動する。ピニオンギヤ43は、溝露出部64に配置されてガイドベルト31の上面のラックギヤ32に噛合しており、ガイドベルト31を回転駆動する。
 図2および図3に示されるように、装着ノズル957に採取されたコネクタ部品8は、光軸21上に搬入されて高さが調整された後、静止状態に保持される。コネクタ部品8は、略正方形の本体81と、本体81に設けられた接続リード82とからなる。接続リード82は、3列に6本ずつ配置されて合計で18本有り、相互に平行配置されている。本体81の形状、ならびに接続リード82の本数および配置は、上記に限定されない。装着ノズル957は、接続リード82の先端部が撮像部2を向く姿勢となるようにコネクタ部品8を搬入する。これにより、接続リード82の先端部は、撮像部2の撮像視野に収まる。レーザ光36は、コネクタ部品8の側方から入射され、本体81に入射されず、接続リード82のみに入射される(図8参照)。
 入射方向変化部4の駆動モータ41が回転すると、ピニオンギヤ43が回転駆動され、照明部3のガイドベルト31が回転する。これにより、4箇所の射出位置の照明ランプ35は、光軸21の回りに回転する。換言すると、4個の照明ランプ35は、静止状態のコネクタ部品8の回りを回転し、接続リード82に対して相対的に回転する。したがって、レーザ光36が接続リード82に入射するときの入射方向が変化する。4個の照明ランプ35は、回転すると同時に、接続リード82が延在する高さ方向(Z軸方向)に最大で高さ寸法Hだけ移動する。このため、レーザ光36が接続リード82に入射する入射位置は、接続リード82の長さ方向に移動する。
 従来技術において、レーザ光36が接続リード82に入射するときの入射方向は固定されていた。この場合、レーザ光36は、両方の端列の接続リード82に遮られ、中央列の接続リード82に入射されない。結果として、鮮明なリード撮像画像が得られなくなる。これにより、例えば、接続リード82の本数および配置を確認する検査の精度が低下するといった問題点が生じていた。鮮明なリード撮像画像を取得するために、制御部5は、入射方向変化部4を制御して、レーザ光36の入射方向を変化させる。
 図5は、実施形態の画像取得装置1の制御の構成を示す機能ブロック図である。制御部5は、CPUを有してソフトウェアにより動作するコンピュータで構成することができる。制御部5は、撮像部2、照明部3、および入射方向変化部4を制御する。制御部5は、部品移載装置95の移載制御部958と通信接続されている。制御部5は、検査基準記憶部51および画像検査部52の機能を内包している。
 さらに、制御部5は、記憶部53を有し、記憶部53内に変化範囲データ54、および検査基準画像55のデータを記憶させている。変化範囲データ54は、電子部品の種類と、入射方向を変化させる変化範囲とを関連付けたデータである。詳述すると、コネクタ部品8およびその他の電子部品の種類の差異に依存して、接続リード82の本数および配置が異なり、接続リード82にレーザ光36が入射されなくなる状況も変化する。このため、電子部品の種類に応じて、入射方向の変化範囲は可変に調整されることが好ましい。
 本実施形態において、図3および図4に示された照明ランプ35の位置(射出位置)を、全部の電子部品に共通な開始位置とする。開始位置から射出されたレーザ光36が接続リード82に入射する方向は、撮像部2の露光を開始する際に開始方向となる。そして、入射方向の変化範囲を、照明ランプ35の時計回りの回転角θで表す。したがって、変化範囲データ54は、電子部品の種類と、回転角θとを関連付けたデータで表される。回転角θは、0°を超え90°までの範囲で設定可能となっている。
 検査基準画像55のデータは、検査基準記憶部51によって予め記憶される。検査基準画像55は、接続リード82の状態が良好と判明している場合のリード撮像画像である。検査基準画像55は、良品のコネクタ部品8を撮像対象とし、実際に撮像を行って取得できる。また、検査基準画像55は、撮像を行うことなく、コネクタ部品8の設計上の形状データに基づいて作成することもできる。検査基準画像55は、画像検査部52によって参照される。
 (3.実施形態の画像取得装置1の動作および作用)
 次に、実施形態の画像取得装置1の動作および作用について、制御部5の処理機能にしたがって順番に説明する。図6は、実施形態の画像取得装置1の制御部5の処理フローを示した図である。まずステップS1の初期設定で、制御部5は、変化範囲データ54を参照して、撮像対象となるコネクタ部品8に応じた回転角θを設定する。次に、制御部5の検査基準記憶部51は、コネクタ部品8に対応する検査基準画像55のデータを記憶部53に記憶する。
 次のステップS2で、制御部5は、コネクタ部品8の搬入を待つ。装着ノズル957に採取されたコネクタ部品8の搬入が終了すると、移載制御部958は、制御部5に「搬入終了」の通知を行う。通知を受けた制御部5は、処理フローの実行をステップS3に進める。ステップS3で、制御部5は、照明部3を制御して4個の照明ランプ35を点灯させる。次のステップS4で、制御部5は、撮像部2を露光状態に制御する。
 次のステップS5で、制御部5は、入射方向変化部4を制御して、4個の照明ランプ35を点灯させたまま回転角θだけ回転させる。照明ランプ35が回転している間、撮像部2の露光状態が維持される。図7は、入射方向変化部4によって照明ランプ35が回転駆動された後の状態を示す平面図である。図7において、照明ランプ35の開始位置が破線で示され、回転後の位置が実線で示されている。
 照明ランプ35の回転により、レーザ光36が接続リード82に入射する入射方向が変化する。すると、端列の接続リード82の相互間を通過するレーザ光36の進路や、端列の接続リード82と中央列の接続リード82との間を通過するレーザ光36の進路が変化する。これにより、レーザ光36は中央列の接続リード82にも入射され、レーザ光36の入射されない接続リード82は無くなる。したがって、露光中に一瞬でもレーザ光36が入射されることで、全部の接続リード82が撮像される。
 次のステップS6で、制御部5は、撮像部2の露光状態を終了させ、リード撮像画像を取得させる。また、制御部5は、撮像終了処理で照明ランプ35を消灯制御するとともに、照明ランプ35を開始位置に戻す制御を行う。次のステップS7で、制御部5の画像検査部52は、取得したリード撮像画像を検査基準画像55と比較して、接続リード82の良否を判定する。
 詳述すると、画像検査部52は、取得したリード撮像画像から接続リード82の本数および位置関係を把握し、検査基準画像55から把握される接続リード82の本数および位置関係と照合する。例えば、取得したリード撮像画像で18本の接続リード82が把握され、かつ接続リード82の位置関係が適正であると、「良」と判定される。仮に、接続リード82の本数が不足していたり、接続リード82が屈曲して位置関係が不正になっていたりすると、「否」と判定される。次のステップS8で、画像検査部52は、接続リード82の良否判定結果を移載制御部958に通知する。
 良否判定結果を通知された移載制御部958は、「良」の判定結果に基づいて、当該のコネクタ部品8を基板Kに装着する。また、移載制御部958は、「否」の判定結果に基づいて、当該のコネクタ部品8を廃棄するなどの処理を行う。これで、1個のコネクタ部品8に対する一連の処理フローが終了し、制御部5は、処理フローの実行をステップS2に戻す。
 次に、接続リード82の長さを検査する画像検査部52の機能について説明する。図8は、接続リード82の長さを検査する画像検査部52の機能を模式的に説明する側面図である。前述したように、照明ランプ35から射出されるレーザ光36は、高さ方向に拡散せず、側面視で直線状になる。また、照明ランプ35は、コネクタ部品8の回りを回転しつつ、高さ方向(Z軸方向)に最大で高さ寸法Hだけ移動する。かつ、高さ寸法Hは、接続リード82の長さの許容誤差に等しく設定されている。
 このため、照明ランプ35が高さ寸法Hの範囲内を移動する途中で、許容誤差以内にある正常な接続リード82Nの丸みを帯びた先端部にレーザ光36が入射される。丸みを帯びた先端部は、レーザ光36を撮像部2の方向に反射する。このため、正常な接続リード82Nでは、先端部が鮮明に撮像される。
 これに対して、許容誤差よりも短い接続リード82Sは、照明ランプ35が移動しても、レーザ光36が入射されない。したがって、許容誤差よりも短い接続リード82Sは、撮像されない。また、許容誤差よりも長い接続リード82Lは、照明ランプ35が移動しても、側面のみでレーザ光36を反射する。したがって、許容誤差よりも長い接続リード82Lは、撮像された画像が正常な接続リード82Nと異なるため、正常な接続リード82Nと区別される。このようにして、接続リード82(82N、82S、82L)の長さの良否が検査される。
 (4.実施形態の画像取得装置1の態様および効果)
 実施形態の画像取得装置1は、電子部品(コネクタ部品8)の本体81に設けられた接続リード82を撮像してリード撮像画像を取得する画像取得装置1であって、接続リード82の先端部の延在方向に配置され、接続リード82の先端部を撮像視野に収めた撮像部2と、接続リード82の側方に離隔して配置され、接続リード82に向けて射出位置(照明ランプ35)から照明光(レーザ光36)を射出する照明部3と、射出位置を撮像部2の光軸21の回りに接続リード82に対して相対的に回転させることにより、照明光が接続リード82に入射する入射方向を変化させる入射方向変化部4と、入射方向変化部4を制御して入射方向を変化させる間、撮像部2を露光状態に制御して接続リード82を撮像させ、リード撮像画像を取得させる制御部5と、を備えた。
 実施形態の画像取得装置1において、入射方向変化部4は、照明光(レーザ光36)が接続リード82に入射する入射方向を変化させ、その間、撮像部2は露光状態に維持される。これにより、電子部品(コネクタ部品8)の接続リード82の本数が多い場合でも、照明光の入射されない接続リード82がなくなる。つまり、全部の接続リード82は、露光中に一瞬でも照明光が入射されることで鮮明に撮像される。したがって、鮮明なリード撮像画像が取得される。
 さらに、接続リード82は、本体81から撮像部2の方向に延在しつつ相互に平行配置された複数からなり、入射方向が固定された照明光(レーザ光36)は、複数の接続リード82の一部によって遮られ残部に入射されない。これによれば、単一方向からの照明光が入射されない接続リード82が有っても、露光中に入射方向を変化させることで、鮮明なリード撮像画像が取得される。したがって、接続リード82の本数が多い場合でも、接続リード82の本数および位置関係の把握が可能になる。
 さらに、入射方向変化部4は、射出位置(照明ランプ35)を静止状態の電子部品(コネクタ部品8)の回りに回転させる。これによれば、電子部品や撮像部2を静止状態としておき、照明部3の射出位置(照明ランプ35)を回転すればよい。したがって、装置構成が複雑化せず、動作信頼性やコストの面で有利となる。
 さらに、入射方向変化部4は、射出位置(照明ランプ35)を静止状態の電子部品(コネクタ部品8)の回りに回転させつつ、接続リード82の延在方向に移動させる。これによれば、接続リード82の本数および位置関係に加え、接続リード82の長さを把握可能なリード撮像画像を取得できる。
 さらに、照明光は、電子部品(コネクタ部品8)の本体81に入射されず接続リード82に入射されるレーザ光36である。これによれば、レーザ光36の本体81からの反射が発生しないので、より一層鮮明なリード撮像画像が取得される。
 さらに、制御部5は、電子部品の種類と、入射方向を変化させる変化範囲(照明ランプ35の回転角θ)とを関連付けた変化範囲データ54を記憶する記憶部53を有し、変化範囲に基づいて入射方向変化部4を制御する。これによれば、電子部品の種類ごとに異なる接続リード82の本数および配置に対応して、入射方向の変化範囲を適正に設定できる。したがって、電子部品の種類によらず、鮮明なリード撮像画像が確実に取得される。
 さらに、制御部5は、入射方向変化部4を制御して、入射方向を予め定められた開始方向から変化させる。これによれば、一連の撮像動作が安定化されるので、鮮明なリード撮像画像の再現性が良好となり、画像誤差が減少する。
 さらに、実施形態の画像取得装置1は、接続リードの状態が良好な場合のリード撮像画像を検査基準画像55として予め記憶する検査基準記憶部51と、撮像部2が検査対象となる接続リード82を撮像して取得したリード撮像画像を検査基準画像55と比較して、検査対象となる接続リード82の良否を判定する画像検査部52と、をさらに備えた。これによれば、画像取得装置1は、接続リード82の良否を判定する画像検査装置の機能が付与される。
 (5.実施形態の変形および応用)
 なお、実施形態において、照明ランプ35は、コネクタ部品8の回りを回転しつつ高さ方向に移動する。これに限定されず、ガイド溝63の高さ寸法Hの波打ちを無くして、照明ランプ35がコネクタ部品8の回りを回転するだけの簡易な構成を採用することもできる。簡易な構成でも、接続リード82の本数および位置関係の検査は可能である。簡易な構成を採用しつつ接続リード82(82N、82S、82L)の長さの検査を行うためには、装着ノズル957およびコネクタ部品8の高さを変更した複数条件で、それぞれ照明ランプ35を回転させて撮像を行い、複数のリード撮像画像を取得すればよい。
 また、実施形態において、照明ランプ35が開始位置から時計回りに回転角θだけ回転する間、撮像部の露光状態が維持されるが、別法もある。例えば、照明ランプ35が開始位置から時計回りに回転し、次に反時計回りに回転して開始位置まで戻る往復時間の間、撮像部の露光状態が維持されてもよい。また、1個目のコネクタ部品8の撮像で、照明ランプ35が開始位置から時計回りに回転角θだけ回転してその位置に留まり、2個目のコネクタ部品8の撮像で、照明ランプ35が反時計回りに回転して開始位置まで戻るようにしてもよい。また、照明ランプ35の個数は4個に限定されず、3個以下や5個以上であってもよい。極端な例では、1個の照明ランプ35が360°回転する構成であってもよい。
 さらになお、入射方向変化部4は、実施形態で説明した以外にも様々な形態が含まれる。例えば、入射方向変化部は、照明部3の内部で照明光の射出方向を変更する装置であってもよい。また例えば、入射方向変化部は、照明ランプ35を静止状態とし、電子部品および撮像部2を同期して回転させる装置であってもよい。本発明は、その他にも様々な変形や応用が可能である。
  1:画像取得装置  2:撮像部  21:光軸
  3:照明部  31:ガイドベルト  32:ラックギヤ
  35:照明ランプ  36:レーザ光(照明光)
  4:入射方向変化部  41:駆動モータ  43:ピニオンギヤ
  5:制御部  51:検査基準記憶部  52:画像検査部
  53:記憶部  54:変化範囲データ  55:検査基準画像
  6:支持板  62:ガイドリング
  8:コネクタ部品  81:本体
  82、82N、82S、82L:接続リード
  9:電子部品装着機  94:トレイ式部品供給装置
  95:部品移載装置  957:装着ノズル  958:移載制御部

Claims (8)

  1.  電子部品の本体に設けられた接続リードを撮像してリード撮像画像を取得する画像取得装置であって、
     前記接続リードの先端部の延在方向に配置され、前記接続リードの先端部を撮像視野に収めた撮像部と、
     前記接続リードの側方に離隔して配置され、前記接続リードに向けて射出位置から照明光を射出する照明部と、
     前記射出位置を前記撮像部の光軸の回りに前記接続リードに対して相対的に回転させることにより、前記照明光が前記接続リードに入射する入射方向を変化させる入射方向変化部と、
     前記入射方向変化部を制御して前記入射方向を変化させる間、前記撮像部を露光状態に制御して前記接続リードを撮像させ、前記リード撮像画像を取得させる制御部と、を備えた画像取得装置。
  2.  前記接続リードは、前記本体から前記撮像部の方向に延在しつつ相互に平行配置された複数からなり、
     前記入射方向が固定された照明光は、複数の前記接続リードの一部によって遮られ残部に入射されない請求項1に記載の画像取得装置。
  3.  前記入射方向変化部は、前記射出位置を静止状態の電子部品の回りに回転させる請求項1または2に記載の画像取得装置。
  4.  前記入射方向変化部は、前記射出位置を静止状態の電子部品の回りに回転させつつ、前記接続リードの延在方向に移動させる請求項1または2に記載の画像取得装置。
  5.  前記照明光は、前記電子部品の前記本体に入射されず前記接続リードに入射されるレーザ光である請求項1から4のいずれか一項に記載の画像取得装置。
  6.  前記制御部は、前記電子部品の種類と、前記入射方向を変化させる変化範囲とを関連付けた変化範囲データを記憶する記憶部を有し、前記変化範囲に基づいて前記入射方向変化部を制御する請求項1から5のいずれか一項に記載の画像取得装置。
  7.  前記制御部は、前記入射方向変化部を制御して、前記入射方向を予め定められた開始方向から変化させる請求項1から6のいずれか一項に記載の画像取得装置。
  8.  前記接続リードの状態が良好な場合のリード撮像画像を検査基準画像として予め記憶する検査基準記憶部と、
     前記撮像部が検査対象となる接続リードを撮像して取得したリード撮像画像を前記検査基準画像と比較して、前記検査対象となる接続リードの良否を判定する画像検査部と、をさらに備えた請求項1から7のいずれか一項に記載の画像取得装置。
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