WO2019064413A1 - 部品実装装置 - Google Patents

部品実装装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019064413A1
WO2019064413A1 PCT/JP2017/035172 JP2017035172W WO2019064413A1 WO 2019064413 A1 WO2019064413 A1 WO 2019064413A1 JP 2017035172 W JP2017035172 W JP 2017035172W WO 2019064413 A1 WO2019064413 A1 WO 2019064413A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
component
imaging
imaging unit
mounting
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/035172
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 JP2019545477A priority Critical patent/JP6831472B2/ja
Priority to DE112017008107.6T priority patent/DE112017008107T5/de
Priority to CN201780094739.5A priority patent/CN111096101B/zh
Priority to US16/652,023 priority patent/US11277950B2/en
Priority to PCT/JP2017/035172 priority patent/WO2019064413A1/ja
Publication of WO2019064413A1 publication Critical patent/WO2019064413A1/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
    • H05K13/0813Controlling of single components prior to mounting, e.g. orientation, component geometry
    • 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • 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
    • 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
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0452Mounting machines or lines comprising a plurality of tools for guiding different components to the same mounting place
    • 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
    • H05K3/0008Apparatus or processes for manufacturing printed circuits for aligning or positioning of tools relative to the circuit board
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • 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
    • H05K2203/166Alignment or registration; Control of registration
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a component mounting apparatus.
  • the component mounting apparatus is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2014-216621.
  • JP-A-2014-216621 discloses a component mounting apparatus provided with a suction nozzle for mounting a component on a substrate and a camera module capable of imaging the mounting position of the component by the suction nozzle from a plurality of directions. There is.
  • the component mounting apparatus is configured to measure a three-dimensional position of the mounting position by performing stereo measurement based on images captured from a plurality of directions.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a component mounting apparatus capable of accurately acquiring the height position of a position imaged by an imaging unit. To provide.
  • a component mounting apparatus includes a head unit including a mounting head for mounting a component on a substrate, and a plurality of at least one of a suction position and a mounting position of the component mounted on the head unit And an imaging unit configured to capture the first image and the second image, and the first image captured by the imaging unit is expanded or contracted according to the imaging direction of the second image. The height position of the imaged position is obtained based on the first image and the second image.
  • the first image captured by the imaging unit is expanded and contracted in accordance with the imaging direction of the second image, and the first and second images are expanded and contracted.
  • the height position of the captured position is acquired based on This makes it possible to make the dimensions of the imaging target in the image uniform between the first image and the second image imaged from a plurality of directions, so that the first image and the second image thus expanded and contracted (matching) Can be done precisely. That is, the degree of coincidence between the first image and the second image can be increased. Thereby, the height position of the position imaged by the imaging unit can be accurately obtained.
  • the first image is expanded and contracted so as to match the horizontal length of the first image and the horizontal length of the second image.
  • the first image can be expanded or contracted such that the horizontal length (dimensions) having more feature points in the mounting position of the substrate extending in the horizontal direction or the suction position of components matches in the vertical direction.
  • the imaging unit is configured to be capable of imaging from a plurality of oblique directions with respect to the vertical direction.
  • the imaging unit can perform imaging of the suction position or mounting position of the component while the mounting head is disposed above the suction position or mounting position of the component. Therefore, the component suction operation by the mounting head is performed.
  • the component mounting operation and the imaging operation can be easily performed in parallel. Thus, it is possible to suppress an increase in the time of the component suction operation or the component mounting operation.
  • the imaging unit captures the first image from an oblique direction having a first angle with respect to the horizontal direction, and a second image from an oblique direction having a second angle larger than the first angle with respect to the horizontal direction.
  • the image capturing apparatus is configured to capture an image, and the first image is stretched in accordance with the capturing direction of the second image, and the height position of the captured position is acquired based on the stretched first image and the second image. It is configured to According to this structure, since the first image whose horizontal direction is short can be stretched according to the second image whose horizontal direction is long, the degree of matching of the images can be improved. Further, since the first image can be stretched in the vertical direction in accordance with the horizontal direction, the resolution in the vertical direction can be improved.
  • the height position of the imaged position is acquired by matching the second image with a part of the expanded and contracted first image as a template.
  • the first image and the second image can be easily compared by template matching, the height position of the position imaged by the imaging unit can be easily acquired.
  • the imaging unit includes a plurality of cameras, or a single camera and an optical system that divides the field of view of the single camera. According to this structure, an imaging position can be easily imaged from a plurality of directions by an optical system which divides the field of view of a plurality of cameras or a single camera.
  • the imaging unit captures a first image from an oblique direction having an angle ⁇ 1 with respect to the horizontal direction, and a second image from an oblique direction having an angle ⁇ 2 with respect to the horizontal direction. It is configured to capture an image, and is configured to expand and contract the first image in accordance with the imaging direction of the second image by multiplying sin ( ⁇ 2) / sin ( ⁇ 1). According to this structure, the horizontal length (dimension) of the first image and the horizontal length (dimension) of the second image can be easily matched.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a side view at the time of components suction of the head unit of the component mounting apparatus by embodiment of this invention. It is a side view at the time of component mounting of the head unit of the component mounting apparatus by embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating height position acquisition of the imaged position in the component mounting apparatus by embodiment of this invention. It is a figure showing an example of matching with the 1st picture and the 2nd picture in a component mounting device by an embodiment of the present invention. It is a side view of the head unit of the component mounting apparatus by the modification of embodiment of this invention.
  • the component mounting apparatus 100 is a component mounting apparatus that conveys the substrate P in the X direction by the pair of conveyors 2 and mounts the component 31 on the substrate P at the mounting operation 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 imaging unit 7, and an imaging unit 8. And a control unit 9.
  • the imaging unit 8 is an example of the “imaging unit” in the claims.
  • the pair of conveyors 2 are disposed on the base 1 and configured to transport the substrate P in the X direction. Further, the pair of conveyors 2 is provided with a holding mechanism for holding the substrate P being conveyed at the mounting operation position M in a stopped state. Further, the pair of conveyors 2 is configured to be able to adjust the interval in the Y direction in accordance with the dimensions of the substrate P.
  • the component supply unit 3 is disposed on the outer side (Y1 side and Y2 side) of the pair of conveyors 2. Further, in the component supply unit 3, a plurality of tape feeders 3a are disposed. The component supply unit 3 is configured to supply a component 31 to a mounting head 42 described later.
  • the tape feeder 3a holds a reel (not shown) around which a tape holding a plurality of parts 31 at a predetermined interval is wound.
  • the tape feeder 3a is configured to feed the component 31 from the tip of the tape feeder 3a by rotating the reel by sending out a tape holding the component 31.
  • the component 31 includes 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 has a plurality of (five) mounting heads 42 with a nozzle 41 (see FIG. 2) attached to the lower end, and a board recognition camera And 43.
  • the mounting head 42 is configured to mount the component 31 on the substrate P. Specifically, the mounting head 42 is configured to adsorb the component 31 supplied by the component supply unit 3 and mount the component 31 adsorbed to the substrate P disposed at the mounting operation position M. There is.
  • the mounting head 42 is configured to be movable up and down (movable in the Z direction), and is supplied from the tape feeder 3 a by negative pressure generated at the tip of the nozzle 41 by a negative pressure generator (not shown) The component 31 is adsorbed and held, and the component 31 is mounted (mounted) at the mounting position on the substrate P.
  • the substrate recognition camera 43 is configured to capture the fiducial mark F of the substrate P in order to recognize the position and attitude of the substrate P. Then, by imaging and recognizing the position of the fiducial mark F, it is possible to accurately obtain the mounting position of the component 31 on the substrate P.
  • the support 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 portion 5 are supported by a pair of rail portions 6.
  • the pair of rail portions 6 is 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 is movable in the X direction along the support 5 and is movable in the Y direction along the rail 6 so that the head unit 4 is in the horizontal direction (XY direction). It is movable.
  • the component recognition imaging unit 7 is fixed on the upper surface of the base 1.
  • the component recognition imaging unit 7 is disposed outside the pair of conveyors 2 (Y1 side and Y2 side).
  • the component recognition imaging unit 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 to Thus, the controller 9 can acquire the suction state of the component 31 suctioned to the nozzle 41 of the mounting head 42.
  • the imaging unit 8 is provided in the head unit 4.
  • the imaging unit 8 is configured to move in the horizontal direction (XY direction) together with the head unit 4 by moving the head unit 4 in the X and Y directions.
  • the imaging unit 8 is configured to be able to image the component supply position 30 of the component supply unit 3 from a plurality of directions.
  • the imaging unit 8 is configured to be able to image the mounting position of the substrate P from a plurality of directions.
  • the imaging unit 8 includes a plurality of cameras 81 and illuminations 82.
  • the plurality of cameras 81 have a scissor angle and are vertically arranged.
  • the imaging unit 8 can image the suction position of the component 31 by the mounting head 42 and the mounting position of the component 31 by the mounting head 42 from a plurality of directions (angles). Further, the imaging unit 8 is offset from the mounting head 42 so as not to interfere with the vertical movement of the mounting head 42. Further, the imaging unit 8 is configured to be capable of imaging a position where the mounting head 42 is lowered without moving the head unit 4.
  • the imaging unit 8 is configured to be able to image the component supply position 30 from a plurality of oblique directions with respect to the vertical direction (Z direction). Further, as shown in FIG. 3, the imaging unit 8 is configured to be able to image the mounting position of the component 31 from a plurality of oblique directions with respect to the vertical direction (Z direction). Specifically, as shown in FIG. 4, the imaging unit 8 is configured to perform imaging from inclination angles ( ⁇ 1 and ⁇ 2) whose imaging directions are different from each other with respect to the reference plane P0.
  • the cameras 81 of the imaging unit 8 are arranged adjacent to each other in a vertical plane (in the YZ plane) including the suction position of the component 31 with respect to the reference plane P0 or the mounting position of the component 31.
  • the plurality of cameras 81 are arranged offset vertically.
  • the imaging unit 8 is configured to capture the suction position of the component 31 from a plurality of directions, and capture the first image and the second image. Further, the imaging unit 8 is configured to capture the mounting position of the component 31 from a plurality of directions and to capture the first image and the second image. That is, the imaging unit 8 is configured to be capable of imaging from a plurality of oblique directions with respect to the vertical direction (Z direction).
  • the imaging unit 8 captures the first image from an oblique direction having an angle ⁇ 1 with respect to the horizontal direction, and an imaging unit 8 generates an image with a first angle ⁇ 2 larger than the angle ⁇ 1 with respect to the horizontal direction.
  • Two images are configured to be captured.
  • the angle ⁇ 1 is an example of the “first angle” in the claims
  • the angle ⁇ 2 is an example of the “second angle” in the claims.
  • the illumination 82 is configured to emit light at the time of imaging by the camera 81.
  • the illumination 82 is provided around the camera 81.
  • the illumination 82 includes a light source such as a light emitting diode (LED).
  • the control unit 9 includes a CPU, and performs component mounting operations such as conveyance operation of the substrate P by the pair of conveyors 2, mounting operation by the head unit 4, component recognition imaging unit 7, imaging unit 8 and imaging operation by the substrate recognition camera 43 It is configured to control the overall operation of the device 100.
  • the control unit 9 determines the horizontal direction (XY direction) of the component 31 at the suction position of the component 31 based on the image of the suction position of the component 31 captured from a plurality of directions by the imaging unit 8. The position and the height position in the vertical direction (Z direction) are acquired. Further, based on the images of the mounting positions of the components 31 captured by the imaging unit 8 from a plurality of directions, the control unit 9 detects the horizontal (XY direction) position and vertical direction (Z direction) of the mounting positions of the components 31. It is configured to obtain the height position.
  • the control unit 9 is configured to acquire the height position P1 with respect to the reference plane P0 by stereo matching. That is, by matching the images of the suction position or the mounting position of the component 31 captured substantially simultaneously by the plurality of cameras 81, the height position and the horizontal position of the captured position are acquired.
  • a general matching method such as a sum of squared difference (SSD) or a sum of absolute difference (SAD) is used.
  • control unit 9 expands and contracts the first image captured by the imaging unit 8 in accordance with the imaging direction of the second image, and based on the expanded and contracted first image and second image, It is configured to acquire the height position of the imaged position. Specifically, the control unit 9 is configured to expand and contract the first image so as to match the horizontal length of the first image and the horizontal length of the second image.
  • control unit 9 is configured to extend the first image in accordance with the imaging direction of the second image, and acquire the height position of the imaged position based on the extended first image and the second image. It is done. In addition, the control unit 9 is configured to match the second image with a part of the expanded and contracted first image as a template, and acquire the height position of the imaged position. Further, the control unit 9 is configured to expand and contract the first image in accordance with the imaging direction of the second image by multiplying sin ( ⁇ 2) / sin ( ⁇ 1).
  • an imaging target is imaged at an inclination angle ⁇ 1 by one camera 81, and an imaging target is imaged at an inclination angle ⁇ 2 by the other camera 81. That is, an imaging target is imaged substantially simultaneously by the plurality of cameras 81. Then, by performing stereo matching between the first image according to the inclination angle ⁇ 1 and the second image according to the inclination angle ⁇ 2, the parallax a (pixel) between the two captured images is obtained.
  • a value obtained by expanding and contracting the offset value of the first image captured at the angle ⁇ 1 (the shift value of the reference plane P0 from the reference position O) to the angle ⁇ 2 is taken as a distance b (pixel).
  • an offset value of the second image captured at the angle ⁇ 2 (a shift value of the reference surface P0 from the reference position O) is set as a distance c (pixel).
  • the distance f (pixel) is obtained from the equation (6) using the parallax a.
  • f a / sin ( ⁇ 2 ⁇ 1) (6)
  • the height value H (pixel) is obtained from the equation (7).
  • H f ⁇ sin ( ⁇ 1) (7)
  • equation (8) is derived from equations (6) and (7).
  • H a ⁇ sin ( ⁇ 1) / sin ( ⁇ 2 ⁇ 1) (8)
  • the height H1 ( ⁇ m) with respect to the reference plane P0 can be obtained by the equation (9).
  • H1 H ⁇ R (9)
  • the height position and the horizontal position in the vertical direction at the suction position or mounting position of the component 31 can be accurately determined.
  • an angular error occurs due to the deviation from the view center of the camera 81 depending on the height position and the position of the imaging target. The angular error is corrected by a previously obtained table or calculation.
  • the first image captured from the angle ⁇ 1 is stretched to match the second image. Specifically, the longitudinal direction of the first image is multiplied by sin ( ⁇ 2) / sin ( ⁇ 1) to stretch the first image. Then, a part of the stretched first image is extracted to obtain a template. For example, in the template, a rectangular image of a predetermined number of pixels is extracted from the center of the elongated first image.
  • the degree of coincidence is compared while the templates extracted from the first image are shifted one pixel at a time on the second image. Then, the point with the highest degree of coincidence is obtained as the matching point. Parallax is determined from the determined matching point, and a three-dimensional position of the imaging position is determined.
  • the first image captured by the imaging unit 8 is expanded and contracted in accordance with the imaging direction of the second image, and is captured based on the expanded and contracted first and second images. Configure to get the height position of the position.
  • This makes it possible to make the dimensions of the imaging target in the image uniform between the first image and the second image imaged from a plurality of directions, so that the first image and the second image thus expanded and contracted (matching) Can be done precisely. That is, the degree of coincidence between the first image and the second image can be increased. Thereby, the height position of the position imaged by the imaging unit can be accurately obtained.
  • the first image is configured to be expanded and contracted so as to match the horizontal length of the first image and the horizontal length of the second image.
  • the first image is set so that the horizontal length (dimensions) having more feature points in the mounting position of the substrate P extending in the horizontal direction and the suction position of the components matches in the vertical direction. Since the expansion and contraction are performed, the expanded and contracted first image and the second image can be easily compared.
  • the imaging unit 8 is configured to be capable of imaging from a plurality of oblique directions with respect to the vertical direction (Z direction).
  • the imaging unit 8 can pick up the suction position or mounting position of the component 31 in a state where the mounting head 42 is disposed above the suction position or mounting position of the component 31.
  • the operation or component mounting operation and the imaging operation can be easily performed in parallel. Thus, it is possible to suppress an increase in the time of the component suction operation or the component mounting operation.
  • the imaging unit 8 captures a first image from an oblique direction having an angle ⁇ 1 with respect to the horizontal direction, and an oblique angle having an angle ⁇ 2 larger than the angle ⁇ 1 with respect to the horizontal direction. It is configured to capture the second image from the direction.
  • the first image is stretched in accordance with the imaging direction of the second image, and the height position of the imaged position is acquired based on the stretched first image and the second image.
  • the first image whose horizontal direction is shortened can be stretched in accordance with the second image whose horizontal direction is long, so the degree of matching of the images can be increased.
  • the first image can be stretched in the vertical direction in accordance with the horizontal direction, the resolution in the vertical direction can be improved.
  • Rh1 (cos ( ⁇ 1) -cos ( ⁇ 2)) / R (10)
  • Rh2 (cos ( ⁇ 1) ⁇ sin ( ⁇ 2) / sin ( ⁇ 1) ⁇ cos ( ⁇ 2)) / R (11)
  • Rh2 ⁇ Rh1 cos ( ⁇ 1) ⁇ (sin ( ⁇ 2) / sin ( ⁇ 1) ⁇ 1) / R. Since 0 degrees ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 90 degrees, sin ( ⁇ 2)> sin ( ⁇ 1). Therefore, sin ( ⁇ 2) / sin ( ⁇ 1)> 1. Therefore, Rh2-Rh1> 0, and Rh2> Rh1.
  • the height resolution can be improved by stretching the first image in accordance with the second image.
  • a part of the expanded and contracted first image is used as a template to match the second image, and the height position of the imaged position is acquired.
  • the imaging unit 8 is provided with a plurality of cameras 81. Thereby, the imaging position can be easily imaged from a plurality of directions by the plurality of cameras 81.
  • the imaging unit 8 captures a first image from an oblique direction having an angle ⁇ 1 with respect to the horizontal direction, and a second image from an oblique direction with an angle ⁇ 2 with respect to the horizontal direction.
  • the first image is configured to be expanded and contracted in accordance with the imaging direction of the second image by multiplying sin ( ⁇ 2) / sin ( ⁇ 1).
  • the imaging unit 8a may include a camera 81a, an illumination 82, and an optical system 83.
  • the field of view of the single camera 81a may be divided by the optical system 83 including a lens and a mirror so that the imaging position can be imaged from a plurality of directions.
  • the imaging unit 8a is an example of the "imaging unit" in the claims.
  • the imaging position may be imaged from a plurality of directions by imaging while moving one camera.
  • control unit performs the process of expanding and contracting the first image in accordance with the imaging direction of the second image.
  • present invention is not limited thereto.
  • an image processing unit provided separately from the control unit may extend and contract the first image in accordance with the imaging direction of the second image.
  • the image processing unit may perform processing using a hardware configuration, or may perform processing using software.
  • the control unit acquires the height position of the imaged position based on the expanded and contracted first and second images.
  • the present invention is not limited thereto. I can not.
  • the height position of the imaged position may be acquired based on the expanded and contracted first and second images by a processing unit provided separately from the control unit.
  • the processing unit may perform processing using a hardware configuration, or may perform processing using software.
  • the imaging unit can capture both the suction position of the component and the mounting position of the component has been described, but the present invention is not limited thereto.
  • the imaging unit may be capable of imaging at least one of the suction position of the component and the mounting position of the component.
  • stretched according to the imaging direction of a 2nd image was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this.
  • the first image may be shrunk in alignment with the imaging direction of the second image.
  • the angle at which the first image is captured with respect to the horizontal plane is smaller than the angle at which the second image is captured.
  • the present invention is not limited to this. In the present invention, the angle at which the first image is captured with respect to the horizontal plane may be larger than the angle at which the second image is captured.
  • the first image is expanded and contracted to match the horizontal length of the first image and the horizontal length of the second image.
  • the present invention is limited to this. I can not.
  • the first image may be expanded or contracted so that the length in the first direction other than the horizontal direction matches the length in the second direction.
  • Imaging unit (imaging unit) 31 parts 42 mounting heads 81 cameras 81 a cameras 83 optical system 100 parts mounting apparatus P substrate

Abstract

この部品実装装置(100)は、基板(P)に対して部品(31)を実装する実装ヘッド(42)を含むヘッドユニット(4)と、ヘッドユニットに設けられ、実装ヘッドによる部品の吸着位置および実装位置の少なくとも一方を、複数の方向から撮像可能であり、第1画像および第2画像を撮像する撮像ユニット(8)と、を備える。部品実装装置は、撮像ユニットにより撮像した第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させて、伸縮させた第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている。

Description

部品実装装置
 この発明は、部品実装装置に関する。
 従来、部品実装装置が知られている。部品実装装置は、たとえば、特開2014-216621号公報に開示されている。
 上記特開2014-216621号公報には、基板に対して部品を実装する吸着ノズルと、吸着ノズルによる部品の実装位置を複数の方向から撮像可能なカメラモジュールとを備える部品実装装置が開示されている。この部品実装装置では、複数の方向から撮像された画像に基づいて、ステレオ計測することにより、実装位置の3次元的な位置を測定するように構成されている。
特開2014-216621号公報
 しかしながら、上記特開2014-216621号公報の部品実装装置では、複数の方向から撮像された画像に基づいてステレオ計測する場合に、異なる方向から撮像された画像を比較して(マッチングして)解析しているものと考えられる。この場合、複数の方向から撮像された画像間において、画像中の撮像対象の寸法が異なるため、精度よく複数の画像を比較する(マッチングする)ことが困難であるという不都合がある。その結果、実装位置の3次元的な位置(高さ位置)を精度よく測定することが困難である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、撮像部により撮像した位置の高さ位置を精度よく取得することが可能な部品実装装置を提供することである。
 この発明の一の局面による部品実装装置は、基板に対して部品を実装する実装ヘッドを含むヘッドユニットと、ヘッドユニットに設けられ、実装ヘッドによる部品の吸着位置および実装位置の少なくとも一方を、複数の方向から撮像可能であり、第1画像および第2画像を撮像する撮像部と、を備え、撮像部により撮像した第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させて、伸縮させた第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている。
 この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように、撮像部により撮像した第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させて、伸縮させた第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成する。これにより、複数の方向から撮像された第1画像および第2画像間において、画像中の撮像対象の寸法を揃えることができるので、伸縮させた第1画像と第2画像との比較(マッチング)を精度よく行うことができる。つまり、第1画像と第2画像との一致度を高めることができる。これにより、撮像部により撮像した位置の高さ位置を精度よく取得することができる。
 上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、第1画像の水平方向の長さと第2画像の水平方向の長さとを合わせるように、第1画像を伸縮させるように構成されている。このように構成すれば、水平方向に延びる基板の実装位置や、部品の吸着位置において、上下方向に比べて特徴点が多い水平方向の長さ(寸法)が合うように、第1画像を伸縮させるので、伸縮させた第1画像と第2画像とを容易に比較することができる。
 上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部は、鉛直方向に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。このように構成すれば、実装ヘッドを部品の吸着位置または実装位置の上方に配置した状態で、撮像部により部品の吸着位置または実装位置の撮像を行うことができるので、実装ヘッドによる部品吸着動作または部品実装動作と撮像動作とを容易に並行して行うことができる。これにより、部品吸着動作または部品実装動作の時間が長くなるのを抑制することができる。
 この場合、好ましくは、撮像部は、水平方向に対して第1角度を有する斜め方向から第1画像を撮像し、水平方向に対して第1角度より大きい第2角度を有する斜め方向から第2画像を撮像するように構成されており、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて引き延ばして、引き延ばした第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている。このように構成すれば、水平方向が短くなる第1画像を、水平方向が長くなる第2画像に合わせて引き延ばすことができるので、画像の一致度を高めることができる。また、第1画像を、水平方向に合わせて上下方向も引き延ばすことができるので、上下方向の分解能を向上させることができる。
 上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、伸縮させた第1画像の一部をテンプレートとして、第2画像にマッチングさせて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている。このように構成すれば、第1画像と第2画像とをテンプレートマッチングにより、容易に比較することができるので、撮像部により撮像した位置の高さ位置を容易に取得することができる。
 上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部は、複数のカメラを含むか、または、単一のカメラと単一のカメラの視野を分割する光学系とを含む。このように構成すれば、複数のカメラ、または、単一のカメラの視野を分割する光学系により、撮像位置を複数の方向から容易に撮像することができる。
 上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部は、水平方向に対して角度θ1を有する斜め方向から第1画像を撮像し、水平方向に対して角度θ2を有する斜め方向から第2画像を撮像するように構成されており、sin(θ2)/sin(θ1)を乗じて、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させるように構成されている。このように構成すれば、第1画像の水平方向の長さ(寸法)と、第2画像の水平方向の長さ(寸法)とを容易に合わせることができる。
 本発明によれば、上記のように、撮像部により撮像した位置の高さ位置を精度よく取得することが可能な部品実装装置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の部品吸着時の側面図である。 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の部品実装時の側面図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における撮像した位置の高さ位置取得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第1画像と第2画像とのマッチングの例を示した図である。 本発明の実施形態の変形例による部品実装装置のヘッドユニットの側面図である。
 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。
(部品実装装置の構成)
 図1を参照して、本発明の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X方向に搬送し、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、部品認識撮像部7と、撮像ユニット8と、制御部9とを備えている。なお、撮像ユニット8は、請求の範囲の「撮像部」の一例である。
 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には、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保持機構が設けられている。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が配置されている。部品供給部3は、後述する実装ヘッド42に対して部品31を供給するように構成されている。
 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、部品31を保持するテープを送出することによりリールを回転させて、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含む。
 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)が下端に取り付けられた複数(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、基板Pに対して部品31を実装するように構成されている。具体的には、実装ヘッド42は、部品供給部3により供給される部品31を吸着して、実装作業位置Mに配置された基板Pに対して吸着した部品31を装着するように構成されている。また、実装ヘッド42は、昇降可能(Z方向に移動可能)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における実装位置に部品31を装着(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の位置および姿勢を認識するために、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は水平方向(XY方向)に移動可能である。
 部品認識撮像部7は、基台1の上面上に固定されている。部品認識撮像部7は、一対のコンベア2の外側(Y1側およびY2側)に配置されている。部品認識撮像部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、ヘッドユニット4に設けられている。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と共に水平方向(XY方向)に移動するように構成されている。また、撮像ユニット8は、図2に示すように、部品供給部3の部品供給位置30を複数の方向から撮像可能に構成されている。また、撮像ユニット8は、図3に示すように、基板Pの実装位置を複数の方向から撮像可能に構成されている。また、撮像ユニット8は、図2および図3に示すように、複数のカメラ81と、照明82とを含んでいる。複数のカメラ81は、はさみ角を有し、縦に配列されている。これにより、撮像ユニット8は、実装ヘッド42による部品31の吸着位置、および、実装ヘッド42による部品31の実装位置を、それぞれ、複数の方向(角度)から撮像することが可能である。また、撮像ユニット8は、実装ヘッド42の上下方向の移動に干渉しないように、実装ヘッド42に対してオフセットされて配置されている。また、撮像ユニット8は、ヘッドユニット4を移動させることなく、実装ヘッド42が下降する位置を撮像可能に構成されている。
 撮像ユニット8は、図2に示すように、部品供給位置30を鉛直方向(Z方向)に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。また、撮像ユニット8は、図3に示すように、部品31の実装位置を鉛直方向(Z方向)に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。具体的には、撮像ユニット8は、図4に示すように、基準面P0に対してそれぞれの撮像方向が互いに異なる傾き角度(θ1およびθ2)から撮像するように構成されている。また、撮像ユニット8のカメラ81は、基準面P0に対する部品31の吸着位置または部品31の実装位置を含む鉛直面内(YZ面内)において隣接して配置されている。また、複数のカメラ81は、上下にオフセットさせて配置されている。
 撮像ユニット8は、部品31の吸着位置を複数の方向から撮像して、第1画像および第2画像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の実装位置を複数の方向から撮像して、第1画像および第2画像を撮像するように構成されている。つまり、撮像ユニット8は、鉛直方向(Z方向)に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。
 また、撮像ユニット8は、図4に示すように、水平方向に対して角度θ1を有する斜め方向から第1画像を撮像し、水平方向に対して角度θ1より大きい角度θ2を有する斜め方向から第2画像を撮像するように構成されている。なお、角度θ1は、請求の範囲の「第1角度」の一例であり、角度θ2は、請求の範囲の「第2角度」の一例である。
 照明82は、カメラ81による撮像の際に発光するように構成されている。照明82は、カメラ81の周囲に設けられている。照明82は、LED(発光ダイオード)などの光源を有している。
 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、部品認識撮像部7、撮像ユニット8および基板認識カメラ43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。
 ここで、本実施形態では、制御部9は、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品31の吸着位置の画像に基づいて、部品31の吸着位置における部品31の水平方向(XY方向)の位置および鉛直方向(Z方向)の高さ位置を取得するように構成されている。また、制御部9は、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品31の実装位置の画像に基づいて、部品31の実装位置の水平方向(XY方向)の位置および鉛直方向(Z方向)の高さ位置を取得するように構成されている。
 具体的には、制御部9は、図4に示すように、基準面P0に対する高さ位置P1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。つまり、複数のカメラ81により略同時に撮像された部品31の吸着位置または実装位置の画像をマッチングさせることにより、撮像した位置の高さ位置および水平方向位置が取得される。マッチングは、SSD(Sum of Squared Difference)や、SAD(Sum of Absolute Difference)などの一般的なマッチング方法が用いられる。
 また、本実施形態では、制御部9は、撮像ユニット8により撮像した第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させて、伸縮させた第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている。具体的には、制御部9は、第1画像の水平方向の長さと第2画像の水平方向の長さとを合わせるように、第1画像を伸縮させるように構成されている。
 また、制御部9は、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて引き延ばして、引き延ばした第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている。また、制御部9は、伸縮させた第1画像の一部をテンプレートとして、第2画像にマッチングさせて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている。また、制御部9は、sin(θ2)/sin(θ1)を乗じて、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させるように構成されている。
 詳細には、図4に示すように、一方のカメラ81により傾き角度θ1で撮像対象が撮像され、他方のカメラ81により傾き角度θ2で撮像対象が撮像される。つまり、複数のカメラ81により略同時に撮像対象が撮像される。そして、傾き角度θ1による第1画像と、傾き角度θ2による第2画像とをステレオマッチングすることにより、2つの撮像画像の間の視差a(pixel)を求める。ここで、角度θ1により撮像した第1画像のオフセット値(基準面P0の基準位置Oからのずれ値)を角度θ2に合わせて伸縮させた値を距離b(pixel)とする。また、角度θ2により撮像した第2画像のオフセット値(基準面P0の基準位置Oからのずれ値)を距離c(pixel)とする。距離bおよびcを用いて、式(1)により視差aが求められる。
a=b-c ・・・(1)
 ここで、角度θ1により撮像した第1画像のオフセット値を距離d(pixel)とし、基準面P0におけるオフセット値を距離e(pixel)とすると、式(2)の関係が導かれる。
d=e×sin(θ1) ・・・(2)
 また、距離bおよび距離eを用いると、式(3)の関係が導かれる。
b=e×sin(θ2) ・・・(3)
 式(2)および式(3)から、式(4)が導かれる。
b=d×sin(θ2)/sin(θ1) ・・・(4)
つまり、角度θ1により撮像した第1画像のオフセット値の距離d(pixel)に、sin(θ2)/sin(θ1)を乗じることにより、距離dが角度θ2第2画像に合った距離bに換算される。
 式(1)および式(4)から、式(5)が導かれる。
a=d×sin(θ2)/sin(θ1)-c ・・・(5)
 また、視差aを用いて、式(6)から距離f(pixel)が求められる。
f=a/sin(θ2-θ1) ・・・(6)
 また、距離fを用いて、式(7)から高さ値H(pixel)が求められる。
H=f×sin(θ1) ・・・(7)
 また、式(6)および式(7)から、式(8)が導かれる。
H=a×sin(θ1)/sin(θ2-θ1) ・・・(8)
 また、カメラ81のカメラ分解能をR(μm/pixel)とすると、式(9)により基準面P0に対する高さH1(μm)が求められる。
H1=H×R ・・・(9)
 これにより、部品31の吸着位置または実装位置における鉛直方向の高さ位置および水平方向の位置が正確に求められる。なお、高さ位置や撮像対象の位置によりカメラ81の視野中心から外れた分の角度誤差が生じる。その角度誤差分は、予め求められたテーブルや、計算などにより補正される。
 図5に示すように、角度θ1から撮像された第1画像を第2画像に合わせて引き延ばす。具体的には、第1画像の縦方向にsin(θ2)/sin(θ1)を乗じて、第1画像を引き延ばす。そして、引き延ばした第1画像の一部を抽出してテンプレートを取得する。たとえば、テンプレートは、引き延ばされた第1画像の中心から所定の画素分の矩形の画像が抽出される。
 第1画像から抽出されたテンプレートを、第2画像上において、1画素ずつズラしながら、一致度を比較する。そして、最も一致度が大きい点をマッチング点として求める。求められたマッチング点から視差が求められ、撮像位置の3次元的な位置が求められる。
(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、撮像ユニット8により撮像した第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させて、伸縮させた第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成する。これにより、複数の方向から撮像された第1画像および第2画像間において、画像中の撮像対象の寸法を揃えることができるので、伸縮させた第1画像と第2画像との比較(マッチング)を精度よく行うことができる。つまり、第1画像と第2画像との一致度を高めることができる。これにより、撮像部により撮像した位置の高さ位置を精度よく取得することができる。
 また、本実施形態では、上記のように、第1画像の水平方向の長さと第2画像の水平方向の長さとを合わせるように、第1画像を伸縮させるように構成されている。このように構成すれば、水平方向に延びる基板Pの実装位置や、部品の吸着位置において、上下方向に比べて特徴点が多い水平方向の長さ(寸法)が合うように、第1画像を伸縮させるので、伸縮させた第1画像と第2画像とを容易に比較することができる。
 また、本実施形態では、上記のように、撮像ユニット8を、鉛直方向(Z方向)に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成する。これにより、実装ヘッド42を部品31の吸着位置または実装位置の上方に配置した状態で、撮像ユニット8により部品31の吸着位置または実装位置の撮像を行うことができるので、実装ヘッド42による部品吸着動作または部品実装動作と撮像動作とを容易に並行して行うことができる。これにより、部品吸着動作または部品実装動作の時間が長くなるのを抑制することができる。
 また、本実施形態では、上記のように、撮像ユニット8を、水平方向に対して角度θ1を有する斜め方向から第1画像を撮像し、水平方向に対して角度θ1より大きい角度θ2を有する斜め方向から第2画像を撮像するように構成する。また、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて引き延ばして、引き延ばした第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成する。これにより、水平方向が短くなる第1画像を、水平方向が長くなる第2画像に合わせて引き延ばすことができるので、画像の一致度を高めることができる。また、第1画像を、水平方向に合わせて上下方向も引き延ばすことができるので、上下方向の分解能を向上させることができる。
 具体的には、第1画像を引き延ばさなかった場合、カメラの分解能をR(μm/pixel)とすると、高さ分解能Rh1(pixel/μm)は、式(10)のように表される。
Rh1=(cos(θ1)-cos(θ2))/R ・・・(10)
 また、第1画像を引き延ばした場合、高さ分解能Rh2(pixel/μm)は、式(11)のように表される。
Rh2=(cos(θ1)×sin(θ2)/sin(θ1)-cos(θ2))/R ・・・(11)
ここで、Rh2-Rh1=cos(θ1)×(sin(θ2)/sin(θ1)-1)/Rである。また、0度<θ1<θ2<90度であるから、sin(θ2)>sin(θ1)である。したがって、sin(θ2)/sin(θ1)>1である。よって、Rh2-Rh1>0となり、Rh2>Rh1となる。以上のように、第1画像を第2画像に合わせて引き延ばすことにより、高さ分解能を向上させることができる。
 また、本実施形態では、上記のように、伸縮させた第1画像の一部をテンプレートとして、第2画像にマッチングさせて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成する。これにより、第1画像と第2画像とをテンプレートマッチングにより、容易に比較することができるので、撮像ユニット8により撮像した位置の高さ位置を容易に取得することができる。
 また、本実施形態では、上記のように、撮像ユニット8に、複数のカメラ81をもうける。これにより、複数のカメラ81により、撮像位置を複数の方向から容易に撮像することができる。
 また、本実施形態では、上記のように、撮像ユニット8を、水平方向に対して角度θ1を有する斜め方向から第1画像を撮像し、水平方向に対して角度θ2を有する斜め方向から第2画像を撮像するように構成する。また、sin(θ2)/sin(θ1)を乗じて、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させるように構成する。これにより、第1画像の水平方向の長さ(寸法)と、第2画像の水平方向の長さ(寸法)とを容易に合わせることができる。
(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請求の範囲によって示され、さらに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、撮像ユニットが複数のカメラを含み、撮像位置を複数の方向から撮像可能である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図6に示す変形例のように、撮像ユニット8aは、カメラ81aと、照明82と、光学系83とを含んでいてもよい。この場合、レンズやミラーを含む光学系83により、単一のカメラ81aの視野を分割させて、撮像位置を複数の方向から撮像可能である構成であってもよい。なお、撮像ユニット8aは、請求の範囲の「撮像部」の一例である。
 また、1つのカメラを移動させながら撮像することにより、撮像位置を複数の方向から撮像するようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、制御部により、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させる処理を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部とは別個に設けられた画像処理部により、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させる処理を行ってもよい。この場合、画像処理部は、ハード構成により処理を行ってもよいし、ソフトを用いて処理を行ってもよい。
 また、上記実施形態では、制御部により、伸縮させた第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部とは別個に設けられた処理部により、伸縮させた第1画像と第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得してもよい。この場合、処理部は、ハード構成により処理を行ってもよいし、ソフトを用いて処理を行ってもよい。
 また、上記実施形態では、撮像部は、部品の吸着位置および部品の実装位置の両方を撮像可能である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像部は、部品の吸着位置および部品の実装位置の少なくとも一方を撮像可能であればよい。
 また、上記実施形態では、第1画像を、第2画像の撮像方向に合わせて引き延ばす構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1画像を第2画像の撮像方向に合わせて縮めてもよい。
 また、上記実施形態では、水平面に対して、第1画像を撮像する角度を、第2画像を撮像する角度よりも小さい構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水平面に対して、第1画像を撮像する角度を、第2画像を撮像する角度よりも大きくしてもよい。
 また、上記実施形態では、第1画像の水平方向の長さと第2画像の水平方向の長さとを合わせるように、第1画像を伸縮させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水平方向以外の第1方向の長さと第2方向の長さとを合わせるように、第1画像を伸縮させてもよい。
 また、上記実施形態では、部品供給位置にテープに保持された部品を供給する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品供給位置にトレイなどに載置された部品を供給してもよい。
 4 ヘッドユニット
 8、8a 撮像ユニット(撮像部)
 31 部品
 42 実装ヘッド
 81 カメラ
 81a カメラ
 83 光学系
 100 部品実装装置
 P 基板

Claims (7)

  1.  基板に対して部品を実装する実装ヘッドを含むヘッドユニットと、
     前記ヘッドユニットに設けられ、前記実装ヘッドによる部品の吸着位置および実装位置の少なくとも一方を、複数の方向から撮像可能であり、第1画像および第2画像を撮像する撮像部と、を備え、
     前記撮像部により撮像した前記第1画像を前記第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させて、伸縮させた前記第1画像と前記第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている、部品実装装置。
  2.  前記第1画像の水平方向の長さと前記第2画像の水平方向の長さとを合わせるように、前記第1画像を伸縮させ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.  前記撮像部は、鉛直方向に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている、請求項1または2に記載の部品実装装置。
  4.  前記撮像部は、水平方向に対して第1角度を有する斜め方向から前記第1画像を撮像し、水平方向に対して前記第1角度より大きい第2角度を有する斜め方向から前記第2画像を撮像するように構成されており、
     前記第1画像を前記第2画像の撮像方向に合わせて引き延ばして、引き延ばした前記第1画像と前記第2画像とに基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている、請求項3に記載の部品実装装置。
  5.  伸縮させた前記第1画像の一部をテンプレートとして、前記第2画像にマッチングさせて、撮像した位置の高さ位置を取得するように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の部品実装装置。
  6.  前記撮像部は、複数のカメラを含むか、または、単一のカメラと前記単一のカメラの視野を分割する光学系とを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の部品実装装置。
  7.  前記撮像部は、水平方向に対して角度θ1を有する斜め方向から前記第1画像を撮像し、水平方向に対して角度θ2を有する斜め方向から前記第2画像を撮像するように構成されており、
     sin(θ2)/sin(θ1)を乗じて、前記第1画像を前記第2画像の撮像方向に合わせて伸縮させるように構成されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の部品実装装置。
PCT/JP2017/035172 2017-09-28 2017-09-28 部品実装装置 WO2019064413A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019545477A JP6831472B2 (ja) 2017-09-28 2017-09-28 部品実装装置
DE112017008107.6T DE112017008107T5 (de) 2017-09-28 2017-09-28 Bauteilmontagevorrichtung
CN201780094739.5A CN111096101B (zh) 2017-09-28 2017-09-28 元件安装装置
US16/652,023 US11277950B2 (en) 2017-09-28 2017-09-28 Component mounting device
PCT/JP2017/035172 WO2019064413A1 (ja) 2017-09-28 2017-09-28 部品実装装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/035172 WO2019064413A1 (ja) 2017-09-28 2017-09-28 部品実装装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019064413A1 true WO2019064413A1 (ja) 2019-04-04

Family

ID=65901080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/035172 WO2019064413A1 (ja) 2017-09-28 2017-09-28 部品実装装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11277950B2 (ja)
JP (1) JP6831472B2 (ja)
CN (1) CN111096101B (ja)
DE (1) DE112017008107T5 (ja)
WO (1) WO2019064413A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022049875A1 (ja) * 2020-09-02 2022-03-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 実装システム、実装方法及びプログラム
WO2022074720A1 (ja) * 2020-10-05 2022-04-14 ヤマハ発動機株式会社 基板作業装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6862567B2 (ja) * 2017-09-21 2021-04-21 株式会社Fuji 装着部品保持用チャックおよび部品装着機
JP2022088142A (ja) * 2020-12-02 2022-06-14 ヤマハ発動機株式会社 距離認識システムおよびその制御方法、船舶

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001109879A (ja) * 1999-08-05 2001-04-20 Sony Corp 画像処理装置および方法、並びに媒体
US20140043033A1 (en) * 2010-11-18 2014-02-13 Twenty Twenty Vision Limited Apparatus and method for inspecting pcb-mounted integrated circuits
US20140198185A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 Cyberoptics Corporation Multi-camera sensor for three-dimensional imaging of a circuit board
WO2017064776A1 (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 ヤマハ発動機株式会社 部品実装装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864999A (ja) 1994-08-19 1996-03-08 Shigeki Kobayashi 検査装置、三次元形状計測方法及び製品の製造方法
JP4596422B2 (ja) 2005-05-20 2010-12-08 キヤノンマシナリー株式会社 ダイボンダ用撮像装置
JP4757595B2 (ja) 2005-10-04 2011-08-24 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ 実装部品の検査装置
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
CN107926154B (zh) * 2015-10-15 2020-01-21 雅马哈发动机株式会社 元件安装装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001109879A (ja) * 1999-08-05 2001-04-20 Sony Corp 画像処理装置および方法、並びに媒体
US20140043033A1 (en) * 2010-11-18 2014-02-13 Twenty Twenty Vision Limited Apparatus and method for inspecting pcb-mounted integrated circuits
US20140198185A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 Cyberoptics Corporation Multi-camera sensor for three-dimensional imaging of a circuit board
WO2017064776A1 (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 ヤマハ発動機株式会社 部品実装装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022049875A1 (ja) * 2020-09-02 2022-03-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 実装システム、実装方法及びプログラム
WO2022074720A1 (ja) * 2020-10-05 2022-04-14 ヤマハ発動機株式会社 基板作業装置
JP7387914B2 (ja) 2020-10-05 2023-11-28 ヤマハ発動機株式会社 基板作業装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019064413A1 (ja) 2020-09-24
CN111096101A (zh) 2020-05-01
CN111096101B (zh) 2021-06-22
DE112017008107T5 (de) 2020-06-25
US11277950B2 (en) 2022-03-15
JP6831472B2 (ja) 2021-02-17
US20200253103A1 (en) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10650543B2 (en) Component mounting device
JP6831472B2 (ja) 部品実装装置
JP6524250B2 (ja) 部品実装装置
JP4587877B2 (ja) 部品実装装置
JP6190229B2 (ja) 部品実装装置
JP6889778B2 (ja) 部品実装装置
JP6411663B2 (ja) 部品実装装置
JP6599286B2 (ja) 基板作業装置
JP6912993B2 (ja) 部品実装装置
JP7016817B2 (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
JP7008118B2 (ja) 部品実装装置
JP6507206B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法
JP6774568B2 (ja) 部品実装装置
CN116261918A (zh) 基板作业装置

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: 17927262

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019545477

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17927262

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1