CN100334932C - 部件安装用识别标志的识别装置及方法 - Google Patents

Abstract

在识别安装基板(2)的多个被划分的区域(2A)中的，对应部件的部件安装位置(70)而配置部件安装用识别标志(71)的部件安装用识别标志识别装置具备：分别识别配置成直线状的上述多个区域的上述识别标志的照相机(90)；和使上述识别照相机沿将上述识别标志被配置成直线状的配置方向以大致一定的速度移动的移动装置(5、15)，用上述移动装置边移动上述识别照相机，边由上述照相机识别上述识别标志。

Description

部件安装用识别标志的识别装置及方法

技术领域

本发明是涉及为了识别基板上多个部件安装位置，识别对应各部件安装位置而配置的识别标志的识别装置和方法。

背景技术

以往，在将基板划分成多个区域并在各区域安装部件的，所谓的多个安装的基板上，为了识别各区域的部件安装位置，移动识别照相机对配置在部件安装位置的附近的识别标志逐一停下，对其进行识别，随后，将识别照相机移动停止到下一个识别标志，待由停止时的惯性力引起的振动停止后，通过用照相机识别而识别所有的识别标志。并且，根据识别的识别标志的位置，在部件安装位置上安装部件。

但是，在上述结构中，由于对全部识别标志，让识别照相机逐一停下来进行识别，存在识别时间长，不能缩短安装节拍的问题。

因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供能大幅度缩短识别时间的识别装置和方法。

发明内容

为了实现上述目的，本发明构成如下。

本发明的第1方案，在识别安装基板的多个被划分的区域中的，对应部件的安装位置而配置部件安装用识别标志的部件安装用识别标志识别装置中，具备：

照相机，其分别识别配置成直线状的上述多个区域中的上述识别标志；和

移动装置，其使上述识别照相机沿将上述识别标志配置成直线状的配置方向以可进行识别处理的一定速度移动，

其中，

用上述移动装置边移动上述识别照相机，边由上述照相机识别上述识别标志。

本发明的第2方案，根据第1方案所述的部件安装用识别标志识别装置，由上述移动装置移动上述识别照相机的上述速度，是将相邻的识别标志间的距离除以摄入识别标志图像的时间而得到的速度。

本发明的第3方案，根据第1或第2方案所述的部件安装用识别标志识别装置，由识别照相机识别上述部件安装用识别标志，上述部件安装用识别标志配置在由上述多个区域构成一个块的一对对着的角部并且在不同区域。

本发明的第4方案，一种部件安装用识别标志的识别方法，在识别配置在安装基板的多个被划分的区域中的，对应部件的部件安装位置的部件安装用识别标志的部件安装用识别标志的识别方法中，

识别照相机沿着将上述识别标志配置成直线状的配置方向，以可进行识别处理的一定速度边移动，边由上述识别照相机分别识别配置为直线状的上述多个区域的上述识别标志。

本发明的第5方案，根据第4方案所述的部件安装用识别标志的识别方法，由上述移动装置移动上述识别照相机的上述速度是用相邻的识别标志间的距离除以摄入识别标志图像的时间而得到的速度。

本发明的第6方案，根据第4或第5方案所述的部件安装用识别标志的识别方法，由识别照相机识别上述部件安装用识别标志，上述部件安装用识别标志配置在由上述多个区域构成一个块的一对对着的角部并且在不同区域。

附图说明：

图1是本发明第1实施方式的部件安装装置的立体图。

图2是本发明第2实施方式的部件安装装置的平面图。

图3是作为本发明第1实施方式的部件安装装置识别对象的基板的平面图。

图4A、图4B是作为本发明第1实施方式的部件安装装置识别对象的基板的部分放大平面图和部件安装装置的识别相机的移动速度曲线。

图5是本发明第1实施方式的部件安装装置的识别对象的基板的一个区域内部件被安装后状态的部分放大平面图。

图6是作为本发明其他实施方式的部件安装装置识别对象的基板的部分放大平面图。

图7是与本发明更多的其他实施方式相关的部件安装装置识别对象的基板的部分放大平面图。

图8是图1的部件安装装置的框图。

具体实施方式

在继续本发明的上述之前，将附图中的相同部件赋予相同的参照符号。

以下基于附图详细说明本发明的实施方式。

本发明的第1实施方式的部件安装装置如图1和图2所示，该部件安装装置具备部件安装用识别标志识别装置，该部件安装用识别标志识别装置可实施本发明的部件安装用识别标志的识别方法。如图1和图2所示，该部件安装装置具备：将基板2保持在基板保持位置的基板运送保持装置3、13；作为存放应当安装到基板2上的部件80的部件供应部的一例的部件供应盒8A、8B、18A、18B；具有作为可以保持上述部件80的部件保持构件的一例的喷嘴10和可以识别基板侧的标记69、71、72的CCD照相机等的识别照相机90的安装头4、14；识别由喷嘴10保持吸着的部件80的姿势的CCD照相机等构成的部件识别装置9、19；由在部件供应盒8A、8B、18A、18B，部件识别装置9、19和基板运送保持装置3、13之间移动安装头4、14的XY的机械手构成的移动装置5、15；和控制上述各装置或部件动作的控制部1000(参照图8)。

上述XY机械手5、15结构如下。XY机械手6的2根Y轴驱动部6a、6a被固定配置在安装装置底座16上的部件安装操作区域200的基板运输方向的前后边缘，横跨这2根Y轴驱动部6a、6a的2根X轴驱动部6b、6c可以在Y轴方向上独立的移动，并且可以避免冲突地进行配置，此外，在第1安装区域201内移动的操作头4在X轴方向上可以移动的配置在X轴驱动部6b上，同时，在第2安装区域202内移动的操作头14沿X轴方向可以移动的配置在X轴驱动部6c上。因此，上述XY机械手5由：固定在安装装置底座16上的2根Y轴驱动部6a、6a；在Y轴驱动部6a、6a上沿Y轴方向可以移动的X轴驱动部6b；和X轴驱动部6b上可以沿X轴方向移动的操作头4构成的。另外，上述XY机械手15由：固定在安装装置底座16上的2根Y轴驱动部6a、6a；在Y轴驱动部6a、6a上沿Y轴方向可以移动的X轴驱动部6c；和在X轴驱动部6c上可以沿X轴方向移动的操作头14构成的。

并且，在该部件安装装置中，如图2所示，图1中左下侧的第1部件安装部是由：基板运送保持装置3；部件供应盒8A、8B；安装头4；移动装置5；和部件识别装置9构成。另外，图1中右上侧的第2部件安装部是由：基板运送保持装置13；部件供应盒18A、18B；安装头14；移动装置15；和部件识别装置19构成。这2个部件安装部相互独立的，为了说明作为部件安装装置可能具有的功能，以下的说明是针对一个部件安装部进行的。

其中，如图1和图2所示，在1台部件安装装置中，将基板2的部件安装操作区域200以从基板运入侧到基板的运出侧的基板运入路为中心分割成第1安装区域201和第2安装区域202两个部分，在第1安装区域201中，由位于第1安装区域201的装载机1，将基板2-1运入位于中央位置的基板运送保持装置3，将基板运送保持装置3从中央位置移动到距离配置在沿基板运入路方向的第1安装区域201的端部的部件供应部8A和作为第1部件识别部的一例的识别照相机9的最近的部分，为了进行动作，将安装基板2-1定位保持。接着，在第1安装区域201，由靠近该基板2-1的第1部件供应部8A一侧的操作者照看对前方至少一半区域(图2的斜线区域2A)，从部件供应部8A、8B吸着保持部件，进行安装。然后，第1安装区域201的安装动作结束后，基板运送保持装置3返回到中央位置之后，将该基板2-1从基板运送保持装置3移动到位于中央位置并与基板运送保持装置3相邻的基板运送保持装置13上。接着，移动基板运送保持装置13离开中央位置，将该基板2-1移动到距离第2安装区域202的部件供应部18A和作为第2部件识别部的一例的识别照相机19最近的部分，为进行动作，将安装基板2-1定位保持。接着，在第2安装区域202中，由靠近该基板2-1的部件供应部18A一侧的操作者照看对内侧至少一半区域(图2斜线区域2A)，从部件供应部18A、18B吸着保持部件，进行安装。然后，第2安装区域202的安装操作结束后，基板运送保持装置13返回到中央位置之后，将该基板2-1从基板运送保持装置13移动到卸载机11上，从而从第2安装区域202运出。其结果，各安装区域201、202中，保持定位的基板2，各部件供应部8A、18A和各识别照相机9、19间的最短距离与以往的将基板保持在部件安装操作区域的基板运入路上的情形相比能大幅度缩短，因此能缩短安装时间，提高生产率。

上述基板2被划分成多个区域2A，对应各区域2A中的安装部件80的部件安装位置70，配置部件安装用识别标志71。通常，在每个部件80的部件安装位置70的附近的对角位置配置部件安装用识别标志71。

作为一个例子，如图3和图4所示，将基板2的100mm×100mm的部件安装区域2A像棋盘格一样划分成100块，将一个区域2A分割成10mm×10mm大小的正方形区域2A。各区域2A中，夹着部件安装位置70在对角位置分别配置部件位置识别用标记71。作为部件位置识别用标记71的配置方法，对于一个部件安装位置70在其对角位置分别配置部件位置识别用标记71，对于包含多个安装部件位置的部件安装区域2A，在其最外侧的对角位置分别配置部件位置识别用标记71A。

在上述各部件安装动作中，首先通过驱动移动装置5来移动安装头4，如图3所示，用安装头4上的识别照相机90分别识别设置在由基板运送保持装置3所保持的长方形或正方形基板2的对角的一对基板定位用基板识别标志69。由此，识别由基板运送保持装置3或13保持的基板2的一对基板定位用基板识别标志69，根据一对基板定位用基板识别标志69的识别结果，驱动基板运送保持装置3，在X方向或Y方向上移动基板2，根据上述部件安装位置的安装原点进行基板2定位。

接着，识别定位后基板2的事先被划分的多个区域2A的各区域2A的部件安装位置70的一对部件安装位置用识别标志71。如图3所示，安装部件位置用识别标志71，夹着各区域2A的部件安装位置70，分别配置在各区域2A的1组对角附近，并且，沿基板2的横方向，换而言之也就是沿X方向配置成一列，同时，沿基板2的纵方向，换而言之也就是沿Y方向配置成一列。因此，例如，从基板2的最左下的区域2A的左下角部的安装部件位置用识别标志71开始，沿X方向(图3和图4中右方向)，通过驱动移动装置5沿直线状移动安装头4。此时，替代在各识别标志71位置逐一停下来，而以可进行识别处理的一定速度v连续移动安装头4，逐一地识别识别标志71，存储到控制部1000的存储部1001(参照图8)。

接着，在识别基板2的最右下的区域2A的左下的角部的部件安装位置用识别标志71之后，移到该区域2A外部后，沿Y方向上将该区域2A的右上角部的部件安装位置用识别标志71只移动可以识别距离，之后，按照从该区域2A的右上角部的部件安装位置用识别标志71开始识别那样，通过驱动移动装置5驱动，沿与先前相反的X方向(图3和图4的左方向)直线移动安装头4，以可能进行识别处理的一定的速度v连续移动，逐一地识别识别标志71(参照箭头A)。

接着，在识别基板2的最左下的区域2A的右上角部的部件安装位置用识别标志71之后，一移到该区域2A外部，就沿Y方向将该区域2A上部的区域2A的左下角部的部件安装位置用识别标志71只移动可以识别的距离，之后，按照从该区域2A的左下角部的部件安装位置用识别标志71开始识别那样，由移动装置5驱动，沿X方向(图3和图4的右方向)移动安装头4，以可能进行识别处理的一定的速度v连续移动，逐一地识别识别标志71(参照箭头B)。

这样，不必逐一停下来而连续识别各领域2A的左下角的部件安装位置用识别标志71和右上角部的部件安装位置用识别标志71。

接着，在识别所有各区域2A的左下和右上两方的部件安装位置用识别标志71结束后，进行安装工序。也就是说，根据分别识别各区域2A的左下和右上两方的部件安装位置用识别标志71的结果，在控制部1000的运算部1002(参照图8)计算该区域2A的部件安装位置70的位置偏移。

另一方面，由上述部件供应盒8A供应的部件80由喷嘴4保持吸着后，由部件识别照相机9识别部件80的姿势。根据该识别结果，修正部件80的姿势之后，还要考虑以前计算的位置偏差，如图5所示，将部件80安装在该区域2A的部件安装位置70中。

另外，在由于焊锡印刷不良等因素造成的不需要部件安装场所，如图4所示，用“×”表示，粘上不良标志(表示不良场所标记)72，有必要识别它。不良标志72如果配置在为了识别识别标志71向X方向移动安装头4的路线上，在识别识别标志71的同时也能检测到不良标志72。

这样的上述实施方式的识别动作，基于具体的例子与以往进行比较。

以往，将识别照相机相对于识别标志以10mm/56ms的速度移动，在识别标志位置暂时停止。并且，在由停止时的惯性力引起的振动停止(为了稳定机构)需等待75～100ms之后，用识别照相机识别识别标志需50ms。接着，再以10mm/56ms的速度移动识别照相机至下一个识别标志，在识别标志位置暂时停止，进行识别动作。通过对全部识别标志进行该一系列动作，来识别全部识别标志。因此，在以往，例如，对于100个识别标志中的每一点需要56ms+(75ms～100ms)+50ms＝181～206ms，全部需要(181～206ms)×100点＝18100～20600ms＝18.1～20.6s。此外，为了识别不良标志，还额外需要15s，合计需要(18.6～20.6s)+15s＝33.1～35.6s。

对此，在上述实施方式中，例如，摄入识别标志71图像存到识别标志71的存储部1001的时间是16ms，识别标志位置间的距离是10mm，则需要10mm/16ms≈625mm/s。因此，由移动装置5驱动，以625mm/s以下的速度移动安装头4，就能边移动边识别识别标志71。因此，在本实施方式中，对于沿100个识别标志的横方向的各列(10mm间隔，共计10个识别标志，最大识别标志间距离是100mm的列)，需要100mm/(625mm/s)＝0.16s，全部需要0.16s×10列＝1.6s。此外，为了识别不良标志，每列分别需要0.5s，纵方向移动需要2.5s，全部需要0.5s×10列＝5s，合计需要1.6s+0.5s+2.5s＝4.6s。因此，能缩短到以往的大致8分之1的程度。

通过上述实施方式，由于不必在各识别标志71依次停下来识别，以大致一定的速度v边移动边进行识别各识别标志71的动作，所以能大幅度缩短识别时间，缩短安装节拍。

并且，本发明不局限于上述实施方式，能以其他种种方案实施。

例如，在上述实施方式中，以正方形的基板2为对象，在横方向移动识别照相机90，也可以在纵方向移动。

另外，在上述实施方式中，要识别各区域2A的所有识别标志71。这对于部件安装精度高(例如±10μm时)时是必要的。与此相反，部件安装精度不太高时(例如，±50～100μm程度时)，不必识别所有上述各区域2A的识别标志71，也可以识别每多个上述区域2A的识别标志71、具体的说，在识别各区域2A的识别标志71时，除了识别每个区域2A的一对识别标志71的方法之外，也可以将多个区域2A模块化，识别其块对角的一对识别标志71。例如，如图6所示，将相邻的4个区域2A作为一个块2B操作时，识别该块2B的左下区域2A的左下角的识别标志71A和该块的右上区域2A的右上角识别标志71A就可以了。另外，除了将相邻的4个区域2A作为一个块2B进行操作外，或将相邻的2个区域2A作为一个块2C操作，或如图7所示，将相邻的9个区域2A作为1个块2D进行操作，换句话说，能将相邻的2个以上的任意个区域2A作为一个块进行操作。在各块中，只要识别该块左下角的识别标志71A和该块右上角的识别标志71A就可以了。

这样，部件安装精度不太高时，能加快安装节拍。结果是，能够或跨过1区域识别，或跨过1列识别。或者，在识别标志污染不能识别时，可以用附近识别标志的识别结果来代替。

另外，如图4所示，不良标志72配置在识别标志71排列的X方向的横列上，识别识别标志71时，也能识别不良标志72，例如，每10mm配置一个识别标记71，其中间位置配置一个不良标志72时，在没有不良标志72的地方，以每隔10mm边识别识别标志71边移动的速度，一方面，在配置了不良标志72的附近也能以每隔5mm识别识别标志71或不良标志72的速度，根据不良标志72的存在有无改变速度，移动照相机。

另外，如图6和图7所示，识别进行上述模块化的识别标志时，不良标志72位于基板2的上述区域以外的部分，不良标志72粘在哪个区域的信息或由条形码等存储，或者，作为该基板2的信息由其他方面的数据库或FD等存储介质提供。

并且，通过将上述各种实施方式中的任意实施方式进行适当的组合，能起到各自具有的效果。

通过本发明，由于不必在各识别标志处依次停下来识别，以大致一定的速度边移动边进行识别各识别标志的动作，所以能大幅度缩短识别时间，缩短安装节拍。

并且，通过将上述各种实施方式中的任意实施方式进行适当的组合，能起到各自具有的效果。

本发明一边参照附图，一边充分描述了与最优实施方式相关的内容，但是，对于熟练该技术的人来说，进行各种变形和修正是显然的。这样的变形和修正只要不脱离由附加的权利要求的范围构成的本发明的范围，应该认为是包含在其中的。

Claims (6)

1、一种部件安装用识别标志识别装置，在对基板(2)的被划分为多个的区域(2A)中的、与部件(80)被安装的部件安装位置(70)对应配置的部件安装用识别标志(71)进行识别的部件安装用识别标志识别装置中，其特征在于，具备：

识别部(90)，其分别识别配置成直线状的上述多个区域中的上述识别标志；和

移动装置(5、15)，其使上述识别部沿将上述识别标志配置成直线状的配置方向以可进行识别处理的一定速度移动，

其中，

用上述移动装置边移动上述识别部，边由上述识别部上述识别标志。

2、根据权利要求1所述的部件安装用识别标志识别装置，其特征在于，

用上述移动装置移动上述识别部的上述移动速度，是将相邻的识别标志间的距离除以摄入识别标志图像的时间而得到的速度。

3、根据权利要求1或2所述的部件安装用识别标志识别装置，其特征在于，

由上述识别部识别上述部件安装用识别标志(71A)，上述部件安装用识别标志(71A)配置在由上述多个区域构成一个块(2A、2B、2C、2D)，所构成的块一对相对着的角部中，并且在不同区域。

4、一种部件安装用识别标志的识别方法，在对基板(2)的被划分为多个的区域(2A)中的与部件(80)被安装的部件安装位置(70)对应配置的部件安装用识别标志(71)进行识别的部件安装用识别标志的识别方法中，其特征在于，

识别部(90)沿着将上述识别标志配置成直线状的配置方向，以可进行识别处理的一定速度边移动，边由上述识别部分别识别配置为直线状的上述多个区域的上述识别标志。

5、根据权利要求4所述的部件安装用识别标志的识别方法，其特征在于，

用上述移动装置移动上述识别部的上述速度，是将相邻的识别标志间的距离除以摄入识别标志图像的时间而得到的速度。

6、根据权利要求4或5所述的部件安装用识别标志的识别方法，其特征在于，

由上述识别部识别上述部件安装用识别标志(71A)，上述部件安装用识别标志(71A)配置在由上述多个区域所构成一个块(2A、2B、2C、2D)的一对相对着的角部中，并且在不同区域。

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