JP2000022393A - 認識用照明装置 - Google Patents
認識用照明装置Info
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Abstract
像する場合等に、被写体の種類等に応じて赤外線の光源
と可視光線の光源とを使い分けることにより、鮮明な画
像を得ることができるようにする。 【解決手段】 プリント基板の位置基準マーク等を基板
認識カメラ27により撮像して認識するために上記プリ
ント基板に対して光を照射する認識用照明装置30であ
って、被写体に光を照射する光源40,43に、赤外線
を照射する赤外線LED42,45と、可視光線を照射
する白色光LED41,44とを配設している。
Description
面実装機、プリント基板検査機等、プリント基板を製造
する装置において、プリント基板に付されている位置基
準マークを撮像して認識する場合や、表面実装機におい
て基板実装後の検査のためにプリント基板上の電子部品
を撮像して認識する場合、あるいは吸着用ヘッドに吸着
された電子部品を撮像して認識する場合等に用いる認識
用照明装置に関するものである。
めのマークが付されており、ハンダ印刷機による印刷
時、表面実装機による電子部品実装時、プリント基板検
査機による検査時等には、上記マークをカメラで撮像
し、画像認識して位置補正してから、各々の作業を行う
ようになっている。また、表面実装機、プリント基板検
査機等においては実装後の電子部品の位置をカメラで撮
像し、画像認識して実装位置のずれを測定することが行
われている。
電子部品吸着後に吸着電子部品をカメラで撮像し、画像
認識して吸着位置のずれを調べ、それに応じて装着位置
の補正を行うようにしたものもある。
白熱電球、蛍光灯、LED照明等が知られている。
等では、例えばプリント基板上の位置基準マークの撮像
に用いる場合に、その位置基準マークが銅箔であると、
酸化によって色が変化し、プリント基板素地とのコント
ラストが悪くなり、画像認識が困難になることがある。
めっきされたマークの場合でも、汚れによって画像認識
が困難になることがある。また、フレキシブル基板等、
フィルムの下にマークがある場合、ロットによってフィ
ルムの色の濃さが変化すると画像認識が困難になること
がある。
合、電子部品の色によっては画像認識が困難になる場合
がある。
照射する光源を用いたものも知られている(例えば特開
平8−111600号公報、特開平9−321494号
公報)。しかし、単に赤外線の光源を用いて常に赤外線
を被写体に照射するものでは、例えばハンダめっきされ
た銀白色の位置基準マークの撮像に用いる場合等に、白
色光の光源を用いる場合と比べて鮮明度が低下する。
種類等に応じて赤外線の光源と可視光線の光源とを使い
分けることにより、鮮明な画像を得ることができる認識
用照明装置を提供することを目的としている。
め、請求項1に係る発明は、プリント基板の特定部分を
撮像手段により撮像して認識するために上記プリント基
板に対して光を照射する認識用照明装置であって、被写
体に光を照射する光源に、赤外線を照射する赤外線発光
部と、可視光線を照射する可視光線発光部とを配設した
ものである。
ト基板の特定部分の色あい等に応じ、赤外線発光部と可
視光線発光部とを使い分けることが可能となる。
の電子部品吸着用ヘッドに吸着された電子部品を撮像手
段により撮像して認識するために上記電子部品に対して
光を照射する認識用照明装置であって、被写体に光を照
射する光源に、赤外線を照射する赤外線発光部と、可視
光線を照射する可視光線発光部とを設けたものである。
子部品の色あい等に応じ、赤外線発光部と可視光線発光
部とを使い分けることが可能となる。
ら照射される可視光線を白色光としておくと、ハンダめ
っきされた銀白色の位置基準マークを撮像する場合等に
は、上記白色光を照射すればよい。
の光量と可視光線発光部から照射される可視光線の光量
とを独立して調節可能とするとともに、被写体に応じて
上記赤外線の光量と上記可視光線の光量との比率を制御
する制御手段とを設けておくと、被写体に応じ、赤外線
の比率を多くしたり可視光線の比率を多くしたりすると
いう調節が可能となる。
滅とを独立して切換可能とし、被写体に応じて上記赤外
線発光部または上記可視光線発光部を選択的に点灯させ
るように制御する制御手段とを設けておくと、被写体に
応じ、選択的に赤外線、可視光線のいずれかを照射する
ことができる。
心とした環状の区域に、赤外線発光部と可視光線発光部
とを交互に配設しておけば、赤外線発光部と可視光線発
光部のいずれを使用する場合でも、被写体に周囲から略
均等に光が照射される。
含む光源を照明装置本体ハウジング内の複数区域に配設
し、被写体に対する入射角度が各区域の光源によってそ
れぞれ異なるように構成するとともに、各区域の光源の
光量を独立して調節可能としておけば、被写体に応じて
各種方向からの光の光量の割合が調節されることによ
り、被写体が凹凸形状を有するような場合でも鮮明な画
像が得られるように照明の状態を調節することが可能と
なる。
線発光部と可視光線発光部とを含む複数の発光部からな
る光源を設けるとともに、その光源と被写体との間にレ
ンズ、プリズム、ミラーのうちの一乃至複数を用いた照
射方向調整手段を配設しておけば、光源の各発光部から
の光が効果的に被写体に照射される。
基づいて説明する。
おいてプリント基板の認識に適用した場合の実装機全体
の構造を概略的に示すものであり、これらの図におい
て、実装機本体の基台1上には、プリント基板搬送用の
コンベア2が配置され、プリント基板3がこのコンベア
2上を搬送されて所定の基板設置位置で停止されるよう
になっている。上記コンベア2の側方には、電子部品供
給部4が配置されている。この電子部品供給部4は電子
部品供給用のフィーダーを備え、例えば多数列のテープ
フィーダー4aを備えている。
載用のヘッドユニット5が装備されている。このヘッド
ユニット5は、電子部品供給部4とプリント基板3が位
置する電子部品装着部とにわたって移動可能とされ、当
実施例ではX軸方向(コンベア2の方向)およびY軸方
向(水平面上でX軸と直交する方向)に移動することが
できるようになっている。
固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動さ
れるボールねじ軸8とが配設され、上記固定レール7上
にヘッドユニット支持部材11が配置されて、この支持
部材11に設けられたナット部分12が上記ボールねじ
軸8に螺合している。また、上記支持部材11には、X
軸方向のガイド部材13と、X軸サーボモータ15によ
り駆動されるボールねじ軸14とが配設され、上記ガイ
ド部材13にヘッドユニット5が移動可能に保持され、
このヘッドユニット5に設けられたナット部分(図示せ
ず)が上記ボールねじ軸14に螺合している。そして、
Y軸サーボモータ9の作動により上記支持部材11がY
軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ15の作
動によりヘッドユニット5が支持部材11に対してX軸
方向に移動するようになっている。
ーボモータ15には、それぞれエンコーダ10,16が
設けられており、これによって上記ヘッドユニット5の
移動位置検出がなされるようになっている。
により吸着された電子部品の吸着状態を認識するための
電子部品認識カメラ17が設けられ、ヘッドユニット5
が電子部品吸着後に電子部品認識カメラ17の上方に移
動させられることにより電子部品認識カメラ17で吸着
電子部品が撮像されるようになっている。
うに、電子部品吸着用ヘッド20が設けられている。図
示の例では2つのヘッド20が設けられ、各ヘッド20
の先端には吸着ノズル21が取付けられている。上記各
ヘッド20はそれぞれヘッドユニット5のフレームに対
してZ軸方向(上下方向)の移動及びR軸(ノズル中心
軸)回りの回転が可能とされ、Z軸サーボモータ22及
びR軸サーボモータ23により作動されるようになって
いる。これらの各サーボモータ22,23にはエンコー
ダ24,25がそれぞれ設けられており、これらによっ
て各ヘッド20の作動位置検出が行われるようになって
いる。また、各ヘッド20は、バルブ等を介して図外の
負圧供給手段に接続され、必要時に電子部品吸着用の負
圧がヘッド20に供給されることにより、ヘッド20の
先端の吸着ノズル21に電子部品が吸着されるようにな
っている。
基板認識カメラ27(撮像手段)が取付けられている。
この基板認識カメラ27は、実装時に基板位置の検出の
ため、プリント基板3の表面に付された位置基準マーク
(フィデューシャルマーク)を撮像するものであり、ま
た、必要に応じ、基板実装後の検査のためにプリント基
板3上の電子部品を撮像するような場合にも利用される
ようになっている。
時に被写体(プリント基板の位置基準マーク等)に光を
照射する照明装置30が設けられている。
している。これらの図において、照明装置30は、赤外
線発光部と可視光線発光部とを配設した光源を有し、当
実施形態では照明装置本体ハウジング31内の複数区域
に光源が配設されている。また、光源と被写体49との
間にレンズ、プリズム、ミラーのうちの一乃至複数を用
いた照射方向調整手段が配設され、当実施形態では後述
のようにレンズ36、ハーフミラー37及び特殊形状の
プリズム46が配設されている。そして、照明装置の下
方の被写体49に光源からの光が照射されるようになっ
ている。
る。照明装置30の本体ハウジング31は、上部壁31
aと四方側壁31bとで箱状に形成されるとともに、内
部に光源等を支持するための支持壁31cを有し、上部
壁31a及び支持壁31cの上記カメラ27に対応する
位置には窓穴32,33が形成され、カメラ27の軸線
が上記窓穴32,33の中心を通るように配置されてい
る。
に位置する3つの部分に分割されている。第1の部分は
支持壁31cの上方の空間内に設けられた光源35であ
る。この光源35は、可視光線、例えば白色光を照射す
る白色光LEDからなり、カメラ27の軸線に対して直
交する一側方に位置しており、この光源35からの光は
レンズ36及びハーフミラー37を介してカメラ27の
軸線と平行な光線となり、窓穴33及び後記プリズム4
6の貫通孔47を通って被写体49に照射されるように
なっている。
31cの下面側に配設された内外二重の環状配置の光源
40,43であり、これらの光源40,43はカメラ2
7の軸線を中心として同心状に配置されている。そし
て、第2の部分である内側の光源40は、可視光線発光
部として例えば白色光を照射する白色光LED41と赤
外線照射部としての赤外線LED42とを複数個ずつ有
し、これら白色光LED41と赤外線LED42とが交
互に位置するように環状に配列されている。第3の部分
である外側の光源43も、白色光LED44と赤外線L
ED45とを複数個ずつ有し、これらが交互に位置する
ように環状に配列されている。
40,43の下方に位置する特殊形状のプリズム46を
介して被写体49に照射される。このプリズム46は、
中心部に貫通孔47を有するとともに、その周囲の内周
寄り部分46aと外周側部分46bとが異なった断面形
状となっており、内周寄り部分46aは光源40からの
光を比較的小さい屈折角でカメラ軸線方向に屈曲させ、
外周側部分46bは光源43からの光を比較的大きい屈
折角でカメラ軸線方向に屈曲させるように形成されてい
る。
の光源35からの光は入射角0°で照射され、2番目の
部分の光源40からの光は比較的小さい入射角で照射さ
れ、3番目の部分の光源43からの光は比較的大きい入
射角で照射されるようになっている。そして、被写体4
9からの反射光は、貫通孔47、窓穴33、ハーフミラ
ー37および窓穴32を通ってカメラ27に入射される
ようになっている。
フミラー37を挟んで光源35とは反対側の側方に遮光
板が設けられており、この遮光板は、ここで反射された
光がカメラに入射してノイズとなることのないように、
垂直方向に対し傾斜した状態で本体ハウジングに取付け
られている。
0を示している。この制御ユニット50は、主演算部5
1、軸制御器(ドライバ)52、画像処理部53、照明
装置制御部54及びメモリ55を含んでいる。上記主演
算部51は、実装機を統括制御するもので、プリント基
板3の種類等に応じてメモリ55から読み出されるデー
タや画像処理部から得られる認識結果等に応じ、実装の
制御のために軸制御器52に指令を与えるとともに、照
明装置30の制御のために照明装置制御部54に指令を
与える。軸制御器52は、主演算部51の指令に応じ、
図1〜図3中に示す各サーボモータを制御することによ
りヘッドユニット5の移動及びヘッドユニット5におけ
る電子部品吸着用ヘッド20の作動を制御する。
識カメラ27で撮像された被写体49の画像を読み込ん
で所定の画像処理を施すことにより、位置基準マークの
位置の検出等を行なう。また、図7中には示さないが、
電子部品認識時に図1中に示した電子部品認識カメラ1
7で撮像された被写体49の画像を読み込んで所定の画
像処理を施すことにより、吸着電子部品の認識も行な
う。
0の光源35、光源40の白色光LED41、同赤外線
LED42、光源43の白色光LED44、同赤外線L
ED45のそれぞれに対し、独立して光量の調節が可能
な通電回路を有している。そして、被写体毎に予めメモ
リに記憶されている光量調節用データが読み出され、そ
のデータに基づき上記照明装置制御部54により、各光
源35,40,43の光量の割合が被写体に応じた最適
なバランスとなるように制御されるとともに、光源4
0,43における白色光LED41,44と赤外線LE
D42,45との光量の比率も被写体に応じて制御され
るようになっている。
に説明する。
は、プリント基板3を搬入した後、電子部品実装の際
に、ヘッドユニット5が基板3上の所定位置まで移動
し、基板認識カメラ27により基板3の位置基準マーク
が撮像され、画像認識により基板位置が調べられる。ま
た、必要に応じ、検査のためプリント基板3に実装され
た電子部品が上記基板認識カメラ27で撮像されること
もある。
より被写体(位置基準マークあるいは電子部品)に光が
照射される。
白色光LED41,44と赤外線LED42,45との
光量の比率が被写体に応じて最適値に制御される。例え
ば、ハンダめっきされた銀白色の位置基準マークを撮像
する場合には主に白色光LED41,44から光が照射
され、また、位置基準マークが銅箔の場合等には主に赤
外線LED42,45から光が照射される。
割合も被写体に応じて最適値に制御される。例えば、プ
リント基板3上の電子部品等の被写体に凹凸がある場合
には、一方向のみからの照明では一様に反射光がカメラ
27に入射されにくいため、各光源35,40,43か
ら適当な割合で光が被写体に照射される。
線LED42,45との光量の比率および各光源35,
40,43の光量の割合が被写体に応じて制御されるこ
とにより、被写体によって色あい、表面状態等が種々変
わっても、鮮明な画像が得られ、これにより認識の精度
が高められることとなる。
1,44と赤外線LED42,45との光量の比率を制
御するようにしているが、白色光LED41,44の点
滅と赤外線LED42,45の点滅とを独立して切替可
能とし、被写体に応じていずれかを選択的に点灯させる
ようにしてもよい。
7に対して照明装置30を設けているが、電子部品認識
カメラ17に対して照明装置30を設け、ヘッドユニッ
ト5の吸着ヘッド20に吸着された電子部品を撮像して
電子部品認識を行う際の照明として用いるようにしても
よい。この場合、照明装置30を図4に示す状態とは上
下反転させた状態で、カメラ17の上方に配置すればよ
い。
やプリント基板検査機等にも適用することができる。
位置基準マークあるいはプリント基板に実装される電子
部品を撮像する際に用いられる照明装置において、被写
体に光を照射する光源に、赤外線を照射する赤外線発光
部と、可視光線を照射する可視光線発光部とを配設して
いるため、被写体の色あい等に応じ、赤外線発光部と可
視光線発光部とを効果的に使い分けることができ、これ
により、位置基準マークあるいは電子部品の画像の鮮明
度を高め、認識精度を向上することができる。
実装機の一例を示す平面図である。
を示す正面図である。
置の断面正面図である。
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】 プリント基板の特定部分を撮像手段によ
り撮像して認識するために上記プリント基板に対して光
を照射する認識用照明装置であって、被写体に光を照射
する光源に、赤外線を照射する赤外線発光部と、可視光
線を照射する可視光線発光部とを配設したことを特徴と
する認識用照明装置。 - 【請求項2】 表面実装機の部品吸着用ヘッドに吸着さ
れた電子部品を撮像手段により撮像して認識するために
上記電子部品に対して光を照射する認識用照明装置であ
って、被写体に光を照射する光源に、赤外線を照射する
赤外線発光部と、可視光線を照射する可視光線発光部と
を設けたことを特徴とする認識用照明装置。 - 【請求項3】 可視光線発光部から照射される可視光線
は白色光であることを特徴とする請求項1または2記載
の認識用照明装置。 - 【請求項4】 赤外線発光部から照射される赤外線の光
量と可視光線発光部から照射される可視光線の光量とを
独立して調節可能とするとともに、被写体に応じて上記
赤外線の光量と上記可視光線の光量との比率を制御する
制御手段とを設けたことを特徴とする請求項1乃至3の
いずれかに記載の認識用照明装置。 - 【請求項5】 赤外線発光部の点滅と可視光線発光部の
点滅とを独立して切換可能とし、被写体に応じて上記赤
外線発光部または上記可視光線発光部を選択的に点灯さ
せるように制御する制御手段とを設けたことを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれかに記載の認識用照明装置。 - 【請求項6】 撮像手段の軸線に対応する位置を中心と
した環状の区域に、赤外線発光部と可視光線発光部とを
交互に配設したことを特徴とする請求項1乃至5のいず
れかに記載の認識用照明装置。 - 【請求項7】 赤外線発光部と可視光線発光部とを含む
光源を照明装置本体ハウジング内の複数区域に配設し、
被写体に対する入射角度が各区域の光源によってそれぞ
れ異なるように構成するとともに、各区域の光源の光量
を独立して調節可能としたことを特徴とする請求項1乃
至6のいずれかに記載の認識用照明装置。 - 【請求項8】 照明装置本体ハウジング内に、赤外線発
光部と可視光線発光部とを含む複数の発光部からなる光
源を設けるとともに、その光源と被写体との間にレン
ズ、プリズム、ミラーのうちの一乃至複数を用いた照射
方向調整手段を配設したことを特徴とする請求項1乃至
7のいずれかに記載の認識用照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10184883A JP2000022393A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 認識用照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10184883A JP2000022393A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 認識用照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000022393A true JP2000022393A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16160991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10184883A Pending JP2000022393A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 認識用照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000022393A (ja) |
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