JP2000036697A - 部品実装方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明の輝度の変化に伴って発生する不正確な
認識を防止できる部品実装装置を提供する。 【解決手段】 部品を保持するノズル２を円周状に配置
し間欠回転可能な回転テーブル部１と、ノズル２に保持
された部品の姿勢を認識する認識カメラ４と、部品の認
識カメラ４で撮像可能な面を照明する照明手段５と、認
識カメラ４の視野内に固定された反射板３と、反射板３
の照度を認識カメラ４で測定する照度測定部７と、測定
結果が所定の範囲外であるときに警告を発生する警告発
生部１０とを備え、ノズル２の先端に治具を吸着させる
ことなく照明手段５の輝度を測定でき、かつ照度が低下
すると警告が発せられるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品などの部
品を基板上に実装する部品実装方法及び装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子回路基板の高密度化、高機能
化、集積回路電子部品の大型化が進み、それに伴い電子
部品実装装置の高精度化が求められている。このため、
電子部品の実装に際して電子部品の高精度の認識、補正
が必要となり、そのために電子部品を照明する照度を定
められた値に設定すること、及び認識カメラの倍率を正
確に測定し記憶しておくことが必要である。

【０００３】従来の電子部品実装装置の概略構成を示す
図１０において、図中Ａ方向に回転する回転テーブル２
１の周囲に取付けられたノズル２２は、認識カメラ２３
位置で停止するように構成されている。その認識カメラ
２３部の詳細を示す図１１において、認識カメラ２３位
置で停止したノズル２２の先端に治具２４を吸着させ、
認識カメラ２３により得られる治具２４の画像から認識
カメラ２３の倍率を求め、カメラ倍率記憶部２５に記憶
させている。また、治具２４の照度を照度測定部２６に
より測定し、予め定められた値となるように輝度コント
ロール部２７で照明手段２８の輝度を設定している。

【０００４】なお、図１０において、３１、３２はＺ軸
方向に移動可能な部品供給テーブルで、それぞれに複数
の部品供給ユニット３３が搭載され、任意の電子部品を
ノズル２２に供給できるように構成されている。また、
３４は電子部品を実装する基板、３５は基板３４を実装
位置に位置決めするＸＹテーブルである。また、図１１
において、３６は、一対のミラー３６ａ、３６ｂを備え
た鏡構造体であり、ノズル２２に吸着された電子部品や
治具２４の画像を認識カメラ２３に入力させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では予め認識カメラ２３の倍率を測定して記憶
し、また電子部品を照明する照明手段２８の輝度を予め
定められた値に設定しているが、周囲の温度変化や経時
的な変化により認識カメラ２３の倍率や照明手段２８の
輝度が変化し、正確な認識が行えなくなるという問題が
ある。

【０００６】また、照明手段２８は一般的に徐々に輝度
が低下し、最終的には発光が停止するという特徴があ
り、一旦発光が停止したときには設備の稼働率が低下し
てしまい、また再測定を行うには設備を一旦停止させ、
ノズル２２の先端に治具２４を吸着させる必要があり、
設備の稼働率の低下を招くという問題がある。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ノズ
ルの先端に治具を吸着させることなく、設備の稼働率の
低下を防ぎながら、照明手段の輝度を測定でき、また認
識カメラの倍率を測定して所定値に設定できる部品実装
方法及び装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の部品実装方法
は、ノズルに保持された部品の姿勢を認識する認識カメ
ラの視野内でかつ部品画像に重ならない範囲に配設した
反射板に照明手段より光を照射し、反射板で反射された
光を認識カメラに入射させてその反射光の照度を測定
し、照度の測定結果と予め設定された照度範囲とを比較
するものであり、またその際に必要に応じて照明手段で
照明された部品の画像と反射板による反射光を同時に認
識カメラで取り込み、部品の姿勢を認識するとともに照
度の測定結果と予め設定された照度範囲とを比較するも
のであり、その照度の測定結果が予め設定された照度範
囲外であるときに警告を発することにより、照度が低下
すると警告が発せられて不正確な部品認識を防止できる
とともに照明が停止する前に照度低下を知ることがで
き、設備の稼働率を低下させることなく適切に照明手段
のメンテナンスを行うことができる。また照度の測定結
果が予め設定された照度範囲外であるとき、照明手段の
輝度を補正することにより、適正な照度が維持されて正
確な部品認識を維持できる。また、輝度を補正する場合
に、輝度の補正量が一定量以上になったときに警告を発
すると、輝度を所定値に維持しつつ適宜に設定された限
界になると警告を発せられるので、適切にメンテナンス
を行うことができる。

【０００９】また、ノズルに保持された部品の姿勢を認
識する認識カメラの視野内に部品画像と重ならないよう
に反射板の少なくとも２角を存在させ、認識カメラから
得られる画像上の反射板の２角の距離を測定し、２角の
距離の測定値と予め登録されている反射板のサイズに応
じて認識カメラの倍率のキャリブレーションを行うと、
倍率を常に精度良く所定値に維持することができ、高精
度の認識ができる。

【００１０】また、本発明の部品実装装置は、部品を保
持するノズルを円周状に配置し間欠回転可能な回転テー
ブル部と、ノズルに保持された部品の姿勢を認識する認
識カメラと、部品の認識カメラで撮像可能な面を照明す
る照明手段と、認識カメラの視野内に固定された反射板
と、反射板の照度を認識カメラで測定する測定手段と、
測定手段による照度の測定結果が所定の範囲外であると
きに警告を発生する警告手段とを備えたものであり、反
射板の照度を認識カメラで測定することにより、ノズル
の先端に治具を吸着させることなく照明手段の輝度を測
定することができ、かつ照度が低下すると警告が発せら
れ、照明が停止する前に照度低下を知ることができ、設
備の稼働率を低下させることなく適切に照明手段のメン
テナンスを行うことができる。

【００１１】また、上記測定手段の測定結果が所定値と
なるように照明手段の輝度を補正する手段を備えると、
輝度を所定値に維持することができる。さらに、照明手
段の輝度を補正しても測定結果が所定値とならないとき
に、または照明手段の輝度の補正量が予め設定された値
を越えたときに、警告を発生する警告手段を備えると、
輝度を所定値に維持しつつ適宜に設定された限界になる
と警告を発せられるので、適切にメンテナンスを行うこ
とができる。

【００１２】また、反射板を、少なくとも２角が認識カ
メラの視野内に存在するように認識カメラの視野内に固
定し、認識カメラから得られる画像上の２角の距離を測
定する距離測定手段と、距離測定手段から得られた値と
予め登録されている反射板のサイズから認識カメラの倍
率のキャリブレーションを行うキャリブレーション手段
を設けると、倍率を常に精度良く所定値に維持すること
ができ、高精度の認識ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の部品実装装置の各
実施形態について、図面を参照して説明する。

【００１４】（第１の実施形態）まず、第１の実施形態
を図１〜図３を参照して説明する。図１において、１は
回転テーブル部であり、その外周部に配設されたノズル
２を図中Ａ方向に間欠回転させるように構成されてい
る。３は反射板であり、ノズル２に吸着された電子部品
を認識する認識カメラ４の視野内に写る位置で、かつ認
識カメラ４の視野中心から回転テーブル部１の回転方向
とは直角方向に離れた位置に固定されており、回転テー
ブル部１が回転した場合でもノズル２と干渉しないよう
に構成されている。また、図２に示すように、認識視野
１６の短辺側に反射板３が位置するように構成すること
により、実質的な認識視野サイズが減少しないようにす
ることができる。図２において、２０はノズル２にて吸
着された電子部品の画像の例である。

【００１５】５は照明手段であり、ノズル２に吸着され
た電子部品及び反射板３を下方から照明するように配設
されている。照明手段５の例としては、ＬＥＤや光ファ
イバーで導かれたハロゲンランプ光があげられる。この
照明手段５にて照明された電子部品及び反射板３の下方
からの像が、一対のミラー１５ａ、１５ｂを有する鏡構
造体１５を通って回転テーブル部１の側方に下向きに配
設された認識カメラ４に入力するように構成されてい
る。

【００１６】認識カメラ４で得られた画像は画像処理装
置６に送られ、反射板３の照度が測定される。画像処理
装置６は、照度測定部７と、予め設定された必要な照度
範囲を記憶する記憶部８と、測定結果と予め設定された
照度範囲を比較して所定範囲内にないときに警告発生部
１０に信号を出力するコントロール部９にて構成されて
いる。かくして、図３に示すように、照度測定部７によ
る測定結果が予め設定された範囲内にない時に、警告発
生部１０より警告が発せられる。１１は照明手段５の輝
度をコントロールする輝度コントロール部である。

【００１７】以上の構成により、照明手段５の輝度変化
を検出して警告を発することにより、不正確な電子部品
認識を防止することができる。また、照度測定部７によ
る測定は、認識カメラ４に取り入れられた部品の画像に
よる部品姿勢の認識と同時に行うことができる。なお、
照度測定は部品認識毎に行ってもよいが、適当な時間間
隔毎に行うようにしてもよく、さらに部品の姿勢認識と
は別に行うようにしてもよい。

【００１８】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
を図４〜図７を参照して説明する。なお、第１の実施形
態と同一の構成要素については同一の参照番号を付して
説明を省略する。

【００１９】図４において、１２は照明手段５の輝度を
補正する輝度補正部であり、コントロール部９から測定
結果の照度値と予め設定された照度値の比較信号が入力
され、輝度コントロール部１１に補正信号を出力する。

【００２０】以上の構成において、図５に示すように、
認識カメラ４で得られた画像は画像処理装置６へ送ら
れ、照度測定部７にて反射板３の照度が測定される。そ
の結果、予め定められた値より低い場合は輝度補正部１
２により照明輝度を大きくする。また逆に予め定められ
た値より高い場合は輝度補正部１２により照明輝度を小
さくする。また、好適には、図６に示すように、輝度補
正部１２により補正を行っても予め定められた値に補正
できない場合は警告発生部１０により警告を発生する。

【００２１】以上のように、本実施形態では照明手段５
の輝度が変化した場合に補正を行い、輝度を一定の値と
することにより電子部品の正確な認識が可能となり、補
正できない場合は警告が発せられる。

【００２２】また、図７に示すように、輝度補正部１２
による補正量が予め定められた値以上になったとき、照
明手段５の寿命警告として警告発生部１０より警告を発
生するようにすることもできる。これにより、照明手段
５の寿命の前に予め交換することが可能となり、設備稼
働率の低下を防止することができる。

【００２３】（第３の実施形態）次に、第３の実施形態
を図８、図９を参照して説明する。なお、第２の実施形
態と同一の構成要素については同一の参照番号を付して
説明を省略する。

【００２４】図８において、画像処理装置６に、照度測
定部７とともに認識カメラ４からの画像が入力される距
離測定部１３が設けられている。本実施形態における反
射板３は、図９に示すように、認識カメラ４の視野内に
２角が写るように配置され、距離測定部１３は反射板３
の２角の距離を測定するように構成されている。１４は
認識カメラ４の倍率のキャリブレーション部で、距離測
定部１３の測定結果と、記憶部８に予め登録されている
反射板３の２角の間の距離値が入力され、距離の測定結
果と予め登録されている距離値に応じて認識カメラ４の
倍率のキャリブレーションを行うように構成されてい
る。

【００２５】本実施形態によれば、認識カメラ４の倍率
を常に適正に維持することができ、正確な認識を確保す
ることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の部品実装方法及び装置によれ
ば、以上のように認識カメラの視野内に反射板を固定し
てその照度を認識カメラで測定し、測定結果が所定の範
囲外であるときに警告手段にて警告を発生するようにし
たので、ノズルの先端に治具を吸着させることなく照明
手段の輝度を測定することができ、かつ輝度が低下する
と警告が発せられ、照明が停止する前に照度低下を知る
ことができ、設備の稼働率を低下させることなく適切に
照明手段のメンテナンスを行うことができる。

【００２７】また、上記測定手段の測定結果が所定値と
なるように照明手段の輝度を補正する手段とを備える
と、輝度を所定値に維持することができる。さらに、照
明手段の輝度を補正しても測定結果が所定値とならない
ときに、または照明手段の輝度の補正量が予め設定され
た値を越えたときに、警告を発生する警告手段を備える
と、輝度を所定値に維持しつつ適宜に設定された限界に
なると警告を発せられるので、適切にメンテナンスを行
うことができる。

【００２８】また、反射板を、少なくとも２角が認識カ
メラの視野内に存在するように認識カメラの視野内に固
定し、認識カメラから得られる画像上の２角の距離を距
離測定手段にて測定し、キャリブレーション手段にて距
離測定手段から得られた値と予め登録されている反射板
のサイズから認識カメラの倍率のキャリブレーションを
行うようにすると、倍率を常に精度良く所定値に維持す
ることができ、高精度の認識ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部品実装装置の第１の実施形態の概略
構成図である。

【図２】同実施形態における認識カメラ視野と反射板の
位置関係の説明図である。

【図３】同実施形態における動作フロー図である。

【図４】本発明の部品実装装置の第２の実施形態の概略
構成図である。

【図５】同実施形態における第１の動作フロー図であ
る。

【図６】同実施形態における第２の動作フロー図であ
る。

【図７】同実施形態における第３の動作フロー図であ
る。

【図８】本発明の部品実装装置の第３の実施形態の概略
構成図である。

【図９】同実施形態における認識カメラ視野と反射板の
位置関係の説明図である。

【図１０】従来例の部品実装装置の全体概略構成を示す
平面図である。

【図１１】同従来例の認識カメラ部の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転テーブル部 ２ ノズル ３ 反射板 ４ 認識カメラ ５ 照明手段 １０ 警告発生部 １１ 輝度コントロール部 １３ 距離測定部 １４ キャリブレーション部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルに保持された部品の姿勢を認識す
   る認識カメラの視野内でかつ部品画像に重ならない範囲
   に配設した反射板に照明手段より光を照射し、反射板で
   反射された光を認識カメラに入射させてその反射光の照
   度を測定し、照度の測定結果と予め設定された照度範囲
   とを比較することを特徴とする部品実装方法。
2. 【請求項２】 照明手段で照明された部品の画像と反射
   板による反射光を同時に認識カメラで取り込み、部品の
   姿勢を認識するとともに照度の測定結果と予め設定され
   た照度範囲とを比較することを特徴とする請求項１記載
   の部品実装方法。
3. 【請求項３】 照度の測定結果が予め設定された照度範
   囲外であるときに警告を発することを特徴とする請求項
   １又は２記載の記載の部品実装方法。
4. 【請求項４】 照度の測定結果が予め設定された照度範
   囲外であるとき、照明手段の輝度を補正することを特徴
   とする請求項１〜３の何れかに記載の部品実装方法。
5. 【請求項５】 輝度の補正量が一定量以上になったとき
   に警告を発することを特徴とする請求項４記載の部品実
   装方法。
6. 【請求項６】 ノズルに保持された部品の姿勢を認識す
   る認識カメラの視野内に部品画像と重ならないように反
   射板の少なくとも２角を存在させ、認識カメラから得ら
   れる画像上の反射板の２角の距離を測定し、２角の距離
   の測定値と予め登録されている反射板のサイズに応じて
   認識カメラの倍率のキャリブレーションを行うことを特
   徴とする部品実装方法。
7. 【請求項７】 部品を保持するノズルを円周状に配置し
   間欠回転可能な回転テーブル部と、ノズルに保持された
   部品の姿勢を認識する認識カメラと、部品の認識カメラ
   で撮像可能な面を照明する照明手段と、認識カメラの視
   野内に固定された反射板と、反射板の照度を認識カメラ
   で測定する測定手段と、測定手段による照度の測定結果
   が所定の範囲外であるときに警告を発生する警告手段と
   を備えたことを特徴とする部品実装装置。
8. 【請求項８】 部品を保持するノズルを円周状に配置し
   間欠回転可能な回転テーブル部と、ノズルに保持された
   部品の姿勢を認識する認識カメラと、部品の認識カメラ
   で撮像可能な面を照明する照明手段と、認識カメラの視
   野内に固定された反射板と、反射板の照度を認識カメラ
   で測定する測定手段と、測定手段による照度の測定結果
   が所定値となるように照明手段の輝度を補正する手段と
   を備えたことを特徴とする部品実装装置。
9. 【請求項９】 照明手段の輝度を補正しても測定結果が
   所定値とならないときに警告を発生する警告手段を備え
   たことを特徴とする請求項８記載の部品実装装置。
10. 【請求項１０】 照明手段の輝度の補正量が予め設定さ
    れた値を越えたときに警告を発生する警告手段を備えた
    ことを特徴とする請求項８記載の部品実装装置。
11. 【請求項１１】 部品を保持するノズルを円周状に配置
    し間欠回転可能な回転テーブル部と、ノズルに保持され
    た部品の姿勢を認識する認識カメラと、部品の認識カメ
    ラで撮像可能な面を照明する照明手段と、認識カメラの
    視野内に固定され、少なくとも２角が認識カメラの視野
    内に存在する反射板と、認識カメラから得られる画像上
    の２角の距離を測定する距離測定手段と、距離測定手段
    から得られた値と予め登録されている反射板のサイズか
    ら認識カメラの倍率のキャリブレーションを行うキャリ
    ブレーション手段を設けたことを特徴とする部品実装装
    置。