JP2004140161A - 電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、交換されたバックアップピン２４がバックアップベース２３の所定の位置に植立されたかどうかの確認作業を自動化することにより、バックアップピン２９の確認作業の効率化と省力化を図ることを目的とする。
【解決手段】本発明の自動確認装置３６は、カメラ５と、画像処理手段３１と、記憶手段３２と、制御手段３４と、カメラ駆動機構３５とからなり、カメラ５を、予め記憶手段に記憶されたテーチングデータに基づき、バックアップピンがセットされているはずの位置の真上へ移動して撮像し、画像処理手段３１で処理し、画像中心付近のピン直系分の白円を検出し、テーチングデータに登録されているピンの直径と略同一であり、且つ、白円の座標と画像の中心座標のズレが許容範囲以下であれば、バックアップピンが所定の位置に立設された判定する。
【選択図】図３

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に電子部品を実装する表面実装装置等に装備される基板バックアップピン立設位置の自動確認機構及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法に関するもので、さらに詳しくは、バックアップピンが立設された後に、バックアップピンがバックアップベースの所定位置に立設されているかどうかを確認する装置及びその方法に関するものである。
【従来の技術】
従来、プリント基板上にクリーム半田を塗布するスクリーン印刷機や電子部品を基板上に実装するチップマウンタ等の電子部品実装装置においては、供給コンベアから送られてきた基板は、実装装置内の基板支持テーブル上に停止され、基板支持テーブル上の所定位置にクランプ位置決めされる。その際、処理中の基板の歪みや反りを防止するために、基板の下方に配設されたバックアップベースに（穿設された複数の穴部に挿入したり、マグネットで吸着させたりして、）バックアップピンと呼ばれる段状のピンを要所々に立設させて、このバックアップピンの先端面で基板裏面を下方から支えている。
従来では、バックアップベース上の所定の位置にバックアップピンを立設した後に、作業者がバックアップベースの所定位置にバックアップピンが立設しているか否かを目視作業にて確認していた。また、本願発明者が別途特願２００１−２８４６９４号マイクロフィルム「バックアップ機構のバックアップピンの位置決め装置及び位置決め方法」において提案しているものは、バックアップピンのセット作業の補助機能のみの提案であり、バックアップピンがバックアップベース上の立設されるべき位置に立設されているかどうかを確認する機能は有していない。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、作業者の目視や感にたよっているため、確認に非常に手間と時間がかかり、作業者の疲労等の心的状態により、バックアップピンの立設位置の誤認が起こる可能性があった。また、段取り替えの際に、基板の種類が変わってバックアップピンの位置が変更された場合には、その度毎に、バックアップピンの立設位置を目視作業にて確認しなければならなかった。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、バックアップピンの立設位置を自動的に確認することで、バックアップピンの立設位置の確認作業の効率化と、作業者の目視作業を自動化することによるによる省力化と、自動化により正確に立設位置が確認できることにより、電子部品が裏面に部品が実装された片面実装基板等において、部品にバックアップピンが激突することによる部品や基板の破損がなくなる等の品質向上を図ることができる電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置及びそれを用いた基板バックアップピン立設位置の自動確認方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置は、電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、基板及びバックアップピンを撮像する撮像手段と、撮像手段を、基板及びバックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、移動手段を制御する制御手段と、予めバックアップベースにセットされるべきバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうか判定する画像処理手段と、画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法は、予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、テーチングデータ基づき、バックアップピンをバックアップベース上の所定位置に立設させるステップと、撮像手段を、テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、白円の直径が、前記テーチングデータのバックアップピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが、前記テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、判定結果を画像にて表示するステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の他の実施形態は、電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、基板及びバックアップピンを撮像する撮像手段と、撮像手段を、基板及びバックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、撮像手段と一体固定され、撮像手段と一体移動し、バックアップピンを把持し、搬送する把持手段と、バックアップピンを保管するバックアップピン保管手段と、移動手段と把持手段を制御する制御手段と、予めバックアップベース上のバックアップピンのセットされるべき中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうかを判定する画像処理手段と、画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法の他の実施形態は、予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、把持手段を、保管手段に対して相対移動させ、保管手段に保管されたバックアップピンを把持するステップと、バックアップピンを把持した把持手段を、前記テーチングデータに基づいてバックアップベースに対して相対移動させ、バックアップピンをバックアップベースの所定位置に立設させるステップと、撮像手段を、テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、白円の直径が、テーチングデータのピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが、テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、判定結果を画像表示する画像表示手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な各実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態である基板バックアップピン立設位置の自動確認装置が搭載されたスクリーン印刷機の概略構成を示す正面図（実施形態１）、図２は、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の概略説明図（実施形態２）、図３は基板バックアップピン立設位置の自動確認装置のコンピュータ装置の概略説明図、図４は、図１のカメラ及びカメラ駆動機構のＦ矢視図（実施形態１）、図５は、図４のカメラにチャックバックアップピンチャック部を取り付けたＦ矢視図（実施形態２）、図６は、画像表示手段に写しだされたバックアップピンの画像を示す図、図７は、基板におけるバックアップ可能な部位の指定入力方法の説明図、図８は、図６の要部拡大図、図９は、挿入孔方式によるバックアップピンの位置決めを行う方法の説明図である。
図１に示すスクリーン印刷機は、基板上に電子部品を実装する装置の一工程を成すもので、基板上に電子部品を半田付けするためのクリーム半田のパターンを基板の表面に印刷するためのものである。本実施形態の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置は、このスクリーン印刷機に搭載されている。まず、このスクリーン印刷機の概略構成について説明する。
このスクリーン印刷機は、スクリーン印刷機本体１と、このスクリーン印刷機本体１上に設けられた基板支持機構２と、その上方に配されたスクリーン支持枠３と、その上方に配された印刷ヘッド４と、基板支持機構２とスクリーン支持枠３の間に配されたカメラ５とを備えており、それらを制御する制御装置から成る。
基板支持機構２は、Ｘ軸ベース６と、このＸ軸ベース６の上方に配されたθ軸ベース７と、Ｘ軸ベース６上に取り付けられた軸受け８と、θ軸ベース７の上方に配されたＺ軸ベース９と、Ｚ軸ベース９とθベース７を連結する複数本の回転軸１０と、各回転軸１０の上端に取り付けられたプーリ１１と、これらのプーリ１１に連結されたモータ（不図示）と、θ軸ベース７上に設けられた基板支持部１２と、Ｘ軸ベース６上に設けられた複数個のθ軸ベース支持部１３とを備えている。Ｘ軸ベース６は、一対のガイド部材１４を介してスクリーン印刷機本体１に支持されており、略水平方向に延びるＸ軸の方向（紙面に直行する方向）に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
θ軸ベース７は略水平に配置され、その中心部から垂下した中心軸７ａが軸受け８により軸支されている。軸受け８は、自動調芯玉軸受けにより構成されており、これによって、θ軸ベースが、略水平な平面内で回転可能且つ傾動可能に軸支されている。θ軸ベース７上には、複数個のボールナットが取り付けられており、これらはそれぞれ回転軸１０の外周部に設けられたボールネジに螺合している。各回転軸１０は、Ｚ軸ベース９に対して、軸線回りに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、Ｘ軸ベース９を貫通して下方に延びている。
各プーリ１１は、図支しないベルトを介して前記モータに連結されており、このモータを駆動すると、各回転軸１０が回転してＺ軸ベース９及びその上方の部分がθ軸ベース７に対して上下する。
基板支持部１２は、Ｚ軸ベース９の上方に配された基台１６と、この基台１６とＺ軸ベース９を連結する複数本の回転軸１７と、基台１６上に載置される基板バックアップ機構１８と、その両側に配置された一対の基板クランプ機構１９とから成っている。
基台１６上には、複数個のボールナット２０が取り付けられており、これらはそれぞれ回転軸１７の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
各回転軸１７は、Ｚ軸ベース９に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、Ｚ軸ベース９を貫通しており、下端にプーリ２１が取り付けられている。これらのプーリ２１は、Ｚ軸ベース９の下面に取り付けられたモータ２２に図示しないベルトを介して連結されており、モータ２２を駆動すると、各回転軸１７が回転して基台１６がＺ軸ベース９に対して上下動する。
基板バックアップ機構１８は、プレート状のバックアップベース２３と、その上面に垂直に立設される複数本のバックアップピン２４とから成っており、これらのバックアップピン２４の上端で基板Ｐの下面を支持する。なお、バックアップピン２４はバックアップベース２３の上面にマグネット２４ａ、または、バックアップベース２３の上面に穿設された穴部２３ａに挿入することにより着脱自在に固定されるようになっており、前者マグネット２４ａの場合は、バックアップベース２３の任意の位置に配設することができるが、後者穴部２３ａの場合は、バックアップベース２３に穿設された穴部２３ａの位置以外に立設するはできない。
基板クランプ機構１９は、コンベア（不図示）によって紙面に直交する方向から搬送されてくる基板Ｐを図１の左右方向に挟み込んで基板Ｐをクランプする。スクリーン支持枠３は印刷スクリーン２５を水平に支持し、図示しない駆動機構により、略水平方向に延びるＹ軸の方向（図１の左右方向）に移動するようになっている。
印刷ヘッド４は、Ｚ軸方向（図１の上下方向）に移動する一対のスキージ２６を備えており、いずれか一方のスキージ２６の先端部が印刷スクリーン２５の上面に接した状態でＹ軸方向（図１の左右方向）に移動して基板Ｐに対して印刷を行う。また、印刷ヘッド４には、Ｘ軸方向（図１の紙面を貫通する方向）に移動可能なカメラ２７が取り付けられており、このカメラ２７は印刷スクリーン２５の上面を撮像する。
カメラ５は、カメラ駆動機構３５により、Ｘ軸及びＹ軸の方向に移動して基板クランプ機構１９によりクランプされた基板Ｐの上面を撮像する。また、カメラ５は、バックアップベース２３上を撮像し、バックアップピン２４の位置決めや立設位置の確認を行う。また、カメラ５には、バックアップピン２４を手動で位置決めする場合に用いる、カメラ５と一体的に移動し、バックアップベース２３の上面にレーザー光をスポット状に照射するレーザポインタ２８が取り付けられる。（図２、４、５参照）
図２及び図３に示すように、このスクリーン印刷機に装備されたバックアップピンの位置決め装置２９は、バックアップピン２４をバックアップベース２３上に位置決めする装置である。位置決め装置２９は、前記カメラ５と、カメラ５が撮像した画像を映し出す画像表示装置３０と、カメラ５が撮像した画像を画像処理する画像処理手段３１と、前記レーザポインタ２８と、レーザポインタ２８を制御する制御手段３４から成る。（図２、３参照）
画像表示手段３０は、カメラ５により撮像され、画像処理手段３１にて画像処理された画像及び情報を表示するディスプレイである。画像処理手段３１は、画像表示手段３０に映し出された基板Ｐの一方の面の画像中におけるバックアップ可能な部位Ｄ（図６参照）を指定して入力し、この指定入力された部位の中心点の座標を検出し、この検出された座標をバックアップベース２３の上面におけるバックアップピン２４が位置決めされるべき部位の中心座標に変換する。そして、記憶手段３２は、前記画像処理手段３１にて処理された中心座標等をテーチングデータとして記憶する。
また、このスクリーン印刷機はカメラ５に、カメラ５と一体にバックアップピンチャック部３３を取り付けることにより、手動でバックアップピン２４を立設していたものを、自動的にバックアップピン２４をバックアップピンストッカ３７から把持し、バックアップベース２３上に立設することができる。（図２、５参照）
このバックアップピンチャック部３３は、カメラ５のカメラ駆動機構３５によりＸＹ軸方向に移動する。バックアップピンチャック部３３は、Ｚ軸方向駆動機構（不図示）によりＺ軸方向に移動することができる。また、先端のチャック部３３ａは、チャック開閉機構（不図示）により開閉し、バックアップピンの先端外周に刻設されたリング状の溝部２４ｂを掴むことにより、バックアップピンを容易に把持することができる。（図２、５参照）
次に、前記テーチングデータに基づいて、バックアップベース２３上の所定位置に立設が終了したバックアップピン２４の立設位置を自動確認する基板バックアップピン立設位置の自動確認装置３６について説明する。
この自動確認装置３６は、電子部品が実装された基板Ｐの一方の面を基板バックアップ機構１８でバックアップするにあたって、バックアップベース２３に位置決めされたバックアップピン２４がセットされるべき所定の位置にセットされたかどうか自動的に確認する装置である。
この自動確認装置３６は、前記カメラ５と、カメラ５が撮像した画像を画像処理する前記画像処理手段３１と、予めバックアップピン２４の立設位置をテーチングデータとして記憶する記憶手段３２と、前記テーチングデータに基づきカメラ駆動手段３５及びバックアップチャック部駆動手段３５を制御する制御手段３４と、該制御情報に基づきカメラ５及びバックアップチャック部を駆動するカメラ駆動機構３５とから成る。
次に、上述したスクリーン印刷機によって基板Ｐ上にクリーム半田を印刷する方法を説明する。ここでは、既に一方の面に電子部品が実装された基板Ｐに対して印刷を行う場合を例に挙げて説明する。まず、印刷に先立って、バックアップピン２４の位置決め（テーチング）を行う。
最初に、一方の面に電子部品Ｂが実装されるか、電子部品Ｂの輪郭を表すパターンが印刷された基板Ｐ（図６参照）の一方の面を上に向けて基板Ｐを基板クランプ機構１９によってクランプする。次いでカメラ５を基板Ｐの一方の面の一つのコーナ部の上方に移動させ、このコーナ部に付された位置合わせ用マークＭ（図６参照）を撮像すると、位置合わせ用マークＭの中心点の座標が制御装置に入力される。この座標に基づいて、基準クランプ位置に対する基板Ｐの位置ズレ量が算出され、基板Ｐの位置補正が行われる。また、この座標を原点とする仮想のＸ−Ｙ平面が設定される。
次に、基板Ｐの一方の面に存在する複数個のバックアップ可能な部位Ｄ（図６参照）の指定入力を行う。画像処理手段３１により画像表示装置３０の画面にカーソルが表示されるので、それを用いて各部位Ｄの指定入力を行う。以下にその手順について詳細に説明する。
まず、基板Ｐ上に存在する複数個のバックアップ可能な部位Ｄ（図６参照）のうちの一つの上方にカメラ５を移動させる。図７（ａ）に示すように、画像表示手段３０の画面中央に十字カーソルＣが表示されるので、所定のキーを押すと、図５（ｂ）に示すように、十字カーソルＣが長方形のウインドウ枠Ｗとなる。
次いで、矢印キーを使って、図７（ｃ）に示すように、ウインドウ枠Ｗの頂辺Ｗ_１と左側辺Ｗ_２を、それぞれバックアップ可能な部位Ｄの頂辺ｄ_１と左側辺ｄ_２に一致するように移動させる。次いで、図７（ｄ）に示すように、ウインドウ枠Ｗの底辺Ｗ_３と右側辺Ｗ_４を、それぞれバックアップ可能な部位Ｄの底辺ｄ_３と右側辺ｄ_４に一致するように移動させる。
そしてＥＮＴＥＲキーを押すと、ウインドウ枠Ｗの中心が元の十字カーソルＣの中心となるようにカメラ５が移動するとともに、ウインドウ枠Ｗが十字カーソルＣに戻る。ここで、ＥＮＴＥＲキーを押すと、位置合わせ用マークＭの中心を原点とするＸ−Ｙ平面内における十字カーソルＣの中心の座標（すなわち、バックアップ可能な部位Ｄの中心Ｃ．Ｐの座標）を検出し、この座標が記憶装置に記憶される。このようにして、基板Ｐの一方の面に存在する全てのバックアップ可能な部位Ｄの中心点の座標を取得し、記憶装置３２に記憶する。このようにバックアップ可能な部位のＤの中心座標が検出され、この座標が記憶装置３２に記憶される。このようにして、基板Ｐの一方の面に存在する全てのバックアップ可能な部位Ｄの中心点の座標を取得する。
記憶装置に登録されるテーチングデータは、図８に示すように、前記バックアップ可能な部位Ｄの中心点の座標（Ｃ・Ｐ）のほかに、使用するバックアップピンの直径（Ｂ・Ｐ）、バックアップピンがセットされる位置の許容範囲（Ａ・Ｅ）が入力される。この許容範囲の設定は、バックアップ機構１８が、バックアップピン２４をマグネット２４ａによりバックアップベース２３の上面の任意の位置に立設できるようにしたものである場合について用いられ、バックアップ機構１８が、バックアップベース２３の上面に複数個の穴部２３ａが設けられていて、バックアップピン２４をこの任意の穴部２３ａに挿入することによりバックアップベース２３上に立設するようにしたものである場合には、穴部２３ａを指定することにより、バックアップピンが位置決めされるため、画像表示手段３０の画面に、図９に示すように、基板Ｐの画像とともに各穴部２３ａの画像が表示されるようにし、バックアップ可能な部位Ｄ内で且つ中心点の近傍に存在する穴部２３ａを指定するようにする。この場合、指定入力された穴部２３ａの中心点の座標が予めテーチングデータとして登録されることになる。
全てのバックアップ可能な部位Ｄについてのテーチングデータの登録が終了すると、上述した工程では、基板Ｐのバックアップ面を上に向けて座標の取得を行ったが、基板Ｐをバックアップする際には、バックアップ面を下に向けることになるため、基板Ｐの中心点を通りＸ軸またはＹ軸の方向に延びる直線を対称軸として各座標をこの対称軸の反対側に対象的に位置する座標に変換する。
これで、バックアップピン立設可能な位置のテーチングデータ入力が全て終了する。
次に、バックアップピン２４をバックアップベース２３へ立設する工程について、説明する。
（実施形態１）バックアップピン２４が手動でバックアップベース２３に立設される場合について説明する。まず、基板クランプ機構１９にクランプされた基板Ｐが取り外される。そして、カメラ５が移動し、レーザポインタ２８がいずれかの座標の真上に位置決めされる。そして、レーザポインタ２８の先端部から垂直下方に向けてレーザー光が射出され、バックアップベース２３の上面にレーザー光によるポイントが形成される。そして、前記テーチングデータに基づいて、レーザー光がバックアップピン２４の立設される位置、あるいは、穴部２３ａを照射する。作業者は、バックアップベース２３上に照射されたレーザー光を目印にしてバックアップピン２４をバックアップベース２３に立設する。
なお、バックアップベース２３上に表示する手段はレーザポインタ２８に限られるものではなく、他のものであってもよい。また、画像表示装置３０にバックアップベース２３の上面の画像を表示し、この画像上に各座標を表示し、作業者が、この画像を見ながら、バックアップベース２３に設けられたスケール等を目印にしてバックアップピン２４をバックアップベース２３上に取り付けるようにしてもよい。
前記テーチングデータに基づいて、全ての座標について同様の処理が行われ、全てのバックアップピンの立設が終了する。
次に、カメラ５が各座標の真上に順次移動し、前記テーチングデータに基づき、バックアップピンがセットされているはずの座標位置の真上へ移動する。そして、カメラ５により撮像された画像を前記画像処理手段３１で処理し、画像中心付近のピン直系分の白円を検出する。そして、白円の直径が前記テーチングデータとして登録されているバックアップピンの直径（Ｂ・Ｐ）とほぼ同一であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標（Ｃ・Ｐ）のズレが前記テーチングデータとして登録されている許容範囲（Ａ・Ｅ）以下であれば、バックアップピン２４がバックアップベース２３上の所定の位置にセットされたと判定する。そして、カメラ５が、前記テーチングデータに基づき順次移動し、全てのバックアップピン２４について確認を行う。この判定の途中で、許容範囲外、あるいは、全くピンが存在しない等のエラーが発生した場合には、その座標をスキップして次ぎの座標へ進み、全ての座標の確認が終了してから判定によりエラーとなり、スキップした座標があることを画像表示手段３０に表示する。
（実施形態２）バックアップピン２４が自動的にバックアップベース２３上に立設される場合について説明する。まず、基板クランプ機構１９にクランプされた基板Ｐが取り外される。そして、バックアップベース２３のバックアップピンストッカ部３７（バックアップベース２３のバックアップピン２４保管エリア）に立設したバックアップピン２４を、記憶手段３２に予め記憶した保管位置データに基づきチャック部３３ａにて把持し、前記テーチングデータに基づいて、バックアップピン２４をセットされるべき座標の真上の位置まで搬送し、バックアップベース２３に立設する。前記テーチングデータに基づいて、全ての座標について同様の処理が行われ、全てのバックアップピン２４がバックアップベース２３上に立設される。
全てのバックアップピン２４の立設が終了すると、カメラ５が各座標の真上に順次移動し、バックアップピン２４の位置確認を行う。
カメラ５は、前記テーチングデータに基づき、バックアップピン２４がセットされているはずの位置へ移動する。そして、バックアップピン２４の真上からバックアップピン２４の頂部をカメラ５により撮像する。カメラ５により撮像された画像は、前記画像処理手段３１で処理され、画像中心付近のピン直系分の白円を検出する。そして、白円の直径が前記テーチングデータとして登録されているバックアップピン２４の直径（Ｂ・Ｐ）とほぼ同一であり、且つ、白円の中心座標と画像の中心座標のズレが前記テーチングデータとして登録されている許容範囲（Ａ・Ｅ）以下であれば、バックアップピン２４が所定の位置にセットされたと判定する。そして、カメラ５が、前記テーチングデータに基づき順次移動し、全てのバックアップピン２４について確認を行う。この判定の途中で、許容範囲外、あるいは、全くバックアップピン２４が存在しない等のエラーが発生した場合には、その座標をスキップして次ぎの座標へ進み、全ての座標の確認が終了してから判定によりエラーとなり、スキップした座標があることを画像表示手段３０にて表示する。
本発明では、バックアップベース２３上にバックアップピン２４を立設させる方法は、マグネット方式と挿入孔方式の２タイプがあることは前述した。挿入孔方式の場合は、バックアップベース２３上の穴部２３ａに差し込む方式であるため、指し込み位置にズレは生じないため、前記テーチングデータにおいて、バックアップピン２４の位置の許容範囲を判定する余地はない。しかし、マグネット方式においては、バックアップベース２３上ならばどこにでも自由に吸着させることができるので、許容範囲内に設定されたかどうか判定する必要がある。
また、上記実施形態１に示す手動でバックアップピンを立設する場合において、作業者の目視や感にたよっているため、人的なミスによる、位置ずれや隣の穴に誤認して挿入したり、差し忘れたりする場合が起こることや、実施形態２の自動式の場合においては、チャック部のチャックミスでバックアップピンが把持されなかったり、チャック部に異物を噛んで斜めに搬送され、正規の位置に植立されなかったり、マグネット部の不具合で植立できなかったり等の何らかの機械的あるいは電気的原因で正規に立設されなかった場合に、立設位置が自動確認できることにより、確認作業の効率化や省力化が図れ、確実にバックアップピンが所定位置に立設でき、確実に基板をバックアップすることにより、基板や基板面の部品をバックアップピンが激突して破壊することがなく、実装基板の品質向上に寄与することができる。
【発明の効果】
本発明は上述したような構成であるから、バックアップピンの立設位置を自動的に確認することで、バックアップピンの立設位置の確認作業の効率化と、作業者の目視作業を自動化することによるによる省力化を図ることができる。また、正確に立設位置が確認できることにより、電子部品が裏面に実装された片面実装基板等において、部品にバックアップピンが激突することによる部品や基板の破損がなくなる等の品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である基板バックアップピン立設位置の自動確認装置が搭載されたスクリーン印刷機の概略構成を示す正面図。
【図２】同じく、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置の概略説明図。
【図３】同じく、基板バックアップピン立設位置の自動確認装置のコンピュータ装置の概略説明図。
【図４】同じく、図１のカメラ及びカメラ駆動機構のＦ矢視図。
【図５】同じく、図４のカメラにバックアップピンチャック部を取り付けたＦ矢視図。
【図６】同じく、画像表示手段に写しだされたバックアップピンの画像を示す図。
【図７】同じく、基板におけるバックアップ可能な部位の指定入力方法の説明図。
【図８】同じく、図６の要部拡大図
【図９】同じく、挿入孔方式によるバックアップピンの位置決めを行う方法の説明図
【符号の説明】
２３　　　　　　　バックアップベース
Ｐ　　　　　　　　　　　基板
２４　　　　　　　　バックアップピン
５　　　　　　　　　カメラ（撮像手段）
３５　　　　　　　　　　　カメラ駆動機構（移動手段）
３２　　　　　　　記憶手段
３１　　　　　　　画像処理手段
３３　　　　　　　　　　　バックアップピンチャック部（把持手段）
３７　　　　　　バックアップピンストッカ部（バックアップピン保管手段）
３４　　　　　　制御手段

Claims (4)

1. 電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、該基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、該バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、前記基板及び前記バックアップピンを撮像する撮像手段と、該撮像手段を、前記基板及び前記バックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、該移動手段を制御する制御手段と、予めバックアップベースにセットされるべきバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、該記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、前記撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、前記テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうか判定する画像処理手段と、前記画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置。
2. 予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、
   前記テーチングデータ基づき、バックアップピンをバックアップベース上の所定位置に立設させるステップと、
   前記撮像手段を、前記テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、
   前記撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、
   前記白円の直径が、前記テーチングデータのバックアップピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と前記画像の中心座標のズレが、前記テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、
   前記判定結果を画像にて表示するステップと、を含むことを特徴とする電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法。
3. 電子部品実装装置の所定位置に支持された基板と、該基板の下方位置に配設されたバックアップベースと、該バックアップベース上に、上端面が基板裏面に当設するように立設されたバックアップピンと、前記基板及び前記バックアップピンを撮像する撮像手段と、該撮像手段を、前記基板及び前記バックアップベースに対して相対移動させる移動手段と、前記撮像手段と一体固定され、撮像手段と一体移動し、前記バックアップピンを把持し、搬送する把持手段と、前記バックアップピンを保管するバックアップピン保管手段と、前記移動手段及び前記把持手段を制御する制御手段と、予めバックアップベース上のバックアップピンのセットされるべき中心座標、直径及び中心位置のズレの許容範囲をテーチングデータとして記憶する記憶手段と、該記憶手段に入力されたテーチングデータに基づき、前記撮像手段により撮像した画像からバックアップピンの中心座標、直径及び中心位置のズレを検出し、前記テーチングデータと比較し、バックアップピンがセットされるべき位置に立設されているかどうかを判定する画像処理手段と、前記画像処理結果を画面表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認装置。
4. 予めバックアップピンのセットされるべき中心座標、バックアップピンの直径、バックアップピンがセットされる中心座標のズレの許容範囲のテーチングデータを生成するステップと、
   前記把持手段を、前記保管手段に対して相対移動させ、保管手段に保管されたバックアップピンを把持するステップと、
   前記バックアップピンを把持した把持手段を、前記テーチングデータに基づいてバックアップベースに対して相対移動させ、前記バックアップピンをバックアップベースの所定位置に立設させるステップと、
   前記撮像手段を、前記テーチングデータに基づき、バックアップピンのセットされている位置へ移動させるステップと、
   前記撮像手段によりバックアップピンのセット位置を撮像し、撮像された画像を画像処理し、画像中心付近にピン直径分の白円を検出するステップと、
   前記白円の直径が、前記テーチングデータのピンの直径と略同一の値であり、且つ、白円の中心座標と前記画像の中心座標のズレが、前記テーチングデータの許容範囲以下である場合に、そのバックアップピンがバックアップベースの所定の位置に立設されたと判定するステップと、判定結果を画像表示する画像表示手段と、を含むことを特徴とする電子部品実装装置の基板バックアップピン立設位置の自動確認方法。

Images