JP3921334B2

JP3921334B2 - Printed circuit board assembly equipment

Info

Publication number: JP3921334B2
Application number: JP2000282369A
Authority: JP
Inventors: 章祐川合; 学岡本
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2020-09-18
Also published as: JP2002094298A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板に付された位置決めマークを撮像する撮像手段と、該撮像手段に撮像されたマーク画像を記憶する画像記憶手段と、認識処理のためのテンプレート画像情報を記憶する記憶手段と、前記前記画像記憶手段に記憶されたマーク画像及び前記記憶手段に記憶されたテンプレート画像情報に基づいて認識処理する認識処理手段と、該認識処理手段が認識処理できると判断した場合に把握した位置ずれ量に基づいて前記プリント基板に所定の作業を施して組み立てるプリント基板組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のプリント基板組立装置は、特開平１１−１３５９９６号公報等に開示されている。即ち、一般に基板認識処理を実行して、実行結果が「ＯＫ」であれば座標を決定し、マーク毎のずれ量及び装着時の補正量を制御情報データとして使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記記憶手段により記憶された認識処理のためのテンプレート画像情報と前記撮像手段に撮像された実画像であるマーク画像との間でわずかな違いがあるために、認識実行精度及び認識成功率を高められないという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、認識結果が得られたときにサーチに使うパターンマッチのテンプレート画像情報を実画像から切出した認識対象パターンの画像情報とマージし、以降の認識ではアップデートしたテンプレート画像情報を使用することにより認識実行精度を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１の発明は、プリント基板に付された位置決めマークを撮像する撮像手段と、該撮像手段に撮像されたマーク画像を記憶する画像記憶手段と、認識処理のためのテンプレート画像情報を記憶する記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶されたマーク画像及び前記記憶手段に記憶されたテンプレート画像情報に基づいて認識処理する認識処理手段と、該認識処理手段が認識処理できると判断した場合に把握した位置ずれ量に基づいて前記プリント基板に所定の作業を施して組み立てるプリント基板組立装置において、前記認識処理手段による認識処理の実行結果がＯＫの場合には前記位置決めマーク画像情報と前記テンプレート画像情報とをマージして新たなテンプレート画像情報を作成する作成装置と、該作成装置により作成された新たなテンプレート画像情報を記憶する手段と、該記憶する手段に記憶された新たなテンプレート画像情報に基づいて前記認識処理手段に認識処理させる手段とを設けたことを特徴とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１の発明は、プリント基板に付された位置決めマークを撮像する撮像手段と、該撮像手段に撮像されたマーク画像を記憶する画像記憶手段と、認識処理のためのテンプレート画像情報を記憶する記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶されたマーク画像及び前記記憶手段に記憶されたテンプレート画像情報に基づいて認識処理する認識処理手段と、該認識処理手段が認識処理できると判断した場合に把握した位置ずれ量に基づいて前記プリント基板に所定の作業を施して組み立てるプリント基板組立装置において、前記認識処理手段による認識処理の実行結果がＯＫの場合には前記位置決めマークの実画像の形状或いはサイズ等の情報と前記テンプレート画像情報とをマージして新たなテンプレート画像情報を作成する作成装置と、該作成装置により作成された新たなテンプレート画像情報を記憶する手段と、該記憶する手段に記憶された新たなテンプレート画像情報に基づいて前記認識処理手段に認識処理させる手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の本発明は、前記作成装置は該認識処理手段による認識処理の実行結果がＯＫであり、且つ前記実行結果のマーク一致度パラメータが所定範囲に入ったときには前記位置決めマークの実画像の形状或いはサイズ等の情報と前記テンプレート画像情報とをマージして新たなテンプレート画像の画像情報を作成することを特徴とする。
【０００８】
先ず図１において、電子部品装着装置は基台１上にプリント基板５を位置決めして載置するＸＹテーブル４を搭載し、さらに装着ヘッド３をその周縁に有するロータリテーブル２が設けられている。装着ヘッド３の吸着ノズルが図示しない部品供給装置からチップ状電子部品を吸着して取り出し、前記ロータリテーブル２の間欠的な回転により当該電子部品を搬送してＸＹテーブル４の移動により所望の位置に位置決めされたプリント基板５上に該部品を装着するものである。
【０００９】
図２に示すように、ＸＹテーブル４はＸ軸駆動モータ８及びＹ軸駆動モータ９の運転により駆動され水平方向に移動するものである。また、上流側装置から受け渡されたプリント基板５は供給コンベア６に搬送されてＸＹテーブル４に移載され、ＸＹテーブル４上で電子部品１０の装着が終了したプリント基板５は排出コンベア７上に移載され下流装置側に排出搬送される。
【００１０】
プリント基板５はＸＹテーブル４上に図示しない固定部材で位置決め固定されるが、その位置は取付フレーム１１に取り付けられた基板認識カメラ１２により認識される。プリント基板５には円形状の位置決めマーク１３が通常対角を成す２隅に付されているが、これに限らず種々の数・形状でも良い。このマーク１３の位置からプリント基板５の原点の位置及び水平面内での回転方向（θ方向）の傾きが分るため原点及びＸＹ座標位置が分るものである。
【００１１】
次に、図３に基づき電子部品装着装置の制御ブロック図について説明する。２１は電子部品装着装置の装着に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ、２２は電子部品の装着順序毎にプリント基板５内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度位置情報や、各部品供給装置の配置番号情報等を格納するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及び２３はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）である。
【００１２】
そして、ＣＰＵ２１は前記ＲＡＭ２２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ２１は、駆動回路２４を介して前記Ｘ軸駆動モータ８及びＹ軸駆動モータ９の駆動を制御している。
【００１３】
３１はインターフェース２５を介して前記ＣＰＵ２１に接続され画像処理に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（画像処理部）、３２はＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、３３はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）である。
【００１４】
そして、基板認識カメラ１２が撮像した位置決めマーク１３のマーク画像５０（図９参照）は画像メモリ３４に記憶され、画像メモリ３４に記憶された画像データはＣＰＵ３１により表示画像メモリ３５に記憶されてＣＲＴモニタ３６の画面に表示される。
【００１５】
また、ＣＰＵ３１はグラフィック・アイコン発生回路３７を制御し、前記モニタ３６に表示させるためのアウトライン表示５１（図１０参照）又は種々のアイコンの画像のデータを発生させる。アウトライン表示５１は円形状を呈しており、前記マーク画像５０と目合わせするために表示される。
【００１６】
また、ＣＰＵ３１にはカーソル位置表示回路３８を介してマウスカーソル表示回路３９が接続されており、マウスカーソル４０をモニタ３６の画面に表示させている。マウスカーソル４０の表示位置はカーソル位置表示回路３８に記憶されＣＰＵ３１が把握しており、またトラックボールなどのポインティングデバイス４１の操作によりインターフェース４２を介して位置の移動がなされる。
【００１７】
従って、表示画像メモリ３５に記憶された画像データ、グラフィック・アイコン発生回路３７で発生された画像データ及びカーソル位置表示回路３８に記憶された画像データがオア回路４３を通して重ね合わせられ、モニタ３６に表示される。即ち、基板認識カメラ１２が撮像した位置決めマーク１３の画像５０、グラフィック・アイコン発生回路３７で発生されるアウトライン表示５１はマウスカーソル表示回路３９で発生されるマウスカーソル４０と重ね合わせられて図１１のように表示される。
【００１８】
以上の構成により、以下動作について説明する。供給コンベア６がプリント基板５を搬送してＸＹテーブル４上に移載すると、該ＸＹテーブル４上で該プリント基板５は位置決め固定される。
【００１９】
次に、前記基板５上に当該基板種の位置決めマーク１３の設計上（理論上）の位置はＲＡＭ２２に記憶されているため（図４参照）、該マーク１３が基板認識カメラ１２の撮像画面の中央位置になるべくＸＹテーブル４が移動される。この移動はＣＰＵ２１が駆動回路２４を制御してＸ軸駆動モータ８、Ｙ軸駆動モータ９を駆動することによりなされる。
【００２０】
次に、基板認識カメラ１２が撮像した画像（図９参照）は画像メモリ３４に記憶され、ＣＰＵ３１が認識処理を実行し、この撮像した画像とＲＡＭ３２に記憶されたテンプレート画像情報と前記実画像情報とをパターンマッチして一致度パラメータが、例えば９０％以上で実行結果が「ＯＫ」であれば、座標が決定されて位置決めマーク１３（マーク１に相当）の実際の位置が認識される。この後、撮像されたマーク画像５０からマークの形状判定に関するデータを抽出して（画像情報抽出）、認識対象パターンの実画像情報としてその形状・サイズ等がＲＡＭ３２に記憶される。前記ＲＡＭ３２に記憶されたテンプレート画像情報と前記認識対象パターンの実画像情報とマージ、即ち比較し、新たなテンプレート画像情報を作成し、以降の認識ではこのアップデートしたテンプレート画像情報を使用する。
【００２１】
次にカメラ１２の中央にプリント基板５の対向する隅部に付された他の位置決めマーク１３（マーク２に相当）が位置するようにＸＹテーブル４が移動して、前述と同様にマーク１３の位置が認識処理され、同じく画像情報を抽出して認識対象パターンの実画像情報としてその形状・サイズ等をＲＡＭ３２に記憶し、前記ＲＡＭ３２に記憶されたテンプレート画像情報を前記認識対象パターンの実画像情報とマージし、新たなテンプレート画像情報を作成してＲＡＭ３２に記憶し（図７参照）、以降の認識ではこのアップデートしたテンプレート画像情報を使用する。
【００２２】
尚、以上のように前記ＣＰＵ３１が認識処理を実行して認識結果が得られた場合に、新たなテンプレート画像情報を作成するようにしたが、パターンマッチして一致度パラメータが例えば９０％以上９２％以下の範囲内（該範囲はＲＡＭ３２に格納）にあるとＣＰＵ３１が判断したときのみ作成するようにしても良い。この認識処理を実行して認識結果が得られるか否か、即ち、認識エラーと判断されないまでも認識エラーと判断されるすれすれの結果の場合に作成するようにしたのは、テンプレート画像をマーク画像により近づけたいからであり、そのようにすることにより認識実行精度及び認識成功率の向上が図れるからである。
【００２３】
次に、この認識処理された２点の位置からプリント基板５のパターンの位置ずれ及びθ方向の角度ずれが算出され、図５に示すようにＲＡＭ２２に記憶される。即ち、プリント基板５のパターンの実際の原点位置及び角度ずれがＲＡＭ２２に記憶されることとなる。
【００２４】
次に、図４に示すような装着データに基づいて、電子部品１０が装着ヘッド３の吸着ノズルにより吸着され、ロータリテーブル２の間欠的な回転により搬送される。
【００２５】
図５に示す装着位置補正量が加味されて、吸着ノズルが装着すべき停止位置にプリント基板５の装着位置が臨むようにＸＹテーブル４が移動し、この停止位置に達した吸着ノズルが下降して該電子部品１０をプリント基板５上に装着する。
【００２６】
そして、装着データの装着ステップ毎にこの装着動作が繰り返され、１枚のプリント基板５への電子部品１０の装着が完了すると、該基板５は排出コンベア７により下流側装置に排出搬送される。
【００２７】
このようにして、前記プリント基板５の位置決めマーク１３の認識処理を行なった場合に、認識領域が広いために、本来の位置決めマーク１３の近傍にこれに類似の配線パターン４７があるときに、ＣＰＵ３１が認識エラーと判断し、目合わせモードに移行する。
【００２８】
即ち、図示しない警報装置により目合わせモードになったことが操作者に報知され、モニタ３６上に図１１に示すような画面が表示されるが、同時に目合わせモードになったことが表示されても良い。
【００２９】
次に、操作者は移動アイコン４５にマウスカーソル４０を合わせて適宜クリックすることにより、その示す矢印方向にマーク画像５０が移動する。このときＸＹテーブル４が移動するのであるが、ＸＹテーブル４を移動せずにアウトライン表示５１をグラフィック・アイコン発生回路３７の作動により移動させてもよい。画像メモリ３４はＸＹテーブル４を移動させる場合であれば、カメラ１２の走査毎にリアルタイムの画像を更新しながら取り込み、表示画像メモリ３５を介してモニタ３６に表示させるようにしてもよい。
【００３０】
このようにして、操作者が目合わせでマーク画像５０とアウトライン表示５１が一致したと判断したときに、操作者が「完了」と表示されたデータ取り込みアイコン４６にカーソル４０を合わせてクリックすることにより、目合わせは終了する。
【００３１】
そして、この目合わせの終了（「完了」をクリック）によりＸＹテーブル４の移動量が決定し、ＣＰＵ２１はこの移動量を基に図６に示すＲＡＭ２２に記憶された位置オフセットを「０、０」から「ｘｘ、ｘｘ」に変更し、また図１２に示すように「５」と表示された5ｍｍ角であったマーク毎の認識サーチ範囲４８を狭めるように変更し、認識処理を再実行する。このとき、ＣＰＵ２１は前記位置決めマーク１３のサイズより大きくマーク画像５０を完全に含められる程度のサイズにサーチ範囲４８を狭めるように変更し、認識処理を実行する。これにより、配線パターン４７の影響を除外して認識処理することが可能となり、認識の成功率を向上できる。また、目合わせだけでは表示の分解能やマーク画像５０とアライメント表示５１とを一致させる作業における操作者の感覚のバラツキによって決定するマークの位置にずれが生じるが、再認識を実行することにより決定するマークの座標位置により高い精度で決定することができる。
【００３２】
そして、ＣＰＵ３１が認識処理を再実行し、この撮像した画像とＲＡＭ３２に記憶されたテンプレート画像情報と前記実画像情報とをパターンマッチして一致度パラメータが９０％以上であれば実行結果が「ＯＫ」であり、座標が決定されて位置決めマーク１３毎の実際の位置が認識され、マーク毎のずれ量をＣＰＵ３１が算出し、この座標が決定されれば、装着データの各ステップ毎の装着位置の補正量も決定し、これらを制御情報データとして図５に示すようにＲＡＭ２２に記憶し、以降の装着動作では補正された上で電子部品１０がプリント基板５上に装着される。この後、撮像されたマーク画像５０からマークの形状判定に関するデータを抽出して（画像情報抽出）、認識対象パターンの実画像情報としてその形状・サイズ等がＲＡＭ３２に記憶される。前記ＲＡＭ３２に記憶されたテンプレート画像情報と前記認識対象パターンの実画像情報とマージし、新たなテンプレート画像情報を作成してＲＡＭ３２に記憶し、以降の認識ではこのアップデートしたテンプレート画像情報を使用する。
【００３３】
再実行の結果が認識エラーで「ＮＧ」であれば座標が決定され、前述したように制御情報データとして図５に示すようにＲＡＭ２２に記憶し、前記目合わせによって決定した移動量を用いて電子部品を装着してもよいし、プリント基板５への装着動作を中止してもよい。
【００３４】
また、以降の他のプリント基板５の認識処理を行なう場合には、前述のマーク毎に認識のサーチ範囲を狭めるように変更したときの位置とサイズを新しいサーチ範囲としてＲＡＭ２２に記憶すると共にこれを使用する。即ち、認識実行時のパラメータとして、ＲＡＭ２２に新たに記憶された位置オフセットとサーチ範囲を使用する。勿論、サーチ範囲を狭めるように変更した回数がＣＰＵ２１内の図示しないカウンタがＮ回とカウントしたときに、当該ＣＰＵ２１が当該Ｎ回分の集計をした結果に基づいてその位置オフセットとサーチ範囲の平均値を求めて、これを以降の認識実行時のパラメータとして使用してもよい。
【００３５】
更には、目合わせ用に表示されるマークのグラフィックとマーク画像の形状、サイズが一致していない場合は、実際に撮像された画像に近づけるように図６に示すマークデータを修正した後、再認識を実行することもできる。
【００３６】
尚、前述したように、テンプレート画像情報を前記認識対象パターンの実画像情報とマージするときの係数をプログラミング可能（パターンマッチの一致度により係数を変動させたり、認識結果が得られなくても低い係数でマージしたり等）にすることで、実画像の状態で認識実行精度を高めたり、特異なケースでテンプレート画像情報に影響を及ぼさないようにしたりすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明は、これまで認識エラーと判断されるようなケースでも認識エラーとされずに認識処理されることとなる場合もあり、認識実行精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の斜視図である。
【図２】ＸＹテーブル部の斜視図である。
【図３】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図４】装着データを示す図である。
【図５】制御情報データを示す図である。
【図６】認識実行時パラメータを示す図である。
【図７】認識内部パラメータを示す図である。
【図８】基板認識に関する動作を示すフローチャート図である。
【図９】モニタにマーク画像が表示された図である。
【図１０】モニタにアウトライン表示が表示された図である。
【図１１】目合わせモードになったときにモニタに表示された図である。
【図１２】目合わせしてサーチ範囲を狭めたときにモニタに表示された図である。
【符号の説明】
２ロータリテーブル
３装着ヘッド
４ＸＹテーブル
５プリント基板
１２基板認識カメラ
１３位置決めマーク
２１、３１ＣＰＵ
２２、３２ＲＡＭ
３６モニタ
５０マーク画像
５１アウトライン表示[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes an imaging unit that images a positioning mark attached to a printed circuit board, an image storage unit that stores a mark image captured by the imaging unit, and a storage unit that stores template image information for recognition processing. A recognition processing means for performing recognition processing based on the mark image stored in the image storage means and the template image information stored in the storage means, and a position obtained when the recognition processing means determines that the recognition processing can be performed. The present invention relates to a printed circuit board assembly apparatus that performs assembly by performing a predetermined operation on the printed circuit board based on a deviation amount.
[0002]
[Prior art]
A conventional printed circuit board assembly apparatus of this type is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-135996. That is, generally, the substrate recognition process is executed, and if the execution result is “OK”, the coordinates are determined, and the deviation amount for each mark and the correction amount at the time of mounting are used as control information data.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since there is a slight difference between the template image information for recognition processing stored by the storage unit and the mark image that is the actual image captured by the imaging unit, the recognition execution accuracy and the recognition success rate There was a problem that could not be raised.
[0004]
Therefore, the present invention merges the pattern match template image information used for the search when the recognition result is obtained with the image information of the recognition target pattern cut out from the actual image, and uses the updated template image information in the subsequent recognition. The purpose is to improve the recognition execution accuracy.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the invention of claim 1 includes image pickup means for picking up a positioning mark attached to a printed circuit board, image storage means for storing a mark image picked up by the image pickup means, and template image information for recognition processing. A storage unit for storing, a recognition processing unit for performing a recognition process based on the mark image stored in the image storage unit and the template image information stored in the storage unit, and when the recognition processing unit determines that the recognition process can be performed In the printed circuit board assembly apparatus for assembling the printed circuit board by performing a predetermined operation on the basis of the positional deviation amount grasped in the above, if the execution result of the recognition processing by the recognition processing means is OK, the positioning mark image information and the template A creation device that creates new template image information by merging the image information, and the creation device Means for storing a new template image information, characterized in that a means for recognition processing on the recognition processing means based on the new template image information stored in the means for the storage.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the invention of claim 1 includes image pickup means for picking up a positioning mark attached to a printed circuit board, image storage means for storing a mark image picked up by the image pickup means, and template image information for recognition processing. A storage unit for storing, a recognition processing unit for performing a recognition process based on the mark image stored in the image storage unit and the template image information stored in the storage unit, and when the recognition processing unit determines that the recognition process can be performed In the printed circuit board assembly apparatus for assembling the printed circuit board by performing a predetermined operation on the basis of the misalignment amount grasped in the above, if the recognition processing execution result by the recognition processing means is OK, the shape of the actual image of the positioning mark or information and the template image data and merged with creating apparatus for creating a new template image information such as the size And means for storing new template image information created by the creating device, and means for causing the recognition processing means to perform recognition processing based on the new template image information stored in the storing means. Features.
[0007]
Further, according to the present invention of claim 2, when the execution result of the recognition processing by the recognition processing means is OK and the mark coincidence parameter of the execution result falls within a predetermined range, the creation device executes the positioning mark. Image information of the shape or size of the image and the template image information are merged to create image information of a new template image.
[0008]
First, in FIG. 1, the electronic component mounting apparatus is provided with a XY table 4 on which a printed circuit board 5 is positioned and mounted on a base 1, and a rotary table 2 having a mounting head 3 at the periphery thereof. The suction nozzle of the mounting head 3 sucks and takes out the chip-shaped electronic component from a component supply device (not shown), conveys the electronic component by intermittent rotation of the rotary table 2, and moves it to the desired position by moving the XY table 4. The component is mounted on the printed circuit board 5 that has been positioned.
[0009]
As shown in FIG. 2, the XY table 4 is driven by the operation of the X-axis drive motor 8 and the Y-axis drive motor 9 and moves in the horizontal direction. The printed circuit board 5 delivered from the upstream device is transferred to the supply conveyor 6 and transferred to the XY table 4. The printed circuit board 5 on which the electronic component 10 has been mounted on the XY table 4 is transferred to the discharge conveyor 7. And discharged and conveyed to the downstream apparatus side.
[0010]
The printed circuit board 5 is positioned and fixed on the XY table 4 by a fixing member (not shown), but the position is recognized by the board recognition camera 12 attached to the attachment frame 11. Although the circular positioning marks 13 are usually attached to the two diagonal corners on the printed circuit board 5, the number is not limited to this and may be various numbers and shapes. Since the position of the origin of the printed circuit board 5 and the inclination of the rotation direction (θ direction) in the horizontal plane are known from the position of the mark 13, the origin and the XY coordinate position are known.
[0011]
Next, a control block diagram of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. Reference numeral 21 denotes a CPU as a control unit that performs overall control of operations related to the mounting of the electronic component mounting apparatus. Reference numeral 22 denotes information on the X direction, Y direction, and angular position in the printed circuit board 5 for each electronic component mounting order, RAM (Random Access Memory) and 23 are ROM (Read Only Memory) for storing device arrangement number information and the like.
[0012]
Based on the data stored in the RAM 22, the CPU 21 controls the operation related to the component mounting operation of the electronic component mounting apparatus according to the program stored in the ROM 23. That is, the CPU 21 controls the driving of the X-axis drive motor 8 and the Y-axis drive motor 9 via the drive circuit 24.
[0013]
Reference numeral 31 denotes a CPU (image processing unit) connected to the CPU 21 via the interface 25 as a control unit for overall control of operations related to image processing, 32 a RAM (random access memory), and 33 a ROM (read). -Only memory).
[0014]
Then, the mark image 50 (see FIG. 9) of the positioning mark 13 captured by the board recognition camera 12 is stored in the image memory 34, and the image data stored in the image memory 34 is stored in the display image memory 35 by the CPU 31 and is displayed on the CRT. It is displayed on the screen of the monitor 36.
[0015]
Further, the CPU 31 controls the graphic icon generation circuit 37 to generate outline display 51 (see FIG. 10) for display on the monitor 36 or image data of various icons. The outline display 51 has a circular shape and is displayed for alignment with the mark image 50.
[0016]
In addition, a mouse cursor display circuit 39 is connected to the CPU 31 via a cursor position display circuit 38, and a mouse cursor 40 is displayed on the screen of the monitor 36. The display position of the mouse cursor 40 is stored in the cursor position display circuit 38 and is grasped by the CPU 31, and the position is moved via the interface 42 by the operation of a pointing device 41 such as a trackball.
[0017]
Accordingly, the image data stored in the display image memory 35, the image data generated by the graphic icon generation circuit 37, and the image data stored in the cursor position display circuit 38 are superimposed through the OR circuit 43 and displayed on the monitor 36. Is done. That is, the image 50 of the positioning mark 13 captured by the board recognition camera 12 and the outline display 51 generated by the graphic icon generation circuit 37 are superimposed on the mouse cursor 40 generated by the mouse cursor display circuit 39 to be superimposed on each other as shown in FIG. Is displayed.
[0018]
With the above configuration, the operation will be described below. When the supply conveyor 6 transports the printed circuit board 5 and transfers it onto the XY table 4, the printed circuit board 5 is positioned and fixed on the XY table 4.
[0019]
Next, since the design (theoretical) position of the positioning mark 13 for the substrate type on the substrate 5 is stored in the RAM 22 (see FIG. 4), the mark 13 is displayed on the imaging screen of the substrate recognition camera 12. The XY table 4 is moved as much as possible to the center position. This movement is made by the CPU 21 controlling the drive circuit 24 to drive the X-axis drive motor 8 and the Y-axis drive motor 9.
[0020]
Next, the image captured by the board recognition camera 12 (see FIG. 9) is stored in the image memory 34, and the CPU 31 executes a recognition process. The captured image, the template image information stored in the RAM 32, and the actual image information. If the matching parameter is 90% or more and the execution result is “OK”, the coordinates are determined and the actual position of the positioning mark 13 (corresponding to the mark 1) is recognized. Thereafter, data relating to mark shape determination is extracted from the captured mark image 50 (image information extraction), and the shape / size and the like are stored in the RAM 32 as actual image information of the recognition target pattern. The template image information stored in the RAM 32 and the actual image information of the recognition target pattern are merged, that is, compared to create new template image information, and the updated template image information is used in subsequent recognition.
[0021]
Next, the XY table 4 moves so that another positioning mark 13 (corresponding to the mark 2) attached to the opposite corner of the printed circuit board 5 is located in the center of the camera 12, and the mark 13 The position is recognized, the image information is extracted, the shape / size, etc. is stored in the RAM 32 as the real image information of the recognition target pattern, and the template image information stored in the RAM 32 is used as the real image information of the recognition target pattern. Are merged, new template image information is created and stored in the RAM 32 (see FIG. 7), and the updated template image information is used in subsequent recognition.
[0022]
As described above, when the CPU 31 executes the recognition process and a recognition result is obtained, new template image information is created. However, the pattern matching and the matching degree parameter are, for example, 90% or more 92 It may be created only when the CPU 31 determines that it is within the range of% or less (the range is stored in the RAM 32). Whether or not a recognition result is obtained by executing this recognition processing, that is, a template image is created as a mark image when it is determined that a recognition error is detected even if it is not determined as a recognition error. This is because the recognition execution accuracy and the recognition success rate can be improved by doing so.
[0023]
Next, the positional deviation of the pattern of the printed circuit board 5 and the angular deviation in the θ direction are calculated from the positions of the two points subjected to the recognition processing, and are stored in the RAM 22 as shown in FIG. That is, the actual origin position and angular deviation of the pattern of the printed circuit board 5 are stored in the RAM 22.
[0024]
Next, based on the mounting data as shown in FIG. 4, the electronic component 10 is sucked by the suction nozzle of the mounting head 3 and conveyed by intermittent rotation of the rotary table 2.
[0025]
In consideration of the mounting position correction amount shown in FIG. 5, the XY table 4 moves so that the mounting position of the printed circuit board 5 faces the stop position where the suction nozzle should be mounted, and the suction nozzle that has reached this stop position is lowered. Then, the electronic component 10 is mounted on the printed circuit board 5.
[0026]
This mounting operation is repeated for each mounting step of mounting data. When mounting of the electronic component 10 on one printed circuit board 5 is completed, the circuit board 5 is discharged and conveyed to the downstream apparatus by the discharge conveyor 7.
[0027]
In this way, when the recognition process of the positioning mark 13 on the printed circuit board 5 is performed, the CPU 31 displays when the wiring pattern 47 similar to the original positioning mark 13 is present because the recognition area is wide. Determines that it is a recognition error and shifts to the alignment mode.
[0028]
That is, an alarm device (not shown) informs the operator that the alignment mode has been entered, and a screen as shown in FIG. 11 is displayed on the monitor 36. Also good.
[0029]
Next, when the operator places the mouse cursor 40 on the movement icon 45 and clicks appropriately, the mark image 50 moves in the direction indicated by the arrow. At this time, the XY table 4 is moved, but the outline display 51 may be moved by the operation of the graphic icon generating circuit 37 without moving the XY table 4. In the case of moving the XY table 4, the image memory 34 may capture and update a real-time image every time the camera 12 scans and display it on the monitor 36 via the display image memory 35.
[0030]
In this way, when the operator determines that the mark image 50 and the outline display 51 coincide with each other in alignment, the operator places the cursor 40 on the data capture icon 46 displayed as “completed” and clicks. As a result, the alignment ends.
[0031]
Then, the movement amount of the XY table 4 is determined by the end of this alignment (clicking “Finish”), and the CPU 21 sets the position offset stored in the RAM 22 shown in FIG. 6 to “0, 0” based on this movement amount. To “xx, xx”, and as shown in FIG. 12, the recognition search range 48 for each mark which is a 5 mm square displayed as “5” is changed to be narrowed, and the recognition process is executed again. At this time, the CPU 21 changes the search range 48 to a size larger than the size of the positioning mark 13 so that the mark image 50 can be completely included, and executes recognition processing. As a result, the recognition process can be performed without the influence of the wiring pattern 47, and the recognition success rate can be improved. Further, only the alignment causes a shift in the mark position determined by the display resolution and the variation of the operator's sense in the work of matching the mark image 50 and the alignment display 51, but it is determined by executing re-recognition. It can be determined with high accuracy by the coordinate position of the mark.
[0032]
Then, the CPU 31 re-executes the recognition process, and if the captured image, the template image information stored in the RAM 32, and the actual image information are pattern matched and the matching degree parameter is 90% or more, the execution result is “OK”. The coordinates are determined, the actual position for each positioning mark 13 is recognized, the CPU 31 calculates the deviation amount for each mark, and if this coordinate is determined, the mounting position for each step of the mounting data is determined. The correction amount is also determined, and these are stored as control information data in the RAM 22 as shown in FIG. 5. After the correction in the subsequent mounting operation, the electronic component 10 is mounted on the printed circuit board 5. Thereafter, data relating to mark shape determination is extracted from the captured mark image 50 (image information extraction), and the shape / size and the like are stored in the RAM 32 as actual image information of the recognition target pattern. The template image information stored in the RAM 32 and the actual image information of the recognition target pattern are merged, new template image information is created and stored in the RAM 32, and the updated template image information is used for subsequent recognition.
[0033]
If the result of the re-execution is “NG” due to a recognition error, the coordinates are determined and stored in the RAM 22 as shown in FIG. 5 as control information data as described above. A component may be mounted, or the mounting operation on the printed circuit board 5 may be stopped.
[0034]
Further, when performing recognition processing of another printed circuit board 5 thereafter, the position and size when the search search range for each mark is changed to be narrowed are stored in the RAM 22 as a new search range and this is stored. use. In other words, the position offset and the search range newly stored in the RAM 22 are used as parameters when executing recognition. Of course, when the counter (not shown) in the CPU 21 counts the number of times of change to narrow the search range as N times, the CPU 21 calculates the position offset and the average value of the search range based on the result of the N times of aggregation. May be used as a parameter for subsequent recognition execution.
[0035]
Furthermore, if the graphic of the mark displayed for alignment and the shape and size of the mark image do not match, the mark data shown in FIG. Recognition can also be performed.
[0036]
As described above, the coefficient used when merging the template image information with the actual image information of the recognition target pattern can be programmed (low even if the coefficient is changed or the recognition result is not obtained depending on the degree of pattern matching) By merging with coefficients, etc., it is possible to increase the recognition execution accuracy in the state of the actual image, or to prevent the template image information from being affected in a specific case.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there are cases where recognition processing is performed without being recognized as a recognition error even in cases where it has been determined that a recognition error has occurred, and the recognition execution accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus.
FIG. 2 is a perspective view of an XY table unit.
FIG. 3 is a control block diagram of the electronic component mounting apparatus.
FIG. 4 is a diagram showing mounting data.
FIG. 5 is a diagram showing control information data.
FIG. 6 is a diagram showing recognition execution parameters.
FIG. 7 is a diagram showing recognition internal parameters.
FIG. 8 is a flowchart showing an operation related to substrate recognition.
FIG. 9 is a diagram in which a mark image is displayed on a monitor.
FIG. 10 is a diagram showing an outline display on a monitor.
FIG. 11 is a diagram displayed on the monitor when the alignment mode is set.
FIG. 12 is a diagram displayed on the monitor when the search range is narrowed by matching.
[Explanation of symbols]
2 Rotary table 3 Mounting head 4 XY table 5 Printed circuit board 12 Board recognition camera 13 Positioning marks 21, 31 CPU
22, 32 RAM
36 Monitor 50 Mark image 51 Outline display

Claims

プリント基板に付された位置決めマークを撮像する撮像手段と、該撮像手段に撮像されたマーク画像を記憶する画像記憶手段と、認識処理のためのテンプレート画像情報を記憶する記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶されたマーク画像及び前記記憶手段に記憶されたテンプレート画像情報に基づいて認識処理する認識処理手段と、該認識処理手段が認識処理できると判断した場合に把握した位置ずれ量に基づいて前記プリント基板に所定の作業を施して組み立てるプリント基板組立装置において、前記認識処理手段による認識処理の実行結果がＯＫの場合には前記位置決めマークの実画像の形状或いはサイズ等の情報と前記テンプレート画像情報とをマージして新たなテンプレート画像情報を作成する作成装置と、該作成装置により作成された新たなテンプレート画像情報を記憶する手段と、該記憶する手段に記憶された新たなテンプレート画像情報に基づいて前記認識処理手段に認識処理させる手段とを設けたことを特徴とするプリント基板組立装置。Imaging means for imaging a positioning mark attached to a printed circuit board, image storage means for storing a mark image captured by the imaging means, storage means for storing template image information for recognition processing, and the image storage Recognition processing means for performing recognition processing based on the mark image stored in the means and the template image information stored in the storage means, and based on the misregistration amount grasped when the recognition processing means determines that the recognition processing can be performed. In the printed circuit board assembly apparatus that performs assembly by performing a predetermined operation on the printed circuit board, when the execution result of the recognition processing by the recognition processing unit is OK , information such as the shape or size of the actual image of the positioning mark and the template image of creating and producing apparatus by said creation unit by merging the information to create a new template image information A printed circuit board assembly apparatus comprising: means for storing new template image information; and means for causing the recognition processing means to perform recognition processing based on the new template image information stored in the storage means. .

前記作成装置は該認識処理手段による認識処理の実行結果がＯＫであり、且つ前記実行結果のマーク一致度パラメータが所定範囲に入ったときには前記位置決めマークの実画像の形状或いはサイズ等の情報と前記テンプレート画像情報とをマージして新たなテンプレート画像の画像情報を作成することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板組立装置。 In the creation device, when the recognition processing execution result by the recognition processing means is OK and the mark matching degree parameter of the execution result is within a predetermined range, information such as the shape or size of the actual image of the positioning mark and the information The printed circuit board assembly apparatus according to claim 1, wherein image information of a new template image is created by merging with the template image information .