JP4999942B2 - Electronic component mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置から光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置に関する。 In the present invention, an electronic component supplied from a component supply device is taken out by a suction nozzle provided in a mounting head, and light is emitted from an illumination device to the electronic component sucked and held by the suction nozzle. The present invention relates to an electronic component mounting apparatus that takes an image with a recognition camera.
この種の電子部品装着装置は、例えば特許文献1などに開示されている。そして、前記照明装置の点灯時間は固定した時間で行うのが一般的である。 This type of electronic component mounting apparatus is disclosed in, for example, Patent Document 1. And it is common to perform the lighting time of the said illuminating device in the fixed time.
このため、反射照明や透過照明等において、複数の照明灯のうちのどの照明灯を点灯させるかに係る照明パターンが異なっても点灯時間が定量であるため、特に透過照明の場合に光量が不足して、はっきりとした電子部品の撮像画像が得られないという問題が発生することもあった。 For this reason, in reflective illumination, transmitted illumination, etc., the lighting time is fixed even if the illumination pattern related to which of the multiple illumination lights is turned on, so the amount of light is insufficient particularly in the case of transmitted illumination As a result, there is a problem that a clear captured image of the electronic component cannot be obtained.
そこで本発明は、照明パターンが異なっても、相当の光量を得ることができて、鮮明な電子部品の撮像画像を得ることにより、吸着ノズルに保持された電子部品の位置を確実に把握できるようにすることを目的とする。 Therefore, the present invention can obtain a considerable amount of light even if the illumination pattern is different, and can obtain the clear image of the electronic component so that the position of the electronic component held by the suction nozzle can be surely grasped. The purpose is to.
このため第1の発明は、部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置からの光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置において、
複数の照明灯のうちのどの照明灯を点灯させるかに係る照明パターン毎に前記部品認識カメラの露光時間及び前記照明装置の照明点灯時間を格納する記憶手段と、
前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品の種類に対応した前記照明パターンに係る照明点灯時間だけ前記照明装置がこの照明パターンで点灯するように制御すると共に前記照明パターンに係る露光時間で前記部品認識カメラが撮像す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。
For this reason, the first invention takes out the electronic component supplied from the component supply device by the suction nozzle provided in the mounting head, and irradiates the electronic component sucked and held by the suction nozzle with the light from the illumination device, In the electronic component mounting apparatus adapted to image this electronic component with a component recognition camera,
Storage means for storing an exposure time of the component recognition camera and an illumination lighting time of the lighting device for each lighting pattern according to which lighting lamp of a plurality of lighting lamps is turned on;
The illumination device is controlled to light up with this illumination pattern for the illumination lighting time associated with the illumination pattern corresponding to the type of electronic component sucked and held by the suction nozzle, and the component recognition is performed with the exposure time associated with the illumination pattern. Control means for controlling the camera to take an image is provided.
また第2の発明は、部品供給装置より供給された電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより取り出し、照明装置からの光を前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品に照射して、この電子部品を部品認識カメラで撮像するようにした電子部品装着装置において、
基板へ電子部品を装着する順序毎の装着座標、電子部品の種類に係る装着データを格納する第1記憶手段と、
各電子部品毎に複数の照明灯のうちのどの照明灯を点灯させるかに係る照明パターンを含む電子部品の特徴に係る部品ライブラリデータを格納する第2記憶手段と、
前期照明パターン毎に前記部品認識カメラの露光時間及び前記照明装置の照明点灯時間を格納する第3記憶手段と、
前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品の種類に対応した前記照明パターンに係る照明点灯時間だけ前記照明装置がこの照明パターンで点灯するように制御すると共に前記照明パターンに係る露光時間で前記部品認識カメラが撮像す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。
According to a second aspect of the present invention, an electronic component supplied from a component supply device is taken out by a suction nozzle provided in a mounting head, and light from an illumination device is irradiated onto the electronic component sucked and held by the suction nozzle. In an electronic component mounting apparatus that captures images of electronic components with a component recognition camera,
First storage means for storing mounting coordinates for each order of mounting electronic components on a substrate, mounting data relating to the types of electronic components;
Second storage means for storing component library data relating to characteristics of the electronic component including an illumination pattern relating to which illumination lamp to turn on for each electronic component;
Third storage means for storing an exposure time of the component recognition camera and an illumination lighting time of the illumination device for each previous illumination pattern;
The illumination device is controlled to light up with this illumination pattern for the illumination lighting time associated with the illumination pattern corresponding to the type of electronic component sucked and held by the suction nozzle, and the component recognition is performed with the exposure time associated with the illumination pattern. Control means for controlling the camera to take an image is provided.
第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記装着ヘッドを移動させながら前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記部品認識カメラが撮像する照明パターンにあっては、前記部品認識カメラの露光時間及び前記照明装置の照明点灯時間が長くなったとき、前記装着ヘッドの移動のための最大速度を減速するように前記制御手段が制御することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, in the illumination pattern in which the component recognition camera images the electronic component sucked and held by the suction nozzle while moving the mounting head, the component recognition When the exposure time of the camera and the illumination lighting time of the illuminating device become longer, the control means controls to reduce the maximum speed for moving the mounting head.
本発明は、複数の照明灯のうちのどの照明灯を点灯させるかに係る照明パターンが異なっても、相当の光量を得ることができて、鮮明な電子部品の撮像画像を得ることにより、吸着ノズルに保持された電子部品の位置を確実に把握できる。 The present invention can obtain a considerable amount of light even if the illumination pattern according to which of the plurality of illumination lamps is turned on, and can obtain a clear captured image of the electronic component, thereby The position of the electronic component held by the nozzle can be reliably grasped.
以下図1に基づき、プリント基板P上に電子部品を装着する電子部品装着装置1についての実施の形態を説明する。電子部品装着装置1には、プリント基板Pを搬送する搬送装置2と、電子部品を供給する部品供給装置3と、駆動源により一方向(Y方向)に移動可能な一対のビーム4A、4Bと、それぞれ複数の吸着ノズル5を備えて前記各ビーム4A、4Bに沿った方向に各駆動源により移動可能な装着ヘッド6とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment of an electronic component mounting apparatus 1 for mounting electronic components on a printed circuit board P will be described with reference to FIG. The electronic component mounting apparatus 1 includes a transport device 2 that transports the printed circuit board P, a
前記搬送装置2は電子部品装着装置1の中間部に配設され、上流側装置からプリント基板Pを受け継ぐ基板供給部と、前記各装着ヘッド6の吸着ノズル5に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部から供給されたプリント基板Pを位置決め固定する基板位置決め部と、この位置決め部で電子部品が装着されたプリント基板Pを受け継いで下流側装置に搬送する基板排出部とから構成される。
The transport device 2 is disposed at an intermediate portion of the electronic component mounting device 1 and mounts a substrate supply unit that inherits the printed circuit board P from the upstream device and an electronic component that is sucked and held by the
前記部品供給装置3は、キャスタ付きのカートのフィーダベース3A上に部品供給ユニット3Bを多数並設したものであり、部品供給側の先端部がプリント基板Pの搬送路に臨むように装着装置本体2に連結具(図示せず)を介して着脱可能に配設され、この連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。この部品供給ユニット3Bには多数の電子部品をキャリアテープの凹部から成る各収納部に一定の間隔で収容したカバーテープで覆う収納テープが搭載されており、収納テープを間欠送りすると共にキャリアテープからカバーテープを剥離することで、部品供給ユニット3Bの部品取出位置に電子部品が1個ずつ供給され、各収納部から前記装着ヘッド6の吸着ノズル5により取出される。
The
X方向に長い前後一対の前記ビーム4A、4Bは、Y方向リニアモータ40の駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って前記各ビーム4A、4Bに固定されたスライダが摺動して個別にY方向に移動する。前記Y方向リニアモータ40は左右一対の基体1A、1Bに沿って固定された上下一対の固定子と、前記ビーム4A、4Bの両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子40Aとから構成される。
The pair of front and
また、前記ビーム4A、4Bにはその長手方向(X方向)にX方向リニアモータ41によりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド6が夫々内側に設けられており、前記X方向リニアモータ41は各ビーム4A、4Bに固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド6に設けられた可動子とから構成される。
The
従って、各装着ヘッド6は向き合うように各ビーム4A、4Bの内側に設けられ、前記搬送装置2の位置決め部上のプリント基板Pや部品供給ユニット3Bの部品取出し位置上方を移動する。
Accordingly, the
そして、各装着ヘッド6には各バネにより下方へ付勢されている12本の吸着ノズル5が円周に沿って所定間隔を存して配設されており、各装着ヘッド6の3時と9時の位置に位置する吸着ノズル5により並設された複数の部品供給ユニット3Bから電子部品を同時に取出しすることも可能である。この吸着ノズル5は上下軸モータ42により昇降可能であり、またθ軸モータ43により装着ヘッド6を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド6の各吸着ノズル5はX方向及びY方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。
Each
次に、図2乃至図4に基づいて、各吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に照明光を照射する照明装置8について詳述する。照明装置8の装置本体9は、上面及び下面を開口した中空筒状体を呈しており、詳述すると、外形が直方体形状を呈し、その中央部に平面視円形を呈すると共に下方に行くに従って径が小さくなるような貫通孔10が形成されている。この貫通孔10は、平面視円形に限らず、例えば8角形などの多角形でもよい。
Next, the
そして、この貫通孔10の内周面の上部には、前記吸着ノズル5に吸着保持された電子部品がBGA(Ball Grid Array)であったときに、そのBGAに向けて傾斜した状態で照明光を照射する複数のBGA反射照明灯であるBGA照明用LED(Light Emitting Diode)15を前記内周面の全周に沿って横方向の列の複数列(複数段)、例えば4列に亘って並設すると共に千鳥状に配設する。
Further, when the electronic component sucked and held by the
即ち、図4に示すように、断面がL字形状の最上部の取付部13Aに下方に行くに従って中心に近くなるように傾斜させた状態で環状のプリント基板14Aを取り付け、このプリント基板14A上に横方向の列の複数列、例えば横方向(水平方向)の4列(上下方向の4列)に亘ってBGA照明用LED15が所定間隔を存して複数並設すると共に千鳥状に配設する。
That is, as shown in FIG. 4, an annular printed
このように、横方向(水平方向)の4列(上下方向の4列)に亘ってBGA照明用LED15が所定間隔を存して複数並設すると共に千鳥状に配設したから、吸着ノズル5に吸着保持された電子部品であるBGAが大きくてもBGA照明用LED15より遠い部位にも光を明るく照射でき、また複数の吸着ノズル5に保持されている複数のBGAに対しても光を明るく照射できる。しかも、最上部の取付部13A及び環状のプリント基板14Aの上下方向の長さ方向の寸法を長くすることなく、より大きな光量を得ることができ、しかもBGAにあっては突起電極(ボール)がわかる鮮明な画像を得るためになるべく水平方向から部品認識カメラ20で撮像しなければないが、斯かるBGAの撮像に好適である。
Thus, since the plurality of
また、前記最上部の取付部13Aの下方には、取付部13Aより直径が小さい取付部13Bが形成され、この取付部13Bに下方に行くに従って中心に近くなるように且つ前記プリント基板14Aよりも15度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板14Bを取り付け、このプリント基板14B上には横方向の列の複数列、例えば横方向(水平方向)の3列(上下方向の3列)に亘って一般反射照明灯である一般反射照明用LED16が所定間隔を存して複数並設されている。
An attachment portion 13B having a diameter smaller than that of the
また、前記取付部13Bの下方には、取付部13Bよりさらに直径が小さい取付部13Cが形成され、この取付部13Cに下方に行くに従って中心に近くなるように且つ前記プリント基板14Bよりも15度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板14Cを取り付け、このプリント基板14C上には横方向の列の複数列、例えば横方向(水平方向)の3列(上下方向の3列)に亘って一般反射照明用LED16が所定間隔を存して複数並設されている。
A mounting portion 13C having a smaller diameter than the mounting portion 13B is formed below the mounting portion 13B. The mounting portion 13C is closer to the center as it goes downward and is 15 degrees from the printed
更に、前記取付部13Cの下方には、取付部13Cよりさらに直径が小さい取付部13Dが形成され、この取付部13Dに下方に行くに従って中心に近くなるように且つ前記プリント基板14Cよりも15度程度寝かせた角度に傾斜させた状態で環状のプリント基板14Dを取り付け、このプリント基板14C上には横方向の列の複数列、例えば横方向(水平方向)の3列(上下方向の3列)に亘って一般反射照明用LED16が所定間隔を存して複数並設されている。
Further, an
なお、プリント基板14Aの下端部よりも次段のプリント基板14Bの上端部が外方に位置し、プリント基板14Bの下端部よりも次段のプリント基板14Cの上端部が外方に位置し、プリント基板14Cの下端部よりも次段のプリント基板14Dの上端部が外方に位置するように配設すると共に、各プリント基板の配置角度がより下段に行くに従って順次寝かせた状態となるように(より水平に近くなるように)配設される。このように、各LEDを取り付けた各プリント基板を配設することにより、特に水平方向の寸法を抑えることができ、この結果、その照明量を保ちつつ、照明装置8のコンパクト化を図ることができる。
The upper end of the next-stage printed
以上のように、前記BGA照明用LED15の下方の前記装置本体9の内周面に下段に向かうに従って前記BGA照明用LED15の並設角度より順次より寝かせた配置角度となるように前記吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に向けて照明光を照射する複数の一般反射照明用LED16を3段並設する。
As described above, the
17は前記BGA反射照明灯の外方の直方体形状を呈する装置本体9の4隅に形成された取付空間内にそれぞれ配設されたプリント基板14E上に取付けられた透過照明用LEDで、装置本体9の天面9Aに開設された各開口部18を介して前記吸着ノズル5に固定された拡散板に向けて光を照射し、その反射光が吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に上方から照射される構成である。
図3に示す直方体形状の装置本体9の一辺はX方向(ビーム4A、4Bの長手方向)に向き、もう一辺はY方向に向き、X方向は図1に示すように、フィーダ3の並び方向で基板Pの搬送方向でもある。従って、透過照明用LED17は電子部品装着装置1の水平面スペースの空きスペースに配置されており、電子部品装着装置1のXY方向サイズのコンパクト化がなされている。
One side of the rectangular parallelepiped apparatus
また、前記照明装置8の中央部の下方に部品認識カメラ20が配設され、この部品認識カメラ20の上方位置にはレンズ21、ハーフミラー22及びレンズ23が配設され、このレンズ23は照明装置8の装置本体9の貫通孔10に面するように配置される。そして、プリント基板14Fに取り付けられた同軸照明用LED25から照射された光は前記ハーフミラー22により半分の量が透過して半分の量が反射して上昇して、レンズ23を介して吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に照射され、その反射像がレンズ21、ハーフミラー22及びレンズ23を介して部品認識カメラ20により撮像される構成である。
In addition, a
次に、電子部品装着装置1の制御ブロック図である図5に基づき、以下説明する。先ず、30は電子部品装着装置1におけるプリント基板P上に電子部品を装着する部品装着動作等を統括制御する制御手段、判断手段としての操作系CPU(セントラル・プロセッシング・ユニット)、31は記憶手段としてのRAM(ランダム・アクセス・メモリ)、32はROM(リ−ド・オンリー・メモリ)で、操作系CPU30は前記RAM31に記憶されたデータに基づき、前記ROM32に格納されたプログラムに従い、部品装着に係る動作の制御を行う。
Next, based on FIG. 5 which is a control block diagram of the electronic component mounting apparatus 1, it demonstrates below. First, reference numeral 30 denotes a control unit that performs overall control of a component mounting operation for mounting an electronic component on the printed circuit board P in the electronic component mounting apparatus 1, an operation system CPU (central processing unit) as a determination unit, and 31 a storage unit. RAM (Random Access Memory), 32 is a ROM (Read Only Memory), and the operation system CPU 30 installs components in accordance with the program stored in the
前記RAM31には、電子部品の装着順序毎に、プリント基板P内でのX座標、Y座標、角度情報や、部品供給ユニット3Bの配置番号等から構成される装着データ(図6参照)や、各部品供給ユニット3Bのフィーダベース3A上における配置番号に対応した各電子部品の種類の情報である部品配置データ(図7参照)や、電子部品毎に電子部品の特徴である部品ライブラリデータ(図8)や、レンズの倍率及び照明装置8の照明灯である各LEDの輝度データなどの装置データ、各種オフセットデータ等が格納されている。
In the
前記部品ライブラリデータは、図8に示すように、電子部品のX方向及びY方向の寸法や、複数の照明用LEDのうちのどの照明用LEDを点灯させるかに係る照明パターンなどから構成される。そして、電子部品IDが「AAA」のような通常の反射照明が必要な電子部品である場合は、「反射照明」であって、一般反射照明用LED16及び同軸照明用LED25をストロボ点灯(他のLEDは消灯)させる照明パターンであり、電子部品IDが「BBB」のような「BGA照明」が必要な電子部品である場合は、BGA照明用LED15をストロボ点灯させる照明パターンであり、電子部品IDが「CCC」のような「透過照明」が必要な電子部品である場合は、透過照明用LED17をストロボ点灯させる照明パターンである。
As shown in FIG. 8, the component library data is composed of the dimensions of the electronic component in the X direction and the Y direction, an illumination pattern according to which of the plurality of illumination LEDs is lit. . If the electronic component ID is an electronic component that requires normal reflected illumination such as “AAA”, it is “reflective illumination” and the general
なお、このような照明パターンの種類は、上記の3種類に限られず、4種類以上の照明パターンを採用することもできる。この場合、「反射照明」、「BGA照明」、「透過照明」においても、それぞれ複数種類の照明パターンとしてもよく、各LED毎に点灯又は消灯させるようなデータ構成による照明パターンとしてもよい。 Note that the types of such illumination patterns are not limited to the above three types, and four or more types of illumination patterns may be employed. In this case, the “reflective illumination”, “BGA illumination”, and “transmission illumination” may each be a plurality of types of illumination patterns, or may be an illumination pattern with a data configuration in which each LED is turned on or off.
また、前記RAM31には、前記部品認識カメラ20で撮像された電子部品の画像を認識処理する場合の解像度に係るデータが電子部品の種類毎に格納されている。即ち、後述するモニター33及びキーボード34を使用して、高解像度で解像して認識処理するか、又は標準解像度度で解像するかに係る解像度データが設定され、RAM31に格納されている。なお、この解像度に係るデータを電子部品の種類毎に、即ち部品ライブラリデータの一部として格納してもよい。
Further, the
前記操作系CPU30には表示部としてのモニター33及び入力装置としてのキーボード34が接続されると共に制御系CPU35が接続されている。この制御系CPU35には、駆動回路36を介して前述したX方向リニアモータ41、Y方向リニアモータ40等が接続されている。
A monitor 33 as a display unit and a
45は画像処理CPUで、この画像処理CPU45は照明コントロール部46に接続される。47は照明コントロール部46を構成する露光タイミング回路で、ビーム4A、4Bのいずれかの移動により部品認識カメラ20の上方位置に装着ヘッド6が移動して来ると、画像処理CPU45が画像取込信号を露光タイミング回路47を介して部品認識カメラ20に出力して所定時間シャッタを開いたままにして露光させると共に照明コントロール部46を構成するLEDコントロール・駆動回路48に所定時間のストロボ点灯信号を出力する。
An image processing CPU 45 is connected to the
前記LEDコントロール・駆動回路48は、吸着ノズル5に吸着保持されている電子部品の種類に対応した照明パターンに係るLEDを1回だけストロボ点灯させる点灯パターンデータなどが格納されており、このストロボ点灯により電子部品を保持した吸着ノズル5が移動しながら部品認識カメラ20が電子部品を撮像するフライ撮像か、又は吸着ノズル5が部品認識カメラ20の上方で停止した状態で撮像する停止撮像が行われる。LEDの点灯は、露光開始後、所定のタイミングで開始され、所定時間点灯を続け、露光が終了する前に点灯が終了するように設定されている。
The LED control /
そして、前記部品認識カメラ20の露光が終了すると、この部品認識カメラ20よりビデオ信号が画像入力部49に入力され、その画像メモリ50に撮像画像を格納し、画像処理CPU45が認識処理する構成であり、撮像画像は画像モニター54に表示される。
When the exposure of the
なお、前記照明コントロール部46は、入出力部51と、CPU52と、メモリ53と、LEDコントロール・駆動回路48と、露光タイミング回路47とを備えている。
The
前記RAM31には、照明パターン毎の照明装置8による照明に係るモード毎に、撮像方法、フライ撮像時の最大速度、部品認識カメラ20の露光時間、照明装置8の点灯時間などが格納され、吸着ノズル5に吸着保持された各電子部品の位置認識の際には、撮像条件を決定するフローチャートに係る図9乃至図11に沿って説明するように、部品認識カメラ20がこの電子部品を撮像するものであり、以下詳述する。
The
以上の構成により、以下装着動作について説明する。先ず、プリント基板Pが上流側装置(図示せず)より受継がれて搬送装置2の基板供給部上に存在すると、この基板供給部上のプリント基板Pを基板位置決め部へ移動させ、このプリント基板Pを位置決めして固定する。 With the above configuration, the mounting operation will be described below. First, when the printed circuit board P is inherited from an upstream device (not shown) and exists on the substrate supply unit of the transport device 2, the printed circuit board P on the substrate supply unit is moved to the substrate positioning unit, and this print The substrate P is positioned and fixed.
そして、プリント基板Pの位置決めがされると、奥側のビーム4AがY方向リニアモータ40の駆動により前後に延びたガイドに沿ってスライダが摺動してY方向に移動すると共にX方向リニアモータ41により装着ヘッド6がX方向に移動し、図6の装着データの装着順序に従って対応する部品供給ユニット3Bの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータ42の駆動により吸着ノズル5を下降させて部品供給ユニット3Bから電子部品を取出す。この場合、装着ヘッド6をX方向に移動させると共に回転させ、更に吸着ノズル5を昇降させることにより、複数の吸着ノズル5が次々と部品供給ユニット3Bから電子部品を取出すことができる。
When the printed circuit board P is positioned, the slider 4 slides along the guide extending in the front-rear direction by the driving of the Y-direction
また、奥側の装着ヘッド6の吸着ノズル5による電子部品の取出しの後、或いは取出しているときに、手前側のビーム4BがY方向リニアモータ40の駆動によりY方向に移動すると共にX方向リニアモータ41により装着ヘッド6がX方向に移動し、対応する部品供給ユニット3Bの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータの駆動により吸着ノズル5を下降させて部品供給ユニット3Bから電子部品を取出すことができる。但し、奥側及び手前側のビーム4A、4Bの吸着ノズル5が併行して取出し動作をする場合には、両ビーム4A、4Bの装着ヘッド6が衝突しないように対応するY方向リニアモータ40及びX方向リニアモータ41が制御系CPU35により制御される。
Also, after or after taking out the electronic component by the
そして、複数個の電子部品を取出した後は両装着ヘッド6の吸着ノズル5を上昇させて、両ビーム4A、4Bの装着ヘッド6を各部品認識カメラ20の上方を通過移動しながら又は上方位置に停止して、両装着ヘッド6の吸着ノズル5に吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を画像処理CPU45が認識処理して吸着ノズル5に対する位置ズレを把握することができる。この場合、吸着ノズル5に吸着保持されている電子部品の種類に対応する照明パターンで必要なLEDが1回だけ必要な点灯時間、ストロボ点灯する。
After the plurality of electronic components are taken out, the
この場合、照明装置8の照明や部品認識カメラ20の露光については、図9乃至図11に基づいて、制御される。初めに、装着データの装着ステップ番号「0001」は、配置番号が「101」の部品供給ユニット3Bで部品IDが「AAA」の電子部品であるが、操作系CPU30がこの電子部品の部品ライブラリデータをRAM31から読み込んで、照明パターンを取得する。即ち、部品IDが「AAA」の電子部品に係る照明パターンは「反射照明」である。
In this case, the illumination of the
次いで、操作系CPU30がRAM31に格納されている解像度データに基づいて、高解像度か標準解像度度で解像するかを判断し、標準解像度であると判断すると、図10に係るフローチャートに従って処理される。
Next, based on the resolution data stored in the
次いで、操作系CPU30が照明装置8による照明に係るモードを選択する。この場合、標準解像度で処理するもので、装着ステップ番号「0001」の配置番号「101」の部品IDが「AAA」の電子部品に係る照明パターンは「反射照明」であるので、モード1が選択される。従って、撮像方法がフライ撮像で、このフライ撮像時の最大速度は減速しない標準速度で装着ヘッド2(ビーム4A)を移動させながら、部品認識カメラ20の露光時間が例えば50μ秒間で、照明装置8の点灯時間が例えば20μ秒間で、吸着ノズル6に吸着保持された電子部品は撮像される。即ち、操作系CPU30が画像処理CPU45及び照明コントロール部46を介して、先ず前記照明パターンに応じ、部品認識カメラ20のシャッタを開き露光を開始させ50μ秒間露光させる(部品認識カメラ20のCCD等の撮像素子が受光状態となる。)。そして、部品認識カメラ20が露光状態となった後、所定のタイミングで照明装置8が照明を開始し(LED点灯)、20μ秒間だけ点灯する。この照明は、50μ秒間の露光時間中に行われることとなる。この20μ秒間の照明により、電子部品に照射された反射光が部品認識カメラ20内の撮像素子に受光され、十分鮮明な撮像画像が形成される。この場合、一般反射照明用LED16及び同軸照明用LED25をストロボ点灯させて、装着ヘッド6に設けられた複数の吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に斜め下方から光を照射して、部品認識カメラ20が撮像することとなる。
Next, the operation system CPU 30 selects a mode related to illumination by the
また、装着ステップ番号「0002」の配置番号「102」の部品IDが「BBB」の電子部品に係る照明パターンは「BGA照明」であるので、モード2が選択される。従って、撮像方法がフライ撮像で、このフライ撮像時の最大速度は標準速度より50%減速する速度で装着ヘッド2(ビーム4A)を移動させ、部品認識カメラ20の露光時間が例えば100μ秒間で、照明装置8の点灯時間が例えば40μ秒間で、吸着ノズル6に吸着保持された電子部品は撮像される(照明点灯は露光時間内になされる。)。この場合、BGA照明用LED15をストロボ点灯させて、装着ヘッド6に設けられた複数の吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に斜め下方から光を照射して、部品認識カメラ20が撮像することとなる。
In addition, since the illumination pattern related to the electronic component having the component ID “BBB” of the arrangement number “102” of the mounting step number “0002” is “BGA illumination”, mode 2 is selected. Therefore, the imaging method is fly imaging, the maximum speed at the time of this fly imaging is moved at a speed that is 50% slower than the standard speed, and the exposure time of the
モード2のときは、モード1より点灯時間が長くなるが、撮像時の最大速度をモード1より遅くしているので、鮮明な出の撮像画像を得ることができる。 In mode 2, the lighting time is longer than in mode 1, but the maximum speed at the time of imaging is slower than in mode 1, so a clear captured image can be obtained.
更に、装着ステップ番号「0003」の配置番号「201」の部品IDが「CCC」の電子部品に係る照明パターンは「透過照明」であるので、モード3が選択される。従って、撮像方法が停止撮像で、装着ヘッド2(ビーム4A)が部品認識カメラ20上方で停止した状態で、部品認識カメラ20の露光時間が例えば1500μ秒間で、照明装置8の点灯時間が例えば1400μ秒間で、吸着ノズル6に吸着保持された電子部品は光量が不足することなく、相当の光量で撮像される。この場合、透過照明用LED17をストロボ点灯させて装置本体9の天面9Aに開設された各開口部18を介して複数の前記吸着ノズル5に固定された拡散板(図示せず)に向けて光を照射し、この拡散板を介して上方から光を吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に照射して、部品認識カメラ20が撮像することとなる。即ち、点灯してから消灯するまでの総光量(積算光量)を十分なものとすることができる。
Furthermore, since the illumination pattern related to the electronic component having the component ID “CCC” of the arrangement number “201” of the mounting step number “0003” is “transmission illumination”,
従来は、反射照明や透過照明等の照明パターンが異なっても点灯時間が定量であるため、特に透過照明の場合に光量が不足して、はっきりとした電子部品の撮像画像が得られないという問題が発生することもあったが(特に、透過照明の設置スペースに限りがあり、LEDの数量を十分に設置できない場合、反射照明に比較して照度が十分得られず、同一時間での光量が不足することがあった。)、本実施形態によれば照明パターンが異なっても、照明時間を長くして、相当の光量を得ることができて、鮮明な電子部品の撮像画像を得ることにより、吸着ノズル5に保持された電子部品の位置を確実に把握することができる。
Conventionally, the lighting time is fixed even if the illumination patterns such as reflected illumination and transmissive illumination are different, especially in the case of transmissive illumination, the amount of light is insufficient, and a clear captured image of electronic parts cannot be obtained (In particular, when the installation space of the transmissive illumination is limited and the number of LEDs cannot be installed sufficiently, the illuminance cannot be obtained sufficiently compared to the reflected illumination, and the light intensity at the same time is reduced. According to this embodiment, even if the illumination pattern is different, the illumination time can be lengthened to obtain a considerable amount of light, and a clear captured image of the electronic component can be obtained. The position of the electronic component held by the
また、以上のいずれの前記LEDをストロボ点灯させる場合においても、前記部品認識カメラ20の露光が終了すると、撮像された画像は画像入力部49を介して画像メモリ50に格納され、画像処理CPU45がこの撮像画像について認識処理し、各電子部品の吸着ノズル5に対する位置が把握され、この位置は画像メモリ50に格納される。
When any of the above-described LEDs is stroboscopically illuminated, when the exposure of the
その後、RAM31に格納された装着データの電子部品の装着座標に前記電子部品の吸着ノズル5に対する位置を加味して、吸着ノズル5が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板P上に装着する。即ち、X及びY方向については各ビーム4に対応するY方向リニアモータ40及びその装着ヘッド6に係るX方向リニアモータ41により、装着角度についてはθ軸モータ43により、結果として各装着ヘッド6の各吸着ノズル5はX・Y方向及び装着角度が補正され、吸着ノズル5が位置ずれを補正しつつ、各電子部品をプリント基板P上に装着する。このようにして、プリント基板P上に全ての電子部品の装着をしたら、このプリント基板Pを基板位置決め部から基板排出部を介して下流装置に受け渡す。
Thereafter, the position of the electronic component with respect to the
なお、前述したように、操作系CPU30がRAM31に格納されている解像度データに基づいて、高解像度か標準解像度で解像するかを判断し、高解像度であると判断すると、図11に係るフローチャートに従って処理される。即ち、初めに操作系CPU30が照明装置8による照明に係るモードを選択する。この場合、高解像度で処理するもので、部品IDが「AAA」の電子部品にあっては、その照明パターンは「反射照明」であるので、モード4が選択される。従って、撮像方法がフライ撮像で、このフライ撮像時の最大速度は標準速度より30%減速する速度で装着ヘッド2(ビーム4A)を移動させながら、部品認識カメラ20の露光時間が例えば70μ秒間で、照明装置8の点灯時間が例えば30μ秒間で、吸着ノズル6に吸着保持された電子部品は撮像される。この場合、一般反射照明用LED16及び同軸照明用LED25をストロボ点灯させて、装着ヘッド6に設けられた複数の吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に斜め下方から光を照射して、部品認識カメラ20が撮像することとなる。高解像度の場合、レンズ系が標準解像度より暗くなり、照明の明るさが同じであっても、撮像素子に受光される光の強さが小さくなってしまうことがあるが、このような場合でも、点灯時間を長くして、同等の光量が撮像素子に受光されるようにできる。
As described above, when the operation system CPU 30 determines whether the resolution is high resolution or standard resolution based on the resolution data stored in the
また、部品IDが「BBB」の電子部品にあっては、その照明パターンは「BGA照明」であるので、モード5が選択される。従って、撮像方法が撮像方法が停止撮像で、装着ヘッド2(ビーム4A)が部品認識カメラ20上方で停止した状態で、部品認識カメラ20の露光時間が例えば150μ秒間で、照明装置8の点灯時間が例えば60μ秒間で、吸着ノズル6に吸着保持された電子部品は撮像される。この場合、BGA照明用LED15をストロボ点灯させて、装着ヘッド6に設けられた複数の吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に斜め下方から光を照射して、部品認識カメラ20が撮像することとなる。
In the case of an electronic component with the component ID “BBB”, the illumination pattern is “BGA illumination”, and therefore
更に、部品IDが「CCC」の電子部品にあっては、その照明パターンは「透過照明」であるので、モード6が選択される。従って、撮像方法が停止撮像で、装着ヘッド2(ビーム4A)が部品認識カメラ20上方で停止した状態で、部品認識カメラ20の露光時間が例えば2100μ秒間で、照明装置8の点灯時間が例えば2000μ秒間で、吸着ノズル6に吸着保持された電子部品は撮像される。この場合、透過照明用LED17をストロボ点灯させて装置本体9の天面9Aに開設された各開口部18を介して複数の前記吸着ノズル5に固定された拡散板(図示せず)に向けて光を照射し、この拡散板を介して上方から光を吸着ノズル5に吸着保持された電子部品に照射して、部品認識カメラ20が撮像することとなる。
Furthermore, in the case of an electronic component with the component ID “CCC”, the illumination pattern is “transmission illumination”, so
以上のように、前記部品認識カメラ20で撮像された電子部品の画像を高解像度で認識処理する場合は、標準解像度で認識処理したのでは、電子部品の位置を明確に把握できない場合に対処できることとなる。なお、このように、高解像度で解像して認識処理するか、又は標準解像度度で解像するかに係る解像度データを作業管理者が設定して、RAM31に格納する場合に限らず、認識処理できない認識異常が所定の頻度で発生した場合に、自動的に変更するように操作系CPU30が制御するようにしてもよい。
As described above, when the electronic component image picked up by the
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description, and the present invention is not limited to the various embodiments described above without departing from the spirit of the present invention. It encompasses alternatives, modifications or variations.
1 電子部品装着装置
3 部品供給装置
3A フィーダベース
3B 部品供給ユニット
5 吸着ノズル
8 照明装置
15 BGA照明用LED
16 一般反射照明用LED
17 透過照明用LED
25 同軸照明用LED
30 操作系CPU
31 RAM
33 モニター
34 キーボード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic
16 LED for general reflection lighting
17 LED for transmitted illumination
25 LED for coaxial lighting
30 Operating system CPU
31 RAM
33
Claims (3)
複数の照明灯のうちのどの照明灯を点灯させるかに係る照明パターン毎に前記部品認識カメラの露光時間及び前記照明装置の照明点灯時間を格納する記憶手段と、
前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品の種類に対応した前記照明パターンに係る照明点灯時間だけ前記照明装置がこの照明パターンで点灯するように制御すると共に前記照明パターンに係る露光時間で前記部品認識カメラが撮像す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電子部品装着装置。 The electronic component supplied from the component supply device is taken out by the suction nozzle provided in the mounting head, the light from the lighting device is irradiated to the electronic component sucked and held by the suction nozzle, and this electronic component is irradiated by the component recognition camera. In the electronic component mounting apparatus adapted to image,
Storage means for storing an exposure time of the component recognition camera and an illumination lighting time of the lighting device for each lighting pattern according to which lighting lamp of a plurality of lighting lamps is turned on;
The illumination device is controlled to light up with this illumination pattern for the illumination lighting time associated with the illumination pattern corresponding to the type of electronic component sucked and held by the suction nozzle, and the component recognition is performed with the exposure time associated with the illumination pattern. An electronic component mounting apparatus comprising: control means for controlling the camera to take an image.
基板へ電子部品を装着する順序毎の装着座標、電子部品の種類に係る装着データを格納する第1記憶手段と、
各電子部品毎に複数の照明灯のうちのどの照明灯を点灯させるかに係る照明パターンを含む電子部品の特徴に係る部品ライブラリデータを格納する第2記憶手段と、
前期照明パターン毎に前記部品認識カメラの露光時間及び前記照明装置の照明点灯時間を格納する第3記憶手段と、
前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品の種類に対応した前記照明パターンに係る照明点灯時間だけ前記照明装置がこの照明パターンで点灯するように制御すると共に前記照明パターンに係る露光時間で前記部品認識カメラが撮像す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電子部品装着装置。 The electronic component supplied from the component supply device is taken out by the suction nozzle provided in the mounting head, the light from the lighting device is irradiated to the electronic component sucked and held by the suction nozzle, and this electronic component is irradiated by the component recognition camera. In the electronic component mounting apparatus adapted to image,
First storage means for storing mounting coordinates for each order of mounting electronic components on a substrate, mounting data relating to the types of electronic components;
Second storage means for storing component library data relating to characteristics of the electronic component including an illumination pattern relating to which illumination lamp to turn on for each electronic component;
Third storage means for storing an exposure time of the component recognition camera and an illumination lighting time of the illumination device for each previous illumination pattern;
The illumination device is controlled to light up with this illumination pattern for the illumination lighting time associated with the illumination pattern corresponding to the type of electronic component sucked and held by the suction nozzle, and the component recognition is performed with the exposure time associated with the illumination pattern. An electronic component mounting apparatus comprising: control means for controlling the camera to take an image.
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