WO2014184855A1 - 部品実装機 - Google Patents

部品実装機 Download PDF

Info

Publication number
WO2014184855A1
WO2014184855A1 PCT/JP2013/063331 JP2013063331W WO2014184855A1 WO 2014184855 A1 WO2014184855 A1 WO 2014184855A1 JP 2013063331 W JP2013063331 W JP 2013063331W WO 2014184855 A1 WO2014184855 A1 WO 2014184855A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transfer
inspection data
component
bump
shutter speed
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/063331
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
辰次 野澤
Original Assignee
富士機械製造株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士機械製造株式会社 filed Critical 富士機械製造株式会社
Priority to PCT/JP2013/063331 priority Critical patent/WO2014184855A1/ja
Priority to EP13884704.1A priority patent/EP2998728B1/en
Priority to US14/785,384 priority patent/US10250815B2/en
Priority to CN201380076519.1A priority patent/CN105209891B/zh
Priority to JP2015516778A priority patent/JP6037580B2/ja
Publication of WO2014184855A1 publication Critical patent/WO2014184855A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0817Monitoring of soldering processes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95638Inspecting patterns on the surface of objects for PCB's
    • G01N2021/95646Soldering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/93Detection standards; Calibrating baseline adjustment, drift correction
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30152Solder

Definitions

  • the present invention relates to a component mounter having a function of recognizing and inspecting a transfer state of solder or flux transferred to a bump on a lower surface of a component by imaging a lower surface of the component adsorbed by a suction nozzle with a camera. It is.
  • solder or flux (hereinafter referred to as these)
  • the component is mounted after the transfer of the "general name” solder etc. ".
  • the transfer state of the solder or the like to the bump is poor, a mounting failure occurs. Therefore, in the component mounting machine described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-216140), it is sucked by the suction nozzle.
  • the lower surface of the part is imaged with a camera, the pixel value (luminance) of the bump part on the lower surface of the part in the image is measured, and the pixel value is compared with transfer inspection data (threshold value for transfer inspection). The quality of solder transfer is inspected.
  • transfer inspection data images of the lower surface of the component before and after transferring the solder onto the bumps of the component sucked by the suction nozzle of the component mounting machine are respectively captured by the camera of the component mounting machine, and the image To the offline data creation device installed outside the component mounter, and the operator manually creates transfer inspection data while visually checking the pixel values of each bump using the offline data creation device,
  • the transfer inspection data is transmitted to the component mounting machine, and the component mounting machine is used to inspect the quality of the solder transfer using the transfer inspection data.
  • the pixel value of the image obtained by imaging the lower surface of the component varies depending on the shutter speed (exposure time) of the camera and the illumination conditions. For example, if the imaging target is the same, the pixel value increases as the shutter speed decreases, and the pixel value increases as the illumination light increases. Since the lighting conditions are determined by the camera lighting device for each component mounter, it is necessary to determine the optimum shutter speed for recognizing the transfer state for each component mounter, and the transfer inspection data is also changed according to the shutter speed. There is a need to.
  • the component mounter is stopped each time an image before and after transfer is captured at one shutter speed.
  • the image before and after the transfer is downloaded to the offline data creation device, the part used for imaging is discarded, the shutter speed is changed to the next, the new part is attracted to the suction nozzle, and the image before and after the transfer is captured by the camera.
  • the process of imaging is repeated. For this reason, it takes not only a lot of man-hours and time to create transfer inspection data, but also a part must be discarded every time the shutter speed is changed, resulting in an increase in cost.
  • the problem to be solved by the present invention is that the man-hours and time for creating the transfer inspection data can be greatly reduced, and the number of discarded parts used at the time of creating the transfer inspection data can be reduced to zero or only one. It is to provide a component mounting machine.
  • the present invention images the lower surface of a component adsorbed by an adsorption nozzle with a camera and transfers the solder, flux, and the like transferred to bumps (conductor projections, terminals, electrodes) on the lower surface of the component.
  • the transfer inspection data creation device includes a plurality of processes for imaging the lower surface of the component with the camera before transferring the fluid to the bumps on the lower surface of the component sucked by the suction nozzle.
  • a plurality of pre-transfer images with different shutter speeds are obtained, and each image before transfer is subjected to gray processing to obtain a pixel value of a bump portion before transfer, After the fluid is transferred to the bumps on the lower surface of the component, the process of imaging the lower surface of the component with the camera is executed at the same plurality of shutter speeds as before transfer, and a plurality of images after transfer having different shutter speeds are obtained.
  • the image processing means for obtaining the pixel value of the bump part after transfer by performing gray processing on each image after transfer and the shutter speed used for the inspection of the transfer state based on the pixel value of the bump part after transfer Shutter speed determining means for determining, and transfer inspection data generating means for generating the transfer inspection data based on the pixel values of the bump portions before and after transfer of the image captured at the shutter speed determined by the shutter speed determining means. It is a configuration.
  • a transfer inspection data creation device is provided in the component mounting machine, the transfer inspection data creation device automatically determines the shutter speed used for the inspection of the transfer state, and before and after transferring the image captured at the shutter speed.
  • the transfer inspection data is created based on the pixel value of the bump part of the image, so the labor and time required to create the transfer inspection data can be greatly reduced, and even an operator who does not know how to create the transfer inspection data can easily Transcription inspection data can be created.
  • a plurality of pre-transfer images and a plurality of post-transfer images with different shutter speeds can be obtained without discarding one component used for creating the transfer inspection data, and the parts used for creating the transfer inspection data. Can be used in actual production as they are, and the number of discarded parts can be zero or only one. Further, even if the number of component mounting machines having a transfer inspection function increases, transfer inspection data that absorbs variations in illumination conditions can be easily created for each component mounting machine.
  • the minimum shutter speed among the shutter speeds for capturing an image in which the minimum pixel value of the bump portion after transfer is equal to or greater than a predetermined value is used. It should be decided. In this way, the shutter speed can be minimized within a range in which the recognizability of the transfer state can be ensured, and it is possible to meet the demand for higher imaging processing.
  • the transfer inspection data creation means includes a minimum value of a pixel value of a bump part before transfer of an image captured at a shutter speed determined by the shutter speed determination means and a maximum value of a pixel value of a bump part after transfer.
  • An intermediate value is calculated as transfer inspection data for transfer recognition, and the transfer inspection apparatus uses the transfer inspection data for transfer recognition as a transfer portion of the fluid and a portion not transferred (a portion where the bump is exposed). What is necessary is just to use it as a threshold value to identify. In this way, if an intermediate value between the minimum pixel value of the bump portion before transfer and the maximum pixel value of the bump portion after transfer is used as transfer inspection data for transfer recognition, transfer inspection data for transfer recognition is used. And the variation range of the pixel value of the bump portion before and after the transfer can be increased uniformly, and the transfer portion and the non-transfer portion of the fluid can be accurately distinguished.
  • the transfer inspection data creation means determines a value smaller than a minimum value of a pixel value of a bump portion after transfer of an image captured at a shutter speed determined by the shutter speed determination means by a predetermined value for image processing error determination.
  • the transfer inspection data may be calculated as transfer inspection data, and the transfer inspection apparatus may use the transfer inspection data for image processing error determination as a threshold value for determining an image processing error. By doing this, it is possible to automatically create transfer inspection data for determining an image processing error for determining an image processing error.
  • the transfer inspection data creation device may create the transfer inspection data when the transfer inspection data is not created when the production using the part for transferring the fluid is executed. This is to enable production to start after the transfer inspection data is automatically created when the transfer inspection data necessary for production is not created.
  • the transfer inspection data creation device re-creates the transfer inspection data when the transfer inspection device determines that a transfer failure or an image processing error has occurred during production using the component that transfers the fluid. Also good. This is because if a transfer inspection or misprocessing of an image processing error occurs due to misalignment of the transfer inspection data, the transfer inspection data is corrected by re-creating the transfer inspection data so that the transfer failure or image processing error is erroneous. This is because the determination may be avoided.
  • FIG. 1 is a side view showing a state in which a transfer device according to an embodiment of the present invention is set on a component mounting machine.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the main part of the component mounter.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the component mounter.
  • FIG. 4 is a flowchart (part 1) showing the flow of processing of the program in the transfer inspection data automatic creation production mode.
  • FIG. 5 is a flowchart (part 2) showing the flow of processing of the program in the transfer inspection data automatic creation production mode.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the magnitude relationship between the variation range of the pixel values A and B of the bump portion before and after transfer and the transfer inspection data H and L for transfer recognition / image processing error determination.
  • a component supply device 13 such as a tape feeder and a tray feeder and a transfer device 14 are adjacently detachably set on a setting table 12 of the component mounting machine 11.
  • the transfer device 14 is detachably mounted with a dish-shaped rotary table 15 (transfer table) for forming solder (fluid) into a film shape, and the rotary table 15 is rotationally driven by a motor (not shown). It has become so.
  • a squeegee 16 having substantially the same length as the radius is provided above the turntable 15 along the radial direction of the turntable 15, and the turntable 15 is rotated to rotate the turntable 15.
  • the solder inside is uniformly spread out by the squeegee 16 and formed into a film shape.
  • a suction nozzle 19 that sucks a component 18 supplied from a component supply device 13 is replaceably held on the mounting head 17 of the component mounting machine 11. While the component mounter 11 is in operation, when the component 18 sucked by the suction nozzle 19 is a solder transfer target component (BGA component, chip component, etc.), the component 18 is moved above the rotary table 15 of the transfer device 14. The bumps 20 (conductor projections, terminals, electrodes) on the lower surface of the component 18 are immersed in the solder film in the rotary table 15 to transfer the solder to the bumps 20.
  • BGA component, chip component, etc. solder transfer target component
  • the component mounter 11 picks up the component 18 picked up by the suction nozzle 19 from the lower surface side at a position located below the path along which the suction nozzle 19 of the mounting head 17 moves.
  • a camera 21 is provided.
  • the component mounter 11 is provided with a conveyor 23 for transporting the circuit board 22 and a mounting head moving device 24 (see FIG. 3) for moving the mounting head 17 in the XY direction (the board transport direction and its perpendicular direction). It has been.
  • the mounting head 17 is equipped with a mark imaging camera 25 (see FIG. 3) for imaging a reference position mark (not shown) on the circuit board 22.
  • the control device 31 of the component mounting machine 11 includes an input device 32 such as a keyboard, a mouse, and a touch panel, a display device 33 such as a liquid crystal display and a CRT, and a transfer shown in FIGS. 4 and 5 described later.
  • An inspection data automatic creation production mode program and a storage device 34 for storing various data are connected.
  • the control device 31 includes an image processing unit 35 that processes an image captured by the component imaging camera 21 or the mark imaging camera 25.
  • the image processing unit 35 functions as a transfer inspection data creation device 36 that inspects the solder transfer state of each bump 20 portion on the lower surface of the component 18 and also creates a transfer inspection data used when inspecting the solder transfer state. It also functions as an inspection device 37.
  • the control device 31 controls the operation in which the component 18 supplied from the component supply device 13 is sucked by the suction nozzle 19 and mounted on the circuit board 22 while the component mounter 11 is in operation. At this time, if the part 18 sucked by the suction nozzle 19 is a solder transfer target part such as a BGA part, the part 18 sucked by the suction nozzle 19 is moved above the rotary table 15 of the transfer device 14 and lowered. Thus, the solder is transferred to each bump 20 on the lower surface of the component 18, and then the component 18 is mounted on the circuit board 22.
  • a solder transfer target part such as a BGA part
  • the component 18 While moving the component 18 sucked by the suction nozzle 19 onto the circuit board 22 (after the solder transfer when the component 18 is a solder transfer target component), the component 18 is imaged by the component imaging camera 21.
  • the captured image is processed by the image processing unit 35 to determine the suction posture of the component 18 and the presence / absence of the component 18.
  • the image captured by the component imaging camera 21 after the solder transfer is grayed to recognize each bump 20 portion on the lower surface of the component 18.
  • the pixel value (gray value) of each bump 20 portion is compared with transfer inspection data H for transfer recognition described later, and whether the pixel value of each bump 20 portion is less than or equal to the transfer inspection data H for transfer recognition. If not, the quality of solder transfer is inspected. At the time of this inspection, if the pixel value of each bump 20 portion is equal to or less than the transfer inspection data L for image processing error determination described later, it is determined as an image processing error.
  • the transfer inspection data automatic creation production mode program shown in FIGS. 4 and 5 includes the image processing unit 35 when the production mode is a production mode for mounting solder transfer parts and is set to the transfer inspection data automatic creation mode. It is executed by the control device 31. It is assumed that component data for image processing necessary for recognizing each bump 20 on the lower surface of the component 18 sucked by the suction nozzle 19 is stored in the storage device 34 in advance.
  • step 101 transfer inspection data H and L for transfer recognition / image processing error determination relating to solder transfer parts used for production are set. If it is determined that the transfer inspection data H and L are not set, the processing after step 102 is executed, and the transfer inspection data H and L are automatically created as follows.
  • step 102 it is determined whether or not the operator has operated the production start switch 38 (see FIG. 3). If it is determined that the production start switch 38 has not been operated, the process waits until it is operated. To do. Thereafter, when the operator operates the production start switch 38, the process proceeds to step 103, where the component 18 is sucked by the suction nozzle 19 and moved into the field of view of the component imaging camera 21.
  • the process proceeds to step 104, and the part imaging / image processing before transfer is executed a plurality of times.
  • a process of imaging the lower surface of the pre-transfer component 18 adsorbed by the suction nozzle 19 with the component imaging camera 21 is executed at a plurality of shutter speeds, and a plurality of shutter speeds differing. Images before transfer are acquired, and each image is subjected to gray processing to obtain a pixel value of a portion of the bump 20 before transfer and store it in the storage device 34.
  • the shutter speed is changed in order from the initial value (lower limit or lower limit shutter speed) to the upper limit or lower limit shutter speed at regular intervals, and for each shutter speed. Execute component imaging and image processing.
  • step 105 where the component 18 sucked by the suction nozzle 19 is moved upward and moved downward of the rotary table 15 of the transfer device 14, thereby transferring the solder to each bump 20 on the lower surface of the component 18.
  • the component 18 is moved into the field of view of the component imaging camera 21.
  • step 106 the component imaging / image processing after the transfer is executed a plurality of times.
  • a process of imaging the lower surface of the transferred component 18 sucked by the suction nozzle 19 with the component imaging camera 21 is executed at the same plurality of shutter speeds as before the transfer.
  • a plurality of post-transfer images having different values are acquired, each image is subjected to gray processing, and the pixel value of the bump 20 portion after transfer is obtained and stored in the storage device 34. Even at this stage, since the optimum shutter speed is unknown, the shutter speed is changed in order from the initial value (lower limit or lower limit shutter speed) to the upper limit or lower limit shutter speed at regular intervals.
  • Execute component imaging and image processing The processes in steps 104 and 106 serve as image processing means in the claims.
  • step 108 the minimum value of the pixel value of the bump 20 portion after transfer from among a plurality of images after transfer is determined.
  • An image having a predetermined value or more for example, 100 or more is selected, and the minimum shutter speed among the shutter speeds for capturing these images is obtained, and this is determined as the shutter speed used for the inspection of the transfer state.
  • the processing in step 108 serves as shutter speed determination means in the claims.
  • step 109 transfer inspection data H for transfer recognition and image processing error determination are based on the pixel values A and B of the bump portion before and after the transfer of the image captured at the shutter speed determined in step 108.
  • Transfer inspection data L is calculated.
  • the transfer inspection data H for transfer recognition is used as a threshold value for discriminating between a transfer portion of solder and a portion that is not transferred (a portion where the bump 20 is exposed).
  • a threshold value for discriminating between a transfer portion of solder and a portion that is not transferred (a portion where the bump 20 is exposed).
  • the intermediate value between the minimum value Amin of the pixel value A of the bump 20 portion before image transfer and the maximum value Bmax of the pixel value B of the bump 20 portion after transfer is set as transfer inspection data H for transfer recognition
  • the difference between the transfer inspection data H for transfer recognition and the variation range of the pixel values A and B of the bump 20 portion before and after transfer can be increased uniformly, and the transfer portion of the solder and the untransferred portion (the bump 20 It is possible to accurately identify the exposed portion).
  • a transfer inspection for determining an image processing error is set to a value that is smaller by a predetermined value C (for example, 15) than the minimum value Bmin of the pixel value B of the bump 20 after transfer of the image picked up at the shutter speed determined in step 108.
  • a predetermined value C for example, 15
  • the transfer inspection data L for determining an image processing error is used as a threshold value for determining an image processing error.
  • the pixel value of the bump 20 portion after transfer is less than or equal to the transfer inspection data L for image processing error determination during production, there is a foreign matter darker than the solder attached to the bump 20 or illumination that illuminates the lower surface of the component 18 This means that the light is dark, the component imaging camera 21 is out of order, or some other abnormality has occurred, so that the pixel value of the bump 20 after transfer is determined as an image processing error during production. If it is less than or equal to the transfer inspection data L for use, it is determined that this is an image processing error.
  • the process of step 109 serves as a transfer inspection data creation means in the claims.
  • step 110 After calculating the transfer inspection data H and L for transfer recognition / image processing error determination as described above, the process proceeds to step 110, and the transfer inspection data H and L are stored in the storage device 34. Thereafter, the process proceeds to step 111, where it is determined whether or not the user has designated the disposal of the component 18 used to create the transfer inspection data H and L, and if it is determined that the disposal of the component 18 has been designated. Then, the process proceeds to step 112, where the transferred parts 18 used for creating the transfer inspection data H and L are discarded, and the process proceeds to step 115 in FIG. 5 to start production.
  • step 111 determines whether the disposal of the component 18 is not designated. If it is determined in step 111 that the disposal of the component 18 is not designated, the process proceeds to step 113, and the transferred component 18 used to create the transfer inspection data H and L is used as it is. And proceed to step 115 in FIG. 5 to start production.
  • step 101 if it is determined in step 101 after the program is started that the transfer inspection data H and L for transfer recognition / image processing error determination are set, the process proceeds to step 114 in FIG. Determines whether or not the production start switch 38 has been operated. If it is determined that the production start switch 38 has not been operated, the system waits until it is operated. Thereafter, when the operator operates the production start switch 38, the process proceeds to step 115 to start production. First, in step 115, the component 18 is sucked by the suction nozzle 19 and the component 18 is moved into the field of view of the component imaging camera 21.
  • step 116 the shutter speed of the component imaging camera 21 is set to the shutter speed obtained in step 108, and the lower surface of the component 18 before transfer sucked by the suction nozzle 19 is moved by the component imaging camera 21.
  • the image is picked up, and the image is subjected to gray processing to obtain the pixel value of the bump 20 portion before transfer, and stored in the storage device.
  • step 117 where the component 18 adsorbed by the adsorption nozzle 19 is moved upward and moved downward of the rotary table 15 of the transfer device 14, thereby transferring the solder to each bump 20 on the lower surface of the component 18.
  • the component 18 is moved into the field of view of the component imaging camera 21.
  • step 118 the shutter speed of the component imaging camera 21 is set to the shutter speed obtained in step 108, and the lower surface of the transferred component 18 sucked by the suction nozzle 19. Is imaged by the component imaging camera 21, the image is subjected to gray processing, and the pixel value of the bump 20 portion after transfer is obtained and stored in the storage device 34.
  • step 119 in which the pixel value of the bump 20 portion after transfer is compared with the transfer inspection data H for transfer recognition to check the quality of the solder transfer, and the pixel value of the bump 20 portion after transfer is imaged.
  • the transfer inspection data L for processing error determination it is determined whether or not there is an image processing error, and in the next step 120, it is determined whether or not a solder transfer failure or an image processing error has occurred. If it is determined that no image processing error has occurred, the process proceeds to step 122 where the transferred component 18 is mounted on the circuit board 22. Thereafter, the processing after step 115 described above is repeatedly executed to continue production.
  • step 120 determines whether or not the cause of the solder transfer failure or the image processing error is that the transfer inspection data H and L need to be recreated. 4 is re-executed, the transfer inspection data H and L for transfer recognition / image processing error determination are re-created. On the other hand, if it is determined in step 123 that it is not necessary to recreate the transfer inspection data H and L, the processing after step 115 described above is repeatedly executed to continue production.
  • the function as the transfer inspection data creation device 36 is mounted on the component mounting machine 11, and the shutter speed used by the transfer inspection data creation device 36 for the inspection of the transfer state of the solder is automatically set. Since the transfer inspection data H and L are created based on the pixel values of the bump 20 portion before and after the transfer of the image captured at the shutter speed, the labor and time for creating the transfer inspection data are greatly increased. The transfer inspection data H and L can be easily created even by an operator who does not know how to create the transfer inspection data H and L. In addition, a plurality of pre-transfer images and a plurality of post-transfer images having different shutter speeds can be acquired without discarding one component 18 used for creating the transfer inspection data H and L.
  • the part 18 used to create L can be used in actual production as it is, and the number of discarded parts 18 can be zero or only one. Further, even if the number of the component mounting machines 11 having the transfer inspection device 37 increases, the transfer inspection data H and L for absorbing the variation in the illumination conditions can be easily created for each component mounting machine 11.
  • the minimum of the shutter speeds for capturing an image in which the minimum value of the pixel value of the bump 20 portion after transfer is a predetermined value or more. Therefore, the shutter speed can be minimized within a range that can ensure the recognizability of the transfer state, and it is possible to meet the demand for higher imaging processing.
  • the present invention is not limited to the case where the minimum shutter speed is determined within a range in which the recognizability of the transfer state can be ensured. For example, the second or third or more within the range in which the recognizability of the transfer state can be ensured. You may make it determine to a small shutter speed.
  • the transfer inspection data H and L are not created. Since H and L are created, if the transfer inspection data H and L necessary for production are not created, the production can be started after the transfer inspection data H and L are automatically created.
  • the transfer inspection data H and L are re-created. If the image processing error is erroneously determined, the transfer inspection data H and L can be recreated to correct the transfer inspection data H and L so as to avoid the erroneous transfer or image processing error. Is possible.
  • the material to be transferred to the bumps 20 on the lower surface of the component 18 is not limited to solder, and may be any fluid of flux, conductor paste, or adhesive.
  • the transfer device 14 mounted on the component mounting machine 11 is not limited to the rotary transfer device having the rotary table 15 as shown in FIG. 1, and the squeegee can be moved linearly in the horizontal direction by fixing the transfer table.
  • a linear motion type transfer device that fixes the squeegee and linearly moves the transfer table in the horizontal direction may be used.
  • the present invention can be implemented with various modifications within a range not departing from the gist, such as appropriately changing the method for calculating the transfer inspection data.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

 部品実装機11は、吸着ノズル19に吸着した部品18の下面をカメラ21で撮像して該部品18下面のバンプに転写された半田の転写状態を検査する転写検査装置37と、転写検査データを作成する転写検査データ作成装置36とを備える。転写検査データ作成装置36は、転写前の部品18の下面をカメラ21で撮像する処理を複数のシャッタスピードで実行して、シャッタスピードの異なる複数の転写前の画像を取得して転写前のバンプ部分の画素値を求めると共に、転写後の部品18の下面をカメラ21で撮像する処理を転写前と同じ複数のシャッタスピードで実行して、シャッタスピードの異なる複数の転写後の画像を取得して転写後のバンプ部分の画素値を求め、転写後のバンプ部分の画素値に基づいて転写検査時に使用するシャッタスピードを決定する。決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写前後のバンプ部分の画素値に基づいて転写検査データを作成する。

Description

部品実装機
 本発明は、吸着ノズルに吸着した部品の下面をカメラで撮像して該部品の下面のバンプに転写された半田やフラックスの転写状態を画像認識して検査する機能を備えた部品実装機に関する発明である。
 例えば、下面にバンプ(導体の突起部、端子、電極)が形成された部品を、基板や先付け部品上に実装する場合、吸着ノズルに吸着した部品の下面のバンプに半田やフラックス(以下これらを「半田等」と総称する)を転写してから、該部品を実装する場合がある。この場合、バンプへの半田等の転写状態が不良であると、実装不良が発生するため、特許文献1(特開2008-216140号公報)に記載された部品実装機では、吸着ノズルに吸着した部品の下面をカメラで撮像して、その画像に写った部品下面のバンプ部分の画素値(輝度)を測定し、その画素値を転写検査データ(転写検査用のしきい値)と比較して、半田転写の良否を検査するようにしている。
 従来、転写検査データを作成する場合は、部品実装機の吸着ノズルに吸着した部品のバンプに半田等を転写する前と後の部品下面を、それぞれ部品実装機のカメラで撮像して、その画像を部品実装機の外部に設置されたオフラインデータ作成装置にダウンロードし、作業者がオフラインデータ作成装置を使用して目視で各バンプの画素値を確認しながらマニュアルで転写検査データを作成して、その転写検査データを部品実装機へ伝送して、部品実装機で転写検査データを用いて半田転写の良否を検査するようにしている。
特開2008-216140号公報
 ところで、部品下面を撮像した画像の画素値は、カメラのシャッタスピード(露光時間)と照明条件によって変化する。例えば、撮像対象が同じであれば、シャッタスピードが遅くなるほど、画素値が大きくなり、また、照明光が明るくなるほど、画素値が大きくなる。照明条件は、部品実装機毎にカメラの照明装置によって決まるため、部品実装機毎に転写状態を認識するのに最適なシャッタスピードを決める必要があり、そのシャッタスピードに応じて転写検査データも変更する必要がある。
 従来は、複数のシャッタスピードについてそれぞれ転写前後の画像をカメラで撮像して転写検査データを作成する場合に、1つのシャッタスピードで転写前後の画像を撮像する毎に、部品実装機を停止させて、転写前後の画像をオフラインデータ作成装置にダウンロードすると共に、撮像に使用した部品を廃棄し、次のシャッタスピードに変更して、新たな部品を吸着ノズルに吸着して転写前後の画像をカメラで撮像するという処理を繰り返すようにしている。このため、転写検査データの作成に多くの工数と時間がかかるだけでなく、シャッタスピードを変更する毎に部品を廃棄しなければならず、コストアップにつながる。しかも、部品実装機毎に照明条件のばらつきがあるため、その照明条件のばらつきを吸収するには、部品実装機毎に転写検査データを作成する必要がある。このため、転写検査機能を持つ部品実装機の台数が増えるほど、上述した転写検査データの作成に関する問題は、顕著な問題となる。
 そこで、本発明が解決しようとする課題は、転写検査データ作成の作業工数と時間を大幅に削減できると共に、転写検査データ作成時に使用した部品の廃棄数を0又は1個のみとすることができる部品実装機を提供することである。
 上記課題を解決するために、本発明は、吸着ノズルに吸着した部品の下面をカメラで撮像して該部品の下面のバンプ(導体の突起部、端子、電極)に転写された半田、フラックス、導体ペースト、接着剤のいずれかの流動物の転写状態を画像認識して検査する転写検査装置を備えた部品実装機において、前記流動物の転写状態を検査する際に使用する転写検査データを作成する転写検査データ作成装置を備え、前記転写検査データ作成装置は、前記吸着ノズルに吸着した部品の下面のバンプに前記流動物を転写する前に該部品の下面を前記カメラで撮像する処理を複数のシャッタスピードで実行して、シャッタスピードの異なる複数の転写前の画像を取得し、転写前の各画像をグレー処理して転写前のバンプ部分の画素値を求めると共に、該部品の下面のバンプに前記流動物を転写した後に、該部品の下面を該カメラで撮像する処理を転写前と同じ複数のシャッタスピードで実行して、シャッタスピードの異なる複数の転写後の画像を取得し、転写後の各画像をグレー処理して転写後のバンプ部分の画素値を求める画像処理手段と、前記転写後のバンプ部分の画素値に基づいて転写状態の検査に使用するシャッタスピードを決定するシャッタスピード決定手段と、前記シャッタスピード決定手段で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写前後のバンプ部分の画素値に基づいて前記転写検査データを作成する転写検査データ作成手段とを備えた構成としたものである。
 この構成では、部品実装機に転写検査データ作成装置を設けて、該転写検査データ作成装置が転写状態の検査に使用するシャッタスピードを自動的に決定し、そのシャッタスピードで撮像した画像の転写前後のバンプ部分の画素値に基づいて転写検査データを作成するようにしたので、転写検査データ作成の作業工数と時間を大幅に削減できると共に、転写検査データの作成方法を知らない作業者でも簡単に転写検査データを作成することができる。しかも、転写検査データの作成に使用する1つの部品を廃棄せずに、シャッタスピードの異なる複数の転写前の画像と複数の転写後の画像を取得できると共に、転写検査データの作成に使用した部品をそのまま実生産でも使用することが可能であり、部品の廃棄数を0又は1個のみとすることができる。また、転写検査機能を持つ部品実装機の台数が増えても、部品実装機毎に照明条件のばらつきを吸収する転写検査データを簡単に作成することができる。
 本発明は、転写状態の検査に使用するシャッタスピードを決定する際に、転写後のバンプ部分の画素値の最小値が所定値以上となる画像を撮像したシャッタスピードのうちの最小のシャッタスピードに決定するようにすれば良い。このようにすれば、転写状態の認識性を確保できる範囲内でシャッタスピードを最小にすることができ、撮像処理の高速化の要求に対応できる。
 また、前記転写検査データ作成手段は、前記シャッタスピード決定手段で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写前のバンプ部分の画素値の最小値と転写後のバンプ部分の画素値の最大値との中間値を転写認識用の転写検査データとして算出し、前記転写検査装置は、前記転写認識用の転写検査データを前記流動物の転写部分と転写されていない部分(バンプが露出した部分)とを識別するしきい値として用いるようにすれば良い。このように、転写前のバンプ部分の画素値の最小値と転写後のバンプ部分の画素値の最大値との中間値を転写認識用の転写検査データとして用いれば、転写認識用の転写検査データと転写前後のバンプ部分の画素値のばらつき範囲との差を均等に大きくすることができ、流動物の転写部分と転写されていない部分とを精度良く識別することができる。
 また、前記転写検査データ作成手段は、前記シャッタスピード決定手段で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写後のバンプ部分の画素値の最小値よりも所定値だけ小さい値を画像処理エラー判定用の転写検査データとして算出し、前記転写検査装置は、前記画像処理エラー判定用の転写検査データを画像処理エラーを判定するしきい値として用いるようにしても良い。このようにすれば、画像処理エラーを判定する画像処理エラー判定用の転写検査データも自動的に作成することができる。
 また、前記転写検査データ作成装置は、前記流動物を転写する部品を用いる生産を実行する場合に、前記転写検査データが作成されていないときに転写検査データを作成するようにすると良い。これは、生産に必要な転写検査データが作成されていない場合に転写検査データを自動的に作成してから生産を開始できるようにするためである。
 或は、前記転写検査データ作成装置は、前記流動物を転写する部品を用いる生産中に前記転写検査装置で転写不良又は画像処理エラーと判定されたときに転写検査データを再作成するようにしても良い。これは、転写検査データのずれによって転写不良や画像処理エラーの誤判定が発生した場合は、転写検査データを再作成することで、転写検査データを修正して、転写不良や画像処理エラーの誤判定を回避できる場合があるためである。
図1は本発明の一実施例の転写装置を部品実装機にセットした状態を示す側面図である。 図2は部品実装機の主要部の構成を概略的に示す平面図である。 図3は部品実装機の制御系の構成を示すブロック図である。 図4は転写検査データ自動作成生産モードのプログラムの処理の流れを示すフローチャート(その1)である。 図5は転写検査データ自動作成生産モードのプログラムの処理の流れを示すフローチャート(その2)である。 図6は転写前後のバンプ部分の画素値A,Bのばらつき範囲と転写認識用/画像処理エラー判定用の転写検査データH,Lとの大小関係を説明する図である。
 以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
 まず、図1乃至図3を用いて部品実装機の構成を説明する。
 図1、図2に示すように、部品実装機11のセット台12には、テープフィーダ、トレイフィーダ等の部品供給装置13と転写装置14とが隣接して着脱可能にセットされている。この転写装置14には、半田(流動物)を膜状に成形する皿状の回転テーブル15(転写テーブル)が着脱可能に装着され、この回転テーブル15がモータ(図示せず)によって回転駆動されるようになっている。
 図2に示すように、回転テーブル15の上方には、その半径とほぼ同じ長さのスキージ16が回転テーブル15の半径方向に沿って設けられ、回転テーブル15を回転させることで、回転テーブル15内の半田をスキージ16によって均一に押し広げて膜状に成形するようになっている。
 図1に示すように、部品実装機11の実装ヘッド17には、部品供給装置13から供給される部品18を吸着する吸着ノズル19が交換可能に保持されている。部品実装機11の稼働中は、吸着ノズル19に吸着した部品18が半田転写対象部品(BGA部品、チップ部品等)である場合に、該部品18を転写装置14の回転テーブル15の上方へ移動させて下降させることで、該部品18下面の各バンプ20(導体の突起部、端子、電極)を回転テーブル15内の半田膜に浸して各バンプ20に半田を転写する。
 図2に示すように、部品実装機11には、実装ヘッド17の吸着ノズル19が移動する経路の下方に位置する部位に、該吸着ノズル19に吸着した部品18を下面側から撮像する部品撮像用カメラ21が設けられている。その他、部品実装機11には、回路基板22を搬送するコンベア23と、実装ヘッド17をXY方向(基板搬送方向及びその直角方向)に移動させる実装ヘッド移動装置24(図3参照)等が設けられている。一方、実装ヘッド17には、回路基板22の基準位置マーク(図示せず)を撮像するマーク撮像用カメラ25(図3参照)が搭載されている。
 図3に示すように、部品実装機11の制御装置31には、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置32と、液晶ディスプレイ、CRT等の表示装置33と、後述する図4、図5の転写検査データ自動作成生産モードのプログラムや各種データを記憶する記憶装置34等が接続されている。更に、制御装置31には、部品撮像用カメラ21やマーク撮像用カメラ25で撮像した画像を処理する画像処理ユニット35が内蔵されている。この画像処理ユニット35は、部品18下面の各バンプ20部分の半田転写状態を検査する転写検査データ作成装置36として機能すると共に、半田転写状態を検査する際に使用する転写検査データを作成する転写検査装置37としても機能する。
 制御装置31は、部品実装機11の稼働中に部品供給装置13から供給される部品18を吸着ノズル19に吸着して回路基板22に実装する動作を制御する。この際、吸着ノズル19に吸着した部品18がBGA部品等の半田転写対象部品である場合には、吸着ノズル19に吸着した部品18を転写装置14の回転テーブル15の上方へ移動させて下降させることで、該部品18下面の各バンプ20に半田を転写してから、該部品18を回路基板22に実装する。
 吸着ノズル19に吸着した部品18を回路基板22上へ移動させる途中(該部品18が半田転写対象部品である場合は半田転写後)に、該部品18を部品撮像用カメラ21で撮像し、この撮像画像を画像処理ユニット35で処理して該部品18の吸着姿勢や該部品18の有無等を判定する。この際、部品撮像用カメラ21で撮像した部品18が半田転写部品である場合には、半田転写後に部品撮像用カメラ21で撮像した画像をグレー処理して部品18下面の各バンプ20部分を認識して、各バンプ20部分の画素値(グレー値)を後述する転写認識用の転写検査データHと比較して、各バンプ20部分の画素値が転写認識用の転写検査データH以下であるか否かで、半田転写の良否を検査する。この検査時に、各バンプ20部分の画素値が後述する画像処理エラー判定用の転写検査データL以下である場合には、画像処理エラーと判定する。
 次に、画像処理ユニット35の転写検査データ作成装置36としての機能を説明する。この機能は、図4、図5の転写検査データ自動作成生産モードのプログラムによって次のようにして実現される。図4、図5の転写検査データ自動作成生産モードのプログラムは、生産モードが半田転写部品を実装する生産モードで且つ転写検査データ自動作成モードに設定されている場合に、画像処理ユニット35を含む制御装置31によって実行される。尚、吸着ノズル19に吸着した部品18下面の各バンプ20を画像認識するのに必要な画像処理用の部品データは、予め記憶装置34に記憶されているものとする。
 この転写検査データ自動作成生産モードのプログラムが起動されると、まず、ステップ101で、生産に使用する半田転写部品に関する転写認識用/画像処理エラー判定用の転写検査データH,Lが設定されているか否かを判定し、転写検査データH,Lが設定されていないと判定されれば、ステップ102以降の処理を実行して、次のようにして転写検査データH,Lを自動作成する。
 まず、ステップ102で、作業者が生産開始スイッチ38(図3参照)を操作したか否かを判定し、生産開始スイッチ38が操作されていないと判定されれば、それが操作されるまで待機する。その後、作業者が生産開始スイッチ38を操作した時点で、ステップ103に進み、吸着ノズル19に部品18を吸着して、該部品18を部品撮像用カメラ21の視野内へ移動させる。
 この後、ステップ104に進み、転写前の部品撮像・画像処理を複数回実行する。この転写前の部品撮像・画像処理では、吸着ノズル19に吸着した転写前の部品18の下面を部品撮像用カメラ21で撮像する処理を複数のシャッタスピードで実行して、シャッタスピードの異なる複数の転写前の画像を取得し、各画像をグレー処理して転写前のバンプ20部分の画素値を求めて記憶装置34に記憶する。この段階では、最適なシャッタスピードが不明であるため、シャッタスピードを初期値(下限又は下限のシャッタスピード)から一定間隔で上限又は下限のシャッタスピードまで順番に変化させていき、各シャッタスピード毎に部品撮像・画像処理を実行する。
 この後、ステップ105に進み、吸着ノズル19に吸着した部品18を転写装置14の回転テーブル15の上方へ移動させて下降させることで、該部品18下面の各バンプ20に半田を転写した後、該部品18を部品撮像用カメラ21の視野内へ移動させる。この後、ステップ106に進み、転写後の部品撮像・画像処理を複数回実行する。この転写後の部品撮像・画像処理では、吸着ノズル19に吸着した転写後の部品18の下面を部品撮像用カメラ21で撮像する処理を転写前と同じ複数のシャッタスピードで実行して、シャッタスピードの異なる複数の転写後の画像を取得し、各画像をグレー処理して転写後のバンプ20部分の画素値を求めて記憶装置34に記憶する。この段階でも、最適なシャッタスピードが不明であるため、シャッタスピードを初期値(下限又は下限のシャッタスピード)から一定間隔で上限又は下限のシャッタスピードまで順番に変化させていき、各シャッタスピード毎に部品撮像・画像処理を実行する。上記ステップ104と106の処理が請求の範囲でいう画像処理手段としての役割を果たす。
 この後も、吸着ノズル19に部品18を吸着した状態を保持しながら(ステップ107)、ステップ108に進み、転写後の複数の画像の中から転写後のバンプ20部分の画素値の最小値が所定値以上(例えば100以上)となる画像を選択し、それらの画像を撮像したシャッタスピードのうちの最小のシャッタスピードを求め、これを転写状態の検査に使用するシャッタスピードに決定する。このステップ108の処理が請求の範囲でいうシャッタスピード決定手段としての役割を果たす。
 この後、ステップ109に進み、上記ステップ108で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写前後のバンプ部分の画素値A,Bに基づいて転写認識用の転写検査データHと画像処理エラー判定用の転写検査データLを算出する。
 具体的には、上記ステップ108で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写前のバンプ20部分の画素値Aの最小値Amin と転写後のバンプ20部分の画素値Bの最大値Bmax との中間値を転写認識用の転写検査データHとして算出する。
      転写認識用の転写検査データH=(Amin +Bmax )/2
 この転写認識用の転写検査データHは、半田の転写部分と転写されていない部分(バンプ20が露出した部分)とを識別するしきい値として用いられる。図6に示すように、転写前のバンプ20部分の画素値Aのばらつき範囲が転写後のバンプ20部分の画素値Bのばらつき範囲よりも大きくなるため、転写前のバンプ20部分の画素値Aの最小値Amin は、転写後のバンプ20部分の画素値Bの最大値Bmax よりも大きくなる。従って、画像の転写前のバンプ20部分の画素値Aの最小値Amin と転写後のバンプ20部分の画素値Bの最大値Bmax との中間値を転写認識用の転写検査データHとすれば、転写認識用の転写検査データHと転写前後のバンプ20部分の画素値A,Bのばらつき範囲との差を均等に大きくすることができ、半田の転写部分と転写されていない部分(バンプ20が露出した部分)とを精度良く識別することができる。
 また、上記ステップ108で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写後のバンプ20部分の画素値Bの最小値Bmin よりも所定値C(例えば15)だけ小さい値を画像処理エラー判定用の転写検査データLとして算出する。
      画像処理エラー判定用の転写検査データL=Bmin -C
 この画像処理エラー判定用の転写検査データLは、画像処理エラーを判定するしきい値として用いられる。生産中に転写後のバンプ20部分の画素値が画像処理エラー判定用の転写検査データL以下である場合は、半田より暗い異物がバンプ20に付着しているか、部品18の下面を照明する照明光が暗いか、部品撮像用カメラ21が故障しているか、その他、何等かの異常が発生していることを意味するため、生産中に転写後のバンプ20部分の画素値が画像処理エラー判定用の転写検査データL以下であれば、これを画像処理エラーと判定するようにしたものである。上記ステップ109の処理が請求の範囲でいう転写検査データ作成手段としての役割を果たす。
 以上のようにして、転写認識用/画像処理エラー判定用の転写検査データH,Lを算出した後、ステップ110に進み、これらの転写検査データH,Lを記憶装置34に記憶する。この後、ステップ111に進み、転写検査データH,Lの作成に使用した部品18の廃棄がユーザにより指定されているか否かを判定し、部品18の廃棄が指定されていると判定されれば、ステップ112に進み、転写検査データH,Lの作成に使用した転写後の部品18を廃棄して、図5のステップ115へ進み、生産を開始する。
 これに対し、上記ステップ111で、部品18の廃棄が指定されていないと判定されれば、ステップ113に進み、転写検査データH,Lの作成に使用した転写後の部品18をそのまま回路基板22に実装して、図5のステップ115へ進み、生産を開始する。
 一方、本プログラムの起動後に、上記ステップ101で、転写認識用/画像処理エラー判定用の転写検査データH,Lが設定されていると判定されれば、図5のステップ114に進み、作業者が生産開始スイッチ38を操作したか否かを判定し、生産開始スイッチ38が操作されていないと判定されれば、それが操作されるまで待機する。その後、作業者が生産開始スイッチ38を操作した時点で、ステップ115へ進み、生産を開始する。まず、ステップ115で、吸着ノズル19に部品18を吸着して、該部品18を部品撮像用カメラ21の視野内へ移動させる。
 この後、ステップ116に進み、部品撮像用カメラ21のシャッタスピードを前記ステップ108で求めたシャッタスピードに設定して、吸着ノズル19に吸着した転写前の部品18の下面を部品撮像用カメラ21で撮像し、その画像をグレー処理して転写前のバンプ20部分の画素値を求めて記憶装置34に記憶する。
 この後、ステップ117に進み、吸着ノズル19に吸着した部品18を転写装置14の回転テーブル15の上方へ移動させて下降させることで、該部品18下面の各バンプ20に半田を転写した後、該部品18を部品撮像用カメラ21の視野内へ移動させる。この後、ステップ118に進み、上記ステップ116と同様に、部品撮像用カメラ21のシャッタスピードを前記ステップ108で求めたシャッタスピードに設定して、吸着ノズル19に吸着した転写後の部品18の下面を部品撮像用カメラ21で撮像し、その画像をグレー処理して転写後のバンプ20部分の画素値を求めて記憶装置34に記憶する。
 この後、ステップ119に進み、転写後のバンプ20部分の画素値を転写認識用の転写検査データHと比較して半田転写の良否を検査すると共に、転写後のバンプ20部分の画素値を画像処理エラー判定用の転写検査データLと比較して画像処理エラーの有無を判定し、次のステップ120で、半田の転写不良や画像処理エラーが発生したか否かを判定し、半田の転写不良や画像処理エラーが発生していないと判定されれば、ステップ122に進み、転写後の部品18を回路基板22に実装する。この後、上述したステップ115以降の処理を繰り返し実行して、生産を継続する。
 これに対し、上記ステップ120で、半田の転写不良や画像処理エラーが発生したと判定されれば、ステップ121に進み、転写後の部品18を廃棄する。この後、ステップ123に進み、半田の転写不良や画像処理エラーが発生した原因が転写検査データH,Lの再作成を必要とするものであるか否かを判定し、転写検査データH,Lの再作成を必要とすると判定されれば、前述した図4のステップ103以降の処理を再実行して、転写認識用/画像処理エラー判定用の転写検査データH,Lを再作成する。一方、上記ステップ123で、転写検査データH,Lの再作成を必要としないと判定されれば、上述したステップ115以降の処理を繰り返し実行して、生産を継続する。
 以上説明した本実施例によれば、部品実装機11に転写検査データ作成装置36としての機能を搭載して、該転写検査データ作成装置36が半田の転写状態の検査に使用するシャッタスピードを自動的に決定し、そのシャッタスピードで撮像した画像の転写前後のバンプ20部分の画素値に基づいて転写検査データH,Lを作成するようにしたので、転写検査データ作成の作業工数と時間を大幅に削減できると共に、転写検査データH,Lの作成方法を知らない作業者でも簡単に転写検査データH,Lを作成することができる。しかも、転写検査データH,Lの作成に使用する1つの部品18を廃棄せずに、シャッタスピードの異なる複数の転写前の画像と複数の転写後の画像を取得できると共に、転写検査データH,Lの作成に使用した部品18をそのまま実生産でも使用することが可能であり、部品18の廃棄数を0又は1個のみとすることができる。また、転写検査装置37を持つ部品実装機11の台数が増えても、部品実装機11毎に照明条件のばらつきを吸収する転写検査データH,Lを簡単に作成することができる。
 しかも、本実施例では、転写状態の検査に使用するシャッタスピードを決定する際に、転写後のバンプ20部分の画素値の最小値が所定値以上となる画像を撮像したシャッタスピードのうちの最小のシャッタスピードに決定するようにしたので、転写状態の認識性を確保できる範囲内でシャッタスピードを最小にすることができ、撮像処理の高速化の要求に対応できる。但し、本発明は、転写状態の認識性を確保できる範囲内で最小のシャッタスピードに決定する場合に限定されず、例えば、転写状態の認識性を確保できる範囲内で2番目又は3番目以上に小さいシャッタスピードに決定するようにしても良い。
 また、本実施例では、生産モードが半田転写部品を実装する生産モードで且つ転写検査データ自動作成モードに設定されている場合に、転写検査データH,Lが作成されていないときに転写検査データH,Lを作成するようにしたので、生産に必要な転写検査データH,Lが作成されていない場合に転写検査データH,Lを自動作成してから生産を開始できる。
 しかも、生産中に転写不良や画像処理エラーが発生したと判定されたときに、転写検査データH,Lを再作成するようにしたので、生産中に転写検査データH,Lのずれによって転写不良や画像処理エラーの誤判定が発生した場合は、転写検査データH,Lを再作成することで、転写検査データH,Lを修正して転写不良や画像処理エラーの誤判定を回避することが可能である。
 尚、部品18下面のバンプ20に転写する材料は、半田に限定されず、フラックス、導体ペースト、接着剤のいずれかの流動物であっても良い。また、部品実装機11に搭載する転写装置14は、図1に示すような回転テーブル15を備えた回転型転写装置に限定されず、転写テーブルを固定してスキージを水平方向に直線移動させたり、或は、スキージを固定して転写テーブルを水平方向に直線移動させる直動方式の転写装置を用いるようにしても良い。
 その他、本発明は、転写検査データの算出方法を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
 11…部品実装機、12…セット台、13…部品供給装置、14…転写装置、15…回転テーブル(転写テーブル)、16…スキージ、17…実装ヘッド、18…部品、19…吸着ノズル、20…バンプ、21…部品撮像用カメラ、22…回路基板、31…制御装置、35…画像処理ユニット、36…転写検査データ作成装置(画像処理手段,シャッタスピード決定手段,転写検査データ作成手段)、37…転写検査装置

Claims (6)

  1.  吸着ノズルに吸着した部品の下面をカメラで撮像して該部品の下面のバンプに転写された半田、フラックス、導体ペースト、接着剤のいずれかの流動物の転写状態を画像認識して検査する転写検査装置を備えた部品実装機において、
     前記流動物の転写状態を検査する際に使用する転写検査データを作成する転写検査データ作成装置を備え、
     前記転写検査データ作成装置は、
     前記吸着ノズルに吸着した部品の下面のバンプに前記流動物を転写する前に該部品の下面を前記カメラで撮像する処理を複数のシャッタスピードで実行して、シャッタスピードの異なる複数の転写前の画像を取得し、転写前の各画像をグレー処理して転写前のバンプ部分の画素値を求めると共に、該部品の下面のバンプに前記流動物を転写した後に、該部品の下面を該カメラで撮像する処理を転写前と同じ複数のシャッタスピードで実行して、シャッタスピードの異なる複数の転写後の画像を取得し、転写後の各画像をグレー処理して転写後のバンプ部分の画素値を求める画像処理手段と、
     前記転写後のバンプ部分の画素値に基づいて転写状態の検査に使用するシャッタスピードを決定するシャッタスピード決定手段と、
     前記シャッタスピード決定手段で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写前後のバンプ部分の画素値に基づいて前記転写検査データを作成する転写検査データ作成手段と
     を備えていることを特徴とする部品実装機。
  2.  前記シャッタスピード決定手段は、前記転写後のバンプ部分の画素値の最小値が所定値以上となる画像を撮像したシャッタスピードのうちの最小のシャッタスピードに決定することを特徴とする請求項1に記載の部品実装機。
  3.  前記転写検査データ作成手段は、前記シャッタスピード決定手段で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写前のバンプ部分の画素値の最小値と転写後のバンプ部分の画素値の最大値との中間値を転写認識用の転写検査データとして算出し、
     前記転写検査装置は、前記転写認識用の転写検査データを前記流動物の転写部分と転写されていない部分とを識別するしきい値として用いることを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装機。
  4.  前記転写検査データ作成手段は、前記シャッタスピード決定手段で決定したシャッタスピードで撮像した画像の転写後のバンプ部分の画素値の最小値よりも所定値だけ小さい値を画像処理エラー判定用の転写検査データとして算出し、
     前記転写検査装置は、前記画像処理エラー判定用の転写検査データを画像処理エラーを判定するしきい値として用いることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の部品実装機。
  5.  前記転写検査データ作成装置は、前記流動物を転写する部品を用いる生産を実行する場合に前記転写検査データが作成されていないときに前記転写検査データを作成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の部品実装機。
  6.  前記転写検査データ作成装置は、前記流動物を転写する部品を用いる生産中に前記転写検査装置で転写不良又は画像処理エラーと判定されたときに前記転写検査データを再作成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の部品実装機。
PCT/JP2013/063331 2013-05-13 2013-05-13 部品実装機 WO2014184855A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/063331 WO2014184855A1 (ja) 2013-05-13 2013-05-13 部品実装機
EP13884704.1A EP2998728B1 (en) 2013-05-13 2013-05-13 Component mounting machine
US14/785,384 US10250815B2 (en) 2013-05-13 2013-05-13 Component mounter including a nozzle, camera, and a transfer device
CN201380076519.1A CN105209891B (zh) 2013-05-13 2013-05-13 元件安装机
JP2015516778A JP6037580B2 (ja) 2013-05-13 2013-05-13 部品実装機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/063331 WO2014184855A1 (ja) 2013-05-13 2013-05-13 部品実装機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014184855A1 true WO2014184855A1 (ja) 2014-11-20

Family

ID=51897876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/063331 WO2014184855A1 (ja) 2013-05-13 2013-05-13 部品実装機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10250815B2 (ja)
EP (1) EP2998728B1 (ja)
JP (1) JP6037580B2 (ja)
CN (1) CN105209891B (ja)
WO (1) WO2014184855A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018207339A1 (ja) * 2017-05-12 2018-11-15 株式会社Fuji 転写状態検査システム及び部品実装機
WO2022269912A1 (ja) * 2021-06-25 2022-12-29 株式会社Fuji 認識装置及び認識方法
JP7397125B2 (ja) 2018-10-23 2023-12-12 株式会社Fuji 部品実装機

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109661863B (zh) * 2016-09-07 2021-06-29 株式会社富士 识别装置
US11317551B2 (en) * 2016-10-05 2022-04-26 Fuji Corporation Component mounter
EP4084046A4 (en) * 2019-12-26 2023-01-04 Fuji Corporation COMPONENT MOUNTING MACHINE AND TRANSFER MATERIAL TRANSFER METHOD
WO2022044075A1 (ja) * 2020-08-24 2022-03-03 株式会社Fuji 画像処理装置および実装装置、画像処理方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11198343A (ja) * 1998-01-16 1999-07-27 Furukawa Electric Co Ltd:The クリーム半田印刷検査方法
JPH11344449A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Shimu:Kk 外観検査方法
JP2003218591A (ja) * 2002-01-23 2003-07-31 Yamaha Motor Co Ltd 部材載装機器
JP2006228789A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Yamaha Motor Co Ltd 画像取得方法、画像取得装置、表面実装機、プリント配線板用はんだ印刷機、ウエハチップ供給装置、電子部品移載装置および電子部品用外観検査装置
JP2008082714A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Fuji Mach Mfg Co Ltd スクリーン印刷検査方法及びスクリーン印刷検査装置
JP2008216140A (ja) 2007-03-06 2008-09-18 Fuji Mach Mfg Co Ltd 電子部品装着装置における転写材転写検査方法
JP2009252857A (ja) * 2008-04-03 2009-10-29 Sony Corp 実装装置、検査装置、検査方法及び実装方法
JP2012104728A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Fuji Mach Mfg Co Ltd 粘性液状物塗布装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002298132A (ja) * 2001-04-02 2002-10-11 Fuji Mach Mfg Co Ltd 撮像システム,撮像システム制御プログラムおよび電気部品装着システム
JP4623657B2 (ja) * 2003-05-28 2011-02-02 富士機械製造株式会社 電子部品実装機の撮像画像処理装置及び撮像画像処理方法
US7710611B2 (en) * 2007-02-16 2010-05-04 Illinois Tool Works, Inc. Single and multi-spectral illumination system and method
JP5311755B2 (ja) * 2007-03-23 2013-10-09 富士機械製造株式会社 電子部品装着装置における転写材転写検査方法
JP4922890B2 (ja) * 2007-10-03 2012-04-25 富士機械製造株式会社 電子部品実装方法
KR20090067230A (ko) * 2007-12-21 2009-06-25 손승남 차량번호인식을 위한 카메라 제어방법
JP5780712B2 (ja) * 2009-05-29 2015-09-16 富士機械製造株式会社 撮像システムおよび電子回路部品装着機
CN102364297B (zh) * 2010-06-15 2016-09-28 Juki株式会社 电子部件安装装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11198343A (ja) * 1998-01-16 1999-07-27 Furukawa Electric Co Ltd:The クリーム半田印刷検査方法
JPH11344449A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Shimu:Kk 外観検査方法
JP2003218591A (ja) * 2002-01-23 2003-07-31 Yamaha Motor Co Ltd 部材載装機器
JP2006228789A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Yamaha Motor Co Ltd 画像取得方法、画像取得装置、表面実装機、プリント配線板用はんだ印刷機、ウエハチップ供給装置、電子部品移載装置および電子部品用外観検査装置
JP2008082714A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Fuji Mach Mfg Co Ltd スクリーン印刷検査方法及びスクリーン印刷検査装置
JP2008216140A (ja) 2007-03-06 2008-09-18 Fuji Mach Mfg Co Ltd 電子部品装着装置における転写材転写検査方法
JP2009252857A (ja) * 2008-04-03 2009-10-29 Sony Corp 実装装置、検査装置、検査方法及び実装方法
JP2012104728A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Fuji Mach Mfg Co Ltd 粘性液状物塗布装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2998728A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018207339A1 (ja) * 2017-05-12 2018-11-15 株式会社Fuji 転写状態検査システム及び部品実装機
JPWO2018207339A1 (ja) * 2017-05-12 2019-12-12 株式会社Fuji 転写状態検査システム及び部品実装機
JP7397125B2 (ja) 2018-10-23 2023-12-12 株式会社Fuji 部品実装機
WO2022269912A1 (ja) * 2021-06-25 2022-12-29 株式会社Fuji 認識装置及び認識方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2998728B1 (en) 2019-10-30
EP2998728A1 (en) 2016-03-23
JP6037580B2 (ja) 2016-12-07
CN105209891A (zh) 2015-12-30
US20160100089A1 (en) 2016-04-07
JPWO2014184855A1 (ja) 2017-02-23
US10250815B2 (en) 2019-04-02
CN105209891B (zh) 2018-04-27
EP2998728A4 (en) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6037580B2 (ja) 部品実装機
WO2016092651A1 (ja) 部品実装機
JP6706717B2 (ja) 転写状態検査システム及び部品実装機
KR100915128B1 (ko) 부품장착 관리방법, 장착검사장치 및 장착시스템
US20120218402A1 (en) Component placement process and apparatus
JP6534448B2 (ja) 部品実装装置
JP2011018816A (ja) 電子部品の装着方法
JP6904978B2 (ja) 部品装着機
KR102510457B1 (ko) 표면실장 장치 및 방법
JP5881237B2 (ja) 検査装置、処理装置、情報処理装置、対象物製造装置及びその製造方法
JP6476294B2 (ja) 挿入部品位置決め検査方法及び挿入部品実装方法並びに挿入部品位置決め検査装置及び挿入部品実装装置
JP2008041758A (ja) フラックスの転写状態検査方法及び装置
JP2007281024A (ja) 電子部品の実装装置および実装方法
JP7473735B2 (ja) 異物検出装置および異物検出方法
JP6652787B2 (ja) 実装装置及びその制御方法
JP6147185B2 (ja) 基板作業装置
WO2020016991A1 (ja) 検査設定装置および検査設定方法
KR20160043388A (ko) 부품의 재작업 방법
KR101541332B1 (ko) 지그 상에 인쇄회로기판을 장착하는 장치
JP5329030B2 (ja) 半導体チップ実装機及び実装システム
JP2020120058A (ja) ノズルメンテナンス方法、ノズル検査装置
JPWO2020183734A1 (ja) 良否判定装置および良否判定方法
JPWO2018198196A1 (ja) 検査装置、搭載装置、検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13884704

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015516778

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013884704

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE