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JP2004342708A - Component recognizing device and surface mounting machine equipped therewith - Google Patents

Component recognizing device and surface mounting machine equipped therewith Download PDF

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JP2004342708A
JP2004342708A JP2003135199A JP2003135199A JP2004342708A JP 2004342708 A JP2004342708 A JP 2004342708A JP 2003135199 A JP2003135199 A JP 2003135199A JP 2003135199 A JP2003135199 A JP 2003135199A JP 2004342708 A JP2004342708 A JP 2004342708A
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component recognizing device that can specify the position of the front end section of a projecting portion protruded from a component toward the image picking-up side of an image picking-up means, and to provide a surface mounting machine equipped with the device. <P>SOLUTION: The component recognizing device is provided with a line sensor 35 which picks up the image of a component sucked by means of a suction head and a pluralities of LEDs 31 which project light rays upon the component at the time of picking up the image of the component. The device is also provided with a refractive lens 32 which makes the natural light rays S of the LEDs 31 parallel to a prescribed direction, respectively refracts the parallel rays of light into planar refracted rays of light H, and concentrates the planar refracted rays of light H to a fixed position. The line sensor 35 is positioned so that the refractive lens 32 may concentrate the planar refracted rays of light H to the apex of a ball terminal BT protruded from the component toward the image picking-up side of the line sensor 35 and, at the same time, the sensor 35 may receive reflected rays of light R reflected by the apex of the ball terminal BT when the apex of the ball terminal BT is contained in the image picking-up range of the sensor 35. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品吸着用のヘッドを有するヘッドユニットと、ヘッドユニットの移動経路に配置され、上記ヘッドユニットが移動する間にヘッドに吸着された部品を撮像するラインセンサからなる撮像手段と、この部品の撮像時に部品に光を照射する複数の照明手段とを備え、上記撮像手段により取り込まれた部品の画像に基づいてヘッドに吸着された部品の認識を行うように構成された部品認識装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、部品吸着用のヘッドを有するヘッドユニットにより、IC等の部品を部品供給部から吸着して、位置決めされているプリント基板上に移送し、プリント基板の所定の位置に装着するようにした表面実装機(以下、実装機と示す)が一般に知られている。
【0003】
このような実装機においては、ヘッドで部品を吸着したときの部品の位置にはある程度バラツキがあり、部品の吸着位置ズレに応じて装着位置を補正することが要求される。そのため、吸着された部品を認識してヘッドに対する吸着位置ズレを検知するようにしている。
【0004】
このような部品認識を行う装置として、例えば、ラインセンサからなる撮像手段と照明手段とを実装機の基台上に設置し、部品吸着後のヘッドユニットを撮像手段上で移動させながら、照明手段により部品認識用の光を吸着部品の撮像側の表面に対して一様に照射しつつ、撮像手段により撮像を行って部品画像を一ラインずつ取り込み、この取込画像に基づいて部品認識を行うようにした装置が提案されている(特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平12−299600号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電子部品には、撮像手段の撮像側へ向けて突設された部位を備えたものがあり、このような電子部品をプリント基板上へ装着するのに際し、電子部品に対する突設部位の位置を検知することが必要となる。例えば、図5に示すように、部品本体BHと、この部品本体BH上に突設された半球状のボール端子BTの位置を撮像手段による画像に基づいて求め、ボール端子BTにおける欠け等の不良の有無を調べるとともに、部品吸着位置のずれを調べてそれに応じた補正量を求め、プリント基板に対するボール端子BTの装着位置を調整することが行われている。このようにボール端子BTの位置を検知する場合には、ボール端子BTの頂点位置を検出する必要が生じることとなる。
【0007】
そこで、上記特許文献1の部品認識装置を使って立体的にボール端子BTを認識するため、照明手段を部品の鉛直下方から水平方向の一方側に偏位させて斜め下方から部品を照射し、撮像手段を他方側に偏位させて部品からの反射光を他方斜め下方で捕らえるようにすることが考えられる。この場合、上記特許文献1の部品認識装置は、照明手段が部品に対して一様に光を照射することとしているため、ボール端子BTを撮像した場合には、図6の(b)に示すように、ボール端子BTの影BKが発生してしまい、この影BKによりボール端子BTの輪郭部分が隠蔽されてしまう結果、当該ボール端子BTの頂点位置を特定することが困難となってしまう可能性がある。
【0008】
また、部品側方外方にリードを有する部品においては、リードの折れ等の異常を検知するために、当該リードの先端位置を特定する必要が生じる。リードが部品側方外方に延びた後、先端部が撮像手段の撮像側へ向けて折れ曲って突設されて形成されている場合には、リードの部品側方外方に延びる部位に、この部位から折れ曲って形成される突設部位の先端部の影が映し出されると、上記と同様の理由からリードの先端部の特定が困難となってしまう可能性がある。
【0009】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像手段の撮像側へ向けて部品に突設された突設部位の先端部の位置を特定することができる部品識別装置及び装装置を備えた表面実装機を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、部品吸着用のヘッドを有するヘッドユニットと、ヘッドユニットの移動経路に配置され、上記ヘッドユニットが移動する間にヘッドに吸着された部品を撮像するラインセンサからなる撮像手段と、この部品の撮像時に部品に光を照射する複数の照明手段とを備え、上記撮像手段により取り込まれた部品の画像に基づいてヘッドに吸着された部品の認識を行うように構成された部品認識装置において、
上記各照明手段の照射光を撮像手段の走査方向に対して概ね平行となるようにそれぞれ光の方向を変化させる第一の集光手段と、
この第一の集光手段により概ね平行光された光を一定位置へ集光させる第二の集光手段とを備え、
上記撮像手段の撮像側へ向けて部品に突設された突設部位の先端部が撮像手段の撮像範囲に含まれる場合に、上記第二の集光手段が第一の集光手段により概ね平行光とされた光を前記部品の突設部位の先端部若しくはその近傍に集光させるとともに、この突設部位の先端部若しくはその近傍で反射する反射光を受光可能となる位置に上記撮像手段が配設されていることを特徴とするものである。
【0011】
この発明によれば、部品に突設された突設部位の先端部が撮像手段の撮像範囲に含まれる場合に、上記第二の集光手段が第一の集光手段により概ね平行光とされた光を前記部品の突設部位の先端部若しくはその近傍に集光させるとともに、この突設部位の先端部若しくはその近傍で反射する反射光を受光可能となる位置に上記撮像手段が配設されているため、撮像手段は、その撮像範囲内の突設部位の先端部に対応する部分が極めて明るい画像を取り込むこととなる。
【0012】
一方、上記第二の集光手段により突設部位の先端部若しくはその近傍に光が集光されるため、突設部位の先端部以外の部分に対しては、第二の集光手段により所定の集光角度で照射された光が拡散した状態で照射される結果、撮像手段は、その撮像範囲内の突設部位の先端部以外に対応する部分が極めて暗い画像を取り込むこととなる。
【0013】
したがって、上記発明は、部品の突設部位の先端部付近とそれ以外の部位との明るさが顕著に異なる画像を取り込むことができるため、当該部品に対する突設部位の先端部の位置を特定することができる。
【0014】
上記部品識別装置において、上記突設部位の先端部若しくはその近傍で反射した光を反射させる反射手段をさらに備え、上記撮像手段は、上記反射手段で反射した光を受光可能となるように配設されていることが好ましい。
【0015】
この構成によれば、反射手段による光の反射角度を調整することによって、比較的スペースを要する撮像手段の配置場所を変更することができるため、全体としてコンパクトな部品認識装置を形成することが可能となる。
【0016】
上記部品識別装置において、上記第二の集光手段は、各照明手段から照射された光を撮像手段の撮像側へ向けて部品に突設された球面の頂点に対して集光させるように構成されていることが好ましい。
【0017】
この構成によれば、部品に突設された球面の頂点位置を特定することができる。
【0018】
さらに、本発明は、上記部品認識装置と、実装用の部品を供給する部品供給部と、被実装用の基板を装着作業位置に搬入する基板搬送手段とを備え、上記ヘッドにより部品供給部から部品を吸着して、部品認識装置による認識を行ってから、当該部品を上記基板に装着するように構成された表面実装機である。
【0019】
この表面実装機によれば、上記ヘッドにより部品供給部から吸着された部品が基板へ搬送される過程において、当該部品が部品認識装置により認識されるため、認識された部品位置に応じて部品の位置ズレを補正しつつ、基板に対して部品を装着することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【0021】
図1及び図2は本発明に係る部品認識装置を装着した実装機を概略的に示している。これらの図において、実装機本体の基台1上には、プリント基板搬送用のコンベア2が配置され、プリント基板Pが上記コンベア2上を搬送されて所定の装着作業位置で停止するようになっている。上記コンベア2の前後方向(図1では上下方向)にはそれぞれ部品供給部3が配置されている。これら部品供給部3には、上記コンベア2と平行して取付座16がそれぞれ設けられている。各取付座16には、各種部品を供給するための多数のフィーダーが配設され、図示の例では多数のテープフィーダー4が並列に、かつ各々位置決めされた状態で固定されている。各テープフィーダー4は、それぞれIC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されるとともに、テープ送り出し端には送り機構が具備され、後述の吸着ヘッド13により部品がピックアップされるにつれてテープが間歇的に送り出されるようになっている。
【0022】
上記基台1の上方には、図1及び図2に示すように、部品装着用ヘッドユニット5が装備され、このヘッドユニット5はX軸方向(コンベア2と平行な方向)及びY軸方向(図1におけるコンベア2と直交する方向)に移動することができるようになっている。
【0023】
すなわち、上記基台1には、ヘッドユニット5の支持部材6がY軸方向の固定レール7に移動可能に配置され、支持部材6上にヘッドユニット5がX軸方向のガイド部材8に沿って移動可能に支持されている。そして、Y軸サーボモータ9によりボールねじ10を介して支持部材6のY軸方向の移動が行なわれるとともに、X軸サーボモータ11によりボールねじ12を介してヘッドユニット5のX軸方向の移動が行なわれるようになっている。
【0024】
上記ヘッドユニット5には部品装着用の複数の吸着ヘッド13が搭載されており、当実施形態では8本の吸着ヘッド13がX軸方向に一列に並べて配設されている。また、吸着ヘッド13は、それぞれヘッドユニット5のフレームに対してZ軸方向(図2)の移動及びR軸(ノズル中心軸)回りの回転が可能とされ、サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段及び回転駆動手段により駆動されるようになっている。また、各吸着ヘッド13のZ軸方向の下端(図2)には吸着ノズル14が設けられており、部品吸着時には図外の負圧供給手段から吸着ノズル14に負圧が供給され、この負圧による吸引力で部品が吸着されるようになっている。
【0025】
上記ヘッドユニット5の移動範囲内であって基台1上の部品供給部3近傍には、部品認識装置20が設けられ、この部品認識装置20により上記吸着ノズル14に吸着された部品の下面が撮像されるようになっている。
【0026】
図3は、図1の部品認識装置20を示しており、(a)は屈折レンズ32を介して照射される光の経路を示す斜視図、(b)は、図1のIII−III矢視図である。図3の(b)において、部品認識装置20は、上記基台1に対して固定されるベースプレート21を備えている。このベースプレート21の右上端部には、上記吸着ノズル14に吸着された部品Dの下面に対して撮像用の光を照射する照明手段30が固定されている。
【0027】
上記照明手段30は、本実施形態において、5列8行に配列された合計40個のLED31を備えている。これらLED31は、上記ベースプレート21のX方向の略中央位置に搬送された部品Dの下面に対してXZ平面上で略40°の傾斜角で自然光Sを照射するようにベースプレート21に固定されている。また、上記各LED31の自然光Sの照射経路上には、屈折レンズ32が設けられている。
【0028】
上記屈折レンズ32は、上記各LED31から照射された自然光Sを所定の平面(例えば、ベースプレート21、あるいは屈折レンズ32のLED31側表面の先端部を結ぶ平面)に略直交する平行光あるいは略平行光になるように光の入射において屈曲させるように、LED31側表面を各LED31に対応して40個所で凸状に形成して第一の集光手段を形成している。なお、LED31そのものにレンズを設け、LED31からの照射光が平行光あるいは、略平行光となる場合には、各LED31からの照射光が全体として平行光あるいは略平行光となるように、各LED31をベースプレート21に取付けるようにする。この場合は、LED31が照明手段と第一の集光手段を兼ねることになり、屈折レンズ32のLED31側表面は、平坦な形状とする。
【0029】
上記屈折レンズ32の反LED31側表面は、かまぼこ状に凸に形成されており、図3の(a)に示すように、平行光あるいは略平行光は、屈折レンズ32から出射するときに、Y軸方向には平行あるいは略平行を維持したまま屈曲されて、平面状屈曲光HとなりY軸方向の直線状の集光位置SIに集光される。この集光位置SIに上記部品Dの下面位置が一致するように、吸着ヘッド13のZ軸方向位置が調整される。また、図3の(a)に示すように、集光位置SI上において、LED31のY軸方向の配置ピッチに対応した高集光部SI1、SI2、SI3が形成され、Y軸方向に明るい部位、相対的に暗い部位が交互に生じることになるので、上記屈折レンズ32と部品Dとの間には、上記平面状屈曲光HをY軸方向にのみ拡散させるディフューザ33が配設され、このディフューザ33により各平面状屈曲光Hは、部品D側へ向かうにつれてY軸方向で扇状に広がり、Y軸方向において略均一な明るさとなる。
【0030】
すなわち、屈折レンズ32及びディフューザ33により上記照明手段30の各LED31から照射された自然光Sが平面状屈曲光Hに屈曲され、これら平面状屈曲光Hが部品Dの下面に集光されるとともに、それぞれY軸方向へ拡散することによって、各平面状屈曲光Hが部品Dの下面でY軸方向へ延びる集光位置SIに対して照射されることとなる。この集光位置SIへ照射された各平面状屈曲光Hは、当該集光位置SIを基準とするYZ平面の面対称となる左側へ反射し、この反射光Rは、反射手段としてのミラー34により下方側へ反射されることとなる。
【0031】
上記ミラー34により反射された光を受光可能となるように、上記ベースプレート21には、ラインセンサ35が固定されている。
【0032】
上記のように構成された部品認識装置20は、換言すると、上記照明手段30の各LED31の自然光Sを所定方向に対して平行とし、この平行光をそれぞれ平面状屈曲光Hに屈曲させるとともに、この平面状屈曲光Hを集光位置SIへ集光させる屈折レンズ32を備え、集光位置SIで反射する反射光Rを受光可能となる位置にラインセンサ35が配設されている。
【0033】
さらに、上記ベースプレート21の上端部には、上記部品Dの下面に対して垂直下方から自然光Sを照射するための補助照明手段30aが固定されている。この補助照明装置30aは、上記LED31と同様の構成を有する40個の補助LED31aを備え、これら補助LED31aの照射方向には、上記屈折レンズ32及びディフューザ33と同様の構成を有する補助屈折レンズ32a及び補助ディフューザ33aが配設され、これら各構成により、部品Dの集光位置SIに対して必要に応じて補助的な光の照射を行うようになっている。
【0034】
このように構成された部品認識装置20の部品認識動作を説明するために、図5に示すようなボール端子BTが下方へ突設された部品を撮像する場合を例に挙げて、図4を参照して説明する。
【0035】
図4は、図3の部品認識装置20におけるボール端子BTの頂部の撮像状態を示す正面図である。照明手段30からの平面状屈曲光Hの中心面P1に対して角度Aをなす平面P2上にラインセンサ35の不図示の光取込スリットと線状に並ぶ撮像素子とを結ぶ平面を一致させるようにラインセンサ35を配置するとき、平面P1と平面P2の交線L1を通り、両平面P1、P2の内角を2等分する面P0上の交線L1の法線と、部品の被撮像部に立てる法線が一致する部分が像としてラインセンサ35に取り込まれる。
【0036】
図4の(a)は、交線L1が集光位置SIからずれた場合を示す。この場合であっても、ラインセンサ35の撮像線を通る平面P2が平面状屈曲光Hと交わる部分(Z軸方向においてZH範囲)を、ボール端子BTの頂部が通過するように吸着ヘッド13のZ軸方向高さが部品種別のデータと部品認識装置20のレイアウトデータとに基づき吸着ヘッド13に吸着される部品種別が変更される前に調整される。吸着ヘッド13は、この調整されたZ軸高さを維持しつつ、ラインセンサ35の撮像素子の配列方向(Y軸方向)と直交する方向に移動し、部品本体BHの下面に並ぶボール端子BTの頂部からの反射光が順次ラインセンサ35の撮像範囲SHを通ってラインセンサ35に取り込まれ、画像として認識される。
【0037】
平面状屈曲光Hの一部は、ボール端子BTの頂部で反射し、反射光Rは、ラインセンサ35に取り込まれる。なお、交線L1と集光位置SIの間の長さが、集光位置SIと屈折レンズ32の間の長さより短ければ、ボール端子BTの頂部を明るく照らすことが可能である。交線L1と集光位置SIとを一致させることが望ましく、このようにすることにより、ボール端子BTを顕著に明るく照らした画像を得ることができる。しかし、上記のように交線L1と集光位置SIとを一致させるためには、吸着ヘッド13のZ軸方向高さの調整に対して高い精度が要求される。
【0038】
一方、屈折レンズ32には、収差があるため、集光位置SIの周囲にY軸方向へ延びる円筒状の集光位置SI´が構成される場合がある(図4の(b)参照)。この場合であっても、ラインセンサ35の撮像線を通る平面P2が集光位置SIを通過するように吸着ヘッド13のZ軸方向の高さを調整すれば、ボール端子BTの頂部を撮像することが可能となる。
【0039】
以上説明したように部品認識装置20によれば、部品本体BHに突設されたボール端子BTの先端部がラインセンサ35の撮像範囲に含まれる場合に、上記屈折レンズ32がLED31から照射される自然光Sを平面状屈曲光Hへ屈曲させ、この平面状屈曲光Hを前記ボール端子BTの頂点若しくはその近傍に集光させるとともに、このボール端子BTの頂点若しくはその近傍で反射する反射光Rを受光可能となる位置に上記ラインセンサ35が配設されているため、ラインセンサ35は、その撮像範囲SH内のボール端子BTの頂点に対応する部分、すなわち頂点部付近THが極めて明るい画像を取り込むこととなる(図6の(a)参照)。
【0040】
一方、上記屈折レンズ32によりボール端子BTの頂点若しくはその近傍に平面状屈曲光Hが集光されるため、ボール端子BTの頂点部以外の部分に対しては、屈折レンズ32により所定の集光角度で照射された平面状屈曲光Hが拡散した状態で照射される結果、ラインセンサ35は、その撮像範囲SH内のボール端子BTの頂点以外に対応する部分が極めて暗い画像を取り込むこととなる。
【0041】
したがって、部品認識装置20は、ボール端子BTの頂点部付近THとそれ以外の部分との明るさが顕著に異なる画像を取り込むことができるため、部品本体BHに対するボール端子BTの頂点位置を特定することができる。
【0042】
また、上記部品認識装置20において、ボール端子BTの頂点若しくはその近傍で反射した平面状屈曲光Hを反射させるミラー34をさらに備え、ラインセンサ35は、上記ミラー34で反射した反射光Rを受光可能となるように配設されているため、ミラー34による平面状屈曲光Hの反射角度を調整することによって、比較的にスペースを要するラインセンサ35の配置場所を変更することができる結果、全体としてコンパクトな部品認識装置20を形成することが可能となる。
【0043】
なお、上記実施形態では、ミラー34が部品Dから反射された反射光Rを反射させてラインセンサ35へ導くこととしているが、この構成に代えて、若しくは加えて、上記ディフューザ33を介して照射される平面状屈曲光Hを反射して、部品Dへ導くためのミラーを設けるようにしてもよい。
【0044】
また、上記各実施形態の部品認識装置20の構成に加えて、図3の矢印Y1に示すようにY軸と平行する軸周りにラインセンサ35をベースプレート21に対して揺動可能に支持するとともに、矢印Y2に示すように平面状屈曲光Hの反射経路に沿ってラインセンサ35をベースプレート21に対して相対変位可能に支持する変位機構(図示せず)を設けることとすれば、屈折レンズ32から平面状屈曲光Hの集光位置SIまでの長さ寸法を変化させることで、撮像範囲SH内にボール端子BTの頂点を含めつつ、ボール端子BTからの反射光Rを受光可能で、かつ部品本体BHからの反射光Rを受光不可となるように上記変位機構を変位させることにより、上記集光位置SIを比較的アバウトに設定しつつ、吸着ヘッド13のZ軸方向高さの調整をしなくても、ボール端子BTの頂点位置を特定することが可能となる。
【0045】
また、図4の(a)では、交線L1が集光位置SIに対して反屈折レンズ32側とした場合を示しているが、交線L1が集光位置S1に対する屈折レンズ32側にずれた場合でも同様に、交線L1と集光位置SIとの間の長さが、集光位置SIと屈折レンズ32の間の長さよりも短ければ、ボール端子BTの頂部を明るく照らすことが可能となり、ボール端子BTの頂部を撮像可能となる。
【0046】
さらに、照射手段30に配設された多数の発光体(LED31)のうちで点灯する発光体を変更可能として、適宜選択できるようにしてもよい。例えば、照射手段30の複数列のLED31を全て点灯する状態と、中央の列を消灯して両側の列を点灯する状態とに切換可能とする。このようにすると、一部のみ点灯した場合に、ボール頂点BT付近以外が暗くなってコントラストが鮮明になることもあり得る。
【0047】
例えば、屈折レンズ32の中央部の焦点位置と周囲部の焦点位置がずれ、かつ、交線L1の位置が周囲部の焦点位置に近い場合には、屈折レンズ32の中央部からの平面状屈曲光Hがボール端子BTの頂部で反射し、この反射光Rがラインセンサ35の撮像範囲SHを通過してラインセンサ35に取り込まれてしまう。この場合には、中央の列を消灯し、両側の列を点灯することが有効である。
【0048】
また、上記説明ではボール端子BTの頂点位置を特定することを例に挙げて説明したが、その他、ラインセンサ35の撮像側に突設された突設部位を有する部品D、例えば、リードが部品側方外方に延びた後、吸着ヘッド13により吸着された状態において、撮像手段の撮像側へ向けて折れ曲って突設されて形成されているリードを有する部品のリードの先端部位置を特定する場合においても、上記部品認識装置20を採用することが可能である。
【0049】
なお、上記実施形態においては、表面実装機に装着された部品認識装置20を例に挙げて説明しているが、表面実装機に限定されることはなく、部品認識装置20は、例えば、ICチップ等の電子部品を試験する部品試験装置40に対して装着することも可能である。
【0050】
図7は、本発明に係る部品認識装置20が装着された部品試験装置40を示す平面図である。なお、図中には方向性を明確にするためにX軸、Y軸を示している。
【0051】
図7に示すように、部品試験装置40の基台41上には、電子部品を収容する複数のトレー42と、このトレー42内の電子部品を検査するテストヘッド43が配設されている。これらトレー42が配設された個所の上方位置には、各トレー42内の電子部品を吸着可能でXY方向へ変位自在なヘッド44が設けられ、このヘッド44により吸着された部品は、可動テーブル45上へ搬送される。この可動テーブル45は、上記ヘッド44から部品を受け取り可能なポジションQ1と、Y方向へ変位したポジションQ2との間で変位自在に上記基台41上に配設されている。上記可動テーブル45の上方位置には、ポジションQ2へ変位した可動テーブル45上の電子部品を吸着可能となるように、搬送用ヘッドユニット46A、46Bが設けられている。
【0052】
上記各搬送用ヘッドユニット46A、46Bは、それぞれX方向へ変位自在となるように上記基台41に支持されており、上記可動テーブル45上の電子部品を上記テストヘッド43まで搬送するようになっている。また、各搬送用ヘッドユニット46A、46Bは、それぞれ一対のヘッド本体47a、47bを備えており、これらヘッド本体47a、47bは、それぞれ下方へ延びる吸着ノズル(図示せず)を備えている。これら吸着ノズルに吸着された電子部品は、上記各ヘッドユニット46A、46Bの駆動に応じて搬送されるとともに、電子部品の下面に突設された入力端子がテストヘッド43に装着され、このテストヘッド43によりテスト電流が付与されることとなる(試験が実行されることとなる)。
【0053】
このような部品試験装置40において、ポジションQ2に位置する可動テーブル45とテストヘッド43との間の基板41上には、上記部品認識装置20が設けられている。すなわち、上記各吸着ノズルにより可動テーブル45から吸着された電子部品は、テストヘッド43へ搬送される過程において、その下面(すなわち、上記入力端子)が部品認識装置20により撮像されることとなる。そのため、部品認識装置20により電子部品の下面に突設された入力端子の先端部の位置を特定することが可能となる結果、テストヘッド43に対する位置ズレを補正しつつ、電子部品をテストヘッド43へ装着することができる。
【0054】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、部品に突設された突設部位の先端部が撮像手段の撮像範囲に含まれる場合に、上記第二の集光手段が第一の集光手段により概ね平行光とされた光を前記部品の突設部位の先端部若しくはその近傍に集光させるとともに、この突設部位の先端部若しくはその近傍で反射する反射光を受光可能となる位置に上記撮像手段が配設されているため、撮像手段は、その撮像範囲内の突設部位の先端部に対応する部分が極めて明るい画像を取り込むこととなる。
【0055】
一方、上記第二の集光手段により突設部位の先端部若しくはその近傍に光が集光されるため、突設部位の先端部以外の部分に対しては、第二の集光手段により所定の集光角度で照射された光が拡散した状態で照射される結果、撮像手段は、その撮像範囲内の突設部位の先端部以外に対応する部分が極めて暗い画像を取り込むこととなる。
【0056】
したがって、上記発明は、部品の突設部位の先端部付近とそれ以外の部位との明るさが顕著に異なる画像を取り込むことができるため、当該部品に対する突設部位の先端部の位置を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る部品認識装置を装着した実装機を概略的に示す平面図である。
【図2】図1の実装機を概略的に示す側面図である。
【図3】図1の部品認識装置20を示しており、(a)は屈折レンズ32を介して照射される光の経路を示す斜視図、(b)は、図1のIII−III矢視図である。
【図4】図3の部品認識装置20におけるボール端子BTの頂部の撮像状態を示す正面図であり、(a)は各交線が一致している状態、(b)は各交線がずれている状態をそれぞれ概略的に示している。
【図5】ボール端子が突設された部品を示す斜視図である。
【図6】図5の部品が撮像された画像を示しており、(a)は本発明の部品認識装置により撮像された画像、(b)は従来の部品認識装置により撮像された画像をそれぞれ示している。
【図7】本発明の実施形態に係る部品認識装置を装着した部品試験装置を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
5 ヘッドユニット
14 吸着ヘッド
20 部品認識装置
30 照明手段
32 屈折レンズ
34 ミラー
35 ラインセンサ
BT ボール端子
SH 撮像範囲
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a head unit having a head for picking up a component, an imaging unit including a line sensor arranged on a movement path of the head unit and imaging a component sucked on the head while the head unit moves, A component recognizing device comprising: a plurality of illuminating means for irradiating the component with light when the component is imaged; and configured to recognize the component attracted to the head based on the image of the component captured by the image capturing means. Things.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a head unit having a component suction head sucks components such as ICs from a component supply unit, transports the components onto a printed circuit board that has been positioned, and mounts them at a predetermined position on the printed circuit board. A mounting machine (hereinafter, referred to as a mounting machine) is generally known.
[0003]
In such a mounting machine, there is a certain degree of variation in the position of the component when the component is sucked by the head, and it is required to correct the mounting position according to the shift of the component suction position. For this reason, the picked-up component is recognized, and the shift of the suction position with respect to the head is detected.
[0004]
As an apparatus for performing such component recognition, for example, an imaging unit including a line sensor and an illuminating unit are installed on a base of a mounting machine, and a head unit after picking up a component is moved on the imaging unit, and an illuminating unit is moved. While irradiating the component-recognition light uniformly on the imaging-side surface of the suction component, the imaging unit performs imaging to capture component images line by line, and performs component recognition based on the captured image. An apparatus configured as described above has been proposed (see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-12-299600
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, some of the electronic components include a portion protruding toward the imaging side of the imaging unit. When such an electronic component is mounted on a printed circuit board, the protruding portion of the electronic component may be provided. It is necessary to detect the position. For example, as shown in FIG. 5, the positions of the component main body BH and the hemispherical ball terminals BT protruding on the component main body BH are obtained based on the image obtained by the image pickup means, and defects such as chipping in the ball terminals BT are obtained. In addition to examining the presence / absence of a component, the displacement of the component suction position is examined to determine a corresponding correction amount, and the mounting position of the ball terminal BT with respect to the printed circuit board is adjusted. Thus, when detecting the position of the ball terminal BT, it is necessary to detect the vertex position of the ball terminal BT.
[0007]
Therefore, in order to three-dimensionally recognize the ball terminal BT using the component recognition device of Patent Document 1 described above, the illumination means is deflected from one vertically below the component to one side in the horizontal direction, and the component is irradiated obliquely from below. It is conceivable that the imaging means is deflected to the other side so that the reflected light from the component is captured obliquely downward on the other side. In this case, in the component recognition device of Patent Document 1, since the illumination unit uniformly irradiates light to the component, when the ball terminal BT is imaged, it is shown in FIG. 6B. As described above, the shadow BK of the ball terminal BT is generated, and the outline of the ball terminal BT is concealed by the shadow BK. As a result, it is difficult to specify the vertex position of the ball terminal BT. There is.
[0008]
Further, in a component having a lead on the side of the component, it is necessary to specify the position of the tip of the lead in order to detect an abnormality such as breakage of the lead. After the lead extends outward from the component side, if the tip is formed to be bent and protruded toward the imaging side of the imaging means, a portion extending outward from the component side of the lead is If the shadow of the tip of the projecting portion formed by bending from this portion is projected, it may be difficult to identify the tip of the lead for the same reason as described above.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a component identification device and a mounting device capable of specifying the position of the tip of a projecting portion protruded from a component toward an imaging side of an imaging unit. The purpose of the present invention is to provide a surface mounter equipped with the above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a head unit having a component suction head, and a line sensor arranged on a movement path of the head unit, and imaging a component sucked by the head while the head unit moves. And a plurality of illuminating means for irradiating the component with light when the component is imaged, so that the component adsorbed on the head is recognized based on the image of the component captured by the image capturing means. In the configured component recognition device,
A first light condensing unit that changes the direction of light so that the irradiation light of each of the illumination units is substantially parallel to the scanning direction of the imaging unit,
A second light collecting means for collecting the light substantially collimated by the first light collecting means at a certain position,
When the tip of the projecting portion protruding from the component toward the imaging side of the imaging unit is included in the imaging range of the imaging unit, the second light collection unit is substantially parallel to the first light collection unit. The light that has been converted into light is condensed at or near the tip of the projecting portion of the component, and the imaging unit is located at a position where the reflected light reflected at or near the tip of the projecting portion can be received. It is characterized by being provided.
[0011]
According to the present invention, when the distal end of the projecting portion projecting from the component is included in the imaging range of the imaging unit, the second focusing unit is converted into substantially parallel light by the first focusing unit. The imaging means is disposed at a position where the reflected light can be received at or near the tip of the projecting portion of the component and at or near the tip of the projecting portion. Therefore, the imaging means captures an image in which the portion corresponding to the tip of the protruding portion within the imaging range is extremely bright.
[0012]
On the other hand, since the light is condensed at or near the front end of the projecting portion by the second light condensing means, a portion other than the front end of the projecting portion is predetermined by the second light condensing means. As a result of irradiating the light radiated at the light condensing angle in a diffused state, the imaging means captures an image in which the portion corresponding to the protruding portion other than the tip portion in the imaging range is extremely dark.
[0013]
Therefore, the above-described invention can capture an image in which the brightness of the vicinity of the tip of the projecting portion of the component and the brightness of the other portion are significantly different, so that the position of the tip of the projecting portion with respect to the component is specified. be able to.
[0014]
The component identification device further includes a reflection unit that reflects light reflected at or near the tip of the protruding portion, and the imaging unit is disposed so as to be able to receive the light reflected by the reflection unit. It is preferred that
[0015]
According to this configuration, by adjusting the angle of reflection of the light by the reflection unit, it is possible to change the arrangement position of the imaging unit that requires a relatively large space, so that it is possible to form a compact component recognition device as a whole. It becomes.
[0016]
In the component identification device, the second light condensing means is configured to condense light emitted from each illumination means to a vertex of a spherical surface protruding from the component toward an imaging side of the imaging means. It is preferred that
[0017]
According to this configuration, the position of the vertex of the spherical surface protruding from the component can be specified.
[0018]
Further, the present invention includes the component recognition device, a component supply unit that supplies a component for mounting, and a substrate transport unit that carries a substrate to be mounted to a mounting operation position, and the head supplies the component from the component supply unit. The surface mounter is configured to adsorb a component, perform recognition by a component recognition device, and then mount the component on the substrate.
[0019]
According to this surface mounter, in the process in which the component sucked from the component supply unit by the head is conveyed to the substrate, the component is recognized by the component recognition device, so that the component is recognized in accordance with the recognized component position. The component can be mounted on the board while correcting the displacement.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
1 and 2 schematically show a mounting machine equipped with a component recognition device according to the present invention. In these figures, a conveyor 2 for transporting a printed board is arranged on a base 1 of the mounting machine main body, and a printed board P is transported on the conveyor 2 and stopped at a predetermined mounting work position. ing. In the front-rear direction (the vertical direction in FIG. 1) of the conveyor 2, component supply units 3 are arranged. Each of the component supply units 3 is provided with a mounting seat 16 in parallel with the conveyor 2. A large number of feeders for supplying various parts are arranged on each mounting seat 16, and in the example shown in the figure, a large number of tape feeders 4 are fixed in parallel and in a state where each is positioned. Each of the tape feeders 4 is configured such that small pieces of electronic components such as an IC, a transistor, and a capacitor are housed at predetermined intervals, and a tape held is taken out from a reel. The tape is intermittently sent out as a component is picked up by a suction head 13 described later.
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 2, a component mounting head unit 5 is provided above the base 1, and the head unit 5 is mounted in the X-axis direction (a direction parallel to the conveyor 2) and the Y-axis direction (the Y-axis direction). 1 (in a direction orthogonal to the conveyor 2 in FIG. 1).
[0023]
That is, the support member 6 of the head unit 5 is arranged on the base 1 so as to be movable on a fixed rail 7 in the Y-axis direction, and the head unit 5 is placed on the support member 6 along the guide member 8 in the X-axis direction. It is movably supported. Then, the Y-axis servo motor 9 moves the support member 6 in the Y-axis direction via the ball screw 10, and the X-axis servo motor 11 moves the head unit 5 in the X-axis direction via the ball screw 12. It is being done.
[0024]
A plurality of suction heads 13 for mounting components are mounted on the head unit 5, and in this embodiment, eight suction heads 13 are arranged in a line in the X-axis direction. Further, the suction head 13 can move in the Z-axis direction (FIG. 2) and rotate around the R-axis (nozzle center axis) with respect to the frame of the head unit 5, respectively. Means and a rotary drive means. A suction nozzle 14 is provided at the lower end of the suction head 13 in the Z-axis direction (FIG. 2), and a negative pressure is supplied to the suction nozzle 14 from a negative pressure supply unit (not shown) when components are sucked. The components are attracted by the suction force of the pressure.
[0025]
A component recognition device 20 is provided within the movement range of the head unit 5 and in the vicinity of the component supply unit 3 on the base 1. The lower surface of the component sucked by the suction nozzle 14 by the component recognition device 20 is provided. An image is taken.
[0026]
3A and 3B show the component recognition device 20 of FIG. 1, wherein FIG. 3A is a perspective view showing a path of light emitted through the refraction lens 32, and FIG. FIG. In FIG. 3B, the component recognition device 20 includes a base plate 21 fixed to the base 1. At the upper right end of the base plate 21, an illuminating means 30 for irradiating the lower surface of the component D sucked by the suction nozzle 14 with light for imaging is fixed.
[0027]
In the present embodiment, the illumination means 30 includes a total of 40 LEDs 31 arranged in 5 columns and 8 rows. These LEDs 31 are fixed to the base plate 21 so as to irradiate the lower surface of the component D conveyed to a substantially central position in the X direction of the base plate 21 with natural light S at an inclination angle of about 40 ° on the XZ plane. . A refraction lens 32 is provided on the natural light S irradiation path of each LED 31.
[0028]
The refraction lens 32 converts the natural light S emitted from each of the LEDs 31 into a parallel light or a substantially parallel light that is substantially orthogonal to a predetermined plane (for example, a plane connecting the base plate 21 or the tip of the surface of the refraction lens 32 on the LED 31 side). The first light condensing means is formed by forming the LED 31 side surface into a convex shape at 40 locations corresponding to each LED 31 so as to be bent when light enters so that In addition, a lens is provided on the LED 31 itself, and when the irradiation light from the LED 31 is parallel light or substantially parallel light, each LED 31 is so arranged that the irradiation light from each LED 31 becomes parallel light or substantially parallel light as a whole. Is attached to the base plate 21. In this case, the LED 31 serves as both the illuminating unit and the first condensing unit, and the surface of the refracting lens 32 on the LED 31 side has a flat shape.
[0029]
The surface of the refraction lens 32 on the side opposite to the LED 31 is formed in a convex shape in a semi-cylindrical shape. As shown in FIG. The light is bent while maintaining parallel or substantially parallel in the axial direction, becomes flat bent light H, and is condensed at a linear condensing position SI in the Y-axis direction. The position of the suction head 13 in the Z-axis direction is adjusted so that the position of the lower surface of the component D coincides with the focusing position SI. Further, as shown in FIG. 3A, on the light condensing position SI, high light condensing portions SI1, SI2, SI3 corresponding to the arrangement pitch of the LEDs 31 in the Y axis direction are formed, and bright portions in the Y axis direction, Since dark portions are alternately generated, a diffuser 33 for diffusing the planar bending light H only in the Y-axis direction is provided between the refractive lens 32 and the component D. Accordingly, each planar bending light H spreads in a fan shape in the Y-axis direction toward the component D side, and has substantially uniform brightness in the Y-axis direction.
[0030]
That is, the natural light S emitted from each of the LEDs 31 of the illumination means 30 is bent by the refraction lens 32 and the diffuser 33 into the planar bending light H, and the planar bending light H is condensed on the lower surface of the component D. By diffusing in the Y-axis direction, each planar bending light H is irradiated on the condensing position SI extending in the Y-axis direction on the lower surface of the component D. Each planar bending light H applied to the light condensing position SI is reflected to the left, which is symmetric with respect to the YZ plane with respect to the light condensing position SI, and the reflected light R is reflected by a mirror 34 as a reflecting means. Thus, the light is reflected downward.
[0031]
A line sensor 35 is fixed to the base plate 21 so that the light reflected by the mirror 34 can be received.
[0032]
The component recognition device 20 configured as described above, in other words, makes the natural light S of each LED 31 of the lighting means 30 parallel to a predetermined direction, and bends the parallel light into planar bending light H, respectively. A refracting lens 32 for condensing the planar bending light H to the light condensing position SI is provided, and a line sensor 35 is provided at a position where the reflected light R reflected at the light condensing position SI can be received.
[0033]
Further, an auxiliary lighting means 30a for irradiating the lower surface of the component D with natural light S from below vertically is fixed to the upper end of the base plate 21. The auxiliary lighting device 30a includes forty auxiliary LEDs 31a having a configuration similar to that of the LED 31, and an auxiliary refraction lens 32a having a configuration similar to that of the refraction lens 32 and the diffuser 33 in an irradiation direction of the auxiliary LED 31a. An auxiliary diffuser 33a is provided, and each of these components irradiates auxiliary light to the light condensing position SI of the component D as necessary.
[0034]
In order to explain the component recognition operation of the component recognition device 20 configured as described above, FIG. 4 will be described with an example of a case where a ball terminal BT projects downward as shown in FIG. It will be described with reference to FIG.
[0035]
FIG. 4 is a front view showing an imaging state of the top of the ball terminal BT in the component recognition device 20 of FIG. A plane connecting an unillustrated light-receiving slit of the line sensor 35 and a line-up image sensor on a plane P2 that forms an angle A with the center plane P1 of the planar bending light H from the illumination means 30 is made to coincide. When the line sensor 35 is arranged as described above, the normal of the intersection line L1 on the plane P0 that passes through the intersection line L1 between the plane P1 and the plane P2 and bisects the inner angle of the planes P1 and P2, and the image of the component The part where the normal line of the part coincides is taken into the line sensor 35 as an image.
[0036]
FIG. 4A shows a case where the intersection line L1 is shifted from the light condensing position SI. Even in this case, the suction head 13 is moved so that the top of the ball terminal BT passes through a portion where the plane P2 passing through the imaging line of the line sensor 35 intersects the planar bending light H (ZH range in the Z-axis direction). The height in the Z-axis direction is adjusted based on the data of the component type and the layout data of the component recognition device 20 before the component type sucked by the suction head 13 is changed. The suction head 13 moves in a direction orthogonal to the arrangement direction (Y-axis direction) of the image sensors of the line sensor 35 while maintaining the adjusted Z-axis height, and the ball terminals BT arranged on the lower surface of the component body BH. Are sequentially captured by the line sensor 35 through the imaging range SH of the line sensor 35, and are recognized as images.
[0037]
Part of the planar bending light H is reflected at the top of the ball terminal BT, and the reflected light R is captured by the line sensor 35. If the length between the intersection line L1 and the light condensing position SI is shorter than the length between the light condensing position SI and the refraction lens 32, the top of the ball terminal BT can be brightly illuminated. It is desirable that the intersection line L1 and the light condensing position SI coincide with each other. By doing so, an image in which the ball terminal BT is significantly brightly illuminated can be obtained. However, in order to make the intersection line L1 coincide with the light condensing position SI as described above, high precision is required for adjusting the height of the suction head 13 in the Z-axis direction.
[0038]
On the other hand, since the refraction lens 32 has an aberration, a cylindrical converging position SI ′ extending in the Y-axis direction may be formed around the converging position SI (see FIG. 4B). Even in this case, if the height of the suction head 13 in the Z-axis direction is adjusted so that the plane P2 passing through the imaging line of the line sensor 35 passes through the light condensing position SI, the top of the ball terminal BT is imaged. It becomes possible.
[0039]
As described above, according to the component recognition device 20, when the tip of the ball terminal BT protruding from the component body BH is included in the imaging range of the line sensor 35, the LED 31 irradiates the refractive lens 32. The natural light S is bent into the plane bending light H, and the plane bending light H is condensed at or near the apex of the ball terminal BT, and the reflected light R reflected at or near the apex of the ball terminal BT is formed. Since the line sensor 35 is provided at a position where light can be received, the line sensor 35 captures an image in which a portion corresponding to the vertex of the ball terminal BT in the imaging range SH, that is, an image near the vertex TH is extremely bright. (See FIG. 6A).
[0040]
On the other hand, since the planar bending light H is condensed on the vertex of the ball terminal BT or in the vicinity thereof by the refraction lens 32, a predetermined condensing is performed by the refraction lens 32 on a portion other than the vertex of the ball terminal BT. As a result of irradiating the planar bending light H radiated at an angle in a diffused state, the line sensor 35 captures an image in which a portion corresponding to a portion other than the apex of the ball terminal BT in the imaging range SH is extremely dark. .
[0041]
Therefore, the component recognition device 20 can capture an image in which the brightness near the vertex portion TH of the ball terminal BT is significantly different from that of the other portions, and thus specifies the vertex position of the ball terminal BT with respect to the component body BH. be able to.
[0042]
The component recognition device 20 further includes a mirror 34 that reflects the planar bending light H reflected at or near the vertex of the ball terminal BT, and the line sensor 35 receives the reflected light R reflected by the mirror 34. Since the arrangement is made possible, by adjusting the reflection angle of the planar bending light H by the mirror 34, the arrangement location of the line sensor 35 requiring a relatively large space can be changed. As a result, a compact component recognition device 20 can be formed.
[0043]
In the above embodiment, the mirror 34 reflects the reflected light R reflected from the component D and guides the reflected light R to the line sensor 35. However, instead of or in addition to this configuration, the mirror 34 emits the reflected light R through the diffuser 33. A mirror for reflecting the planar bending light H to be guided to the component D may be provided.
[0044]
Further, in addition to the configuration of the component recognition device 20 of each of the above-described embodiments, the line sensor 35 is swingably supported on the base plate 21 around an axis parallel to the Y axis as shown by an arrow Y1 in FIG. If a displacement mechanism (not shown) for supporting the line sensor 35 so as to be relatively displaceable with respect to the base plate 21 along the reflection path of the planar bending light H as shown by an arrow Y2 is provided, the refractive lens 32 , The reflected light R from the ball terminal BT can be received while including the vertex of the ball terminal BT within the imaging range SH, and By displacing the displacement mechanism so as not to receive the reflected light R from the component body BH, the height of the suction head 13 in the Z-axis direction can be set while setting the condensing position SI to relatively about. Even without adjustment, it is possible to identify the vertex position of the ball terminal BT.
[0045]
FIG. 4A shows a case where the intersection line L1 is on the anti-refractive lens 32 side with respect to the light condensing position SI, but the intersection line L1 is shifted toward the refraction lens 32 with respect to the light condensing position S1. Similarly, if the distance between the intersection line L1 and the converging position SI is shorter than the length between the converging position SI and the refraction lens 32, the top of the ball terminal BT can be illuminated brightly. Thus, the top of the ball terminal BT can be imaged.
[0046]
Further, the illuminant to be lit may be changed from among a large number of illuminants (LEDs 31) arranged in the irradiation unit 30 so that the illuminant can be appropriately selected. For example, it is possible to switch between a state in which all of the LEDs 31 of the irradiation unit 30 are turned on, and a state in which the center row is turned off and both rows are turned on. In this case, when only a part is lit, the area other than the vicinity of the ball vertex BT may be darkened and the contrast may be clear.
[0047]
For example, when the focal position of the central portion of the refractive lens 32 is shifted from the focal position of the peripheral portion and the position of the intersection line L1 is close to the focal position of the peripheral portion, the planar bending from the central portion of the refractive lens 32 is performed. The light H is reflected at the top of the ball terminal BT, and the reflected light R passes through the imaging range SH of the line sensor 35 and is captured by the line sensor 35. In this case, it is effective to turn off the center row and turn on the rows on both sides.
[0048]
Further, in the above description, the identification of the apex position of the ball terminal BT has been described as an example. However, in addition, a component D having a projecting portion projecting from the imaging side of the line sensor 35, for example, a lead is a component. After being extended laterally outward, in a state where it is sucked by the suction head 13, the position of the leading end of the lead of the component having a lead bent and formed toward the imaging side of the imaging means is specified. In such a case, the component recognition device 20 can be employed.
[0049]
In the above-described embodiment, the component recognition device 20 mounted on the surface mounter is described as an example. However, the present invention is not limited to the surface mounter. It can also be mounted on a component testing device 40 that tests electronic components such as chips.
[0050]
FIG. 7 is a plan view showing a component test apparatus 40 on which the component recognition device 20 according to the present invention is mounted. It should be noted that the X-axis and the Y-axis are shown in the figure to clarify the directionality.
[0051]
As shown in FIG. 7, a plurality of trays 42 for storing electronic components and a test head 43 for inspecting the electronic components in the trays 42 are arranged on a base 41 of the component test apparatus 40. A head 44 capable of adsorbing the electronic components in each tray 42 and being displaceable in the X and Y directions is provided above the position where the trays 42 are disposed. The components adsorbed by the heads 44 are provided on a movable table. 45. The movable table 45 is disposed on the base 41 so as to be freely displaceable between a position Q1 at which components can be received from the head 44 and a position Q2 displaced in the Y direction. Transfer head units 46A and 46B are provided above the movable table 45 so that the electronic components on the movable table 45 displaced to the position Q2 can be sucked.
[0052]
Each of the transport head units 46A and 46B is supported by the base 41 so as to be displaceable in the X direction, and transports the electronic components on the movable table 45 to the test head 43. ing. Each of the transport head units 46A and 46B includes a pair of head bodies 47a and 47b, and the head bodies 47a and 47b each include a suction nozzle (not shown) extending downward. The electronic components sucked by the suction nozzles are conveyed according to the driving of the head units 46A and 46B, and input terminals projecting from the lower surface of the electronic components are mounted on the test head 43. The test current is applied by 43 (the test is executed).
[0053]
In such a component testing device 40, the component recognition device 20 is provided on the substrate 41 between the movable table 45 located at the position Q2 and the test head 43. That is, the lower surface (that is, the input terminal) of the electronic component sucked from the movable table 45 by each suction nozzle is captured by the component recognition device 20 in the process of being conveyed to the test head 43. Therefore, the position of the tip of the input terminal protruding from the lower surface of the electronic component can be specified by the component recognition device 20. As a result, the electronic component can be moved to the test head 43 while correcting the positional deviation with respect to the test head 43. Can be attached to
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the tip of the projecting portion projecting from the component is included in the imaging range of the imaging unit, the second focusing unit is connected to the first focusing unit. The light substantially collimated is condensed at or near the tip of the projecting portion of the component, and the light is reflected at a position at or near the tip of the projecting portion where the reflected light can be received. Since the imaging means is provided, the imaging means captures an image in which the portion corresponding to the tip of the protruding portion within the imaging range is extremely bright.
[0055]
On the other hand, since the light is condensed at or near the front end of the projecting portion by the second light condensing means, a portion other than the front end of the projecting portion is predetermined by the second light condensing means. As a result of irradiating the light radiated at the light condensing angle in a diffused state, the imaging means captures an image in which the portion corresponding to the protruding portion other than the tip portion in the imaging range is extremely dark.
[0056]
Therefore, the above-described invention can capture an image in which the brightness of the vicinity of the tip of the projecting portion of the component and the brightness of the other portion are significantly different, so that the position of the tip of the projecting portion with respect to the component is specified. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a mounting machine equipped with a component recognition device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view schematically showing the mounting machine of FIG. 1;
3A and 3B show the component recognition device 20 of FIG. 1, wherein FIG. 3A is a perspective view showing a path of light emitted through a refraction lens 32, and FIG. FIG.
4A and 4B are front views showing an imaging state of a top of a ball terminal BT in the component recognition device 20 of FIG. 3, wherein FIG. 4A shows a state in which intersection lines coincide with each other, and FIG. Are shown schematically.
FIG. 5 is a perspective view showing a component on which ball terminals are protruded.
6A and 6B show images obtained by capturing the components of FIG. 5; FIG. 6A shows an image captured by the component recognition device of the present invention, and FIG. Is shown.
FIG. 7 is a plan view schematically showing a component test apparatus equipped with the component recognition device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
5 Head unit
14 Suction head
20 Parts recognition device
30 Lighting means
32 refraction lens
34 mirror
35 line sensor
BT ball terminal
SH imaging range

Claims (4)

部品吸着用のヘッドを有するヘッドユニットと、ヘッドユニットの移動経路に配置され、上記ヘッドユニットが移動する間にヘッドに吸着された部品を撮像するラインセンサからなる撮像手段と、この部品の撮像時に部品に光を照射する複数の照明手段とを備え、上記撮像手段により取り込まれた部品の画像に基づいてヘッドに吸着された部品の認識を行うように構成された部品認識装置において、
上記各照明手段の照射光を撮像手段の走査方向に対して概ね平行となるようにそれぞれ光の方向を変化させる第一の集光手段と、
この第一の集光手段により概ね平行光された光を一定位置へ集光させる第二の集光手段とを備え、
上記撮像手段の撮像側へ向けて部品に突設された突設部位の先端部が撮像手段の撮像範囲に含まれる場合に、上記第二の集光手段が第一の集光手段により概ね平行光とされた光を前記部品の突設部位の先端部若しくはその近傍に集光させるとともに、この突設部位の先端部若しくはその近傍で反射する反射光を受光可能となる位置に上記撮像手段が配設されていることを特徴とする部品識別装置。
A head unit having a head for picking up parts, an image pickup means arranged on a movement path of the head unit, and a line sensor for picking up an image of a part sucked by the head while the head unit is moving; A component recognition device comprising: a plurality of illumination means for irradiating the component with light; and configured to recognize the component adsorbed on the head based on the image of the component captured by the imaging unit.
A first light condensing unit that changes the direction of light so that the irradiation light of each of the illumination units is substantially parallel to the scanning direction of the imaging unit,
A second light collecting means for collecting the light substantially collimated by the first light collecting means at a certain position,
When the tip of the projecting portion protruding from the component toward the imaging side of the imaging unit is included in the imaging range of the imaging unit, the second light collection unit is substantially parallel to the first light collection unit. The light that has been converted into light is condensed at or near the tip of the projecting portion of the component, and the imaging unit is located at a position where the reflected light reflected at or near the tip of the projecting portion can be received. A component identification device, which is provided.
請求項1に記載の部品認識装置において、上記突設部位の先端部若しくはその近傍で反射した光を反射させる反射手段をさらに備え、上記撮像手段は、上記反射手段で反射した光を受光可能となるように配設されていることを特徴とする部品認識装置。2. The component recognition device according to claim 1, further comprising a reflection unit configured to reflect light reflected at or near a tip end of the protruding portion, wherein the imaging unit can receive light reflected by the reflection unit. A component recognizing device, wherein the component recognizing device is disposed. 請求項1又は請求項2に記載の部品認識装置において、上記第二の集光手段は、各照明手段から照射された光を撮像手段の撮像側へ向けて部品に突設された球面の頂点に対して集光させるように構成されていることを特徴とする部品認識装置。3. The component recognition device according to claim 1, wherein the second condensing unit is configured such that a vertex of a spherical surface protruded from the component toward the imaging side of the imaging unit with the light emitted from each illumination unit. A component recognizing device configured to condense light to a component. 請求項1乃至請求項3の何れかに記載の部品認識装置と、実装用の部品を供給する部品供給部と、被実装用の基板を装着作業位置に搬入する基板搬送手段とを備え、上記ヘッドにより部品供給部から部品を吸着して、部品認識装置による認識を行ってから、当該部品を上記基板に装着するように構成されたことを特徴とする表面実装機。4. The component recognition device according to claim 1, further comprising: a component supply unit configured to supply a component to be mounted; and a board transport unit configured to transport a board to be mounted to a mounting operation position. A surface mounter configured to adsorb a component from a component supply unit by a head, recognize the component by a component recognition device, and then mount the component on the substrate.
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