JP7008118B2 - Component mounting device - Google Patents
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Description
この発明は、部品実装装置に関する。 The present invention relates to a component mounting device.
従来、部品実装装置が知られている。部品実装装置は、たとえば、特許第3691888号公報に開示されている。 Conventionally, component mounting devices have been known. The component mounting device is disclosed, for example, in Japanese Patent No. 3691888.
上記特許第3691888号公報には、基板に対して部品を実装する吸着ヘッドと、吸着ヘッドに対して部品を供給するフィーダと、フィーダの部品供給位置を上方から撮像するカメラと、フィーダの部品供給位置の高さ位置を測定する光学式距離センサとを備える電子部品搭載装置(部品実装装置)が開示されている。この電子部品搭載装置では、光学式距離センサにより部品供給位置の高さ位置を計測し、カメラの撮像により部品供給位置の水平方向位置を計測するように構成されている。 In Japanese Patent No. 3691888, a suction head for mounting components on a substrate, a feeder for supplying components to the suction head, a camera for capturing the component supply position of the feeder from above, and a component supply for the feeder are provided. An electronic component mounting device (component mounting device) including an optical distance sensor for measuring a position height position is disclosed. This electronic component mounting device is configured to measure the height position of the component supply position by an optical distance sensor and to measure the horizontal position of the component supply position by imaging with a camera.
しかしながら、上記特許第3691888号公報の電子部品装着装置では、光学式距離センサにより部品供給位置の高さ位置を計測し、高さを計測した位置とは異なる位置に移動してカメラの撮像により部品供給位置の水平方向位置を計測するため、測定位置の移動が必要な分、部品吸着動作の時間が長くなるという問題点がある。 However, in the electronic component mounting device of Patent No. 3691888, the height position of the component supply position is measured by an optical distance sensor, the component is moved to a position different from the measured position, and the component is imaged by a camera. Since the horizontal position of the supply position is measured, there is a problem that the time for the component suction operation becomes longer because the measurement position needs to be moved.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、部品供給位置の部品の高さ位置および水平方向位置を測定するための測定位置の移動に起因して部品吸着動作の時間が長くなるのを抑制することが可能な部品実装装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the present invention is to move the measurement position for measuring the height position and the horizontal position of the component at the component supply position. It is an object of the present invention to provide a component mounting device capable of suppressing a lengthening of the component suction operation time due to the above.
この発明の一の局面による部品実装装置は、基板に対して部品を実装する実装ヘッドを含むヘッドユニットと、実装ヘッドに対して部品を供給する部品供給部と、ヘッドユニットに設けられ、部品供給部の部品供給位置を複数の方向から撮像可能な撮像部と、撮像部により複数の方向から撮像した部品供給位置の画像に基づいて、部品供給位置における部品の水平方向の位置および鉛直方向の高さ位置を取得する制御部とを備え、制御部は、取得した部品供給位置における部品の鉛直方向の高さ位置に基づいて、鉛直方向の吸着高さ位置を補正して部品を吸着する制御を行うように構成され、制御部は、部品供給位置における部品の鉛直方向の高さ位置を複数の部品において取得した結果に基づいて、基準高さ位置を更新するように構成されている。 The component mounting device according to one aspect of the present invention is provided in a head unit including a mounting head for mounting components on a board, a component supply unit for supplying components to the mounting head, and a component supply unit. Based on the image pickup unit that can image the component supply position of the unit from multiple directions and the image of the component supply position imaged from multiple directions by the image pickup unit, the horizontal position and vertical height of the component at the component supply position. It is equipped with a control unit that acquires the vertical position, and the control unit corrects the vertical suction height position based on the vertical height position of the component at the acquired component supply position and controls the component suction. The control unit is configured to update the reference height position based on the result of acquiring the vertical height position of the component in the component supply position in the plurality of components .
この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように、撮像部により複数の方向から撮像した部品供給位置の画像に基づいて、部品供給位置における部品の水平方向の位置および鉛直方向の高さ位置を取得する制御部を設ける。これにより、部品供給位置の高さ位置と水平方向位置とを取得するためにヘッドユニットを水平方向に移動させることなく撮像することができるので、部品供給位置を撮像する時間が長くなるのを抑制することができる。これにより、部品供給位置の部品の高さ位置および水平方向位置を測定するための測定位置の移動に起因して部品吸着動作の時間が長くなるのを抑制することができる。また、部品供給位置における部品の水平方向の位置および鉛直方向の高さ位置を共通の撮像結果に基づいて取得することができるので、部品供給位置の高さ位置と水平方向位置とを別個に測定する場合と比べて、部品吸着動作の時間が長くなるのを抑制することができる。 In the component mounting device according to one aspect of the present invention, as described above, the horizontal position and the vertical height of the component at the component supply position are based on the images of the component supply positions captured from a plurality of directions by the image pickup unit. A control unit for acquiring the horizontal position is provided. As a result, it is possible to take an image without moving the head unit in the horizontal direction in order to acquire the height position and the horizontal position of the component supply position, so that it is possible to suppress a long time for imaging the component supply position. can do. As a result, it is possible to suppress a long time for the component suction operation due to the movement of the measurement position for measuring the height position and the horizontal position of the component at the component supply position. In addition, since the horizontal position and the vertical height position of the component at the component supply position can be acquired based on the common imaging result, the height position and the horizontal position of the component supply position can be measured separately. It is possible to suppress the lengthening of the component suction operation time as compared with the case of the above.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、部品供給位置における部品の鉛直方向の高さ位置に基づいて、部品の水平方向の位置を補正して取得するように構成されている。このように構成すれば、部品供給位置を斜め方向から撮影する場合に、部品供給位置における部品の鉛直方向の高さ位置が基準位置からずれている場合でも、水平方向の位置を補正して取得することができるので、部品の水平方向の位置を精度よく取得することができる。 In the component mounting device according to the above one aspect, preferably, the control unit is configured to correct and acquire the horizontal position of the component based on the vertical height position of the component at the component supply position. There is. With this configuration, when the component supply position is photographed from an oblique direction, even if the vertical height position of the component at the component supply position deviates from the reference position, the horizontal position is corrected and acquired. Therefore, the horizontal position of the component can be accurately obtained.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、撮像部により複数の方向から撮像した部品供給位置の画像に基づいて、部品供給位置周辺の高さを取得し、部品供給位置の吸着対象の部品の有無を判定するように構成されている。このように構成すれば、部品供給位置周辺の高さに基づいて部品の有無を判定することができるので、画像の濃度のしきい値などを用いて画像解析して部品の有無を判定する場合と異なり、明るさなどの撮像条件に依存することなく部品の有無を判定することができる。これにより、精度よく部品の有無を判定することができる。また、部品供給位置における部品の有無を判定することにより、部品が無い場合には、吸着された部品の位置および姿勢を確認するための撮像を行う前に部品が吸着できないことを認識することができるので、部品を吸着するまでの時間を短縮することができる。これにより、部品吸着動作の時間が長くなるのを効果的に抑制することができる。このような効果は、実装ヘッドの部品吸着のためのエアの負圧の変化により部品の吸着の有無を判定することが困難である極小部品を吸着する際に特に有効である。 In the component mounting device according to the above one aspect, preferably, the control unit acquires the height around the component supply position based on the images of the component supply positions captured from a plurality of directions by the image pickup unit, and determines the height of the component supply position. It is configured to determine the presence or absence of components to be adsorbed. With this configuration, the presence or absence of parts can be determined based on the height around the parts supply position. Therefore, when the presence or absence of parts is determined by image analysis using an image density threshold value or the like. Unlike, it is possible to determine the presence or absence of a component without depending on imaging conditions such as brightness. This makes it possible to accurately determine the presence or absence of parts. In addition, by determining the presence or absence of parts at the parts supply position, it is possible to recognize that if there are no parts, the parts cannot be sucked before taking an image to confirm the position and orientation of the sucked parts. Therefore, it is possible to shorten the time until the parts are adsorbed. As a result, it is possible to effectively suppress the lengthening of the component suction operation time. Such an effect is particularly effective when sucking a very small part, which is difficult to determine whether or not the part is sucked due to a change in the negative pressure of air for sucking the part of the mounting head.
この場合、好ましくは、制御部は、部品供給位置に吸着対象の部品が無い場合に、部品供給位置に新たな部品を供給する制御を行うとともに、実装ヘッドにより部品を吸着する動作を再度行うように構成されている。このように構成すれば、部品供給位置に部品が無く部品吸着ができない場合でも、実装ヘッドを水平方向に移動させる前に再度吸着動作を行うことができるので、実装ヘッドを水平方向に移動させる分の時間のロスを効果的に抑制することができる。 In this case, preferably, the control unit controls to supply a new component to the component supply position when there is no component to be sucked at the component supply position, and again performs an operation of sucking the component by the mounting head. It is configured in. With this configuration, even if there are no components at the component supply position and component suction cannot be performed, the suction operation can be performed again before the mounting head is moved in the horizontal direction, so that the mounting head can be moved in the horizontal direction. Time loss can be effectively suppressed.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、撮像部により複数の方向から撮像した部品供給位置の画像に基づいて、実装ヘッドによる部品の吸着動作中に、部品供給位置における部品の鉛直方向の高さ位置を取得し、鉛直方向の吸着高さ位置を補正して部品を吸着する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、距離センサなどを部品供給位置の上方に配置して部品供給位置の部品の高さ位置を測定してから、実装ヘッドを部品供給位置の上方に移動させて部品を吸着する場合に比べて、実装ヘッドを水平方向に移動させる分の時間のロスを抑制することができるので、部品吸着動作の時間が長くなるのを効果的に抑制することができる。 In the component mounting device according to the above one aspect, preferably, the control unit is a component at the component supply position during the component suction operation by the mounting head based on images of the component supply position captured from a plurality of directions by the image pickup unit. It is configured to acquire the height position in the vertical direction and correct the suction height position in the vertical direction to control the suction of parts. With this configuration, a distance sensor or the like is placed above the component supply position to measure the height position of the component at the component supply position, and then the mounting head is moved above the component supply position to attract the component. Since it is possible to suppress the loss of time for moving the mounting head in the horizontal direction, it is possible to effectively suppress the lengthening of the component suction operation time.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、実装ヘッドを部品供給位置に下降している時に、撮像部により複数の方向から部品供給位置を撮像する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、部品を吸着するために実装ヘッドを下降している時に並行して撮像を行うことができるので、撮像と実装ヘッドの下降とを別々に行う場合に比べて、部品吸着動作の時間を短縮することができる。 In the component mounting device according to the above one aspect, preferably, the control unit is configured to control the image pickup unit to image the component supply position from a plurality of directions when the mounting head is lowered to the component supply position. ing. With this configuration, imaging can be performed in parallel while the mounting head is being lowered to attract the parts, so compared to the case where imaging and lowering of the mounting head are performed separately, component suction is possible. The operation time can be shortened.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部は、部品供給位置を鉛直方向に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。このように構成すれば、実装ヘッドを部品供給位置の上方に配置した状態で、撮像部により部品供給位置の撮像を行うことができるので、実装ヘッドによる部品吸着動作と撮像動作とを容易に並行して行うことができる。これにより、部品吸着動作の時間が長くなるのを効果的に抑制することができる。 In the component mounting device according to the above one aspect, the image pickup unit is preferably configured so that the component supply position can be imaged from a plurality of oblique directions with respect to the vertical direction. With this configuration, the image pickup unit can take an image of the component supply position with the mounting head placed above the component supply position, so that the component suction operation and the image pickup operation by the mounting head can be easily performed in parallel. Can be done. As a result, it is possible to effectively suppress the lengthening of the component suction operation time.
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部は、複数のカメラを含むか、または、単一のカメラと、単一のカメラの視野を分割する光学系とを含む。このように構成すれば、複数のカメラ、または、単一のカメラの視野を分割する光学系により、部品供給位置を複数の方向から容易に撮像することができる。 In the component mounting apparatus according to the above aspect, preferably, the imaging unit includes a plurality of cameras, or includes a single camera and an optical system that divides the field of view of the single camera. With this configuration, the component supply position can be easily imaged from a plurality of directions by the optical system that divides the field of view of the plurality of cameras or a single camera.
本発明によれば、上記のように、部品供給位置の部品の高さ位置および水平方向位置を測定するための測定位置の移動に起因して部品吸着動作の時間が長くなるのを抑制することが可能な部品実装装置を提供することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to suppress the lengthening of the component suction operation time due to the movement of the measurement position for measuring the height position and the horizontal position of the component at the component supply position. It is possible to provide a component mounting device capable of the above.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
(部品実装装置の構成)
図1を参照して、本発明の実施形態による部品実装装置100の構成について説明する。
(Configuration of component mounting device)
With reference to FIG. 1, the configuration of the
図1に示すように、部品実装装置100は、一対のコンベア2により基板PをX方向に搬送し、実装作業位置Mにおいて基板Pに部品31を実装する部品実装装置である。
As shown in FIG. 1, the
部品実装装置100は、基台1と、一対のコンベア2と、部品供給部3と、ヘッドユニット4と、支持部5と、一対のレール部6と、部品認識撮像部7と、撮像ユニット8と、制御部9とを備えている。なお、撮像ユニット8は、特許請求の範囲の「撮像部」の一例である。
The
一対のコンベア2は、基台1上に設置され、基板PをX方向に搬送するように構成されている。また、一対のコンベア2には、搬送中の基板Pを実装作業位置Mで停止させた状態で保持する保持機構が設けられている。また、一対のコンベア2は、基板Pの寸法に合わせてY方向の間隔を調整可能に構成されている。
The pair of
部品供給部3は、一対のコンベア2の外側(Y1側およびY2側)に配置されている。また、部品供給部3には、複数のテープフィーダ3aが配置されている。部品供給部3は、後述する実装ヘッド42に対して部品31を供給するように構成されている。
The
テープフィーダ3aは、複数の部品31を所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き付けられたリール(図示せず)を保持している。テープフィーダ3aは、リールを回転させて部品31を保持するテープを送出することにより、テープフィーダ3aの先端から部品31を供給するように構成されている。ここで、部品31は、IC、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの電子部品を含む。
The
ヘッドユニット4は、一対のコンベア2および部品供給部3の上方位置に配置されており、ノズル41(図2参照)が下端に取り付けられた複数(5つ)の実装ヘッド42と、基板認識カメラ43とを含んでいる。
The
実装ヘッド42は、基板Pに対して部品31を実装するように構成されている。具体的には、実装ヘッド42は、部品供給部3により供給される部品31を吸着して、実装作業位置Mに配置された基板Pに対して吸着した部品31を装着するように構成されている。また、実装ヘッド42は、昇降可能(Z方向に移動可能)に構成され、負圧発生機(図示せず)によりノズル41の先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ3aから供給される部品31を吸着して保持し、基板Pにおける実装位置に部品31を装着(実装)するように構成されている。
The mounting
基板認識カメラ43は、基板Pの位置および姿勢を認識するために、基板PのフィデューシャルマークFを撮像するように構成されている。そして、フィデューシャルマークFの位置を撮像して認識することにより、基板Pにおける部品31の実装位置を正確に取得することが可能である。
The
支持部5は、モータ51を含んでいる。支持部5は、モータ51を駆動させることにより、支持部5に沿ってヘッドユニット4をX方向に移動させるように構成されている。支持部5は、両端部が一対のレール部6により支持されている。
The
一対のレール部6は、基台1上に固定されている。X1側のレール部6は、モータ61を含んでいる。レール部6は、モータ61を駆動させることにより、支持部5を一対のレール部6に沿ってX方向と直交するY方向に移動させるように構成されている。ヘッドユニット4が支持部5に沿ってX方向に移動可能であるとともに、支持部5がレール部6に沿ってY方向に移動可能であることによって、ヘッドユニット4は水平方向(XY方向)に移動可能である。
The pair of
部品認識撮像部7は、基台1の上面上に固定されている。部品認識撮像部7は、一対のコンベア2の外側(Y1側およびY2側)に配置されている。部品認識撮像部7は、部品31の実装に先立って部品31の吸着状態(吸着姿勢)を認識するために、実装ヘッド42のノズル41に吸着された部品31を下側(Z2側)から撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド42のノズル41に吸着された部品31の吸着状態を制御部9により取得することが可能である。
The component recognition
撮像ユニット8は、ヘッドユニット4に設けられている。これにより、撮像ユニット8は、ヘッドユニット4がXY方向に移動することにより、ヘッドユニット4と共に水平方向(XY方向)に移動するように構成されている。また、撮像ユニット8は、部品供給部3の部品供給位置30(図2参照)を複数の方向から撮像可能に構成されている。また、撮像ユニット8は、基板Pの実装位置の高さを測定するための画像を撮像可能に構成されている。また、撮像ユニット8は、図2に示すように、複数のカメラ81と、照明82とを含んでいる。これにより、撮像ユニット8は、部品供給部3の部品供給位置30および部品供給位置30の周辺を複数の方向(角度)から撮像することが可能である。
The
撮像ユニット8は、図2に示すように、部品供給位置30を鉛直方向(Z方向)に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。具体的には、撮像ユニット8は、図3に示すように、部品面Pbに対してそれぞれの撮像方向が互いに異なる傾き角度(θHおよびθL)から撮像するように構成されている。また、撮像ユニット8のカメラ81は、部品面Pbに対する部品供給位置30を含む鉛直面内(YZ面内)において隣接して配置されている。また、複数のカメラ81は、上下にオフセットさせて配置されている。
As shown in FIG. 2, the
照明82は、カメラ81による撮像の際に発光するように構成されている。照明82は、カメラ81の周囲に設けられている。照明82は、LED(発光ダイオード)などの光源を有している。
The
制御部9は、CPUを含んでおり、一対のコンベア2による基板Pの搬送動作、ヘッドユニット4による実装動作、部品認識撮像部7、撮像ユニット8および基板認識カメラ43による撮像動作などの部品実装装置100の全体の動作を制御するように構成されている。
The control unit 9 includes a CPU, and mounts components such as a transfer operation of a substrate P by a pair of
ここで、本実施形態では、制御部9は、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30における部品31の水平方向(XY方向)の位置および鉛直方向(Z方向)の高さ位置を取得するように構成されている。また、制御部9は、部品供給位置30における部品31の鉛直方向(Z方向)の高さ位置に基づいて、部品31の水平方向(XY方向)の位置を補正して取得するように構成されている。
Here, in the present embodiment, the control unit 9 determines the position of the
具体的には、制御部9は、図3に示すように、基準面Psに対する部品面Pbの高さ位置をステレオマッチングにより取得するように構成されている。つまり、複数のカメラ81により略同時に撮像された部品供給位置30の画像をマッチングさせることにより、部品31の高さ位置および水平方向位置が取得される。マッチングは、SSD(Sum of Squared Difference)や、SAD(Sum of Absolute Difference)などの一般的なマッチング方法が用いられる。
Specifically, as shown in FIG. 3, the control unit 9 is configured to acquire the height position of the component surface Pb with respect to the reference surface Ps by stereo matching. That is, the height position and the horizontal position of the
詳細には、一方のカメラ81により傾き角度θHで対象の部品31が撮像され、他方のカメラ81により傾き角度θLで対象の部品31が撮像される。つまり、複数のカメラ81により略同時に対象の部品31が撮像される。そして、傾き角度θHによる撮像画像と、傾き角度θLによる撮像画像とをステレオマッチングすることにより、2つの撮像画像の間の視差p(pixel)を求める。ここで、カメラ81のカメラ分解能をR(μm/pixel)とすると、式(1)により距離A(μm)が求められる。
A=p×R/sin(θH-θL) ・・・(1)
Specifically, one
A = p × R / sin (θH−θL) ・ ・ ・ (1)
そして、式(1)により求めた距離Aを用いて、式(2)により基準面Psに対する部品面Pbの高さ位置hp(μm)が求められる。
hp=A×sin(θL) ・・・(2)
Then, using the distance A obtained by the formula (1), the height position hp (μm) of the component surface Pb with respect to the reference surface Ps is obtained by the formula (2).
hp = A × sin (θL) ・ ・ ・ (2)
また、式(1)により求めた距離Aを用いて、式(3)により基準面Psに部品31が存在する場合の水平方向位置に対してずれている距離B(μm)が求められる。
B=A×cos(θL) ・・・(3)
これにより、部品供給位置30における部品31の鉛直方向の高さ位置および水平方向の位置が正確に求められる。なお、高さ位置や対象の部品31の位置によりカメラ81の視野中心から外れた分の角度誤差が生じる。その角度誤差分は、予め求められたテーブルや、計算などにより補正される。
Further, using the distance A obtained by the formula (1), the distance B (μm) deviated from the horizontal position when the
B = A × cos (θL) ・ ・ ・ (3)
As a result, the vertical height position and the horizontal position of the
また、制御部9は、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30周辺の高さを取得し、部品供給位置30の吸着対象の部品31の有無を判定するように構成されている。また、制御部9は、部品供給位置30に吸着対象の部品31が無い場合に、部品供給位置30に新たな部品31を供給する制御を行うとともに、実装ヘッド42により部品31を吸着する動作を再度行うように構成されている。具体的には、制御部9は、テープフィーダ3aを制御して、テープを送り、部品供給位置30に新たな部品31を供給する。また、制御部9は、部品供給位置30に新たな部品31が供給された状態で、実装ヘッド42による部品31の吸着動作を再度行う。
Further, the control unit 9 acquires the height around the
図4に示す例のように、(A)に示すように、部品31が部品供給位置30(テープのポケット)に有る場合は、部品供給位置30の外側の部分(テープ上面)の位置と、部品供給位置30の位置とで、高低差が小さくなる。一方、(B)に示すように、部品31が部品供給位置30(テープのポケット)に無い場合は、部品供給位置30の外側の部分(テープ上面)の位置と、部品供給位置30の位置とで、高低差が大きくなる。制御部9は、たとえば、高低差が所定のしきい値よりも大きければ、部品31が部品供給位置30に無いと判定し、高低差が所定のしきい値以下であれば、部品31が部品供給位置30に有ると判定する。この場合、所定のしきい値は、部品31の大きさ、高さ方向の厚みなどに基づいて部品31の種類毎に決定される。なお、所定のしきい値は、テーブルに記憶していてもよいし、部品31の情報に基づいて計算により求めてもよい。
As shown in (A) as in the example shown in FIG. 4, when the
また、制御部9は、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品供給位置30の画像に基づいて、実装ヘッド42による部品31の吸着動作中に、部品供給位置30における部品31の鉛直方向(Z方向)の高さ位置を取得し、鉛直方向の吸着高さ位置を補正して部品31を吸着する制御を行うように構成されている。また、制御部9は、実装ヘッド42を部品供給位置30に下降している時に、撮像ユニット8により複数の方向から部品供給位置30を撮像する制御を行うように構成されている。
Further, the control unit 9 is in the vertical direction of the
(吸着動作時の制御処理)
次に、図5~図7を参照して、部品実装装置100の制御部9による部品吸着動作時の制御処理についてフローチャートに基づいて説明する。
(Control processing during adsorption operation)
Next, with reference to FIGS. 5 to 7, the control process during the component suction operation by the control unit 9 of the
まず、図5を参照して、第1動作例について説明する。図5のステップS1において、実装ヘッド42(ノズル41)が吸着XY位置に移動される。つまり、実装ヘッド42が部品供給位置30の上方位置に位置するように水平方向に移動される。
First, a first operation example will be described with reference to FIG. In step S1 of FIG. 5, the mounting head 42 (nozzle 41) is moved to the suction XY position. That is, the mounting
ステップS2において、実装ヘッド42(ノズル41)が部品供給位置30に向けて下降される。ステップS3において、実装ヘッド42(ノズル41)の下降中に撮像ユニット8により部品供給位置30の撮像が行われる。つまり、部品供給位置30の吸着直前の部品31の画像が撮像される。
In step S2, the mounting head 42 (nozzle 41) is lowered toward the
ステップS4において、吸着点高さが計測される。具体的には、撮像ユニット8により複数の方向から撮像された部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30における部品31の鉛直方向(Z方向)の高さ位置が計測される。
In step S4, the height of the adsorption point is measured. Specifically, the height position of the
ステップS5において、部品31の中心位置が計測される。具体的には、撮像ユニット8により撮像された部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30における部品31の中心位置が計測される。なお、部品31の中心位置とは、矩形部品の場合、たとえば、対角線の交点である。また、たとえば、部品31の中心位置は、部品31の幾何学的な重心位置である。
In step S5, the center position of the
ステップS6において、部品31のXY位置(水平方向の位置)が計算される。具体的には、撮像ユニット8により撮像された部品供給位置30の画像と、ステップS4により計測した部品31の高さ位置とに基づいて、部品31のXY位置が計算される。ステップS7において、制御部9が認識している部品供給位置30の部品31のXY位置が補正される。そして、実装ヘッド42(ノズル41)により部品31が吸着されて、その後、吸着動作時の制御処理が終了される。なお、吸着動作時の制御処理は、実装ヘッド42(ノズル41)による部品31の吸着動作毎に行われる。
In step S6, the XY position (horizontal position) of the
次に、図6を参照して、第2動作例について説明する。図6のステップS11において、実装ヘッド42(ノズル41)が吸着XY位置に移動される。つまり、実装ヘッド42が部品供給位置30の上方位置に位置するように水平方向に移動される。
Next, a second operation example will be described with reference to FIG. In step S11 of FIG. 6, the mounting head 42 (nozzle 41) is moved to the suction XY position. That is, the mounting
ステップS12において、実装ヘッド42(ノズル41)が部品供給位置30に向けて下降される。ステップS13において、実装ヘッド42(ノズル41)の下降中に撮像ユニット8により部品供給位置30の撮像が行われる。つまり、部品供給位置30の吸着直前の部品31の画像が撮像される。
In step S12, the mounting head 42 (nozzle 41) is lowered toward the
ステップS14において、吸着点高さが計測される。具体的には、撮像ユニット8により複数の方向から撮像された部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30における部品31の鉛直方向(Z方向)の高さ位置が計測される。
In step S14, the height of the adsorption point is measured. Specifically, the height position of the
ステップS15において、部品31の中心位置が計測される。具体的には、撮像ユニット8により撮像された部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30における部品31の中心位置が計測される。
In step S15, the center position of the
ステップS16において、目標位置の高さ情報に基づいて部品31の有無が判定される。具体的には、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30周辺の高さが取得される。そして、取得された部品供給位置30周辺の高さの情報に基づいて、部品供給位置30の吸着対象の部品31の有無が判定される。
In step S16, the presence or absence of the
ステップS17において、部品供給位置30に部品31が有るか否かが判断される。部品供給位置30に部品31が有れば、実装ヘッド42(ノズル41)により部品31が吸着されて、その後、吸着動作時の制御処理が終了される。部品供給位置30に部品31が無ければ、ステップS18に進む。ステップS18において、再吸着処理が行われる。具体的には、部品供給位置30に新たな部品31が供給されるとともに、実装ヘッド42により部品31を吸着する動作が再度行われる。その後、吸着動作時の制御処理が終了される。
In step S17, it is determined whether or not the
次に、図7を参照して、第3動作例について説明する。図7のステップS21において、実装ヘッド42(ノズル41)が吸着XY位置に移動される。つまり、実装ヘッド42が部品供給位置30の上方位置に位置するように水平方向に移動される。
Next, a third operation example will be described with reference to FIG. 7. In step S21 of FIG. 7, the mounting head 42 (nozzle 41) is moved to the suction XY position. That is, the mounting
ステップS22において、実装ヘッド42(ノズル41)が部品供給位置30に向けて下降される。ステップS23において、実装ヘッド42(ノズル41)の下降中に撮像ユニット8により部品供給位置30の撮像が行われる。つまり、部品供給位置30の吸着直前の部品31の画像が撮像される。
In step S22, the mounting head 42 (nozzle 41) is lowered toward the
ステップS24において、吸着点高さが計測される。具体的には、撮像ユニット8により複数の方向から撮像された部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30における部品31の鉛直方向(Z方向)の高さ位置が計測される。
In step S24, the height of the adsorption point is measured. Specifically, the height position of the
ステップS25において、目標高さ位置が更新される。具体的には、制御部9が認識している部品供給位置30の部品31の鉛直方向(Z方向)の高さ位置が更新される。この場合、たとえば、更新された高さ位置の情報は、直後の部品31の吸着に用いられる。また、たとえば、更新された高さ位置の情報は、吸着毎に測定され、単純平均や、移動平均により計算されて、次回以降の吸着に用いられる。
In step S25, the target height position is updated. Specifically, the height position of the
ステップS26において、実装ヘッド42(ノズル41)により部品31が吸着される。その後、吸着動作時の制御処理が終了される。なお、部品31の高さ位置の測定は、吸着毎に測定されてもよいし、定期的に測定されてもよい。
In step S26, the
(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、上記のように、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30における部品31の水平方向(XY方向)の位置および鉛直方向(Z方向)の高さ位置を取得する制御部9を設ける。これにより、部品供給位置30の高さ位置と水平方向位置とを取得するためにヘッドユニット4を水平方向に移動させることなく撮像することができるので、部品供給位置30を撮像する時間が長くなるのを抑制することができる。これにより、部品供給位置30の部品31の高さ位置および水平方向位置を測定するための測定位置の移動に起因して部品吸着動作の時間が長くなるのを抑制することができる。また、部品供給位置30における部品31の水平方向の位置および鉛直方向の高さ位置を共通の撮像結果に基づいて取得することができるので、部品供給位置30の高さ位置と水平方向位置とを別個に測定する場合と比べて、部品吸着動作の時間が長くなるのを抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, the horizontal (XY direction) position and the vertical direction (XY direction) of the
また、本実施形態では、上記のように、制御部9を、部品供給位置30における部品31の鉛直方向(Z方向)の高さ位置に基づいて、部品31の水平方向(XY方向)の位置を補正して取得するように構成する。これにより、部品供給位置30を斜め方向から撮影する場合に、部品供給位置30における部品31の鉛直方向の高さ位置が基準位置からずれている場合でも、水平方向の位置を補正して取得することができるので、部品31の水平方向の位置を精度よく取得することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the control unit 9 is positioned in the horizontal direction (XY direction) of the
また、本実施形態では、上記のように、制御部9を、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品供給位置30の画像に基づいて、部品供給位置30周辺の高さを取得し、部品供給位置30の吸着対象の部品31の有無を判定するように構成する。これにより、部品供給位置30周辺の高さに基づいて部品31の有無を判定することができるので、画像の濃度のしきい値などを用いて画像解析して部品31の有無を判定する場合と異なり、明るさなどの撮像条件に依存することなく部品31の有無を判定することができる。その結果、精度よく部品31の有無を判定することができる。また、部品供給位置30における部品31の有無を判定することにより、部品31が無い場合には、吸着された部品31の位置および姿勢を確認するための撮像を行う前に部品31が吸着できないことを認識することができるので、部品31を吸着するまでの時間を短縮することができる。これにより、部品吸着動作の時間が長くなるのを効果的に抑制することができる。このような効果は、実装ヘッド42の部品吸着のためのエアの負圧の変化により部品31の吸着の有無を判定することが困難である極小部品を吸着する際に特に有効である。
Further, in the present embodiment, as described above, the control unit 9 acquires the height around the
また、本実施形態では、上記のように、制御部9を、部品供給位置30に吸着対象の部品31が無い場合に、部品供給位置30に新たな部品31を供給する制御を行うとともに、実装ヘッド42により部品31を吸着する動作を再度行うように構成する。これにより、部品供給位置30に部品31が無く部品吸着ができない場合でも、実装ヘッド42を水平方向に移動させる前に再度吸着動作を行うことができるので、実装ヘッド42を水平方向に移動させる分の時間のロスを効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the control unit 9 controls to supply a
また、本実施形態では、上記のように、制御部9を、撮像ユニット8により複数の方向から撮像した部品供給位置30の画像に基づいて、実装ヘッド42による部品31の吸着動作中に、部品供給位置30における部品31の鉛直方向(Z方向)の高さ位置を取得し、鉛直方向の吸着高さ位置を補正して部品31を吸着する制御を行うように構成する。これにより、距離センサなどを部品供給位置30の上方に配置して部品供給位置30の部品31の高さ位置を測定してから、実装ヘッド42を部品供給位置30の上方に移動させて部品31を吸着する場合に比べて、実装ヘッド42を水平方向(XY方向)に移動させる分の時間のロスを抑制することができるので、部品吸着動作の時間が長くなるのを効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the control unit 9 is subjected to the suction operation of the
また、本実施形態では、上記のように、制御部9を、実装ヘッド42を部品供給位置30に下降している時に、撮像ユニット8により複数の方向から部品供給位置30を撮像する制御を行うように構成する。これにより、部品31を吸着するために実装ヘッド42を下降している時に並行して撮像を行うことができるので、撮像と実装ヘッド42の下降とを別々に行う場合に比べて、部品吸着動作の時間を短縮することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the control unit 9 controls the
また、本実施形態では、上記のように、撮像ユニット8を、部品供給位置30を鉛直方向(Z方向)に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成する。これにより、実装ヘッド42を部品供給位置30の上方に配置した状態で、撮像ユニット8により部品供給位置30の撮像を行うことができるので、実装ヘッド42による部品吸着動作と撮像動作とを容易に並行して行うことができる。これにより、部品吸着動作の時間が長くなるのを効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、撮像ユニット8に、複数のカメラ81を設ける。これにより、複数のカメラ81により、部品供給位置30を複数の方向から容易に撮像することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(Modification example)
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
たとえば、上記実施形態では、撮像ユニットが複数のカメラを含み、部品供給位置を複数の方向から撮像可能である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図8に示す変形例のように、撮像ユニット8aは、カメラ81aと、照明82と、光学系83とを含んでいてもよい。この場合、レンズやミラーを含む光学系83により、単一のカメラ81aの視野を分割させて、部品供給位置を複数の方向から撮像可能である構成であってもよい。なお、撮像ユニット8aは、特許請求の範囲の「撮像部」の一例である。
For example, in the above embodiment, an example of a configuration in which the image pickup unit includes a plurality of cameras and the component supply position can be imaged from a plurality of directions is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, as in the modified example shown in FIG. 8, the
また、1つのカメラを移動させながら撮像することにより、部品供給位置を複数の方向から撮像するようにしてもよい。 Further, by taking an image while moving one camera, the component supply position may be imaged from a plurality of directions.
また、上記実施形態では、複数の方向から撮像した部品供給位置の画像をマッチングして解析することにより、部品の水平方向の位置および鉛直方向の高さ位置を取得する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の方向から撮像した部品供給位置の画像をマッチング以外の解析により解析することにより、部品の水平方向の位置および鉛直方向の高さ位置を取得してもよい。 Further, in the above embodiment, an example of a configuration in which the horizontal position and the vertical height position of the component are acquired by matching and analyzing the images of the component supply positions captured from a plurality of directions is shown. , The present invention is not limited to this. In the present invention, the horizontal position and the vertical height position of the component may be acquired by analyzing the image of the component supply position captured from a plurality of directions by an analysis other than matching.
また、上記実施形態では、実装ヘッドの下降中に撮像部により部品供給位置を撮像する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、実装ヘッドの下降前に撮像部により部品供給位置を撮像してもよい。 Further, in the above embodiment, an example of the configuration in which the component supply position is imaged by the image pickup unit while the mounting head is lowered is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the component supply position may be imaged by the image pickup unit before the mounting head is lowered.
また、上記実施形態では、実装ヘッドによる部品の吸着動作中に部品供給位置の水平方向の位置を取得し、次回以降に水平方向における吸着位置を補正する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸着動作中に部品供給位置の水平方向の位置を取得し、取得した位置に基づいて、水平方向における吸着位置を補正して吸着してもよい。 Further, in the above embodiment, an example of a configuration in which the horizontal position of the component supply position is acquired during the component suction operation by the mounting head and the horizontal suction position is corrected from the next time onward is shown. Not limited to this. In the present invention, the horizontal position of the component supply position may be acquired during the suction operation, and the suction position in the horizontal direction may be corrected and sucked based on the acquired position.
また、上記実施形態では、部品供給位置にテープに保持された部品を供給する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品供給位置にトレイなどに載置された部品を供給してもよい。 Further, in the above embodiment, an example of the configuration in which the parts held by the tape are supplied to the parts supply position is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the parts placed on the tray or the like may be supplied to the parts supply position.
また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。 Further, in the above embodiment, for convenience of explanation, the processing of the control unit has been described using a flow-driven flow in which the processing is sequentially performed along the processing flow, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the processing of the control unit may be performed by an event-driven type (event-driven type) processing in which the processing is executed in event units. In this case, it may be completely event-driven, or it may be a combination of event-driven and flow-driven.
3 部品供給部
4 ヘッドユニット
8、8a 撮像ユニット(撮像部)
9 制御部
30 部品供給位置
31 部品
42 実装ヘッド
81 カメラ
81a カメラ
83 光学系
100 部品実装装置
P 基板
3
9
Claims (8)
前記実装ヘッドに対して部品を供給する部品供給部と、
前記ヘッドユニットに設けられ、前記部品供給部の部品供給位置を複数の方向から撮像可能な撮像部と、
前記撮像部により複数の方向から撮像した前記部品供給位置の画像に基づいて、前記部品供給位置における部品の水平方向の位置および鉛直方向の高さ位置を取得する制御部とを備え、
前記制御部は、取得した前記部品供給位置における部品の鉛直方向の高さ位置に基づいて、鉛直方向の吸着高さ位置を補正して部品を吸着する制御を行うように構成され、
前記制御部は、前記部品供給位置における部品の鉛直方向の高さ位置を複数の部品において取得した結果に基づいて、基準高さ位置を更新するように構成されている、部品実装装置。 A head unit that includes a mounting head that mounts components on the board,
A component supply unit that supplies components to the mounting head,
An image pickup unit provided on the head unit and capable of imaging the component supply position of the component supply unit from a plurality of directions.
A control unit for acquiring a horizontal position and a vertical height position of a component at the component supply position based on an image of the component supply position captured from a plurality of directions by the image pickup unit is provided.
The control unit is configured to correct the suction height position in the vertical direction and perform control to suck the component based on the acquired height position of the component in the vertical direction at the component supply position.
The control unit is configured to update the reference height position based on the result of acquiring the vertical height position of the component at the component supply position in a plurality of components .
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