JP2018186116A - Board working device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、対基板作業装置を開示する。 The present specification discloses an anti-substrate working apparatus.
従来、送り装置により所定位置まで送った基板に対し、XY方向に移動可能な作業ヘッドを用いて所定作業を行う対基板作業装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、多数の基準マークが設けられた基準板を送り装置によって所定位置まで送ってから、作業ヘッドと共に移動するカメラによって全ての基準マークを順次撮像し、撮像結果から送り装置の送り誤差を取得してヘッドの移動量に補正を加えるものとしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate work apparatus has been proposed that performs a predetermined work using a work head that can move in the X and Y directions on a substrate that has been fed to a predetermined position by a feeding device (see, for example, Patent Document 1). In this apparatus, a reference plate provided with a large number of reference marks is sent to a predetermined position by a feeding device, and then all the reference marks are sequentially picked up by a camera that moves together with the work head. It is assumed that the movement amount of the head is acquired and corrected.
しかしながら、上述した装置では、装置の各部材の製作誤差や組み付け誤差、経時変化などにより生じる歪みなどに起因して、カメラの撮像中心と作業ヘッドの作業中心との間に誤差が生じる場合がある。その場合、カメラによって撮像した画像を基にヘッドの移動量に補正を加えても、実際の作業ヘッドの作業中心に対して適切な補正とならず、作業精度が低下するおそれがある。また、そのような誤差の影響を排除するため、カメラの撮像中心が作業ヘッドの作業中心に向くようカメラを斜め向きに配置することも考えられるが、撮像される画像に歪みやボケが生じて、画像から適切な補正値の演算が困難となる可能性がある。 However, in the above-described apparatus, there may be an error between the imaging center of the camera and the work center of the work head due to manufacturing errors or assembly errors of each member of the apparatus, distortion caused by changes over time, and the like. . In this case, even if correction is made to the movement amount of the head based on the image captured by the camera, the correction is not appropriate for the actual work center of the work head, and the work accuracy may be reduced. In addition, in order to eliminate the influence of such errors, it may be possible to arrange the camera obliquely so that the imaging center of the camera faces the work center of the work head, but distortion and blurring occur in the captured image. Therefore, it may be difficult to calculate an appropriate correction value from the image.
本開示は、作業ヘッドの作業中心をより適切に撮像可能とすることを主目的とする。 The main object of the present disclosure is to enable more appropriate imaging of the work center of the work head.
本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The present disclosure has taken the following measures in order to achieve the main object described above.
本開示の対基板作業装置は、基板に対して所定作業を行う作業ヘッドと、前記作業ヘッドの作業中心の直下を撮像可能となるように、前記作業ヘッドの作業中心に対して所定方向にオフセットして配置されたレンズと、前記レンズの光軸中心に対して前記所定方向にオフセットして配置された撮像素子とを有するカメラと、を備えることを要旨とする。 The substrate work apparatus according to the present disclosure includes a work head that performs a predetermined work on the substrate, and an offset in a predetermined direction with respect to the work center of the work head so that an image can be captured immediately below the work center of the work head. And a camera having an imaging element arranged offset in the predetermined direction with respect to the optical axis center of the lens.
本開示の対基板作業装置は、作業ヘッドと、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像可能となるように、作業ヘッドの作業中心に対して所定方向にオフセットして配置されたレンズと、レンズの光軸中心に対して所定方向にオフセットして配置された撮像素子とを有するカメラとを備える。これにより、作業ヘッドと、レンズと、撮像素子とがオフセットされた配置、いわゆるアオリ配置により、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像することができる。このため、カメラを斜めに向けることなく、歪みやボケを抑えた作業ヘッドの作業中心の直下の画像を撮像することができる。この結果、作業ヘッドの作業中心をより適切に撮像可能とし、撮像した画像を用いて作業ヘッドの作業精度を向上させることができる。 A substrate work apparatus according to the present disclosure includes a work head, a lens arranged offset in a predetermined direction with respect to the work center of the work head, and a lens And a camera having an image pickup device arranged to be offset in a predetermined direction with respect to the center of the optical axis. As a result, it is possible to take an image of the work head, the lens, and the imaging element that are offset, that is, a so-called tilt arrangement, directly under the work center of the work head. For this reason, it is possible to capture an image immediately below the work center of the work head with less distortion and blurring without turning the camera obliquely. As a result, the work center of the work head can be captured more appropriately, and the work accuracy of the work head can be improved using the captured image.
次に、本開示の実施の形態を図面を用いて説明する。図1は部品実装装置10の構成を示す構成図である。図2は部品実装装置10の制御に関するブロック図である。部品実装装置10は、部品を基板Sに実装する実装処理を行う装置である。なお、実装処理とは、部品を基板上に配置、装着、挿入、接合、接着する処理などを含む。なお、本実施形態において、左右方向(X軸)、前後方向(Y軸)及び上下方向(Z軸)は、図1に示した通りとする。
Next, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the
部品実装装置10は、図1,図2に示すように、基板搬送ユニット12と、実装ユニット13と、部品供給ユニット14と、制御装置40とを備える。また、部品実装装置10は、これらの他に、実装ユニット13の実装ヘッド22(吸着ノズル24)に吸着された部品を下方から撮像するパーツカメラ30を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基板搬送ユニット12は、基板Sの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板搬送ユニット12は、図1の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された一対のコンベアベルトにより、基板Sを搬送する。また、部品実装装置10は、実装位置で固定された基板Sの上面(実装面)の高さを計測する基板高さセンサ18(図2参照)を備える。基板高さセンサ18は、例えば、レーザ式などの非接触式またはタッチセンサなどの接触式の変位センサとして構成されている。
The
実装ユニット13は、部品を部品供給ユニット14から採取し、基板搬送ユニット12に固定された基板Sへ配置するものである。実装ユニット13は、ヘッド移動部20と、実装ヘッド22とを備える。ヘッド移動部20は、ガイドレールに導かれてXY方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備える。実装ヘッド22は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動部20によりXY方向へ移動する。実装ヘッド22の下面には、1以上の吸着ノズル24が取り外し可能に装着されている。吸着ノズル24は、負圧を利用して部品を採取する採取部材である。実装ヘッド22は、Z軸モータ23を内蔵しており、このZ軸モータ23によってZ方向に沿って吸着ノズル24を昇降させる。また、実装ヘッド22は、図示しない駆動モータによって吸着ノズル24を回転(自転)させる回転装置を備え、吸着ノズル24に保持(吸着)された部品の角度を調整可能となっている。なお、実装ヘッド22が、複数の吸着ノズル24が周方向に回転可能に装着されたロータリヘッドとして構成されている場合、所定の作業位置に移動させた1の吸着ノズル24をZ軸モータ23によって昇降させる。
The
実装ヘッド22(又はスライダ)の下面側には、マークカメラ25が配設されている。マークカメラ25は、実装ヘッド22の移動に伴ってXY方向へ移動する。このマークカメラ25は、基板Sの上面に付された基準マークを撮像したり、部品供給ユニット14により供給された部品の上面を撮像したりして、その画像を制御装置40へ出力する。図3は吸着ノズル24とマークカメラ25との位置関係を示す説明図である。なお、実装ヘッド22の下面に複数の吸着ノズル24が装着される場合、図3では、複数の吸着ノズル24のうちZ方向に昇降可能な作業位置にある吸着ノズル24を示す。このため、例えば、図3に示す吸着ノズル24(中心Nc)の直下となる基板S上の位置が、部品の実装位置となる。また、図3に示す吸着ノズル24の直下の位置が、部品の吸着位置となる。
A
マークカメラ25は、図3に示すように、例えばCCDなど複数の受光素子が二次元配列された矩形状の像面をもつ撮像素子26と、撮像素子26の斜め下方に配置された例えばCCTVレンズなどのレンズ27とを有する。撮像素子26とレンズ27は、実装ヘッド22の下面に取り付けられる筐体25aに配置されている。本実施形態では、作業位置にある吸着ノズル24の中心Nc(作業中心)と、レンズ27の中心Lc(光軸中心)と、撮像素子26(像面)の中心Ic(撮像中心)とが、前後方向(Y方向)にオフセットした位置となるように、吸着ノズル24とマークカメラ25(撮像素子26およびレンズ27)とが構成されている。即ち、レンズ27の中心Lcが吸着ノズル27の中心Ncに対して後方にオフセットした位置となるようレンズ27が配置され、撮像素子26の中心Icがレンズの中心Lcに対して後方にオフセットした位置となるよう撮像素子26が配置された、いわゆるアオリ配置となっている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、図3の位置関係における模式的な光路を図4に示す。図示するように、Z方向における位置Lに配置されたレンズ27の焦点距離を焦点距離fとして、位置Lから下方の撮像対象物側に焦点距離fだけ離れた前側焦点ffと、位置Lから上方の撮像素子26側に焦点距離fだけ離れた後側焦点frとを定める。また、前側焦点ffから撮像対象物(例えば基板S)の上面までを距離Zとし、後側焦点frから撮像素子26の像面Iまでを距離Z’とする。また、基板Sの上面において撮像の目標とする範囲を目標範囲tとし、目標範囲tにおけるY方向の前方端位置からレンズ27の中心Lcまでを距離y、レンズ27の中心Lcから撮像素子26の像面におけるY方向の後方端位置までを距離y’とする。なお、目標範囲tは、吸着ノズル24の中心Ncを中心とする範囲である。目標範囲tからの光は、図中点線で示す光路を進むものとする。なお、説明の都合上、レンズ27が広範囲にあるものと想定して、位置L(1),L(2)などで光が屈曲するものとする。この模式図と、焦点距離fと結像との一般的な関係から、次式(1),(2)が成立する。また、撮像対象となる目標範囲tの大きさと撮像素子26の像面に結像される像の大きさの比である倍率Mについては、一般的に次式(3)の関係式が成立する。本実施形態では、これらの式(1)〜(3)および、例えば基板Sの基準マークなどの撮像対象物の撮像に必要な目標範囲tや使用可能な撮像素子26のサイズ、使用可能なレンズ27およびその焦点距離f、撮像素子26やレンズ27のレイアウト制約などから取り得る距離Z,Z’などを満たすように、距離y、y’を定めることができる。このようにして、目標範囲tを撮像するためのアオリ配置として、吸着ノズル24の中心Ncと、レンズ27の中心Lcと、撮像素子26の中心Icとをオフセットするのに適した距離y,y’が定まることになる。
Here, the schematic optical path in the positional relationship of FIG. 3 is shown in FIG. As shown in the figure, the focal length of the
y/y'=Z/f・・・(1)
y/y'=f/Z'・・・(2)
M=y/y'・・・(3)
y / y '= Z / f ... (1)
y / y '= f / Z' ... (2)
M = y / y '... (3)
これにより、部品実装装置10は、マークカメラ25(レンズ27および撮像素子26)を斜めに傾けて配置することなく、作業位置にある吸着ノズル24の直下の位置をマークカメラ25の撮像範囲とすることができる。このため、例えば基板Sの基準マークが吸着ノズル24の直下となるように基板Sを位置させた状態で、マークカメラ25により基準マークを撮像することができる。図5は、マークカメラ25で撮像された基準マークの画像を示す説明図である。なお、図5(a)はアオリ配置を採用した本実施形態の画像を示し、図5(b)はアオリ配置を採用せずにレンズの中心と撮像素子の中心とが一致するようにマークカメラを斜めに傾けて撮像した比較例の画像を示す。図示するように、本実施形態では比較例に比べて、撮像される画像の歪みや被写界深度による画像のボケを抑えて、基準マーク(図中の黒丸)を適切に撮像することができる。
Thus, the
部品供給ユニット14は、部品実装装置10の手前側から部品を供給するものであり、図1に示すように、左右方向(X方向)に並ぶように整列配置されテープによる部品の供給が可能なテープフィーダ15と、トレイによる部品の供給が可能なトレイフィーダ16とを備える。テープフィーダ15は、所定間隔で形成された凹部内に部品が収容されたテープを、リールから引き出すことにより部品を供給する。トレイフィーダ16は、部品が整列して並べられたトレイを用いて部品を供給する。
The
制御装置40は、図2に示すように、CPU41を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するROM42、各種データを記憶するHDD43、作業領域として用いられるRAM44、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース45などを備える。これらはバス46を介して接続されている。この制御装置40は、基板搬送ユニット12、実装ユニット13、部品供給ユニット14、パーツカメラ30へ制御信号を出力し、実装ユニット13(マークカメラ25)や部品供給ユニット14、基板高さセンサ18、パーツカメラ30からの信号を入力する。
As shown in FIG. 2, the
以下は、こうして構成された本実施形態の部品実装装置10の実装処理についての説明である。図6は、制御装置40のCPU41により実行される実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、制御装置40のHDD43に記憶され、図示しない入力装置などを介した作業者からの実装処理の開始指示により実行される。
The following is a description of the mounting process of the
このルーチンを開始すると、制御装置40のCPU41は、基板搬送ユニット12により基板Sの搬入処理を行い(S100)、基板Sの基準マークを検出するためのマーク検出処理を実行する(S110)。S110のマーク検出処理は、図7に示すフローチャートに基づいて行われる。このマーク検出処置では、CPU41は、実装ヘッド22を基板Sの基準マーク上に移動させる(S200)。S200では、CPU41は、作業位置にある吸着ノズル24の中心Ncが、基板Sの基準マークの真上に位置することとなる所定位置に実装ヘッド22を移動させる。次に、CPU41は、基板Sの基準マークをマークカメラ25により撮像する(S210)。続いて、CPU41は、基板Sの上面高さを基板高さセンサ18から取得し(S220)、S210で撮像した画像を基板Sの上面高さに基づいて補正処理する(S230)。
When this routine is started, the
図8は、基板Sの上面高さに基づく補正の様子を示す説明図である。図8では、基板Sの上面高さが基準よりも上方にΔhずれた位置Suに変位したり、下方にΔhずれた位置Sdに変位したりした場合を示す。上述したように、本実施形態ではアオリ配置によりマークカメラ25が吸着ノズル24の直下の目標範囲tを撮像する。この目標範囲tは、基準の上面高さにおける基板S上に定められた範囲とする。また、目標範囲tにおけるノズル中心Nc上の位置である中心点Cとレンズ27の中心点と撮像素子26の中心点とを結ぶ光軸は、ノズル中心Ncに対して角度θだけ傾くものとする。図8の拡大図に示すように、基板Sの上面高さが上方にΔhずれた位置Suに変位している場合、目標範囲tの中心点Cが後方にΔyずれた位置Cuとなる。また、前側焦点ffから基板Sの上面までの距離Zが距離(Z−Δh)となって倍率Mも変化する。一方、基板Sの上面高さが下方にΔhずれた位置Sdに変位している場合、目標範囲tの中心点Cが前方にΔyずれた位置Cdとなる。また、距離Zが距離(Z+Δh)となって倍率Mも変化する。このような目標範囲tの中心点Cの位置ずれ量Δyと、基板Sの上面高さの変位Δhとの関係は、光軸の角度θを用いて次式(4)のようになる。また、角度θは、距離Zと焦点距離f,目標範囲t、距離yを用いて次式(5)のように定めることができる。CPU41は、S230の補正処理では、これらの式(4),(5)および上述した式(1)〜(3)を用いて、基準に対してΔh変位した基板Sの上面高さにおける位置ずれ量Δyや倍率Mの変化を算出し、撮像した画像における位置や倍率Mを補正することができる。そして、CPU41は、補正した画像から基準マークの位置を検出して(S240)、マーク検出処理を終了する。CPU41は、基準マークと色(画素値)や形状,画素数などが一致する領域を画像から抽出するなどにより基準マークを検出して、その位置を検出する。上述したように、マークカメラ25により撮像される画像は、画像の歪みや被写界深度による画像のボケを抑えたものとなるから、基準マークを精度よく検出することができる。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of correction based on the upper surface height of the substrate S. FIG. 8 shows a case where the upper surface height of the substrate S is displaced to a position Su shifted by Δh above the reference or displaced to a position Sd shifted by Δh below. As described above, in the present embodiment, the
Δy=Δh・tanθ・・・(4)
tanθ=(y-t/2)/(Z+f)・・・(5)
Δy = Δh ・ tanθ ・ ・ ・ (4)
tanθ = (yt / 2) / (Z + f) ... (5)
こうして基準マークを検出すると、CPU41は、部品供給ユニット14が部品を供給する供給位置に実装ヘッド22を移動させ(S120)、吸着ノズル24に部品を吸着させる(S130)。なお、CPU41は、作業位置にある吸着ノズル24をZ軸モータ23の駆動により昇降させて部品の吸着を行う。また、CPU41は、実装ヘッド22に設けられた吸着ノズル24の数だけ吸着動作を繰り返す。そして、CPU41は、S110のマーク検出処理で検出した基準マークの位置に基づいて部品の実装位置を補正し(S140)、補正した部品の実装位置に実装ヘッド22を移動させて(S150)、部品の実装を行う(S160)。なお、CPU41は、実装ヘッド22に設けられた吸着ノズル24の数だけS140〜S160の実装動作を繰り返す。
When the reference mark is detected in this way, the
ここで、マークカメラ25が、レンズ27の中心Lcと撮像素子26の中心Icとが一致しておりマークカメラ25の鉛直下方を撮像するように構成されるものでは、CPU41は、基準マークの位置のずれと、マークカメラ25と吸着ノズル24との間の距離とに基づいて部品の実装位置を補正する必要がある。その場合、実装ヘッド22がマークカメラ25と吸着ノズル24との間の距離分移動する際に、ヘッド移動部20のガイドレールやスライダの製作誤差や組み付け誤差、経時変化などにより生じる歪みなどに起因して、実装ヘッド22のピッチングやヨーイングなどにより移動位置(距離)に誤差が生じることがある。そのような誤差が生じると、CPU41は吸着ノズル24の位置を適切に補正することができず、部品の実装精度に影響が及ぶおそれがある。本実施形態の部品実装装置10は、アオリ配置により、作業位置の吸着ノズル24の直下に位置する基準マークをマークカメラ25により撮像し、撮像した画像から基準マークの位置を検出し、その基準マークの位置に基づいて部品の実装位置を補正する。このため、CPU41は、基準マークの位置のずれに基づいて、マークカメラ25と吸着ノズル24との間の距離を加味することなく、部品の実装位置を補正することができる。このように、CPU41は、歪みなどに起因する誤差の影響を受けることなく、吸着ノズル24の中心Ncの位置を直接的に補正することができるから、部品の実装精度を向上させることができる。
Here, in the case where the
CPU41は、現在の基板Sに対して実装予定の全ての部品の処理が完了したと判定するまで(S170)、S120に戻り処理を繰り返す。そして、CPU41は、S170で現在の基板Sに対して実装予定の全ての部品の処理を完了したと判定すると、基板搬送ユニット12により基板Sを搬出して(S180)、実装処理ルーチンを終了する。
The
ここで、本実施形態の構成要素と本開示の対基板作業装置の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の実装ヘッド22が本開示の作業ヘッドに相当し、レンズ27がレンズに相当し、撮像素子26が撮像素子に相当し、マークカメラ25がカメラに相当し、部品実装装置10が対基板作業装置に相当する。また、基板高さセンサ18が検知センサに相当し、制御装置40(CPU41)が画像処理装置および制御装置に相当する。
Here, the correspondence between the constituent elements of the present embodiment and the constituent elements of the substrate work apparatus of the present disclosure will be clarified. The mounting
以上説明した実施形態の部品実装装置10は、実装ヘッド22の作業位置にある吸着ノズル24の中心Ncの直下を撮像可能となるように、吸着ノズル24の中心Ncに対してY方向後方にオフセットして配置されたレンズ27と、レンズ27の中心Lcに対してY方向後方にオフセットして配置された撮像素子26とを有するマークカメラ25を備える。このため、吸着ノズル24と、レンズ27と、撮像素子26とがオフセットされたアオリ配置により、吸着ノズル24の中心Ncの直下の画像を歪みやボケを抑えて撮像することができる。
The
また、部品実装装置10は、基板高さセンサ18により検知された基板Sの上面の高さに基づいて、マークカメラ25により撮像された画像における基準マークの位置を補正するよう画像処理を行う。このため、基板Sの上面高さにばらつきが生じていても、基準マークの位置を適切に検出することができる。したがって、基準マークの位置に基づく実装位置の補正を精度よく行うことができる。
The
また、部品実装装置10は、基板Sに設けられた基準マーク上に吸着ノズル24の中心Ncが位置する状態で画像を撮像するようマークカメラ25を制御し、撮像された画像から基準マークの位置を検出し、検出した基準マークの位置に基づいて実装位置を補正して部品を実装するよう実装ヘッド22を制御する。このため、アオリ配置により、歪みやボケを抑えた基準マークの画像を撮像して、基準マークの位置を精度よく検出することができる。また、部品実装装置10は、基準マーク上に実装ヘッド22の吸着ノズル24の中心Ncが位置する状態でマークカメラ25により撮像された画像から基準マークの位置を検出して実装位置を補正することで、実装作業時の吸着ノズル24の中心Ncの位置を直接的に補正して部品の実装精度を向上させることができる。
Further, the
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
上述した実施形態では、基板高さセンサ18を用いて検出した基板Sの上面高さに基づいて画像の補正処理を行うものとしたが、これに限られず、基板Sの上面高さに基づく画像の補正処理を行わないものなどとしてもよい。
In the above-described embodiment, the image correction processing is performed based on the upper surface height of the substrate S detected using the
上述した実施形態では、マーク検出処理で基板Sの上面高さに基づく補正処理を行う際に基準マークの位置および倍率をいずれも補正するものとしたが、少なくとも基準マークの位置を補正するものであればよく、倍率の補正を行わないものなどとしてもよい。CPU41は、歪みやボケを抑えた画像から基準マークの領域を精度よく検出することができるから、倍率が多少変化していても、検出した領域から基準マークの位置(中心位置)を検出することは可能である。
In the embodiment described above, both the position of the reference mark and the magnification are corrected when the correction process based on the upper surface height of the substrate S is performed in the mark detection process, but at least the position of the reference mark is corrected. It suffices that the magnification is not corrected. Since the
上述した実施形態では、基板Sの基準マークを検出する際にマークカメラ25で画像を撮像し、撮像した画像から検出した基準マークの位置に基づいて部品の実装位置を補正するものとしたが、これ以外にもマークカメラ25で撮像した画像を用いた処理を行うものとしてもよい。図9は、変形例の実装処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、図9のフローチャートでは、図6のフローチャートと同じ処理には同じステップ番号を付して詳細な説明を省略する。
In the above-described embodiment, when the reference mark on the substrate S is detected, an image is captured by the
変形例の実装処理ルーチンでは、CPU41は、S120で部品の供給位置に実装ヘッド22を移動させると、マークカメラ25で吸着ノズル24の中心Ncの直下即ち供給位置にある吸着対象の部品の上面を撮像する(S122)。なお、CPU41は、S120で作業位置の吸着ノズル24が部品の供給位置の真上となるように実装ヘッド22を移動させており、アオリ配置されたマークカメラ25により、歪みやボケを抑えた部品の上面画像を撮像することができる。次に、CPU41は、撮像した画像に基づいて吸着ノズル24の中心Ncの位置を補正する(S124)。S124では、CPU41は、撮像した画像から部品上面における適切な吸着位置(例えば中心位置など)を取得し、取得した吸着位置上に、作業位置の吸着ノズル24が移動するようヘッド移動部20を制御する。CPU41は、マークカメラ25により撮像された歪みやボケを抑えた上面画像を用いて、吸着ノズル24の位置を精度よく補正することができる。ここで、テープフィーダ15から供給される部品は、テープに所定間隔で形成された凹部内で位置ずれすることがあるから、CPU41が、凹部の中心を供給位置として吸着ノズル24に部品を吸着させると吸着不良が生じる場合がある。例えば、吸着ノズル24が部品を吸着することができなかったり、吸着した部品が実装ヘッド22の移動中に落下したりすることがある。そのため、CPU41は、S122,S124で部品上面の適切な吸着位置上に位置するように吸着ノズル24の位置を微調整することで、部品の採取精度を向上させて吸着不良の発生を防止することができる。
In the mounting process routine of the modified example, when the
また、供給される部品が上面に特徴部を有しており、CPU41が部品の特徴部の位置や形状,向きなどを認識する必要がある場合、マークカメラ25により撮像された歪みやボケを抑えた部品の上面画像を用いて特徴部を適切に認識することができる。なお、部品の特徴部としては、例えば、発光する発光部や他の部品が接続される接続部などが挙げられる。さらに、トレイフィーダ16が用いるトレイに、Y方向における前方端側の位置まで部品が並んだ状態で供給される場合がある。その場合、吸着ノズル24は全ての部品上に移動可能であるが、実装ヘッド22の移動範囲の制約上、マークカメラ25は前方端側の部品の真上に移動できないことがある。そのような場合でも、本実施形態のマークカメラ25は、吸着ノズル24の中心Ncの直下を撮像可能であるから、前方端側の部品を適切に撮像することができる。これらのことから、CPU41は、吸着ノズル24の位置補正や部品の特徴部の認識を適切に行うことができる。
In addition, when the supplied component has a characteristic portion on the upper surface and the
また、CPU41は、S150で部品の実装位置に実装ヘッド22を移動させると、マークカメラ25で実装対象箇所を撮像し(S152)、撮像した画像に基づいて吸着ノズル24の位置を補正する(S154)。CPU41は、S150で作業位置の吸着ノズル24が部品の実装位置の真上となるように実装ヘッド22を移動させており、アオリ配置されたマークカメラ25により、歪みやボケを抑えた実装対象箇所を撮像することができる。このため、CPU41は、撮像した画像から部品の実装位置となるランドなどの位置を精度よく取得することができるから、作業位置の吸着ノズル24の中心Ncが実装位置とずれている場合にはS154でそのずれを補正することができる。このように、CPU41は、各部品を実装する際に、吸着ノズル24の直下をマークカメラ25で撮像し、撮像した画像に基づいて吸着ノズル24の位置を補正することで実装位置を微調整することができるから、各部品をより精度よく実装することができる。なお、CPU41は、S124,S154の補正をする場合においても、上述した基板Sの上面高さに基づく補正を行うものとしてもよい。
Further, when the mounting
上述した実施形態では、対基板作業装置として基板Sへの部品の実装処理を行う部品実装装置を説明したが、基板Sに粘性流体(接着剤など)の塗布を行う塗布装置など、基板Sに対して所定作業を行う装置であればよい。 In the above-described embodiment, the component mounting apparatus that performs the component mounting process on the substrate S has been described as the substrate working apparatus. However, the substrate S such as a coating apparatus that applies a viscous fluid (such as an adhesive) to the substrate S is described. Any device that performs a predetermined operation on the device may be used.
本開示の対基板作業装置は、以下のように構成してもよい。 The substrate work apparatus according to the present disclosure may be configured as follows.
本開示の対基板作業装置において、前記基板の作業面の高さを検知する検知センサと、前記検知センサにより検知された前記作業面の高さに基づいて、前記カメラにより撮像された画像における撮像対象物の位置を補正するよう画像処理する画像処理装置と、を備えるものとしてもよい。こうすれば、基板の作業面の高さにばらつきが生じていても、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像した画像に適切な補正を施して対応することができる。このため、基板の作業面の高さのばらつきに拘わらず、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像した画像を用いて作業ヘッドの作業精度を適切に向上させることができる。 In the substrate work apparatus according to the present disclosure, a detection sensor that detects a height of the work surface of the substrate, and an image picked up by an image picked up by the camera based on the height of the work surface detected by the detection sensor And an image processing apparatus that performs image processing so as to correct the position of the object. In this way, even if there is a variation in the height of the work surface of the substrate, it is possible to cope with an image obtained by capturing an image directly under the work center of the work head. For this reason, regardless of variations in the height of the work surface of the substrate, it is possible to appropriately improve the work accuracy of the work head using an image obtained by capturing an image immediately below the work center of the work head.
本開示の対基板作業装置において、前記作業ヘッドは、前記所定作業として、部品を採取し前記基板の実装位置に作業中心を一致させて前記部品を実装する実装作業を行うものであり、前記基板に設けられた基準マーク上に前記作業ヘッドの作業中心が位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像から前記基準マークの位置を検出し、該検出した前記基準マークの位置に基づいて前記実装位置を補正して前記部品を実装するよう前記作業ヘッドを制御する制御装置を備えるものとしてもよい。こうすれば、アオリ配置により、歪みやボケを抑えた基準マークの画像を撮像して、基準マークの位置を精度よく検出することができる。また、基準マーク上に作業ヘッドの作業中心が位置する状態で撮像した画像から基準マークの位置を検出して実装位置を補正することで、実装作業時の作業ヘッドの作業中心の位置を直接的に補正することができるから、部品の実装精度を向上させることができる。 In the substrate work apparatus according to the present disclosure, the work head performs a mounting operation for collecting the component and mounting the component by aligning a work center with a mounting position of the substrate as the predetermined operation. Controlling the camera to image directly under the work center in a state where the work center of the work head is located on the reference mark provided on the camera, and detecting the position of the reference mark from an image captured by the camera; A control device that controls the work head so as to mount the component by correcting the mounting position based on the detected position of the reference mark may be provided. In this way, it is possible to accurately detect the position of the reference mark by capturing an image of the reference mark with distortion and blurring suppressed by the tilt arrangement. In addition, the position of the work center of the work head at the time of mounting work can be directly determined by detecting the position of the reference mark from the image captured with the work center of the work head positioned on the reference mark and correcting the mounting position. Therefore, it is possible to improve the component mounting accuracy.
本開示の対基板作業装置において、前記制御装置は、前記作業ヘッドの作業中心が前記実装位置上に位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記作業ヘッドの作業中心の位置ずれを補正してから前記部品を実装するよう前記作業ヘッドを制御するものとしてもよい。こうすれば、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像した画像を用いて部品の実装精度をより向上させることができる。 In the substrate work apparatus according to the present disclosure, the control device controls the camera so as to capture an image directly below the work center in a state where the work center of the work head is located on the mounting position, and the image is captured by the camera. The work head may be controlled so that the component is mounted after correcting the displacement of the work center of the work head based on the image. In this way, it is possible to further improve the component mounting accuracy using an image obtained by imaging an area directly below the work center of the work head.
本開示の対基板作業装置において、前記制御装置は、前記作業ヘッドの作業中心が前記部品の採取位置上に位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記作業ヘッドの作業中心の位置ずれを補正してから前記部品を採取するよう前記作業ヘッドを制御するものとしてもよい。こうすれば、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像した画像を用いて部品の採取精度をより向上させることができる。 In the substrate work apparatus according to the present disclosure, the control device controls the camera so as to take an image immediately below the work center in a state where the work center of the work head is located on the sampling position of the component, and the image is picked up by the camera. The work head may be controlled so that the part is picked up after correcting the displacement of the work center of the work head based on the obtained image. In this way, it is possible to further improve the accuracy of component collection using an image obtained by imaging the work head of the work head.
本発明は、基板に対する作業を行う装置に利用可能である。 The present invention can be used in an apparatus that performs operations on a substrate.
10 部品実装装置、12 基板搬送ユニット、13 実装ユニット、14 部品供給ユニット、15 テープフィーダ、16 トレイフィーダ、18 基板高さセンサ、20 ヘッド移動部、22 実装ヘッド、23 Z軸モータ、24 吸着ノズル、25 マークカメラ、25a 筐体、26 撮像素子、27 レンズ、30 パーツカメラ、40 制御装置、41 CPU、42 ROM、43 HDD、44 RAM、45 入出力インタフェース(入出力I/F)、46 バス、f 焦点距離、ff 前側焦点、fr 後側焦点、S 基板、t 目標範囲、y,y’,Z,Z’ 距離。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記作業ヘッドの作業中心の直下を撮像可能となるように、前記作業ヘッドの作業中心に対して所定方向にオフセットして配置されたレンズと、前記レンズの光軸中心に対して前記所定方向にオフセットして配置された撮像素子とを有するカメラと、
を備える対基板作業装置。 A working head for performing a predetermined work on the substrate;
A lens disposed offset in a predetermined direction with respect to the work center of the work head so as to enable imaging immediately below the work center of the work head; and in the predetermined direction with respect to the optical axis center of the lens. A camera having an image sensor disposed offset;
The board | substrate working apparatus provided with.
前記基板の作業面の高さを検知する検知センサと、
前記検知センサにより検知された前記作業面の高さに基づいて、前記カメラにより撮像された画像における撮像対象物の位置を補正するよう画像処理する画像処理装置と、
を備える対基板作業装置。 The substrate-working apparatus according to claim 1,
A detection sensor for detecting the height of the work surface of the substrate;
An image processing device that performs image processing so as to correct the position of the imaging object in the image captured by the camera based on the height of the work surface detected by the detection sensor;
The board | substrate working apparatus provided with.
前記作業ヘッドは、前記所定作業として、部品を採取し前記基板の実装位置に作業中心を一致させて前記部品を実装する実装作業を行うものであり、
前記基板に設けられた基準マーク上に前記作業ヘッドの作業中心が位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像から前記基準マークの位置を検出し、該検出した前記基準マークの位置に基づいて前記実装位置を補正して前記部品を実装するよう前記作業ヘッドを制御する制御装置を備える
対基板作業装置。 The substrate-working apparatus according to claim 1 or 2,
The working head, as the predetermined work, performs a mounting work of collecting the component and mounting the component with the work center being matched with the mounting position of the substrate,
The camera is controlled to take an image directly under the work center in a state where the work center of the work head is located on the reference mark provided on the substrate, and the position of the reference mark is detected from an image taken by the camera. And a control device that controls the work head so as to mount the component by correcting the mounting position based on the detected position of the reference mark.
前記制御装置は、前記作業ヘッドの作業中心が前記実装位置上に位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記作業ヘッドの作業中心の位置ずれを補正してから前記部品を実装するよう前記作業ヘッドを制御する
対基板作業装置。 The substrate working apparatus according to claim 3,
The control device controls the camera to take an image immediately below the work center in a state where the work center of the work head is located on the mounting position, and the work of the work head is based on an image captured by the camera. A substrate working apparatus that controls the work head so as to mount the component after correcting a center position shift.
前記制御装置は、前記作業ヘッドの作業中心が前記部品の採取位置上に位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記作業ヘッドの作業中心の位置ずれを補正してから前記部品を採取するよう前記作業ヘッドを制御する
対基板作業装置。 The substrate-working apparatus according to claim 3 or 4,
The control device controls the camera to take an image immediately below the work center in a state where the work center of the work head is located on the sampling position of the part, and based on the image taken by the camera, the work head The work head is controlled so that the work head is picked up after correcting the work center misalignment.
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04307314A (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Hitachi Ltd | Photographing apparatus of mounting pattern or electronic components in mounting machine |
JPH05180622A (en) * | 1992-01-08 | 1993-07-23 | Hitachi Ltd | Position and attitude detecting apparatus |
JP2000068696A (en) * | 1998-08-26 | 2000-03-03 | Yamagata Casio Co Ltd | Part recognition/mounting device and part recognition method |
JP2008070135A (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Juki Corp | Detecting method of optical axis shift of imaging apparatus and part position detecting method and device |
JP2009004400A (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Yamaha Motor Co Ltd | Mounting machine and component suction device |
WO2012026101A1 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | パナソニック株式会社 | Component mounting device and component mounting method |
JP2014216621A (en) * | 2013-04-30 | 2014-11-17 | 株式会社日立製作所 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
WO2015181898A1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | ヤマハ発動機株式会社 | Component mounting apparatus and tape feeder |
WO2017064776A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | ヤマハ発動機株式会社 | Component mounting device |
-
2017
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04307314A (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Hitachi Ltd | Photographing apparatus of mounting pattern or electronic components in mounting machine |
JPH05180622A (en) * | 1992-01-08 | 1993-07-23 | Hitachi Ltd | Position and attitude detecting apparatus |
JP2000068696A (en) * | 1998-08-26 | 2000-03-03 | Yamagata Casio Co Ltd | Part recognition/mounting device and part recognition method |
JP2008070135A (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Juki Corp | Detecting method of optical axis shift of imaging apparatus and part position detecting method and device |
JP2009004400A (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Yamaha Motor Co Ltd | Mounting machine and component suction device |
WO2012026101A1 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | パナソニック株式会社 | Component mounting device and component mounting method |
JP2014216621A (en) * | 2013-04-30 | 2014-11-17 | 株式会社日立製作所 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
WO2015181898A1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | ヤマハ発動機株式会社 | Component mounting apparatus and tape feeder |
WO2017064776A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | ヤマハ発動機株式会社 | Component mounting device |
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