(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性マークを有する電子部品を基板に装着する際、予め、部品種類、部品寸法、部品の辺数、極性マークの有無および位置データを電子部品情報として保有し、電子部品を配置した供給用トレイから電子部品をノズルで吸着し、視覚認識用のカメラで上記電子部品を撮像し、その画像データを視覚認識装置の記憶部に取り込み、上記撮像した画像データをもとに電子部品の中心位置及び傾きを判別し、補正角度を検出し、上記予め保有した極性マークの位置情報をもとに、前記中心位置から極性マークの相対位置を見つけ、極性マークが所定の位置に存在するかどうかを判断し、無い場合は、                       ３６０°を部品辺数 で除した角度分変えた画像情報を検出し、極性マークがあった場合は、補正角度修正処理を行い、極性マークが無かった場合は、最大部品辺数回まで上記極性マーク検出の為の情報を検出し、その結果、極性マークが検出されなかった場合は、極性マークが無いか極性マークの検出に失敗したとして、処理を終了し、極性マークが見つかった場合は、電子部品方向及び補正角度修正処理を行う電子部品の補正角度修正方法。
【請求項２】
極性マークを有する電子部品の補正角度修正装置であって、部品種類、部品寸法、部品の辺数、極性マークの有無および位置データを電子部品情報として保有する手段と、電子部品を配置した供給用トレイから電子部品をノズルで吸着し、視覚認識用のカメラで上記電子部品を撮像し、その画像データを視覚認識装置の記憶部に取り込む手段と、上記撮像した画像データをもとに電子部品の中心位置及び傾きを判別し、補正角度を検出する手段と、上記予め保有した極性マークの位置情報をもとに、前記中心位置から極性マークの相対位置を見つけ、極性マークが所定の位置に存在するかどうかを判断する手段を有し、極性マークが所定位置に無い場合は、３６０°を部品辺数 で除した角度分変えた画像情報を検出し、極性マークがあった場合は、補正角度修正処理を行い、極性マークが無かった場合は、最大部品辺数回まで上記極性マーク検出の為の情報を検出し、その結果、極性マークが検出されなかった場合は、極性マークが無いか極性マークの検出に失敗したとして、処理を終了し、極性マークが見つかった場合は、電子部品方向及び補正角度修正処理を行う電子部品の補正角度修正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品装着機において、電子部品の極性を用いて電子部品の方向を補正する電子部品の極性検出方法と、それを用いた電子部品の実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子部品実装機における電子部品の実装過程においては、電子部品の角度補正や欠落検査のためのさまざまな方法が開発され、とくに、高品質、高精度な高密度実装基板を実現するためには、電子部品の角度補正は必要不可欠になってきており、多数の電子部品においては、電子部品の形状や傾きを正確に判定し、角度補正を行う手段を設けることにより、高品質で高精度な実装基板を実現してきた。しかしながら、その形状が上下左右がほぼ対称であり、その方向を定めるために極性マークを用いた電子部品の認識方法においては、部品の方向を正す手段は用いられていないので、極性マークを判別して方向の適合判定を行い角度補正を行った場合でも、方向が異なる場合は、異なった方向のまま基板に装着されるか、電子部品は基板に装着されずにそのまま廃棄されていた。図６を参照して、従来の極性マークを有する電子部品の認識方法について説明する。
【０００３】
図６は従来例の動作を示すフローチャートで、＃１７では、初期データとして、電子部品の寸法や処理モードなど、基板に電子部品を装着するまでに必要な電子部品の情報をあらかじめ保有しておく。＃１８では、供給用トレイから電子部品を専用ノズルで吸着し、ノズルで吸着された電子部品を、視覚認識を行うための指定の位置へ搬送する。＃１９では、指定位置にて視覚認識用のカメラで電子部品を撮像し、その画像を視覚認識装置の記憶部に取り込む。＃２０では、＃１９で撮像した画像をもとに、電子部品の形状を判別し、所定の処理を施すことにより電子部品の補正角度Ｎｈを検出する。＃２１では、極性マークの検出を行う場合は次のステップの＃２２へ、そうでない場合は＃２４の処理を行う。＃２２では、極性マークの検出を行う。＃２１で処理をほどこした際に検出された部品の中心位置や傾き、極性マークの位置等の情報をもとに、その中心位置からの極性マークの相対位置を見つけ、極性マークが所定の位置に存在するかどうかを判断する。＃２３では、＃２２の処理の結果、極性マークがあった場合は＃２４で、角度補正を行った電子部品を基板上に装着する。また、極性マークの認識を行わなかった場合は、電子部品の方向が正しいか、否かに係わらず電子部品に角度補正を行い、基板上に装着する。極性マークが無かった場合は、＃２５へ進み、電子部品を装着せずに廃棄する。
【０００４】
図７は、吸着ノズル２６に吸着された電子部品２８を下方から照明２７の光を照射して、電子部品の画像をＴＶカメラ２９が撮像する状態を示す。視覚認識装置３０は、Ａ／Ｄ変換回路３１と、画像メモリ３２と、ＣＰＵ３３とを有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記による従来の方法では、電子部品を実装した場合、角度補正により一見正しく実装できている場合であっても、電子部品の方向そのものが正しくなかった場合は、電子部品の電極の向きそのものが異なっているため、電気的には基板が正確に制御できないといった課題があった。また、その形状が上下左右がほぼ対称であり、その方向を定めるために極性マークを有する電子部品については、そのほかの特徴として電極が多いか、または電子部品内部に電極を有している場合が多く、一度実装すると、再度実装し直すことは非常に困難であることから、実装した基板そのものが使用できなくなる。一方、電子部品を実装する前に方向の適合性を判別した場合でも、方向補正手段は用いられておらず、その場合の電子部品はほとんどの場合、そのまま廃棄される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の極性マークを有する電子部品の補正角度修正方法は、極性マーク検出手段により検出された極性マークを有する電子部品の補正角度を、電子部品の辺数により定まる角度で回転することにより方向補正を行ったことを特徴とするものであり、本発明によれば、従来の角度補正に加えて方向を修正するための回転による補正を行い、より正確に電子部品の角度補正を行うことによって正しい向きで基板に装着できる。
【０００７】
さらに、本発明では電子部品を従来以上に正確に基板に装着できるので、電子部品装着後の基板の不具合の発生を減少させることができる。また、電子部品の廃棄率を低くし、さらに、電子部品の実装率を高めることができるため、より高品質で高精度な電子部品の実装を実現することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、極性マークを有する電子部品を基板に装着する際、予め、部品種類、部品寸法、部品の辺数、極性マークの有無および位置データを電子部品情報として保有し、電子部品を配置した供給用トレイから電子部品をノズルで吸着し、視覚認識用のカメラで上記電子部品を撮像し、その画像データを視覚認識装置の記憶部に取り込み、上記撮像した画像データをもとに電子部品の中心位置及び傾きを判別し、補正角度を検出し、上記予め保有した極性マークの位置情報をもとに、前記中心位置から極性マークの相対位置を見つけ、極性マークが所定の位置に存在するかどうかを判断し、無い場合は、３６０°を部品辺数 で除した角度分変えた画像情報を検出し、極性マークがあった場合は、補正角度修正処理を行い、極性マークが無かった場合は、最大部品辺数回まで上記極性マーク検出の為の情報を検出し、その結果、極性マークが検出されなかった場合は、極性マークが無いか極性マークの検出に失敗したとして、処理を終了し、極性マークが見つかった場合は、電子部品方向及び補正角度修正処理を行う電子部品の補正角度修正方法であり、本発明によれば、従来の角度補正に加えて方向を修正するための回転による補正を行い、より正確に電子部品の角度補正を行うことによって正しい向きで基板に装着できる。
【０００９】
さらに、本発明では電子部品を従来以上に正確に基板に装着できるので、電子部品装着後の基板の不具合の発生を減少させることができる。また、電子部品の廃棄率を低くし、さらに、電子部品の実装率を高めることができるため、より高品質で高精度な電子部品の実装を実現することができる。
請求項２に記載の発明は、極性マークを有する電子部品の補正角度修正装置であって、部品種類、部品寸法、部品の辺数、極性マークの有無および位置データを電子部品情報として保有する手段と、電子部品を配置した供給用トレイから電子部品をノズルで吸着し、視覚認識用のカメラで上記電子部品を撮像し、その画像データを視覚認識装置の記憶部に取り込む手段と、上記撮像した画像データをもとに電子部品の中心位置及び傾きを判別し、補正角度を検出する手段と、上記予め保有した極性マークの位置情報をもとに、前記中心位置から極性マークの相対位置を見つけ、極性マークが所定の位置に存在するかどうかを判断する手段を有し、極性マークが所定位置に無い場合は、３６０°を部品辺数 で除した角度分変えた画像情報を検出し、極性マークがあった場合は、補正角度修正処理を行い、極性マークが無かった場合は、最大部品辺数回まで上記極性マーク検出の為の情報を検出し、その結果、極性マークが検出されなかった場合は、極性マークが無いか極性マークの検出に失敗したとして、処理を終了し、極性マークが見つかった場合は、電子部品方向及び補正角度修正処理を行う電子部品の補正角度修正装置であり、本発明によれば、電子部品を従来以上に正確に基板に装着できるので、電子部品装着後の基板の不具合の発生を減少させることができる。また、電子部品の廃棄率を低くし、さらに、電子部品の実装率を高めることができるため、より高品質で高精度な電子部品の実装を実現することができる。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図１に基づき説明する。
図１は視覚認識装置を用いた電子部品装着機の動きを示したフローチャートである。ここでは、電子部品を吸着し、基板に装着するまでの部品の認識に関する動作を示す。
対象となる電子部品は、専用の供給トレイ等で供給され、その形状は上下、左右がほぼ対称な形状をしており、その電子部品の方向を定めるために、極性マークを有している電子部品であり、具体例としてＱＦＰタイプ部品、ＢＧＡタイプ部品、半導体用チップ部品等があげられる。本実施例では、これら以外の部品でも適用される場合を想定し説明する。
【００１１】
＃１では、初期データとして、部品種類、部品寸法、認識モード、極性マークの有無および相対位置等のデータや、補正角度、部品の辺数、カウンタ等の処理モードなど、基板に電子部品を装着するまでに必要な電子部品の情報をあらかじめ保有しておく。＃２では、供給用トレイから電子部品を専用ノズルで吸着し、ノズルに吸着された電子部品を、視覚認識を行うため指定位置へ搬送する。＃３では、指定位置にて視覚認識用のカメラで電子部品を撮像し、その画像を視覚認識装置の記憶部に取り込む。＃４では、＃３で撮像した画像をもとに、電子部品の形状を判別し、所定の処理を施すことにより電子部品の補正角度Ｎｈを検出する。＃５では、極性マークの検出を行う場合は、次のステップ＃６へ、そうでない場合は、＃１１の処理を行う。＃６では、極性マークの検出を行う。＃５で処理をほどこした際に検出された部品の中心位置や傾き、極性マークの位置等の情報をもとに、その中心位置からの極性マークの相対位置を見つけ、極性マークが所定の位置に存在するかどうかを判断する。繰り返して検出する場合は、検出する方向を（３６０°／Ｍmax ）変えて検出する。Ｍmax はカウンタの最大値で部品の辺数である。＃７では、＃６の処理の結果、極性マークがあった場合は、＃１０の補正角度修正処理を行う。極性マークが無かった場合は、＃８の処理で、カウンタを増やす。このカウンタの最大値Ｍmax は、部品の辺の数と等しい。＃９では、カウンタがＭmax 以下の場合は、＃６の処理に戻り、それ以外の場合は、極性マークそのものが無い、または、極性マークの検出に失敗したとして、処理を終了する。こうして＃６から＃９の処理を繰り返した結果、極性マークが見つかった場合、＃１０で電子部品の方向を修正するため、回転による角度補正を行う。
【００１２】
補正された補正角度をＮｈx とし、補正角度をＮｈ、カウンタをＭとすると、補正された補正角度Ｎｈx は次式により求められる。
Ｎｈx ＝Ｎｈ＋（３００°／Ｍmax ）×Ｍ
ここで、０°≦Ｎｈx ＜３６０°とし、０＜Ｍmax 、０≦Ｍ≦Ｍmax である。前記の式は電子部品が正多角形の場合に用いられる算出方法であって、正多角形以外の場合は、その電子部品の特徴にあわせた算出方法にて求める。＃１１では、＃１０で求められた補正角度Ｎｈを用いて角度補正を行った後、電子部品を基板上に装着する。
【００１３】
図２は、ＱＦＰ部品１３が極性マーク１２を有している場合の例である。図３は、ＱＦＰ部品１４が極性マーク１２を有している状態の斜視図である。図４は、ＢＧＡタイプの部品１５が極性マークを有している場合の例である。図５は、半導体チップ部品１６が極性マークを有している場合の例である。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来の角度補正に加えて方向を修正するために回転による補正を行い、より正確に電子部品の角度補正を行うことによって正しい向きで基板に装着できる。
さらに、電子部品を従来以上に正確に基板に装着できるので、電子部品装着後の基板の品質や精度が向上し、不具合の発生を減少させることができる。また、電子部品の廃棄率を低くし、さらに、電子部品の実装率を高めることができるため、より高品質で高精度な電子部品の実装を実現することができる。
【００１５】
また、電子部品実装後は、対象となる電子部品に関する部分において、検査機による基板検査や電極検査等の工程を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の動作を表すフローチャートである。
【図２】極性マークを有する部品の斜視図である。
【図３】極性マークを有する部品の斜視図である。
【図４】極性マークを有する部品の斜視図である。
【図５】極性マークを有する部品の斜視図である。
【図６】従来例の動作を表すフローチャートである。
【図７】電子部品の画像を処理する視覚認識装置である。
【符号の説明】
１２  極性マーク
１３  ＱＦＰ部品
１４  ＱＦＰ部品
１５  ＢＧＡ部品
１６  半導体チップ部品
２６  吸着ノズル
２７  照明
２８  電子部品
２９  ＴＶカメラ
３０  視覚認識装置
３１  Ａ／Ｄ変換回路
３２  画像メモリ
３３  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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