(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する部品撮像装置とこの部品撮像装置からの画像データを取り込み認識処理する認識回路とを有した認識装置を備え、この認識装置により前記画像データと前記電子部品の部品データとにより前記電子部品の部品異常を判断する電子部品装着装置の前記部品データを作成するデータ作成装置であり、電子部品に光を撮像装置の反対側より照射する透過照明と、電子部品に光を前記撮像装置側より照射する反射照明と、前記透過照明または前記反射照明を選択して切り替える切替手段と、該切替手段により前記透過照明または前記反射照明を選択して切り替え、電子部品を前記透過照明により照明して前記撮像装置に撮像された透過像及び前記反射照明により照明して前記撮像装置に撮像された反射像の両者を使用して前記電子部品に関する部品データを作成するデータ作成手段とを設けたことを特徴とするデータ作成装置。
【請求項２】
吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する部品撮像装置とこの部品撮像装置からの画像データを取り込み認識処理する認識回路とを有した認識装置により前記画像データと前記電子部品の部品データとにより前記電子部品の部品異常を判断する電子部品装着装置の前記部品データを作成するデータ作成方法であり、電子部品に光を前記撮像装置の反対側より照射する透過照明と電子部品に光を前記撮像装置側より照射する反射照明とを切替手段により選択して切り替え、電子部品を前記透過照明により照明して前記撮像装置に撮像された透過像及び前記反射照明により照明して前記撮像装置に撮像された反射像の両者を使用して前記電子部品に関する部品データを作成することを特徴とするデータ作成方法。
【請求項３】
吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する部品撮像装置とこの部品撮像装置からの画像データを取り込み認識処理する認識回路とを有した認識装置を備え、この認識装置により前記電子部品の前記吸着ノズルに対する位置ずれを認識し、該位置ずれを補正してプリント基板の装着すべき位置に装着する電子部品装着装置において、
電子部品に光を前記撮像装置の反対側より照射する透過照明と、電子部品に光を前記撮像装置側より照射する反射照明と、前記透過照明または前記反射照明を選択して切り替える切替手段と、該切替手段により前記透過照明または前記反射照明を選択して切り替え、電子部品を前記透過照明により照明して前記撮像装置に撮像された透過像及び前記反射照明により照明して前記撮像装置に撮像された反射像の両者を使用して前記電子部品に関する部品データを作成するデータ作成手段とを設け、前記部品撮像装置からの画像データを前記認識装置により認識し、この認識装置により前記画像データと前記部品データとにより前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品の部品異常を判断することを特徴とする電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を部品撮像装置で撮像して得られた画像から当該部品に関する部品データを作成するデータ作成装置及び方法、並びに電子部品を吸着ノズルで保持して搬送し、該部品を部品撮像装置で撮像して得られた画像から該ノズルに対する位置ずれを認識し、該位置ずれを補正してプリント基板の装着すべき位置に装着する電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種データ作成装置が、特開平５−３３３９１５号公報に記載されている。この公報の技術によれば、プリント基板に装着される電子部品に関する部品データである部品の認識用のデータは部品撮像装置である認識カメラに当該電子部品が撮像されることにより収集され作成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術では、部品の撮像の際部品の投影像のみから部品データを構成する各データを作成するのでは、自動作成できるデータが限られてしまうという問題点がある。
【０００４】
そこで本発明は、電子部品に関する部品データを自動作成するときの作成できるデータの種類を増やすようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する部品撮像装置とこの部品撮像装置からの画像データを取り込み認識処理する認識回路とを有した認識装置を備え、この認識装置により前記画像データと前記電子部品の部品データとにより前記電子部品の部品異常を判断する電子部品装着装置の前記部品データを作成するデータ作成装置であり、電子部品に光を撮像装置の反対側より照射する透過照明と、電子部品に光を前記撮像装置側より照射する反射照明と、前記透過照明または前記反射照明を選択して切り替える切替手段と、該切替手段により前記透過照明または前記反射照明を選択して切り替え、電子部品を前記透過照明により照明して前記撮像装置に撮像された透過像及び前記反射照明により照明して前記撮像装置に撮像された反射像の両者を使用して前記電子部品に関する部品データを作成するデータ作成手段とを設けたものである。
【０００６】
このように構成することにより、透過照明または反射照明を選択して切り替え、電子部品の透過像及び反射像の両者を使用して電子部品の部品異常を判断する電子部品装着装置の部品データを得ることができる。
【０００９】
また本発明は、吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する部品撮像装置とこの部品撮像装置からの画像データを取り込み認識処理する認識回路とを有した認識装置により前記画像データと前記電子部品の部品データとにより前記電子部品の部品異常を判断する電子部品装着装置の前記部品データを作成するデータ作成方法であり、電子部品に光を前記撮像装置の反対側より照射する透過照明と電子部品に光を前記撮像装置側より照射する反射照明とを切替手段により選択して切り替え、電子部品を前記透過照明により照明して前記撮像装置に撮像された透過像及び前記反射照明により照明して前記撮像装置に撮像された反射像の両者を使用して前記電子部品に関する部品データを作成するようにしたものである。
【００１０】
このように構成することにより、撮像装置に撮像された電子部品の透過像及び反射像の両者を使用して電子部品の部品異常を判断する電子部品装着装置の部品データを得ることができる。
【００１１】
また本発明は、吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像する部品撮像装置とこの部品撮像装置からの画像データを取り込み認識処理する認識回路とを有した認識装置を備え、この認識装置により前記電子部品の前記吸着ノズルに対する位置ずれを認識し、該位置ずれを補正してプリント基板の装着すべき位置に装着する電子部品装着装置において、電子部品に光を前記撮像装置の反対側より照射する透過照明と、電子部品に光を前記撮像装置側より照射する反射照明と、前記透過照明または前記反射照明を選択して切り替える切替手段と、該切替手段により前記透過照明または前記反射照明を選択して切り替え、電子部品を前記透過照明により照明して前記撮像装置に撮像された透過像及び前記反射照明により照明して前記撮像装置に撮像された反射像の両者を使用して前記電子部品に関する部品データを作成するデータ作成手段とを設け、前記部品撮像装置からの画像データを前記認識装置により認識し、この認識装置により前記画像データと前記部品データとにより前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品の部品異常を判断するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図に基づき詳述する。
【００１３】
先ず、電子部品装着装置２３について図２及び図３に基づき説明する。該電子部品装着装置２３はデータ作成装置をも兼ねるものである。
【００１４】
１はＹ軸モータ２の回動によりＹ方向に移動するＹテーブルであり、３はＸ軸モータ４の回動によりＹテーブル１上でＸ方向に移動することにより結果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブルであり、チップ状電子部品５（以下、チップ部品あるいは部品という。）が装着されるプリント基板６が図示しない固定手段に固定されて載置される。
【００１５】
７は供給台であり、チップ部品５を供給する部品供給装置８が多数台配設されている。９は供給台駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることにより、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定されたナット１１を介して、供給台７がリニアガイド１２に案内されてＸ方向に移動する。１３は間欠回動するロータリテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には取り出しノズルとしての吸着ノズル１４を複数本有する装着ヘッド１５が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設されている。
【００１６】
Ｉはロータリテーブル１３の間欠回転により吸着ノズル１４が供給装置８より部品５を吸着し取出す装着ヘッド１５の停止位置である吸着ステーションであり、該吸着ステーションＩにて吸着ノズル１４が部品５を吸着する。
【００１７】
１６は吸着ノズル１４が吸着する部品５の位置ずれを部品５の下面をカメラにて所定の視野範囲で撮像しその撮像画面を認識処理して認識する部品認識装置であり、認識ステ−ションＩＩに設けられている。
【００１８】
認識ステーションＩＩの次の装着ヘッド１５の停止する位置が角度補正ステーションＩＩＩであり、認識装置１６の認識結果によるチップ部品５の角度位置ずれを補正する角度量を予め決められた図示しない装着データに示される角度量に加味した角度量だけヘッド回動装置１７が装着ヘッド１５をθ方向に回動させる。θ方向とはノズル１４の軸の回りに回転する方向である。
【００１９】
角度補正ステーションＩＩＩの次の次の停止位置が、装着ステーションＩＶであり、前記基板６に該ステーションＩＶの吸着ノズル１４の吸着する部品５が装着ヘッド１５の下降により装着される。
【００２０】
２０は上下動する昇降棒であり、部品供給装置８の揺動レバー２１に係合して揺動させチップ部品５を所定間隔に封入した図示しない部品収納テープを該間隔に合わせて間欠送りさせ吸着ノズル１４の部品吸着位置にチップ部品５を供給する。２２は該図示しない部品収納テープを巻回するテープリールである。
【００２１】
次に、電子部品装着装置２３の制御ブロックについて図４に基づき説明する。
【００２２】
電子部品装着装置２３内にはＣＰＵ２５が設けられ、バスライン２６を介して接続されたＲＡＭ２７に記憶された後述するＮＣデータ等のデータに基づきＲＯＭ２８に格納されたプログラムに従ってチップ部品５のプリント基板６への装着に係わる種々の動作を制御する。
【００２３】
また、バスライン２６には、インターフェース２９を介して部品認識装置１６が接続されており、部品認識装置１６は吸着ノズル１４に吸着保持された電子部品を撮像する部品撮像装置としての撮像カメラ３０及び該カメラ３０からの画像データを取り込み認識処理を行う認識回路３１とより構成されている。
【００２４】
また、インターフェース３３を介して撮像カメラ３０で電子部品５を撮像する際に、部品５にカメラ３０の光を照射する透過照明３４及び反射照明３５が接続され、切替手段としてのＣＰＵ２５の制御により両照明の点灯の切替が行われる。
【００２５】
図８に示すように、装着ヘッド１５の下面には下方から照射された光を拡散して部品５の上方より照射するための拡散板３６が設けられており、該拡散板３６に光を当てるのは透過照明３４である。透過照明３４により光が照射される場合、部品５は上方即ちカメラ３０の反対側より光が照射されその透過像（投影像またはシルエット像）がカメラ３０に撮像される。また、反射照明３５が点灯されると、部品５の下面に向けて光が照射され、リード部による反射光がカメラ３０に撮像される。即ち、反射像が撮像されることになる。この場合、この像の背景はなるべく暗いほうがコントラストの良い画像となるため、拡散板３６には反射用照明３４がなるべく当らないようになされている。
【００２６】
電子部品装着装置２３で使用するＮＣデータ及び部品データについて説明する。これらのデータはＲＡＭ２７に格納されるものである。
【００２７】
ＮＣデータは図５に示されるような装着データ、図６に表示されるような部品配置データより構成されており、さらにＲＡＭ３７等には図７に示されるような部品データが記憶され、該部品データは後述するようにＮＣデータと共に用いられる。
【００２８】
装着データは図５に示すように部品５の装着順を示すステップ番号の順に部品５を装着すべき基板６上のＸＹ方向の位置、θ方向の装着すべき角度位置を示すデータ及び装着すべき部品種の部品５を供給する部品供給装置８が取り付けられた供給台７上の位置を示すリール番号が格納されたデータである。
【００２９】
図６に示す前記部品配置データは供給台７上にどのように部品供給装置８が配設されているかを示すものであり、リール番号毎に部品供給装置８が供給する部品５の種類を示す部品品種（部品ＩＤ）が格納されている。
【００３０】
図７に示す前記部品データは部品ＩＤで区別される部品品種毎に作成されＲＡＭ３７内に記憶されており、当該部品品種のチップ部品５をプリント基板６に装着するために各ステ−ションの各装置がなすべき作業を該部品５に合わせて制御できるようにするための種々のデータが格納されている。例えば、部品厚みのデータは図示しない立ち状態検出センサがチップ部品５の正常な面を吸着されているかどうかを検出する場合、この厚さより厚いことを検出したときに立ち状態であることを検出できるようにするために使われる。
【００３１】
また部品認識装置１６で部品認識をするためには図１（ａ）に示すように部品寸法ＳＸ及び部品寸法ＳＹが必要であり、またリード長ＬＳ、リード幅ＬＷ及びリード本数の情報も部品データを構成するデータである。さらには、図１（ｂ）に示すようにパッド長ＰＬも認識に必要な部品データを構成するデータの一つである。
【００３２】
ＣＰＵ２５は装着データでステップ番号毎にリール番号を読み込むと部品配置データの同じリール番号の部品ＩＤを読み込み、部品データの当該部品ＩＤの各データを読み込み必要な制御をするものである。
【００３３】
これらのデータは他のパソコン等のデータ作成装置で作成されて、当該電子部品装着装置２３に通信回路を介して転送されるものであるが、当該装置２３でも簡易的に作成することができ、また特に部品データを構成する各データのうちのいくつかのデータは認識装置１６が部品５を認識することによって装置２３内でＣＰＵ２５の制御により自動作成することができる。自動作成された部品データの一部はそのまま、ＲＡＭ２７内に部品データの一部として記憶されることとなる。このように、電子部品装着装置２３は部品データを作成するデータ作成装置としての機能も有する。
【００３４】
以下動作について説明する。
【００３５】
先ず、部品データをデータ作成装置としての電子部品装着装置２３で自動作成する動作について説明する。
【００３６】
図示しない操作部の操作により装着装置２３を部品データ自動作成モードとし、作成したい部品種類の電子部品５を設定すると当該種類の電子部品５を供給する部品供給装置８より吸着ノズル１４が電子部品５を吸着してロータリテーブル１３の間欠回転により認識ステ−ションＩＩに到達して、ロータリテーブル１３を停止させる。
【００３７】
次に、ＣＰＵ２５は透過照明３４を点灯させ（反射照明３５は点灯させず）、撮像カメラ３０は該部品５の透過像を撮像する。当該画像は認識回路３１に取り込まれ、認識回路３１での認識処理に基づきデータ作成手段としてのＣＰＵ２５により、部品データを構成する種々のデータについての値が計算される。例えば、図１（ａ）に示すようなシルエット像が得られると、部品寸法ＳＸ、部品寸法ＳＹ、リード長ＬＳ、リード幅ＬＷ及びリード本数等の情報が算出され、ＲＡＭ２７の所定の領域に部品データの一部として格納される。
【００３８】
次に、ＣＰＵ２５は透過照明３４を消灯して反射照明３５を点灯させる。
【００３９】
この状態で例えば、図１（ｂ）に示すような部品５のリードによる反射像をカメラ３０が撮像し、認識回路３１に取り込まれたこの画像によりパッド長ＰＬが算出されＲＡＭ２７内に部品データの一部として格納される。尚、このパッド長のデータは透過像からでは算出することがでないものであり、また、透過像から算出したデータのうちの寸法のデータ等は反射像からは算出することができないものである。
【００４０】
また、上述の透過像のデータ作成が終了した場合には認識回路内の透過像の画像データは消去してしまってもよいが、透過像及び反射像の両方の画像の位置関係から求められるようなデータがある場合には、両画像を同時に記憶しておき、そのようなデータの算出を行ってもよい。
【００４１】
このようにして、データ作成が終了した場合には、ロータリテーブル１３が回動し、装着ステ−ションＩＶで部品５の装着を行うことなく、所定の排出ステ−ションで当該部品５を廃棄するようにする。
【００４２】
他の種類の部品についても同様にして順次データの作成が行われる。
【００４３】
このようにして、部品データの作成が行われ、認識装置１６の認識によるのみでは作成できないデータは他のパソコン等でまたは当該装置２３の操作部からキーイン等してＲＡＭ２７の部品データを完成させて格納する。
【００４４】
このようにして、ＮＣデータ及び部品データが完成して、ＲＡＭ２７内に記憶されると、基板６の種類に合わせてＮＣデータが設定され、以下に示すような部品装着の自動運転が開始される。
【００４５】
以下、この運転について簡単に動作を説明する。
【００４６】
電子部品５は装着データに従って部品供給装置８から取り出され、ロータリテーブル１３の間欠的な回転により各ステ−ションに装着ヘッド１５が移動する。
【００４７】
この各ステ−ションへの移動過程で、夫々の動作がなされるが、例えば認識ステ−ションＩＩでは部品認識装置１６により部品５の位置ずれが認識される。このとき、部品データの種々の寸法の情報により認識異常等が判断され、またその角度ずれ、位置ずれが認識される。また、その後角度位置及びＸＹ方向の位置が補正され、装着ステ−ションＩＶにて装着データに基づき該部品５はプリント基板６上に装着される。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、透過照明または反射照明を選択して切り替え、電子部品の透過像及び反射像の両者を使用して電子部品の部品異常を判断する電子部品装着装置の部品データを得ることができるので、電子部品に関する部品データを自動作成するときの自動作成できるデータの種類を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】撮像カメラに撮像された電子部品の画像を示す図である。
【図２】電子部品装着装置の平面図である。
【図３】電子部品装着装置の側面図である。
【図４】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図５】装着データを示す図である。
【図６】部品配置データを示す図である。
【図７】部品データを示す図である。
【図８】認識ステーションにおける撮像カメラと各照明を示す側面図である。
【符号の説明】
５          チップ状電子部品
６          プリント基板
１４        吸着ノズル
２５        ＣＰＵ（切替手段）（データ作成手段）
３０        撮像カメラ（部品撮像装置）
３１        認識回路
３４        透過照明
３５        反射照明
【図１】
0004056572.tif 000002
【図２】
0004056572.tif 000003
【図３】
0004056572.tif 000004
【図４】
0004056572.tif 000005
【図５】
0004056572.tif 000006
【図６】
0004056572.tif 000007
【図７】
0004056572.tif 000008
【図８】
0004056572.tif 000009