(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上に電子部品を装着する前に吸着ノズルに吸着保持された電子部品を照明装置で照射してその反射像を認識処理する電子部品装着装置の認識方法において、前記電子部品の各電極の主軸角度を検出手段が検出し、前記検出手段により検出された主軸角度が前記電子部品の辺に対して斜めの電極を排除手段が排除し、前記排除手段により排除された後の残された電極から当該電子部品の位置を認識手段が認識することを特徴とする電子部品装着装置の認識方法。
【請求項２】
プリント基板上に電子部品を装着する前に吸着ノズルに吸着保持された電子部品を照明装置で照射してその反射像を認識処理する電子部品装着装置の認識装置において、前記電子部品の各電極の主軸角度を検出する検出手段と、該検出手段により検出された主軸角度が前記電子部品の辺に対して斜めの電極を排除する排除手段と、該排除手段により排除された後の残された電極から当該電子部品の位置を認識する認識手段とから成ることを特徴とする電子部品装着装置の認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板上に電子部品を装着する前に吸着ノズルに吸着保持された電子部品を照明装置で照射してその反射像を認識処理する電子部品装着装置の認識方法及びその認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、その裏面に電極を有する電子部品にあっては、そのコーナー部に斜め４５度方向に傾いた電極のある、例えばＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ）等の部品認識において、コーナー部の電極が原因でこの電極の認識ができない場合が多くあった。この場合、通常、電極を有する電子部品では、該電極の先端や中心あるいは根元の位置を検出するだけであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの位置情報だけでは、斜めに傾いた電極と他の電極との区別がつきにくく、認識ミスが発生し易かった。
【０００４】
このため、斯かる電子部品は、樹脂モールドのシルエット像を認識（透過認識処理することが多く、電極の有無の検査等ができず、また電極と樹脂モールド間の相対的位置の精度が良好でない場合には電子部品の装着精度に影響を与え精度が高くないという問題があった。また、仮に電極を認識するにしても、電極の検出位置を電子部品毎に微妙に調整する等の煩わしさが発生することとなる。
【０００５】
そこで本発明は、安定した電極の認識が行なえ、この電極の認識により部品装着精度の向上を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、プリント基板上に電子部品を装着する前に吸着ノズルに吸着保持された電子部品を照明装置で照射してその反射像を認識処理する電子部品装着装置の認識方法において、前記電子部品の各電極の主軸角度を検出手段が検出し、前記検出手段により検出された主軸角度が前記電子部品の辺に対して斜めの電極を排除手段が排除し、前記排除手段により排除された後の残された電極から当該電子部品の位置を認識手段が認識することを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、プリント基板上に電子部品を装着する前に吸着ノズルに吸着保持された電子部品を照明装置で照射してその反射像を認識処理する電子部品装着装置の認識装置において、前記電子部品の各電極の主軸角度を検出する検出手段と、該検出手段により検出された主軸角度が前記電子部品の辺に対して斜めの電極を排除する排除手段と、該排除手段により排除された後の残された電極から当該電子部品の位置を認識する認識手段とから成ることを特徴とする
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１において、電子部品装着装置１の基台２上にはＡビーム３及びＢビーム４のＹ方向への移動を案内する一対のレール５が配設されている。前記Ａビーム３及びＢビーム４はＸ方向に長く、この長手方向に沿って吸着ノズル１７を備えた装着ヘッド７、８が夫々移動可能に配設されている。従って、装着ヘッド７、８はＸＹ方向に移動可能になされている。
【０００９】
詳述すると、Ａ側Ｙ軸モータ１０により回動されるボールネジ軸１１がＡビーム３に固定された図示しないナットに螺合しており、Ａビーム３は該ボールネジ軸１１の回動によりレール５に沿って移動可能である。また、Ｂビーム４も同様な構造のボールネジ軸１２がＢ側Ｙ軸モータ１４に回動されることによりレール５に沿って移動する。
【００１０】
前記基台２の図１における上方及び下方の位置には夫々部品供給部が形成され、該部品供給部では種々の電子部品１５を供給する複数の部品供給装置１６がＸ方向に並設されている。そして、前記装着ヘッド７、８の吸着ノズル１７は各部品供給装置１６から真空吸着により取出した電子部品１５をプリント基板１８の所望の位置に搬送して装着するものである。前記プリント基板１８は基台２上に設置された搬送コンベア２０により搬送され、所定の位置で図示しない固定機構により位置決め固定される。
【００１１】
前記部品供給装置１６から取出された電子部品１５は部品認識カメラ２１により、前記吸着ノズル１７に対する位置ずれが認識される。また、基台２にはノズルストッカ２２が設置されており、装着ヘッド７、８に交換可能に取付けられた吸着ノズル１７が載置される。
【００１２】
次に、電子部品装着装置１の制御ブロック図である図２について、説明する。電子部品装着装置１の各要素はＣＰＵ２３が統括制御しており、制御に係るプログラムを格納するＲＯＭ２４及び各種プログラムや各種データを格納するＲＡＭ２５がバスライン２６を介して接続されている。
【００１３】
また、ＣＰＵ２３には操作画面等を表示するＣＲＴ２７及び該ＣＲＴ２７の表示画面に形成されたタッチパネル２８がインターフェース３０を介して接続されている。タッチパネル２８はＣＲＴ２７の画面上に任意にスイッチを表示する。
【００１４】
次に、電子部品のデータ作成装置としての電子部品装着装置１を用いて部品認識用データ（パーツライブラリデータ）を登録する操作について説明する。
【００１５】
先ず、部品認識用データ登録手段としてのタッチパネルスイッチ２８を用いて、図３に示すような反射型認識により処理される電子部品１５の各平行に並設された電極１５Ａ及びコーナー部に斜め４５度方向に傾いた電極１５Ｂの位置を認識するために必要な部品認識用データを登録する。登録された部品認識用データは記憶手段としての前記ＲＡＭ２５に格納される。この部品認識用データは、図３に示すようにグループ１、２、３及び４毎にその位置等が指定される。
【００１６】
尚、図３に示す電子部品１５は、その裏面に電極１５Ａ及び１５Ｂを有する電子部品であって、例えばＱＦＮ（（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ）等である。
【００１７】
以上の構成により、電子部品装着装置１の生産運転動作について説明する。先ず、装着ヘッド７がＸＹ方向に移動し、吸着ノズル１７が下降して部品供給装置１６から図３示す電子部品１５を取り出し、上昇後再びＸＹ方向に移動して部品認識カメラ２１上に搬送する。
【００１８】
次に、図示しない照明手段により光が照射された前記電子部品１５を該認識カメラ２１が撮像し、その反射像に基づき電子部品１５の吸着ノズル１７に対する位置ずれが認識処理される。
【００１９】
以下、この認識処理動作について、図５及び図６に基づき詳述する。図５はこの認識処理動作の概要を示すもので、粗認識処理の後、詳細認識処理をして認識処理動作を終了するものである。
【００２０】
図５のフローチャートに示すように、前記粗認識処理は任意の辺の一端あるいは他端の電極１５Ａの位置を検出し、おおよその部品位置と角度を求めるものであり、詳細認識処理は前記粗認識処理の結果から全ての電極１５Ａの位置を検出し、電子部品１５の最終の位置及び角度を求めるものである。
【００２１】
次に、図６のフローチャートに基づき、前記粗認識処理について説明する。先ず、ＣＰＵ２３は検査ウインドウを設定する。即ち、電子部品１５の上辺の縦長電極１５Ａの左端電極の位置を求めるために、撮像された反射像から検査ウインドウを切り出す。
【００２２】
そして、ＣＰＵ２３は電極塊の位置と面積を検出する。即ち、切り出された画像を二値化して、ラベリングした連結成分（電極塊）を検出し、この電極塊の重心位置及び面積を求める。詳述すると、切り出された画像を明暗に応じて二値化して、同じ連結成分に属する全ての画素に同じラベル（数字）を割り当てて異なった連結成分には異なったラベルを割当てるというラベリングをし、二値化された画像の中で「１」の値を持つ画素を探し、その画素の近傍８画素の値を調べ、「１」の値を持つ画素があればその画素と連結していると判断して連結成分（電極塊）を検出し、この電極塊の重心位置及び面積を求める。
【００２３】
次に、ＣＰＵ２３は７個（１個のゴミ３１と６個の電極）の前記電極塊の面積、ＸＹ寸法比の判定をする。即ち、電極塊の面積やＸＹ寸法比が、図４に示す部品認識用データより大きく異なる電極候補を排除する。この場合、大きく異なるか否かは、ＲＯＭ２４に格納されたプログラムにより所定範囲内に入っているか否かでＣＰＵ２３が判定をする。例えば、ゴミ３１は面積が小さく、横長の電極１５ＡはＸＹ寸法比が大きく異なるため、電極候補から排除する。
【００２４】
そして、次に電極候補から排除されたものは除き、残された４個の電極塊の主軸角度をＣＰＵ２３が検出する。即ち、ＣＰＵ２３は各電極塊位置に個別のウインドウを設定して二値化し、ラベリングした連結成分を求め、その重心位置、面積及び主軸角度を夫々求める。
【００２５】
次に、各電極塊の角度をＣＰＵ２３が判定する。即ち、角度が相対的に大きく異なる電極候補を排除する。従って、コーナー部の電極１５Ｂは排除され、端電極が左上電極１５Ａに決定される。
【００２６】
従って、ＣＰＵ２３は一方の端部（左端）の電極位置を決定し、全ての端部の電極位置が決定していないので、次に検査ウインドウの設定に戻るが、このとき電子部品１５の上辺の縦長電極１５Ａの右端電極の位置を求めるために、撮像された反射像から検査ウインドウを切り出し、以下前述したように繰り返してグループ１の端電極位置が決定したら粗認識処理を終了する。
【００２７】
尚、本フローチャートでは、グループ１における端電極位置の決定により粗認識処理を終了する例について説明したが、同様にグループ２、３、４のいずれかにおける端電極位置の決定により粗認識処理を終了する場合もある。
【００２８】
そして、前記粗認識処理の結果から詳細認識処理が行なわれ、全ての電極１５Ａの位置を検出し、電子部品１５の最終の位置及び角度を求める。この当該電子部品１５の最終の位置及び角度に基づき、認識処理手段としてのＣＰＵ２３は認識結果のうちグループ１に属する端電極位置データに基づき、電子部品１５の吸着ノズル１７に対するＸＹ方向の位置ずれ及び吸着ノズル１７の基準からの鉛直線まわりのずれ角度を算出する。
【００２９】
次に、装着ヘッド７は電子部品１５をプリント基板１８上に搬送し、その装着すべき位置に装着すべき角度で位置決めされるよう、算出された吸着ノズル１７に対する位置ずれ量が補正される。即ち、ＣＰＵ２３によりＸＹ方向の位置決めはＡビーム３及び該ビーム３上でのヘッド７の移動により位置ずれが補正されてなされ、角度位置決めは吸着ノズル１７自体が鉛直軸線まわりに補正量を加味して回転してなされる。
【００３０】
以上のように、本発明は、プリント基板上に電子部品を装着する前に吸着ノズルに吸着保持された電子部品を照明装置で照射してその反射像を認識処理する電子部品装着装置の認識方法において、前記電子部品の各電極の主軸角度を検出手段が検出し、前記検出手段により検出された主軸角度が相対的に大きく異なる電極を排除手段が排除し、前記排除手段により排除された後の残された電極から当該電子部品の位置を認識手段が認識するようにしたから、安定した電極の認識が行なえ、この電極の認識により部品装着精度の向上を図ることができる。また、コーナー部に斜めに傾いた電極があってもなくても、電極に関する情報の設定をするだけでよく、部品認識用データの作成が単純に行なうことができる。更に、電極を認識することにより、電子部品の表裏や電極が非対称の配置をした電子部品であれば、部品の方向違いなどの判断を認識で行なうことができるので、不良基板の生産を防止できる。
【００３１】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、安定した電極の認識が行なえ、この電極の認識により部品装着精度の向上を図ることができる。特に、コーナー部に斜めに傾いた電極がある反射型認識により処理される電子部品についての認識に顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図３】電子部品の平面図である。
【図４】部品認識用データを示す図である。
【図５】認識処理の概要を示すフローチャートを示す図である。
【図６】粗認識処理のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１                電子部品装着装置
７、８            装着ヘッド
１５              電子部品
１５Ａ、１５Ｂ    電極
１７              吸着ノズル
１８              プリント基板
２１              部品認識カメラ
２３              ＣＰＵ
２５              ＲＡＭ
【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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