(57)【要約】  ピックアンドプレース機械は、構成要素を取り出し位置に供給するように構成された供給システムと、取り出し位置から供給された構成要素を取り出すように構成された分配ヘッドと、分配ヘッドによって取り出された構成要素の形態を検出するように構成された視覚システムとを含む。視覚システムは、ある方向に向けられた画像取込装置を含む。ピックアンドプレース機械は、制御された厚さを有する、方向に対して制御された角度の光を生成するようにそれぞれ構成された複数の光源を含む照明装置をさらに含む。制御された角度は、画像取込装置が向けられている方向に対して非垂直になるように構成される。
2020536371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成要素を取り出し位置に供給するように構成された供給システムと、
取り出し位置から供給された構成要素を取り出すように構成された分配ヘッドと、
分配ヘッドによって取り出された構成要素の形態を検出するように構成された視覚システムであって、
ある方向に向けられた画像取込装置と、
制御された厚さを有する、前記方向に対して制御された角度の光を生成するようにそれぞれ構成された複数の光源であって、前記制御された角度が前記方向に対して非垂直であるように構成される、複数の光源とを備える照明装置と
を備える視覚システムと
を備えるピックアンドプレース機械。
【請求項２】
前記照明装置が、上部バッフルおよび下部バッフルをさらに備え、前記複数の光源の各光源が、前記上部バッフルと前記下部バッフルとの間に配置され、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルが、前記光の制御された角度のそれぞれを制御するように構成されている、請求項１に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項３】
前記照明装置が、
外縁、前記上部バッフル、および前記下部バッフルを含むハウジングをさらに備え、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルが前記外縁から内側に延在し、前記複数の光源が前記外縁に、または外縁に近接して配置され、前記ハウジングが、前記外縁の第１の側面と前記外縁の第２の側面との間に延在する開口部を含み、
前記開口部が、前記構成要素を受けるように構成され、前記光が、前記開口部内の前記構成要素を照明するように構成される、請求項２に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項４】
検査される構成要素の複数のリード先端の各リード先端が前記光によって照明され、かつ検査される構成要素の背景形態が光によって照明されないように、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルが、前記制御された角度のそれぞれ、および前記制御された厚さのそれぞれを制御するように構成されている、請求項２に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項５】
前記複数の光源が複数のＬＥＤを備える、請求項３に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項６】
前記複数の光源が複数のレーザを備える、請求項１に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項７】
前記開口部が、前記照明装置の前記ハウジングを横切って延在するチャネルであり、前記視覚システムが、前記分配ヘッドによって前記チャネルを通って移動する構成要素の形態をオンザフライで検出するように構成される、請求項３に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項８】
前記ハウジングがリング形状である、請求項７に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項９】
前記チャネルが、前記ハウジングの前記外縁で前記チャネルの幅よりも大きい構成要素を受けるように構成された、前記リングの中心に近接した拡幅部分を含む、請求項８に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項１０】
前記制御された角度のそれぞれが等しい、請求項１に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項１１】
前記制御された角度のそれぞれが、前記方向に対する法線から１度または２度である、請求項１に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項１２】
前記複数の光源の各光源が、前記方向に対して非垂直である前記制御された角度で配向される、請求項２に記載のピックアンドプレース機械。
【請求項１３】
分配ヘッドによって取り出された構成要素の形態を検出するように構成された視覚システムであって、
ある方向に向けられた画像取込装置と、
制御された厚さを有する、前記方向に対して制御された角度の光を生成するようにそれぞれ構成された複数の光源であって、前記制御された角度が前記方向に対して非垂直である、複数の光源を備える照明装置と
を備える視覚システム。
【請求項１４】
上部バッフルおよび下部バッフルをさらに備え、前記複数の光源の各光源が、前記上部バッフルと前記下部バッフルとの間に配置され、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルが、前記光の前記制御された角度のそれぞれを制御するように構成されている、請求項１３に記載の視覚システム。
【請求項１５】
外縁、前記上部バッフル、および前記下部バッフルを含むハウジングをさらに備え、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルが前記外縁から内側に延在し、前記複数の光源が前記外縁に、または外縁に近接して配置され、前記ハウジングが、前記外縁の第１の側面と前記外縁の第２の側面との間に延在する開口部を含み、
前記開口部が、前記構成要素を受けるように構成され、前記光が、前記開口部内の前記構成要素を照明するように構成される、請求項１４に記載の視覚システム。
【請求項１６】
検査される構成要素の複数のリード先端の各リード先端が前記光によって照明され、かつ検査される構成要素の背景形態が前記光によって照明されないように、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルが、前記制御された角度のそれぞれ、および前記制御された厚さのそれぞれを制御するように構成されている、請求項１４に記載の視覚システム。
【請求項１７】
前記複数の光源が複数のＬＥＤを備える、請求項１５に記載の視覚システム。
【請求項１８】
前記複数の光源が複数のレーザを備える、請求項１３に記載の視覚システム。
【請求項１９】
前記開口部が、前記照明装置の前記ハウジングを横切って延在するチャネルであり、前記チャネルは構成要素を受け、これを通して移動させるように構成される、請求項１５に記載の視覚システム。
【請求項２０】
前記ハウジングがリング形状である、請求項１９に記載の視覚システム。
【請求項２１】
前記チャネルが、前記ハウジングの前記外縁で前記チャネルの幅よりも大きい構成要素を受けるように構成された、前記リングの中心に近接した拡幅部分を含む、請求項２０に記載の視覚システム。
【請求項２２】
前記制御された角度のそれぞれが等しい、請求項１３に記載の視覚システム。
【請求項２３】
前記制御された角度のそれぞれが、前記方向に対する法線から１度または２度である、請求項１３に記載の視覚システム。
【請求項２４】
前記複数の光源が、構成要素の一部を照明するように構成され、前記画像取込装置が、前記照明装置によって照明された前記構成要素の前記一部の画像を取り込むように構成され、前記視覚システムが、前記照明装置によって照明される前記構成要素の前記一部の形態の位置を検出するように構成されている、請求項１３に記載の視覚システム。
【請求項２５】
前記複数の光源の各光源が、前記方向に対して非垂直である制御された角度で配向される、請求項１４に記載の視覚システム。
【請求項２６】
供給システムと、
分配ヘッドと、
画像取込装置および複数の光源を備える照明装置を備える視覚システムと
を備えるピックアンドプレース機械を用意するステップと、
前記供給システムによって、構成要素を取り出し位置に供給するステップと、
前記分配ヘッドによって、前記取り出し位置から供給された構成要素を取り出すステップと、
前記画像取込装置をある方向に向けるステップと、
前記複数の光源のそれぞれによって光を生成するステップと、
前記照明装置によって、各光の厚さを制御するステップと、
前記照明装置によって、各制御された角度が前記方向に対して非垂直になるように、前記方向に対する各光の制御された角度を制御するステップと、
前記複数の光源によって、前記供給された構成要素の形態を照明するステップと、
前記画像取込装置によって、前記供給された構成要素の画像を取り込むステップと、
前記視覚システムによって、前記供給された構成要素の形態を検出するステップと
を含む、構成要素を照明する方法。
【請求項２７】
前記照明装置が、上部バッフルおよび下部バッフルを備え、前記複数の光源の各光源が、前記上部バッフルと前記下部バッフルとの間に配置され、
前記照明装置によって各制御された角度が前記方向に対して非垂直であるように、前記方向に対して各制御された角度を制御するステップが、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルによって、各制御された角度を制御するステップをさらに含む、請求項２６に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項２８】
前記照明装置が、
外縁、前記上部バッフル、および前記下部バッフルを含むハウジングをさらに備え、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルが前記外縁から内側に延在し、前記複数の光源が前記外縁に、または外縁に近接して配置され、前記ハウジングが、前記外縁の第１の側面と前記外縁の第２の側面との間に延在する開口部を含み、
前記複数の光源によって前記供給された構成要素の形態を照明するステップが、前記複数の光源によって、前記開口部の中の前記供給された構成要素を照明するステップを含む、請求項２７に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項２９】
照明装置によって各光の各厚さを制御するステップが、前記上部バッフルおよび前記下部バッフルによって、各光の各厚さを制御するステップを含み、
前記複数の光源によって前記供給された構成要素の形態を照明するステップが、前記複数の光源によって、前記供給された構成要素の背景形態が照明されないように、前記供給された構成要素の複数のリード先端の各リード先端を照明するステップを含む、請求項２７に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項３０】
前記複数の光源が複数のＬＥＤを備える、請求項２８に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項３１】
前記複数の光源が複数のレーザを備える、請求項２６に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項３２】
前記開口部が、前記照明装置のハウジングを横切って延在するチャネルであり、前記方法が、
前記供給ヘッドによって、前記供給された構成要素を前記チャネルを通って移動させるステップをさらに含み、
前記視覚システムによって前記供給された構成要素の形態を検出するステップは、前記供給された構成要素が、前記チャネルを通ってオンザフライで前記分配ヘッドによって移動している間に、前記供給された構成要素の形態を検出するステップを含む、請求項２８に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項３３】
前記ハウジングがリング形状である、請求項３２に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項３４】
前記チャネルが、前記リングの中心に近接した拡幅部分を含み、前記方法が、
前記リングの前記中心に近接した拡幅部分によって、前記ハウジングの前記外縁で前記チャネルの前記幅よりも大きい構成要素を受けるステップを含む、請求項３３に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項３５】
前記制御された角度のそれぞれが等しい、請求項２６に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項３６】
前記制御された角度のそれぞれは、前記方向に対する前記法線から１度または２度である、請求項２６に記載の構成要素を照明する方法。
【請求項３７】
前記照明装置によって、前記制御するステップが、前記複数の光源の各光源を、前記方向に対して非垂直である前記制御された角度に配向するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１７年９月２８日に提出された「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｌｅａｄ  Ｔｉｐ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ，Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ（改良されたリード先端照明装置、システムおよび方法）」と題する仮出願第６２／５６４，５１６号の優先権を主張するものであり、本開示に矛盾しない程度まで参照として本明細書に組み込むものとする。
【０００２】
プリント回路基板視覚システム、より具体的には、自動化された電子アセンブリシステムの装置または構成要素の輸送または移動中の視覚処理。
【背景技術】
【０００３】
例えば、構成要素を取り出し、ＰＣＢ上に配置することによって、プリント回路基板（ＰＣＢ）などの製品を組み立てるために、ピックアンドプレース機械が使用され得る。多くの場合、構成要素には、例えばリード先端などの１つまたは複数の取付け点があり、それにより、構成要素がＰＣＢに取り付けられる。構成要素の取付け点の位置は、構成要素をＰＣＢに取り付ける前に、取付け点が正しい配向でＰＣＢに取り付けられることを保証するように決定されることが多い。これは、視覚システムによって達成可能であり、視覚システムは、構成要素を配置する前に、取付け点を表示し、取付け点の位置を決定することができる。構成要素が取り出された後、かつ構成要素がＰＣＢに配置される前に、例えば、構成要素がフィーダーバンクの取り出し位置からＰＣＢに移動されている間に、構成要素の取付け点の位置の決定を行うことができる。取付け点の位置の正確な決定は、ＰＣＢに欠陥を引き起こす可能性のある不正確な配向で、構成要素がＰＣＢに取り付けられることを防ぐために使用される。取付け点の位置を決定するために、構成要素の取付け点を確実かつ正確に照明する照明装置は、当技術分野で高く評価されるであろう。
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様は、構成要素を取り出し位置に供給するように構成された供給システムと、取り出し位置から供給された構成要素を取り出すように構成された分配ヘッドと、分配ヘッドによって取り出された構成要素の形態を検出するように構成された視覚システムであって、ある方向に向けられた画像取込装置と、制御された厚さを有する、方向に対して制御された角度の光を生成するようにそれぞれ構成された複数の光源であって、制御された角度が方向に対して非垂直であるように構成される複数の光源とを備える照明装置とを備える視覚システムとを備えるピックアンドプレース機械に関する。
【０００５】
第２の態様は、分配ヘッドによって取り出された構成要素の形態を検出するように構成された視覚システムであって、ある方向に向けられた画像取込装置と、制御された厚さを有し、方向に対して制御された角度の光を生成するようにそれぞれ構成された複数の光源であって、制御された角度が方向に対して非垂直であるように構成される複数の光源とを備える照明装置とを備える視覚システムに関する。
【０００６】
第３の態様は、供給システムと、分配ヘッドと、画像取込装置および複数の光源を備える照明装置を備える視覚システムとを備えるピックアンドプレース機械を用意するステップと、
供給システムによって、構成要素を取り出し位置に供給するステップと、分配ヘッドによって、取り出し位置から供給された構成要素を取り出すステップと、画像取込装置をある方向に向けるステップと、複数の光源のそれぞれによって光を生成するステップと、照明装置によって、各光の厚さを制御するステップと、照明装置によって、各制御された角度が方向に対して非垂直になるように、方向に対する各光の制御された角度を制御するステップと、複数の光源によって、供給された構成要素の形態を照明するステップと、画像取込装置によって、供給された構成要素の画像を取り込むステップと、視覚システムによって、供給された構成要素の形態を検出するステップとを含む、構成要素を照明する方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
いくつかの実施形態は、以下の図を参照して詳細に説明され、同様の符号は同様の部材を示す。
【０００８】
【図１】一実施形態によるピックアンドプレース機械の斜視図である。
【０００９】
【図２】一実施形態による、構成要素が検査位置にある、図１のピックアンドプレース機械の照明装置の斜視図である。
【００１０】
【図３】一実施形態による、異なる構成要素が検査位置にある、図２の照明装置の斜視図である。
【００１１】
【図４】別の実施形態による、構成要素が検査位置にある、図１のピックアンドプレース機械の照明装置の斜視図である。
【００１２】
【図５】一実施形態による、異なる構成要素が検査位置にある、図４の照明装置の斜視図である。
【００１３】
【図６】一実施形態による、図３の矢印Ａ−Ａで取った図３の照明装置および構成要素の断面側面図である。
【００１４】
【図７】一実施形態による、別の構成要素を含む照明装置の別の実施形態の斜視図である。
【００１５】
【図８】図７の照明装置および構成要素の上面図である。
【００１６】
【図９】一実施形態による、図８の矢印Ｂ−Ｂで取った図７および図８の照明装置および構成要素の断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
開示された装置および方法の以下で説明される実施形態の詳細な説明は、例示を目的として本明細書に提示され、図面を参照して限定するものではない。特定の実施形態が詳細に示され、説明されているが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を実施できることを理解されたい。本開示の範囲は、構成要素を構成する数、その材料、その形状、その色、その相対的配置などに決して限定されず、単に本開示の実施形態の例として開示される。本実施形態およびその利点のより完全な理解は、同様の参照番号が同様の特徴を示す添付の図面と併せて以下の説明を参照することにより得ることができる。
【００１８】
図１を参照すると、ピックアンドプレース機械１０の一実施形態の斜視図が示されている。図示の実施形態では、ピックアンドプレース機械１０は機械ハウジング１４を含む。ピックアンドプレース機械１０は、複数の供給装置１７を有する供給システム１６を含む。複数の供給装置１７は、例えばＰＣＢ１８などのＰＣＢ上に最終的に配置され、あるいは位置付けされ得る電子構成要素または装置などの構成要素を含むか、または搭載することができる。電子構成要素、供給装置１７、様々な他の構成要素、および供給システム１６の全体的な配置は、所望の操作性に応じて変わり得る。例えば、供給装置１７の数、サイズ、および形状は、構成要素のサイズおよびＰＣＢ上の構成要素の意図された配向に従って変化し得る。ピックアンドプレース機械１０は、ＰＣＢ取扱システム１５をさらに含む。ＰＣＢ取扱システム１５は、ピックアンドプレース機械１０を通してＰＣＢ１８を輸送するように構成され得る。例えば、ＰＣＢ取扱システム１５は、ＰＣＢ１８をピックアンドプレース機械のある場所から別の場所に移動させる輸送ベルト、コンベヤなどを備えることができる。ＰＣＢ１８などのＰＣＢは、ＰＣＢ取扱システム１５を介してピックアンドプレース機械１０に出入りすることができる。ＰＣＢ取扱システム１５は、ＰＣＢ取扱システムによって移動されるＰＣＢまで構成要素が移動され得るように、供給システム１６によって動作するように構成され得る。
【００１９】
ピックアンドプレース機械１０は、ピックアンドプレースヘッド１１を含む。ピックアンドプレースヘッド１１は、例えば供給装置１７などの取り出し位置から構成要素を取り出すように構成され得る。ピックアンドプレースヘッド１１は、構成要素がＰＣＢ１８に取り付けられ得るように、構成要素をＰＣＢ１８上に配置するように構成され得る。ピックアンドプレースヘッド１１は、１つまたは複数の構成要素を同時に取り出し、および／または配置するように構成され得る。ピックアンドプレースヘッド１１は、分配ヘッドであることができる。ピックアンドプレースヘッド１１は、それぞれが１つまたは複数の構成要素を取り出すように構成された複数のスピンドルを含むことができる。単一の構成要素、例えば、単一のスピンドルが取り出すためには大きすぎる構成要素を取り出すために複数のスピンドルが使用され得るように、スピンドルは構成され得る。ＰＣＢ取扱システム１５は、構成要素がＰＣＢ１８上に配置され、ＰＣＢ１８に取り付けられる配置箇所３１を含む。
【００２０】
ピックアンドプレース機械１０は、画像取込システム２０を含む視覚システムを含む。視覚システムは、コントローラを含むことができる。画像取込システム２０は、画像取込装置２１および照明装置２２を含む。画像取込システム２０は、画像取込装置２１などの、または類似の１つまたは複数の画像取込装置を含むことができる。画像取込システム２０は、照明装置２２などの、または類似の１つまたは複数の照明装置を含むことができる。画像取込装置２１は、カメラであることができる。画像取込装置２１は、方向７１を指すことができる。画像取込装置２１が指す可能性がある方向７１は、画像取込装置２１によって取り込まれるように構成された画像の中心点によって決定され得る。画像取込装置２１は、画像取込装置２１が常に同じ上方向７１を指すように固定され得る。他の実施形態では、画像取込装置２１は移動するように構成され得る。視覚システムは、構成要素がＰＣＢ１８に取り付けられ得る、構成要素の取付け点など、構成要素の形態を検出するように構成される。構成要素の形態は、リードを含むことができる。構成要素の形態は、１つまたは複数の突起を含むことができる。
【００２１】
照明装置２２は、１つまたは複数の光源によって、構成要素の形態などの構成要素の一部を照明することができる。画像取込装置２１は、１つまたは複数の光源によって照明される構成要素の形態の画像を取り込むように構成される。視覚システムは、画像取込装置２１によって取り込まれた１つまたは複数の画像から、構成要素の形態の位置および／または配向を含む構成要素の形態を検出することができる。例えば、視覚システムが形態の位置を決定できるように、形態の１つまたは複数の画像が、機械視覚ソフトウェアによって処理され得る。
【００２２】
一例として、ＰＣＢ１８は、ＰＣＢ取扱システム１５を介してピックアンドプレース機械に入ることができる。ＰＣＢ１８は、ＰＣＢ取扱システム１５によって、配置箇所３１に輸送され得る。ピックアンドプレースヘッド１１は、供給装置１７から構成要素を取り出し、構成要素を画像取込システム２０に移動させることができる。一旦構成要素が画像取込システム２０に移動されると、ピックアンドプレースヘッド１１は、照明装置２２を通って構成要素を移動させることができる。構成要素が照明装置２２を通って移動されるにつれて、照明装置２２の光源は、構成要素のリード先端などの構成要素の形態を照明することができる。形態が照明されている間、画像取込装置２１は、構成要素の照明された形態の１つまたは複数の画像を取り込むことができる。視覚システムは、構成要素の形態の位置を検出できる。例えば、次いで、１つまたは複数の画像が例えば機械視覚ソフトウェアによって処理されて、構成要素の形態の位置を決定することができる。構成要素がＰＣＢに取り付けられる場合、形態がＰＣＢ１８上に正しく配向されるように、ピックアンドプレースヘッド１１は、構成要素をＰＣＢ１８に移動させ、形態の検出された位置に基づいて、構成要素をＰＣＢ１８上に配置することができる。ＰＣＢ１８は、ＰＣＢ取扱システム１５を介してピックアンドプレース機械を出ることができる。視覚システムは、ピックアンドプレースヘッド１１によって照明装置２２を通ってオンザフライで構成要素の形態を検出するように構成され得る。
【００２３】
照明装置２２の実施形態は、照明装置２２の実施形態の斜視図を提供する図２により詳細に示されている。図示されている実施形態は、ハウジング２４、および外縁２８を有する。ハウジング２４は、リング形状である。他の実施形態では、ハウジング２４は、長方形、楕円形、三角形などの異なる形状を有することができる。ハウジング２４は、外縁２８の第１の側面２９と外縁２８の第２の側面３０との間に延在する開口部２３を含む。開口部２３は、ハウジング２４を横切って延びるチャネルであることができる。開口部２３は、開口部２３の中央に拡幅部分２７を有するように示されている。開口部２３の両側には、外縁２８から内側に延在する上部バッフル２５および下部バッフル２６がある。開口部２３は、例えば、外縁２８の第１の側面２９を介して、または外縁２８の第２の側面３０を介して、構成要素を開口部２３内に移動させるピックアンドプレースヘッド１１によって構成要素を受けるように構成される。場合によっては、ユーザは、第１の側面２９または第２の側面３０を介して開口部２３を通って移動させるには大きすぎる構成要素上の形態の位置を決定することが必要である可能性がある。拡幅部分２７は、開口部２３を通って移動させるには大きすぎる構成要素を収容するように構成される。そのような構成要素は、例えば、ピックアンドプレースヘッド１１によって、直接拡幅部分２７内に下ろすことができる。
【００２４】
照明装置２２は、ハウジング２４の周りに配置された複数の光源６０を有する。複数の光源６０は、外縁２８に、または外縁２８に近接して配置され得る。複数の光源６０によって生成される光が、開口部２３に到達するまで上部バッフル２５と下部バッフル２６との間に閉じ込められるように、複数の光源６０の各光源は、上部バッフル２５と下部バッフル２６との間に配置される。上部バッフル２５および下部バッフル２６は、迷光が構成要素の本体に当たり、照明するのを防ぐことができる。例えば、迷光が構成要素の背景形態を照明する可能性があり、これらの照明された背景形態が視覚システムによって突起として不正確に識別される可能性があり、それによって構成要素のＰＣＢ上の不正確な配置を引き起こす可能性があるので、迷光は構成要素の形態の視覚処理を妨げる可能性がある。
【００２５】
上部バッフル２５および下部バッフル２６は、開口部２３内の照明の経路を制御するように構成される。上部バッフル２５および下部バッフル２６は、複数の光源６０の各光源が、制御された厚さを有する、画像取込装置２１が指す方向７１に対して制御された角度θ（図６および図９に示され、以下で説明される）の光を生成するように構成され得る。各光源の光の制御された角度θは、画像取込装置２１の方向７１に対して非垂直になるように構成される。図２に示す実施形態では、複数の光源６０の各光源はＬＥＤである。各ＬＥＤの光は、上部バッフル２５および下部バッフル２６によって開口部２３に向けられる。
【００２６】
図２の照明装置２２の上には、構成要素４０から延在する複数の突起５０を有する構成要素４０が示されている。構成要素は、複数の突起５０が延在する構成要素の面、表面、側面、部分などであり得る背景形態４１（図示せず）を有する。背景形態４１は、背景幾何形態であり得る。複数の突起５０は、リード先端などの金属リードであり得る。複数の突起５０は、構成要素４０がＰＣＢに取り付けられる取付け点であり得る。
【００２７】
複数の突起５０の位置を決定するために、構成要素４０は、拡幅部分２７内に下方に移動され得る。次に、複数の光源６０の各ＬＥＤは光を生成することができる。上部バッフル２５および下部バッフル２６は、各ＬＥＤの光の開口部２３内への照明経路を制御することができる。各ＬＥＤの光が制御された厚さおよび制御された角度θを有するように、上部バッフル２５および下部バッフル２６は、各光の厚さを制御し、各ＬＥＤの光の角度を制御する。各制御された角度θは、画像取込装置２１が向けられている方向７１に対して非垂直になるように構成され得る。各ＬＥＤの光の各制御された角度θが画像取込装置２１の方向７１に対して非垂直になるように、各ＬＥＤの光の角度を制御することによって、複数の突起５０の他の突起とＬＥＤとの間の中にある複数の突起５０の任意の突起は、それらの他の突起が光を遮断するか、または影を生成することによって照明されることを妨げない。例えば、各ＬＥＤに最も近い位置に配置される複数の突起５０の突起が、それら突起の先端に近接する、言い換えれば、背景形態４１から最も遠いＬＥＤによって照明されるように、かつ各ＬＥＤから最も遠い複数の突起５０の突起は、それらの突起のより高いＬＥＤ、すなわち背景形態４１により近接するＬＥＤによって照明されるように、複数の光源６０によって生成される各光の制御された厚さおよび制御された角度θは構成され得る。
【００２８】
複数の光源６０の各ＬＥＤの光の制御された角度θは、背景形態４１が照明されないように、複数の突起５０の各突起が照明される原因になる、方向７１に対する法線からの角度θであることができる。例えば、各ＬＥＤの光の各制御された角度θは、画像取込装置２１によって向けられた方向７１に対する法線から１度〜２度の間であり得る。例えば、光の制御された角度θは、画像取込装置２１によって向けられた方向７１に対する法線から１．５度であり得る。別の実施形態では、光の制御された角度θは、画像取込装置２１によって向けられた方向７１に対する法線から１度であり得る。別の実施形態では、光の制御された角度θは、画像取込装置２１によって向けられた方向７１に対する法線から２度であり得る。
【００２９】
一実施形態では、各ＬＥＤの光の各制御された角度θは等しくすることができる。他の例では、制御された角度はある程度の変動を有することができる。例えば、連続する各ＬＥＤの制御された角度は、１度、１．５度、２度、１度、１．５度、２度などのパターンに従う可能性がある。他のパターンが、考えられる。実施形態が何であれ、１つまたは複数のＬＥＤは、画像取込装置２１が向けられている方向７１に垂直な平面に対して角度を付けることができる。ＬＥＤのいかなる実施形態においても、ＬＥＤによって生成される光は、背景形態４１が照明されないように、構成要素の複数の突起５０を照明するように構成され得る。
【００３０】
一例として、上部バッフル２５および下部バッフル２６は、開口部２３内に配置された構成要素に向かって上向きに角度付けされ得る。上部バッフル２５および下部バッフル２６は、１度または２度などの鋭角で角度を付けされ得る。上部バッフル２５および下部バッフル２６の角度は、例えば、ピックアンドプレース機械によって処理されている構成要素の範囲に応じて、および／または構成要素の全体のサイズ、ならびに構成要素の本体に対する複数の突起の長さに基づいて、２度以上に、または２度未満に修正され得る。上部バッフル２５および下部バッフル２６の角度、および下部バッフルからの上部バッフルの間隔は、例えば寸法、例えばＸ軸およびＹ軸のサイズ、および複数の突起５０または撮像される構成要素の長さに基づいて選択され得る。突起５０のみが照明され、背景形態４１が照明されないように、異なるサイズ、寸法の構成要素、および異なる長さの突起を有する構成要素が照明されることを可能にするために、上部バッフル２５および下部バッフル２６が角度を変更し、上部バッフル２５と下部バッフル２６との間の空間の量を変更するように構成されるように、上部バッフル２５および下部バッフル２６は調整可能であり得る。一例として、構成要素４０は、長いリード先端を有し得るＬＣＤディスプレイであり得る。ＬＣＤディスプレイの長いリード先端は、リード先端の端部近傍のスタンドオフ５１を備えることができる。スタンドオフ５１は、リード先端の撮像を妨げる可能性があり、例えば、各スタンドオフは各リードの先端よりも広い可能性がある。この場合、複数の光源６０からの光がスタンドオフ５１を照らすと、リード先端の位置が正確に検出されない可能性がある。この状況では、上部バッフル２５および下部バッフル２６は、スタンドオフ５１を照らすことなく、リード先端の端部とスタンドオフとの間のリード先端の部分上のリード先端を照らすように構成され得る。例えば、上部バッフル２５および下部バッフル２６は、複数の光源６０の各光源によって生成される各光の制御された角度θおよび制御された厚さを調整することができる。
【００３１】
複数の光源６０の各ＬＥＤによって生成される光の制御された厚さは、複数の突起５０の各突起の長さに基づいて増減させることができる。例えば、複数の突起５０がより長い場合、各ＬＥＤの光の制御された厚さは、上部バッフル２５および下部バッフル２６によって増加され得る。同様に、複数の突起５０がより短い場合、各ＬＥＤによって生成される光の制御された厚さは、上部バッフル２５および下部バッフル２６によって低減され得る。背景形態４１ではなく、複数の突起５０のみを照明することにより、照明された複数の突起５０の任意の画像または複数の取り込まれた画像の精度を高めることができる。背景形態４１の部分が照明される場合、これらの照明された背景形態４１の部分が複数の突起５０のある突起と間違えられ、複数の突起５０の各突起の位置の不正確な決定を招く可能性があるため、撮影される１つまたは複数の画像の精度は低下する可能性がある。
【００３２】
図３を参照すると、照明装置２２は、開口部２３内に移動された検査位置にある異なる構成要素４８と共に示されている。構成要素４８は、構成要素４０よりも小さい構成要素であり得る。構成要素４８は、拡幅部分２７内に直接下に移動されるのではなく、ピックアンドプレースヘッド１１によって第１の側面２９または第２の側面３０を介して開口部２３内に移動され得る。
【００３３】
別の実施形態では、照明装置２２は、図４および図５に示されるように、第１の側面２９と第２の側面３０との間に延在する同じ幅である開口部２３を有することができる。例えば、図４に示すように、開口部２３は、構成要素４０などのより大きな構成要素が開口部２３を通って移動され得るように構成され得る。別の例として、図５に示すように、開口部２３は、構成要素４８など、構成要素４０よりも小さい構成要素が開口部２３を通って移動され得るように構成され得る。
【００３４】
ここで図６を参照すると、照明装置２２、および照明装置２２の開口部２３内に移動された構成要素４８の実施形態の断面側面図が示されている。構成要素４８は、開口部２３内に下方に向けられた突起５０ａ〜５０ｋを含む複数の突起５０を有する。開口部２３の両側には、上部バッフル２５および下部バッフル２６が示されており、複数の光源６０、例えばＬＥＤの光源６０ａ、６０ｂが、上部バッフル２５と下部バッフル２６との間に配置されている。複数の光源６０の各光源は、複数の光源６０の各光源によって生成された光が方向７１に対して非垂直の角度で放射されるように構成され得る。この実施形態では、複数の光源６０のそれぞれは、上部バッフル２５と下部バッフル２６との間に生成される空間と同じ角度で角度付けされた方向に配向され、配置され、向けられ、または構成され得る。したがって、上部バッフル２５および下部バッフル２６が方向７１の法線から１〜２度の角度を付けられている場合、複数の光源６０は同様に、方向７１の法線からこの同じ１〜２度の角度で配置され得る。別の実施形態では、複数の光源６０は、上部バッフル２５と下部バッフル２６との間に生成される空間に対して同じ角度で配向され、配置され、向けられ、または構成され得ない。例えば、複数の光源６０の各光源は、複数の光源の各光源によって生成された光が、方向７１に対して完全に直交して、すなわち方向７１に対して完全に垂直に放射されるように構成され得る。この実施形態では、上部バッフル２５と下部バッフル２６との間に形成された空間は、ある角度のままであり得る。この実施形態では、複数の光源６０によって放射された光は、バッフルからの光の反射により、角度の付けられた上部バッフル２５および下部バッフル２６によって方向付けられ、それによって、上部バッフル２５および下部バッフル２６の非垂直な角度でバッフルから開口部２３内に出る。
【００３５】
上部バッフル２５および下部バッフル２６は、方向７１に対して角度θで配置されて示されており、角度が方向７１に対して非垂直である。突起５０が照明装置２２によって照明される場合、方向７１は、画像取込装置１１が構成要素４８の複数の突起５０を調査するために向けられる方向である。方向７１は、複数の突起５０に向かって真っ直ぐ上を向いているように示されている。いくつかの実施形態では、画像取込装置１１が複数の突起５０を調査するために向けられる方向７１は、構成要素４８に対して別の角度である可能性がある。複数の突起５０の各突起が照明されるように、かつ構成要素４８の背景形態４１が照明されないように、上部バッフル２５および下部バッフル２６の角度は、制御された厚さおよび制御された角度θで複数の光源６０によって生成された光を開口部２３に向けるように構成される。いくつかの実施形態では、制御された角度θは、上部バッフル２５および下部バッフル２６の角度、ならびに複数の光源６０の各光源によって制御され得る。
【００３６】
各光源によって生成された光が、各光源に最も近い１つまたは複数の突起を照明するように、複数の光源６０の各光源の制御された角度θおよび制御された厚さは構成されており、各光源に最も近い１つまたは複数の突起は、１つの近傍突起または複数の近傍突起の先端に近接する１つの近傍突起または複数の近傍突起上の箇所において、近傍突起と呼ばれることもある。複数の光源６０の各光源に対して、制御された角度θおよび制御された厚さは、構成要素４８上の突起が光源からより遠い距離に配向されているほど、光源からの光はその突起上でより高くその突起を照明するように構成される。
【００３７】
例えば、図６には、複数の突起５０のうちの突起５０ａ〜５０ｋが示されている。複数の光源６０の光源６０ａは、開口部２３の左側の上部バッフル２５と下部バッフル２６との間にあり、複数の光源６０の光源６０ｂは、開口部の右側に上部バッフル２５と下部バッフル２６との間にある。突起５０ａ〜５０ｋは、光源６０ａおよび光源６０ｂと整列する列で構成要素４８上に配置される。光源６０ａは、開口部２３の左側の上部バッフル２５および下部バッフル２６によって制御される制御された厚さおよび制御された角度θを有する。制御された角度θおよび制御された厚さは、光源６０ａによって生成された光が、突起５０ａの先端に近接する突起５０ａを照らし、突起５０ａよりも高い突起５０ｂ上の突起５０ｂを照らし、突起５０ｂよりも高い突起５０ｃ上の突起５０ｃを照らすように構成される。突起５０ｋは、突起５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、および５０ｊよりも高い突起５０ｋ上の位置で光源６０ａによって照明される。制御された角度θおよび制御された厚さはまた、構成要素４８の背景形態４１のどの部分も光源６０ａによって生成された光によって照明されないように構成される。光源６０ｂは、開口部２３の右側の上部バッフル２５および下部バッフル２６によって制御される制御された厚さおよび制御された角度θを有する。光源６０ｂによって生成される光の制御された角度θおよび制御された厚さは、光源６０ｂによって生成された光が、突起５０ｋの先端に近接する突起５０ｋを照らし、突起５０ｋよりも高い突起５０ｊ上の突起５０ｊを照らし、突起５０ｊよりも高い突起５０ｉ上の突起５０ｉを照らすように構成される。突起５０ａは、突起５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊ、および５０ｋよりも高い突起５０ａ上の位置で光源６０ｂによって照明される。光源６０ｂによって生成された光の制御された角度θおよび制御された厚さはまた、構成要素４８の背景形態４１のどの部分も光源６０ｂによって生成された光によって照明されないように構成される。突起５０ａ〜５０ｋに沿った、異なる高さでの突起５０ａ〜５０ｋの照明は、任意の突起５０ａ〜５０ｋの影が、任意の他の突起５０ａ〜５０ｋが照明されるのを防ぐように構成される。
【００３８】
一例として、光源６０ａおよび６０ｂによって生成された光の制御された角度θは、方向７１に対する法線から１度または２度であり得る。光源６０ａおよび６０ｂによって生成される光の制御された角度θおよび制御された厚さは、構成要素４８のサイズ、および複数の突起５０の長さに応じて調整可能であり得る。一例として、制御された角度は、方向７１に対する法線から１度または２度であり得る。例えば、方向７１に対する上部バッフル２５および下部バッフル２６の角度は調整可能であってよく、開口部２３の左側の上部バッフル２５と下部バッフル２６との間の空間の寸法は調整可能であってよく、開口部２３の右側の上部バッフル２５と下部バッフル２６との間の空間の寸法は調整可能であってよい。
【００３９】
図７を参照すると、照明装置１２２および構成要素１４０の実施形態の斜視図が示されている。ＬＥＤの代わりに、照明装置１２２は、開口部１２３の両側に複数のレーザ源１６０を有する。開口部１２３の左側に示される４つのレーザ源１６０と、開口部１２３の右側に示される４つのレーザ源１６０とがある。照明装置１２２は、任意の数および配置のレーザ源１６０を有することができる。例えば、照明装置１２２は、１つまたは複数のレーザ源１６０を有することができる。照明装置１２２は、開口部１２３の周りに円形、正方形、三角形、または他の形状に配置された複数のレーザ源１６０を有することができる。複数のレーザ源１６０の各レーザ源は、各レーザ源１６０から出る三角形領域をカバーするレーザ１６１を生成するように示されている。レーザ源１６０は、異なる形状の領域を有するレーザを生成するように構成され得る。各レーザ源によって生成される各レーザ１６１の角度は、レーザ源１６０を移動することにより調整可能であり得る。複数のレーザ源１６０によって生成される各レーザ１６１は、複数のレーザ源１６０のそれぞれによって制御される制御された角度θを有する。
【００４０】
構成要素１４０は、複数のレーザ１６０が構成要素１４０の複数の突起１５０を照らすように、開口部１２３に配置されて示されている。照明装置１２２は、バッフルなしで示されている。別の実施形態では、照明装置１２２は、複数のレーザ源１６０によって生成されるレーザの角度および厚さを制御するのに役立つ上部バッフルおよび下部バッフルなどのバッフルを有することができる。各レーザ１６１の制御された角度θは、制御された角度θが方向７１に対して非垂直になるように構成され得る。突起１５０が照明装置１２２によって照明される場合、方向１７１は、画像取込装置１１が構成要素１４０の複数の突起１５０を調査するために向けられる方向である。方向１７１は、複数の突起１５０に向かって真っ直ぐ上を向いているように示されている。いくつかの実施形態では、画像取込装置１１が複数の突起１５０を調査するために向けられる方向１７１は、構成要素１４０に対して別の角度である可能性がある。
【００４１】
例えば、レーザ１６１が各レーザに最も近い複数の突起の複数の突起を照明するように、各レーザ１６１の制御された角度θは構成されることが可能であり、各レーザに最も近い突起は、１つの近傍突起または複数の近傍突起の先端に近接する１つの近傍突起または複数の近傍突起上の箇所において、近傍突起と呼ばれることもある。複数のレーザ１６０の各レーザ１６１に対して、各レーザ１６１の制御された角度θおよび制御された厚さは、構成要素１４０上の突起がレーザからより遠い距離に配向されているほど、レーザ１６１がその突起上でより高くその突起を照明するように構成される。制御された角度θおよび制御された厚さは、構成要素１４０の背景形態１４１（図９に示され、以下に説明される）のどの部分も複数のレーザ源１６０によって生成されたレーザ１６１によって照明されないように構成される。複数のレーザ源１６０の各レーザ源は、各レーザ源１６０が生成するレーザ１６１が、そのレーザ源１６０から最も遠い複数の突起１５０の１つまたは複数の突起を照明するのに十分遠くまで延在するように構成され得る。例えば、図７に示すように、各レーザ源１６０から最も遠い複数の突起１５０の突起を越えて延在するレーザ１６１を生成するレーザ源１６０が示されている。
【００４２】
構成要素１４０は、ＬＣＤディスプレイであってもよく、ＬＣＤディスプレイは、リード先端の端部に近いスタンドオフを備えることができる長いリード先端を有することができる。複数のレーザ源１６０は、レーザが、スタンドオフを照明せずに、リード先端の端部とスタンドオフとの間のリード先端の部分上のリード先端を照明するように、レーザ源１６０によって生成されるレーザの制御された角度θおよび制御された厚さを構成することができる。
【００４３】
図８には、図７の照明装置１２２の上面図が示される。図示のように、構成要素１４０が開口部１２３内に移動され、複数の突起１５０が複数のレーザ源１６０によって照明されると、構成要素１４０は、開口部１２３の左側に示されるレーザ源１６０から、かつ開口部１２３の右側に示されるレーザ源１６０から等距離に開口部１２３内に配向され得る。
【００４４】
図９を参照すると、照明装置１２２の実施形態の断面側面図が示されている。複数のレーザ源１６０のレーザ源から出るレーザ１６１ａは、方向１７１に対して非垂直である制御された角度θで構成要素１４０の複数の突起１５０に向けられて示されている。複数のレーザ源１６０のうちのレーザ源から出るレーザ１６１ｂは、方向１７１に対して非垂直である制御された角度θでレーザ１６１ａの反対方向に向けられて示されている。したがって、レーザ１６１ａを発するレーザ源１６０に最も近い突起１５０ａは、突起１５０ｂよりも突起１５０ａの先端近くで照明され、レーザ１６１ａによって、突起１５０ｂに沿って、背景形態１４１により近いほど、より高く照明される。同様に、レーザ１６１ｂを発するレーザ源に最も近い突起１５０ｂは、したがって突起１５０ａよりも突起１５０ｂの先端に近くで照明され、レーザ１６１ｂによって、突起１５０ａに沿って、背景形態１４１により近いほど、より高く照明される。レーザの制御された角度θおよび制御された厚さにより、複数の突起１５０の各突起が照明されて、その結果、背景形態１４１は照明されず、突起１５０のいずれも他の突起１５０が照明されることを妨げない。
【００４５】
構成要素、例えば構成要素４０、４８、１４０を照明する方法は、供給システム１６などの供給システム、ピックアンドプレースヘッド１１などの分配ヘッド、および視覚システムを備えるピックアンドプレース機械１０などのピックアンドプレース機械を用意するステップを含むことができる。視覚システムは、画像取込装置２１などの画像取込装置と、照明装置２２、１２２などの照明装置とを備えることができる。照明装置は、複数の光源６０、１６０などの複数の光源を備えることができる。構成要素を照明する方法は、供給システムによって、構成要素を取り出し位置に供給するステップと、分配ヘッドによって、取り出し位置から供給された構成要素を取り出すステップと、画像取込装置を方向７１、１７１などのある方向に向けるステップと、複数の光源のそれぞれによって光を生成するステップと、照明装置によって、各光の厚さを制御するステップと、照明装置によって、各制御された角度θが方向に対して非垂直になるように、方向に対する各光の制御された角度を制御するステップと、複数の光源によって、供給された構成要素の形態を照明するステップと、画像取込装置によって、供給された構成要素の画像を取り込むステップと、視覚システムによって、供給された構成要素の形態を検出するステップとを含むことができる。
【００４６】
構成要素を照明する方法の中で提供される照明装置が、外縁、上部バッフル、および下部バッフルを含むハウジングを備えることができ、上部バッフルおよび下部バッフルが外縁から内側に延在し、複数の光源が外縁に、または外縁に近接して配置され、ハウジングが、外縁の第１の側面と外縁の第２の側面との間に延在する開口部を含み、複数の光源によって、供給された構成要素の形態を照明するステップが、複数の光源によって、開口部の中の供給された構成要素を照明するステップを含むことができる。
【００４７】
構成要素を照明する方法において、照明装置によって、各光の各厚さを制御するステップが、上部バッフルおよび下部バッフルによって、各光の各厚さを制御するステップを含むことができ、複数の光源によって、供給された構成要素の形態を照明するステップが、複数の光源によって、供給された構成要素の背景形態が照明されないように、供給された構成要素の複数のリード先端の各リード先端を照明するステップを含むことができる。
【００４８】
構成要素を照明する方法において、複数の光源が複数のＬＥＤを備えることができる。構成要素を照明する方法において、複数の光源が複数のレーザを備えることができる。
【００４９】
構成要素を照明する方法において、照明装置の開口部が、照明装置のハウジングを横切って延在するチャネルであることができ、構成要素を照明する方法が、分配ヘッドによって、供給された構成要素をチャネルを通って移動させるステップを含むことができ、視覚システムによって、供給された構成要素の形態を検出するステップは、供給された構成要素が、チャネルを通ってオンザフライで分配ヘッドによって移動している間に、視覚システムによって、供給された構成要素の形態を検出するステップを含むことができる。
【００５０】
構成要素を照明する方法において、照明装置のハウジングは、リング形状であり得る。
【００５１】
構成要素を照明する方法において、照明装置のチャネルは、照明装置のリング形状のハウジングの中心に近接した拡幅部分を含むことができ、この方法は、リング形状のハウジングの中心に近接した拡幅部分によって、リング形状のハウジングの外縁でチャネルの幅より大きい構成要素を受けるステップを含むことができる。
【００５２】
構成要素を照明する方法において、光の各制御された角度θは、等しくすることができる。構成要素を照明する方法において、光の各制御された角度θは、画像取込装置が向けられている方向に対する法線から１度または２度であり得る。
【００５３】
構成要素を照明する方法は、複数の光源の各光源を、方向に対して非垂直である制御された角度に配向するステップを含むことができる。
【００５４】
本発明の様々な実施形態の説明は、例示の目的で提示されているが、網羅的であること、または開示された実施形態に限定されることを意図するものではない。記載された実施形態の範囲および精神から逸脱することなく、多くの修正形態および変形形態が当業者には明らかであろう。本明細書で使用される用語は、実施形態の原理、市場で見つかる技術に対する実際の応用または技術的改善を最もよく説明するように、または当業者が本明細書で開示される実施形態を理解できるように選択された。
【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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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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