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JP4331981B2 - Calibration method and apparatus for component mounting machine - Google Patents
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JP4331981B2 JP2003163080A JP2003163080A JP4331981B2 JP 4331981 B2 JP4331981 B2 JP 4331981B2 JP 2003163080 A JP2003163080 A JP 2003163080A JP 2003163080 A JP2003163080 A JP 2003163080A JP 4331981 B2 JP4331981 B2 JP 4331981B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品実装機のキャリブレーション方法及び装置、更に詳細には、部品を吸着するヘッド部の移動原点を製造時の原点にキャリブレーションする部品実装機のキャリブレーション方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
部品実装機では、ヘッド部をXYロボットにより部品供給部に移動させて部品を吸着し、その後ヘッド部を回路基板の所定位置に移動させて吸着された部品を回路基板に搭載している。部品の吸着位置、搭載位置は、部品データに部品実装機の原点を基準に座標値として記述されているので、ヘッド部の移動基準となる原点が、部品データの原点と相違すると、吸着位置、搭載位置が実際のものと異なり正確な部品搭載が保証されなくなる。そこで、部品データの原点となる部品実装機のベース上に原点マークを設け、所定時点ごとにキャリブレーションを行ってヘッド部の移動原点と部品データの原点が一致するようにして、部品搭載精度を高めている。
【0003】
従来では、このようなキャリブレーションを行うために、ヘッド部に撮像装置を搭載して、実装機ベース上面の原点マークを認識し、その取得した位置をキャリブレーション原点(ヘッド部の移動原点)としていた。
【0004】
また、ヘッド部に治具を装着し、ヘッド部を実装機に固定されている撮像部に移動して治具を撮像してその画像を処理してヘッド部のキャリブレーションを行う方法も知られている(特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−223499([0029]から[0031]段落)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヘッド部に搭載された撮像装置により原点マークを認識して実装機のキャリブレーションを行う従来の方法では、原点マークは、製造時に記述された情報のみに基づいて認識されているために、原点マークに劣化が生じて変形したり、あるいは原点マークに異物が混入した時には、原点マークが正確に認識できず、正確なキャリブレーションを行うことができない、という問題があった。
【0007】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、信頼性があり精度の高いキャリブレーションを行い、部品搭載精度を向上させることが可能な部品実装機のキャリブレーション方法及び装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、
部品を吸着するヘッド部の移動原点を部品実装機製造時の原点にキャリブレーションする部品実装機のキャリブレーション方法において、
部品実装機製造時に、キャリブレーション用原点マークを撮像しその画像を第1の画像として、その画像パラメータである画像の面積、半径、直径、半径の最大値と最小値の差、直径の最大値と最小値の差の少なくとも一つを求め、
キャリブレーション時に、前記原点マークを撮像しその画像を第2の画像としての画像と同じ画像パラメータを求め、
キャリブレーション時に、第1の画像をテンプレートとして第2の画像とのテンプレートマッチングを行うか、あるいは第1と第2の画像の画像パラメータを比較し、
前記テンプレートマッチングの相関値が所定の相関値を超えるか、あるいは前記画像パラメータの差が予め設定された許容範囲内にあることから、キャリブレーション時に撮像した原点マークが製造時の原点マークであるかどうかを判定し、
原点マークであると判定されたときに、原点マークの位置をヘッド部の移動原点とする構成を採用している。
【0009】
また、本発明では、
部品を吸着するヘッド部の移動原点を部品実装機製造時の原点にキャリブレーションする部品実装機のキャリブレーション装置において、
キャリブレーション用原点マークを撮像する撮像装置と、
部品実装機製造時に、キャリブレーション用原点マークを撮像しその画像を第1の画像として、その画像パラメータである画像の面積、半径、直径、半径の最大値と最小値の差、直径の最大値と最小値の差の少なくとも一つを求め、第1の画像とその画像パラメータを記憶する記憶手段と、
キャリブレーション時に、前記原点マークを撮像しその画像を第2の画像としての画像と同じ画像パラメータを求め、第1の画像をテンプレートとして第2の画像とのテンプレートマッチングを行うか、あるいは第1と第2の画像の画像パラメータを比較する手段と、
前記テンプレートマッチングの相関値が所定の相関値を超えるか、あるいは前記画像パラメータの差が予め設定された許容範囲内にあることから、キャリブレーション時に撮像した原点マークが製造時の原点マークであるかどうかを判定する判定手段とを備え、
原点マークであると判定されたときに、原点マークの位置をヘッド部の移動原点とする構成も採用している。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【0011】
図1は、部品実装機1の概略正面図で、図2は、その制御系のブロック図である。図1において、部品実装機1には、吸着ノズル3を装着したヘッド部2が設けられており、このヘッド部2は、XY駆動ユニット4によりX軸及びY軸方向に移動される。ヘッド部2には、CCDカメラなどにより構成される撮像装置5が固定されており、この撮像装置5は、部品実装機1のベースフレーム上に設置されたキャリブレーションユニット6に取り付けられた原点マーク7を撮像する。また、部品実装機1のベースには、吸着ノズル3により吸着された部品9を撮像する部品認識カメラ8が取り付けられている。
【0012】
XY駆動ユニット4は、図2に示されたように、CPU、ROM、RAMなどで構成されるコントローラ10と、その制御の元に駆動されるX軸モータ11、Y軸モータ12により構成され、ヘッド部2は、X軸モータ11、Y軸モータ12により駆動されてXY方向に移動される。また、ヘッド部2に取り付けられた吸着ノズル3は、コントローラ10の制御の元に駆動されるZ軸モータ13により上下方向に昇降され、またθ軸モータ14により吸着軸を中心に回動される。
【0013】
部品認識カメラ8で撮像された部品9の画像、並びに撮像装置5で撮像された原点マーク7の画像は、画像処理装置17に入力される。この画像処理装置17は、CPU17a、メモリ17b、A/D変換器17cなどで構成され、CPU17aは、部品9の画像を処理して部品姿勢を認識するとともに、撮像された原点マーク7の画像を処理して原点マークの位置を認識する。
【0014】
また、部品実装機1には、原点マークのデータや、部品データを入力するためのキーボード15、マウス16などの入力装置が設けられ、これらの入力されたデータは、ハードディスク、フラッシュメモリなどで構成される記憶装置18に格納される。また、部品実装機には、モニタ19が設けられ、この画面には、部品認識カメラ8で撮像された部品の画像並びに撮像装置5で撮像した原点マークの画像などが表示できるようになっている。
【0015】
このような構成で、部品を回路基板(不図示)に搭載する場合、ヘッド部2は、XY駆動ユニット4により部品供給部に移動され、そこから供給される部品9を吸着ノズル3により吸着し、その後部品認識カメラ8上に移動して、そこで部品9が部品認識カメラ8により撮像される。部品9の画像が画像処理装置17により処理されて部品の位置ずれ(吸着中心と部品中心のずれ並びに角度ずれ)が演算される。その後、ヘッド部2は、回路基板に移動し、その場合、上記位置ずれが補正されて部品9が回路基板の所定位置に搭載される。
【0016】
部品の吸着位置並びに搭載位置は、部品実装機1上の原点マーク7を基準(原点)とした座標値として部品データに記述されているので、ヘッド部2の移動基準となる原点が、部品データの原点と相違すると、部品搭載精度が劣化するので、本発明では、電源ON時、基板生産開始ごと、あるいは指定部品搭載時など、所定期間ごとにあるいは所定の時点でキャリブレーションを行い、上記相違を補償するようにしている。以下に、そのキャリブレーション方法を説明する。
【0017】
図3は、部品実装機の製造時の処理の流れを示すもので、XY駆動ユニット4によりヘッド部2が駆動され、それによりヘッド部2が、部品実装機のベースフレーム上の原点マーク7上に移動し(ステップS1)、撮像装置5により原点マーク7が撮像される(ステップS2)。撮像した原点マーク7の画像は、画像処理装置17のA/D変換器17cでデジタル信号に変換された後メモリ17bに格納され、画像処理されて、原点マーク7の各データが算出される(ステップS3)。
【0018】
原点マーク7は、図5(A)に示したように、例えば直径が約1.5mmの円形のマークであるので、各方向別の直径と、半径を求める。例えば、Y軸に対して角度θnで伸びる方向のそれぞれの半径R1(θn)と半径R2(θn)を求め、θnを0度から359度まで1度単位で設定する(θn=0、1、2、.....359度)。なお、この角度設定は任意であり、1度ごとではなく、これより粗く例えば、2度ごとに角度θnを設定することもできるし、あるいはそれより細かく、例えば0.5度ごとに角度θnを設定することもできる。1度単位で設定した場合には、360種類の半径R1(θn)と半径R2(θn)を求めることができ、それぞれの角度での半径R1、R2並びにその直径R1+R2、それに原点マークの面積を計算する。なお、面積は、各方向での直径の平均値を求め、その直径を有する円の面積として計算したものを用いる。
【0019】
このように求めた半径、直径から、直径の最大値MAXと最小値MINの差、並びに半径の最大値MAXと最小値MINの差を求め、それぞれ差が所定のしきい値以下であるならば、製造時の原点マークの判定はOKであり、画像処理装置17のメモリ17b、あるいは記憶装置18に、原点マークの画像データ、それにステップS3で求めた各角度での半径R1(θn)、R2(θn)と直径R1(θn)+R2(θn)、それに面積と前記両方の差の各画像パラメータのデータを保存する(ステップS4、S5)、一方、直径R1(θn)+R2(θn)の最大値MAXと最小値MINの差と、半径R1(θn)、R2(θn)の最大値MAXと最小値MINの差のいずれかが所定のしきい値を超えている場合には、原点マークの製造不良として、異常表示を行い、原点マークとしての採用を中止する(ステップS4、S6)。
【0020】
図4は、XY駆動ユニット4並びに、このXY駆動ユニットにより駆動されるヘッド部2のキャリブレーションを行うときの流れである。キャリブレーションは、通常、部品実装機のシステム立ち上げ時に実施するが、生産基板毎、あるいは指定部品搭載時に実施することもできる。
【0021】
キャリブレーション処理では、まず、XY駆動ユニット4によりヘッド部2を駆動して、ヘッド部2に取り付けられた撮像装置5を、キャリブレーションユニット6の原点マーク7上に移動し(ステップS11)、撮像装置5により原点マーク7を撮像する(ステップS12)。そして、撮像した原点マークの画像を、画像処理装置17に入力してメモリ17bに格納し、製造時に取得した原点マークの画像(以下、第1の画像)と、このキャリブレーション時に取得した原点マークの画像(以下、第2の画像)を比較する(ステップS13)。
【0022】
この比較は、第1の画像が、メモリ17bに格納されているので、あるいは記憶装置18から読み出されてメモリ17bにロードされるので、この第1の画像をテンプレートとして用い、第2の画像とのテンプレートマッチングを実施し、その相関値を求めることにより行われる。更に、第1の画像に対して求められたように、第2の画像に対しても、画像パラメータ、すなわち各方向θnでの半径R1(θn)と半径R2(θn)、直径R1(θn)+R2(θn)、直径R1(θn)+R2(θn)の平均値、半径R1(θn)、R2(θn)の平均値、直径の平均値から求められる円の面積、直径R1(θn)+R2(θn)の最大値MAXと最小値MINの差、半径R1(θn)、R2(θn)の最大値MAXと最小値MINの差を算出し、これらの第2の画像の画像パラメータデータを、第1の画像の画像パラメータデータと比較する。
【0023】
これらの比較より、第1と第2の画像のテンプレートマッチングによる相関値が所定の相関値を超えるか、あるいは第1と第2の画像の面積の差(第1の差)、第1の画像の直径R1(θn)+R2(θn)の平均値と第2の画像の直径R1(θn)+R2(θn)の平均値との差(第2の差)、第1の画像の直径R1(θn)+R2(θn)の最大値MAXと最小値MINの差と第2の画像の直径R1(θn)+R2(θn)の最大値MAXと最小値MINの差との差(第3の差)、第1の画像の半径R1(θn)、半径R2(θn)の平均値と第2の画像の半径R1(θn)、半径R2(θn)の平均値との差(第4の差)、それに第1の画像の半径R1(θn)、R2(θn)の最大値MAXと最小値MINの差と第2の画像の半径R1(θn)、R2(θn)の最大値MAXと最小値MINの差との差(第5の差)のいずれかの差が許容範囲にある場合には、ステップS12で撮像したマークが原点マークであると判定し、このマークの中心を、XY駆動ユニット4ないしこのユニットにより駆動されるヘッド部2の移動原点として、XY駆動系の制御を行う(ステップS14、S15)。これにより、ヘッド部2は部品供給部に移動して部品を吸着し、部品の姿勢が補正されて部品が基板上に搭載される。
【0024】
一方、上記相関値が所定の相関値を超えておらず、かつ第1から第5の差のいずれかの差も許容範囲にない場合には、ステップS12で撮像したマークが原点マークでないと判定し、実装機は停止し、警報を出し操作者の判断を待つ(ステップS14、S16)。
【0025】
例えば、図5(B)に示したように、原点マーク7の上に反射率の異なる比較的大きなごみ、あるいはちり7’が堆積している場合には、相関値は小さい値となって所定の相関値を超えることはなく、また、第1から第5の差のいずれの差も許容範囲でなくなる可能性が大きいので、原点マークとすることはできないが、図5(C)に示したように、比較的小さいごみ、ないしちり7”が原点マーク7上に堆積している場合には、第3の差と第5の差は許容範囲にはないが、その他の差は許容範囲内にありまた相関値も所定の相関値を超える可能性が高いので、原点マークと判定することができる。
【0026】
なお、上述した実施形態では、第1と第2の画像の相関値が所定の相関値を超えるか、あるいは第1と第2の画像の第1から第5の差のいずれかの差が許容範囲内にあるかの条件が満たされたときに、キャリブレーション時撮影したマークは原点マークであると判定しているが、各条件のすべてが満たされたときに、原点マークと判定することができる。これにより、図5(C)のように、少しでも異物が原点マークに付着している場合に、それを原点マークとするのを排除でき、キャリブレーションをより厳密に行うことができる。また、このような厳密な条件ではなく、いずれか一つの条件が満たされるほかに、他の条件の一つあるいは複数が満たされた場合に、原点マークであると判定することもできる。
【0027】
また、以上説明した実施形態では、原点マークは、円形であったが、その他の形状、例えば楕円、矩形であってもよい。採用する形状に応じて、データ取得及び判定する条件を変更するようにする。例えば、矩形である場合には、半径、直径に代えて、直交する2つの辺を用いるようにする。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、信頼性があり精度の高いキャリブレーションを行うことができるので、部品搭載精度を向上させることができ、また製造時の原点マークの良否を判定するようにしているので、キャリブレーション精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】部品実装機の概略構成を示す正面図である。
【図2】部品実装機の制御系の構成を示すブロック図である。
【図3】製造時の原点マークの画像取得の流れを示したフローチャートである。
【図4】キャリブレーション時の原点マークの判定を行う流れを示したフローチャートである。
【図5】原点マークの形状を示した説明図である。
【符号の説明】
2 ヘッド部
5 撮像装置
6 キャリブレーションユニット
7 原点マーク
17 画像処理装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a calibration method and apparatus for a component mounter, and more particularly, to a calibration method and apparatus for a component mounter that calibrates the moving origin of a head unit that picks up a component to the origin at the time of manufacture.
[0002]
[Prior art]
In the component mounting machine, the head unit is moved to the component supply unit by the XY robot to suck the component, and then the head unit is moved to a predetermined position on the circuit board to mount the sucked component on the circuit board. The component suction position and mounting position are described as coordinate values in the component data with reference to the origin of the component mounter, so if the origin that is the head movement reference differs from the component data origin, the suction position, The mounting position is different from the actual one and accurate component mounting is not guaranteed. Therefore, an origin mark is provided on the base of the component mounter, which is the origin of the component data, and calibration is performed at a predetermined time point so that the movement origin of the head unit and the origin of the component data coincide with each other. It is increasing.
[0003]
Conventionally, in order to perform such calibration, an imaging device is mounted on the head, the origin mark on the upper surface of the mounting machine base is recognized, and the acquired position is used as the calibration origin (movement origin of the head). It was.
[0004]
Also known is a method of calibrating the head unit by mounting a jig on the head unit, moving the head unit to an imaging unit fixed to the mounting machine, imaging the jig, processing the image, and so on. (Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-223499 (paragraphs [0029] to [0031]).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method of performing calibration of the mounting machine by recognizing the origin mark by the imaging device mounted on the head unit, the origin mark is recognized based only on information described at the time of manufacture. When the origin mark is deteriorated and deformed, or when foreign matter is mixed in the origin mark, the origin mark cannot be accurately recognized, and accurate calibration cannot be performed.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and performs a calibration method with high reliability and accuracy, and a component mounting machine calibration method and apparatus capable of improving component mounting accuracy. It is an issue to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention
In the calibration method of the component mounting machine for calibrating the movement origin of the head portion to the origin of the component mounter during manufacture of adsorbing components,
Up to the component mounting machine during manufacture, the image captured at the origin calibration marks as the first image, the image is an image parameter of its area, the radius, diameter, the difference in radius between the maximum value and the minimum value, the diameter of the Find at least one of the difference between the value and the minimum value,
During calibration, imaging the origin mark the image as a second image, for the same image parameters from the first image,
At the time of calibration, template matching with the second image is performed using the first image as a template, or the image parameters of the first and second images are compared,
Whether the correlation value of the template matching exceeds a predetermined correlation value or the difference between the image parameters is within a preset allowable range, so that the origin mark imaged at the time of calibration is the origin mark at the time of manufacture Determine whether
A configuration is adopted in which when the origin mark is determined, the position of the origin mark is used as the moving origin of the head unit.
[0009]
In the present invention,
In the calibration device of the component mounting machine for calibrating the movement origin of the head portion to the origin of the time of component mounting apparatus manufacturing of adsorbing components,
An imaging device for imaging the calibration origin mark;
Up to the component mounting machine during manufacture, the image captured at the origin calibration marks as the first image, the image is an image parameter of its area, the radius, diameter, the difference in radius between the maximum value and the minimum value, the diameter of the Storage means for determining at least one of a difference between the value and the minimum value and storing the first image and its image parameter;
During calibration, the image captured the origin mark as a second image, for the same image parameters from the first image, or to perform template matching between the second image of the first image as a template, Or means for comparing the image parameters of the first and second images;
Whether the correlation value of the template matching exceeds a predetermined correlation value or the difference between the image parameters is within a preset allowable range, so that the origin mark imaged at the time of calibration is the origin mark at the time of manufacture Determination means for determining whether or not,
A configuration is also employed in which when the origin mark is determined, the position of the origin mark is set as the moving origin of the head unit.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a schematic front view of the component mounting machine 1, and FIG. 2 is a block diagram of its control system. In FIG. 1, the component mounting machine 1 is provided with a head portion 2 on which a suction nozzle 3 is mounted. The head portion 2 is moved in the X-axis and Y-axis directions by an XY drive unit 4. An imaging device 5 composed of a CCD camera or the like is fixed to the head unit 2, and this imaging device 5 is an origin mark attached to a calibration unit 6 installed on the base frame of the component mounting machine 1. 7 is imaged. A component recognition camera 8 that captures an image of the component 9 sucked by the suction nozzle 3 is attached to the base of the component mounting machine 1.
[0012]
As shown in FIG. 2, the XY drive unit 4 includes a controller 10 including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and an X-axis motor 11 and a Y-axis motor 12 that are driven under the control of the controller 10. The head unit 2 is driven by the X-axis motor 11 and the Y-axis motor 12 and moved in the XY directions. Further, the suction nozzle 3 attached to the head unit 2 is moved up and down by a Z-axis motor 13 driven under the control of the controller 10 and rotated around the suction shaft by a θ-axis motor 14. .
[0013]
The image of the component 9 captured by the component recognition camera 8 and the image of the origin mark 7 captured by the imaging device 5 are input to the image processing device 17. The image processing device 17 includes a CPU 17a, a memory 17b, an A / D converter 17c, and the like. The CPU 17a processes the image of the component 9 to recognize the component posture, and the captured image of the origin mark 7 is displayed. Process to recognize the position of the origin mark.
[0014]
Further, the component mounter 1 is provided with input devices such as an origin mark data and a keyboard 15 and a mouse 16 for inputting component data. These input data are constituted by a hard disk, a flash memory, or the like. Stored in the storage device 18. In addition, the component mounter is provided with a monitor 19, and on this screen, an image of a component captured by the component recognition camera 8 and an image of an origin mark captured by the imaging device 5 can be displayed. .
[0015]
When mounting a component on a circuit board (not shown) with such a configuration, the head unit 2 is moved to the component supply unit by the XY drive unit 4, and the component 9 supplied therefrom is sucked by the suction nozzle 3. Then, it moves onto the component recognition camera 8, where the component 9 is imaged by the component recognition camera 8. The image of the component 9 is processed by the image processing device 17, and the component displacement (shift between the suction center and component center and angular displacement) is calculated. Thereafter, the head unit 2 moves to the circuit board. In this case, the positional deviation is corrected and the component 9 is mounted at a predetermined position on the circuit board.
[0016]
Since the component suction position and the mounting position are described in the component data as coordinate values with the origin mark 7 on the component mounter 1 as a reference (origin), the origin serving as the movement reference of the head unit 2 is the component data. Since the component mounting accuracy deteriorates if it is different from the origin of the above, in the present invention, calibration is performed at predetermined time points or at predetermined time points such as when the power is turned on, at the start of board production, or at the time of specified component mounting. To compensate. Hereinafter, the calibration method will be described.
[0017]
FIG. 3 shows the flow of processing at the time of manufacturing the component mounter. The head unit 2 is driven by the XY drive unit 4 so that the head unit 2 is placed on the origin mark 7 on the base frame of the component mounter. (Step S1), and the origin mark 7 is imaged by the imaging device 5 (step S2). The captured image of the origin mark 7 is converted into a digital signal by the A / D converter 17c of the image processing device 17, and then stored in the memory 17b. The image is processed, and each data of the origin mark 7 is calculated ( Step S3).
[0018]
As shown in FIG. 5A, the origin mark 7 is, for example, a circular mark having a diameter of about 1.5 mm. Therefore, the diameter and radius for each direction are obtained. For example, each radius R1 (θn) and radius R2 (θn) in the direction extending at an angle θn with respect to the Y axis is obtained, and θn is set in units of 1 degree from 0 degrees to 359 degrees (θn = 0, 1, 2, ... 359 degrees). Note that this angle setting is arbitrary, and the angle θn can be set not every 1 degree but coarser, for example, every 2 degrees, or finer, for example, the angle θn can be set every 0.5 degrees. It can also be set. When set in units of 1 degree, 360 types of radii R1 (θn) and radius R2 (θn) can be obtained, and the radii R1 and R2 at the respective angles, the diameter R1 + R2, and the area of the origin mark are determined. calculate. In addition, as the area, an average value of diameters in each direction is obtained, and a value calculated as an area of a circle having the diameter is used.
[0019]
From the radius and the diameter thus obtained, the difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN of the diameter and the difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN of the radius are obtained. The determination of the origin mark at the time of manufacture is OK, and the image data of the origin mark and the radii R1 (θn) and R2 at each angle obtained in step S3 are stored in the memory 17b or the storage device 18 of the image processing device 17. (Θn) and diameter R1 (θn) + R2 (θn), and data of each image parameter of the area and the difference between both are stored (steps S4 and S5), while the maximum of diameter R1 (θn) + R2 (θn) If any of the difference between the value MAX and the minimum value MIN and the difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN of the radii R1 (θn) and R2 (θn) exceeds a predetermined threshold, Manufacturing defect Thus, the abnormality is displayed and the adoption as the origin mark is stopped (steps S4 and S6).
[0020]
FIG. 4 shows a flow when calibrating the XY drive unit 4 and the head unit 2 driven by the XY drive unit. The calibration is usually performed when the component mounter system is started up, but can also be performed for each production board or when a specified component is mounted.
[0021]
In the calibration process, first, the head unit 2 is driven by the XY drive unit 4, and the imaging device 5 attached to the head unit 2 is moved onto the origin mark 7 of the calibration unit 6 (step S11). The origin mark 7 is imaged by the device 5 (step S12). The captured image of the origin mark is input to the image processing device 17 and stored in the memory 17b. The origin mark image acquired at the time of manufacture (hereinafter referred to as the first image) and the origin mark acquired at the time of calibration are obtained. Are compared (hereinafter, second image) (step S13).
[0022]
In this comparison, since the first image is stored in the memory 17b or is read from the storage device 18 and loaded into the memory 17b, the first image is used as a template and the second image Template matching is performed, and the correlation value is obtained. Further, as determined for the first image, the image parameters for the second image, that is, radius R1 (θn) and radius R2 (θn) in each direction θn, and diameter R1 (θn) are also obtained. + R2 (θn), average value of diameter R1 (θn) + R2 (θn), radius R1 (θn), average value of R2 (θn), circle area obtained from average value of diameter, diameter R1 (θn) + R2 ( The difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN of θn) and the difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN of the radii R1 (θn) and R2 (θn) are calculated, and the image parameter data of these second images are The image parameter data of one image is compared.
[0023]
From these comparisons, the correlation value obtained by template matching between the first and second images exceeds a predetermined correlation value, or the area difference (first difference) between the first and second images is the first image. The difference between the average value of the diameters R1 (θn) + R2 (θn) and the average value of the diameters R1 (θn) + R2 (θn) of the second image (second difference), the diameter R1 of the first image (θn) ) Difference between the maximum value MAX and minimum value MIN of + R2 (θn) and the difference between the maximum value MAX and minimum value MIN of the diameter R1 (θn) + R2 (θn) of the second image (third difference), The difference (fourth difference) between the average value of the radius R1 (θn) and radius R2 (θn) of the first image and the average value of the radius R1 (θn) and radius R2 (θn) of the second image, The difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN of the radii R1 (θn) and R2 (θn) of the first image and the radius R1 (θn) of the second image If any of the differences (fifth difference) between the maximum value MAX and the minimum value MIN of R2 (θn) is within the allowable range, it is determined that the mark imaged in step S12 is the origin mark. Then, the XY drive system is controlled using the center of the mark as the movement origin of the XY drive unit 4 or the head unit 2 driven by this unit (steps S14 and S15). As a result, the head unit 2 moves to the component supply unit to suck the component, corrects the posture of the component, and mounts the component on the substrate.
[0024]
On the other hand, if the correlation value does not exceed the predetermined correlation value and any one of the first to fifth differences is not within the allowable range, it is determined that the mark imaged in step S12 is not the origin mark. Then, the mounting machine stops, issues an alarm, and waits for the operator's judgment (steps S14 and S16).
[0025]
For example, as shown in FIG. 5B, when relatively large dust having different reflectivity or dust 7 'is deposited on the origin mark 7, the correlation value is small and predetermined. The correlation value is not exceeded, and there is a high possibility that any of the first to fifth differences is not within the allowable range, so it cannot be used as the origin mark, but is shown in FIG. Thus, when relatively small dust or dust 7 ″ is accumulated on the origin mark 7, the third difference and the fifth difference are not within the allowable range, but other differences are within the allowable range. Since the correlation value is likely to exceed the predetermined correlation value, it can be determined as the origin mark.
[0026]
In the above-described embodiment, the correlation value between the first and second images exceeds a predetermined correlation value, or one of the first to fifth differences between the first and second images is allowed. The mark taken during calibration is determined to be the origin mark when the condition of being within the range is satisfied, but it can be determined to be the origin mark when all of the conditions are satisfied. it can. As a result, as shown in FIG. 5C, when even a small amount of foreign matter adheres to the origin mark, it can be excluded to use it as the origin mark, and calibration can be performed more strictly. In addition to satisfying any one of the conditions instead of such a strict condition, the origin mark can be determined when one or more of the other conditions are satisfied.
[0027]
In the embodiment described above, the origin mark is circular, but may be other shapes such as an ellipse or a rectangle. The data acquisition and determination conditions are changed according to the shape to be adopted. For example, in the case of a rectangle, two orthogonal sides are used instead of the radius and the diameter.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the calibration with high reliability can be performed, the component mounting accuracy can be improved, and the quality of the origin mark at the time of manufacture is determined. Therefore, the calibration accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a component mounter.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system of the component mounter.
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of acquiring an origin mark image at the time of manufacturing;
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of determining an origin mark during calibration.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the shape of an origin mark.
[Explanation of symbols]
2 Head unit 5 Imaging device 6 Calibration unit 7 Origin mark 17 Image processing device

Claims (2)

部品を吸着するヘッド部の移動原点を部品実装機製造時の原点にキャリブレーションする部品実装機のキャリブレーション方法において、
部品実装機製造時に、キャリブレーション用原点マークを撮像しその画像を第1の画像として、その画像パラメータである画像の面積、半径、直径、半径の最大値と最小値の差、直径の最大値と最小値の差の少なくとも一つを求め、
キャリブレーション時に、前記原点マークを撮像しその画像を第2の画像としての画像と同じ画像パラメータを求め、
キャリブレーション時に、第1の画像をテンプレートとして第2の画像とのテンプレートマッチングを行うか、あるいは第1と第2の画像の画像パラメータを比較し、
前記テンプレートマッチングの相関値が所定の相関値を超えるか、あるいは前記画像パラメータの差が予め設定された許容範囲内にあることから、キャリブレーション時に撮像した原点マークが製造時の原点マークであるかどうかを判定し、
原点マークであると判定されたときに、原点マークの位置をヘッド部の移動原点とすることを特徴とする部品実装機のキャリブレーション方法。
In the calibration method of the component mounting machine for calibrating the movement origin of the head portion to the origin of the component mounter during manufacture of adsorbing components,
Up to the component mounting machine during manufacture, the image captured at the origin calibration marks as the first image, the image is an image parameter of its area, the radius, diameter, the difference in radius between the maximum value and the minimum value, the diameter of the Find at least one of the difference between the value and the minimum value,
During calibration, imaging the origin mark the image as a second image, for the same image parameters from the first image,
At the time of calibration, template matching with the second image is performed using the first image as a template, or the image parameters of the first and second images are compared,
Whether the correlation value of the template matching exceeds a predetermined correlation value or the difference between the image parameters is within a preset allowable range, so that the origin mark imaged at the time of calibration is the origin mark at the time of manufacture Determine whether
A component mounting machine calibration method, characterized in that when it is determined to be an origin mark, the position of the origin mark is set as a moving origin of the head portion.
部品を吸着するヘッド部の移動原点を部品実装機製造時の原点にキャリブレーションする部品実装機のキャリブレーション装置において、
キャリブレーション用原点マークを撮像する撮像装置と、
部品実装機製造時に、キャリブレーション用原点マークを撮像しその画像を第1の画像として、その画像パラメータである画像の面積、半径、直径、半径の最大値と最小値の差、直径の最大値と最小値の差の少なくとも一つを求め、第1の画像とその画像パラメータを記憶する記憶手段と、
キャリブレーション時に、前記原点マークを撮像しその画像を第2の画像としての画像と同じ画像パラメータを求め、第1の画像をテンプレートとして第2の画像とのテンプレートマッチングを行うか、あるいは第1と第2の画像の画像パラメータを比較する手段と、
前記テンプレートマッチングの相関値が所定の相関値を超えるか、あるいは前記画像パラメータの差が予め設定された許容範囲内にあることから、キャリブレーション時に撮像した原点マークが製造時の原点マークであるかどうかを判定する判定手段とを備え、
原点マークであると判定されたときに、原点マークの位置をヘッド部の移動原点とすることを特徴とする部品実装機のキャリブレーション装置。
In the calibration device of the component mounting machine for calibrating the movement origin of the head portion to the origin of the time of component mounting apparatus manufacturing of adsorbing components,
An imaging device for imaging the calibration origin mark;
Up to the component mounting machine during manufacture, the image captured at the origin calibration marks as the first image, the image is an image parameter of its area, the radius, diameter, the difference in radius between the maximum value and the minimum value, the diameter of the Storage means for determining at least one of a difference between the value and the minimum value and storing the first image and its image parameter;
During calibration, the image captured the origin mark as a second image, for the same image parameters from the first image, or to perform template matching between the second image of the first image as a template, Or means for comparing the image parameters of the first and second images;
Whether the correlation value of the template matching exceeds a predetermined correlation value or the difference between the image parameters is within a preset allowable range, so that the origin mark imaged at the time of calibration is the origin mark at the time of manufacture Determination means for determining whether or not,
A calibration apparatus for a component mounting machine, wherein when it is determined that the mark is an origin mark, the position of the origin mark is set as a moving origin of the head unit.
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