JP4537239B2 - Substrate recognition method, substrate recognition device, surface mounter, substrate inspection device, and printing machine - Google Patents
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Description
本発明は、基板の有無の検出や種類の判定を行う基板認識方法、基板認識装置、並びに、この基板認識装置を備えた表面実装機、基板検査装置および印刷機に関するものである。 The present invention relates to a substrate recognition method, a substrate recognition device, and a surface mounter, a substrate inspection device, and a printing machine that include the substrate recognition device.
従来より、部品吸着用のノズルを移動可能に支持するヘッドによってIC等の電子部品を一の位置から吸着し、プリント基板の所定の位置に電子部品を装着する表面実装機が知られている。このような表面実装機では、図11に示すように、プリント基板Pをコンベア等の搬送装置300によって外部から表面実装機の所定の位置に搬送し、プリント基板Pが所定の位置に搬送されたか否かを、その所定の位置の下方に設けたセンサ310によって検出している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a surface mounting machine is known in which an electronic component such as an IC is sucked from one position by a head that movably supports a component suction nozzle, and the electronic component is mounted at a predetermined position on a printed board. In such a surface mounter, as shown in FIG. 11, whether the printed circuit board P is transported from the outside to a predetermined position of the surface mounter by the
このセンサ310には、従来より光学式センサを用いている(例えば、非特許文献1参照。)。この光学式センサは、発光素子から光をプリント基板Pに照射し、この反射光に基づいて基板の有無を検出するものである。このような光学式センサは、プリント基板の検出が容易であり、装置構成が簡単なため、使い勝手がよい。 Conventionally, an optical sensor is used as the sensor 310 (see, for example, Non-Patent Document 1). This optical sensor irradiates the printed board P with light from the light emitting element, and detects the presence or absence of the board based on the reflected light. Such an optical sensor is easy to use because it can easily detect a printed circuit board and has a simple apparatus configuration.
しかしながら、光学式センサは、図12に示すように、プリント基板Pに開口部Hが存在する場合、発光素子からの光がその開口部Hを透過してしまうため、反射光が生成されず、結果としてプリント基板の検出に失敗する恐れがある。これを防ぐには、発光素子からの光をプリント基板の平面に対してより鋭角に照射したり、発光素子および反射光を受光する受光素子を多数設けるなどの方法が挙げられる。ところが、前者の場合には、スリット状の開口部がプリント基板に存在する場合に検出に失敗する恐れがある。また、後者の場合には、装置構成が複雑になり使い勝手が悪くなるとともに、高コストとなる。 However, as shown in FIG. 12, in the optical sensor, when the opening H is present in the printed circuit board P, the light from the light emitting element is transmitted through the opening H, so that no reflected light is generated. As a result, there is a possibility that detection of the printed circuit board may fail. In order to prevent this, there are methods such as irradiating light from the light emitting element at an acute angle with respect to the plane of the printed circuit board, or providing a large number of light receiving elements that receive the light emitting element and the reflected light. However, in the former case, there is a possibility that the detection may fail when a slit-shaped opening exists on the printed circuit board. In the latter case, the configuration of the apparatus is complicated, the usability is deteriorated, and the cost is increased.
そこで、本願発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、より確実に基板を認識することができる基板認識方法、基板認識装置、表面実装機、基板検査装置および印刷機を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a substrate recognition method, a substrate recognition device, a surface mounter, a substrate inspection device, and a printing machine that can recognize a substrate more reliably. The purpose is to provide.
上述したような課題を解決するために、本発明にかかる基板認識方法は、基板を撮像し画像信号を生成する撮像ステップと、画像信号の周波数成分に基づいて、基板の有無を判定する第1の判定ステップとを有し、第1の判定ステップは、画像信号の所定の帯域の周波数成分を透過させる第1の透過ステップと、この第1の透過ステップにより生成された画像信号の信号強度と、予め設定されたしきい値とを比較して前記基板の有無を判定する第2の判定ステップとを有することを特徴とする。 In order to solve the problems as described above, a substrate recognition method according to the present invention includes an imaging step of capturing an image of a substrate and generating an image signal, and first determining whether or not a substrate is present based on a frequency component of the image signal. of it possesses the determination step, first determination step, a first transmission step of transmitting the frequency components in a predetermined band of the image signal, and the signal intensity of the image signal generated by the first transmitting step , characterized in that it have a second judgment step of judging whether the substrate by comparing a predetermined threshold.
また、本発明に係る他の基板認識方法は、基板を撮像し画像信号を生成する撮像ステップと、画像信号の周波数成分に基づいて、基板の有無を判定する第1の判定ステップと、画像信号の周波数成分に基づいて、基板の種類を判定する第3の判定ステップとを有することを特徴とする。 In addition, another substrate recognition method according to the present invention includes an imaging step of capturing a substrate and generating an image signal, a first determination step of determining presence / absence of a substrate based on a frequency component of the image signal, and an image signal based on the frequency components, you; and a third determination step of determining the type of substrate.
また、上記基板認識方法において、画像信号の周波数成分に基づいて、基板の種類を判定する第3の判定ステップをさらに有するようにしてもよい。この第3の判定ステップは、画像信号から複数の所定の帯域の周波数成分を透過させる第2の透過ステップと、複数の所定の帯域の周波数成分のうち、最も信号強度が高い周波数成分に基づいて、基板の種類を判定する第4の判定ステップとを有するようにしてもよい。 The substrate recognition method may further include a third determination step for determining the type of the substrate based on the frequency component of the image signal. The third determination step is based on a second transmission step for transmitting a plurality of predetermined band frequency components from the image signal, and a frequency component having the highest signal intensity among the plurality of predetermined band frequency components. And a fourth determination step for determining the type of the substrate.
また、本発明にかかる基板認識装置は、基板を撮像し画像信号を生成する撮像手段と、画像信号の周波数成分に基づいて、基板の有無を判定する第1の判定手段とを備え、第1の判定手段は、画像信号の所定の帯域の周波数を透過させる第1の透過手段と、しきい値を記憶する記憶手段と、第1の透過手段を透過した画像信号の信号強度と、しきい値とを比較して基板の有無を判定する比較手段とから構成されたことを特徴とする。 The substrate recognition apparatus according to the present invention includes an imaging unit that captures an image of the substrate and generates an image signal, and a first determination unit that determines the presence or absence of the substrate based on a frequency component of the image signal . The determination means includes a first transmission means for transmitting a frequency in a predetermined band of the image signal, a storage means for storing a threshold value, a signal intensity of the image signal transmitted through the first transmission means, and a threshold. Comparing means for comparing the values to determine the presence / absence of the substrate is characterized.
また、本発明に係る他の基板認識装置は、基板を撮像し画像信号を生成する撮像手段と、画像信号の周波数成分に基づいて、前記基板の有無を判定する第1の判定手段と、前記画像信号の周波数成分に基づいて、前記基板の種類を判定する第2の判定手段とを備えたことを特徴とする。 Another substrate recognition apparatus according to the present invention includes an imaging unit that images a substrate and generates an image signal, a first determination unit that determines the presence or absence of the substrate based on a frequency component of the image signal, And a second determination unit that determines the type of the substrate based on the frequency component of the image signal.
上記基板認識装置において、画像信号の周波数成分に基づいて、基板の種類を判定する第2の判定手段をさらに備えるようにしてもよい。この第2の判定手段は、画像信号から複数の所定の帯域の周波数成分を透過させる第2の透過手段と、複数の所定の帯域の周波数成分のうち、最も信号強度が高い周波数成分に基づいて、基板の種類を判定する第3の判定手段とから構成されるようにしてもよい。 The substrate recognition apparatus may further include a second determination unit that determines the type of the substrate based on the frequency component of the image signal. The second determination means is based on a second transmission means for transmitting a plurality of predetermined band frequency components from the image signal, and a frequency component having the highest signal intensity among the plurality of predetermined band frequency components. The third determining means for determining the type of the substrate may be used.
また、本発明にかかる表面実装機は、基板を所定の位置に搬送する搬送手段と、所定の位置を撮像し、基板を認識する基板認識装置と、移動可能に支持されたヘッドユニットと、このヘッドユニットに支持され、部品吸着用のノズルを有するヘッドとを備え、ヘッドユニットにより基板に部品を実装する表面実装機において、基板認識装置は、上記基板認識装置であることを特徴とする。 Further, a surface mounting machine according to the present invention includes a conveying unit that conveys a substrate to a predetermined position, a substrate recognition device that images the predetermined position and recognizes the substrate, a head unit that is movably supported, In a surface mounter that includes a head that is supported by a head unit and that has a component suction nozzle and mounts a component on a substrate by the head unit, the substrate recognition device is the substrate recognition device.
また、本発明にかかる基板検査装置は、基板を所定の位置に搬送する搬送手段と、所定の位置を撮像し、基板を認識する基板認識装置と、所定の位置に搬送された基板の状態を検査する検査手段とを備えた基板検査装置において、基板認識装置は、上記基板認識装置であることを特徴とする。 Further, the substrate inspection apparatus according to the present invention includes a transport unit that transports a substrate to a predetermined position, a substrate recognition device that captures an image of the predetermined position and recognizes the substrate, and a state of the substrate transported to the predetermined position. In the board inspection apparatus provided with the inspection means for inspecting, the board recognition apparatus is the board recognition apparatus.
また、本発明にかかる印刷機は、基板を印刷位置および検査位置に搬送する搬送手段と、印刷位置または検査位置を撮像し、基板を認識する基板認識装置と、印刷位置に搬送された基板に、所定の印刷材料をスクリーンマスクに穿設された開口部を介して印刷する印刷手段と、この印刷手段により印刷され、検査位置に搬送された基板を検査する検査手段とを備えた印刷機において、基板認識装置は、上記基板認識装置であることを特徴とする。 In addition, the printing machine according to the present invention includes a conveyance unit that conveys a substrate to a printing position and an inspection position, a substrate recognition device that captures an image of the printing position or the inspection position, recognizes the substrate, and a substrate conveyed to the printing position. In a printing machine comprising: a printing unit that prints a predetermined printing material through an opening formed in a screen mask; and an inspection unit that inspects a substrate printed by the printing unit and transported to an inspection position. The substrate recognition device is the substrate recognition device described above.
本発明によれば、基板を撮像し、この画像信号の周波数特性に基づいて基板を認識することにより、基板をより確実に認識することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to more reliably recognize a substrate by imaging the substrate and recognizing the substrate based on the frequency characteristics of the image signal.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本実施の形態にかかる表面実装機の構成を示す平面図、図2は、図1の側面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the surface mounter according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of FIG.
図1,2に示す表面実装機は、平面視略矩形の基台1と、この基台1の長手方向(X軸方向)に沿って基台1上に配設され、プリント基板Pを搬送するコンベア2と、このコンベア2の両側の基台1上に設けられ、電子部品を供給する部品供給部3と、基台1の上方に設けられ、部品吸着用のノズル46が装着された複数のヘッド45を支持するヘッドユニット44をXおよびY軸方向に移動可能に支持し、このヘッドユニット44により部品供給部3の電子部品をコンベア2上のプリント基板Pに移載するヘッド機構4と、コンベア2の下方に設けられた撮像装置51によりプリント基板Pを認識する基板認識部5と、基台1内部または基台1から離間した位置に配設された表面実装機の動作を制御する制御装置6とを有する。
The surface mounter shown in FIGS. 1 and 2 is disposed on the
ここで、基板認識部5は、図3(a)に示すように、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を用いたデジタルカメラやラインセンサからなる撮像装置51と、この撮像装置51の画像信号の周波数特性に基づいてプリント基板の有無を検出する有無検出部52と、撮像装置51の画像信号の周波数特性に基づいてプリント基板の種類を判別する種類判定部53とから構成される。
Here, the
有無検出部52は、図4(a)に示すように、撮像装置51からの画像信号のうち高い周波数成分を透過させるHPF(High Pass Filter)52aと、予め設定された画像信号の出力電圧の基準値を格納する基準値記憶部52bと、HPF52aからの出力電圧と基準値格納部52bに格納された基準値とを比較し基板の有無を検出する比較部52cとから構成される。
As shown in FIG. 4A, the presence /
種類判定部53は、図5(a)に示すように、撮像装置51からの画像信号のうち所定帯域の周波数成分を通過させるBPF(Band Pass Filter)53aと、このBPF53aからの出力電圧の最大値を検出する最大値検出部53bと、BPF53aに偏移電圧を入力しBPF53aが抽出する所定の帯域の中心となる周波数(以下、中心周波数という)を偏移させ、BPF53aからの出力電圧が最大となるときの偏移電圧を検出する中心周波数偏移部53cと、BPF53aからの出力電圧が最大となるときの偏移電圧をプリント基板毎に記憶する特性記憶部53dと、中心周波数偏移部53cが検出した偏移電圧と特性記憶部53dに記憶された偏移電圧とに基づいてプリント基板の種類を判別する判別部53eとから構成される。
As shown in FIG. 5A, the
制御装置6は、コンベア2およびヘッド機構4の各サーボモータの駆動を制御する軸制御部(ドライバ)と、表面実装機の動作プログラムや各種データを記憶する記憶部と、搬送したプリント基板Pを認識しそのプリント基板Pに電子部品を装着する際のヘッド機構4や基板認識部5の駆動を制御する主演算部とを少なくとも備える。このような制御装置6は、CPU等の演算装置と、メモリ、HDD(Hard Disc Drive)等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、外部との情報の送受を行うI/F装置と、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)またはFED(Field Emission Display)等の表示装置を備えたコンピュータまたはコントローラーと、このコンピュータまたはコントローラーにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記ハードウェア資源がプログラムによって制御され、軸制御部、記憶部および主演算部が実現される。
The
このような表面実装機は、次のように動作する。まず、制御装置6は、コンベア2により外部から所定の位置にプリント基板を搬送させる。このとき、基板認識部5は、その所定の位置を撮像装置51によって撮像しており、この撮像装置51の画像信号に基づいてプリント基板の有無や種類を認識する。
Such a surface mounter operates as follows. First, the
基板認識部5によりプリント基板が表面実装機の所定の位置に搬送されたことが認識されると、制御装置6は、ヘッドユニット44のノズル46により部品供給部3から電子部品を取り上げ、この電子部品をプリント基板Pまで搬送させ、電子部品をプリント基板Pの所定に位置に搭載させる。
When the
次に、上述した表面実装機の動作のうち、基板認識部5によるプリント基板の有無検出動作および種類判定動作について、図3〜5を参照して説明する。
Next, among the operations of the surface mounter described above, the printed circuit board presence / absence detection operation and type determination operation by the
[有無検出動作]
本実施の形態において、撮像装置51は、焦点がプリント基板の位置に合うように設定される。したがって、プリント基板が表面実装機の所定の位置にない場合、撮像装置51は、プリント基板のあるべき位置を通り越してさらに遠方を映すことになるため、撮像装置51の画像信号による画像は焦点が合っていないものとなる。このときの撮像装置51の画像信号は、図3(b)の点線に示すように、周波数の低い成分の方が周波数の高い成分よりも相対的に電圧値が高くなる。一方、プリント基板が表面実装機の所定の位置にある場合、撮像装置51は、プリント基板のパターン,部品, 文字などを鮮明に映し出す。このため、撮像装置51の画像信号は、図3(b)の実線に示すように、それらパターン,部品、文字などのエッジ成分によって、周波数の高い成分の方が周波数の低い成分よりも相対的に電圧値が高くなる。このように、プリント基板の有無によって撮像装置51の画像信号の周波数特性が変化することを利用して、基板認識部5の有無検出部52は、プリント基板の有無を検出する。
[Presence detection operation]
In the present embodiment, the
まず、制御装置6の指示に基づいて撮像装置51によりプリント基板の撮像が行われると、HPF52aは、撮像装置51の画像信号のうち高域周波数成分を透過させ、低域周波数成分を除去する。ここで、HPF52aは、図4(b)に示すように、プリント基板がある場合(図4(b)の実線)の出力のピークと、プリント基板がない場合(図4(b)の点線)の出力のピークとの中間の周波数fよりも低い周波数成分を画像信号から除去するように設定する。これにより、プリント基板がある場合は、HPF52aから比較的大きな電圧値が得られ、プリント基板がない場合は、HPF52aから小さな電圧値しか得られないことになる。
First, when the
次いで、比較部52cは、HPF52aにより低域周波数成分が除去された画像信号と、基準値記憶部52bに記憶されている基準値とを比較することにより、プリント基板の有無を検出する。上述したように、HPF52aからは、プリント基板がある場合は大きな電圧値、プリント基板がない場合は小さな電圧値が得られる。このため、比較部52cは、基準値記憶部52bの基準値をしきい値とし、HPF52aの出力が基準値を上回る場合はプリント基板があると判定し、HPF52aの出力が基準値を下回る場合はプリント基板がないと判定する。この判定結果は、制御装置6に送出される。
Next, the
このように本実施の形態によれば、撮像装置51の画像信号の周波数成分に基づいてプリント基板を認識することにより、プリント基板に開口部等がある場合でも、確実にプリント基板の有無を検出することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, by recognizing the printed circuit board based on the frequency component of the image signal of the
なお、HPF52aが除去する高周波数成分の設定および上記基準値の設定は、表面実装機の動作の前に予め行われる。例えば、表面実装機の動作の前に、プリント基板がある場合とない場合について撮像装置51により撮像を行い、このときの画像信号の周波数成分に基づいて設定するようにしてもよい。
The setting of the high frequency component removed by the
また、HPF52aの代わりにLPF(Law Pass Filter)を用いるようにしてもよい。この場合、LPFの出力が上記基準値を上回る場合は、プリント基板がないと判定し、LPFの出力が上記基準値を下回る場合は、プリント基板があると判定する。
Further, an LPF (Law Pass Filter) may be used instead of the
[種類判定動作]
撮像装置51の画像信号は、プリント基板の有無のみならず、プリント基板のパターン、文字、部品などによって周波数成分が変化する。このため、本実施の形態では、撮像装置51の画像信号の周波数成分を細かく分析することにより、プリント基板の種類を判定する。
[Type judgment operation]
The frequency component of the image signal of the
まず、制御装置6の指示に基づいて撮像装置51によりプリント基板の撮像が行われると、BPF53aは、中心周波数偏移部53cから入力される偏移電圧に基づく周波数(中心周波数)を中心とする所定の帯域の周波数成分を、撮像装置51の画像信号から抽出する。BPF53aは、スイッチドキャパシタ等から構成されており、図5(b)に示すように、中心周波数偏移部53cから入力される偏移電圧に基づいて、中心周波数が変化する。
First, when a printed circuit board is imaged by the
次いで、最大値検出部53bは、BPF53aにより所定の周波数帯域が抽出された画像信号の出力電圧の最大値(ピーク)を検出する。このピークは、中心周波数偏移部53cに送出される。
Next, the maximum
次いで、最大値検出部53bから画像信号の出力のピークを受け取ると、中心周波数偏移部53cは、BPF53aに入力する偏移電圧を変化させ、BPF53aの中心周波数を偏移させる。中心周波数が偏移したBPF53aは、再度、その中心周波数に基づく所定の帯域の周波数成分を画像信号から抽出する。このように中心周波数偏移部53cは、BPF53aに入力する偏移電圧を繰り返し変化させることによりBPF53aの中心周波数を所定の周波数毎(例えば、1kHzごと)に所定の範囲(例えば、1kHz〜1MHz)に亘って偏移させ、最大値検出部53bから各中心周波数における画像信号のピークを取得し、このピークが最大となるときの中心周波数に対応する偏移電圧を検出する。この偏移電圧は、判別部53eに送出される。
Next, when the peak of the output of the image signal is received from the maximum
次いで、判別部53eは、中心周波数偏移部53cから取得した偏移電圧と、特性記憶部53dに記憶されている特性値とを比較することにより、プリント基板の種類を判定する。
Next, the
上述したように、画像信号の周波数特性は、搭載されている部品やパターンの違いによりプリント基板毎に出力電圧がピークとなる中心周波数が異なる。例えば、プリント基板Aと、このプリント基板Aよりもパターンが複雑なプリント基板Bとは、プリント基板Aの画像信号の周波数特性が図6(a)中の実線、プリント基板Bの画像信号の周波数特性が図6(a)の点線となる。このため、出力電圧がピークとなるBPF53aの透過範囲(透過周波数範囲)は、出力電圧がピークとなる中心周波数がaとなるプリント基板Aの場合は、透過範囲の中心周波数がaとなる図6(b)の実線で示す透過範囲に、出力電圧がピークとなる中心周波数がbとなるプリント基板Bの場合は、透過範囲の中心周波数がbとなる図6(b)の破線で示す透過範囲となる。このように、プリント基板毎に画像信号の出力電圧がピークとなる中心周波数が異なり、そのピークとなる中心周波数に基づいてプリント基板の種別を区別することが可能となる。プリント基板の種別に対応した複数のBPF53aの透過範囲を設定し、画像信号の出力電圧がピークとなるBPF53aの透過範囲が、どの透過範囲になるかを求めることで、プリント基板の種別を判断できる。
As described above, the frequency characteristic of the image signal differs in the center frequency at which the output voltage peaks for each printed circuit board due to differences in mounted components and patterns. For example, the printed circuit board A and the printed circuit board B having a more complex pattern than the printed circuit board A have the frequency characteristics of the image signal of the printed circuit board A indicated by the solid line in FIG. The characteristic is the dotted line in FIG. For this reason, the transmission range (transmission frequency range) of the
そこで、特性記憶部53dには、予めプリント基板毎に出力電圧がピークとなる中心周波数に対応する偏移電圧を記憶させておく。判別部53eは、中心周波数偏移部53cから取得した偏移電圧と一致または近似する偏移電圧のプリント基板を特性記憶部53dの中から抽出し、この抽出したプリント基板が撮像装置51が撮像したプリント基板であると判定する。この判定結果は、制御装置6に送出される。
Therefore, the
このように、本実施の形態によれば、撮像装置51の画像信号の周波数成分に基づいてプリント基板を認識するので、プリント基板に開口部等がある場合でも、プリント基板の有無のみならず、プリント基板の種類を判定することが可能となる。
Thus, according to the present embodiment, since the printed circuit board is recognized based on the frequency component of the image signal of the
なお、特性記憶部53dへのプリント基板毎の偏移電圧の格納は、表面実装機の動作の前に予め行われる。例えば、表面実装機の動作の前に、この表面実装機によって電子部品を実装する全てのプリント基板を撮像装置51により撮像し、この画像信号の周波数成分から出力電圧がピークとなる中心周波数に対応する偏移電圧を検出するようにしてもよい。
また、撮像装置51からの画像信号は不図示の記憶装置に格納され、BPF53bの中心周波数が偏移される度に、記憶装置から取り出される画像信号がBPF53bに入力される。中心周波数が異なる複数のBPF53bが配置される場合には、撮像装置51からの画像信号は同時に各BPF53bに入力されて、各BPF53b通過後の画像信号の出力電圧が最大値となるBPF53bが検出されて、プリント基板の種別が判断される。
Note that the shift voltage for each printed circuit board is stored in the
The image signal from the
また、本実施の形態において、撮像装置51による画像信号は、撮像装置51から有無検出部52および種類判定部53に直接入力するようにしたが、図7(a)に示す微分回路54を介して、有無検出部52および種類判定部53に入力するようにしてもよい。
In the present embodiment, the image signal from the
撮像装置51による画像信号は、微分回路54aにより微分されると、画像中のエッジ成分が強調され、高域の周波数成分がより強調されることとなる。例えば、図7(b)において、符号a,bで示す画像信号を微分回路54により微分すると、それぞれ符号c、dに示す周波数特性が得られる。ここで、符号aの画像信号は、もともと高域の周波数成分が少ないので、微分しても符号cに示すように高域の周波数成分が強調されない。一方、符号bの画像信号は、高域の周波数成分が多いので、微分回路54により微分すると、符号dに示すように高域の周波数成分が強調される。このように、撮像装置51の画像信号を微分回路54aにより微分することにより、周波数成分の違いを明確にすることが可能となる。したがって、特に、有無検出部52においては、より確実にプリント基板の有無を検出することができる。
When the image signal from the
また、本実施の形態において、撮像装置51による画像信号は、撮像装置51から有無検出部52および種類判定部53に直接入力するようにしたが、図8(a)に示す分析回路55を介して、有無検出部52および種類判定部53に入力するようにしてもよい。この場合について、以下に説明する。
Further, in the present embodiment, the image signal from the
図8(a)に示す分析回路55は、微分回路55aと、クリッパ回路55bと、積分回路55cとから構成される。このような分析回路55は、微分回路55aにより撮像装置51の画像信号を微分して高域の周波数成分を強調し、クリッパ回路55bにより微分回路55aの出力を増幅してクリッピングし、積分回路55cによってクリッパ回路55bの出力を積分する。これにより、撮像装置51の画像信号は、高域の周波数成分に応じた電圧値に変換される。
The
例えば、図8(b)の符号aで示す画像信号は、もともと高域の周波数成分が少ないので、微分回路55aにより微分しても、符号bに示すように高域の周波数成分が強調されない。このため、微分された符号bの画像信号をクリッパ回路55bにより増幅してクリッピングしても、符号cに示すように矩形状の信号が殆ど出力されない。
For example, since the image signal indicated by the symbol a in FIG. 8B originally has few high-frequency components, even if it is differentiated by the differentiating
一方、図8(c)の符号aで示す画像信号は、高域の周波数成分が多いので、微分回路55aにより微分すると、符号bに示すように高域の周波数成分が強調される。したがって、微分された符号bの画像信号をクリッパ回路55bにより増幅してクリッピングすると、符号cに示すように複数の矩形状の信号が出力される。この信号を積分回路55cによって積分することにより得られる電圧値に基づいて、有無検出部52および種類判定部53は、プリント基板の有無の検出またはプリント基板の種類の判定を行う。
On the other hand, since the image signal indicated by the symbol a in FIG. 8C has many high frequency components, when differentiated by the differentiating
具体的には、有無検出部52の場合は、比較部52cが分析回路55による画像信号の直流電圧と、基準値記憶部52に記憶された基準値とを比較することにより、プリント基板の有無を検出する。
Specifically, in the case of the presence /
一方、種類判定部53の場合は、表面実装機の動作の前に、この表面実装機によって電子部品を実装する全てのプリント基板を撮像装置51により撮像し、この画像信号の周波数成分から上記電圧値を検出し、この電圧値を偏移電圧の代わりに特性記憶部53dに格納しておく。この特性記憶部53dに格納された電圧値と分析回路55からの電圧値とを判別部53eが比較することによって、種類判定部53は、プリント基板の種類を判定する。
On the other hand, in the case of the
このように、分析回路55によって撮像装置51の画像信号から生成される直流電圧に基づいてプリント基板を認識するようにしても、プリント基板に開口部等がある場合であっても、プリント基板の有無やプリント基板の種類を判定することが可能となる。
As described above, even if the
なお、上記積分回路55cの代わりに、クリッパ回路55bの出力の平均値を算出する平均値回路を設けるようにしてもよい。このようにしても、撮像装置51の画像信号からプリント基板の認識が可能となる。
Instead of the
また、本実施の形態において、撮像装置51は、図1,2に示すように、プリント基板Pの下方からプリント基板Pを撮像するようにしたが、プリント基板Pの上方からプリント基板Pを撮像するようにしてもよい。この場合、ヘッドユニット44に電子部品撮像用のカメラやプリント基板のフィデューシャルマーク撮像用のカメラが既に設けられている場合は、それらのカメラによりプリント基板Pを撮像するようにすればよい。また、ヘッドユニット44にカメラが設けられていない場合は、撮像装置51をヘッドユニット44に設けることにより実現することができる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
また、上述した基板認識部5は、本実施の形態で説明した表面実装機のみならず、各種装置に用いることが可能である。例えば、電子部品を検査エリア内の所定の経路を移載して部品の検査を行う実装基板検査機や、プリント基板から離間した位置を移動してプリント基板上に印刷された接着剤や半田等の塗布状態を検査する印刷基板検査機などに用いることが可能である。このような検査装置の一例を図9に示す。
Moreover, the board |
図9に示す検査装置100は、Z方向に移動可能に支持されプリント基板Pを支持する基板支持装置110と、この基板支持装置110を搬送するコンベア120と、基板支持装置110上方に設けられX方向およびY方向に移動可能に支持された撮像装置51を含む不図示の基板認識部5と、検査装置100の動作を制御する不図示の制御装置6とを有する。
An
このような検査装置100は、検査を行うプリント基板Pを外部から所定の位置まで搬送し、その所定の位置でプリント基板Pの検査動作を行う。このとき、検査装置100の基板認識部5は、撮像装置51により上記所定の位置を撮像しており、この画像信号に基づいてプリント基板Pを認識する。基板認識部5によってプリント基板の有無や種類が認識されると、検査装置100は、上記検査動作を行う。このような検査装置100においても、撮像装置51の画像信号の周波数成分に基づいてプリント基板を認識するので、プリント基板に開口部等がある場合でも、プリント基板の有無のみならず、プリント基板の種類を判定することが可能となる。
Such an
なお、検査装置100において、撮像装置51は、基板支持装置110の下方に設けるようにしてもよい。
In the
また、上述した基板認識部5は、例えば、プリント基板から離間した位置を移動してプリント基板の所定の位置に接着剤や半田等の印刷材料を塗布し、印刷されたプリント基板を検査する印刷基板検査機能付き印刷機に用いることもできる。この印刷基板検査機能付き印刷機を図10に示す。
The
図10に示す印刷機200は、Z方向に移動可能に支持されプリント基板Pを支持する基板支持装置110と、この基板支持装置110を印刷位置から検査位置まで搬送するコンベア120と、プリント基板Pの印刷位置上方に設けられたマスク130と、X方向およびZ方向に移動可能に支持されたスキージ140と、プリント基板Pの印刷位置および検査位置上方に設けられX方向およびY方向に移動可能に支持された撮像装置51を含む不図示の基板認識部5と、印刷機200の動作を制御する不図示の制御装置6とを有する。
このような印刷機200は、印刷を行うプリント基板Pを外部から印刷位置まで搬送し、その印刷位置において、プリント基板P上に所定のマスクパターンの開口が穿設されたマスク130を載置し、このマスク上に接着剤や半田を不図示のノズルから供給し、供給された接着剤や半田をスキージ140でかいてマスク130のパターンに埋め込むことにより、プリント基板P上に接着剤や半田を印刷する。このとき、印刷機200の基板認識部5は、撮像装置51によりその印刷位置を撮像しており、この画像信号に基づいてプリント基板Pを認識する。基板認識部5によってプリント基板の有無や種類が認識されると、印刷機200は、上述したような印刷動作を行う。
Such a
また、印刷機200は、プリント基板Pに印刷が行われると、そのプリント基板Pを検査位置まで搬送し、印刷状態等を検査する。このとき、印刷機200の基板認識部5は、撮像装置51によりその検査位置を撮像しており、この画像信号に基づいてプリント基板Pを認識する。基板認識部5によってプリント基板の有無や種類が認識されると、印刷機200は、上述したような検査動作を行う。
Further, when printing is performed on the printed circuit board P, the
このような印刷機200においても、撮像装置51の画像信号の周波数成分に基づいてプリント基板を認識するので、プリント基板に開口部等がある場合でも、プリント基板の有無のみならず、プリント基板の種類を判定することが可能となる。
Also in such a
なお、印刷機200において、撮像装置51は、基板支持装置110の下方に設けるようにしてもよい。
In the
1…基台、2…コンベア、3…部品供給部、4…ヘッド機構、5…基板認識部、6…制御装置、44…ヘッドユニット、45…ヘッド、46…ノズル、51…撮像装置、52…有無検出部、52a…HPF、52b…基準値記憶部、52c…比較部、53…種類判定部、53a…BPF、53b…最大値検出部、53c…中心周波数偏移部、53d…特性記憶部、53e…判別部、54…微分回路、55…分析回路、55a…微分回路、55b…クリッパ回路、55c…積分回路、100…検査装置、110…基板支持装置、120…コンベア、130…マスク、140…スキージ、200…印刷機。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記画像信号の周波数成分に基づいて、前記基板の有無を判定する第1の判定ステップと
を有し、
前記第1の判定ステップは、
前記画像信号の所定の帯域の周波数成分を透過させる第1の透過ステップと、
この第1の透過ステップにより生成された画像信号の信号強度と、予め設定されたしきい値とを比較して前記基板の有無を判定する第2の判定ステップと
を有することを特徴とする基板認識方法。 An imaging step of imaging a substrate and generating an image signal;
Based on the frequency component of the image signal, it possesses a first judgment step of judging whether the substrate,
The first determination step includes
A first transmission step for transmitting a frequency component of a predetermined band of the image signal;
A second determination step of determining the presence or absence of the substrate by comparing the signal intensity of the image signal generated by the first transmission step with a preset threshold value;
Substrate recognition method, characterized by have a.
前記画像信号の周波数成分に基づいて、前記基板の有無を判定する第1の判定ステップと、
前記画像信号の周波数成分に基づいて、前記基板の種類を判定する第3の判定ステップと
を有することを特徴とする基板認識方法。 An imaging step of imaging a substrate and generating an image signal;
A first determination step of determining the presence or absence of the substrate based on the frequency component of the image signal;
On the basis of the frequency component of the image signal, the third determination step and the board recognition how to, comprising determining a type of the substrate.
前記画像信号から複数の所定の帯域の周波数成分を透過させる第2の透過ステップと、
前記複数の所定の帯域の周波数成分のうち、最も信号強度が高い周波数成分に基づいて、前記基板の種類を判定する第4の判定ステップと
を有することを特徴とする請求項2または3記載の基板認識方法。 The third determination step includes
A second transmission step of transmitting a plurality of predetermined frequency components from the image signal;
Among the frequency components of said plurality of predetermined bandwidth, highest signal strength based on the high frequency components, according to claim 2 or 3, wherein further comprising a fourth determination step of determining a type of the substrate Substrate recognition method.
前記画像信号の周波数成分に基づいて、前記基板の有無を判定する第1の判定手段と
を備え、
前記第1の判定手段は、
前記画像信号の所定の帯域の周波数を透過させる第1の透過手段と、
しきい値を記憶する記憶手段と、
前記第1の透過手段を透過した前記画像信号の信号強度と、前記しきい値とを比較して前記基板の有無を判定する比較手段と
から構成されることを特徴とする基板認識装置。 Imaging means for imaging a substrate and generating an image signal;
First determination means for determining the presence or absence of the substrate based on the frequency component of the image signal ,
The first determination means includes
First transmission means for transmitting a frequency of a predetermined band of the image signal;
Storage means for storing the threshold value;
Comparing means for comparing the signal intensity of the image signal transmitted through the first transmitting means and the threshold value to determine the presence or absence of the substrate;
Substrate recognition apparatus according to claim Rukoto consists.
前記画像信号の周波数成分に基づいて、前記基板の有無を判定する第1の判定手段と、
前記画像信号の周波数成分に基づいて、前記基板の種類を判定する第2の判定手段と
を備えたことを特徴とする基板認識装置。 Imaging means for imaging a substrate and generating an image signal;
First determination means for determining the presence or absence of the substrate based on the frequency component of the image signal;
Second determination means for determining a type of the substrate based on a frequency component of the image signal;
Board recognition device comprising the.
をさらに備えたことを特徴とする請求項5記載の基板認識装置。 On the basis of the frequency component of the image signal, further claim 5 Symbol mounting substrate recognition apparatus characterized by comprising a second judging means for judging a type of the substrate.
前記画像信号から複数の所定の帯域の周波数成分を透過させる第2の透過手段と、
前記複数の所定の帯域の周波数成分のうち、最も信号強度が高い周波数成分に基づいて、前記基板の種類を判定する第3の判定手段と
から構成されることを特徴とする請求項6または7記載の基板認識装置。 The second determination means includes
A second transmission means for transmitting a plurality of frequency components of a predetermined band from the image signal;
Wherein the plurality of frequency components in a predetermined band, based on the highest signal strength is high frequency components, according to claim 6 or 7, characterized in that it is composed of a third determination means for determining a type of the substrate The board | substrate recognition apparatus of description.
前記所定の位置を撮像し、前記基板を認識する基板認識装置と、
移動可能に支持されたヘッドユニットと、
このヘッドユニットに支持され、部品吸着用のノズルを有するヘッドと
を備え、前記ヘッドユニットにより前記基板に部品を実装する表面実装機において、
前記基板認識装置は、請求項5乃至8の何れか1項に記載された基板認識装置である
ことを特徴とする表面実装機。 Transport means for transporting the substrate to a predetermined position;
A substrate recognition device that images the predetermined position and recognizes the substrate;
A head unit movably supported;
In a surface mounter that is supported by the head unit and has a nozzle having a component suction nozzle, and mounts the component on the substrate by the head unit.
The surface mounter, wherein the substrate recognition device is the substrate recognition device according to any one of claims 5 to 8.
前記所定の位置を撮像し、前記基板を認識する基板認識装置と、
前記所定の位置に搬送された前記基板の状態を検査する検査手段と
を備えた基板検査装置において、
前記基板認識装置は、請求項5乃至8の何れか1項に記載された基板認識装置である
ことを特徴とする基板検査装置。 Transport means for transporting the substrate to a predetermined position;
A substrate recognition device that images the predetermined position and recognizes the substrate;
A substrate inspection apparatus comprising: inspection means for inspecting a state of the substrate transported to the predetermined position;
The substrate recognition apparatus according to claim 5, wherein the substrate recognition apparatus is the substrate recognition apparatus according to claim 5.
前記印刷位置または前記検査位置を撮像し、前記基板を認識する基板認識装置と、
前記印刷位置に搬送された前記基板に、所定の印刷材料をスクリーンマスクに穿設された開口部を介して印刷する印刷手段と、
この印刷手段により印刷され、前記検査位置に搬送された前記基板を検査する検査手段と
を備えた印刷機において、
前記基板認識装置は、請求項5乃至8の何れか1項に記載された基板認識装置である
ことを特徴とする印刷機。 Conveying means for conveying the substrate to the printing position and the inspection position;
A board recognition device that images the printing position or the inspection position and recognizes the board;
Printing means for printing a predetermined printing material on the substrate transported to the printing position through an opening formed in a screen mask;
In a printing machine comprising: inspection means for inspecting the substrate printed by the printing means and transported to the inspection position;
The printing machine, wherein the substrate recognition device is the substrate recognition device according to any one of claims 5 to 8.
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