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JP6231397B2 - Component recognition device, component transfer device, and component mounting device - Google Patents
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JP6231397B2 - Component recognition device, component transfer device, and component mounting device - Google Patents

Component recognition device, component transfer device, and component mounting device Download PDF

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Description

本発明は、部品実装装置などに適用される技術に関するものであり、特に、部品移載用のヘッドに吸着された部品の斜め吸着を検出するための部品認識装置、この部品認識装置を備える部品移載装置および部品実装装置に関するものである。   The present invention relates to a technique applied to a component mounting apparatus and the like, and in particular, a component recognition device for detecting oblique suction of a component sucked by a component transfer head, and a component including the component recognition device The present invention relates to a transfer device and a component mounting device.

従来から、実装用ヘッド(部品移載用のヘッド)により部品供給部から部品を吸着して取り出し、当該部品を基板上に搬送して搭載する部品実装装置が知られている。部品実装装置には、撮像装置が備えられており、基板上への部品の実装に先立って実装用ヘッドに吸着された部品が撮像され、その画像に基づき部品の吸着状態が調べられることで、部品搭載時には、搭載位置の補正等が行われるようになっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a component mounting apparatus that picks up a component from a component supply unit by a mounting head (a component transfer head), and transports the component onto a substrate for mounting. The component mounting apparatus is equipped with an imaging device, and the component sucked by the mounting head prior to mounting of the component on the board is imaged, and the suction state of the component is examined based on the image, When the parts are mounted, the mounting position is corrected.

なお、特許文献1には、実装用ヘッドに吸着される部品を側方から撮像する第1の撮像装置と、前記部品を真下から撮像する第2の撮像装置とを備え、第1の撮像装置による撮像結果に基づき、実装用ヘッドに部品が吸着されているか否かを検知し、第2の撮像装置による撮像結果に基づき、実装用ヘッドによる部品の吸着状態の認識を行うように構成された、部品実装装置が開示されている。   Note that Patent Document 1 includes a first imaging device that captures a component picked up by a mounting head from the side, and a second imaging device that captures the component from directly below. It is configured to detect whether or not a component is adsorbed to the mounting head based on the imaging result of, and to recognize the adsorption state of the component by the mounting head based on the imaging result of the second imaging device. A component mounting apparatus is disclosed.

特開2010−199446号公報JP 2010-199446 A

実装用ヘッドによる部品の吸着状態として、部品が上下方向に傾いた状態で実装用ヘッドに吸着される、いわゆる斜め吸着が発生する場合がある。この斜め吸着は、例えば、実装用ヘッドの先端に半田等の異物が付着し、当該異物を挟み込んだ状態で部品が実装用ヘッド先端に吸着されることで発生する。   As the component adsorption state by the mounting head, there is a case where so-called oblique adsorption occurs in which the component is adsorbed by the mounting head while being tilted in the vertical direction. This oblique suction occurs, for example, when a foreign substance such as solder adheres to the tip of the mounting head and the component is sucked to the tip of the mounting head while the foreign object is sandwiched.

部品の斜め吸着は、その程度によっては、実装不良を誘発する可能性があるため、これを検知して対処する必要がある。この点、上記特許文献1の部品実装装置によれば、実装用ヘッドに吸着された部品を第1の撮像装置により側方から撮像することができるため、斜め吸着を検知し易い。しかし、特許文献1の部品実装装置のように、実装用ヘッドの可動領域内に撮像装置(第1の撮像装置)を配置する構成では、干渉回避のために実装用ヘッドの動作が制限される。また、第1の撮像装置に対する部品の向き(垂直軸回りの向き)によっては斜め吸着か否かの判断が難しい場合もある。   Depending on the degree of the diagonal suction of components, there is a possibility of causing a mounting failure. Therefore, it is necessary to detect and deal with this. In this regard, according to the component mounting apparatus of Patent Document 1, the component sucked by the mounting head can be picked up from the side by the first image pickup device, so that it is easy to detect oblique suction. However, in the configuration in which the imaging device (first imaging device) is disposed within the movable region of the mounting head, as in the component mounting device of Patent Document 1, the operation of the mounting head is limited to avoid interference. . In addition, depending on the orientation of the component relative to the first imaging device (direction around the vertical axis), it may be difficult to determine whether the suction is diagonal.

本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、移載用ヘッドの動作の自由度を阻害することなく、斜め吸着をより確実に検知することが可能な技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a technique capable of more reliably detecting oblique suction without hindering the degree of freedom of operation of the transfer head. With the goal.

部品実装装置などにおいて、移載用ヘッドに正しく吸着された部品を真下から撮像した場合には、部品底面のみが照明を受けて明るく写る。また、部品を斜め下方から撮像した場合には、部品底面と特定の側面のみが照明を受けて明るく写り、それ以外の面が部品画像に写り込むことは殆どない。しかし、部品が斜め吸着状態の場合には、部品が上下方向に傾くことで、本来は写り込まない部品側面が部品画像に写り込み、逆に、本来写り込む
はずの部品側面(上記特定の側面)が写り込まない場合が生じる。本発明は、この点に着目して成されたものである。すなわち、本発明の一の局面にかかる部品認識装置は、前記部品を下方から撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した部品画像における部品側面の写り込み状態に基づき、前記移載用ヘッドに対して部品が上下方向に傾いた状態である斜め吸着状態の有無を判別する判別装置と、を備え、前記判別装置は、前記部品画像の各画素の輝度値に基づき部品底面を特定した上で、当該部品底面の周囲の各画素の輝度値に基づき前記部品側面を特定するものである。
In a component mounting apparatus or the like, when an image of a component correctly attracted to the transfer head is taken from directly below, only the component bottom surface is illuminated and appears bright. Further, when the part is imaged obliquely from below, only the part bottom face and a specific side face are illuminated and appear bright, and the other faces hardly appear in the part image. However, when the component is in the diagonally picked up state, the component side that is not reflected in the component image will be reflected in the component image by conversely tilting the component in the vertical direction. ) May not be reflected. The present invention has been made paying attention to this point. That is, the component recognition device according to one aspect of the present invention is based on the imaging device that images the component from below and the reflection state of the component side surface in the component image captured by the imaging device. A discriminating device that discriminates the presence or absence of an oblique suction state in which the component is tilted in the vertical direction, and the discriminating device specifies the component bottom surface based on the luminance value of each pixel of the component image. The component side surface is specified based on the luminance value of each pixel around the component bottom surface .

この部品認識装置によれば、移載用ヘッドに吸着された部品をその下方のみから撮像するので、撮像装置によって移載用ヘッドの動作が制限されることが殆ど無い。また、部品画像における部品側面の写り込み状態に基づき斜め吸着状態の有無が判別されるので、部品の向き(垂直軸回りの向き)よる影響も比較的受け難い。よって、移載用ヘッドの動作の自由度を阻害することなく、斜め吸着をより確実に検知することが可能となる。   According to this component recognition apparatus, since the component adsorbed on the transfer head is imaged only from below, the operation of the transfer head is hardly limited by the imaging device. In addition, since the presence or absence of the diagonally attracted state is determined based on the reflected state of the side surface of the component in the component image, it is relatively less affected by the orientation of the component (direction around the vertical axis). Therefore, it is possible to more reliably detect oblique suction without hindering the degree of freedom of operation of the transfer head.

特に、移載用ヘッドに正しく吸着された部品を下方から撮像した場合、通常は、部品底面が明るく、その周囲(背景)が暗く写る。また、部品の側面が写り込む場合、当該側面は、部品底面よりもやや暗く写る。そのため、上記のように部品底面の周囲の輝度値に基づき部品側面を特定する構成によれば、部品画像から部品側面を適切に特定することが可能となる。 In particular, when an image of a component that is correctly adsorbed to the transfer head is taken from below, the bottom surface of the component is usually bright and the surrounding area (background) is dark. Moreover, when the side surface of a component is reflected, the side surface is slightly darker than the bottom surface of the component. Therefore, according to the configuration in which the component side surface is specified based on the luminance value around the component bottom surface as described above, the component side surface can be appropriately specified from the component image.

この場合、前記判別装置は、前記部品底面の周囲の各画素のち、所定の閾値よりも輝度値が大きい画素領域の面積を求め、この画素領域の面積に基づき前記部品側面を特定するものであってもよい。 What this case, the determination device, said Chi sales of each pixel of the surrounding components bottom, and measuring the area of a large pixel area luminance value than a predetermined threshold, identifying the component side based on the area of the pixel area It may be.

この構成によれば、部品側面をより精度よく特定することが可能となる。   According to this configuration, it is possible to specify the component side surface with higher accuracy.

なお、上記撮像装置が、前記移載用ヘッドに吸着された部品を真下から撮像するものである場合には、前記判別装置は、前記部品画像に前記部品側面が写り込んでいる場合に前記部品が斜め吸着状態であると判別するのが好適である。また、前記撮像装置が、前記移載用ヘッドに吸着された部品を斜め下方から撮像するものである場合には、前記判別装置は、前記部品画像に予め定められた特定の側面以外の部品側面が写り込んでいる場合、又は前記特定の側面が写り込んでいない場合に、前記部品が斜め吸着状態であると判別するのが好適である。   In the case where the imaging device captures an image of the component adsorbed by the transfer head from directly below, the determination device can detect the component when the component side surface is reflected in the component image. Is preferably determined to be in an oblique adsorption state. In the case where the imaging device captures an image of a component adsorbed by the transfer head from obliquely below, the determination device is configured to use a component side surface other than a specific side surface predetermined in the component image. It is preferable to determine that the component is in an obliquely picked-up state when the image is reflected or when the specific side surface is not reflected.

これらの構成によれば、移載用ヘッドに吸着された部品をその下方のみから撮像するだけで、部品の斜め吸着状態の有無を良好に判別することが可能となる。
なお、本発明の他の一の局面として、部品認識装置は、移載用ヘッドに吸着された部品を認識する部品認識装置であって、前記移載用ヘッドに吸着された部品を斜め下方から撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した部品画像における部品側面の写り込み状態に基づき、前記移載用ヘッドに対して部品が上下方向に傾いた状態である斜め吸着状態の有無を判別する判別装置と、を備え、前記判別装置は、前記部品画像に予め定められた特定の側面以外の部品側面が写り込んでいる場合、又は前記特定の側面が写り込んでいない場合に、前記部品が斜め吸着状態であると判別するものであってもよい。
According to these configurations, it is possible to satisfactorily determine whether or not a component is in an obliquely sucked state only by imaging the component sucked by the transfer head only from below.
As another aspect of the present invention, a component recognition device is a component recognition device for recognizing a component sucked by the transfer head, and the component sucked by the transfer head is viewed obliquely from below. Based on the imaging device to be imaged and the reflected state of the component side surface in the component image captured by the imaging device, it is determined whether or not there is an oblique suction state in which the component is tilted vertically with respect to the transfer head. A discriminating device, wherein the discriminating device is configured such that when the part side other than the predetermined specific side is reflected in the part image, or when the specific side is not reflected, It may be determined that the state is an oblique adsorption state.

上記のように斜め下方から部品を撮像する部品認識装置については、前記撮像装置を第2撮像装置と定義したときに、この第2撮像装置とは別に、当該第2撮像装置に先立ち前記部品をその真下から撮像する第1撮像装置と、予め定められた向きで前記第2撮像装置による前記部品の撮像が可能となるように、当該第2撮像装置による前記部品の撮像に先立ち、前記第1撮像装置が撮像した部品画像に基づいて前記部品を垂直軸回りに回転させる姿勢補正装置と、をさらに備えるのが好適である。 As described above , regarding the component recognition device that images components from obliquely below, when the imaging device is defined as a second imaging device, the component is separated from the second imaging device prior to the second imaging device. Prior to the imaging of the component by the second imaging device, the first imaging device that images from directly below and the second imaging device so that the component can be imaged in a predetermined orientation. It is preferable to further include an attitude correction device that rotates the component around a vertical axis based on a component image captured by the imaging device.

この構成によれば、第2撮像装置による部品の撮像を常に正しい向きで行うことが可能となる。そのため、部品側面の特定をより正確に行うことが可能となる。   According to this configuration, it is possible to always perform imaging of the component by the second imaging device in the correct orientation. Therefore, it becomes possible to specify the component side surface more accurately.

一方、本発明の一の局面にかかる部品移載装置は、部品を吸着して目標位置に搬送する移載用ヘッドと、この移載用ヘッドに吸着された部品の吸着状態を認識するための部品認識装置と、を備えた部品移載装置であって、前記部品認識装置として、上述した部品認識装置を備えるものである。   On the other hand, a component transfer apparatus according to an aspect of the present invention is for recognizing a transfer head that sucks a component and transports it to a target position, and a suction state of the component sucked by the transfer head. A component transfer device including a component recognition device, wherein the component recognition device includes the component recognition device described above.

また、本発明の一の局面にかかる部品実装装置は、部品供給部から基板上に部品を搬送し、当該基板上の所定位置に搭載する部品移載装置を有する、部品実装装置であって、前記部品移載装置として、上記部品移載装置を備えているものである。   A component mounting apparatus according to one aspect of the present invention is a component mounting apparatus having a component transfer apparatus that transports a component from a component supply unit onto a substrate and mounts the component at a predetermined position on the substrate, The component transfer device includes the component transfer device.

これらの部品移載装置および部品実装装置によれば、移載用ヘッドの動作の自由度を阻害することなく、斜め吸着をより確実に検知することが可能となる。そのため、斜め吸着に起因する部品の搬送トラブルを未然に防止できるようになる。   According to these component transfer devices and component mounting devices, it is possible to more reliably detect oblique suction without hindering the degree of freedom of operation of the transfer head. For this reason, it is possible to prevent troubles in conveying parts due to oblique suction.

以上説明したように、本発明によれば、移載用ヘッドの動作の自由度を阻害することなく、部品の斜め吸着をより確実に検知することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to more reliably detect oblique suction of components without hindering the degree of freedom of operation of the transfer head.

本発明の第1実施形態にかかる部品実装装置を概略的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing a component mounting apparatus according to a first embodiment of the present invention. 部品実装装置を概略的に示す正面図である。It is a front view which shows a component mounting apparatus schematically. 部品実装装置の主用な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main electrical structures of a component mounting apparatus. 部品実装動作の制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of control of component mounting operation | movement. 図4中の部品撮像・認識処理(ステップS7の処理)の詳細制御を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing detailed control of component imaging / recognition processing (processing in step S7) in FIG. 実装用ヘッドに部品が正しく吸着された状態と、その場合の部品画像を示す模式図である。It is the model which shows the state in which components were correctly adsorbed by the mounting head, and the component image in that case. 実装用ヘッドに部品が斜め吸着された状態の一例と、その場合の部品画像を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the state by which the components were diagonally adsorbed by the mounting head, and the component image in that case. 実装用ヘッドに部品が斜め吸着された場合の部品画像の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a component image when components are diagonally adsorbed to the mounting head. 本発明の第2実施形態にかかる部品実装装置を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the component mounting apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. 部品実装装置の主用な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main electrical structures of a component mounting apparatus. 部品実装動作の制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of control of component mounting operation | movement. 部品実装動作の制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of control of component mounting operation | movement. 第2撮像ユニットの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a 2nd imaging unit. 実装用ヘッドに部品が斜め吸着された状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state by which components were diagonally adsorbed by the mounting head. 第2撮像ユニットと部品との関係を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the relationship between a 2nd imaging unit and components. 第2撮像ユニットと部品との関係を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the relationship between a 2nd imaging unit and components.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

< 第1実施形態 >
図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係る部品実装装置(本発明に係る部品認識装置(部品移載装置)が適用された部品実装装置)を概略的に示しており、図1は平面図で、図2は正面図で、それぞれ部品実装装置を示している。なお、図面には、方向関係を明確にするために、XYZ直角座標軸が示されている。
<First Embodiment>
1 and 2 schematically show a component mounting apparatus according to a first embodiment of the present invention (a component mounting apparatus to which a component recognition apparatus (component transfer apparatus) according to the present invention is applied). 1 is a plan view, and FIG. 2 is a front view, each showing a component mounting apparatus. In the drawing, XYZ rectangular coordinate axes are shown in order to clarify the directional relationship.

部品実装装置は、基台1と、この基台1上に配置されてプリント配線板(PWB;Printed Wirng Board)等の基板3をX方向に搬送する基板搬送機構2と、部品供給部4、5と、部品実装用のヘッドユニット6と、このヘッドユニット6を駆動するヘッドユニット駆動機構と、部品認識のための撮像ユニット7A等とを備えている。   The component mounting apparatus includes a base 1, a substrate transport mechanism 2 that is disposed on the base 1 and transports a substrate 3 such as a printed wiring board (PWB) in the X direction, a component supply unit 4, 5, a component mounting head unit 6, a head unit driving mechanism for driving the head unit 6, an imaging unit 7 </ b> A for component recognition, and the like.

前記基板搬送機構2は、基台1上において基板3を搬送する一対のコンベア2a、2aを含む。これらコンベア2a、2aは、同図の右側(−X側)から基板3を受け入れて所定の実装作業位置(同図に示す位置)に搬送し、図略の固定装置により基板3を当該実装作業位置に位置決め固定する。そして、実装作業後、この基板3を同図の左側(+X側)に搬出する。   The substrate transport mechanism 2 includes a pair of conveyors 2 a and 2 a that transport the substrate 3 on the base 1. These conveyors 2a and 2a receive the board 3 from the right side (-X side) in the figure and transport it to a predetermined mounting work position (position shown in the figure), and the board 3 is mounted by a fixing device (not shown). Position and fix in position. Then, after the mounting operation, the substrate 3 is unloaded to the left side (+ X side) in the figure.

前記部品供給部4、5は、前記基板搬送機構2の両側(Y方向両側)に配置されている。これら部品供給部4、5のうち一方側の部品供給部4には、基板搬送機構2に沿ってX方向に並ぶ複数のテープフィーダ4aが配置されている。これらテープフィーダ4aは各々、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を収納、保持したテープが巻回されたリールを備え、リールから間欠的にテープを繰り出しながら基板搬送機構2の近傍の所定の部品供給位置に部品を供給する。一方、他方側の部品供給部5には、X方向に所定の間隔を隔ててトレイ5a、5bがセットされている。各トレイ5a、5bには、後述するヘッドユニット6による取出しが可能となるように、DIP(Dual Inline Package)、QFP(Quad Flat Package)及びBGA(Ball Grid Array)等のパッケージ型の部品が整列して載置されている。   The component supply units 4 and 5 are disposed on both sides (both sides in the Y direction) of the substrate transport mechanism 2. A plurality of tape feeders 4 a arranged in the X direction along the substrate transport mechanism 2 are disposed in one of the component supply units 4 and 5. Each of these tape feeders 4a includes a reel on which a small piece of chip parts such as an IC, a transistor, and a capacitor are accommodated and wound with a tape, and the vicinity of the substrate transport mechanism 2 while intermittently feeding the tape from the reel. A part is supplied to a predetermined part supply position. On the other hand, trays 5a and 5b are set in the component supply unit 5 on the other side at a predetermined interval in the X direction. Package-type parts such as DIP (Dual Inline Package), QFP (Quad Flat Package), and BGA (Ball Grid Array) are arranged on each tray 5a, 5b so that it can be taken out by the head unit 6 described later. Is placed.

前記ヘッドユニット6は、部品供給部4、5から部品を取り出して基板3上に実装するものであり、基板搬送機構2および部品供給部4,5等の上方に配置されている。   The head unit 6 takes out components from the component supply units 4 and 5 and mounts them on the substrate 3, and is disposed above the substrate transport mechanism 2 and the component supply units 4 and 5.

前記ヘッドユニット6は、ヘッドユニット駆動機構により一定の領域内でX方向およびY方向に移動可能とされている。このヘッドユニット駆動機構は、基台1上に設けられる一対の高架フレームにそれぞれ固定されてY方向に互いに平行に延びる一対の固定レール8と、これら固定レール8に支持されてX方向に延びるユニット支持部材11と、このユニット支持部材11に螺合挿入されてY軸サーボモータ10により駆動されるボールねじ軸9とを含む。また、ユニット支持部材11に固定され、ヘッドユニット6をX方向に移動可能に支持する固定レール13と、ヘッドユニット6に螺合挿入されてX軸サーボモータ15を駆動源として駆動されるボールねじ軸14とを含む。つまり、ヘッドユニット駆動機構は、X軸サーボモータ15の駆動によりボールねじ軸14を介してヘッドユニット6をX方向に移動させる共に、Y軸サーボモータ10の駆動によりボールねじ軸9を介してユニット支持部材11をY方向に移動させ、その結果、ヘッドユニット6をX方向およびY方向に移動させる。   The head unit 6 can be moved in the X and Y directions within a certain area by a head unit driving mechanism. The head unit driving mechanism includes a pair of fixed rails 8 that are respectively fixed to a pair of elevated frames provided on the base 1 and extend parallel to each other in the Y direction, and units that are supported by the fixed rails 8 and extend in the X direction. A support member 11 and a ball screw shaft 9 screwed into the unit support member 11 and driven by a Y-axis servo motor 10 are included. Also, a fixed rail 13 fixed to the unit support member 11 and supporting the head unit 6 so as to be movable in the X direction, and a ball screw that is screwed into the head unit 6 and driven using the X-axis servo motor 15 as a drive source. Shaft 14. That is, the head unit driving mechanism moves the head unit 6 in the X direction via the ball screw shaft 14 by driving the X axis servo motor 15 and also moves the unit via the ball screw shaft 9 by driving the Y axis servo motor 10. The support member 11 is moved in the Y direction, and as a result, the head unit 6 is moved in the X direction and the Y direction.

前記ヘッドユニット6は、先端にそれぞれ部品吸着用のノズル16aを備える複数本の軸状の実装用ヘッド16(本発明の移載用ヘッドに相当する)と、これら実装用ヘッド16をヘッドユニット6に対して昇降(Z方向の移動)およびノズル中心軸回りに回転(図2中のR方向の回転)させる、サーボモータ等のアクチュエータを駆動源とするヘッド駆動機構等とを備える。当例のヘッドユニット6は、X方向に一列に並ぶ、合計6本の実装用ヘッド16(以下、ヘッド16と略す)を備えている。   The head unit 6 includes a plurality of shaft-like mounting heads 16 (corresponding to the transfer heads of the present invention) each having a component suction nozzle 16 a at the tip, and these mounting heads 16 are connected to the head unit 6. And a head driving mechanism using an actuator such as a servo motor as a drive source that moves up and down (movement in the Z direction) and rotates around the central axis of the nozzle (rotation in the R direction in FIG. 2). The head unit 6 of this example includes a total of six mounting heads 16 (hereinafter abbreviated as heads 16) arranged in a line in the X direction.

各ヘッド16のノズル16aは、それぞれ電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置および大気の何れかに連通可能とされている。つまり、前記ノズル16aに負圧が供給されることで、ノズル16aにより部品が吸着、保持され、その後、正圧が供給されることで、ヘッド16による当該部品の吸着、保持が解除される。   The nozzle 16a of each head 16 can communicate with any of a negative pressure generator, a positive pressure generator, and the atmosphere via an electric switching valve. That is, when a negative pressure is supplied to the nozzle 16a, the component is adsorbed and held by the nozzle 16a, and thereafter, when the positive pressure is supplied, the adsorbing and holding of the component by the head 16 is released.

前記撮像ユニット7Aは、本発明の撮像装置に相当するものである。すなわち、各ヘッド16により部品供給部4、5から取り出された部品の吸着状態を認識すべく当該部品を撮像するものである。この撮像ユニット7Aは、前記基台1上における部品供給部5とコンベア2aとの間であってかつX方向における両トレイ5a、5bの間の位置に配設されている。   The imaging unit 7A corresponds to the imaging device of the present invention. In other words, the component 16 is imaged so as to recognize the suction state of the component taken out from the component supply units 4 and 5 by each head 16. The imaging unit 7A is disposed on the base 1 between the component supply unit 5 and the conveyor 2a and at a position between the trays 5a and 5b in the X direction.

前記撮像ユニット7Aは、各ヘッド16(ノズル16a)に吸着された部品を撮像するカメラ20と当該カメラ20による撮像用照明を提供する照明部21とを含む(図3参照)。前記カメラ20は、部品をその真下から撮像すべく上向きの姿勢で配設されている。照明部21は、複数のLEDを含み、部品の周囲かつ斜め下方から当該部品に照明光を照射するように構成されている。これにより、前記カメラ20は、ヘッド16に吸着された前記部品の主に底面を撮像する。なお、図示を省略しているが、上記ヘッド16には、光の反射を抑制する低反射面を有する背景板(バックプレート)が設けられており、この背景板によって部品の背景を黒く(暗く)写すことで、部品認識の精度を高めるようになっている。   The imaging unit 7A includes a camera 20 that captures an image of a component adsorbed by each head 16 (nozzle 16a) and an illumination unit 21 that provides illumination for imaging by the camera 20 (see FIG. 3). The camera 20 is arranged in an upward posture so as to take an image of a part from directly below. The illumination unit 21 includes a plurality of LEDs, and is configured to irradiate the component with illumination light from around the component and obliquely below. Thereby, the camera 20 images mainly the bottom surface of the component adsorbed by the head 16. Although not shown, the head 16 is provided with a background plate (back plate) having a low reflection surface that suppresses light reflection, and the background plate makes the background of the component black (darken). ) The accuracy of parts recognition is improved by copying.

上記カメラ20は、列状に並ぶ複数の撮像素子を備えたいわゆるラインセンサカメラであり、前記撮像素子がY方向に並ぶように上記基台1上に固定されている。すなわち、撮像ユニット7Aは、ヘッドユニット6がその上方をX方向にノンストップで移動する間に、各ヘッド16に吸着された部品を連続して撮像する。   The camera 20 is a so-called line sensor camera having a plurality of image sensors arranged in a row, and is fixed on the base 1 so that the image sensors are arranged in the Y direction. That is, the imaging unit 7A continuously captures the parts adsorbed by each head 16 while the head unit 6 moves non-stop in the X direction above the head unit 6.

この部品実装装置は、さらに、その動作を制御するための、図3に示すような制御装置30を備えている。制御装置30は、論理演算を実行するCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを記憶するROM、種々のデータを一時的に記憶するRAMおよびHDD等から構成されている。制御装置30は、その機能構成として、部品実装装置の全体の動作を統括的にコントロールする主制御部31と、各種処理プログラムや各種データを記憶する記憶部32と、基板搬送機構2、ヘッドユニット6及び各ヘッド16等の駆動を制御する駆動制御部33と、撮像ユニット7A(カメラ20及び照明部21)を制御するカメラ制御部34および照明制御部35と、カメラ20から出力される画像信号に所定の画像処理を施す画像処理部36とを備えており、これらが互いに信号のやり取りが可能となるように接続された構成を有する。   The component mounting apparatus further includes a control device 30 as shown in FIG. 3 for controlling the operation thereof. The control device 30 includes a CPU that executes logical operations, a ROM that stores various programs for controlling the CPU, a RAM that temporarily stores various data, an HDD, and the like. The control device 30 has, as its functional configuration, a main control unit 31 that comprehensively controls the overall operation of the component mounting apparatus, a storage unit 32 that stores various processing programs and various data, a substrate transport mechanism 2, and a head unit. 6, a drive control unit 33 that controls driving of each head 16, a camera control unit 34 and illumination control unit 35 that control the imaging unit 7 </ b> A (camera 20 and illumination unit 21), and an image signal output from the camera 20. And an image processing unit 36 for performing predetermined image processing, and these are connected so that signals can be exchanged with each other.

主制御部31は、記憶部32に記憶されている実装プログラムに従って駆動制御部33、カメラ制御部34および照明制御部35などを制御するとともに、ヘッド16に吸着された部品の画像認識やそのための各種演算処理等を行うものである。特に、部品認識の際には、各ヘッド16に吸着された部品を撮像すべくヘッドユニット6や撮像ユニット7Aを制御するとともに、取得された部品画像に基づき、後述する部品の斜め吸着状態の検知(判別)を含む部品の認識処理を実行することにより、ヘッド16による部品の吸着状態を認識する。すなわち、当例では、ヘッドユニット6、ヘッドユニット駆動機構、撮像ユニット7Aおよび制御装置30が本発明の部品移載装置に相当し、撮像ユニット7Aおよび制御装置30が本発明の部品認識装置に相当し、制御装置30が本発明の判別装置に相当する。   The main control unit 31 controls the drive control unit 33, the camera control unit 34, the illumination control unit 35, and the like according to the mounting program stored in the storage unit 32, and also recognizes the image of the component adsorbed on the head 16 and performs the same. Various arithmetic processes are performed. In particular, at the time of component recognition, the head unit 6 and the imaging unit 7A are controlled so as to image the component adsorbed on each head 16, and an oblique adsorption state of a component to be described later is detected based on the acquired component image. By executing the component recognition processing including (determination), the component adsorption state by the head 16 is recognized. That is, in this example, the head unit 6, the head unit drive mechanism, the imaging unit 7A, and the control device 30 correspond to the component transfer device of the present invention, and the imaging unit 7A and the control device 30 correspond to the component recognition device of the present invention. The control device 30 corresponds to the discrimination device of the present invention.

次に、上記制御装置30(主制御部31)の制御に基づく、当該部品実装装置の一連の実装動作について説明する。   Next, a series of mounting operations of the component mounting apparatus based on the control of the control device 30 (main control unit 31) will be described.

図4は、制御装置30による部品実装動作の制御の一例を示すフローチャートである。制御装置30は、まず、基板搬送機構2を制御し、基板3を上記実装作業位置に搬入して位置決め固定する(ステップS1)。そして、ヘッドユニット6を部品供給部4、5上に移動させ、各ヘッド16に順次部品を吸着させ(ステップS3、S5)、その後、基板3への部品の実装に先立ち、当該部品の撮像・認識処理を実行する(ステップS7)。この部品撮像・認識処理については後に詳述する。   FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the control of the component mounting operation by the control device 30. First, the control device 30 controls the substrate transport mechanism 2 to carry the substrate 3 into the mounting work position and position and fix it (step S1). Then, the head unit 6 is moved onto the component supply units 4 and 5, and the components are sequentially attracted to the respective heads 16 (steps S 3 and S 5). Thereafter, prior to mounting the component on the substrate 3, Recognition processing is executed (step S7). This component imaging / recognition process will be described in detail later.

部品撮像・認識処理が終了すると、制御装置30は、部品不良や吸着不良が有るか否かを判定し(ステップS9)、NOと判定した場合には、ヘッドユニット6を基板3上に移動させ、各ヘッド16に吸着された部品を、順次基板3上に搭載する(ステップS11)。一方、ステップS9でYESと判定した場合には、制御装置30は、基台1上に設置された図外の部品廃棄部の上方にヘッドユニット6を移動させ、各ヘッド16に吸着された部品のうち、部品不良や吸着不良に該当する部品を部品廃棄部に廃棄した後(ステップS17)、ステップS11に処理を移行し、残りの部品を順次搭載する。   When the component imaging / recognition process ends, the control device 30 determines whether there is a component failure or a suction failure (step S9), and if NO is determined, moves the head unit 6 onto the substrate 3. The components sucked by the heads 16 are sequentially mounted on the substrate 3 (step S11). On the other hand, if it is determined as YES in step S9, the control device 30 moves the head unit 6 above the component discarding unit (not shown) installed on the base 1 and the components adsorbed to each head 16 Among these, after discarding a component corresponding to a component failure or a suction failure to the component disposal unit (step S17), the process proceeds to step S11, and the remaining components are sequentially mounted.

各ヘッド16に吸着された部品を基板3に搭載すると、制御装置30は、要求される全部品を基板3に搭載したか否かを判定し(ステップS13)、NOと判定した場合には、処理をステップS3に移行し、ステップS3〜ステップS13の処理を繰り返す。そして、最終的にステップS13でYESと判定すると、制御装置30は、基板3の固定を解除し、基板搬送機構2を駆動して基板3を搬出する(ステップS15)。これにより、基板3に対する一連の部品実装作業が終了する。   When the components attracted by each head 16 are mounted on the substrate 3, the control device 30 determines whether all the required components are mounted on the substrate 3 (step S13). The process proceeds to step S3, and the processes in steps S3 to S13 are repeated. If it is finally determined YES in step S13, the control device 30 releases the fixation of the substrate 3 and drives the substrate transport mechanism 2 to carry out the substrate 3 (step S15). Thereby, a series of component mounting operations on the board 3 is completed.

図5は、上記ステップS7の部品撮像・認識処理の制御(サブルーチン)を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing the control (subroutine) of component imaging / recognition processing in step S7.

各ヘッド16による部品の吸着が完了すると(図4のステップS5でYES)、制御装置30は、ヘッドカウンタをリセットし(ステップS21)、部品の撮像処理を実行する(ステップS23)。具体的には、各ヘッド16を制御することにより、部品を所定の撮像高さ位置に配置した上で、例えば図1中の一点矢印に示すように、ヘッドユニット6を撮像ユニット7Aの上方でX方向(同図の例では+X側から−X側)に一定速度で移動させる。これにより、各ヘッド16に吸着された部品を連続的に撮像する。   When the suction of the component by each head 16 is completed (YES in step S5 in FIG. 4), the control device 30 resets the head counter (step S21) and executes the component imaging process (step S23). Specifically, by controlling each head 16, the components are arranged at predetermined imaging height positions, and the head unit 6 is placed above the imaging unit 7A, for example, as indicated by a one-pointed arrow in FIG. It is moved at a constant speed in the X direction (from the + X side to the -X side in the example in the figure). Thereby, the parts adsorbed by each head 16 are continuously imaged.

ヘッドユニット6が撮像ユニット7Aの上方を通過することで、全ての部品の撮像が終了すると(ステップS25でYES)、制御装置30は、ヘッドカウンタの値をインクリメントした後(ステップS27)、当該カウンタ値に対応するヘッド16に吸着された部品(以下、第n部品という)の認識処理を実行し(ステップS29)、部品認識が成功したか否かを判定する(ステップS31)。例えば制御装置30は、ステップS23で取得された第n部品の画像、すなわち部品とその背景が写り込んだ画像(以下、部品画像と称す)に基づき、当該部品画像の各画素のうち、予め設定された閾値T1よりも高い(明るい)輝度値に基づき部品を認識する処理を実行する。具体的には、部品底面を特定し、この部品の底面画像に基づいて部品の吸着状態を認識し、当該認識処理が成功したか否かを判定する。例えば、部品が未吸着であった場合(吸着ミスが発生した場合)には、上記画素領域の面積がゼロとなるため、このような場合には、制御装置30は、上記画素領域の面積が規定範囲外であるとして、ステップS31でNOと判定し、ステップS43に処理を移行する。このステップS43において全てのヘッド16の吸着部品について部品認識および認識処理の成否判定が終了したか否かを判定し、終了していない場合には、ステップS27に処理を移行する。これにより次の部品の認識に移る。部品認識(ステップS29)および認識処理の成否判定(ステップS31)の各処理はヘッドカウンタの値をインクリメントして順次実施されるので、第N部品について認識処理が成功しなかった場合には、それ以外の部品の部品認識および認識処理の成否判定は終了しており、ステップS43を経て本フローチャートを終了し、図4の上記ステップS9の処理に移行する。   When the imaging of all the components is completed by passing the head unit 6 above the imaging unit 7A (YES in step S25), the control device 30 increments the value of the head counter (step S27), and then the counter A recognition process of a component (hereinafter referred to as an n-th component) attracted to the head 16 corresponding to the value is executed (step S29), and it is determined whether the component recognition is successful (step S31). For example, the control device 30 sets in advance among the pixels of the component image based on the image of the n-th component acquired in step S23, that is, an image in which the component and its background are reflected (hereinafter referred to as a component image). The process of recognizing the component is executed based on the brightness value higher (brighter) than the set threshold value T1. Specifically, the bottom surface of the component is specified, the suction state of the component is recognized based on the bottom image of the component, and it is determined whether or not the recognition process has been successful. For example, when the component is not picked up (when a picking error occurs), the area of the pixel region becomes zero. In such a case, the control device 30 causes the area of the pixel region to be small. In step S31, NO is determined as being outside the specified range, and the process proceeds to step S43. In this step S43, it is determined whether or not the component recognition and the success / failure determination of the recognition process have been completed for the suction components of all the heads 16. If not completed, the process proceeds to step S27. As a result, the next part is recognized. Each process of the component recognition (step S29) and the success / failure determination of the recognition process (step S31) is sequentially performed by incrementing the value of the head counter, so if the recognition process is not successful for the Nth component, The component recognition of other components and the success / failure determination of the recognition process have been completed, the process ends in step S43, and the process proceeds to step S9 in FIG.

なお、ステップS29の処理では、主にヘッド16に対する部品の水平方向の位置ずれや、垂直軸(ヘッド16)回りの部品の位置ずれが認識される。   In the process of step S29, the positional deviation of the component in the horizontal direction with respect to the head 16 and the positional deviation of the component around the vertical axis (head 16) are mainly recognized.

一方、ステップS31でYESと判定した場合には、制御装置30は、上記記憶部32に記憶されている当該部品の部品データに基づき、第n部品がDIP等のリード付部品であるか否かを判定した後(ステップS33)、第n部品の部品画像のうち、ステップS29で特定した部品底面の周囲の輝度値に基づき第n部品が斜め吸着状態か否かの判定処理を実行する。   On the other hand, if YES is determined in step S31, the control device 30 determines whether or not the nth component is a leaded component such as DIP based on the component data of the component stored in the storage unit 32. Is determined (step S33), and a process of determining whether or not the n-th component is in an oblique suction state is executed based on the luminance value around the component bottom surface specified in step S29 in the component image of the n-th component.

具体的には、ステップS33でNOと判定した場合には、制御装置30は、第n部品の部品画像のうち、部品底面の全周に亘って輝度値を求める。より詳しくは、図6に示すように、部品の底面画像Iaの周囲に、部品の各辺に沿った所定面積を有する検査エリアA1〜A4を設定し、各検査エリアA1〜A4の画素の輝度値を平均して平均輝度値を演算した上で(ステップS35)、検査エリアA1〜A4各々の平均輝度値が予め設定された閾値T2(閾値T2<閾値T1)よりも高い(明るい)か否かを判定する(ステップS39)。なお、この閾値T2は、上記背景板(バックプレート)により形成される背景画像の平均輝度値と同等の値に設定されている。   Specifically, when it is determined NO in step S33, the control device 30 obtains a luminance value over the entire circumference of the bottom surface of the component in the component image of the nth component. More specifically, as shown in FIG. 6, inspection areas A1 to A4 having a predetermined area along each side of the component are set around the bottom image Ia of the component, and the luminance of the pixels in each inspection area A1 to A4 is set. After averaging the values and calculating the average luminance value (step S35), whether the average luminance value of each of the inspection areas A1 to A4 is higher (brighter) than a preset threshold value T2 (threshold value T2 <threshold value T1). Is determined (step S39). The threshold value T2 is set to a value equivalent to the average luminance value of the background image formed by the background plate (back plate).

そして、ここでNOと判定した場合、すなわち、検査エリアA1〜A4のうち、少なくとも一つの検査エリアにおいて平均輝度値が閾値T2以上である場合には、制御装置30は、当該第n部品は斜め吸着状態であると認定し、そのときのヘッドカウンタの値(当該第n部品が吸着されたヘッド16)を記憶して(ステップS41)、ステップS43に処理を移行する。   And when it determines with NO here, ie, when an average luminance value is more than threshold value T2 in at least one inspection area among inspection areas A1-A4, control device 30 makes the nth part slant. It recognizes that it is in the suction state, stores the value of the head counter at that time (the head 16 to which the n-th component is sucked) (step S41), and shifts the processing to step S43.

つまり、図6に示すように、斜め吸着されることなく(上下方向に傾くことなく)部品がヘッド16(ノズル16a)に正しく吸着されている場合、部品を真下から撮像すると、部品の底面画像Iaの周囲には背景画像のみが写る。そのため、各検査エリアA1〜A4の平均輝度値は、いずれも上記閾値T2以下となる。これに対して、図7に示すように、部品とノズル16a先端との間に、例えば半田等の異物Fmが挟み込まれるなどして、部品が斜め吸着されている場合には、同図又は図8に示すように、底面画像Iaの周囲に側面画像Ib、Icが写り込むため、側面画像Ib、Icが写り込んだ検査エリアA2、A3の平均輝度値が高くなる。よって、上記のように、底面画像Iaの周囲の各検査エリアA1〜A4の平均輝度値と上記閾値T2とを比較すること、すなわち、部品画像への側面画像Ib、Icの写り込み状態を調べることで、斜め吸着状態の有無の判別が可能となる。   That is, as shown in FIG. 6, when the component is correctly sucked to the head 16 (nozzle 16 a) without being sucked diagonally (without tilting up and down), when the component is imaged from directly below, the bottom image of the component Only a background image appears around Ia. Therefore, the average luminance values of the inspection areas A1 to A4 are all equal to or lower than the threshold value T2. On the other hand, as shown in FIG. 7, when a component is adsorbed obliquely, for example, by foreign matter Fm such as solder being sandwiched between the component and the tip of the nozzle 16a, As shown in FIG. 8, since the side images Ib and Ic are reflected around the bottom image Ia, the average luminance values of the inspection areas A2 and A3 in which the side images Ib and Ic are reflected are high. Therefore, as described above, the average luminance value of each of the inspection areas A1 to A4 around the bottom image Ia is compared with the threshold value T2, that is, the reflection state of the side images Ib and Ic on the component image is examined. This makes it possible to determine whether or not there is an oblique suction state.

なお、ステップS33でYESと判定した場合には、制御装置30は、部品の底面画像Iaの周囲のうち、リードが形成された各辺を除く残りの各辺に沿ってのみ検査エリアを設定し、各検査エリアについて平均輝度値を演算した上で(ステップS37)、当該検査エリアの何れかの平均輝度値が上記閾値T2よりも高い(明るい)か否かを判定する(ステップS39)。つまり、リードは光が反射し易く底面画像Iaと同様に画像の輝度値が高くなるため、第n部品がリード部品である場合には、リード画像が側面画像Ibと誤認識されることを防止するために、リードが形成された各辺を除いた残りの各辺に沿ってのみ検査エリアを設定するようになっている。   If YES is determined in step S33, the control device 30 sets the inspection area only along the remaining sides of the part bottom image Ia except the sides where the leads are formed. After calculating the average luminance value for each inspection area (step S37), it is determined whether any of the average luminance values in the inspection area is higher (brighter) than the threshold value T2 (step S39). That is, the lead is easy to reflect light, and the brightness value of the image is increased similarly to the bottom image Ia. Therefore, when the nth component is a lead component, the lead image is prevented from being erroneously recognized as the side image Ib. Therefore, the inspection area is set only along the remaining sides excluding the sides where the leads are formed.

ステップS43では、制御装置30は、ヘッドカウンタの値がヘッド数(N)に等しいか、すなわち、全てのヘッド16の吸着部品について斜め吸着状態か否かの判定処理を実施したか否かを判定する。ここで、NOの場合には、制御装置30は、処理をステップS27に移行し、ステップS27〜S41の処理を繰り返し、最終的に全ヘッド16の吸着部品について斜め吸着状態の判定処理を終了したと判定すると、本フローチャートを終了し、図4の上記ステップS9の処理に移行する。   In step S43, the control device 30 determines whether or not the value of the head counter is equal to the number of heads (N), that is, whether or not the determination process of whether or not the suction components of all the heads 16 are in the diagonal suction state has been performed. To do. Here, in the case of NO, the control device 30 shifts the processing to step S27, repeats the processing of steps S27 to S41, and finally ends the diagonal suction state determination processing for the suction components of all the heads 16. If it is determined, the flowchart is ended, and the process proceeds to step S9 in FIG.

なお、制御装置30は、また、図4のステップS11の処理では、上記ステップS29の処理で認識した部品の吸着状態(位置ずれ)に基づき、部品の搭載位置の補正(各部品搭載位置に対し搭載時の各ヘッド16のX方向位置、Y方向位置およびR方向位置の補正)等を行う。また、図5のステップS41で記憶したヘッド16、つまり、部品が斜め吸着状態であると判別したヘッド16については、制御装置30は、図4のステップS9の処理において吸着不良が発生していると判定する。従って、当該ヘッド16に吸着された部品は、図4のステップS17の処理で、部品廃棄部に廃棄されることとなる。   In addition, in the process of step S11 in FIG. 4, the control device 30 corrects the mounting position of the component (for each component mounting position based on the suction state (positional deviation) of the component recognized in the process of step S29. Correction of the X-direction position, Y-direction position, and R-direction position of each head 16 at the time of mounting) is performed. Further, for the head 16 stored in step S41 of FIG. 5, that is, the head 16 that has been determined that the component is in the diagonally sucked state, the control device 30 has caused a suction failure in the process of step S9 of FIG. Is determined. Therefore, the component attracted by the head 16 is discarded by the component disposal unit in the process of step S17 in FIG.

以上説明したように、この部品実装装置によれば、基台1上に設置された撮像ユニット7Aにより各ヘッド16に吸着された部品を真下からのみ撮像し、その画像に基づき部品の斜め吸着状態の有無を判別する。そのため、部品を側方から撮像することによって斜め吸着状態の有無を判別する従来装置(特許文献1に記載された部品実装装置)のように、撮像装置によってヘッド16の動作が制限されることが無い。しかも、部品を真下から撮像したときに部品画像へ写り込む、部品の側面画像Ib、Icの検知に基づいて斜め吸着状態の有無を判別するので、当該判別に際して部品の向き(垂直軸回りの向き)よる影響を受け難くい。従って、この部品実装装置によれば、ヘッド16(ヘッドユニット6)の動作の自由度を阻害することなく、部品の斜め吸着をより確実に検知することが可能となる。   As described above, according to this component mounting apparatus, the component adsorbed to each head 16 is imaged only from directly below by the imaging unit 7A installed on the base 1, and the component is diagonally adsorbed based on the image. Whether or not there is. Therefore, the operation of the head 16 may be limited by the imaging device as in the conventional device (component mounting device described in Patent Document 1) that determines the presence or absence of the diagonally sucked state by imaging the component from the side. No. In addition, since the presence or absence of the diagonally sucked state is determined based on the detection of the side images Ib and Ic of the component that appear in the component image when the component is imaged from directly below, the orientation of the component (the direction around the vertical axis) ) Not easily affected by. Therefore, according to this component mounting apparatus, it is possible to more reliably detect oblique suction of components without hindering the degree of freedom of operation of the head 16 (head unit 6).

なお、この部品実装装置では、部品の斜め吸着の判定に際し(ステップS39の処理)、部品の底面画像Iaの周囲に設定した各検査エリアA1〜A4の平均輝度値と閾値T2とを比較しているが、この場合、閾値T2の値を背景画像の平均輝度値よりも若干高めに設定するのが好適である。すなわち、水平面に対する傾き角度が比較的小さい、軽度の斜め吸着は、基板3への搭載に支障のない場合が少なくない。よって、基板3への搭載に支障の出ない軽度の斜め吸着が許容される範囲で閾値T2の値を高く設定すれば、図4のステップS17の処理を実施する頻度を低減して実装作業の効率化を図るとともに、廃棄部品の数を低減することが可能となる。   In this component mounting apparatus, when determining the oblique suction of the component (processing in step S39), the average luminance value of each of the inspection areas A1 to A4 set around the bottom surface image Ia of the component is compared with the threshold value T2. In this case, however, it is preferable to set the value of the threshold value T2 slightly higher than the average luminance value of the background image. That is, the slight slant suction with a relatively small inclination angle with respect to the horizontal plane often has no problem in mounting on the substrate 3. Therefore, if the value of the threshold value T2 is set high within a range in which slight oblique suction that does not hinder the mounting on the substrate 3 is allowed, the frequency of performing the processing of step S17 in FIG. It is possible to improve efficiency and reduce the number of discarded parts.

また、部品の斜め吸着状態における傾き方向及び傾き角度(傾きの度合)と各検査エリアA1〜A4の輝度値との間には幾何学的に密接な関係があるため、予め部品の傾き方向及び傾き角度と各検査エリアA1〜A4の輝度値との相関関係を試験的に求めて記憶部32に記憶させおき、例えば図5のステップS41の処理では、部品画像から求めた各検査エリアA1〜A4の輝度値に基づいて部品の具体的な傾き方向と傾き角度とを特定し、その結果に基づき部員の斜め吸着の認定を行うようにしてもよい。この構成によれば、当該斜め吸着の認定をより正確に行うことが可能となる。   Further, since there is a geometrically close relationship between the inclination direction and inclination angle (degree of inclination) in the oblique suction state of the component and the luminance values of the inspection areas A1 to A4, the inclination direction of the component and A correlation between the tilt angle and the luminance values of the inspection areas A1 to A4 is obtained on a trial basis and stored in the storage unit 32. For example, in the process of step S41 in FIG. Based on the brightness value of A4, a specific inclination direction and inclination angle of the component may be specified, and the member may be identified as being obliquely attracted based on the result. According to this configuration, the oblique adsorption can be more accurately identified.

< 第2実施形態 >
図9は、第2実施形態に係る部品実装装置を平面図で示しており、図10は、この部品実装装置の主用な電気的構成をブロック図で示している。なお、第2実施形態に係る部品実装装置の基本構成は、第1実施形態の部品実装装置の構成と共通するため、第1実施形態の部品実装装置と共通の構成については同一符号を付して説明を省略し、主に第1実施形態の部品実装装置との相違点について以下に詳細に説明する。
<Second Embodiment>
FIG. 9 is a plan view showing the component mounting apparatus according to the second embodiment, and FIG. 10 is a block diagram showing the main electrical configuration of the component mounting apparatus. Note that the basic configuration of the component mounting apparatus according to the second embodiment is the same as the configuration of the component mounting apparatus of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given to the configurations common to the component mounting apparatus of the first embodiment. Description will be omitted, and differences from the component mounting apparatus of the first embodiment will be mainly described in detail below.

第2実施形態に係る部品実装装置は、ヘッド16(ノズル16a)に吸着された部品をその真下から撮像する上記撮像ユニット7A(以下、第1撮像ユニット7Aという/本発明の第1撮像装置に相当する)に加え、部品を斜め下方から撮像する第2撮像ユニット7B(本発明の第2撮像装置に相当する)を備えている。   In the component mounting apparatus according to the second embodiment, the imaging unit 7A (hereinafter referred to as the first imaging unit 7A) that captures an image of the component adsorbed by the head 16 (nozzle 16a) from directly below the first imaging apparatus of the present invention. In addition, a second image pickup unit 7B (corresponding to the second image pickup device of the present invention) for picking up images of components from obliquely below is provided.

第2撮像ユニット7Bは、リード付部品の各リードのコプラナリティ(平坦度)検査や上記斜め吸着状態の有無判定を行うために部品を撮像するものである。   The second image pickup unit 7B picks up an image of the component in order to inspect the coplanarity (flatness) of each lead of the component with lead and determine the presence or absence of the oblique suction state.

第2撮像ユニット7Bは、第1撮像ユニット7Aに隣接(+Y側に隣接)して配設されている。第2撮像ユニット7Bは、撮像ユニット7Aと同様に、複数の撮像素子が列状に並ぶラインセンサカメラ(カメラ22)と照明部23とを含む(図10参照)。   The second imaging unit 7B is disposed adjacent to the first imaging unit 7A (adjacent to the + Y side). Similarly to the imaging unit 7A, the second imaging unit 7B includes a line sensor camera (camera 22) in which a plurality of imaging elements are arranged in a line and an illumination unit 23 (see FIG. 10).

図13に示すように、カメラ22は、X方向に沿って部品をその斜め下方から撮像すべく所定の仰角θで斜め上向きの姿勢で配設されている。当例では、カメラ22は、撮像素子がY方向に並び、かつ基板3の搬出側(+X側)から搬入側(−X側)に向かって仰角θ=40°で基台1上に配設されている。これにより、第2撮像ユニット7Bは、ヘッドユニット6がその上方をX方向にノンストップで移動する間に、各ヘッド16に吸着された部品を斜め下方から連続して撮像する。   As shown in FIG. 13, the camera 22 is disposed in a diagonally upward posture at a predetermined elevation angle θ so as to image a component from the diagonally lower side along the X direction. In this example, the camera 22 is arranged on the base 1 at an elevation angle θ = 40 ° from the carry-out side (+ X side) of the substrate 3 toward the carry-in side (−X side). Has been. As a result, the second imaging unit 7B continuously images the components adsorbed by the heads 16 from obliquely below while the head unit 6 moves non-stop in the X direction above the head unit 6.

また、制御装置30は、図10に示すように、第1撮像ユニット7A(カメラ20及び照明部21)に対応するカメラ制御部34、照明制御部35および画像処理部36に加えて、第2撮像ユニット7B(カメラ22及び照明部23)に対応するカメラ制御部37、照明制御部38および画像処理部39を備えており、これらと上記主制御部31等とが互いに信号のやり取りが可能となるように接続された構成を有する。そして、部品認識の際には、主制御部31が、各ヘッド16に吸着された部品を撮像すべく各撮像ユニット7A、7Bを制御するとともに、取得された部品画像に基づき、部品の斜め吸着状態の検知(判別)を含む部品の認識処理を実行することにより、ヘッド16による部品の吸着状態を認識する。すなわち、当例では、ヘッドユニット6、ヘッドユニット駆動機構、撮像ユニット7A、7Bおよび制御装置30が本発明の部品移載装置に相当し、撮像ユニット7A、7Bおよび制御装置30が本発明の部品認識装置に相当する。また、ヘッドユニット駆動機構および制御装置30が本発明の姿勢補正装置に相当する。   In addition to the camera control unit 34, the illumination control unit 35, and the image processing unit 36 corresponding to the first imaging unit 7A (the camera 20 and the illumination unit 21), the control device 30 includes, as shown in FIG. A camera control unit 37, an illumination control unit 38, and an image processing unit 39 corresponding to the imaging unit 7B (camera 22 and illumination unit 23) are provided, and these and the main control unit 31 can exchange signals with each other. It has the structure connected so. At the time of component recognition, the main control unit 31 controls each of the imaging units 7A and 7B so as to capture an image of the component attracted by each head 16, and based on the acquired component image, the component is diagonally attracted. By performing a component recognition process including state detection (discrimination), the component adsorption state by the head 16 is recognized. That is, in this example, the head unit 6, the head unit driving mechanism, the imaging units 7A and 7B, and the control device 30 correspond to the component transfer device of the present invention, and the imaging units 7A and 7B and the control device 30 are the components of the present invention. It corresponds to a recognition device. Further, the head unit driving mechanism and the control device 30 correspond to the posture correction device of the present invention.

第2実施形態の制御装置30(主制御部31)による一連の実装動作の制御は、図4のフローチャートのステップS7の部品撮像・認識処理を除き、当該フローチャートに示した制御と同等である。よって、以下に、第2実施形態に係る部品撮像・認識処理(ステップS7の処理)について詳しく説明する。   Control of a series of mounting operations by the control device 30 (main control unit 31) of the second embodiment is the same as the control shown in the flowchart except for the component imaging / recognition process in step S7 of the flowchart of FIG. Therefore, the part imaging / recognition process (the process of step S7) according to the second embodiment will be described in detail below.

図11及び図12は、第2実施形態に係る部品撮像・認識処理の制御を示すフローチャートである。制御装置30は、ヘッドユニット6の全ヘッド16による部品吸着が完了したと判定すると(図4のステップS5でYES)、ヘッドカウンタをリセットし(ステップS51)、第1撮像ユニット7Aによる部品の撮像処理を実行する(ステップS53、S55)。さらに、ヘッドカウンタの値をインクリメントした後(ステップS57)、当該カウンタ値に対応するヘッド16に吸着された部品(第n部品)の認識処理を実行し(ステップS59)、部品認識が成功したか否かを判定する(ステップS61)。これらのステップS51〜S61、S65の処理は、図5のステップS21〜S31、S43の処理と同じである。   FIG. 11 and FIG. 12 are flowcharts showing control of component imaging / recognition processing according to the second embodiment. If the controller 30 determines that the component suction by all the heads 16 of the head unit 6 has been completed (YES in step S5 in FIG. 4), the head counter is reset (step S51), and imaging of the component by the first imaging unit 7A is performed. Processing is executed (steps S53 and S55). Further, after incrementing the value of the head counter (step S57), a recognition process of the component (n-th component) attracted to the head 16 corresponding to the counter value is executed (step S59), and the component recognition is successful. It is determined whether or not (step S61). The processes in steps S51 to S61 and S65 are the same as the processes in steps S21 to S31 and S43 in FIG.

ステップS61でYESの場合には、制御装置30は、ステップS59で特定した部品の底面画像に基づき、部品の吸着角度(図2中のR方向の回転角度)を0°修正する処理(姿勢補正処理)を実行する(ステップS63)。具体的には、図15の実線に示すように、ヘッド16に対して回転方向(R方向)にずれている場合、詳しくは特定の側面の法線が平面視でX方向からずれている場合には、制御装置30は、当該法線が平面視でX方向と平行となるように(図15中の二点差線に示す状態となるように)、ヘッド16を回転駆動する。   If YES in step S61, the control device 30 corrects the component suction angle (rotation angle in the R direction in FIG. 2) by 0 ° (posture correction) based on the bottom image of the component specified in step S59. Process) is executed (step S63). Specifically, as shown by the solid line in FIG. 15, when the head 16 is shifted in the rotational direction (R direction), specifically, when the normal of a specific side is shifted from the X direction in plan view The control device 30 rotates the head 16 so that the normal line is parallel to the X direction in plan view (so that it is in the state indicated by the two-dot difference line in FIG. 15).

次いで、ヘッドカウンタの値がヘッド数(N)に等しいか、すなわち、全てのヘッド16の吸着部品について、部品認識および吸着角度の0°修正の各処理が実行されたか否かを判定する(ステップS65)。ここで、NOの場合には、制御装置30は、処理をステップS57に移行し、ステップS57〜S65の処理を繰り返す。   Next, it is determined whether or not the value of the head counter is equal to the number of heads (N), that is, whether or not the processing of component recognition and 0 ° correction of the suction angle has been executed for the suction components of all the heads 16 (step). S65). Here, in the case of NO, the control device 30 shifts the process to step S57 and repeats the processes of steps S57 to S65.

そして、最終的にステップS65でYESと判定すると、制御装置30は、ヘッドカウンタをリセットした後(ステップS67)、第2撮像ユニット7Bによる部品の撮像処理を実行する(ステップS69)。具体的には、図1中の一点鎖線矢印に示すように、第1撮像ユニット7Aの上方を通過したヘッドユニット6をY方向(+Y側)にシフトさせた後、第2撮像ユニット7Bに向かってヘッドユニット6を逆方向(−X側から+X側に向かって)一定速度で移動させることにより、第2撮像ユニット7Bの上方を通過させる。これにより、各ヘッド16に吸着された部品を連続的に撮像する。   If it is finally determined YES in step S65, the control device 30 resets the head counter (step S67), and then performs component imaging processing by the second imaging unit 7B (step S69). Specifically, as indicated by a one-dot chain arrow in FIG. 1, the head unit 6 that has passed above the first imaging unit 7A is shifted in the Y direction (+ Y side) and then directed to the second imaging unit 7B. By moving the head unit 6 in the reverse direction (from the −X side to the + X side) at a constant speed, the head unit 6 is passed over the second imaging unit 7B. Thereby, the parts adsorbed by each head 16 are continuously imaged.

第2撮像ユニット7Bの上方をヘッドユニット6が通過することにより、全ての部品の撮像が終了すると(ステップS71でYES)、制御装置30は、ヘッドカウンタの値をインクリメントした後(ステップS73)、当該カウンタ値に対応するヘッド16に吸着されている部品(第n部品)の認識処理を実行し(ステップS75)、部品認識が成功したか否かを判定する(ステップS77)。なお、処理の対象となる撮像データが異なる撮像ユニットによるものであるが、ステップS73〜S77、S91の処理は、ステップS57〜S61、S65(図5のステップS27〜S31、S43)の処理と基本的には同じであり、部品底面を特定することにより行われる。但し、部品底面を特定する際の平均輝度値との比較対象である閾値(閾値T3とする)は、図13に示すように、ヘッド16に部品が正しく吸着されている状態(斜め吸着を伴わない状態)で撮像した部品の底面画像の平均輝度値に基づき、当該底面を特定し得るような値に設定されている。   When the head unit 6 passes over the second imaging unit 7B and imaging of all components is completed (YES in step S71), the control device 30 increments the value of the head counter (step S73). A recognition process of the component (n-th component) adsorbed on the head 16 corresponding to the counter value is executed (step S75), and it is determined whether the component recognition is successful (step S77). Note that although the imaging data to be processed is based on different imaging units, the processes in steps S73 to S77 and S91 are basically the same as the processes in steps S57 to S61 and S65 (steps S27 to S31 and S43 in FIG. 5). This is the same, and is performed by specifying the bottom surface of the component. However, the threshold value (referred to as threshold value T3) to be compared with the average luminance value when specifying the bottom surface of the component is a state in which the component is correctly attracted to the head 16, as shown in FIG. Is set to a value that allows the bottom surface to be specified based on the average luminance value of the bottom image of the component imaged in a non-existing state.

ステップS77でYESと判定した場合には、制御装置30は、上記記憶部32に記憶されている当該部品の部品データに基づき、第n部品が、カメラ22による部品撮像時に当該カメラ22に対向する側の側面にリードを有するものであるか否かを判定した後(ステップS79)、当該第n部品の部品画像のうち、ステップS69で特定した部品底面の周囲の輝度値に基づき、当該第n部品が斜め吸着状態か否かの判定処理を実行する。   If YES is determined in step S77, the control device 30 causes the n-th component to face the camera 22 at the time of component imaging by the camera 22 based on the component data of the component stored in the storage unit 32. After determining whether or not it has a lead on the side surface (step S79), based on the luminance value around the bottom surface of the component identified in step S69 among the component images of the nth component, the nth A process for determining whether or not the component is in an oblique suction state is executed.

具体的には、ステップS79でNOと判定した場合、例えば図16の実線に示すように、第n部品が、カメラ22に対向する側の側面にリードを有していない部品の場合には、部品の底面画像の周囲のうち、カメラ22に対向する側に検査エリア(図示省略)を設定し、当該検査エリアの画素の平均輝度値を演算した上で(ステップS81)、当該平均輝度値が予め設定された閾値T4(閾値T4<閾値T3)よりも高い(明るい)か否かを判定する(ステップS83)。この閾値T4は、背景画像の平均輝度値より若干高い値に設定されている。   Specifically, when it is determined NO in step S79, for example, as shown by a solid line in FIG. 16, when the n-th component is a component that does not have a lead on the side facing the camera 22, An inspection area (not shown) is set on the side facing the camera 22 in the periphery of the bottom image of the component, and the average luminance value of the pixels in the inspection area is calculated (step S81). It is determined whether or not the threshold value is higher (brighter) than a preset threshold value T4 (threshold value T4 <threshold value T3) (step S83). This threshold value T4 is set to a value slightly higher than the average luminance value of the background image.

そして、ここでNOと判定した場合、すなわち、検査エリアの平均輝度値が閾値以下である場合には、制御装置30は、当該第n部品は斜め吸着状態であると認定し、そのときのヘッドカウンタの値(当該第n部品が吸着されたヘッド16)を記憶して(ステップS85)、ステップS91に処理を移行する。   And when it determines with NO here, ie, when the average luminance value of a test | inspection area is below a threshold value, the control apparatus 30 recognizes that the said nth component is a diagonally-suction state, and the head at that time The counter value (the head 16 to which the nth component is sucked) is stored (step S85), and the process proceeds to step S91.

すなわち、図13に示すように、斜め吸着されることなく部品がヘッド16(ノズル16a)に吸着されている場合、部品を斜め下方から撮像すると、部品画像には、部品底面Caの画像に加えて、カメラ22に対向する側の側面Cbの画像が写り込む。そのため、上記検査エリアの平均輝度値は上記閾値T4よりも高くなる。これに対して、図14の実線に示すように、部品が斜め吸着されている場合、詳しくは反カメラ側(−X側)が低くなるように部品が斜め吸着されている場合には、部品側面Cbの写り込み量が減少するため、検査エリアの平均輝度値は上記閾値T4以下となる。よって、上記のように、部品お底面画像の周囲のうち、カメラ22に対向する側に設定した検査エリアの平均輝度値と上記閾値T4とを比較すること、すなわち、部品画像への部品側面Cbの写り込こみ状態を調べることで、斜め吸着状態の有無判別が可能となる。これは、図14の実線に示すように、X方向と平行な線分に対してのみ部品が上下方向に傾いている場合に限らず、さらにY方向と平行な線分に対して上下方向に傾いている場合も同様である。   That is, as shown in FIG. 13, when a component is adsorbed to the head 16 (nozzle 16a) without being adsorbed diagonally, when the component is imaged from obliquely below, the component image is added to the image of the component bottom surface Ca. Thus, the image of the side Cb on the side facing the camera 22 is reflected. Therefore, the average luminance value of the inspection area is higher than the threshold value T4. On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 14, when the component is sucked diagonally, specifically, when the component is sucked diagonally so that the opposite camera side (−X side) is lowered, the component Since the amount of reflection on the side surface Cb decreases, the average luminance value in the inspection area is equal to or less than the threshold value T4. Therefore, as described above, the average luminance value of the inspection area set on the side facing the camera 22 in the periphery of the component bottom image is compared with the threshold value T4, that is, the component side surface Cb to the component image. It is possible to determine whether or not there is an oblique adsorption state by examining the reflected state. This is not limited to the case where the component is inclined in the vertical direction only with respect to the line segment parallel to the X direction, as shown by the solid line in FIG. 14, and further in the vertical direction with respect to the line segment parallel to the Y direction. The same applies when tilted.

なお、部品の斜め吸着の状態としては、図14の二点鎖線に示すように、カメラ側(+X側)が低くなるように部品が傾く場合も考えられるが、この場合には、部品底面Caの写り込み量が減少する結果、ステップS75で部品を認識できない(ステップS77でNO)可能性が高くなる。そのため、当実施形態では、このような斜め吸着については、ステップS75,77の処理で対処するようにしている。   In addition, as a state of the diagonal suction of the component, as shown by a two-dot chain line in FIG. 14, the component may be inclined so that the camera side (+ X side) is lowered. As a result, the possibility that the component cannot be recognized in step S75 (NO in step S77) increases. Therefore, in this embodiment, such oblique adsorption is dealt with by the processing in steps S75 and 77.

一方、ステップS79でYESと判定した場合、例えば図15の二点鎖線に示すように、第n部品が、カメラ22に対向する側の側面にリードを有する部品である場合には、部品の底面画像Iaの周囲のうち、Y方向の両外側にそれぞれ検査エリア(図示省略)を設定し、各検査エリアの画素の平均輝度値を演算した上で(ステップS87)、当該平均輝度値が予め設定された閾値T4よりも高い(明るい)か否かを判定する(ステップS89)。この閾値は、ステップS83の閾値と同じ値である。   On the other hand, if YES is determined in step S79, for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 15, if the n-th component is a component having a lead on the side facing the camera 22, the bottom surface of the component In the periphery of the image Ia, inspection areas (not shown) are set on both outer sides in the Y direction, the average luminance value of the pixels in each inspection area is calculated (step S87), and the average luminance value is set in advance. It is determined whether it is higher (brighter) than the set threshold value T4 (step S89). This threshold value is the same value as the threshold value in step S83.

そして、ここでYESと判定した場合、制御装置30は、処理をステップS85に移行し、当該第n部品が吸着されたヘッド16(ヘッドカウンタの値)を記憶する。すなわち、斜め吸着されることなく部品がヘッド16(ノズル16a)に吸着されている場合(図13参照)には、部品のうち、底面Caとカメラ22に対向する側の側面Cbだけが部品画像に写り込むだけで、それ以外の側面、つまりY方向両側の側面は写り込まない。よって、上記のように、部品のY方向両側の側面の写り込こみ状態を検知すること、すなわち、上記の通り、底面画像Iaの周囲のうち、Y方向の両外側に設定した各検査エリアの平均輝度値と上記閾値とを比較することで斜め吸着状態の有無判別が可能となる。   If YES is determined in this step, the control device 30 shifts the processing to step S85 and stores the head 16 (the value of the head counter) on which the n-th component is sucked. That is, when the component is adsorbed to the head 16 (nozzle 16a) without being adsorbed diagonally (see FIG. 13), only the side surface Cb on the side facing the bottom surface Ca and the camera 22 is the component image. The other side, that is, the sides on both sides in the Y direction is not reflected. Therefore, as described above, the reflected state of the side surfaces on both sides in the Y direction of the part is detected, that is, as described above, the inspection area set on both outer sides in the Y direction around the bottom image Ia. By comparing the average luminance value and the threshold value, it is possible to determine whether or not there is an oblique suction state.

次に、制御装置30は、ヘッドカウンタの値がヘッド数(N)に等しいか、すなわち、全てのヘッド16の吸着部品について斜め吸着状態か否かの判定処理を実行したか否かを判定する(ステップS91)。ここで、NOの場合には、制御装置30は、処理をステップS73に移行し、ステップS73〜S89の処理を繰り返し、最終的に全ての吸着部品について斜め吸着状態の判定処理が終了すると、本フローチャートを終了し、図4のステップS9の処理に移行する。   Next, the control device 30 determines whether or not the value of the head counter is equal to the number of heads (N), that is, whether or not the determination process of whether or not the suction components of all the heads 16 are in the diagonal suction state has been executed. (Step S91). Here, in the case of NO, the control device 30 shifts the processing to step S73, repeats the processing of steps S73 to S89, and finally completes the diagonal suction state determination processing for all suction components. The flowchart is terminated, and the process proceeds to step S9 in FIG.

以上のような第2実施形態の部品実装装置についても、基台1上に設置された第2撮像ユニット7Bにより各ヘッド16に吸着された部品を下方(斜め下方)から撮像し、その画像に基づき部品の斜め吸着状態の有無を判別する。そのため、第1実施形態の部品実装装置と同様に、ヘッド16(ヘッドユニット6)の動作の自由度を阻害することなく、部品の斜め吸着を検知することが可能となる。特に、この部品撮像装置では、第1撮像ユニット7Aにより部品を真下から撮像し、部品の向きがヘッド16に対して回転方向(R方向)にずれている場合には、ヘッド16を回転させて当該ずれを補正した上で、第2撮像ユニット7Bにより部品を撮像するため、部品の向きによる影響を受けることを回避できる。よって、上記のように、当該第2撮像ユニット7Bにより部品を斜め下方から撮像しながらも、部品の斜め吸着を良好に検知することができる。   Also in the component mounting apparatus according to the second embodiment as described above, the component picked up by each head 16 is imaged from below (obliquely below) by the second imaging unit 7B installed on the base 1, and the image is displayed on the image. Based on this, the presence / absence of an oblique suction state of the part is determined. Therefore, similarly to the component mounting apparatus of the first embodiment, it is possible to detect the oblique suction of the components without hindering the freedom of operation of the head 16 (head unit 6). In particular, in this component imaging apparatus, when the component is imaged from directly below by the first imaging unit 7A and the orientation of the component is deviated in the rotation direction (R direction) with respect to the head 16, the head 16 is rotated. Since the component is imaged by the second imaging unit 7B after correcting the shift, it is possible to avoid being affected by the orientation of the component. Therefore, as described above, it is possible to satisfactorily detect the diagonal suction of the component while imaging the component from diagonally below by the second imaging unit 7B.

なお、この第2実施形態の部品実装装置においても、第1実施形態の説明で言及したのと同様に、検査エリアの平均輝度値と閾値T3との比較に際しては、閾値T3の値を背景画像の平均輝度値よりも若干高めに設定しておくことで、基板3への搭載に支障の出ない軽度の斜め吸着を許容するようにするのが好適である。これによれば、図4のステップS17の処理を実施する頻度を低減して実装作業の効率化を図り、また、廃棄部品の数を低減することが可能となる。   In the component mounting apparatus of the second embodiment, as described in the description of the first embodiment, when comparing the average luminance value of the inspection area with the threshold T3, the value of the threshold T3 is used as the background image. It is preferable to allow slightly oblique adsorption that does not hinder the mounting on the substrate 3 by setting it slightly higher than the average luminance value. According to this, it is possible to reduce the frequency of performing the process of step S17 of FIG. 4 to improve the efficiency of the mounting work, and to reduce the number of discarded parts.

また、この第2実施形態の部品実装装置においても、予め部品の傾き方向及び傾き角度と検査エリアの輝度値との相関関係を試験的に求めて記憶部32に記憶させておき、部品画像から求めた検査エリアの平均輝度値に基づいて部品の具体的な傾き方向と傾き角度とを特定し、その結果に基づき斜め吸着の認定を行うようにしてもよい。   Also in the component mounting apparatus of the second embodiment, the correlation between the tilt direction and tilt angle of the component and the luminance value of the inspection area is obtained in advance on a trial basis and stored in the storage unit 32. A specific inclination direction and inclination angle of the component may be specified based on the obtained average luminance value of the inspection area, and the oblique suction may be certified based on the result.

ところで、上述した各実施形態の部品実装装置は、本発明に係る部品認識装置(部品移載装置)が適用された部品実装装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   By the way, the component mounting apparatus of each embodiment mentioned above is illustration of preferable embodiment of the component mounting apparatus to which the component recognition apparatus (component transfer apparatus) which concerns on this invention was applied, Comprising: The specific structure is as follows. Modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the present invention.

例えば、上記の部品実装装置では、部品の底面画像の周囲に設定した検査エリアの平均輝度値と閾値とを比較し、検査エリアの平均輝度値が閾値を超えた場合に斜め吸着状態にあると特定しているが、例えば部品の底面画像周囲の画素のうち、所定の閾値を超える画素により形成される画素領域の面積を求め、その画素領域の面積が所定の閾値を超えた場合に、部品が斜め吸着状態であると判別するようにしてもよい。このような構成によっても、斜め吸着の有無判別を適切に行うことができる。   For example, in the above-described component mounting apparatus, the average brightness value of the inspection area set around the bottom image of the component is compared with the threshold value, and when the average luminance value of the inspection area exceeds the threshold value, the component mounting apparatus is in an oblique suction state. For example, if the area of a pixel region formed by pixels that exceed a predetermined threshold among the pixels around the bottom image of the component is determined, and the area of the pixel region exceeds the predetermined threshold, the component May be determined to be in an oblique adsorption state. Even with such a configuration, it is possible to appropriately determine the presence or absence of oblique suction.

また、上記実施形態では、部品実装装置について説明したが、本発明に係る部品認識装置(部品移載装置)は、移載ヘッドにより部品供給部から部品を吸着して取り出し、その部品の吸着状態を撮像ユニットにより撮像、認識した上で試験部に搬送し、当該試験部において通電試験等の各種試験を実施する、いわゆる部品試験装置についても適用可能である。本発明を適用すれば、このような部品検査装置についても、移載ヘッドに吸着された部品を下方のみから撮像し、その部品画像への部品側面の写り込み状態に基づき斜め吸着状態の有無を判別することになるので、上記部品実装装置と同様に、移載ヘッドの動作の自由度を阻害することなく、部品の斜め吸着状態の有無をより正確に判別することが可能になる。   Moreover, although the component mounting apparatus was demonstrated in the said embodiment, the component recognition apparatus (component transfer apparatus) which concerns on this invention adsorbs and takes out components from a component supply part with a transfer head, The adsorption state of the components It can also be applied to a so-called component test apparatus in which the image is picked up and recognized by the image pickup unit and then transported to the test unit and various tests such as an energization test are performed in the test unit. If the present invention is applied, also in such a component inspection apparatus, the component sucked by the transfer head is imaged only from below, and the presence or absence of the diagonally sucked state is determined based on the reflection state of the component side surface on the component image. Therefore, as in the case of the component mounting apparatus, it is possible to more accurately determine whether or not the component is in the diagonally sucked state without obstructing the freedom of operation of the transfer head.

6 ヘッドユニット
7A、7B 撮像ユニット(第1撮像ユニット、第2撮像ユニット)
16 実装用ヘッド
20、22 カメラ
21,23 照明部
30 制御装置
31 主制御部
32 記憶部
33 駆動制御部
34、37 カメラ制御部
35、38 照明制御部
36、39 画像処理部
6 Head unit 7A, 7B Imaging unit (1st imaging unit, 2nd imaging unit)
16 Mounting head 20, 22 Camera 21, 23 Illumination unit 30 Control device 31 Main control unit 32 Storage unit 33 Drive control unit 34, 37 Camera control unit 35, 38 Illumination control unit 36, 39 Image processing unit

Claims (8)

移載用ヘッドに吸着された部品を認識する部品認識装置であって、
前記部品を下方から撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した部品画像における部品側面の写り込み状態に基づき、前記移載用ヘッドに対して部品が上下方向に傾いた状態である斜め吸着状態の有無を判別する判別装置と、を備え
前記判別装置は、前記部品画像の各画素の輝度値に基づき部品底面を特定した上で、当該部品底面の周囲の各画素の輝度値に基づき前記部品側面を特定する、ことを特徴とする部品認識装置。
A component recognition device for recognizing a component adsorbed by a transfer head,
An imaging device for imaging the component from below;
A discriminating device for discriminating whether or not there is an oblique suction state in which the component is tilted in the vertical direction with respect to the transfer head, based on the reflected state of the component side surface in the component image captured by the imaging device. ,
The discriminating device specifies a component bottom surface based on a luminance value of each pixel of the component image, and then specifies the component side surface based on a luminance value of each pixel around the component bottom surface. Recognition device.
請求項に記載の部品認識装置において、
前記判別装置は、前記部品底面の周囲の各画素のち、所定の閾値よりも輝度値が大きい画素領域の面積を求め、この画素領域の面積に基づき前記部品側面を特定する、ことを特徴とする部品認識装置。
The component recognition apparatus according to claim 1 ,
The determination device, wherein the Chi the sale of each pixel of the surrounding components bottom, and measuring the area of a large pixel area luminance value than a predetermined threshold, identifying the component side based on the area of the pixel region, it A component recognition device.
請求項1又は2に記載の部品認識装置において、
前記撮像装置は、前記移載用ヘッドに吸着された部品を真下から撮像するものであり、
前記判別装置は、前記部品画像に前記部品側面が写り込んでいる場合に前記部品が斜め吸着状態であると判別する、ことを特徴とする部品認識装置。
The component recognition apparatus according to claim 1 or 2 ,
The imaging device captures an image of a component adsorbed by the transfer head from directly below,
The said discrimination | determination apparatus discriminate | determines that the said component is a diagonal adsorption | suction state, when the said component side surface is reflected in the said component image, The component recognition apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1又は2に記載の部品認識装置において、
前記撮像装置は、前記移載用ヘッドに吸着された部品を斜め下方から撮像するものであり、
前記判別装置は、前記部品画像に予め定められた特定の側面以外の部品側面が写り込んでいる場合、又は前記特定の側面が写り込んでいない場合に、前記部品が斜め吸着状態であると判別する、ことを特徴とする部品認識装置。
The component recognition apparatus according to claim 1 or 2 ,
The imaging device captures an image of a component adsorbed by the transfer head from obliquely below,
The discriminating device discriminates that the component is in an oblique suction state when a component side other than the predetermined specific side is reflected in the component image or when the specific side is not reflected. A component recognition apparatus characterized by the above.
移載用ヘッドに吸着された部品を認識する部品認識装置であって、
前記移載用ヘッドに吸着された部品を斜め下方から撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した部品画像における部品側面の写り込み状態に基づき、前記移載用ヘッドに対して部品が上下方向に傾いた状態である斜め吸着状態の有無を判別する判別装置と、を備え、
前記判別装置は、前記部品画像に予め定められた特定の側面以外の部品側面が写り込んでいる場合、又は前記特定の側面が写り込んでいない場合に、前記部品が斜め吸着状態であると判別する、ことを特徴とする部品認識装置。
A component recognition device for recognizing a component adsorbed by a transfer head,
An imaging device for imaging the component adsorbed by the transfer head from obliquely below;
A discriminating device for discriminating whether or not there is an oblique suction state in which the component is tilted in the vertical direction with respect to the transfer head, based on the reflected state of the component side surface in the component image captured by the imaging device. ,
The discriminating device discriminates that the component is in an oblique suction state when a component side other than the predetermined specific side is reflected in the component image or when the specific side is not reflected. A component recognition apparatus characterized by the above.
請求項4又は5に記載の部品認識装置において、
前記撮像装置を第2撮像装置と定義したときに、この第2撮像装置とは別に、当該第2撮像装置に先立ち前記部品をその真下から撮像する第1撮像装置と、
予め定められた向きで前記第2撮像装置による前記部品の撮像が可能となるように、当該第2撮像装置による前記部品の撮像に先立ち、前記第1撮像装置が撮像した部品画像に基づいて前記部品を垂直軸回りに回転させる姿勢補正装置と、をさらに備えることを特徴とする部品認識装置。
In the component recognition apparatus according to claim 4 or 5,
When the imaging device is defined as a second imaging device, separately from the second imaging device, a first imaging device that images the component from directly under the second imaging device;
Prior to imaging of the component by the second imaging device, based on the component image captured by the first imaging device, the imaging of the component by the second imaging device can be performed in a predetermined orientation. An apparatus for recognizing a part, further comprising: an attitude correction device that rotates the part around a vertical axis.
部品を吸着して目標位置に搬送する移載用ヘッドと、この移載用ヘッドに吸着された部品の吸着状態を認識するための部品認識装置と、を備えた部品移載装置であって、
前記部品認識装置として、請求項1乃至6の何れか一項に記載の部品認識装置を備えることを特徴とする部品移載装置。
A component transfer device comprising: a transfer head that picks up a component and conveys it to a target position; and a component recognition device for recognizing the suction state of the component sucked by the transfer head,
A component transfer device comprising the component recognition device according to claim 1 as the component recognition device.
部品供給部から基板上に部品を搬送し、当該基板上の所定位置に搭載する部品移載装置を有する、部品実装装置であって、
前記部品移載装置として、請求項7に記載の部品移載装置を備えていることを特徴とする部品実装装置。
A component mounting device having a component transfer device that transports a component from a component supply unit onto a substrate and mounts the component at a predetermined position on the substrate,
A component mounting apparatus comprising the component transfer apparatus according to claim 7 as the component transfer apparatus.
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