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JP7546147B2 - Measuring equipment and component placement machines - Google Patents
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JP7546147B2 - Measuring equipment and component placement machines - Google Patents

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Description

本発明は、測定装置および部品装着機に関するものである。 The present invention relates to a measuring device and a component mounting machine.

測定装置は、例えば測定対象の一部の外形寸法や変形量などの測定に用いられる。特許文献1には、基板に部品を装着する部品装着機に測定装置が適用された構成が開示されている。特許文献1の測定装置は、測定対象に平行光を照射し、遮光された部分の幅を測定値として取得する。また、特許文献1の測定装置は、測定対象に対して平行光を複数の照射角度で照射可能とする傾動装置を備える。これにより、測定対象の傾きに対応して測定精度の向上を図ることができる。 Measuring devices are used, for example, to measure the external dimensions and deformation of a part of a measurement object. Patent Document 1 discloses a configuration in which a measuring device is applied to a component mounting machine that mounts components on a board. The measuring device in Patent Document 1 irradiates the measurement object with parallel light and obtains the width of the light-blocked part as a measurement value. The measuring device in Patent Document 1 also includes a tilting device that enables the measurement object to be irradiated with parallel light at multiple irradiation angles. This makes it possible to improve measurement accuracy in response to the tilt of the measurement object.

国際公開第2020/070880号International Publication No. 2020/070880

ここで、上記のような構成からなる測定装置において、例えば傾動装置の可動部に異物が混入するなどして傾動に異常が生じると、指定の照射角度と実際の照射角度との間に誤差が発生し得る。そのため、測定装置には、適正な測定動作が維持されることが求められる。 In a measuring device configured as described above, if an abnormality occurs in the tilting due to, for example, a foreign object being mixed into the moving part of the tilting device, an error may occur between the specified irradiation angle and the actual irradiation angle. Therefore, it is required that the measuring device maintains proper measurement operation.

本明細書は、傾動装置の動作異常を検知することができる測定装置、および測定装置を備える部品装着機を提供することを目的とする。 The present specification aims to provide a measuring device capable of detecting operational abnormalities in a tilting device, and a component mounting machine equipped with the measuring device.

本明細書は、測定対象に光を照射する投光部と、前記投光部による照射光の前記測定対象に対する照射角度を変更するように前記投光部を傾動させる傾動装置と、前記照射光のうち前記測定対象で遮光または反射された範囲の長さを測定する測定部と、前記傾動装置による傾動により所定の角度範囲において変更された複数の前記照射角度のそれぞれで前記測定部により取得された複数の測定値に基づいて、前記測定対象の外形の正否を判定する外形判定部と、複数の前記測定値の変化量が前記測定対象の設計上の外形および複数の前記照射角度の前記角度範囲に基づいて設定された許容範囲にない場合に、前記傾動装置の動作異常であると検知する検知部と、を備える測定装置を開示する。 This specification discloses a measuring device that includes a light-projecting unit that irradiates light onto a measurement object, a tilting device that tilts the light-projecting unit to change the irradiation angle of the light irradiated by the light-projecting unit with respect to the measurement object, a measuring unit that measures the length of the range of the irradiated light that is blocked or reflected by the measurement object, a contour determining unit that determines whether the contour of the measurement object is correct or not based on a plurality of measurement values obtained by the measuring unit at each of a plurality of the irradiation angles changed within a predetermined angle range by tilting using the tilting device, and a detection unit that detects an abnormal operation of the tilting device when an amount of change in the plurality of measurement values is not within an allowable range set based on the designed contour of the measurement object and the angle range of the plurality of the irradiation angles.

このような構成によると、複数の測定値に基づく測定対象の外形の正否を判定できるとともに、当該判定に用いられた複数の測定値の変化量に基づいて傾動装置における動作異常の有無を検知することができる。これにより、傾動装置の動作異常による測定誤差の発生を防止し、適正な測定動作を維持することができる。 With this configuration, it is possible to determine whether the external shape of the object to be measured is correct based on multiple measured values, and to detect the presence or absence of operational abnormalities in the tilting device based on the amount of change in the multiple measured values used in the determination. This makes it possible to prevent measurement errors caused by operational abnormalities in the tilting device and maintain proper measurement operations.

測定装置を備える部品装着機を模式的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a schematic diagram of a component mounting machine including a measuring device. 測定装置の斜視図である。FIG. 測定装置の傾動装置を含む主要部を示す背面図である。FIG. 4 is a rear view showing a main part of the measuring device including a tilting device. 測定装置を備える部品装着機の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a component mounting machine including a measuring device; 保持部材に保持されたリード部品を示す側面図である。4 is a side view showing a lead component held by a holding member. FIG. 測定動作において測定対象に照射光が所定角度で照射された状態を示す図である。11 is a diagram showing a state in which the measurement object is irradiated with irradiation light at a predetermined angle during measurement operation. FIG. 測定動作において傾動装置による傾動によって測定対象の傾き角度に照射光の照射角度が一致した状態を示す図である。13 is a diagram showing a state in which the irradiation angle of the irradiation light coincides with the tilt angle of the measurement object due to tilting by the tilting device during measurement operation. FIG. 測定装置を用いた測定処理を示すフローチャートである。1 is a flowchart showing a measurement process using a measurement device.

測定装置の実施形態について、図面を参照して説明する。測定装置20は、例えば基板80に部品を装着する部品装着機10に搭載され、測定対象の一部の外形寸法や変形量などの測定に用いられる。An embodiment of the measuring device will be described with reference to the drawings. The measuring device 20 is mounted on a component mounting machine 10 that mounts components on a board 80, for example, and is used to measure the external dimensions and deformation amount of a part of a measurement target.

1.部品装着機10の構成
部品装着機10は、例えば他の部品装着機10を含む複数種類の対基板作業機とともに、基板製品を生産する生産ラインを構成する。上記の生産ラインを構成する対基板作業機には、印刷機や検査装置、リフロー炉などが含まれ得る。
部品装着機10は、図1に示すように、基板搬送装置11を備える。基板搬送装置11は、基板80を搬送方向へと順次搬送するとともに、基板80を機内の所定位置に位置決めする。
1. Configuration of the component mounting machine 10 The component mounting machine 10 constitutes a production line for producing board products together with a plurality of types of substrate-related operation machines including, for example, other component mounting machines 10. The substrate-related operation machines constituting the production line may include a printing machine, an inspection device, a reflow furnace, and the like.
1, the component mounting machine 10 includes a board transport device 11. The board transport device 11 sequentially transports the board 80 in a transport direction, and positions the board 80 at a predetermined position within the machine.

部品装着機10は、部品供給装置12を備える。部品供給装置12は、基板80に装着される部品を供給する。部品供給装置12は、複数のスロット121にフィーダ122をそれぞれ装備される。フィーダ122には、例えば多数の部品が収納されたキャリアテープを送り移動させて、部品を採取可能に供給するテープフィーダが適用される。The component mounting machine 10 is equipped with a component supplying device 12. The component supplying device 12 supplies components to be mounted on the board 80. The component supplying device 12 is equipped with a feeder 122 in each of a plurality of slots 121. The feeder 122 is, for example, a tape feeder that feeds and moves a carrier tape containing a large number of components, thereby supplying the components so that they can be picked.

また、部品供給装置12は、例えばリード部品などの比較的大型の電子部品を、トレイ123上に並べた状態で供給する。部品供給装置12は、上下方向に区画された収納棚124に複数のトレイ123を収納し、実装処理に応じて所定のトレイ123を引き出してリード部品などの電子部品を供給する。In addition, the component supply device 12 supplies relatively large electronic components, such as lead components, arranged on a tray 123. The component supply device 12 stores multiple trays 123 in a storage shelf 124 that is partitioned in the vertical direction, and pulls out a specific tray 123 according to the mounting process to supply electronic components such as lead components.

部品装着機10は、部品移載装置13を備える。部品移載装置13は、部品供給装置12により供給された部品を基板80上の所定の装着位置に移載する。部品移載装置13は、ヘッド駆動装置131、移動台132、装着ヘッド133、および吸着ノズル134を備える。ヘッド駆動装置131は、直動機構により移動台132を水平方向(X方向およびY方向)に移動させる。装着ヘッド133は、図示しないクランプ部材により移動台132に着脱可能に固定され、機内において水平方向に移動可能に設けられる。The component mounting machine 10 is equipped with a component transfer device 13. The component transfer device 13 transfers the components supplied by the component supply device 12 to a predetermined mounting position on the board 80. The component transfer device 13 is equipped with a head drive device 131, a movable table 132, a mounting head 133, and a suction nozzle 134. The head drive device 131 moves the movable table 132 in the horizontal direction (X direction and Y direction) by a linear motion mechanism. The mounting head 133 is removably fixed to the movable table 132 by a clamp member (not shown), and is arranged to be movable horizontally within the machine.

装着ヘッド133は、回転可能に且つ昇降可能に複数の吸着ノズル134を支持する。吸着ノズル134は、フィーダ122により供給される部品92を採取して保持する。吸着ノズル134は、供給される負圧エアにより、フィーダ122により供給される部品を吸着する。装着ヘッド133に取り付けられて部品を保持する部材としては、部品を把持することにより保持するチャックなどが採用され得る。The mounting head 133 supports multiple suction nozzles 134 that are rotatable and movable up and down. The suction nozzles 134 pick up and hold the components 92 supplied by the feeder 122. The suction nozzles 134 use the supplied negative pressure air to pick up the components supplied by the feeder 122. A chuck that holds the components by gripping them may be used as a member attached to the mounting head 133 to hold the components.

部品装着機10は、部品カメラ14、および基板カメラ15を備える。部品カメラ14、および基板カメラ15は、CMOSなどの撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ14、および基板カメラ15は、制御信号に基づいて撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを送出する。部品カメラ14は、吸着ノズル134に保持された部品を下方から撮像可能に構成される。基板カメラ15は、装着ヘッド133と一体的に水平方向に移動可能に移動台132に設けられる。基板カメラ15は、基板80を上方から撮像可能に構成される。The component mounting machine 10 is equipped with a component camera 14 and a board camera 15. The component camera 14 and the board camera 15 are digital imaging devices having imaging elements such as CMOS. The component camera 14 and the board camera 15 capture images based on a control signal and send image data acquired by the capture. The component camera 14 is configured to be able to capture images of the component held by the suction nozzle 134 from below. The board camera 15 is mounted on a moving stage 132 so as to be movable horizontally integrally with the mounting head 133. The board camera 15 is configured to be able to capture images of the board 80 from above.

また、基板カメラ15は、基板80の表面を撮像対象とする他に、移動台132の可動範囲であれば種々の機器などを撮像対象にできる。例えば、基板カメラ15は、本実施形態において、図4に示すように、測定装置20の上部に設けられた基準マーク27をカメラ視野に収めて撮像することができる。このように、基板カメラ15は、種々の画像処理に用いられる画像データを取得するために、異なる撮像対象の撮像に兼用され得る。In addition to imaging the surface of the substrate 80, the substrate camera 15 can also image various devices within the movable range of the movable stage 132. For example, in this embodiment, the substrate camera 15 can image a reference mark 27 provided on the upper part of the measuring device 20 by placing it within the camera's field of view as shown in Figure 4. In this way, the substrate camera 15 can be used to image different imaging targets in order to obtain image data to be used for various image processing.

部品装着機10は、図1に示すように、制御装置16を備える。制御装置16は、主として、CPUや各種メモリ、制御回路、および記憶装置により構成される。制御装置16は、制御装置16には、装着処理の制御に用いられる制御プログラムなどの各種データが記憶される。制御プログラムは、装着処理において基板80に装着される部品の装着位置、装着角度、および装着順序を示す。 As shown in Figure 1, the component mounting machine 10 is equipped with a control device 16. The control device 16 is mainly composed of a CPU, various memories, a control circuit, and a storage device. The control device 16 stores various data such as a control program used to control the mounting process. The control program indicates the mounting position, mounting angle, and mounting order of the components to be mounted on the board 80 during the mounting process.

制御装置16は、複数の吸着ノズル134のそれぞれに保持された部品の保持状態の認識処理を実行する。具体的には、制御装置16は、部品カメラ14の撮像により取得された画像データを画像処理し、装着ヘッド133の基準位置に対する各部品の位置および角度を認識する。また、制御装置16は、例えば部品の種類によっては、測定装置20を用いた測定処理の結果に基づいて、部品が装着処理に適した正常な部品であるか装着処理に適さない不良部品であるかを判別してもよい。The control device 16 executes a process for recognizing the holding state of the components held by each of the multiple suction nozzles 134. Specifically, the control device 16 processes image data acquired by imaging with the component camera 14, and recognizes the position and angle of each component relative to the reference position of the mounting head 133. In addition, depending on the type of component, for example, the control device 16 may determine whether the component is a normal component suitable for mounting processing or a defective component unsuitable for mounting processing based on the results of measurement processing using the measuring device 20.

制御装置16は、制御プログラムに基づいて、装着ヘッド133による部品の装着動作を制御して装着処理を実行する。ここで、装着処理には、採取動作と装着動作とが含まれるPPサイクル(ピックアンドプレースサイクル)を複数回に亘って繰り返す処理が含まれる。上記の「採取動作」とは、部品供給装置12により供給された部品を吸着ノズル134により採取する動作である。The control device 16 controls the component mounting operation by the mounting head 133 based on the control program to execute the mounting process. Here, the mounting process includes a process of repeating a PP cycle (pick-and-place cycle) including a picking operation and a mounting operation multiple times. The above-mentioned "picking operation" is an operation of picking up a component supplied by the component supply device 12 with the suction nozzle 134.

2.測定装置20の構成
測定装置20は、図2に示すように、装置本体部を支持する基台21を備える。基台21には、部品装着機10に着脱可能に固定される取付フレーム22が設けられている。基台21には、傾動装置30が設けられる。傾動装置30の上部には、測定対象に光を照射する投光部23と、受光部24とが所定の位置関係で固定されている。本実施形態において、投光部23は、上下方向に所定の幅を有する平行光25を傾動装置30の上面と平行な方向に照射する。平行光25の上下方向の幅は、測定対象の上下方向の外形寸法よりも幅広となるように設定される。
2. Configuration of the measuring device 20 As shown in Fig. 2, the measuring device 20 includes a base 21 that supports a device main body. The base 21 includes a mounting frame 22 that is detachably fixed to the component mounting machine 10. The base 21 includes a tilting device 30. A light projecting unit 23 that projects light onto the measurement target and a light receiving unit 24 are fixed to the upper portion of the tilting device 30 in a predetermined positional relationship. In this embodiment, the light projecting unit 23 projects parallel light 25 having a predetermined width in the vertical direction in a direction parallel to the upper surface of the tilting device 30. The vertical width of the parallel light 25 is set to be wider than the external dimension of the measurement target in the vertical direction.

また、投光部23から照射された平行光25は、測定領域を通過して受光部24に到達するように、複数の光学部材26により光路を屈曲される。上記の光学部材26は、例えばミラーやプリズムなどである。受光部24は、投光部23が照射した照射光(平行光25)のうちの測定対象で遮光されない部分の光を受光する。つまり、上記の測定領域に測定対象が挿入されると受光部24による受光状態が変動する。 In addition, the parallel light 25 irradiated from the light projector 23 has its optical path bent by a plurality of optical members 26 so that it passes through the measurement area and reaches the light receiver 24. The optical members 26 are, for example, mirrors or prisms. The light receiver 24 receives the part of the irradiated light (parallel light 25) irradiated by the light projector 23 that is not blocked by the measurement object. In other words, when the measurement object is inserted into the measurement area, the light receiving state of the light receiver 24 changes.

受光部24は、CMOSなどの撮像素子を用いて平行光25の少なくとも一部を受光して、受光した範囲に応じた電気信号を出力する。また、受光部24は、照射光(平行光25)をレンズで集光し、その明るさに応じた電気信号を出力してもよい。これにより、後述する測定制御装置50の測定部51は、受光部24から入力した電気信号に基づいて、測定対象の外形寸法、さらに測定対象の上下方向への変形量または傾き角度を測定することができる。The light receiving unit 24 receives at least a portion of the parallel light 25 using an imaging element such as a CMOS, and outputs an electrical signal according to the range of the received light. The light receiving unit 24 may also focus the irradiated light (parallel light 25) with a lens and output an electrical signal according to its brightness. This allows the measurement unit 51 of the measurement control device 50, which will be described later, to measure the external dimensions of the measurement object, as well as the amount of deformation or tilt angle in the vertical direction of the measurement object, based on the electrical signal input from the light receiving unit 24.

測定装置20の上面には、測定領域における平行光25と規定の位置関係にある複数の基準マーク27が設けられている。詳細には、複数の基準マーク27は、2つの光学部材26の上側に設けられ、2つの光学部材26の間に位置する測定領域における平行光25の光路の向きを示す。部品装着機10の制御装置16は、基板カメラ15により複数の基準マーク27を撮像させて取得した画像データ、および撮像の際の基板カメラ15の位置に基づいて、測定装置20において照射される平行光25の位置を取得する。The upper surface of the measuring device 20 is provided with a plurality of reference marks 27 that are in a specified positional relationship with the parallel light 25 in the measurement area. In detail, the plurality of reference marks 27 are provided above the two optical members 26, and indicate the direction of the optical path of the parallel light 25 in the measurement area located between the two optical members 26. The control device 16 of the component mounting machine 10 acquires the position of the parallel light 25 irradiated in the measuring device 20 based on the image data acquired by imaging the plurality of reference marks 27 with the board camera 15, and the position of the board camera 15 at the time of imaging.

測定装置20の傾動装置30は、投光部23による照射光(平行光25)の測定対象に対する照射角度を変更するように投光部23を傾動させる。本実施形態において、傾動装置30は、投光部23および受光部24を一体的に傾動させるように構成される。具体的には、傾動装置30は、保持部材31と、ブラケット32と、角度調節部33と、駆動ユニット40とを備える。保持部材31は、投光部23と受光部24とを所定の位置関係で保持する。 The tilting device 30 of the measuring device 20 tilts the light-projecting unit 23 so as to change the irradiation angle of the light (parallel light 25) emitted by the light-projecting unit 23 with respect to the measurement object. In this embodiment, the tilting device 30 is configured to tilt the light-projecting unit 23 and the light-receiving unit 24 together. Specifically, the tilting device 30 includes a holding member 31, a bracket 32, an angle adjustment unit 33, and a drive unit 40. The holding member 31 holds the light-projecting unit 23 and the light-receiving unit 24 in a predetermined positional relationship.

保持部材31およびブラケット32は、図3に示すように、基台21に軸34を介して上下方向に一体に傾動可能に支持されている。角度調節部33は、保持部材31とブラケット32との上下方向の間に設けられる。角度調節部33は、例えばボルトとナットなどにより構成され、ブラケット32に対する保持部材31の角度を維持する。角度調節部33は、ナットに対してボルトが回転されることにより、回転量に応じてブラケット32に対する保持部材31の角度を調節可能に構成される。As shown in Figure 3, the holding member 31 and the bracket 32 are supported on the base 21 via an axis 34 so as to be able to tilt together in the vertical direction. The angle adjustment unit 33 is provided between the holding member 31 and the bracket 32 in the vertical direction. The angle adjustment unit 33 is formed, for example, of a bolt and a nut, and maintains the angle of the holding member 31 relative to the bracket 32. The angle adjustment unit 33 is configured so that the angle of the holding member 31 relative to the bracket 32 can be adjusted according to the amount of rotation by rotating the bolt relative to the nut.

駆動ユニット40は、保持部材31を傾動させるユニットである。駆動ユニット40は、モータ41と、カム42と、カムフォロア43とを備える。モータ41は、基台21に設けられる。モータ41は、回転角を検出する回転角センサを有するステッピングモータやサーボモータであり、供給される電力に応じて回転駆動する。モータ41が出力する回転駆動力は、複数のギア44を介して減速されてカム42に伝達される。The drive unit 40 is a unit that tilts the holding member 31. The drive unit 40 includes a motor 41, a cam 42, and a cam follower 43. The motor 41 is provided on the base 21. The motor 41 is a stepping motor or a servo motor that has a rotation angle sensor that detects the rotation angle, and is driven to rotate in response to the power supplied. The rotational drive force output by the motor 41 is reduced through a plurality of gears 44 and transmitted to the cam 42.

カム42は、基台21に回転可能に設けられ、外周面にカム面421を形成される。カム42は、偏心カムや楕円カムなどを適用することができる。カムフォロア43は、保持部材31に直接的または間接的に設けられ、カム42のカム面421に接触する。本実施形態において、カムフォロア43は、ブラケット32を介して保持部材31に間接的に設けられる。カムフォロア43は、保持部材31の自重によってカム42側に押圧され、カム面421に常時接触する。The cam 42 is rotatably mounted on the base 21, and has a cam surface 421 formed on its outer circumferential surface. An eccentric cam, an elliptical cam, or the like can be used as the cam 42. The cam follower 43 is directly or indirectly mounted on the holding member 31, and contacts the cam surface 421 of the cam 42. In this embodiment, the cam follower 43 is indirectly mounted on the holding member 31 via the bracket 32. The cam follower 43 is pressed toward the cam 42 by the weight of the holding member 31, and is constantly in contact with the cam surface 421.

駆動ユニット40は、カム42の回転によりカムフォロア43を保持部材31の傾動方向である上下方向に往復移動させて、保持部材31およびブラケット32を、軸34を支点にして上下方向に往復して傾動させる。駆動ユニット40は、測定動作において、例えばモータ41の回転角センサの出力信号に基づいて、カム42が1回転されるようにモータ41に電力を供給する。これにより、保持部材31は、傾動前の初期角度から上下方向に1往復傾動し、初期角度に戻って停止される。 The drive unit 40 reciprocates the cam follower 43 in the vertical direction, which is the tilt direction of the holding member 31, by rotating the cam 42, and tilts the holding member 31 and the bracket 32 in a vertical reciprocating manner around the shaft 34 as a fulcrum. In the measurement operation, the drive unit 40 supplies power to the motor 41 so that the cam 42 rotates once, for example based on the output signal of the rotation angle sensor of the motor 41. As a result, the holding member 31 tilts once in the vertical direction from the initial angle before tilting, returns to the initial angle and is stopped.

測定装置20は、図4に示すように、投光部23、受光部24、および駆動ユニット40の動作を制御する測定制御装置50を備える。測定制御装置50は、主として、CPUや各種メモリ、制御回路、および記憶装置により構成される。測定制御装置50は、例えば部品装着機10の制御装置16から入力した指令に基づいて、測定対象の外形寸法を測定する測定処理を実行する。4, the measuring device 20 includes a measurement control device 50 that controls the operation of the light projecting unit 23, the light receiving unit 24, and the drive unit 40. The measurement control device 50 is mainly composed of a CPU, various memories, a control circuit, and a storage device. The measurement control device 50 executes a measurement process to measure the external dimensions of the measurement target based on a command input from, for example, the control device 16 of the component mounting machine 10.

上記の測定処理では、先ず投光部23から平行光25を出力し、測定領域にある測定対象に平行光を照射する。そして、この状態で傾動装置30を動作させて、測定対象に対する平行光25の照射角度を変化させて、それぞれの照射角度における測定値を受光部24より取得する。この測定値は、平行光25のうち測定対象で遮光された部分の幅に相当する。測定制御装置50は、変動する測定値の最小値に基づいて、測定対象の上下方向の外形寸法を測定する。 In the above measurement process, first, parallel light 25 is output from the light-projecting unit 23, and the parallel light is irradiated onto the measurement object in the measurement area. Then, in this state, the tilting device 30 is operated to change the irradiation angle of the parallel light 25 with respect to the measurement object, and the measurement value at each irradiation angle is obtained from the light-receiving unit 24. This measurement value corresponds to the width of the portion of the parallel light 25 that is blocked by the measurement object. The measurement control device 50 measures the external dimensions of the measurement object in the vertical direction based on the minimum value of the fluctuating measurement values.

ここで、上記のような測定処理は、例えば装着処理において基板80に装着される部品がリード部品90である場合に、リード部品90の外形が正常であるか否かを検査するために実行される。リード部品90は、図5に示すように、矩形状からなる部品本体91の2辺または4辺に並んで設けられた複数のリード92を有する。そして、上記の測定対象は、リード部品90のリード列95(一列に並んだ複数のリード92)であるものとする。Here, the measurement process as described above is performed, for example, when the component to be mounted on the board 80 in the mounting process is a lead component 90, in order to inspect whether the external shape of the lead component 90 is normal. As shown in FIG. 5, the lead component 90 has a number of leads 92 arranged side by side on two or four sides of a rectangular component body 91. The measurement target is the lead row 95 of the lead component 90 (the number of leads 92 arranged in a row).

部品装着機10の制御装置16は、吸着ノズル134により保持したリード部品90のリード列95が測定装置20の測定領域に位置するように装着ヘッド133を移動させ、測定装置20に対して測定処理を実行するように指令する。そして、制御装置16は、測定処理の結果に基づいて、装着処理においてリード部品90の外形の検査、特にリード列95の平坦度の検査を行う。制御装置16は、リード列95の平坦度が許容範囲にない場合には、そのリード部品90の複数のリード92のうち一部が基板80に電気的に接合不能であり、装着処理に不適な部品であると判定する。The control device 16 of the component mounting machine 10 moves the mounting head 133 so that the lead row 95 of the lead component 90 held by the suction nozzle 134 is positioned in the measurement area of the measuring device 20, and commands the measuring device 20 to perform a measurement process. Based on the results of the measurement process, the control device 16 then inspects the external shape of the lead component 90 in the mounting process, in particular the flatness of the lead row 95. If the flatness of the lead row 95 is not within the acceptable range, the control device 16 determines that some of the multiple leads 92 of the lead component 90 cannot be electrically joined to the board 80, and that the component is unsuitable for mounting.

測定制御装置50は、図4に示すように、測定部51、および外形判定部52を備える。測定部51は、照射光のうち測定対象で遮光または反射された範囲の長さを測定する。本実施形態において、測定部51は、図6および図7に示すように、受光部24の受光状態に基づいて平行光25のうちのリード列95で遮光された範囲の長さを測定する。また、測定部51は、付加的に、測定により取得した外形寸法に基づいて、規定方向(本実施形態において上下方向)への測定対象(リード列95)の変形量または傾き角度を測定してもよい。 As shown in FIG. 4, the measurement control device 50 includes a measurement unit 51 and an external shape determination unit 52. The measurement unit 51 measures the length of the range of the irradiated light that is blocked or reflected by the measurement object. In this embodiment, the measurement unit 51 measures the length of the range of the parallel light 25 that is blocked by the lead row 95 based on the light receiving state of the light receiving unit 24, as shown in FIG. 6 and FIG. 7. In addition, the measurement unit 51 may additionally measure the deformation amount or tilt angle of the measurement object (lead row 95) in a specified direction (up and down in this embodiment) based on the external dimensions obtained by measurement.

外形判定部52は、傾動装置30による傾動により所定の角度範囲において変更された複数の照射角度のそれぞれで測定部51により取得された複数の測定値に基づいて、測定対象の外形の正否を判定する。より詳細には、外形判定部52は、複数の測定値のうち最小値を測定対象の外形寸法として取得する。外形判定部52は、取得した外形寸法に基づいて測定対象の外形の正否を判定する。The external shape determination unit 52 determines whether the external shape of the measurement object is correct or not based on multiple measurement values acquired by the measurement unit 51 at each of multiple irradiation angles changed within a predetermined angle range by tilting the tilting device 30. More specifically, the external shape determination unit 52 acquires the minimum value of the multiple measurement values as the external dimension of the measurement object. The external shape determination unit 52 determines whether the external shape of the measurement object is correct or not based on the acquired external dimensions.

ここで、上記のような構成からなる測定装置20において、例えば傾動装置30の可動部に異物が混入するなどして傾動に異常が生じると、指定の照射角度と実際の照射角度との間に誤差が発生し得る。具体的には、基台21とブラケット32の間に異物が挟み込まれ、カム42のカム面421からカムフォロア43が離間すると傾動に異常が生じる。そうすると、駆動ユニット40を動作させても保持部材31の角度が変動せず、結果として測定対象に対する平行光25の照射角度が変動しない。 In the measuring device 20 configured as described above, if an abnormality occurs in the tilting due to, for example, a foreign object being mixed in the movable part of the tilting device 30, an error may occur between the specified irradiation angle and the actual irradiation angle. Specifically, if a foreign object is sandwiched between the base 21 and the bracket 32 and the cam follower 43 separates from the cam surface 421 of the cam 42, an abnormality occurs in the tilting. In this case, even if the drive unit 40 is operated, the angle of the holding member 31 does not change, and as a result, the irradiation angle of the parallel light 25 with respect to the measurement object does not change.

このように、傾動装置30による傾動に異常が生じると、外形判定部52が正常な測定対象を不良であると誤判定したり、反対に不良である測定対象を正常であると誤判定したりすることが想定される。そのため、測定装置20には、適正な測定動作が維持されることが求められる。これに対して、例えば基台21に対する保持部材31の傾動を検出するセンサを設けることが考えられるが、センサなどの増設に伴うコストの増大が懸念される。 In this way, if an abnormality occurs in the tilting by the tilting device 30, it is expected that the external shape determination unit 52 will erroneously determine that a normal measurement target is defective, or conversely, erroneously determine that a defective measurement target is normal. For this reason, it is required that the measuring device 20 maintains proper measurement operation. In response to this, for example, it is conceivable to provide a sensor that detects the tilting of the holding member 31 relative to the base 21, but there is a concern that the cost of adding an additional sensor, etc. will increase.

そこで、本実施形態の測定装置20は、測定処理を実行した際に取得される複数の測定値を用いて、傾動装置30の動作異常を検知することができる構成を採用する。具体的には、測定装置20の測定制御装置50は、図4に示すように、検知部53を備える。検知部53は、複数の測定値の変化量が測定対象の設計上の外形および複数の照射角度の角度範囲に基づいて設定された許容範囲にない場合に、傾動装置30の動作異常であると検知する。上記の「複数の測定値の変化量」とは、複数の測定値の最大値と最小値の差分である。Therefore, the measuring device 20 of this embodiment employs a configuration capable of detecting an operational abnormality of the tilting device 30 using multiple measured values acquired when the measurement process is executed. Specifically, the measurement control device 50 of the measuring device 20 includes a detection unit 53, as shown in FIG. 4. The detection unit 53 detects an operational abnormality of the tilting device 30 when the amount of change in the multiple measured values is not within an acceptable range set based on the designed outer shape of the measurement object and the angle range of the multiple irradiation angles. The above "amount of change in the multiple measured values" refers to the difference between the maximum and minimum values of the multiple measured values.

検知部53による検知手段は、傾動装置30による傾動に異常が生じた場合に、測定対象に対する平行光25の照射角度が変動せず、または変動量が小さくなり、取得される測定値の変化量が0または想定される変化量より小さくなることを利用したものである。ただし、測定対象が異常外形である場合にも同様に、複数の測定値の変化量が小さくなることが想定されるため、検知部53は、変化量が許容範囲にあるか否かによって傾動装置30の動作が正常であるか異常であるかを判定する。 The detection means of the detection unit 53 utilizes the fact that when an abnormality occurs in the tilting by the tilting device 30, the irradiation angle of the parallel light 25 with respect to the measurement object does not change or the amount of change becomes small, and the amount of change in the acquired measurement values becomes zero or is smaller than the expected amount of change. However, since it is similarly expected that the amount of change in the multiple measurement values will be small when the measurement object has an abnormal shape, the detection unit 53 determines whether the operation of the tilting device 30 is normal or abnormal depending on whether the amount of change is within the acceptable range.

ここで、許容範囲は、本実施形態において、理想変化量から、理想変化量に所定係数を乗じた量までの範囲に設定される。上記の「理想変化量」は、設計上の外形を有する測定対象に対して複数の照射角度で平行光25を照射したときに測定部51により取得される複数の測定値の変化量である。つまり、理想変化量は、理想外形の測定対象に測定処理を実行したと仮定したときに取得される理論上の変化量である。Here, in this embodiment, the tolerance is set to a range from the ideal amount of change to the ideal amount of change multiplied by a predetermined coefficient. The above "ideal amount of change" is the amount of change in multiple measurement values obtained by the measurement unit 51 when parallel light 25 is irradiated at multiple irradiation angles to a measurement object having a designed outer shape. In other words, the ideal amount of change is the theoretical amount of change obtained when it is assumed that a measurement process is performed on a measurement object having an ideal outer shape.

また、上記の所定係数は、想定される異常外形の測定対象に測定処理を実行した際に取得される変化量が許容範囲に含まれるように、理想変化量に対する割合として設定される。例えば、所定係数は、測定対象の一部が規定方向(本実施形態において上下方向)に設計上の外形寸法に等しい第一変形量だけ変形した異常外形(つまり、厚み分だけ一部が変形した外形)を有する測定対象に対して複数の照射角度で照射光を照射したときに測定部51により取得される複数の測定値の変化量と、理想変化量の割合に基づいて設定される。また、所定係数Kは、0.1から0.9の間の数に設定されてもよい。 The above-mentioned predetermined coefficient is set as a ratio to the ideal change amount so that the change amount obtained when the measurement process is performed on a measurement target with an assumed abnormal outer shape is within the tolerance range. For example, the predetermined coefficient is set based on the ratio between the change amount of multiple measured values obtained by the measurement unit 51 when the measurement target has an abnormal outer shape (i.e., an outer shape in which a part of the measurement target is deformed by a first deformation amount equal to the design outer dimension) in a specified direction (up and down in this embodiment) and the ideal change amount when the irradiation light is irradiated at multiple irradiation angles. The predetermined coefficient K may be set to a number between 0.1 and 0.9.

3.測定装置20による測定処理
上記のような構成からなる測定装置20による測定処理について説明する。部品装着機10の制御装置16は、装着処理において、トレイ123からリード部品90を吸着ノズル134により採取させた後に、部品カメラ14によりリード部品90を下方から撮像する。そして、制御装置16は、吸着ノズル134によるリード部品90の保持状態として、リード部品90の位置および吸着ノズル134の中心軸に対する角度を認識する。
3. Measurement Processing by Measuring Device 20 The measurement processing by measuring device 20 configured as described above will now be described. In the mounting process, control device 16 of component mounting machine 10 causes suction nozzle 134 to pick up lead component 90 from tray 123, and then captures an image of lead component 90 from below with component camera 14. Then, control device 16 recognizes the holding state of lead component 90 by suction nozzle 134, including the position of lead component 90 and the angle with respect to the central axis of suction nozzle 134.

制御装置16は、リード部品90の保持状態および測定装置20の設置位置に基づいて、リード部品90の何れか1辺に設けられたリード列95が測定装置20の測定領域に収まるように装着ヘッド133を移動させる。その状態で、制御装置16は、測定装置20へ測定処理を実行するように指令する。これにより、測定装置20は、図8に示すように、測定処理を実行する。Based on the holding state of the lead component 90 and the installation position of the measuring device 20, the control device 16 moves the mounting head 133 so that the lead row 95 on one side of the lead component 90 falls within the measurement area of the measuring device 20. In this state, the control device 16 commands the measuring device 20 to execute a measurement process. As a result, the measuring device 20 executes the measurement process as shown in FIG. 8.

測定装置20の測定制御装置50は、測定動作を実行する(S11)。この測定動作は、投光部23から平行光25を出力するとともに、駆動ユニット40のモータ41を回転駆動させてカム42を1回転させる。これにより、保持部材31に設置された投光部23および受光部24は所定の位置関係を維持した状態で軸34を支点に1往復傾動する。The measurement control device 50 of the measuring device 20 executes a measurement operation (S11). This measurement operation outputs parallel light 25 from the light projecting unit 23 and rotates the motor 41 of the drive unit 40 to rotate the cam 42 once. As a result, the light projecting unit 23 and the light receiving unit 24 installed on the holding member 31 tilt back and forth once around the axis 34 as a fulcrum while maintaining a predetermined positional relationship.

このとき、測定部51は、傾動装置30による傾動により所定の角度範囲Arにおいて変更された複数の照射角度のそれぞれで受光部24の受光信号を取り込む。これにより、測定部51は、複数の照射角度の平行光25のうちのリード列95で遮光された部分の幅の測定値Vをそれぞれ取得する。At this time, the measurement unit 51 captures the light receiving signal of the light receiving unit 24 at each of the multiple irradiation angles changed within the predetermined angle range Ar by tilting the tilting device 30. As a result, the measurement unit 51 obtains the measurement value V of the width of the portion of the parallel light 25 at each of the multiple irradiation angles that is blocked by the lead row 95.

次に、外形判定部52は、測定部51により取得された複数の測定値Vに基づいて、測定対象の外形の正否判定を行う(S20)。詳細には、外形判定部52は、複数の測定値Vのうち最小値Vnをリード列95の外形寸法Wとして取得する(S21)。上記のように、測定領域において静止したリード列95に対して照射角度を変化させるのは、曲がりのない正常なリード列95であっても必ずしも長さ方向が水平方向に一致するとは限らないことによる。Next, the external shape determination unit 52 determines whether the external shape of the measurement object is correct or not based on the multiple measurement values V acquired by the measurement unit 51 (S20). In detail, the external shape determination unit 52 acquires the minimum value Vn of the multiple measurement values V as the external dimension W of the lead row 95 (S21). As described above, the irradiation angle is changed with respect to the stationary lead row 95 in the measurement area because even a normal lead row 95 without bending does not necessarily have a length direction that coincides with the horizontal direction.

具体的には、正常なリード列95を測定対象とした場合であっても、吸着ノズル134によるリード部品90の保持姿勢によってはリード列95が水平方向に対して傾斜することがある。また、リード部品90の部品本体91に対して正常なリード列95が全体的に所定の平坦度を有した状態で傾斜することも想定される。ここで、図7に示すように、平行光25の照射角度がリード列95の傾き角度と一致すると、平行光25のうちのリード列95で遮光された部分の幅が最小となる。そこで、測定部51は、上記のような測定動作(S11)において取得された複数の測定値Vの最小値Vnをリード列95の外形寸法Wとして取得する。Specifically, even when a normal lead row 95 is the measurement target, the lead row 95 may be inclined relative to the horizontal direction depending on the holding posture of the lead component 90 by the suction nozzle 134. It is also assumed that the normal lead row 95 may be inclined with a predetermined overall flatness relative to the component body 91 of the lead component 90. Here, as shown in FIG. 7, when the irradiation angle of the parallel light 25 coincides with the inclination angle of the lead row 95, the width of the portion of the parallel light 25 blocked by the lead row 95 becomes the minimum. Therefore, the measurement unit 51 obtains the minimum value Vn of the multiple measurement values V obtained in the measurement operation (S11) as described above as the outer dimension W of the lead row 95.

そして、外形判定部52は、取得した外形寸法Wが予め設定された許容誤差範囲内であるか否かによりリード列95の外形の正否を判定する(S22)。外形判定部52は、外見寸法Wが許容誤差範囲内である場合に(S22:Yes)、このリード列95を適正であるとして、判定フラグに「1(True)」を代入する(S23)。一方で、外形判定部52は、外見寸法Wが許容誤差内にない場合に(S22:No)、このリード列95が不良であるとして、判定フラグに「0(False)」を代入する(S24)。Then, the external shape determination unit 52 determines whether the external shape of the lead string 95 is correct or not based on whether the acquired external dimension W is within a preset allowable error range (S22). If the external dimension W is within the allowable error range (S22: Yes), the external shape determination unit 52 determines that the lead string 95 is correct and assigns "1 (True)" to the determination flag (S23). On the other hand, if the external dimension W is not within the allowable error range (S22: No), the external shape determination unit 52 determines that the lead string 95 is defective and assigns "0 (False)" to the determination flag (S24).

続いて、検知部53は、測定部51により取得された複数の測定値Vの変化量Mcに基づいて、傾動装置30の動作の正否判定を行う(S30)。詳細には、検知部53は、複数の測定値Vの変化量Mcを算出する(S31)。変化量Mcは、複数の測定値Vの最大値Vxと最小値Vnの差分である(Mc=Vx-Vn)。ここで、傾動装置30の傾動により所定の角度範囲Arで平行光25のリード列95に対する照射角度が変更されるものとし、平行光25がリード列95に対して最も傾斜したときの角度をθとする。そして、リード列95の長さLが幅Wに対して十分に大きいとき、測定値Vの最大値Vxは、L・sinθに近似することができる。 Next, the detection unit 53 judges whether the operation of the tilting device 30 is correct or not based on the change Mc of the multiple measured values V acquired by the measurement unit 51 (S30). In detail, the detection unit 53 calculates the change Mc of the multiple measured values V (S31). The change Mc is the difference between the maximum value Vx and the minimum value Vn of the multiple measured values V (Mc = Vx - Vn). Here, it is assumed that the irradiation angle of the parallel light 25 with respect to the lead row 95 is changed within a predetermined angle range Ar by the tilt of the tilting device 30, and the angle when the parallel light 25 is most inclined with respect to the lead row 95 is θ. Then, when the length L of the lead row 95 is sufficiently large compared to the width W, the maximum value Vx of the measured values V can be approximated to L sin θ.

なお、傾動装置30が正常に動作している環境下において、測定対象が理想外形に近いほど最小値Vnが設計上の幅Wに接近するように小さくなるので、変化量Mcは大きくなる。一方で、測定対象が理想形状から変形するほど最小値Vnと設計上の幅Wとの差分が大きくなるので、変化量Mcは小さくなる。ただし、リード列95が異常外形であっても、ある程度の変化量Mcが生じる。これに対して、傾動装置30による傾動に異常が生じた環境では、複数の測定値Vの変化量Mcが非常に小さくなることが想定される。 In an environment where the tilting device 30 is operating normally, the closer the measurement object is to the ideal outer shape, the smaller the minimum value Vn becomes and approaches the design width W, and therefore the greater the change Mc. On the other hand, the more the measurement object deforms from the ideal shape, the greater the difference between the minimum value Vn and the design width W, and therefore the smaller the change Mc becomes. However, even if the lead row 95 has an abnormal outer shape, a certain amount of change Mc will occur. In contrast, in an environment where an abnormality occurs in the tilting by the tilting device 30, it is expected that the change Mc of the multiple measurement values V will be very small.

そこで、検知部53は、変化量Mcが許容範囲Trにあるか否かを判定する(S32)。この許容範囲Trは、測定動作(S11)において傾動装置30の傾動により平行光25の照射角度が所定の角度範囲Arで変更されることを前提とし、仮に異常外形のリード列95であっても算出される最小限の変化量Mcが含まれるように予め設定される。本実施形態において、許容範囲Trは、理想変化量Mdから、理想変化量Mdに所定係数Kを乗じた量までの範囲に設定される。ここで、所定係数Kは、例えば0.5に設定される。 The detection unit 53 then determines whether the change Mc is within the tolerance Tr (S32). This tolerance Tr is set in advance so as to include the minimum change Mc that can be calculated even if the lead row 95 has an abnormal shape, on the premise that the irradiation angle of the parallel light 25 is changed within a predetermined angle range Ar by tilting the tilting device 30 during the measurement operation (S11). In this embodiment, the tolerance Tr is set to the range from the ideal change Md to the amount obtained by multiplying the ideal change Md by a predetermined coefficient K. Here, the predetermined coefficient K is set to, for example, 0.5.

検知部53は、変化量Mcが許容範囲Trにある場合に(S32:Yes)、傾動装置30の動作が正常であるとする。さらに、検知部53は、外形の正否判定(S20)の結果が正常、即ち判定フラグが1(True)である場合には(S33:Yes)、測定対象であるリード列95の外形が正常であり、且つ傾動装置30の動作が正常であるとの結果を記録する(S34)。If the amount of change Mc is within the allowable range Tr (S32: Yes), the detection unit 53 determines that the operation of the tilting device 30 is normal. Furthermore, if the result of the shape correctness determination (S20) is normal, that is, the determination flag is 1 (True) (S33: Yes), the detection unit 53 records the result that the shape of the lead row 95 to be measured is normal and that the operation of the tilting device 30 is normal (S34).

一方で、検知部53は、外形の正否判定(S20)の結果が異常、即ち判定フラグが0(False)である場合には(S33:No)、測定対象であるリード列95の外形が異常であり、且つ傾動装置30の動作が正常であるとの結果を記録する(S35)。この結果を受けて、部品装着機10の制御装置16は、不良部品の対応処理を実行する(S41)。この不良部品の対応処理では、例えば吸着ノズル134に保持されたリード部品90を所定の廃棄場所に廃棄したり、所定のリペア処理などが実行されたりする。On the other hand, if the result of the shape correctness judgment (S20) is abnormal, i.e., the judgment flag is 0 (False) (S33: No), the detection unit 53 records the result that the shape of the lead row 95 being measured is abnormal and the operation of the tilting device 30 is normal (S35). In response to this result, the control device 16 of the component mounting machine 10 executes a response process for the defective component (S41). In this response process for the defective component, for example, the lead component 90 held by the suction nozzle 134 is disposed of in a specified disposal location, or a specified repair process is executed.

また、検知部53は、変化量Mcが許容範囲Trにない場合に(S32:No)、傾動装置30の動作異常であるとする。そこで、検知部53は、外形の正否判定(S20)の結果に関わらず、測定対象であるリード列95の外形の正否は不明であり、且つ傾動装置30に動作異常が生じているとの結果を記録する(S36)。この結果を受けて、部品装着機10の制御装置16は、リード部品90の装着処理を中断し、例えば測定装置20のメンテナンスを行うように作業者に通知するなどの通知処理を実行する(S42)。 If the amount of change Mc is not within the allowable range Tr (S32: No), the detection unit 53 determines that the tilting device 30 is malfunctioning. Therefore, regardless of the result of the shape correctness determination (S20), the detection unit 53 records the result that the correctness of the shape of the lead row 95 to be measured is unknown and that a malfunction has occurred in the tilting device 30 (S36). In response to this result, the control device 16 of the component mounting machine 10 interrupts the mounting process of the lead components 90 and executes a notification process, such as notifying the operator to perform maintenance on the measuring device 20 (S42).

これにより、作業者による測定装置20のメンテナンスの実行が促され、例えば傾動装置30の可動部のクリーニングなどが施され、早期の異物の除去が期待できる。測定装置20のメンテナンスが終了すると、中断されていた装着処理が再開される。なお、上記の測定処理は、リード部品90における各辺のリード列95ごとに実行される。This encourages the worker to perform maintenance of the measuring device 20, for example by cleaning the moving parts of the tilting device 30, and it is expected that foreign matter will be removed early. When the maintenance of the measuring device 20 is completed, the suspended mounting process is resumed. The above measurement process is performed for each lead row 95 on each side of the lead component 90.

このような構成によると、複数の測定値Vに基づく測定対象(リード列95)の外形の正否を判定できるとともに(S20)、当該判定に用いられた複数の測定値Vの変化量Mcに基づいて傾動装置30における動作異常の有無を検知することができる(S30)。これにより、傾動装置30の動作異常による測定誤差の発生を防止し、適正な測定動作を維持することができる。 With this configuration, it is possible to determine whether the external shape of the measurement target (lead row 95) is correct based on multiple measurement values V (S20), and to detect the presence or absence of operational abnormalities in the tilting device 30 based on the amount of change Mc in the multiple measurement values V used in the determination (S30). This makes it possible to prevent measurement errors caused by operational abnormalities in the tilting device 30 and maintain proper measurement operations.

4.実施形態の変形態様
4-1.測定対象について
実施形態において、測定対象は、リード部品90のリード列95であるものとした。測定処理において測定部51は、外形寸法Wに基づいて、即ちリード列95の平坦度に基づいて装着処理への適否を判定した。これに対して、測定部51は、外形寸法Wの適否判定に加えて、外形寸法Wに基づいて、規定方向へのリード列95の変形量または傾き角度を測定し、それぞれの装着処理への適否を判定してもよい。また、測定対象は、リード部品90のリード列95の他に、例えば部品本体91の所定部位としてもよいし、リード92を有しない部品の所定部位としてもよい。
4. Modifications of the embodiment 4-1. Regarding the measurement object In the embodiment, the measurement object is the lead row 95 of the lead component 90. In the measurement process, the measurement unit 51 judges the suitability of the mounting process based on the outer dimension W, i.e., based on the flatness of the lead row 95. In addition to judging the suitability of the outer dimension W, the measurement unit 51 may measure the deformation amount or tilt angle of the lead row 95 in a specified direction based on the outer dimension W, and judge the suitability of each mounting process. Furthermore, the measurement object may be, in addition to the lead row 95 of the lead component 90, a predetermined portion of the component body 91, for example, or a predetermined portion of a component that does not have leads 92.

4-2.測定装置20について
実施形態において、測定装置20は、部品装着機10の機内に設置されるものとした。これに対して、測定装置20は、部品装着機10以外の装置において使用されてもよい。具体的には、測定装置20は、トレイ123に各種の部品を収容する作業ロボットに適用されてもよい。また、測定装置20は、吸着ノズル134を自動でメンテンナンスおよび管理を行う装置に適用され、例えば吸着ノズル134の先端部の外形検査に用いられるようにしてもよい。
4-2. Regarding the measuring device 20 In the embodiment, the measuring device 20 is installed inside the component mounting machine 10. However, the measuring device 20 may be used in a device other than the component mounting machine 10. Specifically, the measuring device 20 may be applied to a work robot that stores various components on the tray 123. Furthermore, the measuring device 20 may be applied to a device that automatically performs maintenance and management of the suction nozzle 134, and may be used to inspect the external shape of the tip of the suction nozzle 134, for example.

また、測定装置20の平行光25の照射方向は、水平方向に限られず、測定対象の形状や姿勢に対応して、上下方向などに設定され得る。また、平行光25は、レーザ光以外の照射光を適用してもよい。その他に、測定装置20は、平行光25ではない照射光を測定対象に照射し、測定部51が照射光の測定対象で反射された範囲の長さを測定してもよい。例えば、測定部51は、反射光を受光する撮像素子から画像データを取得し、画像処理により測定対象の規定方向の寸法を測定してもよい。 In addition, the irradiation direction of the parallel light 25 of the measuring device 20 is not limited to the horizontal direction, but can be set to the vertical direction, etc., depending on the shape and posture of the measurement object. In addition, the parallel light 25 may be applied as irradiation light other than laser light. Alternatively, the measuring device 20 may irradiate the measurement object with irradiation light other than the parallel light 25, and the measuring unit 51 may measure the length of the range in which the irradiated light is reflected by the measurement object. For example, the measuring unit 51 may acquire image data from an imaging element that receives the reflected light, and measure the dimension of the measurement object in a specified direction by image processing.

実施形態において、検知部53は、複数の測定値Vの変化量Mcに基づいて、傾動装置30の動作に異常が生じていることを検知するものとした。これに加えて、検知部53は、測定対象の不良率を勘案して、例えば所定回数に亘って連続で測定対象が異常であると判定された場合に、測定装置20に動作異常が発生していると判定してもよい。In the embodiment, the detection unit 53 detects an abnormality in the operation of the tilting device 30 based on the amount of change Mc in the multiple measured values V. In addition, the detection unit 53 may take into account the defect rate of the measurement object and determine that an operational abnormality has occurred in the measuring device 20 when, for example, the measurement object is determined to be abnormal a predetermined number of times in succession.

10:部品装着機、 20:測定装置、 21:基台、 23:投光部、 24:受光部、 25:平行光、 30:傾動装置、 31:保持部材、 40:駆動ユニット、 42:カム、 43:カムフォロア、 50:測定制御装置、 51:測定部、 52:外形判定部、 53:検知部、 90:部品(リード部品)、 91:部品本体、 92:リード、 95:リード列(測定対象) 10: Component mounting machine, 20: Measuring device, 21: Base, 23: Light projecting unit, 24: Light receiving unit, 25: Parallel light, 30: Tilting device, 31: Holding member, 40: Drive unit, 42: Cam, 43: Cam follower, 50: Measurement control device, 51: Measurement unit, 52: External shape determination unit, 53: Detection unit, 90: Component (lead component), 91: Component body, 92: Lead, 95: Lead row (measurement target)

Claims (12)

測定対象に光を照射する投光部と、
前記投光部による照射光の前記測定対象に対する照射角度を変更するように前記投光部を傾動させる傾動装置と、
前記照射光のうち前記測定対象で遮光または反射された範囲の長さを測定する測定部と、
前記傾動装置による傾動により所定の角度範囲において変更された複数の前記照射角度のそれぞれで前記測定部により取得された複数の測定値に基づいて、前記測定対象の外形の正否を判定する外形判定部と、
複数の前記測定値の変化量が前記測定対象の設計上の外形および複数の前記照射角度の前記角度範囲に基づいて設定された許容範囲にない場合に、前記傾動装置の動作異常であると検知する検知部と、
を備える測定装置。
a light projection unit that irradiates a measurement object with light;
a tilting device that tilts the light projecting unit so as to change an irradiation angle of the light projected by the light projecting unit with respect to the measurement object;
a measurement unit that measures a length of a range of the irradiated light that is blocked or reflected by the measurement object;
an external shape determination unit that determines whether the external shape of the measurement target is correct or not based on a plurality of measurement values acquired by the measurement unit at each of a plurality of irradiation angles changed within a predetermined angle range by tilting the tilting device;
a detection unit that detects that an operation of the tilting device is abnormal when a change amount of the plurality of measurement values is not within an allowable range that is set based on a design outer shape of the measurement object and the angle range of the plurality of irradiation angles;
A measuring device comprising:
前記投光部は、規定方向における前記測定対象の外形寸法よりも幅広な平行光を前記照射光として照射し、
前記測定装置は、前記照射光のうちの前記測定対象で遮光されない部分の光を受光する受光部をさらに備え、
前記傾動装置は、前記投光部および前記受光部を一体的に傾動させ、
前記測定部は、前記受光部の受光状態に基づいて前記照射光のうちの前記測定対象で遮光された範囲の長さを測定する、請求項1に記載の測定装置。
The light projecting unit projects parallel light having a width greater than an outer dimension of the measurement target in a specified direction as the irradiation light,
The measurement device further includes a light receiving unit that receives a portion of the irradiated light that is not blocked by the measurement object,
The tilting device tilts the light projecting unit and the light receiving unit together,
The measurement device according to claim 1 , wherein the measurement section measures a length of a range of the irradiated light that is blocked by the measurement object based on a light receiving state of the light receiving section.
前記傾動装置は、
基台に傾動可能に支持され、前記投光部と前記受光部とを所定の位置関係で保持する保持部材と、
前記保持部材を傾動させる駆動ユニットと、
を備える、請求項2に記載の測定装置。
The tilting device is
a holding member that is tiltably supported on a base and holds the light projecting unit and the light receiving unit in a predetermined positional relationship;
A drive unit that tilts the holding member;
The measurement device of claim 2 .
前記駆動ユニットは、前記基台に回転可能に設けられたカムと、前記保持部材に設けられ前記カムのカム面に接触するカムフォロアと、を備え、
前記駆動ユニットは、前記カムの回転により前記カムフォロアを前記保持部材の傾動方向に往復移動させることによって前記保持部材を傾動させる、請求項3に記載の測定装置。
the drive unit includes a cam rotatably provided on the base, and a cam follower provided on the holding member and in contact with a cam surface of the cam,
The measuring device according to claim 3 , wherein the drive unit tilts the holding member by causing the cam follower to reciprocate in a tilting direction of the holding member by rotation of the cam.
前記外形判定部は、複数の前記測定値のうち最小値を前記測定対象の前記外形寸法として取得し、取得した前記外形寸法に基づいて前記測定対象の外形の正否を判定する、請求項2-4の何れか一項に記載の測定装置。 The measuring device according to any one of claims 2 to 4, wherein the external shape determination unit acquires the minimum value among the plurality of measured values as the external dimension of the object to be measured, and determines whether the external shape of the object to be measured is correct or not based on the acquired external dimension. 前記許容範囲は、設計上の外形を有する前記測定対象に対して複数の前記照射角度で前記照射光を照射したときに前記測定部により取得される複数の前記測定値の理想変化量から、前記理想変化量に所定係数を乗じた量までの範囲に設定される、請求項2-5の何れか一項に記載の測定装置。 A measuring device as described in any one of claims 2 to 5, wherein the tolerance range is set to a range from an ideal change in the multiple measurement values obtained by the measuring unit when the irradiation light is irradiated at multiple irradiation angles to an amount obtained by multiplying the ideal change by a predetermined coefficient. 前記所定係数は、前記測定対象の一部が前記規定方向に設計上の外形寸法に等しい第一変形量だけ変形した異常外形を有する前記測定対象に対して複数の前記照射角度で前記照射光を照射したときに前記測定部により取得される複数の前記測定値の変化量と、前記理想変化量の割合に基づいて設定される、請求項6に記載の測定装置。The measurement device according to claim 6, wherein the predetermined coefficient is set based on a ratio between the amount of change in the multiple measurement values obtained by the measurement unit when the irradiation light is irradiated at multiple irradiation angles to the measurement object having an abnormal outer shape in which a part of the measurement object is deformed in the specified direction by a first deformation amount equal to the design outer dimension, and the ideal amount of change. 前記所定係数は、0.1から0.9の間の数に設定される、請求項6または7に記載の測定装置。 The measuring device described in claim 6 or 7, wherein the predetermined coefficient is set to a number between 0.1 and 0.9. 前記測定部は、複数の前記測定値のうち最小値を前記測定対象の前記外形寸法として取得し、取得した前記外形寸法に基づいて前記規定方向への変形量を測定する、請求項2-8の何れか一項に記載の測定装置。 The measuring device according to any one of claims 2-8, wherein the measuring unit acquires the minimum value among the plurality of measured values as the external dimension of the object to be measured, and measures the amount of deformation in the specified direction based on the acquired external dimension. 前記測定部は、複数の前記測定値のうち最小値が取得された際の前記照射角度に基づいて前記測定対象の前記規定方向への傾き角度を測定する、請求項2-9の何れか一項に記載の測定装置。 A measuring device as claimed in any one of claims 2 to 9, wherein the measuring unit measures the inclination angle of the object to be measured in the specified direction based on the irradiation angle when the minimum value among the multiple measurement values is obtained. 請求項1-10の何れか一項に記載の前記測定装置を備え、基板に部品を装着する部品装着機であって、
前記測定対象は、前記部品の所定部位である、部品装着機。
A component mounting machine comprising the measuring device according to any one of claims 1 to 10, which mounts components on a board,
The component mounting machine, wherein the measurement target is a predetermined portion of the component.
前記部品は、部品本体に並んで設けられた複数のリードを有するリード部品であり、
前記測定対象は、前記リード部品のリード列である、請求項11に記載の部品装着機。
The component is a lead component having a plurality of leads arranged side by side on a component body,
12. The component mounting machine according to claim 11, wherein the measurement target is a lead row of the lead component.
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