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.
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
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
1, the
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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.
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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