Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7680342B2 - Component Mounting Machine - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7680342B2 - Component Mounting Machine - Google Patents

Component Mounting Machine Download PDF

Info

Publication number
JP7680342B2
JP7680342B2 JP2021204446A JP2021204446A JP7680342B2 JP 7680342 B2 JP7680342 B2 JP 7680342B2 JP 2021204446 A JP2021204446 A JP 2021204446A JP 2021204446 A JP2021204446 A JP 2021204446A JP 7680342 B2 JP7680342 B2 JP 7680342B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
light
component
holding surface
electronic component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021204446A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023089748A (en
Inventor
寛 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2021204446A priority Critical patent/JP7680342B2/en
Publication of JP2023089748A publication Critical patent/JP2023089748A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7680342B2 publication Critical patent/JP7680342B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

本発明は、電子部品を基板に搭載する部品実装機に関する。 The present invention relates to a component mounter that mounts electronic components onto a substrate.

プリント配線板等の基板上に電子部品を搭載するための部品実装機は、電子部品を保持する保持面を有する保持ノズルが装着され、保持面で保持された電子部品を基板に搭載する部品搭載動作を行うヘッドユニットを備えている。ヘッドユニットが部品搭載動作を行う際には、保持ノズルの保持面で保持された電子部品で反射した光に基づいて部品画像が撮像され、その部品画像に基づいて電子部品の画像認識が行われる。 A component mounter for mounting electronic components on a substrate such as a printed wiring board is equipped with a holding nozzle having a holding surface for holding the electronic components, and a head unit that performs a component mounting operation to mount the electronic components held on the holding surface onto the substrate. When the head unit performs the component mounting operation, a component image is captured based on light reflected from the electronic components held on the holding surface of the holding nozzle, and image recognition of the electronic components is performed based on the component image.

部品画像には、電子部品に対応した部品画像領域だけではなく、保持ノズルの保持面に対応した保持面画像領域が含まれる場合がある。この場合、部品画像を用いて電子部品を的確に画像認識するためには、部品画像において部品画像領域と保持面画像領域との間のコントラストを高くする必要がある。 The component image may contain not only a component image area corresponding to the electronic component, but also a holding surface image area corresponding to the holding surface of the holding nozzle. In this case, in order to accurately recognize the electronic component using the component image, it is necessary to increase the contrast between the component image area and the holding surface image area in the component image.

特許文献1には、光源と撮像装置との間の光路上に、第一偏光フィルタ及び第二偏光フィルタを互いに直列に配置する技術が開示されている。この技術では、第一偏光フィルタ及び第二偏光フィルタは、光軸回りに回転可能である。 Patent document 1 discloses a technique in which a first polarizing filter and a second polarizing filter are arranged in series with each other on the optical path between the light source and the imaging device. In this technique, the first polarizing filter and the second polarizing filter are rotatable around the optical axis.

特開2003-46297号公報JP 2003-46297 A

特許文献1に開示される技術では、第一偏光フィルタを透過した偏光を電子部品に照射するとともに、偏光の照射に応じて電子部品で反射して第二偏光フィルタを透過した偏光を撮像装置で受光する。この技術は、電子部品の電極が光を鏡面反射する特性を有し、電子部品の背景を形成する背景形成板が光を拡散反射する特性を有することに着目した技術である。すなわち、第一偏光フィルタを透過した偏光の照射に応じて電子部品で鏡面反射した偏光は第二偏光フィルタを透過する一方、背景形成板で拡散反射した非偏光の光は第二偏光フィルタの透過が規制される。このように、電子部品と背景形成板との光の反射特性の違いを利用して、撮像装置の受光に基づく画像における部品画像領域のコントラストを高める。 In the technology disclosed in Patent Document 1, polarized light that has passed through a first polarizing filter is irradiated onto an electronic component, and polarized light that has been reflected by the electronic component in response to the irradiation of the polarized light and passed through a second polarizing filter is received by an imaging device. This technology focuses on the fact that the electrodes of the electronic component have the property of specularly reflecting light, and that the background forming plate that forms the background of the electronic component has the property of diffusely reflecting light. In other words, polarized light that has been specularly reflected by the electronic component in response to the irradiation of polarized light that has passed through the first polarizing filter passes through the second polarizing filter, while non-polarized light that has been diffusely reflected by the background forming plate is restricted from passing through the second polarizing filter. In this way, the difference in the light reflection characteristics of the electronic component and the background forming plate is utilized to increase the contrast of the component image area in the image based on the light received by the imaging device.

しかしながら、電子部品の種類によっては、光の反射特性が鏡面反射の特性を示さず、拡散反射の特性を示す場合がある。この場合、電子部品で拡散反射した非偏光の光は、背景形成板と同様に第二偏光フィルタの透過が規制されるので、撮像装置により撮像された画像における部品画像領域のコントラストを高めることができない虞がある。すなわち、特許文献1に開示される技術では、部品画像領域とその周囲の領域との間のコントラストが高い状態の画像を取得できない場合がある。したがって、特許文献1に開示される技術では、保持ノズルの保持面で保持された電子部品を的確に画像認識することができない場合がある。 However, depending on the type of electronic component, the light reflection characteristics may not be those of specular reflection, but rather those of diffuse reflection. In this case, the non-polarized light diffusely reflected by the electronic component is restricted from passing through the second polarizing filter, just as with the background forming plate, so there is a risk that the contrast of the component image area in the image captured by the imaging device cannot be increased. In other words, the technology disclosed in Patent Document 1 may not be able to obtain an image with high contrast between the component image area and its surrounding area. Therefore, the technology disclosed in Patent Document 1 may not be able to accurately recognize the image of the electronic component held by the holding surface of the holding nozzle.

本発明の目的は、保持ノズルの保持面で保持された電子部品を的確に画像認識することが可能な部品実装機を提供することである。 The object of the present invention is to provide a component mounter that can accurately perform image recognition of electronic components held on the holding surface of a holding nozzle.

本発明の一の局面に係る部品実装機は、電子部品を保持する保持面を有する保持ノズルが装着され、前記保持面で保持された前記電子部品を基板に搭載する部品搭載動作を行うヘッドユニットと、前記保持面で保持された前記電子部品に光を照射する光照射部と、前記光照射部により照射された光の入射に応じて前記電子部品で反射した光に基づいて、部品画像を取得する画像取得部と、を備える。前記光照射部は、非偏光の光を出射する光出射部と、前記保持面が光の入射に応じて特定方向の偏光である保持面反射偏光を反射する特性を有するか否かに基づいて前記光出射部の光が出射される側の位置に着脱自在に配置され、前記光出射部から出射された光について特定方向の偏光である特定照射偏光の透過を許容する照射偏光部と、を含む。前記光照射部は、前記保持面が前記保持面反射偏光を反射する特性を有することに伴って前記照射偏光部の配置が省略された場合には、前記光出射部から出射された非偏光の光を前記電子部品に向けて照射する一方、前記照射偏光部が配置された場合には、前記特定照射偏光を前記電子部品に向けて照射する。前記画像取得部は、特定方向の偏光の透過を規制又は許容する撮像偏光部と、前記撮像偏光部を透過した光を受光することにより前記部品画像を生成する撮像部と、を含む。前記撮像偏光部は、前記照射偏光部が配置されるか否かに応じて、透過を規制又は許容する偏光の偏光方向が切り替えられる。 A component mounter according to one aspect of the present invention includes a head unit to which a holding nozzle having a holding surface for holding an electronic component is attached, and which performs a component mounting operation to mount the electronic component held on the holding surface on a board, a light irradiation unit that irradiates light onto the electronic component held on the holding surface, and an image acquisition unit that acquires a component image based on light reflected by the electronic component in response to the incidence of light irradiated by the light irradiation unit. The light irradiation unit includes a light emission unit that emits unpolarized light, and an irradiation polarization unit that is detachably arranged at a position on the side from which the light of the light emission unit is emitted based on whether the holding surface has a characteristic of reflecting holding surface reflected polarized light, which is polarized in a specific direction in response to the incidence of light, and that allows the transmission of a specific irradiation polarized light, which is polarized in a specific direction, for the light emitted from the light emission unit. When the illumination polarizing unit is omitted due to the holding surface having a characteristic of reflecting the holding surface reflected polarized light, the light illumination unit illuminates the electronic component with unpolarized light emitted from the light emission unit, while when the illumination polarizing unit is arranged, the light illumination unit illuminates the electronic component with the specific illumination polarized light. The image acquisition unit includes an imaging polarization unit that restricts or allows the transmission of polarized light in a specific direction, and an imaging unit that generates the component image by receiving light that has passed through the imaging polarization unit. The imaging polarization unit switches the polarization direction of the polarized light that restricts or allows the transmission depending on whether the illumination polarizing unit is arranged.

この部品実装機によれば、保持ノズルの保持面で保持された電子部品に対して光照射部から光を照射し、電子部品で反射した光に基づいて画像取得部が部品画像を取得する。光照射部は、非偏光の光を出射する光出射部と、保持面が特定方向の偏光である保持面反射偏光を反射する特性を有するか否かに基づいて光出射部の光が出射される側の位置に着脱自在に配置される照射偏光部と、を含む。画像取得部は、撮像偏光部と、撮像偏光部を透過した光を受光することにより部品画像を生成する撮像部と、を含む。 According to this component mounter, the light irradiation unit irradiates light onto the electronic component held on the holding surface of the holding nozzle, and the image acquisition unit acquires a component image based on the light reflected by the electronic component. The light irradiation unit includes a light emission unit that emits unpolarized light, and an irradiation polarization unit that is detachably positioned at a position on the side from which the light from the light emission unit is emitted based on whether or not the holding surface has the property of reflecting holding surface reflected polarized light, which is polarized in a specific direction. The image acquisition unit includes an imaging polarization unit, and an imaging unit that generates a component image by receiving light that has passed through the imaging polarization unit.

光照射部においては、保持面が保持面反射偏光を反射する特性を有する場合には、照射偏光部の配置が省略される。この場合、光照射部は、光出射部から出射された非偏光の光を、保持ノズルの保持面で保持された電子部品に向けて照射する。一方、照射偏光部が配置された場合、光照射部は、照射偏光部を透過した特定方向の偏光である特定照射偏光を電子部品に向けて照射する。このように、保持ノズルの保持面が保持面反射偏光を反射する特性を有するか否かに応じて照射偏光部が配置されるか否かが決められ、それに伴って、電子部品に照射される光が非偏光の光と特定照射偏光との間で切り替わる。 In the light irradiation unit, if the holding surface has the property of reflecting the polarized light reflected by the holding surface, the arrangement of the irradiation polarization unit is omitted. In this case, the light irradiation unit irradiates the unpolarized light emitted from the light emission unit toward the electronic component held by the holding surface of the holding nozzle. On the other hand, when the irradiation polarization unit is arranged, the light irradiation unit irradiates the electronic component with specific irradiation polarized light, which is polarized in a specific direction that has passed through the irradiation polarization unit. In this way, whether or not the irradiation polarization unit is arranged is determined depending on whether or not the holding surface of the holding nozzle has the property of reflecting the polarized light reflected by the holding surface, and accordingly, the light irradiated to the electronic component switches between unpolarized light and specific irradiation polarized light.

電子部品としては、鏡面反射の反射特性を有する部品と、拡散反射の反射特性を有する部品とが存在する。例えば、保持面に当接する側とは反対の下面に対して金属からなる電極が露出するような電子部品は鏡面反射の反射特性を有し、電極が露出していないような電子部品は拡散反射の反射特性を有する。照射偏光部の配置が省略された光照射部から照射された非偏光の光が電子部品に入射したときには、鏡面反射及び拡散反射のいずれの反射特性を有する電子部品であっても、電子部品からの反射光は非偏光の光となる。一方、照射偏光部が配置された光照射部から照射された特定照射偏光が電子部品に入射したときには、鏡面反射の反射特性を有する部品の場合の反射光は特定照射偏光と同一の偏光方向の偏光となり、拡散反射の反射特性を有する部品の場合の反射光は非偏光の光となる。このように、照射偏光部が配置されるか否かに応じて光照射部から照射される光の偏光特性が変化することに伴って、電子部品からの反射光の偏光特性が変化する。 There are electronic components that have the reflection characteristics of specular reflection and those that have the reflection characteristics of diffuse reflection. For example, an electronic component in which a metal electrode is exposed on the underside opposite to the side that abuts on the holding surface has the reflection characteristics of specular reflection, and an electronic component in which the electrode is not exposed has the reflection characteristics of diffuse reflection. When non-polarized light irradiated from a light irradiation unit in which the irradiation polarizing unit is omitted is incident on an electronic component, the reflected light from the electronic component becomes non-polarized light, regardless of whether the electronic component has the reflection characteristics of specular reflection or diffuse reflection. On the other hand, when a specific irradiation polarized light irradiated from a light irradiation unit in which an irradiation polarizing unit is arranged is incident on an electronic component, the reflected light in the case of a component having the reflection characteristics of specular reflection becomes polarized in the same polarization direction as the specific irradiation polarized light, and the reflected light in the case of a component having the reflection characteristics of diffuse reflection becomes non-polarized light. In this way, the polarization characteristics of the reflected light from the electronic component change as the polarization characteristics of the light irradiated from the light irradiation unit change depending on whether the irradiation polarizing unit is arranged or not.

電子部品で反射した光に基づく部品画像を取得する画像取得部では、撮像偏光部は、照射偏光部が配置されるか否かに応じて、透過を規制又は許容する偏光の偏光方向が切り替えられる。そして、撮像部は、撮像偏光部を透過した光を受光することにより部品画像を生成する。これにより、部品画像は、電子部品に対応した部品画像領域と保持面に対応した保持面画像領域との間のコントラストが高められた画像となる。このため、画像取得部により取得された部品画像に基づいて、保持ノズルの保持面で保持された電子部品を的確に画像認識することが可能となる。 In the image acquisition section that acquires a component image based on light reflected by an electronic component, the imaging polarization section switches the polarization direction of the polarized light that restricts or allows transmission depending on whether an irradiation polarization section is arranged. The imaging section then generates a component image by receiving the light that has passed through the imaging polarization section. As a result, the component image is an image in which the contrast between the component image area corresponding to the electronic component and the holding surface image area corresponding to the holding surface is enhanced. Therefore, it is possible to accurately recognize the electronic component held on the holding surface of the holding nozzle based on the component image acquired by the image acquisition section.

上記の部品実装機において、前記撮像偏光部は、前記照射偏光部の配置が省略された場合、前記光照射部による非偏光の光の照射に応じて前記保持面で反射した前記保持面反射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を規制するとともに、前記電子部品で反射した非偏光の光の透過を許容する。 In the above-mentioned component mounter, when the illumination polarization unit is omitted, the imaging polarization unit restricts the transmission of polarized light having the same polarization direction as the holding surface reflected polarized light reflected by the holding surface in response to illumination of unpolarized light by the light illumination unit, and allows the transmission of unpolarized light reflected by the electronic component.

この態様では、照射偏光部の配置が省略された場合、撮像偏光部は、光照射部による非偏光の光の照射に応じて保持面で反射した保持面反射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を規制するとともに、電子部品で反射した非偏光の光の透過を許容する。この場合、撮像部は、撮像偏光部を透過した光であって、電子部品で反射した非偏光の光を受光することにより部品画像を生成する。保持面で反射した保持面反射偏光は撮像偏光部の透過が規制され、電子部品で反射した非偏光の光は撮像偏光部を透過するので、部品画像は、部品画像領域が明領域となるとともに保持面画像領域が暗領域となって、各領域間のコントラストが高められた画像となる。このため、画像取得部により取得された部品画像に基づいて、保持ノズルの保持面で保持された電子部品を的確に画像認識することが可能となる。 In this embodiment, when the irradiation polarization unit is omitted, the imaging polarization unit restricts the transmission of polarized light having the same polarization direction as the holding surface reflected polarized light reflected by the holding surface in response to the irradiation of unpolarized light by the light irradiation unit, and allows the transmission of unpolarized light reflected by the electronic component. In this case, the imaging unit generates a component image by receiving unpolarized light that has been transmitted through the imaging polarization unit and has been reflected by the electronic component. Since the transmission of the holding surface reflected polarized light reflected by the holding surface is restricted through the imaging polarization unit, and the unpolarized light reflected by the electronic component is transmitted through the imaging polarization unit, the component image has a bright component image area and a dark holding surface image area, resulting in an image with enhanced contrast between the respective areas. Therefore, it is possible to accurately recognize the electronic component held on the holding surface of the holding nozzle based on the component image acquired by the image acquisition unit.

上記の部品実装機において、前記撮像偏光部は、前記照射偏光部が配置された場合であって、前記保持面が拡散反射する反射特性を有し、前記電子部品が鏡面反射する反射特性を有する場合、前記光照射部による前記特定照射偏光の照射に応じて前記保持面で拡散反射した非偏光の光の透過を規制するとともに、前記電子部品で鏡面反射した前記特定照射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を許容する。 In the above-mentioned component mounting machine, when the irradiation polarization unit is disposed, the holding surface has a reflective property of diffuse reflection, and the electronic component has a reflective property of specular reflection, the imaging polarization unit restricts the transmission of non-polarized light diffusely reflected by the holding surface in response to the irradiation of the specific irradiation polarized light by the light irradiation unit, and allows the transmission of polarized light having the same polarization direction as the specific irradiation polarized light specularly reflected by the electronic component.

この態様では、照射偏光部が配置された場合であって、保持面が拡散反射する反射特性を有し、電子部品が鏡面反射する反射特性を有する場合、撮像偏光部は、光照射部による特定照射偏光の照射に応じて保持面で拡散反射した非偏光の光の透過を規制するとともに、電子部品で鏡面反射した特定照射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を許容する。この場合、撮像部は、撮像偏光部を透過した光であって、電子部品で鏡面反射した偏光を受光することにより部品画像を生成する。保持面で拡散反射した非偏光の光は撮像偏光部の透過が規制され、電子部品で鏡面反射した偏光は撮像偏光部を透過するので、部品画像は、部品画像領域が明領域となるとともに保持面画像領域が暗領域となって、各領域間のコントラストが高められた画像となる。このため、画像取得部により取得された部品画像に基づいて、保持ノズルの保持面で保持された電子部品を的確に画像認識することが可能となる。 In this embodiment, when the irradiation polarizing unit is disposed, the holding surface has a reflective characteristic of diffuse reflection, and the electronic component has a reflective characteristic of specular reflection, the imaging polarizing unit restricts the transmission of non-polarized light diffusely reflected by the holding surface in response to the irradiation of the specific irradiation polarized light by the light irradiation unit, and allows the transmission of polarized light having the same polarization direction as the specific irradiation polarized light specularly reflected by the electronic component. In this case, the imaging unit generates a component image by receiving the polarized light that is transmitted through the imaging polarizing unit and specularly reflected by the electronic component. Since the transmission of the non-polarized light diffusely reflected by the holding surface is restricted through the imaging polarizing unit, and the polarized light specularly reflected by the electronic component is transmitted through the imaging polarizing unit, the component image region becomes a bright region and the holding surface image region becomes a dark region, resulting in an image with enhanced contrast between the respective regions. Therefore, it is possible to accurately recognize the electronic component held on the holding surface of the holding nozzle based on the component image acquired by the image acquisition unit.

上記の部品実装機において、前記撮像偏光部は、前記照射偏光部が配置された場合であって、前記保持面が鏡面反射する反射特性を有し、前記電子部品が拡散反射する反射特性を有する場合、前記光照射部による前記特定照射偏光の照射に応じて前記保持面で鏡面反射した前記特定照射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を許容するとともに、前記電子部品で拡散反射した非偏光の光の透過を規制する。 In the above-mentioned component mounting machine, when the irradiation polarization unit is disposed, the holding surface has a specular reflection characteristic, and the electronic component has a diffuse reflection characteristic, the imaging polarization unit allows the transmission of polarized light having the same polarization direction as the specific irradiation polarized light that is specularly reflected by the holding surface in response to the irradiation of the specific irradiation polarized light by the light irradiation unit, and restricts the transmission of unpolarized light that is diffusely reflected by the electronic component.

この態様では、照射偏光部が配置された場合であって、保持面が鏡面反射する反射特性を有し、電子部品が拡散反射する反射特性を有する場合、撮像偏光部は、光照射部による特定照射偏光の照射に応じて保持面で鏡面反射した特定照射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を許容するとともに、電子部品で拡散反射した非偏光の光の透過を規制する。この場合、撮像部は、撮像偏光部を透過した光であって、保持面で鏡面反射した偏光を受光することにより部品画像を生成する。保持面で鏡面反射した偏光は撮像偏光部を透過し、電子部品で拡散反射した非偏光の光は撮像偏光部の透過が規制されるので、部品画像は、部品画像領域が暗領域となるとともに保持面画像領域が明領域となって、各領域間のコントラストが高められた画像となる。このため、画像取得部により取得された部品画像に基づいて、保持ノズルの保持面で保持された電子部品を的確に画像認識することが可能となる。 In this embodiment, when the irradiation polarizing unit is disposed, the holding surface has a specular reflection characteristic, and the electronic component has a diffuse reflection characteristic, the imaging polarizing unit allows the transmission of polarized light having the same polarization direction as the specific irradiation polarized light specularly reflected by the holding surface in response to the irradiation of the specific irradiation polarized light by the light irradiation unit, and restricts the transmission of non-polarized light diffusely reflected by the electronic component. In this case, the imaging unit generates a component image by receiving the polarized light that is transmitted through the imaging polarizing unit and specularly reflected by the holding surface. Since the polarized light specularly reflected by the holding surface is transmitted through the imaging polarizing unit, and the transmission of the non-polarized light diffusely reflected by the electronic component is restricted through the imaging polarizing unit, the component image region becomes a dark region and the holding surface image region becomes a light region, resulting in an image with enhanced contrast between the respective regions. Therefore, it is possible to accurately recognize the electronic component held on the holding surface of the holding nozzle based on the component image acquired by the image acquisition unit.

上記の部品実装機において、前記画像取得部は、前記撮像部を構成する撮像素子と、前記撮像偏光部を構成する偏光フィルタとが光軸上に並んで配置されたカメラである。 In the above-mentioned component mounter, the image acquisition unit is a camera in which the imaging element constituting the imaging unit and the polarizing filter constituting the imaging polarization unit are arranged side by side on the optical axis.

この態様では、画像取得部は、撮像部を構成する撮像素子と、撮像偏光部を構成する偏光フィルタとが光軸上に並んで配置されたカメラによって実現することができる。 In this embodiment, the image acquisition unit can be realized by a camera in which an image sensor constituting the imaging unit and a polarizing filter constituting the imaging polarization unit are arranged side by side on the optical axis.

上記の部品実装機において、前記画像取得部は、前記撮像部を構成する撮像素子の各画素に、前記撮像偏光部を構成する偏光子が積層された偏光子積層撮像素子が搭載された偏光カメラである。 In the above-mentioned component mounter, the image acquisition unit is a polarization camera equipped with a polarizer stacked imaging element in which a polarizer constituting the imaging polarization unit is stacked on each pixel of the imaging element constituting the imaging unit.

この態様では、画像取得部を偏光カメラによって構成することにより、保持ノズルの保持面で保持された電子部品に対する1回の撮像で、偏光方向が異なる複数の偏光画像を取得することができる。画像取得部は、複数の偏光画像の中から、部品画像領域と保持面画像領域との間のコントラストが最も高くなる画像を、部品画像として取得することができる。 In this aspect, by configuring the image acquisition unit with a polarization camera, multiple polarized images with different polarization directions can be acquired in a single image capture of the electronic component held on the holding surface of the holding nozzle. The image acquisition unit can acquire, from among the multiple polarized images, the image with the highest contrast between the component image area and the holding surface image area as the component image.

上記の部品実装機は、前記画像取得部により取得された前記部品画像に基づいて、前記保持面で保持された前記電子部品を画像認識する画像認識部と、前記画像認識部による認識結果に基づいて、前記ヘッドユニットの前記部品搭載動作を制御するヘッド制御部と、を更に備える。 The component mounter further includes an image recognition unit that performs image recognition of the electronic component held on the holding surface based on the component image acquired by the image acquisition unit, and a head control unit that controls the component mounting operation of the head unit based on the recognition result by the image recognition unit.

この態様では、画像認識部は、画像取得部により取得された部品画像に基づいて、保持ノズルの保持面で保持された電子部品を画像認識する。ヘッド制御部は、画像認識部による認識結果に基づいて、ヘッドユニットの部品搭載動作を制御する。画像認識部による認識結果に基づき制御されるヘッドユニットの部品搭載動作によって、基板に対する電子部品の搭載精度の向上が図られる。 In this embodiment, the image recognition unit performs image recognition of the electronic component held on the holding surface of the holding nozzle based on the component image acquired by the image acquisition unit. The head control unit controls the component mounting operation of the head unit based on the recognition result by the image recognition unit. The component mounting operation of the head unit, which is controlled based on the recognition result by the image recognition unit, improves the mounting accuracy of the electronic component on the board.

以上説明したように、本発明によれば、保持ノズルの保持面で保持された電子部品を的確に画像認識することが可能な部品実装機を提供することができる。 As described above, the present invention provides a component mounter that can accurately image-recognize an electronic component held on the holding surface of a holding nozzle.

本発明の一実施形態に係る部品実装機のブロック図である。1 is a block diagram of a component mounter according to an embodiment of the present invention. 部品実装機における実装機本体の構成を示す平面図である。2 is a plan view showing a configuration of a mounter body in the component mounter. FIG. 部品実装機に備えられる保持ノズルの保持面が特定方向の偏光を反射する特性を有する場合における、光照射部及び画像取得部を概略的に示す図である。13 is a diagram illustrating a schematic diagram of a light irradiation unit and an image acquisition unit in a case where a holding surface of a holding nozzle provided in a component mounter has a characteristic of reflecting polarized light in a specific direction. FIG. 保持ノズルの保持面が拡散反射する反射特性を有し、電子部品が鏡面反射する反射特性を有する場合における、光照射部及び画像取得部を概略的に示す図である。13 is a diagram illustrating a schematic view of a light irradiation unit and an image acquisition unit in a case where the holding surface of the holding nozzle has a reflective property of diffuse reflection and the electronic component has a reflective property of specular reflection. FIG. 保持ノズルの保持面が鏡面反射する反射特性を有し、電子部品が拡散反射する反射特性を有する場合における、光照射部及び画像取得部を概略的に示す図である。13 is a diagram illustrating a schematic view of a light irradiation unit and an image acquisition unit in a case where the holding surface of the holding nozzle has a specular reflection characteristic and the electronic component has a diffuse reflection characteristic. FIG. 画像取得部の変形例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a modified example of the image acquisition unit.

以下、本発明の実施形態に係る部品実装機について、図面に基づいて説明する。なお、以下では、方向関係については水平面上において互いに直交するXY直交座標を用いて説明する。 The following describes a component mounter according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that directional relationships are described below using XY Cartesian coordinates that are mutually orthogonal on a horizontal plane.

図1及び図2に示される部品実装機1は、基板PPに電子部品を搭載(実装)して電子回路基板を生産する装置である。電子部品は、形状の違いなどに応じて分類される複数種類の部品を有する。電子部品としては、部品本体の一方端及び他方端にそれぞれ電極が設けられたチップ部品、SOP(Small Outline Package)、QFP(Quad Flat Package)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、BGA(Ball Grid Array)などの複数種類の部品が挙げられる。SOPは、部品本体におけるX軸方向の一端及び他端に複数の電極が配列された部品である。QFP及びPLCCは、部品本体におけるX軸方向の一端及び他端に複数の電極が配列されるとともに、部品本体におけるY軸方向の一端及び他端に複数の電極が配列された部品である。BGAは、部品本体の下面に複数のボール状の電極が設けられた部品である。なお、電子部品としては、部品本体の下面に対して電極が露出していない部品も存在する。 The component mounter 1 shown in Figures 1 and 2 is a device that mounts (mounts) electronic components on a substrate PP to produce an electronic circuit board. There are multiple types of electronic components classified according to differences in shape, etc. Examples of electronic components include chip components with electrodes provided at one end and the other end of the component body, SOP (Small Outline Package), QFP (Quad Flat Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), BGA (Ball Grid Array), and other multiple types of components. SOP is a component in which multiple electrodes are arranged at one end and the other end of the component body in the X-axis direction. QFP and PLCC are components in which multiple electrodes are arranged at one end and the other end of the component body in the X-axis direction and multiple electrodes are arranged at one end and the other end of the component body in the Y-axis direction. A BGA is a component that has multiple ball-shaped electrodes on the underside of the component body. However, there are also electronic components in which the electrodes are not exposed on the underside of the component body.

部品実装機1は、実装機本体2と、制御装置3と、画像認識装置4と、記憶装置5とを備える。 The component mounter 1 comprises a mounter main body 2, a control device 3, an image recognition device 4, and a storage device 5.

実装機本体2は、電子回路基板の生産時において、基板PPに電子部品を搭載する部品搭載動作等を行う構造部分を構成する。実装機本体2による電子部品の搭載前において基板PPには、半田ペーストのパターンが印刷されている。つまり、実装機本体2は、半田ペーストのパターンが印刷された基板PPに電子部品を搭載する。実装機本体2は、本体フレーム21と、基板搬送部22と、部品供給装置23と、ヘッドユニット25と、基板支持装置28とを備える。 The mounting machine main body 2 constitutes a structural portion that performs operations such as component mounting, which mounts electronic components on the substrate PP during the production of electronic circuit boards. A solder paste pattern is printed on the substrate PP before the mounting machine main body 2 mounts the electronic components. In other words, the mounting machine main body 2 mounts electronic components on the substrate PP on which the solder paste pattern has been printed. The mounting machine main body 2 comprises a main body frame 21, a substrate transport section 22, a component supply device 23, a head unit 25, and a substrate support device 28.

本体フレーム21は、実装機本体2を構成する各部が配置される構造体であり、X軸方向及びY軸方向の両方向と直交する方向(鉛直方向)から見た平面視で略矩形状に形成されている。基板搬送部22は、コンベアによって構成され、X軸方向に延びるように本体フレーム21に配置される。基板搬送部22は、基板PPをX軸方向に搬送する。基板搬送部22により搬送される基板PPは、所定の作業位置(基板PP上に部品が搭載される部品搭載位置)に、基板支持装置28によって位置決めされるようになっている。基板支持装置28は、基板PPを下方側から支持することによって、当該基板PPを部品搭載位置に位置決めする。 The main body frame 21 is a structure in which each part constituting the mounting machine main body 2 is arranged, and is formed in a substantially rectangular shape in a plan view when viewed from a direction (vertical direction) perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction. The board transport section 22 is formed of a conveyor, and is arranged on the main body frame 21 so as to extend in the X-axis direction. The board transport section 22 transports the board PP in the X-axis direction. The board PP transported by the board transport section 22 is positioned by the board support device 28 at a predetermined work position (a component mounting position where components are mounted on the board PP). The board support device 28 positions the board PP at the component mounting position by supporting the board PP from below.

部品供給装置23は、本体フレーム21におけるY軸方向の両端部のそれぞれの領域部分に配置される。部品供給装置23は、電子部品を供給可能に構成されていれば、その部品供給方式は特に限定されるものではない。部品供給装置23としては、例えば、テープを担体(キャリア)として電子部品を供給する方式のテープフィーダー、電子部品が載置されたトレイを含むパレットを移動させることにより電子部品を供給する方式のトレイフィーダー、筒状のスティックに収納された電子部品を当該スティックから押し出しながら供給する方式のスティックフィーダーなどを採用することができる。 The component supply devices 23 are disposed in the respective regions at both ends of the main frame 21 in the Y-axis direction. The component supply device 23 is not particularly limited in the component supply method as long as it is configured to be able to supply electronic components. For example, the component supply device 23 may be a tape feeder that supplies electronic components using a tape as a carrier, a tray feeder that supplies electronic components by moving a pallet including a tray on which electronic components are placed, or a stick feeder that supplies electronic components stored in a cylindrical stick while pushing the electronic components out of the stick.

ヘッドユニット25は、移動フレーム27に保持されている。本体フレーム21上には、Y軸方向に延びる固定レール261と、Y軸サーボモータ263により回転駆動されるボールねじ軸262とが配設されている。移動フレーム27は固定レール261上に配置され、この移動フレーム27に設けられたナット部分271がボールねじ軸262に螺合している。また、移動フレーム27には、X軸方向に延びるガイド部材272と、X軸サーボモータ274により駆動されるボールねじ軸273とが配設されている。このガイド部材272にヘッドユニット25が移動可能に保持され、このヘッドユニット25に設けられたナット部分がボールねじ軸273に螺合している。そして、Y軸サーボモータ263の作動により移動フレーム27がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ274の作動によりヘッドユニット25が移動フレーム27に対してX軸方向に移動するようになっている。すなわち、ヘッドユニット25は、移動フレーム27の移動に伴ってY軸方向に移動可能であり、且つ、移動フレーム27に沿ってX軸方向に移動可能である。ヘッドユニット25は、部品供給装置23と基板支持装置28に支持された基板PPとの間を移動可能である。 The head unit 25 is held by the moving frame 27. On the main frame 21, a fixed rail 261 extending in the Y-axis direction and a ball screw shaft 262 rotated by a Y-axis servo motor 263 are arranged. The moving frame 27 is arranged on the fixed rail 261, and a nut portion 271 provided on the moving frame 27 is screwed onto the ball screw shaft 262. In addition, a guide member 272 extending in the X-axis direction and a ball screw shaft 273 driven by an X-axis servo motor 274 are arranged on the moving frame 27. The head unit 25 is movably held by the guide member 272, and a nut portion provided on the head unit 25 is screwed onto the ball screw shaft 273. The moving frame 27 moves in the Y-axis direction by the operation of the Y-axis servo motor 263, and the head unit 25 moves in the X-axis direction relative to the moving frame 27 by the operation of the X-axis servo motor 274. That is, the head unit 25 can move in the Y-axis direction in conjunction with the movement of the moving frame 27, and can move in the X-axis direction along the moving frame 27. The head unit 25 can move between the component supply device 23 and the substrate PP supported by the substrate support device 28.

図3~図6に示されるように、ヘッドユニット25は、複数の保持ノズル251を備えている。各保持ノズル251は、例えば、部品供給装置23により供給された電子部品Pの吸着保持が可能なノズルである。この場合、各保持ノズル251は、電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置及び大気の何れかに連通可能とされている。つまり、各保持ノズル251に負圧が供給されることで当該保持ノズル251による電子部品Pの吸着保持が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該電子部品Pの吸着保持が解除される。 As shown in Figures 3 to 6, the head unit 25 has a plurality of holding nozzles 251. Each holding nozzle 251 is, for example, a nozzle capable of suctioning and holding an electronic component P supplied by the component supply device 23. In this case, each holding nozzle 251 can be connected to either a negative pressure generating device, a positive pressure generating device, or the atmosphere via an electric switching valve. In other words, supplying negative pressure to each holding nozzle 251 enables the holding nozzle 251 to suction and hold the electronic component P, and then supplying positive pressure releases the suction and holding of the electronic component P.

各保持ノズル251は、ヘッドユニット25のフレームに対してX軸方向及びY軸方向の両方向と直交する鉛直方向(Z軸方向)に昇降可能であるとともに、Z軸方向に延びるノズル軸回りの回転が可能である。各保持ノズル251は、部品供給装置23により供給された電子部品Pの保持が可能な保持可能位置と、保持可能位置に対して上方側の退避位置との間で、Z軸方向に沿って昇降可能である。つまり、部品供給装置23により供給された電子部品Pを保持するときには、各保持ノズル251は、退避位置から保持可能位置へ向かって下降し、当該保持可能位置において電子部品Pを保持する。一方、電子部品Pの保持後の各保持ノズル251は、保持可能位置から退避位置へ向かって上昇する。更に、各保持ノズル251は、保持した電子部品Pを基板PP上の予め定められた目標搭載位置に搭載することが可能な搭載可能位置と、前記退避位置との間で、Z軸方向に沿って昇降可能である。 Each holding nozzle 251 can be raised and lowered in a vertical direction (Z-axis direction) perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction relative to the frame of the head unit 25, and can rotate around a nozzle axis extending in the Z-axis direction. Each holding nozzle 251 can be raised and lowered along the Z-axis direction between a holding position where the electronic component P supplied by the component supply device 23 can be held and a retreat position above the holding position. In other words, when holding the electronic component P supplied by the component supply device 23, each holding nozzle 251 descends from the retreat position to the holding position and holds the electronic component P at the holding position. On the other hand, after holding the electronic component P, each holding nozzle 251 rises from the holding position to the retreat position. Furthermore, each holding nozzle 251 can be raised and lowered along the Z-axis direction between a mounting position where the held electronic component P can be mounted at a predetermined target mounting position on the substrate PP and the retreat position.

各保持ノズル251は、電子部品Pを保持する保持面2511を有し、ヘッドユニット25に対して着脱自在に装着される。保持ノズル251は、保持面2511の反射特性に応じて複数種類のノズルを有する。第1の種類の保持ノズル251は、保持面2511が、非偏光の光L1の入射に応じて特定方向の偏光である保持面反射偏光L2(図3)を反射する特性を有している。このような特性を有する保持面2511は、例えば、炭素繊維からなる炭素繊維強化プラスチックや炭素繊維強化炭素複合材料などによって構成される。この場合、保持面2511は、炭素繊維が延びる方向などによって保持面反射偏光L2の偏光方向が規定される。第2の種類の保持ノズル251は、保持面2511が保持面反射偏光L2を反射する特性を有しておらず、保持面2511が入射光を拡散反射する反射特性を有している。このような拡散反射の反射特性を有する保持面2511は、例えば、セラミックスや多結晶焼結ダイヤモンド(PCD;Polycrystalline Diamond)などの非金属によって構成される。第3の種類の保持ノズル251は、保持面2511が保持面反射偏光L2を反射する特性を有しておらず、保持面2511が入射光を鏡面反射する反射特性を有している。このような鏡面反射の反射特性を有する保持面2511は、例えば、金属によって構成される。 Each holding nozzle 251 has a holding surface 2511 that holds the electronic component P, and is detachably attached to the head unit 25. The holding nozzle 251 has multiple types of nozzles according to the reflection characteristics of the holding surface 2511. The first type of holding nozzle 251 has a characteristic that the holding surface 2511 reflects holding surface reflected polarized light L2 (FIG. 3), which is polarized in a specific direction in response to the incidence of unpolarized light L1. The holding surface 2511 having such characteristics is made of, for example, carbon fiber reinforced plastic or carbon fiber reinforced carbon composite material made of carbon fiber. In this case, the polarization direction of the holding surface reflected polarized light L2 of the holding surface 2511 is determined by the direction in which the carbon fiber extends. The second type of holding nozzle 251 does not have the characteristic that the holding surface 2511 reflects the holding surface reflected polarized light L2, and has a reflection characteristic that the holding surface 2511 diffusely reflects the incident light. The holding surface 2511 having such a reflecting characteristic of diffuse reflection is made of a non-metal such as ceramics or polycrystalline sintered diamond (PCD). The third type of holding nozzle 251 has a holding surface 2511 that does not have the characteristic of reflecting the holding surface reflected polarized light L2, and has the reflecting characteristic of specularly reflecting the incident light. The holding surface 2511 having such a reflecting characteristic of specular reflection is made of, for example, a metal.

ヘッドユニット25は、各保持ノズル251により保持された電子部品Pを基板PPに搭載する部品搭載動作を、基板PPに設定された複数の目標搭載位置の各々に対応して行う。 The head unit 25 performs a component mounting operation to mount the electronic components P held by each holding nozzle 251 onto the substrate PP at each of a number of target mounting positions set on the substrate PP.

また、図2に示されるように、ヘッドユニット25には、第1撮像カメラ252と第2撮像カメラ253とが設けられている。第1撮像カメラ252及び第2撮像カメラ253は、例えばCMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor)やCCD(Charged-coupled device)等の撮像素子を備えたカメラである。 As shown in FIG. 2, the head unit 25 is provided with a first imaging camera 252 and a second imaging camera 253. The first imaging camera 252 and the second imaging camera 253 are cameras equipped with imaging elements such as a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) or a charged-coupled device (CCD).

第1撮像カメラ252は、基板搬送部22によって部品搭載位置に搬送された基板PPの上面に付されているマークMを画像認識するために、当該マークMを上方側から撮像して画像を取得する。第1撮像カメラ252により撮像された画像に基づいて基板PP上のマークMを画像認識することによって、基板PPの原点座標に対する位置ずれ量が検知される。 The first imaging camera 252 captures an image of the mark M from above to recognize the mark M affixed to the top surface of the substrate PP transported to the component mounting position by the substrate transport section 22. By performing image recognition of the mark M on the substrate PP based on the image captured by the first imaging camera 252, the amount of positional deviation from the origin coordinates of the substrate PP is detected.

第2撮像カメラ253は、部品供給装置23における電子部品Pの供給位置を斜め上方から撮像する。第2撮像カメラ253の撮像によって取得された画像は、部品供給装置23により部品供給位置に供給された電子部品Pの姿勢を認識する際に参照される。 The second imaging camera 253 captures an image of the supply position of the electronic component P in the component supply device 23 from diagonally above. The image captured by the second imaging camera 253 is referenced when recognizing the posture of the electronic component P supplied to the component supply position by the component supply device 23.

記憶装置5は、制御装置3によって参照される管理データD1を記憶する管理データ記憶部51と、画像認識装置4によって参照される部品データD2を蓄積して記憶する蓄積記憶部52と、を含む。 The storage device 5 includes a management data storage unit 51 that stores management data D1 referenced by the control device 3, and an accumulation storage unit 52 that accumulates and stores part data D2 referenced by the image recognition device 4.

管理データ記憶部51に記憶される管理データD1は、制御装置3による部品搭載処理等の制御に必要な各種情報によって構成されるデータである。管理データD1を構成する情報としては、例えば、部品情報、部品供給情報、ノズル情報、ヘッド情報、目標保持位置情報、目標搭載位置情報、などが挙げられる。部品情報は、電子部品Pの種類を特定するための情報である。部品供給情報は、部品供給装置23を特定するための情報である。ノズル情報は、保持ノズル251の種類を特定するための情報である。ヘッド情報は、ヘッドユニット25を特定するための情報である。目標保持位置情報は、保持ノズル251が電子部品Pを保持するときの目標保持位置を示す情報である。目標搭載位置情報は、基板PPに設定された電子部品Pの目標搭載位置を示す情報である。 The management data D1 stored in the management data storage unit 51 is data composed of various information necessary for the control of component mounting processing, etc. by the control device 3. Examples of information constituting the management data D1 include component information, component supply information, nozzle information, head information, target holding position information, and target mounting position information. The component information is information for identifying the type of electronic component P. The component supply information is information for identifying the component supply device 23. The nozzle information is information for identifying the type of holding nozzle 251. The head information is information for identifying the head unit 25. The target holding position information is information indicating the target holding position when the holding nozzle 251 holds the electronic component P. The target mounting position information is information indicating the target mounting position of the electronic component P set on the board PP.

図1を参照しながら、蓄積記憶部52に蓄積記憶される部品データD2について説明する。部品データD2は、電子部品Pの特徴に関するデータによって構成される。電子部品Pの特徴に関するデータとしては、電子部品Pの外形寸法、電子部品Pにおける電極P2(図3)のサイズ、電極P2の形状、部品本体P1(図3)に対して複数の電極P2が所定の配列方向に配列されている電子部品Pの場合には電極P2間のピッチ、などの各データが挙げられる。蓄積記憶部52は、電子部品Pの種類ごとに部品データD2を蓄積して記憶する。なお、蓄積記憶部52は、部品実装機1に備えられる記憶装置5に含まれることに限定されない。例えば、蓄積記憶部52は、部品実装機1とは別個独立のサーバ装置に組み込まれていてもよい。 With reference to FIG. 1, the component data D2 stored in the accumulation memory unit 52 will be described. The component data D2 is composed of data related to the characteristics of the electronic component P. Examples of data related to the characteristics of the electronic component P include the external dimensions of the electronic component P, the size of the electrodes P2 (FIG. 3) in the electronic component P, the shape of the electrodes P2, and, in the case of an electronic component P in which multiple electrodes P2 are arranged in a predetermined arrangement direction relative to the component body P1 (FIG. 3), the pitch between the electrodes P2. The accumulation memory unit 52 accumulates and stores the component data D2 for each type of electronic component P. Note that the accumulation memory unit 52 is not limited to being included in the storage device 5 provided in the component mounter 1. For example, the accumulation memory unit 52 may be incorporated in a server device separate and independent of the component mounter 1.

制御装置3は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。制御装置3は、CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、実装機本体2の各構成要素の動作を制御する。制御装置3は、管理データ記憶部51に記憶された管理データD1に従って各構成要素の動作を制御する。図1に示されるように、制御装置3は、主たる機能構成として、基板搬送制御部31と、部品供給制御部32と、ヘッド制御部33とを含む。 The control device 3 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores a control program, and a RAM (Random Access Memory) that is used as a working area for the CPU. The control device 3 controls the operation of each component of the mounting machine main body 2 by the CPU executing the control program stored in the ROM. The control device 3 controls the operation of each component according to the management data D1 stored in the management data storage unit 51. As shown in FIG. 1, the control device 3 includes, as its main functional components, a board transport control unit 31, a component supply control unit 32, and a head control unit 33.

基板搬送制御部31は、基板搬送部22による基板PPの搬送動作を制御する。部品供給制御部32は、管理データD1の部品情報及び部品供給情報に従って、部品供給装置23による電子部品Pの供給動作を制御する。ヘッド制御部33は、管理データD1の部品情報、ノズル情報、ヘッド情報、目標保持位置情報及び目標搭載位置情報に従って、ヘッドユニット25を制御することにより保持ノズル251を制御する。これにより、ヘッド制御部33は、基板PPに設定された複数の目標搭載位置の各々に対応して、保持ノズル251による電子部品Pを保持する保持動作を実行させるとともに、ヘッドユニット25を移動させて部品搭載動作を実行させる。 The board transport control unit 31 controls the transport operation of the board PP by the board transport unit 22. The component supply control unit 32 controls the supply operation of the electronic components P by the component supply device 23 according to the component information and component supply information in the management data D1. The head control unit 33 controls the holding nozzle 251 by controlling the head unit 25 according to the component information, nozzle information, head information, target holding position information, and target mounting position information in the management data D1. As a result, the head control unit 33 causes the holding nozzle 251 to perform a holding operation to hold the electronic components P corresponding to each of the multiple target mounting positions set on the board PP, and also moves the head unit 25 to perform a component mounting operation.

画像認識装置4は、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pを画像認識するための装置である。この画像認識装置4について、図1及び図2に加えて図3~図6を参照しながら説明する。 The image recognition device 4 is a device for image-recognizing the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251. The image recognition device 4 will be described with reference to Figures 3 to 6 in addition to Figures 1 and 2.

画像認識装置4による画像認識の対象となる電子部品Pは、部品本体P1と電極P2とを有している。電子部品Pにおいては、金属からなる電極P2が入射光を鏡面反射する反射特性を有し、セラミックスや樹脂などの非金属からなる部品本体P1が入射光を拡散反射する反射特性を有している。また、部品本体P1の下面に対して電極P2が露出していない電子部品Pは、入射光を拡散反射する反射特性を有している。以下では、鏡面反射の反射特性を有する電極P2が設けられた電子部品Pを鏡面反射の反射特性を有する部品として取り扱い、電極Pが露出していない電子部品Pを拡散反射の反射特性を有する部品として取り扱う。 The electronic component P that is the subject of image recognition by the image recognition device 4 has a component body P1 and an electrode P2. In the electronic component P, the electrode P2 made of metal has a reflection characteristic of specularly reflecting incident light, and the component body P1 made of a non-metal such as ceramics or resin has a reflection characteristic of diffusely reflecting incident light. Furthermore, an electronic component P in which the electrode P2 is not exposed on the underside of the component body P1 has a reflection characteristic of diffusely reflecting incident light. In the following, an electronic component P provided with an electrode P2 that has a reflection characteristic of specular reflection will be treated as a component that has a reflection characteristic of specular reflection, and an electronic component P in which the electrode P is not exposed will be treated as a component that has a reflection characteristic of diffuse reflection.

また、既述の通り、保持ノズル251は、保持面2511の反射特性に応じて複数種類のノズルを有する。第1の種類の保持ノズル251において保持面2511は、非偏光の光L1の入射に応じて特定方向の偏光である保持面反射偏光L2を反射する特性を有する。第2の種類の保持ノズル251において保持面2511は、入射光を拡散反射する反射特性を有する。第3の種類の保持ノズル251において保持面2511は、入射光を鏡面反射する反射特性を有する。 As described above, the holding nozzle 251 has multiple types of nozzles depending on the reflection characteristics of the holding surface 2511. In the first type of holding nozzle 251, the holding surface 2511 has the characteristic of reflecting holding surface reflected polarized light L2, which is polarized in a specific direction, in response to the incidence of unpolarized light L1. In the second type of holding nozzle 251, the holding surface 2511 has the reflection characteristic of diffusively reflecting the incident light. In the third type of holding nozzle 251, the holding surface 2511 has the reflection characteristic of specularly reflecting the incident light.

画像認識装置4は、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pが基板PPに搭載される前において、保持面2511で保持された電子部品Pを画像認識する。画像認識装置4は、光照射部41と、画像取得部42と、画像認識部43とを備える。光照射部41及び画像取得部42は、本体フレーム21上に配置される(図2参照)。一方、画像認識部43は、上記の制御装置3とは別個独立のマイクロコンピュータにより構成されていてもよいし、制御装置3に一体に組み込まれていてもよい。 The image recognition device 4 performs image recognition of the electronic component P held on the holding surface 2511 of the holding nozzle 251 before the electronic component P held on the holding surface 2511 is mounted on the substrate PP. The image recognition device 4 includes a light irradiation unit 41, an image acquisition unit 42, and an image recognition unit 43. The light irradiation unit 41 and the image acquisition unit 42 are arranged on the main body frame 21 (see FIG. 2). On the other hand, the image recognition unit 43 may be configured by a microcomputer separate and independent from the control device 3 described above, or may be integrated into the control device 3.

光照射部41は、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pに斜め下方から光を照射する。画像取得部42は、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pの下方側に配置された状態で、光照射部41から照射された光の入射に応じて電子部品Pで反射した光に基づいて、部品画像G1を取得する。部品画像G1は、電子部品Pに対応した部品画像領域AR1と、保持面2511に対応した背景となる保持面画像領域AR2とを含む。部品画像領域AR1は、電極P2に対応した電極画像領域AR11と、部品本体P1に対応した部品本体画像領域AR12とを含む。 The light irradiation unit 41 irradiates light from below at an angle onto the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251. The image acquisition unit 42, positioned below the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251, acquires a component image G1 based on light reflected by the electronic component P in response to the incidence of light irradiated from the light irradiation unit 41. The component image G1 includes a component image area AR1 corresponding to the electronic component P and a holding surface image area AR2 that serves as the background and corresponds to the holding surface 2511. The component image area AR1 includes an electrode image area AR11 corresponding to the electrode P2 and a component body image area AR12 corresponding to the component body P1.

光照射部41は、非偏光の光L1を出射する光出射部411と、保持面2511が特定方向の偏光である保持面反射偏光L2を反射する特性を有するか否かに基づいて光出射部411の光が出射される側の位置に着脱自在に配置される照射偏光部412と、を含む。画像取得部42は、特定方向の偏光の透過を規制又は許容する撮像偏光部422と、撮像偏光部422を透過した光を受光することにより部品画像G1を生成する撮像部421と、を含む。本実施形態では、画像取得部42は、撮像部421を構成する撮像素子と、偏光部422を構成する偏光フィルタとが光軸上に並んで配置されたカメラである。 The light irradiation unit 41 includes a light emission unit 411 that emits non-polarized light L1, and an irradiation polarization unit 412 that is detachably arranged at a position on the side from which the light of the light emission unit 411 is emitted based on whether the holding surface 2511 has the property of reflecting holding surface reflected polarized light L2, which is polarized in a specific direction. The image acquisition unit 42 includes an imaging polarization unit 422 that restricts or allows the transmission of polarized light in a specific direction, and an imaging unit 421 that generates a component image G1 by receiving light that has passed through the imaging polarization unit 422. In this embodiment, the image acquisition unit 42 is a camera in which an imaging element constituting the imaging unit 421 and a polarizing filter constituting the polarization unit 422 are arranged side by side on the optical axis.

光照射部41においては、保持面2511が保持面反射偏光L2を反射する特性を有する場合には、照射偏光部412の配置が省略される。この場合、光照射部41は、光出射部411から出射された非偏光の光L1を、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pに向けて照射する。一方、照射偏光部412が配置された場合、光照射部41は、照射偏光部412を透過した特定方向の偏光である特定照射偏光L11を電子部品Pに向けて照射する。このように、保持ノズル251の保持面2511が保持面反射偏光L2を反射する特性を有するか否かに応じて照射偏光部412が配置されるか否かが決められ、それに伴って、電子部品Pに照射される光が非偏光の光L1と特定照射偏光L11との間で切り替わる。 In the light irradiation unit 41, when the holding surface 2511 has the property of reflecting the holding surface reflected polarized light L2, the arrangement of the irradiation polarization unit 412 is omitted. In this case, the light irradiation unit 41 irradiates the non-polarized light L1 emitted from the light emission unit 411 toward the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251. On the other hand, when the irradiation polarization unit 412 is arranged, the light irradiation unit 41 irradiates the electronic component P with the specific irradiation polarized light L11, which is polarized in a specific direction that has passed through the irradiation polarization unit 412. In this way, whether or not the irradiation polarization unit 412 is arranged is determined depending on whether or not the holding surface 2511 of the holding nozzle 251 has the property of reflecting the holding surface reflected polarized light L2, and accordingly, the light irradiated to the electronic component P is switched between the non-polarized light L1 and the specific irradiation polarized light L11.

電子部品Pとしては、鏡面反射の反射特性を有する部品と、拡散反射の反射特性を有する部品とが存在する。照射偏光部412の配置が省略された光照射部41から照射された非偏光の光L1が電子部品Pに入射したときには、鏡面反射及び拡散反射のいずれの反射特性を有する電子部品Pであっても、電子部品Pからの反射光は非偏光の光L3となる。一方、照射偏光部412が配置された光照射部41から照射された特定照射偏光L11が電子部品Pに入射したときには、鏡面反射の反射特性を有する部品の場合の反射光は特定照射偏光と同一の偏光方向の偏光L31となり、拡散反射の反射特性を有する部品の場合の反射光は非偏光の光L32となる。このように、照射偏光部412が配置されるか否かに応じて光照射部41から照射される光の偏光特性が変化することに伴って、電子部品Pからの反射光の偏光特性が変化する。 As electronic components P, there are components having specular reflection characteristics and components having diffuse reflection characteristics. When the unpolarized light L1 irradiated from the light irradiation unit 41 in which the irradiation polarization unit 412 is omitted is incident on the electronic component P, the reflected light from the electronic component P becomes unpolarized light L3, regardless of whether the electronic component P has specular reflection or diffuse reflection characteristics. On the other hand, when the specific irradiation polarized light L11 irradiated from the light irradiation unit 41 in which the irradiation polarization unit 412 is arranged is incident on the electronic component P, the reflected light in the case of a component having specular reflection characteristics becomes polarized light L31 with the same polarization direction as the specific irradiation polarized light, and the reflected light in the case of a component having diffuse reflection characteristics becomes unpolarized light L32. In this way, the polarization characteristics of the reflected light from the electronic component P change as the polarization characteristics of the light irradiated from the light irradiation unit 41 change depending on whether the irradiation polarization unit 412 is arranged or not.

電子部品Pで反射した光に基づく部品画像G1を取得する画像取得部42では、撮像偏光部422は、照射偏光部412が配置されるか否かに応じて、透過を規制又は許容する偏光の偏光方向が切り替えられる。そして、撮像部421は、撮像偏光部422を透過した光を受光することにより部品画像G1を生成する。これにより、部品画像G1は、電子部品Pに対応した部品画像領域AR1と保持面2511に対応した保持面画像領域AR2との間のコントラストが高められた画像となる。このため、画像取得部42により取得された部品画像G1に基づいて、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pを的確に画像認識することが可能となる。 In the image acquisition unit 42 that acquires a component image G1 based on light reflected by the electronic component P, the imaging polarization unit 422 switches the polarization direction of the polarized light that restricts or allows transmission depending on whether the irradiation polarization unit 412 is arranged. Then, the imaging unit 421 generates the component image G1 by receiving the light that has transmitted through the imaging polarization unit 422. As a result, the component image G1 becomes an image in which the contrast between the component image area AR1 corresponding to the electronic component P and the holding surface image area AR2 corresponding to the holding surface 2511 is enhanced. Therefore, it becomes possible to accurately recognize the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251 based on the component image G1 acquired by the image acquisition unit 42.

画像認識部43は、画像取得部42により取得された部品画像G1と、蓄積記憶部52に記憶された部品データD2とに基づいて、保持ノズル251により保持された電子部品Pを画像認識する。具体的には、画像認識部43は、部品データD2を参照しながら部品画像G1に基づいて、保持ノズル251に対する電子部品Pの保持状態として、保持ノズル251に対する電子部品Pの位置を認識するとともに、保持ノズル251に保持された電子部品Pの姿勢を認識する。 The image recognition unit 43 performs image recognition of the electronic component P held by the holding nozzle 251 based on the component image G1 acquired by the image acquisition unit 42 and the component data D2 stored in the accumulation memory unit 52. Specifically, the image recognition unit 43 recognizes the position of the electronic component P relative to the holding nozzle 251 as the holding state of the electronic component P relative to the holding nozzle 251, and recognizes the posture of the electronic component P held by the holding nozzle 251, based on the component image G1 while referring to the component data D2.

画像認識部43による認識結果は、ヘッド制御部33に入力される。ヘッド制御部33は、画像認識部43による認識結果に基づいて、ヘッドユニット25による部品搭載動作を制御する。画像認識部43による認識結果に基づき制御されるヘッドユニット25の部品搭載動作によって、基板PPに対する電子部品Pの搭載精度の向上が図られる。 The recognition results by the image recognition unit 43 are input to the head control unit 33. The head control unit 33 controls the component mounting operation by the head unit 25 based on the recognition results by the image recognition unit 43. The component mounting operation of the head unit 25, which is controlled based on the recognition results by the image recognition unit 43, improves the mounting accuracy of the electronic components P on the substrate PP.

図3に示されるように、保持面2511が保持面反射偏光L2を反射する特性を有することに伴って光照射部41において照射偏光部412の配置が省略された場合、撮像偏光部422は、光照射部41による非偏光の光L1の照射に応じて保持面2511で反射した保持面反射偏光L2と同一の偏光方向の偏光の透過を規制するとともに、電子部品Pで反射した非偏光の光L3の透過を許容する。この場合、撮像部421は、撮像偏光部422を透過した光L4であって、電子部品Pで反射した非偏光の光L3を受光することにより部品画像G1を生成する。保持面2511で反射した保持面反射偏光L2は撮像偏光部422の透過が規制され、電子部品Pで反射した非偏光の光L3は撮像偏光部422を透過するので、部品画像G1は、部品画像領域AR1が明領域となるとともに保持面画像領域AR2が暗領域となって、各領域間のコントラストが高められた画像となる。このため、画像取得部42により取得された部品画像G1に基づいて、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pを的確に画像認識することが可能となる。 3, when the arrangement of the irradiation polarization unit 412 is omitted in the light irradiation unit 41 due to the holding surface 2511 having the property of reflecting the holding surface reflected polarized light L2, the imaging polarization unit 422 restricts the transmission of polarized light having the same polarization direction as the holding surface reflected polarized light L2 reflected by the holding surface 2511 in response to the irradiation of unpolarized light L1 by the light irradiation unit 41, and allows the transmission of unpolarized light L3 reflected by the electronic component P. In this case, the imaging unit 421 generates a component image G1 by receiving the unpolarized light L3 reflected by the electronic component P, which is light L4 transmitted through the imaging polarization unit 422. The holding surface reflected polarized light L2 reflected by the holding surface 2511 is restricted from passing through the imaging polarization unit 422, and the non-polarized light L3 reflected by the electronic component P passes through the imaging polarization unit 422, so that the component image G1 has a bright component image area AR1 and a dark holding surface image area AR2, resulting in an image with enhanced contrast between the respective areas. Therefore, based on the component image G1 acquired by the image acquisition unit 42, it is possible to accurately recognize the image of the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251.

図4に示されるように、光照射部41において照射偏光部412が配置された場合であって、保持面2511が拡散反射する反射特性を有し、電子部品Pが鏡面反射する反射特性を有する場合、撮像偏光部422は、光照射部41による特定照射偏光L11の照射に応じて保持面2511で拡散反射した非偏光の光L21の透過を規制するとともに、電子部品Pで鏡面反射した特定照射偏光L11と同一の偏光方向の偏光L31の透過を許容する。この場合、撮像部421は、撮像偏光部422を透過した光L4であって、電子部品Pで鏡面反射した偏光L31を受光することにより部品画像G1を生成する。保持面2511で拡散反射した非偏光の光L21は撮像偏光部422の透過が規制され、電子部品Pで鏡面反射した偏光L31は撮像偏光部422を透過するので、部品画像G1は、部品画像領域AR1が明領域となるとともに保持面画像領域AR2が暗領域となって、各領域間のコントラストが高められた画像となる。このため、画像取得部42により取得された部品画像G1に基づいて、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pを的確に画像認識することが可能となる。 4, when the irradiation polarization unit 412 is disposed in the light irradiation unit 41, the holding surface 2511 has a reflective characteristic of diffuse reflection, and the electronic component P has a reflective characteristic of specular reflection, the imaging polarization unit 422 restricts the transmission of unpolarized light L21 diffusely reflected by the holding surface 2511 in response to the irradiation of specific irradiation polarized light L11 by the light irradiation unit 41, and allows the transmission of polarized light L31 having the same polarization direction as the specific irradiation polarized light L11 specularly reflected by the electronic component P. In this case, the imaging unit 421 generates a component image G1 by receiving polarized light L31 that is specularly reflected by the electronic component P and is light L4 that has passed through the imaging polarization unit 422. The non-polarized light L21 diffusely reflected by the holding surface 2511 is restricted from passing through the imaging polarization unit 422, and the polarized light L31 specularly reflected by the electronic component P passes through the imaging polarization unit 422, so that the component image G1 has a bright component image area AR1 and a dark holding surface image area AR2, resulting in an image with enhanced contrast between the respective areas. Therefore, it is possible to accurately recognize the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251 based on the component image G1 acquired by the image acquisition unit 42.

図5に示されるように、光照射部41において照射偏光部412が配置された場合であって、保持面2511が鏡面反射する反射特性を有し、電子部品Pが拡散反射する反射特性を有する場合、撮像偏光部422は、光照射部41による特定照射偏光L11の照射に応じて保持面2511で鏡面反射した特定照射偏光L11と同一の偏光方向の偏光L22の透過を許容するとともに、電子部品Pで拡散反射した非偏光の光L32の透過を規制する。この場合、撮像部421は、撮像偏光部422を透過した光L5であって、保持面2511で鏡面反射した偏光L22を受光することにより部品画像G1を生成する。保持面2511で鏡面反射した偏光L22は撮像偏光部422を透過し、電子部品Pで拡散反射した非偏光の光L32は撮像偏光部422の透過が規制されるので、部品画像G1は、部品画像領域AR1が暗領域となるとともに保持面画像領域AR2が明領域となって、各領域間のコントラストが高められた画像となる。このため、画像取得部42により取得された部品画像G1に基づいて、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pを的確に画像認識することが可能となる。 5, when the irradiation polarization unit 412 is disposed in the light irradiation unit 41, the holding surface 2511 has a specular reflection characteristic, and the electronic component P has a diffuse reflection characteristic, the imaging polarization unit 422 allows the transmission of polarized light L22 having the same polarization direction as the specific irradiation polarized light L11 specularly reflected by the holding surface 2511 in response to the irradiation of the specific irradiation polarized light L11 by the light irradiation unit 41, and restricts the transmission of unpolarized light L32 diffusely reflected by the electronic component P. In this case, the imaging unit 421 generates a component image G1 by receiving polarized light L22 specularly reflected by the holding surface 2511, which is light L5 transmitted through the imaging polarization unit 422. Polarized light L22 specularly reflected by the holding surface 2511 passes through the imaging polarization unit 422, while non-polarized light L32 diffusely reflected by the electronic component P is restricted from passing through the imaging polarization unit 422, so that in the component image G1, the component image area AR1 becomes a dark area and the holding surface image area AR2 becomes a light area, resulting in an image with enhanced contrast between the areas. Therefore, based on the component image G1 acquired by the image acquisition unit 42, it becomes possible to accurately recognize the image of the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251.

以上、本発明の実施形態に係る画像認識装置4が適用された部品実装機1について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。 The above describes the component mounter 1 to which the image recognition device 4 according to an embodiment of the present invention is applied, but the present invention is not limited to this, and for example, the following modified embodiments can be adopted.

上記の実施形態では、画像認識装置4の画像取得部42は、撮像部421を構成する撮像素子と、撮像偏光部422を構成する偏光フィルタとが、所定の間隔を隔てて光軸上に並んで配置されたカメラによって構成されることについて説明したが、このような構成に限定されない。 In the above embodiment, the image acquisition unit 42 of the image recognition device 4 is described as being configured by a camera in which the image sensor constituting the imaging unit 421 and the polarizing filter constituting the imaging polarization unit 422 are arranged side by side on the optical axis at a predetermined distance, but is not limited to such a configuration.

変形実施形態では、画像取得部42は、図6に示される構造を有するカメラであってもよい。図6に示される例では、画像取得部42は、撮像部421を構成するCMOSやCCD等の撮像素子の各画素に、撮像偏光部422を構成する偏光方向の異なる偏光子が積層された偏光子積層撮像素子42Aが搭載された偏光カメラによって構成される。偏光子積層撮像素子42Aを構成する各画素には、それぞれ特定方向に偏光した光だけを透過させる撮像偏光部422として機能する偏光子が設けられている。撮像偏光部422を構成する偏光子の下に偏光子を透過した光を受光する撮像部421を構成する撮像素子が設けられている。 In a modified embodiment, the image acquisition unit 42 may be a camera having the structure shown in FIG. 6. In the example shown in FIG. 6, the image acquisition unit 42 is configured by a polarized camera in which a polarizer stacked imaging element 42A is mounted on each pixel of an imaging element such as a CMOS or CCD that constitutes the imaging unit 421, and polarizers with different polarization directions that constitute the imaging polarization unit 422 are stacked. Each pixel that constitutes the polarizer stacked imaging element 42A is provided with a polarizer that functions as the imaging polarization unit 422 that transmits only light polarized in a specific direction. An imaging element that constitutes the imaging unit 421 that receives light that has passed through the polarizer is provided below the polarizer that constitutes the imaging polarization unit 422.

偏光子積層撮像素子42Aを構成する各画素に設定される偏光子は、複数画素(例えば4画素)を一単位として、これら複数画素(4画素)が、それぞれ異なる偏光方向の光のみを透過させる構成となっている。4画素を一単位とする偏光子が積層された偏光子積層撮像素子42Aの場合、その偏光子積層撮像素子42Aの4つの画素a,b,c,dの偏光方向は、例えば、以下のように設定される。すなわち、画素aの偏光方向は水平方向の0度の方向であり、この場合、画素aは0度の方向の偏光のみを受光する。画素bの偏光方向は右上斜め方向の45度の方向であり、この場合、画素bは45度の方向の偏光のみを受光する。画素cの偏光方向は垂直方向の90度の方向であり、この場合、画素cは90度の方向の偏光のみを受光する。画素dの偏光方向は右下斜め方向の135度の方向であり、この場合、画素dは135度の方向の偏光のみを受光する。 The polarizers set in each pixel constituting the polarizer stack imaging element 42A are configured so that a plurality of pixels (for example, four pixels) are treated as one unit and each of these plurality of pixels (four pixels) transmits only light of a different polarization direction. In the case of the polarizer stack imaging element 42A in which polarizers each consisting of four pixels are stacked, the polarization directions of the four pixels a, b, c, and d of the polarizer stack imaging element 42A are set, for example, as follows. That is, the polarization direction of pixel a is the horizontal direction of 0 degrees, and in this case, pixel a receives only light polarized in the 0 degree direction. The polarization direction of pixel b is the upper right diagonal direction of 45 degrees, and in this case, pixel b receives only light polarized in the 45 degree direction. The polarization direction of pixel c is the vertical direction of 90 degrees, and in this case, pixel c receives only light polarized in the 90 degree direction. The polarization direction of pixel d is the lower right diagonal direction of 135 degrees, and in this case, pixel d receives only light polarized in the 135 degree direction.

なお、上述の説明において、水平方向、右上斜め方向、右下斜め方向、垂直方向とは、画像取得部42を構成する偏光カメラに対する方向であり、偏光カメラの光軸に垂直な方向を水平方向、偏光カメラの光軸に平行な方向を垂直方向とする。従って、偏光カメラの傾きに応じて各画素の偏光方向は変化する。 In the above explanation, the horizontal direction, upper right diagonal direction, lower right diagonal direction, and vertical direction are directions relative to the polarization camera that constitutes the image acquisition unit 42, and the direction perpendicular to the optical axis of the polarization camera is the horizontal direction, and the direction parallel to the optical axis of the polarization camera is the vertical direction. Therefore, the polarization direction of each pixel changes depending on the tilt of the polarization camera.

4画素を一単位とする偏光子が積層された偏光子積層撮像素子42Aを備えた偏光カメラによって構成される画像取得部42は、光照射部41から照射された光L1の入射に応じて電子部品Pで反射した光L3に基づいて、偏光方向が0度、45度、90度、及び135度の各方向の偏光画像を取得する。画像取得部42を偏光カメラによって構成することにより、保持ノズル251の保持面2511で保持された電子部品Pに対する下方側からの1回の撮像で、偏光方向が異なる4枚の偏光画像を取得することができる。画像取得部42は、4枚の偏光画像の中から、部品画像領域AR1と保持面画像領域AR2との間のコントラストが最も高くなる画像を部品画像G1として取得することができる。 The image acquisition unit 42, which is configured with a polarized camera equipped with a polarizer stacked imaging element 42A in which polarizers with four pixels as one unit are stacked, acquires polarized images with polarization directions of 0 degrees, 45 degrees, 90 degrees, and 135 degrees based on light L3 reflected by the electronic component P in response to the incidence of light L1 irradiated from the light irradiation unit 41. By configuring the image acquisition unit 42 with a polarized camera, four polarized images with different polarization directions can be acquired in one image capture from below the electronic component P held by the holding surface 2511 of the holding nozzle 251. The image acquisition unit 42 can acquire, from among the four polarized images, the image with the highest contrast between the component image area AR1 and the holding surface image area AR2 as the component image G1.

1 部品実装機
2 実装機本体
25 ヘッドユニット
3 制御装置
33 ヘッド制御部
4 画像認識装置
41 光照射部
42 画像取得部
43 撮像制御部
44 画像認識部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Component mounter 2 Mounter body 25 Head unit 3 Control device 33 Head control unit 4 Image recognition device 41 Light irradiation unit 42 Image acquisition unit 43 Imaging control unit 44 Image recognition unit

Claims (7)

電子部品を保持する保持面を有する保持ノズルが装着され、前記保持面で保持された前記電子部品を基板に搭載する部品搭載動作を行うヘッドユニットと、
前記保持面で保持された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記光照射部により照射された光の入射に応じて前記電子部品で反射した光に基づいて、部品画像を取得する画像取得部と、を備え、
前記光照射部は、
非偏光の光を出射する光出射部と、
前記保持面が光の入射に応じて特定方向の偏光である保持面反射偏光を反射する特性を有するか否かに基づいて前記光出射部の光が出射される側の位置に着脱自在に配置され、前記光出射部から出射された光について特定方向の偏光である特定照射偏光の透過を許容する照射偏光部と、を含み、
前記保持面が前記保持面反射偏光を反射する特性を有することに伴って前記照射偏光部の配置が省略された場合には、前記光出射部から出射された非偏光の光を前記電子部品に向けて照射する一方、前記照射偏光部が配置された場合には、前記特定照射偏光を前記電子部品に向けて照射し、
前記画像取得部は、
特定方向の偏光の透過を規制又は許容する撮像偏光部と、
前記撮像偏光部を透過した光を受光することにより前記部品画像を生成する撮像部と、を含み、
前記撮像偏光部は、前記照射偏光部が配置されるか否かに応じて、透過を規制又は許容する偏光の偏光方向が切り替えられる、部品実装機。
a head unit to which a holding nozzle having a holding surface for holding an electronic component is attached, the head unit performing a component mounting operation for mounting the electronic component held on the holding surface onto a substrate;
a light irradiation unit that irradiates light onto the electronic component held by the holding surface;
an image acquisition unit that acquires a component image based on light reflected by the electronic component in response to the incidence of light irradiated by the light irradiation unit,
The light irradiation unit includes:
a light output section that outputs unpolarized light;
an illumination polarization unit that is detachably disposed at a position on the light output side of the light output unit based on whether the holding surface has a characteristic of reflecting holding surface reflected polarized light, which is polarized in a specific direction in response to the incidence of light, and that allows transmission of a specific illumination polarized light, which is polarized in a specific direction, for the light output from the light output unit;
When the arrangement of the irradiation polarization unit is omitted due to the holding surface having a characteristic of reflecting the holding surface reflected polarized light, the non-polarized light emitted from the light output unit is irradiated toward the electronic component, while when the irradiation polarization unit is arranged, the specific irradiation polarized light is irradiated toward the electronic component;
The image acquisition unit includes:
an imaging polarization unit that restricts or allows transmission of polarized light in a specific direction;
an imaging unit that generates the component image by receiving light that has passed through the imaging polarization unit,
The imaging polarization unit is capable of switching a polarization direction of polarized light that restricts or allows transmission depending on whether the illumination polarization unit is arranged.
前記撮像偏光部は、前記照射偏光部の配置が省略された場合、前記光照射部による非偏光の光の照射に応じて前記保持面で反射した前記保持面反射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を規制するとともに、前記電子部品で反射した非偏光の光の透過を許容する、請求項1に記載の部品実装機。 The component mounter according to claim 1, wherein, when the illumination polarization unit is omitted, the imaging polarization unit restricts transmission of polarized light having the same polarization direction as the holding surface reflected polarized light reflected by the holding surface in response to illumination of unpolarized light by the light illumination unit, and allows transmission of unpolarized light reflected by the electronic component. 前記撮像偏光部は、前記照射偏光部が配置された場合であって、前記保持面が拡散反射する反射特性を有し、前記電子部品が鏡面反射する反射特性を有する場合、前記光照射部による前記特定照射偏光の照射に応じて前記保持面で拡散反射した非偏光の光の透過を規制するとともに、前記電子部品で鏡面反射した前記特定照射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を許容する、請求項1又は2に記載の部品実装機。 The component mounter according to claim 1 or 2, wherein, when the illumination polarization unit is disposed, the holding surface has a reflective characteristic of diffuse reflection, and the electronic component has a reflective characteristic of specular reflection, the imaging polarization unit restricts the transmission of non-polarized light diffusely reflected by the holding surface in response to the illumination of the specific illumination polarized light by the light illumination unit, and allows the transmission of polarized light having the same polarization direction as the specific illumination polarized light specularly reflected by the electronic component. 前記撮像偏光部は、前記照射偏光部が配置された場合であって、前記保持面が鏡面反射する反射特性を有し、前記電子部品が拡散反射する反射特性を有する場合、前記光照射部による前記特定照射偏光の照射に応じて前記保持面で鏡面反射した前記特定照射偏光と同一の偏光方向の偏光の透過を許容するとともに、前記電子部品で拡散反射した非偏光の光の透過を規制する、請求項1~3のいずれか1項に記載の部品実装機。 The component mounter according to any one of claims 1 to 3, wherein when the illumination polarization unit is disposed, the holding surface has a specular reflection characteristic, and the electronic component has a diffuse reflection characteristic, the imaging polarization unit allows transmission of polarized light having the same polarization direction as the specific illumination polarized light that is specularly reflected by the holding surface in response to illumination of the specific illumination polarized light by the light illumination unit, and restricts transmission of non-polarized light that is diffusely reflected by the electronic component. 前記画像取得部は、前記撮像部を構成する撮像素子と、前記撮像偏光部を構成する偏光フィルタとが光軸上に並んで配置されたカメラである、請求項1~4のいずれか1項に記載の部品実装機。 The component mounter according to any one of claims 1 to 4, wherein the image acquisition unit is a camera in which an image sensor constituting the imaging unit and a polarizing filter constituting the imaging polarization unit are arranged side by side on an optical axis. 前記画像取得部は、前記撮像部を構成する撮像素子の各画素に、前記撮像偏光部を構成する偏光子が積層された偏光子積層撮像素子が搭載された偏光カメラである、請求項1~4のいずれか1項に記載の部品実装機。 The component mounter according to any one of claims 1 to 4, wherein the image acquisition unit is a polarization camera equipped with a polarizer stacked imaging element in which a polarizer constituting the imaging polarization unit is stacked on each pixel of an imaging element constituting the imaging unit. 前記画像取得部により取得された前記部品画像に基づいて、前記保持面で保持された前記電子部品を画像認識する画像認識部と、
前記画像認識部による認識結果に基づいて、前記ヘッドユニットの前記部品搭載動作を制御するヘッド制御部と、を更に備える、請求項1~6のいずれか1項に記載の部品実装機。
an image recognition unit that performs image recognition of the electronic component held on the holding surface based on the component image acquired by the image acquisition unit;
7. The component mounter according to claim 1, further comprising: a head control unit that controls the component mounting operation of the head unit based on a recognition result by the image recognition unit.
JP2021204446A 2021-12-16 2021-12-16 Component Mounting Machine Active JP7680342B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021204446A JP7680342B2 (en) 2021-12-16 2021-12-16 Component Mounting Machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021204446A JP7680342B2 (en) 2021-12-16 2021-12-16 Component Mounting Machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023089748A JP2023089748A (en) 2023-06-28
JP7680342B2 true JP7680342B2 (en) 2025-05-20

Family

ID=86936545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021204446A Active JP7680342B2 (en) 2021-12-16 2021-12-16 Component Mounting Machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7680342B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003046297A (en) 2001-07-27 2003-02-14 Fuji Mach Mfg Co Ltd Image pickup system and electric component loading system
WO2003032705A1 (en) 2001-10-04 2003-04-17 Assembleon N.V. Automatic filter changer for use on surface mounter inspection camera
JP2003229700A (en) 2002-01-31 2003-08-15 Fuji Mach Mfg Co Ltd Method of imaging suction end face of suction tube and electronic component held thereby

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003046297A (en) 2001-07-27 2003-02-14 Fuji Mach Mfg Co Ltd Image pickup system and electric component loading system
WO2003032705A1 (en) 2001-10-04 2003-04-17 Assembleon N.V. Automatic filter changer for use on surface mounter inspection camera
JP2005505942A (en) 2001-10-04 2005-02-24 アッセンブレオン エヌ ヴィ Automatic filter changer for use on surface mounter inspection cameras.
JP2003229700A (en) 2002-01-31 2003-08-15 Fuji Mach Mfg Co Ltd Method of imaging suction end face of suction tube and electronic component held thereby

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023089748A (en) 2023-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2937785B2 (en) Component state detection device for mounting machine
JP4999502B2 (en) Component transfer device and surface mounter
JP2009094283A (en) Mounting board production method, surface mounting machine, and mounting board production management device
JP6721716B2 (en) Imaging device and surface mounter using the same
CN106465580B (en) Component data generating device, surface mounter, and component data generating method
JP5296749B2 (en) Component recognition device and surface mounter
JP7680342B2 (en) Component Mounting Machine
JP4852456B2 (en) Mounting line and mounting method
JP7116524B2 (en) Image recognition device
JP7680341B2 (en) Component Mounting Machine
JP4804295B2 (en) Component recognition method, component recognition device, surface mounter and component inspection device
KR20200026245A (en) Imaging Device, Bump Inspection Device and Imaging Method
JP2005140597A (en) Article recognition method and apparatus, and surface mounter, component testing apparatus, dispenser, mounted board inspection apparatus, and printed board inspection apparatus provided with the apparatus
JPH10145100A (en) Lighting device for surface mounter and method of manufacturing the same
JP2007335524A (en) Mounting line
JP7672962B2 (en) Image recognition device and component mounting machine
JP6752706B2 (en) Judgment device and surface mounter
JP7645486B2 (en) Component mounting device and component mounting method
JP4298462B2 (en) Component recognition device, component recognition method, surface mounter, and component test apparatus
JP7630601B2 (en) Apparatus and method for determining quality
JP7689911B2 (en) Component recognition device and component mounting machine
JP4056572B2 (en) Data creation apparatus and method, and electronic component mounting apparatus
JP5930284B2 (en) Illumination apparatus, imaging apparatus, screen printing apparatus, alignment method, and substrate manufacturing method
JPH09246799A (en) Component recognition device for mounting machine
JP4459924B2 (en) Electronic component mounting equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7680342

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150