JP7752575B2 - How to search for component mounting equipment and backup pins - Google Patents
How to search for component mounting equipment and backup pinsInfo
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Description
この発明は、バックアップピンを検索する技術に関する。 This invention relates to technology for searching for backup pins.
プリント基板等の基板に部品を自動搭載する部品実装装置が公知である。部品実装装置には、複数のバックアップピンを配置したバックアッププレートが装備されており、基板は、バックアップピンにより背面側から支持された状態で部品の実装作業を受ける。下記特許文献1は、バックアッププレートの画像認識結果を利用して、バックアッププレート上に配置されたバックアップピンを検索する点を開示する。 Component mounting devices that automatically mount components on boards such as printed circuit boards are well known. The component mounting device is equipped with a backup plate on which multiple backup pins are arranged, and the board undergoes component mounting while supported from the back side by the backup pins. Patent Document 1 below discloses using the image recognition results of the backup plate to search for backup pins arranged on the backup plate.
一般的に、カメラの視野はバックアッププレートよりも狭い。そのため、バックアッププレート上の全域についてバックアップピンの検索を行うには、カメラで複数回の撮影が必要である。バックアップピンの検索を効率的に行うには、カメラの撮影回数を少なくすることが好ましい。カメラ以外の検索手段を用いる場合も、同様の問題がある。
この発明の課題は、バックアップピンの検索回数、検索時間を短縮して、バックアップピンの検索を効率的に行う点にある。
Generally, the field of view of a camera is narrower than that of the backup plate. Therefore, to search for backup pins over the entire area of the backup plate, the camera must take multiple images. To efficiently search for backup pins, it is preferable to reduce the number of times the camera takes images. Similar problems arise when using search means other than a camera.
An object of the present invention is to efficiently search for backup pins by reducing the number of times and the search time for backup pins.
部品実装装置は、バックアッププレートと、バックアッププレート上に配置されるバックアップピンと、ヘッドユニットと、前記ヘッドユニットに取り付けられ、前記バックアッププレート上の前記バックアップピンを検索する検索装置と、制御ユニットと、を備える。 The component mounting device includes a backup plate, backup pins arranged on the backup plate, a head unit, a search device attached to the head unit for searching for the backup pins on the backup plate, and a control unit.
前記制御ユニットは、前記検索装置を用いて、前記バックアッププレート上の所定の検索エリアを対象に前記バックアップピンを検索し、前記バックアップピンを発見した場合、発見したピン周囲のピン不存在範囲を除外して、次の検索エリアを設定する。 The control unit uses the search device to search for the backup pin within a specified search area on the backup plate, and if the backup pin is found, it excludes the pin-free area around the found pin and sets the next search area.
本構成では、バックアップピンの検索回数、検索時間を少なくして、バックアップピンの検索を効率的に行うことが出来る。 This configuration reduces the number of searches and search time for backup pins, allowing for efficient backup pin searches.
上記部品実装装置の一実施態様として、前記検索装置は、撮影装置でもよい。この構成では、部品実装装置に標準的に装備される撮影装置を使用して、バックアップピンを検索できる。 In one embodiment of the component mounting device, the search device may be a photography device. In this configuration, backup pins can be searched for using the photography device that is standardly equipped on the component mounting device.
本明細書で開示される技術によれば、バックアップピンの検索回数、検索時間を短縮して、バックアップピンの検索作業を効率化することが出来る。 The technology disclosed in this specification can reduce the number of searches and search time for backup pins, making the backup pin search process more efficient.
1.部品実装装置1の全体構成
図1は、本発明に係る部品実装装置1平面図、図2は、ヘッドユニットの支持構造を示す図である。同図中には、Z軸方向を鉛直方向とするXYZ直角座標軸を適宜示している。
1. Overall configuration of component mounting device 1 Figure 1 is a plan view of the component mounting device 1 according to the present invention, and Figure 2 is a diagram showing the support structure of the head unit. In this figure, XYZ rectangular coordinate axes are appropriately shown, with the Z axis direction being the vertical direction.
部品実装装置1は、プリント配線板等の基板Sに、電子部品を自動搭載する装置である。部品実装装置1は、基台2、基板搬送機構4、部品供給部8、部品の実装作業を行うヘッドユニット10および部品認識用のカメラ14等を備えている。 The component mounting device 1 is a device that automatically mounts electronic components on a substrate S, such as a printed wiring board. The component mounting device 1 is equipped with a base 2, a substrate transport mechanism 4, a component supply unit 8, a head unit 10 that performs component mounting work, and a camera 14 for component recognition.
基台2は、テーブル状の構造体である。基台2の前後方向(Y軸方向)中央部分は、基板Sに対して部品の実装作業を行う作業エリアであり、この作業エリアには、基板搬送機構4が配置されている。図1では、その下側が装置前側であり、上側が装置後側である。 The base 2 is a table-like structure. The central portion of the base 2 in the front-to-back direction (Y-axis direction) is the work area where components are mounted on the board S, and the board transport mechanism 4 is located in this work area. In Figure 1, the lower side is the front side of the device, and the upper side is the rear side of the device.
基板搬送機構4は、前後一対のコンベア5と、これらコンベア5によって搬送される基板Sを所定の作業位置(同図に示す位置)に固定する基板支持機構6とを備えている。 The substrate transport mechanism 4 includes a pair of front and rear conveyors 5 and a substrate support mechanism 6 that fixes the substrate S transported by these conveyors 5 at a predetermined working position (the position shown in the figure).
コンベア5は、X軸方向に延在するベルトコンベアであり、基板Sは、装置左側(図1の左側)から装置内に搬入され、前記作業位置において部品の実装作業を受けた後、装置右側から装置外に搬出される。 Conveyor 5 is a belt conveyor that extends in the X-axis direction. Boards S are carried into the device from the left side (left side in Figure 1), undergo component mounting work at the work position, and then are carried out of the device from the right side.
基板支持機構6は、基板Sをコンベア5のベルトから持ち上げて、コンベアフレームに設けられた固定バックアッププレート部に押し付けることで、前記作業位置に基板Sを固定する。詳しくは、基板支持機構6は、エアシリンダ等のアクチュエータによって昇降駆動されるバックアッププレート20を備えており、このバックアッププレート20を上昇させることで、その上面に挿着されたバックアップピン22で基板Sを背面(下面)側から支持する。バックアップピン22の配置は、基板Sの種類に応じて手動、又は自動で変更される。 The substrate support mechanism 6 lifts the substrate S from the belt of the conveyor 5 and presses it against a fixed backup plate portion attached to the conveyor frame, thereby fixing the substrate S in the working position. More specifically, the substrate support mechanism 6 is equipped with a backup plate 20 that is raised and lowered by an actuator such as an air cylinder. By raising this backup plate 20, backup pins 22 inserted into its upper surface support the substrate S from the rear (bottom) side. The position of the backup pins 22 can be changed manually or automatically depending on the type of substrate S.
基板搬送機構4の前後両側に、部品供給部8が設けられている。部品供給部8には、各々、複数のテープフィーダ9がコンベア5に沿って配置されている。テープフィーダ9は、テープを担体(キャリア)として、実装用の部品を供給するものである。テープフィーダ9は、例えば、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品の他、SOP(Small Outline Package)等の小型のパッケージ部品を供給する。 Component supply units 8 are provided on both the front and rear sides of the board transport mechanism 4. Each component supply unit 8 has multiple tape feeders 9 arranged along the conveyor 5. The tape feeders 9 use tape as a carrier to supply components for mounting. The tape feeders 9 supply, for example, small chip components such as ICs, transistors, and capacitors, as well as small packaged components such as SOPs (Small Outline Packages).
基台2の上方に、ヘッドユニット10が移動可能に装備されている。ヘッドユニット10は、テープフィーダ9から部品を取り出して基板Sに搭載するもので、サーボモータを駆動源とするヘッドユニット駆動機構により、前後左右(XY方向)に移動可能に駆動される。具体的には、左右方向(X軸方向)に延在して前後方向(Y軸方向)に移動可能なヘッドユニット支持部材16が上記作業エリアの上方に配備され、このヘッドユニット支持部材16にヘッドユニット10が移動可能に支持されている。 A head unit 10 is movably mounted above the base 2. The head unit 10 picks up components from the tape feeder 9 and mounts them on the substrate S, and is driven to be movable forward, backward, left, right (X and Y directions) by a head unit drive mechanism using a servo motor as its drive source. Specifically, a head unit support member 16 extending left and right (X-axis direction) and movable forward and backward (Y-axis direction) is disposed above the work area, and the head unit 10 is movably supported on this head unit support member 16.
そして、Y軸モータ17を駆動源とするねじ送り機構によってヘッドユニット支持部材16が前後方向に駆動され、X軸モータ18を駆動源とするねじ送り機構によりヘッドユニット10がヘッドユニット支持部材16に沿ってX軸方向に駆動される。つまり、ヘッドユニット支持部材16及び上記ねじ送り機構によりヘッドユニット駆動機構が構成されている。 The head unit support member 16 is driven in the front-to-rear direction by a screw feed mechanism driven by the Y-axis motor 17, and the head unit 10 is driven in the X-axis direction along the head unit support member 16 by a screw feed mechanism driven by the X-axis motor 18. In other words, the head unit support member 16 and the screw feed mechanism constitute a head unit drive mechanism.
ヘッドユニット10は、部品吸着用の複数のヘッド11と、基板認識用の2つのカメラ12(以下、第1カメラ12と称す/本発明の撮像装置に相当する)とを備えている。複数のヘッド11は、左右方向に一列に配置されている。各ヘッド11は、昇降および回転が可能であり、サーボモータを駆動源とする図外の昇降機構および回転機構により駆動される。部品は、これらヘッド11によって吸着されることでテープフィーダ9から取り出される。 The head unit 10 is equipped with multiple heads 11 for component pickup and two cameras 12 for board recognition (hereinafter referred to as first cameras 12; these correspond to the imaging devices of the present invention). The multiple heads 11 are arranged in a row in the left-right direction. Each head 11 is capable of lifting and rotating, and is driven by a lifting mechanism and a rotation mechanism (not shown) that are driven by a servo motor. Components are picked up by these heads 11 and removed from the tape feeder 9.
第1カメラ12は、前記作業位置における基板Sの正確な位置を認識するために、基板Sに付されたフィデューシャルマークを撮像するものである。第1カメラ12は、撮像素子を備えたカメラ本体と照明装置とを備えており、ヘッドユニット10の左右両端に下向きに配置されている。なお、第1カメラ12は、後述する通り、基板Sの認識以外に、上記バックアップピン22の検索にも用いられる。この場合には、2つの第1カメラ12のうちの一方又は双方が用いられる。第1カメラ12は、本願発明の「撮影装置」、「検索装置」に相当する。 The first camera 12 captures an image of the fiducial mark affixed to the board S in order to recognize the exact position of the board S at the work position. The first camera 12 is equipped with a camera body with an imaging element and a lighting device, and is disposed facing downward on both the left and right ends of the head unit 10. As will be described later, the first camera 12 is used not only to recognize the board S, but also to search for the backup pin 22. In this case, one or both of the two first cameras 12 are used. The first camera 12 corresponds to the "imaging device" and "search device" of the present invention.
基台2上であって、各部品供給部8と基板搬送機構4との間には、各々、前記部品認識のカメラ14(以下、第2カメラ14と称す)が装備されている。第2カメラ14は、各ヘッド11によりテープフィーダ9から取り出された部品の吸着状態を認識するために当該部品を撮像するものであり、基台2上に上向き配置されている。第2カメラ14も、第1カメラ12と同様に、撮像素子を備えたカメラ本体と照明装置とを備えている。 A component recognition camera 14 (hereinafter referred to as the second camera 14) is provided on the base 2 between each component supply unit 8 and the board transport mechanism 4. The second camera 14 captures an image of the component removed from the tape feeder 9 by each head 11 in order to recognize the suction state of the component, and is positioned facing upward on the base 2. Like the first camera 12, the second camera 14 also comprises a camera body with an image sensor and a lighting device.
部品実装装置1における部品の実装動作は概略的には次の通りである。先ず、ヘッドユニット10が部品供給部8上に移動し、各ヘッド11によりテープフィーダ9から部品が取り出される。その後、ヘッドユニット10が第2カメラ14上を経由して基板Sの上方に移動し、各ヘッド11に吸着された部品が基板Sの実装ポイントに実装(搭載)される。この際、第2カメラ14により取得した吸着部品の画像に基づいてヘッドユニット10の位置等が補正されることにより、部品が実装ポイントに正しく実装される。これが実装動作の一サイクルであり、以後、このサイクルが繰り返し実施されることで所要の部品が基板Sに実装される。 The component mounting operation in the component mounting device 1 is generally as follows. First, the head unit 10 moves above the component supply unit 8, and each head 11 picks up a component from the tape feeder 9. The head unit 10 then moves above the second camera 14 and above the board S, and the components picked up by each head 11 are mounted (placed) at the mounting point on the board S. At this time, the position of the head unit 10 is corrected based on the image of the picked-up component acquired by the second camera 14, so that the component is correctly mounted at the mounting point. This completes one cycle of the mounting operation, and this cycle is repeated thereafter to mount the required components on the board S.
部品実装装置1で実行される上記動作は、図3に示すように、部品実装装置1に装備された制御ユニット30によって制御される。 The above operations performed by the component mounting device 1 are controlled by a control unit 30 equipped on the component mounting device 1, as shown in Figure 3.
制御ユニット30は、CPUやメモリで構成されたコンピュータであり、制御ユニット30で実行される制御を管理する主制御部32を有する。さらに、制御ユニット30は、プログラムや各種データを記憶する記憶部33、主制御部32からの指令に基づき前記カメラ12、14の撮像動作を制御するカメラ制御部34、前記カメラ12、14から送信される画像データに所定の画像処理を施す画像処理部35、主制御部32からの指令に基づき前記モータ17、18等を制御する駆動制御部36、およびこれらと主制御部32とを接続するバス31を有する。 The control unit 30 is a computer composed of a CPU and memory, and has a main control unit 32 that manages the control executed by the control unit 30. The control unit 30 also has a memory unit 33 that stores programs and various data, a camera control unit 34 that controls the imaging operation of the cameras 12 and 14 based on commands from the main control unit 32, an image processing unit 35 that performs predetermined image processing on image data sent from the cameras 12 and 14, a drive control unit 36 that controls the motors 17, 18, etc. based on commands from the main control unit 32, and a bus 31 that connects these units to the main control unit 32.
部品実装装置1では、上記した通り、基板Sは、基板支持機構6のバックアッププレート20により支持された状態、詳しくは複数のバックアップピン22(以下、適宜ピン22と略す)により支持された状態で実装作業を受ける。 As described above, in the component mounting device 1, the board S undergoes mounting operations while supported by the backup plate 20 of the board support mechanism 6, more specifically, by a plurality of backup pins 22 (hereinafter referred to as pins 22 as appropriate).
2.バックアップピンについて
基板Sの支持に適したピン22の数や配置(以下、単に配置という)は、基板Sの種類によって異なる。そのため、基板Sの品種切り替えの際に、必要に応じてピン22の配置が変更される。詳しくは、図4に示すように、バックアッププレート20の上面20a(ピン支持面20aという)には、縦横の間隔が等しいマトリクス状の配列で複数のピン孔21が設けられている。
2. Backup Pins The number and arrangement of pins 22 (hereinafter simply referred to as arrangement) suitable for supporting the substrate S differ depending on the type of substrate S. Therefore, when switching between types of substrate S, the arrangement of the pins 22 is changed as necessary. More specifically, as shown in Fig. 4, a plurality of pin holes 21 are provided in the upper surface 20a (referred to as the pin support surface 20a) of the backup plate 20 in a matrix arrangement with equal vertical and horizontal spacing.
当例では、バックアッププレート20には、X軸方向に等間隔で12個、Y軸方向に等間隔で8個の合計96個のピン孔21がマトリクス状に設けられている。そして、これらのピン孔21のうち、基板Sに適した位置のピン孔21にピン22が挿着され、生産される基板Sの品種切り替えの際には、切り替え後の基板Sに適合するようにピン22の配置が変更される。 In this example, the backup plate 20 has a total of 96 pin holes 21 arranged in a matrix, with 12 evenly spaced in the X-axis direction and 8 evenly spaced in the Y-axis direction. Pins 22 are inserted into the pin holes 21 positioned appropriately for the substrate S, and when the type of substrate S being produced is changed, the arrangement of the pins 22 is changed to suit the new substrate S.
ピン22の配置の変更は、手動、又は自動で行われる。自動の場合は、ピン22を搬送するための専用ツールがヘッド11に装着され、ヘッド11の昇降動作およびヘッドユニット10の移動動作に基づき、バックアッププレート20に対してピン22が抜き差しされる。これによりピン22の配置が変更される。尚、部品実装装置1には、ピンステーションSTが設置されており、未使用のバックアップピン22を回収するようになっている。 The position of the pins 22 can be changed either manually or automatically. When done automatically, a dedicated tool for transporting the pins 22 is attached to the head 11, and the pins 22 are inserted and removed from the backup plate 20 based on the lifting and lowering movements of the head 11 and the movement of the head unit 10. This changes the position of the pins 22. The component mounting device 1 is also equipped with a pin station ST, which collects unused backup pins 22.
上記部品実装装置1では、バックアップピン22の配置を記憶部33に記憶している。そのため、例えば、バックアップピン22をピンステーションSTに回収する場合、記憶部33にアクセスしてデータを読み出すことで、現在のピン配置を確認でき、バックアッププレート20からピン22をピンステーションSTに回収することが出来る。 In the component mounting device 1, the arrangement of the backup pins 22 is stored in the memory unit 33. Therefore, for example, when recovering the backup pins 22 to the pin station ST, the current pin arrangement can be confirmed by accessing the memory unit 33 and reading the data, and the pins 22 can be recovered from the backup plate 20 to the pin station ST.
しかしながら、ピン22を回収するときに、記憶部33のデータが消え、バックアップピン22の所在が不明の場合(例えば、部品実装装置1の電源OFFに伴いデータが消えた場合)、バックアッププレート上のどこにバックアップピン22があるのか、検索する必要がある。 However, when the pins 22 are retrieved, if the data in the memory unit 33 is erased and the location of the backup pins 22 is unknown (for example, if the data is erased when the component mounting device 1 is turned off), it will be necessary to search for where the backup pins 22 are located on the backup plate.
3.バックアップピンの検索
(1)前提条件1
図5は、バックアップピン22の正面図と、底面図である。バックアップピン22は、ピン本体23と、底部24と、挿入部25と、を備える。底部24は、ピン本体23より大径である。挿入部25は、ピン本体23より小径であり、ピン孔21に挿入される。図5に示すDは、ピンの底径(底部24の直径)を、示している。
3. Searching for the backup pin (1) Prerequisite 1
Figure 5 shows a front view and a bottom view of the backup pin 22. The backup pin 22 comprises a pin body 23, a bottom portion 24, and an insertion portion 25. The bottom portion 24 has a larger diameter than the pin body 23. The insertion portion 25 has a smaller diameter than the pin body 23 and is inserted into the pin hole 21. D in Figure 5 indicates the bottom diameter of the pin (the diameter of the bottom portion 24).
ピン22の底径D及びピン孔21のピッチPの寸法上、複数のピン配置では、ピン同士の距離を一定間隔空けなければ、ならない(隣接不可範囲)。つまり、ピン22が存在する位置から一定範囲にはピン22が存在しないことが確定(仮にピン22を配置すると、存在するピン22に干渉する)する。 Due to the dimensions of the bottom diameter D of the pin 22 and the pitch P of the pin holes 21, when multiple pins are arranged, the pins must be spaced apart at a certain distance (a range where adjacent pins are not permitted). In other words, it is determined that no pins 22 exist within a certain range from the position where a pin 22 exists (if a pin 22 were to be placed, it would interfere with the existing pins 22).
例えば、図6に示すように、ピン孔21Aにピン22が存在する場合、隣接する範囲、具体的には、ピン孔21B~21Fには、ピン22が存在しないことが確定する。 For example, as shown in Figure 6, if a pin 22 is present in pin hole 21A, it is determined that no pin 22 is present in the adjacent range, specifically, pin holes 21B to 21F.
(2)前提条件2
図7に示すように、第1カメラ12の撮影エリアERに複数のピン孔21が存在するため、一度の撮影で複数のピン孔21についてピン22の有無を画像認識できる。
(2) Prerequisite 2
As shown in FIG. 7, since there are a plurality of pinholes 21 in the photographing area ER of the first camera 12, the presence or absence of pins 22 in the plurality of pinholes 21 can be recognized by image recognition in one photographing operation.
この実施形態では、第1カメラ12の撮影エリアERは、その一辺の長さがピン孔21のピッチPの2倍(2×P)とほぼ等しい正方形である。そのため、一度の撮影で、最大9個のピン孔21を視野内に収めて同時に撮影できる。 In this embodiment, the imaging area ER of the first camera 12 is a square with the length of one side approximately equal to twice the pitch P of the pinholes 21 (2 x P). Therefore, up to nine pinholes 21 can be captured simultaneously in one imaging session, with the field of view being the same.
(3)前提条件1、2の組み合わせ
前提条件1及び前提条件2より、カメラ12による撮影でピン22が発見された場合、発見されたピン周囲において、ピン22が不存在なピン不存在範囲(ピン不存在が確定したピン孔)Wを特定できる。図8に示すピン孔21Aを撮影中心とし、隣接する8個のピン孔21を撮影エリアERに収めて、撮影を行ったとする。
(3) Combination of Preconditions 1 and 2 According to Preconditions 1 and 2, when a pin 22 is found in an image captured by the camera 12, a pin-absent range W (a pin hole where the absence of a pin is confirmed) in which the pin 22 is absent can be identified around the found pin. Assume that an image is captured with the pin hole 21A shown in FIG. 8 as the center of the image capture, and eight adjacent pin holes 21 included in the image capture area ER.
その際、左上の角のピン孔21Bでピン22が発見された場合、左上のピン孔21Bの周囲は、ピンが存在しないピン不存在範囲Wである。具体的には、左上のピン孔21Bに隣接する5つのピン孔21(ハッチングの丸印で示す)には、ピン22が存在せず、ピン不存在範囲である。 In this case, if a pin 22 is found in the pin hole 21B in the upper left corner, the area surrounding the upper left pin hole 21B is a pin-absent range W where no pins exist. Specifically, the five pin holes 21 (indicated by hatched circles) adjacent to the upper left pin hole 21B do not contain pins 22 and are therefore in a pin-absent range.
同様に、右下の角のピン孔21Cでピン22が発見された場合、右下のピン孔21Cの周囲は、ピンが存在しないピン不存在範囲Wである。具体的には、右下のピン孔21Cに隣接する5つのピン孔21(ハッチングの丸印で示す)は、ピン22が存在せず、ピン不存在範囲である。 Similarly, if a pin 22 is found in the pin hole 21C in the lower right corner, the area surrounding the lower right pin hole 21C is a pin-absent range W where no pins exist. Specifically, the five pin holes 21 adjacent to the lower right pin hole 21C (indicated by hatched circles) do not contain pins 22 and are therefore part of the pin-absent range.
(4)ピン不存在範囲Wを除外したピン検索
上記の通り、ピン22の周囲に、ピン不存在範囲Wが存在するため、撮影結果(各ピン孔におけるピンの有無)からピン不存在範囲Wを特定し、ピン不存在範囲Wを除外して、次の撮影エリアERを決定することで、ピン検索に要する撮影回数を少なくすることが出来る。
(4) Pin search excluding pin-free area W As described above, since there is a pin-free area W around the pin 22, the pin-free area W is identified from the photographing results (presence or absence of a pin in each pinhole), and the pin-free area W is excluded to determine the next photographing area ER, thereby reducing the number of photographs required for pin search.
例えば、図9に示すように、ピン孔21が7×7の配列で一つ置きにピン22が配置されている場合、ピン不存在範囲Wを除外して、次の撮影エリアERを決めることで、全ピン孔21について、合計4回の撮影で、ピン検索を行うことが出来る。尚、図9において矢印は検索の順番を示し、ハッチングの丸印はピンの不存在が確定しているピン孔21を示している。 For example, as shown in Figure 9, if the pin holes 21 are arranged in a 7x7 array with a pin 22 placed every other pin, by excluding the pin-free area W and determining the next shooting area ER, it is possible to perform a pin search for all pin holes 21 with a total of four shots. Note that in Figure 9, the arrows indicate the search order, and the hatched circles indicate pin holes 21 where it has been confirmed that no pins exist.
これに対し、ピン不存在範囲Wを除外しない場合、図10に示すように、ピン検索に9回の撮影が必要であり、本技術を用いた場合、撮影回数が9回から4回に大幅に減少する。 In contrast, if the pin-free range W is not excluded, nine shots are required to search for pins, as shown in Figure 10. Using this technology, the number of shots required is significantly reduced from nine to four.
(5)ピン検索処理のフローチャートである。
図11に示すように、ピン検索処理は、S10~S80の8つのステップから構成されている。ピン検索処理は、例えば、バックアップピン22をピンステーションSTに回収する際し、その事前処理として、実行される。
(5) A flowchart of a pin search process.
11, the pin search process is made up of eight steps S10 to S80. The pin search process is executed, for example, as a pre-process when the backup pins 22 are collected in the pin station ST.
まず、S10において、制御ユニット30は、ピンステーションSTに全ピン22が格納されているか、判定する。この判定は、例えば、第1カメラ12でピンステーションSTを撮影し、ピンステーションSTの画像から判断することが可能である。 First, in S10, the control unit 30 determines whether all pins 22 are stored in the pin station ST. This determination can be made, for example, by photographing the pin station ST with the first camera 12 and judging from the image of the pin station ST.
ピンステーションSTに全ピン22が格納されている場合(S10:YES)、バックアッププレート20上にピン22は存在していないから、ピン22の検索処理は終了する。 If all pins 22 are stored in the pin station ST (S10: YES), there are no pins 22 on the backup plate 20, so the pin 22 search process ends.
ピンステーションSTに格納されていないピン22が存在する場合(S10:NO)、S20に移行する。 If there are pins 22 that are not stored in the pin station ST (S10: NO), proceed to S20.
S20に移行すると、制御ユニット30は、ヘッドユニット10をバックアッププレート20上に移動し、バックアッププレート20上の未検索エリアを対象として、第1カメラ12により画像を撮影し、得られた画像に基づいて各ピン孔21におけるピン22の有無を検出する。 When the process proceeds to S20, the control unit 30 moves the head unit 10 onto the backup plate 20, captures images of the unsearched area on the backup plate 20 using the first camera 12, and detects the presence or absence of pins 22 in each pinhole 21 based on the images obtained.
初回の検索では、全エリアが未検索であることから、バックアッププレート20の4角いずれかのエリアを撮影エリアERに指定して撮影を行い、ピン22の有無を検出する。その後、S30に移行する。 In the first search, since all areas have not been searched, one of the four corner areas of the backup plate 20 is designated as the photography area ER and a photograph is taken to detect whether or not the pin 22 is present. Then, the process proceeds to S30.
S30に移行すると、制御ユニット30は、初回の検索エリア(撮影エリアER)からピン22が検出されたか否か、判断する。ピン22が検出された場合(S30:YES)、S40に移行する。 When proceeding to S30, the control unit 30 determines whether or not a pin 22 has been detected in the initial search area (photography area ER). If a pin 22 has been detected (S30: YES), proceed to S40.
S40に移行した場合、制御ユニット30は、以下の2つを除外して、次の検索エリア(撮影エリアER)を決定する。 When proceeding to S40, the control unit 30 determines the next search area (photography area ER) by excluding the following two:
(A)検索済みのエリア
(B)ピン不存在範囲W
(A) Searched area (B) Pin-free area W
一方、初回の検索エリアからピン22が検出されなかった場合(S30:NO)、S50に移行する。 On the other hand, if no pin 22 is detected in the initial search area (S30: NO), proceed to S50.
S50に移行すると、制御ユニット30は、(A)の検索済みのエリアのみ除外して、次の検索エリア(撮影エリアER)を決定する。 When proceeding to S50, the control unit 30 excludes only the searched area (A) and determines the next search area (photography area ER).
その後、S60に移行し、制御ユニット30は、S40で決定した次の検索エリア又はS50で決定した次の検索エリアを対象として、カメラ撮影を行い、得られた画像に基づいて、各ピン孔21におけるピン22の有無を検出する。その後、S70に移行する。 Then, the process proceeds to S60, where the control unit 30 takes a camera image of the next search area determined in S40 or the next search area determined in S50, and detects the presence or absence of pins 22 in each pinhole 21 based on the obtained image. Then, the process proceeds to S70.
S70に移行すると、制御ユニット30は、全ピン22が発見されたか、判定する。未発見ピン22が存在する場合(S70:NO)、S80に移行する。S80に移行すると、制御ユニット30は、未検索のエリアが残っているか、判定する。 When proceeding to S70, the control unit 30 determines whether all pins 22 have been discovered. If there are undiscovered pins 22 (S70: NO), the control unit 30 proceeds to S80. When proceeding to S80, the control unit 30 determines whether there are any unsearched areas remaining.
未検索のエリアが有る場合(S80:NO)、S30に移行し、既に説明したのと同じように処理が繰り返される。 If there are any unsearched areas (S80: NO), the process proceeds to S30 and repeats the same process as already described.
そして、全ピン22が発見されるか(S70:YES)、未検索エリアが無くなると(S80:YES)、ピン22の検索処理は終了する。 Then, when all pins 22 have been found (S70: YES) or there are no more unsearched areas (S80: YES), the pin 22 search process ends.
図12は、ピン孔21の配列とピン22の配置を示す図である。この例では、12×8のピン孔21を有するバックアッププレート20に対して、9本のバックアップピン22が配置されている。 Figure 12 shows the arrangement of pin holes 21 and the placement of pins 22. In this example, nine backup pins 22 are arranged on a backup plate 20 having 12 x 8 pin holes 21.
図13は、ピン22の検索例を示す図である。白丸はピンが配置されていないピン孔21、黒丸はピンが配置されているピン孔21、ハッチングの丸印は、ピンの不存在が確定しているピン孔21である。この例では、1段目は、左隅から右隅に撮影エリアERを移動させている。ピン不存在範囲Wを除外して、撮影エリアERの位置を決定することで、1段目は、3回の撮影でピン検索を完了している。 Figure 13 is a diagram showing an example of a search for a pin 22. White circles represent pinholes 21 where no pin is placed, black circles represent pinholes 21 where a pin is placed, and hatched circles represent pinholes 21 where the absence of a pin has been confirmed. In this example, the first row moves the photography area ER from the left corner to the right corner. By excluding the pin-free range W and determining the position of the photography area ER, the pin search is completed in three shots in the first row.
二段目は、右隅から左隅に撮影エリアERを移動させている。1段目同様に、ピン不存在範囲Wを除外して、撮影エリアERを設置することで、3回の撮影でピン検索を完了している。 In the second row, the shooting area ER has been moved from the right corner to the left corner. As with the first row, by excluding the pin-free area W and setting up the shooting area ER, the pin search is completed in three shots.
三段目は、左隅から右隅に撮影エリアERを移動させている。1段目、2段目同様に、ピン不存在範囲Wを除外して、撮影エリアERを設置することで、4回の撮影でピン検索を完了している。 In the third row, the shooting area ER has been moved from the left corner to the right corner. As with the first and second rows, by excluding the pin-free area W and setting up the shooting area ER, the pin search is completed in four shots.
このように、全10回の撮影で、バックアッププレート20の全領域について、ピン検索を完了できる。これに対し、不存在範囲Wを除外しない場合、図14に示すように、ピン検索に12回の撮影が必要であり、本技術を用いた場合、撮影回数が12回から10回に減少する。尚、この技術は、ピンの検索結果(有無)に応じて、次の検索エリアの位置を動的に変更することが、特徴の一つになっている。 In this way, pin search can be completed for the entire area of the backup plate 20 with a total of 10 shots. In contrast, if the non-existent area W is not excluded, 12 shots are required to search for pins, as shown in Figure 14. Using this technology, the number of shots required is reduced from 12 to 10. One of the features of this technology is that it dynamically changes the position of the next search area depending on the pin search results (presence or absence).
4.効果説明
本構成では、バックアッププレート上のピン22を検索するに際し、ピン孔21の撮影回数を少なくすることができる。特に、検索済みのピン数が多くなればなるほど、ピン不存在範囲Wが広くなる。そのため、検索エリアERが減り、撮影回数を少なくすることが出来る。撮影回数を少なくすることで、検索時間も削減することができ、ピン22の検索作業を効率的に行うことが出来る。また、ピン22は、密集して配置される場合も多く、そうした場合、本技術の適用により、撮影回数、検索時間の大幅な削減が可能であり、効果的である。
4. Description of Effects With this configuration, the number of times the pin holes 21 need to be photographed can be reduced when searching for pins 22 on the backup plate. In particular, the more pins that have been searched for, the wider the pin-free range W becomes. This reduces the search area ER, making it possible to reduce the number of times the images need to be photographed. Reducing the number of times the images are photographed also reduces the search time, allowing for more efficient pin 22 search work. Furthermore, pins 22 are often arranged densely. In such cases, applying this technology effectively makes it possible to significantly reduce the number of times the images need to be photographed and the search time.
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術は上記既述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
<Other Embodiments>
The technology disclosed in this specification is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawings, and the following embodiments, for example, are also included in the technical scope.
上記実施形態では、バックアップピン22の検索にカメラ12を使用したが、ピン22の検出が可能であれば、レーザ検出器やセンサ等を使用してもよい。 In the above embodiment, a camera 12 was used to search for the backup pin 22, but a laser detector, sensor, etc. may also be used as long as it is capable of detecting the pin 22.
上記実施形態では、本技術をバックアップピンの検索に使用した例を説明したが、バックアッププレート上に余分なバックアップピンがないかのチェックに応用することもできる。 In the above embodiment, an example was described in which this technology was used to search for backup pins, but it can also be applied to checking whether there are any extra backup pins on a backup plate.
1 部品実装装置
10 ヘッドユニット
12 第1カメラ(本発明の撮影装置、検索装置に相当する)
20 バックアッププレート
22 バックアップピン
30 制御ユニット
W ピン不存在範囲
1 Component mounting device 10 Head unit 12 First camera (corresponding to the photographing device and search device of the present invention)
20 Backup plate 22 Backup pin 30 Control unit W Pin-free range
Claims (3)
バックアッププレートと、
バックアッププレート上に配置されるバックアップピンと、
ヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに取り付けられ、前記バックアッププレート上の前記バックアップピンを検索する検索装置と、
制御ユニットと、を備え、
前記制御ユニットは、前記検索装置を用いて、前記バックアッププレート上の所定の検索エリアを対象に前記バックアップピンを検索し、
前記バックアップピンを発見した場合、発見したピン周囲のピン不存在範囲を除外して、次の検索エリアを設定する、部品実装装置。 A component mounting device,
A backup plate;
a backup pin disposed on the backup plate;
A head unit and
a search device attached to the head unit and configured to search for the backup pin on the backup plate;
a control unit;
the control unit searches for the backup pin within a predetermined search area on the backup plate using the search device;
When the backup pin is found, the component mounting device excludes a pin-free area around the found pin and sets the next search area.
前記検索装置は、撮影装置である、部品実装装置。 2. The component mounting apparatus according to claim 1,
The component mounting apparatus, wherein the search device is an imaging device.
バックアッププレート上の所定の検索エリアを対象に前記バックアップピンを検索し、
前記バックアップピンを発見した場合、発見したピン周囲のピン不存在範囲を除外して、次の検索エリアを設定する、バックアップピンの検索方法。 A method for searching for a backup pin, comprising:
Searching for the backup pin within a predetermined search area on the backup plate;
When the backup pin is found, the search method for the backup pin excludes a pin-free area around the found pin and sets the next search area.
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