JP4234402B2

JP4234402B2 - Electronic circuit component image acquisition device

Info

Publication number: JP4234402B2
Application number: JP2002338144A
Authority: JP
Inventors: 信介須原; 裕司勝見; 祐介土谷; 誠吾児玉
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP2004172465A; WO2004046643A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子回路部品像取得装置および方法に関するものであり、特に、電子回路部品を吸着ノズルにより吸着して保持し、回路基板に装着して電子回路を組み立てる電子回路部品装着システム等において、電子回路部品の吸着ノズルによる保持状態の情報を取得するための電子回路部品像取得装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路部品の吸着ノズルによる保持状態の情報を取得するために、電子回路部品の正面像や側面像を取得することが行われている。吸着ノズルに吸着された電子回路部品を吸着ノズルの軸線に平行な方向から見た状態の像が正面像であり、吸着ノズルの軸線と直交する方向から見た状態の像が側面像である。正面像や側面像は、電子回路部品の表面で反射された光により形成される反射像として取得される場合と、電子回路部品の背後から照射され、電子回路部品の周囲を通過した光により形成されるシルエット像として取得される場合とがある。従来は、正面像と側面像とは異なる時期に異なる像取得装置により取得されていたが、下記特許文献１によって、正面像と側面像とを同時に取得することが提案された。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９９５９９号公報
【０００４】
上記のように、正面像と側面像とを同時に取得すれば、異なる時期に取得する場合に比較して、電子回路部品の吸着ノズルによる保持状態の情報を取得するのに必要な時間を短縮することができる。例えば、像取得が、電子回路部品装着システムにおいて、電子回路部品が吸着ノズルにより吸着して保持され、回路基板に装着される途中で行われる場合に、像取得に要する時間が短縮できれば、電子回路組立作業の能率を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
しかしながら、上記公報に記載の電子回路部品像取得装置においては、正面像と側面像とが別個の撮像装置により取得されるようになっている。互いに異なる色の光を放射する第一，第二の光源により電子回路部品が照明され、感度の高い波長領域を互いに異にする第一，第二の撮像装置により正面像と側面像とが同時に取得されるようになっているのである。そのため、電子回路部品像取得に要する時間は短縮できても、正面像取得装置と側面像取得装置の両方が必要であることは従来と変わりがない。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景とし、電子回路部品の正面像と側面像とを共通の撮像装置により取得できるようにすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、吸着ノズルが複数、各々の軸線が第一直線に平行でかつそれら軸線がその第一直線を中心とする第一円周と直交する状態で配設され、それら複数の吸着ノズルの各々が各一端の吸着面において電子回路部品を吸着して保持した状態の像を取得する電子回路部品像取得装置であって、 (a) 少なくとも、第二直線上に並んだ一列の受光素子を備えた撮像装置と、 (b) 第二直線を含む平面である第一撮像平面に、複数の吸着ノズルに吸着されて保持された複数の電子回路部品の、各吸着ノズルの軸線に平行な方向から見た状態の複数の正面像を第一撮像平面と直交する第三直線を中心とする第二円周上に並んだ状態で結像させ、第三直線と直交する平面である第二撮像平面に、複数の吸着ノズルに吸着されて保持された複数の電子回路部品の、各吸着ノズルの軸線と直交する方向から見た状態の複数の側面像を第二円周の内側の中央部に結像させる光学系とを含む電子回路部品像取得装置が得られる。
この電子回路部品像取得装置によれば、複数の電子回路部品の正面像と側面像とを共通の撮像装置により取得することができる。しかも、軸線が第一円周と直交する状態で配設された複数の吸着ノズルの各一端に吸着された電子回路部品の正面像が、第二円周上に並んで結像させられ、側面像がその第二円周の内側の中央部に結像させられるため、撮像装置の撮像領域全体を有効に利用することができる。通常であれば、複数の正面像が撮像装置の撮像領域の周辺部に形成され、中央部に比較的大きな非使用領域が生じるのであるが、本電子回路部品像取得装置においては、上記非使用領域に側面像が形成されることとなるからである。
【０００７】
本発明によれば、さらに、下記各態様の電子回路部品像取得装置，電子回路部品像取得方法および電子回路部品装着システムが得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００８】
（１）少なくとも一列に並んだ受光素子を備えた撮像装置と、
吸着ノズルに吸着されて保持された電子回路部品の、吸着ノズルの軸線に平行な方向から見た状態の正面像と、吸着ノズルの軸線と直交する方向から見た状態の側面像とを共に前記撮像装置の前記受光素子上に結像させる光学系と
を含むことを特徴とする電子回路部品像取得装置。
本発明によれば、電子回路部品の正面像と側面像とを共通の撮像装置により取得することができ、装置コストの低減を図り得る。正面像と側面像とは時期を異にして取得されるようにしても、同時に取得されるようにしてもよく、後者の場合には、正面像と側面像との両方を取得するために必要な時間を短縮し得る効果も得られる。
撮像装置は、線状に並んだ受光素子を備えたものであっても、受光素子が面状に並んだものであってもよい。前者の場合には、受光素子の列と、正面像あるいは側面像を形成する光である像形成光とを受光素子の列と交差する方向に相対移動させつつ、一定相対移動距離毎に受光素子列の受光量に関する信号を読み取れば、２次元像を取得することができる。
【０００９】
（２）前記撮像装置が面状に並んだ受光素子を備えたものであり、前記光学系が前記正面像と前記側面像とを同時に前記面状に並んだ受光素子上に結像させるものである (1)項に記載の電子回路部品像取得装置。
（３）前記撮像装置が線状に並んだ受光素子を備えたものであり、かつ、当該電子回路部品像取得装置が、
前記吸着ノズルと前記撮像装置とを前記受光素子の列と交差する方向に相対移動させる相対移動装置と、
その相対移動装置による一定量の相対移動毎に前記線状に並んだ受光素子の受光量に関する情報を読み出す読出装置と
を含み、前記移動装置による１回の相対移動中に前記正面像と前記側面像とを並行して取得する (1)項に記載の電子回路部品像取得装置。
本項の電子回路部品像取得装置によれば、相対移動装置による吸着ノズルと撮像装置との１回の相対移動中に、電子回路部品の正面像と側面像とが並行して取得され、安価な装置により能率よく電子回路部品の保持状態に関する情報を取得することができる。
【００１０】
（４）前記光学系が、前記正面像を形成する光と前記側面像を形成する光との一方を反射させてその一方の向きを９０度変え、正面像を形成する光と側面像を形成する光とを互いにほぼ平行とする反射器を含む (1)項ないし (3)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
正面像を形成する光と側面像を形成する光とをほぼ平行にすれば、両者を共通の撮像装置に入射させて正面像と側面像との両方を取得することが可能となる。なお、正面像を形成する光と側面像を形成する光とのいずれか一方を反射させてそれら両光をほぼ平行な状態で撮像装置に入射させればよいのであり、平行とされた後に、あるいは平行とされる前に両光が共にあるいは単独で反射させられて向きが変えられても差し支えない。
（５）前記光学系が、前記正面像を形成する光と前記側面像を形成する光とを前記受光素子上に集光させる少なくとも１つのレンズを備えたレンズ系を含む (1)項ないし (4)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
レンズ系は、電子回路部品の表面（側面または底面）上と撮像装置の受光素子上とにそれぞれ焦点が位置するように配設される。電子回路部品の表面上の１点から放射された光がレンズ系により受光素子上に集光させられるようにされるのである。
（６）前記光学系が、前記正面像を形成する光と前記側面像を形成する光との光路の長さの差の影響を軽減する光路差影響軽減手段とを含む (5)項に記載の電子回路部品像取得装置。
上記のように、レンズ系は電子回路部品の表面上と撮像装置の受光素子上とにそれぞれ焦点が位置するように配設されるのであるが、正面像を形成する光の光路と側面像を形成する光の光路との長さが異なる場合には、共通のレンズ系の焦点を共に電子回路部品の表面上（側面上および底面上）あるいは受光素子上に位置させることはできない。したがって、共通のレンズ系の他に、正面像を取得する場合と側面像を取得する場合との光路の長さの差の影響を軽減する手段である光路差影響軽減手段が設けられることが望ましい。なお、側面像は電子回路部品が正しい姿勢で吸着ノズルに吸着されているか否かを調べるために取得されることが多く、その場合には、多少明瞭さを欠く側面像によっても目的を達し得ることが多い。したがって、光路差影響軽減手段は常に必要なわけではないが、本項に記載の光路差影響軽減手段を設ければ、正面像も側面像も共に明瞭なものとして取得することが可能となる。光路差影響軽減手段は、正面像取得時と側面像取得時とにおけるレンズ系の焦点位置をそれぞれ電子回路部品の表面（側面および底面）の位置あるいは受光素子の位置と同一にするものであることが望ましいが、同一にすることは不可欠ではなく、実用上十分に明瞭な正面像と側面像とが得られる範囲まで近接させるものであればよい。
【００１１】
（７）前記光路差影響軽減手段が少なくとも１つのレンズを含む (6)項に記載の電子回路部品像取得装置。
レンズを利用すれば、焦点位置を容易に変更可能である。
（８）前記少なくとも１つのレンズが１つのレンズであり、その１つのレンズの、前記正面像を形成する光の通過する部分と前記側面像を形成する光が通過する部分との焦点距離が互いに異なり、その構成が前記光路差影響軽減手段を構成している (7)項に記載の電子回路部品像取得装置。
例えば、正面像を形成する光と側面像を形成する光とに共通の光学系に含まれるレンズの一つを、部分的に焦点距離が異なるものとすることによって正面像取得時と側面像取得時とにおける光路の長さの差の影響を軽減することができる。
（９）前記少なくとも１つのレンズが、前記正面像を形成する光の光路と前記側面像を形成する光の光路との少なくとも一方に配設されたレンズを含む (7)項に記載の電子回路部品像取得装置。
正面像を形成する光と側面像を形成する光とに共通のレンズ系に、いずれかの光に専用のレンズを付加することによって、共通のレンズ系の、正面像取得時と側面像取得時とにおける焦点位置の電子回路部品の表面（側面および底面）の位置あるいは受光素子の位置との差を減少させることができる。
（１０）前記光路差影響軽減手段が、空気とは光の屈折率を異にする材料から成り、前記正面像を形成する光の光路と前記側面像を形成する光の光路との少なくとも一方に配設された透明体を含む (6)項ないし (9)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
像形成光を空気中から、屈折率が空気より大きい材料から成る透明体に入射させれば、像形成光が屈折し、実質上焦点距離が長くなることが知られており、この事実を利用して光路の長さの差の影響を軽減することができる。例えば、側面像を形成する光の光路が正面像を形成する光の光路より長いために、共通のレンズ系の焦点位置が電子回路部品の側面より手前側になってしまう場合に、側面像を形成する光の光路上に適宜厚さの透明体を配設すれば、焦点位置を電子回路部品の側面に近づけることができる。
（１１）前記光路差影響軽減手段が、凸曲面または凹曲面である反射面を備え、前記正面像を形成する光の光路と前記側面像を形成する光の光路との少なくとも一方に配設された曲面反射器を含む (6)項ないし(10)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
例えば、像形成光を反射させてレンズ系に導く反射器の反射面を平面から凹面に変更すれば、レンズ系の電子回路部品側の焦点距離が短くなり、凸面に変更すれば長くなる。したがって、例えば、側面像を形成する光の向きが１回、９０度変えられて、正面像を形成する光とほぼ平行とされた上で、共通のレンズ系に入光させられる場合には、側面像を形成する光の光路の方が長くなるため、その側面像を形成する光の向きを９０度変える反射器の反射面を凸面にすれば、側面像を形成する光の対物側の焦点位置を電子回路部品の側面の位置に近づけることができる。
【００１２】
（１２）前記撮像装置および前記光学系を、前記反射器により互いに平行とされた前記正面像を形成する光と前記側面像を形成する光との光路に平行な方向に移動させることにより、正面像取得時と側面像取得時との両方において焦点位置を共に電子回路部品の表面の位置に近づける撮像装置等移動装置と、
その撮像装置等移動装置により前記光学系の焦点が電子回路部品の底面上に位置させられている状態で前記撮像装置に正面像を撮像させ、電子回路部品の側面上に位置させられている状態で撮像装置に側面像を撮像させる撮像装置制御装置と
を含む (4)項に記載の電子回路部品像取得装置。
正面像を形成する光の光路と側面像を形成する光の光路との長さが互いに異なる場合に、撮像装置等移動装置により撮像装置および光学系を移動させれば、光学系の対物側の焦点を電子回路部品の底面上にも側面上にも位置させることができる。そして、焦点が底面上にある状態で撮像装置制御装置が撮像装置に正面像を撮像させ、焦点が側面上にある状態で側面像を撮像させるようにすれば、両方の光の光路の長さ互いに異なっても、共に明瞭な正面像と側面像とを取得することができる。
【００１３】
（１３）照明装置を含み、その照明装置が、前記側面像がシルエット像として取得されるように構成された (1)項ないし(12)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
側面像も正面像も、照明装置の変更によりシルエット像として取得することも反射像として取得することもできる。
（１４）照明装置を含み、その照明装置が、前記側面像が反射像として取得されるように構成された (1)項ないし(13)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
本項が(13)項に従属する態様は、例えば、側面像をシルエット像として取得するか反射像として取得するかを選択可能としたい場合に有効である。
（１５）照明装置を含み、その照明装置が、前記正面像がシルエット像として取得されるように構成された (1)項ないし(14)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
（１６）照明装置を含み、その照明装置が、前記正面像が反射像として取得されるように構成された (1)項ないし(15)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
本項が(15)項に従属する態様は、例えば、正面像をシルエット像として取得するか反射像として取得するかを選択可能としたい場合に有効である。
【００１４】
（１７）前記吸着ノズルが複数、各々の軸線が一直線に平行でかつそれら軸線がその一直線を中心とする一円周と直交する状態で配設されるとともに、前記一円周より前記一直線側に配設され、前記複数の吸着ノズルの各々に吸着された電子回路部品の側面像を形成する光を前記一円周の半径方向にほぼ平行な方向から前記一直線にほぼ平行な方向に曲げる複数の平行化反射器を含む (1)項ないし
(16)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置。
本態様の電子回路部品像取得装置においては、複数の電子回路部品の正面像と側面像とを共通の撮像装置により取得することができる。特に、吸着ノズルが一円周上に３個以上配設され、それらの各々によって１個ずつの電子回路部品を保持する形態の装着ヘッドを備えた電子回路部品装着システムにおいて、それら３個以上の電子回路部品すべての正面像が一度に撮像される場合に、撮像装置の撮像領域全体を有効に利用することができる。この場合には、複数の正面像は撮像装置の撮像領域の周辺部に形成され、中央部に比較的大きな非使用領域が生じるのであるが、本項におけるように、平行化反射器を上記一円周より中心に近い位置に配設すれば、上記非使用領域に側面像が形成されることとなるからである。
（１８）前記撮像装置が、前記平行化反射器からの反射光に基づく前記側面像のすべてと、前記複数の吸着ノズルに保持された電子回路部品の前記正面像のすべてとを一度で撮像可能な視野を有するものである(17)項に記載の電子回路部品像取得装置。
上記「一度で撮像可能な視野」は、撮像装置が、受光素子が面状に配列されたものである場合には、像形成光と受光素子面との相対移動を伴うことなく一挙に撮像し得る領域の大きさを意味し、撮像装置が、受光素子が直線状に配列されたものである場合には、像形成光と受光素子列との１回の相対移動により撮像し得る領域の大きさを意味するものとする。
（１９）前記複数の吸着ノズルが、前記一円周上に等角度間隔で配設された(17)項または(18)項に記載の電子回路部品像取得装置。
【００１５】
（２０）吸着ノズルに吸着されて保持された電子回路部品の、前記吸着ノズルの軸線に平行な方向から見た状態の正面像と、前記軸線と直交する方向から見た状態の側面像とを共通の撮像装置により撮像することを特徴とする電子回路部品の撮像方法。
前記 (1)項に関する説明がそのまま本項にも当てはまる。また、前記 (1)項ないし(19)項の各々に記載の特徴は本項の撮像方法にも適用可能である。
（２１）前記正面像の撮像と前記側面像の撮像とを同時期に行う(20)項に記載の撮像方法。
本項の撮像方法は、例えば、前記 (2)項または (3)項に記載の装置によって実施し得る。
（２２）前記正面像の撮像と前記側面像の撮像とを相前後させて行う(20)項に記載の撮像方法。
本項の撮像方法は、例えば、前記(12)項に記載の装置によって実施し得る。
【００１６】
（２３）電子回路部品を供給する部品供給装置と、
回路基板を保持する基板保持装置と、
装着ヘッドを備え、その装着着ヘッドにより前記部品供給装置から電子回路部品を受け取って前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着装置と、
前記 (1)項ないし(19)項のいずれかに記載の電子回路部品像取得装置と、
その電子回路部品像取得装置により取得された電子回路部品の正面像と側面像とのデータに基づいて前記装着装置を制御する制御装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着システム。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を、図を参照しつつ説明する。なお、本発明は、決して下記実施形態に限定されるものではなく、上記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【００１８】
図１に本発明の一実施形態である電子回路部品像取得装置を備えた装着ユニット１の斜視図を示す。本装着ユニット１は、複数直列に並べて使用されるものであり、全体として電子回路部品装着システムを構成する。本装着ユニット１は、ベースモジュール１０と、ベースモジュール１０上に互いに隣接してかつ整列して配置された複数（図示の例では２つ）の装着モジュール１２と、それらベースモジュール１０および装着モジュール１２とは別体をなす制御装置としての制御モジュール１３とを含んで構成されている。装着モジュール１２は、後に説明する装着ヘッド，部品供給装置，ノズルストッカ等交換可能な部分を除いて互いに同じ構成のものであり、それらの並ぶ方向が回路基板の搬送方向とされている。なお、以下の説明において、装着モジュール１２が並ぶ方向を左右方向とし、それと直交する水平方向を前後方向と呼ぶ。つまり、図１における左前方が装着ユニット１および電子回路部品装着システムの前方である。装着ユニット１の左方が上流側、右方が下流側とされており、回路基板は、左方に位置する装着モジュール１２から右方に位置する装着モジュール１２に向かって搬送され、順次、各モジュールにおける部品装着作業が実行される。
【００１９】
なお、装着ユニット１に配置された各装着モジュール１２は、１つ１つが電子回路部品装着機としての機能を有するものとされており、本発明との関係において、装着モジュール１２の１つ１つを電子回路部品装着機として観念することも、装着ユニット１の集合体を１台の電子回路部品装着機と観念することもできる。図１において、右側の装着モジュール１２は、外装板等を取り除いて示してある。この図が示すように、各々の装着モジュール１２は、モジュールの躯体として機能するフレーム１４と、フレーム１４に配設されたれた種々の装置とを含んで構成されている。例えば、それぞれが回路部品を所定の部品供給個所において１個ずつ供給する複数のテープフィーダ（以下、「フィーダ」と略すことがある）１６を備えた部品供給装置１８、回路基板を搬送する機能と回路基板を所定の作業位置に固定的に保持する機能とを有する基板保持装置ないし基板コンベア２０、装着ヘッド２１、その装着ヘッド２１を作業領域内において移動させ、その装着ヘッド２１に装着作業を行わせるヘッド移動装置２２等である。
【００２０】
また、装着モジュール１２は、部品供給装置１８と基板コンベア２０との間に、電子回路部品像取得装置としての像取得装置２４と、後に説明する部品保持具である吸着ノズルを収納する部品保持具収納装置としてのノズルストッカ２５とが配備されている。さらに、各々の装着モジュール１２は、自身を制御するモジュール制御装置２６を有し、そのモジュール制御装置２６により、上記各装置が制御される。また、装着モジュール１２の各々は、上部に入出力装置としての操作・表示パネル２８を備え、この操作・表示パネル２８は、モジュール制御装置２６につながっており、各種指令、情報等についてのオペレータ入力の受け付け、装着モジュール１２およびそれの構成要素の状態等に関する情報の表示等を行う。
【００２１】
図２に上記装着ヘッド２１およびヘッド移動装置２２を取り出して示す。ヘッド移動装置２２は、ＸＹロボット型の移動装置であり、装着ヘッド２１を前後方向に移動させるＹスライド装置３０と、左右方向に移動させるＸスライド装置３２とを含んで構成される。Ｙスライド装置３０は、フレーム１４の一部を成すビーム３４に設けられ、Ｙ軸モータ３６の駆動により、ボールねじ機構を介してＹスライド３８をＹガイド４０に沿って移動させる。Ｘスライド装置３２は、Ｙスライド３８に設けられ、Ｘ軸モータ４６の駆動により、ボールねじ機構を介してＸスライド４８をＸガイド５０に沿って移動させる。装着ヘッド２１は、Ｘスライド４８に着脱可能に取り付けられる構造となっている。装着ヘッド２１は、ヘッド移動装置２２により、部品供給供給装置１８と基板コンベヤ２０に支持された回路基板とにわたって移動させられる。なお、Ｘスライド４８には、その下部に、マークカメラ５６（ＣＣＤカメラである）が設けられている。このマークカメラ５６は、基板撮像装置として機能し、回路基板の表面に付された基準マーク等を撮像する。マークカメラ５６は、装着ヘッド２１と共に、ヘッド移動装置２２によって移動させられる。
【００２２】
装着ヘッド２１を図３に示す。なお、本図および前記図１，２においては、ノズル保持部６２等を明瞭に示すために、後述の遮蔽板１０２が省略されている。装着ヘッド２１は、ヘッド本体６０と、それに保持された概して軸状の複数のノズル保持部６２とを備えたものである。各ノズル保持部６２は、各々の軸線がヘッド本体６０の回転軸線に平行でかつそれら軸線がヘッド本体６０の回転軸線を中心とする一円周と直交する状態で等角度間隔に配設されており、各々の下端部に部品を保持する部品保持具としての吸着ノズル６４を着脱可能に保持している。装着ヘッド２１が部品供給装置１８の上方に位置する状態でノズル保持部６２が下降させられ、下端の吸着ノズル６４により、フィーダ１６の部品供給個所から供給される電子回路部品が取り出される。続いて、ヘッド本体６０が間欠回転させられるとともに、Ｘスライド４８がＸ軸方向に移動させられ、次の吸着ノズル６４により電子回路部品が取り出される。この動作の繰り返しにより、複数の吸着ノズル６４のすべてに電子回路部品が保持された状態となる。
【００２３】
その状態で装着ヘッド２１が前記像取得装置２４の上方へ移動させられ、それに保持されている電子回路部品すべての正面像と側面像とが一挙に取得される。この撮像に関しては後に詳細に説明する。撮像後、装着ヘッド２１は基板コンベヤ２０に固定的に保持された回路基板の上方に移動させられるが、その移動中に、取得された側面像および正面像の画像データの処理が行われ、吸着ノズル６４による電子回路部品の保持姿勢の適否ならびに保持位置誤差が取得される。装着ヘッド２１が回路基板の上方へ移動させられた後、ノズル保持部６２の回転および昇降と、ヘッド本体６０の間欠回転との繰り返しにより、電子回路部品が保持位置誤差を修正されつつ回路基板に装着される。ただし、吸着ノズル６４による保持姿勢が適切ではないと判定された電子回路部品は装着されず、装着ヘッド２１が部品廃棄位置へ移動させられて、図示を省略する部品回収箱へ廃棄される。
【００２４】
以上の動作のために、Ｘスライド４８に着脱可能に取り付けられるブラケット７０には、ヘッド本体６０を間欠回転させるヘッド本体回転装置７２、ノズル保持部６２をヘッド本体６０に対して昇降させる保持部昇降装置７４、およびノズル保持部６２をそれの軸線まわりに自転させる保持部回転装置７６が設けられている。間欠回転装置７２，保持部昇降装置７４および保持部回転装置７６はそれぞれ駆動源として、ヘッド本体回転モータ８０，保持部昇降モータ８２および保持部回転モータ８４を備えている。これらモータはいずれも、サーボモータ等回転角度の正確な制御が可能な電動モータとされている。
【００２５】
装着ヘッド２１に保持された複数の電子回路部品の保持状態を取得するための撮像の状況を図４および図５に示す。この図から明らかなように、前記像取得装置２４は、第一レンズ系９０および撮像部９２から成るＣＣＤカメラ９４と、照明装置９６と、反射器９８と、第二レンズ系１００と、遮蔽板１０２とを備えている。撮像部９２は受光素子が面状に配置された固体イメージセンサの一種であるＣＣＤ（charge coupled device)イメージセンサを備えたものであり、第一レンズ系９０は、そのＣＣＤイメージセンサの撮像面（受光素子面）に、装着ヘッド２１に保持された複数の電子回路部品１１０のすべての正面像と側面像とを形成する光を集光させ、結像させるものである。照明装置９６は照明装置本体１１２の凹球面上に発光体としてのＬＥＤ群１１４が配設されるとともに、底部中央に開口１１６が形成されたものであり、装着ヘッド２１に保持されたすべての電子回路部品１１０の底面と側面とを可視光により照明するとともに、それら電子回路部品の正面像（底面の反射像）と側面像とを形成する光が開口１１６を経て第一レンズ系９０および撮像部９２に入射することを許容する。
【００２６】
遮蔽板１０２は内側面が黒色とされており、入射した光をほぼ完全に吸収する。また、吸着ノズル６４の吸着端面の後方に設けられた背景形成板１１８も黒色とされている。なお、遮蔽板１０２の内側面と背景形成板１１８とは必ず黒色にされなければならないわけではなく、暗色とされて、明るい電子回路部品１１０の像の暗い背景を形成するようにされればよい。
【００２７】
各ノズル保持部６２は前述のように配設され、その各々の下端部に吸着ノズル６４が保持されているため、吸着ノズル６４も各々の軸線がヘッド本体６０の回転軸線に平行でかつそれら軸線がヘッド本体６０の回転軸線を中心とする一円周と直交する状態で等角度間隔に配設されている。反射器９８は、装着ヘッド２１の回転軸線上に配設され、各吸着ノズル６４に対応した複数の反射面１２０を備えて、角錐台状を成している。各反射面１２０は、上記一円周により規定される円の各半径（その円と、各吸着ノズル６４の軸線およびヘッド本体６０の回転軸線を含む各平面との各交線）と、それら各半径と各反射面１２０との交点を通ってヘッド本体６０の回転軸線に平行である各直線とに対して、それぞれ４５度傾斜している。したがって、各電子回路部品１１０の側面で反射された光は、各反射面１２０により９０度向きを変えられ、各電子回路部品１１０の底面で反射された光とほぼ平行な状態で、第一レンズ系９０および撮像部９２に入光させられる。反射器９８の複数の反射面１２０の各々を形成する部分がそれぞれ、複数の吸着ノズル６４の各々に吸着された電子回路部品１１０の側面像を形成する光を上記一円周の半径方向にほぼ平行な方向からヘッド本体６０の回転中軸線にほぼ平行な方向に曲げる複数の平行化反射器を構成しているのである。
【００２８】
その結果、撮像部９２のＣＣＤイメージセンサの撮像面１２２（図４参照）の中央部に複数の電子回路部品１１０の側面像（図５に拡大図を示す）１２４が形成され、そのまわりの一円周上に複数の正面像（底面像）１２６が形成される。上記の説明から明らかなように、電子回路部品１１０の側面像１２４を形成する光の光路は、正面像１２６を形成する光の光路より長くなっており、共通の第一レンズ系９０の対物側の焦点を正確に電子回路部品の側面と底面との両方の上に位置させることができない。第二レンズ系１００は、第一レンズ系９０の焦点が電子回路部品１１０の底面上に位置するように第一レンズ系９０の位置を設定した場合に、第一レンズ系９０および第二レンズ系１００から成るレンズ系の焦点の位置と電子回路部品１１０の側面の位置との差を減少させるための焦点位置差減少手段の一種、あるいは正面像１２６を取得する場合と側面像１２４を取得する場合とにおける光路の長さの差の影響を軽減するための光路差影響軽減手段の一種として設けられている。第二レンズ系１００は、前記反射器９８の反射面１２０を覆う状態で配設されたプリズム１３０とレンズ１３２とを含んでいる。凹面レンズであるレンズ１３２に光路差影響軽減作用をさせ得ることは明らかであるが、プリズム１３２も空気より光の屈折率が高い透明材料から成っており、光路差影響軽減作用を為す。しかし、それでも焦点の位置を側面の位置に近づけ得るのみで、一致させることはできないため、本実施形態においては、さらに、ＣＣＤカメラ９４の絞りが強くされることによって被写界深度が深くされており、正面像１２６を形成する光と側面像１２４を形成する光との光路の長さの違いにもかかわらず、正面像１２６も側面像１２４も実用上十分な明瞭さ（シャープさ）で取得されるようにされている。
【００２９】
上記側面像１２４および正面像１２６を表す画像データは、前記モジュール制御装置２６に含まれる画像処理コンピュータにより処理され、側面像１２４からは、吸着ノズル６４による電子回路部品１１０の保持姿勢が適切か否かの情報が取得され、正面像１２６からは吸着ノズル６４による電子回路部品１１０の保持位置誤差が取得される。保持位置誤差は、本実施形態においては、電子回路部品の基準点（例えば、中心点）の吸着ノズル６４の軸線に直角な方向の位置誤差（例えば、吸着ノズル６４の軸線に直角でＸ軸およびＹ軸の各々に平行な方向の保持位置誤差）と、電子回路部品６４の基準点まわりの回転位置誤差とを含むものとされている。そして、モジュール制御装置２６は、装着ヘッド２１に、吸着ノズル６４による電子回路部品１１０の保持姿勢が不適切である電子回路部品１１０は回路基板に装着させず、保持姿勢が適切である電子回路部品１１０のみを、それらの保持位置誤差と、前記マークカメラによる回路基板の基準マークの撮像によって取得された回路基板の位置誤差とを共に修正しつつ装着させる。
【００３０】
上記撮像は、装着ヘッド２１が部品供給装置１８から電子回路部品１１０を受け取って回路基板の上方位置へ移動する途中に、像取得装置２４の上方に停止させられた状態で行われるのであるが、複数の電子回路部品１１０の側面像１２４と正面像１２６とが一挙に撮像されるため、停止時間がごく短くて済む。また、照明装置９６の光源たるＬＥＤ群１１４も複数の電子回路部品１１０に対して１回発光させられるのみであるため、劣化が少なくて済んで寿命が長くなり、かつ、エネルギ消費が少なくて済む。
【００３１】
上記実施形態においては、側面像１２４も正面像１２６も電子回路部品１１０の表面で反射された可視光に基づいて明るい像として取得されるようになっているが、シルエット像として取得することも可能である。例えば、吸着ノズル６４の背景形成板１１８と遮蔽板１００の内側面とを白色にするのである。あるいは、照明装置９６を紫外線を放射するものとするとともに、吸着ノズル６４の背景形成板１１８の下面と遮蔽板１００の内側面とに蛍光物質を塗布すればさらに良好なシルエット像が得られる。蛍光物質層は紫外線を吸収し、代わりに可視光を放射する。この可視光は電子回路部品１１０の周囲を通過して第一レンズ系９０および撮像部９２に入射する。これら第一レンズ系９０および撮像部９２には、電子回路部品１１０の表面において反射された紫外線も入射するが、撮像部９２のＣＣＤイメージセンサを可視光に対する感度は高いが、紫外線に対する感度は低いものとしておけば、電子回路部品１１０に対応する領域は暗くなり、その周囲に対応する領域が明るくなって、電子回路部品１１０の側面像と正面像とがシルエット像として取得される。
【００３２】
前記第二レンズ系１００に代えて、図６に示すように、反射器９８の反射面１２０に密着させたレンズ１３４を設けることも可能であり、また、側面像１２４を形成する光の光路と正面像１２６を形成する光の光路との長さの差が比較的小さい場合には、第二レンズ系１００あるいはレンズ１３４を省略することも可能である。また、第二レンズ系１００あるいはレンズ１３４を設ける代わりに、第一レンズ系９０を構成しているレンズの少なくとも１枚を、中央部と外周部とでは焦点距離が互いに異なるものとすることによって、光路差影響軽減手段とすることも可能である。また、第一レンズ系９０を、図７に示すように、側面像１２４を形成する光を集光させるレンズ１４０と、正面像１２６を形成する光を集光させるレンズ１４２とを含むものとし、両レンズ１４０，１４２を焦点距離を互いに異にするものとすることによって、光路差影響軽減手段とすることも可能である。さらに、図８に示すように、反射器９８と第一レンズ系９０との間に光路差影響軽減手段としてのレンズ１４４を配設し、あるいは、図９に示すように、反射器９８と電子回路部品１１０との間に光路差影響軽減手段としてのレンズ１４６を配設することも可能である。また、凸面鏡あるいは凹面鏡を光路差影響軽減手段として利用することも可能である。例えば、前記反射器９８の代わりに、図１０に示すように凸球面を反射面１４７とする反射器１４８を設けるのである。
【００３３】
光学的な光路差影響軽減手段を設ける代わりに、機械的な光路差影響軽減手段を設けることも可能である。図１１に示す撮像装置等移動装置１６０がその一例である。この撮像装置等移動装置１６０は、前記第一レンズ系９０，撮像部９２および照明装置９６をブラケット１６２に取り付けるとともに、ブラケット１６２をスライダ１６４およびガイド１６６により直線的に移動するように案内させ、エアシリンダ１６８等の駆動装置により移動させるようにしたものである。電子回路部品１１０の側面を撮像する場合には、ブラケット１６２を上昇端位置へ移動させ、底面を撮像する場合には下降端位置へ移動させれば、第一レンズ系９０の対物側の焦点を電子回路部品１１０の側面と底面とにそれぞれ一致させ、共に明瞭な側面像１２４と正面像１２６とを得ることができる。
【００３４】
撮像装置は受光素子が面状に配列されたものに限定されるわけではなく、線状に配列されたものを採用することも可能である。図１２にその一例を示す。符号１７０は受光素子が直線状に配列されたラインセンサであり、このラインセンサ１７０を備えた撮像装置１７２に対して、前記ヘッド本体６０および複数のノズル保持部６２を備えた装着ヘッド２１を、前記ヘッド移動装置２２により、矢印Ａで示すように、ラインセンサ１７０の長手方向と直角に立体交差する直線に沿って移動させ、一定距離移動する毎にラインセンサ１７０の信号を読み出せば、電子回路部品１１０の側面像１２４と正面像１２６とを１回の相対移動で取得することができる。照明装置，光学系等は撮像装置１７２に適したものとされることが望ましいことは勿論である。
【００３５】
また、照明装置も前記照明装置９６に限定されるわけではなく、例えば、図１３に示すように、ハーフミラー１８０，１８２と、光源１８４とを含む照明装置１８６とすることも可能である。ハーフミラー１８０は、光源１８４からの照明光を反射器９８に向かって反射するともに、反射器９８で反射された電子回路部品１１０の側面像１２４を形成する光を第一レンズ系９０および撮像部９２に向かって透過させる機能を果たす。ハーフミラー１８２は、光源１８４からの照明光を電子回路部品１１０の底面に向かって反射するともに、底面で反射された正面像１２６を形成する光を第一レンズ系９０および撮像部９２に向かって透過させる機能を果たす。複数種類の照明装置を設けることも可能である。例えば、図４に示した照明装置９６の下方に図１３に示した照明装置１８６を設け、ボールグリッドアレイを有する電子回路部品は前者で、抵抗器，コンデンサ等のチップは後者で照明するようにするのである。また、正面像と側面像との一方は反射像で、他方はシルエット像で取得されるようにすることもできる。
【００３６】
撮像装置の配設位置や向きも以上の実施形態のものに限定されるわけではない。正面像を形成する光や側面像を形成する光の向きを反射器を使用して任意に変更することができ、種々の位置に種々の向きで配設された撮像装置に導くことができるのである。
【００３７】
さらに付言すれば、本発明は、複数の電子回路部品の側面像と正面像とを取得する場合のみならず、１個の電子回路部品の側面像と正面像とを取得する場合にも適用可能である。また、装着ヘッドが、ヘッド移動装置によりＸＹ座標面の任意の位置へ移動させられるＸＹロボット式の装着装置のみならず、装着ヘッドが固定の位置で間欠回転する間欠回転体に保持されて、旋回軸線まわりに旋回させられる一方、部品供給装置が装着ヘッドの旋回軌跡に対する接線の方向に移動させられるとともに、回路基板がＸＹテーブル上の基板保持装置に保持されて、ＸＹ座標面内の任意の位置へ移動させられるインデックス式の装着装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である電子回路部品像取得装置を含む装着ユニットの一部を除いて示す斜視図である。
【図２】上記装着ユニットの装着ヘッドおよびそれを移動させる装置を取り出して示す斜視図である。
【図３】上記装着ヘッドとその周辺とを示す斜視図である。
【図４】前記電子回路部品像取得装置を概念的に示す図である。
【図５】図４における側面像の拡大図である。
【図６】本発明の別の実施形態である電子回路部品像取得装置の反射器を示す図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態である電子回路部品像取得装置を概念的に示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態である電子回路部品像取得装置を概念的に示す図である。
【図９】本発明のさらに別の実施形態である電子回路部品像取得装置を概念的に示す図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施形態である電子回路部品像取得装置の反射器を概念的に示す図である。
【図１１】本発明のさらに別の実施形態である電子回路部品像取得装置の一部を示す側面図である。
【図１２】本発明のさらに別の実施形態である電子回路部品像取得装置の一部を概念的に示す図である。
【図１３】本発明のさらに別の実施形態である電子回路部品像取得装置を概念的に示す図である。
【符号の説明】
１：装着ユニット２１：装着ヘッド２２：ヘッド移動装置２４：像取得装置３０：Ｙスライド装置３２：Ｘスライド装置６０：ヘッド本体６２：ノズル保持部６４：吸着ノズル７０：ブラケット７２：ヘッド本体回転装置７４：保持部昇降装置７６：保持部回転装置８０：ヘッド本体回転モータ８２：保持部昇降モータ８４：保持部回転モータ９０：第一レンズ系９２：撮像部９４：ＣＣＤカメラ９６：照明装置９８：反射器１００：第二レンズ系１０２：遮蔽板１１０：電子回路部品１１２：照明装置本体１１４：ＬＥＤ群１１６：開口１１８：背景形成板１２０：反射面１２２：撮像面１２４：側面像１２６：正面像１３０：プリズム１３２，１３４，１４０，１４２，１４４，１４６：レンズ１４７：反射面１４８：反射器１６０：撮像装置等移動装置１７０：ラインセンサ１７２：撮像装置１８０，１８２：ハーフミラー１８４：光源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic circuit component image acquisition apparatus and method, and more particularly to an electronic circuit component mounting system that holds an electronic circuit component by suction with a suction nozzle and mounts the electronic circuit component on a circuit board. The present invention relates to an electronic circuit component image acquisition apparatus and method for acquiring information on a holding state of a circuit component by a suction nozzle.
[0002]
[Prior art]
In order to acquire information on the holding state of the electronic circuit component by the suction nozzle, a front image and a side image of the electronic circuit component are acquired. An image of the electronic circuit component adsorbed by the adsorption nozzle as viewed from a direction parallel to the axis of the adsorption nozzle is a front image, and an image of the state viewed from a direction orthogonal to the axis of the adsorption nozzle is a side image. A front image and a side image are obtained as a reflected image formed by light reflected from the surface of an electronic circuit component, and formed by light irradiated from behind the electronic circuit component and passed around the electronic circuit component. It may be acquired as a silhouette image. Conventionally, the front image and the side image were acquired by different image acquisition devices at different times. However, Patent Document 1 below proposed that the front image and the side image are acquired simultaneously.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-299599 A
[0004]
As described above, if the front image and the side image are acquired at the same time, the time required to acquire the information on the holding state of the electronic circuit component by the suction nozzle is shortened as compared with the case of acquiring at different times. be able to. For example, in the electronic circuit component mounting system, when the electronic circuit component is held while being sucked and held by the suction nozzle and is mounted on the circuit board, if the time required for image acquisition can be shortened, the electronic circuit The efficiency of assembly work can be improved.
[0005]
[Problems to be solved by the invention, means for solving problems and effects]
However, in the electronic circuit component image acquisition device described in the above publication, the front image and the side image are acquired by separate imaging devices. The electronic circuit components are illuminated by the first and second light sources that emit light of different colors, and the front image and the side image are simultaneously displayed by the first and second imaging devices having different sensitive wavelength regions. It is to be acquired. Therefore, even if the time required for acquiring the electronic circuit component image can be shortened, both the front image acquisition device and the side image acquisition device are required as before.
[0006]
  The present invention has been made with the background of the above situation as an object to enable acquisition of a front image and a side image of an electronic circuit component by a common imaging device.There are a plurality of suction nozzles, each axis is parallel to the first straight line and the axes are arranged in a state perpendicular to the first circumference centered on the first straight line, and each of the plurality of suction nozzles is suctioned at each end. An electronic circuit component image acquisition device that acquires an image of a state in which an electronic circuit component is attracted and held on a surface, (a) At least an imaging device including a row of light receiving elements arranged on a second straight line; (b) A plurality of front images of a plurality of electronic circuit components sucked and held by a plurality of suction nozzles on a first imaging plane that includes a second straight line as viewed from a direction parallel to the axis of each suction nozzle Are aligned on a second circumference centered on a third straight line perpendicular to the first imaging plane, and adsorbed to a plurality of suction nozzles on the second imaging plane, which is a plane orthogonal to the third straight line. And an optical system that forms a plurality of side images of the plurality of electronic circuit components held in a state viewed from a direction orthogonal to the axis of each suction nozzle at the center inside the second circumference. A circuit component image acquisition device is obtained.
  According to this electronic circuit component image acquisition device, a front image and a side image of a plurality of electronic circuit components can be acquired by a common imaging device. In addition, the front image of the electronic circuit component adsorbed at each end of the plurality of adsorption nozzles arranged in a state where the axis is orthogonal to the first circumference is formed side by side on the second circumference, Since the image is formed at the central portion inside the second circumference, the entire imaging region of the imaging device can be used effectively. Normally, a plurality of front images are formed at the periphery of the imaging area of the imaging device, and a relatively large non-use area is generated at the center. This is because a side image is formed in the region.
[0007]
  According to the present invention, an electronic circuit component image acquisition device, an electronic circuit component image acquisition method, and an electronic circuit component mounting system according to the following aspects are further obtained. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the technical features described in the present specification and the combinations thereof to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to employ the plurality of items together. It is also possible to select and employ only some items.
[0008]
(1) an imaging device including at least light receiving elements arranged in a line;
Both the front image of the electronic circuit component sucked and held by the suction nozzle as seen from the direction parallel to the axis of the suction nozzle and the side image seen from the direction perpendicular to the axis of the suction nozzle are both described above. An optical system that forms an image on the light receiving element of the imaging device;
An electronic circuit component image acquisition apparatus comprising:
According to the present invention, a front image and a side image of an electronic circuit component can be acquired by a common imaging device, and the device cost can be reduced. The front image and the side image may be acquired at different times or may be acquired at the same time. In the latter case, it is necessary to acquire both the front image and the side image. The effect which can shorten a time is also acquired.
The imaging device may be provided with light receiving elements arranged in a line or may be one in which light receiving elements are arranged in a plane. In the former case, the light-receiving elements are arranged at fixed relative movement distances while relatively moving the rows of light-receiving elements and the image forming light, which is light that forms a front image or a side image, in a direction intersecting the rows of light-receiving elements. A two-dimensional image can be acquired by reading a signal related to the amount of light received in the column.
[0009]
(2) The imaging apparatus includes a light receiving element arranged in a planar shape, and the optical system forms the front image and the side image simultaneously on the light receiving elements arranged in the planar shape. The electronic circuit component image acquisition device according to (1).
(3) The imaging device includes light receiving elements arranged in a line, and the electronic circuit component image acquisition device includes:
A relative movement device that relatively moves the suction nozzle and the imaging device in a direction intersecting the row of the light receiving elements;
A reading device for reading out information on the amount of light received by the light receiving elements arranged in a line every time a certain amount of relative movement by the relative movement device;
The electronic circuit component image acquiring device according to (1), wherein the front image and the side image are acquired in parallel during one relative movement by the moving device.
According to the electronic circuit component image acquisition device of this section, the front image and the side image of the electronic circuit component are acquired in parallel during one relative movement of the suction nozzle and the imaging device by the relative movement device, and the cost is low. The information regarding the holding state of the electronic circuit component can be efficiently acquired by a simple apparatus.
[0010]
(4) The optical system reflects one of the light that forms the front image and the light that forms the side image and changes the direction of one of them by 90 degrees to form the light and the side image that form the front image. The electronic circuit component image acquisition device according to any one of items (1) to (3), including a reflector that makes light to be substantially parallel to each other.
If the light for forming the front image and the light for forming the side image are substantially parallel, it is possible to obtain both the front image and the side image by entering both into the common imaging device. In addition, it is only necessary to reflect either one of the light forming the front image and the light forming the side image and to make both the lights enter the imaging device in a substantially parallel state. Alternatively, it is possible that both lights are reflected together or independently before being collimated and changed in direction.
(5) The optical system includes a lens system including at least one lens that focuses the light forming the front image and the light forming the side image on the light receiving element. The electronic circuit component image acquisition device according to any one of items 4).
The lens system is disposed so that the focal point is located on the surface (side surface or bottom surface) of the electronic circuit component and on the light receiving element of the imaging device. Light emitted from one point on the surface of the electronic circuit component is condensed on the light receiving element by the lens system.
(6) The optical system includes an optical path difference effect reducing unit that reduces an influence of a difference in length of an optical path between the light forming the front image and the light forming the side image. Electronic circuit component image acquisition device.
As described above, the lens system is disposed on the surface of the electronic circuit component and on the light receiving element of the image pickup device so that the focal points are respectively positioned. When the length of the optical path of the light to be formed is different, the focal point of the common lens system cannot be positioned on the surface (on the side surface and the bottom surface) of the electronic circuit component or on the light receiving element. Therefore, in addition to the common lens system, it is desirable to provide an optical path difference effect reducing means that is a means for reducing the influence of the difference in optical path length between the case of acquiring a front image and the case of acquiring a side image. . In many cases, the side image is acquired in order to check whether or not the electronic circuit component is attracted to the suction nozzle in a correct posture, and in that case, the purpose can be achieved even by a side image slightly lacking clarity. There are many cases. Therefore, the optical path difference effect reducing means is not always necessary, but if the optical path difference effect reducing means described in this section is provided, both the front image and the side image can be acquired as clear. The optical path difference effect reducing means makes the focal position of the lens system when acquiring a front image and when acquiring a side image the same as the position of the surface (side surface and bottom surface) of the electronic circuit component or the position of the light receiving element. However, it is not indispensable that they are the same, as long as they are close to a range where a sufficiently clear front image and side image can be obtained practically.
[0011]
(7) The electronic circuit component image acquisition device according to item (6), wherein the optical path difference effect reducing means includes at least one lens.
If a lens is used, the focal position can be easily changed.
(8) The at least one lens is one lens, and the focal lengths of a portion through which the light that forms the front image and a portion through which the light that forms the side image pass of the one lens are mutually different. The electronic circuit component image acquisition device according to item (7), which is different from the optical path difference effect reduction means.
For example, when one of the lenses included in the optical system common to the light that forms the front image and the light that forms the side image has a partially different focal length, the front image and the side image are acquired. It is possible to reduce the influence of the difference in the optical path length with respect to time.
(9) The electronic circuit according to (7), wherein the at least one lens includes a lens disposed in at least one of an optical path of light forming the front image and an optical path of light forming the side image. Component image acquisition device.
When a front image and a side image of a common lens system are acquired by adding a dedicated lens to one of the lights to a lens system that is common to the light that forms the front image and the light that forms the side image The difference between the focal position of the surface (side surface and bottom surface) of the electronic circuit component or the position of the light receiving element can be reduced.
(10) The light path difference effect reducing means is made of a material having a refractive index of light different from that of air, and is provided on at least one of a light optical path forming the front image and a light optical path forming the side image. The electronic circuit component image acquisition device according to any one of items (6) to (9), including a disposed transparent body.
It is known that if image forming light is incident from the air on a transparent body made of a material having a refractive index larger than that of air, the image forming light is refracted and the focal length is substantially increased. Thus, the influence of the difference in the length of the optical path can be reduced. For example, when the light path forming the side image is longer than the light path forming the front image, the focus position of the common lens system is closer to the front side than the side surface of the electronic circuit component. If a transparent body with an appropriate thickness is disposed on the optical path of the light to be formed, the focal position can be brought close to the side surface of the electronic circuit component.
(11) The optical path difference effect reducing means includes a convex curved surface or a concave curved reflecting surface, and is disposed on at least one of an optical path of light forming the front image and an optical path of light forming the side image. The electronic circuit component image acquisition device according to any one of (6) to (10), including a curved reflector.
For example, if the reflecting surface of the reflector that reflects the image forming light and guides it to the lens system is changed from a flat surface to a concave surface, the focal length on the electronic circuit component side of the lens system is shortened, and if it is changed to a convex surface, it becomes longer. Therefore, for example, when the direction of the light forming the side image is changed by 90 degrees once and is made substantially parallel to the light forming the front image, the light is incident on the common lens system. Since the optical path of the light that forms the side image is longer, if the reflecting surface of the reflector that changes the direction of the light that forms the side image by 90 degrees is convex, the focal point of the light that forms the side image on the objective side The position can be brought close to the position of the side surface of the electronic circuit component.
[0012]
(12) By moving the imaging device and the optical system in a direction parallel to the optical path of the light forming the front image and the light forming the side image made parallel to each other by the reflector, A moving device such as an imaging device that brings the focal position close to the position of the surface of the electronic circuit component both during image acquisition and during side image acquisition;
A state in which the imaging device captures a front image while the focal point of the optical system is positioned on the bottom surface of the electronic circuit component by the moving device such as the imaging device, and is positioned on the side surface of the electronic circuit component An imaging device control device that causes the imaging device to capture a side image
The electronic circuit component image acquisition device according to item (4).
When the optical path of the light forming the front image and the optical path of the light forming the side image are different from each other, if the imaging device and the optical system are moved by the moving device such as the imaging device, The focal point can be located on both the bottom surface and the side surface of the electronic circuit component. If the imaging device control device causes the imaging device to capture a front image while the focal point is on the bottom surface, and the side image is captured while the focal point is on the side surface, the length of the optical path of both lights Even if they are different from each other, a clear front image and side image can both be acquired.
[0013]
(13) The electronic circuit component image acquisition device according to any one of (1) to (12), wherein the electronic device includes an illumination device, and the illumination device is configured to acquire the side image as a silhouette image.
Both the side image and the front image can be acquired as a silhouette image or a reflected image by changing the illumination device.
(14) The electronic circuit component image acquisition device according to any one of (1) to (13), wherein the electronic device includes an illumination device, and the illumination device is configured to obtain the side image as a reflected image.
The mode in which this term is subordinate to the term (13) is effective, for example, when it is desired to select whether the side image is acquired as a silhouette image or a reflected image.
(15) The electronic circuit component image acquisition device according to any one of (1) to (14), including an illumination device, wherein the illumination device is configured to acquire the front image as a silhouette image.
(16) The electronic circuit component image acquisition device according to any one of (1) to (15), wherein the electronic device includes an illumination device, and the illumination device is configured to obtain the front image as a reflected image.
The mode in which this item is subordinate to the item (15) is effective, for example, when it is desired to select whether the front image is acquired as a silhouette image or a reflected image.
[0014]
(17) The plurality of suction nozzles are arranged in a state in which each axis is parallel to a straight line and the axes are orthogonal to a circumference around the straight line, and on the straight line side from the circumference. A plurality of light beams forming a side image of the electronic circuit component adsorbed by each of the plurality of suction nozzles and bent in a direction substantially parallel to the straight line from a direction substantially parallel to the radial direction of the one circumference; Including a collimating reflector (1) or
The electronic circuit component image acquisition device according to any one of (16).
In the electronic circuit component image acquisition device of this aspect, a front image and a side image of a plurality of electronic circuit components can be acquired by a common imaging device. In particular, in an electronic circuit component mounting system having a mounting head in which three or more suction nozzles are arranged on a circumference and each of which holds one electronic circuit component, the three or more suction nozzles are arranged. When the front images of all the electronic circuit components are captured at once, the entire imaging region of the imaging device can be used effectively. In this case, a plurality of front images are formed at the periphery of the imaging area of the imaging device, and a relatively large non-use area is generated at the center. This is because a side image is formed in the non-use area if it is disposed at a position closer to the center than the circumference.
(18) The imaging device can capture all the side images based on the reflected light from the collimating reflector and all the front images of the electronic circuit components held by the plurality of suction nozzles at a time. The electronic circuit component image acquisition device according to item (17), which has a good field of view.
The above-mentioned “field of view that can be imaged at one time” means that when the imaging device has a light receiving element arranged in a plane, the image is picked up without any relative movement between the image forming light and the light receiving element surface. This means the size of the area to be obtained. When the imaging device has light receiving elements arranged in a straight line, the size of the area that can be imaged by one relative movement of the image forming light and the light receiving element array It means.
(19) The electronic circuit component image acquisition device according to (17) or (18), wherein the plurality of suction nozzles are arranged at equal angular intervals on the circumference of the circle.
[0015]
(20) A front image of an electronic circuit component adsorbed and held by the adsorption nozzle as viewed from a direction parallel to the axis of the adsorption nozzle, and a side image as viewed from a direction orthogonal to the axis. An image pickup method for an electronic circuit component, wherein an image is picked up by a common image pickup device.
The explanation relating to the above item (1) also applies to this item as it is. Further, the features described in the items (1) to (19) are applicable to the imaging method of this item.
(21) The imaging method according to (20), wherein the imaging of the front image and the imaging of the side image are performed at the same time.
The imaging method of this section can be implemented by, for example, the apparatus described in the above section (2) or (3).
(22) The imaging method according to item (20), wherein the imaging of the front image and the imaging of the side image are performed one after the other.
The imaging method of this section can be implemented by, for example, the apparatus described in the above section (12).
[0016]
(23) a component supply device for supplying electronic circuit components;
A substrate holding device for holding a circuit board;
A mounting device that includes a mounting head, receives the electronic circuit component from the component supply device by the mounting head, and mounts the electronic circuit component on the circuit board held by the substrate holding device;
The electronic circuit component image acquisition device according to any one of (1) to (19),
A control device that controls the mounting device based on data of a front image and a side image of the electronic circuit component acquired by the electronic circuit component image acquisition device;
An electronic circuit component mounting system comprising:
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is by no means limited to the following embodiments, and is based on the knowledge of those skilled in the art including the aspects described in the above section [Problems to be Solved, Problem Solving Means and Effects]. Based on the above, various modifications and improvements can be made.
[0018]
FIG. 1 is a perspective view of a mounting unit 1 including an electronic circuit component image acquisition device according to an embodiment of the present invention. A plurality of the mounting units 1 are used in series, and constitute an electronic circuit component mounting system as a whole. The mounting unit 1 includes a base module 10, a plurality (two in the illustrated example) of mounting modules 12 arranged adjacent to each other on the base module 10, and the base module 10 and the mounting module 12. And a control module 13 as a separate control device. The mounting module 12 has the same configuration except for exchangeable parts such as a mounting head, a component supply device, and a nozzle stocker, which will be described later, and the direction in which the mounting modules 12 are arranged is the transport direction of the circuit board. In the following description, the direction in which the mounting modules 12 are arranged is referred to as the left-right direction, and the horizontal direction orthogonal thereto is referred to as the front-rear direction. That is, the left front in FIG. 1 is the front of the mounting unit 1 and the electronic circuit component mounting system. The left side of the mounting unit 1 is the upstream side, and the right side is the downstream side, and the circuit board is transported from the mounting module 12 located on the left side toward the mounting module 12 located on the right side. The component mounting operation in the module is executed.
[0019]
Note that each of the mounting modules 12 arranged in the mounting unit 1 has a function as an electronic circuit component mounting machine, and each of the mounting modules 12 is related to the present invention. Can be considered as an electronic circuit component mounting machine, or the assembly of mounting units 1 can be considered as one electronic circuit component mounting machine. In FIG. 1, the mounting module 12 on the right side is shown with the exterior plate and the like removed. As shown in this figure, each mounting module 12 includes a frame 14 that functions as a module housing, and various devices disposed on the frame 14. For example, a component supply device 18 provided with a plurality of tape feeders (hereinafter sometimes abbreviated as “feeders”) 16 for supplying circuit components one by one at a predetermined component supply location, and a function of conveying a circuit board A substrate holding device or substrate conveyor 20, mounting head 21, and mounting head 21 having a function of holding the circuit board fixedly at a predetermined work position are moved in the work area, and mounting work is performed on the mounting head 21. And the like.
[0020]
In addition, the mounting module 12 includes an image acquisition device 24 as an electronic circuit component image acquisition device and a component holder that houses a suction nozzle, which is a component holder described later, between the component supply device 18 and the board conveyor 20. A nozzle stocker 25 as a storage device is provided. Further, each mounting module 12 has a module control device 26 for controlling itself, and the above-described devices are controlled by the module control device 26. Each of the mounting modules 12 is provided with an operation / display panel 28 as an input / output device in the upper part, and this operation / display panel 28 is connected to a module control device 26, and an operator input for various commands, information, etc. Receiving information, displaying information on the state of the mounting module 12 and its components, and the like.
[0021]
FIG. 2 shows the mounting head 21 and the head moving device 22 taken out. The head moving device 22 is an XY robot type moving device, and includes a Y slide device 30 that moves the mounting head 21 in the front-rear direction and an X slide device 32 that moves in the left-right direction. The Y slide device 30 is provided on a beam 34 that forms a part of the frame 14, and moves the Y slide 38 along the Y guide 40 via a ball screw mechanism by driving a Y axis motor 36. The X slide device 32 is provided on the Y slide 38, and moves the X slide 48 along the X guide 50 via a ball screw mechanism by driving an X axis motor 46. The mounting head 21 is structured to be detachably attached to the X slide 48. The mounting head 21 is moved by the head moving device 22 across the component supply / supply device 18 and the circuit board supported by the substrate conveyor 20. The X slide 48 is provided with a mark camera 56 (which is a CCD camera) below the X slide 48. The mark camera 56 functions as a board imaging device and images a reference mark or the like attached to the surface of the circuit board. The mark camera 56 is moved together with the mounting head 21 by the head moving device 22.
[0022]
The mounting head 21 is shown in FIG. In this figure and FIGS. 1 and 2, a shielding plate 102 described later is omitted to clearly show the nozzle holding portion 62 and the like. The mounting head 21 includes a head main body 60 and a plurality of generally shaft-shaped nozzle holding portions 62 held by the head main body 60. The nozzle holding portions 62 are arranged at equiangular intervals in a state where each axis is parallel to the rotation axis of the head main body 60 and the axes are orthogonal to one circumference centering on the rotation axis of the head main body 60. The suction nozzle 64 as a component holder for holding the component at each lower end portion is detachably held. The nozzle holding part 62 is lowered with the mounting head 21 positioned above the component supply device 18, and the electronic circuit components supplied from the component supply location of the feeder 16 are taken out by the suction nozzle 64 at the lower end. Subsequently, the head body 60 is intermittently rotated, the X slide 48 is moved in the X axis direction, and the electronic circuit component is taken out by the next suction nozzle 64. By repeating this operation, the electronic circuit components are held in all of the plurality of suction nozzles 64.
[0023]
In this state, the mounting head 21 is moved above the image acquisition device 24, and a front image and a side image of all the electronic circuit components held by the mounting head 21 are acquired all at once. This imaging will be described in detail later. After the imaging, the mounting head 21 is moved above the circuit board fixedly held on the substrate conveyor 20. During the movement, the acquired image data of the side image and the front image is processed, and suction is performed. Appropriateness of the holding posture of the electronic circuit component by the nozzle 64 and the holding position error are acquired. After the mounting head 21 is moved above the circuit board, the electronic circuit component is fixed on the circuit board while correcting the holding position error by repeating the rotation and elevation of the nozzle holding part 62 and the intermittent rotation of the head body 60. Installed. However, the electronic circuit components determined to have an inappropriate holding posture by the suction nozzle 64 are not mounted, and the mounting head 21 is moved to the component discarding position and discarded into a component collection box (not shown).
[0024]
For the above operation, the bracket 70 detachably attached to the X slide 48 is provided with a head main body rotating device 72 for intermittently rotating the head main body 60 and a lifting / lowering of the holding section for moving the nozzle holding section 62 up and down with respect to the head main body 60. A device 74 and a holding unit rotating device 76 for rotating the nozzle holding unit 62 around its axis are provided. The intermittent rotation device 72, the holding unit lifting / lowering device 74, and the holding unit rotating device 76 each include a head body rotation motor 80, a holding unit lifting / lowering motor 82, and a holding unit rotation motor 84 as driving sources. Any of these motors is an electric motor capable of accurately controlling the rotation angle, such as a servo motor.
[0025]
FIG. 4 and FIG. 5 show the state of imaging for acquiring the holding state of the plurality of electronic circuit components held by the mounting head 21. As is apparent from this figure, the image acquisition device 24 includes a CCD camera 94 including a first lens system 90 and an imaging unit 92, an illumination device 96, a reflector 98, a second lens system 100, and a shielding plate. 102. The imaging unit 92 includes a CCD (charge coupled device) image sensor, which is a kind of solid-state image sensor in which light receiving elements are arranged in a plane, and the first lens system 90 includes an imaging surface of the CCD image sensor ( The light that forms all the front and side images of the plurality of electronic circuit components 110 held by the mounting head 21 is condensed on the light receiving element surface) to form an image. The illuminating device 96 has an LED group 114 as a light emitter disposed on the concave spherical surface of the illuminating device main body 112 and an opening 116 formed in the center of the bottom, and all the electrons held by the mounting head 21 are formed. The bottom surface and the side surface of the circuit component 110 are illuminated with visible light, and the light forming the front image (reflected image of the bottom surface) and the side image of the electronic circuit component passes through the opening 116 and the first lens system 90 and the imaging unit. 92 is allowed to enter.
[0026]
The shielding plate 102 has a black inner surface and absorbs incident light almost completely. The background forming plate 118 provided behind the suction end face of the suction nozzle 64 is also black. Note that the inner surface of the shielding plate 102 and the background forming plate 118 do not necessarily have to be black, but may be dark so as to form a dark background of the image of the bright electronic circuit component 110. .
[0027]
Each nozzle holding portion 62 is arranged as described above, and the suction nozzle 64 is held at the lower end portion of each nozzle holding portion 62. Are arranged at equiangular intervals in a state perpendicular to a circumference around the rotation axis of the head body 60. The reflector 98 is disposed on the rotation axis of the mounting head 21 and includes a plurality of reflecting surfaces 120 corresponding to the respective suction nozzles 64 and has a truncated pyramid shape. Each reflecting surface 120 includes each radius of a circle defined by the one circumference (each intersection line between the circle and each plane including the axis of each suction nozzle 64 and the rotation axis of the head body 60), and each of them. It is inclined 45 degrees with respect to each straight line parallel to the rotation axis of the head main body 60 through the intersection of the radius and each reflecting surface 120. Therefore, the light reflected by the side surface of each electronic circuit component 110 is turned 90 degrees by each reflecting surface 120 and is substantially parallel to the light reflected by the bottom surface of each electronic circuit component 110. The light is incident on the system 90 and the imaging unit 92. The portions of the reflector 98 that form each of the plurality of reflecting surfaces 120 emit light that forms a side image of the electronic circuit component 110 sucked by each of the plurality of suction nozzles 64 in the radial direction of the one circumference. A plurality of collimating reflectors are configured to bend in a direction substantially parallel to the axis of rotation of the head main body 60 from the parallel direction.
[0028]
As a result, a side image (an enlarged view is shown in FIG. 5) 124 of the plurality of electronic circuit components 110 is formed at the center of the imaging surface 122 (see FIG. 4) of the CCD image sensor of the imaging unit 92, A plurality of front images (bottom images) 126 are formed on the circumference. As is clear from the above description, the optical path of the light that forms the side image 124 of the electronic circuit component 110 is longer than the optical path of the light that forms the front image 126, and the objective side of the common first lens system 90. Cannot be accurately positioned on both the side and bottom surfaces of the electronic circuit component. When the position of the first lens system 90 is set so that the focal point of the first lens system 90 is located on the bottom surface of the electronic circuit component 110, the second lens system 100 and the second lens system 90 100, a kind of focal position difference reducing means for reducing the difference between the focal position of the lens system 100 and the lateral position of the electronic circuit component 110, or the case where the front image 126 and the side image 124 are obtained. Are provided as a kind of optical path difference effect reducing means for reducing the influence of the difference in the optical path length. The second lens system 100 includes a prism 130 and a lens 132 disposed so as to cover the reflecting surface 120 of the reflector 98. Obviously, the lens 132, which is a concave lens, can have an effect of reducing the effect of optical path difference. However, the prism 132 is also made of a transparent material having a higher refractive index of light than air, and has an effect of reducing the effect of optical path difference. However, since the focus position can only be brought close to the position of the side face and cannot be matched, in this embodiment, the depth of field is further increased by increasing the aperture of the CCD camera 94. The front image 126 and the side image 124 are obtained with practically sufficient clarity (sharpness) regardless of the difference in the optical path length between the light forming the front image 126 and the light forming the side image 124. Has been to be.
[0029]
The image data representing the side image 124 and the front image 126 is processed by an image processing computer included in the module control device 26. From the side image 124, the holding posture of the electronic circuit component 110 by the suction nozzle 64 is appropriate. Such information is acquired, and from the front image 126, the holding position error of the electronic circuit component 110 by the suction nozzle 64 is acquired. In this embodiment, the holding position error is a positional error in a direction perpendicular to the axis of the suction nozzle 64 at the reference point (for example, the center point) of the electronic circuit component (for example, the X axis and Holding position error in a direction parallel to each of the Y-axis) and rotational position error around the reference point of the electronic circuit component 64. Then, the module control device 26 does not allow the mounting head 21 to mount the electronic circuit component 110 in which the holding posture of the electronic circuit component 110 by the suction nozzle 64 is inappropriate on the circuit board, and does not mount the electronic circuit component 110 on the circuit board. Only 110 is mounted while correcting both the holding position error and the position error of the circuit board acquired by imaging the reference mark of the circuit board by the mark camera.
[0030]
The imaging is performed in a state where the mounting head 21 is stopped above the image acquisition device 24 while the electronic circuit component 110 is received from the component supply device 18 and moved to the upper position of the circuit board. Since the side image 124 and the front image 126 of the plurality of electronic circuit components 110 are captured at a time, the stop time is very short. In addition, since the LED group 114 as the light source of the lighting device 96 can be emitted only once to the plurality of electronic circuit components 110, the deterioration can be reduced, the life can be extended, and the energy consumption can be reduced. .
[0031]
In the above embodiment, both the side image 124 and the front image 126 are acquired as bright images based on the visible light reflected from the surface of the electronic circuit component 110, but can also be acquired as silhouette images. It is. For example, the background forming plate 118 of the suction nozzle 64 and the inner surface of the shielding plate 100 are made white. Alternatively, if the illumination device 96 emits ultraviolet rays and a fluorescent material is applied to the lower surface of the background forming plate 118 of the suction nozzle 64 and the inner surface of the shielding plate 100, a better silhouette image can be obtained. The phosphor layer absorbs ultraviolet light and emits visible light instead. This visible light passes around the electronic circuit component 110 and enters the first lens system 90 and the imaging unit 92. Although the ultraviolet rays reflected on the surface of the electronic circuit component 110 are also incident on the first lens system 90 and the imaging unit 92, the CCD image sensor of the imaging unit 92 has high sensitivity to visible light, but low sensitivity to ultraviolet rays. For example, the area corresponding to the electronic circuit component 110 becomes dark, the area corresponding to the surrounding area becomes bright, and the side image and the front image of the electronic circuit component 110 are acquired as silhouette images.
[0032]
In place of the second lens system 100, as shown in FIG. 6, it is possible to provide a lens 134 that is in close contact with the reflecting surface 120 of the reflector 98, and the optical path of the light that forms the side image 124. When the difference in length from the optical path of the light forming the front image 126 is relatively small, the second lens system 100 or the lens 134 can be omitted. Further, instead of providing the second lens system 100 or the lens 134, at least one of the lenses constituting the first lens system 90 is different in focal length between the central portion and the outer peripheral portion. It is also possible to use an optical path difference effect reducing means. Further, as shown in FIG. 7, the first lens system 90 includes a lens 140 for condensing light forming the side image 124 and a lens 142 for condensing light forming the front image 126. By making the lenses 140 and 142 have different focal lengths, it is also possible to reduce the optical path difference effect. Further, as shown in FIG. 8, a lens 144 as a light path difference effect reducing means is disposed between the reflector 98 and the first lens system 90. Alternatively, as shown in FIG. It is also possible to dispose a lens 146 as an optical path difference effect reducing means between the circuit component 110 and the circuit component 110. It is also possible to use a convex mirror or a concave mirror as an optical path difference effect reducing means. For example, instead of the reflector 98, as shown in FIG. 10, a reflector 148 having a convex spherical surface as the reflecting surface 147 is provided.
[0033]
Instead of providing optical optical path difference effect reducing means, mechanical optical path difference effect reducing means may be provided. One example is a moving device 160 such as an imaging device shown in FIG. The moving device 160 such as an imaging device attaches the first lens system 90, the imaging unit 92, and the illumination device 96 to the bracket 162, guides the bracket 162 so as to move linearly by the slider 164 and the guide 166, and moves the air. It is moved by a driving device such as a cylinder 168. When the side surface of the electronic circuit component 110 is imaged, the focal point on the objective side of the first lens system 90 can be adjusted by moving the bracket 162 to the rising end position and moving the bottom surface to the falling end position. It is possible to obtain a side image 124 and a front image 126 that are both clear and coincide with the side surface and the bottom surface of the electronic circuit component 110, respectively.
[0034]
The imaging device is not limited to the one in which the light receiving elements are arranged in a planar shape, and it is also possible to adopt one in which the light receiving elements are arranged in a linear shape. An example is shown in FIG. Reference numeral 170 denotes a line sensor in which the light receiving elements are arranged in a straight line. The mounting head 21 including the head body 60 and the plurality of nozzle holding portions 62 is attached to the imaging device 172 including the line sensor 170. If the head moving device 22 moves along a straight line that intersects at right angles to the longitudinal direction of the line sensor 170 as indicated by an arrow A and reads the signal of the line sensor 170 every time it moves a certain distance, The side image 124 and the front image 126 of the circuit component 110 can be acquired by one relative movement. Of course, it is desirable that the illumination device, the optical system, and the like be suitable for the imaging device 172.
[0035]
Further, the illumination device is not limited to the illumination device 96, and for example, as shown in FIG. 13, an illumination device 186 including half mirrors 180 and 182 and a light source 184 may be used. The half mirror 180 reflects the illumination light from the light source 184 toward the reflector 98, and the light that forms the side image 124 of the electronic circuit component 110 reflected by the reflector 98 is reflected on the first lens system 90 and the imaging unit. It performs the function of transmitting toward 92. The half mirror 182 reflects the illumination light from the light source 184 toward the bottom surface of the electronic circuit component 110, and the light forming the front image 126 reflected from the bottom surface toward the first lens system 90 and the imaging unit 92. It fulfills the function of transmitting. It is also possible to provide a plurality of types of lighting devices. For example, the illuminating device 186 shown in FIG. 13 is provided below the illuminating device 96 shown in FIG. 4, and the electronic circuit components having the ball grid array are illuminated by the former, and the chips of resistors, capacitors, etc. are illuminated by the latter. To do. Further, one of the front image and the side image can be acquired as a reflection image, and the other can be acquired as a silhouette image.
[0036]
The arrangement position and orientation of the imaging device are not limited to those in the above embodiment. The direction of the light that forms the front image and the light that forms the side image can be arbitrarily changed using a reflector, and can be guided to imaging devices arranged in various directions at various positions. is there.
[0037]
In addition, the present invention is applicable not only when acquiring a side image and a front image of a plurality of electronic circuit components, but also when acquiring a side image and a front image of one electronic circuit component. It is. Further, the mounting head is held not only by an XY robot type mounting device that is moved to an arbitrary position on the XY coordinate plane by the head moving device, but also by a rotating intermittently rotating body that rotates intermittently at a fixed position. While being swung around the axis, the component supply device is moved in the direction of the tangent to the swiveling trajectory of the mounting head, and the circuit board is held by the substrate holding device on the XY table, so that any position in the XY coordinate plane can be obtained. The present invention can also be applied to an index type mounting apparatus that can be moved to the position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a mounting unit including an electronic circuit component image acquisition device according to an embodiment of the present invention, excluding a part thereof.
FIG. 2 is a perspective view showing a mounting head of the mounting unit and a device for moving the mounting head.
FIG. 3 is a perspective view showing the mounting head and its periphery.
FIG. 4 is a diagram conceptually showing the electronic circuit component image acquisition apparatus.
FIG. 5 is an enlarged view of a side image in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a reflector of an electronic circuit component image acquisition device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram conceptually showing an electronic circuit component image acquisition apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram conceptually showing an electronic circuit component image acquisition apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram conceptually showing an electronic circuit component image acquisition apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram conceptually showing a reflector of an electronic circuit component image acquisition device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a side view showing a part of an electronic circuit component image acquisition apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram conceptually illustrating a part of an electronic circuit component image acquisition apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram conceptually showing an electronic circuit component image acquisition apparatus according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Mounting unit 21: Mounting head 22: Head moving device 24: Image acquisition device 30: Y slide device 32: X slide device 60: Head body 62: Nozzle holding part 64: Adsorption nozzle 70: Bracket 72: Head body rotation device 74: Holding unit elevating device 76: Holding unit rotating device 80: Head body rotating motor 82: Holding unit elevating motor 84: Holding unit rotating motor 90: First lens system 92: Imaging unit 94: CCD camera 96: Illuminating device 98: Reflector 100: Second lens system 102: Shielding plate 110: Electronic circuit component 112: Illuminating device main body 114: LED group 116: Aperture 118: Background forming plate 120: Reflecting surface 122: Imaging surface 124: Side image 126: Front image 130: Prism 132,1 34, 140, 142, 144, 146: Lens 147: Reflecting surface 148: Reflector 160: Moving device such as an imaging device 170: Line sensor 172: Imaging device 180, 182: Half mirror 184: Light source

Claims

There are a plurality of suction nozzles, each axis is parallel to the first straight line and the axes are arranged in a state perpendicular to the first circumference centered on the first straight line, and each of the plurality of suction nozzles is suctioned at each end. An electronic circuit component image acquisition device that acquires an image of a state in which an electronic circuit component is attracted and held on a surface,
At least an imaging device including a row of light receiving elements arranged on a second straight line;
A plurality of electronic circuit components sucked and held by the plurality of suction nozzles on a first imaging plane that is a plane including the second straight line, as viewed from a direction parallel to the axis of each suction nozzle . A front image is formed in a state of being arranged on a second circumference centered on a third straight line orthogonal to the first imaging plane, and the plurality of the plurality of images are formed on a second imaging plane that is a plane orthogonal to the third straight line. A plurality of side images of a plurality of electronic circuit components sucked and held by the suction nozzles as viewed from a direction orthogonal to the axis of each suction nozzle are formed on the inner central portion of the second circumference. An electronic circuit component image acquisition apparatus comprising: an optical system.

Said optical system, said first circumference and a plurality of collimating reflector disposed inside, et suited radius side of the first circumferential light forming the side Menzo of the multiple before SL bent flat row direction to the first straight line, the electronic circuit component image acquisition according to claim 1, the light forming the plurality of side images, including those to be parallel to the light forming the plurality of front image apparatus.

The first imaging plane and the second imaging plane are a common imaging plane, and the imaging device includes all of the side images based on reflected light from the plurality of collimating reflectors and the plurality of suction nozzles. The electronic circuit component image acquisition apparatus according to claim 2, wherein the electronic circuit component image acquisition device has a field of view capable of capturing all of the front images of the electronic circuit component held on the device at a time.

The optical system includes a lens system including at least one lens for condensing the light for forming the front image and the light for forming the side image on the common imaging plane, and light for forming the front image. 4. The electronic circuit component image acquisition device according to claim 3 , further comprising: an optical path difference effect reducing unit that reduces an influence of a difference in length of an optical path between the light forming the side image and the light forming the side image.

The optical system includes, as the at least one lens, a lens common to the light forming the front image and the light forming the side image, and a lens dedicated to at least one of the front image and the side image. The electronic circuit component image acquisition device according to claim 4, wherein the dedicated lens constitutes the optical path difference effect reducing means.

Said optical system, the focal length of the portion through which light passes to form the part and the side surface image passing of the light that forms the front image includes the Relais lens different from each other, are different in constituting the focal length The electronic circuit component image acquisition device according to claim 4 , which constitutes the optical path difference effect reducing means .

A front image lens for forming light on the common imaging surface; and a side image lens for forming light on the common imaging surface. The electronic circuit component image acquisition device according to claim 4, wherein the optical path difference effect reducing means includes the at least one lens of the optical system including a front image lens and a side image lens.

The optical path difference effect reducing means is made of a material having a different refractive index of light from air, and is disposed in at least one of an optical path of light forming the front image and an optical path of light forming the side image. The electronic circuit component image acquisition apparatus according to claim 4, further comprising a transparent body.

The optical path difference effect reducing means includes a reflective surface that is a convex curved surface or a concave curved surface, and is a curved surface reflection disposed on at least one of an optical path of light forming the front image and an optical path of light forming the side image. The electronic circuit component image acquisition device according to any one of claims 4 to 8, comprising a container.

The optical system includes a lens common to the light forming the front image and the light forming the side image as the at least one lens, and the focal length of the common lens 10. The electronic circuit according to claim 2, wherein the light to be formed is selected so as to form an image on the common imaging plane more accurately than the light forming the side image. Component image acquisition device.

The pre SL imaging device and the optical system, by moving in a direction parallel to the optical path of the light forming the light and the lateral view of forming the front image, which is parallel to each other by the plurality of collimating reflector A moving device such as an imaging device in which the focal position is both the position of the surface of the electronic circuit component in both the front image acquisition and the side image acquisition;
A state in which the imaging device captures a front image while the focal point of the optical system is positioned on the bottom surface of the electronic circuit component by the moving device such as the imaging device, and is positioned on the side surface of the electronic circuit component The electronic circuit component image acquisition device according to claim 2, further comprising: an imaging device control device that causes the imaging device to capture a side image.