JP4852456B2 - Mounting line and mounting method - Google Patents
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Description
本発明は、プリント基板に、半田を印刷したり、電子部品を実装したりする際に、半田の印刷異常や電子部品の実装異常を検出することが可能な実装ライン及び実装方法に関する。 The present invention relates to a mounting line and a mounting method capable of detecting solder printing abnormality and electronic component mounting abnormality when printing solder or mounting electronic components on a printed board.
従来、実装ラインにおいて、AOI(Automated Optical Inspection)を使用して回路基板に施された半田の印刷状態、実装された電子部品の実装状態の検査が行われることが知られている。これは、回路基板を照明して回路基板の表面の外観状態(半田印刷、電子部品の実装等)をCCDカメラで取り込み、画像処理によって該回路基板の良否を判定するものである。これを使用して、例えば、半田印刷装置、第1の電子部品実装機、第2の電子部品実装機、第1の大型電子部品実装機、第2の大型電子部品実装機及びリフロー炉の順で回路基板を搬送する実装ラインが構築されていて、半田印刷装置と第1の電子部品実装機との間には第1のAOIが、第2の電子部品実装機と第1の大型電子部品実装機との間に第2のAOIが、第2の大型電子部品実装機とリフロー炉との間に第3のAOIが夫々配置される。ここで、第1のAOIは、半田印刷された印刷位置のずれ、印刷の有無、ブリッジ等の不具合を検出し、第2のAOIは、BGA等の大型の電子部品が装着される前に、該大型の電子部品の装着位置の異物等の不具合をチェックにより検出し、第3のAOIは、リフロー炉の前に、前工程である半田印刷、電子部品の実装が正しく行われたかを確認し、回路基板をリフロー炉に送り実装を確定させてよいかの確認をおこなうというものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that in a mounting line, a printed state of solder applied to a circuit board and an mounted state of mounted electronic components are inspected using AOI (Automated Optical Inspection). In this method, the circuit board is illuminated, the appearance of the surface of the circuit board (solder printing, mounting of electronic components, etc.) is captured by a CCD camera, and the quality of the circuit board is determined by image processing. Using this, for example, a solder printing device, a first electronic component mounting machine, a second electronic component mounting machine, a first large electronic component mounting machine, a second large electronic component mounting machine, and a reflow furnace. A mounting line for transporting the circuit board is constructed, and the first AOI is provided between the solder printing apparatus and the first electronic component mounting machine, and the second electronic component mounting machine and the first large electronic component. A second AOI is arranged between the mounting machine and a third AOI is arranged between the second large electronic component mounting machine and the reflow furnace. Here, the first AOI detects solder printing misalignment, printing presence / absence, and problems such as bridging, and the second AOI is used before a large electronic component such as a BGA is mounted. A defect such as a foreign substance at the mounting position of the large electronic component is detected by checking, and the third AOI confirms whether solder printing and electronic component mounting, which are the previous processes, are correctly performed before the reflow furnace. Then, the circuit board is sent to the reflow furnace to confirm whether or not the mounting can be confirmed.
しかし、この検査方法では、全て、印刷後又は装着後の映像を基に確認するもので、確認したい対象物である半田及び電子部品と、不具合を確認する際にノイズとなる背景(基板のパターンや基板のパターン及び半田)とが画像上同時に映っているので、半田の印刷又は電子部品の装着の不具合を明瞭に認識することができないおそれがあった。また、不具合を認識する際には、AOIでは正しい画像と比較して判断するため、プリント基板に正しく半田を印刷し或いは正しく電子部品を装着し、それを撮像した画像を用意して予め入力すること(ティーチング)が必要であった。 However, in this inspection method, all checks are made based on images after printing or mounting, and the solder and electronic parts that are the objects to be checked, and the background (the pattern of the board) that causes noise when checking for defects. And the pattern of the board and the solder) are reflected on the image at the same time, there is a possibility that the trouble of solder printing or electronic component mounting cannot be clearly recognized. Also, when recognizing a defect, AOI makes a determination by comparing it with a correct image. Therefore, the solder is correctly printed on the printed circuit board or the electronic component is correctly mounted, and an image obtained by capturing the image is prepared and input in advance. (Teaching) was necessary.
そのため、出願人は、特許文献1に示す技術を提供した。これは、プリント基板を実装後に撮像した画像を、プリント基板を実装前に撮像した画像データと比較する画像処理によりノイズを除去して画像データを簡略化することにより、迅速かつ容易に実装の良否を判定することができるので、正しく電子部品を装着した画像を用意して予め入力すること(ティーチング)を必要としないものである。 Therefore, the applicant provided the technique shown in Patent Document 1. This is because the image data captured after mounting the printed circuit board is compared with the image data captured before mounting the printed circuit board, and noise is removed to simplify the image data. Therefore, it is not necessary to prepare an image in which electronic parts are correctly mounted and input them in advance (teaching).
しかし、この技術を実装ラインに利用するには、実装ラインの実装機の間でネットワークを構築し、各実装機間で実装の前後の画像データの伝送を行う必要がある。そのため、画像データの伝送に時間がかかる場合には、データ処理時間やデータ伝送処理時間によって後工程の実装作業に待ち時間が生じるおそれが有った。
本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、各実装機間でネットワークを築くことを必要とせずに、プリント基板の実装の良否を迅速かつ容易に判定することができる実装方法及び実装ラインを提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the related problems, and a mounting method that can quickly and easily determine whether a printed circuit board is mounted or not without requiring a network between the mounting machines. And a mounting line.
上述した課題を解決するために、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に半田を印刷する半田印刷機と、半田が印刷されたプリント基板に電子部品を実装する複数の実装機と、プリント基板の実装される範囲について視野に収めることが可能なカメラ手段と、プリント基板に電子部品が実装された画像を電子部品が実装されていない画像と比較する画像処理により実装の良否を判定する画像処理判定手段と、を備えた実装ラインにおいて、前記複数の実装機の夫々に、前記カメラ手段と、該カメラ手段により撮像された画像を画像データとして取り込んで記憶する画像取込手段と、前記画像処理判定手段とを設け、同種の電子部品が同じ配置で、一連の生産ロットにより実装されるプリント基板のうちで半田が印刷された第1のプリント基板を、前記半田印刷機から下流側の各実装機に搬送する工程と、搬入された前記第1のプリント基板について、各実装機において電子部品が実装される範囲を、各実装機にて、電子部品を実装することなく前記カメラ手段により撮像する工程と、各実装機にて、前記カメラ手段により撮像された画像を初期部分画像データとして前記画像取込手段により取り込んで記憶する工程と、前記生産ロットにより実装されるプリント基板のうちで少なくとも2番目以降に半田が印刷されたプリント基板について、各実装機にて、電子部品を実装するとともに、前記第1のプリント基板が撮像された同じ範囲を、実装後に前記カメラ手段により撮像する工程と、各実装機にて、前記2番目以降のプリント基板の実装後に撮像された画像を、前記画像取込手段により記憶されていた前記第1のプリント基板の初期部分画像データと比較する画像処理により前記画像処理判定手段によって実装の良否を判定する工程と、を備えたことである。 In order to solve the above-described problem, the structural feature of the invention according to claim 1 is that a solder printing machine that prints solder on a printed circuit board and a plurality of mountings that mount electronic components on the printed circuit board on which the solder is printed. And the camera means capable of keeping the field of view of the mounting range of the printed circuit board, and the image quality in which the electronic component is mounted on the printed circuit board is compared with the image on which the electronic component is not mounted by the image processing. In the mounting line including the image processing determination unit for determining the image processing unit, the camera unit and the image capturing unit that captures and stores the image captured by the camera unit as image data in each of the plurality of mounting machines. And the image processing determination means, wherein the same kind of electronic components are arranged in the same manner, and solder is printed on a printed circuit board mounted by a series of production lots. The step of transporting the printed circuit board from the solder printer to each mounting machine on the downstream side, and the range in which the electronic component is mounted on each mounting machine for the first printed circuit board carried in each mounting machine. A step of taking an image by the camera means without mounting an electronic component; and a step of taking in and storing an image taken by the camera means by the image taking means as initial partial image data in each mounting machine; With respect to a printed circuit board on which solder is printed at least on the second printed circuit board mounted by the production lot, each mounting machine mounts an electronic component and the same image is captured of the first printed circuit board. The step of imaging the range by the camera means after mounting, and the image captured after mounting the second and subsequent printed boards in each mounting machine, Serial image capturing means step of determining acceptability of implementation by the image processing determination unit by the image processing to be compared with the previously stored first printed board of an initial partial image data by, is that with the.
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に半田を印刷する半田印刷機と、半田が印刷されたプリント基板に電子部品を実装する複数の実装機と、プリント基板の実装される範囲について視野に収めることが可能なカメラ手段と、電子部品が実装されたプリント基板の画像を電子部品が実装されていないプリント基板の画像と比較する画像処理により実装の良否を判定する画像処理判定手段と、を備えた実装ラインにおいて、前記複数の実装機の夫々は、前記カメラ手段と、該カメラ手段により撮像された画像を画像データとして取込んで記憶する画像取込手段と、前記画像処理判定手段と、前記カメラ手段、前記画像取込手段及び前記画像処理判定手段の作動を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、同種の電子部品が同じ配置で、一連の生産ロットにより実装されるプリント基板のうちで半田が印刷された第1のプリント基板について、各実装機において電子部品が実装される範囲を実装することなく前記カメラ手段により撮像させ、該カメラ手段により撮像された画像を初期部分画像データとして前記画像取込手段により取込んで記憶させ、前記生産ロットにより実装されるプリント基板のうちで半田が印刷された少なくとも2番目以降のプリント基板について、前記第1のプリント基板が撮像された同じ範囲を実装後に前記カメラ手段により撮像させ、各実装機にて、前記2番目以降のプリント基板の実装後に撮像された画像を、前記画像取込手段により記憶されていた前記第1のプリント基板の初期部分画像データと比較する画像処理により前記画像処理判定手段に実装の良否を判定させることである。
The structural features of the invention according to
請求項1に係る発明によると、各実装機において少なくとも2番目以降のプリント基板の実装後に撮像された画像を、前記画像取込手段により取り込まれて記憶された第1のプリント基板の実装されていない部分画像データと比較する画像処理により、実装異常の検出に不要なノイズを取り除いて画像データを簡略化するので、各実装機において、実装作業により生じた実装異常を、迅速かつ容易に検出することができる。このように、複数の実装機の間に実装の検査のためのネットワークを構築する必要がなく、各実装機にて実装異常を判断することができるので、画像データの伝送の遅れにより後工程の実装作業に待ち時間を生じることがない。そのため、実装作業が迅速化して生産効率の向上を図ることができる。また、各実装機で実装する狭い範囲についてだけ、画像処理するので、処理に必要な画像データ量が少なく画像処理を迅速に行うことができる。また、各実装機において同一のカメラ手段により撮像した実装された画像と実装されていない画像とを比較して処理するので、異なったカメラで撮像する場合に生じるカメラの性能上の差異による画像差が全く生じないので、高精度で検査することができる。 According to the first aspect of the present invention, the first printed circuit board on which the image captured after mounting at least the second and subsequent printed circuit boards in each mounting machine is captured and stored by the image capturing means is mounted. Since image processing is simplified by removing noise unnecessary for mounting abnormality detection by image processing that compares with partial image data that is not present, each mounting machine can quickly and easily detect mounting abnormality caused by mounting work be able to. In this way, it is not necessary to construct a network for inspection of mounting among a plurality of mounting machines, and each mounting machine can determine mounting abnormality. There is no waiting time for the mounting work. Therefore, the mounting operation can be speeded up and the production efficiency can be improved. In addition, since image processing is performed only for a narrow range mounted by each mounting machine, the amount of image data required for processing is small, and image processing can be performed quickly. In addition, since each mounted machine performs processing by comparing a mounted image captured by the same camera means with an image not mounted, an image difference caused by a difference in camera performance that occurs when images are captured by different cameras. Therefore, it is possible to inspect with high accuracy.
請求項2に係る発明によると、複数の実装機間に実装の検査のためのネットワークを構築する必要がなく、各実装機で実装異常を判断することができるので、画像データの伝送の遅れにより後工程の実装作業に待ち時間を生じさせることがない。また、各実装機で実装する狭い範囲を撮像して、画像処理するので、この処理に必要なデータ量が少なく画像処理を迅速に行うことができる。また、各実装機において同一のカメラ手段により撮像した実装された画像と実装されていない画像とを比較して処理するので、異なったカメラで撮像する場合に生じるカメラの性能上の差異による画像差が全く生じないので、高精度で検査することができる。従って、このような作用効果を有する実装ラインを提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is not necessary to construct a network for inspection of mounting between a plurality of mounting machines, and each mounting machine can determine a mounting abnormality. There is no waiting time in the post-mounting operation. In addition, since a narrow range to be mounted by each mounting machine is imaged and image processing is performed, the amount of data necessary for this processing is small and image processing can be performed quickly. In addition, since each mounted machine performs processing by comparing a mounted image captured by the same camera means with an image not mounted, an image difference caused by a difference in camera performance that occurs when images are captured by different cameras. Therefore, it is possible to inspect with high accuracy. Therefore, it is possible to provide a mounting line having such effects.
本発明に係る実装ラインの実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図1は実装ラインの平面図であり、図2は実装ラインを構成する実装機の概略を示す図である。本実施形態の実装ライン2は、図1に示すように、図略の基板供給装置からプリント基板4を搬送する第1搬送装置6と、半田印刷機としてのクリーム半田印刷機8と、クリーム半田印刷機8から次工程の実装機(第1実装機)にプリント基板4を搬送する第2搬送装置10と、比較的小型の電子部品を実装する第1実装機12と、比較的大型の電子部品その他を実装する第2実装機14と、比較的小型の電子部品を実装する第3実装機16とから構成される。プリント基板4は、クリーム半田印刷機8で半田印刷後、第1実装機12、第2実装機14、第3実装機16の順に搬送されて電子部品が実装される。
Embodiments of a mounting line according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a mounting line, and FIG. 2 is a diagram showing an outline of a mounting machine constituting the mounting line. As shown in FIG. 1, the
第1搬送装置6は、基台6上に一対のガイドレール及び一対の搬送ベルトから構成されるコンベヤ22が搬送方向(X方向)に延在されている。
In the
クリーム半田印刷機8は、図略のクランパによりプリント基板4を保持する位置決め部を備え、該位置決め部の上方にはスクリーンマスク(図略)が配設されている。該スクリーンマスクはホルダ(図略)にマスクプレートを装着して構成されている。スクリーンマスク上にはスキージユニット(図略)が水平方向往復自在に配設されている。プリント基板4が前記スクリーンマスクの下面に当接した状態で、マスクプレート上にペースト状のクリーム半田5を供給し、前記スキージユニットを構成するスキージをマスクプレート上で摺動させることにより、スクリーンマスクに設けられたパターン孔を介してプリント基板4にクリーム半田5が印刷される(図4参照)。
The cream solder printing machine 8 includes a positioning portion that holds the printed
第1実装機12は、図2に示すように、プリント基板4を搬入位置に搬入して所定の位置に位置決めする基板搬送装置26と、基台28に対してX方向(搬送方向)及びY方向(X方向に直角な方向)に移動可能に支持された移動台30に設けられた部品実装ヘッド32を有する部品移載装置34と、該移動台30に設けられた基板認識用カメラであって、位置決めされ所定の位置に置かれたプリント基板4の実装される範囲を視野に収めることができるカメラ手段としてのCCDカメラ24と、CCDカメラ24によって撮像された画像を画像データとして取り込んで記憶する画像取込手段としての画像取込装置37と、CCDカメラ24によって撮像された画像を処理してプリント基板の実装の良否を判定する画像処理判定手段としての画像処理判定装置42と、CCDカメラ24による撮像と部品移載装置34による実装と画像処理判定装置42による画像処理と判定作業とを制御する制御装置38と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
基板搬送装置26はX方向(搬送方向)に延在するガイドレールに沿って並設されてプリント基板4を位置決めされた位置まで搬入するコンベヤベルトと、搬入されたプリント基板4を支持する支持フレーム(図略)と、支持されたプリント基板4を実装される位置(所定の位置)まで上昇させる昇降装置(図略)と、実装される位置においてプリント基板4をクランプするクランプ装置(図略)とを備えている。
The
基板搬送装置26の上方にはY方向に延在するY方向ビーム44が設けられ、Y方向ビーム44は図略のX方向レールに載置されてX方向に移動可能になっている。Y方向ビーム44には移動台30がY方向に移動可能に設けられている。移動台30には部品実装ヘッド32を備えた部品移載装置34とCCDカメラ(基板認識用カメラ)24とが保持され、部品移載装置34とCCDカメラ(基板認識用カメラ)24とはY方向ビーム44がX方向に移動することによりX方向に移動可能に構成されている。Y方向ビーム44のX方向への移動は、X方向リニアガイド(図略)と、ボールねじ(図略)を介したX軸サーボモータ(図略)とにより駆動される。移動台30のY方向の移動は、Y方向リニアガイド(図略)と、ボールねじ(図略)を介したY軸サーボモータ(図略)とにより駆動される。これらのサーボモータは前記制御装置38によって制御される。
A Y-
部品移載装置34は前記移動台30に取付けられる支持ベース46と、支持ベース46によりX方向及びY方向と直角なZ方向に昇降可能に案内支持されるとともにサーボモータ(図略)により昇降が駆動される部品実装ヘッド32と、この部品実装ヘッド32から下方へ突設された吸着ノズル50とから構成されている。吸着ノズル50は円筒状に形成され、下端において電子部品を吸着保持するようになっている。この部品移載装置34の実装動作は前記制御装置38によって制御される。
The
第1実装機12の両側には、図1に示すように、基板搬送装置26を挟んで部品供給装置52が配置され、これらの部品供給装置52は着脱可能な多数のカセット式フィーダ54が並設されて構成される。カセット式フィーダ54には電子部品が所定ピッチで封入された細長いテープが巻回された供給リール(図略)が保持されている。この供給リールより該テープが所定ピッチで引き出され、電子部品が封入状態を解除されて部品取出し部(図略)に順次送り込まれるようになっている。
As shown in FIG. 1,
基板搬送装置26と部品供給装置52の間には、図2に示すように、部品認識用カメラ56が設けられ、この部品認識用カメラ56によって吸着ノズル50に吸着された電子部品が撮像されて、吸着状態の良・不良、部品自体の良・不良が判定される。
As shown in FIG. 2, a
第1実装機12の後工程にある第2実装機14については、部品供給装置の片方がトレイ58の上に比較的大型の電子部品やシールドケース等の部品を並べたトレイ式で構成され、この点以外の構成は同様であるため説明を省略する。また、第2実装機14の後工程にある第3実装機16の構成については、第1実装機と同様であるため説明を省略する。
For the second mounting
上記のように構成された実施形態の作用について図に基づいて以下に説明する。
The operation of the embodiment configured as described above will be described below with reference to the drawings.
まず、同種の電子部品が同じ配置で、一連の生産ロットにより実装されるプリント基板4のうちで半田が印刷される第1のプリント基板(例えば最初のプリント基板)4が、図1に示すように、第1搬送装置6に搬送される。この第1のプリント基板4には、図3に示すように、プリント基板4の外形とプリント基板4の表面に設けられた多数孔4a及び図略の回路図が表されている。
First, a first printed circuit board (for example, the first printed circuit board) 4 on which solder is printed out of the printed
次に、前記第1のプリント基板4は、クリーム半田印刷機8に搬送され、プリント基板4上には印刷対象部位に応じてパターン孔が開口されたスクリーンマスク(図略)がセットされる。そして、前記スクリーンマスク上にペースト状の半田が塗布されて、その上からスキージ(図略)が摺動されることにより、図4に示すように、パターン孔を介してプリント基板4上にクリーム半田がパターン印刷される。
Next, the first printed
次に、前記第1のプリント基板4はクリーム半田印刷機8から第2搬送装置10に搬送され、第2搬送装置10より第1実装機12に搬送される。第1実装機12に搬入された第1のプリント基板4は、基板搬送装置26によって位置決めされた搬送位置に搬入され、前記支持フレームによって支持される。支持されたプリント基板4は前記昇降装置によって電子部品が実装される位置まで上昇され、前記クランプ装置によってクランプされて固定される。固定された前記第1のプリント基板4は、第1実装機12のCCDカメラ24によって撮像される。このとき、CCDカメラ24は、実装されていないプリント基板4について、図4に示すように、該プリント基板4の角チップP1が実装される予定の範囲SAについて視野に収めて撮像する。この実装される範囲SAは、第1実装機12の実装プログラムにより電子部品の装着座標が定められ、プリント基板4の二隅に対角上に設けられた基板マークFMに基づいて決定される。
Next, the first printed
ここでは、プリント基板4に電子部品が実装される範囲SAについて、プリント基板4の表面に設けられた多数孔4a、パターン印刷された半田5及び図略の回路図が撮像される。このとき撮像された範囲SAの部分画像データは、第1実装機12の画像取込装置37に取り込まれて記憶され、リファレンスデータとして必要なときに呼び出し可能に保存される。そして、前記第1のプリント基板4は実装されることなく第2実装機14に搬送される。
Here, in the area SA where the electronic component is mounted on the printed
第2実装機14に搬入された前記第1のプリント基板4は、図4に示すように、BGA(BALL GRID ARRAY)PBが実装される範囲SBについて、CCDカメラ24で撮像される。この実装される範囲SBも前記の範囲SA同様に決定される。ここでも、図4に示すように、同様にプリント基板4の前記範囲SBについて、前記第1のプリント基板4の表面に設けられた多数孔4a、パターン印刷された半田5及び図略の回路図が撮像される。このとき撮像された範囲SBの部分画像データは、同様に第2実装機14の画像取込装置37に取り込まれて記憶され、リファレンスデータとして必要なときに呼び出し可能に保存される。そして、前記第1のプリント基板4は実装されることなく第3実装機16に搬送される。
As shown in FIG. 4, the first printed
次に、第3実装機16に前記第1のプリント基板4が搬送される。第3実装機16に搬入されたプリント基板4は、図4に示すように、角チップP2が実装される範囲SCについて、CCDカメラ24で撮像される。この実装される範囲SCも、前記範囲SA同様に決定される。ここでも、図4に示すように、同様にプリント基板4の前記範囲SCについて、プリント基板4の表面に設けられた多数孔4a、パターン印刷された半田5及び図略の回路図が撮像される。このとき撮像された範囲SCの部分画像データは、同様に第3実装機16の画像取込装置37に取り込まれて記憶され、リファレンスデータとして必要なときに呼び出し可能に保存される。そして、撮像された前記第1のプリント基板4は、第3実装機16より実装されることなく搬出される。
Next, the first printed
次に、同じく一連の生産ロットにより実装されるプリント基板4のうち少なくとも第2番目のプリント基板4が、同様にしてクリーム半田印刷機8に搬入され、半田5がパターン印刷される。
Next, at least the second printed
そして、印刷された前記第2番目のプリント基板4は第1実装機12に搬送される。第1実装機12に搬入されたプリント基板4は前記範囲SAについて、電子部品として角チップP1が実装される。実装において、位置決め保持されたプリント基板4上に設けられた基板マークFMの位置を基板認識用カメラ(実装範囲を撮像するCCDカメラが兼用)24で検出し、この基板マークFMの位置に基づいて位置補正を行って、装着すべき座標位置を演算する。そして、吸着ノズル50の先端に吸着した角チップP1について、吸着ノズル50の中心線に対する角チップP1の芯ずれを部品認識用カメラ56によって検出し、吸着ノズル50のX方向及びY方向の移動量を補正して、プリント基板4上の座標位置に実装する。
Then, the printed second printed
実装されたプリント基板4は、先ほど撮像した第1実装機12のCCDカメラ24によって撮像される。ここでは、図5に示すように、プリント基板4の前記第1のプリント基板4と同じ範囲SAについて撮像され、プリント基板4の表面に設けられた多数孔4a、パターン印刷された半田5及び図略の回路図に加えて、実装された電子部品の角チップP1が撮像される。
The mounted printed
このとき撮像された画像データは、第1実装機12のCCDカメラ24で第1のプリント基板4について角チップP1の実装前に撮像されて画像取込装置37に保存されている初期部分画像データ(図4における前記範囲SA)と、比較して画像処理され、図8に示すように、前記範囲SAについて実装された電子部品P1のみが簡略化されて表示された画像データとなる。この簡略化された画像データは、画像処理判定装置42によって、生産時に予め入力された電子部品についての部品種データ及び装着座標データに基づいて実装された電子部品(角チップ)P1の良否が判定される。
The image data captured at this time is the initial partial image data captured by the
次に、第2実装機14に前記第2番目のプリント基板4が搬入されるが、図6に示すように、電子部品としてBGAPBが実装され、その後、同様に前記範囲SBについて撮像される。そして、このとき撮像された画像データは、同様に第2実装機14のCCDカメラ24で第1のプリント基板4についてBGAPBの実装前に撮像された初期部分画像データ(図4における前記範囲SB)と比較して画像処理され、図9の前記範囲SBに示すように、実装されたBGAPBのみが簡略化されて表示された画像データとなる。簡略化された画像データは、同様に、画像処理判定装置42によって、生産時に予め入力された電子部品についての部品種データ及び装着座標データに基づいて実装された電子部品(BGA)PBの良否が判定される。
Next, the second printed
次に、第3実装機16に第2番目のプリント基板4が搬入されるが、図7に示すように、電子部品として角チップP2が実装され、その後、同様に前記範囲SCについて撮像される。そして、このとき撮像された画像データは、第3実装機16のCCDカメラ24で第1のプリント基板4について角チップP2の実装前に撮像された初期部分画像データ(図4における前記範囲SC)と比較して画像処理され、図10の前記範囲SCに示すように、実装された角チップP2のみが簡略化されて表示された画像データとなる。簡略化された画像データは、同様に、画像処理判定装置42によって、生産時に予め入力された電子部品についての部品種データ及び装着座標データに基づいて実装された電子部品(角チップ)P2の良否が判定される。そして、第3番目以降に印刷されたプリント基板4について、同様に実装、撮像画像処理が行われて、実装の良否が判断される。
Next, the second printed
このように本実施形態の実装ラインによると、各実装機12,14,16において前記2番目以降のプリント基板4の実装後に撮像された画像を、画像取込装置37により保存された前記第1のプリント基板4の実装されていない初期部分画像データと比較する画像処理により、実装異常の検出に不要なノイズを取り除いて画像データを簡略化するので、各実装機12,14,16において、実装作業により生じた実装異常を、迅速かつ容易に検出することができる。このように、複数の実装機の間に実装の検査のためのネットワークを構築する必要がなく、各実装機12,14,16で実装異常を判断することができるので、画像データの伝送の遅れにより後工程の実装作業に待ち時間を生じることがない。そのため、実装作業が迅速化して生産効率の向上を図ることができる。また各実装機12,14,16で実装する狭い範囲(実装される範囲SA,SB,SC)についてだけ、画像処理するので、処理に必要な画像データ量が少なく画像処理を迅速に行うことができる。また、各実装機12,14,16において同一のカメラ手段(CCDカメラ24)により撮像した実装されていない画像と実装されている画像とを比較して処理するので、異なったカメラで撮像する場合に生じるカメラの個別差異による画像差が全く生じないので、高精度で検査することができる。
As described above, according to the mounting line of the present embodiment, the images captured after the second and subsequent printed
また、実装の良否の判定に使用される部品種データ及び装着座標データは、生産プログラムに入力されるデータなので、専用の検査プログラムを別に作成することなく生産プログラムの中で検査内容を管理し、検査結果を生産にフィードバックすることができる。 In addition, since the component type data and mounting coordinate data used to determine the quality of mounting are data input to the production program, the inspection content is managed in the production program without creating a separate inspection program, Inspection results can be fed back to production.
なお、上記実施形態においては、実装される範囲を撮像するカメラ手段(CCDカメラ)を、基板認識用カメラと兼用するものとしたが、これに限定されず。実装される範囲を撮像する専用のカメラとしてもよい。また、カメラ手段はCCDカメラに限定されるものでなく、例えばCMOSセンサやラインセンサカメラなどを使用しても良い。 In the above embodiment, the camera means (CCD camera) that captures the mounted range is also used as the substrate recognition camera. However, the present invention is not limited to this. It is good also as a camera for exclusive use which images the range to be mounted. The camera means is not limited to a CCD camera, and for example, a CMOS sensor or a line sensor camera may be used.
また、第1のプリント基板とあるは、該プリント基板の後に印刷・実装されるプリント基板のリファレンスデータとして、使用されるプリント基板をいい、必ずしも印刷されるのが最初のプリント基板に限定されない。また、同様に、少なくとも2番目以降のプリント基板とあるは、第1のプリント基板の後で、実装されて前記第1のプリント基板をリファレンスデータとして実装の良否が判定されるプリント基板をいうものである。 The first printed circuit board refers to a printed circuit board to be used as reference data for a printed circuit board printed and mounted after the printed circuit board, and is not necessarily limited to the first printed circuit board. Similarly, at least a second printed circuit board refers to a printed circuit board that is mounted after the first printed circuit board, and the quality of mounting is determined using the first printed circuit board as reference data. It is.
また、例えば実装ラインの実装機間でネットワークが構築されている場合、一連に印刷される同種のプリント基板のうちの最初に印刷されるプリント基板について、先頭の実装機で後工程の実装機で実装される範囲を夫々撮像し、撮像された画像データのうち後工程の夫々の実装機が必要とする画像データのみをネットワーク経由で伝送することにより検査を行うことができる。このように画像データを伝送することにより、後工程の実装機に前記第1のプリント基板を搬送する必要がなくなる。 Also, for example, when a network is constructed between mounting machines on the mounting line, the first printed board among the same type of printed boards printed in series is the first mounting machine and the subsequent mounting machine. It is possible to inspect by mounting each of the mounting ranges and transmitting only the image data required by each mounting machine in the subsequent process from the captured image data via the network. By transmitting the image data in this way, there is no need to transport the first printed circuit board to a mounting machine in a subsequent process.
また、画像処理されて簡略化された画像データを、部品種データ及び装着座標データに基づいて実装等の良否を判定するものとしたが、これに限定されず、例えば、簡略化された画像データを目視により判定したり、正しく実装されたプリント基板の画像データと比較して判定したりするものとしてもよい。 In addition, the image data simplified by the image processing is determined based on the component type data and the mounting coordinate data, and the quality of the mounting is determined. However, the present invention is not limited to this. For example, simplified image data It is good also as what determines by comparing with the image data of the printed circuit board mounted correctly.
2…実装ライン、4…プリント基板、6…印刷機(クリーム半田印刷機)、12…実装機(第1実装機)、14…実装機(第2実装機)、16…実装機(第3実装機)、24…カメラ手段(CCDカメラ)、38…制御装置、37…画像取込手段(画像取込装置)、42…画像処理判定手段(画像処理判定装置)、PB…電子部品(BGA)、P1…電子部品(角チップ)、P2…電子部品(角チップ)、SA…実装される範囲、SB…実装される範囲、SC…実装される範囲。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記複数の実装機の夫々に、前記カメラ手段と、該カメラ手段により撮像された画像を画像データとして取り込んで記憶する画像取込手段と、前記画像処理判定手段とを設け、
同種の電子部品が同じ配置で、一連の生産ロットにより実装されるプリント基板のうちで半田が印刷された第1のプリント基板を、前記半田印刷機から下流側の各実装機に搬送する工程と、
搬入された前記第1のプリント基板について、各実装機において電子部品が実装される範囲を、各実装機にて、電子部品を実装することなく前記カメラ手段により撮像する工程と、
各実装機にて、前記カメラ手段により撮像された画像を初期部分画像データとして前記画像取込手段により取り込んで記憶する工程と、
前記生産ロットにより実装されるプリント基板のうちで少なくとも2番目以降に半田が印刷されたプリント基板について、各実装機にて、電子部品を実装するとともに、前記第1のプリント基板が撮像された同じ範囲を、実装後に前記カメラ手段により撮像する工程と、
各実装機にて、前記2番目以降のプリント基板の実装後に撮像された画像を、前記画像取込手段により記憶されていた前記第1のプリント基板の初期部分画像データと比較する画像処理により前記画像処理判定手段によって実装の良否を判定する工程と、
を備えたことを特徴とする実装方法。 A solder printer that prints solder on the printed circuit board, a plurality of mounting machines that mount electronic components on the printed circuit board on which the solder is printed, and camera means that can keep a view of the mounting range of the printed circuit board, In a mounting line comprising image processing determination means for determining whether the mounting is good or not by image processing for comparing an image in which an electronic component is mounted on a printed circuit board with an image in which the electronic component is not mounted,
Each of the plurality of mounting machines includes the camera unit, an image capturing unit that captures and stores an image captured by the camera unit as image data, and the image processing determination unit.
Transporting a first printed circuit board on which solder is printed among printed circuit boards mounted in a series of production lots with the same arrangement of electronic components of the same type from the solder printer to each downstream mounting machine; ,
With respect to the first printed circuit board that has been carried in, a step of imaging the range in which the electronic component is mounted in each mounting machine by the camera means without mounting the electronic component in each mounting machine;
In each mounting machine, capturing and storing the image captured by the camera unit as initial partial image data by the image capturing unit;
With respect to a printed circuit board on which solder is printed at least on the second printed circuit board mounted by the production lot, each mounting machine mounts an electronic component and the same image is captured of the first printed circuit board. Imaging a range by the camera means after mounting;
In each mounting machine, the image captured after mounting the second and subsequent printed circuit boards is compared with the initial partial image data of the first printed circuit board stored by the image capturing means. A step of determining the quality of the mounting by the image processing determination means;
A mounting method characterized by comprising:
前記複数の実装機の夫々は、
前記カメラ手段と、該カメラ手段により撮像された画像を画像データとして取込んで記憶する画像取込手段と、前記画像処理判定手段と、前記カメラ手段、前記画像取込手段及び前記画像処理判定手段の作動を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
同種の電子部品が同じ配置で、一連の生産ロットにより実装されるプリント基板のうちで半田が印刷された第1のプリント基板について、各実装機において電子部品が実装される範囲を実装することなく前記カメラ手段により撮像させ、該カメラ手段により撮像された画像を初期部分画像データとして前記画像取込手段により取込んで記憶させ、
前記生産ロットにより実装されるプリント基板のうちで半田が印刷された少なくとも2番目以降のプリント基板について、前記第1のプリント基板が撮像された同じ範囲を実装後に前記カメラ手段により撮像させ、
各実装機にて、前記2番目以降のプリント基板の実装後に撮像された画像を、前記画像取込手段により記憶されていた前記第1のプリント基板の初期部分画像データと比較する画像処理により前記画像処理判定手段に実装の良否を判定させる
ことを特徴とする実装ライン。 A solder printer that prints solder on the printed circuit board, a plurality of mounting machines that mount electronic components on the printed circuit board on which the solder is printed, and camera means that can keep a view of the mounting range of the printed circuit board, In a mounting line comprising image processing determination means for determining the quality of mounting by image processing for comparing an image of a printed circuit board on which electronic components are mounted with an image of a printed circuit board on which electronic components are not mounted,
Each of the plurality of mounting machines is
The camera means, image capturing means for capturing and storing an image captured by the camera means as image data, the image processing determining means, the camera means, the image capturing means, and the image processing determining means Control means for controlling the operation of
The control means includes
Without mounting the range where electronic components are mounted in each mounting machine on the first printed circuit board on which solder is printed among the printed circuit boards mounted in a series of production lots with the same arrangement of electronic components of the same type The image taken by the camera means, and the image taken by the camera means is captured and stored as initial partial image data by the image capture means,
Among the printed boards mounted by the production lot, for at least the second and subsequent printed boards printed with solder, the same range where the first printed board is imaged is mounted by the camera means after mounting,
In each mounting machine, the image captured after mounting the second and subsequent printed circuit boards is compared with the initial partial image data of the first printed circuit board stored by the image capturing means. A mounting line characterized by having the image processing determination means determine the quality of mounting.
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