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JPH11135999A - Method and device for recognizing component for surface mounting machine - Google Patents

Method and device for recognizing component for surface mounting machine

Info

Publication number
JPH11135999A
JPH11135999A JP9295526A JP29552697A JPH11135999A JP H11135999 A JPH11135999 A JP H11135999A JP 9295526 A JP9295526 A JP 9295526A JP 29552697 A JP29552697 A JP 29552697A JP H11135999 A JPH11135999 A JP H11135999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
nozzle
scanning
distance measuring
optical distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9295526A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3816650B2 (en
Inventor
Masanobu Miyamoto
正信 宮本
Shinji Inagaki
真次 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP29552697A priority Critical patent/JP3816650B2/en
Publication of JPH11135999A publication Critical patent/JPH11135999A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3816650B2 publication Critical patent/JP3816650B2/en
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make components to be recognized more quickly, by improving the arithmetic processing speed for component recognition. SOLUTION: A two-dimensional data indicating the half peripheral contour of a component 29 sucked by a nozzle 21 of a suction head are obtained by projecting laser beam L from a range finding sensor 30 upon the component 29 from one side and, at the same time, scanning the component 29 with the laser beam L in a scanning direction which is set perpendicular to the center axis of the nozzle 21. The central position of the component 29 is found based on the two-dimensional data and the configuration feature of the component 29.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着用ヘッドから
所定距離隔てて配置された光学的測距手段を用い、吸着
用ヘッドに吸着されている部品との距離の検出に基づい
て部品位置を認識する表面実装機の部品認識方法及び同
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses an optical distance measuring means arranged at a predetermined distance from a suction head, and determines the position of a component based on the detection of the distance to the component being sucked by the suction head. The present invention relates to a component recognition method and device for a surface mounter for recognition.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、移動可能なヘッドユニットに
ノズルを有する吸着用ヘッドを搭載し、部品供給部のテ
ープフィーダー等からIC等の小片状の電子部品を吸着
して位置決めされているプリント基板上に移送し、プリ
ント基板上の所定位置に装着するようにした表面実装機
は一般に知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a print head in which a suction head having a nozzle is mounted on a movable head unit and a small electronic component such as an IC is sucked and positioned from a tape feeder or the like of a component supply unit. 2. Description of the Related Art Surface mounters which are transferred onto a substrate and mounted at predetermined positions on a printed circuit board are generally known.

【0003】この種の表面実装機では、ノズルに対して
部品中心がずれた状態で部品が吸着される場合があるた
め、通常は、吸着用ヘッドに設けられた部品認識装置に
よりノズルに対する部品の吸着位置を検出し、この検出
結果に基づいて吸着用ヘッドの移動量等を補正して部品
をプリント基板に装着するようにしている。
[0003] In this type of surface mounter, a component may be sucked in a state where the center of the component is displaced from the nozzle. Therefore, usually, the component recognition device provided on the suction head is used to pick up the component with respect to the nozzle. The suction position is detected, and the amount of movement of the suction head is corrected based on the detection result, and the component is mounted on the printed circuit board.

【0004】このような部品認識装置として、例えば、
特公平7−112118号公報に開示されるような装置
が知られている。
As such a component recognition device, for example,
An apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-112118 is known.

【0005】この装置は、光の照射部と受光部とを備え
た光学式の測距センサを有し、吸着された部品をノズル
軸回りに一回転させつつ部品とセンサとの距離を測定
し、その測定結果に基づいて部品位置を認識するように
構成されている。
This device has an optical distance measuring sensor having a light irradiating portion and a light receiving portion, and measures the distance between the component and the sensor while rotating the sucked component once around the nozzle axis. , Based on the measurement result.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような部品認識
装置による部品の認識は、通常、吸着用ヘッドのノズル
による部品の装着後、部品を吸着するまでの間に行うも
のであるから、より速やかに部品位置の認識を行える方
が実装効率を高める上で好ましい。
The recognition of a component by the above-described component recognition apparatus is usually performed after the component is mounted by the nozzle of the suction head and before the component is suctioned. It is preferable to be able to quickly recognize the component position in order to increase the mounting efficiency.

【0007】ところが、上記公報に開示されている従来
の部品認識装置では、距離検出の際に部品を一回転さ
せ、その間に部品全周に対して距離を測定して部品の位
置を認識するため、認識における演算処理に時間がかか
り、部品位置認識速度を高める上で改善の余地が残され
ている。
However, in the conventional component recognition apparatus disclosed in the above-mentioned publication, the component is rotated once when detecting the distance, and the distance is measured over the entire circumference of the component during the detection to recognize the position of the component. However, it takes a long time to perform an arithmetic process in recognition, and there is room for improvement in increasing the component position recognition speed.

【0008】また、部品を回転させながら距離を測定す
るため、振動等による部品の吸着ずれを誘発するといっ
た懸念もあり、これを解決することも望まれる。
[0008] Further, since the distance is measured while rotating the component, there is a concern that the component may be displaced by vibration due to vibration or the like, and it is desired to solve the problem.

【0009】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、部品認識での演算処理速度を高めて部
品認識をより速やかに行うことができる表面実装機の部
品認識方法及び同装置を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a component recognition method and apparatus for a surface mounter capable of increasing the processing speed in component recognition and performing component recognition more quickly. It is intended to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、光の照射部と受光部とを備えた光学式測
距手段を、吸着ヘッドのノズルから所定距離隔て配置
し、該光学式測距手段からノズルに吸着された部品まで
の距離を測定して、該測定データに基づいて吸着ヘッド
による部品吸着位置を求める方法において、上記部品を
静止させた状態でその一側方から光学式測距手段の照射
光を照射しつつ、ノズル中心軸に直交する走査方向に上
記照射光を走査させることにより部品の輪郭を表す二次
元データを得、この二次元データに基づいて部品吸着位
置を求めるようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical distance measuring device having a light irradiating section and a light receiving section, which is arranged at a predetermined distance from a nozzle of a suction head, In a method of measuring a distance from the optical distance measuring means to a component sucked by a nozzle and obtaining a component suction position by a suction head based on the measurement data, the one side of the component is kept stationary While irradiating the irradiation light of the optical distance measuring means from the above, the irradiation light is scanned in the scanning direction orthogonal to the central axis of the nozzle to obtain two-dimensional data representing the outline of the component, and the component is determined based on the two-dimensional data. The suction position is obtained.

【0011】この方法によれば、部品の輪郭を示す二次
元データが得られるので、このデータと部品の形状的特
徴部分とに基づいて部品吸着位置を求めることができ
る。しかも、この方法では、ノズル中心軸に直交する走
査方向に上記照射光を走査させるだけなので部品半周
分、あるいはそれより少ない部分の距離の測定で部品吸
着位置を認識することが可能となる。そのため、従来の
ように部品全周について距離の測定を行う方法に比べる
と採取データの数が大幅に削減される。
According to this method, two-dimensional data indicating the outline of the component is obtained, so that the component suction position can be obtained based on this data and the shape characteristic portion of the component. In addition, in this method, since the irradiation light is only scanned in the scanning direction orthogonal to the nozzle center axis, it is possible to recognize the component suction position by measuring the distance of a half of the component or a smaller portion. For this reason, the number of collected data is greatly reduced as compared with the conventional method of measuring the distance around the entire part.

【0012】この方法において、特に、部品角部に相当
する3つの変曲点を上記二次元データにおいて検出する
ことにより部品の二辺の位置を検出し、各辺の位置に基
づいて部品吸着位置を求めるようにすれば、対象部品が
矩形部品である場合に、その吸着位置を求めることが可
能となる。
In this method, the position of two sides of the component is detected by detecting three inflection points corresponding to the corners of the component in the two-dimensional data, and the component suction position is determined based on the position of each side. If the target component is a rectangular component, it is possible to determine the suction position.

【0013】また、上記目的を解決するために、本発明
は、光の照射部と受光部とを備えた光学式測距手段を、
吸着ヘッドのノズルから所定距離隔て配置し、該光学式
測距手段からノズルに吸着された部品までの距離を測定
して、該測定データに基づいて吸着ヘッドによる部品吸
着位置を求める装置において、ノズル中心軸に直交する
走査方向に上記光学式測距手段の照射光を走査可能とす
る走査手段と、ノズルに吸着された部品を静止させた状
態で照射光を上記走査方向に走査させるべく上記吸着ヘ
ッド及び走査手段を制御する制御手段と、得られた光学
式測距手段による測定データに基づいて部品吸着位置を
求める演算手段とを備えているものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical distance measuring device including a light irradiation unit and a light receiving unit.
An apparatus which is arranged at a predetermined distance from a nozzle of a suction head, measures a distance from the optical distance measuring means to a component sucked by the nozzle, and obtains a component suction position of the suction head based on the measurement data. Scanning means for scanning the irradiation light of the optical distance measuring means in a scanning direction orthogonal to the central axis; and suction means for scanning the irradiation light in the scanning direction with the parts adsorbed by the nozzles stationary. It comprises a control means for controlling the head and the scanning means, and a calculation means for obtaining a component suction position based on the obtained data measured by the optical distance measuring means.

【0014】この装置によれば、制御手段による走査手
段の制御に基づいて光学式測距手段の照射光が走査方向
に走査され、これにより得られた測定データに基づいて
演算手段において部品吸着位置が求められる。これによ
り請求項1の方法が実施される。
According to this apparatus, the irradiation light of the optical distance measuring means is scanned in the scanning direction based on the control of the scanning means by the control means, and the component pickup position is calculated by the calculating means based on the measurement data obtained thereby. Is required. This implements the method of claim 1.

【0015】なお、上記走査手段は、上記走査方向に照
射光が照射されるように上記光学式測距手段を移動又は
揺動させる可動機構から構成したり、あるいは上記照射
光を反射させるミラーと、このミラーを揺動させる揺動
機構とから構成することができる。このようにすれば、
まず前者では、光学式測距手段自体の移動又は揺動に応
じて照射光による部品の走査が行われ、後者では、光学
式測距手段自体は固定的に配設され、ミラーの揺動に応
じて照射光による部品の走査が行われる。
The scanning means may comprise a movable mechanism for moving or swinging the optical distance measuring means so that the irradiation light is irradiated in the scanning direction, or a mirror for reflecting the irradiation light. And a swing mechanism for swinging the mirror. If you do this,
First, in the former, the scanning of the component is performed by the irradiation light in accordance with the movement or swing of the optical distance measuring means itself, and in the latter, the optical distance measuring means itself is fixedly arranged and swings the mirror. Scanning of the component by the irradiation light is performed accordingly.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】図1および図2は本発明に係る表面実装機
の一例を示している。同図に示すように、表面実装機
(以下、実装機と略す)の基台1上には、プリント基板
搬送用のコンベア2が配置され、プリント基板3が上記
コンベア2上を搬送され、所定の装着作業用位置で停止
されるようになっている。上記コンベア2の前後側方に
は、それぞれ多数列のテープフィーダ4a等からなる部
品供給部4が設けられている。
FIGS. 1 and 2 show an example of a surface mounter according to the present invention. As shown in FIG. 1, a conveyor 2 for transporting a printed board is disposed on a base 1 of a surface mounter (hereinafter, abbreviated as a mounter), and a printed board 3 is transported on the conveyor 2. Is stopped at the mounting work position. On the front and rear sides of the conveyor 2, there are provided component supply units 4 each composed of a plurality of rows of tape feeders 4a and the like.

【0018】また、上記基台1の上方には、部品装着用
のヘッドユニット5が装備され、このヘッドユニット5
はX軸方向(コンベア2の方向)およびY軸方向(水平
面上でX軸と直交する方向)に移動することができるよ
うになっている。
Above the base 1, a head unit 5 for mounting components is mounted.
Can move in the X-axis direction (the direction of the conveyor 2) and the Y-axis direction (the direction orthogonal to the X-axis on a horizontal plane).

【0019】すなわち、上記基台1には、Y軸方向に延
びる一対の固定レール7と、Y軸サーボモータ9により
回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、上記固定
レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置され
て、この支持部材11に設けられたナット部分12が上
記ボールねじ軸8に螺合している。また、上記支持部材
11には、X軸方向に延びるガイド部材13と、X軸サ
ーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが
配設され、上記ガイド部材13にヘッドユニット5が移
動可能に保持され、このヘッドユニット5に設けられた
ナット部分(図示せず)が上記ボールねじ軸14に螺合
している。そして、Y軸サーボモータ9の作動によりボ
ールねじ軸8が回転して上記支持部材11がY軸方向に
移動するとともに、X軸サーボモータ15の作動により
ボールねじ軸14が回転して、ヘッドユニット5が支持
部材11に対してX軸方向に移動するようになってい
る。なお、上記Y軸サーボモータ9及びX軸サーボモー
タ15には、それぞれ駆動位置を検出するエンコーダ1
0,16が設けられている。
That is, the base 1 is provided with a pair of fixed rails 7 extending in the Y-axis direction and a ball screw shaft 8 driven to rotate by a Y-axis servomotor 9. A head unit support member 11 is arranged, and a nut portion 12 provided on the support member 11 is screwed to the ball screw shaft 8. A guide member 13 extending in the X-axis direction and a ball screw shaft 14 driven by an X-axis servomotor 15 are disposed on the support member 11 so that the head unit 5 can move on the guide member 13. A nut portion (not shown) provided in the head unit 5 is screwed to the ball screw shaft 14. The ball screw shaft 8 is rotated by the operation of the Y-axis servo motor 9 to move the support member 11 in the Y-axis direction, and the ball screw shaft 14 is rotated by the operation of the X-axis servo motor 15, thereby causing the head unit to rotate. 5 moves in the X-axis direction with respect to the support member 11. The Y-axis servomotor 9 and the X-axis servomotor 15 each have an encoder 1 for detecting a drive position.
0 and 16 are provided.

【0020】また、上記ヘッドユニット5には吸着用ヘ
ッド20が設けられている。この吸着用ヘッド20は、
ヘッドユニット5のフレームに対して昇降及び回転が可
能となっており、詳しく図示していないが、Z軸サーボ
モータ22を駆動源とする昇降駆動手段及びR軸サーボ
モータ24を駆動源とする回転駆動手段により駆動され
るようになっている。吸着用ヘッド20の下端には部品
吸着用のノズル21が設けられており、部品吸着時には
図外の負圧供給手段からノズル21に負圧が供給され
て、その負圧による吸引力で部品が吸着されるようにな
っている。
The head unit 5 is provided with a suction head 20. This suction head 20
The head unit 5 can move up and down and rotate with respect to the frame. Although not shown in detail, a vertical drive unit using a Z-axis servo motor 22 as a driving source and a rotation unit using an R-axis servo motor 24 as a driving source It is designed to be driven by driving means. At the lower end of the suction head 20, a component suction nozzle 21 is provided. At the time of component suction, a negative pressure is supplied to the nozzle 21 from negative pressure supply means (not shown), and the component is suctioned by the negative pressure. It is designed to be adsorbed.

【0021】さらに、ヘッドユニット5の下部には、上
記ノズル21に吸着された部品の吸着状態を検出するた
めの測距センサ30(光学式測距手段)が設けられてい
る。
Further, below the head unit 5, a distance measuring sensor 30 (optical distance measuring means) for detecting the suction state of the component sucked by the nozzle 21 is provided.

【0022】この測距センサ30は、レーザ光の照射部
と受光部とを上下に備え、このレーザ光により部品を一
次元的に走査しながら対象物との距離を三角測距の原理
により測定するように構成されたいわゆるレーザスキャ
ニングセンサで、ノズル21から所定距離を隔て上記ヘ
ッドユニット5のフレームに固定されている。
The distance measuring sensor 30 is provided with a laser beam irradiating section and a light receiving section on the upper and lower sides, and measures a distance to an object by the principle of triangular ranging while scanning a part one-dimensionally with the laser beam. This is a so-called laser scanning sensor that is fixed to the frame of the head unit 5 at a predetermined distance from the nozzle 21.

【0023】測距センサ30には、図示を省略するが、
レーザ発生源と、ここで発生したレーザ光を反射させて
上記照射部を介して対象物に照射するミラーと、このミ
ラーを揺動させる、例えばモータを駆動源とする揺動駆
動機構と、受光部を介して入射される反射光を受光する
位置検出素子と、投光及び受光用の各種レンズとが内蔵
されており、上記レーザ発生源で発生したレーザ光をミ
ラーで反射させて対象物に照射し、該対象物で反射した
反射光を位置検出素子で受光するようになっている。そ
して、上記揺動駆動機構の作動により上記ミラーを揺動
させることにより、レーザ光の照射光を変化させて部品
を含む所定範囲にわたり一次元的に走査するように構成
されている。
Although illustration is omitted for the distance measuring sensor 30,
A laser generating source, a mirror that reflects the laser light generated here and irradiates the object through the irradiating unit, an oscillating driving mechanism that oscillates the mirror, for example, a motor as a driving source, It incorporates a position detection element that receives reflected light incident through the unit, and various lenses for projecting and receiving light, and reflects the laser light generated by the laser source with a mirror to an object. Irradiation is performed, and the reflected light reflected by the object is received by the position detection element. By oscillating the mirror by the operation of the oscillating drive mechanism, the irradiation light of the laser light is changed to scan one-dimensionally over a predetermined range including the component.

【0024】上記測距センサ30は、図3に示すよう
に、X軸方向の一方側から他方側に向かってレーザ光L
を照射し、吸着部品29が所定認識高さに配置されたと
きに部品29の側面にレーザ光Lを照射するように配置
されている。そして、上記揺動駆動機構の作動により、
レーザ光LをY軸方向に走査するようになっている。
As shown in FIG. 3, the distance measuring sensor 30 outputs the laser beam L from one side in the X-axis direction to the other side.
And the laser light L is emitted to the side surface of the component 29 when the suction component 29 is placed at the predetermined recognition height. Then, by the operation of the swing drive mechanism,
The laser beam L is scanned in the Y-axis direction.

【0025】図4は上記実装機における制御系統の概略
構成をブロック図で示している。この図において、実装
機に装備される制御装置は、上記各サーボモータ等の各
種回転軸の駆動を制御する軸制御装置41と、検出部で
ある測距センサ30からの信号を受ける検出装置42
と、これらを統括制御する上位コントローラ43とを備
えている。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system in the mounting machine. In this figure, a control device mounted on a mounting machine includes an axis control device 41 for controlling the driving of various rotary shafts such as the above-described servomotors, and a detection device 42 for receiving a signal from the distance measurement sensor 30 as a detection unit.
And a higher-level controller 43 for controlling them collectively.

【0026】上記軸制御装置41は、吸着用ヘッド20
の制御のための手段として、R軸サーボモータ24の制
御によって回転の制御を行う軸回転制御手段44と、Z
軸サーボモータ22の制御によって昇降の制御を行う軸
高さ制御手段45と、ノズル21への負圧供給の制御に
よって部品吸着の制御を行う吸着制御手段46とを含
み、この他にY軸サーボモータ9及びX軸サーボモータ
15の制御によってヘッドユニット5のX,Y方向の制
御を行う手段(図示せず)等を含んでいる。
The axis control device 41 includes the suction head 20.
Axis rotation control means 44 for controlling rotation by controlling the R-axis servomotor 24;
The shaft servomotor 22 includes a shaft height control unit 45 that controls elevation and lowering, and a suction control unit 46 that controls suction of components by controlling the supply of negative pressure to the nozzle 21. Means (not shown) for controlling the head unit 5 in the X and Y directions by controlling the motor 9 and the X-axis servo motor 15 are included.

【0027】また、上記検出装置42は、走査制御手段
47、形状検出手段48、記憶部49及び位置決め演算
手段50を備えている。
The detecting device 42 includes a scanning control unit 47, a shape detecting unit 48, a storage unit 49, and a positioning calculating unit 50.

【0028】上記走査制御手段47は、部品認識の際
に、レーザ光により部品を走査すべく上記測距センサ3
0の揺動駆動機構を制御する。また、上記形状検出手段
48は、測距センサ30の測定データに基づいて部品の
輪郭の一部を検出してこれを記憶部49に記憶する。そ
して、位置決め演算手段50により、上記部品の輪郭と
部品の形状的特徴部分に基づき部品吸着位置が演算され
るようになっている。
The scanning control means 47 operates the distance measuring sensor 3 so as to scan the component with a laser beam when recognizing the component.
0 is controlled. Further, the shape detecting means 48 detects a part of the contour of the component based on the measurement data of the distance measuring sensor 30 and stores it in the storage unit 49. Then, the positioning calculation means 50 calculates the component suction position based on the outline of the component and the characteristic feature of the component.

【0029】次に、上記検出装置42及び軸制御装置4
1による部品認識時の処理を図6乃至図8を用いつつ図
5のフローチャートに基づいて説明する。
Next, the detection device 42 and the axis control device 4
1 will be described based on the flowchart of FIG. 5 with reference to FIGS. 6 to 8.

【0030】まず、吸着用ヘッド20のノズル21によ
り部品供給部4から部品が吸着されると、吸着用ヘッド
20の昇降及び回転により吸着部品29が所定認識高さ
位置に配置されるとともに、所定のノズル回転角度で保
持される(ステップS1)。
First, when a component is sucked from the component supply unit 4 by the nozzle 21 of the suction head 20, the suction component 29 is arranged at a predetermined recognition height position by lifting and lowering and rotating the suction head 20. (Step S1).

【0031】そして、測距センサ30からレーザ光Lが
照射され、このレーザ光LがY軸方向に走査される。
Then, a laser beam L is emitted from the distance measuring sensor 30, and the laser beam L is scanned in the Y-axis direction.

【0032】例えば、図6に示すような部品29(矩形
部品)の吸着状態の場合、このようにレーザ光Lが走査
されると、測距センサ側に位置する二側辺29a,29
bでレーザ光Lが反射し、これ以外の部分ではレーザ光
Lが部品29を透過する。そのため、部品29の側辺2
9a,29bの各位置と測距センサ30との距離が測定
されることとなり、同図(図6の左側図)又は図7に示
すような二次元データ、すなわち部品29の二側辺29
a,29bにわたる部分に対応する輪郭が得られる。そ
して、この二次元データから、3つの変曲点Ta,T
b,Tc、すなわち部品29のコーナーが検出される
(ステップS2)。
For example, in the case where the component 29 (rectangular component) is attracted as shown in FIG. 6, when the laser beam L is scanned in this manner, the two sides 29a, 29 located on the distance measuring sensor side.
The laser beam L is reflected at b, and the laser beam L transmits through the component 29 in other portions. Therefore, the side 2 of the component 29
The distance between each of the positions 9a and 29b and the distance measuring sensor 30 is measured, and the two-dimensional data as shown in FIG.
A contour corresponding to the portion extending over a and 29b is obtained. Then, from the two-dimensional data, three inflection points Ta, T
b, Tc, that is, the corner of the component 29 is detected (step S2).

【0033】ここで、3つの変曲点Ta,Tb,Tcが
検出できない場合には、ステップS4に移行して吸着用
ヘッド20を90°回転させた後、ステップS1に移行
してレーザ光Lにより部品29を再度走査する。なお、
変曲点が検出できない具体的な例としては、例えば、図
8(a)に示すように、レーザ光照射方向に対する部品
の傾きが小さくて変曲部分(変曲点Taの部分)が直線
に近い場合や、変曲点(変曲点Ta)が測距センサ30
による計測範囲外にある場合等が考えられる。
If the three inflection points Ta, Tb, and Tc cannot be detected, the flow goes to step S4 to rotate the suction head 20 by 90 degrees, and then goes to step S1 to move the laser beam L Scans the component 29 again. In addition,
As a specific example in which the inflection point cannot be detected, for example, as shown in FIG. 8A, the inclination of the component with respect to the laser beam irradiation direction is small, and the inflection portion (the inflection point Ta) becomes a straight line. When the distance is close or when the inflection point (inflection point Ta) is
May be out of the measurement range.

【0034】ステップS2において変曲点Ta,Tb,
Tcが検出されると、これから部品の側辺29a,29
bに対応する二辺L1,L2の位置が検出され、さらに各
辺L1,L2の中点P1,P2の位置が求められる。こうし
て中点P1を通って辺L2に平行な線分と中点P2を通っ
て辺L1に平行な線分との交点、すなわち部品29の中
心位置Oaが求められる。
In step S2, the inflection points Ta, Tb,
When Tc is detected, the sides 29a, 29
The positions of the two sides L 1 and L 2 corresponding to b are detected, and the positions of the midpoints P 1 and P 2 of the sides L 1 and L 2 are obtained. Thus the intersection of a line segment parallel to the sides L 1 through parallel line segments and the middle point P 2 on the side L 2 through the midpoint P 1, that is, the center position Oa of the component 29 is determined.

【0035】そして、得られた部品29の中心位置Oa
と、既知のデータであるノズル中心位置Obとから部品
吸着位置が求められる。この際、部品吸着位置がずれて
いると、つまり、部品29の中心位置Oaとノズル中心
位置Obとがずれていると、そのずれ量が求められる。
また、上記二辺L1,L2とX軸、あるいはY軸と平行な
線分とが成す角度に基づいて、部品29のノズル軸回り
のずれ量が求められる(ステップS3)。なお、ノズル
中心位置Obは、測距センサ30とノズル21との設計
上の理論位置としてもよい。また、測距センサ30によ
りノズル21との距離を測定し、これより得られる二次
元形状に基づいて上記の部品吸着位置の認識と同様にし
てノズル中心位置を求めるようにしてもよい。
Then, the center position Oa of the obtained part 29 is obtained.
Then, the component suction position is obtained from the nozzle center position Ob which is known data. At this time, if the component suction position is shifted, that is, if the center position Oa of the component 29 and the nozzle center position Ob are shifted, the shift amount is obtained.
Further, based on the angle formed between the two sides L 1 and L 2 and a line segment parallel to the X-axis or the Y-axis, the shift amount of the component 29 around the nozzle axis is obtained (step S3). Note that the nozzle center position Ob may be a designed theoretical position of the distance measurement sensor 30 and the nozzle 21. Alternatively, the distance from the nozzle 21 may be measured by the distance measurement sensor 30 and the nozzle center position may be obtained based on the two-dimensional shape obtained from the distance measurement sensor 30 in the same manner as in the recognition of the component suction position.

【0036】そして、部品29のプリント基板3への装
着の際には、上記のようにして求められたずれ量に応じ
て装着位置の補正が行われる。
When the component 29 is mounted on the printed circuit board 3, the mounting position is corrected in accordance with the amount of displacement determined as described above.

【0037】以上のような実装機においては、ヘッドユ
ニット5の吸着用ヘッド20で部品供給部4から部品2
9が吸着された後、ヘッドユニット5に装備された測距
センサ30による走査に基づいて上記フローチャートに
示すような部品認識の処理が行われる。この場合、部品
29を静止させた状態でY軸方向にレーザ光Lを走査さ
せるので、距離測定は部品半周分について行われること
となる。つまり、部品半周分の測定データで部品吸着位
置を認識することができる。そのため、部品を回転させ
ながらその全周にわたって距離測定を行う従来のこの種
の装置に比べると、部品吸着位置の認識に必要なデータ
数が大幅に削減されることとなる。従って、部品吸着位
置の認識における演算処理速度を効果的に高めることが
でき、これにより部品吸着位置の認識をより速やかに行
うことができる。
In the mounting machine described above, the component supply unit 4 uses the suction head 20 of the head unit 5 to move the component 2.
After the nozzle 9 is sucked, a component recognition process as shown in the flowchart is performed based on the scanning by the distance measuring sensor 30 provided in the head unit 5. In this case, since the laser beam L is scanned in the Y-axis direction while the component 29 is stationary, the distance measurement is performed for a half circumference of the component. In other words, the component suction position can be recognized based on the measurement data for a half circle of the component. For this reason, the number of data required for recognizing a component suction position is greatly reduced as compared with a conventional device of this type that measures a distance over the entire circumference while rotating a component. Therefore, the operation processing speed in recognizing the component suction position can be effectively increased, whereby the component suction position can be more quickly recognized.

【0038】また、従来装置では、部品を回転させなが
ら距離測定を行うので、回転慣性や振動による吸着ずれ
等の懸念があり、これを抑制するためには低速で回転等
の処理を行う必要があるが、上記の実装機によれば、部
品29を静止させた状態でレーザ光Lによる走査を行う
ので、高速で走査しても振動による吸着ズレ等の心配は
一切ない。そのため、より精度よく、しかも短時間で部
品位置を認識することが可能となる。
Further, in the conventional apparatus, since the distance is measured while rotating the parts, there is a concern that the suction may be deviated due to rotational inertia or vibration. To suppress this, it is necessary to perform processing such as rotation at a low speed. However, according to the mounting machine described above, since the scanning by the laser light L is performed in a state where the component 29 is stationary, there is no fear of the slippage due to the vibration even if the scanning is performed at a high speed. Therefore, it is possible to more accurately recognize the component position in a short time.

【0039】なお、上記実装機では、測距センサとし
て、レーザ光を走査可能とする走査手段、つまりミラー
及びその揺動駆動機構を内蔵した測距センサ30(レー
ザスキャニングセンサ)を用いているが、例えば、この
ような機構を内蔵していない測距センサを用いるように
してもよい。この場合には、走査手段として、測距セン
サ自体をY軸方向に移動させる機構を設けるか、あるい
は測距センサ自体をZ軸回りに揺動させる機構を設けて
レーザ光を走査させるようにすればよい。
In the mounting machine described above, a scanning means capable of scanning a laser beam, that is, a distance measuring sensor 30 (laser scanning sensor) incorporating a mirror and a swinging drive mechanism is used as the distance measuring sensor. For example, a distance measuring sensor which does not include such a mechanism may be used. In this case, as a scanning means, a mechanism for moving the distance measuring sensor itself in the Y-axis direction or a mechanism for swinging the distance measuring sensor itself around the Z-axis is provided so as to scan the laser beam. I just need.

【0040】また、上記の説明では、矩形の部品29を
用いた場合を例に挙げて部品吸着位置の認識を行う方法
について説明しているが、勿論、矩形以外の形状を有す
る部品の認識を行うことも可能である。この場合も、測
距センサ30による距離測定により部品輪郭を示す二次
元データを得、このデータとその部品の形状的特徴部分
とに基づいて部品吸着位置を求めるようにすればよい。
In the above description, the method of recognizing the component suction position has been described using a case where a rectangular component 29 is used as an example. Of course, the recognition of a component having a shape other than a rectangle is performed. It is also possible to do. Also in this case, two-dimensional data indicating the component outline is obtained by distance measurement by the distance measurement sensor 30, and the component suction position may be obtained based on this data and the shape characteristic portion of the component.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、部品を
静止させた状態で、ノズル中心軸に直交する走査方向に
光学式測距手段の照射光を走査させることにより得られ
る二次元データ、つまり部品半周分、あるいはそれ以下
の部分の輪郭の形状的特徴から部品吸着位置を求めるよ
うにしたので、従来のように部品全周に対して距離の測
定を行う方法に比べると採取データの数が大幅に削減さ
れる。従って、部品吸着位置の認識における演算処理速
度を効果的に高めることができ、これにより部品吸着位
置の認識をより速やかに行うことができる。
As described above, according to the present invention, two-dimensional data obtained by scanning the irradiation light of the optical distance measuring means in a scanning direction orthogonal to the center axis of the nozzle while the component is stationary. In other words, since the component suction position is determined from the shape characteristic of the contour of the part half circumference or less, the collected data is compared to the conventional method of measuring the distance over the entire circumference of the part. The number is greatly reduced. Therefore, the operation processing speed in recognizing the component suction position can be effectively increased, whereby the component suction position can be more quickly recognized.

【0042】特に、認識対象となる部品が矩形部品の場
合には、部品のコーナーに対応する3つの変曲点を検出
して部品の二辺の位置を求め、これら二辺の位置に基づ
いて部品吸着位置を求めるようにすれば、部品吸着位置
を求めることができる。
In particular, when the component to be recognized is a rectangular component, three inflection points corresponding to the corners of the component are detected to determine the positions of the two sides of the component, and based on the positions of these two sides. If the component suction position is determined, the component suction position can be determined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の装置が具備される実装機の一例を示す
概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a mounting machine provided with the apparatus of the present invention.

【図2】同概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of the same.

【図3】測距センサと吸着部品との相対的は配置を示す
平面模式図である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing a relative arrangement of a distance measuring sensor and a suction component.

【図4】制御系統を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a control system.

【図5】部品認識の処理を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a part recognition process.

【図6】測距と測距データ(二次元データ)との関係を
説明する概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the relationship between ranging and ranging data (two-dimensional data).

【図7】部品位置認識の手順を説明する図(測距デー
タ)である。
FIG. 7 is a diagram (ranging data) illustrating a procedure of component position recognition.

【図8】(a),(b)は、測距データから変曲点を検
出できない例を示す図(測距データ)である。
FIGS. 8A and 8B are diagrams (distance measurement data) showing an example in which an inflection point cannot be detected from the distance measurement data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 ヘッドユニット 20 吸着用ヘッド 21 ノズル 29 部品 30 測距センサ 41 軸制御装置 42 検出装置 43 上位コントローラ 44 軸回転制御手段 45 軸高さ制御手段 46 吸着制御手段 47 走査制御手段 48 形状検出手段 49 記憶部 50 位置決め演算手段 5 Head Unit 20 Suction Head 21 Nozzle 29 Parts 30 Distance Measurement Sensor 41 Axis Control Device 42 Detector 43 Upper Controller 44 Axis Rotation Control Means 45 Axis Height Control Means 46 Suction Control Means 47 Scan Control Means 48 Shape Detection Means 49 Storage Part 50 positioning calculation means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光の照射部と受光部とを備えた光学式測
距手段を、吸着ヘッドのノズルから所定距離隔て配置
し、該光学式測距手段からノズルに吸着された部品まで
の距離を測定して、該測定データに基づいて吸着ヘッド
による部品吸着位置を求める方法において、上記部品を
静止させた状態でその一側方から光学式測距手段の照射
光を照射しつつ、ノズル中心軸に直交する走査方向に上
記照射光を走査させることにより部品の輪郭を表す二次
元データを得、この二次元データに基づいて部品吸着位
置を求めることを特徴とする表面実装機の部品認識方
法。
An optical distance measuring means having a light irradiating part and a light receiving part is arranged at a predetermined distance from a nozzle of a suction head, and a distance from the optical distance measuring means to a component sucked by the nozzle is provided. And measuring the position of the component by the suction head based on the measurement data. In the method, while irradiating the irradiation light of the optical distance measuring means from one side with the component stationary, the nozzle center is A component recognition method for a surface mounter, comprising: obtaining two-dimensional data representing a contour of a component by scanning the irradiation light in a scanning direction orthogonal to an axis; and obtaining a component suction position based on the two-dimensional data. .
【請求項2】 上記二次元データにおいて部品角部に相
当する3つの変曲点を検出することにより部品の二辺の
位置を検出し、各辺の位置に基づいて部品吸着位置を求
めることを特徴とする請求項1記載の表面実装機の部品
認識方法。
2. The method according to claim 1, wherein three inflection points corresponding to component corners are detected in the two-dimensional data to detect the positions of two sides of the component, and to determine a component suction position based on the position of each side. 2. The method for recognizing a component of a surface mounter according to claim 1, wherein:
【請求項3】 光の照射部と受光部とを備えた光学式測
距手段を、吸着ヘッドのノズルから所定距離隔て配置
し、該光学式測距手段からノズルに吸着された部品まで
の距離を測定して、該測定データに基づいて吸着ヘッド
による部品吸着位置を求める装置において、ノズル中心
軸に直交する走査方向に上記光学式測距手段の照射光を
走査可能とする走査手段と、ノズルに吸着された部品を
静止させた状態で照射光を上記走査方向に走査させるべ
く上記吸着ヘッド及び走査手段を制御する制御手段と、
得られた光学式測距手段による測定データに基づいて部
品吸着位置を求める演算手段とを備えていることを特徴
とする表面実装機の部品認識装置。
3. An optical distance measuring means having a light irradiating part and a light receiving part is disposed at a predetermined distance from a nozzle of a suction head, and a distance from the optical distance measuring means to a component sucked by the nozzle. A scanning means for scanning the irradiation light of the optical distance measuring means in a scanning direction orthogonal to a nozzle center axis, and a nozzle for measuring a component suction position by a suction head based on the measurement data. Control means for controlling the suction head and the scanning means to scan the irradiation light in the scanning direction in a state where the component sucked to the stationary state,
A component recognizing device for a surface mounter, comprising: arithmetic means for obtaining a component suction position based on measurement data obtained by the obtained optical distance measuring means.
【請求項4】 上記走査手段は、上記走査方向に照射光
が照射されるように上記光学式測距手段を移動又は揺動
させる可動機構からなることを特徴とする請求項3記載
の表面実装機の部品認識装置。
4. The surface mount according to claim 3, wherein said scanning means comprises a movable mechanism for moving or swinging said optical distance measuring means so that irradiation light is emitted in said scanning direction. Machine parts recognition device.
【請求項5】 上記走査手段は、上記照射光を反射させ
るミラーと、このミラーを揺動させる揺動機構とからな
ることを特徴とする請求項3記載の表面実装機の部品認
識装置。
5. The device according to claim 3, wherein said scanning means comprises a mirror for reflecting said irradiation light and a swing mechanism for swinging said mirror.
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JP2006060101A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Fuji Mach Mfg Co Ltd Part data creation method and part data creation apparatus

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