CN1849059A

CN1849059A - 对电路基板作业系统

Info

Publication number: CN1849059A
Application number: CNA2006100719195A
Authority: CN
Inventors: 高浜透
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2026-04-03
Also published as: US20060241888A1; JP4529135B2; JP2006295093A; US7221178B2; CN100544575C

Abstract

本发明提供一种不需要电路基板搬送装置内的传感器的、廉价的对电路基板作业系统。在电路基板搬送装置内的基板抬起板上设置有可由摄像机拍摄的特征部，通过对该特征部进行图像处理而具有与传感器同等的功能。

Description

对电路基板作业系统

技术领域

本发明涉及一种在电路基板上安装电子元件的安装机、印刷焊锡的印刷机、涂敷粘合剂的粘合剂涂敷机等的对电路基板作业系统。

背景技术

目前，在对电路基板作业系统中，在设备内外的电路基板搬送机构具有使基板与制动器相接触而定位的部件，此时存在将基板搬送速度从高速降为低速而缓和接触制动器时的冲击的技术、和用于检测基板是否存在于规定的位置的技术。

例如，在专利文献1(JP特开平11-163595号公报)中公开了如下这样的结构，即，设置有：制动器，其用于将电路基板定位在目的位置上；定位检测器，其检测出印刷基板与制动器相接触的情况，或者设置有到达检测器，该到达检测器用于检测出基板到达电路基板开始搬送的搬送开始位置和结束搬送的目的位置的途中的规定位置的情况，还设有根据来自到达检测器的检测信号，将减速信号输出到驱动装置的功能。即，公开了根据定位检测器来判断规定的位置上的电路基板的有无的技术、和根据到达检测器以及减速信号输出功能而将基板搬送速度从高速降到低速来缓和接触制动器时的冲击的技术。

专利文献1：JP特开平11-163595号公报。

可是，在上述以往的技术中存在这样的问题：需要构成定位检测器和到达检测器的专用的传感器，从而成为对电路基板作业系统的成本增加的主要原因。另外，还有这样的问题：在对电路基板作业系统的作业位置上支撑电路基板背面的情况下，在存在到达检测器时，在其附近很难进行支撑。

发明内容

本发明是考虑了以上的问题而提出的，因此，其目的在于提供一种不需要定位检测器或到达检测器即传感器的、低成本的对电路基板作业系统。另外，提供一种与电路基板背面支撑相关的制约少的对电路基板作业系统。

为了达成上述目的，本发明的对电路基板作业系统，包括有：基准标记位置检测机构，其检测出设置在电路基板上的基准标记的位置；作业机构，其将由该基准标记位置检测机构检测出的基准标记的位置作为基准而对上述电路基板进行规定的作业；电路基板搬送机构，其将上述电路基板搬送到由该作业机构进行作业的位置，其中，在搬送上述电路基板时成为上述电路基板的下方的部位，设置有能够由上述基准标记位置检测机构检测出的特征部，通过上述基准标记位置检测机构检测出上述特征部，而判断在上述电路基板搬送机构内不存在上述电路基板。

这样，即使没有设置专用的传感器，也能够判别规定位置上的电路基板的有无。

本发明的对电路基板作业系统，通过上述基准标记位置检测机构未检测出上述特征部，而使上述电路基板搬送机构的上述电路基板搬送速度减速。

这样，即使没有设置专用的传感器，也能够在适当的时刻输出将基板搬送机构的搬送速度从高速减低到低速的减速信号。

本发明的对电路基板作业系统，在上述基准标记位置检测机构的景深内设置上述特征部。

这样，通过正确地识别特征部，能够更准确地进行以上的判别处理。

附图说明

图1是适用本发明的电子元件安装机的概略外观图。

图2是适用本发明的电路基板搬送输送机的第一图。

图3是适用本发明的电路基板搬送输送机的第二图。

图4是适用本发明的电路基板搬送输送机的详细图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明将用于实施本发明的最佳实施方式具体化了的一个实施例。首先，基于图1，针对本发明涉及的对电路基板作业系统之一的电子元件安装机的概略外观、结构进行说明。

图1表示电子元件安装机的概略外观，包括有X驱动轴1、Y驱动轴2、安装机头3、摄像机4、电路基板搬送输送机6、电路基板支撑板5、发光装置7。

这里，X驱动轴1、Y驱动轴2、安装机头3、发光装置7构成作业机构；摄像机4构成基准标记位置检测机构；电路基板搬送输送机6构成电路基板搬送机构。

摄像机4设置在安装机头3上，安装机头3和摄像机4通过X驱动轴1以及Y驱动轴2而在XY平面内移动。另外，在安装机头3内具有电子元件吸附器具(未图示)，该电子元件吸附器具能够相对于安装机头3在垂直于XY平面的Z方向上移动，并能够相对于安装机头3围绕与Z方向平行延伸的Q轴(未图示)旋转。

接下来，针对电子元件安装动作进行简单的说明。通过电路基板搬送输送机6而被搬入到设备内的电路基板22被夹持定位在如图2中双点划线所示的规定的作业位置上。在电路基板支撑板5上，装载有从背面支撑电路基板22的支撑构件，在夹持电路基板时，支撑构件支撑电路基板的背面。安装机头3通过X驱动轴1以及Y驱动轴2而移动到电子元件供给装置上(未图示)，电子元件吸附器具吸附保持电子元件。为了使摄像机4检测出设置在电路基板22上的基准标记22a(参见图2)的位置，移动安装机头3。被吸附的电子元件在被送往电路基板22上的电子元件安装点的途中，通过发光装置7之上，通过图像处理来求出电子元件吸附器具的中心与电子元件中心的相对位置偏差，以由摄像机4检测出的基准标记的位置为基准，将电子元件安装在电路基板22的规定的位置上。在规定的电子元件全部安装在电路基板22上之后，电路基板22被松开，为了向之后的工程系统排出电路基板22，电路基板搬送输送机6动作。

更具体地，当被吸附的电子元件在移动通过发光装置7上方空间的过程中到达发光装置7上的规定位置时，根据设置在X驱动轴1和Y驱动轴2内的编码器(未示出)检测到的位置信号，从该设备的控制装置9产生发光指令，并启动该发光装置闪光。这样就能通过棱镜(未示出)将保持电子元件的吸附器具的图像传送至摄像机4，从而通过摄像机4获取保持电子元件的吸附器具的图像。根据公知的方式，通过图像处理和判断装置8处理该图像的数据，从而能获得电子元件中心相对于保持该电子元件的电子元件吸附器具中心的偏差。

当安装机头3移动至位于搬送输送机6上的规定作业位置的电路基板22上的基准标记图像拾取位置时，摄像机4位于电路基板22上的基准标记22a的位置。因此，根据基准标记22a的所在位置，并根据电子元件中心相对于保持电子元件的吸附器具中心的偏差，控制安装机头3的进一步移动，即控制吸附器具的轴线向电路基板22上的程控目的位置移动。因此，可以将电子元件安装在电路基板22上的程控目的位置。在按照这种方式将所有电子元件安装在电路基板22上之后，松开电路基板22，电路基板搬送输送机6运行以将电路基板22卸载到另一个相邻的作业系统(未示出)。

接下来，基于图2至图4来详细地说明实施例。此外，图3是图2的B向视图，图4是用摄像机4拍摄的形成于电路基板搬送输送机6的多个按压轨21之一上的切口部24附近的图像。

如图2所示，电路基板搬送输送机6由一对互相协作以支撑、搬送、夹持/松开(上移和下移)电路基板22的搬送导向构件6a和6b构成。典型地如图3所示，各搬送导向构件6a和6b包括环形搬送带25、基板抬起板23和该按压轨21。基板抬起板23设置在电路基板支撑板5的相应的一个侧端部，以从该端部直立。

电路基板22在电路基板搬送输送机6内被承载在搬送带25上，而向着图2中的A方向搬送。在搬送带25的搬送操作之前，摄像机4通过X驱动轴1和Y驱动轴2定位至如图2和图3所示的第一特征部检测位置P1，并保持在此位置。在搬送期间，摄像机4在预定的位置上，连续地对设置在基板抬起板23上的特征部进行拍摄，图像处理和判断装置8对特征部的图像执行图像处理和指令程序(routine)，这将在下文详细描述。图像处理和判断装置8所执行的图像处理和指令程序包括减速控制程序8a。在正确地进行特征部的识别的期间，减速控制程序8a指示控制装置9，从而该控制装置9控制该电路基板搬送输送机6，将电路基板搬送输送机6的基板搬送速度控制为高速。然而，在特征部由于被保持在第一特征部检测位置P1的电路基板22遮住而无法被识别时，即在检测出电路基板22到达第一特征部检测位置P1之后，减速控制程序8a指示控制装置9，从而该控制装置9控制该电路基板搬送输送机6，将基板搬送速度从高速减速到低速。

在减速控制结束后，摄像机4与安装机头3一起通过X驱动轴1的操作，立即以比电路基板22的减速后的搬送速度更高的速度移动至如图2和图3所示的第二特征部检测位置P2，并在第二特征部检测位置P2处等待电路基板22到达作业位置，在该作业位置，该安装机头3运行以将电子元件安装在电路基板22上。该第二特征部检测位置P2与第一特征部检测位置P1相隔一距离L1，如图2和图3所示。

另外，图像处理和判断装置8所包括的定位控制程序8b(参见图1)判断电路基板22是否定位在电路基板搬送输送机6内的规定的作业位置上。在通过摄像机4不能识别设置在基板抬起板23上的特征部时，可判断为电路基板22存在于作业位置。另一方面，当通过摄像机4能够识别特征部时，可判断为电路基板22不存在于规定作业位置。因此，在本实施例中，通过利用摄像机4能够检测电路基板22是否存在于电路基板搬送输送机6上的规定作业位置，不需要提供实现此目的的专用传感器。

如上所述，此特定实施例示出了通过将摄像机4从第一特征部检测位置P1移动至第二特征部检测位置P2，对电路基板搬送输送机6上的电路基板22进行减速控制和定位控制。在修改式样中，摄像机4不需要移动。这可以通过使摄像机4保持在预定位置例如第一特征部检测位置P1来实现，其中，当特征部被电路基板22的前缘挡住从而摄像机4无法拍摄到时，减速控制程序8a指示控制装置9将该电路基板搬送输送机6的搬送速度减速；同时，当在电路基板22的前缘通过后，特征部出现以被摄像机4检测时，定位控制程序8b指示控制装置9中断该电路基板搬送输送机6的操作。

下面参考图2至图4描述摄像机4在第一特征部检测位置P1和第二特征部检测位置P2检测特征部的方式。本实施例中的特征部为在0.8mm厚的不锈钢制的基板抬起板23的上表面上，如图3所示那样的多个三角状的切口部23a。因此，当通过摄像机4拍摄该特征部即一个切口部23a时，由于来自切口部的光反射比不锈钢制的基板抬起板23的上表面少，所以可得到图4所示的图像。即，当测定基板抬起板23上表面上的D-E间的亮度时，通过执行公知的二值化处理将该亮度依次识别为“明”“暗”“明”，D1-D2之间、E1-E2之间识别为“暗”“明”“暗”，同时，统计“明”以及“暗”的像素数，从而图像处理和判断装置8能判断是否正确识别了该特征部、各自的距离是多少，所以不会将特征部错误地判定为电路基板22上的电路图案等，从而能够提供在判断电路基板是否存在于电路基板搬送输送机6上的规定作业位置方面可靠性高的装置。最好是摄像机4相对于抬起板23的位置被选择为：该抬起板23的特征部位于在摄像机4的景深(被写界深度)内，从而能够清楚地拍摄摄像对象，所以能够得到可信性更高的图像处理结果。

如上所述，被用作基准标记位置检测机构的摄像机4检测的特征部设置在正被搬送的电路基板22下方的位置，以相对于摄像机4隐藏。因此，通过是否检测出特征部的检测结果，即使没有设置专用的传感器也能够判别规定位置上的电路基板的有无。同样，能够得到通过是否检测出特征部而可减低电路基板搬送速度的廉价的对电路基板作业系统。而且，通过不使用传感器判别规定位置上的有无，能够减少从背面支撑电路基板造成的限制。

尽管在上述实施例中，图像处理和判断装置8被描述为独立于控制装置9的一个部件，但是其也可以是由控制装置9包含的微型计算机所执行的一项功能。

Claims

1.一种对电路基板作业系统，包括有：基准标记位置检测机构，其检测出设置在电路基板上的基准标记的位置；作业机构，其将由该基准标记位置检测机构检测出的基准标记的位置作为基准而对上述电路基板进行规定的作业；电路基板搬送机构，其将上述电路基板搬送到由该作业机构进行作业的位置，其特征在于，

在搬送上述电路基板时成为上述电路基板的下方的部位，设置有能够由上述基准标记位置检测机构检测出的特征部，通过上述基准标记位置检测机构检测出上述特征部，而判断在上述电路基板搬送机构内不存在上述电路基板。

2.如权利要求1所述的对电路基板作业系统，其特征在于，在上述基准标记位置检测机构的景深内设置上述特征部。

3.一种对电路基板作业系统，包括有：基准标记位置检测机构，其检测出设置在电路基板上的基准标记的位置；作业机构，其将由该基准标记位置检测机构检测出的基准标记的位置作为基准而对上述电路基板进行规定的作业；电路基板搬送机构，其将上述电路基板搬送到由该作业机构进行作业的位置，其特征在于，

在搬送上述电路基板时成为上述电路基板的下方的部位，设置有能够由上述基准标记位置检测机构检测出的特征部，通过上述基准标记位置检测机构未检测出上述特征部，而使上述电路基板搬送机构的上述电路基板搬送速度减速。

4.如权利要求3所述的对电路基板作业系统，其特征在于，在上述基准标记位置检测机构的景深内设置上述特征部。