WO2017109881A1 - 情報処理装置、実装装置、情報処理方法及び部品把持具 - Google Patents

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    • Y10T29/53174—Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53183—Multilead component

Definitions

  • the present invention relates to an information processing device, a mounting device, an information processing method, and a component gripper.
  • a mounting apparatus for example, horizontal light is applied to a limited part in the longitudinal direction of a lead having connector parts from a direction orthogonal to the longitudinal direction of the lead, and the tip of the lead is illuminated to position the lead. What is detected is disclosed (for example, refer to Patent Document 1). With this apparatus, the position of the lead can be detected quickly.
  • Patent Document 1 can detect the position of the lead quickly, if the height of the lead or the shape of the lead tip changes, the lead tip cannot be reliably detected. There was a case.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and provides an information processing device, a mounting device, an information processing method, and a component gripper that can more reliably acquire the position of a gripped component. Main purpose.
  • the present invention adopts the following means in order to achieve the main object described above.
  • the information processing apparatus of the present invention An information processing apparatus used in a mounting apparatus for mounting a component on a board, The component is gripped by a component gripper having a positioning gripper that grips the component in a positioned state, a position of the component gripped by the positioning gripper, and a reference portion that represents a reference position that is a predetermined relative position.
  • An image including at least the reference portion in a state of being acquired, acquiring the position of the reference portion based on the acquired image, and determining the position of the component based on the relative position with respect to the acquired position of the reference portion.
  • Processing unit to acquire It is equipped with.
  • an image of a component gripped by the positioning gripper is acquired, and the position of the component is determined by the relative position of the positioning gripper that positions and grips the component, not the component itself in the image. get. Therefore, in this apparatus, it is possible to acquire the position of the component without depending on the imaging state of the component, and it is possible to more reliably acquire the position of the gripped component.
  • the component may include a lead, and the processing unit may acquire the position of the lead as the position of the component.
  • the position of the lead of the component can be acquired more reliably.
  • the insertion ratio of lead components when a lead is inserted and components are mounted can be further improved.
  • the component includes a lead and a main body in which the lead is disposed, and the component gripping tool includes a groove portion in which the positioning grip portion receives and positions the lead, It is good also as what grasps the above-mentioned component by fitting the above-mentioned lead in a slot. In this apparatus, it is easy to position and grip the part by using the groove.
  • the component may include a main body, and the component gripping tool may position and grip the component by a positioning grip unit that grips the main body from four directions.
  • positioning can be performed by gripping the main body from four directions.
  • the reference portion may be at least one of a tip surface of the positioning grip portion and a mark provided on the component gripper.
  • the position of the gripped component can be acquired more reliably by using the tip surface or the mark of the positioning grip portion.
  • the reference portion may be a color different from the background.
  • background refers to an area around the reference portion in the captured image.
  • the mounting apparatus of the present invention is A mounting head for mounting a component gripping tool including a positioning gripper that grips the component in a positioned state, a position of the component gripped by the positioning gripper, and a reference portion that represents a reference position that is a predetermined relative position; ,
  • An information processing apparatus according to any one of the above, A control unit that causes the mounting head to mount the component on the substrate using the position of the component gripped by the component gripping tool acquired by the information processing apparatus; It is equipped with.
  • This mounting device can acquire the position of the gripped component more reliably.
  • the mounting apparatus includes any of the information processing apparatuses described above, it is possible to obtain an effect corresponding thereto.
  • this mounting apparatus components can be more reliably mounted on the board.
  • the information processing method of the present invention includes: An information processing method used in a mounting apparatus for mounting a component on a board, (A) a component gripper having a positioning gripper that grips the component in a positioned state, a position of the component gripped by the positioning gripper, and a reference portion that represents a reference position that is a predetermined relative position; Obtaining an image including at least the reference portion in a state where the object is gripped; (B) acquiring a position of the reference portion based on the acquired image; (C) acquiring the position of the component based on the relative position with respect to the acquired position of the reference portion; Is included.
  • the position of the gripped component can be acquired more reliably.
  • various aspects of the information processing apparatus described above may be adopted, and steps for realizing each function of the information processing apparatus described above may be added.
  • the component gripping tool of the present invention includes a positioning gripping unit that grips the component in a positioned state, and a reference unit that represents a reference position that is a predetermined relative position with the position of the component gripped by the positioning gripping unit. Is. By using this component gripping tool in the information processing apparatus described above, the position of the gripped component can be acquired more reliably. In this component gripping tool, various aspects of the component gripping tool of the information processing apparatus described above may be adopted.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a mounting system 10.
  • FIG. The perspective view of the component holding tool 30.
  • FIG. The flowchart showing an example of a mounting process routine.
  • FIG. Explanatory drawing of the components holding tool 30 which is not holding the components 60.
  • FIG. Explanatory drawing of the component holding tool 30 which is holding the component 60.
  • Explanatory drawing of the component holding tool 30C which has the marks 37a-37f.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of the mounting system 10.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the component gripping tool 30 and the component supply unit 40.
  • FIG. 3 is a perspective view of the component gripping tool 30.
  • the mounting system 10 is a system that executes a mounting process related to a process of mounting the component 60 on the board S.
  • the mounting system 10 includes a mounting device 11 and a management computer 70. In FIG. 1, only one mounting apparatus 11 is shown for convenience of explanation. In the present embodiment, the left-right direction (X-axis), the front-rear direction (Y-axis), and the up-down direction (Z-axis) are as shown in FIG.
  • the mounting apparatus 11 includes a board transfer unit 12, a mounting unit 13, a parts camera 15, a component supply unit 40, and a control device 50 (see FIG. 1).
  • the substrate transport unit 12 is a unit that carries in, transports, fixes and unloads the substrate S at the mounting position.
  • the substrate transport unit 12 has a pair of conveyor belts provided at intervals in the front-rear direction of FIG. 1 and spanned in the left-right direction. The board
  • substrate S is conveyed by this conveyor belt.
  • the mounting unit 13 collects the component 60 from the component supply unit 40 and arranges it on the substrate S fixed to the substrate transport unit 12.
  • the mounting unit 13 includes a head moving unit 20, a mounting head 22, and a component gripping tool 30.
  • the head moving unit 20 includes a slider that is guided by the guide rail and moves in the XY directions, and a motor that drives the slider.
  • the mounting head 22 is detachably mounted on the slider and is moved in the XY direction by the head moving unit 20.
  • a component gripping tool 30 is detachably mounted on the lower surface of the mounting head 22.
  • the mounting head 22 incorporates a Z-axis motor 23, and this Z-axis motor 23 adjusts the height of the component gripper 30 along the Z-axis.
  • the parts camera 15 images the component 60 collected by the mounting head 22 and is disposed in front of the board transfer unit 12.
  • the parts camera 15 transmits the captured image to the control device 50.
  • the captured image is used for determination of an abnormality in the shape of the component, a positional deviation of the collected component, and the like.
  • the component gripping tool 30 is configured as a mechanical chuck that grips and samples the component 60, for example.
  • the component 60 includes a columnar main body 61 and leads 62 disposed at both ends of the column.
  • the lead 62 bent downward is inserted into a hole provided in the substrate S and then fixed by solder.
  • the component supply unit 40 that supplies the component 60 and the component gripper 30 that collects the component 60 will be described as main examples.
  • the component gripping tool 30 includes a mounting base 31, a fixed base 32, a positioning grip 34, a reference portion 35 (see FIG. 3), a groove 36, and a pressing portion 38. I have.
  • the mounting base 31 is mounted on the lower surface of the mounting head 22, and a connection plate 33 is disposed below.
  • the fixed base 32 is provided with a positioning grip 34 on the lower surface side.
  • the fixed base 32 is fixed to the lower surface of the connection plate 33 with a screw so as not to move.
  • the fixed base 32 can be slidably fixed in the longitudinal direction of the connection plate 33 so as to change the interval between the positioning grips 34.
  • the positioning grip 34 is a pair of claw-shaped members that grip the component 60 in a positioned state.
  • the positioning grip part 34 has a groove part 36 for receiving and positioning the lead 62.
  • the groove 36 is a V-shaped groove formed on the opposing surfaces of the pair of positioning grips 34 in the vertical direction along the longitudinal direction of the positioning grips 34.
  • the lead 62 abuts against the wall surface of the groove 36 by a spring force to spread, and its tip is always positioned at a predetermined position (see FIG. 7 described later).
  • the reference portion 35 represents a reference position that is a predetermined relative position with the position of the component 60, and is a front end surface of the positioning grip portion 34.
  • the reference unit 35 is, for example, a color different from the background of the image captured by the parts camera 15.
  • the background is, for example, an area around the reference portion 35 in an image captured by the parts camera 15, for example, the main body of the fixed base 32, the connection plate 33, and the positioning grip portion 34.
  • this background is colored with low luminance (for example, gray or black), and the reference portion 35 is colored with high luminance (for example, white or yellow).
  • the reference unit 35 may have a contrast with the background so that it can be easily recognized, the background may be colored with high luminance, and the reference unit 35 may be colored with low luminance.
  • the component gripping tool 30 positions the component 60 by fitting the lead 62 into the groove portion 36 of the positioning gripping portion 34, and grips the component 60 so as not to fall by the spring force of the lead 62.
  • the component supply unit 40 includes a plurality of reels and is detachably attached to the front side of the mounting apparatus 11. A tape is wound around each reel, and a plurality of parts are held on the surface of the tape along the longitudinal direction of the tape. In the component 60, as shown in FIG. 2, the tips of linear leads 62 and 62 are fixed to the tapes 18 and 18. The tape 18 is unwound from the reel toward the rear, and is sent out by the transfer unit 41 to a sampling position where the component gripping tool 30 collects the component 60 with the component 60 exposed.
  • the component supply unit 40 that supplies the component 60 includes a transfer portion 41, a support plate 42, a push-up portion 43, a bending plate 44, and a separation portion 45.
  • the transfer unit 41 is a mechanism that sends out the tape 18 by a gear and a sprocket (not shown).
  • the support plate 42 is a plate-like member that supports the lead 62 on both sides of the main body 61 and lifts the component 60 upward.
  • the support plate 42 has a notch into which the lead 62 fits in the upper center.
  • the push-up portion 43 is a member that is disposed between the support plates 42 and 42 and pushes up the main body 61 from below.
  • the bending plate 44 is fixed to the housing of the component supply unit 40 and has a notch through which the lead 62 can pass on the side facing the support plate 42.
  • the separation part 45 is a member that separates the tip end side of the lead 62 fixed to the tape 18.
  • the support plate 42, the push-up portion 43, and the separation portion 45 are disposed on a pedestal (not shown) and move in the vertical direction together with the pedestal.
  • the control device 50 is configured as a microprocessor centered on a CPU 51.
  • the control device 50 outputs control signals to the substrate transport unit 12, the mounting unit 13, the parts camera 15, and the component supply unit 40, and inputs signals from the mounting unit 13, the parts camera 15, and the component supply unit 40. Further, the control device 50 stores information (for example, relative coordinates and distance) regarding the relative positional relationship between the reference portion 35 and the component 60 (the tip of the lead 62).
  • the control device 50 acquires an image including at least the reference portion 35 in a state where the component 60 is gripped, acquires the position of the reference portion 35 based on the acquired image, and is relative to the acquired position of the reference portion 35. A process of acquiring the position of the component 60 based on the position is performed.
  • the management computer 70 is a computer that manages information of each device of the mounting system 10.
  • the management computer 70 includes an input device such as a keyboard and a mouse for an operator to input various commands, and a display for displaying various information.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a mounting process routine executed by the CPU 51 of the control device 50.
  • This routine is stored in the storage unit of the control device 50, and is executed by a start instruction from the operator.
  • the CPU 51 of the control device 50 first determines whether it is time to correct the position of the mounting head 22 (step S100). As this timing, for example, at the time of starting the apparatus, after exchanging the tape 18 or at the time of restarting after an error stop, etc. may be mentioned. When it is the position correction timing, the CPU 51 causes the component gripper 30 to sample the component 60 and moves the sampled component 60 to the reference imaging position of the parts camera 15 (step S110).
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the sampling process for the component 60.
  • the component supply unit 40 moves the most advanced component 60 held on the tape 18 by the transfer unit 41 to above the support plate 42 and the push-up portion 43 (FIG. 5A).
  • the initial positions of the support plate 42, the push-up portion 43, and the separation portion 45 are lower than the tape 18.
  • the component supply unit 40 moves the support plate 42, the push-up portion 43, and the separation portion 45 upward.
  • the component 60 is cut off from the tape 18 and the lead 62 held by the bending plate 44 is bent downward with the support plate 42 as a fulcrum while the lead 62 passes through the notch of the bending plate 44 (FIG. 5). (B)). Subsequently, the CPU 51 moves the component gripping tool 30 above the component 60 where the lead 62 is bent, and then lowers the component gripping tool 30 (FIG. 5C), and leads to the groove portion 36 of the positioning gripping portion 34. 62 is guided to cause the positioning grip 34 to grip the component 60.
  • the component supply unit 40 may place the component gripper 30 at the sampling position of the component 60 before the support plate 42 is lifted, and cause the positioning gripper 34 to grip the component 60 together with the bending of the lead 62.
  • the CPU 51 causes the parts camera 15 to capture an image including at least the reference unit 35 (step S120).
  • the CPU 51 determines whether or not there is a component 60 in the captured image (step S130). That is, the CPU 51 determines whether or not the component gripping tool 30 has collected the component 60. This determination can be made based on, for example, whether the pixel value of the region where the component 60 should be present is the pixel value of the component 60 or the pixel value of the connection plate 33.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the component gripping tool 30 that does not grip the component 60.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the component gripping tool 30 that is gripping the component 60.
  • the captured image is, for example, the image shown in FIG. 6 if there is no component 60, and the image shown in FIG. 7 if there is the component 60.
  • the CPU 51 causes the processes after step S110 to be executed. At this time, the CPU 51 may display an error and stop the mounting process.
  • the position of the reference unit 35 is acquired (step S140). In this processing, for example, binarization processing is performed on the region where the reference portion 35 should exist, edge detection is performed based on the displacement of the pixel value of each pixel, and the region of the pixel value corresponding to the reference portion 35 is extracted. The position (coordinates) of the reference unit 35 may be acquired.
  • the CPU 51 acquires the position of the component 60 based on the acquired relative position with respect to the position of the reference unit 35 (step S150).
  • the CPU 51 acquires the position of the lead 62 (tip surface) as the position of the component 60.
  • the component 60 is gripped by the positioning grip 34 with the lead 62 fitted in the groove 36 of the positioning grip 34.
  • the reference portion 35 is a tip surface of the positioning grip portion 34. Due to these relationships, the relative positional relationship between the reference portion 35 and the component 60 (the lead 62) is predetermined, so that the position of the tip surface of the lead 62 can be obtained from the position of the reference portion 35.
  • the CPU 51 detects the amount of misalignment based on the relative position between the obtained position of the lead 62 and the regular reference position B (see FIG. 7), and corrects this misalignment.
  • a correction value for correcting the position of is set (step S160). For example, the CPU 51 sets a correction value for correcting the positional deviation amount x in the X-axis direction and the positional deviation amount y in the Y-axis direction in FIG.
  • step S160 the CPU 51 performs the mounting process of the component 60 using the set positional deviation correction value (step S170).
  • the CPU 51 performs the following process. First, when the component 60 is not gripped by the component gripper 30, the CPU 51 performs steps S110 to S130 and collects the component 60 from the component supply unit 40. Next, the CPU 51 moves the mounting head 22 to a position where the component 60 is mounted on the substrate S, drives the Z-axis motor 23 to lower the component gripping tool 30, and further lowers the pressing portion 38 to move onto the substrate S.
  • the component 60 is inserted and arranged in the box.
  • the CPU 51 determines whether or not all the components 60 have been mounted on the substrate S (step S180), and when the mounting process is not completed, causes the processes after step S100 to be executed. On the other hand, when the mounting process is finished, this routine is finished as it is.
  • the control device 50 of this embodiment corresponds to the processing unit and the information processing device of the present invention
  • the component gripping tool 30 corresponds to the component gripping tool
  • the positioning gripping portion 34 corresponds to the positioning gripping portion
  • the reference portion 35 is the reference portion. It corresponds to the part.
  • an example of the information processing method of the present invention is also clarified by describing the operation of the mounting apparatus 11.
  • an image of the component 60 gripped by the positioning gripper 34 is acquired, and the positioning grip that positions and grips the component 60, not the component 60 itself in the image.
  • the position of the component 60 is acquired from the relative positional relationship between the part 34 and the reference part 35.
  • the tip surface of the lead 62 may not be flat or the height position of the tip surface may not be constant, and it is difficult to specify the tip surface of the lead 62 from the captured image with high accuracy. is there.
  • the position of the component 60 can be acquired without depending on the imaging state of the component 60 by using the position of the reference portion 35, and thus the position of the gripped component 60 can be more reliably determined. Can be obtained.
  • the mounting apparatus 11 can more reliably acquire the position of the lead 62 based on the position of the reference portion 35, and the lead component insertion rate when the component 62 is mounted by inserting the lead 62 into the substrate S. Can be further improved.
  • the mounting apparatus 11 has a groove portion 36 in which the positioning grip portion 34 of the component gripper 30 accommodates and positions the lead 62, and the lead portion 62 fits into the groove portion 36 to grip the component 60. 36 makes it easy to position and grip the component 60.
  • the reference portion 35 is the distal end surface of the positioning grip portion 34, the position of the gripped component 60 can be more reliably acquired by using the distal end surface of the positioning grip portion 34.
  • standard part 35 is a color different from the connection board 33 etc. which are backgrounds, the control apparatus 50 is easy to recognize the reference
  • the mounting apparatus 11 can more reliably acquire the position of the gripped component 60, so that the component 60 can be more reliably mounted on the substrate S.
  • the component gripping tool 30 has been described as gripping the component 60 including the main body portion 61 and the lead 62.
  • the component gripping tool 30 is particularly limited as long as the component can be gripped in a positioned state.
  • the positioning grip 34 may be configured to position and grip the component 60 with a structure other than the groove 36.
  • the component may not have the lead 62, and the positioning grip portion 34 may not have the groove portion 36. At this time, as shown in FIG.
  • the component 60 ⁇ / b> B has a main body 61
  • the component gripping tool 30 ⁇ / b> B may position and grip the component 60 ⁇ / b> B by the positioning grip portion 34 ⁇ / b> B that grips the main body 61 from four directions.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of another component gripping tool 30B.
  • the component gripping tool 30B has a reference portion 35B at the tip of the positioning gripping portion 34B.
  • the component gripping tool 30B can be positioned by gripping the main body from four directions.
  • the reference portion 35 is the tip surface of the positioning grip portion 34, but is not particularly limited as long as the position can be specified by image recognition. Any one or more side portions may be used. Alternatively, in the component gripping tool 30, the reference portion 35 may be a mark provided at any location of the component gripping tool 30.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a component gripping tool 30C having marks 37a to 37f as reference portions. The component gripping tool 30C has circular marks 37a to 37f on the distal end surface of the positioning gripping portion 34. Note that the position and the number of marks are not particularly limited as long as they have a relative positional relationship with the tip position of the lead 62 and the tip position of the lead 62 can be grasped.
  • the mark preferably has a shape and color that can be easily identified by image processing, and examples thereof include a circle, an ellipse, a rectangle, a polygon, and a star.
  • the reference portion may be a combination of two or more of the mark, the tip surface, and the side portion of the member.
  • control device 50 has been described as having the function of the information processing device according to the present invention.
  • the present invention is not particularly limited thereto, and the control device 50 includes a processing unit separately from the control device 50 that controls the mounting process. Also good.
  • the control unit of the management computer 70 may have the function of the information processing apparatus of the present invention.
  • a plurality of control devices may be responsible for sharing the functions of the information processing apparatus of the present invention.
  • control device 50 obtains the interval between the reference portions 35 and 35 from the acquired positions of the reference portions 35 and 35, and the correct component gripper 30 is mounted using this interval. It may be determined whether the head 22 is attached. By doing so, it is possible to prevent erroneous mounting in advance by using an incorrect component gripper.
  • the present invention has been described as the mounting apparatus 11.
  • the present invention may be the control apparatus 50, the present invention may be the component gripping tool 30, and the present invention may be an information processing method or the mounting apparatus 11.
  • the present invention may be a control method, or the present invention may be a program that causes a computer to execute the processing described above.
  • the present invention can be used for a mounting apparatus that arranges components on a substrate.
  • 10 mounting system 11 mounting device, 12 substrate transport unit, 13 mounting unit, 15 parts camera, 18 tape, 20 head moving unit, 22 mounting head, 23 Z axis motor, 30, 30B, 30C component gripper, 31 mounting base , 32 fixed base, 33 connection plate, 34, 34B positioning gripping part, 35, 35B reference part, 36 groove part, 37a-37f mark, 38 pressing part, 40 parts supply unit, 41 transfer part, 42 support plate, 43 push-up part 44 bending plate, 45 cutting part, 50 control device, 51 CPU, 60, 60B parts, 61 main body part, 62 lead, 70 management computer, B reference position, S substrate.

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Abstract

制御装置（５０）は、部品（６０）を基板（Ｓ）に実装する実装装置（１１）に用いられる情報処理装置として構成されている。制御装置（５０）は、部品（６０）を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と位置決め把持部に把持された部品（６０）の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部とを有する部品把持具により部品（６０）が把持された状態の少なくとも基準部を含む画像を取得し、取得した画像に基づいて基準部の位置を取得し、取得した基準部の位置との相対位置に基づいて部品（６０）の位置を取得する。

Description

情報処理装置、実装装置、情報処理方法及び部品把持具
　本発明は、情報処理装置、実装装置、情報処理方法及び部品把持具に関する。
　従来、実装装置としては、例えば、コネクタ部品を有するリードの長手方向の限られた１部分に、リードの長手方向と直交する方向から水平な光を当て、リードの先端を光らせてリードの位置を検出するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、リードの位置を迅速に検出することができる。
特開２００２－２８０７９９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の実装装置では、リードの位置を迅速に検出することができるとしているものの、リードの高さやリード先端の形状などが変化するとリードの先端を確実に検出することができない場合があった。
　本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、把持された部品の位置をより確実に取得することができる情報処理装置、実装装置、情報処理方法及び部品把持具を提供することを主目的とする。
　本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
　本発明の情報処理装置は、
　部品を基板に実装する実装装置に用いられる情報処理装置であって、
　前記部品を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と前記位置決め把持部に把持された前記部品の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部とを有する部品把持具により前記部品が把持された状態の少なくとも前記基準部を含む画像を取得し、前記取得した画像に基づいて前記基準部の位置を取得し、前記取得した基準部の位置との前記相対位置に基づいて前記部品の位置を取得する処理部、
　を備えたものである。
　この装置では、位置決め把持部に把持された部品の画像を取得し、その画像にある部品自体ではなく、その部品を位置決めして把持する位置決め把持部と基準部との相対位置で部品の位置を取得する。したがって、この装置では、部品の撮像状態に依存することなく部品の位置を取得することが可能であり、把持された部品の位置をより確実に取得することができる。
　本発明の情報処理装置において、前記部品は、リードを有し、前記処理部は、前記部品の位置として前記リードの位置を取得するものとしてもよい。この装置では、部品のリードの位置をより確実に取得することができる。このため、この装置を利用した実装装置では、例えば、リードを挿入して部品を実装する際のリード部品の挿入率をより向上することができる。この情報処理装置において、前記部品は、リードと該リードが配設された本体とを有し、前記部品把持具は、前記位置決め把持部が前記リードを収容して位置決めする溝部を有し、該溝部に前記リードが嵌まることにより前記部品を把持するものとしてもよい。この装置では、溝部を用いることにより、部品を位置決めして把持しやすい。
　あるいは、本発明の情報処理装置において、前記部品は、本体を有し、前記部品把持具は、前記本体を４方向から把持する位置決め把持部により前記部品を位置決めして把持するものとしてもよい。この装置では、本体を４方向から把持することにより位置決めすることができる。
　本発明の情報処理装置において、前記基準部は、前記位置決め把持部の先端面及び前記部品把持具に設けられたマークのうち少なくとも一方であるものとしてもよい。この装置では、位置決め把持部の先端面やマークを用いることによって、把持された部品の位置をより確実に取得することができる。
　本発明の情報処理装置において、前記基準部は、背景と異なる色であるものとしてもよい。この装置では、基準部を認識しやすい。ここで、「背景」とは、撮像した画像での基準部の周囲の領域をいうものとする。
　本発明の実装装置は、
　前記部品を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と前記位置決め把持部に把持された前記部品の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部とを有する部品把持具を装着する実装ヘッドと、
　上述したいずれかに記載の情報処理装置と、
　前記情報処理装置により取得された前記部品把持具に把持された前記部品の位置を用いて前記実装ヘッドに前記部品を前記基板へ実装させる制御部と、
　を備えたものである。
　この実装装置は、把持された部品の位置をより確実に取得することができる。また、この実装装置は、上述した情報処理装置のいずれかを備えるため、それに応じた効果を得ることができる。また、この実装装置では部品をより確実に基板へ実装することができる。
　本発明の情報処理方法は、
　部品を基板に実装する実装装置に用いられる情報処理方法であって、
（ａ）前記部品を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と前記位置決め把持部に把持された前記部品の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部とを有する部品把持具により前記部品が把持された状態の少なくとも前記基準部を含む画像を取得するステップと、
（ｂ）前記取得した画像に基づいて前記基準部の位置を取得するステップと、
（ｃ）前記取得した基準部の位置との前記相対位置に基づいて前記部品の位置を取得するステップと、
　を含むものである。
　この方法では、上述した情報処理装置と同様に、把持された部品の位置をより確実に取得することができる。なお、この情報処理方法において、上述した情報処理装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した情報処理装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。
　本発明の部品把持具は、部品を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と、前記位置決め把持部に把持された前記部品の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部と、を有するものである。この部品把持具は、上述した情報処理装置に用いられることにより、把持された部品の位置をより確実に取得することができる。なお、この部品把持具において、上述した情報処理装置の部品把持具の種々の態様を採用してもよい。
実装システム１０の一例を表す概略説明図。 部品把持具３０及び部品供給ユニット４０の説明図。 部品把持具３０の斜視図。 実装処理ルーチンの一例を表すフローチャート。 部品６０の採取処理の説明図。 部品６０を把持していない部品把持具３０の説明図。 部品６０を把持している部品把持具３０の説明図。 別の部品把持具３０Ｂの説明図。 マーク３７ａ～３７ｆを有する部品把持具３０Ｃの説明図。
　本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、実装システム１０の一例を表す概略説明図である。図２は、部品把持具３０及び部品供給ユニット４０の説明図である。図３は、部品把持具３０の斜視図である。実装システム１０は、部品６０を基板Ｓに実装する処理に関する実装処理を実行するシステムである。この実装システム１０は、実装装置１１と、管理コンピュータ７０とを備えている。図１では、説明の便宜のため実装装置１１を１台のみ示している。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１に示した通りとする。
　実装装置１１は、図１～３に示すように、基板搬送ユニット１２と、実装ユニット１３と、パーツカメラ１５と、部品供給ユニット４０と、制御装置５０（図１参照）とを備えている。基板搬送ユニット１２は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板搬送ユニット１２は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。
　実装ユニット１３は、部品６０を部品供給ユニット４０から採取し、基板搬送ユニット１２に固定された基板Ｓへ配置するものである。実装ユニット１３は、ヘッド移動部２０と、実装ヘッド２２と、部品把持具３０とを備えている。ヘッド移動部２０は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド２２は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動部２０によりＸＹ方向へ移動する。実装ヘッド２２の下面には、部品把持具３０が取り外し可能に装着されている。実装ヘッド２２は、Ｚ軸モータ２３を内蔵しており、このＺ軸モータ２３によってＺ軸に沿って部品把持具３０の高さを調整する。
　パーツカメラ１５は、実装ヘッド２２に採取された部品６０を撮像するものであり、基板搬送ユニット１２の前方に配置されている。パーツカメラ１５は、撮像した画像を制御装置５０へ送信する。撮像された画像は、部品の形状の異常や採取した部品の位置ずれなどの判定に用いられる。
　部品把持具３０は、例えば、部品６０を把持して採取するメカニカルチャックとして構成されている。部品６０は、図２、３に示すように、円柱形の本体部６１と、円柱の両端に配設されたリード６２とを備えている。実装装置１１では、下方に折り曲げたリード６２を、基板Ｓに設けられた孔に挿入したのち、はんだにより固定する。ここでは、この部品６０を供給する部品供給ユニット４０と、部品６０を採取する部品把持具３０とを主たる一例として説明する。部品把持具３０は、図２、３に示すように、装着基部３１と、固定基部３２と、位置決め把持部３４と、基準部３５と（図３参照）、溝部３６と、押下部３８とを備えている。装着基部３１は、実装ヘッド２２の下面に装着されるものであり、下方に接続板３３が配設されている。固定基部３２は、その下面側に位置決め把持部３４が配設されている。この固定基部３２は、接続板３３の下面に移動不能にネジで固定されている。固定基部３２は、位置決め把持部３４の間隔を変更するよう、接続板３３の長手方向にスライド固定可能である。
　位置決め把持部３４は、部品６０を位置決めした状態で把持する一対の爪状の部材である。位置決め把持部３４は、リード６２を収容して位置決めする溝部３６を有している。この溝部３６は、一対の位置決め把持部３４の対向面に、位置決め把持部３４の長手方向に沿って上下方向に形成されたＶ字溝である。リード６２は、広がろうとするバネ力により、溝部３６の壁面に当接し、その先端は必ず所定の位置に位置決めされる（後述図７参照）。基準部３５は、部品６０の位置と所定の相対位置となる基準位置を表すものであり、位置決め把持部３４の先端面である。基準部３５は、例えば、パーツカメラ１５により撮像した画像の背景と異なる色である。ここで、背景とは、例えば、パーツカメラ１５により撮像した画像での基準部３５の周囲の領域、例えば、固定基部３２や、接続板３３、位置決め把持部３４の本体などである。部品把持具３０では、この背景が低輝度（例えば灰色や黒など）に配色され、基準部３５が高輝度（例えば、白や黄色など）に配色されている。なお、基準部３５は、認識しやすいよう背景との間にコントラストを有するものとすればよく、背景を高輝度に配色し、基準部３５を低輝度に配色してもよい。この部品把持具３０は、位置決め把持部３４の溝部３６にリード６２が嵌まることにより部品６０を位置決めすると共に、リード６２のバネ力によって落下しないよう部品６０を把持する。
　部品供給ユニット４０は、複数のリールを備え、実装装置１１の前側に着脱可能に取り付けられている。各リールには、テープが巻き付けられ、テープの表面には、複数の部品がテープの長手方向に沿って保持されている。部品６０は、図２に示すように、直線状のリード６２，６２の先端がテープ１８，１８に固定されている。このテープ１８は、リールから後方に向かって巻きほどかれ、部品６０が露出した状態で、部品把持具３０で採取される採取位置に移送部４１によって送り出される。
　部品６０を供給する部品供給ユニット４０は、図２に示すように、移送部４１と、支持板４２と、押上部４３と、曲げ板４４と、切離部４５とを備えている。移送部４１は、図示しないギアとスプロケットによりテープ１８を送り出す機構である。支持板４２は、本体部６１の両脇でリード６２を支持して部品６０を上方に持ち上げる板状の部材である。この支持板４２は、上部中央にリード６２が嵌まる切欠きを有している。押上部４３は、支持板４２，４２の間に配設されており、本体部６１を下方から押し上げる部材である。曲げ板４４は、部品供給ユニット４０の筐体に固定されており、リード６２が通過可能な切欠きを支持板４２に面する側に有している。曲げ板４４は、支持板４２及び押上部４３に支持されて部品６０が下方から押し上げられると、曲げ板４４の切欠きをリード６２が通過しつつ支持板４２を支点としてリード６２を下方に折り曲げる。切離部４５は、テープ１８に固定されたリード６２の先端側を切り離す部材である。支持板４２、押上部４３及び切離部４５は、図示しない台座に配設されており、この台座と共に上下方向に移動する。
　制御装置５０は、図１に示すように、ＣＰＵ５１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。この制御装置５０は、基板搬送ユニット１２、実装ユニット１３、パーツカメラ１５及び部品供給ユニット４０へ制御信号を出力し、実装ユニット１３、パーツカメラ１５及び部品供給ユニット４０からの信号を入力する。また、制御装置５０には、基準部３５と部品６０（リード６２の先端）との相対位置関係に関する情報（例えば相対座標や距離など）が記憶されている。この制御装置５０は、部品６０が把持された状態の少なくとも基準部３５を含む画像を取得し、取得した画像に基づいて基準部３５の位置を取得し、取得した基準部３５の位置との相対位置に基づいて部品６０の位置を取得する処理を行う。
　管理コンピュータ７０は、実装システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理コンピュータ７０は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等の入力装置と、各種情報を表示するディスプレイとを備えている。
　次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、具体的には、実装装置１１の実装処理について説明する。ここでは、部品把持具３０を用い、部品６０を実装する場合を主たる具体例として説明する。図４は、制御装置５０のＣＰＵ５１により実行される実装処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、制御装置５０の記憶部に記憶され、作業者による開始指示により実行される。このルーチンを開始すると、制御装置５０のＣＰＵ５１は、まず、実装ヘッド２２の位置を補正するタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１００）。このタイミングとしては、例えば、装置起動時や、テープ１８の交換後、エラー停止後の再始動時などが挙げられる。位置補正タイミングであるときには、ＣＰＵ５１は、部品６０を部品把持具３０に採取させて、採取した部品６０をパーツカメラ１５の基準撮像位置へ移動させる（ステップＳ１１０）。
　ここで、部品供給ユニット４０から部品把持具３０が部品６０を採取する動作について説明する。図５は、部品６０の採取処理の説明図である。採取処理では、部品供給ユニット４０は、移送部４１によりテープ１８に保持された最先端の部品６０を支持板４２及び押上部４３の上方へ移動させる（図５（ａ））。なお、支持板４２、押上部４３及び切離部４５の初期位置は、テープ１８よりも下方である。次に、部品供給ユニット４０は、支持板４２、押上部４３及び切離部４５を上方へ移動させる。すると、部品６０は、テープ１８から切り離されると共に、曲げ板４４の切欠部をリード６２が通過しつつ、曲げ板４４に押さえられたリード６２が支持板４２を支点として下方に折り曲げられる（図５（ｂ））。続いて、ＣＰＵ５１は、リード６２が折り曲げられた部品６０の上方へ部品把持具３０を移動させたのち部品把持具３０を下降させ（図５（ｃ））、位置決め把持部３４の溝部３６にリード６２を導き、位置決め把持部３４に部品６０を把持させる。なお、部品供給ユニット４０は、支持板４２の上昇前に部品６０の採取位置に部品把持具３０を配置させておき、リード６２の折り曲げと共に部品６０を位置決め把持部３４に把持させてもよい。
　部品把持具３０がパーツカメラ１５上の基準撮像位置へ移動すると、ＣＰＵ５１は、少なくとも基準部３５を含む画像をパーツカメラ１５に撮像させる（ステップＳ１２０）。次に、ＣＰＵ５１は、撮像画像に部品６０があるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。即ち、ＣＰＵ５１は、部品把持具３０が部品６０を採取できているか否かを判定する。この判定は、例えば、部品６０が存在するはずの領域の画素値が部品６０の画素値であるか、接続板３３の画素値であるかに基づいて行うことができる。図６は、部品６０を把持していない部品把持具３０の説明図である。図７は、部品６０を把持している部品把持具３０の説明図である。撮像画像は、例えば、部品６０がなければ図６に示した画像となり、部品６０があれば図７に示した画像となる。撮像画像に部品６０がないときには、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１１０以降の処理を実行させる。このとき、ＣＰＵ５１は、エラー表示して実装処理を停止させてもよい。一方、ステップＳ１３０で撮像画像に部品６０があるときには、基準部３５の位置を取得する（ステップＳ１４０）。この処理では、例えば、基準部３５が存在するはずの領域に対して二値化処理を行い、各画素の画素値の変位によりエッジ検出し、基準部３５に該当する画素値の領域を抽出し、基準部３５の位置（座標）を取得するものとしてもよい。
　続いて、ＣＰＵ５１は、取得した基準部３５の位置との相対位置に基づいて部品６０の位置を取得する（ステップＳ１５０）。ここでは、ＣＰＵ５１は、部品６０の位置として、リード６２（先端面）の位置を取得するものとする。部品６０は、位置決め把持部３４の溝部３６にリード６２がはめ込まれて位置決め把持部３４に把持される。また、基準部３５は、位置決め把持部３４の先端面である。これらの関係により、基準部３５と部品６０（リード６２）との相対位置関係は、予め定められたものであるから、基準部３５の位置からリード６２の先端面の位置を求めることができる。次に、ＣＰＵ５１は、取得したリード６２の位置と、正規の基準位置Ｂ（図７参照）との相対位置に基づいて位置ずれ量を検出し、この位置ずれを矯正するための、実装ヘッド２２の位置を補正する補正値を設定する（ステップＳ１６０）。ＣＰＵ５１は、例えば、図７における、Ｘ軸方向の位置ずれ量ｘと、Ｙ軸方向の位置ずれ量ｙとを矯正する補正値を設定する。
　ステップＳ１６０のあと、又は、ステップＳ１００で位置補正タイミングでないときには、ＣＰＵ５１は、設定されている位置ずれの補正値を用いて、部品６０の実装処理を行う（ステップＳ１７０）。実装処理では、ＣＰＵ５１は、以下の処理を行う。まず、ＣＰＵ５１は、部品把持具３０に部品６０が把持されていない場合は、ステップＳ１１０～Ｓ１３０の処理を行い、部品供給ユニット４０から部品６０を採取する。次に、ＣＰＵ５１は、部品６０を基板Ｓへ実装する位置まで実装ヘッド２２を移動させ、Ｚ軸モータ２３を駆動して部品把持具３０を下降させ、更に押下部３８を下降させて基板Ｓ上に部品６０を挿入配置させる。そして、ＣＰＵ５１は、基板Ｓへの部品６０の実装がすべて終了したか否かを判定し（ステップＳ１８０）、実装処理が終了していないときには、ステップＳ１００以降の処理を実行させる。一方、実装処理が終了したときには、そのままこのルーチンを終了する。
　ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の制御装置５０が本発明の処理部及び情報処理装置に相当し、部品把持具３０が部品把持具に相当し、位置決め把持部３４が位置決め把持部に相当し、基準部３５が基準部に相当する。なお、本実施形態では、実装装置１１の動作を説明することにより本発明の情報処理方法の一例も明らかにしている。
　以上説明した実施形態の実装装置１１によれば、位置決め把持部３４に把持された部品６０の画像を取得し、その画像にある部品６０自体ではなく、その部品６０を位置決めして把持する位置決め把持部３４と基準部３５との相対位置関係により部品６０の位置を取得する。一般的に、リード６２の基板Ｓへの挿入性を高めようとした場合、リード６２の先端の検出精度を高めることが考えられる。しかしながら、撮像画像においては、リード６２の先端面が平面でない場合や先端面の高さ位置が一定にならない場合などがあり、高い精度でリード６２の先端面を撮像画像から特定することは困難である。この実装装置１１では、基準部３５の位置を用いることにより、部品６０の撮像状態に依存することなく部品６０の位置を取得することが可能であるため、把持された部品６０の位置をより確実に取得することができる。
　また、実装装置１１は、基準部３５の位置に基づいてリード６２の位置をより確実に取得することができ、リード６２を基板Ｓに挿入して部品６０を実装する際のリード部品の挿入率をより向上することができる。更に、実装装置１１は、部品把持具３０の位置決め把持部３４がリード６２を収容して位置決めする溝部３６を有し、この溝部３６にリード６２が嵌まることにより部品６０を把持するため、溝部３６により、部品６０を位置決めして把持しやすい。更にまた、基準部３５は、位置決め把持部３４の先端面であるため、位置決め把持部３４の先端面を用いることによって、把持された部品６０の位置をより確実に取得することができる。そして、制御装置５０は、基準部３５が背景である接続板３３などと異なる色であるため、基準部３５を認識しやすい。そしてまた、実装装置１１は、把持された部品６０の位置をより確実に取得することができるため、部品６０をより確実に基板Ｓへ実装することができる。
　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　例えば、上述した実施形態では、部品把持具３０は、本体部６１とリード６２とを備える部品６０を把持するものとして説明したが、部品を位置決めした状態で把持することができれば、特にこれに限定されない。例えば、位置決め把持部３４は、溝部３６以外の構造で部品６０を位置決めして把持するものとしてもよい。あるいは、部品は、リード６２を有していなくてもよいし、位置決め把持部３４は、溝部３６を有していなくてもよい。このとき、図８に示すように、部品６０Ｂは、本体６１を有し、部品把持具３０Ｂは、本体６１を４方向から把持する位置決め把持部３４Ｂにより部品６０Ｂを位置決めして把持するものとしてもよい。図８は、別の部品把持具３０Ｂの説明図である。部品把持具３０Ｂは、位置決め把持部３４Ｂの先端に基準部３５Ｂを有している。この部品把持具３０Ｂでは、本体を４方向から把持することにより位置決めすることができる。
　上述した実施形態では、基準部３５は、位置決め把持部３４の先端面としたが、画像認識により位置を特定できる部分であれば特にこれに限定されず、例えば、位置決め把持部３４の先端面のいずれか１以上の辺部分としてもよい。あるいは、部品把持具３０において、基準部３５は、部品把持具３０のいずれかの場所に設けられたマークとしてもよい。図９は、基準部としてのマーク３７ａ～３７ｆを有する部品把持具３０Ｃの説明図である。この部品把持具３０Ｃは、位置決め把持部３４の先端面に円形のマーク３７ａ～３７ｆを有する。なお、リード６２の先端位置との相対位置関係を有し、このリード６２の先端位置を把握可能とするものとすれば、マークの位置、個数は特に限定されず、例えば、各位置決め把持部３４には、マーク３７ａ～３７ｃのうち１以上と、マーク３７ｄ～３７ｆのうち１以上とを有するものとすればよい。この実装装置では、マークを用いることによって、把持された部品の位置をより確実に取得することができる。マークとしては、画像処理で識別しやすい形状及び色彩であることが好ましく、例えば、円形、楕円形、矩形、多角形、星形などが挙げられる。なお、基準部は、例えば、マーク、先端面及び部材の辺部分のうち２以上の組み合わせとしてもよい。
　上述した実施形態では、制御装置５０が本発明の情報処理装置の機能を有するものとして説明したが、特にこれに限定されず、実装処理を制御する制御装置５０とは別に処理部を備えるものとしてもよい。あるいは、管理コンピュータ７０の制御部が本発明の情報処理装置の機能を有するものとしてもよい。また、複数の制御装置が本発明の情報処理装置の機能を分担して担当するものとしてもよい。
　上述した実施形態では説明しなかったが、例えば、制御装置５０は、取得した基準部３５，３５の位置から基準部３５，３５の間隔を求め、この間隔を用いて正しい部品把持具３０が実装ヘッド２２に装着されているか否かを判定するものとしてもよい。こうすれば、誤った部品把持具を使用することによる誤実装を事前に防止することができる。
　上述した実施形態では、本発明を実装装置１１として説明したが、本発明を制御装置５０としてもよいし、本発明を部品把持具３０としてもよいし、本発明を情報処理方法や実装装置１１の制御方法としてもよいし、本発明を上述した処理をコンピュータが実行するプログラムとしてもよい。
　本発明は、部品を基板上に配置する実装装置に利用可能である。
１０　実装システム、１１　実装装置、１２　基板搬送ユニット、１３　実装ユニット、１５　パーツカメラ、１８　テープ、２０　ヘッド移動部、２２　実装ヘッド、２３　Ｚ軸モータ、３０，３０Ｂ，３０Ｃ　部品把持具、３１　装着基部、３２　固定基部、３３　接続板、３４，３４Ｂ　位置決め把持部、３５，３５Ｂ　基準部、３６　溝部、３７ａ～３７ｆ　マーク、３８　押下部、４０　部品供給ユニット、４１　移送部、４２　支持板、４３　押上部、４４　曲げ板、４５　切離部、５０　制御装置、５１　ＣＰＵ、６０，６０Ｂ　部品、６１　本体部、６２　リード、７０　管理コンピュータ、Ｂ　基準位置、Ｓ　基板。

Claims (9)

  1. 　部品を基板に実装する実装装置に用いられる情報処理装置であって、
    　前記部品を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と前記位置決め把持部に把持された前記部品の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部とを有する部品把持具により前記部品が把持された状態の少なくとも前記基準部を含む画像を取得し、前記取得した画像に基づいて前記基準部の位置を取得し、前記取得した基準部の位置との前記相対位置に基づいて前記部品の位置を取得する処理部、
    　を備えた情報処理装置。
  2. 　前記部品は、リードを有し、
    　前記処理部は、前記部品の位置として前記リードの位置を取得する、請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記部品は、リードと該リードが配設された本体とを有し、
    　前記部品把持具は、前記位置決め把持部が前記リードを収容して位置決めする溝部を有し、該溝部に前記リードが嵌まることにより前記部品を把持する、請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 　前記部品は、本体を有し、
    　前記部品把持具は、前記本体を４方向から把持する位置決め把持部により前記部品を位置決めして把持する、請求項１に記載の情報処理装置。
  5. 　前記基準部は、前記位置決め把持部の先端面及び前記部品把持具に設けられたマークのうち少なくとも一方である、請求項１～４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  6. 　前記基準部は、背景と異なる色である、請求項１～５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  7. 　前記部品を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と前記位置決め把持部に把持された前記部品の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部とを有する部品把持具を装着する実装ヘッドと、
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
    　前記情報処理装置により取得された前記部品把持具に把持された前記部品の位置を用いて前記実装ヘッドに前記部品を前記基板へ実装させる制御部と、
    　を備えた実装装置。
  8. 　部品を基板に実装する実装装置に用いられる情報処理方法であって、
    （ａ）前記部品を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と前記位置決め把持部に把持された前記部品の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部とを有する部品把持具により前記部品が把持された状態の少なくとも前記基準部を含む画像を取得するステップと、
    （ｂ）前記取得した画像に基づいて前記基準部の位置を取得するステップと、
    （ｃ）前記取得した基準部の位置との前記相対位置に基づいて前記部品の位置を取得するステップと、
    　を含む情報処理方法。
  9. 　部品を位置決めした状態で把持する位置決め把持部と、前記位置決め把持部に把持された前記部品の位置と所定の相対位置となる基準位置を表す基準部と、を有する部品把持具。
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