元件拍摄用相机及元件安装机转让专利
申请号 : CN201880098031.1
文献号 : CN112840752B
文献日 : 2022-05-13
发明人 : 田中丸重典 , 大木秀晃
申请人 : 株式会社富士
摘要 :
权利要求 :
1.一种元件拍摄用相机,具备:多个照明单元,对元件照射发光器件的光;
拍摄单元,对被照射了光的所述元件进行拍摄;及照明单元控制部,对应每个所述照明单元进行设置,所述照明单元控制部在从与所述照明单元控制部不同的上位单元输入包括点亮指示脉冲的点亮指示信号时,从所述点亮指示信号所包含的所述点亮指示脉冲的上升沿起,使所述发光器件点亮对所述点亮指示脉冲的脉冲宽度时间乘以对应每个所述照明单元设定的常数而计算出的点亮时间。
2.根据权利要求1所述的元件拍摄用相机,其中,所述照明单元控制部在从所述点亮指示信号所包含的所述点亮指示脉冲的上升沿起使所述发光器件点亮所述点亮时间时,使所述发光器件从所述点亮指示脉冲的上升沿点亮至下降沿,并且对所述脉冲宽度时间进行计测,对计测出的所述脉冲宽度时间乘以所述常数而计算出所述点亮时间,使所述发光器件从所述下降沿继续点亮至经过由所述点亮时间减去所述脉冲宽度时间而得到的剩余时间为止。
3.根据权利要求1或2所述的元件拍摄用相机,其中,所述常数根据每个所述照明单元的特性来设定,或根据每个所述照明单元的特性和所述拍摄单元的特性来设定。
4.根据权利要求3所述的元件拍摄用相机,其中,所述特性是亮度的要素。
5.根据权利要求4所述的元件拍摄用相机,其中,所述多个照明单元至少包括照明色为红色的照明单元和照明色为蓝色的照明单元,所述红色的照明单元控制部在输入所述点亮指示信号时,从所述点亮指示信号所包含的所述点亮指示脉冲的上升沿起,使所述发光器件点亮对所述点亮指示脉冲的脉冲宽度时间乘以与红色对应的常数而计算出的点亮时间,所述蓝色的照明单元控制部在输入所述点亮指示信号时,从所述点亮指示信号所包含的所述点亮指示脉冲的上升沿起,使所述发光器件点亮对所述点亮指示脉冲的脉冲宽度时间乘以与蓝色对应的比红色的常数大的值的常数而计算出的点亮时间。
6.一种元件安装机,具备安装机控制器,所述安装机控制器控制保持部及零件相机,以使在所述保持部保持了从元件供给部供给的元件后所述保持部经由所述零件相机的拍摄区域移动至基板的预定位置并释放所述元件,所述零件相机是权利要求1~5中任一项所述的元件拍摄用相机,所述安装机控制器是所述上位单元。
说明书 :
元件拍摄用相机及元件安装机
技术领域
背景技术
单元经由请求信号(点亮指示信号)对于照明单元请求闪光脉冲。闪光脉冲在脉冲宽度调制
器内对应每个照明单元单独地形成。闪光脉冲的强度和脉冲期间对应(LED的点亮时间)在
参数存储器中对应每个照明单元进行归档。由此,能够不需要脉冲产生电路的基于手动的
调整等而通过软件的简单的方法实施照明单元的参数的适合化和变更。
发明内容
来变更照明单元的点亮时间。
置,上述照明单元控制部在从与上述照明单元控制部不同的上位单元输入包括点亮指示脉
冲的点亮指示信号时,从上述点亮指示信号所包含的上述点亮指示脉冲的上升沿起,使上
述发光器件点亮对上述点亮指示脉冲的脉冲宽度时间乘以对应每个上述照明单元设定的
常数而计算出的点亮时间。
亮指示脉冲的上升沿起,使发光器件点亮对点亮指示脉冲的脉冲宽度时间乘以对应每个照
明单元设定的常数而计算出的点亮时间。此处,点亮指示脉冲的脉冲宽度时间是表示上位
单元需要多少光量的指标。照明单元控制部对该脉冲宽度时间乘以对应每个照明单元设定
的常数而计算出点亮时间。因此,根据本公开的元件拍摄用相机,能够使用输出点亮指示信
号的上位单元所需的光量容易地设定每个照明单元的点亮时间。
附图说明
具体实施方式
元件安装机10的控制相关的结构的框图。此外,在本实施方式中,左右方向(X轴)、前后方向
(Y轴)及上下方向(Z轴)如图1所示那样。
的前后隔开间隔设置。输送带22、22成为环状地架设于在支承板20、20的左右设置的驱动轮
及从动轮。基板16载置在一对输送带22、22的上表面并从左向右被搬运。该基板16能够从下
表面侧由多个立设的支承销23支承。因此,基板搬运装置18也发挥作为基板支承装置的作
用。
件30的前表面设置有在左右方向上延伸的上下一对导轨28、28。X轴滑动件26以能够滑动的
方式安装于该导轨28、28。对于头24而言,伴随着X轴滑动件26在左右方向上移动而在左右
方向上移动,伴随着Y轴滑动件30在前后方向上移动而在前后方向上移动。此外,各滑动件
26、30分别由驱动马达26a、30a(参照图3)驱动。另外,头24内置Z轴马达34,并通过Z轴马达
34调整在沿着Z轴延伸的滚珠丝杠35安装的吸嘴37的高度。并且,头24内置使吸嘴37绕轴旋
转的Q轴马达36(参照图3)。
供给停止或者被供给正压时将元件吸附解除。吸嘴37从头24的主体底面向下方突出。另外,
通过利用Z轴马达34使吸嘴37沿着Z轴方向升降,从而调整被吸嘴37吸附的元件的高度。通
过利用Q轴马达36使吸嘴37旋转,从而调整被吸嘴37吸附的元件的朝向。
像。如图2所示,零件相机40具备照明部41和拍摄部51。
的碗状的构件。对于壳体42而言,与下表面的开口相比上表面的开口更大,成为随着从下表
面朝向上表面而内部空间变大的趋势的形状。连结部43是连结壳体42和拍摄部51的筒状的
构件。落射照明单元44具有多个作为发光器件的LED45。LED45的点亮由落射照明单元44具
备的落射控制部50(参照图3)控制。半透半反镜46使来自落射照明单元44的LED45的水平方
向的光向上方反射。另外,半透半反镜46使来自上方的光朝向拍摄部51透过。多层照明部47
具备上层照明单元47a、中层照明单元47b、下层照明单元47c。上层照明单元47a具有多个
LED48a,中层照明单元47b具有多个LED48b,下层照明单元47c具有多个LED48c。LED48a~
48c均向从光轴51a倾斜的方向照射光。对于LED48a~48c的照射方向的从光轴51a倾斜的倾
斜角而言,LED48a最大,LED48c最小。LED48a几乎在水平方向上照射光。在本实施方式中,上
层照明单元47a的LED48a是蓝色LED,中层照明单元47b的LED48b、下层照明单元47c的
LED48c及落射照明单元44的LED45是红色LED。LED48a的点亮由上层照明单元47a具备的上
层控制部49a(参照图3)控制,LED48b的点亮由中层照明单元47b具备的中层控制部49b(参
照图3)控制,LED48c的点亮由下层照明单元47c具备的下层控制部49c(参照图3)控制。落射
控制部50、上层、中层及下层控制部49a~49c能够利用例如PLD(可编程逻辑器件)等。
反射后的光透过半透半反镜46而到达拍摄部51时,拍摄部51接受该光并生成拍摄图像。
收容有元件。这些元件由覆盖带的表面的膜保护。这样的带从带盘朝向后方放卷,在供料器
部74中膜被剥落而成为元件露出的状态。该露出的状态的元件由吸嘴37吸附。带盘单元70
的动作由供料器控制器76(参照图3)控制。
26a、Y轴滑动件30的驱动马达30a、头24的Z轴马达34、Q轴马达36、零件相机40的拍摄部51及
吸嘴37的未图示的压力供给源输出驱动信号。另外,控制装置60输入来自零件相机40的拍
摄部51的拍摄图像。控制装置60与带盘单元70的供料器控制器76、零件相机40的各控制部
49a~49c、50以能够进行双方向通信的方式连接。此外,虽未图示,但在各滑动件26、30装备
有未图示的位置传感器,控制装置60输入来自上述的位置传感器的位置信息,并且控制各
滑动件26、30的驱动马达26a、30a。
有多个元件的基板16。生产任务是决定在元件安装机10中将哪个元件以怎样的顺序装配于
哪个基板16、而且向几个基板16进行元件的安装等的信息。图4是元件安装处理的流程图。
CPU61在开始图4的元件安装处理时,首先,使吸嘴37吸附元件(S100)。具体而言,CPU61以使
吸嘴37与由带盘单元70送出至预定的元件供给位置的元件对置的方式控制各部,为了使吸
嘴37吸附预定的元件供给位置的元件而对吸嘴37供给负压。接着,CPU61执行元件拍摄处理
(S200)。具体而言,CPU61使被吸嘴37吸附的元件向零件相机40的上方的拍摄区域移动,并
通过零件相机40拍摄该元件。针对该元件拍摄处理的详情将后述。接着,CPU61根据所得到
的元件的图像,识别元件相对于吸嘴37的中心的位置(S300)。接着,CPU61将由吸嘴37吸附
的元件安装于基板16(S400)。具体而言,CPU61考虑元件相对于吸嘴37的中心的位置而以使
元件配置于基板16的预定位置的正上方的方式控制各部,并以使吸嘴37在该位置释放元件
的方式对吸嘴37供给正压。CPU61通过重复执行这样的元件安装处理,在基板16上安装预先
决定的数量及种类的元件。
对应关系的表格(参照表1)读出并获取与被吸嘴37吸附的元件对应的点亮光(S210)。例如,
BGA封装90是在主体的下表面以格子状形成有多个球状端子并且形成有铜的布线图案的元
件。在对该BGA封装90的球状端子进行拍摄的情况下,若通过红色光拍摄则除了球状端子之
外还映入有布线图案而成为图像处理错误(参照图6)。但是,若通过蓝色光拍摄则能够避免
布线图案的映入,因此不会产生图像处理错误(参照图7)。因此,相对于BGA封装90的点亮色
设定为蓝色光。在对BGA封装90的球状端子进行拍摄的情况下,期望蓝色光仅从侧射光源照
射。此外,图6及图7的环状的明亮的圆是球状端子。LGA封装是在主体的底面埋入有平面电
极的元件(不具有铜的布线图案),与其对应的点亮光设定为红色光。小引出线封装(SOP)是
在主体的两侧面形成有多个引脚的元件,与其对应的点亮光设定为蓝色光及红色光。
对于拍摄部51的快门打开的时间(拍摄时间)而相同的点亮指示脉冲Ps以等间隔多次(图8
中三次)产生的信号。为了使发光器件发光而需要瞬间流动有大电流,发光后需要进行充电
而为下一次的点亮作准备。若假设相对于拍摄时间仅产生一次点亮指示脉冲,则装置大型
化,但此处,通过相对于拍摄时间多次产生点亮指示脉冲Ps而实现装置的小型化。点亮指示
脉冲Ps的脉冲宽度时间Ts即点亮指示脉冲Ps的从上升沿至下降沿为止的时间是表示控制
装置60需要多少光量的指标。通常,拍摄时间是msec等级,点亮指示脉冲Ps的脉冲宽度时间
Ts是μsec等级。例如,若这次获取到的点亮光所包含的照明色为红色光,则CPU61向中层控
制部49b、下层控制部49c及落射控制部50输出点亮指示信号。另一方面,若这次获取到的点
亮光所包含的照明色为蓝色光,则CPU61向上层控制部49a输出点亮指示信号。若这次获取
到的点亮光所包含的照明色为红色光和蓝色光双方,则CPU61向所有控制部49a~49c、50输
出点亮指示信号。接着,CPU61使拍摄部51拍摄被点亮光照射的元件(S230)。由拍摄部51拍
摄到的图像存储于存储部63。
以下不区别各控制部49a~49c、50而仅通称为“控制部”进行说明。
方面,若在S310中检测到点亮指示脉冲Ps的上升沿,则控制部使与该控制部对应的照明单
元的LED点亮(S320)。接着,控制部判定是否检测到点亮指示脉冲Ps的下降沿(S330),若没
有检测到则保持原样待机。另一方面,若在S330中检测到点亮指示脉冲Ps的下降沿,则控制
部使用未图示的计数器计测点亮指示脉冲Ps的从上升沿至下降沿为止的时间即脉冲宽度
时间Ts,并对该脉冲宽度时间Ts乘以对应每个照明色设定的常数而计算点亮时间,并根据
下降沿时刻计算剩余时间(=点亮时间‑脉冲宽度时间)(S340)。接着,控制部判定是否从点
亮指示脉冲Ps的下降沿时刻起经过了剩余时间(S350),若没有经过剩余时间则保持原样待
机并继续点亮。另一方面,若在S350中从点亮指示脉冲Ps的下降沿时刻起经过了剩余时间,
则控制部熄灭与该控制部对应的照明单元的LED(S360),返回S310。通过这样,从点亮指示
信号所包含的点亮指示脉冲Ps的上升沿,使LED点亮对脉冲宽度时间Ts乘以对应每个照明
单元设定的常数而计算出的点亮时间。具体而言,使LED从点亮指示脉冲Ps的上升沿点亮至
下降沿,并且使LED从点亮指示脉冲Ps的下降沿继续点亮至经过剩余时间为止。
光量小。在本实施方式中,红色的LED与点亮指示脉冲Ps上升匹配地点亮,与下降匹配地熄
灭。因此,红色的LED的点亮时间T1[sec]与脉冲宽度时间Ts相同,红色光的常数设定为1。另
一方面,将蓝色的LED的点亮时间T2[sec]设定为比红色的LED的点亮时间T1长,因此,蓝色
光的常数设定为比1大的数值(例如1.2或1.4)。通过像这样使蓝色的LED的点亮时间T2比红
色的LED的点亮时间T1长,从而能够使基于蓝色的LED的曝光量(亮度)与基于红色的LED的
曝光量相同。此外,常数预先存储于控制部的存储器,控制部根据需要从存储器读出常数并
使用。
上层、中层及下层照明单元47a~47c相当于照明单元,拍摄部51相当于拍摄单元,落射控制
部50和上层、中层及下层控制部49a~49c相当于照明单元控制部。另外,带盘单元70相当于
元件供给部,吸嘴37相当于保持部,控制装置60相当于安装机控制器。
点亮时间。即,控制装置60仅通过对于照明单元44、47a~47c输出共用的点亮指示信号,计
算分别适于各照明单元44、47a~47c的点亮时间并使它们点亮。因此,根据本实施方式的零
件相机40,能够使用控制装置60输出的点亮指示脉冲Ps的脉冲宽度时间Ts容易地设定每个
照明单元44、47a~47c的点亮时间。
时间‑脉冲宽度时间)。
举出相对于元件的照射角度等。另外,也可以根据拍摄部51的特性设定常数。作为拍摄部51
的特性,例如可举出透镜的亮度、光圈、拍摄器件(CCD等)的性能等。而且,也可以根据每个
照明单元44、47a~47c的一个以上的特性设定常数,也可以根据每个照明单元44、47a~47c
的一个以上的特性和拍摄部51的一个以上的特性设定常数。
镜或图像器件)变更脉冲宽度时间Ts。
光、UV光、IR光等)。
述发光器件从上述点亮指示脉冲的上升沿点亮至下降沿,并且对上述脉冲宽度时间进行计
测,对计测出的上述脉冲宽度时间乘以上述常数而计算出上述点亮时间,使上述发光器件
从上述下降沿继续点亮至经过由上述点亮时间减去上述脉冲宽度时间而得到的剩余时间
为止。这样,在点亮指示脉冲下降的时刻可知脉冲宽度时间,因此能够基于该脉冲宽度时间
计算点亮时间,并计算点亮时间的剩余时间(=点亮时间‑脉冲宽度时间)。
适于各照明单元的点亮时间。此处,作为特性,例如可举出亮度的要素等。作为亮度的要素,
例如,可举出照明色、相对于元件的照射角度等。另外,作为拍摄单元的特性,可举出透镜的
亮度、拍摄器件的性能等。
指示信号时,从上述点亮指示信号所包含的上述点亮指示脉冲的上升沿起,使上述发光器
件点亮对上述点亮指示脉冲的脉冲宽度时间乘以与红色对应的常数而计算出的点亮时间,
上述蓝色的照明单元控制部在输入上述点亮指示信号时,从上述点亮指示信号所包含的上
述点亮指示脉冲的上升沿起,使上述发光器件点亮对上述点亮指示脉冲的脉冲宽度时间乘
以与蓝色对应的比红色的常数大的值的常数而计算出的点亮时间。在使蓝色的照明单元和
红色的照明单元以相同的点亮时间点亮的情况下,通常,蓝色更加光量不足。因此,在蓝色
的照明单元中,使发光器件点亮对点亮指示脉冲的脉冲宽度时间乘以与蓝色对应的比红色
大的值的常数而计算出的点亮时间。通过这样,蓝色的照明单元也可得到与红色的照明单
元相同的光量。
零件相机的拍摄区域移动至基板的预定位置并释放上述元件,在上述元件安装机中,上述
零件相机是上述的任一种元件拍摄用相机,上述安装机控制器是上述上位单元。根据该元
件安装机,具备上述的任一种元件拍摄用相机,因此,得到与上述的任一种元件拍摄用相机
相同的效果。
28...导轨 30...Y轴滑动件 30a...驱动马达 32...导轨 34...Z轴马达 35...滚珠丝杠
36...Q轴马达 37...吸嘴 40...零件相机 41...照明部 42...壳体 43...连结部 44...
落射照明单元 45...LED 46...半透半反镜 47...多层照明部 47a...上层照明单元
47b...中层照明单元 47c...下层照明单元 48a~48c...LED 49a...上层控制部 49b...
中层控制部 49c...下层控制部 50...落射控制部 51...拍摄部 51a...光轴 60...控制
装置 61...CPU 63...存储部 65...输入输出接口 66...总线 70...带盘单元 72...带盘
74...供料器部 76...供料器控制器 90...BGA封装