专利名称：支承销识别方法、识别装置、丝网印刷装置和表面安装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及在印刷基板等的基板上涂敷膏状焊料之类的糊剂的丝网印刷装置、或在该基板上安装零件的表面安装机等，对基板从其背面侧用支承销支承而进行作业的装置中的所述支承销的识别方法及其识别装置，以及具有该支承销识别装置的丝网印刷装置和表面安装机。
背景技术：
在将电子元件安装在印刷基板的表面、背面上时，在安装流水线对基板的一侧表面进行印刷(涂敷糊剂)、安装电子元件，再由回流炉(reflow furnace)对电子元件进行导通固定等处理，然后使基板翻转，再在安装线上对该基板的另一侧表面进行印刷、安装和导通固定等处理。在对另一侧表面进行各种作业的丝网印刷装置和表面安装机等的装置中，由于要避开先前焊上的零件对基板进行支承，故在用立设有支承销的支承台(板)对基板从其背面侧(与作业面相反侧的面)进行支承的状态下，对基板进行各种处理。另外，电子元件在基板表面、背面上的安装，往往采用同一安装流水线，并通过进行工序调整来应对。因此，即使是仅在基板单面安装电子元件，在构成安装流水线的丝网印刷装置、分配器、对糊剂涂敷状态进行检查的检查装置、表面安装机和对电子元件的安装状态进行检查的安装检查装置等中，往往也用支承销对基板进行支承。
由于支承销的数目和排列是根据基板的尺寸和厚度、或在基板的背面有无先焊上的零件等各种条件而有所不同，故这类装置大多预先在支承台上设置矩阵状的定位孔，通过将支承销手动或自动地相对该定位孔进行插入和拔出，就可对应基板的种类等变更支承销的数目和配列。
另外，当支承销的排列调整产生错误时，为防止在该状态下继续进行作业，例如专利文献1(日本专利公开公报特开平11-340693)揭示了一种通过用搭载在元件安装用头部上的基板识别用照相机对支承销的排列进行图像识别，来识别排列调整后的支承销排列的表面安装机。
在表面安装机等中，为了应对近年来的多品种、少量生产而存在在工作中频繁进行支承销的排列调整的情况，为了提高生产效率，不仅对支承销的排列调整，而且对此后的销的识别也要求高效地进行。
然而，在上述专利文献1所揭示的现有装置中，由于直接使用对标在基板上的微小标记(基准标记fiducial mark)进行摄像的视野狭小的基板识别用照相机来对支承台上的定位孔一个一个拍摄，故支承销的图像识别要花费时间，且效率差。因此，需要改进这一情况。
另外，在表面安装机等中，由于新的尺寸的基板成为作业对象，或为了变更支承销的尺寸或排列间距而对支承台本身予以更换，故在这种场合，也必须相对于更换后的支承台高效地进行支承销的图像识别。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可通过高效地对支承销进行图像识别而提高基板生产效率的支承销识别方法及其装置。
为实现上述目的，本发明的支承销识别方法，利用将支承销可插入、拔出地插装在具有多个定位孔的支承板的所述定位孔中的基板支承机构的所述支承销，对基板进行支承而实施各种作业时，在执行上述作业前先对所述支承销的排列进行识别，该支承销识别方法为确定对应于所述支承板中作为作业对象的基板的尺寸的使用区域，使用具有可对互相接近的多个定位孔同时进行拍摄的视野，并可相对所述支承板作相对移动的拍摄装置，针对所述使用区域所包含的定位孔，对每进入所述视野的多个定位孔同时进行拍摄，通过从该图像中判别各定位孔中有无支承销，来识别所述使用区域内的支承销的排列。
采用这种方法，由于同时拍摄使用区域内所包含的定位孔中接近的多个定位孔，故可高效地对支承销的排列进行图像识别。
另一方面，本发明的支承销识别装置，对具有可将支承销拔出、插入地插装在设有多个定位孔的支承板的所述定位孔中的基板支承机构，并利用该基板支承机构的所述支承销对基板进行支承，以对该基板进行规定作业的作业装置中所安装的所述支承销的排列进行识别，该识别装置的特征在于，具有存储装置，对所述支承板的所述定位孔的排列信息和成为作业对象的基板的尺寸信息进行存储拍摄装置，相对所述支承板可作相对移动、且具有可对互相接近的多个所述定位孔同时进行拍摄的视野；分配装置，根据作为作业对象的基板的所述尺寸信息而提取所述支承板的使用区域，再将该使用区域进一步分配成与所述拍摄装置的视野相对应的多个单位区域；移动控制装置，使用于拍摄分配后的各单位区域的所述拍摄装置相对支承板作相对移动；以及销排列识别装置，根据由所述拍摄装置拍摄到的各单位区域的图像，对所述使用区域内的各单位孔中有无支承销进行判别，并从该判别结果来识别该使用区域内的支承销的排列。
采用该装置，根据基板的尺寸信息提取支承板的使用区域，再将该提取区域分配成与拍摄装置的视野相对应的单位区域。而且，由拍摄装置依次拍摄这些单位区域，就可同时拍摄各单位区域所包含的多个定位孔。因此，可良好地实施上述识别方法，可高效地拍摄多个定位孔，并可对支承销的排列进行图像识别。
在该识别装置中，较为理想的是，所述分配装置可对所述单位区域进行分配以使一个单位区域尽可能包含多个定位孔。
采用该结构，可尽量减少被分配的单位区域的数量。也就是说，由于可尽量减少拍摄装置的拍摄次数，故可更高效地识别支承销的排列。
另外，在上述各装置中，还可具有对被分配的单位区域的拍摄顺序进行设定的顺序设定装置，该顺序设定装置最好是将所述单位区域中一个单位区域设定为最初的拍摄区域，通过将拍摄装置相对于该单位区域的相对移动量尽可能小的单位区域设定为下一个拍摄区域，并通过依次将拍摄装置相对于先前被拍摄的单位区域的相对移动量尽可能小的单位区域设定为下一个拍摄区域，从而设定所述各单位区域的拍摄顺序。
采用该结构，拍摄各单位区域时的拍摄装置相对支承板的相对移动量予以减小。因此，可更高效地对支承销的排列进行图像识别。
另一方面，本发明的丝网印刷装置，具有将支承销可拔出插入地插装在具有多个定位孔的支承板的所述定位孔中的基板支承机构，在由该基板支承机构对基板进行支承的状态下，从重叠在该基板上的网版(mask sheet)的上方供给膏状焊料等糊剂，并利用刮板(squeegee)的运作将该糊剂扩散而涂敷在基板上，该丝网印刷装置的特征在于，具有所述的支承销识别装置，作为对插装在所述支承板上的支承销的排列进行图像识别的装置。
另外，本发明的表面安装机，具有将支承销可拔出插入地插装在具有多个定位孔的支承板的所述定位孔中的基板支承机构，在由该基板支承机构对基板进行支承的状态下，利用可移动的头部将元件搬运安装在该基板上，该表面安装机的特征在于，具有所述的支承销识别装置，作为对插装在所述支承板上的支承销的排列进行图像识别的装置。
采用这些丝网印刷装置和表面安装机，由于具有所述的支承销识别装置，故可高效地对基板支承机构中的支承销进行排列识别。例如，之后对支承板进行更换的场合、或生产新品种基板的场合，通过将更换后的支承板中的定位孔的排列信息或基板(新品种基板)的尺寸信息分别存储在所述存储部中，则不管任何场合，都可高效地对支承销的排列进行图像识别。
所述的表面安装机还可具有可相对基板支承机构作相对移动的头部单元，该头部单元上搭载有所述安装用头，且搭载有可对标在所述基板上的基板识别用标记进行拍摄的第1照相机、和由视野范围比该第1照相机宽大的照相机构成的作为所述拍摄装置的第2照相机。
采用该结构，可利用头部单元的移动使照相机(第2照相机)拍摄支承板上的定位孔。即，由于不设置使作为拍摄装置的第2照相机移动的特别结构，就可对支承板上进行扫描，故可实现合理的结构。
采用上述支承销识别方法和上述支承销识别装置，由于可对支承板中与基板尺寸对应的使用区域内所包含的定位孔同时拍摄多个，故可高效地对支承销的排列进行识别。尤其采用上述识别装置，可尽量减少拍摄装置的拍摄次数，还可尽量减小拍摄时的移动距离，故可更高效地识别支承销的排列。
另外，采用上述丝网印刷装置和上述表面安装机，由于具有上述支承销识别装置，故可高效地对支承销进行一系列的识别处理，其结果，就可提高基板的生产效率。
图1是表示本发明的丝网印刷装置(应用了本发明支承销识别装置的丝网印刷装置)的主视图。
图2是表示丝网印刷装置的俯视图。
图3是表示丝网印刷装置的控制系统的方框图。
图4是表示运算部的功能结构(与本发明相关部分的功能结构)的方框图。
图5是说明销识别用数据的制作处理顺序的流程图。
图6是说明销识别用数据的制作顺序的概念图，(a)是在支承板上分配使用区域和最初的单位区域的阶段，(b)是分配了第2个单位区域后的阶段。
图7是表示控制装置对丝网印刷装置进行运作控制的一例的流程图。
图8是表示本发明的表面安装机(应用了本发明支承销识别装置的表面安装机)的俯视图。
具体实施例方式
现根据附图来说明本发明的最佳实施形态的一例。
图1和图2概略表示本发明的丝网印刷装置(应用了本发明支承销识别装置的丝网印刷装置)，图1是该印刷装置的主视图，图2是该印刷装置的俯视图。为明确方向，图中表示了X轴、Y轴和Z轴。
这些图所示的丝网印刷装置(下面简称为印刷装置)，是将膏状焊料等糊剂涂敷在印刷基板W(下面简称为基板W)的规定位置上、并兼有对该涂敷状态进行检查的检查功能的装置，其具有框架10、网版15、印刷单元20、台单元30和拍摄装置40等。
所述框架10构成印刷装置的外框，具有基座11；立设在该基座11上表面四个角上的立柱12；二个上部框架13，其将所述立柱中沿Y轴方向排列的立柱的上部予以连接；以及横杆14，其沿X轴方向将所述上部框架13在比其长度方向中央部位稍靠近右侧的部位连接起来。另外，在该印刷装置中，该框架10的左半部分为印刷区域PA，包含所述横杆14的右半部分为检查区域CA。
所述网版15是具有与印刷图形对应的开口部分的金属薄板，在印刷区域PA中装拆可能地固定在上部框架13上。该网版15在被组装在未图示的附属装置上的状态下，卡止脱开可能地与上部框架13的卡止部卡止，可根据基板W的种类进行更换。
所述印刷单元20具有左右一对刮板21和对刮板21进行升降驱动的气缸22等，并配设在所述网版15的上方。
所述印刷单元20与移动机构连接，该移动机构由进给丝杆24和驱动它的伺服电动机25构成，通过所述电动机25的驱动，印刷单元20就沿固定在上部框架13上的导轨23向Y轴方向移动。
所述台单元30在印刷区域PA中被设在网版15的下方，并具有多层结构，从下侧开始依次为Y轴台31、X轴台32、R轴台33、升降台34和基板支承机构35。
所述Y轴台31与移动机构连接，该移动机构由进给丝杆31a和驱动它的伺服电动机61构成，通过所述电动机61的驱动，所述Y轴台31就沿固定在基座11的导轨31b向Y轴方向移动，通过该移动而使台单元30一体地在该图中实线所示的印刷区域PA内的作业位置和双点划线所示的检查区域CA内的作业位置之间进行移动。
所述X轴台32与将X轴伺服电动机62(图3所示)作为驱动源的移动机构相连接，通过该电动机62的运作，所述X轴台32就相对Y轴台31沿Y轴方向移动，R轴台33与将R轴伺服电动机63(图3所示)作为驱动源的旋转机构相连接，通过该电动机63的运作，所述R轴台33就相对Y轴台31绕Z轴旋转。另外，升降台34与将Z轴伺服电动机64(图3所示)作为驱动源的升降机构相连接，通过该电动机64的运作，所述升降台34就相对R轴台33沿Z轴方向移动(升降)。
所述基板支承机构35设在升降台34上，具有对基板W从其下侧(被印刷面的背面侧)进行支承的支承板36和将基板W固定在该支承板36上的夹具37。
在支承板36上立设有多根支承销(下面简称为销)，由该销支承基板W(图示省略)。根据基板W的种类，可变更销的数目和位置。即，如图6(a)所示，在支承板36上，设有多个定位孔36a，大致呈矩阵状，该销通过手动、或自动可从这些定位孔36a中拔出插入，以此变更销的数目和排列。
另外，夹具37的结构是，通过未图示的促动器的运作，可切换成夹紧状态和非夹紧状态，在夹紧状态下，则以相对所述支承板36定位的状态固定基板W。
返回图1和图2，所述拍摄装置40设在检查区域CA。该拍摄装置40具有用于基板识别的第1照相机41、用于检查的第2照相机42和未图示的照明装置。
照相机41、42都是具有CCD区域传感器(area sensor)的照相机，面向下方固定在横杆14上。并且，分别由第1照相机41拍摄标在基板W上的基准标记，由第2照相机42拍摄基板W上的糊剂涂敷部分，并将该图像信号输出到后述的控制装置50。尤其，第2照相机42兼作为用于所述支承板36(基板支承机构35)的销排列检查的照相机(本发明的拍摄装置)，在随着基板W种类的变更而进行的支承板36的工序调整，即在对销进行排列调整的场合，由第2照相机对支承板36的所述定位孔36a进行拍摄，并将该图像信号输出到控制装置50。
另外，这些照相机41、42中，用于检查的第2照相机42与识别基准标记的第1照相机41相比，具有广角透镜，具有比第1照相机41足够大的视野范围、至少可对支承板36的所述定位孔36a中较接近的多个定位孔36a同时进行拍摄的视野范围。
接着，用图3的方框图来说明上述印刷装置的控制系统的结构。
所述印刷装置设有如图3所示的控制装置50。控制装置50具有主控制部51、电动机控制电路52、拍摄装置控制电路53、印刷单元控制电路54和输出输入装置控制电路55。
主控制部51包括由执行逻辑运算的众所周知的CPU构成的运算部51a、对该运算部51a进行控制的各种程序、或由预先存储各种数据的HDD等构成的存储部51b和将运作中各种数据暂时存储的RAM等，各控制电路52～55全部与该主控制部51电气连接。
该主控制部51根据需要从所述存储部51b将程序、数据读入运算部51a，用该程序等对从各控制电路52～56所输入的信息进行运算，通过将该运算结果经各控制电路52～56而向所述电动机等机械部件发送，从而一并对控制装置50的运作或各种处理进行控制。
电动机控制电路52是，根据来自所述主控制部51的控制信号而对所述伺服电动机61、62、63、64等进行驱动控制。
拍摄装置控制电路53是，根据来自所述主控制部51的控制信号而对所述照相机41等进行驱动控制，并将照相机41、42所输出的图像信号(图像数据)发送给主控制部51。另外，发送给主控制部51的图像数据被暂时存储到主控制部51的未图示的图像存储器中。运算部51a读出该图像存储器内的数据并对各种图像进行处理，并由此进行如下的处理基板W的识别；判定印刷处理是否良好；判定后述的销排列是否良好(一致)；或制作执行该判定用的销识别用数据等。
印刷单元控制电路54是，根据来自所述主控制部51的控制信号而对印刷单元20的各种电动机和促动器(例如所述气缸22)进行驱动控制。
输入输出控制电路55是，将监视器(CRT)68、键盘等的各种输入输出装置与所述主控制部51通信可能地连接。
图4用方框图表示所述运算部51a所含的功能结构中与本发明有关的功能结构，即承担所述支承板36的销排列识别处理和判定该排列是否良好(一致)的处理的部分。
如该图所示，作为上述的功能结构，运算部51a具有分配装置70、顺序设定装置71、销排列识别装置72和判定装置73。
分配装置70是，根据成为作业对象的基板W的尺寸而提取上述支承板36中实际使用的区域(称使用区域)，再将该使用区域分配成与上述第2照相机42的视野对应的多个单位区域，即分配成用于第2照相机42拍摄的多个区域，根据预先存储在存储部51b的支承板数据、基板数据和视野尺寸数据，进行上述分配。
另外，所谓支承板数据，是关于支承板36的尺寸、定位孔36a的排列及其间距的数据(定位孔的排列信息)，所谓基板数据，是关于作为作业对象的基板W的形状和尺寸的数据(基板的尺寸信息)。另外，所谓视野范围数据，是有关可被第2照相机42拍摄的区域的数据。任何数据都可通过操作员的键盘等的操作而被预先存放于所述存储部51b。
顺序设定装置71是，针对经分配装置70分配的各单位区域设定其拍摄顺序。经分配装置70分配的使用区域、单位区域和顺序设定装置71所设定的拍摄顺序作为与该基板W的尺寸对应的销识别用数据而被存储于所述存储部51b。
销排列识别装置72是，根据遵照上述销识别用数据由第2照相机42实际拍摄的定位孔36a的图像(图像数据)，而对定位孔36a中有无销进行判别，同时从该判别结果，对所述使用区域中插装在所述定位孔36a内的销的排列进行识别。
判定装置73是，通过将销排列识别装置72所识别的销的排列与作为作业对象的基板W的销排列数据进行对比，从而判定被图像识别后的销的排列是否与所存储的销排列数据一致。另外，所谓销排列数据，是有关作为作业对象的基板W所使用的销排列的数据，通过操作员的键盘等的操作而被预先存放于所述存储部51b。
下面，参照图6并按图5的流程图具体说明运算部51a(分配装置70、顺序设定装置71)所进行的销识别用数据的制作处理流程。这里是针对以矩形(长方形)的基板W为对象的情况进行说明。
制作处理开始时，首先如图6(a)所示，根据成为作业对象的基板W的尺寸而提取支承板36中实际使用的区域(使用区域U0)。具体地说，利用夹具37将基板W定位在支承板36上时，该基板W所占有的区域、即把支承板36中与基板W重叠的部分作为使用区域U0抽取(步骤S1)。在该例子中，以支承板36的左下角作为基准来提取使用区域U0。
接着，再根据第2照相机42的视野范围，将该使用区域U0分配成单位区域U1。
具体地说，首先对使用区域U0包含的定位孔36a中作为基准的定位孔36a进行分配(步骤S2)。该分配如该图中涂黑部分所示，是对位于使用区域U0的四个角的定位孔36a中最接近定位基准(左下角)的位置的定位孔36a来进行。接着，将基准定位孔36a包含在第2照相机42的视野中，且把在该视野内包含尽可能多的定位孔36a的第2照相机42的拍摄区域作为单位区域U1进行分配(步骤S3)。
并且，对使用区域U0的全部区域判定单位区域U1的分配是否结束，即判定使用区域U0所包含的全部定位孔36a是否包含在任何的单位区域U1中(步骤4)。这里，当判定为“否”时，进入步骤S7，并在对下一个基准定位孔36a进行分配后，进入步骤S3。由此，如图6(b)所示进行下一个单位区域U1的分配。另外，步骤S7中的基准定位孔36a的分配，是针对属于已被分配后的单位区域U1的定位孔36a以外的定位孔36a、且相对于先前的分配中作为基准的基准定位孔36a直线距离为最短的位置的定位孔36a来进行。
另一方面，在步骤S4中判断为“是”时，对各单位区域U1设定拍摄顺序(步骤S5)。拍摄顺序如此进行将最初分配后的单位区域U1作为最初的拍摄区域，把第2照相机42相对该单位区域U1的相对移动量尽可能小的单位区域U1设定为下一个拍摄区域，然后，同样把第2照相机42的相对移动量尽可能小的单位区域U1依次设定为下一个拍摄区域。
这样，当结束使用区域U0和单位区域U1的分配、结束单位区域U1的拍摄顺序的设定时，就将这些数据作为与所述基板W的尺寸对应的销识别用数据而存放在存储部51b中(步骤S6)，本流程结束。
接着，根据图7的流程图来说明如上构成的印刷装置的所述控制装置50所进行的运作控制。
当该印刷装置开始生产时，首先，随着生产批量的变更等来判断生产基板(作为作业对象的基板W)是否需要变更(步骤S11)。
这里，当判断为“是”时，再判断生产基板变更所带来的支承板36的工序调整是否结束，例如判断是否由操作员等输入了指示工序调整已结束的信息(步骤S12)。另外，当在步骤S11中判断为“否”时，进入步骤S23。
在步骤S12中，当判断为工序调整结束时，对是否有销的排列变更进行判断，即，判断支承板36的销排列是否变更成与作为作业对象的基板W对应(步骤S13)。这里，当判断为“否”时，进入步骤S15。相反，在判断为“是”时，再对销识别用数据是否已被制作进行判断(步骤S14)。这里，当判断为“否”时，进入步骤S22，并制作销识别用数据。具体地说，遵照上述图5的流程图，根据变更后的基板W的基板数据而制作销识别用数据。
当在步骤S14中判断为“是”时，就从存储部51b读出作为对象的基板W的销识别用数据，根据该数据，由第2照相机42拍摄支承板36的所述各单位区域U1(骤S15)。具体地说，通过Y轴台31的驱动使台单元30向检查区域CA移动，再通过对各台32、33、34进行驱动控制，来配置支承板36，以使第2照相机42与分配在支承板36上的单位区域U1中最初的拍摄区域相对。而且，在对该单位区域U1拍摄后，通过使支承板36相对于第2照相机42移动，从而根据设定的顺序(即图5的步骤S5中设定的顺序)依次对各单位区域积U1进行拍摄。
当全部单位区域U1的拍摄结束时，根据各图像对各定位孔36a中有无销进行判别，从该判别结果中识别使用区域U0中的销的排列状态，并读出存储于存储部51b中的该基板W的销排列数据，判断该排列数据是否与基于图像识别的实际的销排列相一致(步骤S16、17)。
并且，当此处判断为“否”时，将该情况(错误显示)显示在监视器68上(步骤S18)。此时，具体显示例如销的不足数量及不足的部位，或排列发生错误的销的位置。并且，操作员根据监视器68的错误显示而对销排列进行修正后，根据操作员的输入操作，执行与该输入内容相对应的处理(步骤S19)。即，判断是否存在再次对销排列进行整体识别的指示输入A、仅对修正后部分进行局部识别的指示输入B、或不进行再次识别而立即进入印刷运作的指示输入C中的任何一个指示输入，当判断为输入内容是指示输入A时，进入步骤S15，当判断为是指示输入B时，进入步骤S20，当判断为是指示输入C时，进入步骤S23。另外，虽未图示，但在规定时间内任何的指示输入都没有时，将丝网印刷装置保持在待机状态，并在监视器68进行催促显示，以此督促操作员作指示输入。
在步骤S20中，将仅错误部分的局部识别、该部分的错误部分的销排列以及销排列数据进行对比。并且，判断错误是否消除，即判断错误处理部分的销排列是否与销排列数据相一致，当此处判断为错误被消除时，进入步骤S23。而当判断为错误未被消除时，以规定时间将丝网印刷装置保持在待机状态，并将该情况(错误未消除)显示在监视器68上，从而督促操作员再作修正，在经过上述规定时间后，进入步骤S20。
相反，当在步骤S17判断为“是”时，进入步骤S23。这里执行基板W的印刷运作和检查运作。具体如下所述。
首先，驱动Y轴台31，使台单元30从检查区域CA向印刷区域PA移动，将由未图示的输送器搬来的基板W置于台单元30上，而该台单元30被置于印刷区域PA的规定位置上。具体地说，由基板支承机构35的所述支承板36的销对基板W进行支承，由夹具37固定。并且，驱动各台31、32、33、34，使基板W在X、Y、R轴方向上经位置核准的状态下，从网版15下侧与其重合。
这样，在使基板W与网版15重合后，驱动未图示的供给装置，将膏状钎焊料等糊剂供给在网版15上，再驱动印刷单元20，使糊剂在网版15上扩散。详细地说，通过使印刷单元20沿Y轴方向往复移动，另一方面使所述一对刮板21交替升降，而使其交替地与网版15滑动接触，由此，利用刮板21使糊剂扩散。并且，通过该扩散，经网版开口而将糊剂涂敷在基板W上。
当糊剂在基板W上的涂敷结束时，驱动升降台34，将基板W从网版15朝下方移开，再通过驱动Y轴台31使台单元30移动，将基板W从印刷区域PA移到检查区域CA。
在将基板W移到检查区域CA后，根据第1照相机41的拍摄对基准标记进行图像识别，并根据该识别结果，来驱动各台31、32、33，由此将基板W置于规定的检查位置。并且，通过由第2照相机42对基板W上的糊剂涂敷部分进行拍摄，对该涂敷部分进行图像识别，根据该图像识别来判断基板W是否良好。此时，通过驱动所述台31、32、使第2照相机42相对基板W作相对移动，对涂敷在基板W上的所有的糊剂涂敷部分进行拍摄，并对该涂敷部分的状态进行图像识别。
这样，当基板W的检查结束时，将台单元30复位到印刷区域PA，利用未图示的输送器将基板W从台单元30搬出到下一个工序。由此，对于该基板W的一系列的作业就结束。
采用以上说明的印刷装置，当随着生产基板变更而对支承板36进行工序调整时，由第2照相机42对支承板36进行拍摄，对销的排列进行图像识别，在销排列发生错误时，由于通过将该情况进行监视器显示，报告给操作员，故在销的排列发生错误时，可将在该状态下继续进行作业的这种事件防患于未然。
而且，在该装置中，由于使用具有同时可对形成于支承板36上的定位孔36a中互相接近的多个定位孔36a进行拍摄的广角视野的第2照相机42，来同时拍摄多个定位孔36a，故与使用现有的装置，即使用视野狭小的照相机对定位孔一个一个拍摄的装置相比，可在短时间内拍摄定位孔36a。因此，可高效地对销排列进行图像识别，相应可提高基板W的生产效率。
尤其，在该装置中，在对第2照相机42的拍摄区域(单位区域U1)进行分配时，由于如上所述地分配单位区域U1，以使第2照相机42的视野内包含尽可能多的定位孔36a，故可尽量减少识别的单位区域的数量。也就是说，可尽量减少第2照相机42的拍摄次数。此外，在设定拍摄顺序时，由于按将使第2照相机42相对先前拍摄的单位区域U1的相对移动量尽可能小的单位区域U1设定成下一个拍摄区域的顺序来设定各单位区域U1的拍摄顺序，故可尽量减小定位孔36a的拍摄所使用的支承板36与第2照相机42的相对移动量。因此，与不采用上述方法的情况相比，可高效地缩短定位孔36a的拍摄所需要的时间，可更高效地对销排列进行图像识别。
另外，在后来增加新的尺寸的生产基板的场合，输入新的生产基板的基板数据和销排列数据，在为变更支承销的尺寸和排列间距而变更板的场合，只要输入新的支承板36的支承板数据，就可用上述顺序自动地进行销排列的图像识别。因此，具有即使是在后来更换支承板36等的场合，也可高效地对销排列进行图像识别的优点。
另外，在该印刷装置中，由于把对糊剂涂敷状态进行图像识别用的第2照相机42兼用为对支承板36的销排列进行图像识别用的拍摄装置，因此，也具有能以使用现存的照相机42的合理结构来高效地对销排列进行图像识别的优点。
此外，以上说明的丝网印刷装置，是本发明的印刷装置(应用本发明的支承销识别装置的丝网印刷装置)的一个例子，其具体结构可作适当变更。
例如，在实施形态的丝网印刷装置中，通过使台单元30相对固定设于框架10(横杆14)的第2照相机42移动，来拍摄各单位区域U1，但也可将第2照相机42设成为例如可相对框架10移动，使第2照相机42相对基板W移动并拍摄定位孔36a。此时，也可通过使基板W和第2照相机42双方互相向相反方向移动，更快地使第2照相机42相对于单位区域U1进行定位。
另外，在实施形态中，是分别设置对基板W的基准标记进行识别的第1照相机41和对基板W的糊剂涂敷状态进行识别的第2照相机42，且将一个照相机(第2照相机42)共用为用于销排列识别的照相机，但例如也可设置具有变焦功能的照相机，根据拍摄对象(即基准标记、糊剂涂敷部位和定位孔36a)对焦距进行切换，将照相机集成为一个。此时，根据需要，只要驱动台单元30，调整基板W与照相机的间隔即可。采用这种结构，可将检查区域CA的照相机集成为一个，构成更加合理的结构。
另外，在实施形态中，说明了将本发明的支承销识别装置应用于丝网印刷装置的例子，但对于例如表面安装机来说，也可应用该支承销识别装置。下面说明其例子。
图8概略表示应用了本发明支承销识别装置的表面安装机的一个例子。如该图所示，在表面安装机的基座101上，配置有用于印刷基板搬送的搬送道102，印刷基板W(下面简称为基板W)在构成该搬送道102的输送器上被搬送，并被停止在规定的安装作业位置处。
在安装作业位置，设有对基板W进行定位的升降机构105。该升降机构105具有可升降的支承板105a(下面简称为板105a)，该板105a具有支承销(下面简称为销)，当基板W被搬入到安装作业位置时，该板105a上升，并将基板W从所述输送器上抬起，将基板W从下侧按压在配设于输送器上方的导向板上，对其进行定位。
虽图示省略，但与上述的丝网印刷装置的基板支承机构35(支承板36)相同，在板105a上设有多个定位孔，大致呈矩阵状，通过手动或自动将销从这些定位孔中拔出、插入，从而可变更销的数目和排列。
在搬送道102的两侧配置有元件供给部104。在这些元件供给部104上，沿X轴方向并排设有多列的带式送料器104a，用于供给晶体管、电容器等小片状的芯片元件。
此外，在所述基座101的上方装有头部单元106，该头部单元106具有用于元件安装的多个安装用头106a。该头部单元106可在元件供给部104与安装作业位置之间移动，可沿X轴方向(搬送道102的方向)及Y轴方向(在水平面上与X轴正交的方向)移动。即，在基座101上配设有Y轴方向的固定导轨107、和利用Y轴伺服电动机109而被旋转驱动的滚珠丝杆轴108，在所述固定导轨107上配置有头部单元支承构件111，设在该支承构件111上的螺母部分112与所述滚珠丝杆轴108螺合。另外，在所述支承构件111上配设有X轴方向的导向构件113、和利用X轴伺服电动机115而被驱动的滚珠丝杆轴114，在所述导向构件113上被保持有可移动的头部单元106，设在该头部单元106上的螺母部分(图示省略)与所述滚珠丝杆轴114螺合。并且，通过Y轴伺服电动机109的运作，所述支承构件111就向Y轴方向移动，并通过X轴伺服电动机115的运作，头部单元106就相对支承构件111向X轴方向移动。
在头部单元106上，还配设有用于基板识别的第1照相机120和用于支承板识别的第2照相机121。这些照相机120、121都是具有CCD区域传感器的照相机，第1照相机120对标在基板W上的基准标记进行拍摄。另一方面，第2照相机121是对所述板105a的定位孔进行拍摄的照相机，具有比第1照相机120宽的视野范围，具体地说，具有可对板105a的定位孔中较接近的多个定位孔同时进行拍摄的视野范围。
在该表面安装机设有控制装置，该控制装置包括执行逻辑运算的CPU；将控制该CPU的各种程序等预先存储的ROM；以及在装置运作中将各种数据暂时存储的RAM等，所述头部单元106等的运作，由该控制装置一并控制(未图示)。并且，在该控制装置上装有与上述丝网印刷装置相同的功能结构，即装有制作板105的销识别用数据用的功能结构；以及判定板105a的销排列是否良好的功能结构(参照图4)。
采用上述表面安装机，在安装运作中，头部单元106在元件供给部104与安装作业位置之间移动，同时，利用安装用头106a从带式送料器104a吸附元件，将该元件搬送到安装作业位置的基板W上，并安装在该基板上的规定位置处。并且，在该运作中，例如当生产基板W的种类随着生产批量的变更而变更、由此对板105a的销进行工序调整时，就自动地判定该销排列是否良好。具体地说，按与上述丝网印刷装置流程(图7中除步骤S23外的部分)中相同的顺序来判定是否良好。即，根据销识别用数据来驱动控制头部单元106，而使第2照相机121相对板105a作相对移动，由此，板105a中、与变更后的生产基板对应的区域(使用区域)的定位孔可同时被拍摄多个。并且，根据该拍摄结果，来识别销的排列，并进行该排列是否良好的判定(被图像识别后的排列是否与预先存储的销排列数据相一致的判定)。另外，在判定这种销排列是否良好的处理中，当变更后的生产基板W的销识别用数据未被制成时，通过上述控制装置进行与上述丝网印刷装置流程(图5)中相同的处理，制成该变更后的生产基板W的销识别用流程。
采用上述表面安装机，与上述丝网印刷装置相同，当随着生产基板W的变更而在升降机构105(板105a)中进行工序调整时，对板105a上的销排列进行图像识别，在该排列发生错误时，通过将该情况用监视器显示，可将在发生错误的状态下继续作业的这种事件防患于未然。并且，由于可对形成于板105a的定位孔中互相接近的多个定位孔同时进行拍摄，故可高效地对销排列进行图像识别，可相应提高安装基板的生产效率。
另外，除丝网印刷装置和表面安装机外的，在分配器、对糊剂涂敷状态进行检查的检查装置或对电子元件的安装状态进行检查的安装检查装置等中，也可应用本发明的支承销识别装置，若应用该支承销识别装置，这些装置也可高效地识别支承板中的支承销的排列，可提高安装基板的生产效率。
权利要求
1.一种支承销识别方法，利用将支承销可插入拔出地插装在具有多个定位孔的支承板的所述定位孔中的基板支承机构的所述支承销，对基板进行支承而实施各种作业，在执行上述作业前先对所述支承销的排列进行识别，该支承销识别方法的特征在于，确定对应于所述支承板中作为作业对象的基板的尺寸的使用区域，使用具有对互相接近的多个定位孔同时进行拍摄的视野，并相对所述支承板作相对移动的拍摄装置，针对所述使用区域所包含的定位孔，对每进入所述视野的多个定位孔同时拍摄，通过从该图像中判别各定位孔中有无支承销，来识别所述使用区域内的支承销的排列。
2.一种支承销识别装置，对具有可将支承销拔出插入地插装在设有多个定位孔的支承板的所述定位孔中的基板支承机构，并利用该基板支承机构的所述支承销对基板进行支承，以对该基板进行规定作业的作业装置中所安装的所述支承销的排列进行识别，该支承销识别装置的特征在于，具有存储装置，对所述支承板的所述定位孔的排列信息和成为作业对象的基板的尺寸信息进行存储；拍摄装置，相对于所述支承板作相对移动、且具有可对互相接近的多个所述定位孔同时进行拍摄的视野；分配装置，其根据作为作业对象的基板的所述尺寸信息而提取所述支承板的使用区域，再将该使用区域分配成与所述拍摄装置的视野相对应的多个单位区域；移动控制装置，使用于拍摄分配后的各单位区域的所述拍摄装置相对支承板作相对移动；以及销排列识别装置，其根据由所述拍摄装置拍摄到的各单位区域的图像，对所述使用区域内的各定位孔中有无支承销进行判别，并从该判别结果来识别该使用区域内的支承销的排列。
3.如权利要求2所述的支承销识别装置，其特征在于，所述分配装置对所述单位区域进行分配，使一个单位区域尽可能包含多个定位孔。
4.如权利要求2或3所述的支承销识别装置，其特征在于，还具有对被分配的单位区域的拍摄顺序进行设定的顺序设定装置，该顺序设定装置，将所述单位区域中一个单位区域设定为最初的拍摄区域，通过将拍摄装置相对于该单位区域的相对移动量尽可能小的单位区域设定为下一个拍摄区域，并通过依次将拍摄装置相对于先前被拍摄的单位区域的相对移动量尽可能小的单位区域设定为下一个拍摄区域，从而设定所述各单位区域的拍摄顺序。
5.一种丝网印刷装置，具有将支承销可拔出插入地插装在具有多个定位孔的支承板的所述定位孔中的基板支承机构，在由该基板支承机构对基板进行支承的状态下，从重叠在该基板上的网版的上方供给膏状钎焊料等糊剂，并利用刮板的运作将该糊剂扩散而涂敷在基板上，其特征在于，具有权利要求2至4中任一项所述的支承销识别装置，作为对插装在所述支承板上的支承销的排列进行图像识别的装置。
6.一种表面安装机，具有将支承销可拔出插入地插装在具有多个定位孔的支承板的所述定位孔中而成的基板支承机构，在由该基板支承机构对基板进行支承的状态下，利用可移动的安装用头部将元件搬运安装在该基板上，其特征在于，具有权利要求2至4中任一项所述的支承销识别装置，作为对插装在所述支承板上的支承销的排列进行图像识别的装置。
7.如权利要求6所述的表面安装机，其特征在于，该具有相对所述基板支承机构作相对移动的头部单元，该头部单元上搭载有所述安装用头，且搭载有可对标在所述基板上的基板识别用标记进行拍摄的第1照相机、和由视野范围比该第1照相机宽大的照相机构成的作为所述拍摄装置的第2照相机。
全文摘要
一种支承销识别方法及装置，确定对应于支承板(36)中作为作业对象的基板的尺寸的使用区域(U0)，再将该使用区域(U0)分配成与具有同时可拍摄互相接近的多个定位孔的广角视野的照相机的视野相对应的多个单位区域(U1)，利用所述照相机对每个单位区域(U1)的定位孔(36a)进行拍摄，从该图像判别定位孔(36a)中有无支承销，由此识别使用区域(U0)内的支承销的排列。采用本发明，通过高效地对支承销进行图像识别，来提高基板的生产效率。
文档编号G01N21/84GK1681382SQ20051006573
公开日2005年10月12日 申请日期2005年4月6日 优先权日2004年4月7日
发明者尾身幸治 申请人:雅马哈发动机株式会社