本发明涉及信息处理装置、安装装置、信息处理方法及元件把持用具。
背景技术：
以往，作为安装装置，例如公开了如下的结构：对于具有连接器元件的引线的长度方向的有限的一部分，从与引线的长度方向正交的方向照射水平的光，使引线的前端发光来检测引线的位置(例如，参照专利文献1)。在该装置中，能够迅速地检测引线的位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-280799号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1记载的安装装置中，虽然能够迅速地检测引线的位置，但是在引线的高度或引线前端的形状等发生变化时，存在无法切实地检测引线的前端的情况。
本发明鉴于这样的课题而作出，主要目的在于提供一种能够更切实地取得被把持的元件的位置的信息处理装置、安装装置、信息处理方法及元件把持用具。
用于解决课题的技术方案
本发明为了实现上述的主要目的而采用以下的技术方案。
本发明的信息处理装置用于将元件向基板安装的安装装置中，其中，所述信息处理装置具备处理部，元件把持用具具有对所述元件以定位的状态进行把持的定位把持部和表示基准位置的基准部，所述基准位置相对于由所述定位把持部把持的所述元件的位置处于预定的相对位置，所述处理部取得由所述元件把持用具把持有所述元件的状态下的至少包含所述基准部在内的图像，基于所述取得的图像来取得所述基准部的位置，基于相对于所述取得的基准部的位置的所述相对位置来取得所述元件的位置。
在该装置中，取得由定位把持部把持的元件的图像，不是利用处于该图像中的元件自身的位置，而是利用对该元件进行定位并把持的定位把持部与基准部的相对位置来取得元件的位置。因此，在该装置中，不依赖于元件的拍摄状态而能够取得元件的位置，能够更切实地取得把持的元件的位置。
在本发明的信息处理装置中，可以是，所述元件具有引线，所述处理部取得所述引线的位置以作为所述元件的位置。在该装置中，能够更切实地取得元件的引线的位置。因此，在利用了该装置的安装装置中，例如，能够进一步提高将引线插入而安装元件时的引线元件的插入率。在该信息处理装置中，可以是，所述元件具有引线和配设有该引线的主体，所述元件把持用具的所述定位把持部具有对所述引线进行收容并定位的槽部，所述元件把持用具通过使所述引线嵌合于该槽部来把持所述元件。在该装置中，通过使用槽部，而容易定位并把持元件。
或者，在本发明的信息处理装置中，可以是，所述元件具有主体，所述元件把持用具通过从四个方向把持所述主体的定位把持部对所述元件进行定位并把持。在该装置中，通过从四个方向把持主体而能够进行定位。
在本发明的信息处理装置中，可以是，所述基准部是所述定位把持部的前端面及设置于所述元件把持用具的标记中的至少一方。在该装置中，通过使用定位把持部的前端面或标记，能够更切实地取得把持的元件的位置。
在本发明的信息处理装置中，可以是，所述基准部是与背景不同的颜色。在该装置中，容易识别基准部。在此，“背景”是指拍摄到的图像中的基准部的周围的区域。
本发明的安装装置具备：安装头，装配有元件把持用具，所述元件把持用具具有对所述元件以定位的状态进行把持的定位把持部和表示基准位置的基准部，所述基准位置相对于由所述定位把持部把持的所述元件的位置处于预定的相对位置；上述任一记载的信息处理装置；以及控制部，利用通过所述信息处理装置取得的所述元件把持用具把持的所述元件的位置，使所述安装头向所述基板上安装所述元件。
该安装装置能够更切实地取得把持的元件的位置。而且，该安装装置具备上述的信息处理装置中的任一个，因此能够得到与之相应的效果。而且，在该安装装置中能够更切实地向基板上安装元件。
本发明的信息处理方法用于向基板上安装元件的安装装置中，包括：(a)取得由元件把持用具把持有所述元件的状态下的至少包含基准部在内的图像的步骤，其中，所述元件把持用具具有对所述元件以定位的状态进行把持的定位把持部和表示基准位置的所述基准部，所述基准位置相对于由所述定位把持部把持的所述元件的位置处于预定的相对位置；(b)基于所述取得的图像来取得所述基准部的位置的步骤；以及(c)基于相对于所述取得的基准部的位置的所述相对位置来取得所述元件的位置的步骤。
在该方法中，与上述的信息处理装置同样，能够更切实地取得把持的元件的位置。需要说明的是，在该信息处理方法中，可以采用上述的信息处理装置的各种形态，而且，可以追加实现上述的信息处理装置的各功能的步骤。
本发明的元件把持用具具有：对元件以定位的状态进行把持的定位把持部；以及表示基准位置的基准部，所述基准位置相对于由所述定位把持部把持的所述元件的位置处于预定的相对位置。通过将该元件把持用具用于上述的信息处理装置中，能够更切实地取得把持的元件的位置。需要说明的是，在该元件把持用具中，可以采用上述的信息处理装置的元件把持用具的各种形态。
附图说明
图1是表示安装系统10的一例的概略说明图。
图2是元件把持用具30及元件供给单元40的说明图。
图3是元件把持用具30的立体图。
图4是表示安装处理例程的一例的流程图。
图5是元件60的拾取处理的说明图。
图6是未把持元件60的元件把持用具30的说明图。
图7是把持有元件60的元件把持用具30的说明图。
图8是另一元件把持用具30B的说明图。
图9是具有标记37a～37f的元件把持用具30C的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的优选的实施方式。图1是表示安装系统10的一例的概略说明图。图2是元件把持用具30及元件供给单元40的说明图。图3是元件把持用具30的立体图。安装系统10是执行与将元件60向基板S上安装的处理相关的安装处理的系统。该安装系统10具备安装装置11和管理计算机70。在图1中，为了便于说明而仅示出1台安装装置11。需要说明的是，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。
如图1～3所示，安装装置11具备基板搬运单元12、安装单元13、零件相机15、元件供给单元40以及控制装置50(参照图1)。基板搬运单元12是进行基板S的搬入、搬运、在安装位置处的固定以及搬出的单元。基板搬运单元12具有沿图1的前后空出间隔地设置并沿左右方向架设的一对输送带。基板S由该输送带来搬运。
安装单元13是从元件供给单元40拾取元件60并向固定于基板搬运单元12的基板S上配置的结构。安装单元13具备头移动部20、安装头22、以及元件把持用具30。头移动部20具备：由导轨引导而向XY方向移动的滑动件；以及对滑动件进行驱动的电动机。安装头22以能够拆卸的方式装配于滑动件，并通过头移动部20而向XY方向移动。元件把持用具30以能够拆卸的方式被装配于安装头22的下表面。安装头22内置有Z轴电动机23，通过该Z轴电动机23而沿Z轴调节元件把持用具30的高度。
零件相机15是对被安装头22拾取的元件60进行拍摄的装置，且被配置在基板搬运单元12的前方。零件相机15将拍摄到的图像向控制装置50发送。拍摄到的图像被用于判定元件形状的异常或所拾取的元件的位置偏离等。
元件把持用具30构成为例如把持并拾取元件60的机械夹头。如图2、3所示，元件60具备圆柱形的主体部61和配设于圆柱的两端的引线62。在安装装置11中，将向下方折弯的引线62插入到设于基板S上的孔中之后，通过焊料进行固定。在此，将供给该元件60的元件供给单元40和拾取元件60的元件把持用具30作为主要的一例进行说明。如图2、3所示，元件把持用具30具备装配基部31、固定基部32、定位把持部34、基准部35(参照图3)、槽部36以及按下部38。装配基部31装配于安装头22的下表面，且在下方配设有连接板33。在固定基部32的下表面侧配设有定位把持部34。该固定基部32通过螺钉而以不能移动的方式被固定于连接板33的下表面。固定基部32能够沿连接板33的长度方向滑动固定，以变更定位把持部34的间隔。
定位把持部34是对元件60以定位后的状态进行把持的一对爪状的构件。定位把持部34具有对引线62进行收容并定位的槽部36。该槽部36是在一对定位把持部34的相对面上沿着定位把持部34的长度方向而在上下方向上形成的V字槽。引线62通过要伸张的弹力而与槽部36的壁面抵接，其前端必然被定位于预定的位置(参照后述图7)。基准部35表示相对于元件60的位置处于预定的相对位置的基准位置，是定位把持部34的前端面。基准部35例如是与通过零件相机15拍摄到的图像的背景不同的颜色。在此，背景是例如通过零件相机15拍摄到的图像中的基准部35的周围的区域，例如，固定基部32或连接板33、定位把持部34的主体等。在元件把持用具30中，该背景被配色为低亮度(例如灰色或黑色等)，基准部35被配色为高亮度(例如，白色或黄色等)。需要说明的是，基准部35为了便于识别而只要与背景之间具有反差即可，也可以将背景配色为高亮度而将基准部35配色为低亮度。该元件把持用具30通过将引线62嵌合于定位把持部34的槽部36而对元件60进行定位，并通过引线62的弹力对元件60进行把持以避免其掉落。
元件供给单元40具备多个带盘，且可拆装地被安装于安装装置11的前侧。在各带盘卷缠有带，在带的表面沿带的长度方向保持有多个元件。如图2所示，元件60将直线状的引线62、62的前端固定于带18、18。该带18从带盘朝向后方松卷，并以使元件60露出的状态由移送部41送出到由元件把持用具30拾取的拾取位置。
如图2所示，供给元件60的元件供给单元40具备移送部41、支承板42、顶起部43、弯曲板44、切断部45。移送部41是通过未图示的齿轮和链轮而送出带18的机构。支承板42是在主体部61的两侧支承引线62而将元件60向上方抬起的板状的构件。该支承板42在上部中央具有供引线62嵌合的切口。顶起部43是配设在支承板42、42之间、并从下方顶起主体部61的构件。弯曲板44被固定于元件供给单元40的框体，在与支承板42面对的一侧具有引线62能够通过的切口。弯曲板44被在元件60由支承板42及顶起部43支承而从下方被顶起时，弯曲板44使引线62弯曲板44的切口通过并以支承板42为支点而将引线62向下方折弯。切断部45是将固定于带18的引线62的前端侧切断的构件。支承板42、顶起部43及切断部45被配设于未图示的底座，并与该底座一起沿上下方向移动。
如图1所示，控制装置50构成为以CPU51为中心的微处理器。该控制装置50向基板搬运单元12、安装单元13、零件相机15及元件供给单元40输出控制信号，并输入来自安装单元13、零件相机15及元件供给单元40的信号。而且，在控制装置50中存储有与基准部35和元件60(引线62的前端)之间的相对位置关系相关的信息(例如相对坐标或距离等)。该控制装置50进行如下处理：取得把持有元件60的状态下的至少包含基准部35在内的图像，基于所取得的图像来取得基准部35的位置，并基于相对于所取得的基准部35的位置的相对位置来取得元件60的位置。
管理计算机70是对安装系统10的各装置的信息进行管理的计算机。管理计算机70具备供作业者输入各种指令的键盘及鼠标等输入装置、以及显示各种信息的显示器。
接下来，对于这样构成的本实施方式的安装系统10的动作，具体而言，对于安装装置11的安装处理进行说明。在此，将使用元件把持用具30来安装元件60的情况作为主要的具体例进行说明。图4是表示通过控制装置50的CPU51执行的安装处理例程的一例的流程图。该例程存储于控制装置50的存储部，根据作业者的开始指示而执行。当开始该例程时，控制装置50的CPU51首先判定是否为对安装头22的位置进行修正的时机(步骤S100)。作为该时机，例如可列举装置起动时、或带18更换后、出错停止后的再起动时等。在是位置修正时机的情况下，CPU51使元件把持用具30拾取元件60，并使所拾取的元件60向零件相机15的基准拍摄位置移动(步骤S110)。
在此，说明元件把持用具30从元件供给单元40拾取元件60的动作。图5是元件60的拾取处理的说明图。在拾取处理中，元件供给单元40通过移送部41使被带18保持的最前端的元件60向支承板42及顶起部43的上方移动(图5(a))。需要说明的是，支承板42、顶起部43及切断部45的初始位置为比带18靠下方处。接下来，元件供给单元40使支承板42、顶起部43及切断部45向上方移动。于是，元件60从带18被切断，并且引线62从弯曲板44的切口部通过，同时使被弯曲板44按压的引线62以支承板42为支点向下方折弯(图5(b))。接下来，CPU51使元件把持用具30向被折弯了引线62的元件60的上方移动之后使元件把持用具30下降(图5(c))，向定位把持部34的槽部36引导引线62，使定位把持部34把持元件60。需要说明的是，元件供给单元40也可以在支承板42上升前预先使元件把持用具30配置在元件60的拾取位置，伴随着引线62的折弯而使定位把持部34把持元件60。
当元件把持用具30向零件相机15上的基准拍摄位置移动时，CPU51使零件相机15拍摄至少包含基准部35在内的图像(步骤S120)。接下来，CPU51判定在拍摄图像中是否存在元件60(步骤S130)。即，CPU51判定元件把持用具30是否已拾取元件60。该判定可以基于例如元件60应存在的区域的像素值是元件60的像素值还是连接板33的像素值来进行。图6是未把持元件60的元件把持用具30的说明图。图7是把持有元件60的元件把持用具30的说明图。例如，如果不存在元件60，则拍摄图像成为图6所示的图像，如果存在元件60，则拍摄图像成为图7所示的图像。在拍摄图像中不存在元件60时，CPU51执行步骤S110以后的处理。此时，CPU51也可以进行出错显示而使安装处理停止。另一方面，当在步骤S130中在拍摄图像中存在元件60时，取得基准部35的位置(步骤S140)。在该处理中，例如，可以对于基准部35应存在的区域进行二值化处理，根据各像素的像素值的位移来进行边缘检测，提取与基准部35对应的像素值的区域，取得基准部35的位置(坐标)。
接下来，CPU51基于相对于所取得的基准部35的位置的相对位置来取得元件60的位置(步骤S150)。在此，CPU51取得引线62(前端面)的位置作为元件60的位置。元件60通过使引线62嵌入于定位把持部34的槽部36而由定位把持部34把持。而且，基准部35是定位把持部34的前端面。由于根据它们的关系，基准部35与元件60(引线62)之间的相对位置关系是预先决定的关系，因此根据基准部35的位置而能够求出引线62的前端面的位置。接下来，CPU51基于所取得的引线62的位置与标准的基准位置B(参照图7)之间的相对位置来检测位置偏离量，并设定用于对该位置偏离进行矫正的、对安装头22的位置进行修正的修正值(步骤S160)。CPU51设定例如对图7中的X轴方向的位置偏离量x和Y轴方向的位置偏离量y进行矫正的修正值。
在步骤S160之后或者在步骤S100中不是位置修正时机的情况下，CPU51利用所设定的位置偏离的修正值，进行元件60的安装处理(步骤S170)。在安装处理中，CPU51进行以下的处理。首先，CPU51在元件把持用具30未把持元件60时，进行步骤S110～S130的处理，从元件供给单元40拾取元件60。接下来，CPU51使安装头22移动至将元件60向基板S上安装的位置，对Z轴电动机23进行驱动而使元件把持用具30下降，进而使按下部38下降而将元件60插入配置于基板S上。然后，CPU51判定元件60判定向基板S的安装是否全部结束(步骤S180)，在安装处理未结束时，执行步骤S100以后的处理。另一方面，在安装处理结束时，直接结束该例程。
在此，明确本实施方式的构成要素与本发明的构成要素的对应关系。本实施方式的控制装置50相当于本发明的处理部及信息处理装置，元件把持用具30相当于元件把持用具，定位把持部34相当于定位把持部，基准部35相当于基准部。需要说明的是，在本实施方式中，通过说明安装装置11的动作而本发明的信息处理方法的一例也变得明确。
根据以上说明的实施方式的安装装置11，取得由定位把持部34把持的元件60的图像，不是根据处于该图像中的元件60自身，而是根据对该元件60进行定位并把持的定位把持部34与基准部35之间的相对位置关系来取得元件60的位置。通常，在想要提高引线62向基板S的插入性时，可考虑提高引线62的前端的检测精度。然而，在拍摄图像中，存在引线62的前端面不是平面的情况或前端面的高度位置不固定的情况等，难以高精度地根据拍摄图像来确定引线62的前端面。在该安装装置11中，通过利用基准部35的位置，从而不依赖于元件60的拍摄状态就能够取得元件60的位置，因此能够更切实地取得把持的元件60的位置。
另外，安装装置11基于基准部35的位置而能够更切实地取得引线62的位置，能够进一步提高将引线62向基板S上插入而安装元件60时的引线元件的插入率。此外，在安装装置11中，元件把持用具30的定位把持部34具有对引线62进行收容并定位的槽部36，通过使引线62嵌合于该槽部36来把持元件60，因此通过槽部36，容易对元件60进行定位并把持。此外，由于基准部35是定位把持部34的前端面，因此通过利用定位把持部34的前端面，能够更切实地取得把持的元件60的位置。并且，控制装置50使基准部35与作为背景的连接板33等为不同的颜色，因此容易识别基准部35。此外，安装装置11由于能够更切实地取得把持的元件60的位置，因此能够更切实地向基板S上安装元件60。
需要说明的是，本发明不受上述的实施方式的任何限定，只要属于本发明的技术范围就能以各种形态实施，这是不言自明的。
例如，在上述的实施方式中，说明了元件把持用具30对具备主体部61和引线62的元件60进行把持的情况，但是只要能够对元件以定位的状态进行把持即可，并不特别限定于此。例如，定位把持部34可以通过槽部36以外的结构对元件60进行定位并把持。或者，元件可以不具有引线62，定位把持部34可以不具有槽部36。此时，可以如图8所示，元件60B具有主体61，元件把持用具30B通过从四个方向把持主体61的定位把持部34B对元件60B进行定位并把持。图8是另一元件把持用具30B的说明图。元件把持用具30B在定位把持部34B的顶端具有基准部35B。在该元件把持用具30B中，通过从四个方向把持主体而能够进行定位。
在上述的实施方式中，基准部35设为定位把持部34的前端面，但只要是通过图像识别而能够确定位置的部分即可，并不特别限定于此，例如，可以设为定位把持部34的前端面的任意一个以上的边部。或者，在元件把持用具30中，基准部35可以设为在元件把持用具30的任意的部位设置的标记。图9是具有作为基准部的标记37a～37f的元件把持用具30C的说明图。该元件把持用具30C在定位把持部34的前端面具有圆形的标记37a～37f。需要说明的是，只要与引线62的前端位置之间具有一定的相对位置关系且能够掌握该引线62的前端位置即可，标记的位置、个数并不特别限定，例如，只要在各定位把持部34具有标记37a～37c中的一个以上和标记37d～37f中的一个以上即可。在该安装装置中，通过使用标记，能够更切实地取得把持的元件的位置。作为标记，优选为在图像处理中容易辨识的形状及色彩，例如，可列举圆形、椭圆形、矩形、多边形、星形等。需要说明的是，基准部可以设为例如标记、前端面及构件的边部分中的两个以上的组合。
在上述的实施方式中，说明了控制装置50具有本发明的信息处理装置的功能的结构，但是并不特别限定于此，也可以在控制安装处理的控制装置50之外另行具备处理部。或者，管理计算机70的控制部可以具有本发明的信息处理装置的功能。而且，可以是多个控制装置分担地担当本发明的信息处理装置的功能。
虽然在上述的实施方式中未进行说明，但是例如，控制装置50也可以根据所取得的基准部35、35的位置来求出基准部35、35的间隔，利用该间隔来判定是否将正确的元件把持用具30装配于安装头22。这样一来，能够事先防止由于使用错误的元件把持用具而引起的误安装。
在上述的实施方式中，将本发明设为安装装置11进行了说明，但是可以将本发明设为控制装置50，可以将本发明设为元件把持用具30，可以将本发明设为信息处理方法或安装装置11的控制方法，也可以将本发明设为计算机执行上述的处理的程序。
产业上的可利用性
本发明能够利用于将元件向基板上配置的安装装置。
符号说明
10安装系统，11安装装置，12基板搬运单元，13安装单元，15零件相机，18带，20头移动部，22安装头，23Z轴电动机，30、30B、30C元件把持用具，31装配基部，32固定基部，33连接板，34、34B定位把持部，35、35B基准部，36槽部，37a～37f标记，38按下部，40元件供给单元，41移送部，42支承板，43顶起部，44弯曲板，45切断部，50控制装置，51CPU，60、60B元件，61主体部，62引线，70管理计算机，B基准位置，S基板。