专利名称：部件检查装置及部件安装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种部件检查装置及部件安装装置。
背景技术：
向基板安装电子部件的电子部件安装装置，利用吸附嘴吸附电子部件，使吸附 嘴移动并下降至规定的安装位置，向基板安装所吸附的电子部件。当前，在电子部件安装装置中，在向基板安装电子部件前，由部件识别照相机 对电子部件进行拍摄，检测电子部件相对于吸附嘴的位置偏移量，然后，将电子部件移 动至用于对电极状态是否正常进行检查的电极检查装置处，利用电极检查装置对电子部 件的电极浮动等不良进行检查，如果电子部件不存在不良，则向基板进行安装。另外，例如如专利文献1所示，已知一种电子部件安装装置，其在部件识别照 相机的附近配置电极检查装置，电极检查装置朝向位于部件识别照相机上方的电子部件 的电极，从斜下方照射平行光，不使部件移动，在相同的位置上进行电子部件的位置偏 移和电极的检查。专利文献1 日本专利第3378077号公报
发明内容
但是，在上述专利文献1所记载的电子部件安装装置中，在部件识别照相机之 外需要另外设置用于在向基板安装电子部件前进行电极检查的电极检查装置，并从斜下 方照射平行光线等用于另外实施电极检查，从而存在电极检查装置花费成本的问题。另外，由于对于电子部件相对于吸附嘴的位置偏移和电子部件的电极检查，分 别使用不同的识别或检查装置，所以取得不同的数据。其结果，在检查电极时存在下述 问题，即，识别位置偏移时的电子部件的特征点(例如，引线的前端位置等)位置检测、 和检查电极时的电子部件的特征点位置检测必须分别进行，电子部件的检查作业花费时 间，成为安装作业高速化的障碍。本发明的目的在于，提供一种部件检查装置及部件安装装置，其可以缩短对向 基板等安装对象物安装的电子部件进行检查所花费的时间，可以实现部件安装作业的高 速化。为了解决上述课题，技术方案1记载的发明是一种部件检查装置，其具有保 持部，其保持部件；以及拍摄部，其对由所述保持部保持的部件进行拍摄，根据由所述 拍摄部拍摄的拍摄图像，对所述部件相对于所述保持部的中心的位置偏移进行检查，其 特征在于，所述拍摄部拍摄从该拍摄部至所述部件之间的距离不同的多个图像，该部件 检查装置具有像素数据确定单元，其从由所述拍摄部拍摄的多个拍摄图像中，确定相 同位置的像素中的对准焦点的像素数据；距离数据确定单元，其针对每个所述图像数 据，确定在拍摄由所述像素数据确定单元确定的各像素数据时的所述拍摄部和所述部件 的距离数据；距离计算单元，其基于所述距离数据，计算所述部件的规定部位与假想直线或假想平面之间的 距离；存储单元，其存储与所述假想直线或所述假想平面的所述距 离的容许值，以用于确定所述部件是否满足规定的基准；以及判定单元，其判定所述距 离是否超过存储在所述存储单元中的所述容许值。技术方案2记载的发明的特征在于，在技术方案1记载的部件检查装置中，具 有移动部，其使所述保持部和所述拍摄部中的至少一个以相对于另一个接近/远离的 方式移动；以及拍摄控制单元，其在通过所述移动部使所述保持部或所述拍摄部以规定 距离移动时，使所述拍摄部对所述部件和所述保持部进行拍摄。技术方案3记载的发明的特征在于，在技术方案2记载的部件检查装置中，将所 述拍摄部固定，所述移动部使所述保持部在沿所述拍摄部的光学系统光轴方向的方向上 移动。技术方案4记载的发明是一种部件安装装置，其特征在于，具有权利要求1至 3中任一项所述的部件检查装置；输送部，其使所述保持部移动，将所述部件向安装位 置输送；以及输送控制单元，其在通过所述判定单元判断为，根据所述距离数据求出的 所述部件的多个规定部位与假想直线或假想平面之间的距离中，至少一个超过存储于所 述存储单元中的容许值的情况下，使所述输送部将所述部件排出而不向安装位置输送。技术方案5记载的发明的特征在于，在技术方案4记载的部件安装装置中，具有 位置偏移校正单元，其对所述拍摄部拍摄从该拍摄部至所述部件之间的距离不同的多个 图像而得到的图像数据，利用中心位置偏移校正表，对图像数据进行校正，在该中心位 置偏移校正表中，预先计算出与从所述拍摄部至所述部件之间的距离对应的图像的中心 位置偏移量。技术方案6记载的发明的特征在于，在技术方案4或5记载的部件安装装置中， 具有倍率校正单元，其对所述拍摄部拍摄从该拍摄部至所述部件之间的距离不同的多个 图像而得到的图像数据，利用中心位置偏移校正表或者倍率校正表，对图像数据进行校 正，在该中心位置偏移校正表中，预先计算出与从所述拍摄部至所述部件之间的距离对 应的图像的中心位置偏移量，在该倍率校正表中，预先计算与从所述拍摄部至所述部件 之间的距离对应的图像的大小变化量。技术方案7记载的发明的特征在于，在技术方案4至6中任一项所述的部件安装 装置中，具有最佳环境确定单元，其进行下述前处理，即，在保持有部件的所述保持部 到达所述拍摄部之前的移动中的多个位置处，进行拍摄，基于该拍摄的图像数据，设定 拍摄从所述拍摄部至所述部件之间的距离不同的多个图像的范围的最佳位置，以用于使 所述像素数据确定单元求出相同位置的像素中的焦点对准的像素数据。发明的效果根据技术方案1记载的发明，仅使用用于检查部件相对于保持部的中心的位置 偏移的拍摄部，仅提取各像素位置(位置坐标)中的对准焦点的像素数据，就可以生成 在所有像素位置处对准焦点的全焦点图像，通过求出全焦点图像的各像素数据的距离数 据，可以检测出部件的哪个部分存在不良。S卩，通过由拍摄部拍摄多个图像，对该图像进行处理，从而可以进行部件相对 于保持部的中心的位置偏移和部件自身的检查。由此，不需要如现有技术那样同时设置用于识别部件的位置偏移的装置和用于检查部件自身的装置这两者，因此可以降低检查向安装对象物上安装的部件所花费的成 本。另外，由于可以从相同的图像中检测出在一个部件的位置偏移检查时和部件自身检 查时的部件的特征点位置，所以不需要如取得各个数据的匹配性那样的作业，可以减少 部件的检查作业所花费的时间。根据技术方案2记载的发明，拍摄控制单元在通过移动部使保持部及拍摄部以 规定距离移动时，使拍摄部对部件和保持部进行拍摄。由此，可以以规定的距离间隔取得拍摄图像，容易掌握拍摄图像的像素数据与至拍摄部的距离之间的关系。根据技术方案3记载的发明，通过将拍摄部固定，利用移动部使保持部沿拍摄 部的光学系统的光轴方向移动，可以改变拍摄部与保持在保持部上的部件之间的距离。由此，拍摄部可以拍摄距离不同的多个图像。另外，通过将由于具有光学系统 而要求定位精度的拍摄部固定，由此可以拍摄晃动少的图像。根据技术方案4记载的发明，在通过判定单元判断为根据距离数据求出的部件 的多个规定部位与假想直线或假想平面的距离中，至少一个超过存储于存储单元中的容 许值的情况下，输送控制单元使输送部将部件排出而不向安装位置输送。由此，由于在根据距离数据求出的部件的多个规定部位与假想直线或假想平面 的距离中，至少一个超过容许值的情况下，认为部件不正常，所以通过将该部件排出而 不进行安装，可以防止向规定的安装对象物上安装不良部件的情况。根据技术方案5记载的发明，由于利用用于对图像数据的图像中心位置的偏移 量进行校正的中心位置偏移校正表，而进行校正，所以即使在拍摄部的光学系统的光 轴、与改变从拍摄部至部件的距离而进行拍摄时的部件的中心位置的移动轨迹产生不一 致的情况下，也可以消除因该原因产生的图像位置偏移的影响，可以进行精度更高的部 件检查。根据技术方案6记载的发明，即使在拍摄部的光学系统中使用非远心透镜的情 况下，也可以消除因该原因产生的各位置处的图像大小变化的影响，可以进行精度更高 的部件检查。根据技术方案7记载的发明，也可以在部件移动中，求出拍摄从该拍摄部至所 述部件的距离不同的多个图像的范围的最佳位置。由此，可以自动地设定不依赖于设定 值的最佳拍摄范围。
图1是具有部件检查装置的部件安装装置的斜视图。图2是表示与控制部相关的结构的框图。图3是表示部件检查的流程的流程图。图4是说明部件的拍摄方法的图。图5是表示利用各像素的拍摄距离数据生成的图像的图。图6是表示最佳环境确定处理的流程的流程图。图7是说明最佳环境用的部件拍摄方法的图，图7(A)表示从拍摄时的部件的正 面方向观察的位置变化和所执行的处理的关系，图7(B)表示从俯视方向观察图7(A)的拍摄时的部件位置变化的状态。图8是说明通过最佳环境确定处理进行的更新前(设定范围)和更新后(最佳范 围)的拍摄范围的图。图9 (A) (C)是表示在拍摄部的光轴与吸附嘴的轴心不一致的情况下的Z方向 的各位置处的拍摄图像的位置变化的图。图10是表示校正标板的朝向部件识别照相机的面的图。图11 (A) (C)是表示使用非远心透镜的情况下的Z方向的各位置处的拍摄图 像的大小变化的图。
具体实施方式
说明本发明所涉及的部件检查装置及部件安装装置的实施方式。另外，由于部 件检查装置是部件安装装置的一部分，所以与部件安装装置一起进行说明。<部件安装装置的结构>如图1所示，部件安装装100是将从部件供给装置供给的电子部件(部件)向基 板(安装对象物)上安装的装置。部件安装装置100具有作为基座的台部1。在台部1的上表面设置有基板输送路 径2，其在上表面中央部的略微后方沿X方向延伸，对基板B进行输送。在台部1的前 方设置有部件供给部3，其用于将电子部件P向基板B上安装。在部件供给部3中收容 有向基板B上安装的电子部件P。在台部1的上表面设置有X输送部5(输送部)，其沿X方向延伸，引导搭载 头部4，使该搭载头部4在X方向上可自由往复移动；以及Y输送部6 (输送部)，其沿 Y方向延伸，引导搭载头部4，使该搭载头部4在Y方向上可自由往复移动。X输送部5设置在Y输送部6上，可以在Y输送部6上沿Y方向自由移动。在 X输送部5上设置有搭载头部4，该搭载头部4可以沿X方向自由移动。S卩，利用X输 送部5和Y输送部6，可以使搭载头部4沿XY方向移动，将电子部件P移动至基板B的 安装位置。在搭载头部4上设置有吸附嘴7(保持部)，其通过吸附而保持电子部件P，并 向基板B的安装位置输送；以及基板识别照相机8，其从基板B的上方对基板B进行拍 摄，识别基板B的存在。在这里，由于吸附嘴7设置在搭载头部4上，所以通过各输送 部5、6的驱动，可以将电子部件P移动至基板B的安装位置。吸附嘴7与使该吸附嘴7沿图1的Z方向移动的移动部(未图示)连结。移动 部14是使用步进电动机等可以对移动量进行控制的电动机、滚珠丝杠等的机构。在台部1的上表面设置有部件识别照相机9 (拍摄部)，其与部件供给部3相邻。部件识别照相机9是从下方对被吸附嘴7吸附保持的电子部件P和吸附嘴7进行 拍摄的照相机。部件识别照相机9以可以对正上方拍摄的姿势，固定在台部1的上表面。 艮口，部件识别照相机9的光学系统的光轴与Z轴一致。因此，根据吸附嘴7的可移动方向与部件识别照相机9的配置之间的关系，吸附 嘴7可以通过移动部在沿部件识别照相机9的光学系统的光轴方向的方向上进行上下移 动。由此，被吸附嘴7保持的电子部件P可以相对于部件识别照相机9接近/远离，部件识别照相机9可以改变与电子部件P的距离，而对电子部件P进行拍摄。在台部 指示，并且可以显示向用户告知的信息。在台部1内设置控制部13，其控制电子部件安装装置100的各驱动部的驱动。控制部13对部件识别照相机9所拍摄的拍摄图像进行运算处理，检查电子部件 P相对于吸附嘴7的中心的位置偏移。S卩，控制部13对电子部件P是否以正确的状态保 持在吸附嘴7上进行检查。其原因在于，由于吸附嘴7向基板B的安装位置的正上方输 送电子部件P，所以如果电子部件P没有保持在吸附嘴7的正确位置上，则无法向基板B 的安装位置上安装电子部件P。控制部13通过对电子部件P的特征点位置、例如电极位置进行运算，而对电子 部件P是否正常进行检查。其原因在于，如果电子部件P的电极发生缺损或者弯曲，则 无法向基板B的安装位置上安装电子部件P。而且，在电子部件P的状态不良的情况下， 由于拍摄图像中检测出电极等的位置存在较大不同，所以可以利用与检查电子部件P相 对于吸附嘴7的位置偏移时使用的拍摄图像相同的拍摄图像，进行电子部件P的检查。如图2所示，控制部13具有CPU 13a，其进行各运算处理；RAM 13b，其 是CPU 13a的作业空间；ROM 13c，其存储通过CPU 13a执行的运算程序等；以及 EEPROM 13d,其存储可以改写的数据等。为了确定是否满足用于将电子部件P向基板B上安装的规定的基准，在 EEPROM 13d中存储电子部件P的规定部位(例如，电极)与假想直线或假想平面之间的 距离的容许值，该距离是根据拍摄各像素数据时的部件识别照相机9与电子部件P的规定 部位的距离数据而求出的。因此，EEPROM 13d作为存储单元起作用。在ROM 13c中存储有拍摄控制程序，其通过由CPU 13a执行而实现下述功能， 艮口，在每次通过移动部将吸附嘴7沿Z方向以规定距离移动时，使部件识别照相机9对电 子部件P和吸附嘴7进行拍摄。通过由CPU 13a执行拍摄控制程序，可以使部件识别照 相机9拍摄与电子部件P之间的距离不同的多个图像。因此，通过由CPU 13a执行拍摄控制程序，控制部13作为拍摄控制单元起作用。在ROM 13c中存储有像素数据确定程序，其通过由CPU 13a执行而实现下述功 能，即，从由部件识别照相机9拍摄的多个拍摄图像中，确定相同位置的像素中的焦点 对准的像素数据。因此，通过由CPU 13a执行像素数据确定程序，控制部13作为像素数据确定单 元起作用。在ROM 13c中存储有距离数据确定程序，其通过由CPU 13a执行而实现下述功 能，即，针对每个像素数据，确定拍摄通过执行像素数据确定程序而确定的各像素数据 时的部件识别照相机9与电子部件P之间的距离。因此，通过由CPU 13a执行距离数据确定程序，控制部13作为距离数据确定单 元起作用。在ROM 13c中存储有距离计算程序，其实现下述功能，即，根据通过执行距离数据确定程序而确定的距离数据，计算电子部件P的规定位置(例如，电极)与假想直线 或假想平面之间的距离。因此，通过由CPU 13a执行距离计算程序，控制部13作为距离计算单元起作
用。 在ROM 13c中存储有判定程序，其实现下述功能，即，判定通过执行距离计算 程序而求出的电子部件P的规定部位与假想直线或假想平面之间的距离是否超过存储在 EEPROM 13d中的容许值。因此，通过由CPU 13a执行判定程序，控制部13作为判定单元起作用。在ROM 13c中存储有输送控制程序，其实现下述功能，即，在通过执行判定程 序而判断为，根据距离数据求出的电子部件P的规定位置(例如，电极)与假想直线或假 想平面之间的距离中，至少一个超过存储于EEPROM 13d中的容许值的情况下，使X输 送部5及Y输送部6驱动，将电子部件P排出而不向基板B的安装位置上输送。因此，通过由CPU 13a执行输送控制程序，控制部13作为输送控制单元起作 用。在ROM 13c中存储有最佳环境确定程序，其实现下述功能，即，在利用吸附嘴 7吸附电子部件P后，将吸附嘴7沿X、Y、Z方向向部件识别照相机9的正上方位置移 动的期间内进行多次拍摄，确定最佳的拍摄范围和最佳的照明模式。因此，通过由CPU 13a执行最佳环境确定程序，控制部13作为为拍摄确定最佳 的拍摄距离范围和最佳的照明值的最佳环境确定单元起作用。控制部13与X输送部5、Y输送部6、基板识别照相机8、部件识别照相机9、 操作面板12电气连接，控制部13主要进行与各部分的驱动相关的控制。部件安装装置100具有上述各结构要素。其中，通过具有吸附嘴7、部件识别照 相机9、移动部(未图示)、以及控制部13而构成部件检查装置110。<电子部件的位置偏移检查、不良检查的处理>根据部件安装装置100，说明电子部件P相对于吸附嘴7的位置偏移的检查、以 及电子部件P的不良检查(以电极浮动检查为例)。如图3所示，首先，由用户从操作面板12进行下述设定，即进行电极检查的 电子部件P的设定、利用部件识别照相机9进行拍摄的拍摄距离(高度)的范围设定、以 及图像的拍摄间隔设定等(步骤Si)。在这里，所谓拍摄距离的范围设定，是指对多个图像进行拍摄的拍摄距离的范 围，在该范围中，将部件识别照相机9的焦点对准电极的位置作为中心，在电子部件P沿 Z方向与部件识别照相机9接近的方向和远离的方向上取相同距离。具体地说，如图4所示，从部件识别照相机9的焦点位置沿Z方向设定 +0.5mm(上限值)、-0.5mm(下限值)。因此，部件识别照相机9可以沿Z方向在Imm 的范围内拍摄图像。另外，拍摄间隔是在如上述所示设定的Imm的拍摄范围中部件识别照相机9进 行拍摄的距离的间隔。具体地说，将拍摄间隔设定为0.05mm。由此，部件识别照相机9在设定的拍摄 范围中可以拍摄21张图像。
如果各设定结束，用户从操作面板12输入安装开始的指示，则控制部11对各部 分的驱动进行控制，开始向基板B安装电子部件P (步骤S2)。如果开始电子部件P的安装，则控制部13使X输送部5及Y输送部6驱动，使 吸附嘴7向部件供给部3移动。然后，控制部13使移动部驱动，使吸附嘴7下降，对电 子部件P进行吸附、保持(步骤S3)。 然后，控制部13使X输送部5及Y输送部6驱动，将吸附嘴7移动至部件识别 照相机9的正上方(步骤S4)。此时，控制部13在使吸附嘴7向部件识别照相机9移动的过程中，执行作为上 述最佳环境确定单元的处理(称为最佳环境确定处理)。对于该处理在后面详细记述。然后，控制部13使移动部驱动，使保持有电子部件P的吸附嘴7沿Z方向上下 移动，将电子部件P向部件识别照相机9的焦点对准电子部件P的电极的位置处移动。 在使焦点与电极对准后，控制部13使移动部驱动，将电子部件P上升至步骤Sl中设定的 拍摄范围的最高位置(拍摄距离的上限值(相对于焦点位置“+0.5mm”的位置))。在 上升后，控制部13使部件识别照相机9对电子部件P进行拍摄。然后，控制部13使移动部驱动，使吸附嘴7与步骤Sl中设定的拍摄间隔(距离 0.05mm)相对应而下降并停止，在停止后，利用部件识别照相机9对电子部件P进行拍 摄。然后，控制部13使移动部驱动，一边将电子部件P每次下降0.05mm，直至下降至 拍摄范围的最低位置(拍摄距离的下限值(相对于焦点位置“-0.5mm”的位置))，一边 利用部件识别照相机9对电子部件P进行拍摄(步骤S5)。如上述所示，如果沿Z方向 在Imm的拍摄范围内每隔0.05mm进行拍摄，则可以取得拍摄距离不同的共计21张拍摄 图像。在拍摄全部拍摄图像后，控制部13将该图像数据存储在EEPROM 13d中(步骤 S5)。然后，控制部13根据存储在EEPROM 13d中的21张图像，将21个相同位置的 像素进行比较，提取各像素中最对准焦点的像素数据，并针对全部像素生成对准焦点的 全焦点图像(步骤S6、S7)。在这里，作为仅提取对准焦点的像素数据的方法，通过下述方法等而实现， 艮口，对所拍摄的全部图像实施例如公知的7X7的差分过滤，选择表示在全部图像的相同 像素位置处求出的过滤结果为最高值的位置的图像数据和位置。然后，在控制部13生成全焦点图像以及拍摄距离的位置图像后(步骤S8: 是)，控制部13使用所生成的全焦点图像对电子部件P的电极位置进行检测(步骤S9)。 通过与周围的像素数据进行比较，利用电极与什么都不存在的背景之间像素数据差异较 大这一点，可以容易地进行这种检测。然后，控制部13根据检测出的电极位置，计算电子部件P的中心位置，计算其 相对于吸附嘴7在X轴方向及Y轴方向上的位置偏移(步骤S10)。由此，可以获知电子 部件P相对于吸附嘴7向哪个方向以何种程度被倾斜地吸附。然后，控制部13生成拍摄所提取出的像素数据时的拍摄距离(相对于部件识别 照相机9的高度)的位置图像(步骤Sll)。在这里，拍摄距离的位置图像，如图5所示，是使取得针对各像素采用的像素 数据时的拍摄距离(高度)与各像素位置对应而生成的数据。在这里，在对于任何拍摄图像均不存在对准焦点的像素数据的情况下，视为电子部件P不存在，而将数据设为 “O”。另外，在检查电极时，例如在引线部件的情况下，存在用于指定是否对从引线的 前端至某个位置的距离进行测定的参数，参照该位置数据，对拍摄距离(高度位置)进行 检测。然后，控制部13在计算出电子部件P的各电极的拍摄距离后，利用例如日本特 开2003-130619号公报所示的方法，计算各边的各引线端子与假想直线的距离、或者各 引线端子与假想平面的距离(步骤S12)。然后，控制部13判定步骤S12中计算出的距离是否在容许值内(步骤S13)。 艮口，基于计算出的与最小二乘直线、或者最小二乘平面的距离，检测作为电极的引线的 浮动量，判定检测出的引线的浮动量是否超过存储在EEPROM 13d中的引线浮动量的容 许值(步骤S13)。在步骤S13中，在控制部13判定为与假想直线的距离或者与假想平面的距离不 在容许值内的情况下(步骤S13:是)，S卩，在控制部13判断为所检测出的引线浮动量超 过容许值的情况下(步骤S13:是)，控制部13使X输送部5及Y输送部6驱动，将吸 附嘴7所保持的电子部件P向外部的规定场所排出、废弃，而不向基板B上安装(步骤 S14)。另一方面，在控制部13判定为与假想直线的距离或者与假想平面的距离为容许 值内的情况下(步骤S13:否)，S卩，在控制部13判断为所检测出的引线浮动量没有超 过容许值的情况下(步骤S13:否)，控制部13将吸附嘴7所保持的电子部件P向基板B 上安装(步骤S15)。然后，控制部13判断向基板B上安装电子部件P的安装工序是否结束(步骤 S16)，如果控制部13判断为结束(步骤S16:是)，则到此为止使本处理结束，如果判断 为没有结束(步骤S16 否)，则控制部13返回步骤S2的处理。<最佳环境确定处理>基于图6的流程图，说明在部件安装装置100中，为电子部件P相对于吸附嘴7的位置偏移的检查、以及电子部件P的不良检查确定最佳环境的准备处理。确定最佳环境的准备处理，是在上述电子部件P的位置偏移检查以及不良检查 处理中，从吸附嘴7吸附电子部件P后至向部件识别照相机9的正上方移动(图3:步骤 4)为止的期间内实施的。在步骤S3中的保持部吸附电子部件P后，控制部13使X输送部5及Y输送部 6驱动，使吸附嘴7移动，直至吸附嘴7或者电子部件P的一部分乃至整体进入部件识别 照相机9的拍摄范围内的位置(作为用于确定最佳环境的拍摄开始位置)为止(图6，步 骤 S201)。在用于确定最佳环境的拍摄开始位置上，控制部13使照明部10点灯，变更照明 强度。然后，控制部13使部件识别照相机9对电子部件P进行拍摄。然后，控制部13使X输送部5及Y输送部6驱动，使吸附嘴7以规定距离移动。 另外，移动部14使吸附嘴7沿Z方向以规定距离移动。此后，控制部13变更为预先存 储在EEPROM 13d中的照明强度，在移动的同时以设定次数反复进行拍摄(步骤S202)。具体地说，如图7的pi、p2、p3所示，在吸附嘴7的位置是沿X方向、Y方向、Z方向分别以规定距离移动后的位置时，进行照明强度的变更，并进行拍摄。对于 各位置pi p3处的照明强度，将某种程度上被确认为合适的三个候选值准备在EEPROM 13d 中。然后，控制部13根据上述步骤S202中拍摄的多个图像，对最佳的照明强度进行 运算，在EEPROM 13d中作为用于粗定位的最佳照明强度而存储(步骤S203)。例如，确定最佳照明强度的照明强度运算，存在下述方法等，即，对通过多次 拍摄而得到的图像，分别求出电子部件P的特征点(例如，引线位置)的亮度值，将特 征点的亮度值和预先设定的上限亮度值进行比较，将特征点的亮度值没有超过上限亮度 值的图像拍摄时的照明强度作为最佳照明强度的方法；以及对于通过多次拍摄得到的图 像，分别求出电子部件P的特征点附近的对比度值，将对比度最清晰的图像拍摄时的照 明强度作为最佳照明强度的方法。另外，在采用根据特征点的亮度 值是否超过上限亮度值来确定照明强度的方法 的情况下，在存在多个没有超过上限亮度值的照明强度的情况下，确定为其中最低的照 明强度。然后，控制部13使照明部10点灯，变更为用于粗定位的最佳照明强度(在步骤 S203中求出的照明强度)。然后，控制部13使部件识别照相机9对电子部件P进行拍 摄。另外，控制部13使X输送部5及Y输送部6驱动，使吸附嘴7以规定距离移动。 然后，通过移动部14使吸附嘴7沿Z方向以规定距离移动(步骤S204)。具体地说，如图7的大于或等于p4的偶数序号的位置(p4、p6、p8···)所示，在 吸附嘴7的位置为沿X方向、Y方向、Z方向分别移动规定距离后的位置时进行拍摄。然后，控制部13使照明部10点灯，变更照明模式。照明模式使用预先准备的照 明模式表的值。然后，控制部13使部件识别照相机9对电子部件P进行拍摄。另外， 控制部13使X输送部5及Y输送部6驱动，使吸附嘴7以规定距离移动。然后，通过 移动部14使吸附嘴7沿Z方向以规定距离移动(步骤S205)。具体地说，如图7的大于或等于p5的奇数序号的位置(p5、p7、p9···)所示，在 吸附嘴7的位置为沿X方向、Y方向、Z方向分别移动规定距离后的位置时进行拍摄。此后，控制部13反复执行步骤S204、步骤S205，直到设定的次数或者移动至用 于确定最佳环境的拍摄结束位置(例如，部件识别照相机9的正上方位置)为止。准备多 个步骤S205的照明模式，在每次进行步骤S205时，依次变更为没有使用过的照明模式。然后，在由上述步骤S201、步骤S202、步骤S204、步骤S205，拍摄完所有拍摄 图像后，将该图像数据存储在EEPROM 13d中。然后，控制部13根据步骤S204中拍摄的并存储在EEPROM 13d中的用于粗定 位的图像，确定最佳的拍摄范围，将存储在EEPROM13d中的从外部设定的Z轴方向拍摄 范围，更新为最佳拍摄范围(步骤S206)。具体地说，如图8所示，为了进行图3的步骤6以后的处理，将预先较宽设定的 Z轴方向拍摄范围，通过进行相同处理而更新为最佳拍摄范围。例如，最佳拍摄范围可以由下述方法等求出，S卩，对以电子部件P的特征点为 中心的局部区域，执行存储在ROM 13c中的像素数据确定程序和距离数据确定程序，将 以得到的距离为中心而具有规定宽度的范围，作为最佳拍摄范围的方法；以及求出电子部件P的特征点附近的对比度值，在拍摄出对比度值高的图像的位置前后，将拍摄出对 比度值低的图像的两个位置之间，作为最佳拍摄范围的方法。即，在利用像素数据确定程序和距离数据确定程序的情况下，对于电子部件P 的特征点，根据大于或等于p4的偶数序号的位置(p4、p6、p8…)处的各图像数据，使 用上述7X7的差分过滤，求出焦点对准的图像数据，计算拍摄该焦点对准的像素数据时 的拍摄距离。然后，将以该拍摄距离为中心在上下具有规定宽度的范围，作为新的拍摄 范围。另外，在利用特征点附近的对比度值的情况下，以对比度值最大的位置为中 心，求出与该最大值相比对比度值在一定程度上较低的上下的位置范围，并将其作为新 的拍摄范围。另外，控制部13根据在步骤S205中拍摄的、存储在EEPROM 13d中的用于确定 照明模式的多个图像，确定最佳照明模式，将存储在EEPROM 13d中的照明模式更新为 最佳照明模式(步骤S207)。具体地说，对于最佳照明模式，存在下述设定方法等，即，求出电子部件P的 特征点附近的对比度值，将对比度值与预先设定的基准对比度值最接近的图像拍摄时的 照明模式，设为最佳照明模式。反映通过以上的前处理求出的照明模式和最佳拍摄范围，进行图3的步骤S5的处理。<作用效果>如上述所示，根据部件检查装置110及部件安装装置100，部件识别照相机9拍 摄从部件识别照相机9至电子部件P的距离不同的多个图像。然后，控制部13通过执行 像素数据确定程序，从部件识别照相机9所拍摄的多个拍摄图像中，确定相同位置的像 素中的对准焦点的像素数据，并生成全焦点图像。然后，控制部13通过执行距离数据确定程序，针对每个像素数据，确定拍摄所 确定的各像素数据时的部件识别照相机9和电子部件P的距离。然后，控制部13通过执行判定程序，判定根据距离数据求出的电子部件P的引 线与假想直线或假想平面的距离是否超过存储于EEPROM 13d中的容许值。由此，仅使用用于检查电子部件P相对于吸附嘴7的中心的位置偏移的部件识别 照相机9，仅提取各像素位置(位置坐标)中的对准焦点的像素数据，就可以对于所有像 素位置生成对准焦点的全焦点图像，通过求出全焦点图像的各像素数据的距离数据，可 以检测出部件的哪个部分存在不良。S卩，通过由部件识别照相机9拍摄多个图像，对该图像进行处理，从而可以进 行电子部件P相对于吸附嘴7的中心的位置偏移和电子部件P自身的检查。由此，不需要如现有技术那样同时设置用于识别电子部件P的位置偏移的装置 和用于检查电子部件P自身的装置这两者，因此可以降低检查向基板B上安装的电子部件 P所花费的成本。另外，由于可以从相同的图像中检测出在一个电子部件P的位置偏移检 查时和电子部件P自身检查时的电子部件P的特征点位置(引线的位置等)，所以不需要 如取得各个数据的匹配性那样的作业，可以减少电子部件P的检查作业所花费的时间。另外，控制部13在通过移动部使吸附嘴7及部件识别照相机9以规定距离移动时，使部件识别照相机9对电子部件P和吸附嘴7进行拍摄。由此，可以以规定的距离间隔取得拍摄图像，容易掌握拍摄图像的像素数据与 至部件识别照相机9的距离之间的关系。另外，通过将部件识别照相机9固定，利用移动部使吸附嘴7沿部件识别照相机 9的光学系统的光轴方向移动，可以改变部件识别照相机9与保持在吸附嘴7上的电子部 件P之间的距离。由此，部件识别照相机9可以拍摄距离不同的多个图像。另外，通过将由于具 有光学系统而要求定位精度的部件识别照相机9固定，由此可以减少晃动而拍摄精度高 的图像。 另外，在通过由控制部13执行判定程序，并判定为根据距离数据求出的电子部 件P的多个规定位置(多个电极)与假想直线或假想平面的距离中，至少一个超过存储于 EEPROM 13d中的容许值的情况下，控制部13通过执行输送控制程序，使X输送部5及 Y输送部6将电子部件P排出而不向基板B的安装位置输送。由此，由于在根据距离数据求出的电子部件P的多个规定部位(多个电极)与假 想直线或假想平面的距离中，至少一个超过容许值的情况下，认为电子部件P不正常， 所以通过将该电子部件P排出而不进行安装，可以防止向基板B上安装不良的电子部件P 的情况。另外，即使规定部位与假想直线或假想平面的距离没有超过容许值而为正常， 也可以在上述容许值之外，另外预先设定与假想平面本身对应的容许值，在超过该容许 值时判断为部件搭载不正常，从而进行排除。S卩，对假想直线或假想平面的倾斜设定容许值，通过判断其合适与否，可以更 严密地将不良电子部件的安装排除。< 其他 1>另外，在上述步骤S5中的拍摄时，图4所示的拍摄部9的光轴与吸附嘴7的轴 心不一致的情况下，在通过移动部14使吸附嘴7沿Z方向相对于部件识别照相机9移动 规定距离时，利用部件识别照相机9对电子部件P和吸附嘴7进行拍摄的情况下，如图 9(A) (C)所示，在拍摄的对象物的中心产生偏移。为了对该偏移进行校正，如图10所示，预先将已知多个基准点(多个圆形标记 的中心位置)位置的校正标板100搭载在吸附嘴7上，根据沿Z方向以规定距离移动的图 像，进行标记的重心运算，求出Z方向上的多个位置处的各标记的重心位置偏移量，并 生成将它们存储在EEPROM 13d中的位置偏移校正表。在取得各图像时，根据Z方向上的拍摄位置，基于该位置偏移校正表的数据进 行校正，计算全焦点图像的数据。也可以构成为，在存储上述步骤S5中的拍摄时的图像数据时、或者在步骤S6以 后的处理中使用已存储的图像数据时，实施上述校正。通过进行上述校正处理，控制部 13作为位置偏移校正单元起作用。另外，在部件识别照相机9使用远点透镜的情况下，即使在吸附嘴7沿Z方向移 动的情况下，电子部件P和吸附嘴7的图像大小也不随着它们的移动而变化。上述部件 检查装置的部件识别照相机9，由于该前提而不进行对图像大小变化的校正处理。
但是，例如，在部件识别照相机9使用非远点透镜的情况下，如图11所示，由 于在通过移动部14使吸附嘴7及部件识别照相机9沿Z方向移动规定距离时，部件识别 照相机9对电子部件P和吸附嘴7进行拍摄的情况下，图像的大小发生变化，所以在计算 全焦点时，需要考虑不同的位置处的放大倍率。
因此，在使用非远点透镜的情况下，将与上述相同的校正标板100搭载在吸附 嘴7上，在Z方向上的多个位置处进行拍摄，与移动距离相对应，预先计算标记心间距 离。并且，将Z方向上的各位置处的倍率变化，作为倍率校正表而存储在EEPROM 13d 中。然后，在取得各图像时，根据Z方向上的拍摄位置，基于该倍率校正表的值进行校 正，计算全焦点图像的数据。
也可以构成为，在存储上述步骤S5中的拍摄时的图像数据时、或者在步骤S6以 后的处理中使用已存储的图像数据时，实施上述校正。通过进行上述校正处理，控制部 13作为倍率校正单元起作用。
〈其他2>
另外，本发明并不限于上述实施方式。例如，在利用部件识别照相机的拍摄 中，在相对于焦点位置士0.5mm的范围内以0.05mm为单位改变拍摄距离，而对电子部件 P进行拍摄，但拍摄的范围和高度的间隔可以自由变更。
另外，对于用于检测从部件识别照相机至电子部件的拍摄距离(高度)的假想平 面，也可以计算求出JEITA(社団法人電子情報技術産業協会)标准的ED-7401-4所示的 假想平面。
另外，电子部件保持位置的偏移，也可以使用焦点对准特定部分(电极等)的拍 摄图像而检测出，也可以使用全焦点图像而检测出。
另外，电子部件保持位置的偏移，也可以使用根据生成全焦点图像时的拍摄距 离的距离数据(高度数据)而生成的图像。此时，作为位置偏移的识别方法，也可以将 作为距离数据的样规的预先确定的规定数据存储在EEPROM中，将根据距离数据生成的 图像和样规进行比较，在进行匹配后进行定位。
权利要求
1.一种部件检查装置，其具有保持部，其保持部件；以及拍摄部，其对由所述保 持部保持的部件进行拍摄，根据由所述拍摄部拍摄的拍摄图像，对所述部件相对于所述 保持部的中心的位置偏移进行检查，其特征在于，所述拍摄部拍摄从该拍摄部至所述部件之间的距离不同的多个图像， 该部件检查装置具有像素数据确定单元，其从由所述拍摄部拍摄的多个拍摄图像中，确定相同位置的像 素中的对准焦点的像素数据；距离数据确定单元，其针对每个所述图像数据，确定在拍摄由所述像素数据确定单 元确定的各像素数据时的所述拍摄部和所述部件的距离数据；距离计算单元，其基于所述距离数据，计算所述部件的规定部位与假想直线或假想 平面之间的距离；存储单元，其存储与所述假想直线或所述假想平面的所述距离的容许值，以用于确 定所述部件是否满足规定的基准；以及判定单元，其判定所述距离是否超过存储在所述存储单元中的所述容许值。
2.根据权利要求1所述的部件检查装置，其特征在于，具有移动部，其使所述保持部和所述拍摄部中的至少一个以相对于另一个接近/远离的 方式移动；以及拍摄控制单元，其在通过所述移动部使所述保持部或所述拍摄部以规定距离移动 时，使所述拍摄部对所述部件和所述保持部进行拍摄。
3.根据权利要求2所述的部件检查装置，其特征在于， 将所述拍摄部固定，所述移动部使所述保持部在沿所述拍摄部的光学系统光轴方向的方向上移动。
4.一种部件安装装置，其特征在于，具有权利要求1至3中任一项所述的部件检查装置； 输送部，其使所述保持部移动，将所述部件向安装位置输送；以及 输送控制单元，其在通过所述判定单元判断为，根据所述距离数据求出的所述部件 的多个规定部位与假想直线或假想平面之间的距离中，至少一个超过存储于所述存储单 元中的容许值的情况下，使所述输送部将所述部件排出而不向安装位置输送。
5.根据权利要求4所述的部件安装装置，其特征在于，具有位置偏移校正单元，其对所述拍摄部拍摄从该拍摄部至所述部件之间的距离不 同的多个图像而得到的图像数据，利用中心位置偏移校正表，对图像数据进行校正，在 该中心位置偏移校正表中，预先计算出与从所述拍摄部至所述部件之间的距离对应的图 像的中心位置偏移量。
6.根据权利要求4或5所述的部件安装装置，其特征在于，具有倍率校正单元，其对所述拍摄部拍摄从该拍摄部至所述部件之间的距离不同的 多个图像而得到的图像数据，利用中心位置偏移校正表或者倍率校正表，对图像数据进 行校正，在该中心位置偏移校正表中，预先计算出与从所述拍摄部至所述部件之间的距 离对应的图像的中心位置偏移量，在该倍率校正表中，预先计算出与从所述拍摄部至所述部件之间的距离对应的图像的大小变化量。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的部件安装装置，其特征在于， 具有最佳环境确定单元，其进行下述前处理，即，在保持有部件的所述保持部到达 所述拍摄部之前的移动中的多个位置处，进行拍摄，基于该拍摄的图像数据，设定拍摄 从所述拍摄部至所述部件之间的距离不同的多个图像的范围的最佳位置，以用于使所述 像素数据确定单元求出相同位置的像素中的焦点对准的像素数据。
全文摘要
本发明提供一种部件检查装置及部件安装装置，其降低部件检查所花费的成本，减少电子部件检查时间。部件检查装置具有保持部件的保持部和拍摄部件的拍摄部，根据拍摄部所拍摄的拍摄图像，检查部件相对于保持部中心的位置偏移，拍摄部拍摄与部件距离不同的多个图像，部件检查装置具有像素数据确定单元，其从拍摄的多个拍摄图像中，确定相同位置的像素中的对准焦点的像素数据；距离数据确定单元，其针对各像素数据确定拍摄所确定的各像素数据时的拍摄部和部件之间的距离；存储单元，其存储根据距离数据求出的部件规定部位与假想直线或假想平面之间的距离的容许值；判定单元，其判定部件规定部位与假想直线或假想平面之间的距离是否超过存储单元中存储的容许值。
文档编号H05K13/04GK102026536SQ20101027971
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者小仓丰, 森田玲香 申请人:Juki株式会社