本发明专利技术提供一种基板的生产作业方法，具备以下工序：位置检测工序，检测设于基板的检测对象物的配置位置；及作业实施工序，基于检测出的配置位置对基板实施预定的生产作业，位置检测工序具有以下步骤：图像取得步骤，根据多个拍摄条件拍摄基板，取得包含配置于二维坐标上的各像素的亮度值在内的多个原图像数据；差量计算步骤，将多个原图像数据中的两个原图像数据作为计算对象，计算相同坐标值的像素的亮度值之差，取得由各像素的亮度差值构成的差量图像数据；及位置决定步骤，基于差量图像数据来决定配置位置。由此，能够在使用简易的装置结构的同时通过图像处理高精度地检测基板上的检测对象物的配置位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生产安装了多个元件的基板的作业方法、决定在生产中途拍摄基板时的拍摄条件的方法及生产基板的作业装置。更加详细地说，本专利技术涉及对拍摄基板而取得的原图像数据实施图像处理而检测膏状焊料等检测对象物的配置位置并基于此对基板实施预定的生产作业的方法及装置。
技术介绍
作为生产安装有多个元件的基板的设备，具有焊料印刷机、元件安装机、回流炉、基板检查机等，通过连结这些设备来构建基板生产线的情况较多。其中，元件安装机通常具备基板搬运装置、元件供给装置及元件移载装置。基板搬运装置进行基板的搬入搬出及定位。元件供给装置将多个元件种类的元件依次向预定的供给位置供给。元件移载装置具备:基板相机，拍摄被定位的基板;吸嘴，利用负压从元件供给装置吸附拾取元件并将该元件安装于基板;及头驱动部，驱动保持了基板相机及吸嘴的安装头。为了将元件安装于基板上的预定的安装点，通常进行如下步骤:拍摄被定位的基板的基准标记，预先校正定位误差。由此，能够使用基板上的坐标值将吸嘴向安装点准确地进行位置控制。然而，当通过焊料印刷机对相当于安装点的焊盘(电路图案中的、焊接元件的引脚的部位)印刷膏状焊料时，有可能产生因某种原因而导致印刷出现偏差并导致焊料位置从焊盘的中央偏移的情况。在该情况下，当进行基于坐标值的位置控制时，即使元件的实际的安装点为焊盘的中央，也会从焊料位置的中央偏移。于是，伴随着由回流炉再熔融后的焊料朝向焊盘的中央的流动，产生元件被从作为原本的安装点的焊盘的中央挤出或倾倒的问题。为了防止因上述膏状焊料的印刷偏差而引发的问题，开发有T0P(TargetOnPaste)安装的技术。在TOP安装中，检测实际上印刷有膏状焊料的焊料位置，并在与该位置相应地校正了元件的安装点的坐标值后进行安装。由此，能够通过回流炉获得自对准效果。即，安装于焊料位置的中央的元件伴随着再熔融后的焊料的流动而自动地朝向作为原本的安装点的焊盘的中央附近被位置校正。为了进行TOP安装，在专利文献I及专利文献2中公开有能够通过图像处理来检测印刷的焊料位置的技术例。专利文献I的三维测量装置具备:对测量对象物照射包含多个波长成分并具有条状的光强度的光图案的单元；以各波长成分为单位分离并拍摄来自测量对象物的反射光而取得图像数据的单元;使测量对象物与光图案的相对相位关系发生变化的单元;及基于多种形式的相对相位关系下的多个图像数据来计算测量对象物的高度的单元。由此，能够与计算的高度相关地显著地提高计测精度。此外，在实施方式中公开有通过对印刷形成于印刷基板的膏状焊料进行三维计测来进行优劣判定的技术方案。另外，专利文献2的丝网印刷机具备:从垂直上方拍摄转印有焊料的基板上的检查对象区域的单色拍摄单元;从垂直上方对检查对象区域进行照明的第一照明单元;从斜上方对检查对象区域进行照明的第二照明单元;获得通过第一照明单元而映出焊盘的第一图像、并且通过第二照明单元而映出焊盘及焊料的第二图像的单元;及获得通过从第二图像减去第一图像而映出焊料的图像的单元。由此，能够使用低价的单色相机获得仅映出焊料的图像。专利文献I:日本特开2002-107125号公报专利文献2:日本特开2012-124399号公报
技术实现思路
然而，专利文献I的三维测量装置需要通过使相对相位关系发生变化的单元可变地控制相机与计测对象物的距离，结构复杂且价格非常高。因此，无法在装备于通常的元件安装机的距离固定式的单色的低价的基板相机中使用专利文献I的技术。进一步来说，即使是单色相机，只要是预先面向图像处理而准备的基准标记，即可获得鲜明且稳定的图像数据，因此即使不进行三维图像处理，也能够高精度地检测位置。然而，由于膏状焊料并非是面向图像处理而被印刷的，因此难以通过单色相机获得鲜明且稳定的图像数据，难以通过图像处理高精度地检测焊料位置。另外，由于专利文献2的技术使用低价的单色相机，因此在能够应用于普通的元件安装机这一点上是优选的。然而，仅通过照明的方向的不同来判别焊盘及焊料在现实中是非常困难的。实际上，作业人员通过元件安装机的基板相机来重复包含照明的方向在内的各种拍摄条件的变更，从而努力地寻找能够准确地检测焊料位置的图像数据。在区别膏状焊料与其他材料的同时获得鲜明且稳定的图像数据的优选的拍摄条件原本就不存在。进而，作为之后维护用，通常在基板上实施有表示元件简写符号等的印字、基板识别用的条形码等的丝网印刷。这些标记的丝网印刷是通过与基板的基底色相对照的亮度值较高的颜色来进行印刷，亮度值接近焊盘及焊料的情况较多。因此，在专利文献2的技术中，无法消除将丝网印刷与焊盘、焊料混淆的隐患。于是，为了通过元件安装机来进行TOP安装，需要能够使用单色相机来高精度地检测焊料位置的技术。此外，在基板的生产作业中，基于图像处理的位置检测的检测对象物并不局限于膏状焊料，使用的相机也并不局限于单色相机。即，作为检测对象物，除了膏状焊料以外，也可以考虑安装的元件、丝网印刷的文字、条形码等符号类及以基准标记为代表的各种标记类等。另外，也可以使用彩色相机来取得作为图像处理基础的原图像数据。本专利技术就是鉴于上述
技术介绍
的问题点而作成的，其应解决的课题在于提供在使用简易的装置结构的同时通过图像处理高精度地检测基板上的检测对象物的配置位置的基板的生产作业方法、此时的基板的拍摄条件决定方法及高精度地检测基板上的检测对象物的配置位置的基板的生产作业装置。解决上述课题的技术方案I的基板的生产作业方法的专利技术为一种基板的生产作业方法，该基板的生产作业方法具备以下工序:位置检测工序，检测设于基板的检测对象物的配置位置;及作业实施工序，基于检测出的配置位置对上述基板实施预定的生产作业，上述位置检测工序具有以下步骤:图像取得步骤，根据多个拍摄条件拍摄上述基板，取得包含配置于二维坐标上的各像素的亮度值在内的多个原图像数据;差量计算步骤，将上述多个原图像数据中的两个原图像数据作为计算对象，计算相同坐标值的像素的亮度值之差，取得由上述各像素的亮度差值构成的差量图像数据;及位置决定步骤，基于上述差量图像数据来决定上述配置位置。根据上述技术方案，计算根据多个拍摄条件拍摄基板而取得的多个原图像数据的亮度值之差，并将其作为差量图像数据。在此，变更拍摄条件时的各像素的亮度值一律不变化，换言之，亮度差值(亮度值之差)与各像素的视野中的物体相对应地发生变化。例如，存在在检测对象物的配置位置处亮度差值较大且在除了配置位置以外的其他位置处亮度差值变小的第一情况。相反地，存在在配置位置处亮度差值较小且在其他位置处亮度差值变大的第二情况。进而，还存在无论是配置位置还是其他位置亮度差值均形成为相同程度的第三情况。因此，通过设定显著地产生第一情况或第二情况的优选的多个拍摄条件，能够基于差量图像数据的亮度差值的大小的差异来决定基板上的检测对象物的配置位置。对于具体的多个拍摄条件，可以参考已经具有生产业绩并且基板基底色、检测对象物的材质等类似的现有基板所优选的拍摄条件来适当地决定，另外，也可以通过技术方案11所公开的基板的拍摄条件决定方法来决定。由此，即使在假设具有与检测对象物相同程度的亮度值的其它物体存在于其他位置而无法根据各个原图像数据来判别检测对象物与其它物体的情况下，也能够基于差量图像数据高精本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基板的生产作业方法，具备以下工序：位置检测工序，检测设于基板的检测对象物的配置位置；及作业实施工序，基于检测出的配置位置对所述基板实施预定的生产作业，所述位置检测工序具有以下步骤：图像取得步骤，根据多个拍摄条件拍摄所述基板，取得包含配置于二维坐标上的各像素的亮度值在内的多个原图像数据；差量计算步骤，将所述多个原图像数据中的两个原图像数据作为计算对象，计算相同坐标值的像素的亮度值之差，取得由所述各像素的亮度差值构成的差量图像数据；及位置决定步骤，基于所述差量图像数据来决定所述配置位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：天野雅史，小谷一也，
申请(专利权)人：富士机械制造株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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