部件安装装置以及部件安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供部件安装装置以及部件安装方法，能够抑制部件安装装置的生产率的降低。部件安装装置具备：机器人操作器；机械手，设置在机器人操作器的前端部，保持引线部件的主体；投影装置，在主体保持于机械手的状态下，向引线部件照射条纹图案光；拍摄装置，从规定的视点拍摄被照射了条纹图案光的引线部件；运算装置，对由拍摄装置拍摄的引线部件的拍摄数据进行图像处理；以及控制装置，基于运算装置的图像处理结果对机器人操作器进行控制，以使引线部件的引线插入到基板的孔中。部件的引线插入到基板的孔中。部件的引线插入到基板的孔中。

【技术实现步骤摘要】
部件安装装置以及部件安装方法


[0001]本专利技术涉及部件安装装置以及部件安装方法。

技术介绍

[0002]在电子设备的生产中，使用将部件安装到基板上的部件安装装置。在专利文献1中公开了将引线部件安装到基板上的部件安装装置。
[0003]通过引线部件的引线插入到基板的孔中，引线部件被安装到基板上。根据引线的状态，难以将引线插入到基板的孔中，其结果，部件安装装置的生产率有可能降低。例如在引线弯曲的状态的情况下，难以将引线插入到基板的孔中，其结果，有可能发生不得不放弃引线部件的安装的状况。为了抑制部件安装装置的生产率的降低，期望能够识别引线的状态，配合引线的状态将引线插入到基板的孔中的技术。
[0004]专利文献1：日本专利公开公报特开2021
‑
093560号

技术实现思路

[0005]本说明书公开了部件安装装置。本专利技术提供一种部件安装装置，具备：机器人操作器；机械手，设置在所述机器人操作器的前端部，保持引线部件的主体；投影装置，在所述主体保持于所述机械手的状态下，向所述引线部件照射条纹图案光；拍摄装置，从规定的视点拍摄被照射了所述条纹图案光的所述引线部件；运算装置，对由所述拍摄装置拍摄的所述引线部件的拍摄数据进行图像处理；以及控制装置，基于所述运算装置的图像处理结果对所述机器人操作器进行控制，以使所述引线部件的引线插入到基板的孔中，所述运算装置具有：三维图像生成部，基于相移法对所述引线部件的拍摄数据进行运算处理，生成三维图像数据；三维点群转换部，将所述三维图像数据转换为三维点群数据；分割部，对所述三维点群数据进行分割，从所述三维点群数据中提取表示所述引线的表面的三维形状的引线点群数据；以及引线状态计算部，对所述引线点群数据进行主成分分析，计算所述引线的三维数据。
[0006]根据本说明书中公开的部件安装装置，能够抑制生产率的降低。
附图说明
[0007]图1是表示实施方式的部件安装装置的立体图。
[0008]图2是表示实施方式的部件安装装置的侧视图。
[0009]图3是表示实施方式的机械手的立体图。
[0010]图4是表示实施方式的机械手所保持的引线部件的侧视图。
[0011]图5是从下方观察实施方式的引线部件的图。
[0012]图6是表示实施方式的三维测量装置的立体图。
[0013]图7是用于说明实施方式的机器人操作器的动作的图。
[0014]图8是表示实施方式的部件安装装置的框图。
[0015]图9是表示实施方式的运算装置的图像处理方法的流程图。
[0016]图10是示意性地表示实施方式的三维点群数据的一例的图。
[0017]图11是示意性地表示实施方式的统合点群数据的一例的图。
[0018]图12是示意性地表示实施方式的引线点群数据的一例的图。
[0019]图13是用于说明实施方式的分割点群的图。
[0020]图14是用于说明将实施方式的引线部件的引线插入到基板的孔中的动作的图。
[0021]图15是用于说明将实施方式的引线部件的引线插入到基板的孔中的动作的图。
[0022]图16是表示实施方式的计算机系统的框图。
[0023]附图标记说明
[0024]1：部件安装装置；2：基台；3：部件供给构件；4：基板支承构件；5：机械手；5A：连结构件；5B：旋转构件；5C：移动构件；5D：夹持部；6：机器人操作器；6A：基座构件；6B：回转构件；6C：第一臂；6D：第二臂；6E：第三臂；7：三维测量装置；7A：投影装置；7B：拍摄装置；7C：运算装置；7D：壳体；7E：透明构件；8：力觉传感器；9：控制装置；11：三维图像生成部；12：三维点群转换部；13：三维点群统合部；14：分割部；15：候补点群生成部；16：引线状态计算部；17：输出部；100：引线部件；101：主体；110：引线；111：第一引线；112：第二引线；200：基板；210：孔；211：第一孔；212：第二孔；1000：计算机系统；1001：处理器；1002：主存储器；1003：内存；1004：接口；Aa：最小面；Ab：最小面；AX1：第一转动轴；AX2：第二转动轴；AX3：第三转动轴；Ba：轴对齐边界框；Bb：轴对齐边界框；Da：三维图像数据；Db：三维点群数据；Db1：三维点群数据；Db2：三维点群数据；Db3：三维点群数据；Dc：统合点群数据；Dd：引线点群数据；De：分割点群；De1：第一分割点群；De2：第二分割点群；De3：第三分割点群；De4：第四分割点群；Df：候补点群数据；RX：旋转轴；TX：回转轴。
具体实施方式
[0025]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明，但是本专利技术并不限定于实施方式。以下说明的实施方式的构成要素可以适当组合。此外，有时也不使用一部分的构成要素。
[0026]在实施方式中，在部件安装装置1设定局部坐标系，参照局部坐标系对各部分的位置关系进行说明。作为局部坐标系，设定XYZ正交坐标系。在规定面内，将与X轴平行的方向设为X轴方向。在规定面内，将同与X轴正交的Y轴平行的方向设为Y轴方向。将分别同与X轴和Y轴正交的Z轴平行的方向设为Z轴方向。将以X轴为中心的旋转方向或倾斜方向设为θX方向。将以Y轴为中心的旋转方向或倾斜方向设为θY方向。将以Z轴为中心的旋转方向或倾斜方向设为θZ方向。规定面是XY平面。Z轴与规定面正交。在实施方式中，规定面与水平面平行。Z轴方向是铅垂方向。另外，规定面也可以相对于水平面倾斜。
[0027](部件安装装置)
[0028]图1是表示实施方式的部件安装装置1的立体图。图2是表示实施方式的部件安装装置1的侧视图。如图1和图2所示，部件安装装置1具备基台2、部件供给构件3、基板支承构件4、机械手(robot hand)5、机器人操作器6(robot manipulator)和三维测量装置7。
[0029]基台2分别支承部件供给构件3、基板支承构件4、机器人操作器6和三维测量装置7。
[0030]部件供给构件3供给引线部件100。在实施方式中，部件供给构件3包括配置引线部
件100的托盘。多个引线部件100配置在部件供给构件3上。多个引线部件100的种类可以相同，也可以不同。
[0031]基板支承构件4支承安装引线部件100的基板200。基板支承构件4以基板200的上表面与XY平面平行的方式支承基板200。
[0032]机械手5保持引线部件100。机械手5设置在机器人操作器6的前端部。
[0033]机器人操作器6移动机械手5。机器人操作器6包括多关节机器人。在实施方式中，机器人操作器6是垂直多关节机器人。另外，机器人操作器6可以是水平多关节机器人。机器人操作器6包括：固定于基台2的基座构件6A；支承于基座构件6A的回转构件6B；与回转构件6B连结的第一臂6C；与第一臂6C连结的第二臂6D；以及与第二臂6D连结的第三臂6E。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种部件安装装置，其特征在于，具备：机器人操作器；机械手，设置在所述机器人操作器的前端部，保持引线部件的主体；投影装置，在所述主体保持于所述机械手的状态下，向所述引线部件照射条纹图案光；拍摄装置，从规定的视点拍摄被照射了所述条纹图案光的所述引线部件；运算装置，对由所述拍摄装置拍摄的所述引线部件的拍摄数据进行图像处理；以及控制装置，基于所述运算装置的图像处理结果对所述机器人操作器进行控制，以使所述引线部件的引线插入到基板的孔中，所述运算装置具有：三维图像生成部，基于相移法对所述引线部件的拍摄数据进行运算处理，生成三维图像数据；三维点群转换部，将所述三维图像数据转换为三维点群数据；分割部，对所述三维点群数据进行分割，从所述三维点群数据中提取表示所述引线的表面的三维形状的引线点群数据；以及引线状态计算部，对所述引线点群数据进行主成分分析，计算所述引线的三维数据。2.根据权利要求1所述的部件安装装置，其特征在于，通过所述分割，所述引线点群数据被分离为多个分割点群，所述运算装置具有候补点群生成部，所述候补点群生成部基于所述引线部件的设计值、拍摄所述引线部件时的所述拍摄装置的视点以及规定的连接条件，连接多个所述分割点群，生成作为所述引线的候补的候补点群数据，对所述引线点群数据进行主成分分析包括对所述候补点群数据进行主成分分析。3.根据权利要求1或2所述的部件安装装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野孝浩，山田友美，
申请(专利权)人：JUKI株式会社，
类型：发明
国别省市：