JP2012038834A - Calibration method of electronic component mounting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、装着ヘッドの制御データの校正を行う電子部品実装装置のキャリブレーション方法に関するものである。 The present invention relates to a calibration method for an electronic component mounting apparatus that calibrates control data of a mounting head.
電子部品実装装置は、基台上に設けられた基板搬送路によって搬送及び位置決めされた基板に対し、ロボット機構により水平面内方向に移動される装着ヘッドにより電子部品を装着するようになっている。このような電子部品実装装置では、ロボット機構を構成する部材間の組み付け誤差等によって装着ヘッドの制御データ上での位置と実際の位置との間には位置ずれが生じているのが通常であることから、このような制御データ上での位置と実際の位置との位置ずれ量がキャンセルされるように制御データの校正を行って正確な制御データで装着ヘッドの動作制御を行うことができるようにするキャリブレーションが基板生産開始前等において実行される。 The electronic component mounting apparatus mounts an electronic component on a substrate transported and positioned by a substrate transport path provided on a base by a mounting head that is moved in a horizontal plane by a robot mechanism. In such an electronic component mounting apparatus, it is normal that a positional deviation occurs between the position on the control data of the mounting head and the actual position due to an assembly error between members constituting the robot mechanism. Therefore, it is possible to calibrate the control data so that the positional deviation amount between the position on the control data and the actual position is canceled, and to control the operation of the mounting head with accurate control data. Calibration to be performed is performed before the start of substrate production.
このようなキャリブレーションを行う方法としては、例えば、基板搬送路により位置決めされた基板型ゲージの上面に等間隔で設けられた複数の校正用のマークを装着ヘッドに設けられた撮像手段(カメラ)によって画像認識し、その画像認識によって得られたマークの位置(撮像手段を基準としたマークの位置)と撮像手段の制御データ上での位置とを比較することにより、その両位置の間のずれ量を求めてこれがキャンセルされるようにしたものが知られている(特許文献1)。この場合、基板型ゲージ上に設けられた複数のマークは隣接するもの同士が等間隔で設けられていることから、隣接するマークの間の領域については、処理が簡単でかつ精度のよい直線(線形)補間によって装着ヘッドの制御データの校正を行うことができるという利点がある。 As a method for performing such calibration, for example, an image pickup means (camera) provided on the mounting head with a plurality of calibration marks provided at equal intervals on the upper surface of the substrate type gauge positioned by the substrate conveyance path. By comparing the position of the mark obtained by the image recognition (the position of the mark with reference to the imaging means) and the position on the control data of the imaging means, the difference between the two positions is recognized. There is known a technique in which the amount is calculated and canceled (Patent Document 1). In this case, since the adjacent marks provided on the substrate type gauge are provided at equal intervals, a straight line (which is easy to process and has high accuracy for the area between the adjacent marks) There is an advantage that the control data of the mounting head can be calibrated by (linear) interpolation.
しかしながら、上記従来のキャリブレーション方法では、撮像手段が基板型ゲージの外部の領域の上方に位置する場合には、撮像手段の直下に校正用のマークが存在しないことから、そのような領域では装着ヘッドの制御データの校正を行うことができなかった。このため、例えば、装着ヘッドと撮像手段との間隔が大きく、装着ヘッドは基板型ゲージの上方に位置しているが、撮像手段は基板型ゲージの外部の領域の上方に位置しているといった装着ヘッドの移動領域が存在する場合には、装着ヘッドによる電子部品の基板への装着が行われるべき領域であっても正確な制御データでの電子部品の実装を行うことができない場合があり、電子部品の基板への装着精度が低下するおそれがあるという問題点があった。 However, in the above-described conventional calibration method, when the imaging unit is located above the area outside the substrate type gauge, there is no calibration mark immediately below the imaging unit. The head control data could not be calibrated. For this reason, for example, there is a large interval between the mounting head and the imaging means, and the mounting head is located above the substrate gauge, but the imaging means is located above an area outside the substrate gauge. If there is a moving area of the head, it may not be possible to mount the electronic component with accurate control data even in the area where the mounting head should mount the electronic component on the board. There has been a problem that the mounting accuracy of components on the board may be reduced.
そこで本発明は、装着ヘッドと撮像手段との間隔が大きい場合であっても正確な制御データを用いて電子部品の実装を行うことができるようにする電子部品実装装置のキャリブレーション方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a calibration method for an electronic component mounting apparatus that enables mounting of an electronic component using accurate control data even when the interval between the mounting head and the imaging means is large. For the purpose.
請求項1に記載の電子部品実装装置のキャリブレーション方法は、基台と、基台に設けられて基板の搬送及び位置決めを行う基板搬送路と、基台に対して移動自在に設けられ、基板搬送路により位置決めされた基板に電子部品の装着を行う装着ヘッドとを備えた電子部品実装装置のキャリブレーション方法であって、校正用のマークが上面に設けられた基板型ゲージを基板搬送路によって位置決めする工程と、基板搬送路により位置決めされた基板型ゲージ上の校正用のマークを前記装着ヘッドに取り付けられた撮像手段によって画像認識することにより、前記撮像手段が基板型ゲージの上方に位置するときの前記装着ヘッドの制御データの校正値を取得する工程と、校正用のマークが上面に設けられたプレート型ゲージを基台に対して移動自在な移動手段に取り付ける工程と、制御データの校正がなされた前記移動手段によりプレート型ゲージ上の校正用のマークを基板型ゲージの外部に設定した拡張領域の上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ上の校正用のマークを前記撮像手段によって画像認識することにより、前記撮像手段が拡張領域の上方に位置するときの前記装着ヘッドの制御データの校正値を取得する工程とを含む。
The electronic component mounting apparatus calibration method according to
請求項2に記載の電子部品実装装置のキャリブレーション方法は、請求項1に記載の電子部品実装装置のキャリブレーション方法であって、電子部品実装装置は互いに独立して作動する2つの装着ヘッドを有し、前記移動手段は、前記プレート型ゲージを用いて制御データの校正値を取得しようとする側とは反対の側の装着ヘッドから成る。
The electronic component mounting apparatus calibration method according to
本発明によれば、基板型ゲージの外部に設定した拡張領域の上方に撮像手段が位置するときの装着ヘッドの制御データの校正を行うことができるので、装着ヘッドと撮像手段との間隔が大きく、装着ヘッドは基板型ゲージの上方に位置しているが、撮像手段は基板型ゲージの外部の領域の上方に位置しているといった状況であっても、正確な制御データを用いて電子部品の実装を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to calibrate the control data of the mounting head when the imaging unit is positioned above the extended region set outside the substrate type gauge, so that the interval between the mounting head and the imaging unit is large. The mounting head is located above the board-type gauge, but the imaging means is located above the area outside the board-type gauge. Can be implemented.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1及び図2に示す電子部品実装装置1は、実装基板生産用の電子部品実装ラインを構成する電子部品実装用装置の一種であり、図示しない上流側の他の電子部品実装用装置(例えばスクリーン印刷機や他の電子部品実装装置1)から搬入した(図1中に示す矢印A)基板2の表面の電極3上に部品(電子部品)4を装着する部品実装工程を実行した後、その基板2を図示しない下流側の他の電子部品実装用装置(例えば他の電子部品実装装置1やリフロー炉)等に搬出する動作を連続実行するものである。以下、説明の便宜上、この電子部品実装装置1における基板2の搬送方向(図1の紙面左右方向)をX軸方向、X軸方向と直交する水平面内方向をY軸方向(図1の紙面上下方向)とし、上下方向をZ軸方向とする。また、Y軸方向を電子部品実装装置1の前後方向、X軸方向を電子部品実装装置1の横(左右)方向とする。更に、前後方向のうち、電子部品実装装置1のオペレータOP(図1)が電子部品実装装置1に対して作業を行う側(図1の紙面下側)を電子部品実装装置1の前方、その反対側(図の紙面上方)を電子部品実装装置1の後方とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An electronic
図1及び図2において、本実施の形態における電子部品実装装置1は、基台11と、基台11に設けられて基板2を水平面内方向(X軸方向)に搬送して位置決めする基板搬送路12と、基台11に設置されて部品4を供給する電子部品供給部としての複数のテープフィーダ13と、基台11に設けられたロボット機構14を介して基台11に対して移動自在に設けられ、基板搬送路12により位置決めされた基板2にテープフィーダ13よりピックアップした部品4の装着を行う2つの装着ヘッド15(前方の装着ヘッド15a及び後方の装着ヘッド15b)を備えている。
1 and 2, an electronic
図1及び図2において、基板搬送路12は一対のベルトコンベアから成り、上流側の図示しない他の電子部品実装用装置(例えばスクリーン印刷機)から送られてきた基板2を搬送(搬入)して(図1中に示す矢印A)、基台11の中央の作業位置(図1に示す位置)に位置決めするとともに、2つの装着ヘッド15による部品実装工程が実行された基板2を搬送(搬出)して下流側の図示しない他の電子部品実装用装置に送り出す。
In FIG. 1 and FIG. 2, the
図1及び図2において、ロボット機構14は、基台11の左右両端部において、基板搬送路12を跨ぐようにY軸方向に延びて設けられたビーム状の左右2つのY軸テーブル14a、左右2つのY軸テーブル14aに両端が支持されてY軸方向に移動自在に設けられたX軸方向に延びる前後2つのビーム状のX軸テーブル14b及び各X軸テーブル14b上をX軸方向に移動自在に設けられた前後2つのプレート状の移動ステージ14cから成り、前方の移動ステージ14cには前方の装着ヘッド15aが取り付けられ、後方の移動ステージ14cには後方の装着ヘッド15bが取り付けられている。各装着ヘッド15には、下方に延びた複数の吸着ノズル15Nが昇降及び上下軸(Z軸)回り回転自在に設けられている。
1 and 2, the
図1及び図2において、ロボット機構14が備える前後2つの移動ステージ14cのそれぞれには、撮像視野を下方に向けた基板カメラ16が設けられており、基台11上の基板搬送路12を挟んで対向する基台11上の両領域のそれぞれには、撮像視野を上方に向けた部品カメラ17が設けられている。図1及び図2から分かるように、本実施の形態における電子部品実装装置1では、同じ移動ステージ14cに取り付けられた装着ヘッド15と基板カメラ16の間隔は基台11の前後方向(Y軸方向)に或る程度離間したものとなっている。
1 and 2, each of the two front and rear moving
図1及び図2において、複数のテープフィーダ13は基板搬送路12を挟んで対向する基台11の前後の両端部のそれぞれにX軸方向に並んで設けられており、それぞれ基台11の中央部側(基板搬送路12側)の端部に設けられた部品供給口13aに部品4を連続的に供給する。
In FIG. 1 and FIG. 2, the plurality of
基板搬送路12による基板2の搬送及び位置決め動作は、電子部品実装装置1が備える制御装置40(図3)の作業実行制御部40a(図3)が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路駆動部41(図3)の作動制御を行うことによってなされ、各テープフィーダ13による部品供給口13aへの部品4の供給動作は、制御装置40の作業実行制御部40aが図示しないアクチュエータ等から成るテープフィーダ駆動部42(図3)の作動制御を行うことによってなされる。
The
ロボット機構14による各装着ヘッド15の水平面内での移動動作は、制御装置40の作業実行制御部40aが図示しないアクチュエータ等から成るロボット機構駆動部43(図3)の作動制御(Y軸テーブル14aに対する各X軸テーブル14bのY軸方向への移動制御及び各X軸テーブル14bに対する各移動ステージ14cのX軸方向への移動制御)を行うことによってなされ、各吸着ノズル15Nの装着ヘッド15に対する昇降及び上下軸回りの回転動作は、制御装置40の作業実行制御部40aが図示しないアクチュエータ等から成るノズル駆動部44(図3)の作動制御を行うことによってなされる。また、各吸着ノズル15Nによる部品4の吸着及び離脱動作は、制御装置40の作業実行制御部40aが図示しないアクチュエータ等から成る真空圧供給部45(図3)の作動制御を行って吸着ノズル15N内に真空圧を供給し、また真空圧の供給を解除することによってなされる。
The movement operation of each
基板カメラ16及び部品カメラ17による撮像動作は、制御装置40の作業実行制御部40aによって制御される(図3)。基板カメラ16及び部品カメラ17の撮像動作によって得られた画像データは画像データ記憶部46(図3)に取り込まれて記憶され、制御装置40が備える画像認識部40b(図3)において画像認識される。
The imaging operation by the
電子部品実装装置1の制御装置40は、基板2に対する部品実装工程を実行するときは、図示しない検知手段によって、電子部品実装装置1の上流側の他の電子部品実装用装置から基板搬送路12に基板2が投入されたことを検知したら、基板搬送路12を作動させて基板2を電子部品実装装置1内に搬入し(図4に示すステップST1の基板搬入工程)、更に、図示しない検知手段により、基板搬送路12が搬入する基板2が所定の作業位置に到達したことを検知したところで基板搬送路12の作動を停止させて基板2の位置決めを行う(図4に示すステップST2の基板位置決め工程)。
When the
制御装置40は、この基板位置決め工程では、ロボット機構駆動部43の作動制御を行って基板2の上方に基板カメラ16を(前方の装着ヘッド15a又は後方の装着ヘッド15bを)移動させ、基板2に設けられた基板マーク(図示せず)の撮像を行う。そして、得られた基板マークの画像を画像認識部40bに画像認識させることによって、基板2の正規の作業位置からの位置ずれを求める。
In this substrate positioning step, the
制御装置40は、上記の基板位置決め工程が終了したら、ロボット機構駆動部43の作動制御を行って、装着ヘッド15をテープフィーダ13の上方に移動させ、ノズル駆動部44の作動制御を行って、装着ヘッド15の吸着ノズル15Nをテープフィーダ13の部品供給口13aに供給された部品4に接触させるとともに、真空圧供給部45の作動制御を行うことによって吸着ノズル15Nへの真空圧の供給を行い、吸着ノズル15Nによる部品4のピックアップ(吸着)を行う(図4に示すステップST3のピックアップ工程)。
When the above-described substrate positioning step is completed, the
制御装置40は、吸着ノズル15Nにより部品4をピックアップしたら、ロボット機構駆動部43の作動制御を行って、ピックアップした部品4が部品カメラ17の上方を通過するように装着ヘッド15を移動させ、部品カメラ17によって部品4の撮像を行う。そして、得られた画像を画像認識部40bによって画像認識し、部品4の異常(変形や欠損など)の有無の検査を行うとともに、部品4の吸着ノズル15Nに対する位置ずれ(吸着ずれ)を求める(図4に示すステップST4の画像認識工程)。
When the
制御装置40はステップST4の画像認識工程が終了したら、ロボット機構駆動部43の作動制御を行って、吸着ノズル15Nによりピックアップした部品4が基板2の上方に移動するように装着ヘッド15を移動させる。そして、制御装置40は、ノズル駆動部44の作動制御を行って、ピックアップした部品4を基板2上の目標装着位置(この目標装着位置にある電極3上には、電子部品実装装置1の上流側に配置されたスクリーン印刷機によって半田が印刷されている)に接触させるとともに、真空圧供給部45の作動制御を行うことによって吸着ノズル15Nへの真空圧の供給を解除し、部品4を基板2に装着する(図4に示すステップST5の部品装着工程)。
When the image recognition process in step ST4 is completed, the
ここで、制御装置40は、部品4を基板2に装着するときは、ステップST2の基板位置決め工程の実行時に求めた基板2の位置ずれと、ステップST4の画像認識工程の実行時に求めた部品4の吸着ずれが修正されるように、基板2に対する吸着ノズル15Nの位置補正(回転補正を含む)を行う。
Here, when mounting the
制御装置40は、ステップST5の部品装着工程が終了したら、装着ヘッド15により基板2に装着すべき全ての部品4の装着が終了したか否かの判断を行う(図4に示すステップST6の装着終了判断工程)。その結果、制御装置40は、装着ヘッド15により装着すべき全ての部品4の基板2への装着が終了していなかった場合にはステップST3〜ステップST5の工程を繰り返し実行し、装着ヘッド15により装着すべき全ての部品4の基板2への装着が終了していた場合には、基板2を基板搬送路12によって電子部品実装装置1の外部に搬出する(図4に示すステップST7の基板搬出工程)。
When the component mounting process in step ST5 is completed, the
制御装置40は、ステップST7の基板搬出工程が終了したら、部品4の装着を行うべき基板2がまだ残っているか否かの判断を行う(図4に示すステップST8の基板有無判断工程)。その結果、制御装置40は、部品4の装着を行うべき基板2が残っていた場合にはステップST1に戻って新たな基板2の搬入を行い、部品4の装着を行うべき基板2が残っていなかった場合には一連の部品実装工程を終了する。
When the board unloading process in step ST7 is completed, the
電子部品実装装置1による部品実装工程は上記のような手順によって行われるが、制御装置40が作業実行制御部40aからロボット機構駆動部43の作動制御を行って装着ヘッド15を移動させる際に把握している装着ヘッド15の位置は、ロボット機構14におけるY軸テーブル14aに対するX軸テーブル14bの位置及びX軸テーブル14bに対する移動ステージ14cの位置から求められる制御データ上での位置である。ところが、ロボット機構14にはその構成部材間の組み付け誤差等があるため、この装着ヘッド15の制御データ上での位置が装着ヘッド15の実際の位置と必ずしも一致しているとは限らず、制御装置40による基板2への部品4の実装が制御データに従って正確に行われるようにするためには、装着ヘッド15の制御データ上での位置と実際の位置との間の位置ずれ量を求めてこれがキャンセルされるように制御データの校正(キャリブレーション)を行う必要がある。
The component mounting process by the electronic
以下、2つの装着ヘッド15の制御データの校正を行うキャリブレーション実行工程の手順を説明する。
Hereinafter, the procedure of the calibration execution process for calibrating the control data of the two mounting
キャリブレーション実行工程では、図5及び図6に示す基板型ゲージ50とプレート型ゲージ60が用いられる。基板型ゲージ50は、基板搬送路12によって搬送及び位置決めすることができる最大の基板2とほぼ同等の大きさを有する基板2状の(板状の)部材であり、その上面には複数の校正用のマークMが等間隔でX方向及びY軸方向に広がるマトリックス状に設けられている。
In the calibration execution step, the
プレート型ゲージ60は、前後2つの装着ヘッド15のうち、これから校正の対象としようとしている装着ヘッド15とは反対の側の装着ヘッド15に(その装着ヘッド15が取り付けられている移動ステージ14cに)着脱自在に取り付けられるものであり、移動ステージ14cの下部に取り付けられて下方に垂直に延びる垂直部61と、垂直部61の下端から校正の対象としている装着ヘッド15の側に水平方向に延びる水平部62を有している。水平部62にはひとつの校正用のマークmが設けられており、この校正用のマークmは、プレート型ゲージ60が取り付けられている装着ヘッド15に対する相対位置が把握される位置に設けられている。ここでは、校正用のマークmの装着ヘッド15に対する相対位置が把握されていることが重要であり、校正用のマークmが水平部62のどこに設けられているかは問わない。制御データを校正した後の装着ヘッド15の位置が正確に分かれば、校正用のマークmの位置も正確に分かるからである。
The plate-
オペレータOPは、装着ヘッド15の制御データの校正を行うにあたっては、基板型ゲージ50を基板搬送路12上に載置したうえで、制御装置40に繋がるキャリブレーション実行ボタン71(図3)の操作を行う。
When the operator OP calibrates the control data of the mounting
制御装置40は、オペレータOPによりキャリブレーション実行ボタン71が操作されたことを検知したら、制御装置40の作業実行制御部40aより基板搬送路駆動部41を駆動して基板搬送路12を作動させ、基板搬送路12上の基板型ゲージ50を通常の基板2の作業位置に位置決めする(図7に示すステップST11の基板型ゲージ位置決め工程)。
When detecting that the
制御装置40は、基板型ゲージ50の位置決めを行ったら、ロボット機構14を作動させて、前方の装着ヘッド15aを基板型ゲージ50の上方で移動させ、前方の装着ヘッド15aに取り付けられている基板カメラ16により基板型ゲージ50上の複数の校正用のマークMを個別に画像認識する動作を繰り返すことによって、前方の装着ヘッド15aに取り付けられた基板カメラ16が基板型ゲージ50の上方に位置するときの前方の装着ヘッド15aの制御データの校正値を取得する(図7に示すステップST12の前方装着ヘッド第1の校正値取得工程。図8)。
After positioning the
このステップST12における個々のマークMに対する校正値の取得では、制御装置40は、制御データに従って前方の装着ヘッド15aを移動させ、基板カメラ16の撮像視野の中心位置が基板型ゲージ50上の対象とするマークMの直上に移動するようにして基板カメラ16で撮像を行う。ここでもし、前方の装着ヘッド15aの制御データ上での位置と実際の位置との間に位置ずれがなければ、図9(a)に示すように、基板カメラ16により撮像したマークMは基板カメラ16の撮像視野SCの中心位置に位置するが、前方の装着ヘッド15aの制御データ上での位置と実際の位置との間に位置ずれがある場合には、図9(b)に示すように、マークMは基板カメラ16の撮像視野SCの中心位置には位置しないことになるので、制御装置40は、基板カメラ16の撮像視野SCの中心位置(基板カメラ16の制御データ上での位置)と画像認識によって得られる基板カメラ16を基準としたマークMの位置とを比較し、前方の装着ヘッド15aの制御データ上での位置と実際の位置との間に位置ずれがある場合には、その位置ずれ量(図9(b)中に示すX軸方向の位置ずれ量ΔX及びY軸方向の位置ずれ量ΔY参照)を求める。そして、この求めた位置ずれ量が、前方の装着ヘッド15aの制御データの校正値となる。
In acquiring calibration values for the individual marks M in step ST12, the
ここで、もし、ロボット機構14を構成するY軸テーブル14aやX軸テーブル14b等の部材間の組み付け誤差が、基台11の中心からY軸方向に沿った方向に離れて行くに従って大きくなっているような場合には、基板型ゲージ50上のマークMが基台11の中心からY軸方向に沿った方向に離れていくに従って、検出される上記位置ずれ量は大きくなっていくことになる(後述する拡張領域R内では更に大きくなる)。
Here, if the assembly error between the members such as the Y-axis table 14a and the X-axis table 14b constituting the
制御装置40は、上記のステップST12が終了したら、今度は後方の装着ヘッド15bを基板型ゲージ50の上方で移動させ、後方の装着ヘッド15bの移動ステージ14cに取り付けられている基板カメラ16により基板型ゲージ50上の複数の校正用のマークMを個別に画像認識する動作を繰り返すことによって、後方の装着ヘッド15bに取り付けられた基板カメラ16が基板型ゲージ50の上方に位置するときの後方の装着ヘッド15bの制御データの校正値を取得する(図7に示すステップST13の後方装着ヘッド第1の校正値取得工程)。このステップST13における個々のマークMに対する校正値の取得の要領は、前述のステップST12における前方の装着ヘッド15aの制御データの校正値を取得する場合と同様である。
When the above step ST12 is completed, the
制御装置40は、ステップST13が終了したら、制御装置40に繋がるディスプレイ装置72(図3)に、後方の装着ヘッド15b(すなわち、これから校正の対象とする前方の装着ヘッド15aとは反対の側の装着ヘッド15)にプレート型ゲージ60を取り付けるようにオペレータOPに対するメッセージを表示する(図7に示すステップST14の第1のメッセージ表示工程)。
When step ST13 is completed, the
ディスプレイ装置72に表示された上記メッセージを受けたオペレータOPは、後方の装着ヘッド15bの移動ステージ14cにプレート型ゲージ60を取り付ける(第1のプレート型ゲージ取り付け工程)。そして、オペレータOPは、後方の装着ヘッド15bにプレート型ゲージ60を取り付け終わったら、制御装置40に繋がる動作再開ボタン73を操作する。
The operator OP receiving the message displayed on the
制御装置40は、オペレータOPによって動作再開ボタン73が操作されたか否かの判断を行い(図7に示すステップST15の第1の判断工程)、オペレータOPにより動作再開ボタン73が操作されたことを検知したら、後方の装着ヘッド15b(この後方の装着ヘッド15bはステップST13において既に制御データの校正がなされている)により、プレート型ゲージ60上の校正用のマークmを基板型ゲージ50の外部(ここでは前方の装着ヘッド15aの側)に設定した拡張領域R(図10中に斜線で示す領域)の上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ60上の校正用のマークmを前方の装着ヘッド15aに取り付けられた基板カメラ16によって画像認識する動作を繰り返すことにより、基板カメラ16が拡張領域Rの上方に位置するときの前方の装着ヘッド15aの制御データの校正値を取得する(図7に示すステップST16の前方装着ヘッド第2の校正値取得工程。図11)。
The
ここで、基板型ゲージ50の外部に設定する拡張領域Rは、図10に示すように、基板型ゲージ50と同一平面内であって、吸着ノズル15Nが部品4を基板2上の任意の位置の上方に位置したときに、基板カメラ16の撮像視野の光軸(この光軸は基板カメラ16の撮像視野の中心を通って下方に延びている)が基板型ゲージ50の内部領域を超えて移動し得る領域のことであり、基板型ゲージ50の基台11の前後方向(Y軸方向)の側方であって、校正の対象としている装着ヘッド15(ここでは前方の装着ヘッド15a)の側に突出して形成される領域である。
Here, as shown in FIG. 10, the extended region R set outside the
ステップST16の前方装着ヘッド第2の校正値取得工程で校正値を取得する箇所の数は任意であるが、少なくとも拡張領域Rの四隅において校正値を取得すれば、後は直線(線形)補間によって拡張領域Rの全体について、前方の装着ヘッド15aの制御データの校正を行うことができる。
The number of locations where the calibration values are acquired in the second calibration value acquisition step of the front mounting head in step ST16 is arbitrary, but if calibration values are acquired at least at the four corners of the extended region R, the subsequent linear (linear) interpolation is performed. The control data of the front mounting
制御装置40は、上記のステップST16が終了したら、ディスプレイ装置72に、後方の装着ヘッド15bに取り付けられているプレート型ゲージ60を取り外して前方の装着ヘッド15a(すなわち、これから校正の対象とする後方の装着ヘッド15bとは反対の側の装着ヘッド15)に取り付けるようにオペレータOPに対するメッセージを表示する(図7に示すステップST17の第2のメッセージ表示工程)。
When the above step ST16 is completed, the
ディスプレイ装置72に表示された上記メッセージを受けたオペレータOPは、後方の装着ヘッド15bに取り付けられているプレート型ゲージ60を取り外して前方の装着ヘッド15aにプレート型ゲージ60を取り付ける(第2のプレート型ゲージ取り付け工程)。そして、オペレータOPは、前方の装着ヘッド15aにプレート型ゲージ60を取り付け終わったら、制御装置40に繋がる動作再開ボタン73を操作する。
Upon receiving the message displayed on the
制御装置40は、オペレータOPによって動作再開ボタン73が操作されたか否かの判断を行い(図7に示すステップST18の第2の判断工程)、オペレータOPにより動作再開ボタン73が操作されたことを検知したら、今度は前方の装着ヘッド15a(この前方の装着ヘッド15aはステップST12において既に制御データの校正がなされている)により、プレート型ゲージ60上の校正用のマークmを基板型ゲージ50の外部(ここでは後方の装着ヘッド15bの側)に設定した拡張領域Rの上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ60上の校正用のマークmを後方の装着ヘッド15bに取り付けられた基板カメラ16によって画像認識する動作を繰り返すことにより、基板カメラ16が拡張領域Rの上方に位置するときの後方の装着ヘッド15bの制御データの校正値を取得する(図7に示すステップST19の後方装着ヘッド第2の校正値取得工程)。
The
なお、このステップST19で基板型ゲージ50の外部に設定する拡張領域Rは、基板型ゲージ50の基台11の前後方向の側方であって、校正の対象としている装着ヘッド15である後方の装着ヘッド15bの側に形成される領域となる。
Note that the expansion region R set outside the
このステップST19の後方装着ヘッド第2の校正値取得工程においても、校正値を取得する箇所の数は任意であるが、少なくとも拡張領域Rの四隅において校正値を取得すれば、後は直線(線形)補間によって拡張領域Rの全体について、後方の装着ヘッド15bの制御データの校正を行うことができる。
Even in the second calibration value acquisition step of the rear mounting head in step ST19, the number of locations where the calibration values are acquired is arbitrary, but if calibration values are acquired at least at the four corners of the extended region R, a straight line (linear ) The control data of the
制御装置40は、上記のステップST19が終了したら、基板型ゲージ50を基板搬送路12によって電子部品実装装置1の外部に搬出する(図7に示すステップST20の基板型ゲージ搬出工程)。これにより一連のキャリブレーション実行工程が終了する。
When the above-described step ST19 is completed, the
以上説明したように、本実施の形態における電子部品実装装置1のキャリブレーション方法は、校正用のマークMが上面に設けられた基板型ゲージ50を基板搬送路12によって位置決めする工程(基板型ゲージ位置決め工程)と、基板搬送路12により位置決めされた基板型ゲージ50上の校正用のマークMを前方の装着ヘッド15aに取り付けられた基板カメラ16(撮像手段)によって画像認識することにより、基板カメラ16が基板型ゲージ50の上方に位置するときの前方の装着ヘッド15aの制御データの校正値を取得する工程(前方装着ヘッド第1の校正値取得工程)と、校正用のマークmが上面に設けられたプレート型ゲージ60を基台11に対して移動自在な移動手段である上記装着ヘッド15とは反対側の後方の装着ヘッド15bに取り付ける工程(第1のプレート型ゲージ取り付け工程)と、制御データの校正がなされた後方の装着ヘッド15bによりプレート型ゲージ60上の校正用のマークmを基板型ゲージ50の外部に設定した拡張領域Rの上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ60上の校正用のマークmを基板カメラ16によって画像認識することにより、基板カメラ16が拡張領域Rの上方に位置するときの前方の装着ヘッド15aの制御データの校正値を取得する工程(前方装着ヘッド第2の校正値取得工程)と、更には前方の装着ヘッド15aと後方の装着ヘッド15bとを入れ替えた同様の工程を含むものとなっている。
As described above, the calibration method of the electronic
上記電子部品実装装置1のキャリブレーション方法によれば、基板型ゲージ50の外部に設定した拡張領域Rの上方に基板カメラ16が位置するときの装着ヘッド15の制御データの校正を行うことができるので、装着ヘッド15と基板カメラ16との間隔が大きく、装着ヘッド15は基板型ゲージ50の上方に位置しているが、基板カメラ16は基板型ゲージ50の外部の領域の上方に位置しているといった状況であっても、正確な制御データを用いて部品4の実装を行うことができる。
According to the calibration method of the electronic
特に、本実施の形態では、電子部品実装装置1は、互いに独立して作動する2つの装着ヘッド15を有し、プレート型ゲージ60の移動手段が、プレート型ゲージ60を用いて制御データの校正値を取得しようとする側とは反対の側の装着ヘッド15から成っているので、別途プレート型ゲージ60を移動させるための移動手段が不要であり、拡張領域Rでの校正値を取得するための構成がより簡単なものとなっている。
In particular, in the present embodiment, the electronic
これまで本実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、装着ヘッド15が2つ有する電子部品実装装置1を例にしたが、本発明を適用できる電子部品実装装置は装着ヘッドが2つ有するものに限定されない。装着ヘッドが1つのみである場合には、校正用のマークが上面に設けられたプレート型ゲージを、基台に対して移動自在であって制御データの校正がなされた移動手段に取り付けるようにすればよい。また、プレート型ゲージの形状等は任意であり、上述の実施の形態に示したものに限定されない。
Although the present embodiment has been described so far, the present invention is not limited to the above-described one. For example, in the above-described embodiment, the electronic
装着ヘッドと撮像手段との間隔が大きい場合であっても正確な制御データを用いて電子部品の実装を行うことができるようにする電子部品実装装置のキャリブレーション方法を提供する。 Provided is a calibration method for an electronic component mounting apparatus that enables mounting of an electronic component using accurate control data even when the interval between the mounting head and the imaging means is large.
1 電子部品実装装置
2 基板
4 部品(電子部品)
11 基台
12 基板搬送路
15a 前方の装着ヘッド(装着ヘッド)
15b 後方の装着ヘッド(移動手段)
16 基板カメラ(撮像手段)
50 基板型ゲージ
60 プレート型ゲージ
M,m 校正用のマーク
R 拡張領域
1 Electronic
DESCRIPTION OF
15b Rear mounting head (moving means)
16 Substrate camera (imaging means)
50
Claims (2)
校正用のマークが上面に設けられた基板型ゲージを基板搬送路によって位置決めする工程と、
基板搬送路により位置決めされた基板型ゲージ上の校正用のマークを前記装着ヘッドに取り付けられた撮像手段によって画像認識することにより、前記撮像手段が基板型ゲージの上方に位置するときの前記装着ヘッドの制御データの校正値を取得する工程と、
校正用のマークが上面に設けられたプレート型ゲージを基台に対して移動自在な移動手段に取り付ける工程と、
制御データの校正がなされた前記移動手段によりプレート型ゲージ上の校正用のマークを基板型ゲージの外部に設定した拡張領域の上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ上の校正用のマークを前記撮像手段によって画像認識することにより、前記撮像手段が拡張領域の上方に位置するときの前記装着ヘッドの制御データの校正値を取得する工程とを含むことを特徴とする電子部品実装装置のキャリブレーション方法。 A base, a substrate transport path provided on the base for transporting and positioning the substrate, and a mounting head that is movably provided with respect to the base and mounts electronic components on the substrate positioned by the substrate transport path A calibration method for an electronic component mounting apparatus comprising:
A step of positioning a substrate type gauge provided with a calibration mark on the upper surface by a substrate conveyance path;
The mounting head when the imaging unit is positioned above the substrate type gauge by recognizing an image of a calibration mark on the substrate type gauge positioned by the substrate transport path by an imaging unit attached to the mounting head. Obtaining a calibration value of the control data of
Attaching a plate-type gauge having a calibration mark on the upper surface to a movable means movable relative to the base;
While moving the calibration mark on the plate type gauge above the extended area set outside the substrate type gauge by the moving means for which the control data has been calibrated, the calibration mark on the plate type gauge is moved to the position described above. Calibration of the electronic component mounting apparatus, comprising: obtaining a calibration value of control data of the mounting head when the imaging unit is positioned above the expansion region by recognizing an image by the imaging unit Method.
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