JP4851361B2 - Electronic circuit component mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、電子回路部品の回路基板への装着の位置精度向上に関するものであり、特に、精度検査用ユニットを備えた電子回路部品装着装置に関するものである。
The present invention relates to a position accuracy of attachment to the circuit board of the electronic circuit components, in particular, an electronic circuit component mounting apparatus having a unit for accuracy inspection.
電子回路部品を回路基板上に設定された部品装着箇所に精度良く装着するために、従来、種々の手段が講じられている。例えば、下記の特許文献1に記載されているように、吸着ノズルにより吸着された電子回路部品を部品カメラによって撮像し、吸着ノズルによる電子回路部品の保持位置誤差を検出するとともに、回路基板に形成された基準マークを基準マークカメラにより撮像して、基板保持装置による回路基板の保持位置誤差を取得し、その保持位置誤差に基づいて部品装着箇所に設けられた電極の位置誤差を推定し、その位置誤差を吸着ノズルによる電子回路部品の保持位置誤差と共に修正しつつ、電子回路部品を装着することが行われている。このようにして、電子回路部品の装着位置精度を向上させるためには、部品カメラと基準マークカメラとの正確な相対位置が既知であることが必要であり、さらに、電子回路部品を部品カメラによる撮像の後に吸着ノズルと共に回転させて装着する場合や、吸着ノズルの昇降方向の傾きが無視できない場合等には、吸着ノズルの回転軸線(電子回路部品の装着時に吸着ノズルは通常この回転軸線に沿って下降させられる)と部品カメラや基準マークカメラとの正確な相対位置が既知であることが必要である。
Conventionally, various means have been taken in order to mount electronic circuit components with high accuracy at a component mounting location set on a circuit board. For example, as described in
そのため、特許文献1に記載の電子回路部品装着装置においては、較正台および較正ゲージを用いて、吸着ノズルの回転軸線と、部品カメラの中心(撮像面の中心)と、基準マークカメラの中心(撮像面の中心)との3者の相対位置誤差が取得される。較正台および較正ゲージにはそれぞれ複数の基準マークが設けられ、較正ゲージは較正台に設けられた収容凹部に収容される。上記3者の相対位置誤差の取得時には、吸着ノズルに較正ゲージを吸着させて部品カメラに撮像させ、撮像後、較正台の収容凹部に収容させ、基準マークカメラに撮像させることが行われる。基準マークカメラによる較正ゲージの撮像は、較正ゲージの回転位置を90度ずつ、変更して4回行われ、部品カメラの撮像による画像データおよび基準マークカメラの撮像による画像データに基づいて、較正台の中心に対する吸着ノズルの回転軸線(吸着ノズルが較正ゲージを較正台に載置する高さにおける回転軸線),部品カメラの撮像中心および基準マークカメラの撮像中心の各位置ずれが取得される。それにより、吸着ノズルの回転軸線と部品カメラの撮像中心と基準マークカメラの撮像中心との3者の相対位置誤差が取得されたこととなり、それら相対位置誤差に基づいて、ノズル回転軸線と部品カメラとの相対位置誤差を除去しつつ、吸着ノズルによる電子回路部品の保持位置誤差の取得が行われ、基準マークカメラの位置ずれを除去しつつ基板保持装置による回路基板の保持位置誤差の取得が行われて、電子回路部品の装着位置精度が向上させられる。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、電子回路部品装着装置において部品保持ヘッドの回転軸線,部品カメラまたはヘッド側基準部,および基準マークカメラの相対位置誤差の検出精度を向上させることを可能にすることを課題とする。
The present invention has been made against the background described above, and in the electronic circuit component mounting apparatus, the detection accuracy of the relative position error of the rotation axis of the component holding head, the component camera or the head side reference portion, and the reference mark camera is improved. It is an object to make it possible to improve .
上記の課題は、電子回路部品装着装置を、(α)回路基板を保持する基板保持装置と、(β)電子回路部品を保持し、回転軸線のまわりに回転可能な部品保持ヘッドと、(γ)その部品保持ヘッドを前記回転軸線のまわりに回転させるヘッド回転装置と、(δ)それら部品保持ヘッドおよびヘッド回転装置を移動させるヘッド移動装置と、(ε)そのヘッド移動装置により前記部品保持ヘッドと共に移動させられ、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークである基板基準マークを撮像する基準マークカメラと、(ζ)前記部品保持ヘッドに保持された電子回路部品を撮像する部品カメラと、(η)それら部品保持ヘッド,ヘッド回転装置,ヘッド移動装置,基準マークカメラおよび部品カメラを制御して電子回路部品を回路基板に装着させる制御装置と、(θ)前記電子回路部品に対応する大きさを有する検査用チップと、(ι)その検査用チップが載置可能な載置部および前記基板基準マークとは別の検査用基準マークを備えた検査台と、(κ)前記制御装置に設けられた誤差検出制御部であって、(A)前記基準マークカメラに前記検査用基準マークを撮像させ、その撮像結果に基づいて基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第1誤差取得と、(B)(i)前記部品保持ヘッドに前記検査用チップを保持させ、その検査用チップを前記部品カメラに撮像させ、(ii)その撮像後の検査用チップを前記チップ載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(iii)少なくともその撮像結果に基づいて、前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第2誤差取得と、(C)(iv)前記部品保持ヘッドに前記検査用チップを保持させ、その検査用チップを前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(v)その撮像後、前記部品保持ヘッドに前記載置部の検査用チップを保持させて予め定められた角度回転させた上で、再び前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに再び撮像させることを1回以上行わせ、(vi)それら(iv)および(v)の撮像結果から前記部品保持ヘッドの回転軸線と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第3誤差取得とを行って、前記検査用基準マークを基準とする前記部品保持ヘッドの回転軸線,前記基準マークカメラ,および前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部の相対位置誤差を取得する誤差検出制御部とを含むものとすることにより解決される。
The above-described problems include an electronic circuit component mounting device, (α) a substrate holding device that holds a circuit board, (β) a component holding head that holds an electronic circuit component and is rotatable around a rotation axis, and (γ A head rotating device that rotates the component holding head around the rotation axis; (δ) a head moving device that moves the component holding head and the head rotating device; and (ε) the component holding head by the head moving device. A reference mark camera that images a circuit board reference mark that is moved along with the circuit board and is held by the circuit board holding device, and (ζ) a component camera that images an electronic circuit component held by the component holding head. And (η) control the component holding head, head rotating device, head moving device, reference mark camera and component camera to mount electronic circuit components on the circuit board. And (θ) an inspection chip having a size corresponding to the electronic circuit component, and (ι) a mounting portion on which the inspection chip can be mounted and an inspection chip different from the substrate reference mark An inspection table provided with a reference mark; and (κ) an error detection control unit provided in the control device, wherein (A) the reference mark camera images the inspection reference mark, and based on the imaging result First error acquisition for acquiring a relative position error between the reference mark camera and the inspection reference mark, and (B) (i) holding the inspection chip on the component holding head, and the inspection chip on the component camera And (ii) placing the inspection chip after the imaging on the chip mounting portion and causing the reference mark camera to image the inspection chip and the inspection reference mark, and (iii) at least the imaging Based on the results before (C) (iv) In the inspection of the component holding head, a second error acquisition for acquiring a relative position error between a head side reference portion provided on the component camera or the component holding head side and the reference mark for inspection. Holding the chip for inspection, placing the inspection chip on the mounting portion, causing the reference mark camera to image the inspection chip and the inspection reference mark, and (v) holding the component after the imaging The inspection chip of the mounting portion is held on the head and rotated by a predetermined angle, and then placed on the mounting portion again to place the inspection chip and the inspection reference mark on the reference mark. First, let the camera capture the image one or more times, and (vi) acquire the relative position error between the rotation axis of the component holding head and the inspection reference mark from the imaging results of (iv) and (v). 3 error acquisition and the above An error detection control unit for acquiring a relative position error of a rotation axis of the component holding head with reference to the inspection reference mark, the reference mark camera, and a head side reference unit provided on the component camera or the component holding head side is solved by shall include and.
上記(ii),(iv)および(v)における検査用チップと検査用基準マークとの撮像は、同時に行われることが望ましいが、基準マークカメラの視野の広さ等の関係で別々に撮像されるようにしてもよい。Imaging of the inspection chip and the inspection reference mark in (ii), (iv) and (v) is preferably performed at the same time. However, the images are separately captured because of the wide field of view of the reference mark camera. You may make it do.
ヘッド側基準部は、例えば、部品保持ヘッドが移動している状態で電子回路部品が部品カメラにより撮像される場合のように、部品保持ヘッドと部品カメラとの間に相対位置誤差が生じる可能性が大きい場合に、部品保持ヘッドを保持してヘッド移動装置により移動させられる可動部材に設けられて部品カメラにより撮像され、部品保持ヘッドと部品カメラとの相対位置誤差の影響を受けることなく、相対位置誤差を取得することができる。The head side reference unit may cause a relative position error between the component holding head and the component camera, for example, when the electronic circuit component is imaged by the component camera while the component holding head is moving. When the component holding head is large, the component holding head is held on the movable member that is moved by the head moving device, and the image is captured by the component camera. The relative position error between the component holding head and the component camera is not affected by the relative position error. A position error can be acquired.
第2誤差取得において、部品カメラによる撮像と基準マークカメラによる撮像との間に、部品カメラまたはヘッド側基準部と検査用チップとのずれが修正されるようにしてもよく、修正されないようにしてもよい。前者の場合は、載置部に載置された検査用チップが部品カメラまたはヘッド側基準部の位置を示していることとなるため、(ii)の撮像結果のみから検査用基準マークに対する部品カメラまたはヘッド側基準部の相対位置誤差が検出できる。また、後者の場合は、(i)と(ii)との撮像結果に基づいて、検査用チップの仲介により基準マークカメラと部品カメラまたはヘッド側基準部との相対位置誤差を取得するとともに、基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を直接取得することができ、それら2つの相対位置誤差から部品カメラまたはヘッド側基準部の検査用基準マークに対する相対位置誤差が取得できる。第2誤差取得における「(iii)少なくともその撮像結果に基づいて」には、(ii)の撮像結果のみに基づいても、(i)と(ii)との撮像結果に基づいてもよいことが含まれる。In the second error acquisition, the deviation between the component camera or the head side reference unit and the inspection chip may be corrected between the imaging by the component camera and the imaging by the reference mark camera, and the correction should not be made. Also good. In the former case, since the inspection chip mounted on the mounting portion indicates the position of the component camera or the head side reference portion, the component camera with respect to the inspection reference mark is obtained from only the imaging result of (ii). Alternatively, the relative position error of the head side reference portion can be detected. In the latter case, on the basis of the imaging results of (i) and (ii), the relative position error between the reference mark camera and the component camera or the head side reference unit is obtained through the mediation of the inspection chip, and the reference The relative position error between the mark camera and the inspection reference mark can be directly acquired, and the relative position error with respect to the inspection reference mark of the component camera or the head side reference portion can be acquired from the two relative position errors. “(Iii) Based on at least the imaging result” in the second error acquisition may be based on only the imaging result of (ii) or based on the imaging result of (i) and (ii). included.
また、第1誤差取得が第2誤差取得と第3誤差取得との少なくとも一方と並行に実行されるようにしても、第2誤差取得および第3誤差取得とは独立に実行されるようにしてもよい。前者の場合、例えば、第2誤差取得と第3誤差取得との少なくとも一方における検査用チップと検査用基準マークとの基準マークカメラによる撮像結果に基づいて、少なくとも1回(毎回でもよい)、基準マークカメラの検査用基準マークに対する相対位置誤差が取得されるようにするのである。Further, even if the first error acquisition is performed in parallel with at least one of the second error acquisition and the third error acquisition, the second error acquisition and the third error acquisition are performed independently. Also good. In the former case, for example, at least once (may be every time) based on the imaging result of the inspection chip and the inspection reference mark by at least one of the second error acquisition and the third error acquisition by the reference mark camera. The relative position error with respect to the reference mark for inspection of the mark camera is acquired.
さらに、第2誤差取得と第3誤差取得とが並行に実行されるようにしてもよい。例えば、第3誤差取得の実行中に、部品保持ヘッドに保持された検査用チップの少なくとも1つが部品カメラにより撮像されるようにするのである。この場合、第2誤差取得を第3誤差取得の一部として利用することになる。Furthermore, the second error acquisition and the third error acquisition may be executed in parallel. For example, during execution of the third error acquisition, at least one of the inspection chips held by the component holding head is imaged by the component camera. In this case, the second error acquisition is used as part of the third error acquisition.
以上の説明から明らかなように、誤差検出制御部は、最終的に、部品保持ヘッドの回転軸線,基準マークカメラ,および部品カメラまたはヘッド側基準部の、検査用基準マークを基準とする相対位置誤差を検出するものであればよく、見かけ上は異なる誤差検出手段に見えても、実質的には上記第1誤差取得,第2誤差取得および第3誤差取得を行う検査制御部と同じもの(均等のもの)であり、いずれも本発明の技術的範囲に属すると見なされるべきである。As is apparent from the above description, the error detection control unit finally determines the relative position of the rotation axis of the component holding head, the reference mark camera, and the component camera or the head side reference unit with reference to the inspection reference mark. Any error detection unit may be used, and even though it may appear to be different error detection means, it is substantially the same as the inspection control unit that performs the first error acquisition, the second error acquisition, and the third error acquisition ( All of which are equivalent to the technical scope of the present invention.
なお、第1誤差取得,第2誤差取得および第3誤差取得における撮像と相対位置誤差の取得とが複数回行われ、取得された相対位置誤差が統計処理されて、複数の部品保持ヘッドの軸線と、基準マークカメラと、部品カメラまたはヘッド側基準部との検査用基準マークに対する最終的な相対位置誤差が取得されるようにしてもよいことは勿論である。Note that imaging and relative position error acquisition in the first error acquisition, the second error acquisition, and the third error acquisition are performed a plurality of times, the acquired relative position errors are statistically processed, and the axes of the plurality of component holding heads Of course, the final relative position error of the reference mark camera and the reference mark for inspection between the component camera or the head side reference portion may be acquired.
本電子回路部品装着装置におけるように、部品保持ヘッドの回転軸線,部品カメラまたはヘッド側基準部,および基準マークカメラの相対位置誤差をすべて検査用基準マークを基準として検出すれば、基準マークカメラの位置決め誤差の影響を極力排除することができ、その分、相対位置誤差の検出精度が向上する効果が得られる。検査用基準マークの代わりに、部品保持ヘッドの回転軸線,部品カメラまたはヘッド側基準部,および基準マークカメラのいずれか、例えば、部品カメラの位置を基準として相対位置誤差の検出が行われるようにすることも可能であるが、その場合に比較して、高い検出精度が得られるのである。As in this electronic circuit component mounting apparatus, if all the relative position errors of the rotation axis of the component holding head, the component camera or the head side reference unit, and the reference mark camera are detected with reference to the reference mark for inspection, the reference mark camera The influence of the positioning error can be eliminated as much as possible, and an effect of improving the relative position error detection accuracy can be obtained. Instead of the inspection reference mark, the relative position error is detected based on the rotation axis of the component holding head, the component camera or the head side reference unit, and the reference mark camera, for example, the position of the component camera. However, it is possible to obtain higher detection accuracy than that.
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、特許請求の範囲に記載された発明である本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むことがある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
The following invention which is considered claimable (hereinafter referred to as "claimable invention". Claimable invention, the lower is the invention der Ru present applied invention claimed Some aspects of the concept invention, the superordinate concept of the invention of the present application, or an invention of another concept) may be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.
なお、以下の各項において、(1)項に記載の事項の一部と(6)項に記載の事項とを合わせたものが請求項1に相当し、(7)項に記載の事項の一部と(11)項に記載の事項とを合わせたものが請求項2に、請求項1または2に(1)項に記載の事項の別の一部を付加したものが請求項3に、その請求項3に(3)項に記載の事項を付加したものが請求項4に、それら請求項3または4に(2)項に記載の事項を付加したものが請求項5に、それら請求項3ないし5のいずれかに(4)項に記載の事項および(4)項に関する説明に記載の事項の一部を付加したものが請求項6に、その請求項6に記載の装置内検出可能条件を(4)項に関する説明に記載の事項により特定したものが請求項7に、それら請求項3ないし7のいずれかに(5)項に記載の事項を付加したものが請求項8に、それぞれ相当する。
In each of the following paragraphs, a combination of a part of the matters described in (1) and the matters described in (6) corresponds to claim 1, and the matters described in (7) A combination of a part and the matter described in the item (11) is added to the claim 2, and a part obtained by adding another part of the item described in the item (1) to the
(1)回路基板を保持する基板保持装置と、
電子回路部品を保持し、回転軸線のまわりに回転可能な部品保持ヘッドと、
その部品保持ヘッドを前記回転軸線のまわりに回転させるヘッド回転装置と、
それら部品保持ヘッドおよびヘッド回転装置を移動させるヘッド移動装置と、
そのヘッド移動装置により前記部品保持ヘッドと共に移動させられ、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークである基板基準マークを撮像する基準マークカメラと、
前記部品保持ヘッドに保持された電子回路部品を撮像する部品カメラと、
それら部品保持ヘッド,ヘッド回転装置,ヘッド移動装置,基準マークカメラおよび部品カメラを制御して電子回路部品を回路基板に装着させる制御装置と、
前記電子回路部品に対応する大きさを有する検査用チップと、
その検査用チップが載置可能な載置部および前記基板基準マークとは別の検査用基準マークを備えた検査台と、
前記制御装置に設けられた装着位置精度検査制御部であって、(a)前記部品保持ヘッドに前記検査用チップを保持させ、その検査用チップを前記部品カメラに撮像させ、その撮像結果に基づいて部品保持ヘッドによる検査用チップの保持位置誤差を取得することと、(b)前記基準マークカメラに前記検査用基準マークを撮像させ、その撮像結果に基づいて基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を取得することと、(c)それら(a)および(b)において取得した部品保持ヘッドによる検査用チップの保持位置誤差および基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を修正して検査用チップを前記載置部に載置させ、載置された検査用チップを前記基準マークカメラに撮像させて、検査用チップの載置位置誤差を取得することとを行う装着位置精度検査制御部と
を含む電子回路部品装着装置。
上記部品保持ヘッドによる検査用チップの保持位置誤差の取得は、部品カメラの基準部、例えば撮像面中心を基準として行うことも、部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部を基準として行うことも可能である。後者の場合には、部品保持ヘッドを保持してヘッド移動装置により移動させられる可動部材の、部品カメラにより撮像可能な位置にヘッド側基準部を設け、部品保持ヘッドに保持された電子回路部品の部品カメラによる撮像時に、ヘッド側基準部も撮像させ、その撮像結果から、ヘッド側基準部に対する電子回路部品の相対位置誤差を取得するのである。このようにすれば、撮像時における部品カメラと部品保持ヘッドとの相対位置誤差の影響を排除することができる。
上記検査台は、載置部とは別に、検査用チップをほぼ位置決めして保持するチップ収容部を備えたものであっても、載置部がチップ収容部を兼ねるものであってもよい。
載置された検査用チップの載置位置誤差は、検査用基準マークを基準として取得されることが望ましいが、基準マークカメラを基準として取得されるようにすることも可能である。前者の場合、載置された検査用チップと検査用基準マークとは基準マークカメラにより同時に撮像されることが望ましいが、基準マークカメラの視野の広さ等の関係で別々に撮像されるようにしてもよい。また、載置位置誤差は、部品保持ヘッドの回転軸線,部品カメラまたはヘッド側基準部のいずれかを基準として取得されるようにすることも可能である。
検査用チップは、精度良く製作された検査専用のチップであることが望ましいが、電子回路部品を検査用チップとして利用することも可能である。
特許文献1に記載されているようにノズル回転軸線,基準マークカメラおよび部品カメラの相対位置誤差を取得し、それら相対位置誤差を除去して電子回路部品や回路基板の保持位置誤差を取得しても、なお電子回路部品の回路基板に対する装着位置に誤差が生じることがある。電子回路部品装着装置の機械的構成部材の熱変形や経年変化、あるいは電気的な制御部の温度変化や経年変化による制御特性変化等が一因と推測されるが、この装着位置誤差発生の原因を明瞭に特定することは困難である。しかし、この装着位置誤差を無視すれば、近年のプリント回路板の小型化の要求や、電子回路部品の回路基板への実装密度の向上についての要求を満たすことが困難になって来ている。
それに対し、本項の電子回路部品装着装置においては、装着位置精度検査制御部が、検査用チップおよび検査台を含む精度検査用ユニットを利用して、実際の回路基板への電子回路部品の装着作動を模した疑似装着作動を部品保持ヘッド,ヘッド回転装置,ヘッド移動装置,基準マークカメラおよび部品カメラに行わせ、載置部への検査用チップの載置位置誤差を取得する。この載置位置誤差は、電子回路部品装着装置の装着位置精度(ヘッド移動装置による部品保持ヘッドの移動位置ごとにおける位置決め誤差の変化は除外)を表すため、簡単に装着位置精度の良し悪しを検査することができ、その検査結果に基づいて、装着位置精度を向上させるために種々の措置を講じることができる。しかも、回路基板保持装置を使用することなく、装着位置精度の検査を行い得るため、回路基板の搬入,搬出時等、部品保持ヘッド,ヘッド回転装置,ヘッド移動装置,基準マークカメラおよび部品カメラの空き時間を利用して、装着位置精度検査を行うことができる。
(2)前記制御装置が、前記部品保持ヘッドの回転軸線,前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部,および前記基準マークカメラの予め取得された相対位置誤差を記憶する位置誤差記憶部を含み、前記装着位置精度検査制御部が、その位置誤差記憶部に記憶されている相対位置誤差を修正しつつ装着位置精度検査を実行する(1)項に記載の電子回路部品装着装置。
本項の電子回路部品装着装置においては、装着位置精度検査制御部が、位置誤差記憶部に記憶されている相対位置誤差を修正しつつ検査用チップを載置部に載置させて装着位置精度検査を行うものであるため、相対位置誤差が修正された後における電子回路部品の回路基板への装着作業の精度を検査することができる利点がある。
装着位置精度検査制御部により取得された載置位置誤差は、設定範囲内であれば電子回路部品装着装置は装着位置精度に関して合格と判定され、設定範囲を超えれば不合格とされるというように、合否の判定に使用されてもよく、また、それ以後の電子回路部品の装着時の装着位置修正用データの一つとして使用されてもよい。さらに、装着位置精度が不合格であった場合には後述の誤差検出制御部が作動させられて、部品保持ヘッドの回転軸線等の相対位置誤差の取得が行われるようにすることも可能である。
なお、位置誤差記憶部に、何らかの手段、例えば、電子回路部品装着装置とは別に設けられた専用の相対位置誤差検出装置により検出された相対位置誤差が記憶させられるようにすることも可能である。しかし、後述の誤差検出制御部の制御により検出された相対位置誤差が記憶させられるようにすれば、専用の相対位置誤差検出装置が不要となり、設備コストの低減が可能となる。
(3)さらに、(d)前記(c)において載置部に載置された検査用チップを部品保持ヘッドに保持させ、その部品保持ヘッドを予め定められた角度回転させた後再び載置部に載置させ、載置された検査用チップを再び前記基準マークカメラに撮像させて、載置位置誤差を取得することを1回以上行うこととを含む(1)項または(2)項に記載の電子回路部品装着装置。
本項の電子回路部品装着装置においては、部品保持ヘッドの回転軸線の相対位置誤差に起因する装着位置精度検査も行うことができる。
(4)前記制御装置が、予め定められた条件が満たされた場合に前記装着位置精度検査制御部を自動で作動させる自動精度検査開始部を含む(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の電子回路部品装着装置。
上記「予め定められた条件」としては、例えば、電子回路部品装着装置の始動,設定時間以上の作動休止,設定時間以上の連続運転時間経過,設定量以上の連続電子回路部品装着作業実行,回路基板搬送装置の設定時間以上の休止,1ロットの回路基板組立終了,電子回路部品装着装置の組立完了あるいは前回のメンテナンス実行からの経過時間等、満たされたことが電子回路部品装着装置内において自動で検出可能な条件や、生産されたプリント回路板を検査する検査装置のコンピュータや、電子回路部品装着装置のコンピュータを制御するホストコンピュータ等、前記制御装置を構成するコンピュータとは別の外部コンピュータからの外部指示等を採用することができる。
作業者が意識しなくても、電子回路部品装着装置の装着位置精度の検査が行われるため、使い勝手がよく、かつ、不良品の発生を良好に回避し得る電子回路部品装着装置が得られる。
ただし、手動入力装置からの実行指令入力等作業者からの指示に応じて装着位置精度検査が実行されるようにすることも可能である。
(5)前記制御装置が、前記部品保持ヘッドによる前記電子回路部品の保持位置誤差、および前記基準マークカメラによる前記基板基準マークの撮像結果から取得される前記基板保持装置による前記回路基板の保持位置誤差と共に、前記装着位置精度検査制御部により取得された載置位置誤差を、前記電子回路部品の前記回路基板への装着作業実行時における装着位置の修正データとして使用する(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の電子回路部品装着装置。
本項の電子回路部品装着装置においては、通常、発生することが予定されている電子回路部品および回路基板の保持位置誤差に加えて、電子回路部品装着装置側の原因により生じる装着位置誤差を修正して、電子回路部品を回路基板に装着することができるため、装着位置精度を高めることができる。
中でも、本項が(2)項に従属する態様においては、部品保持ヘッドの回転軸線,部品カメラまたはヘッド側基準部,および前記基準マークカメラの予め取得された相対位置誤差が修正された上で生じる載置位置誤差が取得され、その載置位置誤差が装着位置の修正データとして使用されるため、特に高い装着位置精度が得られる。部品保持ヘッドによる電子回路部品の保持位置誤差および基板保持装置による回路基板の保持位置誤差のみならず、部品保持ヘッドの回転軸線,部品カメラまたはヘッド側基準部,および前記基準マークカメラの予め取得された相対位置誤差が修正された上で電子回路部品の回路基板への装着が行われれば、本来、装着位置誤差は生じないはずであるが、実際には生じることがある。その装着位置誤差の原因を究明して削除してもよいが、原因を問わず現実に生じる誤差を修正してしまうことも可能なのであって、実際上はそれで差し支えないのである。
(6)さらに、前記制御装置に設けられた誤差検出制御部であって、(A)前記基準マークカメラに前記検査用基準マークを撮像させ、その撮像結果に基づいて基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第1誤差取得と、(B)(i)前記部品保持ヘッドに前記検査用チップを保持させ、その検査用チップを前記部品カメラに撮像させ、(ii)その撮像後の検査用チップを前記チップ載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(iii)少なくともその撮像結果に基づいて、前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第2誤差取得と、(C)(iv)前記部品保持ヘッドに前記検査用チップを保持させ、その検査用チップを前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(v)その撮像後、前記部品保持ヘッドに前記載置部の検査用チップを保持させて予め定められた角度回転させた上で、再び前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに再び撮像させることを1回以上行わせ、(vi)それら(iv)および(v)の撮像結果から前記部品保持ヘッドの回転軸線と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第3誤差取得とを行って、前記検査用基準マークを基準とする前記部品保持ヘッドの回転軸線,前記基準マークカメラ,および前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部の相対位置誤差を取得する誤差検出制御部を含む(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の電子回路部品装着装置。
(7)回路基板を保持する基板保持装置と、
電子回路部品を保持し、それぞれの回転軸線のまわりに回転可能な複数の部品保持ヘッドと、
それら部品保持ヘッドをそれら部品保持ヘッドの各回転軸線のまわりに回転させるヘッド回転装置と、
それら部品保持ヘッドおよびヘッド回転装置を移動させるヘッド移動装置と、
そのヘッド移動装置により前記部品保持ヘッドと共に移動させられ、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークである基板基準マークを撮像する基準マークカメラと、
前記複数の部品保持ヘッドにそれぞれ保持された電子回路部品を撮像する部品カメラと、
それら部品保持ヘッド,ヘッド回転装置,ヘッド移動装置,基準マークカメラおよび部品カメラを制御して電子回路部品を回路基板に装着させる制御装置と、
大きさを異にする複数種類の電子回路部品にそれぞれ対応する大きさを有する最大チップおよび最小チップを含む複数種類の検査用チップと、
それら複数種類の検査用チップが載置可能な1つ以上の載置部および前記基板基準マークとは別の検査用基準マークを備えた検査台と、
前記制御装置に設けられた装着位置精度検査制御部であって、(a)前記複数の部品保持ヘッドの1つに前記検査用チップを保持させ、その検査用チップを前記部品カメラに撮像させ、その撮像結果に基づいて部品保持ヘッドによる検査用チップの保持位置誤差を取得することと、(b)前記基準マークカメラに前記検査用基準マークを撮像させ、その撮像結果に基づいて基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を取得することと、(c)それら(a)および(b)において取得した前記1つの部品保持ヘッドによる検査用チップの保持位置誤差および基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を修正して検査用チップを前記載置部に載置させ、載置された検査用チップを前記基準マークカメラに撮像させて、検査用チップの載置位置誤差を取得することと、(d)前記(a)ないし(c)を前記複数の部品保持ヘッドおよび複数の前記検査用チップのそれぞれ別のものに対して行うこととを含む装着位置精度検査を実行する装着位置精度検査制御部と
を含む電子回路部品装着装置。
本項は、前記(1)項の発明を、それぞれの回転軸線のまわりに回転させられる複数の部品保持ヘッドを含む電子回路部品装着装置に適用したものであり、(1)項に記載の電子回路部品装着装置に関して行った説明の多くが本項にも当てはまる。
複数の部品保持ヘッドは種類が同じであり、検査に使用される検査用チップの種類が同じであるものでもよく、互いに種類が異なり、検査に使用される検査用チップの種類が異なるものでもよい。
複数の部品保持ヘッドが種類の異なるものであっても、種類の異なる検査用チップが検査に使用されるとは限らないが、例えば、部品保持ヘッドの種類により、保持可能なチップの種類が異なったり、隣接する部品保持ヘッドの間隔により保持可能なチップの種類が限定される等の理由により、同じ種類の検査用チップを使用することができないこともあり、複数種類の検査用チップを含むことは、検査を行なう上で有効である。
(8)さらに、(e)前記(c)において載置部に載置された検査用チップを部品保持ヘッドに保持させ、その部品保持ヘッドを予め定められた角度回転させた後再び載置部に載置させ、載置された検査用チップを再び前記基準マークカメラに撮像させて、載置位置誤差を取得することを1回以上行うことを含み、かつ、前記(d)において前記(a)ないし(c)および(e)を前記複数の部品保持ヘッドおよび複数の前記検査用チップのそれぞれに対して行う(7)項に記載の電子回路部品装着装置。
本項は前記(3)項の発明を、それぞれの回転軸線のまわりに回転させられる複数の部品保持ヘッドを含む電子回路部品装着装置に適用したものである。
(9)前記制御装置が、前記複数の部品保持ヘッドの各回転軸線,前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部,および前記基準マークカメラの予め取得された相対位置誤差を記憶する位置誤差記憶部を含み、前記装着位置精度検査制御部が、その位置誤差記憶部に記憶されている相対位置誤差を修正しつつ装着位置精度検査を実行する(7)項または(8)項に記載の電子回路部品装着装置。
本項は前記(2)項の発明を、それぞれの回転軸線のまわりに回転させられる複数の部品保持ヘッドを含む電子回路部品装着装置に適用したものである。
(10)前記複数の部品保持ヘッドがいずれも電子回路部品を吸着ノズルにより吸着して保持するものであり、前記回転軸線上に単一の吸着ノズルを備えたシングルノズルヘッドと、中心線のまわりに回転する回転部材の前記中心線のまわりに複数の吸着ノズルを備えたマルチノズルヘッドとを含む(7)項ないし(9)項のいずれかに記載の回路部品装着装置。
マルチノズルヘッドは、複数の吸着ノズルが回転部材に対してそれぞれ回転させられることにより、各ノズルがそれらの中心線のまわりに回転させられるものでも、回転部材がそれの中心線のまわりに回転させられるとともに、中心線と直交する平面に沿って移動させられることにより、複数の吸着ノズルの各々が実質的にそれらの中心線のまわりに回転させられるものでもよい。後者の場合には、物理的な回転軸線は1本であるが、実質的な回転軸線が各吸着ノズル毎に存在すると見なすこととする。複数の吸着ノズルの各々を主体とする部分を、それぞれの回転軸線のまわりに回転可能な部品保持ヘッドと見なすのである。
マルチノズルヘッドの回転部材の中心線は、鉛直線でもよく、鉛直線に対して傾斜させられた線でもよい。
(11)さらに、前記制御装置に設けられた誤差検出制御部であって、(A)前記基準マークカメラに前記検査用基準マークを撮像させ、その撮像結果に基づいて基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第1誤差取得と、(B)(i)前記複数の部品保持ヘッドの1つに前記複数の検査用チップの1つを保持させ、その検査用チップを前記部品カメラに撮像させ、(ii)その撮像後の検査用チップを前記チップ載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(iii)少なくともその撮像結果に基づいて、前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第2誤差取得と、(C)(iv)前記複数の部品保持ヘッドの1つに前記複数の検査用チップの1つを保持させ、その検査用チップを前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(v)その撮像後、前記1つの部品保持ヘッドに前記載置部の検査用チップを保持させて予め定められた角度回転させた上で、再び前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに再び撮像させることを1回以上行わせ、(vi)それら(iv)および(v)の撮像結果から前記1つの部品保持ヘッドの回転軸線と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第3誤差取得とを行い、かつ、その第3誤差取得を前記複数の部品保持ヘッドの各々について行って、前記検査用基準マークを基準とする前記複数の部品保持ヘッドの各回転軸線,前記基準マークカメラ,および前記部品カメラまたは前記ヘッド側基準部の相対位置誤差を取得する誤差検出制御部を含む(7)項ないし(10)項のいずれかに記載の電子回路部品装着装置。
本項は前記(6)項の発明を、それぞれの回転軸線のまわりに回転させられる複数の部品保持ヘッドを含む電子回路部品装着装置に適用したものである。
(21)大きさを異にする複数種類の電子回路部品にそれぞれ対応する大きさを有する最大チップおよび最小チップを含む複数種類の検査用チップと、
それら複数種類の検査用チップが載置可能な1つ以上の載置部、および検査用基準マークを備えた検査台と
を含む電子回路部品装着装置の精度検査用ユニット。
(7)項ないし(11)項に記載の電子回路部品装着装置は、本精度検査用ユニットの具体的な利用例である。
載置部は、複数種類の検査用チップの各種類に対応して設けられた複数の専用載置部でもよく、複数種類の検査用チップのうちの少なくとも2つに共通の載置部を1つ以上含む複数の載置部でもよく、すべての検査用チップに共通の1つの共通載置部でもよい。
また、検査用チップは最大チップと最小チップのみの2つの検査用チップでもよく、3種類以上の検査用チップでもよい。
本精度検査用ユニットは、小型から大型まで広い範囲の電子回路部品を装着する電子回路部品装着装置において、装着位置精度を簡単にかつ高い信頼性を以て検査したり、複数の部品保持ヘッドの各回転軸線,基準マークカメラ,部品カメラ,ヘッド側基準部等、構成要素の相対位置誤差を簡単にかつ精度良く検出したりすることができる。
(22)前記検査台が、複数種類の検査用チップをそれぞれほぼ位置決めして収容する複数のチップ収容部を備えた(21)項に記載の精度検査用ユニット。
前記「1つ以上の載置部」にチップ収容部を兼ねさせることも可能である。しかし、各検査用チップごとに専用のチップ収容部を設ける方が便利である場合が多い。載置部が2種類以上の検査用チップに共通の場合には、それら2種類以上の検査用チップに専用のチップ収容部を設けることが必要になる。
なお、上記「チップ収容部が検査用チップをほぼ位置決めして収容する」とは、部品保持ヘッドが検査用チップの被吸着部に正対するはずの位置へ移動させられれば、検査用チップが支障なく保持されることが保証される誤差範囲内で位置決めして収容するということである。
(23)前記複数種類の検査用チップが、大きさが比較的大きい電子回路部品の形象が形成された形象表示チップと、大きさが比較的小さい電子回路部品に対応する外形を有する角チップとを含む(21)項または(22)項に記載の精度検査用ユニット。
本項の精度検査用ユニットによれば、電子回路部品の形象および角チップの外形を撮像し、実際の電子回路部品の装着時と同じ画像処理を行うことにより、電子回路部品装着装置の装着位置精度検査を行ったり、電子回路部品装着装置の構成要素の相対位置誤差を検出したりすることができる。また、後述の実施例におけるように、電子回路部品の形象自体が撮像されず、別に設けられた被検出部が撮像されて、検査用チップの位置が検出される場合であっても、その検査用チップが、形象により表されている類の電子回路部品の装着位置の検出に使用可能なものであることを使用者に認識させることができる。
(24)前記載置部が、前記複数種類の検査用チップが択一的に載置可能な1つ以上の載置部を含む(21)項ないし(23)項のいずれかに記載の精度検査用ユニット。
載置部が1つで済み、あるいは複数の載置部が各々の少なくとも一部が重複した状態で設けられ、精度検査用ユニットをコンパクトに構成することができる。
(25)前記載置部が、その載置部に開口させられて空気を吸引する吸引孔と、その吸引孔を囲む状態で設けられて前記吸引孔からの空気の吸引に基づいて前記検査用チップを吸着する吸着面とを備えた(21)項ないし(24)項のいずれかに記載の精度検査用ユニット。
検査用チップが吸着面に吸着されれば、載置部上において検査用チップがずれることがなく、検査用チップのずれによって検査精度が低下することが回避される。また、部品保持ヘッドと載置部との間において、検査用チップのずれを回避しつつ受渡しを行うことができる。
(26)前記吸引孔が、前記載置部に互いに隣接して開口させられた小孔とその小孔より大きい大孔とを含むとともに、前記最大チップが前記載置部に載置された状態では前記小孔および大孔が共に塞がれ、前記最小チップが載置された状態では前記小孔は塞がれるが前記大孔は塞がれない相対位置関係を有し、かつ、当該精度検査用ユニットが前記大孔を開閉させる開閉装置を含む(21)項ないし(25)項のいずれかに記載の精度検査用ユニット。(27)前記開閉装置が、前記大孔の開口部に着脱される閉塞部材を含む(26)項に記載の精度検査用ユニット。
(28)前記載置部が、前記大孔および前記小孔を囲む状態で形成されて頂面が前記最大チップを吸着する前記吸着面をなす環状突起を備え、その環状突起の内側の前記小孔の開口周辺が前記最小チップの前記吸着面をなす(26)項または(27)項に記載の精度検査用ユニット。
最大チップが吸着面上に載置されるとき、検査台の上面に当たり、部品保持ヘッドによる保持状態からずれて載置されることが回避される。例えば、最大チップが吸着ノズルによって吸着される場合、ノズル先端部の平面度(直角精度)が出ていない等の理由により、最大チップが斜めになった状態で吸着ノズルにより保持される場合、環状突起が設けられていなければ、最大チップが検査台に向かって下降させられるとき、その最下部が先に検査台の上面に当り、吸着ノズルに対して動いてずれる。それに対し、最大チップが環状突起上に載置されるのであれば、傾きにより他の部分より下方に位置する縁部が検査台の上面に当たり、最大チップがずれて載置されることが良好に回避されるのであり、検査精度の低下が回避される。
(29)前記検査用基準マークが前記複数種類の検査用チップに共通である(21)項ないし(28)項のいずれかに記載の精度検査用ユニット。
検査用基準マークを複数種類の検査用チップの各々に専用のマークとすることも、複数種類の検査用チップのうちの少なくとも2つに共通のマークとすることも可能である。しかし、本項におけるように、複数種類の検査用チップのすべてに共通のマークとすれば、相対位置誤差の検出や装着位置精度検査の基準が1つとなり、複数の検査用基準マークの相対位置誤差の問題がなくなるとともに、制御プログラムが簡単で済む効果が得られる。(30)前記検査用基準マークが、前記載置部に前記最小チップが載置された状態でその最小チップに近接する位置に設けられ、その検査用基準マークが前記載置部に載置された前記最大チップを通して視認可能である(21)項ないし(29)項のいずれかに記載の精度検査用ユニット。
例えば、検査用基準マークを最小チップに近接する位置に設けつつ、検査用基準マークを最大チップと最小チップとに共通とすることができ、検査用ユニットをコンパクトに構成することができる。
(31)前記最大チップが、その最大チップが前記載置部に載置された状態で前記検査用基準マークに対応する位置に透視窓を有する(30)項に記載の精度検査用ユニット。
透視窓は、不透明部に囲まれた透明部でもよく、最大チップに形成された貫通孔でもよい。これら透明部や貫通孔の縁を、最大チップの位置検出のための被検出部として利用することが可能であり、その場合には、最大チップの載置位置誤差を検査用基準マークを基準として取得することが容易になる。
(32)裏面に光学特性基準面が形成された光学特性基準ゲージを含み、前記検査台がその光学特性基準ゲージを収容するゲージ収容凹部を備えた(21)項ないし(31)項のいずれかに記載の精度検査用ユニット。
光学特性基準ゲージは、色彩を有しないモノクロ基準ゲージでも、色彩を有するカラー基準ゲージでもよい。後者の場合には、3原色に対応する3種類の光学特性基準ゲージを含むことが望ましい。後者は電子回路部品を撮像する撮像装置がカラーカメラである場合に適している。
光学特性基準ゲージは、例えば、部品カメラの光学特性の調整に使用される。モノクロの部品カメラについてモノクロ基準ゲージを使用して光学特性の調整を行なう場合、部品保持ヘッドに保持されたモノクロ基準ゲージを部品カメラに撮像させ、その反射光量が設定範囲内にあるか否かに基づいて、例えば、シャッタ速度,照明光の強さやカメラのゲインを調整し、撮像対象の撮像に所定の光量が得られ、被検出部のエッジを正確に取得できるようにすることができる。カメラのゲインは、入光量を電圧に変換する際の比率を変更することにより調整される。
また、カラーの部品カメラについては、3種類の光学特性基準ゲージを順次、部品保持ヘッドに保持させ、部品カメラに撮像させる。各基準ゲージ毎に得られる光の量を複数段階の階調(例えば256階調)で表し、基準ゲージ毎に設定階調の光が得られているか否かに基づいて、例えば、シャッタ速度、あるいは照明光の強さ,分光分布やカメラのゲインを調整し、カラーカメラにより撮像対象の撮像が正確に行なわれるようにすることができる。
(1) a board holding device for holding a circuit board;
A component holding head that holds electronic circuit components and is rotatable around a rotation axis;
A head rotating device for rotating the component holding head around the rotation axis;
A head moving device that moves the component holding head and the head rotating device; and
A reference mark camera that images the board reference mark, which is a reference mark of a circuit board that is moved together with the component holding head by the head moving device and is held by the board holding device;
A component camera for imaging an electronic circuit component held by the component holding head;
A control device for controlling the component holding head, the head rotating device, the head moving device, the reference mark camera, and the component camera to mount the electronic circuit component on the circuit board;
An inspection chip having a size corresponding to the electronic circuit component;
An inspection table provided with an inspection reference mark different from the mounting portion on which the inspection chip can be placed and the substrate reference mark;
A mounting position accuracy inspection control unit provided in the control device, (a) causing the component holding head to hold the inspection chip, causing the component camera to image, and based on the imaging result Obtaining an inspection chip holding position error by the component holding head, and (b) causing the reference mark camera to image the inspection reference mark, and based on the imaging result, the reference mark camera and the inspection reference mark, And (c) the position error of the inspection chip held by the component holding head and the relative position error between the reference mark camera and the inspection reference mark obtained in (a) and (b). Correcting and placing the inspection chip on the mounting portion, causing the reference mark camera to image the placed inspection chip, and obtaining the placement position error of the inspection chip; And Cormorant mounting position accuracy inspection control unit
An electronic circuit component mounting apparatus including:
Acquisition of the holding position error of the inspection chip by the component holding head is performed with reference to the reference portion of the component camera, for example, the center of the imaging surface, or with reference to the head side reference portion provided on the component holding head side. Is also possible. In the latter case, a head-side reference portion is provided at a position where the component holding head is held and moved by the head moving device at a position that can be imaged by the component camera, and the electronic circuit component held by the component holding head At the time of imaging by the component camera, the head side reference portion is also imaged, and the relative position error of the electronic circuit component with respect to the head side reference portion is acquired from the imaging result. In this way, it is possible to eliminate the influence of the relative position error between the component camera and the component holding head during imaging.
The inspection table may be provided with a chip housing part that positions and holds the inspection chip substantially separately from the mounting part, or the mounting part may also serve as the chip housing part.
The placement position error of the placed inspection chip is desirably obtained with reference to the inspection reference mark, but may be obtained with reference to the reference mark camera. In the former case, it is desirable that the placed inspection chip and the inspection reference mark be imaged simultaneously by the reference mark camera, but the image should be captured separately due to the wide field of view of the reference mark camera. May be. Further, the mounting position error can be acquired based on any one of the rotation axis of the component holding head, the component camera, or the head side reference unit.
The inspection chip is preferably a dedicated inspection chip manufactured with high accuracy, but it is also possible to use an electronic circuit component as the inspection chip.
As described in
On the other hand, in the electronic circuit component mounting apparatus of this section, the mounting position accuracy inspection control unit uses the accuracy inspection unit including the inspection chip and the inspection table to mount the electronic circuit component on the actual circuit board. A pseudo mounting operation simulating the operation is performed by the component holding head, the head rotating device, the head moving device, the reference mark camera, and the component camera, and the mounting position error of the inspection chip on the mounting portion is acquired. This mounting position error represents the mounting position accuracy of the electronic circuit component mounting device (excluding changes in positioning error at each position of the component holding head moved by the head moving device), so it is easy to check the mounting position accuracy. Based on the inspection result, various measures can be taken to improve the mounting position accuracy. Moreover, since the mounting position accuracy can be inspected without using the circuit board holding device, the component holding head, the head rotating device, the head moving device, the reference mark camera, and the component camera can be inspected when the circuit board is carried in and out. The mounting position accuracy inspection can be performed using the idle time.
(2) The control device stores a rotation axis of the component holding head, a head side reference portion provided on the component camera or the component holding head side, and a relative position error acquired in advance of the reference mark camera. The electronic circuit component according to (1), including a position error storage unit, wherein the mounting position accuracy inspection control unit executes a mounting position accuracy inspection while correcting a relative position error stored in the position error storage unit. Mounting device.
In the electronic circuit component mounting apparatus according to this section, the mounting position accuracy inspection control unit places the inspection chip on the mounting unit while correcting the relative position error stored in the position error storage unit, thereby mounting position accuracy. Since the inspection is performed, there is an advantage that the accuracy of the mounting operation of the electronic circuit component on the circuit board after the relative position error is corrected can be inspected.
If the mounting position error acquired by the mounting position accuracy inspection control unit is within the setting range, the electronic circuit component mounting apparatus is determined to be acceptable with respect to the mounting position accuracy, and is rejected if it exceeds the setting range. It may be used for pass / fail determination, or may be used as one of the mounting position correction data when the electronic circuit component is mounted thereafter. Further, when the mounting position accuracy is unacceptable, an error detection control unit described later can be operated to acquire a relative position error such as the rotation axis of the component holding head. .
The position error storage unit may store the relative position error detected by some means, for example, a dedicated relative position error detection device provided separately from the electronic circuit component mounting device. . However, if the relative position error detected by the control of the error detection control unit, which will be described later, is stored, a dedicated relative position error detection device becomes unnecessary, and the equipment cost can be reduced.
(3) Further, (d) the inspection chip mounted on the mounting portion in (c) is held by the component holding head, and the component holding head is rotated by a predetermined angle, and then the mounting portion is again formed. And (1) or (2) including performing one or more times by causing the reference mark camera to pick up an image of the placed inspection chip again and acquiring the placement position error. The electronic circuit component mounting apparatus described.
In the electronic circuit component mounting apparatus of this section, it is possible to perform a mounting position accuracy inspection caused by a relative position error of the rotation axis of the component holding head.
(4) Any of the items (1) to (3), wherein the control device includes an automatic accuracy inspection start unit that automatically operates the mounting position accuracy inspection control unit when a predetermined condition is satisfied. The electronic circuit component mounting apparatus described in 1.
Examples of the “predetermined condition” include starting of an electronic circuit component mounting device, suspension of operation for a set time or more, continuous operation time for a set time or more, execution of a continuous electronic circuit component mounting operation for a set amount or more, circuit Satisfaction such as suspension of board transport device set time or longer, completion of assembly of one circuit board, completion of assembly of electronic circuit component mounting device, or elapsed time since previous maintenance executionElectronic circuit component mounting deviceConditions that can be automatically detected in the computer, a computer of an inspection device that inspects the printed circuit board produced, and a host computer that controls the computer of the electronic circuit component mounting device, etc. An external instruction from an external computer can be employed.
Even if the operator is not conscious, since the mounting position accuracy of the electronic circuit component mounting apparatus is inspected, it is possible to obtain an electronic circuit component mounting apparatus that is easy to use and can avoid the occurrence of defective products.
However, the mounting position accuracy inspection can be executed in accordance with an instruction from the operator such as an execution command input from the manual input device.
(5) The holding position of the circuit board by the board holding apparatus acquired from the holding position error of the electronic circuit part by the part holding head and the imaging result of the board reference mark by the reference mark camera. Along with the error, the mounting position error acquired by the mounting position accuracy inspection control unit is used as mounting position correction data when the mounting operation of the electronic circuit component to the circuit board is performed (1) to (4) The electronic circuit component mounting apparatus according to any one of items 1) to 3).
Electrons in this sectioncircuitIn the component mounting apparatus, in addition to the electronic circuit component and circuit board holding position errors that are normally expected to occur, the mounting position error caused by the cause on the electronic circuit component mounting apparatus side is corrected, and the electronic circuit Since components can be mounted on the circuit board, mounting position accuracy can be increased.
In particular, in a mode in which this item is subordinate to item (2), the rotation axis of the component holding head, the component camera or the head side reference unit, and the relative position error acquired in advance of the reference mark camera are corrected. Since the mounting position error that occurs is acquired and the mounting position error is used as correction data for the mounting position, particularly high mounting position accuracy can be obtained. Not only the holding position error of the electronic circuit component by the component holding head and the holding position error of the circuit board by the board holding device, but also the rotation axis of the component holding head, the component camera or the head side reference portion, and the reference mark camera are acquired in advance. If the electronic circuit component is mounted on the circuit board after the relative position error is corrected, the mounting position error should not occur, but may actually occur. Although the cause of the mounting position error may be investigated and deleted, it is also possible to correct the error that actually occurs regardless of the cause, and that is actually acceptable.
(6) Further, an error detection control unit provided in the control device, (A) causing the reference mark camera to image the inspection reference mark, and the reference mark camera and the inspection reference based on the imaging result (B) (i) holding the inspection chip on the component holding head, causing the component camera to image the inspection chip, and (ii) acquiring the relative error with respect to the mark. The inspection chip after imaging is placed on the chip mounting portion, the inspection chip and the inspection reference mark are imaged by the reference mark camera, and (iii) at least the component based on the imaging result A second error acquisition for acquiring a relative position error between a head side reference portion provided on the camera or the component holding head side and the inspection reference mark; and (C) (iv) the inspection chip on the component holding head. Keep The inspection chip is placed on the mounting portion, the inspection chip and the inspection reference mark are imaged by the reference mark camera, and (v) after the imaging, the component holding head After holding the inspection chip of the description section and rotating it by a predetermined angle, the inspection chip and the reference mark for inspection are again placed on the reference mark camera by placing the inspection chip on the previous description section again. The third error acquisition is performed such that imaging is performed at least once, and (vi) the relative position error between the rotation axis of the component holding head and the reference mark for inspection is acquired from the imaging results of (iv) and (v). And the relative position error of the rotation axis of the component holding head with respect to the inspection reference mark, the reference mark camera, and the head side reference portion provided on the component camera or the component holding head side. get Including a difference detection control unit (1) through (5) the electronic circuit component mounting apparatus according to any one of Items.
(7) a board holding device for holding a circuit board;
A plurality of component holding heads that hold electronic circuit components and are rotatable about respective rotation axes;
A head rotating device for rotating the component holding heads around respective rotation axes of the component holding heads;
A head moving device that moves the component holding head and the head rotating device; and
A reference mark camera that images the board reference mark, which is a reference mark of a circuit board that is moved together with the component holding head by the head moving device and is held by the board holding device;
A component camera for imaging electronic circuit components respectively held by the plurality of component holding heads;
A control device for controlling the component holding head, the head rotating device, the head moving device, the reference mark camera, and the component camera to mount the electronic circuit component on the circuit board;
A plurality of types of inspection chips including a maximum chip and a minimum chip each having a size corresponding to a plurality of types of electronic circuit components of different sizes;
An inspection table provided with one or more mounting parts on which the plurality of types of inspection chips can be mounted and an inspection reference mark different from the substrate reference mark;
A mounting position accuracy inspection control unit provided in the control device, wherein (a) one of the plurality of component holding heads holds the inspection chip, and the component camera images the inspection chip; Obtaining a holding position error of the inspection chip by the component holding head based on the imaging result; and (b) causing the reference mark camera to image the inspection reference mark, and based on the imaging result, the reference mark camera and Acquiring a relative position error with respect to the inspection reference mark; and (c) the holding position error of the inspection chip by the one component holding head acquired in (a) and (b) and the reference mark camera and the inspection mark. The inspection chip is placed on the mounting portion by correcting the relative position error with respect to the reference mark, and the placement position of the inspection chip is picked up by the reference mark camera. Obtaining a difference, and (d) performing a mounting position accuracy inspection including performing (a) to (c) on each of the plurality of component holding heads and the plurality of inspection chips. The mounting position accuracy inspection control unit to be executed
An electronic circuit component mounting apparatus including:
This section applies the invention of the above (1) to an electronic circuit component mounting apparatus including a plurality of component holding heads rotated around respective rotation axes.As described in paragraph (1)Much of the explanation given regarding the electronic circuit component mounting apparatus also applies to this section.
The plurality of component holding heads may be of the same type, the same type of inspection chip used for inspection, may be different from each other, and the type of inspection chip used for inspection may be different. .
Even if a plurality of component holding heads are of different types, different types of inspection chips are not always used for inspection, but for example, the types of chips that can be held differ depending on the type of component holding head. The same type of inspection chip may not be used due to reasons such as the types of chips that can be held being limited by the interval between adjacent component holding heads, and including multiple types of inspection chips Is effective in conducting the inspection.
(8) Further, (e) the inspection chip mounted on the mounting portion in (c) is held by the component holding head, and the component holding head is rotated by a predetermined angle and then the mounting portion again. And placing the inspection chip placed on the reference mark camera again to obtain a placement position error at least once, and in (d), the (a The electronic circuit component mounting device according to item (7), wherein steps (c) and (e) are performed for each of the plurality of component holding heads and the plurality of inspection chips.
In this section, the invention of (3) is applied to an electronic circuit component mounting apparatus including a plurality of component holding heads that are rotated about respective rotation axes.
(9) The control device includes a rotation position of each of the plurality of component holding heads, a head side reference portion provided on the component camera or the component holding head side, and a relative position error acquired in advance of the reference mark camera. The mounting position accuracy inspection control unit executes a mounting position accuracy inspection while correcting the relative position error stored in the position error storage unit. The electronic circuit component mounting apparatus described in the item).
In this item, the invention of item (2) is applied to an electronic circuit component mounting apparatus including a plurality of component holding heads which are rotated around respective rotation axes.
(10) Each of the plurality of component holding heads sucks and holds an electronic circuit component by a suction nozzle, and a single nozzle head having a single suction nozzle on the rotation axis, and around a center line A circuit component mounting apparatus according to any one of (7) to (9), further including a multi-nozzle head including a plurality of suction nozzles around the center line of the rotating member that rotates in a straight line.
In the multi-nozzle head, even if a plurality of suction nozzles are rotated with respect to the rotating member, and each nozzle is rotated around the center line, the rotating member is rotated around the center line. In addition, each of the plurality of suction nozzles may be substantially rotated around the center line by being moved along a plane orthogonal to the center line. In the latter case, there is one physical rotation axis, but it is assumed that a substantial rotation axis exists for each suction nozzle. The portion mainly composed of each of the plurality of suction nozzles is regarded as a component holding head that can rotate around each rotation axis.
The center line of the rotating member of the multi-nozzle head may be a vertical line or a line inclined with respect to the vertical line.
(11) Further, an error detection control unit provided in the control device, wherein (A) the reference mark camera images the inspection reference mark, and the reference mark camera and the inspection reference are based on the imaging result. (B) (i) one of the plurality of component holding heads holds one of the plurality of inspection chips, and the inspection chip is attached to the first error acquisition position for acquiring a relative position error with respect to the mark. (Ii) causing the component camera to image, and (ii) placing the inspection chip after the imaging on the chip mounting portion, causing the reference mark camera to image the inspection chip and the inspection reference mark, Second error acquisition for acquiring a relative position error between a head side reference portion provided on the component camera or the component holding head side and the inspection reference mark based on at least the imaging result; (C) (iv The plurality of parts One of the plurality of inspection chips is held by one of the holding heads, the inspection chip is placed on the mounting portion, and the inspection chip and the inspection reference mark are placed on the reference mark camera. (V) After the imaging, the inspection chip of the mounting section is held on the one component holding head, rotated by a predetermined angle, and then placed on the mounting section again. The inspection mark and the inspection reference mark are imaged again by the reference mark camera at least once, and (vi) from the imaging results of (iv) and (v), the one component holding head A third error acquisition for acquiring a relative position error between the rotation axis and the inspection reference mark is performed, and the third error acquisition is performed for each of the plurality of component holding heads. Holding the plurality of parts as a reference Tsu each axis of rotation of de, the reference mark camera, and the component camera or the error detection controller for obtaining a relative position error of the head-side reference portion (7)TermOr the electronic circuit component mounting device according to any one of (10) to (10).
In this item, the invention of item (6) is applied to an electronic circuit component mounting apparatus including a plurality of component holding heads which are rotated around respective rotation axes.
(21) A plurality of types of inspection chips including a maximum chip and a minimum chip each having a size corresponding to a plurality of types of electronic circuit components having different sizes;
One or more mounting portions on which the plurality of types of inspection chips can be mounted, and an inspection table provided with inspection reference marks;
A unit for inspecting the accuracy of an electronic circuit component mounting apparatus including:
The electronic circuit component mounting apparatus described in the items (7) to (11) is a specific application example of the accuracy inspection unit.
The mounting unit may be a plurality of dedicated mounting units provided corresponding to each type of a plurality of types of inspection chips, and one mounting unit common to at least two of the plurality of types of testing chips. It may be a plurality of placement units including one or more, or one common placement unit common to all inspection chips.
Further, the inspection chip may be two inspection chips including only the largest chip and the smallest chip, or three or more kinds of inspection chips.
This precision inspection unit can easily and reliably inspect the mounting position accuracy and rotate each of multiple component holding heads in an electronic circuit component mounting device that mounts a wide range of electronic circuit components from small to large. It is possible to easily and accurately detect relative position errors of components such as an axis, a reference mark camera, a component camera, and a head side reference section.
(22) The accuracy inspection unit according to item (21), wherein the inspection table includes a plurality of chip storage portions for storing and positioning a plurality of types of inspection chips.
It is also possible to make the “one or more mounting portions” also serve as a chip accommodating portion. However, it is often convenient to provide a dedicated chip accommodating portion for each inspection chip. In the case where the mounting portion is common to two or more types of inspection chips, it is necessary to provide a dedicated chip housing portion for the two or more types of inspection chips.
Note that the above-mentioned “chip housing portion approximately positions and accommodates the inspection chip” means that if the component holding head is moved to a position where it should be opposed to the suctioned portion of the inspection chip, the inspection chip will not work. It is positioned and accommodated within an error range that is guaranteed to be held without any loss.
(23) The plurality of types of inspection chips include a figure display chip in which a figure of an electronic circuit component having a relatively large size is formed, and a square chip having an outer shape corresponding to an electronic circuit component having a relatively small size. The unit for accuracy inspection according to (21) or (22).
According to the accuracy inspection unit of this section, the mounting position of the electronic circuit component mounting device is obtained by imaging the shape of the electronic circuit component and the outer shape of the square chip and performing the same image processing as when mounting the actual electronic circuit component. It is possible to perform an accuracy inspection and to detect a relative position error of a component of the electronic circuit component mounting apparatus. Further, as in the embodiments described later, even when the image of the electronic circuit component itself is not imaged and the separately provided detection target is imaged and the position of the inspection chip is detected, the inspection is performed. It is possible to make the user recognize that the chip for use can be used for detecting the mounting position of the electronic circuit component of the kind represented by the shape.
(24) The accuracy according to any one of (21) to (23), wherein the placement unit includes one or more placement units on which the plurality of types of inspection chips can be alternatively placed. Inspection unit.
One mounting unit is sufficient, or a plurality of mounting units are provided in a state where at least a part of each of the mounting units overlaps, and the accuracy inspection unit can be configured compactly.
(25) The above-mentioned mounting portion is provided in a state surrounding the suction hole that is opened in the mounting portion and sucks air, and is used for the inspection based on the suction of air from the suction hole. The accuracy inspection unit according to any one of (21) to (24), further comprising an adsorption surface for adsorbing the chip.
If the inspection chip is attracted to the suction surface, the inspection chip is not displaced on the mounting portion, and it is avoided that the inspection accuracy is lowered due to the displacement of the inspection chip. Moreover, delivery can be performed between the component holding head and the mounting portion while avoiding the displacement of the inspection chip.
(26) The suction hole includes a small hole opened adjacent to the placement portion and a large hole larger than the small hole, and the maximum chip is placed on the placement portion. In the state where both the small hole and the large hole are blocked, the small hole is blocked but the large hole is not blocked in the state where the minimum chip is mounted, and the accuracy is The accuracy inspection unit according to any one of items (21) to (25), wherein the inspection unit includes an opening / closing device that opens and closes the large hole. (27) The opening / closing device includes a closing member attached to and detached from the opening of the large hole.TermThe unit for accuracy inspection described in 1.
(28) The mounting portion includes an annular protrusion formed in a state surrounding the large hole and the small hole, and a top surface forming the adsorption surface for adsorbing the largest chip, and the small portion inside the annular protrusion is provided. The accuracy inspection unit according to item (26) or (27), wherein the periphery of the opening of the hole forms the suction surface of the smallest chip.
When the largest chip is placed on the suction surface, it is avoided that it hits the upper surface of the inspection table and is placed out of the holding state by the component holding head. For example, when the maximum tip is sucked by the suction nozzle, if the tip is held by the suction nozzle in an inclined state because of the flatness (right angle accuracy) of the nozzle tip, etc. If the protrusion is not provided, when the largest chip is lowered toward the inspection table, the lowermost part first hits the upper surface of the inspection table and moves with respect to the suction nozzle. On the other hand, if the largest chip is placed on the annular protrusion, it is preferable that the edge located below the other part hits the upper surface of the inspection table due to the inclination, and the largest chip is placed with a deviation. This avoids a decrease in inspection accuracy.
(29) The accuracy inspection unit according to any one of (21) to (28), wherein the inspection reference mark is common to the plurality of types of inspection chips.
The inspection reference mark can be a dedicated mark for each of a plurality of types of inspection chips, or a common mark for at least two of the plurality of types of inspection chips. However, as in this section, if the mark is common to all of the plurality of types of inspection chips, there is only one reference for detection of relative position error and mounting position accuracy inspection, and the relative position of the plurality of inspection reference marks. The problem of error is eliminated, and an effect that the control program is simple can be obtained. (30) The inspection reference mark is provided at a position close to the minimum chip in a state where the minimum chip is mounted on the mounting portion, and the inspection reference mark is mounted on the mounting portion. The accuracy inspection unit according to any one of (21) to (29), which is visible through the maximum chip.
For example, the inspection reference mark can be made common to the largest chip and the smallest chip while the inspection reference mark is provided at a position close to the smallest chip, and the inspection unit can be configured compactly.
(31) The accuracy inspection unit according to (30), wherein the maximum chip has a see-through window at a position corresponding to the inspection reference mark in a state where the maximum chip is mounted on the mounting portion.
The see-through window may be a transparent part surrounded by an opaque part or a through-hole formed in the largest chip. The edges of these transparent parts and through holes can be used as detected parts for detecting the position of the maximum chip. In that case, the mounting position error of the maximum chip is used as a reference for the inspection reference mark. Easy to get.
(32) Any of the items (21) to (31), including an optical property reference gauge having an optical property reference surface formed on the back surface, wherein the inspection table includes a gauge accommodating recess for accommodating the optical property reference gauge The unit for accuracy inspection described in 1.
The optical characteristic reference gauge may be a monochrome reference gauge having no color or a color reference gauge having color. In the latter case, it is desirable to include three types of optical characteristic reference gauges corresponding to the three primary colors. The latter is suitable when the image pickup apparatus for picking up an electronic circuit component is a color camera.
The optical characteristic reference gauge is used, for example, for adjusting the optical characteristics of the component camera. When adjusting the optical characteristics of a monochrome component camera using a monochrome reference gauge, whether the component camera captures the monochrome reference gauge held by the component holding head and whether the amount of reflected light is within the set range. Based on this, for example, it is possible to adjust the shutter speed, the intensity of illumination light, and the gain of the camera so that a predetermined amount of light is obtained for imaging of the imaging target, and the edge of the detected portion can be accurately acquired. The gain of the camera is adjusted by changing the ratio when converting the amount of incident light into voltage.
For the color component camera, the three types of optical characteristic reference gauges are sequentially held by the component holding head and imaged by the component camera. The amount of light obtained for each reference gauge is represented by multiple levels of gradation (for example, 256 gradations), and based on whether light of a set gradation is obtained for each reference gauge, for example, shutter speed, Alternatively, the intensity of illumination light, the spectral distribution, and the gain of the camera can be adjusted so that the image of the imaging target can be accurately captured by the color camera.
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。 Several embodiments of the claimable invention will now be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the claimable invention can be practiced in various modifications based on the knowledge of those skilled in the art, including the aspects described in the above [Aspect of the Invention] section. .
図1に、請求可能発明の一実施例としての精度検査用ユニットを備えた電子回路部品装着装置を含む電子回路部品装着システムが概略的に図示されている。本電子回路部品装着システムは、図1に示すように、基板搬送装置10,それぞれ部品供給装置の一種であるフィーダ型部品供給装置12およびトレイ型部品供給装置14,電子回路部品装着装置18,ノズルヘッド収納装置20および制御装置22(図8参照)を含む。
FIG. 1 schematically shows an electronic circuit component mounting system including an electronic circuit component mounting apparatus having an accuracy testing unit as one embodiment of the claimable invention. As shown in FIG. 1, the electronic circuit component mounting system includes a
基板搬送装置10は、システム本体としてのベッド30上に設けられ、回路基板32を水平な一方向に搬送して電子回路部品装着装置18の基板保持装置16に搬入し、基板保持装置16から搬出する。基板搬送方向をX軸方向とし、基板保持装置16に保持されている回路基板32の表面である部品装着面に平行な一平面である水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向とする。基板搬送装置10は、例えば、ベルトコンベヤにより回路基板32を搬送する装置とされ、1対のサイドフレームにそれぞれ設けられたガイド部材34,36(図1参照),1対のサイドフレームの各々に設けられたコンベヤベルトおよびベルト周回装置等を含む。1対のサイドフレームの一方は位置を固定して設けられた固定サイドフレーム、他方は固定サイドフレームに接近,離間可能に設けられた可動サイドフレームとされ、可動サイドフレームが図示を省略するフレーム移動装置によって移動させられることにより、ガイド部材34,36の間隔が回路基板32の幅に応じた距離に調節される。固定サイドフレームに設けられたガイド部材34を固定ガイド部材34、可動サイドフレームに設けられたガイド部材36を可動ガイド部材36と称する。
The
基板保持装置16は位置を固定して設けられ、図示は省略するが、例えば、回路基板32を下方から支持する基板支持装置および回路基板32の縁部をクランプするクランプ装置を備え、回路基板32を水平な姿勢で保持する。クランプ装置は、図示は省略するが、例えば、基板搬送装置10の1対のガイド部材34,36にそれぞれ設けられた押さえ部と、1対のサイドフレームにそれぞれ設けられ、回路基板32をコンベヤベルトから押し上げて押さえ部に押し付け、クランプする押付部材とを含み、クランプ装置によりクランプされた状態では、回路基板32の上面の高さは、押さえ部の回路基板32と対向する下向きの押さえ面の高さによって決まり、回路基板20の種類を問わず、一定となる。
The
フィーダ型部品供給装置12およびトレイ型部品供給装置14は、本電子回路部品装着システムでは、図1に示すように、ベッド30上の、基板搬送装置10に対してY軸方向に隔たった両側にそれぞれ設けられている。フィーダ型部品供給装置12は、例えば、固定ガイド部材34側に設けられ、部品供給具の一種であるフィーダを複数備えている。複数のフィーダはそれぞれ、各部品供給部がX軸方向に並ぶ状態で設けられ、それぞれ多数の電子回路部品が送り装置により送られ、1個ずつ順次、部品供給部に位置決めされて供給される。前記トレイ型部品供給装置14は多数の収容凹部を有するトレイに電子回路部品を収容して供給する装置であり、例えば、可動ガイド部材36側に設けられている。
In the electronic circuit component mounting system, as shown in FIG. 1, the feeder-type
電子回路部品装着装置18は、図1ないし図4に示すように、前記基板保持装置16,マルチノズルヘッド40,シングルノズルヘッド42,ヘッド保持装置44,ヘッド移動装置46,接近離間装置たるヘッド昇降装置48,ヘッド回転装置50,基準マーク撮像システム52および2組の部品撮像システム53を含む。ヘッド移動装置46は、図1に示すように、X軸方向移動装置54およびY軸方向移動装置56を含む。X軸方向移動装置54は、可動部材としてのX軸スライド60とX軸スライド移動装置62(図8参照)とを含む。X軸スライド移動装置62は、駆動源たるX軸移動用モータ64(図8参照)と、ボールねじおよびナットを含む送りねじ機構66(図8参照)とを含む。Y軸方向移動装置56はX軸スライド60上に設けられ、可動部材としてのY軸スライド70とY軸スライド移動装置72(図8参照)とを含む。Y軸スライド移動装置72は、X軸スライド移動装置62と同様に、駆動源たるY軸移動用モータ74(図8参照)と送りねじ機構76(図8参照)とを含む。X軸移動用モータ64およびY軸移動用モータ74は、例えば、電動モータの一種であるエンコーダ付サーボモータにより構成される。サーボモータは、回転角度の正確な制御が可能な電動回転モータであり、サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。リニアモータを用いてもよい。
As shown in FIGS. 1 to 4, the electronic circuit
図2に示すように、Y軸スライド70に前記ヘッド保持装置44,ヘッド昇降装置48,ヘッド回転装置50および基準マーク撮像システム52が設けられ、Y軸スライド70の移動により、ヘッド保持装置44等が水平面上の任意の位置へ移動させられる。これらヘッド保持装置44,マルチノズルヘッド40およびシングルノズルヘッド42等は、特開2006−261325公報に記載の回路部品装着装置と同様に構成されており、簡単に説明する。
As shown in FIG. 2, the
ヘッド保持装置44は、図2に示すように、装置本体たる軸状部材80および軸状部材80の下端部に一体的に設けられたヘッド保持部82を含む。軸状部材80は、横断面形状が円形を成し、外周面にスプライン84が設けられたスプライン軸部材である。ヘッド保持部82は、横断面形状が円形を成し、軸状部材80より大きい直径を有する。
As shown in FIG. 2, the
ヘッド回転装置50は、Y軸スライド70に鉛直軸線まわりに回転可能に保持された回転部材としての回転体86と、回転部材駆動装置としての回転体駆動装置88とを含む。回転体駆動装置88は回転用モータ90(図8参照)を駆動源とし、その回転が回転体86に固定のギヤ92等を含む回転伝達装置により回転体86に伝達され、回転体86が鉛直軸線まわりに回転させられる。回転用モータ90は、例えば、エンコーダ付サーボモータにより構成される。回転体86は円筒状を成し、その内周面に設けられたスプライン94に軸状部材80のスプライン84が軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合され、回転体86の回転により軸状部材80が自身の鉛直な軸線まわりに正逆両方向に任意の角度回転させられ、ヘッド保持部82が回転させられる。軸状部材80の軸線がヘッド保持装置44の回転軸線である。スプライン84,94はボールスプラインとされ、ボールを介して精度良く嵌合されている。
The
前記ヘッド昇降装置48は、図2に示すように、Y軸スライド70に昇降可能に設けられた昇降部材100と、駆動源としての昇降用モータ102(図8参照)と、Y軸スライド70に軸方向に相対移動不能かつ鉛直軸線まわりに回転可能に設けられたねじ軸としてのボールねじ104および昇降部材100に固定のナット106を含む送りねじ機構10
8とを含む。昇降用モータ102は、例えば、エンコーダ付サーボモータにより構成される。軸状部材80の上部は、昇降部材100により相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に保持されており、ボールねじ104が昇降用モータ102により回転させられ、昇降部材100が昇降させられることによりヘッド保持装置44が昇降させられる。
As shown in FIG. 2, the
8 and so on. The raising / lowering
軸状部材80内には、図2に示すように、その軸線上に通路110が設けられるとともに、その外側に円環状通路112が設けられ、円環状通路112は負圧ポンプ等の負圧源120に接続されている。負圧源120から円環状通路112への負圧の供給は、開閉装置122により許容,遮断される。以後、円環状通路112を負圧供給通路112と称する。
As shown in FIG. 2, the shaft-shaped
通路110は、図2に示すように、コンプレッサ等の正圧源124および前記負圧源120に接続されている。通路110への正圧の供給と負圧の供給とは切換装置126により切り換えられ、正圧と負圧とが択一的に供給される。切換装置126により、通路110が大気に開放された状態も得られる。以後、通路110を正圧・負圧供給通路110と称する。
As shown in FIG. 2, the
前記ヘッド保持部82は、図2に示すように、その軸線に直角な一平面状を成し、水平で下向きの吸着面130を備えている。ヘッド保持部82には、吸着面130に開口し、その軸線を中心線とする円環状の負圧室用凹部132が形成され、通路134により負圧供給通路112に連通させられている。正圧・負圧供給通路110の下端部は、吸着面130に開口させられている。
As shown in FIG. 2, the head holding portion 82 has a flat surface perpendicular to the axis thereof, and includes a horizontal and
前記マルチノズルヘッド40およびシングルノズルヘッド42はいずれも、ヘッド保持装置44によって負圧により吸着されて保持され、昇降,回転させられる。ヘッド昇降装置48は、部品保持ヘッドを、電子回路部品の吸着,装着時に、部品保持ヘッドの中心線に平行な方向に移動させる移動装置である。シングルノズルヘッド42は、図2に示すように、ヘッド本体138および被保持部140を含む。ヘッド本体138はノズル保持部(図示省略)を備え、負圧により電子回路部品142を吸着する部品保持具たる吸着ノズル144を1つ、保持する。これらノズル保持部および吸着ノズル144が部品保持ヘッドたる部品吸着ヘッド145を構成している。シングルノズルヘッド42は、部品吸着ヘッド145を1つ、含むのであり、ノズル保持部により吸着管の直径が異なる複数種類の吸着ノズル144を選択的に保持することができ、大きさが異なる複数種類の電子回路部品の装着に使用することができるが、主として大形の電子回路部品や異形部品の装着に使用される。
Both the
シングルノズルヘッド42の被保持部140は、横断面形状が円形の円板状を成し、図2に示すように、その軸線に直角で一平面状の被吸着面146を備えている。シングルノズルヘッド42は、被吸着面146が吸着面130に密着させられ、負圧室用凹部132が塞がれてヘッド吸着用負圧室148が形成され、負圧供給通路112からヘッド吸着用負圧室148に供給される負圧によりシングルノズルヘッド42がヘッド保持装置44により吸着され、保持される。
The held
シングルノズルヘッド42は、ヘッド保持装置44がヘッド昇降装置48,ヘッド回転装置50によって昇降,回転させられることにより昇降,回転させられ、部品供給装置12,14,基板保持装置16に接近,離間させられて電子回路部品を受け取り、回路基板32に装着する。シングルノズルヘッド42を保持するヘッド保持装置44の軸状部材80の軸線が吸着ノズル144の回転軸線になる。シングルノズルヘッド42がヘッド保持装置44により保持された状態では、正圧・負圧供給通路110がヘッド本体138に連通させられ、電子回路部品の吸着時には吸着ノズル144に負圧が供給され、電子回路部品の回路基板32への装着時には負圧の供給が断たれるとともに正圧が供給され、電子回路部品を迅速に開放するようにされる。
The
マルチノズルヘッド40は、図3に示すように、ヘッド本体150,被保持部152,複数のノズル保持部153,部品保持具たる複数の吸着ノズル154,ノズル保持部153の各々について設けられたバルブ装置156およびノズル選択装置157を備えている。複数の吸着ノズル154はそれぞれノズル保持部153により保持され、ヘッド本体150に、その中心線を中心とする一円周上に適宜の間隔を隔てて、本マルチノズルヘッド40においては等角度間隔で設けられている。複数の吸着ノズル154を備えたマルチノズルヘッド40は、隣接する吸着ノズル154間の距離が短く、吸着ノズル154は吸着管の直径が小さく、比較的小形の電子回路部品を吸着し、装着するものとされる。被保持部152は、その軸線に直角で一平面状の被吸着面158を備えており、シングルノズルヘッド42と同様に、被吸着面158が吸着面130に密着させられてヘッド吸着用負圧室148が形成され、負圧供給通路112からヘッド吸着用負圧室148に供給される負圧によってマルチノズルヘッド40がヘッド保持装置44により吸着され、保持される。
As shown in FIG. 3, the
マルチノズルヘッド40は、ヘッド保持装置44に保持された状態でヘッド昇降装置48により昇降させられ、その昇降に伴ってノズル選択装置157がノズル昇降装置159により作動させられる。ノズル昇降装置159は、図2および図3に示すように、駆動部材160と、駆動部材160をヘッド保持装置44の回転軸線のまわりの任意の位置へ旋回させる旋回装置161とを含む。旋回装置161は、前記ヘッド回転装置50の回転体86に、ヘッド保持装置44の回転軸線まわりに相対回転可能に取り付けられた回転体151と、回転体回転装置155とを含む。回転体回転装置155は、旋回用モータ163,ギヤ165,167を含み、駆動部材160は回転体151の下面の外周部であって、マルチノズルヘッド40から外れた部分から鉛直方向下向きに延び出させられ、回転体151の回転により旋回させられる。駆動部材160の延出端部はマルチノズルヘッド40側へ突出させられ、駆動部169が設けられている。
The
マルチノズルヘッド40の下降時には、駆動部169は、複数の吸着ノズル154のうち、電子回路部品の吸着,装着を行う吸着ノズル154について設けられたノズル選択装置157のレバー171に対応する位置へ旋回させられ、駆動部169がレバー171に係合し、レバー171が、付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング168の付勢力に抗して回動させられて吸着ノズル154を下降させる。また、マルチノズルヘッド40の上昇時には、駆動部材160は、スプリング168の付勢によるレバー171の吸着ノズル154を上昇させる方向の回動を許容する。ヘッド昇降装置48によってマルチノズルヘッド40が昇降させられるとき、複数の吸着ノズル154のうち、電子回路部品の吸着,装着を行う吸着ノズル154が、その他の吸着ノズル154に対して選択的に昇降させられ、部品供給装置12,14から電子回路部品を取り出し、回路基板32に装着するのである。
When the
また、マルチノズルヘッド40がヘッド保持装置44により保持された状態では、正圧・負圧供給通路110および負圧供給通路112がそれぞれ、マルチノズルヘッド40内の通路に連通させられ、バルブ装置156の切換えにより、電子回路部品の吸着時には吸着ノズル154に負圧が供給され、装着時には負圧の供給が断たれるとともに正圧が供給される。バルブ装置156の切換えは、マルチノズルヘッド40の昇降に伴って、前記ノズル昇降装置159の駆動部材160により行われる。さらに、リセット装置162が設けられ、複数のバルブ装置156が一斉にリセットされ、吸着ノズル154に負圧も正圧も供給しない状態に復帰させられる。これらバルブ装置156,ノズル選択装置157,ノズル昇降装置159およびリセット装置162も前記特開2006−261325公報に記載されており、詳細な説明は省略する。
In the state where the
ヘッド保持装置44により保持されたマルチノズルヘッド40は、ヘッド回転装置50によって回転させられる。本マルチノズルヘッド40において吸着ノズル154は、回転部材たるヘッド本体150により、自身の中心線まわりには回転不能に保持されており、物理的にはヘッド本体150の中心線のまわりに旋回させられるのみであるが、ヘッド本体150が、その中心線のまわりに回転させられるとともに、ヘッド移動装置46により、その中心線と直交する平面である水平面に平行な方向であって、X軸方向およびY軸方向に移動させられることにより、複数の吸着ノズル154の各々が実質的にそれらの中心線のまわりに回転させられることとなる。物理的な回転軸線はヘッド本体150の中心線、1本であるが、実質的な回転軸線が各吸着ノズル154毎に存在すると見なすことができるのであり、複数の吸着ノズル154の各々がノズル保持部153およびヘッド本体150のノズル保持部153が設けられた部分と共に部品保持ヘッドたる部品吸着ヘッド164を構成すると見なし、マルチノズルヘッド40は複数の部品吸着ヘッド164を含む。また、ヘッド移動装置46がヘッド回転装置44と共同して、部品吸着ヘッド164をその回転軸線のまわりに回転させるヘッド回転装置を構成することとなる。
The
前記駆動部材160の駆動部169の下面には、図3および図4に示すように、ヘッド側基準マーク166が設けられ、ヘッド側基準部を構成している。ヘッド側基準マーク166は、例えば、円形を成す。ヘッド側基準マーク166は、例えば、印刷,シールの貼付等により設けられるが、いずれにしても、ヘッド側基準マーク166と、駆動部材160のヘッド側基準マーク166以外の部分とでは光の反射率が大きく異ならされ、ヘッド側基準マーク166の像が明瞭に形成されるようにされている。例えば、色,輝度,材料等の選択により反射率が異ならされる。
As shown in FIGS. 3 and 4, a head-
前記ノズルヘッド収納装置20は、図1に概略的に示すように、複数のヘッド収納部170を備え、図示は省略するが、複数種類のマルチノズルヘッド40および複数種類のシングルノズルヘッド42が収納されている。マルチノズルヘッド40は、例えば、保持する吸着ノズル154の種類,数を互いに異にすることにより種類を異にする。吸着ノズル154の種類は、例えば、吸着ノズル154の吸着管172の直径を異にすることにより異ならされる。シングルノズルヘッド42も同様に、保持する吸着ノズル144の吸着管174の直径を異にすることにより種類が異ならされる。ノズルヘッド収納装置20は、前記特開2006−261325公報に記載されており、詳細な図示および説明は省略するが、複数のヘッド収納部170はそれぞれ、収納穴および位置決め部としての位置決めピンを備え、マルチノズルヘッド40およびシングルノズルヘッド42の各々に設けられた被位置決め部としての凹部が位置決めピンに嵌合されることにより、ヘッド40,42の位相が決められ、被保持部140およびヘッド本体150の下部が収納穴に嵌合されることにより中心位置が決められた状態でノズルヘッド40,42が収納される。
As schematically shown in FIG. 1, the nozzle
さらに、前記基準マーク撮像システム52は、図1に概略的に示すように、ヘッド移動装置46のY軸スライド70に設けられ、ヘッド保持装置44と共にヘッド移動装置46により水平面内の任意の位置へ移動させられる。基準マーク撮像システム52は、撮像デバイスとしての基準マークカメラ180および照明装置(図示省略)を備え、回路基板32に設けられた複数、例えば、2個の基準マーク182(図1参照)を撮像する。
Further, as schematically shown in FIG. 1, the reference
また、前記2組の部品撮像システム53はそれぞれ、図1に示すように、フィーダ型部品供給装置12と基板搬送装置10との間の部分およびトレイ型部品供給装置14と基板搬送装置10との間の部分に、基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられ、それぞれ、部品カメラ移動装置186により移動させられる。これら部品カメラ移動装置1864はそれぞれ、可動部材たるスライド188と、スライド移動装置190(図8参照)とを含む。スライド移動装置190は、ベッド30上に設けられた駆動源たる部品カメラ移動用モータ192(図8参照)と、基板搬送方向に平行な軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられボールねじおよびそのボールねじに螺合され、スライド188に固定されたナットを含む送りねじ機構194(図8参照)とを備え、スライド188が案内部材としてのガイドレール196(図1参照)により案内されつつ移動させられることにより、スライド188上に設けられた部品撮像システム53が基板搬送方向に平行な方向において任意の位置へ移動させられる。部品撮像システム53は、撮像デバイスとしての部品カメラ198および照明装置(図示省略)を備えている。
Further, as shown in FIG. 1, each of the two sets of
前記基準マークカメラ180および部品カメラ198はそれぞれ、本実施例では、被写体の二次元像を一挙に取得するCCDカメラとされ、白黒カメラとされているが、基準マークカメラ180は撮像面が小さく、基準マーク182や、角チップのように小形の電子回路部品を1個、撮像するのに足る大きさとされ、部品カメラ198は撮像面が大きく、マルチノズルヘッド40のヘッド本体150に保持された複数の吸着ノズル154の全部およびヘッド側基準マーク166を一括して同時に撮像することができる大きさとされている。ヘッド側基準マーク166は、マルチノズルヘッド40の外側に、マルチノズルヘッド40に近接して設けられた駆動部材160に設けられており、部品カメラ198によりシングルノズルヘッド42あるいはマルチノズルヘッド40と共に撮像可能である。基準マークカメラ180と部品カメラ198との少なくとも一方をラインスキャンカメラとすることも可能である。また、本実施例において部品カメラ198は、撮像対象物の正面像を撮像するものとされている。
In the present embodiment, the
前記基板搬送装置10の固定ガイド部材34には、図1に示すように、精度検査用ユニット200が設けられている。精度検査用ユニット200は、吸着ノズル144,154による電子回路部品の回路基板32への装着位置精度の検査等に用いられる。本精度検査用ユニット200は、複数種類、例えば、2種類の検査用チップを用いて検査を行うことができるものとされている。本電子回路部品装着システムは、マルチノズルヘッド40とシングルノズルヘッド42との少なくとも一方により、1枚の回路基板32への電子回路部品の装着が行われるとともに、それらノズルヘッド40,42は、主として、装着される電子回路部品の大きさに応じて使い分けられるため、大きさが異なる2種類の検査用チップを使用し、吸着ノズル144,154のそれぞれについて検査が行われるようにするのである。
As shown in FIG. 1, an
精度検査用ユニット200は、図5に示すように、検査台202,形象表示チップ204,角チップ206および光学特性基準ゲージとしてのモノクロ基準ゲージ208を含む。形象表示チップ204は検査用チップの一種であり、概して正方形状を成す。形象表示チップ204は、材質は金属(例えば、ステンレス鋼),セラミックス,合成樹脂等何でもよいが、熱膨張係数の小さい材料から成るものとされることが望ましく、本実施例では、無色透明のガラス製とされている。形象表示チップ204は、リードを有する電子回路部品等、大きい電子回路部品に対応する大きさを有し、最大チップであり、その一方の面には、大きさが比較的大きい電子回路部品、例えば、正方形状の本体の4辺からそれぞれ、複数ずつのリードが延び出させられた電子回路部品の形象210が適宜の手段、例えば、アルミ蒸着により形成され、銀色とされている。また、形象210は形象表示チップ204と同心に形成されている。
As shown in FIG. 5, the
また、形象表示チップ204の形象210が形成された部分には、図5に示すように、複数、例えば、4個の透視窓212が形成されている。これら透視窓212はそれぞれ、正円を成し、不透明な形象210を、その一部を残して形成することにより設けられ、不透明部に囲まれた透明部であり、その円形の縁が被検出部を構成し、形象表示チップ204の中心を中心とする一円周上に等角度間隔に形成されている。また、4個の透視窓212は、隣接する2個を1組とする4組の透視窓212がそれぞれ、形象表示チップ204の互いに直角である4つの外形辺と平行に並ぶように設けられている。
Further, as shown in FIG. 5, a plurality of, for example, four see-through
角チップ206も検査用チップの一種であり、マルチノズルヘッド40により装着される比較的小さい電子回路部品である角チップに対応する外形,寸法を有し、最小のチップである。角チップ206は、例えば、白色のセラミックス製とされている。
The
モノクロ基準ゲージ208は、部品カメラ198のシャッタ速度の調整に使用され、図6に示すように、ゲージ本体218の端面に開口して形成された凹部220にゲージ体222が収容され、ゲージ体222の表面であって、モノクロ基準ゲージ208の裏面が光学特性基準面たる明度基準面224を構成している。前記部品カメラ198および基準マークカメラ180は白黒カメラとされており、ゲージ体222はモノクロ基準ゲージ体とされ、明度基準面224は、256階調のうちの中間の階調のグレーに着色されている。
The
前記検査台202は、金属,セラミックス,合成樹脂等何でもよいが、熱膨張係数の小さい材料が望ましく、本実施例では、「ニレジスト」の商品名で市販されている低熱膨張鋼製であって、黒色とされ、ボルト230等、適宜の固定装置により固定ガイド部材34に着脱可能に固定されている。検査台202には、形象表示チップ収容部としての形象表示チップ収容凹部232,角チップ収容部としての角チップ収容凹部234,ゲージ収容部としてのゲージ収容凹部236,形象表示チップ載置部238,角チップ載置部240および複数個、例えば、2個の検査用基準マーク242が設けられている。
The inspection table 202 may be any material such as metal, ceramics, and synthetic resin, but is preferably made of a material having a low coefficient of thermal expansion. It is black and is detachably fixed to the fixed
形象表示チップ収容凹部232は、図5および図6に示すように、形象表示チップ204の厚さより十分深く、形象表示チップ204が周囲に僅かに隙間を残して収容される大きさを有する。この隙間は、正規の形象表示チップ収容位置であって、吸着ノズル144が形象表示チップ204の被吸着部、ここでは形象表示チップ204の中心に正対するはずの位置へ移動させられれば、形象表示チップ204を支障なく吸着することが保証される誤差範囲内の大きさであり、形象表示チップ204は形象表示チップ収容凹部232にX軸方向およびY軸方向にほぼ位置決めされて収容される。また、形象表示チップ収容凹部232は十分深く、例えば、形象表示チップ204の厚さより深くされ、形象表示チップ204が一旦、収容されれば、簡単に外に飛び出すことがない。形象表示チップ204は、その形象210が形成された面が下側となるように形象表示チップ収容凹部232に収容される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the shape display
角チップ収容凹部234は、図5および図6に示すように、角チップ206が周囲に僅かに隙間を残して収容される大きさを有する。この隙間は、形象表示チップ収容凹部232と同様に、吸着ノズル154が正規の角チップ収容位置へ移動させられれば、角チップ206を支障なく吸着することが保証される誤差範囲内の大きさであり、角チップ206は角チップ収容凹部234にX軸方向およびY軸方向にほぼ位置決めされて収容される。角チップ収容凹部234はまた、図6に示すように、角チップ206が収容された状態において、その上面の高さが形象表示チップ収容凹部232に収容された形象表示チップ204の上面と同じになる深さであって、角チップ206の厚さより大きい十分な深さを有する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the corner chip
ゲージ収容凹部236は、図5および図6に示すように、モノクロ基準ゲージ208がX軸方向およびY軸方向にほぼ位置決めされて収容されるとともに、モノクロ基準ゲージ208が収容された状態において、その上面の高さが、形象表示チップ収容凹部232に収容された形象表示チップ204の上面と同じになる深さであって、モノクロ基準ゲージ208の厚さより大きい十分な深さを有する。モノクロ基準ゲージ208は、ゲージ体222の明度基準面224が下向きとなる状態でゲージ収容凹部236に収容される。これらゲージ収容凹部236,形象表示チップ収容凹部232および角チップ収容凹部234は、図5に示すように、検査台202のY軸方向の一方の側において、X軸方向に平行な方向に一列に並んで設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
前記形象表示チップ載置部238および角チップ載置部240は、図5および図7に示すように、検査台202の上記形象表示チップ収容凹部232等に対してY軸方向に隣接する位置に設けられている。検査台202の形象表示チップ載置部238が設けられた部分は、図7に示すように、その上面の高さは、収容凹部232に収容された形象表示チップ204の上面と同じ高さとされており、検査台202の上面に開口する極く浅い環状の凹部252が形成されている。図5に示すように、凹部252の外周面は、その横断面形状が前記形象表示チップ204より小さい概して正方形状を成し、内周面は、その横断面形状が前記角チップ206の長さより大きい直径の円形を成し、凹部252の中央に横断面形状が円形を成す低い突部が形成され、その突部の頂面により載置面たる角チップ吸着面254が形成され、凹部252の外側に載置面たる形象表示チップ吸着面256が凹部252を囲んで形成されている。角チップ吸着面254は、前記角チップ206より大きい面積を有し、検査台202の上面より僅かに低くされるとともに、その中央に、検査台202内に形成された吸引孔258の一端部が開口させられている。角チップ吸着面254は吸引孔258を囲む状態で設けられているのであり、吸引孔258の他端部は、継手部材260等により、前記負圧源120に接続されている。検査台202の角チップ吸着面254が設けられた部分が角チップ載置部240を構成し、形象表示チップ吸着面256が設けられた部分が形象表示チップ載置部238を構成している。角チップ載置部240は形象表示チップ載置部238内にあり、角チップ206と形象表示チップ204とを同時に載置部240,238に載置することはできず、択一的に載置される。
As shown in FIGS. 5 and 7, the figure display
さらに、凹部252の底面には、図5に示すように、前記2個の検査用基準マーク242が設けられている。これら検査用基準マーク242は、例えば、円形を成し、いずれも直径が前記形象表示チップ204に形成された透視窓212の直径より小さく、基準マーク基板244に、例えば、印刷により設けられている。基準マーク基板244は、その厚さは角チップ吸着面254が形成された上記突部の高さと同じ大きさとされ、薄く、その突部に対応する部分に貫通穴が設けられ、凹部252に嵌合され、固着されている。それにより、凹部252内に、2個の検査用基準マーク242が、4個の透視窓212のうち、隣接する2個の透視窓212の間隔と同じ距離を隔てて、X軸方向に平行な方向に並んで設けられている。基準マーク基板244は形象表示チップ吸着面256より下方に位置し、半透明の薄板とされている。基準マーク基板244は、例えば、難燃性のガラス繊維強化エポキシ樹脂製とされており、伸び難く、薄くても検査用基準マーク242の印刷が可能である。2個の検査用基準マーク242はそれぞれ、本実施例では金色とされている。検査台202は、検査用基準マーク242に対しても、前記形象表示チップ204の形象210に対しても光学特性の異なる色で形成されており、形象表示チップ204が形象表示チップ載置部238上に載置された状態において、撮像により、形象210内に形成された透視窓212の輪郭の明瞭な像が得られる。また、検査用基準マーク242についても、その輪郭の明瞭な像が得られる。
Further, the two inspection reference marks 242 are provided on the bottom surface of the
精度検査用ユニット200においては、角チップ吸着面254の中心であって、吸引孔258の中心が角チップ載置部240の位置であり、2個の検査用基準マーク242に対して、形象表示チップ204の隣接する2個の透視窓212の各中心に対する形象表示チップ204の中心と同様の相対位置関係が得られる位置が形象表示チップ載置部238の位置であり、角チップ載置位置からやや外れた位置にある。したがって、検査用基準マーク242は、形象表示チップ204および角チップ206について共通であるが、角チップ載置部240に載置された状態での角チップ206に対しては近接する位置に設けられ、形象表示チップ204は、形象表示チップ載置部238に載置された状態で検査用基準マーク242に対応する位置に透視窓212を有することとなり、2個の透視窓212を通して検査用基準マーク242を視認可能である。
In the
検査台202は高さ調節可能に設けられ、図示を省略する高さ調節装置により高さを調節されて固定ガイド部材34に固定される。この際、精度検査用ユニット200の高さは、形象表示チップ吸着面256の高さが、基板保持装置16により保持されて電子回路部品が装着される状態にある回路基板32の部品装着面の高さと同じになるように調節される。そのため、形象表示チップ吸着面256より僅かに低い凹部252内に設けられた検査用基準マーク242の上面の高さ,形象210が形成された面を下側にして形象表示チップ吸着面256に載置された状態での形象表示チップ210の形象210の高さ,角チップ吸着面254に載置された角チップ206の高さが回路基板32の部品装着面とほぼ同じになり、基準マークカメラ180による検査用基準マーク242,形象210,角チップ206の撮像が、基板基準マーク182の撮像と同様に焦点があった状態で精度良く行なわれる。
The inspection table 202 is provided so that the height can be adjusted. The height is adjusted by a height adjusting device (not shown) and the inspection table 202 is fixed to the fixed
前記制御装置22は、図8に示すように、CPU300,ROM302,RAM304およびそれらを接続するバス306を含む制御コンピュータ310を主体とするものであり、入・出力部312には、基準マークカメラ180および部品カメラ198の撮像によりそれぞれ得られた画像データを処理する画像処理コンピュータ314,エンコーダ付サーボモータのエンコーダ316(複数であるが1つが代表的に示されている),基板搬入センサ318等が接続されている。基板搬入センサ318は基板搬送装置10に設けられ、回路基板32を検出する状態と検出しない状態とで異なる信号を出力し、その出力信号が基板非検出信号から基板検出信号に変化したことにより回路基板32の搬入が検出される。入・出力部312にはまた、駆動回路320を介してX軸移動用モータ64等、種々のアクチュエータおよび警報装置330等が接続されている。警報装置330は、報知装置の一種であり、例えば、音や光によって警報を発する装置とされる。入・出力部312にはさらに、制御回路332を介して表示画面334が接続され、制御回路332と共に表示装置336を構成している。ROM302には、装着プログラム,図示を省略するメインルーチン,図9にフローチャートで示す形象表示チップ使用相対位置誤差取得ルーチン等、種々のプログラムおよびデータ等が記憶させられている。
As shown in FIG. 8, the
次に作動を説明する。
本電子回路部品装着システムにおいて1枚の回路基板32への電子回路部品の装着は、マルチノズルヘッド40とシングルノズルヘッド42との少なくとも一方を用いて行われる。いずれのノズルヘッド40,42を用いて電子回路部品を装着するかは装着プログラムにより設定され、その設定に従ってヘッド保持装置44はマルチノズルヘッド40あるいはシングルノズルヘッド42を保持する。ヘッド保持装置44がノズルヘッド収納装置20へ移動させられてマルチノズルヘッド40あるいはシングルノズルヘッド42を保持するとき、ヘッド保持装置44の軸線がヘッド40,42の中心と一致する位置へ移動させられ、同心状に保持するようにされるのであるが、ヘッド保持装置44とヘッド40,42との間には位置決め装置が設けられないため、ヘッド40,42の中心線と直交する方向において位置ずれが生じることがある。また、ヘッド40,42,ヘッド保持装置44等、各部材,装置の組付け時に誤差が生じる。
Next, the operation will be described.
In the electronic circuit component mounting system, the electronic circuit component is mounted on one
そのため、ヘッド保持装置44がヘッド40,42を保持した後、電子回路部品の装着を行う前に検査用のチップ204,206を用いて部品吸着ヘッド145,164の回転軸線であるノズル回転軸線,基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166の相対位置誤差が取得される。本電子回路部品装着システムにおいては部品カメラ198が移動可能に設けられ、ヘッド40,42の部品供給装置12,14から回路基板32への移動経路に対応する位置へ移動させられて停止,待機させられ、移動中のヘッド40,42を撮像するため、ヘッド40,42と部品カメラ198との位置決め精度は低い。そのため、ヘッド保持装置44側にヘッド側基準マーク166が設けられ、電子回路部品と共に撮像されて、ヘッド側基準マーク166を基準としてノズル回転軸線の位置が求められ、電子回路部品の保持位置誤差が算出される。したがって、部品カメラ198ではなく、ヘッド側基準マーク166について相対位置誤差が取得される。
Therefore, after the
なお、ヘッド保持装置44へのヘッド40,42の着脱により誤差が生じるのはノズル回転軸線であるので、これらの交替毎に行われるのは、検査用基準マーク242を基準とするノズル回転軸線の位置誤差の取得のみとしてもよい。
また、1枚の回路基板32についてマルチノズルヘッド40およびシングルノズルヘッド42の両方によって電子回路部品の装着が行われる場合、1枚の回路基板32についてノズルヘッド40,42の交替が行われ、その度に相対位置誤差の取得が行われることとなるが、マルチノズルヘッド40については、一部の吸着ノズル154についてのみ相対位置誤差の取得が行われ、他の吸着ノズル154については演算により相対位置誤差が推定されるようにしてもよい。
あるマルチノズルヘッド40について1回目、すなわちマルチノズルヘッド40がヘッド保持装置44により保持された最初に相対位置誤差の取得が行なわれるときにも、装置が精度良く製造されていれば、全部の吸着ノズル154について相対位置誤差の取得を行なうことは不可欠ではなく、一部の吸着ノズル154のみについて行い、その結果に基づいて他の吸着ノズル154について相対位置誤差が推定されるようにしてもよい。要求される装着位置精度と、ヘッド保持装置44によるマルチノズルヘッド40の保持の繰返し位置精度との関係において、全部の吸着ノズル154について相対位置誤差の取得を行なうか否かが決められる。
Since it is the nozzle rotation axis that causes an error due to the attachment and detachment of the
In addition, when electronic circuit components are mounted on one
Even when the relative position error is acquired for the first time for a certain
また、同じノズルヘッドによって1枚の回路基板32への電子回路部品の装着が行われるとともに、同種の回路基板32について設定枚数、連続して電子回路部品の装着が行われる場合には、ヘッド保持装置44によるノズルヘッドの保持時の他、予め設定された条件の成立時、例えば、所定枚数の回路基板32への電子回路部品の装着が行われたとき、あるいは装着開始から設定時間が経過したときに相対位置誤差の取得が行われ、電子回路部品の装着に使用されるようにしてもよい。これら相対位置誤差の取得実行条件の成立の有無は、制御装置22において判定され、条件成立時に相対位置誤差取得ルーチンが実行される。
ヘッド40,42の交替が行われないで装着作業が続けられる場合、常に、ノズル回転軸線,基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166のすべてについて相対位置誤差の取得が行われるようにすることも不可欠ではない。相対位置誤差に変化が生じ易いものについては、生じにくいものに比較して相対位置誤差の取得が頻繁に行われるようにすることも可能なのである。
In addition, when electronic circuit components are mounted on a
When the mounting operation is continued without replacement of the
さらに、本電子回路部品装着システムにおいては、予め定められた条件の成立時に自動的に装着位置精度の検査が行われる。例えば、設定枚数の回路基板32への電子回路部品の装着が行われたときに装着位置精度の検査が行われる。この際、1枚の回路基板32について電子回路部品の装着がマルチノズルヘッド40とシングルノズルヘッド42との一方のみにより行われるのであれば、ヘッド保持装置44が現に保持されているノズルヘッドについて装着位置精度の検査が行われる。1枚の回路基板32についてマルチノズルヘッド40およびシングルノズルヘッド42の両方によって電子回路部品の装着が行われるのであれば、それらノズルヘッド40,42がそれぞれヘッド保持装置44によって保持されたときに検査が行われる。装着位置精度の検査も検査用チップ204,206を用いて行われる。
Further, in the electronic circuit component mounting system, the mounting position accuracy is automatically inspected when a predetermined condition is satisfied. For example, the mounting position accuracy is inspected when electronic circuit components are mounted on the set number of
取得された相対位置誤差および装着位置精度の検査結果はいずれも、電子回路部品の回路基板32への装着に使用され、誤差が除去されて電子回路部品が精度良く装着されるようにされる。したがって、装置の組付け精度を上げれば、誤差を小さくし、装着位置精度を向上させることができるが、装置コストが増大するのに対し、相対位置誤差の取得,装着位置精度の検査,それらに基づく修正により、装置コストの増大を招来することなく、装着位置精度を向上させることができる。また、これらが自動で行われるため、メンテナンスの頻度や所要時間を低減させながら、高い装着位置精度を維持することができる。
Both the acquired relative position error and the inspection result of the mounting position accuracy are used for mounting the electronic circuit component on the
以下、シングルノズルヘッド42,マルチノズルヘッド40の各部品吸着ヘッド145,164,ヘッド側基準マーク166および基準マークカメラ180の相対位置誤差の取得および装着位置精度の検査を説明する。なお、本電子回路部品装着システムの各種移動部材,回転部材の移動,回転は精度良く行われるため、送り誤差,構成部材の熱膨張,温度上昇に起因する電気的な制御特性変化等は無視できるものとして説明する。ただし、送り誤差等による可動部材の位置決め誤差が無視できないほど大きい場合には、それを考慮し、修正して位置決めすることが望ましい。
Hereinafter, the acquisition of the relative position error and the inspection of the mounting position accuracy of the component suction heads 145 and 164 of the
以下、まず、図9に示すフローチャートに基づいて、シングルノズルヘッド42について、検査用基準マーク242を基準とする吸着ノズル144の回転軸線,基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166の相対位置誤差の取得を説明する。シングルノズルヘッド42は比較的大形の電子回路部品の装着に使用され、相対位置誤差の取得には、検査用チップとして形象表示チップ204が使用される。
Hereinafter, first, based on the flowchart shown in FIG. 9, for the
なお、精度検査用ユニット200は精度良く作られるとともに、強固に固定されており、その位置は電子回路部品装着システムの固有値の一部としてROM302に記憶させられている。位置は、電子回路部品装着システムについて前記X軸およびY軸により規定されるXY座標面上の座標値で表され、精度検査用ユニット200については、形象表示チップ収容凹部232,角チップ収容凹部234およびゲージ収容凹部236の各位置,形象表示チップ載置位置,角チップ載置位置がそれぞれ、XY座標面上の座標値で表され、記憶させられている。収容凹部232,234,236の各位置は、それぞれの中心であって、収容された形象表示チップ204等の中心が吸着ノズル144,154により保持されることが予定された位置である。これらROM302に記憶させられた位置を正規の位置と称する。
The
図9に示す形象表示チップの使用による相対位置誤差取得ルーチンのステップ1(以後、S1と略記する。他のステップについても同じ。)においては、ヘッド移動装置46によりシングルノズルヘッド42が形象表示チップ収容凹部232の正規の位置へ移動させられるとともに昇降させられ、吸着ノズル144が形象表示チップ204を吸着し、形象表示チップ収容凹部232から取り出す。シングルノズルヘッド42の移動位置は、吸着ノズル144の回転軸線について制御され、ヘッド保持装置44の回転軸線について制御される。形象表示チップ204は、形象210が形成された面が下側となるように形象表示チップ収容凹部232に収容されており、吸着ノズル144は、形象表示チップ204の上面であって、形象210が形成されていない面を吸着する。
In
次いでS2が実行され、シングルノズルヘッド42が部品カメラ198へ移動させられて形象表示チップ204が部品カメラ198により撮像される。部品カメラ198は、相対位置誤差の取得時には、予め設定された検査用撮像位置に位置させられている。この検査用撮像位置は、精度検査用ユニット200に近接する位置であり、例えば、Y軸方向において精度検査用ユニット200に隣接する位置に設定されている。シングルノズルヘッド42は、ヘッド保持装置44の回転軸線が部品カメラ198の撮像面の中心と一致することが予定された位置へ移動させられ、保持した形象表示チップ204が撮像されるとともに、ヘッド側基準マーク166が同時に撮像される。なお、撮像時には、シングルノズルヘッド42の昇降により、形象表示チップ204の下面とヘッド側基準マーク166の下面との高さが同じにされ、形象表示チップ204の下面に形成された形象210もヘッド側基準マーク166も部品カメラ198により焦点が合った状態で撮像されるようにされる。
Next, S <b> 2 is executed, the
撮像後、S3が実行され、画像処理により得られた形象表示チップ204およびヘッド側基準マーク166の各像データに基づいて、形象表示チップ204のヘッド側基準マーク166に対する位置ずれが取得される。像データに基づいて、形象表示チップ204の4個の透視窓212の各中心位置が求められるとともに、それらの平均位置が形象表示チップ204の撮像面上における実際の中心位置とされる。透明な透視窓212は銀色の形象210内に設けられており、形象210の撮像により透視窓212の縁の明瞭な像が得られ、その中心位置が求められる。また、ヘッド側基準マーク166の中心位置に基づいて形象表示チップ204の中心の、ヘッド側基準マーク166に対してあるべき位置である目標位置が求められる。ヘッド側基準マーク166は、相対位置誤差の取得時には、ヘッド保持装置44の回転軸線のまわりにおいて予め設定された誤差取得時回転位置、例えば、マルチノズルヘッド40の吸着ノズル154により部品供給装置12,14からの電子回路部品の取出しが行われる際に位置させられる部品取出時位置に位置させられる。マルチノズルヘッド40において複数の吸着ノズル154は、ヘッド本体150の回転により、予め設定された部品吸着位置へ移動させられ、その部品吸着位置に対応する位置である部品取出時位置に駆動部材160が位置させられてノズル選択装置157を駆動し、バルブ装置156の切換えを行なうため、部品取出時位置が誤差取得時回転位置とされるのである。駆動部材160の誤差取得時回転位置への旋回は、精度良く行われる。また、ヘッド側基準マーク166は、ヘッド保持装置44の回転軸線からの距離が高い精度で保証されているため、それら回転位置および距離に誤差はないものとみなされる。そのため、それら回転位置および距離に基づいて、形象表示チップ204の中心の撮像面上においてあるべき位置が算出され、その目標中心位置からの実際の中心位置の位置ずれが算出される。この実際の中心位置の位置ずれは、ヘッド側基準マーク166を基準とする位置ずれである。
After imaging, S3 is executed, and the positional deviation of the
次いでS4が実行され、シングルノズルヘッド42が精度検査用ユニット200の形象表示チップ載置部238へ移動させられ、形象表示チップ204を形象表示チップ吸着面256に載置する。吸着ノズル144は、形象表示チップ204の形象210が形成された側とは反対側の面を吸着しており、形象表示チップ204は、その形象210が形成された面において吸着面256に載置され、形象210の高さが吸着面256と同じになる。この載置の際、形象表示チップ204は、S3において取得された位置ずれが修正されて載置される。シングルノズルヘッド42の移動位置がそのように制御されるのである。形象表示チップ204が吸着面256に接触する直前から直後までの適当な時期に吸引孔258に負圧が供給され、形象表示チップ204が吸着面256に吸着されてずれが防止された後に、吸着ノズル144への負圧の供給が遮断され、形象表示チップ204が解放される。そのため、形象表示チップ204は吸着ノズル144により保持されている状態からずれることなく、吸着面256により吸着される。形象表示チップ204の解放が迅速に行われるように、負圧から大気圧への切換え時に瞬間的に正圧が供給されるようにすることが望ましい。角チップ吸着面254は形象表示チップ吸着面256より僅かに低くされているため、形象表示チップ204と角チップ吸着面254との間には隙間があり、その隙間を通って、吸引孔258から供給される負圧が凹部252に供給され、形象表示チップ204が形象表示チップ吸着面262に吸着され、固定される。
Next, S4 is executed, the
次いでS5が実行され、基準マークカメラ180が正規の形象表示チップ撮像位置へ移動させられ、載置された形象表示チップ204を撮像する。基準マークカメラ180の移動位置は、その撮像面の中心について制御される。形象表示チップ204が形象表示チップ吸着面256上に載置された状態では、図10に示すように、4個の透視窓212のうちの2個の中に検査用基準マーク242が位置する状態となるが、基準マークカメラ180は撮像面が小さいため、2個の透視窓212が1個ずつ、検査用基準マーク242と共に撮像される。したがって、形象表示チップ撮像位置は、検査用基準マーク242の中心位置であり、2箇所設定され、基準マークカメラ180はそれら2つの形象表示チップ撮像位置へ順次、移動させられ、各位置においてそれぞれ、透視窓212および検査用基準マーク242を撮像する。
Next, S5 is executed, and the
そして、S6において、画像処理された像データに基づいて、基準マークカメラ180の撮像面の中心の、検査用基準マーク242の中心に対する位置ずれが取得される。この位置ずれは2つ取得され、RAM304に記憶させられる。また、2個の透視窓212についてそれぞれ、その中心の検査用基準マーク242の中心に対するX軸,Y軸方向の各位置ずれが算出され、RAM304に記憶させられるとともに、それら2組の位置ずれに基づいてヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する位置ずれが取得される。透視窓212の検査用基準マーク242に対する位置ずれは、2個の検査用基準マーク242のいずれについて取得された位置ずれであるかを区別して記憶させられる。前述のように、形象表示チップ204が形象表示チップ載置位置に載置されるとき、形象表示チップ204のヘッド側基準マーク166に対する位置ずれが修正されるため、形象表示チップ204の検査用基準マーク242に対する位置ずれは、ヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する位置ずれを表す。なお、形象表示チップ204の検査用基準マーク242に対する位置ずれは、形象表示チップ204の実際の中心位置の、検査用基準マーク242が示す形象表示チップ204のあるべき位置に対するずれとして算出される。
In S <b> 6, the positional deviation of the center of the imaging surface of the
形象表示チップ204の中心のあるべき位置と、2個の検査用基準マーク242の各中心位置との間には、図11に示すように、設計上、予め設定された関係がある。実際の形象表示チップ204の中心位置と、2個の透視窓212の各中心位置との間にも同様の位置関係があり、その位置関係と、2個の透視窓212の各々の検査用基準マーク242に対する位置ずれΔx1,Δy1およびΔx2,Δy2とに基づいて、形象表示チップ204の中心の実際の位置の、あるべき位置に対する位置ずれが算出される。その位置ずれは、{(Δx1+Δx2)/2−b(Δy2−Δy1)/a,(Δy1+Δy2)/2}となり、ヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する位置ずれとして、RAM304に設けられた相対位置誤差メモリに記憶させられる。ただし、aは2個の検査用基準マーク242間の距離、bは2個の検査用基準マーク242の中点と、形象表示チップ204のあるべき位置との距離である。図11には、理解を容易にするために、形象表示チップ204の回転位置のずれが誇張して図示されているが、回転位置ずれ角度Δθは実際には極く小さいため、Y軸方向においては形象表示チップ204の回転位置ずれ角度Δθに起因する中心の位置ずれはないものとみなし、X軸方向のずれは、距離bと回転位置ずれ角度Δθとの積として求められる。回転位置ずれ角度Δθは(Δy2−Δy1)/aにより得られ、回転位置ずれ角度Δθに起因するX軸方向の位置ずれb(Δy2−Δy1)/aが得られる。
As shown in FIG. 11, there is a preset relationship between the position where the center of the
次いでS7が実行され、カウンタのカウント値n1がインクリメントされ、S8においてシングルノズルヘッド42が形象表示チップ204を吸着する。この際、シングルノズルヘッド42は、S4において形象表示チップ204を形象表示チップ載置部238に載置したときの位置、すなわち正規の形象表示チップ載置位置を、S3において取得された位置ずれにより修正した位置へ移動させられ、吸着ノズル144により形象表示チップ204を吸着する。この際、吸着ノズル144が形象表示チップ204を吸着した後、吸引孔258への負圧の供給が断たれ、形象表示チップ吸着面256による形象表示チップ204の保持が解除される。そのため、形象表示チップ204は、形象表示チップ載置部238に載置されていた状態からずれることなく、吸着ノズル144により保持され、形象表示チップ吸着面256から持ち上げられる。そして、S9においてシングルノズルヘッド42が回転させられ、吸着ノズル144が回転させられて、保持された形象表示チップ204が所定の角度、ここでは90度、回転させられた後、S10において再びシングルノズルヘッド42が形象表示チップ204を吸着面256上に載置し、形象表示チップ204が吸着面256により吸着される。
Next, S7 is executed, the count value n1 of the counter is incremented, and in S8, the
次いでS11が実行され、基準マークカメラ180が2つの形象表示チップ撮像位置へ順次移動させられ、それぞれ透視窓212および検査用基準マーク242を撮像する。形象表示チップ204の回転により、撮像される透視窓212と検査用基準マーク242との組合わせは変わっている。しかし、4個の透視窓212は精度良く形成されているため、その検査用基準マーク242に対する位置ずれには透視窓212の製造誤差は含まれないものとみなすことができる。そして、S12において像データに基づいて2個の検査用基準マーク242についてそれぞれ、基準マークカメラ180の位置ずれが取得されるとともに、透視窓212の検査用基準マーク242に対する位置ずれが取得され、RAM304に記憶させられる。吸着ノズル144は形象表示チップ204の上面であって、形象210が形成された側とは反対側の面を吸着し、形象210は形象表示チップ204の下面にあり、図7に二点鎖線で示すように、形象表示チップ204が形象表示チップ吸着面256上に載置されたとき、形象210の高さは検査用基準マーク242の高さとほぼ同じになり、基準マークカメラ180により焦点が合った状態で撮像される。また、検査台202は黒色とされており、形象表示チップ204が形象表示チップ吸着面256上に載置された状態では、銀色の形象210と金色の検査用基準マーク242との間に透明な黒色の透視窓212が環状に見えることとなり、それぞれ光学特性が異なり、透視窓212についても検査用基準マーク242についても、それらの輪郭の像が明瞭に得られる。
Next, S11 is executed, and the
次いでS13が実行され、カウント値n1が設定値以上になったか否か、ここでは3になったか否かが判定され、S13の判定結果がYESになるまで、S7〜S13が繰り返し実行される。そのため、吸着ノズル144の0度,90度,180度,270度の回転位置における4回の撮像により、基準マークカメラ180の検査用基準マーク242に対する位置ずれが合計8つ取得され、2個の検査用基準マーク242についてそれぞれ、透視窓212の位置ずれが4つずつ取得される。
Next, S13 is executed, and it is determined whether or not the count value n1 is equal to or larger than the set value, or 3 in this case, and S7 to S13 are repeatedly executed until the determination result of S13 becomes YES. For this reason, a total of eight positional deviations of the
そして、S14が実行され、基準マークカメラ180の検査用基準マーク242に対する8つの位置ずれの平均値が求められ、基準マークカメラ180の検査用基準マーク242に対する位置ずれとして相対位置誤差メモリに記憶させられる。また、2個の検査用基準マーク242についてそれぞれ、透視窓212の4つの位置ずれの平均値が求められ、それら2組の平均値Δxa1,Δya1およびΔxa2,Δya2と、2個の検査用基準マーク242と形象表示チップ204の中心のあるべき位置との関係とに基づいて、S6において説明した形象表示チップ204の検査用基準マーク242に対する位置ずれの算出と同様にして、X軸,Y軸方向の位置ずれが算出される。この位置ずれがノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する位置ずれであり、相対位置誤差メモリに記憶させられる。形象表示チップ載置部238に載置された形象表示チップ204の撮像により得られる形象表示チップ204の画像データに基づいてヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する位置ずれが取得され、その撮像を含めた形象表示チップ204の撮像によりノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する位置ずれが取得され、本実施例では、第2誤差取得を第3誤差取得の一部と考え、両誤差取得が並行して行なわれると考えることができる。
Then, S14 is executed, and an average value of eight positional deviations with respect to the
以上のようにして、検査用基準マーク242に対するノズル回転軸線,基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166の各位置ずれが得られれば、それらに基づいて、ヘッド側基準マーク166とノズル回転軸線との相対位置誤差を得ることができ、S14では、その相対位置誤差も算出されて相対位置誤差メモリに記憶させられる。S14においてはまた、カウント値n1が0にリセットされる。そして、S15が実行され、吸着ノズル144が形象表示チップ204を吸着し、シングルノズルヘッド42が正規の形象表示チップ収容位置へ移動させられ、形象表示チップ204を形象表示チップ収容凹部232に戻す。吸着ノズル144が形象表示チップ204を吸着するとき、吸着ノズル144は、S8において形象表示チップ204を吸着したときと同じ位置へ移動させられて吸着する。そして、形象表示チップ204の吸着後、吸着ノズル144は、S9における回転時と同じ方向へ90度回転させられ、形象表示チップ204は、その位相が形象表示チップ収容凹部232からの取出し時の位相に戻され、形象表示チップ収容凹部232に戻される。形象表示チップ204は、常に一定の位相で形象表示チップ収容凹部232に収容されるのである。
If the positional deviations of the nozzle rotation axis with respect to the
次に、マルチノズルヘッド40についての、検査用基準マーク242を基準とする吸着ノズル154の回転軸線,基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166の相対位置誤差の取得を説明する。
マルチノズルヘッド40は複数の吸着ノズル154を含む。そのため、複数の吸着ノズル154の各々について回転軸線の検査用基準マーク242との相対位置誤差が取得されるが、基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する位置ずれの取得は、1つの吸着ノズル154についてのみ行われる。なお、マルチノズルヘッド40についての相対位置誤差の取得時に既に基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166について位置ずれが取得されていれば、その位置ずれ取得は省略されてもよい。例えば、1枚の回路基板32について、シングルノズルヘッド42およびマルチノズルヘッド40の両方によって電子回路部品の装着が行われ、ヘッド保持装置44によってノズルヘッド40,42が持ち替えられる毎に相対位置誤差の取得が行われるのであれば、1枚目の回路基板32について、シングルノズルヘッド42とマルチノズルヘッド40とのうち、先に相対位置誤差の取得が行われるノズルヘッドについてのみ、基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166の位置ずれ取得が行われればよいのである。
Next, the acquisition of the relative position errors of the rotation axis of the
The
マルチノズルヘッド40についての相対位置誤差の取得は、角チップ206を用いて行われる。図12に示す相対位置誤差取得ルーチンにおいて、まず、S31で吸着ノズル154が正規の角チップ収容位置へ移動させられて角チップ206を吸着する。複数の吸着ノズル154は、ノズル回転軸線の相対位置誤差を取得する順番が予め設定され、1番目の吸着ノズル154がヘッド本体150の回転により部品吸着位置へ移動させられるとともに、その1番目の吸着ノズル154の中心線であって実質的なノズル回転軸線が正規の角チップ収容位置に位置するようにヘッド本体150がヘッド移動装置46により移動させられ、1番目の吸着ノズル154が下降させられて角チップ206を吸着する。また、ヘッド側基準マーク166は、誤差取得時回転位置に位置させられる。
Acquisition of the relative position error for the
吸着後、S32が実行され、マルチノズルヘッド40が検査用撮像位置に位置させられている部品カメラ198へ移動させられ、角チップ206およびヘッド側基準マーク166が撮像される。この場合にも、マルチノズルヘッド40の上下方向の位置の調節により、角チップ206およびヘッド側基準マーク166がいずれも部品カメラ198により焦点が合った状態で撮像されるようにされる。次いでS33が実行され、像データに基づいて角チップ206のヘッド側基準マーク166に対する位置ずれが取得される。この位置ずれは、像データにより得られる角チップ206の撮像画面上における実際の中心の、ヘッド側基準マーク166の像から得られる角チップ206の中心の撮像画面上においてあるべき位置に対するずれとして求められる。角チップ206の画像データに基づいて、その4つの角の輪郭が得られ、角チップ206の中心が求められる。誤差取得時回転位置に位置させられたヘッド側基準マーク166と、部品吸着位置に位置させられた吸着ノズル154の回転軸線との相対位置関係は予め設定されており、その相対位置関係およびヘッド側基準マーク166の像データに基づいて角チップ206の中心のあるべき位置が算出される。
After the suction, S32 is executed, the
そして、S34が実行され、マルチノズルヘッド40が角チップ載置部240へ移動させられ、S33において算出された位置ずれが修正されて角チップ206が角チップ吸着面254上に載置される。角チップ206は、吸引孔206から供給される負圧により角チップ吸着面254に吸着される。この負圧の供給タイミングは、形象表示チップ204の吸着の場合と同様であり、角チップ206は吸着ノズル154による吸着時の状態からずれることなく角チップ吸着面254上に載置され、吸着される。
Then, S <b> 34 is executed, the
次いでS35が実行され、基準マークカメラ180が正規の角チップ載置位置へ移動させられて角チップ206を撮像する。角チップ206は小さく、形象表示チップ204のように検査用基準マーク242を覆わず、図13に示すように、角チップ吸着面254上に載置された状態では、2個の検査用基準マーク242は角チップ206の外にある。そのため、基準マークカメラ180は、2個の検査用基準マーク242へも移動させられ、それらを撮像する。基準マークカメラ180の検査用基準マーク242の撮像位置は、前記形象表示チップ撮像位置と同様に、2個の検査用基準マーク242の各中心位置である。そして、S36では、画像処理された像データに基づいて、角チップ206の中心の、基準マークカメラ180の撮像中心に対する位置ずれが取得され、RAM304に記憶させられる。また、基準マークカメラ180の2個の検査用基準マーク242に対する各位置ずれが取得されてRAM304に記憶させられる。さらに、基準マークカメラ180の検査用基準マーク242に対する2個の位置ずれの平均値と、角チップ206の基準マークカメラ180に対する位置ずれとに基づいて、角チップ206の検査用基準マーク242に対する位置ずれが取得される。角チップ206は、S33において算出された位置ずれが修正されて角チップ吸着面254上に載置されるため、角チップ206の検査用基準マーク242に対する位置ずれはヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する位置ずれである。したがって、角チップ206の検査用基準マーク242に対する位置ずれが、ヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する位置ずれとして、相対位置誤差メモリに記憶させられる。
Next, S35 is executed, and the
次にS37〜S43が実行され、吸着ノズル154が角チップ206を吸着し、90度ずつ、同じ方向へ回転させられては角チップ206を吸着面254上に載置し、角チップ206が90,180,270度の3つの回転位置においてそれぞれ基準マークカメラ180により撮像されるとともに、基準マークカメラ180に対する位置ずれが取得されてRAM304に記憶させられる。また、2個の検査用基準マーク242も基準マークカメラ180により撮像され、位置ずれが取得されてRAM304に記憶させられる。S38において吸着ノズル154が角チップ206を吸着するとき、吸着ノズル154は、S34において角チップ206を角チップ載置部240に載置したときの位置、すなわち正規の角チップ載置位置を、S33において取得された位置ずれにより修正した位置へ移動させられ、角チップ206を吸着する。吸着ノズル154はヘッド本体150に対して自身の中心線のまわりには回転させられず、その物理的な回転軸線はヘッド保持装置44の軸線である。したがって、吸着ノズル154を回転させるためにマルチノズルヘッド40が回転させられるとき、マルチノズルヘッド40は同時にX軸,Y軸方向に移動させられ、吸着ノズル154の中心の位置が変わらず、あたかも自身の中心線を回転軸線として回転させられたかのようにされる。なお、S42において、S36におけると同様に、ヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する位置ずれを取得してもよい。
Next, S37 to S43 are executed, and when the
そして、S44が実行され、取得された4つの回転位置においてそれぞれ取得された角チップ204の基準マークカメラ180に対する位置ずれに基づいて、吸着ノズル154の回転軸線の検査用基準マーク242に対する位置ずれが取得される。この位置ずれは、角チップ206の基準マークカメラ180に対する4つの位置ずれの平均値から、基準マークカメラ180の検査用基準マーク242に対する位置ずれを除去することにより求められ、吸着ノズル154と対応付けて相対位置誤差メモリに記憶させられる。吸着ノズル154は、例えば、マルチノズルヘッド40のヘッド本体150における取付位置によって特定される。S44では、基準マークカメラ180の検査用基準マーク242に対する8つの位置ずれの平均値が算出され、基準マークカメラ180の検査用基準マーク242に対する位置ずれとされ、RAM304に記憶させられるとともに、ノズル回転軸線の位置ずれの算出に使用される。また、基準マークカメラ180,ヘッド側基準マーク242,ノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する位置ずれに基づいて、ヘッド側基準マーク242とノズル回転軸線との相対位置誤差が算出され、吸着ノズル154と対応付けて相対位置誤差メモリに記憶させられる。また、カウント値n2がリセットされる。なお、検査用基準マーク242の撮像は、基準マークカメラ180による1回目の角チップ206の撮像時のみに行なわれてもよく、2個の検査用基準マーク242のうちの一方のみが撮像されてもよい。
Then, S44 is executed, and the positional deviation of the rotation axis of the
そして、S45が実行され、吸着ノズル154が角チップ206を吸着し、マルチノズルヘッド40が正規の角チップ収容位置へ移動させられ、角チップ206が角チップ収容凹部234に戻される。この際、吸着ノズル154は、S38において角チップ206を吸着したときと同じ位置へ移動させられて角チップ206を吸着し、吸着後、S39におけるノズル回転時と同じ方向へ90度回転させられ、角チップ206は、その位相が角チップ収容凹部234からの取出し時の位相に戻されて、角チップ収容凹部234に収容される。角チップ206は、常に一定の位相で角チップ収容凹部234に収容されるのである。次いでS46が実行され、マルチノズルヘッド40が保持する全部の吸着ノズル154についてノズル回転軸線の検査用基準マーク242との相対位置誤差が取得されたか否かが判定される。全部の吸着ノズル154について相対位置誤差の取得が終了していなければ、S46の判定結果はNOになってS47が実行され、相対位置誤差の取得が行われる吸着ノズル154が更新される。
Then, S45 is executed, the
次いでS48が実行され、次の吸着ノズル154について、S31,S34〜S45において行われる制御と同様の制御が行われ、各吸着ノズル154のノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する位置ずれおよびノズル回転軸線とヘッド側基準マーク166との相対位置誤差が取得される。基準マークカメラ180およびヘッド側基準マーク166の検査用基準マーク242に対する各位置ずれの取得は、1番目の吸着ノズル154について行われているため、省略され、ヘッド側基準マーク166および検査用基準マーク242の撮像は行われず、角チップ206を角チップ載置部240に載置するとき、吸着ノズル154は正規の角チップ載置位置へ移動させられる。全部の吸着ノズル154についてノズル回転軸線等の位置ずれ等が取得されれば、S46の判定結果はYESになって、ルーチンの実行は終了する。
Next, S48 is executed, and the same control as the control performed in S31, S34 to S45 is performed for the
シングルノズルヘッド42,マルチノズルヘッド40のいずれにより電子回路部品が回路基板32に装着される場合にも、検査用のチップ204,206を用いて取得された相対位置誤差が修正されつつ装着が行われる。シングルノズルヘッド42により電子回路部品を回路基板32に装着する場合を例に取り、図14に示す装着ルーチンに基づいて説明する。
電子回路部品を回路基板32に装着する場合には、上記相対位置誤差取得ルーチンの実行により取得された基準マークカメラ180,ヘッド側基準マーク166およびノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する各位置ずれが除去された状態で行われる。すなわち、基準マークカメラ180により回路基板32の基板基準マーク182が撮像される際には、基準マークカメラ180の実際の撮像中心が、正規の基板基準マーク182の位置座標が基準マークカメラ180の相対位置誤差分修正された位置へ移動させられ、また、電子回路部品が回路基板32に装着される場合には、実際のノズル回転軸線が、各部品装着箇所の正規の位置座標がノズル回転軸線の相対位置誤差分修正された位置へ移動させられるのである。そのために、図14の装着ルーチンの実行に先立って、装着プログラムに含まれる各正規の座標値が、相対位置誤差分修正された目標座標値に変更され、これら目標座標値に従って装着が行われる。さらに、ヘッド側基準マーク166とノズル回転軸線との正規の相対位置が、実際のヘッド側基準マーク166の実際のノズル回転位置誤差に対する相対位置誤差によって修正されて、ヘッド側基準マーク166とヘッド回転軸線との実際の相対位置が取得され、装着作業の実行時に使用される。
When the electronic circuit component is mounted on the
When the electronic circuit component is mounted on the
装着ルーチンは、回路基板32が搬入され、基板保持装置16により保持された後、開始される。まず、S61の実行により基準マークカメラ180が目標位置へ移動させられ、2個の基板基準マーク182をそれぞれ撮像する。そして、S62が実行され、2個の基板基準マーク182の各像データに基づいて、回路基板32の部品装着面に設定された複数の部品装着箇所の各々について位置誤差が演算される。この位置誤差には、部品装着面に平行な方向の位置誤差であるX軸,Y軸方向の各位置誤差および部品装着面と直交する鉛直な軸線まわりの回転位置誤差が含まれる。
The mounting routine is started after the
次いでS63が実行され、シングルノズルヘッド42が、例えば、フィーダ型部品供給装置12の複数のフィーダのうちの1つの部品供給部へ移動させられ、吸着ノズル144が電子回路部品を吸着し、フィーダから取り出す。そして、S64が実行され、シングルノズルヘッド42は、電子回路部品を吸着した位置から、回路基板32の部品装着箇所へ直線的に移動させられるが、その途中でS65が実行され、吸着ノズル144に保持された電子回路部品がヘッド側基準マーク166と共に部品カメラ198により撮像される。ヘッド側基準マーク166は、マルチノズルヘッド40における吸着ノズル154の部品吸着位置に対応する部品取出時位置に位置させられている。部品カメラ198は、シングルノズルヘッド42の上記直線的な移動経路に対応する位置へ移動させられて待機させられている。
Next, S63 is executed, and the
次いでS66が実行され、撮像により得られる電子回路部品の像データに基づいて吸着ノズル144による電子回路部品の保持位置誤差が演算される。この保持位置誤差には、電子回路部品の移動方向と平行な方向な方向の位置誤差であるX軸,Y軸方向の各位置誤差および電子回路部品の軸線まわりの位置誤差である回転位置誤差が含まれる。X軸,Y軸方向の各位置誤差は、電子回路部品の基準位置、例えば、中心の、ノズル回転軸線に対するずれとして求められる。そのため、電子回路部品と共に撮像されたヘッド側基準マーク166の像と、ヘッド側基準マーク166とヘッド回転軸線との実際の相対位置とに基づいて、撮像画面上における実際のノズル回転軸線の位置が算出される。また、その実際のノズル回転軸線の位置に対する電子回路部品の位置ずれが算出される。さらに、回転位置誤差が、例えば、電子回路部品の1辺の、撮像画面上において傾きのない電子回路部品の像の1辺に対する傾きとして算出される。部品カメラ198の回転位置誤差は小さく、無視し得ると見なされるのである。
Next, S66 is executed, and the holding position error of the electronic circuit component by the
そして、S67において、吸着ノズル144による電子回路部品の保持位置誤差と、その電子回路部品が装着される部品装着箇所の位置誤差とに基づいて、吸着ノズル144が回転させられて回転位置誤差が修正されるとともに、吸着ノズル144の移動位置が修正され、S68において電子回路部品が実質的に正規の姿勢で回路基板32上の実質的に正規の位置に装着される。S69では、回路基板32に予定された全部の電子回路部品が装着されたか否かが判定され、装着が終了していなければ、S69の判定結果はNOになってルーチンの実行はS63に戻り、次の電子回路部品の回路基板32への装着が行われる。
In S67, the
マルチノズルヘッド40による電子回路部品の回路基板32への装着も、相対位置誤差取得ルーチンの実行により取得された基準マークカメラ180,ヘッド側基準マーク166およびノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する各位置ずれが除去された状態で行われる。ただし、マルチノズルヘッド40には複数の吸着ノズル154が設けられているため、それら吸着ノズル154の各々とヘッド側基準マーク166との実際の相対位置が求められ、装着作業の実行時に使用される。
マルチノズルヘッド40による電子回路部品の回路基板32への装着も、図示は省略するが、図14に示す装着ルーチンと同様の装着ルーチンに基づいて行われる。ただし、マルチノズルヘッド40は吸着ノズル154を複数備えており、可能な限り多くの吸着ノズル154に電子回路部品を吸着させた後、回路基板32へ移動させられて電子回路部品を回路基板32に装着させる。そのため、S63に相当する吸着ノズル154による電子回路部品の吸着時には、マルチノズルヘッド40の回転およびX軸,Y軸方向の移動により、予定された吸着ノズル154のすべてが順次、部品吸着位置へ移動させられるとともに、部品供給装置12,14の部品供給部に対向させられる。また、ヘッド側基準マーク166は、部品取出時位置に位置させられる。
The mounting of the electronic circuit components to the
The mounting of electronic circuit components on the
複数の吸着ノズル154により保持された電子回路部品は、全部、一括して部品カメラ198により撮像されるとともに、ヘッド側基準マーク166も同時に撮像され、複数の吸着ノズル154の各々について、電子回路部品の中心の実際のノズル回転軸線に対する相対位置誤差である保持位置誤差が取得される。電子回路部品の回転位置誤差は、例えば、電子回路部品の1辺の、撮像画面上において傾きのない電子回路部品の像の1辺に対する傾きとして算出される。このようにして取得された保持位置誤差が、基板基準マーク182の撮像に基づいて取得された部品装着箇所の位置誤差と合わせて修正されることは、シングルノズルヘッド42による電子回路部品の装着の場合と同じである。
The electronic circuit components held by the plurality of
以上の説明は、回路基板32の基板基準マーク182が、その回路基板32のすべての装着箇所に共通のいわゆるグローバルマークであるとして説明したが、回路基板32の複数の部品装着箇所のうちの1つあるいは一部のものに専用のいわゆるローカルマークである場合にも、本発明を適用することが可能である。この場合には、ローカルマーク毎の位置誤差を検出し、その位置誤差を、吸着ノズル144,154による電子回路部品の保持位置誤差と共に除去して、装着が行われることとなり、ローカルマークの撮像時に、基準マークカメラ180の位置誤差が利用され、あるいは以下に説明する装着位置精度検査により取得される載置位置誤差等が電子回路部品の装着位置の補正に利用される。
In the above description, the
次に、装着位置精度の検査を説明する。
装着位置精度の検査も精度検査用ユニット200を使用して行われる。前述のように、予め設定された条件の成立時に検査が行なわれ、例えば、設定枚数の回路基板32への電子回路部品の装着時に行なわれる。その場合の検査実行条件成立判定ルーチンの一例を図15に示す。このルーチンにおいては、まず、S71において回路基板32が搬入されたか否かが判定される。この判定は、基板搬入センサ318の出力信号に基づいて行なわれ、回路基板32の搬入が検出されなければ、S71の判定結果はNOになってルーチンの実行が終了する。基板搬入センサ318の出力信号が基板非検出信号から基板検出信号に変化すれば、S71の判定結果がYESになってS72が実行され、カウント値n3が1増加させられ、搬入された回路基板32の枚数が数えられる。そして、S73が実行され、回路基板32の搬入枚数が設定枚数nAを超えたか否かが判定され、超えていなければ、S73の判定結果がNOになってルーチンの実行は終了する。設定枚数nAの回路基板32が搬入されれば、S73の判定結果がYESになってS74が実行され、装着位置精度検査の実行指令が出される。現に実行されている電子回路部品の装着が、シングルノズルヘッド42とマルチノズルヘッド40との両方によって行なわれるのであれば、両方について検査実行指令が出され、いずれか一方であれば、その一方について検査実行指令が出される。また、カウンタn3がリセットされる。
Next, the inspection of the mounting position accuracy will be described.
The inspection of the mounting position accuracy is also performed using the
検査実行指令に応じて、装着位置精度の検査が行われる。装着位置精度の検査は、チップ収容凹部232,234を部品供給装置、検査用のチップ204,206を電子回路部品、検査用基準マーク242を基板基準マーク182,チップ載置部238,240を回路基板32の部品装着箇所にそれぞれ模して、実際の回路基板32への電子回路部品の装着作動を模した疑似装着作動をシングルノズルヘッド42,マルチノズルヘッド40,ヘッド回転装置50,ヘッド移動装置46,基準マークカメラ180および部品カメラ198等に行わせ、載置部238,240への検査用チップ204,206の載置位置誤差等を検査用基準マーク242に対して取得することにより行なわれる。まず、シングルノズルヘッド42により行われる電子回路部品の装着位置精度の検査を図16に示す形象表示チップ使用装着位置精度検査ルーチンに基づいて説明する。
なお、装着位置精度検査ルーチンの実行時にも、前記装着ルーチンの実行時と同様に、相対位置誤差取得ルーチンの実行により取得された基準マークカメラ180,ヘッド側基準マーク166およびノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する各位置ずれが除去された状態で行われる。ただし、検査用基準マーク242が基板基準マーク182に対応し、形象表示チップ載置部238および角チップ載置部240が電子回路部品の装着箇所に対応する。
The mounting position accuracy is inspected according to the inspection execution command. For the inspection of the mounting position accuracy, the
Note that, when the mounting position accuracy inspection routine is executed, the
まず、S80が実行されて検査実行指令が出されたか否かが判定され、出されていれば、S80の判定結果がYESになってS81が実行され、シングルノズルヘッド42が形象表示チップ収容位置へ移動させられて形象表示チップ204を吸着する。この際、シングルノズルヘッド42の移動は、図9の形象表示チップ使用相対位置誤差取得ルーチンの実行により取得されたノズル回転軸線の2査用基準マーク240に対する相対位置誤差を考慮して行われる。次いでS82が実行され、シングルノズルヘッド42が部品カメラ198へ移動させられ、保持した形象表示チップ204が撮像される。装着位置精度検査時にも、相対位置誤差取得時と同様に、部品カメラ198は検査用撮像位置に位置させられている。ヘッド側基準マーク166は部品取出時位置に位置させられており、形象表示チップ204と共に撮像され、S83では、画像処理された像データに基づいて吸着ノズル144による形象表示チップ204の保持位置誤差が算出される。この際、シングルノズルヘッド42による電子回路部品の回路基板32への装着時と同様に、ヘッド側基準マーク166の像等に基づいて撮像面上における実際のノズル回転軸線の位置が求められ、その実際のノズル回転軸線位置に対する形象表示チップ204の相対位置誤差が保持位置誤差として取得される。具体的には、4個の透視窓212の像に基づいて形象表示チップ204の中心位置が求められ、実際のノズル回転軸線に対して形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の位置誤差が算出される。また、4個の透視窓212のうち、予め定められた2個の中心を通る直線について、撮像面上において傾きのない形象表示チップ204の像の2個の透視窓212の中心を通る直線に対する傾きが求められ、形象表示チップ204の回転位置誤差とされる。
First, it is determined whether or not an inspection execution command has been issued after S80 is executed. If it has been issued, the determination result in S80 is YES and S81 is executed, and the
そして、S84が実行され、基準マークカメラ180が、2個の検査用基準マーク262のうち、予め定められた一方へ移動させられて撮像する。この際、基準マークカメラ180は、前述のように、正規の検査用基準マーク242の位置を、基準マークカメラ180の検査用基準マーク242に対する位置ずれが除去されるように修正した目標位置へ移動させられる。S85において検査用基準マーク262の基準マークカメラ180の撮像中心に対する位置ずれが求められた後、S86において位置誤差が修正されて形象表示チップ204が形象表示チップ載置部238に載置される。前述のように、形象表示チップ載置部238の正規の位置が、実際のノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する相対位置誤差分予め修正されたものが、形象表示チップ載置部238の目標位置とされており、シングルノズルヘッド42が回転させられて電子回路部品の回転位置誤差が修正されるとともに、形象表示チップ載置部238の目標位置が、S83において取得された吸着ノズル154による電子回路部品の保持位置誤差のうちのX軸,Y軸方向の位置誤差、S85において取得された検査用基準マーク262の基準マークカメラ180に対するX軸,Y軸方向の位置誤差、および上記回転位置誤差の修正に伴って生じる電子回路部品の位置ずれが除去されるように修正されて、その修正された位置にノズル回転軸線が移動させられて、形象表示チップ204の載置が行われる。
Then, S84 is executed, and the
次いでS87が実行され、基準マークカメラ180が形象表示チップ204を撮像する。基準マークカメラ180は、2個の検査用基準マーク242へ順次、移動させられ、検査用基準マーク242を透視窓212と共に撮像し、S88において、撮像により得られた像データに基づいて形象表示チップ204の載置位置誤差が取得される。2個の透視窓212の各々について検査用基準マーク242に対するX軸,Y軸方向の位置ずれが取得され、それら2組の位置ずれに基づいて、先に図11に基づいて説明した形象表示チップ204の検査用基準マーク242に対する位置ずれの取得と同様にして、形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の位置ずれが取得される。また、このX軸,Y軸方向の位置ずれを算出する際に使用した回転位置ずれ角度Δθが形象表示チップ204の回転位置誤差であり、演算により取得される。
Next, S87 is executed, and the
そして、S89が実行され、吸着ノズル144が移動させられて形象表示チップ204を吸着する。この移動位置は、S86において位置誤差が修正されて形象表示チップ204が形象表示チップ載置部238に載置されたときの吸着ノズル144の移動位置と同じ位置である。吸着ノズル144が形象表示チップ204を吸着し、上昇させられて形象表示チップ載置部238から取り出したならば、S90が実行され、吸着ノズル144が所定角度、例えば、180度回転させられ、形象表示チップ204が180度、回転させられる。回転後、S91が実行され、吸着ノズル144は形象表示チップ204を形象表示チップ吸着面256上に載置する。そして、S92が実行され、基準マークカメラ180が形象表示チップ204を撮像する。この撮像は、S87の撮像と同様に行われ、S93では、S88と同様に形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の載置位置誤差が取得され、相対位置誤差メモリに記憶させられる。
Then, S89 is executed, and the
そして、S94が実行され、S88,S93において取得された形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の2組の位置ずれに基づいて、ノズル回転軸線の位置ずれが取得される。載置位置誤差等は、相対位置誤差メモリとは別に設けられた載置位置誤差等メモリに記憶させられてもよい。2組の位置ずれの平均値がノズル回転軸線の位置ずれであるが、本来はこの位置ずれはないはずである。また、S95の実行により形象表示チップ204が形象表示チップ収容凹部232に戻される。この際、吸着ノズル144は、S89において形象表示チップ204を吸着したときと同じ位置へ移動させられて形象表示チップ204を吸着し、持ち上げるとともに、S90におけるノズル回転時と同じ方向へ180度回転させられ、形象表示チップ204が形象表示チップ収容凹部232から取り出されたときと同じ位相に戻される。そして、吸着ノズル144は、S81において形象表示チップ204を形象表示チップ収容凹部232から取り出したときと同じ位置へ移動させられて、形象表示チップ204を形象表示チップ収容凹部232に収容する。
Then, S94 is executed, and the positional deviation of the nozzle rotation axis is obtained based on the two sets of positional deviations in the X-axis and Y-axis directions of the
次いでS96が実行され、S88において取得された形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の位置ずれ,回転位置ずれおよびS94において取得されたノズル回転軸線の位置ずれについてそれぞれ、許容範囲内にあるか否かが判定される。本来はこれらはいずれも実質的に0のはずであり、いずれも許容範囲内にあれば、S96の判定結果はYESになってS97が実行され、それら位置ずれが相対位置誤差メモリに記憶させられる。相対位置誤差メモリとは別に設けられた載置位置誤差メモリに記憶させられてもよい。1つでも許容範囲から外れる位置ずれがあれば、S96の判定結果がNOになってS98が実行され、警報装置330により作業者に報知される。また、表示画面334に異常の内容等が表示され、その表示に基づいて作業者は異常の原因を推定し、除去する。なお、S97,S98において、装着位置精度検査の実行指令がリセットされる。
Next, S96 is executed, and whether the positional deviation of the
以上の装着位置精度検査に基づいて取得され、相対位置誤差メモリに記憶させられた載置位置誤差等は、電子回路部品の回路基板32への装着時に使用される。S88において取得された形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の位置誤差および回転位置誤差は、図14の装着ルーチンのS67において、大型の電子回路部品をそれの回転姿勢を吸着時から変更することなく装着する際に、X軸,Y軸方向の位置および回転位置の補正値の一つとして使用される。また、S94において取得されたノズル回転軸線の位置誤差は、大型の電子回路部品をそれの回転姿勢を吸着時から変更して装着する際の補正値を算出する際に、上記形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の位置誤差および回転位置誤差と共に使用される。それにより、装着位置精度検査の結果、取得された載置位置誤差等の発生原因が何であっても、電子回路部品は位置誤差を修正されて精度良く、回路基板32に装着される。
なお、S94において取得されたノズル回転軸線の位置誤差のみ、あるいは形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の位置誤差のみが、X軸,Y軸方向の位置の補正値の一つとして使用されるようにすることも可能である。その場合には、図16の形象表示チップ使用装着位置精度検査ルーチンを、ノズル回転軸線の位置のみ、あるいは形象表示チップ204のX軸,Y軸方向の位置のみについて装着位置精度検査が行われるものに変更することも可能である
The mounting position error and the like acquired based on the above mounting position accuracy inspection and stored in the relative position error memory are used when the electronic circuit component is mounted on the
Note that only the positional error of the nozzle rotation axis acquired in S94 or only the positional error of the
次に、マルチノズルヘッド40についての装着位置精度の検査を説明する。
この検査は角チップ206を使用し、図17に示す角チップ使用装着位置精度検査ルーチンの実行により、複数の吸着ノズル154について個々に行われる。S110において検査実行指令が出されているか否かの判定が行なわれ、出されていれば、S110の判定結果がYESになってS111が実行され、検査が行なわれる吸着ノズル154が角チップ収容位置へ移動させられて角チップ206を吸着する。この吸着ノズル154の部品吸着位置への移動は、図12の角チップ使用相対位置誤差取得ルーチンの実行により取得されたノズル回転軸線の検査用基準マーク242に対する相対位置誤差を修正して行われる。また、ヘッド側基準マーク166は駆動部材160と共に部品取出時位置に位置させられる。
Next, the inspection of the mounting position accuracy for the
This inspection is performed individually for each of the plurality of
角チップ206を吸着した吸着ノズル154は、検査時撮像位置に位置させられている部品カメラ198へ移動させられ、S112の実行により角チップ206およびヘッド側基準マーク166が撮像される。そして、S113が実行され、吸着ノズル154による角チップ206の保持位置誤差が取得される。この際、マルチノズルヘッド40による電子回路部品の回路基板32への装着時と同様に、ヘッド側基準マーク166の像等に基づいて撮像面上における実際のノズル回転軸線の位置が求められ、その実際のノズル回転軸線位置に対する角チップ206の相対位置誤差が保持位置誤差として取得される。また、角チップ206の辺の、撮像面上において傾きのない角チップ206の像の辺に対する傾きが、角チップ206の回転位置誤差として取得される。
The
次いでS114,S115が形象表示チップ使用装着位置精度検査ルーチンのS84,S85と同様に実行され、検査用基準マーク242の位置ずれが取得される。S116では、形象表示チップ使用装着位置精度検査ルーチンのS86におけると同様に、角チップ載置部249の目標位置が、S113,S115において取得された保持位置誤差および位置ずれ分修正されて、角チップ206が角チップ吸着面254上に載置される。次いでS117において基準マークカメラ180が正規の角チップ載置位置へ移動させられ、載置された角チップ206を撮像する。この際、基準マークカメラ180は、2個の検査用基準マーク262のうちの予め定められた1個を、その1個の正規の位置へ移動させられて撮像し、S118では、角チップ206および検査用基準マーク262の各撮像データに基づいて、角チップ206の中心および検査用基準マーク262の中心についてそれぞれ、基準マークカメラ180の撮像中心に対する位置ずれが算出され、それら位置ずれに基づいて角チップ206の検査用基準マーク262に対するX軸,Y軸方向の位置ずれが算出される。また、角チップ206の像データと、傾きのない角チップ206の像データとに基づいて、角チップ206の回転位置ずれが取得される。これら位置ずれが角チップ206の載置位置誤差であり、相対位置誤差メモリに記憶させられる。
Next, S114 and S115 are executed in the same manner as S84 and S85 of the figure display chip use mounting position accuracy inspection routine, and the positional deviation of the
そして、S119〜S123が実行され、形象表示チップ使用装着位置精度検査ルーチンのS89と同様に、吸着ノズル154が、S116において角チップ206を角チップ載置部240に載置したときの位置と同じ位置へ移動させられて角チップ206を吸着し、角チップ吸着面254から持ち上げるとともに、180度回転させられた後、再度、角チップ206を角チップ吸着面254に装着し、S117と同様に基準マークカメラ180により撮像させる。基準マークカメラ180は検査用基準マーク262も撮像し、角チップ206および検査用基準マーク262の像データに基づいて角チップ206の検査用基準マーク262に対するX軸,Y軸方向の位置ずれが取得される。S124では、S118,S123においてそれぞれ取得されたX軸,Y軸方向の各位置ずれの平均値が算出される。この平均値がノズル回転軸線の位置ずれであり、相対位置誤差メモリに記憶させられる。
Then, S119 to S123 are executed, and the
そして、S125が実行され、角チップ206が角チップ収容凹部234に戻される。この際、吸着ノズル154は、S119において角チップ206を吸着したときと同じ位置へ移動させられて角チップ206を吸着し、持ち上げるとともに、180度回転させられ、角チップ206の位相が角チップ収容凹部234からの取出し時と同じ位相に戻される。吸着ノズル154は、S111における角チップ206の角チップ収容凹部234からの取出し時と同じ位置へ移動させられ、角チップ206を角チップ収容凹部234に収容する。その後、S126において全部の吸着ノズル154について装着位置精度の検査が終了したか否かが判定される。まだ、終了していなければ、S126の判定結果はNOになってS127が実行され、検査が行われる吸着ノズル154が更新され、その吸着ノズル154についてS111〜S126が実行される。
Then, S125 is executed, and the
全部の吸着ノズル154について装着位置精度の検査が行われれば、S126の判定結果がYESになってS128が実行され、複数の吸着ノズル154についてそれぞれ取得された載置位置誤差等が許容範囲内にあるか否かが判定される。全部の吸着ノズル154についてそれぞれ取得された載置位置誤差等、ここでは、X軸,Y軸方向の位置ずれ,回転位置誤差およびノズル回転軸線の位置ずれがいずれも許容範囲内にあれば、S128の判定結果はYESになってS129が実行され、取得された載置位置誤差等が相対位置誤差メモリに記憶させられる。1つでも、位置ずれが許容範囲を超える吸着ノズル154があれば、S128の判定結果はNOになってS130が実行され、警報装置330,表示装置336により作業者に警報が発せられ、異常の発生が表示される。S129,S130においてはまた、装着位置精度検査の実行指令がリセットされる。
If the mounting position accuracy is inspected for all the
S129において記憶させられた載置位置誤差等は、シングルノズルヘッド42による電子回路部品の装着時と同様に、マルチノズルヘッド40による電子回路部品の装着時に使用される。それにより、装着位置精度検査の結果、取得された載置位置誤差等の発生原因が何であっても、電子回路部品は位置誤差を修正されて精度良く、回路基板32に装着される。
ノズル回転軸線の位置誤差のみ、あるいは角チップ206のX軸,Y軸方向の位置誤差のみが、電子回路部品装着時におけるX軸,Y軸方向の位置の補正値の一つとして使用されるようにすることが可能であり、その場合に、図17の角チップ使用装着位置精度検査ルーチンを、ノズル回転軸線の位置のみ、あるいは角チップ206のX軸,Y軸方向の位置のみについて装着位置精度検査が行われるものに変更することが可能であることも前記シングルノズルヘッド42の場合と同様である。
さらに付言すれば、本実施例においては、マルチノズルヘッド40に保持されているすべての吸着ノズル154について装着位置精度検査が行われるが、保持されている吸着ノズル154の一部のもの、例えば、互いに直径方向に隔たった2つや、設定個数おきの3つ以上の吸着ノズル154について代表的に装着位置精度検査が行われるようにしてもよく、1つの吸着ノズル154についてのみ行われるようにしてもよい。また、その場合、装着位置精度検査毎に、検査が行われる吸着ノズル154が変更されるようにしてもよい。
The placement position error and the like stored in S129 are used when the electronic circuit component is mounted by the
Only the positional error of the nozzle rotation axis or only the positional error of the
In addition, in the present embodiment, the mounting position accuracy inspection is performed for all the
モノクロ基準ゲージ208を部品カメラ198に撮像させることにより、撮像時に部品カメラ198に入る光の量が検査され、部品カメラ198のシャッタ速度の調整が行われる。検査は、例えば、シングルノズルヘッド42がヘッド保持装置44によって保持されている状態で行なわれる。シングルノズルヘッド42は、ゲージ収容凹部236へ移動させられてモノクロ基準ゲージ208を保持した後、部品カメラ198へ移動させられてモノクロ基準ゲージ208の明度基準面224を撮像させ、撮像後、ゲージ収容凹部236へ移動させられてモノクロ基準ゲージ208を収容する。部品カメラ198において明度基準面224の像を形成する像形成光の光量が取得され、グレーに着色された明度基準面224について設定された範囲内の光量が得られているか否かが判定される。光量が設定範囲の量より少なければ、シャッタ速度が遅くされ、多ければ、シャッタ速度が速くされる。
By causing the
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、制御装置22のS81〜S94およびS111〜S124を実行する部分が装着位置精度検査制御部を構成し、相対位置誤差メモリが位置誤差記憶部を構成し、S80,S110を実行する部分が自動精度検査開始部を構成し、S66においてノズル回転軸線の取得に、相対位置誤差取得により取得されたノズル回転軸線の位置ずれを使用する部分が相対位置誤差取得結果使用部たるノズル回転軸線取得部を構成し、S67において載置位置誤差,ノズル回転軸線の位置誤差を保持位置誤差等と共に使用して装着位置を修正する部分が装着位置精度検査結果使用部たる装着位置修正部を構成し、S1〜S14,S31〜S44,S48を実行する部分が誤差検出制御部を構成している。また、制御装置22のS96,S128を実行する部分が、装着位置精度検査結果使用部たる装着位置精度合否判定部を構成し、S98,S130を実行する部分が装着位置精度検査結果報知部たる不合格報知部を構成している。
As is apparent from the above description, in this embodiment, the portion of the
精度検査用ユニットの別の実施例を図18ないし図24に基づいて説明する。
本実施例の精度検査用ユニット400の検査台402は、暗色、例えば、黒色とされ、図18および図19に示すように、小吸引孔406および大吸引孔408が互いに隣接し、検査台402の上面に開口させられて形成され、空気を吸引する。小吸引孔406の直径は、角チップ410の幅より小さく、大吸引孔408の直径は小吸引孔406より大きくされている。また、小吸引孔406と大吸引孔408とは、形象表示チップ412が、その中心が小吸引孔406の中心と一致する状態で載置された状態では、小吸引孔406および大吸引孔408が共に形象表示チップ412によって塞がれ、角チップ410が、その中心が小吸引孔406の中心と一致する状態で載置された状態では、角チップ410によって小吸引孔406は塞がれるが、大吸引孔408が塞がれない相対位置関係を有するように形成されている。
Another embodiment of the accuracy inspection unit will be described with reference to FIGS.
The inspection table 402 of the
また、精度検査用ユニット400は、大吸引孔408の大径の開口部414を塞ぐ閉塞部材としての埋栓420を含む。埋栓420は段付状を成し、図22に示すように、閉塞部材収容部たる埋栓収容凹部422に収容される。埋栓収容凹部422は、検査台402の上面に開口させられた有底孔であり、段付状を成し、小吸引孔406に対して、大吸引孔408とは反対側であって、大吸引孔408と同じ距離、離れた位置に形成されている。埋栓収容凹部422は、大吸引孔408の開口部414と同じ形状,寸法を有し、埋栓420は、それら開口部414および埋栓収容凹部422のいずれにも、隙間嵌合で軽く挿入,離脱させられる寸法を有する。
The
さらに、検査台402には、図18および図19に示すように、大吸引孔408,小吸引孔406および埋栓収容部422を囲む状態で環状突起430が設けられている。環状突起430は、横断面形状が円形を成し、小吸引孔406の中心を中心として設けられ、その頂面が、形象表示チップ412を吸着する円環状の形象表示チップ吸着面432を成す。検査台402の上面の、環状突起430の内側の小吸引孔406の開口周辺が角チップ410を吸着する角チップ吸着面434を成す。検査台402の形象表示チップ吸着面432が形成された部分が形象表示チップ載置部436を構成し、小吸引孔406が設けられた部分が角チップ載置部438を構成し、形象表示チップ載置位置および角チップ載置位置はいずれも、小吸引孔406の中心の位置である。
Further, as shown in FIGS. 18 and 19, the inspection table 402 is provided with an
また、環状突起430の外側に隣接して基準マーク基板440が設けられている。基準マーク基板440は、図20に示すように、環状突起430の高さより薄く、検査台402の上面に接着等、適宜の手段によって設けられている。基準マーク基板440には、2個の検査用基準マーク442が形成されている。基準マーク基板440は、検査台402と同様に暗色、例えば、黒色とされている。これら検査用基準マーク442は、円形を成し、白色とされており、形象表示チップ412の4個の透視窓444のうち、隣接する2個の間隔と同じ間隔を隔て、X軸方向に平行な方向に並んで設けられるとともに、形象表示チップ載置位置に対し、形象表示チップ412の隣接する2個の透視窓444の形象表示チップ412の中心に対する位置と同様の位置関係が得られる位置に設けられている。
A
角チップ410および形象表示チップ412は、前記角チップ206および形象表示チップ204と同様に形成され、それぞれ、検査台402に設けられた角チップ収容凹部446および形象表示チップ収容凹部448に収容されているが、角チップ410は白色とされている。この角チップ410には基準マークが設けられておらず、撮像により得られる画像データに基づいて角チップ410の輪郭が取得され、中心の位置等が取得される。また、形象表示チップ412は白色であるが、形象450および4個の透視窓444は無色透明とされている。
The
本精度検査用ユニット400は、前記精度検査用ユニット200と同様に使用され、相対位置誤差の取得や装着位置精度の検査は同様に行なわれるため、説明を省略する。
精度検査用ユニット400においては、相対位置誤差の取得や装着位置精度の検査が行われず、それらの実行に備えて待機する状態では、形象表示チップ412等はそれぞれ、収容凹部448等に収容され、埋栓420は埋栓収容凹部422あるいは大吸引孔408の開口部414に嵌められ、その大径の頭部が開口部414の上向きの肩面により下方から支持されて埋栓収容凹部422に収容され、あるいは開口部414を閉じている。埋栓420はマルチノズルヘッド40の吸着ノズル154により吸着されて保持され、埋栓収容凹部422に収容されたり、開口部414に嵌合されたりする。
This
In the
例えば、シングルノズルヘッド42の吸着ノズル144についての装着位置精度の検査は、形象表示チップ412を用いて行なわれる。この際、埋栓420は、図22に示すように、埋栓収容凹部422に収容され、大吸引孔408が開かれており、形象表示チップ412は、図21および図22に示すように、環状突起430上に載置される。そのため、小吸引孔406および大吸引孔408の両方により空気が吸引され、流量抵抗が小さく、形象表示チップ412が面積の大きい形象表示チップ吸着面432により効率良く吸着される。また、図21に示すように、2個の検査用基準マーク442は2個の透視窓444内に位置し、透視窓444と共に基準マークカメラにより撮像される。
For example, the inspection of the mounting position accuracy of the
マルチノズルヘッド40の吸着ノズル154についての精度位置精度の検査は、角チップ410を用いて行なわれる。この際、埋栓420が埋栓収容凹部422に収容されていれば、吸着ノズル154が埋栓収容凹部422へ移動させられて埋栓420を吸着し、埋栓収容部422から取り出す。そして、吸着ノズル154は大吸引孔408の開口部414へ移動させられて埋栓420を挿入し、大吸引孔408の開口を閉じ、大吸引孔408からの負圧の供給が阻止される。そのため、吸着ノズル154により吸着された角チップ410は、図23および図24に示すように、小吸引孔406を囲む角チップ吸着面434上に載置されるが、小吸引孔406のみにより集中的に空気が吸引され、角チップ410が効率良く吸着される。
Inspection of the accuracy and position accuracy of the
埋栓420の着脱は吸着ノズル154によって行なわれるため、吸着ノズル154についての検査の次に吸着ノズル144について検査が行なわれるのであれば、吸着ノズル154についての検査の終了後、埋栓420は吸着ノズル154により大吸引孔408から取り出されて埋栓収容凹部422に収容され、大吸引孔408が開かれる。次に検査や相対位置誤差の取得が行われないのであれば、埋栓420は大吸引孔408の開口部414に嵌められたままにしておいてもよい。あるいは、吸着ノズル154についての検査終了後、常に埋栓420が埋栓収容凹部422に収容され、戻されるようにしてもよい。
Since the attachment / detachment of the
精度検査用ユニットにおいて検査用チップを収容する収容部は、図25に形象表示チップ204について例示する形象表示チップ収容凹部500のように、底面502が形象表示チップ204より僅かに大きくされるとともに、内側面を、開口504側ほど、形象表示チップ収容凹部500の中心線から遠ざかる向きに外向きに傾斜させられたテーパ面506とすることが望ましい。このようにすれば、形象表示チップ収容凹部500から取り出された形象表示チップ204が形象表示チップ収容凹部500に戻されるとき、部品保持ヘッドにより保持された形象表示チップ204の中心と、形象表示チップ収容凹部500の中心とがずれていても、形象表示チップ204はテーパ面506の傾斜により案内されて収容凹部500の中心側へ移動し、形象表示チップ収容凹部500の底部において、収容凹部500の中心に位置決めされた状態で収容され、形象表示チップ204が収容凹部500に対して繰り返し出し入れされることによる誤差の集積が回避される。
In the accuracy testing unit, the housing portion for housing the inspection chip has a
なお、基準マークカメラは、視野が大きく、検査用チップと検査用基準マークとを一括して同時に撮像し得るものとしてもよい。その場合、同時に取得される検査用チップ等の像データ等に基づいて相対位置誤差の取得等が行なわれる。 The reference mark camera may have a large field of view and can simultaneously image the inspection chip and the inspection reference mark at once. In this case, the relative position error is acquired based on image data of the inspection chip or the like acquired at the same time.
また、部品カメラは位置を固定して設けてもよい。例えば、電子回路部品供給装置の基板搬送方向に平行な方向において中央の位置に部品カメラを位置を固定して設け、部品保持ヘッドが電子回路部品供給装置から基板保持装置へ繰り返し移動させられるとき、その移動距離の和ができるだけ短くなるようにする。 The component camera may be provided with a fixed position. For example, when the position of the component camera is fixed at a central position in a direction parallel to the substrate conveyance direction of the electronic circuit component supply device, and the component holding head is repeatedly moved from the electronic circuit component supply device to the substrate holding device, The sum of the movement distances should be as short as possible.
さらに、ズルヘッド収納装置におけるノズルヘッドの収納が位置決め部および被位置決め部により中心位置の位置決め精度良く為されるとともに、ヘッド保持装置がノズルヘッドを保持する際の両者の中心位置の位置決めが精度良く為され、その保持位置に再現性が得られるのであれば、ヘッド保持装置がシングルノズルヘッドあるいはマルチノズルヘッドを保持する毎にノズル回転軸線の位置誤差を取得することは不可欠ではなく、省略することができる。 Further, the nozzle head is stored in the slur head storage device with high accuracy of the center position by the positioning portion and the positioned portion, and the center position of both when the head holding device holds the nozzle head is accurately determined. If the reproducibility is obtained at the holding position, it is not essential to obtain the position error of the nozzle rotation axis every time the head holding device holds the single nozzle head or the multi-nozzle head. it can.
また、角チップに基準マークを設け、撮像により得られる角チップ基準マークの画像データに基づいて角チップの中心位置等を取得するようにしてもよい。角チップ基準マークは、例えば、その一方の面にアルミ蒸着等、適宜の手段により、角チップの基準マークが形成される部分に対して光学特性が異なるように形成され、例えば、円形とされ、その中心が角チップ206の中心と一致する状態で形成される。
Further, a reference mark may be provided on the corner chip, and the center position of the corner chip or the like may be acquired based on the image data of the corner chip reference mark obtained by imaging. The square chip reference mark is formed so as to have different optical characteristics with respect to a portion where the reference mark of the square chip is formed, for example, by an appropriate means such as aluminum vapor deposition on one surface thereof, and is, for example, circular. The center is formed so as to coincide with the center of the
本発明に係る電子回路部品装着装置において装着位置精度の検査に用いられる検査用チップは1種類でもよい。 In the electronic circuit component mounting apparatus according to the present invention, one type of inspection chip may be used for inspection of mounting position accuracy.
16:基板保持装置 18:装着装置 22:制御装置 32:回路基板 40:マルチノズルヘッド 42:シングルノズルヘッド 44:ヘッド保持装置 46:ヘッド移動装置 144:吸着ノズル 145:部品吸着ヘッド 154:吸着ノズル 164:部品吸着ヘッド 166:ヘッド側基準マーク 180:基準マークカメラ 182:基板基準マーク 198:部品カメラ 200:精度検査用ユニット 202:検査台 204:形象表示チップ 206:角チップ 208:モノクロ基準ゲージ 210:形象 212:透視窓 224:明度基準面 232:形象表示チップ収容凹部 234:角チップ収容凹部 236:ゲージ収容凹部 238:形象表示チップ載置部 240:角チップ載置部 242:検査用基準マーク 254:角チップ吸着面 256:形象表示チップ吸着面 258:吸引孔 400:精度検査用ユニット 402:検査台 406:小吸引孔 408:大吸引孔 410:角チップ 412:形象表示チップ 420:埋栓 422:埋栓収容凹部 430:環状突起 432:形象表示チップ吸着面 434:角チップ吸着面 436:形象表示チップ載置部 438:角チップ載置部 442:基準マーク 444:透視窓 446:角チップ収容凹部 448:形象表示チップ収容凹部 450:形象 500:形象表示チップ収容凹部 16: Substrate holding device 18: Mounting device 22: Control device 32: Circuit board 40: Multi-nozzle head 42: Single nozzle head 44: Head holding device 46: Head moving device 144: Adsorption nozzle 145: Component adsorption head 154: Adsorption nozzle 164: Component adsorption head 166: Head side reference mark 180: Reference mark camera 182: Board reference mark 198: Component camera 200: Accuracy inspection unit 202: Inspection table 204: Shape display chip 206: Square chip 208: Monochrome reference gauge 210 : Shape 212: Perspective window 224: Lightness reference plane 232: Shape display chip housing recess 234: Square chip housing recess 236: Gauge housing recess 238: Shape display chip mounting section 240: Square chip mounting 242: Reference mark for inspection 254: Square chip suction surface 256: Shape display chip suction surface 258: Suction hole 400: Accuracy inspection unit 402: Inspection table 406: Small suction hole 408: Large suction hole 410: Square chip 412: Shape display chip 420: Plug 422: Plug receiving recess 430: Annular projection 432: Shape display chip suction surface 434: Square chip suction surface 436: Shape display chip placement portion 438: Square tip placement portion 442: Reference mark 444 : Transparent window 446: Square chip receiving recess 448: Shape display chip receiving recess 450: Shape 500: Shape display chip receiving recess
Claims (8)
電子回路部品を保持し、回転軸線のまわりに回転可能な部品保持ヘッドと、
その部品保持ヘッドを前記回転軸線のまわりに回転させるヘッド回転装置と、
それら部品保持ヘッドおよびヘッド回転装置を移動させるヘッド移動装置と、
そのヘッド移動装置により前記部品保持ヘッドと共に移動させられ、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークである基板基準マークを撮像する基準マークカメラと、
前記部品保持ヘッドに保持された電子回路部品を撮像する部品カメラと、
それら部品保持ヘッド,ヘッド回転装置,ヘッド移動装置,基準マークカメラおよび部品カメラを制御して電子回路部品を回路基板に装着させる制御装置と、
前記電子回路部品に対応する大きさを有する検査用チップと、
その検査用チップが載置可能な載置部および前記基板基準マークとは別の検査用基準マークを備えた検査台と、
前記制御装置に設けられた誤差検出制御部であって、(A)前記基準マークカメラに前記検査用基準マークを撮像させ、その撮像結果に基づいて基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第1誤差取得と、(B)(i)前記部品保持ヘッドに前記検査用チップを保持させ、その検査用チップを前記部品カメラに撮像させ、(ii)その撮像後の検査用チップを前記チップ載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(iii)少なくともその撮像結果に基づいて、前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第2誤差取得と、(C)(iv)前記部品保持ヘッドに前記検査用チップを保持させ、その検査用チップを前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(v)その撮像後、前記部品保持ヘッドに前記載置部の検査用チップを保持させて予め定められた角度回転させた上で、再び前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに再び撮像させることを1回以上行わせ、(vi)それら(iv)および(v)の撮像結果から前記部品保持ヘッドの回転軸線と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第3誤差取得とを行って、前記検査用基準マークを基準とする前記部品保持ヘッドの回転軸線,前記基準マークカメラ,および前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部の相対位置誤差を取得する誤差検出制御部と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着装置。 A substrate holding device for holding a circuit board;
A component holding head that holds electronic circuit components and is rotatable around a rotation axis;
A head rotating device for rotating the component holding head around the rotation axis;
A head moving device that moves the component holding head and the head rotating device; and
A reference mark camera that images the board reference mark, which is a reference mark of a circuit board that is moved together with the component holding head by the head moving device and is held by the board holding device;
A component camera for imaging an electronic circuit component held by the component holding head;
A control device for controlling the component holding head, the head rotating device, the head moving device, the reference mark camera, and the component camera to mount the electronic circuit component on the circuit board;
An inspection chip having a size corresponding to the electronic circuit component;
An inspection table provided with an inspection reference mark different from the mounting portion on which the inspection chip can be placed and the substrate reference mark;
An error detection control unit provided in the control device, wherein (A) the reference mark camera images the inspection reference mark, and the relative position between the reference mark camera and the inspection reference mark based on the imaging result (B) (i) holding the inspection chip on the component holding head, causing the component camera to image the inspection chip, and (ii) for inspection after the imaging A chip is placed on the chip placement unit, and the inspection chip and the inspection reference mark are imaged by the reference mark camera. (Iii) At least based on the imaging result, the component camera or the component holding A second error acquisition for acquiring a relative position error between the head side reference portion provided on the head side and the inspection reference mark; and (C) (iv) holding the inspection chip on the component holding head; Inspection The inspection chip is placed on the mounting portion and the inspection chip and the inspection reference mark are imaged by the reference mark camera. (V) After the imaging, the component holding head The inspection chip is held and rotated by a predetermined angle, and then the inspection chip and the inspection reference mark are imaged again by placing the inspection chip and the inspection reference mark on the mounting portion again. And (vi) performing a third error acquisition for acquiring a relative position error between the rotation axis of the component holding head and the inspection reference mark from the imaging results of (iv) and (v). , Error detection for acquiring a relative position error of a rotation axis of the component holding head with reference to the inspection reference mark, the reference mark camera, and a head side reference portion provided on the component camera or the component holding head side Control unit Electronic circuit component mounting apparatus which comprises a.
電子回路部品を保持し、それぞれの回転軸線のまわりに回転可能な複数の部品保持ヘッドと、
それら部品保持ヘッドをそれら部品保持ヘッドの各回転軸線のまわりに回転させるヘッド回転装置と、
それら部品保持ヘッドおよびヘッド回転装置を移動させるヘッド移動装置と、
そのヘッド移動装置により前記部品保持ヘッドと共に移動させられ、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークである基板基準マークを撮像する基準マークカメラと、
前記複数の部品保持ヘッドにそれぞれ保持された電子回路部品を撮像する部品カメラと、
それら部品保持ヘッド,ヘッド回転装置,ヘッド移動装置,基準マークカメラおよび部品カメラを制御して電子回路部品を回路基板に装着させる制御装置と、
大きさを異にする複数種類の電子回路部品にそれぞれ対応する大きさを有する最大チップおよび最小チップを含む複数種類の検査用チップと、
それら複数種類の検査用チップが載置可能な1つ以上の載置部および前記基板基準マークとは別の検査用基準マークを備えた検査台と、
前記制御装置に設けられた誤差検出制御部であって、(A)前記基準マークカメラに前記検査用基準マークを撮像させ、その撮像結果に基づいて基準マークカメラと検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第1誤差取得と、(B)(i)前記複数の部品保持ヘッドの1つに前記複数の検査用チップの1つを保持させ、その検査用チップを前記部品カメラに撮像させ、(ii)その撮像後の検査用チップを前記チップ載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(iii)少なくともその撮像結果に基づいて、前記部品カメラまたは前記部品保持ヘッド側に設けられたヘッド側基準部と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第2誤差取得と、(C)(iv)前記複数の部品保持ヘッドの1つに前記複数の検査用チップの1つを保持させ、その検査用チップを前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに撮像させ、(v)その撮像後、前記1つの部品保持ヘッドに前記載置部の検査用チップを保持させて予め定められた角度回転させた上で、再び前記載置部に載置させてその検査用チップと前記検査用基準マークとを前記基準マークカメラに再び撮像させることを1回以上行わせ、(vi)それら(iv)および(v)の撮像結果から前記1つの部品保持ヘッドの回転軸線と前記検査用基準マークとの相対位置誤差を取得する第3誤差取得とを行い、かつ、その第3誤差取得を前記複数の部品保持ヘッドの各々について行って、前記検査用基準マークを基準とする前記複数の部品保持ヘッドの各回転軸線,前記基準マークカメラ,および前記部品カメラまたは前記ヘッド側基準部の相対位置誤差を取得する誤差検出制御部と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着装置。 A substrate holding device for holding a circuit board;
A plurality of component holding heads that hold electronic circuit components and are rotatable about respective rotation axes;
A head rotating device for rotating the component holding heads around respective rotation axes of the component holding heads;
A head moving device that moves the component holding head and the head rotating device; and
A reference mark camera that images the board reference mark, which is a reference mark of a circuit board that is moved together with the component holding head by the head moving device and is held by the board holding device;
A component camera for imaging electronic circuit components respectively held by the plurality of component holding heads;
A control device for controlling the component holding head, the head rotating device, the head moving device, the reference mark camera, and the component camera to mount the electronic circuit component on the circuit board;
A plurality of types of inspection chips including a maximum chip and a minimum chip each having a size corresponding to a plurality of types of electronic circuit components of different sizes;
An inspection table provided with one or more mounting parts on which the plurality of types of inspection chips can be mounted and an inspection reference mark different from the substrate reference mark;
An error detection control unit provided in the control device, wherein (A) the reference mark camera images the inspection reference mark, and the relative position between the reference mark camera and the inspection reference mark based on the imaging result (B) (i) One of the plurality of component holding heads holds one of the plurality of inspection chips, and the component camera images the inspection chip. (Ii) placing the inspection chip after imaging on the chip mounting portion and causing the reference mark camera to image the inspection chip and the inspection reference mark, and (iii) at least the imaging result And (C) (iv) the plurality of components, based on a second error acquisition for acquiring a relative position error between a head side reference portion provided on the component camera or the component holding head side and the inspection reference mark. One of the holding heads Holding one of the plurality of inspection chips, placing the inspection chip on the mounting portion, and causing the reference mark camera to image the inspection chip and the inspection reference mark; ) After the imaging, the inspection chip of the mounting section is held by the one component holding head and rotated by a predetermined angle, and then placed on the mounting section again and the inspection chip Causing the reference mark camera to image the inspection reference mark one or more times, and (vi) from the imaging results of (iv) and (v), the rotation axis of the one component holding head and the inspection The third error acquisition for acquiring a relative position error with respect to the reference mark for use is performed, and the third error acquisition is performed for each of the plurality of component holding heads, and the plurality of the reference marks using the inspection reference mark as a reference. Each rotation axis of the component holding head The reference mark camera, and electronic component mounting apparatus characterized by comprising said component camera or the error detection controller for obtaining a relative position error of the head-side reference section.
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