CN103687468B - 电子元件安装装置及安装位置校正数据生成方法 - Google Patents
电子元件安装装置及安装位置校正数据生成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103687468B CN103687468B CN201310406877.6A CN201310406877A CN103687468B CN 103687468 B CN103687468 B CN 103687468B CN 201310406877 A CN201310406877 A CN 201310406877A CN 103687468 B CN103687468 B CN 103687468B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- error information
- boarded head
- head
- rotation
- boarded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/0015—Orientation; Alignment; Positioning
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0266—Marks, test patterns or identification means
- H05K1/0269—Marks, test patterns or identification means for visual or optical inspection
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/0061—Tools for holding the circuit boards during processing; handling transport of printed circuit boards
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
- H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
该电子元件安装装置具备:头单元,包括第一摄像部和相对于第一摄像部分离规定的偏置间隔而配置的搭载头;及控制部,进行使头单元在水平面内移动并且使搭载头旋转的控制。控制部取得第一摄像部的位置偏移引起的第一误差数据,生成第一误差数据组,并取得使第一摄像部移动了第一摄像部与搭载头之间的偏置间隔时的第二误差数据,生成第二误差数据组。而且,控制部基于第一误差数据组校正使搭载头移动时的水平方向的位置偏移,并且基于第二误差数据组追加校正搭载头的水平方向及旋转方向的至少一方的位置偏移。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件安装装置及安装位置校正数据生成方法,尤其是涉及具备包含摄像部的头单元的电子元件安装装置及安装位置校正数据生成方法。
背景技术
以往,已知有具备包含摄像部的头单元的电子元件安装装置。这种电子元件安装装置例如在日本特开2006-108457号公报中公开。
在日本特开2006-108457号公报中公开了一种具备头单元(吸附头)的电子元件安装装置,该头单元包含一台摄像部和相对于摄像部空开间隔(偏置间隔)而配置的一个搭载头(吸嘴)。在该电子元件安装装置中构成为,在安装电子元件之前,生成安装位置的校正数据。具体而言,作为第一步骤,使头单元移动以使摄像部位于带有定位标记的样板基板的定位标记上方,取得摄像部相对于定位标记的位置偏移。作为第二步骤,使头单元移动以使搭载头位于同一定位标记上方,进行元件搭载。作为第三步骤,通过摄像部对所搭载的元件进行拍摄,取得搭载元件相对于定位标记的位置偏移。由此,取得摄像部相对于定位标记的位置偏移数据和搭载元件相对于定位标记的位置偏移数据,将两位置偏移数据之和作为安装位置的校正数据。在日本特开2006-108457号公报中,通过同时使用两位置偏移数据,能减少随着搭载头在搭载元件时沿上下方向移动所产生的水平方向的移动误差(触达误差)、因头单元的移动路径变化引起的移动误差及搭载控制整体所产生的搭载误差。
然而,在日本特开2006-108457号公报所记载的电子元件安装装置中,在校正安装位置时,完全未考虑到头单元整体倾斜的情况和头单元中的搭载头与摄像部之间的间隔(偏置间隔)。
即,在头单元的移动机构的X轴及Y轴上,因热变形而产生伸长和波动,根据位置坐标的不同,头单元整体的位置偏移量发生变化且头单元的倾斜发生变化。在头单元上与摄像部分离的搭载头中,由于头单元的倾斜发生变化,因而相对于以头单元没有倾斜时的摄像部为基准的位置,以头单元的倾斜变化时的摄像部为基准的位置会发生变化。
在日本特开2006-108457号公报中,在第一步骤中取得摄像部相对于定位标记的位置偏移,由此能够将摄像部准确地定位于定位标记的上方,另一方面,由于搭载头与摄像部之间分离了偏置间隔,因此在第二步骤中使搭载头位于同一元件定位标记上方时,摄像部会被配置于与在第一步骤中取得了位置偏移的位置坐标偏离了偏置间隔的位置坐标的上方。即,能够校正头单元整体的位置偏移量的变化。然而,由于头单元的倾斜,定位标记上方的摄像部的位置偏移与从此处移动了偏置间隔之后的位置坐标的摄像部的位置偏移不同。因此,认为存在如下的问题:作为安装位置的校正数据,即使取得第三步骤中的搭载元件(搭载头)的位置偏移数据与第一步骤中的摄像部的位置偏移数据之和,实际上也仍然是通过各个位置的位置偏移之和来生成校正数据,因此无法准确地校正搭载头的安装位置。
而且,由于头单元整体倾斜,会产生安装时的电子元件的搭载角度误差。此外,由于搭载头的旋转中心轴相对于搭载面(基板)略微倾斜,会产生安装时的电子元件的搭载角度误差。若在搭载头的旋转中心轴相对于搭载面(基板)从垂直方向倾斜时使搭载头的旋转角变化,则与该旋转角对应地电子元件的搭载角度变化为一致、小、一致、大、一致,因此产生电子元件的搭载角度的位置偏移,需要进行与搭载头的旋转角度对应的安装位置校正。在日本特开2006-108457号公报中存在如下的问题:对于头单元整体的倾斜、安装时的元件的方向未作考虑,无法准确地校正旋转方向的安装位置。
另外,存在如下的问题:在搭载头的旋转中心轴发生振摆回转时,与安装时的电子元件的搭载角度对应的电子元件的安装位置在水平方向上发生变化,因此无法准确地校正安装位置。而且,存在如下的问题:在搭载头的旋转中心轴发生振摆回转时,搭载头的旋转中心轴相对于搭载面(基板)从垂直方向倾斜的角度发生变化,因此根据电子元件的搭载角度,旋转方向的位置偏移发生变化,无法准确地校正旋转方向的安装位置。
发明内容
本发明为了解决上述那样的问题而作出,本发明的一个目的在于提供一种能够更准确地校正安装位置的电子元件安装装置及安装位置校正数据生成方法。
为了实现上述目的,本发明的第一方面的电子元件安装装置具备:头单元,包括第一摄像部和相对于第一摄像部分离规定的偏置间隔而配置的搭载头;及控制部,进行如下控制:使头单元在水平面内移动,并且使搭载头旋转,使搭载头向元件安装位置移动;并且,控制部构成为,对应多个位置坐标,取得使第一摄像部向目标位置坐标移动时的第一摄像部的位置偏移引起的第一误差数据,生成第一误差数据组,对应多个位置坐标,取得在使第一摄像部从目标位置坐标移动了第一摄像部与搭载头之间的偏置间隔时的搭载头相对于目标位置坐标的水平方向的位置偏移和通过搭载头搭载电子元件时的旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移引起的第二误差数据,生成第二误差数据组,基于安装目标位置坐标和第一误差数据组,校正使搭载头向安装目标位置坐标移动时的水平方向的位置偏移,并且,基于安装目标位置坐标和第二误差数据组,追加校正使搭载头向安装目标位置坐标移动时的搭载头的水平方向的位置偏移和旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移。
在本发明的第一方面的电子元件安装装置中,能够校正如下位置偏移中的至少一方的位置偏移:包括搭载头的旋转中心轴相对于Z轴的倾斜引起的水平方向的位置偏移在内,至少基于头单元的水平方向的倾斜和头单元的搭载头与第一摄像部之间的间隔(偏置间隔)的、向目标安装位置安装电子元件时的电子元件相对于目标安装位置的水平方向的位置偏移;至少基于头单元的水平方向的倾斜的旋转方向的位置偏移,因此能够更准确地校正安装位置。尤其是在第一摄像部与搭载头之间的偏置间隔大时,头单元的水平方向的倾斜引起的电子元件相对于目标安装位置水平方向的位置偏移也增大,因此对于要求水平方向上的安装位置精度高的电子元件,至少校正水平方向的位置偏移即可。
在上述第一方面的电子元件安装装置中,优选的是,第二误差数据包括如下位置偏移中的至少一方的位置偏移:使第一摄像部从目标位置坐标移动了第一摄像部与搭载头之间的偏置间隔时的搭载头相对于目标位置坐标的水平方向的位置偏移;在使第一摄像部从目标位置坐标移动偏置间隔而得到的位置,在基板上通过搭载头将电子元件向目标方向位置搭载时的旋转方向的位置偏移,控制部构成为,基于安装目标位置坐标和第一误差数据组,求出使第一摄像部向安装目标位置坐标移动时的第一误差数据,基于该第一误差数据,校正使搭载头向安装目标位置坐标移动时的水平方向的位置偏移,并且,基于安装目标位置坐标和第二误差数据组,求出使搭载头向安装目标位置坐标移动时的第二误差数据,基于该第二误差数据,追加校正使搭载头向安装目标位置坐标移动时的水平方向的位置偏移和旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移。
在上述第一方面的电子元件安装装置中,优选的是,控制部构成为,对应多个位置坐标及多个旋转角度,取得第二误差数据,生成第二误差数据组,并构成为,基于安装目标位置坐标、规定的旋转角度和第二误差数据组,求出使搭载头向安装目标位置坐标移动并且将搭载头设为上述规定的旋转角度时的第二误差数据,并基于求出的第二误差数据,追加校正以规定的旋转角度使搭载头向安装目标位置坐标移动时的位置偏移。由此,即使在搭载头的旋转轴进行振摆回转的情况下,也能够根据与电子元件的安装方向对应的搭载头的旋转角度,校正向目标安装位置安装电子元件时的电子元件相对于目标安装位置的水平方向的位置偏移、相对于安装方向的旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移,因此能够更准确地校正安装位置。
在上述第一方面的电子元件安装装置中,优选的是,头单元包括相对于第一摄像部的偏置间隔不同的多个搭载头,控制部构成为,对于多个搭载头,分别生成第二误差数据组。若如此构成,则能够分别各自更准确地校正各搭载头的安装位置。
在上述第一方面的电子元件安装装置中,优选的是,还具备用于对由搭载头吸附的电子元件进行拍摄的第二摄像部,控制部构成为,取得通过第一摄像部拍摄的样板元件的位置作为目标位置坐标,在使第一摄像部从目标位置坐标移动偏置间隔而得到的位置,通过第二摄像部拍摄由搭载头吸附的样板元件,由此识别搭载头相对于样板元件的中心位置的水平方向的位置偏移和搭载头的旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移,并取得作为第二误差数据,控制部构成为,对应多个位置坐标,实施搭载头对样板元件的吸附和第二摄像部对所吸附的样板元件的摄像,由此生成第二误差数据组。若如此构成,则通过进行第一摄像部对样板元件的摄像和第二摄像部对吸附有该样板元件的状态的摄像,能够容易地取得第二误差数据,该第二误差数据由如下位置偏移中的至少一方的位置偏移构成:包括搭载头的旋转中心轴相对于Z轴的倾斜引起的水平方向的位置偏移在内,至少基于头单元的水平方向的倾斜和头单元中的搭载头与第一摄像部之间的间隔(偏置间隔)的向目标安装位置安装电子元件时的电子元件相对于目标安装位置的水平方向的位置偏移;至少基于头单元的水平方向的倾斜的旋转方向的位置偏移。另外,在利用搭载头吸附样板元件、元件时,有时元件相对于搭载头的吸附位置不稳定而晃动。在这种情况下,即使在进行了样板元件的搭载之后对所搭载的样板元件进行拍摄而取得位置偏移来取得第二误差数据,也无法取得由搭载头吸附的元件的元件相对于搭载头的位置偏移与第二误差数据之间的关联,即使进行基于第二误差数据的安装时的位置校正,安装后的元件也会发生位置偏移。相对于此,根据本发明,在吸附了样板元件的状态下进行基于第二摄像部的拍摄,由此取得第二误差数据,因此能够高精度地取得第二误差数据,使用该第二误差数据在安装时进行位置偏移校正,由此能够使安装位置为正确的位置。
在这种情况下,优选的是,控制部构成为,对应多个位置坐标及多个旋转角度,取得第二误差数据,生成第二误差数据组,并构成为,基于安装目标位置坐标、规定的旋转角度和第二误差数据组,求出使搭载头向安装目标位置坐标移动并且将搭载头设为上述规定的旋转角度时的第二误差数据,并基于求出的第二误差数据,追加校正以规定的旋转角度使搭载头向安装目标位置坐标移动时的位置偏移。由此,即使在搭载头的旋转轴进行振摆回转的情况下,也能够对应于电子元件的安装方向而校正向目标安装位置安装电子元件时的电子元件相对于目标安装位置的水平方向的位置偏移、相对于安装方向的旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移,因此能够更准确地校正安装位置。
在上述第一方面的电子元件安装装置中,优选的是,控制部构成为,在使第一摄像部从目标位置坐标移动偏置间隔而得到的位置,通过搭载头将电子元件或样板元件搭载于基板之后,使第一摄像部移动到目标位置坐标而拍摄电子元件或样板元件,由此识别电子元件或样板元件的中心位置相对于摄像中心的水平方向的位置偏移和搭载头的旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移,并基于得到的位置偏移来取得第二误差数据,控制部构成为,对应多个位置坐标,实施基于搭载头的搭载和基于第一摄像部的摄像,由此生成第二误差数据组。若如此构成,则能够在基板的区域内进行电子元件或样板元件的搭载及搭载后的元件摄像,因此无需使头单元较大地移动,能够在短时间内进行第二误差数据组的生成。
在这种情况下,优选的是,控制部构成为,对应多个位置坐标及多个旋转角度,取得第二误差数据,生成第二误差数据组,并构成为,基于安装目标位置坐标、规定的旋转角度和第二误差数据组,求出使搭载头向安装目标位置坐标移动并且将搭载头设为上述规定的旋转角度时的第二误差数据,并基于求出的第二误差数据,追加校正以规定的旋转角度使搭载头向安装目标位置坐标移动时的位置偏移。由此,即使在搭载头的旋转轴进行振摆回转的情况下,也能够对应于电子元件的安装方向而校正向目标安装位置安装电子元件时的电子元件相对于目标安装位置的水平方向的位置偏移、相对于安装方向的旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移,因此能够更准确地校正安装位置。
在上述第一方面的电子元件安装装置中,优选的是,控制部构成为,在第二误差数据组的生成之前,进行第一误差数据组的生成,控制部构成为,在对应多个位置坐标取得第二误差数据而生成第二误差数据组时,基于目标位置坐标和第一误差数据组,校正使第一摄像部向目标位置坐标移动时的水平方向的位置偏移。若如此构成,则在对应多个位置坐标而取得第二误差数据时,通过使用了第一误差数据组的校正,能够在不包含与第一误差数据相当的误差的准确的位置取得第二误差数据。其结果是,第二误差数据的取得变得容易,因此能够容易地进行第二误差数据组的生成。
本发明的第二方面的安装位置校正数据生成方法中,电子元件安装装置具备头单元,该头单元包括摄像部和相对于摄像部分离规定的偏置间隔而配置的搭载头,使头单元在水平面内移动,并且使搭载头旋转,使搭载头向元件安装位置移动,电子元件安装装置的安装位置校正数据生成方法具备如下步骤:对应多个位置坐标,取得使摄像部向目标位置坐标移动时的摄像部的位置偏移引起的第一误差数据,生成第一误差数据组;对应多个位置坐标,取得在使摄像部从目标位置坐标移动了摄像部与搭载头之间的偏置间隔时的搭载头相对于目标位置坐标的水平方向的位置偏移和通过搭载头搭载电子元件时的旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移引起的第二误差数据,生成第二误差数据组;基于第一误差数据组及第二误差数据组,生成向元件安装位置移动时的搭载头的安装位置校正数据。
若如此构成,则能够取得将搭载头配置于元件安装位置时的第一摄像部的位置坐标所对应的第一误差数据,并能够取得第二误差数据,该第二误差数据是如下位置偏移中的至少一方的位置偏移数据:包括从该元件安装位置以与搭载元件角度相同的角度移动了偏置间隔时的头单元的水平方向的倾斜引起的搭载头的水平方向的位置偏移及搭载头的旋转中心轴相对于Z轴的倾斜引起的搭载头的水平方向的位置偏移在内的搭载头的水平方向的位置偏移;或在基板上利用上述搭载头将电子元件向目标方向位置搭载时的旋转方向的位置偏移。此外,在向元件安装位置移动时,通过从第一误差数据组取得使搭载头向元件安装位置移动时的第一误差数据和从第二误差数据组取得使搭载头向元件安装位置移动时的第二误差数据,能够准确地生成上述搭载头的安装位置校正数据。而且,通过使用生成的安装位置校正数据,能够更准确地校正安装位置。
在上述第二方面的安装位置校正数据生成方法中,优选的是,在生成第二误差数据组的步骤中,对应多个位置坐标及多个旋转角度,取得第二误差数据,生成第二误差数据组。由此,即使在搭载头的旋转轴进行振摆回转的情况下,也能够根据与电子元件的安装方向对应的搭载头的旋转角度,校正向目标安装位置安装电子元件时的电子元件相对于目标安装位置的水平方向的位置偏移、相对于安装方向的旋转方向的位置偏移中的至少一方的位置偏移,因此能够更准确地校正安装位置。
附图说明
图1是表示本发明的第一~第三实施方式的表面安装机的结构的示意性的俯视图。
图2是沿着进深方向(Y2方向)观察本发明的第一~第三实施方式的表面安装机时的示意性的侧视图。
图3是表示本发明的第一~第三实施方式的表面安装机的控制上的结构的框图。
图4是用于说明头单元的X轴及Y轴的变形引起的位置偏移的示意图。
图5是表示用于取得第一误差数据的样板基板的示意图。
图6是表示由多个第一误差数据构成的第一误差表格的一例的图。
图7是用于说明本发明的第一实施方式的第二误差数据的取得方法的示意图。
图8是表示由多个第二误差数据构成的第二误差表格的一例的图。
图9是表示生成本发明的第一实施方式的表面安装机中的第二误差表格时的控制处理流程的图。
图10是表示本发明的第一实施方式的表面安装机安装电子元件时的运算处理部的控制处理流程的图。
图11是用于说明本发明的第二实施方式的第二误差数据的取得方法的示意图。
图12是表示生成本发明的第二实施方式的表面安装机中的第二误差表格时的控制处理流程的图。
图13是用于说明本发明的第三实施方式中的第二误差数据的取得方法的示意图。
图14是表示生成本发明的第三实施方式的表面安装机中的第二误差表格时的控制处理流程的图。
图15是用于说明第一误差数据的取得方法的图。
具体实施方式
以下,基于附图,说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
首先,参照图1~图4、图7、图8及图15,说明本发明的第一实施方式的表面安装机100的结构。另外,表面安装机100是本发明的“电子元件安装装置”的一例。
如图1及图2所示,本发明的第一实施方式的表面安装机100是向印刷基板(配线基板)1安装电子元件2的装置。表面安装机100具备:基台5;基板搬运部10,设于基台5上;头单元20,能够在基板搬运部10的上方沿着X-Y平面(纸面)移动;支撑部30,将头单元20支撑为能够沿着X方向移动;及移动机构部40,使支撑部30沿着Y方向移动。而且,在表面安装机100中,如图2所示,将覆盖上述各部的罩6设于基台5上。在图2中,为了便于图示,用实线表示由罩6覆盖而本来无法从外部看到的内部结构。
在基板搬运部10的两侧(Y1(Y2)侧)配置有用于供给电子元件2的多列的带式供料器3。带式供料器3保持有带盘(未图示),该带盘卷绕有将多个电子元件2空出规定间隔进行保持的料带。带盘旋转而送出料带,由此从前端部供给电子元件2。而且,头单元20具有从带式供料器3取得电子元件2并向基板搬运部10上的印刷基板1安装电子元件2的功能。在此,电子元件2是IC、晶体管、电容器及电阻器等小片状的电子元件。
如图1所示,基板搬运部10具备沿着印刷基板1的搬运方向即X方向延伸的一对输送机部11。而且,在输送机部11设有对印刷基板1的搬运状况进行检测的多个基板传感器(未图示)。由此,基于基板传感器的检测结果来搬运由输送机部11保持的印刷基板1。而且,在基板搬运部10的内部设有夹紧机构,该夹紧机构将搬运中的印刷基板1保持成停止于元件安装时的停止位置的状态。
如图2所示,支撑部30具有:沿着X方向延伸的滚珠丝杠轴(X轴)31;使滚珠丝杠轴31旋转的伺服电动机32;及沿着滚珠丝杠轴31延伸的导轨33。而且,头单元20具有滑动导向部21,该滑动导向部21安装有与滚珠丝杠轴31螺合的滚珠螺母(未图示)。由此,头单元20在其滑动导向部21由导轨33引导的同时,随着滚珠丝杠轴31的旋转而沿着X方向移动。
另外,支撑部30构成为,能够以载置于固定在基台5上的移动机构部40的状态沿着与X方向大致正交的Y方向移动。具体而言,如图1所示,移动机构部40具有:一对框架部件40a、40b;设于框架部件40a上的沿着Y方向延伸的滚珠丝杠轴(Y轴)41;使滚珠丝杠轴41旋转的伺服电动机42;沿着滚珠丝杠轴41延伸的导轨43a;及设于框架部件40b且与导轨43a平行的导轨43b。而且,导轨43a、43b将支撑部30的两端部(X方向)支撑为能够移动。而且,在支撑部30设有与滚珠丝杠轴41螺合的滚珠螺母35。由此,支撑部30由导轨43a、43b引导,并随着滚珠丝杠轴41的旋转而经由滚珠螺母35沿着Y方向移动。因此,头单元20构成为,通过使滚珠丝杠轴31及41旋转,能够在基台5的上方沿着X-Y平面移动到任意的位置。
另外,如图2所示,头单元20具有:基板相机22,安装于头单元20的侧端部(X1方向侧);及多个(六个)搭载头23,设于与印刷基板1相向的下表面侧(图2的Z1方向侧),并分别在下端装配有吸嘴。而且,如图1所示,各个搭载头23配置于沿着X方向分别与基板相机22分离了不同偏置间隔(距离)的位置。如图4所示,当以基板相机22的位置为原点,从靠近基板相机22一侧的搭载头23起依次设为第一个搭载头23a、第二个搭载头23b、…、第六个搭载头23f时,偏置间隔分别为L1~L6。另外,在此如图1所示,示出了头单元20中的各搭载头23与基板相机22在Y方向上的位置相同、且各搭载头23与基板相机22沿着X方向呈直线状排列配置的例子。而且,基板相机22是本发明的“摄像部”及“第一摄像部”的一例。
另外,如图2所示,各个搭载头23具有利用通过负压发生器(未图示)产生于吸嘴前端部的负压来吸附并保持电子元件2的功能。如图3所示,各个搭载头23构成为,通过伺服电动机(Z轴)26(参照图3,为一个或多个(最多与搭载头23的数量相同))及未图示的升降机构,能够相对于头单元20沿着上下方向(Z方向)移动。而且,搭载头23构成为,通过伺服电动机(R轴)27(参照图3,为一个或多个(最多与搭载头23的数量相同))及未图示的旋转机构,绕着Z轴旋转。由此,各搭载头23构成为,通过升降动作和吸附动作而从带式供料器3(参照图1)吸附电子元件2(参照图2),以印刷基板1(参照图1)上的规定的元件安装位置及规定的搭载角度(R轴旋转角度),进行将电子元件2向印刷基板1安装的动作。
另外,如图1所示,在基台5的上表面5a上固定地设置有两台元件相机60。如图2所示,元件相机60具有从下方拍摄由搭载头23吸附的电子元件2的下表面侧的功能。由此,判别电子元件2的形状是否良好,并判别由搭载头23吸附的电子元件2的中心相对于搭载头23中心(吸嘴中心)的位置偏移。另外,元件相机60是本发明的“第二摄像部”的一例。
另外,如图3所示,在表面安装机100内置有用于进行装置主体各部的动作控制的控制装置70。控制装置70主要由运算处理部(CPU)71、存储部72(动作程序存储部72a及校正用数据存储部72b)、图像处理部73、电动机控制部74构成。另外,运算处理部71是本发明的“控制部”的一例。
运算处理部71对表面安装机100的动作进行整体性的总括运算处理。在存储部72中的动作程序存储部72a存储有运算处理部71能够执行的控制程序、使头单元20移动时所需的数据类等。而且,在校正用数据存储部72b存储有用于校正电子元件2相对于印刷基板1的安装位置的、后述的第一误差表格7a及第二误差表格7b。而且,图像处理部73具有对由基板相机22及元件相机60拍摄到的图像数据进行处理而内部生成表面安装机100的动作所需数据的作用。另外,第一误差表格7a及第二误差表格7b分别是本发明的“第一误差数据组”及“第二误差数据组”的一例。
电动机控制部74构成为,基于从运算处理部71输出的控制信号,控制表面安装机100的各伺服电动机。而且,电动机控制部74构成为控制由基板搬运部10进行的基板搬运。而且,电动机控制部74构成为,能够基于来自各伺服电动机所具有的编码器(未图示)的输出信号而识别出头单元20的XY坐标、搭载头23的高度位置及旋转角度等。
接下来,说明存储于存储部72(校正用数据存储部72b)中的第一误差表格7a及第二误差表格7b。
在第一实施方式中,运算处理部71在电子元件2的安装作业之前生成第一误差表格7a及第二误差表格7b,并存储于存储部72。并且,运算处理部71构成为,在电子元件2的安装作业时,基于这些第一误差表格7a及第二误差表格7b,进行对向元件安装位置移动时的各搭载头23的安装位置进行校正的控制。
在此,头单元20的X轴(滚珠丝杠轴31及导轨33)、Y轴(滚珠丝杠轴41及导轨43)由长条部件构成。因此,X轴、Y轴即使高精度地被设计、制造,其形状也会略微歪斜。若以X轴为例,则如图4所示,滚珠丝杠轴31及导轨33沿着X方向不是完全地笔直,具有微小的位移而整体产生歪斜。其结果是,例如滚珠丝杠轴31由于热膨胀而沿着X方向伸长,由此头单元20沿着X方向产生位置偏移。此外,由于滚珠丝杠轴31产生波动而使头单元20整体以沿着滚珠丝杠轴31波动的方式在Y方向上产生位置偏移。由此,例如由于滚珠丝杠轴31的波动而在图4的实线所示的位置U1,头单元20整体呈逆时针倾斜,在图4的双点划线所示的位置U2,相反地呈顺时针倾斜,引起旋转方向的位置偏移。另外,在图4中,为了便于理解,夸张且示意性地图示了轴的歪斜、头单元20的姿势。虽然图示省略,但Y轴(滚珠丝杠轴41及导轨43a、43b)上也产生同样的位置偏移。而且,由于这些X轴及Y轴上的歪斜,头单元20不仅相对于水平方向而且相对于Z方向也产生位置偏移(姿势偏移)。
而且,实际上,存在如下情况的组装误差:头单元20相对于滚珠丝杠轴31及导轨33略微倾斜地组装,或者各搭载头23以从相对于水平面(印刷基板表面)的垂直方向(Z方向)略微倾斜的方式组装于头单元20。由于这些组装误差、X轴及Y轴的歪斜引起的头单元20的位置及姿势偏移,而在头单元20产生根据XY位置坐标而不同(依赖于位置坐标)的位置偏移。
因此,为了校正依赖于这些位置坐标的位置偏移,第一误差表格7a及第二误差表格7b对应各位置坐标而分别取得向目标位置坐标定位基板相机22(第一误差表格7a)及搭载头23(第二误差表格7b)时发生的位置偏移。
首先,参照图1,对第一误差表格7a的生成方法进行说明。
以使基于X轴用编码器的进给量、基于Y轴用编码器的进给量与各坐标值一致的方式,使基板相机22移动而拍摄设于基台5上的至少两处例如六处的基准标记50a(坐标(X50a、Y50a)~50f(坐标(X50f、Y50f))。接下来,如图15所示,求出拍摄图像上的基准标记50a~50f相对于摄像中心的偏移量(ΔCX50a、ΔCY50a)~(ΔCX50f、ΔCY50f),并作为第一误差表格7a进行存储。另外,如图15所示,以基于编码器的进给量不足的状态下的偏移量为正。由此,能够对搭载基板相机22的头单元20相对于基台5的位置建立关联。通过使用第一误差表格7a的第一误差数据ΔC1,能够将基板相机22准确地定位于规定的目标位置坐标。
即,在使基板相机22位于基台5上的任意的规定位置P(Xp、Yp)时,根据规定位置P(Xp、Yp)相对于基准标记50a~50f的各坐标(X50a、Y50a)~(X50f、Y50f)的关系,使用各偏移量(ΔCX50a、ΔCY50a)~(ΔCX50f、ΔCY50f)中的多个偏移量,通过插值法来求出偏移量(ΔCXp、ΔCYp)(其中,以基于编码器的进给量不足的状态下的偏移量为正)。并且,为了使该偏移量为0,使头单元20移动,以使基于X轴编码器的位置为Xp+ΔCXp、且基于Y轴编码器的位置为Yp+ΔCYp。
通过使用第一误差表格7a的第一误差数据ΔC1,即使在X轴及Y轴上产生伸长和波动,也能够将基板相机22准确地定位于规定的目标位置坐标。然而,由于各搭载头23和基板相机22之间分别分离了不同的偏置间隔(L1~L6)(参照图4),因此例如为了向任意的规定位置P(Xp、Yp)定位搭载头23a,需要使基板相机22移动到偏移了相应偏置间隔L1的位置。
然而,由于头单元20依赖于位置坐标而改变姿势(倾斜),因此在将基板相机22的摄像中心C定位于目标位置坐标时和在将摄像中心C定位于从目标位置坐标偏移了偏置间隔L1的位置时,搭载头23的位置相对于目标位置坐标产生位置偏移。因此,取得使基板相机22移动到从目标位置坐标偏移了偏置间隔量的位置的状态下的搭载头23的位置偏移,作为目标位置坐标的第二误差数据ΔC2中的ΔH(参照图7)。另外,在生成第二误差表格7b之前生成第一误差表格7a。
接下来,参照图2及图7,说明第二误差表格7b的生成方法。
生成第二误差表格7b时,使用图7(a)所示那样的玻璃制的样板元件110。在该样板元件110的表面带有标示元件中心J的标记,能够通过图像识别而取得元件中心位置。
首先,如图7(e)所示,使用搭载头23a将样板元件110载置于基板(样板基板或印刷基板1)上的任意位置。接着,利用基板相机22拍摄样板元件110,由此如图7(a)所示,取得样板元件110的元件中心J的位置坐标作为基于X轴用编码器、Y轴用编码器的各进给值,将该位置坐标设为目标位置坐标P11(X11、Y11)。即便在使基板相机22移动而从样板元件110离开之后,若驱动X轴、Y轴而使头单元20移动以达到这些进给值,则也能够再次使基板相机22的摄像中心与样板元件110的元件中心J一致。
关于第一个搭载头23a,若从该目标位置坐标P11使基板相机22沿着X方向移动对应的偏置间隔L1(参照图4),则在设计上,应该能够将搭载头23a定位于目标位置坐标P11的上方。如图7(b)(从样板基板或印刷基板1的上方观察所载置的样板元件110的图)所示,在从该目标位置坐标P11移动了偏置间隔L1的位置Ph(X11-L1、Y11),从第一误差表格7a读出(或通过插值法算出)对应的第一误差数据ΔC1(ΔCX11-L1、ΔCY11),由此能够准确地定位基板相机22的摄像中心Ch(Ch表示移动了偏置间隔量之后的基板相机22的摄像中心)。即,以X轴编码器上的X坐标为X11-L1+ΔCX11-L1且Y轴编码器上的Y坐标为Y11+ΔCY11的方式进行头单元20的进给。
在使用第一误差数据ΔC1将基板相机22定位于位置Ph的状态下,通过第一个搭载头23a吸附样板元件110。然而,在头单元20沿着逆时针方向产生倾斜Δα(参照图4)时,如图7(b)所示,由于该倾斜Δα和搭载头23a相对于基板相机22的偏置间隔引起搭载头23a的位置产生偏移,实际上不是在目标位置坐标P11而是在位置H11吸附样板元件110。此时,样板元件110被相对于搭载头23a向顺时针方向位移角度Δα地吸附。
接下来,使头单元20向元件相机60(参照图2)的上方移动(在这种情况下,也以消除与元件相机60的位置对应的第一误差数据ΔC1的方式设定X轴用编码器中的进给值、Y轴用编码器中的进给值),通过元件相机60拍摄由第一个搭载头23a吸附的样板元件110的下表面图像。由此,如图7(c)(为了与图7(b)对应而使元件相机60的图像的左右颠倒表示的图)所示,取得元件中心J与搭载头23a的吸附位置(=搭载头23a的中心位置)H11之间的位置偏移ΔH(ΔHX11、ΔHY11)。该吸附位置偏移主要是由于头单元20的倾斜Δα、搭载头23a的上下移动轴从铅垂方向倾斜的情况下的元件吸附时与样板元件110的下表面拍摄时的搭载头23a的高度位置的不同而产生的。
如图7(b)所示,该吸附位置偏移是使搭载头23a下降到基板上的目标位置坐标P11而吸附样板元件110时的位置偏移,因此在向目标位置坐标P11的元件搭载时也会产生相同的位置偏移。而且,根据图7(a)、图7(c)的两个样板元件110的图像,能够检测出样板元件110的顺时针方向的角度位移Δα(参照图4)。这样得到的位置偏移ΔH(ΔHX11、ΔHY11)和角度位移Δα成为用于通过搭载头23a向目标位置坐标P11进行元件搭载的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)。另外,通过在搭载前使搭载头23a向逆时针方向旋转校正Δα,能够消除因头单元20的逆时针方向的倾斜Δα引起的、样板元件110的顺时针方向的角度位移Δα而进行元件搭载。
然后,如图7(e)所示,向从目标位置坐标P11移动了预先设定的规定量的位置P12搭载样板元件110,执行图7(a)~(c)的测定动作。依次进行以上的测定动作直至达到m行×n列的格子状的测定点(P11~Pmn)。将此时的搭载头23a的旋转角度(R轴)设为r=0°时,能得到第一个搭载头23a的r=0°的第二误差数据ΔC2中的ΔH的表格。
在搭载头23a(或头单元20整体)略微倾斜地组装时等、搭载头23a的旋转轴与Z轴不一致的情况下,如图7(d)所示,吸附位置根据搭载头23a的旋转角度而变化。在图7(d)中,作为一例,示出了以r=0°、90°、180°、270°这四个角度吸附的状态下的吸附位置H11(0)、H11(90)、H11(180)、H11(270)和各自的位置偏移ΔH90、ΔH180、ΔH270(ΔH0参照图7(c)的ΔH)。因此,关于规定的旋转角度(r=0°、90°、180°、270°)分别生成上述的第二误差数据ΔC2中的ΔH的表格。同样地,根据搭载头23a的旋转角度,吸附时的样板元件110的旋转方向的角度相对于旋转角度而产生角度位移。根据图7(a)、图7(c)的两个样板元件110的图像,检测出包括如下两个角度位移的角度位移:因头单元20的倾斜引起的角度位移;因搭载头233的旋转轴与Z轴不一致所引起的、向与吸附时的样板元件110的元件方向不同的方向旋转后进行装配时的对应样板元件110的旋转角度所产生的角度位移。因此,关于第二误差数据ΔC2中的Δα的表格,分别生成规定的旋转角度(r=0°、90°、180°、270°)。
以上结果是,对于第一个搭载头23a,关于各个旋转角度r=0°、r=90°、r=180°及r=270°,分别生成m行n列的矩阵状的表格(四个)。从剩余的第二个搭载头23b到第六个搭载头23f,分别变更为各自对应的偏置间隔L2~L6的同时,进行以上的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)的取得处理(参照图4),由此,生成图8所示的第二误差表格7b。
另外,在此,示出了基板相机22与搭载头23沿着X方向排列成直线状的例子,但是在搭载头23相对于基板相机22也沿着Y方向偏置的情况下,关于Y坐标,也与X坐标同样地,只要考虑偏置间隔量的移动即可。
在电子元件2的安装作业时,基于这些第一误差表格7a及第二误差表格7b,校正各搭载头23的安装位置。例如,作为一例,在元件安装位置M处于坐标Pmn(Xmn、Ymn)、搭载角度θ为0°、由第一个搭载头23a进行安装时,首先,从第一误差表格7a,取得(或通过插值法算出)与减去偏置间隔L1而得到的位置坐标Ph(Xmn-L1、Ymn)对应的第一误差数据ΔC1(ΔCXmn-L1、ΔCYmn)。而且,从第二误差表格7b,参照搭载头23a的r=0°的表格,取得坐标Pmn(Xmn、Ymn)所对应的第二误差数据ΔH(ΔHXmn(0)、ΔHYmn(0))。基于以上情况,若以基板相机22为基准,则校正后的元件安装位置M(x、y)(X轴用编码器上的进给值、Y轴用编码器上的进给值)被算出为x=(Xmn-L1+ΔCX(nm-L1)+ΔHXmn(0))、y=(Ymn+ΔCYnm+ΔHYmn(0))。而且,R轴电动机中的元件旋转角被算出为Δαmn(0)。(第二误差数据Δα以样板元件110的顺时针方向的检测值为正,在搭载前使搭载头23a向逆时针方向旋转校正检测值的量,由此能够以正确的元件旋转角度(搭载角度)进行元件搭载。)
若以图7的例子表示安装位置校正,则上述的校正后的元件安装位置M(x、y)从图7(b)中使用第一误差数据ΔC1(ΔCX11-L1、ΔCY11)而在位置Ph配置基板相机22的摄像中心Ch的状态(搭载头位置为H11),变为图7(c)中进一步使用第二误差数据ΔH(ΔHX11(0)、ΔHY11(0))对基板相机22的位置进行校正后的位置。其结果是,在图7的例子中,能够将搭载头23a准确地配置于元件安装位置M(P11(X11、Y11))。
接下来,参照图9,说明生成第一实施方式的表面安装机100的第二误差表格7b时的运算处理部71的控制处理。另外,在此,说明从第一个搭载头23a起且从旋转角度0°起依次取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)的例子。
如图9所示,首先,在步骤S1中,使头单元20移动到配置于任意位置的样板元件110的上方。这可以是作业者指定的位置坐标,也可以以通过基板相机22进行扫描的方式使头单元20移动而识别样板元件110。
在步骤S2中,通过基板相机22拍摄样板元件110。运算处理部71根据拍摄图像取得样板元件110的元件中心J的坐标即目标位置坐标P11作为X轴用编码器上的进给值、Y轴用编码器上的进给值。
在步骤S3中,在通过X轴用编码器及Y轴用编码器将基板相机22从目标位置坐标P11定位于沿着X方向移动了偏置间隔L1的位置Ph的状态下,通过第一个搭载头23a(r=0°)来吸附样板元件110。
在步骤S4中,所吸附的样板元件110的下表面图像由元件相机60拍摄。运算处理部71根据拍摄图像取得样板元件110的元件中心J与搭载头23a的吸附位置H11之间的位置偏移作为第二误差数据ΔH(ΔX11、ΔY11)。进而,根据拍摄图像中的样板元件110的方向的角度变化,取得作为旋转误差的第二误差数据Δα(Δα11)。
在步骤S5中,判断对于m行n列的格子状的所有测定点(目标位置坐标P11~Pmn)的测定是否结束。在测定未完全结束时,前进至步骤S6,移动预先设定的规定量,向下一测定点(在这种情况下,例如P12)搭载样板元件110,对下一测定点执行步骤S2~S4。通过反复进行步骤S2~S6,而对所有测定点进行测定(第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)的取得)。
在步骤S5中,在判断为对于所有测定点的测定结束时,前进至步骤S7,判断对于搭载头23a的所有角度(r=0°、90°、180°及270°)的测定是否结束。在未测定完所有角度时,前进至步骤S8,在使搭载头23a转动了规定角度(在这种情况下为90°)之后,在步骤S6中向下一测定点(在这种情况下,返回到最初的目标位置坐标P11)搭载样板元件110。由此,对所有角度(r=0°、90°、180°及270°)执行步骤S2~S6。
在步骤S7中判断为对于搭载头23a的所有角度的测定结束时,前进至步骤S9,判断对于所有搭载头23(23a~23f)是否测定结束。在未测定完所有搭载头23(23a~23f)时,前进至步骤S10,对下一搭载头23(在这种情况下为搭载头23b)开始进行对应的偏置间隔(在这种情况下为L2)的测定。由此,对所有搭载头23(23a~23f)执行步骤S2~S8。
在步骤S9中判断为对于所有搭载头23(23a~23f)的测定结束时,前进至步骤S11,通过所取得的所有第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα),生成第二误差表格7b,并将生成的第二误差表格7b存储于存储部72(校正用数据存储部72b)中。如以上那样,进行生成第二误差表格7b时的控制处理。
接下来,参照图2、图6、图8及图10,说明将电子元件2安装于印刷基板1时的运算处理部71的控制处理流程。另外,印刷基板1的搬入、搬出、定位等处理的说明省略。
首先,如图10所示,在步骤S21中,基于存储于动作程序存储部72a(参照图3)中的控制程序(基板生产程序),取得作为吸附对象的电子元件2、用于进行吸附的搭载头23(23a~23f)、电子元件2的元件安装位置M及搭载角度θ。
在步骤S22中,作为吸附对象的电子元件2由规定的搭载头23吸附并取出。而且,利用元件相机60(参照图2)对电子元件2进行拍摄,取得电子元件2的吸附位置偏移等。
接着,在步骤S23中,基于第一误差表格7a(参照图6)及第二误差表格7b(参照图8),校正基于搭载头23的安装位置。如上述那样,从第一误差表格7a,取得(或通过插值法算出)与减去偏置间隔而得到的位置坐标Ph对应的第一误差数据ΔC1。而且,从第二误差表格7b取得(或通过插值法算出)电子元件2的元件安装位置M及搭载角度θ所对应的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)。根据这些第一误差数据ΔC1及第二误差数据ΔC2的ΔH,如上述那样,算出用于将搭载头23定位于元件安装位置M的校正值。另外,在由元件相机60对电子元件2进行拍摄结果发现存在吸附电子元件2时的位置偏移、角度偏移时,这些校正量也通过第二误差数据ΔC2的Δα反映,并算出最终的校正后的安装位置。
接着,在步骤S24中,使头单元20移动到在步骤S23中求出的校正后的安装位置。即,以成为向X轴及Y轴的各编码器输出值加入所算出的校正量而得到的校正后的编码器输出值的方式,驱动伺服电动机32(X轴)及伺服电动机42(Y轴)。并且,在步骤S25中,通过搭载头23,将伺服电动机27(R轴)驱动成向搭载角度θ加入第二误差数据Δα所对应的校正量而得到的旋转角度之后,将电子元件2(参照图2)搭载于印刷基板1(参照图2)上的元件安装位置M。另外,严格来说,加入了上述校正量的结果是,搭载头23向印刷基板1的搭载位置(下降至印刷基板1的搭载头23向印刷基板1的触达点)成为元件安装位置M。
并且,在步骤S26中,判断在基板生产程序中是否残留有未安装(未执行)的元件搭载数据。在步骤S26中判断为搭载数据残留(“否”判定)时,返回到步骤S21,之后反复进行步骤S21~S25的处理。而且,在步骤S26中判断为未安装的搭载数据不存在(全部安装完)(“是”判定)时,结束本控制。
在第一实施方式中,如上述那样,运算处理部71构成为,对应多个位置坐标(P11~Pmn)取得使基板相机22向目标位置坐标P(P11~Pmn)移动时的基板相机22的第一误差数据ΔC1而生成第一误差表格7a,在目标位置坐标P,对应多个位置坐标(P11~Pmn)取得移动了基板相机22与搭载头23之间的偏置间隔时的搭载头23的第二误差数据ΔC2(水平方向的位置偏移ΔH、旋转方向的位置偏移Δα)而生成第二误差表格7b,基于第一误差表格7a及第二误差表格7b,向元件安装位置M移动时校正搭载头23的安装位置。由此,根据第一误差表格7a和由对应多个位置坐标P(P11~Pmn)的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)构成的第二误差表格7b,求出相对于元件安装位置M移动偏置间隔而得到的位置Ph所对应的第一误差数据ΔC1和元件安装位置M所对应的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα),使用该第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα),能够校正搭载头23的安装位置。其结果是,能够在考虑到头单元20中的搭载头23与基板相机22之间的间隔(偏置间隔L1~L6)和在安装时用于将电子元件2设为规定的搭载角度θ的搭载头23的旋转的基础上校正安装位置,因此能够更准确地校正安装位置。
另外,在第一实施方式中,对应多个位置坐标(P11~Pmn)取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)而生成第二误差表格7b,该第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)由使基板相机22从目标位置坐标P(P11~Pmn)移动偏置间隔而得到的位置Ph处的搭载头23相对于目标位置坐标P(P11~Pmn)的水平方向的位置偏移ΔH和在向位置Ph定位基板相机22的状态下利用搭载头23搭载电子元件2时的旋转方向的位置偏移Δα形成。然后,基于元件安装位置M和第一误差表格7a来求出使基板相机22向元件安装位置M移动时的第一误差数据ΔC1,基于该第一误差数据ΔC1,来校正使搭载头23向元件安装位置M移动时的水平方向的位置偏移。而且,基于元件安装位置M和第二误差表格7b,求出由使搭载头23向元件安装位置M移动时的搭载头23的水平方向的位置偏移ΔH及旋转方向的位置偏移Δα构成的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα),基于该第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα),追加校正向元件安装位置M搭载时的水平方向的位置偏移ΔH及旋转方向的位置偏移Δα。由此,能够校正基于头单元20的水平方向的倾斜和头单元20中的搭载头23与基板相机22之间的偏置间隔的、水平方向的位置偏移ΔH及旋转方向的位置偏移Δα,因此能够更准确地校正安装位置。
另外,在第一实施方式中,运算处理部71构成为,分别对于多个搭载头23,以对应的偏置间隔(L1~L6)取得对应多个位置坐标(P11~Pmn)及多个旋转角度(r=0°、90°、180°、270°)的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)而生成第二误差表格7b。由此,对于多个搭载头23,能够分别生成考虑搭载头23与基板相机22之间的偏置间隔和在安装时用于将电子元件2设为搭载角度θ的搭载头23的旋转而得到的第二误差表格7b。由此,能够使利用该第二误差表格7b而求出的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)更合理,能够分别更准确地校正各搭载头23的安装位置。
另外,在第一实施方式中,运算处理部71构成为,取得由基板相机22拍摄到的样板元件110的位置作为目标位置坐标P,在使基板相机22从目标位置坐标P移动偏置间隔(L1~L6)而得到的位置,利用元件相机60拍摄由搭载头23吸附的样板元件110,由此识别搭载头23相对于样板元件110的元件中心J的位置偏移而取得作为第二误差数据ΔH。并且,运算处理部71构成为,对应多个位置坐标(P11~Pmn)及多个旋转角度(r=0°、90°、180°、270°)来实施基于搭载头23的吸附和基于元件相机60的摄像,由此取得作为第二误差数据Δα,生成第二误差表格7b。由此,当生成第二误差表格7b时,通过进行基板相机22对样板元件110的摄像和元件相机60对吸附有该样板元件110的状态的摄像,能够容易地取得考虑偏置间隔的移动及搭载头23的旋转而得到的第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)。
另外,通常,搭载元件的位置偏移在进行了向印刷基板1的元件搭载之后使搭载头23从电子元件2分离时容易发生。因此,在生成第二误差表格7b时,例如在进行了样板元件搭载之后,在利用基板相机22拍摄所搭载的样板元件110来取得位置偏移的情况下,从搭载元件到进行拍摄的期间,样板元件110的位置容易偏移,第二误差数据ΔH的测定精度容易下降。相对于此,在第一实施方式中,在吸附有样板元件110的状态下通过元件相机60进行拍摄来取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα),因此能防止样板元件110的位置偏移的发生。因此,当生成第二误差表格7b时,能够高精度地取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)。
另外,在第一实施方式中,运算处理部71构成为,在向元件安装位置M移动时,从第一误差表格7a取得从元件安装位置移动偏置间隔(L1~L6)而得到的位置Ph所对应的第一误差数据ΔC1,并从第二误差表格7b取得在元件安装位置M的位置坐标且与搭载角度θ对应的第二误差数据ΔH,基于所取得的第一误差数据ΔC1、第二误差数据ΔH和搭载头23的偏置间隔,来校正搭载头23的安装位置。由此,通过基于将搭载头23配置于元件安装位置M时的基板相机22的位置坐标Ph所对应的第一误差数据ΔC1和元件安装位置M及搭载角度θ的第二误差数据ΔH,能够进行考虑偏置间隔的移动、向搭载角度θ的旋转引起的位置偏移而得到的高精度的安装位置校正。
另外,在第一实施方式中,运算处理部71构成为,在第二误差表格7b的生成之前进行第一误差表格7a的生成。并且,运算处理部71构成为,在对应多个位置坐标取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)来生成第二误差表格7b时,基于目标位置坐标P(P11~Pmn)和第一误差表格7a,校正使基板相机22向目标位置坐标P(P11~Pmn)移动时的水平方向的位置偏移。由此,在对应多个位置坐标来取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)时,通过使用了第一误差表格7a的校正,能够在不包含与第一误差数据ΔC1相当的误差的准确的位置取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)。其结果是,第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)的取得变得容易,因此能够容易地进行第二误差表格7b的生成。
(第二实施方式)
接下来,参照图1、图3、图11及图12,说明本发明的第二实施方式的表面安装机。在该第二实施方式中,与通过利用元件相机60拍摄所吸附的样板零品110来取得第二误差数据ΔH的上述第一实施方式不同,说明以通过利用基板相机22拍摄所搭载的样板元件110来取得第二误差数据ΔH的方式构成的例子。
另外,第二实施方式的表面安装机200(参照图1)的装置结构与上述第一实施方式相同,因此省略说明。表面安装机200是本发明的“电子元件安装装置”的一例。
说明第二实施方式的第二误差表格7b的生成方法。另外,关于第一误差表格7a,与上述第一实施方式同样地预先生成,并存储于存储部72(校正用数据存储部72b)。而且,以第一个搭载头23a(偏置间隔L1)的旋转角度0°的第二误差数据ΔH的取得为例进行说明。
首先,如图11(a)所示,运算处理部171(参照图3)在使基板相机22从目标位置坐标P11移动偏置间隔L1而得到的位置Ph,通过搭载头23a将样板元件110向印刷基板1(或样板基板)搭载。此时,不进行使用了第一误差表格7a的基板相机22的位置校正。因此,基板相机22的摄像中心Ch配置在相对于位置Ph偏移了的位置。此时,搭载头23a的位置H11(元件中心J)根据摄像中心Ch相对于位置Ph的位置偏移(相当于第一误差数据ΔCh(ΔC X11-L1、ΔCY11))和移动偏置间隔L1量而得到的位置坐标Ph处的搭载头23a的位置偏移(相当于第二误差数据ΔH)这双方的位置偏移,配置在相对于目标位置坐标P11偏移了的位置。运算处理部171是本发明的“控制部”的一例。
接下来,运算处理部171使基板相机22向目标位置坐标P11移动而拍摄样板元件110。此时也不进行使用了第一误差表格7a的基板相机22的位置校正。因此,如图11(b)所示,移动到目标位置坐标P11的基板相机22的摄像中心C配置在从目标位置坐标P11偏移了的位置。根据所得到的拍摄图像,取得样板元件110的元件中心J与摄像中心C之间的位置偏移D1。在此,目标位置坐标P11与摄像中心C之间的位置偏移D2是第一误差表格7a的第一误差数据ΔC1(ΔCX11、ΔCY11)。因此,基于D1和D2,取得目标位置坐标P11与元件中心J之间的位置偏移D3。
在此,从目标位置坐标P11移动偏置间隔L1而得到的位置Ph与摄像中心Ch之间的位置偏移ΔCh(ΔCX11-L1、ΔCY11)能够从第一误差表格7a取得(或通过插值法算出)。若向摄像中心Ch加算位置偏移(第一误差数据)ΔCh,则摄像中心Ch与位置Ph一致,此时的搭载头23a的位置如图11(c)所示为Hh。
位置Hh与位置H11之间的间隔与位置偏移ΔCh一致,如图11(d)所示,基于位置偏移ΔCh和位置偏移D3,能够取得位置Hh与目标位置坐标P11之间的位置偏移D4。该位置偏移D4为目标位置坐标P11处的第二误差数据ΔH(ΔHX11(0)、ΔHY11(0))。
从图11(d)明确可知,从使用第一误差数据ΔC1(ΔCX11-L1、ΔCY11)向位置Ph配置基板相机22的状态(搭载头23a的位置Hh)开始,若进一步使用第二误差数据ΔH(ΔHX11(0)、ΔHY11(0))来校正基板相机22的位置,则能够准确地将搭载头23a配置于元件安装位置M(P11)。
运算处理部171构成为,使用上述的方法,对应多个目标位置坐标P11~Pmn及多个旋转角度(r=0°、90°、180°、270°)来实施基于搭载头23(23a~23f)的搭载和基于基板相机22的摄像,由此生成第二误差表格7b。
接下来,参照图12,说明第二实施方式的表面安装机200的生成第二误差表格7b时的运算处理部171的控制处理。与上述第一实施方式同样地,在此,说明从第一个搭载头23a起并从旋转角度0°起依次取得第二误差数据ΔH的例子。
如图12所示,首先,在步骤S31中,使搭载头23a吸附样板元件110,在使基板相机22从任意的(第一点的)目标位置坐标P11沿着X方向移动偏置间隔L1而得到的位置Ph,进行元件搭载。此时,如上述那样不进行使用了第一误差表格7a的基板相机22的位置校正。另外,在使搭载头23a吸附了样板元件110的状态下,搭载头23a中心与样板元件110一致,且旋转方向也为规定的角度。
接着,在步骤S32中,不进行使用了第一误差表格7a的基板相机22的位置校正而使基板相机22向目标位置坐标P11的上方移动,并利用基板相机22对在步骤S31中搭载的样板元件110进行拍摄。
在步骤S33中,运算处理部171根据拍摄图像取得样板元件110的元件中心J与摄像中心C之间的位置偏移D1、样板元件110的角度变化Δα,基于位置偏移D1、第一误差表格7a的第一误差数据ΔC1(ΔCX11、ΔCY11)及ΔCh(ΔCX11-L1、ΔCY11),取得第二误差数据ΔC2(ΔH(ΔHX11(0)、ΔHY11(0))、Δα11(0))。
当取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)时,前进至步骤S34,判断对所有测定点(目标位置坐标P11~Pmn)的测定是否结束。在测定未全部结束时,前进至步骤S35。在步骤S35中,利用搭载头23a吸附已经搭载于目标位置坐标的样板元件110。此时,在使搭载头23a吸附有样板元件110的状态下,搭载头23a中心与样板元件110一致,且旋转方向也为规定的角度,因此在步骤S31中分别存储将样板元件110搭载于目标位置坐标时的搭载头23a的位置(X轴Y轴的各编码器上的位置)、搭载头23a的旋转角度,使用头单元20的X轴伺服电动机、Y轴伺服电动机及搭载头23a的R轴伺服电动机,使该位置再现。在吸附后,对于从测定点(P11)移动预先设定的规定量而得到的测定点(在这种情况下,例如为目标位置坐标P12),在使基板相机22沿着X方向移动偏置间隔L1而得到的位置Ph,进行元件搭载(不存在基于第一误差表格7a的校正)。然后,对下一测定点执行步骤S32及S33。由此,对所有测定点(目标位置坐标P11~Pmn)取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)。
以后的步骤S36~S40的处理与上述第一实施方式的步骤S7~S11相同,因此省略说明。如以上那样,进行第二实施方式的生成第二误差表格7b时的控制处理。
在第二实施方式中,如上述那样,运算处理部171构成为,在使基板相机22从目标位置坐标P(P11~Pmn)移动偏置间隔(L1~L6)而得到的位置通过搭载头23将样板元件110搭载于基板之后,使基板相机22向目标位置坐标移动而拍摄样板元件110,由此识别样板元件110的元件中心J相对于摄像中心C的位置偏移D1,基于位置偏移D1来取得第二误差数据ΔH,根据样板元件110的角度变化来取得第二误差数据Δα。并且,运算处理部171构成为,对应多个位置坐标P11~Pmn及多个旋转角度(0°、90°、180°、270°)来实施基于搭载头23的搭载和基于基板相机22的摄像,由此生成第二误差表格7b。由此,能够容易地取得考虑偏置间隔的移动而得到的第二误差数据ΔH。并且,通过反复进行对应多个旋转角度的搭载和基于基板相机22的摄像,能够容易地进行目标位置坐标P11~Pmn处的对应多个旋转角度的旋转引起的第二误差表格7b的生成。
第二实施方式的其他效果与上述第一实施方式相同。
(第三实施方式)
接下来,参照图1、图3、图13及图14,说明本发明的第三实施方式的表面安装机。在该第三实施方式中,与不存在基于第一误差表格7a的校正而通过利用基板相机22拍摄所搭载的样板元件110来取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)的上述第二实施方式不同,说明以进行基于第一误差表格7a的校正并通过利用基板相机22拍摄所搭载的样板元件110来取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)的方式构成的例子。
另外,由于第三实施方式的表面安装机300(参照图1)的装置结构与上述第一实施方式相同,因此省略说明。表面安装机300是本发明的“电子元件安装装置”的一例。
说明第三实施方式的第二误差表格7b的生成方法。
首先,如图13(a)所示,运算处理部271(参照图3)在使基板相机22从目标位置坐标P11移动偏置间隔L1而得到的位置Ph,通过搭载头23a将样板元件110向印刷基板1(或样板基板)搭载。此时,运算处理部271从第一误差表格7a取得(或通过插值法算出)第一误差数据ΔCh(ΔCX11-L1、ΔCY11),进行基板相机22的位置坐标的校正。其结果是,摄像中心Ch与位置Ph准确地一致。此时,搭载头23a的位置H11(元件中心J)根据偏置间隔L1量的移动后的位置Ph处的搭载头23a的位置偏移(第二误差数据ΔH),配置在相对于目标位置坐标P11偏移了的位置。运算处理部271是本发明的“控制部”的一例。
接着,运算处理部271使基板相机22向目标位置坐标P11移动而拍摄样板元件110。此时,运算处理部271也从第一误差表格7a取得第一误差数据ΔC1(ΔCX11、ΔCY11),由此进行基板相机22的位置坐标的校正。其结果是,摄像中心C如图13(b)所示,与目标位置坐标P11准确地一致。
并且,运算处理部271根据得到的拍摄图像,如图13(c)所示,取得样板元件110的元件中心J与摄像中心C之间的位置偏移D1。由此,运算处理部271取得所得到的位置偏移D1作为目标位置坐标P11处的第二误差数据ΔH(ΔHX11(0)、ΔHY11(0))。
从图13(c)明确可知,从使用第一误差数据ΔC1(ΔCX11-L1、ΔCY11)向位置Ph配置有基板相机22的状态(搭载头23a的位置H11)开始,若进一步使用第二误差数据ΔH(ΔHX11(0)、ΔHY11(0))校正基板相机22的位置,则能够将搭载头23a准确地配置于元件安装位置M(P11)。
并且,运算处理部271构成为,使用上述的方法,对应多个位置坐标P11~Pmn及多个旋转角度(0°、90°、180°、270°),实施基于搭载头23(23a~23f)的搭载和基于基板相机22的摄像,来生成第二误差表格7b。
接着,参照图14,说明第三实施方式的表面安装机300的生成第二误差表格7b时的运算处理部271的控制处理。与上述第一实施方式同样地,在此,说明从第一个搭载头23a起且从旋转角度r=0°起依次取得第二误差数据ΔH的例子。
如图14所示,首先,在步骤S51中,运算处理部271使搭载头23a吸附样板元件110,在使基板相机22从任意的(第一点的)目标位置坐标P11沿着X方向移动偏置间隔L1而得到的位置Ph,进行元件搭载。此时,通过进行使用了第一误差表格7a的基板相机22的位置校正,在基板相机22的摄像中心Ch位于位置Ph的状态下,进行元件搭载。
接着,在步骤S52中,运算处理部271进行使用了第一误差表格7a的基板相机22的位置校正,使基板相机22的摄像中心C向目标位置坐标P11移动,利用基板相机22拍摄在步骤S31中搭载的样板元件110。
在步骤S53中,运算处理部271根据拍摄图像取得样板元件110的元件中心J与摄像中心C之间的位置偏移D1,基于位置偏移D1,取得第二误差数据ΔH(ΔHX11(0)、ΔHY11(0))。而且,根据拍摄图像,基于样板元件110的角度变化,取得第二误差数据Δα(Δα11(0))。
当取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)时,前进至步骤S54,判断对所有测定点(目标位置坐标P11~Pmn)的测定是否结束。在测定未全部结束时,前进至步骤S55。在步骤S55中,对于从测定点(目标位置坐标P11)移动预先设定的规定量而得到的测定点(在这种情况下,例如为目标位置坐标P12),在使基板相机22沿着X方向移动偏置间隔L1而得到的位置Ph,进行元件搭载(存在基于第一误差表格7a的校正)。然后,对下一测定点执行步骤S52及S53。通过反复进行步骤S52~S55,对所有测定点(目标位置坐标P11~Pmn)取得第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)。
以后的步骤S56~S60的处理与上述第二实施方式的步骤S36~S40相同,因此省略说明。如以上那样,进行第三实施方式的生成第二误差表格7b时的控制处理。
在第三实施方式中,也与上述第二实施方式同样地,能够容易地取得考虑偏置间隔的移动而得到的第二误差数据ΔH。并且,通过反复进行对应多个旋转角度的搭载和基于基板相机22的摄像,能够容易地进行目标位置坐标P11~Pmn处的对应多个旋转角度(0°、90°、180°、270°)的旋转引起的第二误差表格7b的生成。
第三实施方式的其他效果与上述第一实施方式相同。
另外,应认为本次公开的实施方式所有方面为例示而非限制。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求书表示,而且包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
例如,在上述第一~第三实施方式中,示出了本发明适用于使将多个(六个)搭载头23沿着X轴方向配置成一列的头单元20移动的情况的例子,但本发明不限于此。例如,本发明也可以适用于使具备呈圆环状地配置于头单元的下表面侧的多个搭载头23的旋转型头单元移动的情况。另外,在旋转型头单元中,使配置成圆环状的搭载头23在头单元的下表面侧沿着水平方向循环移动来变更各个搭载头23的作业位置。在这种情况下,只要考虑基板相机22与各个搭载头23之间的偏置间隔及搭载头的旋转角度来生成第二误差表格即可。
另外,在上述第一~第三实施方式中,示出了在头单元设有六个搭载头的结构的例子,但本发明不限于此。搭载头的个数可以为任意。
另外,在上述第一~第三实施方式中,通过利用基板相机22拍摄设于基台5上的至少为两处例如六处基准标记50a~50f来生成第一误差表格7a,但第一误差表格7a也可以使用图5所示的玻璃制的定位板105来生成。
在该定位板105的表面,沿着彼此正交的方向(X轴及Y轴方向)印刷有m行n列的呈格子状的多个(m×n个)基准标记R(R11~Rmn)。首先,取代印刷基板1而将定位板105载置于输送机部11并固定于规定的位置之后,使头单元20移动,使用基板相机22(参照图2)依次拍摄各个基准标记R(R11~Rmn)。
根据得到的图像,求出距拍摄到的基准标记R的偏移量。列举具体例子进行说明,例如,驱动支撑部30(X轴)及移动机构部40(Y轴)而使基板相机22的摄像中心C移动到控制程序上的基准标记R11的坐标P11(X11、Y11)。此时,求出基板相机22的摄像中心C相对于基准标记尺R11的坐标P11(X11、Y11)的偏移量作为拍摄图像中的摄像中心C与基准标记R11之间的距离(ΔC X11、ΔCY11)。由此,取得目标位置坐标P11(第一个基准标记R11的坐标)中的第一误差数据ΔC1。通过向目标编码器输出值(控制程序上的坐标P11(X11、Y11)所对应的编码器输出值)加入该第一误差数据ΔC1(ΔCX11、ΔCY11),能够使基板相机22准确地向坐标P11(X11、Y11)移动。
对呈格子状的多个(m×n个)基准标记R(R11~Rmn)依次进行这种第一误差数据(校正量)的计算。由此,如图6所示,生成由m×n个第一误差数据ΔC1构成的m行n列的矩阵状的第一误差表格7a。另外,关于各基准标记R11~Rmn之间的位置坐标,根据与该位置坐标相邻的几个基准标记R所对应的第一误差数据ΔC1,能够使用公知的插值法算出校正量。由此,能够将基板相机22准确地定位于任意的位置坐标。
另外,作为上述第一~第三实施方式的变形例,示出了使用玻璃制的定位板105来取得m行n列的格子状的测定点(目标坐标位置)处的第一误差数据ΔC1及第二误差数据ΔC2(ΔH、Δα)而生成第一误差表格及第二误差表格的例子,但本发明不限于此。在本发明中,例如,也可以仅取得关于X轴及Y轴的各轴的误差数据。即,关于X轴,仅在图5(图7)的一行(P11~P1n)的测定点取得误差数据,对于Y轴,仅在图5(图7)的一列(P11~Pm1)的测定点取得误差数据。此时,误差表格成为关于X轴包含一行n列的n个误差数据和关于Y轴包含m行一列的m个误差数据的表格。在这种情况下,通过对于X轴坐标的误差数据与对于Y轴坐标的误差数据的合成而也能够取得任意的位置坐标的校正值,而且能够减少误差数据的测定点数,因此能够实现第一及第二误差表格的生成处理时间的缩短、误差表格的数据量的缩小。
此外,在m行n列的格子状的测定点(目标坐标位置)取得第一误差数据ΔC1及第二误差数据ΔC2中的ΔH,根据这些误差数据,可以生成X轴(一行n列的n个误差数据)及Y轴(m行×一列的m个的误差数据)的两个轴的量的误差表格。在这种情况下,例如关于X轴的第一列的误差数据,取得第一列的m个测定点(P11~Pm1)的平均值,分别根据各列的平均值来生成X轴的n列(n个)误差数据。Y轴也同样地,根据各行的平均值来生成m行(m个)误差数据。误差表格成为关于X轴包含一行n列的n个误差数据和关于Y轴包含m行一列的m个误差数据的表格。在这种情况下,能够将误差表格所包含的各误差数据设为多次测定的平均值,因此与单纯地仅进行两个轴的量的测定的情况相比,能够提高误差数据的精度。
另外,在上述第一~第三实施方式中,说明了生成第二误差表格时的格子状的测定点也为m行n列的情况,但本发明不限于此。只要是测定点的个数为算出印刷基板上的任意的位置坐标的校正值所需的充分的个数的测定点即可。
另外,在上述第一~第三实施方式中,示出了对于各搭载头23分别以四个角度(r=0°、90°、180°、270°)取得第二误差数据ΔH而生成第二误差表格7b的例子,但本发明不限于此。在本发明中,可以以两个角度(0°、180°)或三个角度(0°、120°、240°)等的四个角度以外的其他多个角度来生成第二误差表格。
另外,在上述第一~第三实施方式中,作为使头单元20沿着X轴方向、Y轴方向移动且使搭载头23沿着Z轴方向移动的装置,分别使用了由滚珠丝杠轴、滚珠螺母、对滚珠丝杠轴进行旋转驱动的伺服电动机、检测电动机的旋转量的编码器构成的驱动装置。然而,也可以取代该类型的各驱动装置而分别使用线性电动机。在线性电动机的情况下,设于动子侧的位置传感器读取设于定子侧的直线尺的位置,由此与编码器同样地检测动子的位置。在线性电动机的情况下,发生定子侧的伸长、引导动子的带盘的波动,安装有动子的头单元沿着水平方向发生位置偏移,在头单元发生倾斜,因此使用第一误差表格和第二误差表格,能够在正确的规定的水平方向位置且正确的规定的安装方向即正确的安装位置将电子元件2向基板搭载。
另外,在上述第一~第三实施方式中,记载了在头单元20设有多个搭载头23的情况,但是在能够基本忽略搭载头23的旋转中心轴的振摆回转的情况下,也可以是,在设有一个或多个搭载头的情况下,对应于一个或多个搭载头,根据利用基板相机22拍摄多个目标位置坐标而得到的第一误差表格及与搭载头23的旋转中心轴相对于Z轴是否倾斜无关地对在多个位置坐标而搭载头23的角度仅为0°时所安装或吸附的元件进行拍摄得到的仅由第二误差数据ΔH构成的第二误差表格,将对应的搭载头以规定的目标元件角度搭载于规定的目标安装位置时,求出规定的目标安装位置所对应的第一误差数据ΔC1和第二误差数据ΔH,并基于这些第一误差数据ΔC1和第二误差数据ΔH,根据一个或多个搭载头来校正安装位置(元件中心位置)。由此,能够消除包括搭载头的旋转中心轴相对于Z轴的倾斜引起的水平方向的位置偏移在内的、至少由头单元20的倾斜引起的位置偏移。尤其是在基板相机与搭载头之间的偏置间隔大时,头单元的水平方向的倾斜引起的电子元件相对于目标安装位置的水平方向的位置偏移也变大,因此对于要求水平方向上的安装位置精度高的电子元件,至少校正水平方向的位置偏移即可。另外,在能够基本忽略搭载头23的旋转中心轴的振摆回转的情况下,无论搭载头23的角度如何,与规定的目标安装位置对应的第二误差数据ΔH都不变化。
同样地,在能够基本忽略搭载头23的旋转中心轴的振摆回转的情况下,在头单元20设有一个或多个搭载头的情况下,对应于一个或多个搭载头,仅求出第一误差数据ΔC1及与搭载头23的旋转中心轴相对于Z轴是否倾斜无关地对在多个位置坐标而搭载头23的角度仅为0°时所安装或吸附的元件进行拍摄所得到的第二误差数据Δα,对应于一个或多个搭载头,基于第一误差数据ΔC1来校正元件中心位置,并基于第二误差数据Δα来校正安装时的搭载头23的旋转角度。由此能够消除至少由头单元20的倾斜引起的电子元件2相对于目标安装角度的安装角度的位置偏移。
另外,也可以是,在多个位置坐标求出搭载头23的多个角度的第二误差数据ΔH来生成第二误差表格,对应于一个或多个搭载头,基于根据目标元件搭载位置从第一误差表格求出的第一误差数据ΔC1来校正元件中心位置,并基于根据目标元件搭载位置和安装时的搭载头23的旋转角度从第二误差表格求出的第二误差数据ΔH来校正安装时的搭载头23的水平方向的位置偏移。由此,不仅能够消除此头单元20的倾斜,而且也能够消除与搭载头23的旋转中心轴相对于Z轴的倾斜无关而发生的、搭载头23的旋转中心轴的振摆回转引起的电子元件2的水平方向的位置偏移。
另外,也可以是,在多个位置坐标求出搭载头23的多个角度的第二误差数据Δα来生成第二误差表格,对应于一个或多个搭载头,基于根据目标元件搭载位置从第一误差表格求出的第一误差数据ΔC1来校正元件中心位置,并基于根据目标元件搭载位置和安装时的搭载头23的旋转角度从第二误差表格求出的第二误差数据Δα来校正安装时的搭载头23的旋转角度。由此,不仅能够消除头单元20的倾斜,还能够消除由于搭载头23的旋转中心轴相对于Z轴的倾斜、甚至搭载头23的旋转中心轴的振摆回转而基于安装时的搭载头23的旋转角度发生的电子元件2相对于目标安装角度的安装角度的位置偏移。
Claims (10)
1.一种电子元件安装装置,其中,
具备:
头单元,包括第一摄像部和相对于所述第一摄像部分离规定的偏置间隔而配置的搭载头;及
控制部,进行如下控制:使所述头单元在水平面内移动,并且使所述搭载头旋转,使所述搭载头向元件安装位置移动,
所述控制部构成为,
对应多个位置坐标,取得使所述第一摄像部向目标位置坐标移动时的所述第一摄像部的位置偏移引起的第一误差数据,生成第一误差数据组,
对应多个位置坐标,取得第二误差数据,生成第二误差数据组,所述第二误差数据包括在使所述第一摄像部从所述目标位置坐标移动了所述第一摄像部与所述搭载头之间的偏置间隔时的所述搭载头相对于所述目标位置坐标的水平方向的位置偏移和通过所述搭载头搭载电子元件时的所述搭载头的旋转方向的位置偏移,
基于安装目标位置坐标和所述第一误差数据组,校正使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动时的水平方向的位置偏移,
并且,基于所述安装目标位置坐标和所述第二误差数据组,追加校正使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动时的所述搭载头的水平方向的位置偏移和旋转方向的位置偏移,
所述搭载头的旋转方向的位置偏移的第二误差数据是由所述搭载头在水平面内呈顺时针或逆时针倾斜而引起的所述搭载头的位置偏移,
所述控制部构成为,对于搭载电子元件的搭载角度,追加校正包括电子元件的吸附时的角度偏移和所述搭载头的旋转方向的偏移这两方的旋转方向的位置偏移。
2.根据权利要求1所述的电子元件安装装置,其中,
所述第二误差数据包括如下位置偏移:使所述第一摄像部从所述目标位置坐标移动了所述第一摄像部与所述搭载头之间的偏置间隔时的所述搭载头相对于所述目标位置坐标的水平方向的位置偏移;在使所述第一摄像部从所述目标位置坐标移动所述偏置间隔而得到的位置,在基板上通过所述搭载头将电子元件向目标方向位置搭载时的旋转方向的位置偏移,
所述控制部构成为,
基于所述安装目标位置坐标和所述第一误差数据组,求出使所述第一摄像部向所述安装目标位置坐标移动时的第一误差数据,基于该第一误差数据,校正使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动时的水平方向的位置偏移,
并且,基于所述安装目标位置坐标和所述第二误差数据组,求出使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动时的所述第二误差数据,基于该第二误差数据,追加校正使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动时的所述水平方向的位置偏移和所述旋转方向的位置偏移。
3.根据权利要求1所述的电子元件安装装置,其中,
所述控制部构成为,对应多个位置坐标及多个旋转角度,取得所述第二误差数据,生成所述第二误差数据组,
所述控制部构成为,基于所述安装目标位置坐标、规定的旋转角度和所述第二误差数据组,求出使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动并且将所述搭载头设为所述规定的旋转角度时的所述第二误差数据,并基于求出的所述第二误差数据,追加校正以规定的所述旋转角度使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动时的位置偏移。
4.根据权利要求1所述的电子元件安装装置,其中,
所述头单元包括相对于所述第一摄像部的所述偏置间隔不同的多个所述搭载头,
所述控制部构成为,对于多个所述搭载头,分别生成所述第二误差数据组。
5.根据权利要求1所述的电子元件安装装置,其中,
还具备用于对由所述搭载头吸附的电子元件进行拍摄的第二摄像部,
所述控制部构成为,
取得通过所述第一摄像部拍摄的样板元件的位置作为所述目标位置坐标,
在使所述第一摄像部从所述目标位置坐标移动所述偏置间隔而得到的位置,通过所述第二摄像部拍摄由所述搭载头吸附的所述样板元件,由此识别所述搭载头相对于所述样板元件的中心位置的水平方向的位置偏移和所述搭载头的旋转方向的位置偏移,并取得作为所述第二误差数据,
所述控制部构成为,对应多个位置坐标,实施所述搭载头对所述样板元件的吸附和所述第二摄像部对所吸附的所述样板元件的所述拍摄,由此生成所述第二误差数据组。
6.根据权利要求5所述的电子元件安装装置,其中,
所述控制部构成为,对应多个位置坐标及多个旋转角度,取得所述第二误差数据,生成所述第二误差数据组,
所述控制部构成为,基于所述安装目标位置坐标、规定的所述旋转角度和所述第二误差数据组,求出使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动并且将所述搭载头设为规定的旋转角度时的所述第二误差数据,并基于求出的所述第二误差数据,追加校正以规定的所述旋转角度使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动时的位置偏移。
7.根据权利要求1所述的电子元件安装装置,其中,
所述控制部构成为,在使所述第一摄像部从所述目标位置坐标移动所述偏置间隔而得到的位置,通过所述搭载头将电子元件或样板元件搭载于基板之后,使所述第一摄像部移动到所述目标位置坐标而拍摄所述电子元件或样板元件,由此识别所述电子元件或样板元件的中心位置相对于摄像中心的水平方向的位置偏移和所述搭载头的旋转方向的位置偏移,并基于得到的所述位置偏移来取得第二误差数据,
所述控制部构成为,对应多个位置坐标,实施基于所述搭载头的搭载和基于所述第一摄像部的摄像,由此生成所述第二误差数据组。
8.根据权利要求7所述的电子元件安装装置,其中,
所述控制部构成为,对应多个位置坐标及多个旋转角度,取得所述第二误差数据,生成所述第二误差数据组,
所述控制部构成为,基于所述安装目标位置坐标、规定的所述旋转角度和所述第二误差数据组,求出使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动并且将所述搭载头设为规定的旋转角度时的所述第二误差数据,并基于求出的所述第二误差数据,追加校正以规定的所述旋转角度使所述搭载头向所述安装目标位置坐标移动时的位置偏移。
9.根据权利要求1所述的电子元件安装装置,其中,
所述控制部构成为,在所述第二误差数据组的生成之前,进行所述第一误差数据组的生成,
所述控制部构成为,在对应多个位置坐标取得第二误差数据而生成第二误差数据组时,基于目标位置坐标和所述第一误差数据组,校正使所述第一摄像部向所述目标位置坐标移动时的水平方向的位置偏移。
10.一种电子元件安装装置的安装位置校正数据生成方法,所述电子元件安装装置具备头单元,该头单元包括摄像部和相对于所述摄像部分离规定的偏置间隔而配置的搭载头,使所述头单元在水平面内移动,并且使所述搭载头旋转,使所述搭载头向元件安装位置移动,
所述电子元件安装装置的安装位置校正数据生成方法具备如下步骤:
对应多个位置坐标,取得使所述摄像部向目标位置坐标移动时的所述摄像部的位置偏移引起的第一误差数据,生成第一误差数据组;
对应多个位置坐标,取得第二误差数据,生成第二误差数据组,所述第二误差数据包括在使所述摄像部从所述目标位置坐标移动了所述摄像部与所述搭载头之间的偏置间隔时的所述搭载头相对于所述目标位置坐标的水平方向的位置偏移和通过所述搭载头搭载电子元件时的所述搭载头的旋转方向的位置偏移;
基于所述第一误差数据组及所述第二误差数据组,生成向元件安装位置移动时的所述搭载头的安装位置校正数据,
所述电子元件安装装置的安装位置校正数据生成方法中,
所述搭载头的旋转方向的位置偏移的第二误差数据是由所述搭载头在水平面内呈顺时针或逆时针倾斜而引起的所述搭载头的位置偏移,
对于搭载电子元件的搭载角度,追加校正包括电子元件的吸附时的角度偏移和所述搭载头的旋转方向的偏移这两方的旋转方向的位置偏移。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-197777 | 2012-09-07 | ||
JP2012197777A JP5996979B2 (ja) | 2012-09-07 | 2012-09-07 | 電子部品実装装置および実装位置補正データ作成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103687468A CN103687468A (zh) | 2014-03-26 |
CN103687468B true CN103687468B (zh) | 2017-04-26 |
Family
ID=50323318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310406877.6A Active CN103687468B (zh) | 2012-09-07 | 2013-09-09 | 电子元件安装装置及安装位置校正数据生成方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5996979B2 (zh) |
KR (1) | KR101472434B1 (zh) |
CN (1) | CN103687468B (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6403434B2 (ja) * | 2014-05-28 | 2018-10-10 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装方法および部品実装装置 |
JP6627077B2 (ja) * | 2016-03-04 | 2020-01-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 制御データのキャリブレーション方法及び部品実装装置 |
WO2017187527A1 (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 富士機械製造株式会社 | 対基板作業機 |
WO2018163683A1 (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-13 | ヤマハ発動機株式会社 | 撮像システム |
TWI684235B (zh) * | 2017-07-12 | 2020-02-01 | 日商新川股份有限公司 | 相對於第二物體來定位第一物體的裝置和方法 |
CN114786461A (zh) * | 2017-11-21 | 2022-07-22 | 哈里斯股份有限公司 | 电子元器件安装装置及电子装置的制造方法 |
JP6932238B2 (ja) * | 2018-03-13 | 2021-09-08 | 株式会社Fuji | 実装装置及び実装方法 |
CN111788878B (zh) * | 2018-03-23 | 2021-09-21 | 株式会社富士 | 元件安装装置 |
CH715039A2 (de) * | 2018-05-28 | 2019-11-29 | Besi Switzerland Ag | Verfahren zur Kalibrierung einer Bauelemente-Montagevorrichtung. |
JP7291586B2 (ja) * | 2019-09-19 | 2023-06-15 | ファスフォードテクノロジ株式会社 | ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法 |
TWI775198B (zh) * | 2019-12-17 | 2022-08-21 | 日商新川股份有限公司 | 半導體裝置的製造裝置以及半導體裝置的製造方法 |
JP7425693B2 (ja) | 2020-07-22 | 2024-01-31 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装機 |
CN117641882B (zh) * | 2024-01-25 | 2024-04-02 | 合肥安迅精密技术有限公司 | 基于机器视觉的贴装误差实时校正方法及系统 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4416899B2 (ja) * | 2000-03-01 | 2010-02-17 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品の実装位置補正方法および表面実装機 |
JP2004186308A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品実装装置及び方法 |
JP4408682B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2010-02-03 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | 電子部品装着装置 |
JP2006041260A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Juki Corp | 電子部品搭載装置のノズル位置補正方法 |
JP4494922B2 (ja) * | 2004-10-07 | 2010-06-30 | Juki株式会社 | 電子部品実装装置の搭載誤差検出方法及び装置 |
JP5301329B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-09-25 | Juki株式会社 | 電子部品の実装方法 |
JP4824739B2 (ja) * | 2008-12-04 | 2011-11-30 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装装置および部品実装方法 |
-
2012
- 2012-09-07 JP JP2012197777A patent/JP5996979B2/ja active Active
-
2013
- 2013-08-28 KR KR1020130102160A patent/KR101472434B1/ko active IP Right Grant
- 2013-09-09 CN CN201310406877.6A patent/CN103687468B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5996979B2 (ja) | 2016-09-21 |
CN103687468A (zh) | 2014-03-26 |
JP2014053493A (ja) | 2014-03-20 |
KR20140032888A (ko) | 2014-03-17 |
KR101472434B1 (ko) | 2014-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103687468B (zh) | 电子元件安装装置及安装位置校正数据生成方法 | |
US5086556A (en) | Electronic component mounting apparatus | |
JP5918622B2 (ja) | 部品または基板の作業装置および部品実装装置 | |
JP5852505B2 (ja) | 部品または基板の作業装置および部品実装装置 | |
US20080250636A1 (en) | Component Mounting Method and Apparatus | |
CN106985520A (zh) | 虚拟平面 | |
JP6012742B2 (ja) | 作業装置 | |
CN105359638B (zh) | 元件保持状态检测方法及元件安装装置 | |
JP2008205424A (ja) | 部品実装方法及び装置 | |
US20090252400A1 (en) | Method for mounting electronic component | |
CN105532083B (zh) | 元件安装装置 | |
JP6889778B2 (ja) | 部品実装装置 | |
JP4416899B2 (ja) | 部品の実装位置補正方法および表面実装機 | |
JP4616694B2 (ja) | 部品実装装置 | |
CN100566538C (zh) | 部件数据生成装置及具有该装置的电子部件安装装置 | |
CN101587829A (zh) | 表面安装装置 | |
CN104396361B (zh) | 带进给器和带进给器齿轮单元 | |
JP2004288824A (ja) | 電子部品装着装置のキャリブレーション法及びその方法を用いた装置 | |
JP2008166410A (ja) | 位置決め較正方法及びそれを適用した実装装置 | |
JP3286105B2 (ja) | 実装機の装着位置補正方法 | |
US20130097835A1 (en) | Method for placing a component on a substrate | |
JP2008004626A (ja) | 電子部品実装方法 | |
JPH0738300A (ja) | 実装機におけるノズル偏心補正方法 | |
JP2503899B2 (ja) | Ic搭載装置 | |
JP2005243668A (ja) | 部品実装方法及びその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |