CN108605432B - 表面安装机、识别误差校正方法 - Google Patents

Abstract

向印刷基板安装电子元件的表面安装机(1)具备：基座(10)；安装部(60)，能够相对于所述基座(10)而在平面方向上移动，将电子元件安装到印刷基板；相机(90)，设于所述基座(19)和所述安装部(60)中的任一方的部件上；标记(67)，设于所述基座(10)和所述安装部(60)中的另一方的部件上；及控制部(150)，所述控制部(150)进行：标记识别处理，在所述相机的视野内的多个位置处拍摄所述标记(67)而进行图像识别；校正值计算处理，根据通过所述标记识别处理而取得的各识别位置处的所述标记(67)的识别结果，计算校正各识别位置处的识别误差的校正值；安装关联元件识别处理，用所述相机(90)拍摄所述印刷基板或电子元件而进行图像识别；及校正处理，基于所述校正值来校正所述印刷基板或电子元件的识别结果。

Description

表面安装机、识别误差校正方法

技术领域

本说明书中公开的技术涉及一种提高相机的识别精度的技术。

背景技术

以往，在表面安装机中，为了对附加于由安装头吸附保持着的电子元件、印刷基板上的基准标记进行图像识别，搭载有相机。

在下述所示的专利文献1中，公开一种抑制由于相机的像素速率因温度变化而发生变化而产生的搭载位置的偏移的技术。具体来说，在发生了温度变化时，使相机移动到对焦位置，对此时的对焦位置进行计测。然后，通过计算与作为基准的对焦位置之差，更新像素速率，从而抑制由于像素速率因温度变化而发生变化而产生的电子元件的搭载位置的偏移。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－165892号

发明内容

发明所要解决的课题

但是，相机的识别误差有时根据识别位置而不同。这是由于透镜、反射镜的变形等原因引起的，通常，与相机的中心部分相比，在远离中心的部分，识别误差变大。为了提高相机的识别精度，抑制相机的取决于识别位置的识别误差为优选。

在本说明书中公开的技术是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，抑制相机的取决于识别位置的识别误差，提高相机的识别精度，从而提高电子元件相对于印刷基板的搭载精度。

用于解决课题的技术方案

本说明书中公开的表面安装机是向印刷基板安装电子元件的表面安装机，具备：基座；安装部，能够相对于所述基座在平面方向上移动，将电子元件安装于印刷基板；相机，设于所述基座和所述安装部中的任一方的部件上；标记，设于所述基座和所述安装部中的另一方的部件上；及控制部，所述控制部进行：标记识别处理，在所述相机的视野内的多个位置处拍摄所述标记而进行图像识别；校正值计算处理，根据通过所述标记识别处理而取得的识别结果，计算对各识别位置处的识别误差进行校正的校正值；安装关联元件识别处理，用所述相机拍摄所述印刷基板或电子元件而进行图像识别；及校正处理，基于所述校正值来校正所述印刷基板或电子元件的识别结果。

此外，识别位置是指相机的摄像面(像面)上的图像位置。

在该结构中，通过抑制相机的取决于识别位置的识别误差而提高相机的识别精度，能够提高电子元件的相对于印刷基板的搭载精度。

作为在本说明书中公开的表面安装机的一个实施方式，以下的结构为优选。

所述控制部进行：更新用标记识别处理，在从由所述相机实施的上次的标记识别时起经过了预定时间的情况下，用所述相机再次拍摄所述标记而进行图像识别；及校正值更新处理，基于通过所述更新用标记识别处理而取得的所述标记的识别结果，更新各识别位置的所述校正值。这样一来，能够抑制由于温度变化而引起的元件识别相机的识别误差。

另外，所述相机是具备一维图像传感器的线阵传感器相机，在所述更新用标记识别处理中，在所述线阵传感器相机的视野内的多个点处拍摄所述标记而进行图像识别，在所述校正值更新处理中，基于通过所述标记更新用识别处理而取得的所述多个点处的识别结果和更新前的所述校正值，计算对各识别位置的、基于更新前的校正值校正后的识别误差进行近似的近似直线，基于所算出的近似直线和更新前的所述校正值，更新各识别位置的所述校正值。这样一来，较少的计测点即可，因此能够在短时间内进行更新校正数据的处理。

另外，所述标记设于所述安装部，所述相机设于所述基座，所述相机是对保持于所述安装部的电子元件进行拍摄的元件识别相机。通过该结构，能够利用安装部来使标记移动至相机的位置。

另外，在将沿着所述线阵传感器相机的线的方向定义为Y轴方向、将与Y轴方向正交的方向定义为X轴方向时，所述安装部在所述标记的Y轴方向两侧具备2列沿X轴方向排列的多个安装头，在所述更新用标记识别处理中，在所述视野中心以及从所述视野中心沿所述Y轴方向离开预定距离的2个拍摄位置这3点处识别所述标记，从所述视野中心至所述拍摄位置的Y轴方向上的距离与从所述安装部的中心线至所述安装头的Y轴方向上的距离相等。通过该结构，能够在与识别误差的计测点相同的位置处识别电子元件，所以，能够抑制电子元件的识别误差。

发明效果

根据本说明书中公开的技术，通过抑制相机的取决于识别位置的识别误差而提高相机的识别精度，能够提高电子元件相对于印刷基板的搭载精度。

附图说明

图1是在实施方式1中应用的表面安装机的俯视图。

图2是示出头单元的支承结构的图。

图3是元件识别相机的俯视图。

图4是元件识别相机的垂直剖视图。

图5是示出表面安装机的电气结构的框图。

图6是示出由元件识别相机实施的电子元件的识别方法的图。

图7是示出相机的成像作用的光路图。

图8是识别误差的说明图。

图9是示出校正数据的图。

图10是示出校正数据的制作流程的流程图。

图11是示出电子元件的安装流程的流程图。

图12是示出元件识别相机的识别误差(校正前)的图。

图13是示出元件识别相机的识别误差(校正后)的图。

图14是在实施方式2中示出元件识别相机的识别误差(温度变化时)的图。

图15是示出识别误差的近似直线的图。

图16是示出3点处的标记的计测流程的图。

图17是示出更新前的校正值、近似直线的角度与最新的校正值的关系的图。

图18是示出校正数据的图。

图19是示出应用更新前和更新后的校正值时的元件识别相机的识别误差的图。

图20是对更新前后的校正值的大小进行比较的图。

图21是示出校正值的定期更新处理的流程的流程图。

具体实施方式

＜实施方式1＞

1.表面安装机的整体结构

如图1所示，表面安装机1具备基座11、搬运印刷基板P的搬运输送机20、头单元60以及使头单元60沿平面方向(X轴－Y轴方向)在基座11上移动的驱动装置30。此外，在以下说明中，将基座11的长边方向(图1的左右方向)称为X轴方向，将基座11的纵深方向(图1的上下方向)设为Y轴方向，将图2的上下方向设为Z方向。另外，头单元60相当于本发明的“安装部”。此外，在本说明书中，“安装”意味着“向印刷基板上搭载电子元件”。

搬运输送机20被配置于基座11的中央。搬运输送机20具备在X轴方向上循环驱动的一对输送带21，利用与带间的摩擦，在X轴方向上对输送带21上的印刷基板P进行搬运。

在本实施方式中，图1所示的左侧是入口，印刷基板P从图1所示的左侧通过输送机20而被搬入到设备内。所搬入的印刷基板P由输送机20运送至基座中央的作业位置，在那里停止。

另一方面，在基座11上，以围绕作业位置的周围的方式，设置有4处的元件供给部13。在这些各元件供给部13上以横向排列状而大量设置供给电子元件B的供料器80。此外，电子元件B、印刷基板P是安装关联元件的一个例子。

然后，构成为在作业位置处，利用搭载于头单元60的安装头63来进行将通过上述供料器80供给的电子元件B安装到印刷基板P上的安装处理，并且，之后，完成了安装处理的印刷基板P通过输送机20而向图1中的右方向运送，并搬出到设备外。

驱动装置30大致由一对支承脚41、头支承体51、Y轴滚珠丝杠45、Y轴马达47、X轴滚珠丝杠55、X轴马达57构成。如果具体说明，则如图1所示，在基座11上设置有一对支承脚41。两支承脚41位于作业位置的两侧，同时在Y轴方向上笔直地延伸。

在两支承脚41处，将在Y轴方向上延伸的导轨42设置于支承脚上表面，并且，在使长边方向的两端部嵌合于上述左右的导轨42的同时，安装头支承体51。

另外，将在Y轴方向上延伸的Y轴滚珠丝杠45装配到右侧的支承脚41，进一步地，将滚珠螺母(未图示)螺纹接合于Y轴滚珠丝杠45。然后，将Y轴马达47附设于Y轴滚珠丝杠45。

当对Y轴马达47进行通电操作时，滚珠螺母沿着Y轴滚珠丝杠45进行进退，其结果是，固定于滚珠螺母的头支承体51、以及下述的头单元60沿着导轨42在Y轴方向上移动(Y轴伺服机构)。

头支承体51是在X轴方向上较长的形状。如图2所示，在头支承体51处，设置有在X轴方向上延伸的引导部件53，进一步地，将头单元60以沿着引导部件53的轴移动自如的方式安装于引导部件53上。将在X轴方向上延伸的X轴滚珠丝杠55装配到该头支承体51，进一步将滚珠螺母螺纹接合于X轴滚珠丝杠55。

然后，将X轴马达57附设于X轴滚珠丝杠55，当对该马达57进行通电操作时，滚珠螺母沿着X轴滚珠丝杠55而进退，其结果为，固定于滚珠螺母的头单元60沿着引导部件53而在X轴方向上移动(X轴伺服机构)。

因此，通过复合地控制X轴马达57、Y轴马达47，从而构成为能够在基座11上沿平面方向(X轴－Y轴方向)对头单元60进行移动操作。

上述头单元60上搭载有多个进行电子元件B的安装作业的安装头63。如图6所示，安装头63在X轴方向上以等间隔地排列设置。另外，在标记67的Y轴方向的两侧设置有2列安装头63。

标记67设于头单元60的下表面壁61。标记67是为了校正元件识别相机90的识别误差而设置的(详细情况在后面叙述)。

各安装头63构成为通过由R轴马达实施的绕轴的旋转以及Z轴马达的驱动，能够相对于头单元60进行升降。另外，构成为从图外的负压单元将负压供给到各安装头63，使得在头前端产生吸引力。

通过设为这样的结构，使X轴马达57、Y轴马达47、Z轴马达以预定的时机工作，从而能够执行利用安装头63而取出通过供料器80而供给的电子元件B并安装到印刷基板P上的处理。

图2所示的附图标记65是基板识别相机。基板识别相机65构成为以使摄像面朝向下的状态固定于头单元60，与头单元60一起一体地移动。基板识别相机65承担拍摄印刷基板而进行图像识别的功能。

另外，图1、图3所示的附图标记“90”是元件识别相机。元件识别相机90以摄像朝向上的方式固定于基座11上，承担对吸附保持于安装头63上的电子元件B进行拍摄、并且对吸附保持于安装头63的电子元件B的姿势进行检测的功能。

如果具体说明，则如图4所示，元件识别相机90具备框架91、向被摄体(电子元件B)照射光的光源92、第1反射镜93、第2反射镜94、透镜95以及图像传感器97。

如图4所示，构成为入射到元件识别相机90的光线G在第1反射镜93、第2反射镜94反射之后，透过透镜95而入射至图像传感器97。因此，通过与电子元件B从元件识别相机90的正上方通过的时机相一致而进行拍摄，从而能够拍摄电子元件B的图像。

另外，元件识别相机90是线阵传感器相机，如图3所示，图像传感器(摄像部)97是在Y轴方向上呈一列状地配置有受光元件97A而构成的一维图像传感器。在本实施方式中，一边使电子元件B相对于元件识别相机90在X轴方向上移动，一边多次连续地进行拍摄。然后，将由各次拍摄取得的电子元件B的一维图像在X轴方向上排列而进行二维化，从而能够得到电子元件B的二维反射图像。

另外，图5是示出表面安装机1的电气结构的框图。表面安装机1具备控制器150、驱动器160、图像处理部170、I/O180。

控制器150具有CPU151、存储部153。在存储部153中，存储有安装程序等用于向印刷基板P上安装电子元件B的各种信息。另外，存储有用于校正元件识别相机90的识别误差的校正数据(参照图9)。控制器150起到对表面安装机1进行控制、统合的功能。

将各轴马达57、47连接于驱动器160。驱动器160起到响应于来自控制器150的指令而控制各轴马达57、47的功能。构成为控制器150依照安装程序对驱动器160提供指令，从而控制各轴马达，进行电子元件B向印刷基板P的安装动作。另外，经由I/O180将供料器80、传感器电连接于控制器150。此外，控制器150相当于本发明的“控制部”。

2.元件识别相机90的识别误差的校正

但是，元件识别相机90的识别误差ΔX、ΔY根据相机的识别位置Py而不同。这是由于反射镜93、94、透镜95的变形等原因引起的，一般来说，与视野的中心部分(是图像传感器97的中心部分，并且是俯视时的透镜的中心部分)相比，在远离视野的中心的位置(远离图像传感器97的中心的位置)处，识别误差ΔX、ΔY变大。为了提高元件识别相机90的识别精度，抑制相机的取决于识别位置Py的识别误差ΔX、ΔY为优选。

特别是，在本实施方式中，将2列安装头63搭载于头单元60，如图6(B)所示，仅利用元件识别相机90的视野中心PO来逐列地拍摄电子元件B，除该方法之外，还存在如下方法：如图6(A)所示，利用远离视野中心PO的2处的拍摄位置PA、PB来一次性地拍摄2列电子元件B。

即，不仅识别误差ΔX、ΔY较小的视野中心被用于拍摄，有时识别误差ΔX、ΔY较大的视野端也被用于拍摄，所以，抑制相机的取决于识别位置Py的识别误差ΔX、ΔY为优选。

因此，在本实施方式中，在生产准备时等印刷基板P的生产开始前，对各识别位置Py处的识别误差ΔX、ΔY进行计测，将各识别位置Py处的识别误差ΔX、ΔY存储为校正值CX、CY(图9所示的校正数据)。此外，校正值CX、CY将识别误差ΔX、ΔY向负方向校正，如下述(1)、(2)式所示，与识别误差ΔX、ΔY的正、负的符号相反。

然后，在生产印刷基板P时，基于事先取得的校正值CX、CY来校正由元件识别相机90取得的各识别位置Py处的识别结果，从而抑制元件识别相机90的取决于识别位置Py的识别误差。

此外，在本说明书中，如图7所示，识别位置Py是指相机90的像面S2、即图像传感器97上的图像位置(像的位置)。其中，设想相机90相对于摄像对象而等倍(y1/Y1＝1)地拍摄图像的情况，在相机90的倍率(y1/Y1)不是等倍的情况下，将以使图像相对于拍摄对象而成为等倍的方式变换了图像的比例尺(大小)时的图像位置认为是Py。即，在使由透镜S3缩小了摄像对象的图像而得到的图像在图像传感器上曝光而进行拍摄的情况下，将实际的曝光位置距图像传感器中心(图像中心)Po的距离除以缩小的倍率(或者放大的倍率)而换算成与摄像对象等倍的位置，将由此得到的位置认为是“Py”。另外，在相机90的倍率不是等倍的情况下，将图像的比例尺变换为等倍，与此相伴，图像传感器97的比例尺也需要以相同的比例进行变换。

此外，图7是示出相机90的成像作用的光路图，“S1”表示物面(作为拍摄对象的标记67的表面)，“S2”表示像面(图像传感器97的摄像面)，“S3”表示透镜。另外，“Po”表示图像传感器中心(图像中心)，“PO”表示视野的中心，两中心一致。

另外，物面S1上的“PY”表示拍摄位置，像面S2上的“Py”表示针对拍摄位置PY的识别位置。另外，物面S1上的“K1”和“K2”表示视野端。另外，由元件识别相机90拍摄到的图像的坐标以视野中心PO为原点，表面安装机1的X轴方向、Y轴方向直接是图像的X轴方向、Y轴方向。此外，如图4所示，元件识别相机90使反射镜93、94介于拍摄对象与透镜之间，但在图7中，设为省略了这些反射镜93、94的图。

下面，说明在印刷基板的生产开始前进行的校正值(图9所示的校正数据)的计算方法。

首先，说明识别误差的计测所使用的标记67。标记67被固定于头单元60的下表面壁61。如图6所示，标记67处于下表面壁61的Y轴方向中央的位置，在X轴方向的两侧设置有一对。在本例子中，标记67是圆形。此外，仅对2个标记67中的某一个标记67进行识别误差计测用的拍摄即可。下面，将2个标记67中的被选定为拍摄对象的标记67称为被选定的标记。

如图3所示，在元件识别相机90的视野内的多个位置处拍摄所选定的标记67。即，通过使头单元60移动，从而使所选定的标记67在元件识别相机的视野内的预定的拍摄位置PY处在X轴方向上移动，并从预定的拍摄位置PY通过。然后，与标记67从预定的拍摄位置PY通过的时机相一致地进行拍摄。

在相机90的视野内一边改变Y轴方向的坐标一边在各拍摄位置PY处进行这样的拍摄。然后，根据各拍摄位置PY处的所选定的标记67的各识别结果，求出各识别位置Py处的X轴方向的识别误差ΔX、Y轴方向的识别误差ΔY。

图8示出在拍摄位置PA处拍摄到标记67时的识别结果。图8中的“Pa”是标记67的实际的位置。另外，“Pa+ΔY”是图像位置、即标记67的识别位置。此外，在图像传感器97上，通过透镜S3的作用，形成使拍摄对象反转而得到的图像(倒立图像)，图8示出由图像处理部170掌握的识别结果、即对反转进行图像处理而返回到原来的状态后的状态的识别结果。

识别误差ΔX、ΔY是相对于透镜、反射镜没有变形的情况下的理想的识别位置的实际的识别结果的误差，ΔX表示识别位置Pa+ΔY处的X轴方向的识别误差，ΔY表示识别位置Pa+ΔY处的Y轴方向的识别误差。如图8所示，在本例子中，将所识别出的标记67的中心位置O的位置相对于标记67的实际的中心位置Os的偏移作为识别误差ΔX、ΔY而进行计算。

然后，如(1)、(2)式所示，将所计算出的识别误差“ΔX”设为识别位置Pa+ΔY处的校正值“CX_Pa+ΔY”，将识别误差“ΔY”设为识别位置Pa+ΔY处的校正值“CY_Pa+ΔY”。

CX_Pa+ΔY＝－ΔX····(1)

CY_Pa+ΔY＝－ΔY····(2)

根据以上所述，关于识别位置Pa+ΔY，得到X轴方向的校正值CX_Pa+ΔY和Y轴方向的校正值CY_Pa+ΔY。通过对各拍摄位置PY处的识别结果进行相同的处理，从而关于各识别位置Py+ΔY，得到X轴方向的校正值CX_Py+ΔY和Y轴方向的校正值CY_Py+ΔY。

另外，识别位置Py+ΔY难以作为数据来处置，所以，在本实施方式中，使用直线近似或者最小二乘法等近似方法来对各识别位置Py+ΔY的校正值CX_Py+ΔY进行插值，从而计算各识别位置Py的校正值CX_Py，使用直线近似或者最小二乘法等近似方法来对各识别位置Py+ΔY的校正值CY_Py+ΔY进行插值，计算各识别位置Py的校正值CY_Py。根据以上所述，得到图9所示的校正数据。

此外，在图9中，将识别位置Py每5mm设一处，但实际上，如后所述，每1mm进行标记67的拍摄，每1mm得到各识别位置Py的X轴方向的校正值、Y轴方向的校正值。此外，在以下说明中，将对识别位置Py的校正值“CX_Py”记为“CX”，将对识别位置Py的校正值“CY_Py”记为“CY”。

图10是示出校正值CX、CY的计算顺序的流程图。首先，在S10中，通过控制器150的控制，进行用元件识别相机90拍摄标记67而进行图像识别的处理，其后，标记67暂时移动到元件识别相机90的视野中心PO。

其后，在S20中，通过控制器150的控制，进行使标记67移动到元件识别相机的负侧的视野端的处理。在接下来的S30中，进行将N的值设定为“1”的处理。

然后，在S40中，通过控制器150的控制，一边在负侧的视野端使标记67在X轴方向上移动，一边进行用元件识别相机90拍摄标记67而进行图像识别的处理。此外，S40是本发明的“标记识别处理、标记识别步骤”的一个例子。

其后，在S50中，通过控制器150的控制，进行使标记67按移动量(1mm×N)向Y轴方向的正侧移动的处理。

在初次进行的S50的处理中，N＝1，所以，标记67从负侧的视野端向Y轴方向上移动1mm。

其后，在S60中，进行对N的值加“1”的处理。由此，将N的值设定为“2”。

其后，在S70中，通过控制器150而进行判断在正侧的视野端是否拍摄到标记67的处理。在该阶段中，在正侧的视野端未进行拍摄，所以，作为处理的流程，返回到S40，通过控制器150的控制，执行由元件识别相机90实施的第2次标记识别。

即，一边在从负侧的视野端起的1mm的位置处使标记67在X轴方向上移动，一边用元件识别相机90拍摄标记67而进行图像识别。由此，得到从负侧的视野端离开约1mm的位置处的识别结果。

其后，通过控制器150的控制，在使标记67的位置在Y轴方向上每次1mm地移动的同时，进行用元件识别相机90拍摄标记67而进行图像识别的处理。由此，得到从负侧的视野端起逐次离开1mm而得到的各位置处的识别结果。

最后，标记67达到正侧的视野端，在该位置处进行标记67的拍摄。

然后，当在正侧的视野端拍摄标记67后，接下来，在进行S70的处理时判定为“是”，使处理转移到S80。

在S80中，由控制器150执行制作校正数据的处理以及将所制作的校正数据保存到存储部153的处理。具体来说，根据从负侧的视野端起逐次离开1mm而得到的各拍摄位置PY处的识别结果，分别计算从视野端起逐次离开约1mm而得到的各识别位置Py处的X轴方向的识别误差ΔX、Y轴方向的识别误差ΔY。然后，将针对识别误差ΔX、ΔY使符号的正负反过来而得到的值存储为X轴方向的校正值CX、Y轴方向的校正值CY。S80是本发明的“校正值计算处理、校正值计算步骤”的一个例子。

此外，如前面说明的那样，根据识别结果而实际计算出的是各识别位置Py+ΔY处的校正值CX_Py+ΔY、CY_Py+ΔY，各识别位置Py处的校正值CX、CY通过使用直线近似或者最小二乘法等近似方法来对这些数据进行插值而得到。

接下来，参照图11，说明由表面安装机1执行的电子元件B的安装处理。

当开始安装处理后，控制器150执行从供料器80取出电子元件B的处理(S100)。具体来说，经由驱动器160而控制各轴马达47、57，使安装头63移动到供料器80的上方。然后，使安装头63向供料器80的元件取出位置下降，进行从供料器80取出电子元件B的处理。

其后，控制器150经由驱动器160而控制各轴马达47、57，使由安装头63吸附到的电子元件B以横穿元件识别相机90的上方的方式通过。

具体来说，如图6(A)所示，在沿Y轴方向上排列的2列安装头63在Y轴方向上与元件识别相机90的视野重叠的位置处，使头单元60在X轴方向上移动。然后，与被吸附保持于2列安装头63上的电子元件B从元件识别相机90通过的时机相一致地进行拍摄。

由此，能够用元件识别相机90一次性地拍摄吸附保持于2列安装头63上的电子元件B。然后，控制器150从电子元件B的图像对电子元件进行图像识别(S110)。此外，S110是本发明的“安装关联元件识别处理、安装关联元件识别步骤”的一个例子。

接下来，控制器150执行基于校正数据来校正电子元件B的识别结果的处理(S120)。即，参照在存储部153中存储的校正数据，读出与各识别位置Py对应的校正值CX、CY。此外，S120是本发明的“校正处理、校正步骤”的一个例子。

然后，用校正值CX、CY来校正各识别位置Py处的识别结果。即，在某个识别位置Py处的校正值是CX、CY的情况下，关于该识别位置Py的识别结果，以(CX、CY)的量校正X轴方向与Y轴方向的坐标。关于各识别位置Py处的识别结果，分别进行这样的校正。通过这样，能够抑制元件识别相机90的取决于识别位置Py的识别误差。

然后，当进行校正电子元件B的识别结果的处理后，接下来，控制器150进行基于校正后的识别结果来检测电子元件B的倾斜度、吸附位置的偏移的处理。其后，在校正所检测出的倾斜度、吸附位置的偏移的同时，将电子元件B安装到印刷基板P。

(实施方式的效果)

根据本实施方式的表面安装机1，能够抑制元件识别相机90的取决于识别位置Py的识别误差ΔX、ΔY。因此，能够提高元件识别相机90的识别精度，并且提高电子元件B的相对于印刷基板P的搭载精度。

另外，在校正识别误差的方法中，还存在用相机拍摄用于检测识别误差的专用工具(例如，针对每个识别位置而设置有记号的工具)而进行的方法，在本实施方式中，能够不使用这样的工具而校正元件识别相机90的识别误差。

此外，图12、图13是在校正前后对各识别位置Py处的识别误差ΔX、ΔY的大小进行比较的图。如图12所示，在校正前的状态下，在相机的中心部分，识别误差ΔX、ΔY较小，与此相对，在相机的视野端侧，识别误差ΔX、ΔY较大，在中心部分和视野端，识别误差ΔX、ΔY不同。与此相对，如图13所示，在校正后的状态下，关于包括视野端的视野的整个范围，识别误差ΔX、ΔY变小，在数据方面，也得到抑制取决于识别位置Py的识别误差ΔX、ΔY的结果。

＜实施方式2＞

在实施方式1中，为了抑制由于反射镜93、94、透镜95的变形引起的识别误差，例示出使用校正值CX、CY来校正各识别位置Py处的识别结果的结构。图13示出从由相机90实施的标记识别时起表面安装机1的设备内温度没有变化或者变化小的情况下的校正后的识别误差ΔX、ΔY，关于视野的整个范围，将识别误差抑制得较小。

然而，反射镜93、94、透镜95由于温度变化而产生“变形”，所以，当从由相机90实施的标记识别时起表面安装机1的设备内温度有变化时，即使使用相同的校正值CX、CY来校正识别结果，与没有温度变化或者温度变化小的起初相比，校正后的识别误差ΔX、ΔY也变大。

图14对于从由相机90实施的标记识别时起表面安装机1的设备内温度有变化的情况，示出使用温度变化前的校正值CX、CY而校正了元件识别相机90的识别结果时的识别误差ΔX、ΔY，与图13相比，校正后的识别误差ΔX、ΔY扩大。

因此，在实施方式2中，定期地执行用元件识别相机90识别标记67的处理。然后，进行根据所得到的识别结果来更新校正值CX、CY的处理。

如果具体说明，则图15(a)的图表示出在从由元件识别相机90实施的上次的标记识别时起经过了预定时间T时使用更新前的校正值CY而校正了识别结果时的识别误差ΔYr。图15(b)的图表示出在从由元件识别相机实施的上次的标记识别时起经过了预定时间T时使用更新前的校正值CX而校正识别结果之后的识别误差ΔXr。

此外，为了区分校正前的识别误差与校正后的识别误差，在以下说明中，将使用更新前的校正值CX、CY而校正识别结果之后的X轴方向的识别误差设为ΔXr，将Y轴方向的识别误差设为ΔYr。

如图15(a)、(b)所示，使用更新前的校正值CX、CY而校正识别结果之后的识别误差ΔXr、ΔYr表示出从图像传感器中心Po向视野端侧大致变大的趋势，能够用直线来进行近似。

即，如果是Y轴方向的识别误差ΔYr，则如图15(a)所示，能够通过对负侧的区域(Py＜0)进行近似的“第1近似直线Ly1”以及对正侧的区域(Py≥0)进行近似的“第2近似直线Ly2”来进行近似。

“第1近似直线Ly1”是连结“图像传感器中心Po处的识别误差ΔYr”与“从图像传感器中心Po向Y轴方向的负侧离开预定距离的识别位置Pa处的识别误差ΔYr”的直线。

另外，“第2近似直线Ly2”是连结“图像传感器中心Po处的识别误差ΔYr”与“从图像传感器中心Po向Y轴方向的正侧离开预定距离的识别位置Pb处的识别误差ΔYr”的直线。

此外，在图15(a)中，θ2、θ4表示近似直线Ly1、Ly2的倾斜度。关于θ2、θ4的值，分别针对识别位置Py的正侧、负侧而以X轴为基准将逆时针的方向设为正，在图15(a)的例子中，θ2、θ4两者均为正。

另外，如果是X轴方向的识别误差ΔXr，则如图15(b)所示，能够通过对负侧的区域(Py＜0)进行近似的“第1近似直线Lx1”以及对正侧的区域(Py≥0)进行近似的“第2近似直线Lx2”来进行近似。

“第1近似直线Lx1”是连接“图像传感器中心Po处的识别误差ΔXr”与“从图像传感器中心Po向Y轴方向的负侧离开预定距离的识别位置Pa处的识别误差ΔXr”的直线。

另外，“第2近似直线Lx2”是连结“图像传感器中心Po处的识别误差ΔXr”与“从图像传感器中心Po向Y轴方向的正侧离开预定距离的识别位置Pb处的识别误差ΔXr”的直线。

此外，在图15(b)中，角度θ1、θ3表示近似直线Lx1、Lx2的倾斜度。关于角度θ1、θ3的值，分别针对识别位置Py的正侧、负侧而以X轴为基准将逆时针方向设为正，在图15(a)的例子中，θ1为正，θ3为负。

在实施方式2中，为了得到上述各近似直线，如图16(a)～(c)所示，在以下3点处拍摄标记67而进行识别。

(1)元件识别相机90的视野中心PO

(2)从视野中心PO向Y轴方向的负侧离开预定距离的拍摄位置PA

(3)从视野中心PO向Y轴方向的正侧离开预定距离的拍摄位置PB

此外，拍摄位置PA对应于识别位置Pa，拍摄位置PB对应于识别位置Pb。

然后，通过各拍摄位置PO、PA、PB处的标记拍摄，得到各识别位置Po、Pa、Pb处的识别结果。其后，用更新前的校正值CX、CY来校正各识别位置Po、Pa、Pb处的识别结果。接下来，对校正后的标记67的识别结果与实际的标记67的位置进行比较，分别针对各识别位置Po、Pa、Pb而计算校正后的标记67的识别误差、即X轴方向的识别误差ΔXr、Y轴方向的识别误差ΔYr。

根据以上所述，关于各识别位置Po、Pa、Pb，得到识别误差ΔXr、ΔYr，所以，能够求出对X轴方向的识别误差ΔXr进行近似的2条近似直线Lx1、Lx2。另外，能够求出对Y轴方向的识别误差ΔYr进行近似的2条近似直线Ly1、Ly2。

然后，能够通过如下方式计算校正从上次的标记识别时起经过了预定时间T的时刻的识别误差的最新的校正值CX2、CY2。

在针对各识别位置Py的X轴方向的最新的校正值CX2为Py＜0的情况下，如下述(3)式所示，能够根据识别位置Py的坐标、近似直线Lx1的倾斜度θ1以及更新前的X轴方向的校正值CX1来近似地计算。另外，在Py≥0的情况下，如下述(4)式所示，能够根据识别位置Py的坐标、近似直线Lx2的倾斜度θ3以及更新前的X轴方向的校正值CX1来近似地计算。

在Py＜0的情况下，CX2＝Py×SIN(－θ1)+CX1×COS(－θ1)···(3)

在Py≥0的情况下，CX2＝Py×SIN(－θ3)+CX1×COS(－θ3)···(4)

此外，“CX1”是各识别位置Py处的X轴方向的更新前的校正值。θ1表示第1近似直线Lx1的倾斜度，θ3表示第2近似直线Lx2的倾斜度。

另外，在针对各识别位置Py的Y轴方向的最新的校正值CY2为Py＜0的情况下，如下述(5)式所示，能够根据识别位置Py的坐标、近似直线Ly1的倾斜度θ2以及更新前的Y轴方向的校正值CY1来计算。另外，在Py≥0的情况下，如下述(6)式所示，能够根据识别位置Py、近似直线Ly2的倾斜度θ4以及更新前的Y轴方向的校正值CY1来计算。

在Py＜0时，CY2＝Py×SIN(－θ2)+CY1×COS(－θ2)···(5)

在Py≥0时，CY2＝Py×SIN(－θ4)+CY1×COS(－θ4)···(6)

此外，“CY1”是各识别位置Py处的Y轴方向的更新前的校正值。θ2表示第1近似直线Ly1的倾斜度，θ4表示第2近似直线Ly2的倾斜度。

图17(A)是将横轴设为识别位置Py、将纵轴的正侧设为识别误差ΔX、将纵轴的负侧设为校正值CX的图表。ΔX1是对于识别位置Py的温度变化前的未校正时的识别误差，ΔX2是温度变化后的未校正时的识别误差。

如下述(7)式所示，ΔX2与ΔX1之差与应用更新前的校正值CX1来校正时的识别误差ΔXr大致相等，所以，如图17(A)所示，两条直线L1、L2之间的角度与近似直线Lx的角度“θx”成为大致相等的关系。

ΔXr＝ΔX2－ΔX1······(7)

另一方面，对于识别位置Py的更新前的校正值CX1是从温度变化前的识别误差ΔX1调换正负而得到的值，更新后的校正值CX2是从温度变化后的识别误差ΔX2调换正负而得到的值。因此，两条直线L3、L4之间的角度与“－θx”成为相等的关系。上述(3)、(4)式利用这样的关系来计算。

图17(B)是将横轴设为识别位置Py、将纵轴的正侧设为识别误差ΔY、将纵轴的负侧设为校正值CY的图表。上述(5)、(6)式也利用与上述相同的关系来计算。

在本实施方式中，根据上述(3)～(6)的计算公式，来计算对于各识别位置Py的最新的校正值CX2、CY2。然后，如图18所示，将对于各识别位置Py的X轴方向的校正值从“CX1”更新为“CX2”，将Y轴方向的各校正值从“CY1”更新为“CY2”。

通过这样定期地进行在元件识别相机90的3点处拍摄标记67的处理而更新校正值CX、CY，从而能够抑制由于由温度变化所导致的反射镜、透镜的变形而引起的识别误差的扩大，元件识别相机90的识别精度提高。因此，电子元件B相对于印刷基板P的搭载精度提高。

此外，从视野中心PO至拍摄位置PA、PB的距离Fa、Fb优选设为与从头单元60的中心线Lm至安装头63的距离Fo相等的长度(参照图16)。

通过此方式，能够在与识别误差的计测点PA、PB相同的位置处识别电子元件B，所以，能够抑制电子元件B的识别误差。

在图19中，以Y轴方向的识别误差为例，关于应用更新前的校正值CX1、CY1而校正了识别结果的情况以及应用最新的校正值CX2、CY2而校正了识别结果的情况，对识别误差的大小进行比较。如该图所示，与应用更新前的校正值CX1、CY1时的识别误差ΔYr相比，应用最新的校正值CX2、CY2时的识别误差ΔYt的识别误差较小。

另外，在图20中，以Y轴方向为例，示出更新前后的校正量的大小。在图20中，白圆线表示更新前的校正值CY1，黑圆线表示最新的校正值CY2，最新的校正值CY2的大小相对于更新前的校正值CY1而变大。

接下来，参照图21，简单说明校正值的更新处理。如图21所示，表面安装机1在自动运行开始后，首先被控制成自动运行状态，进行印刷基板的生产(S200、S210)。

然后，控制器150与表面安装机1的控制并行地，进行对从由元件识别相机90实施的上次的标记识别时起的经过时间进行计数的处理，执行判断从由元件识别相机90实施的上次的标记识别时起是否经过了预定时间T(作为一个例子，2小时)的处理(S220)。

如果未经过预时机间T，则在S220中，判定为“否”，表面安装机1被控制成自动运动状态。然后，当经过预时机间T时，在S220中，判定为“否”，其后，通过控制器150的控制，执行S230～S250的处理。

然后，在S230中，经由驱动器160而控制各轴马达47、57，使头单元60向元件识别相机侧移动。然后，以标记67横穿元件识别相机90的视野中心PO的方式，使头单元60在X轴方向上移动，如图16(a)所示，执行在元件识别相机90的视野中心PO处再次拍摄标记67而进行图像识别的处理。

然后，在S240中，以标记67横穿沿Y轴方向从元件识别相机90的视野中心PO离开预定距离的拍摄位置PA的方式，使头单元60在X轴方向上移动，如图16(b)所示，执行在沿Y轴方向从元件识别相机90的视野Po离开预定距离的拍摄位置PA处再次拍摄标记67而进行图像识别的处理。

另外，在S250中，以标记67横穿沿Y轴方向从元件识别相机90的视野中心PO离开预定距离的拍摄位置PB的方式，使头单元60在X轴方向上移动，在图16(c)中，执行以下的处理；在沿Y轴方向从元件识别相机90的视野中心PO离开预定距离的拍摄位置PB处再次拍摄标记67而进行图像识别。此外，S230～S240是本发明的“更新用标记识别处理、更新用标记识别步骤”的一个例子。

然后，在接下来的S260中，控制器150进行基于3点Po、Pa、Pb处的标记67的识别结果以及上次的校正值CX1、CY1来计算X轴方向的最新的校正值CX2以及Y轴方向的最新的校正值CY2的处理。

具体来说，首先，用更新前的校正值CX、CY来校正各识别位置Po、Pa、Pb处的识别结果。其后，对校正后的标记67的识别结果与实际的标记67的位置进行比较，关于各识别位置Po、Pa、Pb而分别计算校正后的标记67的识别误差、即X轴方向的识别误差ΔXr、Y轴方向的识别误差ΔYr。接下来，根据所计算出的各识别位置Po、Pa、Pb处的识别误差ΔXr、ΔYr来计算近似直线Lx1、Lx2、Ly1、Ly2。然后，基于近似直线Lx1的倾斜度θ1、近似直线Lx2的倾斜度θ3以及更新前的校正值CX1，来计算各识别位置Py处的X轴方向的最新的校正值CX2。另外，基于两条近似线即近似直线Ly1的倾斜度θ2、近似直线Ly2的倾斜度θ4以及更新前的校正值CY1，来计算各识别位置Py处的最新的校正值CY2。

其后，控制器150进行将X轴方向的校正值从“CX1”更新为“CX2”、将Y轴方向的校正值从“CY1”改写成“CY2”而存储到存储部153的处理(S270)。此外，S260、S270是本发明的“校正值更新处理、校正值更新步骤”处理的一个例子。

其后，在S280中，进行判断自动运行进行结束的处理。在继续进行自动运行的情况下，在S280中判定为“否”，其后，转移到S210，继续进行表面安装机1的自动运行，进行电子元件B向印刷基板P的安装作业。

此外，在电子元件B的安装作业中，进行用元件识别相机对由安装头63吸附并保持的电子元件B进行图像识别的处理，检测倾斜度、位置的偏移。然后，一边校正所检测出的倾斜度、位置的偏移，一边将电子元件B安装到印刷基板P上。

然后，当从上次的标记识别时起经过了预定时间T时，在执行了S220的处理时，在S220中判定为“是”，所以，再次执行S230～S270的处理，更新校正值CX、CY。这样，在实施方式2中，每当从上次的标记识别时起经过预定时间T时，更新校正值CX、CY，所以，即使表面安装机1的设备内温度等有变化，也能够抑制元件识别相机90的识别误差。因此，能够提高电子元件B相对于印刷基板P的安装精度。

＜其他实施方式＞

在本说明书中公开的技术不限定于通过以上叙述以及附图来说明的实施方式，例如，如下的实施方式也包括在技术范围中。

(1)在实施方式1、2中，作为元件识别相机90的一个例子，例示出线阵传感器相机，但也可以是面阵传感器相机。此外，关于面阵传感器相机，为了制作校正值的数据，在二维的拍摄位置(PX、PY)处分别拍摄标记，求出各识别位置(Px、Py)处的识别误差即可。

(2)在实施方式1、2中，示出拍摄设置于头单元60上的标记67而校正元件识别相机90的识别误差的例子，但例如也可以用搭载于头单元60的基板识别相机65来拍摄设置于基座10上的标记67而校正基板识别相机65的识别误差。另外，在该情况下，也可以使用校正识别误差的校正值来校正由基板识别相机65拍摄的印刷基板的识别结果。

(3)在实施方式2中，在正侧(Py＞0)和负侧(Py≤0)分别计算出近似直线Lx、Ly。如Y轴方向的近似直线Ly那样，当在正侧与负侧直线的倾斜度大致一致的情况下，也可以用一条直线对近似直线Lx、Ly进行近似，在该情况下，能够根据在“PA”、“PB”等两点处识别标记67的结果来求出近似直线Lx、Ly。另外，在实施方式2中，说明了利用上次的校正值和近似直线来更新校正值的方法，但不限于此，也可以是如下方法：在相机视野内的各拍摄位置处拍摄标记，根据其识别结果，求出各识别位置的识别误差并更新校正值。

附图标记说明

1…表面安装机

11…基座

30…驱动装置

60…头单元(安装部)

63…安装头

67…标记

90…元件识别相机

97…图像传感器

150…控制器(控制部)

151…CPU

153…存储部。

Claims (8)

1.一种表面安装机，向印刷基板安装电子元件，所述表面安装机具备：

基座；

安装部，能够相对于所述基座而在平面方向上移动，将电子元件安装于印刷基板；

相机，设于所述基座和所述安装部中的任一方的部件上；

标记，设于所述基座和所述安装部中的另一方的部件上；及

控制部，

所述控制部进行：

标记识别处理，在所述相机的视野内的多个位置处拍摄所述标记而进行图像识别；

校正值计算处理，根据通过所述标记识别处理而取得的识别结果，计算对所述相机的摄像面上的取决于各识别位置的识别误差进行校正的校正值；

安装关联元件识别处理，用所述相机拍摄所述印刷基板或电子元件而进行图像识别；及

校正处理，基于所述校正值来校正所述印刷基板或电子元件的各识别位置处的识别结果。

2.根据权利要求1所述的表面安装机，其中，

所述控制部进行：

更新用标记识别处理，在从由所述相机实施的上次的标记识别时起经过了预定时间的情况下，用所述相机再次拍摄所述标记而进行图像识别；及

校正值更新处理，基于通过所述更新用标记识别处理而取得的所述标记的识别结果，更新各识别位置的所述校正值。

3.根据权利要求2所述的表面安装机，其中，

所述相机是具备一维图像传感器的线阵传感器相机，

在所述更新用标记识别处理中，

在所述线阵传感器相机的视野内的多个点处拍摄所述标记而进行图像识别，

在所述校正值更新处理中，

基于通过所述更新用标记识别处理而取得的所述多个点处的识别结果和更新前的所述校正值，计算对各识别位置的、基于更新前的校正值校正后的识别误差进行近似的近似直线，

基于所算出的近似直线和更新前的所述校正值，更新各识别位置的所述校正值。

4.根据权利要求3所述的表面安装机，其中，

所述标记设于所述安装部，

所述线阵传感器相机设于所述基座，

所述线阵传感器相机是对保持于所述安装部的电子元件进行拍摄的元件识别相机。

5.根据权利要求4所述的表面安装机，其中，

在将沿着所述线阵传感器相机的线的方向定义为Y轴方向、将与Y轴方向正交的方向定义为X轴方向时，

所述安装部在所述标记的Y轴方向两侧具备2列沿X轴方向排列的多个安装头，

在所述更新用标记识别处理中，

在所述视野中心以及从所述视野中心沿所述Y轴方向离开预定距离的2个拍摄位置这3点处识别所述标记，

从所述视野中心至所述拍摄位置的Y轴方向上的距离与从所述安装部的中心线至所述安装头的Y轴方向上的距离相等。

6.一种识别误差校正方法，对搭载于表面安装机的相机的识别误差进行校正，所述表面安装机向印刷基板安装电子元件，

所述识别误差校正方法包括：

标记识别步骤，在所述相机的视野内的多个位置，拍摄相对于所述相机能够相对移动的标记而进行图像识别；

校正值计算步骤，根据在所述标记识别步骤中取得的各识别位置处的所述标记的识别结果，计算对所述相机的摄像面上的取决于各识别位置的识别误差进行校正的校正值；

安装关联元件识别步骤，用所述相机拍摄所述印刷基板或电子元件而进行图像识别；及

校正步骤，基于所述校正值来校正所述印刷基板或所述电子元件的各识别位置处的识别结果。

7.根据权利要求6所述的识别误差校正方法，其中，包括：

更新用标记识别步骤，在从由所述相机实施的上次的标记识别时起经过了预定时间的情况下，用所述相机再次拍摄所述标记而进行图像识别；及

校正值更新步骤，基于在所述更新用标记识别步骤中取得的所述标记的识别结果，更新各识别位置的所述校正值。

8.根据权利要求7所述的识别误差校正方法，其中，

所述相机是具备一维的图像传感器的线阵传感器相机，

在所述更新用标记识别步骤中，

在包括所述线阵传感器相机的中心在内的多个点处识别所述标记，

在所述校正值更新步骤中，

基于在所述标记更新用识别步骤中取得的所述多个点处的识别结果和更新前的所述校正值，计算对各识别位置的、基于更新前的校正值校正后的识别误差进行近似的近似直线，

基于所算出的近似直线和更新前的所述校正值，更新各识别位置的所述校正值。

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