JP2000353899A - Mounting method of electronic part - Google Patents

Mounting method of electronic part

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JP2000353899A
JP2000353899A JP11164909A JP16490999A JP2000353899A JP 2000353899 A JP2000353899 A JP 2000353899A JP 11164909 A JP11164909 A JP 11164909A JP 16490999 A JP16490999 A JP 16490999A JP 2000353899 A JP2000353899 A JP 2000353899A
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健 森田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a mounting method of electronic part in which the mounting cost can be reduced while enhancing the efficiency. SOLUTION: In a mounting method of electronic part where a board for mounting an electronic part is recognized by means of a camera and a mounting head is positioned relatively to the board based on the recognition results before the electronic part is mounted on the board, a plate jig 3' for measurement of smaller size than the mounting area A is employed when positional shift of the optical coordinate system in a camera is detected by picking up the image of the plate jig 3' mounted on the mounting area A. When an image is picked up by moving the plate jig 3' sequentially, the image pick up ranges are overlapped partially, a plurality of positional shift data are determined by recognizing it a plurality of times before and after movement for the overlapped region LZ and then the error between the positional shift data generated by moving the plate jig 3' is corrected based on the plurality of positional shift data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板に
実装する電子部品の実装方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for mounting an electronic component on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子部品の実装装置では、電子部品供給
部から電子部品をピックアップした搭載ヘッドを実装対
象の基板上まで移動させて搭載を行う。電子部品の実装
装置は一般に基板認識用のカメラを備えており、このカ
メラによって基板を撮像することにより基板の位置を検
出し、位置検出結果に基づいて電子部品実装時の位置合
わせが行われる。すなわち、実装時の位置合わせはカメ
ラの光学座標系を基準として行われる。
2. Description of the Related Art In an electronic component mounting apparatus, a mounting head that picks up an electronic component from an electronic component supply unit is moved to a position on a substrate to be mounted, and is mounted. An electronic component mounting apparatus generally includes a camera for recognizing a substrate. The camera detects the position of the substrate by capturing an image of the substrate, and performs positioning when mounting the electronic component based on the position detection result. That is, the alignment at the time of mounting is performed with reference to the optical coordinate system of the camera.

【0003】ところが、この基板認識用のカメラの光学
系座標の位置は必ずしも制御データ上で示される位置に
あるとは限らず、種々の要因により位置ずれを生じる。
そしてこの位置ずれはカメラを移動させる移動テーブル
の機構誤差によって必ずしも一様ではなく、搭載エリア
内の各位置で固有の位置ずれ量を示す。このため、実装
装置の立ち上げ時にはこれらの位置ずれ量を搭載エリア
の各位置毎に求めるキャリブレーションを行う必要があ
る。
However, the position of the optical system coordinates of the camera for board recognition is not always at the position indicated on the control data, and a displacement occurs due to various factors.
This displacement is not always uniform due to a mechanism error of the moving table for moving the camera, and indicates a unique displacement at each position in the mounting area. For this reason, when starting up the mounting apparatus, it is necessary to perform calibration for obtaining these positional deviation amounts for each position in the mounting area.

【0004】このキャリブレーションの方法として、測
定用のプレート治具を用いる方法が知られている。この
プレート治具は、位置決め誤差を生じないよう形状寸法
が基準値通りに製作されたプレート表面に所定精度の基
準マークを格子状に設けたものであり、これらの基準マ
ークをカメラで撮像することにより、搭載エリア内の各
格子点における位置ずれ量、すなわち制御データ上の前
記カメラの光学座標系と実際のカメラの光学座標系との
位置ずれ量を求めるものである。
As a calibration method, a method using a plate jig for measurement is known. This plate jig is provided with reference marks of a predetermined accuracy in a lattice shape on a plate surface whose shape and dimensions are manufactured according to a reference value so as not to cause a positioning error, and these reference marks are imaged by a camera. Thus, the amount of positional deviation at each grid point in the mounting area, that is, the amount of positional deviation between the optical coordinate system of the camera and the actual optical coordinate system of the camera on the control data is obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、従来は対象とする基板のサイズが大きくなる
と、すなわち実装装置の搭載エリアが広くなるとこの広
さに応じたプレート治具を準備しなければならなかっ
た。このプレート治具は高精度を必要とする治具である
ため大型になるほどコストが上昇する。さらに、大型の
プレート治具は作業時のハンドリングが難しく、キャリ
ブレーション作業時に時間を要し、作業者への負担は大
きいものであった。このように従来の電子部品実装に
は、大型基板を対象とする場合にキャリブレーション作
業に手間と高コストを要し、実装コストの削減、効率向
上が阻害されるという問題点があった。
However, in the above method, if the size of the target board is increased, that is, if the mounting area of the mounting apparatus is widened, a plate jig according to the size must be prepared. did not become. Since this plate jig requires high precision, the cost increases as the plate jig becomes larger. Furthermore, large plate jigs are difficult to handle at the time of work, and time is required at the time of calibration work, and the burden on the operator is heavy. As described above, the conventional electronic component mounting has a problem that the calibration work requires labor and high cost when a large-sized substrate is targeted, which hinders a reduction in mounting cost and an improvement in efficiency.

【0006】そこで本発明は、実装コストの削減および
効率向上を図ることができる電子部品の実装方法を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of mounting an electronic component which can reduce mounting cost and improve efficiency.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の電子部品
の実装方法は、電子部品が実装される基板を基板認識用
のカメラで認識し、電子部品をピックアップした搭載ヘ
ッドをこの認識結果に基づいて前記基板に対して相対的
に位置決めして前記電子部品を基板に実装する電子部品
の実装方法であって、前記搭載ヘッドによる搭載エリア
に載置された計測用のプレート治具を撮像して、所定格
子点毎に制御データ上の前記カメラの光学座標系と実際
のカメラの光学座標系との位置ずれ量を検出する位置ず
れ検出工程と、前記位置ずれ量を補正して電子部品を基
板に搭載する工程とを含み、前記位置ずれ検出工程にお
いて、前記搭載エリアよりも小さいサイズのプレート治
具を搭載エリア内で順次移動させて撮像する際に撮像範
囲を部分的に重畳させ、この重畳範囲については前記移
動前と移動後の複数回認識して複数の位置ずれデータを
求め、この複数の位置ずれデータに基づいて前記移動に
より発生する位置ずれデータ相互間の誤差を補正するよ
うにした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of mounting an electronic component, wherein a board on which the electronic component is mounted is recognized by a board recognition camera, and a mounting head picking up the electronic component is used as a result of the recognition. An electronic component mounting method for mounting the electronic component on a substrate by positioning the electronic component relative to the substrate based on the image of a plate jig for measurement placed in a mounting area by the mounting head. A positional deviation detecting step of detecting a positional deviation between the optical coordinate system of the camera and the actual optical coordinate system of the camera on the control data for each predetermined grid point; and correcting the electronic component by correcting the positional deviation. Mounting on a substrate, and in the displacement detection step, the imaging range is partially overlapped when the plate jigs smaller in size than the mounting area are sequentially moved in the mounting area for imaging. The superimposed range is recognized a plurality of times before and after the movement to obtain a plurality of displacement data, and an error between the displacement data generated by the movement is corrected based on the plurality of displacement data. I did it.

【0008】本発明によれば、搭載エリアよりも小さい
サイズのプレート治具を移動させて撮像する際に、撮像
範囲を部分的に重畳させてこの重畳範囲については前記
移動前と移動後の複数回認識して複数の位置ずれデータ
を求め、この複数の位置ずれデータに基づいて前記移動
により発生する位置ずれデータ相互間の誤差を補正する
ことにより、搭載エリアよりも小さいプレート治具によ
って搭載エリア内の全範囲をカバーすることができる。
According to the present invention, when moving a plate jig having a size smaller than the mounting area to perform imaging, the imaging range is partially overlapped, and the overlapping range is determined based on a plurality of areas before and after the movement. Times, a plurality of displacement data are obtained, and an error between the displacement data generated by the movement is corrected based on the plurality of displacement data, whereby the mounting area is reduced by a plate jig smaller than the mounting area. Can cover the entire range within.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1、図2(a)は本発明の一実施
の形態の電子部品実装装置の平面図、図2(b)は同電
子部品実装装置の基板認識用画像図、図3(a),
(b)は同電子部品実装装置の搭載エリアの平面図、図
4は同XYテーブル位置ずれ測定のフロー図、図5
(a),(b),(c)は同電子部品実装方法における
位置ずれ検出の工程説明図である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2A are plan views of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an image diagram for board recognition of the electronic component mounting apparatus, and FIGS.
(B) is a plan view of a mounting area of the electronic component mounting apparatus, FIG. 4 is a flow chart of the XY table position shift measurement, and FIG.
(A), (b), (c) is an explanatory view of a process of detecting a displacement in the electronic component mounting method.

【0010】まず図1を参照して電子部品実装装置の構
造を説明する。図1において、基台1上には搬送路2が
設けられており、搬送路2は前工程より搬入される基板
3を搬送し電子部品実装位置に位置決めする。搬送路2
の側方には移動テーブル4が配設されている。移動テー
ブル4はYテーブル5とXテーブル6とを組合せて構成
されており、Xテーブル6には移動プレート6aを介し
て搭載ヘッド7が装着されている。移動テーブル4を駆
動することにより、搭載ヘッド7は水平移動し、図外の
電子部品供給部から電子部品をピックアップし基板3上
に搭載して実装する。
First, the structure of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a transport path 2 is provided on a base 1, and the transport path 2 transports a substrate 3 loaded from a previous process and positions the substrate 3 at a position where electronic components are mounted. Conveyance path 2
The moving table 4 is disposed beside the. The moving table 4 is configured by combining a Y table 5 and an X table 6, and a mounting head 7 is mounted on the X table 6 via a moving plate 6a. By driving the moving table 4, the mounting head 7 moves horizontally, picks up electronic components from an electronic component supply unit (not shown), mounts them on the substrate 3, and mounts them.

【0011】移動プレート6aにはカメラ8が装着され
ており、カメラ8は搭載ヘッド7と一体的に移動する。
移動テーブル4を駆動してカメラ8を基板3上に移動さ
せ、基板3の各対角位置に設けられた認識マーク3aを
カメラ8によって撮像することにより、基板3の位置が
認識される。そしてこの位置認識結果に基づいて基板3
の位置ずれが検出され、電子部品の搭載時にはこの位置
ずれを補正して移動テーブル4を駆動する。
A camera 8 is mounted on the moving plate 6a, and the camera 8 moves integrally with the mounting head 7.
The position of the substrate 3 is recognized by driving the moving table 4 to move the camera 8 onto the substrate 3 and imaging the recognition marks 3 a provided at each diagonal position of the substrate 3 with the camera 8. Then, based on the position recognition result, the substrate 3
Is detected, and when the electronic component is mounted, the displacement is corrected and the moving table 4 is driven.

【0012】次に図2を参照して、電子部品実装装置の
カメラの光学座標系の位置ずれ量を検出するために行わ
れるキャリブレーションについて説明する。このキャリ
ブレーションは、電子部品実装装置の立ち上げ時や保守
作業時などに行われるものである。図2(a)に示すよ
うに、移動テーブル4は固有の直交座標系X−Yを有し
ている。ところがXテーブル6とYテーブル5の結合状
態における機構誤差により、XY軸の交角θは完全な直
角とはならない。またXテーブル6、Yテーブル5もボ
ールねじのピッチ誤差やガイド部の直線度のばらつきを
有している。
Next, with reference to FIG. 2, a description will be given of the calibration performed for detecting the amount of displacement of the optical coordinate system of the camera of the electronic component mounting apparatus. This calibration is performed at the time of starting up the electronic component mounting apparatus or at the time of maintenance work. As shown in FIG. 2A, the moving table 4 has a unique orthogonal coordinate system XY. However, the crossing angle θ between the X and Y axes is not a perfect right angle due to a mechanical error in a state where the X table 6 and the Y table 5 are joined. The X table 6 and the Y table 5 also have a pitch error of the ball screw and a variation in linearity of the guide portion.

【0013】このため、制御データ上で指示される位置
と、実際にカメラが移動テーブル4によって駆動されて
移動する位置とは必ずしも一致せず、電子部品搭載に際
して行われる基板認識時の実際のカメラ8の位置と制御
データ上でのカメラ8の位置との間に位置ずれを生じ
る。そしてこの位置ずれは一定でなく、移動テーブル4
の移動範囲内、すなわち搭載ヘッド7の搭載エリアの各
位置によって異なったものとなる。
For this reason, the position indicated on the control data does not always coincide with the position at which the camera is actually driven and moved by the moving table 4, and the actual camera at the time of board recognition performed at the time of mounting electronic components. 8 and the position of the camera 8 on the control data. This displacement is not constant, and the moving table 4
Is different depending on each position of the mounting area of the mounting head 7, ie, the mounting area of the mounting head 7.

【0014】そこでこれらの位置ずれを補正するための
キャリブレーション、すなわち制御データ上のカメラの
光学座標系と実際のカメラの光学座標系との位置ずれ量
の検出を行う。このキャリブレーションには、位置決め
誤差を生じないように形状寸法が基準値通りに製作さ
れ、図2(a)に示すように表面に基準マークとしての
認識マーク3bが所定位置・所定精度で格子状に設けら
れた計測用のプレート治具3’を用いる。
Therefore, calibration for correcting these positional deviations, that is, the amount of positional deviation between the optical coordinate system of the camera and the actual optical coordinate system of the camera on the control data is detected. In this calibration, the shape and dimensions are manufactured according to the reference value so as not to cause a positioning error, and as shown in FIG. 2A, a recognition mark 3b as a reference mark is formed on the surface as a grid at a predetermined position and a predetermined accuracy. Is used.

【0015】まず移動テーブル4を駆動して、カメラ8
を所定位置に位置決めされたプレート治具3’上に移動
させ、認識マーク3bを順次撮像して認識マーク3bの
位置を認識する。この時、カメラ8Aの移動は制御デー
タ上では光学座標系の原点0が認識マーク3bの中心に
一致するように制御されるが、カメラによる位置認識結
果では、移動テーブル4の機械誤差のため、原点0は必
ずしも認識マーク3bの中心とは一致しない。図2
(b)は、プレート治具3’の認識マーク3bnを対象
として位置認識を行った場合の画像図を示している。こ
こでは位置認識により認識マーク3bn(機械座標系で
の中心座標(Xn,Yn))について、光学座標系の原
点0に対してΔxn,Δynの位置ずれが検出されてい
る。
First, the moving table 4 is driven, and the camera 8
Is moved onto the plate jig 3 'positioned at a predetermined position, and the recognition marks 3b are sequentially imaged to recognize the positions of the recognition marks 3b. At this time, the movement of the camera 8A is controlled on the control data so that the origin 0 of the optical coordinate system coincides with the center of the recognition mark 3b. The origin 0 does not always coincide with the center of the recognition mark 3b. FIG.
(B) is an image diagram when position recognition is performed on the recognition mark 3bn of the plate jig 3 ′. In this case, a position shift of Δxn, Δyn with respect to the origin 0 of the optical coordinate system is detected for the recognition mark 3bn (center coordinates (Xn, Yn) in the machine coordinate system) by position recognition.

【0016】すなわち、機械座標系での座標(Xn,Y
n)の近傍に電子部品を搭載する場合には、カメラ8に
よって認識された基板位置に対して更にΔxn,Δyn
の補正を加えなければならない。したがって、電子部品
実装装置の組立完了の立ち上げ時において、前記位置ず
れ量(Δxn,Δyn)を全ての認識マーク3bについ
て求めておくことにより、移動テーブル4の座標系X−
Yに固有の位置ずれを補正するための位置補正量データ
を得ることができる。
That is, coordinates (Xn, Y) in the machine coordinate system
When electronic components are mounted in the vicinity of (n), Δxn and Δyn are further added to the board position recognized by the camera 8.
Must be corrected. Therefore, when starting up the assembly of the electronic component mounting apparatus, the positional deviation amounts (Δxn, Δyn) are obtained for all the recognition marks 3b, so that the coordinate system X-
It is possible to obtain position correction amount data for correcting a position shift unique to Y.

【0017】図3は、対象とする搭載エリアAが大きい
場合のキャリブレーションに用いられるプレート治具
3’を示している。この場合は図3(a)に示すよう
に、搭載エリアAの幅B、長さLはプレート治具3’の
幅b、長さlよりも大きく、プレート治具3’によって
搭載エリアAの全範囲をカバーすることが出来ない。そ
こで、図3(b)に示すように、搭載エリアAをプレー
ト治具3’のサイズに応じて複数のエリアに分割し、プ
レート治具3’を片側から各エリアごとに順次移動させ
ながらキャリブレーション作業を行う。以下、このキャ
リブレーション作業について、図4のフローに沿って説
明する。
FIG. 3 shows a plate jig 3 'used for calibration when the target mounting area A is large. In this case, as shown in FIG. 3A, the width B and the length L of the mounting area A are larger than the width b and the length 1 of the plate jig 3 ′. It cannot cover the whole range. Therefore, as shown in FIG. 3B, the mounting area A is divided into a plurality of areas according to the size of the plate jig 3 ', and the plate jig 3' is calibrated while sequentially moving from one side for each area. Perform the work. Hereinafter, this calibration work will be described with reference to the flow of FIG.

【0018】まず、プレート治具3’を搭載エリアAの
所定位置にセットする(ST1)。ここでは、まず図3
(b)に示す第1エリアA1にセットする。次いで、プ
レート治具3’の認識マーク3bを順次撮像して位置を
検出する(ST2)。そして検出された各認識マークの
位置に基づいて各認識マーク3bの位置におけるカメラ
の光学座標系の位置ずれ量(前述の(Δxn,Δy
n))を示す位置ずれデータが求められる。この位置ず
れデータは記憶部に記憶される(ST3)。次に、搭載
エリアAの全範囲について位置測定が完了したか否かが
判断され(ST4)、測定未完であれば治具プレート
3’を次の測定位置に移動させる(ST5)。そしてS
T1に戻って同様の撮像、位置認識が繰り返される。
First, the plate jig 3 'is set at a predetermined position in the mounting area A (ST1). Here, first, FIG.
It is set in the first area A1 shown in (b). Next, the recognition marks 3b of the plate jig 3 'are sequentially imaged to detect the position (ST2). Then, based on the detected position of each recognition mark, the amount of displacement of the optical coordinate system of the camera at the position of each recognition mark 3b ((Δxn, Δy described above)
n)) is obtained. This displacement data is stored in the storage unit (ST3). Next, it is determined whether or not the position measurement has been completed for the entire range of the mounting area A (ST4). If the measurement has not been completed, the jig plate 3 'is moved to the next measurement position (ST5). And S
Returning to T1, the same imaging and position recognition are repeated.

【0019】ここで、プレート治具3’を搭載エリアA
内で順次移動させて撮像する際には、第2のエリアA2
は第1のエリアA1と部分的に所定の重畳範囲LZだけ
重畳するように移動位置が設定される。すなわち、撮像
範囲を部分的に重畳させることにより、重畳範囲LZに
ついては第1のエリアA1から第2のエリアA2への移
動前と移動後の2回撮像される。
Here, the plate jig 3 'is mounted on the mounting area A.
When the image is sequentially moved within the area, the second area A2
Is set such that the moving position partially overlaps the first area A1 by a predetermined overlapping range LZ. That is, by partially overlapping the imaging range, the overlapping range LZ is imaged twice before and after the movement from the first area A1 to the second area A2.

【0020】ST4にて搭載エリアAの全範囲について
測定が完了していれば、すなわち、第1のエリアA1、
第2のエリアA2および第3のエリアA3の測定がすべ
て完了したならば、各測定位置における位置ずれデータ
を合成して搭載エリアAの全範囲についての位置ずれ量
を求める(ST6)。
If the measurement has been completed for the entire area of the mounting area A in ST4, that is, the first area A1,
When the measurements of the second area A2 and the third area A3 have all been completed, the displacement data at the respective measurement positions are combined to determine the displacement of the entire area of the mounting area A (ST6).

【0021】この位置ずれデータの合成処理について、
図5を参照して説明する。図5(a)は、プレート治具
3’の移動前と移動後の重畳範囲LZを示したものであ
る。移動前の状態では、プレート治具3’の基準マーク
のうち、最右列の認識マーク列L1に属する認識マーク
3b(実線で示す)が重畳範囲LZ内に位置しており、
この状態でカメラ8により認識される。そしてプレート
治具3’の移動後には、重畳範囲LZには基準マークの
うち、最左列の認識マーク列L2に属する認識マーク
(破線で示す)3bが重畳範囲LZ内に位置しており、
同様にこの状態でカメラにより撮像される。
Regarding the process of synthesizing the displacement data,
This will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows the overlapping range LZ before and after the movement of the plate jig 3 ′. In the state before the movement, among the reference marks of the plate jig 3 ′, the recognition marks 3b (indicated by solid lines) belonging to the recognition mark row L1 in the rightmost row are located in the overlapping range LZ,
In this state, it is recognized by the camera 8. After the movement of the plate jig 3 ', the recognition marks (shown by broken lines) 3b belonging to the leftmost recognition mark row L2 among the reference marks are located in the superposition range LZ in the superposition range LZ.
Similarly, an image is taken by the camera in this state.

【0022】プレート治具3’の移動に際しては、移動
後の最左列の認識マーク列L2に属する認識マーク3b
が移動前の最右列の認識マーク列L1に属する認識マー
ク3bに一致するように移動が行われるとは限らず、図
5(a)に示すように一般に認識マーク列L1と認識マ
ーク列L2とは一致しない。すなわち、この状態で求め
られた重畳範囲LZ内の認識マーク3bの位置認識結果
は、第1のエリアA1から第2のエリアA2への移動前
と移動後の2つの異なる位置ずれデータとして与えられ
る。
When the plate jig 3 'is moved, the recognition marks 3b belonging to the leftmost recognition mark row L2 after the movement.
Does not always move so as to coincide with the recognition mark 3b belonging to the rightmost recognition mark row L1 before the movement. Generally, as shown in FIG. 5A, the recognition mark row L1 and the recognition mark row L2 Does not match. That is, the position recognition result of the recognition mark 3b within the superimposition range LZ obtained in this state is given as two different positional deviation data before and after the movement from the first area A1 to the second area A2. .

【0023】そしてこの2つの位置ずれデータ間の差異
が、プレート治具3’の移動に起因する位置ずれ検出誤
差となる。言い換えれば、同一のプレート治具3’を第
1のエリアA1にセットした状態で得られた各認識マー
クについての位置ずれデータと、第2のエリアA2にセ
ットした状態で得られた各認識マークについての位置ず
れデータとの間には、すべての個別の位置ずれ量につい
て前述の差異が存在する。
The difference between the two pieces of displacement data becomes a displacement detection error resulting from the movement of the plate jig 3 '. In other words, the positional deviation data for each recognition mark obtained when the same plate jig 3 ′ is set in the first area A1, and each recognition mark obtained when the same plate jig is set in the second area A2. The above-mentioned difference exists for all the individual positional deviation amounts between the positional deviation data of the first and second positions.

【0024】ところが、キャリブレーションの目的は搭
載エリアA内の全範囲について各位置に固有の位置ずれ
量を求めるものであるため、搭載エリアAを分割してプ
レート治具3’を移動させて得られた位置ずれデータ群
相互の間の差異を除去する必要がある。この目的で行わ
れるデータ変換処理について説明する。このデータ変換
処理は、図5(a)に示す認識マーク列L1に属する認
識マークについてプレート治具3’の移動前に求められ
た位置ずれデータと、認識マーク列L2について移動後
に求められた位置ずれデータが、数値データ上で同一値
となるように重ね合わせるデータ変換処理を行うもので
ある。
However, since the purpose of the calibration is to determine the amount of positional deviation peculiar to each position in the entire range within the mounting area A, the mounting area A is divided and the plate jig 3 'is moved. It is necessary to remove the difference between the set of misalignment data. The data conversion processing performed for this purpose will be described. This data conversion processing is performed by using the positional deviation data obtained before the movement of the plate jig 3 ′ for the recognition marks belonging to the recognition mark row L1 shown in FIG. 5A and the position obtained after the movement of the recognition mark row L2. The data conversion process is performed to superimpose the shift data so that the shift data has the same value on the numerical data.

【0025】図5(b)はこのデータ変換処理を図式的
に表したものである。図5(b)において、認識マーク
列L1上の黒点および認識マーク列L2上の白点はそれ
ぞれ各位置における位置ずれを示すデータ点であり、各
データ点には当該位置の認識マーク3bの位置を検出す
ることにより求められた位置ずれ量(Δxn,Δyn)
が対応している。データ変換に際して、まず図5(b)
に示すように、認識マーク列L1に属する最下位置の認
識マークの位置ずれを示すデータ点P1と、認識マーク
列L2に属する最下位置の認識マークの位置ずれを示す
データ点P2との差異を示す誤差データlx,lyを求
める。
FIG. 5B schematically shows the data conversion process. In FIG. 5B, a black point on the recognition mark row L1 and a white point on the recognition mark row L2 are data points indicating the positional deviation at each position, and each data point is the position of the recognition mark 3b at that position. (Δxn, Δyn) obtained by detecting
Is supported. At the time of data conversion, first, FIG.
As shown in FIG. 7, the difference between the data point P1 indicating the displacement of the lowest recognition mark belonging to the recognition mark row L1 and the data point P2 indicating the displacement of the lowest recognition mark belonging to the recognition mark row L2. Error data lx and ly indicating the following are obtained.

【0026】次いで、第2のエリアA2において求めら
れたすべての位置ずれ量(Δxn,Δyn)のデータに
ついて、前記誤差データlx,lyだけ補正する。すな
わち、図5(b)の(イ)に示すように、データ点P2
がデータ点P1に重なるように数値データの平行移動を
行う。なお、ここでは、それぞれの認識マーク列L1、
L2の最下位置のデータ点P1,P2との差異を誤差デ
ータとして用いているが、認識マーク列L1,L2のす
べての対応するデータ点についてそれぞれ差異を求め、
その平均値を誤差データとして用いるようにしてもよ
い。
Next, the data of all the positional deviation amounts (Δxn, Δyn) obtained in the second area A2 are corrected by the error data lx, ly. That is, as shown in (a) of FIG.
Is moved in parallel so as to overlap the data point P1. Here, each of the recognition mark strings L1,
The difference between the data points P1 and P2 at the lowermost position of L2 is used as error data, but the differences are obtained for all corresponding data points of the recognition mark strings L1 and L2, respectively.
The average value may be used as error data.

【0027】これにより、図5(b)の(ロ)に示すよ
うに、データ点P2はデータ点P1に重ね合わされる。
次いで、認識マーク列L1と認識マーク列に属するすべ
てのデータ点を重ね合わせるためのデータ変換処理を行
う。ここでは、図5(b)の(ロ)に示すように、認識
マーク列L1,L2の交角θを求め、第2のエリアA2
において求められたすべての位置ずれ量(Δxn,Δy
n)のデータについて、点P1を中心にしてθだけ回転
させるデータ変換を行う。
As a result, the data point P2 is superimposed on the data point P1, as shown in FIG. 5 (b).
Next, a data conversion process for superimposing the recognition mark sequence L1 and all data points belonging to the recognition mark sequence is performed. Here, as shown in (b) of FIG. 5B, the intersection angle θ between the recognition mark rows L1 and L2 is obtained, and the second area A2
(Xn, Δy)
For the data of n), data conversion for rotating by θ about the point P1 is performed.

【0028】このデータ変換処理により、図5(C)に
示すように、プレート治具3’の最右列L1に属する認
識マークについてプレート治具3’の移動前に求められ
た位置ずれデータと、最左列L2について移動後に求め
られた位置ずれデータが、数値データ上で同一値となる
ように重ね合わせられ、プレート治具3’の移動前と移
動後に別個に求められた各認識マークについての2つの
位置ずれデータを、1つのプレート治具を用いて求めた
場合と同様の位置ずれデータに合成することが出来る。
すなわち、移動前および移動後にそれぞれ求められた複
数の位置ずれデータに基づいて、移動により発生する位
置ずれデータ相互間の誤差を補正して、1つの位置ずれ
データを得る。
By this data conversion processing, as shown in FIG. 5 (C), for the recognition marks belonging to the rightmost column L1 of the plate jig 3 ', the displacement data obtained before the movement of the plate jig 3' The position shift data obtained after the movement for the leftmost column L2 is superimposed so as to have the same value on the numerical data, and the respective recognition marks separately obtained before and after the movement of the plate jig 3 ′ are obtained. Can be combined with the same positional deviation data as obtained by using one plate jig.
That is, based on a plurality of pieces of displacement data obtained before and after the movement, an error between the pieces of displacement data generated by the movement is corrected to obtain one piece of the displacement data.

【0029】なお本実施の形態では、重畳範囲LZに認
識マーク列LがL1又はL2の1列のみ含まれている例
について説明したが、重畳範囲LZに複数の認識マーク
列が含まれるように範囲設定を行ってもよい。この場合
には、対応する各認識マーク列間の差異の平均値を求
め、この平均値によって上述のデータ変換を行う。
Although the present embodiment has been described with respect to an example in which the superimposition range LZ includes only one row of the recognition mark L L1 or L2, the superimposition range LZ may include a plurality of recognition mark rows. Range setting may be performed. In this case, an average value of the differences between the corresponding recognition mark strings is obtained, and the above-described data conversion is performed using the average value.

【0030】そして、第2のエリアA2について得られ
た位置ずれデータと第3のエリアについて得られた位置
ずれデータについても、同様のデータ変換処理を行う。
この結果、搭載エリアAの全範囲にわたって、プレート
治具3’の各認識マーク3bに対応する位置におけるカ
メラ8の光学座標系の位置ずれ量を示す位置ずれデータ
が得られたことになる。
Then, the same data conversion processing is performed on the displacement data obtained for the second area A2 and the displacement data obtained for the third area.
As a result, displacement data indicating the displacement amount of the optical coordinate system of the camera 8 at the position corresponding to each recognition mark 3b of the plate jig 3 'is obtained over the entire range of the mounting area A.

【0031】再び図4に戻り、上記により求められた位
置ずれデータを実装時の位置補正量として記憶させる
(ST7)。そして電子部品の実装動作において搭載ヘ
ッド7によって電子部品を基板に搭載する際には、この
位置補正量を加味して移動テーブル4の駆動軸が制御さ
れる。
Returning to FIG. 4, the positional deviation data obtained as described above is stored as a positional correction amount at the time of mounting (ST7). When the electronic component is mounted on the board by the mounting head 7 in the mounting operation of the electronic component, the drive axis of the moving table 4 is controlled in consideration of the position correction amount.

【0032】上記説明したように、本発明によれば移動
テーブル4の位置ずれ測定を目的としたキャリブレーシ
ョンにおいて、必要とする搭載エリアAの約3分の1の
サイズのプレート治具3’を用いて、十分な精度を有す
るキャリブレーションを行うことができる。すなわち、
大型サイズの基板に対応した搭載エリアAを対象とする
場合においても、プレート治具3’はその都度準備する
必要がなく、基準サイズのプレート治具を順次移動させ
ることにより、汎用的に使用することができる。したが
って、高価格の大型のプレート治具を準備する必要がな
く、コスト削減を図ることができるとともに、小サイズ
のプレート治具はハンドリングが容易であるため、キャ
リブレーション作業を作業性よく効率的に行うことがで
きる。
As described above, according to the present invention, in the calibration for measuring the displacement of the moving table 4, the plate jig 3 'having a size about one third of the required mounting area A is used. With this, calibration with sufficient accuracy can be performed. That is,
Even when the mounting area A corresponding to a large-sized substrate is targeted, it is not necessary to prepare the plate jig 3 ′ each time, and the plate jig of the reference size is sequentially moved to be used for general purpose. be able to. Therefore, it is not necessary to prepare a large-sized plate jig at a high price, and the cost can be reduced. In addition, since the small-sized plate jig is easy to handle, the calibration work can be performed efficiently and efficiently. It can be carried out.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、搭載エリアよりも小さ
いサイズのプレート治具を移動させて撮像する際に、撮
像範囲を部分的に重畳させてこの重畳範囲については前
記移動前と移動後の複数回認識して複数の位置ずれデー
タを求め、この複数の位置ずれデータに基づいて前記移
動により発生する位置ずれデータ相互間の誤差を補正す
るようにしたので、搭載エリアよりも小さいプレート治
具によって搭載エリア内の全範囲をカバーすることがで
き、高価格の大型プレート治具を準備する必要がなくコ
スト低減が図れるとともに、作業時のハンドリングを容
易にして作業を効率化することが出来る。
According to the present invention, when a plate jig having a size smaller than the mounting area is moved for imaging, the imaging range is partially overlapped, and the overlapping range is determined before and after the movement. A plurality of misalignment data is obtained by recognizing the plurality of misalignment data, and errors between the misalignment data generated by the movement are corrected based on the plurality of misalignment data. Can cover the entire area within the mounting area, eliminating the need to prepare a large, expensive plate jig, reducing costs and simplifying handling during work to improve work efficiency. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平
面図
FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)本発明の一実施の形態の電子部品実装装
置の平面図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板
認識用画像図
FIG. 2A is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 2B is an image diagram for board recognition of the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention;

【図3】(a)本発明の一実施の形態の電子部品実装装
置の搭載エリアの平面図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の搭載
エリアの平面図
3A is a plan view of a mounting area of the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 3B is a plan view of a mounting area of the electronic component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention;

【図4】本発明の一実施の形態のXYテーブル位置ずれ
測定のフロー図
FIG. 4 is a flowchart of an XY table displacement measurement according to an embodiment of the present invention.

【図5】(a)本発明の一実施の形態の電子部品実装方
法における位置ずれ検出の工程説明図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけ
る位置ずれ検出の工程説明図 (c)本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけ
る位置ずれ検出の工程説明図
FIG. 5A is a diagram illustrating a process of detecting a displacement in an electronic component mounting method according to an embodiment of the present invention; and FIG. 5B is a diagram illustrating a process of detecting a displacement in an electronic component mounting method according to an embodiment of the present invention. (C) Process explanatory view of position shift detection in the electronic component mounting method according to one embodiment of the present invention

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 基板 3’ プレート治具 3b 認識マーク 4 移動テーブル 7 搭載ヘッド 8 カメラ A 搭載エリア L1、L2 認識マーク列 3 Substrate 3 'Plate jig 3b Recognition mark 4 Moving table 7 Mounting head 8 Camera A Mounting area L1, L2 Recognition mark row

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子部品が実装される基板を基板認識用の
カメラで認識し、電子部品をピックアップした搭載ヘッ
ドをこの認識結果に基づいて前記基板に対して相対的に
位置決めして前記電子部品を基板に実装する電子部品の
実装方法であって、前記搭載ヘッドによる搭載エリアに
載置された計測用のプレート治具を撮像して、所定格子
点毎に制御データ上の前記カメラの光学座標系と実際の
カメラの光学座標系との位置ずれ量を検出する位置ずれ
検出工程と、前記位置ずれ量を補正して電子部品を基板
に搭載する工程とを含み、前記位置ずれ検出工程におい
て、前記搭載エリアよりも小さいサイズのプレート治具
を搭載エリア内で順次移動させて撮像する際に撮像範囲
を部分的に重畳させ、この重畳範囲については前記移動
前と移動後の複数回認識して複数の位置ずれデータを求
め、この複数の位置ずれデータに基づいて前記移動によ
り発生する位置ずれデータ相互間の誤差を補正すること
を特徴とする電子部品の実装方法。
An electronic component is mounted on a substrate by recognizing a substrate on which the electronic component is mounted by a camera for recognizing the substrate, and a mounting head picking up the electronic component is positioned relative to the substrate based on the recognition result. A mounting method for mounting an electronic component on a substrate, wherein an image of a measurement plate jig mounted on a mounting area by the mounting head is imaged, and the optical coordinates of the camera on control data for each predetermined grid point. A position shift detecting step of detecting a position shift amount between the system and an actual optical coordinate system of the camera, and a step of mounting the electronic component on a substrate by correcting the position shift amount, in the position shift detection step, The imaging range is partially overlapped when the plate jig smaller in size than the mounting area is sequentially moved within the mounting area to perform imaging, and the overlapping range is a plurality of before and after the movement. Obtains a plurality of displacement data confirmed, the mounting method of electronic components and corrects the error between the position error data mutually generated by the movement on the basis of the plurality of position error data.
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