JP2000353900A - 電子部品の実装方法および位置認識用の標体 - Google Patents
電子部品の実装方法および位置認識用の標体Info
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Abstract
キャリブレーション作業が行える電子部品の実装方法お
よび位置認識用の標体を提供することを目的とする。 【解決手段】 電子部品を吸着ノズルによってピックア
ップして基板に搭載する電子部品の実装方法において、
制御データ上の搭載位置と搭載ヘッドによる実際の搭載
点との位置ずれ量を電子部品実装装置が備えた画像認識
手段によって検出するためのキャリブレーション作業に
ターゲット部品10を用いる。吸着ノズル7aに吸着さ
せたターゲット部品10を基板上に搭載し、このターゲ
ット部品10を画像認識手段によって認識することによ
り位置ずれを検出する。これにより、搭載点を高精度で
確実に認識することができ、位置ずれ検出を効率よく行
える。
Description
実装する電子部品の実装方法および位置認識用の標体に
関するものである。
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。
系座標と搭載ヘッドによる実際の搭載点とは必ずしも制
御データ上で示される相対的位置関係にあるとは限ら
ず、種々の要因により位置ずれを生じる。例えば搭載ヘ
ッドが基板認識用のカメラと同一移動手段によって一体
的に移動するような場合にあっても、機械的取り付け誤
差や、搭載ヘッドの上下動に起因する誤差などによって
制御データ上での搭載位置と実際の搭載点とは一致しな
い。このため、実装装置の立ち上げ時、搭載ヘッドやカ
メラ取り付け部分の分解・再装着時などには、この位置
ずれ量を実際に測定して位置ずれ補正値を求めるキャリ
ブレーション作業を行う必要がある。
によって実際に搭載動作を行わせ、この搭載点をカメラ
で認識することにより、制御データ上の位置と実際の搭
載点との位置ずれを検出することが行われる。従来この
搭載点を検出する方法として、搭載ヘッドのノズルによ
って基板などの測定平面上に打痕を印加し、この打痕を
カメラで検出する方法などが用いられていた。
法ではカメラによって打痕を明瞭に認識することが難し
く、作業者が撮像画面上で打痕の位置を観察しながらそ
の位置をティーチしなければならなかった。このため、
位置検出精度が確保されないとともに作業効率が非常に
低いという問題点があった。
検出でき、高能率のキャリブレーション作業が行える電
子部品の実装方法および位置認識用の標体を提供するこ
とを目的とする。
の実装方法は、電子部品を搭載ヘッドの吸着ノズルによ
ってピックアップして基板に搭載する電子部品の実装方
法であって、制御データ上の搭載位置と前記搭載ヘッド
による実際の搭載点との位置ずれ量を電子部品実装装置
が備えた画像認識手段によって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実装
する工程とを含み、前記位置ずれ検出工程において、前
記吸着ノズルに吸着させた位置認識用の標体を測定平面
上に搭載し、この標体を前記画像認識手段によって認識
することにより前記位置ずれを検出するようにした。
求項1記載の電子部品の実装方法であって、前記標体と
して、回転対称の形状を有する標体を用いるようにし
た。
求項1記載の電子部品の実装方法であって、前記位置ず
れ検出工程において、前記吸着ノズルに吸着された状態
の前記標体を下方から認識する工程を含むようにした。
部品実装装置において制御データ上の搭載位置と前記搭
載ヘッドによる実際の搭載点との位置ずれ量を電子部品
実装装置が備えた画像認識手段によって検出する位置ず
れ検出に使用される位置認識用の標体であって、測定平
面に当接する平らな底面と、搭載ヘッドの吸着ノズルの
下端部に当接して吸着される吸着面とを備え、前記搭載
ヘッドによって測定平面上に搭載された状態の標体の中
心位置は前記画像認識手段で認識することにより検出可
能である。
項4記載の位置認識用の標体であって、前記吸着面は、
回転対称形状の曲面を有する。
上の搭載位置と搭載ヘッドによる実際の搭載点との位置
ずれ量を電子部品実装装置が備えた画像認識手段によっ
て検出する位置ずれ検出工程において、搭載ヘッドの吸
着ノズルに吸着させた位置認識用の標体を測定平面上に
搭載し、この標体を前記画像認識手段によって認識する
ことにより、高精度で効率よく位置ずれを検出すること
ができる。
参照して説明する。図1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は同電子部品実装装置の搭
載ヘッドの正面図、図3(a)は同電子部品実装装置の
吸着ノズルの部分拡大図、図3(b)は同位置認識用タ
ーゲット部品の画像図、図4は同電子部品実装方法にお
ける位置ずれ検出のフロー図、図5(a),(b),
(c)は同位置認識用のターゲット部品の装着動作の説
明図、図6(a),(b),(c)は同電子部品実装方
法における位置ずれ検出の説明図である。
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。
着されており、第1のカメラ8は搭載ヘッド7と一体的
に移動する。移動テーブル4を駆動して第1のカメラ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を第1のカメラ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。
カメラ9が配設されている。図2に示すように、第2の
カメラ9は電子部品認識用のカメラであり、搭載ヘッド
7の吸着ノズル7aに保持された状態の電子部品Pを撮
像し位置を検出する。これにより、電子部品Pが吸着ノ
ズル7aに吸着された状態での位置ずれを検出すること
ができる。この電子部品の位置ずれは基板の位置ずれと
ともに電子部品の搭載時に補正される。
ン作業について説明する。このキャリブレーション作業
は、電子部品実装装置の立ち上げ時や、第1のカメラ8
や搭載ヘッド7の再装着を伴う段取り替え作業後など、
第1のカメラ8の光学座標系と搭載ヘッド7による搭載
点との相対的位置関係を検出する必要がある場合に行わ
れるものである。
ド7に実際の搭載動作を行わせ、この搭載点を第1のカ
メラ8によって撮像して搭載点の位置を認識するもので
ある。本実施の形態では、この搭載点の位置認識用に図
3に示すようなターゲット部品を用い、測定平面として
の基板3上にこのターゲット部品10を搭載する。図3
(a)に示すように、吸着ノズル7aの下端部には位置
認識用の標体であるターゲット部品10が吸着により保
持されている。
型部品であり、吸着ノズル7aの下端部に当接して吸着
される吸着面としての曲面10aを備えている。また、
ターゲット部材10の底面10bは平面状となってお
り、後述するように吸着ノズル7aによって平面上に載
置されることにより、ターゲット部品10の中心線CL
が吸着ノズル7aの軸線と一致するセルフアライメント
作用が得られるようになっている。
する材質で製作されている。図3(b)の画像図に示す
ように、ターゲット部品10を上方から撮像したときの
ターゲット部品の画像10’には中心位置周辺に光沢部
10’cが現れる。この光沢部10’cを認識すること
により、ターゲット部品10の中心位置を検出すること
ができる。これにより、制御データ上での搭載位置と実
際の搭載点との相対的位置関係を画像認識手段である第
1のカメラ8によって認識して検出することができる。
ターゲット部品10の設計に際しては、この位置認識が
正しく行えるよう、材質・形状が設定される。
は、吸着ノズル7aの下端部に沿ってならう曲面形状の
吸着面を有するものであれば、半球形状以外にも円錐形
状や、紡錘体などの回転対称形状のものを用いることが
できる。さらに本実施の形態では、ターゲット部品10
として光沢を有する材質を用いているが、光沢のない材
質を用いることもできる。例えば、基板側を明るく照明
した条件で光沢のないターゲット部品を撮像し、ターゲ
ット部品の外形を認識したり、あるいは基板側から光を
照射し(バックライト等)、ターゲット部品をシルエッ
トとして認識するようにしてもよい。
沿って位置ずれ検出について説明する。まず、図5
(a)に示すように、ターゲット部品10を手指やツー
ルなどを用いて把持し、吸着面を搭載ヘッド7の吸着ノ
ズル7aの下端部に吸着させる(ST1)。このとき、
ターゲット部品10の姿勢が傾いていても構わない。次
に搭載ヘッド7を下降させ、基板3上にターゲット部品
10を一旦置く(ST2)。この下降動作時においてタ
ーゲット部品10の底面が基板3に着地する際に吸着面
がノズル7aの下端部に沿ってならうため、着地完了時
にはターゲット部品10は基板3上に正しい姿勢で置か
れる。
品10を再び吸着して吸着ノズル7aを上昇させる(S
T3)。これにより、図5(c)に示すようにターゲッ
ト部品10は吸着ノズル7aの下端部に正しい姿勢で保
持される。この状態では、ターゲット部品10の中心線
CLは吸着ノズル7aの軸線と一致している。
2のカメラ9の上方に移動させ、図6(a)で示すよう
に、吸着された状態のターゲット部品10を第2のカメ
ラ9により下方から撮像して位置を認識する(ST
4)。これによりターゲット部品10の位置が認識さ
れ、位置ずれ量D1が検出される。この第2のカメラ9
によるターゲット部品の認識は、第1のカメラ8の光学
座標系と搭載ヘッド7の実際の搭載点との相対的位置関
係を求めるために必須の計測要件ではないが、この第2
のカメラ9によるターゲット部品10の位置認識を行う
ことにより、以下の効果を得ることができる。
結果から、搭載ヘッド7の吸着ノズル7aが上昇位置に
あるときのターゲット部品10の位置を求めることがで
きるため、後述の第1のカメラ8による吸着ノズル下降
時の位置ずれ量検出結果とこの上昇時の位置ずれ検出結
果とをつき合わせることにより、搭載ヘッド7の昇降動
作に起因する位置ずれ量を特定することができ、位置ず
れの発生状況をより明確に把握できるという利点があ
る。
で移動させ、図6(b)で示すように吸着ノズル7aを
下降させてターゲット部品10を基板3上に置く(ST
5)。そしてこの状態で基板認識用の第1のカメラ8に
よりターゲット部品10を上方から撮像し、ターゲット
部品10の位置を認識する(ST6)。これにより、第
1のカメラ8の光学座標系における搭載ヘッド7の実際
の搭載点の位置が検出され、制御データ上の搭載位置と
搭載ヘッド7の実際の搭載点との位置ずれ量D2が求め
られる(ST7)。
ゲット部品10はカメラによる位置認識が正しく行える
ような材質、形状となっているため、搭載位置の検出を
高精度、高効率で行うことができる。求められた位置ず
れ量は、実装時の補正量として記憶される(ST8)。
そして、実際の電子部品の搭載時にはこの補正量を加味
して搭載ヘッド7を移動させる移動テーブル4の駆動軸
が制御され、電子部品は搭載ヘッド7により基板3上の
正しい位置に実装される。
が搭載ヘッド7と一体的に移動する例について説明して
いるが、第1のカメラ8を搭載ヘッド7の移動テーブル
とは別個に設けられた移動手段で移動する場合であって
もよい。この場合には搭載エリアの各位置にて、第1の
カメラの光学座標系おける搭載ヘッド8の実際の搭載点
を求める必要があるが、このような場合においても、本
実施の形態に示すターゲット部品を用いることにより、
高精度で効率のよいキャリブレーション作業を行うこと
ができる。
置と搭載ヘッドによる搭載点との位置ずれ量を電子部品
実装装置が備えた画像認識手段によって検出する位置ず
れ検出工程において、搭載ヘッドの吸着ノズルに吸着さ
せた位置認識用の標体を測定平面上に搭載し、この標体
を画像認識手段によって認識するようにしたので、搭載
点の位置を確実に認識することができ、高精度で効率よ
く位置ずれを検出することができる。
面図
載ヘッドの正面図
置の吸着ノズルの部分拡大図 (b)本発明の一実施の形態の位置認識用ターゲット部
品の画像図
ける位置ずれ検出のフロー図
ト部品の装着動作の説明図
ける位置ずれ検出の説明図
Claims (5)
- 【請求項1】電子部品を搭載ヘッドの吸着ノズルによっ
てピックアップして基板に搭載する電子部品の実装方法
であって、制御データ上の搭載位置と前記搭載ヘッドに
よる実際の搭載点との位置ずれ量を電子部品実装装置が
備えた画像認識手段によって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実装す
る工程とを含み、前記位置ずれ検出工程において、前記
吸着ノズルに吸着させた位置認識用の標体を測定平面上
に搭載し、この標体を前記画像認識手段によって認識す
ることにより前記位置ずれを検出することを特徴とする
電子部品の実装方法。 - 【請求項2】前記標体として、回転対称の形状を有する
標体を用いることを特徴とする請求項1記載の電子部品
の実装方法。 - 【請求項3】前記位置ずれ検出工程において、前記吸着
ノズルに吸着された状態の前記標体を下方から認識する
工程を含むことを特徴とする請求項1記載の電子部品の
実装方法。 - 【請求項4】電子部品実装装置において制御データ上の
搭載位置と前記搭載ヘッドによる実際の搭載点との位置
ずれ量を電子部品実装装置が備えた画像認識手段によっ
て検出する位置ずれ検出に使用される位置認識用の標体
であって、測定平面に当接する平らな底面と、搭載ヘッ
ドの吸着ノズルの下端部に当接して吸着される吸着面と
を備え、前記搭載ヘッドによって測定平面上に搭載され
た状態の標体の中心位置は前記画像認識手段で認識する
ことにより検出可能であることを特徴とする位置認識用
の標体。 - 【請求項5】前記吸着面は、回転対称形状の曲面を有す
ることを特徴とする請求項4記際の位置認識用の標体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16491099A JP3807154B2 (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 電子部品の実装方法および位置認識用の標体 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP16491099A JP3807154B2 (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 電子部品の実装方法および位置認識用の標体 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000353900A true JP2000353900A (ja) | 2000-12-19 |
JP3807154B2 JP3807154B2 (ja) | 2006-08-09 |
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JP16491099A Expired - Fee Related JP3807154B2 (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 電子部品の実装方法および位置認識用の標体 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005201736A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 偏心誤差測定方法、部品搬送方法、部品搬送装置、表面実装機および部品試験装置 |
JP2008218539A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品搭載装置における基板認識用のカメラの取付方法 |
-
1999
- 1999-06-11 JP JP16491099A patent/JP3807154B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005201736A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 偏心誤差測定方法、部品搬送方法、部品搬送装置、表面実装機および部品試験装置 |
JP2008218539A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品搭載装置における基板認識用のカメラの取付方法 |
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