JP2002176298A - 部品実装方法、及び部品実装装置 - Google Patents

部品実装方法、及び部品実装装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路形成体の認識動作を効率化し、認識エラ
ー発生頻度を抑制し、良品歩留まりを向上して生産性を
高める部品実装方法及び同装置を提供する。 【解決手段】 単一取りもしくは多面取り回路形成体1
4の個別基板16の認識処理において、バッドマーク2
3の認識と、個別基板マーク22の認識とを同時に行
い、回路形成体14全体での認識処理数を削減する。回
路形成体14の傾き、位置のずれに関する認識結果は、
個別基板15の認識動作における基板認識カメラ15の
位置制御に利用し、認識エラーの発生を抑制する。基板
認識カメラ15の視野31に認識マーク21、22の一
部が捉えられた場合に、当該認識マーク21、22の位
置を特定し、再認識を行うことで認識エラーの発生を抑
える。これにより、基板認識カメラ15の視野31を狭
くしてカメラ分解能を高めることができ、認識処理に要
するタクトタイムが短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品などの部
品を、電子回路基板などの回路形成体に実装する部品実
装方法、及び概部品実装方法を実施する部品実装装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、部品実装装置1の全体概要を示
す。図において、部品実装装置1は、電子部品などの実
装すべき部品を供給するパーツカセット方式の部品供給
装置からなる部品供給部2、及びトレイ方式の部品供給
装置からなるトレイ供給部3と、両供給部2、3から部
品を取り出して回路形成体に実装する複数のノズルを取
り付けた実装ヘッド4と、実装ヘッド4を所定位置に搬
送するXYロボット5と、実装ヘッド4のノズルに保持
された部品の保持状態を撮像して認識する部品認識カメ
ラ6と、部品実装装置1に回路形成体を搬入して保持す
る回路形成体保持装置7と、部品実装装置全体の動作を
制御する制御装置9とを主な構成要素としている。
【0003】図6において、部品供給部2には、多数の
部品をテープ状に巻き取ったリールを備えるパーツカセ
ット方式の部品供給装置8がセットされている。また、
トレイ供給部3には、多数の部品が配列されたトレイパ
レット方式の部品供給装置10がセットされている。実
装ヘッド4には、この部品供給部2、又はトレイ供給部
3から部品13を吸着して取り出すノズル12を備えた
複数のノズルヘッド11が取り付けられている。各ノズ
ル12は、回転制御機構により図示のZ軸を中心とした
回転による角度補正(θ回転)が可能である。XYロボ
ット5は、実装ヘッド4を図のX方向及びY方向に平面
状に搬送する。回路形成体保持装置7は、電子回路基板
などの回路形成体14を搬入して保持する。実装ヘッド
4には、この回路形成体14が保持された状態を撮像し
て認識する基板認識カメラ15が装着されている。
【0004】以上の構成にかかる部品実装装置1の動作
時は、部品供給部2又はトレイ供給部3に供給された部
品13の真上に移動した実装ヘッド4が、各ノズル12
を下降させて部品13に当接させ、負圧を利用して部品
13を吸着して部品供給部2又はトレイ供給部3から取
り上げる。次に、実装ヘッド4は、各ノズル12に部品
13を吸着保持したまま、XYロボット5によって部品
認識カメラ6に対向する位置に向けて送られる。部品認
識カメラ6は、実装ヘッド4が部品認識カメラ6に対向
する位置を所定速度で通過する際に、実装ヘッド4の各
ノズル12に吸着して保持された部品13を撮像して認
識する。前記認識結果に基づいて、部品13の傾き、及
び位置のずれが計測される。
【0005】回路形成体14は、回路形成体保持装置7
によって搬入された後、所定位置に規正されて保持され
る。実装ヘッド4が回路形成体14に対向する位置に移
動すると、実装ヘッド4に装着された基板認識カメラ1
5が回路形成体14を撮像し認識する。その認識結果に
基づいて、回路形成体14の傾きやずれが計測される。
制御装置9は、部品13の位置及び傾きのずれと、回路
形成体14の位置及び傾きのずれとから、実装ヘッド4
に搭載された各ノズルヘッド11に対して必要な部品1
3の位置、傾きの補正量を指令する。各ノズルヘッド1
1は、その指令結果に基づいて部品13の位置、傾きを
補正した後、部品13を回路形成体14の所定位置に実
装する。
【0006】図7は、規正保持された回路形成体14
を、実装ヘッド4に装着された基板認識カメラ15から
見た状態を示している。1枚の回路形成体14が単一の
電子回路基板を構成する場合もあるが、昨今の電子機器
の小型、軽量化に伴って電子回路基板自身の小サイズ化
が図られており、回路形成体14が、図7に示すような
多面取りとされる場合が多い。図示の例では、個別基板
16aから16iまでの3行×3列の計9面取りに区画
されている。更に多い場合には、数十個の多面取りとす
る場合もある。なお、本明細書においては、原サイズの
一枚全体を表す場合には回路形成体14と呼び、特定の
個別基板16aから16iのいずれかを指す場合にはこ
れら個々の個別基板の符号を用いるものとする。又、特
定の個別基板ではなく、多面取りされる個別基板の全般
を表す場合には個別基板16と呼ぶものとする。。
【0007】図7に示すように、回路形成体14には、
通常その対角線上のコーナ付近に一対の基準マーク21
が設けられている。回路形成体14が回路形成体保持装
置7に規正保持された状態で、この両基準マーク21が
基板認識カメラ15により認識され、その認識結果から
回路形成体14の傾き、位置のずれが計測される。回路
形成体14の傾き、位置のずれは、部品実装の際の部品
13の傾き、位置の補正量に含まれる。
【0008】一方、各個別基板16には、通常、その対
角線上のコーナ付近に、一対の個別基板マーク22が設
けられている。上述したような電子機器の小型化によ
り、部品13そのものも小型化され、部品実装の密度も
高くなっているため、部品実装に際してはすでに実装さ
れた他の部品と干渉することなく、所定位置に正確に部
品実装することが求められる。この個別基板マーク22
は、各個別基板16への部品実装の際に、正確な位置決
めを行うために使用される。
【0009】次に、個別基板16には、前記の個別基板
マーク22とは別に、バッドマーク23の表示位置が設
けられている。回路形成体14の実装作業に至るいずれ
かの製造過程において、部品13の誤実装や未実装な
ど、特定の個別基板16に何らかの不良要因があった場
合には、その個別基板16にバッドマーク23が付され
る。一般に、このバッドマーク23は、中間の検査工程
などにおいて不良が発見された場合に、作業員もしくは
自動機によって黒色インキなどを使用して着色塗布など
により印される。このバッドマーク23が、基板認識カ
メラ15によって輝度の占有率(2値レベルにより、
白、黒を比例で把握する)で認識される。バッドマーク
23が付された個別基板16に対してはその後の部品実
装などを行わず、部品の無駄な消費とタクトタイムのロ
スを防いでいる。
【0010】図7(a)に示す破線の矢印は、基板認識
カメラ15によるバッドマーク23の認識経路を示して
いる。認識経路は、まず、個別基板16aのバッドマー
ク23の認識に始まり、その後、同一列にある別の個別
基板16b、16cのバッドマークが認識され、さらに
その後に次の列の個別基板16dのバッドマーク23の
認識に移り、以下、同様に最終の個別基板16iまで進
む。図示の例では、個別基板16a、16c、16e、
16h、16iの各個にそれぞれバッドマーク23が付
されている。図7(b)は、バッドマーク23認識動作
の後に行われる、個別基板マーク22の認識経路を示し
ている。この認識経路においても、図の破線の矢印で示
すように、まず個別基板16aの一対の個別基板マーク
22が認識され、以下同様に、個別基板16bから16
iに至る各個別基板マーク22が順次認識される。
【0011】図8は、基板認識カメラ15による認識動
作のフローを示している。図において、実装ヘッド4の
移動により回路形成体14に対向する位置に移動した基
板認識カメラ15は、まずステップ51で、回路形成体
14の2箇所の基準マーク21を認識する。実際に行わ
れる認識動作では、基板認識カメラ15は、まず1点目
の基準マーク21をCCDの画像に取り込む。この画像
は制御装置9に入力されメモリーされる。次に、基板認
識カメラ15は2点目の基準マーク21を認識し、CC
Dに画像を取込み、これを制御装置9に入力してメモリ
ーする。この両基準マーク21の2点間の認識結果によ
り、回路形成体14の傾き、位置のずれが計測される。
次に、ステップ52で、回路形成体14内に区画された
全ての個別基板16のバッドマーク23(図7に示す例
では、計9箇所)が、基板認識カメラ15により順次認
識される。上述のように、バッドマーク23が認識され
た個別基板16に対しては、その後の部品実装が行われ
ないよう、その認識情報が制御装置9に入力される。
【0012】次に、ステップ53で、回路形成体14に
区画された全ての個別基板16の一対の個別基板マーク
22(図7に示す例では、合計で18箇所)が、基板認
識カメラ15により順次認識される。この個別基板マー
ク22の認識結果は、部品実装の際の部品の傾き、位置
の補正量に反映するため、制御装置9に入力される。そ
の後、ステップ54にて、部品実装動作に移り、各ノズ
ルに吸着された部品13が、各個別基板16の所定位置
に実装される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来技術による部品実装には、問題があった。す
なわち、前記の個別基板16における認識動作で、ま
ず、バッドマーク23の認識が行われ(図8のステップ
52)、次に個別基板マーク22が認識されている
(同、ステップ53)ため、全体で多数の認識動作が必
要とされ、多くの時間を要している。特に、数十個もの
多面取り回路形成体14の場合には影響が大きく、77
個取りの場合を例に採れば、1枚の回路形成体14での
認識動作の合計が231回にも及ぶものとなる。
【0014】次に、回路形成体14の一対の基準マーク
21の認識結果により、回路形成体14の傾き、位置の
ずれが認識され、上述のように、その認識結果が部品1
3の傾き、位置の補正量計測に使用される。しかしなが
ら、回路形成体14の傾きの程度によっては、各個別基
板16の個別基板マーク22認識動作の際に認識エラー
が発生し、前記回路形成体の基準マーク21の認識結果
が有効に利用されない場合があった。図9は、その状況
を示している。図において、まず、破線の矢印25に示
すように、回路形成体14の一対の基準マーク21が基
板認識カメラ15により認識され、その認識結果に基づ
いて回路形成体14の傾き、位置のずれが計測される。
この結果は、実装される部品13の傾き、位置の補正量
計測には使用されている。
【0015】しかしながら、個別基板16の各個につい
て見た場合、例えば個別基板16a、16bにおいて
は、個別基板マーク22が基板認識カメラ15の視野3
1の中に入っているため、その認識に問題はない。これ
に対して、例えば個別基板16cのおいては、○印で示
す個別基板マーク22の一部が、□で示す基板認識カメ
ラ15の視野31の外に出ているため、認識エラーとさ
れる。個別基板16f、16g、16h、16iも同様
である。このような認識エラーが発生した場合、その後
の処理をどうするかの判定は任意に設定可能ではある
が、認識エラーのままでは部品13の傾き、位置の補正
量が定まらず、従来は、当該個別基板16は不良である
と判定されている。不良と判断された個別基板16に対
しては、その後の部品実装は行われない。すなわち、本
来良品となるべき個別基板16が、回路形成体14の傾
き次第で不良品扱いとされ、廃却されるという無駄が生
じていた。
【0016】前記のような認識エラーに起因する問題へ
の対応策として、基板認識カメラ15の視野を広くする
ことが考えられる。しかしながら、一般に視野を広くし
た場合にはカメラの解像度が低下し、このために認識に
時間を要してタクトタイムが長くなる。更には、視野を
広げることによって基板認識カメラ15が視野内に含ま
れる他の要素を誤って認識する場合も考えられ、前述の
輝度の占有率による認識の精度低下をもたらす虞があ
る。現在では生産効率を高めるため、むしろ逆に認識カ
メラの視野を狭くし、解像度を高めて認識時間を短縮す
る方向にある。視野を狭くすることは、前記のような認
識エラーが発生し易いことを意味し、良品歩留まりを低
下させる要因となっている。
【0017】したがって、本発明は、従来技術による回
路形成体14の認識動作に関わる上述のような問題点を
解消し、効率的な認識動作を可能とし、良品歩留まりを
改善し、これによって生産性を一段と高めることができ
る部品実装装置、及び部品実装方法を提供することを目
的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、回路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数
の個別基板に不良個別基板が含まれるときに前記回路形
成体に表示されるバッドマークと、前記単数もしくは複
数の個別基板の位置と傾きとを認識するために前記回路
形成体に設けられる個別基板マークとをそれぞれ認識
し、バッドマークが表示されていない個別基板を対象に
前記回路形成体に部品を実装する部品実装方法であっ
て、前記個別基板マークの上に前記バッドマークを表示
することを特徴とする部品実装方法に関する。個別基板
マークがバッドマークを兼ねることにより、認識動作を
効率化するものである。
【0019】請求項2に記載の本発明は、部品供給装置
により供給された部品を吸着して取り出した後、前記部
品の吸着保持状態を認識し、回路形成体を搬入して規正
保持した後、前記回路形成体の保持状態を認識し、前記
回路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数の個
別基板の位置と傾きとを認識し、前記部品の吸着保持状
態の認識結果と、前記回路形成体の規正保持状態の認識
結果と、前記個別基板の位置と傾きの認識結果とから、
実装に必要な部品の位置と傾きとの補正量を計測し、前
記計測結果に基づいて当該部品に必要な補正を加えた
後、前記個別基板上の予め定められた位置に前記部品を
実装する部品実装方法であって、前記個別基板の位置と
傾きとを認識するために各個別基板に設けられる認識用
のマークが、当該個別基板の不良品を識別するためのバ
ッドマークを兼ねていることを特徴とする部品実装方法
に関する。バッドマークを個別基板マークと兼ねること
により、基板認識カメラによる認識動作を軽減するもの
である。
【0020】請求項3に記載の本発明に係る部品実装方
法は、前記バッドマークが、部品実装前に不良と判定さ
れた個別基板の前記個別基板マークを着色するものであ
ることを特徴としている。
【0021】請求項4に記載の本発明は、部品供給部へ
供給された部品を吸着して取り出した後、前記部品の吸
着保持状態を認識し、回路形成体を搬入して規正保持し
た後、前記回路形成体の規正保持状態を認識し、前記回
路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数の個別
基板の位置と傾きとを認識し、前記部品の吸着保持状
態、前記回路形成体の規正保持状態、前記個別基板の位
置と傾きとの各認識結果から、実装に必要な部品の傾き
と位置との補正量を計測し、前記計測結果に基づいて当
該部品に必要な補正を加えた後、前記個別基板上の所定
位置に前記部品を実装する部品実装方法であって、前記
回路形成体の規正保持状態の認識結果に基づいて、前記
個別基板の位置と傾きとの認識を行う基板認識カメラの
認識位置を制御することを特徴とする部品実装方法に関
する。回路基板の傾き、位置のずれを個別基板の認識動
作に利用して、認識エラーの発生を抑制するものであ
る。
【0022】請求項5に記載の本発明は、部品供給部へ
供給された部品を吸着して取り出した後、前記部品の吸
着保持状態を認識し、回路形成体を搬入して規正保持し
た後、前記回路形成体の規正保持状態を認識し、前記回
路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数の個別
基板の位置と傾きとを認識し、前記部品の吸着保持状
態、前記回路形成体の規正保持状態、前記個別基板の位
置と傾きとの各認識結果から、実装に必要な部品の傾き
と位置との補正量を計測し、前記計測結果に基づいて当
該部品に必要な補正を加えた後に前記個別基板上の所定
位置に前記部品を実装する部品実装方法であって、前記
回路形成体の規正保持状態を認識するために当該回路形
成体に設けられた認識用のマーク、もしくは前記個別基
板の状態を認識するために当該個別基板に設けられた認
識用のマークのいずれかのマークの部分もしくは全体
が、これらマークを認識するための基板認識カメラの視
野に入らない場合に、当該マークの所在位置を検出し、
当該マークを再認識することを特徴とする部品実装方法
に関する。認識エラーを生じた場合においても、マーク
の所在を検出して再認識することにより、良品歩留まり
を改善するものである。
【0023】請求項6に記載の本発明に係る部品実装方
法は、前記マークの所在位置の検出と再認識が、前記基
板認識カメラの視野に捉えられた前記マークの部分を基
に当該マークの所在位置を検出し、前記検出された位置
に前記基板認識カメラの視野を移動させて前記マークを
再認識するものであることを特徴としている。
【0024】請求項7に記載の本発明に係る部品実装方
法は、前記マークの所在位置の検出と再認識が、前記基
板認識カメラの視野を拡大して、当該マークの位置を検
出し、再認識するものであることを特徴としている。
【0025】請求項8に記載の本発明は、実装すべき部
品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から部品を
取り出して回路形成体に実装する実装ヘッドと、前記実
装ヘッドに保持された部品の状態を認識する部品認識カ
メラと、前記実装ヘッドを所定位置に搬送するXYロボ
ットと、回路形成体を搬入して保持する回路形成体保持
装置と、前記回路形成体の保持された状態を認識する基
板認識カメラと、全体の動作を制御する制御装置とから
なり、前記回路形成体を区画して設けられた単数もしく
は複数の個別基板の位置と傾きとが認識できるよう前記
個別基板に付された個別基板マークを前記基板認識カメ
ラが認識し、当該個別基板マークの認識結果と、前記部
品認識カメラによる前記部品の保持状態の認識結果と、
前記基板認識カメラによる前記回路形成体の保持状態の
認識結果とを基に、実装に必要な前記部品の位置と傾き
との補正量を計測して前記部品に必要な補正を加え、前
記実装ヘッドを前記XYロボットで搬送して前記個別基
板上の予め定められた位置に前記部品の実装を行う部品
実装装置であって、前記回路形成体が不良個別基板を含
む際に表示されるバッドマークが、当該不良個別基板の
個別基板マークの上に記され、前記基板認識カメラによ
る前記個別基板マークの認識の際に前記バッドマークを
同時に認識することを特徴とする部品実装装置に関す
る。個別基板マークとバッドマークを兼ねることによ
り、認識動作の効率化を図るものである。
【0026】請求項9に記載の本発明は、実装すべき部
品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から部品を
取り出して回路形成体に実装する実装ヘッドと、前記実
装ヘッドに保持された部品の状態を認識する部品認識カ
メラと、前記実装ヘッドを所定位置に搬送するXYロボ
ットと、回路形成体を搬入して保持する回路形成体保持
装置と、前記回路形成体の保持された状態を撮像して認
識する基板認識カメラと、全体の動作を制御する制御装
置とからなり、前記回路形成体を区画して設けられた単
数もしくは複数の個別基板の位置と傾きとが認識できる
よう前記個別基板に付された個別基板マークを前記基板
認識カメラが認識し、当該個別基板マークの認識結果
と、前記部品認識カメラによる前記部品の保持状態の認
識結果と、前記基板認識カメラによる前記回路形成体の
保持状態の認識結果とを基に、実装に必要な前記部品の
位置と傾きとの補正量を計測して前記部品に必要な補正
を加え、前記実装ヘッドを前記XYロボットで搬送して
前記個別基板上の予め定められた位置に前記部品の実装
を行う部品実装装置であって、前記基板認識カメラが前
記個別基板マークの認識を行う際に、前記回路形成体の
保持状態の認識結果に基づいて前記基板認識カメラの認
識位置を制御することを特徴とする部品実装装置に関す
る。回路形成体の位置と傾きの認識結果に基づいて基盤
認識カメラの認識位置を制御することにより、個別基板
マークが認識されない事態を極力回避するものである。
【0027】請求項10に記載の本発明は、実装すべき
部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から部品
を取り出して回路形成体に実装する実装ヘッドと、前記
実装ヘッドに保持された部品の状態を認識する部品認識
カメラと、前記実装ヘッドを所定位置に搬送するXYロ
ボットと、回路形成体を搬入して保持する回路形成体保
持装置と、前記回路形成体の保持された状態を撮像して
認識する基板認識カメラと、全体の動作を制御する制御
装置とからなり、前記回路形成体を区画して設けられた
単数もしくは複数の個別基板の位置と傾きとが認識でき
るよう前記個別基板に付された個別基板マークを前記基
板認識カメラが認識し、当該個別基板マークの認識結果
と、前記部品認識カメラによる前記部品の保持状態の認
識結果と、前記基板認識カメラによる前記回路形成体の
保持状態の認識結果とを基に、実装に必要な前記部品の
位置と傾きとの補正量を計測して前記部品に必要な補正
を加え、前記実装ヘッドを前記XYロボットで搬送して
前記個別基板上の予め定められた位置に前記部品の実装
を行う部品実装装置であって、前記回路形成体の保持状
態を認識するために当該回路形成体に設けられた基準マ
ーク、もしくは前記個別基板マークのいずれかのマーク
の一部分もしくは全体が前記基板認識カメラの視野に入
らない場合には、前記基板認識カメラにより当該マーク
の所在位置を検出して当該マークを再認識することを特
徴とする部品実装装置。マークの位置を検出して当該マ
ークを認識することにより、従来不良扱いとされた個別
基板、もしくは回路形成体の救済を図るものである。
【0028】請求項11に記載の本発明に係る部品実装
装置は、前記マークの所在位置の検出と再認識が、前記
基板認識カメラの視野に捉えられた前記マークの一部分
を基に当該マークの所在位置を検出し、前記検出された
位置に前記基板認識カメラの視野を移動させて前記マー
クを再認識するものであることを特徴としている。
【0029】そして、請求項12に記載の本発明に係る
部品実装装置は、前記マークの所在位置の検出と再認識
が、前記基板認識カメラの視野を拡大して当該マークの
位置を検出し、検出された前記マークを再認識するもの
であることを特徴としている。
【0030】
【発明の実施の形態】本発明にかかる第1の実施の形態
の部品実装装置、ならびに部品実装方法につき、図面を
参照して説明する。図1は、本実施の形態にかかる回路
形成体14と各認識マーク21、22、23とを示して
いる。なお、本実施の形態、及び以降の各実施の形態に
おいて、事前に説明したものと同一要素に関しては同一
の符号を用いるものとする。また、以下に記す各実施の
形態にかかる説明に含まれていない要素に関しては、従
来技術による部品実装装置、もしくは部品実装方法と同
様である。図1(a)において、回路形成体14には、
基準マーク21が対角線上に一対設けられ、また各個別
基板16aから16iには、個別基板マーク22がそれ
ぞれ設けられている。これらの構成は、従来技術にかか
るものと同様である。
【0031】本実施の形態にかかる回路形成体14にお
いては、専用のバッドマークの塗布位置が廃止され、前
記の個別基板マーク22が、バッドマークを印す位置を
兼ねるものとしている。すなわち、個別基板マーク22
は、従来通り、各個別基板16の状態を認識するために
使用されるが、これと同時に、前工程での部品の誤実
装、未実装などの欠陥要因が見つかった個別基板16に
対して、作業者もしくは機械によって、その個別基板マ
ーク22の位置にバッドマークが着色塗布などにより印
される。
【0032】図1(a)は、その状況を示したものであ
り、図の個別基板16a、16c、16e、16h、1
6iには、何らかの不良要因が見つかったため、バッド
マーク23が付されている。バッドマーク23は、各個
別基板16に2つある個別基板マーク22のいずれに印
されるものとしてもよい。これらのバッドマーク23が
基板認識カメラ15によって認識される結果、図1
(b)に示すように、バッドマーク23が付された個別
基板16には部品13が実装されず、逆にバッドマーク
23が付されていない個別基板16b、16d、16
f、16gにのみ部品13が実装されている。部品実装
がされた個別基板16とされない個別基板16とは、後
に良品、不良品に選別される。
【0033】図2は、基板認識カメラ15による認識動
作のフローを示している。図において、実装ヘッド4の
移動により回路形成体14に対向する位置に移動した基
板認識カメラ15は、まずステップ1で、回路形成体1
4の一対の基準マーク21を撮像して認識し、これによ
って回路形成体14全体の傾き、位置のずれが計測され
る。次に、ステップ2で、全ての個別基板16につい
て、各2つの個別基板マーク22が基板認識カメラ15
によって順次認識される。上述のように、何らかの欠陥
要因がある個別基板16の個別基板マーク22には、事
前にバッドマーク23が印されている。したがって、ス
テップ2においては、個別基板16の状態認識と同時
に、欠陥要因のある個別基板16のバッドマーク23も
認識され、これによって各個別基板16の良・不良が識
別される。バッドマーク23が認識されなかった個別基
板16には、前記個別基板マーク22の認識結果に基づ
いて部品13の位置、傾き補正量が計測され、その後ス
テップ3で、当該部品13が所定位置へ実装される。
【0034】従来技術によるものでは、上述のようにバ
ッドマーク23の認識動作と個別基板マーク22の認識
動作とを個別に行っていた。本実施の形態によれば、従
来のバッドマーク23の認識動作に要していた時間を全
く省略することができ、大幅な時間短縮が可能となる。
さらに、1つの個別基板16において、一対ある個別基
板マーク22の内のいずれか先に認識した方にバッドマ
ーク23が印されていれば、その段階で当該個別基板1
6を不良と判定することができ、他方の個別基板マーク
22の認識動作が不要となるため更なるタクト改善をす
ることができる。なお、本実施の形態では、1つの回路
形成体から多数の個別基板を取る多面取りの個別基板1
6について説明しているが、1つの回路形成体が1つの
個別基板のみを形成する単一基板取りの場合であっも同
様に適用が可能である。この場合には、個別基板マーク
22として回路形成体の基準マーク21を使用すること
であっても良い。
【0035】次に、本発明にかかる第2の実施の形態の
部品実装装置、及び部品実装方法につき、図面を参照し
て説明する。図9を参照して説明したように、従来技術
においては、回路形成体14の基準マーク21の認識動
作によって回路形成体14の傾き、位置のずれが認識さ
れた場合、この認識結果は実装すべき部品13の傾き、
位置の補正にのみ反映されていた。回路形成体14の傾
きが大きな場合には、個別基板マーク22が基板認識カ
メラ15の視野31内におさまらないため、認識エラー
を発生させる要因となっていた。図3は、本実施の形態
にかかる回路基板14の認識動作を示している。図にお
いて、基板認識カメラ15による回路形成体14の基準
マーク21認識結果、回路形成体14が図のような正常
の状態に対してαだけ傾いていることが認識されたとす
る。本実施の形態においては、この認識結果は、部品1
3の傾き、位置の補正量に反映させるだけではなく、基
板認識カメラ15の次のステップとなるバッドマーク2
3の認識動作(図8のステップ52)、及び個別基板マ
ーク22の認識動作(同、ステップ53)にも反映させ
るものとしている。
【0036】これにより、基板認識カメラ15による個
別基板マーク22の認識に当たっては、図3の破線28
で示すように、予め回路形成体14の前記αの傾きを反
映させた位置に基板認識カメラ15が移動して各個別基
板16に対する認識動作を行う。したがって、個別基板
マーク22を基板認識カメラ15の視野31内に容易に
捉えることができる。これによって個別基板マーク22
が認識エラーとされることが回避され、更に、認識エラ
ー基づいて不良と判定されることが回避され、各個別基
板16の所定位置への部品実装が実行される。すなわ
ち、回路形成体14の認識結果を、基板認識カメラ15
のバッドマーク23、個別基板マーク22の認識動作に
も反映することが、良品歩留まりの改善につながり、部
品実装の生産効率を高めることにつながる。
【0037】さらに、基板認識カメラ15による認識エ
ラーの回避が容易となることから、基板認識カメラ15
の視野31を一段と狭くするが可能となり、これによっ
て解像度の改善に伴う認識動作のタクト短縮を実現する
可能性が生まれる。一枚の回路形成体14におけるバッ
ドマーク23、及び個別基板マーク22の認識数は多数
にわたっていることから、特に視野を狭くすることによ
るタクトタイムの改善は、面取り数の多い回路形成体ほ
どより大きな改善効果につながる。
【0038】なお、図3では、各個別基板16にバッド
マーク23を個別に設けた従来技術による回路形成体1
4の例を示しているが、先の第1の実施の形態で示した
ように、固有のバッドマーク23を廃止し、バッドマー
ク23を個別基板マーク22と兼ねるようにしたもので
あってもよい。
【0039】次に、本発明にかかる第3の実施の形態の
部品実装装置、並びに部品実装方法につき、図面を参照
して説明する。図4(a)において、基板認識カメラ1
5の視野31は、カメラ中心32の回りに略正方形に広
がっているものとする。このような基板認識カメラ15
で、例えば回路形成体14の基準マーク21を認識する
際は、通常、基準マーク21の全体が視野31の中に入
っていることが要求される。図4(a)に示すように、
基準マーク21の一部(図の斜線部分33)が視野31の
外に出ている場合には、従来技術では認識エラーとされ
る。認識エラーとされた回路形成体14は、その後の部
品実装のための位置補正量計測が不可能となることによ
り、従来では不良品として処理されていた。個別基板1
6においても同様で、個別基板マーク22が認識エラー
となった場合には当該個別基板16は不良品として処理
されていた。
【0040】本実施の形態においては、図4(a)にお
いて、回路形成体14の基準マーク21の一部でも視野
31の中に入っている場合には、その一部を元に、基準
マーク21の位置の検出を行う。図に示す例において
は、予め知られている基準マーク21の形状から、基準
マーク21の一辺の長さaは既知であり、そして視野3
1内に捉えた一辺の一部の長さbは測定可能である。こ
れを基にして基板認識カメラ15の視野31外に出てい
る基準マーク21の部分(斜線部分33)の推定は可能
である。したがって、基準マーク21の中心点34の位
置も推定可能となり、この中心点34と基板認識カメラ
15の中心点32とのずれ量である図のx、yが算出可
能となる。
【0041】本実施の形態においては、基板認識カメラ
15により、1回目の認識動作で上述のように基準マー
ク21の一部のみが認識された場合には、これを認識エ
ラー扱いとはせず、基準マーク21の位置を検出し、中
心位置のずれ量x、yを算出する。次に、前記算出され
たずれ量を見込んで基板認識カメラ15を再度位置決め
し、2回目の認識動作を行う。これにより、図4(b)
に示すように、基準マーク21をその視野31の中心3
2に捉えるものである。認識エラーを減らすために、基
板認識カメラ15の視野を広げることは、全ての認識動
作におけるタクトタイム増につながることから生産効率
を下げるもととなる。本実施の形態にかかる上述の対応
により、従来認識エラー扱いとなっていた基準マーク2
1のみを対象に2回目の認識動作をすれば済むこととな
り、前記のような視野を広げることによるタイムロスを
回避することができ、効率改善につなげることができ
る。
【0042】なお、図示の例では、矩形形状のマークを
例としているが、認識すべきマークの形状が円であって
も、三角形であっても、予めマーク形状が知られている
ものであれば、その中心位置の検出は容易である。ま
た、同様なマークの検出は、回路形成体14の基準マー
ク21に限定されず、個別基準マーク22においても同
様な位置の検出が可能である。
【0043】図5は、本実施の形態にかかる基板認識カ
メラ15による認識動作のフローを示している。図にお
いて、実装ヘッド4の移動により回路形成体14に対向
する位置に移動した基板認識カメラ15は、まずステッ
プ11で、回路形成体14の基準マーク21を認識す
る。基準マーク21が正常に認識できれば、次にステッ
プ12に進んで、回路形成体14に区画された多面取り
の全ての個別基板16の個別基板マーク22を順次認識
する。この認識手順においては、第1の実施の形態で説
明したバッドマーク23の有無によって、各個別基板1
6の状態認識と同時に、良・不良の認識を行うようにし
ている。ステップ12において、個別基板マーク22が
正常に認識できれば、ステップ11、及びステップ12
による認識結果に基づいて部品13の傾き、位置の補正
量が計測され、次に、ステップ13で当該部品13が所
定位置に実装される。
【0044】ステップ11において、回路形成体14の
基準マーク21の一部のみが認識された場合には、ステ
ップ16へ進んで、基準マーク21の位置が検出され、
基板認識カメラ15とのずれ量が算出される。この算出
結果に基づいて基板認識カメラ15が移動し、ステップ
17で基準マーク21の2回目の認識動作が行われる。
ここで正常な認識動作が行われれば、ステップ12に進
み、以下、上述のフローにしたがって部品実装が行われ
る。
【0045】ステップ12において、個別基板マーク2
2の一部のみが認識された場合には、ステップ18へ進
んで、個別基板マーク22の位置が検出され、基板認識
カメラ15とのずれ量が計測される。この計測結果に基
づいて基板認識カメラ15が移動し、ステップ19で個
別基板マーク22の2回目の認識動作が行われる。ここ
で正常な認識動作が行われれば、上述と同様に部品に対
して必要な補正が与えられ、ステップ13で実装動作が
行われる。
【0046】図5の左側に破線で示す動作フローは、オ
プションとして設けることができる。すなわち、ステッ
プ11において、回路形成体14の基準マーク21が全
く認識できなかった場合であっても、基準マーク21が
視野31の近辺にあることは一応想定されている。した
がって、ステップ21では、基板認識カメラ15の視野
31を拡大し、ステップ22で2回目の認識動作を行
う。視野を広げた場合には認識動作の時間が長くなる
が、基準マーク21が全く認識できないという異常な状
態の回路形成体14のみを対象としており、この回路形
成体14を不良扱いとするよりも視野を広げて再認識を
することの方が経済的である場合が考えられる。視野を
広げたことで正常に認識できた場合には、ステップ12
へ戻り、以下、通常の動作フローに従う。なお、ステッ
プ21で視野を広げた状態の認識においても基準マーク
21の一部のみしか認識できない場合には、ここで、上
述のマーク位置を検出して再認識するステップ16、1
7に示す動作を更に重ねて行うこととしてもよい。
【0047】同様に、ステップ12における個別基板マ
ーク22の認識動作において、個別基板マーク22が全
く認識できなかった場合には、オプションとしてステッ
プ23に進み、基板認識カメラ15の視野を拡大し、ス
テップ27で個別基板マーク22を再認識することが考
えられる。但し、この場合に救済できるのは1つの個別
基板16のみとなり、ステップ21における回路形成体
14全体を救済する場合と比較して経済的効果は比較的
小となる。前記再認識の動作により、個別基板22が認
識された場合には、ステップ13に進み、必要な傾き、
位置の補正が加えられた部品13が所定位置に実装され
る。
【0048】なお、図5に示す認識動作のフローにおい
ては、ステップ12で個別基板マーク22とバッドマー
ク23とを同時に認識するものとしているが、これを従
来技術によるものと同様、別個に認識動作を行うものと
しても勿論よい。また、第2の実施の形態に示すよう
に、ステップ11における基準マーク認識21の後、そ
の認識結果を、ステップ12における個別基板マーク2
2の認識動作の際の基板認識カメラ15の位置補正に利
用することが望ましい。
【0049】以上、本発明に係る部品実装方法、並びに
部品実装装置の各実施の形態につき、1つの回路形成体
から複数の個別基板を取る多面取りの場合を対象として
説明してきた。しかしながら、第1の実施の形態の説明
でも触れているように、本発明の各実施の形態の適用は
このような多面取りの回路形成体に限定されるものでは
なく、1つの回路形成体が単一の基板を形成する単一取
り基板の場合であっても同様に適用が可能である。
【0050】
【発明の効果】本発明にかかる部品実装装置、及び部品
実装方法によれば、単一取りもしくは多面取り回路形成
体の個別基板のマーク認識処理数を削減することがで
き、認識処理に要するタクトタイムを削減して生産効率
を高めることができる。
【0051】更に、本発明にかかる部品実装装置、及び
部品実装方法によれば、認識エラーの発生頻度を抑え、
従来不良として処理されていた回路形成体、もしくは個
別基板を良品とすることができ、部品実装における良品
歩留まりを向上させることができる。
【0052】そして、本発明にかかる部品実装装置、及
び部品実装方法によれば、認識エラーの発生頻度の抑制
が可能であることから、基板認識カメラの視野を狭くし
て分解能を高めることができ、認識処理に要するタクト
タイムを短縮して生産効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる実施の形態の回路形成体を示
す平面図である。
【図2】 図1に示す回路形成体の認識処理の動作フロ
ーである。
【図3】 本発明にかかる他の実施の形態の回路形成体
の認識処理を示す平面図である。
【図4】 本発明にかかる更に他の実施の形態の回路形
成体認識処理を示す平面図である。
【図5】 図4に示す回路形成体の認識処理の動作フロ
ーである。
【図6】 従来の技術による部品実装装置の概観を示す
斜視図である。
【図7】 従来の技術による回路形成体の認識処理の一
例を示す平面図である。
【図8】 図7に示す回路形成体の認識処理の動作フロ
ーである。
【図9】 従来の技術による回路形成体の認識処理の問
題点を示す説明図である。
【符号の説明】
1.回路形成体、 2.部品供給部、 3.トレイ供給
部、 4.実装ヘッド、5.XYロボット、 6.部品
認識カメラ、 7.回路形成体保持装置、 9.制御装
置、 13.部品、 14.回路形成体、 15.基板
認識カメラ、16.個別基板、 21.基準マーク、
22.個別基板マーク、 23.バッドマーク、 3
1.視野、 32.カメラ中心点、 34.マーク中心
点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 13/08 H05K 13/08 Q (72)発明者 栗林 毅 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 城戸 一夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5E313 AA01 AA11 CC04 EE02 EE03 EE24 EE25 EE37 FF24 FF28 FF32 5E338 AA00 BB31 CC01 DD11 DD32 DD36 EE33 EE43 EE44

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路形成体を区画して設けられた単数も
    しくは複数の個別基板に不良個別基板が含まれるときに
    前記回路形成体に表示されるバッドマークと、前記単数
    もしくは複数の個別基板の位置と傾きとを認識するため
    に前記回路形成体に設けられる個別基板マークとをそれ
    ぞれ認識し、バッドマークが表示されていない個別基板
    を対象に前記回路形成体に部品を実装する部品実装方法
    において、 前記個別基板マークの上に前記バッドマークを表示する
    ことを特徴とする部品実装方法。
  2. 【請求項2】 部品供給装置により供給された部品を吸
    着して取り出した後、前記部品の吸着保持状態を認識
    し、 回路形成体を搬入して規正保持した後、前記回路形成体
    の保持状態を認識し、 前記回路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数
    の個別基板の位置と傾きとを認識し、 前記部品の吸着保持状態の認識結果と、前記回路形成体
    の規正保持状態の認識結果と、前記個別基板の位置と傾
    きの認識結果とから、実装に必要な部品の位置と傾きと
    の補正量を計測し、 前記計測結果に基づいて当該部品に必要な補正を加えた
    後、前記個別基板上の予め定められた位置に前記部品を
    実装する部品実装方法において、 前記個別基板の位置と傾きとを認識するために各個別基
    板に設けられる認識用のマークが、当該個別基板の不良
    品を識別するためのバッドマークを兼ねていることを特
    徴とする部品実装方法。
  3. 【請求項3】 前記バッドマークは、部品実装前に不良
    と判定された個別基板の前記個別基板マークを着色する
    ものであることを特徴とする、請求項2に記載の部品実
    装方法。
  4. 【請求項4】 部品供給部へ供給された部品を吸着して
    取り出した後、前記部品の吸着保持状態を認識し、 回路形成体を搬入して規正保持した後、前記回路形成体
    の規正保持状態を認識し、 前記回路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数
    の個別基板の位置と傾きとを認識し、 前記部品の吸着保持状態、前記回路形成体の規正保持状
    態、前記個別基板の位置と傾きとの各認識結果から、実
    装に必要な部品の傾きと位置との補正量を計測し、 前記計測結果に基づいて当該部品に必要な補正を加えた
    後、前記個別基板上の所定位置に前記部品を実装する部
    品実装方法において、 前記回路形成体の規正保持状態の認識結果に基づいて、
    前記個別基板の位置と傾きとの認識を行う基板認識カメ
    ラの認識位置を制御することを特徴とする部品実装方
    法。
  5. 【請求項5】 部品供給部へ供給された部品を吸着して
    取り出した後、前記部品の吸着保持状態を認識し、 回路形成体を搬入して規正保持した後、前記回路形成体
    の規正保持状態を認識し、 前記回路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数
    の個別基板の位置と傾きとを認識し、 前記部品の吸着保持状態、前記回路形成体の規正保持状
    態、前記個別基板の位置と傾きとの各認識結果から、実
    装に必要な部品の傾きと位置との補正量を計測し、 前記計測結果に基づいて当該部品に必要な補正を加えた
    後に前記個別基板上の所定位置に前記部品を実装する部
    品実装方法において、 前記回路形成体の規正保持状態を認識するために当該回
    路形成体に設けられた認識用のマーク、もしくは前記個
    別基板の状態を認識するために当該個別基板に設けられ
    た認識用のマークのいずれかのマークの部分もしくは全
    体が、これらマークを認識するための基板認識カメラの
    視野に入らない場合に、当該マークの所在位置を検出
    し、当該マークを再認識することを特徴とする部品実装
    方法。
  6. 【請求項6】 前記マークの所在位置の検出と再認識
    が、前記基板認識カメラの視野に捉えられた前記マーク
    の部分を基に当該マークの所在位置を検出し、前記検出
    された位置に前記基板認識カメラの視野を移動させて前
    記マークを再認識するものであることを特徴とする、請
    求項5に記載に部品実装方法。
  7. 【請求項7】 前記マークの所在位置の検出と再認識
    が、前記基板認識カメラの視野を拡大して、当該マーク
    の位置を検出し、再認識するものであることを特徴とす
    る、請求項5に記載に部品実装方法。
  8. 【請求項8】 実装すべき部品を供給する部品供給部
    と、 前記部品供給部から部品を取り出して回路形成体に実装
    する実装ヘッドと、 前記実装ヘッドに保持された部品の状態を認識する部品
    認識カメラと、 前記実装ヘッドを所定位置に搬送するXYロボットと、 回路形成体を搬入して保持する回路形成体保持装置と、 前記回路形成体の保持された状態を認識する基板認識カ
    メラと、 全体の動作を制御する制御装置とからなり、 前記回路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数
    の個別基板の位置と傾きとが認識できるよう前記個別基
    板に付された個別基板マークを前記基板認識カメラが認
    識し、当該個別基板マークの認識結果と、前記部品認識
    カメラによる前記部品の保持状態の認識結果と、前記基
    板認識カメラによる前記回路形成体の保持状態の認識結
    果とを基に、実装に必要な前記部品の位置と傾きとの補
    正量を計測して前記部品に必要な補正を加え、前記実装
    ヘッドを前記XYロボットで搬送して前記個別基板上の
    予め定められた位置に前記部品の実装を行う部品実装装
    置において、 前記回路形成体が不良個別基板を含む際に表示されるバ
    ッドマークが、当該不良個別基板の個別基板マークの上
    に記され、前記基板認識カメラによる前記個別基板マー
    クの認識の際に前記バッドマークを同時に認識すること
    を特徴とする部品実装装置。
  9. 【請求項9】 実装すべき部品を供給する部品供給部
    と、 前記部品供給部から部品を取り出して回路形成体に実装
    する実装ヘッドと、 前記実装ヘッドに保持された部品の状態を認識する部品
    認識カメラと、 前記実装ヘッドを所定位置に搬送するXYロボットと、 回路形成体を搬入して保持する回路形成体保持装置と、 前記回路形成体の保持された状態を撮像して認識する基
    板認識カメラと、 全体の動作を制御する制御装置とからなり、 前記回路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数
    の個別基板の位置と傾きとが認識できるよう前記個別基
    板に付された個別基板マークを前記基板認識カメラが認
    識し、当該個別基板マークの認識結果と、前記部品認識
    カメラによる前記部品の保持状態の認識結果と、前記基
    板認識カメラによる前記回路形成体の保持状態の認識結
    果とを基に、実装に必要な前記部品の位置と傾きとの補
    正量を計測して前記部品に必要な補正を加え、前記実装
    ヘッドを前記XYロボットで搬送して前記個別基板上の
    予め定められた位置に前記部品の実装を行う部品実装装
    置において、 前記基板認識カメラが前記個別基板マークの認識を行う
    際に、前記回路形成体の保持状態の認識結果に基づいて
    前記基板認識カメラの認識位置を制御することを特徴と
    する部品実装装置。
  10. 【請求項10】 実装すべき部品を供給する部品供給部
    と、 前記部品供給部から部品を取り出して回路形成体に実装
    する実装ヘッドと、 前記実装ヘッドに保持された部品の状態を認識する部品
    認識カメラと、 前記実装ヘッドを所定位置に搬送するXYロボットと、 回路形成体を搬入して保持する回路形成体保持装置と、 前記回路形成体の保持された状態を撮像して認識する基
    板認識カメラと、 全体の動作を制御する制御装置とからなり、 前記回路形成体を区画して設けられた単数もしくは複数
    の個別基板の位置と傾きとが認識できるよう前記個別基
    板に付された個別基板マークを前記基板認識カメラが認
    識し、当該個別基板マークの認識結果と、前記部品認識
    カメラによる前記部品の保持状態の認識結果と、前記基
    板認識カメラによる前記回路形成体の保持状態の認識結
    果とを基に、実装に必要な前記部品の位置と傾きとの補
    正量を計測して前記部品に必要な補正を加え、前記実装
    ヘッドを前記XYロボットで搬送して前記個別基板上の
    予め定められた位置に前記部品の実装を行う部品実装装
    置において、 前記回路形成体の保持状態を認識するために当該回路形
    成体に設けられた基準マーク、もしくは前記個別基板マ
    ークのいずれかのマークの一部分もしくは全体が前記基
    板認識カメラの視野に入らない場合には、前記基板認識
    カメラにより当該マークの所在位置を検出して当該マー
    クを再認識することを特徴とする部品実装装置。
  11. 【請求項11】 前記マークの所在位置の検出と再認識
    が、前記基板認識カメラの視野に捉えられた前記マーク
    の一部分を基に当該マークの所在位置を検出し、前記検
    出された位置に前記基板認識カメラの視野を移動させて
    前記マークを再認識するものであることを特徴とする、
    請求項10に記載に部品実装装置。
  12. 【請求項12】 前記マークの所在位置の検出と再認識
    が、前記基板認識カメラの視野を拡大して当該マークの
    位置を検出し、検出された前記マークを再認識するもの
    であることを特徴とする、請求項10に記載に部品実装
    装置。
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