JP2004311469A - 電子部品装着方法及び電子部品装着装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】個々基板認識を行ううえで、基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉の判定を行い、この判定結果に基づき電子部品の吸着又は個々基板認識実行の先後を決定し、できるだけ電子部品装着直前での個々基板認識を行うようにすること。
【解決手段】プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、吸着ノズルに吸着される電子部品が基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着し、また覆うことがないと判定された場合には部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着する。
【選択図】 図７
【解決手段】プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、吸着ノズルに吸着される電子部品が基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着し、また覆うことがないと判定された場合には部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着する。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法及び電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板の位置決め位置を把握するため、この基板の対角位置に認識マークを設け、それらを認識処理することにより、正しい位置への電子部品装着を試みているのが一般的である（例えば、特開平１１−３４６０９８号公報参照）。しかしながら、プリント基板のパターン印刷の局部的な伸縮も存在するので、装着精度を必要とするファインピッチＱＦＰ部品等の装着に対しては、その装着位置の近傍に、全体マークとは別に、専用の個々基板認識マークを設けて、ピンポイントでの装着補正を可能にしている。
【０００３】
【特許文献】
特開平１１−３４６０９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来ではシーケンスの効率を重視して、個々基板認識マークの撮像及び認識処理は、基板位置決めが完了した後、電子部品の装着を開始する前に全ての個々基板認識マークに対して一括処理（一括撮像及び認識処理）しているが、駆動領域の大きいガントリー型装着装置等においては、装置の発熱等による熱膨張の影響も無視できず、各装着直前での個々基板認識が好ましいとの見方もあるが、大きな電子部品を吸着した状態では、その電子部品自身が基板認識カメラの視野を覆ってしまい、認識が出来ない等の問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、個々基板認識を行ううえで、基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉の判定を行い、干渉がないと判定された場合には部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着し、また干渉があると判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着するようにし、できるだけ電子部品装着直前での個々基板認識を行うようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着し、覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着することを特徴とする。
【０００９】
また第４の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着し、覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
更に第７の発明は、第１乃至第６の発明において、前記個々基板認識の実行タイミングの判定は、電子部品の装着順序毎の装着位置などを示す装着データに個々基板認識の指定がある場合に行われることを特徴とする。
【００１３】
また第８の発明は、第１乃至第６の発明において、前記装着ヘッドには複数の吸着ノズルが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図に基づき、本発明の実施の形態を説明するが、図１は電子部品装着装置１の平面図で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット３が複数並設されている。対向するユニット３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。供給コンベア４は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に搬送し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送される。
【００１５】
８Ａ、８ＢはＸ方向に長い一対のビームであり、夫々Ｙ軸モータ９の駆動によりネジ軸１０を回転させ、左右一対のガイド１１に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。
【００１６】
各ビーム８Ａ、８Ｂにはその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸モータ１２によりガイド（図示せず）に沿って移動する装着ヘッド７Ａ、７Ｂが夫々設けられている。各装着ヘッド７Ａ又は７Ｂには２本の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄを上下動させるための上下軸モータ１４が２個搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータ１５が２個搭載されている。したがって、２個の装着ヘッド７Ａ、７Ｂの各吸着ノズルはＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１７】
１６は部品位置認識用の部品認識カメラで、前記各吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄに対応して４個設けられ、電子部品が吸着ノズルに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、位置認識するために電子部品を撮像するが、それぞれ同時に２個の電子部品を撮像可能である。１８、１８は種々の吸着ノズルを収納するノズルストッカで、最大１０本収納可能であるが９本収納している。
【００１８】
１９、１９は基板認識カメラで、前記装着ヘッド７Ａ、７Ｂにそれぞれ設けられ、プリント基板Ｐに付された認識マークの位置を認識するために該マークを撮像する。
【００１９】
図２は本電子部品装着装置１の制御ブロック図であり、便宜上Ｘ軸モータ１２、Ｙ軸モータ９、θ軸モータ１５及び上下軸モータ１４、部品認識カメラ１６、基板認識カメラ１９などは、各１個のみ図示して以下説明する。
【００２０】
本装着装置１の電子部品装着に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ２１、記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）２３などから構成されている。前記ＲＡＭ２２には、図３に示すように、電子部品の装着順序（Ｐ−ＮＯで示す）毎にプリント基板Ｐ内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度位置情報や、ＦＤＲ番号（各部品供給ユニット３の配置番号）情報や、「ペアリング」の指定を行うデータ「Ｓ」情報や、装着点毎の個々基板認識の有無の指定データ「Ｖ」情報等から成る装着データが格納されている。また、前記ＲＡＭ２２には、図５に示すような部品種毎に部品ライブラリデータ（Ｘ方向及びＹ方向のサイズなどのデータ）が格納されており、更には吸着ノズル及び基板認識カメラの位置なども格納されている。
【００２１】
即ち、「ペアリング」の指定を行うデータ「Ｓ」情報において、「Ｓ」が「２」と指定されると左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄに個別に電子部品を吸着させて２ステップ分をまとめて処理し（吸着優先指定）、「Ｓ」に「２」と入力されたステップと次のステップが「ペアリング処理（組として処理）」され、また「Ｓ」が「１」と指定されると左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄ間のピッチと部品供給ユニット３配置のピッチが同じ場合に２ステップ分処理されるもので吸着動作が左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄが同時に実施され（同時吸着指定）、「Ｓ」に「１」と入力されたステップと次のステップが「ペアリング」処理されるものである。
【００２２】
そして、ＦＤＲ番号の百の位の判定で、自動的に２つのビーム８Ａ、８Ｂの処理が振り分けられる。即ち、１００番台はＡビーム８Ａが処理し、２００番台はＢビーム８Ｂが処理する。
【００２３】
また、装着点毎の個々基板認識の指定データである「Ｖ」情報について説明すると、「Ｖ」が「００」と指定されると個々基板認識は無しで、「０１」と指定されると１点の個々基板認識を行い、「０２」と指定されると２点の個々基板認識を行うように処理され、得られた認識処理結果に基づき装着点に対しＸＹθ位置補正が行われることとなる。この個々基板認識は、基板パターン印刷の局部的な伸縮を吸収したり、ＸＹビーム系精度の自浄作用に効果がある。
【００２４】
装着座標等を示す前記装着データとは別に、各装着ステップ（Ｐ−ＮＯで示す）毎に装着点毎の個々基板認識の指定データである「Ｖ」情報に呼応する形で、図４の認識座標データが準備される。「Ｖ−ＮＯ」は装着ステップである「Ｐ−ＮＯ」と同じ（装着ステップと対に生成される）であり、「Ｖ」は装着データの「Ｖ」データと同じで、「Ｘ１（ｍｍ）」は装着個々基板認識マーク（電子部品のプリント基板Ｐ上の装着すべき位置の近傍に付されている。）の１点目のＸ座標で、「Ｙ１（ｍｍ）」は装着個々基板認識マークの１点目のＹ座標、「Ｆ１」は装着個々基板認識１点目のマークコードデータ、「Ｘ２（ｍｍ）」は装着個々基板認識マークの２点目のＸ座標、［Ｘ］、「Ｙ２（ｍｍ）」は装着個々基板認識マークの２点目のＹ座標、「Ｆ２」は装着個々基板認識２点目のマークコードデータである。
【００２５】
「Ｆ１」「Ｆ２」の装着個々基板認識２点目のマークコードデータは、対象となる認識マークの諸元を示すもので、「マーク形状」、「マークサイズ」、「認識領域」、「明暗極性（画像取り込時のマーク像の明暗極性）」といった項目で構成される。マークコードデータが「０１」であれば、例えばマーク形状が円形で、このマークの外形が２ｍｍ等であることを示す。
【００２６】
尚、ここで装着エリアは、プリント基板Ｐ上に電子部品を装着する場合に各装着ヘッド７Ａ、７Ｂがバッティング（衝突）しないように、いずれかの装着ヘッドのみが装着できるようにいずれかの装着ヘッドのみが取得できるものである。
【００２７】
そして、ＣＰＵ２１は前記ＲＡＭ２２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ２１は、駆動回路２５を介して前記Ｘ軸モータ１２の駆動を、駆動回路２８を介して前記Ｙ軸モータ９の駆動を、また駆動回路３２を介して前記θ軸モータ１５の駆動を、更に駆動回路３０を介して前記上下軸モータ１４の駆動を制御している。
【００２８】
３３はインターフェース２４を介して前記ＣＰＵ２１に接続される部品認識処理部で、前記部品認識カメラ１６により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理部３３にて行われ、ＣＰＵ２１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２１は、部品認識カメラ１６に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を部品認識処理部３３に出力すると共に、認識処理結果を認識処理部３３から受取るものである。
【００２９】
即ち、前記部品認識処理部３３の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ２１に送られ、ＣＰＵ２１はビーム８Ａ又は８ＢがＹ軸モータ９の駆動によりＹ方向に、装着ヘッド７Ａ又は７ＢがＸ軸モータ１２の駆動によりＸ方向に移動させることにより、またθ軸モータ１５によりθ回転させ、Ｘ，Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされるものである。
【００３０】
１３は基板認識処理部で、前記基板認識カメラ１９により撮像して取込まれた画像の認識処理が該基板認識処理部１３にて行われ、ＣＰＵ２１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２１は、基板認識カメラ１９に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を基板認識処理部１３に出力すると共に、認識処理結果を基板認識処理部１３から受取るものである。
【００３１】
即ち、前記基板認識処理部１３の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ２１に送られ、ＣＰＵ２１はビーム８Ａ又は８ＢがＹ軸モータ９の駆動によりＹ方向に、装着ヘッド７Ａ又は７ＢがＸ軸モータ１２の駆動によりＸ方向に移動させることにより、またθ軸モータ１５によりθ回転させ、Ｘ，Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正が可能となる。
【００３２】
尚、上述の基板認識処理動作は、夫々のビームによる最初の電子部品装着前に限り、行なわれる。それは、プリント基板Ｐの特性ばかりか、各ビーム、各装着ヘッドなどの特性を部品装着の位置補正に反映するためである。
【００３３】
３４はキーボードドライバー３５及びインターフェース２４を介して前記ＣＰＵ２１に接続される入力手段としてのキーボードで、３６は認識部品画像等の画像を表示するモニターである。尚、前記入力手段としてのキーボード３４に代えてタッチパネルなどの入力手段でも良い。
【００３４】
以上の構成により、以下特に図６及び図７に基づき動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐが図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア４を介して位置決め部５に搬送され、位置決め機構により位置決め固定される。
【００３５】
そして、装着データにおける先頭ステップ「Ｐ−ＮＯ」（以下、「装着ステップ番号」という）０００１のデータを切出すが、「Ｓ」情報に「２」とあるので２ステップ分をまとめて処理（吸着優先指定）することとなる。即ち、ＲＡＭ２２に格納されたプリント基板Ｐの装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及びＦＤＲ番号（各部品供給ユニット３の配置番号）等が指定された装着データに従い、装着ステップ番号０００１及び０００２の電子部品の部品種に対応した吸着ノズルが装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニット３から吸着して取出すこととなる。
【００３６】
この場合、先ず装着ヘッド７Ａに装備している吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂを電子部品の指定吸着ノズルに合わせるために吸着ノズルの交換を必要な場合には実施する。即ち、各装着ヘッド７Ａがノズルストッカ１８の所定の吸着ノズル上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向は駆動回路２８によりＹ軸モータ９、９が駆動して一対のガイド１１に沿ってビーム８Ａが移動し、Ｘ方向は駆動回路２５によりＸ軸モータ１２が駆動して装着ヘッド７Ａが移動し、ノズルの交換動作を行う。
【００３７】
次に、装着ステップ番号０００１及び０００２の個々基板認識の有無をＣＰＵ２１が判定し、「Ｖ」情報が「００」であるので指定がないので、個々基板認識処理をすることなく、ＣＰＵ２１により以下のように制御される。即ち、初めに装着ヘッド７Ａの吸着ノズル１７Ａは装着ステップ番号０００１の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向は駆動回路２８によりＹ軸モータ９が駆動して一対のガイド１１に沿ってビーム８Ａが移動し、Ｘ方向は駆動回路２５によりＸ軸モータ１２が駆動して装着ヘッド７Ａが移動し、既に所定の供給ユニット３は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、駆動回路３０により上下軸モータ１４が駆動して前記ノズル１７Ａが下降して電子部品を吸着して取出し、吸着ノズル１７Ｂはステップ番号０００２の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動して電子部品を吸着して取出す。
【００３８】
更に、部品認識カメラ１６上方に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが移動して、吸着保持された各電子部品を撮像し、部品認識処理部３３で認識処理し、その結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００３９】
次に、ＲＡＭ２２の先行実施フラグをオフし、次の装着ステップ番号０００３のデータを切出して、未装着ステップがあるので、個々基板認識実行タイミングの判定をＣＰＵ２１が行う。この判定は、個々基板認識の指定がある場合には基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉のチェック、即ち吸着対象部品の部品ライブラリデータ（図５参照）を参照し、その最外形寸法（Ｘ，Ｙ）を元にして、吸着ノズルのセンターと部品領域（吸着ノズル及び電子部品の回転で占有する最大エリア）が基板認識カメラ１９視野を塞いでしまわないかをチェックし、干渉しないと判定されると先行実施フラグをオフし、干渉すると判定されると次ステップ番号の個々基板認識の先行実施（電子部品吸着前の先行認識）を決定し先行実施フラグをオンする。
【００４０】
上記の判定は、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂに吸着保持される電子部品が基板認識カメラ１９の視野を塞いでしまうか否かを判断するもので、判定に際してはＲＡＭ２２に格納されている吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ及び基板認識カメラ１９の位置なども考慮される。
【００４１】
なお、ＸＹ型ガントリー多機能マウンタはより高速な装置が要求され、ビームに搭載する装着ヘッドは如何に軽く、小さくするかが求められ、更に装置が扱う対象部品の守備範囲も大きく拡大して、微小電子部品から大型の電子部品（コネクタなど）まで多岐に及ぶため、装着ヘッドに搭載される基板認識カメラ位置を吸着ノズルと大きく離せば、装着ヘッドが肥大化して高速機動性を損なってしまうため、前述したような基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉の判定が必要となるものである。
【００４２】
しかし、「Ｖ」情報が「００」であるので個々基板認識の指定がないので、個々基板認識処理をせずに、先行実施フラグがオフであるので、以下のようにＣＰＵ２１により制御される。即ち、装着ヘッド７Ａに装備している吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂを電子部品の指定吸着ノズルに合わせるために必要な場合には吸着ノズルの交換を実施し、前述の如く、次に装着ヘッド７Ａは上昇すると共に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが装着ステップ番号０００３及び０００４の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に夫々移動し、同じく前記ノズル１７Ａ、１７Ｂが下降して電子部品を吸着し取出す。更に、部品認識カメラ１６上方に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが移動して、吸着保持された電子部品を撮像し、部品認識処理部３３で認識処理し、その結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ当該電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００４３】
次に、ＲＡＭ２２の先行実施フラグをオフし、次の装着ステップ番号０００５のデータを切出して、未装着ステップがあるので、個々基板認識実行タイミングの判定をＣＰＵ２１が行う。
【００４４】
即ち、「Ｖ」情報が「０２」で２点の個々基板認識を行う指定があり、基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉のチェックがなされ、干渉しないと判定され部品吸着が先行可能であれば先行実施フラグをオフし、以下のようにＣＰＵ２１により制御される。即ち、前述したように、必要な場合には吸着ノズルの交換を実施し、「Ｓ」が「１」と指定されておりペアリング処理、即ち左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂの吸着動作が同時に実施され（同時吸着指定）、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが装着ステップ番号０００５及び０００６の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に夫々移動して、同じく前記ノズル１７Ａ、１７Ｂが下降して電子部品を吸着し取出し、部品認識カメラ１６で吸着保持された電子部品を撮像し、部品認識処理部３３で認識処理し、更に「Ｖ」情報が「０２」であるので、電子部品吸着後の２点の個々基板認識を行うように処理される。即ち、図４の認識座標データに基づき、ＣＰＵ２１は基板認識カメラ１９に装着ステップ番号０００５の電子部品のプリント基板Ｐ上の装着すべき位置の近傍に付された個々基板認識マーク（図示せず）を撮像させ、基板認識処理部３３に認識処理させ、これらの認識結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが部品認識結果に個々基板認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ当該電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００４５】
また、前記判定により、吸着される両部品の外形がともに大きいか一方が大きくて基板認識カメラ視野が確保できず干渉があるものと判定されて部品吸着が先行できなければ、次ステップ番号の個々基板認識の先行実施が決定されて先行実施フラグがオンとなる。従って、電子部品吸着前に先行認識を行うべく２点の個々基板認識が実施され、即ち基板認識カメラ１９で装着ステップ番号０００５及び０００６の電子部品のプリント基板Ｐ上の装着すべき位置の近傍に付された各２つの個々基板認識マーク（図示せず）を撮像し、基板認識処理部３３で認識処理する。そして、必要な場合には吸着ノズルの交換を実施し、前述の如く、「Ｓ」が「１」と指定されておりペアリング処理、即ち左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂの吸着動作が同時に実施され（同時吸着指定）、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが装着ステップ番号０００５及び０００６の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に夫々移動して、同じく前記ノズル１７Ａ、１７Ｂが下降して電子部品を吸着し取出す。更に、部品認識カメラ１６上方に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが移動して、吸着保持された電子部品を撮像し、部品認識処理部３３で認識処理し、その結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが基板認識結果に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ当該電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００４６】
次に、ＲＡＭ２２の先行実施フラグをオフし、次の装着ステップ番号０００７のデータを切出して、未装着ステップがあるので、個々基板認識実行タイミングの判定をＣＰＵ２１が行い、この判定に基づき、装着ステップ番号０００５と同様に処理され、電子部品をプリント基板に装着する。
【００４７】
また、ステップ番号０００９以降も、前述したように、同様に処理される。以上のように、ビーム８Ａ、８Ｂは、それぞれ自分の装着指定部品を順次装着する。その場合、各々のビームが、自分で処理するステップ番号を割出し、動作を行う。この際に、各ビームは、部品装着を完了した時点で、自身が次に部品吸着をするステップ番号の個々基板認識指定の有無をチェックし、認識指定ありの場合には、それらの部品の諸元データ（部品ライブラリデータ）から吸着時の部品外形と基板認識カメラ１９視野との干渉有無をチェックし、干渉が生ずると判定した場合には、部品吸着動作をする前、即ち装着動作を完了した後、装着領域を空けることなく、次ステップ番号の個々基板認識を部品吸着なしの状態で先行実施する。
【００４８】
従って、これにより装着直前に近い基板認識タイミングが実現され、外乱による不慮の基板ズレ等に追従できると共に、適切なシーケンスを確立することができる。
【００４９】
尚、個々基板認識マーク（電子部品のプリント基板Ｐ上の装着すべき位置の近傍に付されている。）を基板認識カメラ１９、１９で撮像して、基板認識処理部１３で認識処理し、この基板認識結果に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ電子部品を装着する構成にしているが、この個々基板認識マークの認識処理をせず（個々基板認識マークが付されていない場合の電子部品の場合）に装着する場合にはプリント基板の例えば対角線上に付された全体認識マークを認識処理して、この基板認識結果に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつプリント基板Ｐ上に電子部品を装着するものである。
【００５０】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、各装着直前での個々基板認識が好ましいが、各吸着ノズルに吸着保持される電子部品が基板認識カメラの視野を塞いでしまうか否かを判定し、覆うことがないと判定された場合には部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行してプリント基板上に装着し、また塞いでしまうと判定された場合には電子部品の吸着前に個々基板認識を実行するようにしたから、極力電子部品装着直前での個々基板認識ができるようにすると共に、大きな電子部品であっても、確実に基板認識カメラで撮像及び認識処理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図３】装着データを示す図である。
【図４】認識座標データを示す図である。
【図５】部品ライブラリデータを示す図である。
【図６】概略フローチャートを示す図である。
【図７】個々基板認識実行タイミング判定ルーチンを示す図である。
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置
３ 部品供給ユニット
７Ａ、Ｂ 装着ヘッド
８Ａ、Ｂ ビーム
１６ 部品認識カメラ
１９ 基板認識カメラ
１７Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 吸着ノズル
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＡＭ
【発明の属する技術分野】
本発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法及び電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板の位置決め位置を把握するため、この基板の対角位置に認識マークを設け、それらを認識処理することにより、正しい位置への電子部品装着を試みているのが一般的である（例えば、特開平１１−３４６０９８号公報参照）。しかしながら、プリント基板のパターン印刷の局部的な伸縮も存在するので、装着精度を必要とするファインピッチＱＦＰ部品等の装着に対しては、その装着位置の近傍に、全体マークとは別に、専用の個々基板認識マークを設けて、ピンポイントでの装着補正を可能にしている。
【０００３】
【特許文献】
特開平１１−３４６０９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来ではシーケンスの効率を重視して、個々基板認識マークの撮像及び認識処理は、基板位置決めが完了した後、電子部品の装着を開始する前に全ての個々基板認識マークに対して一括処理（一括撮像及び認識処理）しているが、駆動領域の大きいガントリー型装着装置等においては、装置の発熱等による熱膨張の影響も無視できず、各装着直前での個々基板認識が好ましいとの見方もあるが、大きな電子部品を吸着した状態では、その電子部品自身が基板認識カメラの視野を覆ってしまい、認識が出来ない等の問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、個々基板認識を行ううえで、基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉の判定を行い、干渉がないと判定された場合には部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着し、また干渉があると判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着するようにし、できるだけ電子部品装着直前での個々基板認識を行うようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着し、覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着することを特徴とする。
【０００９】
また第４の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着し、覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
更に第７の発明は、第１乃至第６の発明において、前記個々基板認識の実行タイミングの判定は、電子部品の装着順序毎の装着位置などを示す装着データに個々基板認識の指定がある場合に行われることを特徴とする。
【００１３】
また第８の発明は、第１乃至第６の発明において、前記装着ヘッドには複数の吸着ノズルが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図に基づき、本発明の実施の形態を説明するが、図１は電子部品装着装置１の平面図で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット３が複数並設されている。対向するユニット３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。供給コンベア４は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に搬送し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送される。
【００１５】
８Ａ、８ＢはＸ方向に長い一対のビームであり、夫々Ｙ軸モータ９の駆動によりネジ軸１０を回転させ、左右一対のガイド１１に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。
【００１６】
各ビーム８Ａ、８Ｂにはその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸モータ１２によりガイド（図示せず）に沿って移動する装着ヘッド７Ａ、７Ｂが夫々設けられている。各装着ヘッド７Ａ又は７Ｂには２本の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄを上下動させるための上下軸モータ１４が２個搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータ１５が２個搭載されている。したがって、２個の装着ヘッド７Ａ、７Ｂの各吸着ノズルはＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１７】
１６は部品位置認識用の部品認識カメラで、前記各吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄに対応して４個設けられ、電子部品が吸着ノズルに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、位置認識するために電子部品を撮像するが、それぞれ同時に２個の電子部品を撮像可能である。１８、１８は種々の吸着ノズルを収納するノズルストッカで、最大１０本収納可能であるが９本収納している。
【００１８】
１９、１９は基板認識カメラで、前記装着ヘッド７Ａ、７Ｂにそれぞれ設けられ、プリント基板Ｐに付された認識マークの位置を認識するために該マークを撮像する。
【００１９】
図２は本電子部品装着装置１の制御ブロック図であり、便宜上Ｘ軸モータ１２、Ｙ軸モータ９、θ軸モータ１５及び上下軸モータ１４、部品認識カメラ１６、基板認識カメラ１９などは、各１個のみ図示して以下説明する。
【００２０】
本装着装置１の電子部品装着に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ２１、記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）２３などから構成されている。前記ＲＡＭ２２には、図３に示すように、電子部品の装着順序（Ｐ−ＮＯで示す）毎にプリント基板Ｐ内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度位置情報や、ＦＤＲ番号（各部品供給ユニット３の配置番号）情報や、「ペアリング」の指定を行うデータ「Ｓ」情報や、装着点毎の個々基板認識の有無の指定データ「Ｖ」情報等から成る装着データが格納されている。また、前記ＲＡＭ２２には、図５に示すような部品種毎に部品ライブラリデータ（Ｘ方向及びＹ方向のサイズなどのデータ）が格納されており、更には吸着ノズル及び基板認識カメラの位置なども格納されている。
【００２１】
即ち、「ペアリング」の指定を行うデータ「Ｓ」情報において、「Ｓ」が「２」と指定されると左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄに個別に電子部品を吸着させて２ステップ分をまとめて処理し（吸着優先指定）、「Ｓ」に「２」と入力されたステップと次のステップが「ペアリング処理（組として処理）」され、また「Ｓ」が「１」と指定されると左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄ間のピッチと部品供給ユニット３配置のピッチが同じ場合に２ステップ分処理されるもので吸着動作が左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄが同時に実施され（同時吸着指定）、「Ｓ」に「１」と入力されたステップと次のステップが「ペアリング」処理されるものである。
【００２２】
そして、ＦＤＲ番号の百の位の判定で、自動的に２つのビーム８Ａ、８Ｂの処理が振り分けられる。即ち、１００番台はＡビーム８Ａが処理し、２００番台はＢビーム８Ｂが処理する。
【００２３】
また、装着点毎の個々基板認識の指定データである「Ｖ」情報について説明すると、「Ｖ」が「００」と指定されると個々基板認識は無しで、「０１」と指定されると１点の個々基板認識を行い、「０２」と指定されると２点の個々基板認識を行うように処理され、得られた認識処理結果に基づき装着点に対しＸＹθ位置補正が行われることとなる。この個々基板認識は、基板パターン印刷の局部的な伸縮を吸収したり、ＸＹビーム系精度の自浄作用に効果がある。
【００２４】
装着座標等を示す前記装着データとは別に、各装着ステップ（Ｐ−ＮＯで示す）毎に装着点毎の個々基板認識の指定データである「Ｖ」情報に呼応する形で、図４の認識座標データが準備される。「Ｖ−ＮＯ」は装着ステップである「Ｐ−ＮＯ」と同じ（装着ステップと対に生成される）であり、「Ｖ」は装着データの「Ｖ」データと同じで、「Ｘ１（ｍｍ）」は装着個々基板認識マーク（電子部品のプリント基板Ｐ上の装着すべき位置の近傍に付されている。）の１点目のＸ座標で、「Ｙ１（ｍｍ）」は装着個々基板認識マークの１点目のＹ座標、「Ｆ１」は装着個々基板認識１点目のマークコードデータ、「Ｘ２（ｍｍ）」は装着個々基板認識マークの２点目のＸ座標、［Ｘ］、「Ｙ２（ｍｍ）」は装着個々基板認識マークの２点目のＹ座標、「Ｆ２」は装着個々基板認識２点目のマークコードデータである。
【００２５】
「Ｆ１」「Ｆ２」の装着個々基板認識２点目のマークコードデータは、対象となる認識マークの諸元を示すもので、「マーク形状」、「マークサイズ」、「認識領域」、「明暗極性（画像取り込時のマーク像の明暗極性）」といった項目で構成される。マークコードデータが「０１」であれば、例えばマーク形状が円形で、このマークの外形が２ｍｍ等であることを示す。
【００２６】
尚、ここで装着エリアは、プリント基板Ｐ上に電子部品を装着する場合に各装着ヘッド７Ａ、７Ｂがバッティング（衝突）しないように、いずれかの装着ヘッドのみが装着できるようにいずれかの装着ヘッドのみが取得できるものである。
【００２７】
そして、ＣＰＵ２１は前記ＲＡＭ２２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ２１は、駆動回路２５を介して前記Ｘ軸モータ１２の駆動を、駆動回路２８を介して前記Ｙ軸モータ９の駆動を、また駆動回路３２を介して前記θ軸モータ１５の駆動を、更に駆動回路３０を介して前記上下軸モータ１４の駆動を制御している。
【００２８】
３３はインターフェース２４を介して前記ＣＰＵ２１に接続される部品認識処理部で、前記部品認識カメラ１６により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理部３３にて行われ、ＣＰＵ２１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２１は、部品認識カメラ１６に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を部品認識処理部３３に出力すると共に、認識処理結果を認識処理部３３から受取るものである。
【００２９】
即ち、前記部品認識処理部３３の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ２１に送られ、ＣＰＵ２１はビーム８Ａ又は８ＢがＹ軸モータ９の駆動によりＹ方向に、装着ヘッド７Ａ又は７ＢがＸ軸モータ１２の駆動によりＸ方向に移動させることにより、またθ軸モータ１５によりθ回転させ、Ｘ，Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされるものである。
【００３０】
１３は基板認識処理部で、前記基板認識カメラ１９により撮像して取込まれた画像の認識処理が該基板認識処理部１３にて行われ、ＣＰＵ２１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２１は、基板認識カメラ１９に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を基板認識処理部１３に出力すると共に、認識処理結果を基板認識処理部１３から受取るものである。
【００３１】
即ち、前記基板認識処理部１３の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ２１に送られ、ＣＰＵ２１はビーム８Ａ又は８ＢがＹ軸モータ９の駆動によりＹ方向に、装着ヘッド７Ａ又は７ＢがＸ軸モータ１２の駆動によりＸ方向に移動させることにより、またθ軸モータ１５によりθ回転させ、Ｘ，Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正が可能となる。
【００３２】
尚、上述の基板認識処理動作は、夫々のビームによる最初の電子部品装着前に限り、行なわれる。それは、プリント基板Ｐの特性ばかりか、各ビーム、各装着ヘッドなどの特性を部品装着の位置補正に反映するためである。
【００３３】
３４はキーボードドライバー３５及びインターフェース２４を介して前記ＣＰＵ２１に接続される入力手段としてのキーボードで、３６は認識部品画像等の画像を表示するモニターである。尚、前記入力手段としてのキーボード３４に代えてタッチパネルなどの入力手段でも良い。
【００３４】
以上の構成により、以下特に図６及び図７に基づき動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐが図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア４を介して位置決め部５に搬送され、位置決め機構により位置決め固定される。
【００３５】
そして、装着データにおける先頭ステップ「Ｐ−ＮＯ」（以下、「装着ステップ番号」という）０００１のデータを切出すが、「Ｓ」情報に「２」とあるので２ステップ分をまとめて処理（吸着優先指定）することとなる。即ち、ＲＡＭ２２に格納されたプリント基板Ｐの装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及びＦＤＲ番号（各部品供給ユニット３の配置番号）等が指定された装着データに従い、装着ステップ番号０００１及び０００２の電子部品の部品種に対応した吸着ノズルが装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニット３から吸着して取出すこととなる。
【００３６】
この場合、先ず装着ヘッド７Ａに装備している吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂを電子部品の指定吸着ノズルに合わせるために吸着ノズルの交換を必要な場合には実施する。即ち、各装着ヘッド７Ａがノズルストッカ１８の所定の吸着ノズル上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向は駆動回路２８によりＹ軸モータ９、９が駆動して一対のガイド１１に沿ってビーム８Ａが移動し、Ｘ方向は駆動回路２５によりＸ軸モータ１２が駆動して装着ヘッド７Ａが移動し、ノズルの交換動作を行う。
【００３７】
次に、装着ステップ番号０００１及び０００２の個々基板認識の有無をＣＰＵ２１が判定し、「Ｖ」情報が「００」であるので指定がないので、個々基板認識処理をすることなく、ＣＰＵ２１により以下のように制御される。即ち、初めに装着ヘッド７Ａの吸着ノズル１７Ａは装着ステップ番号０００１の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向は駆動回路２８によりＹ軸モータ９が駆動して一対のガイド１１に沿ってビーム８Ａが移動し、Ｘ方向は駆動回路２５によりＸ軸モータ１２が駆動して装着ヘッド７Ａが移動し、既に所定の供給ユニット３は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、駆動回路３０により上下軸モータ１４が駆動して前記ノズル１７Ａが下降して電子部品を吸着して取出し、吸着ノズル１７Ｂはステップ番号０００２の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動して電子部品を吸着して取出す。
【００３８】
更に、部品認識カメラ１６上方に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが移動して、吸着保持された各電子部品を撮像し、部品認識処理部３３で認識処理し、その結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００３９】
次に、ＲＡＭ２２の先行実施フラグをオフし、次の装着ステップ番号０００３のデータを切出して、未装着ステップがあるので、個々基板認識実行タイミングの判定をＣＰＵ２１が行う。この判定は、個々基板認識の指定がある場合には基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉のチェック、即ち吸着対象部品の部品ライブラリデータ（図５参照）を参照し、その最外形寸法（Ｘ，Ｙ）を元にして、吸着ノズルのセンターと部品領域（吸着ノズル及び電子部品の回転で占有する最大エリア）が基板認識カメラ１９視野を塞いでしまわないかをチェックし、干渉しないと判定されると先行実施フラグをオフし、干渉すると判定されると次ステップ番号の個々基板認識の先行実施（電子部品吸着前の先行認識）を決定し先行実施フラグをオンする。
【００４０】
上記の判定は、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂに吸着保持される電子部品が基板認識カメラ１９の視野を塞いでしまうか否かを判断するもので、判定に際してはＲＡＭ２２に格納されている吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ及び基板認識カメラ１９の位置なども考慮される。
【００４１】
なお、ＸＹ型ガントリー多機能マウンタはより高速な装置が要求され、ビームに搭載する装着ヘッドは如何に軽く、小さくするかが求められ、更に装置が扱う対象部品の守備範囲も大きく拡大して、微小電子部品から大型の電子部品（コネクタなど）まで多岐に及ぶため、装着ヘッドに搭載される基板認識カメラ位置を吸着ノズルと大きく離せば、装着ヘッドが肥大化して高速機動性を損なってしまうため、前述したような基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉の判定が必要となるものである。
【００４２】
しかし、「Ｖ」情報が「００」であるので個々基板認識の指定がないので、個々基板認識処理をせずに、先行実施フラグがオフであるので、以下のようにＣＰＵ２１により制御される。即ち、装着ヘッド７Ａに装備している吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂを電子部品の指定吸着ノズルに合わせるために必要な場合には吸着ノズルの交換を実施し、前述の如く、次に装着ヘッド７Ａは上昇すると共に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが装着ステップ番号０００３及び０００４の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に夫々移動し、同じく前記ノズル１７Ａ、１７Ｂが下降して電子部品を吸着し取出す。更に、部品認識カメラ１６上方に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが移動して、吸着保持された電子部品を撮像し、部品認識処理部３３で認識処理し、その結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ当該電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００４３】
次に、ＲＡＭ２２の先行実施フラグをオフし、次の装着ステップ番号０００５のデータを切出して、未装着ステップがあるので、個々基板認識実行タイミングの判定をＣＰＵ２１が行う。
【００４４】
即ち、「Ｖ」情報が「０２」で２点の個々基板認識を行う指定があり、基板認識カメラ視野と吸着部品外形の干渉のチェックがなされ、干渉しないと判定され部品吸着が先行可能であれば先行実施フラグをオフし、以下のようにＣＰＵ２１により制御される。即ち、前述したように、必要な場合には吸着ノズルの交換を実施し、「Ｓ」が「１」と指定されておりペアリング処理、即ち左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂの吸着動作が同時に実施され（同時吸着指定）、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが装着ステップ番号０００５及び０００６の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に夫々移動して、同じく前記ノズル１７Ａ、１７Ｂが下降して電子部品を吸着し取出し、部品認識カメラ１６で吸着保持された電子部品を撮像し、部品認識処理部３３で認識処理し、更に「Ｖ」情報が「０２」であるので、電子部品吸着後の２点の個々基板認識を行うように処理される。即ち、図４の認識座標データに基づき、ＣＰＵ２１は基板認識カメラ１９に装着ステップ番号０００５の電子部品のプリント基板Ｐ上の装着すべき位置の近傍に付された個々基板認識マーク（図示せず）を撮像させ、基板認識処理部３３に認識処理させ、これらの認識結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが部品認識結果に個々基板認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ当該電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００４５】
また、前記判定により、吸着される両部品の外形がともに大きいか一方が大きくて基板認識カメラ視野が確保できず干渉があるものと判定されて部品吸着が先行できなければ、次ステップ番号の個々基板認識の先行実施が決定されて先行実施フラグがオンとなる。従って、電子部品吸着前に先行認識を行うべく２点の個々基板認識が実施され、即ち基板認識カメラ１９で装着ステップ番号０００５及び０００６の電子部品のプリント基板Ｐ上の装着すべき位置の近傍に付された各２つの個々基板認識マーク（図示せず）を撮像し、基板認識処理部３３で認識処理する。そして、必要な場合には吸着ノズルの交換を実施し、前述の如く、「Ｓ」が「１」と指定されておりペアリング処理、即ち左右の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂの吸着動作が同時に実施され（同時吸着指定）、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが装着ステップ番号０００５及び０００６の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に夫々移動して、同じく前記ノズル１７Ａ、１７Ｂが下降して電子部品を吸着し取出す。更に、部品認識カメラ１６上方に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが移動して、吸着保持された電子部品を撮像し、部品認識処理部３３で認識処理し、その結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが基板認識結果に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ当該電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００４６】
次に、ＲＡＭ２２の先行実施フラグをオフし、次の装着ステップ番号０００７のデータを切出して、未装着ステップがあるので、個々基板認識実行タイミングの判定をＣＰＵ２１が行い、この判定に基づき、装着ステップ番号０００５と同様に処理され、電子部品をプリント基板に装着する。
【００４７】
また、ステップ番号０００９以降も、前述したように、同様に処理される。以上のように、ビーム８Ａ、８Ｂは、それぞれ自分の装着指定部品を順次装着する。その場合、各々のビームが、自分で処理するステップ番号を割出し、動作を行う。この際に、各ビームは、部品装着を完了した時点で、自身が次に部品吸着をするステップ番号の個々基板認識指定の有無をチェックし、認識指定ありの場合には、それらの部品の諸元データ（部品ライブラリデータ）から吸着時の部品外形と基板認識カメラ１９視野との干渉有無をチェックし、干渉が生ずると判定した場合には、部品吸着動作をする前、即ち装着動作を完了した後、装着領域を空けることなく、次ステップ番号の個々基板認識を部品吸着なしの状態で先行実施する。
【００４８】
従って、これにより装着直前に近い基板認識タイミングが実現され、外乱による不慮の基板ズレ等に追従できると共に、適切なシーケンスを確立することができる。
【００４９】
尚、個々基板認識マーク（電子部品のプリント基板Ｐ上の装着すべき位置の近傍に付されている。）を基板認識カメラ１９、１９で撮像して、基板認識処理部１３で認識処理し、この基板認識結果に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ電子部品を装着する構成にしているが、この個々基板認識マークの認識処理をせず（個々基板認識マークが付されていない場合の電子部品の場合）に装着する場合にはプリント基板の例えば対角線上に付された全体認識マークを認識処理して、この基板認識結果に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつプリント基板Ｐ上に電子部品を装着するものである。
【００５０】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、各装着直前での個々基板認識が好ましいが、各吸着ノズルに吸着保持される電子部品が基板認識カメラの視野を塞いでしまうか否かを判定し、覆うことがないと判定された場合には部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行してプリント基板上に装着し、また塞いでしまうと判定された場合には電子部品の吸着前に個々基板認識を実行するようにしたから、極力電子部品装着直前での個々基板認識ができるようにすると共に、大きな電子部品であっても、確実に基板認識カメラで撮像及び認識処理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図３】装着データを示す図である。
【図４】認識座標データを示す図である。
【図５】部品ライブラリデータを示す図である。
【図６】概略フローチャートを示す図である。
【図７】個々基板認識実行タイミング判定ルーチンを示す図である。
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置
３ 部品供給ユニット
７Ａ、Ｂ 装着ヘッド
８Ａ、Ｂ ビーム
１６ 部品認識カメラ
１９ 基板認識カメラ
１７Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 吸着ノズル
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＡＭ
Claims (8)
- 装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、
前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、
前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着することを
特徴とする電子部品装着方法。 - 装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、
前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、
前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着することを
特徴とする電子部品装着方法。 - 装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着方法において、
前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定し、
前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着し、覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着することを
特徴とする電子部品装着方法。 - 装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、
該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを
特徴とする電子部品装着装置。 - 装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、
該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを
特徴とする電子部品装着装置。 - 装着ヘッドに設けられプリント基板上に付されたマークを撮像する基板認識カメラと、駆動源により平面方向に移動可能な装着ヘッドの吸着ノズルにより部品供給ユニットから電子部品を取出して吸着保持した電子部品を撮像する部品認識カメラとを備え、両カメラの撮像結果に基づき認識処理装置で認識処理してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
前記プリント基板上に電子部品が装着される位置の近傍に付されたマークを認識する個々基板認識の実行タイミングを判定する判定手段と、
該判定手段により前記吸着ノズルに吸着される電子部品が前記基板認識カメラの視野を覆うと判定された場合には個々基板認識を実行した後、前記部品供給ユニットから電子部品を電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着し、覆うことがないと判定された場合には前記部品供給ユニットから電子部品を吸着して取出した後、個々基板認識を実行しプリント基板上に装着するように制御する制御手段とを設けたことを
特徴とする電子部品装着装置。 - 前記個々基板認識の実行タイミングの判定は、電子部品の装着順序毎の装着位置などを示す装着データに個々基板認識の指定がある場合に行われることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子部品装着方法又は電子部品装着装置。
- 前記装着ヘッドには複数の吸着ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子部品装着方法又は電子部品装着装置。
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