JP2007188994A - Packaging device and packaging method of electronic part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノズルにより電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品の実装装置および実装方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus and mounting method for picking up an electronic component by a nozzle and mounting the electronic component on a substrate.
電子部品の実装分野においては、電子部品を基板上の所定の実装位置に所定の姿勢で実装することが求められている。そのため、実装に先立ってノズルに吸着された電子部品のノズルセンターに対する位置及び姿勢を認識し、この認識結果に基づいてノズルの位置や回転角を調整して補正を行った後に実装を行っている。ノズルは移載ヘッドに回転自在に装着されるが、装着段階でノズルセンターにずれや傾斜が生じている場合がある。また、装着段階では正確に装着されていても、温度変化等の作業環境の変化等によりノズルセンターにずれや傾きが生じてくることがある。更に移載ヘッド自体の加工精度等に起因する場合もある。このように、ノズルセンターにずれ等があるとノズルセンターとノズルの回転軸が一致しなくなり、電子部品の姿勢を変更するためにノズルを回転させると電子部品の位置も変化してしまうことがある。そのため、ノズルの回転角を調整して補正を行った後の電子部品の位置と本来補正されるべき位置との間にずれが生じてしまい、基板上の実装位置に正しく実装されずに実装品質が低下するという問題があった。 In the field of electronic component mounting, it is required to mount an electronic component at a predetermined mounting position on a substrate in a predetermined posture. Therefore, prior to mounting, the position and orientation of the electronic component sucked by the nozzle with respect to the nozzle center are recognized, and mounting is performed after adjusting the position and rotation angle of the nozzle based on the recognition result and correcting. . The nozzle is rotatably mounted on the transfer head, but the nozzle center may be displaced or inclined at the mounting stage. In addition, even if it is mounted accurately at the mounting stage, the nozzle center may be displaced or tilted due to changes in the working environment such as temperature changes. Furthermore, it may be caused by the processing accuracy of the transfer head itself. As described above, if the nozzle center is displaced, the nozzle center and the rotation axis of the nozzle do not coincide with each other, and the position of the electronic component may change if the nozzle is rotated to change the posture of the electronic component. . For this reason, there is a deviation between the position of the electronic component after correction by adjusting the rotation angle of the nozzle and the position that should be corrected, and the mounting quality is not correctly mounted at the mounting position on the board. There was a problem that decreased.
このような問題を解決するために、従来、ダミー基板に電子部品をいくつか試験実装し、その実装位置のずれを認識した結果に基づいて以後の実装におけるノズルの位置及び回転角を調整することが行われている(特許文献1参照)。
しかしながら、ダミー基板は、実装稼動中に製品用の基板と交換して設置されるため、稼動を一時中断して行わなければならず非効率的である。また、ダミー基板に試験実装される電子部品は再使用ができず廃棄部品となるため不経済である。 However, since the dummy substrate is installed by replacing it with a product substrate during mounting operation, the operation must be temporarily interrupted to be inefficient. In addition, the electronic components that are test-mounted on the dummy substrate cannot be reused and become waste components, which is uneconomical.
そこで本発明は、ノズルセンターのずれ等に起因する電子部品の位置ずれを効率的かつ経済的に認識して実装品質を確保する電子部品の実装装置及び実装方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus and mounting method for efficiently and economically recognizing a positional shift of an electronic component caused by a nozzle center shift or the like to ensure mounting quality.
請求項1記載の発明は、水平移動可能な移載ヘッドに昇降及び回転可能に装着されたノズルに吸着された電子部品の位置及び/又は姿勢を補正して基板上の実装位置に実装する電子部品の実装装置であって、前記ノズルに吸着された電子部品を認識する第1の認識手段と、前記第1の認識手段により認識された前記ノズルに吸着された電子部品の位置及び姿勢と予め定められた基準位置及び基準姿勢とのずれ量を演算する第1の演算手段と、前記第1の演算手段により演算された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された電子部品の位置補正及び姿勢補正を行う第1の補正手段と、前記第1の補正手段により補正された前記ノズルに吸着された電子部品を認識する第2の認識手段と、前記第2の認識手段により認識された前記ノズルに吸着された電子部品の位置と前記基準位置とのずれ量を演算する第2の演算手段と、前記第2の演算手段により演算された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された電子部品の位置補正を行う第2の補正手段を備えた。 According to the first aspect of the present invention, an electronic device mounted at a mounting position on a substrate by correcting the position and / or posture of an electronic component adsorbed by a nozzle mounted on a horizontally movable transfer head so as to be movable up and down and rotated. A component mounting apparatus comprising: a first recognizing unit that recognizes an electronic component sucked by the nozzle; a position and a posture of the electronic component sucked by the nozzle recognized by the first recognizing unit; A first calculation means for calculating a deviation amount from a determined reference position and reference posture; and a position correction of the electronic component adsorbed by the nozzle based on the deviation amount calculated by the first calculation means; A first correcting unit that performs posture correction; a second recognizing unit that recognizes an electronic component sucked by the nozzle corrected by the first correcting unit; and the second recognizing unit that is recognized by the second recognizing unit. Sucking into the nozzle A second computing means for computing a deviation amount between the position of the electronic component and the reference position, and a position of the electronic component adsorbed by the nozzle based on the deviation amount computed by the second computing means Second correction means for performing correction is provided.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第2の演算手段により演算
された前記ずれ量を記憶する記憶手段を更に備え、前記第2の補正手段が、前記記憶手段に記憶された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された他の電子部品の位置補正を行う。
The invention according to
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記第2の演算手段により演算された前記ずれ量が予め定められた閾値を超えているか否かを判断する判断手段を更に備え、前記判断手段により前記ずれ量が予め定められた閾値を超えていないと判断された場合には、前記第2の補正手段による位置補正を行わない。 According to a third aspect of the invention, there is provided the judging means according to the first or second aspect, further comprising a judging means for judging whether or not the deviation amount calculated by the second calculating means exceeds a predetermined threshold value. The position correction by the second correction unit is not performed when the determination unit determines that the deviation amount does not exceed a predetermined threshold value.
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、前記第2の演算手段により演算された前記ずれ量に基づいて前記基準位置を更新する更新手段を更に備え、前記第1の演算手段及び前記第2の演算手段が、前記更新手段により更新された前記基準位置と前記ノズルに吸着された電子部品の位置とのずれ量に基づいて演算を行う。
The invention according to
請求項5記載の発明は、前記ノズルが前記移載ヘッドに複数装着された請求項1乃至4の何れかに記載された電子部品の実装装置において、少なくとも一つのノズルに吸着された電子部品について前記第2の演算手段により演算された前記ずれ量に基づいて他のノズルに吸着される電子部品について第2の補正手段により位置補正を行う。
The invention according to
請求項6記載の発明は、水平移動可能な移載ヘッドに昇降及び回転可能に装着されたノズルに吸着された電子部品の位置及び/又は姿勢を補正して基板上の実装位置に実装する電子部品の実装方法であって、前記ノズルに吸着された電子部品を認識する第1の認識工程と、前記第1の認識工程において認識された前記電子部品の位置及び姿勢と予め定められた基準位置及び基準姿勢とのずれ量を演算する第1の演算工程と、前記第1の演算工程において演算された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された電子部品の位置補正及び姿勢補正を行う第1の補正工程と、前記第1の補正工程において位置及び姿勢補正された前記ノズルに吸着された電子部品を認識する第2の認識工程と、前記第2の認識工程において認識された前記ノズルに吸着された電子部品の位置と前記基準位置とのずれ量を演算する第2の演算工程と、前記第2の演算工程において演算された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された電子部品の位置補正を行う第2の補正工程とを含む。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electronic device which is mounted at a mounting position on a substrate by correcting the position and / or posture of an electronic component adsorbed by a nozzle mounted on a horizontally movable transfer head so as to be moved up and down and rotated. A component mounting method, a first recognition step for recognizing an electronic component sucked by the nozzle, a position and orientation of the electronic component recognized in the first recognition step, and a predetermined reference position And a first calculation step for calculating a deviation amount from the reference posture, and a first correction step for correcting the position and posture of the electronic component attracted to the nozzle based on the deviation amount calculated in the first calculation step. The first recognition step, the second recognition step for recognizing the electronic component sucked by the nozzle whose position and orientation have been corrected in the first correction step, and the nozzle recognized in the second recognition step. A second calculation step of calculating a deviation amount between the position of the attached electronic component and the reference position; and an electronic component adsorbed by the nozzle based on the deviation amount calculated in the second calculation step. A second correction step of performing position correction.
本発明によれば、ノズルに吸着された電子部品の位置及び/又は姿勢を認識し、ノズルに吸着された電子部品を基板上の実装位置に位置合わせ補正して実装するので、ノズルセンターのずれ等に起因する電子部品の位置ずれを効率的かつ経済的に認識して実装品質を確保することができる。 According to the present invention, the position and / or orientation of the electronic component sucked by the nozzle is recognized, and the electronic component sucked by the nozzle is mounted after being aligned with the mounting position on the substrate. Thus, it is possible to efficiently and economically recognize the displacement of the electronic component caused by the above and ensure the mounting quality.
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施の形態における実装装置を示す平面図、図2は本発明の一実施の形態における補正手段の構成を示す構成図、図3(a)は本発明の一実施の形態における第1の認識手段による認識を説明する説明図、図3(b)は本発明の一実施の形態における第2の認識手段による認識を説明する説明図、図4は本発明の一実施の形態におけるノズルの回転動作を説明する説明図、図5は本発明の一実施の形態におけるノズルの回転位置データを示す説明図、図6は一実施の形態における実装方法を示すフローチャートである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of correction means according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3A is an embodiment of the present invention. FIG. 3B is an explanatory diagram for explaining the recognition by the second recognition means in the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating nozzle rotation position data according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a mounting method according to the embodiment.
図1において、基台1上の略中央には、基板を搬送するとともに所定の位置で保持する基板搬送機構及び保持機構である基板ガイド2が配設されており、基板3は基板ガイド2に沿ってX方向に搬送される。なお、本発明においては、基板3の搬送方向をX方向とし
、これに水平面内で直交する方向をY方向とする。
In FIG. 1, a substrate transport mechanism that transports a substrate and holds it at a predetermined position and a
基板ガイド2のY方向における両側方には電子部品供給機構4が並設されている。電子部品供給機構4は、例えばテープフィーダやバルクフィーダ等のパーツフィーダにより構成することができる。電子部品供給機構4には複数の電子部品が収納されており、電子部品のピックアップが行われる供給口5に順次供給される。各電子部品供給機構4には、同一品種又は別品種の電子部品が収納されており、一つの基板3に複数品種の電子部品を実装できるようになっている。
Electronic
基台1のX方向における両端部には一対のYテーブル6が配設されており、この一対のYテーブル6上にXテーブル7が架設されている。Xテーブル7には移載ヘッド8が装着されている。Yテーブル6及びXテーブル7は移載ヘッド8の移動手段となっており、Yテーブル6及びXテーブル7の駆動を組み合わせることにより、移載ヘッド8は電子部品供給機構4の供給口5と基板3を含む領域内を移動できるようになっている。
A pair of Y tables 6 are disposed at both ends in the X direction of the
図2において、移載ヘッド8には複数のノズルユニット9が装着されている。各ノズルユニット9の下端にはノズル10が装着されており、各ノズル10は、Z軸駆動機構11及びθ駆動機構12によりZ方向に昇降及びθ方向(Z軸周り)に回転可能に構成されている。また、各ノズル10には図示しない吸排気機構が備えられており、電子部品のピックアップの際にはノズル内を真空吸引することにより電子部品を吸着保持し、電子部品の実装の際にはノズル内の排気を行うことにより電子部品をリリースするいわゆる真空破壊を行うようになっている。
In FIG. 2, a plurality of
移載ヘッド8には、電子部品供給機構4の供給口5に供給された電子部品を撮像する撮像手段としてのカメラ13が配設されており、カメラ13はノズル10と一体的に移動する。カメラ13により撮像された供給口5の画像は、画像データとして画像認識部14に送信されて画像処理され、電子部品の位置及び姿勢が認識される。この認識結果に基づいてノズル10による電子部品のピックアップ動作が制御される。すなわち、制御部15によりXテーブル7及びYテーブル6、θ駆動機構12の制御を行うことにより、電子部品の中心部の鉛直上方にノズル10のセンターを位置決めし、Z軸駆動機構11の制御を行うことにより、ノズル10を下降させてノズル10の下端に電子部品を吸着した後に上昇させる。この一連の動作により電子部品のピックアップが完了する。なお、記憶部16には、電子部品のサイズデータやカメラ13の撮像中心と各ノズル10のセンターとのオフセット量等が基礎データとして記憶されており、これらの基礎データに基づいて制御部15における制御量が決定される。
The
図1において、基板ガイド2と電子部品供給機構4の間には、ノズル10に吸着された電子部品を撮像する撮像手段としてのカメラ17が配設されている。カメラ17により撮像された画像は、画像データとして画像認識部14に送信されて画像処理される。この画像処理によりノズル10に吸着された電子部品の位置及び姿勢が認識される。このように、カメラ17及び画像認識部14は、ノズル10に吸着された電子部品を認識する第1の認識手段として機能する。
In FIG. 1, a
図1において、カメラ17の側方には、複数品種のノズル10が収納されたノズルストッカ18が配設されている。各ノズル10は電子部品供給機構4に収納された電子部品の品種に対応した形態のものが用意されている。ノズル10はノズルユニット9に対して着脱自在となっており、移載ヘッド8をノズルストッカ18の上方に移動させ、ノズル10を昇降させることにより別品種のノズル10と交換することができる。また、オペレータが手動でノズル10を交換することも可能である。
In FIG. 1, a
次に、ノズル10に吸着された電子部品の位置及び姿勢の補正について説明する。上述したように、電子部品は、基準位置すなわちノズルセンターに中心部が吸着されるとともに、基準姿勢すなわちノズル10に対してθ方向に所定角度をなす姿勢となるように吸着されてピックアップされる。しかしながら、実装装置自体の加工精度や種々の要因による誤差に起因して基準位置や基準姿勢からずれた状態で吸着される場合がある。そのため、実装に先立って、第1の認識手段によりノズル10に吸着された電子部品の位置及び姿勢の認識を行い、演算部19により基準位置及び基準姿勢と比較し、それぞれのずれ量を演算する。なお、基準位置及び基準姿勢は予め電子部品の品種毎に定められて記憶部16に記憶されている。演算部19は、第1の認識手段(カメラ17及び画像認識部14)により認識されたノズル10に吸着された電子部品の位置及び姿勢と予め定められた基準位置及び基準姿勢とのずれ量を演算する第1の演算手段として機能する。
Next, correction of the position and posture of the electronic component sucked by the
図2において、ノズル10に吸着された状態でカメラ17により撮像された電子部品Pの位置及び姿勢は、画像認識部14において画像処理され、図3(a)に示すように認識される。図3(a)において、矩形体aはカメラ17により撮像された電子部品Pを示しており、矩形体bは基準位置及び基準姿勢にある電子部品を示している。矩形体aは矩形体bに対してX方向にΔx1、Y方向にΔy1、θ方向に角度Δθのずれがある。すなわち、ノズル10に吸着された電子部品Pは、ノズルセンターに対してX方向にΔx1、Y方向にΔy1、θ方向に角度Δθずれて吸着されている。従って、ノズル10に吸着された電子部品Pの位置及び姿勢の補正に際しては、ずれ量Δx1、Δy1、Δθを制御量としてXテーブル7及びYテーブル6、θ駆動機構12を制御することにより行う。このように、Xテーブル7、Yテーブル6、θ駆動機構12及びこれらの駆動を制御する制御部15は、演算部19(第1の演算手段)により演算されたずれ量に基づいてノズル10に吸着された電子部品の位置及び姿勢補正を行う第1の補正手段として機能する。
In FIG. 2, the position and orientation of the electronic component P imaged by the
ところで、ノズル10は移載ヘッド8に回転自在に装着されるが、装着段階でノズルセンターにずれや傾斜が生じている場合がある。また、装着段階では正確に装着されていても、温度変化等の作業環境の変化等によりノズルセンターにずれや傾きが生じてくることがある。更に移載ヘッド自体の加工精度等に起因する場合もある。このように、ノズルセンターにずれ等があるとノズルセンターとノズル10の回転軸が一致しなくなり、電子部品の姿勢を変更するためにノズル10を回転させると電子部品の位置も変化してしまうことがある。そのため、ノズル10の回転角を調整して補正を行った後の電子部品の位置と本来補正されるべき位置との間にずれが生じてしまい、基板上の実装位置に正しく実装されずに実装品質が低下する。そのため、補正後の電子部品を再度カメラ17により撮像し、電子部品の位置の再認識を行うようにしている。再認識された電子部品の位置は、演算部19により基準位置と比較されてずれ量が演算される。演算部19により演算されたずれ量は、ノズル10に吸着された電子部品を基板上の実装位置に位置合わせして実装する際の位置合わせ補正量として使用される。カメラ17及び画像認識部14は、第1の補正手段により補正されたノズル10に吸着された電子部品を認識する第2の認識手段として機能する。また、演算部19は、カメラ17及び画像認識部14(第2の認識手段)により認識されたノズル10に吸着された電子部品の位置と予め定められた基準位置とのずれ量を演算する第2の演算手段として機能する。
By the way, although the
図3(b)において、矩形体cは、カメラ17により撮像された補正後の電子部品を示している。矩形体cは、基準位置にある矩形体bに対してΔx2、Y方向にΔy2の位置にある。すなわち、補正後の電子部品は、基準位置に対してX方向にΔx2、Y方向にΔy2のずれがある。このずれ量Δx2、Δy2は第2の演算手段により演算されて記憶部16に記憶される。記憶部16に記憶されたずれ量Δx2、Δy2に基づいてXテーブル7及びYテーブル6の動作を制御することにより、ノズル10に吸着された電子部品の位置補正がなされ、基板上の所定の実装位置に位置合わせされて実装される。このように、
Xテーブル7、びYテーブル6及びこれらの駆動を制御する制御部15は、演算部19(第2の演算手段)により演算されて記憶部16に記憶されたずれ量に基づいてノズル10に吸着された電子部品の位置補正を行う第2の補正手段として機能する。
In FIG. 3B, a rectangular body c indicates the corrected electronic component imaged by the
The X table 7 and the Y table 6 and the
このように、補正後の電子部品を再度認識し、認識された電子部品のずれ量を、ノズル10に吸着された電子部品を基板上の実装位置に位置合わせする際の位置合わせ補正量として使用することにより、ノズルセンターのずれ等に起因する電子部品の実装品質の低下を回避するようにしているので、実装動作を中断したりダミーの基板や試験実装用の電子部品を必要とすることなく効率的かつ経済的に電子部品の実装を行うことができる。
In this way, the corrected electronic component is recognized again, and the recognized shift amount of the electronic component is used as an alignment correction amount when the electronic component sucked by the
なお、記憶部16に記憶された補正後の電子部品のずれ量Δx2、Δy2は、同じノズル10に吸着される他の電子部品の実装の際の位置合わせ補正量として使用することができる。これにより、新たな電子部品を実装する際に第2の認識手段による電子部品の認識及び第2の演算手段による演算を行う必要がなくなって実装効率の向上を図ることができる。
The corrected electronic component deviation amounts Δx2 and Δy2 stored in the
また、補正後の電子部品のずれ量を許容する閾値を予め記憶部16に記憶しておき、ずれ量Δx2、Δy2が閾値を超えていない場合には、第2の補正手段による再度の補正を行わずに第1の補正手段による補正のみを行った電子部品を実装することもできる。すなわち、補正後の電子部品のずれ量Δx2、Δy2が所定の閾値を超えていない場合、ノズル10のセンターのずれが比較的小さいと判断することができ、第2の補正手段により再度の補正を行わなくても実装品質が確保できるからである。これにより、第2の補正手段による補正を省略することが可能となって実装効率の向上を図ることができる。なお、ノズルセンターのずれが比較的大きい場合には実装品質の確保が困難となるので、記憶部16に更に別の閾値を記憶させておき、補正後の電子部品のずれ量Δx2、Δy2がこの閾値を超えている場合には、オペレータに警告を出したり、実装動作が中断されたりするように構成することも可能である。これらの閾値と補正後の電子部品のずれ量Δx2、Δy2との比較は演算部19により行われ、演算部19は、補正後の電子部品のずれ量Δx2、Δy2が予め定められた閾値を超えているか否かの判断を行う判断手段としても機能する。
Further, a threshold value that allows the corrected electronic component shift amount is stored in the
また、第2の認識手段により認識された補正後の電子部品のずれ量Δx2、Δy2に基づいて記憶部16に記憶された基準位置を更新することもできる。例えば、図3(b)に示すように、補正された電子部品には、X方向にΔx2、Y方向にΔy2のずれが生じているので、基準位置をX方向に−Δx2、Y方向に−Δy2だけずらした位置に更新する。更新された基準位置を目標として第1の補正手段により補正を行うと、ノズル10に吸着された電子部品が本来の基準位置となる位置に補正されるようになる。これにより第1の補正手段による補正のみで実装品質を確保できるようになり、第2の補正手段による補正を省略することが可能となって実装効率の向上を図ることができる。基準位置の更新は演算部19により行われ、演算部19は、第2の演算手段により演算された電子部品のずれ量Δx2、Δy2に基づいて基準位置の更新を行う更新手段としても機能する。
Further, the reference position stored in the
また、図2に示すように、移載ヘッド8には複数のノズルユニット9が装着されており、各ノズルユニットには独立してθ駆動するノズル10が装着されている。そのため、移載ヘッド8自体に傾きが生じていると全てのノズル10においてノズルセンターに傾きが生じる。このような場合には、任意のノズル10に吸着された電子部品を認識したずれ量Δx2、Δy2を他のノズル10に吸着される電子部品を実装する際の位置合わせ補正量とすることができる。
As shown in FIG. 2, the
ところで、第2の認識手段による電子部品の認識は、ノズル10に吸着された電子部品
がカメラ17に対して0度となる姿勢(図3(b)に示すように電子部品の短辺及び長辺をそれぞれY方向及びX方向に平行にした横向き姿勢)で行われる。一方、第2の認識手段による認識を終えた電子部品は、記憶部16に記憶された実装姿勢に基づいて姿勢変更された後に実装される。電子部品の姿勢変更はノズル10を回転することにより行われ、例えば、時計回りに90度(縦向き姿勢)、180度(横向き姿勢)、270度(縦向き姿勢)回転させることにより電子部品の姿勢変更が行われる。
By the way, the recognition of the electronic component by the second recognizing means is performed in such a posture that the electronic component sucked by the
図4は、ノズル10が一回転したときのノズル先端部の軌跡を示している。ノズル10のセンターにずれ等がある場合のノズル10の回転中心fは、ノズル10にずれ等がない場合の回転中心gからずれた位置となる。また、ノズル10の回転によりノズル先端部は平面視楕円の軌跡hを描く。図中i、j、k、lは、ノズル10の回転角が0度、90度、180度、270度であるときのノズル10の先端部の位置を示している。このように、ノズルセンターにずれ等があると、ノズル10の回転角によってノズル10の先端部の位置が異なるので、ノズル10に吸着された電子部品の姿勢変更に伴って電子部品の位置がX方向及びY方向にすれてしまう。
FIG. 4 shows the locus of the nozzle tip when the
このような不具合を回避するため、図5に示すように、予め各ノズル(ノズルNo.1、2,3・・・)の回転角毎の先端部の位置を測定してノズル毎の回転中心x1c、y1c・・・の位置を算出する。ノズル10の回転中心x1c、y1c・・・は、カメラ17の上方でノズル10に吸着された電子部品を一回転(360度)させたときの電子部品の軌跡から算出され、画像認識部14により電子部品の軌跡を認識して演算部19により電子部品の軌跡の中心を求めることにより算出される。なお、電子部品の実装姿勢は、一般に0度、90度、180度、270度の何れかであるので、ノズル毎に0度、90度、180度、270度に回転させたときのノズル10の位置x11、y11・・・を予め記憶しておき、これらの実装姿勢に姿勢変更される電子部品の位置補正を行う。
In order to avoid such a problem, as shown in FIG. 5, the position of the tip of each nozzle (nozzle No. 1, 2, 3,...) Is measured in advance, and the rotation center for each nozzle is measured. The positions of x1c, y1c... are calculated. The rotation center x1c, y1c... Of the
次に、電子部品の実装方法について、図6に示すフローチャートに従って説明する。まず、水平移動可能な移載ヘッド8に昇降及び回転可能に装着されたノズル10に電子部品を吸着する(ST1)。次に、移載ヘッド8を移動させ、ノズル10に吸着された電子部品を認識位置、すなわちカメラ17の上方に移動させる(ST2)。そして、カメラ17により電子部品を撮像して画像認識部14により画像処理を行い電子部品の位置及び姿勢の認識を行う(第1の認識工程・・・ST3)。第1の認識工程において認識された電子部品の位置及び姿勢を予め定められた基準位置及び基準姿勢と比較して両者間のずれ量Δx1、Δy1、Δθを演算する(第1の演算工程・・・ST4)。次に、第1の演算工程において演算されたずれ量Δx1、Δy1、Δθに基づいてノズル10に吸着された電子部品の位置補正及び姿勢補正を行う(第1の補正工程・・・ST5)。第1の補正工程において位置補正及び姿勢補正された電子部品を再度カメラ17により撮像して位置の認識を行う(第2の認識工程・・・ST6)。第2の認識工程において認識された電子部品の位置前記基準位置を再度基準位置と比較して両者間のずれ量Δx2、Δy2を演算する(第2の演算工程・・・ST7)。ずれ量Δx2、Δy2は、電子部品を基板の所定の実装位置に実装する際の補正量として使用され、第2の演算工程において演算されたずれ量Δx2、Δy2に基づいてノズル10に吸着された電子部品の位置補正を行う(第2の補正工程・・・ST8)。そして、位置補正された電子部品を基板の所定の実装位置に実装する(ST9)。
Next, an electronic component mounting method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, an electronic component is adsorbed to the
以上のST1乃至ST9の一連の工程を繰り返して基板上の複数の実装位置にそれぞれ所定の電子部品を実装する。なお、第2の認識工程(ST6)及び第2の演算工程(ST7)、第2の補正工程(ST8)は、必ずしも実装毎に行うことは要しない。例えば、温度変化等の作業環境の変化により生じるノズルセンターにずれや傾きに対しては、所定時間の経過時あるいは所定個数の電子部品の実装後などに定期的に行うことが効果的である
。また、移載ヘッドやノズル自体の加工精度等に起因ノズルセンターにずれや傾きに対しては、実装開始直後やノズル10の交換時に行うことが効果的である。さらに、第2の演算工程(ST7)において演算されたずれ量Δx2、Δy2は、同一のノズルで新たな電子部品を実装する際の補正量として使用することにより、第2の認識工程(ST6)及び第2の演算工程(ST7)を省略することができ、実装効率の向上を図ることができる。
By repeating the series of steps ST1 to ST9, predetermined electronic components are respectively mounted at a plurality of mounting positions on the substrate. Note that the second recognition step (ST6), the second calculation step (ST7), and the second correction step (ST8) are not necessarily performed for each mounting. For example, it is effective to periodically perform a shift or inclination in the nozzle center caused by a change in work environment such as a temperature change when a predetermined time elapses or after a predetermined number of electronic components are mounted. Further, it is effective to perform the deviation or inclination of the nozzle center due to the processing accuracy of the transfer head or the nozzle itself immediately after the start of mounting or when the
このように、ノズル10に吸着された電子部品を第1の認識工程及び第2の認識工程により認識し、この認識結果に基づいて電子部品の位置及び/又は姿勢を補正して基板上の所定の実装位置に実装することによりノズルセンターのずれ等に起因する電子部品の実装品質の低下を回避するようにしているので、実装動作を中断したりダミーの基板や試験実装用の電子部品を必要とすることなく効率的かつ経済的に電子部品の実装を行うことができる。
As described above, the electronic component sucked by the
なお、ノズル10に電子部品が吸着された状態でカメラ17の上方を一回転させてノズル10の回転中心位置を算出する工程を含むこともできる。この工程を含むことにより、電子部品の実装の際に所定の実装姿勢に姿勢変更される電子部品の位置補正を行って実装品質の向上を図ることができる。
It is also possible to include a step of calculating the rotation center position of the
本発明の電子部品の実装装置および実装方法によれば、ノズルに吸着された電子部品の位置及び/又は姿勢を認識し、ノズルに吸着された電子部品を基板上の実装位置に位置合わせ補正して実装するので、ノズルセンターのずれ等に起因する電子部品の位置ずれを効率的かつ経済的に認識して実装品質を確保することができるという利点を有し、ノズルにより電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品の実装分野において有用である。 According to the electronic component mounting apparatus and mounting method of the present invention, the position and / or orientation of the electronic component sucked by the nozzle is recognized, and the electronic component sucked by the nozzle is aligned and corrected to the mounting position on the substrate. Therefore, it has the advantage that it can efficiently and economically recognize the displacement of the electronic component due to the displacement of the nozzle center, etc., and ensure the mounting quality. This is useful in the field of mounting electronic components to be mounted on a substrate.
3 基板
6 Yテーブル
7 Xテーブル
8 移載ヘッド
10 ノズル
14 画像認識部
15 制御部
16 記憶部
17 カメラ
19 演算部
P 電子部品
3 Substrate 6 Y table 7 X table 8
Claims (6)
前記ノズルに吸着された電子部品を認識する第1の認識手段と、前記第1の認識手段により認識された前記ノズルに吸着された電子部品の位置及び姿勢と予め定められた基準位置及び基準姿勢とのずれ量を演算する第1の演算手段と、前記第1の演算手段により演算された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された電子部品の位置補正及び姿勢補正を行う第1の補正手段と、前記第1の補正手段により補正された前記ノズルに吸着された電子部品を認識する第2の認識手段と、前記第2の認識手段により認識された前記ノズルに吸着された電子部品の位置と前記基準位置とのずれ量を演算する第2の演算手段と、前記第2の演算手段により演算された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された電子部品の位置補正を行う第2の補正手段を備えたことを特徴とする電子部品の実装装置。 An electronic component mounting apparatus that corrects the position and / or posture of an electronic component adsorbed by a nozzle mounted on a horizontally movable transfer head so as to be movable up and down, and mounts it on a mounting position on a substrate.
First recognition means for recognizing the electronic component sucked by the nozzle, position and posture of the electronic component sucked by the nozzle recognized by the first recognition means, and a predetermined reference position and reference posture And a first correction unit that performs position correction and posture correction of the electronic component attracted to the nozzle based on the shift amount calculated by the first calculation unit. Means, a second recognizing means for recognizing the electronic component sucked by the nozzle corrected by the first correcting means, and an electronic component sucked by the nozzle recognized by the second recognizing means. A second calculating means for calculating a shift amount between a position and the reference position; and a second correction for correcting the position of the electronic component sucked by the nozzle based on the shift amount calculated by the second calculating means. Correction hand Mounting apparatus of electronic components, characterized in that it comprises a.
前記第2の補正手段が、前記記憶手段に記憶された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された他の電子部品の位置補正を行うことを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装措置。 Further comprising storage means for storing the deviation amount calculated by the second calculation means;
2. The electronic component mounting according to claim 1, wherein the second correction unit corrects a position of another electronic component sucked by the nozzle based on the shift amount stored in the storage unit. Measure.
前記判断手段により前記ずれ量が予め定められた閾値を超えていないと判断された場合には、前記第2の補正手段による位置補正を行わないことを特徴とする請求項1又は2記載の電子部品の実装装置。 A judgment means for judging whether or not the deviation amount calculated by the second calculation means exceeds a predetermined threshold;
3. The electronic device according to claim 1, wherein the position correction by the second correction unit is not performed when the determination unit determines that the deviation amount does not exceed a predetermined threshold value. 4. Component mounting equipment.
前記第1の演算手段及び前記第2の演算手段が、前記更新手段により更新された前記基準位置と前記ノズルに吸着された電子部品の位置とのずれ量に基づいて演算を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電子部品の実装装置。 Update means for updating the reference position based on the deviation amount calculated by the second calculation means;
The first calculation means and the second calculation means perform calculation based on a deviation amount between the reference position updated by the update means and the position of the electronic component sucked by the nozzle. The electronic component mounting apparatus according to claim 1.
前記ノズルに吸着された電子部品を認識する第1の認識工程と、前記第1の認識工程において認識された前記電子部品の位置及び姿勢と予め定められた基準位置及び基準姿勢とのずれ量を演算する第1の演算工程と、前記第1の演算工程において演算された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された電子部品の位置補正及び姿勢補正を行う第1の補正工程と、前記第1の補正工程において位置及び姿勢補正された前記ノズルに吸着された電子部品を認識する第2の認識工程と、前記第2の認識工程において認識された前記ノズルに吸着された電子部品の位置と前記基準位置とのずれ量を演算する第2の演算工程と、前記第2の演算工程において演算された前記ずれ量に基づいて前記ノズルに吸着された電子部品の位置補正を行う第2の補正工程とを含むことを特徴とする電子部品の実装方法。 An electronic component mounting method for correcting the position and / or orientation of an electronic component adsorbed by a nozzle mounted on a horizontally movable transfer head so as to be moved up and down and rotating, and mounting the electronic component at a mounting position on a substrate,
A first recognition step for recognizing the electronic component sucked by the nozzle, and a deviation amount between the position and posture of the electronic component recognized in the first recognition step and a predetermined reference position and reference posture. A first calculation step for calculating, a first correction step for correcting the position and posture of the electronic component sucked by the nozzle based on the shift amount calculated in the first calculation step, A second recognition step for recognizing the electronic component sucked by the nozzle whose position and orientation have been corrected in one correction step; and a position of the electronic component sucked by the nozzle recognized in the second recognition step; A second calculation step for calculating a deviation amount with respect to the reference position; and a second supplementary step for correcting the position of the electronic component attracted to the nozzle based on the deviation amount calculated in the second calculation step. Mounting method of electronic components, which comprises a step.
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