JP2008205051A - Head position control method - Google Patents

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Hiroaki Usui
弘章 薄井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for accurately controlling a head to a target point regardless of the moving direction of the head toward the target point before reaching it. <P>SOLUTION: A database is obtained by measuring an error quantity between an instructed destination point of a head 102 that is instructed to an XY drive part from a control part and an actual point that the head 102 reaches in each moving direction of the head 102. Using the database, the instructed destination point of the head 102 that is instructed to the XY drive part from the control part is corrected, thus improving precision in reaching a target point of the head 102. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子部品等を電子回路基板に搭載する部品実装装置のヘッド位置制御方法に関し、さらに詳しくは、目標地点に近づくヘッドの移動方向に関わらず、ヘッド位置を目標地点に高精度に制御する方法に関する。   The present invention relates to a head position control method for a component mounting apparatus for mounting an electronic component or the like on an electronic circuit board. More specifically, the head position is controlled to a target point with high accuracy regardless of the head moving direction approaching the target point. On how to do.

図1は、現状の部品実装装置の一例の概略構成を示す平面図である。   FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an example of a current component mounting apparatus.

この部品実装装置100は、部品を吸着するノズルが装着可能なヘッド部102と、ヘッド部102を平面方向(XY方向)に移動可能なXY駆動部104と、部品105(図4参照)を供給する部品供給部106と、電子回路基板108Aを搬入、搬出する基板搬送部108と、ノズル交換部110とを有してなり、それらの位置、軸動作は、基準マーク112を基準点とする座標系で定められている。   The component mounting apparatus 100 supplies a head unit 102 to which a nozzle that adsorbs components can be mounted, an XY drive unit 104 that can move the head unit 102 in a plane direction (XY direction), and a component 105 (see FIG. 4). Component supply section 106, board transport section 108 that carries in and out the electronic circuit board 108A, and nozzle replacement section 110, and their positions and axis operations are coordinates with reference mark 112 as a reference point. It is determined by the system.

図2は、ヘッド部102を示す斜視図である。ヘッド部102は、カメラ部114と部品搭載部116とからなる。ヘッド部102は、XY駆動部104に連結固定されており、XY駆動部104により平面方向(XY方向)に移動することができる。   FIG. 2 is a perspective view showing the head unit 102. The head unit 102 includes a camera unit 114 and a component mounting unit 116. The head unit 102 is connected and fixed to the XY driving unit 104 and can be moved in the plane direction (XY direction) by the XY driving unit 104.

カメラ部114は、基準マーク112を撮像して座標系の設定を行うとともに、電子回路基板108A、部品供給部106を撮像して搭載位置、吸着位置を確認してティーチングを行い、搭載及び吸着のための位置決めを行う。   The camera unit 114 captures the reference mark 112 to set the coordinate system, images the electronic circuit board 108A and the component supply unit 106, confirms the mounting position and the suction position, performs teaching, and performs mounting and suction. For positioning.

図3は、部品搭載部116の概要を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an outline of the component mounting unit 116.

部品搭載部116は、上下方向に移動可能なノズル118を有する。ノズル118はその軸回りに回転可能である。部品搭載部116は、このノズル118により部品を吸着し、電子回路基板108A上に部品105を搭載する。   The component mounting unit 116 includes a nozzle 118 that can move in the vertical direction. The nozzle 118 can rotate about its axis. The component mounting unit 116 sucks the component by the nozzle 118 and mounts the component 105 on the electronic circuit board 108A.

シャフト120は、一端が真空発生装置(図示せず)に接続され、他端にノズル118が装着される。Z軸モータ122によりシャフト120を上下方向に移動させることができ、θ軸回転モータ124によりシャフト120をその軸回りに回転させることができる。また、部品搭載部116には、水平方向にレーザ光を発してノズル118に吸着された部品105の位置を検出する部品認識装置126が備えられている。   One end of the shaft 120 is connected to a vacuum generator (not shown), and the nozzle 118 is attached to the other end. The shaft 120 can be moved in the vertical direction by the Z-axis motor 122, and the shaft 120 can be rotated around the axis by the θ-axis rotation motor 124. In addition, the component mounting unit 116 is provided with a component recognition device 126 that detects the position of the component 105 sucked by the nozzle 118 by emitting laser light in the horizontal direction.

部品実装装置100の動作について説明する。まず、ヘッド部102に含まれるカメラ部114で基準マーク112を認識することで、座標系を設定する。設定された座標系を用い、XY駆動部104によりヘッド部102は部品供給部106上に位置決めされる。その後、部品搭載部116のシャフト120を下降させ、ノズル118の下端が所定位置まで下降した後、真空発生装置を作動させ、ノズル118で部品105を吸着する。   The operation of the component mounting apparatus 100 will be described. First, the coordinate system is set by recognizing the reference mark 112 by the camera unit 114 included in the head unit 102. The head unit 102 is positioned on the component supply unit 106 by the XY driving unit 104 using the set coordinate system. Thereafter, the shaft 120 of the component mounting portion 116 is lowered and the lower end of the nozzle 118 is lowered to a predetermined position. Then, the vacuum generator is operated and the component 105 is sucked by the nozzle 118.

ノズル118に吸着された部品は、部品認識装置126により位置計測がなされ、その結果に基づき、制御部128(図6参照)がθ軸回転モータ124を駆動し、ノズル118に吸着された部品105の姿勢の補正を行う。   The position of the component sucked by the nozzle 118 is measured by the component recognition device 126, and the control unit 128 (see FIG. 6) drives the θ-axis rotation motor 124 based on the result, and the component 105 sucked by the nozzle 118. Correct the posture.

その後、XY駆動部104によりヘッド部102を電子回路基板108A上に位置決めする。そして、部品搭載部116のシャフト120をZ軸モータ122により下降させ、ノズル118の下端が所定位置まで下降した後、真空発生装置を停止させ、吸着を解除することでノズル118から部品105を解放し、電子回路基板108A上に部品105を装着する。   Thereafter, the XY driving unit 104 positions the head unit 102 on the electronic circuit board 108A. Then, after the shaft 120 of the component mounting portion 116 is lowered by the Z-axis motor 122 and the lower end of the nozzle 118 is lowered to a predetermined position, the vacuum generator is stopped and the suction is released to release the component 105 from the nozzle 118. Then, the component 105 is mounted on the electronic circuit board 108A.

しかしながら、図4に示すように、XY駆動部104によりヘッド部102を電子回路基板108A上の同一の目標地点152に移動させて部品105の搭載を行った場合でも、目標地点152へのヘッド部102の移動方向が異なると、部品105の搭載地点154、156が一致せず、わずかに異なることがあり、必ずしも目標地点152に正確に移動しているわけではなかった。   However, as shown in FIG. 4, even when the component 105 is mounted by moving the head unit 102 to the same target point 152 on the electronic circuit board 108 </ b> A by the XY driving unit 104, the head unit toward the target point 152. When the moving direction of 102 is different, the mounting points 154 and 156 of the component 105 do not coincide with each other and may be slightly different, so that the moving point 102 is not necessarily accurately moved to the target point 152.

また、通常、新たに座標系を設定する際には、ヘッド部102に搭載されたカメラ部114を座標系の基準を定める基準マーク112上へ移動させ、カメラ部114に基準マーク112を認識させ、この認識結果に基づき、新たに座標系を設定するが、基準マーク112上への移動方向の違いによりカメラ部114の位置がわずかに異なり、その結果、認識される基準マーク112の位置もわずかに異なり、新たに設定する座標系もわずかに異なるものとなってしまっていた。   Normally, when a new coordinate system is set, the camera unit 114 mounted on the head unit 102 is moved onto the reference mark 112 that determines the reference of the coordinate system, and the camera unit 114 is made to recognize the reference mark 112. Based on this recognition result, a new coordinate system is set. However, the position of the camera unit 114 is slightly different due to the difference in the moving direction on the reference mark 112. As a result, the position of the recognized reference mark 112 is also slightly different. In contrast, the newly set coordinate system was slightly different.

ヘッド部102の目標地点への移動方向の違いにより、ヘッド部102が実際に到達する位置が異なるものとなる上記の現象は、XY駆動部104の駆動機構のバックラッシや該駆動機構に加わる負荷等が原因と考えられる。   The above-mentioned phenomenon in which the position where the head unit 102 actually reaches differs due to the difference in the moving direction of the head unit 102 to the target point is due to the backlash of the driving mechanism of the XY driving unit 104, the load applied to the driving mechanism, etc. Is considered to be the cause.

そこで、上記の現象に対処するため、ヘッド部102の目標地点への移動において、ヘッド部102が目標地点から所定距離以内に近づいてからは、移動方向を一定方向とする発明が提案されている。なお、この発明は先願(特願2006−108160)ではあるが、現時点では公開されておらず、公知ではない。   Therefore, in order to deal with the above-described phenomenon, an invention has been proposed in which the moving direction of the head unit 102 is set to a fixed direction after the head unit 102 approaches within a predetermined distance from the target point. . Although the present invention is a prior application (Japanese Patent Application No. 2006-108160), it is not disclosed at the present time and is not publicly known.

しかし、この発明では、ヘッド部102が目標地点から所定距離以内に近づいてからは、移動方向を一定方向とする必要があるため、図5に示すように、目標地点162、164に到達するための最短経路を移動することができず、大回りした移動経路162A、164Aをとる必要があり、移動距離が大きくなり、目標地点へ移動するまでの時間が長くなるという問題があった。   However, in the present invention, since the moving direction needs to be a certain direction after the head unit 102 approaches within a predetermined distance from the target point, the target point 162, 164 is reached as shown in FIG. The shortest route cannot be moved, and it is necessary to take the travel routes 162A and 164A that have been turned around, resulting in a problem that the moving distance becomes long and the time until moving to the target point becomes long.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、ヘッド部が目標地点に到達するまでの移動方向によらず、ヘッド部を目標地点に精度よく制御する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a method for accurately controlling the head unit to the target point regardless of the moving direction until the head unit reaches the target point. And

本発明者は、前記課題を解決するため鋭意研究した結果、ヘッド部102の目標地点への移動方向ごとに、制御部128がXY駆動部104に指令するヘッド部102の移動指令地点と実際に到達する地点との誤差量を計測しておき、移動方向ごとにこの誤差量を考慮してXY駆動部104に指令する移動指令地点を調整することで、ヘッド部102が目標地点に到達するまでの移動方向によらず、ヘッド部102の実際の目標地点への移動を高精度に制御できることを見出し、本発明をするに至った。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventor has actually found the movement command point of the head unit 102 that the control unit 128 commands the XY drive unit 104 for each movement direction of the head unit 102 to the target point. By measuring the amount of error from the point of arrival and adjusting the movement command point to be commanded to the XY drive unit 104 in consideration of this amount of error for each moving direction, until the head unit 102 reaches the target point The present inventors have found that the movement of the head unit 102 to the actual target point can be controlled with high accuracy regardless of the moving direction of the head.

即ち、本発明に係るヘッド位置制御方法は、対象物を認識できるカメラ部および部品を基板上に搭載する部品搭載部を有するヘッドと、該ヘッドを平面方向に駆動するXY駆動部と、該XY駆動部を介して前記ヘッドの平面方向の位置を制御する制御部とが備えられた部品実装装置におけるヘッド位置制御方法であって、前記制御部が前記XY駆動部に指令する前記ヘッドの移動指令地点と、実際に前記ヘッドが到達する地点との誤差量を、前記ヘッドの移動方向ごとに測定して得たデータベースを用いて、前記制御部が前記XY駆動部に指令する前記ヘッドの移動指令地点を修正し、前記ヘッドの移動目標地点への到達精度を向上させることを特徴とする。   That is, the head position control method according to the present invention includes a camera unit capable of recognizing an object, a head having a component mounting unit for mounting a component on a substrate, an XY driving unit for driving the head in a plane direction, and the XY A head position control method in a component mounting apparatus including a control unit that controls a position of the head in a planar direction via a drive unit, wherein the control unit commands the XY drive unit to move the head The head movement command that the control unit commands the XY drive unit using a database obtained by measuring the error amount between the point and the point where the head actually reaches for each movement direction of the head The point is corrected to improve the accuracy of reaching the moving target point of the head.

前記データベースに無い移動方向の誤差量については、前記データベースにある移動方向についての誤差量を用いて算出してもよい。   The error amount in the moving direction that is not in the database may be calculated using the error amount in the moving direction that is in the database.

本発明のヘッド位置制御方法によれば、制御部がXY駆動部に指令するヘッドの移動指令地点と、実際にヘッドが到達する地点との誤差量を、ヘッドの移動方向ごとに測定して得たデータベースを用いて、指令するヘッドの移動指令地点を修正するので、ヘッド部が目標地点に到達するまでの移動方向によらず、ヘッド部の実際の目標地点への移動を高精度に制御できる。   According to the head position control method of the present invention, the error amount between the head movement command point commanded by the control unit to the XY drive unit and the point where the head actually arrives is measured for each head movement direction. The movement command point of the head to be commanded is corrected using the database, so that the movement of the head unit to the actual target point can be controlled with high accuracy regardless of the moving direction until the head unit reaches the target point. .

したがって、ヘッド部の実際の目標地点への移動を高精度に制御しつつ、ヘッド部の移動経路を最短にすることも可能となり、ヘッド部の移動時間を短縮することも可能となる。   Therefore, it is possible to minimize the movement path of the head part while controlling the movement of the head part to the actual target point with high accuracy, and to shorten the movement time of the head part.

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図6は、本発明に係るヘッド位置制御方法の実施形態の一例を実施する際のブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram when carrying out an example of an embodiment of a head position control method according to the present invention.

制御部128は、CPU128Aとメモリ128Bを内蔵している。データ入力手段132により部品105や電子回路基板108Aに関するデータを制御部128に入力でき、また、制御部128は、記憶装置134とデータのやり取りをすることができるようになっている。   The control unit 128 includes a CPU 128A and a memory 128B. Data relating to the component 105 and the electronic circuit board 108 </ b> A can be input to the control unit 128 by the data input unit 132, and the control unit 128 can exchange data with the storage device 134.

また、制御部128は、エンコーダ136Aを内蔵したX軸モータ136及びエンコーダ138Aを内蔵したY軸モータ138によりXY駆動部104を制御し、ヘッド部102(カメラ部114及び部品搭載部116)を平面方向(XY方向)に移動させる。さらに、エンコーダ122Aを内蔵したZ軸モータ122により、ノズル118の上下方向(Z方向)の位置を制御し、エンコーダ124Aを内蔵したθ軸モータ124により、ノズル118の軸回りの回転方向の位置を制御する。   The control unit 128 controls the XY driving unit 104 by the X-axis motor 136 having the encoder 136A and the Y-axis motor 138 having the encoder 138A, and the head unit 102 (camera unit 114 and component mounting unit 116) is planar. Move in the direction (XY direction). Further, the position of the nozzle 118 in the vertical direction (Z direction) is controlled by the Z-axis motor 122 incorporating the encoder 122A, and the position of the nozzle 118 in the rotational direction around the axis is controlled by the θ-axis motor 124 incorporating the encoder 124A. Control.

カメラ部114により撮像された画像データは、画像処理装置140に送られ、データ処理がなされる。画像処理装置140には、A/Dコンバータ140A、CPU140B、メモリ140Cが内蔵されている。画像データは、表示装置142に表示させることができる。   Image data picked up by the camera unit 114 is sent to the image processing device 140 for data processing. The image processing apparatus 140 includes an A / D converter 140A, a CPU 140B, and a memory 140C. The image data can be displayed on the display device 142.

次に、ヘッド部102の移動を制御する手順を図7、8のフローチャートで説明する。   Next, the procedure for controlling the movement of the head unit 102 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

図7は、ヘッド位置を制御する手順を示すフローチャートである。まず、ヘッド部102の移動方向ごとに、制御部128がXY駆動部104に指令するヘッド部102の移動指令地点と、実際にヘッド部102が到達する地点との誤差量を取得し、記憶装置134に保存して、前記誤差量についてのデータベースを構築する(ステップS1)。次に、ヘッド部102の現在位置をエンコーダ136A及びエンコーダ138Aから取得するとともに(ステップS2)、データ入力手段132により制御部128にヘッド部102の移動目標地点を入力し(ステップS3)、移動目標地点への移動角度を算出する(ステップS4)。   FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for controlling the head position. First, for each movement direction of the head unit 102, an error amount between the movement command point of the head unit 102 that the control unit 128 commands the XY drive unit 104 and the point where the head unit 102 actually reaches is acquired, and the storage device A database for the error amount is constructed (step S1). Next, the current position of the head unit 102 is acquired from the encoder 136A and the encoder 138A (step S2), and the movement target point of the head unit 102 is input to the control unit 128 by the data input unit 132 (step S3). The movement angle to the point is calculated (step S4).

ステップS1で構築したデータベースから、移動角度に対応する誤差量を取得し(ステップS5)、移動目標地点の座標に誤差量を加算又は減算して(ステップS6)、制御部128がXY駆動部104に指令するヘッド部102の移動指令地点を算出する(ステップS7)。そして、ヘッド部102を移動指令地点に移動させる指令を、制御部128がXY駆動部104に発し、ヘッド部102を移動させる(ステップS8)。   The error amount corresponding to the movement angle is acquired from the database constructed in step S1 (step S5), and the error amount is added to or subtracted from the coordinates of the movement target point (step S6). The movement command point of the head unit 102 to be commanded is calculated (step S7). Then, the control unit 128 issues a command to move the head unit 102 to the movement command point to the XY driving unit 104 to move the head unit 102 (step S8).

ヘッド部102を移動指令地点に移動させる指令を、制御部128がXY駆動部104に発しても、実際には移動方向に応じた誤差量があるため、ヘッド部102は移動指令地点には到達せず、移動目標地点へ到達することとなる。   Even if the control unit 128 issues a command to move the head unit 102 to the movement command point, the head unit 102 reaches the movement command point because there is actually an error amount corresponding to the moving direction. Without reaching the target location.

図8は、ステップS1における前記誤差量についてのデータベースの構築についての手順を詳細に示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing in detail a procedure for constructing a database for the error amount in step S1.

まず、カウンタを0に設定する(Cnt=0)(ステップS11)。次に、ヘッド部102の基準マーク112への移動角度を何度ごとに振ってデータベースの構築を行うか設定する(ステップS12)。ここでは、A°ごとに移動角度を振るものとする。ヘッド部102が基準マーク112を認識する回数Nを、N=360/Aにより求める(ステップS13)。この結果、ヘッド部102が基準マーク112を認識する動作は、図9に示すように、0°〜360°の全ての方向から行うこととなる。図9はA=45の場合であり、図9中の矢印はヘッド部102の移動方向を示す。ヘッド部102が基準マーク112を認識する動作は、図9において、例えばX方向とのなす角が0°となる方向から行う。   First, the counter is set to 0 (Cnt = 0) (step S11). Next, it is set how many times the movement angle of the head unit 102 to the reference mark 112 is shaken to construct the database (step S12). Here, the movement angle is assumed to be changed every A °. The number N of times the head unit 102 recognizes the reference mark 112 is obtained from N = 360 / A (step S13). As a result, the operation in which the head unit 102 recognizes the reference mark 112 is performed from all directions from 0 ° to 360 ° as shown in FIG. FIG. 9 shows a case where A = 45, and the arrow in FIG. 9 indicates the moving direction of the head unit 102. The operation in which the head unit 102 recognizes the reference mark 112 is performed from the direction in which the angle formed with the X direction is 0 ° in FIG.

ヘッド部102のカメラ部114の画像中心が基準マーク112の中心に位置するように、ヘッド部102を基準マーク112の直上の位置に移動させた後(ステップS14)、所定の角度方向(A×Cnt度方向)に一定距離移動させる(ステップS15)。その後、制御部128が、基準マーク112の直上の位置にヘッド部102を位置させるようにXY駆動部104に指令を発し、ヘッド部102を移動させる(ステップS16)。移動後の地点で、カメラ部114により基準マーク112を認識し、カメラ部114の画像中心と基準マーク112の中心との誤差量を取得して、記憶装置134に保存する(ステップS17)。そして、カウント数に1を加え(Cnt++)(ステップS18)、そのカウント数が認識回数Nに達しているかどうか判断し、達していればデータの取得を終了し、達していなければ、ステップS14にもどり、データの取得を続ける(ステップS19)。   After moving the head unit 102 to a position immediately above the reference mark 112 so that the image center of the camera unit 114 of the head unit 102 is located at the center of the reference mark 112 (step S14), a predetermined angular direction (A × It is moved a certain distance in the direction of Cnt degree) (step S15). Thereafter, the control unit 128 issues a command to the XY drive unit 104 to move the head unit 102 to position the head unit 102 at a position directly above the reference mark 112 (step S16). At the point after the movement, the reference mark 112 is recognized by the camera unit 114, and an error amount between the image center of the camera unit 114 and the center of the reference mark 112 is acquired and stored in the storage device 134 (step S17). Then, 1 is added to the count number (Cnt ++) (step S18), and it is determined whether the count number has reached the number of times of recognition N. If it has reached, the acquisition of data is terminated. If not, the process goes to step S14. Returning and data acquisition is continued (step S19).

以上のようにして、ヘッド部102の基準マーク112への移動方向を0°〜360°の範囲で片寄りなく振って、0°〜360°の範囲の角度について誤差量を取得して、誤差量についてのデータベースを構築する。構築されたデータベースの一例の一部を図10に示す。   As described above, the moving direction of the head unit 102 to the reference mark 112 is shaken without deviation in the range of 0 ° to 360 °, and the error amount is acquired for the angle in the range of 0 ° to 360 °. Build a database about quantity. A part of an example of the constructed database is shown in FIG.

また、ヘッド部102の基準マーク112への移動方向を0°〜360°の範囲で片寄りなく振って得た、各移動方向の誤差量について平均値を算出し、この平均値を、制御部128が基準マーク位置と当初認識していた座標に加算又は減算して、基準マーク位置を補正し、補正された基準マーク位置に基づき、座標系を形成する。   Further, an average value is calculated for the error amount in each movement direction obtained by shaking the movement direction of the head unit 102 to the reference mark 112 in a range of 0 ° to 360 °, and this average value is calculated by the control unit. 128 is added to or subtracted from the coordinates initially recognized as the reference mark position to correct the reference mark position, and a coordinate system is formed based on the corrected reference mark position.

移動方向ごとの誤差量についてのデータベースが得られたら、移動目標地点へ移動する時の移動方向の誤差量を移動目標地点の座標に加算又は減算して移動指令地点を算出し、この移動指令地点に移動するように制御部128がXY駆動部104に指令することにより、ヘッド部102は移動目標地点に高精度に制御される。   Once the database for the error amount for each movement direction is obtained, the movement command point is calculated by adding or subtracting the error amount in the movement direction when moving to the movement target point to the coordinates of the movement target point. When the control unit 128 instructs the XY driving unit 104 to move to the position, the head unit 102 is controlled to the movement target point with high accuracy.

図11は、ヘッド部102の現在位置が(100,0)であり、移動目標地点が(0,0)であり、移動方向が0°となる場合の移動指令地点が(−0.05,0)である場合を模式的に示す図である。ヘッド部102を移動指令地点(−0.05,0)に移動させるように制御部128がXY駆動部104に指令することにより、ヘッド部102は移動目標地点(0,0)に高精度に制御される。   In FIG. 11, the current position of the head unit 102 is (100, 0), the movement target point is (0, 0), and the movement command point when the movement direction is 0 ° is (−0.05, It is a figure which shows typically the case where it is 0). The control unit 128 commands the XY drive unit 104 to move the head unit 102 to the movement command point (−0.05, 0), so that the head unit 102 can accurately move to the movement target point (0, 0). Be controlled.

以上説明したように、ヘッド部102の基準マーク112への移動方向を0°〜360°の範囲で片寄りなく振って、0°〜360°の範囲の角度について誤差量を取得して、誤差量についてのデータベースを構築し、このデータベースを用いてヘッド部102の移動を行い、ヘッド部102の位置を制御することが望ましいが、第一象限(移動角度0°〜90°)と第三象限(移動角度180°〜270°)、又は第二象限(移動角度90°〜180°)と第四象限(移動角度270°〜360°)における誤差量についてのデータベースを構築するだけでもよい。   As described above, the moving direction of the head unit 102 to the reference mark 112 is shaken without deviation in the range of 0 ° to 360 °, and the error amount is acquired for the angle in the range of 0 ° to 360 °, and the error is obtained. It is desirable to construct a database about the quantity, move the head unit 102 using this database, and control the position of the head unit 102, but the first quadrant (movement angle 0 ° to 90 °) and the third quadrant It is also possible to construct only a database for error amounts in the second quadrant (movement angle 90 ° to 180 °) and the fourth quadrant (movement angle 270 ° to 360 °) (movement angle 180 ° to 270 °).

例えば、図12に示すように、移動方向が45°の場合の誤差量が(Ax1,By1)で、移動方向が225°の場合の誤差量が(Ax3,By3)であるとすると、移動方向が0°の場合の誤差量の予測値は(Ax1/cos45°,0)、移動方向が90°の場合の誤差量の予測値は(0,By1/sin45°)、移動方向が180°の場合の誤差量の予測値は(Ax3/cos45°,0)、移動方向が270°の場合の誤差量の予測値は(0,By3/sin45°)となる。 For example, as shown in FIG. 12, when the moving direction is 45 °, the error amount is (A x1 , B y1 ), and when the moving direction is 225 °, the error amount is (A x3 , B y3 ). Then, the predicted value of the error amount when the moving direction is 0 ° is (A x1 / cos 45 °, 0), and the predicted value of the error amount when the moving direction is 90 ° is (0, By 1 / sin 45 °). prediction value of the error amount in the case the moving direction of 180 ° is (a x3 / cos45 °, 0 ), the predicted value of the error amount in the case the moving direction of 270 ° becomes (0, B y3 / sin45 ° ).

よって、例えば移動方向が120°の場合の誤差量の予測値は、((Ax3/cos45°)×cos60°,(By1/sin45°)×sin60°)となり、(0.71Ax3,1.22By1)と予測することができる。また、例えば移動方向が330°の場合の誤差量の予測値は、((Ax1/cos45°)×cos30°,(By1/sin45°)×sin30°)となり、(1.22Ax3,0.71By1)と予測することができる。 Therefore, for example, the predicted value of the error amount when the moving direction is 120 ° is ((A x3 / cos 45 °) × cos 60 °, (B y1 / sin 45 °) × sin 60 °), and (0.71A x3 , 1 .22B y1 ). Further, for example, the predicted value of the error amount when the moving direction is 330 ° is ((A x1 / cos 45 °) × cos 30 °, (B y1 / sin 45 °) × sin 30 °), and is (1.22A x3 , 0 .71B y1 ).

このように、第一象限(移動角度0°〜90°)と第三象限(移動角度180°〜270°)における誤差量から、第二象限(移動角度90°〜180°)と第四象限(移動角度270°〜360°)における誤差量を予測することが可能である。   Thus, from the error amount in the first quadrant (movement angle 0 ° to 90 °) and the third quadrant (movement angle 180 ° to 270 °), the second quadrant (movement angle 90 ° to 180 °) and the fourth quadrant. It is possible to predict the error amount at (movement angle 270 ° to 360 °).

以上説明した実施形態では、移動方向に対する誤差量のデータベースを用いて、ヘッド部102の移動位置の精度向上を図っているが、さらに、各移動方向ごとに移動速度や移動距離を振って誤差量を測定して得たデータベースを用いることにより、さらに高精度な移動位置の制御を可能とすることもできる。   In the embodiment described above, the accuracy of the moving position of the head unit 102 is improved by using the error amount database for the moving direction. However, the error amount is further varied by changing the moving speed and moving distance for each moving direction. By using a database obtained by measuring the above, it is possible to control the movement position with higher accuracy.

現状の部品実装装置の一例の概略構成を示す平面図The top view which shows schematic structure of an example of the present component mounting apparatus 前記部品実装装置のヘッド部を示す斜視図The perspective view which shows the head part of the said component mounting apparatus 前記ヘッド部の部品搭載部の概要を示す図The figure which shows the outline | summary of the component mounting part of the said head part. 異なる移動方向から同一の目標地点にヘッド部を移動させて部品の搭載を行った場合の模式図Schematic diagram when mounting the parts by moving the head from the different movement directions to the same target point 先願(特願2006−108160)に係る技術の問題点を示す模式図The schematic diagram which shows the problem of the technique which concerns on a prior application (Japanese Patent Application No. 2006-108160) 本発明に係るヘッド位置制御方法の実施形態の一例を実施する際のブロック図A block diagram when carrying out an example of an embodiment of a head position control method according to the present invention ヘッド位置を制御する手順を示すフローチャートFlow chart showing the procedure for controlling the head position 誤差量についてのデータベースの構築についての手順を詳細に示すフローチャートFlow chart showing in detail the procedure for constructing the database for the error amount ヘッド部が基準マークを認識する動作を行う際のヘッド部の移動方向Movement direction of the head when the head recognizes the reference mark 構築されたデータベースの一例の一部を示す図A diagram showing a part of an example of a built database ヘッド部の現在位置が(100,0)であり、移動目標地点が(0,0)であり、移動方向が0°となる場合の移動指令地点が(−0.05,0)である場合を模式的に示す図When the current position of the head part is (100, 0), the movement target point is (0, 0), and the movement command point when the movement direction is 0 ° is (−0.05, 0) Figure schematically showing ヘッド部の移動方向が45°の場合の誤差量と、移動方向が225°の場合の誤差量を模式的に示す図The figure which shows typically the error amount when the moving direction of a head part is 45 degrees, and the error amount when a moving direction is 225 degrees

符号の説明Explanation of symbols

100…部品実装装置
102…ヘッド部
104…XY駆動部
105…部品
106…部品供給部
108…基板搬送部
110…ノズル交換部
112…基準マーク
114…カメラ部
116…部品搭載部
118…ノズル
120…シャフト
122…Z軸モータ
124…θ軸モータ
126…部品認識装置
128…制御部
128A…CPU
128B…メモリ
132…データ入力手段
134…記憶装置
136…X軸モータ
138…Y軸モータ
122A、124A、136A、138A…エンコーダ
140…画像処理装置
140A…A/Dコンバータ
140B…CPU
140C…メモリ
142…表示装置
152…目標地点
154、156…搭載地点
162、164…目標地点
162A、164A…移動経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Component mounting apparatus 102 ... Head part 104 ... XY drive part 105 ... Component 106 ... Component supply part 108 ... Substrate conveyance part 110 ... Nozzle replacement part 112 ... Reference mark 114 ... Camera part 116 ... Component mounting part 118 ... Nozzle 120 ... Shaft 122 ... Z-axis motor 124 ... θ-axis motor 126 ... Part recognition device 128 ... Control unit 128A ... CPU
128B ... Memory 132 ... Data input means 134 ... Storage device 136 ... X-axis motor 138 ... Y-axis motor 122A, 124A, 136A, 138A ... Encoder 140 ... Image processing device 140A ... A / D converter 140B ... CPU
140C ... Memory 142 ... Display device 152 ... Target point 154, 156 ... Mounting point 162, 164 ... Target point 162A, 164A ... Movement route

Claims (2)

対象物を認識できるカメラ部および部品を基板上に搭載する部品搭載部を有するヘッドと、該ヘッドを平面方向に駆動するXY駆動部と、該XY駆動部を介して前記ヘッドの平面方向の位置を制御する制御部とが備えられた部品実装装置におけるヘッド位置制御方法であって、
前記制御部が前記XY駆動部に指令する前記ヘッドの移動指令地点と、実際に前記ヘッドが到達する地点との誤差量を、前記ヘッドの移動方向ごとに測定して得たデータベースを用いて、前記制御部が前記XY駆動部に指令する前記ヘッドの移動指令地点を修正し、前記ヘッドの移動目標地点への到達精度を向上させることを特徴とするヘッド位置制御方法。
A head having a camera unit capable of recognizing an object and a component mounting unit for mounting the component on the substrate, an XY driving unit for driving the head in a planar direction, and a position in the planar direction of the head via the XY driving unit A head position control method in a component mounting apparatus provided with a control unit for controlling
Using a database obtained by measuring the error amount between the movement command point of the head commanded by the control unit to the XY drive unit and the point where the head actually reaches for each moving direction of the head, A head position control method, wherein the head movement command point commanded by the control unit to the XY drive unit is corrected to improve the accuracy of reaching the head movement target point.
前記データベースに無い移動方向についての誤差量を、前記データベースにある移動方向についての誤差量を用いて算出し、算出した誤差量を用いて前記制御部が前記ヘッドに指令する移動指令地点を修正し、前記ヘッドの移動目標地点への到達精度を向上させることを特徴とする請求項1に記載のヘッド位置制御方法。   An error amount for a moving direction not in the database is calculated using an error amount for the moving direction in the database, and the movement command point commanded by the control unit to the head is corrected using the calculated error amount. The head position control method according to claim 1, wherein the accuracy of reaching the moving target point of the head is improved.
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