JP2012164908A - 部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装装置における吸着位置ティーチ方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の部品を対象として吸着位置のティーチを簡便な方法で適正に行うことができる部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装装置における吸着位置ティーチ方法を提供することを目的とする。
【解決手段】部品供給部において吸着ノズルが部品Ｐを吸着して取り出す取出位置に位置する部品Ｐを、この部品Ｐのサイズよりも小さい撮像視野を有する基板認識カメラによって複数回撮像して複数の部分画像を取得し、これらの部分画像を合成することによって撮像視野よりも大きい部品Ｐの全体画像を生成し、次いでこの全体画像を縮小して表示された縮小全体画像１０Ａ＊上で、部品Ｐの中心に相当する部品中心位置ＣＰをティーチし、さらに部品中心位置ＣＰがティーチされた縮小全体画像１０Ａ＊上で吸着ノズル９ａによる吸着位置ＳＰをティーチする。
【選択図】図８

Description

本発明は、部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装装置において部品の吸着位置をティーチする吸着位置ティーチ方法に関するものである。

部品実装装置では、テープフィーダなどのパーツフィーダから電子部品を取り出し基板へ移送搭載する実装動作が反復して行われる。部品取り出し動作時には、吸着ノズルを部品に対して正確に位置合わせする必要があるため、一般的に光学的な位置認識によって取得された画像上で適切な吸着位置をオペレータが教示するいわゆるティーチによる方法が多用される。このティーチのための画像取得には、実装ヘッドと一体的に移動する基板認識用のカメラを部品供給部に移動させて、部品取り出し位置を撮像することにより行われる。

実装基板には種類やサイズの異なる複数の電子部品が実装され、これらの中にはコネクタ部品など、サイズが大きくて基板認識用のカメラの撮像視野に収まらないものが存在する。このような大型部品を対象とする場合には、部品全体を示す画像を取得することができないため、従来は部品を部分的に撮像した複数の画像から当該部品の中心位置を推定する方法などが用いられていた（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術においては、既知の部品寸法から予め求められる対角上の２点を認識カメラによって順次撮像して位置認識し、求められた両対角点の中点を部品吸着位置としてティーチするようにしている。

特開２００４−２１４２４６号公報

しかしながら上述の特許文献例に示す先行技術を含めて、従来技術においてはコネクタ部品などサイズが大きく、しかも適正な吸着位置が必ずしも部品の幾何形状中心に一致しないようないわゆる異形部品を対象とする場合には、吸着位置のティーチを適正に行って部品実装動作を高精度で行うことが困難であるという課題があった。すなわち上述の異形部品の場合には部品の全体形状をオペレータが目視によって観察して、吸着位置として最も適切な部位を選定することが求められるが、従来技術においては単に部品の中心に相当する部品中心位置が推定されるのみで、推定された部品中心位置が吸着位置として適正であるという保証はなく、不適正である場合には再度の吸着位置設定を必要とするなど、吸着位置のティーチに手間と時間を要していた。

そこで本発明は、大型の部品を対象として吸着位置のティーチを簡便な方法で適正に行うことができる部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装装置における吸着位置ティーチ方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品供給部から部品を取り出し基板に実装する部品実装装置であって、前記部品を吸着ノズルによって吸着して保持する実装ヘッドおよびこの実装ヘッドを前記部品供給部と基板との間で移動させるヘッド移動機構とを備えた部品実装機構と、前記実装ヘッドと一体的に移動して前記部品供給部において前記吸着ノズルが前記部品を吸着して取り出す取出位置を前記部品のサイズよりも小さい撮像視野によって撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって前記取出位置に位置する前記部品を複数回撮像して取得された複数の部分画像を合成して、前記撮像手段の撮像視野よりも大きい前記部品の全体画像を生成する全体画像生成部と、前記全体画像を縮小して表示画面に表示する全体画像表示処理部と、前記表示された全体画像上で前記部品の中心に相当する部品中心位置および前記吸着ノズルによる吸着位置をティーチする位置ティーチ処理部と、前記ティーチされた部品中心位置および吸着位置を記憶する記憶部と、前記部品実装機構を制御することにより、前記記憶された吸着位置に前記吸着ノズルを位置合わせして吸着保持することにより前記部品を前記実装ヘッドによって取り出す部品取り出し動作を行わせるとともに、前記部品中心位置および吸着位置に基づいて前記部品の位置補正を行ってこの部品を前記基板に搭載する部品搭載動作を行わせる実装制御部とを備えた。

本発明の部品実装方法は、部品供給部から吸着ノズルによって部品を取り出し基板に実装する部品実装方法であって、前記吸着ノズルが装着された実装ヘッドと一体的に移動する撮像手段を前記部品供給部に移動させて、前記吸着ノズルが部品を吸着して取り出す取出位置に位置する前記部品をこの部品のサイズよりも小さい撮像視野によって複数回撮像して複数の部分画像を取得する画像取得工程と、前記複数の部分画像を合成して、前記撮像手段の撮像視野よりも大きい前記部品の全体画像を生成する全体画像生成工程と、前記全体画像を縮小して表示画面に表示する全体画像表示工程と、前記表示された全体画像上で前記部品の中心に相当する部品中心位置をティーチする中心位置ティーチ工程と、前記前記部品中心位置がティーチされた全体画像上で前記吸着ノズルによる吸着位置をティーチする吸着位置ティーチ工程と、前記ティーチされた部品中心位置および吸着位置を記憶する位置記憶工程と、前記記憶された吸着位置に前記吸着ノズルを位置合わせして吸着保持することにより前記部品を前記実装ヘッドによって取り出す部品取り出し動作を行うとともに、前記部品中心位置および吸着位置に基づいて前記部品の位置補正を行ってこの部品を前記基板に搭載する部品搭載動作を行う実装工程とを含む。

本発明の部品実装装置における吸着位置ティーチ方法は、部品供給部から部品を取り出し基板に実装する部品実装装置において、前記部品供給部において前記吸着ノズルが前記部品を吸着する吸着位置をティーチする吸着位置ティーチ方法であって、前記吸着ノズルが装着された実装ヘッドと一体的に移動する撮像手段を前記部品供給部に移動させて、前記吸着ノズルが前記部品を吸着して取り出す取出位置に位置する前記部品を前記部品のサイズよりも小さい撮像視野によって複数回撮像して複数の部分画像を取得する画像取得工程と、前記複数の部分画像を合成して、前記撮像手段の撮像視野よりも大きい前記部品の全体画像を生成する全体画像生成工程と、前記全体画像を縮小して表示画面に表示する全体画像表示工程と、前記表示された全体画像上で前記部品の中心に相当する部品中心位置をティーチする中心位置ティーチ工程と、前記前記部品中心位置がティーチされた全体画像上で前記吸着ノズルによる吸着位置をティーチする吸着位置ティーチ工程とを含む。

本発明によれば、部品供給部において吸着ノズルが部品を吸着して取り出す取出位置に位置する部品を、この部品のサイズよりも小さい撮像視野によって複数回撮像して取得した複数の部分画像を合成して撮像手段の撮像視野よりも大きい部品の全体画像を生成し、次いで縮小して表示された全体画像上で部品の中心に相当する部品中心位置をティーチし、さらに部品中心位置がティーチされた全体画像上で吸着ノズルによる吸着位置をティーチすることにより、大型の部品を対象として吸着位置のティーチを簡便な方法で適正に行うことができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の部分断面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装装置による部品実装処理を示すフロー図 本発明の一実施の形態の部品実装装置における位置ティーチ処理を示すフロー図 本発明の一実施の形態の部品実装装置における全体画像生成処理の説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置における全体画像生成処理および縮小画像表示処理の説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置における位置ティーチ処理の工程説明図 本発明の一実施の形態の部品実装方法における実装工程の工程説明図

まず図１、図２を参照して部品実装装置１の構造について説明する。図１において、基台１ａの中央部には、Ｘ方向（基板搬送方向）に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は、上流側から搬入された基板３を搬送し、以下に説明する部品実装機構による作業位置に位置決めする。基板搬送機構２の両側には、複数種類の電子部品を供給する部品供給部４Ａ、４Ｂが配置されている。部品供給部４Ａ，４Ｂには複数のテープフィーダ５が並列に配置されており、テープフィーダ５はキャリアテープに保持された部品を以下に説明する部品実装機構による取出位置５ａまでピッチ送りする機能を有している。これらのテープフィーダ５のうち、部品供給部４Ａに配列されたテープフィーダ５＊は他のテープフィーダ５の複数倍の幅寸法を有しており、コネクタ部品などの大型の部品Ｐ（図２参照）を取出位置５ａ＊までピッチ送りする。

基台１ａ上面のＸ方向の１端部上にはＹ軸移動テーブル６が配設されており、Ｙ軸移動テーブル６には２台のＸ軸移動テーブル７Ａ，７ＢがＹ方向にスライド自在に結合されている。Ｘ軸移動テーブル７Ａ，７Ｂにはそれぞれ実装ヘッド８がＸ方向にスライド自在に装着されている。実装ヘッド８は複数の単位実装ヘッド９より成る多連型ヘッドであり、単位実装ヘッド９の下端部に装着された吸着ノズル９ａ（図２参照）によってテープフィーダ５の取出位置５ａから実装対象の部品を真空吸着によって保持する。Ｙ軸移動テーブル６およびＸ軸移動テーブル７Ａ、７Ｂは実装ヘッド８を移動させるヘッド移動機構を構成し、ヘッド移動機構を駆動することにより、実装ヘッド８は部品供給部４Ａ、４Ｂと基板搬送機構２に位置決めされた基板３との間で移動する。実装ヘッド８および実装ヘッド８を移動させるヘッド移動機構は、部品供給部４Ａ、４Ｂから部品を取り出して基板３に実装する部品実装機構を構成する。

図２に示すように、Ｘ軸移動テーブル７Ａ，７Ｂの下面には、それぞれ実装ヘッド８と一体的に移動する基板認識カメラ１０が装着されている。ヘッド移動機構を駆動して基板認識カメラ１０を基板搬送機構２に保持された基板３の上方へ移動させることにより、基板認識カメラ１０は基板３に形成された認識マークを撮像する。また基板認識カメラ１０を部品供給部４Ａ、４Ｂに移動させ、テープフィーダ５の取出位置５ａの上方に位置させることにより基板認識カメラ１０は取出位置５ａを撮像する。本実施の形態においては、取出位置５ａに位置する部品を基板認識カメラ１０によって撮像した表示画面上において、吸着ノズル９ａが部品を吸着保持する際の適正な吸着位置をオペレータによってティーチするようにしている。

すなわち、コネクタ部品などの部品Ｐは、サイズがチップ型部品などと比べて大きいのみならず、平面視した形状において吸着ノズル９ａによって吸着可能な平面部分の配置が対称ではないいわゆる異形形状である場合が多い。したがってこのような部品Ｐについては、単純に外形形状の幾何学的な中心位置を以て吸着位置とすることができず、部品Ｐの画像を表示した表示画面において、オペレータが平面部分の配置を確認しながら部品種ごとに適正な部位を吸着位置として選定して装置にティーチする必要がある。

ここで、基板認識カメラ１０は本来基板３に形成された認識マークを撮像するために備えられており、その撮像視野は認識マークを撮像するのに十分なサイズに設定されている。このため、基板認識カメラ１０を部品供給部４Ａ、４Ｂに移動させて取出位置５ａ＊を撮像する場合において、大型の部品Ｐを対象とする場合には、撮像視野のサイズが部品Ｐのサイズよりも小さい場合が生じる。すなわち本実施の形態において基板認識カメラ１０は、実装ヘッド８と一体的に移動して部品供給部４Ａ、４Ｂにおいて吸着ノズル９ａが部品を吸着して取り出す取出位置５ａ＊を、部品Ｐのサイズよりも小さい撮像視野によって撮像する撮像手段となっている。本実施の形態に示す部品実装装置１では、このように撮像視野のサイズが撮像対象の部品Ｐよりも小さい基板認識カメラ１０を用いて部品Ｐの画像を取得するために、後述するように、部品Ｐを基板認識カメラ１０によって複数回撮像して取得した部分画像を合成して部品Ｐの全体画像を取得するようにしている。

部品供給部４Ａ、４Ｂと基板搬送機構２との間の実装ヘッド８の移動経路には、部品認識カメラ１１，ノズル収納部１２が配設されている。部品供給部４Ａ、４Ｂから部品を取り出した実装ヘッド８が部品認識カメラ１１の上方を所定方向に通過する走査動作を行うことにより、部品認識カメラ１１は実装ヘッド８に保持された状態の部品を撮像する。ノズル収納部１２には単位実装ヘッド９に装着される吸着ノズル９ａが部品種に対応して複数収納保持されている。実装ヘッド８がノズル収納部１２にアクセスしてノズル交換動作を行うことにより、単位実装ヘッド９に装着される吸着ノズル９ａを部品種に応じて交換することができる。

次に図３を参照して、制御系の構成を説明する。実装制御部２０はＣＰＵ機能を有する演算処理装置であり、以下の各部を制御することにより、部品実装装置１に部品実装作業を実行させる。記憶部２１は、部品実装装置１の各部を制御するための制御処理プログラムのほか、基板３に部品を実装するための実装データ２２を基板種毎に記憶し、さらに基板認識カメラ１０によって取出位置５ａ＊に位置する部品Ｐを撮像した表示画面上でオペレータによってティーチされたティーチデータ２３を記憶する。ティーチデータ２３には、実装対象の部品の幾何学中心を示す部品中心位置データ２３ａや、実装ヘッド８による部品取り出しにおいて吸着ノズル９ａが部品を吸着保持する際の適正位置を示す吸着位置データ２３ｂが含まれる。

機構駆動部２４は実装制御部２０によって制御されて、基板搬送機構２、部品供給部４Ａ、４Ｂ、実装ヘッド８、ヘッド移動機構（Ｙ軸移動テーブル６、Ｘ軸移動テーブル７Ａ、７Ｂ）を駆動する。認識処理部２５は、部品認識カメラ１１、基板認識カメラ１０による撮像結果を認識処理する。部品認識カメラ１１による撮像結果を認識処理部２５が認識処理することにより、実装ヘッド８に保持された状態の部品の識別や位置ずれが検出され、基板認識カメラ１０による撮像結果を認識処理部２５が認識処理することにより、基板３における部品実装点が認識される。実装ヘッド８によって部品を基板３に搭載する搭載動作においては、これらの認識結果を加味してヘッド移動機構による実装ヘッド８の移動動作が補正される。

表示部２６は液晶パネルなどの表示装置であり、基板認識カメラ１０によって撮像された取出位置５ａにおける部品Ｐの画面や、入力時の案内画面などを表示する。操作・入力部２７はキーボードや表示部２６に設けられたタッチパネルスイッチなどの入力手段であり、操作指令やデータ入力を行うほか、オペレータによるティーチ時のティーチ入力を行う。全体画像生成部２８は、撮像手段である基板認識カメラ１０によって取出位置５ａ＊に位置する部品Ｐを複数回撮像して取得された複数の部分画像を合成して、基板認識カメラ１０の撮像視野よりも大きい部品Ｐの全体画像を生成する処理を行う。

全体画像表示処理部２９は、全体画像生成部２８によって生成された部品Ｐの全体画像を縮小して表示部２６の表示画面に表示する処理を行う。位置ティーチ処理部３０は、表示部２６に表示された全体画像上で、部品Ｐの中心に相当する部品中心位置および吸着ノズル９ａによる吸着位置を、操作・入力部２７によるポインティング機能を介してティーチする処理を行う。ティーチされた部品中心位置および吸着位置は、記憶部２１にティーチデータ２３（部品中心位置データ２３ａ、吸着位置データ２３ｂ）として記憶される。

そして実装ヘッド８およびヘッド移動機構よりなる部品実装機構による部品実装作業においては、実装制御部２０がこの部品実装機構を制御することにより、記憶部２１に記憶された吸着位置に吸着ノズル９ａを位置合わせして吸着保持することにより部品Ｐを実装ヘッド８によって取り出す部品取り出し動作を行わせるとともに、部品中心位置および吸着位置に基づいて部品Ｐの位置補正を行ってこの部品Ｐを基板３に搭載する部品搭載動作を行わせるようになっている。

次に図４を参照して、部品実装装置１によって実行される部品実装処理フローについて説明する。まず部品実装作業の開始に先立って、部品Ｐを対象として部品中心位置および吸着位置をティーチする（ＳＴ１）。この位置ティーチ処理について、図５のフローに則して、図６，図７，図８を参照して説明する。

位置ティーチ処理においては、対象となる部品Ｐの全体を示す全体画像を取得することが必要となる。この全体画像は前述のように、取出位置５ａ＊に位置する部品Ｐを基板認識カメラ１０によって撮像することによって取得される。図６（ａ）は、取出位置５ａ＊に位置する部品Ｐを示しており、図６（ａ）において符号Ｒで示す鎖線枠は、部品Ｐの全体画像を取得するために設定された画像取得範囲Ｒを示している。そして画像取得範囲Ｒは、部品実装装置１の機械座標系において当該テープフィーダ５＊を部品取り出し対象とする際に、吸着ノズル９ａが本来目標とすべきノズル目標位置ＮＰを中心点として設定されている。

すなわち、部品Ｐを供給するテープフィーダ５＊が部品供給部４Ａにおいて位置誤差なく装着され、かつ部品Ｐを保持したキャリアテープのテープ送りにおける位置ずれが全く無い場合には、部品Ｐの幾何学中心を示す部品中心位置ＣＰはノズル目標位置ＮＰに一致する。しかしながら、テープフィーダ５＊の装着誤差やテープ送り誤差を絶無にすることは困難であり、通常の状態では、図６（ａ）に示すように、取出位置５ａ＊に送られた状態の部品Ｐの部品中心位置ＣＰは完全にはノズル目標位置ＮＰとは一致せず、幾分かの位置ずれを示す。

本実施の形態に示す位置ティーチ処理は、このように位置ずれした状態において部品Ｐを適正に吸着保持するための吸着位置および部品搭載時の位置補正を適正に行うための部品中心位置を設定するために実行されるものである。このため本実施の形態においては、部品中心位置ＣＰがノズル目標位置ＮＰから予め設定される位置ずれ許容値の範囲内で位置ずれしている状態にあっても、部品Ｐの外形形状が完全に含まれるような大きさの画像取得範囲Ｒが予め設定される。

そしてこのような画像取得範囲Ｒ内に含まれる画像を、撮像視野のサイズが限定された基板認識カメラ１０によって取得するために、以下に説明するように、まず撮像手段である基板認識カメラ１０を部品供給部４Ａに移動させて、取出位置５ａ＊に位置する部品Ｐを、この部品Ｐよりも小さい撮像視野によって複数回撮像して部品Ｐの部分画像を取得する（画像取得工程）（ＳＴ１１）。すなわち、図６（ａ）に示す画像取得範囲Ｒ内の画像を取得するため、図６（ｂ）に示すように、撮像視野１０ａが画像取得範囲Ｒ内の所定範囲を順次カバーするように、基板認識カメラ１０を移動させながら複数回基板認識カメラ１０による撮像を行う。

ここでは、図６（ｂ）（イ）〜（ヘ）に示すように、画像取得範囲Ｒ内を分割してカバーする６分割の部分画像［１０ａ（１）］〜［１０ａ（６）］を順次取得する。これらの部分画像においてハッチングを施した範囲は、部品Ｐの平面形状における平面部分を示している。このとき、撮像視野１０ａのサイズと画像取得範囲Ｒの大きさとの兼ね合いで、部分画像［１０ａ（１）］〜［１０ａ（６）］において隣接する部分画像相互が重複する重ね代が決定される。

そして全ての部分画像取得が確認されたならば（ＳＴ１２）、全体画像生成部２８によってこれら複数の部分画像を合成して、基板認識カメラ１０の撮像視野よりも大きい部品Ｐの全体形状を含む全体画像を生成する（全体画像生成工程）（ＳＴ１３）。すなわち、図７（ａ）に示すように、部分画像［１０ａ（１）］〜［１０ａ（６）］を、撮像順序とそれぞれの撮像位置とに基づいて合成することにより、図６に示す画像取得範囲Ｒ内を示す全体画像１０Ａが生成される。この全体画像１０Ａにおいては、部品Ｐの平面部分（ハッチング部分）が連続した形状で現れており、吸着ノズル９ａによって吸着保持する場合の適正な吸着位置を選定することが可能となっている。

次いでこのようにして生成された全体画像１０Ａを縮小して、表示部２６の表示画面に表示させる（全体画像表示工程）（ＳＴ１４）。これにより、表示部２６の表示画面には図７（ｂ）に示すように、画像取得範囲Ｒが縮小画像範囲Ｒ＊に縮小された縮小全体画像１０Ａ＊が表示される。縮小画像範囲Ｒ＊は画像取得範囲Ｒに比べて十分小さいサイズとなっているため、表示部２６には部品Ｐの全体形状が完全な形で表示され、オペレータが部品Ｐの全体形状を理解把握することが可能となっている。

次に、このようにして表示された縮小全体画像１０Ａ＊上で、部品Ｐの中心位置に相当する部品中心位置ＣＰをティーチする（中心位置ティーチ工程）（ＳＴ１５）。すなわち、図８（ａ）に示すように、ノズル目標位置ＮＰを示す十字線が併せて表示された縮小全体画像１０Ａ＊上において、オペレータが目視観察により部品Ｐの幾何学的な中心を示す部品中心位置ＣＰを推測し、操作・入力部２７によるポインティング操作を介して位置ティーチ処理部３０により部品中心位置ＣＰをティーチする。

次いで、全体画像の中心位置（ノズル目標位置ＮＰと一致）と部品中心位置ＣＰとの位置ずれ量を算出する（ＳＴ１６）。すなわち、図８（ｂ）に示すように、ノズル目標位置ＮＰと部品中心位置ＣＰとのＸ方向、Ｙ方向の位置ずれ量をそれぞれ示すΔＸ１、ΔＹ１を求める。次に、位置ずれ量ΔＸ１、ΔＹ１は許容値以内であるか否かを判断する（ＳＴ１７）。ここで位置ずれ量ΔＸ１、ΔＹ１が許容値を超えている場合、すなわち部品中心位置ＣＰがノズル目標位置ＮＰから予め設定された閾値を超えて位置ずれしている場合には、取出位置５ａ＊における部品Ｐの供給位置が正常な部品取り出しに支障を生じるほどに位置ずれしていると判断して、部品セットエラーを報知する（ＳＴ１８）。

（ＳＴ１７）にて、位置ずれ量ΔＸ１、ΔＹ１が許容値以内である場合には、部品中心位置ＣＰがティーチされた縮小全体画像１０Ａ＊上で、吸着ノズル９ａによる吸着位置をティーチする（吸着位置ティーチ工程）（ＳＴ１９）。すなわち、図８（ｃ）に示すように、縮小全体画像１０Ａ＊上で、単位実装ヘッド９の平面形状における平面部分のうちから、できるだけ部品中心位置ＣＰに近接し且つ極力大きな吸着面積を確保することが可能な部位を吸着位置ＳＰとして選定し、操作・入力部２７によるポインティング操作を介して位置ティーチ処理部３０により吸着位置ＳＰをティーチする。次いで部品中心位置ＣＰと吸着位置ＳＰの位置ずれ量を算出する（ＳＴ２０）。すなわち、図８（ｄ）に示すように、部品中心位置ＣＰと吸着位置ＳＰとのＸ方向、Ｙ方向の位置ずれ量をそれぞれ示すΔＸ２、ΔＹ２を求める。これにより、図４のフローに示す（ＳＴ１）の処理を完了する。

この（ＳＴ１）に示す位置ティーチ処理では、（ＳＴ１５）に示す中心位置ティーチ工程において、縮小全体画像１０Ａ＊の中心位置であるノズル目標位置ＮＰと部品中心位置ＣＰとの位置ずれ量ΔＸ１，ΔＹ１を算出し、（ＳＴ１９）に示す吸着位置ティーチ工程において、部品中心位置ＣＰと吸着位置ＳＰとの位置ずれ量ΔＸ２，ＹΔ２を算出するようにしている。そして中心位置ティーチ工程において算出された位置ずれ量ΔＸ１，ＹΔ１が予め設定された許容値を超える場合には、吸着位置ティーチ工程を実行せずに、部品セットエラーとしてその旨報知するようにしている。これにより、部品Ｐの供給位置が大きく位置ずれしている場合において、不適正な吸着位置を設定することに起因する部品取り出しミスを予め防止することが可能となっている。

次にこのようにしてティーチされた部品中心位置ＣＰおよび吸着位置ＳＰをティーチデータ２３として記憶部２１に記憶させる（位置記憶工程）（ＳＴ２）。これにより、部品実装装置１において部品Ｐを対象とする部品実装が可能な状態となり、実装ヘッド８による部品取り出しが実行される（ＳＴ３）。すなわち、実装ヘッド８を部品供給部４Ａに移動させて、図９（ａ）に示すように、記憶された吸着位置ＳＰに単位実装ヘッド９の吸着ノズル９ａを位置合わせして吸着保持することにより、部品Ｐを実装ヘッド８によって取り出す部品取り出し動作が実行される。このとき、吸着ノズル９ａは部品Ｐの部品中心位置ＣＰからずれた吸着位置ＳＰを吸着保持する。

次いで部品Ｐを保持した実装ヘッド８が基板搬送機構２に位置決めされた基板３に移動する過程において、部品認識カメラ１１によって下方から部品Ｐを撮像し、撮像結果を認識処理部２５によって認識処理する。これにより、実装ヘッド８に保持された状態における部品Ｐの位置が検出される。そしてこの位置検出によって部品ＰのＸ方向、Ｙ方向の平面位置誤差に加えてＺ軸廻りの回転位置誤差Δθが検出された場合には、図９（ｂ）に示すように、平面位置誤差の補正に加えて吸着ノズル９ａをＺ軸廻りに回転位置誤差Δθだけ補正方向に回転させる回転位置補正を伴う位置補正が実行される（ＳＴ４）。

このとき回転位置補正においては、吸着ノズル９ａは部品Ｐの部品中心位置ＣＰから位置ずれ量ΔＸ２，ΔＹ２だけずれた吸着位置ＳＰを中心として回転することから、部品中心位置ＣＰにはこの回転移動に起因する新たなＸ方向、Ｙ方向の位置ずれδｘ、δｙが副次的に生じる。したがって位置補正に際しては、これらの副次的な位置ずれδｘ、δｙを併せて補正する必要がある。これらの位置ずれδｘ、δｙは、位置ずれ量ΔＸ２，ΔＹ２によって生じることから、上述の位置補正は部品中心位置ＣＰおよび吸着位置ＳＰに基づいて行われる。そして図９（ｃ）に示すように位置ずれδｘ、δｙを補正した後、部品Ｐを保持した吸着ノズル９ａを基板３に対して下降させて、部品Ｐを基板３に搭載する部品搭載動作を実行する（実装工程）。

上記説明したように、本実施の形態に示す部品実装装置１における吸着位置ティーチにおいては、部品供給部４Ａにおいて吸着ノズル９ａが部品Ｐを吸着して取り出す取出位置５ａ＊に位置する部品Ｐを、この部品Ｐのサイズよりも小さい撮像視野１０ａを有する基板認識カメラ１０によって複数回撮像して取得した複数の部分画像を合成することによって、撮像視野１０ａよりも大きい部品Ｐの全体画像１０Ａを生成し、次いで縮小して表示された縮小全体画像１０Ａ＊上で部品Ｐの中心に相当する部品中心位置ＣＰをティーチし、さらに部品中心位置ＣＰがティーチされた縮小全体画像１０Ａ＊上で吸着ノズル９ａによる吸着位置ＳＰをティーチするようにしたものである。これにより、コネクタ部品などの大型の部品Ｐを対象として吸着位置ＳＰのティーチを簡便な方法で適正に行うことができる。

本発明の部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装装置における狭着位置ティーチ方法は、大型の部品を対象として吸着位置のティーチを簡便な方法で適正に行うことができるという効果を有し、テープフィーダから部品を取り出して基板に実装する部品実装分野に有用である。

１ 部品実装装置
３ 基板
４Ａ，４Ｂ 部品供給部
５、５＊ テープフィーダ
５ａ、５ａ＊ 取出位置
８ 実装ヘッド
９ａ 吸着ノズル
１０ 基板認識カメラ
１０ａ 撮像視野
［１０ａ（１）］〜［１０ａ（６）］ 部分画像
１０Ａ 全体画像
１０Ａ＊ 縮小全体画像
Ｐ 部品
ＣＰ 部品中心位置
ＮＰ ノズル目標位置
ＳＰ 吸着位置

Claims (5)

1. 部品供給部から部品を取り出し基板に実装する部品実装装置であって、
   前記部品を吸着ノズルによって吸着して保持する実装ヘッドおよびこの実装ヘッドを前記部品供給部と基板との間で移動させるヘッド移動機構とを備えた部品実装機構と、
   前記実装ヘッドと一体的に移動して前記部品供給部において前記吸着ノズルが前記部品を吸着して取り出す取出位置を前記部品のサイズよりも小さい撮像視野によって撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段によって前記取出位置に位置する前記部品を複数回撮像して取得された複数の部分画像を合成して、前記撮像手段の撮像視野よりも大きい前記部品の全体画像を生成する全体画像生成部と、
   前記全体画像を縮小して表示画面に表示する全体画像表示処理部と、
   前記表示された全体画像上で前記部品の中心に相当する部品中心位置および前記吸着ノズルによる吸着位置をティーチする位置ティーチ処理部と、
   前記ティーチされた部品中心位置および吸着位置を記憶する記憶部と、
   前記部品実装機構を制御することにより、前記記憶された吸着位置に前記吸着ノズルを位置合わせして吸着保持することにより前記部品を前記実装ヘッドによって取り出す部品取り出し動作を行わせるとともに、前記部品中心位置および吸着位置に基づいて前記部品の位置補正を行ってこの部品を前記基板に搭載する部品搭載動作を行わせる実装制御部とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
2. 部品供給部から吸着ノズルによって部品を取り出し基板に実装する部品実装方法であって、
   前記吸着ノズルが装着された実装ヘッドと一体的に移動する撮像手段を前記部品供給部に移動させて、前記吸着ノズルが部品を吸着して取り出す取出位置に位置する前記部品をこの部品のサイズよりも小さい撮像視野によって複数回撮像して複数の部分画像を取得する画像取得工程と、
   前記複数の部分画像を合成して、前記撮像手段の撮像視野よりも大きい前記部品の全体画像を生成する全体画像生成工程と、
   前記全体画像を縮小して表示画面に表示する全体画像表示工程と、
   前記表示された全体画像上で前記部品の中心に相当する部品中心位置をティーチする中心位置ティーチ工程と、
   前記前記部品中心位置がティーチされた全体画像上で前記吸着ノズルによる吸着位置をティーチする吸着位置ティーチ工程と、
   前記ティーチされた部品中心位置および吸着位置を記憶する位置記憶工程と、
   前記記憶された吸着位置に前記吸着ノズルを位置合わせして吸着保持することにより前記部品を前記実装ヘッドによって取り出す部品取り出し動作を行うとともに、前記部品中心位置および吸着位置に基づいて前記部品の位置補正を行ってこの部品を前記基板に搭載する部品搭載動作を行う実装工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
3. 部品供給部から部品を取り出し基板に実装する部品実装装置において、前記部品供給部において前記吸着ノズルが前記部品を吸着する吸着位置をティーチする吸着位置ティーチ方法であって、
   前記吸着ノズルが装着された実装ヘッドと一体的に移動する撮像手段を前記部品供給部に移動させて、前記吸着ノズルが部品を吸着して取り出す取出位置に位置する前記部品を前記部品のサイズよりも小さい撮像視野によって複数回撮像して複数の部分画像を取得する画像取得工程と、
   前記複数の部分画像を合成して、前記撮像手段の撮像視野よりも大きい前記部品の全体画像を生成する全体画像生成工程と、
   前記全体画像を縮小して表示画面に表示する全体画像表示工程と、
   前記表示された全体画像上で前記部品の中心に相当する部品中心位置をティーチする中心位置ティーチ工程と、
   前記前記部品中心位置がティーチされた全体画像上で前記吸着ノズルによる吸着位置をティーチする吸着位置ティーチ工程とを含むことを特徴とする部品実装装置における吸着位置ティーチ方法。
4. 前記中心位置ティーチ工程において、前記全体画像の中心位置と前記部品中心位置との位置ずれ量を算出し、
   前記吸着位置ティーチ工程において、前記部品中心位置と前記吸着位置との位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項３記載の部品実装装置における吸着位置ティーチ方法。
5. 前記中心位置ティーチ工程において算出された位置ずれ量が予め設定された許容値を超える場合には、前記吸着位置ティーチ工程を実行せずにその旨報知することを特徴とする請求項３記載の部品実装装置における吸着位置ティーチ方法。

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