JP2013251475A - Calibration value obtaining method in electronic component mounting line and electronic component mounting method on electronic component mounting line - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板への電子部品搭載作業を行う電子部品実装装置を複数台含んで構成される電子部品実装ラインにおける校正値取得方法及び電子部品実装ラインによる電子部品実装方法に関するものである。 The present invention relates to a calibration value acquisition method in an electronic component mounting line configured to include a plurality of electronic component mounting apparatuses that perform an electronic component mounting operation on a board, and an electronic component mounting method using an electronic component mounting line.
電子部品実装ラインは複数の電子部品実装装置を含んで構成され、各電子部品実装装置は、上流工程側から送られてきた基板を搬入して位置決めし、搭載ヘッドによりピックアップした電子部品を制御データに基づいて基板に搭載した後、その基板を下流工程側に搬出するようになっている。このような電子部品実装ラインにおいて、各電子部品実装装置は基板に搭載した各電子部品の実際の搭載位置が制御データ上の搭載位置とできる限り一致するようにするため、基板の実生産作業開始前には、搭載ヘッドの(詳細には搭載ヘッドが備える各吸着ノズルの)制御データ上の位置と実際の位置との位置ずれ量を求め、その求めた位置ずれ量に基づいて、実際の搭載位置が制御データ上の搭載位置に近づくように制御データを校正する校正値を取得するようにしている。 The electronic component mounting line is configured to include a plurality of electronic component mounting devices. Each electronic component mounting device carries in and positions the board sent from the upstream process side, and controls the electronic components picked up by the mounting head. After being mounted on the substrate based on the above, the substrate is carried out to the downstream process side. In such an electronic component mounting line, each electronic component mounting device starts actual production work of the substrate so that the actual mounting position of each electronic component mounted on the substrate matches the mounting position on the control data as much as possible. Before, the amount of positional deviation between the position on the control data of the mounting head (specifically, each suction nozzle included in the mounting head) and the actual position is obtained, and the actual mounting is performed based on the obtained positional deviation amount. A calibration value for calibrating the control data is acquired so that the position approaches the mounting position on the control data.
各電子部品実装装置において上記制御データの校正値を取得する作業では、一般には、基準となるマーク(基準マーク)及びこの基準マークを基準としてマトリクス状に配置された多数の標点を備えた校正用基板を用意してこれを電子部品実装装置の所定位置に設置し、その設置した校正用基板上の各標点に標体(校正用電子部品)が搭載されるように搭載ヘッドを制御データに基づいて作動させた後、校正用基板上に実際に搭載された各標体を搭載ヘッドに固定されたカメラによって撮像し、得られた画像から各標点の位置とカメラの撮像中心の位置(すなわち制御データ上の標点の位置)との位置ずれを求める。そして、求めた位置ずれが一定の範囲(許容ばらつき範囲)内に収まるように制御データをオフセットさせるオフセットデータ値を算出し、その算出したオフセットデータを各電子部品実装装置における制御データの校正値として取得する(例えば、特許文献1)。 In the operation of obtaining the calibration value of the control data in each electronic component mounting apparatus, in general, calibration including a reference mark (reference mark) and a number of reference points arranged in a matrix with the reference mark as a reference. Prepare a circuit board and place it at a predetermined position on the electronic component mounting device, and control the mounting head so that the target (calibration electronic component) is mounted on each target point on the installed calibration board. Then, each target actually mounted on the calibration board is imaged by a camera fixed to the mounting head, and the position of each target point and the position of the imaging center of the camera are obtained from the obtained image. That is, the positional deviation from (ie, the position of the mark on the control data) is obtained. Then, an offset data value for offsetting the control data is calculated so that the obtained positional deviation is within a certain range (allowable variation range), and the calculated offset data is used as a calibration value for the control data in each electronic component mounting apparatus. Obtain (for example, Patent Document 1).
ここで、電子部品実装ラインでは、個々の電子部品実装装置における実際の電子部品の搭載位置と制御データ上での搭載位置との差(位置ずれ量)のばらつきがその電子部品実装装置を基準とした許容ばらつき範囲内に収まるようにするだけでは足りず、電子部品実装ライン全体としての精度を保証する必要から、上記ばらつきの範囲が電子部品実装ライン全体として定めた許容ばらつき範囲内に収まるようにする必要がある。このため、校正用基板を全ての電子部品実装装置について共通のものとしたうえで、その校正用基板に対して各電子部品実装装置に制御データに従った標体の搭載を行わせ、標体が搭載された校正用基板を別途設けた検査用のカメラを備えた検査装置に移送してそこで得られる各標体の画像から各電子部品実装装置における制御データの校正値を求める一方、全ての標体の標点からの位置ずれ量の平均値を算出し、その算出した位置ずれ量の平均値を再校正値として各電子部品実装装置における制御データの校正値を再校正するようにしている。 Here, in the electronic component mounting line, the variation in the difference (position shift amount) between the actual electronic component mounting position in each electronic component mounting apparatus and the mounting position on the control data is based on the electronic component mounting apparatus. It is not enough to be within the allowable variation range, and it is necessary to guarantee the accuracy of the entire electronic component mounting line, so that the above variation range is within the allowable variation range determined for the entire electronic component mounting line. There is a need to. For this reason, after making the calibration board common to all electronic component mounting apparatuses, each electronic component mounting apparatus is mounted on the calibration board according to the control data, Is transferred to an inspection apparatus equipped with a camera for inspection separately provided with a calibration board, and the calibration value of the control data in each electronic component mounting apparatus is obtained from the image of each target obtained there, The average value of the amount of misalignment from the target point of the target is calculated, and the calibration value of the control data in each electronic component mounting apparatus is recalibrated using the calculated average value of the amount of misalignment as the recalibration value. .
しかしながら、上記従来の方法によって電子部品実装ラインを構成する各電子部品実装装置の校正値(各電子部品実装装置における制御データの校正値及びこの校正値を再校正する再校正値)を求める方法では、各電子部品実装装置への校正用基板の設置と取り出し及び各電子部品実装装置から取り出した校正用基板(標体が搭載された校正用基板)の検査装置への設置と取り出しを繰り返し実行する必要があり、作業が面倒で多大な時間を要するという問題点があった。 However, in the method of obtaining the calibration value (the calibration value of the control data in each electronic component mounting apparatus and the recalibration value for recalibrating this calibration value) of each electronic component mounting apparatus constituting the electronic component mounting line by the conventional method described above. , Repeatedly installing and removing the calibration substrate from each electronic component mounting apparatus and installing and removing the calibration substrate (calibration substrate on which the target is mounted) taken out from each electronic component mounting apparatus. There was a problem that it was necessary and the work was troublesome and took a lot of time.
そこで本発明は、電子部品実装ラインを構成する各電子部品実装装置の校正値の取得作業を簡単かつ短時間で行うことができる電子部品実装ラインにおける校正値取得方法及び電子部品実装ラインによる電子部品実装方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a calibration value acquisition method in an electronic component mounting line, and an electronic component using the electronic component mounting line, which can easily and quickly perform a calibration value acquisition operation of each electronic component mounting apparatus constituting the electronic component mounting line. The purpose is to provide an implementation method.
請求項1に記載の電子部品実装ラインにおける校正値取得方法は、上流工程側から送られてきた基板を搬入して位置決めし、搭載ヘッドによりピックアップした電子部品を制御データに基づいて前記基板に搭載した後、その基板を下流工程側に搬出する電子部品搭載作業を行う電子部品実装装置を複数台含んで構成された電子部品実装ラインにおける校正値取得方法であって、前記電子部品実装ラインの上流工程側の電子部品実装装置から下流工程側の電子部品実装装置の順で校正用基板上の複数の標点に対する複数個ずつの標体の搭載を行う標体搭載工程と、前記電子部品実装ラインの前記複数台の電子部品実装装置の下流工程側に位置するカメラを用いて前記標体の搭載が終了した前記校正用基板の撮像を行う校正用基板撮像工程と、前記校正用基板撮像工程で得られた前記校正用基板の画像に基づいて、前記校正用基板上の前記標点の位置とその標点を目標として搭載した前記各標体の実際の搭載位置との位置関係から前記標体搭載工程を行った各電子部品実装装置の制御データの校正値を算出する校正値算出工程とを含む。
The calibration value acquisition method for an electronic component mounting line according to
請求項2に記載の電子部品実装ラインによる電子部品実装方法は、上流工程側から送られてきた基板を搬入して位置決めし、搭載ヘッドによりピックアップした電子部品を制御データに基づいて前記基板に搭載した後、その基板を下流工程側に搬出する電子部品搭載作業を行う電子部品実装装置を複数台含んで構成された電子部品実装ラインによる電子部品実装方法であって、前記電子部品実装ラインの上流工程側の電子部品実装装置から下流工程側の電子部品実装装置の順で校正用基板上の複数の標点に対する複数個ずつの標体の搭載を行う標体搭載工程と、前記電子部品実装ラインの前記複数台の電子部品実装装置の下流工程側に位置するカメラを用いて前記標体の搭載が終了した前記校正用基板の撮像を行う校正用基板撮像工程と、前記校正用基板撮像工程で得られた前記校正用基板の画像に基づいて、前記校正用基板上の前記標点の位置とその標点を目標として搭載した前記各標体の実際の搭載位置との位置関係から前記標体搭載工程を行った各電子部品実装装置の制御データの校正値を算出する校正値算出工程とを含み、前記校正値算出工程で算出した前記校正値を対応する電子部品実装装置に設定し、前記電子部品実装ラインにおいて前記電子部品実装装置による前記電子部品搭載作業を行って前記基板に電子部品を搭載する。
The electronic component mounting method using the electronic component mounting line according to
本発明では、電子部品実装ラインを構成する各電子部品実装装置に電子部品搭載作業を行わせるときと同様に電子部品実装ラインに校正用基板を投入して各電子部品実装装置に校正用基板に対する複数個ずつの標体の搭載を行わせた後、電子部品実装ラインを構成する全ての電子部品実装装置による標体の搭載が終了した校正用基板の撮像を行い、この撮像により得られた校正用基板の画像に基づいて、校正用基板上の標点の位置とその標点を目標として搭載した各標体の実際の搭載位置との位置関係から電子部品実装ラインを構成する各電子部品実装装置の制御データの校正値を取得するようにしており、従来のように、各電子部品実装装置への校正用基板の設置と取り出し及び各電子部品実装装置から取り出した校正用基板(標体が搭載された校正用基板)の検査装置への設置と取り出しを繰り返し実行する必要がないので、電子部品実装ラインを構成する各電子部品実装装置の校正値を簡単かつ短時間で取得することができる。 In the present invention, the calibration substrate is inserted into the electronic component mounting line and the calibration substrate is mounted on each electronic component mounting device in the same manner as when the electronic component mounting device constituting the electronic component mounting line is caused to perform the electronic component mounting operation. After mounting multiple specimens, image the calibration board after mounting the specimens by all the electronic component mounting devices that make up the electronic component mounting line. Each electronic component mounting that constitutes the electronic component mounting line based on the positional relationship between the position of the target on the calibration substrate and the actual mounting position of each target mounted with the target as the target The calibration value of the control data of the apparatus is acquired. As in the past, the calibration board taken out from each electronic component mounting apparatus (the target is installed) powered by Since the there is no need to install a repeated extraction execution of the calibration substrate) of the inspection apparatus, it is possible to obtain a calibration value easily and in a short time of each electronic component mounting apparatus constituting the electronic component mounting line.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1に示す本発明の一実施の形態における電子部品実装ライン1は、基板2の電極部3に電子部品4を搭載して電子回路形成基板2Sを生産するものであり、スクリーン印刷機11、複数台(ここでは3台)の電子部品実装装置12(上流工程側から順に第1の電子部品実装装置12a、第2の電子部品実装装置12b、第3の電子部品実装装置12c)及びリフロー炉13がこの順で並べられて成る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An electronic
スクリーン印刷機11は基板2の電極部3に半田(図示せず)をスクリーン印刷し、3台の電子部品実装装置12のうち最も上流工程側(図1では紙面左側)に位置する第1の電子部品実装装置12aに基板2を受け渡す。
The
第1の電子部品実装装置12aは、スクリーン印刷機11から送られてきた基板2の電極部3上に電子部品4を搭載して下流工程側の電子部品実装装置12に基板2を受け渡し、第2の電子部品実装装置12bは、第1の電子部品実装装置12aから送られてきた基板2の電極部3上に電子部品4を搭載して下流工程側の第3の電子部品実装装置12cに基板2を受け渡す。第3の電子部品実装装置12cは、第2の電子部品実装装置12bから送られてきた基板2の電極部3上に電子部品4を搭載して下流工程側のリフロー炉13に基板2を受け渡し、リフロー炉13は3台の電子部品実装装置12によって電子部品4の搭載がなされた基板2を搬送しながら加熱して半田を溶かし(半田リフロー)、電子部品4を基板2の電極部3上に固定させて完成した電子回路形成基板2Sを搬出する。
The first electronic
図2及び図3において、3台の電子部品実装装置12は同一の構成を有しており、それぞれ基台21の中央部に基板2を水平方向(この基板2の搬送方向をX軸方向(オペレータOPから見た左右方向)とする)に搬送する基板搬送コンベア22を備えている。基台21のX軸方向と直交する水平面内方向(Y軸方向(オペレータOPから見た前後方向)とする)の端部には複数のパーツフィーダ23がX軸方向に並んで取り付けられており、各パーツフィーダ23は電子部品供給口23aに電子部品4を連続的に供給するようになっている。
2 and 3, the three electronic
基台21上には前後2基のヘッド移動機構24(前方ヘッド移動機構24F及び後方ヘッド移動機構24R)が設けられている。前方ヘッド移動機構24F及び後方ヘッド移動機構24Rはそれぞれ基台21の右方の上方をY軸方向に延びて設けられたY軸テーブル24a、Y軸テーブル24aに一端側が支持されてX軸方向に延びたX軸テーブル24b及びX軸テーブル24bに沿って移動自在に設けられた移動ステージ24cから成り、各移動ステージ24cには搭載ヘッド25が取り付けられている。ここでは2基のヘッド移動機構24(前方ヘッド移動機構24F及び後方ヘッド移動機構24R)はY軸テーブル24aを共有した構成となっており、Y軸テーブル24aに対するX軸テーブル24bのY軸方向への移動とX軸テーブル24bに対する移動ステージ24cのX軸方向への移動を組み合わせることによって、各搭載ヘッド25を水平面内で独立して移動させることができるようになっている。
On the
図3において、各搭載ヘッド25には複数のシャフト部材26が下方(上下方向をZ軸方向とする)に延びて設けられており、各シャフト部材26の下端には電子部品4を吸着するための吸着ノズル27が着脱自在に取り付けられている。各シャフト部材26は各搭載ヘッド25に設けられたシャフト駆動機構28(図2)に駆動されて搭載ヘッド25に対する上下動とZ軸回りの回転動作を行う。また、各搭載ヘッド25内には吸着ノズル27に電子部品4の吸着動作を行わせる吸着機構29(図2)が設けられている。
In FIG. 3, each
図2及び図3において、搭載ヘッド25には撮像視野を下方に向けた基板カメラ30が取り付けられており、基台21上の基板搬送コンベア22とパーツフィーダ23との間の領域には撮像視野を上方に向けた部品カメラ31が設けられている。
In FIG. 2 and FIG. 3, the
図4において、基板搬送コンベア22による基板2の搬送及び位置決め動作、各パーツフィーダ23による電子部品4の供給動作、2基のヘッド移動機構24(前方ヘッド移動機構24F及び後方ヘッド移動機構24R)による2つの搭載ヘッド25の移動動作、シャフト駆動機構28による各シャフト部材26の上下移動及び上下軸(Z軸)回りの回転の各動作の制御は電子部品実装装置12が備える制御装置40によってなされる。また、各シャフト部材26による吸着ノズル27を介した吸着動作は、制御装置40が前述の吸着機構29の作動制御を行うことによってなされる。
In FIG. 4, the
基板カメラ30による撮像動作制御及び部品カメラ31による撮像動作制御は制御装置40によってなされ、基板カメラ30の撮像動作によって得られた画像データ及び部品カメラ31の撮像動作によって得られた各画像データは制御装置40に送信され、制御装置40の画像認識部40a(図4)において画像認識がなされる。
The image capturing operation control by the
図4において、制御装置40に繋がる記憶装置41には、その電子部品実装装置12が基板2に電子部品4を搭載する電子部品搭載作業を行うときの動作手順を規定した電子部品実装プログラムPG1のほか、各電子部品実装装置12の制御データの校正値を取得する校正値取得作業を行うときの動作手順を規定した校正値取得プログラムPG2が記憶されている。
4, the
また、記憶装置41には、電子部品4と基板2の最終的な位置合わせを補償するための制御データ(オフセットデータ)も格納されている。制御データは前方ヘッド移動機構24F及び後方ヘッド移動機構24Rそれぞれに固有のデータであり、本実施の形態の電子部品実装装置12では前方ヘッド移動機構24Fと後方ヘッド移動機構24Rそれぞれの制御データが記憶されている。更に記憶装置41には、前述の制御データの校正値(以下、校正値)も記憶されている。この校正値も前方ヘッド移動機構24F及び後方ヘッド移動機構24Rそれぞれに固有のデータであり、校正値取得プログラムPG2を実行することによって取得される。
The
電子部品実装ライン1による電子回路形成基板2Sの製造では、先ず、スクリーン印刷機11による基板2への半田のスクリーン印刷が行われ、次いで第1の電子部品実装装置12a、第2の電子部品実装装置12b、第3の電子部品実装装置12cの順で基板2への電子部品4の搭載が行われる。
In the production of the electronic
各電子部品実装装置12における基板2への電子部品4の搭載作業(電子部品搭載作業)では、各電子部品実装装置12の制御装置40は上述の電子部品実装プログラムPG1に従って動作し、先ず、基板搬送コンベア22を作動させて上流工程側から受け取った基板2を搬入して所定の作業位置に位置決めする(図5のフローチャートに示すステップST1)。そして、各搭載ヘッド25を移動させて基板カメラ30を基板2の上方に移動させ、基板カメラ30に基板2の隅に設けられた一対の基準マーク2m(図2)の撮像を行わせて画像認識し、基板2の基準の位置からの位置ずれ(基板位置ずれ)を算出する(ステップST2)。
In the mounting operation (electronic component mounting operation) of the
制御装置40は、基板2の基準の位置からの位置ずれを算出したら、パーツフィーダ23の作動制御を行って電子部品供給口23aに電子部品4を供給させつつ、各搭載ヘッド25をパーツフィーダ23の上方に位置させて、各吸着ノズル27に電子部品4をピックアップ(吸着)させる(ステップST3)。そして、各吸着ノズル27にピックアップさせた電子部品4が2つの部品カメラ31のうちの一方の上方を通過するように搭載ヘッド25を移動させ、部品カメラ31に各電子部品4の撮像を行わせて画像認識し(ステップST4)、各電子部品4の吸着ノズル27に対する位置ずれ(部品吸着ずれ)を算出する(ステップST5)。
When the
制御装置40は、各電子部品4の吸着ノズル27に対する位置ずれを算出したら、搭載ヘッド25を基板2の上方に位置させ、吸着ノズル27に吸着させた各電子部品4を基板2上の目標搭載位置に接触させたうえで各吸着ノズル27への真空圧の供給を解除して、吸着した電子部品4を基板2に搭載する(ステップST6)。このステップST6では、制御装置40は、ステップST2で求めた基板位置ずれと、ステップST5で求めた部品吸着ずれと、当該搭載ヘッド25を移動させるヘッド移動機構24(前方ヘッド移動機構24F又は後方ヘッド移動機構24R)の制御データと校正値に基づいて、ヘッド移動機構24による最終的な搭載ヘッド25の停止位置を算出し、ヘッド移動機構24によって搭載ヘッド25を算出した停止位置に移動する。これにより吸着ノズル27の位置補正が行われて電子部品4は基板2上の目標搭載位置に正確に位置決めされる。
After calculating the positional deviation of each
制御装置40は、基板2に対する電子部品4の搭載を行ったら、基板2に搭載すべき全ての電子部品4の搭載が終了したか否かの判断を行う(ステップST7)。そして、基板2に搭載すべき全ての電子部品4の搭載が終了していなかったときにはステップST3に戻り、基板2に搭載すべき全ての電子部品4の搭載が終了していたときには、基板搬送コンベア22を作動させて基板2を電子部品実装装置12から搬出する(ステップST8)。
When the
3台の電子部品実装装置12が上記手順により基板2に対する電子部品4の搭載作業を実行し、第3の電子部品実装装置12cから基板2が搬出されたら、リフロー炉13がその基板2に対する半田リフローを実行して搬出する。
When the three electronic
電子部品実装ライン1による電子回路形成基板2Sの製造は上述の手順によりなされるが、各電子部品実装装置12の稼働時間が累積するに従い、搭載ヘッド25の移動機構(ここではヘッド移動機構24)の組み付け誤差の増加や劣化等の経時変化は避けられず、制御装置40は運転開始時に記憶装置41に記憶した制御データだけでは経時変化による電子部品4の搭載精度の悪化を適切に防止することはできない。このため、各電子部品実装ライン1による電子部品4の搭載作業を実行する前には各電子部品実装装置12の制御データの校正値を取得してこれを用いた制御データの校正を行うようにしている。
The
電子部品実装ライン1により各電子部品実装装置12の制御データの校正値を取得する校正値取得作業は、図6に示すように、電子部品実装ライン1を構成する3台の電子部品実装装置12(第1の電子部品実装装置12a、第2の電子部品実装装置12b及び第3の電子部品実装装置12c)に対し、図7に示す校正用基板C2とこの校正用基板C2に搭載する標体C4を使用して行う。
As shown in FIG. 6, the calibration value acquisition operation for acquiring the calibration value of the control data of each electronic
図7に示すように、校正用基板C2は、精密な表面加工ができるガラス等を材料として製作された基板2とほぼ同じ大きさの平板形状の部材をベースとしており、その上面には一対の基準マークC2mとこれら一対の基準マークC2mを基準としてマトリクス状に配置された多数の標点C2Hが形成されている。
As shown in FIG. 7, the calibration substrate C2 is based on a flat plate-shaped member having the same size as the
標体C4は基板2に搭載される電子部品4と同程度の大きさを有しており、校正用基板C2上のひとつの標点C2Hを目標として搭載される。また、校正用基板C2上に搭載された状態で上方から撮像されたときにその中心位置が認識され易いようにするため、中心位置に相当する上面位置には所定形状のマークMが施されている。
The target C4 has the same size as the
電子部品実装ライン1における校正値取得作業では、先ず、第1の電子部品実装装置12aによる校正用基板C2の搬入を行い(図8のフローチャートに示すステップST11)、第1の電子部品実装装置12aの制御装置40が前述の校正値取得プログラムPG2に従って校正用基板C2に対する標体C4の搭載作業を実行する(ステップST12)。
In the calibration value acquisition work in the electronic
校正値取得プログラムPG2に従った校正用基板C2に対する標体C4の搭載作業では、制御装置40は先ず、基板搬送コンベア22によって搬入した校正用基板C2を所定位置に位置決めした後(図9のフローチャートに示すステップST31)、基板カメラ30を校正用基板C2の上方に移動させて校正用基板C2の隅に設けられた基準マークC2mの撮像を行わせて画像認識し、校正用基板C2の基準の位置からの位置ずれを算出する(ステップST32)。
In the mounting operation of the specimen C4 on the calibration substrate C2 according to the calibration value acquisition program PG2, the
ここで、各標体C4を装着するときの校正用基板C2上の標点C2Hの位置座標は、その標体C4を装着する電子部品実装装置12に固有の座標系で規定されている必要があるが、これは、ステップST32において電子部品実装装置12に固有の座標系で取得した校正用基板C2上の一対の基準マークC2mの位置座標と、これら一対の基準マークC2mを基準として定められる校正用基板C2に固有の座標系(図7で示すεη座標系)での各標点C2Hの位置座標のデータから算出することができる。なお、各標点C2Hの校正用基板C2に固有の座標系での位置座標のデータ、すなわち標体C4を装着すべき位置の座標データは、例えば、制御装置40の記憶装置41に書き込んでおくようにする。
Here, the position coordinates of the target point C2H on the calibration substrate C2 when each target C4 is mounted must be defined in a coordinate system unique to the electronic
制御装置40は、校正用基板C2の位置ずれの算出を行ったら、搭載ヘッド25を移動させて、標体C4の供給用に用意されたパーツフィーダ23(図6において符号23Cで表す)が供給する標体C4を各搭載ヘッド25の各吸着ノズル27にピックアップさせる(ステップST33)。そして、各搭載ヘッド25を移動させ、各吸着ノズル27にピックアップさせた標体C4が2つの部品カメラ31のうちの一方の上方を通過するようにして部品カメラ31に標体C4の撮像を行わせて画像認識し(ステップST34)、各吸着ノズル27に対する標体C4の吸着ずれを検出したうえで(ステップST35)、その標体C4を校正用基板C2上の標点C2Hの位置に(標点C2Hの位置を目標として)搭載する(ステップST36)。このとき制御装置40は、ステップST32において検出した校正用基板C2の位置ずれとステップST35において検出した標体C4の吸着ずれと、当該搭載ヘッド25を移動させているヘッド移動機構24(前方ヘッド移動機構24F又は後方ヘッド移動機構24R)の制御データに基づいて、ヘッド移動機構24による最終的な搭載ヘッド25の停止位置を算出し、ヘッド移動機構24によって搭載ヘッド25を算出した停止位置に移動する。これにより吸着ノズル27の位置補正が行われて標体C4は標点C2Hの位置に位置決めされるはずであるが、実際には上述の経時変化による位置ずれが発生する。
After calculating the positional deviation of the calibration substrate C2, the
制御装置40は、校正用基板C2に対する標体C4の搭載を行ったら、その電子部品実装装置12が搭載すべき全ての標体C4の搭載(校正用基板C2上に割り当てられた全ての領域への標体C4の搭載)が終了したか否かの判断を行う(ステップST37)。そして、校正用基板C2に搭載すべき全ての標体C4の搭載が終了していなかったときにはステップST33に戻り、校正用基板C2に搭載すべき全ての標体C4の搭載が終了していたときには、校正用基板C2に対する標体C4の搭載作業を終了する。この校正用基板C2に対する標体C4の搭載作業が終了した時点で、校正用基板C2上には第1の電子部品実装装置12aが備える複数の吸着ノズル27によって数個〜数十個の標体C4が校正用基板C2の全域に平均的に(偏りなく)搭載された状態となっている。
After mounting the target C4 on the calibration substrate C2, the
上記のようにして校正用基板C2に対する1の電子部品実装装置12aによる標体C4の搭載工程が終了したら、第1の電子部品実装装置12aからの校正用基板C2の搬出を行い(図8のフローチャートに示すステップST13)、次いで第2の電子部品実装装置12bによる校正用基板C2の搬入を行った後(ステップST14)、上述の第1の電子部品実装装置12aよる標体C4の搭載と同様の要領で第2の電子部品実装装置12bによる校正用基板C2に対する標体C4の搭載を行う(ステップST15)。そして、第2の電子部品実装装置12bによる標体C4の搭載が終了したら、第2の電子部品実装装置12bからの校正用基板C2の搬出を行い(ステップST16)、次いで第3の電子部品実装装置12cによる校正用基板C2の搬入を行った後(ステップST17)、上述の第1の電子部品実装装置12aによる校正用基板C2に対する標体C4の搭載と同様の要領で第3の電子部品実装装置12cによる標体C4の搭載を行う(ステップST18)。
When the mounting process of the specimen C4 by the one electronic
第3の電子部品実装装置12cによる校正用基板C2に対する標体C4の搭載を行ったら、第3の電子部品実装装置12cの制御装置40は、第3の電子部品実装装置12が備える2つの基板カメラ30のうちの一方によって、校正用基板C2の撮像を行う(ステップST19)。この校正用基板C2の撮像では、校正用基板C2上の各標点C2Hを含む領域が撮像されるようにする。
When the target C4 is mounted on the calibration substrate C2 by the third electronic
第3の電子部品実装装置12cの制御装置40は、校正用基板C2の撮像を行ったら、得られた校正用基板C2の画像に基づいて、校正用基板C2上の標点C2Hの位置と、その標点C2Hを目標として搭載された各標体C4の実際の搭載位置(標体C4の中心位置)との位置ずれ量を求め、標体C4の搭載に関わったヘッド移動機構24ごとに位置ずれ量をグループ分けし、グループごとに統計処理を行ってヘッド移動機構24ごとの制御データの校正値を算出する。具体的には、グループにおける位置ずれ量の平均値を校正値として採用する。制御装置40は、算出した校正値を記憶装置41に記憶するとともに、制御装置40に繋がるディスプレイ装置50(図4)に校正値をヘッド移動機構24と対応させて表示する(ステップST20)。
When the
第3の電子部品実装装置12cの制御装置40は、ステップST20で校正値の算出と表示を行ったら、校正用基板C2の搬出を行い(ステップST21)、これにより制御データの校正値の取得作業が終了する。
After calculating and displaying the calibration value in step ST20, the
このようにして取得した各電子部品実装装置12についての校正値はそれぞれ対応する電子部品実装装置12の制御装置40の記憶装置41に記憶され、これにより各ヘッド移動機構24の制御データの校正がなされる。なお、記憶装置41への校正値の記憶は、各電子部品実装装置12に接続する通信手段を介して自動で行われるようにしてもよいし、各電子部品実装装置12よりオペレータが手動で入力するようにしてもよい。
The calibration values for each electronic
ここで、ステップST19の工程及びステップST20の工程は第1の電子部品実装装置12aと第2の電子部品実装装置12bは行わず、第3の電子部品実装装置12cのみが行うようになっているが、これは、第3の電子部品実装装置12cが記憶する校正値取得プログラムPG2のみにステップST19の工程及びステップST20の工程の内容が記載されているのであってもよいし、3台の電子部品実装装置12ともステップST19の工程及びステップST20の工程の内容が記載されている共通の校正値取得プログラムPG2を記憶しているが、第1の電子部品実装装置12a及び第2の電子部品実装装置12bではステップST19の工程及びステップST20の工程を実行しない(或いは第3の電子部品実装装置12cのみがステップST19の工程及びステップST20の工程を実行する)ように校正値取得プログラムPG2の実行パターンを変えるようにしているのであってもよい。
Here, the process of step ST19 and the process of step ST20 are not performed by the first electronic
以上説明したように、本実施の形態における電子部品実装ライン1は、上流工程側から送られてきた基板2を搬入して位置決めし、搭載ヘッド25によりピックアップした電子部品4を制御データに基づいて基板2に搭載した後、その基板2を下流工程側に搬出する電子部品搭載作業を行う電子部品実装装置12を複数台(ここでは3台)含んで構成されたものであり、その電子部品実装ライン1における校正値取得方法は、電子部品実装ライン1の上流工程側の電子部品実装装置12から下流工程側の電子部品実装装置12の順で校正用基板C2上の複数の標点C2Hに対する複数個ずつの標体C4の搭載を行う標体搭載工程(ステップST12、ステップST15及びステップST18)、電子部品実装ライン1の複数台の電子部品実装装置12の下流工程側に位置するカメラ(第3の電子部品実装装置12cが備える基板カメラ30)を用いて標体C4の搭載が終了した校正用基板C2の撮像を行う校正用基板撮像工程(ステップST19)及び校正用基板撮像工程で得られた校正用基板C2の画像に基づいて、校正用基板C2上の標点C2Hの位置とその標点C2Hを目標として搭載した各標体C4の実際の搭載位置との位置関係から標体搭載工程を行った各電子部品実装装置12の制御データの校正値を算出する校正値算出工程(ステップST20)を含むものとなっている。
As described above, the electronic
また、本実施の形態における電子部品実装ライン1における電子部品実装方法は、上記校正値取得方法の各工程(標体搭載工程、校正用基板撮像工程及び校正値算出工程)を含み、校正値算出工程で算出した校正値を対応する電子部品実装装置12に設定し、電子部品実装ライン1において電子部品実装装置12による電子部品搭載作業(ステップST1〜ステップST8)を行って基板2に電子部品4を搭載するものとなっている。
In addition, the electronic component mounting method in the electronic
本実施の形態における校正値取得方法(電子部品実装方法)では、電子部品実装ライン1を構成する各電子部品実装装置12に電子部品搭載作業(ステップST1〜ステップST8)を行わせるときと同様に電子部品実装ライン1に校正用基板C2を投入して各電子部品実装装置12に校正用基板C2に対する複数個ずつの標体C4の搭載を行わせた後、3台の電子部品実装装置12の下流工程側に位置する基板カメラ30(最も下流工程側に位置する基板カメラ30)によって電子部品実装ライン1を構成する全ての電子部品実装装置12による標体C4の搭載が終了した校正用基板C2の撮像を行い、この撮像により得られた校正用基板C2の画像に基づいて、校正用基板C2上の標点C2Hの位置とその標点C2Hを目標として搭載した各標体C4の実際の搭載位置と校正用基板C2を基準とした各標体C4の目標搭載位置との位置関係から電子部品実装ライン1を構成する各電子部品実装装置12の制御データの校正値を取得するようにしており、従来のように、各電子部品実装装置12への校正用基板C2の設置と取り出し及び各電子部品実装装置12から取り出した校正用基板C2(標体C4が搭載された校正用基板C2)の検査装置への設置と取り出しを繰り返し実行する必要がないので、電子部品実装ライン1を構成する各電子部品実装装置12の校正値を簡単かつ短時間で取得することができる。
In the calibration value acquisition method (electronic component mounting method) in the present embodiment, each electronic
なお、上述の実施の形態では、電子部品実装装置12の下流工程側に位置するカメラとして電子部品実装装置12の基板カメラ30を使用した例で説明を行っているが、電子部品実装装置12の下流工程側に位置するカメラとして基板2上の電子部品4の搭載状態を検査する検査装置のカメラ等を使用するものであってもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the
電子部品実装ラインを構成する各電子部品実装装置の校正値の取得作業を簡単かつ短時間で行うことができる電子部品実装ラインにおける校正値取得方法及び電子部品実装ラインによる電子部品実装方法を提供する。 Provided are a calibration value acquisition method in an electronic component mounting line and an electronic component mounting method by an electronic component mounting line, which can easily and quickly acquire a calibration value of each electronic component mounting apparatus constituting the electronic component mounting line. .
1 電子部品実装ライン
2 基板
4 電子部品
12 電子部品実装装置
25 搭載ヘッド
30 基板カメラ(カメラ)
C2 校正用基板
C2H 標点
C4 標体
DESCRIPTION OF
C2 Calibration board C2H Mark C4 Target
Claims (2)
前記電子部品実装ラインの上流工程側の電子部品実装装置から下流工程側の電子部品実装装置の順で校正用基板上の複数の標点に対する複数個ずつの標体の搭載を行う標体搭載工程と、
前記電子部品実装ラインの前記複数台の電子部品実装装置の下流工程側に位置するカメラを用いて前記標体の搭載が終了した前記校正用基板の撮像を行う校正用基板撮像工程と、
前記校正用基板撮像工程で得られた前記校正用基板の画像に基づいて、前記校正用基板上の前記標点の位置とその標点を目標として搭載した前記各標体の実際の搭載位置との位置関係から前記標体搭載工程を行った各電子部品実装装置の制御データの校正値を算出する校正値算出工程とを含むことを特徴とする電子部品実装ラインにおける校正値取得方法。 After loading and positioning the board sent from the upstream process side and mounting the electronic component picked up by the mounting head on the board based on the control data, the electronic component mounting work for unloading the board to the downstream process side is performed. A calibration value acquisition method in an electronic component mounting line configured to include a plurality of electronic component mounting devices to perform,
A target mounting process for mounting a plurality of targets on a plurality of target points on a calibration board in the order of an electronic component mounting apparatus on the upstream process side of the electronic component mounting line and an electronic component mounting apparatus on the downstream process side. When,
A calibration board imaging step for imaging the calibration board after the mounting of the target using a camera located on the downstream side of the plurality of electronic component mounting apparatuses in the electronic component mounting line;
Based on the image of the calibration substrate obtained in the calibration substrate imaging step, the position of the target on the calibration substrate and the actual mounting position of each target mounted with the target as a target; And a calibration value calculation step of calculating a calibration value of control data of each electronic component mounting apparatus that has performed the target mounting step based on the positional relationship between the electronic component mounting line and the electronic component mounting line.
前記電子部品実装ラインの上流工程側の電子部品実装装置から下流工程側の電子部品実装装置の順で校正用基板上の複数の標点に対する複数個ずつの標体の搭載を行う標体搭載工程と、
前記電子部品実装ラインの前記複数台の電子部品実装装置の下流工程側に位置するカメラを用いて前記標体の搭載が終了した前記校正用基板の撮像を行う校正用基板撮像工程と、
前記校正用基板撮像工程で得られた前記校正用基板の画像に基づいて、前記校正用基板上の前記標点の位置とその標点を目標として搭載した前記各標体の実際の搭載位置との位置関係から前記標体搭載工程を行った各電子部品実装装置の制御データの校正値を算出する校正値算出工程とを含み、
前記校正値算出工程で算出した前記校正値を対応する電子部品実装装置に設定し、前記電子部品実装ラインにおいて前記電子部品実装装置による前記電子部品搭載作業を行って前記基板に電子部品を搭載することを特徴とする電子部品実装ラインによる電子部品実装方法。 After loading and positioning the board sent from the upstream process side and mounting the electronic component picked up by the mounting head on the board based on the control data, the electronic component mounting work for unloading the board to the downstream process side is performed. An electronic component mounting method by an electronic component mounting line configured to include a plurality of electronic component mounting apparatuses to be performed,
A target mounting process for mounting a plurality of targets on a plurality of target points on a calibration board in the order of an electronic component mounting apparatus on the upstream process side of the electronic component mounting line and an electronic component mounting apparatus on the downstream process side. When,
A calibration board imaging step for imaging the calibration board after the mounting of the target using a camera located on the downstream side of the plurality of electronic component mounting apparatuses in the electronic component mounting line;
Based on the image of the calibration substrate obtained in the calibration substrate imaging step, the position of the target on the calibration substrate and the actual mounting position of each target mounted with the target as a target; A calibration value calculation step of calculating a calibration value of control data of each electronic component mounting apparatus that has performed the target mounting step from the positional relationship of,
The calibration value calculated in the calibration value calculation step is set in the corresponding electronic component mounting apparatus, and the electronic component mounting operation is performed by the electronic component mounting apparatus in the electronic component mounting line to mount the electronic component on the substrate. An electronic component mounting method using an electronic component mounting line.
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