JP2539071B2 - Alignment device - Google Patents

Alignment device

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JP2539071B2
JP2539071B2 JP2064892A JP6489290A JP2539071B2 JP 2539071 B2 JP2539071 B2 JP 2539071B2 JP 2064892 A JP2064892 A JP 2064892A JP 6489290 A JP6489290 A JP 6489290A JP 2539071 B2 JP2539071 B2 JP 2539071B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 多端子(ピン)電子部品を基板の所定箇所に位置決め
する位置合わせ装置に関し、 基板側及び電子部品側双方の位置ずれに拘わらず電子
部品を基板に正確に搭載可能にする位置合わせ装置を実
現することを目的とし、 基板のパターンを撮影する基板撮影用光学系を有し、
該基板撮影用光学系からの画像によって該基板の位置ず
れ量を検出する基板位置認識部と、電子部品の端子部を
撮影する部品撮影用光学系を有し、該部品撮影光学系か
らの画像によって該端子部の位置ずれ量を検出する部品
位置検出手段と、該部品撮影光学系からの画像によって
該端子部の傾斜角θをその傾斜方向に依存せずに検出
する傾斜角検出手段とにより該電子部品の位置ずれ量を
検出する部品位置認識部と、該基板位置認識部によって
検出された位置ずれ量と、該部品位置認識部によって検
出された位置ずれ量と、前記部品搭載ヘッド及び前記X
−Yテーブルの駆動誤差量とによって補正値を演算・格
納し、該補正値によって該部品搭載ヘッドと該X−Yテ
ーブルとの駆動が修正されるよう該補正値を前記制御部
に送出するオフセットメモリとで構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] A positioning device for positioning a multi-terminal (pin) electronic component at a predetermined position on a substrate, and accurately positioning the electronic component on the substrate irrespective of displacement of both the substrate side and the electronic component side. With the aim of realizing a positioning device that can be mounted, it has an optical system for substrate imaging that captures the pattern of the substrate,
An image from the component photographing optical system, which has a substrate position recognizing unit that detects a positional deviation amount of the substrate by an image from the substrate photographing optical system and a component photographing optical system that photographs a terminal portion of an electronic component. A component position detecting means for detecting a positional deviation amount of the terminal portion, and an inclination angle detecting means for detecting an inclination angle θ P of the terminal portion by an image from the component photographing optical system without depending on the inclination direction. A component position recognizing unit for detecting the amount of positional displacement of the electronic component, the amount of positional displacement detected by the substrate position recognizing unit, the amount of positional displacement detected by the component position recognizing unit, the component mounting head, and The X
An offset that calculates and stores a correction value based on the drive error amount of the Y table and sends the correction value to the control unit so that the drive of the component mounting head and the XY table is corrected by the correction value. Composed of memory and.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は電子部品の位置合わせ装置に関し、特に多端
子(ピン)電子部品をプリント基板の所定箇所に位置決
めする位置合わせ装置に関する。
The present invention relates to a positioning device for electronic components, and more particularly to a positioning device for positioning a multi-terminal (pin) electronic component at a predetermined position on a printed circuit board.

ICなどの電子部品の高集積化が飛躍的に進む中で、こ
れらの電子部品を形成するパッケージの小型化並びに多
ピン化が高密度実装を行う上で重要な要素となってき
た。
As the high integration of electronic components such as ICs dramatically progresses, miniaturization of packages forming these electronic components and increase in the number of pins have become important factors for high-density mounting.

そこで、従来のDIP形(Dual In−line Package)に変
わる新しいパッケージとして、第7図のパッケージの斜
視図に示すPGA形(Pin Grid Arrey)と呼ばれるものが
実装部品に適用されるようになった。
Therefore, as a new package that replaces the conventional DIP type (Dual In-line Package), the so-called PGA type (Pin Grid Arrey) shown in the perspective view of the package in FIG. 7 has been applied to mounting components. .

このような電子部品2では信号の入出力が行われるピ
ン2BのピッチLが狭く、かつピン2Bの数が多いばかりで
なく、部品の真上からピン2Bの配列を目視することがで
きないため、もはや目視による手作業では電子部品2を
基板11に実装することは困難となっている。
In such an electronic component 2, not only the pitch L of the pins 2B through which signals are input and output is narrow and the number of the pins 2B is large, but the arrangement of the pins 2B cannot be visually observed from directly above the component. It is no longer possible to mount the electronic component 2 on the board 11 by visual manual work.

そこで、プリント基板などの基板11に電子部品2を実
装する場合は、画像認識技術を用いた部品搭載機によっ
て自動的に実装することが行われるようになった。
Therefore, when the electronic component 2 is mounted on the substrate 11 such as a printed circuit board, it has come to be automatically mounted by the component mounting machine using the image recognition technology.

このような部品搭載機は、第8図の斜視図に示すよう
に、筺体20に電子部品2がセットされたコンテナ1と、
基板11が積載されたX−Yテーブル7とをそれぞれ配設
すると共に、駆動機構8Aによって駆動される部品搭載ヘ
ッド8が設けられることで形成されている。
Such a component mounting machine, as shown in the perspective view of FIG. 8, includes a container 1 in which an electronic component 2 is set in a housing 20,
It is formed by arranging an XY table 7 on which a substrate 11 is loaded and a component mounting head 8 driven by a drive mechanism 8A.

そして、コンテナ1にセットされた電子部品2は部品
搭載ヘッド8によって取り上げられ、駆動機構8Aにより
部品搭載ヘッド8が駆動されて、基板11に設けられたパ
ターン11Aの所定箇所に電子部品2のピン2Bを位置決め
し、電子部品2を搭載することが次々に行われる。
Then, the electronic component 2 set in the container 1 is picked up by the component mounting head 8 and the component mounting head 8 is driven by the drive mechanism 8A, and the pin of the electronic component 2 is placed at a predetermined position of the pattern 11A provided on the substrate 11. Positioning 2B and mounting electronic components 2 are performed one after another.

したがって、このような位置決めには位置合わせ装置
が備えられ、電子部品2の搭載に際して、多数のピン2B
が正確に位置決めされるよう高精度であることが要求さ
れている。
Therefore, a positioning device is provided for such positioning, and when mounting the electronic component 2, a large number of pins 2B are mounted.
Is required to be accurately positioned so as to be accurately positioned.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の位置合わせ装置は、第6図の従来の説明図に示
すように構成されていた。第6図(a1),(b1)は構成
を示すブロック図、同図(a2)は基板撮影用の光学系の
構成図、同図(b2)は電子部品の撮影用の光学系の構成
図である。
The conventional alignment device is configured as shown in the conventional explanatory view of FIG. 6 (a1) and 6 (b1) are block diagrams showing the configuration, FIG. 6 (a2) is a configuration diagram of an optical system for photographing a substrate, and FIG. 6 (b2) is a configuration diagram of an optical system for photographing an electronic component. Is.

第6図(a1)に示すように、制御部21によってヘッド
駆動部22を制御することで部品搭載ヘッド8が駆動さ
れ、コンテナ1から電子部品2を取り上げ、X−Yテー
ブル7に搭載された基板11の所定箇所に電子部品2を位
置決めし、電子部品2が搭載されるように構成されてい
る。
As shown in FIG. 6 (a1), the component mounting head 8 is driven by controlling the head driving unit 22 by the control unit 21, and the electronic component 2 is picked up from the container 1 and mounted on the XY table 7. The electronic component 2 is positioned at a predetermined position on the substrate 11 and the electronic component 2 is mounted.

この場合の部品搭載ヘッド8としては、通常、エアの
吸引によって先端部のノズルにより電子部品2を吸着す
る吸着ヘッドが用いられている。
As the component mounting head 8 in this case, a suction head that sucks the electronic component 2 by the nozzle at the tip end by suction of air is usually used.

また、制御部21によって制御されるテーブル駆動部23
には基板撮影用光学系3によって撮影した基板11と画像
とあらかじめ用意された基準画像データD1とを比較する
基板位置検出部24が接続され、この基板位置検出部24に
よって基板11の位置ずれ量を検出し、検出した位置ずれ
量によってX−Yテーブル7の位置調整が行われるよう
に形成されている。
Further, the table drive unit 23 controlled by the control unit 21.
A substrate position detector 24 for comparing the image of the substrate 11 photographed by the substrate photographing optical system 3 with the previously prepared reference image data D1 is connected to the substrate photographing optical system 3, and the substrate position detector 24 detects the positional deviation amount of the substrate 11. Is detected, and the position of the XY table 7 is adjusted according to the detected positional deviation amount.

更に、この場合の基板撮影用光学系3は第6図(a2)
に示すように、光源3Aからの照射光を集光レンズ3B、遮
光マスク3C、及び投影レンズ3Dを通過させてX−Yテー
ブル7に積載された基板11を照射し、その反射光を結像
レンズ3Eと遮蔽マスク3Fとを通してCCD3Gによって受光
し、基板11に設けられたパターン11Aのシルエット像を
撮影するように構成されている。(このような基板撮影
用光学系に関しては、特願昭63−13440号がある。) そして、部品搭載ヘッド8の駆動によって電子部品2
がコンテナ1から基板11に移送される間に、X及びY方
向に基板11を移動することで位置調整が行われ、電子部
品2が所定箇所に搭載されるように配慮されている。
Furthermore, the optical system 3 for photographing the substrate in this case is shown in FIG. 6 (a2).
As shown in, the irradiation light from the light source 3A passes through the condenser lens 3B, the light-shielding mask 3C, and the projection lens 3D to irradiate the substrate 11 loaded on the XY table 7, and the reflected light is imaged. The CCD 3G receives light through the lens 3E and the shielding mask 3F to capture a silhouette image of the pattern 11A provided on the substrate 11. (For such an optical system for photographing a substrate, there is Japanese Patent Application No. 63-13440.) Then, the electronic component 2 is driven by driving the component mounting head 8.
The position adjustment is performed by moving the substrate 11 in the X and Y directions while being transferred from the container 1 to the substrate 11, so that the electronic component 2 is mounted at a predetermined position.

また、このような位置調整は、第6図(b1)に示す構
成でも行うことができる。
Further, such position adjustment can also be performed with the configuration shown in FIG. 6 (b1).

即ち、部品搭載ヘッド8によって電子部品2が取り上
げられた時、部品撮影用光学系4により撮影し、この撮
影された画像とあらかじめ用意された基準画像データD2
とが部品位置検出部28において比較され、位置ずれ量が
検出されてヘッド駆動部27に通知されることで部品搭載
ヘッド8の位置調整が行われるように形成されている。
That is, when the electronic component 2 is picked up by the component mounting head 8, it is photographed by the component photographing optical system 4, and the photographed image and the reference image data D2 prepared in advance.
Are compared in the component position detecting unit 28, and the positional deviation amount is detected and notified to the head driving unit 27, so that the position of the component mounting head 8 is adjusted.

そして、X−Yテーブル7に積載された基板11に電子
部品2を実装する場合は、コンテナ1から電子部品2が
部品搭載ヘッド8によって取り上げられたとき、部品撮
影用光学系4により電子部品2(のピン)を撮影し、そ
の位置ずれ量を検出する。そして、その位置ずれ量によ
って部品搭載ヘッド8が調整され、この調整後、部品搭
載ヘッド8の駆動によって電子部品2が基板11の所定箇
所に実装されるようにしたものである。
When the electronic component 2 is mounted on the substrate 11 loaded on the XY table 7, when the electronic component 2 is picked up by the component mounting head 8 from the container 1, the electronic component 2 is picked up by the component photographing optical system 4. The (pin) is photographed and the amount of displacement is detected. Then, the component mounting head 8 is adjusted by the amount of displacement, and after this adjustment, the electronic component 2 is mounted at a predetermined position on the substrate 11 by driving the component mounting head 8.

上記部品撮影用光学系4は、第6図(b2)に示すよう
に、部品搭載ヘッド8の先端部のノズルによって吸着さ
れた電子部品2の端子部2Aに於けるピン2Bをレーザ発生
素子4Aによるレーザ光によって四方から照射し、カメラ
4Fによって撮影を行うように構成されている。
As shown in FIG. 6 (b2), the component photographing optical system 4 uses the laser generating element 4A for the pin 2B in the terminal portion 2A of the electronic component 2 sucked by the nozzle at the tip of the component mounting head 8. Illuminated from all sides by laser light from the camera
It is configured to shoot on the 4th floor.

この場合のレーザ発生素子4Aによるレーザ光の照射
は、シリンドリカルレンズ4B、ミラー4C、及びシリンド
リカルレンズ4Dによってピン2Bの側面に行い、照射され
たピン2Bがフィルタ4Eを通してカメラ4Fによって撮影さ
れるように形成されている。(このような部品撮影用光
学系に関しては、特開昭63−275907号公報がある。) したがって、電子部品2が取り上げられた時、部品撮
影用光学系4の撮影画像によって位置ずれ量をチェック
し、位置ずれが検出された場合は、部品搭載ヘッド8は
X及びY方向と、角度θと調整が行われ、この位置調整
後、基板11に電子部品2の移送が行われ、実装される。
Irradiation of laser light by the laser generation element 4A in this case is performed on the side surface of the pin 2B by the cylindrical lens 4B, the mirror 4C, and the cylindrical lens 4D, and the irradiated pin 2B is photographed by the camera 4F through the filter 4E. Has been formed. (For such a component photographing optical system, there is JP-A-63-275907.) Therefore, when the electronic component 2 is picked up, the positional deviation amount is checked by the photographed image of the component photographing optical system 4. If the positional deviation is detected, the component mounting head 8 is adjusted in the X and Y directions and the angle θ, and after this position adjustment, the electronic component 2 is transferred to the board 11 and mounted. .

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、第6図(a1),(b1)に示す構成は、
基板11又は電子部品2のいずれか一方の位置ずれを検出
するものであり、例えば、基板11の位置ずれを検出し、
位置調整を行っても実際には電子部品2に位置ずれが生
じている場合は、所定の位置に実装することができず、
また、逆に電子部品2の位置ずれを調整しても、基板11
に位置ずれがある場合は、同様に所定の位置に実装する
ことができない。
However, the configuration shown in FIGS. 6 (a1) and (b1) is
It is for detecting the positional deviation of either the board 11 or the electronic component 2, and for example, detecting the positional deviation of the board 11,
Even if the position adjustment is performed, if the electronic component 2 is actually displaced, it cannot be mounted at a predetermined position.
On the contrary, even if the positional deviation of the electronic component 2 is adjusted, the substrate 11
Similarly, if there is a positional deviation, it cannot be mounted at a predetermined position.

さらに、基板撮影用光学系3及び部品撮影用光学系4
の取り付けの位置ずれにより、X−Yテーブル7及び部
品搭載ヘッド8の駆動に装置固有の駆動誤差がある場合
は、基板11の所定箇所に電子部品2の移送が行われるよ
うに操作しても、駆動誤差によって所定箇所に実装され
ない場合が生じるという問題点があった。
Further, the substrate photographing optical system 3 and the component photographing optical system 4
If there is a drive error peculiar to the apparatus in the drive of the XY table 7 and the component mounting head 8 due to the displacement of the mounting position of the electronic component 2, even if the electronic component 2 is moved to a predetermined position on the substrate 11, the operation is performed. However, there is a problem that it may not be mounted at a predetermined location due to a drive error.

そこで、本発明は、基板側及び電子部品側双方の位置
ずれに拘わらず、電子部品を基板に正確に搭載可能にす
る位置合わせ装置を実現することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to realize a positioning device that allows an electronic component to be accurately mounted on a substrate regardless of the positional deviation between the substrate side and the electronic component side.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

第1図は上記の課題を解決するための本発明の原理説
明図であり、基板11のパターンを撮影する基板撮影用光
学系3を有し、該基板撮影用光学系3からの画像によっ
て該基板11の位置ずれ量(Xb,Yb)を検出する基板位置
認識部5と、電子部品2の端子部2Aを撮影する部品撮影
用光学系4を有し、該部品撮影光学系4からの画像によ
って該端子部2Aの位置ずれ量(Xp,Yp)を検出する部品
位置検出手段6aと、該部品撮影光学系4からの画像によ
って該端子部2Aの傾斜角θをその傾斜方向に依存せず
に検出する傾斜角検出手段6bとにより該電子部品2の位
置ずれ量(Xp,Yp)を検出する部品位置認識部6
と、該基板位置認識部5によって検出された位置ずれ量
(Xb,Yb)と、該部品位置認識部6によって検出された
位置ずれ量(Xp,Yp)と、前記部品搭載ヘッド8及
び前記X−Yテーブル7の駆動誤差量(dx,dy,dθ)と
によって補正値(X,Y,θ)を演算・格納し、該補正値
(X,Y,θ)によって該部品搭載ヘッド8と該X−Yテー
ブル7との駆動が修正されるよう該補正値(X,Y,θ)を
前記制御部9に送出するオフセットメモリ10とを具備し
ている。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention for solving the above-mentioned problems, and has a substrate photographing optical system 3 for photographing the pattern of the substrate 11, and an image from the substrate photographing optical system 3 is used to The board position recognizing unit 5 for detecting the positional deviation amount (X b , Y b ) of the board 11 and the component photographing optical system 4 for photographing the terminal portion 2A of the electronic component 2 are provided. Component position detecting means 6a for detecting the amount of positional deviation (X p , Y p ) of the terminal portion 2A by the image of the above, and the inclination angle θ p of the terminal portion 2A by the image from the component photographing optical system 4. The component position recognizing unit 6 for detecting the positional deviation amount (X p , Y p , θ p ) of the electronic component 2 by the inclination angle detecting means 6b which does not depend on the direction.
And the positional displacement amount (X b , Y b ) detected by the board position recognizing unit 5 and the positional displacement amount (X p , Y p , θ p ) detected by the component position recognizing unit 6, A correction value (X, Y, θ) is calculated and stored by the component mounting head 8 and the drive error amount (d x , d y , d θ ) of the XY table 7, and the correction value (X, Y, θ) is provided with an offset memory 10 for sending the correction value (X, Y, θ) to the control unit 9 so that the drive of the component mounting head 8 and the XY table 7 is corrected. .

〔作用〕[Action]

第1図において、X−Yテーブル7に積載された基板
11には基板撮影用光学系3と基板位置認識部5とを、部
品搭載ヘッド8によって保持された電子部品2には部品
撮影用光学系4と部品位置認識部6とをそれぞれ設け、
これら基板位置認識部5と部品位置認識部6とによって
検出された位置ずれ量(Xb,Yb)と(Xp,Yp)とを
オフセットメモリ10に送出する。
In FIG. 1, the substrates stacked on the XY table 7
The board photographing optical system 3 and the board position recognizing section 5 are provided at 11, and the electronic part 2 held by the component mounting head 8 is provided with the part photographing optical system 4 and the part position recognizing section 6, respectively.
The positional displacement amounts (X b , Y b ) and (X p , Y p , θ p ) detected by the board position recognizing unit 5 and the component position recognizing unit 6 are sent to the offset memory 10.

但し、本発明では、部品位置認識部6での傾斜のずれ
量θの検出では、その傾斜方向(プラス方向又はマイ
ナス方向)に拘わらずに検出できる傾斜角検出手段6bで
行う。
However, in the present invention, the inclination deviation amount θ P in the component position recognizing unit 6 is detected by the inclination angle detecting means 6b which can be detected regardless of the inclination direction (plus direction or minus direction).

オフセットメモリ10では、位置ずれ量(Xb,Yb)と(X
p,Yp)とX−Yテーブル7及び部品搭載ヘッド8
の駆動誤差量(dx,dy,dθ)とにより補正値(X,Y,θ)
を演算し、演算された補正値(X,Y,θ)が制御部9に通
知され、X−Yテーブル7及び部品搭載ヘッド8の両者
の位置ずれが調整されるようにしている。
In the offset memory 10, the positional displacement amounts (X b , Y b ) and (X b
p , Y p , θ p ) and XY table 7 and component mounting head 8
Amount of driving error (d x, d y, d θ) and the correction value (X, Y, θ)
Is calculated, and the calculated correction values (X, Y, θ) are notified to the control unit 9, and the positional deviations of both the XY table 7 and the component mounting head 8 are adjusted.

したがって、従来のような基板11又は電子部品2のい
ずれか一方の位置ずれ調整に比較して、調整の精度が向
上され、より正確な移送が行えることとなり、確実な実
装による品質の向上が図れるとともに、電子部品2の傾
斜方向に拘わらずに傾斜のずれ量θが検出できるの
で、プラス方向及びマイナス方向に対するそれぞれの検
出演算プログラムを必要とせず、1つの制御プログラム
で済み、その容量を小さくできるものとなっている。
Therefore, compared to the conventional positional deviation adjustment of either the substrate 11 or the electronic component 2, the adjustment accuracy is improved, more accurate transfer can be performed, and the quality can be improved by reliable mounting. At the same time, since the tilt deviation amount θ P can be detected regardless of the tilt direction of the electronic component 2, one detection control program is not required for each of the plus direction and the minus direction, and only one control program is required, and its capacity is small. It is possible.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本発明に係る位置合わせ装置を、その実施例を
示す第2図〜第5図を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, the alignment apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5 showing an embodiment thereof.

第2図は本発明の一実施例のブロック図、第3図は本
発明の動作を示すフローチャート図、第4図は本発明の
ピンの位置ずれ認識の説明図で、同図(a)はカメラの
配置図、同図(b)は濃度グラフ、同図(c),(d)
は画素数の集計説明図、同図(e),(f)はピンの配
列説明図、同図(g),(j)はウインドウの平面図、
同図(h)はウインドウの画素数の集計説明図、同図
(k)はピンの位置ずれ認識処理を示すフローチャート
図、第5図は本発明の基板の位置ずれ認識の説明図で、
同図(a1),(a2)は基板の要部平面図、同図(b)は
濃度グラフ、同図(c)は画素数の集計設計図、同図
(d)は基板の位置ずれ認識処理を示すフローチャート
図である。全図を通じて、同一符号は同一対象物を示
す。
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the present invention, and FIG. 4 is an explanatory diagram of pin position displacement recognition of the present invention. Camera layout, Figure (b) is a density graph, Figures (c) and (d)
Is an explanatory diagram of the total number of pixels, (e) and (f) are explanatory diagrams of pin arrangement, (g) and (j) are plan views of windows,
FIG. 5H is an explanatory view of counting the number of pixels in the window, FIG. 6K is a flowchart showing the pin misalignment recognition processing, and FIG. 5 is an explanatory view of the misalignment recognition of the board of the present invention.
(A1) and (a2) are plan views of the main part of the substrate, (b) is a density graph, (c) is a design drawing of the number of pixels, and (d) is the displacement recognition of the substrate. It is a flowchart figure which shows a process. Throughout the drawings, the same reference numerals denote the same objects.

第2図に示すように、ヘッド駆動部13によって駆動さ
れる部品搭載ヘッド8に取り上げられて保持された電子
部品2のピン2Bは、部品撮影用光学系4によって撮影さ
れ、この撮影された画像データDPはCPU6Aによって制御
されるROM6BとRAM6Cとを内臓した部品位置認識部6に送
出される。
As shown in FIG. 2, the pin 2B of the electronic component 2 picked up and held by the component mounting head 8 driven by the head driving unit 13 is photographed by the component photographing optical system 4, and the photographed image is obtained. The data DP is sent to the component position recognizing unit 6 including the ROM 6B and the RAM 6C controlled by the CPU 6A.

また、テーブル駆動部12によって駆動されるX−Yテ
ーブル7に積載された基板11は、基板撮影用光学系3に
よって撮影され、この撮影された画像データDPはCPU5A
によって制御されるROM5BとRAM5Cとを内臓した基板位置
認識部5に送出される。
The board 11 loaded on the XY table 7 driven by the table drive unit 12 is photographed by the board photographing optical system 3, and the photographed image data DP is stored in the CPU 5A.
The ROM 5B and the RAM 5C controlled by the CPU 5 are sent to the board position recognizing unit 5 which is built in.

そして、部品位置認識部6によって算出された位置ず
れデータ(Xp,Yp)及び基板位置認識部5によって
算出された位置ずれデータ(Xb,Yb)がオフセットメモ
リ10の記録領域E2とE3にそれぞれ格納される。
Then, the displacement data (X p , Y p , θ p ) calculated by the component position recognition unit 6 and the displacement data (X b , Y b ) calculated by the board position recognition unit 5 are recorded in the offset memory 10. It is stored in areas E2 and E3, respectively.

また、オフセットメモリ10の記録領域E4には基板撮影
用光学系3及び部品撮影用光学系4の取り付け誤差と、
部品搭載ヘッド8及びX−Yテーブル7の駆動誤差とを
測定した誤差データD3(dx,dg,dθ)が格納され、これ
らの位置ずれデータ(Xp,Yp)及び(Xb,Yb)並び
に駆動誤差データ(dx,dy,dθ)を集計することで記録
領域E1に補正値(X,Y,θ)が演算され、この補正値(X,
Y,θ)を制御部9に送出し、ヘッド駆動部13及びテーブ
ル駆動部12を制御することで部品搭載ヘッド8及びX−
Yテーブル7の位置調整が行われる。
Further, in the recording area E4 of the offset memory 10, a mounting error of the board photographing optical system 3 and the component photographing optical system 4,
Error data D3 (d x , d g , d θ ) obtained by measuring the drive error of the component mounting head 8 and the XY table 7 is stored, and the positional deviation data (X p , Y p , θ p ) and (X b , Y b ) and drive error data (d x , d y , d θ ) are added up to calculate a correction value (X, Y, θ) in the recording area E1.
(Y, θ) is sent to the control unit 9 to control the head drive unit 13 and the table drive unit 12 so that the component mounting head 8 and X-
The position of the Y table 7 is adjusted.

また、画像データDPはカメラインタフェース6Dに入力
され、A/D変換されてフレームメモリ部6Eに格納され
る。この場合、部品撮影用光学系4はズームコントロー
ラ6Fによってズーム機構4Jが駆動され、撮影像の倍率が
増減されると共に、移動テーブルコントローラ6Gによっ
て移動テーブル4Hが移動され、所定箇所の拡大画像が得
られるようになっている。
Further, the image data DP is input to the camera interface 6D, A / D converted, and stored in the frame memory unit 6E. In this case, in the component photographing optical system 4, the zoom controller 6F drives the zoom mechanism 4J to increase or decrease the magnification of the photographed image, and the moving table controller 6G moves the moving table 4H to obtain an enlarged image of a predetermined portion. It is designed to be used.

そして、画像データDPにより位置ずれデータ(Xp,Yp,
θ)がハード演算プロセッサ6Hによって演算され、演
算結果がインタフェース6Jを介してオフセットメモリ10
に送出されるようになっている。
Then, the positional shift data (X p , Y p ,
θ p ) is calculated by the hard arithmetic processor 6H, and the calculation result is sent to the offset memory 10 via the interface 6J.
To be sent.

同様に、画像データDBはカメラインタフェース5Dに入
力され、A/D変換されてフレームメモリ部5Eに格納され
る。そして、画像データDBにより位置ずれデータ(Xb,Y
b)がハード演算プロセッサ5Fによって演算され、演算
結果が外部インタフェース5Gを介してオフセットメモリ
10に送出されるようになっている。
Similarly, the image data DB is input to the camera interface 5D, A / D converted, and stored in the frame memory unit 5E. Then, the positional deviation data (X b , Y
b ) is calculated by the hard processor 5F, and the calculation result is offset memory via the external interface 5G.
It is supposed to be sent to 10.

そして、所定の電子部品2を基板11に搭載する場合
は、第3図に示すように、まず、部品搭載の開始指令に
よって所定の電子部品2が部品搭載ヘッド8によって保
持され、部品撮影用光学系4の所定箇所に移動する部品
セットを行う(ステップS1)。
When the predetermined electronic component 2 is mounted on the substrate 11, as shown in FIG. 3, first, the predetermined electronic component 2 is held by the component mounting head 8 in response to a component mounting start command, and the component photographing optical Parts are set to move to a predetermined location in the system 4 (step S1).

一方、フロッピ9Aに格納された実装データに応じて電
子部品2が搭載される基板11上の位置を基板撮影用光学
系3に対向させるようX−Yテーブル7の移動を行う
(ステップS2)。
On the other hand, according to the mounting data stored in the floppy 9A, the XY table 7 is moved so that the position on the substrate 11 on which the electronic component 2 is mounted faces the substrate photographing optical system 3 (step S2).

次に、部品撮影用光学系4と部品位置認識部6とによ
って電子部品2の位置の認識が行われ(ステップS3)、
基板撮影用光学系3と基板位置認識部5とによって基板
11の位置の認識が行われる(ステップS4)。
Next, the position of the electronic component 2 is recognized by the component photographing optical system 4 and the component position recognition unit 6 (step S3),
The substrate is captured by the substrate photographing optical system 3 and the substrate position recognition unit 5.
The 11 positions are recognized (step S4).

この結果、電子部品2及び基板11の位置の認識による
位置ずれがオフセットメモリ10に送出され、オフセット
メモリ10において補正値(X,Y,θ)が算出、格納される
(ステップS5)。
As a result, the positional shift due to the recognition of the positions of the electronic component 2 and the substrate 11 is sent to the offset memory 10, and the correction values (X, Y, θ) are calculated and stored in the offset memory 10 (step S5).

そして、補正値(X,Y,θ)に基づいて部品搭載ヘッド
8及びX−Yテーブル7が駆動され、位置調整を行って
部品搭載が行われる(ステップS6)。
Then, the component mounting head 8 and the XY table 7 are driven based on the correction values (X, Y, θ), and the position is adjusted to mount the component (step S6).

1つの電子部品2の搭載が終了すると次の電子部品2
の搭載の有無が前述の実装データを参照することによっ
て調べられ、「有」の場合は上述した動作を再度繰り返
すことで部品搭載が実行され、「無]の場合は部品搭載
処理を終了する。
When the mounting of one electronic component 2 is completed, the next electronic component 2
Whether or not the component is mounted is checked by referring to the mounting data described above. If “present”, the component mounting is executed by repeating the above-described operation again, and if “none”, the component mounting processing is ended.

したがって、電子部品2を基板11の所定箇所に実装す
る際、補正値(X,Y,θ)により電子部品2の位置ずれが
修正され、正確な位置決めにより搭載が行われることに
なる。
Therefore, when the electronic component 2 is mounted on the substrate 11 at a predetermined position, the positional deviation of the electronic component 2 is corrected by the correction values (X, Y, θ), and the mounting is performed by accurate positioning.

次に、第4図(a)〜(j)の説明図及び第4図
(k)のフローチャートを参照しながら、部品位置の認
識処理(第3図のステップS3の処理)について説明す
る。
Next, the component position recognition process (the process of step S3 in FIG. 3) will be described with reference to the explanatory views of FIGS. 4 (a) to 4 (j) and the flowchart of FIG. 4 (k).

まず、初期撮像範囲のセレクトを行う(ステップS1
1)。即ち、ズームコントローラ6Fでズーム機構4Jを駆
動して、電子部品2の全体の画像が入力できるように倍
率を小さくし、撮像範囲(視野)を広くする。
First, the initial imaging range is selected (step S1
1). That is, the zoom mechanism 6J is driven by the zoom controller 6F to reduce the magnification and widen the imaging range (field of view) so that the entire image of the electronic component 2 can be input.

なお、部品撮影用光学系4のカメラ4Fは、第4図
(a)に示すように、撮影する電子部品2の端子部2Aに
対応する位置に配設されたハーフミラ4Gに直交するよう
に図示Aの箇所と、Bの箇所にそれぞれ配置し、例え
ば、Aの箇所に設けられたカメラ4Fは広視野で低倍率の
ものとし、Bの箇所に設けられたカメラ4Fを狭視野で高
倍率のものとしてAとBとを切り替えて使用するように
しても良い。この場合には、前述のようなズーム機構4J
を設けることなく端子部2Aの全体画像又は部分の拡大画
像を自在に得ることができる。
It should be noted that the camera 4F of the optical system 4 for photographing a component is shown so as to be orthogonal to the half mirror 4G arranged at a position corresponding to the terminal portion 2A of the electronic component 2 to be photographed, as shown in FIG. 4 (a). For example, the camera 4F provided at the location A and the location B has a wide field of view and low magnification, and the camera 4F provided at the location B has a narrow field of view and high magnification. Alternatively, A and B may be switched and used. In this case, the zoom mechanism 4J
It is possible to freely obtain an entire image of the terminal portion 2A or an enlarged image of a portion thereof without providing the.

部品撮影用光学系4によって撮影された画像データDP
を用いた部品位置の認識は、部品位置検出手段6a及び傾
斜角検出手段6bとしての部品位置認識部6において以下
の手順にて行われる。
Image data DP taken by the optical system 4 for taking parts
The component position recognition using 6 is performed by the component position recognizing unit 6 as the component position detecting means 6a and the inclination angle detecting means 6b in the following procedure.

まず、部品撮影用光学系4からの画像データDPをカメ
ラインタフェース6Dで入力し、A/D変換してフレームメ
モリ部6Eに格納する。そして、各濃度0〜255に対応し
た画素数をカウントし、第4図(b)に示すような濃度
ヒストグラムを作成する(ステップS12)。
First, the image data DP from the optical system 4 for photographing a part is input by the camera interface 6D, A / D converted and stored in the frame memory unit 6E. Then, the number of pixels corresponding to the respective densities 0 to 255 is counted, and a density histogram as shown in FIG. 4B is created (step S12).

次いで、2値化スライスレベルtの設定を行う(ステ
ップS13)。即ち、電子部品2に於ける部品ピン全体の
総画素数は設計値によって既知であるからその値に最も
近くなる面積(図中の斜線部品)を濃度ヒストグラムの
明るい方から積算して求め、その時の濃度を2値化スラ
イスレベルtとする。
Next, the binarized slice level t is set (step S13). That is, since the total number of pixels of all the component pins in the electronic component 2 is known from the design value, the area closest to the design value (hatched component in the figure) is calculated from the brighter side of the density histogram, and at that time, Is the binarized slice level t.

そして、この2値化スライスレベルtを用いてフレー
ムメモリ部6E内に記憶されている画像データを2値化す
る(ステップS14)。即ち、2値化スライスレベルtよ
り暗のもの、つまり背景画像を‘0'、2値化スライスレ
ベルtより明のもの、つまり部品ピン画像‘1'として2
値化(A/D変換)し、この2値化された画像データをフ
レームメモリ6Eに格納する。
Then, the binarized slice level t is used to binarize the image data stored in the frame memory unit 6E (step S14). That is, the one that is darker than the binarized slice level t, that is, the background image is “0”, and the one that is brighter than the binarized slice level t, that is, the component pin image “1” is 2
The image data is binarized (A / D converted), and the binarized image data is stored in the frame memory 6E.

次に、このフレームメモリ6Eに格納されたデータを基
に、第4図(c)に示すような垂直投影分布を求める
(ステップS15)。これは、フレームメモリ6E内の‘1'
の画素をX軸上に各列毎に加算することにより求められ
る。この際、分布両端のX軸座標(X1,X2)及び分布の
長さm(=X2−X1)も求める。
Next, based on the data stored in the frame memory 6E, the vertical projection distribution as shown in FIG. 4 (c) is obtained (step S15). This is a '1' in frame memory 6E
Is added for each column on the X axis. At this time, the X-axis coordinates (X1, X2) at both ends of the distribution and the distribution length m (= X2-X1) are also obtained.

同様にして、フレームメモリ6Eに格納されたデータを
基に、第4図(d)に示すような水平投影分布を求める
(ステップS16)。これは、フレームメモリ6E内の‘1'
の画素をY軸上に各行毎に加算することにより求められ
る。この際、分布両端のY軸座標(Y1,Y2)も求める。
Similarly, a horizontal projection distribution as shown in FIG. 4 (d) is obtained based on the data stored in the frame memory 6E (step S16). This is a '1' in frame memory 6E
Of pixels are added on the Y axis for each row. At this time, the Y-axis coordinates (Y1, Y2) at both ends of the distribution are also obtained.

次いで、基準ピン(1番ピンP1)のサーチを行う(ス
テップS17)。即ち、ステップS15、S16で求められた座
標X1とY2の交点(X1,Y2)を原点Pとし、第4図(e)
(f)に示すように、原点Pから2値画像上をX軸方向
にスキャンして行き、最初に‘1'の画素となる座標をサ
ーチすることで同図のb1の値を求める。
Then, the reference pin (first pin P1) is searched (step S17). That is, the intersection point (X1, Y2) of the coordinates X1 and Y2 obtained in steps S15 and S16 is set as the origin P, and FIG.
As shown in (f), the binary image is scanned in the X-axis direction from the origin P, and the value of b 1 in the figure is obtained by first searching for the coordinates that become the pixel of '1'.

次に、先に求めたmの値からa1(a1=m−b1)を算出
し、下記比較式より部品の傾斜方向を求める。
Next, a 1 (a 1 = m−b 1 ) is calculated from the previously obtained value of m, and the inclination direction of the component is calculated by the following comparison formula.

a1<b1の時:θ=+θ(プラスとする) a1>b1の時:θ=−θ(マイナスとする) 尚、予想される最大傾斜ずれが±10゜であるので、本
実施例では、「a1=b1」つまりθ=45゜のケースは想定
していない。
When a 1 <b 1 : θ = + θ (assumed to be positive) When a 1 > b 1 : θ = −θ (assumed to be negative) Since the expected maximum tilt deviation is ± 10 °, In the embodiment, “a 1 = b 1 ”, that is, the case of θ = 45 ° is not assumed.

この求められた傾斜方向と、a1及びb1により1番ピン
P1の位置を認識する。
Pin No. 1 depending on this calculated tilt direction and a 1 and b 1
Recognize the position of P1.

次に、傾斜角の検出を行う(ステップS18)。 Next, the tilt angle is detected (step S18).

上記の傾斜角θは、 +θ=tan(a1/b1) −θ=tan(b1/a1) により求めることができるが、この場合には傾斜角の極
性に対応した2つの演算プログラムを用意しなければな
らない。
The inclination angle θ can be calculated by + θ = tan (a 1 / b 1 ) −θ = tan (b 1 / a 1 ). In this case, two calculation programs corresponding to the inclination angle polarities are used. Must be prepared.

そこで本発明では以下の回転角の算出法により、傾斜
角の極性に拘わらずに1つの演算プログラムで済むよう
にした。
Therefore, in the present invention, one calculation program is sufficient regardless of the polarity of the tilt angle by the following method of calculating the rotation angle.

即ち、下記手順で導かれるθの算出式に、図示のピン
端間設計値l及び先に求めたmの値を代入することによ
り傾斜角が算出される。
That is, the inclination angle is calculated by substituting the design value 1 between the pin ends shown in the figure and the previously obtained value of m into the formula for calculating θ derived by the following procedure.

θがプラスの場合: sinθ=a1/l、cosθ=b1/lより、 sinθ+cosθ=a1/l+b1+l =(a1+b1)/l =m/l また、加法定理より、 であるから、α=45゜を代入して、 を得る。これより、 したがって、θは下記のようになる。When θ is positive: sin θ = a 1 / l, cos θ = b 1 / l, sin θ + cos θ = a 1 / l + b 1 + l = (a 1 + b 1 ) / l = m / l Also, from the addition theorem, Therefore, substituting α = 45 °, Get. Than this, Therefore, θ is as follows.

θがマイナスの場合: cosθ=a1/l、sinθ=b1/lとなるが、以降は、上記θが
プラスの場合と同様であるから、θは下記のようにな
る。
When θ is negative: cos θ = a 1 / l, sin θ = b 1 / l, but since the above is the same as when θ is positive, θ is as follows.

したがって、θの計算式はプラスの場合もマイナスの
場合も変わらないが、θの値の算出後に、先に求めた傾
斜方向に応じて極性符号を付加すれば良く、演算プログ
ラムは1つで済む。
Therefore, the calculation formula of θ does not change whether it is positive or negative, but after calculating the value of θ, the polarity code may be added according to the previously obtained tilt direction, and only one calculation program is required. .

次に、ウインドウの設定を行う(ステップS19)。即
ち、上記処理により得られた1番ピンP1の座標と傾斜角
θとを加味して、設定値であるピッチLに基づいて、第
4図(g)に示す点線で区切ったピン2Bを中心としたウ
インドウW1,W2,W3,…を設定する。
Next, the window is set (step S19). That is, in consideration of the coordinates of the No. 1 pin P1 and the inclination angle θ obtained by the above process, the pin 2B divided by the dotted line shown in FIG. 4 (g) is centered on the basis of the pitch L which is the set value. The windows W1, W2, W3, ... Are set.

次いで、拡大画像の入力を行う(ステップS20)。即
ち、カメラ4Fの倍率を大きくすることにより視野を狭く
し、各ウィンドゥW1,W2,W3,…の拡大画像データDPを入
力し、A/D変換してフレームメモリ部6Eに格納する。
Then, the enlarged image is input (step S20). That is, the field of view is narrowed by increasing the magnification of the camera 4F, and the enlarged image data DP of each window W1, W2, W3, ... Is input, A / D converted and stored in the frame memory unit 6E.

次いで、拡大画像データの2値化を行う(ステップS2
1)。この2値化は上記ステップS14で行ったと同様の手
法にて行われる。
Next, the enlarged image data is binarized (step S2
1). This binarization is performed by the same method as that performed in step S14.

次に、各ピンの重心点検出を行う(ステップS22)。
つまり、第4図(h)に示すように、フレームメモリ部
6Eに格納された拡大画像のウインドウWに於けるX軸、
及びY軸方向の画素数を集計し、垂直投影分布と水平投
影分布とを作成し、垂直投影分布と水平投影分布の斜線
で示す面積S1,S2が2分割される重心位置XGとYGとを算
出することでウインドウWの重心点WGを算出する。
Next, the center of gravity of each pin is detected (step S22).
That is, as shown in FIG. 4 (h), the frame memory unit
X-axis in the window W of the enlarged image stored in 6E,
And the number of pixels in the Y-axis direction is aggregated to create a vertical projection distribution and a horizontal projection distribution, and the center of gravity positions XG and YG at which the diagonally shaded areas S1 and S2 of the vertical projection distribution and the horizontal projection distribution are divided into two. By calculating, the center of gravity WG of the window W is calculated.

そして、全ピン2Bが終了したか否かを調べ(ステップ
S23)、終了していなければ全ピンが終了するまで上記
動作を繰り返し実行する(ステップS22、S23)。
Then, check whether all pins 2B are finished (step
If not completed, the above operation is repeatedly executed until all pins are completed (steps S22 and S23).

次いで、部品の姿勢認識を行う(ステップS24)。即
ち、第4図(j)に示すように、全てのウインドウWに
於ける重心点WG1,WG2…の最も近接される直線式y1とy2
を最小二乗法により算出し、y1とy2の交点を二等分する
直線yを求め、直線yがX軸と成す角度αを算出する。
Next, the posture of the component is recognized (step S24). That is, as shown in FIG. 4 (j), the linear expressions y 1 and y 2 in which the centers of gravity WG1, WG2, ...
Is calculated by the least squares method, a straight line y that bisects the intersection point of y 1 and y 2 is obtained, and an angle α formed by the straight line y and the X axis is calculated.

そして.直線y上に電子部品2の設計値に於ける対角
線の1/2となる座標(X0,Y0)を算出する。
And. On the straight line y, the coordinates (X 0 , Y 0 ) that are 1/2 of the diagonal line in the design value of the electronic component 2 are calculated.

最後に、部品位置ずれ量の算出を行う(ステップS2
5)。即ち、電子部品2の位置ずれデータXp,Yp
下記の(3),(4),(5)式によって得ることがで
きる。
Finally, the component displacement amount is calculated (step S2
Five). That is, the positional deviation data X p , Y p , θ p of the electronic component 2 can be obtained by the following equations (3), (4) and (5).

Xp=X0−Xk …(3) Yp=Y0−Yk …(4) θ=45−α …(5) 但し、この場合のXk,Ykは設計値を基に位置ずれが零
の時の座標で、あらかじめ算出された値である。
X p = X 0 −X k (3) Y p = Y 0 −Y k (4) θ p = 45−α (5) However, X k and Y k in this case are based on the design values. Coordinates when the displacement is zero, which is a value calculated in advance.

次に、第5図(a)〜(c)の説明図及び第5図
(d)のフローチャートを参照しながら、基板位置の認
識処理(第3図のステップS4の処理)について説明す
る。
Next, the substrate position recognition process (the process of step S4 in FIG. 3) will be described with reference to the explanatory views of FIGS. 5 (a) to 5 (c) and the flowchart of FIG. 5 (d).

まず、基板撮影用光学系3によって撮影された画像デ
ータDBの入力を行う(ステップS31)。即ち、基板11の
電子部品2が搭載される箇所には、第5図(a1)に示す
ように、ピン2Bに対応したパターン11Aと基準マーク11B
とが配設されており、画像データDBとしては基準マーク
11Bの画像を同図(a2)のように入力する。
First, the image data DB photographed by the substrate photographing optical system 3 is input (step S31). That is, as shown in FIG. 5 (a1), the pattern 11A corresponding to the pin 2B and the reference mark 11B are provided on the board 11 where the electronic component 2 is mounted.
And are provided, and the reference mark is used as the image data DB.
Input the image of 11B as shown in the figure (a2).

次いで、濃度ヒストグラムの作成を行う(ステップS3
2)。即ち、この画像データDBは、同図(b)に示すよ
うに、所定の濃度0〜255に対応する画素数がカウント
され、濃度ヒストグラムを作成する。
Next, a density histogram is created (step S3
2). That is, in this image data DB, the number of pixels corresponding to predetermined densities 0 to 255 is counted and a density histogram is created, as shown in FIG.

次いで、2値化スタイスレベルt′の設定を行う(ス
テップS33)。この場合、基準マーク11Bの面積は設定値
によって既知であるからその値に最も近くなる画素数を
ヒストグラムの明るい方から積算して求め、その時の濃
度を2値化スライスレベルt′とする。
Next, the binarized stylus level t'is set (step S33). In this case, since the area of the reference mark 11B is known by the set value, the number of pixels closest to the set value is calculated from the brighter side of the histogram, and the density at that time is set as the binarized slice level t '.

次いで、2値化スライスレベルt′を用いて2値化を
行う(ステップS34)。即ち、2値化スライスレベル
t′より暗のものを‘0'、2値化スライスレベルt′よ
り明のものを‘1'として画像データDBを2値化すること
でA/D変換し、フレームメモリ部5Eに格納する。
Next, binarization is performed using the binarized slice level t '(step S34). That is, A / D conversion is performed by binarizing the image data DB by setting “0” for those darker than the binarized slice level t ′ and “1” for those brighter than the binarized slice level t ′. It is stored in the frame memory unit 5E.

次に、基準マークの重心点検出を行う(ステップS3
5)。これは、画像データDBの‘1'の画素を同図(c)
に示すようにX軸上及びY軸上に集計し、垂直投影分布
と水平投影分布とを作成し、垂直投影分布と水平投影分
布の斜線で示す面積S11,S12が2分割される重心位置X
G′とYG′とを算出することで基準マーク11Bの重心点W
G′を算出する。
Next, the center of gravity of the reference mark is detected (step S3
Five). This is the same as the pixel of "1" of the image data DB in the same figure (c).
As shown in FIG. 3, the vertical projection distribution and the horizontal projection distribution are created by summing up on the X axis and the Y axis, and the barycentric position X at which the diagonally shaded areas S11 and S12 of the vertical projection distribution and the horizontal projection distribution are divided into two.
By calculating G ′ and YG ′, the center of gravity W of the reference mark 11B
Calculate G '.

次いで、基板位置ずれ量の算出を行う(ステップS3
6)。この基板11の位置ずれデータ(Xb,Yb)は基準マー
ク11Bの位置ずれが零の時の座標(Xk′,Yk′)を基に下
記(6),(7)式によって得ることができる。
Next, the board position displacement amount is calculated (step S3
6). The displacement data (X b , Y b ) of the substrate 11 is obtained by the following equations (6) and (7) based on the coordinates (X k ′, Y k ′) when the displacement of the reference mark 11B is zero. be able to.

Xb=XG′−Xk′ …(6) Yb=YG′−Yk′ …(7) 次に、オフセットメモリ10について説明する。 X b = XG'-X k ' ... (6) Y b = YG'-Y k' ... (7) will be described offset memory 10.

部品位置及び基板位置をそれぞれ検出する部品撮影用
光学系4及び基板撮影用光学系3の座標軸と部品実装位
置での機械系の座標軸には、取り付け精度による座標系
の誤差が存在するため、通常はこれらをそれぞれ基準
(通常は、部品実装位置での機械座標系を用いる)に対
して補正している。しかしながら、これには次のような
問題点がある。
Normally, there is an error in the coordinate system due to the mounting accuracy between the coordinate axes of the component photographing optical system 4 and the substrate photographing optical system 3 for detecting the component position and the substrate position, and the mechanical coordinate axis at the component mounting position. Corrects each of these with respect to a reference (usually, the machine coordinate system at the component mounting position is used). However, this has the following problems.

問題:基準に対する各座標軸の差を測定するのが難し
く、時間を要する。
Problem: It is difficult and time consuming to measure the difference of each coordinate axis with respect to the reference.

問題:座標軸の差のデータを2つ(部品側と基板側)
持つ必要があり、メモリを必要とするばかりでなく、演
算にも時間がかかる。
Problem: Two sets of coordinate axis difference data (component side and board side)
Not only does it need to have memory, it requires memory, but it also takes time to perform calculations.

問題:同様な装置を複数台製作した場合、上記問題
がより顕著になる。
Problem: The above problem becomes more noticeable when multiple similar devices are manufactured.

このような問題を解決するためにオフセットメモリ10
が設けられている。
Offset memory 10 to solve such problems
Is provided.

これは、設計値通りに作成された基準となる部品及び
基板を用意し、部品位置検出結果(XP,YP)と基板
位置検出結果(Xb,Yb)との単純な加算による合成値
で、部品を実際に搭載する。ここで、部品位置検出結果
は、部品撮影用光学系4の座標軸を基準とした時の部品
の位置ずれ量であり、この基準は部品撮影用光学系4の
カメラ視野の中央を通る直交座標である。また、基板位
置検出結果は、基板撮影用光学系3の座標軸を基準とし
た時の基板の位置ずれ量であり、この基準は、基板撮影
用光学系4のカメラ視野の中央を通る直交座標である。
This is to prepare a reference component and a board created according to the design values, and to simply calculate the component position detection result (X P , Y P , θ P ) and the board position detection result (X b , Y b ). The component is actually mounted with the combined value obtained by addition. Here, the component position detection result is a positional displacement amount of the component when the coordinate axis of the component photographing optical system 4 is used as a reference, and this reference is an orthogonal coordinate passing through the center of the camera visual field of the component photographing optical system 4. is there. Further, the board position detection result is a positional displacement amount of the board when the coordinate axis of the board photographing optical system 3 is used as a reference, and this reference is an orthogonal coordinate passing through the center of the camera visual field of the board photographing optical system 4. is there.

そして、基板11のパターン11Aと電子部品2の位置ず
れ量を実測することで、下式(8),(9),(10)の
各X,Y,θがゼロとなるような逆符号の値をあらかじめオ
フセットメモリ10に書き込んでおく。
Then, by actually measuring the positional deviation amount between the pattern 11A of the substrate 11 and the electronic component 2, it is possible to obtain the opposite signs of X, Y, and θ in the following equations (8), (9), (10). The value is written in the offset memory 10 in advance.

X=XP+Xb+dX=0 …(8) Y=YP+Yb+dY=0 …(9) θ=θ+dθ=0 …(10) ここで、(X,Y,θ)は機械制御系の補正値であり、
(XP,YP)は基準となる部品を使用した時の位置認
識結果の値であり、(Xb,Yb)は基準となる基板を使用
した時の位置認識結果の値であり、(dX,dY,dθ)はオ
フセットメモリ10に記憶されている誤差値である。
X = X P + X b + d X = 0 (8) Y = Y P + Y b + d Y = 0 (9) θ = θ P + d θ = 0 (10) where (X, Y, θ) Is the correction value of the machine control system,
(X P , Y P , θ P ) is the value of the position recognition result when using the reference part, and (X b , Y b ) is the value of the position recognition result when using the reference board. And (d X , d Y , d θ ) are error values stored in the offset memory 10.

なお、基準側は基板11のコーナーに設けてある基準マ
ーク11Bをあらかじめ認識しておくことで、実装位置毎
に角度認識を行わなくても精度上問題とならない。
It should be noted that by recognizing the reference mark 11B provided at the corner of the substrate 11 in advance on the reference side, there is no problem in accuracy even if angle recognition is not performed for each mounting position.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、電子部品を基
板の所定箇所に搭載する場合は予め、電子部品の位置ず
れデータ(Xp,Yp)及び基板の位置ずれデータ
(Xb,Yb)及び取付、駆動の誤差データ(dx,dy,dθ)が
オフセットメモリに格納され、これら位置ずれを修正す
る調整値(X,Y,θ)が容易に取り出すことができ、調整
値(X,Y,θ)によって部品搭載ヘッド及びX−Yテーブ
ルを駆動させ、位置ずれをなくし、確実な搭載を行うこ
とができるとともに、特に、上記位置ずれデータ中の電
子部品の傾斜のずれ量θは傾斜方向に拘わらずに検出
できるので1つの制御プログラムで済む。
As described above, according to the present invention, when the electronic component is mounted at a predetermined position on the board, the positional deviation data (X p , Y p , θ p ) of the electronic component and the positional deviation data (X p b , Y b ) and the error data (d x , d y , d θ ) for mounting and driving are stored in the offset memory, and the adjustment values (X, Y, θ) that correct these positional deviations can be easily retrieved. It is possible to drive the component mounting head and the XY table according to the adjustment values (X, Y, θ) to eliminate misalignment and perform reliable mounting. Since the inclination deviation amount θ P can be detected regardless of the inclination direction, only one control program is required.

したがって、実装の位置決め精度の向上が図れるとと
もに、電子部品のいずれの傾斜方向のずれ量も同一の制
御プログラムで検出せしめてその容量を小さくできる位
置合わせ装置を提供できる。
Therefore, it is possible to provide a positioning device that can improve the positioning accuracy of mounting and can detect the deviation amount of any of the electronic components in the tilt direction with the same control program to reduce the capacity thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る位置合わせ装置の原理説明図、 第2図は本発明による一実施例のブロック図、 第3図は本発明の全体動作を説明するためのフローチャ
ート図、 第4図は本発明のピンの位置ずれ認識の説明図で、
(a)はカメラの配置図、(b)は濃度グラフ図、
(c),(d)は画素数の集計説明図、(e),(f)
はピンの配列説明図、(g),(j)はウインドウの平
面図、(h)はウインドウの画素数の集計説明図、
(k)はフローチャート図、 第5図は本発明の基板の位置ずれ認識の説明図で、(a
1),(a2)は基板の要部平面図、(b)は濃度グラフ
図、(c)は画素数の集計説明図、(d)はフローチャ
ート図、 第6図は従来の説明図で、(a1),(b1)は構成ブロッ
ク図、(a2)は基板の撮影構成図、(b2)は電子部品の
撮影構成図、 第7図はパッケージの斜視図、 第8図は部品搭載機の斜視図を示す。 図において、 1はコンテナ、2は電子部品、 3は基板撮影用光学系、4は部品撮影用光学系、 5は基板位置認識部、6は部品位置認識部、 6aは部品位置検出手段、6bは傾斜角検出手段、 7はX−Yテーブル、8は部品搭載ヘッド、 9は制御部、10はオフセットメモリ、 11は基板、12はテーブル駆動部、 13はヘッド駆動部、をそれぞれ示す。
FIG. 1 is an explanatory view of the principle of an alignment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment according to the present invention, FIG. 3 is a flow chart for explaining the overall operation of the present invention, and FIG. Is an explanatory view of the positional deviation recognition of the pin of the present invention,
(A) is a camera layout diagram, (b) is a density graph diagram,
(C) and (d) are explanatory views of the total number of pixels, (e) and (f)
Is a pin array explanatory diagram, (g) and (j) are plan views of windows, (h) is an explanatory diagram of the total number of pixels in the window,
(K) is a flow chart, and FIG. 5 is an explanatory view of the positional deviation recognition of the substrate of the present invention.
1) and (a2) are plan views of the main part of the substrate, (b) is a density graph, (c) is an explanatory diagram of the total number of pixels, (d) is a flowchart diagram, and FIG. 6 is a conventional explanatory diagram. (A1) and (b1) are block diagrams of the configuration, (a2) is a configuration diagram of the board, (b2) is a configuration diagram of the electronic components, FIG. 7 is a perspective view of the package, and FIG. 8 is a component mounting machine. A perspective view is shown. In the figure, 1 is a container, 2 is an electronic component, 3 is a board photographing optical system, 4 is a component photographing optical system, 5 is a board position recognition unit, 6 is a component position recognition unit, 6a is a component position detection means, and 6b is Is an inclination angle detecting means, 7 is an XY table, 8 is a component mounting head, 9 is a control unit, 10 is an offset memory, 11 is a substrate, 12 is a table drive unit, and 13 is a head drive unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】コンテナ(1)にセットされた電子部品
(2)と、該電子部品(2)が保持される部品搭載ヘッ
ド(8)を駆動するヘッド駆動部(13)と、該電子部品
(2)が実装される基板(11)を積載したX−Yテーブ
ル(7)を駆動するテーブル駆動部(12)と、該テーブ
ル駆動部(12)及び該ヘッド駆動部(13)の駆動を制御
する制御部(9)とを備え、該部品搭載ヘッド(8)と
該X−Yテーブル(7)との駆動により、該電子部品
(2)を該基板(11)の所定箇所に位置決めする位置合
わせ装置であって、 前記基板(11)のパターンを撮影する基板撮影用光学系
(3)を有し、該基板撮影用光学系(3)からの画像に
よって該基板(11)の位置ずれ量(Xb,Yb)を検出する
基板位置認識部(5)と、 電子部品(2)の端子部(2A)を撮影する部品撮影用光
学系(4)を有し、該部品撮影光学系(4)からの画像
によって該端子部(2A)の位置ずれ量(Xp,Yp)を検出
する部品位置検出手段(6a)と、該部品撮影光学系
(4)からの画像によって該端子部(2A)の傾斜角θ
をその傾斜方向に依存せずに検出する傾斜角検出手段
(6b)とにより該電子部品(2)の位置ずれ量(Xp,Yp,
θ)を検出する部品位置認識部(6)と、 該基板位置認識部(5)によって検出された位置ずれ量
(Xb,Yb)と、該部品位置認識部(6)によって検出さ
れた位置ずれ量(Xp,Yp)と、前記部品搭載ヘッド
(8)及び前記X−Yテーブル(7)の駆動誤差量
(dx,dy,dθ)とによって補正値(X,Y,θ)を演算・格
納し、該補正値(X,Y,θ)によって該部品搭載ヘッド
(8)と該X−Yテーブル(7)との駆動が修正される
よう該補正値(X,Y,θ)を前記制御部(9)に送出する
オフセットメモリ(10)と、 を具備することを特徴とする位置合わせ装置。
1. An electronic component (2) set in a container (1), a head drive section (13) for driving a component mounting head (8) holding the electronic component (2), and the electronic component. A table drive section (12) for driving an XY table (7) on which a board (11) on which (2) is mounted is driven, and the table drive section (12) and the head drive section (13) are driven. A control unit (9) for controlling is provided, and the electronic component (2) is positioned at a predetermined position on the substrate (11) by driving the component mounting head (8) and the XY table (7). A positioning device, which has a board photographing optical system (3) for photographing the pattern of the board (11), and shifts the position of the board (11) by an image from the board photographing optical system (3). the amount (X b, Y b) a substrate position recognition unit for detecting a and (5), the terminal portion of the electronic component (2) (2A) Taking To a part photographic optical system (4), the terminal unit by the image from the component photographing optical system (4) positional deviation amount (2A) (X p, Y p) component position detecting means for detecting ( 6a) and the image from the component photographing optical system (4), the tilt angle θ P of the terminal portion (2A)
The tilt angle detecting means (6b) for detecting the position of the electronic component (2) without depending on the tilt direction (X p , Y p ,
θ p ), the component position recognizing unit (6), the amount of positional deviation (X b , Y b ) detected by the board position recognizing unit (5), and the component position recognizing unit (6). Correction value based on the amount of positional deviation (X p , Y p , θ p ) and the drive error amount (d x , d y , d θ ) of the component mounting head (8) and the XY table (7). (X, Y, θ) is calculated and stored, and the correction value (X, Y, θ) corrects the drive of the component mounting head (8) and the XY table (7). An offset memory (10) for sending a value (X, Y, θ) to the control unit (9), and a positioning device.
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