JP3774906B2 - 電子部品装着機及び電子部品装着方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はプリント板の所定位置に電子部品を装着する電子部品装着機に関するものであり、特に、吸着ノズル等による電子部品の吸着位置を適切に補正する電子部品装着機及び電子部品装着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント板の自動組立において、ＩＣデバイス、微小なコンデンサ、抵抗器等の電子部品をプリント板の所定の位置に装着（載置）するために電子部品装着機が用いられている。電子部品装着機は、たとえば、電子部品置場に置かれた電子部品を吸着し、その電子部品を装着すべきプリント板の所定位置まで移動し、その所定位置に電子部品を置くように構成されている。
プリント板の所定位置に電子部品を正確に装着するにはプリント板の正確な位置を識別し、電子部品を方向も含めて正確に所定位置に装着するには電子部品の吸着状態を識別しなければならない。後者については、たとえば、ＩＣデバイスについて例示すると、吸着位置ずれまたは角度ずれがあるとプリント板のランド上に正しく載らない為に半田付不良が発生する為、カメラ等を用いて吸着状態を撮像し、この撮像結果を用いて電子部品の吸着位置または吸着角度の補正を行ってからプリント板に装着するようにしている。
【０００３】
すなわち、電子部品の吸着位置などの補正を行わない場合には、デープキャビネット１３０の移動による電子部品の位置の偏りによって、図１２（Ａ）に示すように矢印１３３の向きからテープキャビネット１３０を移動させた場合と、図１２（Ｂ）に示すように矢印１３４の向きからテープキャビネット１３０を移動させた場合との双方において、テープキャビネット１３０の長手方向および移動方向のいずれについても吸着ノズル５の吸着位置１３５，１３６が電子部品４ａの中心に位置しない場合が生じる。
この場合に、電子部品の吸着位置などの補正を行えば、図１２（Ｂ）に示すように、テープキャビネット１３０の長手方向については、吸着ノズル５の吸着位置と１３７，１３８を電子部品４ａの中心とを一致させることができる。
【０００４】
従来の電子部品装着機では、この装着機に部品あるいは部品供給セットが供給されたとき、これらの供給位置毎に電子部品の吸着位置または吸着角度の補正を行っている。
また、従来の電子部品装着機では、電子部品の吸着位置または吸着角度の補正を行う際に、吸着部品のセンター（中心）とノズルセンター（中心）との差分で規定される補正量を、過去の一定期間について平均して決定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の電子部品装着機では、その動作中に、同一の供給カセットに収納された複数の部品をカセットを移動させながら吸着したときに、図１２（Ｂ）に示すように、テープキャビネット１３０の移動方向における部品位置の片寄りを適切に補正することができないという問題がある。
また、上述した従来の電子部品装着機では、前述した平均の対象とする過去の補正量の期間が短いと、過去の各補正量のバラツキが今回算出する補正量に及ぼす影響が大きくなる。そのため、例えば、吸着ミスなどが生じた場合に、かかるミスをリカバリーするために供給カセットを通常と異なる方向に移動させるが、このときの補正位置が不適切になりやすいという問題がある。これに対して、平均の対象とする過去の補正量の期間が長いと、カセット交換を行った場合に、カセット交換に伴う吸着部品センター位置の変化に応じた補正を適切に行うまでに時間を要し、その間、低い吸着率で処理を行わなければならないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解決し、吸着ノズルに吸着された電子部品を安定して吸着できる電子部品装着機及び電子部品装着方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の観点の本発明の電子部品装着機は、その先端で電子部品を吸着する長手方向に伸びた吸着ノズルと、前記電子部品に対して光を照射する光照射手段と、前記電子部品を挟んで前記光照射手段と対向する方向から前記吸着ノズルの先端に吸着された電子部品を撮像する撮像手段と、所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均と、前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均とを比較し、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも大きい場合は前記第１の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行い、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも小さい場合は前記第２の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行う補正手段とを有する。
【０００８】
また、好ましくは、前記補正手段は、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも大きい場合から小さい場合に遷移する際に、前記第１の期間における前記ずれの平均から前記第２の期間における前記ずれの平均へと自動的に切り替えて使用し、前記補正を行う。
【０００９】
また、本発明の電子部品装着機は、好ましくは、前記補正手段は、前記補正を数値制御データのステップ毎に行う。
【００１０】
第２の観点の本発明の電子部品装着方法は、前記電子部品の位置を求める第１の工程と、前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれを求める第２の工程と、所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均及び前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均を求める第３の工程と、前記第３の工程において求めた、所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均と前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均との差分を所定のしきい値と比較する第４の工程と、前記第４の工程における比較の結果、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも大きい場合は前記第１の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品の前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行い、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも小さい場合は前記第２の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行う第５の工程とを有する。
【００１２】
【作用】
本発明の電子部品装着機によれば電子部品が、吸着ノズルの先端に例えば真空吸着方式で吸着されて把持される。そして、光照射手段から射出された光が電子部品に照射され、前記電子部品を挟んで前記光照射手段と対向する方向から前記吸着ノズルの先端に吸着された電子部品が撮像手段によって撮像される。
このとき、補正手段は、例えば、第１の期間のずれの履歴を用いて吸着ノズルの位置の補正を行っている。
その後、補正手段によって、例えば、第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品との間のずれの量と、前記第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品との間のずれの量との相互間の差分が所定値以上になると、電子部品を収納したカセットが交換されたと判断される。
補正手段によってカセットが交換されたと判断されると、補正手段による前記吸着ノズルの位置の補正は、前記第１の期間より短い第２の期間のずれの履歴を用いて行われる。
【００１３】
【実施例】
図１に本発明の実施例の電子部品装着機の全体の射視図を示し、図２に図１の部分拡大図を示し、図３に図２の部分拡大図を示す。
図１において、本実施例の電子部品装着機は、Ｘ軸移動機構２４とＹ軸移動機構２０、２２からなる。Ｘ軸移動機構２４には電子部品装着機構１が装着されており、Ｘ軸移動機構２４のＸ軸方向に移動される。Ｘ軸移動機構２４はＹ軸移動機構２０、２２に沿ってＹ軸方向に移動される。
【００１４】
図２において、電子部品装着機構１には、固定ミラー２，可動ミラー３，ハーフミラーブロック８，回転機構７ａ，昇降機構７ｂ，カメラ１４，１５および１６，可動ミラー３を水平方向Ｈに移動させる可動ミラー移動機構９が搭載されている。
ハーフミラーブロック８には図５（Ａ）に示すように、ハーフミラー３０〜３２が配設されている。これらのハーフミラー３０〜３２はその上部のカメラ１４〜１６に固定ミラー２からの映像を透過させる。
カメラ１４〜１６は倍率が異なり、それぞれ吸着ノズル４に吸着された電子部品の大きさに応じて吸着状態を画像認識するのに適切なような倍率に設定されている。
【００１５】
図３において、回転機構７ａには、その下部に回転部１１が取り付けられていて、回転機構７ａによりこの回転部１１が回転する。回転機構７ａの下部には、光照射手段としての発光ボックス１０が固定して設けられ、この回転部１１がこの発光ボックス１０を貫通している。回転部１１には、発光ボックス１０の下方に位置する先端に吸着ノズル５が取り付けられている。吸着ノズル５には、透明板６ａと半透明板６ｂとで構成される半透明板６が、透明板６ａによって固定して取り付けられている。
【００１６】
発光ボックス１０は、光源１０ａ，１０ｂが内設された筒型形状の容器である。光源１０ａ，１０ｂとしては、たとえば、発行ダイオードが用いられる。また、発光ボックス１０の底面１０ｄは遮光性の部材で構成され、この底面１０ｄに形成された、たとえば、円形状の開口部１０ｃから光源１０ａ，１０ｄからの光が電子部品４ａを含む領域にカメラ１４と対向する側からカメラ１４の光軸に沿って平行に射出される。
【００１７】
半透明板６は、透明板６ａと半透明薄板６ｂとを接着して構成されている。透明板６ａとしては透明性の部材が用いられ、たとえば、アクリル樹脂等の透明樹脂が用いられる。この透明板６ａは吸着ノズル５と接触して固定され、半透明薄板６ｂより小さな径で形成され、吸着ノズル５と接触する方向に所定の厚さを有している。
【００１８】
また、半透明薄板６ｂとしては半透明性の部材が用いられ、たとえば、デルリン（商品名、アメリカ E.I du Pont de Nemours & Co.Inc ）などとして知られているポリアセタール等の乳白色樹脂が用いられる。半透明薄板６ｂは、可動ミラー３、固定ミラー２、ハーフミラー３０を介して大きな電子部品４ａの像をカメラ１４で撮像したときに電子部品４ａの像が半透明板６からの光による背景像の内側に映し出されるように、電子部品４ａより大きさの大きい面積の円形状で形成されている。
【００１９】
この半透明板６は、電子部品４の像を可動ミラー３、固定ミラー２およびハーフミラー３０を介してカメラ１４等で撮像する際に、光源１０ａ，１０ｂからの光を、半透明板６を介して電子部品４ａを吸着した吸着ノズル５の先端と対向する位置から電子部品４に均一に照射させることで、電子部品４の像の背景の明るさを高め、さらに、カメラ１４の撮像に電子部品４ａの背景に存する物の像が映し出されるのを防止するために用いられる。
【００２０】
図４（Ａ）は電子部品装着機１の概略外観図、図４（Ｂ）は電子部品装着機１の装備を説明するための図である。
図４（Ｂ）において、１００は部品を収納したカセット、１０１は後側部品供給部、１０２はカッター部、１０３は基盤搬送部、１０４は操作盤、１０５はツールチェンジ部、１０６はスティックカセット供給部、１０７はノズルチェンジ部、１０８はトレイ供給部（Ｓ軸）、１０９はトレイ供給部（Ｖ軸）を示す。
【００２１】
以下、図１，２，３，図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本実施例の電子部品装着機において電子部品の吸着状態を識別して検証する場合の動作を述べる。
図５（Ａ）〜（Ｃ）は電子部品４ａをプリント基板２８に装着する例を示している。
吸着ノズル５が電子部品４ａを装着する場合、まず、Ｘ軸移動機構２４がＹ軸移動機構２０，２２によってＹ軸方向に位置決めされ、次いで、電子部品装着機構１がＸ軸移動機構２４によってＸ方向に位置決めされる。これにより、電子部品装着機構１に搭載された吸着ノズル５が装着すべき電子部品が置かれている電子部品置場２６のＸ，Ｙ方向に位置決めされる。
Ｘ，Ｙ方向に位置決めがされると、図５（Ａ）に示すように、昇降機構７ｂによって回転機構７ａおよび回転部１１が下降し、回転部１１の先端に取り付けられた吸着ノズル５が電子部品置場２６の部品位置まで下降され、電子部品４ａを真空吸着する。吸着ノズル５が電子部品４ａを吸着すると、吸着ノズル５が電子部品装着機構１のＸ方向の移動、Ｘ軸移動機構２４のＹ方向の移動によってプリント基板２８の装着位置まで移動される。
【００２２】
電子部品４ａが吸着ノズル５に真空吸着されると、上記電子部品搬送の過程において、図５（Ｂ）に示すように、昇降機構７ｂによって吸着ノズル５が高さＨ１だけ上昇されつつ、可動ミラー移動機構９によって可動ミラー３が図示右方向に移動される。可動ミラー３の移動は吸着された電子部品４ａに衝突しないように行われる。
この吸着ノズル５の上昇は、図５（Ａ）に示すように吸着された電子部品４ａをハーフミラー３０、カメラ１４を介して電子部品４ａを認識することにより判断する。すなわち、電子部品４ａを吸着した吸着ノズル５の上昇はカメラ１４で認識されない状態から、認識される状態まで昇降機構７ｂによって行われる。この上昇位置において、電子部品４ａの横方向の吸着状態の識別、すなわち、水平方向から見た電子部品４ａの吸着状態をカメラ１４からの画像データを基に図示しない画像処理部によって識別が行われる。
【００２３】
さらに電子部品４ａの水平方向からの吸着状態が充分認識可能な位置まで上昇されると、その上昇が停止される。
吸着ノズル５が上昇が停止すると、ハーフミラー３０、カメラ１４によって電子部品４ａの正確な吸着状態がカメラ１４によって識別される。この場合の部品吸着状態の識別は、可動ミラー３、固定ミラー２、ハーフミラー３０、カメラ１４の光学系によって行われる。
【００２４】
光学系による識別は、図３および図５（Ｂ）に示すように、発光ボックス１０に内設された光源１０ａ，１０ｂからの光が発光ボックス１０の開口部１０ｃから半透明板６に照射される。光源１０ａ，１０ｂから半透明板６に照射された光のうち、透明板６ａに照射された光は透明板６ａおよび半透明薄板６ｂを、また、半透明薄板６ｂに照射された光は半透明薄板６ｂのみをそれぞれ透過し背景光として電子部品４に照射される。上記したように透明板６ａは、透明性の部材を用いて形成されているため、透明板６ａに照射された光は、その明るさをほとんど低下させることなく透明板６ａの下部の半透明薄板６ｂを透過し背景光として電子部品４にほぼ均一に照射される。そのため、図６（Ａ）に示す撮像領域５３内に映し出された透明板６ａおよび半透明薄板６ｂを透過した光による背景像５１と、半透明薄板６ｂのみを透過した光による背景像５０とはほとんど同一の明るさを有する。図６（Ａ）の背景像５１の内側には、吸着ノズル５による像５２が映し出されている。
【００２５】
図６（Ａ）に示す画像を２値化すると図６（Ｂ）のように、背景像５０，５１は、影として識別されず、吸着ノズル５による像５２のみが影５２ａとして識別され、画像に映し出される。
図７（Ａ）にカメラ１４が撮像した電子部品４の像の画像を示し、図７（Ｂ）に図７（Ａ）に示す画像を２値化したときの画像を示す。
図７（Ａ）に示すように、吸着ノズル５に電子部品４ａが吸着された状態でのカメラの撮像領域５３には、電子部品４ａの像５４、上記した背景像５０，５１が映し出されている。上述したように、カメラ１４の画像を２値化する際に、透明板６ａを透過した光による背景像５１は影として識別されないため、図７（Ａ）に示したカメラ１４の画像を２値化すると図７（Ｂ）のように電子部品４の影５４ａのみが影として識別され、電子部品４の影５４ａの全体形状が正確に映し出される。
そして、この電子部品４の影５４ａを基に吸着ノズル５による電子部品４の吸着状態を識別し検証する。
部品吸着状態の検証が終了すると、可動ミラー３は可動ミラー移動機構９によって再び破線で示す元の位置まで後退させられる。
【００２６】
このように、吸着ノズル５の上昇、可動ミラー３の移動、電子部品４ａの吸着状態の識別は、電子部品４ａを吸着した吸着ノズル５が電子部品装着機構１のＸ方向の移動、Ｘ軸移動機構２４のＹ方向の移動によってプリント基板２８の装着位置まで移動される間に行われる。
電子部品４ａを吸着した吸着ノズル５がプリント基板２８の装着位置の上部まで下降させられると、図５（Ｃ）に示すように、電子部品４ａがプリント基板２８の装着位置に載置される。すなわち、吸着ノズル５が昇降機構７ｂによって、電子部品４ａがプリント基板２８の装着位置に当接するまで下降させられ、電子部品４ａの吸着を解く。これにより、電子部品４ａがプリント基板２８の所定位置に装着される。
電子部品４ａがプリント基板２８に装着されると、吸着ノズル５が昇降機構７ｂによって上昇させられ、再び、電子部品装着機構１、Ｘ軸移動機構２４を駆動して吸着ノズル５を電子部品置場２６まで移動させる。
【００２７】
前記動作を制御し部品吸着状態の識別を行う画像処理部は、たとえば、マイクロコンピュータで実現される。すなわち、Ｘ軸移動機構２４の位置制御、Ｙ軸移動機構２０，２２の位置制御、昇降機構７ｂの昇降制御、回転機構７ａの回転制御、吸着ノズル５の吸着制御、可動ミラー移動機構９の移動制御、部品上昇位置検出、電子部品吸着状態の識別、そして、必要に応じて行われる電子部品の回転位置調整はマイクロコンピュータによって行われる。
【００２８】
このように本実施例の電子部品装着機では、半透明板６の透明板６ａに透明性の部材を用いることで、電子部品４の背景光の明るさを均一にすることができる。そのため、カメラ１４，１５，１６は、電子部品４の全体の像を正確に撮像することができ、電子部品４の吸着状態の検出を正確に行うことができる。
【００２９】
次に、本実施例の電子部品装着機１において電子部品の吸着位置の補正を行う場合の動作について述べる。
図８は電子部品の吸着位置の補正を行う場合の動作のフローチャートである。図８に示す吸着位置の補正の処理は、例えば、Ｘ軸移動機構２４およびＹ軸移動機構２２，２０からの位置情報および画像処理部からの画像情報などに基づいて、マクロコンピュータなどを用いて行われる。
【００３０】
ステップＳ１：図３および図５に示す電子部品４ａの中心のＸ−Ｙ座標（Ｘｎ，Ｙｎ）が検出される。
【００３１】
ステップＳ２：吸着ノズル５の中心のＸ−Ｙ座標（ＸＮ，ＹＮ）が検出され、ステップＳ１において検出された座標（Ｘｎ，Ｙｎ）と座標（ＸＮ，ＹＮ）との差分△Ｘｎ，△Ｙｎが算出される。
このとき、差分△Ｘｎ，△Ｙｎはそれぞれ下記式（１），（２）で規定される。
【００３２】
【数１】
【００３３】
【数２】
【００３４】
ステップＳ３：長期平均として、過去ａ回の差分△Ｘｎ，△Ｙｎの平均ＸＬ￣，ＹＬ￣を算出する。
このとき、ＸＬ￣，ＹＬ￣はそれぞれ下記式（３），（４）で規定される。
【００３５】
【数３】
【００３６】
【数４】
【００３７】
また、短期平均として、過去ｂ回の差分△Ｘｎ，△Ｙｎの平均ＸＳ￣，ＹＳ￣を算出する。
このとき、ＸＳ￣，ＹＳ￣はそれぞれ下記式（５），（６）で規定される。
【００３８】
【数５】
【００３９】
【数６】
【００４０】
ａとｂとの間には下記式（７）が満たされる。
【数７】
【００４１】
ステップＳ３において、差分△Ｘｎ，△Ｙｎの長期平均および短期平均を算出する場合に、平均を算出するデータは、カセット単位ではなく、ＮＣデータのステップ毎とする。
【００４２】
ステップＳ４：ステップＳ３において算出した差分△Ｘｎ，△Ｙｎの平均ＸＬ￣，ＹＬ￣，ＸＳ￣，ＹＳ￣について下記式（８）あるいは（９）の関係が成り立つ場合にはステップＳ５の処理が行われ、そうでない場合にはステップＳ６の処理が行われる。
【００４３】
【数８】
【００４４】
【数９】
【００４５】
ここで、Ｃは予め定められた一定値である。
【００４６】
ステップＳ５：電子部品４ａの吸着位置を座標（ＸＳ￣，ＹＳ￣）だけ補正する。 すなわち、差分△Ｘｎ，△Ｙｎの長期平均と短期平均との差分が一定値Ｃよりも大きい場合には、電子部品４ａを収納するカセットの交換が行われたと判断し、短期平均ＸＳ￣，ＹＳ￣を用いて、電子部品４ａの吸着位置の補正を行う。
図１０（Ａ）は差分△Ｘｎ，△Ｙｎの短期平均および長期平均を説明するための図である。
図１０（Ａ）に示すように、カセット交換が行われると、その後、しばらくの間は、電子部品４ａの位置１２２と長期平均を用いて補正を行った場合の吸着ノズル５の位置１２１との差分は、電子部品４ａの位置１２２と短期平均を用いて補正を行った場合の吸着ノズル５の位置１２０との差分に比べて大きい。
そのため、図１０（Ｂ）に示す補正位置１２３のように、カセット交換が行われた後、しばらくの間、吸着ノズル５の位置を短期平均を用いて補正することで、当該補正を適正化することができる。
その後、長期平均と短期平均との差分が一定値Ｃ以下になったときには、ステップＳ４の処理後、ステップＳ６の処理が行われる。
【００４７】
ステップＳ６：電子部品４ａの吸着位置を座標（ＸＬ￣，ＹＬ￣）だけ補正する。すなわち、差分△Ｘｎ，△Ｙｎの長期平均と短期平均との差分が一定値Ｃよりも小さい場合には、個々の差分データのばらつきの影響を軽減するために、長期平均ＸＬ￣，ＹＬ￣を用いて、電子部品４ａの吸着位置の補正を行う。
すなわち、図１０（Ａ）に示すように、前回のカセット交換が行われてから、一定の時間が経過すると、電子部品４ａの位置１２２と長期平均を用いて補正を行った場合の吸着ノズル５の位置１２１との差分は、電子部品４ａの位置１２２と短期平均を用いて補正を行った場合の吸着ノズル５の位置１２０との差分に比べて小さくなる。
そのため、図１０（Ｂ）に示す補正位置１２３のように、前回のカセット交換が行われ一定期間経過後は、吸着ノズル５の位置を長期平均を用いて補正することで、当該補正を適正化することができる。
【００４８】
上述したように図８に示すステップＳ１〜６に基づいて電子部品の吸着位置の補正を行うことで、カセットが移動した場合にテープキャビティ内で微小な電子部品４ａの位置の偏りを適切に補正できる。そのため、吸着ノズル５による電子部品４ａの吸着を安定して行うことができる。例えば、図１１（Ａ）に示すように矢印１３３の向きからテープキャビネット１３０を移動させた場合と、図１１（Ｂ）に示すように矢印１３４の向きからテープキャビネット１３０を移動させた場合とのいずれについても、吸着ノズル５の吸着位置１３１，１４２を電子部品４ａの中心にすることができる。
【００４９】
また、上述したように図８に示すステップＳ１〜６に基づいて電子部品の吸着位置の補正を行うことで、カセット交換による急激な部品供給位置の変化にも迅速に対応することができ、吸着ノズル５による吸着ミスによって廃棄になる電子部品の数を削減できる。
【００５０】
本発明は上述の実施例に限定されない。たとえば、上述した実施例では、電子部品４が真空吸着される場合について例示したが、磁気吸着または機械的に把持するような場合についても同様である。したがって、本発明においては、吸着は真空吸着および磁気吸着はもとより、把持等も含む。
また、半透明板６の半透明薄板６ｂの形状は、電子部品の像が半透明板６からの光による背景像の内側に映し出されるような大きさであれば、上記した円形状に限定されない。
【００５１】
また、上述した実施例では、Ｘ−Ｙ軸に沿って移動する機構を備えた電子部品装着機１について例示したが、本発明は、例えば、所定の回転軸を中心として回転するロータリーユニットタイプの高速型電子部品装着機について適用できる。
【００５２】
また、本発明の電子部品装着機は、電子部品の吸着位置の補正を行う場合に、例えば、前述した図８に示すステップＳ４の処理として、一定値Ｃを用いるのではなく、差分△Ｘｎ，△Ｙｎの履歴の標準偏差を算出し、その標準偏差の何倍かの値を用いてもよい。
【００５３】
さらに、本発明の電子部品装着機は、電子部品の吸着位置の補正において、電子部品の中心の座標と吸着ノズルの中心の座標との差分△Ｘｎ，△Ｙｎの平均を求める時に過去のデータを取っておいてその都度平均を取るのでは時間がかかるので移動平均を用いてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子部品装着機によれば、カセットが移動した場合にテープキャビティ内で微小な電子部品の位置の偏りを適切に補正できる。そのため、吸着ノズルによる電子部品の吸着を安定して行うことができる。
また、本発明の電子部品装着機によれば、カセット交換による急激な部品供給位置の変化にも迅速に対応することができ、吸着ノズルによる吸着ミスによって廃棄になる電子部品の数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品装着機の実施例の全体構成射視図である。
【図２】図１の電子部品装着機構の拡大射視図である。
【図３】図２の電子部品装着機構の部分拡大断面図である。
【図４】（Ａ）は電子部品装着機の外観図、（Ｂ）は電子部品装着機の装備を説明するための図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図６】（Ａ）はカメラが撮像した電子部品を吸着していないときの画像であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した画像を２値化した画像である。
【図７】（Ａ）はカメラが撮像した電子部品を吸着しているときの画像であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示した画像を２値化した画像である。
【図８】電子部品の吸着位置の補正を行う場合の動作のフローチャートである。
【図９】吸着ノズルの中心の座標と電子部品の中心の座標との差分△Ｘｎ，△Ｙｎを説明するための図である。
【図１０】（Ａ）は差分△Ｘｎ，△Ｙｎの短期平均および長期平均を説明するための図、（Ｂ）は本実施例の電子部品装着機における電子部品の吸着位置の補正に用いる基準量を説明するための図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例に係わる電子部品装着機によって行われる電子部品の吸着位置の補正を説明するための図である。
【図１２】（Ａ）は電子部品装着機において電子部品の吸着位置の補正が行われた場合、（Ｂ）は電子部品装着機において電子部品の吸着位置の補正が行われない場合を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・電子部品装着機構
２・・固定ミラー
３・・可動ミラー
４ａ・・電子部品
５・・吸着ノズル
６・・半透明板
６ａ・・透明板
６ｂ・・半透明薄板
７ａ・・回転機構
７ｂ・・昇降機構
８・・ハーフミラーブロック
９・・可動ミラー移動機構
１０・・発光ボックス
１０ａ，１０ｂ・・光源
１１・・回転部
１４，１５，１６・・カメラ
２０，２２・・Ｙ軸移動機構
２４・・Ｘ軸移動機構
２６・・電子部品置場
２８・・プリント基板
３０，３１，３２・・ミラー
【産業上の利用分野】
本発明はプリント板の所定位置に電子部品を装着する電子部品装着機に関するものであり、特に、吸着ノズル等による電子部品の吸着位置を適切に補正する電子部品装着機及び電子部品装着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント板の自動組立において、ＩＣデバイス、微小なコンデンサ、抵抗器等の電子部品をプリント板の所定の位置に装着（載置）するために電子部品装着機が用いられている。電子部品装着機は、たとえば、電子部品置場に置かれた電子部品を吸着し、その電子部品を装着すべきプリント板の所定位置まで移動し、その所定位置に電子部品を置くように構成されている。
プリント板の所定位置に電子部品を正確に装着するにはプリント板の正確な位置を識別し、電子部品を方向も含めて正確に所定位置に装着するには電子部品の吸着状態を識別しなければならない。後者については、たとえば、ＩＣデバイスについて例示すると、吸着位置ずれまたは角度ずれがあるとプリント板のランド上に正しく載らない為に半田付不良が発生する為、カメラ等を用いて吸着状態を撮像し、この撮像結果を用いて電子部品の吸着位置または吸着角度の補正を行ってからプリント板に装着するようにしている。
【０００３】
すなわち、電子部品の吸着位置などの補正を行わない場合には、デープキャビネット１３０の移動による電子部品の位置の偏りによって、図１２（Ａ）に示すように矢印１３３の向きからテープキャビネット１３０を移動させた場合と、図１２（Ｂ）に示すように矢印１３４の向きからテープキャビネット１３０を移動させた場合との双方において、テープキャビネット１３０の長手方向および移動方向のいずれについても吸着ノズル５の吸着位置１３５，１３６が電子部品４ａの中心に位置しない場合が生じる。
この場合に、電子部品の吸着位置などの補正を行えば、図１２（Ｂ）に示すように、テープキャビネット１３０の長手方向については、吸着ノズル５の吸着位置と１３７，１３８を電子部品４ａの中心とを一致させることができる。
【０００４】
従来の電子部品装着機では、この装着機に部品あるいは部品供給セットが供給されたとき、これらの供給位置毎に電子部品の吸着位置または吸着角度の補正を行っている。
また、従来の電子部品装着機では、電子部品の吸着位置または吸着角度の補正を行う際に、吸着部品のセンター（中心）とノズルセンター（中心）との差分で規定される補正量を、過去の一定期間について平均して決定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の電子部品装着機では、その動作中に、同一の供給カセットに収納された複数の部品をカセットを移動させながら吸着したときに、図１２（Ｂ）に示すように、テープキャビネット１３０の移動方向における部品位置の片寄りを適切に補正することができないという問題がある。
また、上述した従来の電子部品装着機では、前述した平均の対象とする過去の補正量の期間が短いと、過去の各補正量のバラツキが今回算出する補正量に及ぼす影響が大きくなる。そのため、例えば、吸着ミスなどが生じた場合に、かかるミスをリカバリーするために供給カセットを通常と異なる方向に移動させるが、このときの補正位置が不適切になりやすいという問題がある。これに対して、平均の対象とする過去の補正量の期間が長いと、カセット交換を行った場合に、カセット交換に伴う吸着部品センター位置の変化に応じた補正を適切に行うまでに時間を要し、その間、低い吸着率で処理を行わなければならないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解決し、吸着ノズルに吸着された電子部品を安定して吸着できる電子部品装着機及び電子部品装着方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の観点の本発明の電子部品装着機は、その先端で電子部品を吸着する長手方向に伸びた吸着ノズルと、前記電子部品に対して光を照射する光照射手段と、前記電子部品を挟んで前記光照射手段と対向する方向から前記吸着ノズルの先端に吸着された電子部品を撮像する撮像手段と、所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均と、前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均とを比較し、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも大きい場合は前記第１の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行い、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも小さい場合は前記第２の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行う補正手段とを有する。
【０００８】
また、好ましくは、前記補正手段は、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも大きい場合から小さい場合に遷移する際に、前記第１の期間における前記ずれの平均から前記第２の期間における前記ずれの平均へと自動的に切り替えて使用し、前記補正を行う。
【０００９】
また、本発明の電子部品装着機は、好ましくは、前記補正手段は、前記補正を数値制御データのステップ毎に行う。
【００１０】
第２の観点の本発明の電子部品装着方法は、前記電子部品の位置を求める第１の工程と、前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれを求める第２の工程と、所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均及び前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均を求める第３の工程と、前記第３の工程において求めた、所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均と前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均との差分を所定のしきい値と比較する第４の工程と、前記第４の工程における比較の結果、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも大きい場合は前記第１の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品の前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行い、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも小さい場合は前記第２の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行う第５の工程とを有する。
【００１２】
【作用】
本発明の電子部品装着機によれば電子部品が、吸着ノズルの先端に例えば真空吸着方式で吸着されて把持される。そして、光照射手段から射出された光が電子部品に照射され、前記電子部品を挟んで前記光照射手段と対向する方向から前記吸着ノズルの先端に吸着された電子部品が撮像手段によって撮像される。
このとき、補正手段は、例えば、第１の期間のずれの履歴を用いて吸着ノズルの位置の補正を行っている。
その後、補正手段によって、例えば、第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品との間のずれの量と、前記第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品との間のずれの量との相互間の差分が所定値以上になると、電子部品を収納したカセットが交換されたと判断される。
補正手段によってカセットが交換されたと判断されると、補正手段による前記吸着ノズルの位置の補正は、前記第１の期間より短い第２の期間のずれの履歴を用いて行われる。
【００１３】
【実施例】
図１に本発明の実施例の電子部品装着機の全体の射視図を示し、図２に図１の部分拡大図を示し、図３に図２の部分拡大図を示す。
図１において、本実施例の電子部品装着機は、Ｘ軸移動機構２４とＹ軸移動機構２０、２２からなる。Ｘ軸移動機構２４には電子部品装着機構１が装着されており、Ｘ軸移動機構２４のＸ軸方向に移動される。Ｘ軸移動機構２４はＹ軸移動機構２０、２２に沿ってＹ軸方向に移動される。
【００１４】
図２において、電子部品装着機構１には、固定ミラー２，可動ミラー３，ハーフミラーブロック８，回転機構７ａ，昇降機構７ｂ，カメラ１４，１５および１６，可動ミラー３を水平方向Ｈに移動させる可動ミラー移動機構９が搭載されている。
ハーフミラーブロック８には図５（Ａ）に示すように、ハーフミラー３０〜３２が配設されている。これらのハーフミラー３０〜３２はその上部のカメラ１４〜１６に固定ミラー２からの映像を透過させる。
カメラ１４〜１６は倍率が異なり、それぞれ吸着ノズル４に吸着された電子部品の大きさに応じて吸着状態を画像認識するのに適切なような倍率に設定されている。
【００１５】
図３において、回転機構７ａには、その下部に回転部１１が取り付けられていて、回転機構７ａによりこの回転部１１が回転する。回転機構７ａの下部には、光照射手段としての発光ボックス１０が固定して設けられ、この回転部１１がこの発光ボックス１０を貫通している。回転部１１には、発光ボックス１０の下方に位置する先端に吸着ノズル５が取り付けられている。吸着ノズル５には、透明板６ａと半透明板６ｂとで構成される半透明板６が、透明板６ａによって固定して取り付けられている。
【００１６】
発光ボックス１０は、光源１０ａ，１０ｂが内設された筒型形状の容器である。光源１０ａ，１０ｂとしては、たとえば、発行ダイオードが用いられる。また、発光ボックス１０の底面１０ｄは遮光性の部材で構成され、この底面１０ｄに形成された、たとえば、円形状の開口部１０ｃから光源１０ａ，１０ｄからの光が電子部品４ａを含む領域にカメラ１４と対向する側からカメラ１４の光軸に沿って平行に射出される。
【００１７】
半透明板６は、透明板６ａと半透明薄板６ｂとを接着して構成されている。透明板６ａとしては透明性の部材が用いられ、たとえば、アクリル樹脂等の透明樹脂が用いられる。この透明板６ａは吸着ノズル５と接触して固定され、半透明薄板６ｂより小さな径で形成され、吸着ノズル５と接触する方向に所定の厚さを有している。
【００１８】
また、半透明薄板６ｂとしては半透明性の部材が用いられ、たとえば、デルリン（商品名、アメリカ E.I du Pont de Nemours & Co.Inc ）などとして知られているポリアセタール等の乳白色樹脂が用いられる。半透明薄板６ｂは、可動ミラー３、固定ミラー２、ハーフミラー３０を介して大きな電子部品４ａの像をカメラ１４で撮像したときに電子部品４ａの像が半透明板６からの光による背景像の内側に映し出されるように、電子部品４ａより大きさの大きい面積の円形状で形成されている。
【００１９】
この半透明板６は、電子部品４の像を可動ミラー３、固定ミラー２およびハーフミラー３０を介してカメラ１４等で撮像する際に、光源１０ａ，１０ｂからの光を、半透明板６を介して電子部品４ａを吸着した吸着ノズル５の先端と対向する位置から電子部品４に均一に照射させることで、電子部品４の像の背景の明るさを高め、さらに、カメラ１４の撮像に電子部品４ａの背景に存する物の像が映し出されるのを防止するために用いられる。
【００２０】
図４（Ａ）は電子部品装着機１の概略外観図、図４（Ｂ）は電子部品装着機１の装備を説明するための図である。
図４（Ｂ）において、１００は部品を収納したカセット、１０１は後側部品供給部、１０２はカッター部、１０３は基盤搬送部、１０４は操作盤、１０５はツールチェンジ部、１０６はスティックカセット供給部、１０７はノズルチェンジ部、１０８はトレイ供給部（Ｓ軸）、１０９はトレイ供給部（Ｖ軸）を示す。
【００２１】
以下、図１，２，３，図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本実施例の電子部品装着機において電子部品の吸着状態を識別して検証する場合の動作を述べる。
図５（Ａ）〜（Ｃ）は電子部品４ａをプリント基板２８に装着する例を示している。
吸着ノズル５が電子部品４ａを装着する場合、まず、Ｘ軸移動機構２４がＹ軸移動機構２０，２２によってＹ軸方向に位置決めされ、次いで、電子部品装着機構１がＸ軸移動機構２４によってＸ方向に位置決めされる。これにより、電子部品装着機構１に搭載された吸着ノズル５が装着すべき電子部品が置かれている電子部品置場２６のＸ，Ｙ方向に位置決めされる。
Ｘ，Ｙ方向に位置決めがされると、図５（Ａ）に示すように、昇降機構７ｂによって回転機構７ａおよび回転部１１が下降し、回転部１１の先端に取り付けられた吸着ノズル５が電子部品置場２６の部品位置まで下降され、電子部品４ａを真空吸着する。吸着ノズル５が電子部品４ａを吸着すると、吸着ノズル５が電子部品装着機構１のＸ方向の移動、Ｘ軸移動機構２４のＹ方向の移動によってプリント基板２８の装着位置まで移動される。
【００２２】
電子部品４ａが吸着ノズル５に真空吸着されると、上記電子部品搬送の過程において、図５（Ｂ）に示すように、昇降機構７ｂによって吸着ノズル５が高さＨ１だけ上昇されつつ、可動ミラー移動機構９によって可動ミラー３が図示右方向に移動される。可動ミラー３の移動は吸着された電子部品４ａに衝突しないように行われる。
この吸着ノズル５の上昇は、図５（Ａ）に示すように吸着された電子部品４ａをハーフミラー３０、カメラ１４を介して電子部品４ａを認識することにより判断する。すなわち、電子部品４ａを吸着した吸着ノズル５の上昇はカメラ１４で認識されない状態から、認識される状態まで昇降機構７ｂによって行われる。この上昇位置において、電子部品４ａの横方向の吸着状態の識別、すなわち、水平方向から見た電子部品４ａの吸着状態をカメラ１４からの画像データを基に図示しない画像処理部によって識別が行われる。
【００２３】
さらに電子部品４ａの水平方向からの吸着状態が充分認識可能な位置まで上昇されると、その上昇が停止される。
吸着ノズル５が上昇が停止すると、ハーフミラー３０、カメラ１４によって電子部品４ａの正確な吸着状態がカメラ１４によって識別される。この場合の部品吸着状態の識別は、可動ミラー３、固定ミラー２、ハーフミラー３０、カメラ１４の光学系によって行われる。
【００２４】
光学系による識別は、図３および図５（Ｂ）に示すように、発光ボックス１０に内設された光源１０ａ，１０ｂからの光が発光ボックス１０の開口部１０ｃから半透明板６に照射される。光源１０ａ，１０ｂから半透明板６に照射された光のうち、透明板６ａに照射された光は透明板６ａおよび半透明薄板６ｂを、また、半透明薄板６ｂに照射された光は半透明薄板６ｂのみをそれぞれ透過し背景光として電子部品４に照射される。上記したように透明板６ａは、透明性の部材を用いて形成されているため、透明板６ａに照射された光は、その明るさをほとんど低下させることなく透明板６ａの下部の半透明薄板６ｂを透過し背景光として電子部品４にほぼ均一に照射される。そのため、図６（Ａ）に示す撮像領域５３内に映し出された透明板６ａおよび半透明薄板６ｂを透過した光による背景像５１と、半透明薄板６ｂのみを透過した光による背景像５０とはほとんど同一の明るさを有する。図６（Ａ）の背景像５１の内側には、吸着ノズル５による像５２が映し出されている。
【００２５】
図６（Ａ）に示す画像を２値化すると図６（Ｂ）のように、背景像５０，５１は、影として識別されず、吸着ノズル５による像５２のみが影５２ａとして識別され、画像に映し出される。
図７（Ａ）にカメラ１４が撮像した電子部品４の像の画像を示し、図７（Ｂ）に図７（Ａ）に示す画像を２値化したときの画像を示す。
図７（Ａ）に示すように、吸着ノズル５に電子部品４ａが吸着された状態でのカメラの撮像領域５３には、電子部品４ａの像５４、上記した背景像５０，５１が映し出されている。上述したように、カメラ１４の画像を２値化する際に、透明板６ａを透過した光による背景像５１は影として識別されないため、図７（Ａ）に示したカメラ１４の画像を２値化すると図７（Ｂ）のように電子部品４の影５４ａのみが影として識別され、電子部品４の影５４ａの全体形状が正確に映し出される。
そして、この電子部品４の影５４ａを基に吸着ノズル５による電子部品４の吸着状態を識別し検証する。
部品吸着状態の検証が終了すると、可動ミラー３は可動ミラー移動機構９によって再び破線で示す元の位置まで後退させられる。
【００２６】
このように、吸着ノズル５の上昇、可動ミラー３の移動、電子部品４ａの吸着状態の識別は、電子部品４ａを吸着した吸着ノズル５が電子部品装着機構１のＸ方向の移動、Ｘ軸移動機構２４のＹ方向の移動によってプリント基板２８の装着位置まで移動される間に行われる。
電子部品４ａを吸着した吸着ノズル５がプリント基板２８の装着位置の上部まで下降させられると、図５（Ｃ）に示すように、電子部品４ａがプリント基板２８の装着位置に載置される。すなわち、吸着ノズル５が昇降機構７ｂによって、電子部品４ａがプリント基板２８の装着位置に当接するまで下降させられ、電子部品４ａの吸着を解く。これにより、電子部品４ａがプリント基板２８の所定位置に装着される。
電子部品４ａがプリント基板２８に装着されると、吸着ノズル５が昇降機構７ｂによって上昇させられ、再び、電子部品装着機構１、Ｘ軸移動機構２４を駆動して吸着ノズル５を電子部品置場２６まで移動させる。
【００２７】
前記動作を制御し部品吸着状態の識別を行う画像処理部は、たとえば、マイクロコンピュータで実現される。すなわち、Ｘ軸移動機構２４の位置制御、Ｙ軸移動機構２０，２２の位置制御、昇降機構７ｂの昇降制御、回転機構７ａの回転制御、吸着ノズル５の吸着制御、可動ミラー移動機構９の移動制御、部品上昇位置検出、電子部品吸着状態の識別、そして、必要に応じて行われる電子部品の回転位置調整はマイクロコンピュータによって行われる。
【００２８】
このように本実施例の電子部品装着機では、半透明板６の透明板６ａに透明性の部材を用いることで、電子部品４の背景光の明るさを均一にすることができる。そのため、カメラ１４，１５，１６は、電子部品４の全体の像を正確に撮像することができ、電子部品４の吸着状態の検出を正確に行うことができる。
【００２９】
次に、本実施例の電子部品装着機１において電子部品の吸着位置の補正を行う場合の動作について述べる。
図８は電子部品の吸着位置の補正を行う場合の動作のフローチャートである。図８に示す吸着位置の補正の処理は、例えば、Ｘ軸移動機構２４およびＹ軸移動機構２２，２０からの位置情報および画像処理部からの画像情報などに基づいて、マクロコンピュータなどを用いて行われる。
【００３０】
ステップＳ１：図３および図５に示す電子部品４ａの中心のＸ−Ｙ座標（Ｘｎ，Ｙｎ）が検出される。
【００３１】
ステップＳ２：吸着ノズル５の中心のＸ−Ｙ座標（ＸＮ，ＹＮ）が検出され、ステップＳ１において検出された座標（Ｘｎ，Ｙｎ）と座標（ＸＮ，ＹＮ）との差分△Ｘｎ，△Ｙｎが算出される。
このとき、差分△Ｘｎ，△Ｙｎはそれぞれ下記式（１），（２）で規定される。
【００３２】
【数１】
【数２】
ステップＳ３：長期平均として、過去ａ回の差分△Ｘｎ，△Ｙｎの平均ＸＬ￣，ＹＬ￣を算出する。
このとき、ＸＬ￣，ＹＬ￣はそれぞれ下記式（３），（４）で規定される。
【００３５】
【数３】
【数４】
また、短期平均として、過去ｂ回の差分△Ｘｎ，△Ｙｎの平均ＸＳ￣，ＹＳ￣を算出する。
このとき、ＸＳ￣，ＹＳ￣はそれぞれ下記式（５），（６）で規定される。
【００３８】
【数５】
【数６】
ａとｂとの間には下記式（７）が満たされる。
【数７】
ステップＳ３において、差分△Ｘｎ，△Ｙｎの長期平均および短期平均を算出する場合に、平均を算出するデータは、カセット単位ではなく、ＮＣデータのステップ毎とする。
【００４２】
ステップＳ４：ステップＳ３において算出した差分△Ｘｎ，△Ｙｎの平均ＸＬ￣，ＹＬ￣，ＸＳ￣，ＹＳ￣について下記式（８）あるいは（９）の関係が成り立つ場合にはステップＳ５の処理が行われ、そうでない場合にはステップＳ６の処理が行われる。
【００４３】
【数８】
【数９】
ここで、Ｃは予め定められた一定値である。
【００４６】
ステップＳ５：電子部品４ａの吸着位置を座標（ＸＳ￣，ＹＳ￣）だけ補正する。 すなわち、差分△Ｘｎ，△Ｙｎの長期平均と短期平均との差分が一定値Ｃよりも大きい場合には、電子部品４ａを収納するカセットの交換が行われたと判断し、短期平均ＸＳ￣，ＹＳ￣を用いて、電子部品４ａの吸着位置の補正を行う。
図１０（Ａ）は差分△Ｘｎ，△Ｙｎの短期平均および長期平均を説明するための図である。
図１０（Ａ）に示すように、カセット交換が行われると、その後、しばらくの間は、電子部品４ａの位置１２２と長期平均を用いて補正を行った場合の吸着ノズル５の位置１２１との差分は、電子部品４ａの位置１２２と短期平均を用いて補正を行った場合の吸着ノズル５の位置１２０との差分に比べて大きい。
そのため、図１０（Ｂ）に示す補正位置１２３のように、カセット交換が行われた後、しばらくの間、吸着ノズル５の位置を短期平均を用いて補正することで、当該補正を適正化することができる。
その後、長期平均と短期平均との差分が一定値Ｃ以下になったときには、ステップＳ４の処理後、ステップＳ６の処理が行われる。
【００４７】
ステップＳ６：電子部品４ａの吸着位置を座標（ＸＬ￣，ＹＬ￣）だけ補正する。すなわち、差分△Ｘｎ，△Ｙｎの長期平均と短期平均との差分が一定値Ｃよりも小さい場合には、個々の差分データのばらつきの影響を軽減するために、長期平均ＸＬ￣，ＹＬ￣を用いて、電子部品４ａの吸着位置の補正を行う。
すなわち、図１０（Ａ）に示すように、前回のカセット交換が行われてから、一定の時間が経過すると、電子部品４ａの位置１２２と長期平均を用いて補正を行った場合の吸着ノズル５の位置１２１との差分は、電子部品４ａの位置１２２と短期平均を用いて補正を行った場合の吸着ノズル５の位置１２０との差分に比べて小さくなる。
そのため、図１０（Ｂ）に示す補正位置１２３のように、前回のカセット交換が行われ一定期間経過後は、吸着ノズル５の位置を長期平均を用いて補正することで、当該補正を適正化することができる。
【００４８】
上述したように図８に示すステップＳ１〜６に基づいて電子部品の吸着位置の補正を行うことで、カセットが移動した場合にテープキャビティ内で微小な電子部品４ａの位置の偏りを適切に補正できる。そのため、吸着ノズル５による電子部品４ａの吸着を安定して行うことができる。例えば、図１１（Ａ）に示すように矢印１３３の向きからテープキャビネット１３０を移動させた場合と、図１１（Ｂ）に示すように矢印１３４の向きからテープキャビネット１３０を移動させた場合とのいずれについても、吸着ノズル５の吸着位置１３１，１４２を電子部品４ａの中心にすることができる。
【００４９】
また、上述したように図８に示すステップＳ１〜６に基づいて電子部品の吸着位置の補正を行うことで、カセット交換による急激な部品供給位置の変化にも迅速に対応することができ、吸着ノズル５による吸着ミスによって廃棄になる電子部品の数を削減できる。
【００５０】
本発明は上述の実施例に限定されない。たとえば、上述した実施例では、電子部品４が真空吸着される場合について例示したが、磁気吸着または機械的に把持するような場合についても同様である。したがって、本発明においては、吸着は真空吸着および磁気吸着はもとより、把持等も含む。
また、半透明板６の半透明薄板６ｂの形状は、電子部品の像が半透明板６からの光による背景像の内側に映し出されるような大きさであれば、上記した円形状に限定されない。
【００５１】
また、上述した実施例では、Ｘ−Ｙ軸に沿って移動する機構を備えた電子部品装着機１について例示したが、本発明は、例えば、所定の回転軸を中心として回転するロータリーユニットタイプの高速型電子部品装着機について適用できる。
【００５２】
また、本発明の電子部品装着機は、電子部品の吸着位置の補正を行う場合に、例えば、前述した図８に示すステップＳ４の処理として、一定値Ｃを用いるのではなく、差分△Ｘｎ，△Ｙｎの履歴の標準偏差を算出し、その標準偏差の何倍かの値を用いてもよい。
【００５３】
さらに、本発明の電子部品装着機は、電子部品の吸着位置の補正において、電子部品の中心の座標と吸着ノズルの中心の座標との差分△Ｘｎ，△Ｙｎの平均を求める時に過去のデータを取っておいてその都度平均を取るのでは時間がかかるので移動平均を用いてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子部品装着機によれば、カセットが移動した場合にテープキャビティ内で微小な電子部品の位置の偏りを適切に補正できる。そのため、吸着ノズルによる電子部品の吸着を安定して行うことができる。
また、本発明の電子部品装着機によれば、カセット交換による急激な部品供給位置の変化にも迅速に対応することができ、吸着ノズルによる吸着ミスによって廃棄になる電子部品の数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品装着機の実施例の全体構成射視図である。
【図２】図１の電子部品装着機構の拡大射視図である。
【図３】図２の電子部品装着機構の部分拡大断面図である。
【図４】（Ａ）は電子部品装着機の外観図、（Ｂ）は電子部品装着機の装備を説明するための図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例の電子部品装着機の動作形態を示す図である。
【図６】（Ａ）はカメラが撮像した電子部品を吸着していないときの画像であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した画像を２値化した画像である。
【図７】（Ａ）はカメラが撮像した電子部品を吸着しているときの画像であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示した画像を２値化した画像である。
【図８】電子部品の吸着位置の補正を行う場合の動作のフローチャートである。
【図９】吸着ノズルの中心の座標と電子部品の中心の座標との差分△Ｘｎ，△Ｙｎを説明するための図である。
【図１０】（Ａ）は差分△Ｘｎ，△Ｙｎの短期平均および長期平均を説明するための図、（Ｂ）は本実施例の電子部品装着機における電子部品の吸着位置の補正に用いる基準量を説明するための図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例に係わる電子部品装着機によって行われる電子部品の吸着位置の補正を説明するための図である。
【図１２】（Ａ）は電子部品装着機において電子部品の吸着位置の補正が行われた場合、（Ｂ）は電子部品装着機において電子部品の吸着位置の補正が行われない場合を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・電子部品装着機構
２・・固定ミラー
３・・可動ミラー
４ａ・・電子部品
５・・吸着ノズル
６・・半透明板
６ａ・・透明板
６ｂ・・半透明薄板
７ａ・・回転機構
７ｂ・・昇降機構
８・・ハーフミラーブロック
９・・可動ミラー移動機構
１０・・発光ボックス
１０ａ，１０ｂ・・光源
１１・・回転部
１４，１５，１６・・カメラ
２０，２２・・Ｙ軸移動機構
２４・・Ｘ軸移動機構
２６・・電子部品置場
２８・・プリント基板
３０，３１，３２・・ミラー
Claims (4)
- 電子部品を吸着して所定の位置に載置する電子部品装着機において、
その先端で電子部品を吸着する長手方向に伸びた吸着ノズルと、
前記電子部品に対して光を照射する光照射手段と、
前記電子部品を挟んで前記光照射手段と対向する方向から前記吸着ノズルの先端に吸着された電子部品を撮像する撮像手段と、
所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均と、前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均とを比較し、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも大きい場合は前記第１の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行い、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも小さい場合は前記第２の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行う補正手段と
を有する電子部品装着機。 - 前記補正手段は、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が前記しきい値よりも大きい場合から小さい場合に遷移する際に、前記第１の期間における前記ずれの平均から前記第２の期間における前記ずれの平均へと自動的に切り替えて使用し、前記補正を行う
請求項１に記載の電子部品装着機。 - 前記補正手段は、前記補正を数値データのステップ毎に行う請求項２に記載の電子部品装着機。
- 電子部品を吸着して所定の位置に載置する電子部品装着方法であって、
前記電子部品の位置を求める第１の工程と、
前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれを求める第２の工程と、
所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均及び前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均を求める第３の工程と、
前記第３の工程において求めた、所定の第１の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均と前記第１の期間よりも長い所定の第２の期間における前記吸着ノズルと前記電子部品とのずれの平均との差分を所定のしきい値と比較する第４の工程と、
前記第４の工程における比較の結果、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも大きい場合は前記第１の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品の前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行い、前記第１の期間における前記ずれの平均と前記第２の期間における前記ずれの平均との差分が所定のしきい値よりも小さい場合は前記第２の期間における前記ずれの平均に基づいて前記電子部品を前記吸着ノズルに吸着する位置の補正を行う第５の工程と
を有する電子部品装着方法。
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