JP3793387B2 - Surface mount machine - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、IC等の部品をプリント基板に装着するように構成された表面実装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、部品吸着用の吸着ヘッドを有する移動可能なヘッドユニットによりIC等の電子部品を部品供給部から吸着し、この部品を所定の作業位置に位置決めされているプリント基板上に移送して装着するようにした表面実装機は一般に知られている。
【0003】
この種の実装機では、吸着ヘッドに対する部品の吸着ずれを加味してプリント基板上に実装する必要がある。つまり、部品の吸着状態に応じてヘッドユニットの実装時の移動目標位置を補正する必要がある。
【0004】
この方法としては、例えばヘッドユニットの吸着ヘッド近傍にマークを設け、このマークと吸着ヘッドの位置関係を予め調べて既知の情報として記憶するとともに、基台上にCCDエリアセンサからなるカメラを設け、部品吸着後、上記マークと吸着部品をカメラにより撮像し、画像上のマークと吸着部品の位置関係と上記既知の位置関係とに基づいて吸着ヘッドに対する部品のずれ量を求め、このずれ量に基づいて実装位置を補正することが考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような方法では、CCDエリアセンサからなるカメラによりマークと吸着部品とを撮像する必要があるため、例えばヘッドユニットに複数の吸着ヘッドを備える実装機では、吸着ヘッド毎にマークを設ける必要がある。
【0006】
しかし、実装の高速化を図るべくヘッドユニットは小型化の傾向にあり、吸着ヘッド毎にマークを設けるのはスペース的に難しいという問題がある。従って、ヘッドユニットの小型化の要請に応えつつ部品の吸着ずれを精度よく検出できるようにすることが望まれる。
【0007】
また、この種の実装機では、駆動誤差や、機構部分の熱膨張等によりヘッドユニットに移動誤差が生じて実装精度に影響を及ぼすことが知られており、従って、吸着部品の撮像時に、併せてこのようなヘッドユニットの移動誤差を調べることができれば、部品の実装位置の補正をより正確に行うことができ都合がよい。
【0008】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、基板に対してより高い精度で部品を実装できるようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、部品装着用の複数の吸着ヘッドを有した移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から電子部品を吸着し、この部品を所定の作業用位置に位置決めされた基板上に実装する表面実装機において、上記ヘッドユニット上であって、かつ上記吸着ヘッドのうちその並び方向における両端の吸着ヘッドの外側にそれぞれ設けられるマークと、基台上に配設され、前記マークおよび吸着部品を撮像可能なリニアセンサと、所定の実装動作を実行するとともに、この実装動作における部品吸着後に、上記ヘッドユニットをリニアセンサに対して移動させながら吸着部品および上記一対のマークを一画像として連続的に撮像する部品認識動作を実行すべくヘッドユニットの駆動を制御する制御手段と、上記リニアセンサにより撮像した上記マークと吸着部品との画像上での位置関係と、予め記憶されている既知の情報である上記マークと各吸着ヘッドとの位置関係とに基づいて部品の吸着ずれ量を演算するとともに、上記画像から求まる両マークの間隔とその間隔の基準値とに基づいてヘッドユニットの移動誤差を演算する演算手段とを備え、上記制御手段が、上記演算手段により求められた上記吸着ずれ量および移動誤差に基づいてヘッドユニットによる部品の実装位置を補正するように構成されているものである(請求項)。
【0010】
より具体的には、上記部品供給部に電子部品を供給する複数のテープフィーダーが並設され、これらテープフィーダーの配列方向と平行に上記複数の吸着ヘッドが配列されている(請求項2)。
【0011】
これらの表面実装機によると、部品吸着後、ヘッドユニットがリニアセンサ上を移動することにより一対のマークおよび吸着部品が一画像として連続的に撮像され、その画像に基づいて吸着ノズルに対する部品の吸着ずれ量と、駆動誤差や機構部分の熱膨張等に起因するヘッドユニットの移動誤差が求められ、実装動作時には、これら吸着ずれ量と移動誤差に基づいてヘッドユニットの駆動が制御されることにより部品の実装位置が補正される。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0013】
図1および図2は本発明に係る表面実装機(以下、実装機と略す)の一例を概略的に示している。この図において、基台1上には、搬送ラインを構成するコンベア2が配置され、プリント基板3が上記コンベア2上を搬送されて所定の作業用位置で位置決めされた状態で停止されるようになっている。
【0014】
上記コンベア2の側方には、部品供給部4が配置されている。この部品供給部4は、例えば、多数列のテープフィーダー4aを備えており、各テープフィーダー4aは、それぞれIC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されるとともに、テープ送り出し端には送り機構が具備され、後述のヘッドユニット5により部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に送り出されるようになっている。
【0015】
また、上記基台1の上方には、電子部品搭載用のヘッドユニット5が装備されている。このヘッドユニット5は、部品供給部4と上記作業用位置に位置決めされたプリント基板3とにわたって移動可能とされ、当実施形態ではX軸方向(コンベア2の方向)およびY軸方向(水平面上でX軸と直交する方向)に移動することができるようになっている。
【0016】
すなわち、上記基台1上には、Y軸方向に延びる一対の固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、上記固定レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置されて、この支持部材11に設けられたナット部分12が上記ボールねじ軸8に螺合している。また、上記支持部材11には、X軸方向に延びるガイド部材13と、X軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが配設され、上記ガイド部材13にヘッドユニット5が移動可能に保持され、このヘッドユニット5に設けられたナット部分(図示せず)が上記ボールねじ軸14に螺合している。そして、Y軸サーボモータ9の作動によりボールねじ軸8が回転して上記支持部材11がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ15の作動によりボールねじ軸14が回転してヘッドユニット5が支持部材11に対してX軸方向に移動するようになっている。
【0017】
なお、上記Y軸サーボモータ9及びX軸サーボモータ15には、それぞれエンコーダからなる位置検出手段10,16が設けられており、これによってヘッドユニット5の作動位置検出が行われるようになっている。
【0018】
上記ヘッドユニット5には、部品吸着用のノズルを先端に備えた複数の吸着ヘッド20が搭載されており、当実施の形態では8本の吸着ヘッド20がX軸方向に一列に並べて配設されている。
【0019】
各吸着ヘッド20は、それぞれヘッドユニット5のフレームに対してZ軸方向(上下方向)の移動及びR軸(ノズル中心軸)回りの回転が可能とされ、図外のZ軸サーボモータ及びR軸サーボモータにより駆動されるようになっている。また、各吸着ヘッド20のノズルは、バルブ等を介して負圧供給手段に接続されており、部品吸着用の負圧が供給されるようになっている。
【0020】
また、ヘッドユニット5には吸着ヘッド20による部品の吸着ずれ等を調べるための一対のマーク22が設けられている。これらのマーク22は、上記のようにX軸方向に配列された吸着ヘッド20の両外側(図2では左右両外側)に該吸着ヘッド20に一列に並べて設けられており、いずれも後記部品認識カメラ23による撮像が可能となるように下側に向かって設けられている。
【0021】
上記基台1には、さらにコンベア2と一方の部品供給部4との間に、上記各吸着ヘッド20に吸着された部品を撮像するための部品認識カメラ23が設けられている。この部品認識カメラ23は、LED等からなる光源を備えた照明部23aとセンサ本体23bとから構成されている。センサ本体23bは、CCD固体撮像素子がY軸方向(吸着ヘッド20の配列方向と直交する方向)に並設されたCCDリニアセンサであって、上記照明部23aに形成されたY軸方向のスリットを介して一次元的に吸着部品像等を撮像するように構成されている。
【0022】
図3は、上記実装機の制御系をブロック図で示している。
【0023】
上記実装機は、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成される制御装置30を有している。
【0024】
この制御装置30は、主制御手段31、ドライバ32、画像処理手段33および演算手段34等を含んでいる。
【0025】
主制御手段31は、実装機の動作を統括的に制御するもので、予め記憶されたプログラムに従って部品の吸装着装動作を実行すべくドライバ32を介してヘッドユニット5等の駆動を制御するものである。特に、部品吸着後は、後に詳述するように、各吸着ヘッド20により吸着した部品および上記マーク22を部品認識カメラ23により撮像する部品認識動作を実行すべくヘッドユニット5を駆動制御するとともに、この部品認識動作で求められる部品の吸着ずれ量等に基づいてヘッドユニット5による部品の装着位置を補正すべくヘッドユニット5を駆動制御する。
【0026】
上記ドライバ32は、ヘッドユニット5を駆動制御するもので、上記X軸、Y軸等の各サーボモータ15,9やそれらの位置検出手段16、10等がこのドライバ32に接続されている。そして、実装動作時には、このドライバ32を介して上記サーボモータ15等の駆動が上記主制御手段31により統括的に制御されるようになっている。
【0027】
上記画像処理手段33は、部品認識カメラ23から出力される画像信号に所定の画像処理を施すものである。
【0028】
上記演算手段34は、部品認識動作において基板認識カメラ23により撮像された上記マーク22(一方のマーク22)と各吸着部品の画像上での位置関係と、予め記憶されているマーク22(上記一方のマーク22)と各吸着ヘッド20の位置関係(理論上の位置関係、あるいは事前に実測した位置関係;既知の情報)とに基づいて各吸着ヘッド20に対する各吸着部品の吸着ずれ量Δaを求めるとともに、両マーク22の画像上での間隔(すなわち、X軸方向の間隔)と、予め記憶されている同間隔の基準値(理論上の値、あるいは事前に実測した値)とを比較し、X軸方向のヘッドユニット5の移動誤差Δbを求めるものである。
【0029】
次に、上記実装機による実装動作について図4のフローチャートを用いて説明する。
【0030】
上記実装機おいて実装動作が開始されると、まず、プリント基板3がコンベア2に沿って搬入されて上記作業用位置に位置決めされるとともに、これと略同時に、ヘッドユニット5が部品供給部4の上方に配置され、最初の部品がテープフィーダー4aから吸着されて取出される(ステップS1,S2)。
【0031】
次いで、他に吸着すべき部品が有るか否かが判断され、有る場合にはステップS1に移行されて次の部品の吸着が行われる(ステップS3)。一方、他に吸着すべき部品がない場合には(ステップS3でNO)、ステップS4に移行され、部品認識動作が実行される。
【0032】
具体的には、部品認識カメラ23の上方においてヘッドユニット5が例えば図1中に矢印で示す方向(X軸方向)に一定の速度で移動することにより、部品認識カメラ23により各吸着部品および各マーク22の主走査方向(CCD固体撮像素子の配列方向;Y軸方向)の画像が、副走査方向(X軸方向)に順次取込まれて所定の画像信号として画像処理手段33に出力される。これにより各吸着部品および両マーク22が一画像として連続的に撮像されることとなる。この際、部品認識カメラ23の撮像は、上記X軸サーボモータ15の位置検出手段16から出力されるパルス信号に同期して行われる。
【0033】
こうして部品認識カメラ23上をヘッドユニット5が完全に通過し、全ての吸着部品および両マーク22の撮像が完了すると、各吸着部品と上記マーク22の画像上での位置関係と、マーク22と各吸着ヘッド20の既知の位置関係とから各吸着ヘッド20に対する部品の吸着ずれ量Δaが求められるとともに、両マーク22の画像上の間隔と、その基準値とからヘッドユニット5のX軸方向の移動誤差Δbが求められる(ステップS5)。
【0034】
そして、最初の部品実装位置にヘッドユニット5が移動して部品の実装が行われる(ステップS6)。この際、上記主制御手段31において各部品の吸着ずれ量Δaおよびヘッドユニット5の移動誤差Δbに基づいて該ずれ等を是正するようにヘッドユニット5の移動目標位置が補正される。
【0035】
部品が実装されると、次いで、他に実装すべき部品が有るか否かが判断され、有る場合には、ステップS6に移行されて次の部品の実装が行われる。一方、他に実装すべき部品がない場合(ステップS8でNO)には、本フローチャートが終了する。
【0036】
以上説明した上記実装機によると、CCDリニアセンサからなる部品認識カメラ23に対してヘッドユニット5を移動させながら各吸着ヘッド20の吸着部品および両マーク22を一画像として連続的に撮像するようにしているので、複数の吸着部品に対しても、上述したように一のマーク22に基づいて各部品の吸着ずれ量Δaを求めることができる。従って、部品の実装位置の補正を合理的な構成で求めることができ、これによりヘッドユニットの小型化の要請にも良好に応えることができるという効果がある。
【0037】
しかも、ヘッドユニット5に一対のマーク22を設け、部品認識動作において、これらマーク22の画像上での間隔を併せて調べることによりヘッドユニット5のX軸方向の移動誤差Δbを求め、実装時には、部品の吸着ずれ量Δaのみならずこの移動誤差Δbに基づいてヘッドユニット5による部品の実装位置を補正するようにしているので、プリント基板3に対する部品の装着をさらに正確に行うことができるという効果がある。
【0038】
なお、この実装機ではX軸方向に一対のマーク22を設けてヘッドユニット5のX軸方向の移動誤差Δbを求めるようにしているが、さらにY軸方向に一対のマークを設けるとともに、これらのマークをヘッドユニット5のY軸方向の移動に伴い撮像可能なCCDリニアセンサからなる部品認識カメラを基台1上に設置し、このカメラにより上記両マークを撮像することによりY軸方向のヘッドユニット5の移動誤差を同様に求めるようにしてもよい。このようにY軸方向の移動誤差を加味してヘッドユニット5による部品の実装位置補正を行うようにすれば、さらに実装精度の向上が期待できる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の表面実装機は、リニアセンサに対してヘッドユニットを移動させながら該ヘッドユニットに設けられた一対のマークと吸着部品とを一画像として連続的に撮像し、この画像に基づき吸着部品の吸着ずれ量とヘッドユニットの移動誤差とを演算し、これら吸着量および移動誤差に基づいて上記ヘッドユニットによる部品の実装位置を補正するように構成されているので効果的に実装精度を高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る表面実装機を示す平面略図である。
【図2】 表面実装機を示す正面図である。
【図3】 表面実装機の制御系を示すブロック図である。
【図4】 実装動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
2 コンベア
3 プリント基板
4 部品供給部
5 ヘッドユニット
9 Y軸サーボモータ
10,16 位置検出手段
15 X軸サーボモータ
30 制御装置
31 主制御手段
32 ドライバ
33 画像処理手段
34 演算手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the structure surface mounter to mount components such as an IC on a printed circuit board.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electronic component such as an IC is sucked from a component supply unit by a movable head unit having a suction head for picking up the component, and the component is transferred and mounted on a printed circuit board positioned at a predetermined work position. Such surface mounters are generally known.
[0003]
In this type of mounting machine, it is necessary to mount on the printed circuit board in consideration of the component suction displacement with respect to the suction head. That is, it is necessary to correct the movement target position at the time of mounting the head unit according to the component suction state.
[0004]
As this method, for example, a mark is provided in the vicinity of the suction head of the head unit, the positional relationship between the mark and the suction head is examined in advance and stored as known information, and a camera comprising a CCD area sensor is provided on the base, After picking up the part, the mark and the picked-up part are imaged by a camera, and the amount of shift of the part with respect to the pick-up head is obtained based on the positional relationship between the mark and the picked-up part on the image and the known positional relation. It is conceivable to correct the mounting position.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the method as described above, since it is necessary to image the mark and the suction component with a camera comprising a CCD area sensor, for example, in a mounting machine having a plurality of suction heads in the head unit, it is necessary to provide a mark for each suction head. is there.
[0006]
However, the head unit tends to be miniaturized in order to increase the mounting speed, and there is a problem that it is difficult to provide a mark for each suction head in terms of space. Therefore, it is desired to be able to detect the component adsorption deviation accurately while responding to the demand for downsizing of the head unit.
[0007]
In addition, in this type of mounting machine, it is known that a movement error occurs in the head unit due to a drive error or a thermal expansion of the mechanism part, which affects the mounting accuracy. If the movement error of such a head unit can be examined, it is convenient to correct the mounting position of the component more accurately.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to allow components to be mounted on a board with higher accuracy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is to suck the electronic component from a component supply unit by a movable head unit having a part products plurality of suction heads for attachment, positioning the component in a predetermined working position In the surface mounter to be mounted on the printed circuit board, the marks are provided on the head unit and on the base, respectively, on the head unit and on the outside of the suction heads at both ends in the arrangement direction of the suction heads. The linear sensor capable of imaging the mark and the suction component and a predetermined mounting operation, and after the component suction in the mounting operation, the suction unit and the pair of marks are moved while moving the head unit relative to the linear sensor. and control means for controlling the driving of the execution Subeku head unit parts recognition operation of continuously captured as an image, the linear And the positional relationship on the images of the picked-up the marked adsorption component by capacitors, calculating the adsorption amount of deviation of the part based on the mark and the positional relationship between each suction head is known information that is stored in advance And calculating means for calculating a movement error of the head unit based on an interval between both marks obtained from the image and a reference value of the interval, and the control means is configured to calculate the suction deviation obtained by the calculating means. The component mounting position by the head unit is corrected based on the amount and the movement error (claim 1 ).
[0010]
More specifically, a plurality of tape feeders for supplying electronic components to the component supply unit are arranged in parallel, and the plurality of suction heads are arranged in parallel with the arrangement direction of the tape feeders (Claim 2).
[0011]
According to these surface mounting machines, after picking up the parts, the head unit moves on the linear sensor so that the pair of marks and the picked-up parts are continuously picked up as one image, and the pick-up of the parts to the pick-up nozzle based on the images. and displacement amount, the driving error and movement error of a head unit caused by thermal expansion of and mechanism parts are required, at the time of mounting operation, the driving of the head unit based on the movement error between these adsorption deviation amount is controlled Thus, the mounting position of the component is corrected.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
1 and 2 schematically show an example of a surface mounter (hereinafter abbreviated as a mounter) according to the present invention. In this figure, a conveyor 2 constituting a conveyance line is arranged on a base 1 so that a printed circuit board 3 is conveyed on the conveyor 2 and stopped at a predetermined working position. It has become.
[0014]
A component supply unit 4 is disposed on the side of the conveyor 2. The component supply unit 4 includes, for example, multiple rows of tape feeders 4a, and each tape feeder 4a stores and holds small pieces of electronic components such as ICs, transistors, and capacitors at predetermined intervals. Are arranged so as to be led out from the reel, and a feeding mechanism is provided at the tape feeding end, so that the tape is intermittently fed as components are picked up by a head unit 5 described later.
[0015]
A head unit 5 for mounting electronic components is provided above the base 1. The head unit 5 is movable over the component supply unit 4 and the printed circuit board 3 positioned at the working position. In this embodiment, the head unit 5 is in the X-axis direction (the direction of the conveyor 2) and the Y-axis direction (on the horizontal plane). It is possible to move in a direction perpendicular to the X axis.
[0016]
That is, a pair of fixed rails 7 extending in the Y-axis direction and a ball screw shaft 8 that is rotationally driven by a Y-axis servo motor 9 are disposed on the base 1, and a head unit is disposed on the fixed rail 7. A support member 11 is disposed, and a nut portion 12 provided on the support member 11 is screwed onto the ball screw shaft 8. The support member 11 is provided with a guide member 13 extending in the X-axis direction and a ball screw shaft 14 driven by an X-axis servo motor 15 so that the head unit 5 can move on the guide member 13. A nut portion (not shown) held by the head unit 5 is screwed onto the ball screw shaft 14. Then, the ball screw shaft 8 is rotated by the operation of the Y-axis servo motor 9 to move the support member 11 in the Y-axis direction, and the ball screw shaft 14 is rotated by the operation of the X-axis servo motor 15 to thereby rotate the head unit 5. Moves in the X-axis direction with respect to the support member 11.
[0017]
The Y-axis servo motor 9 and the X-axis servo motor 15 are provided with position detecting means 10 and 16 each consisting of an encoder, whereby the operating position of the head unit 5 is detected. .
[0018]
The head unit 5 is equipped with a plurality of suction heads 20 having component suction nozzles at the tips. In this embodiment, eight suction heads 20 are arranged in a line in the X-axis direction. ing.
[0019]
Each suction head 20 can move in the Z-axis direction (vertical direction) and rotate around the R-axis (nozzle center axis) with respect to the frame of the head unit 5. It is driven by a servo motor. Further, the nozzles of the respective suction heads 20 are connected to negative pressure supply means via valves or the like so that negative pressure for component suction is supplied.
[0020]
In addition, the head unit 5 is provided with a pair of marks 22 for examining component misalignment of the component by the adsorption head 20. These marks 22 are arranged in a line on the suction head 20 on both outer sides (left and right outer sides in FIG. 2) of the suction heads 20 arranged in the X-axis direction as described above. It is provided toward the lower side so that imaging by the camera 23 is possible.
[0021]
The base 1 is further provided with a component recognition camera 23 between the conveyor 2 and one component supply unit 4 for imaging the component sucked by the suction heads 20. The component recognition camera 23 includes an illumination unit 23a having a light source composed of an LED or the like and a sensor body 23b. The sensor main body 23b is a CCD linear sensor in which CCD solid-state image sensors are arranged in parallel in the Y-axis direction (a direction orthogonal to the arrangement direction of the suction head 20), and is a slit in the Y-axis direction formed in the illumination unit 23a. The picked-up component image or the like is captured one-dimensionally via the.
[0022]
FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the mounting machine.
[0023]
The mounting machine includes a well-known CPU that executes logical operations, a ROM that stores various programs for controlling the CPU in advance, a RAM that temporarily stores various data during operation of the apparatus, and the like. 30.
[0024]
The control device 30 includes a main control unit 31, a driver 32, an image processing unit 33, a calculation unit 34, and the like.
[0025]
The main control means 31 controls the operation of the mounting machine in an integrated manner, and controls the driving of the head unit 5 and the like via the driver 32 in order to execute the component mounting / mounting operation according to a program stored in advance. It is. In particular, after component suction, as will be described in detail later, the head unit 5 is driven and controlled to perform a component recognition operation for imaging the component sucked by each suction head 20 and the mark 22 by the component recognition camera 23, and The head unit 5 is driven and controlled so as to correct the mounting position of the component by the head unit 5 based on the component suction displacement amount obtained by the component recognition operation.
[0026]
The driver 32 drives and controls the head unit 5, and the servo motors 15 and 9 such as the X-axis and the Y-axis, and their position detection means 16 and 10 are connected to the driver 32. During the mounting operation, the driving of the servo motor 15 and the like is controlled by the main control means 31 through the driver 32.
[0027]
The image processing means 33 performs predetermined image processing on the image signal output from the component recognition camera 23.
[0028]
The calculation means 34 is configured to detect the positional relationship between the mark 22 (one mark 22) imaged by the board recognition camera 23 and each suction component in the component recognition operation on the image, and the previously stored mark 22 (the one mark). ) 22 and the positional relationship (theoretical positional relationship or positional relationship measured in advance; known information) of each suction head 20 to determine the suction displacement amount Δa of each suction component with respect to each suction head 20. At the same time, the distance between the marks 22 on the image (that is, the distance in the X-axis direction) is compared with a reference value (theoretical value or a value measured in advance) stored in advance. The movement error Δb of the head unit 5 in the X-axis direction is obtained.
[0029]
Next, the mounting operation by the mounting machine will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0030]
When the mounting operation is started in the mounting machine, first, the printed circuit board 3 is carried along the conveyor 2 and positioned at the working position. At the same time, the head unit 5 is moved to the component supply unit 4. The first part is adsorbed and taken out from the tape feeder 4a (steps S1 and S2).
[0031]
Next, it is determined whether or not there are other parts to be picked up. If there are, there is a transition to step S1 to pick up the next part (step S3). On the other hand, when there are no other parts to be picked up (NO in step S3), the process proceeds to step S4, and the part recognition operation is executed.
[0032]
Specifically, the head unit 5 moves above the component recognition camera 23 at a constant speed, for example, in the direction indicated by an arrow (X-axis direction) in FIG. An image of the mark 22 in the main scanning direction (CCD solid-state imaging device arrangement direction; Y-axis direction) is sequentially taken in the sub-scanning direction (X-axis direction) and output to the image processing unit 33 as a predetermined image signal. . As a result, each suction component and both marks 22 are continuously captured as one image. At this time, imaging by the component recognition camera 23 is performed in synchronization with a pulse signal output from the position detection means 16 of the X-axis servomotor 15.
[0033]
Thus, when the head unit 5 passes completely over the component recognition camera 23 and the imaging of all the suction components and the marks 22 is completed, the positional relationship between the suction components and the mark 22 on the image, The amount of component suction deviation Δa with respect to each suction head 20 is obtained from the known positional relationship of the suction head 20, and the head unit 5 is moved in the X-axis direction from the interval between the marks 22 on the image and the reference value. An error Δb is obtained (step S5).
[0034]
Then, the head unit 5 moves to the first component mounting position, and components are mounted (step S6). At this time, the main control means 31 corrects the movement target position of the head unit 5 so as to correct the deviation and the like based on the suction deviation amount Δa of each component and the movement error Δb of the head unit 5.
[0035]
When the component is mounted, it is then determined whether there is another component to be mounted. If there is, the process proceeds to step S6 and the next component is mounted. On the other hand, when there are no other components to be mounted (NO in step S8), this flowchart ends.
[0036]
According to the mounting machine described above, the suction component of each suction head 20 and both marks 22 are continuously picked up as one image while moving the head unit 5 with respect to the component recognition camera 23 composed of a CCD linear sensor. Therefore, the adsorption deviation amount Δa of each component can be obtained for a plurality of adsorption components based on the single mark 22 as described above. Therefore, the correction of the mounting position of the components can be obtained with a rational configuration, and this has the effect of being able to satisfactorily meet the demand for downsizing of the head unit.
[0037]
In addition, a pair of marks 22 are provided on the head unit 5, and in the component recognition operation, the movement error Δb in the X-axis direction of the head unit 5 is obtained by examining the interval between the marks 22 on the image. Since the mounting position of the component by the head unit 5 is corrected based not only on the component adsorption deviation amount Δa but also on the movement error Δb, the effect that the component can be mounted on the printed circuit board 3 more accurately. There is.
[0038]
In this mounting machine, a pair of marks 22 are provided in the X-axis direction so as to obtain the movement error Δb of the head unit 5 in the X-axis direction. A component recognition camera composed of a CCD linear sensor capable of imaging the mark along with the movement of the head unit 5 in the Y-axis direction is installed on the base 1, and the head unit in the Y-axis direction is obtained by imaging both the marks with this camera. Similarly, a movement error of 5 may be obtained. If the mounting position of the component is corrected by the head unit 5 in consideration of the movement error in the Y-axis direction as described above, further improvement in mounting accuracy can be expected.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the surface mounter of the present invention continuously captures a pair of marks and suction parts provided on the head unit as one image while moving the head unit relative to the linear sensor. Effectively because it is configured to calculate the suction displacement amount of the suction component and the movement error of the head unit based on the image, and to correct the mounting position of the component by the head unit based on the suction amount and the movement error. There is an effect that the mounting accuracy can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a surface mounter according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a surface mounter.
FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the surface mounter.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a mounting operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Conveyor 3 Printed circuit board 4 Component supply part 5 Head unit 9 Y-axis servomotor 10, 16 Position detection means 15 X-axis servomotor 30 Control apparatus 31 Main control means 32 Driver 33 Image processing means 34 Calculation means

Claims (2)

部品装着用の複数の吸着ヘッドを有した移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から電子部品を吸着し、この部品を所定の作業用位置に位置決めされた基板上に実装する表面実装機において、
上記ヘッドユニット上であって、かつ上記吸着ヘッドのうちその並び方向における両端の吸着ヘッドの外側にそれぞれ設けられるマークと、
基台上に配設され、前記マークおよび吸着部品を撮像可能なリニアセンサと、
所定の実装動作を実行するとともに、この実装動作における部品吸着後に、上記ヘッドユニットをリニアセンサに対して移動させながら吸着部品および上記一対のマークを一画像として連続的に撮像する部品認識動作を実行すべくヘッドユニットの駆動を制御する制御手段と、
上記リニアセンサにより撮像した上記マークと吸着部品との画像上での位置関係と、予め記憶されている既知の情報である上記マークと各吸着ヘッドとの位置関係とに基づいて部品の吸着ずれ量を演算するとともに、上記画像から求まる両マークの間隔とその間隔の基準値とに基づいてヘッドユニットの移動誤差を演算する演算手段とを備え、
上記制御手段は、上記演算手段により求められた上記吸着ずれ量および移動誤差に基づいてヘッドユニットによる部品の実装位置を補正する
ことを特徴とする表面実装機。
To suck the electronic component from a component supply unit by a movable head unit having a plurality of suction heads for component mounting, Te surface mounter odor to implement this component on a substrate that is positioned at a predetermined working position,
Marks provided on the head unit and outside the suction heads at both ends in the arrangement direction of the suction heads ;
A linear sensor arranged on a base and capable of imaging the mark and the suction component;
Executes a predetermined mounting operation, and after component suction in this mounting operation, performs component recognition operation that continuously picks up the suction component and the pair of marks as one image while moving the head unit relative to the linear sensor. Control means for controlling the drive of the head unit,
The amount of suction displacement of the component based on the positional relationship between the mark imaged by the linear sensor and the suction component on the image and the positional relationship between the mark and each suction head, which is known information stored in advance. And calculating means for calculating a movement error of the head unit based on the interval between both marks obtained from the image and a reference value of the interval,
Said control means, a surface mounting machine, characterized in that to correct the mounting position of the component by the head unit based on the above adsorption deviation amount and the movement error obtained by said arithmetic means.
請求項1に記載の表面実装機において、
上記部品供給部に電子部品を供給する複数のテープフィーダーが並設され、これらテープフィーダーの配列方向と平行に上記複数の吸着ヘッドが配列されていることを特徴とする表面実装機。
In the surface mounting machine according to claim 1,
A surface mounting machine , wherein a plurality of tape feeders for supplying electronic components to the component supply unit are arranged in parallel, and the plurality of suction heads are arranged in parallel with an arrangement direction of the tape feeders .
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