JP4450540B2

JP4450540B2 - 電子部品装着装置

Info

Publication number: JP4450540B2
Application number: JP2002157079A
Authority: JP
Inventors: 郁夫竹村; 茂飯田
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: JP2003347798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板上に付された認識マークを基板認識カメラで撮像して認識処理装置により前記認識マークの位置を認識処理して、この認識処理結果に基づき位置補正して当該プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、図６に示すように、割基板Ｐに繰り返しパターンがＵ１タイプのものが３パターン、Ｕ２タイプのものが２パターンある、いわゆる異機種混載繰り返しパターンのものがある場合に、基板認識マークの指定方法は１組の全体認識マークＭ１と繰り返しパターン毎に１組の認識マークＭ２の指定をするのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、領域Ａと領域Ｂとで基板の伸びが異なる場合にあっては、即ち同一の割基板部内に伸びが異なる箇所があり、上述するような方法では、適切な基板認識補正領域を指示することができず、また認識マークの数が増える傾向にあり、認識時間が増加するという問題もある。
【０００４】
そこで本発明は、認識マークの数を極力増加させることなく、適切な基板認識補正領域を指示することができる電子部品装着装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、プリント基板上に付された認識マークを基板認識カメラで撮像して認識処理装置により前記認識マークの位置を認識処理して、この認識処理結果に基づき位置補正して当該プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板を一方向に重複するように複数に区画した基板の伸びが異なる各区画の対角線上の認識マークの位置を各区画毎に格納すると共に前記各区画が重複するエリアで前記認識処理に使用する認識マークの位置を格納する記憶装置と、前記各区画が重複するエリアでは、前記記憶装置に格納された認識マークの位置を前記認識処理装置により認識処理した結果に基づき前記プリント基板上に前記電子部品を装着する位置を補正するように制御する制御装置を設けたことを特徴とする。
【０００６】
また第２の発明は、プリント基板上に付された認識マークを基板認識カメラで撮像して認識処理装置により前記認識マークの位置を認識処理して、この認識処理結果に基づき位置補正して当該プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板を一方向に重複するように複数に区画した基板の伸びが異なる各区画の対角線上の認識マークの位置を各区画毎に格納すると共に前記各区画が重複するエリアで前記認識処理に使用する認識マークの位置の優先順位を格納する記憶装置と、前記各区画が重複するエリアでは、前記記憶装置に格納された優先順位が高い認識マークの位置を前記認識処理装置により認識処理した結果に基づき前記プリント基板上に前記電子部品を装着する位置を補正するように制御する制御装置を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づき、本発明の実施の形態を説明するが、先ず図１において、電子部品装着装置は基台１上にプリント基板５を位置決めして載置するＸＹテーブル４を搭載し、さらに複数の装着ヘッド３をその周縁に所定間隔を存して配設されたロータリテーブル２が設けられている。各装着ヘッド３にはθ軸駆動モータ２６によりθ回転可能な吸着ノズル３Ａが複数設けられ、選択された吸着ノズル３Ａが図示しない部品供給装置からチップ状電子部品１０を吸着して取出し、前記ロータリテーブル２の間欠的な回転により当該電子部品１０を搬送してＸＹテーブル４の移動により所望の位置に位置決めされたプリント基板５上に該部品１０を装着するものである。
【０００８】
図２に示すように、ＸＹテーブル４はＸ軸駆動モータ８及びＹ軸駆動モータ９の運転により駆動され水平方向に移動するものである。また、上流側装置から受け渡されたプリント基板５は供給コンベア６に搬送されてＸＹテーブル４に移載され、ＸＹテーブル４上で電子部品１０の装着が終了したプリント基板５は排出コンベア７上に移載され下流装置側に排出搬送される。
【０００９】
プリント基板５はＸＹテーブル４上に図示しない位置決め装置で位置決め固定されるが、その位置は取付フレーム１１に取り付けられた基板認識カメラ１２により認識される。即ち、前記プリント基板５はいわゆる割基板（多面取り基板）で、繰り返しパターンがＵ１タイプのものが３パターン、Ｕ２タイプのものが２パターンある異機種混載繰り返しパターンがあり、基板部Ｕ１−０１、Ｕ１−０２、Ｕ１−０３と基板部Ｕ２−０１、Ｕ２−０２が形成されている。
【００１０】
そして、図４に示すように、このプリント基板５は、縦方向に重複するように区画線Ｌ１により３つに区画され、各区画の対角線Ｌ２上に一対の認識マークＭ１Ｐ１とＭ１Ｐ２、Ｍ２Ｐ１とＭ２Ｐ２、Ｍ３Ｐ１とＭ３Ｐ２が付されている。この認識マークは円形状としたが、これに限らず種々の形状でも良い。この認識マークの位置からプリント基板５の水平面内での回転方向（θ方向）の傾きを含む位置が分る。尚、プリント基板５は、割基板を例としたが、必ずしも割基板でなくともよい。
【００１１】
次に、図３に基づき電子部品装着装置の制御ブロック図について説明する。２１は電子部品装着装置の装着に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ、２２は電子部品の装着順序毎にプリント基板５内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度位置情報や、各部品供給装置の配置番号情報等や、図５に示す認識マークの位置情報及び優先順位情報等を格納するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及び２３はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）である。
【００１２】
詳述すると、図５に示すように、前記認識マークＭ１Ｐ１、Ｍ１Ｐ２、Ｍ２Ｐ１、Ｍ２Ｐ２、Ｍ３Ｐ１、Ｍ３Ｐ２のＸ座標とＹ座標及び優先順位情報がＲＡＭ２２に格納されている。即ち、左の２本の区画線Ｌ１に囲まれた（重複した）エリアＡ４は、エリアＡ１又はＡ２でもあり、このエリアＡ４に電子部品を装着する場合には優先順位が「１」の認識マークＭ２Ｐ１、Ｍ２Ｐ２の位置認識結果に基づき補正するようにＣＰＵ２１が制御することを意味し（優先順位が「２」の認識マークＭ１Ｐ１、Ｍ１Ｐ２の位置認識結果を使用せずに）、右の２本の区画線Ｌ１に囲まれた（重複した）エリアＡ５は、エリアＡ２又はＡ３でもあり、このエリアＡ５に電子部品を装着する場合には優先順位が「１」の認識マークＭ２Ｐ１、Ｍ２Ｐ２の位置認識結果に基づき補正するようにＣＰＵ２１が制御することを意味する（優先順位が「２」の認識マークＭ３Ｐ１、Ｍ３Ｐ２の位置認識結果を使用しない）。このように制御するのは、プリント基板５の領域によってこの基板の伸びが異なるので、重複したエリアについてはどっちの認識マークの認識結果に基づき補正するかを決定するためである。従って、認識マークの数を極力増加させることなく、適切な基板認識補正領域を指示することができる。
【００１３】
尚、重複したエリアについて、どの認識マークの認識結果に基づき補正するかを予めＲＡＭ２２に指定しておいてもよい。
【００１４】
そして、ＣＰＵ２１は前記ＲＡＭ２２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ２１は、駆動回路２４及びインターフェース２５を介して前記Ｘ軸駆動モータ８、Ｙ軸駆動モータ９、θ軸駆動モータ２６の駆動を制御している。
【００１５】
２７はインターフェース２５を介して前記ＣＰＵ２１に接続される基板認識処理部で、前記基板認識カメラ１２により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理部２７にて行われ、ＣＰＵ２１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２１は、基板認識カメラ１２に撮像された認識マーク画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を基板認識処理部２７に出力すると共に、認識処理結果を認識処理部２７から受取るものである。
【００１６】
また、２８はインターフェース２５を介して前記ＣＰＵ２１に接続される部品認識処理部で、吸着ノズル３Ａが電子部品を吸着保持した状態の当該電子部品を認識ステーションにおいて部品認識カメラ２９により撮像して取込まれた画像の認識処理が該部品認識処理部２８にて行われ、ＣＰＵ２１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２１は、部品認識カメラ２９に撮像された電子部品画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を部品認識処理部２８に出力すると共に、認識処理結果を認識処理部２８から受取るものである。
【００１７】
３１はキーボードドライバー３０及びインターフェース２５を介して前記ＣＰＵ２１に接続される入力手段としてのキーボードで、３２は認識部品画像等の画像を表示するモニターである。尚、前記入力手段としてのキーボード３０に代えてタッチパネルなどの入力手段でも良い。
【００１８】
以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、上流側装置より５個の基板部を有する割基板であるプリント基板５が前記ＸＹテーブル４上に搬送され、プリント基板５が位置決め手段により位置決め固定される。
【００１９】
そして、前記ＸＹテーブル４を移動させつつ、基板認識カメラ１２により、認識マークＭ１Ｐ１、Ｍ１Ｐ２、Ｍ２Ｐ１、Ｍ２Ｐ２、Ｍ３Ｐ１、Ｍ３Ｐ２が撮像され、基板認識処理部２７により各認識処理され、位置ずれが把握される。
【００２０】
そして、装着ヘッド３がロータリテーブル２の図示しないインデックス機構を介する間欠回転により吸着ステ−ションに停止した際に、供給すべき電子部品１０を収納する部品供給装置は吸着ステ−ションの装着ヘッド３の吸着ノズル３Ａの吸着位置に停止されて該ノズル３Ａの下降により電子部品１０が取出される。
【００２１】
次に、ロータリテーブル２が間欠回転を行い、電子部品１０を保持した装着ヘッド３は次のステ−ションに移動して停止し、さらに回転して認識ステ−ションに移動する。
【００２２】
この認識ステーションにおいて、部品認識カメラ２９により吸着ノズル３Ａに吸着保持された電子部品１０の撮像が行われ、その画像が部品認識処理部２８により認識処理され、部品１０の吸着ノズル３Ａに対する位置ずれが認識される。
【００２３】
従って、前記基板認識処理部２７及び部品認識処理部２８の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ２１に送られ、ＣＰＵ２１はＸ軸駆動モータ８及びＹ軸駆動モ−タ９の駆動によりプリント基板５をＸ及びＹ方向に、吸着ノズル３Ａをθ軸駆動モ−タ２６によりθ回転させ、Ｘ、Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされ、プリント基板５上に電子部品１０を装着するものである。
【００２４】
このとき、当該電子部品１０の装着位置は、前記ＲＡＭ２２に装着順序毎にプリント基板５内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度位置情報が格納されているので、その位置がプリント基板５内のどのエリアに属すのか及び優先順位をＣＰＵ２１は判断し、該当する認識マークの認識処理結果を参照して補正制御する。
【００２５】
即ち、装着位置がエリアＡ４以外のエリアＡ１内であれば一対の認識マークＭ１Ｐ１、Ｍ１Ｐ２の認識処理結果を、エリアＡ１とＡ２の重複するエリアＡ４内であれば優先順位が「１」である一対の認識マークＭ２Ｐ１、Ｍ２Ｐ２の認識処理結果を、エリアＡ４及びＡ５以外のエリアＡ２内であれば一対の認識マークＭ２Ｐ１、Ｍ２Ｐ２の認識処理結果を、エリアＡ２とＡ３の重複するエリアＡ５内であれば優先順位が「１」である一対の認識マークＭ２Ｐ１、Ｍ２Ｐ２の認識処理結果を、エリアＡ５以外のエリアＡ３内であれば一対の認識マークＭ３Ｐ１、Ｍ３Ｐ２の認識処理結果をＣＰＵ２１は参照して補正制御する。
【００２６】
従って、ＣＰＵ２１は上述したような基板認識結果及び部品認識結果により補正すべき量を装着データの装着データに加え、ロータリテーブル２の間欠回転を行って装着ステ−ションに達したプリント基板５上に装着する。
【００２７】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プリント基板が一方向に重複するように基板の伸びが異なる複数の区画に区画された場合においても、認識マークの数を極力増加させることなく、適切な基板認識補正領域を指示することができる電子部品装着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の斜視図である。
【図２】電子部品装着装置の要部斜視図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】認識マークが付された割基板であるプリント基板を示す図である。
【図５】認識マークの位置情報及び優先順位情報等を示す図である。
【図６】従来の認識マークが付された割基板であるプリント基板を示す図である。
【符号の説明】
３Ａ吸着ノズル
５プリント基板
１２基板認識カメラ
２１ＣＰＵ
２２ＲＡＭ
２７基板認識処理部

Claims

プリント基板上に付された認識マークを基板認識カメラで撮像して認識処理装置により前記認識マークの位置を認識処理して、この認識処理結果に基づき位置補正して当該プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板を一方向に重複するように複数に区画した基板の伸びが異なる各区画の対角線上の認識マークの位置を各区画毎に格納すると共に前記各区画が重複するエリアで前記認識処理に使用する認識マークの位置を格納する記憶装置と、前記各区画が重複するエリアでは、前記記憶装置に格納された認識マークの位置を前記認識処理装置により認識処理した結果に基づき前記プリント基板上に前記電子部品を装着する位置を補正するように制御する制御装置を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
プリント基板上に付された認識マークを基板認識カメラで撮像して認識処理装置により前記認識マークの位置を認識処理して、この認識処理結果に基づき位置補正して当該プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板を一方向に重複するように複数に区画した基板の伸びが異なる各区画の対角線上の認識マークの位置を各区画毎に格納すると共に前記各区画が重複するエリアで前記認識処理に使用する認識マークの位置の優先順位を格納する記憶装置と、前記各区画が重複するエリアでは、前記記憶装置に格納された優先順位が高い認識マークの位置を前記認識処理装置により認識処理した結果に基づき前記プリント基板上に前記電子部品を装着する位置を補正するように制御する制御装置を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。