JP4921346B2 - Adsorption position correction method in component mounting apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、部品実装装置において実装用ヘッドによる部品吸着時に吸着位置を補正する方法及びその装置に関するものである。   The present invention relates to a method and apparatus for correcting a suction position when a component is picked up by a mounting head in a component mounting apparatus.

一般に、実装用ヘッドにより、部品供給部から電子部品を吸着してこれをプリント基板上に搬送し、実装するようにした部品実装装置が知られている。上記実装用ヘッドは、昇降及び回転が可能なノズルシャフトとその先端に着脱可能に取り付けられた吸着ノズルとを有し、実装する部品の種類に応じてサイズや形状が異なる吸着ノズルを選択的に取り付け得るようになっている。そして、このような実装用ヘッドを一乃至複数備えたヘッドユニットが、部品供給部とプリント基板上とにわたって移動し得るようになっている。   In general, there is known a component mounting apparatus in which an electronic component is picked up from a component supply unit by a mounting head, transported onto a printed circuit board, and mounted. The mounting head has a nozzle shaft that can be moved up and down and rotated, and a suction nozzle that is detachably attached to the tip of the nozzle shaft. Select a suction nozzle that is different in size and shape depending on the type of component to be mounted. It can be attached. A head unit including one or more mounting heads can move over the component supply unit and the printed circuit board.

この種の部品実装装置において、部品吸着時に吸着不良等を避けるためには吸着位置のずれを小さくすることが望まれ、特に実装する部品の微小サイズ化が進んでいる現今では、部品吸着位置を精度良く調整することが要求されてきている。   In this type of component mounting device, it is desirable to reduce the displacement of the suction position in order to avoid a suction failure at the time of component suction. There has been a demand for precise adjustment.

一方、部品実装装置では、種々の要因で、部品吸着時に、ノズル先端位置が正規の位置からずれ、これによってノズル先端位置と部品中心位置との間にずれが生じることがある。   On the other hand, in the component mounting apparatus, the nozzle tip position may deviate from the normal position during component suction due to various factors, and this may cause a deviation between the nozzle tip position and the component center position.

このようなずれを補正するため、部品認識カメラで吸着ノズルを撮像し、その画像に基づいて吸着ノズル先端の位置ずれを検出し、それに応じて部品吸着位置を補正することは従来から行なわれている。   In order to correct such a deviation, it has been conventionally performed to pick up the suction nozzle with a component recognition camera, detect the position shift of the tip of the suction nozzle based on the image, and correct the component suction position accordingly. Yes.

例えば、特許文献1に示された電子部品ピックアップ装置では、先ず部品実装前に、実装用ヘッドに保持された吸着ノズルを所定の部品認識高さとした状態で、この吸着ノズルの先端を部品認識カメラで下方から撮像し、その画像に基づき、基準位置(実装用ヘッドの中心)に対する吸着ノズル先端のずれ量を求めて、これを記憶しておき、次に、吸着ノズルによる部品吸着後にその吸着部品を部品認識カメラで下方から撮像し、その画像から基準位置に対する部品中心位置のずれ量を求め、この部品中心位置のずれ量の複数回分の平均値と、上記吸着ノズル先端のずれ量とから、吸着ノズル先端位置と部品中心位置が一致するよう、部品吸着位置への実装用ヘッドの移動量を補正するようにしている。つまり、部品吸着位置の補正をフィードバック制御により行なっている。
特許第3234021号公報
For example, in the electronic component pickup device disclosed in Patent Document 1, first, before mounting a component, the suction nozzle held by the mounting head is set to a predetermined component recognition height, and the tip of the suction nozzle is moved to a component recognition camera. The amount of deviation of the tip of the suction nozzle with respect to the reference position (the center of the mounting head) is obtained based on the image and stored, and this is then stored after the suction nozzle picks up the component. Is imaged from below with a component recognition camera, the amount of displacement of the component center position relative to the reference position is determined from the image, and the average value of the displacement amount of the component center position for a plurality of times and the amount of displacement of the suction nozzle tip The movement amount of the mounting head to the component suction position is corrected so that the tip position of the suction nozzle matches the center position of the component. That is, the component suction position is corrected by feedback control.
Japanese Patent No. 3234021

ところで、部品吸着時に吸着ノズル先端と吸着される部品の中心位置とに間に生じるずれの要因としては、吸着部品の供給装置の位置決め誤差、部品供給手段が持つ誤差、部品形状誤差等に加え、吸着ノズルが部品認識高さから部品吸着高さへ下降する際に生じるXY方向のノズル先端位置の変化が含まれる。このノズル下降の際に生じるノズル先端位置の変化は、ヘッドユニット組み付け誤差やヘッドユニット構成部品接続誤差等により、ノズルシャフト若しくはヘッドユニット全体が傾いている場合等に生じる。   By the way, in addition to the positioning error of the suction component supply device, the error of the component supply means, the component shape error, etc. Changes in the nozzle tip position in the XY directions that occur when the suction nozzle descends from the component recognition height to the component suction height are included. The change in the nozzle tip position that occurs when the nozzle descends occurs when the nozzle shaft or the entire head unit is tilted due to a head unit assembly error, a head unit component connection error, or the like.

このようなノズル下降時のノズル先端位置変化による誤差は、吸着ノズルを部品認識高さで撮像した画像から直接的に測定することはできない。上記特許公報に示されるような従来の装置では、このような誤差も含めた、各種誤差要因による吸着ノズル先端と部品中心との間の位置ずれが、フィードバック制御により補正されていた。   Such an error due to a change in the nozzle tip position when the nozzle is lowered cannot be directly measured from an image obtained by imaging the suction nozzle at the component recognition height. In the conventional apparatus as disclosed in the above-mentioned patent publication, the positional deviation between the suction nozzle tip and the center of the component due to various error factors including such errors is corrected by feedback control.

しかし、このフィードバック制御では、部品の吸着及び認識を所定数回繰り返して、その所定回数の処理による部品中心位置の平均値を求めてから、その部品中心位置の平均値と吸着ノズル先端位置とのずれに応じた吸着位置の補正が行われるので、補正が行われるまでにかなりの回数の実装作業を要し、その間に部品吸着ミスが多発して部品ロスが生じたり、最悪の場合、部品吸着ミスが続いて、フィードバック補正値が取得できない可能性もあった。   However, in this feedback control, the suction and recognition of the component is repeated a predetermined number of times, and the average value of the component center position is obtained by the predetermined number of processes, and then the average value of the component center position and the suction nozzle tip position are calculated. Since the suction position is corrected according to the misalignment, a considerable number of mounting operations are required before the correction is made. During this period, component suction mistakes occur frequently, resulting in component loss. There was a possibility that feedback correction values could not be acquired due to mistakes.

本発明はこのような事情に鑑み、ノズルシャフトの傾き等によりノズル下降の際に生じるノズル先端位置の変化を、他の誤差要因と区別して検出することができ、実装作業の当初から、ノズル下降の際のノズル先端位置の変化に起因する吸着位置のずれを是正することができ、部品吸着ミスを低減することができる吸着位置補正方法を提供するものである。   In view of such circumstances, the present invention can detect a change in the nozzle tip position that occurs when the nozzle is lowered due to the inclination of the nozzle shaft, etc., distinguishing it from other error factors. It is an object of the present invention to provide a suction position correction method capable of correcting a deviation of the suction position caused by a change in the nozzle tip position at the time, and reducing component suction mistakes.

上記課題を解決するため、本発明の吸着位置補正方法は、昇降及び回転が可能な吸着ノズルを有し、この吸着ノズルにより部品供給部から吸着した部品を被実装基板上に搬送して、被実装基板の所定位置に実装する実装用ヘッドを備えるとともに、上記吸着ノズルによる部品吸着後に上記吸着ノズルを所定の認識用高さにした状態で、吸着ノズルに吸着された部品の認識を行なう認識手段を備えた部品実装装置における吸着位置補正方法であって、上記吸着ノズルが上記認識用高さにあるときと部品吸着高さまで下降したときとでの吸着ノズル先端の水平方向の位置変化量であるノズル先端位置変化量を検出するノズル先端位置変化量検出工程と、部品吸着時に上記ノズル先端位置変化量に応じた補正量を含む吸着位置補正量により部品吸着位置を補正する補正制御工程と、を有し、上記ノズル先端位置変化量検出工程では、先ず部品吸着前に部品吸着ノズルを上記認識用高さとした状態で認識手段による吸着ノズル先端部の認識に基づいてノズル中心位置を検出する一方、所定の部品供給位置にある吸着対象部品の中心位置を検出し、次に、上記ノズル中心位置を上記吸着対象部品の中心位置に対応させるように吸着ノズルの水平方向位置を調整してから、吸着ノズルを部品吸着高さまで下降させて部品を吸着させた後、吸着ノズルを上記認識用高さに戻して、認識手段により吸着部品を認識し、その認識結果に基づきノズル中心位置に対する部品中心位置のずれを検出し、これをノズル先端位置変化量とすることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the suction position correction method of the present invention has a suction nozzle that can be moved up and down, and conveys a component sucked from a component supply unit by the suction nozzle onto a substrate to be mounted. Recognizing means comprising a mounting head for mounting at a predetermined position on the mounting substrate, and recognizing a component adsorbed by the suction nozzle in a state where the suction nozzle is at a predetermined recognition height after the component suction by the suction nozzle A suction position correction method in a component mounting apparatus comprising: a horizontal position change amount of the suction nozzle tip when the suction nozzle is at the recognition height and when the suction nozzle is lowered to the component suction height. Component adsorption by the nozzle tip position change detection process that detects the nozzle tip position change amount and the suction position correction amount including the correction amount according to the nozzle tip position change amount at the time of component suction Includes a correction control step of correcting the location, and in the nozzle tip position change amount detecting step, first the suction nozzle before the component adsorbed on the recognition of the suction nozzle tip by the recognition means while the height for the recognition The center position of the suction nozzle is detected based on the center position of the suction target part at the predetermined part supply position, and then the center position of the suction nozzle is set to correspond to the center position of the suction target part. After adjusting the horizontal position, lower the suction nozzle to the part suction height to suck the part, return the suction nozzle to the above recognition height, recognize the suction part by the recognition means, and the recognition result On the basis of this, a deviation of the component center position from the nozzle center position is detected, and this is used as a nozzle tip position change amount .

この方法によると、各種要因で吸着ノズル先端位置のずれが生じている場合でも、それに応じて吸着位置を補正することにより、部品中心位置と吸着ノズル先端位置とのずれを充分に小さくし、吸着ミスを防止することができる。   According to this method, even if the suction nozzle tip position shifts due to various factors, by correcting the suction position accordingly, the shift between the component center position and the suction nozzle tip position can be made sufficiently small. Mistakes can be prevented.

特に、設備調整段階等において上記ノズル先端位置変化量検出工程が行なわれ、この工程により、ノズルシャフトやヘッドユニット全体の傾き等によって生じる吸着ノズル下降時のノズル先端の水平方向の位置変化を、他の吸着ずれ要因と区別して検出することができる。そして、部品実装作業には、当初から、ノズル先端位置変化量に応じた部品吸着位置の補正を行なって、吸着ミスを防止することができる。   In particular, the nozzle tip position change amount detection process is performed in the equipment adjustment stage, etc., and this process can be used to detect the horizontal position change of the nozzle tip when the suction nozzle descends due to the inclination of the entire nozzle shaft and head unit. It can be detected separately from the cause of the adsorption deviation. In the component mounting operation, the component suction position is corrected in accordance with the amount of change in the nozzle tip position from the beginning, and suction mistakes can be prevented.

また、上記ノズル先端位置変化量検出工程では、先ず部品吸着前に部品吸着ノズルを上記認識用高さとした状態で認識手段による吸着ノズル先端部の認識に基づいてノズル中心位置を検出する一方、所定の部品供給位置にある吸着対象部品の中心位置を検出し、次に、上記ノズル中心位置を上記吸着対象部品の中心位置に対応させるように吸着ノズルの水平方向位置を調整してから、吸着ノズルを部品吸着高さまで下降させて部品を吸着させた後、吸着ノズルを上記認識用高さに戻して、認識手段により吸着部品を認識し、その認識結果に基づきノズル中心位置に対する部品中心位置のずれを検出し、これをノズル先端位In the nozzle tip position change amount detection step, the nozzle center position is first detected based on recognition of the suction nozzle tip by the recognition means in a state where the component suction nozzle is set to the recognition height before component suction. The center position of the suction target component at the component supply position is detected, and then the horizontal position of the suction nozzle is adjusted so that the nozzle center position corresponds to the center position of the suction target component, and then the suction nozzle Is lowered to the component suction height to suck the component, the suction nozzle is returned to the above recognition height, the suction component is recognized by the recognition means, and the component center position shifts from the nozzle center position based on the recognition result. Is detected and this is the nozzle tip position.
置変化量とするので、ノズル先端位置変化量を容易に、かつ、正確に検出することができる。Therefore, the nozzle tip position change amount can be detected easily and accurately.

本発明の方法において、上記ノズル先端位置変化量検出工程では、吸着ノズルを回転させて、複数の回転角で上記ノズル先端位置変化量の検出を行なうことが好ましい。   In the method of the present invention, in the nozzle tip position change amount detection step, it is preferable that the suction nozzle is rotated to detect the nozzle tip position change amount at a plurality of rotation angles.

このようにすれば、各種回転角でのノズル先端位置変化量のデータが得られ、部品実装作業における部品吸着時には、そのときのノズル回転角でのノズル先端位置変化量に応じた補正値が得られる。   In this way, data on the amount of change in the nozzle tip position at various rotation angles can be obtained, and when a component is picked up during component mounting work, a correction value corresponding to the amount of change in the nozzle tip position at the nozzle rotation angle at that time is obtained. It is done.

また、上記吸着ノズルが上記認識用高さにある状態で、所定の基準位置に対する吸着ノズル先端位置のずれ量を求めるノズル先端ずれ量検出工程をさらに有し、上記補正制御工程では、上記ノズル先端位置変化量に応じた補正量とノズル先端ずれ量検出工程で検出される吸着ノズル先端位置のずれ量に応じた補正量とを含む吸着位置補正量により、部品吸着位置を補正することが好ましい。   And a nozzle tip deviation amount detecting step for obtaining a deviation amount of the suction nozzle tip position with respect to a predetermined reference position in a state where the suction nozzle is at the recognition height. In the correction control step, It is preferable to correct the component suction position with a suction position correction amount including a correction amount according to the position change amount and a correction amount according to the displacement amount of the suction nozzle tip position detected in the nozzle tip shift amount detection step.

このようにすれば、ノズル先端位置変化量検出工程で検出されるノズル先端位置変化量に加え、ずれ量検出工程で検出される吸着ノズル先端位置のずれ量も加味されて、より精度良く部品吸着位置が補正される。   In this way, in addition to the change amount of the nozzle tip position detected in the nozzle tip position change amount detection step, the deviation amount of the suction nozzle tip position detected in the deviation amount detection step is also taken into account, and the component suction is more accurately performed. The position is corrected.

また、上記吸着ノズルによる部品吸着後に上記吸着ノズルを所定の認識用高さにした状態で、部品認識により吸着ノズル中心に対する部品中心のずれ量を検出し、その検出結果に応じて部品吸着位置のフィードバック補正量を求めるフィードバック補正量演算工程をさらに有し、このフィードバック補正量が求められた後は、上記補正制御工程での部品吸着位置の補正制御にこのフィードバック補正量を加味することが好ましい。   In addition, after the component is picked up by the suction nozzle, the amount of deviation of the component center from the center of the suction nozzle is detected by component recognition in a state where the suction nozzle is set to a predetermined recognition height, and the component suction position is It is preferable to further include a feedback correction amount calculation step for obtaining a feedback correction amount, and after the feedback correction amount is obtained, the feedback correction amount is preferably added to the correction control of the component suction position in the correction control step.

このようにすれば、部品実装作業開始後にフィードバック補正量が求められる状態に至れば、このフィードバック補正量がさらに加味されるため、より精度良く部品吸着位置を補正することができる。   In this way, when the feedback correction amount is obtained after the start of the component mounting operation, the feedback correction amount is further added, so that the component suction position can be corrected with higher accuracy.

本発明の部品吸着位置補正方法によると、吸着ノズル下降時のノズル先端の水平方向の位置変化を、他の吸着ずれ要因と区別して検出することができ、部品実装作業時には、当初から、ノズル先端位置変化量に応じた部品吸着位置の補正を行なって、吸着ミスを防止することができる。   According to the component suction position correction method of the present invention, the horizontal position change of the nozzle tip when the suction nozzle is lowered can be detected separately from other suction displacement factors. By correcting the component suction position according to the amount of change in position, it is possible to prevent a suction error.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明が適用される部品実装装置の概略平面図、図2は上記実装装置の概略正面図である。   FIG. 1 is a schematic plan view of a component mounting apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a schematic front view of the mounting apparatus.

部品実装装置は、主に各部機構の作動によってプリント基板(被実装基板)Pに電子部品C(IC、トランジスタ、コンデンサ等)を実装する本体機構部1と、その作動を制御するコントローラ30(図3参照)とからなる。   The component mounting apparatus includes a main body mechanism unit 1 for mounting an electronic component C (IC, transistor, capacitor, etc.) on a printed circuit board (substrate to be mounted) P mainly by the operation of each unit mechanism, and a controller 30 (FIG. 3).

本体機構部1は、基台2等からなる実装機本体と、この実装機本体に対して移動可能なヘッドユニット3とを有している。   The main body mechanism unit 1 includes a mounting machine body including a base 2 and the like, and a head unit 3 that is movable with respect to the mounting machine body.

上記基台2上には、プリント基板搬送用のコンベア4が配置され、このコンベア4は、上部に載置されたプリント基板Pを搬送して所定の装着作業位置(図1に示された位置)で停止させるようになっている。   On the base 2 is disposed a conveyer 4 for conveying a printed circuit board. The conveyer 4 conveys a printed circuit board P placed on the upper part and moves to a predetermined mounting work position (the position shown in FIG. 1). ) To stop.

上記コンベア4の両側には、部品供給部5が配置され、これら部品供給部5には、多数列のテープフィーダ5aが設けられている。   On both sides of the conveyor 4, component supply units 5 are arranged, and these component supply units 5 are provided with multiple rows of tape feeders 5 a.

各テープフィーダ5aは、電子部品C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各々構成されており、ヘッドユニット3による取出しが可能となるように電子部品Cを間欠的に繰り出すようになっている。   Each tape feeder 5a is configured such that the electronic parts C are stored at predetermined intervals and the held tapes are led out from the reels, and the electronic parts C are intermittently dismounted so that the head unit 3 can take them out. To come out.

上記ヘッドユニット3は、基台2の上方に配置されているとともに上記部品供給部5とプリント基板(被実装用基板)Pが配置される装着作業位置とにわたって移動可能とされている。   The head unit 3 is disposed above the base 2 and is movable between the component supply unit 5 and a mounting work position where the printed circuit board (substrate to be mounted) P is disposed.

具体的に、ヘッドユニット3は、プリント基板Pの表面と略平行する平面上で互いに直交するX軸及びY軸に沿って移動可能とされている。   Specifically, the head unit 3 is movable along an X axis and a Y axis that are orthogonal to each other on a plane substantially parallel to the surface of the printed circuit board P.

すなわち、基台2上には、Y軸方向の固定レール7と、Y軸サーボモータ8により駆動されるボールねじ軸9とが配設されている。そして、固定レール7上には、ヘッドユニットの支持部材10が配置され、この支持部材10に設けられたナット部10aが上記ボールねじ軸9に螺合している。   That is, a fixed rail 7 in the Y-axis direction and a ball screw shaft 9 driven by a Y-axis servomotor 8 are disposed on the base 2. A support member 10 for the head unit is disposed on the fixed rail 7, and a nut portion 10 a provided on the support member 10 is screwed into the ball screw shaft 9.

さらに、上記支持部材10には、X軸方向のガイド部材11と、X軸サーボモータ12により駆動されるボールねじ軸13とが配設され、上記ガイド部材11にヘッドユニット3が移動可能に保持され、このヘッドユニット3に設けられたナット部(図示せず)が上記ボールねじ軸13に螺合している。   Further, the support member 10 is provided with a guide member 11 in the X-axis direction and a ball screw shaft 13 driven by an X-axis servo motor 12, and the head unit 3 is movably held by the guide member 11. A nut portion (not shown) provided on the head unit 3 is screwed onto the ball screw shaft 13.

したがって、Y軸サーボモータ8の駆動により上記支持部材10がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ12の駆動によりヘッドユニット3が支持部材10に対してX軸方向に移動することになり、この機構により、ヘッドユニット3のX軸及びY軸方向に沿った移動が実現されている。   Accordingly, the support member 10 is moved in the Y-axis direction by driving the Y-axis servo motor 8, and the head unit 3 is moved in the X-axis direction with respect to the support member 10 by driving the X-axis servo motor 12. By this mechanism, the movement of the head unit 3 along the X-axis and Y-axis directions is realized.

上記ヘッドユニット3には実装用ヘッド15が設けられ、図示の実施形態では6個の実装用ヘッド15がX軸方向に沿って一列に並んで設けられている。各実装用ヘッド15は、上下方向に延びる中空のノズルシャフト15aと、このノズルシャフト15aの先端(下端)に着脱可能に取り付けられた吸着ノズル15bとを有し、図外の負圧供給手段からノズルシャフト15aを通して吸着ノズル15bに供給される負圧により、部品を吸着し得るようになっている。なお、吸着ノズル15bとしては、サイズや形状等が異なる複数種類のものが用意され、吸着する部品の種類等に応じて選択された吸着ノズル15bがノズルシャフト15aの先端に取り付けられるようになっている。   The head unit 3 is provided with mounting heads 15, and in the illustrated embodiment, six mounting heads 15 are provided in a line along the X-axis direction. Each mounting head 15 has a hollow nozzle shaft 15a extending in the vertical direction, and a suction nozzle 15b removably attached to the tip (lower end) of the nozzle shaft 15a. Parts can be sucked by the negative pressure supplied to the suction nozzle 15b through the nozzle shaft 15a. As the suction nozzle 15b, a plurality of types having different sizes and shapes are prepared, and the suction nozzle 15b selected according to the type of part to be sucked is attached to the tip of the nozzle shaft 15a. Yes.

また、ヘッドユニット3には、実装用ヘッドを上下方向(Z軸方向)に移動させる昇降機構と、実装用ヘッド15を軸回り(R軸回り)に回転させる回転機構とが設けられている。   In addition, the head unit 3 is provided with an elevating mechanism that moves the mounting head in the vertical direction (Z-axis direction) and a rotation mechanism that rotates the mounting head 15 about the axis (around the R axis).

上記昇降機構は、Z軸サーボモータ16(図3参照)を有し、このZ軸サーボモータ16によりボールねじ等を介して実装用ヘッド15を上下方向に移動させるようになっている。また、上記回転機構は、R軸サーボモータ17(図3参照)を有し、このR軸サーボモータ17の回転駆動に応じて実装用ヘッド15をそれぞれR軸回りに回転させるようになっている。   The elevating mechanism has a Z-axis servomotor 16 (see FIG. 3). The Z-axis servomotor 16 moves the mounting head 15 in the vertical direction via a ball screw or the like. The rotation mechanism has an R-axis servomotor 17 (see FIG. 3), and the mounting head 15 is rotated around the R-axis in response to the rotational drive of the R-axis servomotor 17. .

なお、上記ヘッドユニット3にはさらに、基板に付されたフィデューシャルマークを撮像すること等によって基板認識を行なう基板認識カメラ18が設けられている。   The head unit 3 is further provided with a substrate recognition camera 18 that performs substrate recognition by taking an image of a fiducial mark attached to the substrate.

また、吸着ノズルに吸着された部品の認識を行なう認識手段として、部品認識カメラ19が、基台2上の、ヘッドユニット移動範囲内の所定位置に設けられている。この部品認識カメラ19は、このカメラ19に付設された照明装置(図示せず)による反射照明条件下で、吸着ノズル15b先端に吸着された電子部品(もしくは吸着ノズル先端)を下方から撮像することにより、電子部品(もしくは吸着ノズル先端)の底面の反射画像を得ることが可能となっている。   A component recognition camera 19 is provided on the base 2 at a predetermined position within the head unit movement range as a recognition means for recognizing the component sucked by the suction nozzle. The component recognition camera 19 captures an image of the electronic component (or the suction nozzle tip) adsorbed on the tip of the suction nozzle 15b from below under a reflected illumination condition by an illumination device (not shown) attached to the camera 19. Thus, it is possible to obtain a reflection image of the bottom surface of the electronic component (or the tip of the suction nozzle).

次に、本実施形態における制御系統について図3を参照して説明する。   Next, the control system in the present embodiment will be described with reference to FIG.

コントローラ30は、本体機構部1の内部の適所に設けられ、論理演算を実行する周知のCPU、初期設定等を記憶しているROM、装置動作中の様々なデータを一時的に記憶するRAM等から構成されている。   The controller 30 is provided at an appropriate location inside the main body mechanism unit 1 and is a well-known CPU that executes logical operations, a ROM that stores initial settings, a RAM that temporarily stores various data during operation of the apparatus, and the like. It is composed of

また、コントローラ30は、機能的には、モータ制御部31、外部入出力部32、画像処理部33、サーバ通信手段34、各種記憶手段35〜37及び演算処理部38を備えている。   The controller 30 functionally includes a motor control unit 31, an external input / output unit 32, an image processing unit 33, a server communication unit 34, various storage units 35 to 37, and an arithmetic processing unit 38.

なお、上記コントローラ30には、表示ユニット21が接続され、この表示ユニット21は、上記演算処理部38の指示に応じて実装機の駆動状態等を表示可能に構成されている。   The display unit 21 is connected to the controller 30, and the display unit 21 is configured to be able to display the driving state of the mounting machine in accordance with instructions from the arithmetic processing unit 38.

上記モータ制御部31は、上記Y軸サーボモータ8、X軸サーボモータ12、Z軸サーボモータ16及びR軸サーボモータ27の駆動を制御するようになっている。   The motor control unit 31 controls the driving of the Y-axis servo motor 8, the X-axis servo motor 12, the Z-axis servo motor 16 and the R-axis servo motor 27.

外部入出力部32は、実装機に装備されている各種センサー類22からの信号を入力する一方、サーボモータ8,12,16,27以外の各種アクチュエータ等23に対して信号を出力するようになっている。   The external input / output unit 32 inputs signals from various sensors 22 provided in the mounting machine, and outputs signals to various actuators 23 other than the servo motors 8, 12, 16, 27. It has become.

画像処理部33は、基板認識カメラ18及び部品認識カメラ19から画像データを取り込み、2値化等の処理を行なうようになっている。サーバ通信手段34は、サーバとの間で情報等の交信を行うようになっている。   The image processing unit 33 takes in image data from the board recognition camera 18 and the component recognition camera 19 and performs processing such as binarization. The server communication unit 34 communicates information and the like with the server.

記憶手段としては、部品実装処理のプログラムや実装に必要な各種データを記憶する実装プログラム等記憶手段35、プリント基板を搬送する搬送系に関する各種データを記憶する搬送系データ記憶手段36、及び部品実装装置の設備毎に固有のデータ(例えば後述のノズル下降オフセット等)を記憶する設備固有データ記憶手段37が設けられる。   The storage means includes a storage program 35 for storing a component mounting processing program and various data necessary for mounting, a transport system data storage means 36 for storing various data relating to a transport system for transporting the printed circuit board, and component mounting. Facility specific data storage means 37 for storing data specific to each facility of the apparatus (for example, a nozzle lowering offset described later) is provided.

上記演算処理部38は、CPU等のような演算機能を有するものであり、上記実装プログラム記憶手段に記憶されているプログラムに従って、モータ制御部31や画像処理部33を制御するようになっている。   The arithmetic processing unit 38 has an arithmetic function such as a CPU, and controls the motor control unit 31 and the image processing unit 33 in accordance with a program stored in the mounting program storage unit. .

特に、演算処理部38は、上記吸着ノズル15bが上記認識用高さにあるときと部品吸着高さまで下降したときとでの吸着ノズル先端の水平方向の位置変化量であるノズル先端位置変化量を検出するノズル先端位置変化量検出工程と、上記吸着ノズル15bが上記認識用高さにある状態で、所定の基準位置に対する吸着ノズル先端位置のずれ量を求めるノズル先端ずれ量検出工程と、上記吸着ノズル15bによる部品吸着後に上記吸着ノズル15bを所定の認識用高さにした状態で、部品認識により吸着ノズル中心に対する部品中心のずれ量を検出し、その検出結果に応じて部品吸着位置のフィードバック補正量を求めるフィードバック補正量演算工程と、部品吸着時に上記ノズル先端位置変化量に応じた補正量等を含む吸着位置補正量により部品吸着位置を補正する補正制御工程とを実行するようになっている。   In particular, the arithmetic processing unit 38 calculates a nozzle tip position change amount that is a horizontal position change amount of the suction nozzle tip when the suction nozzle 15b is at the recognition height and when it is lowered to the component suction height. A nozzle tip position change amount detecting step to detect, a nozzle tip deviation amount detecting step for obtaining a deviation amount of the suction nozzle tip position with respect to a predetermined reference position in a state where the suction nozzle 15b is at the recognition height, and the suction After the component is picked up by the nozzle 15b, with the suction nozzle 15b at a predetermined recognition height, the amount of deviation of the component center with respect to the suction nozzle center is detected by component recognition, and feedback correction of the component pickup position is performed according to the detection result. A feedback correction amount calculation step for obtaining the amount, and a suction position correction amount including a correction amount according to the nozzle tip position change amount at the time of component suction. It is adapted to perform a correction control step of correcting the part suction position.

ここで、上記吸着ノズルが上記認識用高さにあるときと部品吸着高さまで下降したときとでのノズル先端位置変化量(以下、実施形態の中ではノズル下降オフセットと呼ぶ)につき、図4〜図6を参照しつつ説明する。   Here, the change amount of the nozzle tip position when the suction nozzle is at the recognition height and when the suction nozzle is lowered to the component suction height (hereinafter referred to as a nozzle lowering offset in the embodiment) is shown in FIGS. This will be described with reference to FIG.

ノズル下降オフセットは、ヘッドユニット組み付け誤差、ヘッドユニット構成部品製造誤差等により生じる。そして、これらの誤差要因によって図4(a)に示すようにノズルシャフト15aもしくはヘッドユニット全体がZ軸方向に対して傾きを持っている場合、ノズルの下降に伴い、傾き方向にノズル先端位置が変化し、つまり図4(b)に示すように、XY座標上のノズル先端位置Cnがノズルの下降に伴い矢印a方向に移動し、下降オフセットが生じる。この場合、ノズルシャフト15aに曲がりがなければ、ノズルシャフト15aを回転させても、ノズルシャフト中心回りに回転するだけなので、回転によってノズル先端位置Cnが変化することはない。   The nozzle lowering offset is caused by a head unit assembly error, a head unit component manufacturing error, or the like. If the nozzle shaft 15a or the entire head unit has an inclination with respect to the Z-axis direction as shown in FIG. 4A due to these error factors, the nozzle tip position is in the inclination direction as the nozzle descends. As shown in FIG. 4B, the nozzle tip position Cn on the XY coordinates moves in the direction of the arrow a as the nozzle descends, and a descending offset occurs. In this case, if the nozzle shaft 15a is not bent, even if the nozzle shaft 15a is rotated, it only rotates around the center of the nozzle shaft, so that the nozzle tip position Cn does not change due to the rotation.

また、図5(a)に示すようにノズルシャフト15aが曲がっている場合は、図5(b)に示すように、ノズルシャフトの先端位置Cnが、下降に伴う変化のほかに、回転によっても変化する。すなわち、矢印b1〜b4のように下降オフセットの方向が回転によって変化する。   Further, when the nozzle shaft 15a is bent as shown in FIG. 5 (a), the tip position Cn of the nozzle shaft can be changed by rotation as well as the change as shown in FIG. 5 (b). Change. That is, the direction of the downward offset changes by rotation as indicated by arrows b1 to b4.

図6(a)に示すようにノズルシャフト15aもしくはヘッドユニット全体の傾きとノズルシャフト15aの曲がりとが複合的に発生した場合には、図6(b)に示すように、ノズルシャフトの先端位置Cnが下降に伴って変化するとともに、その変化の方向及び大きさが回転によって大きく変わる。すなわち、矢印c1〜c4のように下降オフセットの方向および大きさが回転によって大きく変化する。   When the inclination of the nozzle shaft 15a or the entire head unit and the bending of the nozzle shaft 15a are combined as shown in FIG. 6 (a), the tip position of the nozzle shaft is shown in FIG. 6 (b). As Cn changes as it descends, the direction and magnitude of the change vary greatly with rotation. That is, as indicated by arrows c1 to c4, the direction and magnitude of the descending offset change greatly with rotation.

このような種々の要因による下降オフセットは設備固有のものであり、かつ、設備調整後に変動するものではない。   Such downward offsets due to various factors are equipment-specific and do not vary after equipment adjustment.

そこで、設備調整段階でこのような下降オフセットを複数のノズル回転角について調べ、これを設備固有データ記憶手段に記憶するようにしている。   Therefore, such a descent offset is examined for a plurality of nozzle rotation angles in the equipment adjustment stage and stored in the equipment-specific data storage means.

次に、図8を参照しつつ、図7、図9、図10に示すフローチャートに基づいて、上記コントローラ30により実行される処理について説明する。   Next, processing executed by the controller 30 will be described based on the flowcharts shown in FIGS. 7, 9, and 10 with reference to FIG.

図7は、部品実装装置が稼動される前の設備調整段階等において行なわれるノズル下降オフセット検出処理(ノズル先端位置変化量検出工程)のフローである。この処理が開始されると、コントローラ30は、図8(a)に示すように吸着ノズル15bを部品認識高さに上昇させた状態で、吸着ノズル15bの先端部を部品認識カメラ19により下方から撮像し、その画像に基づき、ノズル基準位置(正規のノズル先端位置)からのノズル先端中心位置のずれ(dXa,dYa)を測定する(ステップS1)。   FIG. 7 is a flowchart of a nozzle lowering offset detection process (nozzle tip position change amount detection step) performed in an equipment adjustment stage before the component mounting apparatus is operated. When this processing is started, the controller 30 moves the tip of the suction nozzle 15b from below with the component recognition camera 19 with the suction nozzle 15b raised to the component recognition height as shown in FIG. An image is taken, and based on the image, the deviation (dXa, dYa) of the nozzle tip center position from the nozzle reference position (regular nozzle tip position) is measured (step S1).

次に、部品供給部5の中から吸着対象部品40を適宜定め、その吸着対象部品40に基板認識カメラ18が対応する位置までヘッドユニット3を移動させて、図8(b)に示すように基板認識カメラ18で吸着対象部品40を上方から撮像し、その画像に基づき、吸着基準位置(部品供給部内で吸着対象部品40が位置ずれしていないときの部品中心位置)からの部品中心ずれ(dXb,dYb)を測定する(ステップS2)。   Next, the suction target component 40 is appropriately determined from the component supply unit 5, and the head unit 3 is moved to a position where the board recognition camera 18 corresponds to the suction target component 40, as shown in FIG. 8B. The board recognition camera 18 picks up the suction target component 40 from above, and based on the image, the component center deviation from the suction reference position (part center position when the suction target part 40 is not displaced in the component supply unit) ( dXb, dYb) are measured (step S2).

次に、図8(c)に示すように吸着ノズル15bの先端中心と吸着対象部品40の部品中心とを対応させるように、上記ノズル先端中心位置のずれ(dXa,dYa)及び上記部品中心ずれ(dXb,dYb)に応じて吸着基準位置に対し補正した位置に吸着ノズル15bを移動させてから、吸着ノズル15bを部品吸着高さまで下降させて吸着対象部品40を吸着する(ステップS3)。   Next, as shown in FIG. 8C, the nozzle tip center position shift (dXa, dYa) and the component center shift so that the tip center of the suction nozzle 15b and the component center of the suction target component 40 correspond to each other. After the suction nozzle 15b is moved to a position corrected with respect to the suction reference position according to (dXb, dYb), the suction nozzle 15b is lowered to the part suction height to suck the suction target part 40 (step S3).

このようにして部品を吸着した後に、図8(d)に示すように吸着ノズル15bを部品認識高さまで上昇させ、かつ、部品認識カメラ19上まで移動させてから、吸着ノズル15bに吸着された部品を部品認識カメラ19により撮像し、その画像に基づき、ノズル先端中心位置と部品中心位置との間のずれ量である部品吸着ずれ量(dXo,dYo)を測定する(ステップS4)。このときの部品吸着ずれ量(dXo,dYo)がノズル下降オフセットに相当する。   After sucking the component in this way, the suction nozzle 15b is raised to the component recognition height and moved to the component recognition camera 19 as shown in FIG. 8D, and then sucked by the suction nozzle 15b. The component is imaged by the component recognition camera 19, and based on the image, the component suction displacement amount (dXo, dYo), which is the displacement amount between the nozzle tip center position and the component center position, is measured (step S4). The component suction deviation amount (dXo, dYo) at this time corresponds to the nozzle lowering offset.

このノズル下降オフセット(部品吸着ずれ量)(dXo,dYo)を設備固有データとして設備固有データ記憶手段37に記憶させる(ステップS5)。   This nozzle lowering offset (part suction deviation amount) (dXo, dYo) is stored in the equipment specific data storage means 37 as equipment specific data (step S5).

次いで、同一ノズルにつき、所定回転角毎(例えば90度毎)の全回転角度(0度、90度、180度及び270度)に対してノズル下降オフセットの取得が完了したか否かを判定し(ステップS6)、完了していなければ、吸着ノズル15bを所定の正転方向に所定角度(例えば90度)だけ回転させ(ステップS7)、それから、ステップS1に戻ってそれ以下の処理を繰り返す。   Next, it is determined whether or not acquisition of the nozzle descending offset is completed for all rotation angles (0 degree, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees) for each predetermined rotation angle (for example, every 90 degrees) for the same nozzle. (Step S6) If not completed, the suction nozzle 15b is rotated in a predetermined forward rotation direction by a predetermined angle (for example, 90 degrees) (Step S7), and then the process returns to Step S1 and the following processing is repeated.

同一ノズルについて全回転角度でのノズル下降オフセットの取得が完了すれば、全ノズルに対してノズル下降オフセットの取得が完了したかを判定し(ステップS8)、完了していなければ、ヘッドユニット3を移動させて検出ノズルを変更し(ステップS9)、それから、ステップS1に戻ってそれ以下の処理を繰り返す。   If acquisition of the nozzle lowering offset at all rotation angles for the same nozzle is completed, it is determined whether acquisition of the nozzle lowering offset is completed for all nozzles (step S8). The detection nozzle is changed by moving (step S9), and then the process returns to step S1 to repeat the following processing.

全ノズルに対してノズル下降オフセットの取得が完了すれば、図7に示す制御を終了する。   When acquisition of the nozzle lowering offset is completed for all nozzles, the control shown in FIG. 7 is terminated.

図9は、吸着ノズルが部品認識高さにある状態で吸着ノズル先端位置のずれ量を測定してそれに応じた補正量(以下ではノズル偏心補正量と呼ぶ)を求めるノズル偏心補正量測定処理(ノズル先端ずれ量検出工程)のフローである。この処理は、部品実装にあたって実装用ヘッド15のノズルシャフト15aの先端に吸着ノズル15bを取り付け、あるいは交換したときに行なわれ、実装に使用される吸着ノズル毎にノズル偏心補正量が求められる。   FIG. 9 shows a nozzle eccentricity correction amount measurement process for measuring a deviation amount of the suction nozzle tip position in a state where the suction nozzle is at a component recognition height and obtaining a correction amount (hereinafter referred to as a nozzle eccentricity correction amount). (Nozzle tip deviation amount detection step). This processing is performed when the suction nozzle 15b is attached to or exchanged at the tip of the nozzle shaft 15a of the mounting head 15 for mounting components, and a nozzle eccentricity correction amount is obtained for each suction nozzle used for mounting.

この処理がスタートすると、コントローラ30は、吸着ノズル15bを部品認識高さに上昇させた状態で、吸着ノズル15bの先端部を部品認識カメラ19により下方から撮像し、その画像に基づき、ノズル基準位置(正規のノズル先端位置)からのノズル先端中心位置のずれ(dXa,dYa)を測定する(ステップS11)。このノズル先端中心位置のずれ(dXa,dYa)をもってノズル偏心補正量とする。そして、この測定結果を、使用ノズル毎のデータとして、実装プログラム等記憶手段35に記憶させる(ステップS12)。   When this process starts, the controller 30 captures the tip of the suction nozzle 15b from below with the component recognition camera 19 in a state where the suction nozzle 15b is raised to the component recognition height, and the nozzle reference position is based on the image. The deviation (dXa, dYa) of the nozzle tip center position from (regular nozzle tip position) is measured (step S11). The deviation (dXa, dYa) of the center position of the nozzle tip is used as the nozzle eccentricity correction amount. And this measurement result is memorize | stored in the memory | storage means 35, such as a mounting program, as data for every use nozzle (step S12).

次に、同一ノズルの所定回転角毎(例えば90度毎)の全角度に対してノズル偏心補正量の取得を完了したか否かを判定し(ステップS13)、完了していなければ、吸着ノズル15bを所定の正転方向に90度だけ回転させ(ステップS14)、それから、ステップS11に戻ってそれ以下の処理を繰り返す。全角度に対してノズル偏心補正量の取得を完了すれば、使用する全吸着ノズル15bに対してノズル偏心補正量の取得を完了したか否かを判定し(ステップS15)、完了していなければ、ヘッドユニット3を移動させて検出ノズルを変更し(ステップS16)、それから、ステップS11に戻ってそれ以下の処理を繰り返す。   Next, it is determined whether or not the acquisition of the nozzle eccentricity correction amount is completed for all the angles of the same nozzle at every predetermined rotation angle (for example, every 90 degrees) (step S13). 15b is rotated by 90 degrees in a predetermined forward rotation direction (step S14), and then the process returns to step S11 and the following processing is repeated. If acquisition of the nozzle eccentricity correction amount is completed for all angles, it is determined whether acquisition of the nozzle eccentricity correction amount is completed for all the suction nozzles 15b to be used (step S15). Then, the head unit 3 is moved to change the detection nozzle (step S16), and then the process returns to step S11 to repeat the subsequent processing.

補正量取得が完了すれば、このフローを終了する。   If the correction amount acquisition is completed, this flow ends.

図10は、部品実装作業中の処理のフローである。この処理は、部品吸着位置のフィードバック補正量を求めるフィードバック補正量演算と、吸着位置補正量により部品吸着位置を補正する補正制御工程とを含んでいる。   FIG. 10 is a flow of processing during component mounting work. This process includes a feedback correction amount calculation for obtaining a feedback correction amount for the component suction position, and a correction control step for correcting the component suction position by the suction position correction amount.

すなわち、コントローラ30は、ヘッドユニット3の実装用ヘッド15によって部品供給部5から部品を吸着する際に、前述の図7のフローで算出して記憶しているノズル下降オフセットのデータの中から、使用する吸着ノズル16bと吸着角とに応じたノズル下降オフセットを読み出すとともに、図9のフローで算出して記憶しているノズル偏心補正量のデータの中から、使用する吸着ノズル16bと吸着角とに応じたノズル偏心補正量を読み出し、これらノズル下降オフセット及びノズル偏心補正量を加味した部品吸着位置の計算を行なう(ステップS21)。すなわち、ノズル下降オフセットとノズル偏心補正量とを加えた分だけ、部品吸着位置をずらすようにする。   That is, when the component is sucked from the component supply unit 5 by the mounting head 15 of the head unit 3, the controller 30 calculates from the nozzle descending offset data calculated and stored in the flow of FIG. The nozzle lowering offset corresponding to the suction nozzle 16b to be used and the suction angle is read, and the suction nozzle 16b to be used and the suction angle are calculated from the nozzle eccentricity correction amount data calculated and stored in the flow of FIG. The nozzle eccentricity correction amount corresponding to the nozzle offset is read out, and the component suction position is calculated in consideration of the nozzle descent offset and the nozzle eccentricity correction amount (step S21). That is, the component suction position is shifted by an amount corresponding to the addition of the nozzle lowering offset and the nozzle eccentricity correction amount.

次に、過去N回(例えば5回)分の部品吸着後の吸着位置ずれの測定に基づいて求められる吸着位置フィードバック補正値があるか否かを判定する(ステップS22)。すなわち、実装作業中は部品吸着後に部品認識カメラ19による撮像に基づいて吸着ノズル先端と部品中心とのずれ量が検出され、N回分ずれ量が検出されるとその平均値に応じた吸着位置フィードバック補正値が求められるが、このような処理による吸着位置フィードバック補正値の取得が済んでいるか否かを判定する。   Next, it is determined whether or not there is a suction position feedback correction value obtained based on the measurement of the suction position deviation after the component suction for the past N times (for example, five times) (step S22). That is, during the mounting operation, the amount of deviation between the tip of the suction nozzle and the center of the component is detected based on the image picked up by the component recognition camera 19 after the component is picked up, and when the amount of deviation is detected N times, the suction position feedback corresponding to the average value is detected. Although the correction value is obtained, it is determined whether or not the suction position feedback correction value has been acquired by such processing.

そして、吸着位置フィードバック補正値がある場合は、ステップS21で求めた部品吸着位置にフィードバック補正値を加算する(ステップS23)。   If there is a suction position feedback correction value, the feedback correction value is added to the component suction position obtained in step S21 (step S23).

次に、ステップS21〜S23によって補正された部品吸着位置へ実装用ヘッド15を移動させ、さらに吸着ノズル15bを下降させて部品を吸着させる(ステップS24)。   Next, the mounting head 15 is moved to the component suction position corrected in steps S21 to S23, and the suction nozzle 15b is lowered to suck the component (step S24).

部品吸着後は、吸着ノズル15bを所定高さまで上昇させるとともに部品認識カメラ19上までヘッドユニット3を移動させ、部品認識カメラ19で下方から吸着部品を撮像し、部品認識を行なう(ステップS25)。そして、この部品認識に基づき、部品中心と吸着ノズル先端中心の相対ずれ量(dXn,dYn)を算出する(ステップS26)。さらに、過去N回分の相対ずれ量の平均値を算出し(ステップS27)、これをフィードバック補正値としてその後の制御に反映させるようにする。   After the component suction, the suction nozzle 15b is raised to a predetermined height and the head unit 3 is moved onto the component recognition camera 19, and the component recognition camera 19 images the suction component from below and performs component recognition (step S25). Based on the component recognition, a relative deviation amount (dXn, dYn) between the component center and the suction nozzle tip center is calculated (step S26). Further, an average value of the relative deviation amounts for the past N times is calculated (step S27), and this is reflected in the subsequent control as a feedback correction value.

部品認識後は、ヘッドユニット3をプリント基板P上に移動させ、実装用ヘッド15の吸着ノズル15bに吸着されていた部品をプリント基板Pに搭載する(ステップS28)。   After the component recognition, the head unit 3 is moved onto the printed circuit board P, and the component that has been attracted to the suction nozzle 15b of the mounting head 15 is mounted on the printed circuit board P (step S28).

部品搭載が済めば、次の部品を吸着すべく、ステップS21に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。   When the component mounting is completed, the process returns to step S21 and the subsequent processing is repeated to suck the next component.

以上のような当実施形態の方法及び装置によると、ヘッドユニット組み付け誤差、ヘッドユニット構成部品製造後等の各種要因で吸着ノズル先端位置のずれが生じている場合でも、それに応じて吸着位置を補正することにより、部品中心位置と吸着ノズル先端位置とのずれを充分に小さくし、吸着ミスを防止することができる。   According to the method and apparatus of the present embodiment as described above, even when the suction nozzle tip position shifts due to various factors such as head unit assembly error or after manufacturing the head unit components, the suction position is corrected accordingly. By doing so, the deviation between the component center position and the suction nozzle tip position can be made sufficiently small to prevent suction mistakes.

特に、設備調整段階等において行なわれる図7のノズル下降オフセット検出処理により、ノズルシャフトやヘッドユニット全体の傾き等に起因したノズル下降オフセットを、他の吸着ずれ要因と区別して検出することができる。   In particular, the nozzle lowering offset detection process shown in FIG. 7 performed in the facility adjustment stage or the like can detect the nozzle lowering offset due to the inclination of the entire nozzle shaft and the head unit, etc., separately from other suction deviation factors.

この場合に、当実施形態では、部品認識高さにある吸着ノズル15bを部品認識カメラ19により下方から撮像した画像に基づく、ノズル先端中心位置のずれの測定(ステップS1)と、基板認識カメラ18による吸着対象部品40の撮像に基づく、部品中心ずれの測定(ステップS2)と、これらノズル先端中心位置のずれと部品中心ずれとに応じて補正した位置に吸着ノズル15bを移動させてから吸着ノズル15bを下降させて吸着対象部品40を吸着する処理(ステップS3)と、部品吸着後に吸着ノズル15bを部品認識高さまで上昇させてから部品認識カメラ19により撮像した画像に基づく、部品吸着ずれ量の測定(ステップS4)とにより、部品認識カメラ19及び基板認識カメラを利用して容易に、かつ、正確にノズル下降オフセットを検出することができる。   In this case, in this embodiment, the measurement of the deviation of the nozzle tip center position based on the image obtained by capturing the suction nozzle 15b at the component recognition height from below with the component recognition camera 19 (step S1), and the substrate recognition camera 18 Measurement of the component center deviation based on the imaging of the suction target component 40 (step S2), and after moving the suction nozzle 15b to a position corrected according to the deviation of the nozzle tip center position and the component center deviation, the suction nozzle 15b is lowered to suck the suction target component 40 (step S3), and the component suction deviation amount based on the image picked up by the component recognition camera 19 after the suction nozzle 15b is raised to the component recognition height after the component suction. By measuring (step S4), the component recognition camera 19 and the board recognition camera can be used easily and accurately under the nozzle. It is possible to detect the offset.

また、ノズル交換時等に、図9のノズル偏心補正量測定フローにより、吸着ノズルが部品認識高さにある状態で吸着ノズル先端位置のずれ量に応じたノズル偏心補正量を検出することができる。   Further, when the nozzle is replaced, the nozzle eccentricity correction amount corresponding to the deviation amount of the suction nozzle tip position can be detected in the state where the suction nozzle is at the component recognition height by the nozzle eccentricity correction amount measurement flow of FIG. .

そして、図10に示す部品実装作業中の処理では、吸着位置のフィードバック補正値が取得される前の実装作業当初から、ノズル下降オフセット及びノズル偏心補正量に応じた吸着位置の補正が行われるため、実装作業当初から部品中心と吸着ノズル先端との位置ずれを充分に小さくし、吸着ミスの発生を防止することができる。   In the process during the component mounting work shown in FIG. 10, the suction position is corrected according to the nozzle lowering offset and the nozzle eccentricity correction amount from the beginning of the mounting work before the suction position feedback correction value is acquired. The positional deviation between the center of the component and the tip of the suction nozzle can be made sufficiently small from the beginning of the mounting operation, and the occurrence of suction mistakes can be prevented.

また、N回(例えば5回)分の部品吸着後の吸着位置ずれの測定に基づいてフィードバック補正値が取得された後は、部品吸着位置にさらにフィードバック補正値が加算されることにより、より精度良く部品吸着位置を補正することができる。   In addition, after the feedback correction value is acquired based on the measurement of the suction position deviation after the component suction for N times (for example, 5 times), the feedback correction value is further added to the component suction position, so that the accuracy is improved. The component suction position can be corrected well.

なお、本発明の方法の具体的構成は上記実施形態に限定されず、種々変更可能である。   In addition, the specific structure of the method of this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.

例えば、ノズル下降オフセット検出処理としては、図7に示す処理に替えて、吸着ノズルが部品認識高さにある状態では部品認識カメラによる撮像に基づいてノズル先端中心位置のずれを検出する一方、吸着ノズルが部品吸着高さまで下降した状態では別のカメラでノズル先端を撮像してノズル先端中心位置のずれを検出するというように、吸着ノズルが部品認識高さにあるときのノズル先端中心位置のずれと吸着ノズルが部品吸着高さまで下降したときのノズル先端中心位置のずれとをそれぞれ別個の検出手段により検出し、両ずれの差を求めてこれをノズル下降オフセットとしてもよい。   For example, as the nozzle lowering offset detection processing, instead of the processing shown in FIG. 7, when the suction nozzle is at the component recognition height, the nozzle tip center position shift is detected based on the image picked up by the component recognition camera. When the nozzle is lowered to the component suction height, the nozzle tip center position shifts when the suction nozzle is at the component recognition height, such as when the tip of the nozzle is detected by another camera and the nozzle tip center position is detected. And the deviation of the center position of the nozzle tip when the suction nozzle is lowered to the component suction height may be detected by separate detection means, and the difference between the two deviations may be obtained and used as the nozzle lowering offset.

また、上記実施形態では、吸着部品の認識や、ノズル下降オフセット検出処理(図7)及びノズル偏心補正量測定処理(図9)におけるノズル先端部の認識のための認識手段として、部品認識カメラ19を用いているが、カメラ以外の認識手段、例えば認識対象物(部品あるいはノズル先端部)に側方から平行光線(レーザー)を照射して投影を検出するレーザ認識手段等を用いたものでもよい。   In the above-described embodiment, the component recognition camera 19 is used as a recognition unit for recognizing the suction component, and for recognizing the nozzle tip in the nozzle lowering offset detection process (FIG. 7) and the nozzle eccentricity correction amount measurement process (FIG. 9). However, a recognition means other than the camera, such as a laser recognition means for detecting a projection by irradiating a recognition object (component or nozzle tip) with a parallel light beam (laser) from the side may be used. .

本発明が適用される部品実装装置の部分平面図である。It is a fragmentary top view of the component mounting apparatus with which this invention is applied. 上記部品実装装置の部分正面図である。It is a partial front view of the said component mounting apparatus. 上記部品実装装置のコントローラについて機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a functional structure about the controller of the said component mounting apparatus. ノズルシャフトもしくはヘッドユニット全体が傾きを持っている場合の、吸着ノズルが部品吸着高さまで下降することに伴って生じるノズル下降オフセット(ノズル先端位置変化)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the nozzle descent | fall offset (nozzle tip position change) which arises when a suction nozzle descend | falls to component adsorption height in case the nozzle shaft or the whole head unit has inclination. ノズルシャフトが曲がっている場合のノズル下降オフセットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the nozzle descent | fall offset when a nozzle shaft is bent. ノズルシャフトもしくはヘッドユニット全体の傾きとノズルシャフトの曲がりとが複合的に発生した場合のノズル下降オフセットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the nozzle descent offset when the inclination of a nozzle shaft or the whole head unit, and the bending of a nozzle shaft generate | occur | produce in combination. ノズル下降オフセット検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a nozzle descent offset detection process. (a)〜(d)は図7に示すノズル下降オフセット検出処理の各過程を示す説明図である。(A)-(d) is explanatory drawing which shows each process of the nozzle descent | fall offset detection process shown in FIG. ノズル偏心補正量測定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a nozzle eccentricity correction amount measurement process. 部品実装作業中の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in component mounting operation | work.

P プリント基板
3 ヘッドユニット
15 実装用ヘッド
15a ノズルシャフト
15b 吸着ノズル
18 基板認識カメラ
19 部品認識カメラ
30 コントローラ
35 実装プログラム等記憶手段
37 設備固有データ記憶手段
38 演算処理手段
P Printed circuit board 3 Head unit 15 Mounting head 15a Nozzle shaft 15b Suction nozzle 18 Substrate recognition camera 19 Component recognition camera 30 Controller 35 Mounting program storage means 37 Equipment specific data storage means 38 Arithmetic processing means

Claims (4)

昇降及び回転が可能な吸着ノズルを有し、この吸着ノズルにより部品供給部から吸着した部品を被実装基板上に搬送して、被実装基板の所定位置に実装する実装用ヘッドを備えるとともに、上記吸着ノズルによる部品吸着後に上記吸着ノズルを所定の認識用高さにした状態で、吸着ノズルに吸着された部品の認識を行なう認識手段を備えた部品実装装置における吸着位置補正方法であって、
上記吸着ノズルが上記認識用高さにあるときと部品吸着高さまで下降したときとでの吸着ノズル先端の水平方向の位置変化量であるノズル先端位置変化量を検出するノズル先端位置変化量検出工程と、
部品吸着時に上記ノズル先端位置変化量に応じた補正量を含む吸着位置補正量により部品吸着位置を補正する補正制御工程と、を有し、
上記ノズル先端位置変化量検出工程では、先ず部品吸着前に部品吸着ノズルを上記認識用高さとした状態で認識手段による吸着ノズル先端部の認識に基づいてノズル中心位置を検出する一方、所定の部品供給位置にある吸着対象部品の中心位置を検出し、次に、上記ノズル中心位置を上記吸着対象部品の中心位置に対応させるように吸着ノズルの水平方向位置を調整してから、吸着ノズルを部品吸着高さまで下降させて部品を吸着させた後、吸着ノズルを上記認識用高さに戻して、認識手段により吸着部品を認識し、その認識結果に基づきノズル中心位置に対する部品中心位置のずれを検出し、これをノズル先端位置変化量とすることを特徴とする部品実装装置における吸着位置補正方法。
It has a suction nozzle that can be moved up and down and rotated, and includes a mounting head for transporting the component sucked from the component supply unit by this suction nozzle onto the mounted substrate and mounting it on a predetermined position of the mounted substrate. A suction position correction method in a component mounting apparatus having a recognition means for recognizing a component sucked by the suction nozzle in a state where the suction nozzle is set to a predetermined recognition height after the component suction by the suction nozzle,
A nozzle tip position change amount detecting step for detecting a nozzle tip position change amount that is a horizontal position change amount of the suction nozzle tip when the suction nozzle is at the recognition height and when the suction nozzle is lowered to the component suction height. When,
A correction control step of correcting the component suction position by a suction position correction amount including a correction amount according to the nozzle tip position change amount at the time of component suction ,
In the nozzle tip position change detection step, first, the nozzle center position is detected based on the recognition of the suction nozzle tip by the recognition means with the component suction nozzle at the recognition height before the component suction, while the predetermined part The center position of the suction target component at the supply position is detected, and then the horizontal position of the suction nozzle is adjusted so that the nozzle center position corresponds to the center position of the suction target component. After lowering the suction height to suck the part, the suction nozzle is returned to the recognition height, the suction part is recognized by the recognition means, and the deviation of the center position of the part from the nozzle center position is detected based on the recognition result. And this is made into the nozzle tip position change amount, The suction position correction method in the component mounting apparatus,
上記ノズル先端位置変化量検出工程では、吸着ノズルを回転させて、複数の回転角で上記ノズル先端位置変化量の検出を行なうことを特徴とする請求項1記載の部品実装装置における吸着位置補正方法。   2. The suction position correction method in the component mounting apparatus according to claim 1, wherein, in the nozzle tip position change amount detection step, the suction nozzle is rotated to detect the nozzle tip position change amount at a plurality of rotation angles. . 上記吸着ノズルが上記認識用高さにある状態で、所定の基準位置に対する吸着ノズル先端位置のずれ量を求めるノズル先端ずれ量検出工程をさらに有し、
上記補正制御工程では、上記ノズル先端位置変化量に応じた補正量とノズル先端ずれ量検出工程で検出した吸着ノズル先端位置のずれ量に応じた補正量とを含む吸着位置補正量により、部品吸着位置を補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の吸着位置補正方法。
In a state where the suction nozzle is at the recognition height, it further includes a nozzle tip deviation amount detection step for obtaining a deviation amount of the suction nozzle tip position with respect to a predetermined reference position,
In the correction control step, the component suction is performed using the suction position correction amount including the correction amount according to the nozzle tip position change amount and the correction amount according to the suction nozzle tip position deviation amount detected in the nozzle tip deviation detection step. The suction position correction method according to claim 1, wherein the position is corrected.
上記吸着ノズルによる部品吸着後に上記吸着ノズルを所定の認識用高さにした状態で、部品認識により吸着ノズル中心に対する部品中心のずれ量を検出し、その検出結果に応じて部品吸着位置のフィードバック補正量を求めるフィードバック補正量演算工程をさらに有し、このフィードバック補正量が求められた後は、上記補正制御工程での部品吸着位置の補正にこのフィードバック補正量を加味することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の吸着位置補正方法。
After the component is picked up by the suction nozzle, the component nozzle detects the amount of deviation of the component center from the suction nozzle center in the state where the suction nozzle is at a predetermined recognition height, and feedback correction of the component suction position according to the detection result A feedback correction amount calculating step for obtaining an amount is further included, and after the feedback correction amount is obtained, the feedback correction amount is added to the correction of the component suction position in the correction control step. The suction position correction method according to any one of claims 1 to 3 .
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