JP5227824B2 - Electronic component mounting equipment - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品実装装置に係り、特に、ヘッドユニットの加減速を含む移動中にも高精度で部品認識を行なって、タクトを向上可能な電子部品実装装置に関する。   The present invention relates to an electronic component mounting apparatus, and more particularly to an electronic component mounting apparatus capable of improving the tact by performing component recognition with high accuracy even during movement including acceleration / deceleration of a head unit.

図1(全体図)及び図2(要部構成図)に例示する如く、X軸方向に基板8を搬送するための基板搬送部12により搬送され、所定の搭載位置に固定された基板8に対して、例えば、基板搬送部12の両側に設けられた部品供給部14のテープフィーダ等の部品供給装置16から電子部品をピックアップして搭載する電子部品実装装置(表面実装機あるいはマウンタとも称する)10が知られている。図において、20は、部品供給装置16から基板8に部品を移載するためのヘッドユニット、22は、該ヘッドユニット20をX軸方向に移動して位置決めするためのX方向移動装置、24は、該X方向移動装置22ごとヘッドユニット20をY軸方向に移動して位置決めするためのY方向移動装置、26は、電子部品を例えば吸着してピックアップするための、ヘッドユニット20に例えば複数配設される、先端(下端)にノズル28を備えたヘッド、30は、基板8のマーク等を上方から撮影するための、ヘッドユニット20に装着される基板認識カメラ、32は、ノズル28に吸着された電子部品等を下方から撮影するための部品認識カメラである。   As illustrated in FIG. 1 (overall view) and FIG. 2 (main part configuration diagram), the substrate 8 is transported by the substrate transport unit 12 for transporting the substrate 8 in the X-axis direction and fixed to a predetermined mounting position. On the other hand, for example, an electronic component mounting apparatus (also referred to as a surface mounter or a mounter) that picks up and mounts electronic components from a component supply device 16 such as a tape feeder of the component supply unit 14 provided on both sides of the substrate transport unit 12. 10 is known. In the figure, 20 is a head unit for transferring components from the component supply device 16 to the substrate 8, 22 is an X-direction moving device for moving and positioning the head unit 20 in the X-axis direction, and 24 is A Y-direction moving device 26 for moving and positioning the head unit 20 together with the X-direction moving device 22 in the Y-axis direction includes, for example, a plurality of units arranged on the head unit 20 for sucking and picking up electronic components, for example. The head provided with the nozzle 28 at the tip (lower end), 30 is a substrate recognition camera mounted on the head unit 20 for photographing the mark of the substrate 8 from above, and 32 is adsorbed by the nozzle 28 This is a component recognition camera for photographing the electronic components and the like taken from below.

ここで、ノズル28に吸着(保持)された部品の、ノズル28に対する吸着(保持)位置(以下、ノズル中心に対する部品位置のずれ量を吸着ずれ量と称する)は、吸着・搭載を行なう毎に毎回少しずつ異なる。これは、ピックアップ位置に配された部品供給容器内の部品の向き及び位置が、それぞれ少しずつ異なることに起因する。このように、吸着ずれ量が毎回少しずつ異なるため、部品を搭載位置に適切に搭載するためには、部品を吸着してから搭載するまでのヘッドユニット20の移動量を、吸着ずれ量に応じて調節する必要がある。   Here, the suction (holding) position of the component sucked (held) by the nozzle 28 (hereinafter, the shift amount of the component position with respect to the nozzle center is referred to as a suction shift amount) is performed every time suction / mounting is performed. A little different every time. This is because the direction and position of the components in the component supply container arranged at the pickup position are slightly different from each other. As described above, since the amount of suction deviation is slightly different each time, in order to properly mount the component at the mounting position, the amount of movement of the head unit 20 from when the component is suctioned to when it is mounted depends on the amount of suction displacement. Need to be adjusted.

このような移動量の調節を行なうため、従来は、例えば、図3(A)(横から見た断面図)及び(B)(下から見た底面図)に示すような、レーザ光43の帯に生じた影により部品6の有無や幅を検出するためのレーザ認識部40を、ヘッドユニット20の下方に設けて吸着ずれ量を認識し、この認識した吸着ずれ量分だけヘッドユニット20の移動量(又は搭載時の停止位置)を補正し、この補正の結果得られた移動量だけヘッドユニット20を移動させて吸着部品6を搭載するようにしている。   In order to perform such adjustment of the movement amount, conventionally, for example, as shown in FIG. 3A (cross-sectional view seen from the side) and (B) (bottom view seen from the bottom), A laser recognition unit 40 is provided below the head unit 20 to detect the presence or absence and width of the component 6 based on the shadow generated in the belt, and the amount of suction deviation is recognized. The movement amount (or the stop position at the time of mounting) is corrected, and the suction unit 6 is mounted by moving the head unit 20 by the movement amount obtained as a result of this correction.

図3において、27はヘッドシャフト、42はレーザ発光部、44はレーザ受光部である。   In FIG. 3, 27 is a head shaft, 42 is a laser emitting part, and 44 is a laser receiving part.

ここで、吸着ずれ量の測定は、ノズル28により部品6を吸着してから搭載位置に移動させる過程で行なうようにしている。これは、作業能率の向上のためである。より具体的な従来の自動部品搭載方法については、例えば特許文献1乃至3に記載されている。   Here, the measurement of the amount of suction displacement is performed in the process of picking up the component 6 by the nozzle 28 and moving it to the mounting position. This is for improving work efficiency. More specific conventional automatic component mounting methods are described in Patent Documents 1 to 3, for example.

しかしながら、ヘッドシャフト27は完全な剛体ではないため、移動に伴う加減速中に、図4に誇張して例示するような、しなりを生じてしまう。他方、搭載位置にて部品6を搭載するときには、ヘッドユニット20が停止状態であるため、この時点では、加減速中に生じた、しなりも解消されている。このため、従来のように、ヘッドユニットの加減速中に認識した吸着ずれ量に基づきヘッドユニット20の移動量を演算し、この演算値に基づきヘッドユニット20を移動させて部品6を搭載すると、部品6の搭載位置がずれてしまうという問題がある。そこで、特許文献4には、ヘッドユニット20に加わる加減速度に起因する部品の認識位置の誤差を補正することが提案されている。   However, since the head shaft 27 is not a perfect rigid body, during the acceleration / deceleration accompanying the movement, a flexure as exaggeratedly illustrated in FIG. 4 occurs. On the other hand, when the component 6 is mounted at the mounting position, since the head unit 20 is in a stopped state, the bending that occurred during acceleration / deceleration is also eliminated at this point. Therefore, as in the prior art, when the amount of movement of the head unit 20 is calculated based on the amount of suction deviation recognized during acceleration / deceleration of the head unit, and the component 6 is mounted by moving the head unit 20 based on this calculated value, There is a problem that the mounting position of the component 6 is shifted. Therefore, Patent Document 4 proposes correcting an error in the recognition position of a component caused by acceleration / deceleration applied to the head unit 20.

特開平6−55417号公報JP-A-6-55417 特開平6−252598号公報JP-A-6-252598 特開平10−290097号公報JP-A-10-290097 特開2002−261494号公報JP 2002-261494 A

しかしながら、従来の加速度補正方法では、軸の位置偏差、速度偏差や制御の遅延等により、部品認識時のXY軸によるヘッドユニットの移動加速度及び減速度を正確に捉えることは困難であった。   However, with the conventional acceleration correction method, it has been difficult to accurately capture the movement acceleration and deceleration of the head unit along the XY axes during component recognition due to axial position deviation, speed deviation, control delay, and the like.

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ヘッドユニット移動中の加減速に拘わらず、ノズルに保持された部品の保持位置及び保持角度を正確に検出できるようにすることを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and makes it possible to accurately detect the holding position and holding angle of a component held by a nozzle regardless of acceleration / deceleration during movement of the head unit. Is an issue.

本発明は、ヘッドユニットが備えるノズルによりピックアップ位置にて部品を保持し、ヘッドユニットの移動に伴わせて部品を搭載位置に移動させ、該搭載位置にて部品を離して搭載する電子部品実装装置において、ノズルに保持された部品の保持位置及び保持角度を、ヘッドユニットの移動中にノズルを回転させながら、ヘッドシャフトに垂直な方向に生じる部品の影の長さの変化をとらえて検出する際に、ヘッドユニット移動中に保持角度を検出し、ヘッドユニット停止後に保持位置を検出するようにして、前記課題を解決したものである。   The present invention relates to an electronic component mounting apparatus that holds a component at a pickup position by a nozzle provided in a head unit, moves the component to a mounting position as the head unit moves, and separates and mounts the component at the mounting position. , When detecting the holding position and holding angle of the component held by the nozzle while capturing the change in the shadow length of the component in the direction perpendicular to the head shaft while rotating the nozzle during the movement of the head unit. In addition, the problem is solved by detecting the holding angle while the head unit is moving, and detecting the holding position after the head unit is stopped.

ここで、同一ロットの基板で基板毎の部品搭載動作が同じである場合、生産開始による1枚目の基板で検出したヘッドユニット移動中のヘッドシャフトのしなりによる位置ずれを2枚目以降の基板に用いて、ヘッドユニット移動中に検出した保持位置を修正することで、2枚目以降の基板のヘッドユニット停止後の保持位置検出を省略することができる。   Here, when the component mounting operation for each board is the same for the same lot of boards, the positional deviation due to the head shaft moving during the head unit movement detected by the first board at the start of production is detected for the second and subsequent boards. By using the substrate and correcting the holding position detected while the head unit is moving, it is possible to omit the holding position detection after the head unit of the second and subsequent substrates is stopped.

本発明によれば、ヘッドユニットのXY方向の加減速を含む移動中にも、時間のかかる部品認識を行なえるため、高精度のままタクトを向上できる。   According to the present invention, time-consuming component recognition can be performed even during movement including acceleration / deceleration in the X and Y directions of the head unit, so that tact can be improved with high accuracy.

特に、同一ロットの基板で基板毎の部品搭載動作が同じである場合は、生産開始による1枚目の基板で検出したヘッドユニット移動中のヘッドシャフトのしなりによる位置ずれを2枚目以降の基板に用いて、ヘッドユニット移動中に検出した保持位置を修正することで、2枚目以降の基板のヘッドユニット停止後の保持位置検出を省略することができる。   In particular, when the parts mounting operation for each board is the same for the same lot of boards, the positional deviation due to the head shaft moving during the head unit movement detected by the first board at the start of production is corrected for the second and subsequent boards. By using the substrate and correcting the holding position detected while the head unit is moving, it is possible to omit the holding position detection after the head unit of the second and subsequent substrates is stopped.

電子部品実装装置の一般的な構成を示す、一部を切り欠いて示す斜視図Perspective view showing a general configuration of an electronic component mounting apparatus, with a part cut away 電子部品実装装置の要部構成を示す斜視図The perspective view which shows the principal part structure of an electronic component mounting apparatus 同じくヘッドユニット上のレーザ認識部を(A)横から見た断面図及び(B)下から見た底面図Similarly, the laser recognition unit on the head unit is (A) a sectional view seen from the side and (B) a bottom view seen from below. 加減速中のしなりによる位置ずれを示す側面図Side view showing misalignment due to bending during acceleration / deceleration 本発明の実施形態の要部構成を示す斜視図及びブロック図The perspective view and block diagram which show the principal part structure of embodiment of this invention 同じくレーザ認識部で検出されるヘッドシャフトの回転角度と影の長さの関係の例を示す図The figure which shows the example of the relationship between the rotation angle of the head shaft similarly detected by a laser recognition part, and the length of a shadow 同じく移動中の加減速による部品の変位を示す平面図The top view which shows the displacement of the part due to acceleration / deceleration while moving 同じく吸着動作制御部の動作の手順を示す流れ図Similarly, a flowchart showing the operation procedure of the adsorption operation control unit 停止時の部品中心位置を計測する他の方法を説明するためのレーザ認識部の平面図A plan view of a laser recognition unit for explaining another method of measuring the center position of a component when stopped

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図5に、本発明に係る電子部品実装装置の実施形態の主要部を示す。ここで、50は、装置全体を制御する主制御装置の要部であり、52は、装置全体の動作、ヘッド認識管理テーブル(以下、単に管理テーブルとも称する)60の作成、及び、該管理テーブル60のデータを使用し、部品位置の補正を行ない搭載制御する吸着搭載制御部、54は、現在時点を示す管理ポインタ、56は、管理テーブル60のデータから加速度補正を行なう加速度補正演算部、60は、XYの動作履歴(XYの移動座標と停止が時間順に並ぶ)と、現在時点の管理ポインタ56、ヘッド毎にどこで認識を開始し、終了したかと、その時のずれ量の記録を管理するヘッド認識管理テーブル、70は、X方向移動装置22を駆動するためのX軸ドライバ、72は、Y方向移動装置24を駆動するためのY軸ドライバ、74は、軸毎に設けられたZ軸ドライバ、76は、同じく軸毎に設けられたθ軸ドライバ、78は、レーザ認識部40用のレーザ認識ドライバである。   FIG. 5 shows a main part of an embodiment of the electronic component mounting apparatus according to the present invention. Here, 50 is a main part of the main control apparatus that controls the entire apparatus, 52 is the operation of the entire apparatus, creation of a head recognition management table (hereinafter also simply referred to as a management table) 60, and the management table. The pick and place control unit that corrects and controls the position of the component using the data of 60, 54 is a management pointer indicating the current time point, 56 is an acceleration correction calculation unit that performs acceleration correction from the data of the management table 60, and 60 Is an operation history of XY (XY movement coordinates and stop are arranged in time order), a management pointer 56 at the current time point, a head for managing the recording of the deviation amount at that time, where the recognition started and ended. The recognition management table 70 is an X-axis driver for driving the X-direction moving device 22, 72 is a Y-axis driver for driving the Y-direction moving device 24, and 74 is for each axis. It provided the Z-axis driver 76, also provided on Jikugoto the θ axis driver 78, a laser recognition driver for laser recognition unit 40.

以上の構成において、ヘッドユニット20のノズル28に吸着された部品6は、部品供給装置16から基板8まで、X方向移動装置22及びY方向移動装置24により加減速移動を行なう。   In the above configuration, the component 6 sucked by the nozzle 28 of the head unit 20 is accelerated and decelerated by the X-direction moving device 22 and the Y-direction moving device 24 from the component supply device 16 to the substrate 8.

又、部品供給装置16から吸着した部品6を高速で搭載するために、X方向移動装置22及びY方向移動装置24によるXY動作中に、レーザ認識部40によるレーザ認識を行なう。しかしその際、加減速動作中のヘッドユニット20上にある部品6は、加減速によりノズル28を支えているヘッドシャフト27に力が加わり、図4に誇張して例示したように、微小に部品6の位置が変位することになる。   Further, in order to mount the component 6 sucked from the component supply device 16 at high speed, the laser recognition unit 40 performs laser recognition during the XY operation by the X direction moving device 22 and the Y direction moving device 24. However, at that time, the component 6 on the head unit 20 during the acceleration / deceleration operation is subjected to a force on the head shaft 27 supporting the nozzle 28 by the acceleration / deceleration, and as shown in an exaggerated manner in FIG. The position of 6 is displaced.

レーザ認識部40では、ヘッドシャフト27を回転するためのθ軸モータ(図示省略)により部品6を回転させて、レーザ光43による部品6の影の位置と幅、及び、θ軸モータの回転角度を示すエンコーダからのヘッドシャフト27の回転角度により、部品の中心位置、角度と長辺、短辺のサイズを得るが、部品6の加減速による部品の変位が発生すると、図6に例示する部品の長辺、短辺を示す最小幅とヘッドシャフト27の回転角度との関係は変わらないが、図7に例示する如く、部品6の中心座標にずれを生じる。又、部品6のずれはX方向移動装置22及びY方向移動装置24による加減速により生じるため、部品6が、そのXY動作軌跡の延長線上(加速時は後方、減速時は前方)に変位する。   In the laser recognition unit 40, the component 6 is rotated by a θ-axis motor (not shown) for rotating the head shaft 27, the position and width of the shadow of the component 6 by the laser beam 43, and the rotation angle of the θ-axis motor. The center position of the part, the angle, the long side, and the short side size are obtained by the rotation angle of the head shaft 27 from the encoder indicating the above. When the part is displaced due to acceleration / deceleration of the part 6, the part illustrated in FIG. Although the relationship between the minimum width indicating the long side and the short side and the rotation angle of the head shaft 27 does not change, the center coordinates of the component 6 are deviated as illustrated in FIG. In addition, since the displacement of the component 6 is caused by acceleration / deceleration by the X-direction moving device 22 and the Y-direction moving device 24, the component 6 is displaced along the extension line of the XY motion locus (backward when accelerating and forward when decelerating). .

従って、部品の縦、横の測定に拘わらず、レーザ光43では、部品測定時の加減速方向のX軸方向成分(図3のようにレーザ光43の走査方向がX軸方向の場合)の部品変位量と部品のノズル中心からの変位量を合算した分だけずれて読める。なお、部品の吸着角度は加減速時にも変わらないから、加減速時に取得した部品の吸着角度は、そのまま使用できる。そこで、レーザ認識後の部品が吸着角度ずれの無い0度方向になるように回転させ、XY停止後、部品の位置を単発(瞬時)のレーザ光で読むことにより、ヘッドシャフト27が、しなりにより歪んでいない状態での部品6のノズル28中心からの正確なX方向の吸着ずれ量を読むことができる。更に、部品6を90度回転させ、レーザ光43によりノズル中心からのY軸方向のずれを測定する。   Therefore, the laser beam 43 has an X-axis direction component in the acceleration / deceleration direction at the time of component measurement (in the case where the scanning direction of the laser beam 43 is the X-axis direction as shown in FIG. 3) regardless of the vertical and horizontal measurements of the component. It can be read with the amount of displacement of the component and the displacement of the component from the nozzle center added. Since the suction angle of the component does not change during acceleration / deceleration, the suction angle of the component acquired during acceleration / deceleration can be used as it is. Therefore, the headshaft 27 is bent by rotating the component after laser recognition so that it is in the 0 degree direction with no deviation of the suction angle, and reading the position of the component with a single (instantaneous) laser beam after stopping XY. Thus, it is possible to read the accurate amount of suction displacement in the X direction from the center of the nozzle 28 of the component 6 in a non-distorted state. Further, the component 6 is rotated 90 degrees, and the deviation in the Y-axis direction from the nozzle center is measured by the laser beam 43.

このように、吸着した部品をX方向移動装置22及びY方向移動装置24によるXY移動及びレーザ認識した後に、現在の各部品の位置ずれ量を読むことにより、移動中に取得したずれと現在のXYずれとにより、加減速により、どの程度のXY座標ずれが発生したかが判る。   In this way, after the XY movement and laser recognition by the X-direction moving device 22 and the Y-direction moving device 24 are performed on the picked-up component, the current displacement amount of each component is read, so From the XY deviation, it can be seen how much the XY coordinate deviation has occurred due to acceleration / deceleration.

更に、同一ロットの基板の場合は、生産開始により1枚目の基板に搭載し、この管理テーブル60はXYの動作履歴を基板1枚分持つことにより、2枚目以降の基板への搭載は、通常、全く同じ動作となるため、2枚目以降の基板の管理テーブル60を省略することができる。   Furthermore, in the case of substrates of the same lot, they are mounted on the first substrate at the start of production, and this management table 60 has an XY operation history for one substrate, so that it can be mounted on the second and subsequent substrates. Usually, since the operation is exactly the same, the management table 60 for the second and subsequent substrates can be omitted.

前記吸着搭載制御部52の具体的な処理手順を図8に示す。   A specific processing procedure of the suction mounting control unit 52 is shown in FIG.

まずステップS1で生産開始か否かを判定する。生産開始である場合には、ステップS2に進み、管理テーブル60の内容を全てクリアする。次いでステップS3に進み、基板の1枚目か否かを判定する。基板の1枚目である場合には、ステップS4に進み、管理ポインタ54を管理テーブル60の先頭に設定する。   First, in step S1, it is determined whether or not production is started. If the production has started, the process proceeds to step S2, and all the contents of the management table 60 are cleared. Next, in step S3, it is determined whether or not it is the first board. If it is the first board, the process proceeds to step S4, and the management pointer 54 is set to the head of the management table 60.

次いで、図8に例示する同時吸着の場合、全ヘッドについて、以下の動作を同時に開始する。即ち、例えばヘッド1について示すステップS5で、このときのヘッド1のXY座標を管理テーブル60の当該段のヘッド1と比較する。次いでステップS6に進み、座標が同じか否かを判定する。座標が同じでない場合、即ち、初めての座標(1枚目の基板)と判定されるときには、ステップS7に進み、該当段の変更に有りと設定する。次いでステップS8に進み、管理テーブル60の該当XY座標を更新する。ステップS8終了後、又は、ステップS6の判定結果が正で前と同じ座標である場合には、ステップS9に進み、部品を吸着し、ステップS10で部品認識を行なう。   Next, in the case of the simultaneous suction illustrated in FIG. 8, the following operations are started simultaneously for all the heads. That is, for example, in step S5 shown for the head 1, the XY coordinates of the head 1 at this time are compared with the head 1 of the corresponding stage of the management table 60. Next, in step S6, it is determined whether or not the coordinates are the same. When the coordinates are not the same, that is, when it is determined that the coordinates are the first (first substrate), the process proceeds to step S7, and it is set that the corresponding stage is changed. In step S8, the corresponding XY coordinates in the management table 60 are updated. After step S8 is completed, or when the determination result in step S6 is positive and the same coordinates as before, the process proceeds to step S9, the part is sucked, and the part is recognized in step S10.

次いで、全指示ヘッドの吸着完了待ちで同期した後、ステップS11で、搭載位置か否かを判定する。判定結果が正で搭載座標であると判定されるときには、ステップS12に進み、座標が同じか否かを判定する。判定結果が否であり、初めての座標(1枚目の基板)と判定されるときには、ステップS13に進み、該当段の変更に有りと設定する。次いでステップS14に進み、管理テーブル60の該当XY座標を更新する。ステップS14終了後、又はステップS12の判定結果が正で前と同じ座標と判定されるときには、ステップS15に進み、変更有りか否かを判定する。判定結果が正である場合には、ステップS16に進み、XY移動中に認識した角度により部品を吸着角度ずれの無い0度に回転し、部品位置サイズを単発測定する。次いでステップS17に進み、90度回転して部品位置サイズを単発測定する。次いでステップS18に進み、次式で示される停止時と移動時の認識結果の差(ヘッドシャフトの歪み)を管理テーブル60に記録する。   Next, after synchronizing with the completion of the suction of all the instruction heads, it is determined in step S11 whether or not it is a mounting position. When the determination result is positive and it is determined that the coordinates are mounted, the process proceeds to step S12 to determine whether or not the coordinates are the same. If the determination result is NO and it is determined that the coordinates are the first (first substrate), the process proceeds to step S13, and it is set that the corresponding stage is changed. In step S14, the corresponding XY coordinates in the management table 60 are updated. After step S14 is completed, or when the determination result in step S12 is positive and the same coordinates as before are determined, the process proceeds to step S15 to determine whether or not there is a change. If the determination result is positive, the process proceeds to step S16, where the component is rotated to 0 degrees with no deviation of the suction angle by the angle recognized during the XY movement, and the component position size is measured once. Next, in step S17, the component position size is measured once by rotating 90 degrees. Next, the process proceeds to step S18, and the difference between the recognition results at the time of stop and movement (head shaft distortion) represented by the following equation is recorded in the management table 60.

ここで、加減速によるヘッドシャフト27の歪みは、図7に示した如く、次式で表わされる。
加減速によるヘッドシャフトの歪み(ΔXhm,ΔYhm)
=hノズル部品移動中のずれ(ΔX’,ΔY’)
−hノズル部品停止時のずれ(ΔX,ΔY) …(1)
Here, the distortion of the head shaft 27 due to acceleration / deceleration is expressed by the following equation as shown in FIG.
Head shaft distortion due to acceleration / deceleration (ΔXhm, ΔYhm)
= H Deviations during movement of nozzle parts (ΔX ′, ΔY ′)
-H Displacement when nozzle parts are stopped (ΔX, ΔY) (1)

ステップS18終了後、又はステップS15の判定結果が否であり前と同じと判定されるときには、ステップS19に進み、移動時の認識結果に対し管理テーブル60の認識結果の差で補正し、搭載位置を修正する。次いでステップS20に進み、部品を搭載する。   After step S18 or when the determination result of step S15 is NO and it is determined that the result is the same as before, the process proceeds to step S19, where the recognition result at the time of movement is corrected by the difference of the recognition result of the management table 60, and the mounting position To correct. Next, the process proceeds to step S20, and components are mounted.

次いで全ヘッドの搭載完了待ちで同期した後、ステップS21に進み、全ヘッドが1部品の搭載を終ったら、管理ポインタ54を+1して、管理テーブル60の次の段に移行する。   Next, after synchronizing with the completion of mounting of all the heads, the process proceeds to step S21. When all the heads have mounted one component, the management pointer 54 is incremented by 1 and the process proceeds to the next stage of the management table 60.

なお図8は同時吸着の例を示したが、同時吸着でなくても本発明は適用できる。   Although FIG. 8 shows an example of simultaneous adsorption, the present invention can be applied even if it is not simultaneous adsorption.

又、例えばチップ部品でなくリード付き部品の場合、ヘッド移動時の軸ずれがX軸とY軸で同じであると仮定できれば、吸着ずれ角度θ分回転させた位置での測定のみで、搭載補正データを求めることもできる。   For example, in the case of a leaded component instead of a chip component, if it can be assumed that the axis deviation when moving the head is the same for the X axis and the Y axis, the mounting correction can be made only by measurement at the position rotated by the adsorption deviation angle θ. You can also ask for data.

次に、停止時の部品中心位置を計測する方法の他の例を説明する。   Next, another example of a method for measuring the component center position at the time of stopping will be described.

搭載補正データを求めるためのアルゴリズムでは、XY移動中にレーザ認識部40で部品6の吸着ずれ角度θを求める。   In the algorithm for obtaining the mounting correction data, the suction deviation angle θ of the component 6 is obtained by the laser recognition unit 40 during the XY movement.

次いで、部品計測後にヘッドシャフトが停止した位置で、図9に示すA(x2,y2)、C(x3,y3)を求める。 Next, A (x 2 , y 2 ) and C (x 3 , y 3 ) shown in FIG. 9 are obtained at the position where the head shaft stops after the component measurement.

次いで、吸着ずれ角度θ分回転させ、部品がレーザ光43と平行になり停止した位置でa(x1,y1)、d(x4,y1)を求める。 Next, the suction deviation angle θ is rotated, and a (x 1 , y 1 ) and d (x 4 , y 1 ) are obtained at a position where the component is parallel to the laser beam 43 and stopped.

次いで、上記のデータを基に、次式を用いて、ヘッドシャフト中心Wc(xc,yc)を求める。
xc=(x1+x4)/2 …(2)
yc=(y1+y4)/2 …(3)
ここで、y1=(x2−x1 cosθ)/sinθ …(4)
4=(x3−x4 cosθ)/sinθ …(5)
Next, based on the above data, the head shaft center Wc (xc, yc) is obtained using the following equation.
xc = (x 1 + x 4 ) / 2 (2)
yc = (y 1 + y 4 ) / 2 (3)
Here, y 1 = (x 2 −x 1 cos θ) / sin θ (4)
y 4 = (x 3 −x 4 cos θ) / sin θ (5)

求めたWcは、部品とレーザ光が平行になり停止させたときの部品の中心位置である。従って、Wc(xc,yc)とレーザオフセットデータを演算処理することにより、XY移動に影響されない部品搭載のための高精度の搭載補正データを、移動停止後にヘッドシャフトを90°回転することなく求めることができる。   The obtained Wc is the center position of the component when the component and the laser beam are stopped in parallel. Therefore, by calculating the Wc (xc, yc) and the laser offset data, highly accurate mounting correction data for component mounting that is not affected by the XY movement is obtained without rotating the head shaft by 90 ° after the movement is stopped. be able to.

更に、各吸着搭載動作において、全ヘッドの吸着が完了し、XY動作開始と同時に全ヘッドでのレーザ認識を開始し、全ヘッドの1点目の搭載点までに全ヘッドのレーザ認識が完了する等のように、レーザの認識がある特定のタイミングに行なわれることが明確な場合には、簡易的に予め取得した開始座標(最後の吸着座標)から終了座標(最初の搭載のための停止座標)までの距離、方向、経路、速度、加減速度等に応じて分類した補正量を使用することも可能である。   Further, in each suction mounting operation, suction of all the heads is completed, laser recognition is started in all the heads simultaneously with the start of the XY operation, and laser recognition of all the heads is completed by the first mounting point of all the heads. When it is clear that laser recognition is performed at a specific timing, such as, the start coordinates (last adsorption coordinates) acquired in advance are simply the end coordinates (stop coordinates for the first mounting). It is also possible to use correction amounts classified according to distance, direction, route, speed, acceleration / deceleration, etc.

ここで、予めずれを測定する際に、擬似的にヘッドに装着されたノズル先端を部品と見做して、XY加減速時の部品位置(加減速によるずれを含んだ部品位置)のレーザ認識及び停止時の部品位置(加減速によるずれの無い部品位置)のレーザ認識をすることも可能である。   Here, when measuring the displacement in advance, the tip of the nozzle mounted on the head in a pseudo manner is regarded as a component, and laser recognition of the component position during XY acceleration / deceleration (component position including the displacement due to acceleration / deceleration) is performed. It is also possible to perform laser recognition of the parts position at the time of stopping (parts position without deviation due to acceleration / deceleration).

又、前記のようなY方向に照射するレーザでの計測の場合、レーザ認識時の加減速のX方向成分により部品の位置ずれが発生するため、吸着、搭載移動の間の部品レーザ認識時の移動量のX方向成分が小さく、ずれの範囲が電子部品実装装置の搭載精度に対して極めて小さい範囲においては、無視することも可能である。なお、レーザの照射方向はY方向に限定されない。ヘッド数も複数に限定されず、単一ヘッドであっても良い。   Further, in the case of measurement with a laser that irradiates in the Y direction as described above, the position of the component is shifted due to the X-direction component of acceleration / deceleration at the time of laser recognition. In the range where the X-direction component of the movement amount is small and the range of deviation is extremely small relative to the mounting accuracy of the electronic component mounting apparatus, it can be ignored. Note that the laser irradiation direction is not limited to the Y direction. The number of heads is not limited to a plurality, and may be a single head.

6…部品
8…基板
10…電子部品実装装置
16…部品供給装置
20…ヘッドユニット
22…X方向移動装置
24…Y方向移動装置
26…ヘッド
27…ヘッドシャフト
28…ノズル
40…レーザ認識部
42…レーザ発光部
43…レーザ光
44…レーザ受光部
50…主制御装置
52…吸着搭載制御部
54…管理ポインタ
56…加速度補正演算部
60…ヘッド認識管理テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 6 ... Component 8 ... Board | substrate 10 ... Electronic component mounting apparatus 16 ... Component supply apparatus 20 ... Head unit 22 ... X direction moving apparatus 24 ... Y direction moving apparatus 26 ... Head 27 ... Head shaft 28 ... Nozzle 40 ... Laser recognition part 42 ... Laser light emitting unit 43... Laser light 44. Laser receiving unit 50.

Claims (2)

ヘッドユニットが備えるノズルによりピックアップ位置にて部品を保持し、ヘッドユニットの移動に伴わせて部品を搭載位置に移動させ、該搭載位置にて部品を離して搭載する電子部品実装装置において、
ノズルに保持された部品の保持位置及び保持角度を、ヘッドユニットの移動中にノズルを回転させながら、ヘッドシャフトに垂直な方向に生じる部品の影の長さの変化をとらえて検出する際に、
ヘッドユニット移動中に保持角度を検出し、ヘッドユニット停止後に保持位置を検出するようにしたことを特徴とする電子部品実装装置。
In the electronic component mounting apparatus that holds the component at the pickup position by the nozzle provided in the head unit, moves the component to the mounting position along with the movement of the head unit, and separates and mounts the component at the mounting position.
When detecting the holding position and holding angle of the component held by the nozzle while capturing the change in the shadow length of the component that occurs in the direction perpendicular to the head shaft while rotating the nozzle during the movement of the head unit,
An electronic component mounting apparatus, wherein a holding angle is detected while the head unit is moving, and a holding position is detected after the head unit is stopped.
同一ロットの基板で基板毎の部品搭載動作が同じである場合、生産開始による1枚目の基板で検出したヘッドユニット移動中のヘッドシャフトのしなりによる位置ずれを2枚目以降の基板に用いて、ヘッドユニット移動中に検出した保持位置を修正することで、2枚目以降の基板のヘッドユニット停止後の保持位置検出を省略することを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。   When the component mounting operation for each board is the same for the same lot of boards, the positional deviation caused by the head shaft moving while moving the head unit detected by the first board at the start of production is used for the second and subsequent boards. 2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the holding position detection after the head unit is stopped for the second and subsequent boards is omitted by correcting the holding position detected while the head unit is moving. .
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