JP6055301B2 - Surface mount machine - Google Patents
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Description
本発明は、表面実装機において、駆動軸の熱膨張により変化したヘッドユニットの目標座業位置を補正する表面実装機に関するものである。 The present invention relates to a surface mounter that corrects a target sitting position of a head unit that has changed due to thermal expansion of a drive shaft in a surface mounter .
従来、XY駆動装置を有する部品実装装置において、外部の測定器により既に測定された基準治具を回路基板の装着位置に配した状態で、マウントヘッドに取り付けられたワーク認識カメラで基準治具上の複数の観測点を測定することにより、X軸およびY軸の走り精度の補正を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a component mounting apparatus having an XY driving device, a reference jig already measured by an external measuring instrument is placed on the mounting position of the circuit board, and a workpiece recognition camera attached to the mount head is used to mount the reference jig on the reference jig. There are some which correct the running accuracy of the X-axis and the Y-axis by measuring a plurality of observation points (see, for example, Patent Document 1).
具体的には、観測点原点とワーク認識カメラの座標原点とが一致した位置から、基準治具上のX軸方向およびY軸方向に複数個配列された観測点を、この基準治具がデータとして有する観測点位置座標データに基づいて、X軸ユニットおよびY軸ユニットによってワーク認識カメラを移動させ、個々の観測点においてその観測点の中心を画像処理によって求める。この画像処理において、ワーク認識カメラの座標原点からのずれ量を求め、このずれ量に基づいて機械座標系の歪みを補正する。 Specifically, from the position where the observation point origin coincides with the coordinate origin of the workpiece recognition camera, the reference jig uses the observation jig arranged in the X-axis direction and Y-axis direction on the reference jig as data. Is moved by the X-axis unit and the Y-axis unit, and the center of the observation point is obtained by image processing at each observation point. In this image processing, a deviation amount from the coordinate origin of the workpiece recognition camera is obtained, and the distortion of the machine coordinate system is corrected based on the deviation amount.
ところでかかる特許文献1に記載の部品実装装置では、X軸方向およびY軸方向に複数個配列された観測点の全てにおいてずれ量を求めているため、補正計算を行うまでに多大な時間を要し、基板に対して部品を実装する際の生産タクトタイムに多大な影響を及ぼすという問題があった。また、特許文献1に記載された基準治具はコンベア14上を移動した後に保持されるものであり、ベース10に対する基準治具上の観測点原点76の位置は、観測点原点76と位置を一致させることが困難なワーク認識カメラ42の座標原点を基準として移動させるワーク認識カメラ42により認識することになる。また特許文献1には、ベース10に対するワーク認識カメラ42の座標原点の位置関係をどのように求めるかの開示もない。このため、基準治具上の観測点原点76の位置を基準としてワーク認識カメラ42の座標原点を修正することになる。実装作業が継続されて時間が経過するとともにX軸、Y軸に歪みが変化した場合、改めて基準治具の搬入が必要であり時間が掛かることになる。また、基準治具上の観測点原点76の位置を基準としてワーク認識カメラ42の座標原点を修正することになるため、相関性が取れないという問題もある。
By the way, in the component mounting apparatus described in
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、生産タクトタイムへの影響を極力小さくしながらも必要十分な精度の補正係数を算出可能な表面実装機を提案しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to propose a surface mounter capable of calculating a correction coefficient with necessary and sufficient accuracy while minimizing the influence on the production tact time.
この目的を達成するために、請求項1に係る発明は、実装機本体に対して移動自在に支持された電子部品装着用のヘッドユニットを駆動軸を介して移動させ、搬送手段により所定の実装作業位置に搬送される基板に対して前記ヘッドユニットにより電子部品を実装する表面実装機において、前記実装作業位置に対応付けられた状態で前記実装機本体の固定部に付された複数の基準マークと、前記複数の基準マークを撮像して認識する撮像部と、前記複数の基準マークへ前記駆動軸に沿って前記撮像部を移動させる駆動部と、前記複数の基準マークのうち一部の基準マークを前記撮像部により撮像して得られる当該一部の基準マークの座標位置を用いて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記ヘッドユニットの前記実装作業位置に対応した目標座標位置を補正する補正係数を算出する制御部とを備え、前記制御部は、前記一部の基準マークの座標位置と、その直前に取得した前記一部の基準マークの座標位置との差分値が所定の許容値と同じかそれよりも大きい場合、前記一部の基準マークの後に続く前記複数の基準マークの残部についても前記撮像部により撮像し、前記一部及び残部の全ての基準マークの座標位置に基づいて前記補正係数を新たに算出することを特徴とする。 In order to achieve this object, according to the first aspect of the present invention, an electronic component mounting head unit that is movably supported with respect to a mounting machine body is moved through a drive shaft, and a predetermined mounting is performed by a conveying means. In a surface mounter that mounts electronic components by the head unit on a substrate transported to a work position, a plurality of reference marks attached to a fixing portion of the mounter body in a state associated with the mount work position An imaging unit that captures and recognizes the plurality of reference marks, a drive unit that moves the imaging unit along the drive axis to the plurality of reference marks, and a part of the plurality of reference marks The amount of thermal expansion change of the drive shaft is obtained using the coordinate position of the part of the reference marks obtained by imaging the mark by the imaging unit, and the actual amount of the head unit is determined according to the amount of thermal expansion change. And a control unit for calculating a correction coefficient for correcting the target coordinate position corresponding to the working position, the control unit includes a coordinate position of the reference mark of the part of said portion which has been acquired immediately of the reference mark When the difference value with respect to the coordinate position is equal to or larger than a predetermined allowable value, the remaining part of the plurality of reference marks following the part of the reference marks is imaged by the imaging unit, and the part and the remaining part The correction coefficient is newly calculated based on the coordinate positions of all the reference marks .
請求項2に係る発明は、実装機本体に対して移動自在に支持された電子部品装着用のヘッドユニットを駆動軸を介して移動させ、搬送手段により所定の実装作業位置に搬送される基板に対して前記ヘッドユニットにより電子部品を実装する表面実装機において、前記実装作業位置に対応付けられた状態で前記実装機本体の固定部に付された複数の基準マークと、前記複数の基準マークを撮像して認識する撮像部と、前記複数の基準マークへ前記駆動軸に沿って前記撮像部を移動させる駆動部と、前記複数の基準マークのうち一部の基準マークを前記撮像部により撮像して得られる当該一部の基準マークの座標位置を用いて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記ヘッドユニットの前記実装作業位置に対応した目標座標位置を補正する補正係数を算出する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数の基準マークを少なくとも2つ以上のグループに分け、現在のグループに含まれる基準マークの座標位置を取得してから所定時間経過前であれば、前記現在のグループの次のグループに含まれる基準マークの座標位置を取得し、前記現在のグループに含まれる基準マークの座標位置と、次のグループに含まれる基準マークの座標位置とに基づいて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記補正係数を算出することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, an electronic component mounting head unit that is movably supported with respect to a mounting machine body is moved via a drive shaft, and the substrate is transported to a predetermined mounting work position by a transport unit. On the other hand, in the surface mounter for mounting electronic components by the head unit, a plurality of reference marks attached to the fixing portion of the mounting machine body in a state associated with the mounting work position, and the plurality of reference marks An image pickup unit that picks up and recognizes, a drive unit that moves the image pickup unit to the plurality of reference marks along the drive axis, and a part of the plurality of reference marks is picked up by the image pickup unit. The amount of change in thermal expansion of the drive shaft is obtained using the coordinate positions of the part of the reference marks obtained in this manner, and the target seat corresponding to the mounting work position of the head unit is determined according to the amount of change in thermal expansion. A control unit that calculates a correction coefficient for correcting the position, and the control unit divides the plurality of reference marks into at least two groups, and acquires the coordinate positions of the reference marks included in the current group. If the predetermined time has elapsed before, the coordinate position of the reference mark included in the next group of the current group is acquired, the coordinate position of the reference mark included in the current group, and the reference position included in the next group The amount of thermal expansion change of the drive shaft is obtained based on the coordinate position of the mark, and the correction coefficient is calculated according to the amount of thermal expansion change.
請求項3に係る発明は、実装機本体に対して移動自在に支持された電子部品装着用のヘッドユニットを駆動軸を介して移動させ、搬送手段により所定の実装作業位置に搬送される基板に対して前記ヘッドユニットにより電子部品を実装する表面実装機において、According to a third aspect of the present invention, an electronic component mounting head unit that is movably supported with respect to a mounting machine body is moved via a drive shaft, and the substrate is transported to a predetermined mounting work position by a transport means. On the other hand, in a surface mounter that mounts electronic components by the head unit,
前記実装作業位置に対応付けられた状態で前記実装機本体の固定部に付された複数の基準マークと、前記複数の基準マークを撮像して認識する撮像部と、前記複数の基準マークへ前記駆動軸に沿って前記撮像部を移動させる駆動部と、前記複数の基準マークのうち一部の基準マークを前記撮像部により撮像して得られる当該一部の基準マークの座標位置を用いて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記ヘッドユニットの前記実装作業位置に対応した目標座標位置を補正する補正係数を算出する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数の基準マークを少なくとも2つ以上のグループに分け、現在のグループに含まれる基準マークの座標位置を取得してから所定時間経過後であれば、前記現在のグループに含まれる基準マークの座標位置を改めて取得するとともに前記現在のグループの次のグループに含まれる基準マークの座標位置を取得し、全ての基準マークの座標位置に基づいて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記補正係数を算出することを特徴とする。A plurality of reference marks attached to a fixing portion of the mounting machine body in a state associated with the mounting work position, an imaging unit that captures and recognizes the plurality of reference marks, and the plurality of reference marks The drive unit that moves the imaging unit along the drive axis, and the coordinate position of the some reference marks obtained by imaging some reference marks among the plurality of reference marks by the imaging unit. A control unit that obtains a thermal expansion change amount of the drive shaft and calculates a correction coefficient for correcting a target coordinate position corresponding to the mounting work position of the head unit according to the thermal expansion change amount; The plurality of reference marks are divided into at least two groups, and after a predetermined time has elapsed since the coordinate position of the reference mark included in the current group is acquired, the reference included in the current group is included. Obtaining the coordinate position of the mark anew and obtaining the coordinate position of the reference mark included in the next group of the current group, obtaining the thermal expansion change amount of the drive shaft based on the coordinate position of all the reference marks, The correction coefficient is calculated according to the thermal expansion change amount.
本発明は、前記表面実装機において、前記制御部は、前記一部の基準マークの座標位置と、その直前に取得した前記一部の基準マークの座標位置との差分値が所定の許容値よりも小さい場合、その直前に算出した補正係数を用いることを特徴とする。 In the surface mounting machine according to the aspect of the invention, the controller may be configured such that a difference value between a coordinate position of the part of the reference marks and a coordinate position of the part of the reference marks acquired immediately before the predetermined reference value is greater than a predetermined allowable value. Is smaller, the correction coefficient calculated immediately before is used.
本発明は、前記表面実装機において、前記制御部は、前記撮像部により撮像して認識するときの前記基準マークの座標位置の取得数を変化させることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the surface mounter, the control unit changes the number of acquisition of the coordinate position of the reference mark when the imaging unit recognizes the image.
本発明は、前記表面実装機において、前記制御部は、前記駆動軸の熱変化が小さい場合にはデフォルトの前記基準マークの取得数よりも減らし、前記駆動軸の熱変化が大きい場合にはデフォルトの前記基準マークの取得数よりも増やすことを特徴とする。 The present invention provides the surface mounting machine, wherein the control unit reduces the default number of reference marks when the thermal change of the drive shaft is small, and defaults when the thermal change of the drive shaft is large. The number of the reference marks obtained is increased.
本発明によれば、複数の基準マークの全ての認識するのではなく、複数の基準マークの一部を認識し、その一部の基準マークの座標位置を用いて駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じてヘッドユニットの実装作業位置に対応した目標座標位置を補正する補正係数を算出することにより、補正係数を算出するまでの時間を短縮し得、かくして生産タクトタイムへの影響を極力小さくしながらも必要十分な精度の補正係数を算出することができる。 According to the present invention, instead of recognizing all of the plurality of reference marks, a part of the plurality of reference marks is recognized, and the thermal expansion change amount of the drive shaft is determined using the coordinate position of the part of the reference marks. By calculating a correction coefficient that corrects the target coordinate position corresponding to the mounting work position of the head unit according to the obtained thermal expansion change amount, the time to calculate the correction coefficient can be shortened, and thus the production tact time It is possible to calculate a correction coefficient with necessary and sufficient accuracy while minimizing the influence on the image.
(1)第1の実施の形態
<電子部品実装機の構成>
図1および図2に示すように、本発明にかかる表面実装機としての電子部品実装機100は基台1を有し、この基台1にはプリント基板搬送用のコンベア2が配置され、プリント基板3がこのコンベア2上を搬送されて所定の実装作業位置Pで停止される。コンベア2は、搬送用ベルトを装備した一対のフレーム 2a、2bを有し、一方のフレーム2aは固定フレームとして構成されるとともに、他方のフレーム2bは固定フレーム2aとの対向間隔が調整可能な可動フレームとして構成されている。
(1) First Embodiment <Configuration of Electronic Component Mounting Machine>
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an electronic
このコンベア2の側方(図中上方および下方)には、部品供給部4、4が配置されている。この部品供給部4は、多数列のテープフィーダ4aを備えており、各テープフィーダ4aはそれぞれ、IC(Integrated Circuit)、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とともに、テープ繰り出し端にはラチェット式の送り機構を具備し、後述のヘッドユニット5により電子部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に繰り出される。
On the side of the conveyor 2 (upper and lower in the figure),
また、基台1の上方には、部品装着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、X軸方向(コンベア2の方向)及びY軸方向(水平面上でX軸と直交する方向)へ移動可能となっている。
Further, a
すなわち、基台1上には、Y軸方向に延びる一対の固定レール7、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、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、この支持部材11に設けられたナット部分12がボールねじ軸8と螺合している。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、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)がボールねじ軸14と螺合している。Y軸サーボモータ9の作動によりボールねじ軸8が回転して支持部材11がY軸方向へ移動するとともに、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軸方向へ移動する。
That is, a pair of
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がそれぞれ設けられており、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。
The Y-
ヘッドユニット5には、図3に示すように、電子部品を吸着する第1のノズル部材21及び第2のノズル部材22が設けられている。第1および第2のノズル部材21、22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、Z軸サーボモータ17、18及びR軸サーボモータ19、20により作動される。これらの各サーボモータ17〜20には、エンコーダからなる位置検出手段21a〜24aがそれぞれ設けられており、これらによって第1および第2のノズル部材21、22の作動位置検出が行われる。第1および第2のノズル部材21、22は、バルブ等を介して図外の負圧供給手段に接続され、必要時に部品吸着用の負圧が第1および第2のノズル部材21、22に供給される。
As shown in FIG. 3, the
ヘッドユニット5の側方前部には基板認識カメラ25が取り付けられている。この撮像部としての基板認識カメラ25は、実装時にプリント基板3の表面に付されたマークを撮像するとともに、コンベア2のフレーム2a、2bに付される基準マーク40a〜40fを撮像するものである。この基板認識カメラ25の先端部位(下端部位)には、多数のLEDからなる円筒状の発光体26が固着されており、撮像時には、発光体26から発光されつつ、発光体26の検出孔27 を介して画像が基板認識カメラ25に取り込まれる。
A
基台1には、ヘッドユニット5により吸着された電子部品の吸着状態を認識するための部品認識カメラ28が設けられている。この部品認識カメラ28は、部品供給部4とコンベア2bとの間に配設されており、部品供給部4において電子部品を吸着した後、ヘッドユニット5が部品認識カメラ28の上方の所定位置に移動させられることにより吸着部品を撮像する。
The
基準マーク40a,40e,40cは、熱膨張により変形することのないコンベア2の固定フレーム2a上の3箇所に一定の間隔を隔てて設けられるとともに、基準マーク40d,40b,40fは熱膨張により変形することのないコンベア2の可動フレーム2b上の3箇所に一致の間隔を隔て、当該基準マーク40a,40e,40cとY軸方向において互いに対向するように設けられている。
The reference marks 40a, 40e, and 40c are provided at three positions on the fixed
次に、電子部品実装機100の制御系について図4を用いて説明する。電子部品実装機100には、CPU(Central Processing Unit)構成でなる制御部としての制御装置30が搭載されている。Y軸サーボモータ9、及びX軸サーボモータ15、ヘッドユニット5の各ノズル部材21、22に対するZ軸サーボモータ 17、18、R軸サーボモータ19、20及び各サーボモータに対する位置検出手段10、16、21a〜24a等はすべてこの制御装置30と電気的に接続され、この制御装置30によって統括制御される。
Next, a control system of the electronic
より詳細には、電子部品実装機100の動作を統括制御するための所定の情報を備えた主演算部32と、この主演算部32により制御される軸制御部31とが制御装置30に設けられ、各サーボモータ17〜20等は制御装置30の軸制御部31に接続されている。
More specifically, the
軸制御部31及び主演算部32は、電子部品を装着する所定の実装動作を行わせる制御を行うとともに、基準マーク40a〜40fに対する所定の撮像位置に基板認識カメラ25を配置すべくヘッドユニット5を移動させる駆動制御手段としても機能する。
The
また、制御装置30には画像処理部33が設けられており、基板認識カメラ25がこの画像処理部33に接続されている。すなわち、基板認識カメラ25によって取込まれた画像データに所定の画像処理が施されて主演算部32に出力されることにより、主演算部32により基準マーク 40a〜40fの認識が行われるように構成されている。
The
制御装置30には、さらに膨張率演算部34が設けられており、この膨張率演算部34が主演算部32及び記憶部35に接続され、さらに記憶部35が主演算部32に接続されている。
The
主演算部32において基準マーク40a〜40fが認識された場合には、その認識された基準マーク40a〜40fの画像データが膨張率演算部34に出力され、その膨張率演算部34により基準マーク40a〜40fの画像データに基づいて膨張率が演算される。具体的には、電子部品実装機100の起動直後 (実装機の起動SWがオンされた直後)のウォームアップ期間初期の未昇温状態において基準マーク40a〜40fが基板認識カメラ25により予め撮像されるとともに、このときの基準マーク40a〜40fの画像上の座標位置が基準座標位置として膨張率演算部34の記憶部内に記憶される。その後、基板認識カメラ25により撮像される基準マーク40a〜40fの画像上の座標位置と、膨張率演算部34の記憶部内に予め記憶された基準座標位置との間にズレがある場合には、そのズレ量(誤差)がボールねじ軸8、14の熱膨張変化量として演算され、これらの熱膨張変化量に応じてX軸方向及びY軸方向の膨張率に対応した補正係数Kがそれぞれ演算されて記憶部35に記憶される。
When the
なお、基準座標位置は、必ずしものようにウォームアップ期間初期の未昇温状態において調べる必要はなく、基準マーク40a〜40fの位置をボールねじ軸8等の緒元に基づいて理論的に求めた値(理論的基準座標位置)であってもよい。
Note that the reference coordinate position does not necessarily have to be checked in an unheated state at the initial stage of the warm-up period, and the positions of the reference marks 40a to 40f are theoretically obtained based on the specifications of the
そして、ヘッドユニット5を移動させるに際しては、主演算部32において、これらの補正係数と、実装時のヘッドユニット5の移動量とに基づいて、電子部品の実装作業位置に対応した目標装着位置、すなわちヘッドユニット5の目標座標位置の補正が行われる。このように、上記主演算部32は、前述の駆動制御手段としての機能に加え、補正手段としても機能を果たすものである。
When the
<基本的な実装動作>
この電子部品実装機100における基本的な実装動作について説明する。図5に示すように電子部品実装機100の制御装置30は、ルーチンRT1の開始ステップから入って次のステップSP1へ移り、実装処理の開始命令が作業者のボタン操作等により与えられていない場合は実装処理を開始することなく終了し、開始命令が与えられると次のステップSP2へ移る。
<Basic mounting operation>
A basic mounting operation in the electronic
ここで制御装置30は、肯定結果が得られるとヘッドユニット5の第1および第2のノズル部材21、22を介して部品の吸着動作等の準備を行った後、ステップSP2へ移る。ステップSP2において制御装置30は、Y軸サーボモータ9およびX軸サーボモータ15の作動によりヘッドユニット5を実装作業位置Pへ移動させ、第1および第2のノズル部材21、22を介して吸着した部品を、搬入され実装作業位置Pに保持されたプリント基板3上に実装する。第1および第2のノズル部材21、22による吸着、実装を繰り返して所定数の部品をプリント基板3に順次実装する実装作業を終えた後プリント基板3を搬出する。これらのプリント基板3の搬入、実装、搬出からなる作業を、所定枚数のプリント基板3に対して実施した後、次のステップSP3へ移る。
Here, if an affirmative result is obtained, the
ステップSP3において制御装置30は、ヘッドユニット5と一体に取り付けられた基板認識カメラ25により、図6に示すように、(N−1)回目(ここでNは2以上の整数)として例えば1回目の認識動作であれば、基準マーク40a〜40fの全てを撮像することにより認識し、次のステップSP4へ移る。この場合、制御装置30は、基準マーク40a〜40fの画像上の座標位置(R1(N−1)、R2(N−1)、R3(N−1)、R4(N−1)、R5(N−1)、R6(N−1))とこの座標位置に対する基準座標位置とを比較し、そのズレ量(誤差)をボールねじ軸8、14の熱膨張変化量として演算し、これらの熱膨張変化量に応じてヘッドユニット5の実装作業位置Pである目標座標位置を補正するための補正係数Kを所定の補正ロジックにより算出し、その補正係数Kを記憶部35に保存する。
In step SP3, the
ステップSP4において制御装置30は、Y軸サーボモータ9およびX軸サーボモータ15の作動によりヘッドユニット5を補正係数Kに基づいて補正され各部品毎に設定された目標座標位置(実装作業位置P)へ移動させ、第1および第2のノズル部材21、22を介して所定数の部品を、搬入され実装作業位置Pに保持されたプリント基板3上に順次実装し、この実装作業を終えた後プリント基板3を搬出する一連の作業を、所定枚数のプリント基板3に対して実施した後、次のステップSP5へ移る。
In step SP4, the
ステップSP5において制御装置30は、ステップSP3の認識動作の次となる(N)回目の認識動作を行い、次のステップSP6へ移る。この場合、具体的には、制御装置30は、基準マーク40a〜40fのうち一部の基準マーク40a、40b、40cのみを撮像し、これらの画像上の座標位置(R1(N)、R2(N)、R3(N))を、一つ前の(N−1)回目の認識動作に基づく基準マーク40a、40b、40cの画像上の座標位置(R1(N−1)、R2(N−1)、R3(N−1))との比較を経て、補正ロジックに従いヘッドユニット5の実装作業位置Pである目標座標位置を補正するための補正係数Kを演算し、この補正係数Kを記憶部35に保存した後、次のステップSP6においてステップSP4と同様の実装動作を行う。その後、ステップSP3と同様の認識動作、ステップSP4と同様の実装動作、ステップSP5と同様の認識動作、ステップSP6と同様の実装動作からなる一連の認識、補正係数Kの演算、および実装動作を、Nを「2」づつ増加させつつ生産予定の全枚数のプリント基板3の実装が終わるまで実施した後に、終了する。
In step SP5, the
ここでステップSP5における(N)回目における基準マーク40a、40b、40cの認識動作に基づく補正係数Kの算出方法ついて、図6および図7を用いて詳述する。ステップSP11において制御装置30は、基準マーク40a〜40fを認識するための初期値iに「1」を設定した後、次のステップSP12へ移る。
Here, a method of calculating the correction coefficient K based on the recognition operation of the
ステップSP12において制御装置30は、初期値iに設定したi番目の基準マーク(例えば1番目の基準マーク40a)を基板認識カメラ25により撮像することにより画像上の座標位置(Ri(N))を認識し、次のステップSP13へ移る。
In step SP12, the
ステップSP13において制御装置30は、ステップSP12で認識したi番目の基準マークの認識結果である画像上の座標位置Ri(N)を記憶部35に保存し、次のステップSP14へ移る。
In step SP13, the
ステップSP14において制御装置30は、ボールねじ軸8、14の膨張率に対応した補正係数Kの算出判断に必要なm個(この場合は全ての基準マーク40a〜40fのうちの一部として3個)の基準マーク40a〜40cを撮像して認識したか否かを判定する。ここで、m個の基準マークを撮像して認識できていない場合、否定結果を得て制御装置30はステップSP11へ戻り、m個の基準マークを撮像して認識し終えるまでステップSP11〜SP14を繰り返す。これに対してm個の基準マークを撮像して認識できていた場合、肯定結果を得て制御装置30は次のステップSP15へ移る。
In step SP14, the
ステップSP15において制御装置30は、(N)回目の認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)(例えば、2回目の認識結果である基準マーク40a、40b、40cの座標位置R1(2)〜R3(2))と、1回前の認識ステップである図5のステップSP3により(N−1)回目として既に取得した全ての基準マークの認識結果である座標位置R1(N−1)〜Rn(N−1)の内、対応する基準マークの認識結果である座標位置R1(N−1)〜Rm(N−1)(例えば、2回目より1回少ない1回目の認識結果である基準マーク40a、40b、40cの座標位置R1(1)〜R3(1))とを、それぞれ個別に比較し、それぞれの差分値であるズレ量(誤差)を算出した後、次のステップSP16へ移る。
In step SP15, the
ステップSP16において制御装置30は、ステップSP15において算出した個々の差分値の全てが第1の許容値Q1を下回っているか否かを判定する。ここで否定結果が得られた場合、このことは、前回の認識結果と今回の認識結果との間のズレ量(誤差)が大きいため、今回改めて補正係数Kを最初から算出し直す必要があることを意味しており、このとき制御装置30は次のステップSP17へ移る。
In step SP16, the
ステップSP17において制御装置30は、i=m+1からi=nまでステップSP12、SP13を繰り返し行い、(N)回目の残りのm+1番目からn番目までの基準マークを認識するとともに、認識結果である座標位置R(m+1)(N)〜Rn(N)(例えば、2回目の残りの基準マーク40d、40e、40fの認識結果である座標位置R4(2)〜R6(2))を取得し、次のステップSP18へ移る。
In step SP17, the
ステップSP18において制御装置30は、(N)回目の全ての認識結果である座標位置R1(N)〜Rn(N)(例えば、2回目の認識結果である基準マーク40a〜40fの座標位置R1(2)〜R6(2))に基づいてボールねじ軸8、14の膨張率に対応した補正係数Kを新たに算出し、次のステップSP19へ移ってヘッドユニット22の目標移動位置の補正に当該補正係数Kを用いることにより適用した後、ステップSP20へ移り、記憶部35に補正係数Kを保存し、次のステップSP6へ移る。
In step SP18, the
これに対してステップSP16において肯定結果が得られると、これはステップSP15において算出した個々の差分値の全てが第1の許容値Q1を下回っており、すなわち前回の認識結果と今回の認識結果との間のズレ量(誤差)が小さく、(N)回目の残りのm+1番目からn番目までの基準マークを認識する必要がないことを意味しており、このとき制御装置30は次のステップSP21へ移る。
On the other hand, if a positive result is obtained in step SP16, this means that all the individual difference values calculated in step SP15 are below the first allowable value Q1, that is, the previous recognition result and the current recognition result. This means that it is not necessary to recognize the remaining (m + 1) th to nth reference marks, and at this time, the
ステップSP21において制御装置30は、ステップSP15において算出した個々の差分値の全てが第2の許容値Q2(第1の許容値Q1>第2の許容値Q2)を下回っているか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことはステップSP15において算出した個々の差分値の全てが第1の許容値Q1のみならず第2の許容値Q2よりも下回っており、すなわち前回の認識結果と今回の認識結果との間のズレ量(誤差)が極めて小さく、今回改めて補正係数Kを算出し直す必要がなく、前回の補正係数Kを流用することが可能であることを意味しており、このとき制御装置30は次のステップSP22へ移る。
In step SP21, the
ステップSP22において制御装置30は、前述のルーチンRT1におけるステップ3で求めた(N−1)回目の補正係数Kをそのままヘッドユニット22の目標移動位置の補正に適用し、ステップSP6へ移る。
In step SP22, the
これに対してステップSP21で否定結果が得られると、このことはステップSP15において算出した個々の差分値の全てが第1の許容値Q1を下回っているものの第2の許容値Q2よりは下回っていないこと、すなわち、前回の補正係数Kをそのまま流用することは不可能であり、補正係数Kを算出し直す必要はあるが、補正係数Kを算出するに当たり、1回前の認識結果の一部を流用することが可能であることを意味しており、このとき制御装置30は次のステップSP23へ移る。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP21, this means that all the individual difference values calculated in step SP15 are below the first allowable value Q1, but below the second allowable value Q2. In other words, it is impossible to divert the previous correction coefficient K as it is, and it is necessary to recalculate the correction coefficient K. However, when calculating the correction coefficient K, a part of the previous recognition result Can be diverted, and at this time, the
ステップSP23において制御装置30は、1回前の認識ステップである図5のステップSP3により(N−1)回目として既に取得した全ての基準マークの認識結果である座標位置R1(N−1)〜Rn(N−1)の内、m+1番目からn番目までの認識結果である座標位置R(m+1)(N−1)〜Rn(N−1)(例えば、2回目より1回少ない1回目の認識結果である基準マーク40d、40e、40fの座標位置R4(1)〜R6(1))と、今回の(N)回目の認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)(例えば、2回目の認識結果である基準マーク40a、40b、40cの座標位置R1(2)〜R3(2))とを用いてボールねじ軸8、14の膨張率に対応した補正係数Kを算出し、次のステップSP19へ移る。
In step SP23, the
ステップSP19において制御装置30は、ヘッドユニット22の目標移動位置の補正にステップSP23で求めた補正係数Kを用いることにより適用した後、次のステップSP20へ移り、記憶部35にその補正係数Kを保存し、次のステップSP6へ移る。
In step SP19, the
このように制御装置30は、全部で6個の基準マーク40a〜40fのうち、(N)回目の3個の基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)と、(N−1)回目に認識した全基準マーク6個の内、対応する3個の基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N−1)〜Rm(N−1)との差分値が許容値Q2を下回っているときには(N−1)回目に求めた補正係数Kを、そのままステップSP6の実装動作において適用することができる。
In this way, the
また制御装置30は、差分値が許容値Q2を下回ってはいないが許容値Q1を下回っているときには、(N)回目に取得した3個の基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)と、(N−1)回目に既に取得しておいたm+1番目からn番目までの認識結果である座標位置R(m+1)(N−1)〜Rn(N−1)とを用いて新たに算出した補正係数Kを、ステップSP6の実装動作において適用することができる。
In addition, when the difference value is not lower than the allowable value Q2 but lower than the allowable value Q1, the
すなわち電子部品実装機100では、(N)回目の3個の基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)と、(N−1)回目の3個の基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N−1)〜Rm(N−1)との差分値と、許容値Q1、Q2との比較結果に基づいて、既に算出済みの直近の補正係数Kの信頼性を判断する。このとき補正係数Kの信頼性が低ければ補正係数Kを算出し直すが、補正係数Kの信頼性が高ければ、(N)回目の認識において残りの3個の基準マーク40d、40e、40fの認識をすることなく、3個の基準マーク40a、40b、40cだけの認識結果だけを用いて補正係数Kを求めることができるので、補正係数Kの信頼性を維持したまま必要十分な精度の補正係数Kを簡単に算出し得、かくして生産タクトタイムへの影響を小さくすることができる。
That is, in the electronic
(2)第2の実施の形態
第2の実施の形態における電子部品実装機100についても、その全体の機械的構成や制御系の回路構成および制御装置30の基本的な実装動作については、第1の実施の形態と同じであるため、ここではその説明を省略する。一方、第1の実施の形態のルーチンRT1のステップSP3における(N−1)回目(N=2、4、6、8、・・・)の認識動作に相当する第2の実施の形態の(N)回目(N=1、3、5、・・・・)の認識動作、およびステップSP5における(N)回目(N=2、4、6、8、・・・)に相当する第2の実施の形態の(N+1)回目(N=1、3、5、・・・・)の認識動作は、それぞれ第1の実施の形態とは異なるので、基準マーク40a〜40fの認識動作および補正係数Kの算出方法について、図8および図9を用いながら以下に詳述する。
(2) Second Embodiment Regarding the electronic
図9のフローチャートは基準マーク40a〜40fの認識動作および補正係数Kの算出および保存のためのフローチャートである。制御装置30は、実装処理の開始命令が与えられた後、プリント基板3の実装作業位置Pへの搬入保持、記憶部35に保存された補正係数Kを適用しての部品実装、この実装作業を終えた後プリント基板3を搬出する一連の作業を、生産計画枚数のプリント基板3に対して実施する。この間、制御装置30は、並行して図9のフローチャートを実施し、記憶部35に保存された補正係数Kを更新する。
The flowchart of FIG. 9 is a flowchart for recognizing the reference marks 40a to 40f and calculating and storing the correction coefficient K. After the start instruction of the mounting process is given, the
図9のフローチャートにおけるN回目(N=1、3、5、7、・・・)、およびN+1回目(N=1、3、5、7、・・・)の認識動作は、実装生産開始直後、および実装生産開始後所定のタイミングでプリント基板3の搬出、搬入の間、あるいは部品実装中に実施される。実装生産が開始された後、ステップSP31において制御装置30は、6個ある基準マーク40a〜40fを複数にグループ分けするとともに、Nを初期値の「1」として次のステップSP32へ移る。
The Nth (N = 1, 3, 5, 7,...) And N + 1th (N = 1, 3, 5, 7,...) Recognition operations in the flowchart of FIG. , And at a predetermined timing after the start of mounting production, during the carry-out and carry-in of the printed
ここで、6個ある基準マーク40a〜40fを複数にグループ分けするとは、基準マーク40a、40b、40cの第1グループと、基準マーク40d、40e、40fの第2グループに分ける方法と、基準マーク40a、40bの第1グループと、基準マーク40c、40dの第2グループと、基準マーク40e、40fの第3グループに分ける方法等が考えられる。しかしながら、ここでは説明の便宜上、基準マーク40a、40b、40cの第1グループ(最初のグループ)と、基準マーク40d、40e、40fの第2グループ(次のグループ)に分ける場合について説明する。
Here, the grouping of the six
ステップSP32において制御装置30は、(N)回目(N=1、3、5、7、・・・)において最初に認識すべき第1グループに含まれるm個(こに場合は例えばm=3)の基準マーク40a、40b、40cを基板認識カメラ25により撮像することによって認識し(図8)、次のステップSP33へ移る。
In step SP32, the
ステップSP33において制御装置30は、今回((N)回目)の認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)(例えば、1回目の認識結果である基準マーク40a、40b、40cの座標位置R1(1)〜R3(1))を記憶部35に保存し、次のステップSP34へ移る。
In step SP33, the
ステップSP34において制御装置30は、今回((N)回目)m個の基準マーク40a、40b、40cを認識してから実装動作を行った後、所定時間以上が経過したか否かを主演算部32に内蔵されているタイマー(図示せず)により計時する。ここで否定結果が得られると、このことは、今回((N)回目)のm個の基準マーク40a、40b、40cを認識してから所定時間以上が経過していないため、前回の認識時と、今回((N+1)回目(N=1、3、5、7、・・・))の認識時との間でボールねじ軸8、14の膨張率に変化が殆ど無いことを意味しており、このとき制御装置30は次のステップSP35へ移る。
In step SP34, the
ステップSP35において制御装置30は、(N)回目に取得した3個の基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)と、(N+1)回目の認識時に第2グループに含まれるm+1個〜n個(この場合はn=6)の基準マーク40d、40e、40fを基板認識カメラ25により撮像することによってm+1番目からn番目までの認識結果である座標位置R(m+1)(N+1)〜Rn(N+1)を取得(図8)し、次のステップSP36へ移る。
In step SP35, the
ステップSP36において制御装置30は、(N)回目に取得した3個の基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)と、m+1番目からn番目までの認識結果である座標位置R(m+1)(N+1)〜Rn(N+1)とを用いて補正係数Kを算出し(図8)、ヘッドユニット22の目標移動位置の補正に当該補正係数Kを用いることにより適用した後、次のステップSP37へ移り、記憶部35にその補正係数Kを保存し、次のステップSP38へ移る。
In step SP36, the
ステップSP38ではプリント基板3への実装生産が終了したか否か判断され、終了されていなければ、ステップSP39へ移って所定時間を経た後にNを値「2」だけ増加したうえでステップSP32に移る。制御装置30は、記憶部35に保存された補正係数Kを適用しての部品の実装に際し、ヘッドユニット5のノズル部材21、22の目標移動位置の補正にステップSP40およびステップSP41で求めた補正係数Kを用いる。ステップSP38で実装生産が終了したと判断されれば、プログラムを終了する。
In step SP38, it is determined whether or not the mounting production on the printed
これに対してステップSP34で肯定結果が得られると、このことは今回((N)回目)のm個の基準マーク40a、40b、40cを認識してから所定時間以上が経過しているため、今回((N)回目)の認識時と、次回((N+1)回目)の認識時との間でボールねじ軸8、14の膨張率に大きな変化がある可能性が高いことを意味しており、このとき制御装置30は次のステップSP40へ移る。
On the other hand, if a positive result is obtained in step SP34, this means that a predetermined time or more has elapsed since the recognition of the m reference marks 40a, 40b, 40c this time ((N) th). This means that there is a high possibility that the expansion rate of the
ステップSP40において制御装置30は、(N+1)回目の1番目からn番目までの基準マークの認識結果である座標位置R(1)(N+1)〜Rn(N+1)(例えば、(N+1)回目の認識結果である基準マーク40a〜40fの座標位置R1(N+1)〜R6(N+1)を取得した後、次のステップSP41へ移り、これらの座標位置R1(N+1)〜R6(N+1))を全て用いてボールねじ軸8、14の膨張率に対応した補正係数Kを新たに算出し、次のステップSP37を経てステップSP38へ移る。
In step SP40, the
このように制御装置30は、全部で6個の基準マーク40a〜40fのうち、基準マーク40a、40b、40cの第1グループと、基準マーク40d、40e、40fの第2グループに分け、N回目の認識時に取得した第1のグループの基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)を取得してから所定時間以上が経過していなければ、今回((N)回目)の認識時と、次回((N+1)回目)の認識時との間でボールねじ軸8、14の膨張率に変化が殆ど生じていないと考えることができるので、(N)回目に取得した3個の基準マーク40a、40b、40cの認識結果である座標位置R1(N)〜Rm(N)と、(N+1)回目の取得した3個の基準マーク40d、40e、40fの認識結果である座標位置R(m+1)(N+1)〜Rn(N+1)とを全て用いて補正係数Kを算出することができる。
In this way, the
すなわち制御装置30は、一度に6個の基準マーク40a〜40fの全てを認識して補正係数Kを求める必要がなく、一度のタイミングでは2つにグループ分けした一方のグループに含まれる基準マーク40a〜40cまたは基準マーク40d〜40fの何れかだけを認識すれば良い。これにより電子部品実装機100では、補正係数Kを算出するに当たり、一度に認識すべき基準マーク40a〜40fの認識回数を減少させることができるので、補正係数Kの信頼性を維持したまま必要十分な精度の補正係数Kを簡単に算出し得、かくして生産タクトタイムへの影響を小さくすることができる。
That is, the
(3)第3の実施の形態
第3の実施の形態における電子部品実装機100についても、その全体の機械的構成や制御系の回路構成および制御装置30の基本的な実装動作については第2の実施の形態と同じであるため、ここではその説明を省略し、基準マーク40a〜40fの認識動作および補正係数Kの算出方法について図10および図11を用いながら以下に詳述する。
(3) Third Embodiment Regarding the electronic
図10に示すように、基準マーク40a〜40fを認識する基準マーク認識回数が増えるに連れて、ヘッドユニット5をX軸方向およびY軸方向へ駆動するボールねじ軸8、14の摩擦による軸の伸び・歪み具合(S)が次第に増加していき、所定回数を超えると軸の伸び・歪み具合(S)が飽和して変化しなくなることが一般的に知られている。なお、実装生産開始直後に1回目の認識が行われるので、図10の原点におけるNは1となる。
As shown in FIG. 10, as the number of reference mark recognition times for recognizing the reference marks 40a to 40f increases, the axis of the shaft due to the friction of the
ここで、例えば基準マーク認識回数(N)が0回からa回までの区間A1、基準マーク認識回数(N)がa+1回からb回までを区間B、基準マーク認識回数(N)がb+1回からc回までを区間A2とした場合、区間A1、A2についてはボールねじ軸8、14の熱膨張による変化が小さく、区間Bについてはボールねじ軸8、14の熱膨張による変化が比較的リニアで大きい。従って、区間A1、A2のタイミングでは基準マーク認識時の基準マーク40a〜40fの認識すべき個数を少なくし、区間Bのタイミングでは基準マーク認識時の基準マーク40a〜40fの認識すべき個数を多くするように動的に変化させるようにする。このような考え方を用いた基準マークの認識動作を以下に説明する。
Here, for example, the section A1 in which the reference mark recognition number (N) is 0 to a, the reference mark recognition number (N) is a + 1 to b, the section B, and the reference mark recognition number (N) is b + 1. When section A2 is set to section A2, the change due to the thermal expansion of the
図11に示すように、実装生産の開始命令が与えられた後、プログラムがスタートしステップSP51において制御装置30は、(N−1)回目(N=1,2,3,4、・・ Nの初期値は1)の認識時に予め決定した基準マークを認識するときのデフォルトの個数m(実装生産開始直後のN=1の場合、実際には存在しない0回目におけるデフォルトの個数mを例えば3個とする。)を取得し、次のステップSP52へ移る。例えば、この場合、基準マーク40a〜40fは合計6個なので、その半分を補正係数Kの算出判断に必要なデフォルトの個数m(この場合、m=3)として決定されたものとするが、これに限るものではなく、個数mは2個であったり、4個であったりしても良い。
As shown in FIG. 11, after a mounting production start command is given, the program starts, and in step SP51, the
ステップSP52において制御装置30は、基準マーク40a〜40fを認識するための初期値iに「1」を設定した後、次のステップSP53へ移る。
In step SP52, the
ステップSP53において制御装置30は、初期値iに設定したi番目の基準マーク(例えば1番目の基準マーク40a)を基板認識カメラ25により撮像することにより認識し、次のステップSP54へ移る。
In step SP53, the
ステップSP54において制御装置30は、基板認識カメラ25により撮像したことにより得られるi番目の基準マークの認識結果である座標位置Ri(N)を記憶部35に保存し、次のステップSP55へ移る。
In step SP54, the
ステップSP55において制御装置30は、ボールねじ軸8、14の膨張率に対応した補正係数Kの算出判断に必要なm個(この場合は3個である)の基準マークを認識したか否かを判定する。ここで、m個の基準マークを認識できていない場合、否定結果を得て制御装置30はステップSP52へ戻り、m個の基準マークを認識し終えるまでステップSP52〜SP55を繰り返す。これに対してm個の基準マークを認識できていた場合、肯定結果を得て制御装置30は次のステップSP56へ移る。
In step SP55, the
ステップSP56において制御装置30は、現在の基準マーク認識回数(N)が区間A(区間A1およびA2)であるか否かを判定し、肯定結果が得られると、次のステップSP57へ移り、現在の基準マーク認識回数(N)が区間A1であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、制御装置30は次のステップSP58へ移り、基準マーク認識回数(N)が区間A1であり、ボールねじ軸8、14の熱膨張による変化が小さいため、基準マークを認識するときのデフォルトの個数mを「1」減らし、次のステップSP61へ移る。
In step SP56, the
ステップSP61において制御装置30は、基準マークを認識するときのデフォルトの個数mを「1」減らしたので、今回((N)回目に)取得した2個の基準マーク40a、40bの認識結果である座標位置R1(N)〜R2(N)と、前回((N−1)回目に)既に取得しておいた3番目から6番目までの認識結果である座標位置R(3)(N−1)〜R6(N−1)とを用いて新たに補正係数Kを算出し、次のステップSP62へ移り、記憶部35にその補正係数Kを保存し、次のステップSP63へ移る。
In step SP61, the
ステップSP63ではプリント基板3への実装生産が終了したかが判断され、終了されていなければ、ステップSP64で所定時間を経た後Nを値「1」だけ増加したうえでステップSP51へ移る。制御装置30は、記憶部35に保存された補正係数Kを適用しての部品の実装に際し、ヘッドユニット22の目標移動位置の補正にステップSP61で求めた補正係数Kを用いる。ステップSP63で実装生産が終了したと判断されれば、制御装置30はプログラムを終了する。
In step SP63, it is determined whether or not the mounting production on the printed
これに対してステップSP57で否定結果が得られると、これは現在の基準マーク認識回数(N)が区間A2であることを意味しており、このとき制御装置30は次のステップSP59へ移り、基準マーク認識回数(N)が区間A2であり、ボールねじ軸8、14の熱膨張による変化が殆ど無い飽和状態にあるため、基準マークを認識するときのデフォルトの個数mを「2」減らし、次のステップSP61へ移る。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP57, this means that the current reference mark recognition count (N) is the section A2, and at this time, the
ステップSP61において制御装置30は、基準マークを認識するときのデフォルトの個数mを「2」減らしたので、今回((N)回目に)取得した1個の基準マーク40aの認識結果である座標位置R1(N)と、前回((N−1)回目に)既に取得しておいた2番目から6番目までの認識結果である座標位置R(2)(N−1)〜R6(N−1)とを用いて新たに補正係数Kを算出し、次のステップSP62へ移る。
In step SP61, the
一方、ステップSP56で否定結果が得られると、これは現在の基準マーク認識回数(N)が区間Bであることを意味しており、このとき制御装置30は次のステップSP60へ移り、基準マーク認識回数(N)が区間Bであり、ボールねじ軸8、14の熱膨張による変化が大きいため、基準マークを認識するときのデフォルトの個数mを「2」増やし、次のステップSP61へ移る。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP56, this means that the current reference mark recognition count (N) is the section B. At this time, the
ステップSP61において制御装置30は、基準マークを認識するときのデフォルトの個数mを「2」増やしたので、今回((N)回目に)取得した5個の基準マーク40a〜40eの認識結果である座標位置R1(N)〜R5(N)と、前回((N−1)回目に)既に取得しておいた6番目の認識結果である座標位置R6(N−1)とを用いて新たに補正係数Kを算出し、次のステップSP62へ移る。
In step SP61, the
このように制御装置30は、基準マーク認識回数が、ボールねじ軸8、14の熱膨張による変化の小さい区間A1のタイミングである場合、ボールねじ軸8、14の熱膨張による変化の大きい区間Bのタイミングである場合、ボールねじ軸8、14の熱膨張による変化が殆ど無い区間A2のタイミングである場合のそれぞれ応じて、基準マークを認識するときのデフォルトの個数mを動的に増減する。
As described above, when the reference mark recognition count is the timing of the section A1 in which the change due to the thermal expansion of the
これにより、ボールねじ軸8、14の熱膨張による変化が小さい場合や殆ど無いタイミングでは、今回認識する基準マークのデフォルトの個数mを減らして補正係数Kを求めたとしても十分な補正能力を得ることができる一方、ボールねじ軸8、14の熱膨張による変化が大きいタイミングでは、今回認識する基準マークのデフォルトの個数mを増やして補正係数Kを求めれば十分な補正能力を有する補正係数Kを得ることができるのである。
As a result, when the change due to thermal expansion of the
(4)他の実施の形態
なお、上述した第1の実施の形態においては、ステップSP14において全部で6個の基準マーク40a〜40fのうち補正係数Kの算出判断に必要なm個(この場合は3個である)の基準マーク40a、40b、40cを撮像することにより認識するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、2個や4個等、補正係数Kの算出判断の確からしさに応じて変更するようにしても良い。
(4) Other Embodiments In the above-described first embodiment, m pieces (in this case) necessary for calculating and calculating the correction coefficient K among the six
また上述した第3の実施の形態においては、基準マークの取得数を動的に変化させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第1の実施の形態におけるステップSP11〜ステップSP14で認識するm個の基準マークの数を第3の実施の形態のように動的に変化させたり、第2の実施の形態におけるステップSP32で認識するm個の基準マークの数を第3の実施の形態のように動的に変化させるようにしても良い。 In the above-described third embodiment, the case where the number of reference marks acquired is dynamically changed has been described. However, the present invention is not limited to this, and steps SP11 to SP11 in the first embodiment are performed. The number of m reference marks recognized in step SP14 is dynamically changed as in the third embodiment, or the number of m reference marks recognized in step SP32 in the second embodiment is changed to the first number. It may be changed dynamically as in the third embodiment.
1…部品実装システム、6、8、10…部品実装装置(表面実装機)、12…リフロー装置、16…ホストコンピュータ、20a…第1基板搬送コンベア、20b…第2基板搬送コンベア、22a…前側ヘッドユニット、22b…後側ヘッドユニット、23…吸着ヘッド、24a…前側部品供給部24a、24b…後側部品供給部、25…テープフィーダ、30…主制御部、31…駆動制御部、32…記憶部、34…通信部、35…撮像制御および画像処理部、36…表示ユニット、38…入力ユニット、50…切り替えコンベア、50a…前側レーン、50b…後側レーン。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記実装作業位置に対応付けられた状態で前記実装機本体の固定部に付された複数の基準マークと、
前記複数の基準マークを撮像して認識する撮像部と、
前記複数の基準マークへ前記駆動軸に沿って前記撮像部を移動させる駆動部と、
前記複数の基準マークのうち一部の基準マークを前記撮像部により撮像して得られる当該一部の基準マークの座標位置を用いて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記ヘッドユニットの前記実装作業位置に対応した目標座標位置を補正する補正係数を算出する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記一部の基準マークの座標位置と、その直前に取得した前記一部の基準マークの座標位置との差分値が所定の許容値と同じかそれよりも大きい場合、前記一部の基準マークの後に続く前記複数の基準マークの残部についても前記撮像部により撮像し、前記一部及び残部の全ての基準マークの座標位置に基づいて前記補正係数を新たに算出する
ことを特徴とする表面実装機。 An electronic component mounting head unit that is movably supported with respect to the mounting machine main body is moved via a drive shaft, and the electronic component is moved by the head unit to a substrate that is transported to a predetermined mounting work position by a transport unit. In the surface mounter that mounts
A plurality of reference marks attached to a fixing portion of the mounting machine body in a state associated with the mounting work position;
An imaging unit that captures and recognizes the plurality of reference marks;
A drive unit that moves the imaging unit along the drive axis to the plurality of reference marks;
The amount of thermal expansion change of the drive shaft is determined using the coordinate position of the part of the reference marks obtained by imaging some of the plurality of reference marks by the imaging unit, and the amount of thermal expansion change and a control unit for calculating a correction coefficient for correcting the target coordinate position corresponding to the mounting work position of the head unit in accordance with,
When the difference value between the coordinate position of the part of the reference marks and the coordinate position of the part of the reference marks acquired immediately before the control part is equal to or greater than a predetermined allowable value, the control unit The remaining portions of the plurality of reference marks subsequent to the reference marks of the portion are also imaged by the imaging unit, and the correction coefficient is newly calculated based on the coordinate positions of all the reference marks of the part and the remaining portions. Surface mount machine.
前記実装作業位置に対応付けられた状態で前記実装機本体の固定部に付された複数の基準マークと、
前記複数の基準マークを撮像して認識する撮像部と、
前記複数の基準マークへ前記駆動軸に沿って前記撮像部を移動させる駆動部と、
前記複数の基準マークのうち一部の基準マークを前記撮像部により撮像して得られる当該一部の基準マークの座標位置を用いて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記ヘッドユニットの前記実装作業位置に対応した目標座標位置を補正する補正係数を算出する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記複数の基準マークを少なくとも2つ以上のグループに分け、現在のグループに含まれる基準マークの座標位置を取得してから所定時間経過前であれば、前記現在のグループの次のグループに含まれる基準マークの座標位置を取得し、前記現在のグループに含まれる基準マークの座標位置と、次のグループに含まれる基準マークの座標位置とに基づいて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記補正係数を算出する
ことを特徴とする表面実装機。 An electronic component mounting head unit that is movably supported with respect to the mounting machine main body is moved via a drive shaft, and the electronic component is moved by the head unit to a substrate that is transported to a predetermined mounting work position by a transport unit. In the surface mounter that mounts
A plurality of reference marks attached to a fixing portion of the mounting machine body in a state associated with the mounting work position;
An imaging unit that captures and recognizes the plurality of reference marks;
A drive unit that moves the imaging unit along the drive axis to the plurality of reference marks;
The amount of thermal expansion change of the drive shaft is determined using the coordinate position of the part of the reference marks obtained by imaging some of the plurality of reference marks by the imaging unit, and the amount of thermal expansion change And a control unit that calculates a correction coefficient for correcting a target coordinate position corresponding to the mounting work position of the head unit according to
With
The control unit divides the plurality of fiducial marks into at least two or more groups, and if a predetermined time has not passed since the coordinate position of the fiducial mark included in the current group is acquired, The coordinate position of the reference mark included in the current group is acquired, and the thermal expansion change of the drive shaft is based on the coordinate position of the reference mark included in the current group and the coordinate position of the reference mark included in the next group. A surface mounter characterized in that an amount is obtained and the correction coefficient is calculated in accordance with the amount of change in thermal expansion .
前記実装作業位置に対応付けられた状態で前記実装機本体の固定部に付された複数の基準マークと、
前記複数の基準マークを撮像して認識する撮像部と、
前記複数の基準マークへ前記駆動軸に沿って前記撮像部を移動させる駆動部と、
前記複数の基準マークのうち一部の基準マークを前記撮像部により撮像して得られる当該一部の基準マークの座標位置を用いて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記ヘッドユニットの前記実装作業位置に対応した目標座標位置を補正する補正係数を算出する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記複数の基準マークを少なくとも2つ以上のグループに分け、現在のグループに含まれる基準マークの座標位置を取得してから所定時間経過後であれば、前記現在のグループに含まれる基準マークの座標位置を改めて取得するとともに前記現在のグループの次のグループに含まれる基準マークの座標位置を取得し、全ての基準マークの座標位置に基づいて前記駆動軸の熱膨張変化量を求め、その熱膨張変化量に応じて前記補正係数を算出する
ことを特徴とする表面実装機。 An electronic component mounting head unit that is movably supported with respect to the mounting machine main body is moved via a drive shaft, and the electronic component is moved by the head unit to a substrate that is transported to a predetermined mounting work position by a transport unit. In the surface mounter that mounts
A plurality of reference marks attached to a fixing portion of the mounting machine body in a state associated with the mounting work position;
An imaging unit that captures and recognizes the plurality of reference marks;
A drive unit that moves the imaging unit along the drive axis to the plurality of reference marks;
The amount of thermal expansion change of the drive shaft is determined using the coordinate position of the part of the reference marks obtained by imaging some of the plurality of reference marks by the imaging unit, and the amount of thermal expansion change And a control unit that calculates a correction coefficient for correcting a target coordinate position corresponding to the mounting work position of the head unit according to
With
The control unit divides the plurality of reference marks into at least two or more groups, and if a predetermined time has elapsed after acquiring the coordinate positions of the reference marks included in the current group, the control part includes the reference marks. The reference position of the reference mark included in the next group of the current group, and the thermal expansion change amount of the drive shaft based on the coordinate positions of all the reference marks. A surface mounting machine characterized in that the correction coefficient is calculated according to the amount of change in thermal expansion .
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか一つに記載の表面実装機。 When the difference value between the coordinate position of the part of the reference marks and the coordinate position of the part of the reference marks acquired immediately before is smaller than a predetermined allowable value, the control unit calculates the correction calculated immediately before surface mounter according to any one of claims 1 to 3, characterized by using the coefficient.
ことを特徴とする請求項4に記載の表面実装機。 The surface mounter according to claim 4 , wherein the control unit changes the number of acquired coordinate positions of the reference mark when the image pickup unit picks up and recognizes the image.
ことを特徴とする請求項5に記載の表面実装機。 The control unit reduces the default reference mark acquisition number when the thermal change of the drive shaft is small, and increases the default reference mark acquisition number when the drive shaft thermal change is large. The surface mounter according to claim 5 .
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