JP6078298B2 - Work device having position correction function and work method - Google Patents

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Description

本発明は、位置補正機能を有する作業装置および作業方法に関し、例えば、吐出装置(ノズル)の交換に伴う塗布位置のずれを補正する塗布位置補正機能を有する塗布装置に関する。   The present invention relates to a working apparatus and a working method having a position correcting function, and relates to, for example, a coating apparatus having a coating position correcting function for correcting a shift of a coating position accompanying replacement of a discharge device (nozzle).
吐出装置と塗布対象物とを駆動装置により相対移動させ、塗布対象物上に液体材料を塗布する塗布装置がよく知られている。塗布装置により塗布作業をするにあたっては、塗布領域および/または非塗布領域からなる塗布パターンを作成し、ノズルとワークとを相対移動しながら塗布領域で液体材料をノズルから吐出し、ワークに対し規定した塗布量の液体材料を塗布する。この種の装置においては、作業開始前、液体材料の補充時、吐出装置のメンテナンス時などに、吐出装置の吐出口(ノズル)の位置がずれるという課題があり、このずれを補正するために、これまで種々の技術が提案されてきた。   2. Description of the Related Art A coating apparatus that applies a liquid material on an application target by moving the discharge device and the application target relative to each other by a driving device is well known. When applying with a coating device, a coating pattern consisting of a coating area and / or a non-coating area is created, and liquid material is discharged from the nozzle in the coating area while moving the nozzle and the workpiece relative to each other. Apply the applied amount of liquid material. In this type of device, there is a problem that the position of the discharge port (nozzle) of the discharge device is shifted before starting work, at the time of replenishing the liquid material, at the time of maintenance of the discharge device, etc. Various techniques have been proposed so far.
例えば、特許文献1には、ノズルのペースト吐出口に対向するように基板をテーブル上に載置し、ペースト収納筒に充填したペーストをペースト吐出口から基板上に吐出させながらノズルとテーブルとの相対位置関係を変化させ、基板上に所望形状のペーストパターンを形成するようにしたノズルの交換が可能なペースト塗布機において、仮の基板に吐出した点状ペーストを画像認識カメラで撮像して画像処理を行い、点状ペーストの中心位置を求めることで、ノズルのペースト吐出口の位置を計測する第1の手段と、第1の手段の計測結果からノズルのペースト吐出口の位置ずれ量を算出する第2の手段と、第2の手段で得られた位置ずれ量に応じて基板位置決め用カメラを位置調整し、ノズルのペースト吐出口と基板位置決め用カメラとを予め決められた位置関係に設定する第3の手段とを設け、ノズル交換に伴うノズルのペースト吐出口の位置ずれを補正可能に構成したことを特徴とするペースト塗布機、が開示される。   For example, in Patent Document 1, a substrate is placed on a table so as to face a paste discharge port of a nozzle, and a paste filled in a paste storage cylinder is discharged from the paste discharge port onto the substrate while the nozzle and the table are disposed. In a paste applicator capable of changing the relative positional relationship and forming a paste pattern of the desired shape on the substrate and replacing the nozzle, the image is captured by the image recognition camera of the dot-like paste discharged on the temporary substrate. The first means for measuring the position of the nozzle paste discharge port by performing processing and obtaining the center position of the dotted paste, and the positional deviation amount of the nozzle paste discharge port is calculated from the measurement result of the first means Second means for adjusting the position of the substrate positioning camera in accordance with the amount of positional deviation obtained by the second means, and a nozzle paste discharge port and a substrate positioning camera, Provided a third means for setting the predetermined positional relationship, paste applying machine the displacement of the paste ejection port of the nozzle with the nozzle exchange, characterized in that the correctable configured, is disclosed.
また、特許文献2には、ノズル内のペーストを吐出孔から基板上の溝へ吐出させながら、ノズルと基板を相対移動させて、基板上の溝にペーストを塗布する塗布装置において、基板の位置を計測する第1の手段、基板の基準溝の位置を計測する第2の手段、およびノズルの基準孔の位置を計測する第3の手段とを有し、第1の手段で得られた基板の位置情報に基づき基板の角度を調整するとともに基板を所定位置に位置決めし、かつ、第2の手段で得られた基板の基準溝の位置情報と第3の手段で得られたノズルの基準孔の位置情報により基板とノズルの位置を相対的に位置合わせすることを特徴とする塗布装置、が開示される。   Further, Patent Document 2 discloses a position of a substrate in a coating apparatus that applies a paste to a groove on a substrate by relatively moving the nozzle and the substrate while discharging the paste in the nozzle from the discharge hole to the groove on the substrate. And a second means for measuring the position of the reference groove of the substrate, and a third means for measuring the position of the reference hole of the nozzle, and the substrate obtained by the first means The substrate angle is adjusted based on the position information of the substrate, the substrate is positioned at a predetermined position, and the position information of the reference groove of the substrate obtained by the second means and the reference hole of the nozzle obtained by the third means A coating apparatus is disclosed in which the position of the substrate and the nozzle are relatively aligned based on the positional information.
さらに、特許文献3には、装置本体と、この装置本体に設けられ上面に基板が載置されるテーブルと、このテーブルの移動装置と、テーブルの上方に設けられテーブルの移動方向と直交する方向に沿って駆動されるとともに基板に塗布されるシール剤を吐出するノズル体とを有し、テーブルの移動により、ノズル体より吐出されたシール剤を基板に塗布する塗布装置において、テーブル上に載置された基板を撮像するカメラと、このカメラからの撮像信号に基づきテーブル上における基板の実際の位置と予め設定された設定値との差を求め、その差に基づき、基板へのシール剤塗布時にテーブルの駆動を補正する制御装置と、を具備したことを特徴とするシール剤の塗布装置、が開示される。   Further, Patent Document 3 discloses an apparatus main body, a table provided on the apparatus main body on which a substrate is placed, a moving device for the table, and a direction provided above the table and perpendicular to the moving direction of the table. And a nozzle body that discharges the sealing agent applied to the substrate and is applied on the table in a coating apparatus that applies the sealing agent discharged from the nozzle body to the substrate by moving the table. The difference between the actual position of the substrate on the table and a preset setting value is obtained based on the image pickup signal from the camera that images the placed substrate and the camera, and the sealant is applied to the substrate based on the difference A controller for correcting the driving of the table is sometimes disclosed.
特開平7−132259号公報JP-A-7-132259 特開2003−251257号公報JP 2003-251257 A 特開2003−177411号公報JP 2003-177411 A
吐出装置および撮像装置を移動させる駆動装置には、「位置決め精度」と呼ばれるものが存在する。この位置決め精度には、次の二種類がある。一つは、一の装置を任意の一点に同じ方向から移動させて停止する位置決めを複数回繰り返したときの停止位置の違いを測定する「繰り返し位置決め精度」である。もう一つは、一の装置をストローク端から一方向に一定間隔に設定された複数位置で順次停止させて位置決めを行い、それぞれの位置決め点における実測値と理論値との差を全ストロークについて測定する「絶対位置決め精度」である。   There is a so-called “positioning accuracy” among driving devices that move the ejection device and the imaging device. There are the following two types of positioning accuracy. One is “repetitive positioning accuracy” that measures a difference in stop position when a plurality of times of positioning in which one device is moved from one direction to the same direction and stopped is repeated a plurality of times. The other is to perform positioning by stopping one device at multiple positions set at regular intervals in one direction from the stroke end, and measuring the difference between the measured value and the theoretical value at each positioning point for all strokes. “Absolute positioning accuracy”.
これまでは、上記の位置決め精度の許容範囲が比較的広く、従来技術によっても実用上問題となることはなかった。しかし、近年のエレクトロニクス分野における部品の微細化、高集積化に伴い、駆動装置の精度以上の塗布位置ないし吐出口位置精度を要求される場面が増えてきており、上記の位置決め精度の許容範囲が狭くなっている。特に、問題となるのが、撮像装置(カメラ)を用いた位置ずれ計測における誤差ある。ここで、位置ずれ計測との関係においては、上記位置決め精度のうち「絶対位置決め精度」が重要となる。   Until now, the allowable range of the positioning accuracy is relatively wide, and there has been no practical problem even with the prior art. However, with the recent miniaturization and high integration of parts in the electronics field, there are an increasing number of scenes that require a coating position or discharge port position accuracy that is higher than the accuracy of the drive device, and the above-mentioned positioning accuracy tolerance is limited. It is narrower. Particularly problematic is an error in misregistration measurement using an imaging device (camera). Here, “absolute positioning accuracy” of the positioning accuracy is important in relation to positional deviation measurement.
ところで、撮像装置(カメラ)を用いた位置ずれ計測は、例えば、次の手順で行われる。
まず、駆動装置を動作させることにより、吐出装置の吐出口中心と補正用位置(例えば、塗布対象物の角部)とを一致させ、吐出装置の吐出口から液体材料を吐出し補正用塗布点を形成する。
次に、駆動装置を動作させることにより、前記の補正用位置と撮像装置の撮像中心を一致させ、撮影を行う。
最後に、塗布点中心と撮像中心とが一致するかを画像処理を行い、判定する。
By the way, the positional deviation measurement using an imaging device (camera) is performed by the following procedure, for example.
First, by operating the driving device, the center of the ejection port of the ejection device and the correction position (for example, the corner portion of the application target) are matched, and the liquid material is ejected from the ejection port of the ejection device, thereby correcting the application point. Form.
Next, by operating the driving device, the correction position and the imaging center of the imaging device are made to coincide with each other to perform imaging.
Finally, image processing is performed to determine whether the application point center and the imaging center match.
しかしながら、吐出装置および撮像装置を移動させる駆動装置には、上記の位置決め精度の問題があるため、吐出口中心と撮像中心には位置ずれが生じる。その結果、塗布位置精度にも位置ずれが生じることになるが、この位置ずれを、各特許文献に記載される補正方法では、補正することはできなかった。
また、塗布パターンが複数箇所の塗布を連続して行うものである場合、位置ずれ計測箇所も複数箇所で行うことが必要となるが、移動距離が長くなる分、絶対位置決め精度による位置ずれの影響を受け易い。
However, the drive device that moves the ejection device and the imaging device has the above-described positioning accuracy problem, so that a positional deviation occurs between the ejection port center and the imaging center. As a result, a positional deviation also occurs in the application position accuracy. However, this positional deviation cannot be corrected by the correction methods described in each patent document.
In addition, when the application pattern is to apply a plurality of locations continuously, it is necessary to also measure the misalignment at multiple locations, but the effect of the misalignment due to the absolute positioning accuracy due to the longer moving distance. It is easy to receive.
そこで本発明では、上記課題を解決することができる位置補正機能を有する作業装置および作業方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a working device and a working method having a position correcting function that can solve the above-described problems.
第1の発明は、作業対象物が直接または間接に配置されるステージと、作業対象物に作業を行うための作業ヘッド装置と、ステージ上の少なくとも一部を撮像する撮像装置と、作業ヘッド装置とステージとをXYZ方向へ相対移動させる駆動装置と、撮像装置が撮像した画像を画像処理することにより、作業ヘッド装置の位置ずれ量を計測する制御装置と、を備えた作業装置において、撮像装置および作業ヘッド装置が取り付けられ、X方向またはY方向に第1の位置および第2の位置を往復移動可能な直動装置を備え、直動装置が、直動装置の往復移動方向と平行する方向に、駆動装置により往復移動可能となるように駆動装置に取り付けられており撮像装置および作業ヘッド装置が、直動装置の往復移動方向と平行する方向に並設されており、制御装置が、直動装置を第1の位置として撮像装置が撮像した第1の補正用画像を画像処理して得た位置ずれ量(X1,Y1)と、直動装置を第2の位置として撮像装置が撮像した第2の補正用画像を画像処理して得た位置ずれ量(X2,Y2)との差分に基づき駆動装置の位置ずれ量を算出することを特徴とする作業装置である。 A first invention includes a stage on which a work object is directly or indirectly arranged, a work head device for performing work on the work object, an imaging device for imaging at least a part on the stage, and a work head device An imaging device comprising: a drive device that relatively moves the stage and the stage in the XYZ directions; and a control device that measures a positional deviation amount of the work head device by performing image processing on an image captured by the imaging device. and the working head device is mounted, comprising a reciprocally movable linear device a first position and a second position in the X or Y direction, is linear device, a direction parallel to the reciprocating direction of the linear motion device to, by the drive unit is attached to the drive unit so as to be reciprocated, the imaging device and the working head device, are juxtaposed in a direction parallel to the reciprocating direction of the linear motion device Cage, the control device, the first correction amount of positional deviation obtained by image processing the image where the imaging device imaged a linear motion device as the first position and (X1, Y1), the linear motion device second A working apparatus that calculates a positional deviation amount of a driving device based on a difference from a positional deviation amount (X2, Y2) obtained by performing image processing on a second correction image captured by an imaging apparatus as a position. is there.
第2の発明は、第1の発明において、制御装置が、駆動装置により、撮像装置を含む直動装置を第1の撮像位置に移動する第1の工程、撮像装置により、第1の補正用画像を撮像する第2の工程、第1の補正用画像における位置ずれ量(X1,Y1)を画像処理により求めて制御装置に記憶する第3の工程、直動装置を一の方向に一定距離移動させ、ついで駆動装置により一の方向と反対の方向に直動装置を当該一定距離と同じ距離移動させることにより、或いは、直動装置を駆動装置により一の方向に一定距離移動させ、ついで直動装置を一の方向と反対の方向に当該一定距離と同じ距離移動させることにより第2の撮像位置に移動する第4の工程、撮像装置により、第2の補正用画像を撮像する第5の工程、第2の補正用画像における位置ずれ量(X2,Y2)を画像処理により求めて制御装置に記憶する第6の工程、第1補正用画像における位置ずれ量(X1,Y1)から第2の補正用画像における位置ずれ量(X2,Y2)を減算し、補正量を算出する第7の工程、第7工程で算出した補正量に基づき作業ヘッド装置の作業位置を補正する第8の工程、を実行可能であることを特徴とする。   According to a second aspect, in the first aspect, the control device moves the linear motion device including the imaging device to the first imaging position by the driving device, and the imaging device performs the first correction. A second step of picking up an image, a third step of obtaining the positional deviation amount (X1, Y1) in the first correction image by image processing and storing it in the control device, and the linear motion device at a certain distance in one direction Next, move the linear motion device in the opposite direction to the one direction by the driving device, or move the linear motion device in the one direction by the driving device, and then move the linear motion device by a certain distance. The fourth step of moving the moving device to the second imaging position by moving the moving device in the opposite direction to the one direction by the same distance as the fixed distance, and the fifth step of taking the second correction image by the imaging device Step in the second correction image A sixth step of obtaining the displacement amount (X2, Y2) by image processing and storing it in the control device, the displacement amount (X2) in the second correction image from the displacement amount (X1, Y1) in the first correction image , Y2) can be subtracted to execute a seventh step of calculating a correction amount, and an eighth step of correcting the work position of the work head device based on the correction amount calculated in the seventh step. To do.
第3の発明は、第1または2の発明において、さらに、作業対象物を外部装置と受け渡しする搬送装置を備えることを特徴とする。
第4の発明は、第1、2または3の発明において、直動装置の往復移動ストロークが、撮像装置と作業ヘッド装置との設置間隔と同じ距離以上かつ駆動装置のストロークよりも短い距離であることを特徴とする。
第5の発明は、第1ないし4のいずれかの発明において、作業ヘッド装置が吐出装置であることを特徴とする。
According to a third aspect, in the first or second aspect, the apparatus further includes a transfer device that delivers the work object to and from an external device.
According to a fourth invention, in the first, second, or third invention, the reciprocating stroke of the linear motion device is equal to or longer than the distance between the imaging device and the work head device and shorter than the stroke of the driving device. It is characterized by that.
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the work head device is a discharge device.
第6の発明は、第1の発明に係る作業装置を用いた作業方法であって、作業ヘッド装置による作業の開始前に、制御装置が、駆動装置により、撮像装置を含む直動装置を第1の撮像位置に移動する第1の工程、撮像装置により、第1の補正用画像を撮像する第2の工程、第1の補正用画像における位置ずれ量(X1,Y1)を画像処理により求めて制御装置に記憶する第3の工程、直動装置を一の方向に一定距離移動させ、ついで駆動装置により一の方向と反対の方向に直動装置を当該一定距離と同じ距離移動させることにより、或いは、直動装置を駆動装置により一の方向に一定距離移動させ、ついで直動装置を一の方向と反対の方向に当該一定距離と同じ距離移動させることにより第2の撮像位置に移動する第4の工程、撮像装置により、第2の補正用画像を撮像する第5の工程、第2の補正用画像における位置ずれ量(X2,Y2)を画像処理により求めて制御装置に記憶する第6の工程、第1補正用画像における位置ずれ量(X1,Y1)から第2の補正用画像における位置ずれ量(X2,Y2)を減算し、補正量を算出する第7の工程、第7工程で算出した補正量に基づき作業ヘッド装置の作業位置を補正する第8の工程、を実行することを特徴とする作業方法である。
第7の発明は、第6の発明において、前記作業対象物が複数個の作業対象物からなり、前記作業対象物のそれぞれに対する作業の開始前に、制御装置が、前記第1〜第8の工程を実行することを特徴とする。
A sixth aspect of the invention is a working method using the working device according to the first aspect of the invention, in which the control device uses the drive device to change the linear motion device including the imaging device before starting the work by the work head device. The first step of moving to the first image pickup position, the second step of picking up the first correction image by the image pickup device, and the positional deviation amount (X1, Y1) in the first correction image are obtained by image processing. The third step of storing in the control device by moving the linear motion device in one direction by a certain distance, and then moving the linear motion device in the direction opposite to the one direction by the drive device by the same distance as the certain distance. Alternatively, the linear motion device is moved to a second imaging position by moving the linear motion device in a certain direction by a driving device and then moving the linear motion device in the opposite direction to the one direction by the same distance. 4th step, by imaging device Fifth step of capturing the second correction image, Sixth step of obtaining the positional deviation amount (X2, Y2) in the second correction image by image processing and storing it in the control device, First correction image The seventh step of calculating the correction amount by subtracting the positional shift amount (X2, Y2) in the second image for correction from the positional shift amount (X1, Y1) in the operation based on the correction amount calculated in the seventh step An eighth method for correcting the working position of the head device is performed.
According to a seventh invention, in the sixth invention, the work object is composed of a plurality of work objects, and before the start of the work for each of the work objects, the control device includes the first to eighth objects. A process is executed.
本発明によれば、絶対位置決め精度の影響を最小限とし、精度のよい作業位置補正を行うことができる。
加えて、本発明によれば、駆動装置の構成部品などに特別に精度のよい部品を使用せずともよく、低コストで精度のよい作業位置補正を実現することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to perform work position correction with high accuracy while minimizing the influence of absolute positioning accuracy.
In addition, according to the present invention, it is not necessary to use a particularly accurate part as a component part of the drive device, and it is possible to realize an accurate work position correction at a low cost.
実施形態に係る塗布位置補正機能を有する塗布装置を説明する概略斜視図である。It is a schematic perspective view explaining the coating device which has a coating position correction function which concerns on embodiment. 実施形態に係る塗布装置における塗布位置補正プロセスの説明図である。ここで、(a)はヘッド部が第1の撮像位置に移動したとき、(b)はヘッド部が吐出装置の直前位置に移動したとき、(c)はヘッド部が第2の撮像位置に移動したときを示す。It is explanatory drawing of the application position correction process in the coating device which concerns on embodiment. Here, (a) is when the head unit is moved to the first imaging position, (b) is when the head unit is moved to a position immediately before the ejection device, and (c) is when the head unit is moved to the second imaging position. Indicates when moved. 実施形態に係る塗布装置における塗布位置補正プロセスで映し出す画像である。ここで、(a)は第1の撮像位置での画像、(b)は第2の撮像位置での画像である。It is an image shown by the application position correction process in the application device according to the embodiment. Here, (a) is an image at the first imaging position, and (b) is an image at the second imaging position. 実施形態に係る塗布装置における別の塗布位置補正プロセスの説明図である。ここで、(a)はヘッド部が第1の撮像位置に移動したとき、(b)は吐出装置が撮像装置の直前位置に移動したとき、(c)はヘッド部が第2の撮像位置に移動したときを示す。It is explanatory drawing of another application position correction process in the coating device which concerns on embodiment. Here, (a) is when the head unit is moved to the first imaging position, (b) is when the ejection device is moved to a position immediately before the imaging device, and (c) is when the head unit is at the second imaging position. Indicates when moved. 塗布位置補正機能を有する塗布装置の実施例を説明する概略斜視図である。It is a schematic perspective view explaining the Example of the coating device which has a coating position correction function.
以下に、本発明を実施するための形態を、作業ヘッド装置が吐出装置である塗布装置の例で説明する。
[構成]
図1に実施形態に係る塗布位置補正機能を有する塗布装置を説明する概略斜視図を示す。
実施形態の塗布装置1は、駆動装置2と、撮像装置9と、直動装置10と、制御装置12と、ステージ15と、吐出装置16を主要な構成とする。以下では、図中の符号6の方向をX方向、符号7の方向をY方向、符号8の方向をZ方向と呼ぶ。
Below, the form for implementing this invention is demonstrated in the example of the coating device whose work head apparatus is a discharge device.
[Constitution]
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a coating apparatus having a coating position correction function according to the embodiment.
The coating apparatus 1 of the embodiment mainly includes a driving device 2, an imaging device 9, a linear motion device 10, a control device 12, a stage 15, and a discharge device 16. In the following, the direction of reference numeral 6 in the figure is referred to as the X direction, the direction of reference numeral 7 is referred to as the Y direction, and the direction of reference numeral 8 is referred to as the Z direction.
駆動装置2は、X軸駆動装置3、Y軸駆動装置4およびZ軸駆動装置5を含み、ヘッド部(直動装置10並びに直動装置10に取り付けられた撮像装置9および吐出装置16)を基板14上でXYZ方向へ移動させる装置である。駆動装置2には、例えば、サーボモータやステッピングモータとボールネジとの組合せ、リニアモータなどを用いることができる。図1では、塗布対象物13が配置される基板14を固定位置とし、駆動装置2を基板14の上で相対移動するよう構成したが、駆動装置2と塗布対象物13とをXYZ方向に相対移動できるものであればこれに限定されるものではない。例えば、基板14が載置されるステージ15下にXY軸駆動装置を設け、これを跨ぐように門型フレームを設置し、門型フレーム上にZ軸駆動装置を設けるようにしてもよい。   The drive device 2 includes an X-axis drive device 3, a Y-axis drive device 4, and a Z-axis drive device 5, and includes a head unit (the linear motion device 10 and the imaging device 9 and the ejection device 16 attached to the linear motion device 10). It is a device that moves in the XYZ directions on the substrate 14. As the driving device 2, for example, a servo motor, a combination of a stepping motor and a ball screw, a linear motor, or the like can be used. In FIG. 1, the substrate 14 on which the application target 13 is disposed is set at a fixed position, and the drive device 2 is relatively moved on the substrate 14. However, the drive device 2 and the application target 13 are relatively moved in the XYZ directions. It is not limited to this as long as it can move. For example, an XY axis drive device may be provided under the stage 15 on which the substrate 14 is placed, a portal frame may be installed across the gate frame, and a Z axis drive device may be provided on the portal frame.
撮像装置9は、塗布対象物13そのものや塗布対象物13が配置される基板14上に付された識別マーク(アライメントマークともいう)などを撮像するための装置である。画像を撮像後に画像処理を行うため、CCDやCMOSなどを用いたデジタル方式のカメラを用いることが好ましい。撮像装置9は、吐出装置16と一定の間隔を保ち、且つ、撮像装置9の撮像中心と吐出装置16の液体出口中心とが一つの直線上に並ぶよう、直動装置10に並設する。撮像装置9と吐出装置16が並ぶ方向は、後述する直動装置10の移動方向(符号11)と一致させる。   The imaging device 9 is a device for imaging an application target 13 itself or an identification mark (also referred to as an alignment mark) attached on a substrate 14 on which the application target 13 is arranged. In order to perform image processing after capturing an image, it is preferable to use a digital camera using a CCD or CMOS. The imaging device 9 is arranged in parallel with the linear motion device 10 so as to keep a certain distance from the ejection device 16 and so that the imaging center of the imaging device 9 and the liquid outlet center of the ejection device 16 are aligned on one straight line. The direction in which the imaging device 9 and the discharge device 16 are arranged is made to coincide with the movement direction (reference numeral 11) of the linear motion device 10 to be described later.
直動装置10は、方形状の取付部の側面に配設された撮像装置9および吐出装置16を一体的にX方向に往復移動させる装置である。直動装置10は、Y軸駆動装置4に向かって移動するX方向ストロークを確保した第1の位置と、当該X方向ストロークが確保されていない第2の位置とを有する。直動装置10は、例えば、圧縮気体の作用によりピストンが駆動するエアシリンダに連結された取付部により構成することができ、取付部の側面には撮像装置9および吐出装置16が取り付けられる。ここでは、撮像装置9の撮像中心と吐出装置16の吐出口中心は、X方向(符号6)の同一直線上に位置するように設置されている。直動装置10による撮像装置9および吐出装置16の移動は、位置ずれを含まないか、含むとしても無視できるほどに小さい誤差である。直動装置10のストロークは、撮像装置9と吐出装置16とを設置する間隔(撮像中心と吐出口中心との間の距離)と同じ距離以上かつ駆動装置2のストロークよりも短い距離(好ましくは半分以下の距離、さらに好ましくは3分の1以下の距離)になるようにする。 The linear motion device 10 is a device that integrally reciprocates the imaging device 9 and the ejection device 16 disposed on the side surface of the rectangular mounting portion in the X direction. The linear motion device 10 has a first position in which an X-direction stroke that moves toward the Y-axis drive device 4 is secured, and a second position in which the X-direction stroke is not secured. The linear motion device 10 can be constituted by, for example, an attachment portion connected to an air cylinder driven by a piston by the action of compressed gas, and the imaging device 9 and the discharge device 16 are attached to the side surface of the attachment portion. Here, the imaging center of the imaging device 9 and the ejection port center of the ejection device 16 are installed so as to be located on the same straight line in the X direction (reference numeral 6). Movement of the imaging device 9 and the ejection DeSo location 16 by linear motion device 10, does not contain the positional deviation is small error negligibly as comprising. The stroke of the linear motion device 10 is equal to or longer than the distance (preferably the distance between the imaging center and the ejection port center) between the imaging device 9 and the ejection device 16 and shorter than the stroke of the driving device 2 (preferably The distance is less than half, more preferably less than one third.
直動装置10の移動方向は、駆動装置2の移動方向の一つ、すなわちX方向またはY方向と平行とする。本実施形態では、駆動装置2のX方向(符号6)と平行とする。このX方向(符号6)と撮像装置9および吐出装置16を並設する方向は平行である。従って、これら、3つの方向、すなわち、直動装置10の移動方向(符号11)、撮像装置9および吐出装置16を並設する方向、並びに、駆動装置2の一つの移動方向であるX方向(符号6)は、互いに平行となる。このように直動装置10を設けることで、一台の撮像装置で、第1の撮像位置および第2の撮影位置において位置ずれ計測を行い、これら計測結果の差分を取ることで絶対位置決め精度の影響を最小限とし、精度のよい位置補正を行うことができる。   The moving direction of the linear motion device 10 is parallel to one of the moving directions of the driving device 2, that is, the X direction or the Y direction. In this embodiment, the driving device 2 is parallel to the X direction (reference numeral 6). The X direction (symbol 6) and the direction in which the imaging device 9 and the ejection device 16 are arranged in parallel are parallel. Therefore, these three directions, that is, the moving direction of the linear motion device 10 (reference numeral 11), the direction in which the imaging device 9 and the ejection device 16 are arranged in parallel, and the X direction (one moving direction of the driving device 2) ( Reference numerals 6) are parallel to each other. By providing the linear motion device 10 in this way, a single image pickup device performs displacement measurement at the first image pickup position and the second image pickup position, and the difference between these measurement results is taken to obtain absolute positioning accuracy. It is possible to perform accurate position correction with minimal influence.
実施形態の塗布装置1は、上記各装置を制御するために制御装置12を備える。制御装置12は、撮像装置9が撮像した画像を表示するための表示装置や設定値などを入力するための入力装置、画像や設定値などのデータを記憶する記憶装置、画像処理などの各種処理を行う処理装置を備えている。制御装置12には、例えば、パーソナルコンピュータやタッチパネル、プログラマブルコントローラなどを用いることができる。制御装置12は、塗布装置1の架台17の内部に設けるとよい。   The coating apparatus 1 according to the embodiment includes a control device 12 for controlling each of the above devices. The control device 12 includes a display device for displaying an image captured by the imaging device 9, an input device for inputting setting values, a storage device for storing data such as images and setting values, and various processes such as image processing. The processing apparatus which performs is provided. As the control device 12, for example, a personal computer, a touch panel, a programmable controller, or the like can be used. The control device 12 may be provided inside the gantry 17 of the coating device 1.
実施形態の塗布装置1は、塗布対象物13が配置される基板14を下から支持し、固定するステージ15を備える。基板14をステージ15に固定するには、例えば、ステージ15内部から上面へ通じる複数の孔を開け、その孔から空気を吸い込むことで基板14を吸着固定する方法、基板14を固定用部材で挟み込み、その部材をネジ等の固定手段でステージ15に固定することで基板14を固定する方法などを用いることができる。
また、液体材料を吐出するための吐出装置16を、直動装置10の側面に撮像装置9と並設する。一の吐出口を有する本実施形態の吐出装置16は、直動装置10に着脱自在に取り付けられており、メンテナンスを行うために取り外したり、他の種類の吐出装置と交換することが可能である。吐出装置16としては、エア式、ジェット式、プランジャ式、スクリュー式など任意の方式の吐出装置を用いることができる。吐出装置16には、本体からノズル部のみを取り外すことができるものも含まれる。
The coating apparatus 1 of the embodiment includes a stage 15 that supports and fixes a substrate 14 on which a coating target 13 is placed from below. In order to fix the substrate 14 to the stage 15, for example, a method of making a plurality of holes leading from the inside of the stage 15 to the upper surface and sucking and fixing the air by sucking air from the holes, and sandwiching the substrate 14 with a fixing member A method of fixing the substrate 14 by fixing the member to the stage 15 with fixing means such as a screw can be used.
Further, a discharge device 16 for discharging the liquid material is provided in parallel with the imaging device 9 on the side surface of the linear motion device 10. The discharge device 16 of this embodiment having one discharge port is detachably attached to the linear motion device 10 and can be removed for maintenance or exchanged with another type of discharge device. . As the discharge device 16, any type of discharge device such as an air type, a jet type, a plunger type, or a screw type can be used. The discharge device 16 includes one that can remove only the nozzle portion from the main body.
[動作]
図2に実施形態に係る塗布装置における塗布位置補正プロセスの説明図を示す。また、図3に実施形態に係る塗布装置における塗布位置補正プロセスで映し出す画像を示す。なお、図3中、画像18の中央にある十字に交わった線とそれを囲む正方形の線(符号19)は、撮像装置が映し出す画像の中心(別の言い方をすると撮像装置の中心)を表すマークである。
以下の説明では、基板14上に配置された塗布対象物13の角部(右上)に撮像装置9の撮像中心が位置するヘッド部の座標(Xa,Ya)を「補正用位置」とする。但し、補正用位置は、これに限らず、画像認識のしやすいコントラストのはっきりした特徴的な箇所であればよく、例えば、基板14上に付された識別マークとしてもよいし、補正用に仮打ちした塗布点を補正用位置としてもよい。
[Operation]
FIG. 2 is an explanatory diagram of a coating position correction process in the coating apparatus according to the embodiment. FIG. 3 shows an image displayed in the coating position correction process in the coating apparatus according to the embodiment. In FIG. 3, a line intersecting the cross at the center of the image 18 and a square line (reference numeral 19) surrounding the cross represent the center of the image displayed by the imaging device (in other words, the center of the imaging device). Mark.
In the following description, the coordinates (Xa, Ya) of the head portion where the imaging center of the imaging device 9 is located at the corner (upper right) of the application target 13 disposed on the substrate 14 are referred to as “correction positions”. However, the correction position is not limited to this, and may be a characteristic part with a clear contrast that is easy to recognize an image. For example, the correction position may be an identification mark on the substrate 14 or a temporary position for correction. The hit application point may be used as a correction position.
一つの塗布対象物13に対する塗布位置補正プロセスは次のように実行される。
<第1の工程>直動装置10を停止状態としたまま、駆動装置2により、撮像装置9を含むヘッド部を前述の補正用位置(Xa,Ya)に移動する(図2(a)参照)。この移動後におけるヘッド部の位置を第1の撮像位置とする。実際には、第1の撮像位置の座標は、駆動装置2の位置ずれが含まれているため、(Xa’,Ya’)となる。第1の工程では、直動装置10は、次の工程で基板14上をY軸駆動装置4に向かって移動するX方向ストロークを確保した第1の位置とする。なお、ヘッド部の移動先の位置座標は、基準となる基板14を用いてティーチングを行うか、設計値を入力するなどして予め制御装置12に設定しておくとよい。
The application position correction process for one application object 13 is executed as follows.
<First Step> The head unit including the imaging device 9 is moved to the correction position (Xa, Ya) by the driving device 2 while the linear motion device 10 is in a stopped state (see FIG. 2A). ). The position of the head unit after this movement is taken as the first imaging position. Actually, the coordinates of the first imaging position are (Xa ′, Ya ′) because the displacement of the driving device 2 is included. In the first step, the linear motion device 10 is set to the first position where an X-direction stroke for moving toward the Y-axis drive device 4 on the substrate 14 is secured in the next step. Note that the position coordinates of the movement destination of the head unit may be set in advance in the control device 12 by performing teaching using the base substrate 14 or inputting a design value.
<第2の工程>第1の撮像位置(Xa’,Ya’)において撮像装置9により塗布対象物13の角部(右上)を撮像する(図3(a)参照)。この画像18(図3(a))を見ると、塗布対象物13の角部(右上)は、設定した位置である画像中心から(X1,Y1)だけずれている。このずれが、第1の撮像位置で計測された駆動装置2の絶対位置決め精度による位置ずれである(ただし、このずれには、基板14をステージ15上に載置する際のずれも含んでいる。)。この画像中心からのずれの値(X1,Y1)を画像処理により計測して制御装置12に記憶する。 <Second Step> The corner (upper right) of the application target 13 is imaged by the imaging device 9 at the first imaging position (Xa ′, Ya ′) (see FIG. 3A). Looking at this image 18 (FIG. 3A), the corner (upper right) of the application target 13 is shifted by (X1, Y1) from the center of the image at the set position. This displacement is a displacement due to the absolute positioning accuracy of the drive device 2 measured at the first imaging position (however, this displacement includes a displacement when the substrate 14 is placed on the stage 15. .) The deviation values (X1, Y1) from the center of the image are measured by image processing and stored in the control device 12.
<第3の工程>駆動装置2を停止状態としたまま、直動装置10により、撮像装置9が吐出装置16の直前位置(図2(a)の位置)となるようにX方向(符号11、図2の右方向)にヘッド部を移動する(図2(b)参照)。別の言い方をすれば、直動装置10により、撮像装置9と吐出装置16の設置間隔(X,Y)の分、ヘッド部をY軸駆動装置4に近づくX方向(符号11、図2の右方向)に移動した位置(Xa’+X,Ya’+Y)とする。これにより、直動装置10は、Y軸駆動装置4に向かって移動するX方向ストロークが確保されていない第2の位置となる。ここで、直動装置10の移動方向(符号11)は、X方向のみであり、駆動装置2は動かさないので、ヘッド部はY方向(符号7)には動かない(すなわちY=0)。 <Third Step> With the drive device 2 in a stopped state, the linear motion device 10 causes the imaging device 9 to be in the position immediately before the ejection device 16 (position in FIG. 2A) (X direction (reference numeral 11)). The head is moved in the right direction in FIG. 2 (see FIG. 2B). In other words, the linear motion device 10 causes the head portion to approach the Y-axis drive device 4 by the installation interval (X 0 , Y 0 ) between the imaging device 9 and the ejection device 16 (reference numeral 11, FIG. 2 (rightward direction of 2) (Xa ′ + X 0 , Ya ′ + Y 0 ). Accordingly, the linear motion device 10 is in the second position where the X-direction stroke that moves toward the Y-axis drive device 4 is not secured. Here, the moving direction (symbol 11) of the linear motion device 10 is only the X direction, and the driving device 2 does not move, so the head portion does not move in the Y direction (symbol 7) (that is, Y 0 = 0). .
<第4の工程>直動装置10を停止状態としたまま、駆動装置2のX軸駆動装置3を駆動することにより、撮像装置9を含むヘッド部を前述の補正用位置(Xa,Ya)に移動する(図2(c)参照)。この移動後におけるヘッド部の位置を第2の撮像位置とする。実際には、第2の撮像位置の座標は、駆動装置2の位置ずれが含まれているため、(Xa’’,Ya’’)となる。この際、直動装置10は、X方向ストロークが確保されていない第2の位置のままである。この第2の撮像位置(Xa’’,Ya’’)は、駆動装置2により、第3の工程におけるヘッド部の位置(Xa’+X,Ya’+Y)から、撮像装置9と吐出装置16の設置間隔(X,Y)の分、ヘッド部をY軸駆動装置4から遠ざかるX方向(符号11、図2の左方向)に移動した位置となる。ヘッド部の移動先の位置座標は、第1の撮像位置と同様に、予め制御装置12に設定しておく。この移動に際してヘッド部はY方向(符号7)には移動しないようにする。 <Fourth Step> By driving the X-axis driving device 3 of the driving device 2 while the linear motion device 10 is stopped, the head portion including the imaging device 9 is moved to the correction position (Xa, Ya). (See FIG. 2C). The position of the head part after this movement is set as the second imaging position. Actually, the coordinates of the second imaging position are (Xa ″, Ya ″) because the displacement of the driving device 2 is included. At this time, the linear motion device 10 remains in the second position where the X-direction stroke is not secured. The second imaging position (Xa ″, Ya ″) is obtained from the position (Xa ′ + X 0 , Ya ′ + Y 0 ) of the head portion in the third step by the driving device 2 from the imaging device 9 and the ejection device. The position is the position where the head portion is moved in the X direction (reference numeral 11, the left direction in FIG. 2) away from the Y-axis drive device 4 by the installation interval (X 0 , Y 0 ) of 16. The position coordinates of the movement destination of the head unit are set in the control device 12 in advance, similarly to the first imaging position. During this movement, the head portion is prevented from moving in the Y direction (reference numeral 7).
<第5の工程>第2の撮像位置(Xa’’,Ya’’)において撮像装置9により塗布対象物13の角部(右上)を撮像する(図3(b)参照)。この画像18(図3(b))を見ると、塗布対象物13の角部は、設定した位置である画像中心から(X2,Y2)だけずれている。ただし、撮像装置9を含むヘッド部はY方向(符号7)には移動していないので、Y2はY1と等しい。このずれが、第2の撮像位置で計測された駆動装置2の絶対位置決め精度による位置ずれである(ただし、このずれには、基板14をステージ15上に載置する際のずれも含んでいる。)。この画像中心からのずれの値(X2,Y2)を画像処理により計測して制御装置12に記憶する。 <Fifth Step> The corner (upper right) of the application target 13 is imaged by the imaging device 9 at the second imaging position (Xa ″, Ya ″) (see FIG. 3B). Looking at this image 18 (FIG. 3B), the corner of the application target 13 is shifted by (X2, Y2) from the center of the image at the set position. However, since the head unit including the imaging device 9 has not moved in the Y direction (reference numeral 7), Y2 is equal to Y1. This displacement is a displacement due to the absolute positioning accuracy of the drive device 2 measured at the second imaging position (however, this displacement includes a displacement when the substrate 14 is placed on the stage 15. .) The deviation value (X2, Y2) from the center of the image is measured by image processing and stored in the control device 12.
<第6の工程>上記第1の撮像位置での計測結果と、第2の撮像位置での計測結果とから、撮像装置9と吐出装置16との間の距離(X,Y)における絶対位置決め精度による位置ずれ量を算出する。すなわち、第1の撮像位置での計測結果(X1,Y1)から第2の撮像位置での計測結果(X2,Y2)を減算することにより、撮像装置9と吐出装置16との間の距離における絶対位置決め精度による位置ずれ量を算出する。ここで、上記のように、撮像装置9の撮像中心と吐出装置16の吐出口中心はX方向(符号6)の同一直線上にあるので、X方向(符号6)のずれ量(X1−X2)を算出すれば、位置ずれ量は求められる。また、基板14をステージ15上に載置する際のずれは、上記の減算により消えるので、算出結果は駆動装置2の絶対位置決め精度による位置ずれ量のみになる。 <Sixth Step> From the measurement result at the first imaging position and the measurement result at the second imaging position, at the distance (X 0 , Y 0 ) between the imaging device 9 and the ejection device 16. The amount of displacement due to absolute positioning accuracy is calculated. That is, by subtracting the measurement result (X2, Y2) at the second imaging position from the measurement result (X1, Y1) at the first imaging position, the distance between the imaging device 9 and the ejection device 16 is reduced. The amount of displacement due to absolute positioning accuracy is calculated. Here, as described above, since the imaging center of the imaging device 9 and the ejection port center of the ejection device 16 are on the same straight line in the X direction (symbol 6), the shift amount (X1-X2) in the X direction (symbol 6). ) Can be obtained. Further, since the deviation when the substrate 14 is placed on the stage 15 disappears by the above subtraction, the calculation result is only the positional deviation amount due to the absolute positioning accuracy of the driving device 2.
<第7の工程>上記減算後の位置ずれ量(補正量)を算出したら、補正量を加味した位置座標を塗布開始位置に設定することで、塗布位置の補正を行う。
以上に説明した塗布位置補正プロセスは、計測された位置ずれ量を塗布時の補正値として使用するため、塗布作業前に実行されることが好ましい。複数の塗布対象物13について(連続して)実行する場合には、上記の塗布位置補正プロセスを繰り返し実行する。
<Seventh Step> After calculating the amount of positional deviation (correction amount) after the subtraction, the application position is corrected by setting the position coordinates taking the correction amount into account as the application start position.
The application position correction process described above is preferably executed before the application work in order to use the measured displacement amount as a correction value at the time of application. When executing (continuously) a plurality of application objects 13, the above-described application position correction process is repeatedly executed.
図4に実施形態に係る塗布装置における別の塗布位置補正プロセスの説明図を示す。なお、塗布位置補正プロセスにおいて、ヘッド部はY方向(符号7)には動かないのは図2と同様である。
<第1の工程>直動装置10を停止状態としたまま、駆動装置2により、撮像装置9を前述の補正用位置に移動する(図4(a)参照)。この移動後におけるヘッド部の位置(Xa’,Ya’)を第1の撮像位置とする。この際、直動装置10は、次の工程で基板14上をY軸駆動装置4に向かって移動するX方向ストロークを確保した第1の位置とする。
<第2の工程>第1の撮像位置(Xa’,Ya’)において撮像装置9により塗布対象物13の角部(右上)を撮像し、画像中心からのずれの値(X1,Y1)を画像処理により計測して制御装置12に記憶する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of another coating position correction process in the coating apparatus according to the embodiment. In the application position correction process, the head portion does not move in the Y direction (reference numeral 7), as in FIG.
<First Step> The image pickup device 9 is moved to the aforementioned correction position by the drive device 2 while the linear motion device 10 is stopped (see FIG. 4A). The position (Xa ′, Ya ′) of the head part after this movement is taken as the first imaging position. At this time, the linear motion device 10 is set to the first position in which the X-direction stroke for moving toward the Y-axis drive device 4 on the substrate 14 is secured in the next step.
<Second Step> At the first imaging position (Xa ′, Ya ′), the imaging device 9 images the corner (upper right) of the application target 13, and the deviation value (X1, Y1) from the center of the image is obtained. It is measured by image processing and stored in the control device 12.
<第3の工程>直動装置10を停止状態としたまま、駆動装置2のX軸駆動装置3を駆動することにより、吐出装置16が撮像装置9の直前位置(図4(a)の位置)になるようにX方向(符号11、図4の左方向)にヘッド部を移動する(図4(b)参照)。直動装置10は、X方向ストロークを確保した第1の位置のままである。
<第4の工程>駆動装置2を停止状態としたまま、直動装置10により、撮像装置9を吐出装置16の現在位置までX方向(符号11、図4の右方向)に移動する(図4(c)参照)。この移動後におけるヘッド部の位置を第2の撮像位置(Xa’’,Ya’’)とする。直動装置10は、X方向ストロークが確保されていない第2の位置となる。
<Third Step> By driving the X-axis driving device 3 of the driving device 2 while the linear motion device 10 is in a stopped state, the ejection device 16 is positioned immediately before the imaging device 9 (the position shown in FIG. 4A). ) Is moved in the X direction (reference numeral 11, left direction in FIG. 4) (see FIG. 4B). The linear motion device 10 remains in the first position where the X-direction stroke is secured.
<Fourth Step> With the drive device 2 in the stopped state, the linear motion device 10 moves the imaging device 9 to the current position of the discharge device 16 in the X direction (reference numeral 11, right direction in FIG. 4) (FIG. 4). 4 (c)). The position of the head part after this movement is defined as a second imaging position (Xa ″, Ya ″). The linear motion device 10 is in the second position where the X-direction stroke is not secured.
<第5の工程>第2の撮像位置(Xa’’,Ya’’)において撮像装置9により塗布対象物13の角部(右上)を撮像し、画像中心からのずれの値(X2,Y2)を画像処理により計測して制御装置12に記憶する。
<第6,7の工程>撮像装置9と吐出装置16との間の距離(X,Y)における駆動装置2の絶対位置決め精度による位置ずれ量を算出する手順は、図2と同様であるので説明を省略する。
<Fifth Step> At the second imaging position (Xa ″, Ya ″), the imaging device 9 images the corner (upper right) of the application target 13, and the deviation value (X2, Y2) from the image center. ) Is measured by image processing and stored in the control device 12.
<Sixth and Seventh Steps> The procedure for calculating the positional deviation amount based on the absolute positioning accuracy of the driving device 2 at the distance (X 0 , Y 0 ) between the imaging device 9 and the ejection device 16 is the same as that in FIG. Since there is, explanation is omitted.
このように、直動装置10を用いることにより、同一対象物13に対して一台の撮像装置9で、第1の撮像位置および第2の撮像位置において位置ずれ計測を行い、これら計測結果の差分を取ることで絶対位置決め精度の影響を最小限とし、精度のよい塗布位置補正を行うことができる。
また、上述の塗布位置補正プロセスを実施すれば、駆動装置2の構成部品などに特別に精度のよい部品を使用せずとも、精度のよい計測および補正を行うことができる。そして、精度のよい部品を使用せずに済むので、コストを抑えることができるというメリットもある。
さらに、長期間の使用により駆動装置2の構成部品などが摩耗してき、精度が落ちていったとしても、上述の塗布位置補正プロセスを実施することで、精度のよい計測および補正を行うことができる。
As described above, by using the linear motion device 10, the positional deviation measurement is performed at the first imaging position and the second imaging position with the single imaging device 9 for the same object 13, and these measurement results are obtained. By taking the difference, it is possible to minimize the influence of the absolute positioning accuracy and perform accurate application position correction.
In addition, if the above-described application position correction process is performed, accurate measurement and correction can be performed without using a particularly accurate component as a component of the driving device 2 or the like. And since it is not necessary to use a highly accurate component, there also exists a merit that cost can be held down.
Furthermore, even if the components of the driving device 2 are worn out due to long-term use and the accuracy is lowered, the measurement and correction with high accuracy can be performed by performing the above-described application position correction process. .
以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は何ら実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
図5に塗布位置補正機能を有する塗布装置の実施例を説明する概略斜視図を示す。
実施例の塗布装置1は、実施形態の塗布装置を構成する駆動装置2、撮像装置9、直動装置10、制御装置12、ステージ15、吐出装置16に加え、吐出制御装置29、搬送装置22、架台17、カバー26、表示灯30、タッチパネル31等を備える。以下では、実施形態と同じ箇所の説明は省き、異なる箇所の説明を主に行う。
実施例と実施形態とを比較すると、実施例の駆動装置2を構成するY軸駆動装置4が2つのスライダーを有する2軸であるところが異なる。塗布対象物13や基板14が大きく、X方向(符号6)への移動距離が長い場合は、精度を向上させるために、実施例のようにY軸駆動装置4を2軸にすることが好ましい。或いはY軸駆動装置4を1軸としつ、Y軸駆動装置4のスライダーを支持するレールと平行なガイドレールを設け、2点で支持することで、精度を向上させてもよい。また、駆動装置2は、搬送装置22が塗布装置1全幅にわたって設置されるために、これを跨ぐよう嵩上げ台21の上に設ける。
FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining an embodiment of a coating apparatus having a coating position correcting function.
In addition to the driving device 2, the imaging device 9, the linear motion device 10, the control device 12, the stage 15, and the discharge device 16 that constitute the application device of the embodiment, the coating device 1 of the example includes a discharge control device 29 and a transport device 22. , A gantry 17, a cover 26, an indicator lamp 30, a touch panel 31, and the like. Below, the description of the same part as embodiment is abbreviate | omitted, and mainly demonstrates a different part.
When the example and the embodiment are compared, the difference is that the Y-axis drive device 4 constituting the drive device 2 of the example is a two-axis having two sliders. When the coating object 13 and the substrate 14 are large and the moving distance in the X direction (reference numeral 6) is long, it is preferable to make the Y-axis driving device 4 biaxial as in the embodiment in order to improve accuracy. . Alternatively, the accuracy may be improved by providing a guide rail parallel to the rail that supports the slider of the Y-axis drive device 4 with the Y-axis drive device 4 as one axis and supporting it at two points. Moreover, since the conveying apparatus 22 is installed over the coating device 1 full width, the drive device 2 is provided on the raising stand 21 so that this may be straddled.
実施例の塗布装置1は、図示しない前後工程の装置やローダー/アンローダーと塗布対象物13が配置される基板14を受け渡しするための搬送装置22を備える。搬送装置22は、搬送する基板14の幅とほぼ同じ幅で平行に設置された2つの支持部材23と、支持部材23の上方に設けられた搬送機構24を備えている。
支持部材23は、開口が設けられた板状部材であり、架台17上に直立するように設置されている。
搬送機構24は、図示しないローラをモータなどで回転することによりベルト(図示省略)を回転させ、ベルト上に載置された基板14を搬送する。すなわち、基板14は、搬送機構24により、符号25で示した矢印の方向(別の言い方をすると、搬入孔27から搬出孔28の方向)へ搬送される。搬送装置22の実現形態は上記したベルトに限定されず、代替手段として、例えばアームを有するロボットを用いて基板の受け渡しを行ってもよい。
The coating apparatus 1 of an Example is provided with the conveying apparatus 22 for delivering the board | substrate 14 with which the apparatus of the front-and-back process which is not shown in figure and the loader / unloader and the coating target object 13 are arrange | positioned. The transport device 22 includes two support members 23 installed in parallel with substantially the same width as the substrate 14 to be transported, and a transport mechanism 24 provided above the support member 23.
The support member 23 is a plate-like member provided with an opening, and is installed so as to stand upright on the gantry 17.
The transport mechanism 24 rotates a belt (not shown) by rotating a roller (not shown) with a motor or the like, and transports the substrate 14 placed on the belt. That is, the substrate 14 is transported by the transport mechanism 24 in the direction of the arrow indicated by reference numeral 25 (in other words, from the carry-in hole 27 to the carry-out hole 28). The implementation form of the transfer device 22 is not limited to the belt described above, and as an alternative means, for example, a robot having an arm may be used to deliver the substrate.
ステージ15は、搬送装置22の2本の支持部材23の間に設けられ、上昇位置と下降位置とを有する。作業位置で基板14が停止すると、ステージ15は上昇位置となり、基板14を下から持ち上げるように支持して固定する。基板搬送時は、ステージ15は、基板14と接触しないよう基板14から離間する下降位置をとる。ステージ15を昇降するための装置としては、例えば、モータとボールネジとの組合せやエアシリンダなどを用いることができる。基板14をステージ15に固定するには、実施形態で挙げた方法のほか、ステージ上昇位置において、搬送機構24が有する図示しない押さえ部材とステージ15とで基板14を挟み込むように固定してもよい。   The stage 15 is provided between the two support members 23 of the transport device 22 and has an ascending position and a descending position. When the substrate 14 is stopped at the working position, the stage 15 is in the raised position, and the substrate 14 is supported and fixed so as to be lifted from below. When the substrate is transported, the stage 15 takes a lowered position away from the substrate 14 so as not to contact the substrate 14. As an apparatus for raising and lowering the stage 15, for example, a combination of a motor and a ball screw, an air cylinder, or the like can be used. In order to fix the substrate 14 to the stage 15, in addition to the method described in the embodiment, the substrate 14 may be fixed so as to be sandwiched between the holding member (not shown) of the transport mechanism 24 and the stage 15 at the stage raised position. .
実施例の基板14は、塗布対象物13を複数個整列して配置できるものであり、塗布対象物13が1個の場合だけでなく、図示したような複数個の塗布対象物13に対して連続して作業を行うこともある。塗布対象物13が複数個整列している場合には、前述の計測および補正動作を塗布対象物13毎に実施することが好ましい。複数個の塗布対象物13毎に実施することで、塗布対象物13単体に対してだけでなく、基板14全体に対しても絶対位置決め精度による誤差を小さくすることができる。例えば、従来技術では、塗布位置として約30μmの誤差があったが、本実施例の装置により数μmの誤差するとことが可能となった。   The substrate 14 according to the embodiment can arrange a plurality of application objects 13 in an aligned manner. The substrate 14 is not limited to the case where there is only one application object 13, but can be applied to a plurality of application objects 13 as illustrated. Sometimes work is done continuously. When a plurality of application objects 13 are arranged, it is preferable to perform the above-described measurement and correction operations for each application object 13. By carrying out for each of a plurality of coating objects 13, errors due to absolute positioning accuracy can be reduced not only for the coating object 13 alone but also for the entire substrate 14. For example, in the prior art, there was an error of about 30 μm as the application position, but it became possible to have an error of several μm by the apparatus of this example.
実施例の塗布装置1の架台17から上は、点線で示すカバー26で周囲を覆われている。これは、安全性を保ち、また塵やほこりなどの異物の侵入を防ぐためである。ただし、完全な閉鎖空間ではなく、両側面には基板14を搬入するための孔27および搬出するための孔28が空いており、搬送装置22の搬送機構24の一部が突出するようになっている。また、正面には、図示しない扉を設けて開閉できるようにして、塗布装置1内の吐出装置16などへの作業をし易くしている。さらにカバー26は、閉じた状態でも内部が見えるよう、一部の箇所(例えば正面扉など)を樹脂などの透明な材料で形成することが好ましい。   The upper part of the coating apparatus 1 of the embodiment is covered with a cover 26 indicated by a dotted line. This is to maintain safety and prevent entry of foreign matters such as dust and dust. However, the hole 27 for carrying in the board | substrate 14 and the hole 28 for carrying out are vacant in both sides | surfaces instead of a perfect closed space, and a part of conveyance mechanism 24 of the conveying apparatus 22 protrudes. ing. In addition, a door (not shown) is provided on the front so that the door can be opened and closed to facilitate the work on the discharge device 16 and the like in the coating device 1. Furthermore, it is preferable that a part of the cover 26 (for example, a front door) is formed of a transparent material such as a resin so that the inside can be seen even when the cover 26 is closed.
カバー26内の上奥部には、吐出装置16の制御を行う吐出制御装置29などを収納するための空間が設けられている。カバー26の外面に目を向けると、カバー26上面、すなわち天井には、塗布装置1の状態を作業員などに知らせるための表示灯30が設けられている。
また、カバー26左側面手前側には、制御装置12と接続し、塗布装置1を操作するためのタッチパネル31が設置されている。このタッチパネル31は、制御装置12の一部として、設定値などのデータを入力するための入力装置、撮像装置9で映した画像18を表示する表示装置としての役割を果たす。
A space for storing a discharge control device 29 for controlling the discharge device 16 and the like is provided in the upper and inner part of the cover 26. When looking at the outer surface of the cover 26, an indicator lamp 30 is provided on the upper surface of the cover 26, that is, on the ceiling, for informing the operator of the state of the coating apparatus 1 .
In addition, a touch panel 31 for operating the coating device 1 by connecting to the control device 12 is installed on the front side of the left side surface of the cover 26. The touch panel 31 functions as a part of the control device 12 as an input device for inputting data such as setting values and a display device for displaying the image 18 projected by the imaging device 9.
本発明は、塗布装置および塗布方法における塗布位置の補正だけでなく、作業ヘッド装置が数値制御される旋盤、フライス盤、ボール盤などの工作機械である場合の工具位置の補正や、作業ヘッド装置が測定装置である場合の測定機器の位置補正など、高い位置精度を要求される作業装置および作業方法にも適用可能である。   The present invention not only corrects the coating position in the coating apparatus and the coating method, but also corrects the tool position when the work head device is a numerically controlled machine tool such as a lathe, a milling machine, or a drilling machine, and measures the work head device. The present invention can also be applied to a working apparatus and a working method that require high positional accuracy, such as position correction of a measuring instrument in the case of a device.
1:塗布装置、2:駆動装置、3:X軸駆動装置、4:Y軸駆動装置、5:Z軸駆動装置、6:X駆動方向、7:Y駆動方向、8:Z駆動方向、9:撮像装置、10:直動装置、11:直動駆動方向、12:制御装置、13:塗布対象物、14:基板、15:ステージ、16:吐出装置、17:架台、18:画像、19:画像中心マーク、21:嵩上げ台、22:搬送装置、23:支持部材、24:搬送機構、25:搬送方向、26:カバー、27:搬入孔、28:搬出孔、29:吐出制御装置、30:表示灯、31:タッチパネル 1: coating device, 2: driving device, 3: X axis driving device, 4: Y axis driving device, 5: Z axis driving device, 6: X driving direction, 7: Y driving direction, 8: Z driving direction, 9 : Imaging device, 10: linear motion device, 11: linear motion drive direction, 12: control device, 13: application object, 14: substrate, 15: stage, 16: discharge device, 17: mount, 18: image, 19 : Image center mark, 21: Raising platform, 22: Transport device, 23: Support member, 24: Transport mechanism, 25: Transport direction, 26: Cover, 27: Carry-in hole, 28: Carry-out hole, 29: Discharge control device, 30: Indicator lamp, 31: Touch panel

Claims (7)

  1. 作業対象物が直接または間接に配置されるステージと、
    作業対象物に作業を行うための作業ヘッド装置と、
    ステージ上の少なくとも一部を撮像する撮像装置と、
    作業ヘッド装置とステージとをXYZ方向へ相対移動させる駆動装置と、
    撮像装置が撮像した画像を画像処理することにより、作業ヘッド装置の位置ずれ量を計測する制御装置と、
    を備えた作業装置において、
    撮像装置および作業ヘッド装置が取り付けられ、X方向またはY方向に第1の位置および第2の位置を往復移動可能な直動装置を備え
    直動装置が、直動装置の往復移動方向と平行する方向に、駆動装置により往復移動可能となるように駆動装置に取り付けられており
    撮像装置および作業ヘッド装置が、直動装置の往復移動方向と平行する方向に並設されており、
    制御装置が、直動装置を第1の位置として撮像装置が撮像した第1の補正用画像を画像処理して得た位置ずれ量(X1,Y1)と、直動装置を第2の位置として撮像装置が撮像した第2の補正用画像を画像処理して得た位置ずれ量(X2,Y2)との差分に基づき駆動装置の位置ずれ量を算出することを特徴とする作業装置。
    A stage where work objects are placed directly or indirectly;
    A work head device for working on a work object;
    An imaging device for imaging at least part of the stage;
    A drive device for relatively moving the work head device and the stage in the XYZ directions;
    A control device that measures a positional deviation amount of the work head device by performing image processing on an image captured by the imaging device;
    In the working device with
    An imaging device and a work head device are attached, and includes a linear motion device capable of reciprocating the first position and the second position in the X direction or the Y direction,
    The linear motion device is attached to the drive device so as to be reciprocated by the drive device in a direction parallel to the reciprocation direction of the linear motion device,
    The imaging device and the working head device are juxtaposed in a direction parallel to the reciprocating direction of the linear motion device,
    A positional deviation amount (X1, Y1) obtained by image processing of the first correction image captured by the imaging device with the linear motion device as the first position and the linear motion device as the second position. A working device that calculates a positional deviation amount of a driving device based on a difference from a positional deviation amount (X2, Y2) obtained by performing image processing on a second correction image captured by an imaging apparatus.
  2. 制御装置が、
    駆動装置により、撮像装置を含む直動装置を第1の撮像位置に移動する第1の工程、
    撮像装置により、第1の補正用画像を撮像する第2の工程、
    第1の補正用画像における位置ずれ量(X1,Y1)を画像処理により求めて制御装置に記憶する第3の工程、
    直動装置を一の方向に一定距離移動させ、ついで駆動装置により一の方向と反対の方向に直動装置を当該一定距離と同じ距離移動させることにより、或いは、直動装置を駆動装置により一の方向に一定距離移動させ、ついで直動装置を一の方向と反対の方向に当該一定距離と同じ距離移動させることにより第2の撮像位置に移動する第4の工程、
    撮像装置により、第2の補正用画像を撮像する第5の工程、
    第2の補正用画像における位置ずれ量(X2,Y2)を画像処理により求めて制御装置に記憶する第6の工程、
    第1補正用画像における位置ずれ量(X1,Y1)から第2の補正用画像における位置ずれ量(X2,Y2)を減算し、補正量を算出する第7の工程、
    第7工程で算出した補正量に基づき作業ヘッド装置の作業位置を補正する第8の工程、を実行可能であることを特徴とする請求項1の作業装置。
    The control unit
    A first step of moving a linear motion device including an imaging device to a first imaging position by a driving device;
    A second step of capturing the first correction image by the imaging device;
    A third step of obtaining the positional deviation amount (X1, Y1) in the first correction image by image processing and storing it in the control device;
    The linear motion device is moved by a certain distance in one direction, and then the linear motion device is moved in the direction opposite to the one direction by the drive device, or the linear motion device is moved by the same distance by the drive device. A fourth step of moving the linear motion device to the second imaging position by moving the linear motion device in the direction opposite to the one direction and moving the linear motion device by the same distance as the fixed distance;
    A fifth step of capturing a second correction image by the imaging apparatus;
    A sixth step of obtaining a positional deviation amount (X2, Y2) in the second correction image by image processing and storing it in the control device;
    A seventh step of calculating a correction amount by subtracting a positional shift amount (X2, Y2) in the second correction image from a positional shift amount (X1, Y1) in the first correction image;
    The working device according to claim 1, wherein the eighth step of correcting the work position of the work head device based on the correction amount calculated in the seventh step can be executed.
  3. さらに、作業対象物を外部装置と受け渡しする搬送装置を備えることを特徴とする請求項1または2の作業装置。   The work device according to claim 1, further comprising a transfer device that delivers the work object to and from an external device.
  4. 直動装置の往復移動ストロークが、撮像装置と作業ヘッド装置との設置間隔と同じ距離以上かつ駆動装置のストロークよりも短い距離であることを特徴とする請求項1、2または3の作業装置。   4. The working device according to claim 1, wherein the reciprocating stroke of the linear motion device is equal to or longer than the installation distance between the imaging device and the working head device and shorter than the stroke of the driving device.
  5. 作業ヘッド装置が吐出装置であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの作業装置。   The working device according to claim 1, wherein the working head device is a discharge device.
  6. 請求項1に記載の作業装置を用いた作業方法であって、
    作業ヘッド装置による作業の開始前に、制御装置が、
    駆動装置により、撮像装置を含む直動装置を第1の撮像位置に移動する第1の工程、
    撮像装置により、第1の補正用画像を撮像する第2の工程、
    第1の補正用画像における位置ずれ量(X1,Y1)を画像処理により求めて制御装置に記憶する第3の工程、
    直動装置を一の方向に一定距離移動させ、ついで駆動装置により一の方向と反対の方向に直動装置を当該一定距離と同じ距離移動させることにより、或いは、直動装置を駆動装置により一の方向に一定距離移動させ、ついで直動装置を一の方向と反対の方向に当該一定距離と同じ距離移動させることにより第2の撮像位置に移動する第4の工程、
    撮像装置により、第2の補正用画像を撮像する第5の工程、
    第2の補正用画像における位置ずれ量(X2,Y2)を画像処理により求めて制御装置に記憶する第6の工程、
    第1補正用画像における位置ずれ量(X1,Y1)から第2の補正用画像における位置ずれ量(X2,Y2)を減算し、補正量を算出する第7の工程、
    第7工程で算出した補正量に基づき作業ヘッド装置の作業位置を補正する第8の工程、を実行することを特徴とする作業方法。
    A working method using the working device according to claim 1,
    Before the start of work by the work head device, the control device
    A first step of moving a linear motion device including an imaging device to a first imaging position by a driving device;
    A second step of capturing the first correction image by the imaging device;
    A third step of obtaining the positional deviation amount (X1, Y1) in the first correction image by image processing and storing it in the control device;
    The linear motion device is moved by a certain distance in one direction, and then the linear motion device is moved in the direction opposite to the one direction by the drive device, or the linear motion device is moved by the same distance by the drive device. A fourth step of moving the linear motion device to the second imaging position by moving the linear motion device in the direction opposite to the one direction and moving the linear motion device by the same distance as the fixed distance;
    A fifth step of capturing a second correction image by the imaging apparatus;
    A sixth step of obtaining a positional deviation amount (X2, Y2) in the second correction image by image processing and storing it in the control device;
    A seventh step of calculating a correction amount by subtracting a positional shift amount (X2, Y2) in the second correction image from a positional shift amount (X1, Y1) in the first correction image;
    A work method comprising: performing an eighth step of correcting the work position of the work head device based on the correction amount calculated in the seventh step.
  7. 前記作業対象物が複数個の作業対象物からなり、
    前記作業対象物のそれぞれに対する作業の開始前に、制御装置が、前記第1〜第8の工程を実行することを特徴とする請求項6の作業方法。
    The work object consists of a plurality of work objects,
    The work method according to claim 6, wherein the control device executes the first to eighth steps before starting work for each of the work objects.
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