JP6585529B2 - 部品搭載方法および部品実装装置 - Google Patents
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Description
図1及び図2は、本発明に係る部品実装装置1(本発明に係る部品搭載方法が適用される部品実装装置)を示しており、図1は平面図で、図2は正面図で、それぞれ部品実装装置1を示している。
カメラ22bで下流側(X2方向側)に位置するマークM1をそれぞれ同時に撮像するようになっている。第2、第3の基準マーク対M2,M3についても同じである。
図3は、部品実装装置1の制御装置30を示している。この制御装置30は、部品実装装置1の動作を統括的に制御する演算処理部32と、各種プログラム等が格納された記憶部34と、X、Y、Z及びR軸の各サーボモータ13,16、24、25の駆動を制御するモータ制御部36と、第1、第2ヘッドカメラ22a、22bおよび部品用カメラ7、7が撮像した画像データに所定の処理を施す画像処理部38と、図外の入出力部とを含む。演算処理部32は、CPUやメモリで構成されたコンピュータであり、バス31を介して記憶部34、モータ制御部36および入出力部と接続されている。
部品実装装置1では、演算処理部32から与えられる情報に基づきモータ制御部36が各サーボモータ13等の駆動を制御し、これにより、ヘッドユニット6が部品供給部5と作業位置に位置決めされた基板PBとの間を往復移動しながら、テープフィーダ5aから部品をピックアップし、当該部品を基板PB上に搬送して所定の位置に搭載(実装)する。
2a、22bおよび特定のヘッド20の座標を示しており、図7中の黒丸は、温間時の各ヘッドカメラ22a、22bおよび特定のヘッド20の座標を示している。
ベクトルb1(b1x,b1y)=(X31−X11,Y31−Y11)
ベクトルa2(a2x,a2y)=(X21´−X11´,Y21´−Y11´)
ベクトルb2(b2x,b2y)=(X31´−X11´,Y31´−Y11´)
また、経過データDのうち、第1ヘッドカメラ22aが撮像した各基準マーク対M1〜M3(第1マーク)の座標を(X12,Y12)、(X22,Y22)、(X32,Y32)とし、上記経過データDのうち、第2ヘッドカメラ22aが撮像した各基準マーク対M1〜M3、(第2マーク)の座標を(X12´,Y12´)、(X22´,Y22´)、(X32´,Y32´)とすると、第1補正座標系において2つのマークを結んだマーク間ベクトルA1(A1x,A1y)、B1(B1x,B1y)および第2補正座標系において2つのマークを結んだマーク間ベクトルA2(A2x,A2y)、B2(B2x,B2y)は、それぞれ次の通りである。
ベクトルB1(B1x,B1y)=(X32−X12,Y32−Y12)
ベクトルA2(A2x,A2y)=(X22´−X12´,Y22´−Y12´)
ベクトルB2(B2x,B2y)=(X32´−X12´,Y32´−Y12´)
従って、上記ベクトルa1(a1x,a1y)、b1(b1x,b1y)、a2(a2x,a2y)、b2(b2x,b2y)から、第1変換式(上記式1)のスケーリング値等のパラメータ(αf1、βf1、θf1、φf1)は、以下の式5〜式8の通り求められる。
ベクトルA(Ax,Ay)=(Xf2−Xf1,Yf2−Yf1)
従って、上記ベクトルa(ax,ay)、A(Ax,Ay)を用いて、変換式(式19)に関するスケーリング値等のパラメータ(α1、θ)は以下の式21、式22の通り求められる。
図6は、制御装置30が実行する一枚の基板PBの生産処理(部品実装処理)の制御の一例を示すフローチャートである。
部品実装装置1の場合には、例えば図9中に矢印で示すようにヘッドユニット6を移動させながら、各ヘッドカメラ22a、22bにより、順次、第1〜第6の基準マーク対M1〜M6を撮像するようにすればよい。このように6つの基準マーク対M1〜M6を設けた場合も、上記のように3つの基準マーク対M1〜M3を認識する場合に準じて、第1〜第6の基準マーク対M1〜M6の認識結果に基づき、ヘッドユニット駆動機構の熱的影響による座標系の変化に関するパラメータを算出し、ヘッドユニット6を移動させるときの目標座標を、前記パラメータを用いた座標変換により補正するようにすればよい。
2 装置本体
3 基板搬送部
4 コンベア
6 ヘッドユニット
20 ヘッド
22a 第1ヘッドカメラ(第1撮像部)
22b 第2ヘッドカメラ(第1撮像部)
30 制御装置
32 演算処理部
34 記憶部
35a 動作プログラム記憶部
35b 補正用データ記憶部
M1 第1基準マーク対
M2 第2基準マーク対
M3 第3基準マーク対
Claims (6)
- 部品実装用のヘッドと第1、第2撮像部とを備えかつ装置本体に移動可能に支持されたヘッドユニットを有し、このヘッドユニットにより、前記装置本体の作業位置に配置された基板に部品を搭載する部品実装装置における部品搭載方法であって、
前記第1、第2撮像部と同ピッチで前記装置本体に設けられた第1、第2マークのうち、第1マークを前記第1撮像部により、第2マークを前記第2撮像部によりそれぞれ同時に撮像することにより、実装動作の開始前に前記各マークの位置を認識する第1データ取得工程と、
前記第1データ取得工程の後、第1マークを前記第1撮像部により、第2マークを前記第2撮像部によりそれぞれ同時に撮像することにより、前記各マークの位置を再び認識する第2データ取得工程と、
前記第1、第2データ取得工程で認識した第1、第2マークの位置に基づき、前記ヘッドユニットを駆動する駆動機構の熱的影響による座標系の変化に関するパラメータを算出する演算工程と、
前記ヘッドユニットを移動させるときの目標座標を、前記パラメータを用いた座標変換により、変化後の座標系に基づく座標に変換する目標位置補正工程と、を含み、
前記演算工程は、
前記第1、第2データ取得工程で認識した第1マークの位置に基づき、第1パラメータを算出するとともに、前記第1、第2データ取得工程で認識した第2マークの位置に基づき、第2パラメータを算出する第1演算工程と、
前記第1パラメータを用いた座標変換による変換前後の前記目標座標の変位量である第
1変位量と、前記第2パラメータを用いた座標変換による変換前後の前記目標座標の変位量である第2変位量とを算出するとともに、変化前の座標系に基づく第1、第2撮像部の位置および前記第1、第2変位量によって、変化後の座標系に基づく第1、第2撮像部の位置を算出する第2演算工程と、
変化前の座標系に基づく第1、第2撮像部の位置と変化後の座標系に基づく第1、第2撮像部の位置とに基づき、変化前の座標系に基づくヘッドユニットの目標座標を変化後の座標系に基づく座標に変換するための第3パラメータを算出する第3演算工程と、を含み、
前記目標位置補正工程では、前記第3パラメータを用いた座標変換により、ヘッドユニットの前記目標座標を変化後の座標系に基づく座標に変換し、
前記目標位置補正工程において変換された後の目標座標に基づき前記ヘッドユニットを移動させる、ことを特徴とする部品搭載方法。 - 請求項1に記載の部品搭載方法において、
前記第1、第2マークからなる基準マーク対を、前記作業位置の周囲の複数箇所に設けておき、
前記第1、第2データ取得工程では、基準マーク対毎に、第1マークを前記第1撮像部により、第2マークを前記第2撮像部によりそれぞれ同時に撮像することにより、前記複数の基準マーク対の第1、第2マークの位置を認識し、
前記演算工程では、前記第1、第2データ取得工程で認識した各基準マーク対の第1、第2マークの位置に基づき、前記パラメータを演算する、ことを特徴とする部品搭載方法。 - 請求項2に記載の部品搭載方法において、
前記基準マーク対を、少なくとも3つ以上設けておく、ことを特徴とする部品搭載方法。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の部品搭載方法において、
実装動作の開始から終了までの間に、前記第2データ取得工程を、予め定められた条件に基づき複数回実行するとともに、当該第2データ取得工程を実行する毎に前記演算工程を実行し、
前記演算工程では、前記第1データ取得工程で認識した第1、第2マークの位置と、直近の前記第2データ取得工程で認識した第1、第2マークの位置とに基づき前記パラメータを更新的に算出し、
前記目標位置補正工程では、前記目標座標を、最新のパラメータを用いた座標変換により、変化後の座標系に基づく座標に変換する、ことを特徴とする部品搭載方法。 - 部品実装用のヘッドと第1、第2撮像部とを備えかつ装置本体に移動可能に支持されたヘッドユニットを有し、このヘッドユニットにより、前記装置本体の作業位置に配置された基板に部品を搭載する部品実装装置であって、
前記第1、第2撮像部と同ピッチで前記装置本体に設けられた第1、第2マークと、
第1、第2マークのうち、第1マークを前記第1撮像部により、第2マークを前記第2撮像部によりそれぞれ同時に撮像することにより、実装動作の開始前に前記各マークの位置を認識する第1データ取得動作と、前記第1データ取得動作の後、第1マークを前記第1撮像部により、第2マークを前記第2撮像部によりそれぞれ同時に撮像することにより、前記各マークの位置を再び認識する第2データ取得動作とを実行すべく前記ヘッドユニットの作動を制御する制御装置と、
前記第1、第2データ取得動作で認識した第1、第2マークの位置に基づき、前記ヘッドユニットを駆動する駆動機構の熱的影響による座標系の変化に関するパラメータを算出するとともに、前記ヘッドユニットを移動させるときの目標座標を、前記パラメータを用いた座標変換により、変化後の座標系に基づく座標に変換する演算装置と、を含み、
前記演算装置は、
前記第1、第2データ取得動作で認識した第1マークの位置に基づき、第1パラメータを算出するとともに、前記第1、第2データ取得動作で認識した第2マークの位置に基づき、第2パラメータを算出する第1演算処理と、前記第1パラメータを用いた座標変換による変換前後の前記目標座標の変位量である第1変位量と、前記第2パラメータを用いた座標変換による変換前後の前記目標座標の変位量である第2変位量とを算出するとともに、変化前の座標系に基づく第1、第2撮像部の位置および前記第1、第2変位量によって、変化後の座標系に基づく第1、第2撮像部の位置を算出する第2演算処理と、変化前の座標系に基づく第1、第2撮像部の位置と変化後の座標系に基づく第1、第2撮像部の位置とに基づき、変化前の座標系に基づくヘッドユニットの目標座標を変化後の座標系に基づく座標に変換するための第3パラメータを算出する第3演算処理とを実行し、
前記制御装置は、前記演算装置により変換された後の目標座標に基づき前記ヘッドユニットの作動を制御する、ことを特徴とする部品実装装置。 - 請求項5に記載の部品実装装置において、
前記パラメータを更新的に記憶する記憶装置をさらに備え、
前記制御装置は、実装動作の開始から終了までの間に、前記第2データ取得動作を、予め定められた条件に基づき複数回実行し、
前記演算装置は、前記第2データ取得工程を実行する毎に、前記第1データ取得動作で認識した第1、第2マークの位置と、直近の第2データ取得動作で認識した第1、第2マークの位置とに基づき前記パラメータを算出し、当該パラメータを前記記憶装置に更新的に記憶するとともに、前記目標座標を、前記記憶装置に記憶されている前記パラメータを用いた座標変換により、変化後の座標系に基づく座標に変換する、ことを特徴とする部品実装装置。
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