JP6837292B2 - Anti-board work machine - Google Patents

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Description

本発明は、基板に電子部品を装着する部品装着機等の基板に対する作業を行う対基板作業機に関する。 The present invention relates to a board-to-board working machine that performs work on a board such as a component mounting machine that mounts electronic components on a board.

部品装着機等の対基板作業機では、基板固定装置によって基板を固定し、その固定された基板に対して、電子部品の装着,接着剤の塗布,検査等の対基板作業を行う。それらの対基板作業は、基板固定装置によって固定された基板の位置(以下、「固定位置」と言う場合がある)に基づいて行われ、その固定位置は、多くの対基板作業機では、基板に設けられた基準マークを撮像装置によって撮像し、その撮像結果に基づいて取得される。つまり、対基板作業は、認識された基準マークを基準として行われるのである。一方で、下記特許出願に記載されているように、一部の基板では、対基板作業の精度を高める必要等の理由から、基板全体の位置基準となる全体基準マークの他に、部分的な基板の領域(以下、「部分領域」と言う場合がある)の基準となる部分領域基準マークが設けられ、その部分領域における対基板作業が、その部分領域基準マークを基準として行われるようにされている。 In a board-to-board work machine such as a component mounting machine, a board is fixed by a board fixing device, and electronic components are mounted, an adhesive is applied, and inspection is performed on the fixed board. These board-to-board operations are performed based on the position of the board fixed by the board fixing device (hereinafter, may be referred to as "fixed position"), and the fixed position is the board in many board-to-board work machines. The reference mark provided in the above is imaged by an imaging device, and the reference mark is acquired based on the imaging result. That is, the work on the board is performed based on the recognized reference mark. On the other hand, as described in the patent application below, for some substrates, in addition to the overall reference mark that serves as the position reference for the entire substrate, a part of the substrate is used because it is necessary to improve the accuracy of the work on the substrate. A partial area reference mark that serves as a reference for a board area (hereinafter, may be referred to as a "partial area") is provided, and work on the board in that partial area is performed with reference to the partial area reference mark. ing.

特開2003−101300号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-101300

基板には、プリント配線のランド等、様々な物が表面に設けられ、あるいは、表示されており、撮像によって基準マークを認識する場合、撮像対象が基準マークであることの確認、つまり、認識されるべき基準マークが認識されたことを確認するための処理が行われる。その確認処理が、的確に行われることが望まれており、特に、全体基準マークと部分領域基準マークとが併設されているような基板においては、基準マークの数が多いことに加え、対基板作業に高い精度が要求される等の理由から、上記要望を満足させることが、対基板作業機の実用性を向上させることに繋がる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い対基板作業機を提供することを課題とする。 Various objects such as printed wiring lands are provided or displayed on the surface of the board, and when the reference mark is recognized by imaging, it is confirmed that the imaging target is the reference mark, that is, it is recognized. Processing is performed to confirm that the reference mark to be recognized has been recognized. It is desired that the confirmation process be performed accurately. In particular, in a substrate in which an overall reference mark and a partial area reference mark are provided side by side, in addition to the large number of reference marks, the number of reference marks is large, and the number of reference marks is large. Satisfying the above requirements for reasons such as high precision required for work leads to improvement in practicality of the substrate working machine. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly practical anti-board working machine.

上記課題を解決するため、本発明の対基板作業機は、
基板を固定する基板固定装置と、
その基板固定装置に固定された基板に対して作業を行う対基板作業装置と、
その基板固定装置に固定された基板の表面を撮像する撮像装置と、
その撮像装置によって撮像された撮像対象の位置ズレ量が設定公差の範囲内にある場合にその撮像対象が基準マークであると認識し、その認識された基準マークを基準とする作業を実行すべく前記対基板作業装置を制御する制御装置と
を備えた対基板作業機であって、
前記基板固定装置に固定された基板が、前記基準マークとして、基板全体の基準を示す全体基準マークと、部分領域の基準を示す部分領域基準マークとが設けられたものである場合に、前記部分領域基準マークの認識のための前記設定公差が、前記全体基準マークの認識のための前記設定公差より小さくされたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the anti-board working machine of the present invention is used.
A board fixing device that fixes the board,
A board-to-board work device that works on a board fixed to the board fixing device,
An image pickup device that images the surface of the substrate fixed to the board fixing device,
When the amount of positional deviation of the imaging target imaged by the imaging device is within the set tolerance range, the imaging target is recognized as the reference mark, and the work based on the recognized reference mark is to be executed. A board-to-board work machine provided with a control device for controlling the board-to-board work device.
When the substrate fixed to the substrate fixing device is provided with an overall reference mark indicating a reference of the entire substrate and a partial region reference mark indicating a reference of a partial region as the reference mark, the portion The set tolerance for recognizing the area reference mark is made smaller than the set tolerance for recognizing the overall reference mark.

ちなみに、本発明における上記「撮像対象」は、撮影された画像のなかで、基準マークとして特定された物を意味し、「撮像対象の位置ズレ量」とは、撮像対象が基準マークであったならば、その基準マークが存在すべき位置(「正規位置」,「理論位置」等を呼ぶこともできる)からの撮像対象の位置のズレを意味する。なお、「固定された基板に対して行われる作業」、つまり、「対基板作業」は、部品の装着作業,その装着作業に先立って行われる接着剤塗布作業,装着作業の結果を検査する検査作業等、種々のものが含まれ、同様に、「対基板作業装置」は、部品装着装置,接着剤塗布装置,検査装置等の種々のものが、また、「対基板作業機」は、部品装着機,接着剤塗布機,検査機等の種々のものが含まれる。さらに、「部分領域」は、例えば、1つの基板に回路パターンが同一の複数の子基板によって構成されている場合におけるその複数の子基板の1つが該当する。また、例えば部品装着作業において特に精度を要求される部品の装着に関して、その部品の近傍に基準マークを設けて、その部品の装着をその基準マークを基準に行う場合があり、その場合におけるその部品が装着される領域およびその近傍の領域も、部分領域に該当する。 Incidentally, the above-mentioned "imaging target" in the present invention means an object specified as a reference mark in the captured image, and the "positional deviation amount of the imaging target" means that the imaging target is the reference mark. If so, it means the deviation of the position of the imaging target from the position where the reference mark should exist (“normal position”, “theoretical position”, etc. can also be called). The "work performed on the fixed substrate", that is, the "work on the board" is an inspection for inspecting the results of the component mounting work, the adhesive application work performed prior to the mounting work, and the mounting work. Various things such as work are included. Similarly, the "board-to-board work device" includes various things such as a component mounting device, an adhesive coating device, and an inspection device, and the "board-to-board work machine" is a part. Various types such as mounting machines, adhesive coating machines, inspection machines, etc. are included. Further, the "partial region" corresponds to, for example, one of the plurality of child boards in the case where one board is composed of a plurality of child boards having the same circuit pattern. Further, for example, regarding the mounting of a component that requires particularly high accuracy in the component mounting work, a reference mark may be provided in the vicinity of the component, and the component may be mounted based on the reference mark. The area in which is mounted and the area in the vicinity thereof also correspond to a partial area.

なお、上記本発明の対基板作業機は、
前記基板固定装置に固定された基板が、前記全体基準マークとして互いに離間した1対の全体基準マークが、前記部分領域基準マークとして1つの部分領域に対して互いに離間した1対の部分領域基準マークが設けられたものである場合に、
前記全体基準マークの認識のための設定公差が、前記1対の全体基準マークの相対位置ズレ量の設定公差として、それら1対の全体基準マークの離間距離に対する設定公差を含み、前記部分領域基準マークの認識のための設定公差が、前記1対の部分領域基準マークの相対位置ズレ量の設定公差として、それら1対の部分領域基準マークの離間距離に対する設定公差を含み、
前記1対の部分領域基準マークの離間距離に対する設定公差が、前記1対の全体基準マークの離間距離に対する設定公差より小さくされることが望ましい。
The above-mentioned anti-board working machine of the present invention is
A pair of overall reference marks in which the substrates fixed to the substrate fixing device are separated from each other as the overall reference mark are separated from each other as the partial region reference mark, and a pair of partial region reference marks are separated from each other as the partial region reference mark. If is provided,
The set tolerance for recognizing the overall reference mark includes the set tolerance for the separation distance of the pair of overall reference marks as the set tolerance of the relative positional deviation amount of the pair of overall reference marks, and the partial region reference. The set tolerance for mark recognition includes the set tolerance for the separation distance of the pair of partial area reference marks as the set tolerance of the relative positional deviation amount of the pair of partial area reference marks.
It is desirable that the set tolerance for the separation distance of the pair of partial region reference marks is smaller than the set tolerance for the separation distance of the pair of overall reference marks.

その場合、本発明の対基板作業機は、
前記1対の全体基準マークの離間距離に対する設定公差および前記1対の部分領域基準マークの離間距離に対する設定公差が、それらの離間距離に応じた大きさに設定されることが望ましい。
In that case, the anti-board working machine of the present invention
It is desirable that the set tolerance for the separation distance of the pair of overall reference marks and the set tolerance for the separation distance of the pair of partial region reference marks be set to a size corresponding to the separation distance.

基板固定装置の多くは、コンベア装置によって停止させられた基板を固定するものであることから、コンベア装置の停止精度の関係で、その基板固定装置によって固定される基板の固定位置(「回転位置」、すなわち、「回転位相」,「方位」を含む概念である)は、比較的ズレが大きいことが考えられる。そのことに鑑み、全体基準マークの比較的大きな位置ズレを許容すべく、本発明の対基板作業機では、上記全体基準マークの認識のための設定公差が大きくされている。全体基準マークが認識できた場合は、その全体基準マークによって、基板全体の位置が把握され、その基板上の各所の位置、つまり、基板上の座標(以下、「基準座標」と呼ぶことがある)が決定され、その座標に基づいて、部分領域基準マークが認識されるため、その部分領域基準マークの位置ズレは比較的小さいと考えられる。そのことに鑑み、本発明の対基板作業機では、部分領域基準マークの認識のための設定公差が小さくされているのである。また、部分領域は、比較的狭い領域であるため、部分領域基準マークと誤認する可能性のある物が撮像対象とされる場合がある。そのことをも考慮して、その誤認を回避するためにも、部分領域基準マークの認識のための設定公差が小さくされているのである。以上のことから、本発明の対基板作業機によれば、上述の基準マークの確認処理、つまり、認識されるべき基準マークが認識されたことを確認するための処理が的確に行われることになる。 Since most of the board fixing devices fix the board stopped by the conveyor device, the fixing position (“rotation position”) of the board fixed by the board fixing device is related to the stopping accuracy of the conveyor device. That is, it is a concept including "rotational phase" and "direction"), it is considered that the deviation is relatively large. In view of this, in order to allow a relatively large displacement of the overall reference mark, the setting tolerance for recognizing the overall reference mark is increased in the board-to-board working machine of the present invention. When the overall reference mark can be recognized, the position of the entire board is grasped by the overall reference mark, and the positions of various parts on the board, that is, the coordinates on the board (hereinafter, may be referred to as "reference coordinates"). ) Is determined, and the partial area reference mark is recognized based on the coordinates. Therefore, it is considered that the positional deviation of the partial area reference mark is relatively small. In view of this, in the board-to-board working machine of the present invention, the setting tolerance for recognizing the partial area reference mark is reduced. Further, since the partial region is a relatively narrow region, an object that may be mistaken for a partial region reference mark may be taken as an imaging target. In consideration of this, the setting tolerance for recognizing the partial area reference mark is reduced in order to avoid the misidentification. From the above, according to the substrate working machine of the present invention, the above-mentioned reference mark confirmation process, that is, the process for confirming that the reference mark to be recognized has been recognized is accurately performed. Become.

また、一般に、全体基準マークであれば、基板の回転位置を取得するために、基板の外縁部の対角位置に1対の全体基準マークが設けられることが多く、部分領域基準マークであれば、部分領域の回転位置を取得するために、部分領域の外縁部の対角位置に1対の部分領域基準マークが設けられることが多い。そのような場合、基準マークの確認処理として、それら1対の基準マークの離間距離のズレ、つまり、1対の基準マークの相対的な位置のズレ量は、基準マークの確認処理のためのパラメータとして有効である。詳しく言えば、例えば、可撓性のある基板、すなわち、フレキシブル基板であるような場合には、基板の撓みをも考慮して、基準マークの確認処理を行うことが特に有効である。そのような基板では、1対の全体基準マーク間の離間距離のズレ量は、比較的大きく、一方で、1対の部分領域基準マーク間の離間距離のズレ量は、その領域が比較的狭いことが多く、比較的小さいと考えることができる。そのようなことを考慮して、1対の部分領域基準マークの離間距離に対する設定公差が、1対の全体基準マークの離間距離に対する設定公差より小さくされることが望ましいのである。それら1対の基準マーク間の離間距離をそのように設定することで、より的確な基準マーク確認処理が行えることになる。 Further, in general, in the case of the overall reference mark, a pair of overall reference marks are often provided at diagonal positions of the outer edge of the substrate in order to acquire the rotation position of the substrate. , In order to acquire the rotation position of the partial region, a pair of partial region reference marks are often provided at diagonal positions of the outer edge portion of the partial region. In such a case, as the reference mark confirmation process, the deviation of the separation distance of the pair of reference marks, that is, the amount of deviation of the relative position of the pair of reference marks is a parameter for the reference mark confirmation process. It is effective as. More specifically, for example, in the case of a flexible substrate, that is, a flexible substrate, it is particularly effective to perform the reference mark confirmation process in consideration of the deflection of the substrate. In such a substrate, the amount of deviation of the separation distance between the pair of overall reference marks is relatively large, while the amount of deviation of the separation distance between the pair of partial area reference marks is relatively small in the region. Often, it can be considered relatively small. In consideration of such a situation, it is desirable that the set tolerance for the separation distance of the pair of partial region reference marks is smaller than the set tolerance for the separation distance of the pair of overall reference marks. By setting the separation distance between the pair of reference marks in this way, more accurate reference mark confirmation processing can be performed.

許容できる1対の基準マーク間の離間距離のズレ量は、その離間距離に応じたものとすることが望ましい。つまり、離間距離が大きい程、大きく、小さい程、小さくすることが望ましいのである。そのように、1対の基準マークの離間距離に対する設定公差を、その離間距離に応じた大きさに設定されることで、より的確な基準マーク確認処理が行えることになる。 It is desirable that the amount of deviation of the allowable separation distance between the pair of reference marks corresponds to the separation distance. That is, it is desirable that the larger the separation distance is, the larger the distance is, and the smaller the distance is, the smaller the distance is. As described above, by setting the setting tolerance for the separation distance of the pair of reference marks to a size corresponding to the separation distance, more accurate reference mark confirmation processing can be performed.

本発明の対基板作業機の一実施例としての部品装着機の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the component mounting machine as one Example of the board-to-board working machine of this invention. 実施例の部品装着機において、対基板作業としての部品装着作業が行われる基板を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the substrate which performs the component mounting work as the board-to-board work in the component mounting machine of an Example. 実施例の部品装着機において行われる基準マーク認識処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reference mark recognition process performed in the component mounting machine of an Example. 基準マークを撮像した際のカメラによる取得画像の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the image acquired by the camera when the reference mark was imaged.

以下、本発明の代表的な実施形態を、電子部品を回路基板に装着する部品装着機に関する実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。 Hereinafter, a typical embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as an example of a component mounting machine for mounting electronic components on a circuit board. In addition to the following examples, the claimable invention can be implemented in various modes with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

[A]部品装着機の構成
実施例の部品装着機は、図1に示す部品装着システムに組み込まれており、そのシステムは、システムベース10と、そのシステムベース10に並んで配置された2つの部品装着機12とを含んで構成される。その2つの部品装着機12は、互いに同じ構成を有しており、その1つ1つが、実施例の対基板作業機としての部品装着機である。
[A] Configuration of component mounting machine The component mounting machine of the embodiment is incorporated in the component mounting system shown in FIG. 1, and the system consists of a system base 10 and two systems arranged side by side on the system base 10. It is configured to include a component mounting machine 12. The two component mounting machines 12 have the same configuration as each other, and each of them is a component mounting machine as a board-to-board working machine of the embodiment.

部品装着機12は、ベース14と、そのベース14上に配設されたフレーム16とによって構成される本体を備えている。ベース14上の前後方向における中央部には、コンベア装置18が配設され、前方部には、それぞれが部品供給装置として機能する複数の部品フィーダ20が左右方向に並んで配設されている。また、フレーム16には、対基板作業装置としての部品装着装置22が支持されている。部品装着装置22は、部品保持デバイスである吸着ノズルを有する装着ヘッド24と、その装着ヘッド24を前後左右および上下に移動させるヘッド移動装置26とを含んで構成されている。 The component mounting machine 12 includes a main body composed of a base 14 and a frame 16 arranged on the base 14. A conveyor device 18 is arranged at the center of the base 14 in the front-rear direction, and a plurality of component feeders 20 each functioning as a component supply device are arranged side by side in the left-right direction at the front. Further, the frame 16 supports a component mounting device 22 as a board-to-board work device. The component mounting device 22 includes a mounting head 24 having a suction nozzle that is a component holding device, and a head moving device 26 that moves the mounting head 24 back and forth, left and right, and up and down.

コンベア装置18は、前後2レーンにおいて基板を左右に搬送する装置で、それぞれのレーンに対して、前後に対向するように立設されてそれぞれがコンベアベルト(図示を省略)を周回可能に支持する1対の支持板28と、その1対の支持板28の間に配設されて下方から基板を持ち上げるための昇降台30とを備えている。コンベアベルトによって、基板Sは左右方向に搬送され、部品装着作業に際し、設定された位置にまで搬送されてきた基板Sは、昇降台30が上昇させられることによって、1対の支持板28の各々の上端に係止された状態で固定される。つまり、コンベア装置18は、部品装着作業の際に基板Sを固定する基板固定装置として機能するものとされている。 The conveyor device 18 is a device that conveys the substrate to the left and right in two front and rear lanes, and is erected so as to face each other in the front and rear, and each supports a conveyor belt (not shown) so as to orbit. A pair of support plates 28 and a lift 30 arranged between the pair of support plates 28 for lifting the substrate from below are provided. The substrate S is conveyed in the left-right direction by the conveyor belt, and the substrate S that has been conveyed to the set position during the component mounting work is lifted by the lifting table 30 to each of the pair of support plates 28. It is fixed in a state of being locked to the upper end of the. That is, the conveyor device 18 functions as a board fixing device for fixing the board S during the component mounting work.

部品装着作業は、ヘッド移動装置26によって、装着ヘッド24が、部品フィーダ20とコンベア装置18によって固定された基板Sとの間を移動させられつつ行われる。詳しく言えば、装着ヘッド24は、部品フィーダ20から供給される部品を吸着ノズルにおいて保持し、その保持した部品をコンベア装置18によって固定された基板S上に載置するのである。部品装着作業におけるコンベア装置18,部品フィーダ20,部品装着装置22等の制御は、操作パネルが一体化された制御装置32によって行われる。 The component mounting operation is performed while the head moving device 26 moves the mounting head 24 between the component feeder 20 and the substrate S fixed by the conveyor device 18. More specifically, the mounting head 24 holds the parts supplied from the part feeder 20 in the suction nozzle, and the held parts are placed on the substrate S fixed by the conveyor device 18. The control of the conveyor device 18, the component feeder 20, the component mounting device 22, and the like in the component mounting work is performed by the control device 32 in which the operation panel is integrated.

後に詳しく説明するが、コンベア装置18と部品フィーダ20との間には、部品カメラ34が設けられ、装着ヘッド24に保持された部品はその部品カメラ34によって撮像され、撮像によって得られた画像に対する処理によって、部品の保持位置のズレ量が取得され、そのズレ量を考慮しつつ、基板Sへの部品の載置が行われる。一方、基板Sの表面を撮像する基板カメラ36が装着ヘッド24と併設され、ヘッド移動装置26によって装着ヘッド24と一体的に移動させられるようになっている。撮像装置としての基板カメラ36は、部品装着作業に際し、基板Sに設けられた基準マークを撮像し、その得られた画像の処理によって、固定された基板Sの位置のズレ量、つまり、固定位置のズレ量が取得され、そのズレ量を考慮しつつ、基板Sへの部品の載置が行われる。それらの画像処理,ズレ量の取得も、制御装置32によって行われる。 As will be described in detail later, a component camera 34 is provided between the conveyor device 18 and the component feeder 20, and the component held by the mounting head 24 is imaged by the component camera 34 with respect to the image obtained by the imaging. By the process, the amount of deviation of the holding position of the component is acquired, and the component is placed on the substrate S while considering the amount of deviation. On the other hand, a substrate camera 36 that images the surface of the substrate S is attached to the mounting head 24, and is integrally moved with the mounting head 24 by the head moving device 26. The substrate camera 36 as an image pickup apparatus captures a reference mark provided on the substrate S at the time of component mounting work, and by processing the obtained image, the amount of deviation of the position of the fixed substrate S, that is, the fixed position. The deviation amount of the above is acquired, and the component is placed on the substrate S while considering the deviation amount. The image processing and the acquisition of the deviation amount are also performed by the control device 32.

[B]基板とそれに設けられた基準マーク
部品装着機12において部品装着作業が行われる基板は、例えば、図2(a),(b)に示すようなものである。図2に示す基板Sは、いわゆるマルチ基板と呼ばれるものであり、複数の子基板が集合したようなものである。言い換えれば、基板Sは、回路パターンが互いに同じとされた複数の部分領域が設けられたものである。具体的には、図2(a)に示す基板Sには、縦2×横2のマトリクス状に4つの部分領域Aが設けられており、図2(b)に示す基板Sには、縦6×横8のマトリクス状に48の部分領域Aが設けられている。
[B] The board on which the component mounting work is performed on the board and the reference mark component mounting machine 12 provided on the board is as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), for example. The substrate S shown in FIG. 2 is a so-called multi-board, and is like a collection of a plurality of child substrates. In other words, the substrate S is provided with a plurality of partial regions having the same circuit pattern as each other. Specifically, the substrate S shown in FIG. 2 (a) is provided with four partial regions A in a matrix of vertical 2 × horizontal 2, and the substrate S shown in FIG. 2 (b) is vertically provided. Forty-eight partial regions A are provided in a 6 × horizontal 8 matrix.

先に説明したように、コンベア装置18によって固定された基板Sに、部品装着装置22によって、部品が載置されるのであるが、コンベア装置18によって固定された基板Sの位置、すなわち、固定位置は、コンベア装置18による搬送の際の停止精度,前後方向のクリアランス等の関係で、ばらつきが生じる。具体的には、前後方向位置においても左右方向位置においてもズレが生じ、また、回転方向位置(回転位相,方位)においてもズレが生じる。そのズレを考慮して部品装着作業を行う必要があるため、基板Sには、基準マークが設けられている。 As described above, the components are placed on the substrate S fixed by the conveyor device 18 by the component mounting device 22, but the position of the substrate S fixed by the conveyor device 18, that is, the fixed position. Will vary depending on the stopping accuracy during transportation by the conveyor device 18, the clearance in the front-rear direction, and the like. Specifically, a deviation occurs in both the front-rear direction position and the left-right direction position, and also a deviation occurs in the rotation direction position (rotation phase, direction). Since it is necessary to perform the component mounting work in consideration of the deviation, the substrate S is provided with the reference mark.

具体的には、図2(a),(b)のいずれの基板Sにも、当該基板Sの右上の角,左下の角に1対の基準マークFM1が設けられており、部分領域Aごとに、当該部分領域Aの左上の角,右下の角に1対の基準マークFM2が設けられている。基準マークFM1は、基板Sの全体の位置を把握するためのものであり、全体基準マークと呼ぶことのできるものである。一方、基準マークFM2は、部分領域Aに載置される部品の基準となるマークであり、部分領域基準マークと呼ぶことのできるものである。部分領域基準マークFM2は、部分領域Aにおける部品の装着位置の精度を向上させるために設けられている。 Specifically, each of the substrates S in FIGS. 2A and 2B is provided with a pair of reference marks FM1 in the upper right corner and the lower left corner of the substrate S, and each partial region A is provided with a pair of reference marks FM1. A pair of reference marks FM2 are provided in the upper left corner and the lower right corner of the partial region A. The reference mark FM1 is for grasping the entire position of the substrate S, and can be called an overall reference mark. On the other hand, the reference mark FM2 is a mark that serves as a reference for the parts placed in the partial region A, and can be called a partial region reference mark. The partial area reference mark FM2 is provided to improve the accuracy of the mounting position of the component in the partial area A.

[C]基準マークの認識
基準マークの認識ための処理は、コンベア装置18によって基板が固定された後、部品がその基板に載置される前に行われる。詳しく言えば、図3に示すフローチャートに示す基準マーク認識プログラムを、制御装置32が実行することによって行われる。
[C] Recognition of reference mark The process for recognizing the reference mark is performed after the substrate is fixed by the conveyor device 18 and before the component is placed on the substrate. More specifically, the control device 32 executes the reference mark recognition program shown in the flowchart shown in FIG.

上記プログラムに従った処理では、まず、ステップ1(以下、「S1」と略す。他のステップも同様である。)において、1対の全体基準マークFM1の一方が撮像される。基準マークの撮像は、具体的には、ヘッド移動装置26によって、基板カメラ36が基準マークの上方に移動させられて行われる。基板カメラ36の移動位置は、基準マークが存在すべき理論上の位置(以下、「マーク正規位置」と言う場合がある)が基板カメラ36の視野の中心に位置する位置である。全体基準マークFM1の場合は、つまり、基板が正規の位置(理論上の位置)に固定されたと仮定した場合においてその全体基準マークFM1が存在すべき位置が、マーク正規位置となり、その場合において基板カメラ36によって撮像される画像は、例えば、図4に示すようなものとなる。 In the process according to the above program, first, in step 1 (hereinafter, abbreviated as “S1”; the same applies to the other steps), one of the pair of overall reference marks FM1 is imaged. Specifically, the image of the reference mark is performed by moving the substrate camera 36 above the reference mark by the head moving device 26. The moving position of the substrate camera 36 is a position where the theoretical position where the reference mark should exist (hereinafter, may be referred to as “mark normal position”) is located at the center of the field of view of the substrate camera 36. In the case of the overall reference mark FM1, that is, when it is assumed that the substrate is fixed at a regular position (theoretical position), the position where the overall reference mark FM1 should exist becomes the mark regular position, and in that case, the substrate. The image captured by the camera 36 is, for example, as shown in FIG.

次いで、S2において、S1において撮像された画像のデータに基づいて、全体基準マークFM1が特定され、その全体基準マークFM1のマーク正規位置からの左右方向(以下、「X方向」と言う場合がある)および前後方向(以下「Y方向」という場合がある)における位置X,Yとともに位置ズレ量ΔX,ΔYが取得されれる。ちなみに、図4に示す場合について説明すれば、位置X,Yは、当該部品装着機12に対して設定されている基準位置を基準とした位置であり、また、位置ズレ量ΔX,ΔYは、図に示すようなものとなる。なお、基準マークの特定は、予め登録されているその基準マークの形状,大きさ等に基づいて、画像の中から、その基準マークに相当する形状,大きさの撮像対象を見つけることによって行われる。 Next, in S2, the overall reference mark FM1 is specified based on the data of the image captured in S1, and the overall reference mark FM1 may be referred to as the left-right direction (hereinafter, referred to as "X direction") from the mark normal position of the overall reference mark FM1. ) And the positions X and Y in the front-back direction (hereinafter, may be referred to as “Y direction”), and the positions deviation ΔX and ΔY are acquired. Incidentally, to explain the case shown in FIG. 4, the positions X and Y are positions based on the reference position set for the component mounting machine 12, and the positions deviation amounts ΔX and ΔY are It will be as shown in the figure. The reference mark is specified by finding an image pickup target having a shape and size corresponding to the reference mark from the image based on the shape and size of the reference mark registered in advance. ..

図4から解るように、基板には、基準マークだけでなく、配線パターンP(「ランド」と呼ぶこともできる)も設けられており、基準マーク以外の物も、撮像対象として撮像され得る。図では、配線パターンPのターミナルTが、形状,大きさとも、全体基準マークFM1に類似しており、そのターミナルTが、全体基準マークFM1として誤認識される可能性がある。そのこと等を考慮して、上記位置ズレ量ΔX,ΔYに対して公差TΔXΔX1,TΔY1が設定されており、続くS3において、それら位置ズレ量ΔX,ΔYが設定公差TΔX1,TΔY1のY1の範囲内にあるか否かが判断される。判断の結果、位置ズレ量ΔX,ΔYのいずれかが設定公差TΔX1,TΔY1の範囲内でない場合には、S4において、基準マークを誤認識した旨が報知され、当該部品装装着機12の作動が停止させられる。 As can be seen from FIG. 4, not only the reference mark but also the wiring pattern P (which can also be called a “land”) is provided on the substrate, and objects other than the reference mark can be imaged as an imaging target. In the figure, the terminal T of the wiring pattern P is similar in shape and size to the overall reference mark FM1, and the terminal T may be erroneously recognized as the overall reference mark FM1. In consideration of this, the tolerances TΔXΔX1 and TΔY1 are set for the above position deviation amounts ΔX and ΔY, and in the subsequent S3, the position deviation amounts ΔX and ΔY are within the range of Y1 of the set tolerances TΔX1 and TΔY1. It is judged whether or not it is in. As a result of the determination, if either of the positional deviation amounts ΔX and ΔY is not within the range of the set tolerances TΔX1 and TΔY1, it is notified in S4 that the reference mark is erroneously recognized, and the component mounting machine 12 operates. Can be stopped.

全体基準マークFM1の位置ズレ量ΔX,ΔYの両者が設定公差TΔX1,TΔY1の範囲内にある場合にには、S5の処理を経て、1対の全体基準マークFM1の他方について、S1〜S3の処理が行われる。1対の全体基準マークFM1の両方について、位置ズレ量ΔX,ΔYが設定公差TΔX1,TΔY1の範囲内にあにあると判断された場合には、S6の処理が行われる。 When both the positional deviation amounts ΔX and ΔY of the overall reference mark FM1 are within the range of the set tolerances TΔX1 and TΔY1, the other of the pair of overall reference marks FM1 is subjected to the processing of S5, and S1 to S3. Processing is done. When it is determined that the positional deviation amounts ΔX and ΔY are within the range of the set tolerances TΔX1 and TΔY1 for both of the pair of overall reference marks FM1, the processing of S6 is performed.

S6では、1対の全体基準マークFM1の離間距離L(図2参照)が、S2において取得されたそれぞれの位置X,Yに基づいて取得され、それとともに、その離間距離Lと正規の離間距離との差である離間距離差ΔLが、1対の全体基準マークFM1の相対位置に関するズレ量(相対位置ズレ量)として取得される。ここの離間距離差ΔLについても公差TΔL1が設定されており、続くS7において、離間距離差ΔLが設定公差TΔL1の範囲内にあるか否かが判断される。判断の結果、離間距離差ΔLが設定公差TΔL1の範囲内でない場合には、S4において、基準マークを誤認識した旨が報知され、当該部品装着機12の作動が停止させられる。離間距離差ΔLが設定公差TΔL1の範囲内にあると判断された場合には、S8の処理理が行われる。 In S6, the separation distance L (see FIG. 2) of the pair of overall reference marks FM1 is acquired based on the respective positions X and Y acquired in S2, and together with that separation distance L and the regular separation distance. The separation distance difference ΔL, which is the difference from the above, is acquired as the amount of deviation (relative position deviation amount) with respect to the relative position of the pair of overall reference marks FM1. A tolerance TΔL1 is also set for the separation distance difference ΔL here, and in the subsequent S7, it is determined whether or not the separation distance difference ΔL is within the range of the set tolerance TΔL1. As a result of the determination, when the separation distance difference ΔL is not within the range of the set tolerance TΔL1, it is notified in S4 that the reference mark is erroneously recognized, and the operation of the component mounting machine 12 is stopped. When it is determined that the separation distance difference ΔL is within the range of the set tolerance TΔL1, the processing of S8 is performed.

S8では、S2で取得された1対の全体基準マークFM1の位置X,Yに基づいて、その基板に対する基準座標が設定される。基準座標は、基板の固定位置のズレを考慮して設定された座標であり、S9以下の処理は、その基準座標に基づいて実行される。具体的には、例えば、部分領域基準マークFM2の上記マーク正規位置も、基準座標に従った位置となる。 In S8, the reference coordinates with respect to the substrate are set based on the positions X and Y of the pair of overall reference marks FM1 acquired in S2. The reference coordinates are coordinates set in consideration of the deviation of the fixed position of the substrate, and the processing of S9 or less is executed based on the reference coordinates. Specifically, for example, the mark normal position of the partial area reference mark FM2 is also a position according to the reference coordinates.

S10以下の処理は、部分領域基準マークFM2についての処理であり、S9では、複数の部分領域AのうちのS10以下の処理を行う1つの領域が、設定された順位に従って、未だS10以下の処理が行われていない領域の中から特定される。そして、その特定された部分領域Aについて、S10〜S15の処理が行われる。このS10〜S15の処理は、先に説明したS1〜S7の処理と同様の処理であり、簡単に言えば、1つの部分領域Aの上記基準座標に従った部分領域基準マークFM2の位置X,Y,位置ズレ量ΔX,ΔY,離間距離差ΔLが取得され、それら位置ズレ量ΔX,ΔYが設定公差TΔX2,TΔY2の範囲内にあるか否か,離間距離差ΔLが設定公差TΔL2の範囲内にあるか否かが判断され、範囲内にない場合には、基準マークを誤認識した旨が報知される。 The processing of S10 or less is the processing for the partial area reference mark FM2, and in S9, one area for performing the processing of S10 or less among the plurality of partial areas A is still processing of S10 or less according to the set order. Is identified from the area where is not performed. Then, the processes of S10 to S15 are performed on the specified partial region A. The processing of S10 to S15 is the same processing as the processing of S1 to S7 described above. Simply put, the position X of the partial area reference mark FM2 according to the reference coordinates of one partial area A, Y, position deviation amount ΔX, ΔY, separation distance difference ΔL are acquired, and whether or not these position deviation amounts ΔX, ΔY are within the range of the set tolerances TΔX2, TΔY2, and the separation distance difference ΔL is within the range of the set tolerance TΔL2. If it is not within the range, it is notified that the reference mark has been erroneously recognized.

S16において、全ての部分領域Aについての処理が行われたか否かが判断され、全ての部分領域AについてS10〜15の処理が繰り返される。全ての基準マークの認識処理が良好に行われた場合に、取得された各部分領域Aにおける部分領域基準マークFM2の位置X,Yに基づいて、各部分領域Aに対する部品装着作業が実行される。 In S16, it is determined whether or not the processing for all the partial regions A has been performed, and the processing of S10 to 15 is repeated for all the partial regions A. When all the reference marks are recognized well, the component mounting work for each partial area A is executed based on the positions X and Y of the acquired partial area reference marks FM2 in each partial area A. ..

上述した基準マークの認識のための処理においては、基準マークの位置ズレ量ΔX,ΔY,相対位置ズレ量である離間距離差ΔLに基づいて、それらに対する設定公差TΔX1,TΔY1,TΔX2,TΔY2,設定公差TΔL1,TLΔ2を利用して、認識されるべき基準マークが認識されたことを確認するための処理が行われている。具体的には、S3,S7,S12,S15が基準マークの確認処理であり、それら確認処理において利用されている設定公差TΔX1,TΔY1,TΔX2,TΔY2,設定公差TΔL1,TΔL2に関して言えば、本部品装着機12では、部分領域基準マークFM2の確認のための設定公差TΔX2,TΔY2,TΔL2が、全体基準マークFM1の確認のための設定公差TΔX1,TΔY1,TΔL1よりも小さくされている。そのことによって、本部品装着機12においては、上記確認のための処理が、前述したように、的確に行われることになる。 In the above-described processing for recognizing the reference mark, the setting tolerances TΔX1, TΔY1, TΔX2, TΔY2 are set based on the positional deviation amount ΔX, ΔY of the reference mark and the separation distance difference ΔL which is the relative positional deviation amount. Using the tolerances TΔL1 and TLΔ2, a process for confirming that the reference mark to be recognized has been recognized is performed. Specifically, S3, S7, S12, and S15 are reference mark confirmation processes, and the setting tolerances TΔX1, TΔY1, TΔX2, TΔY2 used in these confirmation processes are referred to as the setting tolerances TΔL1, TΔL2. In the mounting machine 12, the set tolerances TΔX2, TΔY2, and TΔL2 for confirming the partial region reference mark FM2 are smaller than the set tolerances TΔX1, TΔY1, TΔL1 for confirming the overall reference mark FM1. As a result, in the component mounting machine 12, the above-mentioned confirmation process is accurately performed as described above.

なお、図2から解るように、部分領域Aの数等に起因して、基板によって1対の部分領域基準マークFM2の離間距離Lが異なる。本部品装着機12では、先に説明したような理由から、1対の部分領域基準マークFM2の離間距離Lに応じて、設定公差TΔLが、離間距離Lが大きい程大きく、離間距離Lが小さいほど小さく設定されている。このことは、基準マークの確認処理をより的確なものとすることに貢献している。 As can be seen from FIG. 2, the separation distance L of the pair of partial region reference marks FM2 differs depending on the substrate due to the number of partial regions A and the like. In the component mounting machine 12, for the reason described above, the set tolerance TΔL increases as the separation distance L increases and the separation distance L decreases according to the separation distance L of the pair of partial region reference marks FM2. It is set so small. This contributes to making the confirmation process of the reference mark more accurate.

12:部品装着機〔対基板作業機〕 18:コンベア装置〔基板固定装置〕 22:部品装着装置〔対基板作業装置〕 32:制御装置 36:基板カメラ〔撮像装置〕 S:基板 A:部分領域 FM1:全体基準マーク FM2:部分領域基準マーク ΔX,ΔY:位置ズレ量 TΔX1,TΔY1,TΔX2,TΔY2:設定公差 ΔL:離間距離差〔相対位置ズレ量〕 TΔL1,TΔL2:設定公差 12: Parts mounting machine [to board work machine] 18: Conveyor device [board fixing device] 22: Parts mounting device [to board work device] 32: Control device 36: Board camera [imaging device] S: Board A: Partial area FM1: Overall reference mark FM2: Partial area reference mark ΔX, ΔY: Positional deviation amount TΔX1, TΔY1, TΔX2, TΔY2: Setting tolerance ΔL: Separation distance difference [Relative position deviation amount] TΔL1, TΔL2: Setting tolerance

Claims (2)

基板を固定する基板固定装置と、
その基板固定装置に固定された基板に対して作業を行う対基板作業装置と、
その基板固定装置に固定された基板の表面を撮像する撮像装置と、
その撮像装置によって撮像された撮像対象の位置ズレ量が設定公差の範囲内にある場合にその撮像対象が基準マークであると認識し、その認識された基準マークを基準とする作業を実行すべく前記対基板作業装置を制御する制御装置と
を備えた対基板作業機であって、
前記制御装置は、前記撮像装置によって撮像された撮像対象の位置ズレ量が設定公差の範囲内にない場合にその撮像対象が基準マークでないと認識し、対基板作業機の作動を停止し、
前記基板固定装置に固定された基板が、前記基準マークとして、基板全体の基準を示す全体基準マークと、部分領域の基準を示す部分領域基準マークとが設けられたものである場合に、前記部分領域基準マークの認識のための前記設定公差が、前記全体基準マークの認識のための前記設定公差より小さくされ、
前記基板固定装置に固定された基板が、前記全体基準マークとして互いに離間した1対の全体基準マークが、前記部分領域基準マークとして1つの部分領域に対して互いに離間した1対の部分領域基準マークが設けられたものである場合に、
前記全体基準マークの認識のための設定公差が、前記1対の全体基準マークの相対位置ズレ量の設定公差として、それら1対の全体基準マークの離間距離に対する設定公差を含み、前記部分領域基準マークの認識のための設定公差が、前記1対の部分領域基準マークの相対位置ズレ量の設定公差として、それら1対の部分領域基準マークの離間距離に対する設定公差を含み、
前記1対の部分領域基準マークの離間距離に対する設定公差が、前記1対の全体基準マークの離間距離に対する設定公差より小さくされたことを特徴とする対基板作業機。
A board fixing device that fixes the board,
A board-to-board work device that works on a board fixed to the board fixing device,
An image pickup device that images the surface of the substrate fixed to the board fixing device,
When the amount of positional deviation of the imaging target imaged by the imaging device is within the set tolerance range, the imaging target is recognized as the reference mark, and the work based on the recognized reference mark is to be executed. A board-to-board work machine provided with a control device for controlling the board-to-board work device.
The control device recognizes that the image pickup target is not a reference mark when the amount of positional deviation of the image pickup target imaged by the image pickup device is not within the set tolerance range, and stops the operation of the substrate working machine.
When the substrate fixed to the substrate fixing device is provided with an overall reference mark indicating a reference of the entire substrate and a partial region reference mark indicating a reference of a partial region as the reference mark, the portion The set tolerance for recognizing the area reference mark is made smaller than the set tolerance for recognizing the overall reference mark .
A pair of overall reference marks in which the substrates fixed to the substrate fixing device are separated from each other as the overall reference mark are separated from each other as the partial region reference mark, and a pair of partial region reference marks are separated from each other as the partial region reference mark. If is provided,
The set tolerance for recognizing the overall reference mark includes the set tolerance for the separation distance of the pair of overall reference marks as the set tolerance of the relative positional deviation amount of the pair of overall reference marks, and the partial region reference. The set tolerance for mark recognition includes the set tolerance for the separation distance of the pair of partial area reference marks as the set tolerance of the relative positional deviation amount of the pair of partial area reference marks.
A substrate working machine , wherein the set tolerance for the separation distance of the pair of partial region reference marks is smaller than the set tolerance for the separation distance of the pair of overall reference marks.
前記1対の全体基準マークの離間距離に対する設定公差および前記1対の部分領域基準マークの離間距離に対する設定公差が、それらの離間距離に応じた大きさに設定されている請求項1に記載の対基板作業機。The first aspect of claim 1, wherein the set tolerance for the separation distance of the pair of overall reference marks and the set tolerance for the separation distance of the pair of partial area reference marks are set to a size corresponding to the separation distance. Anti-board work machine.
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