JPH02243232A - 部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、透明なノズルに吸着された部品の認識をカメ
ラを用いた認識装置で行ない、ＸＹ力方向位置ズレの補
正及びノズルを回転させることによるθ方向の補正を行
なって部品を装着する部品装着装置に関する。

（ロ）従来の技術 この種の部品装着装置は本出願人が先に出願した特願昭
６３−２８６９５２号に添付した明細書に開示されてい
る。

この従来技術では小さな部品も認識できるように透明な
ノズルを使用するものであるが、ノズルを回転させ部品
のθ方向の角度ズレの補正を行なう場合、カメラの基準
位置とノズルの回転中心との位置ズレの補正もする必要
がある。

このカメラの基準位置とノズルの回転中心との位置ズレ
を求めるには実際に部品の試し打ちを装着角度を変えな
がら行なってその測定結果より算出していた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、前記従来技術ではカメラの基準位置とノズルの
回転中心とのズレを算出するため手間と時間が掛る。こ
のためカメラを用いてノズルを認識して自動的に前記位
置ズレを求める方法が考えられるが、ノズルが透明であ
るためノズルを認識することができない。

そこで本発明は、ノズルが透明な場合自動的にノズルの
回転中心とカメラの基準位置との位置ズレを求めること
を目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 このため本発明は透明なノズルに吸着された部品の認識
をカメラを用いた認識装置で行ないＸＹ力方向位置ズレ
の補正及びノズルを回転させることによるθ方向の補正
を行なって部品を装着する部品装着装置に於いて、前記
カメラに撮像を行なわせる前記ノズルの回転角度位置を
決めるための回転角度を記憶する第１の記憶手段と、該
第１の記憶手段に記憶された回転角度分ノズルを回転さ
せ少なくとも２つの回転角度位置にノズルを位置させる
よう制御する制御手段と、ノズルに吸着され前記認識装
置に認識される不透明な治具部材と、前記制御手段に制
御されて位置したノズルの各回転角度位置にて認識され
た治具部材の位置と前記カメラの基準位置とのズレに基
づいてノズルの回転中心とカメラの基準位置のズレを算
出する算出手段と、該算出手段に算出されたズレを記憶
する第２の記憶手段とを設けたものである。

（＊）作用 制御手段は第１の記憶手段に記憶された回転角度分ノズ
ルを回転させ、少なくとも２つの回転角度位置にノズル
を位置させる。そしてノズルに吸着され回転する治具・
部材の位置を前記回転角度位置にて認識装置がカメラを
用いて認識し、算出手段は治具部材の各位置とカメラの
基準位置とのズレに基づいて、ノズルの回転中心とカメ
ラの基準位置とのズレを算出する。第２の記憶手段はこ
のズレを記憶する。

（へ）実施例 以下本発明の一実施例を図に基づき説明する。

第１図及び第２図に於いて、（１）は本発明を適用せる
部品装着装置で、（２）はコンベア（３）（３）の上に
載置されたプリント基板である。

（４）はその下部に交換可能に取付けられたノズル（５
）により部品（６）を前記基板（２）上は装着する装着
ヘッドであり、Ｘ摺動レール（７）上を摺動する。該Ｘ
摺動レール（７）はＹ摺動レール（８）上を摺動する。

したがい装着ヘッド（４）はＸＹ移動が可能である。

前記ノズル（５）は第５図めノズル回転駆動部（１０）
によりθ回転が可能であり、上からの光を透過して第３
図のごとくノズル（５〉外径より小さな部品（６〉を吸
着しても部品（６）が下から認識できるよう透明又は半
透明となっている。

（１１）は部品（６）を封入するテープであり、（１２
）は前記テープ（１１）が巻かれたテープリール（１３
）を収納するテープ収納ユニットである。（１４）は部
品（６）が積載されたカートリッジであり、（１５）は
部品（６）が載置されたトレイである。　（１６）はノ
ズル（５）に吸着きれた部品（６）を撮像するカメラで
ある。

第４図に於いて、（１７）はノズル（５〉の回転中心の
位置を求めるためにノズル（５）に吸着される不透明な
円形治具である。この円形治具はノズル（５）より大き
くても小さくてもよい。

第５図に於いて、（２０）は部品装着装置（１）に部品
装着に関する動作をさせるためにＣＲＴ（２１）の画面
に映し出された情報を基に操作をするキーボードである
。　（２２）はＣＰＵ１？あり、ＲＯＭ（２３）に格納
されたプログラムとＲＡＭ（２４）に格納された各種情
報と前記キーボード（２０）の操作に基づき部品装着に
関する各種制御を行なう。（２５）はカメラが撮像した
画面を映し出すモニターテレビである。

（２８）は装着ヘッドをＸＹ力方向駆動する装着ヘッド
駆動部である。　（２９）は円形治具（１７）をノズル
（５）に吸着させセットさせる円形治具セット部である
。

（３２〉はＣＰ　Ｕ（２２＞　、　／ズレ回転駆動部（
１０）　、装着ヘッド駆動部（２８）、円形治具セット
部（２９）　。

キーボード（２０）　、　ＣＲＴ（２１）を接続するイ
ンターフェースである。

ＣＰ　Ｕ（２２）は、カメラ（１６）を用いて回転可能
なノズル（５）に吸着された部品（６）の位置を認識す
るわけであるが、基準位置である第７図乃至第９図で表
わされるカメラ（１６）が撮像した画面のセンタ（以下
カメラセンタという）とノズルを回転させる駆動系の回
転中心であるノズルの回転中心との間には無視できない
ズレがあり、とのズレを補正する必要がある。

ノズル（５）の回転中心の位置は、ノズル回転中心デー
タとして基準位置であるカメラセンタの位置Ｏを原点（
０，０）とする座標で表わされＲＡＭ（２４）に記憶さ
れる。ノズル回転中心データは、ノズルの回転中心とカ
メラセンタのズレを表わすことになり、このデータに基
づき部品（６）を装着する際に前記ズレの補正が行なわ
れる。

尚、カメラセンタを基準位置としない場合もあるが、そ
の場合は基準位置とした位置を原点とする。

ＲＡＭ（２４）にはさらにノズル回転中心データをＣＰ
Ｕ（２２）が算出するためノズル（５）を回転させる角
度を示すノズル回転角データが、記憶される。該ノズル
回転角データはキーボード（２０）により設定される。

ノズル回転中心データは第６図のブローチルートに従い
、以下のようにして求められる。

先ず、ＣＰＵ（２２）は円形治具セット部（２９）によ
りノズル（５）に円形治具（１７）を吸着させる。そし
て、ＣＰＵ（２２）は装着ヘッド駆動部（２８）を制御
してノズル（５）をカメラ（１６）の上に位置させ、カ
メラ（１６）にこの第１の位置にある円形治具（１７）
を撮像させ円形治具（１７）の位置を認識する０円形治
具（１７）の影はモニターテレビ（２５）の画面上では
第７図のようになっている。ＣＰ　Ｕ　（２２）は画面
上の円形治具（１７）の影の中心をＡ点として円形治具
（１７）の位置として認識する。

ノズル（５）は、ＣＰＵ（２２）がノズル回転駆動部（
１０）をＲＡＭ（２４）に格納されているノズル回転角
データに基づき制御することでこの回転角度分回転し第
２の位置に位置する。ＣＰＵ（２２）は、カメラ（１６
）を介して第８図の影の中心Ｂ点を第２の位置の円形治
具（１７）の位置として認識する。

ノズル（５）はノズル回転角度分さらに回転し第３の位
置に位置し、ＣＰＵ（２２）はカメラ（１６）を介して
第９図の影の中心Ｃ点を第３の位置の円形治具（１７）
の位置として認識する。

中心０’（ｄｘ、ｄｙ）は、以下の計算式によって算出
される。

上記Ａ、Ｂ、Ｃの各点の位置をＡ　：　（Ｘｔ　ｌ　ｙ
ｔ）、Ｂ：（ｘｔ、ｙｔ）、Ｃ：　（ｘｓ＊　Ｖｓ）と
すると、（ｘｔ−ｄｘ）”＋（ｙｔ−ｄｙ）”−ｒ”　
　−−−＝　　■（ｘｔ　　ｄｘ）”　＋　（ｙｔ　　
ｄｙ）’＝　ｒ　”　　”・”　　■＜ｘｓ−ｄｘ）’
＋　（ｙ、−ｄｙ）”＝　ｒ　”　　・・・・・・・・
・　■の関係より が導き出される。ｒはノズル回転中心からＡ。

Ｂ、Ｃ各点までの距離を表わす。

算出した位置データ（ｄｘ、ｄｙ）は基準位置であるカ
メラセンタからのズレとしてのノズル回転中心データと
して自動的にＲＡ　Ｍ　（２４）に格納される。

以上のような構成により、以下動作について説明する。

先ず、装着ヘッド（４）はＸＹ移動してテープ（１１）
あるいはカートリッジ（１４〉あるいはトレイ（１５）
より供給される部品（６）を吸着し、ＸＹ移動してカメ
ラ（１６）上に該部品（６）を位置させる。

ＣＰＵ（２２）は、カメラ（１６）を介して部品（６）
のセンタ位置及び姿勢のθ角度ズレを認識する。すると
、ＣＰ　Ｕ（２２）はノズル回転駆動部（１０）を制御
してθ角度のズレ分ノズル（５）を回転させると共に、
認識した部品（６）のセンタ位置及びθ角度並びにＲＡ
Ｍ（２４）に記憶されている前記ズレとしてのノズル回
転中心データに基づいて、ＸＹ方向の位置を補正し、装
着ヘッド駆動部（２８）を制御し、装着ヘッド（４）を
Ｘ摺動レール（７）、Ｙ摺動レール（８）上で移動きせ
、部品（６）をプリント基板（２）の所定の位置に装着
する。あるいは、装着ヘッド（４）を駆動してＸＹ力方
向位置を補正するのでなく、プリント基板が載置される
テーブルをＸＹ移動できるようにして該ＸＹテーブルの
移動により部品装着位置の補正を行なってもよい。

尚、ノズル回転中心データを求めるため円形治Ａ（１７
）をノズル（５）に吸着させるときは、ノズル（５）が
円形治具（１７）の中央を吸着してもよいが、ノズル回
転中心データを求める精度を上げるため円形治具（１７
）の中心がノズル（５）の回転中心から大きくずれるよ
う円形治具（１７）の端の部分を吸着するようにしても
よい。

又、透明な治具の一部を不透明にして、位置認識用の不
透明な部分がノズル〈５）の中心から大きくずれるよう
この透明な治具をノズル（５）に吸着させるようにして
もよい。

さらに、円形治具（１７）を用いなくとも１点が特定で
きる治具ならばどのような形状でもよい。

さらに又、２点のノズル（５）の回転角度位置で認識を
行なうのみでも、２点間の回転角度が特定されていれば
ノズル回転中心データを求めることができる。

さらに又、ノズル回転中心データのＲＡＭ（２４）への
格納については、気温、湿度が変化したときや経時変化
したとき等に使用者が必要に応じノズル回転中心データ
を求めるモードにしてもよいし、部品装着装置（１）そ
のものに温度センサーあるいはタイマー等を設け、あら
かじめ設定された温度変化が起ったり、時間が経過した
ときに自動的にノズル回転中心データを求めるモードに
なるようにしてもよい。

（ト）発明の効果 以上のようにしたため本発明は、透明ノズルであっても
自動的にノズルの回転中心とカメラの基準位置とのズレ
が求められこの作業に掛る手間と時間を短縮することが
でき、又治具の大きさはノズルより小さくても使用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用せる部品装着装置の斜視図、第２
図は本発明の要部平面図、第３図は小さな部品を吸着し
た透明ノズルの側面図、第４図は円形治具を吸着した透
明ノズルの側面図、第５図は本発明の一実施例を示す制
御ブロック図、第６図は本発明の動作のフローチャート
を示す図、第７図乃至第９図はモニターテレビの画面を
示す図である。 （１）・・・部品装着装置、　（４）・・・装着へ・メ
ト、（５）・・・ノズル、（６）・・・部品、（１０）
・・・ノズル回転駆動部、　（１６）・・・カメラ、　
（１７）・・・円形治具、（２２）・・・ＣＰＵ、　（
２４）・・・ＲＡＭ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明なノズルに吸着された部品の認識をカメラを
   用いた認識装置で行ないＸＹ方向の位置ズレの補正及び
   ノズルを回転させることによるθ方向の補正を行なって
   部品を装着する部品装着装置に於いて、前記カメラに撮
   像を行なわせる前記ノズルの回転角度位置を決めるため
   の回転角度を記憶する第１の記憶手段と、該第１の記憶
   手段に記憶された回転角度分ノズルを回転させ少なくと
   も２つの回転角度位置にノズルを位置させるよう制御す
   る制御手段と、ノズルに吸着され前記認識装置に認識さ
   れる不透明な治具部材と、前記制御手段に制御されて位
   置したノズルの各回転角度位置にて認識された治具部材
   の位置と前記カメラの基準位置とのズレに基づいてノズ
   ルの回転中心とカメラの基準位置のズレを算出する算出
   手段と、該算出手段に算出されたズレを記憶する第２の
   記憶手段とを設けたことを特徴とする部品装着装置。