JPH02243233A - 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、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関する。

（ロ）従来の技術 この種の部品装着装置が特開昭６３−１６８０９７号公
報に開示されている。

従来この種の装置ではノズルをθ回転させて部品のθ方
向のズレの補正を行なう場合、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カメラの基準位置とノズ
ルの回転中心とのズレを測定し、キーボードよりとのズ
レ分の補正値を部品装着装置に入力していた。

（八）発明が解決しようとする課題 しかし、前記従来技術ではノズルの回転中心を求めるの
に試し打ちをして測定し、さらに作業者が得られたデー
タを入力しなければならず手間と時間が掛るという欠点
がある。

そこで本発明は、自動的にノズルの回転中心位置とカメ
ラの基準位置とのズレを求めるようにして、この作業に
掛る手間と時間を短縮す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、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番こよる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秘せ少な
くとも２つの回転角度位置にノズルを位置きせるよう制
御する制御手段と、ノズルの回転に伴って回転するもの
であってノズルの回転中心より離れた位置に被認識部位
を有する被認識部材と、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前記被認識
部材の被認識部位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。

ノズルの回転に伴って回転する被認識部材の被認識部位
を上記ノズルの回転角度位置にて認識装置がカメラを用
いて認識し、算出手段はこの認識された被認識部位の各
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）上に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。

（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、（ｔＳ）
は部品（６）が載置されたトレイである。

（１６）はノズル（５）又はノズル（５）に吸着された
部品（６）を撮像するカメラである。

第３図に於いて、（１７）はノズル（５）に取付けられ
た拡散板で、図示しない上方の光源から発せられる光を
透過し拡散させ、ノズル（５）及びノズル（５）に吸着
された部品（６）に照射する。

第４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ＣＰＵであり、ＲＯＭ（２３）に格納誇
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第６図のごとく映し
出すモニターテレビである。

（２８）は装着ヘッドをＸＹ方向に駆動する装着ヘッド
駆動部である。

（２９）は装着ヘッド（４）に取付けられたノズル（５
）を専用ノズルストッカー（３０）に収納されているノ
ズル（５）と交換するノズル交換部であり、ノズル交換
駆動部（３１）に駆動される。　（３２）はＣＰＵ（２
２）、ノズル回転駆動部（１０）　、装着ヘッド駆動部
（２８）、ノズル交換駆動部（３１）　、キーボード（
２０）　、　ＣＲＴ（２１）を接続するインターフェー
スである。

ＣＰＵ（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６図で表わきれるカメ
ラが撮像した画面のセンタ（以下カメラセンタという）
とノズルを回転き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第６図の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。

ＲＡ　Ｍ　（２４）にはさらにノズル回転中心データを
ＣＰＵ（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。

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を求めるには後述する方法と同様
にノズル（５）を回転させていってカメラ（１６）で直
接ノズル（５）を撮像してもよいが、カメラの画素によ
って捕えられたノズル（５）の中心の位置には画素の大
きさ分だけの誤差があるため、ノズル（５）の偏芯が小
さくノズル（５）の影が集中して夫々の位置のノズル（
５）の中心間の距離が小さくなるとこの誤差が無視でき
なくなってくる。

このため第７図のごとくの被認識部材としての穴付治具
（１８）を用いる。穴付治具（１８）はノズル（５）に
吸着されるような平板であり、円形の穴（１９）が空い
ている。ノズル（５）は該穴（１９）がノズル（５）の
中心軸より離れるように前記穴付治具（１８）を吸着す
る。こうすると穴（１９）の各回転角度位置の中心間の
距離が長くなり画素の大きさによる誤差が無視できるよ
うになる。

穴付治具（１８）を用い、ノズル回転中心データは第５
図のフローチャートに従い、以下のようにして求められ
る。

ＣＰＵ（２２）は装着ヘッド駆動部（２８）を制御して
ノズル（５）に吸着された穴付治具（１８）をカメラ（
１６）の上に位置させ、カメラ（１６）にこの第１の位
置にある穴付治具（１８）を撮像させる。拡散板を透過
した光は穴（１９）を通過して、モニターテレビ（２５
）の画面上にてＡ点に穴形状の像を結ぶ、ＣＰＵ（２２
）は画面上の穴を示す像の被認識部位としての中心位置
を認識する。

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
前記穴（１９）は第２の位置に位置する。ＣＰＵ　（２
２）はカメラ（１６）を介して第６図のＢ点である第２
位置の穴（１９）の中心位置を認識する。

ノズル（５）はノズル回転角度分さらに回転し第６図の
０点である第３の位置に位置し、ＣＰＵ（２２）は上記
と同様に穴（１９）の中心位置を認識する。

中心０　　（ｄｘ、ｄｙ）は、以下の計算式によって算
出きれる。

上記Ａ、Ｂ、Ｃの各点の穴（１９）の中心位置をＡ：（
ｘｔ、Ｆｔ）、Ｂ：（ｘｓ、ｙｔ）、Ｃ：（ｘｓ。

ｙｓ）とすると、 （Ｘ＋　　ｄｌ（）’＋　（７ｔ−ｄｙ）”ａ＋＊　ｙ
　”　　、、・、、、・・、　　■（Ｘ、−ｄｘ）”＋
（ｙｓ−ｄｙ）”−ｒ”　　””　　■（ｘｓ−ｄｘ）
”＋（ｙｓ−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穴（１９〉の
各中心位置までの距離を表わす。

算出した位置データ（ｄｘ、ｄｙ）は基準点からのズレ
としてのノズル回転中心データとして自動的にＲＡＭ（
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。

ノズル交換部（２９）により専用ノズルストッカ（３０
）に収納されているノズル（５）が装着へ・シト（４）
に取付けられると、Ｘ摺動レール（７）及びＹ摺動レー
ル（８）を介して装着ヘッド（４）は装着ヘッド駆動部
（２９）によりカメラ（１６）上に移動し、ノズル（５
）ニ吸着された穴付治具（１８）はカメラ（１６）（７
）視野内に位置する。

ＣＰＵ（２２）はＲＡＭ（２４）に格納されたノズル回
転角データに基づきノズル回転駆動部（１ｏ）を制御し
、穴付治具（１８）は回転しながら３点に位置する。

３点の各位置毎にＣＰ　Ｕ（２２）は、拡散板（１７）
を介する透過光によりカメラ（１６）を介して穴（１９
）の位置を認識し、前述の計算式を用いてノズル（５）
の回転中心位置を算出し、ＲＡＭ（２４＞にノズル回転
中心データとして記憶させる。

このＲＡＭ（２４）の記憶状態で、以下実際の装着動作
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。

ＣＰ　Ｕ（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力方向位置を補正し、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）上で移動させ
、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方向
の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は、ノズル（５）を回転させ
て穴（１９）の３点の中心位置より求めてもよいが、２
点であっても２点間の回転角度が決まっていれば求める
ことができる。

又、穴が空いていないノズル（５）の端面より大きな被
認識部材としての円形治具を用いて、この円形治具の端
の部分をノズル（５）に吸着させ、円形治具の被認識部
位としての中心がノズル（５）の中心より偏芯するよう
にしてもノズル回転中心データは求められる。

又、拡散板（１７）の下部にノズル（５）が本来付いて
いる位置より離れた位置にノズル状の治具を取付は前記
と同様にノズル回転中心データを求めてもよい。

啓らに、穴付治具（１８）とノズル（５）が一体となっ
た治具をノズル（５）と取換えて用いても、上記と同様
な方法で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て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、自動的にノズルの回転
中心位置とカメラの基準位置とのズレが求められるので
、この作業に掛る手間と時間を短縮することができる。

【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図はカメラとノズルの位
置関係を示す側面図、第４図は本発明の一実施例を示す
制御ブロック図、第５図は本発明の動作のフローチャー
トを示す図、第６図はモニターテレビの画面を示す図、
第７図はノズル（５）を吸着した穴付治具とカメラの位
置関係を示す側面図である。 （１）・・・部品装着装置、　（４）・・・装着ヘッド
、（５）・・・ノズル、（６）・・・部品、　（１０）
・・・ノズル回転部、　（１６）・・・カメラ、　（１
８）・・・穴付治具、　（２２）・・・ＣＰＵ、　　（
２４）・・・ＲＡＭ、　　（２７）・・・ノズル回転駆
動部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、ノズルの回転に伴って回転するものであってノズル
   の回転中心より離れた位置に被認識部位を有する被認識
   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前記被認識部材の被認識部
   位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。