JPH04159087A - 部品取付装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、電子部品等の部品取付装置に関するものであ
る。

「従来の技術」 従来、基板支持装置を設けた部品取付装置が用いられて
いる。この部数付装置は、互いに近接離間自在に同一平
面上に設けられた一対のワークガイドバー（基板ガイド
バー）上に載せられたプリント基板（以下単に基板とい
う）の板面に沿う２方向（以下Ｘ軸方向およびＹ軸方向
という）に部品を保持するチャ、り装置（ノズルへノド
）を移動させることにより、このチャック装置と基板の
部品被数り付は個所とを相対的に位置合わせし、さらに
、チャック装置を基板の板面に対して垂直な方向（以下
Ｚ軸方向という）に昇降させて部品の取り付けを行なう
ようにしたものである。

そして、このような部品取り付は装置の基板支持装置に
より多数の基板を支持する場合には、従来、それらの基
板が予め設定された位置に取り付けられているか否かを
基板全数について画像認識装置（テレビカメラ）により
画像認識を行い、画像処理装置により基板位置を補正し
ているため作業性が非常に悪かった。

「発明が解決しようとする課題」 このような従来の部品取付装置においては、同種の基板
（大きさ等）であっても、使用基板のロットが変わると
、基板取付位置のずれが生じ易いため、上述のような部
品搭載位置の基板全数について位置認識及び位置補正を
行っているが、ロフト毎にその補正量は概ね一定の範囲
に絞られるため、ロットの変更後数回画像認識を行い画
像処理位置補正を行えば、そのロットに関する基板設置
位置が求められるので、必ずしも基板全数について画像
認識１画像処理位置補正を行う必要がないということか
知見により判明した。

本発明は、前記知見に鑑みてなされたもので、基板の位
置ずれ量推移状態に応じて部品搭載位置の基板認識　画
像処理回数を増減させることができる部品取付装置を提
供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明は、前記目的を達成させるために次のような構成
と１．ている。即ち、部品搭載位置へ基板ガイドにより
案内されて設置された基板の予め設定された基板位置に
対する位置ずれ量を画像認識装置により認識して、該画
像認識装置の出力信号に基づき前記基板位置を画像処理
装置により補正し、制御装置及び作動機構を介して前記
基板の所定箇所に部品を搭載する部品取付装置において
、前記画像認識装置は、前記基板に設けられた代表マー
クを認識する手段からなり、前記画像処理装置は、前記
基板の位置ずれ量が許容範囲内に安定してきた状態にお
いては前記画像認識及び画像処理回数を減少させ、前記
基板の位置ずれ量が前記許容範囲を越え出した状態にお
いては前記画像認識及び画像処理回数を増加させるよう
に、前記部品搭載位置の基板位置ずれ量の推移に応じて
前記画像認識及び画像処理回数を増減させる画像処理増
減手段からなるものとしている。

「作用」 前記構成によれば、画像認識装置は基板に設けられた代
表マークを自動的に認識し、画像認識装置及び画像処理
装置により、自動的に基板のロフトの最初の数回は全て
画像認識及び画像処理を行い、前記基板の位置ずれ量が
許容範囲内に安定してきた状態においては前記画像認識
、画像処理回数を減少させ、前記位置ずれ量が前記許容
範囲を越え出した状態においては前記画像認識９画像処
理回数を増加させるように、前記部品搭載位置の基板位
置の予め設定された位置とのずれ量推移に応じて画像認
識及び画像処理回数を増減させ、作業性を向上させる。

「実施例」 以下、本考案の一実施例を第１図ないし第１１図に基づ
いて説明する。

第１図は部品取付装置の斜視図であり、同図中１は基台
、２は各部の動作を制御するコントローラ、３は画像処
理のためのデータを取り込むための第２図に示す画像認
識装置（カメラ部）４を搭載して基台１上に設けられ部
品（チップ）を保持して同図に示す矢印ＸＹＺ方向に移
動するノズルヘッド、５はノズルヘッド３にチップを供
給するためのテープフィーダ、６は同第１図に示す矢印
Ｙ方向の相互間隔を調節自在とされた一対のワークガイ
ドボード（基板ガイド）（図示せず）により水平に挾持
された基板（第４図に示す）を第１図に示す矢印Ｘ方向
に搬送するコンベア、７は実際にデータを作成したり、
部品取付装置の作動部の操作を行う操作盤、８はＸ−Ｙ
ロボットである。

次に、制御構成について説明する。

第３図は部品取付装置の制御構成を示すブロック図であ
る。前記コントローラ２は、部品取付装置全体の制御及
び後記する認識装置１５により取り込んたデータの画像
処理を行う画像処理部１５の制御を行うシステム制御部
１１、システム制御部１１で制御されたデータに対して
実際に部品を基板に搭載するためのＸ−Ｙロボット８及
びノズルヘッド３のＺ軸方向作動部を、ｌ／○ドライバ
１２、モータドライバ１３の制御により動作させる動作
制御部１４等からなり、ンステム制御部１１には前記操
作盤７が接続され、画像処理部１６には認識データを取
り込むための認識装置１５が接続され、Ｉ１０ドライバ
１２．モータドライバ１３にはノズルヘッド３が接続さ
れている。

第４図は部品を搭載（取付）するための基板１７の平面
図であり、第４図中１８．１９はそれぞれカメラ部４に
より認識して基板１７の位置を補正するための代表マー
クである。カメラ部４はその位置を移動させられ、これ
ら代表マーク１Ｂ。

１９の位置データを取り込むことが可能とされており、
これらの位置データと予め設定された規定データとのず
れ量を、システム制御部１１１画像処理部】６によって
求められるようになされている。

第５図中、２０はカメラ部４により基板１７の代表マー
ク１８または代表マーク１９を取り込んだモニタ例を示
し、同第５図中２１は予め設定された基板位置の基板代
表マーク１８または］９位置を示す。

第６図は画像認識装置４による出力より画像処理部１６
により部品搭載位置に設置された基板１７の位置を補正
するための補正量、補正値を示す図である。

部品搭載位置の基板１７の位置を補正するには、部品搭
載位置に設置された基板１７の代表マーク認識を、サン
プリング回数Ｐ回行い、これらＰ回のサンプリング代表
マーク位置のそれぞれの補正値Ｅ１〜ＥＰ（第６図に示
す）を求め、これらＰ回のサンプリング代表マーク位置
全体の平均補正量Ｅを求め、第５図、第６図中に全体補
正値２２として示す。

そして、第５図及び第６図は、Ｊ１枚目の基板１７につ
いて代表マーク認識を行い、その補正量ＥＪＩを求める
と、その補正値が第６図に示す補正値２３であった場合
、この補正量ＥＪＩが同第６図に示す補正値許容範囲δ
範囲内にあるため、Ｊ１枚目の部品搭載位置の基板１７
の位置補正値としては補正量Ｅを用い、Ｊ２枚目の基板
１７について代表マーク認識を行い、その補正量Ｅｊ２
を求めると、その補正値が第６図に示す補正値２４であ
った場合、この補正量Ｅ□が同第６図に示す補正値許容
範囲δ範囲外にあるため、Ｊ２枚目の部品搭載位置の基
板１７の位置補正値としては補正量Ｅ５を用いることを
示している。

次に、第７図及び第８図によりモード分けについて説明
する。

第７図はマウンタのモード分けについて記した図である
。第７図中３１は搭載データ、代表マーク位置等のデー
タの設定を行うティーチモードであり、３２はティーチ
モード３１により設定されたデータに対して再生を行う
自動モードであり、３３はその他のデータ等を格納しで
あるユーティリティーモードである。

第８図は、ティーチモード３１についてのモード分けに
ついて記した図である。第８図中、３４は部品等のデー
タを設定、格納するライブラリモードであり、３５は実
際に搭載位置等を設定するプログラミングモードであり
、３６は部品を搭載する搭載位置を設定する搭載位置デ
ータ設定モードであり、３７は代表マーク位置を設定す
る基板データ設定モードである。

次に、第９図ないし第１１図に示すＰＡＤにより装置各
所の制御（処理）手順について説明する。

第９図は搭載データ設定モード３６についてのＰＡＤで
ある。

Ｓ（ステップ）１ニ一枚の基板に載せる部品数分Ｓ２で
部品の設定を行い、Ｓ３でその部品について搭載位置の
設定を行う。

第１０図は基板データ設定モード３７についてのＰＡＤ
である。

Ｓｌｌで基板のサイズを入力する。

Ｓ　＋２で代表マーク１８についての位置設定を行う。

Ｓ　＋３で代表マーク１９についての位置設定を行う。

第１１図は自動モード３２についてのＰＡＤである。

Ｓ　２１で再生するプログラムをメモリから読み込む。

Ｓ　２２でそのプログラムで生産する基板生産枚数の設
定を行う。

Ｓ　２３以降で実際の搭載動作を行う。

Ｓ　２３でＳ　２２で設定された基板枚数分実装を行う
。

以下は、基板−枚についての動作をについて記す。

Ｓ　２４で基板の搬入を行う。

Ｓ　２５では搬入された基板が、サンプリング回数内ま
たは代表マーク認識指定回数ならＳ　２６以下の処理を
行う。それ以下ならＳ４１で代表マーク認識実行フラグ
ｆをＯにする。

３２６で代表マーク１８の認識を行う。

Ｓ　２７で代表マーク１９の認識を行う。

Ｓ　２８で代表マーク１８．１９より補正値Ｅｉを算出
する。

Ｓ　２９では、その基板が、サンプリング回数ならＳ３
０にて補正値Ｅｉをメモリに格納する。

Ｓ　３１で基板がサンプリング回数を満たしたときは、
Ｓ　３２でＥＯからＥＰよりトータル補正量Ｅを算出す
る。

Ｓ　２９にてサンプリング回数でない代表マーク認識な
ら、Ｓ　３３で補正ＩＥｉが先に算出したＥｉ許許容値
円内あるか判断し、許容範囲ならＳ　３４で認識バスカ
ウンタＫに認識バス増量Ｘを加え、次に認識を行う基板
の指定ｊに現在の基板数ｉにＫを加える。

Ｓ　３５でトータル補正量使用フラグｆを０に設定する
。

Ｓ　３３で補正ＩＥｉが先に算出したＥ±許許容値性外
有るなら、Ｓ　３６で認識バスカウンタにより認識バス
減量Ｙを引き、もしＳ　３７でＫが１以上ならＳ３８で
Ｋを１に設定する。

Ｓ　３９で認識を行う基板の指定ｊに現在の基板数ｉに
Ｋを加える。

Ｓ　４０てトータル補正量使用フラグｆを１に設定する
。

Ｓ　４２で実際の搭載動作に移行する。

Ｓ　４２で設定されている部品数分だけ以下の作業を繰
り返す。

Ｓ　４３で設定されている部品をノズルへノド３で吸着
しＳ　４４でトータル補正量フラグｆが０なら、Ｓ４５
でトータル補正量Ｅを採用して先に設定されている搭載
位置にその補正量を加え、又フラグｆが１ならＳ　４６
で補正量Ｅｉを採用して、搭載位置に補正量を加えＳ　
４７で補正後の実搭載位置にノズルヘッド３を移動させ
てＳ　４８で搭載作業を行う。

Ｓ　４９で現在の基板枚数ｉに１を加え、Ｓ　５０で基
板搬出を行う。

なお、第１１図中、 ｉ＝基板カウンタ、ｊ＝認識実行指定基板、Ｐ＝トータ
ル補正量Ｅを算出するためのサンプリング回数、Ｅ＝ト
ータル補正量、Ｅｉ＝算出補正量（基板に対する）、Ｋ
＝代表マーク認識をバスさせるカウンタ、Ｘ＝認識をバ
スさせる増量、Ｙ＝認識をバスさせる減量である。

以上により、本実施例によれば、画像認識装置４は基板
１７に設けられた代表マーク１８．１９を自動的に認識
することができ、画像認識装置４及び画像処理装置（画
像処理部）１６により、自動的に基板１７のロフトの最
初の数回は全て画像認識及び画像処理を行い、部品搭載
位置の基板１７の位置ずれ量が許容範囲δ内に安定して
きた状態においては前記画像認識、画像処理回数を減少
させることができ、部品搭載位置の基板１７の位置ずれ
量が前記許容範囲δを越え出した状態においては前記画
像認識１画像処理回数を増加させることができ、即ち前
記部品搭載位置の基板位置の予め設定された位置とのず
れ量推移に応じて画像認識及び画像処理回数を増減させ
、作業性を向上させることができる。

「発明の効果」 本発明によれば、画像認識装置は基板に設けられた代表
マークを自動的に認識し、画像認識装置及び画像処理装
置により、自動的に基板のロットの最初の数回は全て画
像認識及び画像処理を行い、前記基板の位置ずれ量が許
容範囲内に安定してきた状態においては前記画像認識、
画像処理回数を減少させ、前記位置ずれ量が前記許容範
囲を越え出した状態においては前記画像認識１画像処理
回数を増加させるように、前記部品搭載位置の基板位置
の予め設定された位置とのずれ量推移に応じて画像認識
及び画像処理回数を増減させ、作業性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１１図は本発明の一実施例を示すもので
、第１図は斜視図、第２図はカメラ部とヘッド部との位
置関係を示す正面図、第３図はブロック図、第４図は代
表マークを示した基板の平面図、第５図はカメラの基板
モニタ図、第６図は搭載基板位置サンプリング認潅にお
ける位置補正量、補正値を示す図、第７図及び第８図は
モード分は図、第９図ないし第１１図は装置各部の制御
処理手順を示すＰＡＤ図である。 １・・・・基台、２　・・・・コントローラ、４・・・
・画像認識装置（カメラ部）、７　・操作盤、１１−・
ンステム制御部、１２・・・・Ｉ１０ドライバ、１３・
・・モータドライバ、１４・・・動作制御部、１５・　
・・認識装置。１６・・・・・・画像処理部、１７・・
基板、１８．１９　・・・・代表マーク、２Ｉ　・・基
板代表マーク位置、２２・・・・全体補正値、Ｅ・・・
・全体補正量。 第３図 ＋１ 第４図 ゝ、　／ 第５図 第６図 第７図 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　部品搭載位置へ基板ガイドにより案内されて設置され
   た基板の予め設定された基板位置に対する位置ずれ量を
   画像認識装置により認識して、該画像認識装置の出力信
   号に基づき前記基板位置を画像処理装置により補正し、
   制御装置及び作動機構を介して前記基板の所定箇所に部
   品を搭載する部品取付装置において、 前記画像認識装置は、前記基板に設けられた代表マーク
   を認識する手段からなり、前記画像処理装置は、前記基
   板の位置ずれ量が許容範囲内に安定してきた状態におい
   ては前記画像認識及び画像処理回数を減少させ、前記基
   板の位置ずれ量が前記許容範囲を越え出した状態におい
   ては前記画像認識及び画像処理回数を増加させるように
   、前記部品搭載位置の基板位置ずれ量の推移に応じて前
   記画像認識及び画像処理回数を増減させる画像処理増減
   手段からなることを特徴とする部品取付装置。