JPH06125198A - Surface mount machine - Google Patents

Surface mount machine

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JPH06125198A
JPH06125198A JP4272879A JP27287992A JPH06125198A JP H06125198 A JPH06125198 A JP H06125198A JP 4272879 A JP4272879 A JP 4272879A JP 27287992 A JP27287992 A JP 27287992A JP H06125198 A JPH06125198 A JP H06125198A
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JP
Japan
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component
center
gravity
mounting
coordinate system
Prior art date
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Pending
Application number
JP4272879A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Machiko Konno
真智子 近野
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP4272879A priority Critical patent/JPH06125198A/en
Publication of JPH06125198A publication Critical patent/JPH06125198A/en
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a surface mount machine which can mount a circuit part on a board with a high accuracy at the time of mounting the part. CONSTITUTION:The image processor 14 of this machine 1 measures the position of the center of gravity of an attracted part above the part mounting position and the controller 15 of the machine 1 decides the attracting position of part to be attracted by a suction head 4 based on the measured position of the center of gravity and controls the head 4 to attract the part in the decided attracting position.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板上に搭載すべ
き部品の位置を計測し、部品を所定の位置に実装する表
面実装機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface mounter for measuring the position of a component to be mounted on a circuit board and mounting the component at a predetermined position.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、各種電子機器を構成する電子回路
に対して、小型の回路部品(チップ)をより高密度に実
装する要求が高まっている。この要求に伴ない、部品実
装技術は、図9に示すピン挿入方式から図10に示す表
面実装方式が採用されるようになってきた。すなわち、
図9のピン挿入方式では、プリント基板に貫通孔を多数
穿設し、基板の表面側から各孔に抵抗1は容量素子、I
C等の回路部品のリードを挿入して各々の突出端をハン
ダ付けするのに対し、図10の表面実装方式では、プリ
ント基板上の所定位置に抵抗その他の回路素子やICを
設置してリードをハンダ付けする。従って、孔開けが不
要で、回路素子のリードも短縮され、小型化された部品
の高密度実装に適している。このような表面実装を行う
手段として、表面実装機(チップマウンタとも称する)
が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for mounting small-sized circuit parts (chips) on an electronic circuit constituting various electronic devices with higher density. In response to this demand, the component mounting technology has come to adopt the surface mounting method shown in FIG. 10 from the pin insertion method shown in FIG. That is,
In the pin insertion method of FIG. 9, a large number of through holes are formed in the printed board, and the resistor 1 is a capacitive element, I
While the leads of circuit components such as C are inserted and the protruding ends are soldered together, in the surface mounting method of FIG. 10, resistors or other circuit elements or ICs are installed at predetermined positions on the printed circuit board to lead the leads. To solder. Therefore, it is not necessary to make holes, the leads of the circuit element are shortened, and it is suitable for high-density mounting of miniaturized parts. As a means for performing such surface mounting, a surface mounting machine (also called a chip mounter)
Is used.

【0003】表面実装機では、必要な部品をバキューム
ノズルに吸着してその吸着状態を検出する。そして、位
置ずれ等があればそれを補正して、部品を回路基板上に
装着する。このため、表面実装機は、部品吸着装置とそ
の移動及び位置決め機構、部品の吸着状態を検出する検
出装置等を備えている。
In a surface mounter, necessary parts are sucked by a vacuum nozzle to detect the sucked state. Then, if there is a displacement or the like, it is corrected and the component is mounted on the circuit board. For this reason, the surface mounter includes a component suction device, a moving and positioning mechanism for the component suction device, a detection device for detecting the suction state of the component, and the like.

【0004】上記のような表面実装機における部品の位
置ずれの補正は、一般に次のように行われている。
The correction of the positional deviation of the components in the above surface mounter is generally performed as follows.

【0005】図11(a)に示すように、部品供給装
置(テープフィーダ)111で所定の取り出し位置に供
給された部品112は、部品吸着装置113の吸着ノズ
ル114で吸着され、部品供給装置111から取り出さ
れる。
As shown in FIG. 11A, the component 112 supplied to a predetermined take-out position by the component supply device (tape feeder) 111 is sucked by the suction nozzle 114 of the component suction device 113, and the component supply device 111. Taken from.

【0006】上記の取り出し位置にある部品を含む
像を撮像し、図11(b)に示すように、計測領域11
5の座標系において部品112の重心位置112’と吸
着ノズル114の重心位置114’とを求め、それらの
位置の差を算出する。
An image including the component at the above-mentioned take-out position is picked up, and as shown in FIG.
The center of gravity position 112 ′ of the component 112 and the center of gravity position 114 ′ of the suction nozzle 114 are obtained in the coordinate system of FIG. 5, and the difference between these positions is calculated.

【0007】過去の所定回数の算出値から、平均値あ
るいは最小2乗法により、取り出し位置の中心と推定さ
れる位置を求める。
From the calculated value of the predetermined number of times in the past, the position estimated as the center of the extraction position is obtained by the average value or the least square method.

【0008】部品吸着装置113は、吸着した部品
を、取り出し位置の上方で、図11(c)に示すように
回転させて搭載姿勢とし、搭載位置の上方まで移動す
る。
The component suction device 113 rotates the sucked component above the take-out position as shown in FIG. 11 (c) to a mounting posture, and moves to above the mounting position.

【0009】搭載位置の上方では、図11(d)に示
すように、で算出された差に基づいて上記搭載位置の
補正を行う。
Above the mounting position, as shown in FIG. 11 (d), the mounting position is corrected based on the difference calculated in.

【0010】補正した搭載位置に従って、図11
(e)に示すように部品をプリント基板上に搭載する。
According to the corrected mounting position, FIG.
Components are mounted on a printed circuit board as shown in (e).

【0011】次回の部品に対しては、の取り出し位
置をで求められた値(推定位置)に基づいて補正し、
その補正された取り出し位置で部品の取り出しを行う。
For the next part, the take-out position of is corrected based on the value (estimated position) obtained by
The parts are taken out at the corrected taking-out position.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表面実
装機では、部品吸着装置が部品を取り出し位置から搭載
位置まで移動する際に行われる図11(c)に示すよう
な吸着ノズルの回転動作の中心位置と、吸着ノズルの重
心位置とが一致するとは限らず、回転動作の前後におい
て、回転の中心位置に対するノズルの重心位置114’
が異なる可能性がある。この場合には、図11(d)に
示すように、部品の重心位置112’も回転の中心位置
に対して異なることになり、結果的に、部品の重心位置
のずれg”が生じることになる。このため、前記のよ
うに部品搭載位置の補正を行うと、図11(e)に示す
ように、目標の搭載位置に対して上記のずれg”に応じ
た誤差を生じるという問題点があった。
However, in the surface mounter, the center of the rotation operation of the suction nozzle as shown in FIG. 11C, which is performed when the component suction device moves the component from the pick-up position to the mounting position. The position does not always coincide with the position of the center of gravity of the suction nozzle, and the position of the center of gravity 114 ′ of the nozzle with respect to the center position of rotation before and after the rotation operation is not always the same.
May be different. In this case, as shown in FIG. 11D, the gravity center position 112 ′ of the component also differs from the rotation center position, and as a result, a deviation g ″ of the gravity center position of the component occurs. Therefore, if the component mounting position is corrected as described above, there is a problem that an error corresponding to the above-mentioned deviation g ″ occurs with respect to the target mounting position as shown in FIG. there were.

【0013】故に、本発明の目的は、回路部品の基板上
への搭載に際し、精度の高い搭載を可能にする表面実装
機を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a surface mounter which enables highly accurate mounting of circuit components on a substrate.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、回路基板上に
搭載される部品を所定の取り出し位置に送り込む部品供
給装置と、前記取り出し位置にある部品を吸着する部品
吸着装置と、該部品吸着装置に吸着された部品を前記回
路基板上の搭載位置の上方に移動させ、その搭載位置に
搭載する部品位置決め装置と、前記部品吸着装置に吸着
された部品の重心の位置を計測する計測装置とを備えた
表面実装機において、前記計測装置は、前記吸着された
部品の重心の位置を前記搭載位置の上方で計測し、この
計測された重心の位置に基づき、前記部品位置決め装置
が、前記部品吸着装置により吸着される部品の吸着位置
を決定し、その決定した吸着位置で部品を吸着するよう
に前記部品吸着装置を制御することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a component supply device for feeding a component mounted on a circuit board to a predetermined take-out position, a component suction device for sucking a component at the take-out position, and the component suction device. A component positioning device that moves a component sucked by the device above the mounting position on the circuit board and mounts the component at the mounting position, and a measuring device that measures the position of the center of gravity of the component sucked by the component suction device. In the surface mounter equipped with, the measuring device measures the position of the center of gravity of the sucked component above the mounting position, and based on the measured position of the center of gravity, the component positioning device determines the component It is characterized in that the suction position of the component sucked by the suction device is determined, and the component suction device is controlled so as to suck the component at the determined suction position.

【0015】本発明の具体的態様では、部品位置決め装
置は、(a)計測装置により該計測装置の座標系で計測
された部品の重心位置と、部品吸着装置が部品取り出し
位置の上方で当該部品の搭載位置における搭載姿勢を確
保するために行う回転の中心位置とから、前記重心位置
を、前記計測装置の座標系から該中心位置を原点とする
座標系に変換して表わし、(b)前記(a)で変換して
表わされた重心位置と前記回転の角度とにより、当該部
品が前記取り出し位置で部品吸着装置に吸着された時の
重心位置を、前記回転の中心位置を原点とする座標系で
求め、(c)前記(b)で求められた重心位置を前記回
転の中心位置を原点とする座標系から前記計測装置の座
標系に変換して表わし、(d)前記(c)で変換された
重心位置と前記回転の中心位置との差を算出し、(e)
前記(d)で算出された差に基づいて前記部品吸着位置
を補正することを特徴とする。
According to a specific aspect of the present invention, the component positioning device includes: (a) the gravity center position of the component measured by the measuring device in the coordinate system of the measuring device; and the component suction device above the component removing position. The center of rotation for ensuring the mounting posture at the mounting position, the center of gravity position is converted from the coordinate system of the measuring device to a coordinate system having the center position as an origin, and (b) the above Based on the center of gravity position converted by (a) and the angle of rotation, the center of gravity when the component is sucked by the component suction device at the pick-up position is the origin of the center of rotation. And (c) the barycentric position obtained in (b) is converted from the coordinate system having the center of rotation as the origin into the coordinate system of the measuring device, and (d) the (c) is displayed. Center of gravity position converted by Calculating a difference between the center position of, (e)
The component suction position is corrected based on the difference calculated in (d).

【0016】[0016]

【作用】本発明の表面実装機によれば、回路基板上に搭
載される部品は、部品供給装置により取り出し位置に供
給される。部品吸着装置は、この取り出し位置で部品を
吸着し、それを回路基板の搭載位置の上方へ移動する。
計測装置は、この搭載位置の上方で部品の重心位置を計
測することにより、前記移動に伴って生じ得る部品吸着
装置のずれに左右されない計測結果を得る。部品位置決
め装置は、この計測結果に基づき、部品吸着装置が部品
を吸着する位置を決定し、部品吸着装置を制御する。こ
れにより、部品吸着装置は、所定の取り出し位置からず
れのない部品の取り出しを達成する。
According to the surface mounter of the present invention, the component mounted on the circuit board is supplied to the take-out position by the component supply device. The component suction device sucks the component at this take-out position and moves it above the mounting position of the circuit board.
The measuring device measures the position of the center of gravity of the component above the mounting position to obtain a measurement result that is not affected by the displacement of the component suction device that may occur due to the movement. The component positioning device determines the position where the component suction device picks up the component based on the measurement result, and controls the component suction device. As a result, the component suction device achieves the removal of the component without deviation from the predetermined removal position.

【0017】より具体的には、部品位置決め装置は、計
測装置によりその座標系で計測された部品の重心位置
と、部品吸着装置が部品取り出し位置の上方で当該部品
の搭載位置での搭載姿勢を確保するために行う回転の中
心位置とから、前記重心位置を計測装置の座標系から前
記中心位置を原点とする座標系に変換して表現する。
More specifically, the component positioning device determines the position of the center of gravity of the component measured by the measuring device in its coordinate system, and the mounting position of the component at the mounting position of the component above the component pickup position. The position of the center of gravity is converted from the coordinate system of the measuring device into a coordinate system having the center position as the origin, and is represented based on the center position of the rotation performed for securing.

【0018】この変換されて表わされた重心位置と前記
回転の角度とにより、部品の取り出し位置における重心
位置を、前記回転の中心位置を原点とする座標系で求め
る。こうして求められた重心位置を、前記回転の中心位
置を原点とする座標系から前記計測装置の座標系に変換
して表わし、その重心位置と前記中心位置との差を算出
する。この差に基づき、部品位置決め装置が部品吸着位
置を補正することにより、部品吸着装置が部品を吸着す
る位置が適正に決定される。
Based on the converted center of gravity position and the rotation angle, the center of gravity position at the component take-out position is obtained in a coordinate system having the center of rotation as the origin. The center-of-gravity position thus obtained is converted from the coordinate system having the center of rotation as the origin to the coordinate system of the measuring device, and the difference between the center-of-gravity position and the center is calculated. Based on this difference, the component positioning device corrects the component suction position, so that the position at which the component suction device picks up the component is properly determined.

【0019】[0019]

【実施例】図1は、本発明による表面実装機の実施例の
外観斜視図である。全体を1で示す表面実装機は、正面
側に両開き扉2a,2bを備えたキャビネット2の上に
載置された台板(テーブル)3上の構成要素と、キャビ
ネット2の内部に収納された構成要素とから成る。
1 is an external perspective view of an embodiment of a surface mounter according to the present invention. The surface mounter indicated as a whole by 1 is housed inside the cabinet 2 and components on a base plate (table) 3 placed on a cabinet 2 having double doors 2a and 2b on the front side. It consists of components.

【0020】テーブル3の上面には、後で詳細に説明す
る部品吸着装置を構成する部品搭載ヘッド4を備えたロ
ボット5が設置されている。更に、回路基板となるプリ
ント基板6を移動させるベルトコンベヤ7、各基板上に
搭載すべき種々の部品(チップ)を同一種類毎にまとめ
てテーピングした多数のテープカートリッジ8と各カー
トリッジ8のテーピングされた部品をフィーダベース9
(図6)上の取出し位置へそれぞれ送り出すテープフィ
ーダ10とで構成される部品供給装置、モニタ用CRT
11a、パソコン用CRT11b、オペレータが操作す
るキーボード12及びロボット操作パネル13等が設置
される一方、キャビネット2内には、後述の画像処理装
置14及びコントローラ15が設置されている。
On the upper surface of the table 3, a robot 5 having a component mounting head 4 which constitutes a component suction device, which will be described in detail later, is installed. Further, a belt conveyor 7 for moving the printed circuit board 6 serving as a circuit board, a large number of tape cartridges 8 in which various components (chips) to be mounted on each circuit board are grouped into the same type and taped for each cartridge 8. Feeder base 9
(FIG. 6) A component supply device composed of a tape feeder 10 and a CRT for monitoring, which are respectively fed to the pick-up positions.
11 a, a CRT 11 b for personal computer, a keyboard 12 operated by an operator, a robot operation panel 13 and the like are installed, while an image processing device 14 and a controller 15 described later are installed in the cabinet 2.

【0021】ロボット5は、搭載ヘッド4を支持してこ
れをテーブル3に対し垂直な上下方向(Z軸方向)に移
動させるZ軸スライドブロック16(図2)と、このZ
軸スライドブロック16をベルトコンベヤ7と平行な方
向(X軸方向)に移動させるX軸アーム17と、このX
軸アーム17全体をベルトコンベヤ7と直角の方向(Y
軸方向)に移動させる平行な一対のY軸アーム18a、
18bとから成る。
The robot 5 supports the mounting head 4 and moves it in the vertical direction (Z-axis direction) perpendicular to the table 3, and a Z-axis slide block 16 (FIG. 2) and this Z-axis slide block 16.
An X-axis arm 17 for moving the axis slide block 16 in a direction parallel to the belt conveyor 7 (X-axis direction), and this X-axis arm 17.
The entire axis arm 17 is in a direction (Y
A pair of parallel Y-axis arms 18a for moving in the axial direction),
18b.

【0022】このロボット5とその動作を制御するコン
トローラ15とで、本発明における部品位置決め装置を
構成している。
The robot 5 and the controller 15 that controls the operation of the robot 5 constitute the component positioning device of the present invention.

【0023】次に、実施例の搭載ヘッド4について説明
する。
Next, the mounting head 4 of the embodiment will be described.

【0024】図2に示すように、ヘッド部は、前記Z軸
スライドブロック16の下端部に固着したL形のヘッド
ベース30と、その一方の側に設置されたノズルインデ
ックス機構31と、その駆動源としてヘッドベース30
の反対側に取り付けられたパルスモータ32とで構成さ
れる。
As shown in FIG. 2, the head portion is an L-shaped head base 30 fixed to the lower end portion of the Z-axis slide block 16, a nozzle index mechanism 31 installed on one side thereof, and its drive. Head base 30 as a source
And a pulse motor 32 attached to the opposite side of the.

【0025】ノズルインデックス機構31は、円筒状の
回転ハウジング33を主体とし、その外周面に等角度
(この場合 120°)間隔で放射状に突出して配置された
3種の吸着ノズル34、35、36を有する。これらの
ノズルはそれぞれ径の大きさが異なるもので、実施例で
はノズル34の径が最も大きく、ノズル35が中、ノズ
ル36が最小である。
The nozzle index mechanism 31 is mainly composed of a cylindrical rotary housing 33, and three kinds of suction nozzles 34, 35 and 36 are arranged radially on the outer peripheral surface thereof at equal angular intervals (120 ° in this case). Have. These nozzles have different diameters. In the embodiment, the nozzle 34 has the largest diameter, the nozzle 35 has the middle diameter, and the nozzle 36 has the smallest diameter.

【0026】光学系ブロック65は、L字形の角筒状の
ハウジングから成り、その下部先端側と角部には、それ
ぞれ内側に反射面を向けた平面鏡66及び67が配置さ
れている。光学系ブロック65の下部先端側の平面鏡6
6の上方に位置する部分は、円形の透明板68が装着さ
れ、光透過窓を形成している。一方、光学系ブロック6
5の上方に延びた部分には、CCDカメラ71が設置さ
れ、部品吸着状態を視覚的に検出する視覚装置を構成し
ている。
The optical system block 65 is composed of an L-shaped rectangular tube-shaped housing, and plane mirrors 66 and 67 having reflecting surfaces facing inward are disposed at the lower tip end side and the corner portion thereof, respectively. The plane mirror 6 on the lower end side of the optical system block 65
A circular transparent plate 68 is attached to a portion located above 6 to form a light transmission window. On the other hand, the optical system block 6
A CCD camera 71 is installed in a portion extending above 5 to form a visual device for visually detecting the component suction state.

【0027】ここで、照明装置の光源64から出た光
は、ノズルの先端に吸着した部品52を上方から均一に
照らす。これをCCDカメラ71から見ると、部品52
は2枚の平面鏡66及び67を介して安定した像として
捕えることができる。
Here, the light emitted from the light source 64 of the illuminating device uniformly illuminates the component 52 attracted to the tip of the nozzle from above. Looking at this from the CCD camera 71, the component 52
Can be captured as a stable image through the two plane mirrors 66 and 67.

【0028】図3は、上記ヘッド4の1サイクル動作を
示す。順に説明すると、次の通りである。
FIG. 3 shows one cycle operation of the head 4. It will be described in order as follows.

【0029】搭載ヘッド4は、図1のロボット5のX
軸及びY軸方向の動作により、テープフィーダ10上の
所定の部品取出し位置の上方まで移動し、Z軸方向の動
作により、所定の高さまで下降する。そして、テープフ
ィーダ10により当該取出し位置へ送られた部品52に
対して選択したノズル(例えば、図2のノズル34)
が、部品52を吸着する。上記の部品取出し位置は、す
でに終了した1つ前のサイクル動作の実行中にコントロ
ーラ15により決定された補正動作に基づく位置であ
る。
The mounting head 4 is the X of the robot 5 in FIG.
By the operation in the axis and Y-axis directions, the tape moves to a position above a predetermined component take-out position on the tape feeder 10, and by the operation in the Z-axis direction, it descends to a predetermined height. Then, the nozzle selected for the component 52 sent to the take-out position by the tape feeder 10 (for example, the nozzle 34 in FIG. 2).
But adsorbs the component 52. The above-mentioned component take-out position is a position based on the correction operation determined by the controller 15 during the execution of the immediately preceding cycle operation which has been completed.

【0030】搭載ヘッド4がZ軸方向の動作により上
昇し、部品52を吸着したノズル34を回転させて部品
を基板6上での搭載角度に設定する。
The mounting head 4 is lifted by the operation in the Z-axis direction, and the nozzle 34 sucking the component 52 is rotated to set the component at a mounting angle on the substrate 6.

【0031】X軸及びY軸方向の動作により所定の部
品搭載位置すなわちベルトコンベヤ7で運ばれたプリン
ト基板6上の位置に向かって移動する。この移動が完了
した時、光学系ブロック65を図において左に移動(前
進)させ、その先端部をノズルに吸着された部品52の
真下に位置付けし、部品の重心の位置と傾きを計測す
る。
By the operation in the X-axis and Y-axis directions, it moves toward a predetermined component mounting position, that is, a position on the printed circuit board 6 carried by the belt conveyor 7. When this movement is completed, the optical system block 65 is moved (advanced) to the left in the figure, its tip is positioned directly below the component 52 sucked by the nozzle, and the position and inclination of the center of gravity of the component are measured.

【0032】この計測は、CCDカメラ71で捕えた部
品の像を画像処理装置14に送って処理し、その処理情
報に基づきコントローラ15が所定の演算処理を行うこ
とで達成される。
This measurement is achieved by sending the image of the component captured by the CCD camera 71 to the image processing device 14 for processing, and the controller 15 performing a predetermined arithmetic processing based on the processing information.

【0033】計測の結果、補正を要するならば、光学
系ブロック65を右に移動(後退)させた後、搭載ヘッ
ド4それ自体をXY平面上で移動させ又は部品を吸着し
たノズルを回転させることにより、部品の搭載位置又は
傾きを修正する。
If correction is required as a result of measurement, after moving (retracting) the optical system block 65 to the right, the mounting head 4 itself is moved on the XY plane or the nozzle that picked up the component is rotated. Thus, the mounting position or inclination of the component is corrected.

【0034】搭載ヘッド4が下降し、プリント基板6
上に部品を位置付けてノズルの吸引を止め、大気圧に開
放することにより、部品を基板上に搭載する。
The mounting head 4 descends and the printed circuit board 6
The component is mounted on the substrate by positioning the component on the top, stopping suction of the nozzle, and opening to atmospheric pressure.

【0035】搭載ヘッド4が上昇し、次の部品を搭載
する場合は、部品取出し位置まで移動する。
When the mounting head 4 moves up and the next component is to be mounted, it moves to the component pick-up position.

【0036】上記の動作の特徴は、搭載ヘッド4が部品
取り出し位置で部品を取り出し、搭載位置の上方へ部品
を搬送してから、部品の画像計測及び補正動作(上記
及びの動作)を行うことにある。
The above-mentioned operation is characterized in that the mounting head 4 picks up the component at the component pick-up position, conveys the component above the mounting position, and then performs the image measurement and correction operation (the above-mentioned operation) of the component. It is in.

【0037】図4は、上述のサイクル動作を制御するた
めに表面実装機1に備えられたハードウエア構成を示
す。
FIG. 4 shows a hardware configuration provided in the surface mounter 1 for controlling the above cycle operation.

【0038】ここで、画像処理装置14は、カメラコン
トローラ72に接続されたCCDカメラ71と、部品5
2が搭載されるプリント基板6の位置姿勢を撮像するた
めのCCDカメラ75とが接続され、これら2つのカメ
ラの画像を適宜切り替えて取り込むカメラ切り替えボー
ド74、取り込まれた画像を格納し、接続されたCRT
11aに出力するフレームメモリボード76、取り込ま
れた画像に画像処理を施し、処理して得られた情報を後
述のパソコン80に伝送する画像処理用高速プロセッサ
73を備える。この画像処理装置14とCCDカメラ7
1とで、本発明における計測装置を構成している。
Here, the image processing device 14 includes the CCD camera 71 connected to the camera controller 72 and the component 5
2 is connected to a CCD camera 75 for picking up the position and orientation of the printed circuit board 6, a camera switching board 74 that captures images of these two cameras by appropriately switching them, and stores and captures the captured images. CRT
A frame memory board 76 for outputting to 11a, an image processing high-speed processor 73 for performing image processing on the captured image and transmitting information obtained by the processing to a personal computer 80 described later. The image processing device 14 and the CCD camera 7
1 and 1 constitute the measuring device in the present invention.

【0039】コントローラ15は、上記画像処理装置1
4に通信路を介して接続されたパソコン80を主体と
し、これに付設したバス拡張ボックス85及びインタフ
ェースボード92a、92bを備える。
The controller 15 is the image processing apparatus 1 described above.
4 mainly comprises a personal computer 80 connected via a communication path, and a bus expansion box 85 and interface boards 92a and 92b attached thereto.

【0040】パソコン80は、上記画像処理装置14の
情報を上記通信路を介して取り込むリンクアダプタボー
ド81、メモリボード82、上記バス拡張ボックス85
との通信を行うバス拡張ボード83、及びフレキシブル
ディスク84を装着するフレキシブルディスクドライブ
84’を備え、キーボード12及びCRT11bが接続
されており、画像処理装置14からの情報に基づく演算
処理、モータ制御、シーケンス制御、プログラム変更な
ど、表面実装機全体の制御を受け持つ。
The personal computer 80 takes in the information of the image processing apparatus 14 via the communication path, the link adapter board 81, the memory board 82, and the bus expansion box 85.
A bus expansion board 83 for communicating with a flexible disk drive 84 'for mounting a flexible disk 84, a keyboard 12 and a CRT 11b are connected, arithmetic processing based on information from the image processing device 14, motor control, Responsible for controlling the entire surface mounter such as sequence control and program change.

【0041】CRT11bは、上記パソコン80が行う
各種演算処理情報の画面表示に用いられる。
The CRT 11b is used to display various calculation processing information on the screen of the personal computer 80.

【0042】バス拡張ボックス85は、入出力ボード8
6、X軸、Y1軸、Y2軸、Z軸、Θ軸及びカッタ軸を
駆動する各モータの制御出力をパソコン80の指令に基
づいて生成し、インタフェースボード92aに出力する
モータコントロールボード87、88、89、エアシリ
ンダ37等の駆動装置のソレノイドバルブを制御する出
力ボード90、適宜備えられた各種センサ等の出力を取
り込む入力ボード91を備える。ここで、Θ軸は、上記
動作もしくはでノズル34が回転する時の中心軸で
ある。
The bus expansion box 85 is used for the input / output board 8
6, the motor control boards 87, 88 which generate control outputs of the respective motors for driving the X-axis, Y1-axis, Y2-axis, Z-axis, Θ-axis and cutter axis based on commands from the personal computer 80 and output them to the interface board 92a. , 89, an output board 90 for controlling a solenoid valve of a drive device such as the air cylinder 37, and an input board 91 for taking in outputs of various kinds of sensors appropriately provided. Here, the Θ axis is the central axis when the nozzle 34 rotates due to the above operation.

【0043】インタフェースボード92aには、X軸サ
ーボモータ22、Y1軸サーボモータ25a、Y2軸サ
ーボモータ25b、Z軸サーボモータ20をドライブす
るX軸サーボアンプA1、Y1軸サーボアンプA2、Y
2軸サーボアンプA3、Z軸サーボアンプA4が接続さ
れ、上記モータコントロールボード87、88、89の
制御出力を取り込み、上記アンプを制御するための信号
に変換して出力する。
The interface board 92a has an X-axis servo motor 22, Y1-axis servo motor 25a, Y2-axis servo motor 25b, and X-axis servo amplifier A1, Y1-axis servo amplifier A2, Y for driving the Z-axis servo motor 20.
A two-axis servo amplifier A3 and a Z-axis servo amplifier A4 are connected to take in the control output of the motor control boards 87, 88, 89, convert it into a signal for controlling the amplifier, and output it.

【0044】更にインタフェースボード92aには、上
記各モータの回転量に設定された制限値を検出するため
のリミットセンサ等の検出手段S1、S2、S3、S4
が接続されている。
Further, the interface board 92a has detection means S1, S2, S3, S4 such as limit sensors for detecting the limit values set for the rotation amounts of the respective motors.
Are connected.

【0045】インタフェースボード92bには、吸着ノ
ズルを回転させるΘ軸パルスモータ32、カッタ軸パル
スモータ93をドライブするためのΘ軸パルスモータド
ライバD1、カッタ軸パルスモータドライバD2が接続
され、前記モータコントロールボード87、88、89
の制御出力をインタフェースボード92aを介して取り
込み、上記ドライバを制御するための信号に変換して出
力する。
The Θ-axis pulse motor 32 for rotating the suction nozzle, the Θ-axis pulse motor driver D1 for driving the cutter-axis pulse motor 93, and the cutter-axis pulse motor driver D2 are connected to the interface board 92b. Board 87, 88, 89
The control output of (1) is taken in through the interface board 92a, converted into a signal for controlling the driver, and output.

【0046】インタフェースボード92bにも、モータ
32、93の回転量に設定された制限値を検出するため
のリミットセンサ等の検出手段S5、S6が接続されて
いる。
The interface board 92b is also connected with detection means S5 and S6 such as limit sensors for detecting the limit values set for the rotation amounts of the motors 32 and 93.

【0047】次に、上記のように構成されたハードウエ
アにより、前述の部品搭載ヘッド4のサイクル動作時に
決定される部品52の取り出し位置の補正動作について
説明する。
Next, the operation of correcting the take-out position of the component 52 determined during the cycle operation of the component mounting head 4 by the hardware configured as described above will be described.

【0048】まず、4つの座標系を次のように定義す
る。
First, four coordinate systems are defined as follows.

【0049】1.視覚座標系 CCDカメラ71により撮像されて得られる画像領域内
の所定の一点を原点とし、ロボット5のX軸方向及びY
軸方向にそれぞれ平行に座標軸xおよびyをとる計測装
置の座標系である。以下、この座標系を視覚座標系と称
し、上記原点を視覚原点と称する。
1. Visual coordinate system The origin is a predetermined point in the image area obtained by the CCD camera 71, and the X-axis direction of the robot 5 and Y
It is a coordinate system of a measuring device having coordinate axes x and y parallel to the axial direction. Hereinafter, this coordinate system is referred to as a visual coordinate system, and the origin is referred to as a visual origin.

【0050】2.仮想座標系 前記図3のサイクル動作で行われるノズルの回転動作
の中心(以下、仮想中心という)を原点とし、上記視覚
座標系のx軸、y軸に平行に座標軸をとる。以下、この
座標系を仮想座標系と称する。
2. Virtual Coordinate System A coordinate axis is set in parallel with the x-axis and the y-axis of the visual coordinate system, with the center of the nozzle rotation operation (hereinafter referred to as the virtual center) performed in the cycle operation of FIG. 3 as the origin. Hereinafter, this coordinate system is referred to as a virtual coordinate system.

【0051】ここで、仮想中心の位置は予め計測され、
視覚座標系で表わされているものとする。
Here, the position of the virtual center is measured in advance,
It shall be represented in the visual coordinate system.

【0052】3.搭載位置座標系 搭載位置の上方に位置した部品の視覚座標系で表わされ
た重心の位置を原点とし、x軸、y軸に平行に座標軸を
とる。以下、この座標系を搭載位置座標系と称する。
3. Mounting position coordinate system The origin is the position of the center of gravity represented by the visual coordinate system of the component located above the mounting position, and the coordinate axes are parallel to the x and y axes. Hereinafter, this coordinate system is referred to as a mounting position coordinate system.

【0053】4.取り出し位置座標系 取り出し位置の上方に位置した部品の重心の位置座標を
視覚座標平面上に仮定し、その位置を原点とする座標系
であり、x軸、y軸に平行に座標軸をとる。以下、この
座標系を取り出し位置座標系と称する。
4. Take-out position coordinate system This is a coordinate system in which the position coordinates of the center of gravity of the component located above the take-out position are assumed on the visual coordinate plane and the position is the origin, and the coordinate axes are parallel to the x-axis and the y-axis. Hereinafter, this coordinate system is referred to as a take-out position coordinate system.

【0054】図5は、前記のサイクル動作で計測され
た部品52の重心Mと仮想中心Gの位置関係を視覚座標
平面上に表わすと共に、部品52が取り出し位置で吸着
された時の重心Oの位置を仮定して示したものである。
図中の重心Mの位置は(xm,ym )、重心Oの位置は
(x0 ,y0 )、仮想中心Gの位置は(xG ,yG )の
座標で示される。
FIG. 5 shows the positional relationship between the center of gravity M of the component 52 and the virtual center G measured in the above cycle operation on the visual coordinate plane, and also shows the center of gravity O of the component 52 when the component 52 is sucked at the take-out position. It is shown assuming the position.
The position of the center of gravity M in the figure is (x m , y m ), the position of the center of gravity O is (x 0 , y 0 ), and the position of the virtual center G is shown in the coordinates (x G , y G ).

【0055】ここで、上記4つの座標系は高さの情報を
含まないので、同一平面上にあると考えることができ、
かつ、それぞれの座標軸は互いに平行に定められている
ので、視覚座標系から仮想座標系への同次変換行列TVG
は、
Since the above four coordinate systems do not include height information, they can be considered to be on the same plane,
Moreover, since the respective coordinate axes are set to be parallel to each other, the homogeneous transformation matrix T VG from the visual coordinate system to the virtual coordinate system
Is

【0056】[0056]

【数1】 [Equation 1]

【0057】と表現される。It is expressed as

【0058】同様に、視覚座標系から搭載位置座標系へ
の同次変換行列TVmは、
Similarly, the homogeneous transformation matrix T Vm from the visual coordinate system to the mounting position coordinate system is

【0059】[0059]

【数2】 [Equation 2]

【0060】と表現される。It is expressed as

【0061】上記TVG及びTVmと、仮想座標系から搭載
位置座標系への同次変換行列TGmとの間には、 TVm=TVGGm …(3) の関係が成り立つので、 TGm=(TVG-1Vm …(4) が得られる。これは、上式(1) 及び(2) を用いると、
Since the above-mentioned T VG and T Vm and the homogeneous transformation matrix T Gm from the virtual coordinate system to the mounting position coordinate system, the relationship of T Vm = T VG T Gm (3) holds, T Gm = (T VG ) -1 T Vm (4) is obtained. Using the above equations (1) and (2),

【0062】[0062]

【数3】 [Equation 3]

【0063】と表わすことができる。It can be expressed as

【0064】一方、視覚座標系から取り出し位置座標系
への同次変換行列TVOは、
On the other hand, the homogeneous transformation matrix T VO from the visual coordinate system to the extraction position coordinate system is

【0065】[0065]

【数4】 [Equation 4]

【0066】と表わすことができる。これと上記TVG
び仮想座標系から取り出し位置座標系への同次変換行列
GOとの間には、 TVO=TVGGO …(7) の関係が成り立つので、 TGO=(TVG-1VO …(8) が得られ、上式(5) 及び(6) を用いると、
It can be expressed as The relationship of T VO = T VG T GO (7) holds between this and the above-mentioned T VG and the homogeneous transformation matrix T GO from the virtual coordinate system to the extraction position coordinate system, so T GO = (T VG ) -1 T VO (8) is obtained, and using the above equations (5) and (6),

【0067】[0067]

【数5】 [Equation 5]

【0068】と表わすことができる。It can be expressed as

【0069】ここで、上記TGOで座標変換を行い、その
結果にさらに仮想中心Gを中心として視覚座標平面に垂
直な軸のまわりにθ°回転させたときの変換は、回転変
換R(θ)を用いて、 R(θ)TGO と表現することができる。これは、図5に示すようにT
Gmと一致し、 R(θ)TGO=TGm …(10) が成立する。上記回転変換R(θ)は、同次変換行列に
より、
Here, the coordinate conversion is performed by the above T GO , and when the result is further rotated by θ ° around the axis perpendicular to the visual coordinate plane about the virtual center G, the conversion is the rotational conversion R (θ ) Can be used to express as R (θ) T GO . This is T as shown in FIG.
In agreement with Gm , R (θ) T GO = T Gm (10) holds. The rotation transformation R (θ) is given by the homogeneous transformation matrix

【0070】[0070]

【数6】 [Equation 6]

【0071】と表されるから、(5) 、(9) 、(11)式を(1
0)式に代入して
Since the expression (5), (9) and (11) is expressed as (1
Substituting it into expression (0)

【0072】[0072]

【数7】 [Equation 7]

【0073】を得る。この(12)式から、 (xO −xG )cos θ−(yO −yG )sin θ=xm −xG …(13) (xO −xG )sin θ+(yO −yG )cos θ=ym −yG …(14) が算出されるので、これからxO 及びyO が、 xO =(ym −yG )sin θ+(xm −xG )cos θ+xG …(15) yO =(ym −yG )cos θ−(xm −xG )sin θ+yG …(16) と得られる。To obtain. From this equation (12), (x O -x G) cos θ- (y O -y G) sin θ = x m -x G ... (13) (x O -x G) sin θ + (y O -y since G) cos θ = y m -y G ... (14) is calculated, x O and y O now is, x O = (y m -y G) sin θ + (x m -x G) cos θ + x G ... (15) y O = is obtained with (y m -y G) cos θ- (x m -x G) sin θ + y G ... (16).

【0074】従って、前記の吸着ヘッドのサイクル動作
において、動作のノズル34のΘ軸まわりの回転角度
がθ°である場合には、図5の重心Oから重心Mへの回
転と一致するので、上式(15)及び(16)で得られる座標
(x0 ,y0 )を、視覚座標系における重心Oの位置座
標とすることができる。
Therefore, in the cycle operation of the suction head described above, when the rotation angle of the nozzle 34 about the Θ axis in the operation is θ °, the rotation coincides with the rotation from the center of gravity O to the center of gravity M in FIG. The coordinates (x 0 , y 0 ) obtained by the above equations (15) and (16) can be used as the position coordinates of the center of gravity O in the visual coordinate system.

【0075】図6は、取り出し位置に供給される部品を
テープに装着した複数のテープカートリッジ8(図1)
を備えた部品供給装置を示す。ここでは、n列に配列さ
れたテープカートリッジに保持された各部品は、各テー
プカートリッジが対応するn列のテープフィーダF1
…,Fn により駆動されることにより、各取り出し位置
1 ,…,Pn に供給され、そこで吸着ノズルに吸着さ
れて取り出される。
FIG. 6 shows a plurality of tape cartridges 8 (FIG. 1) in which the components supplied to the take-out position are mounted on the tape.
The component supply device provided with. Here, the respective parts held in the tape cartridges arranged in n rows are the tape feeders F 1 of the n rows corresponding to the respective tape cartridges.
, F n are supplied to the respective take-out positions P 1 , ..., P n , where they are adsorbed by the adsorption nozzles and taken out.

【0076】この取り出し位置P1 ,…,Pn での部品
の取り出し姿勢の補正は、例えば取り出し位置Pi にお
いては、次のように行われる。
The correction of the take-out postures of the components at the take-out positions P 1 , ..., P n is performed as follows at the take-out position P i , for example.

【0077】取り出し位置Pi で前回取り出された部品
の重心Oの位置座標(x0 ,y0 )が上式(15)及び(16)
のように決定された時に、これと、吸着ノズルに生じる
仮想中心Gからのずれ(オフセット)によるノズルの重
心位置(xno,yno)との差(xfi、yfi)、すなわち xfi=xo −xno …(17) yfi=yo −yno …(18) を求め、パソコン80のデータ格納用記憶手段として用
いられるフレキシブルディスク84に、フィーダFi
対応して設けられた記憶領域Mi に格納する。ここで吸
着ノズルのオフセットは、予め計測された値である。
The position coordinates (x 0 , y 0 ) of the center of gravity O of the component taken out last time at the take-out position P i are the above equations (15) and (16).
When this is determined, the difference (x fi , y fi ) between this and the barycentric position (x no , y no ) of the nozzle due to the deviation (offset) from the virtual center G occurring in the suction nozzle, that is, x fi = X o −x no (17) y fi = y o −y no (18), a flexible disk 84 used as a data storage means of the personal computer 80 is provided corresponding to the feeder F i. Stored in the memory area M i . Here, the offset of the suction nozzle is a value measured in advance.

【0078】次回の部品の取り出しに際しては、予め決
められた取り出し位置Pi (xpi,ypi)から、上記
(xfi、yfi)及び(xno,yno)を引いた座標値(x
pi−x no−xfi,ypi−yno−yfi)が視覚原点となる
ようにX軸及びY軸を移動させる。これにより、ノズル
の重心と部品の重心を、テープカートリッジ上の部品の
遊びによる誤差の範囲内で一致させることができる。
The next time the parts are taken out, it is decided beforehand.
Pulled out position Pi (Xpi, Ypi) From above
(Xfi, Yfi) And (xno, Yno) Minus coordinate value (x
pi-X no-Xfi, Ypi-Yno-Yfi) Is the visual origin
The X axis and the Y axis are moved as described above. This allows the nozzle
The center of gravity of the
It can be matched within the margin of error due to play.

【0079】以上のようにして、部品の取り出し位置P
i の補正が達成される。
As described above, the parts take-out position P
Correction of i is achieved.

【0080】さらに、テープフィーダ10をベース9ご
と交換するような場合にも、ベースの個体差により取り
出し位置Pi に生ずる誤差が、部品を取り出せる範囲内
の誤差であれば、ベース交換後に部品の取り出しを行う
ことにより、上述の取り出し位置の補正が適用される。
こうして新たに(xo ,yo )が計算されて(xfi、y
fi)が更新されるので、それに応じて取り出し位置の補
正も達成される。従ってベース9の交換に伴って、新た
に(xpi,ypi)を設定し直す必要はない。
Further, even when the tape feeder 10 is replaced together with the base 9, if the error generated at the take-out position P i due to the individual difference of the base is within the range in which the parts can be taken out, the parts are removed after the base is replaced. By performing the extraction, the above-described correction of the extraction position is applied.
In this way, (x o , y o ) is newly calculated and (x fi , y
fi ) is updated, so that the correction of the extraction position is also achieved accordingly. Therefore, it is not necessary to newly set (x pi , y pi ) when the base 9 is replaced.

【0081】図7及び図8は、上述の部品取り出し位置
の補正の手順を示すフローチャートである。
7 and 8 are flow charts showing the procedure for correcting the above-mentioned component take-out position.

【0082】初めに、ステップST1でX軸及びY軸方
向の動作により部品取出し位置Piの補正された位置
(xpi−xno−xfi,ypi−yno−yfi)に視覚原点が
一致するように搭載ヘッド4を移動させる。この補正位
置は、前回の部品搭載動作中に、その部品を搭載位置の
上方で計測することにより得られたデータに基づき部品
位置決め装置が決定した位置である。
First, in step ST1, the visual origin is set to the position (x pi −x no −x fi , y pi −y no −y fi ) where the component take-out position P i is corrected by the operation in the X-axis and Y-axis directions. The mounting head 4 is moved so that This corrected position is a position determined by the component positioning device based on the data obtained by measuring the component above the mounting position during the previous component mounting operation.

【0083】ステップST2で、上記X軸及びY軸方向
の動作が完了したかどうかの判定を行い、完了した場合
には、ステップST3でZ軸方向の動作により、ヘッド
4を部品取り出し位置まで下降させる。完了していない
場合には完了を待つ。
In step ST2, it is determined whether or not the operations in the X-axis and Y-axis directions are completed. If completed, in step ST3, the head 4 is lowered to the component take-out position by the operation in the Z-axis direction. Let If not completed, wait for completion.

【0084】ステップST4で、Z軸方向の動作が完了
したかどうかを判定し、完了した場合には、ステップS
T5で吸着装置に部品を吸着させる。完了していない場
合には完了を待つ。
In step ST4, it is determined whether or not the operation in the Z-axis direction is completed. If completed, step S
At T5, the component is sucked by the suction device. If not completed, wait for completion.

【0085】ステップST6で、Z軸方向の動作により
ヘッド4を上昇させ、ステップST7で部品が搭載姿勢
となるまでΘ軸まわりにθ°回転させ、部品を搭載姿勢
とする。
In step ST6, the head 4 is raised by the operation in the Z-axis direction, and in step ST7, the component is placed in the mounting posture by rotating it by θ ° around the θ axis until the component is placed in the mounting posture.

【0086】ステップST8で、X軸及びY軸方向の動
作により部品を搭載位置上方まで移動させる。
In step ST8, the component is moved above the mounting position by the operation in the X-axis and Y-axis directions.

【0087】ステップST9で、ステップST6のZ軸
方向の動作、および上記Θ軸まわりの動作が完了したか
どうかの判定を行い、完了していればステップST10
で部品の重心位置(xm ,ym )及びθm の計測を行
い、完了していなければ、その完了を待つ。
In step ST9, it is determined whether or not the operation in the Z-axis direction in step ST6 and the operation around the Θ-axis are completed, and if completed, step ST10.
In center of gravity of the component (x m, y m) performs measurements and theta m, if not completed, waits for completion.

【0088】ここで、部品は等価慣性楕円体とみなすこ
とができるので、部品の重心を通る長軸が視覚座標系の
座標軸の1つ(たとえばx軸)となす角度θm を部品の
姿勢の傾きとして計測する。
Here, since the component can be regarded as an equivalent inertial ellipsoid, the angle θ m formed by the long axis passing through the center of gravity of the component and one of the coordinate axes of the visual coordinate system (for example, the x axis) of the posture of the component. Measure as an inclination.

【0089】ステップST11では、式(15)及び(16)に
より部品の重心Oの位置座標(xO,yO )を算出す
る。
At step ST11, the position coordinates (x O , y O ) of the center of gravity O of the component are calculated by the equations (15) and (16).

【0090】ステップST12では、式(17)及び(18)の
計算を行い、結果をメモリの記憶領域Mi に格納し、次
回のフィーダFi からの部品取り出し位置の補正データ
とする。
In step ST12, the equations (17) and (18) are calculated, the result is stored in the memory area M i of the memory, and the data is used as the correction data of the next component take-out position from the feeder F i .

【0091】ステップST13では、ステップST8の
X軸及びY軸方向の動作が完了したかどうかの判定を行
い、完了していればステップST14へ進み、していな
ければ完了を待つ。
In step ST13, it is determined whether or not the operation in the X-axis and Y-axis directions in step ST8 is completed. If completed, the process proceeds to step ST14, and if not completed, the completion is waited for.

【0092】ステップST14では、ステップST10
の計測結果と、予め視覚座標系で定められた目標の部品
搭載位置との間に、誤差が生じた場合には、X軸、Y軸
方向の動作及びΘ軸まわりの回転により、その誤差に応
じた補正を行う。
In step ST14, step ST10
If an error occurs between the measurement result of and the target component mounting position determined in advance in the visual coordinate system, the error is caused by the operation in the X-axis and Y-axis directions and the rotation around the Θ-axis. Make the appropriate correction.

【0093】ステップST15では、上記補正が完了し
たかどうかの判定を行い、完了していれば、ステップS
T16へ進み、していなければ、完了を待つ。
In step ST15, it is determined whether or not the above correction is completed, and if it is completed, step S15 is executed.
Proceed to T16, and if not done, wait for completion.

【0094】ステップST16では、Z軸方向の動作に
より吸着部品を搭載位置まで下降させる。
In step ST16, the suction component is lowered to the mounting position by the operation in the Z-axis direction.

【0095】ステップST17で下降が完了したかどう
かの判定を行い、完了していれば、ステップST18へ
進んで吸着ノズルの吸引動作を停止し、部品を搭載位置
に搭載する。
In step ST17, it is determined whether or not the lowering is completed. If the lowering is completed, the process proceeds to step ST18, the suction operation of the suction nozzle is stopped, and the component is mounted at the mounting position.

【0096】最後に、ステップST19で、Z軸方向の
動作によりヘッド4を上昇させて部品位置補正手順を完
了する。
Finally, in step ST19, the head 4 is raised by the operation in the Z-axis direction to complete the component position correction procedure.

【0097】以上の補正手順においては、ステップST
8〜ST13で、次回の部品取り出し位置の補正値が決
定される。この補正値の決定手順は、ステップST8で
開始され、ステップST13で完了するX軸及びY軸方
向の動作の待ち時間の間に、並列に実行されるので、ス
テップST14及びST15で行われる補正動作と並列
に処理する場合に比べて全体の処理効率が向上する。
In the above correction procedure, step ST
In 8 to ST13, the correction value for the next component take-out position is determined. The procedure for determining the correction value is started in step ST8 and is executed in parallel during the waiting time for the operation in the X-axis and Y-axis directions completed in step ST13. Therefore, the correction operation performed in steps ST14 and ST15 is performed. The overall processing efficiency is improved as compared with the case of processing in parallel with.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上のように、本発明の表面実装機は、
プリント基板への部品の搭載に際して、搭載位置の上方
で部品の搭載姿勢の計測を行うので、取り出し姿勢から
搭載姿勢に部品を回転させる時に生じがちな吸着ノズル
の偏心による搭載位置のずれに影響されず、実際の搭載
姿勢での計測が行える。その結果、取り出し位置の補正
精度が向上するので、部品の搭載位置への搭載誤差も縮
小される。
As described above, the surface mounter of the present invention is
When mounting the component on the printed circuit board, the mounting posture of the component is measured above the mounting position, so it is affected by the displacement of the mounting position due to the eccentricity of the suction nozzle that tends to occur when rotating the component from the take-out posture to the mounting posture. Instead, measurement can be performed in the actual mounting posture. As a result, since the correction accuracy of the take-out position is improved, the mounting error at the mounting position of the component is also reduced.

【0099】更に、搭載位置の上方で部品の搭載姿勢の
計測を行うことで、上記補正のための補正データ算出手
順を部品搭載動作と並列して実行できるので、処理手順
に要する時間全体を短縮することができる。
Further, by measuring the mounting attitude of the component above the mounting position, the correction data calculation procedure for the above correction can be executed in parallel with the component mounting operation, so that the total time required for the processing procedure is shortened. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の表面実装機を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a surface mounter according to an embodiment of the present invention.

【図2】部品搭載ヘッド部とその周辺部の構成を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a component mounting head portion and its peripheral portion.

【図3】部品搭載ヘッド部の動作説明図。FIG. 3 is an operation explanatory view of a component mounting head section.

【図4】図3の部品搭載ヘッド部の動作を実行させるハ
ードウエア構成図。
FIG. 4 is a hardware configuration diagram for executing the operation of the component mounting head unit of FIG.

【図5】視覚座標系での仮想中心と部品の位置関係を示
す図。
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a virtual center and parts in a visual coordinate system.

【図6】部品取り出し位置を示したテープフィーダーを
示す図。
FIG. 6 is a view showing the tape feeder showing a component take-out position.

【図7】部品取り出し位置の補正の手順を示すフローチ
ャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for correcting a component take-out position.

【図8】図7のフローチャートの続きを示す。FIG. 8 shows a continuation of the flowchart of FIG.

【図9】プリント基板に対する部品実装方式のうちのピ
ン挿入方式を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a pin insertion method of component mounting methods on a printed circuit board.

【図10】プリント基板に対する部品実装方式のうちの
表面実装方式を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a surface mounting method of component mounting methods on a printed circuit board.

【図11】従来技術による部品搭載位置の補正手順を示
す図。
FIG. 11 is a diagram showing a procedure for correcting a component mounting position according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…表面実装機、2…キャビネット、3…台板、4…搭
載ヘッド、5…ロボット、6…プリント基板、7…ベル
トコンベヤ、8…テープカートリッジ、9…フィーダベ
ース、10…テープフィーダ、11a,11b…CR
T、12…キーボード、13…操作パネル、14…画像
処理装置、15…コントローラ、16…Z軸スライドブ
ロック、17…X軸アーム、18a…Y1軸アーム、1
8b…Y2軸アーム、9…Z軸ベース、20…Z軸モー
タ、22…X軸モータ、25a…Y1軸モータ、25b
…Y2軸モータ、30…ヘッドベース、31…ノズルイ
ンデックス機構、32,93…パルスモータ、33…ハ
ウジング、34,35,36…吸着ノズル、37…位置
決め用シリンダ、38…カメラ用エアシリンダ、41…
回転板、52,112…部品、64…光源、65…光学
系ブロック、66,67…平面鏡、68…窓、71,7
5…CCDカメラ、72…カメラコントローラ、73…
画像処理用高速プロセッサ、74…カメラ切り替えボー
ド、76…フレームメモリボード、80…パソコン、8
3…バス拡張ボード、84…フレキシブルディスク、8
5…バス拡張ボックス、86…入出力ボード、87,8
8,89…モータコントロールボード、90…出力ボー
ド、91…入力ボード、92a,92b…インタフェー
スボード、96,97…位置センサ、113…部品吸着
装置、114…吸着ノズル、115…計測領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface mounter, 2 ... Cabinet, 3 ... Base plate, 4 ... Mounting head, 5 ... Robot, 6 ... Printed circuit board, 7 ... Belt conveyor, 8 ... Tape cartridge, 9 ... Feeder base, 10 ... Tape feeder, 11a , 11b ... CR
T, 12 ... Keyboard, 13 ... Operation panel, 14 ... Image processing device, 15 ... Controller, 16 ... Z-axis slide block, 17 ... X-axis arm, 18a ... Y1-axis arm, 1
8b ... Y2-axis arm, 9 ... Z-axis base, 20 ... Z-axis motor, 22 ... X-axis motor, 25a ... Y1-axis motor, 25b
... Y2-axis motor, 30 ... Head base, 31 ... Nozzle index mechanism, 32, 93 ... Pulse motor, 33 ... Housing, 34, 35, 36 ... Suction nozzle, 37 ... Positioning cylinder, 38 ... Camera air cylinder, 41 …
Rotating plate, 52, 112 ... Parts, 64 ... Light source, 65 ... Optical system block, 66, 67 ... Plane mirror, 68 ... Window, 71, 7
5 ... CCD camera, 72 ... camera controller, 73 ...
High-speed processor for image processing, 74 ... Camera switching board, 76 ... Frame memory board, 80 ... Personal computer, 8
3 ... Bus expansion board, 84 ... Flexible disk, 8
5 ... Bus expansion box, 86 ... Input / output board, 87, 8
8, 89 ... Motor control board, 90 ... Output board, 91 ... Input board, 92a, 92b ... Interface board, 96, 97 ... Position sensor, 113 ... Component suction device, 114 ... Suction nozzle, 115 ... Measuring area.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回路基板上に搭載される部品を所定の取り
出し位置に送り込む部品供給装置と、前記取り出し位置
にある部品を吸着する部品吸着装置と、該部品吸着装置
に吸着された部品を前記回路基板上の搭載位置の上方に
移動させ、該搭載位置に搭載する部品位置決め装置と、
前記吸着された部品の重心の位置を計測する計測装置と
を備えた表面実装機において、 前記計測装置は、前記吸着された部品の重心の位置を前
記搭載位置の上方で計測し、この計測された重心の位置
に基づき、前記部品位置決め装置が、前記部品吸着装置
により吸着される部品の吸着位置を決定し、その決定し
た吸着位置で部品を吸着するように前記部品吸着装置を
制御することを特徴とする表面実装機。
1. A component supply device for feeding a component mounted on a circuit board to a predetermined take-out position, a component suction device for sucking a component at the take-out position, and a component sucked by the component suction device. A component positioning device that moves the mounting position on the circuit board to a position above the mounting position;
In a surface mounter equipped with a measuring device for measuring the position of the center of gravity of the sucked component, the measuring device measures the position of the center of gravity of the sucked component above the mounting position, and this measurement is performed. Based on the position of the center of gravity, the component positioning device determines the suction position of the component to be sucked by the component suction device, and controls the component suction device to suck the component at the determined suction position. Characteristic surface mounter.
【請求項2】前記部品位置決め装置は、 (a)前記計測装置により該計測装置の座標系で計測さ
れた部品の重心位置と、前記部品吸着装置が前記取り出
し位置の上方で当該部品の搭載位置における搭載姿勢を
確保するために行う回転の中心位置とから、前記重心位
置を、前記計測装置の座標系から前記中心位置を原点と
する座標系に変換して表わし、 (b)前記(a)で変換して表わされた重心位置と前記
回転の角度とにより、当該部品が前記取り出し位置で前
記部品吸着装置に吸着された時の重心位置を、前記回転
の中心位置を原点とする座標系で求め、 (c)前記(b)で求められた重心位置を、前記回転の
中心位置を原点とする座標系から前記計測装置の座標系
に変換して表わし、 (d)前記(c)で変換された重心位置と前記回転の中
心位置との差を算出し、 (e)前記(d)で算出された差に基づいて前記部品吸
着位置を補正することを特徴とする請求項1記載の表面
実装機。
2. The component positioning device comprises: (a) the position of the center of gravity of the component measured by the measuring device in the coordinate system of the measuring device; and the mounting position of the component above the pick-up position of the component suction device. The center of rotation for ensuring the mounting posture in Fig. 4 is converted from the coordinate system of the measuring device to a coordinate system whose origin is the center position, and (b) the (a) The position of the center of gravity when the component is adsorbed by the component adsorbing device at the pick-up position, based on the position of the center of gravity and the angle of rotation represented by the coordinate system with the center position of the rotation as the origin. And (c) the center of gravity position obtained in (b) above is converted from the coordinate system whose origin is the center position of the rotation into the coordinate system of the measuring device, and (d) in (c) above. Converted center of gravity position and the rotation The surface mounter according to claim 1, wherein a difference from the center position of the component is calculated, and (e) the component suction position is corrected based on the difference calculated in (d).
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