JPH0823196A

JPH0823196A - 実装機の位置補正方法及び装置

Info

Publication number: JPH0823196A
Application number: JP6153736A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Nozue; 智之野末
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-07-05
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】実装機における所定の実装精度を好適に維持
する。【構成】ヘッドユニット５に設けられた修正アーム２
２Ａ，２２Ｂ及び２３Ａ，２３Ｂにより電子部品を位置
決めして装着し、ヘッドユニット５に搭載された基板認
識カメラ３７により装着後の電子部品を撮像するように
実装機を構成した。また、実装機に、電子部品を所定の
装着位置に装着するとともに、これにより装着された電
子部品の所定の撮像位置に基板認識カメラ３７を配置す
べくヘッドユニット５を移動させる軸制御部４１と、基
板認識カメラ３７により取り込まれる電子部品の画像位
置に基づいて電子部品の目標装着位置に対する補正量を
演算する補正量演算部４４と、求められた補正量データ
を記憶する記憶部４５と、この記憶部４５から読出した
補正量データに基づいて電子部品の目標装着位置を補正
する主演算部４２とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品をプリント基
板に装着する実装機において、特に、吸着ノズルにより
吸着した電子部品を修正アームにより位置決めした後に
実装するようにした実装機の位置補正方法及び装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、移動可能なヘッドユニットに
搭載された昇降、かつ回転可能な吸着ノズルにより、部
品供給部から所定の電子部品を吸着し、これを位置決め
されているプリント基板上に移載して装着するようにし
た実装機が知られている。

【０００３】このような実装機においては、電子部品の
吸着の際に、吸着ノズルに対して電子部品がずれて吸着
される等、吸着ずれを生じる場合があるので、これを修
正するため、例えば上記吸着ノズルの四方外方であっ
て、吸着ノズルを保持する部分に開閉可能な修正アーム
を設け、この修正アームを吸着ノズルの昇降に連動さ
せ、上記吸着ノズルが下降したときは修正アームが開
き、吸着ノズルが部品吸着後に上昇したときは修正アー
ムが閉じるようにして電子部品を挾み付け、これにより
電子部品の位置決めを行うようにした装置が提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な実装機においては、長期間に亘って実装動作を繰返す
結果、修正アームの摩耗等に起因して電子部品の装着ず
れが発生するという虞がある。すなわち、修正アームが
繰返し開閉されると、修正アームの支持部分（回転軸
等）や電子部品に対する当接部分等に摩耗が生じ、本来
電子部品を位置決めすべき位置、例えば吸着ノズルの中
心（回転中心）と電子部品の中心とが一致する位置に電
子部品を位置決めすることができなくなり、その結果、
電子部品の装着ずれが発生する。また、上記修正アーム
の製造誤差や組み付け誤差等により初期的な位置決め誤
差を生じる場合もある。

【０００５】そこで、このような実装機においは、実装
機操業前に試験的に部品の装着を行って位置ずれを調べ
る等により初期位置決め誤差を調べた上で、修正アーム
の組み付け位置等を調整し、さらに定期的に修正アーム
の調整や、交換を行う等することにより修正アームに起
因した電子部品の装着ずれを未然に防止するようにして
いる。

【０００６】しかし、このような修正アームの調整等の
作業は、極めて精密で熟練を要する作業なので作業性が
悪く、また、工場等での稼働中に修正アームに起因した
電子部品の装着ずれ等が発生した場合には、ユーザ等に
よって容易に対応することができず、それ故に、実装ラ
インを長時間停止させなければならないといった事態を
招いている。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、修正アームの初期的誤差や摩耗等に起
因した電子部品の位置ずれを加味して実装動作を行うこ
とにより、所定の実装精度をより確実に維持することが
できる実装機の位置補正方法及び装置を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る実装機の
位置補正方法は、移動可能なヘッドユニットに吸着ノズ
ルと、電子部品を挾み付けて位置決めを行う修正アーム
とを具備し、上記吸着ノズルにより部品供給側の電子部
品を吸着して上記修正アームにより電子部品の位置決め
を行った後に部品装着側のプリント基板へ装着する実装
機において、電子部品を上記部品装着側の所定の装着位
置に試験的に装着し、前記所定の装着位置に対する電子
部品のずれ量を計測し、このずれ量に基づいて上記修正
アームによる位置決め誤差に相当する補正量を演算する
とともにこの補正量データを記憶し、実装動作時には記
憶された上記補正量データに基づいて電子部品の目標装
着位置の補正を行うものである。

【０００９】請求項２に係る実装機の位置補正装置は、
移動可能なヘッドユニットに備えられる電子部品吸着用
の回転可能な吸着ノズルと、この吸着ノズルに吸着され
た電子部品を挾み付けて位置決めを行う修正アームと、
上記ヘッドユニット及び吸着ノズルに対する駆動手段と
を備えた実装機において、上記ヘッドユニットに装備さ
れた撮像手段と、電子部品を所定の装着位置に装着する
とともに、これにより装着された電子部品の所定の撮像
位置に上記撮像手段を配置すべく上記駆動手段を作動さ
せる駆動制御手段と、上記撮像手段により取り込まれる
電子部品の画像位置に基づいて電子部品の目標装着位置
に対する補正量を演算する補正量演算手段と、求められ
た補正量データを記憶する記憶手段と、この記憶手段か
ら読出した補正量データに基づいて電子部品の目標装着
位置を補正する補正手段とを設けたものである。

【００１０】請求項３に係る実装機の位置補正装置は、
上記請求項２記載の実装機の位置補正装置において、上
記駆動制御手段が、上記ヘッドユニットの移動方向に所
定の間隔で、かつ交互に一定角度だけ回転させた状態で
複数の電子部品を装着すべく駆動手段を作動させ、上記
補正量演算手段が、各電子部品の画像位置に基づいて上
記補正量を演算するものである。

【００１１】

【作用】上記請求項１記載の実装機の位置補正方法によ
れば、修正アームの支持部分、あるいは電子部品に対す
る当接部分の摩耗等により、本来位置決めすべき位置に
電子部品を位置決めすることができない場合であって
も、本来位置決めすべき所定位置からの電子部品のずれ
量を加味して実装することが可能となり、これにより実
装精度の低下を防止することが可能となる。

【００１２】上記請求項２記載の実装機の位置補正装置
によれば、吸着された電子部品が修正アームにより位置
決めされて所定の装着位置に装着されると、上記ヘッド
ユニットの移動により上記撮像手段が所定の撮像位置に
配置され、装着されている電子部品が撮像される。そし
て、撮像された電子部品の画像位置に基づいて電子部品
の目標装着位置に対する補正量が演算され、この補正量
に基づいて電子部品の目標装着位置、すなわち実装時に
おけるヘッドユニットの目標移動位置が補正される。

【００１３】上記請求項３記載の実装機の位置補正装置
によれば、ヘッドユニットの移動方向に所定の間隔で、
かつ交互に一定角度だけ回転させられた状態で装着され
た複数の電子部品が順次撮像され、これらの各電子部品
の画像位置に基づいて上記補正量が演算される。

【００１４】

【実施例】本発明の位置補正装置について図１及び図２
を用いて説明する。

【００１５】図１は、本発明にかかる位置補正装置が適
用される電子部品実装機の全体的な構造を示し、図２
は、後述のヘッドユニットを概略的に示している。

【００１６】これらの図に示すように、電子部品実装機
（以下、実装機と略する）の基台１にはプリント基板搬
送用のコンベア２が配置され、プリント基板３がこのコ
ンベア２上を搬送されて所定の実装作業位置で停止され
るようになっている。

【００１７】上記コンベア２の側方には、部品供給部４
が配置されている。この部品供給部４は、多数列のテー
プフィーダ４ａを備えており、各テープフィーダ４ａは
それぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状
の電子部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリ
ールから導出されるようにするとともに、テープ繰り出
し端にはラチェット式の送り機構を具備し、後述のヘッ
ドユニット５により電子部品がピックアップされるにつ
れてテープが間欠的に繰り出されるようになっている。

【００１８】また、上記基台１の上方には、部品装着用
のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニ
ット５は、Ｘ軸方向（コンベア２の方向）及びＹ軸方向
（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動可能になって
いる。

【００１９】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に
延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９によ
り回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固
定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され
て、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上
記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材
１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サ
ーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが
配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移
動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられた
ナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合
している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動によりボ
ールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸方向に
移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動により
ボールねじ軸１４が回転して、ヘッドユニット５が支持
部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになってい
る。

【００２０】また、上記Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サ
ーボモータ１５には、それぞれエンコーダからなる位置
検出手段１０，１６が設けられており、これによってヘ
ッドユニット５の作動位置検出が行われるようになって
いる。

【００２１】上記ヘッドユニット５は、図２に示すよう
に、ヘッド保持部１９と、これに保持された吸着ヘッド
２０とを備えており、図示の例では、ヘッド保持部１９
に３つの吸着ヘッド２０が搭載されている。

【００２２】上記各吸着ヘッド２０は、昇降及び回転が
可能な吸着ノズル２１と、この吸着ノズル２１に吸着さ
れた電子部品の位置決めを行う２組の修正アーム２２
Ａ，２２Ｂ及び２３Ａ，２３Ｂ（図４に示す）を備えて
いる。

【００２３】図３に示すように各吸着ヘッド２０はヘッ
ド本体２４を具備し、このヘッド本体２４が上記ヘッド
保持部１９に対して固定されている。上記ヘッド本体２
４の中央部には、円筒状のガイド２５が、上下動は阻止
された状態で、ベアリングを介して回転可能に取付けら
れている。上記ガイド２５の内側には中空のアウタシャ
フト２６が挿通され、さらにこのアウタシャフト２６の
内側に中空のインナシャフト２７が挿通されており、こ
のインナシャフト２７の先端部（下端部）に上記吸着ノ
ズル２１が装着されている。上記インナシャフト２７内
には、バルブ等を介して図外の負圧供給手段に接続され
た負圧供給通路が形成されており、必要時には部品吸着
用の負圧がこの負圧供給通路を介して上記吸着ノズル２
１に供給されるようになっている。

【００２４】上記アウタシャフト２６及びインナシャフ
ト２７は上下方向に摺動可能とされ、かつ図外の回り止
め手段により上記ガイド２５に対して回り止めされてい
る。また、上記ガイド２５は図外の回転駆動手段に連結
されており、実装時には、必要に応じてこの回転駆動手
段が作動させられることにより上記ガイド２５及び両シ
ャフト２６，２７が一体に回転するようになっている。

【００２５】上記アウタシャフト２６の上端部は、図外
のエアシリンダの作動軸に連結されており、このエアシ
リンダの作動に応じてアウタシャフト２６が昇降させら
れるようになっている。そして、アウタシャフト２６が
下降したときには、アウタシャフト２６の先端部（下端
部）が上記インナシャフト２７の下端部位に取付けられ
た鍔状部分２８に当接し、これによりインナシャフト２
７が押し下げられるようになっている。なお、アウタシ
ャフト２６が下降位置から上昇するときには、インナシ
ャフト２７が図外のリターンスプリングの付勢力で所定
の上昇位置まで押し上げられるようになっている。

【００２６】上記修正アーム２２Ａ，２２Ｂ及び２３
Ａ，２３Ｂは、上記ガイド２５の下端部位の周囲に設け
られた外枠部材２９に、軸３０を介して軸支されること
により、上記軸３０を中心に開閉可能となっている。ま
た、各修正アーム２２Ａ，２２Ｂ及び２３Ａ，２３Ｂの
内側部には内方に向けて突出する山形のカム３１が設け
られている。そして、上記アウタシャフト２６が下降し
たときには、その下端部に上記カム３１が当接してアウ
タシャフト２６により修正アーム２２Ａ，２２Ｂ及び２
３Ａ，２３Ｂが押し広げられるようになっている。

【００２７】また、上記外枠部材２９の周囲には、上下
動可能で、かつスプリング３２，３３により下方に付勢
される二重のスリーブ３４，３５が設けられ、内側のス
リーブ３４の下端部が上記修正アーム２２Ａ，２２Ｂの
上面に当接している。そして、上記アウタシャフト２６
が上昇したときに、修正アーム２２Ａ，２２Ｂがスリー
ブ３４に押されて閉じるようになっている。なお、外側
のスリーブ３５は上記他の修正アーム２３Ａ，２３Ｂの
上面に当接するようになっており、修正アーム２３Ａ，
２３Ｂも上記修正アーム２２Ａ，２２Ｂと同様にして開
閉作動されるようになっている。

【００２８】さらに、上記ヘッドユニット５には、その
側方前部に基板認識カメラ（撮像手段）３７が取付けら
れている。この基板認識カメラ３７は、実装時にプリン
ト基板３の表面に付されたフィデューシャルマーク（以
下、単にマークと略す）を撮像するとともに、後述の位
置補正の処理の際にダミー基板に実装される電子部品を
撮像するようになっている。この基板認識カメラ３７の
先端部位（下端部位）には、多数のＬＥＤからなる発光
体３８が固着されており、撮像時には、発光体３８から
発光されつつ、発光体３８の図外の検出孔を介して画像
が基板認識カメラ３７に取り込まれるようになってい
る。

【００２９】そして、上記実装機による実装動作時に
は、上記ヘッドユニット５が部品供給部４上へ移動され
て上記各吸着ヘッド２０のアウタシャフト２６が下降さ
れ、これに伴い修正アーム２２Ａ，２２Ｂ及びアーム２
３Ａ，２３Ｂが押し広げられながら、インナシャフト２
７が下降する。そして、吸着ノズル２１に部品吸着用の
負圧が供給されることにより部品供給部４の電子部品が
吸着される。こうして電子部品が吸着されると、次に、
上記アウタシャフト２６及びインナシャフト２７が一体
に上昇されて電子部品がピックアップされるとともに、
このアウタシャフト２６の上昇に伴い上記修正アーム２
２Ａ，２２Ｂ及び修正アーム２３Ａ，２３Ｂが閉じら
れ、これにより吸着されている電子部品の位置決めが行
われる。具体的には、電子部品の中心と吸着ノズル２１
の中心（回転中心）とが一致するように位置決めされ
る。

【００３０】その後、ヘッドユニット５がプリント基板
３上に移動され、上記アウタシャフト２６，インナシャ
フト２７が下降された後、吸着ノズル２１への負圧の供
給が遮断されることにより電子部品が所定の装着位置に
装着される。

【００３１】次に、上記実装機の制御系について図５の
ブロック図を用いて説明する。

【００３２】上記実装機には、図５に示すような制御装
置４０が搭載されており、上記Ｙ軸及びＸ軸サーボモー
タ９，１５、ヘッドユニット５の各吸着ヘッド２０の回
転駆動手段、エアシリンダ等はすべてこの制御装置４０
に電気的に接続され、この制御装置４０によって統括制
御されるようになっている。より詳細には、実装機の動
作を統括制御するための所定の情報を備えた主演算部４
２と、この主演算部４２により制御される軸制御部４１
とが制御装置４０に設けられ、上記サーボモータ等はこ
の軸制御部４１に接続されている。

【００３３】上記軸制御部４１及び主演算部４２は、電
子部品を装着する所定の実装動作を行わせる制御を行う
とともに、後述する位置補正の処理の際にはダミー基板
の所定の部品装着位置に電子部品を装着し、この電子部
品に対する所定の撮像位置に上記基板認識カメラ２５を
配置すべく上記ヘッドユニット５を移動させる駆動制御
手段としても機能するようになっている。

【００３４】また、制御装置４０には画像処理部４３が
設けられており、上記基板認識カメラ３７がこの画像処
理部４３に接続されている。すなわち、基板認識カメラ
３７によって取込まれた画像データに所定の画像処理が
施されて主演算部４２に出力されることにより、主演算
部４２においてプリント基板３のマーク及び位置補正の
処理の際の電子部品の認識が行われるようになってい
る。

【００３５】上記制御装置４０には、さらに補正量演算
部（補正量演算手段）４４が設けられており、この補正
量演算部４４が上記主演算部４２及び記憶部４５に接続
され、さらに記憶部４５が主演算部４２に接続されてい
る。

【００３６】位置補正の処理の際に上記主演算部４２に
おいて電子部品が認識された場合には、当該画像データ
が補正量演算部４４に出力される。そして、補正量演算
部４４において、入力された画像データから当該電子部
品の画像位置に基づき、実装動作時における電子部品の
目標装着位置に対する補正量が演算され、この演算結果
が上記記憶部４５に記憶される。そして、実装時には、
記憶部４５内に記憶された補正量データが上記主演算部
４２に読み出され、この補正量データに基づいて電子部
品の目標装着位置、すなわち実装時におけるヘッドユニ
ット５の目標移動位置が補正される。つまり、主演算部
４２は、前述の駆動制御手段としての機能に加え補正手
段としての機能も果たすようになっている。

【００３７】次に、上記実装機における位置補正方法の
第１実施例について説明する。

【００３８】上記実装機においては、例えば実装機の初
期設定段階、あるいは必要に応じて上記修正アーム２２
Ａ，２２Ｂ，修正アーム２３Ａ，２３Ｂに摩耗等の経時
変化が生じる可能性のある適当な期間又はこのような修
正アーム２２Ａ，２２Ｂ，修正アーム２３Ａ，２３Ｂの
経時変化が発生した際に、図６に示すフローチャートに
基づいて実装機における電子部品の目標実装位置に対す
る位置補正の処理が行われる。

【００３９】この処理では、先ず、ダミー基板が実装時
における所定の実装作業位置に固定される（ステップＳ
１）。

【００４０】次いで、上記ヘッドユニット５が移動させ
られ、上記吸着ヘッド２０（予め定められた１つの吸着
ヘッド２０）の吸着ノズル２１により所定の電子部品が
部品供給部４からピックアップされるとともに、この電
子部品がダミー基板の所定の装着位置に装着される（ス
テップＳ２）。

【００４１】電子部品が装着されると、上記ヘッドユニ
ット５の移動により、上記基板認識カメラ３７がこの電
子部品上方の所定の撮像位置に配置される。すなわち、
画像中心位置とノズル中心位置との位置関係について予
め記憶されているデータに基づき、画像中心が正規の装
着部品中心位置にくる位置に基板認識カメラ３７が配置
され、当該電子部品の撮像が行われる（ステップＳ
３）。

【００４２】そして、補正量演算部４４において、基板
認識カメラ３７により取り込まれた画像データに基づ
き、当該電子部品の画像位置と、この画像位置に対する
適正画像位置とのずれ量が演算される（ステップＳ
４）。

【００４３】詳細に説明すると、図７の実線に示すよう
に、修正アーム２２Ａ，２２Ｂ及び２３Ａ，２３Ｂによ
り電子部品４７が適正に位置決めされた状態では、上述
の通り、電子部品４７の中心Ｏと吸着ノズル２１の中心
Ｒとが一致するように電子部品４７が位置決めされる。
しかし、修正アーム２２Ａ，２２Ｂ，修正アーム２３
Ａ，２３Ｂの摩耗等により、電子部品４７が適正に位置
決めされていない場合には、同図の二点鎖線に示すよう
に、電子部品４７の中心Ｏと吸着ノズル２１の中心Ｒと
がずれている。従って、この状態で、電子部品４７の実
装が行われると、図８に示すように、本来電子部品４７
が装着されるべき装着位置（二点鎖線に示す）の中心Ｒ
₁、すなわち基板認識カメラ３７による撮像中心に対し
て、現実に装着された電子部品４７（実線に示す）の中
心Ｏ₁がずれることになる。

【００４４】つまり、上記ステップＳ４では、図８に示
すように、本来装着されるべき位置に電子部品４７が装
着されたときの電子部品画像の中心Ｒ₁と、現実に撮像
された電子部品画像の中心Ｏ₁とのずれ量（Ａ，Ｂ）が
演算される。

【００４５】こうして補正量演算部４４においてずれ量
（Ａ，Ｂ）が演算されると、このずれ量（Ａ，Ｂ）を示
すデータが補正量データとして上記記憶部４５に記憶さ
れ（ステップＳ５）、本フローチャートによる位置補正
の処理が終了する。上記ダミー基板は、本処理の終了
後、実装機から取り外される。

【００４６】なお、以上は１つの吸着ヘッド２０に対し
ての位置補正の処理であって、３つの吸着ヘッド２０が
具備された上記実施例の実装機では、上述の位置補正の
処理が各吸着ヘッド２０に対して行われる。つまり、各
吸着ヘッド２０毎にステップＳ２〜ステップＳ５の処理
が繰り返されることにより、各吸着ヘッド２０に対する
補正量データがそれぞれ演算されて記憶部４５に記憶さ
れる。

【００４７】そして、このように位置補正の処理が終了
すると、実装機による電子部品装着のための実装動作が
開始される。

【００４８】具体的には、上記ヘッドユニット５が部品
供給部４側へと移動させられて、各吸着ヘッド２０の吸
着ノズル２１により装着すべき所定の電子部品が吸着さ
れて部品供給部４からピックアップされる。電子部品が
ピックアップされると、上記電子部品が修正アーム２２
Ａ，２２Ｂ及び２３Ａ，２３Ｂにより位置決めされた
後、ヘッドユニット５がプリント基板３の上方に移動さ
せられ、当該電子部品が、プリント基板３の所定の装着
位置に装着される。このとき、上記記憶部４５から吸着
ヘッド２０に対応する補正量データが主演算部４２に読
み出され、この補正量データに基づいて電子部品の目標
装着位置、すなわちヘッドユニット５の目標移動位置が
補正される。そして、この補正後の目標装着位置に応じ
た駆動信号がモータに出力されることにより、ヘッドユ
ニット５が移動させられて電子部品が装着される。

【００４９】このように、上記第１実施例の位置補正方
法では、ダミー基板に電子部品を装着してこの電子部品
を基板認識カメラ３７を用いて撮像し、これにより撮像
されるべき電子部品の画像中心位置と現実に撮像された
電子部品の画像中心位置とのずれ量（Ａ，Ｂ）を演算し
てこのずれ量を電子部品の目標装着位置に対する補正量
として記憶する位置補正の処理を行い、実装時には、こ
の補正量に基づいて予め設定された電子部品の目標装着
位置、すなわちヘッドユニット５の目標移動位置を補正
しながら実装を行うようにしたので、修正アーム２２
Ａ，２２Ｂ，修正アーム２３Ａ，２３Ｂに摩耗等が生じ
て電子部品を所定位置に位置決めできないような事態が
発生しても、これによる電子部品の位置ずれを加味して
実装動作を行うことが可能である。従って、実装機の所
定の実装精度を好適に維持することができる。

【００５０】特に、工場等での稼働中に上述のような事
態が発生した場合でも、上記位置補正の処理を行うこと
によって修正アームの調整や交換を行うことなく実装動
作を続行させることが可能となるので、従来装置のよう
に、修正アームの調整等を行うべく長時間実装機を停止
させる必要がなく、それ故に作業効率が著しく損なわれ
るといった不都合を回避することができる。

【００５１】また、上述の位置補正の処理を、例えば、
定期的に行うようにして、記憶部４５に記憶されている
データを更新していくようにすれば、修正アームの調整
や、交換等を頻繁に行うことなく所定の実装精度を長期
に亘って維持することが可能となるので、これにより修
正アームの調整や、交換等のメンテナンスサイクルを長
期化することができるという利点もある。

【００５２】次に、上記実装機における位置補正方法の
第２実施例について説明する。

【００５３】第２実施例の位置補正方法においては、実
装動作前に、図９に示すフローチャートに基づいて位置
補正の処理が行われる。

【００５４】先ず、ダミー基板が所定の実装作業位置に
固定され、図１０に示すように、上記ヘッドユニット５
の吸着ヘッド２０（予め定められた１つの吸着ヘッド２
０）により電子部品５０がダミー基板の所定の装着位置
に装着される（ステップＳ１１，Ｓ１２）。

【００５５】次に、カウンタ値Ｎｘ，Ｎｙがそれぞれ
「０」にリセットされてから（ステップＳ１３）、上記
電子部品５０と同一形状の複数個の電子部品が、上記電
子部品５０を基準としてＸ軸方向及びＹ軸方向に並べて
装着される。具体的には、図１０に示すように、上記電
子部品５０の装着位置のＸ軸方向同一軸線上に、電子部
品５０と所定の間隔をおいて、かつ電子部品５０に対し
てＲ軸回り（吸着ノズル２１回り）に１８０°回転させ
た状態で電子部品５１ａが装着される（ステップＳ１
４）。電子部品５１ａが装着されると、カウンタ値Ｎｘ
がインクリメントされ、さらにこの値が所定値Ｈに達し
たか否か、つまり、所定数Ｈの電子部品がＸ軸同一軸線
上に装着されたか否かが判断される（ステップＳ１５、
Ｓ１６）。ここでの判断が、ＮＯの場合には、ステップ
Ｓ１４に移行され、さらにＸ軸方向同一軸線上に上記電
子部品５１ａと所定の間隔をおいて、かつ上記電子部品
５１ａに対してＲ軸回りに１８０°回転した状態で電子
部品５１ｂが装着される。

【００５６】このようにして、上記電子部品５０のＸ軸
方向同一軸線上に所定数Ｈ（図示の例では電子部品５１
ａ〜５１ｃの３つ）の電子部品が装着される。

【００５７】Ｘ軸方向の電子部品の装着が完了すると
（ステップＳ１６でＹＥＳ）、次いで、上記電子部品５
０の装着位置のＹ軸方向同一軸線上に、電子部品５０と
所定の間隔をおいて、かつ電子部品５０に対してＲ軸回
りに１８０°回転させた状態で電子部品５２ａが装着さ
れる。そして、Ｘ軸方向に電子部品を並べて装着したの
と同様に、Ｙ軸方向同一軸線上に所定の間隔をおいて、
かつ交互にＲ軸回りに１８０°回転させた状態で所定数
Ｋ（図示の例では電子部品５２ａ〜５２ｃの３つ）の電
子部品が装着される（ステップＳ１７〜ステップＳ１
９）。

【００５８】このようにしてダミー基板に電子部品５
０，５１ａ〜５１ｃ，５２ａ〜５２ｃが装着されると、
次に、上記ヘッドユニット５の移動により基板認識カメ
ラ３７が上記電子部品５０に対する所定の撮像位置に配
置され、基板認識カメラ３７による電子部品５０の撮像
が行われる（ステップＳ２０）。

【００５９】次に、上記カウンタ値Ｎｘ，Ｎｙがそれぞ
れ「０」にリセットされてから（ステップＳ２１）、上
記電子部品５０に対する所定の撮像位置からＸ軸方向に
基板認識カメラ３７が移動させられ、Ｘ軸方向に装着さ
れた電子部品５１ａ〜５１ｃが順次上記基板認識カメラ
３７により撮像される。すなわち、基板認識カメラ３７
が、電子部品５０を撮像した位置から上記各電子部品５
１ａ〜５１ｃの装着間隔に応じてＸ軸方向同一軸線上を
移動させられて、上記電子部品５１ａが撮像される（ス
テップＳ２２）。そして、電子部品５１ａの撮像が行わ
れると、カウンタ値Ｎｘがインクリメントされ、さらに
この値が所定値Ｈに達したか否か、つまり、Ｘ軸方向に
装着された全ての電子部品が撮像されたか否かが判断さ
れる（ステップＳ２３、Ｓ２４）。ここでの判断がＮＯ
の場合には、ステップＳ２２に移行されて、さらにＸ軸
方向に基板認識カメラ３７が移動させられて次の電子部
品５１ｂの撮像が行われる。

【００６０】このようにして、Ｘ軸方向に装着された全
ての電子部品５１ａ〜５１ｃの撮像が行われる。

【００６１】Ｘ軸方向に装着された電子部品の撮像が終
了すると（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ヘッドユニット
５の移動により基板認識カメラ３７が電子部品５０に対
する所定の撮像位置にリセットされる。そして、基板認
識カメラ３７が、電子部品５０を撮像した位置から、上
記電子部品５２ａ〜５２ｃの装着間隔に応じてＹ軸方向
同一軸線上を移動させられ、これによりＹ軸方向に装着
された電子部品５２ａ〜５２ｃの撮像が順次行われる
（ステップＳ２５〜ステップＳ２７）。

【００６２】こうして、実装された全ての電子部品の撮
像が完了すると（ステップＳ２７でＹＥＳ）、上記補正
量演算部４４において、基板認識カメラ３７により取り
込まれた画像データから各電子部品の中心位置が求めら
れ、隣合う電子部品同志の中心位置のずれ量が演算され
る。このとき、図１０に示すように、Ｘ軸方向に装着さ
れた電子部品についてはＹ軸方向のずれ量Ｙｂが演算さ
れ、Ｙ軸方向に装着された電子部品についてはＸ軸方向
のずれ量Ｘａが演算される。そして、これらの各方向に
おけるずれ量の平均値（Ｘａ′，Ｙｂ′）が演算され、
さらに、この平均値（Ｘａ′，Ｙｂ′）の１／２の値
（Ａ＝Ｘａ′／２，Ｂ＝Ｙｂ′／２）が求められる（ス
テップＳ２８）。

【００６３】つまり、電子部品が修正アーム２２Ａ，２
２Ｂ及び２２Ａ，２２Ｂにより適正に位置決めされてい
る場合（図７の実線に示す）には、上述のようにＸ軸方
向同一軸線上に電子部品を互いに１８０°回転させた状
態で並べて装着しても、これらの電子部品の中心位置が
Ｙ軸方向にずれることはない。しかし、電子部品が適正
に位置決めされていない場合（図７の二点鎖線に示す）
には、吸着ノズル２１の中心（回転中心）が電子部品の
中心からずれているために、電子部品を互いに１８０°
回転させた状態で並べて装着すると、図１０に示すよう
に、これらの電子部品の中心がＹ軸方向に互いにずれ、
このときのずれ量が電子部品の中心と吸着ノズル２１の
中心とのずれ量の２倍の値となっている。なお、Ｙ軸方
向同一軸線上に電子部品を互いに１８０°回転させた状
態で並べて装着する場合には、電子部品像の中心がＸ軸
方向にずれる。

【００６４】従って、上記ステップＳ２８において求め
られた値（Ａ，Ｂ）が、本来位置決めされるべき位置に
位置決めされた電子部品に対する当該電子部品のずれ
量、すなわち補正量となる。

【００６５】こうして補正量（Ａ，Ｂ）が求められる
と、そのデータが上記記憶部４５に記憶されて（ステッ
プＳ２９）、本フローチャートによる位置補正の処理が
終了する。上記ダミー基板は、本処理の終了後、実装機
から取り外される。

【００６６】なお、以上の説明も１つの吸着ヘッド２０
に対しての位置補正の処理であり、３つの吸着ヘッド２
０が具備された上記実施例の実装機では、各吸着ヘッド
２０毎にステップＳ１２〜ステップＳ２９の処理が繰り
返されることにより、各吸着ヘッド２０に対する補正量
データがそれぞれ演算されて記憶部４５に記憶される。

【００６７】このようにして補正量演算の処理が終了す
ると、実装機による電子部品装着のための実装動作が開
始される。このときには、上記第１実施例の場合と同
様、上記記憶部４５に記憶されている上記補正量データ
が主演算部４２に読み出され、この補正量データに基づ
いて電子部品の目標装着位置、すなわちヘッドユニット
５の目標移動位置が補正される。そして、この補正後の
目標装着位置に応じた駆動信号がモータに出力されるこ
とにより、ヘッドユニット５が移動させられて電子部品
が装着される。

【００６８】このように、基準となる電子部品５０のＸ
軸方向同一軸線上及びＹ軸方向同一軸線上に所定の間隔
で、かつＲ軸回りに交互に１８０°回転させた状態で複
数の電子部品を装着した後、これらの電子部品を基板認
識カメラ３７を用いて撮像し、これにより撮像された各
電子部品像の中心位置のずれ量の平均値（Ｘａ′，Ｙ
ｂ′）から電子部品の目標装着位置に対する補正量
（Ａ，Ｂ）を求めて記憶する位置補正の処理を行い、実
装時には、この補正量に基づいて予め設定された電子部
品の目標装着位置を補正しながら実装を行うようにした
上記第２実施例の位置補正方法においても、上記第１実
施例の位置補正方法と同様、電子部品を所定位置に位置
決めできない場合には、電子部品の位置ずれを加味して
実装動作を行うことが可能であり、従って、所定の実装
精度を好適に維持することができる。

【００６９】なお、上記第２実施例の位置補正方法にお
ける位置補正の処理では、電子部品５０を基準としてＸ
軸方向及びＹ軸方向に３つの電子部品を装着し、隣合う
電子部品同志の中心位置のずれ量Ｘａ，Ｙｂをそれぞれ
求め、これらのずれ量Ｘａ，Ｙｂの平均値（Ｘａ′，Ｙ
ｂ′）の１／２の値（Ａ，Ｂ）を補正量として記憶する
ようにしているが、例えば、電子部品５０を基準とし
て、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に、１８０°回転させた状態
の電子部品をそれぞれ１つだけ装着し、電子部品５０と
これらの電子部品の中心位置のずれ量の１／２の値を補
正量とするようにしても構わない。これによれば、電子
部品の装着や撮像を短時間で行うことができ、それ故に
上記位置補正の処理に要する時間の短縮を図ることが可
能となる。しかし、高い補正精度を確保する観点から
は、上記実施例のように電子部品５０を基準にＸ軸方向
及びＹ軸方向に複数の電子部品を並べて装着し、これら
のずれ量の平均値から補正量を求めるようにする方が好
ましい。

【００７０】また、上記各実施例では、試験的に装着し
た電子部品の位置ずれを、撮像手段を用いた画像認識に
基づいて検知しているが、このような撮像手段を用いず
に、例えば目視等により位置ずれを計測し、そのデータ
を制御装置４０に入力することにより記憶部４５に記憶
させるようにしてもよい。

【００７１】さらに、上記実施例の位置補正の処理で
は、電子部品をダミー基板に装着して撮像するようにし
ているが、この場合、例えば白色系ボードのダミー基板
を適用して位置補正の処理を行うようにすれば、装着さ
れた電子部品をより明確化して電子部品の認識精度を高
めることができる。さらに、ダミー基板の表面に両面テ
ープを貼着したダミー基板を適用し、電子部品をこのテ
ープの粘着力でダミー基板に装着するようにすれば、装
着された電子部品をダミー基板から容易に取り外して再
使用することが可能となる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、修正ア
ームにより電子部品を位置決めして所定の装着位置に装
着した後、ヘッドユニットに搭載された撮像手段により
この電子部品を撮像し、これにより撮像される電子部品
の画像位置から電子部品の目標装着位置に対する補正量
を演算し、この補正量に基づいて電子部品の目標装着位
置、すなわち実装時におけるヘッドユニットの目標移動
位置を補正するようにしたので、修正アームに摩耗等が
生じた場合であっても、これに起因した電子部品の所定
の位置決め位置からのずれ量を加味して実装を行うこと
ができ、その結果、所定の実装精度を好適に維持するこ
とができる。

【００７３】また、ヘッドユニットの移動方向に所定の
間隔で、かつ交互に一定角度だけ回転させた状態で複数
の電子部品を装着し、こらの電子部品を順次撮像して各
電子部品の画像位置から上記補正量を演算するようにす
れば、より正確な補正量を得ることが可能となり、実装
精度をより良く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置補正装置の一例が適用される
実装機を示す平面図である。

【図２】ヘッドユニットを示す正面図である。

【図３】吸着ヘッドの構成を示す断面図である。

【図４】吸着ヘッドの先端部を示す図２のＡ矢視図であ
る。

【図５】実装機の制御系を示すブロック図である。

【図６】第１実施例の位置補正方法における位置補正の
処理を示すフローチャートである。

【図７】電子部品が修正アームにより位置決めされた状
態を示す概略図である。

【図８】装着された電子部品を示す概略図である。

【図９】第２実施例の位置補正方法における位置補正の
処理を示すフローチャートである。

【図１０】装着された電子部品を示す概略図である。

【符号の説明】

１基台２コンベア３プリント基板４部品供給部５ヘッドユニット２０吸着ヘッド２１吸着ノズル２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ修正アーム３７基板認識カメラ３８発光体４０制御装置４１軸制御部４２主演算部４３画像処理部４４補正量演算部４５記憶部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動可能なヘッドユニットに吸着ノズル
と、電子部品を挾み付けて位置決めを行う修正アームと
を具備し、上記吸着ノズルにより部品供給側の電子部品
を吸着して上記修正アームにより電子部品の位置決めを
行った後に部品装着側のプリント基板へ装着する実装機
において、電子部品を上記部品装着側の所定の装着位置
に試験的に装着し、前記所定の装着位置に対する電子部
品のずれ量を計測し、このずれ量に基づいて上記修正ア
ームによる位置決め誤差に相当する補正量を演算すると
ともにこの補正量データを記憶し、実装動作時には記憶
された上記補正量データに基づいて電子部品の目標装着
位置の補正を行うことを特徴とする実装機の位置補正方
法。
【請求項２】移動可能なヘッドユニットに備えられる
電子部品吸着用の回転可能な吸着ノズルと、この吸着ノ
ズルに吸着された電子部品を挾み付けて位置決めを行う
修正アームと、上記ヘッドユニット及び吸着ノズルに対
する駆動手段とを備えた実装機において、上記ヘッドユ
ニットに装備された撮像手段と、電子部品を所定の装着
位置に装着するとともに、これにより装着された電子部
品の所定の撮像位置に上記撮像手段を配置すべく上記駆
動手段を作動させる駆動制御手段と、上記撮像手段によ
り取り込まれる電子部品の画像位置に基づいて電子部品
の目標装着位置に対する補正量を演算する補正量演算手
段と、求められた補正量データを記憶する記憶手段と、
この記憶手段から読出した補正量データに基づいて電子
部品の目標装着位置を補正する補正手段とを設けたこと
を特徴とする実装機の位置補正装置。
【請求項３】上記駆動制御手段は、上記ヘッドユニッ
トの移動方向に所定の間隔で、かつ交互に一定角度だけ
回転させた状態で複数の電子部品を装着すべく上記駆動
手段を作動させ、上記補正量演算手段は、各電子部品の
画像位置に基づいて上記補正量を演算することを特徴と
する請求項２記載の実装機の位置補正装置。