JPH0846396A - 実装機の位置補正方法及びその装置 - Google Patents

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のノズル部材２１，２２に
より部品を吸着して部品認識カメラ２９により部品を撮
像して装着し、基板認識カメラ２７により装着後の部品
を撮像するように実装機を構成した。また、部品認識に
基づく補正を加味した所定の実装処理により順次２つの
部品を一方は１８０°回転させて装着するとともに、部
品装着位置に対応する位置に基板認識カメラ２７を配置
すべくヘッドユニット５を移動させる軸制御部３１と、
撮像された各部品の画像の位置ずれ量を求め、これらの
位置ずれ量に基づきノズル部材２１，２２の位置の誤差
と、部品認識カメラ２９の位置の誤差とを演算して校正
データを求める校正データ演算部３４と、求められた校
正データを記憶する記憶部３５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、ノズル部材により
吸着した電子部品を部品認識用カメラによって撮像し、
これにより検出される電子部品のノズル部材に対する吸
着ずれ量を加味して実装するようにした実装機の位置補
正方法及び同装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ノズル部材を有する部品装着用の
ヘッドユニットにより、ＩＣ等の小片状の電子部品を部
品供給部から吸着して、位置決めされているプリント基
板上に移送し、プリント基板の所定位置に装着するよう
にした実装機が一般に知られている。この実装機は、通
常、実装機本体に対して上記ヘッドユニットがＸＹ平面
内で移動可能にされるとともに、ノズル部材がＺ軸（鉛
直軸）方向に移動可能かつ回転可能にされ、各方向の移
動及び回転のための駆動機構が設けられ、上記ノズル部
材に対する負圧供給手段や上記駆動機構等が制御部によ
って統括制御されることにより、電子部品の吸装着が自
動的に行われるようになっている。

【０００３】また、この種の実装機においては、ヘッド
ユニットにプリント基板認識用の撮像カメラを搭載し、
この撮像カメラによりプリント基板を認識することによ
りヘッドユニットとプリント基板との正確な位置関係を
検知して実装精度を確保するようにした装置や、実装機
本体に部品認識カメラを設置し、吸着後の電子部品をこ
の部品認識カメラにより認識することにより、ノズル部
材に対する電子部品の吸着ずれを加味して実装を行うよ
うな装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような実装機にお
いては、ヘッドユニットに搭載される撮像カメラとノズ
ル部材との位置関係やヘッドユニットの移動基点（移動
基準）と上記部品認識カメラとの位置関係を極めて精密
に設定し、これら相互の相対的な位置関係を適切に保つ
ことが実装精度を高める上で不可欠である。そのため、
実装機の操業前等に試験的に部品の装着を行って位置ず
れを調べ、相対的な位置関係を調整することが行なわれ
ているが、このような調整作業は試行錯誤的な作業なの
で高度の熟練を要し、そのため作業性が極めて悪い。特
に、ヘッドユニットに多数のノズル部材を搭載したよう
な実装機では、ノズル部材毎に調整を行う必要があるた
め調整が複雑となり、それ故に作業に莫大な時間を要す
ることになり作業効率上好ましくない。

【０００５】また、例えば特開平２−２４３２３３号公
報に示されるように、実装機本体に設けられた部品認識
カメラによる部品認識のための校正を自動的に行なうこ
とができるように、穴等の被認識部位を有する治具をノ
ズル部材に吸着させ、上記カメラ上でノズル部材を回転
させて、複数の回転角度位置で認識した上記被認識部位
の位置と上記カメラの基準位置とのズレに基づいてノズ
ル部材の回転中心と上記カメラの基準位置とのズレを算
出し、これを校正用のデータとして記憶するようにした
装置が提案されている。

【０００６】しかし、このようにノズル部材の回転中心
と上記カメラの基準位置とのズレが生じる要因として
は、ノズル部材の位置（ヘッドユニットの基準点に対す
る相対位置）の誤差とヘッドユニットの位置（ヘッドユ
ニット移動基点に対する相対位置）の誤差との２種類が
あって、上記公報に示されるような装置ではこれらの誤
差要因を区別することができない。そして、ノズル部材
の位置の誤差とヘッドユニットの位置の誤差とでは装着
位置に及ぼす影響が異なるため、ノズル部材の回転中心
と上記カメラの基準位置とのズレを求めて部品認識のた
めの校正を行なうだけでは、実装精度を充分に高めるこ
とができない。

【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、ヘッドユニットに搭載される撮像カメ
ラ、ノズル部材及び部品認識カメラの相対的な位置関係
についての面倒な調整作業を不要にし、しかも実装精度
を向上することができる実装機の位置補正方法および同
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の位
置補正方法は、実装機本体に対して移動可能に設けられ
たヘッドユニットに回転可能なノズル部材を具備し、こ
のノズル部材により部品供給側から部品を吸着し、上記
第１撮像手段により部品認識を行った後、この部品認識
に基づき装着位置の補正を行なって部品装着側へ部品を
装着するように構成された実装機において、上記ノズル
部材により部品を吸着して上記部品認識後に上記補正を
加味した装着を行なう実装処理により、順次２つの部品
を、一方の部品は上記部品認識後に所定角度回転させた
状態で、それぞれ所定の装着位置へ装着するとともに、
部品装着後に上記ヘッドユニットに設けられた第２撮像
手段を上記各装着位置に対応する位置とするようにヘッ
ドユニットを移動させて、上記第２撮像手段により上記
各部品を撮像し、この各部品の位置ずれ量に基づき上記
ヘッドユニットの基準点に対するノズル部材の相対位置
の誤差とヘッドユニット移動基点に対する上記第１撮像
手段の相対位置の誤差とを演算して、その各誤差に応じ
た校正データを求め、これらの校正データをその後の実
装時の制御に用いるようにしたものである。

【０００９】また、請求項２に係る発明の位置補正装置
は、実装機本体に対して移動可能に設けられるヘッドユ
ニットと、このヘッドユニットに具備された回転可能な
ノズル部材と、上記ヘッドユニット及びノズル部材に対
する駆動手段と、上記実装機本体に設けられた部品認識
用の第１撮像手段と、ヘッドユニットに設けられた第２
撮像手段とを備え、上記ノズル部材により部品供給側か
ら部品を吸着し、上記第１撮像手段により部品認識を行
った後、この部品認識に基づき装着位置の補正を行なっ
て部品装着側へ部品を装着するように構成された実装機
において、上記ノズル部材により部品を吸着して上記部
品認識後に上記補正を加味した装着を行なう実装処理に
より、順次２つの部品を、一方の部品は上記部品認識後
に所定角度回転させた状態で、それぞれ所定の装着位置
へ装着するとともに、部品装着後に上記第２撮像手段を
上記各装着位置に対応する位置とするようにヘッドユニ
ットを移動させるべく、上記駆動手段を作動させる駆動
制御手段と、上記第２撮像手段により撮像された上記各
部品の画像の適正画像位置に対する位置ずれ量を求め、
この各部品の位置ずれ量に基づき上記ヘッドユニットの
基準点に対するノズル部材の相対位置の誤差とヘッドユ
ニット移動基点に対する上記第１撮像手段の相対位置の
誤差とを演算して校正データを求める演算手段と、この
演算手段により求められた校正データを記憶する記憶手
段とを備えたものである。

【００１０】

【作用】上記請求項１記載の位置補正方法によれば、ヘ
ッドユニットの基準点に対するノズル部材の相対位置の
誤差とヘッドユニットの移動基点に対する上記第１撮像
手段の相対位置の誤差とに起因して、部品の装着位置、
つまり装着後に上記第２撮像手段により撮像した部品の
画像位置にずれが生じ、とくに、上記第１撮像手段によ
る部品認識後に部品を回転させずに装着した場合と所定
角度回転させて装着した場合とでは上記各誤差の影響が
異なることから、上記第２撮像手段により撮像された上
記各部品の画像の位置ずれに基づいて、上記各誤差をそ
れぞれ求めることが可能となる。そして、上記各誤差が
演算されてそれに応じた校正データが得られることによ
り、その後の実装作業における実装精度が確保されるこ
ととなる。

【００１１】また、上記請求項２記載の位置補正装置に
よると、上記方法によって校正データを求める処理が自
動的に行なわれる。そして、この校正データが上記記憶
手段に記憶されることにより、その後の実装作業では上
記記憶手段から校正データが読み出されて実装のため制
御に反映される。

【００１２】

【実施例】本発明の位置補正装置について図１乃至図３
を用いて説明する。

【００１３】図１及び図２は、本発明にかかる位置補正
装置が適用される実装機の全体的な構造を示し、図３
は、後述のヘッドユニットを概略的に示している。

【００１４】これらの図に示すように、実装機本体の基
台１上には、プリント基板搬送用のコンベア（搬送手
段）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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】上記ヘッドユニット５には、図３に示すよ
うに、部品を吸着する第１及び第２のノズル部材２１，
２２が設けられている。上記両ノズル部材２１，２２
は、それぞれヘッドユニット５のフレームに対してＺ軸
方向（上下方向）の移動及びＲ軸（ノズル中心軸）回り
の回転が可能とされ、Ｚ軸サーボモータ１７，１８及び
Ｒ軸サーボモータ１９，２０により作動されるようにな
っている。これらの各サーボモータ１７〜２０には、エ
ンコーダからなる位置検出手段２３〜２６がそれぞれ設
けられており、これらによって各ノズル部材２１，２２
の作動位置検出が行われるようになっている。また、各
ノズル部材２１，２２は、バルブ等を介して図外の負圧
供給手段に接続され、必要時に部品吸着用の負圧がノズ
ル部材２１，２２に供給されるようになっている。

【００２０】さらに、上記ヘッドユニット５の側方前部
には基板認識カメラ２７が取付けられている。この基板
認識カメラ（第２撮像手段）２７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、マークと略す）を撮像するとともに、後述の校正の
処理においてダミー基板に装着される部品を撮像するよ
うになっている。この基板認識カメラ２７の先端部位
（下端部位）には、多数のＬＥＤからなる円筒状の発光
体２８が固着されており、撮像時には、発光体２８から
発光されつつ、発光体２８の検出孔２８ａを介して画像
が基板認識カメラ２７に取り込まれるようになってい
る。

【００２１】また、上記基台１には、上記ヘッドユニッ
ト５により吸着された電子部品の吸着状態を認識するた
めの部品認識カメラ（第１撮像手段）２９が設けられて
いる。この部品認識カメラ２９は、上記部品供給部４の
側方に配設されており、部品供給部４において電子部品
を吸着した後、上記ヘッドユニット５が部品認識カメラ
２９の上方の所定位置に移動させられることにより吸着
部品を撮像するようになっている。

【００２２】次に、上記実装機の制御系について図４の
ブロック図を用いて説明する。

【００２３】上記実装機には、図４に示すような制御装
置３０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の各ノズル部材２１，２
２に対するＺ軸サーボモータ１７，１８、Ｒ軸サーボモ
ータ１９，２０及び各サーボモータに対する位置検出手
段１０，１６，２３〜２６等はすべてこの制御装置３０
に電気的に接続され、この制御装置３０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３
２と、この主演算部３２により制御される軸制御部３１
とが制御装置３０に設けられ、上記サーボモータ等はこ
の軸制御部３１に接続されている。

【００２４】上記軸制御部３１及び主演算部３２は、実
装時に所定の実装動作を行わせる制御を行うとともに、
後述の校正の処理の際には第１及び第２の部品を後に詳
述するようにダミー基板の所定の部品装着位置に順次装
着し、さらに各部品の実装位置に対応する位置に上記基
板認識カメラ２７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機能するようになってい
る。

【００２５】また、上記主演算部３２には、画像処理部
３３が接続されており、この画像処理部３３に上記基板
認識カメラ２７及び部品認識カメラ２９が接続されてい
る。すなわち、基板認識カメラ２７及び部品認識カメラ
２９によって取り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３２に出力されることにより、主演
算部３２においてプリント基板３のマーク及び校正の処
理の際の部品の認識が行われるようになっている。

【００２６】上記制御装置３０には、さらに校正データ
演算部（演算手段）３４が設けられており、この校正デ
ータ演算部３４が上記主演算部３２及び記憶部３５に接
続され、さらに記憶部３５が上記主演算部３２に接続さ
れている。

【００２７】校正のための処理の際に基板認識カメラ２
７で上記各部品が撮像された場合には、当該画像データ
が校正データ演算部３４に出力される。校正データ演算
部３４においては、後に詳述するように、各部品の画像
位置が求められ、それに基づいてヘッドユニット基準点
に対するノズル部材の相対位置の誤差及び部品認識カメ
ラ２９の認識中心位置の誤差が演算され、これらの誤差
から校正データが求められる。この校正データが上記記
憶部３５に記憶される。そして、実装時には、記憶部３
５内に記憶された上記校正データが上記主演算部３２に
読み出され、これを用いて実装の制御が行われるように
なっている。

【００２８】次に、上記実装機における位置補正方法に
ついて説明する。

【００２９】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定期的に、図５に示
すフローチャートに基づいて実装機における部品の目標
実装位置の校正のための処理が行われる。なお、以下の
説明においては、図６の模擬図に示す絶対座標を用いて
説明することにする。

【００３０】この図において、 (1) Ｏ（０，０） ；絶対座標の原点 (2) Ｐ_A（Ｘ_A，Ｙ_A） ；ヘッドユニット５が移動したと
きの基板認識カメラ２７の認識中心（ヘッドユニット５
の基準点） (3) Ｐ_B（Ｘ_B，Ｙ_B） ；部品認識カメラ２９の認識中心 (4) Ｒ（ｘ_N，ｙ_N） ；ヘッドユニット５の基準点に対
するノズル部材の相対位置 (5) Ｍ₁（Ｘ₁，Ｙ₁） ；第１の部品の装着位置 (6) Ｍ₂（Ｘ₂，Ｙ₂） ；第２の部品の装着位置 とする。ここで、基板認識カメラ２７の認識中心、つま
り、この基板認識カメラ２７の座標系の原点をヘッドユ
ニット５の基準点と規定し、この基準点が絶対座標の原
点Ｏ（０，０）にある状態をヘッドユニット５の移動基
点と規定する。従って、ヘッドユニット５が移動したと
きの基準点の位置Ｐ_A（Ｘ_A，Ｙ_A）は、ヘッドユニット
５の移動基点からのＸ、Ｙ方向移動量によって定まるも
のであり、充分な精度をもっている。また、部品認識カ
メラ２９の認識中心Ｐ_B（Ｘ_B，Ｙ_B）と、ヘッドユニッ
ト５の基準点に対するノズル部材の相対位置Ｒ（ｘ_N，
ｙ_N）とは、当初は誤差を含む可能性のある推定値であ
り、これらを以下の処理で修正して、正確な校正データ
を求めるものである。

【００３１】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）。

【００３２】次いで、上記ヘッドユニット５が移動させ
られ、上記ノズル部材２１（又はノズル部材２２）よっ
て第１の部品が部品供給部４からピックアップされ、こ
の部品が部品認識カメラ２９による部品認識後に、ダミ
ー基板Ｄの装着位置Ｍ₁に装着される（ステップＳ２〜
ステップＳ４）。

【００３３】より詳細に説明すると、部品供給部４から
ピックアップされた第１の部品が上記部品認識カメラ２
９の上方に配置され、これにより部品認識カメラ２９に
よる部品の撮像が行われる。そして、この撮像画像に基
づき、部品認識カメラ２９の認識中心Ｐ_Bに対する部品
の撮像中心のずれ量が求められ、このずれ量（ｘ_W1，ｙ
_W1）と上記ノズル部材２１の相対位置（ｘ_N，ｙ_N）を加
味した目標位置（Ｘ₁−ｘ_N−ｘ_W1，Ｙ₁−ｙ_N−ｙ_W1）に
ヘッドユニット５が移動させられて第１の部品が装着位
置Ｍ₁に装着される。

【００３４】第１の部品が装着されると、上記ヘッドユ
ニット５が移動させられ、上記ノズル部材２１（又はノ
ズル部材２２）よって第２の部品が吸着され、部品認識
カメラ２９による部品認識後に、この部品が所定角度、
具体的には１８０°回転させられた状態でダミー基板Ｄ
の装着位置Ｍ₂に装着される（ステップＳ５〜ステップ
Ｓ７）。この際、上記第１の部品同様、部品認識カメラ
２９による撮像に基づきノズル部材２１の軸中心Ｒに対
する当該部品のずれ量（ｘ_W2，ｙ_W2）が求められる。そ
して、部品を１８０°回転させたときのこのずれ量（ｘ
_W2，ｙ_W2）と上記ノズル部材２１の相対位置（ｘ_N，
ｙ_N）とを加味した目標位置（Ｘ₂−ｘ_N＋ｘ_W2，Ｙ₂−ｙ
_N＋ｙ_W2）にヘッドユニット５が移動させられるととも
に、上記ノズル部材２１が１８０°回転させられてこの
第２の部品が装着位置Ｍ₂に装着される。

【００３５】こうして第１及び第２の部品の装着が完了
すると、次に、上記ヘッドユニット５が順次部品装着位
置Ｍ₁，Ｍ₂の上方、すなわち基板認識カメラ２７の認識
中心Ｐ_Aが順次部品装着位置Ｍ₁，Ｍ₂に一致する位置の
上方に移動され、これにより上記基板認識カメラ２７に
よる上記第１及び第２の部品の撮像が行われる（ステッ
プＳ８，Ｓ９）。

【００３６】各部品の撮像が行われると、上記校正デー
タ演算部３４において基板認識カメラ２７に取り込まれ
た画像データに基づき、第１及び第２の部品の画像位置
が求められ、それに基づいてノズル部材の相対位置及び
部品認識カメラ２９の認識中心の誤差が求められる（ス
テップＳ１０，Ｓ１１）。

【００３７】具体的に説明すると、撮像により得られた
第１及び第２の部品画像を基板認識カメラ２７の認識中
心Ｐ_Aを原点とする座標上に表した場合、上記基板認識
カメラ２７、ノズル部材２１及び部品認識カメラ２９の
相対的な位置関係を示すデータＰ_B（Ｘ_B，Ｙ_B），Ｒ
（ｘ_N，ｙ_N）が適正であれば、上述の通りヘッドユニッ
ト５の移動基点Ｏに対する移動が適正なので、第１及び
第２の部品画像は共に重なり、かつその画像中心は認識
中心Ｐ_Aに一致する（図７参照）。ところが、上記基板
認識カメラ２７、ノズル部材２１及び部品認識カメラ２
９の相対的な位置関係を示すデータＰ_B（Ｘ_B，Ｙ_B），
Ｒ（ｘ_N，ｙ_N）が適正に保たれていない場合には、各部
品の画像位置にずれが生じることになる。

【００３８】すなわち、ノズル部材２１の相対位置Ｒ
（ｘ_N，ｙ_N）に誤差ΔＥ_N（ΔＸ_EN，ΔＹ_EN）が存在す
る場合、部品認識カメラ２９による部品認識では、この
誤差ΔＥ_Nが部品吸着ずれ（ノズル回転中心に対する部
品中心のずれ）とみなされて装着位置の補正が行われる
ので、認識時の角度に対して０°で装着される第１の部
品の装着位置にはずれを生じないが、１８０°で装着さ
れる第２の部品の装着位置には、ΔＥ_Nの２倍のずれが
加わる（図８参照）。また、部品認識カメラ２９の認識
中心の位置Ｐ_B（Ｘ_B，Ｙ_B）に誤差ΔＥ_B（ΔＸ_EB，ΔＹ
_EB）が存在する場合、装着位置のずれとして、０°で装
着される第１の部品については、ΔＥ_Bが加算され、１
８０°で装着される第２の部品については、ΔＥ_Bが減
算される（図９参照）。

【００３９】従って、ノズル部材の相対位置の誤差と、
部品認識カメラ２９の認識中心位置の誤差の双方による
各部品の装着位置（基板認識カメラ２７で撮像された部
品の画像位置）のずれΔＥ₁（ΔＸ_E1，ΔＹ_E1），ΔＥ₂
（ΔＸ_E2，ΔＹ_E2）は、 ΔＥ₁（ΔＸ_E1，ΔＹ_E1）＝ΔＥ_B（ΔＸ_EB，ΔＹ_EB） … ΔＥ₂（ΔＸ_E2，ΔＹ_E2）＝ ２×ΔＥ_N（ΔＸ_EN，ΔＹ_EN）−ΔＥ_B（ΔＸ_EB，ΔＹ_EB）… となり、これを変形すると、 ΔＥ_N＝１／２（ΔＥ₁＋ΔＥ₂） … ΔＥ_B＝ΔＥ₁ … となる（図１０図参照）。

【００４０】よって、各部品の画像位置のずれΔＥ₁、
ΔＥ₂を計測することにより、上記，式からノズル
部材の相対位置の誤差と部品認識カメラ２９の認識中心
位置の誤差とが求められる。

【００４１】このように、誤差ΔＥ_N、ΔＥ_Bが求められ
ると、ノズル部材の相対位置及び部品認識カメラ２９の
認識中心位置が Ｒ（ｘ_N，ｙ_N） ← Ｒ（ｘ_N，ｙ_N） ＋ΔＥ_N Ｐ_B（Ｘ_B，Ｙ_B） ← Ｐ_B（Ｘ_B，Ｙ_B）＋ΔＥ_B と修正され、この修正後の校正データが上記記憶部３５
に記憶される（ステップＳ１２）。

【００４２】こうして校正データが記憶されると、本フ
ローチャートによる校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。

【００４３】なお、以上は１つのノズル部材２１に対し
ての校正の処理であって、上記実施例の実装機では、上
述の校正の処理がノズル部材２２に対しても行われる。
つまり、各ノズル部材毎にステップＳ２〜ステップＳ１
２の処理が繰り返されることにより、各ノズル部材２
１，２２に対する校正データがそれぞれ演算されて記憶
部３５に記憶される。

【００４４】また、本フローチャートの校正処理を１つ
のノズル部材に対して複数回繰り返すようにしてもよ
く、こうすれば校正データの精度が高められる。

【００４５】そして、このように校正の処理が終了する
と、その後の実装機による実装作業において、上記校正
データが用いられ、実装作業が精度良く行われる。

【００４６】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、吸着ノズル２１，２２
により装着すべき所定の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。部品がピックアップされる
と、ヘッドユニット５が部品認識カメラ２９の上方に移
動させられ、これにより部品の撮像が行われる。この撮
像に基づく部品認識処理により、ノズル部材に対する部
品の吸着ずれが求められ、それに応じて装着位置の補正
量が求められる。その後、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。この場合、上記記
憶部３５から上記校正データが主演算部４２に読み出さ
れ、その校正データに基づいて部品認識時のノズル位置
の校正及びヘッドユニット５の目標移動位置の補正が行
われることにより、部品認識及び装着が精度良く行われ
る。

【００４７】このように、上記実施例の位置補正方法で
は、ダミー基板に第１及び第２の２つの部品を相互に１
８０°回転させた状態で装着してこれらの部品を基板認
識カメラ２７を用いて撮像し、撮像された各部品の画像
に基づいて上記誤差ΔＥ_N、ΔＥ_Bを求め、ヘッドユニッ
ト基準位置に対するノズル部材の相対位置と部品認識カ
メラ２９の認識中心位置についての校正データを修正す
る処理を行い、この校正データをその後の実装処理に用
いるようにしたので、実装機の所定の実装精度を好適に
確保することができる。

【００４８】特に、工場等での稼働中、基板認識カメラ
２７、ノズル部材２１、２２及び部品認識カメラ２９の
相対的な位置関係に経時的な変化が生じる等し、これに
より実装不良が発生した場合でも、上記校正の処理を行
うことによってこれらの各部材の相対的な位置関係の調
整を行うことなく実装動作を続行することが可能とな
り、これらの相対的な位置関係を調整すべく長時間実装
機を停止させる必要がなくなる。

【００４９】また、上記実装機の組立て作業において
は、基板認識カメラ２７、ノズル部材２１、２２及び部
品認識カメラ２９の組み付け等の精度を緩くすることが
できるので、これによって高度な熟練作業が不要とな
り、組立て作業性が向上され、実装機の組立て作業面で
極めて有利である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、吸着し
た部品を実装機本体に設けられた部品認識用の第１撮像
手段により認識し、これにより求められる部品の吸着ず
れ量を加味して装着する実装機において、順次２つの部
品を一方は上記部品認識後に所定角度だけ回転させた状
態で、それぞれ所定の装着位置に装着するとともに、ヘ
ッドユニットに設けられた第２撮像手段を各装着位置に
対応する位置に配置して各部品を撮像し、撮像された各
部品の位置ずれ量を求め、この各部品の位置ずれ量に基
づき上記ヘッドユニットの基準点に対するノズル部材の
相対位置の誤差とヘッドユニット移動基点に対する上記
第１撮像手段の相対位置の誤差とを演算して、それぞれ
の校正データを求めるようにしているので、上記第１撮
像手段とノズル部材との位置関係及びヘッドユニット移
動基点と第２撮像手段との位置関係についての校正デー
タを精度良く求めることができる。従って、これらの位
置関係についての面倒な調整を行わなくても、上記校正
データを用いて、その後の実装動作における実装精度を
好適に確保することができる。

【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】本発明に係る位置補正装置の一例が適用される
実装機を示す正面図である。

【図３】ヘッドユニットを示す正面図である。

【図４】実装機の制御系を示すブロック図ある。

【図５】本発明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６】基板認識カメラ、部品認識カメラ及びノズル部
材の位置関係を示す模擬図である。

【図７】第１及び第２の部品画像を基板認識カメラの認
識中心を原点とする座標上に表した一例を示す図である
（基板認識カメラ、ノズル部材及び部品認識カメラの相
対的な位置関係を示すデータが適正な場合）。

【図８】第１及び第２の部品画像を基板認識カメラの認
識中心を原点とする座標上に表した一例を示す図である
（ノズル部材の相対位置に誤差が存在する場合）。

【図９】第１及び第２の部品画像を基板認識カメラの認
識中心を原点とする座標上に表した一例を示す図である
（部品認識カメラの認識中心の位置に誤差が存在する場
合）。

【図１０】第１及び第２の部品画像を基板認識カメラの
認識中心を原点とする座標上に表した一例を示す図であ
る（ノズル部材の相対位置及び部品認識カメラの認識中
心の位置に誤差が存在する場合）。

【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 ７ 固定レール ８，１４ ボールねじ軸 ９ Ｙ軸サーボモータ １０，１６，２３，２４，２５，２６ 位置検出手段 １１ 支持部材 １３ ガイド部材 １５ Ｘ軸サーボモータ １７，１８ Ｚ軸サーボモータ １９，２０ Ｒ軸サーボモータ ２１，２２ ノズル部材 ２７ 基板認識カメラ ２９ 部品認識カメラ ３０ 制御装置 ３１ 軸制御部 ３２ 主演算部 ３３ 画像処理部 ３４ 校正データ演算部 ３５ 記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装機本体に対して移動可能に設けられ
   たヘッドユニットに回転可能なノズル部材を具備し、こ
   のノズル部材により部品供給側から部品を吸着し、第１
   撮像手段により部品認識を行った後、この部品認識に基
   づき装着位置の補正を行なって部品装着側へ部品を装着
   するように構成された実装機において、上記ノズル部材
   により部品を吸着して上記部品認識後に上記補正を加味
   した装着を行なう実装処理により、順次２つの部品を、
   一方の部品は上記部品認識後に所定角度回転させた状態
   で、それぞれ所定の装着位置へ装着するとともに、部品
   装着後に上記ヘッドユニットに設けられた第２撮像手段
   を上記各装着位置に対応する位置とするようにヘッドユ
   ニットを移動させて、上記第２撮像手段により上記各部
   品を撮像し、この各部品の位置ずれ量に基づき上記ヘッ
   ドユニットの基準点に対するノズル部材の相対位置の誤
   差とヘッドユニット移動基点に対する上記第１撮像手段
   の相対位置の誤差とを演算して、その各誤差に応じた校
   正データを求め、これらの校正データをその後の実装時
   の制御に用いることを特徴とする実装機の位置補正方
   法。
2. 【請求項２】 実装機本体に対して移動可能に設けられ
   るヘッドユニットと、このヘッドユニットに具備された
   回転可能なノズル部材と、上記ヘッドユニット及びノズ
   ル部材に対する駆動手段と、上記実装機本体に設けられ
   た部品認識用の第１撮像手段と、ヘッドユニットに設け
   られた第２撮像手段とを備え、上記ノズル部材により部
   品供給側から部品を吸着し、上記第１撮像手段により部
   品認識を行った後、この部品認識に基づき装着位置の補
   正を行なって部品装着側へ部品を装着するように構成さ
   れた実装機において、上記ノズル部材により部品を吸着
   して上記部品認識後に上記補正を加味した装着を行なう
   実装処理により、順次２つの部品を、一方の部品は上記
   部品認識後に所定角度回転させた状態で、それぞれ所定
   の装着位置へ装着するとともに、部品装着後に上記第２
   撮像手段を上記各装着位置に対応する位置とするように
   ヘッドユニットを移動させるべく、上記駆動手段を作動
   させる駆動制御手段と、上記第２撮像手段により撮像さ
   れた上記各部品の画像の適正画像位置に対する位置ずれ
   量を求め、この各部品の位置ずれ量に基づき上記ヘッド
   ユニットの基準点に対するノズル部材の相対位置の誤差
   とヘッドユニット移動基点に対する上記第１撮像手段の
   相対位置の誤差とを演算して校正データを求める演算手
   段と、この演算手段により求められた校正データを記憶
   する記憶手段とを備えたことを特徴とする実装機の位置
   補正装置。