JPH09199898A - Part-mounting device - Google Patents

Part-mounting device

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JPH09199898A
JPH09199898A JP8298409A JP29840996A JPH09199898A JP H09199898 A JPH09199898 A JP H09199898A JP 8298409 A JP8298409 A JP 8298409A JP 29840996 A JP29840996 A JP 29840996A JP H09199898 A JPH09199898 A JP H09199898A
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component
holding
component mounting
tcp
reference mark
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Takayuki Yazawa
隆之 矢沢
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Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a part-mounting device which is capable of reducing a part mounting cost by a method wherein a part is held, the holding point of the part and the objective reference mark of a board are picked up with a camera, errors in the holding point and holding angle of the part are calculated, and a part mounting head is moved to position a part at a target position. SOLUTION: The picture images of the objective reference marks 6 of a printed board 4 are picked up with cameras 7 respectively, and the positions of the marks 6 are detected by a picture image processing device. The picture image of a TCP 3 held by the vacuum-sucking nozzle of a part mounting head 8 is picked up with cameras 7, and the position of the TCP 3 is detected. The position of the part reference mark of the TCP 3 is calculated through a CPU. A holding angle difference between the mounting angle and the holding angle and the positional error of the TCP 3 are calculated comparing the position of the target reference mark 6 with that of the part reference mark 7, and the TCP 3 is corrected so as to make the holding angle difference and the positional error both zero, and then the TCP 3 is mounted on a printed board 4.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、部品を目標位置に
装着する部品装着装置に関する。更に詳述すると、本発
明は、部品位置や装着の目標位置を検出するカメラを備
えた部品装着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting a component at a target position. More specifically, the present invention relates to a component mounting apparatus including a camera that detects a component position and a target mounting position.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばTCP(Tape Carrie
r Package)等の部品をパソコン取付用のプリ
ント基板にロボットを用いて装着する部品装着装置で
は、装置側に固定された1台のカメラによりロボットの
保持する部品の位置を検出して、ヘッドに固定された他
のカメラにより基板の目標位置を検出する。そして、こ
れら部品位置と目標位置とからロボットのX軸方向及び
Y軸方向の移動距離を算出して該ロボットを移動させ、
基板の目標位置に部品を装着している。
2. Description of the Related Art For example, TCP (Tape Carrier)
In a component mounting device that mounts components such as r Package) on a printed circuit board for mounting on a PC using a robot, the position of the component held by the robot is detected by one camera fixed on the device side, and The target position of the substrate is detected by another fixed camera. Then, the movement distances of the robot in the X-axis direction and the Y-axis direction are calculated from these component positions and the target positions to move the robot,
Parts are mounted at the target position on the board.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た部品装着装置では、部品位置と目標位置とを別個のカ
メラにより検出すると共に部品位置及び目標位置に基づ
いてロボットが移動するので、各カメラ同士の位置精度
とロボットの移動精度とが部品の装着精度に直接影響し
てしまい、部品を目標位置に高精度に装着することが困
難となってしまう。
However, in the component mounting apparatus described above, the component position and the target position are detected by separate cameras, and the robot moves based on the component position and the target position. Position accuracy and robot movement accuracy directly affect the component mounting accuracy, making it difficult to mount the component at the target position with high accuracy.

【0004】すなわち、各カメラにより検出された部品
位置と目標位置とからロボットの移動距離が算出される
ので、各カメラ同士の位置に誤差があると移動距離にも
誤差が発生してしまう。また、算出された移動距離と、
これに基づいて移動されたロボットの実際の移動距離と
の間にも誤差が生じてしまう。さらに、作業中の温度や
湿度の変化によっても、各箇所に誤差を生じてしまう。
これらの理由により、部品装着の精度の向上が困難とな
ってしまう。
That is, since the moving distance of the robot is calculated from the component position detected by each camera and the target position, if there is an error in the position between the cameras, an error will also occur in the moving distance. Also, the calculated travel distance,
An error also occurs with the actual movement distance of the robot moved based on this. Further, even if the temperature or humidity changes during the work, an error occurs at each place.
For these reasons, it becomes difficult to improve the accuracy of component mounting.

【0005】ロボットの移動の精度を向上させるため、
リニアスケールを設けることも考えられるが、コストが
向上してしまう。
In order to improve the accuracy of movement of the robot,
It may be possible to provide a linear scale, but this will increase the cost.

【0006】そこで、本発明は、部品の装着を安価に高
精度で行うことができる部品装着装置を提供することを
目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus which can mount components at low cost and with high precision.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1の部品装着装置は、供給された部品を保持
すると共に該部品を所定の目標位置に装着する保持部
と、目標位置の近傍に形成した目標基準マークの位置検
出及び保持した部品の保持部に対する保持位置の検出と
を行い、目標基準マークの位置及び保持位置を同時に検
出することができるカメラとを有する部品装着ヘッド
と、目標基準マークの位置及び保持位置に基づき部品の
保持角の誤差を算出する誤差算出手段と、保持角誤差に
基づき保持部の角度を調整する角度調整機構と、目標基
準マークの位置と部品の保持位置とに基づいて部品装着
ヘッドを移動させることにより部品を目標位置に位置さ
せるヘッド移動機構とを備えるようにしている。
In order to achieve the above object, a component mounting apparatus according to a first aspect of the invention has a holding portion for holding a supplied component and mounting the component at a predetermined target position, and a target position A component mounting head having a camera capable of detecting the position of the target reference mark formed in the vicinity and the holding position of the held component with respect to the holding portion, and simultaneously detecting the position and the holding position of the target reference mark, An error calculating means for calculating an error in the holding angle of the component based on the position and the holding position of the target reference mark, an angle adjusting mechanism for adjusting the angle of the holding portion based on the holding angle error, a position of the target reference mark and the holding of the component. And a head moving mechanism for moving the component mounting head based on the position to position the component at the target position.

【0008】したがって、部品を保持する前の部品装着
ヘッドは、ヘッド移動機構により目標位置に移動して目
標基準マークをカメラで検出する。検出後、供給された
部品を保持部により保持し、カメラで該部品の該保持部
に対する保持位置を検出する。ここで、誤差算出手段に
より、該部品の保持位置と先に検出した目標基準マーク
の位置とに基づいて部品の保持角誤差を算出する。そし
て、この保持角誤差に基づき、角度調整機構により保持
部の角度を調整して、部品と目標位置との角度を一致さ
せる。
Therefore, the component mounting head before holding the component is moved to the target position by the head moving mechanism and the target reference mark is detected by the camera. After the detection, the supplied part is held by the holding part, and the holding position of the part with respect to the holding part is detected by the camera. Here, the error calculating means calculates the holding angle error of the component based on the holding position of the component and the position of the target reference mark previously detected. Then, based on this holding angle error, the angle of the holding portion is adjusted by the angle adjusting mechanism to match the angle between the component and the target position.

【0009】次いで、部品装着ヘッドが再び目標位置に
移動して、部品と目標位置とをほぼ一致させる。ここ
で、カメラにより部品を検出すると同時に、目標基準マ
ークも検出する。そして、部品位置と目標基準マークの
位置とを比較する。この比較に基づいて部品装着ヘッド
の位置を微調整し、部品位置と目標位置とを一致させて
装着する。
Then, the component mounting head moves to the target position again, and the component and the target position are made to substantially coincide with each other. Here, the target reference mark is detected at the same time when the camera detects the component. Then, the position of the component and the position of the target reference mark are compared. Based on this comparison, the position of the component mounting head is finely adjusted, and the component position and the target position are matched and mounted.

【0010】なお、部品位置の検出や角度調整や位置合
わせ等の動作は、部品装着ヘッドの保持部が部品を保持
した状態で目標位置に移動してから行うようにすること
もできる。
The operation of detecting the position of the component, adjusting the angle, aligning the component, and the like may be performed after the component mounting head moves to the target position while holding the component.

【0011】また、請求項2の部品装着装置では、誤差
算出手段は部品の保持位置から部品に対応した部品基準
マーク位置を算出し、部品基準マーク位置を用いて保持
角誤差の算出を行うようにしている。したがって、保持
角の誤差がより高精度に算出される。
In the component mounting apparatus according to the second aspect, the error calculating means calculates the component reference mark position corresponding to the component from the component holding position, and calculates the holding angle error using the component reference mark position. I have to. Therefore, the error of the holding angle is calculated with higher accuracy.

【0012】さらに、請求項3の部品装着装置は、部品
装着ヘッドに設けた保持部は部品を吸着保持する吸着ノ
ズルから成り、吸着ノズルを挟んだ2カ所にカメラを設
け、角度調整機構は吸着ノズルを回転させる回転手段と
し、吸着ノズルの出入機構を部品装着ヘッドに設け、ヘ
ッド移動機構は部品装着ヘッドを作業盤上のX軸方向及
びY軸方向に移動させる手段であるようにしている。
Further, in the component mounting apparatus according to the third aspect, the holding portion provided on the component mounting head is composed of the suction nozzles for sucking and holding the components, the cameras are provided at two positions sandwiching the suction nozzle, and the angle adjusting mechanism is the suction unit. As a rotating means for rotating the nozzle, a suction / removal mechanism for the suction nozzle is provided on the component mounting head, and the head moving mechanism is a means for moving the component mounting head in the X-axis direction and the Y-axis direction on the work table.

【0013】したがって、供給された部品を保持部が取
り出す際には、ノズル出入機構により吸着ノズルが繰り
出された状態で吸着保持する。そして、ノズル出入機構
により吸着ノズルが引き込まれ、これにより部品が持ち
上げられる。また、部品を目標位置に装着する際には、
ノズル出入機構により吸着ノズルが繰り出し、この状態
で吸着保持が解除され、部品の装着がなされる。
Therefore, when the holding portion takes out the supplied components, the suction / holding mechanism sucks and holds the suction nozzles by the nozzle moving mechanism. Then, the suction / retraction mechanism pulls in the suction nozzle, thereby lifting the component. Also, when mounting the component at the target position,
The suction nozzle is moved out by the nozzle moving mechanism, and suction holding is released in this state, and the component is mounted.

【0014】さらに、部品の保持角誤差に基づいて保持
部の角度を調整する際には、回転手段により吸着ノズル
を部品と共に回転させる。また、2つのカメラにより、
目標位置を挟んだ少なくとも2カ所に形成した目標基準
マークの各位置を検出する。
Further, when adjusting the angle of the holding portion based on the holding angle error of the component, the suction nozzle is rotated together with the component by the rotating means. Also, with two cameras,
Each position of the target reference mark formed at least at two positions sandwiching the target position is detected.

【0015】また、請求項4の部品装着装置では、2つ
のカメラは部品の対角位置に配置したものとしている。
したがって、目標基準マークの位置及び保持位置の検出
が高精度に行われる。
Further, in the component mounting apparatus of claim 4, the two cameras are arranged at diagonal positions of the components.
Therefore, the position of the target reference mark and the holding position can be detected with high accuracy.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形
態では、TCPをプリント基板上に装着する部品装着装
置について説明しているが、他の部品を別の基板等に装
着する部品装着装置とすることができるのは勿論であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The structure of the present invention will be described below in detail based on the embodiments shown in the drawings. It should be noted that in the present embodiment, the component mounting apparatus that mounts the TCP on the printed circuit board is described, but it goes without saying that the component mounting apparatus that mounts other components on another board or the like can be used.

【0017】図2及び図3に示すように、部品装着装置
1は、フィーダ2から供給された例えばTCP3等の部
品を保持すると共に該TCP3を所定の目標位置、例え
ばプリント基板4の取付位置に装着する吸着ノズル5か
らなる保持部と、目標位置の近傍に形成した目標基準マ
ーク6,6の位置検出及び保持したTCP3の吸着ノズ
ル5に対する保持位置の検出とを行い、目標基準マーク
6,6の位置及び保持位置を同時に検出することができ
るカメラ7,7とを有する部品装着ヘッド8と、目標基
準マーク6,6の位置及び保持位置に基づきTCP3の
保持角の誤差を算出する誤差算出手段としてのCPU6
0と、保持角誤差に基づき吸着ノズル5の角度を調整す
る角度調整機構としての回転手段、即ち回転モータ9
と、目標基準マーク6,6の位置とTCP3の保持位置
とに基づいて部品装着ヘッド8を作業盤11上(以下、
XY面という。)で移動させることによりTCP3を目
標位置に位置させるヘッド移動機構12とを備えてい
る。
As shown in FIGS. 2 and 3, the component mounting apparatus 1 holds a component such as TCP 3 supplied from the feeder 2 and places the TCP 3 at a predetermined target position, for example, a mounting position of the printed circuit board 4. The holding portion including the suction nozzle 5 to be mounted, the position detection of the target reference marks 6, 6 formed in the vicinity of the target position, and the holding position of the held TCP 3 with respect to the suction nozzle 5 are performed, and the target reference marks 6, 6 are detected. Component mounting head 8 having cameras 7 and 7 capable of simultaneously detecting the position and the holding position, and an error calculating means for calculating an error in the holding angle of the TCP 3 based on the positions and the holding positions of the target reference marks 6 and 6. CPU6 as
0, the rotation means as the angle adjustment mechanism for adjusting the angle of the suction nozzle 5 based on the holding angle error, that is, the rotation motor 9
Based on the positions of the target reference marks 6 and 6 and the holding position of the TCP 3, the component mounting head 8 is placed on the work board 11 (hereinafter,
It is called the XY plane. ) To move the TCP 3 to the target position.

【0018】図3に示すように、部品装着ヘッド8は、
TCP3を作業盤11に垂直な方向(以下、Z軸方向と
いう。)に吸着保持する吸着ノズル5と、該吸着ノズル
5を挟む近傍の2カ所を視野F,Fとする2つのカメラ
7,7と、吸着ノズル5が保持したTCP3を照射する
ライト13と、吸着ノズル5をZ軸を中心に回転させる
角度調整機構としての回転モータ9と、吸着ノズル5を
Z軸に沿って摺動させるノズル出入機構としてのレシプ
ロケーションモータ10と、吸着ノズル5をZ軸方向に
沿って作業盤11から離隔する方向に付勢するばね14
とを備えている。
As shown in FIG. 3, the component mounting head 8 is
A suction nozzle 5 that suction-holds the TCP 3 in a direction perpendicular to the work board 11 (hereinafter, referred to as Z-axis direction), and two cameras 7 and 7 that have two fields of view F and F near the suction nozzle 5 therebetween. A light 13 for irradiating the TCP 3 held by the suction nozzle 5, a rotary motor 9 as an angle adjusting mechanism for rotating the suction nozzle 5 about the Z axis, and a nozzle for sliding the suction nozzle 5 along the Z axis. A reciprocating motor 10 as an in-and-out mechanism and a spring 14 for urging the suction nozzle 5 in a direction separating from the work board 11 along the Z-axis direction.
And

【0019】各カメラ7,7の撮影光学系の光路S上に
は、レンズ15やミラー16等の光学素子が配置されて
いる。このため、各光路Sは曲折され、撮影位置に対向
しない位置にカメラ7,7を取り付けることができる。
ここで、吸着ノズル5を挟むXY面上の2カ所の画像を
別個に検出することができれば、他の撮影光学系であっ
ても構わない。また、各カメラ7,7の取付位置は、部
品装着ヘッド8と一体的であれば限定されない。
Optical elements such as a lens 15 and a mirror 16 are arranged on the optical path S of the photographing optical system of each camera 7, 7. For this reason, each optical path S is bent, and the cameras 7 and 7 can be attached at positions not facing the photographing position.
Here, another photographing optical system may be used as long as it is possible to separately detect images at two places on the XY plane that sandwich the suction nozzle 5. The mounting positions of the cameras 7 and 7 are not limited as long as they are integrated with the component mounting head 8.

【0020】本実施形態によれば、対角位置に設けた2
つのカメラ7,7を用いているので、最小限のカメラに
よりTCP3の最長部分を検出できて検出位置精度を向
上させることができる。なお、本実施形態では、対角位
置に設けた2つのカメラ7,7を用いているが、1つの
カメラであったり3つ以上のカメラであっても構わな
い。
According to this embodiment, the two diagonally arranged
Since the two cameras 7 and 7 are used, the longest portion of the TCP 3 can be detected by the minimum number of cameras, and the detection position accuracy can be improved. In this embodiment, the two cameras 7 and 7 provided at diagonal positions are used, but one camera or three or more cameras may be used.

【0021】図2に示すように、ヘッド移動機構12
は、作業盤11に固定された2本のY軸17,17と、
各Y軸17,17に沿って移動可能なヘッド用X軸18
と、該ヘッド用X軸18に対して摺動可能であると共に
部品装着ヘッド8を固定したスライダ19とを備えてい
る。ヘッド用X軸18とスライダ19との移動により、
部品装着ヘッド8は作業盤11上でX軸方向及びY軸方
向に移動することができる。
As shown in FIG. 2, the head moving mechanism 12
Is two Y axes 17 and 17 fixed to the work board 11,
Head X-axis 18 movable along each Y-axis 17, 17
And a slider 19 which is slidable with respect to the head X-axis 18 and to which the component mounting head 8 is fixed. By the movement of the head X-axis 18 and the slider 19,
The component mounting head 8 can move on the work board 11 in the X-axis direction and the Y-axis direction.

【0022】フィーダ2は段積みにストックされたTC
P3を一定の姿勢にして1つずつ取り出し、作業盤11
上に供給する。TCP3は、正方形の薄板状の本体の各
辺に微細な電極が多数放射状に設けられた形状とされて
いる。また、作業盤11には、Z軸方向を該作業盤11
側から照射するライトステージ20と、プリント基板4
を搬送するコンベア34とが配置されている。また、動
作を制御する動作制御部35は、図7に示すように、全
体の動作を統轄制御するシーケンサ40にコンベア34
とヒータヘッド24とロボットコントローラ50とが接
続してあり、ロボットコントローラ50にCPU60を
介して画像処理装置70が接続してあり、この画像処理
装置70に2つのカメラ7,7が接続することにより構
成されている。ここで、ロボットコントローラ50は、
部品装着ヘッド8とヒータヘッド24との動作を制御す
る。
The feeder 2 is a stack of TCs.
Work board 11
Supply on top. The TCP 3 has a shape in which a large number of fine electrodes are radially provided on each side of a square thin plate-shaped main body. Further, the work board 11 has a Z-axis direction.
The light stage 20 that irradiates from the side and the printed circuit board 4
And a conveyor 34 for transporting the. In addition, as shown in FIG. 7, the operation control unit 35 that controls the operation controls the sequencer 40 that supervises and controls the overall operation by the conveyor 34.
The heater head 24 and the robot controller 50 are connected to each other, the image processing device 70 is connected to the robot controller 50 via the CPU 60, and the two cameras 7 and 7 are connected to the image processing device 70. It is configured. Here, the robot controller 50
The operations of the component mounting head 8 and the heater head 24 are controlled.

【0023】図1に示すように、プリント基板4の中央
部には、TCP3取付用のほぼ正方形状のダイアタッチ
パッド21が設けられている。ダイアタッチパッド21
の周囲には、正方形の各辺に直交する多数の電極取付用
のプリントパターン22が形成されている。そして、ダ
イアタッチパッド21の四隅の近傍には、小円形状の目
標基準マーク6が4つ形成されている。また、プリント
パターン22にはハンダメッキが施されている。なお、
本実施形態では目標基準マーク6が4つ形成されている
が、部品装着に必要な精度に応じて形成数を変更しても
構わない。但し、十分な精度を得るためには、目標基準
マーク6を2カ所以上に設けることが好ましい。
As shown in FIG. 1, a die attach pad 21 having a substantially square shape for attaching the TCP 3 is provided at the center of the printed circuit board 4. Die attach pad 21
Around the periphery of, a large number of printed patterns 22 for electrode attachment are formed orthogonal to each side of the square. In addition, four small circular target reference marks 6 are formed near the four corners of the die attach pad 21. The print pattern 22 is plated with solder. In addition,
Although four target reference marks 6 are formed in the present embodiment, the number of formed target reference marks 6 may be changed according to the accuracy required for component mounting. However, in order to obtain sufficient accuracy, it is preferable to provide the target reference marks 6 at two or more places.

【0024】一方、図2及び図4に示すように、部品装
着装置1の作業盤11には、はんだ付けを行うヒータヘ
ッド24と、該ヒータヘッド24をXY面上で移動させ
るヒータ移動機構25とが配置されている。ヒータヘッ
ド24は、作業盤11に向けて熱風を吹き出す正方形状
の吹出口を有するヒータ26と、該ヒータ26の作業盤
11への対向面以外の面を側方から挟んで囲むカバー2
7,27と、該カバー27,27内の空気を吸い込むブ
ロア28,28と、接着剤を供給する注射器29と、フ
ラックスを供給する注射器30とを備えている。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 4, on the work board 11 of the component mounting apparatus 1, a heater head 24 for soldering and a heater moving mechanism 25 for moving the heater head 24 on the XY plane. And are arranged. The heater head 24 includes a heater 26 having a square outlet that blows hot air toward the work board 11, and a cover 2 that surrounds a surface of the heater 26 other than the surface facing the work board 11 from the side.
7, 27, blowers 28, 28 for sucking the air in the covers 27, 27, a syringe 29 for supplying an adhesive, and a syringe 30 for supplying a flux.

【0025】ヒータ移動機構25は、作業盤11上に固
定された各Y軸17,17に沿って移動可能なヒータ用
X軸31と、該ヒータ用X軸31に対して摺動可能であ
ると共にヒータヘッド24を固定したスライダ32とを
備えている。ヒータ用X軸31とスライダ32との移動
により、ヒータヘッド24は作業盤11上でX軸方向及
びY軸方向に移動することができる。
The heater moving mechanism 25 is slidable with respect to the heater X-axis 31 and the heater X-axis 31 movable along the Y-axis 17, 17 fixed on the work board 11. A slider 32 to which the heater head 24 is fixed is also provided. By moving the heater X-axis 31 and the slider 32, the heater head 24 can move on the work board 11 in the X-axis direction and the Y-axis direction.

【0026】本実施形態では、部品装着ヘッド8とヒー
タヘッド24とを別個に備えているので、ヒータヘッド
24の熱が部品装着ヘッド8に伝わることがない。この
ため、部品装着ヘッド8によるTCP3の装着は、熱に
影響されずに高精度で行われる。また、部品装着ヘッド
8とヒータヘッド24とが別個であるので、例えば、部
品装着ヘッド8によりTCP3をフィーダ2から取り出
す作業と、ヒータヘッド24により接着剤等を塗布する
作業とを同時に行うことができる。このため、部品の装
着作業の迅速化を図ることができる。
In this embodiment, since the component mounting head 8 and the heater head 24 are separately provided, the heat of the heater head 24 is not transferred to the component mounting head 8. Therefore, the mounting of the TCP 3 by the component mounting head 8 is performed with high accuracy without being affected by heat. Further, since the component mounting head 8 and the heater head 24 are separate, for example, the work of taking out the TCP 3 from the feeder 2 by the component mounting head 8 and the work of applying the adhesive or the like by the heater head 24 can be performed simultaneously. it can. Therefore, the mounting work of the component can be speeded up.

【0027】また、本実施形態では、ヒータ26から熱
風を吹き出すことによりはんだ付けを行うので、従来の
ホットバーを用いる場合に比べて、はんだ付け部への装
着の精度は低くて足りる。すなわち、熱風は吹出口から
僅かに広がって吹き出されるので、ヒータ26とTCP
3との位置のずれの許容範囲が比較的大きいのに対し、
ホットバーとTCP3との位置のずれの許容範囲は小さ
いからである。このため、ヒータヘッド24の移動精度
を特に高精度にする必要がない。また、ホットバーでは
必要であった接触部の平行出しや、該接触部のクリーニ
ングは不要になる。したがって、ヒータ移動機構25や
ヒータヘッド24の製造コストや維持費を低下させるこ
とができる。
Further, in the present embodiment, since the soldering is performed by blowing hot air from the heater 26, the accuracy of mounting on the soldering portion is low as compared with the case of using the conventional hot bar. That is, since the hot air is blown out slightly from the air outlet, the heater 26 and the TCP
While the allowable range of positional deviation from 3 is relatively large,
This is because the allowable range of positional deviation between the hot bar and TCP3 is small. Therefore, it is not necessary to make the movement accuracy of the heater head 24 particularly high. In addition, it is not necessary to parallelize the contact portions and clean the contact portions, which are required in the hot bar. Therefore, the manufacturing cost and maintenance cost of the heater moving mechanism 25 and the heater head 24 can be reduced.

【0028】上述した部品装着装置1によりTCP3を
プリント基板4に装着する場合は、プリント基板4をコ
ンベア34により作業盤11の所定位置に搬入する。そ
して、ヘッド移動機構12により部品装着ヘッド8をプ
リント基板4上に移動し、部品装着ヘッド8のライト1
3を点灯して、各カメラ7,7によりそれぞれ対応する
箇所の目標基準マーク6,6を撮像し、画像処理装置7
0によりマーク6,6の位置を検出する。そして、検出
位置をCPU60に記憶する。部品装着ヘッド8を更に
移動させ、フィーダ2により供給されたTCP3上に位
置させる。ここでレシプロケーションモータ10により
吸着ノズル5を繰り出して、該吸着ノズル5によりTC
P3の吸着保持を行う。そして、吸着ノズル5を引き込
んで、TCP3を持ち上げる。TCP3を保持した状態
で、部品装着ヘッド8をライトステージ20上に移動さ
せる。
When the TCP 3 is mounted on the printed circuit board 4 by the component mounting apparatus 1 described above, the printed circuit board 4 is carried by the conveyor 34 to a predetermined position on the work board 11. Then, the head moving mechanism 12 moves the component mounting head 8 onto the printed circuit board 4, and the light 1 of the component mounting head 8 is moved.
3 is turned on and the target reference marks 6 and 6 at the corresponding positions are picked up by the cameras 7 and 7, respectively, and the image processing device 7
The positions of the marks 6 and 6 are detected by 0. Then, the detected position is stored in the CPU 60. The component mounting head 8 is further moved and positioned on the TCP 3 supplied by the feeder 2. Here, the suction nozzle 5 is extended by the reciprocating motor 10, and the TC is moved by the suction nozzle 5.
P3 is adsorbed and held. Then, the suction nozzle 5 is pulled in to lift the TCP 3. The component mounting head 8 is moved onto the light stage 20 while holding the TCP 3.

【0029】ここで、各カメラ7,7では、ライトステ
ージ20からの光線を受けてTCP3の輪郭の一部を撮
像し、画像処理装置70によりTCP3の位置を検出す
る。そして、検出位置をCPU60に記憶する。TCP
3は透過光により検出されるので、検出を高精度で行う
ことができる。TCP3の位置検出は、2つのカメラ
7,7で撮像した画像を図7に示す画像処理装置70に
送り、画像の中の角部あるいは放射状に多数突出した電
極部の位置を検出することにより行う。また、TCP3
に位置決めに使えるマークが書いてあればこのマークを
検出してもよく、その他部品の特徴となる形状を検出し
てもよい。
Here, each of the cameras 7 and 7 receives a light beam from the light stage 20 and images a part of the contour of the TCP3, and the image processing device 70 detects the position of the TCP3. Then, the detected position is stored in the CPU 60. TCP
Since 3 is detected by the transmitted light, the detection can be performed with high accuracy. The position of the TCP 3 is detected by sending the images picked up by the two cameras 7 and 7 to the image processing device 70 shown in FIG. 7 and detecting the positions of the corners in the image or the electrode parts protruding in a radial pattern. . Also, TCP3
If a mark that can be used for positioning is written on this mark, this mark may be detected, or the characteristic shape of other parts may be detected.

【0030】この検出時に、回転モータ9により吸着ノ
ズル5を45°ずつ回転させる。これに伴いTCP3の
各電極やTCP3の輪郭の全体が把握されるので、TC
P3の欠け、電極の数や曲がりが検出できて、TCP3
の良否が判別できる。本実施形態では、2つのカメラ
7,7を用いているので吸着ノズル5の回転は180°
で足りる。このため、検出時間の短縮化を図ることがで
きる。但し、これに限らず、一方のカメラ7のみを36
0°回転させることにより検出を行うようにしても構わ
ない。この場合、2つのカメラ7,7の位置関係を補正
する必要がないので、この調整作業を簡略化することが
できる。
At the time of this detection, the suction nozzle 5 is rotated by 45 ° by the rotation motor 9. As a result, each electrode of TCP3 and the outline of TCP3 are grasped as a whole.
P3 chipping, number of electrodes and bending can be detected, TCP3
The quality of can be determined. In this embodiment, since the two cameras 7 and 7 are used, the suction nozzle 5 rotates 180 °.
Is enough. Therefore, the detection time can be shortened. However, not limited to this, only one camera 7
The detection may be performed by rotating it by 0 °. In this case, since it is not necessary to correct the positional relationship between the two cameras 7, 7, this adjustment work can be simplified.

【0031】ここで、CPU60はTCP3の検出位置
からTCP3に対応する部品基準マーク33,33の位
置を算出する。部品基準マーク33,33とは、TCP
3を目標位置に装着した場合に目標基準マーク6,6と
一致することになる位置に形成する計算上のマークであ
る。
Here, the CPU 60 calculates the positions of the component reference marks 33, 33 corresponding to TCP3 from the detected position of TCP3. The component reference marks 33, 33 are TCP
3 is a calculated mark that is formed at a position that coincides with the target reference marks 6 and 6 when the device 3 is attached to the target position.

【0032】そして、既にプリント基板4の目標基準マ
ーク6,6を検出・記憶しているので、該目標基準マー
ク6の位置と部品基準マーク33,33の位置とをCP
U60で比較することにより、TCP3を装着すべき角
度と現在保持している角度との保持角誤差を算出するこ
とができる。この保持角誤差に基づいて吸着ノズル5を
回転させて、TCP3の保持角を装着すべき角度と一致
させる。そして、部品装着ヘッド8を再びプリント基板
4上に移動させる。
Since the target reference marks 6 and 6 on the printed circuit board 4 have already been detected and stored, the position of the target reference mark 6 and the positions of the component reference marks 33 and 33 are CP.
By comparing with U60, the holding angle error between the angle at which the TCP 3 should be mounted and the angle currently held can be calculated. The suction nozzle 5 is rotated based on this holding angle error to match the holding angle of the TCP 3 with the mounting angle. Then, the component mounting head 8 is moved again onto the printed circuit board 4.

【0033】一方、TCP3を保持する前の部品装着ヘ
ッド8がプリント基板4上より退避してからTCP3を
保持して再びプリント基板4上に位置するまでの間に、
CPU60に記憶した目標基準マーク6,6を基にして
ヒータ移動機構25によりヒータヘッド24をプリント
基板4上に移動させる。そして、各注射器29,30に
よりプリント基板4上にフラックス及び接着剤を塗布し
て、ヒータヘッド24が待機位置に戻る。
On the other hand, between the time when the component mounting head 8 before holding the TCP 3 is retracted from the printed circuit board 4 until the time when the TCP 3 is held and the component mounting head 8 is positioned on the printed circuit board 4 again.
The heater moving mechanism 25 moves the heater head 24 onto the printed circuit board 4 based on the target reference marks 6 and 6 stored in the CPU 60. Then, the flux and the adhesive are applied to the printed circuit board 4 by the respective injectors 29 and 30, and the heater head 24 returns to the standby position.

【0034】そして、TCP3を保持した部品装着ヘッ
ド8が再びプリント基板4上に位置し、ライト13を点
灯して、カメラ7,7により再び目標基準マーク6,6
を検出する。図1に示すように、この時カメラ7,7の
視野F,Fでは、目標基準マーク6,6とTCP3の輪
郭の一部とを同時に捉えている。ここで、算出したTC
P3の部品基準マーク33,33の位置と実際に検出し
ている目標基準マーク6,6の位置とを比較して、これ
らの間の位置誤差を算出する。この位置誤差を0にする
ように、部品装着ヘッド8をフィードバック制御により
移動させる。位置誤差が0になってTCP3がプリント
基板4の装着すべき位置上に達したら、吸着ノズル5を
繰り出してTCP3をプリント基板4のダイアタッチパ
ッド21上に供給して接着する。
Then, the component mounting head 8 holding the TCP 3 is again positioned on the printed circuit board 4, the light 13 is turned on, and the target reference marks 6, 6 are again set by the cameras 7, 7.
Is detected. As shown in FIG. 1, at this time, in the visual fields F, F of the cameras 7, 7, the target reference marks 6, 6 and part of the contour of the TCP 3 are simultaneously captured. Here, the calculated TC
The positions of the component reference marks 33, 33 of P3 are compared with the positions of the actually detected target reference marks 6, 6 to calculate the position error between them. The component mounting head 8 is moved by feedback control so that this position error becomes zero. When the position error becomes 0 and the TCP 3 reaches the position where the printed circuit board 4 should be mounted, the suction nozzle 5 is extended and the TCP 3 is supplied onto the die attach pad 21 of the printed circuit board 4 and bonded.

【0035】そして、ヒータ移動機構25によりヒータ
ヘッド24を再びプリント基板4上に位置させる。この
時、カバー27,27を開いた状態でヒータ26をTC
P3上に位置させてからカバー27,27を閉じる。そ
して、ヒータ26から熱風を吹き出すことにより、TC
P3の各電極をプリントパターン22にはんだ付けす
る。同時に、ブロア28により、蒸発したフラックスの
吸引を行う。このため、周囲にフラックス蒸気が広がる
ことはない。
Then, the heater moving mechanism 25 repositions the heater head 24 on the printed circuit board 4. At this time, the heater 26 is TCed with the covers 27, 27 opened.
After being positioned on P3, the covers 27, 27 are closed. Then, by blowing hot air from the heater 26, TC
Each electrode of P3 is soldered to the printed pattern 22. At the same time, the blower 28 sucks the evaporated flux. Therefore, the flux vapor does not spread around.

【0036】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば、ライトステージ20を設けずに、部品装
着ヘッド8がフィーダ2からTCP3を吸着したらその
まま目標位置に移動し、目標位置で部品位置を検出し、
角度調整と位置合わせを行ってTCP3をプリント基板
4上に供給するようにしても構わない。また、本実施形
態では部品装着装置1にヒータヘッド24を設けている
が、これを別個の装置としても構わない。すなわち、部
品装着装置1を、TCP3をプリント基板4上に接着す
るだけの装置としても構わない。
The above-described embodiment is an example of the preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, without providing the light stage 20, when the component mounting head 8 sucks the TCP 3 from the feeder 2, the component mounting head 8 moves to the target position as it is, and the component position is detected at the target position.
The TCP 3 may be supplied onto the printed circuit board 4 by performing angle adjustment and position adjustment. Further, in this embodiment, the component mounting apparatus 1 is provided with the heater head 24, but this may be a separate apparatus. That is, the component mounting device 1 may be a device that simply bonds the TCP 3 onto the printed circuit board 4.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1の部品装着装置では、同一のカメラにより目標基準マ
ークと部品とを同時に検出することができるので、目標
基準マークの位置と部品位置とを比較しながらフィード
バック制御により部品の装着位置を決定することができ
る。このため、部品の装着を高精度に行うことができる
と共に、温度や湿度等の外環境の影響を受けずに安定し
て高精度の状態を維持することができる。また、部品装
着ヘッドの位置精度と部品の装着精度とが直接は関係し
なくなるので、該部品装着ヘッドの位置制御の精度を特
に高く設定する必要がない。このため、ヘッド移動機構
等の製造費や維持費を低減することができる。
As is apparent from the above description, in the component mounting apparatus according to the first aspect, the target reference mark and the component can be simultaneously detected by the same camera. Therefore, the position of the target reference mark and the component position can be detected. It is possible to determine the mounting position of the component by feedback control while comparing with. Therefore, it is possible to mount the components with high accuracy and to maintain a stable and highly accurate state without being affected by the external environment such as temperature and humidity. Further, since the positional accuracy of the component mounting head and the component mounting accuracy are not directly related to each other, it is not necessary to set the positional control accuracy of the component mounting head particularly high. Therefore, the manufacturing cost and maintenance cost of the head moving mechanism and the like can be reduced.

【0038】また、請求項2の部品装着装置では、誤差
算出手段は部品の保持位置から部品に対応した部品基準
マーク位置を算出し、部品基準マーク位置を用いて保持
角誤差の算出を行うようにしているので、保持角の誤差
を高精度に算出することができ、これにより部品の装着
を高精度に行うことができる。
Further, in the component mounting apparatus of the second aspect, the error calculating means calculates the component reference mark position corresponding to the component from the component holding position, and calculates the holding angle error using the component reference mark position. Therefore, the error of the holding angle can be calculated with high accuracy, and the components can be mounted with high accuracy.

【0039】さらに、請求項3の部品装着装置は、カメ
ラを吸着ノズルを挟んだ2カ所に設けているので、保持
した部品を中心として2カ所の目標基準マークの位置を
検出することができる。このため、部品の保持角誤差を
高精度に算出することができ、これにより部品の装着を
高精度に行うことができる。また、保持部を吸着ノズル
により形成しているので、部品の保持を一方向から確実
に行うことができる。
Further, in the component mounting apparatus according to the third aspect, the cameras are provided at two positions sandwiching the suction nozzle, so that the positions of the two target reference marks can be detected centering on the held component. Therefore, the holding angle error of the component can be calculated with high accuracy, and thus the component can be mounted with high accuracy. Further, since the holding portion is formed by the suction nozzle, it is possible to securely hold the component from one direction.

【0040】また、請求項4の部品装着装置では、2つ
のカメラは部品の対角位置に配置したものとしているの
で、目標基準マークの位置及び保持位置の検出を高精度
に行うことができ、これにより部品の装着を高精度に行
うことができる。
Further, in the component mounting apparatus according to the fourth aspect, since the two cameras are arranged at diagonal positions of the components, the position of the target reference mark and the holding position can be detected with high accuracy, This allows the components to be mounted with high accuracy.

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

【図1】本発明の部品装着装置の実施形態におけるプリ
ント基板とTCPと各カメラの視野との位置関係を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a positional relationship among a printed circuit board, a TCP, and a field of view of each camera in an embodiment of a component mounting apparatus of the present invention.

【図2】部品装着装置の全体を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the entire component mounting apparatus.

【図3】部品装着ヘッドを示す図であり、(A)は平面
図、(B)は正面図、(C)は底面図である。
3A and 3B are views showing a component mounting head, in which FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a front view, and FIG.

【図4】ヒータヘッドを示す図であり、(A)は平面
図、(B)は正面図である。
FIG. 4 is a diagram showing a heater head, in which (A) is a plan view and (B) is a front view.

【図5】ヒータヘッドを示す底面図である。FIG. 5 is a bottom view showing a heater head.

【図6】ヒータヘッドの片方のカバーを外した状態を示
す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing a state in which one cover of the heater head is removed.

【図7】動作制御部を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing an operation control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 部品装着装置 3 TCP(部品) 4 プリント基板 5 吸着ノズル(保持部) 6 目標基準マーク 7 カメラ 8 部品装着ヘッド 9 回転モータ(角度調整機構、回転手段) 10 レシプロケーションモータ(ノズル出入機構) 12 ヘッド移動機構 33 部品基準マーク 60 CPU(誤差算出手段) 1 Component Mounting Device 3 TCP (Component) 4 Printed Circuit Board 5 Adsorption Nozzle (Holding Part) 6 Target Reference Mark 7 Camera 8 Component Mounting Head 9 Rotating Motor (Angle Adjusting Mechanism, Rotating Means) 10 Reciplocation Motor (Nozzle Inlet / Outlet Mechanism) 12 Head moving mechanism 33 Parts reference mark 60 CPU (error calculation means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 供給された部品を保持すると共に該部品
を所定の目標位置に装着する保持部と、前記目標位置の
近傍に形成した目標基準マークの位置検出及び保持した
前記部品の前記保持部に対する保持位置の検出とを行
い、前記目標基準マークの位置及び前記保持位置を同時
に検出することができるカメラとを有する部品装着ヘッ
ドと、前記目標基準マークの位置及び前記保持位置に基
づき前記部品の保持角の誤差を算出する誤差算出手段
と、前記保持角誤差に基づき前記保持部の角度を調整す
る角度調整機構と、前記目標基準マークの位置と前記部
品の保持位置とに基づいて前記部品装着ヘッドを移動さ
せることにより前記部品を前記目標位置に位置させるヘ
ッド移動機構とを備えたことを特徴とする部品装着装
置。
1. A holding unit for holding a supplied component and mounting the component at a predetermined target position, and a holding unit for detecting and holding the position of a target reference mark formed near the target position. And a holding position of the target reference mark and a camera capable of simultaneously detecting the position of the target reference mark and the holding position, and the position of the target reference mark and the holding position of the component based on the holding position. An error calculating unit that calculates an error of a holding angle, an angle adjusting mechanism that adjusts an angle of the holding unit based on the holding angle error, and the component mounting based on a position of the target reference mark and a holding position of the component. And a head moving mechanism for moving the head to position the component at the target position.
【請求項2】 前記誤差算出手段は、前記部品の保持位
置から前記部品に対応した部品基準マーク位置を算出
し、前記部品基準マーク位置を用いて前記保持角誤差の
算出を行うことを特徴とする請求項1記載の部品装着装
置。
2. The error calculating means calculates a component reference mark position corresponding to the component from a holding position of the component, and calculates the holding angle error using the component reference mark position. The component mounting device according to claim 1.
【請求項3】 前記部品装着ヘッドに設けた前記保持部
は前記部品を吸着保持する吸着ノズルから成り、前記吸
着ノズルを挟んだ2カ所に前記カメラを設け、前記角度
調整機構は前記吸着ノズルを回転させる回転手段とし、
前記吸着ノズルの出入機構を前記部品装着ヘッドに設
け、前記ヘッド移動機構は前記部品装着ヘッドを作業盤
上のX軸方向及びY軸方向に移動させる手段であること
を特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の部品
装着装置。
3. The holding section provided on the component mounting head comprises suction nozzles for holding the component by suction, the cameras are provided at two positions sandwiching the suction nozzle, and the angle adjusting mechanism includes the suction nozzle. As a rotating means to rotate,
2. The mechanism for moving the suction nozzle in and out is provided on the component mounting head, and the head moving mechanism is means for moving the component mounting head in the X-axis direction and the Y-axis direction on a work table. 2. The component mounting device according to any one of 2.
【請求項4】 2つの前記カメラは前記部品の対角位置
に配置したものであることを特徴とする請求項3記載の
部品装着装置。
4. The component mounting apparatus according to claim 3, wherein the two cameras are arranged at diagonal positions of the component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109866247A (en) * 2019-03-28 2019-06-11 深圳创维-Rgb电子有限公司 A kind of display screen adsorbent equipment

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