JPH10242700A - 電子部品装着機の基板マーク認識制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品の生産性向上を図り連続稼働を実現
する。 【解決手段】 回路基板の搬入枚数は初期化され(Ｓ
１)、回路基板は搬送レール部で搬入、基板規正ユニッ
トで規正，保持される(Ｓ２)。基板マークを認識のため
ＸＹロボットは、カメラ中心位置とマーク中心位置が一
致する認識位置に位置決めされる(Ｓ３)。基板カメラに
より、カメラ中心位置，マーク中心位置との距離差を、
回路基板保持のずれ量として計測し位置補正量とする
(Ｓ４)。ＸＹロボットは部品供給部に移動して吸着ノズ
ルで電子部品を吸着する(Ｓ５)。吸着電子部品を部品認
識カメラで計測し吸着補正量を求める(Ｓ６)。電子部品
は位置補正量，吸着補正量により装着位置が補正されて
回路基板上に装着される(Ｓ７)。回路基板の枚数をカウ
ントし(Ｓ８)、設定枚数と比較判定し(Ｓ９)、位置補正
量と回路基板枚数により、ＸＹロボットの認識位置を補
正し新たな認識位置とする(Ｓ10)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を回路基
板上に装着する電子部品装着機の基板マーク認識制御方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から広く使用されている電子部品装
着機においては、24時間365日連続して稼働可能であ
り、さらに電子部品を高精度に装着できる電子部品装着
機が求められている。

【０００３】図２は電子部品装着機のその概略を示す構
成図であり、以下に図２を参照しながら従来の電子部品
装着機の装着動作の一例について説明する。

【０００４】図２において、１は電子部品を装着する回
路基板、２は回路基板１の搬入，搬出を行う一対のレー
ルからなる搬送レール部、３は搬送レール部２より搬入
された回路基板１をある位置で規正，保持する基板規正
ユニット、４は電子部品を供給する複数の供給手段を搬
送レール部２の両側部に並列して固定配置した部品供給
部、５は電子部品を吸着する吸着ノズル６を備え上下方
向に移動する装着ヘッド、７は、電子部品の装着位置か
らある一定距離の位置に設けられ、回路基板１上の基板
マーク８を計測する基板カメラ、９は、装着ヘッド５と
基板カメラ７を備え、装着ヘッド５を水平方向(Ｘ，Ｙ
方向)の２方向に駆動及び位置決めを行うＸＹロボット
である。

【０００５】また、装着ヘッド５には、吸着ノズル６に
て吸着された電子部品の吸着位置の補正量を計測する部
品認識カメラ(図示せず)が備え付けられており、10は装
置全体のコントローラである。

【０００６】次に、電子部品の装着動作について説明す
る。電子部品の装着を行うため回路基板１は搬送レール
部２によって電子部品装着機内に搬入される。搬送レー
ル部２により搬入された回路基板１は、基板規正ユニッ
ト３によってある電子部品の装着位置に回路基板１の位
置が規正され保持される。

【０００７】ＸＹロボット９に備えられている基板カメ
ラ７により、電子部品の装着位置から決められたある一
定距離の位置に設けられた回路基板１上の基板マーク８
を認識する。基板マーク８を認識するため基板カメラ７
を備えたＸＹロボット９は、予め定められている基板カ
メラ７のカメラ中心位置と基板マーク８のマーク中心位
置が一致しなければいけない認識位置に位置決めされ
る。そして、位置決めされたＸＹロボット９に備えられ
た基板カメラ７によって、その基板カメラ７のカメラ中
心位置と認識した基板マーク８のマーク中心位置との距
離を、回路基板１を保持する時に発生するずれ量として
計測し、回路基板１に電子部品を装着する際に、その計
測したずれ量を位置補正量として電子部品の装着位置へ
の移動制御に反映させる。

【０００８】また、装着ヘッド５はＸＹロボット９によ
って装着する電子部品が搭載されている部品供給部４に
移動し、さらに装着ヘッド５が下降して備え付けられた
吸着ノズル６が電子部品を吸着する。電子部品を吸着し
た装着ヘッド５は、搭載している部品認識カメラによっ
て吸着ノズル６に吸着された電子部品の光像を取り込
み、電子部品の吸着位置を計測して吸着補正量を求め
る。

【０００９】そして、求めた吸着補正量および基板マー
ク８の認識による位置補正量との補正終了後に電子部品
は、装着ヘッド５によって電子部品は回路基板１上に装
着される。電子部品の装着が終了した回路基板１は搬送
レール部２によって搬出される。以上のシーケンスはコ
ントローラ10によって制御されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子部品装着機は、前記のように機械構成さ
れており、基板カメラによる認識位置の基板マークの認
識において、基板規正ユニットは搬送レール部により搬
入される回路基板ごとに、回路基板をメカニカルな機構
で規正，保持するため、経時変化により基板規正ユニッ
ト自体の位置が徐々に変化していく。そのため、回路基
板の規正位置も徐々に変化し、予め定められている基板
マークの認識位置において、基板カメラに写る基板マー
クのマーク中心位置が基板カメラのカメラ中心位置から
徐々に移動し、基板カメラの視野内からはずれ基板マー
クが写らなくなる。結果として基板マーク認識エラーが
発生し電子部品装着機が停止してしまう。この現象が発
生することにより、電子部品装着機の生産性を低下させ
ると共に、24時間365日の連続稼働を実現するための大
きな阻害要因となってた。

【００１１】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
ることに指向するものであり、電子部品の生産性向上を
図り連続稼働を実現する電子部品装着機の基準マーク認
識制御方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る電子部品装着機の基準マーク認識制御
方法において、電子部品装着機は、電子部品を供給する
複数の供給手段が並列して固定配置されている部品供給
部と、電子部品装着機へ回路基板を搬入するための一対
のレールからなる搬送レール部と、搬送された電子部品
を装着する回路基板をある位置で規正し保持する基板規
正ユニットと、電子部品の装着位置からある一定距離の
位置に設けられた回路基板上の基板マークを認識する基
板カメラと、電子部品を吸着，認識して回路基板上に電
子部品を装着する手段として上下方向に移動する装着ヘ
ッドと、装着ヘッドと基板カメラを有し、回路基板上の
基板マークの認識位置、電子部品の吸着位置、および電
子部品の装着位置との間を水平方向の２方向に移動させ
るＸＹロボットを備え、基板カメラにより毎回搬入され
る回路基板上の基板マークを認識した結果から、基板カ
メラのカメラ中心位置と基板マークのマーク中心位置と
の距離差を統計処理した結果を、基板マークの認識位置
に移動するＸＹロボットの移動制御に反映し、常にマー
ク中心位置とカメラ中心位置が近接した位置となるよう
に、ＸＹロボットの認識位置への移動制御するように構
成したものである。

【００１３】前記構成によれば、基板カメラの視野内に
おいて基板マークが常に認識されるようになり、基板マ
ーク認識エラーによって電子部品装着機が停止すること
をなくし、電子部品の生産性向上と連続稼働が可能とな
る電子部品装着機を実現することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける一実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の一
実施の形態における基板マークの認識制御のフローチャ
ートを示したものである。ここで、前記従来例の説明に
おいて用いた図２に示す電子部品装着機の概略構成図も
参照し、本実施の形態の装着動作を図１のフローチャー
トに沿って説明する。

【００１５】電子部品実装機に搬入される回路基板１を
カウントするための枚数ｎを初期化する(Ｓ１)。

【００１６】電子部品装着機に電子部品を装着する回路
基板１が搬送レール部２により搬入される。搬送レール
部２により搬入された回路基板１は、電子部品の装着位
置のある位置において基板規正ユニット３により規正，
保持される(Ｓ２)。

【００１７】回路基板１上に電子部品の装着位置からあ
る一定距離の位置に設けられた回路基板１上の基板マー
ク８を認識するため、基板カメラ７を備えたＸＹロボッ
ト９は、予め定められている基板カメラ７のカメラ中心
位置と基板マーク８のマーク中心位置が一致しなければ
いけない認識位置に位置決めされる(Ｓ３)。

【００１８】基板マーク８の認識位置に位置決めされた
ＸＹロボット９に備えられた基板カメラ７により、基板
カメラ７のカメラ中心位置と認識した基板マーク８のマ
ーク中心位置との距離差を、回路基板１を保持するとき
に発生するずれ量として計測して位置補正量として求め
る(Ｓ４)。

【００１９】装着ヘッド５を搭載するＸＹロボット９
は、電子部品が搭載されている部品供給部４に移動し、
装着ヘッド５は下降して備え付けられた吸着ノズル６に
より電子部品を吸着する(Ｓ５)。

【００２０】電子部品を吸着した装着ヘッド５は搭載し
ている部品認識カメラによって吸着ノズル５に吸着され
た電子部品の光像を取り込み、電子部品の吸着状態を計
測し吸着補正量を求める(Ｓ６)。

【００２１】先に求めた位置補正量および吸着補正量に
より、電子部品の装着位置の補正終了後、電子部品は装
着ヘッド５によって回路基板１上に装着される。装着が
終了した回路基板１は搬送レール部２によって搬出され
る(Ｓ７)。

【００２２】電子部品の装着が完了した回路基板１の枚
数ｎをカウント(ｎ＝ｎ＋１)、求めた位置補正量を累計
する(Ｓ８)。

【００２３】回路基板１をカウントした枚数ｎが設定さ
れた枚数となったかを比較判定し、Ｙesならば次の処理
Ｓ10へ、Ｎoならば処理Ｓ２へ移る(Ｓ９)。

【００２４】求めた位置補正量の累計と、搬送レール２
から搬入される回路基板１の枚数ｎにより、基板マーク
８を認識するためのＸＹロボット９を位置決めする予め
定めてある認識位置を補正する統計処理を行い、新たな
認識位置として処理Ｓ１へ移る(Ｓ10)。

【００２５】以上のシーケンスはコントローラ10によっ
て制御されている。

【００２６】また、前記の処理Ｓ10における統計処理を
行うため、電子部品を装着する回路基板１の搬送枚数を
カウントし、その都度計測した位置補正量を集計する。
搬送された回路基板１が任意の枚数となったときに、累
計した位置補正量のＸ，Ｙ方向ごとに、その任意に設定
した枚数ｎで割って平均値(数１)，(数２)を求める。

【００２７】

【数１】

【００２８】

【数２】

【００２９】このように、ｎ枚の回路基板１のＸ，Ｙ方
向のずれ量の平均値ΔＸ，ΔＹを求め、予め定められて
いた認識位置を(数３)，(数４)に示すように補正して、
新たな認識位置としてＸＹロボット９の位置決めをする
ＸＹ座標とする。

【００３０】

【数３】

【００３１】

【数４】

【００３２】ここで、ｍはｍ＞０を満足し、１／ｍは平
均値ΔＸ，ΔＹの割合を示す値である。

【００３３】(数３)，(数４)に示すように、Ｘ，Ｙ方向
の平均値ΔＸ，ΔＹの１／ｍのずれ量を予め定めた認識
位置に反映して、補正した新たな認識位置でＸＹロボッ
ト９の位置決めをする。これにより、基板カメラ７に写
る基板マーク８のマーク中心位置と基板カメラ７のカメ
ラ中心位置とが常に近接した位置となり、基板マーク認
識エラーを防ぐことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明は、毎回搬送され
る回路基板上の基板マークの認識した結果から、カメラ
中心位置とマーク中心位置との距離差を統計処理して結
果を基板マークの認識を行うＸＹロボットが移動する認
識位置に反映することで、常にマーク中心位置がカメラ
中心位置の付近となるように、ＸＹロボットの基板マー
ク認識位置が制御され、マーク認識エラーによる電子部
品装着機のエラー停止をなくし、電子部品の生産性向上
と連続稼働が可能な電子部品装着機を実現できるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における基板マークの認
識制御のフローチャートを示した図である。

【図２】電子部品装着機のその概略を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１…回路基板、 ２…搬送レール、 ３…基板規正ユニ
ット、 ４…部品供給部、 ５…装着ヘッド、 ６…吸
着ノズル、 ７…基板カメラ、 ８…基板マーク、 ９
…ＸＹロボット、 10…コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を供給する複数の供給手段が並
   列して固定配置されている部品供給部と、電子部品装着
   機へ回路基板を搬入するための一対のレールからなる搬
   送レール部と、搬送された電子部品を装着する前記回路
   基板をある位置で規正し保持する基板規正ユニットと、
   電子部品の装着位置からある一定距離の位置に設けられ
   た前記回路基板上の基板マークを認識する基板カメラ
   と、電子部品を吸着，認識して前記回路基板上に電子部
   品を装着する手段として上下方向に移動する装着ヘッド
   と、該装着ヘッドと前記基板カメラを有し、前記回路基
   板上の基板マークの認識位置、電子部品の吸着位置、お
   よび電子部品の装着位置との間を水平方向の２方向に移
   動させるＸＹロボットを備えた電子部品装着機におい
   て、 前記基板カメラにより毎回搬入される回路基板上の基板
   マークを認識した結果から、基板カメラのカメラ中心位
   置と基板マークのマーク中心位置との距離差を統計処理
   した結果を、前記基板マークの認識位置に移動するＸＹ
   ロボットの移動制御に反映し、常に前記マーク中心位置
   と前記カメラ中心位置が近接した位置となるように、Ｘ
   Ｙロボットの前記認識位置への移動制御することを特徴
   とする電子部品装着機の基板マーク認識制御方法。