WO2019111388A1 - 被実装物作業装置 - Google Patents

被実装物作業装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019111388A1
WO2019111388A1 PCT/JP2017/044054 JP2017044054W WO2019111388A1 WO 2019111388 A1 WO2019111388 A1 WO 2019111388A1 JP 2017044054 W JP2017044054 W JP 2017044054W WO 2019111388 A1 WO2019111388 A1 WO 2019111388A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mounting
measurement
mounting surface
unit
head
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/044054
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木 直樹
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ発動機株式会社 filed Critical ヤマハ発動機株式会社
Priority to JP2019557954A priority Critical patent/JP6831478B2/ja
Priority to CN201780097324.3A priority patent/CN111434202B/zh
Priority to PCT/JP2017/044054 priority patent/WO2019111388A1/ja
Publication of WO2019111388A1 publication Critical patent/WO2019111388A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages

Definitions

  • the present invention relates to a workpiece work apparatus, and more particularly to a workpiece work apparatus for performing work on a three-dimensional workpiece including a plurality of mounting surfaces intersecting with each other.
  • JP-A-2012-119643 discloses an electronic circuit component mounting machine (mounted object work device) for mounting electronic circuit components on a three-dimensional three-dimensional substrate including a plurality of mounting surfaces intersecting with each other There is.
  • the three-dimensional substrate includes an upper surface and four side surfaces inclined with respect to the upper surface.
  • the upper surface and the four side surfaces are all mounting surfaces provided with a wiring pattern and a reference mark.
  • the positional error of the component mounting location is merely a single mounting target. It is only acquired based on only the measurement result (imaging result) of the fiducial mark on the surface. It is considered that the amount of information related to the three-dimensional substrate is small only by planar information such as the measurement result of the fiducial mark on a single mounting surface. For this reason, in a state in which the positional error due to the expansion and contraction and the distortion of the three-dimensional shape of the three-dimensional substrate and the positional error due to the three-dimensional positional deviation at the time of fixing (holding) of the three-dimensional substrate are sufficiently reflected.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide an object to be able to accurately perform correction control regarding a mounting position in a solid-shaped mounted object. It is providing a mounted thing work apparatus.
  • an object-in-place operation device that holds an object-mounted object holding a three-dimensional object including a plurality of mounting surfaces that intersect with each other; Based on the three-dimensional shape information of the object to be mounted based on the measurement result by the head for performing work on the object, the shape measuring unit for measuring the three-dimensional shape of the object to be mounted, And a control unit that acquires a position error and performs correction control on the mounting position based on the acquired position error from the design position of the mounting position.
  • the positional error from the design position of the mounting position is acquired based on the three-dimensional shape information of the mounted product.
  • the design position of the mounting position is The position error of can be obtained.
  • a state error sufficiently reflecting a positional error caused by expansion or contraction of a three-dimensional shape of the object to be mounted, a positional error caused by distortion, etc. or a three-dimensional positional deviation at the time of fixing (holding) of the object to be mounted
  • the position error from the design position of the mounting position can be obtained.
  • the position error from the design position of the mounting position can be obtained with high accuracy, correction control regarding the mounting position can be performed with high accuracy in the solid-shaped mounted object.
  • the control unit causes the shape measuring unit to sequentially measure a plurality of mounting surfaces of the mounted one by one for each mounting surface, and sequentially separately for each mounting surface.
  • the three-dimensional shape information of the object to be mounted is acquired based on the measurement results of the plurality of mounting surfaces measured.
  • the control unit is configured to cause the shape measurement unit to sequentially measure the plurality of mounting surfaces of the mounting object individually for each mounting surface, information on each of the plurality of mounting surfaces is acquired with high accuracy.
  • control unit is configured to acquire three-dimensional shape information of the object to be mounted on the basis of the measurement results of the plurality of mounting surfaces sequentially measured separately for each mounting surface, the plurality of accurately acquired information
  • the three-dimensional shape information of the object to be mounted including the information of each of the mounting surfaces can be acquired.
  • correction control regarding the mounting position can be performed accurately and accurately on each of the plurality of mounting surfaces.
  • the control unit causes the shape measurement unit to sequentially measure the plurality of mounting surfaces individually for each mounting surface, the mounting surfaces to be measured are substantially parallel to and substantially coincide with the reference surface
  • the mounted object holding unit is configured to perform control to move the mounted object.
  • the shape measuring unit can measure each of the plurality of mounting surfaces in a state of being substantially parallel to and substantially coincident with the reference surface. As a result, the measurement conditions of each of the plurality of mounting surfaces can be made uniform. Thereby, the measurement results of each of the plurality of mounting surfaces can be stably acquired.
  • each of the plurality of mounting surfaces positioned at the focal position is The shape measurement unit as a camera can measure with high accuracy.
  • the position measuring unit for measuring the position of the feature portion of the mounting surface of the mounting object.
  • the control unit together with the shape measuring unit includes, in the position measuring unit, the features of the plurality of mounting surfaces of the object to be mounted Control to sequentially and individually measure the As described above, if a position measurement unit for measuring the position of the feature portion of the mounting surface of the object to be mounted is further provided, in addition to the three-dimensional shape information, the mounting surface of the object to be mounted by the position measurement unit The position error from the design position of the mounting position can be obtained more accurately based on the measurement result of the position of the feature.
  • control unit is configured to control the position measurement unit to sequentially measure the features of the plurality of mounting surfaces of the mounting object separately for each mounting surface together with the shape measurement unit, only the shape measurement unit Even when the position measuring unit sequentially measures a plurality of mounting surfaces individually for each mounting surface, the measuring operation by the shape measuring unit and the position measuring unit can be simplified and the time required for the measurement operation can be shortened. it can.
  • the control unit acquires information indicating a measurement plane of the mounting surface based on height information of the mounting surface among the three-dimensional shape information of the mounted product. Also, with the object to be mounted moved by the object-to-be-mounted holding portion so that the measurement plane of the acquired mounting surface is substantially parallel to the reference surface, the head performs the work on the mounting surface of the object to be mounted Control is configured to perform.
  • the head is usually designed to perform work (coating work, mounting work, etc.) with the mounting surface substantially parallel to the reference surface. For this reason, when the mounting surface is inclined with respect to the reference surface, the accuracy of the work performed by the head on the mounting surface of the object to be mounted is reduced.
  • the control unit is mounted on the head with the object being moved by the object holding unit such that the measurement plane of the mounting surface is substantially parallel to the reference surface. If the control is performed to perform the work on the surface, the head can perform the work on the mounting surface of the object with the mounting surface substantially parallel to the reference surface. As a result, it is possible to suppress the decrease in the accuracy of the work on the mounting surface of the object to be mounted by the head, and accordingly, the work on the mounting surface of the object to be mounted by the head can be performed with high accuracy.
  • the control unit acquires information indicating a measurement plane near the mounting position of the mounting surface of the mounted work when the work is performed on the mounted work having a curved surface.
  • Work on the mounting surface of the object to be mounted on the head in a state where the object to be mounted is moved by the object holding portion so that the measurement plane near the acquired mounting position is substantially parallel to the reference surface Is configured to perform control to cause According to this structure, even in the case of an object to be mounted having a curved surface, it is possible to suppress the decrease in the accuracy of the work on the mounting surface of the object to be mounted by the head, and the operation on the mounting surface of the object to be mounted by the head. Can be done precisely.
  • the control unit acquires information indicating the measurement plane of the mounting surface
  • the control unit is a single mounting surface based on height information of the mounting surface among the three-dimensional shape information of the mounted object.
  • the mounting surface can be made substantially parallel to the reference surface for each measurement plane, so the mounting surface can be mounted on the head more reliably while keeping the mounting surface substantially parallel to the reference surface as much as possible. Work on the mounting surface of the object can be performed. As a result, it is possible to further suppress the decrease in the accuracy of the work on the mounting surface of the object to be mounted by the head, and to perform the work on the mounting surface of the object to be mounted by the head more accurately.
  • the measurement plane of the mounting surface is a least square plane according to the least squares method. According to this configuration, the measurement plane of the mounting surface can be easily and accurately obtained.
  • the control unit performs correction control on the mounting position so as to correct the target position of the head based on the position error from the design position of the mounting position.
  • the correction control regarding the mounting position can be performed only by correcting the target position (moving position) of the head.
  • the control unit when the control unit causes the shape measurement unit to measure the second and subsequent mounted objects in the lot, the control unit measures fewer measurement points than the first mounted object in the lot.
  • the control unit is configured to perform control to cause the shape measurement unit to measure the object to be mounted, and the control unit acquires a position error from the design position of the mounting position in the second and subsequent objects on the lot, The position error from the design position of the mounting position is acquired based on the three-dimensional shape information of the first mounting object of the lot.
  • the shape measurement unit causes the shape measurement unit to measure the measurement object at a measurement location smaller than the first object to be mounted in the lot. If control is performed, in the second and subsequent objects to be mounted in a lot, the time required for measurement by the shape measurement unit can be shortened. In the case where the control unit acquires a position error from the design position of the mounting position in the second and subsequent objects in the lot, the mounting position is also determined based on the three-dimensional shape information of the first object in the lot.
  • the position error from the design position of the mounting position Acquisition accuracy can be maintained.
  • the second and subsequent objects to be mounted in a lot it is possible to shorten the time required for the measurement by the shape measurement unit while maintaining the acquisition accuracy of the position error from the design position of the mounting position.
  • the workpiece work apparatus 100 mounts components (electronic components) E such as an IC, a transistor, a capacitor, and a resistor on a workpiece (work) 200 on which electronic circuits (patterns) for wiring the components E are formed.
  • components electronic components
  • workpiece workpiece
  • mounting a component on an object to be mounted means “mounting a component on an object to be mounted”.
  • the workpiece work apparatus 100 includes a transport unit 1, a head unit 2, a head horizontal movement mechanism unit 3, a workpiece support unit 4, and a component imaging unit 5.
  • a shape measuring unit 6, a position measuring unit 7, and a control unit 8 are provided.
  • the transport unit 1 carries in, transports, and unloads the object 200.
  • the transport unit 1 includes a pair of transport belts 11 disposed at positions separated from each other in the Y direction.
  • the conveyance unit 1 conveys the object 200 in the conveyance direction (X direction) while supporting the both ends in the Y direction of the holding member 300 holding the object 200 from below with the pair of conveyance belts 11.
  • the holding member 300 is a member for transporting the object to be mounted 200.
  • the workpiece 200 is transported by the transport unit 1 in a state of being held and fixed on the transport holding member 300.
  • the holding member 300 includes a mounted object fixing portion 301 which holds and fixes the mounted object 200, and a held portion 302 which is held by the mounted object holding portion 4.
  • the mounted object fixing portion 301 is formed in, for example, a flat plate shape.
  • the object to be mounted 200 is held and fixed to the object to be mounted fixing portion 301 by, for example, a screw member, a clamp member, an adhesive tape or the like.
  • the to-be-held part 302 is formed in the convex shape which protrudes from the to-be-mounted thing fixing
  • the holding member 300 is not necessarily required.
  • the mounted work 200 is a solid mounted work including a plurality of mounting surfaces 201 intersecting each other.
  • the to-be-mounted object 200 has a three-dimensional shape compared with flat plate shape (normal printed circuit board).
  • the mounting surface 201 is a substantially flat surface on which an electronic circuit (pattern) of the three-dimensionally mounted object 200 is formed.
  • the mounting surface 201 includes a mounting position 202 where the component E is to be disposed.
  • the mounting position 202 is a position where a land pattern in which the component E is arranged on the mounting surface 201 is formed.
  • the mounting position 202 described above is a position within each mounting surface 201.
  • the mounting position 202 is specified as, for example, an XY coordinate position using a predetermined position in the mounting surface 201 as a reference (coordinate origin).
  • the mounting surface 201 is specified as, for example, a three-dimensional coordinate position with a predetermined position in a reference surface 204 described later as a reference (coordinate origin). That is, each mounting position 202 specifies the mounting surface 201 and is specified as a three-dimensional coordinate by specifying the position within the specified mounting surface 201.
  • the mounting surface 201 is a tilt angle of the mounting surface 201 with respect to the reference surface 204 (an angle that is a complement of the angle formed by the normals orthogonal to the respective surfaces) (the mounting surface 201 as the reference surface 204).
  • the direction at the reference plane 204 of the straight line where the plane orthogonal to both sides intersects the reference plane 204 (which will be described later when the mounting plane 201 is made to coincide with the reference plane 204) Used for control of A1 axis), height information of the mounting surface 201 (used for Z direction movement control by the drive motor 41a described later when making the mounting surface 201 coincide with the reference surface 204), and the mounting surface
  • the position of the edge formed by the surface 201 and the surface (such as the mounting surface 201) adjacent to the mounting surface 201 is specified as a three-dimensional coordinate position. Note that the mounting plane 201 identified by this is a design plane to be described later of the mounting plane 201, and the position thus identified is a design position to be described later of the mounting position 202.
  • the mounting surface 201 coincides with the reference surface 204 based on the data stored in the mounting work apparatus 100 by digitizing the design position, and the inside of the reference surface 204.
  • the coordinate origin position in the mounting surface 201 described above may be a position that becomes the origin position of the movement of the head unit 2 of the workpiece work device 100 when positioned in this manner.
  • the coordinate origin position in the mounting surface 201 described above is positioned in this manner, the coordinate origin position is specified by the three-dimensional coordinate position using the predetermined position of the object 200 as a three-dimensional object as a reference (coordinate origin).
  • the three-dimensional coordinate position may be represented by the orthogonal XYZ axes, or may be represented by the amount of deviation of the axial direction (A1, A2, Z described later) of each drive axis for moving the holding member 300 of this embodiment. good.
  • the object 200 is an object 200 a having a multi-sided shape.
  • the multi-faceted mounted object 200 a has six mounting surfaces 201.
  • the multi-faceted mounted object 200a has two mounting surfaces 201a and 201b as upper surfaces, and four mounting surfaces 201c to 201f as side surfaces.
  • the mounting surfaces 201a and 201b as the upper surfaces are substantially parallel to each other.
  • the mounting surface 201 b is disposed below the mounting surface 201 a.
  • the mounting surfaces 201c to 201f as the side surfaces are respectively arranged so as to surround the mounting surface 201b as the upper surface.
  • the mounting surfaces 201c to 201f as the side surfaces and the mounting surfaces 201a and 201b as the upper surfaces cross each other.
  • the mounting surfaces 201c to 201f as the side surfaces intersect with each other.
  • the object 200 is an object 200b having a curved surface.
  • the mounted object 200b has a hemispherical shape.
  • the hemispherical object 200 b has seven mounting surfaces 201.
  • the mounting surface 201 is formed at a position corresponding to the mounting position 202.
  • the vicinity of the mounting position 202 is substantially flat.
  • the hemispherical object 200b has one mounting surface 201g formed on the top and six mounting surfaces 201h to 201m formed on the side other than the top.
  • the mounting surfaces 201g to 201m intersect with each other.
  • the mounted objects 200 a and 200 b will be simply referred to as the mounted object 200 unless it is necessary to distinguish them.
  • the transport unit 1 transports the carried in object 200 to the delivery position A and stops it.
  • the delivery position A is a position for delivering the object 200 from the transport unit 1 to the object holding unit 4.
  • the head unit 2 is a head unit capable of performing two operations, a coating operation and a mounting operation.
  • the head unit 2 performs an application operation for applying a bonding member such as solder and a mounting operation for mounting the component E on the mounting position 202 of the object to be mounted 200 held by the object holding portion 4.
  • the head unit 2 includes one application head 21 and a plurality of (five) mounting heads 22.
  • the application head 21 and the mounting head 22 are examples of the "head" in the claims.
  • the coating head 21 performs a coating operation on the mounting position 202 of the object 200 held by the object holding unit 4.
  • the coating head 21 is connected to a bonding member supply source (not shown).
  • the coating head 21 is configured to be capable of discharging the bonding member supplied from the bonding member supply source from the coating nozzle 21 a mounted at the tip.
  • the coating head 21 is configured to be capable of coating the mounting position 202 of the object 200 by discharging the bonding member from the coating nozzle 21 a.
  • the mounting head 22 performs a mounting operation on the mounting position 202 of the object 200 held by the object holding unit 4.
  • the mounting head 22 is connected to a vacuum generator (not shown).
  • the mounting head 22 is configured to be able to hold (suck) the component E to the mounting nozzle 22 a mounted at the tip by negative pressure supplied from a vacuum generation device.
  • the mounting head 22 is configured to be able to mount the component E at the mounting position 202 of the object 200 by releasing the holding (suction) of the component E.
  • a plurality of component supply apparatuses 100a for supplying components E to be mounted at the mounting position 202 of the mounted product 200 are disposed on both sides (Y1 side and Y2 side) in the Y direction.
  • the component supply device 100 a is, for example, a tape feeder that supplies the component E by sending a component supply tape holding the component E.
  • the component supply device 100 a may be a tray feeder that supplies components E by supplying a tray that holds components E.
  • the mounting head 22 holds (sucks) the component E supplied from the component supply device 100 a.
  • the head unit 2 also includes a head vertical movement mechanism 23 provided corresponding to the application head 21 and the mounting head 22.
  • the head vertical movement mechanism unit 23 moves the nozzle of the target head (the coating nozzle 21a of the coating head 21 or the mounting nozzle 22a of the mounting head 22) in the vertical direction (Z direction).
  • the application nozzle 21a of the application head 21 is configured to be vertically movable between the lowered position to which the bonding member is applied and the raised position where the application member is not applied.
  • the mounting nozzle 22a of the mounting head 22 is configured to be vertically movable between a lowered position where the component E is lowered and a raised position where the component E is transferred.
  • the head vertical movement mechanism unit 23 has a ball screw shaft mechanism 23a to which a target head (coating head 21 or mounting head 22) is attached, and a drive motor 23b for rotating a ball screw shaft of the ball screw shaft mechanism 23a.
  • the head unit 2 also includes a head rotation mechanism 24 (see FIG. 3) provided corresponding to the mounting head 22.
  • the head rotation mechanism unit 24 rotates the mounting nozzle 22 a of the mounting head 22 about a rotation axis extending along the Z direction.
  • the mounting nozzle 22 a of the mounting head 22 is configured to be able to adjust the direction of the held component E by being rotated by the head rotation mechanism unit 24 while holding the component E.
  • the head rotation mechanism unit 24 has a drive motor that rotates the mounting head 22.
  • the head horizontal moving mechanism unit 3 is configured to move the head unit 2 in the horizontal plane (in the XY plane) above the object 200.
  • the head horizontal movement mechanism 3 includes an X-axis movement mechanism 31 and a Y-axis movement mechanism 32.
  • the X-axis moving mechanism unit 31 is configured to move the head unit 2 in the transport direction (X direction).
  • the head unit 2 is attached to the X-axis moving mechanism unit 31.
  • the X-axis moving mechanism unit 31 has a ball screw shaft mechanism 31a to which the head unit 2 is attached, and a drive motor 31b for rotating a ball screw shaft of the ball screw shaft mechanism 31a.
  • the Y-axis moving mechanism unit 32 is configured to move the X-axis moving mechanism unit 31 together with the head unit 2 in the Y direction.
  • An X-axis moving mechanism 31 is attached to the Y-axis moving mechanism 32.
  • the Y-axis moving mechanism unit 32 has a ball screw shaft mechanism 32a to which the X-axis moving mechanism unit 31 is attached, and a drive motor 32b that rotates a ball screw shaft of the ball screw shaft mechanism 32a.
  • the object-to-be-mounted holding unit 4 is disposed at a position corresponding to the delivery position A in the conveyance unit 1.
  • the mounted object holding unit 4 holds the mounted object 200 disposed at the delivery position A.
  • the mounted object holding unit 4 holds the object to be mounted 200 via the holding member 300 by holding the held portion 302 of the holding member 300.
  • the object-to-be-mounted holding portion 4 is disposed on the lower side (Z2 direction side) with respect to the holding member 300 and the object to be mounted 200.
  • the mounted object holding unit 4 is configured to be able to move the held mounted object 200 three-dimensionally.
  • the mounted object holding portion 4 is configured to be able to move, rotate or tilt the held mounted object 200 along the vertical direction (Z direction).
  • the object-to-be-mounted holding unit 4 includes an elevating mechanism 41, an inclination mechanism 42, a rotation mechanism 43, and a holding unit 44.
  • the holding unit 44 is attached to the rotation mechanism unit 43
  • the rotation mechanism unit 43 is attached to the inclination mechanism unit 42
  • the inclination mechanism unit 42 is attached to the elevating mechanism unit 41. There is.
  • the elevating mechanism 41 has a drive motor 41a, and moves the object 200 held by the holding unit 44 via the holding member 300 along the vertical direction (Z direction) by the driving force of the drive motor 41a.
  • the tilt mechanism unit 42 has a drive motor 42a, and is held by the holding unit 44 via the holding member 300 around a rotation axis A1 extending along the horizontal direction (X direction) by the drive force of the drive motor 42a.
  • the workpiece 200 is rotated. Thereby, the tilting mechanism unit 42 tilts the mounted object 200 held by the holding unit 44 via the holding member 300.
  • the rotation mechanism unit 43 has a drive motor 43a, and the object to be mounted is held by the holding unit 44 via the holding member 300 around the rotation axis A2 substantially orthogonal to the rotation axis A1 by the driving force of the drive motor 43a. Rotate 200.
  • the holding portion 44 holds the held portion 302 of the holding member 300.
  • the holding unit 44 holds the object 200 from the lower side (Z2 direction side) via the holding member 300.
  • the holding portion 44 has a plurality of fixing portions 44a, and holds the held portion 302 of the holding member 300 in a fixed manner by the plurality of fixing portions 44a.
  • the fixing portion 44 a is, for example, a slidable claw that holds the held portion 302 of the holding member 300.
  • the component imaging unit 5 is a camera for component recognition.
  • the component imaging unit 5 images the component E held (adsorbed) by the mounting nozzle 22 a of the mounting head 22 while the component E is transferred onto the object 200 by the mounting head 22 of the head unit 2.
  • the component imaging unit 5 is fixed on the upper surface of the base of the workpiece work apparatus 100, and is held (sucked) by the mounting nozzle 22a of the mounting head 22 from the lower side (the Z2 direction side) of the component E.
  • Image part E Based on the captured image of the component E by the component imaging unit 5, the control unit 8 acquires (recognizes) the holding state of the component E (rotational posture and holding position of the mounting head 22 with respect to the mounting nozzle 22a).
  • the shape measuring unit 6 is a measuring unit for measuring the three-dimensional shape of the object to be mounted 200.
  • the shape measurement unit 6 is configured by a laser displacement meter.
  • the shape measuring unit 6 irradiates the laser light from the upper side (Z1 direction side) to the object to be mounted 200, and receives the reflected light from the object to be mounted 200, thereby obtaining the measurement result of the object to be mounted 200.
  • the shape measuring unit 6 is fixedly attached to the head unit 2.
  • the shape measurement unit 6 is configured to be movable together with the head unit 2 in a horizontal plane (in the XY plane) above the object 200. The details of the measurement by the shape measuring unit 6 will be described later.
  • the position measurement unit 7 is a measurement unit for measuring the position of the feature portion 203 (a reference mark, a pattern, an edge, etc.) of the mounting surface 201 of the object to be mounted 200.
  • the position measurement unit 7 is configured by a camera.
  • the position measurement unit 7 images the characteristic portion 203 of the mounting surface 201 of the object 200 from the upper side (Z1 direction side) with respect to the object 200.
  • the position measurement unit 7 is fixedly attached to the head unit 2 so that the optical axis is oriented along the vertical direction.
  • the position measurement unit 7 is configured to be movable together with the head unit 2 in the horizontal plane (in the XY plane) above the object 200.
  • the horizontal distance and the positional relationship between the position measurement unit 7 and the shape measurement unit 6 are the same regardless of the movement position of the head unit 2 because both are fixed to the same head unit 2. Moreover, the detail of the measurement by the position measurement part 7 is mentioned later.
  • the control unit 8 is a control circuit that controls the operation of the workpiece work device 100.
  • the control unit 8 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and the like.
  • the control unit 8 controls the operations of the transport unit 1, the head unit 2, the head vertical movement mechanism 23, the head horizontal movement mechanism 3, the component imaging unit 5, the shape measurement unit 6, the position measurement unit 7 and the like according to a production program.
  • the bonding material is applied to the mounting position 202 of the object to be mounted 200, and control to mount the component E is performed.
  • the position error from the design position of the mounting position 202 means the design position coordinate of the position coordinate of the actual mounting position 202 in a state where the design plane of the mounting surface 201 of the object 200 is positioned on the reference surface 204 described later.
  • Position error with respect to This position error includes the position error in the horizontal direction (XY direction) and the position error in the vertical direction (Z direction).
  • the reference surface 204 is a surface set in advance in the mounting work apparatus 100, and is a horizontal surface located at a reference height position.
  • distortion or expansion and contraction may occur in the three-dimensionally mounted object 200.
  • the mounting position 202 does not coincide with the design position. This is because a positional error from the design position occurs in the mounting position 202 of the mounting surface 201 of the mounting object 200 due to the distortion or expansion or contraction of the mounting object 200.
  • distortion and expansion and contraction of the mounted object 200 are exaggerated.
  • the height position of the upper surface of the holding member 300 is used as a laser displacement gauge after the holding operation of the holding portion 302 by the holding portion 44 in order to confirm that the holding portion 300 is fixed at the normal position. It may be measured by the shape measuring unit 6 of The inclination of the upper surface of the holding member 300 is detected from the height positions of at least three points on the upper surface of the holding member 300, and when the inclination angle is larger than a predetermined allowable value, it is determined that fixing is not reliably performed. If the inclination angle is larger than the allowable value, a warning may be issued and the subsequent operation may be stopped.
  • the holding member 300 is not properly held by the holding portion 44, and it is possible to prevent the holding member 300 from shifting or coming off with respect to the holding portion 44 thereafter.
  • the control unit 8 is configured to obtain a position error from the design position of the mounting position 202 based on at least three-dimensional shape information of the mounted object 200 based on the measurement result by the shape measurement unit 6 It is done.
  • the three-dimensional shape information of the object 200 is, for example, height information of the mounting surface 201 of the object 200, positional information of an edge of the mounting surface 201 of the object 200, and the mounting surface 201 of the object 200. It includes angle information and the like.
  • the height information of the mounting surface 201 of the object to be mounted 200 and the position information of the edge of the mounting surface 201 of the object to be mounted 200 are, for example, 3 based on a predetermined position (such as a predetermined position of the reference surface 204). Expressed as dimensional coordinate position information. Further, angle information between the mounting surfaces 201 of the object to be mounted 200 is represented as information of an angle formed by the mounting surfaces 201 including the same edge.
  • control unit 8 is not only based on the three-dimensional shape information of the object to be mounted 200, but also on the mounting position based on the position information of the characteristic portion 203 of the mounting surface 201 of the object 200 based on the measurement result by the position measuring unit 7.
  • a position error from the design position 202 is configured to be acquired.
  • the control unit 8 stretches the design shape of the object to be mounted 200, distorts the design shape of the object to be mounted 200, the object to be mounted 200
  • the positional deviation due to fixation (holding) of the mounting position 202, the relative position of the mounting position 202 in the mounting surface 201 of the mounted object 200 with respect to the characteristic part 203, and the like are acquired.
  • the control unit 8 acquires a position error from the design position of the mounting position 202 based on the acquired information, for example.
  • the control unit 8 acquires a rough position error from the design position of the mounting position 202 based on, for example, the relative position of the mounting position 202 with respect to the feature portion 203 in the mounting surface 201 of the mounted object 200. Then, the control unit 8 takes into consideration the positional displacement due to the expansion and contraction with respect to the design shape of the object to be mounted 200, the distortion with respect to the design shape of the object to be mounted 200, and the fixing (holding) of the object 200 Get detailed position error.
  • the position error from the design position of the acquired mounting position 202 is a position error due to the shape (strain, extension, etc.) of the object 200, and a positional deviation when the object 200 is fixed (at the time of holding). Includes resulting position errors.
  • the inclination due to the inclination is corrected to obtain a horizontal position error when the mounting surface 201 is horizontal. It can also be done. Also, when the measured actual mounting surface 201 is regarded as one plane, if there is a positional error in the height direction at each mounting position 202 (that is, there is unevenness in the mounting surface 201), this mounting position The positional error in the height direction (Z direction) relative to the measurement plane 205 to be described later 202 is stored, and the head vertical movement mechanism 23 is controlled by this positional error to correct the vertical movement of the coating head 21 or the mounting head 22 Do.
  • the measured mounting surface 201 is made to coincide with the reference surface 204 by the drive of the object holding unit 4, the positional error of the height of the individual mounting surface 201 that can not be corrected by this is corrected by the vertical movement of the mounting head 22 etc. Do.
  • the control unit 8 is configured to perform correction control on the mounting position 202 based on the acquired position error from the design position of the mounting position 202. Specifically, the control unit 8 performs correction control on the mounting position 202 so that the target position of the head (the application head 21 and the mounting head 22) is corrected based on at least the position error from the design position of the mounting position 202. Is configured to do. When the target position is corrected, the control unit 8 controls the head (the application head 21 and the mounting head 22) to move toward the corrected target position so as to work at the corrected target position.
  • a target position is a position coordinate which a head (the application
  • the control unit 8 corrects the target position (XY position) in the horizontal direction of the head (the application head 21 and the mounting head 22) based on the position error in the horizontal direction (XY direction) from the design position of the mounting position 202 Do.
  • the head (the coating head 21 and the mounting head 22) is moved by the head unit 2 in the horizontal direction toward the corrected horizontal target position (XY position).
  • the control unit 8 targets the target position (Z position) in the vertical direction of the head (application head 21 and mounting head 22).
  • the head (coating head 21 and mounting head 22) is lowered by the head vertical movement mechanism 23 toward the corrected target position (Z position) in the vertical direction.
  • the positional error in the vertical direction from the design position of the mounting position 202 is corrected by the stroke amount (falling amount) of the head (the application head 21 and the mounting head 22).
  • control unit 8 is configured to perform control to cause the shape measurement unit 6 to sequentially measure the plurality of mounting surfaces 201 of the object 200 individually for each mounting surface 201. .
  • the control unit 8 is configured to perform control to cause the shape measurement unit 6 to sequentially and continuously measure all of the plurality of mounting surfaces 201 of the object 200 in a predetermined order.
  • the control unit 8 determines the three-dimensional shape information of the object 200 based on the measurement results of the plurality of mounting surfaces 201 (the measurement results of all of the plurality of mounting surfaces 201) sequentially measured individually for each mounting surface 201.
  • the control unit 8 corrects, for example, the design shape information of the object to be mounted 200 based on the measurement results of the plurality of mounting surfaces 201 (the measurement results of all of the plurality of mounting surfaces 201). Acquire 3D shape information.
  • the shape measurement unit 6 as a laser displacement meter irradiates laser light from the upper side (Z1 direction side) of the mounting surface 201.
  • the shape measurement unit 6 as a laser displacement meter moves along with the head unit 2 on the upper side of the mounting surface 201, and emits a laser beam so as to scan the mounting surface 201.
  • the shape measurement unit 6 as a laser displacement meter moves together with the head unit 2 on the upper side of the mounting surface 201, and the laser light is spotted at every measurement point of a plurality of predetermined measurement points on the mounting surface 201. Irradiate.
  • the shape measurement unit 6 as a laser displacement meter outputs the light reception result of the reflected light from the mounting surface 201 of the mounted object 200 toward the control unit 8 as a measurement result.
  • the shape measuring unit 6 irradiates laser light in a point shape for each measurement point and acquires position information of the edge of the mounting surface 201, the position information of the edge of the mounting surface 201 is accurately acquired. In order to do this, it is necessary to set the distance between the measurement points (measurement distance, irradiation distance of laser light) to a minute distance.
  • the positional information of the edge of the mounting surface 201 is obtained. It may be measured by a longer measurement interval than when acquiring.
  • control unit 8 when the control unit 8 causes the shape measurement unit 6 to sequentially measure the plurality of mounting surfaces 201 individually for each mounting surface 201, the mounted object 200 in the position measurement unit 7 together with the shape measurement unit 6.
  • the control is performed to sequentially measure the characteristic portions 203 of the plurality of mounting surfaces 201 individually for each mounting surface 201.
  • the control unit 8 is configured to perform control to cause the position measurement unit 7 to sequentially and continuously measure all of the plurality of mounting surfaces 201 of the mounted object 200 in a predetermined order, together with the shape measurement unit 6 .
  • control unit 8 causes the shape measuring unit 6 and the position measuring unit 7 to measure a predetermined mounting surface 201 of the plurality of mounting surfaces 201, the predetermined mounting surface 201 in the order of the shape measuring unit 6 and the position measuring unit 7. Is configured to perform control to measure.
  • the position measurement unit 7 When measuring the mounting surface 201, the position measurement unit 7 as a camera images the characteristic portion 203 of the mounting surface 201 of the object 200 from the upper side (Z1 direction side) of the mounting surface 201.
  • the position measurement unit 7 as a camera captures a plurality of predetermined features 203.
  • the position measurement unit 7 as a camera outputs the imaging result of the characteristic unit 203 of the mounting surface 201 of the mounting object 200 toward the control unit 8 as a measurement result.
  • the control unit 8 causes the shape measurement unit 6 and the position measurement unit 7 to sequentially measure the plurality of mounting surfaces 201 individually for each mounting surface 201
  • the design plane of the mounting surface 201 to be measured is
  • the control for moving the object 200 by the object holder 4 is configured to be substantially parallel to and substantially coincident with the reference surface 204.
  • the object-to-be-mounted holding unit 4 moves up and down (movement along the Z direction) by the elevating mechanism 41 based on a command from the control unit 8 and rotates (rotationally moves around the rotation axis A2) by the rotation mechanism 43 And at least one of the tilting movement (rotational movement around the rotation axis A1) by the tilting mechanism portion 42, the design plane of the mounting surface 201 to be measured becomes substantially parallel to the reference surface 204 and the mounting object 200 is Move so as to almost match.
  • the control unit 8 is configured to perform control to cause the shape measurement unit 6 and the position measurement unit 7 to measure the mounting surface 201 in a state where the design plane of the mounting surface 201 to be measured is positioned on the reference surface 204.
  • FIG. 10 shows, as an example, measurement of the first mounting surface 201a to the third mounting surface 201c of the object 200a.
  • the reference surface 204 is set at a height position corresponding to the focal position of the shape measurement unit 6 as a laser displacement meter and the focal position of the position measurement unit 7 as a camera.
  • the position measurement is performed based on the height information of the mounting surface 201 based on the measurement result by the shape measurement unit 6.
  • the scale (magnification) of the measurement result (imaging result) of the unit 7 may be corrected. Thereby, the position of the feature portion 203 of the mounting surface 201 can be acquired more accurately.
  • the first mounting surface 201 a as the upper surface of the object 200 a is positioned on the reference surface 204.
  • the shape measurement part 6 as a laser displacement meter is arrange
  • the height of the first mounting surface 201a is measured by the shape measurement unit 6 as a laser displacement meter disposed at the measurement position.
  • the position measurement part 7 as a camera is arrange
  • the characteristic part 203 of the 1st mounting surface 201a is imaged by the position measurement part 7 as a camera arrange
  • the second mounting surface 201 b as the upper surface of the object to be mounted 200 a is positioned on the reference surface 204 by being moved upward by the object holding portion 4.
  • the shape measuring unit 6 as a laser displacement gauge is disposed at the measurement position set on the upper side with respect to the second mounting surface 201 b, and the height of the second mounting surface 201 b is measured by the shape measuring unit 6 .
  • the position measurement unit 7 as a camera is disposed at the measurement position set on the upper side with respect to the second mounting surface 201b, and the position measurement unit 7 captures the characteristic portion 203 of the second mounting surface 201b.
  • the third mounting surface 201c as the side surface of the object to be mounted 200a is positioned on the reference surface 204, for example, by being vertically moved and tilted by the object holding unit 4.
  • the shape measurement unit 6 as a laser displacement gauge is disposed at the measurement position set on the upper side with respect to the third mounting surface 201c, and the shape measuring unit 6 measures the height of the third mounting surface 201c.
  • the position measurement unit 7 as a camera is disposed at the measurement position set on the upper side with respect to the third mounting surface 201c, and the position measurement unit 7 captures the characteristic portion 203 of the third mounting surface 201c.
  • the fourth mounting surface 201d as the side surface of the object to be mounted 200a is positioned at the reference surface 204 by being rotationally moved by the object holding portion 4, for example.
  • the shape measuring unit 6 as a laser displacement gauge is disposed at a measurement position set on the upper side with respect to the fourth mounting surface 201 d, and the height of the fourth mounting surface 201 d is measured by the shape measuring unit 6 .
  • the position measurement unit 7 as a camera is disposed at the measurement position set on the upper side with respect to the fourth mounting surface 201 d, and the position measurement unit 7 images the characteristic portion 203 of the fourth mounting surface 201 d.
  • the measurement by the shape measurement unit 6 and the position measurement unit 7 is performed on the fifth mounting surface 201e and the sixth mounting surface 201f as the side surfaces of the object 200a.
  • the first mounting surface 201g on the top of the object 200b is positioned on the reference surface 204.
  • the shape measurement part 6 as a laser displacement meter is arrange
  • the height in the vicinity of the mounting position 202 of the first mounting surface 201g is measured by the shape measurement unit 6 as a laser displacement meter disposed at the measurement position.
  • the position measurement part 7 as a camera is arrange
  • the characteristic part 203 (land pattern of the mounting position 202) of the 1st mounting surface 201g is imaged by the position measurement part 7 as a camera arrange
  • the second mounting surface 201h on the upper side of the side of the object to be mounted 200b is positioned at the reference surface 204, for example, by being inclined and moved by the object holding portion 4.
  • the shape measurement unit 6 as a laser displacement gauge is disposed at the measurement position set on the upper side (Z1 direction side) with respect to the second mounting surface 201h, and the second shape measurement unit 6 as a laser displacement gauge The height near the mounting position 202 of the mounting surface 201 h is measured.
  • the position measurement unit 7 as a camera is disposed at the measurement position set on the upper side with respect to the second mounting surface 201 h, and the position measuring unit 7 as the camera measures the characteristic portion 203 of the second mounting surface 201 h (mounting The land pattern at position 202 is imaged.
  • the third mounting surface 201i on the lower side of the side of the object to be mounted 200b is positioned at the reference surface 204, for example, by being inclined and moved by the object holding portion 4.
  • the shape measurement unit 6 as a laser displacement gauge is disposed at the measurement position set on the upper side (Z1 direction side) with respect to the third mounting surface 201i, and the third shape measurement unit 6 as a laser displacement gauge The height near the mounting position 202 of the mounting surface 201i is measured.
  • the position measurement unit 7 as a camera is disposed at the measurement position set on the upper side with respect to the third mounting surface 201i, and the position measuring unit 7 as the camera characterizes the characteristic portion 203 of the third mounting surface 201i (mounting The land pattern at position 202 is imaged.
  • the shape measurement unit 6 and the seventh mounting surface 201m are similarly provided. The measurement by the position measurement unit 7 is performed.
  • the control unit 8 is configured to obtain information indicating the measurement plane 205 of the mounting surface 201 based on the height information of the mounting surface 201 among the three-dimensional shape information of the object 200. It is done.
  • the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is an approximate plane of the mounting surface 201 based on the measurement result (height information) of the height of the mounting surface 201 by the shape measurement unit 6.
  • the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is, for example, a least squares plane according to the least squares method.
  • the control unit 8 measures the measurement plane 205 of the predetermined mounting surface 201 acquired before the head (the application head 21 and the mounting head 22) performs an operation on the predetermined mounting surface 201 of the plurality of mounting surfaces 201.
  • the control for moving the object 200 by the object holder 4 is configured to be substantially parallel to the surface 204.
  • the object-to-be-mounted holding unit 4 measures the object to be mounted 200 on the predetermined mounting surface 201 by at least tilting movement (rotational movement around the rotation axis A1) by the tilting mechanism unit 42 based on a command from the control unit 8
  • the plane 205 is moved so as to be substantially parallel to the reference plane 204. Thereby, the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is positioned with respect to the reference surface 204.
  • the control unit 8 performs predetermined mounting of the object 200 on the head (the application head 21 and the mounting head 22) in a state where the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is positioned substantially parallel (that is, horizontal) to the reference surface 204. It is configured to perform control for performing the work on the surface 201.
  • control unit 8 is not only the position error from the design position of the mounting position 202, but also the mounting object holding unit 4 so that the measurement plane 205 of the predetermined mounting surface 201 becomes substantially parallel to the reference surface 204.
  • correction control regarding the mounting position 202 is performed. It is configured. Specifically, the control unit 8 adds the positional displacement of the mounting position 202 which occurs when the object 200 is moved to the positional error from the design position of the mounting position 202 (the application head 21 and the Control is performed to correct the target position of the mounting head 22).
  • control unit 8 when the control unit 8 performs work on the mounted object 200 (200b or the like) having a curved surface, information indicating the measurement plane 205 near the mounting position 202 of the mounting surface 201 of the mounted object 200. It is configured to get The control unit 8 moves the object 200 by the object holding unit 4 so that the measurement plane 205 in the vicinity of the acquired mounting position 202 of the mounting surface 201 of the object 200 becomes parallel to the reference surface 204. It is configured to perform control to cause the head (the application head 21 and the mounting head 22) to perform the work on the mounting surface 201 of the object to be mounted 200 in a state (positioning state).
  • control unit 8 determines a single mounting surface 201 based on the height information of the mounting surface 201 among the three-dimensional shape information of the mounted object 200. Are configured to obtain information indicating a plurality of (two in FIGS. 12 and 13) measurement planes 205.
  • control unit 8 is configured to acquire the flatness of the mounting surface 201 based on the height information of the mounting surface 201 among the three-dimensional shape information of the object to be mounted 200.
  • the control unit 8 is configured to acquire information indicating a plurality of measurement planes 205 that are inclined to one another so as to divide the single mounting surface 201 based on the acquired flatness of the mounting surface 201. .
  • the flatness of the mounting surface 201 is, for example, the inclination angle of the mounting position 202 (that is, the inclination angle of the mounting surface 201 at the mounting position 202).
  • the inclination angle of the mounting position 202 is, for example, the inclination angle of the mounting position 202 with respect to the reference surface 204 (horizontal), the inclination angle of the mounting position 202 with respect to the measurement plane 205 when a single measurement plane 205 is acquired, or the like.
  • the control unit 8 For example, based on the tilt angle of the mounting position 202, the control unit 8 has a mounting position 202 (mounting position 202 group) in which the tilt angle is larger than a predetermined threshold and the tilt angle is equal to or less than the threshold
  • the mounting position 202 (mounting position 202 group) is determined. Then, the control unit 8 measures the measurement plane 205 for the mounting position 202 (mounting position 202 group) whose inclination angle is larger than a predetermined threshold so as to divide the single mounting surface 201, and the inclination angle.
  • the information which shows two types of measurement planes 205 with the measurement plane 205 for the mounting position 202 (mounting position 202 group) whose is less than a threshold value is acquired.
  • the mounting surface 201 corresponds to one plane, and when mounting the component E, the positional error in the height direction (Z direction) is corrected by the elevation stroke of the mounting head 22 when mounting the component E. If the inclination is too large, the inclination of the mounting position 202 can be made into an acceptable range.
  • the control unit 8 causes the object holding unit 4 to mount the object 200 so that the measurement plane 205 is substantially parallel to the reference plane 204 for each of the plurality of measurement planes 205.
  • control is performed to cause the head (the application head 21 and the mounting head 22) to perform an operation on the mounting surface 201 of the object to be mounted 200.
  • maintenance part 4 is a to-be-mounted by at least inclination movement (rotational movement around the rotation axis A1) by the inclination mechanism part 42 about each of several measurement plane 205 based on the command from the control part 8.
  • the mounting object 200 is moved so that the measurement plane 205 of the predetermined mounting surface 201 is substantially parallel to the reference surface 204.
  • the reference plane must be used to perform both tilting movement (rotational movement around the rotation axis A1) and rotational movement (rotational movement around the rotation axis A2) based on the acquired solid shape information depending on the state of inclination of the measurement plane 205.
  • tilting movement and the rotational movement can each be made parallel to the reference plane 204 as a result of performing an angular amount rotation to be independently rotated.
  • FIG. 12 An example of acquiring information indicating a plurality of measurement planes 205 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 12 for example, based on the flatness of the mounting surface 201, two measurements of a measurement plane 205a corresponding to one region of the mounting surface 201 and a measurement plane 205b corresponding to the other region of the mounting surface 201. Plane 205 is obtained.
  • the object to be mounted 200 is moved by the object to be mounted 200 so that the measurement plane 205 a is substantially parallel to the reference surface 204.
  • an operation by the head (the application head 21 and the mounting head 22) is performed at the mounting position 202 associated with the measurement plane 205a.
  • the object to be mounted 200 is moved by the object to be mounted 200 so that the measurement plane 205 b is parallel to the reference surface 204. Then, work by the heads (the coating head 21 and the mounting head 22) is performed at the mounting position 202 associated with the measurement plane 205b.
  • FIG. 13 Another example of acquiring information indicating the plurality of measurement planes 205 will be described with reference to FIG.
  • a measurement plane 205c corresponding to substantially the entire mounting surface 201 and a measurement plane 205d corresponding to a local region (partial region) of the mounting surface 201.
  • two measurement planes 205 are obtained.
  • the object to be mounted 200 is moved by the object to be mounted 200 so that the measurement plane 205 c is substantially parallel to the reference surface 204.
  • an operation by the heads (the application head 21 and the mounting head 22) is performed at the mounting position 202 associated with the measurement plane 205c.
  • the object to be mounted 200 is moved by the object to be mounted 200 so that the measurement plane 205 d is parallel to the reference surface 204. Then, an operation by the head (the application head 21 and the mounting head 22) is performed at the mounting position 202 associated with the measurement plane 205d.
  • the expansion and contraction with respect to the design shape of the object to be mounted 200, the distortion with respect to the design shape of the object to be mounted 200, and the relative position of the mounting position 202 with respect to the feature portion 203 in the mounting surface 201 of the object 200 It is considered to be substantially constant (same).
  • the control unit 8 when the control unit 8 causes the shape measurement unit 6 and the position measurement unit 7 to measure the second and subsequent mounted objects 200 in the lot, the first (first product) mounted object 200 in the lot. It is configured to perform control of causing the shape measurement unit 6 and the position measurement unit 7 to measure the object 200 at fewer measurement points.
  • the control unit 8 causes the shape measurement unit 6 and the position measurement unit 7 to measure the second and subsequent objects 200 in a lot, the control unit 8 measures a part of the plurality of mounting surfaces 201 as the shape measurement unit 6 and the position measurement Control is performed to cause the unit 7 to measure the object 200.
  • the control unit 8 controls, for example, the shape measurement unit 6 and the position measurement unit 7 to measure the mounting object 200 only for one mounting surface 201 of the plurality of mounting surfaces 201 of the mounting object 200.
  • the control unit 8 performs control of causing the shape measuring unit 6 and the position measuring unit 7 to measure the part 200 to be mounted on only one part of the mounting surface 201 of the mounting surface 201 of the part 200.
  • the control unit 8 when the control unit 8 acquires the position error from the design position of the mounting position 202 in the second and subsequent mounted objects 200 of the lot, the control unit 8 measures not only the measurement result of the measured mounted object 200 but also the lot.
  • the positional error from the design position of the mounting position 202 is acquired based on the three-dimensional shape information of the first mounting object 200 and the positional information of the feature portion 203 of the mounting surface 201 of the first mounting object 200 of the lot. Is configured as.
  • the control unit 8 uses the measurement result of the first object 200 in the lot to implement the mounting position.
  • a position error from the design position 202 is configured to be acquired.
  • the measurement points in the second and subsequent mounted objects 200 in the lot When the number of measurement points in the second and subsequent mounted objects 200 in the lot is reduced, measurement is continued at a certain number of measurement points (the same number of measurement points) smaller than the measurement points of the first object 200 Alternatively, the measurement points may be gradually reduced as production in a lot progresses.
  • step S1 the design plane of the mounting surface 201 of the object to be mounted 200 is positioned horizontally.
  • step S1 the object to be mounted 200 is moved by the object holding unit 4 so that the design plane of the mounting surface 201 is parallel to and substantially coincident with the horizontal reference surface 204.
  • step S2 the measurement of the mounting surface 201 by the shape measuring unit 6 is performed.
  • the mounting surface 201 is irradiated with laser light from the upper side of the mounting surface 201 by the shape measurement unit 6 as a laser displacement meter.
  • the light reception result of the reflected light from the mounting surface 201 is acquired as the measurement result by the shape measurement unit 6.
  • step S3 the measurement of the mounting surface 201 by the position measurement unit 7 is performed.
  • step S ⁇ b> 3 the feature portion 203 of the mounting surface 201 is imaged from above the mounting surface 201 by the position measurement unit 7 as a camera. Further, the imaging result of the feature portion 203 of the mounting surface 201 is acquired as the measurement result by the position measuring unit 7.
  • step S4 it is determined whether or not all the mounting surfaces 201 have been measured. If it is determined that all the mounting surfaces 201 have not been measured, the process proceeds to step S1. Then, the processing of steps S1 to S3 is repeated, and the unmeasured mounting surface 201 is measured.
  • step S4 When it is determined in step S4 that all the mounting surfaces 201 have been measured, the process proceeds to step S5.
  • step S ⁇ b> 5 three-dimensional shape information of the mounted object 200 is acquired based on the measurement result by the shape measurement unit 6. Further, in step S ⁇ b> 5, based on the measurement result by the position measurement unit 7, the position information of the feature portion 203 of the mounting surface 201 of the object to be mounted 200 is acquired.
  • step S6 the position error from the design position of the mounting position 202 is acquired based on the three-dimensional shape information of the mounting object 200 and the position information of the feature portion 203 of the mounting surface 201 of the mounting object 200. . Further, in step S6, the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is acquired individually for each mounting surface 201 based on the height information of the mounting surface 201 among the three-dimensional shape information of the object to be mounted 200.
  • step S7 the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is positioned horizontally.
  • step S7 the object to be mounted 200 is moved by the object holding unit 4 such that the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is parallel to the horizontal reference surface 204.
  • step S8 the coating head 21 is moved toward the corrected target position, and the bonding head is applied to the mounting position 202 of the mounting surface 201 by the coating head 21.
  • step S9 the mounting head 22 is moved toward the corrected target position, and the mounting head 22 mounts the component E on the mounting position 202 of the mounting surface 201 where the coating operation has been performed in step S8. Ru.
  • step S10 it is determined whether the mounting operation is completed on all the mounting surfaces 201. If it is determined that the mounting operation is not completed on all the mounting surfaces 201, the process proceeds to step S7. Then, the processing in steps S7 to S9 is repeated, and the coating operation and the mounting operation are performed on the mounting surface 201 in which the mounting operation is not completed.
  • step S10 If it is determined in step S10 that the mounting operation has been completed on all the mounting surfaces 201, the mounting process is terminated.
  • the position error from the design position of the mounting position 202 is acquired based on the three-dimensional shape information of the object 200.
  • the mounting position 202 The position error from the design position can be obtained.
  • the positional error due to the three-dimensional shape expansion and contraction of the object to be mounted 200, distortion, etc., and the positional error due to the three-dimensional positional deviation at the time of fixing (holding) of the object 200 are sufficiently reflected.
  • the position error from the design position of the mounting position 202 can be obtained.
  • the correction control regarding the mounting position 202 can be performed with high accuracy in the three-dimensional object 200 to be mounted.
  • the control unit 8 causes the shape measurement unit 6 to sequentially measure the plurality of mounting surfaces 201 of the object 200 for each mounting surface 201 one by one. It is configured to acquire three-dimensional shape information of the object 200 based on the measurement results of the plurality of mounting surfaces 201 measured sequentially and individually. As described above, the control unit 8 is configured to cause the shape measurement unit 6 to sequentially measure the plurality of mounting surfaces 201 of the mounting object 200 individually for each mounting surface 201, whereby each of the plurality of mounting surfaces 201 is Information can be acquired accurately.
  • control unit 8 by configuring the control unit 8 to acquire the three-dimensional shape information of the object 200 based on the measurement results of the plurality of mounting surfaces 201 sequentially measured individually for each mounting surface 201, accuracy can be achieved with high accuracy.
  • the three-dimensional shape information of the mounted object 200 including the information of each of the acquired plurality of mounting surfaces 201 can be acquired.
  • correction control regarding the mounting position 202 can be performed with accuracy on each of the plurality of mounting surfaces 201 with certainty.
  • the control unit 8 causes the shape measuring unit 6 to sequentially measure the plurality of mounting surfaces 201 individually for each mounting surface 201 as described above
  • the mounting surface 201 to be measured is the reference surface 204.
  • the object holding unit 4 is configured to perform control to move the object 200 so that the object 200 and the object 200 are substantially parallel to and substantially coincident with each other.
  • the shape measuring unit 6 can measure each of the plurality of mounting surfaces 201 in a state of being substantially parallel to and substantially coincident with the reference surface 204.
  • the measurement conditions of each of the plurality of mounting surfaces 201 can be made uniform. Thereby, the measurement results of each of the plurality of mounting surfaces 201 can be stably acquired.
  • the shape measurement unit 6 is a laser displacement meter and the position measurement unit 7 is a camera as in the present embodiment
  • the reference surface 204 is set at the focal position of the laser displacement meter or the camera, the focal position is determined.
  • Each of the plurality of mounting surfaces 201 located on the surface can be accurately measured by the shape measurement unit 6 as a laser displacement gauge or the position measurement unit 7 as a camera.
  • the mounted work device 100 includes the position measurement unit 7 for measuring the position of the characteristic portion 203 of the mounting surface 201 of the mounted object 200.
  • the control unit 8 causes the shape measurement unit 6 to sequentially measure the plurality of mounting surfaces 201 individually for each mounting surface 201
  • the shape measurement unit 6 and the position measurement unit 7 also mount the plurality of mounting surfaces of the object 200. Control is performed such that the characteristic portions 203 of 201 are sequentially measured individually for each mounting surface 201.
  • the position measurement unit 7 for measuring the position of the feature portion 203 of the mounting surface 201 of the mounted object 200, mounting in addition to three-dimensional shape information by the position measurement unit 7 is performed.
  • the control unit 8 is configured to control the position measurement unit 7 to sequentially measure the characteristic portions 203 of the plurality of mounting surfaces 201 of the mounting object 200 individually for each mounting surface 201 together with the shape measuring unit 6.
  • the measurement operation by the shape measuring unit 6 and the position measuring unit 7 is simplified even when not only the shape measuring unit 6 but also the position measuring unit 7 sequentially measures the plurality of mounting surfaces 201 individually for each mounting surface 201. And, the time required for this measurement operation can be shortened.
  • the control unit 8 determines the information indicating the measurement plane 205 of the mounting surface 201 based on the height information of the mounting surface 201 in the three-dimensional shape information of the mounted object 200.
  • the head (the application head 21 and the application head 21 in a state in which the object to be mounted 200 is moved by the object holding unit 4 so that the acquired measurement plane 205 of the mounting surface 201 is substantially parallel to the reference surface 204 Control is performed to cause the mounting head 22) to perform the operation on the mounting surface 201 of the object 200.
  • the head (the coating head 21 and the mounting head 22) is usually designed to perform work (coating work, mounting work, etc.) with the mounting surface 201 substantially parallel to the reference surface 204.
  • the mounting surface 201 is inclined with respect to the reference surface 204, the accuracy of the work on the mounting surface 201 of the object 200 by the head (the coating head 21 and the mounting head 22) is reduced. Therefore, as described above, the head 8 in a state where the mounted object 200 is moved by the mounted object holding unit 4 so that the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is substantially parallel to the reference surface 204 as described above.
  • the mounting surface 201 is made as substantially parallel to the reference surface 204 as possible.
  • the head (the application head 21 and the mounting head 22) can perform an operation on the mounting surface 201 of the object 200 to be mounted.
  • the head (the coating head 21 and the mounting head 22), and accordingly, the head (the coating head 21 and the mounting head) 22) can be performed on the mounting surface 201 of the object 200 with high accuracy.
  • the control unit 8 when the control unit 8 performs an operation on the mounted object 200 (such as the mounted object 200b) having a curved surface, the mounting position 202 of the mounting surface 201 of the mounted object 200.
  • the object holding unit 4 moves the object 200 so that the measurement plane 205 near the acquired mounting position 202 becomes substantially parallel to the reference plane 204 while acquiring information indicating the measurement plane 205 in the vicinity. It is configured to perform control of causing the head (the application head 21 and the mounting head 22) to perform the work on the mounting surface 201 of the object to be mounted 200 in a state where it is performed.
  • the mounted object 200 having a curved surface it is possible to suppress the decrease in the accuracy of the work on the mounting surface 201 of the mounted object 200 by the head (the application head 21 and the mounting head 22).
  • the operation to the mounting surface 201 of the object 200 by the head 21 and the mounting head 22) can be performed with high accuracy.
  • the control unit 8 divides the single mounting surface 201 based on the height information of the mounting surface 201 in the three-dimensional shape information of the mounted object 200.
  • Information configured to indicate a plurality of measurement planes 205.
  • the mounting surface 201 can be made substantially parallel to the reference surface 204 for each measurement plane 205, so that it is possible to more reliably maintain the mounting surface 201 as substantially parallel to the reference surface 204 as possible.
  • the head 21 and the mounting head 22) can perform operations on the mounting surface 201 of the object 200.
  • the accuracy of the work on the mounting surface 201 of the object 200 by the head is further suppressed from being reduced, and the head (the coating head 21 and the mounting head 22) is The work on the mounting surface 201 of the mounted object 200 can be performed more accurately.
  • the measurement plane 205 of the mounting surface 201 is the least square plane by the least square method.
  • the measurement plane 205 of the mounting surface 201 can be easily and accurately obtained.
  • the controller 8 corrects the target position of the head (the application head 21 and the mounting head 22) based on the position error from the design position of the mounting position 202, It is configured to perform correction control regarding the mounting position 202. Thereby, the correction control regarding the mounting position 202 can be performed only by correcting the target position (moving position) of the head (the coating head 21 and the mounting head 22).
  • control unit 8 when the control unit 8 causes the shape measurement unit 6 to measure the second and subsequent objects 200 in a lot, the measurement is less than the first object 200 in the lot. Control is performed to cause the shape measurement unit 6 to measure the object 200 at a location.
  • control unit 8 acquires the position error from the design position of the mounting position 202 in the second and subsequent objects 200 in a lot, it is also based on the three-dimensional shape information of the first object 200 in the lot. , And configured to acquire a position error from the design position of the mounting position 202.
  • the shape measurement unit 6 receives the measurement target at a measurement location smaller than the first mounted object 200 in the lot.
  • the time required for measurement by the shape measuring unit 6 can be shortened in the second and subsequent mounted objects 200 in a lot.
  • the control unit 8 acquires the position error from the design position of the mounting position 202 in the second and subsequent objects 200 in a lot, it is also based on the three-dimensional shape information of the first object 200 in the lot.
  • the mounting position 202 By acquiring the position error from the design position of the mounting position 202, the mounting position 202 can be obtained using three-dimensional shape information of the first object 200 of the lot even if the number of measurement points decreases. The acquisition accuracy of the position error from the design position of can be maintained. As a result, it is possible to shorten the time required for the measurement by the shape measurement unit 6 while maintaining the acquisition accuracy of the position error from the design position of the mounting position 202 in the second and subsequent mounted objects 200 in the lot. .
  • this invention is not limited to this.
  • the present invention may be applied to a workpiece work apparatus that performs only a coating operation or a mounting operation with a head.
  • the present invention may be applied to a workpiece work apparatus that performs work other than coating and mounting work with a head.
  • the shape measuring unit may be configured by a stereo camera capable of measuring the shape of the subject.
  • the position measurement unit may be configured other than the camera.
  • the shape measuring unit may measure only some surfaces (several surfaces) of the plurality of mounting surfaces of the object to be mounted.
  • the position measurement unit and the shape measurement unit sequentially measure a plurality of mounting surfaces individually for each mounting surface, but the present invention is not limited to this.
  • the position measuring unit may sequentially measure the plurality of mounting surfaces individually for each mounting surface.
  • the head while the information indicating the measurement plane of the mounting surface is acquired, the head is caused to perform the operation on the mounting surface of the mounted object in a state where the acquired measurement plane is positioned with respect to the reference surface.
  • the present invention is not limited to this. In the present invention, it is not necessary to necessarily acquire the measurement plane of the mounting surface.
  • the head may be made to work on the mounting surface of the object while the design plane of the mounting surface is positioned with respect to the reference surface.
  • correction control regarding the mounting position is performed to correct the target position of the head
  • correction control regarding the mounting position may be performed such that the target position of the head is corrected, and the target holding unit moves the target in the vertical direction.
  • the shape measuring unit in the case of measuring the three-dimensional shape of the second or subsequent mounted object in a lot, an example of causing the shape measuring unit to measure the mounted object at a measurement location smaller than the first mounted object in the lot.
  • the present invention is not limited to this.
  • the shape measuring unit may measure the object to be mounted at the same measurement point as the first mounted object in the lot. .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

この被実装物作業装置(100)は、互いに交差する複数の実装面(201)を含む立体形状の被実装物(200)の立体形状を測定するための形状測定部(6)と、形状測定部による測定結果に基づく被実装物の立体形状情報に基づいて、実装位置(201)の設計位置からの位置誤差を取得するとともに、取得された実装位置の設計位置からの位置誤差に基づいて、実装位置に関する補正制御を行う制御部(8)と、を備える。

Description

被実装物作業装置
 この発明は、被実装物作業装置に関し、特に、互いに交差する複数の実装面を含む立体形状の被実装物に作業を行う被実装物作業装置に関する。
 従来、互いに交差する複数の実装面を含む立体形状の被実装物に作業を行う被実装物作業装置が知られている。このような被実装物作業装置は、特開2012-119643号公報に開示されている。
 特開2012-119643号公報には、互いに交差する複数の被装着面を含む立体形状の立体基板への電子回路部品の装着を行う電子回路部品装着機(被実装物作業装置)が開示されている。立体基板は、上面、および、上面に対して傾斜させられた4つの側面を含む。上面および4つの側面は、いずれも配線パターンおよび基準マークが設けられた被装着面である。これらの被装着面に電子回路部品を装着する場合、この電子回路部品装着機では、まず、被装着面が水平にされる。そして、水平な被装着面の基準マークが撮像される。そして、基準マークの撮像結果に基づいて部品装着箇所の位置誤差が算出されつつ、被装着面に電子回路部品が装着される。この電子回路部品装着機では、以上の動作が、被装着面毎に行われる。
特開2012-119643号公報
 しかしながら、上記特開2012-119643号公報に記載の電子回路部品装着機では、被装着面毎に測定(撮像)および装着が行われるため、部品装着箇所の位置誤差が、単に単一の被装着面の基準マークの測定結果(撮像結果)のみに基づいて取得されるだけである。単一の被装着面の基準マークの測定結果のような平面的な情報のみでは、立体基板に関する情報量が少ないと考えられる。このため、立体基板の立体形状の伸縮、歪みなどに起因する位置誤差や立体基板の固定時(保持時)の3次元的な位置ずれに起因する位置誤差などを十分に反映させた状態で、部品装着箇所の位置誤差を取得することができないと考えられる。これらの位置誤差を十分に反映させることができない場合、部品装着箇所の位置誤差を精度良く取得することができないため、部品装着箇所(実装位置)に関する補正制御を精度良く行うことができないという問題点があると考えられる。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、立体形状の被実装物において、実装位置に関する補正制御を精度良く行うことが可能な被実装物作業装置を提供することである。
 この発明の一の局面による被実装物作業装置は、互いに交差する複数の実装面を含む立体形状の被実装物を保持する被実装物保持部と、被実装物保持部に保持された被実装物に作業を行うヘッドと、被実装物の立体形状を測定するための形状測定部と、形状測定部による測定結果に基づく被実装物の立体形状情報に基づいて、実装位置の設計位置からの位置誤差を取得するとともに、取得された実装位置の設計位置からの位置誤差に基づいて、実装位置に関する補正制御を行う制御部と、を備える。
 この発明の一の局面による被実装物作業装置では、上記のように、被実装物の立体形状情報に基づいて実装位置の設計位置からの位置誤差を取得する。これにより、単一の実装面の測定結果のような平面的な情報のみに基づいて実装位置の設計位置からの位置誤差を取得する場合に比べて、多い情報量により、実装位置の設計位置からの位置誤差を取得することができる。その結果、被実装物の立体形状の伸縮、歪みなどに起因する位置誤差や被実装物の固定時(保持時)の3次元的な位置ずれに起因する位置誤差などを十分に反映させた状態で、実装位置の設計位置からの位置誤差を取得することができる。これにより、実装位置の設計位置からの位置誤差を精度良く取得することができるので、立体形状の被実装物において、実装位置に関する補正制御を精度良く行うことができる。
 上記一の局面による被実装物作業装置において、好ましくは、制御部は、形状測定部に被実装物の複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定させるとともに、実装面毎に個別に順次測定された複数の実装面の測定結果に基づいて、被実装物の立体形状情報を取得するように構成されている。このように、制御部を、形状測定部に被実装物の複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定させるように構成すれば、複数の実装面の各々の情報を精度良く取得することができる。また、制御部を、実装面毎に個別に順次測定された複数の実装面の測定結果に基づいて、被実装物の立体形状情報を取得するように構成すれば、精度良く取得された複数の実装面の各々の情報を含む被実装物の立体形状情報を取得することができる。その結果、この立体形状情報に基づいて、実装位置に関する補正制御を、複数の実装面の各々において確実に精度良く行うことができる。
 この場合、好ましくは、制御部は、形状測定部に複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定させる際、測定される実装面が基準面に略平行になりかつ略一致するように、被実装物保持部により被実装物を移動させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、基準面に略平行になりかつ略一致した状態で、形状測定部に複数の実装面の各々を測定させることができる。その結果、複数の実装面の各々の測定条件を揃えることができる。これにより、複数の実装面の各々の測定結果を安定して取得することができる。また、形状測定部がレーザ変位計やカメラである場合、レーザ変位計やカメラの焦点位置に基準面が設定されていれば、焦点位置に位置する複数の実装面の各々を、レーザ変位計やカメラとしての形状測定部により精度良く測定することができる。
 上記形状測定部に被実装物の複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定させる構成において、好ましくは、被実装物の実装面の特徴部の位置を測定するための位置測定部をさらに備え、制御部は、形状測定部に複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定させる際、形状測定部と共に、位置測定部に被実装物の複数の実装面の特徴部を実装面毎に個別に順次測定させる制御を行うように構成されている。このように、被実装物の実装面の特徴部の位置を測定するための位置測定部をさらに備えるように構成すれば、立体形状情報に加えて、位置測定部による被実装物の実装面の特徴部の位置の測定結果にも基づいて、実装位置の設計位置からの位置誤差をより精度良く取得することができる。また、制御部を、形状測定部と共に、位置測定部に被実装物の複数の実装面の特徴部を実装面毎に個別に順次測定させる制御を行うように構成すれば、形状測定部だけでなく位置測定部も複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定する場合にも、形状測定部および位置測定部による測定動作を簡素化し、かつ、この測定動作に要する時間を短縮することができる。
 上記一の局面による被実装物作業装置において、好ましくは、制御部は、被実装物の立体形状情報のうちの実装面の高さ情報に基づいて、実装面の測定平面を示す情報を取得するとともに、取得された実装面の測定平面が基準面に略平行になるように、被実装物保持部により被実装物を移動させた状態で、ヘッドに被実装物の実装面への作業を行わせる制御を行うように構成されている。ここで、ヘッドは、通常、実装面が基準面に略平行な状態で作業(塗布作業、実装作業など)を行うように設計されている。このため、実装面が基準面に対して傾いている場合、ヘッドによる被実装物の実装面への作業の精度が低下する。そこで、上記のように、制御部を、実装面の測定平面が基準面に略平行になるように、被実装物保持部により被実装物を移動させた状態で、ヘッドに被実装物の実装面への作業を行わせる制御を行うように構成すれば、実装面を極力基準面に略平行にした状態で、ヘッドに被実装物の実装面への作業を行わせることができる。その結果、ヘッドによる被実装物の実装面への作業の精度が低下することを抑制することができるので、その分、ヘッドによる被実装物の実装面への作業を精度良く行うことができる。
 上記一の局面による被実装物作業装置において、好ましくは、制御部は、曲面を有する被実装物に作業を行う場合、被実装物の実装面の実装位置の近傍の測定平面を示す情報を取得するとともに、取得された実装位置の近傍の測定平面が基準面に略平行になるように、被実装物保持部により被実装物を移動させた状態で、ヘッドに被実装物の実装面に作業を行わせる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、曲面を有する被実装物においても、ヘッドによる被実装物の実装面への作業の精度が低下することを抑制し、かつ、ヘッドによる被実装物の実装面への作業を精度良く行うことができる。
 上記制御部が実装面の測定平面を示す情報を取得する構成において、好ましくは、制御部は、被実装物の立体形状情報のうちの実装面の高さ情報に基づいて、単一の実装面を分割するように、複数の測定平面を示す情報を取得するように構成されている。このように構成すれば、測定平面毎に実装面を基準面に略平行にすることができるので、実装面を極力基準面に略平行にした状態をより確実に維持しつつ、ヘッドに被実装物の実装面への作業を行わせることができる。その結果、ヘッドによる被実装物の実装面への作業の精度が低下することをより抑制し、かつ、ヘッドによる被実装物の実装面への作業をより精度良く行うことができる。
 上記制御部が実装面の測定平面を示す情報を取得する構成において、好ましくは、実装面の測定平面は、最小二乗法による最小二乗平面である。このように構成すれば、実装面の測定平面を容易にかつ精度良く取得することができる。
 上記一の局面による被実装物作業装置において、好ましくは、制御部は、実装位置の設計位置からの位置誤差に基づいて、ヘッドの目標位置を補正するように、実装位置に関する補正制御を行うように構成されている。このように構成すれば、単にヘッドの目標位置(移動位置)を補正するだけで、実装位置に関する補正制御を行うことができる。
 上記一の局面による被実装物作業装置において、好ましくは、制御部は、形状測定部にロットの2つ目以降の被実装物を測定させる場合、ロットの最初の被実装物よりも少ない測定箇所で形状測定部に被実装物を測定させる制御を行うように構成されており、制御部は、ロットの2つ目以降の被実装物において実装位置の設計位置からの位置誤差を取得する場合、ロットの最初の被実装物の立体形状情報にも基づいて、実装位置の設計位置からの位置誤差を取得するように構成されている。このように、制御部を、形状測定部にロットの2つ目以降の被実装物を測定させる場合、ロットの最初の被実装物よりも少ない測定箇所で形状測定部に被実装物を測定させる制御を行うように構成すれば、ロットの2つ目以降の被実装物では、形状測定部による測定に要する時間を短縮することができる。また、制御部を、ロットの2つ目以降の被実装物において実装位置の設計位置からの位置誤差を取得する場合、ロットの最初の被実装物の立体形状情報にも基づいて、実装位置の設計位置からの位置誤差を取得するように構成すれば、測定箇所が少なくなったとしても、ロットの最初の被実装物の立体形状情報を利用して、実装位置の設計位置からの位置誤差の取得精度を維持することができる。これらの結果、ロットの2つ目以降の被実装物において、実装位置の設計位置からの位置誤差の取得精度を維持しつつ、形状測定部による測定に要する時間を短縮することができる。
 本発明によれば、上記のように、立体形状の被実装物において、実装位置に関する補正制御を精度良く行うことが可能な被実装物作業装置を提供することができる。
一実施形態の被実装物作業装置の全体構成を示す平面図である。 一実施形態の被実装物作業装置の全体構成を示す側面図である。 一実施形態の被実装物作業装置の制御的な構成を示すブロック図である。 多面形状を有する被実装物を示す図である。 半球形状を有する被実装物を示す図である。 被実装物の立体形状の伸縮、歪みなどに起因する位置誤差を説明するための図である。 被実装物の固定時の位置ずれに起因する位置誤差を説明するための図である。 一実施形態の被実装物作業装置による多面形状を有する被実装物の測定を説明するための図である。 一実施形態の被実装物作業装置による半球形状を有する被実装物の測定を説明するための図である。 一実施形態の被実装物作業装置による測定時の実装面の設計平面の基準面に対する位置決めを説明するための図である。 一実施形態の被実装物作業装置の実装面の測定平面の取得、この測定平面の基準面に対する位置決めおよび実装面への実装を説明するための図である。 一実施形態の被実装物作業装置において単一の実装面を複数の測定平面に分割する一例を説明するための図である。 一実施形態の被実装物作業装置において単一の実装面を複数の測定平面に分割する他の例を説明するための図である。 一実施形態の被実装物作業装置において同一ロット内の被実装物の測定を説明するための図である。 一実施形態の被実装物作業装置による実装処理を説明するためのフローチャートである。
 以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
(被実装物作業装置の構成)
 まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態による被実装物作業装置100の全体構成について説明する。なお、以下の説明では、被実装物の搬送方向に沿う方向をX方向とし、水平面内でX方向と直交する方向をY方向とし、X方向およびY方向に直交する上下方向をZ方向とする。
 被実装物作業装置100は、IC、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの部品(電子部品)Eを、部品Eを配線するための電子回路(パターン)が形成された被実装物(ワーク)200に実装する装置である。なお、「部品を被実装物に実装する」とは、「部品を被実装物に搭載する」という意味である。
 図1~図3に示すように、被実装物作業装置100は、搬送部1と、ヘッドユニット2と、ヘッド水平移動機構部3と、被実装物保持部4と、部品撮像部5と、形状測定部6と、位置測定部7と、制御部8とを備えている。
 搬送部1は、被実装物200を搬入、搬送および搬出する。搬送部1は、互いにY方向に離間した位置に配置される一対の搬送ベルト11を含む。搬送部1は、一対の搬送ベルト11により、被実装物200を保持する保持部材300のY方向の両端を下方から支持しつつ搬送方向(X方向)に被実装物200を搬送する。
 保持部材300は、被実装物200の搬送用の部材である。被実装物作業装置100では、被実装物200は、搬送用の保持部材300上に保持されて固定された状態で搬送部1により搬送される。保持部材300は、被実装物200を保持して固定する被実装物固定部301と、被実装物保持部4に保持される被保持部302とを含む。被実装物固定部301は、たとえば、平板形状に形成されている。被実装物200は、たとえば、ねじ部材、クランプ部材、接着テープなどにより、被実装物固定部301に保持されて固定される。被保持部302は、たとえば、被実装物固定部301から下側(Z2方向側)に突出する凸形状に形成されている。なお、被実装物200自体を搬送部1により直接的に搬送可能な場合、保持部材300は、必ずしも必要ではない。
 図4および図5に示すように、被実装物作業装置100では、被実装物200は、互いに交差する複数の実装面201を含む立体形状の被実装物である。被実装物200は、平板形状(通常のプリント基板)に比べて立体的な形状を有する。実装面201は、立体形状の被実装物200のうちの電子回路(パターン)が形成されている略平坦な面である。実装面201は、部品Eが配置される実装位置202を含む。実装位置202は、実装面201において部品Eが配置されるランドパターンが形成されている位置である。
 上述の実装位置202は個々の実装面201内の位置である。実装位置202は、たとえば、その実装面201内の所定位置を基準(座標原点)としたXY座標位置として特定される。当該実装面201は、たとえば、後述する基準面204内の所定位置を基準(座標原点)とした3次元座標位置として特定される。即ち、個々の実装位置202は、実装面201の特定をすると共に、特定された実装面201内での位置が特定されることにより3次元座標として特定されることとなる。具体的には、当該実装面201は、基準面204に対する当該実装面201の傾斜角度(夫々の面に直交する法線同士のなす角度の補角の角度)(実装面201を基準面204に一致させるときの後述するA2軸の制御に用いる。)、両面と直交する平面と基準面204とが交わる直線の基準面204での方向(実装面201を基準面204に一致させるときの後述するA1軸の制御に用いる。)、当該実装面201の高さ情報(実装面201を基準面204に一致させるときの後述する駆動モータ41aによるZ方向移動制御に用いる。)、及び、当該実装面201が当該実装面201と隣り合う面(実装面201など)となすエッジの位置により、3次元座標位置として特定される。なお、これにより特定される実装面201を示すのが実装面201の後述する設計平面であり、このようにして特定された位置が実装位置202の後述する設計位置である。実装位置202に部品Eを実装する場合に、上記設計位置を数値化して被実装物作業装置100内に記憶されたデータに基づき当該実装面201が基準面204に一致してその基準面204内のXY座標軸が被実装物作業装置100のヘッドユニット2のXY座標軸と一致するように位置決めされる。前述の実装面201内の座標原点位置は、このように位置決めされたときに、被実装物作業装置100のヘッドユニット2の移動の原点位置となる位置とすればよい。また、前述の実装面201内の座標原点位置は、このように位置決めされたときに、3次元物体としての被実装物200の所定位置を基準(座標原点)とした3次元座標位置で特定してもよい。3次元座標位置は、直交するXYZ軸で表しても良いし、本実施形態の保持部材300を移動させる各駆動軸の軸方向(後述するA1、A2、Z)の偏位量で表しても良い。
 図4に示すように、たとえば、被実装物200は、多面形状を有する被実装物200aである。多面形状の被実装物200aは、6つの実装面201を有する。多面形状の被実装物200aは、上面としての2つの実装面201aおよび201bと、側面としての4つの実装面201c~201fとを有する。上面としての実装面201aおよび201bは、互いに略平行である。実装面201bは、実装面201aに対して下側に配置されている。側面としての実装面201c~201fは、上面としての実装面201bを囲むようにそれぞれ配置されている。側面としての実装面201c~201fと、上面としての実装面201aおよび201bとは、互いに交差している。また、側面としての実装面201c~201fは、互いに交差している。
 図5に示すように、たとえば、被実装物200は、曲面を有する被実装物200bである。被実装物200bは、半球形状を有する。半球形状の被実装物200bは、7つの実装面201を有する。半球形状の被実装物200bでは、実装面201は、実装位置202に対応する位置に形成されている。半球形状の被実装物200bでは、実装位置202の近傍は、略平坦に形成されている。半球形状の被実装物200bは、頂部に形成された1つの実装面201gと、頂部以外の側部に形成された6つの実装面201h~201mとを有する。実装面201g~201mは、互いに交差している。なお、以下では、特に区別する必要がない場合、被実装物200aおよび200bを、単に被実装物200と称する。
 図1~図3に示すように、搬送部1は、搬入された被実装物200を、受渡位置Aまで搬送して、停止させる。受渡位置Aは、被実装物200を搬送部1から被実装物保持部4に受け渡すための位置である。
 ヘッドユニット2は、塗布作業と実装作業との2つの作業を行うことが可能なヘッドユニットである。ヘッドユニット2は、被実装物保持部4に保持された被実装物200の実装位置202に、はんだなどの接合部材を塗布する塗布作業および部品Eを実装する実装作業を行う。ヘッドユニット2は、1つの塗布ヘッド21と、複数(5つ)の実装ヘッド22とを含む。塗布ヘッド21および実装ヘッド22は、請求の範囲の「ヘッド」の一例である。
 塗布ヘッド21は、被実装物保持部4に保持された被実装物200の実装位置202に塗布作業を行う。塗布ヘッド21は、接合部材供給源(図示せず)に接続されている。塗布ヘッド21は、接合部材供給源から供給される接合部材を、先端に装着された塗布ノズル21aから吐出可能に構成されている。塗布ヘッド21は、接合部材を塗布ノズル21aから吐出することにより、被実装物200の実装位置202に塗布可能に構成されている。
 実装ヘッド22は、被実装物保持部4に保持された被実装物200の実装位置202に実装作業を行う。実装ヘッド22は、真空発生装置(図示せず)に接続されている。実装ヘッド22は、真空発生装置から供給される負圧により、先端に装着された実装ノズル22aに部品Eを保持可能(吸着可能)に構成されている。また、実装ヘッド22は、部品Eの保持(吸着)を解除することにより、被実装物200の実装位置202に部品Eを実装可能に構成されている。
 また、被実装物作業装置100では、Y方向の両側(Y1側およびY2側)に、被実装物200の実装位置202に実装される部品Eを供給する複数の部品供給装置100aが配置されている。部品供給装置100aは、たとえば、部品Eを保持する部品供給テープを送ることにより、部品Eを供給するテープフィーダである。部品供給装置100aは、部品Eを保持するトレイを供給することにより、部品Eを供給するトレイフィーダであってもよい。実装ヘッド22は、部品供給装置100aから供給される部品Eを保持(吸着)する。
 また、ヘッドユニット2は、塗布ヘッド21および実装ヘッド22に対応して設けられたヘッド上下移動機構部23を含む。ヘッド上下移動機構部23は、対象のヘッドのノズル(塗布ヘッド21の塗布ノズル21aまたは実装ヘッド22の実装ノズル22a)を上下方向(Z方向)に移動させる。これにより、塗布ヘッド21の塗布ノズル21aは、接合部材を塗布するために下降した下降位置と、接合部材を塗布しないように上昇した上昇位置との間で上下方向に移動可能に構成されている。また、実装ヘッド22の実装ノズル22aは、部品Eを保持するために下降した下降位置と、部品Eを移載するために上昇した上昇位置との間で上下方向に移動可能に構成されている。ヘッド上下移動機構部23は、対象のヘッド(塗布ヘッド21または実装ヘッド22)が取り付けられたボールねじ軸機構23aと、ボールねじ軸機構23aのボールねじ軸を回転させる駆動モータ23bを有する。
 また、ヘッドユニット2は、実装ヘッド22に対応して設けられたヘッド回転機構部24(図3参照)を含む。ヘッド回転機構部24は、実装ヘッド22の実装ノズル22aをZ方向に沿って延びる回転軸線回りに回転させる。実装ヘッド22の実装ノズル22aは、部品Eを保持した状態でヘッド回転機構部24により回転されることにより、保持している部品Eの向きを調整可能に構成されている。ヘッド回転機構部24は、実装ヘッド22を回転させる駆動モータを有する。
 ヘッド水平移動機構部3は、被実装物200よりも上側において、ヘッドユニット2を水平面内(X-Y平面内)で移動させるように構成されている。ヘッド水平移動機構部3は、X軸移動機構部31と、Y軸移動機構部32とを含む。
 X軸移動機構部31は、ヘッドユニット2を搬送方向(X方向)に移動させるように構成されている。X軸移動機構部31には、ヘッドユニット2が取り付けられている。X軸移動機構部31は、ヘッドユニット2が取り付けられたボールねじ軸機構31aと、ボールねじ軸機構31aのボールねじ軸を回転させる駆動モータ31bを有する。Y軸移動機構部32は、X軸移動機構部31をヘッドユニット2と共にY方向に移動させるように構成されている。Y軸移動機構部32には、X軸移動機構部31が取り付けられている。Y軸移動機構部32は、X軸移動機構部31が取り付けられたボールねじ軸機構32aと、ボールねじ軸機構32aのボールねじ軸を回転させる駆動モータ32bを有する。
 被実装物保持部4は、搬送部1において、受渡位置Aに対応する位置に配置されている。被実装物保持部4は、受渡位置Aに配置された被実装物200を保持する。具体的には、被実装物保持部4は、保持部材300の被保持部302を保持することにより、保持部材300を介して被実装物200を保持する。被実装物保持部4は、保持部材300および被実装物200に対して下側(Z2方向側)に配置されている。
 被実装物保持部4は、保持した被実装物200を立体的に移動させることが可能なように構成されている。被実装物保持部4は、保持した被実装物200を上下方向(Z方向)沿って移動させるか、回転させるかまたは傾斜させることが可能なように構成されている。被実装物保持部4は、昇降機構部41と、傾斜機構部42と、回転機構部43と、保持部44とを含む。被実装物保持部4では、保持部44が回転機構部43に取り付けられており、回転機構部43が傾斜機構部42に取り付けられており、傾斜機構部42が昇降機構部41に取り付けられている。
 昇降機構部41は、駆動モータ41aを有し、駆動モータ41aの駆動力により、保持部材300を介して保持部44に保持された被実装物200を上下方向(Z方向)に沿って移動させる。傾斜機構部42は、駆動モータ42aを有し、駆動モータ42aの駆動力により、水平方向(X方向)に沿って延びる回転軸線A1周りに、保持部材300を介して保持部44に保持された被実装物200を回転させる。これにより、傾斜機構部42は、保持部材300を介して保持部44に保持された被実装物200を傾斜させる。回転機構部43は、駆動モータ43aを有し、駆動モータ43aの駆動力により、回転軸線A1に略直交する回転軸線A2周りに、保持部材300を介して保持部44に保持された被実装物200を回転させる。保持部44は、保持部材300の被保持部302を保持する。これにより、保持部44は、保持部材300を介して被実装物200を下側(Z2方向側)から保持する。保持部44は、複数の固定部44aを有し、複数の固定部44aにより、保持部材300の被保持部302を固定的に保持する。固定部44aは、たとえば、保持部材300の被保持部302を把持するスライド移動可能な爪部である。
 部品撮像部5は、部品認識用のカメラである。部品撮像部5は、ヘッドユニット2の実装ヘッド22による部品Eの被実装物200への移載中に、実装ヘッド22の実装ノズル22aに保持(吸着)された部品Eを撮像する。部品撮像部5は、被実装物作業装置100の基台の上面上に固定されており、部品Eの下側(Z2方向側)から、実装ヘッド22の実装ノズル22aに保持(吸着)された部品Eを撮像する。部品撮像部5による部品Eの撮像画像に基づいて、制御部8は、部品Eの保持状態(回転姿勢および実装ヘッド22の実装ノズル22aに対する保持位置)を取得(認識)する。
 形状測定部6は、被実装物200の立体形状を測定するための測定部である。形状測定部6は、レーザ変位計により構成されている。形状測定部6は、被実装物200に対して上側(Z1方向側)からレーザ光を照射して、被実装物200からの反射光を受光することにより、被実装物200の測定結果を取得する。形状測定部6は、ヘッドユニット2に固定して取り付けられている。形状測定部6は、ヘッドユニット2と共に、被実装物200よりも上側において、水平面内(X-Y平面内)で移動可能に構成されている。なお、形状測定部6による測定の詳細については、後述する。
 位置測定部7は、被実装物200の実装面201の特徴部203(基準マーク、パターン、エッジなど)の位置を測定するための測定部である。位置測定部7は、カメラにより構成されている。位置測定部7は、被実装物200に対して上側(Z1方向側)から、被実装物200の実装面201の特徴部203を撮像する。位置測定部7は、光軸が上下方向に沿う向きになるように、ヘッドユニット2に固定して取り付けられている。位置測定部7は、ヘッドユニット2と共に、被実装物200よりも上側において、水平面内(X-Y平面内)で移動可能に構成されている。なお、位置測定部7と形状測定部6との水平距離および位置関係は、両方とも同じヘッドユニット2に固定されているため、ヘッドユニット2の移動位置によらず同一である。また、位置測定部7による測定の詳細については、後述する。
 制御部8は、被実装物作業装置100の動作を制御する制御回路である。制御部8は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などを含む。制御部8は、搬送部1、ヘッドユニット2、ヘッド上下移動機構部23、ヘッド水平移動機構部3、部品撮像部5、形状測定部6、位置測定部7などの動作を生産プログラムに従って制御することにより、被実装物200の実装位置202に接合材を塗布し、かつ、部品Eを実装する制御を行うように構成されている。
(位置誤差の要因)
 ここで、図6および図7を参照して、被実装物200の実装面201の実装位置202の設計位置からの位置誤差の要因について説明する。なお、実装位置202の設計位置からの位置誤差とは、被実装物200の実装面201の設計平面を後述する基準面204に位置決めした状態における、実際の実装位置202の位置座標の設計位置座標に対する位置誤差である。この位置誤差は、水平方向(X-Y方向)の位置誤差、および、上下方向(Z方向)の位置誤差を含む。基準面204は、被実装物作業装置100において予め設定された面であり、基準高さ位置に位置する水平な面である。
 図6に示すように、立体形状の被実装物200には、歪みや伸縮が生じることがある。被実装物200に歪みや伸縮が生じている場合、被実装物200の実装面201の設計平面を基準面204に位置決めしたとしても、実装位置202が設計位置と一致しない。被実装物200の歪みや伸縮に起因して、被実装物200の実装面201の実装位置202に、設計位置からの位置誤差が生じるためである。なお、図6では、理解の容易のため、被実装物200の歪みや伸縮を誇張して示している。
 また、図7に示すように、被実装物200には、被実装物200の保持部材300への固定時(保持時)、および、被実装物保持部4による保持部材300の固定時(保持時)に、位置ずれや回転、傾きが生じることがある。被実装物200に位置ずれや回転、傾きが生じている場合、被実装物200の実装面201の設計平面を基準面204に位置決めしたとしても、実装位置202が設計位置と一致しない。被実装物200の位置ずれや回転、傾きに起因して、被実装物200の実装面201の実装位置202に、設計位置からの位置誤差が生じるためである。なお、図7では、理解の容易のため、被実装物200の位置ずれを誇張して示している。
 なお、保持部材300を保持部44が正規の位置で固定しているかを確認するため、保持部44による被保持部302の把持動作後、保持部材300の上面の高さ位置をレーザ変位計としての形状測定部6で測定してもよい。保持部材300の上面の少なくとも3点の高さ位置より保持部材300の上面の傾斜を検出して、その傾斜角度が所定の許容値よりも大きい場合は固定が確実になされていないと判断する。傾斜角度が許容値より大きい場合には警告すると共にその後の動作を停止するようにしてもよい。また、被実装物200の傾き(被実装物200の所定の平面の傾き)が許容値よりも大きい場合に同様に警告等をしてもよい。このようにすれば、きちんと保持部44により保持部材300が把持されておらず、保持部材300が保持部44に対してその後にずれたり外れたりしてしまうことが防止できる。
 以上のように、被実装物200の実装面201の設計平面を基準面204に位置決めしたとしても、実装位置202に設計位置からの位置誤差が生じる。このため、実装位置202に精度良く塗布作業や実装作業を行うためには、この位置誤差を精度良く取得して、この位置誤差に関する補正制御を行う必要がある。
(実装位置に関する補正制御)
 そこで、本実施形態では、制御部8は、少なくとも形状測定部6による測定結果に基づく被実装物200の立体形状情報に基づいて、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得するように構成されている。被実装物200の立体形状情報は、たとえば、被実装物200の実装面201の高さ情報、被実装物200の実装面201のエッジの位置情報、被実装物200の実装面201の間の角度情報などを含む。被実装物200の実装面201の高さ情報、被実装物200の実装面201のエッジの位置情報は、たとえば、所定位置(基準面204の所定位置など)を基準(座標原点)とした3次元座標位置の情報として表される。また、被実装物200の実装面201の間の角度情報は、同じエッジを含む実装面201同士がなす角度の情報として表される。
 また、制御部8は、被実装物200の立体形状情報だけでなく、位置測定部7による測定結果に基づく被実装物200の実装面201の特徴部203の位置情報にも基づいて、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得するように構成されている。制御部8は、たとえば、被実装物200の立体形状情報および特徴部203の位置情報に基づいて、被実装物200の設計形状に対する伸縮、被実装物200の設計形状に対する歪み、被実装物200の固定(保持)による位置ずれ、被実装物200の実装面201内における実装位置202の特徴部203に対する相対位置などを取得する。制御部8は、たとえば、取得されたこれらの情報に基づいて、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得する。制御部8は、たとえば、被実装物200の実装面201内における実装位置202の特徴部203に対する相対位置に基づいて、実装位置202の設計位置からの概略の位置誤差を取得する。そして、制御部8は、被実装物200の設計形状に対する伸縮、被実装物200の設計形状に対する歪みおよび被実装物200の固定(保持)による位置ずれを、概略の位置誤差に加味することにより、詳細な位置誤差を取得する。取得された実装位置202の設計位置からの位置誤差は、被実装物200の形状(歪み、伸縮など)に起因する位置誤差、および、被実装物200の固定時(保持時)の位置ずれに起因する位置誤差を含む。なお、実装面201が実装面201の設計平面に対して傾いていることが分かる場合、この傾きに起因する傾きを修正して実装面201を水平にした場合の水平方向の位置誤差を取得することもできる。また、測定された実際の実装面201を1つの平面と看做すが、個々の実装位置202に高さ方向の位置誤差がある場合(即ち実装面201に凹凸がある場合)、この実装位置202の後述する測定平面205に対する高さ方向(Z方向)の位置誤差を記憶しておき、この位置誤差分ヘッド上下移動機構部23を制御して塗布ヘッド21または実装ヘッド22の上下動を補正する。即ち、測定された実装面201を被実装物保持部4の駆動により基準面204に一致させるが、それでは補正できない個々の実装面201の高さの位置誤差は実装ヘッド22等の上下動で補正する。
 制御部8は、取得された実装位置202の設計位置からの位置誤差に基づいて、実装位置202に関する補正制御を行うように構成されている。具体的には、制御部8は、少なくとも実装位置202の設計位置からの位置誤差に基づいて、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)の目標位置を補正するように、実装位置202に関する補正制御を行うように構成されている。目標位置を補正した場合、制御部8は、補正した目標位置において作業を行うように、補正した目標位置に向かってヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)を移動させる制御を行う。なお、目標位置は、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)が作業を行う際に目標とする位置座標である。
 たとえば、制御部8は、実装位置202の設計位置からの水平方向(XY方向)の位置誤差に基づいて、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)の水平方向の目標位置(XY位置)を補正する。この場合、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)は、ヘッドユニット2により、補正後の水平方向の目標位置(XY位置)に向かって水平方向に移動される。また、たとえば、制御部8は、実装位置202の設計位置からの上下方向(Z方向)の位置誤差に基づいて、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)の上下方向の目標位置(Z位置)を補正する。この場合、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)は、ヘッド上下移動機構部23により、補正後の上下方向の目標位置(Z位置)に向かって下降される。実装位置202の設計位置からの上下方向の位置誤差は、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)のストローク量(下降量)により補正される。
〈被実装物の測定〉
 次に、図8~図10を参照して、形状測定部6および位置測定部7による被実装物200の測定について説明する。
 図8および図9に示すように、制御部8は、形状測定部6に被実装物200の複数の実装面201を実装面201毎に個別に順次測定させる制御を行うように構成されている。制御部8は、形状測定部6に被実装物200の複数の実装面201の全部を予め決められた順番で順次連続して測定させる制御を行うように構成されている。また、制御部8は、実装面201毎に個別に順次測定された複数の実装面201の測定結果(複数の実装面201の全部の測定結果)に基づいて、被実装物200の立体形状情報を取得するように構成されている。制御部8は、たとえば、複数の実装面201の測定結果(複数の実装面201の全部の測定結果)に基づいて、被実装物200の設計形状情報を補正することにより、被実装物200の立体形状情報を取得する。
 実装面201を測定する場合、レーザ変位計としての形状測定部6は、実装面201の上側(Z1方向側)からレーザ光を照射する。レーザ変位計としての形状測定部6は、たとえば、ヘッドユニット2と共に実装面201の上側において移動して、実装面201を走査するようにレーザ光を照射する。あるいは、レーザ変位計としての形状測定部6は、ヘッドユニット2と共に実装面201の上側において移動して、実装面201上の予め決められた複数の測定点の測定点毎に点状にレーザ光を照射する。レーザ変位計としての形状測定部6は、被実装物200の実装面201からの反射光の受光結果を、測定結果として制御部8に向けて出力する。なお、形状測定部6が、測定点毎に点状にレーザ光を照射する場合であって、実装面201のエッジの位置情報を取得する場合、実装面201のエッジの位置情報を精度良く取得するためには、測定点同士の間の間隔(測定間隔、レーザ光の照射間隔)を微小距離とする必要がある。しかしながら、実装面201の高さ情報を取得する場合には、実装面201のエッジの位置情報を取得する場合に比べて、測定間隔を短くする必要がないため、実装面201のエッジの位置情報を取得する場合よりも長い測定間隔により測定してもよい。
 また、本実施形態では、制御部8は、形状測定部6に複数の実装面201を実装面201毎に個別に順次測定させる際、形状測定部6と共に、位置測定部7に被実装物200の複数の実装面201の特徴部203を実装面201毎に個別に順次測定させる制御を行うように構成されている。制御部8は、形状測定部6と共に、位置測定部7に被実装物200の複数の実装面201の全部を予め決められた順番で順次連続して測定させる制御を行うように構成されている。制御部8は、形状測定部6および位置測定部7に複数の実装面201のうちの所定の実装面201を測定させる場合、形状測定部6、位置測定部7の順に、所定の実装面201を測定させる制御を行うように構成されている。
 実装面201を測定する場合、カメラとしての位置測定部7は、実装面201の上側(Z1方向側)から被実装物200の実装面201の特徴部203を撮像する。カメラとしての位置測定部7は、予め決められた複数の特徴部203を撮像する。カメラとしての位置測定部7は、被実装物200の実装面201の特徴部203の撮像結果を、測定結果として制御部8に向けて出力する。
 図10に示すように、制御部8は、形状測定部6および位置測定部7に複数の実装面201を実装面201毎に個別に順次測定させる際、測定される実装面201の設計平面が基準面204に略平行になりかつ略一致するように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させる制御を行うように構成されている。被実装物保持部4は、制御部8からの指令に基づいて、昇降機構部41による上下移動(Z方向に沿った移動)、回転機構部43による回転移動(回転軸線A2周りの回転移動)および傾斜機構部42による傾斜移動(回転軸線A1周りの回転移動)のうちの少なくとも1つにより、被実装物200を、測定される実装面201の設計平面が基準面204に略平行になりかつ略一致するように移動させる。制御部8は、測定される実装面201の設計平面を基準面204に位置決めした状態で、形状測定部6および位置測定部7に実装面201を測定させる制御を行うように構成されている。なお、図10では、一例として、被実装物200aの第1の実装面201a~第3の実装面201cの測定を示している。
 基準面204は、レーザ変位計としての形状測定部6の焦点位置、および、カメラとしての位置測定部7の焦点位置に対応する高さ位置に設定されている。カメラとしての位置測定部7の焦点位置と、基準面204の高さ位置とに差がある場合には、形状測定部6による測定結果に基づく実装面201の高さ情報に基づいて、位置測定部7の測定結果(撮像結果)のスケール(倍率)を補正してもよい。これにより、より精度良く実装面201の特徴部203の位置を取得可能である。
 図8を参照して、多面形状の被実装物200aを測定する場合を説明する。図8に示すように、多面形状の被実装物200aを測定する場合、まず、被実装物200aの上面としての第1の実装面201aが基準面204に位置決めされる。そして、第1の実装面201aに対して上側(Z1方向側)に設定された測定位置に、レーザ変位計としての形状測定部6が配置される。そして、測定位置に配置されたレーザ変位計としての形状測定部6により、第1の実装面201aの高さが測定される。そして、第1の実装面201aに対して上側に設定された測定位置に、カメラとしての位置測定部7が配置される。そして、測定位置に配置されたカメラとしての位置測定部7により、第1の実装面201aの特徴部203が撮像される。
 そして、被実装物200aの上面としての第2の実装面201bが、被実装物保持部4により上方向に移動されることにより、基準面204に位置決めされる。そして、第2の実装面201bに対して上側に設定された測定位置にレーザ変位計としての形状測定部6が配置され、形状測定部6により第2の実装面201bの高さが測定される。そして、第2の実装面201bに対して上側に設定された測定位置にカメラとしての位置測定部7が配置され、位置測定部7により第2の実装面201bの特徴部203が撮像される。
 そして、被実装物200aの側面としての第3の実装面201cが、たとえば被実装物保持部4により上下移動および傾斜移動されることにより、基準面204に位置決めされる。そして、第3の実装面201cに対して上側に設定された測定位置にレーザ変位計としての形状測定部6が配置され、形状測定部6により第3の実装面201cの高さが測定される。そして、第3の実装面201cに対して上側に設定された測定位置にカメラとしての位置測定部7が配置され、位置測定部7により第3の実装面201cの特徴部203が撮像される。
 そして、被実装物200aの側面としての第4の実装面201dが、たとえば被実装物保持部4により回転移動されることにより、基準面204に位置決めされる。そして、第4の実装面201dに対して上側に設定された測定位置にレーザ変位計としての形状測定部6が配置され、形状測定部6により第4の実装面201dの高さが測定される。そして、第4の実装面201dに対して上側に設定された測定位置にカメラとしての位置測定部7が配置され、位置測定部7により第4の実装面201dの特徴部203が撮像される。以後、同様に、被実装物200aの側面としての第5の実装面201eおよび第6の実装面201fについても、形状測定部6および位置測定部7による測定が行われる。
 図9を参照して、半球形状の被実装物200bを測定する場合を説明する。図9に示すように、半球形状の被実装物200bを測定する場合、まず、被実装物200bの頂部の第1の実装面201gが基準面204に位置決めされる。そして、第1の実装面201gに対して上側(Z1方向側)に設定された測定位置に、レーザ変位計としての形状測定部6が配置される。そして、測定位置に配置されたレーザ変位計としての形状測定部6により、第1の実装面201gの実装位置202の近傍の高さが測定される。そして、第1の実装面201gに対して上側に設定された測定位置に、カメラとしての位置測定部7が配置される。そして、測定位置に配置されたカメラとしての位置測定部7により、第1の実装面201gの特徴部203(実装位置202のランドパターン)が撮像される。
 そして、被実装物200bの側部の上側の第2の実装面201hが、たとえば被実装物保持部4により傾斜移動されることにより、基準面204に位置決めされる。そして、第2の実装面201hに対して上側(Z1方向側)に設定された測定位置にレーザ変位計としての形状測定部6が配置され、レーザ変位計としての形状測定部6により第2の実装面201hの実装位置202の近傍の高さが測定される。そして、第2の実装面201hに対して上側に設定された測定位置にカメラとしての位置測定部7が配置され、カメラとしての位置測定部7により第2の実装面201hの特徴部203(実装位置202のランドパターン)が撮像される。
 そして、被実装物200bの側部の下側の第3の実装面201iが、たとえば被実装物保持部4により傾斜移動されることにより、基準面204に位置決めされる。そして、第3の実装面201iに対して上側(Z1方向側)に設定された測定位置にレーザ変位計としての形状測定部6が配置され、レーザ変位計としての形状測定部6により第3の実装面201iの実装位置202の近傍の高さが測定される。そして、第3の実装面201iに対して上側に設定された測定位置にカメラとしての位置測定部7が配置され、カメラとしての位置測定部7により第3の実装面201iの特徴部203(実装位置202のランドパターン)が撮像される。以後、同様に、被実装物200bの側部の第4の実装面201j、第5の実装面201k、第6の実装面201l、および、第7の実装面201mについても、形状測定部6および位置測定部7による測定が行われる。
〈実装面の測定平面〉
 次に、図11~図13を参照して、上記実装面201の測定後で、かつ、実装面201への実装前の制御動作としての、実装面201の測定平面205を示す情報の取得、および、この測定平面205の基準面204に対する位置決めについて説明する。
 図11に示すように、制御部8は、被実装物200の立体形状情報のうちの実装面201の高さ情報に基づいて、実装面201の測定平面205を示す情報を取得するように構成されている。実装面201の測定平面205は、形状測定部6による実装面201の高さの測定結果(高さ情報)に基づく実装面201の近似平面である。実装面201の測定平面205は、たとえば、最小二乗法による最小二乗平面である。
 制御部8は、複数の実装面201のうちの所定の実装面201にヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による作業を行う前に、取得された所定の実装面201の測定平面205が基準面204に略平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させる制御を行うように構成されている。被実装物保持部4は、制御部8からの指令に基づいて、少なくとも傾斜機構部42による傾斜移動(回転軸線A1周りの回転移動)により、被実装物200を、所定の実装面201の測定平面205が基準面204に略平行になるように移動させる。これにより、実装面201の測定平面205が基準面204に対して位置決めされる。制御部8は、実装面201の測定平面205が基準面204に略平行(つまり、水平)に位置決めされた状態で、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)に被実装物200の所定の実装面201への作業を行わせる制御を行うように構成されている。
 また、制御部8は、実装位置202の設計位置からの位置誤差だけでなく、所定の実装面201の測定平面205が基準面204に略平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させた際に生じる実装位置202の位置変位にも基づいて、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)の目標位置を補正するように、実装位置202に関する補正制御を行うように構成されている。具体的には、制御部8は、上記実装位置202の設計位置からの位置誤差に、被実装物200を移動させた際に生じる実装位置202の位置変位を加えるように、(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)の目標位置を補正する制御を行うように構成されている。
 また、本実施形態では、制御部8は、曲面を有する被実装物200(200bなど)に作業を行う場合、被実装物200の実装面201の実装位置202の近傍の測定平面205を示す情報を取得するように構成されている。制御部8は、取得された被実装物200の実装面201の実装位置202の近傍の測定平面205が基準面204に平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させた状態(位置決めした状態)で、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)に被実装物200の実装面201への作業を行わせる制御を行うように構成されている。
 また、本実施形態では、図12および図13に示すように、制御部8は、被実装物200の立体形状情報のうちの実装面201の高さ情報に基づいて、単一の実装面201を分割するように、複数(図12および図13では、2つ)の測定平面205を示す情報を取得するように構成されている。
 具体的には、制御部8は、被実装物200の立体形状情報のうちの実装面201の高さ情報に基づいて、実装面201の平面度を取得するように構成されている。制御部8は、取得された実装面201の平面度に基づいて、単一の実装面201を分割するように、互いに傾斜する複数の測定平面205を示す情報を取得するように構成されている。
 実装面201の平面度は、たとえば、実装位置202の傾き角度(即ち、実装位置202での実装面201の傾き角度)である。実装位置202の傾き角度は、たとえば、基準面204(水平)に対する実装位置202の傾き角度、単一の測定平面205を取得した場合のこの測定平面205に対する実装位置202の傾き角度などである。制御部8は、たとえば、実装位置202の傾き角度に基づいて、傾き角度が予め決められたしきい値よりも大きい実装位置202(実装位置202群)と、傾き角度がしきい値以下である実装位置202(実装位置202群)とを判別する。そして、制御部8は、単一の実装面201を分割するように、傾き角度が予め決められたしきい値よりも大きい実装位置202(実装位置202群)用の測定平面205と、傾き角度がしきい値以下である実装位置202(実装位置202群)用の測定平面205との2種類の測定平面205を示す情報を取得する。前述するようにして実装面201を1平面として基準面204に一致させて部品Eの実装に際して実装ヘッド22の昇降ストロークで高さ方向(Z方向)の位置誤差を補正するのでは実装位置202の傾きが大きすぎる場合に実装位置202の傾きを許容できる範囲とすることができる。
 複数の測定平面205を取得した場合、制御部8は、複数の測定平面205の各々について、測定平面205が基準面204に略平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させた状態で、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)に被実装物200の実装面201への作業を行わせる制御を行うように構成されている。この際、被実装物保持部4は、制御部8からの指令に基づいて、複数の測定平面205の各々について、少なくとも傾斜機構部42による傾斜移動(回転軸線A1周りの回転移動)により、被実装物200を、所定の実装面201の測定平面205が基準面204に略平行になるように移動させる。尚、測定平面205の傾斜の状態によっては傾斜移動(回転軸線A1周りの回転移動)、回転移動(回転軸線A2周りの回転移動)の両方を取得された立体形状情報に基づき行なわなければ基準面204に平行にすることができない場合があるが、この場合、傾斜移動と回転移動は夫々独立して回転すべき角度量回転を実行すれば結果として基準面204に平行にすることができる。
 図12を参照して、複数の測定平面205を示す情報を取得する一例を説明する。図12に示すように、たとえば、実装面201の平面度に基づいて、実装面201の一方領域に対応する測定平面205aと、実装面201の他方領域に対応する測定平面205bとの2つの測定平面205が取得される。そして、測定平面205aが基準面204に略平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200が移動される。そして、測定平面205aに関連付けられた実装位置202に、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による作業が行われる。そして、測定平面205bが基準面204に平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200が移動される。そして、測定平面205bに関連付けられた実装位置202に、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による作業が行われる。
 図13を参照して、複数の測定平面205を示す情報を取得する他の例を説明する。図13に示すように、たとえば、実装面201の平面度に基づいて、実装面201の略全体に対応する測定平面205cと、実装面201の局所領域(一部領域)に対応する測定平面205dとの2つの測定平面205が取得される。そして、測定平面205cが基準面204に略平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200が移動される。そして、測定平面205cに関連付けられた実装位置202に、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による作業が行われる。そして、測定平面205dが基準面204に平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200が移動される。そして、測定平面205dに関連付けられた実装位置202に、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による作業が行われる。
〈同一ロット内の被実装物の測定〉
 次に、図14を参照して、同一ロット内の被実装物200の測定について説明する。
 ここで、同一ロット内では、被実装物200の設計形状に対する伸縮、被実装物200の設計形状に対する歪み、被実装物200の実装面201内における実装位置202の特徴部203に対する相対位置などは、略一定(同じ)であると考えられる。
 そこで、本実施形態では、制御部8は、形状測定部6および位置測定部7にロットの2つ目以降の被実装物200を測定させる場合、ロットの最初(初品)の被実装物200よりも少ない測定箇所で、形状測定部6および位置測定部7に被実装物200を測定させる制御を行うように構成されている。制御部8は、形状測定部6および位置測定部7にロットの2つ目以降の被実装物200を測定させる場合、複数の実装面201のうちの一部を、形状測定部6および位置測定部7に被実装物200を測定させる制御を行うように構成されている。制御部8は、たとえば、被実装物200の複数の実装面201のうちの1つの実装面201のみを、形状測定部6および位置測定部7に被実装物200を測定させる制御を行う。あるいは、制御部8は、被実装物200の実装面201のうちの1つの実装面201の一部のみを、形状測定部6および位置測定部7に被実装物200を測定させる制御を行う。
 また、制御部8は、ロットの2つ目以降の被実装物200において実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得する場合、測定された被実装物200の測定結果だけでなく、ロットの最初の被実装物200の立体形状情報、および、ロットの最初の被実装物200の実装面201の特徴部203の位置情報にも基づいて、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得するように構成されている。制御部8は、ロットの2つ目以降の被実装物200において実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得する場合、ロットの最初の被実装物200の測定結果を利用して、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得するように構成されている。
 なお、ロットの2つ目以降の被実装物200において測定箇所を減少させる場合、最初の被実装物200の測定箇所よりも少ない一定の数の測定箇所(同じ数の測定箇所)で測定し続けてもよいし、ロット内の生産が進行するにつれて、測定箇所を徐々に減少させていってもよい。
(実装処理)
 次に、図15を参照して、本実施形態の被実装物作業装置100による実装処理をフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの各処理は、制御部8により行われる。
 図15に示すように、まず、ステップS1において、被実装物200の実装面201の設計平面が水平に位置決めされる。ステップS1では、実装面201の設計平面が水平な基準面204に平行になりかつ略一致するように、被実装物保持部4により被実装物200が移動される。
 そして、ステップS2において、形状測定部6による実装面201の測定が行われる。ステップS2では、レーザ変位計としての形状測定部6により、レーザ光が実装面201の上側から実装面201に照射される。また、実装面201からの反射光の受光結果が、形状測定部6による測定結果として取得される。
 そして、ステップS3において、位置測定部7による実装面201の測定が行われる。ステップS3では、カメラとしての位置測定部7により、実装面201の特徴部203が実装面201の上側から撮像される。また、実装面201の特徴部203の撮像結果が、位置測定部7による測定結果として取得される。
 そして、ステップS4において、全ての実装面201が測定されたか否かが判断される。全ての実装面201が測定されていないと判断される場合、ステップS1に進む。そして、ステップS1~S3の処理が繰り返されて、未測定の実装面201が測定される。
 また、ステップS4において、全ての実装面201が測定されたと判断される場合、ステップS5に進む。
 そして、ステップS5において、形状測定部6による測定結果に基づいて、被実装物200の立体形状情報が取得される。また、ステップS5では、位置測定部7による測定結果に基づいて、被実装物200の実装面201の特徴部203の位置情報が取得される。
 そして、ステップS6において、被実装物200の立体形状情報、および、被実装物200の実装面201の特徴部203の位置情報に基づいて、実装位置202の設計位置からの位置誤差が取得される。また、ステップS6では、被実装物200の立体形状情報のうちの実装面201の高さ情報に基づいて、実装面201の測定平面205が実装面201毎に個別に取得される。
 そして、ステップS7において、実装面201の測定平面205が水平に位置決めされる。ステップS7では、実装面201の測定平面205が水平な基準面204に平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200が移動される。
 そして、ステップS8において、補正された目標位置に向かって塗布ヘッド21が移動されるとともに、塗布ヘッド21により実装面201の実装位置202に接合材が塗布される。
 そして、ステップS9において、補正された目標位置に向かって実装ヘッド22が移動されるとともに、実装ヘッド22により、ステップS8において塗布作業が行われた実装面201の実装位置202に部品Eが実装される。
 そして、ステップS10において、全ての実装面201において実装作業が完了したか否かが判断される。全ての実装面201において実装作業が完了していないと判断される場合、ステップS7に進む。そして、ステップS7~S9の処理が繰り返されて、実装作業が未完了の実装面201において塗布作業および実装作業が行われる。
 また、ステップS10において、全ての実装面201において実装作業が完了したと判断される場合、実装処理が終了される。
(本実施形態の効果)
 本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
 本実施形態では、上記のように、被実装物200の立体形状情報に基づいて実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得する。これにより、単一の実装面201の測定結果のような平面的な情報のみに基づいて実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得する場合に比べて、多い情報量により、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得することができる。その結果、被実装物200の立体形状伸縮、歪みなどに起因する位置誤差や被実装物200の固定時(保持時)の3次元的な位置ずれに起因する位置誤差などを十分に反映させた状態で、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得することができる。これにより、実装位置202の設計位置からの位置誤差を精度良く取得することができるので、立体形状の被実装物200において、実装位置202に関する補正制御を精度良く行うことができる。
 また、本実施形態では、上記のように、制御部8を、形状測定部6に被実装物200の複数の実装面201を実装面201毎に個別に順次測定させるとともに、実装面201毎に個別に順次測定された複数の実装面201の測定結果に基づいて、被実装物200の立体形状情報を取得するように構成する。このように、制御部8を、形状測定部6に被実装物200の複数の実装面201を実装面201毎に個別に順次測定させるように構成することにより、複数の実装面201の各々の情報を精度良く取得することができる。また、制御部8を、実装面201毎に個別に順次測定された複数の実装面201の測定結果に基づいて、被実装物200の立体形状情報を取得するように構成することにより、精度良く取得された複数の実装面201の各々の情報を含む被実装物200の立体形状情報を取得することができる。その結果、この立体形状情報に基づいて、実装位置202に関する補正制御を、複数の実装面201の各々において確実に精度良く行うことができる。
 また、本実施形態では、上記のように、制御部8を、形状測定部6に複数の実装面201を実装面201毎に個別に順次測定させる際、測定される実装面201が基準面204に略平行になりかつ略一致するように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させる制御を行うように構成する。これにより、基準面204に略平行になりかつ略一致した状態で、形状測定部6に複数の実装面201の各々を測定させることができる。その結果、複数の実装面201の各々の測定条件を揃えることができる。これにより、複数の実装面201の各々の測定結果を安定して取得することができる。また、本実施形態のように形状測定部6がレーザ変位計であり、位置測定部7がカメラである場合、レーザ変位計やカメラの焦点位置に基準面204が設定されていれば、焦点位置に位置する複数の実装面201の各々を、レーザ変位計としての形状測定部6やカメラとしての位置測定部7により精度良く測定することができる。
 また、本実施形態では、上記のように、被実装物作業装置100は、被実装物200の実装面201の特徴部203の位置を測定するための位置測定部7を備える。また、制御部8を、形状測定部6に複数の実装面201を実装面201毎に個別に順次測定させる際、形状測定部6と共に、位置測定部7に被実装物200の複数の実装面201の特徴部203を実装面201毎に個別に順次測定させる制御を行うように構成する。このように、被実装物200の実装面201の特徴部203の位置を測定するための位置測定部7を備えるように構成することにより、立体形状情報に加えて、位置測定部7による被実装物200の実装面201の特徴部203の位置の測定結果にも基づいて、実装位置202の設計位置からの位置誤差をより精度良く取得することができる。また、制御部8を、形状測定部6と共に、位置測定部7に被実装物200の複数の実装面201の特徴部203を実装面201毎に個別に順次測定させる制御を行うように構成することにより、形状測定部6だけでなく位置測定部7も複数の実装面201を実装面201毎に個別に順次測定する場合にも、形状測定部6および位置測定部7による測定動作を簡素化し、かつ、この測定動作に要する時間を短縮することができる。
 また、本実施形態では、上記のように、制御部8を、被実装物200の立体形状情報のうちの実装面201の高さ情報に基づいて、実装面201の測定平面205を示す情報を取得するとともに、取得された実装面201の測定平面205が基準面204に略平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させた状態で、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)に被実装物200の実装面201への作業を行わせる制御を行うように構成する。ここで、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)は、通常、実装面201が基準面204に略平行な状態で作業(塗布作業、実装作業など)を行うように設計されている。このため、実装面201が基準面204に対して傾いている場合、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による被実装物200の実装面201への作業の精度が低下する。そこで、上記のように、制御部8を、実装面201の測定平面205が基準面204に略平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させた状態で、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)に被実装物200の実装面201への作業を行わせる制御を行うように構成することにより、実装面201を極力基準面204に略平行にした状態で、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)に被実装物200の実装面201への作業を行わせることができる。その結果、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による被実装物200の実装面201への作業の精度が低下することを抑制することができるので、その分、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による被実装物200の実装面201への作業を精度良く行うことができる。
 また、本実施形態では、上記のように、制御部8を、曲面を有する被実装物200(被実装物200bなど)に作業を行う場合、被実装物200の実装面201の実装位置202の近傍の測定平面205を示す情報を取得するとともに、取得された実装位置202の近傍の測定平面205が基準面204に略平行になるように、被実装物保持部4により被実装物200を移動させた状態で、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)に被実装物200の実装面201に作業を行わせる制御を行うように構成する。これにより、曲面を有する被実装物200においても、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による被実装物200の実装面201への作業の精度が低下することを抑制し、かつ、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による被実装物200の実装面201への作業を精度良く行うことができる。
 また、本実施形態では、上記のように、制御部8を、被実装物200の立体形状情報のうちの実装面201の高さ情報に基づいて、単一の実装面201を分割するように、複数の測定平面205を示す情報を取得するように構成する。これにより、測定平面205毎に実装面201を基準面204に略平行にすることができるので、実装面201を極力基準面204に略平行にした状態をより確実に維持しつつ、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)に被実装物200の実装面201への作業を行わせることができる。その結果、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による被実装物200の実装面201への作業の精度が低下することをより抑制し、かつ、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)による被実装物200の実装面201への作業をより精度良く行うことができる。
 また、本実施形態では、上記のように、実装面201の測定平面205は、最小二乗法による最小二乗平面である。これにより、実装面201の測定平面205を容易にかつ精度良く取得することができる。
 また、本実施形態では、上記のように、制御部8を、実装位置202の設計位置からの位置誤差に基づいて、ヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)の目標位置を補正するように、実装位置202に関する補正制御を行うように構成する。これにより、単にヘッド(塗布ヘッド21および実装ヘッド22)の目標位置(移動位置)を補正するだけで、実装位置202に関する補正制御を行うことができる。
 また、本実施形態では、上記のように、制御部8を、形状測定部6にロットの2つ目以降の被実装物200を測定させる場合、ロットの最初の被実装物200よりも少ない測定箇所で形状測定部6に被実装物200を測定させる制御を行うように構成する。また、制御部8を、ロットの2つ目以降の被実装物200において実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得する場合、ロットの最初の被実装物200の立体形状情報にも基づいて、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得するように構成する。このように、制御部8を、形状測定部6にロットの2つ目以降の被実装物200を測定させる場合、ロットの最初の被実装物200よりも少ない測定箇所で形状測定部6に被実装物200を測定させる制御を行うように構成することにより、ロットの2つ目以降の被実装物200では、形状測定部6による測定に要する時間を短縮することができる。また、制御部8を、ロットの2つ目以降の被実装物200において実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得する場合、ロットの最初の被実装物200の立体形状情報にも基づいて、実装位置202の設計位置からの位置誤差を取得するように構成することにより、測定箇所が少なくなったとしても、ロットの最初の被実装物200の立体形状情報を利用して、実装位置202の設計位置からの位置誤差の取得精度を維持することができる。これらの結果、ロットの2つ目以降の被実装物200において、実装位置202の設計位置からの位置誤差の取得精度を維持しつつ、形状測定部6による測定に要する時間を短縮することができる。
[変形例]
 なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
 たとえば、上記実施形態では、ヘッドにより塗布作業および実装作業を行う被実装物作業装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、ヘッドにより塗布作業のみかまたは実装作業のみを行う被実装物作業装置に適用されてもよい。また、本発明は、ヘッドにより塗布作業および実装作業以外の作業を行う被実装物作業装置に適用されてもよい。
 また、上記実施形態では、形状測定部をレーザ変位計により構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、形状測定部を被写体の形状を測定可能なステレオカメラにより構成してもよい。
 また、上記実施形態では、位置測定部をカメラにより構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、位置測定部をカメラ以外により構成してもよい。
 また、上記実施形態では、形状測定部により被実装物の複数の実装面の全部を測定させる例を示したが、本発明はこれに限られない。立体形状情報が取得可能であれば、形状測定部により被実装物の複数の実装面の一部の面(いくつかの面)のみを測定させてもよい。
 また、上記実施形態では、被実装物の立体形状情報および実装面の特徴部の位置情報に基づいて、被実装物の設計形状に対する伸縮、被実装物の設計形状に対する歪み、被実装物の固定(保持)による位置ずれ、被実装物の実装面内における実装位置の特徴部に対する相対位置が取得される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、被実装物の立体形状情報のみに基づいて、被実装物の設計形状に対する伸縮、被実装物の設計形状に対する歪み、被実装物の固定(保持)による位置ずれ、被実装物の実装面内における実装位置の特徴部に対する相対位置が取得されてもよい。
 また、上記実施形態では、形状測定部と共に位置測定部に複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、形状測定部に複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定させた後、位置測定部に複数の実装面を実装面毎に個別に順次測定させてもよい。
 また、上記実施形態では、実装面の測定平面を示す情報を取得するとともに、取得された測定平面を基準面に対して位置決めした状態で、ヘッドに被実装物の実装面への作業を行わせる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、必ずしも実装面の測定平面を取得しなくてもよい。たとえば、実装面の設計平面を基準面に対して位置決めした状態で、ヘッドに被実装物の実装面への作業を行わせてもよい。
 また、上記実施形態では、ヘッドの目標位置を補正するように、実装位置に関する補正制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ヘッドの目標位置を補正するとともに、被実装物保持部により被実装物を上下方向に移動させるように、実装位置に関する補正制御を行ってもよい。
 また、上記実施形態では、ロットの2つ目以降の被実装物の立体形状を測定させる場合、ロットの最初の被実装物よりも少ない測定箇所で、形状測定部に被実装物を測定させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロットの2つ目以降の被実装物の立体形状を測定させる場合にも、ロットの最初の被実装物と同じ測定箇所で、形状測定部に被実装物を測定させてもよい。
 4 被実装物保持部
 6 形状測定部
 7 位置測定部
 8 制御部
 21 塗布ヘッド(ヘッド)
 22 実装ヘッド(ヘッド)
 200、200a、200b 被実装物
 201、201a~201m 実装面
 202 実装位置
 203 特徴部
 204 基準面
 205、205a~205d 測定平面

Claims (10)

  1.  互いに交差する複数の実装面を含む立体形状の被実装物を保持する被実装物保持部と、
     前記被実装物保持部に保持された前記被実装物に作業を行うヘッドと、
     前記被実装物の立体形状を測定するための形状測定部と、
     前記形状測定部による測定結果に基づく前記被実装物の立体形状情報に基づいて、実装位置の設計位置からの位置誤差を取得するとともに、取得された前記実装位置の設計位置からの位置誤差に基づいて、前記実装位置に関する補正制御を行う制御部と、を備える、被実装物作業装置。
  2.  前記制御部は、前記形状測定部に前記被実装物の前記複数の実装面を前記実装面毎に個別に順次測定させるとともに、前記実装面毎に個別に順次測定された前記複数の実装面の測定結果に基づいて、前記被実装物の立体形状情報を取得するように構成されている、請求項1に記載の被実装物作業装置。
  3.  前記制御部は、前記形状測定部に前記複数の実装面を前記実装面毎に個別に順次測定させる際、測定される前記実装面が基準面に略平行になりかつ略一致するように、前記被実装物保持部により前記被実装物を移動させる制御を行うように構成されている、請求項2に記載の被実装物作業装置。
  4.  前記被実装物の前記実装面の特徴部の位置を測定するための位置測定部をさらに備え、
     前記制御部は、前記形状測定部に前記複数の実装面を前記実装面毎に個別に順次測定させる際、前記形状測定部と共に、前記位置測定部に前記被実装物の前記複数の実装面の前記特徴部を前記実装面毎に個別に順次測定させる制御を行うように構成されている、請求項2または3に記載の被実装物作業装置。
  5.  前記制御部は、前記被実装物の立体形状情報のうちの前記実装面の高さ情報に基づいて、前記実装面の測定平面を示す情報を取得するとともに、取得された前記実装面の測定平面が基準面に略平行になるように、前記被実装物保持部により前記被実装物を移動させた状態で、前記ヘッドに前記被実装物の前記実装面への作業を行わせる制御を行うように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の被実装物作業装置。
  6.  前記制御部は、曲面を有する前記被実装物に作業を行う場合、前記被実装物の前記実装面の前記実装位置の近傍の測定平面を示す情報を取得するとともに、取得された前記実装位置の近傍の測定平面が基準面に略平行になるように、前記被実装物保持部により前記被実装物を移動させた状態で、前記ヘッドに前記被実装物の前記実装面への作業を行わせる制御を行うように構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の被実装物作業装置。
  7.  前記制御部は、前記被実装物の立体形状情報のうちの前記実装面の高さ情報に基づいて、単一の前記実装面を分割するように、複数の測定平面を示す情報を取得するように構成されている、請求項5または6に記載の被実装物作業装置。
  8.  前記実装面の測定平面は、最小二乗法による最小二乗平面である、請求項5~7のいずれか1項に記載の被実装物作業装置。
  9.  前記制御部は、前記実装位置の設計位置からの位置誤差に基づいて、前記ヘッドの目標位置を補正するように、前記実装位置に関する補正制御を行うように構成されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の被実装物作業装置。
  10.  前記制御部は、前記形状測定部にロットの2つ目以降の前記被実装物を測定させる場合、ロットの最初の前記被実装物よりも少ない測定箇所で前記形状測定部に前記被実装物を測定させる制御を行うように構成されており、
     前記制御部は、ロットの2つ目以降の前記被実装物において前記実装位置の設計位置からの位置誤差を取得する場合、ロットの最初の前記被実装物の立体形状情報にも基づいて、前記実装位置の設計位置からの位置誤差を取得するように構成されている、請求項1~9のいずれか1項に記載の被実装物作業装置。
PCT/JP2017/044054 2017-12-07 2017-12-07 被実装物作業装置 WO2019111388A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019557954A JP6831478B2 (ja) 2017-12-07 2017-12-07 被実装物作業装置
CN201780097324.3A CN111434202B (zh) 2017-12-07 2017-12-07 被安装物作业装置
PCT/JP2017/044054 WO2019111388A1 (ja) 2017-12-07 2017-12-07 被実装物作業装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/044054 WO2019111388A1 (ja) 2017-12-07 2017-12-07 被実装物作業装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019111388A1 true WO2019111388A1 (ja) 2019-06-13

Family

ID=66750906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/044054 WO2019111388A1 (ja) 2017-12-07 2017-12-07 被実装物作業装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6831478B2 (ja)
CN (1) CN111434202B (ja)
WO (1) WO2019111388A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210158351A (ko) 2020-06-23 2021-12-30 쥬키 가부시키가이샤 검사 장치 및 검사 방법
US11614440B2 (en) 2019-01-24 2023-03-28 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Specific cell fractionating and capturing methods

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0398719A (ja) * 1989-09-13 1991-04-24 Hitachi Ltd 対象物が変形する場合での位置ずれ補正方法と生産システム
JPH06104597A (ja) * 1992-07-17 1994-04-15 Tokico Ltd 電子部品実装装置
JP2003522347A (ja) * 1998-12-19 2003-07-22 サイバーオプティクス コーポレーション ステレオ画像による自動検査システム
JP2006024619A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装方法および電子部品実装装置
JP2007173552A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法
JP2012119643A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Fuji Mach Mfg Co Ltd 電子回路部品装着方法,電子回路部品装着機および立体被装着体保持治具
JP2013152999A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Fukuoka Univ 3次元実装システム、cad装置、実装装置、3次元実装方法及びそのプログラム
WO2014033856A1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-06 富士機械製造株式会社 基板用作業機器の基板高さ補正方法
JP2014225500A (ja) * 2013-05-15 2014-12-04 ヤマハ発動機株式会社 判定装置、表面実装機、及び判定方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007109778A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装方法
JP4548310B2 (ja) * 2005-11-07 2010-09-22 パナソニック株式会社 電子部品実装方法
JP4958655B2 (ja) * 2007-06-27 2012-06-20 新光電気工業株式会社 電子部品実装装置および電子装置の製造方法
JP5721469B2 (ja) * 2011-02-28 2015-05-20 富士機械製造株式会社 部品実装方法および部品実装装置
JP5688564B2 (ja) * 2011-06-20 2015-03-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 電子部品実装用装置および電子部品実装用の作業実行方法
JP6198312B2 (ja) * 2013-09-30 2017-09-20 Jukiオートメーションシステムズ株式会社 3次元測定装置、3次元測定方法および基板の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0398719A (ja) * 1989-09-13 1991-04-24 Hitachi Ltd 対象物が変形する場合での位置ずれ補正方法と生産システム
JPH06104597A (ja) * 1992-07-17 1994-04-15 Tokico Ltd 電子部品実装装置
JP2003522347A (ja) * 1998-12-19 2003-07-22 サイバーオプティクス コーポレーション ステレオ画像による自動検査システム
JP2006024619A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装方法および電子部品実装装置
JP2007173552A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法
JP2012119643A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Fuji Mach Mfg Co Ltd 電子回路部品装着方法,電子回路部品装着機および立体被装着体保持治具
JP2013152999A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Fukuoka Univ 3次元実装システム、cad装置、実装装置、3次元実装方法及びそのプログラム
WO2014033856A1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-06 富士機械製造株式会社 基板用作業機器の基板高さ補正方法
JP2014225500A (ja) * 2013-05-15 2014-12-04 ヤマハ発動機株式会社 判定装置、表面実装機、及び判定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11614440B2 (en) 2019-01-24 2023-03-28 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Specific cell fractionating and capturing methods
KR20210158351A (ko) 2020-06-23 2021-12-30 쥬키 가부시키가이샤 검사 장치 및 검사 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN111434202A (zh) 2020-07-17
JP6831478B2 (ja) 2021-02-24
CN111434202B (zh) 2021-06-22
JPWO2019111388A1 (ja) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6426808B2 (ja) ディスペンサーの供給ユニットを自動的に調整する装置
KR101560322B1 (ko) 기판 상에 물질을 분배하는 방법 및 장치
KR101452844B1 (ko) 점성 물질을 기판 상에 분배하기 위한 방법 및 장치
JP5996979B2 (ja) 電子部品実装装置および実装位置補正データ作成方法
JP6442625B2 (ja) 被実装物作業装置
JP4860270B2 (ja) 実装装置における電子部品の同時吸着の可否判定方法
WO2019111388A1 (ja) 被実装物作業装置
EP2931014A1 (en) Apparatus and method for generating mounting data, and substrate manufacturing system
WO2017029701A1 (ja) 部品実装装置
WO2018131143A1 (ja) 被実装物作業装置
JP7139215B2 (ja) 部品実装装置
CN110708946B (zh) 安装装置及安装方法
JP2011035067A (ja) 電子部品実装装置に利用可能な部品搭載機構の制御方法
JP2004288824A (ja) 電子部品装着装置のキャリブレーション法及びその方法を用いた装置
JP6488410B2 (ja) 被実装物作業装置
JP7137489B2 (ja) 部品実装装置
JP6486506B2 (ja) 被実装物作業装置
WO2017122282A1 (ja) 被実装物作業装置
JP6804905B2 (ja) 基板作業装置
JP2006187736A (ja) ペースト塗布機
JPH1041697A (ja) 部品の装着位置の補正方法及び部品装着装置
JPH03285400A (ja) 位置補正装置及び位置補正方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17934123

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019557954

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17934123

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1