JP2007019201A - Device and method for loading electronic component - Google Patents
Device and method for loading electronic component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007019201A JP2007019201A JP2005198263A JP2005198263A JP2007019201A JP 2007019201 A JP2007019201 A JP 2007019201A JP 2005198263 A JP2005198263 A JP 2005198263A JP 2005198263 A JP2005198263 A JP 2005198263A JP 2007019201 A JP2007019201 A JP 2007019201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- substrate
- mounting
- jig
- mounting position
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
Description
本発明は、搭載ヘッドを備えたＸＹ制御軸が複数ある電子部品搭載装置において各ＸＹ制御軸間の部品搭載精度の絶対精度に対するズレを補正するための値を容易に算出することができる電子部品搭載装置及び電子部品搭載方法に関する。 The present invention provides an electronic component capable of easily calculating a value for correcting a deviation of the component mounting accuracy between the XY control axes with respect to the absolute accuracy in an electronic component mounting apparatus having a plurality of XY control axes provided with a mounting head. The present invention relates to a mounting apparatus and an electronic component mounting method.
従来、ライン上流側の基板供給装置やディスペンサ、ライン下流側のリフロー炉などと共に生産ラインを構成し、自装置内に搬入されるプリント回路基板（以下、単に基板という）にチップ状電子部品（以下、単に部品という）を自動搭載して基板ユニットを生産する電子部品搭載装置（以下、単に部品搭載装置という）がある。 Conventionally, a production line is configured with a substrate supply device and a dispenser on the upstream side of the line, a reflow furnace on the downstream side of the line, etc., and a chip-like electronic component (hereinafter simply referred to as a substrate) is carried into the device itself. There is an electronic component mounting apparatus (hereinafter simply referred to as a component mounting apparatus) that automatically mounts a component and produces a board unit.
部品搭載装置は、ＸＹＺの三次元の作業空間を移動自在な搭載ヘッドの先端に交換自在に吸着ノズル（以下、単にノズルという）に保持し、そのノズルによって部品供給装置から供給される部品を吸着し、そのノズルに吸着した部品を、部品カメラで画像認識して確認し、位置の補正を行い、その部品を基板上に搭載するということを繰り返して基板ユニットを生産する。 The component mounting device holds an XYZ three-dimensional work space on a suction nozzle (hereinafter simply referred to as “nozzle”) interchangeably at the tip of a movable mounting head, and sucks the component supplied from the component supply device by the nozzle. Then, the component adsorbed by the nozzle is image-recognized and confirmed by a component camera, the position is corrected, and the component is mounted on the substrate to produce a substrate unit.
上記の搭載ヘッドはＸＹ平面を移動する作業ヘッドに保持されている。作業ヘッドは１個のみのものもあれば２個のものもあり、また近年では４個の作業ヘッドを備えた部品搭載装置も実用化されている。１個の作業ヘッドにつき１組のＸＹ制御軸が必要であるので、例えば２個の作業ヘッドを備えたものを二軸の部品搭載装置、４個の作業ヘッドを備えたものを４軸の部品搭載装置といっている。 The mounting head is held by a work head that moves in the XY plane. There are only one working head and two working heads. In recent years, a component mounting apparatus having four working heads has been put into practical use. Since one set of XY control axes is required for each work head, for example, a device equipped with two work heads is a two-axis component mounting device, and a device equipped with four work heads is a four-axis component. It is called an on-board device.
ところで、ＸＹ制御軸が複数ある部品搭載装置で部品を基板に搭載する処理では、各軸、つまり各作業ヘッドごとに用いられる部品搭載プログラムは、搭載座標データに各軸ごとの補正値を加算するのみで同一のプログラムが用いられている。 By the way, in the process of mounting a component on a substrate by a component mounting apparatus having a plurality of XY control axes, the component mounting program used for each axis, that is, each work head, adds a correction value for each axis to the mounting coordinate data. Only the same program is used.
ところが、各ＸＹ制御軸の動作には、絶対精度に対する微妙なズレが発生する場合があり、そうすると、たとえそのズレが微妙なものであっても、現今のように部品が微細化され、搭載位置に高い精度が要求されるようになると、事前にズレに対する補正を行う必要がある。そして、そのようなズレは各ＸＹ制御軸ごとに一様ではないから、各軸ごとにズレに対する補正を行う必要がある。 However, there may be a slight deviation from the absolute accuracy in the operation of each XY control axis, and even if the deviation is fine, the parts are miniaturized as in the present situation, and the mounting position When high accuracy is required, it is necessary to correct the deviation in advance. Since such a deviation is not uniform for each XY control axis, it is necessary to correct the deviation for each axis.
そのズレの補正では、先ず各軸ごとに実際に部品を基板に搭載し、その部品を搭載した基板の搭載精度を特別な装置である三次元測定機を使用して測定する。（例えば、特許文献１参照。）
この測定で、基板に搭載されている部品の絶対精度に対するズレ量を求め、その求めたズレ量の値を部品搭載装置の制御装置に入力する。そして、基板ユニットの実生産時には、上記入力されたズレ量の値を考慮して絶対精度に対しズレないように補正した位置へ搭載するように制御する。
In this measurement, a deviation amount with respect to the absolute accuracy of the component mounted on the board is obtained, and the value of the obtained deviation amount is input to the control device of the component mounting device. Then, during actual production of the substrate unit, control is performed so that the board unit is mounted at a position corrected so as not to deviate from the absolute accuracy in consideration of the input deviation value.
このように従来は、搭載結果の精度を測定するには三次元測定機という特別な装置が必要であったため、複数のＸＹ制御軸の精度を同時に測定できないという問題や、三次元測定機のないところでは搭載精度の測定が出来ないため、部品搭載装置の納入先での搭載精度の調整が出来ないなどの問題があった。 As described above, in order to measure the accuracy of the mounting result, a special device called a three-dimensional measuring machine has been conventionally required. Therefore, there is a problem that the accuracy of a plurality of XY control axes cannot be measured simultaneously, and there is no three-dimensional measuring machine. However, since the mounting accuracy cannot be measured, there is a problem that the mounting accuracy cannot be adjusted at the delivery destination of the component mounting apparatus.
また、搭載精度を測定するために、部品を搭載した基板を部品搭載装置から取り出し、三次元測定機のある専用室まで持っていき、そこで搭載結果を測定し、測定した出力データを解析し、部品搭載装置で補正するための入力データを求める、という時間と手数の掛かる方法をとらなくてはならず、工数が多く掛かるという問題もあった。また、補正するための入力データを部品搭載装置に手入力する場合、誤入力が発生し易いという問題もある。 In addition, in order to measure the mounting accuracy, take out the board on which the component is mounted from the component mounting device, take it to the dedicated room with the CMM, measure the mounting result, analyze the measured output data, There is also a problem that it takes a time and labor to obtain input data for correction by the component mounting apparatus, which requires a lot of man-hours. Further, when input data for correction is manually input to the component mounting apparatus, there is a problem that erroneous input is likely to occur.
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、高価で使用に不便な特別な装置を用いることなく自装置で複数軸の精度補正用のデータが容易に得られる部品搭載装置及び電子部品搭載方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a component mounting apparatus and an electronic component mounting method that can easily obtain accuracy correction data for a plurality of axes using the device itself without using a special device that is expensive and inconvenient to use. Is to provide.
先ず、第１の発明の電子部品搭載装置は、治具基板の搭載位置マークの位置を測定する治具基板測定手段と、上記治具基板の上記搭載位置マークの位置に搭載された部品の位置を測定する搭載部品測定手段と、上記治具基板測定手段により測定された上記搭載位置マークの位置と上記搭載部品測定手段により測定された上記部品の位置とを比較してズレ量を算出するズレ量算出手段と、該ズレ量算出手段により算出された上記ズレ量を記憶する記憶手段と、を有して構成される。 First, an electronic component mounting apparatus according to a first aspect of the present invention is a jig substrate measuring means for measuring the position of a mounting position mark on a jig substrate, and the position of a component mounted at the position of the mounting position mark on the jig substrate. A displacement for calculating a displacement amount by comparing the position of the mounting position mark measured by the jig substrate measuring means with the position of the component measured by the mounted component measurement means. An amount calculation unit, and a storage unit that stores the deviation amount calculated by the deviation amount calculation unit.
この電子部品搭載装置は、例えば、実生産時において基板に実用部品を搭載する際に上記記憶手段に記憶された上記ズレ量に基づいて上記実用部品の搭載位置を補正するように構成される。 For example, the electronic component mounting apparatus is configured to correct the mounting position of the practical component based on the amount of deviation stored in the storage means when mounting the practical component on the substrate during actual production.
上記治具基板は、例えばガラス基板であり、上記搭載位置マークは、例えば高精度に印刷されたマークであり、上記部品は、例えば治具部品又は実用部品であり、上記治具基板測定手段及び上記部品測定手段は、例えば実生産時において基板に搭載された部品を認識する基板認識用力メラである。 The jig substrate is, for example, a glass substrate, the mounting position mark is, for example, a mark printed with high accuracy, and the component is, for example, a jig component or a practical component. The component measuring means is, for example, a substrate recognizing force mem- ber for recognizing a component mounted on the substrate during actual production.
次に、第２の発明の電子部品搭載方法は、ガラス製の治具基板に高精度に印刷された搭載位置マークの位置を実生産時において基板に搭載された部品を認識する基板認識用力メラで測定し、上記治具基板の上記搭載位置マークの位置に搭載された治具部品又は実用部品の搭載位置を上記基板認識用力メラで測定し、測定された上記搭載位置マーク位置と上記部品搭載位置とを比較してズレ量を自動算出し、該自動算出されたズレ量をそれぞれ記憶装置に記憶し、実生産時において基板に実用部品を搭載する際に上記記憶装置に記憶された上記ズレ量に基づいて上記実用部品の搭載位置を自動補正する工程を含んで構成される。 Next, an electronic component mounting method according to a second aspect of the present invention is a substrate recognition force memorizing device that recognizes a component mounted on a substrate in actual production from the position of a mounting position mark printed on a glass jig substrate with high accuracy. Measure the mounting position of the jig part or practical part mounted at the position of the mounting position mark on the jig board with the substrate recognition force meter, and measure the mounting position mark position and the component mounting. The amount of displacement is automatically calculated by comparing with the position, the automatically calculated amount of displacement is stored in a storage device, and the amount of displacement stored in the storage device when a practical part is mounted on a substrate during actual production. The method includes a step of automatically correcting the mounting position of the practical component based on the amount.
本発明によれば、搭載ヘッドを備えたＸＹ制御軸が複数ある電子部品搭載装置において、搭載位置マークが高精度に印刷された治具基板に搭載した治具部品又は実用部品の位置を自装置で測定して、各ＸＹ制御軸間の部品搭載精度の絶対精度に対するズレ量を算出し、その算出したズレ量を記憶するので、実生産時において基板に実用部品を搭載する際に記憶されたズレ量に基づいて実用部品の搭載位置を自動補正することが容易にでき、これにより、高価で使用に手数のかかる特別な装置を使用する必要がなく、したがって、搭載精度測定の作業工数の削減と補正用データの手入力による人的ミスの発生防止が実現する。 According to the present invention, in an electronic component mounting apparatus having a plurality of XY control axes provided with a mounting head, the position of the jig component or the practical component mounted on the jig substrate on which the mounting position mark is printed with high accuracy is determined. The amount of deviation relative to the absolute accuracy of the component mounting accuracy between each XY control axis is calculated and stored, and the calculated amount of deviation is stored, so that it was stored when mounting the practical parts on the board during actual production. It is easy to automatically correct the mounting position of practical parts based on the amount of deviation, which eliminates the need for special equipment that is expensive and troublesome to use, and thus reduces the work man-hours for mounting accuracy measurement This prevents the occurrence of human error due to manual input of correction data.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１(a) は、本発明の電子部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。 FIG. 1 (a) is an external perspective view of the electronic component mounting apparatus according to the present invention, and FIG. 1 (b) is a perspective view schematically showing an internal configuration by removing the upper and lower protective covers.
同図(a) に示すように、電子部品搭載装置１は、天井カバー上の前後に、それぞれＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置２と、同じく天井カバー上の左右に、それぞれ稼動状態を報知する警報ランプ３を備えている。また、上部保護カバー４の前部と後部の面には、液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる操作入力用表示装置５が配設されている（図の右斜め上方向になる後部の操作入力用表示装置５は陰になって見えない）。
As shown in FIG. 1 (a), the electronic
下部の基台６の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール７が同図(b) に示す基板８の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール７の下部に接して、図には見えないループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。
On the
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール７の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板８の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板８をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板８を順次ライン下流側に搬出する。この電子部品搭載装置１内には、常時２枚の基板８が搬入され、位置決めされて、電子部品の搭載が終了するまで固定されている。
The conveyor belt is driven by a belt drive motor (not shown) with the side of the belt having a width of several millimeters seen from below the
基台６の前後には、それぞれ部品供給ステージ９が形成されている（同図(a) では図の右斜め上方向になる後部の部品供給ステージ９は陰になって見えない。また、同図(b) では、後部の部品供給ステージ９は図示を省略している）。部品供給ステージ９には、テープリール式部品供給装置１１（一般には単に、テープフィーダ、テープカセットなどと簡略に呼ばれている）が、５０個〜７０個と多数配置される。テープリール式部品供給装置１１には、その後端部に、部品を収容したテープを捲着したテープリール１２が着脱自在に装着されている。
また、基台６の上方には本体フレームの左右（Ｘ軸方向）に分かれて固定された二本のＹ軸レール１３と、これら二本のＹ軸レール１３にそれぞれ摺動自在に支持される二本（装置全体で合計四本）のＸ軸レール１４が配置されている。
Further, above the
Ｘ軸レール１４は、Ｙ軸レール１３に沿ってＹ軸方向に摺動でき、これらのＸ軸レール１４には、それぞれ１台（装置全体で合計４台）の作業ヘッド１５（１５−１、１５−２及び１５−３、１５−４）がＸ軸レール１４に沿ってＸ軸方向に摺動自在に懸架されている。そして、これらの各作業ヘッド１５には、同図(b) に示す例では２個の搭載ヘッド１６が配設されている。つまりこの電子部品搭載装置１には合計８個の搭載ヘッド１６が配設されている。
The
上記の作業ヘッド１５は、屈曲自在で内部が空洞な帯状のチェーン体１７に保護・収容された複数本の不図示の信号コードを介して装置本体１の基台６内部の電装部マザーボード上に配設されている中央制御部と連結されている。作業ヘッド１５は、これらの信号コードを介して中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは基板の位置決め用マークや部品の搭載位置の情報を示す画像データを送信する。
The working
また、基板案内レール７と部品供給ステージ９との間には、搭載ヘッド１６に交換自在に装着される複数のノズルを収容・保持するノズルホルダ１８と、搭載ヘッド１６のノズルに吸着された部品を画像認識して、その良否と被吸着姿勢を判断するための複数の部品認識用カメラ１９が、４個の作業ヘッド１５に対応して４箇所にそれぞれ配置されている。
Further, between the
また、基台６の内部には、上述した中央制御部のほかに、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の基板案内レール７間に固定する基板固定機構等が備えられている。
In addition to the above-described central control unit, the
図２は、上記作業ヘッド１５の斜視図である。同図に示すように、作業ヘッド１５は、上述したように屈曲自在な帯状のチェーン体１７によって本体装置の中央制御部と連結されており、支持部２１により支持された２個の搭載ヘッド１６及び１６と、基板認識用カメラ２２を備えている。
FIG. 2 is a perspective view of the working
２個の搭載ヘッド１６は、それぞれＺ軸方向（上下方向）に昇降可能であり且つθ軸方向（３６０°方向）に回転可能である。搭載ヘッド１６の先端には、それぞれノズル２４が装着されている。
Each of the two mounting
上記の作業ヘッド１５は、上述したＹ軸レール１３とＸ軸レール１４とにより前後左右に自在に移動する。これにより、ノズル２４は、作業ヘッド１５と搭載ヘッド１６を介して、各作業領域において、前後と左右に移動自在であり、上下に昇降自在であり、且つ３６０°方向に回転自在である。
The
図３は、上記のように構成される電子部品搭載装置１のシステムブロック図である。同図に示すように、電子部品搭載装置１は、ＣＰＵ３５と、このＣＰＵ３５にバス３６で接続されたｉ／ｏ（入出力）制御ユニット３７及び画像処理ユニット３８からなる制御部を備えている。また、ＣＰＵ３５にはメモリ３９が接続されている。メモリ３９は特には図示しないがプログラム領域とデータ領域を備えている。
FIG. 3 is a system block diagram of the electronic
また、ｉ／ｏ制御ユニット３７には、基板８（図１(b) 参照）の部品搭載位置を照明するための基板照明装置２８や、搭載ヘッド１６のノズル２４（図２参照）に吸着されている部品３１を照明するための部品認識用カメラ１８と一体に組みつけられているＬＥＤ照明器２７が照明制御ユニット４０を介して接続されている。
Further, the i /
更に、ｉ／ｏ制御ユニット３７には、それぞれのアンプ（ＡＭＰ）を介して４個のＸ軸モータ４１、４個のＹ軸モータ４２、８個のＺ軸モータ４３、及び８個のθ軸モータ４４が接続されている。Ｘ軸モータ４１は、Ｘ軸レール１４を介してＸ軸方向に、作業ヘッド１５を駆動し、Ｙ軸モータ４２は、Ｙ軸レール１３を介してＹ軸方向に、Ｘ軸レールすなわち作業ヘッド１５を駆動する。Ｚ軸モータ４３は作業ヘッド１５の搭載ヘッド１６を上下に駆動し、そしてθ軸モータ４４は搭載ヘッド１６すなわちノズル２４を３６０度回転させる。
Further, the i /
上記の各アンプには、特には図示しないが、それぞれエンコーダが配設されており、これらのエンコーダにより各モータ（Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２）の回転に応じたエンコーダ値がｉ／ｏ制御ユニット３７を介してＣＰＵ３５に入力する。これにより、ＣＰＵ３５は、各搭載ヘッド１６の前後、左右、上下の現在位置、及び回転角を認識することができる。
Although not shown in particular, each of the amplifiers is provided with an encoder, and the encoder value corresponding to the rotation of each motor (X-axis motor 41, Y-axis motor 42) is i / o by these encoders. This is input to the
更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット３７には、バキュームユニット４５が接続されている。バキュームユニット４５はバキュームチューブ４６を介して搭載ヘッド１６のノズル２４に空気的に接続されている。このバキュームチューブ４６には空圧センサ４７が配設されている。バキュームユニット４５は、ノズル２４に対しバキュームによって部品３１を吸着させ、又はバキューム解除とエアブローとバキュームブレイク（真空破壊）によって吸着を解除させる。
Further, a
このとき、空圧センサ４７からバキュームチューブ４６内の空気圧データが電気信号としてｉ／ｏ制御ユニット３７を介しＣＰＵ３５に出力される。これにより、ＣＰＵ３５は、バキュームチューブ４６内の空気圧の状態を知って、ノズル２４によって部品３１を吸着する準備が出来ているか否かを認識することができると共に、吸着された部品３１が正常に吸着されているかを認識することができる。
At this time, air pressure data in the
更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット３７には、位置決め装置、ベルト駆動モータ、基板センサ、異常表示ランプ等がそれぞれのドライバを介して接続されている。位置決め装置は、前述したように電子部品搭載装置１の基台６内部において基板案内レール７の下方に配置され、装置内に案内されてくる基板８の位置決めを行う。
Further, the i /
ベルト駆動モータは案内レール７に一体的に配設されている搬送ベルトを循環駆動する。基板センサは基板８の搬入と搬出を検知する。異常表示ランプ３（図１(a) 参照）は電子部品搭載装置１の動作異常や作業領域内の異物進入等の異常時に点灯又は点滅して異常発生を現場作業者に報知する。
The belt drive motor circulates and drives the conveyor belt that is integrally disposed on the
また、ＣＰＵ３５には、通信ｉ／ｏインターフェース４８、図１(a) に示した操作入力用表示装置５、記録装置４９が接続されている。通信ｉ／ｏインターフェース４８は、例えばティーチング処理などを例えばパーソナルコンピュータ等の他の処理装置で行う場合などに、これらの処理装置と有線又は無線で接続してＣＰＵ３５との通信が可能であるようにする。
Further, the communication i /
記録装置４２は、例えばハードデスク、ＭＯ、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ、フラッシュメモリ装置等の各種の記録媒体を装着可能であり、電子部品搭載装置１の部品搭載処理、その事前に行なわれる部品搭載ティーチング処理等のプログラムや、部品ライブラリのデータ、ＣＡＤからのＮＣデータ等の各種のデータを記録して保持している。
The
プログラムはＣＰＵ３５によりメモリ３９のプログラム領域にロードされて各部の制御の処理に使用され、データもメモリ３９のデータ領域に読み出されて、所定の処理がなされる。処理されて更新されたデータは、所定の記録媒体の所定のデータ領域に格納されて保存される。
The program is loaded into the program area of the
また、メモリ３９のデータ領域は、細分化された多数のレジスタ領域を備えており、このレジスタ領域には各種の計数値が一時的に保存される。
The data area of the
操作入力用表示装置５は、部品搭載作業の実行時には、画像処理ユニット３８が作業ヘッド１５側の基板認識用カメラ２２（図２参照）で撮像した基板８の画像や、同じく画像処理ユニット３８が本体装置側の部品検査装置１８（図１(b) 参照）で撮像した部品３１の画像を表示装置に表示する。またティーチング処理の実行時には、ティーチング画面を表示する。
In the operation
図４(a) は、本発明において用いられる治具基板の平面図であり、同図(b) はその実線ａで囲んで示す部分の拡大図である。同図(a) に示す治具基板５０は、温湿度の影響を殆ど受けることのない、すなわち、変形することのないガラス製の治具基板である。
FIG. 4 (a) is a plan view of a jig substrate used in the present invention, and FIG. 4 (b) is an enlarged view of a portion surrounded by a solid line a. The
この治具基板５０には、表面の二対角部近傍にそれぞれ基板マーク５１（５１ａ、５１ｂ）が印刷されており、更に表面一面に多数の搭載位置マーク５２が印刷されている。この搭載位置マーク５２は、基板マーク５１を基準として極めて高精度に位置決めされて印刷されている。
On this
この搭載位置マーク５２で決められている搭載位置に、部品３１（又は治具部品でもよい）を、適宜の数だけ搭載する。図４(b) は、搭載位置マーク５２で決められている搭載位置に搭載された部品３１を示しており、ＸＹ制御軸の移動動作にズレがあるため、そのズレの分だけ搭載位置マーク５２の中心点５２−１と部品３１の中心点３１−１が、ベクトルｂで示すようにズレている状態を示している。
An appropriate number of parts 31 (or jig parts) are mounted at the mounting positions determined by the mounting position marks 52. FIG. 4B shows the
このように治具基板５０に部品３１を搭載することによって、ＸＹ制御軸のズレ量を算出する処理を以下に説明する。
Processing for calculating the amount of deviation of the XY control axis by mounting the
図５は、ＸＹ制御軸のズレ量を算出する処理を説明するフローチャートである。尚この処理は図３に示したＣＰＵ３５によって行われる処理である。また、この処理における処理Ｓ２〜Ｓ７までの処理は、４つの作業ヘッド１５（１５−１、１５−２、１５−３、１５−４）が、個々にそれぞれのＸＹ制御軸により、順次駆動されて行われる。
FIG. 5 is a flowchart for explaining processing for calculating the amount of deviation of the XY control axes. This process is performed by the
ＣＰＵ３５は、先ず、基板を搬送する（Ｓ１）。この処理では、基板案内レール７により、治具基板５０が本体装置内に搬入され、所定の位置に位置決めされて固定される。
The
次に、ＣＰＵ３５は、基板マークを認識する（Ｓ２）。この処理では、作業ヘッド１５（最初の処理では１５−１）の基板認識用カメラ２２により、２点の基板マーク５１ａ及び５１ｂが測定され、その測定結果から、基板に傾き（水平面内での蛇行方向の傾き）があればその傾きの程度が求められ、その傾きの分だけ自軸の基準点を中心に搭載点の向きが回転補正されて補正後の実搭載点が決定される。
Next, the
続いて、ＣＰＵ３５は、部品をピックする（Ｓ３）。この処理では、搭載ヘッド１６のノズル２４により、テープリール式部品供給装置１１から部品３１が吸着されて作業ヘッド１５に取り出される。
Subsequently, the
次に、ＣＰＵ３５は、部品を認識する（Ｓ４）。この処理では、搭載ヘッド１６のノズル２４に吸着された部品３１が、部品認識用カメラ１９の上方に運ばれて、部品認識用カメラ１９により撮像され、その撮像画像が画像処理ユニット３８により解析され、吸着状態に位置ズレ（ＸＹ方向と回転方向の位置ズレ）があれば、その位置ズレに基づいて搭載位置（搭載処理プログラムの搭載位置データ）が補正される。
Next, the
続いて、ＣＰＵ３５は、部品３１を補正搭載する（Ｓ５）。この処理では、上記補正された搭載位置に基づいて、処理Ｓ２で認識された治具基板５０の傾きに対して回転補正された実搭載点（搭載位置マーク５２）に部品３１が搭載される。
Subsequently, the
続いて、ＣＰＵ３５は、搭載点数が予め任意に決定されている点数に達したか否かを判別する（Ｓ６）。この処理では、この部品搭載処理に先立って、治具基板５０に搭載する部品の点数が、各作業ヘッド１５ごとに予め任意の数（但し搭載位置マーク５２の総数の１／４以下）に設定されており、その設定数と搭載済みの部品数とが比較される。
Subsequently, the
上記の判別で、搭載済みの部品点数が予め設定されている点数に達していないときは（Ｓ６がＮＯ）、処理Ｓ３に戻って処理Ｓ３〜Ｓ６を繰り返す。これにより、予め設定されている点数の部品３１が順次治具基板５０に搭載される。なお、部品の搭載位置は、できるだけ治具基板５０の互いに離れた位置の搭載位置マーク５２であることが好ましい。
If the number of mounted parts has not reached the preset number in the above determination (S6 is NO), the process returns to the process S3 and the processes S3 to S6 are repeated. As a result, the preset number of
処理Ｓ３〜Ｓ６の繰り返し処理で、やがて搭載済み部品点数が予め設定されている点数に達したときは（Ｓ６がＹＥＳ）、詳しくは後述する基板認識用カメラ２２によるズレの測定を行う（Ｓ７）。
When the number of mounted parts eventually reaches a preset number by repeating the processes S3 to S6 (S6 is YES), the displacement is measured by the
続いて、全軸による測定が終了しているか否かを判別する（Ｓ８）。この処理では、４台の作業ヘッド１５−１〜１５−４によって個々に行われる処理Ｓ２〜Ｓ７までの処理が全て終了しているか否かが判別される。 Subsequently, it is determined whether or not measurement by all axes has been completed (S8). In this process, it is determined whether or not the processes S2 to S7 individually performed by the four work heads 15-1 to 15-4 have been completed.
そして、全軸による測定が終了していなければ（Ｓ８がＮＯ）、処理Ｓ２に戻って次の軸（２順目であれば作業ヘッド１５−２）による処理Ｓ２〜Ｓ７までの処理が行われる。 If measurement by all axes is not completed (S8 is NO), the process returns to the process S2 and the processes from the process S2 to S7 by the next axis (the work head 15-2 in the second order) are performed. .
そして、全軸による測定が終了したならば（Ｓ８がＹＥＳ）、治具基板５０を排出して（Ｓ９）、このズレ測定処理を終了する。
Then, when the measurement with all the axes is completed (S8 is YES), the
図６(a) は、上記の処理Ｓ７における基板認識用カメラ２２によるズレの測定処理の詳細を示すフローチャートであり、同図(b) は、そのズレの測定結果に基づいて行われる基板ユニットの実生産処理のフローチャートである。
FIG. 6A is a flowchart showing details of the displacement measurement process by the
先ず、図６(a) において、ＣＰＵ３５は、搭載点マークを認識する（Ｓ７１）。この処理は、治具基板５０上に実際に搭載された部品３１の搭載座標位置に基板認識用力メラ２２を移動させ、図４(b) に示す搭載位置マーク５２の中心点５２−１を画像認識する処理である。
First, in FIG. 6A, the
続いて、ＣＰＵ３５は、搭載部品を認識する（Ｓ７２）。この処理は、上記基板認識用力メラ２２により、治具基板５０上に搭載されている部品３１の図４(b) に示す中心点３１−１を画像認識する処理である。
Subsequently, the
そして、ＣＰＵ３５は、搭載点マーク認識と搭載部品認識の差を求める（Ｓ７３）。この処理は、上記画像認識した搭載位置マーク５２の中心点５２−１と部品３１の中心点３１−１の位置ズレ量すなわち図４(b) に示すベクトルｂの値を算出する処理である。
Then, the
なお、この処理では、治具基板５０に印刷された搭載位置マーク５２は基板マーク５１に対して絶対精度が出ている位置になっている。したがって、ここに搭載された部品３１と治具基板５０に印刷された搭載位置マーク５２の位置（中心点３１−１と５２−１）を測定し、その差が絶対精度に対する搭載位置のズレ分となる。
In this process, the mounting
治具基板５０の傾き補正と部品３１の吸着位置補正とを行って、なお上記のような絶対精度に対する搭載位置のズレが発生するのは、本体装置の基準位置に対してＸＹ制御軸又は基板認識用力メラ２２に製作精度上の僅かなズレが生じているからである。
The deviation of the mounting position with respect to the absolute accuracy as described above is performed by correcting the inclination of the
また、ＸＹ制御軸はボールねじで駆動されるため、移動距離によって、つまり搭載位置によっても、ズレ量が微妙に変わってくる。本発明は、これらのズレを補正して、絶対座標に対し高精度に部品を搭載しようとするものである。 Further, since the XY control shaft is driven by a ball screw, the amount of deviation slightly changes depending on the moving distance, that is, the mounting position. The present invention corrects these deviations and attempts to mount components with high accuracy with respect to absolute coordinates.
上記に続いてＣＰＵ３５は、ズレ量を認識した部品の点数が任意の点数に達したか否かを判別する（Ｓ７４）。この処理は、図５に示したメインフローチャートの処理Ｓ６の処理と同様の処理である。
Subsequent to the above, the
上記の判別で、ズレ量を認識した部品の点数が予め設定されている点数に達していないときは（Ｓ７４がＮＯ）、処理Ｓ７１に戻って処理Ｓ７１〜Ｓ７４を繰り返す。これにより、予め設定されている点数の部品３１の搭載位置のズレ量が認識される。
If it is determined in the above determination that the number of parts whose displacement has been recognized has not reached the preset score (NO in S74), the process returns to the process S71 and the processes S71 to S74 are repeated. Thereby, the shift amount of the mounting position of the
処理Ｓ７１〜Ｓ７４の繰り返し処理で、やがてズレ量を認識した部品点数が予め設定されている点数に達したときは（Ｓ７４がＹＥＳ）、ＣＰＵ３５は、上記認識した全てのズレ量の平均を算出して、その算出した平均ズレ量の値をメモリ３９又は記録装置４９に記憶させて（Ｓ７５）、図５のメインフローチャートの処理に戻る。
When the number of parts for which the amount of deviation has been recognized eventually reaches a preset number in the repeated processing of steps S71 to S74 (S74 is YES), the
このようにして、各ＸＹ制御軸毎の全て搭載点において測定した値の平均を、そのＸＹ制御軸の絶対精度に対するズレとして、実搭載時の補正値とする。 In this way, the average of the values measured at all mounting points for each XY control axis is used as a correction value for actual mounting as a deviation from the absolute accuracy of the XY control axis.
そして、実際の基板ユニット生産時での部品搭載処理では、図６(b) のフローチャートに示すように、上記の補正値を考慮して部品搭載処理を行う。 In the component mounting process at the time of actual board unit production, as shown in the flowchart of FIG. 6B, the component mounting process is performed in consideration of the correction value.
すなわち、図６(b) のフローチャートにおいて、ＣＰＵ３５は、先ず基板を搬送する（Ｓ１０１）。この処理では、基板案内レール７により、基板８が本体装置内に搬入され、所定の位置に位置決めされて固定される。
That is, in the flowchart of FIG. 6B, the
次に、ＣＰＵ３５は、基板マークを認識する（Ｓ１０２）。この処理では、作業ヘッド１５の基板認識用カメラ２２により、２点の基板マーク（図１(b) には図示されていないが基板８には図４(a) に示した治具基板５０の基板マーク５１ａ及び５１ｂと同様の基板マークが印刷されている）が測定され、その測定結果から自軸の基準点を中心に搭載点の向きが回転補正されて実搭載点が決定される。
Next, the
続いて、ＣＰＵ３５は、部品をピックする（Ｓ１０３）。この処理では、搭載ヘッド１６のノズル２４により、テープリール式部品供給装置１１から部品３１が吸着されて作業ヘッド１５に取り出される。
Subsequently, the
次に、ＣＰＵ３５は、部品を認識する（Ｓ１０４）。この処理では、搭載ヘッド１６のノズル２４に吸着された部品３１が、部品認識用カメラ１９の上方に運ばれて、部品認識用カメラ１９により撮像され、その撮像画像が画像処理ユニット３８により解析され、吸着状態に基づいて搭載位置データが補正される。
Next, the
続いて、ＣＰＵ３５は、部品３１を補正搭載する（Ｓ１０５）。この処理では、先に回転補正された実搭載点に対して、上記補正された搭載位置データと、メモリ３９又は記録装置４９に記憶さされている平均ズレ量の補正値とに基づいて補正した搭載位置に部品３１を搭載する。
Subsequently, the
そして、ＣＰＵ３５は、部品搭載済みか否かを判別する（Ｓ１０６）。この処理は、搭載処理プログラムで指定されている部品の全てについて搭載が終了しているか否かを判別する処理である。 And CPU35 discriminate | determines whether components have been mounted (S106). This process is a process for determining whether or not the mounting of all the parts specified in the mounting processing program has been completed.
上記の判別で、部品の全てについて搭載が終了していないときは（Ｓ１０６がＮＯ）、処理Ｓ１０３に戻って処理Ｓ１０３〜Ｓ１０６を繰り返す。これにより、搭載処理プログラムで指定されている全ての部品が搭載される。 If it is determined in the above-described determination that all the components have not been mounted (NO in S106), the process returns to the process S103 and the processes S103 to S106 are repeated. Thereby, all the parts specified by the mounting process program are mounted.
そして、ＣＰＵ３５は、処理１０６の判別で、全ての部品が搭載されたことを確認して（Ｓ１０６がＹＥＳ）、基板８を機外に排出する。
Then, the
このように、本発明の電子部品搭載装置においては、基板ユニットの実生産に先立って、ガラス製の高精度の治具基板を用い、その高精度に印刷された搭載位置マークの位置に、複数の作業ヘッドにより個々に任意数の治具部品又は実用部品が搭載され、基板認識用力メラで搭載位置マークの位置と搭載具品の位置とが画像認識により測定され、それら２つの測定位置の比較により、各ＸＹ制御軸のズレ量が算出され、その算出されたズレ量が補正値としてメモリ等に記憶される。 As described above, in the electronic component mounting apparatus of the present invention, prior to the actual production of the substrate unit, a high-precision jig substrate made of glass is used, and a plurality of mounting position marks are printed at the positions printed with high accuracy. An arbitrary number of jig parts or practical parts are mounted individually by the work head, and the position of the mounting position mark and the position of the mounting tool are measured by the image recognition with the power recognition for board recognition, and the two measurement positions are compared. Thus, the shift amount of each XY control axis is calculated, and the calculated shift amount is stored in a memory or the like as a correction value.
そして、基板ユニットの実生産時においては、メモリ等に記憶されたズレ量の補正値が読み出され、その補正値に基づいて部品の搭載位置が補正されて基板に搭載される。 Then, at the time of actual production of the board unit, the correction value of the shift amount stored in the memory or the like is read, and the component mounting position is corrected based on the correction value and mounted on the board.
このように、各ＸＹ制御軸が持つ微妙なズレ量の補正が反映された搭載位置に部品を搭載することができ、これにより、絶対座標を向上させて各ＸＹ制御軸における装置としての絶対精度が向上し、高精度な部品搭載処理が実現するとともに、高価で使用に手数のかかる特別な装置を使用する必要がなくなり、したがって、搭載精度測定の作業工数の削減と補正用データの手入力による人的ミスの発生防止が実現する In this way, it is possible to mount the component at the mounting position that reflects the correction of the subtle displacement amount of each XY control axis, thereby improving the absolute coordinates and the absolute accuracy of the device on each XY control axis. This improves the accuracy of the component mounting process and eliminates the need for special equipment that is expensive and cumbersome to use. Preventing human error
１ 部品搭載装置
２ モニタ装置
３ 警報ランプ
４ 上部保護カバー
５ 操作入力用表示装置
６ 基台
７ 基板案内レール
８ 基板
９ 供給ステージ
１１ テープリール式部品供給装置
１２ テープリール
１３ Ｙ軸レール
１４ Ｘ軸レール
１５（１５−１、１５−２、１５−３、１５−４） 作業ヘッド
１６ 搭載ヘッド
１７ チェーン体
１８ ノズルホルダ
１９ 部品認識用カメラ
２１ 支持部
２２ 基板認識用カメラ
２４ ノズル
２４−１ 装着部
２４−２ ノズル部
２４−３ 逆円錐部
２７ ＬＥＤ照明器
２８ 基板照明装置
３１ 部品
３１−１ 中心点
３５ ＣＰＵ
３６ バス
３７ ｉ／ｏ（入出力）制御ユニット
３８ 画像処理ユニット
３９ メモリ
４０ 照明制御ユニット
４１ Ｘ軸モータ
４２ Ｙ軸モータ
４３ Ｚモータ
４４ θ軸モータ
４５ バキュームユニット
４６ バキュームチューブ
４７ 空圧センサ
４８ 通信ｉ／ｏインターフェース
４９ 記録装置
５０ 治具基板
５１（５１ａ、５１ｂ） 基板マーク
５２ 搭載位置マーク
５２−１ 中心点
DESCRIPTION OF
36 bus 37 i / o (input / output)
Claims (7)
前記治具基板の前記搭載位置マークの位置に搭載された部品の位置を測定する搭載部品測定手段と、
前記治具基板測定手段により測定された前記搭載位置マークの位置と前記搭載部品測定手段により測定された前記部品の位置とを比較してズレ量を算出するズレ量算出手段と、
該ズレ量算出手段により算出された前記ズレ量を記憶する記憶手段と、
を有することを特徴とする電子部品搭載装置。 Jig substrate measuring means for measuring the position of the mounting position mark of the jig substrate;
Mounted component measuring means for measuring the position of the component mounted at the position of the mounting position mark on the jig substrate;
A deviation amount calculating means for calculating a deviation amount by comparing the position of the mounting position mark measured by the jig substrate measuring means and the position of the component measured by the mounted component measuring means;
Storage means for storing the deviation amount calculated by the deviation amount calculation means;
An electronic component mounting apparatus comprising:
前記治具基板の前記搭載位置マークの位置に搭載された治具部品又は実用部品の搭載位置を前記基板認識用力メラで測定し、
測定された前記搭載位置マーク位置と前記部品搭載位置とを比較してズレ量を自動算出し、
該自動算出されたズレ量をそれぞれ記憶装置に記憶し、
実生産時において基板に実用部品を搭載する際に前記記憶装置に記憶された前記ズレ量に基づいて前記実用部品の搭載位置を自動補正する
ことを特徴とする電子部品搭載方法。
The position of the mounting position mark printed on the glass jig substrate with high accuracy is measured with a substrate recognition force sensor that recognizes the components mounted on the substrate during actual production.
Measure the mounting position of the jig component or the practical component mounted at the position of the mounting position mark on the jig substrate with the substrate recognition force measurer,
Compare the measured mounting position mark position and the component mounting position to automatically calculate the amount of deviation,
Each automatically calculated shift amount is stored in a storage device,
An electronic component mounting method, wherein the mounting position of the practical component is automatically corrected based on the shift amount stored in the storage device when the practical component is mounted on the substrate during actual production.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005198263A JP2007019201A (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Device and method for loading electronic component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005198263A JP2007019201A (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Device and method for loading electronic component |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007019201A true JP2007019201A (en) | 2007-01-25 |
Family
ID=37756104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005198263A Withdrawn JP2007019201A (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Device and method for loading electronic component |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007019201A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102762085A (en) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | 索尼公司 | Mounting system, electronic component mounting method, substrate production method, and program |
| JP2019050335A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | 株式会社Ｆｕｊｉ | Component mounting accuracy measurement system for component mounting machine and component mounting accuracy measurement method |
| CN111246721A (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | Juki株式会社 | Mounting device and mounting method |
| CN111465310A (en) * | 2020-04-16 | 2020-07-28 | 安徽天通精电新科技有限公司 | Automatic chip mounter of unloading |
-
2005
- 2005-07-07 JP JP2005198263A patent/JP2007019201A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102762085A (en) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | 索尼公司 | Mounting system, electronic component mounting method, substrate production method, and program |
| JP2012231010A (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Sony Corp | Mounting system, mounting method of electronic component, manufacturing method for substrate, and program |
| CN102762085B (en) * | 2011-04-26 | 2016-09-07 | 重机自动化***有限公司 | Installation system, electronic component mounting method and substrate production method |
| JP2019050335A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | 株式会社Ｆｕｊｉ | Component mounting accuracy measurement system for component mounting machine and component mounting accuracy measurement method |
| CN111246721A (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | Juki株式会社 | Mounting device and mounting method |
| CN111246721B (en) * | 2018-11-28 | 2023-03-07 | Juki株式会社 | Mounting device and mounting method |
| CN111465310A (en) * | 2020-04-16 | 2020-07-28 | 安徽天通精电新科技有限公司 | Automatic chip mounter of unloading |
| CN111465310B (en) * | 2020-04-16 | 2021-05-28 | 安徽天通精电新科技有限公司 | Automatic chip mounter of unloading |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004179636A (en) | Method and device of calibration in electronic part packaging apparatus | |
| JP2007019201A (en) | Device and method for loading electronic component | |
| JP2005101586A (en) | Apparatus for correcting electronic component suction position in electronic component mounting machine | |
| JP2006351682A (en) | Electronic part mounting apparatus and arrangement method of its nozzle | |
| US11653485B2 (en) | Component mounting device | |
| JP2003234598A (en) | Component-mounting method and component-mounting equipment | |
| JP5756713B2 (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing system | |
| JP2009164276A (en) | Sucking position correcting method in component mounting device | |
| JP2005353750A (en) | Maintenance and management apparatus for electronic component mounting apparatus | |
| JP2006245028A (en) | Component mounting apparatus, and method of teaching arrangement changing position thereof | |
| JP2006059953A (en) | Apparatus and method of mounting electronic part | |
| JP4686375B2 (en) | Component mounting apparatus and teaching operation method thereof | |
| JP2006253536A (en) | Method for shortening time required for board recognition and part mounting apparatus using the same | |
| JP2006059954A (en) | Apparatus and method of mounting part | |
| JP4371832B2 (en) | Method for controlling movement of moving table in electronic component mounting apparatus and matrix substrate used in the method | |
| JP2011191307A (en) | Correction tool | |
| JP4039866B2 (en) | Component recognition processing method for electronic component mounting apparatus and component recognition processing apparatus | |
| JP2005109198A (en) | Component mounting device | |
| JP4546227B2 (en) | Film thickness resistance measuring device | |
| JP4559453B2 (en) | Component recognition processing method for electronic component mounting apparatus and component recognition processing apparatus | |
| JP4665354B2 (en) | Calibration method and calibration jig for component mounting apparatus | |
| JP2007019281A (en) | Components mounting apparatus and its component mounting method | |
| US20230084116A1 (en) | Malfunction determining device and malfunction determining method for component mounting machine | |
| JP4734152B2 (en) | Component mounting program creation system | |
| JP4933391B2 (en) | Electronic component mounting method and electronic component mounting apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |