JP2014007213A - Component mounting apparatus and component mounting method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component mounting apparatus and a component mounting method capable of precisely mounting component parts by obtaining images using imaging means with little distortion.SOLUTION: A jig JG as an imaging object for calculating is moved along plural inspection routes (a first inspection route R1 and a second inspection route R2) parallel to a reference route R0. A 3D sensor 21 continuously obtains one-dimensional array images as the jig JG moves along the respective inspection routes. After generating plural images of the jig JG by combining the obtained one-dimensional array images of the jig JG, a correction value of a displacement of the one-dimensional array images existing in the 3D sensor 21 is calculated on the basis of the generated plural images of the jig JG. When mounting the component part 4 onto board 2, the image of the component part 4 is corrected by using the calculated correction value.

Description

本発明は、吸着ノズルに吸着させた部品を基板に装着する部品実装装置及び部品実装方法に関するものである。   The present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting method for mounting a component sucked by a suction nozzle on a substrate.

部品実装装置は、吸着ノズルに部品を吸着させた後、部品が撮像手段の上方領域に規定された水平な基準ルートで進行するように吸着ノズルを移動させ、部品が基準ルートに沿って進行するときに撮像手段が部品の進行方向と直交する方向に延びた一定領域を撮像範囲とする一次元配列画像を部品の進行に合わせて連続的に取得し、この連続的に取得した一次元配列画像を結合して生成される部品の画像に基づく種々の判断（例えば、リード部品のリードが変形していないか等）を行ってから、部品を基板に装着するようになっている。ここで、上記一次元配列画像を取得する撮像手段としては、例えばポリゴンミラーにより検査光を撮像範囲の延びる方向に走査してその反射光を一又は複数の受光素子によって受光するタイプものや（例えば、特許文献１参照）、多数の受光素子を撮像範囲の延びる方向に並べて一次元配列画像を同時に取得するタイプのもの等が知られている。   The component mounting apparatus moves the suction nozzle so that the component travels along a horizontal reference route defined in the upper region of the imaging unit after the component is sucked by the suction nozzle, and the component travels along the reference route. Sometimes the imaging means continuously acquires a one-dimensional array image with a certain area extending in a direction orthogonal to the traveling direction of the part as the imaging range, according to the progress of the part, and this continuously acquired one-dimensional array image After making various determinations based on the image of the component generated by combining (for example, whether the lead of the lead component is deformed), the component is mounted on the board. Here, as the imaging means for acquiring the one-dimensional array image, for example, a type in which inspection light is scanned in the extending direction of the imaging range by a polygon mirror and the reflected light is received by one or a plurality of light receiving elements (for example, , Patent Document 1), and a type in which a large number of light receiving elements are arranged in the extending direction of the imaging range to simultaneously acquire a one-dimensional array image.

特開平１０−５１１９５号公報JP-A-10-51195

しかしながら、上記従来の部品実装装置が備える撮像手段において、検査光の方向を決定するレンズ（通常、ｆθレンズ）の取り付け精度又は加工精度が要求精度に対して十分でなかったり、ポリゴンミラーを回転駆動するモータの取り付け公差の影響等によってモータの軸が設計上の基準の位置からずれることにより、実際に走査される検査光の移動軌跡が目標とする軌跡からずれていたり、検査光の移動速度が一様でなくなったり、撮像範囲の延びる方向に並べられた受光素子の列（受光素子ユニット）の取り付け公差のために、実際に形成される一次元配列画像の軸線が基準の軸線からずれていたりして、得られる一次元配列画像が全体的に又は局所的に位置ずれを起こしているような場合には、複数の一次元配列画像を結合して生成される全体画像は歪を有したものとなり、撮像手段を通じた部品等の認識精度が低下して精度の高い部品実装作業の実行が妨げられるおそれがあるという問題点があった。そして、その全体画像の歪は撮像範囲の延びる方向に沿って線形に変化するケースのほか、ポリゴンミラーから入射した検査光の方向及び移動速度を整える上記ｆθレンズの一部に局所的な変形が生じているような場合などには撮像範囲の延びる方向に沿って非線形に変化する（局部的な歪を有する）ケースもあり得た。そして、その歪の方向はレンズの変形具合等によってまちまちであることも多かった。   However, in the imaging means provided in the conventional component mounting apparatus, the mounting accuracy or processing accuracy of a lens (usually an fθ lens) that determines the direction of inspection light is not sufficient for the required accuracy, or the polygon mirror is driven to rotate. The movement axis of the actually scanned inspection light is deviated from the target locus, or the movement speed of the inspection light may be The axis line of the one-dimensional array image that is actually formed deviates from the reference axis line due to the mounting tolerance of the light receiving element rows (light receiving element units) arranged in the direction in which the imaging range extends. If the resulting one-dimensional array image is misaligned entirely or locally, it is generated by combining multiple one-dimensional array images. Entire image becomes one having distortion that is, recognition accuracy of the parts such as through the imaging means has a problem that it may interfere the execution of high component mounting operation precision drops. In addition to the case where the distortion of the entire image changes linearly along the direction in which the imaging range extends, there is local deformation in a part of the fθ lens that adjusts the direction and moving speed of the inspection light incident from the polygon mirror. In some cases, such as when it occurs, there may be a case where there is a non-linear change (with local distortion) along the direction in which the imaging range extends. In many cases, the direction of the distortion varies depending on the deformation of the lens.

そこで本発明は、歪の少ない撮像手段の撮像画像が得られるようにして精度の高い部品実装作業を行うことができるようにした部品実装装置及び部品実装方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a component mounting apparatus and a component mounting method capable of performing a component mounting operation with high accuracy so as to obtain a captured image of an imaging means with less distortion.

請求項１に記載の部品実装装置は、吸着ノズルに部品を吸着させた後、前記部品が撮像手段の上方領域に規定された水平な基準ルートに沿って進行するように前記吸着ノズルを移動させ、前記部品が前記基準ルートに沿って進行するときに前記撮像手段が前記部品の進行方向と直交する方向に延びた一定領域を撮像範囲とする一次元配列画像を前記部品の進行に合わせて連続的に取得し、この連続的に取得した一次元配列画像を結合して生成される前記部品の画像に基づいて前記部品を基板に装着する部品実装装置であって、位置ずれ算出用の撮像対象物を前記基準ルートに対して水平面内で平行な複数の検査ルートで進行させた場合に、前記撮像手段は、前記撮像対象物が前記各検査ルートに沿って進行するのに合わせて一次元配列画像を連続的に取得するようになっており、前記撮像手段が取得した前記撮像対象物の一次元配列画像を結合して生成される複数の前記撮像対象物の画像に基づいて前記撮像手段が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段が算出した前記補正値を用いて前記部品を基板に装着する際の前記部品の画像の補正を行う画像補正手段を備えた。   The component mounting apparatus according to claim 1, after the component is sucked by the suction nozzle, the suction nozzle is moved so that the component travels along a horizontal reference route defined in an upper region of the imaging unit. When the part travels along the reference route, the imaging means continuously produces a one-dimensional array image having a certain area extending in a direction orthogonal to the traveling direction of the part as the part travels. A component mounting apparatus that mounts the component on a board based on the image of the component generated by combining the acquired one-dimensional array images continuously, and an imaging target for calculating a displacement When an object is advanced by a plurality of inspection routes parallel to the reference route in a horizontal plane, the imaging means is arranged in a one-dimensional array as the imaging object advances along the inspection routes. the image The image pickup means includes a primary image that is acquired continuously and is based on a plurality of images of the image pickup object generated by combining the one-dimensional array images of the image pickup object acquired by the image pickup means. An image for correcting the image of the component when the component is mounted on a substrate using the correction value calculated by the correction value calculating unit and a correction value calculating unit that calculates a correction value of the positional deviation of the original array image Correction means were provided.

請求項２に記載の部品実装方法は、吸着ノズルに部品を吸着させた後、前記部品が撮像手段の上方領域に規定された水平な基準ルートに沿って進行するように前記吸着ノズルを移動させ、前記部品が前記基準ルートに沿って進行するときに前記撮像手段が前記部品の進行方向と直交する方向に延びた一定領域を撮像範囲とする一次元配列画像を前記部品の進行に合わせて連続的に取得し、この連続的に取得した一次元配列画像を結合して生成される前記部品の画像に基づいて前記部品を基板に装着する部品実装方法であって、位置ずれ算出用の撮像対象物を前記基準ルートに対して水平面内で平行な複数の検査ルートで進行させ、前記撮像手段により、前記撮像対象物が前記各検査ルートに沿って進行するのに合わせて一次元配列画像を連続的に取得し、その取得した前記撮像対象物の一次元配列画像を結合して複数の前記撮像対象物の画像を生成する画像生成工程と、前記画像生成工程で生成した複数の前記撮像対象物の画像に基づいて前記撮像手段が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を算出する補正値算出工程と、前記補正値算出工程で算出した前記補正値を用いて前記部品を基板に装着する際の前記部品の画像の補正を行う画像補正工程とを含む。   In the component mounting method according to claim 2, after the component is sucked by the suction nozzle, the suction nozzle is moved so that the component travels along a horizontal reference route defined in the upper region of the imaging unit. When the part travels along the reference route, the imaging means continuously produces a one-dimensional array image having a certain area extending in a direction orthogonal to the traveling direction of the part as the part travels. A component mounting method for mounting the component on a board based on the image of the component generated by combining the acquired one-dimensional array images and acquiring the component, An object is made to travel along a plurality of inspection routes parallel to the reference route in a horizontal plane, and a one-dimensional array image is continuously generated by the imaging unit as the imaging object travels along the inspection routes. And generating an image of the plurality of imaging objects by combining the acquired one-dimensional array images of the imaging objects, and a plurality of the imaging objects generated in the image generation process A correction value calculation step of calculating a correction value of a positional deviation of the one-dimensional array image included in the imaging unit based on the image, and when the component is mounted on the board using the correction value calculated in the correction value calculation step And an image correction step of correcting the image of the component.

本発明では、位置ずれ算出用の撮像対象物を基準ルートに対して水平面内で平行な複数の検査ルートで進行させて一次元配列画像を取得し、その取得した一次元配列画像を結合して生成される複数の撮像対象物の画像に基づいて撮像手段が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を算出するようになっている。そして、その算出した補正値を用いて、部品を基板に装着する際の部品の画像の補正を行うようになっているので、歪の少ない撮像手段の撮像画像を得ることができ、精度の高い部品実装作業を行うことができる。   In the present invention, a one-dimensional array image is acquired by advancing an imaging object for position displacement calculation through a plurality of inspection routes parallel to the reference route in a horizontal plane, and the acquired one-dimensional array image is combined. Based on the generated images of a plurality of imaging objects, a correction value for the positional deviation of the one-dimensional array image possessed by the imaging means is calculated. Since the calculated correction value is used to correct the image of the component when the component is mounted on the board, a captured image of the imaging means with less distortion can be obtained and the accuracy is high. Component mounting work can be performed.

本発明の一実施の形態における部品実装装置の要部斜視図The principal part perspective view of the component mounting apparatus in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系統を示すブロック図The block diagram which shows the control system of the component mounting apparatus in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える３Ｄセンサの（ａ）断面正面図（ｂ）断面側面図(A) sectional front view (b) sectional side view of 3D sensor with which component mounting apparatus in one embodiment of the present invention is provided 本発明の一実施の形態における部品実装装置が行う部品装着作業の実行手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the execution procedure of the component mounting operation which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention performs 本発明の一実施の形態における部品実装装置の部分平面図The fragmentary top view of the component mounting apparatus in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える部品認識カメラに対して設定される検査ルートの一例を示す図The figure which shows an example of the test | inspection route set with respect to the component recognition camera with which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention is provided. 本発明の一実施の形態における部品実装装置が行う補正値取得作業の実行手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the execution procedure of the correction value acquisition operation | work which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention performs 本発明の一実施の形態における部品実装装置が取得する一次元配列画像の一例を示す図The figure which shows an example of the one-dimensional arrangement | sequence image which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention acquires 本発明の一実施の形態における部品実装装置が生成した治具の画像の一例を示す図The figure which shows an example of the image of the jig | tool which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention produced | generated

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品実装装置１は、図示しない上流工程側の装置（例えば半田印刷機や他の部品実装装置）から送られてきた基板２の搬入及び位置決め、位置決めした基板２上の電極部３に部品４の装着及び部品４を装着した基板２の下流工程側の装置（例えば他の部品実装装置や検査機、リフロー炉等）への搬出から成る一連の動作を繰り返し実行するものである。以下、説明の便宜上、基板２の搬送方向をＸ軸方向（オペレータＯＰから見た左右方向）とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向（オペレータＯＰから見た前後方向）とする。また、上下方向をＺ軸方向とする。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A component mounting apparatus 1 shown in FIG. 1 carries in and positions a substrate 2 sent from an upstream process side device (not shown) (for example, a solder printer or another component mounting device), and positions the electrode portion 3 on the substrate 2. A series of operations including the mounting of the component 4 and the unloading of the component 4 on the downstream side of the substrate 2 on which the component 4 is mounted (for example, another component mounting apparatus, an inspection machine, a reflow furnace, etc.) is repeatedly executed. Hereinafter, for convenience of explanation, the transport direction of the substrate 2 is the X-axis direction (left-right direction viewed from the operator OP), and the horizontal plane direction orthogonal to the X-axis direction is the Y-axis direction (front-back direction viewed from the operator OP). . Also, the vertical direction is the Z-axis direction.

図１において、部品実装装置１は、基台１１の中央部に基板２をＸ軸方向に搬送する基板搬送コンベア１２を有しており、基台１１のＹ軸方向の端部には、部品供給口１３ａに部品４を連続的に供給する複数のパーツフィーダ１３がＸ軸方向に並んで取り付けられている。   In FIG. 1, the component mounting apparatus 1 has a substrate transport conveyor 12 that transports the substrate 2 in the X-axis direction at the center of the base 11. A plurality of parts feeders 13 for continuously supplying the components 4 to the supply port 13a are mounted side by side in the X-axis direction.

基台１１上には直交座標ロボットから成るヘッド移動機構１４が設けられており、このヘッド移動機構１４によって装着ヘッド１５が水平面内で移動される。ヘッド移動機構１４は、基台１１に固定されてＹ軸方向に延びたＹ軸テーブル１４ａ、Ｙ軸テーブル１４ａに沿って移動されるＸ軸方向に延びたＸ軸テーブル１４ｂ及びＸ軸テーブル１４ｂに沿って移動される移動ステージ１４ｃから成り、装着ヘッド１５は移動ステージ１４ｃに取り付けられている。ヘッド移動機構１４は、Ｙ軸テーブル１４ａに対するＸ軸テーブル１４ｂのＹ軸方向への移動動作とＸ軸テーブル１４ｂに対する移動ステージ１４ｃのＸ軸方向への移動動作を組み合わせた動作を行うことで装着ヘッド１５を水平面内で移動させる。   A head moving mechanism 14 composed of a Cartesian coordinate robot is provided on the base 11, and the mounting head 15 is moved in a horizontal plane by the head moving mechanism 14. The head moving mechanism 14 includes a Y-axis table 14a fixed to the base 11 and extending in the Y-axis direction, an X-axis table 14b extending in the X-axis direction and being moved along the Y-axis table 14a, and an X-axis table 14b. The mounting head 15 is attached to the moving stage 14c. The head moving mechanism 14 performs a combined operation of a movement operation in the Y-axis direction of the X-axis table 14b with respect to the Y-axis table 14a and a movement operation in the X-axis direction of the movement stage 14c with respect to the X-axis table 14b. 15 is moved in a horizontal plane.

装着ヘッド１５には複数のシャフト部材１６が下方に延びて設けられており、各シャフト部材１６には部品４を吸着するための吸着ノズル１７が着脱自在に設けられている。各シャフト部材１６は装着ヘッド１５に設けられたシャフト部材駆動機構１８に駆動されて装着ヘッド１５に対する上下方向（Ｚ軸方向とする）への移動と上下軸回りの回転動作を行う。   The mounting head 15 is provided with a plurality of shaft members 16 extending downward, and each shaft member 16 is detachably provided with a suction nozzle 17 for sucking the component 4. Each shaft member 16 is driven by a shaft member drive mechanism 18 provided in the mounting head 15 to move in the vertical direction (Z-axis direction) with respect to the mounting head 15 and rotate around the vertical axis.

装着ヘッド１５には撮像視野を下方に向けた基板認識カメラ１９が取り付けられており、基台１１上の基板搬送コンベア１２とパーツフィーダ１３との間の領域には撮像視野を上方に向けた部品認識カメラ２０と３Ｄセンサ２１が取り付けられている。   A substrate recognition camera 19 with the imaging field of view facing downward is attached to the mounting head 15, and a part with the imaging field of view facing upward is located in the area between the substrate transport conveyor 12 and the parts feeder 13 on the base 11. A recognition camera 20 and a 3D sensor 21 are attached.

図２において、基板搬送コンベア１２による基板２の搬送及び位置決め動作、各パーツフィーダ１３による部品４の供給動作、ヘッド移動機構１４による装着ヘッド１５の移動動作、シャフト部材駆動機構１８による各シャフト部材１６の上下移動及び上下軸（Ｚ軸）回りの回転の各動作の制御は部品実装装置１が備える制御装置３０の装着実行部３０ａによってなされる。また、各シャフト部材１６による吸着ノズル１７を介した吸着動作は、制御装置３０の装着実行部３０ａが装着ヘッド１５内に設けられた図示しないアクチュエータ等から成る吸着機構３１の作動制御を行うことによってなされる。   In FIG. 2, the substrate 2 is conveyed and positioned by the substrate conveyor 12, the parts 4 are fed by the parts feeder 13, the mounting head 15 is moved by the head moving mechanism 14, and the shaft members 16 are driven by the shaft member driving mechanism 18. Control of each of the vertical movement and rotation about the vertical axis (Z axis) is performed by the mounting execution unit 30a of the control device 30 provided in the component mounting apparatus 1. Further, the suction operation through the suction nozzle 17 by each shaft member 16 is performed when the mounting execution unit 30a of the control device 30 controls the operation of the suction mechanism 31 including an actuator (not shown) provided in the mounting head 15. Made.

基板認識カメラ１９による撮像動作制御、部品認識カメラ２０による撮像動作制御及び３Ｄセンサ２１による撮像動作制御は部品実装装置１が備える制御装置３０の装着実行部３０ａによってなされ、基板認識カメラ１９による撮像動作によって得られた画像データ、部品認識カメラ２０の撮像動作によって得られた画像データ及び３Ｄセンサ２１によって得られた画像データ（３Ｄ画像データ）はそれぞれ制御装置３０に送信されて制御装置３０の画像認識部３０ｂ（図２）において画像認識がなされる。   The imaging operation control by the substrate recognition camera 19, the imaging operation control by the component recognition camera 20, and the imaging operation control by the 3D sensor 21 are performed by the mounting execution unit 30a of the control device 30 included in the component mounting apparatus 1, and the imaging operation by the substrate recognition camera 19 is performed. , The image data obtained by the imaging operation of the component recognition camera 20 and the image data (3D image data) obtained by the 3D sensor 21 are transmitted to the control device 30 and image recognition of the control device 30 is performed. Image recognition is performed in the unit 30b (FIG. 2).

図３（ａ），（ｂ）において、３Ｄセンサ２１は、基台１１上に設けられて上方に開口した筐体４０内に半導体レーザ４１、集光整形レンズ４２、ハーフミラー４３、ミラー４４、ポリゴンミラー４５、ｆθレンズ４６、受光素子である複数のＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：光位置センサ）４７及び回転量センサ４８を備えている。   3A and 3B, the 3D sensor 21 includes a semiconductor laser 41, a condensing shaping lens 42, a half mirror 43, a mirror 44, and a housing 40 provided on the base 11 and opened upward. A polygon mirror 45, an fθ lens 46, a plurality of PSDs (Position Sensitive Detectors) 47, which are light receiving elements, and a rotation amount sensor 48 are provided.

半導体レーザ４１はレーザ光を上方に向けて射出し、その射出したレーザ光は集光整形レンズ４２において集光整形された後、半導体レーザ４１の上方に設けられたハーフミラー４３に入射して透過光と反射光とに分離される。ハーフミラー４３を上方に透過したレーザ光はハーフミラー４３の上方に位置するミラー４４において反射されてポリゴンミラー４５の上半分の領域に向かって水平方向に進み、ハーフミラー４３で反射されたレーザ光はポリゴンミラー４５の下半分の領域に向かって水平方向に進む。   The semiconductor laser 41 emits laser light upward, and the emitted laser light is condensed and shaped by the condensing shaping lens 42 and then incident on and transmitted through the half mirror 43 provided above the semiconductor laser 41. Separated into light and reflected light. The laser beam transmitted upward through the half mirror 43 is reflected by the mirror 44 positioned above the half mirror 43, proceeds in the horizontal direction toward the upper half region of the polygon mirror 45, and is reflected by the half mirror 43. Advances in the horizontal direction toward the lower half of the polygon mirror 45.

ポリゴンミラー４５は筐体４０内に設けられた回転モータ４５ｍに駆動されて、Ｘ軸に平行な軸ＡＸ回りに一定の方向に定速で回転している（図３（ｂ）中に示す矢印Ａ）。このため、ミラー４４で反射されて水平方向に進んだレーザ光は軸ＡＸ回りに回転するポリゴンミラー４５の外周に設けられた複数の反射面のうち、上半分に位置した状態の反射面のひとつで上方に反射された後、ｆθレンズ４６を上方に通過して筐体４０の上方に射出される。   The polygon mirror 45 is driven by a rotation motor 45m provided in the housing 40, and rotates at a constant speed in a fixed direction around an axis AX parallel to the X axis (arrow shown in FIG. 3B). A). For this reason, the laser beam reflected by the mirror 44 and traveling in the horizontal direction is one of the reflecting surfaces in the upper half of the plurality of reflecting surfaces provided on the outer periphery of the polygon mirror 45 that rotates about the axis AX. Then, the light passes through the fθ lens 46 and is emitted above the housing 40.

ポリゴンミラー４５は軸ＡＸ回りに回転しており、ポリゴンミラー４５の反射面で反射されたレーザ光がｆθレンズ４６に入射する入射点はポリゴンミラー４５の回転に従ってｆθレンズ４６のＹ軸方向の一端側から他端側に移動することになるが（図３（ｂ）中に示す矢印Ｂ）、ｆθレンズ４６はポリゴンミラー４５から入射されたレーザ光を垂直かつＹ軸方向への移動速度が一定な光に整えるので、ｆθレンズ４６の上方にはＹ軸方向の一定方向に一定速度で移動する垂直方向の走査レーザ光が形成される（以下、この走査レーザ光を検査光と称する）。   The polygon mirror 45 rotates about the axis AX, and the incident point where the laser beam reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 45 enters the fθ lens 46 is one end in the Y-axis direction of the fθ lens 46 according to the rotation of the polygon mirror 45. (The arrow B shown in FIG. 3B), the fθ lens 46 moves the laser light incident from the polygon mirror 45 vertically and has a constant moving speed in the Y-axis direction. Therefore, vertical scanning laser light that moves at a constant speed in the Y axis direction is formed above the fθ lens 46 (hereinafter, this scanning laser light is referred to as inspection light).

一方、ハーフミラー４３で反射されたレーザ光は、ポリゴンミラー４５の下半分に位置した状態の反射面において反射して下方に進み、回転量センサ４８に入力されてポリゴンミラー４５の回転数の計測に用いられる。   On the other hand, the laser beam reflected by the half mirror 43 is reflected on the reflecting surface in the lower half of the polygon mirror 45 and travels downward, and is input to the rotation amount sensor 48 to measure the number of rotations of the polygon mirror 45. Used for.

上記のように、Ｙ軸方向に走査する検査光が筐体４０の上方に射出され、その射出された検査光に対して部品４や後述する治具ＪＧ等の撮像対象物がＸ軸方向に通過すると（図３（ａ）中に示す矢印Ｃ）、１走査分の検査光が撮像対象物に当たる領域はＸ軸方向に少しずつずれていくことになる。   As described above, inspection light that scans in the Y-axis direction is emitted above the housing 40, and an imaging object such as the component 4 or a jig JG described later is directed in the X-axis direction with respect to the emitted inspection light. When it passes (arrow C shown in FIG. 3A), the region where the inspection light for one scan hits the imaging target is gradually shifted in the X-axis direction.

検査光を構成するレーザ光が撮像対象物の表面に当たると、そのレーザ光は撮像対象物の表面で反射（散乱）し、その散乱した光は複数のＰＳＤ４７によって受光されて、制御装置３０の画像生成部３０ｃ（図２）に送られる。制御装置３０の画像生成部３０ｃは、各ＰＳＤ４７が受光した光の受光信号に基づいて、レーザ光が反射した撮像対象物の表面上の点の位置（高さ）を算出するので、１走査分の検査光が撮像対象物に照射されると、撮像対象物の進行方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に延びた一定領域を撮像範囲とする一次元配列画像を取得し、この一次元配列画像の取得が撮像対象物のＸ軸方向への移動に合わせて繰り返された後、得られた一次元配列画像を結合することによって、撮像対象物の全体の画像を生成する。   When the laser light that constitutes the inspection light hits the surface of the imaging target, the laser light is reflected (scattered) by the surface of the imaging target, and the scattered light is received by the plurality of PSDs 47, and the image of the control device 30. It is sent to the generation unit 30c (FIG. 2). Since the image generation unit 30c of the control device 30 calculates the position (height) of the point on the surface of the imaging target object reflected by the laser beam based on the light reception signal of the light received by each PSD 47, it corresponds to one scan. When the inspection object is irradiated onto the imaging object, a one-dimensional array image is acquired with a certain area extending in the direction (Y-axis direction) orthogonal to the traveling direction (X-axis direction) of the imaging object as the imaging range. After the acquisition of the one-dimensional array image is repeated in accordance with the movement of the imaging object in the X-axis direction, the entire image of the imaging object is generated by combining the obtained one-dimensional array images. .

制御装置３０の装着実行部３０ａは、記憶部３０ｄ（図２）に記憶された部品実装プログラムに基づき、図４のフローチャートに示す手順で、基板２上の電極部３に部品４を装着する部品装着作業を実行する。   The mounting execution unit 30a of the control device 30 mounts the component 4 on the electrode unit 3 on the board 2 according to the procedure shown in the flowchart of FIG. 4 based on the component mounting program stored in the storage unit 30d (FIG. 2). Perform installation work.

部品装着作業では、制御装置３０の装着実行部３０ａは先ず、基板搬送コンベア１２を作動させて、部品実装装置１の上流工程側の装置から送られてきた基板２を受け取って部品実装装置１の内部に搬入し（図１中に示す矢印Ｄ）、所定の作業位置に位置決めする（図４に示すステップＳＴ１）。   In the component mounting operation, the mounting execution unit 30a of the control device 30 first operates the substrate transport conveyor 12 to receive the substrate 2 sent from the device on the upstream process side of the component mounting device 1 to receive the component mounting device 1. It is carried inside (arrow D shown in FIG. 1) and positioned at a predetermined work position (step ST1 shown in FIG. 4).

制御装置３０の装着実行部３０ａは基板２の位置決めを行ったら、装着ヘッド１５を移動させて基板認識カメラ１９を基板２の上方に移動させ、基板認識カメラ１９に基板２上の一対の基板マーク２ｍ（図１）の撮像を行わせて画像認識を行う。そして、得られた一対の基板マーク２ｍの位置を予め設定された基準の位置と比較することによって、基板２の基準の位置からの位置ずれを算出する（ステップＳＴ２）。   After positioning the substrate 2, the mounting execution unit 30 a of the control device 30 moves the mounting head 15 to move the substrate recognition camera 19 above the substrate 2, and causes the substrate recognition camera 19 to make a pair of substrate marks on the substrate 2. Image recognition is performed by imaging 2 m (FIG. 1). Then, the positional deviation of the substrate 2 from the reference position is calculated by comparing the position of the obtained pair of substrate marks 2m with a preset reference position (step ST2).

制御装置３０の装着実行部３０ａは、基板２の基準の位置からの位置ずれを算出したら、各パーツフィーダ１３の作動制御を行ってそのパーツフィーダ１３の部品供給口１３ａに部品４を供給させる一方、装着ヘッド１５をパーツフィーダ１３の上方に位置させて、パーツフィーダ１３の部品供給口１３ａに供給された部品４を吸着ノズル１７に吸着させる（ステップＳＴ３）。   When the mounting execution unit 30a of the control device 30 calculates the displacement of the substrate 2 from the reference position, the mounting execution unit 30a controls the operation of each part feeder 13 to supply the component 4 to the component supply port 13a of the part feeder 13. Then, the mounting head 15 is positioned above the parts feeder 13, and the parts 4 supplied to the parts supply port 13a of the parts feeder 13 are sucked by the suction nozzle 17 (step ST3).

制御装置３０の装着実行部３０ａは吸着ノズル１７に部品４を吸着させたら、その吸着ノズル１７に吸着させた部品４について、３Ｄ画像が必要かどうかの判断を行う（ステップＳＴ４）。そして、３Ｄ画像が必要でないと判断した場合には、吸着ノズル１７に吸着させた部品４が部品認識カメラ２０の上方を通過するように装着ヘッド１５を移動させて部品認識カメラ２０に各部品４の撮像を行わせ、部品４の画像（２Ｄ画像）を取得してその画像認識を行う（ステップＳＴ５）。一方、ステップＳＴ４で３Ｄ画像が必要であると判断した場合には、部品４が３Ｄセンサ２１の上方を通過するように装着ヘッド１５を移動させて、３Ｄセンサ２１によって部品４の３Ｄ画像を取得する（ステップＳＴ６）。そして、得られた３Ｄ画像に対して予め求めておいた補正値（後述）で補正を行い（ステップＳＴ７）、その補正を行った部品４の３Ｄ画像に基づいて画像認識を行うとともに、その部品４の良否の判断を行う（ステップＳＴ８）。   When the component 4 is sucked by the suction nozzle 17, the mounting execution unit 30 a of the control device 30 determines whether a 3D image is necessary for the component 4 sucked by the suction nozzle 17 (step ST <b> 4). If it is determined that a 3D image is not necessary, the mounting head 15 is moved so that the component 4 sucked by the suction nozzle 17 passes above the component recognition camera 20, and the component recognition camera 20 receives each component 4. The image of the component 4 is acquired (2D image) and the image recognition is performed (step ST5). On the other hand, if it is determined in step ST4 that a 3D image is necessary, the mounting head 15 is moved so that the component 4 passes over the 3D sensor 21, and the 3D sensor 21 acquires a 3D image of the component 4. (Step ST6). Then, the obtained 3D image is corrected with a correction value (described later) obtained in advance (step ST7), image recognition is performed based on the corrected 3D image of the component 4, and the component 4 is judged (step ST8).

ここで、上記ステップＳＴ４において部品４の３Ｄ画像が必要であると判断される場合とは、例えば、部品４がリードを備えた部品であったり、下方に突出するバンプを備えた部品であったりする場合であり、この場合には、ステップＳＴ８において、リードやバンプが変形しているか否か等が判断される。また、ステップＳＴ４で部品４の３Ｄ画像が必要であると判断した場合には、制御装置３０の装着実行部３０ａは、３Ｄセンサ２１のＹ軸方向に延びた撮像範囲のほぼ中央部の上方をＸ軸方向に延びて規定された基準ルートＲ０（図５及び図６）上を部品４が進行するように装着ヘッド１５を移動させる。   Here, when it is determined in step ST4 that a 3D image of the component 4 is necessary, for example, the component 4 is a component having a lead or a component having a bump protruding downward. In this case, in step ST8, it is determined whether or not the lead or bump is deformed. If it is determined in step ST4 that a 3D image of the component 4 is necessary, the mounting execution unit 30a of the control device 30 is located above the center of the imaging range extending in the Y-axis direction of the 3D sensor 21. The mounting head 15 is moved so that the component 4 travels on the reference route R0 (FIGS. 5 and 6) defined in the X-axis direction.

制御装置３０の装着実行部３０ａは、ステップＳＴ５で部品認識カメラ２０による部品４の画像認識を行った後、或いはステップＳＴ８で３Ｄセンサ２１による部品４の画像認識及び良否判断を行った後には、ステップＳＴ５で得られた２Ｄ画像又はステップＳＴ８で得られた３Ｄ画像の画像認識結果に基づいて、部品４の吸着ノズル１７に対する位置ずれ（吸着ずれ）を算出する（ステップＳＴ９）。   After performing the image recognition of the component 4 by the component recognition camera 20 in step ST5 or after performing the image recognition of the component 4 by the 3D sensor 21 and the quality determination in step ST8, the mounting execution unit 30a of the control device 30 Based on the image recognition result of the 2D image obtained in step ST5 or the 3D image obtained in step ST8, the positional deviation (suction deviation) of the component 4 with respect to the suction nozzle 17 is calculated (step ST9).

制御装置３０の装着実行部３０ａは、各部品４の吸着ノズル１７に対する位置ずれを算出したら、装着ヘッド１５を基板２の上方に位置させ、吸着ノズル１７に吸着させた各部品４を基板２上の電極部３に接触させたうえで各吸着ノズル１７への真空圧の供給を解除することにより、吸着した部品４を基板２に装着する（ステップＳＴ１０）。このステップＳＴ１０では、制御装置３０の装着実行部３０ａは、ステップＳＴ２で求めた基板２の位置ずれと、ステップＳＴ９で求めた部品４の吸着ずれが修正されるように、基板２に対する各吸着ノズル１７の位置補正を行う。   When the mounting execution unit 30a of the control device 30 calculates the positional deviation of each component 4 with respect to the suction nozzle 17, the mounting head 15 is positioned above the substrate 2, and each component 4 sucked by the suction nozzle 17 is placed on the substrate 2. Then, the suctioned component 4 is mounted on the substrate 2 by releasing the supply of the vacuum pressure to each suction nozzle 17 after making contact with the electrode part 3 (step ST10). In step ST10, the mounting execution unit 30a of the control device 30 corrects the position deviation of the substrate 2 obtained in step ST2 and the suction displacement of the component 4 obtained in step ST9. 17 position correction is performed.

制御装置３０の装着実行部３０ａは、基板２に対する部品４の装着を行ったら、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了したか否かの判断を行う（ステップＳＴ１１）。そして、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了していなかったときにはステップＳＴ３に戻り、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了していたときには、基板搬送コンベア１２を作動させて基板２を部品実装装置１から搬出する（ステップＳＴ１２）。これにより基板２の１枚当たりの部品装着作業が終了する。   After mounting the component 4 on the board 2, the mounting execution unit 30a of the control device 30 determines whether or not mounting of all the components 4 to be mounted on the board 2 has been completed (step ST11). When the mounting of all the components 4 to be mounted on the substrate 2 has not been completed, the process returns to step ST3. When the mounting of all the components 4 to be mounted on the substrate 2 has been completed, the substrate transport conveyor 12 is turned on. The board 2 is carried out from the component mounting apparatus 1 by operating (step ST12). As a result, the component mounting operation for one board 2 is completed.

このように、本実施の形態における部品実装装置１は、吸着ノズル１７により部品４を吸着させた後、部品４が３Ｄセンサ２１の上方領域に規定された水平な基準ルートＲ０に沿って進行するように吸着ノズル１７を移動させ、部品４が基準ルートＲ０に沿って進行するときに３Ｄセンサ２１が部品４の進行方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に延びた一定領域を撮像範囲とする一次元配列画像を部品４の進行に合わせて連続的に取得し、この連続的に取得した一次元配列画像を結合して生成される部品４の画像に基づいて部品４を基板２に装着するようになっている。   As described above, in the component mounting apparatus 1 according to the present embodiment, after the component 4 is sucked by the suction nozzle 17, the component 4 travels along the horizontal reference route R0 defined in the upper region of the 3D sensor 21. When the suction nozzle 17 is moved as described above, the 3D sensor 21 extends in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the travel direction (X-axis direction) of the component 4 when the component 4 travels along the reference route R0. Is acquired continuously in accordance with the progress of the component 4, and the component 4 is obtained based on the image of the component 4 generated by combining the continuously acquired one-dimensional array image. It is designed to be mounted on the substrate 2.

ところで、上記構成の部品実装装置１が備える３Ｄセンサ２１において、ポリゴンミラー４５を回転駆動する回転モータ４５ｍの軸ＡＸが取り付け公差の影響等によって回転モータ４５ｍの軸ＡＸが設計上の基準の軸からずれており、そのため実際に走査されるレーザ光の移動軌跡が目標とする軌跡からずれていた場合には、制御装置３０の画像生成部３０ｃで取得される一次元配列画像は本来得られる位置から位置ずれを起こしてしまう（図８）。この場合、複数の一次元配列画像を結合して生成される全体画像は歪を有したものとなるので、定期的に一次元配列画像の位置ずれを補正するための補正値の取得作業を行い、得られた補正値で３Ｄ画像（ステップＳＴ６で取得した３Ｄ画像）の補正を行う必要がある。以下、補正値取得作業の実行手順を図７のフローチャートを用いて説明する。   By the way, in the 3D sensor 21 provided in the component mounting apparatus 1 having the above-described configuration, the axis AX of the rotary motor 45m that rotationally drives the polygon mirror 45 is not attached to the design reference axis due to the influence of the mounting tolerance. Therefore, when the movement trajectory of the laser beam actually scanned deviates from the target trajectory, the one-dimensional array image acquired by the image generation unit 30c of the control device 30 is from the originally obtained position. Misalignment occurs (FIG. 8). In this case, since the entire image generated by combining a plurality of one-dimensional array images is distorted, a correction value is periodically acquired to correct the positional deviation of the one-dimensional array image. Therefore, it is necessary to correct the 3D image (the 3D image acquired in step ST6) with the obtained correction value. Hereinafter, the execution procedure of the correction value acquisition operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

３Ｄセンサ２１の補正値取得作業では、制御装置３０は、位置ずれ算出用の撮像対象物としての治具ＪＧを前述の基準ルートＲ０に対して水平面内で平行な複数の検査ルート（ここでは第１の検査ルートＲ１及び第２の検査ルートＲ２とする）で進行させ、３Ｄセンサ２１により、治具ＪＧが各検査ルートに沿って進行するのに合わせて一次元配列画像を連続的に取得する（ステップＳＴ２１〜ステップＳＴ２２）。そして、画像生成部３０ｃにおいて、ステップＳＴ２１〜ステップＳＴ２２で取得した治具ＪＧの一次元配列画像を結合して複数（ここでは２つ）の治具ＪＧの画像を生成する（ステップＳＴ２３。画像生成工程）。   In the correction value acquisition work of the 3D sensor 21, the control device 30 uses a plurality of inspection routes (here, the first inspection object) parallel to the reference route R0 in the horizontal plane with respect to the jig JG as the imaging object for positional deviation calculation. 1D inspection route R1 and second inspection route R2), and the 3D sensor 21 continuously acquires a one-dimensional array image as the jig JG advances along each inspection route. (Step ST21 to Step ST22). Then, the image generation unit 30c combines the one-dimensional array images of the jigs JG acquired in steps ST21 to ST22 to generate a plurality (here, two) of jigs JG images (step ST23, image generation). Process).

なお、ここで用いる治具ＪＧは、どの検査ルート上を移動させても治具ＪＧの全体が映し出されるような大きさであることが好ましい。   Note that the jig JG used here is preferably sized so that the entire jig JG can be projected on any inspection route.

ここで、２つの検査ルート（第１の検査ルートＲ１及び第２の検査ルートＲ２）は、基準ルートＲ０を挟んで位置し、かつ、３Ｄセンサ２１の撮像範囲のできるだけ端部側を通るように設定されていることが好ましい。これは、ポリゴンミラー４５を回転駆動する回転モータ４５ｍの軸ＡＸが基準の位置からずれていた場合には、一次元配列画像全体がその中心部を中心にしてＺ軸回りに回転したものとなるが、このような一次元配列画像の位置を正しい位置に補正する補正値を得るには、一次元配列画像の両端部にできるだけ近い位置のデータを取得する方が補正の精度が高くなって有利であるからである。   Here, the two inspection routes (the first inspection route R1 and the second inspection route R2) are located across the reference route R0 and pass as much as possible to the end of the imaging range of the 3D sensor 21. It is preferable that it is set. This is because when the axis AX of the rotary motor 45m that rotates the polygon mirror 45 is deviated from the reference position, the entire one-dimensional array image is rotated around the Z axis around the center. However, in order to obtain a correction value for correcting the position of such a one-dimensional array image to the correct position, it is advantageous to obtain data at positions as close as possible to both ends of the one-dimensional array image because the correction accuracy is higher. Because.

制御装置３０は、上記のように、画像生成部３０ｃにおいて複数の治具ＪＧの画像を生成したら、その生成した複数の治具ＪＧの画像に基づいて、３Ｄセンサ２１が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を補正値算出部３０ｅ（図２）において算出する（ステップＳＴ２４。補正値算出工程）。この補正値は、一次元配列画像の位置ずれをキャンセルすることができる値、すなわち、本来得られる位置からの偏差の符号を逆転させたものとすることができる。   As described above, when the image generating unit 30c generates the images of the plurality of jigs JG, the control device 30 generates the one-dimensional array image of the 3D sensor 21 based on the generated images of the plurality of jigs JG. A correction value for misregistration is calculated in the correction value calculator 30e (FIG. 2) (step ST24, correction value calculation step). This correction value can be a value that can cancel the positional deviation of the one-dimensional array image, that is, a value obtained by reversing the sign of the deviation from the originally obtained position.

図９は、基準ルートＲ０からＹ軸の正の方向の距離Ｄ１の箇所に設定した第１の検査ルートＲ１で治具ＪＧを移動させて生成した治具ＪＧの３Ｄ画像データ（第１画像データＧｄＰ１）と、基準ルートＲ０からＹ軸の負の方向の距離Ｄ２の箇所に設定した第２の検査ルートＲ２で治具ＪＧを移動させて生成した治具ＪＧの３Ｄ画像データ（第２画像データＧｄＰ２）を同一の画面ＧＭ上に示したものである。この例では、２つの３Ｄ画像データ（第１画像データＧｄＰ１及び第２画像データＧｄＰ２）はそれぞれ破線で示す本来の（一次元配列画像が位置ずれを位置していない場合の）３Ｄ画像データＧｄＰ１ｓ，ＧｄＰ２ｓから位置ずれを起こしており、その位置ずれとして、第１画像データＧｄＰ１の中心位置Ｐ１の本来の位置Ｐ１ｓからの偏差（Δｘ１，Δｙ１）と第２画像データＧｄＰ２の中心位置Ｐ２の本来の位置Ｐ２ｓからの偏差（Δｘ２，Δｙ２）を求めている。   FIG. 9 shows 3D image data (first image data) of the jig JG generated by moving the jig JG along the first inspection route R1 set at a position of the distance D1 in the positive direction of the Y axis from the reference route R0. GdP1) and 3D image data (second image data) of the jig JG generated by moving the jig JG on the second inspection route R2 set at a position D2 in the negative direction of the Y axis from the reference route R0. GdP2) is shown on the same screen GM. In this example, two pieces of 3D image data (first image data GdP1 and second image data GdP2) are each represented by the original 3D image data GdP1s (in the case where the one-dimensional array image is not positioned), indicated by broken lines. A positional deviation has occurred from GdP2s. As the positional deviation, the deviation (Δx1, Δy1) of the center position P1 of the first image data GdP1 from the original position P1s and the original position of the center position P2 of the second image data GdP2 The deviation (Δx2, Δy2) from P2s is obtained.

これら第１画像データＧｄＰ１の中心位置Ｐ１と第２画像データＧｄＰ２の中心位置Ｐ２以外の箇所についての位置ずれについては上記両偏差とその箇所の基準ルートＲ０からのＹ軸方向の距離との関係を用いた線形補間等で算出した補正値を適用すればよく、これにより３Ｄセンサ２１の撮像範囲の各部（各画素）について位置ずれの補正することができる。このようにして算出した補正値は、画像補正部３０ｆ（図２）において、部品４を基板２に装着する際（前述のステップＳＴ１０）の部品４の画像の補正（前述のステップＳＴ７）に用いられる（画像補正工程）。   Regarding the positional deviations at locations other than the center position P1 of the first image data GdP1 and the central position P2 of the second image data GdP2, the relationship between the above-described deviations and the distance in the Y-axis direction from the reference route R0 at that location. The correction value calculated by the linear interpolation or the like used may be applied, and thereby the position shift can be corrected for each part (each pixel) in the imaging range of the 3D sensor 21. The correction value calculated in this way is used for correcting the image of the component 4 (the above-mentioned step ST7) when the component 4 is mounted on the board 2 (the above-mentioned step ST10) in the image correction unit 30f (FIG. 2). (Image correction process).

なお、上記の例は、説明を簡単にするために、得られる全体画像の歪が撮像範囲の延びる方向（Ｙ軸方向）に沿って線形に変化するケースを想定して基準ルートＲ０を挟んで位置する２つの検査ルート（第１の検査ルートＲ１及び第２の検査ルートＲ２）のみを設定するようにしていたが、ｆθレンズ４６の一部に局所的な変形が生じているような場合など、全体画像の歪が撮像範囲の延びる方向に沿って非線形に変化していることが予想される場合には、基準ルートＲ０を挟む両領域（前述の例でいえば第１の検査ルートＲ１の側の第２の検査ルートＲ２の側）に複数ずつの検査ルートを設定し、その設定した全検査ルートに沿った治具ＪＧの移動を行って、より多くの箇所の補正値を取得するようにする。この場合、検査ルートの数が多いほどより正確な全体画像（３Ｄ画像）の補正を行うことができる。   In the above example, in order to simplify the explanation, it is assumed that the distortion of the entire image to be obtained changes linearly along the direction in which the imaging range extends (Y-axis direction). Only the two inspection routes (the first inspection route R1 and the second inspection route R2) that are positioned are set, but there is a case where a local deformation occurs in a part of the fθ lens 46. When the distortion of the entire image is expected to change nonlinearly along the direction in which the imaging range extends, both areas sandwiching the reference route R0 (in the above example, the first inspection route R1 A plurality of inspection routes are set on the second inspection route R2 side), and the jig JG is moved along all the set inspection routes so as to obtain correction values for more locations. To. In this case, the more accurate the entire image (3D image) can be corrected as the number of inspection routes increases.

このように、本実施の形態における部品実装装置１では、位置ずれ算出用の撮像対象物である治具ＪＧを基準ルートＲ０に対して水平面内で平行な複数の検査ルートで進行させた場合に、３Ｄセンサ２１が、治具ＪＧが各検査ルートに沿って進行するのに合わせて一次元配列画像を連続的に取得するようになっており、３Ｄセンサ２１が取得した治具ＪＧの一次元配列画像を結合して生成される複数の治具ＪＧの画像に基づいて３Ｄセンサ２１が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を算出する補正値算出手段（制御装置３０の補正値算出部３０ｅ）及び補正値算出手段が算出した補正値を用いて部品４を基板２に装着する際の部品４の画像の補正を行う画像補正手段（制御装置３０の画像補正部３０ｆ）を備えたものとなっている。   As described above, in the component mounting apparatus 1 according to the present embodiment, when the jig JG, which is an imaging object for calculating the positional deviation, is advanced by a plurality of inspection routes parallel to the reference route R0 in the horizontal plane. The 3D sensor 21 continuously acquires a one-dimensional array image as the jig JG advances along each inspection route, and the one-dimensional jig JG acquired by the 3D sensor 21 is obtained. Correction value calculation means for calculating a correction value of the positional deviation of the one-dimensional array image of the 3D sensor 21 based on the images of the plurality of jigs JG generated by combining the array images (correction value calculation unit of the control device 30) 30e) and an image correction unit (image correction unit 30f of the control device 30) for correcting an image of the component 4 when the component 4 is mounted on the substrate 2 using the correction value calculated by the correction value calculation unit. It has become.

また、この部品実装装置１を用いた部品実装方法は、位置ずれ算出用の撮像対象物である治具ＪＧを基準ルートＲ０に対して水平面内で平行な複数の検査ルートで進行させ、３Ｄセンサ２１により、治具ＪＧが各検査ルートに沿って進行するのに合わせて一次元配列画像を連続的に取得し、その取得した治具ＪＧの一次元配列画像を結合して複数の治具ＪＧの画像を生成する画像生成工程（ステップＳＴ２３）、画像生成工程で生成した複数の治具ＪＧの画像に基づいて３Ｄセンサ２１が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を算出する補正値算出工程（ステップＳＴ２４）及び補正値算出工程で算出した補正値を用いて部品４を基板２に装着する際の部品４の画像の補正を行う画像補正工程（ステップＳＴ７）を含むものとなっている。   In addition, the component mounting method using the component mounting apparatus 1 allows a jig JG, which is an imaging object for positional deviation calculation, to travel along a plurality of inspection routes parallel to the reference route R0 in a horizontal plane. 21, a one-dimensional array image is continuously acquired as the jig JG advances along each inspection route, and the acquired jig JG is combined with the one-dimensional array image to obtain a plurality of jigs JG. Image generation step (step ST23) for generating the first image, and correction value calculation for calculating a correction value for the positional deviation of the one-dimensional array image of the 3D sensor 21 based on the images of the plurality of jigs JG generated in the image generation step. It includes an image correction step (step ST7) for correcting the image of the component 4 when the component 4 is mounted on the substrate 2 using the correction value calculated in the step (step ST24) and the correction value calculation step.

本実施の形態における部品実装装置１及び部品実装方法では、位置ずれ算出用の撮像対象物（上記の例では治具ＪＧ）を基準ルートＲ０に対して水平面内で平行な複数の検査ルートで進行させて取得した一次元配列画像を結合して生成される複数の治具ＪＧの画像に基づいて３Ｄセンサ２１が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を算出し、その算出した補正値を用いて、部品４を基板２に装着する際の部品４の画像の補正を行うようになっているので、歪の少ない３Ｄセンサ２１の撮像画像を得ることができ、精度の高い部品実装作業を行うことができる。   In the component mounting apparatus 1 and the component mounting method according to the present embodiment, the imaging target object for misregistration calculation (the jig JG in the above example) travels along a plurality of inspection routes parallel to the reference route R0 in the horizontal plane. Based on the images of the plurality of jigs JG generated by combining the acquired one-dimensional array images, a correction value for the positional deviation of the one-dimensional array image of the 3D sensor 21 is calculated, and the calculated correction value is Since the image of the component 4 is corrected when the component 4 is mounted on the board 2, the captured image of the 3D sensor 21 with less distortion can be obtained, and the component mounting operation with high accuracy can be performed. It can be carried out.

そして、検査ルートが多いほど全体画像の多様な歪のパターンに対応することができ、歪が撮像範囲の延びる方向に沿って線形に変化する場合だけでなく、撮像範囲の延びる方向に沿って非線形に変化する（局部的な歪を有する）場合であっても、また、歪の方向がまちまちである場合であっても対応することができる。   And the more inspection routes, the more various patterns of distortion of the whole image can be accommodated, and not only when the distortion changes linearly along the extending direction of the imaging range, but also nonlinear along the extending direction of the imaging range. Even when the distortion changes (has local distortion), or even when the distortion direction varies.

なお、上述の実施の形態において、位置ずれ算出用の撮像対象物として用いた治具ＪＧは、基板２に装着する部品４そのものであってもよい。また、治具ＪＧや部品４を吸着ノズル１７に吸着させるのではなく、吸着ノズル１７自体を位置ずれ算出専用の治具ＪＧに変えるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the jig JG used as the imaging object for calculating the positional deviation may be the component 4 itself to be mounted on the substrate 2. In addition, the suction nozzle 17 itself may be changed to a jig JG dedicated to position deviation calculation instead of causing the suction nozzle 17 to suck the jig JG or the component 4.

また、上述の実施の形態では、部品４の撮像を行う撮像手段は３Ｄセンサ２１であったが、これは一例であり、部品４が基準ルートＲ０に沿って進行するときに部品４の進行方向と直交する方向に延びた一定領域を撮像範囲とする一次元配列画像を得られるものであれば、必ずしも３Ｄセンサ２１でなくてもよい。３Ｄセンサ２１は、ポリゴンミラーにより検査光を撮像範囲の延びる方向（画像の配列方向）に走査してその反射光を一又は複数の受光素子によって受光するタイプものであったが、このような構成のものに限られず、多数の受光素子を撮像範囲の延びる方向に並べて一次元配列画像を同時に取得するタイプのもの等であってもよい。後者のタイプ（多数の受光素子を撮像範囲の延びる方向に並べて一次元配列画像を取得するタイプ）のものでは、撮像範囲の延びる方向に並べられた受光素子の列（受光素子ユニット）の筐体に対する取り付け角度を得られた補正値によって補正することにより、一次元配列画像の位置ずれの影響を取り除くことができる。   In the above-described embodiment, the imaging means for imaging the component 4 is the 3D sensor 21, but this is an example, and the traveling direction of the component 4 when the component 4 travels along the reference route R0. The 3D sensor 21 is not necessarily required as long as a one-dimensional array image can be obtained in which a certain area extending in a direction orthogonal to the imaging range is an imaging range. The 3D sensor 21 is of a type in which inspection light is scanned in the direction in which the imaging range extends (image arrangement direction) by a polygon mirror, and the reflected light is received by one or a plurality of light receiving elements. However, the present invention is not limited to this type, and it may be a type in which a large number of light receiving elements are arranged in the extending direction of the imaging range to simultaneously acquire a one-dimensional array image. In the latter type (a type in which a large number of light receiving elements are arranged in the extending direction of the imaging range to obtain a one-dimensional array image), a housing of a row of light receiving elements (light receiving element units) arranged in the extending direction of the imaging range By correcting the mounting angle with respect to the obtained correction value, it is possible to remove the influence of the positional deviation of the one-dimensional array image.

なお、３Ｄセンサ２１による実際の部品４の画像の取得時には、検査光が撮像範囲の延びる方向（Ｙ軸方向）に移動する間に部品４は検査光の移動方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に微少量移動することから、補正を行わない全体画像ではこのような部品４の移動（検査光の移動方向と直交する方向への移動）に起因する歪が含まれるところであるが、本実施の形態では実際の部品４に対する画像取得時と同じ状況で補正値を取得することから、補正適用後の３Ｄ画像はそのような歪が除去されたものとなり、この面でも歪の少ない撮像画像を得ることができる。   Note that when the image of the actual component 4 is acquired by the 3D sensor 21, the component 4 moves in the direction (X-axis direction) orthogonal to the moving direction of the inspection light while the inspection light moves in the direction in which the imaging range extends (Y-axis direction). ), The entire image without correction includes distortion caused by such movement of the component 4 (movement in a direction orthogonal to the movement direction of the inspection light). In this embodiment, the correction value is acquired in the same situation as when the image of the actual component 4 is acquired. Therefore, the 3D image after applying the correction is such that such distortion is removed. Can be obtained.

歪の少ない撮像手段の撮像画像が得られるようにして精度の高い部品実装作業を行うことができるようにした部品実装装置及び部品実装方法を提供する。   Provided are a component mounting apparatus and a component mounting method capable of performing a component mounting operation with high accuracy so that a captured image of an imaging unit with less distortion can be obtained.

１ 部品実装装置
２ 基板
４ 部品
１７ 吸着ノズル
２１ ３Ｄセンサ（撮像手段）
３０ｅ 補正値算出部（補正値算出手段）
３０ｆ 画像補正部（画像補正手段）
Ｒ０ 基準ルート
Ｒ１ 第１の検査ルート（検査ルート）
Ｒ２ 第２の検査ルート（検査ルート）
ＪＧ 治具（位置ずれ算出用の撮像対象物） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Component mounting apparatus 2 Board | substrate 4 Component 17 Adsorption nozzle 21 3D sensor (imaging means)
30e Correction value calculation unit (correction value calculation means)
30f Image correction unit (image correction means)
R0 standard route R1 first inspection route (inspection route)
R2 Second inspection route (inspection route)
JG jig (object to be imaged for misalignment calculation)

Claims (2)

吸着ノズルに部品を吸着させた後、前記部品が撮像手段の上方領域に規定された水平な基準ルートに沿って進行するように前記吸着ノズルを移動させ、前記部品が前記基準ルートに沿って進行するときに前記撮像手段が前記部品の進行方向と直交する方向に延びた一定領域を撮像範囲とする一次元配列画像を前記部品の進行に合わせて連続的に取得し、この連続的に取得した一次元配列画像を結合して生成される前記部品の画像に基づいて前記部品を基板に装着する部品実装装置であって、
位置ずれ算出用の撮像対象物を前記基準ルートに対して水平面内で平行な複数の検査ルートで進行させた場合に、前記撮像手段は、前記撮像対象物が前記各検査ルートに沿って進行するのに合わせて一次元配列画像を連続的に取得するようになっており、
前記撮像手段が取得した前記撮像対象物の一次元配列画像を結合して生成される複数の前記撮像対象物の画像に基づいて前記撮像手段が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段が算出した前記補正値を用いて前記部品を基板に装着する際の前記部品の画像の補正を行う画像補正手段を備えたことを特徴とする部品実装装置。 After the component is sucked by the suction nozzle, the suction nozzle is moved so that the component travels along a horizontal reference route defined in the upper area of the imaging means, and the component travels along the reference route. When the image capturing unit continuously acquires a one-dimensional array image having a certain area extending in a direction orthogonal to the traveling direction of the component as the imaging range, according to the progress of the component, the continuously acquired A component mounting apparatus for mounting the component on a substrate based on an image of the component generated by combining one-dimensional array images,
When the imaging object for calculating the positional deviation is caused to travel along a plurality of inspection routes parallel to the reference route in a horizontal plane, the imaging means advances the imaging object along the inspection routes. The one-dimensional array image is acquired continuously according to the
Based on a plurality of images of the imaging object generated by combining the one-dimensional array images of the imaging object acquired by the imaging unit, a correction value for a positional deviation of the one-dimensional array image of the imaging unit is calculated. Correction value calculation means for
A component mounting apparatus, comprising: an image correcting unit that corrects an image of the component when the component is mounted on a board using the correction value calculated by the correction value calculating unit. 吸着ノズルに部品を吸着させた後、前記部品が撮像手段の上方領域に規定された水平な基準ルートに沿って進行するように前記吸着ノズルを移動させ、前記部品が前記基準ルートに沿って進行するときに前記撮像手段が前記部品の進行方向と直交する方向に延びた一定領域を撮像範囲とする一次元配列画像を前記部品の進行に合わせて連続的に取得し、この連続的に取得した一次元配列画像を結合して生成される前記部品の画像に基づいて前記部品を基板に装着する部品実装方法であって、
位置ずれ算出用の撮像対象物を前記基準ルートに対して水平面内で平行な複数の検査ルートで進行させ、前記撮像手段により、前記撮像対象物が前記各検査ルートに沿って進行するのに合わせて一次元配列画像を連続的に取得し、その取得した前記撮像対象物の一次元配列画像を結合して複数の前記撮像対象物の画像を生成する画像生成工程と、
前記画像生成工程で生成した複数の前記撮像対象物の画像に基づいて前記撮像手段が有する一次元配列画像の位置ずれの補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値算出工程で算出した前記補正値を用いて前記部品を基板に装着する際の前記部品の画像の補正を行う画像補正工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。 After the component is sucked by the suction nozzle, the suction nozzle is moved so that the component travels along a horizontal reference route defined in the upper area of the imaging means, and the component travels along the reference route. When the image capturing unit continuously acquires a one-dimensional array image having a certain area extending in a direction orthogonal to the traveling direction of the component as the imaging range, according to the progress of the component, the continuously acquired A component mounting method for mounting the component on a board based on an image of the component generated by combining one-dimensional array images,
The imaging object for calculating the positional deviation is advanced by a plurality of inspection routes parallel to the reference route in a horizontal plane, and the imaging object is moved along the inspection routes by the imaging means. An image generation step of continuously acquiring a one-dimensional array image and combining the acquired one-dimensional array images of the imaging object to generate images of the plurality of imaging objects;
A correction value calculating step of calculating a correction value of a positional deviation of the one-dimensional array image of the imaging means based on the images of the plurality of imaging objects generated in the image generating step;
A component mounting method comprising: an image correction step of correcting an image of the component when the component is mounted on a board using the correction value calculated in the correction value calculation step.
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