JP5860688B2 - Board work machine - Google Patents
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Description
本発明は、対基板作業位置において、回路基板に対する作業を行う対基板作業機に関するものである。 The present invention relates to an on-board working machine that performs an operation on a circuit board at an on-board working position.
対基板作業機の多くは、搬送装置によって回路基板を対基板作業位置に搬送し、その対基板作業位置で固定的に保持された回路基板に対する作業を行うように構成されている。このように構成された対基板作業機では、回路基板に対する作業を担保するべく、回路基板を適切に対基板作業位置に搬送することが重要となっており、下記特許文献には、回路基板を適切に対基板作業位置に搬送するための技術が記載されている。 Most of the substrate working machines are configured to convey a circuit board to a substrate working position by a conveying device, and to work on the circuit board fixedly held at the substrate working position. In the work machine with the substrate configured as described above, it is important to appropriately transport the circuit board to the work position with respect to the board in order to secure the work on the circuit board. Techniques for properly transporting to a substrate working position are described.
上記特許文献に記載された対基板作業機では、対基板作業位置を目標位置として搬送装置の作動が制御され、目標位置で停止させられた回路基板を撮像装置によって撮像することで、停止させられている回路基板の位置情報が取得される。そして、その取得された回路基板の位置情報と対基板作業位置とが比較され、取得された回路基板の位置情報が、対基板作業位置と異なる場合には、再度、搬送装置が駆動され、回路基板が対基板作業位置に搬送されている。このように、目標位置で停止させられた回路基板の位置情報を取得し、その位置情報に基づいて、搬送装置の作動を制御することで、回路基板を適切に対基板作業位置に搬送することが可能となる。 In the anti-substrate working machine described in the above-mentioned patent document, the operation of the transfer device is controlled with the anti-substrate working position as a target position, and the circuit board stopped at the target position is imaged by the imaging device and stopped. The position information of the circuit board is acquired. Then, the obtained position information of the circuit board is compared with the work position with respect to the board, and when the obtained position information of the circuit board is different from the work position with respect to the board, the transfer device is driven again, and the circuit The substrate is transported to the work position for the substrate. As described above, the circuit board is appropriately transported to the board working position by acquiring the position information of the circuit board stopped at the target position and controlling the operation of the transport device based on the position information. Is possible.
しかしながら、回路基板の位置情報を取得するために、回路基板の搬送を停止していては、サイクルタイムの遅延を招くことになる。また、撮像装置は、作業実行装置を移動させるための移動装置に取り付けられていることがあり、その撮像装置によって回路基板を撮像していては、回路基板の撮像が終了するまで、作業実行装置による作業を行うことができない。このため、作業実行装置による作業を効率的に行うことができなくなり、サイクルタイムの短縮を図り難くなっている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、サイクルタイムの短縮を図りつつ、回路基板を適切に対基板作業位置に搬送可能な対基板作業機を提供することを課題とする。 However, if the conveyance of the circuit board is stopped in order to acquire the position information of the circuit board, the cycle time is delayed. In addition, the imaging device may be attached to a moving device for moving the work execution device. If the circuit board is imaged by the imaging device, the work execution device is used until the imaging of the circuit board is completed. The work by cannot be performed. For this reason, work by the work execution device cannot be efficiently performed, and it is difficult to reduce the cycle time. The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a substrate working machine capable of appropriately transporting a circuit board to a substrate working position while shortening the cycle time. .
上記課題を解決するために、本願の請求項1に記載の対基板作業機は、回路基板を搬送するとともに、回路基板に対する作業が行われる対基板作業位置において回路基板を保持する搬送装置と、その搬送装置に保持された回路基板に対して作業を実行する作業実行装置と、その作業実行装置を任意の位置に移動させる移動装置と、その移動装置に取り付けられ、前記対基板作業位置に位置する回路基板を撮像する第1撮像装置と、前記対基板作業位置に搬送される前の回路基板を撮像する第2撮像装置と、(a)前記対基板作業位置より回路基板の搬送方向の上流側に位置する設定位置から前記対基板作業位置まで回路基板を搬送するために必要な前記搬送装置の駆動源の駆動量である第1駆動量と、前記設定位置から前記第2撮像装置によって搬送中の回路基板を撮像可能な位置まで回路基板を搬送するために必要な前記搬送装置の駆動源の駆動量である第2駆動量とを演算する駆動量演算部を有し、前記搬送装置の駆動源の駆動量が前記第1駆動量となるように、前記搬送装置の作動を制御する搬送装置制御部と、(b)前記第2撮像装置による撮像を指令するとともに、前記第2撮像装置によって撮像された画像データを処理する第2撮像装置制御部とを有する制御装置とを備え、前記第2撮像装置制御部が、前記搬送装置の駆動源が前記第2駆動量駆動したときに、前記設定位置と前記対基板作業位置との間で搬送中の回路基板の撮像を指令する撮像指令部と、その撮像指令部の指令により撮像された画像データを処理し、処理された画像データに基づいて、撮像時の回路基板の位置を検出する回路基板位置検出部とを有し、前記搬送装置制御部が、前記回路基板位置検出部によって検出された撮像時の回路基板の位置情報に基づいて、前記第1駆動量を補正する駆動量補正部を有し、その駆動量補正部によって前記第1駆動量が補正された後には、前記搬送装置の駆動源の駆動量が補正後の前記第1駆動量となるように、前記搬送装置の作動を制御するように構成される。 In order to solve the above-described problem, the substrate work machine according to claim 1 of the present application is configured to convey a circuit board and hold a circuit board at a work position against the board where work on the circuit board is performed; A work execution device that performs work on the circuit board held by the transfer device, a moving device that moves the work execution device to an arbitrary position, and a position that is attached to the moving device and located at the work position against the substrate A first imaging device for imaging a circuit board to be imaged, a second imaging device for imaging a circuit board before being transported to the counter-substrate work position, and (a) upstream of the circuit board transport direction from the counter-substrate work position a first drive amount is a driving amount of the driving source of the conveying device needed to carry the circuit board from the setting position located on the side until the substrate-related-operation performing position, by the second image pickup device from the set position A driving amount calculation unit for calculating a second drive amount is a driving amount of the driving source of the conveying device needed to carry the circuit board of the circuit board to the imaging position capable of Okunaka, the conveying device A transfer device control unit for controlling the operation of the transfer device so that the drive amount of the drive source becomes the first drive amount; and (b) commanding the image pickup by the second image pickup device and the second image pickup And a second imaging device control unit that processes image data captured by the device, wherein the second imaging device control unit drives the second driving amount of the driving source of the transport device. , An imaging command unit that commands imaging of the circuit board being conveyed between the set position and the substrate working position; and image data captured by the command of the imaging command unit, and processed image data Circuit board position during imaging based on A circuit board position detecting unit for detecting the first board, and the transfer device control unit corrects the first drive amount based on position information of the circuit board at the time of imaging detected by the circuit board position detecting unit. A driving amount correction unit, and after the first driving amount is corrected by the driving amount correction unit, the driving amount of the driving source of the transport device is set to the corrected first driving amount. It is configured to control the operation of the transport device.
また、請求項2に記載の対基板作業機は、請求項1に記載の対基板作業機において、当該対基板作業機が、前記設定位置に回路基板が搬送されたことを検出可能なセンサを備えるように構成される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the anti-substrate work machine according to the first aspect , wherein the anti-substrate work machine includes a sensor capable of detecting that the circuit board is conveyed to the set position. Configured to provide.
また、請求項3に記載の対基板作業機は、請求項1または請求項2に記載の対基板作業機において、前記第2撮像装置が、回路基板の前記搬送方向の下流側の端部を、前記搬送方向に直交かつ水平である方向の全域に渡って撮像可能とされるように構成される。 Further, to-board working machine according to claim 3, in-board working machine according to claim 1 or claim 2, the second image pickup device, the end portion of the downstream side in the transport direction of the circuit board The imaging is configured to be possible over the entire region in a direction orthogonal and horizontal to the transport direction.
また、請求項4に記載の対基板作業機は、請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の対基板作業機において、前記回路基板位置検出部が、前記撮像指令部の指令により撮像された画像データの特定の領域の画像データを処理し、処理された前記特定の領域の画像データに基づいて、撮像時の回路基板の位置を検出するように構成される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the on-board working machine according to any one of the first to third aspects, wherein the circuit board position detecting unit is controlled by a command from the imaging command unit. The image data of a specific area of the imaged image data is processed, and the position of the circuit board at the time of imaging is detected based on the processed image data of the specific area.
また、請求項5に記載の対基板作業機は、請求項4に記載の対基板作業機において、前記第2撮像装置制御部が、前記特定の領域を変更する画像データ処理領域変更部を有するように構成される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the on-board working machine according to the fourth aspect , wherein the second imaging device control unit includes an image data processing area changing unit that changes the specific area. Configured as follows.
また、請求項6に記載の対基板作業機は、請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の対基板作業機において、前記搬送装置制御部が、回路基板が前記設定位置を通過した後の回路基板の搬送速度が、回路基板が前記設定位置を通過する前の回路基板の搬送速度より低くなるように、前記搬送装置の作動を制御するように構成される。 Further, the substrate work machine according to claim 6 is the substrate work machine according to any one of claims 1 to 5 , wherein the transfer device control unit causes the circuit board to pass through the set position. Then, the operation of the transfer device is controlled so that the transfer speed of the circuit board is lower than the transfer speed of the circuit board before the circuit board passes through the set position.
また、請求項7に記載の対基板作業機は、請求項1ないし請求項6のいずれか1つに記載の対基板作業機において、前記搬送装置が、回路基板を支持する1対のコンベアベルトを有し、前記第2撮像装置が、前記1対のコンベアベルトの間に固定的に配設され、それら1対のコンベアベルトに支持された回路基板を下方から撮像するように構成される。 Further, according to a seventh aspect of the present invention, there is provided the anti-substrate working machine according to any one of the first to sixth aspects, wherein the transfer device supports a pair of conveyor belts that support the circuit board. The second imaging device is fixedly disposed between the pair of conveyor belts, and is configured to image the circuit board supported by the pair of conveyor belts from below.
請求項1に記載の対基板作業機では、移動装置に取り付けられた第1の撮像装置とは異なる第2の撮像装置が設けられており、その第2の撮像装置によって、回路基板の位置情報が取得される。これにより、回路基板の撮像時において、移動装置によって作業実行装置を移動させることが可能となる。したがって、作業実行装置を効率的に稼働させることが可能となり、サイクルタイムの短縮を図ることが可能となる。また、請求項1に記載の対基板作業機では、対基板作業位置に向かって搬送されている最中の回路基板が撮像され、その撮像データから回路基板の位置情報が取得される。これにより、回路基板の位置情報を取得するために、回路基板の搬送を停止させる必要が無くなり、サイクルタイムの遅延を防ぐことが可能となる。そして、取得された回路基板の位置情報に基づいて、第1駆動量が補正されることで、回路基板を適切に対基板作業位置に搬送することが可能となる。したがって、請求項1に記載の対基板作業機によれば、サイクルタイムの短縮を図りつつ、回路基板を適切に対基板作業位置に搬送することが可能となる。さらに、請求項1に記載の対基板作業機では、上記設定位置から第2撮像装置による回路基板の撮像位置まで回路基板を搬送するために必要な搬送装置の駆動量が演算されており、搬送装置がその演算された駆動量駆動されたときに、回路基板の撮像が行われる。これにより、タイミング良く回路基板を撮像することが可能となる。 In the on-board working machine according to claim 1, a second imaging device different from the first imaging device attached to the moving device is provided, and position information of the circuit board is provided by the second imaging device. Is acquired. Accordingly, the work execution device can be moved by the moving device during imaging of the circuit board. Therefore, it is possible to operate the work execution device efficiently, and it is possible to shorten the cycle time. In the substrate work machine according to the first aspect, the circuit board being conveyed toward the substrate work position is imaged, and the position information of the circuit board is obtained from the imaged data. Accordingly, it is not necessary to stop the conveyance of the circuit board in order to acquire the position information of the circuit board, and it becomes possible to prevent the cycle time from being delayed. Then, by correcting the first drive amount based on the acquired position information of the circuit board, the circuit board can be appropriately transported to the substrate work position. Therefore, according to the substrate work machine of the first aspect, it is possible to appropriately convey the circuit board to the substrate work position while reducing the cycle time. Furthermore, in the on-board work machine according to claim 1, the driving amount of the transfer device necessary for transferring the circuit board from the set position to the image pickup position of the circuit board by the second image pickup device is calculated. When the apparatus is driven by the calculated drive amount, the circuit board is imaged. This makes it possible to image the circuit board with good timing.
また、請求項2に記載の対基板作業機では、上記設定位置への回路基板の搬送を検出可能なセンサが設けられている。これにより、第1駆動量および第2駆動量の基準となる位置を確定することが可能となり、好適に回路基板を対基板作業位置に搬送するとともに、好適なタイミングで回路基板を撮像することが可能となる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a sensor capable of detecting conveyance of the circuit board to the set position. This makes it possible to determine the reference position for the first drive amount and the second drive amount, suitably transporting the circuit board to the board work position, and imaging the circuit board at a suitable timing. It becomes possible.
また、請求項3に記載の対基板作業機では、回路基板の先端部が撮像されており、その撮像範囲は、搬送方向に直交かつ水平な方向の全域に渡っている。これにより、回路基板の搬送方向下流側の縁部の全域を撮像することが可能となり、回路基板の先端位置情報を適切に取得することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, the front end portion of the circuit board is imaged, and the imaging range extends over the entire area in the horizontal direction orthogonal to the transport direction. As a result, it is possible to image the entire area of the edge portion on the downstream side in the conveyance direction of the circuit board, and it is possible to appropriately acquire the tip position information of the circuit board.
また、請求項4に記載の対基板作業機では、撮像された画像データの特定の領域のみが処理され、その処理された特定の領域の画像データに基づいて、回路基板の位置情報が取得される。これにより、例えば、電子部品が回路基板の先端から延び出した状態で装着された回路基板であっても、適切に回路基板の先端位置を取得することが可能となる。具体的には、後に詳しく説明するが、回路基板に装着されている電子部品からズレた位置に特定の領域を設定することで、電子部品を、回路基板と誤認することが無くなり、適切に回路基板の先端位置を取得することが可能となる。 In the substrate work machine according to claim 4 , only a specific area of the captured image data is processed, and position information of the circuit board is acquired based on the processed image data of the specific area. The Thereby, for example, even if the circuit board is mounted with the electronic component extending from the front end of the circuit board, it is possible to appropriately acquire the front end position of the circuit board. Specifically, as will be described in detail later, by setting a specific area at a position shifted from the electronic component mounted on the circuit board, the electronic component is not mistaken for the circuit board, and the circuit is appropriately It becomes possible to acquire the tip position of the substrate.
また、請求項5に記載の対基板作業機では、画像データが処理される特定の領域を変更することが可能となっている。電子部品は、回路基板の様々な位置に装着され、回路基板の先端から電子部品が延び出す位置は、製造される回路基板種毎に異なる。したがって、請求項6に記載の対基板作業機によれば、回路基板種毎に特定の領域を変更することが可能となり、どのような種類の回路基板であっても、回路基板の先端位置情報を確実に取得することが可能となる。 In the substrate work machine according to the fifth aspect , it is possible to change a specific area in which image data is processed. Electronic components are mounted at various positions on the circuit board, and the position where the electronic component extends from the tip of the circuit board varies depending on the type of circuit board to be manufactured. Therefore, according to the on-board working machine of the sixth aspect, it is possible to change a specific area for each circuit board type, and the tip position information of the circuit board can be used for any type of circuit board. Can be obtained with certainty.
また、請求項6に記載の対基板作業機では、上記設定位置を通過後の回路基板の搬送速度を、通過前の搬送速度より低くしている。搬送装置の駆動量が第1駆動量となるように、搬送装置の作動が制御された場合、つまり、対基板作業位置を目標位置として搬送装置の作動が制御された場合に、搬送先の位置が対基板作業位置とならない理由として、搬送装置上での回路基板のズレ等がある。このため、対基板作業位置への回路基板の搬送速度を低くすることで、搬送装置上での回路基板のズレ等を抑制することが可能となり、回路基板を適切に対基板作業位置に搬送することが可能となる。 According to the sixth aspect of the present invention, the circuit board transport speed after passing through the set position is lower than the transport speed before passing. When the operation of the transfer device is controlled so that the drive amount of the transfer device becomes the first drive amount, that is, when the operation of the transfer device is controlled with the work position for the substrate as the target position, the position of the transfer destination As a reason that does not become the substrate working position, there is a shift of the circuit board on the transfer device. For this reason, it is possible to suppress the displacement of the circuit board on the transfer device by lowering the transfer speed of the circuit board to the work position for the board, and appropriately transfer the circuit board to the work position for the board. It becomes possible.
また、請求項7に記載の対基板作業機では、搬送装置を構成する1対のコンベアベルトの下方に、第2撮像装置が設けられている。搬送装置の上方には、種々の装置が設けられており、空きスペースが少ない。一方、1対のコンベアベルトの下方であれば、ある程度空きスペースがあり、1対のコンベアベルトの間から回路基板の下面を撮像することが可能である。したがって、請求項に記載の対基板作業機によれば、空きスペースを有効利用し、第2撮像装置を配設することが可能となる。 In the substrate work machine according to claim 7 , the second imaging device is provided below the pair of conveyor belts constituting the transfer device. Various devices are provided above the transport device, and there is little free space. On the other hand, if it is below the pair of conveyor belts, there is a certain amount of space, and it is possible to image the lower surface of the circuit board from between the pair of conveyor belts. Therefore, according to the substrate working machine described in the claims, it is possible to effectively use the empty space and arrange the second imaging device.
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as modes for carrying out the present invention.
<電子部品装着機の構成>
図1および図2に、本発明の実施例の電子部品装着機10を示す。図1は、電子部品装着機10の斜視図であり、図2は、上部カバーを取り除いた状態での電子部品装着機10を上方からの視点において示した概略平面図である。電子部品装着機10は、回路基板12に対して電子回路部品(以下、「電子部品」と略す)の装着作業を行うものであり、回路基板12を搬送する搬送装置14と、回路基板に対して電子部品を装着する作業ヘッド16と、その作業ヘッド16を移動させる移動装置18と、電子部品を供給する1対の供給装置20,22とを備えている。
<Configuration of electronic component mounting machine>
1 and 2 show an electronic
搬送装置14は、ベース23上に設けられた1対のコンベアベルト24を有しており、それら1対のコンベアベルト24を電磁モータ(図5参照)26によって周回させることで、コンベアベルト24に支持される回路基板12を搬送する構造とされている。また、搬送装置14は、基板保持装置32を有しており、所定の位置(図2での回路基板12が図示されている位置であり、以下、「対基板作業位置」という場合がある)において回路基板12を固定的に保持する構造とされている。なお、本実施例では、搬送装置14による回路基板12の搬送方向(図2における左右方向)をX軸方向とし、その方向に直角な方向をY軸方向と称し、説明を行う。また、回路基板12が、電子部品装着機10内に搬入され、電子部品装着機10内から搬出される方向は、図での左から右に向かう方向である。
The
また、作業ヘッド16は、搬送装置14によって保持された回路基板12に対して電子部品を装着するものであり、下面に電子部品を吸着する吸着ノズル34を有する装着ヘッドである。吸着ノズル34は、正負圧供給装置(図5参照)36を介して負圧エア,正圧エア通路に通じており、負圧にて電子部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した電子部品を離脱する構造とされている。さらに、作業ヘッド16は、吸着ノズル34を昇降させるノズル昇降装置(図5参照)38および吸着ノズル34をそれの軸心回りに自転させるノズル自転装置(図5参照)40を有しており、保持する電子部品の上下方向の位置および電子部品の保持姿勢を変更することが可能とされている。なお、吸着ノズル34は、作業ヘッド16に着脱可能とされており、電子部品のサイズ,形状等に応じて変更することが可能とされている。
The
その作業ヘッド16は、移動装置18によって、ベース23上の任意の位置に移動可能とされている。詳しく言えば、移動装置18は、作業ヘッド16をX軸方向に移動させるためのX軸方向スライド機構50と、作業ヘッド16をY軸方向に移動させるためのY軸方向スライド機構52とを備えている。X軸方向スライド機構50は、X軸方向に移動可能にベース23上に設けられたX軸スライダ54と、駆動源としての電磁モータ(図5参照)56とを有しており、その電磁モータ56によって、X軸スライダ54がX軸方向の任意の位置に移動可能とされている。また、Y軸方向スライド機構52は、Y軸方向に移動可能にX軸スライダ54の側面に設けられたY軸スライダ58と、駆動源としての電磁モータ(図5参照)60とを有しており、その電磁モータ60によって、Y軸スライダ58がY軸方向の任意の位置に移動可能とされている。そして、そのY軸スライダ58に作業ヘッド16が取り付けられることで、作業ヘッド16は、移動装置18によって、ベース23上の任意の位置に移動可能とされている。なお、作業ヘッド16は、Y軸スライダ58にワンタッチで着脱可能とされており、種類の異なる作業ヘッド、例えば、ディスペンサヘッド等に変更することが可能とされている。
The working
また、1対の供給装置20,22は、搬送装置14を挟むようにして、ベース23のY軸方向における両側部に配設されている。それら1対の供給装置20,22は、フィーダ型の供給装置とされており、テーピング化された電子部品を保持して1つずつ電子部品を送り出すテープフィーダ70を複数有している。そして、それら複数のテープフィーダ70の各々によって、作業ヘッド16への供給位置に電子部品を供給する構造とされている。
The pair of
また、電子部品装着機10は、マークカメラ80およびパーツカメラ(図5参照)82を備えている。マークカメラ80は、下方を向いた状態でY軸スライダ58の下面に固定されており、移動装置18によって移動させられることで、対基板作業位置の回路基板12の表面を任意の位置において撮像することが可能となっている。また、パーツカメラ82は、上を向いた状態でベース23上に設けられており、作業ヘッド16の有する吸着ノズル34によって吸着保持された電子部品を撮像することが可能となっている。マークカメラ80によって得られた画像データおよび、パーツカメラ82によって得られた画像データは、画像処理装置(図5参照)84において処理され、回路基板12に関する情報,基板保持装置32による回路基板12の保持位置誤差,吸着ノズル34による電子部品の保持位置誤差等が取得される。
The electronic
電子部品装着機10は、さらに、対基板作業位置に搬送される前の回路基板を撮像するための基板カメラ86を備えている。基板カメラ86は、搬送装置14の下方に設けられており、1対のコンベアベルト24に支持された回路基板12を下方から撮像することが可能となっている。詳しく言えば、基板カメラ86は、図3に示すように、1対のコンベアベルト24の間であって、一方のコンベアベルト24寄りの位置で、ベース23上に固定されており、1対のコンベアベルト24に支持された回路基板12の下面を撮像可能となっている。基板カメラ86は、斜め上方を向いた状態で配設されており、図中の一点鎖線に示すように、回路基板を幅方向、つまり、Y軸方向の全域に渡って撮像可能となっている。
The electronic
基板カメラ86は、後に詳しく説明するように、回路基板12の搬送方向下流側の先端部を撮像し、その撮像された画像データが画像処理装置84によって処理されることで、回路基板12の先端位置情報が取得される。具体的には、例えば、図3に示す回路基板12、詳しくは、上面に電子部品88が装着された回路基板12の先端部が、基板カメラ86によって撮像された場合には、図4に示す画像90が撮像される。電子部品88は、図から解るように、回路基板12の先端から延び出した状態で回路基板12に装着されている。この画像90の画像データ全てが、画像処理装置84によって処理されると、電子部品88の先端、つまり、図での上端が、回路基板12の先端と誤認識される虞がある。
As will be described in detail later, the
このため、電子部品装着機10では、基板カメラ86によって撮像された画像90において、全ての画像データが処理されずに、特定の領域92の画像データのみが処理される。これにより、回路基板12の先端位置を正しく認識することが可能となり、回路基板12の先端位置情報を適切に取得することが可能となる。なお、この特定の領域92は、後に詳しく説明するが、変更することが可能となっている。
For this reason, in the electronic
さらに、電子部品装着機10は、図5に示すように、制御装置100を備えている。制御装置100は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ102と、上記電磁モータ26,56,60,基板保持装置32,正負圧供給装置36,ノズル昇降装置38,ノズル自転装置40,テープフィーダ70の各々に対応する複数の駆動回路104とを備えている。コントローラ102には、各駆動回路104を介して搬送装置,移動装置等の各装置14,18等の駆動源が接続されており、搬送装置,移動装置等の各装置14,18等の作動を制御することが可能とされている。また、コントローラ102には、マークカメラ80,パーツカメラ82,基板カメラ86によって得られた画像データを処理する画像処理装置84が接続されている。
Furthermore, the electronic
さらに、制御装置100には、検知センサ106が接続されている。検知センサ106は、図2に示すように、発光部108と受光部110とから構成されており、対基板作業位置より上流側に配置されている。回路基板12が電子部品装着機10内に搬入され、対基板作業位置に向かって搬送される際に、発光部108から受光部110に向かって発せられる光ビームを回路基板12が遮ることで、回路基板12の通過が検出される。つまり、発光部108と受光部110と結ぶ仮想の直線と、回路基板12の搬送経路とが交わる位置(以下、「設定位置」という場合がある)に回路基板12が搬送されたときに、検知センサ106によって回路基板12が検知される。
Further, a
<電子部品装着機による装着作業>
電子部品装着機10では、上述した構成によって、搬送装置14に保持された回路基板12に対して、作業ヘッド16によって装着作業を行うことが可能とされている。具体的に説明すれば、まず、搬送装置14によって、回路基板12を対基板作業位置まで搬送するとともに、その位置において回路基板12を固定的に保持する。次に、移動装置18によって、作業ヘッド16を回路基板12上に移動させ、マークカメラ80によって、回路基板12を撮像する。その撮像により回路基板12の種類,搬送装置14による回路基板12の保持位置誤差が取得される。その取得された回路基板12の種類に応じた電子部品を、供給装置20,22のテープフィーダ70によって供給し、その電子部品の供給位置に、作業ヘッド16を移動装置18によって移動させる。これにより、作業ヘッド16の吸着ノズル34によって電子部品が吸着保持される。続いて、電子部品を保持した状態の作業ヘッド16を、移動装置18によってパーツカメラ82上に移動させ、パーツカメラ82によって、作業ヘッド16に保持された電子部品を撮像する。その撮像により電子部品の保持位置誤差が取得される。そして、移動装置18によって、作業ヘッド16を回路基板12上の装着位置に移動させ、作業ヘッド16によって、回路基板および電子部品の保持位置誤差に基づいて吸着ノズル34を自転させた後に,電子部品が装着される。
<Mounting work with electronic component mounting machine>
In the electronic
<回路基板の対基板作業位置への搬送>
上述したように、電子部品装着機10は、作業ヘッド16の吸着ノズル34によって保持された電子部品を、対基板作業位置で固定的に保持された回路基板に装着するように構成されている。このように構成された装着機では、回路基板12を適切に対基板作業位置に搬送することが重要である。このため、従来の装着機では、マークカメラ80によって撮像された回路基板12の画像データを利用して、回路基板12を対基板作業位置に搬送させていた。
<Carrying the circuit board to the board work position>
As described above, the electronic
詳しく言えば、まず、回路基板12が電子部品装着機10内に搬入され、上記設定位置、つまり、検知センサ106による回路基板12の検知位置を、回路基板が通過したときに、その設定位置から対基板作業位置まで回路基板を搬送するために必要な搬送装置14の電磁モータ26の駆動量(以下、「第1駆動量」という場合がある)が演算される。そして、搬送装置14の電磁モータ26の駆動量が第1駆動量となるように、電磁モータ26の作動が制御される。これにより、回路基板12が対基板作業位置に向かって搬送される。しかし、搬送中の回路基板12のコンベアベルト24上でのズレ等により、回路基板12の搬送先の位置が、対基板作業位置からズレる場合がある。
More specifically, first, the
このため、従来の装着機では、搬送装置14の電磁モータ26が第1駆動量駆動された後に、回路基板12の搬送を停止し、その停止した回路基板12をマークカメラ80によって撮像することで、第1駆動量に相当する距離搬送された回路基板12の画像データを取得していた。そして、取得された画像データに基づいて、回路基板12の搬送先の位置情報を取得するとともに、その回路基板12の搬送先の位置情報と対基板作業位置とのズレ量を演算し、その演算されたズレ量分、再度、搬送装置14の電磁モータ26が駆動されることで、回路基板12が対基板作業位置に搬送されていた。
For this reason, in the conventional mounting machine, after the
このように、マークカメラ80による回路基板12の画像データを利用することで、回路基板12を適切に対基板作業位置に搬送することが可能となる。しかしながら、この手法によって、回路基板12を対基板作業位置へ搬送する際には、回路基板の搬送を停止させた後に回路基板12の搬送先の位置情報が取得されており、サイクルタイムが長くなる虞がある。
As described above, by using the image data of the
また、作業ヘッド16を移動させる移動装置18に、マークカメラ80が取り付けられているため、マークカメラ80による回路基板12の撮像が終了するまでは、作業ヘッド16による作業、具体的には、テープフィーダ70から電子部品を吸着保持する作業等を行うことができない。このため、作業ヘッド16による作業を効率よく行うことができなくなり、サイクルタイムの短縮を図ることが困難となっている。
In addition, since the
さらに言えば、上記設定位置での回路基板12の検知は、検知センサ106によって行われているため、回路基板12の先端位置を適切に認識することができず、回路基板12の搬送先の位置が、対基板作業位置から大きくズレる場合がある。詳しく言えば、例えば、図4に示すような回路基板12、つまり、電子部品88が回路基板12の先端から延び出した状態で装着された回路基板12の検知が、検知センサ106によって行われた場合には、電子部品88が光ビームを遮り、その電子部品88の先端が、回路基板12の先端と誤認識される。このため、回路基板12の搬送先の位置が、少なくとも電子部品88の延び出し量に相当する距離、対基板作業位置からズレる。
Furthermore, since the detection of the
以上のことに鑑みて、電子部品装着機10では、回路基板12の位置情報を取得するために基板カメラ86を設け、その基板カメラ86によって、対基板作業位置に搬送される前の回路基板12の位置情報を取得している。そして、その対基板作業位置に搬送される前の回路基板12の位置情報に基づいて、回路基板12を対基板作業位置に搬送させている。
In view of the above, in the electronic
具体的には、まず、従来の手法と同様に、上記設定位置から対基板作業位置まで回路基板を搬送するために必要な第1駆動量が演算される。この際に、第1駆動量だけでなく、設定位置から、基板カメラ86によって回路基板12の先端部を撮像可能な位置(以下、「撮像位置」という場合がある)まで回路基板12を搬送するために必要な搬送装置14の電磁モータ26の駆動量(以下、「第2駆動量」という場合がある)も演算される。なお、第1駆動量および第2駆動量を演算するための機能部として、図5に示すように、駆動量演算部120が制御装置100のコントローラ102に設けられている。
Specifically, first, as in the conventional method, the first drive amount necessary for transporting the circuit board from the set position to the work position for the board is calculated. At this time, not only the first driving amount but also the
第1駆動量および第2駆動量が演算されると、搬送装置14の電磁モータ26の駆動量が演算された第1駆動量となるように、電磁モータ26の作動が制御される。ちなみに、上記設定位置を通過した後の回路基板12の搬送速度は、通過前の搬送速度と同じとなるように、電磁モータ26の作動が制御される。そして、搬送装置14の電磁モータ26が第2駆動量駆動されたときに、制御装置100のコントローラ102によって、基板カメラ86の撮像指令が発せられる。ちなみに、電磁モータ26の駆動量が第1駆動量となるように、電磁モータ26が駆動されている状態で、基板カメラ86への撮像指令は発せられる。これにより、搬送されている最中の回路基板12の先端部が撮像され、上述したように、回路基板12の先端位置情報が取得される。なお、搬送中の回路基板12の撮像を指令するための機能部として、図5に示すように、撮像指令部122が制御装置100のコントローラ102に設けられている。
When the first drive amount and the second drive amount are calculated, the operation of the
基板カメラ86によって回路基板12の先端部が撮像されると、その撮像された画像データの一部、詳しくは、特定の領域92の画像データが、画像処理装置84によって処理され、回路基板12の先端位置情報が取得される。この回路基板12の先端位置情報によって、基板カメラ86による撮像時の回路基板12の位置情報、つまり、第2駆動量に相当する距離搬送された回路基板12の位置情報が検出される。なお、基板カメラ86による撮像時の回路基板12の位置情報を検出するための機能部として、図5に示すように、回路基板位置検出部124が制御装置100のコントローラ102に設けられている。
When the front-end | tip part of the
基板カメラ86による撮像時の回路基板12の位置情報が検出されると、その検出された回路基板12の位置情報と上記撮像位置とが比較される。この撮像位置は、回路基板12の撮像時に回路基板12が搬送されていることが期待される位置である。その期待される位置から、検出された位置情報がズレている場合には、検出された位置情報と撮像位置との差に基づいて、第1駆動量が補正される。具体的には、検出された位置情報と撮像位置との差に相当する電磁モータ26の駆動量を演算し、その演算された駆動量を第1駆動量に加算若しくは、第1駆動量から減算する。なお、検出された位置情報と撮像位置との差に基づいて、第1駆動量を補正するための機能部として、図5に示すように、駆動量補正部126が制御装置100のコントローラ102に設けられている。
When the position information of the
そして、第1駆動量が補正された後に、搬送装置14の電磁モータ26の駆動量が補正後の第1駆動量となるように、電磁モータ26の作動が制御される。これにより、回路基板12を対基板作業位置に適切に搬送することが可能となる。なお、搬送装置14の電磁モータ26の駆動量が補正後の第1駆動量となるように、電磁モータ26の作動を制御するための機能部として、図5に示すように、搬送装置制御部128が制御装置100のコントローラ102に設けられている。ちなみに、搬送装置制御部128は、上記駆動量演算部120,駆動量補正部126を含んで構成されている。
Then, after the first drive amount is corrected, the operation of the
また、電子部品装着機10では、図4に示すような回路基板12、つまり、電子部品88が回路基板12の先端から延び出した状態で装着された回路基板12に対応するべく、上述したように、基板カメラ86によって撮像された画像90の全ての画像データが処理されずに、特定の領域92の画像データのみが処理されている。しかしながら、電子部品88が特定の領域92内に位置するように、回路基板12に装着される場合がある。具体的には、図6に示すように、点線で示される特定の領域92a内に電子部品88が装着されている場合がある。
Further, in the electronic
このような場合に、点線で示される特定の領域92a内の画像データが処理されると、電子部品88の先端位置が回路基板12の先端位置であると誤認識される虞がある。このため、電子部品装着機10では、画像データの処理を行うための領域を、2点鎖線で示す特定の領域92bに変更することが可能とされている。これにより、確実に回路基板12の先端位置情報を取得することが可能となる。なお、特定の領域92を変更するための機能部として、図5に示すように、領域変更部130が制御装置100のコントローラ102に設けられており、特定の領域92の変更は、オペレータによって、変更後の領域が領域変更部130に入力されることで行われる。
In such a case, if the image data in the
また、制御装置100のコントローラ102には、基板カメラ86の撮像指令および回路基板12の先端位置情報の取得を行うための機能部として、基板カメラ制御部132が設けられており、その基板カメラ制御部132は、上記撮像指令部122,回路基板位置検出部124,領域変更部130を含んで構成されている。
In addition, the
上述した構成によって、電子部品装着機10では、搬送中の回路基板12が撮像され、撮像時の回路基板の位置情報が取得されている。これにより、回路基板の位置情報を取得するために、回路基板の搬送を停止させる必要が無くなり、サイクルタイムの遅延を防ぐことが可能となる。また、マークカメラ80ではなく、基板カメラ86によって、回路基板12の位置情報が取得されることから、作業ヘッド16に何らかの作業を行わせることが可能となる。このため、作業ヘッド16による作業を効率よく行うことが可能となり、サイクルタイムの短縮を図ることが可能となる。
With the configuration described above, in the electronic
さらに言えば、電子部品装着機10では、検知センサ106によって回路基板12の位置を検知し、第2駆動量が演算されている。これにより、搬送中の回路基板12の撮像を適切に行うことが可能となっている。そして、撮像された回路基板12の画像データの特定の領域が処理されることで、電子部品が回路基板12の先端から延び出した状態で装着された回路基板12であっても、適切に回路基板12の先端位置情報を取得することが可能となっている。また、画像データの処理範囲を規定する特定の領域92を変更することが可能となっており、様々な電子部品が装着される回路基板12に対応することが可能となっている。
Furthermore, in the electronic
ちなみに、上記実施例において、電子部品装着機10は、対基板作業機の一例である。その電子部品装着機10を構成する搬送装置14,作業ヘッド16,移動装置18,マークカメラ80,基板カメラ86,検知センサ106は、搬送装置,作業実行装置,移動装置,第1撮像装置,第2撮像装置,センサの一例であり、搬送装置14を構成するコンベアベルト24,電磁モータ26は、コンベアベルト,駆動源の一例である。また、画像処理装置84と制御装置100とによって構成されるものが、制御装置の一例であり、制御装置100を構成する駆動量演算部120,撮像指令部122,駆動量補正部126,搬送装置制御部128,領域変更部130,基板カメラ制御部132は、駆動量演算部,撮像指令部,駆動量補正部,搬送装置制御部,画像データ処理領域変更部,第2撮像装置制御部の一例である。さらに、制御装置100を構成する回路基板位置検出部124と画像処理装置84とによって構成されるものが、回路基板位置検出部の一例である。
Incidentally, in the above-described embodiment, the electronic
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、基板カメラ86による回路基板12の撮像は、1回だけ行われていたが、複数回撮像してもよい。複数回の撮像により、回路基板12の位置情報も複数となり、第1駆動量の補正を精度良く行うことが可能となる。
In addition, this invention is not limited to the said Example, It is possible to implement in the various aspect which gave various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Specifically, for example, in the above embodiment, the
また、上記実施例では、上記設定位置を通過した後の回路基板12の搬送速度は、通過前の搬送速度と同じとされていたが、設定位置を通過後の回路基板12の搬送速度を、通過前の搬送速度より低くしてもよい。これにより、搬送中の回路基板12のコンベアベルト24上でのズレ等を抑制することが可能となり、回路基板12を確実に対基板作業位置に搬送することが可能となる。
Moreover, in the said Example, although the conveyance speed of the
また、上記実施例では、基板カメラ86の撮像により検出された回路基板12の位置情報と上記撮像位置との差に基づいて、第1駆動量が補正されているが、検出された回路基板12の位置情報を利用した補正であれば、種々の手法に従った補正を採用することが可能である。具体的には、PID制御,PI制御等のフィードバック制御の手法に従って、第1駆動量を補正してもよい。
Moreover, in the said Example, although the 1st drive amount is correct | amended based on the difference of the positional information on the
10:電子部品装着機(対基板作業機) 14:搬送装置 16:作業ヘッド(作業実行装置) 18:移動装置 24:コンベアベルト 26:電磁モータ(駆動源) 80:マークカメラ(第1撮像装置) 84:画像処理装置(制御装置)(回路基板位置検出部) 86:基板カメラ(第2撮像装置) 100:制御装置 106:検知センサ(センサ) 120:駆動量演算部 122:撮像指令部 124:回路基板位置検出部 126:駆動量補正部 128:搬送装置制御部 130:領域変更部(画像データ処理領域変更部) 132:基板カメラ制御部(第2撮像装置制御部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Electronic component mounting machine (to board | substrate working machine) 14: Conveyance apparatus 16: Work head (work execution apparatus) 18: Movement apparatus 24: Conveyor belt 26: Electromagnetic motor (drive source) 80: Mark camera (1st imaging device) 84: Image processing device (control device) (circuit board position detection unit) 86: Board camera (second imaging device) 100: Control device 106: Detection sensor (sensor) 120: Drive amount calculation unit 122: Imaging command unit 124 : Circuit board position detection unit 126: Drive amount correction unit 128: Transport device control unit 130: Region change unit (image data processing region change unit) 132: Substrate camera control unit (second imaging device control unit)
Claims (7)
その搬送装置に保持された回路基板に対して作業を実行する作業実行装置と、
その作業実行装置を任意の位置に移動させる移動装置と、
その移動装置に取り付けられ、前記対基板作業位置に位置する回路基板を撮像する第1撮像装置と、
前記対基板作業位置に搬送される前の回路基板を撮像する第2撮像装置と、
(a)前記対基板作業位置より回路基板の搬送方向の上流側に位置する設定位置から前記対基板作業位置まで回路基板を搬送するために必要な前記搬送装置の駆動源の駆動量である第1駆動量と、前記設定位置から前記第2撮像装置によって搬送中の回路基板を撮像可能な位置まで回路基板を搬送するために必要な前記搬送装置の駆動源の駆動量である第2駆動量とを演算する駆動量演算部を有し、前記搬送装置の駆動源の駆動量が前記第1駆動量となるように、前記搬送装置の作動を制御する搬送装置制御部と、(b)前記第2撮像装置による撮像を指令するとともに、前記第2撮像装置によって撮像された画像データを処理する第2撮像装置制御部とを有する制御装置と
を備え、
前記第2撮像装置制御部が、
前記搬送装置の駆動源が前記第2駆動量駆動したときに、前記設定位置と前記対基板作業位置との間で搬送中の回路基板の撮像を指令する撮像指令部と、
その撮像指令部の指令により撮像された画像データを処理し、処理された画像データに基づいて、撮像時の回路基板の位置を検出する回路基板位置検出部とを有し、
前記搬送装置制御部が、
前記回路基板位置検出部によって検出された撮像時の回路基板の位置情報に基づいて、前記第1駆動量を補正する駆動量補正部を有し、その駆動量補正部によって前記第1駆動量が補正された後には、前記搬送装置の駆動源の駆動量が補正後の前記第1駆動量となるように、前記搬送装置の作動を制御する対基板作業機。 A transport device for transporting the circuit board and holding the circuit board at a work position with respect to the board where work is performed on the circuit board;
A work execution device for performing work on the circuit board held by the transfer device;
A moving device for moving the work execution device to an arbitrary position;
A first imaging device attached to the moving device and imaging a circuit board located at the substrate working position;
A second imaging device for imaging the circuit board before being transported to the substrate working position;
(a) a driving amount of a driving source of the transport device necessary for transporting the circuit board from the set position positioned upstream in the transport direction of the circuit board from the work position to the board to the work position of the circuit board; 1 drive amount and a second drive amount that is a drive amount of a drive source of the transport device necessary to transport the circuit board from the set position to a position where the circuit board being transported by the second imaging device can be imaged A transport amount control unit that controls the operation of the transport device so that the drive amount of the drive source of the transport device becomes the first drive amount; and A control device having a second image pickup device control unit that commands image pickup by the second image pickup device and processes image data picked up by the second image pickup device,
The second imaging device controller is
An imaging command unit for instructing imaging of a circuit board being conveyed between the set position and the substrate working position when the driving source of the conveying device is driven by the second driving amount ;
A circuit board position detection unit that processes image data picked up by a command of the imaging command unit and detects a position of the circuit board at the time of imaging based on the processed image data;
The transfer device controller is
A drive amount correction unit that corrects the first drive amount based on position information of the circuit board at the time of imaging detected by the circuit board position detection unit, and the first drive amount is determined by the drive amount correction unit. The substrate working machine that controls the operation of the transfer device so that the drive amount of the drive source of the transfer device becomes the corrected first drive amount after the correction.
回路基板の前記搬送方向の下流側の端部を、前記搬送方向に直交かつ水平である方向の全域に渡って撮像可能とされた請求項1または請求項2に記載の対基板作業機。 The second imaging device is
3. The on -board work machine according to claim 1 , wherein the downstream end portion of the circuit board in the transport direction can be imaged over a whole region in a direction perpendicular to and horizontal with the transport direction.
前記撮像指令部の指令により撮像された画像データの特定の領域の画像データを処理し、処理された前記特定の領域の画像データに基づいて、撮像時の回路基板の位置を検出する請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の対基板作業機。 The circuit board position detection unit is
2. The image data of a specific area of image data captured by a command of the imaging command section is processed, and the position of the circuit board at the time of imaging is detected based on the processed image data of the specific area. The substrate working machine according to any one of claims 3 to 4.
回路基板が前記設定位置を通過した後の回路基板の搬送速度が、回路基板が前記設定位置を通過する前の回路基板の搬送速度より低くなるように、前記搬送装置の作動を制御する請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の対基板作業機。 The transfer device controller is
The operation of the transport device is controlled so that a transport speed of the circuit board after the circuit board passes through the set position is lower than a transport speed of the circuit board before the circuit board passes through the set position. The substrate work machine according to claim 1 .
前記第2撮像装置が、
前記1対のコンベアベルトの間に固定的に配設され、それら1対のコンベアベルトに支持された回路基板を下方から撮像する請求項1ないし請求項6のいずれか1つに記載の対基板作業機。 The transport device has a pair of conveyor belts supporting the circuit board;
The second imaging device is
The counter substrate according to any one of claims 1 to 6 , wherein a circuit board that is fixedly disposed between the pair of conveyor belts and is supported by the pair of conveyor belts is imaged from below. Work machine.
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