JPH0669699A - 部品組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は基板認識する上で基板認識の対象と
なる形状、サイズ、位置を認知し易いように画面上に対
象となる基板認識マークの正誤の基準となる画像データ
を表示させて、基板認識不良時の該マークの位置合わせ
作業を簡単にすることを目的とする。 【構成】 基板認識カメラ（１９）によりプリント基板
（５）に付された基板認識マーク（２２）が認識され
る。そして、モニタ（４１）にこの認識された前記マー
ク（２２）とグラフィックＲＡＭ（３１）に記憶された
該マーク（２２）の正誤の基準となる画像データとが表
示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テーブル上に載置され
たプリント基板にチップ状電子部品を組立てるために所
定の作業を行う部品組立装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】此種の従来技術としては、特開平４−６
４２９１号公報に開示されたものがある。これは、基板
の基板認識マークをカメラを用いて認識し、基板を位置
決めするものである。

【０００３】しかし、基板認識する上で基板認識の対象
となる形状、サイズ、位置を認知し易いように画面上に
対象となる基板認識マークの正誤の基準となる画像デー
タを表示させて、基板認識不良時の該マークの位置合わ
せ作業を簡単にする必要が出てきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は基板
認識する上で基板認識の対象となる形状、サイズ、位置
を認知し易いように画面上に対象となる基板認識マーク
の正誤の基準となる画像データを表示させて、基板認識
不良時の該マークの位置合わせ作業を簡単にすることを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明はテーブ
ル上に載置されたプリント基板にチップ状電子部品を組
立てるために所定の作業を行う部品組立装置に於いて、
前記プリント基板に付された基板認識マークを認識する
認識装置と、該認識装置により認識される前記マークの
正誤の基準となる画像データを記憶する記憶装置と、該
記憶装置に記憶された画像データと前記認識装置により
認識された前記マークとを表示する表示装置とを設けた
ものである。

【０００６】

【作用】以上の構成から、認識装置により基板に付され
た基板認識マークが認識される。そして、表示装置にこ
の認識された前記マークと記憶装置に記憶された該マー
クの正誤の基準となる画像データとが表示される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。

【０００８】図２、図３及び図４に於いて、（１）はＸ
軸モータ（２）及びＹ軸モータ（３）の回動によりＸＹ
方向に移動するＸＹテーブルであり、チップ状電子部品
（以下チップ部品または部品という。）（４）が装着さ
れるプリント基板（５）が載置される。

【０００９】（６）は供給台であり、チップ部品（４）
を供給する部品供給装置（７）が多数台配設されてい
る。（８）は供給台駆動モータであり、ボールネジ
（９）を回動させることにより、該ボールネジ（９）に
嵌合し供給台（６）に固定された図示しないナットを介
して、供給台（６）がリニアガイド（１０）に案内され
て移動する。

【００１０】（１１）は間欠回動するターンテーブルで
あり、該テーブル（１１）の外縁部には吸着ノズル（１
２）を４本有する装着ヘッド（１３）が間欠ピッチに合
わせて等間隔配設されている。

【００１１】吸着ノズル（１２）が供給装置（７）より
部品（４）を吸着し取出す装着ヘッド（１３）の停止位
置が吸着ステーションであり、該吸着ステーションにて
ターンテーブル（１１）の一番外側に位置する吸着ノズ
ル（１２）が部品（４）を吸着する。

【００１２】装着ヘッド（１３）が次の次に停止する位
置が認識ステーションであり、該ステーションにて部品
認識カメラ（１４）により吸着ノズル（１２）が吸着す
る部品（４）の位置ずれが認識される。

【００１３】認識ステーションの次の装着ヘッド（１
３）の停止する位置が角度補正ステーションであり、認
識カメラ（１４）による認識結果に基づき吸着ノズル
（１２）がノズル回動ローラ（１５）によりθ方向に回
動され部品（４）の回転角度の位置ずれが補正される。

【００１４】（１８）は基台であり、前記ＸＹテーブル
（１）は該基台（１８）に対してＸＹ移動するのである
が、（１９）は基板認識カメラであり、該基台（１８）
に固定された支持板（２０）に固定され、前記ＸＹテー
ブル（１）に載置されたプリント基板（５）を撮像す
る。

【００１５】プリント基板（５）には図４に示されるよ
うに基板認識マーク（２２）が表示されており、該マー
ク（２２）を認識カメラ（１９）が撮像し該基板（５）
のＸＹテーブル（１）上での位置認識が行なわれる。図
４に示す該マーク（２２）は円形であるが、四角形、三
角形等、また基板（５）上のパターンの一部分を利用す
る等であっても良い。

【００１６】（２３）はプリント基板（５）を搬送しＸ
Ｙテーブル（１）上に供給する供給コンベアである。

【００１７】次に、図１に従って本実施例の制御回路に
ついて説明する。

【００１８】図１において、（２５）はＣＰＵであり、
ＲＡＭ（２６）に格納された各種データ及び操作部（２
７）等からの信号に基づき、ＲＯＭ（２８）に格納され
たプログラムに従って、部品装着装置のプリント基板
（５）へのチップ部品（４）の装着動作に係る種々の動
作を制御する。

【００１９】例えば、Ｘ軸モータ（２）及びＹ軸モータ
（３）等が、ＣＰＵ（２５）の制御により駆動回路（２
９）に駆動される。（３１）はグラフィック図形を記憶
するグラフィックＲＡＭであり、インターフェース（３
２）を介してＣＰＵ（２５）に接続されている。尚、該
グラフィックＲＡＭ（３１）内には扱うマーク（２２）
全てに対応したアウトラインのデータが記憶されてお
り、基板種に応じて使い分けする。（３３）は基板認識
カメラ（１９）の撮像した画像のアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路であり、変換されたデ
ジタル信号は、ビデオＲＡＭ（３４）に入力され撮像さ
れた画像が記憶されることになる。該ＲＡＭ（３４）に
記憶された画像に基づき、認識処理回路（３５）にて基
板（５）の位置認識等の認識処理が行なわれる。

【００２０】該認識処理回路（３５）はインターフェー
ス（３２）を介してＣＰＵ（２５）に接続されており、
認識処理されたデータがＣＰＵ（２５）に転送される。

【００２１】前記グラフィックＲＡＭ（３１）、基板認
識カメラ（１９）及びビデオＲＡＭ（３４）には同時
に、インターフェース（３２）より水平／垂直同期信号
ライン（３７）を介して水平／垂直同期信号が供給され
ている。グラフィックＲＡＭ（３１）よりＣＰＵ（２
５）により作画され記憶された画像信号は水平／垂直同
期信号に同期して表示ロジック（３８）に出力され、ま
たＡ／Ｄ変換回路（３３）よりは該信号に同期してカメ
ラ（１９）の撮像した画像信号が該ロジック（３８）に
出力され、両画像は該ロジック（３８）内のＯＲ回路で
合成され出力される。デジタル信号である該合成出力は
Ｄ／Ａ変換回路（３９）によりアナログ信号に変換さ
れ、モニタ（４１）にはカメラ（１９）で撮像している
画像にグラフィックＲＡＭ（３１）内に記憶されている
グラフィック図形が重ね合わされた画像が表示される。

【００２２】（４３）は操作用の画面や各種データを表
示するモニタであり、表示回路（４４）を介してインタ
ーフェース（３２）に接続されている。

【００２３】次に、操作部（２７）について説明する。

【００２４】図１において、（４７）は数字をキーイン
するテンキーであり、（４８）乃至（５１）はカーソル
（図示せず）をモニタ（４３）の画面内にて夫々の矢印
方向に移動させるカーソルキーで、（５３）はＳＥＴキ
ーである。

【００２５】（５５）は部品装着装置を教示モードにす
るための教示キー、（５６）は同装置を自動運転モード
にするための自動キー、（５７）は同装置を手動運転モ
ードにするための手動キーである。（５８）は始動キ
ー、（５９）は作動キーであり、（６０）は停止キーで
ある。

【００２６】前記ＲＡＭ（２６）には図５に示されるよ
うな部品（４）の装着順序を示すステップ番号、プリン
ト基板（５）上のＸ、Ｙ、θ角度の装着位置を示す装着
位置データ及び部品の種類を示す部品ＩＤより成るＮＣ
データが基板種毎に格納されていると共に、図６の如く
部品ＩＤ毎に部品データとしてＸ方向の部品サイズを示
すＸサイズとＹ方向の部品サイズを示すＹサイズ等のデ
ータが格納されている。更に、図７に示すような基板認
識マーク（２２）の座標位置データ、該マーク（２２）
の種類を示すデータナンバーが格納された基板認識デー
タや図８に示すような前記データナンバーに対応する基
板認識マークデータが格納されている。この基板認識マ
ークデータには、マーク（２２）の形状、サイズ、撮像
エリアのサイズのデータが格納されている。

【００２７】また、ＲＡＭ（２６）にはカメラ（１９）
に撮像されている画面中心のプリント基板（５）上のＸ
方向位置、Ｙ方向位置を夫々記憶するＸ方向位置メモリ
（６２）及びＹ方向位置メモリ（６３）が設けられ、モ
ータ（２）、（３）の回動により移動した現在位置が常
に記憶される。

【００２８】以下、動作について説明する。

【００２９】先ず、作業者が自動キー（５６）を押圧し
て部品装着装置を自動運転モードとし、始動キー（５
８）を押圧すると、部品装着装置の自動運転が開始され
る。供給コンベア（２３）から接着剤やクリーム半田が
塗布された基板（５）がＸＹテーブル（１）上に搬送さ
れて来て、図示しない位置決め装置により該テーブル
（１）の所定位置に位置決め固定される。

【００３０】そして、Ｘ及びＹ軸モータ（２）、（３）
の回動により該基板（５）の基板認識マーク（２２）が
基板認識カメラ（１９）の下方に移動して、該マーク
（２２）の撮像が行われ、Ａ／Ｄ変換回路（３３）を介
してビデオＲＡＭ（３４）に記憶された撮像画像データ
に基づき、認識処理回路（３５）はマーク（２２）の位
置を認識する。該基板（５）のもう一方のマーク（２
２）の位置も同様にして認識され、基板（５）のＸＹ方
向及びθ回動方向の原点位置がＣＰＵ（２５）に把握さ
れる。

【００３１】次に、吸着ヘッド（１３）が吸着ステーシ
ョンに位置して吸着ノズル（１２）による部品（４）の
吸着が行われる。次に、該ヘッド（１３）が認識ステー
ションに達すると、カメラ（１４）によるノズル（１
２）の吸着する部品（４）の位置の認識が行われる。

【００３２】そして、該ヘッド（１３）は角度補正ステ
ーションに移動し、前記認識ステーションでの認識結果
に基づきノズル回動ローラ（１５）の回動によりノズル
（１２）を回動させ部品（４）の角度補正を行う。

【００３３】次に、ヘッド（１３）が装着ステーション
に達すると、ＸＹテーブル（１）がＸ及びＹ軸モータ
（２）、（３）の回動により、認識ステーションでの認
識結果の位置補正が加えられた分ＸＹ方向に移動し、該
テーブル（１）上の基板（５）のＮＣデータで示される
ＸＹ方向及びθ回動方向の所定位置に部品（４）の装着
が行われる。

【００３４】以下、各ヘッド（１３）毎に同様動作が行
われる。

【００３５】そして、一枚の基板（５）への部品（４）
の装着が終了すると、該基板（５）は図示しない下流側
装置へ排出され、次の基板（５）がＸＹテーブル（１）
上に供給され、基板認識マーク（２２）の認識が行われ
部品（４）の装着が行われる。

【００３６】以下、同様にして次々と基板（５）への部
品（４）の装着が行われる。

【００３７】ここで、前述の基板認識マーク（２２）認
識時に認識不良があった場合について説明する。

【００３８】この場合、装置の運転が停止されると共に
図示しない報知手段により作業者にその旨を報知する。

【００３９】このとき、モニタ（４１）の画面には基板
認識不良が発生したことを表示する画面が表示されてい
る。以下、基板認識マーク（２２）が２箇所共認識不良
である場合について説明する。作業者は、復帰キー（５
５）を押圧して画面を基板認識マーク目合わせモードに
し図９に示すような画面を表示させる。即ち、モニタ
（４１）には予めグラフィックＲＡＭ（３１）に記憶さ
れた基板認識マーク（２２）のグラフィック図形のデー
タが出力され、該グラフィック図形の画像がカメラ（１
９）で撮像した基板（５）の基板認識マーク（２２）の
画像に重ね合わされて表示されている。

【００４０】ここで、クロスラインの中心位置にある円
がマーク（２２）の形状、サイズ、位置を示すアウトラ
インで、斜線の入った円がカメラ（１９）で撮像したマ
ーク（２２）であり、位置ずれを起こしていることが分
かる。

【００４１】そこで、作業者はカーソルキー（４９）あ
るいは（５１）を押圧した後作動キー（５９）を押圧し
て、Ｘ及びＹ軸モータ（２）、（３）を回動させＸＹテ
ーブル（１）を移動させ、図１０に示すようにアウトラ
インとマーク（２２）とが一致する位置とし、ＸＹテー
ブル（１）を停止させる。そして、ＳＥＴキー（５３）
を押圧する。次に、もう一方の基板認識マーク（２２）
の目合わせ作業も同様にして行いＳＥＴキー（５３）を
押圧し、始動キー（５８）を押圧すると装置は運転を再
開し、前述と同様にして部品の装着動作が行われる。こ
のとき、ＸＹテーブル（１）は部品（４）を吸着した吸
着ノズル（１２）が移動されて来る前に前述の目合わせ
作業により得られた図７に示すマーク（２２）の座標位
置からのずれ量のデータを基にＣＰＵ（２５）内の図示
しない計算装置により計算された補正位置に移動されて
いる。

【００４２】また、一方のみ認識不良の場合には片方だ
け目合わせ作業を行い、そのデータともう一方の認識結
果から得たデータとを計算装置で計算してＸＹテーブル
（１）を補正位置に移動させる。

【００４３】更に、本実施例はマーク（２２）と同形状
のアウトラインを使用するためマーク（２２）の位置ず
れだけでなく、マーク（２２）の形状が異なるとか、サ
イズが異なる等を認識する場合にも役立ち、基板認識マ
ークデータ作成が誤っている場合の該データの修正時等
に反映できる。

【００４４】また、アウトラインはマーク（２２）と同
形状に限らず、丸いマークを囲む四角形のようにマーク
の外周と接する形のものを使用しても良い。

【００４５】更に、本発明は、スクリーンを介して基板
にクリーム半田を塗布するスクリーン印刷機や接着剤を
塗布する塗布装置にも応用される。

【００４６】

【発明の効果】以上、本発明によれば基板認識する上で
基板認識の対象となる形状、サイズ、位置を認知し易い
ように画面上に対象となる基板認識マークの正誤の基準
となる画像データを表示させたため、基板認識不良時の
該マークの位置合わせ作業を簡単となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の制御ブロック図である。

【図２】部品装着装置の平面図である。

【図３】同装置の全体斜視図である。

【図４】同装置の要部斜視図である。

【図５】装着動作に関するＮＣデータを示す図である。

【図６】部品データを示す図である。

【図７】基板認識データを示す図である。

【図８】基板認識マークデータを示す図である。

【図９】モニターテレビに表示された画像である。

【図１０】モニターテレビに表示された画像である。

【符号の説明】

（１） ＸＹテーブル （１９） 基板認識カメラ （２２） 基板認識マーク （２５） ＣＰＵ （２６） ＲＡＭ （３１） グラフィックＲＡＭ （４１） モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 善紀 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブル上に載置されたプリント基板に
   チップ状電子部品を組立てるために所定の作業を行う部
   品組立装置に於いて、前記プリント基板に付された基板
   認識マークを認識する認識装置と、該認識装置により認
   識される前記マークの正誤の基準となる画像データを記
   憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された画像データ
   と前記認識装置により認識された前記マークとを表示す
   る表示装置とを設けたことを特徴とする部品組立装置。