JPH11346099A - Surface mounting equipment - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface mounting equipment which can efficiently suck parts by vacuum suction with suction nozzles provided to a head unit and efficiently recognizing the parts sucked by the nozzles, where a large number of suction nozzles and their drive systems are compactly built in the head unit. SOLUTION: A surface mounting equipment is equipped with head units 5A and 5B provided freely movable along an X axis guide, a head unit operating means, a working station which receives a board from a transfer line and moves it in the direction of Y-axis, a part feed section 4 where part outlets are arranged below the X-axis guide, and a recognition means, where the head units 5A and 5B are each equipped with suction nozzles, pinion gears 27 provided corresponding to the suction nozzles, a rack 26 engaged with all the pinion gears 27, and a servo motor 23 which drives the rack 26.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ等の電子部品のよ
うな小片状のチップ部品を所定位置に装着するために吸
着ノズルを有するヘッドユニットを備えるとともに、吸
着ノズルによる部品吸着状態を認識する認識手段を備え
た表面実装機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention includes a head unit having a suction nozzle for mounting a chip-shaped chip component such as an electronic component such as an IC at a predetermined position, and a component suction state by the suction nozzle. The present invention relates to a surface mounter provided with a recognition means for recognizing.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、吸着ノズルを有する部品装着用の
ヘッドユニットにより、テープフィーダー等の部品供給
部からチップ部品を吸着して、位置決めされているプリ
ント基板上に移送し、プリント基板の所定位置に装着す
るようにした部品装着装置は一般に知られている。この
装置においては、上記ヘッドユニットとプリント基板と
が相対的にＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能とされる
とともに、吸着ノズルがＺ軸方向に移動可能かつ回転可
能とされ、各方向の移動および回転のための駆動機構が
設けられている。2. Description of the Related Art Conventionally, a chip component is suctioned from a component supply unit such as a tape feeder by a component mounting head unit having a suction nozzle, and is transferred onto a printed circuit board positioned at a predetermined position on the printed circuit board. 2. Description of the Related Art A component mounting apparatus adapted to mount on a component is generally known. In this device, the head unit and the printed circuit board are relatively movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the suction nozzle is movable and rotatable in the Z-axis direction. And a drive mechanism for rotation.

【０００３】この部品装着装置においては、チップ部品
が吸着ノズルに吸着された段階ではチップ部品の位置
（中心位置および回転角）にばらつきがあるので、その
チップ部品の位置を検出し、それに基づいて装着位置を
補正することが要求される。そのために、吸着ノズルに
より吸着されたチップ部品を撮像するＣＣＤカメラ等の
撮像手段と、この撮像手段により撮像したチップ部品の
画像を処理する画像処理手段とからなる認識手段を設
け、この認識手段により部品吸着状態を認識し、例えば
吸着位置を検出して、その位置検出に基づき装着位置の
補正量を求めるようにしたものも知られている。In this component mounting apparatus, the position (center position and rotation angle) of the chip component varies at the stage when the chip component is sucked by the suction nozzle. Therefore, the position of the chip component is detected, and based on the detected position. It is required to correct the mounting position. For this purpose, an image pickup means such as a CCD camera for picking up an image of the chip component sucked by the suction nozzle and an image processing means for processing an image of the chip component picked up by the image pickup means are provided. There is also known one that recognizes a component suction state, detects, for example, a suction position, and obtains a correction amount of a mounting position based on the detected position.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヘッドユニ
ットとプリント基板とを相対的にＸ軸方向およびＹ軸方
向に移動可能とする構造としては、ヘッドユニットをＸ
軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動可能としたものが一
般的であるが、ヘッドユニットをＸ，Ｙ軸のうちの一方
向（例えばＸ軸方向）にのみ移動可能とする一方、プリ
ント基板を保持する作業ステーションを他方向（例えば
Ｙ軸方向）に移動可能とすることも考えられ、このよう
にすれば、処理能率向上のため多数の吸着ノズルをヘッ
ドユニットに設ける場合などに有利となる。The head unit and the printed circuit board are relatively movable in the X-axis direction and the Y-axis direction.
In general, the head unit can be moved in the axial direction and the Y-axis direction, but the head unit can be moved only in one of the X and Y axes (for example, the X-axis direction), while holding the printed circuit board. It is also conceivable that the work station to be moved can be moved in another direction (for example, the Y-axis direction). This is advantageous in the case where a large number of suction nozzles are provided in the head unit for improving the processing efficiency.

【０００５】このように多数の吸着ノズルを備えたヘッ
ドユニットを一方向にのみ移動可能とする構造による場
合、ヘッドユニットの移動方向が制限される等の条件下
で、多数個の吸着ノズルによる部品の吸着及び上記認識
手段による各吸着部品の認識を効率良く行ない得るよう
にするとともに、ヘッドユニット全体が大型化しないよ
うに多数個の吸着ノズル及びその駆動機構をコンパクト
にヘッドユニットに搭載することが要求される。In the case of such a structure in which the head unit having a large number of suction nozzles can be moved only in one direction, a component formed by the large number of suction nozzles is used under the condition that the moving direction of the head unit is restricted. And the recognition means can be efficiently recognized by the recognition means, and a large number of suction nozzles and a driving mechanism thereof can be compactly mounted on the head unit so that the entire head unit does not become large. Required.

【０００６】本発明はこのような事情に鑑み、一方向に
のみ移動可能なヘッドユニットに配設した多数の吸着ノ
ズルによる部品の吸着及び各吸着部品の認識を効率良く
行なうことができ、かつ、多数の吸着ノズルおよびその
駆動系統をコンパクトにヘッドユニットに組み込むこと
ができる表面実装機を提供することを目的とする。In view of such circumstances, the present invention enables efficient suction of components and recognition of each suction component by a large number of suction nozzles provided in a head unit movable only in one direction, and An object of the present invention is to provide a surface mounter capable of compactly incorporating a large number of suction nozzles and a drive system thereof into a head unit.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、搬送ラインを搬送される基板上に、部品
供給部から供給される部品を実装する表面実装機であっ
て、基板の搬送ラインの少なくとも片側において基台に
固定されたフレームに取付けられ、搬送ラインに沿った
方向に延びるＸ軸ガイドと、このＸ軸ガイドに沿って移
動自在に設けられた部品実装用のヘッドユニットと、こ
のヘッドユニットをＸ軸方向に移動させるヘッドユニッ
ト作動手段と、Ｘ軸方向と直角なＹ軸方向に配置される
Ｙ軸ガイドと、このＹ軸ガイドに沿って移動自在に設け
られ、搬送ラインから基板を受け取ってこれをＹ軸方向
に移動させる作業ステーションと、搬送ラインに沿って
配置された複数のフィーダーを有して各フィーダーの部
品取出し部をＸ軸ガイドの下方に配置した部品供給部
と、上記ヘッドユニットに吸着された部品を撮像して部
品吸着状態を認識する認識手段とを備え、上記ヘッドユ
ニットは、Ｘ軸方向に並ぶように配置された複数の吸着
ノズルと、各吸着ノズルに対して配設されたピニオンギ
ヤと、これらピニオンギヤの全てと噛み合い各吸着ノズ
ルを回転させる1本のラックと、このラックを駆動する
ラック駆動手段とを有し、上記認識手段は、ヘッドユニ
ットが上記部品供給部から基板上へ移動する途中で複数
の吸着ノズルに吸着された部品を連続的に撮像するよう
に構成されているものである。To achieve the above object, the present invention provides a surface mounter for mounting a component supplied from a component supply section on a substrate transported on a transport line, comprising: An X-axis guide attached to a frame fixed to a base on at least one side of the transfer line and extending in a direction along the transfer line, and a component mounting head unit movably provided along the X-axis guide A head unit operating means for moving the head unit in the X-axis direction; a Y-axis guide arranged in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction; A work station that receives a substrate from the line and moves it in the Y-axis direction; and a plurality of feeders arranged along the transport line, and the component take-out part of each feeder is moved along the X-axis. A component supply unit disposed below the guide, and a recognition unit for recognizing a component suction state by imaging a component sucked by the head unit, wherein the head units are arranged so as to be arranged in the X-axis direction. A plurality of suction nozzles, a pinion gear disposed for each suction nozzle, one rack that meshes with all of these pinion gears and rotates each suction nozzle, and a rack driving unit that drives this rack, The recognition means is configured to continuously capture an image of the component sucked by the plurality of suction nozzles while the head unit is moving from the component supply unit onto the substrate.

【０００８】この構成によると、複数の吸着ノズルを備
えたヘッドユニットがＸ軸方向に移動する一方、作業ス
テーション上の基板がＹ軸方向に移動することにより、
基板上の所望位置に部品を装着することが可能となる。
また、ヘッドユニットに複数の吸着ノズルがＸ軸方向に
並ぶように配置されるとともに、部品供給部の各フィー
ダーの部品取出し部はＸ軸ガイドの下方に配置され、認
識手段は、ヘッドユニットが上記部品供給部から作業ス
テーション上へ移動する途中で各吸着部品を連続的に撮
像するようになっているので、Ｘ軸方向にのみ移動可能
なヘッドユニットによる部品の吸着とその吸着部品の認
識及び部品の装着が効率良く行われる。According to this structure, the head unit having the plurality of suction nozzles moves in the X-axis direction, while the substrate on the work station moves in the Y-axis direction.
Components can be mounted at desired positions on the board.
Also, a plurality of suction nozzles are arranged in the head unit so as to be arranged in the X-axis direction, and a component take-out portion of each feeder of the component supply portion is arranged below the X-axis guide. Since each picked-up component is continuously imaged while moving from the component supply unit to the work station, the pick-up of the component by the head unit movable only in the X-axis direction, the recognition of the picked-up component, and the component. Is mounted efficiently.

【０００９】また、Ｘ軸方向に並ぶ複数の吸着ノズルと
その各ノズルを回転させるためのピニオンギヤ及びラッ
ク等がコンパクトにヘッドユニットに装備される。Also, a plurality of suction nozzles arranged in the X-axis direction, and a pinion gear and a rack for rotating each of the nozzles are compactly mounted on the head unit.

【００１０】この発明において、上記ラックは、ヘッド
ユニットの吸着ノズル配設箇所とＸ軸ガイドとの間の位
置に配置されていることが、ノズル交換等のメインテナ
ンスの面で好ましい。In the present invention, it is preferable that the rack is disposed at a position between the position where the suction nozzles of the head unit are provided and the X-axis guide, in terms of maintenance such as nozzle replacement.

【００１１】上記ラック駆動手段は、例えば１つのモー
タを有し、このモータが正逆回転することによりラック
がＸ軸方向両側に移動し、それに伴ってヘッドユニット
の全ての吸着ノズルが同時に回転駆動されるようになっ
ている。The rack driving means has, for example, one motor, and the rack moves to both sides in the X-axis direction by the forward and reverse rotation of this motor, whereby all the suction nozzles of the head unit are simultaneously driven to rotate. It is supposed to be.

【００１２】また、上記Ｘ軸ガイドは、所定空間を介し
て互いに平行に搬送ライン方向に延びるように上記フレ
ームに設けられた一対の突出部により構成され、上記ヘ
ッドユニット作動手段は、モータと、このモータにより
回転駆動されるねじ軸と、上記ヘッドユニットに固着さ
れて上記ねじ軸に螺合するナット部分とを備え、上記モ
ータ及びねじ軸が上記両突出部間においてフレームに取
付けられていることが好ましい。このようにすることに
より、ヘッドユニット作動手段がコンパクトにレイアウ
トされ、かつ、スムーズにヘッドユニットが駆動され
る。The X-axis guide is constituted by a pair of protrusions provided on the frame so as to extend in the direction of the transport line in parallel with each other via a predetermined space, and the head unit operating means includes a motor, A screw shaft rotatably driven by the motor; and a nut portion fixed to the head unit and screwed to the screw shaft, wherein the motor and the screw shaft are attached to the frame between the two projecting portions. Is preferred. By doing so, the head unit operating means is laid out compactly, and the head unit is driven smoothly.

【００１３】[0013]

【実施の形態】図１および図２は本発明の一実施形態に
よる表面実装機の全体構造を示している。これらの図に
おいて、基台１上には、Ｘ軸方向（搬送ラインに沿った
方向）に延びるプリント基板搬送用のコンベア２が配設
され、このコンベア２からなる搬送ライン上をプリント
基板３が搬送され、後記作業ステーション６Ａ，６Ｂの
一定位置で停止されるようになっている。1 and 2 show the entire structure of a surface mounter according to an embodiment of the present invention. In these figures, on a base 1, a conveyor 2 for transporting a printed board extending in the X-axis direction (a direction along the transport line) is provided, and a printed board 3 is transported on a transport line composed of the conveyor 2. It is conveyed and stopped at a certain position in the work stations 6A and 6B to be described later.

【００１４】上記コンベア２の配設部分の両側方には、
部品供給部４が配置されている。この部品供給部４は多
数列の供給テープ４ａを備えたフィーダー（テープフィ
ーダー）を有し、各供給テープ４ａは、それぞれ、Ｉ
Ｃ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品
を等間隔に収納、保持し、リールに巻回されている。各
フィーダーにおいて供給テープ４ａの繰り出し端にはラ
チェット式の送り機構が組込まれ、後記ヘッドユニット
５Ａ，５Ｂにより繰り出し端の部品取出し部からチップ
部品がピックアップされるにつれて、供給テープ４ａが
間欠的に繰り出され、上記ピックアップ作業を繰返し行
なうことが可能となっている。On both sides of the portion where the conveyor 2 is disposed,
A component supply unit 4 is provided. The component supply unit 4 has a feeder (tape feeder) provided with a plurality of rows of supply tapes 4a.
Chip-shaped chip components such as C, transistors, capacitors and the like are housed and held at equal intervals, and are wound on reels. In each feeder, a ratchet type feeding mechanism is incorporated at the feed end of the supply tape 4a, and the supply tape 4a is intermittently fed out as chip components are picked up from the component pick-up portion at the feed end by the later-described head units 5A and 5B. Thus, the above-described pickup operation can be repeatedly performed.

【００１５】図１に示すように上記部品供給部４の各フ
ィーダーは搬送ラインに沿って配設され、各フィーダー
の部品取出し部は後記Ｘ軸フレーム１３Ａ，１３ＢのＸ
軸ガイド１４の下方に配置されている。As shown in FIG. 1, each feeder of the component supply section 4 is disposed along a transport line, and a component take-out section of each feeder is provided by an X-axis frame 13A, 13B.
It is arranged below the shaft guide 14.

【００１６】また、上記基台１の上方には、部品装着用
のヘッドユニット５Ａ，５Ｂが装備され、ヘッドユニッ
ト５Ａ，５Ｂと作業ステーション６Ａ，６Ｂ上のプリン
ト基板３とが相対的にＸ軸方向およびＹ軸方向（水平面
上でＸ軸と直交する方向）に移動可能とされ、特に本発
明では、プリント基板３を保持する作業ステーション６
Ａ，６ＢがＹ軸方向に移動可能とされる一方、ヘッドユ
ニット５Ａ，５ＢがＸ軸方向に移動可能となっている。Above the base 1, head units 5A and 5B for mounting components are provided, and the head units 5A and 5B and the printed circuit board 3 on the work stations 6A and 6B are relatively X-axis. In the direction and the Y-axis direction (direction orthogonal to the X-axis on the horizontal plane).
A and 6B are movable in the Y-axis direction, while the head units 5A and 5B are movable in the X-axis direction.

【００１７】これらの構造を具体的に説明すると、図で
は２枚のプリント基板３に対して同時的に装着作業を行
なうことができるようにして処理能率を高めるため、ヘ
ッドユニット５Ａ，５Ｂおよび作業ステーション６Ａ，
６Ｂが２つずつ配備されており、作業ステーション６
Ａ，６Ｂは、Ｘ方向にずれた２箇所に配設されている。
各作業ステーション６Ａ，６Ｂは、プリント基板３を保
持するための基板保持装置を有し、上記コンベア２から
移載装置を介して作業ステーション６Ａ，６Ｂ上に送り
込まれたプリント基板３を保持し得るようになってい
る。The structure will be described in detail. In the drawing, the head units 5A and 5B and the work units 5A and 5B are used in order to increase the processing efficiency by simultaneously mounting the two printed circuit boards 3. Station 6A,
6B are deployed two by two, and the work station 6
A and 6B are provided at two positions shifted in the X direction.
Each of the work stations 6A and 6B has a board holding device for holding the printed board 3, and can hold the printed board 3 sent from the conveyor 2 to the work stations 6A and 6B via the transfer device. It has become.

【００１８】この各作業ステーション６Ａ，６Ｂの配置
箇所においてはそれぞれ、ベース７上に、互いに平行に
Ｙ軸方向に延びる２本のガイドレール８（Ｙ軸ガイド）
が所定間隔をおいて互いに平行に配置されるとともに、
Ｙ軸方向の送り機構として、一方のガイドレール８の近
傍に、Ｙ軸サーボモータ１０により回転駆動されるボー
ルねじ軸９が配置されている。そして、上記作業ステー
ション６Ａ，６Ｂの両側部がガイドレール７に移動自在
に支持され、かつ、作業ステーション６Ａ，６Ｂに設け
られたナット部分１１が上記ボールねじ軸９に螺合して
いる。このような構造により、部品装着作業時には、作
業ステーション６Ａ，６Ｂが、プリント基板３を保持し
た状態で、上記ボールねじ軸９の回転につれてＹ軸方向
に移動するようになっている。At the positions where the work stations 6A and 6B are arranged, two guide rails 8 (Y-axis guides) extending on the base 7 in parallel with each other in the Y-axis direction.
Are arranged in parallel with each other at a predetermined interval,
As a feed mechanism in the Y-axis direction, a ball screw shaft 9 rotated and driven by a Y-axis servomotor 10 is arranged near one guide rail 8. Both sides of the work stations 6A and 6B are movably supported by guide rails 7, and nut portions 11 provided in the work stations 6A and 6B are screwed to the ball screw shaft 9. With such a structure, the work stations 6A and 6B move in the Y-axis direction as the ball screw shaft 9 rotates while holding the printed circuit board 3 during the component mounting operation.

【００１９】また、基台１の上方には、基板の搬送ライ
ンの少なくとも片側に、ヘッドユニットをＸ軸方向移動
可能に保持するためのＸ軸フレームが設けられ、図では
２本のＸ軸フレーム１３Ａ，１３Ｂが、所定間隔をおい
て互いに平行に、それぞれＸ軸方向に延びている。この
Ｘ軸フレーム１３Ａ，１３Ｂには、搬送ラインに沿った
方向に延びるＸ軸ガイド１４が設けられている。An X-axis frame for holding the head unit movably in the X-axis direction is provided above the base 1 on at least one side of the substrate transfer line. In the figure, two X-axis frames are provided. 13A and 13B extend in the X-axis direction in parallel with each other at a predetermined interval. The X-axis frames 13A and 13B are provided with an X-axis guide 14 extending in a direction along the transport line.

【００２０】このＸ軸ガイド１４は、Ｘ軸フレーム１３
Ａ，１３Ｂの上下両側の側部に位置し所定空間を介して
互いに平行に搬送ライン方向に延びる一対の突出部によ
り構成されている。また、Ｘ軸方向の送り機構として、
ボールねじ軸１５と、このボールねじ軸１５を回転駆動
するＸ軸サーボモータ１６とが、Ｘ軸ガイド１４を構成
する上下一対の突出部間に配置され、Ｘ軸フレーム１３
Ａ，１３Ｂに取付けられている。そして、上記Ｘ軸ガイ
ド１４にヘッドユニット５Ａ，５Ｂが移動自在に支持さ
れ、かつ、このヘッドユニット５Ａ，５Ｂに設けられた
図外のナット部分が上記ボールねじ軸１５に螺合してお
り、上記Ｘ軸サーボモータ１６とボールねじ軸１５及び
これに螺合するナット部分によりヘッドユニット作動手
段が構成され、ボールねじ軸１５の回転によってヘッド
ユニット５Ａ，５ＢがＸ軸方向に移動するようになって
いる。The X-axis guide 14 is connected to the X-axis frame 13
A and 13B are constituted by a pair of protrusions located on both upper and lower sides of the upper and lower sides and extending in the direction of the transport line in parallel with each other via a predetermined space. Also, as a feed mechanism in the X-axis direction,
A ball screw shaft 15 and an X-axis servo motor 16 that rotationally drives the ball screw shaft 15 are disposed between a pair of upper and lower projecting portions forming an X-axis guide 14.
A, 13B. The head units 5A and 5B are movably supported by the X-axis guide 14, and nuts (not shown) provided on the head units 5A and 5B are screwed to the ball screw shaft 15, The X-axis servo motor 16, the ball screw shaft 15, and a nut portion screwed thereto constitute a head unit operating means, and the rotation of the ball screw shaft 15 causes the head units 5A and 5B to move in the X-axis direction. ing.

【００２１】上記Ｙ軸方向およびＸ軸方向の移動量は、
サーボモーター１０，１６に対して具備されたエンコー
ダ等からなる測定手段（図６参照）によって測定される
ようになっている。The amount of movement in the Y-axis direction and the X-axis direction is
The servo motors 10 and 16 are measured by measuring means (see FIG. 6) including an encoder and the like provided for the servo motors 10 and 16.

【００２２】上記ヘッドユニット５Ａ，５Ｂには、それ
ぞれ、チップ部品を吸着する複数の吸着ノズル２０がＸ
軸方向に並ぶように配設され、図示の例では各ヘッドユ
ニット５Ａ，５Ｂにそれぞれ１６本ずつ吸着ノズル２０
が設けられている。図３および図４に詳しく示すよう
に、上記各吸着ノズル２０は、Ｚ軸ガイド２１に沿って
Ｚ軸方向（上下方向）の移動が可能とされるとともに、
Ｒ軸（ノズル中心軸）回りの回転が可能とされており、
吸着ノズル２０に対するＺ軸サーボモータ２２およびＲ
軸サーボモータ２３がヘッドユニット５Ａ，５Ｂに具備
されている。Each of the head units 5A and 5B has a plurality of suction nozzles 20 for sucking chip components.
In the illustrated example, 16 suction nozzles 20 are provided for each of the head units 5A and 5B.
Is provided. As shown in detail in FIGS. 3 and 4, each of the suction nozzles 20 can move in the Z-axis direction (vertical direction) along the Z-axis guide 21,
Rotation around the R axis (nozzle center axis) is possible,
Z-axis servomotor 22 and R for suction nozzle 20
The axis servomotor 23 is provided in the head units 5A and 5B.

【００２３】上記Ｚ軸サーボモータ２２の駆動によりＺ
軸ボールねじ軸２４を介して吸着ノズル２０が上下動さ
れる。また、Ｒ軸サーボモータ２３の駆動によりＲ軸ボ
ールねじ軸２５、Ｒ軸ラック２６およびＲ軸ピニオンギ
ヤ２７を介して吸着ノズル２０が回動されるようになっ
ている。すなわち、図3及び図4に示されているように、
各吸着ノズル２０に対してそれぞれＲ軸ピニオンギヤ２
７が配設されるとともに、これらのＲ軸ピニオンギヤ２
７の全てと噛み合うことにより各吸着ノズルを回転させ
るＲ軸ラック２６が設けられている。そして、ラック駆
動手段としてのＲ軸サーボモータ２３の正逆回転に応
じ、Ｒ軸ボールねじ軸２５を介してＲ軸ラック２６がＸ
軸方向両側に移動し、それに伴って複数（１６本）の吸
着ノズル２０の全てが同時に回転駆動されるようになっ
ている。By driving the Z-axis servo motor 22, Z
The suction nozzle 20 is moved up and down via the shaft ball screw shaft 24. The suction nozzle 20 is rotated via the R-axis ball screw shaft 25, the R-axis rack 26, and the R-axis pinion gear 27 by driving the R-axis servo motor 23. That is, as shown in FIGS. 3 and 4,
R-axis pinion gear 2 for each suction nozzle 20
7 are provided, and these R-axis pinion gears 2
An R-axis rack 26 that rotates each suction nozzle by engaging with all of the nozzles 7 is provided. Then, according to the forward / reverse rotation of the R-axis servo motor 23 as the rack driving means, the R-axis rack 26
It moves to both sides in the axial direction, and accordingly, all of the plurality (sixteen) of the suction nozzles 20 are simultaneously driven to rotate.

【００２４】図4はヘッドユニットを図３のＩＶ−ＩＶ
線から見た図であって、図４で上側がヘッドユニットの
前側、図４で下側がヘッドユニットの後側である。従っ
て、図示のように各吸着ノズル２０及びＲ軸ピニオンギ
ヤ２７はヘッドユニットの前側に配置され、Ｒ軸ラック
２６、Ｒ軸ボールねじ軸２５及びＲ軸サーボモータ２３
は吸着ノズル２０の後側、つまり吸着ノズル配設箇所と
Ｘ軸ガイド１４との間の位置に配置されている。FIG. 4 shows a head unit taken along the line IV-IV in FIG.
FIG. 4 is a diagram viewed from a line, wherein the upper side in FIG. 4 is the front side of the head unit, and the lower side in FIG. 4 is the rear side of the head unit. Therefore, as shown in the figure, the suction nozzles 20 and the R-axis pinion gear 27 are arranged on the front side of the head unit, and the R-axis rack 26, the R-axis ball screw shaft 25, and the R-axis servo motor 23
Is disposed at the rear side of the suction nozzle 20, that is, at a position between the position where the suction nozzle is provided and the X-axis guide 14.

【００２５】さらに、ヘッドユニット５Ａ，５Ｂには、
プリント基板３に予め付されているマーク（図示せず）
を検出することによってプリント基板３の位置を検出す
る基板位置検出用ＣＣＤカメラ２８が取り付けられてい
る。Further, the head units 5A and 5B include:
Marks (not shown) previously attached to the printed circuit board 3
Is mounted, a board position detecting CCD camera 28 for detecting the position of the printed board 3 is provided.

【００２６】また、基台１上でヘッドユニット５Ａ，５
ＢのＸ軸方向移動範囲内の適宜位置に対応する箇所、例
えば作業ステーション６Ａ，６Ｂの配置箇所と部品供給
部４との間の箇所に、部品位置検出のための撮像手段と
してのＣＣＤカメラ３１と、撮像時の照明用のランプハ
ウス３２が設けられており、これらＣＣＤカメラ３１、
ランプハウス３２及び後記画像処理ユニット３３によ
り、ヘッドユニット５Ａ，５Ｂの各吸着ノズル２０に吸
着される部品を撮像して部品吸着状態を認識する認識手
段が構成されている。The head units 5A, 5A
A CCD camera 31 as an imaging means for detecting a component position is provided at a location corresponding to an appropriate position within the X-axis direction movement range of B, for example, at a location between the arrangement locations of the work stations 6A and 6B and the component supply unit 4. And a lamp house 32 for illumination at the time of image capturing.
The lamp house 32 and an image processing unit 33 to be described later constitute a recognizing means for recognizing a component suction state by imaging a component sucked by each suction nozzle 20 of the head units 5A and 5B.

【００２７】上記認識手段のカメラ３１は、ヘッドユニ
ット５Ａ，５Ｂが部品供給部４から作業ステーション６
Ａ，６Ｂ上へ移動する途中でカメラ３１の上方を通過す
る間に、各吸着ノズル２０に吸着された部品を連続的に
撮像するようになっている。The head unit 5A, 5B is connected to the work station 6 by the head unit 5A, 5B.
While passing over the cameras 31 while moving on A and 6B, the component sucked by each suction nozzle 20 is continuously imaged.

【００２８】図５は、画像処理系統を概略的に示し、こ
の図において、部品位置検出のためのＣＣＤカメラ３１
は画像処理ユニット（画像処理手段）３３に接続されて
いる。なお、上記ヘッドユニット５Ａ，５Ｂに具備され
た基板位置検出用ＣＣＤカメラ２８も画像処理ユニット
３３に接続されている。FIG. 5 schematically shows an image processing system. In this figure, a CCD camera 31 for detecting a component position is shown.
Is connected to an image processing unit (image processing means) 33. The CCD camera 28 for detecting the substrate position provided in the head units 5A and 5B is also connected to the image processing unit 33.

【００２９】また、上記ランプハウス３２は、ファイバ
ーケーブル３４を介してフラッシュユニット３５に接続
され、このフラッシュユニット３５が上記画像処理ユニ
ット３３に接続されている。そして上記画像処理ユニッ
ト３３が、コントローラ３６に接続されている。The lamp house 32 is connected to a flash unit 35 via a fiber cable 34, and the flash unit 35 is connected to the image processing unit 33. The image processing unit 33 is connected to the controller 36.

【００３０】以上のような構造の表面実装機によると、
プリント基板３への部品実装時には、先ずコンベア２に
より搬送されたプリント基板３が作業ステーション６
Ａ，６Ｂ上に設置されてから、ヘッドユニット５Ａ，５
Ｂの複数の吸着ノズル２０により部品供給部３から部品
が吸着された後、ヘッドユニット５Ａ，５ＢがＸ軸ガイ
ド１４に沿って作業ステーション６Ａ，６Ｂ上に移動す
る。そして、ヘッドユニット５Ａ，５ＢがＸ軸方向に移
動する一方、プリント基板３を保持する作業ステーショ
ン６Ａ，６ＢがＹ軸方向に移動することにより、基板上
の所望位置に部品を装着することが可能となる。According to the surface mounting machine having the above structure,
When mounting components on the printed circuit board 3, first, the printed circuit board 3 transported by the conveyor 2 is transferred to the work station 6.
A and 6B, the head units 5A and 5B
After the components are sucked from the component supply unit 3 by the plurality of suction nozzles 20 of B, the head units 5A and 5B move onto the work stations 6A and 6B along the X-axis guide 14. Then, while the head units 5A and 5B move in the X-axis direction and the work stations 6A and 6B holding the printed circuit board 3 move in the Y-axis direction, it is possible to mount components at desired positions on the board. Becomes

【００３１】特に、上記ヘッドユニット５Ａ，５Ｂの複
数の吸着ノズル２０がＸ軸方向に並ぶように配置される
とともに、部品供給部４の各フィーダーの部品取出し部
はＸ軸ガイドの下方に配置され、また、ヘッドユニット
５Ａ，５Ｂが部品供給部４から作業ステーション６Ａ，
６Ｂ上へ移動する途中で認識手段のカメラ３１により各
吸着部品が連続的に撮像されるようになっているので、
ヘッドユニット５Ａ，５ＢがＸ軸方向にのみ移動可能と
されつつ、複数の吸着ノズル２０による部品の吸着とそ
の吸着部品の認識及び部品の装着が効率良く行われる。In particular, the plurality of suction nozzles 20 of the head units 5A and 5B are arranged so as to be arranged in the X-axis direction, and the component take-out portion of each feeder of the component supply section 4 is arranged below the X-axis guide. Also, the head units 5A, 5B are connected to the work stations 6A,
6A. Each moving part is continuously imaged by the camera 31 of the recognizing means while moving on 6B.
While the head units 5A and 5B are movable only in the X-axis direction, the suction of the components by the plurality of suction nozzles 20, the recognition of the suction components, and the mounting of the components are efficiently performed.

【００３２】また、Ｘ軸方向に並ぶ複数の吸着ノズル２
０を回転させる機構として、各吸着ノズル２０に対して
Ｒ軸ピニオンギヤ２７が配設されるとともに、これらの
ピニオンギヤ２７の全てと噛み合うＲ軸ラック２６がＲ
軸サーボモータ２３によって作動されるようになってい
るため、１つのサーボモータ２３で各吸着ノズル２０の
回転させることができ、かつ、Ｘ軸方向に並ぶ複数の吸
着ノズル２０を互いに近接させてコンパクトに配置する
ことができる。A plurality of suction nozzles 2 arranged in the X-axis direction
As a mechanism for rotating the pinion 0, an R-axis pinion gear 27 is provided for each suction nozzle 20, and an R-axis rack 26 that meshes with all of these pinion gears 27 has an R-axis.
Since the suction nozzles 20 are operated by the axis servomotor 23, each suction nozzle 20 can be rotated by one servomotor 23, and a plurality of suction nozzles 20 arranged in the X-axis direction are brought close to each other to achieve compactness. Can be arranged.

【００３３】さらに、上記Ｒ軸ラック２６は、ヘッドユ
ニット５Ａ，５Ｂの吸着ノズル配設箇所とＸ軸ガイド１
４との間の位置に配置されているため、吸着ノズル２０
の修理、交換等が容易になり、メインテナンスの面で有
利となる。Further, the R-axis rack 26 is provided at the position where the suction nozzles of the head units 5A and 5B are disposed and the X-axis guide 1
4, the suction nozzle 20
Repair, replacement, etc. are facilitated, which is advantageous in terms of maintenance.

【００３４】また、上記Ｘ軸ガイド１４がＸ軸フレーム
１３Ａ，１３Ｂの側部に設けられた上下一対の突出部に
より構成され、その両突出部間にＸ軸サーボモータ１６
及びボールねじ軸１５が配設されていることにより、ヘ
ッドユニット作動手段がコンパクトにレイアウトされ、
かつ、ヘッドユニット５Ａ，５Ｂの駆動がスムーズに行
われる。The X-axis guide 14 is constituted by a pair of upper and lower projecting portions provided on the sides of the X-axis frames 13A and 13B, and an X-axis servo motor 16 is provided between the projecting portions.
And the provision of the ball screw shaft 15, the head unit operating means is laid out compactly,
In addition, the head units 5A and 5B are driven smoothly.

【００３５】図６は、吸着ノズル２０等を具備するヘッ
ドユニット５（５Ａ，５Ｂ）とＣＣＤカメラ３１、ラン
プ（照明）３７および照明用電源３８を模式的に示すと
ともに、画像処理ユニット３３およびコントローラ３６
の機能的構成を示している。３９は吸着ノズル２０に吸
着されたチップ部品である。FIG. 6 schematically shows a head unit 5 (5A, 5B) having a suction nozzle 20 and the like, a CCD camera 31, a lamp (illumination) 37 and an illumination power supply 38, an image processing unit 33 and a controller. 36
2 shows a functional configuration of the first embodiment. Reference numeral 39 denotes a chip component sucked by the suction nozzle 20.

【００３６】当実施形態において画像処理ユニット３３
およびコントローラ３６は、部品実装時に部品供給部４
からの部品の吸着、カメラ３１による撮像に基づく部品
の認識、作業ステーション６Ａ，６Ｂ上のプリント基板
３への部品の装着等の一連の作業を制御するとともに、
予備的作業として、駆動系統の座表系と部品認識のため
の画像処理画面上の座標系との対応関係を示すスケール
データを自動的に調整することができるようになってい
る。In this embodiment, the image processing unit 33
The controller 36 controls the component supply unit 4 during component mounting.
Controls a series of operations, such as picking up components from the camera, recognizing components based on images captured by the camera 31, and mounting components on the printed circuit board 3 on the work stations 6A and 6B.
As a preliminary operation, it is possible to automatically adjust the scale data indicating the correspondence between the coordinate system of the drive system and the coordinate system on the image processing screen for component recognition.

【００３７】具体的に説明すると、この図において、画
像処理ユニット３３には、部品位置検出手段４１と、距
離測定手段４２とが含まれている。上記部品位置検出手
段４１は、チップ部品３９の吸，装着の一連の作業が自
動的に行なわれる装着作業中に、吸着ノズル２０による
部品吸着後にＣＣＤカメラ３１で撮像されたチップ部品
３９の画像から、このチップ部品３９の中心位置および
回転角度を検出するものであり、さらに、後記スケール
データ調整時には、ワーク位置を検出して画像処理画面
上の座標を求める機能を有する。また、上記距離測定手
段４２は、後記スケールデータ調整時に、後に詳述する
ような図１０（ｂ）中のＣＥ間の距離、およびＤＦ間の
距離の測定を行なうものである。More specifically, in this figure, the image processing unit 33 includes a component position detecting means 41 and a distance measuring means 42. The component position detecting means 41 detects the chip component 39 from the image of the chip component 39 captured by the CCD camera 31 after the component is sucked by the suction nozzle 20 during a mounting operation in which a series of operations of sucking and mounting the chip component 39 are automatically performed. It detects the center position and the rotation angle of the chip component 39, and has the function of detecting the work position and calculating the coordinates on the image processing screen when adjusting the scale data described later. The distance measuring means 42 measures the distance between the CEs and the distance between the DFs in FIG.

【００３８】上記画像処理ユニット３３に接続されたコ
ントローラ３６は、マイクロコンピュータ等からなり、
ＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶手段４３と、命令・計算手
段４４と、インターフェース４５と、ヘッドユニット駆
動部４６、吸着ノズル回転部４７、吸着ノズル上下駆動
部４８、作業ステーション駆動部４９などの各種駆動部
とを含んでいる。そして、ヘッドユニットなどの移動量
を検出する移動量検出手段５０やその他の各種センサ５
１および吸着用真空の給排切換用バルブ５２、各種サー
ボモータ１０，１６，２２，２３等が上記インターフェ
ース４５および駆動部４６〜４９に電気的に接続されて
いる。さらに、キーボード５３およびＣＲＴ５４がコン
トローラ３６に接続されている。The controller 36 connected to the image processing unit 33 comprises a microcomputer or the like.
ROM 43, a storage unit 43 such as a RAM, a command / calculation unit 44, an interface 45, and various driving units such as a head unit driving unit 46, a suction nozzle rotating unit 47, a suction nozzle vertical driving unit 48, and a work station driving unit 49. And Then, the moving amount detecting means 50 for detecting the moving amount of the head unit or the like and other various sensors 5
1, a vacuum supply / discharge switching valve 52 for suction, various servomotors 10, 16, 22, 23, and the like are electrically connected to the interface 45 and the driving units 46 to 49. Further, a keyboard 53 and a CRT 54 are connected to the controller 36.

【００３９】上記記憶手段４３には、一連の部品装着作
業などのシーケンスおよび各種データが記憶されるとと
もに、後記スケールデータが書換え可能に記憶されるよ
うになっている。The storage means 43 stores a sequence of a series of component mounting operations and various data, and rewritably stores scale data to be described later.

【００４０】また、上記命令・計算手段４４は、上記部
品装着作業などのシーケンスを実行するようになってい
る。さらにこの命令・計算手段４４は、後記スケールデ
ータ調整時に、ヘッドユニットの移動によりワークを第
１点と第２点とに移動させ、さらに所定箇所でワークを
回転させるようにするとともに、上記第１点および第２
点についての、部品装着装置駆動系統の座標系による座
標を測定する手段５５と、この測定手段５５と上記部品
位置検出手段４１および距離測定手段４２による測定値
からスケールデータを演算する手段５６とを含んでい
る。The command / calculation means 44 executes a sequence such as the component mounting operation. Further, the command / calculation means 44 moves the work to the first point and the second point by moving the head unit at the time of adjusting the scale data to be described later, and further rotates the work at a predetermined position. Point and second
A means 55 for measuring the coordinates of the point in the coordinate system of the component mounting device drive system, and a means 56 for calculating scale data from the measured values of the measuring means 55 and the component position detecting means 41 and the distance measuring means 42. Contains.

【００４１】このような装置を用いた部品装着処理およ
びスケール調整方法の具体例を、フローチャートによっ
て説明する。A specific example of a component mounting process and a scale adjusting method using such an apparatus will be described with reference to a flowchart.

【００４２】図７および図８のフローチャートは、部品
装着処理の全体を示している。図７において、先ずステ
ップＳ１で、キーボードの装着作業開始スイッチがＯＮ
となるまで待機される。このスイッチがＯＮとなったと
きに、画像処理手段における画像処理画面の座標系と部
品装着装置の駆動系統の座標系との対応関係を示すデー
タ（以下、スケールデータと呼ぶ）が未存在か否かの判
定（ステップＳ２）、光学系（カメラ、照明等）の変更
が有ったか否かの判定（ステップＳ３）および後記ステ
ップＳ１６，ステップＳ１９で前回調整時から調べられ
た画像処理の累積エラー数Ｅが所定数Ｅａ以上に多発し
ているか否かの判定（ステップＳ４）が行なわれる。そ
して、これらの判定のうちの少なくとも１つがＹＥＳの
場合は、後記スケールデータ調整のルーチン（ステップ
Ｓ５）が実行されてから、ステップＳ６に移る。ステッ
プＳ５が実行されると、累積エラー数はゼロにリセット
される。FIGS. 7 and 8 show the entire part mounting process. In FIG. 7, first, in step S1, the keyboard mounting work start switch is turned on.
Wait until it becomes. When this switch is turned on, data indicating the correspondence between the coordinate system of the image processing screen in the image processing means and the coordinate system of the drive system of the component mounting apparatus (hereinafter referred to as scale data) does not exist. (Step S2), whether there is a change in the optical system (camera, illumination, etc.) (step S3), and the cumulative error of the image processing checked from the previous adjustment in steps S16 and S19 described later. It is determined whether or not the number E occurs more than the predetermined number Ea (step S4). If at least one of these determinations is YES, a scale data adjustment routine (step S5) described later is executed, and then the process proceeds to step S6. When step S5 is executed, the accumulated error number is reset to zero.

【００４３】また、ステップＳ２〜Ｓ４が全てＮＯのと
きは、既にスケールデータが存在するとともにその変更
を要しないため、そのままステップＳ６に移る。When all of the steps S2 to S4 are NO, the process directly proceeds to the step S6 because the scale data already exists and no change is required.

【００４４】ステップＳ６以降は自動的に部品装着を行
なう一連の処理であり、先ず初期的処理としては、搬入
されるプリント基板３に応じて、装着されるべきチップ
部品の個数、種類などを示す基板データが選択されると
ともに（ステップＳ６）、後記アドレスカウンタが初期
化のためクリアされ（ステップＳ７）、そしてプリント
基板３が作業ステーション６Ａ，６Ｂ上に搬入されて位
置決めされる（ステップＳ８）。Step S6 and subsequent steps are a series of processes for automatically mounting components. First, the initial process indicates the number and type of chip components to be mounted according to the printed circuit board 3 to be carried in. While the board data is selected (step S6), the address counter described later is cleared for initialization (step S7), and the printed circuit board 3 is carried into the work stations 6A and 6B and positioned (step S8).

【００４５】次に、ヘッドユニット５Ａ，５Ｂの作動お
よび吸着ノズル２０の作動により、吸着ノズル２０が部
品供給部４へ移動されて、各吸着ノズル２０に供給され
る負圧でチップ部品が吸着される（ステップ９，Ｓ１
０）。そして、他に吸着可能なノズル、部品が残されて
いないか否かの判定（ステップＳ１１）に基づき、これ
がＹＥＳであればステップＳ９，Ｓ１０の処理が繰り返
される。必要数のチップ部品の吸着が終了すると、ヘッ
ドユニットがＣＣＤカメラ３１の上方へ移動される（ス
テップＳ１２）。Next, by the operation of the head units 5A and 5B and the operation of the suction nozzle 20, the suction nozzle 20 is moved to the component supply unit 4, and the chip component is sucked by the negative pressure supplied to each suction nozzle 20. (Step 9, S1
0). Then, based on the determination of whether or not any other nozzles and components that can be sucked are left (step S11), if this is YES, the processing of steps S9 and S10 is repeated. When the suction of the required number of chip components is completed, the head unit is moved above the CCD camera 31 (step S12).

【００４６】図８に移って、ステップＳ１３では、カメ
ラ３１の上方を通過する各吸着ノズル２０に対して照明
の照射（フラッシュ）が順次行なわれつつ、各吸着ノズ
ル２０に吸着されたチップ部品がカメラ３１で撮像され
て、その画像が取り込まれる。続いて、上記画像から部
品位置が検出され、それに基づいて吸着ノズル２０の位
置から部品位置までのずれ量が算出される（ステップＳ
１４）。上記部品位置の検出の仕方としては、例えば部
品の４辺の両端部リードエッジが画像の操作により求め
られてこれらから部品の中心位置および回転角が演算さ
れる。そして、ノズル位置からのずれ量が演算される
が、このずれ量は、後述のスケールデータ調整のルーチ
ンで求められている対応関係に基づき、ヘッドユニット
および作業ステーションに対する駆動系の駆動量に換算
されて求められる。Turning to FIG. 8, in step S13, while the irradiation (flash) of illumination is sequentially performed on each suction nozzle 20 passing above the camera 31, the chip components sucked by each suction nozzle 20 are removed. The image is captured by the camera 31 and the image is captured. Subsequently, the position of the component is detected from the image, and the deviation amount from the position of the suction nozzle 20 to the position of the component is calculated based on the detected position (step S).
14). As a method of detecting the component position, for example, the lead edges at both ends of the four sides of the component are obtained by operating the image, and the center position and the rotation angle of the component are calculated from these. Then, a shift amount from the nozzle position is calculated, and the shift amount is converted into a drive amount of a drive system for the head unit and the work station based on a correspondence relationship obtained in a scale data adjustment routine described later. Required.

【００４７】ステップＳ１５では、吸着された部品につ
いて上記ステップＳ１３、Ｓ１４の部品認識処理が終了
したか否かが判定され、終了していなければステップＳ
１３，Ｓ１４が繰り返される。In step S15, it is determined whether or not the component recognition processing in steps S13 and S14 has been completed for the picked-up component.
13, S14 are repeated.

【００４８】認識処理が終了すると、吸着した部品のｎ
番目について認識エラーが発生したか否かが判定され
（ステップＳ１６）、エラーがなければ、吸着ノズル２
０が上記ずれ量分だけ補正された装着位置へ移動され
（ステップＳ１７）、装着位置で吸着ノズルの下降、負
圧供給カット等によりチップ部品の装着が行なわれる
（ステップＳ１８）。ステップＳ１６でエラーの発生が
判定されれば、エラー処理として、エラーカウンタがカ
ウントアップされ（ステップＳ１９）、エラー数が記憶
手段に記憶される。。そして、吸着された全部品の装着
（もしくはエラー処理）が終了したか否かの判定（ステ
ップＳ２０）に基づき、未終了であればステップＳ１６
〜Ｓ２０の処理が繰り返される。When the recognition process is completed, n
It is determined whether or not a recognition error has occurred for the suction nozzle 2 (step S16).
0 is moved to the mounting position corrected by the shift amount (step S17), and the chip component is mounted at the mounting position by lowering the suction nozzle, cutting the negative pressure supply, and the like (step S18). If it is determined in step S16 that an error has occurred, an error counter is counted up as an error process (step S19), and the number of errors is stored in the storage unit. . Then, based on the determination as to whether or not the mounting (or error processing) of all the sucked components has been completed (step S20), if not completed, step S16
Steps S20 to S20 are repeated.

【００４９】装着が終了すると、エラーにより装着され
なかった部品があるか否かが判定され（ステップＳ２
１）、エラーにより装着されなかった部品が有った場合
はその部品を廃却してから（ステップＳ２２）、ステッ
プＳ９に戻ることにより、エラーの分について部品吸着
からの処理が再度行なわれる。When the mounting is completed, it is determined whether or not there is any component that was not mounted due to an error (step S2).
1) If there is a component that has not been mounted due to an error, the component is discarded (step S22), and the process returns to step S9, so that the process from component suction is performed again for the error.

【００５０】上記エラーにより装着されなかった部品が
なかった場合は、装着のアドレスを示すアドレスカウン
タがカウントアップされる（ステップＳ２３）ととも
に、１枚のプリント基板分の全部品の装着が終了したか
否かが判定され（ステップＳ２４）、終了していなけれ
ばステップＳ９に戻ることにより、新たに吸着からの処
理が行なわれる。If there is no component not mounted due to the error, the address counter indicating the mounting address is counted up (step S23) and whether mounting of all components for one printed circuit board has been completed. It is determined whether or not the process has been completed (step S24). If the process has not been completed, the process returns to step S9, and a new process from suction is performed.

【００５１】ステップＳ２４で終了と判定されると、プ
リント基板が搬出されるとともに（ステップＳ２５）、
全プリント基板の装着終了か否かが判定され（ステップ
Ｓ２６）、この判定がＮＯであれば、ステップＳ６に戻
ってそれ以下の処理が繰り返される。全基板装着終了と
なると、終わる。If it is determined in step S24 that the printing has been completed, the printed circuit board is unloaded (step S25).
It is determined whether or not the mounting of all the printed circuit boards has been completed (step S26). If this determination is NO, the process returns to step S6 and the subsequent processing is repeated. When the mounting of all the boards is completed, the process ends.

【００５２】図９は前記のステップＳ５で行なわれるス
ケールデータ調整のルーチンの処理の一例を示す。この
ルーチンにおいては、先ず、吸着ノズルによりワーク
（被撮像用部分となるチップ部品等の小片）が吸着され
る（ステップＳ３１）。そして、図１０（ａ）にも示す
ように、カメラ３１により撮像される範囲内で、ヘッド
ユニットが駆動されることにより駆動系のＸ軸上の第１
点Ａから第２点Ｂまでワークが移動され、その２点でワ
ークの位置検出（中心位置の検出）が行なわれて、駆動
系座標Ａ（Ｒ１ｘ，Ｒ１ｙ），Ｂ（Ｒ２ｘ，Ｒ２ｙ）と
画像処理画面上の座標Ａ（Ｖ１ｘ，Ｖ１ｙ），Ｂ（Ｖ２
ｘ，Ｖ２ｙ）がそれぞれ得られる（ステップＳ３２）。FIG. 9 shows an example of the processing of the scale data adjustment routine performed in step S5. In this routine, first, a workpiece (a small piece of a chip component or the like to be an imaging target portion) is sucked by the suction nozzle (step S31). Then, as shown in FIG. 10A, the first unit on the X-axis of the drive system is driven by driving the head unit within the range where the image is taken by the camera 31.
The work is moved from the point A to the second point B, the position of the work is detected (detection of the center position) at the two points, and the drive system coordinates A (R1x, R1y), B (R2x, R2y) and the image are displayed. Coordinates A (V1x, V1y), B (V2
x, V2y) are obtained (step S32).

【００５３】次に、図１０（ｂ）にも示すように、駆動
系の軸上の１点（例えば上記第１点Ａまたは第２点Ｂ）
で、Ｒ軸サーボモーターによりワークが０°，９０°，
１８０°，２７０°の各角度に回転され、それぞれにお
けるワークの中心位置Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの検出が行なわ
れ、画像処理画面上の座標Ｃ（Ｖ３ｘ，Ｖ３ｙ），Ｄ
（Ｖ４ｘ，Ｖ４ｙ），Ｅ（Ｖ５ｘ，Ｖ５ｙ），Ｆ（Ｖ６
ｘ，Ｖ６ｙ）が求められる（ステップＳ３３）。ここ
で、続いて、換算係数の比率が、次のように演算される
（ステップＳ３４）。Next, as shown in FIG. 10B, one point on the axis of the drive system (for example, the first point A or the second point B).
The work is 0 °, 90 °,
The workpiece is rotated by 180 ° and 270 °, the center positions C, D, E, and F of the work are detected, and the coordinates C (V3x, V3y), D on the image processing screen are detected.
(V4x, V4y), E (V5x, V5y), F (V6
x, V6y) is obtained (step S33). Here, subsequently, the ratio of the conversion coefficient is calculated as follows (step S34).

【００５４】[0054]

【数１】 (Equation 1)

【００５５】ここで、Ｖaxは画像処理画面上の点ＣＥ間
の距離、Ｖbyは同画面上の点ＤＦ間の距離であり、これ
らは上記座標から次のように求められる。Here, Vax is the distance between the points CE on the image processing screen, and Vby is the distance between the points DF on the screen, which are obtained from the coordinates as follows.

【００５６】[0056]

【数２】 (Equation 2)

【００５７】次に、Ｘ軸方向の換算係数およびＹ軸方向
の換算係数がそれぞれ次のように求められる（ステップ
Ｓ３５）。Next, a conversion coefficient in the X-axis direction and a conversion coefficient in the Y-axis direction are obtained as follows (step S35).

【００５８】[0058]

【数３】 (Equation 3)

【００５９】ただし、この式中のＬ，Ｖay，Ｖdx，Ｖdy
は，次のとおりである。Where L, Vay, Vdx, Vdy
Is as follows:

【００６０】[0060]

【数４】 (Equation 4)

【００６１】さらに、駆動系の座標軸（Ｒx ，Ｒy ）Ｘ
軸、Ｙ軸の方向に対する画像処理画面の座標軸（Ｖx ，
Ｖy ）の傾きθが、次のように演算される（ステップＳ
３６）。Further, the coordinate axes (Rx, Ry) X of the drive system
Coordinate axes (Vx, Vx,
Vy) is calculated as follows (Step S)
36).

【００６２】[0062]

【数５】 (Equation 5)

【００６３】以上のような方法によると、スケールデー
タ調整ルーチンにより、ｘ，ｙ方向の換算係数Ｓｘ，Ｓ
ｙと傾きθとがスケールデータとして求められる。この
場合に、上記ステップＳ３３の処理で得られる各点Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆはワークの同一位置（中心位置）がワークの
回転により動いたものであり、Ｅ，ＦはそれぞれＣ，Ｄ
がワークの１８０°回転により移動した位置であって、
ＣＥ間の距離とＤＦ間の距離とは実寸法としては当然に
同一のものであるから、実寸法に対する処理画面上の寸
法の割合についてのｘ方向とｙ方向との比率が正確に求
められる。そして、この比率と、上記第１点Ａ、第２点
Ｂ等の各座標により、スケールデータとしての３つの未
知数Ｓｘ，Ｓｙ，θを求めるに足る関係式が得られる。According to the above method, the conversion coefficients Sx and S in the x and y directions are performed by the scale data adjustment routine.
y and the inclination θ are obtained as scale data. In this case, each of the points C,
D, E, and F indicate the same position (center position) of the work moved by the rotation of the work, and E and F indicate C and D, respectively.
Is the position moved by 180 ° rotation of the work,
Since the distance between the CEs and the distance between the DFs are naturally the same as the actual dimensions, the ratio of the dimension on the processing screen to the actual dimensions in the x direction and the y direction can be accurately obtained. Then, from this ratio and the coordinates of the first point A, the second point B, and the like, a relational expression sufficient to obtain three unknowns Sx, Sy, and θ as scale data is obtained.

【００６４】従って、ヘッドユニットがＸ軸方向にのみ
移動可能という制約のもとでも、スケールデータＳｘ，
Ｓｙ，θが高精度に求められる。このスケールデータが
記憶手段４３に記憶される。Therefore, even under the restriction that the head unit can move only in the X-axis direction, the scale data Sx,
Sy and θ are required with high accuracy. This scale data is stored in the storage means 43.

【００６５】そして、一連の部品装着処理としては、部
品吸着が行なわれてから撮像および画像処理による部品
位置の検出に基づいてずれ量が演算され（ステップＳ１
４）、その分だけ補正された装着位置にチップ部品が装
着されるが、上記ずれ量の演算の際にスケールデータＳ
ｘ，Ｓｙ，θが用いられ、処理画面上の距離が駆動系に
おける実際の距離に換算される。その換算式としては、
ある２点間のＸ，Ｙ方向距離を駆動系座標上でＲＬＸ、
ＲＬＹ、処理画面上でＶＬＸ，ＶＬＹとすると、次のよ
うになる。Then, as a series of component mounting processes, a shift amount is calculated based on the detection of the component position by imaging and image processing after the component is picked up (step S1).
4) The chip component is mounted at the mounting position corrected by that amount, but the scale data S
x, Sy, and θ are used, and the distance on the processing screen is converted to the actual distance in the drive system. The conversion formula is
The distance between two points in the X and Y directions is represented by RLX,
Assuming RLY and VLX and VLY on the processing screen, the following is obtained.

【００６６】[0066]

【数６】 (Equation 6)

【００６７】このように換算されて補正が行なわれる場
合、スケールデータが精度良く求められていることによ
り、補正の精度も高められることとなる。In the case where the conversion is performed and the correction is performed as described above, since the scale data is obtained with high accuracy, the accuracy of the correction can be improved.

【００６８】図１１はスケールデータ調整ルーチンの別
の例を示し、この例でもステップＳ４１，Ｓ４２による
第１点Ａおよび第２点Ｂの位置検出までの処理は、図９
のステップＳ３１，Ｓ３２と同じである。次に、図１２
にも示すように、駆動系の軸上の１点で、Ｒ軸サーボモ
ーターの駆動によりワークが０°，９０°の各角度に回
転され、それぞれにおいて処理画面上でのワークのｘ方
向、ｙ方向の長さの検出が行なわれる。そして、本例で
は、上記各角度での長さがそれぞれＶａｘ，Ｖｂｙとさ
れ、以下、ステップＳ４４での比率の演算、ステップＳ
４５，Ｓ４６でのスケールデータの演算は、図９のステ
ップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３６と同様に行なわれる。FIG. 11 shows another example of the scale data adjustment routine. Also in this example, the processing up to the detection of the positions of the first point A and the second point B in steps S41 and S42 is the same as that of FIG.
Are the same as steps S31 and S32. Next, FIG.
As shown in FIG. 5, the work is rotated at 0 ° and 90 ° at one point on the axis of the drive system by driving the R-axis servomotor, and the work is rotated in the x and y directions on the processing screen. The length of the direction is detected. In this example, the lengths at the respective angles are set to Vax and Vby, respectively.
The calculation of the scale data in 45 and S46 is performed in the same manner as in steps S34, S35 and S36 in FIG.

【００６９】この例による場合でも、ステップＳ４３の
処理において測定される長さＶａｘ，Ｖｂｙは、実寸法
では全く同じ長さであるので、実寸法に対する処理画面
上の寸法の割合についてのｘ方向とｙ方向との比率が正
確に求められる。そしてその他は図９の例と同様にし
て、スケールデータが精度良く求められることとなる。Even in the case of this example, since the lengths Vax and Vby measured in the process of step S43 are exactly the same length in the actual size, the lengths Vax and Vby are the same as those in the x direction with respect to the ratio of the size on the processing screen to the actual size. The ratio with respect to the y direction can be determined accurately. In other respects, the scale data is obtained with high accuracy in the same manner as in the example of FIG.

【００７０】[0070]

【発明の効果】以上のように本発明は、ヘッドユニット
がＸ軸方向に移動する一方、基板を保持する作業ステー
ションがＹ軸方向に移動することにより、基板上の所望
位置に部品を装着することが可能となり、上記ヘッドユ
ニットに複数の吸着ノズルが配設されることにより、実
装の効率が高められる。As described above, according to the present invention, while the head unit moves in the X-axis direction, the work station holding the substrate moves in the Y-axis direction, thereby mounting components at desired positions on the substrate. The mounting efficiency is improved by disposing a plurality of suction nozzles in the head unit.

【００７１】特に、ヘッドユニットに複数の吸着ノズル
がＸ軸方向に並ぶように配置されるとともに、部品供給
部の各フィーダーの部品取出し部がＸ軸ガイドの下方に
配置され、また、ヘッドユニットが部品供給部から作業
ステーション上へ移動する途中で各吸着部品が連続的に
撮像されて認識されるように認識手段が配置されている
ので、複数の吸着ノズルによる部品の吸着とその吸着部
品の認識及び部品の装着が効率良く行われる。In particular, a plurality of suction nozzles are arranged in the head unit so as to be arranged in the X-axis direction, and a component take-out portion of each feeder of the component supply section is arranged below the X-axis guide. Recognition means are arranged so that each suction component is continuously imaged and recognized on the way from the component supply unit to the work station. Therefore, suction of components by multiple suction nozzles and recognition of the suction components are performed. Also, the mounting of the parts is performed efficiently.

【００７２】また、Ｘ軸方向に並ぶ複数の吸着ノズルに
対してそれぞれピニオンギヤが配設されるとともに、こ
れらのピニオンギヤの全てと噛み合う１本のラックとこ
れを駆動するラック駆動手段が設けられているため、複
数の吸着ノズルとこれを回転させる機構をコンパクトに
ヘッドユニットに組み込むことができ、ヘッドユニット
の大型化を抑制することができる。Further, a pinion gear is provided for each of the plurality of suction nozzles arranged in the X-axis direction, and one rack meshing with all of the pinion gears and a rack driving means for driving the rack are provided. Therefore, a plurality of suction nozzles and a mechanism for rotating the suction nozzles can be compactly incorporated in the head unit, and an increase in the size of the head unit can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例による表面実装機の概略平面
図である。FIG. 1 is a schematic plan view of a surface mounter according to an embodiment of the present invention.

【図２】上記表面実装機のヘッドユニット配置部分の正
面図である。FIG. 2 is a front view of a head unit arrangement portion of the surface mounter.

【図３】ヘッドユニットの拡大正面図である。FIG. 3 is an enlarged front view of a head unit.

【図４】ヘッドユニットを図３のＩＶ−ＩＶ線からみた
図である。FIG. 4 is a view of the head unit as viewed from the line IV-IV in FIG. 3;

【図５】ヘッドユニットと画像処理手段等を概略的に示
した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing a head unit, image processing means and the like.

【図６】画像処理および制御系統の機構的構成を示すブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a mechanical configuration of an image processing and control system.

【図７】部品装着の一連の処理の具体例を示すフローチ
ャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a specific example of a series of component mounting processes.

【図８】図７のフローチャートに続くフローチャートで
ある。FIG. 8 is a flowchart following the flowchart of FIG. 7;

【図９】スケールデータ調整のルーチンを示すフローチ
ャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a scale data adjustment routine.

【図１０】（ａ）（ｂ）はそれぞれ図９のルーチンの中
で行なわれる処理についての説明図である。FIGS. 10 (a) and (b) are explanatory diagrams of processing performed in the routine of FIG. 9;

【図１１】スケールデータ調整のルーチンの別の例を示
すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating another example of a scale data adjustment routine.

【図１２】図１１のルーチンの中で行なわれる処理につ
いての説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a process performed in the routine of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 基盤搬送用のコンベア ５Ａ，５Ｂ ヘッドユニット ６Ａ，６Ｂ 作業ステーション ２０ 吸着ノズル １６ Ｒ軸サーボモータ ２６ ラック ２７ ピニオンギヤ ３１ ＣＣＤカメラ ３３ 画像処理ユニット ３６ コントローラ 2 Conveyor for substrate transfer 5A, 5B Head unit 6A, 6B Work station 20 Suction nozzle 16 R-axis servo motor 26 Rack 27 Pinion gear 31 CCD camera 33 Image processing unit 36 Controller

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 搬送ラインを搬送される基板上に、部品
供給部から供給される部品を実装する表面実装機であっ
て、基板の搬送ラインの少なくとも片側において基台に
固定されたフレームに取付けられ、搬送ラインに沿った
方向に延びるＸ軸ガイドと、このＸ軸ガイドに沿って移
動自在に設けられた部品実装用のヘッドユニットと、こ
のヘッドユニットをＸ軸方向に移動させるヘッドユニッ
ト作動手段と、Ｘ軸方向と直角なＹ軸方向に配置される
Ｙ軸ガイドと、このＹ軸ガイドに沿って移動自在に設け
られ、搬送ラインから基板を受け取ってこれをＹ軸方向
に移動させる作業ステーションと、搬送ラインに沿って
配置された複数のフィーダーを有して各フィーダーの部
品取出し部をＸ軸ガイドの下方に配置した部品供給部
と、上記ヘッドユニットに吸着された部品を撮像して部
品吸着状態を認識する認識手段とを備え、上記ヘッドユ
ニットは、Ｘ軸方向に並ぶように配置された複数の吸着
ノズルと、各吸着ノズルに対して配設されたピニオンギ
ヤと、これらピニオンギヤの全てと噛み合い各吸着ノズ
ルを回転させる1本のラックと、このラックを駆動する
ラック駆動手段とを有し、上記認識手段は、ヘッドユニ
ットが上記部品供給部から作業ステーション上へ移動す
る途中で複数の吸着ノズルに吸着された部品を連続的に
撮像するように構成されていることを特徴とする表面実
装機。1. A surface mounter for mounting a component supplied from a component supply unit on a substrate transported on a transport line, wherein the component is mounted on a frame fixed to a base on at least one side of the substrate transport line. An X-axis guide extending in a direction along the transport line, a component mounting head unit movably provided along the X-axis guide, and a head unit operating means for moving the head unit in the X-axis direction And a Y-axis guide arranged in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction, and a work station provided movably along the Y-axis guide for receiving a substrate from a transport line and moving the substrate in the Y-axis direction A component supply unit having a plurality of feeders arranged along the transport line, and a component take-out unit of each feeder arranged below the X-axis guide; The head unit is provided with a plurality of suction nozzles arranged in the X-axis direction and a plurality of suction nozzles arranged in the X-axis direction. Provided a pinion gear, one rack that meshes with all of these pinion gears and rotates each suction nozzle, and rack driving means for driving this rack. A surface mounter configured to continuously image components picked up by a plurality of suction nozzles while moving to a work station. 【請求項２】 上記ラックは、ヘッドユニットの吸着ノ
ズル配設箇所とＸ軸ガイドとの間の位置に配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の表面実装機。2. The surface mounter according to claim 1, wherein the rack is disposed at a position between a position where the suction nozzle of the head unit is provided and the X-axis guide. 【請求項３】 上記ラック駆動手段は１つのモータを有
し、このモータが正逆回転することによりラックがＸ軸
方向両側に移動し、それに伴ってヘッドユニットの全て
の吸着ノズルが同時に回転駆動されるようになっている
ことを特徴とする請求項１または２記載の表面実装機。3. The rack driving means has one motor, and when the motor rotates forward and backward, the rack moves to both sides in the X-axis direction, so that all the suction nozzles of the head unit are simultaneously rotationally driven. The surface mounting machine according to claim 1 or 2, wherein the surface mounting is performed. 【請求項４】 上記Ｘ軸ガイドは、所定空間を介して互
いに平行に搬送ライン方向に延びるように上記フレーム
に設けられた一対の突出部により構成され、上記ヘッド
ユニット作動手段は、モータと、このモータにより回転
駆動されるねじ軸と、上記ヘッドユニットに固着されて
上記ねじ軸に螺合するナット部分とを備え、上記モータ
及びねじ軸が上記両突出部間においてフレームに取付け
られていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載の表面実装機。4. The X-axis guide is constituted by a pair of protrusions provided on the frame so as to extend in the direction of the transport line in parallel with each other via a predetermined space, and the head unit operating means includes: a motor; A screw shaft rotatably driven by the motor; and a nut portion fixed to the head unit and screwed to the screw shaft, wherein the motor and the screw shaft are attached to the frame between the two projecting portions. The surface mounter according to any one of claims 1 to 3, wherein