JPH118497A - 電子部品実装方法及び装置 - Google Patents

電子部品実装方法及び装置

Info

Publication number
JPH118497A
JPH118497A JP9158936A JP15893697A JPH118497A JP H118497 A JPH118497 A JP H118497A JP 9158936 A JP9158936 A JP 9158936A JP 15893697 A JP15893697 A JP 15893697A JP H118497 A JPH118497 A JP H118497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic component
suction nozzle
mounting
circuit board
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9158936A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3907786B2 (ja
Inventor
Yoshihiro Mimura
好裕 味村
Noriaki Yoshida
典晃 吉田
Osamu Okuda
修 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP15893697A priority Critical patent/JP3907786B2/ja
Priority to DE69810389T priority patent/DE69810389T2/de
Priority to EP98110751A priority patent/EP0886465B1/en
Priority to US09/094,982 priority patent/US6158117A/en
Priority to CN98102974A priority patent/CN1124779C/zh
Publication of JPH118497A publication Critical patent/JPH118497A/ja
Priority to US09/670,691 priority patent/US6263559B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3907786B2 publication Critical patent/JP3907786B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0413—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws with orientation of the component while holding it; Drive mechanisms for gripping tools, e.g. lifting, lowering or turning of gripping tools
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409—Sucking devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49131—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by utilizing optical sighting device
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49133—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with component orienting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53087—Means to assemble or disassemble with signal, scale, illuminator, or optical viewer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53087—Means to assemble or disassemble with signal, scale, illuminator, or optical viewer
    • Y10T29/53091—Means to assemble or disassemble with signal, scale, illuminator, or optical viewer for work-holder for assembly or disassembly
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174—Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174—Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53178—Chip component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174—Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53183—Multilead component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53191—Means to apply vacuum directly to position or hold work part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 吸着ノズルを先端に装填して上下動作及び回
転動作するシャフトの曲がりを要因とするノズル先端の
位置ずれを補正し、高い実装精度を実現する。 【解決手段】 生産開始前に吸着ノズルの上下動作及び
回転動作時のノズル先端の挙動を治具を用いて測定し
（ステップ＃１０〜＃１３）、得られた測定結果からノ
ズル先端の位置ずれを部品厚と実装角度をパラメータと
して定式化しておき（ステップ＃１４〜＃１７）、生産
時に実装する電子部品の部品厚と最終実装角度に応じて
補正することにより精度良く実装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子部品を回路基板
上に自動的に実装する電子部品実装方法及び装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な電子部品実装装置の構成
例を図７に、その動作制御シーケンスのフローチャート
を図８に示す。これら図７、図８を参照して従来例にお
ける電子部品の実装方法を説明する。
【０００３】回路基板１には、図９に示すように、複数
の実装パターン２（２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・）及びタ
ーゲットマーク３（３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・）が形成
されており、回路基板の生産は実装パターン２に所望の
電子部品を実装することによって行う。ここで、ターゲ
ットマーク３は、回路基板１に実装パターン２が焼成さ
れる際に発生する回路基板の収縮と、回路基板位置決め
手段４による回路基板１の支持状態によって、回路基板
１毎に微妙に異なる実装位置を補正するために使用され
る。
【０００４】電子部品実装装置による回路基板の生産
は、まず生産する回路基板１の実装パターンから実装デ
ータを作成する（ステップ＃１）。図１０に実装データ
の一例を示す。併せて、基準となる回路基板における実
装パターンとターゲットマークの位置関係を検出し、マ
ークデータを作成する（ステップ＃２）。図１１にマー
クデータの一例を示す。
【０００５】これらの各種データに従って所定枚数の回
路基板を生産する。その手順は、まず回路基板１が基板
搬送部５から回路基板位置決め手段４に搬入される（ス
テップ＃３）。次いで、基板撮像装置６を当該回路基板
１の所望のターゲットマーク３上に位置合わせすること
でターゲットマーク３を撮像し、当該回路基板１のター
ゲットマーク位置を検出する。この撮像結果に応じて実
装位置及び角度の補正を行う（ステップ＃４）。
【０００６】その後、電子部品実装手段７を部品供給手
段８（８ａ又は８ｂ）上に移動させ、吸着ノズル９を部
品供給位置に位置決めし、実装データに応じた所望の電
子部品を吸着する（ステップ＃５）。ここで、電子部品
実装手段７における吸着ノズル９の上下動作及び回転動
作は、図１２に示すようなメカニズムによって実現され
ており、吸着ノズル９はシャフト１０に連動して上下動
作し、その上下動作はアクチュエータ１１を駆動源にし
て行われる。その際、ナットＡ１２及びナットＢ１３に
よってシャフト１０の上下動作時の軌跡が規正される。
さらに、吸着ノズル９はシャフト１０に連動して回転動
作し、その回転動作はベルト１４を介してアクチュエー
タ１５を駆動源にして行われる。
【０００７】次いで、吸着した電子部品が部品撮像装置
１６上に位置するように電子部品実装手段７を移動し、
吸着ノズル９による電子部品の吸着姿勢を部品撮像装置
１６にて検出する。この撮像結果を元に当該電子部品の
最終実装位置及び角度を決定する（ステップ＃６）。
【０００８】最後に、得られた回路基板上の実装位置に
当該電子部品が位置するように電子部品実装手段７を位
置決めし、吸着ノズル９を下降させることで電子部品の
実装を行う（ステップ＃７）。
【０００９】このような一連の吸着・装着動作を予め作
成した実装データに従って繰り返し行うことで１枚の回
路基板を生産するわけであるが、この時点で当該回路基
板の生産が完了したか否かを調べる（ステップ＃８）。
生産完了であれば、回路基板を回路基板位置決め手段４
から基板搬送部５へ搬出し（ステップ＃９）、生産完了
でなければ、次の電子部品の吸着・装着動作（ステップ
＃５〜＃７）を行うことになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャフ
ト１０には、図１３に示すように、加工精度を要因とす
る曲がりがあるため、アクチュエータ１１によるシャフ
ト１０の上下動作時にナットＢ１３を基準としてノズル
先端に広がるような位置ずれが発生する。したがって、
部品撮像装置１６による電子部品の吸着姿勢を検出後
に、その撮像結果を反映した実装位置に同電子部品を実
装するために吸着ノズル９を下降させた場合にノズル先
端に位置ずれが発生し、所望の実装位置へ電子部品を実
装できないという問題が発生する。
【００１１】ここで、ノズル先端の位置ずれを防ぐため
に、部品認識高さと実装高さを等しくすることが考えら
れるが、その場合は部品認識後に一度吸着ノズル９を上
昇させた後に下降させて実装しなければならず、吸着ノ
ズル９の無駄な上下動作が発生し、生産性が低下すると
いう問題が発生する。そこで、一般的には吸着ノズル９
の無駄な上下動作を避けるために、部品認識後はその認
識高さから直接実装高さへ吸着ノズル９を下降させて電
子部品を実装できるように、部品認識高さより下方に実
装高さが設定されている。
【００１２】さらに、部品撮像装置１６による電子部品
の吸着姿勢の検出で回転ずれが発生していれば、その補
正のためにアクチュエータ１５によるシャフト１０の回
転動作を行うことになり、その際に図１４に示すように
シャフト１０の曲がりを要因とする回転位置ずれが吸着
ノズル先端に発生するため、さらに位置ずれが発生す
る。
【００１３】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、吸着
ノズルが連動して上下動作及び回転動作するシャフトに
曲がりが存在しても、生産性を低下することなく高い実
装精度を実現できる電子部品実装方法及び装置を提供す
ることを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品実装方
法は、回路基板の生産前に吸着ノズル先端面の状態を撮
像手段にて取り込む第１工程と、認識制御手段にてその
画像を解析し、吸着ノズルの上下動作及び回転動作時の
吸着ノズル先端面の挙動を検査する第２工程と、吸着ノ
ズル先端面の挙動に応じて生産時に電子部品の実装位置
を補正する第３工程とを有するものである。
【００１５】このような構成によると、回路基板の生産
前に予め吸着ノズルの上下動作時及び回転動作時のシャ
フトの曲がりに応じた吸着ノズル先端の位置ずれを測定
し、回路基板の生産時にその測定結果を反映すること
で、実装高さと同一高さでの認識による余分な昇降動作
のために生産性が低下することなく、実装精度を向上す
ることができる。
【００１６】また、本発明の電子部品実装装置は、部品
供給手段と、回路基板位置決め手段と、所望の吸着ノズ
ルを装填できかつ装填した吸着ノズルを上下動作及び回
転させる機能を有するヘッド部を備えて部品供給手段か
ら所望の電子部品を吸着ノズルにて吸着して回路基板上
の所定位置に実装する実装手段と、吸着ノズルの先端面
及び吸着した電子部品の画像を撮像する撮像手段と、撮
像した画像の解析を行う認識制御手段とを備えたもので
あり、上記実装方法を実施して高い実装精度を実現する
ことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態の電子
部品実装方法及び装置について、図１〜図６を参照して
説明する。なお、電子部品実装装置の全体構成及び部品
実装手段は従来例において図７、図１２を参照して説明
したものと同一であり、その説明を援用して説明を省略
する。
【００１８】本実施形態では、回路基板の生産に先立っ
て、図１に示すように、生産開始前に吸着ノズルの上下
動作及び回転動作時のシャフトの曲がりに応じたノズル
先端の位置ずれを測定し、その後図２に示すように回路
基板の生産を行う。
【００１９】図３に示すように、実装する電子部品の部
品厚に応じて吸着ノズルを下降させる高さが異なるた
め、実装可能な電子部品の部品厚毎にノズル先端の位置
ずれを検出することが必要となる。そこで、本実施形態
では制御の簡単化のために、実装可能な最大部品厚Ｔma
x と部品非吸着時つまり部品厚０のＴmin の場合のノズ
ル先端の位置ずれを測定し、所望の部品厚Ｔの電子部品
については部品厚Ｔmax及びＴmin の場合のノズル先端
の位置ずれから線形近似した値を適用する。
【００２０】さらに、図４に示すように、吸着ノズル９
の回転角度毎に同位置ずれを検出することが必要となる
が、本実施形態では制御方法の簡単化のために、吸着ノ
ズル９の回転角度０ deg 、９０ deg 、１８０ deg
、２７０ deg の場合のノズル先端の位置ずれを測定
し、その測定結果を平均することで平滑化した回転角度
０ deg での位置ずれを導出し、所望の回転角度の場合
は導出した０ deg の場合の位置ずれを回転変換した値
を適用する。
【００２１】測定には、図５に示すように、吸着ノズル
９に部品厚Ｔmax の電子部品を吸着した場合のノズル高
さに相当する治具Ａと部品厚Ｔmin の電子部品を吸着し
た場合のノズル高さに相当する治具Ｂを使用する。部品
認識高さでの吸着ノズルのノズル先端位置は部品撮像装
置１６にて測定し、実装高さ位置でのノズル先端位置は
実装高さに撮像焦点がある撮像装置１７にて測定する。
【００２２】その手順は、まず所望のヘッド部に治具Ａ
を装着し、治具先端を部品認識高さに位置決めする。部
品撮像装置１６にて回転角度０ deg 、９０ deg 、１
８０deg 、２７０ deg の各角度での治具Ａの先端位
置（ＸArec (θ) ，ＹArec (θ) ）を測定する（ステッ
プ＃１０）。次いで、治具先端を実装高さに位置決め
し、撮像装置１７にて回転角度０ deg 、９０ deg 、
１８０ deg 、２７０ deg の各角度での治具Ａの先端
位置（ＸAmou (θ) ，ＹAmou (θ) ）を測定する（ステ
ップ＃１１）。同様に、同ヘッド部に治具Ｂを装着し、
部品撮像装置１６にて回転角度０ deg 、９０ deg 、
１８０ deg 、２７０ deg の各角度での治具Ｂの先端
位置（ＸBrec (θ) ，ＹBrec (θ) ）を測定し（ステッ
プ＃１２）、次いで治具先端を実装高さに位置決めし、
撮像装置１７にて回転角度０ deg、９０ deg 、１８０
deg 、２７０ deg の各角度での治具Ｂの先端位置
（ＸBmou (θ) ，ＹBmou (θ) ）を測定する（ステップ
＃１３）。
【００２３】次いで、得られた測定結果から、部品厚Ｔ
max （治具Ａ）及び部品厚Ｔmin （治具Ｂ）のそれぞれ
について回転角度０ deg 、９０ deg 、１８０ deg
、２７０ deg において、部品認識高さから実装高さ
へ吸着ノズルを下降させた場合のノズル先端の位置ずれ
（ΔＸA(θ) ，ΔＹA(θ))及び（ΔＸB(θ) ，ΔＹB
(θ))を次式のように導出する（ステップ＃１４）。こ
こで、部品認識高さと実装高さで異なる撮像装置を使用
して測定していることから、それぞれの高さにおける測
定結果の座標系を一致させるために、吸着ノズルの回転
動作時の中心位置、つまり部品認識高さでは（ΣΔＸAr
ec (θ) ／４，ΣΔＹArec (θ) ／４）及び（ΣΔＸBr
ec (θ) ／４，ΣΔＹBrec (θ) ／４）を、実装高さ位
置では（ΣΔＸAmou (θ) ／４，ΣΔＹAmou (θ) ／
４）及び（ΣΔＸBmou (θ) ／４，ΣΔＹBmou (θ) ／
４）を基準に考える。
【００２４】〔部品厚Ｔmax （治具Ａ）の場合〕 ΔＸA(θ）＝（ＸAmou (θ) −（ΣＸAmou (θ) ／４）） −（ＸArec (θ) −（ΣＸArec (θ) ／４））・・・（１） ΔＹA(θ）＝（ＹAmou (θ) −（ΣＹAmou (θ) ／４）） −（ＹArec (θ) −（ΣＹArec (θ) ／４））・・・（２） 〔部品厚Ｔmin （治具Ｂ）の場合〕 ΔＸB(θ）＝（ＸBmou (θ) −（ΣＸBmou (θ) ／４）） −（ＸBrec (θ) −（ΣＸBrec (θ) ／４））・・・（３） ΔＹB(θ）＝（ＹBmou (θ) −（ΣＹBmou (θ) ／４）） −（ＹBrec (θ) −（ΣＹBrec (θ) ／４））・・・（４） さらに、式（１）〜（４）から、部品厚Ｔmax （治具
Ａ）及び部品厚Ｔmin （治具Ｂ）のそれぞれについて、
回転角度０ deg において部品認識高さから実装高さへ
吸着ノズルを下降させた場合の平滑化した位置ずれ（Δ
Ｘ'A(0) ，ΔＹ'A(0))及び（ΔＸ'B(0) ，ΔＹ'B(0))を
次式のように導出する（ステップ＃１５）。なお、前述
の式より得た（ΔＸA(０) ，ΔＹA(０))及び（ΔＸB
(０) ，ΔＹB(０))の値を使用することも可能である
が、ここでは吸着ノズルの回転によってノズル先端が真
円を描かない場合を考慮し、測定した全回転角度におけ
るノズル先端の位置ずれを平滑化した値を使用する。
【００２５】〔部品厚Ｔmax （治具Ａ）の場合〕 ΔＸ'A(0) ＝ΔＸA(０) ＋（ΣΔＸA(θ) ／４） ・・・（５） ΔＹ'A(0) ＝ΔＹA(０) ＋（ΣΔＹA(θ) ／４） ・・・（６） 〔部品厚Ｔmin （治具Ｂ）の場合〕 ΔＸ'B(0) ＝ΔＸB(０) ＋（ΣΔＸB(θ) ／４） ・・・（７） ΔＹ'B(0) ＝ΔＹB(０) ＋（ΣΔＹB(θ) ／４） ・・・（８） 最後に、式（５）〜（８）から図６が得られ、吸着ノズ
ルの回転角度０ degにおける部品厚Ｔとノズル先端の位
置ずれ（ΔＸ’，ΔＹ’）の関係を次式のように導出す
る（ステップ＃１６）。
【００２６】 ΔＸ’＝ΔＸ'B(0) ＋ ｛（ΔＸ'A(0) −ΔＸ'B(0)）/(Ｔmax −Ｔmin ) ｝×（Ｔ−Ｔmin ) ・・・（９） ΔＹ’＝ΔＹ'B(0) ＋ ｛（ΔＹ'A(0) −ΔＹ'B(0)）/(Ｔmax −Ｔmin ) ｝×（Ｔ−Ｔmin ) ・・・（１０） したがって、吸着ノズルの回転角度θでのノズル先端の
位置ずれは、回転角度０ deg 時の位置ずれを回転変換
することで次式のように導出できる（ステップ＃１
７）。
【００２７】 ΔＸ＝ΔＸ’cos θ−ΔＹ’sin θ ・・・（１１） ΔＹ＝ΔＸ’sin θ−ΔＹ’cos θ ・・・（１２） この値はヘッド毎に異なるため、同処理を全ヘッドに対
して行い、ヘッドｉに対するノズル先端の位置ずれ（Δ
Ｘｉ，ΔＹｉ）を導出する。
【００２８】次いで、回路基板の生産に以降するが、ま
ず従来と同様に生産開始前に生産する回路基板の実装パ
ターンから実装データを作成し（ステップ＃１）、併せ
て基準となる回路基板における実装パターンとターゲッ
トマークの位置関係を検出し、マークデータを作成する
（ステップ＃２）。
【００２９】以後の生産時の処理は従来と同様であり、
図２を参照して説明する。まず、生産する回路基板１が
回路基板位置決め手段４に搬入される（ステップ＃
３）。次いで基板撮像手段６を当該回路基板の所望のタ
ーゲットマーク３上に位置合わせすることでターゲット
マークを撮像し、当該回路基板のターゲットマーク位置
を検出する。この撮像結果に応じて実装位置及び角度の
補正を行う（ステップ＃４）。
【００３０】その後、予め作成されている実装データに
従って、部品供給手段８にて所望の電子部品を吸着後
（ステップ＃５）、吸着した電子部品の吸着姿勢を部品
撮像装置１６にて撮像し、この撮像結果をもとに当該電
子部品の実装位置及び角度を補正する（ステップ＃
６）。
【００３１】ここで、ステップ＃６で得られた実装角度
θに吸着ノズルを回転後、吸着ノズルを下降させて部品
厚Ｔの電子部品を回路基板上に実装するわけであるが、
その際に当該ヘッドｉのノズル先端の位置ずれ（ΔＸ
ｉ，ΔＹｉ）を前述の式（１１）、（１２）から導出
し、最終実装位置を決定する（ステップ＃１８）。それ
によって得られた回路基板１上の実装位置及び角度に電
子部品を実装する（ステップ＃７）。
【００３２】この時点で、当該回路基板１の生産が完了
したか否かを調べ（ステップ＃８）、生産完了であれば
回路基板１を回路基板位置決め手段４から搬出し（ステ
ップ＃９）、生産完了でなければ次の電子部品の吸着・
装着処理（ステップ＃５〜＃７、＃１８）を行う。
【００３３】なお、以上の実施形態の説明では、実装可
能な最大部品厚と部品非吸着時つまり部品厚０の場合の
ノズル先端の位置ずれから、所望の部品厚Ｔの電子部品
の場合を線形近似しているが、線形近似ではなく、より
厳密な近似方法を適用すれば、あるいはさらに細分化し
た部品厚のノズル先端の位置ずれを測定すれば、より実
装精度を高くすることができる。
【００３４】さらに、吸着ノズルの角度０ deg 、９０
deg 、１８０ deg 、２７０ degの場合のノズル先端
の位置ずれを平均することで平滑化した回転角度０ deg
での位置ずれを導出し、所望の回転角度の場合は導出し
た０ deg の場合の位置ずれを回転変換した値を適用し
ているが、さらに細分化した吸着ノズルの回転角度での
ノズル先端の位置ずれを測定すれば、あるいは所望の回
転角度毎に位置ずれのデータを保持しておけば、より実
装精度を高くすることができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明の電子部品実装方法及び装置によ
れば、以上の説明から明らかなように、吸着ノズルの上
下動作時及び回転動作時のノズル先端の位置ずれを、生
産開始前に予め部品厚及び実装角度をパラメータとして
導出し、生産時に当該電子部品の部品厚及び実装角度に
応じた吸着ノズルの上下動作時及び回転動作時の位置ず
れを実装位置に反映することで、実装精度を向上させる
ことができ、より実装精度の高い回路基板を生産するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品実装方法の一実施形態におけ
る制御シーケンスの補正データ作成部分のフローチャー
トである。
【図２】同制御シーケンスの生産工程部分のフローチャ
ートである。
【図３】同実施形態における電子部品の部品厚に応じた
吸着ノズル高さと位置ずれ量の説明図である。
【図４】同実施形態における吸着ノズルの回転角度に応
じた位置ずれ量の説明図である。
【図５】同実施形態において使用する治具の説明図であ
る。
【図６】部品厚とノズル先端位置ずれの関係を示すグラ
フである。
【図７】従来例の電子部品実装装置の全体概略構成を示
す斜視図である。
【図８】電子部品実装方法における制御シーケンスのフ
ローチャートである。
【図９】回路基板の一例の平面図である。
【図１０】実装データの一例の説明図である。
【図１１】マークデータの一例の説明図である。
【図１２】吸着ノズルの上下動作及び回転動作メカニズ
ムの構成図である。
【図１３】同実施形態におけるシャフト曲がりを要因と
する位置ずれの説明図である。
【図１４】同実施形態におけるシャフト曲がりを要因と
する回転位置ずれの説明図である。
【符号の説明】
１ 回路基板 ４ 回路基板位置決め手段 ７ 電子部品実装手段 ８ 部品供給手段 ９ 吸着ノズル １６ 部品撮像装置 １７ 撮像装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子部品を実装する回路基板を所定位置
    に位置決めし、ヘッド部に装着した上下動作及び回転可
    能な吸着ノズルにて部品供給手段から所望の電子部品を
    吸着し、吸着ノズルによって吸着した電子部品を撮像手
    段にて撮像し、取り込んだ画像を認識制御手段で解析し
    て電子部品の吸着状態を検査し、検査結果に応じて実装
    位置を補正して電子部品を回路基板上の所定位置に実装
    する電子部品実装方法において、回路基板の生産前に吸
    着ノズル先端面の状態を撮像手段にて取り込む第１工程
    と、認識制御手段にてその画像を解析し、吸着ノズルの
    上下動作及び回転動作時の吸着ノズル先端面の挙動を検
    査する第２工程と、吸着ノズル先端面の挙動に応じて生
    産時に電子部品の実装位置を補正する第３工程とを有す
    ることを特徴とする電子部品実装方法。
  2. 【請求項２】 複数の部品供給ユニットを有する部品供
    給手段と、電子部品を実装する回路基板を所定位置に位
    置決めする回路基板位置決め手段と、所望の吸着ノズル
    を装填できかつ装填した吸着ノズルを上下動作及び回転
    させる機能を有するヘッド部を備えて部品供給手段から
    所望の電子部品を吸着ノズルにて吸着して回路基板上の
    所定位置に実装する実装手段と、生産前に吸着ノズルの
    先端面及び生産時に吸着した電子部品の画像を撮像する
    撮像手段と、撮像した画像の解析を行う認識制御手段と
    を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
JP15893697A 1997-06-16 1997-06-16 電子部品実装方法及び装置 Expired - Fee Related JP3907786B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15893697A JP3907786B2 (ja) 1997-06-16 1997-06-16 電子部品実装方法及び装置
DE69810389T DE69810389T2 (de) 1997-06-16 1998-06-12 Verfahren und Vorrichtung zur Befestigung von elektronischen Bauelementen auf einer Leiterplatte
EP98110751A EP0886465B1 (en) 1997-06-16 1998-06-12 Electronic components mounting method and apparatus
US09/094,982 US6158117A (en) 1997-06-16 1998-06-15 Electronic component mounting method and apparatus
CN98102974A CN1124779C (zh) 1997-06-16 1998-06-16 电子元件安装方法和装置
US09/670,691 US6263559B1 (en) 1997-06-16 2000-09-28 Electronic component mounting method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15893697A JP3907786B2 (ja) 1997-06-16 1997-06-16 電子部品実装方法及び装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH118497A true JPH118497A (ja) 1999-01-12
JP3907786B2 JP3907786B2 (ja) 2007-04-18

Family

ID=15682588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15893697A Expired - Fee Related JP3907786B2 (ja) 1997-06-16 1997-06-16 電子部品実装方法及び装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6158117A (ja)
EP (1) EP0886465B1 (ja)
JP (1) JP3907786B2 (ja)
CN (1) CN1124779C (ja)
DE (1) DE69810389T2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003529211A (ja) * 2000-03-28 2003-09-30 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 基板のための装着装置における電気的な構成部品を検査するための方法および装置
JP2008227400A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Juki Corp 電子部品実装装置
JP2009164277A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Yamaha Motor Co Ltd 部品実装装置におけるヘッド移動位置補正方法及び同装置
JP2011041986A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Hitachi Computer Peripherals Co Ltd ノズル吸引式の対象物の搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラム
JP2015015376A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 パナソニック株式会社 ヘッドメンテナンス方法
JPWO2014103027A1 (ja) * 2012-12-28 2017-01-12 富士機械製造株式会社 作業機、および、位置ズレデータ取得方法
JP2018037464A (ja) * 2016-08-29 2018-03-08 Juki株式会社 実装装置、キャリブレーション方法及びキャリブレーションプログラム
WO2018092228A1 (ja) * 2016-11-17 2018-05-24 株式会社Ｆｕｊｉ 作業機
JPWO2017029750A1 (ja) * 2015-08-20 2018-06-07 株式会社Ｆｕｊｉ 部品実装装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3659003B2 (ja) * 1998-07-03 2005-06-15 松下電器産業株式会社 電子部品実装方法
JP4331301B2 (ja) * 1999-02-24 2009-09-16 富士機械製造株式会社 電気部品装着機および電気部品装着方法
JP2001015992A (ja) * 1999-06-29 2001-01-19 Sony Corp 部品装着装置における校正方法
JP4399088B2 (ja) * 2000-06-01 2010-01-13 富士機械製造株式会社 電気部品装着装置
KR100387472B1 (ko) * 2000-12-30 2003-06-18 현대자동차주식회사 차량용 크래쉬 패드 자동 투입 시스템 및 그 제어방법
JP2003058601A (ja) * 2001-08-14 2003-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像処理装置用教示データの配送方法及びシステム
JP4421991B2 (ja) * 2004-10-04 2010-02-24 ヤマハ発動機株式会社 移載装置、表面実装機、誤差テーブルの作成方法、プログラムおよび記憶媒体
US8156642B2 (en) * 2007-04-03 2012-04-17 Panasonic Corporation Component mounting method
CN102448682A (zh) * 2009-06-30 2012-05-09 株式会社爱发科 机器人示教装置及机器人示教方法
KR20130079031A (ko) * 2012-01-02 2013-07-10 삼성전자주식회사 반도체 칩 실장 장치
EP3697190B1 (en) * 2013-10-11 2022-11-16 FUJI Corporation Suction nozzle and component mounting machine
JP6349396B2 (ja) * 2014-07-15 2018-06-27 株式会社Ｆｕｊｉ 検査方法
EP3211983B1 (en) * 2014-10-20 2021-03-17 FUJI Corporation Component pickup position correction system and component pickup position correction method for rotary head-type component mounter
CN104607939B (zh) * 2015-02-05 2017-04-12 东莞市安达自动化设备有限公司 一种多功能全自动组装机
US10712729B2 (en) * 2015-04-09 2020-07-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Setting support system for setting operational parameter
JP6906158B2 (ja) * 2017-02-15 2021-07-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 部品搭載装置および部品搭載方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3408080A1 (de) * 1984-03-05 1985-09-05 Rhein-Bayern-Fahrzeugbau GmbH & Co KG, 8950 Kaufbeuren Abdeckung fuer montagegruben
US4862510A (en) * 1987-03-24 1989-08-29 Emhart Industries, Inc. Lead sense system for component insertion machine
US4950011A (en) * 1988-10-24 1990-08-21 Nicky Borcea Tool for precisely positioning a workpiece
JPH03203399A (ja) * 1989-12-29 1991-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品装着装置
JPH0824234B2 (ja) * 1990-01-24 1996-03-06 松下電器産業株式会社 電子部品の吸着装置
JPH0494600A (ja) * 1990-08-11 1992-03-26 Tdk Corp 電子部品装着方法及び装置
JP2599510B2 (ja) * 1991-03-28 1997-04-09 松下電器産業株式会社 部品装着機
US5285888A (en) * 1991-09-25 1994-02-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Parts mounting apparatus
DE69300850T2 (de) * 1992-07-01 1996-03-28 Yamaha Motor Co Ltd Verfahren zum Montieren von Komponenten und Vorrichtung dafür.
US5741114A (en) * 1992-08-07 1998-04-21 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Method for mounting components and apparatus therefor
JP2554437B2 (ja) * 1992-08-07 1996-11-13 ヤマハ発動機株式会社 部品装着方法及び同装置
JPH07115296A (ja) * 1993-10-15 1995-05-02 Sanyo Electric Co Ltd 部品実装機の制御装置
KR0140167B1 (ko) * 1994-12-28 1998-08-17 배순훈 칩마운트 시스템의 카메라 편차각도 보정방법
JP2937785B2 (ja) * 1995-02-02 1999-08-23 ヤマハ発動機株式会社 実装機の部品状態検出装置
US5926950A (en) * 1995-12-28 1999-07-27 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Electronic component transferring device and method, and electronic component mounting system and method
JP3310882B2 (ja) * 1996-08-26 2002-08-05 山形カシオ株式会社 電子部品装着装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003529211A (ja) * 2000-03-28 2003-09-30 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 基板のための装着装置における電気的な構成部品を検査するための方法および装置
KR100822080B1 (ko) * 2000-03-28 2008-04-15 지멘스 악티엔게젤샤프트 기판용 픽-앤-플레이스 장치 내에 있는 전기 부품을 검사하기 위한 방법 및 장치
JP4669188B2 (ja) * 2000-03-28 2011-04-13 エーエスエム アセンブリー システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 基板のための装着装置における電気的な構成部品を検査するための方法および装置
JP2008227400A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Juki Corp 電子部品実装装置
JP2009164277A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Yamaha Motor Co Ltd 部品実装装置におけるヘッド移動位置補正方法及び同装置
JP2011041986A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Hitachi Computer Peripherals Co Ltd ノズル吸引式の対象物の搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラム
JPWO2014103027A1 (ja) * 2012-12-28 2017-01-12 富士機械製造株式会社 作業機、および、位置ズレデータ取得方法
JP2015015376A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 パナソニック株式会社 ヘッドメンテナンス方法
JPWO2017029750A1 (ja) * 2015-08-20 2018-06-07 株式会社Ｆｕｊｉ 部品実装装置
JP2018037464A (ja) * 2016-08-29 2018-03-08 Juki株式会社 実装装置、キャリブレーション方法及びキャリブレーションプログラム
WO2018092228A1 (ja) * 2016-11-17 2018-05-24 株式会社Ｆｕｊｉ 作業機
JPWO2018092228A1 (ja) * 2016-11-17 2019-07-18 株式会社Ｆｕｊｉ 作業機

Also Published As

Publication number Publication date
CN1124779C (zh) 2003-10-15
EP0886465A1 (en) 1998-12-23
US6158117A (en) 2000-12-12
DE69810389T2 (de) 2003-11-20
US6263559B1 (en) 2001-07-24
EP0886465B1 (en) 2003-01-02
DE69810389D1 (de) 2003-02-06
JP3907786B2 (ja) 2007-04-18
CN1207644A (zh) 1999-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH118497A (ja) 電子部品実装方法及び装置
US6744499B2 (en) Calibration methods for placement machines incorporating on-head linescan sensing
JP3744251B2 (ja) 電子部品実装方法
JP4839535B2 (ja) 座標補正方法、座標補正装置、および座標補正用基準治具
JP6889778B2 (ja) 部品実装装置
JP4824641B2 (ja) 部品移載装置
JP2009016673A5 (ja)
JP4307036B2 (ja) 電子部品実装装置における吸着ノズルの位置補正方法
JPH06140799A (ja) 部品実装方法
JP2000233488A (ja) スクリーン印刷における基板の位置合わせ方法
JPH11186796A (ja) 部品装着装置
JP3499316B2 (ja) 実装機の校正データ検出方法及び実装機
JP2011191307A (ja) 補正用治具
WO2014188564A1 (ja) 部品実装装置
JPH10150298A (ja) 電子部品の補正角度修正方法とそれを用いた電子部品 実装装置
JP2002118396A (ja) 電子部品実装装置および電子部品実装方法
JP4765199B2 (ja) 部品実装装置
JP4145580B2 (ja) 電子部品実装方法
JP2019012784A (ja) 部品保持具の偏心補正方法
JP3328651B2 (ja) 電子部品の実装方法
JPH08293700A (ja) 実装機の位置補正方法及びその装置
JP2004071891A (ja) 部品実装装置
JP5227824B2 (ja) 電子部品実装装置
JP3726585B2 (ja) 電子部品の実装方法
JP2011023763A (ja) 部品実装方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060824

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120126

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees