JP7745199B2 - Component placement device - Google Patents
Component placement deviceInfo
- Publication number
- JP7745199B2 JP7745199B2 JP2021144899A JP2021144899A JP7745199B2 JP 7745199 B2 JP7745199 B2 JP 7745199B2 JP 2021144899 A JP2021144899 A JP 2021144899A JP 2021144899 A JP2021144899 A JP 2021144899A JP 7745199 B2 JP7745199 B2 JP 7745199B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- unit
- mark arrangement
- arrangement portion
- mark placement
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Description
本開示は、部品装着装置に関する。 This disclosure relates to a component mounting device.
特許文献1には、膨張係数が低い石英ガラスで長方形状に形成され、表面に4つの円形状のマークが直線状に並んで配置されたマークプレートをベースに配設し、当該マークをカメラで撮像して、部品装着機の熱膨張による部品装着時の位置ずれを補正する部品装着システムが開示される。 Patent Document 1 discloses a component mounting system that uses a mark plate formed into a rectangular shape from quartz glass with a low coefficient of expansion, with four circular marks arranged in a straight line on its surface, mounted on a base. The marks are captured by a camera, and positional deviations caused by thermal expansion of the component mounting machine during component mounting are corrected.
しかし、特許文献1に開示される構成の場合、基板の大型化に伴い、マークプレートも長くなる。長いマークプレートは、取り扱いが不便である。また、長いマークプレートは、製造の難易度又はコストも高くなる傾向にある。 However, with the configuration disclosed in Patent Document 1, as the substrate size increases, the mark plate also becomes longer. Long mark plates are inconvenient to handle. Furthermore, long mark plates tend to be more difficult or expensive to manufacture.
本開示の目的は、マークが配置されたマーク配置部の取り扱いを容易にし、かつ、部品装着時の位置ずれを補正できる部品装着装置を提供することにある。 The objective of this disclosure is to provide a component mounting device that makes it easy to handle the mark placement section where marks are placed, and that can correct misalignment during component mounting.
本開示の一態様に係る部品装着装置は、基台に対して相対的に移動可能に設けられ、前記基台側に設けられた部品供給部から部品をピックアップして基板に前記部品を装着する実装ヘッドと、前記基台側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマークを有するマーク配置部と、前記実装ヘッドに備えられ、前記マークを撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像画像に基づき、前記実装ヘッドの位置ずれ量を算出する制御部と、を備え、前記マーク配置部は、少なくとも、隣接して配置される第1のマーク配置部及び第2のマーク配置部によって構成される。 A component mounting device according to one aspect of the present disclosure comprises a mounting head that is movable relative to a base and picks up components from a component supply unit provided on the base side and mounts the components on a board; a mark placement unit that is provided on the base side and has a plurality of marks arranged at predetermined intervals; an imaging unit that is provided on the mounting head and captures images of the marks; and a control unit that calculates the amount of misalignment of the mounting head based on images captured by the imaging unit, and the mark placement unit is composed of at least a first mark placement unit and a second mark placement unit that are arranged adjacent to each other.
本開示によれば、マークが配置されたマーク配置部の取り扱いを容易にし、かつ、部品装着時の位置ずれを補正できる部品装着装置を提供できる。 This disclosure provides a component mounting device that makes it easy to handle the mark placement area where marks are placed and can correct misalignment during component mounting.
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below, with appropriate reference to the drawings. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of well-known matters and redundant descriptions of substantially identical configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. Note that the accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter of the claims.
(本実施の形態)
図1及び図2を参照して、基板に部品を実装する部品装着装置1の構成を説明する。図1は、部品装着装置1の平面図を示す。図2は、図1における部品装着装置1の部分断面図(A-A断面)を示す。
(Present embodiment)
The configuration of a component mounting apparatus 1 that mounts components on a circuit board will be described with reference to Figures 1 and 2. Figure 1 shows a plan view of the component mounting apparatus 1. Figure 2 shows a partial cross-sectional view (cross-section A-A) of the component mounting apparatus 1 in Figure 1.
以下、基板搬送方向(図1の紙面の左右方向)をX方向、X方向と水平面内において直交する方向(図1の紙面の上下方向)をY方向、水平面と直交する高さ方向(図2の紙面の上下方向)をZ方向と定義する。 Hereinafter, the substrate transport direction (left-right direction on the paper surface of Figure 1) is defined as the X direction, the direction perpendicular to the X direction in the horizontal plane (up-down direction on the paper surface of Figure 1) is defined as the Y direction, and the height direction perpendicular to the horizontal plane (up-down direction on the paper surface of Figure 2) is defined as the Z direction.
図1において、基台1aの中央には、X方向に基板を搬送する基板搬送機構2が配設される。基板搬送機構2は、並行に配設された2条の搬送レール2aを含んで構成される。基板搬送機構2は、上流側から搬入された基板3を搬送し、部品実装作業を実行するために設定された実装ステージに位置決めして保持する。 In Figure 1, a board transport mechanism 2 that transports boards in the X direction is disposed in the center of the base 1a. The board transport mechanism 2 is composed of two parallel transport rails 2a. The board transport mechanism 2 transports a board 3 carried in from the upstream side, and positions and holds it on a mounting stage set up for component mounting work.
基板搬送機構2の両側方には、部品供給部4が配置される。それぞれの部品供給部4には、複数のテープフィーダ5が並列に装着される。 Component supply units 4 are located on both sides of the board transport mechanism 2. Each component supply unit 4 has multiple tape feeders 5 installed in parallel.
テープフィーダ5は、部品を収納したキャリアテープを部品供給部4の外側から基板搬送機構2に向かう方向(テープ送り方向)にピッチ送りすることにより、実装ヘッド8の部品吸着位置に部品を供給する。 The tape feeder 5 supplies components to the component suction position of the mounting head 8 by pitch-feeding the carrier tape containing the components in a direction (tape feed direction) from outside the component supply unit 4 toward the board transport mechanism 2.
基台1a上面において、X方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたY軸ビーム6が配設される。Y軸ビーム6には、同様にリニア駆動機構を備えた2基のX軸ビーム7が、Y方向に移動自在に結合される。 A Y-axis beam 6 equipped with a linear drive mechanism is disposed at one end of the upper surface of the base 1a in the X direction. Two X-axis beams 7, also equipped with linear drive mechanisms, are connected to the Y-axis beam 6 so that they can move freely in the Y direction.
2基のX軸ビーム7には、それぞれ実装ヘッド8がX方向に移動自在に装着される。実装ヘッド8は、複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドである。それぞれの保持ヘッドの下端部には、図2に示すように、部品Dを吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル8aが装着される。 A mounting head 8 is attached to each of the two X-axis beams 7 so that it can move freely in the X direction. The mounting head 8 is a multiple-head equipped with multiple holding heads. As shown in Figure 2, a suction nozzle 8a is attached to the bottom end of each holding head, which can pick up and hold a component D and can be raised and lowered individually.
Y軸ビーム6、及び、X軸ビーム7を駆動することにより、実装ヘッド8は、X方向、及び、Y方向に自在に移動する。 By driving the Y-axis beam 6 and the X-axis beam 7, the mounting head 8 can move freely in the X and Y directions.
これにより、2つの実装ヘッド8は、それぞれ対応した部品供給部4のテープフィーダ5の部品吸着位置から部品Dを吸着ノズル8aによって取り出し、基板搬送機構2に位置決めされた基板3の実装点に部品Dを移送搭載する。 As a result, the two mounting heads 8 use the suction nozzles 8a to pick up components D from the component suction positions of the tape feeders 5 of their corresponding component supply units 4, and then transfer and mount the components D to the mounting points on the board 3 positioned by the board transport mechanism 2.
Y軸ビーム6及びX軸ビーム7は、実装ヘッド8を水平方向(X方向、Y方向)に移動させるヘッド移動機構9を構成する。 The Y-axis beam 6 and X-axis beam 7 constitute a head movement mechanism 9 that moves the mounting head 8 horizontally (X direction, Y direction).
このように、実装ヘッド8は、基台1aに対して相対的に水平移動可能に設けられ、基台1a側に設けられた部品供給部4から部品Dをピックアップして基板3に実装する。 In this way, the mounting head 8 is arranged to be able to move horizontally relative to the base 1a, picking up components D from the component supply unit 4 arranged on the base 1a side and mounting them on the board 3.
部品供給部4と基板搬送機構2との間には、部品認識カメラ10が配設される。部品供給部4から部品Dを取り出した実装ヘッド8が、部品認識カメラ10の上方を移動する際に、部品認識カメラ10は、実装ヘッド8に保持された状態の部品Dを撮像して認識する。 A component recognition camera 10 is disposed between the component supply unit 4 and the board transport mechanism 2. When the mounting head 8 picks up a component D from the component supply unit 4 and moves above the component recognition camera 10, the component recognition camera 10 captures and recognizes the component D held by the mounting head 8.
実装ヘッド8には、X軸ビーム7の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド8と一体的に移動する基板認識カメラ11が装着される。実装ヘッド8が移動することにより、基板認識カメラ11は、基板搬送機構2に位置決めされた基板3の上方に移動し、基板3を撮像して認識する。なお、基板認識カメラ11は、撮像部と読み替えられてもよい。 The mounting heads 8 are equipped with board recognition cameras 11 that are positioned on the underside of the X-axis beams 7 and move integrally with the mounting heads 8. As the mounting heads 8 move, the board recognition cameras 11 move above the boards 3 positioned on the board transport mechanism 2, capturing and recognizing the boards 3. Note that the board recognition cameras 11 may also be referred to as imaging units.
実装ヘッド8による基板3への部品実装動作において、部品認識カメラ10による部品Dの認識結果と、基板認識カメラ11による基板認識結果とに基づいて、部品Dを基板3に実装する位置(実装位置)のずれ(つまり位置ずれ)が補正される。 When the mounting head 8 mounts a component on the board 3, the position (mounting position) at which the component D is mounted on the board 3 is corrected (i.e., misalignment) based on the recognition results of the component D by the component recognition camera 10 and the board recognition results by the board recognition camera 11.
実装ヘッド8をヘッド移動機構9によって移動させ、部品Dを部品供給部4から取り出して基板3に移送搭載する部品実装作業では、実装ヘッド8を部品供給部4と基板3との間で反復して移動させる実装ターンが、高頻度で実行される。この反復動作によって、ヘッド移動機構9を構成するY軸ビーム6又はX軸ビーム7のリニア駆動機構又は摺動部から熱が発生し、この熱によってY軸ビーム6又はX軸ビーム7は熱変形(例えば熱膨張)し得る。例えば、Y軸ビーム6又はX軸ビーム7は、熱変形によって、伸縮したり、曲がったり、ねじれたりし得る。熱変形の大きさはY軸ビーム6又はX軸ビーム7の温度に依存するため、Y軸ビーム6又はX軸ビーム7の形状は経時的に変化し得る。 During component mounting operations, in which the mounting head 8 is moved by the head movement mechanism 9 to remove components D from the component supply unit 4 and transfer them to the board 3, mounting turns in which the mounting head 8 is repeatedly moved between the component supply unit 4 and the board 3 are frequently performed. This repetitive movement generates heat from the linear drive mechanism or sliding parts of the Y-axis beam 6 or X-axis beam 7 that make up the head movement mechanism 9, and this heat can cause thermal deformation (e.g., thermal expansion) of the Y-axis beam 6 or X-axis beam 7. For example, the Y-axis beam 6 or X-axis beam 7 can expand, contract, bend, or twist due to thermal deformation. Because the magnitude of thermal deformation depends on the temperature of the Y-axis beam 6 or X-axis beam 7, the shape of the Y-axis beam 6 or X-axis beam 7 can change over time.
Y軸ビーム6又はX軸ビーム7が熱変形すると、実際に吸着ノズル8aが部品Dを基板3に搭載する実装位置と、Y軸ビーム6及びX軸ビーム7に熱変形が発生していない理想状態の実装位置(以下「理想実装位置」と称する)との間に位置ずれが生じる。 When the Y-axis beam 6 or X-axis beam 7 is thermally deformed, a misalignment occurs between the mounting position where the suction nozzle 8a actually places the component D on the board 3 and the ideal mounting position where there is no thermal deformation in the Y-axis beam 6 or X-axis beam 7 (hereinafter referred to as the "ideal mounting position").
この位置ずれを検出するために、所定の間隔で複数のマークが配置されたマーク配置部40が基台1aに設置される。すなわち、マーク配置部40は、実装ヘッド8の水平面(XY平面)の位置ずれ(X方向のずれ、Y方向のずれ)を検出するためのものである。例えば、図1に示すように、基台1aの上面に、基板搬送機構2に位置決めされた状態の基板3を周囲から囲むように、4つのマーク配置部40が設置される。なお、マーク配置部40は、マークプレート、マークバー、又は、熱補正バーといった他の用語に読み替えられてもよい。 To detect this misalignment, a mark placement unit 40 with multiple marks arranged at a predetermined interval is installed on the base 1a. In other words, the mark placement unit 40 is intended to detect misalignment (misalignment in the X direction and Y direction) in the horizontal plane (XY plane) of the mounting head 8. For example, as shown in FIG. 1, four mark placement units 40 are installed on the top surface of the base 1a so as to surround the board 3 positioned on the board transport mechanism 2. Note that the mark placement unit 40 may also be referred to by other terms such as a mark plate, mark bar, or thermal correction bar.
実装ヘッド8とともに移動する基板認識カメラ11によってマーク配置部40のマークを認識し、理想実装位置との比較を行うことにより、実装ヘッド8の水平面の位置ずれを検出できるようになっている。次に、本実施の形態に係るマーク配置部40について詳細に説明する。 The marks on the mark placement unit 40 are recognized by the board recognition camera 11, which moves with the mounting head 8, and are compared with the ideal mounting position, making it possible to detect misalignment of the mounting head 8 in the horizontal plane. Next, the mark placement unit 40 according to this embodiment will be described in detail.
<マーク配置部の詳細>
マーク配置部40を構成する素材の熱膨張係数は、基台1aを構成する素材の熱膨張係数よりも小さい。例えば、マーク配置部40は石英ガラスを含んで構成され、基台1aは鉄を含んで構成される。石英ガラスの熱膨張係数は0.6×10-6(1/℃)であり、鉄の熱膨張係数は11.7×10-6(1/℃)であるため、マーク配置部40は、基台1aと比較して、熱膨張の割合が非常に小さい。
<Details of mark placement>
The thermal expansion coefficient of the material making up the mark placement section 40 is smaller than the thermal expansion coefficient of the material making up the base 1a. For example, the mark placement section 40 is made up of quartz glass, and the base 1a is made up of iron. The thermal expansion coefficient of quartz glass is 0.6×10 −6 (1/°C), and the thermal expansion coefficient of iron is 11.7×10 −6 (1/°C), so the rate of thermal expansion of the mark placement section 40 is much smaller than that of the base 1a.
マーク配置部40に石英ガラスを用いる場合、マーク配置部の長さが長くなるほど、飛躍的に製造の難易度及びコストが上昇する。また、比較的長いマーク配置部は、運搬等における取り扱いにおいても不便である。そこで、比較的短い複数のマーク配置部を基台1aに並べて設置し、1つのマーク配置部40として用いることが考えられる。しかし、複数のマーク配置部を基台1aに設置する場合、基台1aの熱膨張によってマーク配置部同士の間隔が変化し得るため、単にそれぞれのマーク配置部のマークを認識するだけでは適切に位置ずれを補正することができない。例えば、図3に示すように、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42とを並べて基台1aに設置して1つのマーク配置部40を実現する場合、基台1aの熱膨張によって第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42との間の間隔dが広がり得る。 When using quartz glass for the mark placement section 40, the difficulty and cost of manufacturing increases dramatically as the length of the mark placement section increases. Furthermore, a relatively long mark placement section is inconvenient to handle during transportation, etc. Therefore, one option is to arrange multiple relatively short mark placement sections side by side on the base 1a and use them as a single mark placement section 40. However, when multiple mark placement sections are arranged on the base 1a, the distance between the mark placement sections may change due to thermal expansion of the base 1a. Therefore, simply recognizing the marks on each mark placement section cannot adequately correct misalignment. For example, as shown in Figure 3, when a first mark placement section 41 and a second mark placement section 42 are arranged side by side on the base 1a to form a single mark placement section 40, the distance d between the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 may increase due to thermal expansion of the base 1a.
このような状況に鑑みて、以下では、複数のマーク配置部を設置し、実装ヘッド8の位置ずれを補正できる部品装着装置1について説明する。 In light of this situation, the following describes a component mounting device 1 that is equipped with multiple mark placement units and can correct misalignment of the mounting head 8.
なお、以下の説明では、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42とによって1つのマーク配置部40を実現する場合について説明するが、3つ以上のマーク配置部によって1つのマーク配置部40を実現してもよい。また、以下の説明では、X軸ビーム7に沿って配置されたマーク配置部40A(図1参照)について説明するが、以下の説明は、Y軸ビーム6に沿って配置されたマーク配置部40B(図1参照)にも適用可能である。 Note that the following explanation will be given for the case where one mark placement unit 40 is realized by a first mark placement unit 41 and a second mark placement unit 42, but one mark placement unit 40 may also be realized by three or more mark placement units. Furthermore, the following explanation will be given for a mark placement unit 40A (see Figure 1) arranged along the X-axis beam 7, but the following explanation can also be applied to a mark placement unit 40B (see Figure 1) arranged along the Y-axis beam 6.
図4は、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42をずらして基台1aに設置する場合の一例を説明するための図である。 Figure 4 is a diagram illustrating an example of when the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 are installed offset from each other on the base 1a.
図4に示すように、第1のマーク配置部41は、基台1aの面(水平面又はXY面)の法線方向から見て長方形状を呈し、長手方向に所定の間隔(例えば等間隔)にて円形状のマーク43を有する。同様に、第2のマーク配置部42は、基台1aの面(水平面又はXY面)の法線方向から見て長方形状を呈し、長手方向に所定間隔(例えば等間隔)にて円形状のマーク44を有する。なお、マーク43,44の形状は、円形に限られず、多角形又は十字形などであってもよい。 As shown in FIG. 4, the first mark placement section 41 has a rectangular shape when viewed from the normal direction to the surface (horizontal or XY plane) of the base 1a, and has circular marks 43 spaced at predetermined intervals (e.g., equal intervals) along the length. Similarly, the second mark placement section 42 has a rectangular shape when viewed from the normal direction to the surface (horizontal or XY plane) of the base 1a, and has circular marks 44 spaced at predetermined intervals (e.g., equal intervals) along the length. Note that the shapes of the marks 43 and 44 are not limited to circles, and may be polygonal, cross-shaped, or the like.
図4に示すように、第2のマーク配置部42は、第1のマーク配置部41の長手方向の延長線上に重ならない位置に隣接して設置される。 As shown in Figure 4, the second mark placement section 42 is installed adjacent to the first mark placement section 41 in a position that does not overlap with the longitudinal extension of the first mark placement section 41.
加えて、第2のマーク配置部42は、当該第2のマーク配置部42の長手方向が、第1のマーク配置部41の長手方向に沿うように基台1aに設置されてよい。 In addition, the second mark placement section 42 may be installed on the base 1a so that the longitudinal direction of the second mark placement section 42 is aligned with the longitudinal direction of the first mark placement section 41.
加えて、第2のマーク配置部42は、当該第2のマーク配置部42の短辺の延長線51が、第1のマーク配置部41の長辺52と交差(例えば直交)する位置に設置されてよい。 In addition, the second mark placement section 42 may be installed at a position where the extension line 51 of the short side of the second mark placement section 42 intersects (e.g., perpendicular to) the long side 52 of the first mark placement section 41.
加えて、第2のマーク配置部42は、当該第2のマーク配置部42の端部E2のマーク44Aを通り、かつ、当該第2のマーク配置部42の長辺53と直交する線54が、第1のマーク配置部41の端部E1のマーク43Aを通る位置に配置されてよい。これにより、基板認識カメラ11は、X軸ビーム7の何れの位置においても、第1のマーク配置部41又は第2のマーク配置部42の何れか一方の隣り合う2つのマーク43又は44を撮像できる。 In addition, the second mark placement section 42 may be positioned so that a line 54 that passes through the mark 44A at the end E2 of the second mark placement section 42 and is perpendicular to the long side 53 of the second mark placement section 42 passes through the mark 43A at the end E1 of the first mark placement section 41. This allows the board recognition camera 11 to capture an image of two adjacent marks 43 or 44 on either the first mark placement section 41 or the second mark placement section 42 at any position of the X-axis beam 7.
図4に示すように第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42を設置する場合において、算出部30b(図7参照)は、次の(A1)から(A3)の処理によって位置ずれ量を算出する。 When the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 are installed as shown in Figure 4, the calculation unit 30b (see Figure 7) calculates the amount of positional deviation by the following processes (A1) to (A3).
(A1)算出部30bは、基板認識カメラ11による撮像画像に、第1のマーク配置部41の少なくとも2つのマーク43が撮像されている場合、第1のマーク配置部41の隣り合う2つのマーク43の間隔を用いて位置ずれ量を算出する。 (A1) When at least two marks 43 in the first mark placement section 41 are captured in an image captured by the board recognition camera 11, the calculation unit 30b calculates the amount of positional deviation using the distance between two adjacent marks 43 in the first mark placement section 41.
(A2)算出部30bは、基板認識カメラ11による撮像画像に、第2のマーク配置部42の少なくとも2つのマーク44が撮像されている場合、第2のマーク配置部42の隣り合う2つのマーク44の間隔を用いて位置ずれ量を算出する。 (A2) When at least two marks 44 in the second mark placement section 42 are captured in an image captured by the board recognition camera 11, the calculation unit 30b calculates the amount of positional deviation using the distance between two adjacent marks 44 in the second mark placement section 42.
(A3)算出部30bは、基板認識カメラ11による撮像画像に、第1のマーク配置部41のマーク43と第2のマーク配置部42のマーク44との両方が撮像されている場合、第1のマーク配置部41又は第2のマーク配置部42の何れか一方の隣り合う2つのマーク43又は44の間隔を用いて位置ずれ量を算出する。 (A3) When both the mark 43 in the first mark placement section 41 and the mark 44 in the second mark placement section 42 are captured in an image captured by the board recognition camera 11, the calculation unit 30b calculates the amount of positional deviation using the distance between two adjacent marks 43 or 44 in either the first mark placement section 41 or the second mark placement section 42.
すなわち、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42を図4に示すように基台1aに設置し、算出部30bが上述した処理を行うことにより、位置ずれ量は、X方向の何れの位置においても、同じマーク配置部(41又は42)の隣り合う2つのマーク(43又は44)の間隔を用いて算出される。 That is, by placing the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 on the base 1a as shown in Figure 4 and having the calculation unit 30b perform the above-mentioned processing, the amount of positional deviation is calculated using the distance between two adjacent marks (43 or 44) on the same mark placement unit (41 or 42) at any position in the X direction.
これにより、基台1aの熱変形により第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台1aの熱変形による影響を受けない。よって、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。 As a result, even if the positional relationship between the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 changes due to thermal deformation of the base 1a, the amount of positional misalignment is not affected by the thermal deformation of the base 1a. Therefore, positional misalignment during component mounting can be corrected with high precision.
図5は、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42とを並べて基台1aに設置する場合の第1の例を説明するための図である。 Figure 5 is a diagram illustrating a first example in which the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 are placed side by side on the base 1a.
図5に示すように、第2のマーク配置部42は、第1のマーク配置部41の長手方向の延長線上に重なる位置に隣接して設置される。 As shown in Figure 5, the second mark placement section 42 is installed adjacent to the first mark placement section 41 at a position overlapping the longitudinal extension of the first mark placement section 41.
図5に示すように第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42を設置する場合において、算出部30b(図7参照)は、次のステップS11~S13の処理によって位置ずれ量を算出する。 When the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 are installed as shown in Figure 5, the calculation unit 30b (see Figure 7) calculates the amount of positional deviation by performing the following steps S11 to S13.
(S11)算出部30bは、基台1aの経時変化前の、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42とが隣り合う領域において、基板認識カメラ11によって、第1のマーク配置部41の端部E1のマーク43Aと第2のマーク配置部42の端部E2のマーク44Aとの両方が撮像された撮像画像61から、マーク43Aとマーク44Aとの間隔X1を算出する。 (S11) The calculation unit 30b calculates the distance X1 between the marks 43A and 44A from an image 61 captured by the board recognition camera 11 in the area where the first mark placement area 41 and the second mark placement area 42 are adjacent to each other before the base 1a changes over time, in which both the mark 43A at the end E1 of the first mark placement area 41 and the mark 44A at the end E2 of the second mark placement area 42 are captured.
(S12)算出部30bは、基台1aの経時変化後のマーク43Aとマーク44Aとの両方が撮像された撮像画像61から、マーク43Aとマーク44Aとの間隔X2を算出する。 (S12) The calculation unit 30b calculates the distance X2 between the marks 43A and 44A from the captured image 61, which captures both the marks 43A and 44A after the base 1a has changed over time.
(S13)算出部30bは、第2のマーク配置部42のマーク44を用いて位置ずれ量を算出する場合、ΔXa=X2-X1の分、マーク44の位置をX方向にずらして位置ずれ量を算出する。すなわち、算出部30bは、第1のマーク配置部41の位置を基準にして、第2のマーク配置部42の位置をX方向にΔXa分ずらす。 (S13) When calculating the amount of misalignment using the mark 44 of the second mark placement unit 42, the calculation unit 30b calculates the amount of misalignment by shifting the position of the mark 44 in the X direction by ΔXa = X2 - X1. In other words, the calculation unit 30b shifts the position of the second mark placement unit 42 in the X direction by ΔXa, using the position of the first mark placement unit 41 as a reference.
このように、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42を図5に示すように基台1aに設置し、算出部30bが上述した処理を行うことにより、X方向の第2のマーク配置部42のマーク44が撮像される位置の位置ずれ量は、ΔXaによって補正される。 In this way, by placing the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 on the base 1a as shown in Figure 5 and having the calculation unit 30b perform the above-mentioned processing, the amount of positional deviation in the X direction at which the mark 44 of the second mark placement unit 42 is imaged is corrected by ΔXa.
これにより、基台1aの熱変形により第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42との位置関係(例えば間隔d)が変化したとしても、位置ずれ量は、基台1aの熱変形による影響が加味されて補正される。つまり、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。 As a result, even if the positional relationship (e.g., distance d) between the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 changes due to thermal deformation of the base 1a, the amount of misalignment is corrected taking into account the effects of thermal deformation of the base 1a. In other words, misalignment during component mounting can be corrected with high precision.
図6は、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42とを並べて基台1aに設置する場合の第2の例を説明するための図である。 Figure 6 is a diagram illustrating a second example in which the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 are installed side by side on the base 1a.
図6に示すように、第2のマーク配置部42は、第1のマーク配置部41の長手方向の延長線上に重なる位置に隣接して配置される。 As shown in Figure 6, the second mark placement section 42 is positioned adjacent to and overlaps the longitudinal extension of the first mark placement section 41.
図6に示すように第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42を設置する場合において、算出部30b(図7参照)は、次のステップS21~S23処理によって位置ずれ量を算出する。 When the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 are installed as shown in Figure 6, the calculation unit 30b (see Figure 7) calculates the amount of positional deviation by performing the following steps S21 to S23.
(S21)算出部30bは、第1のマーク配置部41の隣り合う2つのマーク43B、43Cの間隔X3を算出する。なお、算出部30bは、隣り合う2つのマーク43B、43Cの両方を含む1つの撮像画像からX3を算出してもよいし、隣り合う2つのマーク43B、43Cをそれぞれ含む2つの撮像画像を組み合わせてX3を算出してもよい。 (S21) The calculation unit 30b calculates the distance X3 between two adjacent marks 43B, 43C in the first mark arrangement unit 41. Note that the calculation unit 30b may calculate X3 from one captured image that includes both adjacent marks 43B, 43C, or may calculate X3 by combining two captured images that each include two adjacent marks 43B, 43C.
(S22)算出部30bは、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42とが隣り合う領域において、第1のマーク配置部41の端部E1のマーク43Aと第2のマーク配置部42の端部E2のマーク44Aとの間隔X4を算出する。なお、算出部30bは、マーク43Aとマーク44Aの両方を含む1つの撮像画像からX4を算出してもよいし、マーク43Aとマーク44Aをそれぞれ含む2つの撮像画像を組み合わせてX4を算出してもよい。 (S22) The calculation unit 30b calculates the distance X4 between the mark 43A at the end E1 of the first mark placement unit 41 and the mark 44A at the end E2 of the second mark placement unit 42 in an area where the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 are adjacent to each other. Note that the calculation unit 30b may calculate X4 from one captured image that includes both the mark 43A and the mark 44A, or may calculate X4 by combining two captured images that each include the mark 43A and the mark 44A.
(S23)算出部30bは、第2のマーク配置部42のマーク44を用いて位置ずれ量を算出する場合、ΔXb=X4-X3の分、マーク44の位置をX方向にずらして位置ずれ量を算出する。 (S23) When calculating the amount of misalignment using the mark 44 in the second mark placement unit 42, the calculation unit 30b shifts the position of the mark 44 in the X direction by ΔXb = X4 - X3 to calculate the amount of misalignment.
このように、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42を図6に示すように基台1aに設置し、算出部30bが上述した処理を行うことにより、X方向の第2のマーク配置部42のマーク44が撮像される位置の位置ずれ量は、ΔXbによって補正される。 In this way, by placing the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 on the base 1a as shown in Figure 6 and having the calculation unit 30b perform the above-mentioned processing, the amount of positional deviation in the X direction at which the mark 44 of the second mark placement unit 42 is imaged is corrected by ΔXb.
これにより、基台1aの熱変形により第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42との位置関係(例えば間隔d)が変化したとしても、位置ずれ量は、基台1aの熱変形による影響が加味されて補正される。つまり、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。 As a result, even if the positional relationship (e.g., distance d) between the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 changes due to thermal deformation of the base 1a, the amount of misalignment is corrected taking into account the effects of thermal deformation of the base 1a. In other words, misalignment during component mounting can be corrected with high precision.
なお、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42とをずらして設置するスペースが基台1aに存在する場合、図4に示す設置を採用し、第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42とをずらして設置するスペースが基台1aに存在しない場合、図5又は図6に示す設置を採用してよい。これにより、様々なサイズ又は形状の部品装着装置1に、本実施の形態を採用することができる。 If there is space on the base 1a for the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 to be offset, the installation shown in Figure 4 can be used, and if there is no space on the base 1a for the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 to be offset, the installation shown in Figure 5 or Figure 6 can be used. This allows this embodiment to be used with component mounting devices 1 of various sizes and shapes.
<ハードウェア構成>
次に図7を参照して、部品装着装置1の制御系の構成について説明する。図7は、部品装着装置の制御系の構成を示すブロック図である。
<Hardware configuration>
Next, the configuration of the control system of the component mounting device 1 will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a block diagram showing the configuration of the control system of the component mounting device.
制御部30は、部品装着装置1の全体制御装置である。制御部30は、CPU(Central Processing Unit)、プロセッサ、又は、コントローラといった他の用語に読み替えられてもよい。制御部30は、記憶部31に記憶された処理プログラムを実行して、部品装着装置1の基板搬送機構2、部品供給部4、実装ヘッド8、ヘッド移動機構9、及び、表示部33を制御する。 The control unit 30 is an overall control device for the component mounting device 1. The control unit 30 may be referred to by other terms such as a CPU (Central Processing Unit), processor, or controller. The control unit 30 executes processing programs stored in the memory unit 31 to control the board transport mechanism 2, component supply unit 4, mounting head 8, head movement mechanism 9, and display unit 33 of the component mounting device 1.
表示部33は、部品認識カメラ10及び基板認識カメラ11の撮像画像を含む各種情報を表示する液晶ディスプレーなどである。 The display unit 33 is a liquid crystal display or the like that displays various information, including images captured by the component recognition camera 10 and the board recognition camera 11.
記憶部31には、実装データ31a及び位置ずれ量データ31bなどの部品実装作業に使用される各種データが記憶される。記憶部31は、ROM(Read-Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ又はそれらの組み合わせによって構成されてよい。 The memory unit 31 stores various data used in component mounting operations, such as mounting data 31a and misalignment amount data 31b. The memory unit 31 may be configured as read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, or a combination of these.
実装データ31aは、実装される部品Dの種類及び実装位置などのデータであり、生産対象の基板の種類ごとに記憶される。 Mounting data 31a includes data such as the type and mounting position of the component D to be mounted, and is stored for each type of board to be produced.
制御部30は、内部制御機能として、認識処理部32、実装制御部30a、及び、算出部30bを有する。 The control unit 30 has internal control functions including a recognition processing unit 32, an implementation control unit 30a, and a calculation unit 30b.
認識処理部32は、部品認識カメラ10、及び、基板認識カメラ11による撮像画像に対して認識処理を行う。例えば、認識処理部32は、撮像画像から、部品D、基板3、又は、マーク配置部40のマーク43、44等を認識する。 The recognition processing unit 32 performs recognition processing on the images captured by the component recognition camera 10 and the board recognition camera 11. For example, the recognition processing unit 32 recognizes the component D, the board 3, or the marks 43, 44 of the mark placement unit 40 from the captured images.
実装制御部30aは、基板搬送機構2、部品供給部4、実装ヘッド8、及び、ヘッド移動機構9を制御することにより、部品Dを部品供給部4から取り出して基板3に移送搭載する作業(部品実装作業)を行う。 The mounting control unit 30a controls the board transport mechanism 2, component supply unit 4, mounting head 8, and head movement mechanism 9 to perform the task of removing components D from the component supply unit 4 and transferring and mounting them on the board 3 (component mounting task).
算出部30bは、上述したように、基板認識カメラ11によって撮像された撮像画像に含まれる第1のマーク配置部41及び/又は第2のマーク配置部42のマーク43,44の少なくとも2つの位置関係に基づいて、実装ヘッド8の基準位置に対する位置ずれ量を算出する。算出部30bは、算出した位置ずれ量を、位置ずれ量データ31bとして記憶部31に格納する。 As described above, the calculation unit 30b calculates the amount of misalignment of the mounting head 8 relative to the reference position based on the positional relationship between at least two of the marks 43, 44 of the first mark placement unit 41 and/or the second mark placement unit 42 contained in the image captured by the board recognition camera 11. The calculation unit 30b stores the calculated amount of misalignment in the memory unit 31 as misalignment amount data 31b.
<部品実装方法>
図8を参照して、部品装着装置1によって部品Dを基板3に実装する部品実装方法の流れについて説明する。図8は、部品実装方法の流れを示すフローチャートである。
<Component mounting method>
8, the flow of the component mounting method for mounting the component D on the board 3 by the component mounting apparatus 1 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the component mounting method.
実装制御部30aは、ヘッド移動機構9を制御して実装ヘッド8を基準位置に移動させ、基板認識カメラ11を制御して、マーク配置部40のマーク43、44を撮像する(S41)。 The mounting control unit 30a controls the head movement mechanism 9 to move the mounting head 8 to the reference position, and controls the board recognition camera 11 to capture images of the marks 43 and 44 on the mark placement unit 40 (S41).
認識処理部32は、ステップS41の撮像画像からマーク43、44を認識する(S42)。 The recognition processing unit 32 recognizes marks 43 and 44 from the image captured in step S41 (S42).
算出部30bは、上述したように、撮像画像から認識したマーク43,44の位置関係に基づいて、基準位置に位置した実装ヘッド8の位置ずれ量を算出する(S43)。算出部30bは、算出した位置ずれ量を、位置ずれ量データ31bとして記憶部31に記憶してよい。 As described above, the calculation unit 30b calculates the amount of misalignment of the mounting head 8 positioned at the reference position based on the positional relationship between the marks 43 and 44 recognized from the captured image (S43). The calculation unit 30b may store the calculated amount of misalignment in the memory unit 31 as misalignment amount data 31b.
実装制御部30aは、部品実装作業を行う(S44)。すなわち、実装制御部30aは、実装ヘッド8を制御して、部品Dを部品供給部4から取り出して基板3に移送搭載する。このとき、実装制御部30aは、記憶部31に記憶されている位置ずれ量に基づいて、部品Dの実装位置を補正する。 The mounting control unit 30a performs the component mounting operation (S44). That is, the mounting control unit 30a controls the mounting head 8 to remove component D from the component supply unit 4 and transfer and mount it on the board 3. At this time, the mounting control unit 30a corrects the mounting position of component D based on the amount of positional deviation stored in the memory unit 31.
実装制御部30aは、所定の部品実装作業が完了したか否かを判定する(S45)。 The mounting control unit 30a determines whether the specified component mounting work has been completed (S45).
実装制御部30aは、所定の部品実装作業が完了していない場合(S45:NO)、処理をステップS44に戻す。 If the specified component mounting work has not been completed (S45: NO), the mounting control unit 30a returns the process to step S44.
実装制御部30aは、所定の部品実装作業が完了した場合(S45:YES)、本処理を終了する。本処理の終了後、部品実装済みの基板3は搬出され、次に部品を実装する基板3が搬入される。 If the specified component mounting work is completed (S45: YES), the mounting control unit 30a ends this process. After this process is completed, the board 3 on which the components have been mounted is removed, and the next board 3 on which the components will be mounted is brought in.
ステップS41~S45は、所定枚数の実装基板の生産が完了するまで繰り返し実行されてよい。 Steps S41 to S45 may be repeated until the production of the specified number of mounting boards is completed.
また、ステップS41~S43の処理は、必ずしも、基板3の部品搭載が行われる毎に実行される必要はない。すなわち、ステップS41~S43は、X軸ビーム7(又はY軸ビーム6)の熱変形の時間変動(経時変化)を考慮して、所定の頻度で実行されてよい。 Furthermore, steps S41 to S43 do not necessarily have to be performed every time components are mounted on the board 3. In other words, steps S41 to S43 may be performed at a predetermined frequency, taking into account fluctuations over time (changes over time) in the thermal deformation of the X-axis beam 7 (or Y-axis beam 6).
(本開示のまとめ)
本開示の内容は以下のように表現できる。
(Summary of the Disclosure)
The contents of this disclosure can be expressed as follows:
<表現1>
部品装着装置1は、基台1aに対して相対的に移動可能に設けられ、基台1a側に設けられた部品供給部4から部品Dをピックアップして基板3に部品Dを装着する実装ヘッド8と、基台1a側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマーク43,44を有するマーク配置部40と、実装ヘッド8に備えられ、マーク43,44を撮像する撮像部11と、撮像部11による撮像画像に基づき、実装ヘッド8の位置ずれ量を算出する制御部30と、を備え、マーク配置部40は、少なくとも、隣接して配置される第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42によって構成される。
これにより、マーク配置部40を1つの部材として取り扱う場合と比較して、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42のそれぞれの部材のサイズは小さくなるので、マーク配置部の取り扱いが容易になる。加えて、部品装着装置1は、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42にマーク43,44によって、部品装着時の位置ずれを補正できる。
<Expression 1>
The component mounting device 1 comprises a mounting head 8 that is movable relative to the base 1a and picks up a component D from a component supply unit 4 provided on the base 1a side and mounts the component D on a board 3, a mark placement unit 40 that is provided on the base 1a side and has a plurality of marks 43, 44 arranged at a predetermined interval, an imaging unit 11 that is provided on the mounting head 8 and images the marks 43, 44, and a control unit 30 that calculates the amount of positional deviation of the mounting head 8 based on the image captured by the imaging unit 11, and the mark placement unit 40 is composed of at least a first mark placement unit 41 and a second mark placement unit 42 that are arranged adjacent to each other.
As a result, the size of each of the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 is smaller than when the mark placement unit 40 is handled as a single component, making it easier to handle the mark placement units. In addition, the component mounting device 1 can correct positional deviations during component mounting by using the marks 43, 44 on the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42.
<表現2>
表現1に記載の部品装着装置1において、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42は、基台1aの法線方向から見て長方形状であり、第2のマーク配置部42は、第1のマーク配置部41の長手方向の延長線上に重ならない位置に設置されてよい。
これにより、撮像部11は、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42の長手方向の移動において、マーク43,44を撮像できる。
<Expression 2>
In the component mounting device 1 described in Expression 1, the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 are rectangular when viewed from the normal direction of the base 1a, and the second mark placement section 42 may be installed in a position that does not overlap with the longitudinal extension line of the first mark placement section 41.
This allows the imaging unit 11 to capture images of the marks 43 and 44 while the first mark arrangement unit 41 and the second mark arrangement unit 42 move in the longitudinal direction.
<表現3>
表現2に記載の部品装着装置1において、第2のマーク配置部42は、第2のマーク配置部42の短辺の延長線が、第1のマーク配置部41の長辺と交差する位置に設置されてよい。
これにより、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42が略平行に設置されるので、撮像部11は、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42の長手方向の移動において、マーク43,44を撮像できる。
<Expression 3>
In the component mounting device 1 described in expression 2, the second mark placement section 42 may be installed at a position where an extension line of the short side of the second mark placement section 42 intersects with the long side of the first mark placement section 41.
As a result, the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 are installed approximately parallel to each other, so that the imaging section 11 can image the marks 43 and 44 as the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 move longitudinally.
<表現4>
表現3に記載の部品装着装置1において、第2のマーク配置部42は、第2のマーク配置部42の端部のマーク44を通りかつ第2のマーク配置部42の長辺と直交する線が、第1のマーク配置部41の端部のマーク43を通る位置に設置されてよい。
これにより、制御部30は、何れの位置においても、第1のマーク配置部41の隣り合う2つのマーク43の間隔、又は、第2のマーク配置部42の隣り合う2つのマーク44の間隔を用いて、位置ずれ量を算出することができる。この場合、基台1aの熱変形により第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台1aの熱変形による影響を受けない。その結果、部品装着装置1は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
<Expression 4>
In the component mounting device 1 described in expression 3, the second mark placement section 42 may be installed at a position where a line passing through the mark 44 at the end of the second mark placement section 42 and perpendicular to the long side of the second mark placement section 42 passes through the mark 43 at the end of the first mark placement section 41.
As a result, the control unit 30 can calculate the amount of misalignment at any position by using the spacing between two adjacent marks 43 in the first mark placement unit 41 or the spacing between two adjacent marks 44 in the second mark placement unit 42. In this case, even if the positional relationship between the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 changes due to thermal deformation of the base 1a, the amount of misalignment is not affected by the thermal deformation of the base 1a. As a result, the component mounting device 1 can accurately correct misalignment during component mounting.
<表現5>
表現1に記載の部品装着装置1において、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42は、基台1aの法線方向から見て長方形状であり、第2のマーク配置部42は、第1のマーク配置部41の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、撮像部11は、第1のマーク配置部41のマーク43と第2のマーク配置部42のマーク44とを含む撮像画像を撮像し、制御部30は、撮像画像に含まれる、第1のマーク配置部41のマーク43と第2のマーク配置部42のマーク44との間隔の経時変化に基づき、位置ずれ量を算出してよい。
これにより、制御部30は、撮像画像に含まれる、第1のマーク配置部41のマーク43と第2のマーク配置部42のマーク44との間隔の経時変化に基づき、位置ずれ量を算出することができる。すなわち、基台1aの熱変形により第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台1aの熱変形による影響が加味されて補正される。その結果、部品装着装置1は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
<Expression 5>
In the component mounting device 1 described in Expression 1, the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 are rectangular when viewed from the normal direction of the base 1a, the second mark placement section 42 is installed at a position overlapping on an extension line of the longitudinal direction of the first mark placement section 41, the imaging section 11 captures an image including the mark 43 of the first mark placement section 41 and the mark 44 of the second mark placement section 42, and the control section 30 may calculate the amount of positional deviation based on the change over time in the distance between the mark 43 of the first mark placement section 41 and the mark 44 of the second mark placement section 42 contained in the captured image.
This allows the control unit 30 to calculate the amount of misalignment based on the change over time in the distance between the mark 43 of the first mark placement unit 41 and the mark 44 of the second mark placement unit 42, which is included in the captured image. In other words, even if the positional relationship between the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 changes due to thermal deformation of the base 1 a, the amount of misalignment is corrected taking into account the effect of the thermal deformation of the base 1 a. As a result, the component mounting device 1 can accurately correct misalignment during component mounting.
<表現6>
表現1に記載の部品装着装置1において、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42は、基台1aの法線方向から見て長方形状であり、第2のマーク配置部42は、第1のマーク配置部41の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、制御部30は、第1のマーク配置部41における少なくとも2つのマーク43の間隔と、第1のマーク配置部41の端部のマーク43Aと第2のマーク配置部42の端部のマーク44Aとの位置関係に基づき、位置ずれ量を算出してよい。
これにより、制御部30は、第1のマーク配置部41における少なくとも2つのマーク43の間隔と、第1のマーク配置部41の端部のマーク43Aと第2のマーク配置部42の端部のマーク44Aとの位置関係に基づいて、第2のマーク配置部42のマーク44が撮像される位置の位置ずれ量を補正することができる。すなわち、基台1aの熱変形により第1のマーク配置部41と第2のマーク配置部42との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台1aの熱変形による影響が加味されて補正される。その結果、部品装着装置1は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
<Expression 6>
In the component mounting device 1 described in Expression 1, the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 are rectangular when viewed from the normal direction of the base 1a, and the second mark placement section 42 is installed at a position overlapping on the longitudinal extension line of the first mark placement section 41, and the control section 30 may calculate the amount of positional deviation based on the spacing between at least two marks 43 in the first mark placement section 41 and the positional relationship between the mark 43A at the end of the first mark placement section 41 and the mark 44A at the end of the second mark placement section 42.
This allows the control unit 30 to correct the amount of misalignment at the position where the mark 44 of the second mark placement unit 42 is imaged, based on the spacing between at least two marks 43 in the first mark placement unit 41 and the positional relationship between the mark 43A at the end of the first mark placement unit 41 and the mark 44A at the end of the second mark placement unit 42. In other words, even if the positional relationship between the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42 changes due to thermal deformation of the base 1a, the amount of misalignment is corrected taking into account the effect of the thermal deformation of the base 1a. As a result, the component mounting device 1 can accurately correct misalignment during component mounting.
<表現7>
表現1から表現6のいずれか1項に記載の部品装着装置1において、第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42の熱膨張係数は、基台1aの熱膨張係数よりも小さくてよい。
これにより、制御部30は、熱膨張係数の小さい第1のマーク配置部41及び第2のマーク配置部42を用いて、基台1aの熱膨張によって生じ得る、部品Dを基板3に実装する位置のずれ(つまり位置ずれ)を補正することができる。
<Expression 7>
In the component mounting device 1 according to any one of Expressions 1 to 6, the thermal expansion coefficients of the first mark placement section 41 and the second mark placement section 42 may be smaller than the thermal expansion coefficient of the base 1a.
This allows the control unit 30 to use the first mark placement unit 41 and the second mark placement unit 42, which have small thermal expansion coefficients, to correct the positional deviation (i.e., misalignment) of the component D mounted on the substrate 3 that may occur due to the thermal expansion of the base 1a.
以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, the present disclosure is not limited to such examples. It will be clear to those skilled in the art that various modifications, alterations, substitutions, additions, deletions, and equivalents may be conceived within the scope of the claims, and it is understood that these also fall within the technical scope of the present disclosure. Furthermore, the components of the above-described embodiments may be combined in any manner as long as they do not deviate from the spirit of the invention.
本開示の技術は、経時変化に起因する実装ヘッドの実装位置のずれを補正することができるという効果を有し、部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。 The technology disclosed herein has the effect of correcting misalignment of the mounting head caused by changes over time, and is useful in the field of component mounting, where components are mounted on boards.
1 部品装着装置
1a 基台
2 基板搬送機構
2a 搬送レール
3 基板
4 部品供給部
5 テープフィーダ
6 Y軸ビーム
7 X軸ビーム
8 実装ヘッド
8a 吸着ノズル
9 ヘッド移動機構
10 部品認識カメラ
11 基板認識カメラ
30 制御部
30a 実装制御部
30b 算出部
31 記憶部
31a 実装データ
31b 位置ずれ量データ
32 認識処理部
33 表示部
40 マーク配置部
41 第1のマーク配置部
42 第2のマーク配置部
43、43A、43B、43C マーク
44、44A マーク
D 部品
1 Component mounting device 1a Base 2 Board transport mechanism 2a Transport rail 3 Board 4 Component supply unit 5 Tape feeder 6 Y-axis beam 7 X-axis beam 8 Mounting head 8a Suction nozzle 9 Head moving mechanism 10 Component recognition camera 11 Board recognition camera 30 Control unit 30a Mounting control unit 30b Calculation unit 31 Memory unit 31a Mounting data 31b Position deviation amount data 32 Recognition processing unit 33 Display unit 40 Mark placement unit 41 First mark placement unit 42 Second mark placement unit 43, 43A, 43B, 43C Mark 44, 44A Mark D Component
Claims (8)
前記基台側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマークを有するマーク配置部と、
前記実装ヘッドに備えられ、前記マークを撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像画像に基づき、前記実装ヘッドの位置ずれ量を算出する制御部と、を備え、
前記マーク配置部は、少なくとも、第1のマーク配置部及び第2のマーク配置部によって構成され、
前記第1のマーク配置部の端部と前記第2のマーク配置部の端部とが隣接して配置される、
部品装着装置。 a mounting head that is provided so as to be movable relative to a base and that picks up components from a component supply unit provided on the base side and mounts the components on a board;
a mark placement unit provided on the base side and having a plurality of marks placed at predetermined intervals;
an imaging unit provided in the mounting head for imaging the mark;
a control unit that calculates a positional deviation amount of the mounting head based on the image captured by the imaging unit,
the mark placement unit is configured by at least a first mark placement unit and a second mark placement unit ,
an end of the first mark arrangement portion and an end of the second mark arrangement portion are arranged adjacent to each other;
Component placement device.
前記第2のマーク配置部は、前記第1のマーク配置部の長手方向の延長線上に重ならない位置に設置される、
請求項1に記載の部品装着装置。 the first mark arrangement portion and the second mark arrangement portion are rectangular when viewed from a normal direction of the base,
the second mark arrangement portion is disposed at a position not overlapping with an extension line of the first mark arrangement portion in the longitudinal direction;
2. The component mounting device according to claim 1.
請求項2に記載の部品装着装置。 the second mark arrangement portion is disposed at a position where an extension line of a short side of the second mark arrangement portion intersects with a long side of the first mark arrangement portion;
3. The component mounting device according to claim 2.
請求項3に記載の部品装着装置。 the second mark arrangement portion is disposed at a position where a line passing through the mark at an end of the second mark arrangement portion and perpendicular to a long side of the second mark arrangement portion passes through the mark at an end of the first mark arrangement portion;
4. The component mounting apparatus according to claim 3.
前記第2のマーク配置部は、前記第1のマーク配置部の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、
前記撮像部は、前記第1のマーク配置部の前記マークと前記第2のマーク配置部の前記マークとを含む撮像画像を撮像し、
前記制御部は、前記撮像画像に含まれる、前記第1のマーク配置部の前記マークと前記第2のマーク配置部の前記マークとの間隔の経時変化に基づき、前記位置ずれ量を算出する、
請求項1に記載の部品装着装置。 the first mark arrangement portion and the second mark arrangement portion are rectangular when viewed from a normal direction of the base,
the second mark arrangement portion is disposed at a position overlapping an extension line of the first mark arrangement portion in a longitudinal direction,
the imaging unit captures an image including the mark in the first mark arrangement area and the mark in the second mark arrangement area;
the control unit calculates the amount of positional deviation based on a change over time in a distance between the mark in the first mark arrangement unit and the mark in the second mark arrangement unit, the change being included in the captured image.
2. The component mounting device according to claim 1.
前記第2のマーク配置部は、前記第1のマーク配置部の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、
前記制御部は、前記第1のマーク配置部における少なくとも2つの前記マークの間隔と、前記第1のマーク配置部の端部の前記マークと前記第2のマーク配置部の端部の前記マークとの位置関係に基づき、前記位置ずれ量を算出する、
請求項1に記載の部品装着装置。 the first mark arrangement portion and the second mark arrangement portion are rectangular when viewed from a normal direction of the base,
the second mark arrangement portion is disposed at a position overlapping an extension line of the first mark arrangement portion in a longitudinal direction,
the control unit calculates the amount of misalignment based on an interval between at least two of the marks in the first mark arrangement unit and a positional relationship between the mark at an end of the first mark arrangement unit and the mark at an end of the second mark arrangement unit.
2. The component mounting device according to claim 1.
請求項1から6のいずれか1項に記載の部品装着装置。 the thermal expansion coefficients of the first mark placement portion and the second mark placement portion are smaller than the thermal expansion coefficient of the base;
7. The component mounting apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の部品装着装置。2. The component mounting device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021144899A JP7745199B2 (en) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | Component placement device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021144899A JP7745199B2 (en) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | Component placement device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023038020A JP2023038020A (en) | 2023-03-16 |
| JP7745199B2 true JP7745199B2 (en) | 2025-09-29 |
Family
ID=85514232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021144899A Active JP7745199B2 (en) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | Component placement device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7745199B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019096753A (en) | 2017-11-24 | 2019-06-20 | ヤマハ発動機株式会社 | Component mounting machine and mounting line |
-
2021
- 2021-09-06 JP JP2021144899A patent/JP7745199B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019096753A (en) | 2017-11-24 | 2019-06-20 | ヤマハ発動機株式会社 | Component mounting machine and mounting line |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023038020A (en) | 2023-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW200537624A (en) | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method | |
| KR101211851B1 (en) | Panel substrate conveyor equipment and display panel module assembly equipment | |
| KR20060015513A (en) | Electronic component mounting device and electronic component mounting method | |
| JP4648964B2 (en) | Mark recognition system, mark recognition method, and surface mounter | |
| CN102263049A (en) | Assembling Device For Display Panel Unit | |
| JP6572437B2 (en) | Component mounting apparatus and component mounting method | |
| JP7745199B2 (en) | Component placement device | |
| KR102432607B1 (en) | surface mount machine | |
| JP2017045913A (en) | Component mounting device and component mounting method | |
| CN112331582B (en) | Chip mounting device and method of manufacturing semiconductor device | |
| JP4927776B2 (en) | Component mounting method | |
| JP7745197B2 (en) | Component placement device | |
| JP5254875B2 (en) | Mounting machine | |
| JP4810586B2 (en) | Mounting machine | |
| JP7319264B2 (en) | Control method, electronic component mounting device | |
| JP4356796B2 (en) | Electronic component mounting method | |
| JP7281614B2 (en) | COMPONENT MOUNTING APPARATUS AND MOUNTING BOARD MANUFACTURING METHOD | |
| JP5118595B2 (en) | Mounting method of electronic parts | |
| JP2023110635A (en) | Parts mounting device | |
| JP7805828B2 (en) | Component mounting method and component mounting device | |
| JP7542218B2 (en) | Component mounting device and component mounting method | |
| WO2025141803A1 (en) | Substrate work machine and method for creating correction data | |
| JP4860366B2 (en) | Surface mount equipment | |
| JP4759480B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and mounting method | |
| JP4989199B2 (en) | Electronic component mounting device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240716 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250424 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250507 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250625 |
|
| 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: 20250805 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250904 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7745199 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |