JP3499316B2 - 実装機の校正データ検出方法及び実装機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部品をプリント基板に
装着する実装機において、特に、ノズル部材により吸着
した部品を認識手段によって認識し、ノズル部材に対す
る部品の吸着ずれを加味して実装するようにした実装機
の校正データ検出方法及び実装機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ノズル部材を有する部品装着
用のヘッドユニットにより、ＩＣ等の部品を部品供給部
から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の位置に装着するようにした実
装機が一般に知られている。最近では、この種の実装機
において、ヘッドユニットにプリント基板認識用の撮像
カメラを搭載し、このカメラによりプリント基板に付さ
れたフィデューシャルマークを認識することによってヘ
ッドユニットとプリント基板との正確な位置関係を検知
して実装精度を確保するようにした装置や、実装機本体
に部品認識カメラを設置し、吸着後の部品をこのカメラ
によって認識することにより、ノズル部材に対する部品
の吸着ずれを加味して実装を行うような装置が提案され
ている。

【０００３】このような実装機においては、ヘッドユニ
ットに搭載される部品認識用の撮像カメラとノズル部材
との位置関係やヘッドユニットの移動基準と部品認識カ
メラとの位置関係を精密に設定し、これら各装置相互の
相対的な位置や作動量等を適切に保つことが実装精度を
高める上で不可欠である。そのため、実装機の操業前等
に試験的に部品の装着を行って装着状態（位置ずれ等）
を調べ、上述のような各装置の相対的な位置関係や作動
量等を調整することが行なわれているが、このような調
整作業は試行錯誤的な作業なので高度の熟練を要し、そ
のため作業性が極めて悪い。

【０００４】そこで、上述のようにプリント基板認識用
の撮像カメラ及び部品認識カメラの双方を搭載したよう
な装置では、吸着後の部品を部品認識カメラにより認識
してノズル部材に対する部品の吸着ずれを加味してプリ
ント基板に装着した後、この部品をプリント基板認識用
の撮像カメラにより撮像して部品装着状態を調べ、これ
によって各装置の相対的な位置関係や作動量等について
の誤差を自動的に求め、これを実装時の補正データ（校
正データ）として記憶するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プリント基
板上のフィデューシャルマークの検出を目的とするプリ
ント基板認識用の撮像カメラによって装着部品を撮像す
る従来の装置では、その視野、すなわち撮像範囲が狭
く、認識できる部品の大きさにもおのずと限界がある。
そのため、校正データを求めるための上述のような処理
においては、プリント基板認識用の撮像カメラによって
全体像を撮像し得る最も大きい部品を撮像し、その画像
に基づいて校正データを求めるようにしている。

【０００６】しかし、現実には、プリント基板認識用の
撮像カメラの視野よりも大きく、しかも実装に際して高
い精度が要求されるような部品、例えばＱＦＰ等の部品
を実装する場合もある。従って、従来の装置において、
ＱＦＰ等の部品よりも小さく、装着に高い精度が要求さ
れないような部品に基いて校正データが求められた場合
には、ＱＦＰ等の部品の実装に際して充分な精度を得ら
れない虞があり、これを解決する必要がある。

【０００７】また、上記従来の装置では、プリント基板
認識用の撮像カメラによる撮像に基づいて部品装着状態
を調べるときに、部品認識手段による部品認識処理と同
様に画像処理が行われ、例えば、リードを有する部品の
場合では、リード画像を精密に走査する等して部品認識
が行われている。従って、これを改善して校正データを
求めるための上述のような処理に要する時間を短縮する
ことも作業効率上必要である。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、実装精度をより高めることができる実
装機の校正データ検出方法および実装機を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
回転可能な部品吸着用のノズル部材を有するヘッドユニ
ットの前記ノズル部材により部品供給側から部品を吸着
し、部品認識手段により部品認識を行ってプリント基板
へ部品を装着するように構成された実装機の校正データ
検出方法であって、表面に所定のマークを付したダミー
部品をヘッドユニットにより吸着して上記部品認識手段
によるダミー部品の認識を行い、この認識結果に基づい
て部品吸着誤差分を補う装着位置の補正を行ってプリン
ト基板にダミー部品を装着する処理を２つのダミー部品
について行うとともに、当該処理において一方側のダミ
ー部品を他方側のダミー部材に対してノズル軸回りに所
定角度回転させた状態でプリント基板に装着し、その
後、上記ヘッドユニットに設けられたプリント基板認識
用の撮像手段により各ダミー部品の上記マークを撮像
し、撮像された各ダミー部品のマークの画像位置に基づ
き、吸着誤差以外の要因により生じる装着位置誤差を調
べて実装処理時に用いる校正データを求めることを特徴
とするものである。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
実装機の校正データ検出方法において、上記校正データ
として、上記ヘッドユニットの所定の基準点に対するノ
ズル部材の相対位置の誤差及び部品認識手段の認識中心
位置の誤差を求めるようにしたものである。

【００１１】請求項３に係る発明は、回転可能な部品吸
着用のノズル部材を有するヘッドユニットと、このヘッ
ドユニットを移動させる駆動手段と、ヘッドユニットの
移動範囲内に配置される部品認識手段とを備えてなる実
装機において、表面に所定のマークが付されたダミー部
品と、上記ヘッドユニットに装備されるプリント基板認
識用の撮像手段と、上記ダミー部品を吸着して上記部品
認識手段による部品認識を行った後、この認識結果に基
づいて部品吸着誤差分を補う装着位置の補正を行ってプ
リント基板に装着する処理を２つのダミー部品について
行うとともに、当該処理において一方側のダミー部品を
他方側のダミー部材に対してノズル軸回りに所定角度回
転させた状態でプリント基板に装着し、その後、上記撮
像手段によりダミー部品の上記マークを撮像すべく上記
駆動手段を制御する駆動制御手段と、上記撮像手段によ
り撮像された各ダミー部品のマークの画像位置に基づ
き、吸着誤差以外の要因により生じる装着位置誤差を調
べて実装処理時に用いる校正データを求める演算手段と
を備えてなるものである。

【００１２】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
実装機において、上記ダミー部品は、高い装着精度が要
求される比較的大型の実装部品を模した板状の部材に、
中点がこの部材の中心位置となるように付される少なく
とも一対の点状のマークを備えてなるものである。

【００１３】請求項５に係る発明は、請求項３又は４に
記載の実装機において、上記校正データとして、上記ヘ
ッドユニットの所定の基準点に対するノズル部材の相対
位置の誤差及び部品認識手段の認識中心位置の誤差を求
めるものである。

【００１４】

【作用】上記請求項１に記載の実装機の校正データ検出
方法によれば、プリント基板に装着したダミー部品のマ
ークを撮像し、このマークの画像位置に基づいて校正デ
ータを求める。そのため、基板認識用の撮像手段の視野
と実装する部品との関係で、装着状態を検出できないと
いった不都合がない。また、マーク検出に基づいてダミ
ー部品を認識するので、認識処理が容易となり、校正デ
ータの検出処理に要する時間を短縮することが可能とな
る。

【００１５】なお、請求項の記載において「部品認識手
段」とは、いわゆる部品像を撮像するＣＣＤカメラ等の
撮像カメラの他に、レーザ光を部品に照射し、これによ
る投影像の検知に基づいて部品を認識するような装置も
含む趣旨である。

【００１６】上記請求項３記載の実装機によれば、請求
項１にかかる方法に基づいて校正データを求める処理が
自動的に行われる。

【００１７】上記請求項４記載の実装機によれば、装着
後のダミー部品において、各点状のマーク画像の中点を
求めることによって部品の中心位置を検出することが可
能となり、さらに、各点状のマーク画像を結んだ線分の
傾き具合を求めることによって部品の傾きを検出するこ
とが可能となる。

【００１８】なお、校正データとしては、上記ヘッドユ
ニットの所定の基準点に対するノズル部材の相対位置の
誤差及び部品認識手段の認識中心位置の誤差を求めるこ
とができる（請求項２及び請求項５）。

【００１９】

【実施例】本発明に係る実装機について図１乃至図３を
用いて説明する。

【００２０】図１及び図２は、本発明に係る実装機の構
造を示している。同図に示すように、実装機の基台１上
には、プリント基板搬送用のコンベア２が配置され、プ
リント基板３がこのコンベア２上を搬送されて所定の装
着作業位置で停止されるようになっている。上記コンベ
ア２の側方には、部品供給部４が配置されている。この
部品供給部４は部品供給用のフィーダーを備え、例えば
多数列のテープフィーダー４ａを備えている。

【００２１】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５が装備されている。このヘッドユニ
ット５は、部品供給部４とプリント基板３が位置する部
品装着部とにわたって移動可能とされ、当実施例ではＸ
軸方向（コンベア２の方向）およびＹ軸方向（水平面上
でＸ軸と直交する方向）に移動することができるように
なっている。

【００２２】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向の
固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動さ
れるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上
にヘッドユニット支持部材１１が配置されて、この支持
部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ
軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ
軸方向のガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５によ
り駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイ
ド部材１３にヘッドユニット５が移動可能に保持され、
このヘッドユニット５に設けられたナット部分（図示せ
ず）が上記ボールねじ軸１４に螺合している。そして、
Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ
軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作
動によりヘッドユニット５が支持部材１１に対してＸ軸
方向に移動するようになっている。

【００２３】また、上記Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サ
ーボモータ１５には、それぞれロータリエンコーダから
なる位置検出装置１０，１６が設けられており、これに
よって上記ヘッドユニット５の移動位置検出がなされる
ようになっている。

【００２４】上記ヘッドユニット５には、図３に示すよ
うに、部品を吸着する第１及び第２のノズル部材２１，
２２が設けられている。上記両ノズル部材２１，２２
は、それぞれヘッドユニット５のフレームに対してＺ軸
方向（上下方向）の移動及びＲ軸（ノズル中心軸）回り
の回転が可能とされ、Ｚ軸サーボモータ１７，１８及び
Ｒ軸サーボモータ１９，２０により作動されるようにな
っている。これらの各サーボモータ１７〜２０には、エ
ンコーダからなる位置検出手段２３〜２６がそれぞれ設
けられており、これらによって各ノズル部材２１，２２
の作動位置検出が行われるようになっている。また、各
ノズル部材２１，２２は、バルブ等を介して図外の負圧
供給手段に接続され、必要時に部品吸着用の負圧がノズ
ル部材２１，２２に供給されるようになっている。

【００２５】さらに、上記ヘッドユニット５の側方前部
には基板認識カメラ２７（プリント基板認識用の撮像手
段）が取付けられている。この基板認識カメラ２７は、
実装時にプリント基板３の表面に付されたフィデューシ
ャルマークを撮像するとともに、後述の校正データを求
める処理においてダミー部品４０に付されるマーク４
１、４２を撮像するようになっている。この基板認識カ
メラ２７の先端部（下端部）には、多数のＬＥＤからな
る発光体２８が固着されており、撮像時には、発光体２
８が発光されつつ、これに設けられた検出孔２８ａを介
して画像が基板認識カメラ２７に取り込まれるようにな
っている。

【００２６】上記ダミー部品４０は、多数のリードを有
して高い装着精度が要求される比較的大型の部品（本実
施例ではＱＦＰ）に対応して形成されている。具体的に
は、図５に示すように、ＱＦＰを模した矩形のガラス板
４３（板状の部材）の縁部にＱＦＰのリードに対応する
線状のマーク４２が並べて付されるとともに、中点がダ
ミー部品の中心位置となるようにガラス板３４の対角線
上の対称位置に点状のマーク４１が付されることにより
ダミー部品４０が構成されている。

【００２７】また、上記基台１には、上記ヘッドユニッ
ト５により吸着された部品の吸着状態を認識するための
部品認識カメラ２９（部品認識手段）が設けられてい
る。この部品認識カメラ２９は、上記部品供給部４の側
方に配設されており、部品供給部４において部品を吸着
した後、上記ヘッドユニット５が部品認識カメラ２９の
上方の所定位置に移動させられることにより吸着部品を
撮像するようになっている。

【００２８】次に、上記実装機の制御系について図４の
ブロック図を用いて説明する。

【００２９】上記実装機には、図４に示すような制御装
置３０が搭載されており、上記Ｙ軸及びＸ軸サーボモー
タ９，１５、ヘッドユニット５の各ノズル部材２１，２
２に対するＺ軸サーボモータ１７，１８、Ｒ軸サーボモ
ータ１９，２０及び各サーボモータに対する位置検出手
段１０，１６，２３〜２６等はすべてこの制御装置３０
に電気的に接続され、この制御装置３０によって統括制
御されるようになっている。より詳細には、実装機の動
作を統括制御するための所定の情報を備えた主演算部３
２と、この主演算部３２によって制御される軸制御部３
１とが制御装置３０に設けられ、上記サーボモータ等は
この軸制御部３１に接続されている。

【００３０】上記軸制御部３１及び主演算部３２は、実
装時に所定の実装動作を行わせる制御を行うとともに、
後述の校正データを求める処理の際には２つのダミー部
品４０をプリント基板３の所定の部品装着位置に順次装
着し、さらに各ダミー部品４０の実装位置に対応する位
置に上記基板認識カメラ２７を配置すべく上記ヘッドユ
ニット５を移動させる駆動制御手段として機能するよう
になっている。

【００３１】また、上記主演算部３２には、画像処理部
３３が接続されており、この画像処理部３３に上記基板
認識カメラ２７及び部品認識カメラ２９が接続されてい
る。すなわち、基板認識カメラ２７及び部品認識カメラ
２９によって取込まれた画像データに所定の画像処理が
施されて主演算部３２に出力されることにより、主演算
部３２においてプリント基板３のフィデューシャルマー
ク及びダミー部品４０のマーク４１、４２の認識が行わ
れるようになっている。

【００３２】上記制御装置３０には、さらに校正データ
演算部３４（演算手段）が設けられており、この校正デ
ータ演算部３４が上記主演算部３２及び記憶部３５に接
続され、さらに記憶部３５が上記主演算部３２に接続さ
れている。

【００３３】校正データを求める処理の際に基板認識カ
メラ２７で上記ダミー部品４０の各マーク４１が撮像さ
れた場合には、当該画像データが校正データ演算部３４
に出力される。校正データ演算部３４では、後に詳述す
るように、各マーク４１の画像位置に基づいてダミー部
品４０の中心位置が求められる。そして、これに基づい
てヘッドユニットの基準点に対するノズル部材２１，２
２の相対位置の誤差及び部品認識カメラ２９の認識中心
位置の誤差が演算され、これらの誤差から校正データが
求められるとともに、この校正データが上記記憶部３５
に記憶される。そして、実装時には、記憶部３５内に記
憶された上記校正データが上記主演算部３２に読み出さ
れ、これを用いて実装の制御が行われるようになってい
る。

【００３４】次に、上記実装機における校正データを求
める処理動作について説明する。

【００３５】上記実装機においては、例えば実装機の初
期設定段階、あるいは必要に応じて定期的に、図６に示
すフローチャートに基づいて実装機における校正データ
を求める処理が行われる。なお、以下の説明において
は、図７の模擬図に示す絶対座標を用いて説明すること
にする。

【００３６】この図において、 (1) Ｏ ；絶対座標の原点 (2) Ｐ_Ａ ；ヘッドユニット５が移動したときの基板
認識カメラ２７の認識中心（ヘッドユニット５の基準
点） (3) Ｐ_Ｂ ；部品認識カメラ２９の認識中心 (4) Ｒ ；ヘッドユニット５の基準点に対するノズル
部材２１（２２）の相対位置 (5) Ｍ_１ ；ダミー部品の装着位置 (6) Ｍ_２ ；ダミー部品の装着位置 とする。ここで、基板認識カメラ２７の認識中心、つま
り、基板認識カメラ２７の座標系の原点をヘッドユニッ
ト５の基準点と規定し、この基準点が絶対座標の原点Ｏ
にある状態をヘッドユニット５の移動基点と規定する。
従って、ヘッドユニット５が移動したときの基準点の位
置Ｐ_Ａは、ヘッドユニット５の移動基点からのＸ、Ｙ方
向移動量によって定まるものであり、充分な精度をもっ
ている。

【００３７】この処理では、プリント基板３が実装時に
おける所定の実装作業位置に固定され、基板認識カメラ
２７によりプリント基板３に付されたフィデューシャル
マークの認識が行われる（ステップＳ１）。

【００３８】次いで、上記ヘッドユニット５が部品供給
部４へと移動させられ、上記一方のノズル部材２１によ
って部品供給部４に予めセットされているダミー部品４
０（以後、ダミー部材４０Ａという）がピックアップさ
れる。そして、このダミー部品４０Ａが部品認識カメラ
２９による部品認識後に、プリント基板３の装着位置Ｍ
_１に装着される（ステップＳ２〜ステップＳ４）。

【００３９】より詳しく説明すると、部品供給部４から
ピックアップされたダミー部品４０Ａが上記部品認識カ
メラ２９の上方に配置され、これにより部品認識カメラ
２９による部品の撮像が行われる。そして、取込まれた
ダミー部品４０の画像に対して通常の画像処理、例え
ば、ＱＦＰのリードを示すマーク４２の画像走査等に基
づいてダミー部品４０Ａの中心位置が求められるととも
に、部品認識カメラ２９の認識中心Ｐ_Ｂに対するダミー
部品４０Ａの中心のずれ量が求められ、このずれ量を加
味した目標位置にヘッドユニット５が移動させられてダ
ミー部品４０Ａが装着位置Ｍ_１に装着される。

【００４０】１つ目のダミー部品４０Ａが装着される
と、上記ヘッドユニット５が移動させられ、上記ノズル
部材２１よって２つ目のダミー部品４０（以後、ダミー
部材４０Ｂという）が吸着され、部品認識カメラ２９に
よる部品認識後に、この部品が所定角度、具体的には１
８０°回転させられた状態でプリント基板３の装着位置
Ｍ_２に装着される（ステップＳ５〜ステップＳ７）。こ
の際、上記１つ目のダミー部品４０Ａと同様、部品認識
カメラ２９による撮像に基づき部品認識カメラ２９の認
識中心Ｐ_Ｂに対するダミー部品４０Ｂの中心のずれ量が
求められる。そして、ダミー部品４０Ｂを１８０°回転
させたときのこのずれ量と上記ノズル部材２１の相対位
置とを加味した目標位置にヘッドユニット５が移動させ
られるとともに、上記ノズル部材２１が１８０°回転さ
せられてこのダミー部品４０Ｂが装着位置Ｍ_２に装着さ
れる。

【００４１】こうして２つのダミー部品４０Ａ，４０Ｂ
の装着が完了すると、次に、上記ヘッドユニット５が順
次部品装着位置Ｍ_１，Ｍ_２の上方、すなわち基板認識カ
メラ２７の認識中心Ｐ_Ａが各ダミー部品４０Ａ，４０Ｂ
の各点状のマーク４１に一致する位置の上方に移動させ
られ、これにより上記基板認識カメラ２７によるダミー
部品４０Ａ，４０Ｂの各マーク４１の撮像が行われる
（ステップＳ８，Ｓ９）。

【００４２】各ダミー部品４０Ａ，４０Ｂの各マーク４
１の撮像が行われると、上記校正データ演算部３４にお
いて基板認識カメラ２７に取り込まれた画像データに基
づき、各ダミー部品４０Ａ，４０Ｂの画像位置が求めら
れる。すなわち、各ダミー部品４０Ａ，４０Ｂについ
て、それぞれ各マーク４１の中点、つまり各ダミー部品
４０Ａ，４０Ｂの中心位置が求められ、それに基づいて
ノズル部材２１の相対位置及び部品認識カメラ２９の認
識中心の誤差が求められる（ステップＳ１０，Ｓ１
１）。

【００４３】具体的に説明すると、得られた各ダミー部
品４０Ａ，４０Ｂの中心位置を基板認識カメラ２７の認
識中心Ｐ_Ａを原点とする座標上に表した場合、上記基板
認識カメラ２７、ノズル部材２１及び部品認識カメラ２
９の相対的な位置関係が適正であれば、上述の通りヘッ
ドユニット５の移動基点Ｏに対する移動が適正なので、
各ダミー部品４０Ａ，４０Ｂの中心位置は共に重なり、
かつ認識中心Ｐ_Ａに一致する（図８参照）。

【００４４】ところが、上記基板認識カメラ２７、ノズ
ル部材２１及び部品認識カメラ２９の相対的な位置関係
が適正に保たれていない場合には、各ダミー部品４０
Ａ，４０Ｂの中心位置にずれが生じることになる。

【００４５】すなわち、ノズル部材２１の相対位置Ｒに
誤差ΔＥ_Ａが存在する場合、部品認識カメラ２９による
部品認識では、この誤差ΔＥ_Ａが吸着ずれ（ノズル回転
中心に対する部品中心のずれ）とみなされて装着位置の
補正が行われるので、認識時の角度に対して０°で装着
されるダミー部品４０Ａの装着位置にはずれを生じない
が、１８０°で装着されるダミー部品４０Ｂの装着位置
にはΔＥ_Ａの２倍のずれが加わる（図９参照）。また、
部品認識カメラ２９の認識中心の位置Ｐ_Ｂに誤差ΔＥ_Ｂ
が存在する場合、装着位置のずれとして、０°で装着さ
れるダミー部品４０ＡについてはΔＥ_Ｂが加算され、１
８０°で装着されるダミー部品４０Ｂについては、ΔＥ
_Ｂが減算される（図１０参照）。

【００４６】従って、ステップＳ１１において、上記ダ
ミー部品４０Ａ，４０Ｂの中心位置の上述のようなずれ
に基づいてノズル部材２１の相対位置及び部品認識カメ
ラ２９の認識中心の誤差が求められ、これを加味した位
置に、ノズル部材２１の相対位置及び部品認識カメラ２
９の認識中心位置が修正され、この修正後の校正データ
が上記記憶部３５に記憶される（ステップＳ１２）。

【００４７】こうして校正データが記憶されると、本フ
ローチャートによる校正の処理が終了する。なお、以上
は一方のノズル部材２１に対しての処理であって、上記
実施例の実装機では、上述の処理がノズル部材２２に対
しても行われる。つまり、各ノズル部材毎にステップＳ
２〜ステップＳ１２の処理が繰り返されることにより、
各ノズル部材２１，２２毎に校正データがそれぞれ演算
されて記憶部３５に記憶される。

【００４８】このように上記実装機によれば、校正デー
タを求める処理に際してダミー部品４０をプリント基板
３に装着し、ダミー部品４０に付された点状のマーク４
１を基板認識カメラ２７によって撮像し、この画像に基
づいてダミー部品４０の装着状態を検出して校正データ
を求めるので、従来のように、基板認識カメラ２７の視
野との関係で、校正データの基準となる部品に制限が課
せられるということがない。

【００４９】従って、基板認識カメラ２７の視野よりも
大きく、しかも実装に際して高精度が要求されるような
部品を実装するような装置であっても、上記実施例のよ
うに、その部品に対応するダミー部品を用いて校正デー
タを求める処理を行うことによって、より良い校正デー
タを求めることができ、その結果、実装精度を高めるこ
とができる。

【００５０】また、校正データを求める処理でのダミー
部品４０Ａ，４０Ｂの認識については、各マーク４１画
像の中点を求めることによって各ダミー部品４０の中心
位置を求めることができるので、簡単な処理でダミー部
品４０の認識を行うことができる。従って、部品認識の
処理に際し、部品全体の画像を取込んでリード画像を精
密に走査して認識するような処理と比較すると、部品認
識の処理に要する時間が少なくてすみ、校正データを求
める処理に要する時間を短縮することができる。

【００５１】なお、上記実装機は、本発明に係る実装機
の一例であって、その具体的な構造等は、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記
実装機では、ＱＦＰのリードに対応する線状のマーク４
２をダミー部品４０に付し、部品認識カメラ２９による
部品認識の処理において、このマーク４２画像を走査す
ることによってダミー部品４０を認識するようにしてい
るが、このようなマーク４２をダミー部品４０に付すこ
となく、基板認識カメラ２７による部品認識と同様に点
状のマーク４１の画像位置に基づいてダミー部品４０を
認識するようにしても構わない。これによれば、マーク
４２画像の走査を行ってダミー部品４０を認識するのに
比べて容易に部品認識を行うことが可能であり、従っ
て、短時間で認識処理を行うことが可能となる。但し、
実施例のようにＱＦＰのリードを示す線状のマーク４２
を付し、このマーク４２の画像を走査してダミー部品４
０を認識するようにすれば、現実の部品を認識して装着
するのと同等の精度でもってダミー部品４０をプリント
基板３に装着できるので、より精度良く校正データを求
めることが期待でき、実装精度の観点からは望ましい。

【００５２】また、上記実施例においては、実装機の組
立及び動作における誤差として、ヘッドユニット基準点
に対するノズル部材２１，２２の相対位置の誤差及び部
品認識カメラ２９の認識中心位置の誤差を対象として校
正データを求めるようにしているが、例えば、これに加
えて、部品認識カメラ２９の回転方向（ノズル部材の中
心軸回り）の誤差を対象として校正データを求めるよう
にしてもよい。この場合には、基板認識カメラ２７によ
る認識時に、例えば、０°で装着されるダミー部品４０
Ａに回転方向のずれΔＥ_Ｃが加わるので（図１１参
照）、このずれΔＥ_Ｃを求めることによって校正データ
を求めることができる。この場合、各マーク４１の画像
を結ぶ線分の傾きに基づいて上記のずれΔＥ_Ｃを求める
ようにすればよい。

【００５３】さらに、上記実施例では、ダミー部品４０
の対角線上に点状のマーク４１を、、また、縁部にＱＦ
Ｐのリードに対応する線状のマーク４２を設けるように
しているが、ダミー部品４０に付すマークの形状、配置
及び数などは、ダミー部品４０をより精度良く認識でき
るように適宜設定するようにすればよい。但し、基板認
識カメラ２７により撮像すべきマークについては、その
視野に収まるようにする必要がある。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリント基板に装着したダミー部品のマークを撮像し、
このマークの画像位置に基づいて校正データを検出する
ので、従来のように、基板認識用の撮像手段の視野と実
装する部品との関係で、装着状態を検出できないといっ
た不都合がなく、より良い校正データを求めることがで
き、その結果、実装精度をより高めることができる。ま
た、ダミー部品に付されたマークの認識に基づいて装着
状態が検出されるので、認識処理が容易となり、校正デ
ータを求める処理に要する時間を短縮することができ
る。

【００５５】特に、高い装着精度が要求される比較的大
型の実装部品を模した板状の部材に、中点がこの部材の
中心位置となるように少なくとも一対の点状のマークを
設けてダミー部品を構成すれば、装着後のダミー部品に
おいて、各点状のマーク画像の中点を求めることによっ
て部品の中心位置を検出することができるとともに、各
点状のマーク画像を結んだ線分の傾き具合を求めること
によって部品の傾きを検出することができ、簡単な構成
で容易に部品の装着状態を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実装機の一例が適用される実装機
を示す平面図である。

【図２】本発明に係る実装機の一例が適用される実装機
を示す正面図である。

【図３】ヘッドユニットを示す正面図である。

【図４】実装機の制御系を示すブロック図である。

【図５】ダミー部品の一例を示す平面図である。

【図６】本発明の実装機における校正データの検出処理
を示すフローチャートである。

【図７】基板認識カメラ、部品認識カメラ及びノズル部
材の位置関係を示す模擬図である。

【図８】第１及び第２のダミー部品の中心位置を基板認
識カメラの認識中心を原点とする座標上に表した一例を
示す図である（基板認識カメラ、ノズル部材及び部品認
識カメラの相対的な位置関係を示すデータが適正な場
合）。

【図９】第１及び第２のダミー部品の中心位置を基板認
識カメラの認識中心を原点とする座標上に表した一例を
示す図である（ノズル部材の相対位置に誤差が存在する
場合）。

【図１０】第１及び第２のダミー部品の中心位置を基板
認識カメラの認識中心を原点とする座標上に表した一例
を示す図である（部品認識カメラの認識中心の位置に誤
差が存在する場合）。

【図１１】第１のダミー部品の中心位置を基板認識カメ
ラの認識中心を原点とする座標上に表した一例を示す図
である（部品認識カメラの回転方向に誤差が存在する場
合）。

【符号の説明】

３ プリント基板 ４ 部品供給部 ５ ヘッドユニット ９ Ｙ軸サーボモータ １０，１６，２３，２４，２５，２６ 位置検出手段 １１ 支持部材 １３ ガイド部材 １５ Ｘ軸サーボモータ １７，１８ Ｚ軸サーボモータ １９，２０ Ｒ軸サーボモータ ２１，２２ ノズル部材 ２７ 基板認識カメラ ２９ 部品認識カメラ ３０ 制御装置 ３１ 軸制御部 ３２ 主演算部 ３３ 画像処理部 ３４ 校正データ演算部 ３５ 記憶部 ４０ ダミー部品 ４１ 点状のマーク ４２ 線状のマーク

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−177595（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−97612（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−4691（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−344411（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−244310（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/00 - 13/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な部品吸着用のノズル部材を有
   するヘッドユニットの前記ノズル部材により部品供給側
   から部品を吸着し、部品認識手段により部品認識を行っ
   てプリント基板へ部品を装着するように構成された実装
   機の校正データ検出方法であって、表面に所定のマーク
   を付したダミー部品をヘッドユニットにより吸着して上
   記部品認識手段によるダミー部品の認識を行い、この認
   識結果に基づいて部品吸着誤差分を補う装着位置の補正
   を行ってプリント基板にダミー部品を装着する処理を２
   つのダミー部品について行うとともに、当該処理におい
   て一方側のダミー部品を他方側のダミー部材に対してノ
   ズル軸回りに所定角度回転させた状態でプリント基板に
   装着し、その後、上記ヘッドユニットに設けられたプリ
   ント基板認識用の撮像手段により各ダミー部品の上記マ
   ークを撮像し、撮像された各ダミー部品のマークの画像
   位置に基づき、吸着誤差以外の要因により生じる装着位
   置誤差を調べて実装処理時に用いる校正データを求める
   ことを特徴とする実装機の校正データ検出方法。
2. 【請求項２】 上記校正データとして、上記ヘッドユニ
   ットの所定の基準点に対するノズル部材の相対位置の誤
   差及び部品認識手段の認識中心位置の誤差を求めること
   を特徴とする請求項１に記載の実装機の校正データ検出
   方法。
3. 【請求項３】 回転可能な部品吸着用のノズル部材を有
   するヘッドユニットと、このヘッドユニットを移動させ
   る駆動手段と、ヘッドユニットの移動範囲内に配置され
   る部品認識手段とを備えてなる実装機において、表面に
   所定のマークが付されたダミー部品と、上記ヘッドユニ
   ットに装備されるプリント基板認識用の撮像手段と、上
   記ダミー部品を吸着して上記部品認識手段による部品認
   識を行った後、この認識結果に基づいて部品吸着誤差分
   を補う装着位置の補正を行ってプリント基板に装着する
   処理を２つのダミー部品について行うとともに、当該処
   理において一方側のダミー部品を他方側のダミー部材に
   対してノズル軸回りに所定角度回転させた状態でプリン
   ト基板に装着し、その後、上記撮像手段によりダミー部
   品の上記マークを撮像すべく上記駆動手段を制御する駆
   動制御手段と、上記撮像手段により撮像された各ダミー
   部品のマークの画像位置に基づき、吸着誤差以外の要因
   により生じる装着位置誤差を調べて実装処理時に用いる
   校正データを求める演算手段とを備えてなることを特徴
   とする実装機。
4. 【請求項４】 上記ダミー部品は、高い装着精度が要求
   される比較的大型の実装部品を模した板状の部材に、中
   点がこの部材の中心位置となるように付される少なくと
   も一対の点状のマークを備えてなることを特徴とする請
   求項３記載の実装機。
5. 【請求項５】 上記校正データとして、上記ヘッドユニ
   ットの所定の基準点に対するノズル部材の相対位置の誤
   差及び部品認識手段の認識中心位置の誤差を求めること
   を特徴とする請求項３又は４に記載の実装機。