JP4354660B2

JP4354660B2 - 表示装置及び電子部品装着装置

Info

Publication number: JP4354660B2
Application number: JP2001219854A
Authority: JP
Inventors: 茂樹前田
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: JP2003032000A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板に付された認識マークを基板認識カメラで撮像して前記マークの位置ズレ量を加味して前記基板に電子部品を吸着ノズルにより装着する電子部品装着装置などに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、部品装着位置等の装着データに従ってそれぞれ電子部品を装着するシミュレーションを実行装置が実行すると、このシミュレーションによる結果、即ち電子部品の装着位置に電子部品を表示装置に表示していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板認識を行うにも拘わらず、シミュレーション画面において、基板認識マークを表示していなかった。このため、実際のプリント基板への電子部品の実装の動きとはかけ離れていたものとなっていた。
【０００４】
そこで本発明は、シミュレーションの際に表示装置に基板認識マークも表示するようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、電子部品の装着順及び装着位置を表した装着データに従い電子部品をプリント基板へ装着するときの装着位置及び装着順を画面上の位置として表すシミュレーションを実行し、シミュレーション結果を表示する画面にプリント基板に付された認識マークの位置及び認識順を画面上の位置として表示することを特徴とする。
【０００６】
また、第２の発明は、電子部品の装着順及び装着位置を表した装着データに従い電子部品をプリント基板へ装着するときの装着位置及び装着順を画面上の位置として表すシミュレーション結果を画面に表示する表示装置において、電子部品の位置、電子部品の形状及び装着順を画面上の位置として表すと共にプリント基板に付された認識マークの位置及び認識順を画面上の位置として表すシミュレーションの結果を前記画面に表示することを特徴とする。
【０００７】
更に第３の発明は、プリント基板に付された認識マークを基板認識カメラで撮像して前記マークの位置ズレ量を加味して前記基板に電子部品を吸着ノズルにより装着する電子部品装着装置において、前記電子部品の装着順及び装着位置を表した装着データを記憶する第一の記憶装置と、前記認識マークの認識順と認識位置に関する認識データを記憶する第２の記憶装置と、前記第１の記憶装置に記憶された前記装着データ及び前記第２の記憶装置に記憶された認識マークの認識データに基づいて電子部品を装着するときの前記装着位置及び装着順を画面上の位置として表すと共に前記認識マークの位置及び認識順を画面上の位置として表すシミュレーションを実行する実行装置と、該実行装置のシミュレーションによる電子部品の装着位置及び装着順を画面上の位置として表示すると共に、前記認識マークの位置及び認識順を画面上の位置として表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図に基づき、本発明の実施の形態を以下説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット３が複数並設されている。対向する供給ユニット３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。供給コンベア４は上流側装置より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に搬送し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送され、下流側装置に搬送される。
【０００９】
８はＸ方向に長い一対のビームであり、Ｙ軸モータ９の駆動によりネジ軸１０を回転させ、左右一対のガイド１１に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。
【００１０】
各ビーム８にはその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸モータ１２によりガイド(図示せず)に沿って移動する装着ヘッド７が夫々設けられている。夫々の装着ヘッド７には２本の吸着ノズル１３を上下動させるための上下軸モータ１４が２個搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータ１５が２個搭載されている。したがって、２個の装着ヘッド７の各吸着ノズル１３はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１１】
１６は部品位置認識用の部品認識カメラで、前記各装着ヘッド７に対応してそれぞれ２個ずつ計４個設けられ、電子部品が吸着ノズル１３に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、位置認識するために電子部品を撮像するが、それぞれ同時に２個の電子部品を撮像可能である。１７はノズルを収納するノズルストッカで、最大１０本収納可能であるが９本収納している。
【００１２】
１８は基板位置認識用の基板認識カメラで、前記装着ヘッド７に設けられ、前記位置決め部５で位置決め機構により位置決めされたプリント基板Ｐの位置ずれを認識するためにその認識マークＭを撮像するものである。
【００１３】
図２は本電子部品装着装置１の制御ブロック図であり、便宜上Ｘ軸モータ１２、Ｙ軸モータ９、θ軸モータ１５及び上下軸モータ１４などは、各１個のみ図示して以下説明する。
【００１４】
２０は本装着装置１を制御する装置制御部であり、装着に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（制御部）２１、第１、第２及び第３の記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）２３などから構成されている。前記ＲＡＭ２２には、図３に示すような装着データや、図４に示すような各部品供給ユニット３の配置番号データや、図５に示すような基板認識データや、図６に示すような認識マークに関するデータ等が格納されている。
【００１５】
即ち、図３に示す装着データは電子部品の装着順序毎にプリント基板Ｐ内での装着位置（Ｘ及びＹ方向）、装着方向（Ｚ方向、即ち角度）及び部品データ（配置番号）等から構成され、図４に示すような配置番号データは配置番号毎の部品ＩＤ（電子部品種類）から構成され、図５に示すような基板認識データは基板認識機能選択、基板認識方法、基板認識モード、基板認識ヘッドや認識マーク位置などに関するデータから構成され、図６に示すような認識マークに関するデータは認識マークの形状、マークのサイズなどから構成される。
【００１６】
そして、ＣＰＵ２１は前記ＲＡＭ２２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ２１は、駆動回路２４を介して前記Ｘ軸モータ１２の駆動を、駆動回路２５を介して前記Ｙ軸モータ９の駆動を、また駆動回路２６を介して前記θ軸モータ１５の駆動を、更に駆動回路２７を介して前記上下軸モータ１４の駆動を制御している。
【００１７】
３０はＶＭＥバス２８を介して前記装置制御部２０に接続される画像処理制御部（画像処理ボード）で、画像処理に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（画像処理部）３１、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）３２、画像メモリ３３、前記基板認識カメラ１８が接続される基板認識カメラインターフェース３４、パラレルＩＯ３５、前記部品認識カメラ１６が接続される部品認識カメラインターフェース３６、パラレルＩＯ３７及びモニタインターフェース３８などから構成されている。
【００１８】
３９は前記モニタインターフェース３８に接続されるモニタで、基板認識カメラ１８及び前記部品認識カメラ１６により撮像された画像等を表示する。前記パラレルＩＯ３５、３７は２５６階調の照度を表すデータをそれぞれ照明コントロールボード４０、４１に出力し、該ボード４０、４１は受けた前記データをもとに所定の電流をそれぞれ照明装置４２、４３に流す。
【００１９】
そして、前記部品認識カメラ１６により撮像されて前記画像メモリ３３に取込まれた部品画像データの認識処理や、前記基板認識カメラ１８により撮像されて前記画像メモリ３３に取込まれた認識マーク画像データの認識処理が該画像処理制御部３０にて行われ、前記装置制御部２０のＣＰＵ２１に処理結果が送出される。即ち、装置制御部２０のＣＰＵ２１は、前記部品認識カメラ１６及び基板認識カメラ１８に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を画像処理制御部３０のＣＰＵ３１に出力すると共に、認識処理結果を画像処理制御部３０から受取るものである。
【００２０】
４４はキーボードドライバ４５を介して前記装置制御部２０に接続される入力手段としてのキーボードである。
【００２１】
以上の構成により、以下電子部品を装着するシミュレーションについて説明する。装置制御部２０のＲＡＭ２２に記憶された装着データ、配置番号データ、基板認識データ及び認識マークに関するデータに基づいて、前記シミュレーションをＣＰＵ２１が実行する。そして、モニタ３９には、図７に示すような画面が表示される。即ち、図５に示すような基板認識データによれば、１点目及び２点目共に認識マークの形状はマークＮｏ．１であるから円形で、全体認識の２点認識であり、図７に示すような画面となる。
【００２２】
従って、モニタ３９に装着部品の位置と電子部品の形状を装着順に従って表示するばかりか、基板認識マークの位置及び形状をも認識順に従って表示するものである。このため、シミュレーションの画面が実際のプリント基板への電子部品の実装の動きと同様な動きとなるものである。
【００２３】
尚、図５に示す基板認識データにおけるマークＮｏ．を変更指定することにより、例えば２点目を認識マークの形状としてマークＮｏ．２を指定することにより、図８に示すように２点目は四角形状となるものである。
【００２４】
ここで、実際の電子部品の実装について、以下説明する。先ず、プリント基板Ｐが図示しないコンベアにより上流側装置より供給コンベア４を介して位置決め部５に搬送され、図示しない位置決め機構により位置決め固定される。
【００２５】
次に、各ビーム８にとっての基板認識動作をすべく、ＲＡＭ３２に記憶された図５に示す基板認識データに従い、ビーム８及び装着ヘッド７を移動させてプリント基板Ｐ上のマークの位置を認識するために基板認識カメラ１８により各マークＭを撮像し、その認識処理が該画像認識処理部３０にて行われ、ＣＰＵ２１はＲＡＭ３２に記憶させる。
【００２６】
次に、ＲＡＭ２２にステップ番号毎に格納されたプリント基板Ｐ内での装着位置（Ｘ及びＹ方向）、装着方向（Ｚ方向、即ち角度）及び部品データ（配置番号）等の装着データなどに従い、初めに装着ステップ番号１及び２の電子部品の部品種に対応した吸着ノズル１３が装着すべき該電子部品を所定の部品供給ユニット３から吸着して取出す。即ち、各装着ヘッド７が装着すべき電子部品を収納する各部品供給ユニット３上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向は駆動回路２５によりＹ軸モータ９が駆動して一対のガイド１１に沿ってビーム８が移動し、Ｘ方向は駆動回路２４によりＸ軸モータ１２が駆動して装着ヘッド７が移動する。
【００２７】
そして、既に所定の各供給ユニット３は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、駆動回路２７により上下軸モータ１４が駆動して前記ノズル１３が下降して吸着し取出す。この場合、一方の装着ヘッド７の２本の吸着ノズル１３が同時又は個別に電子部品を吸着する。
【００２８】
次に、各上下軸モータ１４が駆動してノズル１３が上昇し、Ｙ方向は一対のガイド１１に沿ってビーム８が移動し、Ｘ方向はＸ軸モータ１２の駆動によりガイドに沿って装着ヘッド７が移動することにより、装着ヘッド７はプリント基板Ｐの上方位置まで移動する。この移動途中で、両認識カメラ１６上方位置において停止し、両カメラ１６が撮像し、電子部品が該ヘッドに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、画像処理制御部３０により位置が認識される。
【００２９】
また同様に、他の装着ヘッド７による部品取出し及び認識動作がなされる。
【００３０】
そして、再びビーム８及び装着ヘッド７を移動させ、吸着ノズル１３がプリント基板Ｐ上に前記基板認識結果に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ各電子部品を装着する。即ち、ＣＰＵ２１はビーム８がＹ軸モータ９の駆動によりＹ方向に、装着ヘッド７がＸ軸モータ１２の駆動によりＸ方向に移動させることにより、またθ軸モータ１５によりθ回転させ、Ｘ，Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされ、この補正後に上下軸モータ１４が駆動して前記吸着ノズル１３が下降してプリント基板Ｐ上の所定位置に一方の電子部品が装着され、次いで前記上下軸モータ１４によりノズルは上昇する。そして、同様に他方の電子部品も補正した後装着される。
【００３１】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、シミュレーションの際に表示装置に基板認識マークも表示するようにしたから、実際のプリント基板への電子部品の実装の動きに近づけられる。また、基板認識マークの位置及び形状をもビジュアルに確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】制御ブロック図である。
【図３】装着データを示す図である。
【図４】配置番号データを示す図である。
【図５】基板認識データを示す図である。
【図６】認識マークに関するデータを示す図である。
【図７】シミュレーションの画面を示す図である。
【図８】シミュレーションの画面を示す図である。
【符号の説明】
１３吸着ノズル
３９モニタ
４２ＣＰＵ
４３ＲＡＭ

Claims

電子部品の装着順及び装着位置を表した装着データに従い電子部品をプリント基板へ装着するときの装着位置及び装着順を画面上の位置として表すシミュレーションを実行し、シミュレーション結果を表示する画面にプリント基板に付された認識マークの位置及び認識順を画面上の位置として表示することを特徴とする表示装置。
電子部品の装着順及び装着位置を表した装着データに従い電子部品をプリント基板へ装着するときの装着位置及び装着順を画面上の位置として表すシミュレーション結果を画面に表示する表示装置において、電子部品の位置、電子部品の形状及び装着順を画面上の位置として表すと共にプリント基板に付された認識マークの位置及び認識順を画面上の位置として表すシミュレーションの結果を前記画面に表示することを特徴とする表示装置。
プリント基板に付された認識マークを基板認識カメラで撮像して前記マークの位置ズレ量を加味して前記基板に電子部品を吸着ノズルにより装着する電子部品装着装置において、前記電子部品の装着順及び装着位置を表した装着データを記憶する第一の記憶装置と、前記認識マークの認識順と認識位置に関する認識データを記憶する第２の記憶装置と、前記第１の記憶装置に記憶された前記装着データ及び前記第２の記憶装置に記憶された認識マークの認識データに基づいて電子部品を装着するときの前記装着位置及び装着順を画面上の位置として表すと共に前記認識マークの位置及び認識順を画面上の位置として表すシミュレーションを実行する実行装置と、該実行装置のシミュレーションによる電子部品の装着位置及び装着順を画面上の位置として表示すると共に、前記認識マークの位置及び認識順を画面上の位置として表示する表示装置とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。