JPH11186796A - 部品装着装置 - Google Patents
部品装着装置Info
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- JPH11186796A JPH11186796A JP9350294A JP35029497A JPH11186796A JP H11186796 A JPH11186796 A JP H11186796A JP 9350294 A JP9350294 A JP 9350294A JP 35029497 A JP35029497 A JP 35029497A JP H11186796 A JPH11186796 A JP H11186796A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 既存機器を利用して短時間に正確に軸ずれ量
を検出でき、かつこれを基に部品の装着角度および位置
を正確に補正して高精度に部品を装着できるようにする
ことを目的とする。 【解決手段】 部品装着作業の前に、判定手段41によ
り、吸着ノズル3を回転させたときの吸着ノズル3の動
きを既設の計測手段30、8の計測データから検出し、
吸着ノズル3の軸ずれ量を判定し、部品装着作業時に前
記判定された吸着ノズルの軸ずれ量と、既設の部品認識
手段9、9aの認識結果に応じ吸着ノズル3が姿勢補正
手段11、11aによって補正回転されるときの回転量
とから、位置補正手段42によって部品装着位置を補正
するようにして、上記の目的を達成する。
を検出でき、かつこれを基に部品の装着角度および位置
を正確に補正して高精度に部品を装着できるようにする
ことを目的とする。 【解決手段】 部品装着作業の前に、判定手段41によ
り、吸着ノズル3を回転させたときの吸着ノズル3の動
きを既設の計測手段30、8の計測データから検出し、
吸着ノズル3の軸ずれ量を判定し、部品装着作業時に前
記判定された吸着ノズルの軸ずれ量と、既設の部品認識
手段9、9aの認識結果に応じ吸着ノズル3が姿勢補正
手段11、11aによって補正回転されるときの回転量
とから、位置補正手段42によって部品装着位置を補正
するようにして、上記の目的を達成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品装着装置に関
し、例えば回路基板に電子部品を装着、つまり実装した
り、クリーム半田で仮装着した後リフロー処理して実装
状態にするなどして電子回路基板を製造するのに用いら
れる。
し、例えば回路基板に電子部品を装着、つまり実装した
り、クリーム半田で仮装着した後リフロー処理して実装
状態にするなどして電子回路基板を製造するのに用いら
れる。
【0002】
【従来の技術】従来の電子回路基板を製造する部品装着
装置につき、本実施の形態を示す図1を参照しながら説
明する。
装置につき、本実施の形態を示す図1を参照しながら説
明する。
【0003】図1に示すように、回転駆動される部品装
着ヘッド1は電子部品2を吸着する吸着ノズル3を上下
動および回転できるように保持し、その吸着ノズル3を
部品供給位置4と部品装着位置5とに繰り返し移動させ
て、部品供給位置4で供給される電子部品2を吸着して
ピックアップし、ピックアップした部品2は部品装着位
置5に持ち運んで、そこに位置決めされる回路基板6上
に装着することを繰り返し行い、所定の電子部品2を装
着した電子回路基板を製造する。
着ヘッド1は電子部品2を吸着する吸着ノズル3を上下
動および回転できるように保持し、その吸着ノズル3を
部品供給位置4と部品装着位置5とに繰り返し移動させ
て、部品供給位置4で供給される電子部品2を吸着して
ピックアップし、ピックアップした部品2は部品装着位
置5に持ち運んで、そこに位置決めされる回路基板6上
に装着することを繰り返し行い、所定の電子部品2を装
着した電子回路基板を製造する。
【0004】また、このような電子部品2の装着の適性
化のために、吸着ノズル3が部品供給位置4から部品装
着位置5へ移動される途中に設けられて、電子部品2を
吸着した吸着ノズル3の高さやその電子部品2の厚みを
それらの両側で対向し合う投光部8aおよび受光部8b
にて光学的に計測するCCDセンサ8、吸着ノズル3が
吸着した電子部品2の姿勢を吸着ノズル3の下方から撮
像して画像認識する認識カメラ9a、および画像認識さ
れた電子部品2の姿勢に応じてそれを吸着している吸着
ノズル3を装着ヘッド1上で回転させて所定の状態に補
正する回転機構11aとを備えている。
化のために、吸着ノズル3が部品供給位置4から部品装
着位置5へ移動される途中に設けられて、電子部品2を
吸着した吸着ノズル3の高さやその電子部品2の厚みを
それらの両側で対向し合う投光部8aおよび受光部8b
にて光学的に計測するCCDセンサ8、吸着ノズル3が
吸着した電子部品2の姿勢を吸着ノズル3の下方から撮
像して画像認識する認識カメラ9a、および画像認識さ
れた電子部品2の姿勢に応じてそれを吸着している吸着
ノズル3を装着ヘッド1上で回転させて所定の状態に補
正する回転機構11aとを備えている。
【0005】CCDセンサ8は受光部8bにCCD素子
が配列されており、投光面8aからの光が電子部品2や
吸着ノズル3によって遮られてできる影の部分と、光が
当たる部分とができ、例えば、影の像部分の光電変換デ
ータから前記の計測を行い、電子部品2の吸着異常、吸
着異常でないときの電子部品2の厚み、および吸着ノズ
ル高さなどが検出され、その電子部品2を回路基板6に
装着するときの吸着ノズルの下動ストロークを調整する
などの措置を行い、過不足のない吸着ノズル3の下動に
よって電子部品2が回路基板6に無理なくかつ確実に装
着されるようにする。
が配列されており、投光面8aからの光が電子部品2や
吸着ノズル3によって遮られてできる影の部分と、光が
当たる部分とができ、例えば、影の像部分の光電変換デ
ータから前記の計測を行い、電子部品2の吸着異常、吸
着異常でないときの電子部品2の厚み、および吸着ノズ
ル高さなどが検出され、その電子部品2を回路基板6に
装着するときの吸着ノズルの下動ストロークを調整する
などの措置を行い、過不足のない吸着ノズル3の下動に
よって電子部品2が回路基板6に無理なくかつ確実に装
着されるようにする。
【0006】認識カメラ9aからの撮像信号は部品認識
手段9に入力され、部品認識手段9は撮像信号から電子
部品2の吸着ノズル3の中心軸線ZNまわりの姿勢を角
度として画像認識し、この認識結果に応じて姿勢補正手
段11が回転機構11aにより吸着ノズル3を必要角度
だけ回転させて電子部品2の姿勢を補正し、電子部品2
が適性な向きの姿勢で回路基板6上に装着されるように
する。
手段9に入力され、部品認識手段9は撮像信号から電子
部品2の吸着ノズル3の中心軸線ZNまわりの姿勢を角
度として画像認識し、この認識結果に応じて姿勢補正手
段11が回転機構11aにより吸着ノズル3を必要角度
だけ回転させて電子部品2の姿勢を補正し、電子部品2
が適性な向きの姿勢で回路基板6上に装着されるように
する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、吸着ノズル3が吸着している電子部品2の姿勢を吸
着ノズル3の回転によって補正すると、電子部品2の回
路基板6への装着位置に狂いが生じる。
に、吸着ノズル3が吸着している電子部品2の姿勢を吸
着ノズル3の回転によって補正すると、電子部品2の回
路基板6への装着位置に狂いが生じる。
【0008】これは、吸着ノズル3に回転軸線に対して
軸ずれがあるためである。これに対処するのに従来、吸
着ノズル3を予め設定した適数の角度、例えば0°、9
0°、180°、270°と言った角度ずつ吸着ノズル
3を回転させ、各回転角度位置での軸ずれ量を計測器具
や専用の計測機構等で検出しておき、吸着ノズル3を回
転させて電子部品2の姿勢を補正するとき、吸着ノズル
3の軸ずれによる装着位置への影響分を前記計測した各
角度での軸ずれ量を基に補正することが行われている。
しかし、電子部品2の姿勢を補正するための回転角度が
前記計測時の角度に一致することはほとんどなく、装着
位置の補正は概算的なものになり、正確な補正はできて
いない。
軸ずれがあるためである。これに対処するのに従来、吸
着ノズル3を予め設定した適数の角度、例えば0°、9
0°、180°、270°と言った角度ずつ吸着ノズル
3を回転させ、各回転角度位置での軸ずれ量を計測器具
や専用の計測機構等で検出しておき、吸着ノズル3を回
転させて電子部品2の姿勢を補正するとき、吸着ノズル
3の軸ずれによる装着位置への影響分を前記計測した各
角度での軸ずれ量を基に補正することが行われている。
しかし、電子部品2の姿勢を補正するための回転角度が
前記計測時の角度に一致することはほとんどなく、装着
位置の補正は概算的なものになり、正確な補正はできて
いない。
【0009】このため、近時の電子部品2の微小化、回
路パターンの微細化、および電子部品2の装着の高密度
化などによる、部品装着のさらなる高精度化の要求には
対応できなくなっている。しかも、1つの吸着ノズル3
につき複数角度での軸ずれ計測が必要であるので、時間
的ロスが大きい。
路パターンの微細化、および電子部品2の装着の高密度
化などによる、部品装着のさらなる高精度化の要求には
対応できなくなっている。しかも、1つの吸着ノズル3
につき複数角度での軸ずれ計測が必要であるので、時間
的ロスが大きい。
【0010】本発明の目的は、既存機器を利用して短時
間に正確に軸ずれ量を検出でき、部品の姿勢の補正に伴
う装着位置の補正が正確に行え、高精度に部品を装着で
きる部品装着装置を提供することにある。
間に正確に軸ずれ量を検出でき、部品の姿勢の補正に伴
う装着位置の補正が正確に行え、高精度に部品を装着で
きる部品装着装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の部品装着装置
は、部品を吸着する吸着ノズルを上下動および回転でき
るように保持して部品供給位置と部品装着位置とに繰り
返し移動させて、部品供給位置で供給される部品を吸着
してピックアップし、ピックアップした部品を部品装着
位置に持ち運んでそこに位置決めされる部品装着対象物
上に装着することを繰り返し行う装着ヘッドと、部品装
着対象物を位置決めする位置決め手段と、吸着ノズルが
部品供給位置から部品装着位置へ移動する途中に設けら
れて、部品を吸着している吸着ノズルの高さやその部品
の厚みをその両側で対向し合う投光部および受光部にて
計測する計測手段、吸着ノズルが吸着した部品の姿勢を
下方から撮像して画像認識する認識手段、および認識手
段により認識された部品の姿勢に応じてそれを吸着して
いる吸着ノズルを装着ヘッド上で回転させて所定の姿勢
に補正する姿勢補正手段と、を備えたことを基本構成と
して、従来通り、吸着ノズルによって、部品供給位置で
供給される部品を順次にピックアップして、部品装着位
置に持ち運んでそこに位置決めされる装着対象物の所定
位置に装着することを繰り返しながら、計測手段による
吸着ノズルの高さやそれが吸着した部品の厚みの計測結
果に応じて吸着ノズルの下動ストロークを調整するなど
の措置を行い、また、部品認識手段による部品の姿勢の
画像認識と、これに基き姿勢補正手段により吸着ノズル
を回転させて部品の姿勢を補正し適性な姿勢で装着され
るようにする。
は、部品を吸着する吸着ノズルを上下動および回転でき
るように保持して部品供給位置と部品装着位置とに繰り
返し移動させて、部品供給位置で供給される部品を吸着
してピックアップし、ピックアップした部品を部品装着
位置に持ち運んでそこに位置決めされる部品装着対象物
上に装着することを繰り返し行う装着ヘッドと、部品装
着対象物を位置決めする位置決め手段と、吸着ノズルが
部品供給位置から部品装着位置へ移動する途中に設けら
れて、部品を吸着している吸着ノズルの高さやその部品
の厚みをその両側で対向し合う投光部および受光部にて
計測する計測手段、吸着ノズルが吸着した部品の姿勢を
下方から撮像して画像認識する認識手段、および認識手
段により認識された部品の姿勢に応じてそれを吸着して
いる吸着ノズルを装着ヘッド上で回転させて所定の姿勢
に補正する姿勢補正手段と、を備えたことを基本構成と
して、従来通り、吸着ノズルによって、部品供給位置で
供給される部品を順次にピックアップして、部品装着位
置に持ち運んでそこに位置決めされる装着対象物の所定
位置に装着することを繰り返しながら、計測手段による
吸着ノズルの高さやそれが吸着した部品の厚みの計測結
果に応じて吸着ノズルの下動ストロークを調整するなど
の措置を行い、また、部品認識手段による部品の姿勢の
画像認識と、これに基き姿勢補正手段により吸着ノズル
を回転させて部品の姿勢を補正し適性な姿勢で装着され
るようにする。
【0012】本発明の部品装着装置は特に、前記部品装
着作業の前に、吸着ノズルを回転させてそのときの吸着
ノズルの動きを前記計測手段の計測データから検出し、
吸着ノズルの軸ずれ量を判定する判定手段と、部品装着
作業時に前記判定された吸着ノズルの軸ずれ量と、前記
部品認識手段の認識結果に応じ吸着ノズルが姿勢補正手
段によって補正回転されるときの回転量とから、部品装
着位置を補正する位置補正手段とを備えたことを1つの
特徴とし、部品装着作業の前の判定手段の働きによっ
て、吸着ノズルを回転させるとともに、そのときの吸着
ノズルの動きにつき前記既設の計測手段による対向し合
った投光部および受光部間での環境の影響のない高精度
な計測を行い、計測される吸着ノズルの最大振れ量から
吸着ノズルの回転軸線に対する軸ずれ量を極く短時間に
正確に判定することができる。その後の部品装着作業中
に、吸着ノズルが部品の姿勢を補正するために回転され
るとき、位置補正手段が働いて、その回転量と、前記判
定手段によって判定された吸着ノズルの軸ずれ量とか
ら、部品の装着位置を補正するので、部品を高い位置精
度で装着することができる。
着作業の前に、吸着ノズルを回転させてそのときの吸着
ノズルの動きを前記計測手段の計測データから検出し、
吸着ノズルの軸ずれ量を判定する判定手段と、部品装着
作業時に前記判定された吸着ノズルの軸ずれ量と、前記
部品認識手段の認識結果に応じ吸着ノズルが姿勢補正手
段によって補正回転されるときの回転量とから、部品装
着位置を補正する位置補正手段とを備えたことを1つの
特徴とし、部品装着作業の前の判定手段の働きによっ
て、吸着ノズルを回転させるとともに、そのときの吸着
ノズルの動きにつき前記既設の計測手段による対向し合
った投光部および受光部間での環境の影響のない高精度
な計測を行い、計測される吸着ノズルの最大振れ量から
吸着ノズルの回転軸線に対する軸ずれ量を極く短時間に
正確に判定することができる。その後の部品装着作業中
に、吸着ノズルが部品の姿勢を補正するために回転され
るとき、位置補正手段が働いて、その回転量と、前記判
定手段によって判定された吸着ノズルの軸ずれ量とか
ら、部品の装着位置を補正するので、部品を高い位置精
度で装着することができる。
【0013】本発明の部品装着装置は、また、部品装着
作業の前に、部品装着作業の前に、吸着ノズルを回転さ
せてそのときの吸着ノズルの動きを前記認識手段の画像
認識データから検出し、吸着ノズルの軸ずれ量を判定す
る判定手段と、部品装着作業時に前記判定された吸着ノ
ズルの軸ずれ量と、前記部品認識手段の認識結果に応じ
吸着ノズルが姿勢補正手段によって補正回転されるとき
の回転量とから、部品装着位置を補正する位置補正手段
とを備えたことを今1つの特徴とし、部品装着作業の前
の判定手段の働きによって、吸着ノズルを回転させると
ともに、そのときの吸着ノズルの動きにつき前記既設の
部品認識手段による下方からの撮像と画像認識をするこ
とで、吸着ノズルの先端の旋回軌跡の径から吸着ノズル
の回転軸線に対する軸ずれ量を極く短時間で正確に判定
することができる。その後の部品装着作業中に吸着ノズ
ルが部品の姿勢を補正するために回転されるとき、その
回転量と、前記判定手段によって判定された吸着ノズル
の軸ずれ量とから、部品の装着位置を補正するので、部
品を高い位置精度で装着することができる。
作業の前に、部品装着作業の前に、吸着ノズルを回転さ
せてそのときの吸着ノズルの動きを前記認識手段の画像
認識データから検出し、吸着ノズルの軸ずれ量を判定す
る判定手段と、部品装着作業時に前記判定された吸着ノ
ズルの軸ずれ量と、前記部品認識手段の認識結果に応じ
吸着ノズルが姿勢補正手段によって補正回転されるとき
の回転量とから、部品装着位置を補正する位置補正手段
とを備えたことを今1つの特徴とし、部品装着作業の前
の判定手段の働きによって、吸着ノズルを回転させると
ともに、そのときの吸着ノズルの動きにつき前記既設の
部品認識手段による下方からの撮像と画像認識をするこ
とで、吸着ノズルの先端の旋回軌跡の径から吸着ノズル
の回転軸線に対する軸ずれ量を極く短時間で正確に判定
することができる。その後の部品装着作業中に吸着ノズ
ルが部品の姿勢を補正するために回転されるとき、その
回転量と、前記判定手段によって判定された吸着ノズル
の軸ずれ量とから、部品の装着位置を補正するので、部
品を高い位置精度で装着することができる。
【0014】従って、本発明のいずれの特徴において
も、既設の機器を共用して、部品装着作業前の極く短い
時間を利用して吸着ノズルの軸ずれ量を正確に判定し、
実際の部品装着作業において部品の姿勢が吸着ノズルの
回転により補正されて吸着ノズルの軸ずれが部品装着位
置に影響するようなことがあっても、それを前記判定の
もとに正確に補正して高精度に部品を装着することがで
きる。
も、既設の機器を共用して、部品装着作業前の極く短い
時間を利用して吸着ノズルの軸ずれ量を正確に判定し、
実際の部品装着作業において部品の姿勢が吸着ノズルの
回転により補正されて吸着ノズルの軸ずれが部品装着位
置に影響するようなことがあっても、それを前記判定の
もとに正確に補正して高精度に部品を装着することがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の部品装着装置の幾
つかの実施の形態について添付の図面を参照しながら詳
細に説明する。
つかの実施の形態について添付の図面を参照しながら詳
細に説明する。
【0016】(実施の形態1)本実施の形態1の部品装
着装置は、図1を参照して先に述べた通りの構成を有し
たものであるが、さらに詳しく説明すると、装着ヘッド
1は回転部分1aに多数の吸着ノズル3を同一円上の等
間隔位置に上下動および回転できるように保持してい
る。各吸着ノズル3は回転部分1aの回転によって部品
供給位置4と部品装着位置5とに繰り返し移動させられ
るとき、固定部分1bの円周カム12によって部品供給
位置4に合った高さと、部品装着位置5に合った高さと
の間で上下動される一方、吸着ノズル3が部品供給位置
4および部品装着位置5に対応する位置に達した都度、
吸着ノズル3全体が所定の時間の間一旦移動を停止され
るとともに、部品供給位置4および部品装着位置5に達
した各吸着ノズル3が別の昇降機構13a、13bによ
って同時に下動および上動され、部品供給位置4に対応
している吸着ノズル3は供給される電子部品2を吸着し
てピックアップし、部品装着位置5に対応している吸着
ノズル3はピックアップしそこまで持ち運んできた電子
部品2を部品装着位置5に位置決めされる回路基板6の
所定位置の上に装着する。
着装置は、図1を参照して先に述べた通りの構成を有し
たものであるが、さらに詳しく説明すると、装着ヘッド
1は回転部分1aに多数の吸着ノズル3を同一円上の等
間隔位置に上下動および回転できるように保持してい
る。各吸着ノズル3は回転部分1aの回転によって部品
供給位置4と部品装着位置5とに繰り返し移動させられ
るとき、固定部分1bの円周カム12によって部品供給
位置4に合った高さと、部品装着位置5に合った高さと
の間で上下動される一方、吸着ノズル3が部品供給位置
4および部品装着位置5に対応する位置に達した都度、
吸着ノズル3全体が所定の時間の間一旦移動を停止され
るとともに、部品供給位置4および部品装着位置5に達
した各吸着ノズル3が別の昇降機構13a、13bによ
って同時に下動および上動され、部品供給位置4に対応
している吸着ノズル3は供給される電子部品2を吸着し
てピックアップし、部品装着位置5に対応している吸着
ノズル3はピックアップしそこまで持ち運んできた電子
部品2を部品装着位置5に位置決めされる回路基板6の
所定位置の上に装着する。
【0017】部品供給位置4には電子部品2を種類別に
収納した各種の部品供給機21を必要数装備した部品供
給部22が設けられ、部品装着プログラムに従いその都
度必要な電子部品2を部品供給位置4に供給する。部品
装着位置5には回路基板6を部品装着位置5に位置決め
するために直行するXY2方向に移動するXYテーブル
7を有し、基板搬送機構23により回路基板6がXYテ
ーブル7上に自動的に搬入され位置決めされる。XYテ
ーブル7はこの位置決め状態の回路基板6を部品装着プ
ログラムに従ったX方向モータ24、およびY方向モー
タ25の駆動により、X方向およびY方向に移動させて
電子部品2が装着されるべき部位を部品供給位置4に位
置させ、必要なだけの電子部品2の装着に供する。電子
部品2を装着された後の回路基板6は基板搬送機構23
により自動的に搬出される。
収納した各種の部品供給機21を必要数装備した部品供
給部22が設けられ、部品装着プログラムに従いその都
度必要な電子部品2を部品供給位置4に供給する。部品
装着位置5には回路基板6を部品装着位置5に位置決め
するために直行するXY2方向に移動するXYテーブル
7を有し、基板搬送機構23により回路基板6がXYテ
ーブル7上に自動的に搬入され位置決めされる。XYテ
ーブル7はこの位置決め状態の回路基板6を部品装着プ
ログラムに従ったX方向モータ24、およびY方向モー
タ25の駆動により、X方向およびY方向に移動させて
電子部品2が装着されるべき部位を部品供給位置4に位
置させ、必要なだけの電子部品2の装着に供する。電子
部品2を装着された後の回路基板6は基板搬送機構23
により自動的に搬出される。
【0018】もっとも、回路基板6の所定位置に電子部
品2が装着されるようにするのに、部品装着ヘッド1お
よび回路基板6のいずれが移動され位置決めされてもよ
く、場合によっては双方が移動してもよい。
品2が装着されるようにするのに、部品装着ヘッド1お
よび回路基板6のいずれが移動され位置決めされてもよ
く、場合によっては双方が移動してもよい。
【0019】吸着ノズル3が部品供給位置4から部品装
着位置5に至る途中の停止位置の1つにCCDセンサ8
が、別の1つに認識カメラ9aが、さらに別の1つに姿
勢補正のための回転機構11aが設けられる。CCDセ
ンサ8は図2に示すように投光部8aとCCDセンサが
配列された受光部8bとが対向し合ったもので、例えば
電子部品2や吸着ノズル3の影を検出して、その光電変
換データを計測手段30に入力し、例えば、図3に示す
ような高さ基準面からの電子部品2の高さh1、吸着ノ
ズル3の高さh2、および電子部品2の吸着異常に原因
した適性は部品厚み範囲h1±Δhを外れた異常高さh
3などを計測する。認識カメラ9aでの撮像データは部
品認識手段9に入力され、ここでの画像処理によって吸
着ノズル3に吸着された電子部品2の姿勢、つまり、吸
着ノズル3の中心軸線ZNまわりの向きを角度として画
像認識する。
着位置5に至る途中の停止位置の1つにCCDセンサ8
が、別の1つに認識カメラ9aが、さらに別の1つに姿
勢補正のための回転機構11aが設けられる。CCDセ
ンサ8は図2に示すように投光部8aとCCDセンサが
配列された受光部8bとが対向し合ったもので、例えば
電子部品2や吸着ノズル3の影を検出して、その光電変
換データを計測手段30に入力し、例えば、図3に示す
ような高さ基準面からの電子部品2の高さh1、吸着ノ
ズル3の高さh2、および電子部品2の吸着異常に原因
した適性は部品厚み範囲h1±Δhを外れた異常高さh
3などを計測する。認識カメラ9aでの撮像データは部
品認識手段9に入力され、ここでの画像処理によって吸
着ノズル3に吸着された電子部品2の姿勢、つまり、吸
着ノズル3の中心軸線ZNまわりの向きを角度として画
像認識する。
【0020】前記計測手段30による前記計測データは
ストローク調整手段31に与えられ、ストローク調整手
段31は前記計測データの基に、計測に係る吸着ノズル
3が部品供給位置4に達して電子部品2を装着するとき
の下動ストロークを設定し、昇降機構13bの下動スト
ロークを調整する。これにより、電子部品2の厚みに合
った過不足ない下動ストロークにて電子部品2の装着が
無理なく確実に達成される。
ストローク調整手段31に与えられ、ストローク調整手
段31は前記計測データの基に、計測に係る吸着ノズル
3が部品供給位置4に達して電子部品2を装着するとき
の下動ストロークを設定し、昇降機構13bの下動スト
ロークを調整する。これにより、電子部品2の厚みに合
った過不足ない下動ストロークにて電子部品2の装着が
無理なく確実に達成される。
【0021】また、部品認識手段9の認識データは姿勢
補正手段11に与えられ、姿勢補正手段11は吸着ノズ
ル3が吸着している電子部品2の姿勢情報に基づき、吸
着ノズル3を回転機構32により必要角度だけ回転させ
て電子部品2の姿勢を所定の向きに向くように補正す
る。
補正手段11に与えられ、姿勢補正手段11は吸着ノズ
ル3が吸着している電子部品2の姿勢情報に基づき、吸
着ノズル3を回転機構32により必要角度だけ回転させ
て電子部品2の姿勢を所定の向きに向くように補正す
る。
【0022】ストローク調整手段31および姿勢補正手
段11は部品装着装置の動作制御を行うマイクロコンピ
ュータ33の内部機能などとして設けられる。しかし、
これに限られることはない。
段11は部品装着装置の動作制御を行うマイクロコンピ
ュータ33の内部機能などとして設けられる。しかし、
これに限られることはない。
【0023】特に本実施の形態では、上記のように吸着
ノズル3が吸着している電子部品2の姿勢を補正する
と、吸着ノズル3に回転軸線Zに対する軸ずれの影響
で、かえって電子部品2を回路基板6の所定位置に正確
に装着できなくなるのに対応するため、部品装着作業の
前に、吸着ノズル3を回転させたときの吸着ノズル3の
動きを前記既設のCCDセンサ8および計測手段30に
よる計測データから検出し、吸着ノズル3の軸ずれ量を
判定する判定手段41と、部品装着作業時に前記判定さ
れた吸着ノズル3の軸ずれ量と、前記部品認識手段9の
認識結果に応じ吸着ノズル3が姿勢補正手段11によっ
て補正回転されるときの回転量とから、部品装着位置を
補正する位置補正手段42とを備えている。これら、判
定手段41および位置補正手段42も上記マイクロコン
ピュータ33の内部機能として設けるのが好適である。
しかし、これに限定されるものではなく、種々な制御構
成を採用することができる。
ノズル3が吸着している電子部品2の姿勢を補正する
と、吸着ノズル3に回転軸線Zに対する軸ずれの影響
で、かえって電子部品2を回路基板6の所定位置に正確
に装着できなくなるのに対応するため、部品装着作業の
前に、吸着ノズル3を回転させたときの吸着ノズル3の
動きを前記既設のCCDセンサ8および計測手段30に
よる計測データから検出し、吸着ノズル3の軸ずれ量を
判定する判定手段41と、部品装着作業時に前記判定さ
れた吸着ノズル3の軸ずれ量と、前記部品認識手段9の
認識結果に応じ吸着ノズル3が姿勢補正手段11によっ
て補正回転されるときの回転量とから、部品装着位置を
補正する位置補正手段42とを備えている。これら、判
定手段41および位置補正手段42も上記マイクロコン
ピュータ33の内部機能として設けるのが好適である。
しかし、これに限定されるものではなく、種々な制御構
成を採用することができる。
【0024】CCDセンサ8による吸着ノズル3の検出
データは、図4に示すような影の像3aとして、つまり
投光部8aの光が受光部8bに到達しない部分として検
出され、像3aの幅が吸着ノズル3の先端の直径X3に
相当し、その1/2位置が吸着ノズル3の中心位置3b
に相当する。前記検出に際し吸着ノズル3を1回転させ
ると、像3aは吸着ノズル3の軸ずれ量に応じて回転軸
線Zを中心に実線と仮想線とで示すように左右に振れ、
そのときの像3aの先端の中心位置3bの最大振れ位置
が、軸ずれ量、つまり回転軸線Zから吸着ノズル3先端
の中心位置3bまでの距離X1に相当する。X2は吸着
ノズル3の最大振れ量である。
データは、図4に示すような影の像3aとして、つまり
投光部8aの光が受光部8bに到達しない部分として検
出され、像3aの幅が吸着ノズル3の先端の直径X3に
相当し、その1/2位置が吸着ノズル3の中心位置3b
に相当する。前記検出に際し吸着ノズル3を1回転させ
ると、像3aは吸着ノズル3の軸ずれ量に応じて回転軸
線Zを中心に実線と仮想線とで示すように左右に振れ、
そのときの像3aの先端の中心位置3bの最大振れ位置
が、軸ずれ量、つまり回転軸線Zから吸着ノズル3先端
の中心位置3bまでの距離X1に相当する。X2は吸着
ノズル3の最大振れ量である。
【0025】判定手段41は、CCDセンサ8の投光部
8aと受光部8bとの間に吸着ノズル3が位置する都
度、回転機構32により回転させるとともに、そのとき
のCCDセンサ8からの出力に基づく計測手段30の計
測データにより、吸着ノズル3の軸ずれ量X1を判定す
る。具体的には吸着ノズル3の最大振れ位置を検出し、
そのときの回転角をθxとする。回転軸線Zはθxとθ
x+180°から求められる2・X2の中間点となる。
軸ずれ量X1はX2−X3・1/2である。
8aと受光部8bとの間に吸着ノズル3が位置する都
度、回転機構32により回転させるとともに、そのとき
のCCDセンサ8からの出力に基づく計測手段30の計
測データにより、吸着ノズル3の軸ずれ量X1を判定す
る。具体的には吸着ノズル3の最大振れ位置を検出し、
そのときの回転角をθxとする。回転軸線Zはθxとθ
x+180°から求められる2・X2の中間点となる。
軸ずれ量X1はX2−X3・1/2である。
【0026】この測定データにより求められた回転軸線
Zと軸ずれ量X1から、電子部品2のθ補正時に、位置
補正手段42の働きで吸着ノズル3の軸ずれ量X1によ
って部品保持位置がXY2方向に偏位するのに伴う部品
装着位置の補正を行う。つまり、吸着ノズル3の先端位
置が図4の実線位置にあるときの吸着ノズル3の回転角
θxとし、このθxからの吸着ノズル3の回転角度と、
前記軸ずれ量X1とから、吸着ノズル3の先端中心位置
3bの回転軸線ZまわりのXY方向位置が特定するの
で、この特定した位置が部品装着位置5に対応するよう
に部品装着位置を補正する。部品装着位置の補正は各吸
着ノズル3ごとの部品装着プログラムデータの書き直し
や、部品装着プログラムに従った装着位置指令データの
補正などによって行う。なお、図4のX4はCCDセン
サ8の受光部8bの中心Oと回転軸線Zとの位置ずれ量
であり、前記計測時の座標値にX4に対応する補正を行
えばよい。
Zと軸ずれ量X1から、電子部品2のθ補正時に、位置
補正手段42の働きで吸着ノズル3の軸ずれ量X1によ
って部品保持位置がXY2方向に偏位するのに伴う部品
装着位置の補正を行う。つまり、吸着ノズル3の先端位
置が図4の実線位置にあるときの吸着ノズル3の回転角
θxとし、このθxからの吸着ノズル3の回転角度と、
前記軸ずれ量X1とから、吸着ノズル3の先端中心位置
3bの回転軸線ZまわりのXY方向位置が特定するの
で、この特定した位置が部品装着位置5に対応するよう
に部品装着位置を補正する。部品装着位置の補正は各吸
着ノズル3ごとの部品装着プログラムデータの書き直し
や、部品装着プログラムに従った装着位置指令データの
補正などによって行う。なお、図4のX4はCCDセン
サ8の受光部8bの中心Oと回転軸線Zとの位置ずれ量
であり、前記計測時の座標値にX4に対応する補正を行
えばよい。
【0027】このようにして、部品装着作業の前の判定
手段41の働きによって、前記既設のCCDセンサ8に
よる対向し合った投光部8aおよび受光部8b間での環
境の影響のない高精度な計測データから、各吸着ノズル
3の回転軸線Zに対する軸ずれ量X1を極く短時間に正
確に判定することができるし、その後の部品装着作業中
に、吸着ノズル3が電子部品2の姿勢を補正するために
θ回転されるとき、位置補正手段42によって、その回
転量と、姿勢補正のために回転される吸着ノズル3の軸
ずれ量X1とから、電子部品2の装着位置を吸着ノズル
3ごとの軸ずれ量に対応して補正するので、電子部品2
を高い位置精度で装着することができる。
手段41の働きによって、前記既設のCCDセンサ8に
よる対向し合った投光部8aおよび受光部8b間での環
境の影響のない高精度な計測データから、各吸着ノズル
3の回転軸線Zに対する軸ずれ量X1を極く短時間に正
確に判定することができるし、その後の部品装着作業中
に、吸着ノズル3が電子部品2の姿勢を補正するために
θ回転されるとき、位置補正手段42によって、その回
転量と、姿勢補正のために回転される吸着ノズル3の軸
ずれ量X1とから、電子部品2の装着位置を吸着ノズル
3ごとの軸ずれ量に対応して補正するので、電子部品2
を高い位置精度で装着することができる。
【0028】(実施の形態2)本実施の形態2は、吸着
ノズル3の位置ずれ量の検出方式が実施の形態1の場合
と異なるだけで、他の構成は実施の形態1の場合と変わ
らない。従って、異なる点のみ実施の形態1の図1〜図
4を参照しながら述べ、重複する図示および説明は省略
する。
ノズル3の位置ずれ量の検出方式が実施の形態1の場合
と異なるだけで、他の構成は実施の形態1の場合と変わ
らない。従って、異なる点のみ実施の形態1の図1〜図
4を参照しながら述べ、重複する図示および説明は省略
する。
【0029】電子部品2の装着を行う前に、判定手段4
1の働きによって、図5に示すように部品認識手段9の
認識カメラ9aに対応する位置に吸着ノズル3が到達す
る都度、認識カメラ9aにて下方から吸着ノズル3を撮
像しながら吸着ノズル3を回転機構51により回転軸線
Zまわりに回転させる。このときの吸着ノズル3の先端
面の像3cは、軸ずれ量X1に応じた半径で先端中心3
bが旋回される。このとき、認識カメラ9aの視野中心
Oから吸着ノズル3の先端中心3bまでのX方向の位置
ずれ量X5、およびY方向の位置ずれ量Y5、視野中心
Oから吸着ノズル3の回転軸線ZのX方向の位置ずれ量
X4、およびY方向の位置ずれ量Y4としたとき、回転
中心軸Zから吸着ノズル3の先端中心3bまでの距離、
つまり軸ずれ量X1は下記の式で得られ、これを判定手
段41が判定する。
1の働きによって、図5に示すように部品認識手段9の
認識カメラ9aに対応する位置に吸着ノズル3が到達す
る都度、認識カメラ9aにて下方から吸着ノズル3を撮
像しながら吸着ノズル3を回転機構51により回転軸線
Zまわりに回転させる。このときの吸着ノズル3の先端
面の像3cは、軸ずれ量X1に応じた半径で先端中心3
bが旋回される。このとき、認識カメラ9aの視野中心
Oから吸着ノズル3の先端中心3bまでのX方向の位置
ずれ量X5、およびY方向の位置ずれ量Y5、視野中心
Oから吸着ノズル3の回転軸線ZのX方向の位置ずれ量
X4、およびY方向の位置ずれ量Y4としたとき、回転
中心軸Zから吸着ノズル3の先端中心3bまでの距離、
つまり軸ずれ量X1は下記の式で得られ、これを判定手
段41が判定する。
【0030】
【数1】
【0031】その後の実際の電子部品2の装着作業時
に、吸着ノズル3が電子部品2の姿勢補正のためにθ回
転されたとき、位置補正手段42は、その回転角θと、
前記判定された吸着ノズル3の軸ずれ量X1とから、実
施の形態1の場合同様に吸着ノズル3の先端中心位置3
bの回転軸線ZまわりのXY方向位置が特定するので、
この特定した位置が部品装着位置5に対応するように部
品装着位置を補正する。
に、吸着ノズル3が電子部品2の姿勢補正のためにθ回
転されたとき、位置補正手段42は、その回転角θと、
前記判定された吸着ノズル3の軸ずれ量X1とから、実
施の形態1の場合同様に吸着ノズル3の先端中心位置3
bの回転軸線ZまわりのXY方向位置が特定するので、
この特定した位置が部品装着位置5に対応するように部
品装着位置を補正する。
【0032】このように、本実施の形態2でも部品装着
作業の前の判定手段41によって、既設の認識カメラ9
aによる撮像と画像認識をすることで、各吸着ノズル3
の回転軸線Zに対する軸ずれ量X1を極く短時間で正確
に判定することができるし、その後の部品装着作業中に
吸着ノズル3が電子部品2の姿勢を補正するためにθ回
転されるとき、その回転量と、姿勢補正のために回転さ
れる吸着ノズルの軸ずれ量とから、部品の装着位置を補
正するので、部品を高い位置精度で装着することができ
る。
作業の前の判定手段41によって、既設の認識カメラ9
aによる撮像と画像認識をすることで、各吸着ノズル3
の回転軸線Zに対する軸ずれ量X1を極く短時間で正確
に判定することができるし、その後の部品装着作業中に
吸着ノズル3が電子部品2の姿勢を補正するためにθ回
転されるとき、その回転量と、姿勢補正のために回転さ
れる吸着ノズルの軸ずれ量とから、部品の装着位置を補
正するので、部品を高い位置精度で装着することができ
る。
【0033】
【発明の効果】本発明の部品装着装置によれば、既設の
機器を共用して、部品装着作業前の極く短い時間を利用
して吸着ノズルの軸ずれ量を正確に判定し、実際の部品
装着作業において部品の姿勢が吸着ノズルの回転により
補正されて吸着ノズルの軸ずれが部品装着位置に影響す
るようなことがあっても、それを前記判定のもとに正確
に補正して高精度に部品を装着することができる。
機器を共用して、部品装着作業前の極く短い時間を利用
して吸着ノズルの軸ずれ量を正確に判定し、実際の部品
装着作業において部品の姿勢が吸着ノズルの回転により
補正されて吸着ノズルの軸ずれが部品装着位置に影響す
るようなことがあっても、それを前記判定のもとに正確
に補正して高精度に部品を装着することができる。
【図1】本発明の実施の形態1を示す部品装着装置の概
略構成を示す斜視図である。
略構成を示す斜視図である。
【図2】計測手段による吸着ノズルおよび電子部品の計
測状態の説明図である。
測状態の説明図である。
【図3】図2の計測における具体例を示し、その(a)
は部品の厚みの計測状態、その(b)は吸着ノズルの高
さ計測状態、その(c)は部品の異常吸着計測状態であ
る。
は部品の厚みの計測状態、その(b)は吸着ノズルの高
さ計測状態、その(c)は部品の異常吸着計測状態であ
る。
【図4】実施の形態1での吸着ノズルの軸ずれ量計測の
具体例を示す説明図である。
具体例を示す説明図である。
【図5】本発明の実施の形態2の吸着ノズルの軸ずれ量
計測の具体例を示す説明図である。
計測の具体例を示す説明図である。
1 装着ヘッド 2 電子部品 3 吸着ノズル 3b 中心位置 4 部品供給位置 5 部品装着位置 7 XYテーブル 8 CCDセンサ 8a 投光部 8b 受光部 9 部品認識手段 9a 認識カメラ 11 姿勢補正手段 11a、32、51 回転機構 13a 昇降機構 30 計測手段 31 ストローク調整手段 33 マイクロコンピュータ 41 判定手段 42 位置補正手段 X1 軸ずれ量
Claims (2)
- 【請求項1】 部品を吸着する吸着ノズルを上下動およ
び回転できるように保持して部品供給位置と部品装着位
置とに繰り返し移動させて、部品供給位置で供給される
部品を吸着してピックアップし、ピックアップした部品
を部品装着位置に持ち運んでそこに位置決めされる部品
装着対象物上に装着することを繰り返し行う装着ヘッド
と、部品装着対象物を位置決めする位置決め手段と、吸
着ノズルが部品供給位置から部品装着位置へ移動する途
中に設けられて、部品を吸着している吸着ノズルの高さ
やその部品の厚みをその両側で対向し合う投光部および
受光部にて計測する計測手段、吸着ノズルが吸着した部
品の姿勢を下方から撮像して画像認識する認識手段、お
よび認識手段により認識された部品の姿勢に応じてそれ
を吸着している吸着ノズルを装着ヘッド上で回転させて
所定の姿勢に補正する姿勢補正手段と、を備えた部品装
着装置において、 部品装着作業の前に、吸着ノズルを回転させてそのとき
の吸着ノズルの動きを前記計測手段の計測データから検
出し、吸着ノズルの軸ずれ量を判定する判定手段と、部
品装着作業時に前記判定された吸着ノズルの軸ずれ量
と、前記部品認識手段の認識結果に応じ吸着ノズルが姿
勢補正手段によって補正回転されるときの回転量とか
ら、部品装着位置を補正する位置補正手段とを備えたこ
とを特徴とする部品装着装置。 - 【請求項2】 部品を吸着する吸着ノズルを上下動およ
び回転できるように保持して部品供給位置と部品装着位
置とに繰り返し移動させて、部品供給位置で供給される
部品を吸着してピックアップし、ピックアップした部品
を部品装着位置に持ち運んでそこに位置決めされる部品
装着対象物上に装着することを繰り返し行う装着ヘッド
と、部品装着対象物を位置決めする位置決め手段と、吸
着ノズルが部品供給位置から部品装着位置へ移動する途
中に設けられて、部品を吸着している吸着ノズルの高さ
やその部品の厚みをその両側で対向し合う投光部および
受光部にて計測する計測手段、吸着ノズルが吸着した部
品の姿勢を下方から撮像して画像認識する認識手段、お
よび認識手段により認識された部品の姿勢に応じてそれ
を吸着している吸着ノズルを装着ヘッド上で回転させて
所定の姿勢に補正する姿勢補正手段と、を備えた部品装
着装置において、 部品装着作業の前に、吸着ノズルを回転させてそのとき
の吸着ノズルの動きを前記認識手段の画像認識データか
ら検出し、吸着ノズルの軸ずれ量を判定する判定手段
と、部品装着作業時に前記判定された吸着ノズルの軸ず
れ量と、前記部品認識手段の認識結果に応じ吸着ノズル
が姿勢補正手段によって補正回転されるときの回転量と
から、部品装着位置を補正する位置補正手段とを備えた
ことを特徴とする部品装着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350294A JPH11186796A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 部品装着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350294A JPH11186796A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 部品装着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186796A true JPH11186796A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18409530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9350294A Pending JPH11186796A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 部品装着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11186796A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11204993A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Yamaha Motor Co Ltd | 部品装着方法及び同装置 |
| JP2002185198A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 吸着ノズルによる電気部品の位置ずれ検出方法および電気部品装着方法 |
| JP2002368489A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 電気部品供給方法および電気部品装着システム |
| JP2007234701A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 電子部品装着装置 |
| JP2009016394A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 電子部品装着装置 |
| JP2013125921A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 部品実装装置 |
| JP2015076412A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-20 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | ボンディングヘッドの回転軸の姿勢検出方法並びにダイボンダ及びボンディング方法 |
| JP2016178188A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 富士機械製造株式会社 | 部品実装装置 |
| KR20180088208A (ko) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 한화에어로스페이스 주식회사 | 장비 감시 장치 |
| JP2022158517A (ja) * | 2021-04-02 | 2022-10-17 | 株式会社キーエンス | 三次元形状測定装置 |
-
1997
- 1997-12-19 JP JP9350294A patent/JPH11186796A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11204993A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Yamaha Motor Co Ltd | 部品装着方法及び同装置 |
| JP2002185198A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 吸着ノズルによる電気部品の位置ずれ検出方法および電気部品装着方法 |
| JP2002368489A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 電気部品供給方法および電気部品装着システム |
| JP2007234701A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 電子部品装着装置 |
| JP2009016394A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 電子部品装着装置 |
| JP2013125921A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 部品実装装置 |
| JP2015076412A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-20 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | ボンディングヘッドの回転軸の姿勢検出方法並びにダイボンダ及びボンディング方法 |
| JP2016178188A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 富士機械製造株式会社 | 部品実装装置 |
| KR20180088208A (ko) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 한화에어로스페이스 주식회사 | 장비 감시 장치 |
| JP2022158517A (ja) * | 2021-04-02 | 2022-10-17 | 株式会社キーエンス | 三次元形状測定装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060524 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061017 |