(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣプログラムにより電子部品実装装置の実装ロボットおよび/または基板を保持する可動テーブルを操作して、前記基板上に電子部品を実装するに際して、
電子部品を実装するためのＮＣプログラム中のすべてのマーク位置を抽出するマーク位置抽出工程と、
抽出したすべてのマーク位置に撮像装置の視野を移動させてマークを撮像するマーク撮像工程と、
撮像した画像のマーク位置と撮像した画像に対応したＮＣプログラム上のマーク位置とのずれ量を算出するずれ量算出工程と、
算出したずれ量に基づき、撮像した画像のマーク位置とＮＣプログラム上のマーク位置とが一致するようにＮＣプログラム上のマーク位置を補正してＮＣプログラムを修正するマーク位置修正工程からなること
を特徴とする電子部品実装装置におけるプログラムのマーク位置修正方法。
【請求項２】
画像上にマークが認識されなかった時に、手動で撮像装置の視野を変更し基板上のマークを撮像する手動補正工程を有すること
を特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置におけるプログラムのマーク位置修正方法。
【請求項３】
ＮＣプログラムにより電子部品実装装置の実装ロボットおよび/または基板を保持する可動テーブルを操作して、前記基板上に電子部品を実装するＮＣプログラムのマーク位置修正装置であって、
電子部品を実装するＮＣプログラムを記憶するＮＣプログラム記憶手段と、
ＮＣプログラム記憶手段のＮＣプログラム中のすべてのマーク位置を抽出するマーク位置抽出手段と、
撮像装置または／および基板を移動して、抽出したすべてのマーク位置に撮像装置の視野を配置し、基板上のマークを撮像する撮像装置移動指令手段と、
前記撮像装置により撮像された画像からマークを認識し、そのマーク位置と撮像された画像に対応したＮＣプログラム上のマーク位置とのずれ量を算出して、撮像された画像のマーク位置とＮＣプログラム上のマーク位置とが一致するようにＮＣプログラム上のマーク位置を補正してＮＣプログラムを修正する画像処理演算手段とを具備したこと
を特徴とする電子部品実装装置におけるプログラムのマーク位置修正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装装置により電子部品を基板上に実装する時に、実際の基板のマーク位置に対応させるために、ＮＣプログラムに組み込まれたマーク位置を、最適な位置に修正するプログラムのマーク位置修正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置は、基板上に電子部品を決められた位置に実装する装置である。近年電子部品の小型化、高密度化が進み、電子部品実装装置には非常に厳しい精度が要求されている。このため、電子部品を実装する前に、基板上に印刷された２点以上のマークを電子部品実装装置に取り付けられた基板画像撮像装置で認識し、それらの位置から実際の電子部品の実装位置が決定されており、これらのマークの位置はＮＣプログラムと呼ばれる数値データに記述されている。
【０００３】
電子部品実装装置により電子部品を基板上に実装する時に、ＮＣプログラムに組み込まれたマーク位置を、実際に実装装置に配置した基板のマーク位置に対応して、最適な位置となるようにＮＣプログラムのマーク位置を修正する必要がある。このマーク位置を修正する方法としては、▲１▼．ＮＣプログラム上の数値データを修正する方法と、▲２▼．教示と呼ばれる手順で、電子部品実装装置の基板画像撮像装置を用いて、実際の基板上のマークを認識させ、その撮像装置によるマークの座標からＮＣプログラムの座標に変換して登録する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、▲１▼のＮＣプログラム上の数値データを修正してマーク位置を指定した場合は、実際に電子部品を実装する動作に入るまではそのマーク位置が正しいかどうか分からないという問題点を有している。
【０００５】
また、▲２▼の教示によって実際の基板上のマーク位置を指定する場合では、基板上のマークの数が多い場合、すべてのマークに対して教示を行わなければならず、非常に工数がかかるとともに作業ミスが発生しやすいという問題点を有している。
【０００６】
また近年のＮＣデータ作成は、実際の設備上ではなく、ＣＡＤデータなどを用いて別のコンピュータ上で作成されることが多い。このような場合、作成されたデータ上のマーク位置を確認する手段が用意されておらず、実際の生産までその位置が適切なものか判断できないという問題点もある。
【０００７】
本発明は、ＮＣプログラム上のマーク位置を、実際の基板のマーク位置に対応して正確な位置に少ない工数で短時間に修正でき、作業ミスも少なくできる電子部品実装装置におけるプログラムのマーク位置修正方法および装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１記載の電子部品実装装置におけるプログラムのマーク位置修正方法は、ＮＣプログラムにより電子部品実装装置の実装ロボットおよび/または基板を保持する可動テーブルを操作して、前記基板上に電子部品を実装するに際して、電子部品を実装するための数値データであるＮＣプログラム中のすべてのマーク位置を抽出するマーク位置抽出工程と、抽出したすべてのマーク位置に基板画像撮像装置を移動させ、その位置で基板上のマークを撮像するマーク撮像工程と、撮像した画像のマーク位置と撮像した画像に対応したＮＣプログラム上のマーク位置とのずれ量を算出するずれ量算出工程と、算出したずれ量に基づき、撮像した画像のマーク位置とＮＣプログラム上のマーク位置とが一致するようにＮＣプログラム上のマーク位置を補正してＮＣプログラムを修正するマーク位置修正工程からなるものである。
【０００９】
また請求項３記載の電子部品実装装置におけるプログラムのマーク位置修正装置は、ＮＣプログラムにより電子部品実装装置の実装ロボットおよび/または基板を保持する可動テーブルを操作して、前記基板上に電子部品を実装するＮＣプログラムのマーク位置修正装置であって、電子部品を実装するＮＣプログラムを記憶するＮＣプログラム記憶手段と、ＮＣプログラム記憶手段のＮＣプログラム中のすべてのマーク位置を抽出するマーク位置抽出手段と、撮像装置または／および基板を移動して、抽出したすべてのマーク位置に撮像装置の視野を配置し、基板上のマークを撮像する撮像装置移動指令手段と、前記撮像装置により撮像された画像からマークを認識し、そのマーク位置と撮像された画像に対応したＮＣプログラム上のマーク位置とのずれ量を算出して、撮像された画像のマーク位置とＮＣプログラム上のマーク位置とが一致するようにＮＣプログラム上のマーク位置を補正してＮＣプログラムを修正する画像処理演算手段とを具備したものである。
【００１０】
上記構成によれば、ＮＣプログラムで指定されたすべてのマークについて、基板画像撮像装置によりマークを撮影し、そのマーク位置からＮＣプログラム上のマーク位置を補正するので、ＮＣプログラム上のマーク位置を、実際の基板のマーク位置に対応して正確で最適な位置に修正することができ、また基板のすべてのマークについて位置を認識しないので、少ない工数で短時間に修正することができる。
【００１１】
また請求項２記載の電子部品実装装置におけるプログラムのマーク位置修正方法は、請求項１記載のマーク撮像工程で、画像上にマークが認識されなかった時に、手動で撮像装置の視野を変更し基板上のマークを撮像する手動補正工程を有するものである。
【００１２】
上記構成によれば、あらかじめＮＣプログラムで指定されたマークの位置と実際の基板上のマーク位置と大きくずれてマークが存在する場合でも、大きくずれているマークに関してだけ手動で教示してやればよくなり、データ作成者の労力を大きく軽減させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品実装装置におけるプログラムのマーク位置修正装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明にかかる電子部品実装装置の斜視図、図２はマーク位置修正装置の構成図である。
この実装装置は、図１に示すように、実装部品を供給する部品供給部１と、基板２を保持してＸＹ方向に移動自在なＸＹテーブル(可動テーブル)３と、部品供給部１から実装部品を取出して基板２に装着する装着ヘッド４と、この装着ヘッド４をＸＹ方向に移動させるＸＹロボット(実装ロボット)５とを具備し、装着ヘッド４に基板２上のマークを撮像する基板用の撮像装置であるＣＣＤカメラ６が取り付けられている。またＸＹロボット５は、Ｙ方向に沿う一対の横行レール７間に掛け渡された縦行レール８がＹ方向に移動自在に配置され、横行レール７に内蔵されたボールねじ軸とナット、駆動モータなどからなる横行駆動装置(図示せず)により、縦行レール８が移動される。また縦行レール８内に内蔵されたボールねじ軸とナット、駆動モータなどからなる縦行駆動装置(図示せず)により、装着ヘッド４がＸ方向に移動される。これら横行駆動装置および縦行駆動装置を操作するロボット作動装置９は、制御装置(図２)１０によりＮＣプログラムに基づいて作動されるほか、操作盤を手動により操作して装着ヘッド４を移動することができる。
【００１５】
図２に示すように、実装装置の制御装置１０に設けられたマーク位置修正部１１には、電子部品の実装位置およびその実装基準となるマーク位置が記述してあるＮＣプログラムを記憶しているＮＣプログラム記憶手段１２と、ＮＣプログラム中のすべてのマーク位置を抽出するマーク位置抽出手段１３と、このマーク位置抽出手段１３より抽出されたマーク位置４に基づいてロボット作動装置９を駆動し、装着ヘッド４に設けられたカメラ６を順次マーク位置に移動して基板２のマークＭを撮像するカメラ移動指令手段(撮像装置移動指令手段)１４と、カメラ６により撮像された画像を処理してマークを認識する画像処理部(画像処理演算手段)１５と、画像にマークが認識されなかった時にオペレータにブザーや画面表示などによりマークが認識できないことを知らせる告知手段１７と、画像処理手段１５により選られた画像のマーク位置とＮＣプログラム上のマーク位置とのずれ量を算出し、ＮＣプログラム上のマーク位置を補正する修正姿勢信号を出力するずれ量算出部(画像処理演算手段)１６とが設けられている。このずれ量算出部１６においては、図３に示すように、カメラ６により撮像した画像(視野)中心ＯがＮＣプログラム上のマーク位置となるため、撮像マークＭが画像中心ＯにくるようにＸＹ方向のずれ量Δｘ，Δｙを求めればよい。
【００１６】
つぎに、図４のフローチャートを用いてマーク位置修正方法を説明する。
まずＮＣプログラム記憶手段２からＮＣプログラムを取り出し、マーク位置抽出手段２によって、すべてのマーク位置を抽出するマーク抽出工程が行われる(ＳＴＥＰ１)。
【００１７】
次いで、抽出したマーク位置にカメラ６が移動するようにロボット作動装置９に動作信号を出力して装着ヘッド４を移動させ(ＳＴＥＰ２)、カメラ６を操作して基板２のマークＭを撮像するマーク撮像工程が行われる。(ＳＴＥＰ３)
さらにカメラ６で撮像した画像を画像処理部１５により処理してマークを認識させる(ＳＴＥＰ４)。この時、マークＭが撮像画面(視野)内に存在しなかった場合は、告知手段１７を作動させてオペレータに知らせる。オペレータは、手動でロボット作動装置９を操作してカメラ６を移動させる手動補正工程を行う(ＳＴＥＰ５)。そして(ＳＴＥＰ３)に戻される。この時、マーク位置修正部１１では、自動によるマーク位置確認作業は一時中断される。
【００１８】
画像内にマークＭの存在を確認した場合は、ずれ量算出部１６により、認識したマークを画像の中心Ｏ位置にするには、どれだけ位置をずらしたらよいかを算出するずれ量算出工程が行われる(ＳＴＥＰ６)。さらにずれ量算出手段１６からＮＣプログラム記憶手段１２にマーク位置修正信号を出力して反映させるマーク位置修正工程が行われる(ＳＴＥＰ７)。
【００１９】
すなわち、撮像した画像が図３のようであった場合、ずれ量ΔＸ、ΔＹだけＮＣプログラムのマーク位置を変更して、マークＭが画像の中心Ｏに来るよう修正すればよい。視野中心に来るようなデータになっていれば、実装作業工程で基板２にずれなどがあっても、マークＭがカメラ６の視野外に外れてマークＭの認識に失敗する可能性が大幅に小さくなる。
【００２０】
さらに上記(ＳＴＥＰ２)から(ＳＴＥＰ７)をステップ１で求めたＮＣプログラム中のすべてのマーク位置について繰り返す。
上記実施の形態によれば、ＮＣプログラム上のすべてのマーク位置について、カメラ６によるマーク位置の認識およびずれ量の算出、補正作業を行い、マークＭが画像の中心Ｏとなるように、ＮＣプログラムのマーク位置を修正するので、実装作業において実装部品の装着基準となるマークを正確に認識することができてスムーズな実装作業が可能となる。したがって、あらかじめＮＣプログラムで指定されたマークＭの位置が実際の基板２上のマーク位置とそれほどずれていない場合には、ほぼ自動的に最適な位置にＮＣプログラムを修正することが可能となる。また、あらかじめＮＣプログラムで指定されたマークの位置と実際の基板上のマーク位置と大きくずれているマークが存在する場合でも、大きくずれているマークに関してだけ手動で教示してやればよくなり、データ作成者の労力を大きく軽減させることができる。そして実装作業において、基板２のずれなどに起因して、マークＭがカメラ６の視野外に外れ、マークＭの認識に失敗するような可能性が極めて小さくなり、部品実装をスムーズに行うことができる。
【００２１】
なお、上記実施の形態では、ＸＹロボット５により装着ヘッド４を介してカメラ６を移動したが、テーブル移動装置によりＸＹテーブル３を移動させるか、またはＸＹロボット５とＸＹテーブル３とを互いに相対移動させて撮像位置を変更してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように請求項１または３は記載の発明によれば、ＮＣプログラムで指定されたすべてのマークについて、基板画像撮像装置によりマークを撮影し、そのマーク位置からＮＣプログラム上のマーク位置を補正するので、ＮＣプログラム上のマーク位置を、実際の基板のマーク位置に対応して正確で最適な位置に修正することができ、また基板のすべてのマークについて位置を認識しないので、少ない工数で短時間に修正でき、また作業ミスも少なくできる。
【００２３】
また請求項２記載のマーク位置修正方法によれば、あらかじめＮＣプログラムで指定されたマークの位置と実際の基板上のマーク位置と大きくずれてマークが存在する場合でも、大きくずれているマークに関してだけ手動で教示してやればよくなり、データ作成者の労力を大きく軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品実装装置の実施の形態を示す全体斜視図である。
【図２】同電子部品実装装置における制御装置の位置修正部を示す構成図である。
【図３】同制御装置による位置修正方法を説明するフロー図である。
【図４】同電子部品実装装置のカメラによる画像を示し、ずれ量の算出を説明する説明図である。
【符号の説明】
２    基板
３    ＸＹテーブル
４    装着ヘッド
５    ＸＹロボット
６    ＣＣＤカメラ
９    ＸＹロボット作動装置
１０    制御装置
１１    マーク位置修正部
１２    ＮＣプログラム記憶部
１３    マーク位置検出部
１４    カメラ移動指令部
１５    画像処理部
１６    ずれ量演算部
【図１】
0004601157.tif 000002
【図２】
0004601157.tif 000003
【図３】
0004601157.tif 000004
【図４】
0004601157.tif 000005