JP6678503B2

JP6678503B2 - Component mounting device, component mounting method, control program for component mounting device, and recording medium

Info

Publication number: JP6678503B2
Application number: JP2016084236A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　康弘; 康弘鈴木; 進也養老
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2036-04-20
Also published as: JP2017195264A

Description

この発明は、ヘッドユニットにより部品を基板に実装する部品実装技術に関するものである。 The present invention relates to a component mounting technique for mounting components on a substrate by a head unit.

部品実装装置では、実装プログラムにしたがって制御ユニットがヘッドユニットの移動を制御して当該ヘッドユニットによる基板への部品の実装を実行している。このようにヘッドユニットを移動させることによって部品実装作業を継続して実行する過程においては、部品実装装置内の温度が上昇して部品の実装精度の低下を招くことがあった。その理由は以下のとおりである。部品実装装置では、ヘッドユニットを駆動するためにヘッド駆動機構が設けられているが、ヘッドユニットの移動に伴って発生する摩擦熱などによって温度が上昇する。これにより、ヘッド駆動機構の構成部材が熱膨張することによる熱変位が生じ、その結果、ヘッドユニットの位置精度に誤差が生じ、これが実装精度の低下要因の一つとなる。これを解消するため、部品実装装置では、部品実装作業を繰り返している間に、このような熱変位による位置精度の誤差を補正する補正処理を実行している。ただし、上記温度上昇は部品実装作業を行っている間に飽和して熱変位が飽和するため、上記補正処理を常に一定の間隔で実行することは不合理である。 In the component mounting apparatus, the control unit controls the movement of the head unit in accordance with the mounting program, and mounts components on the board by the head unit. In the process of continuously performing the component mounting operation by moving the head unit in this manner, the temperature inside the component mounting apparatus may increase, resulting in a decrease in component mounting accuracy. The reason is as follows. In the component mounting apparatus, a head driving mechanism is provided for driving the head unit. However, the temperature rises due to frictional heat generated as the head unit moves. As a result, thermal displacement occurs due to thermal expansion of the components of the head drive mechanism, and as a result, an error occurs in the positional accuracy of the head unit, which is one of the factors that lower the mounting accuracy. In order to solve this, the component mounting apparatus executes a correction process for correcting an error in the positional accuracy due to such thermal displacement during the repetition of the component mounting operation. However, since the temperature rise is saturated during the component mounting work and the thermal displacement is saturated, it is irrational to always execute the correction processing at regular intervals.

そこで、例えば特許文献１に記載の装置では、運転開始初期においては第１の所定間隔毎で補正処理を行う一方、運転開始後予定の時間が経過した後に第１の所定間隔よりも長い第２の所定間隔にて補正処理を行うことが提案されている。当該特許文献１では、第１の所定間隔を１〜２回の実装操作のために要する時間に設定する一方、第２の所定間隔を１０〜２０回の実装操作のために要する時間に設定することが例示されている。 Therefore, for example, in the device described in Patent Literature 1, the correction process is performed at every first predetermined interval in the early stage of the operation, while the second process longer than the first predetermined interval after the scheduled time has elapsed after the start of the operation. It is proposed to perform the correction process at a predetermined interval. In Patent Document 1, while the first predetermined interval is set to the time required for one to two mounting operations, the second predetermined interval is set to the time required for the ten to twenty mounting operations. Is illustrated.

特開２０１３−１７５５５７号公報JP 2013-175557 A

上記従来装置では、時間あるいは実装操作回数に基づいて部品実装装置内で発生している誤差を推測しているに過ぎないため、補正処理の実行間隔が必ずしも適切であるとは言えず、補正処理を過剰に実行してタクトタイムの長時間化を招くことがあった。 In the above-described conventional apparatus, the error occurring in the component mounting apparatus is only estimated based on the time or the number of mounting operations. Therefore, the execution interval of the correction processing is not necessarily appropriate, and the correction processing is not necessarily performed. Is excessively executed, and the tact time is prolonged.

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ヘッドユニットの移動を補正する補正処理の実行間隔を高精度に調整することによって、短いタクトタイムで部品実装作業を安定して行うことができる部品実装技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and can stably perform a component mounting operation with a short tact time by adjusting an execution interval of a correction process for correcting a movement of a head unit with high accuracy. It is intended to provide a component mounting technology.

この発明の第１態様は、部品実装装置であって、基板に部品を実装するヘッドユニットと、ヘッドユニットを駆動するヘッド駆動機構と、予め設定された位置に固定された基準マークを撮像する撮像部と、ヘッド駆動機構を制御してヘッドユニットによる基板への部品の実装を制御する制御ユニットと、を備え、制御ユニットは、部品の実装を行っている間に、撮像部により撮像された基準マークの位置情報の経時変化に基づいてヘッド駆動機構によるヘッドユニットの移動を補正する補正処理を断続的に実行する補正処理部と、経時変化の変動量に応じて補正処理の実行間隔を調整する間隔調整部と、を有することを特徴としている。 A first aspect of the present invention is a component mounting apparatus, comprising: a head unit for mounting components on a substrate; a head driving mechanism for driving the head unit; and an imaging device for imaging a reference mark fixed at a preset position. And a control unit that controls the mounting of the component on the substrate by the head unit by controlling the head driving mechanism, and the control unit is configured to control the reference image captured by the imaging unit while the component is mounted. A correction processing unit that intermittently executes a correction process for correcting the movement of the head unit by the head drive mechanism based on a change over time in the position information of the mark, and adjusts an execution interval of the correction process according to the amount of change over time. And an interval adjusting unit.

また、この発明の第２態様は、ヘッドユニットを移動させてヘッドユニットにより基板に部品を実装する部品実装方法であって、部品の実装を繰り返して行っている間に、予め設定された位置に固定された基準マークを撮像して得られる基準マークの画像から基準マークの位置情報の経時変化を求め、当該経時変化に基づいてヘッドユニットの移動を補正する補正処理を断続的に実行する工程と、経時変化の変動量に応じて補正処理の実行間隔を調整する工程と、を有することを特徴としている。 A second aspect of the present invention is a component mounting method for mounting a component on a substrate by moving a head unit, wherein the component is mounted on a substrate at a predetermined position while the component is repeatedly mounted. Intermittently executing a correction process for determining a temporal change in the position information of the reference mark from an image of the reference mark obtained by imaging the fixed reference mark and correcting the movement of the head unit based on the temporal change; Adjusting the execution interval of the correction processing according to the amount of change with time.

また、この発明の第３態様は、ヘッドユニットを移動させてヘッドユニットにより基板に部品を実装する部品実装装置の制御用プログラムであって、部品の実装を繰り返して行っている間に、予め設定された位置に固定された基準マークを撮像して得られる基準マークの画像から基準マークの位置情報の経時変化を求め、当該経時変化に基づいてヘッドユニットの移動を補正する補正処理を断続的に実行する補正機能と、経時変化の変動量に応じて補正処理の実行間隔を調整する間隔調整機能と、をコンピュータに実現させることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a control program for a component mounting apparatus for moving a head unit to mount a component on a board by the head unit, the program being set in advance while the component mounting is repeatedly performed. Intermittently performs a correction process for obtaining a temporal change in the position information of the reference mark from an image of the reference mark obtained by imaging the reference mark fixed at the set position, and correcting the movement of the head unit based on the temporal change. The present invention is characterized in that a computer realizes a correction function to be executed and an interval adjustment function to adjust an execution interval of a correction process in accordance with an amount of change with time.

また、この発明の第４態様は、上記制御用プログラムが記録されたことを特徴としている。 Further, a fourth aspect of the present invention is characterized in that the control program is recorded.

このように構成された発明では、部品の実装を行っている間に、熱変位によりヘッドユニットの位置精度に誤差が生じることがあるが、補正処理を断続的に行っているため、ヘッドユニットを適正な位置に移動させることができ、部品実装作業を高精度に、しかも安定して実行することができる。 In the invention configured as described above, an error may occur in the positional accuracy of the head unit due to thermal displacement during mounting of components, but since the correction process is performed intermittently, the head unit is It can be moved to an appropriate position, and the component mounting operation can be performed with high accuracy and stably.

また、上記補正処理を行うために経時変化を取得しているが、この経時変化は、熱変位が比較的大きい間、大きく変動する一方、熱変位が飽和すると、その変動量は小さくなる。このように熱変位の特性は経時変化の変動量と密接に関連している。そこで、本発明では、経時変化の変動量に基づいて補正処理の実行間隔を調整することで、熱変位の特性に応じた補正処理を行い、補正処理の実行間隔を適正化している。このため、過剰な補正処理の実行が排除されてタクトタイムが短縮される。 In addition, a temporal change is acquired to perform the above-described correction processing. The temporal change fluctuates greatly while the thermal displacement is relatively large, and the amount of the variation decreases when the thermal displacement is saturated. Thus, the characteristics of the thermal displacement are closely related to the amount of change with time. Therefore, in the present invention, the execution interval of the correction process is adjusted based on the amount of change with time, so that the correction process is performed in accordance with the characteristic of the thermal displacement, and the execution interval of the correction process is optimized. For this reason, the execution of excessive correction processing is eliminated, and the tact time is reduced.

ここで、上記した熱変位の特性と経時変化の変動量との関連性を考慮すると、変動量が小さくなるのに伴って実行間隔を広げるのが望ましく、これによってタクトタイムを効果的に短縮することができる。 Here, in consideration of the above-mentioned relationship between the characteristics of the thermal displacement and the amount of change with time, it is desirable to increase the execution interval as the amount of change decreases, thereby effectively shortening the tact time. be able to.

また、変動量に応じて実行間隔を多段階で広げる、つまり変動量が小さくなるにしたがって実行間隔を広げるため、熱変位の特性にきめ細かく対応して補正処理の実行間隔を調整することができる。その結果、タクトタイムをさらに効果的に短縮することができる。 In addition, since the execution interval is increased in multiple stages in accordance with the variation amount, that is, the execution interval is increased as the variation amount becomes smaller, it is possible to adjust the execution interval of the correction process in detail in accordance with the characteristics of the thermal displacement. As a result, the tact time can be further effectively reduced.

また、部品実装作業を停止すると、部品実装装置の内部は、時間経過に伴って温間状態（熱変位が飽和あるいはほぼ飽和している状態）から冷間状態（熱変位が不飽和となっている状態）に移行する。したがって、部品の実装を停止している停止時間を計測する停止時間計測部を設け、停止時間計測部により計測された停止時間が一定値を超えると、冷間状態に移行したと判断し、補正処理の実行間隔を狭めるように構成してもよい。これにより、部品の実装を再開した直後の補正処理を冷間状態に対応した間隔で実行することができ、再開直後であっても部品実装作業を高精度に行うことができる。 When the component mounting operation is stopped, the interior of the component mounting apparatus changes from a warm state (a state in which the thermal displacement is saturated or almost saturated) to a cold state (the thermal displacement becomes unsaturated) with time. State). Therefore, a stop time measuring unit for measuring the stop time during which the mounting of the components is stopped is provided. If the stop time measured by the stop time measuring unit exceeds a certain value, it is determined that the state has shifted to the cold state, and the correction is performed. The processing execution interval may be narrowed. Thereby, the correction process immediately after the restart of the component mounting can be executed at intervals corresponding to the cold state, and the component mounting operation can be performed with high accuracy even immediately after the restart.

さらに、基準マークの設置個数は任意であるが、互いに異なる位置に複数個設けることで部品実装装置内の各部での熱変位を詳細にモニターすることができ、これらの基準マークの全てに基づいて経時変化の変動量を求め、補正処理の実行間隔を調整してもよい。ただし、この場合、各基準マークを撮像部によって撮像する必要があり、タクトタイムの短縮化には不利となる。そこで、複数の基準マークのうち最初に撮像部により撮像された最先基準マークに関する変動量が所定値よりも小さいときには、残りの基準マークの撮像部による撮像を省略するように構成してもよく、これによってタクトタイムの長期化を抑制することができる。 Further, the number of fiducial marks can be set arbitrarily, but by providing a plurality of fiducial marks at different positions, it is possible to monitor the thermal displacement at each part in the component mounting apparatus in detail, and based on all of these fiducial marks, The variation amount of the change over time may be obtained, and the execution interval of the correction processing may be adjusted. However, in this case, each reference mark needs to be imaged by the imaging unit, which is disadvantageous for shortening the tact time. Therefore, when the variation amount of the earliest reference mark first imaged by the imaging unit among the plurality of reference marks is smaller than a predetermined value, the imaging of the remaining reference marks by the imaging unit may be omitted. Thus, it is possible to suppress an increase in tact time.

以上のように構成された発明では、予め設定された位置に固定された基準マークの位置情報の経時変化について変動量を求め、当該変動量に応じて補正処理の実行間隔を調整している。このため、補正処理を適正な実行間隔で実行して部品実装作業を安定して行いながら、その一方で過剰な補正処理の実行を排除してタクトタイムを短縮することが可能となっている。 In the invention configured as described above, the amount of change with time of the positional information of the reference mark fixed at a preset position is obtained, and the execution interval of the correction process is adjusted according to the amount of change. For this reason, it is possible to stably perform the component mounting work by executing the correction processing at an appropriate execution interval, while shortening the tact time by eliminating excessive correction processing.

本発明にかかる部品実装装置の第１実施形態を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a component mounting apparatus according to the present invention. 図１に示す部品実装装置の部分正面図である。FIG. 2 is a partial front view of the component mounting apparatus shown in FIG. 1. 図１に示す部品実装装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a main electrical configuration of the component mounting apparatus illustrated in FIG. 1. 部品実装作業中におけるヘッドユニットの誤差の変化例を示すグラフである。9 is a graph illustrating an example of a change in an error of a head unit during a component mounting operation. 第１実施形態における補正処理の内容を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating the contents of a correction process according to the first embodiment. 第１実施形態における間隔調整処理の内容を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating the content of an interval adjustment process according to the first embodiment. 図１に示す部品実装装置で実行された補正処理および補正間隔の調整処理の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a correction process and a correction interval adjustment process performed by the component mounting apparatus illustrated in FIG. 1. 第１実施形態における補正間隔の一例である。It is an example of a correction interval in the first embodiment. 本発明にかかる部品実装装置の第２実施形態で実行される補正処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the correction process performed in 2nd Embodiment of the component mounting apparatus concerning this invention. 第２実施形態における間隔調整処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the interval adjustment process in 2nd Embodiment.

図１は本発明にかかる部品実装装置の第１実施形態を示す平面図である。また、図２は図１に示す部品実装装置の部分正面図である。また、図３は図１に示す部品実装装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。なお、図１および図２では、各図の方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直角座標軸が示されている。 FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the component mounting apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a partial front view of the component mounting apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a main electrical configuration of the component mounting apparatus shown in FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, XYZ rectangular coordinate axes are shown in order to clarify the directional relationship between the drawings.

この部品実装装置１では、基台１１上に基板搬送機構２が配置されており、基板Ｓを所定の搬送方向Ｘに搬送可能となっている。より詳しくは、基板搬送機構２は、基台１１上において基板Ｓを図１の右側から左側へ搬送する一対のコンベア２１、２１を有している。そして、コンベア２１、２１は制御ユニット８の駆動制御部８２からの動作指令に応じて作動することで、基板Ｓを搬入し、所定の実装作業位置（同図に示す基板Ｓの位置）で停止させ、図略の保持装置で基板Ｓを固定し保持する。そして、部品供給部４から供給される電子部品Ｐ（図２参照）がヘッドユニット６に具備された実装ヘッド６１により基板Ｓに移載される。また、基板Ｓに搭載すべき電子部品Ｐの全部を基板Ｓに搭載し終えると、基板搬送機構２は基板Ｓを搬出する。なお、基台１１上には、部品認識カメラ７が配設されている。この部品認識カメラ７は、照明部およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどから構成されており、ヘッドユニット６の各実装ヘッド６１の吸着ノズル６２に保持された電子部品Ｐをその下側から撮像するようになっている。 In the component mounting apparatus 1, the board transfer mechanism 2 is disposed on the base 11, and can transfer the board S in a predetermined transfer direction X. More specifically, the substrate transport mechanism 2 has a pair of conveyors 21 that transport the substrate S from the right side to the left side in FIG. Then, the conveyors 21 and 21 operate in response to an operation command from the drive control unit 82 of the control unit 8 to carry in the board S and stop at a predetermined mounting work position (the position of the board S shown in the same drawing). Then, the substrate S is fixed and held by a holding device (not shown). Then, the electronic component P (see FIG. 2) supplied from the component supply unit 4 is transferred to the substrate S by the mounting head 61 provided in the head unit 6. When all the electronic components P to be mounted on the substrate S have been mounted on the substrate S, the substrate transport mechanism 2 unloads the substrate S. The component recognition camera 7 is provided on the base 11. The component recognition camera 7 includes a lighting unit and a charge coupled device (CCD) camera, and captures an image of the electronic component P held by the suction nozzle 62 of each mounting head 61 of the head unit 6 from below. It has become.

このように構成された基板搬送機構２の前方側（＋Ｙ軸方向側）および後方側（−Ｙ軸方向側）には、部品供給部４が配置されている。これらの部品供給部４は多数のテープフィーダ４１を備えている。また、各テープフィーダ４１には、電子部品Ｐを収納・保持したテープを巻回したリール（図示省略）が配置されており、電子部品Ｐをヘッドユニット６に供給可能となっている。すなわち、各テープには、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品Ｐが所定間隔おきに収納、保持されている。そして、テープフィーダ４１がリールからテープをヘッドユニット６側に送り出すことによって該テープ内の電子部品Ｐが間欠的に部品吸着位置に繰り出され、その結果、ヘッドユニット６の実装ヘッド６１に装着された吸着ノズル６２によって電子部品Ｐのピックアップが可能となる。 On the front side (+ Y axis direction side) and the rear side (−Y axis direction side) of the substrate transport mechanism 2 configured as described above, the component supply units 4 are arranged. These component supply units 4 include a large number of tape feeders 41. A reel (not shown) around which a tape containing and holding the electronic component P is wound is disposed in each tape feeder 41, and the electronic component P can be supplied to the head unit 6. That is, chip-shaped chip electronic components P such as an integrated circuit (IC), a transistor, and a capacitor are stored and held at predetermined intervals in each tape. Then, the tape feeder 41 feeds the tape from the reel to the head unit 6 side, whereby the electronic component P in the tape is intermittently fed to the component suction position, and as a result, the electronic component P is mounted on the mounting head 61 of the head unit 6. The suction nozzle 62 allows the electronic component P to be picked up.

このヘッドユニット６は電子部品Ｐを実装ヘッド６１の吸着ノズル６２により吸着保持したまま基板Ｓに搬送するとともに、ユーザより指示された部品搭載位置に移載するものである。そして、前方側でＸ軸方向に一列に配列された６個の実装ヘッド６１Ｆと、後方側でＸ軸方向に一列に配列された６個の実装ヘッド６１Ｒとの合計１２個の実装ヘッド６１を有している。すなわち、図１および図２に示すように、ヘッドユニット６では、鉛直方向Ｚに延設された実装ヘッド６１Ｆが６本、Ｘ軸方向（基板搬送機構２による基板Ｓの搬送方向）に等ピッチで列状に設けられている。また、実装ヘッド６１Ｆに対して後方側（−Ｙ軸方向側）にも、前列と同様に構成された後列が設けられている。つまり、鉛直方向Ｚに延設された実装ヘッド６１Ｒが６本、Ｘ軸方向に等ピッチで列状に設けられている。なお、本実施形態では、実装ヘッド６１Ｆと実装ヘッド６１ＲとはＸ軸方向に半ピッチずれて配置されており、図１に示すように平面視でジグザグ状に配置されている。このため、Ｙ軸方向から見ると、図２に示すように１２本の実装ヘッド６１は互いに重なり合うことなくＸ軸方向に一列に並んでいる。 The head unit 6 transports the electronic component P to the substrate S while sucking and holding the electronic component P by the suction nozzle 62 of the mounting head 61, and transfers the electronic component P to a component mounting position designated by a user. Then, a total of 12 mounting heads 61 including six mounting heads 61F arranged in a line in the X-axis direction on the front side and six mounting heads 61R arranged in a line in the X-axis direction on the rear side are provided. Have. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, in the head unit 6, six mounting heads 61 </ b> F extending in the vertical direction Z are arranged at equal pitches in the X-axis direction (the direction in which the substrate S is transported by the substrate transport mechanism 2). Are provided in a row. Further, a rear row configured similarly to the front row is provided on the rear side (−Y axis direction side) with respect to the mounting head 61F. That is, six mounting heads 61R extending in the vertical direction Z are provided in a row at an equal pitch in the X-axis direction. In the present embodiment, the mounting head 61F and the mounting head 61R are displaced by a half pitch in the X-axis direction, and are arranged in a zigzag shape in plan view as shown in FIG. Therefore, when viewed from the Y-axis direction, as shown in FIG. 2, the twelve mounting heads 61 are arranged in a line in the X-axis direction without overlapping each other.

また、各実装ヘッド６１の先端部に装着された吸着ノズル６２は図略の圧力切換機構を介して負圧発生装置、正圧発生装置、及び大気のいずれかに連通可能とされており、制御ユニット８が圧力切換機構をコントロールすることで吸着ノズル６２に与える圧力を切り換え可能となっている。すなわち、圧力切換によって負圧発生装置からの負圧吸着力を吸着ノズル６２に与えることで、該吸着ノズル６２の下方端部（先端部）が電子部品Ｐの上面を吸着して部品保持が可能となっている。逆に、吸着ノズル６２へ正圧発生装置からの正圧を供給すると、実装ヘッド６１による電子部品Ｐの吸着保持が解除されるとともに、正圧により電子部品Ｐを瞬時に基板Ｓに搭載する。そして、電子部品の搭載後、吸着ノズル６２は大気開放とされる。このようにヘッドユニット６では制御ユニット８による負圧吸着力及び正圧供給の制御により電子部品Ｐの着脱が可能となっている。 The suction nozzle 62 attached to the tip of each mounting head 61 can communicate with any one of a negative pressure generator, a positive pressure generator, and the atmosphere via a pressure switching mechanism (not shown). The pressure applied to the suction nozzle 62 can be switched by the unit 8 controlling the pressure switching mechanism. That is, by applying a negative pressure suction force from the negative pressure generating device to the suction nozzle 62 by switching the pressure, the lower end (tip) of the suction nozzle 62 sucks the upper surface of the electronic component P and can hold the component. It has become. Conversely, when a positive pressure is supplied from the positive pressure generator to the suction nozzle 62, the suction and holding of the electronic component P by the mounting head 61 is released, and the electronic component P is instantly mounted on the substrate S by the positive pressure. After the electronic components are mounted, the suction nozzle 62 is opened to the atmosphere. As described above, in the head unit 6, the electronic component P can be attached and detached by the control of the negative pressure suction force and the positive pressure supply by the control unit 8.

ちなみに、実装ヘッド６１は、複数種類の吸着ノズル６２のうちから部品実装に使用する使用ノズルを切り換えることが可能に構成されている。つまり、部品実装装置１において後方側の部品供給部４と実装作業位置の間には、オートノズルチェンジャ５が設けられており、このオートノズルチェンジャ５において実装ヘッド６１に取り付ける吸着ノズル６２が切り換えられる（ノズルチェンジ）。こうして、実装ヘッド６１に取り付けられた吸着ノズル６２が使用ノズルとして以後の部品実装で用いられる。 Incidentally, the mounting head 61 is configured to be able to switch the nozzle to be used for component mounting from among a plurality of types of suction nozzles 62. That is, the automatic nozzle changer 5 is provided between the component supply unit 4 on the rear side and the mounting operation position in the component mounting apparatus 1, and the suction nozzle 62 attached to the mounting head 61 is switched in the automatic nozzle changer 5. (Nozzle change). Thus, the suction nozzle 62 attached to the mounting head 61 is used as a used nozzle in the subsequent component mounting.

また、各実装ヘッド６１はヘッドユニット６に対して図略のノズル昇降駆動機構により昇降（Ｚ軸方向の移動）可能に、かつ図略のノズル回転駆動機構によりノズル中心軸回りに回転（図２のＲ方向の回転）可能となっている。これらの駆動機構のうちノズル昇降駆動機構は吸着もしくは装着を行う時の下降位置（下降端）と、搬送を行う時の上昇位置（上昇端）との間で実装ヘッド６１を昇降させるものである。一方、ノズル回転駆動機構は吸着ノズル６２を必要に応じて回転させるための機構であり、回転駆動により電子部品Ｐを搭載時における所定のＲ軸方向に位置させることが可能となっている。なお、これらの駆動機構については、それぞれＺ軸サーボモータ７２、Ｒ軸サーボモータ７３および所定の動力伝達機構で構成されており、制御ユニット８の駆動制御部８２によりＺ軸サーボモータ７２およびＲ軸サーボモータ７３を駆動制御することで各実装ヘッド６１がＺ方向およびＲ方向に移動させられる。 Further, each mounting head 61 can be moved up and down (moved in the Z-axis direction) with respect to the head unit 6 by a nozzle elevation driving mechanism (not shown), and rotated around a nozzle center axis by a nozzle rotation driving mechanism (not shown) (FIG. 2). In the R direction). Among these drive mechanisms, the nozzle lifting drive mechanism raises and lowers the mounting head 61 between a lowering position (downward end) when performing suction or mounting and an uppering position (upward end) when performing conveyance. . On the other hand, the nozzle rotation drive mechanism is a mechanism for rotating the suction nozzle 62 as needed, and is capable of rotating and positioning the electronic component P in a predetermined R-axis direction at the time of mounting. Each of these drive mechanisms includes a Z-axis servomotor 72, an R-axis servomotor 73, and a predetermined power transmission mechanism. The drive control unit 82 of the control unit 8 controls the Z-axis servomotor 72 and the R-axis servomotor. By controlling the driving of the servomotor 73, each mounting head 61 is moved in the Z direction and the R direction.

また、ヘッドユニット６は、これらの実装ヘッド６１で吸着された電子部品Ｐを部品供給部４と基板Ｓとの間で搬送して基板Ｓに実装するため、基台１１の所定範囲にわたりＸ軸方向及びＹ軸方向（Ｘ軸及びＺ軸方向と直交する方向）に移動可能となっている。すなわち、ヘッドユニット６は、Ｘ軸方向に延びる実装ヘッド支持部材６３に対してＸ軸に沿って移動可能に支持されている。また、実装ヘッド支持部材６３は、両端部がＹ軸方向の固定レール６４に支持され、この固定レール６４に沿ってＹ軸方向に移動可能になっている。そして、このヘッドユニット６は、Ｘ軸サーボモータ６５によりボールねじ６６を介してＸ軸方向に駆動され、実装ヘッド支持部材６３はＹ軸サーボモータ６７によりボールねじ６８を介してＹ軸方向へ駆動される。このようにヘッドユニット６は実装ヘッド６１に吸着された電子部品Ｐを部品供給部４から目的位置まで搬送可能となっている。 The head unit 6 transports the electronic component P sucked by the mounting head 61 between the component supply unit 4 and the substrate S and mounts the electronic component P on the substrate S. It is movable in the direction and the Y-axis direction (the direction orthogonal to the X-axis and Z-axis directions). That is, the head unit 6 is supported movably along the X axis with respect to the mounting head support member 63 extending in the X axis direction. Further, both ends of the mounting head support member 63 are supported by fixed rails 64 in the Y-axis direction, and are movable along the fixed rails 64 in the Y-axis direction. The head unit 6 is driven in the X-axis direction via a ball screw 66 by an X-axis servo motor 65, and the mounting head support member 63 is driven in the Y-axis direction via a ball screw 68 by a Y-axis servo motor 67. Is done. As described above, the head unit 6 can transport the electronic component P sucked by the mounting head 61 from the component supply unit 4 to a target position.

さらに、ヘッドユニット６は、部品検査カメラ９１を具備する。この部品検査カメラ９１は、照明部およびＣＣＤカメラなどから構成されており、基板Ｓに搭載された各電子部品の搭載状態を検査するために用いられる。具体的には、駆動制御部８２がヘッドユニット６を適宜移動させることで、電子部品Ｐの搭載位置の上方に部品検査カメラ９１を移動させる。そして、この状態で部品検査カメラ９１の撮像した電子部品Ｐの画像が画像処理部８４に転送される。画像処理部８４は、転送されてきた電子部品Ｐの画像から、電子部品Ｐの搭載状態の良否を判定する。また、本実施形態では、部品検査カメラ９１は、部品を撮像する以外に、部品実装装置１の各部や基板Ｓに対して予め設定された位置に設けられた基準マークＭ１〜Ｍ６を撮像する機能も兼ね備えている。より具体的には、基準マークＭ１〜Ｍ３は、熱膨張により変形することのないコンベア２１、２１のフレーム（図示省略）上の３箇所に一定の間隔を隔てて設けられており、上方からの平面視で略直角三角形の頂点に位置するように配置されている。また、基準マークＭ４、Ｍ５は基板Ｓの表面上の２箇所に一定の間隔を隔てて設けられたフィデューシャルマークである。さらに、基準マークＭ６はオートノズルチェンジャ５に設けられている。 Further, the head unit 6 includes a component inspection camera 91. The component inspection camera 91 includes a lighting unit, a CCD camera, and the like, and is used for inspecting a mounting state of each electronic component mounted on the substrate S. Specifically, the drive control unit 82 appropriately moves the head unit 6 to move the component inspection camera 91 above the mounting position of the electronic component P. Then, in this state, the image of the electronic component P captured by the component inspection camera 91 is transferred to the image processing unit 84. The image processing unit 84 determines whether the mounted state of the electronic component P is good or not from the transferred image of the electronic component P. Further, in the present embodiment, the component inspection camera 91 has a function of imaging the reference marks M1 to M6 provided at predetermined positions with respect to each part of the component mounting apparatus 1 and the substrate S, in addition to imaging the component. Also has. More specifically, the reference marks M1 to M3 are provided at three places on a frame (not shown) of the conveyors 21 and 21 which are not deformed by thermal expansion, with a predetermined interval, and are provided from above. It is arranged so as to be located at the apex of a substantially right triangle in plan view. The reference marks M4 and M5 are fiducial marks provided at two locations on the surface of the substrate S at a constant interval. Further, the reference mark M6 is provided on the automatic nozzle changer 5.

また、部品実装装置１には、作業者とのインターフェースとして機能するディスプレイ９２を備えている。ディスプレイ９２は、部品実装装置１の動作状態を表示する機能のほか、タッチパネルで構成されて作業者からの入力を受け付ける入力端末としての機能も有する。なお、ディスプレイ９２に対する入出力の制御は、制御ユニット８の入出力制御部８８によって実行される。 In addition, the component mounting apparatus 1 includes a display 92 that functions as an interface with an operator. The display 92 has a function of displaying an operation state of the component mounting apparatus 1, and also has a function as an input terminal configured by a touch panel and receiving input from an operator. The input / output control for the display 92 is executed by the input / output control unit 88 of the control unit 8.

このように構成された部品実装装置１全体の動作は、制御ユニット８の主制御部８５によって統括的にコントロールされる。つまり、この主制御部８５は、記憶部８６に記憶されているプログラムやデータに基づいてバス８７を介して制御ユニット８の各部と互いに信号のやり取りを行って、装置１全体を制御する。なお、このプログラム８６１は、ＣＤ(compact disk)、ＤＶＤ(digital versatile disk)あるいはＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリーといった記録媒体８６２に記憶されていたものが、記憶部８６に記憶されている。 The operation of the entire component mounting apparatus 1 configured as described above is totally controlled by the main control unit 85 of the control unit 8. That is, the main control unit 85 exchanges signals with each unit of the control unit 8 via the bus 87 based on the programs and data stored in the storage unit 86 to control the entire apparatus 1. It should be noted that the program 861 is stored in the storage unit 86 instead of being stored in a recording medium 862 such as a CD (compact disk), a DVD (digital versatile disk), or a USB (Universal Serial Bus) memory.

そして、例えば、複数の実装基板を生産する際には、記憶部８６に記憶された生産用のプログラム８６１（生産プログラム）が主制御部８５によって読み出される。そして、主制御部８５がこのプログラム８６１に従って制御ユニット８の各部を制御することで、搬入されてくる複数の基板Ｓに対して順番に部品実装が実行されて、複数の実装基板が生産される。 Then, for example, when a plurality of mounting boards are produced, the main control unit 85 reads out a production program 861 (production program) stored in the storage unit 86. The main control unit 85 controls each unit of the control unit 8 in accordance with the program 861, so that component mounting is sequentially performed on the plurality of boards S that are carried in, and a plurality of mounting boards are produced. .

具体的には、実装作業位置に搬入・固定された一の基板Ｓの各搭載位置に対して所定の電子部品Ｐを搭載する部品実装が実行される。そして、一の基板Ｓにおける全ての搭載位置に電子部品Ｐが搭載されると（つまり、部品実装が完了すると）、一の基板Ｓが実装作業位置から搬出されるとともに次の基板Ｓが実装作業位置に搬入・固定され（基板搬送）、この次の基板Ｓに対して新たな部品実装が実行される。そして、このような動作が繰り返し実行されて、複数の実装基板が生産される。 Specifically, component mounting for mounting a predetermined electronic component P on each mounting position of one substrate S carried and fixed to the mounting operation position is executed. When the electronic components P are mounted at all the mounting positions on one substrate S (that is, when the component mounting is completed), the one substrate S is unloaded from the mounting operation position and the next substrate S is mounted. It is carried in and fixed to the position (substrate conveyance), and new component mounting is performed on the next substrate S. Then, such an operation is repeatedly performed to produce a plurality of mounting boards.

また、プログラム８６１は、搬入される基板Ｓに対して部品実装を繰り返し行う動作以外に、補正処理を断続的に実行する。これは、「背景技術」の項で説明したと同様の理由からである。すなわち、図１に示す部品実装装置１において、補正処理を行うことなく部品実装を繰り返して行うと、その経過時間に伴い部品実装装置１の内部温度の上昇に伴う装置各部の熱変位によりヘッドユニット６の移動量に誤差が生じる。例えば図４に示すように、時間経過に伴ってＸ軸方向およびＹ軸方向における誤差は変化する。したがって、部品を基板Ｓに正確に実装するためには、当該誤差を考慮してヘッドユニット６の移動を補正する必要があり、本実施形態においても、部品実装を繰り返している間に上記プログラム８６１にしたがって主制御部８５が補正処理を断続的に行う。この補正処理は、基準マークを部品検査カメラ９１により撮像して得られるマーク画像に基づいて当該基準マークの位置情報を取得して記憶する動作を基準マークＭ１〜Ｍ６の全部あるいは一部について行った後で、複数の位置情報を読み出し、それらから誤差を算出してヘッドユニット６の移動を補正するものであり、これによって熱変位に起因する移動量の誤差が補正される。なお、処理内容自体は周知であるため、本明細書においては補正処理の内容については説明を省略する。 Further, the program 861 executes a correction process intermittently, in addition to an operation of repeatedly performing component mounting on the board S to be carried in. This is for the same reason as described in the section of "Background Art". That is, in the component mounting apparatus 1 shown in FIG. 1, if the component mounting is repeatedly performed without performing the correction processing, the head unit is displaced due to the thermal displacement of each part of the apparatus as the internal temperature of the component mounting apparatus 1 increases with the lapse of time. 6 has an error in the amount of movement. For example, as shown in FIG. 4, errors in the X-axis direction and the Y-axis direction change with time. Therefore, in order to accurately mount the component on the board S, it is necessary to correct the movement of the head unit 6 in consideration of the error, and in the present embodiment, the program 861 is repeated while the component mounting is repeated. The main control unit 85 performs the correction process intermittently according to the following. In this correction process, the operation of acquiring and storing the position information of the reference mark based on the mark image obtained by imaging the reference mark by the component inspection camera 91 is performed for all or a part of the reference marks M1 to M6. Later, a plurality of pieces of position information are read out, an error is calculated therefrom, and the movement of the head unit 6 is corrected, whereby an error in the movement amount due to the thermal displacement is corrected. Since the processing itself is well known, the description of the correction processing is omitted in this specification.

ここで、図４から明らかなように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいずれにおいても誤差は時間経過に伴って飽和する、つまり部品実装の開始直後および初期段階では熱変位は比較的大きいのに対し、部品実装の繰り返し時間が長くなるのに伴って熱変位は小さくなる。このような熱変位の特性を考慮すると、当該特性に応じて補正処理の実行間隔を調整するのが望ましく、主制御部８５が装置各部を次に説明するように制御して間隔調整を実行する。このように、本実施形態では、主制御部８５が実装処理を実行する実装処理部８５１、補正処理を実行する補正処理部８５２および補正処理の実行間隔を調整する間隔調整部８５３として機能する。 Here, as is clear from FIG. 4, the error saturates with time in both the X-axis direction and the Y-axis direction. That is, although the thermal displacement is relatively large immediately after the start of component mounting and in the initial stage. On the other hand, as the repetition time of component mounting becomes longer, the thermal displacement becomes smaller. In consideration of such thermal displacement characteristics, it is desirable to adjust the execution interval of the correction process according to the characteristics, and the main control unit 85 controls each unit of the apparatus as described below to execute the interval adjustment. . As described above, in the present embodiment, the main control unit 85 functions as the mounting processing unit 851 that performs the mounting processing, the correction processing unit 852 that performs the correction processing, and the interval adjustment unit 853 that adjusts the execution interval of the correction processing.

図５は第１実施形態における補正処理の内容を示すフローチャートである。また、図６は第１実施形態における間隔調整処理の内容を示すフローチャートである。以下、図５および図６を参照しつつ図１の部品実装装置における補正処理の実行について説明した後で、補正処理の実行間隔（以下「補正間隔」という）の一例について説明する。 FIG. 5 is a flowchart showing the contents of the correction processing in the first embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing the content of the interval adjustment processing in the first embodiment. Hereinafter, the execution of the correction processing in the component mounting apparatus of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6, and then an example of an execution interval of the correction processing (hereinafter, referred to as a “correction interval”) will be described.

部品実装装置１では、部品実装を開始すると、主制御部８５は補正処理の実行回数を示すカウント値Ｎをゼロにリセットする（ステップＳ１）とともに補正間隔を比較的短い初期間隔ΔＴ１（例えば１分）に設定する（ステップＳ２）。また、部品実装の開始直後は図４に示すようにＸ軸方向およびＹ軸方向のいずれにおいても誤差が比較的大きく変動することから、補正間隔を初期間隔ΔＴ１に維持したまま所定カウント値Ｎｘ（例えば３回）だけ実行する。すなわち、主制御部８５はカウント値Ｎを「１」だけインクリメントし（ステップＳ３）、さらに補正間隔が経過するのを待った（ステップＳ４）後で補正処理を実行する（ステップＳ５）。このような処理（ステップＳ３〜Ｓ５）を主制御部８５はカウント値Ｎが所定カウント値Ｎｘ未満の間、繰り返す（ステップＳ６）。例えば上記したように所定カウント値Ｎｘを「３」に設定した場合、最初の３回の補正処理は常に短い補正間隔ΔＴ１で断続的に実行される。なお、当該３回の補正処理を行っている間に得られる基準マークの位置情報は順次記憶部８６に記憶され、次に説明するように補正間隔の調整（ステップＳ７）に利用される。 In the component mounting apparatus 1, when component mounting is started, the main control unit 85 resets the count value N indicating the number of times of execution of the correction process to zero (step S1) and sets the correction interval to an initial interval ΔT1 (for example, one minute) that is relatively short. ) (Step S2). Immediately after the start of component mounting, as shown in FIG. 4, since the error relatively fluctuates in both the X-axis direction and the Y-axis direction, the predetermined count value Nx ( (For example, three times). That is, the main control unit 85 increments the count value N by "1" (step S3), and executes the correction process after waiting for the correction interval to elapse (step S4) (step S5). The main controller 85 repeats such processing (steps S3 to S5) while the count value N is less than the predetermined count value Nx (step S6). For example, when the predetermined count value Nx is set to “3” as described above, the first three correction processes are always performed intermittently at a short correction interval ΔT1. The position information of the reference marks obtained during the three correction processes is sequentially stored in the storage unit 86, and is used for adjusting the correction interval (step S7) as described below.

一方、ステップＳ６でカウント値Ｎが所定カウント値Ｎｘ以上である、つまり部品実装の開始から一定時間以上経過したと判断すると、主制御部８５は補正間隔の調整（ステップＳ７）を実行する。ここでは、上記補正処理（ステップＳ５）において少なくとも第１基準マークＭ１の位置情報が記憶され、図６に説明するように当該位置情報に基づいて補正間隔を調整するが、第１基準マークＭ１以外の基準マークＭ２〜Ｍ６の位置情報を用いる、あるいは複数の基準マークの位置情報に基づいて補正間隔の調整を行うことも可能である。 On the other hand, if it is determined in step S6 that the count value N is equal to or greater than the predetermined count value Nx, that is, that a predetermined time has elapsed from the start of component mounting, the main control unit 85 adjusts the correction interval (step S7). Here, at least the position information of the first reference mark M1 is stored in the correction processing (step S5), and the correction interval is adjusted based on the position information as described in FIG. It is also possible to use the position information of the reference marks M2 to M6, or to adjust the correction interval based on the position information of a plurality of reference marks.

この補正間隔の調整（ステップＳ７）では、図６に示すように、主制御部８５は記憶部８６に記憶されている第１基準マークＭ１の位置情報のうち直近Ｎｘ回の位置情報を読み出し、第１基準マークＭ１の移動平均（Ｘave、Ｙave）を求める（ステップＳ７１）。例えば、現時点でのカウント値Nが「４」であり、所定カウント値Nｘが「３」の場合、１回目の補正処理で取得した第１基準マークM１のＸ軸方向の位置情報Ｘcur1(1)およびＹ軸方向の位置情報Ｙcur1(1)と、２回目の補正処理で取得した第１基準マークM１のＸ軸方向の位置情報Ｘcur1(2)およびＹ軸方向の位置情報Ｙcur1(2)と、３回目の補正処理で取得した第１基準マークM１のＸ軸方向の位置情報Ｘcur1(3)およびＹ軸方向の位置情報Ｙcur1(3)とに基づき、次式、
Ｘave＝Ｘave(1-3)＝（Ｘcur1(1)＋Ｘcur1(2)＋Ｘcur1(3)）／３
Ｙave＝Ｙave(1-3)＝（Ｙcur1(1)＋Ｙcur1(2)＋Ｙcur1(3)）／３
にしたがって移動平均（Ｘave、Ｙave）が算出される。 In the adjustment of the correction interval (step S7), as shown in FIG. 6, the main control unit 85 reads out the latest Nx times of the position information of the first reference mark M1 stored in the storage unit 86, The moving average (Xave, Yave) of the first reference mark M1 is obtained (step S71). For example, when the current count value N is “4” and the predetermined count value Nx is “3”, the position information Xcur1 (1) in the X-axis direction of the first reference mark M1 acquired in the first correction process. And position information Ycur1 (1) in the Y-axis direction, position information Xcur1 (2) in the X-axis direction and position information Ycur1 (2) in the Y-axis direction of the first reference mark M1 acquired in the second correction process, Based on the position information Xcur1 (3) in the X-axis direction and the position information Ycur1 (3) in the Y-axis direction of the first fiducial mark M1 acquired in the third correction process,
Xave = Xave (1-3) = (Xcur1 (1) + Xcur1 (2) + Xcur1 (3)) / 3
Yave = Yave (1-3) = (Ycur1 (1) + Ycur1 (2) + Ycur1 (3)) / 3
, A moving average (Xave, Yave) is calculated.

この移動平均の算出（ステップＳ７１）と同時あるいは前後して、主制御部８５はヘッドユニット６を第１基準マークＭ１に向けて移動させ、部品検査カメラ９１により第１基準マークＭ１を撮像する（ステップＳ７２）。そして、主制御部８５は撮像されたマーク画像に基づいて現時点での第１基準マークＭ１の位置情報（Ｘcur、Ｙcur）を取得した（ステップＳ７３）後、X軸方向およびＹ軸方向における第１基準マークＭ１の誤差ΔＸ、ΔＹを次式
ΔＸ＝｜Ｘcur−Ｘave｜
ΔＹ＝｜Ｙcur−Ｙave｜
で算出する（ステップＳ７４）。さらに、主制御部８５は第１基準マークＭ１の最大誤差Ｍａｘ（ΔＸ、ΔＹ）を求め、その値に応じて補正間隔を調整する（ステップＳ７５〜Ｓ７９）。より具体的には、図６に示すように、最大誤差Ｍａｘ（ΔＸ、ΔＹ）が比較的大きな値Ｄ１（例えば５μｍ）以上である（ステップＳ７５で「ＹＥＳ」）場合には、補正間隔を初期間隔ΔＴ１に設定する（ステップＳ７６）。また、最大誤差Ｍａｘ（ΔＸ、ΔＹ）が値Ｄ１よりも小さいものの、誤差許容値Ｄ２（例えば３μｍ）を超えている（ステップＳ７７で「ＹＥＳ」）場合には、補正間隔を初期間隔ΔＴ１よりも長い間隔ΔＴ２（例えば５分）に設定する（ステップＳ７８）。さらに、最大誤差Ｍａｘ（ΔＸ、ΔＹ）が誤差許容値Ｄ２以下となっている（ステップＳ７７で「ＮＯ」）場合には、補正間隔をさらに長い間隔ΔＴ３（例えば３０分）に設定する（ステップＳ７９）。 At the same time or before or after the calculation of the moving average (step S71), the main control unit 85 moves the head unit 6 toward the first reference mark M1, and captures an image of the first reference mark M1 using the component inspection camera 91 ( Step S72). Then, the main control unit 85 obtains the current position information (Xcur, Ycur) of the first reference mark M1 based on the captured mark image (step S73), and then acquires the first position information in the X-axis direction and the Y-axis direction. The errors ΔX and ΔY of the reference mark M1 are calculated by the following equation: ΔX = | Xcur−Xave |
ΔY = | Ycur−Yave |
Is calculated (step S74). Further, the main controller 85 obtains the maximum error Max (ΔX, ΔY) of the first reference mark M1, and adjusts the correction interval according to the value (Steps S75 to S79). More specifically, as shown in FIG. 6, when the maximum error Max (ΔX, ΔY) is a relatively large value D1 (for example, 5 μm) or more (“YES” in step S75), the correction interval is initialized. The interval is set to ΔT1 (step S76). When the maximum error Max (ΔX, ΔY) is smaller than the value D1, but exceeds the error allowable value D2 (for example, 3 μm) (“YES” in step S77), the correction interval is set to be smaller than the initial interval ΔT1. A long interval ΔT2 (for example, 5 minutes) is set (step S78). Further, when the maximum error Max (ΔX, ΔY) is equal to or less than the allowable error value D2 (“NO” in step S77), the correction interval is set to a longer interval ΔT3 (for example, 30 minutes) (step S79). ).

こうして補正間隔の調整が完了すると、図５に示すように、ステップＳ３に戻って次の補正処理を実行する。 When the adjustment of the correction interval is completed in this way, the process returns to step S3 to execute the next correction process, as shown in FIG.

以上のように、本実施形態では、部品の実装を行っている間に、補正処理（ステップＳ５）を断続的に行っているため、ヘッドユニット６を常に適正な位置に移動させることができ、部品実装作業を高精度に、しかも安定して実行することができる。 As described above, in the present embodiment, the correction process (Step S5) is performed intermittently while the components are being mounted, so that the head unit 6 can always be moved to an appropriate position. The component mounting operation can be performed with high accuracy and stably.

また、第１基準マークＭ１の位置情報（Ｘcur、Ｙcur）を経時的に求め、さらに最大誤差（本発明の「位置情報の経時変化の変動量」に相当）を求めている。そして、最大誤差に応じて補正間隔（補正処理の実行間隔）を調整し、上述したように熱変位の特性に応じた補正処理を行っている。このように補正処理の実行間隔を適正化することができ、過剰な補正処理の実行を排除してタクトタイムを短縮することができる。 In addition, the position information (Xcur, Ycur) of the first reference mark M1 is obtained over time, and the maximum error (corresponding to the "amount of change in position information over time" of the present invention) is obtained. Then, the correction interval (execution interval of the correction process) is adjusted according to the maximum error, and the correction process according to the characteristic of the thermal displacement is performed as described above. As described above, the execution interval of the correction processing can be optimized, and the execution of the excessive correction processing can be eliminated, and the tact time can be reduced.

さらに、最大誤差の大きさに応じて補正間隔の延長を２段階に設定しているため、最大誤差が小さくなる、つまり熱変位が小さくなるのに伴って補正間隔を多段階に広げている。このように熱変位の特性にきめ細かく対応して補正処理の実行間隔を調整しているため、タクトタイムをさらに効果的に短縮することができる。 Further, since the extension of the correction interval is set in two stages according to the magnitude of the maximum error, the correction interval is extended in multiple stages as the maximum error becomes smaller, that is, as the thermal displacement becomes smaller. As described above, since the execution interval of the correction processing is adjusted in detail in response to the characteristics of the thermal displacement, the tact time can be further effectively reduced.

図７は図１に示す部品実装装置で実行された補正処理および補正間隔の調整処理の一例を示す図である。また、図８は第１実施形態における補正間隔の一例である。なお、図７の縦方向が時間経過を示している。また、この具体例では、所定カウント値Ｎｘは「３」に設定され、間隔ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３は
ΔＴ１＜ΔＴ２＜ΔＴ３
に設定されている。また、補正処理は基準マークＭ１〜Ｍ３に基づいて実行される。さらに、値Ｄ１、Ｄ２はそれぞれ「５μｍ」、「３μｍ」に設定されている。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a correction process and a correction interval adjustment process performed by the component mounting apparatus illustrated in FIG. 1. FIG. 8 is an example of a correction interval in the first embodiment. Note that the vertical direction in FIG. 7 indicates the passage of time. In this specific example, the predetermined count value Nx is set to “3”, and the intervals ΔT1, ΔT2, and ΔT3 are ΔT1 <ΔT2 <ΔT3.
Is set to The correction process is performed based on the reference marks M1 to M3. Further, the values D1 and D2 are set to “5 μm” and “3 μm”, respectively.

この具体例では、部品実装の開始から補正間隔として時間ΔＴ１経過すると、各基準マークＭ１〜Ｍ３の位置情報（（Ｘcur1(1)、Ｙcur1(1)）、（Ｘcur2(1)、Ｙcur2(1)）、（Ｘcur3(1)、Ｙcur3(1)））が取得され、それらに基づいて補正演算が実行され、ヘッドユニット６の移動が補正される。その後、１回目と同様に、補正間隔ΔＴ１の経過後に補正処理が実行される。 In this specific example, when a time ΔT1 has elapsed as a correction interval from the start of component mounting, the position information ((Xcur1 (1), Ycur1 (1)), (Xcur2 (1), Ycur2 (1)) of each of the reference marks M1 to M3. ), (Xcur3 (1), Ycur3 (1))) are obtained, and a correction operation is executed based on them to correct the movement of the head unit 6. Thereafter, similarly to the first time, the correction process is executed after the lapse of the correction interval ΔT1.

そして、３回目の補正処理が完了すると、それ以降においては補正処理が実行される毎に補正間隔の調整が実行される。この時点でのＸ軸方向での誤差ΔＸは、図８に示すように、「０μｍ」程度であるが、Ｙ軸方向での誤差ΔＹは「１１μｍ」程度もあり、補正間隔は間隔ΔＴ１に維持されている。そして、３回目の補正処理から補正間隔として時間ΔＴ１経過すると、各基準マークＭ１〜Ｍ３の位置情報（（Ｘcur1(4)、Ｙcur1(4)）、（Ｘcur2(4)、Ｙcur2(4)）、（Ｘcur3(4)、Ｙcur3(4)））が取得され、それらに基づいて補正演算が実行され、ヘッドユニット６の移動が補正される（４回目の補正処理）。 When the third correction process is completed, thereafter, the adjustment of the correction interval is performed every time the correction process is performed. At this point, the error ΔX in the X-axis direction is about “0 μm” as shown in FIG. 8, but the error ΔY in the Y-axis direction is about “11 μm”, and the correction interval is maintained at the interval ΔT1. Have been. When the time ΔT1 has elapsed as a correction interval from the third correction processing, the position information ((Xcur1 (4), Ycur1 (4)), (Xcur2 (4), Ycur2 (4)) of each of the reference marks M1 to M3, (Xcur3 (4), Ycur3 (4))) are obtained, and a correction operation is performed based on them to correct the movement of the head unit 6 (a fourth correction process).

また、４回目の補正処理が完了すると、再び補正間隔の調整が実行される。そして、先と同様にして補正間隔の調整処理が実行されるが、ここでは、誤差ΔＸ、ΔＹはともに値Ｄ１と値Ｄ２との間に収まっているため、補正間隔は間隔ΔＴ１から間隔ΔＴ２に広げられる。したがって、次の６回目の補正処理は前回までよりも長い間隔ΔＴ２だけ待った上で実行される。なお、それ以降も補正処理が完了する毎に補正間隔の調整処理が実行され、図８に示すように部品実装の開始からの時間経過に伴って補正間隔を広げることが多くなり、補正処理の回数が削減されてタクトタイムを大幅に短縮することができる。 When the fourth correction process is completed, the correction interval is adjusted again. Then, the adjustment process of the correction interval is performed in the same manner as described above. However, since the errors ΔX and ΔY are both between the values D1 and D2, the correction interval is changed from the interval ΔT1 to the interval ΔT2. Can be spread. Therefore, the next sixth correction process is executed after waiting for an interval ΔT2 longer than before. After that, every time the correction process is completed, the adjustment process of the correction interval is executed. As shown in FIG. 8, the correction interval is often increased with the lapse of time from the start of the component mounting. The number of times is reduced, and the tact time can be greatly reduced.

図９は本発明にかかる部品実装装置の第２実施形態で実行される補正処理の内容を示すフローチャートである。また、図１０は第２実施形態における間隔調整処理の内容を示すフローチャートである。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違するのは次の点である。つまり、第１実施形態では、最初のＮｘ回については補正間隔の調整を行うことなく補正処理を行うものの、それ以降においては補正間隔の調整（＝基準マークＭ１の移動平均の所得＋基準マークＭ１の撮像による位置情報の取得＋補正間隔の決定）を行った後で補正処理を実行している。これに対し、第２実施形態では、図９に示すように、補正処理（ステップＳ５）後に補正処理の回数（カウント値Ｎ）が所定回数Ｎｘを超えているか否かを判定しており（ステップＳ８）、Ｎが超えていない間はステップＳ３に戻って補正処理を行うように構成している。つまり、最初の（Ｎｘ＋１）回については補正間隔の調整を行うことなく補正処理を行っている。 FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the correction processing executed in the second embodiment of the component mounting apparatus according to the present invention. FIG. 10 is a flowchart showing the content of the interval adjustment processing in the second embodiment. The second embodiment is significantly different from the first embodiment in the following points. That is, in the first embodiment, although the correction process is performed without adjusting the correction interval for the first Nx times, the adjustment of the correction interval is performed thereafter (= the moving average income of the reference mark M1 + the reference mark M1). (The acquisition of the position information by the imaging of the image + the determination of the correction interval), the correction processing is executed. On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG. 9, after the correction processing (step S5), it is determined whether or not the number of times of the correction processing (count value N) exceeds a predetermined number of times Nx (step S5). S8) It is configured to return to step S3 and perform the correction processing while N is not exceeded. That is, the correction processing is performed without adjusting the correction interval for the first (Nx + 1) times.

また、上記ステップＳ８で「ＹＥＳ」と判定する、つまり（Ｎｘ＋１）回目以降の補正処理が完了した時点で図１０に示す補正間隔の調整を行っている（ステップＳ９）。すなわち、主制御部８５は第１実施形態と同様にして第１基準マークＭ１の移動平均を求める（ステップＳ９１）のと同時あるいは前後して、最新の補正処理（Ｎ回目の補正処理）中に得られた第１基準マークＭ１の位置情報を記憶部８６から読み出す（ステップＳ９２）。そして、それ以降、主制御部８５は、第１実施形態と同様に、誤差ΔＸ、ΔＹを算出し（ステップＳ９３）、第１基準マークＭ１の最大誤差Ｍａｘ（ΔＸ、ΔＹ）を求め（ステップＳ９４）、その値に応じて補正間隔を調整する（ステップＳ９４〜Ｓ９８）。 Further, when the determination in step S8 is "YES", that is, when the (Nx + 1) -th and subsequent correction processes are completed, the correction interval shown in FIG. 10 is adjusted (step S9). That is, the main control unit 85 performs the latest correction processing (N-th correction processing) simultaneously with or before or after obtaining the moving average of the first reference mark M1 (step S91) in the same manner as in the first embodiment. The obtained position information of the first reference mark M1 is read from the storage unit 86 (step S92). Then, thereafter, the main controller 85 calculates the errors ΔX and ΔY (step S93), and obtains the maximum error Max (ΔX, ΔY) of the first reference mark M1 (step S94), as in the first embodiment. ), And adjusts the correction interval according to the value (steps S94 to S98).

以上のように、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、部品の実装を行っている間に、補正処理（ステップＳ７５）を断続的に行うとともに、第１基準マークＭ１の最大誤差に応じて補正間隔（補正処理の実行間隔）を調整しているため、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、補正間隔の調整を行う直前に実行された補正処理で取得された第１基準マークＭ１の位置情報をそのまま用いて第１基準マークＭ１の最大誤差を求めているため、第１基準マークＭ１の撮像動作（ステップＳ７２）が不要となり、タクトタイムをさらに短縮することができる。 As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, the correction process (step S75) is performed intermittently while the component is mounted, and the maximum error of the first fiducial mark M1 is increased. Since the correction interval (execution interval of the correction process) is adjusted according to the above, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained. Further, since the maximum error of the first fiducial mark M1 is obtained using the position information of the first fiducial mark M1 obtained in the correction processing executed immediately before the adjustment of the correction interval, the first fiducial mark M1 is obtained. The imaging operation (step S72) is unnecessary, and the tact time can be further reduced.

上述のように、上記した実施形態では、Ｘ軸サーボモータ６５およびＹ軸サーボモータ６７が本発明の「ヘッド駆動機構」の一例に相当している。また、部品検査カメラ９１が本発明の「撮像部」の一例に相当している。また、主制御部８５が本発明の「補正処理部」、「間隔調整部」、「コンピュータ」の一例に相当し、プログラム８６１が本発明の「部品実装装置の制御用プログラム」に相当している。また、第１基準マークＭ１が本発明の「基準マーク」の一例に相当している。 As described above, in the embodiment described above, the X-axis servomotor 65 and the Y-axis servomotor 67 correspond to an example of the “head driving mechanism” of the present invention. Further, the component inspection camera 91 corresponds to an example of the “imaging unit” of the present invention. Further, the main control unit 85 corresponds to an example of the “correction processing unit”, “interval adjustment unit”, and “computer” of the present invention, and the program 861 corresponds to “control program of the component mounting apparatus” of the present invention. I have. The first reference mark M1 corresponds to an example of the “reference mark” of the present invention.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、部品実装作業を繰り返している間に補正間隔を調整しているが、部品実行作業を停止した際には次に説明するように適宜、補正間隔を広げるように構成するのが望ましい。というのも、部品実装作業を停止すると、部品実装装置１の内部温度は時間経過に伴って低下するからである。停止時点で部品実装装置１の内部が例えば温間状態（熱変位が飽和あるいはほぼ飽和している状態）になっていたとしても、停止時間が長くなると、冷間状態（熱変位が不飽和となっている状態）に移行する。そこで、主制御部８５が部品の実装を停止している停止時間を計測し、一定値を超えると、冷間状態に移行したと判断し、補正間隔を狭める、例えば初期間隔ΔＴ１に戻すように構成してもよい。これにより、部品の実装を再開した直後の補正処理を冷間状態に対応した間隔で実行することができ、再開直後であっても部品実装作業を高精度に行うことができる。この実施形態では、主制御部８５が本発明の「停止時間計測部」として機能する。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made to the above described one without departing from the gist of the invention. For example, in the above embodiment, the correction interval is adjusted while the component mounting operation is repeated. However, when the component execution operation is stopped, the correction interval is appropriately increased as described below. It is desirable. This is because when the component mounting operation is stopped, the internal temperature of the component mounting apparatus 1 decreases as time elapses. Even if the inside of the component mounting apparatus 1 is in a warm state (a state in which the thermal displacement is saturated or almost saturated) at the time of the stop, if the stop time is long, a cold state (the thermal displacement becomes unsaturated). State). Therefore, the main control unit 85 measures the stop time during which the mounting of the components is stopped, and when it exceeds a certain value, determines that the state has shifted to the cold state, and narrows the correction interval, for example, to return to the initial interval ΔT1. You may comprise. Thereby, the correction process immediately after the restart of the component mounting can be executed at intervals corresponding to the cold state, and the component mounting operation can be performed with high accuracy even immediately after the restart. In this embodiment, the main control unit 85 functions as the “stop time measuring unit” of the present invention.

また、上記実施形態では、第１基準マークＭ１に基づいて最大誤差（本発明の「変動量」に相当）を求めているが、その他の基準マークＭ２〜Ｍ６に基づいて最大誤差を求めてもよい。また、複数の基準マークの位置情報を用いて最大誤差を求めるようにしてもよく、部品実装装置１内の各部での熱変位を詳細にモニターすることができ、補正間隔の調整精度を高めることができる。ただし、その一方で各基準マークを部品検査カメラ９１によって撮像する必要があり、タクトタイムの短縮化には不利となる。そこで、複数の基準マークのうち最初に部品検査カメラ９１により撮像された最先基準マークに関する誤差（変動量）が所定値よりも小さいときには、残りの基準マークの部品検査カメラ９１による撮像を省略してもよい。 In the above embodiment, the maximum error (corresponding to the “fluctuation amount” of the present invention) is obtained based on the first reference mark M1. However, the maximum error may be obtained based on the other reference marks M2 to M6. Good. Further, the maximum error may be obtained by using the position information of a plurality of fiducial marks, so that the thermal displacement in each part in the component mounting apparatus 1 can be monitored in detail, and the adjustment accuracy of the correction interval can be improved. Can be. However, on the other hand, each reference mark needs to be imaged by the component inspection camera 91, which is disadvantageous for shortening the tact time. Therefore, when the error (variation amount) regarding the earliest reference mark first captured by the component inspection camera 91 among the plurality of reference marks is smaller than a predetermined value, the imaging of the remaining reference marks by the component inspection camera 91 is omitted. You may.

また、上記実施形態では、部品検査カメラ９１を基準マークＭ１〜Ｍ６の撮像用して兼用しているが、基準マークＭ１〜Ｍ６を撮像する専用の撮像部を設けてもよい。 Further, in the above embodiment, the component inspection camera 91 is also used for imaging the reference marks M1 to M6. However, a dedicated imaging unit for imaging the reference marks M1 to M6 may be provided.

また、上記実施形態では、最大誤差の大きさに応じた補正間隔の広がりを２段階としているが、１段階に設定したり、逆に３段階以上に設定してもよい。 Further, in the above embodiment, the spread of the correction interval according to the magnitude of the maximum error is set in two steps, but may be set in one step or conversely, in three or more steps.

この発明は、ヘッドユニットにより部品を基板に実装する部品実装技術全般に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to all component mounting techniques for mounting components on a substrate by a head unit.

１…部品実装装置
６…ヘッドユニット
８…制御ユニット
６５…Ｘ軸サーボモータ（ヘッド駆動機構）
６７…Ｙ軸サーボモータ（ヘッド駆動機構）
８５…主制御部（補正処理部、間隔調整部、停止時間計測部、コンピュータ）
９１…部品検査カメラ（撮像部）
８５２…補正処理部
８５３…間隔調整部
８６１…プログラム
８６２…記録媒体
Ｍ１〜Ｍ６…基準マーク
Ｐ…電子部品
Ｓ…基板
Ｘcur1〜Xcur3、Ｙcur1〜Ｙcur3…位置情報 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Component mounting apparatus 6 ... Head unit 8 ... Control unit 65 ... X-axis servo motor (head drive mechanism)
67 ... Y-axis servo motor (head drive mechanism)
85: Main control unit (correction processing unit, interval adjustment unit, stop time measurement unit, computer)
91: Component inspection camera (imaging unit)
852: Correction processing unit 853: Interval adjustment unit 861: Program 862: Recording medium M1 to M6: Reference mark P: Electronic component S: Substrate Xcur1 to Xcur3, Ycur1 to Ycur3: Position information

Claims

A head unit that implements the component adsorbed on the substrate by the suction nozzle mounted on the end portion of the mounting head,
An automatic nozzle changer that can switch a suction nozzle attached to the mounting head,
A head drive mechanism for driving the head unit,
An imaging unit for imaging a fiducial mark fixed at a preset position;
A control unit that controls the mounting of the component on the substrate by the head unit by controlling the head driving mechanism,
The control unit includes:
While the components are being mounted, intermittently executing a correction process for correcting the movement of the head unit by the head driving mechanism based on a temporal change in position information of the reference mark imaged by the imaging unit. A correction processing unit,
An interval adjustment unit that adjusts an execution interval of the correction processing according to the variation amount of the temporal change,
Have a,
A plurality of the reference marks are provided at different positions including the auto nozzle changer,
The control unit, when the variation amount of the earliest reference mark captured first by the imaging unit among the plurality of reference marks is smaller than a predetermined value, skips imaging of the remaining reference marks by the imaging unit. A component mounting apparatus characterized in that:

The component mounting apparatus according to claim 1,
The component mounting apparatus, wherein the interval adjusting unit extends the execution interval as the variation amount decreases.

The component mounting apparatus according to claim 2,
The component mounting apparatus, wherein the interval adjustment unit extends the execution interval in multiple stages according to the variation amount.

The component mounting apparatus according to claim 2, wherein:
The control unit has a stop time measuring unit that measures a stop time during which the mounting of the component is stopped,
The component mounting apparatus, wherein the interval adjustment unit narrows the execution interval when the stop time measured by the stop time measurement unit exceeds a certain value.

A component mounting method for moving a head unit that suctions a component by a suction nozzle attached to a tip portion of a mounting head and mounting a component on a substrate by the head unit,
While repeatedly performing the mounting of the component, a time-dependent change in the position information of the reference mark is obtained from an image of the reference mark obtained by imaging a reference mark fixed at a preset position, Intermittently executing a correction process for correcting the movement of the head unit based on the change;
Adjusting the execution interval of the correction process according to the variation amount of the temporal change,
Have a,
The reference mark is provided at a plurality of different positions including an automatic nozzle changer that can switch a suction nozzle attached to the mounting head,
A component mounting method, wherein, when the variation amount of the earliest reference mark captured first among the plurality of reference marks is smaller than a predetermined value, the imaging of the remaining reference marks is omitted .

A control program for a component mounting apparatus that moves a head unit that suctions a component by a suction nozzle attached to a tip portion of a mounting head and mounts a component on a board by the head unit,
While repeatedly performing the mounting of the component, a time-dependent change in the position information of the reference mark is obtained from an image of the reference mark obtained by imaging a reference mark fixed at a preset position, A correction function for intermittently executing a correction process for correcting the movement of the head unit based on the change,
An interval adjustment function of adjusting an execution interval of the correction process according to the variation amount of the change with time, and a computer realizing the
The reference mark is provided at a plurality of different positions including an automatic nozzle changer that can switch a suction nozzle attached to the mounting head,
A control program for a component mounting apparatus, wherein, when the variation amount of an earliest reference mark imaged first among the plurality of reference marks is smaller than a predetermined value, imaging of the remaining reference marks is omitted .

A recording medium on which the control program for the component mounting apparatus according to claim 6 is recorded.