專利名稱：部件安裝裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高精度將部件安裝在基板上的部件安裝方法和裝置。尤其涉及一種部件安裝裝置和由該部件安裝裝置執(zhí)行的部件安裝方法，具體而言，涉及一種考慮了沿X、Y軸方向移動并執(zhí)行部件安裝的X-Y機器人因熱而產(chǎn)生的伸縮之部件安裝裝置及方法。
背景技術：
電子部件安裝到電子電路基板上的精度由于被安裝的電子部件進一步極小化，所以近年來進一步要求高精度。為了實現(xiàn)這種安裝精度，以前提議各種方案。例如公開了如下方法等，由基板識別相機拍攝存在于搬入到部件安裝裝置的電路基板上的基板標記，求出該電路基板的錯位，并且由部件識別相機拍攝保持在沿X、Y軸方向移動、并執(zhí)行部件安裝的X-Y機器人的吸嘴上之電子部件，求出電子部件的錯位，通過修正上述基板和部件的兩個錯位，由上述X-Y機器人將電子部件安裝到電路基板上。除該方法外，還提議如下方法，求出上述X-Y機器人的吸嘴、上述基板識別相機與上述部件識別相機的相對位置，使安裝精度進一步提高(例如參照特開平8-242094號公報。)。
還提議如下方法，因為伴隨具有上述X-Y機器人的部件安裝裝置的運轉、該部件安裝裝置的溫度變化，導致上述X-Y機器人伸縮，所以考慮該伸縮量來使安裝精度進一步提高。在該方法中，如圖28所示，由設置在配備于X-Y機器人1中的頭2上之基板識別用相機3拍攝基準標記4，根據(jù)該拍攝信息，求出熱引起的X-Y機器人1的錯位(例如參照特開平6-126671號公報。)。
如上所述，為了提高部件安裝精度，提議各種方法，但電子部件的極小化的進步顯著，隨之而來的是部件安裝精度也漸漸嚴格。因此，在上述方法中，有時不能滿足針對近年來的電子部件之安裝精度。具體而言，當前在例如1.6×0.8mm的芯片部件中，要求例如以±70微米的誤差范圍進行安裝。
另外，為了提高部件安裝精度，還必需求出X-Y機器人的吸嘴與部件識別相機的相對位置關系，但如上所述，因為X-Y機器人因熱而伸縮，所以不容易求出上述相對位置關系。即，在考慮熱引起的X-Y機器人1的伸縮量之情況下，如圖28所示，正交設置構成X-Y機器人1的X軸機器人7與Y軸機器人8，即便在熱作用時，只要維持上述正交狀態(tài)不變，X-Y機器人1伸縮，則可應付上述伸縮。即，只要X軸機器人7和Y軸機器人8的各伸縮僅在一個方向上產(chǎn)生，則就為了求出X-Y機器人1的上述伸縮量而由配備在頭2中的相機3拍攝基準標記4之場所、與頭2實際上將電子部件安裝在印刷基板6上的場所而言，上述伸縮量相同或大致相同，或能根據(jù)基準標記拍攝場所的伸縮量來算出安裝位置的錯位量，可將根據(jù)上述拍攝求出的上述伸縮量作為實際伸縮量。
但是，以前，現(xiàn)實情況是即便在考慮上述伸縮量后執(zhí)行安裝位置修正的情況下，也不能將安裝精度提高到期望的程度。其原因不完全清楚，但在以前的構造中，認為原因是當熱作用時，不僅在X軸方向和Y軸方向、還在其它方向上產(chǎn)生X-Y機器人1的伸縮。即，如圖29和圖30中示例或夸張地圖示，認為X軸機器人7和Y軸機器人8因熱而分別各自進行伸縮和彎曲等變形。因此，就為了求出X-Y機器人1的上述伸縮量而由配備在頭2中的相機3拍攝基準標記4之場所、與頭2實際上將電子部件安裝在印刷基板6上的場所而言，無論X-Y機器人1的伸縮量還是位移方向都不同，求出的伸縮量無助于安裝位置的修正，因此認為安裝精度不能提高。
通過驅(qū)動XY機器人，使部件吸附頭沿XY方向移動，執(zhí)行頭的吸嘴吸附部件、吸附部件的相機的識別、安裝到基板上等部件安裝，但即便提高部件識別精度，也由于部件安裝裝置自身的歪斜，而無法實現(xiàn)高的安裝精度。該部件安裝裝置自身的歪斜導致部件安裝裝置的XY機器人的加工精度差或組裝精度差。
當進一步具體分析因基于這種加工精度等原因的XY機器人之歪斜而不能在安裝到基板上時以高精度安裝部件時，由于XY機器人的引導部件的擺頭(向與在XY機器人上移動的頭的前進方向正交的方向之橫擺)、前后顛簸(頭移動路徑上的線性惡化)、滾動(向與所述橫擺相差90度方向的縱擺)等，產(chǎn)生XY方向的錯位。
因此，以前在執(zhí)行相機校準的同時，通過固定在XY機器人上的基板識別相機來觀察基準基板的基準標記，算出基準標記原本應在的目標位置與基準標記實際位置的錯位量，并將算出的錯位量作為安裝位置偏移值，加到各個位置上，執(zhí)行修正，由此高精度地執(zhí)行部件安裝(例如參照特開平6-126671號公報。)。
這里，所謂基板識別相機的相機校準是指為了檢測基板識別相機的裝配誤差，由基板識別相機識別事先已知位置坐標的夾具，根據(jù)基于識別結果算出的位置坐標與事先知道的位置坐標之差，算出基板識別相機的裝配誤差，執(zhí)行位置修正。另外，當執(zhí)行上述相機校準時，不僅執(zhí)行基板識別相機的位置修正，還同時執(zhí)行部件識別相機與吸嘴的位置修正。
但是，在上述對各個位置進行修正的方法中，例如，在基準基板的第1次定位與后面的第2次定位中，可能有近1mm的基準基板的位置位移，并且，由于要求非常高的精度，基準基板的價格非常高，從防止破損的觀點看，由于不使用基板止動器地在大多X方向位置上使基準基板停止并定位，并且，在基板輸送機中為了搬運而在Y方向上也有少于1mm的間隙，所以部件安裝裝置中的基準基板在基板保持部的定位無再現(xiàn)性，導致安裝精度降低。
這樣，在大多位置上定位基準基板后，通過識別該基準基板的基準標記，求出機器人的各位置間的相對位移量，在安裝時，使該位移量反映到安裝基板安裝的位置數(shù)據(jù)上，從而導致安裝精度降低。
另一方面，在識別并修正將柵格設置成矩陣狀的玻璃基準基板的方法時，考慮以正確定位基準基板為前提，測定基準基板的柵格，將測定的數(shù)據(jù)原樣作為修正值。
但是，如上所述，很難以微米單位來將基準基板正確保持在基板保持部上，必需用于正確保持在部件安裝裝置的基板保持部上的特定定位裝置，所以當將測定的數(shù)據(jù)直接設為修正值時，只要不能正確地再現(xiàn)性好地定位基準基板，則不能正確修正XY機器人。
但是，當在部件安裝裝置的部件安裝區(qū)域整體中考慮時，原因在于XY機器人的歪斜引起的頭動作變形隨著定位位置的改變而變化，由于僅由以前的相機校準和安裝位置偏移值無法充分修正，所以存在不能確保安裝精度的問題。
這即便是在精密制造以等間隔將多個基準標記配置成格子狀的基準基板自身時，也不能實現(xiàn)XY機器人與基準基板的絕對平行，另外，XY機器人自身也不能保證絕對的垂直度的結果，導致不存在基準，支撐具有識別配置在部件安裝裝置的部件安裝區(qū)域中之上述基準基板的基板識別相機之頭的XY機器人歪斜，所以不能將從基準基板得到的位置用作基準，無法提高安裝精度(例如將機器人精度提高到±2微米左右，將作為安裝器的綜合精度提高到±20微米左右)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題而做出，其目的在于提供一種與以前相比進一步提高部件安裝精度的部件安裝裝置和由該部件安裝裝置執(zhí)行的部件安裝方法。
另外，本發(fā)明的目的在于提供一種部件安裝方法和裝置，解決上述問題，通過得到對應于基板大小的最佳偏移值，可提高安裝精度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明如下構成。
即，根據(jù)本發(fā)明第1方式，提供一種部件安裝裝置，配備了X-Y機器人，該機器人具有保持電子部件的部件保持元件，將沿彼此正交的X軸方向和Y軸方向移動保持的電子部件安裝到電路基板的部件安裝位置上；固定的基板識別相機，設置在上述X-Y機器人上，拍攝上述電路基板的基板標記；和部件識別相機，拍攝保持在上述部件保持元件上的上述電子部件，其中，配備接近上述部件識別相機來配置的相機基準標記；和控制裝置，根據(jù)由上述基板識別相機拍攝上述相機基準標記得到的上述相機基準標記的位置信息，執(zhí)行上述部件安裝位置的修正。
根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供一種第1方式中記載的部件安裝裝置，還配備以一體構造構成的部件安裝裝置用臺架，上述X-Y機器人具有沿上述Y軸方向彼此平行配置的兩個相同Y軸機器人、和沿與上述Y軸機器人正交的上述X軸方向配置的一個X軸機器人，各個上述Y軸機器人直接形成于上述部件安裝裝置用臺架上，并且具有Y-滾珠絲杠構造，將一端設為固定端，將另一端設為支撐端，僅在上述Y軸方向上直線熱伸縮，并且在上述Y軸方向上移動上述X軸機器人，該X-Y機器人沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱伸縮。
根據(jù)本發(fā)明的第3方式，提供一種第2方式中記載的部件安裝裝置，上述X軸機器人具有X-框架，將兩端固定在配備在各個上述Y軸機器人中的上述滾珠絲杠構造上；和X-滾珠絲杠構造，形成于該X-框架中，將一端設為固定端，將另一端設為支撐端，僅在上述X軸方向上直線熱伸縮，并且裝配配備了上述部件保持元件的部件安裝頭，使該部件安裝頭沿上述X軸方向移動，具有該X軸機器人的上述X-Y機器人沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱伸縮。
根據(jù)本發(fā)明的第4方式，提供一種第3方式中記載的部件安裝裝置，上述X-框架具有支撐引導部件，沿上述X軸方向裝配在該X-框架上，向上述X軸方向可滑動地支撐上述部件安裝頭，由與上述X-框架不同種類的材料構成；和防止變形部件，夾持該X-框架，相對于上述支撐引導部件，沿上述X軸方向裝配在該X-框架上，防止該X-框架變形，由與上述支撐引導部件相同種類的材料構成。
根據(jù)本發(fā)明的第5方式，提供一種第4方式中記載的部件安裝裝置，上述部件安裝頭具有多個上述部件保持元件，在各個上述部件保持元件中獨立設置使上述部件保持元件沿與上述X軸方向和上述Y軸方向正交的Z軸方向移動之保持元件用驅(qū)動源，降低上述保持元件用驅(qū)動源的熱產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的第6方式，提供一種第1-5之一方式中記載的部件安裝裝置，將上述相機基準標記配置在與上述X軸方向和上述Y軸方向正交的Z軸方向上、與上述基板識別相機拍攝上述電路基板中的上述基板標記時之上述電路基板相同的高度位置上。
根據(jù)本發(fā)明的第7方式，提供一種第1-6之一方式中記載的部件安裝裝置，設置多個上述部件識別相機，上述相機基準標記也接近各個部件識別相機來設置。
根據(jù)本發(fā)明的第8方式，提供一種第1方式中記載的部件安裝裝置，上述X-Y機器人將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)，并且沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱收縮。
根據(jù)本發(fā)明的第9方式，提供一種第8方式中記載的部件安裝裝置，還具備部件安裝裝置用臺架(110)，該部件安裝裝置用臺架通過鑄造以一體構造成形，使上述X-Y機器人產(chǎn)生上述直線熱伸縮。
根據(jù)本發(fā)明的第10方式，提供一種第9方式中記載的部件安裝裝置，上述X軸機器人具有將兩端固定在配備在各個上述Y軸機器人中的上述滾珠絲杠構造上之X-框架，該X-框架具有沿上述X軸方向裝配在該X-框架上的支撐引導部件；和防止變形部件，夾持該X-框架，相對于上述支撐引導部件，沿上述X軸方向裝配在該X-框架上，防止熱引起的該X-框架變形，上述X軸機器人將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第11方式，提供一種第10方式中記載的部件安裝裝置，上述X軸機器人還具有X-滾珠絲杠構造，形成于上述X-框架中，將一端設為固定端，將另一端設為支撐端，僅在上述X軸方向上直線熱伸縮，并且裝配配備了上述部件保持元件的部件安裝頭，使該部件安裝頭沿上述X軸方向移動，上述部件安裝頭具有多個上述部件保持元件，在各個上述部件保持元件中獨立設置使上述部件保持元件沿與上述X軸方向和上述Y軸方向正交的Z軸方向移動之保持元件用驅(qū)動源，該部件安裝頭將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第12方式，提供一種由部件安裝裝置執(zhí)行的部件安裝方法，該部件安裝裝置具有保持電子部件的部件保持元件，將沿彼此正交的X軸方向和Y軸方向移動保持的電子部件安裝到電路基板的部件安裝位置上，其中，由拍攝上述電路基板上的基板標志之基板識別相機拍攝相機基準標記，該相機基準標記接近于執(zhí)行保持在上述部件保持元件上的上述電子部件之拍攝的部件識別相機來配置，比較由該拍攝得到的上述相機基準標記的位置信息與事先設定的基準位置信息，求出差量，當向固定的部件識別相機移動保持在上述部件保持元件中的電子部件并拍攝時，將上述差量用于該移動量的修正中，在上述部件識別相機拍攝上述電子部件之后，修正由上述基板識別相機拍攝上述基板標記得到的上述電路基板的錯位量，向上述電路基板的安裝位置移動上述電子部件并進行安裝。
根據(jù)本發(fā)明的第13方式，提供一種第12方式中記載的部件安裝方法，當中斷安裝生產(chǎn)時，在再次開始安裝生產(chǎn)之前，執(zhí)行上述相機基準標記的拍攝。
根據(jù)本發(fā)明的第14方式，提供一種第12或13方式中記載的部件安裝方法，當由上述拍攝得到的上述差量在設定值以上時，中止上述部件安裝裝置的運行。
根據(jù)本發(fā)明的第15方式，提供一種第12-14之一方式中記載的部件安裝方法，事先測定上述部件保持元件與上述基板識別相機的位置關系、上述部件保持元件與上述部件識別相機的位置關系、和上述基板識別相機與上述部件識別相機的位置關系，將這些測定值處理成上述部件安裝裝置的修正前提。
根據(jù)本發(fā)明的第16方式，提供一種第12-15之一方式中記載的部件安裝方法，當設置多個上述部件識別相機并設置多個相機基準標記時，在拍攝多個上述相機基準標記內(nèi)的一個得到的上述差量不足設定值時，省略其它相機基準標記的拍攝。
另外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明也可如下構成。
一種部件安裝裝置，配備了X-Y機器人，該機器人具有保持電子部件的部件保持元件，將沿彼此正交的X軸方向和Y軸方向移動保持的電子部件安裝到電路基板的部件安裝位置上；基板識別相機，設置在上述X-Y機器人上，拍攝上述電路基板的基板標記；和部件識別相機，拍攝保持在上述部件保持元件上的上述電子部件，其特征在于上述X-Y機器人具有如下構造，即將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)，并且沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱收縮，配備相機基準標記和控制裝置，相機基準標記接近上述部件識別相機來配置，用于求出熱引起的上述X-Y機器人的伸縮；控制裝置，在上述熱引起的上述X-Y機器人的伸縮前后，根據(jù)由上述基板識別相機分別拍攝上述相機基準標記得到的上述相機基準標記的多個位置信息，求出熱引起的上述X-Y機器人的伸縮量，根據(jù)該伸縮量來執(zhí)行上述部件安裝位置的修正。
上述控制裝置也可構成為根據(jù)上述部件保持元件、上述基板識別相機和上述部件識別相機的相對位置和上述伸縮量來執(zhí)行上述部件安裝位置的修正。
另外，還配備部件安裝裝置用臺架，該部件安裝裝置用臺架通過鑄造以一體構造成形，使上述X-Y機器人產(chǎn)生上述直線熱伸縮，上述X-Y機器人具有沿上述Y軸方向彼此平行配置的兩個Y軸機器人、和沿與上述Y軸機器人正交的上述X軸方向配置的一個X軸機器人，各個上述Y軸機器人直接形成于上述部件安裝裝置用臺架上，并且具有Y-滾珠絲杠構造，將一端設為固定端，將另一端設為支撐端，僅在上述Y軸方向上直線熱伸縮，并且在上述Y軸方向上移動上述X軸機器人，該X-Y機器人沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱伸縮。
另外，也可構成為上述X軸機器人具有X-框架，將兩端固定在配備在各個上述Y軸機器人中的上述滾珠絲杠構造上；和X-滾珠絲杠構造，形成于該X-框架中，將一端設為固定端，將另一端設為支撐端，僅在上述X軸方向上直線熱伸縮，并且裝配配備了上述部件保持元件的部件安裝頭，使該部件安裝頭沿上述X軸方向移動，具有該X軸機器人的上述X-Y機器人沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱伸縮。
另外，也可構成為上述X-框架具有支撐引導部件，沿上述X軸方向裝配在該X-框架上，向上述X軸方向可滑動地支撐上述部件安裝頭；和防止變形部件(138)，夾持該X-框架，相對于上述支撐引導部件，沿上述X軸方向裝配在該X-框架上，防止上述支撐引導部件的熱引起的該X-框架變形，具有該X-框架的上述X軸機器人將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)。
另外，也可構成為上述部件安裝頭具有多個上述部件保持元件，在各個上述部件保持元件中獨立設置使上述部件保持元件沿與上述X軸方向和上述Y軸方向正交的Z軸方向移動之保持元件用驅(qū)動源，該部件安裝頭將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)。
另外，也可構成為將上述相機基準標記配置在與上述X軸方向和上述Y軸方向正交的Z軸方向上、與上述基板識別相機拍攝上述電路基板中的上述基板標記時之上述電路基板相同的高度位置上。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第17方式，提供一種部件安裝方法，除在保持于基板保持裝置上的上述部件安裝用電路基板之部件安裝位置上、安裝保持在可相對上述基板保持裝置移動的部件保持頭的上述部件保持元件上之上述電子部件的權利要求12所述之部件安裝方法外，在將安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板保持在上述基板保持裝置上并定位于部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，識別保持在上述基板保持裝置中的上述基準基板的以每規(guī)定間隔配置之安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，求出上述識別出的各個安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，分別求出上述各個安裝區(qū)域基準標記的NC坐標與上述位置坐標的差，作為修正值，分別取得上述部件安裝用電路基板的至少兩個基板基準位置算出用標記之位置坐標的NC坐標，從上述識別的安裝區(qū)域基準標記中，分別抽取分別接近上述兩個基板基準位置算出用標記的安裝區(qū)域基準標記，分別坐標變換這些抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使上述抽取的安裝區(qū)域基準標記的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，另一方面，在代替安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板而將上述部件安裝用電路基板保持在上述基板保持裝置上并定位于上述部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，分別識別保持在上述基板保持裝置中的上述部件安裝用電路基板的上述至少兩個基板基準位置算出用標記，分別求出上述識別出的兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，
根據(jù)求出的上述兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，分別修正上述兩個基板基準位置算出用標記的上述NC坐標，當保持在上述部件保持頭中的上述部件位于上述部件安裝用電路基板的各部件安裝裝置的上方時，根據(jù)離配備在上述部件保持頭中的識別相機最近的上述安裝區(qū)域基準標記之偏移值，執(zhí)行上述部件安裝位置的位置坐標修正后，根據(jù)上述修正過的部件安裝位置的位置坐標，將上述部件安裝到上述部件安裝位置。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方式，也可提供一種部件安裝方法，在保持于基板保持裝置上的部件安裝用電路基板之部件安裝位置上、安裝保持在可相對上述基板保持裝置移動的部件保持頭上的部件，其特征在于在將安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板保持在上述基板保持裝置上并定位于部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，識別保持在上述基板保持裝置中的上述基準基板的以每規(guī)定間隔配置之安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，求出上述識別出的各個安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，分別求出上述各個安裝區(qū)域基準標記的NC坐標與上述位置坐標的差，作為修正值，分別取得上述部件安裝用電路基板的至少兩個基板基準位置算出用標記之位置坐標的NC坐標，從上述識別的安裝區(qū)域基準標記中，分別抽取分別接近上述兩個基板基準位置算出用標記的安裝區(qū)域基準標記，分別坐標變換這些抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使上述抽取的安裝區(qū)域基準標記的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，另一方面，在代替安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板而將上述部件安裝用電路基板保持在上述基板保持裝置上并定位于上述部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，分別識別保持在上述基板保持裝置中的上述部件安裝用電路基板的上述至少兩個基板基準位置算出用標記，分別求出上述識別出的兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，根據(jù)求出的上述兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，分別修正上述兩個基板基準位置算出用標記的上述NC坐標，當保持在上述部件保持頭中的上述部件位于上述部件安裝用電路基板的各部件安裝裝置的上方時，根據(jù)離配備在上述部件保持頭中的識別相機最近的上述安裝區(qū)域基準標記之偏移值，執(zhí)行上述部件安裝位置的位置坐標修正后，根據(jù)上述修正過的部件安裝位置的位置坐標，將上述部件安裝到上述部件安裝位置。
根據(jù)本發(fā)明的第18方式，提供一種第17方式中記載的部件安裝方法，分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，此時，通過使連結上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記之曲線旋轉和移動，進行坐標變換，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，從而分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。
根據(jù)本發(fā)明的第19方式，提供一種第17或18方式中記載的部件安裝方法，分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，此時，根據(jù)上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記，算出上述基板保持裝置的X方向與同該X方向正交的Y方向中至少一個方向上的修正值，同時，求出上述基準基板的傾斜，分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，使上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。
根據(jù)本發(fā)明的第20方式，提供一種部件安裝裝置，除在保持于基板保持裝置上的部件安裝用電路基板之部件安裝位置上、安裝保持在可通過上述X-Y機器人相對上述基板保持裝置移動的部件保持頭的上述部件保持元件上之上述電子部件的權利要求1所述之部件安裝裝置外，上述基板識別相機配備在支撐在上述X-Y機器人中的上述部件保持頭中，并且，在將安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板保持在上述基板保持裝置上并定位于部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，識別保持在上述基板保持裝置中的上述基準基板的以每規(guī)定間隔配置之安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，另一方面，還配備運算部，根據(jù)由上述基板識別相機識別的上述安裝區(qū)域基準標記之識別結果求出上述安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，同時，分別求出上述各個安裝區(qū)域基準標記的NC坐標與上述位置坐標的差，作為修正值，根據(jù)上述部件安裝用電路基板的至少兩個基板基準位置算出用標記之位置坐標的NC坐標，從上述識別的安裝區(qū)域基準標記中，分別抽取分別接近上述兩個基板基準位置算出用標記的安裝區(qū)域基準標記，分別坐標變換這些抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使上述抽取的安裝區(qū)域基準標記的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，在代替安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板而將上述部件安裝用電路基板保持在上述基板保持裝置上并定位于上述部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，分別識別保持在上述基板保持裝置中的上述部件安裝用電路基板的上述至少兩個基板基準位置算出用標記，分別求出上述識別出的兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，根據(jù)求出的上述兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，分別修正上述兩個基板基準位置算出用標記的上述NC坐標，上述控制裝置在保持在上述部件保持頭中的上述部件位于上述部件安裝用電路基板的各部件安裝裝置的上方的同時，根據(jù)離配備在上述部件保持頭中的識別相機最近的上述安裝區(qū)域基準標記之偏移值，執(zhí)行上述部件安裝位置的位置坐標修正后，根據(jù)上述修正過的部件安裝位置的位置坐標，將上述部件安裝到上述部件安裝位置。
根據(jù)本發(fā)明的第21方式，提供一種第20方式中記載的部件安裝裝置，上述運算部分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，此時，通過使連結上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記之曲線旋轉和移動，進行坐標變換，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，從而分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。
根據(jù)本發(fā)明的第22方式，提供一種第20或21方式中記載的部件安裝裝置，上述運算部分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，此時，根據(jù)上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記，算出上述基板保持裝置的X方向與同該X方向正交的Y方向中至少一個方向上的修正值，同時，求出上述基準基板的傾斜，分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，使上述修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。
根據(jù)本發(fā)明的第23方式，提供一種第20-22之一方式中記載的部件安裝裝置，配備XY機器人，該XY機器人具有沿Y軸方向彼此平行設置的兩個Y軸機器人、和一個X軸機器人，在可沿與上述Y軸方向正交的X軸方向移動地配置在上述兩個Y軸機器人中的同時，沿上述X軸方向可移動地支撐上述部件保持頭，通過上述兩個Y軸機器人與一個X軸機器人，可使上述部件保持頭相對上述基板保持裝置沿上述XY軸方向移動。
根據(jù)本發(fā)明的第24方式，提供一種第23方式中記載的部件安裝裝置，上述部件保持頭具有分別可吸附保持上述部件、并且沿上述X軸方向排列的多個部件吸嘴，并且，將上述基板識別相機配置在上述部件保持頭上，使上述基板識別相機的拍攝中心位于與通過上述多個部件吸嘴中心的直線相同的軸上。


從關聯(lián)附圖的最佳實施方式之下面的描述中可知本發(fā)明的這些和其它目的與特征。其中，圖1是作為本發(fā)明第1實施方式的部件安裝裝置的平面圖，圖2是圖1所示部件安裝裝置的正面圖，圖3是圖1所示的部件安裝裝置的右側面圖，圖4是配備于圖1所示部件安裝裝置中的臺架和X-Y機器人的原理圖，圖5是表示配備于圖1所示部件安裝裝置中的X-Y機器人的滾珠絲杠構造之固定端的圖，圖6是表示配備于圖1所示部件安裝裝置中的X-Y機器人的滾珠絲杠構造之支撐端的圖，圖7是表示配備于圖1所示部件安裝裝置中的X軸機器人的X-框架部分的圖，圖8是配備于圖1所示部件安裝裝置中的X軸機器人的部件安裝頭的正面圖，圖9是配備于圖1所示部件安裝裝置中的部件識別相機和相機基準標記部分的正面圖，圖10是圖9所示部件識別相機和相機基準標記部分的平面圖，圖11是表示圖1所示部件安裝裝置的各構成部分與控制裝置的關系的框圖，圖12是用于說明由圖1所示的部件安裝裝置執(zhí)行的部件安裝方法之流程圖，圖13是表示配備于圖1所示部件安裝裝置中的部件安裝頭的時間經(jīng)過與各部溫度的關系曲線，圖14是就配備于部件安裝頭中的各部件吸嘴隨運行時間經(jīng)過的錯位來比較圖1所示的部件安裝裝置與現(xiàn)有部件安裝裝置的曲線，圖15是表示圖1所示部件安裝裝置的X軸機器人因溫度變化而引起的變形量的曲線，圖16是表示現(xiàn)有部件安裝裝置的X軸機器人因溫度變化而引起的變形量的曲線，圖17是表示圖1所示的部件安裝裝置隨著運行時間經(jīng)過而在各測定點的位置位移量的曲線，圖18是表示在圖17所示的每個時刻、上述各測定點的位置位移量的曲線，圖19是表示圖17、圖18、圖20和圖21所示的各測定點的圖，圖20是表示現(xiàn)有部件安裝裝置隨著運行時間經(jīng)過而在各測定點的位置位移量的曲線，圖21是表示在圖20所示的每個時刻、上述各測定點的位置位移量的曲線，圖22是表示圖1所示的部件安裝裝置隨著氣氛氣溫度的變化、相機基準標記和安裝位置精度在Y軸方向上的錯位之曲線，圖23是表示圖1所示的部件安裝裝置隨著氣氛氣溫度的變化、相機基準標記和安裝位置精度在X軸方向上的錯位之曲線，圖24是圖1所示部件安裝裝置的變形例的平面圖，圖25是表示由圖1所示部件安裝裝置執(zhí)行部件安裝時的安裝位置相對規(guī)定位置之差異的圖，圖26是表示由現(xiàn)有部件安裝裝置執(zhí)行部件安裝時的安裝位置相對規(guī)定位置之差異的圖，圖27是表示由現(xiàn)有部件安裝裝置執(zhí)行部件安裝時的安裝位置相對規(guī)定位置之差異的圖，圖28是表示現(xiàn)有部件安裝裝置的斜視圖，圖29是原理地表示現(xiàn)有部件安裝裝置中因熱的影響而造成的X-Y機器人的變形的圖，圖30是原理地表示現(xiàn)有部件安裝裝置中因熱的影響而造成的X-Y機器人的變形的圖，圖31是可實施本發(fā)明第2實施方式的部件安裝方法之部件安裝裝置的平面圖，圖32是圖31所示的上述部件安裝裝置的正面圖，圖33是圖31所示的上述部件安裝裝置的右側面圖，圖34是配備于圖31所示的上述部件安裝裝置中的臺架和XY機器人的原理圖，圖35是配備于圖31所示的上述部件安裝裝置中的X軸機器人的部件安裝頭之正面圖，圖36是表示圖31所示的上述部件安裝裝置的各構成部分與控制裝置的關系的框圖，圖37是表示用于說明部件安裝頭的定位精度因XY機器人的變形而受到較大影響之X軸機器人的變形與部件安裝頭的關系的說明圖，圖38是表示用于說明部件安裝頭的定位精度因XY機器人的變形而受到較大影響之Y軸機器人的變形與部件安裝頭的關系的說明圖，圖39是用于說明本發(fā)明上述第2實施方式的上述部件安裝方法的偏移值想法之說明圖，圖40是表示本發(fā)明的上述第2實施方式的上述部件安裝方法中使用的玻璃基板具體例的平面圖，圖41是表示用于求出本發(fā)明的上述第2實施方式的上述部件安裝方法之偏移值的步驟的流程圖，圖42是表示本發(fā)明的上述第2實施方式的上述部件安裝方法中使用之玻璃基板的安裝區(qū)域基準標記之平面圖，圖43是用于說明本發(fā)明上述第2實施方式的上述部件安裝方法中使用之玻璃基板的安裝區(qū)域基準標記識別方式的說明圖，圖44是表示本發(fā)明的上述第2實施方式的上述部件安裝方法中、在錯位于基板識別相機的視野中心位置O1、O2的位置上來識別安裝區(qū)域基準標記的說明圖，圖45是表示本發(fā)明的上述第2實施方式的上述部件安裝方法識別兩個基板基準位置算出用標記時的結果之說明圖，圖46是縱軸表示錯位量、橫軸表示X方向的位置、上側折線曲線表示ΔX、即X方向的錯位、下側折線曲線表示ΔY、即Y方向的錯位之曲線，圖47是表示安裝區(qū)域基準標記位置沿X方向和Y方向錯位于作為原來位置之矩形視野區(qū)域的中央位置的狀態(tài)說明圖，圖48是表示使曲線旋轉和移動來進行坐標變換、以使較小型的應安裝基板的兩個基板基準位置算出用標記附近之安裝區(qū)域基準標記修正值為零或?qū)嵸|(zhì)為零后、再配置安裝位置的狀態(tài)曲線，圖49是表示圖48中的較小型的應安裝基板的兩個基板基準位置算出用標記之平面圖，圖50是表示使曲線旋轉和移動來進行坐標變換、以使較大型的應安裝基板的兩個基板基準位置算出用標記附近之安裝區(qū)域基準標記修正值為零或?qū)嵸|(zhì)為零后、再配置安裝位置的狀態(tài)曲線，圖51是表示圖50中的較大型的應安裝基板的兩個基板基準位置算出用標記之平面圖，圖52是表示最靠近生產(chǎn)基板的基板基準位置算出用標記之玻璃基板上的安裝區(qū)域基準標記的說明圖，圖53是表示當沿應安裝基板的縱向有M行、橫向有N列安裝區(qū)域基準標記時，將由4個點的安裝區(qū)域基準標記包圍的區(qū)域P分派為一個區(qū)域的狀態(tài)說明圖，圖54是上述第2實施方式的部件安裝方法更具體實例的安裝區(qū)域基準標記識別動作的流程圖，圖55是上述第2實施方式的部件安裝方法更具體實例的品種選擇動作的流程圖，圖56是上述第2實施方式的部件安裝方法更具體實例的安裝區(qū)域基準標記識別動作和部件安裝動作的流程圖，圖57是合成在基板的通常位置測定的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標數(shù)據(jù)[1]、與在向左移動350mm的位置測定的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標數(shù)據(jù)[2]時的說明圖，圖58是表示圖57的基板在頭以10mm間距沿X方向移動時的X方向位置與X方向錯位量的關系曲線，圖59是表示圖57的基板在頭以10mm間距沿Y方向移動時的Y方向位置與Y方向錯位量的關系曲線，圖60是表示對于428mm×250mm大小的基板、當將作為400點的1.6mm×0.8mm的芯片部件之陶瓷電容安裝在基板上時、未適用上述第2實施方式的偏移值時的安裝精度的曲線，是分別在縱軸表示Y方向的安裝錯位量、在橫軸表示X方向安裝錯位量的曲線，圖61是表示對于428mm×250mm大小的基板、當將作為400點的1.6mm×0.8mm的芯片部件之陶瓷電容安裝在基板上時、適用上述第2實施方式的偏移值時的安裝精度的曲線，是分別在縱軸表示Y方向的安裝錯位量、在橫軸表示X方向安裝錯位量的曲線，圖62是表示對于428mm×250mm大小的基板、當將多個QFP安裝在基板上時、未適用上述第2實施方式的偏移值時的安裝精度的曲線，是分別在縱軸表示Y方向的安裝錯位量、在橫軸表示X方向安裝錯位量的曲線，圖63是表示對于428mm×250mm大小的基板、當將多個QFP安裝在基板上時、適用上述第2實施方式的偏移值時的安裝精度的曲線，是分別在縱軸表示Y方向的安裝錯位量、在橫軸表示X方向安裝錯位量的曲線，圖64是表示從基板識別相機的視野中心到安裝區(qū)域基準標記的X方向和Y方向之錯位量的說明圖，圖65是表示作為上述第2實施方式的應用例，使包含于吸嘴間間距和基板相機偏移值中的XY機器人動作變形引起的區(qū)域偏移值反映于這些吸嘴間間距和基板相機偏移值上的動作流程圖，圖66是表示使區(qū)域偏移值反映于吸嘴間間距的測定位置上來執(zhí)行部件安裝動作的步驟之流程圖，圖67A、67B、67C是表示測定時的吸嘴、部件識別相機與基板識別相機的位置關系的圖，圖68是用于說明基板相機的偏移值和吸嘴間間距的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖來詳細說明作為本發(fā)明的實施方式的部件安裝裝置和由該部件安裝裝置執(zhí)行的部件安裝方法。另外，各圖中，向相同構成部分附加相同符號。
如圖1-圖4所示，第1實施方式的部件安裝裝置100作為基本構成部分，配備臺架110、X-Y機器人120、基板識別相機140、部件識別相機150、相機基準標記160、和控制裝置170，還配備部件提供裝置180、基板輸送裝置190。
上述臺架110是用于設置上述X-Y機器人120、上述部件識別相機150、上述相機基準標記160、上述控制裝置170、上述部件提供裝置180、和上述基板輸送裝置190的底臺，由長方體形狀的基座部111和Y軸機器人用腿部112構成，基座部111和Y軸機器人用腿部112、即臺架110通過鑄造以一體構造來成型。上述Y軸機器人用腿部112沿X軸方向51以基座部111的兩端部分別從基座部111突出設置，并且沿與X軸方向51正交的Y軸方向52延伸。在各個Y軸機器人用腿部112中設置構成X-Y機器人120的、后面詳細描述的Y軸機器人121中的線性引導件123等。沿著在Y軸方向52形成于各個Y軸機器人用腿部112中的線性引導設置面123a，將作為下述螺母部126的引導支撐部件之各線性引導件123設置在Y軸機器人用腿部112中，但如上所述，由于各Y軸機器人用腿部112與基座部111通過鑄造以一體構造來成型，所以各個上述線性引導設置面123a可通過機械加工而以非常高的精度完成。因此，可以約0.02mm以內(nèi)的精度來實現(xiàn)兩個線性引導設置面123a之間的平行度、即兩個Y軸機器人121之間的平行度。
另外，構成以前部件安裝裝置的臺架通過熔化型鋼等來制作，并且用螺栓將不同于該臺架制作的Y軸機器人固定在上述型鋼的臺架上。從而，難以使兩個Y軸機器人之間的平行度提高到不影響部件安裝精度的程度，與第1實施方式的Y軸機器人121相比，現(xiàn)有部件安裝裝置中的Y軸機器人之間的平行度相當差。
上述X-Y機器人120具有沿Y軸方向52彼此平行設置于各個上述Y軸機器人用腿部112、即通過鑄造以一體構造來成型的臺架110上的兩個Y軸機器人121、和與該Y軸機器人121正交并沿X軸方向51配置的一個X軸機器人131。
各Y軸機器人121具有Y-滾珠絲杠構造122、和上述線性引導件123。Y-滾珠絲杠構造122將一端122a設為固定端，將另一端122b設為支撐端，通過熱，僅沿Y軸方向52直線伸縮，并且使上述X軸機器人131沿Y軸方向52移動。具體而言，在Y-滾珠絲杠構造122中的上述一端122a上，如圖5所示，設置固定在Y軸機器人用腿部112上而作為滾珠絲杠125之驅(qū)動源的電機124，并連結于滾珠絲杠125上。上述另一端122b如圖6所示，沿其周向可自由旋轉、并且可向其軸向、即Y軸方向52伸縮地支撐滾珠絲杠125，被裝配于上述Y軸機器人用腿部112上。
當連續(xù)運行如此構成的Y軸機器人121時，發(fā)熱的部位為滾珠絲杠125和電機124，另一端122b允許熱引起的滾珠絲杠125沿Y軸方向52伸縮。另外，電機124如上所述固定在一體構造的臺架110上，所以熱引起的各Y軸機器人121的伸縮即熱伸縮僅在Y軸方向52上為直線狀。另外，由于兩臺Y軸機器人121的動作相同，所以各Y軸機器人121向Y軸方向52的熱伸縮量相等。
另外，如圖4所示，在各Y軸機器人121的滾珠絲杠125上裝配螺母部126，通過各滾珠絲杠125的旋轉，螺母部126沿Y軸方向52移動。沿X軸方向51將構成X-Y機器人120的X軸機器人131設置在各螺母部126之間。如上所述，因為各Y軸機器人121向Y軸方向52的伸縮量相等，所以設置在各螺母部126之間的X軸機器人131可以平行于X軸的狀態(tài)向Y軸方向52移動。
另外，圖4是原理地表示臺架110和X-Y機器人120的構造的圖，圖1-圖3所示的部件安裝裝置100的構造未必一致，另外，后述的部件安裝頭省略圖示。另外，圖2-圖4中，省略部件提供裝置180的圖示。
X軸機器人131具有X-框架132和X-滾珠絲杠構造133。X-框架132如上所述，將兩端固定在各個Y軸機器人121的滾珠絲杠構造122的螺母部126上，沿X軸方向51延伸。X-滾珠絲杠構造133形成于X-框架132中，將一端133a設為固定端，將另一端133b設為支撐端，通過熱，僅沿上述X軸方向51直線伸縮，并且，裝配部件安裝頭136，使該部件安裝頭136向上述X軸方向51移動。
上述X-框架132是圖7所示的大致方柱形狀的鋁構成的部件，如上所述，將其兩端固定于上述螺母部126上。如圖4等所示，在形成于該X-框架132側面的X滾珠絲杠構造133的上述一端133a上，設置固定于X-框架132上、作為滾珠絲杠構造134的驅(qū)動源之電機135，連結于滾珠絲杠134上。上述另一端133b如圖6所示，沿其周向可自由旋轉、并且可向其軸向、即X軸方向51伸縮地支撐滾珠絲杠134，被裝配于上述X-框架132上。當連續(xù)運行X軸機器人131時，發(fā)熱的部位為滾珠絲杠134和電機135，另一端133b允許熱引起的滾珠絲杠134沿X軸方向51伸縮。
另外，如圖1所示，在上述滾珠絲杠134上裝配用于裝配上述部件安裝頭136的螺母部134a，通過滾珠絲杠134的旋轉，螺母部134a、即部件安裝頭136沿X軸方向51移動。
上述部件安裝頭136具有作為實現(xiàn)作為保持電子部件62的部件保持元件功能一例的部件吸嘴1361、和在第1實施方式中、用于為了確認搬入設置的電路基板61之錯位而拍攝存在于電路基板61上的基板標記61a之基板識別相機140。上述部件吸嘴1361具體如圖8所示，在第1實施方式中，沿X軸方向51，在一條直線上設置8個部件吸嘴1361。另外，電子部件62是芯片部件等小型部件或QFP等大型部件等。由此，部件吸嘴1361也對應于吸附的各種部件來裝配最佳的尺寸和形狀的吸嘴。如上所述，配置基板識別相機140，使基板識別相機140的拍攝中心位于與通過沿X軸方向排列的各部件吸嘴1361中心之直線相同的軸上。另外，在上述部件安裝頭136中還配備用于使各部件吸嘴1361向其軸向旋轉的旋轉用電機1363。
由于各部件吸嘴1361從上述部件提供裝置180吸附電子部件62并將吸附的電子部件62安裝于電路基板61上，所以必需沿部件吸嘴1361的軸向、即上述Z軸方向53移動。在第1實施方式中，在上述部件安裝頭136中，為了移動部件吸嘴1361，在各部件吸嘴1361中設置作為用作保持部件用驅(qū)動源一例的移動用電機1362。由此，與以前由一個大輸出電機來驅(qū)動多個部件吸嘴全部的情況相比，可使用低輸出的電機，可抑制來自電機的發(fā)熱量。作為一實施例，移動用電機1362的輸出為20W，基本上沒有來自移動用電機1362的發(fā)熱。并且，在以前設置一個發(fā)熱量大的上述大輸出電機的情況下，以前的部件安裝頭按照距上述大輸出電機的遠近產(chǎn)生溫度梯度，在排列方向上，各部件吸嘴間的距離會因熱伸縮的不同而不同。相反，在第1實施方式中，通過在各個部件吸嘴1361中設置移動用電機1362，基本上沒有來自各移動用電機1362的發(fā)熱，另外，即便假設有發(fā)熱，部件安裝頭136也不產(chǎn)生影響部件安裝精度程度的溫度梯度。從而，即便連續(xù)運行部件安裝頭136，X軸方向51上各部件吸嘴1361間的距離也可維持相等或大致相等的狀態(tài)。另外，上述所謂大致相等的狀態(tài)是指不影響部件安裝精度的程度。
另外，如上所述，因為部件安裝頭136不產(chǎn)生影響部件安裝精度的溫度梯度，所以可設各部件吸嘴1361與基板識別相機140的相對位置、即各部件吸嘴1361與基板識別相機140之間的距離不動。這里，所謂“不動”是指各部件吸嘴1361與基板識別相機140之間的距離不會因為熱而產(chǎn)生影響部件安裝精度程度的伸縮。
圖13中示出證明上述部件安裝頭136中未產(chǎn)生有害的溫度梯度的、部件安裝頭136中各部的溫度測定結果。圖13中，所謂‘第1電機’是圖8所示的8個移動用電機1362內(nèi)配置于左端的電機，所謂‘第4電機’是從該左端起配置于第4個的電機，所謂‘頭框架’是形成部件安裝頭136的框架材料。從圖13可知，無論部件安裝頭136從開始運行后經(jīng)過多少時間，部件安裝頭136的各部的溫度變化都被抑制于約5度以內(nèi)。從而，不妨認為部件安裝頭136基本上沒有作為溫度變化引起的變形的、影響部件安裝精度的變形。
另外，如上所述，因為部件安裝頭136的溫度變化比以前少，所以可知位于部件安裝頭136左端與右端的各部件吸嘴1361之間的距離錯位量如圖14所示，與時間經(jīng)過無關，基本上恒定，其位于約在1微米內(nèi)。另外，該約1微米內(nèi)的位移不是影響部件安裝精度的位移量。另一方面，由于以前的設備如上所述產(chǎn)生大的溫度梯度，所以如圖所示，吸嘴間距離的錯位量隨著時間的經(jīng)過(經(jīng)過一定時間)而增加。
從圖13和圖14的測定結果可知，與部件安裝頭136的運行時間經(jīng)過無關，X軸方向51上各部件吸嘴1361之間的距離可維持大致相等的狀態(tài)，另外，各部件吸嘴1361與基板識別相機140之間的距離也基本上不產(chǎn)生熱引起的伸縮。
并且，由于X-框架132中可沿X軸方向51可滑動地在支撐部件安裝頭136，所以如圖2和圖7所示，沿X軸方向51平行地裝配作為兩個支撐引導部件之由與X-框架132不同材料的鐵構成的線性引導件137。并且，在X-框架132中，裝配防止變形部件138，夾持X-框架132，防止在該X-框架132中、X-框架132沿X軸方向51相對線性引導件137變形，該防止變形部件138由與線性引導件137相同材料的鐵構成。
接著，描述采用夾持裝配了線性引導件137的X-框架132、裝配防止變形部件138的構造之理由。即，如上所述，當連續(xù)運行X軸機器人131時，主要是滾珠絲杠134和電機135發(fā)熱，另外，各線性引導件137也發(fā)熱。這些熱還傳遞到X-框架132。如圖7所示，與電機135和線性引導件137相比，X-框架132在體積等方面勝出，并且采用盡量不變形的方式，認為基本上沒有熱引起的伸縮和變形。但是，如上所述，因為X-框架132由鋁構成，各線性引導件137由鐵構成，所以認為X-框架132也可能因兩者的熱膨脹率不同而產(chǎn)生彎曲等變形。因此，通過以與各線性引導件137完全相同的形狀、尺寸和配置來裝配由鐵構成的上述防止變形部件138，可抵消X-框架132的上述變形。因此，可認為X-框架132不會因為熱而沿X軸方向51伸縮，并且也沒有彎曲等變形，或者上述伸縮和變形量為就部件安裝動作而言可忽視程度的值。
利用上述X軸機器人131的構成，可視為X軸機器人131中產(chǎn)生熱伸縮的部分僅為滾珠絲杠134，其伸縮方向僅在X軸方向51上為直線狀。
參照圖15和圖16來說明設置上述防止變形部件138的效果。另外，圖15表示在X-框架中設置防止變形部件時的X軸機器人在Y軸方向52上的變形量，圖16表示未設置防止變形部件時的變形量。另外，圖15和圖16都是在對X軸機器人施加20℃→40℃→20℃溫度變化時的曲線，橫軸中顯示配備于X軸機器人中的滾珠絲杠驅(qū)動用電機側距基準點的距離。
從圖15和圖16的各曲線可知，在設置防止變形部件的情況下，X軸機器人中的變形量被抑制在±10微米以內(nèi)，認為基本上未發(fā)生變形。另一方面，在未設置防止變形部件的情況下，產(chǎn)生最大90微米的變形，可知明顯對部件安裝精度造成壞影響。
從實驗結果還可知，在X-框架132中裝配防止變形部件138的第1實施方式的X軸機器人131如上所述，認為沒有因熱而在X軸方向51上伸縮，并且沒有彎曲等變形，或上述伸縮和變形量為就部件安裝動作而言可忽視的程度的值，另外，可知就X軸機器人131而言，因熱而產(chǎn)生伸縮的部分僅為滾珠絲杠134。
根據(jù)以上說明的構成第1實施方式部件安裝裝置100的臺架110和X-Y機器人120的構造，即便在熱作用的情況下，構成X-Y機器人120的機器人121也僅在Y軸方向52上直線熱伸縮，X軸機器人131中僅滾珠絲杠134僅在X軸方向51上直線熱伸縮。另外，因為X軸機器人131被支撐在左右的Y軸機器人121上，向Y軸方向52移動，所以各Y軸機器人121的發(fā)熱量相等，從而各Y軸機器人121在Y軸方向51上的熱伸縮量相等。因此，即便在熱作用于X-Y機器人的情況下，配合于X軸機器人131的滾珠絲杠134上的部件安裝頭136也僅在X軸方向51和Y軸方向52上產(chǎn)生錯位。并且，如上所述，當熱作用時，部件安裝頭136內(nèi)的各部件吸嘴1361之間的距離、和各部件吸嘴1361與配備于該部件安裝頭136中的基板識別相機140之間的距離中未產(chǎn)生妨礙部件安裝精度的伸縮和變形。
因此，即便在熱作用于X-Y機器人120的情況下，X-Y機器人120也僅在X軸方向51和Y軸方向52上產(chǎn)生錯位，而不象以前那樣產(chǎn)生對部件安裝精度造成壞影響的彎曲等3維錯位。這也可從下示的實驗數(shù)據(jù)中明了。
即，如圖19所示，就排列在搬入到部件安裝裝置中的電路基板61之Y軸方向52上的A-D等4個點、和作為相機基準標記160的E點而言，在由裝配于X-Y機器人的X軸機器人上的基板識別相機來識別的情況下，測定隨著該部件安裝裝置的運行時間的經(jīng)過、上述A-D各點在Y軸方向52上的位置變化。另外，上述A-E點沿Y軸方向52大致等間隔配置，通過Y軸機器人，使X軸機器人從前側向后側沿Y軸方向52移動，由上述基板識別相機拍攝。圖17和圖18是上述部件安裝裝置100的測定結果，圖20和圖21是現(xiàn)有部件安裝裝置的測定結果。另外，在以前的部件安裝裝置中，不存在上述E點，所以在圖20和圖21中當然沒有E點的數(shù)據(jù)。
圖17中，示出隨著部件安裝裝置10的運行時間的經(jīng)過、Y軸方向52上的上述A-E點的位置變化量之變化。從圖17可知，各A-E點隨著時間經(jīng)過，在Y軸方向52上的位置變化量都變大，另外，經(jīng)過規(guī)定時間后，位置變化飽和，另外，在任一時刻，A-E點的位置變化量都不交錯，都沿從A至E的方向依次變大。從而，可知第1實施方式中的X-Y機器人120在規(guī)定時間之前，隨著時間經(jīng)過，僅在Y軸方向52上膨脹，在經(jīng)過規(guī)定時間后，上述膨脹飽和。另外，圖18中，示出在圖17所示的經(jīng)過時間內(nèi)的a-c的每個時刻，上述A-E點的Y軸方向52上的位置變化量。從圖18可知，例如時刻a的各A-E點的位置變化量大致直線變化，該傾向?qū)r刻b、c也一樣。從而，可知X-Y機器人120與時間經(jīng)過無關，與沿Y軸方向52的距離成正比地一樣膨脹。
另一方面，圖20是對應于圖17的圖，示出現(xiàn)有部件安裝裝置的情況。從圖20可知，在現(xiàn)有部件安裝裝置中，盡管各A-D點也隨著時間經(jīng)過在Y軸方向52上的位置變化量變大，但位置變化不飽和，另外，C、D點處位置變化量交錯。另外，圖21示出在圖20所示的經(jīng)過時間內(nèi)的a-c的每個時刻，上述A-D點的Y軸方向52上的位置變化量，但在時刻b、c，看不到直線變化。從圖20和圖21可知，現(xiàn)有部件安裝裝置的X-Y機器人不僅在Y軸方向52上膨脹，還隨著時間經(jīng)過得越多，即溫度變化越大，越?jīng)]有位移量的直線性。
接著，上述部件識別相機150如圖9和圖10所示，為在周邊部排列作為照明用光源的LED151、并在中央部分配置拍攝用相機152的公知方式，是從其下方拍攝由上述部件吸嘴1361吸附保持的電子部件62之相機。在第1實施方式中，如圖1和圖2所示，將部件識別相機150豎設在臺架110的上述基座部111中。
因為部件識別相機150使用LED151作為光源，所以部件識別相機150的發(fā)熱量少。另外，因為被豎設在通過鑄造以一體構造來形成的臺架110中，所以部件識別相機150的設置位置未因熱而錯位，或為可忽視的位移量。
如圖9和圖10所示，接近部件識別相機150來配置上述相機基準標記160，該標記是為了求出熱引起的X-Y機器人120之伸縮、即熱伸縮而由上述基板識別相機140拍攝的標記。作為標記的形態(tài)，考慮各種形態(tài)，但作為一例，如圖10所示，為在四方形的框內(nèi)標記圓的標記。將這種相機基準標記160支撐在豎設于臺架110的上述基座部111中的支柱162上，配置于拍攝高度位置161上。該拍攝高度位置161是基板識別相機140與相機基準標記160之間在Z軸方向53上的距離等于上述基板識別相機140拍攝電路基板61的基板標記61a時基板識別相機140與基板標記61a之間在Z軸方向53上的距離之高度位置。
這樣，通過在拍攝高度位置161配置相機基板標記160，當基板識別相機140拍攝基板標記61a時與拍攝相機基準標記160時，基板識別相機140的焦距相等。從而，基板標記61a和相機基準標記160的兩個拍攝圖像的畫質(zhì)相等，可消除畫質(zhì)差異引起的識別誤差。
另外，如圖9所示，因為拍攝高度位置16是從部件識別相機150突出的位置，所以將相機基準標記160設置在不妨礙部件識別相機150拍攝電子部件62的部位。
上述部件提供裝置180在第1實施方式的部件安裝裝置100中，是具有多個卷繞容納電子部件62的帶之輥子的、所謂盒帶類型的部件提供裝置，在該部件安裝裝置100的前側100a和后側100b中分別各設置兩組。
上述基板輸送裝置190是執(zhí)行該部件安裝裝置100中電路基板61的搬入和搬出的裝置，如圖1等所示，沿X軸方向51配置在該部件安裝裝置100的大致中央部分中。
如圖11所示，上述控制裝置170與作為上述各構成部分之X-Y機器人120、基板識別相機140、部件識別相機150、部件提供裝置180和基板輸送裝置190連接，執(zhí)行它們的動作控制，控制電子部件62向電路基板61的安裝動作。該控制裝置170具有存儲上述安裝動作等所需程序等的存儲部173，并且在功能上具有伸縮量確定部171，根據(jù)上述相機基準標記160的拍攝信息，求出熱引起的X-Y機器人120之伸縮量；以及基礎位置確定部172，事先求出基板識別相機140、部件識別相機150和上述部件吸嘴1361的相對位置關系。下面詳細說明如此構成的控制裝置170的動作。
進而參照圖12來詳細說明如以上說明那樣構成的部件安裝裝置100的動作、即由該部件安裝裝置100執(zhí)行的部件安裝動作。另外，因為電路基板輸送裝置190輸送電路基板61的動作、以及包含部件安裝頭140的X-Y機器人120執(zhí)行的從由部件提供裝置180吸附部件到將部件安裝到電路基板61的動作與以前的部件安裝裝置所執(zhí)行的動作基本類似，所以簡單說明這些動作。下面，主要說明使用相機基準標記160執(zhí)行的、當熱作用時的X-Y機器人120的伸縮量之確定動作。
在圖12所示的步驟1至步驟3中，作為使部件安裝裝置100連續(xù)運行的預備，執(zhí)行各種校正用數(shù)據(jù)的取得。
即，首先在步驟S1中，求出部件吸嘴1361、基板識別相機140、與部件識別相機150的相對位置關系，即部件吸嘴1361的中心與基板識別相機140的中心在X軸方向51和Y軸方向52上的錯位、部件吸嘴1361的中心與部件識別相機150的中心在X軸方向51和Y軸方向52上的錯位、以及基板識別相機140的中心與部件識別相機150的中心在X軸方向51和Y軸方向52上的錯位。
如上所述，在第1實施方式的部件安裝裝置100中，即便熱作用，也不產(chǎn)生部件吸嘴1361與基板識別相機140之間的錯位、以及部件識別相機150的設置位置之錯位，或為就部件安裝精度而言可忽視的錯位量。因此，該步驟S1的錯位測定動作例如在部件安裝裝置100完成之后、出廠之前一次執(zhí)行就足以。不用說，部件安裝裝置100的用戶例如也可在每天的運行開始之前等執(zhí)行。另外，步驟S1的動作由控制裝置170的基礎位置確定部172來控制執(zhí)行。
簡單說明部件吸嘴1361、基板識別相機140與部件識別相機150的相對位置關系的具體求出方法。
即，如特開平8-242094號公報所示那樣，將吸嘴中心計測夾具裝配在部件吸嘴1361上，由部件識別相機150拍攝上述吸嘴中心計測夾具，得到吸嘴中心計測夾具拍攝信息。另外，為了包含于部件識別相機150的拍攝視野中，將附加了拍攝標記的相機中心位置計測夾具裝配于部件識別相機150中，由上述基板識別相機140和部件識別相機150雙方來拍攝上述拍攝標記，得到相機中心計測夾具拍攝信息。之后，根據(jù)上述吸嘴中心計測夾具拍攝信息和上述相機中心計測夾具拍攝信息，求出部件吸嘴1361、基板識別相機140、與部件識別相機150的相對位置關系。通過執(zhí)行使用求出的相對位置關系之修正，在運算上使部件吸嘴1361的中心與部件識別相機150的拍攝中心一致，并且可使基板識別相機140的拍攝中心配置于通過各部件吸嘴1361的中心之直線上。
并且，如上所述，在求出的上述相對位置關系內(nèi)，部件吸嘴1361與基板識別相機140的位置關系是第1實施方式的部件安裝裝置100中未因熱而變化或可忽視的位移量，如X-Y機器人120的構造說明所述，X-Y機器人120因熱而僅沿Y軸方向52和X軸方向51移動，不產(chǎn)生以前的彎曲等變形。因此，在部件安裝裝置100開始運行后，為了求出熱作用引起的X-Y機器人120之伸縮，如后所述，僅拍攝相機基準標記160即可，可將根據(jù)相機基準標記160的拍攝結果得到的錯位量視為X-Y機器人120的伸縮量。從而，在部件安裝裝置100開始運行后，通過相機基準標記160的拍攝動作，可求出X-Y機器人120的伸縮量。由此，通過考慮該伸縮量來執(zhí)行安裝位置的修正，電子部件61可高精度地安裝于規(guī)定安裝位置。
在下面的步驟2中，在部件安裝裝置100開始連續(xù)的安裝動作之前，例如每天的運行開始之前，試驗地將電子部件62安裝到電路基板61上，測定安裝精度，并設定輸入安裝偏移，使安裝裝置的差異之中央值為目標值。
在下面的步驟3中，例如執(zhí)行1小時左右的連續(xù)老化，在部件安裝裝置100變?yōu)榉€(wěn)定運行狀態(tài)之后，由基板識別相機140拍攝相機基準標記160?？刂蒲b置170的上述伸縮量確定部171根據(jù)相機基準標記拍攝信息，求出由步驟1求出絕對位置的基板識別相機140的中心與相機基準標記160的中心在X軸方向51和Y軸方向52的錯位。并且，伸縮量確定部171存儲求出的錯位信息，作為在開始連續(xù)運行之前的X-Y機器人120之基準位置的初始伸縮量。
連續(xù)運行開始前的準備動作通過步驟2、3結束。之后，通過步驟101-111來執(zhí)行連續(xù)運行。
由步驟101來開始部件安裝裝置100的連續(xù)運動。即，根據(jù)所謂NC數(shù)據(jù)等的安裝程序，在由電路基板輸送裝置190搬入電路基板61之后，在步驟103中驅(qū)動X-Y機器人120、部件安裝頭140和部件提供裝置180，將電子部件62依次安裝到電路基板61的安裝位置上。此時，在步驟102中，由步驟1求出的部件吸嘴1361、基板識別相機140與部件識別相機150的相對位置關系不用說，根據(jù)由基板識別相機140拍攝電路基板61的基板標記61a所得到的基板錯位量、和由部件識別相機150拍攝由部件吸嘴1361保持的電子部件62所得到的部位錯位量，求出相對于上述安裝程序上的規(guī)定安裝位置之修正量。另外，在上述部件錯位量中，還包含部件吸嘴1361的軸向、即θ方向的電子部件62的錯位角度。
另外，由上述部件識別相機150拍攝所得到的上述部件錯位量始終是電子部件62相對部件吸嘴1361的錯位量。即，因為部件吸嘴1361保持電子部件62，所以部件識別相機150可拍攝電子部件62，但不能拍攝正保持該電子部件62的部件吸嘴1361。由此，通過部件識別相機150的識別動作得到的上述部件錯位量如上所述，變?yōu)殡娮硬考?2相對于部件吸嘴1361的錯位量。但是，如已說明的那樣，因為通過步驟1的動作來求出部件吸嘴1361與部件識別相機150的相對位置關系，所以只要知道電子部件62相對于部件吸嘴1361的錯位量即可。
再者，通過步驟1的動作，基板識別相機140與部件識別相機150的相對位置關系已知，如上所述，在第1實施方式中，在部件吸嘴1361與基板識別相機140之間不會產(chǎn)生影響部件安裝精度的錯位量。
因此，由基板識別相機140識別相機基準標記160所得到的錯位信息可視為運行中的X-Y機器人120的熱伸縮引起的、部件識別相機150與部件吸嘴1361的錯位信息。即，該部件安裝裝置100為了求出運行中的X-Y機器人120的熱伸縮引起之部件識別相機150與部件吸嘴1361的錯位，只要通過基板識別相機140來識別相機基準標記160即可。
這樣，在第1實施方式的部件安裝裝置100中，由于為了求出部件識別相機150與部件吸嘴1361的錯位，只要識別相機基準標記160即可，所以不必在部件安裝裝置100的運行中準備特開平8-242094號公報中記載的夾具，與以前的部件安裝裝置相比，可提高操作性。
將如此根據(jù)相機基準標記160的識別動作求出的部件識別相機150與部件吸嘴1361的錯位量用于根據(jù)部件識別相機150識別電子部件62的動作求出的上述部件錯位量的修正中。即，當求上述部件錯位量時，控制裝置170將由上述步驟3求出的X-Y機器人120的上述初始伸縮量用作修正量。即，當向部件識別相機150移動保持在部件吸嘴1361上的電子部件62時，對上述安裝程序上的規(guī)定移動量執(zhí)行上述初始伸縮量的修正，使之移動。通過執(zhí)行該修正，可排除上述熱伸縮引起的錯位，使部件吸嘴1361與部件識別相機150的中心一致。從而，若執(zhí)行通過部件識別相機150識別部件得到的部件錯位量和上述基板錯位量的修正，則可將電子部件62安裝到上述安裝程序上的規(guī)定安裝位置上。因此，動作控制X-Y機器人120和部件吸嘴1361，執(zhí)行部件安裝，以便考慮上述修正，將電子部件62安裝于上述規(guī)定安裝位置上(步驟103)。
另外，從上述說明可知，為了不產(chǎn)生X-Y機器人120的移動量造成的誤差，最好基板識別相機140識別相機基準標記160用的X-Y機器人120之移動量、與由部件識別相機150識別保持于部件吸嘴1361上的電子部件62用的X-Y機器人120之移動量盡可能相同。從而，在第1實施方式中，部件識別相機150與相機基準標記160盡可能接近配置。
如上所述，當部件安裝動作繼續(xù)進行時，在步驟104中，判斷是否從該部件安裝裝置100開始連續(xù)運行起、經(jīng)過例如20分鐘、40分鐘、60分鐘。另外，當未經(jīng)過這些時間時，由步驟105判斷開始連續(xù)運行后、該部件安裝裝置100是否在例如20分鐘期間處于停止狀態(tài)。當步驟104中經(jīng)過上述規(guī)定時間時，和步驟105中在上述規(guī)定時間中設備停止時，認為因加熱或冷卻而在X-Y機器人120中產(chǎn)生伸縮，步驟106中，由基板識別相機140再次執(zhí)行相機基準標記160的拍攝。之后，根據(jù)該相機基準標記拍攝信息，再次求出基板識別相機140的中心與相機基準標記160的中心在X軸方向51和Y軸方向52上的錯位，設為新的伸縮量。
接著，在下面的步驟107中，伸縮量確定部171比較上述步驟3求出的上述初始伸縮量與步驟106求出的新的伸縮量。之后，在作為該比較結果的差量值為設定值以上、例如錯位0.2mm以上時，在步驟109中，作為產(chǎn)生異常錯位，發(fā)出警告，執(zhí)行設備停止。另外，如上所述，由于當前要求例如±70微米誤差范圍的部件安裝，所以熱引起的在X軸方向51或Y軸方向52上產(chǎn)生上述0.2mm以上錯位可視為發(fā)生異常。
另一方面，若作為上述比較結果的上述差量值不足上述設定值，則認為上述新的伸縮量是通過運行產(chǎn)生的熱引起的X-Y機器人120之伸縮造成的。從而，步驟108更新這次求出的上述新的伸縮量，作為初始伸縮量。
另外，僅將基板識別相機140拍攝相機基準標記160的結果視為X-Y機器人120因熱引起的在X軸方向51或Y軸方向52上的伸縮量之理由如上所述。
在上述步驟105中，在設備在上述規(guī)定時間中不停止的情況下，和在上述步驟108中上述新的伸縮量的上述更新動作完成之后，再次前進到步驟102。
之后，在步驟110中，判斷是否對設定數(shù)量的全部電路基板61結束部件安裝，當全部結束時，移動到步驟111，停止設備。另一方面，在還未結束時，再次返回步驟102。
如上所述執(zhí)行部件安裝動作。
下面，參照實驗數(shù)據(jù)來說明上述部件安裝裝置100的部件安裝精度比以前提高。
圖22和圖23中，上述部件安裝裝置100在20度的氣氛氣溫度下，使X-Y機器人120動作，由基板識別相機140拍攝相機基準標記160，并執(zhí)行上述步驟102的修正和上述步驟106的修正。之后，在將氣氛氣溫度下降到10度后，以5℃的刻度，使氣氛氣溫度變化到30℃。在這種條件下，在每個溫度下測定由基板識別相機140識別的相機基準標記160之錯位量與安裝精度的中央值錯位量。圖22表示Y軸方向52上的測定結果，圖23表示X軸方向51上的測定結果。從圖22和圖23可知，即便在氣氛氣溫度變化時，無論Y軸方向52還是X軸方向51上，相機基準標記160之錯位量與安裝精度的中央值的錯位量都大致一致，X-Y機器人120因熱產(chǎn)生的伸縮僅發(fā)生于Y軸方向52和X軸方向51上。
這樣，根據(jù)第1實施方式的部件安裝裝置100，因為X-Y機器人120因熱產(chǎn)生的伸縮僅發(fā)生于Y軸方向52和X軸方向51上，未產(chǎn)生至Z軸周圍的旋轉錯位，所以對應于部件識別相機150接近設置的相機基準標記160如上所述，為一個標記就足以，不必對1個部件識別相機配置兩個相機基準標記，并識別該兩個相機基準標記后求出上述旋轉錯位角度。
另外，圖25-圖27中示出部件安裝位置隨著部件安裝時間的運行時間經(jīng)過之差異。另外，曲線中央的原點表示規(guī)定安裝位置與實際安裝位置的誤差為零，若繪圖集中于上述原點附近，則意味著上述差異少。圖26表示現(xiàn)有部件安裝裝置的情況，隨著運行時間的經(jīng)過，差異范圍的中心偏離上述原點，同時，上述范圍也變寬。從而，可知現(xiàn)有部件安裝裝置中，隨著運行時間的經(jīng)過，錯位量變大。圖27表示在現(xiàn)有的部件安裝裝置中設置相機基準標記160、根據(jù)相機基準標記160來執(zhí)行修正時的上述差異。在圖27的情況下，與圖26的情況相比，差異的范圍變窄，但差異范圍的中心依然偏離上述原點。另一方面，圖25表示第1實施方式的部件安裝裝置100的情況，差異范圍的中心位于上述原點附近，并且差異范圍未變寬。這樣，從圖25可知，根據(jù)第1實施方式的部件安裝裝置100，與以前相比，可高精度執(zhí)行部件安裝。
下面，說明部件安裝裝置100的變形例。
在上述部件安裝裝置100中，為僅設置具有帶盤的帶盒之部件提供裝置180的方式，但也可采用例如圖24所示的部件安裝裝置101的構成。另外，圖24中，為了方便圖示，省略X軸機器人131的圖示。在該部件安裝裝置100中，也可具有所謂托盤式的部件提供裝置181，以執(zhí)行大型部件等的提供。另外，除上述部件識別相機150外，還配備可二維得到保持于部件吸嘴1361上的電子部件61之拍攝圖像、并且分辯率比部件識別相機150高的2D部件識別相機153；和可2維得到上述電子部件61的拍攝圖像之3D部件識別相機154。另外，由于部件識別相機150配置在上述前側100a，2D部件識別相機153和3D部件識別相機154配置在后側100b，所以接近2D部件識別相機153和3D部件識別相機154再設置一個相機基準標記160。
另外，也可由部件識別相機150來拍攝從配置于后側100b的部件提供裝置180、181吸附的電子部件62，由2D部件識別相機153和3D部件識別相機154來拍攝從配置于前側100a的部件提供裝置180吸附的電子部件62。
另外，因為2D部件識別相機153的分辯率好，所以當通過2D部件識別相機153之拍攝結果來得到必要的精度時，也可省略部件識別相機150的拍攝。
另外，如上所述，當設置多個相機基準標記160時，執(zhí)行多個相機基準標記160內(nèi)的一個相機基準標記160之位置測定的結果，上述步驟107執(zhí)行的判斷結果，當上述差量值不足上述設定值時，也可省略其它相機基準標記160的位置測定。
如上詳細所述，根據(jù)本發(fā)明第1方式的部件安裝裝置和第2方式的部件安裝方法，配備具有當熱作用、沿X軸方向和Y軸方向直線變形且部件保持元件與基板識別相機的相對位置無變化之構造的X-Y機器人；相機基準標記；和控制裝置，在X-Y機器人因熱而變形的前后，由基板識別相機識別相機基準標記，求出X-Y機器人因熱產(chǎn)生的伸縮量，根據(jù)該伸縮量來執(zhí)行上述部件安裝位置的修正。如上所述，因為上述X-Y機器人即便連續(xù)運行產(chǎn)生的熱作用、也不產(chǎn)生彎曲等位移、而僅沿X軸方向和Y方向直線變形，所以若根據(jù)拍攝相機基準標記得到的、X-Y機器人因熱產(chǎn)生的伸縮量來執(zhí)行部件安裝位置的修正，則與以前相比，可以更高精度來安裝部件。這樣，根據(jù)上述第1方式和第2方式的部件安裝裝置及方法，與以前相比，可實現(xiàn)部件安裝精度的提高。
另外，除上述部件保持元件、上述基板識別相機和拍攝保持在上述部件保持元件中的電子部件之部件識別相機的相對位置外，通過進行部件安裝位置的修正，可以更高精度來安裝部件。
另外，在通過鑄造以一體構造成形的臺架上形成X-Y機器人的Y軸機器人，該Y軸機器人具有僅沿Y軸方向伸縮的Y-滾珠絲杠構造，從而可將熱作用時的Y軸機器人之伸縮僅設為Y軸方向。
另外，通過在將兩端固定于上述Y軸機器人上的X-框架中裝配因熱而僅在X軸方向上伸縮的X-滾珠絲杠構造，當熱作用時，可使X-滾珠絲杠構造沿X軸方向伸縮。
另外，通過在上述X-框架上裝配防止變形部件，可防止X-框架由于熱而如彎曲等變形，可有助于X-Y機器人僅沿X軸方向和Y軸方向直線變形。
另外，因為在每個配備于部件安裝頭中的各個部件保持元件中設置使該部件保持元件沿Z軸方向移動的驅(qū)動源，所以可防止部件安裝頭中的溫度梯度之產(chǎn)生，可防止各部件保持元件間的距離產(chǎn)生位移，可有助于提高上述部件安裝精度。
另外，因為相機基準標記與電路基板的高度位置相等，所以可使基板識別相機拍攝相機基準標記和電路基板的基板標記時的焦距相等，可防止因拍攝圖像的不鮮明而引起的誤差的產(chǎn)生。
通過接近部件識別相機來設置相機基準標記，可降低部件識別相機拍攝電子部件的動作、與基板識別相機拍攝相機基準標記的動作之間的X-Y機器人之移動量，可降低隨著X-Y機器人的移動之誤差增加。
另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，可以其它各種方式來實施。例如，也可如下構成。
如圖31-圖34所示，可實施本發(fā)明第2實施方式的部件安裝方法之部件安裝裝置100作為基本構成部分，具備臺架110、XY機器人120、基板識別相機140、部件識別相機150和控制裝置170，并且可配備部件提供裝置180和基板輸送裝置190。
上述臺架110是用于設置上述X-Y機器人120、上述部件識別相機150、上述控制裝置170、上述部件提供裝置180、和上述基板輸送裝置190的底臺，由長方體形狀的基座部111和Y軸機器人用腿部112構成，基座部111和Y軸機器人用腿部112、即臺架110通過鑄造以一體構造來成型。上述Y軸機器人用腿部112沿X軸方向51以基座部111的兩端部分別從基座部111突出設置，并且沿與X軸方向51正交的Y軸方向52延伸。在各個Y軸機器人用腿部112中設置構成X-Y機器人120的、后面詳細描述的Y軸機器人121中的線性引導件123等。沿著沿Y軸方向52形成于各個Y軸機器人用腿部112中的線性引導設置面123a，將作為圖34的螺母部126的引導支撐部件之各線性引導件123設置在Y軸機器人用腿部112上，但如上所述，各Y軸機器人用腿部112與基座部111通過鑄造以一體構造來成型。
上述X-Y機器人120具有沿Y軸方向52彼此平行設置于各個上述Y軸機器人用腿部112、即通過鑄造以一體構造來成型的臺架110上的兩個Y軸機器人121、和沿與Y軸方向52正交的X軸方向51配置于該兩個Y軸機器人121上的一個X軸機器人131。
各Y軸機器人121具有Y-滾珠絲杠構造122、和上述線性引導件123。Y-滾珠絲杠構造122將一端122a設為固定端，將另一端122b設為支撐端，通過熱，僅沿Y軸方向52直線伸縮，并且使上述X軸機器人131沿Y軸方向52移動。具體而言，如圖31和圖34所示，在Y-滾珠絲杠構造122中的上述一端122a上，設置固定在Y軸機器人用腿部112上、作為滾珠絲杠125之驅(qū)動源的電機124，連結于滾珠絲杠125上。上述另一端122b沿其周向可自由旋轉、并且可向其軸向、即Y軸方向52伸縮地支撐滾珠絲杠125，被裝配于上述Y軸機器人用腿部112上。
當連續(xù)運行如此構成的Y軸機器人121時，發(fā)熱的部位為滾珠絲杠125和電機124，另一端122b允許熱引起的滾珠絲杠125沿Y軸方向52伸縮。另外，電機124如上所述固定在一體構造的臺架110上，所以熱引起的各Y軸機器人121的伸縮、即熱伸縮僅在Y軸方向52上為直線狀。另外，由于兩臺Y軸機器人121的動作相同，所以各Y軸機器人121向Y軸方向52的熱伸縮量相等。
另外，如圖34所示，在各Y軸機器人121的滾珠絲杠125上裝配螺母部126，通過各滾珠絲杠125的旋轉，螺母部126沿Y軸方向52移動。沿X軸方向51將構成X-Y機器人120的X軸機器人131設置在各螺母部126之間。如上所述，因為各Y軸機器人121向Y軸方向52的伸縮量相等，所以設置在各螺母部126之間的X軸機器人131可以平行于X軸的狀態(tài)向Y軸方向52移動。
另外，圖34是原理地表示臺架110和X-Y機器人120的構造的圖，后述的部件安裝頭省略圖示。另外，圖32-圖34中，省略部件提供裝置180的圖示。
X軸機器人131具有X-框架132和X-滾珠絲杠構造133。X-框架132如上所述，將兩端固定在各個Y軸機器人121的滾珠絲杠構造122的螺母部126上，沿X軸方向51延伸。X-滾珠絲杠構造133形成于X-框架132中，將一端133a設為固定端，將另一端133b設為支撐端，通過熱，僅沿上述X軸方向51直線伸縮，并且，裝配作為部件保持頭一例的部件安裝頭136，使該部件安裝頭136向上述X軸方向51移動。
上述X-框架132是大致方柱形狀的鋁構成的部件，如上所述，將其兩端固定于上述螺母部126上。如圖34等所示，在形成于該X-框架132側面的X滾珠絲杠構造133的上述一端133a上，設置固定于X-框架132上、作為滾珠絲杠構造134的驅(qū)動源之電機135，連結于滾珠絲杠134上。上述另一端133b沿其周向可自由旋轉、并且可向其軸向、即X軸方向51伸縮地支撐滾珠絲杠134，被裝配于上述X-框架132上。當連續(xù)運行X軸機器人131時，發(fā)熱的部位為滾珠絲杠134和電機135，另一端133b允許熱引起的滾珠絲杠134沿X軸方向51伸縮。
另外，如圖31所示，在上述滾珠絲杠134中，裝配用于裝配上述部件安裝頭136的螺母部134a，通過滾珠絲杠134的旋轉，螺母部134a、即部件安裝頭136沿X軸方向51移動。
上述部件安裝頭136具有作為實現(xiàn)作為保持電子部件62的部件保持元件功能一例的部件吸嘴1361；和基板識別相機140，在第2實施方式中、用于為了確認搬入設置的電路基板61之錯位而拍攝存在于電路基板61上的基板基準位置算出用標記202-1、202-2的同時，拍攝后述安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板200每規(guī)定間隔配置的安裝區(qū)域基準標記201。上述部件吸嘴1361具體如圖35所示，在第2實施方式中，沿X軸方向51，在一條直線上設置8個部件吸嘴1361。另外，電子部件62是芯片部件等小型部件或QFP等大型部件等。由此，部件吸嘴1361也對應于吸附的各種部件來裝配最佳的尺寸和形狀的吸嘴。如上所述，配置基板識別相機140，使基板識別相機140的拍攝中心位于與通過沿X軸方向排列的各部件吸嘴1361中心之直線相同的軸上。另外，在上述部件安裝頭136中還配備用于使各部件吸嘴1361向其軸向旋轉的旋轉用電機1363。
由于各部件吸嘴1361從上述部件提供裝置180吸附電子部件62并將吸附的電子部件62安裝到作為部件安裝用電路基板一例的電路基板61上，所以必需沿部件吸嘴1361的軸向、即上述Z軸方向53移動。在第2實施方式中，在上述部件安裝頭136中，為了移動作為部件保持元件一例的部件吸嘴1361，在各部件吸嘴1361中設置作為用作部件保持元件移動用驅(qū)動源一例的移動用電機1362。由此，與以前由一個大輸出電機來驅(qū)動多個部件吸嘴全部的情況相比，可使用低輸出的電機，可抑制來自電機的發(fā)熱量。作為一實施例，移動用電機1362的輸出為20W，基本上沒有來自移動用電機1362的發(fā)熱。并且，在以前設置一個發(fā)熱量大的上述大輸出電機的情況下，以前的部件安裝頭按照距上述大輸出電機的遠近產(chǎn)生溫度梯度，在排列方向上，各部件吸嘴間的距離會因熱伸縮的不同而不同。相反，在第2實施方式中，通過在各個部件吸嘴1361中設置移動用電機1362，基本上沒有來自各移動用電機1362的發(fā)熱，另外，即便假設有發(fā)熱，部件安裝頭136也不產(chǎn)生影響部件安裝精度程度的溫度梯度。從而，即便連續(xù)運行部件安裝頭136，X軸方向51上各部件吸嘴1361間的距離也可維持相等或大致相等的狀態(tài)。另外，上述所謂大致相等的狀態(tài)是指不影響部件安裝精度的程度。
另外，如上所述，因為部件安裝頭136不產(chǎn)生影響部件安裝精度的溫度梯度，所以可設各部件吸嘴1361與基板識別相機140的相對位置、即各部件吸嘴1361與基板識別相機140之間的距離不動。這里，所謂“不動”是指各部件吸嘴1361與基板識別相機140之間的距離不會因為熱而產(chǎn)生影響部件安裝精度程度的伸縮。
上述部件提供裝置180在第2實施方式的部件安裝裝置100中，是具有多個卷繞容納電子部件62的帶之輥子的、所謂盒帶類型的部件提供裝置，在該部件安裝裝置100的前側100a和后側100b中分別各設置兩組。
上述基板輸送裝置190是相對于該部件安裝裝置100中的部件安裝區(qū)域的電路基板61之安裝位置、執(zhí)行電路基板61的搬入、吸附保持和搬出的裝置，如圖31等所示，沿X軸方向51配置在該部件安裝裝置100的大致中央部分中。上述基板輸送裝置190在上述安裝位置具有作為基板保持裝置一例的輸送臺165，可吸附保持能搬入的電路基板61，另一方面，可解除吸附保持，搬出電路基板61。
如圖36所示，上述控制裝置170與作為上述各構成部分之X-Y機器人120、基板識別相機140、部件識別相機150、部件提供裝置180和基板輸送裝置190連接，執(zhí)行它們的動作控制，控制電子部件62向電路基板61的安裝動作。該控制裝置170具有存儲部173，存儲上述安裝動作等所需的程序或安裝數(shù)據(jù)(例如安裝動作中部件安裝頭136各自的移動位置坐標數(shù)據(jù)、各個部件的安裝位置坐標數(shù)據(jù)、部件安裝頭136各自的移動位置與各個部件的安裝位置的關系信息等數(shù)據(jù)、安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板的大小或安裝區(qū)域基準標記的位置坐標數(shù)據(jù)、應安裝的基板大小或基板基準位置算出用標記的位置坐標數(shù)據(jù)、各個部件數(shù)據(jù)、吸嘴的大小等數(shù)據(jù)、部件提供裝置180的部件提供數(shù)據(jù)等)等安裝信息、或基板識別相機140的識別信息、或后述運算部171的運算結果等，并且具有執(zhí)行各種運算的運算部171，例如，根據(jù)基板識別相機140的識別信息(例如基板識別相機140識別安裝區(qū)域基準標記201A、201B的信息和基板識別相機140識別安裝區(qū)域基準標記201的信息、與基板識別相機140識別基板基準位置算出用標記202-1、202-2的信息等)，運算平行錯位和傾斜以及伸縮量等，同時，根據(jù)上述識別信息與存儲于存儲部173中的安裝信息中的各安裝位置數(shù)據(jù)，運算求出各安裝位置下的誤差。控制裝置170根據(jù)存儲在存儲部173中的數(shù)據(jù)或信息，執(zhí)行部件安裝動作。下面詳細說明如此構成的控制裝置170的部件安裝動作、尤其是修正動作。
詳細說明如以上說明那樣構成的部件安裝裝置100的動作、即由該部件安裝裝置100執(zhí)行的部件安裝動作。另外，因為電路基板輸送裝置190輸送電路基板61的動作、以及包含部件安裝頭136的X-Y機器人120執(zhí)行的從由部件提供裝置180吸附部件到將部件安裝到電路基板61的動作與以前的部件安裝裝置所執(zhí)行的動作基本類似，所以下面簡單說明這些動作。
即，通過XY機器人120，部件安裝頭136移動到部件提供裝置180。接著，通過部件安裝頭136的一個或多個吸嘴1361，從部件提供裝置180吸附保持一個或多個電子部件62。之后，通過XY機器人120，部件安裝頭136通過部件識別相機150的上方，在由部件識別相機150識別吸附保持于吸嘴1361上的電子部件62的姿勢等后，朝向電路基板61的安裝裝置。通過XY機器人120，使吸附保持于部件安裝頭136中的一個吸嘴1361上之電子部件62位于對應的安裝裝置的上方后，使吸嘴1361下降，將電子部件62安裝于安裝位置上。此時，根據(jù)部件識別相機150的部件姿勢識別結果，使吸嘴1361繞其軸旋轉等，同時，在考慮后述的偏移值并執(zhí)行部件安裝頭136的位置修正后，通過執(zhí)行上述安裝動作，執(zhí)行安裝動作。對應安裝于上述基板61上的全部部件62執(zhí)行這一連串安裝動作。
第2實施方式的部件安裝方法的特征在于考慮了偏移值的上述安裝動作中之部件安裝頭136的位置修正動作，下面參照圖41來詳細描述。
即，第2實施方式的部件安裝方法識別作為安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板一例的玻璃基板200上每規(guī)定間隔配置的安裝區(qū)域基準標記201，求出上述識別出的各個安裝區(qū)域基準標記的位置坐標(由用于表示安裝區(qū)域基準標記位置的玻璃基板200平面內(nèi)的X方向的X坐標值與同X方向正交的Y方向的Y坐標值構成的坐標)，分別求出上述各個安裝區(qū)域基準標記的NC坐標(設計上預定的安裝區(qū)域基準標記的數(shù)值位置坐標)與上述位置坐標之差，作為修正值，分別取得上述部件安裝用電路基板的至少兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標之NC坐標，從上述識別出的安裝區(qū)域基準標記中，分別抽取分別接近上述兩個基板基準位置算出用標記的安裝區(qū)域基準標記，并分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使這些抽取出的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。之后，在代替安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板而將上述部件安裝用電路基板保持在上述基板保持裝置上并定位于上述部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，分別識別保持于上述基板保持裝置中的上述部件安裝用電路基板的上述至少兩個基板基準位置算出用標記，分別求出上述識別出的兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，根據(jù)求出的上述兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，分別修正上述兩個基板基準位置算出用標記的上述NC坐標，在安裝位置修正時、標記識別修正時、和安裝位置偏移測定動作時、或這些動作任一中分別位于部件安裝頭136各個移動位置上時，根據(jù)最靠近配備于上述部件保持頭中的識別相機之上述安裝區(qū)域基準標記的偏移值，執(zhí)行上述移動位置的位置坐標修正，由此執(zhí)行高精度的安裝。
這里，所謂上述偏移值如后所述，是指分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標、以使作為分別接近部件安裝用電路基板的兩個基板基準位置算出用標記的安裝區(qū)域基準標記來抽取的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)為零后求出的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標修正用數(shù)值。
另外，所謂上述修正值是指上述基準基板每規(guī)定間隔配置的安裝區(qū)域基準標記的各個NC坐標與上述分別識別出的位置坐標之差。
首先說明偏移值求法的示意。
部件安裝頭136的定位精度因XY機器人120的變形而受到大的影響(參照圖37、圖38)，產(chǎn)生定位誤差。例如，圖37是表示X軸機器人的變形與部件安裝頭136的關系圖，圖38是表示Y軸機器人的變形與部件安裝頭136的關系圖。該定位誤差隨著部件安裝頭136移動的位置變化而變化，對安裝精度造成影響。因此，如圖39所示，作為用于去除XY機器人120使頭136向任意NC坐標位置移動時產(chǎn)生的XY機器人120之定位等誤差的修正用數(shù)值，使用最接近該NC坐標位置的安裝區(qū)域基準標記位置之偏移值(換言之，該NC坐標位置存在的區(qū)域之修正用偏移值)。即，在最大部件安裝區(qū)域(包含應生產(chǎn)基板、例如XL尺寸510mm×460mm的基板、M尺寸330mm×250mm的基板之區(qū)域)內(nèi)，使用安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板來求出用作修正該定位等誤差用的修正用數(shù)值之偏移值。
具體而言，首先在圖41的步驟S 1中，將作為安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板一例的玻璃基板200保持在作為基板保持裝置一例的輸送臺165上，并定位于部件安裝區(qū)域中。
接著，在圖41的步驟S2中，由部件安裝頭136的基板識別相機140來識別保持在上述輸送臺165上的上述玻璃基板200之每規(guī)定間隔配置的全部安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標。這里，如下執(zhí)行用于測定修正值的安裝區(qū)域基準標記之較具體識別。在該修正值的測定中，作為上述測定用基板的安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板一例，在XL尺寸510mm×460mm(M尺寸330mm×250mm)的玻璃基板200中，使用通過印刷等將安裝區(qū)域基準標記(直徑為1mm的圓)201形成為柵格狀(格子狀)的專用玻璃基板(下面稱為玻璃基板)。即，作為玻璃基板200的一例，如圖40所示，使用在XL尺寸為510mm×460mm的玻璃基板上以10mm間距印刷Y方向44行、X方向49列的圓形安裝區(qū)域基準標記(直徑為1mm)201的基板。由此，測定中使用的安裝區(qū)域基準標記個數(shù)為2156個點。在M尺寸為410mm×240mm的玻璃板上，以10mm間距，圓形的安裝區(qū)域基準標記(直徑為1mm)201將Y方向22行、X方向39列的安裝區(qū)域基準標記201用于測定。由此，測定中使用的安裝區(qū)域基準標記個數(shù)為858個點。
原則上，若上述安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板的大小為部件安裝裝置的最大部件安裝區(qū)域以上，則任何大小均可，但如后所述，也可在比最大部件安裝區(qū)域小的情況下，使用合成法，虛擬地具有最大部件安裝區(qū)域以上的大小。若使安裝區(qū)域基準標記的間隔變細，則精度提高，但數(shù)據(jù)取得時間變長，同時，數(shù)據(jù)存儲量變多。因此，經(jīng)濟上為XY機器人的滾珠絲杠構造之滾珠絲杠之引導件的1/4-1/5程度就足夠了。作為具體例，相對于引導件40mm，將安裝區(qū)域基準標記間距設為10mm。
接著，在圖41的步驟S3中，根據(jù)識別結果，由運算部171求出上述識別出的各個安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標，存儲在存儲部173中。即，全部安裝區(qū)域基準標記201例如圖43所示，為了減少錯位，與基板輸送裝置190的基板輸送方向平行，將頭136的基板識別相機140從最下行的左端安裝區(qū)域基準標記201移動到同一行的右端安裝區(qū)域基準標記201，依次識別該行的所有安裝區(qū)域基準標記201，根據(jù)識別結果，由運算部171求出位置坐標，存儲在存儲部173中。接著，在斜向左反向移動后，使頭136的基板識別相機140從最下行的上一行之左端安裝區(qū)域基準標記201移動到同一行的右端安裝區(qū)域基準標記201，依次識別該行的所有安裝區(qū)域基準標記201，根據(jù)識別結果，由運算部171求出位置坐標，存儲在存儲部173中。之后，在斜向左反向移動后，使頭136的基板識別相機140從最下行的上兩行之左端安裝區(qū)域基準標記201移動到同一行的右端安裝區(qū)域基準標記201，依次識別該行的所有安裝區(qū)域基準標記201，根據(jù)識別結果，由運算部171求出位置坐標，存儲在存儲部173中。按照這種順序，識別所有行的所有安裝區(qū)域基準標記201，根據(jù)識別結果，由運算部171求出位置坐標，存儲在存儲部173中。另外，圖43的玻璃基板200的下側相當于部件安裝裝置的前側、即作業(yè)者的面前側。
為了使各個安裝區(qū)域基準標記201的識別精度提高，也可重復執(zhí)行多次各安裝區(qū)域基準標記201的識別處理。此時，由運算部171運算通過次數(shù)大小的識別結果求出的位置坐標之平均值，作為各個安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標，存儲在存儲部173中。該次數(shù)最好可從部件安裝裝置的操作畫面來任意變更。
這樣，使全部安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標存儲在存儲部173中。
接著，在圖41的步驟S4中，由運算部171分別求出上述各個安裝區(qū)域基準標記201的NC坐標與上述位置坐標之差，作為修正值，存儲在存儲部173中。該修正值是用于修正輸送臺165吸附保持玻璃基板200時的玻璃基板200的保持錯位、識別錯位、與XY機器人的定位誤差等的數(shù)值。
接著，在圖41的步驟S5中，分別由運算部171取得上述部件安裝用電路基板61的至少兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標之NC坐標。
之后，在圖41的步驟S6中，根據(jù)上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標之NC坐標，分別由運算部171從上述玻璃基板200的上述識別出的安裝區(qū)域基準標記201中抽取分別接近上述部件安裝用電路基板61的上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的安裝區(qū)域基準標記201。具體而言，在圖42中，在由XY機器人120使頭136移動的同時，由基板識別相機140識別分別接近上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的、位于玻璃基板200上的例如右上與左下的對角上的兩個點之安裝區(qū)域基準標記201A、201B。即，難以相對基板輸送裝置190的基板輸送方向完全平行地將玻璃基板200保持在輸送臺165上，產(chǎn)生錯位。為了修正該玻璃基板保持時的錯位，首先，將玻璃基板200左下角和右上角的安裝區(qū)域基準標記201識別為安裝區(qū)域基準標記201A、201B。
接著，在圖41的步驟S7中，分別坐標變換(考慮平行錯位、傾斜和伸縮率后進行坐標變換)上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記201A、201B的位置坐標，使這些抽取出的安裝區(qū)域基準標記201A、201B之修正值變?yōu)榱慊驅(qū)嵸|(zhì)為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記201A、201B下的偏移值。即，運算部171根據(jù)上述圖41的步驟S3得到的兩個點之安裝區(qū)域基準標記201A、201B之識別結果的位置坐標，求出玻璃基板200的平行錯位和傾斜。求出平行錯位和傾斜的方法如后所述。平行錯位是指X方向和/或Y方向的錯位。傾斜是指當基板止動器使基板停止在輸送臺165的安裝位置上時，相對X方向和作為其正交方向的Y方向旋轉引起的旋轉錯位。此時，若是通常的基板基準位置算出用標記修正，則由于需要考慮熱引起的基板伸縮，所以還要求出該伸縮率，但在不必考慮熱引起的基板伸縮、將玻璃基板200設為基準的情況下，將玻璃基板200的伸縮率設為1。這里，伸縮率是指熱引起的伸縮與基板自身的比例。
接著，運算部171根據(jù)求出的修正值(平行錯位和傾斜)，使連結兩個點的安裝區(qū)域基準標記201A、201B曲線旋轉和移動，進行坐標變換，以使該兩個點的安裝區(qū)域基準標記201A、201B的修正值變?yōu)榱?換言之，與兩個點的安裝區(qū)域基準標記201A、201B的NC坐標之數(shù)據(jù)一致)或?qū)嵸|(zhì)為零(例如在±5微米的范圍內(nèi))，分別求出全部安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標之偏移值，存儲在存儲部173中。結果，可確定每個對應于安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板大小的區(qū)域[以基于安裝區(qū)域基準標記(例如4點的安裝區(qū)域基準標記所包圍)的每單位面積來分割基準基板的矩形區(qū)域]之偏移值，將該每個區(qū)域的偏移值作為存在于各區(qū)域內(nèi)的部件安裝頭的移動位置修正用數(shù)值，在安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板的各安裝區(qū)域基準標記的識別動作時和對應安裝基板的部件安裝動作時等，分別使用來進行位置修正，由此可實現(xiàn)安裝精度的提高。
可通過上述工序中的圖41的步驟S1-S7求出的偏移值來把握XY機器人120固有的定位等誤差等，作為各安裝位置間的相對變化。另外，如此得到的偏移值通過在安裝區(qū)域基準標記識別動作、部件安裝動作和安裝偏移值測定動作時或這些動作任一的各自頭定位位置算出時，作為修正用數(shù)值用于位置坐標的修正中，可吸收XY機器人動作變形引起的錯位因素，可使安裝精度提高。
這里，對全部安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標加入基于安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板錯位之修正的理由在于當測定上述修正值時，安裝區(qū)域基準標記識別時，包含XY機器人120的定位誤差。本來，在全部XY機器人120的定位動作中包含誤差，即便玻璃基板200能以期望的高精度制造，也不能正確定位于部件安裝裝置的安裝位置上，不存在絕對的基準，所以不可能正確測定XY機器人120的定位誤差。
這里，若將表示在離開基板識別相機140的視野中心位置O1、O2的位置上識別安裝區(qū)域基準標記201A、201B的圖44設為安裝區(qū)域基準標記識別時的各安裝區(qū)域基準標記201A、201B的識別結果，則得到根據(jù)第1個點的安裝區(qū)域基準標記201A的識別結果求出的位置坐標錯位(ΔX1、ΔY1)、根據(jù)第2個點的安裝區(qū)域基準標記201B的識別結果求出的位置坐標錯位(ΔX2、ΔY2)，作為根據(jù)安裝區(qū)域基準標記識別結果求出的位置坐標錯位。
作為包含于根據(jù)該各識別結果求出的位置坐標錯位中之錯位分量，原本理想的是僅為將玻璃基板200保持在輸送臺165上時的平行錯位量，但實際上包含識別處理的衰減與XY機器人120的定位誤差。因此，根據(jù)上述安裝區(qū)域基準標記201A、201B的識別結果求出的位置坐標錯位變?yōu)?識別結果的位置坐標錯位)＝(基板的保持錯位)+(識別錯位)+(XY機器人定位誤差)，若將各安裝區(qū)域基準標記201A、201B的基板平行錯位量設為(Xpcb1，Ypcb1)、(Xpcb2，Ypcb2)，將安裝區(qū)域基準標記201A、201B的識別誤差設為(Xrec1，Yrec1)、(Xrec2，Yrec2)，將安裝區(qū)域基準標記201A、201B下的XY機器人120之定位誤差量設為(Xe1，Ye1)、(Xe2，Ye2)，則根據(jù)上述識別結果求出的位置坐標錯位(ΔX1、ΔY1)、(ΔX2、ΔY2)變?yōu)閇式1]ΔX1＝Xpcb1+Xrec1+Xe1ΔY1＝Ypcb1+Yrec1+Ye1ΔX2＝Xpcb2+Xrec2+Xe2ΔY2＝Ypcb2+Yrec2+Ye2即，使用上述識別結果，對各安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標修正玻璃基板200的位置坐標錯位量之安裝區(qū)域基準標記的位置坐標實際上不構成安裝區(qū)域基準標記201存在的坐標。這是因為在修正的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標中包含XY機器人120的定位誤差引起的錯位量。
假設在將安裝區(qū)域基準標記201A、201B的識別誤差(Xrec1，Yrec1)、(Xrec2，Yrec2)設為零的情況下，當將該安裝區(qū)域基準標記201的NC坐標設為(Xmnc，Ymnc)，將各安裝區(qū)域基準標記201A、201B的NC坐標設為(Xnc1，Ync1)、(Xnc2，Ync2)時，修正后求出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標(Xm，Ym)為[式2]Xm＝(Xmnc-Xnc1)cosΔθ-(Ymnc-Ync1)sinΔθ+ΔX1＝(Xmnc-Xnc1)cosΔθ-(Ymnc-Ync1)sinΔθ+Xpcb1+Xe1···[1][式3]Ym＝(Xmnc-Xnc1)sinΔθ+(Ymnc-Ync1)cosθ+ΔY1＝(Xmnc-Xnc1)sinΔθ+(Ymnc-Ync1)cosθ+Ypcb1+Ye1···[2]
相反，當設實際的安裝區(qū)域基準標記201存在的位置坐標為(Xt，Yt)時，為[式4]Xt＝(Xmnc-Xnc1)cosΔθ-(Ymnc-Ync1)sinΔθ+Xpcb1···[1]′Yt＝(Xmnc-Xnc1)sinΔθ+(Ymnc-Ync1)cosθ+Ypcb1···[2]′這里，原本修正后結果的NC坐標必需與實際的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標一致([1]＝[1]’、[2]＝[2]’)。但是，若將上述各式相比，則變?yōu)閇式5]Xm-Xt＝Xe1≠0Ym-Yt＝Ye1≠0修正后結果的NC坐標與實際的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標不一致。不能將頭136定位于實際的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標上，根據(jù)此處得到的識別結果求出的位置坐標錯位變?yōu)榘ㄎ徽`差的修正值，不能用于位置修正。
如上所述，在部件安裝裝置的XY機器人動作中始終包含定位誤差，即便以玻璃基板200為基準來測定修正值，其也不構成真值，沒有絕對的基準。
因此，為了盡可能使該誤差為零(換言之，使該安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標數(shù)據(jù)與NC坐標的數(shù)據(jù)一致)，對上述得到的修正值實施以下處理。
在上述部件安裝裝置的實際部件安裝動作中，上述部件安裝裝置為了修正生產(chǎn)基板(應安裝基板)在輸送臺165下的保持錯位，如上所述識別所有安裝區(qū)域基準標記，并用該結果來修正各安裝位置。此時的兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的識別時的結果如圖45所示。這里，在根據(jù)兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的識別結果求出的位置坐標錯位中，除保持錯位外，還包含兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置下的定位誤差。
當實際上將部件62安裝于應安裝基板61的安裝位置205上時，根據(jù)該基板基準位置算出用標記識別結果，求出平行錯位、傾斜和伸縮率，修正各安裝位置205后使用。具體而言，通過再配置全部安裝位置205以使接近兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的安裝區(qū)域基準標記之位置下的錯位量(保持錯位+定位誤差)為零(換言之，使該兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標數(shù)據(jù)與NC坐標數(shù)據(jù)一致)來執(zhí)行。
具體而言，如圖46所示，作為修正值初始數(shù)據(jù)的安裝區(qū)域基準標記的位置如圖47所示，從原來的位置(圖47中為矩形視野區(qū)域的中央位置)向X方向和Y方向錯位，所以不是零。另外，圖46中，縱軸表示錯位量，橫軸表示X方向的位置，上側曲線表示ΔX，即X方向的錯位，下側曲線表示ΔY，即Y方向的錯位。
因此，如圖48和圖49所示，使連結兩個安裝區(qū)域基準標記201a、201b的曲線旋轉和移動進行坐標變換，以使較小型的應安裝基板61S的兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2附近之安裝區(qū)域基準標記201a、201b的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)為零(例如在±5微米的范圍內(nèi))，再配置全部安裝位置。另外，就圖48的曲線而言，雖然將安裝區(qū)域基準標記202-1與202-2(處于對角線上)繪制于同一曲線上，但數(shù)據(jù)本身是在Y坐標恒定、X坐標為10mm間隔來測定的。因此，曲線上顯示為[202-2]的數(shù)據(jù)是將安裝區(qū)域基準標記202-1的Y坐標數(shù)據(jù)設為相同、X坐標數(shù)據(jù)與安裝區(qū)域基準標記202-2相同的安裝區(qū)域基準標記的數(shù)據(jù)。這在圖50中也一樣。
另外，如圖50和圖51所示，使曲線旋轉和移動進行坐標變換，以使較大型的應安裝基板61L的兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2附近之安裝區(qū)域基準標記201的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)為零(例如在±5微米的范圍內(nèi))，再配置全部安裝位置。這樣，修正值的實際使用數(shù)據(jù)因應安裝基板不同而大不相同。
因為在求XY機器人定位誤差的過程中沒有絕對的基準，所以被測定的各區(qū)域的XY機器人定位誤差量與生產(chǎn)時的應安裝基板61一致的僅是應安裝基板61的兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置。因此，使用接近生產(chǎn)基板61的兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2位置的安裝區(qū)域基準標記之修正值，進行坐標變換，以使該兩個點的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)為零(例如在±5微米的范圍內(nèi))，進行再配置。作為此時的處理，與兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的修正處理一樣，求出平行錯位、傾斜和伸縮率，通過該結果來再配置全部安裝位置205。
圖52中，根據(jù)最接近生產(chǎn)基板61的基板基準位置算出用標記201-1、202-2之玻璃基板200上的安裝區(qū)域基準標記201a、201b之XY機器人定位誤差量，由運算部171坐標變換(考慮平行錯位、傾斜和伸縮率后再坐標變換)全部安裝區(qū)域基準標記位置的XY機器人定位誤差量，存儲在存儲部173中。
在基板品種選擇時執(zhí)行上述坐標變換，分別在標記識別動作、部件安裝動作和安裝偏移測定動作時，將變換后得到的偏移值作為修正用數(shù)值，由控制裝置170分別加到各個移動位置上。通過如此使用偏移值，可把握機器人固有的誤差，作為各位置間的相對位移。
下面，以下的工序、即圖41的步驟S8-S12是安裝時用于修正部件安裝用電路基板61的位置、傾斜、收縮的工序。即，安裝時，為了修正部件安裝用電路基板61的位置、傾斜、收縮，執(zhí)行以下工序。
具體而言，在圖41的步驟S8中，將上述部件安裝用電路基板61保持在上述輸送臺165上，定位于上述部件安裝區(qū)域中。
接著，在圖41的步驟S9中，分別識別保持于上述輸送臺165上的上述部件安裝用電路基板61之上述至少兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2，分別求出上述識別出的兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標。
之后，在圖41的步驟S10中，根據(jù)求出的上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標，分別修正上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的上述NC坐標。即，根據(jù)上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標與上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的上述NC坐標之差，將上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的上述NC坐標修正成上述兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標。
接著，在圖41的步驟S11中，當保持于上述部件保持頭136中的上述部件62位于上述部件安裝用電路基板61的各部件安裝位置205的上方時，根據(jù)最接近作為配備于上述部件保持頭136中的識別相機一例的基板識別相機140之上述安裝區(qū)域基準標記201的偏移值(換言之為包含最接近基板識別相機140的上述安裝區(qū)域基準標記201的區(qū)域之偏移值)，執(zhí)行上述部件安裝位置205的修正。具體而言，將頭136的多個吸嘴1361中構成基準的吸嘴(例如圖35的左端吸嘴)1361定位于作為安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板一例的玻璃基板200上的各安裝區(qū)域基準標記201之NC坐標上，由固定于頭136上的基板識別相機140從存儲部173中讀出最接近該相機140的安裝區(qū)域基準標記201的偏移值，根據(jù)該偏移值來執(zhí)行上述部件安裝位置205的修正。
接著，在圖41的步驟S12中，將上述部件62安裝到上述修正后的部件安裝位置205上。
另外，在上述說明中，在步驟S11中利用了偏移值，但也可在步驟S9中，將偏移值加到基板基準位置算出用標記的NC坐標數(shù)據(jù)上，使基板識別相機移動，求出距基板識別相機的視野中心之位置。
上面是測定用于求出區(qū)域偏移值的修正值和基于測定結果的安裝位置修正動作的概要。
下面，參照圖54-圖56來說明第2實施方式的部件安裝方法之較具體的實例。
(1)首先，例如在將部件安裝裝置從部件安裝裝置制造工場出廠到用戶之前，執(zhí)行安裝區(qū)域基準標記識別動作。另外，在傳遞給用戶之后，在大修等情況下，也同樣執(zhí)行以下的安裝區(qū)域基準標記識別動作。
即，如圖54所示，作為圖54的步驟S13A，通過部件安裝裝置的操作畫面督促操作者以選擇用于求出各區(qū)域偏移值之修正值測定用安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板品種程序。在該安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板品種程序上關聯(lián)有作為安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板一例的玻璃基板200的種類與大小、和該玻璃基板200上的安裝區(qū)域基準標記201之各位置的NC坐標數(shù)據(jù)，通過選擇基板品種，特定玻璃基板200，并且，將玻璃基板200上的安裝區(qū)域基準標記201之各位置的NC坐標數(shù)據(jù)從存儲部173發(fā)送到控制裝置170。
作為一個更具體的實例，就410mm×240mm的玻璃基板而言，當縱向橫向以100mm間隔配置縱向22行×橫向39列的858個安裝區(qū)域基準標記時，第1安裝區(qū)域基準標記的坐標為(10、10)，第2安裝區(qū)域基準標記的坐標為(20、10)，......，第880安裝區(qū)域基準標記的坐標為(390、220)。另外，作為其它具體實例，就510mm×460mm的玻璃基板而言，當縱向橫向以100mm間隔配置縱向44行×橫向49列的2156個安裝區(qū)域基準標記時，第1安裝區(qū)域基準標記的坐標為(10、10)，第2安裝區(qū)域基準標記的坐標為(20、10)，......，第2156安裝區(qū)域基準標記的坐標為(490、440)。這些是上述NC坐標的數(shù)據(jù)一例。
接著，在將上述NC坐標的數(shù)據(jù)從存儲部173發(fā)送到控制裝置170期間或之后，作為圖54的步驟S13B，由基板輸送裝置190的輸送臺165將圖40所示的以等間隔將安裝區(qū)域基準標記201配置成格子狀的玻璃基板200定位于部件安裝區(qū)域中(參照圖41的步驟S1)。
之后，在將玻璃基板200定位于部件安裝區(qū)域中之后，作為圖54的步驟S13C，根據(jù)從存儲部173發(fā)送的安裝區(qū)域基準標記201之各位置的NC坐標數(shù)據(jù)，驅(qū)動XY機器人120，使頭136移動，使基板識別相機140移動到安裝區(qū)域基準標記201的各位置，識別玻璃基板200上的全部安裝區(qū)域基準標記201(參照圖41的步驟S2)，使根據(jù)全部安裝區(qū)域基準標記201的各個識別結果求出的位置坐標錯位(ΔX、ΔY)或包含該錯位的位置坐標(X+ΔX、Y+ΔY)存儲在存儲部173中(參照圖41的步驟S3)。此時，也可多次識別處理各安裝區(qū)域基準標記201之位置坐標，更高精度地取得各安裝區(qū)域基準標記201之位置坐標。
各安裝區(qū)域基準標記201的位置被作為部件安裝頭136的各個移動位置存儲在存儲部173中進行管理。因此，通過部件安裝生產(chǎn)中的安裝區(qū)域基準標記識別動作、部件安裝動作和安裝偏移值測定動作(尤其是芯片部件或QFP部件安裝時的安裝偏移值測定動作)或這些動作任一的部件安裝頭136之定位位置，由控制裝置170判斷反映哪個區(qū)域的偏移值。具體而言，例如將由4個點的安裝區(qū)域基準標記201包圍的區(qū)域分派為一個區(qū)域，采用上述4個點的安裝區(qū)域基準標記201中任一安裝區(qū)域基準標記201的位置偏移值作為針對安裝于該區(qū)域內(nèi)的部件62之安裝位置的區(qū)域偏移值，將該偏移值作為該區(qū)域中的區(qū)域偏移值，加到上述安裝位置的位置坐標上，執(zhí)行修正。
就上述具體實例的上述410mm×240mm的玻璃基板而言，將根據(jù)第1安裝區(qū)域基準標記的識別結果求出的位置坐標錯位(-0.132、-0.051)或包含該錯位的位置坐標(10-0.132、10-0.051)存儲在存儲部173中。另外，將根據(jù)第2安裝區(qū)域基準標記的識別結果求出的位置坐標錯位(-0.132、-0.051)或包含該錯位的位置坐標(20-0.132、10-0.051)存儲在存儲部173中。另外，將根據(jù)第3安裝區(qū)域基準標記的識別結果求出的位置坐標錯位(-0.139、-0.050)或包含該錯位的位置坐標(20-0.139、20-0.050)存儲在存儲部173中。另外，將根據(jù)第4安裝區(qū)域基準標記的識別結果求出的位置坐標錯位(-0.139、-0.049)或包含該錯位的位置坐標(10-0.139、20-0.050)存儲在存儲部173中。采用第1安裝區(qū)域基準標記的位置坐標錯位(-0.132、-0.051)作為區(qū)域偏移值。另外，作為其它實例，將根據(jù)第51安裝區(qū)域基準標記的識別結果求出的位置坐標錯位(-0.132、-0.051)或包含該錯位的位置坐標(210-0.132、93-0.051)存儲在存儲部173中。另外，將根據(jù)第52安裝區(qū)域基準標記的識別結果求出的位置坐標錯位(-0.130、-0.067)或包含該錯位的位置坐標(220-0.130、93-0.067)存儲在存儲部173中。另外，將根據(jù)第53安裝區(qū)域基準標記的識別結果求出的位置坐標錯位(-0.139、-0.050)或包含該錯位的位置坐標(220-0.139、103-0.050)存儲在存儲部173中。另外，將根據(jù)第54安裝區(qū)域基準標記的識別結果求出的位置坐標錯位(-0.139、-0.049)或包含該錯位的位置坐標(210-0.139、103-0.050)存儲在存儲部173中。采用第51安裝區(qū)域基準標記的位置坐標錯位(-0.132、-0.051)作為區(qū)域偏移值。同樣對其它安裝區(qū)域基準標記也執(zhí)行上述操作。
(2)接著，執(zhí)行生產(chǎn)基板品種選擇。
首先，如圖55所示，在步驟S21中，將基板品種選擇程序從存儲部173輸送到控制裝置170，通過部件安裝裝置的操作畫面督促操作者選擇應生產(chǎn)(應安裝)基板61的基板品種。若操作者選擇基板品種，則由控制裝置170從存儲部173中讀出選擇到的基板大小與安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標之NC坐標數(shù)據(jù)。
接著，在步驟S22中，由控制裝置170從根據(jù)上述選擇到的基板品種讀出的NC坐標數(shù)據(jù)中，分別抽取上述選擇到的基板品種的基板61之兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標。
就上述具體實例的上述410mm×240mm的玻璃基板而言，抽取(15、18)與(215、111)，作為基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置坐標。
接著，在步驟S23中，根據(jù)存儲在存儲部173中的數(shù)據(jù)，利用運算部171的運算，分別一個個地抽取最接近兩個基板基準位置算出用標記202-1、202-2的位置之玻璃基板200上的安裝區(qū)域基準標記201。例如，在圖52中，利用第1基板基準位置算出用標記202-1，抽取左下的第1安裝區(qū)域基準標記201a，同時，利用第2基板基準位置算出用標記202-2，抽取左下的第2安裝區(qū)域基準標記201b。
就上述具體實例的上述410mm×240mm的玻璃基板而言，利用第1基板基準位置算出用標記202-1的位置坐標(15、18)，抽取左下的第1安裝區(qū)域基準標記201a的坐標位置(10、10)，同時，利用第2基板基準位置算出用標記202-2的位置坐標(215、111)，抽取左下的第2安裝區(qū)域基準標記201b的位置坐標(210、110)。
接著，在步驟S24中，根據(jù)抽取出的兩個點的第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b各自的識別結果，通過運算部171的運算，求出平均錯位、傾斜和伸縮率。
具體而言，就平行錯位而言，考慮上述兩個點的第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b中的第1安裝區(qū)域基準標記201a作為基準。
由此，若設第1安裝區(qū)域基準標記201a的偏移值為(ΔXa、ΔYa)，則平行錯位量(ΔXab、ΔYab)可由下式來描述。
ΔXab＝ΔXaΔYab＝ΔYa就上述具體實例的上述410mm×240mm的玻璃基板而言，若設第1安裝區(qū)域基準標記201a的區(qū)域偏移值為(-0.132、-0.051)，則根據(jù)上述式6，平行錯位量變?yōu)?-0.132、-0.050)。
另一方面，玻璃基板200的傾斜為連結第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b的NC坐標之直線、與連結將各個偏移值加到第1安裝區(qū)域基準標記201a和第52安裝區(qū)域基準標記201b的NC坐標上的坐標之直線所成的角。
若設第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b的NC坐標為(Xa、Ya)、(Xb、Yb)，設第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b的偏移值分別為(ΔXa、ΔYa)與(ΔXb、ΔYb)，則第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b的傾斜Δθab可由下式來描述。
Δθab＝tan-1{(Yb-Ya)/(Xb-Xa)}-tan-1[{(Yb+ΔYb)-(Ya+ΔYa)}/{(Xb+ΔXb)-(Xa+ΔXa)}]就上述具體實例的上述410mm×240mm的玻璃基板而言，若設第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b的NC坐標為(10、10)、(210、110)，設第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b的偏移值分別為(-0.132、-0.051)與(-0.130、-0.067)，則第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b的傾斜Δθab通過下述式7，變?yōu)閇式8]Δθab＝tan-1{(110-10)/(210-10)}-tan-1[{(110-0.067)-(10-0.051)}/{(210-0.130)-(10-0.132)}]＝-0.004125°
另外，在玻璃基板200的伸縮率E采用以玻璃基板200為基準的方式時，將玻璃基板200的伸縮率設為1。
接著，在步驟S25中，利用上述平行錯位和傾斜(以及伸縮率)，由運算部171運算并修正圖41的步驟S3中存儲并且對應于應安裝基板61的區(qū)域之全部安裝區(qū)域基準標記201的位置之位置坐標，并將修正后的安裝區(qū)域基準標記201之位置坐標存儲在存儲部173中。具體而言，各安裝區(qū)域基準標記201的修正值在考慮第1安裝區(qū)域基準標記201a與第52安裝區(qū)域基準標記201b的平行錯位、傾斜和伸縮率進行修正后，作為偏移值存儲在存儲部173中。這里，當將上述平行錯位設為(ΔXab、ΔYab)，將傾斜設為Δθab，將伸縮率設為E，將第1安裝區(qū)域基準標記201a的NC坐標設為(Xa、Ya)，將修正對象的任意安裝區(qū)域基準標記201的NC坐標為(Xnc、Ync)，將偏移值設為(ΔXR、ΔYR)時，各安裝區(qū)域基準標記201的修正后偏移值(ΔXoff、ΔYoff)可由下式來描述。
Xoff＝E{((Xnc+ΔXR)-Xa)}cosΔθab-((Ync+ΔYR)-Ya)sinΔθab}-(Xnc-Xa)+ΔXabYoff＝E{((Xnc+ΔXR)-Xa)}sinΔθab+((Ync+ΔYR)-Ya)cosΔθab}-(Ync-Ya)+ΔYab就上述具體實例的上述410mm×240mm的玻璃基板而言，當將上述平行錯位設為(-0.132、-0.050)，將傾斜設為Δθab＝0.004125℃，將伸縮率設為E＝1.000026，將第1安裝區(qū)域基準標記201a的NC坐標設為(10、10)，將偏移值設為(-0.132、-0.050)時，第1安裝區(qū)域基準標記201的修正后偏移值(ΔXoff、ΔYoff)變?yōu)?0、0)。同樣，當設修正對象的15行8列的安裝區(qū)域基準標記201的NC坐標為(150、80)，將偏移值設為(-0.132、-0.060)時，該安裝區(qū)域基準標記201的修正后偏移值(ΔXoff、ΔYoff)變?yōu)?-0.001、-0.015)。
(3)接著，執(zhí)行安裝區(qū)域基準標記識別和部件安裝動作。
首先，如圖56所示，在步驟S31中，為了執(zhí)行安裝區(qū)域基準標記識別動作或部件安裝動作或安裝偏移值測定動作，控制裝置170從存儲部173的安裝數(shù)據(jù)中讀出頭136應移動的移動位置，求出識別位置或安裝位置。
此時，例如在部件安裝動作時，通過XY機器人120，頭136移動，在某個移動位置，當吸附保持于頭136的某個吸嘴1361上的部件62位于基板61的某個部件62之修正后的安裝位置上而變?yōu)榘惭b準備狀態(tài)時，將此時頭136的最接近基板識別相機140之視野中心的安裝區(qū)域基準標記201認為是相對上述部件62的安裝區(qū)域基準標記201。
同樣，在安裝區(qū)域基準標記識別動作時，通過XY機器人120，頭136移動，在某個移動位置，當頭136的某個吸嘴1361位于安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板200的修正后之某個安裝區(qū)域基準標記201的位置上時，將此時頭136的最接近基板識別相機140之視野中心的安裝區(qū)域基準標記201認為是相對上述某個安裝區(qū)域基準標記201的安裝區(qū)域基準標記201。
另外，同樣，在安裝偏移值測定動作時，通過XY機器人120，頭136移動，在某個移動位置，當頭136的某個吸嘴1361位于安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板200的修正后之某個基板基準位置算出用標記202-1或202-2的位置上時，將此時頭136的最接近基板識別相機140之視野中心的安裝區(qū)域基準標記201認為是相對上述基板基準位置算出用標記202-1或202-2的安裝區(qū)域基準標記201。
接著，在步驟S32中，由運算部171將對應于步驟S31中頭36的移動位置之區(qū)域的偏移值加到頭136的移動位置之位置坐標上。具體而言，如圖53所示，當在應安裝基板61的縱向有M行、橫向有N列安裝區(qū)域基準標記201(因此為共計M×N個安裝區(qū)域基準標記201)時，將由4個點的安裝區(qū)域基準標記201所包圍的區(qū)域(圖53中由P表示的區(qū)域)分派為一個區(qū)域。采用上述4個點的安裝區(qū)域基準標記201中任一、例如左下安裝區(qū)域基準標記201c的位置之偏移值，作為相對于在該區(qū)域內(nèi)安裝的部件62之安裝位置的位置坐標(或構成安裝位置目標之個別標記的位置坐標)之區(qū)域偏移值，將該偏移值作為區(qū)域偏移值，加到上述安裝位置的位置坐標(或構成安裝位置目標之個別標記的位置坐標)上，執(zhí)行修正。
接著，通過頭136向修正后的位置坐標移動，可確保高精度的定位，可執(zhí)行高精度的安裝區(qū)域基準標記識別動作或部件安裝動作或安裝偏移值測定動作。尤其是就部件安裝動作而言，可使用區(qū)域偏移值，來作為要求高安裝精度(例如XY機器人定位精度為±2微米左右、作為安裝設備的綜合精度為±20微米左右)的IC部件(BGA部件等)個別部件對應之個別標記修正用數(shù)值。
另外，在上述圖41的步驟S3中，當將識別到的安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標(位置坐標)存儲在存儲部173中時，也可進一步加入如下修正。即，各安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標如圖42所示，識別玻璃基板200的左下與右上兩個點的安裝區(qū)域基準標記201A、201B，求出玻璃基板200相對輸送臺165的平行錯位與傾斜，考慮該修正值，由運算部171運算并算出測定的全部安裝區(qū)域基準標記201的識別位置。
就上述玻璃基板200的平行錯位而言，將安裝區(qū)域基準標記201A、201B兩個點中的安裝區(qū)域基準標記201A認為是基準。另外，當識別安裝區(qū)域基準標記201A、201B時，使基板識別相機140的中心移動到NC坐標中的安裝區(qū)域基準標記201的位置上，所以平行錯位量(ΔX、ΔY)變?yōu)楦鶕?jù)安裝區(qū)域基準標記識別時的識別結果求出的位置坐標錯位(距基板識別相機140的識別視野中心的錯位量)。
由此，若將根據(jù)安裝區(qū)域基準標記201A的識別結果求出的位置坐標錯位設為(ΔXA、ΔYA)(參照圖64)，則玻璃基板200的平行錯位量(ΔXg、ΔYg)可由下式來描述。
ΔXg＝ΔXAΔYg＝ΔYA另外，從位置坐標系坐標變換為NC坐標系。
另外，玻璃基板200的傾斜為連結NC坐標上的安裝區(qū)域基準標記201A與安裝區(qū)域基準標記201B的直線、與連結識別到的安裝區(qū)域基準標記201A’與安裝區(qū)域基準標記201B’的直線所成的角Δθ。
即，若設安裝區(qū)域基準標記201A、201B的NC坐標為(XA、YA)、(XB、YB)，設根據(jù)識別安裝區(qū)域基準標記201A、201B時的識別結果求出的位置坐標錯位(距視野中心的錯位量)為(ΔXA、ΔYA)、(ΔXB、ΔYB)，則基板傾斜Δθg可由下式來描述。
Δθg＝tan-1{(YB-YA)/(XB-XA)}-tan-1[{(YB+(-ΔYB))-(YA+(-ΔYA))}/{(XB+ΔXB)-(XA+ΔXA)}]＝tan-1{(YB-YA)/(XB-XA)}-tan-1[{(YB-ΔYB)-(YA-ΔYA)}/{(XB+ΔXB)-(XA+ΔXA)}]
另外，從位置坐標系坐標變換為NC坐標系。
由此，識別出的各安裝區(qū)域基準標記201之位置坐標在考慮了上述玻璃基板200的平行錯位和傾斜后，由運算部171算出。這里，在將上述平行錯位設為(ΔXg、ΔYg)、傾斜為Δθg、安裝區(qū)域基準標記201A的NC坐標為(XA、YA)、玻璃基板200上的任意位置之安裝區(qū)域基準標記N的NC坐標為(XN、YN)時之任意位置安裝區(qū)域基準標記N的識別位置(XRN、YRN)為[式12]XRN＝(Xn-XA)cosθ-(Ym-YA)sinθ+ΔXgYRN＝(Xn-XA)sinθ+(Ym-YA)cosθ+ΔYg因此，也可在上述圖41的步驟S3中，將如此求出的安裝區(qū)域基準標記N之識別位置作為識別出的安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標(位置坐標)存儲在存儲部173中。
根據(jù)上述第2實施方式，識別作為安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板一例的玻璃基板200上每規(guī)定間隔配置的安裝區(qū)域基準標記201，并根據(jù)該識別結果，確定對應于基板尺寸的每個區(qū)域的偏移值，作為區(qū)域偏移值，通過安裝位置修正時、標記識別修正時和安裝位置偏移值測定動作時或這些動作任一中，分別使部件安裝頭136的各個移動位置之對應區(qū)域偏移值作為修正用數(shù)值來分別反映，吸收XY機器人動作變形引起的錯位因素，并得到對應于基板大小的最佳偏移值，從而執(zhí)行高精度的安裝。
另外，也通過在安裝區(qū)域基準標記識別時，使部件安裝頭136的各個移動位置之對應區(qū)域偏移值作為修正用數(shù)值來分別反映，吸收XY機器人動作變形引起的錯位因素，并得到對應于基板大小的最佳偏移值，從而執(zhí)行高精度的安裝。
另外，本發(fā)明不限于上述第2實施方式，也可以其它各種方式來實施。
例如，兩個第1和第52安裝區(qū)域基準標記201a、201b或201A、201B或202-1、202-2只要是安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板或應安裝基板的任一對角之不同位置、或沿XY方向任一方向的不同位置、換言之同一點以外的任意兩個不同點即可。
另外，在安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板200比應安裝基板61小的情況下，在將安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板200定位于應安裝基板61的部件安裝區(qū)域任一端上的狀態(tài)下，識別取得安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標之后，使安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板200移動至應安裝基板61的部件安裝區(qū)域的任一另一端，再次識別取得安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標，并使共同部分重合后，處理數(shù)據(jù)，以在一個大的虛擬安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板200中，識別取得安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標。例如，具體如圖57所示，合成在基板的通常位置測定之安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標數(shù)據(jù)[1]、與在向左移動350mm的位置下測定的安裝區(qū)域基準標記201的位置坐標數(shù)據(jù)[2]。僅實施旋轉、移動修正，使數(shù)據(jù)[1]與數(shù)據(jù)[2]的共同部分一致。若加上伸縮率，則共同部分不一致，所以不加上伸縮率。
(實施例)示出不適用上述第2實施方式的各區(qū)域偏移值的情況、與適用的情況之間錯位量的變化和部件安裝精度的變化實例。
使用圖57所示428mm×250mm大小的基板之安裝區(qū)域基準標記201來測定各區(qū)域的偏移值。
圖57中，當安裝區(qū)域基準標記201的識別動作時，作為頭136的配置構成，基板識別相機140的視野中心位于沿X方向(即圖57的右方向)距右端吸嘴1361中心60mm的位置上，所以為了能將從左端吸嘴1361至右端吸嘴1361的全部吸嘴1361定位于基板61上的全部區(qū)域中，基板識別相機140需要從抵接于基板61的左端將基板61定位于輸送臺165的安裝位置之基板止動器的位置起，沿X方向(即圖57的右方向)移動720.5mm(XL＝基板寬度510mm+60mm+兩端吸嘴間150.5mm)。
但是，當識別安裝區(qū)域基準標記201時使用的安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板僅位于沿X方向距基板止動器位置410mm的范圍內(nèi)的情況下，沿X方向錯位安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板，通過再次識別安裝區(qū)域基準標記201，可覆蓋基板61的全部區(qū)域(0mm～720.5mm)的范圍。
圖58和圖59所示的曲線繪制了根據(jù)使用各區(qū)域偏移值時的識別結果求出的位置坐標錯位的輸出數(shù)據(jù)。圖58的兩個曲線表示頭136沿X方向以10mm間距移動時的X方向位置與X方向錯位量的關系，曲線[1]是使用各區(qū)域的偏移值之前，曲線[2]是使用各區(qū)域的偏移值之后。圖59的兩個曲線表示頭136沿Y方向以10mm間距移動時的Y方向位置與Y方向錯位量的關系，曲線[1]是使用各區(qū)域的偏移值之前，曲線[2]是使用各區(qū)域的偏移值之后。
圖58的使用各區(qū)域偏移值之前的曲線[1]在X方向上，在使用各區(qū)域的偏移值之前，在從基板止動器移動220mm的位置上產(chǎn)生最大誤差20微米，形成向上凸形狀。相反，修正后的曲線[2]基本上在零附近變化。
從圖59的曲線可知，在Y方向上，雖然使用各區(qū)域的偏移值之前之曲線[1]稍稍傾斜變化，但使用各區(qū)域的偏移值之后的曲線[2]與X方向一樣，基本上在零附近變化。
圖58和圖59中使用各區(qū)域的偏移值之后的曲線[2]在X方向和Y方向上，誤差均在±5微米以內(nèi)。
接著，就部件安裝精度的變化而言，分別于圖60中示出當對于上述428mm×250mm大小的基板將作為400點的1.6mm×0.8mm芯片部件之陶瓷電容安裝在基板上時，未使用上述第2實施方式的各區(qū)域偏移值時的安裝精度，于圖61中示出使用上述第2實施方式的各區(qū)域偏移值時的安裝精度。另外，分別于圖62中示出當將多個QFP安裝于基板中時，未適用上述第2實施方式的各區(qū)域偏移值時的安裝精度，于圖63中示出適用上述第2實施方式的各區(qū)域偏移值時的安裝精度。各圖中的尺寸值為mm等級。
如圖61、圖63所示，從上述結果可以看到X方向和Y方向的安裝精度有改善傾向。即，可知與未適用上述第2實施方式的各區(qū)域偏移值的情況相比，修正后的裝置位置數(shù)據(jù)與真實的安裝位置數(shù)據(jù)的偏移量即便在數(shù)值上也變小。
另外，作為一例的具體數(shù)值，上述修正值為10微米～30微米左右。作為小型基板一例，當在428mm×250mm基板中進行坐標變換時，伸縮率為1.000025。作為大型基板一例，當在600mm×250mm基板中進行坐標變換時，伸縮率為1.00005。此外，100×100mm等小型基板也有效。
本發(fā)明可適用于安裝的部件基本上全部是電子部件的安裝中，例如，可適用于方芯片電容、方芯片電阻、晶體管等小型部件、或QFP或BGA等細微芯片安裝對象的IC等中。
另外，也可代替由相機測定安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板，而通過由激光測長器測定基板相機部的移位位置來實現(xiàn)(此時，不需要安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板。)。
另外，除基于上述偏移值的修正外，也可通過使相機校正時的‘基板相機偏移值’和‘吸嘴間間距’的測定位置之區(qū)域偏移值反映于標記識別動作(基板標記識別、對應于IC部件等的單獨標記識別、顯示于多倒角基板的各個基板中的圖案標記識別、以每個部件組顯示的組標記識別、表示不良顯示的差標記識別)、部件安裝動作、安裝偏移值測定動作、安裝區(qū)域基準標記識別的各動作時的頭移動位置算出中所使用的‘基板相機偏移值’和‘吸嘴間間距’，可進一步改善精度。
在上述相機校正中求出基板相機140的偏移值和吸嘴間間距(多個吸嘴的各吸嘴間的距離)，但在該求出的過程中，未反映用于修正XY機器人的變形之每個區(qū)域的修正值。因此，當標記識別、部件安裝動作和/或安裝偏移值測定動作時，通過反映于算出頭移動位置時使用的基板相機140的偏移值和吸嘴間間距，可執(zhí)行較高精度的安裝?；逑鄼C140的偏移值和吸嘴間間距由距第1吸嘴1361-1的距離來提供。從而，在標記識別、部件安裝動作或安裝偏移值測定動作時，在反映于算出頭移動位置時使用的基板相機140的偏移值和吸嘴間間距的情況下，使基板相機偏移值或吸嘴間間距測定時的區(qū)域偏移值、與第1吸嘴1361-1的位置測定時的區(qū)域偏移值之差量在各動作時反映。
下面，利用表示測定時的吸嘴與部件識別相機150和基板識別相機的相對關系之圖67A-圖67C來說明。
如圖67A所示，當測定第1吸嘴(設為基準吸嘴)1361-1的位置時，使第1吸嘴1361-1位于部件識別相機150上，計測第1吸嘴1361-1的位置。將在該狀態(tài)計測中得到的第1吸嘴1361-1的位置值設為區(qū)域偏移值(X1、Y1)。
接著，如圖67B所示，當測定第n個吸嘴1361-n的吸嘴間間距時，使第n個吸嘴1361-n位于部件識別相機150上，計測第n個吸嘴1361-n的位置。將在該狀態(tài)計測中得到的第n個吸嘴1361-n的位置值設為區(qū)域偏移值(Xn、Yn)。在圖67A-圖67C所示的頭的情況下，吸嘴數(shù)量共計為8個，所以從n為2開始依次計測到8，設為各個第1吸嘴1361-1的區(qū)域偏移值。
接著，如圖67C所示，當測定基板相機140時，使基板相機140位于部件識別相機150上，計測基板相機140的位置。將在該狀態(tài)計測中得到的基板相機140的位置值設為區(qū)域偏移值(Xp、Yp)。
如圖68所示，基板相機的偏移值和吸嘴間間距由距第1吸嘴1361-1的距離來提供。從而，在反映區(qū)域偏移值的情況下，使基板相機偏移值、或吸嘴間間距測定時的區(qū)域偏移值、與第1吸嘴1361-1的位置測定時的區(qū)域偏移值之差量在各動作時反映。
例如當根據(jù)圖68來說明時，若將相機校正時的第1吸嘴1361-1位置測定時之區(qū)域偏移值設為(X1、Y1)，將相機校正時的第n個吸嘴1361-n之吸嘴間間距測定時之區(qū)域偏移值設為(Xn、Yn)，將相機校正時的基板相機偏移值測定時的區(qū)域偏移值設為(Xp、Yp)，則在上述各動作時，反映于‘基板相機偏移值’上的區(qū)域偏移值變?yōu)?Xp-X1、Yp-Y1)。并且，在部件安裝動作中，反映于第n個吸嘴1361-n的‘吸嘴間間距’之區(qū)域偏移值變?yōu)?Xn-X1、Yn-Y1)。
如圖65的流程圖所示，在安裝區(qū)域基準標記識別動作時，在步驟S51中求出對應于相機校正時的第1吸嘴1361-1之位置測定位置的區(qū)域偏移值。
并且，在步驟S52中求出對應于相機校正時的基板相機偏移值測定位置的區(qū)域偏移值。
接著，在步驟S53中，在使區(qū)域偏移值反映于基板相機偏移值的情況下，求出頭136的移動位置，在步驟S22(圖45)中，求出對應于頭136的移動位置之區(qū)域偏移值。并且，在步驟S23(圖45)中，求出對應于第1吸嘴(構成吸嘴間間距和基板相機偏移值基準位置的吸嘴)1361-1位于識別相機上的位置之區(qū)域偏移值，在步驟S24(圖45)中，求出對應于基板相機140位于識別相機上的位置之區(qū)域偏移值。在步驟S25中，在安裝區(qū)域基準標記識別動作時，反映在步驟S22中求出的區(qū)域偏移值，并且，在步驟S54中，反映在步驟S23中求出的區(qū)域偏移值與步驟S24中求出的區(qū)域偏移值之差量(步驟S24中求出的區(qū)域偏移值-步驟S23中求出的區(qū)域偏移值)。具體而言，在步驟S54中，將步驟S52與步驟S53中求出的區(qū)域偏移值之差量(步驟S53的區(qū)域偏移值-步驟S52的區(qū)域偏移值)加到基板相機偏移值上。接著，在步驟S55中，使用步驟S54的基板相機偏移值，求出基板標記識別移動位置。接著，在步驟S56中，求出對應于在步驟S55中求出的移動位置之區(qū)域偏移值。接著，在步驟S57中，加上對應于步驟S56中求出的移動位置之區(qū)域偏移值。接著，在步驟S58中，使基板相機移動到步驟S57中求出的移動位置。
通過如此構成，可反映吸嘴間間距、基板相機偏移值中包含的基于XY機器人動作變形的區(qū)域偏移值，可進行較高精度的安裝。
在圖66的流程圖中示出使區(qū)域偏移值反映于吸嘴間間距的測定位置后進行部件安裝動作的步驟。
首先，如上所述，在步驟S62、S63中求出相機校正時的第1吸嘴、第n個吸嘴的區(qū)域偏移值。即，在步驟S62中，求出對應于相機校正時的第1吸嘴之位置測定位置的區(qū)域之區(qū)域偏移值。接著，在步驟S63中，求出對應于相機校正時的第n個吸嘴間之間距測定位置的區(qū)域之區(qū)域偏移值。
接著，在步驟S64中，將在步驟S62與S63中求出的區(qū)域偏移值之差量(步驟S63的區(qū)域偏移值-步驟S62的區(qū)域偏移值)加到第n個吸嘴間間距上。
接著，在步驟S65中，使用步驟S64的吸嘴間間距，求出部件安裝位置。
接著，在步驟S66中，求出對應于步驟S65中求出的移動位置之區(qū)域偏移值。
接著，在步驟S67中，加上對應于步驟S66中求出的移動位置之區(qū)域的區(qū)域偏移值。
接著，在步驟S68中，使吸嘴移動到步驟S67中求出的移動位置。
另外，通過適當組合上述各種實施方式中的任意實施方式，可實現(xiàn)各自具有的效果。
本發(fā)明的部件安裝方法和裝置可用于識別玻璃基板200上每規(guī)定間隔配置的安裝區(qū)域基準標記201，根據(jù)該識別結果，確定對應于基板尺寸的每個區(qū)域的偏移值，作為修正用數(shù)值，在安裝位置修正時、標記識別修正時或安裝位置偏移值測定時，分別反映部件安裝頭136的各個移動位置之對應偏移值，作為修正用數(shù)值，可提高安裝精度。
根據(jù)本發(fā)明，在將安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板保持于上述基板保持裝置上并定位于部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，識別保持于上述基板保持裝置上的上述基準基板每規(guī)定間隔配置之安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，求出上述識別出的各個安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，分別求出上述各個安裝區(qū)域基準標記的NC坐標與上述位置坐標的差，作為修正值，分別取得上述部件安裝用電路基板的至少兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標之NC坐標，從上述識別出的安裝區(qū)域基準標記中，分別抽取分別接近上述兩個基板基準位置算出用標記的安裝區(qū)域基準標記，分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，使這些抽取的安裝區(qū)域基準標記的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。之后，在代替安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板而將上述部件安裝用電路基板保持于上述基板保持裝置上并定位于上述部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，分別識別保持于上述基板保持裝置上的上述部件安裝用電路基板的上述至少兩個基板基準位置算出用標記，分別求出上述識別出的兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，根據(jù)求出的上述兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，分別修正上述兩個基板基準位置算出用標記的上述NC坐標，當保持于上述部件保持頭上的上述部件位于上述部件安裝用電路基板的各部件安裝位置的上方時，根據(jù)最接近上述部件保持頭中配備的識別相機之上述安裝區(qū)域基準標記的偏移值，在執(zhí)行上述部件安裝位置的位置坐標修正之后，根據(jù)上述修正后的部件安裝位置的位置坐標，將上述部件安裝到上述部件安裝位置上。結果，識別安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板上每規(guī)定間隔配置的安裝區(qū)域基準標記，根據(jù)其識別結果，確定對應于基板尺寸的每個區(qū)域的位置坐標之修正用數(shù)值，作為偏移值，在安裝位置修正時、標記識別修正時、和安裝位置偏移值測定動作時或這些動作任一中，分別使用部件安裝頭的各個移動位置之對應偏移值，由此，吸收XY機器人動作變形引起的錯位因素，得到對應于基板大小的最佳偏移值，從而執(zhí)行高精度的安裝(例如安裝時，在±0.005mm水平的定位精度條件下的安裝)。
另外，也通過在安裝區(qū)域基準標記識別時，使部件安裝頭的各個移動位置之對應偏移值作為修正用數(shù)值來分別反映，吸收XY機器人動作變形引起的錯位因素，并得到對應于基板大小的最佳偏移值，從而可執(zhí)行較高精度的安裝。
另外，通過適當組合上述各種實施方式中的任意實施方式，可實現(xiàn)各自具有的效果。
本發(fā)明雖然在參照附圖的同時、關聯(lián)于最佳實施方式來充分記載，但是對本領域的技術人員而言，各種變形或修正是顯而易見的。應理解為在不脫離附加的權利要求之本發(fā)明的范圍下，這種變形或修正也包含于其中。
權利要求
1.一種部件安裝裝置，配備了X-Y機器人(120)、設置在上述X-Y機器人上的固定的基板識別相機(140)和部件識別相機(150)，該X-Y機器人具有保持電子部件(62)的部件保持元件(1361)，將沿彼此正交的X軸方向(51)和Y軸方向(52)移動保持的電子部件安裝到電路基板(61)的部件安裝位置上；固定的基板識別相機(140)，拍攝上述電路基板的基板標記；部件識別相機(150)，拍攝被保持在上述部件保持元件上的上述電子部件，其中，具備接近上述部件識別相機來配置的相機基準標記(160)；和控制裝置(170)，根據(jù)由上述基板識別相機拍攝上述相機基準標記得到的上述相機基準標記的位置信息，執(zhí)行上述部件安裝位置的修正。
2.根據(jù)權利要求1所述的部件安裝裝置，其特征在于還配備以一體構造構成的部件安裝裝置用臺架(110)，上述X-Y機器人具有沿上述Y軸方向彼此平行配置的兩個相同Y軸機器人(121)、和沿與上述Y軸機器人正交的上述X軸方向配置的一個X軸機器人(131)，各個上述Y軸機器人直接形成于上述部件安裝裝置用臺架上，并且具有Y-滾珠絲杠構造(122)，該Y-滾珠絲杠構造(122)將一端(122a)設為固定端，將另一端(122b)設為支撐端，僅在上述Y軸方向上直線熱伸縮，并且在上述Y軸方向上移動上述X軸機器人，該X-Y機器人沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱伸縮。
3.根據(jù)權利要求2所述的部件安裝裝置，其特征在于，上述X軸機器人具有X-框架(132)，其將兩端固定在配備于各個上述Y軸機器人中的上述滾珠絲杠構造上；和X-滾珠絲杠構造(133)，其形成于該X-框架中，將一端(133a)設為固定端，將另一端(133b)設為支撐端，僅在上述X軸方向上直線熱伸縮，并且裝配了帶上述部件保持元件的部件安裝頭(136)，使該部件安裝頭沿上述X軸方向移動，具有該X軸機器人的上述X-Y機器人沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱伸縮。
4.根據(jù)權利要求3所述的部件安裝裝置，其特征在于，上述X-框架具有支撐引導部件(131)，其沿上述X軸方向裝配在該X-框架上，向上述X軸方向可滑動地支撐上述部件安裝頭，由與上述X-框架不同種類的材料構成；防止變形部件(138)，其夾持該X-框架，與上述支撐引導部件相對向，沿上述X軸方向裝配在該X-框架上，防止該X-框架變形，由與上述支撐引導部件相同種類的材料構成。
5.根據(jù)權利要求4所述的部件安裝裝置，其特征在于上述部件安裝頭具有多個上述部件保持元件，在各個上述部件保持元件上獨立設置使上述部件保持元件沿與上述X軸方向和上述Y軸方向正交的Z軸方向(53)移動的保持元件用驅(qū)動源(1362)，降低上述保持元件用驅(qū)動源的熱產(chǎn)生。
6.根據(jù)權利要求1-5之一所述的部件安裝裝置，其特征在于將上述相機基準標記配置在與上述X軸方向和上述Y軸方向正交的Z軸方向(53)上的、與上述基板識別相機拍攝上述電路基板中的上述基板標記時的上述電路基板相同的高度位置上。
7.根據(jù)權利要求1-5之一所述的部件安裝裝置，其特征在于設置多個上述部件識別相機，上述相機基準標記也接近各個部件識別相機來設置。
8.根據(jù)權利要求1所述的部件安裝裝置，其特征在于上述X-Y機器人將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)，并且沿上述X軸方向和上述Y軸方向直線熱收縮。
9.根據(jù)權利要求8所述的部件安裝裝置，其特征在于還具備部件安裝裝置用臺架(110)，該部件安裝裝置用臺架通過鑄造以一體構造成形，使上述X-Y機器人產(chǎn)生上述直線熱伸縮。
10.根據(jù)權利要求9所述的部件安裝裝置，其特征在于上述X軸機器人具有將兩端固定在配備于各個上述Y軸機器人中的上述滾珠絲杠構造上之X-框架(132)，該X-框架具有沿上述X軸方向裝配在該X-框架上的支撐引導部件(131)和防止變形部件(138)，該防止變形部件夾持該X-框架，與上述支撐引導部件對向，沿上述X軸方向裝配在該X-框架上，防止熱引起的該X-框架變形，上述X軸機器人將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)。
11.根據(jù)權利要求10所述的部件安裝裝置，其特征在于上述X軸機器人還具有X-滾珠絲杠構造(133)，該X-滾珠絲杠構造(133)形成于上述X-框架中，將一端(133a)設為固定端，將另一端(133b)設為支撐端，僅在上述X軸方向上直線熱伸縮，并且裝配了帶上述部件保持元件的部件安裝頭(136)，使該部件安裝頭沿上述X軸方向移動，上述部件安裝頭具有多個上述部件保持元件，在各個上述部件保持元件上獨立設置使上述部件保持元件沿與上述X軸方向和上述Y軸方向正交的Z軸方向移動的保持元件用驅(qū)動源(1362)，該部件安裝頭將上述部件保持元件與上述基板識別相機的相對位置設為不動狀態(tài)。
12.一種由部件安裝裝置執(zhí)行的部件安裝方法，該部件安裝裝置具有保持電子部件(62)的部件保持元件(1361)，將沿彼此正交的X軸方向(51)和Y軸方向(52)移動保持的電子部件安裝到電路基板(61)的部件安裝位置上，其中，由拍攝上述電路基板上的基板標志之基板識別相機(140)拍攝相機基準標記(160)，該相機基準標記接近于執(zhí)行保持在上述部件保持元件上的上述電子部件的拍攝的部件識別相機(150)來配置，比較由該拍攝得到的上述相機基準標記的位置信息與事先設定的基準位置信息，求出差量，當向固定的部件識別相機(150)移動被保持在上述部件保持元件上的電子部件并拍攝時，將上述差量用于該移動量的修正中，在上述部件識別相機拍攝上述電子部件之后，修正由上述基板識別相機拍攝上述基板標記得到的上述電路基板的錯位量，向上述電路基板的安裝位置移動上述電子部件并進行安裝。
13.根據(jù)權利要求12所述的部件安裝方法，其特征在于當中斷安裝生產(chǎn)時，在再次開始安裝生產(chǎn)稍前，執(zhí)行上述相機基準標記的拍攝。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的部件安裝方法，其特征在于當由上述拍攝得到的上述差量在設定值以上時，中止上述部件安裝裝置的運行。
15.根據(jù)權利要求12-13之一所述的部件安裝方法，其特征在于事先測定上述部件保持元件與上述基板識別相機的位置關系、上述部件保持元件與上述部件識別相機的位置關系、和上述基板識別相機與上述部件識別相機的位置關系，將這些測定值處理成上述部件安裝裝置的修正前提。
16.根據(jù)權利要求12-13之一所述的部件安裝方法，其特征在于當設置多個上述部件識別相機并設置多個相機基準標記時，在拍攝多個上述相機基準標記內(nèi)的一個得到的上述差量不足設定值時，省略其它相機基準標記的拍攝。
17.一種部件安裝方法，除在保持于基板保持裝置(165)上的上述部件安裝用電路基板(61)的部件安裝位置、安裝被保持在可相對上述基板保持裝置移動的部件保持頭(136)的上述部件保持元件(1361)上的上述電子部件(62)的權利要求12所述之部件安裝方法外，在將安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板(200)保持在上述基板保持裝置上并定位于部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，識別保持在上述基板保持裝置上的上述基準基板的以每規(guī)定間隔配置之安裝區(qū)域基準標記(201)的位置坐標，求出上述識別出的各個安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，分別取得上述部件安裝用電路基板的至少兩個基板基準位置算出用標記(201A、201B)之位置坐標的NC坐標，從上述識別的安裝區(qū)域基準標記中，分別抽取分別接近上述兩個基板基準位置算出用標記的安裝區(qū)域基準標記，分別坐標變換這些抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使上述抽取的安裝區(qū)域基準標記的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，另一方面，在代替安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板而將上述部件安裝用電路基板保持在上述基板保持裝置上并定位于上述部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，分別識別保持在上述基板保持裝置上的上述部件安裝用電路基板的上述至少兩個基板基準位置算出用標記，分別求出上述識別出的兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，根據(jù)求出的上述兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，分別修正上述兩個基板基準位置算出用標記的上述NC坐標，當保持在上述部件保持頭上的上述部件位于上述電路基板的各部件安裝裝置的上方時，根據(jù)離配備在上述部件保持頭上的識別相機最近的上述安裝區(qū)域基準標記之偏移值，執(zhí)行上述部件安裝位置的位置坐標修正后，根據(jù)上述修正過的部件安裝位置的位置坐標，將上述部件安裝到上述部件安裝位置。
18.根據(jù)權利要求17所述的部件安裝方法，其特征在于分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，此時，通過使連結上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記之曲線旋轉和移動，進行坐標變換，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，從而分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。
19.根據(jù)權利要求17或18所述的部件安裝方法，其特征在于分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，此時，根據(jù)上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記，算出上述基板保持裝置的X方向與同該X方向正交的Y方向中至少一個方向上的修正值，同時，求出上述基準基板的傾斜，分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，使上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。
20.一種部件安裝裝置，除在保持于基板保持裝置(165)上的部件安裝用電路基板(61)之部件安裝位置上、安裝保持在可通過上述X-Y機器人相對上述基板保持裝置移動的部件保持頭(136)的上述部件保持元件(1361)上之上述電子部件(62)的權利要求1所述之部件安裝裝置外，上述基板識別相機(140)配備在支撐于上述X-Y機器人上的上述部件保持頭上，并且，在將安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板(200)保持在上述基板保持裝置上并定位于部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，識別保持在上述基板保持裝置上的上述基準基板的以每規(guī)定間隔配置之安裝區(qū)域基準標記(201)的位置坐標，另一方面，還配備運算部(171)，根據(jù)由上述基板識別相機識別的上述安裝區(qū)域基準標記之識別結果求出上述安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，同時，分別求出上述各個安裝區(qū)域基準標記的NC坐標與上述位置坐標的差，作為修正值，根據(jù)上述部件安裝用電路基板的至少兩個基板基準位置算出用標記之位置坐標的NC坐標，從上述識別的安裝區(qū)域基準標記中，分別抽取分別接近上述兩個基板基準位置算出用標記的安裝區(qū)域基準標記，分別坐標變換這些抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使上述抽取的安裝區(qū)域基準標記的修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，在代替安裝區(qū)域基準標記識別用基準基板而將上述部件安裝用電路基板保持在上述基板保持裝置上并定位于上述部件安裝區(qū)域中的狀態(tài)下，分別識別保持在上述基板保持裝置上的上述部件安裝用電路基板的上述至少兩個基板基準位置算出用標記，分別求出上述識別出的兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，根據(jù)求出的上述兩個基板基準位置算出用標記的位置坐標，分別修正上述兩個基板基準位置算出用標記的上述NC坐標，上述控制裝置(170)在保持在上述部件保持頭上的上述部件位于上述部件安裝用電路基板的各部件安裝裝置的上方時，根據(jù)離配備在上述部件保持頭上的識別相機最近的上述安裝區(qū)域基準標記之偏移值，執(zhí)行上述部件安裝位置的位置坐標修正后，根據(jù)上述修正過的部件安裝位置的位置坐標，將上述部件安裝到上述部件安裝位置。
21.根據(jù)權利要求20所述的部件安裝裝置，其特征在于上述運算部分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，此時，通過使連結上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記之曲線旋轉和移動，進行坐標變換，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，從而分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。
22.根據(jù)權利要求20或21所述的部件安裝裝置，其特征在于上述運算部分別坐標變換上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記的位置坐標，使分別靠近上述兩個基板基準位置算出用標記的上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值，此時，根據(jù)上述抽取出的安裝區(qū)域基準標記，算出上述基板保持裝置的X方向與同該X方向正交的Y方向中至少一個方向上的修正值，同時，求出上述基準基板的傾斜，分別坐標變換上述抽取到的安裝區(qū)域基準標記之位置坐標，使上述修正值為零或?qū)嵸|(zhì)上為零，求出各個安裝區(qū)域基準標記下的偏移值。
23.根據(jù)權利要求20-21之一所述的部件安裝裝置，其特征在于配備XY機器人(120)，該XY機器人具有沿Y軸方向(52)彼此平行設置的兩個Y軸機器人(121)、和一個X軸機器人(131)，該X軸機器人在可沿與上述Y軸方向正交的X軸方向(51)移動地配置在上述兩個Y軸機器人上的同時，沿上述X軸方向可移動地支撐上述部件保持頭(136)，通過上述兩個Y軸機器人與一個X軸機器人，可使上述部件保持頭相對上述基板保持裝置沿上述XY軸方向移動。
24.根據(jù)權利要求23所述的部件安裝裝置，其特征在于上述部件保持頭(136)具有分別可吸附保持上述部件、并沿上述X軸方向排列的多個部件吸嘴(1361)，并且，將上述基板識別相機配置在上述部件保持頭(136)上，以使上述基板識別相機(140)的拍攝中心位于與通過上述多個部件吸嘴中心的直線相同的軸上。
全文摘要
具備X－Y機器人(120)、相機基準標記(160)、控制裝置(170)，該機器人具有沿X軸方向和Y方向直線變形的構造。上述X－Y機器人由于即便連續(xù)運轉產(chǎn)生的熱作用也不會產(chǎn)生彎曲等位移，僅沿X軸方向和Y方向直線變形，所以由基板識別相機(140)拍攝上述相機基準標記后，求出熱引起的上述X－Y機器人的伸縮量，根據(jù)該伸縮量來執(zhí)行部件安裝位置的修正，則可在規(guī)定位置或大致位置位置上安裝電子部件。
文檔編號H05K13/08GK1720769SQ20038010473
公開日2006年1月11日 申請日期2003年12月2日 優(yōu)先權日2002年12月2日
發(fā)明者奧田修, 城戶一夫, 內(nèi)田英樹, 巖本羽生, 矢澤隆, 吉富和之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社