特許 5721072 部品実装装置、情報処理装置、位置検出方法及び基板製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5721072

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】部品実装装置、情報処理装置、位置検出方法及び基板製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20150430BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 P

【請求項の数】15

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-78448(P2011-78448)

(22)【出願日】2011年3月31日

(65)【公開番号】特開2012-212817(P2012-212817A)

(43)【公開日】2012年11月1日

【審査請求日】2014年2月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】314006938

【氏名又は名称】ＪＵＫＩオートメーションシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(72)【発明者】

【氏名】中村 武史

【審査官】 遠藤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２２８３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２６１７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０８０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１０２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１５８１０３９（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を搬送する搬送ユニットと、
部品を前記基板に実装する実装ユニットと、
前記基板に設けられた第１の検出対象と、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、前記実装ユニットによる実装動作の基準位置となる第２の検出対象とを検出可能なカメラと、
前記カメラによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、停止した前記基板の前記第２の検出対象を前記カメラにより検出させる制御ユニットとを具備し、
前記制御ユニットは、前記停止信号の出力後に余分移動距離を移動して停止した基板の前記第１の検出対象の位置を算出し、算出した第１の検出対象の位置に基づき前記第２の検出対象の位置を算出する
を具備する部品実装装置。

【請求項2】

請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記制御ユニットは、前記カメラの撮像範囲内に、停止した基板の前記第１の検出対象が収まるように、前記停止信号を出力する
部品実装装置。

【請求項3】

請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記カメラは、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部を前記第１の検出対象として検出する
部品実装装置。

【請求項4】

請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記制御ユニットは、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部の形状の情報に基づき、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部及び上流側エッジ部のうちいずれか一方を前記第１の検出対象として前記カメラにより検出させる
部品実装装置。

【請求項5】

請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記カメラは、前記制御ユニットが停止信号を出力する時点で、前記搬送される基板より下流側に配置された検出領域を有し、
前記制御ユニットは、前記搬送される基板の前記第２の検出対象が前記カメラの前記検出領域内で停止するようなタイミングで前記停止信号を出力する
部品実装装置。

【請求項6】

請求項５に記載の部品実装装置であって、
前記カメラは、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部を前記第１の検出対象として検出する
部品実装装置。

【請求項7】

請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記実装ユニットは、前記部品を保持するヘッドと、前記ヘッドを移動させる移動機構とを有し、
前記カメラは、前記移動機構により前記ヘッドと一体的に移動可能に設けられている
部品実装装置。

【請求項8】

請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記制御ユニットは、前記基板が停止した時に検出された前記第１の検出対象の位置の情報に基づき、前記搬送ユニットによる基板の搬送速度を制御する
部品実装装置。

【請求項9】

基板を搬送する搬送ユニットと、
部品を前記基板に実装する実装ユニットと、
前記基板に設けられた第１の検出対象と、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、前記実装ユニットによる実装動作の基準位置となる第２の検出対象とを検出可能な検出ユニットと、
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、停止した前記基板の前記第２の検出対象を前記検出ユニットにより検出させる制御ユニットとを具備し、
前記制御ユニットは、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部の形状の情報に基づき、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部及び上流側エッジ部のうちいずれか一方を前記第１の検出対象として前記検出ユニットにより検出させる
部品実装装置。

【請求項10】

基板を搬送する搬送ユニットと、
部品を前記基板に実装する実装ユニットと、
前記基板に設けられた第１の検出対象と、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、前記実装ユニットによる実装動作の基準位置となる第２の検出対象とを検出可能なカメラとを備える部品実装装置に用いられる情報処理装置であって、
前記カメラによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力する出力部と、
前記停止信号の出力後に余分移動距離を移動して停止した基板の前記第１の検出対象の位置を算出し、算出した第１の検出対象の位置に基づき前記第２の検出対象の位置を算出し、算出した位置にある、前記基板の前記第２の検出対象を前記カメラにより検出させる制御部と
を具備する情報処理装置。

【請求項11】

基板を搬送する搬送ユニットと、
部品を前記基板に実装する実装ユニットと、
前記基板に設けられた第１の検出対象と、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、前記実装ユニットによる実装動作の基準位置となる第２の検出対象とを検出可能な検出ユニットとを備える部品実装装置に用いられる情報処理装置であって、
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、停止した前記基板の前記第２の検出対象を前記検出ユニットにより検出させる制御部を具備し、
前記制御部は、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部の形状の情報に基づき、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部及び上流側エッジ部のうちいずれか一方を前記第１の検出対象として前記検出ユニットにより検出させる
情報処理装置。

【請求項12】

部品の実装対象である基板を搬送ユニットにより搬送し、
搬送される前記基板に設けられた第１の検出対象をカメラにより検出し、
前記カメラによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、
前記停止信号の出力後に余分移動距離を移動して停止した前記基板の前記第１の検出対象の位置を、制御ユニットにより算出し、
前記算出された第１の検出対象の位置に基づき、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた第２の検出対象であって、前記部品の実装動作の基準位置となる、停止した前記基板の第２の検出対象を、前記カメラにより検出する
位置検出方法。

【請求項13】

部品の実装対象である基板を搬送ユニットにより搬送し、
搬送される前記基板に設けられた第１の検出対象を検出ユニットにより検出し、
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに制御部により出力し、
少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた第２の検出対象であって、前記部品の実装動作の基準位置となる、停止した前記基板の第２の検出対象を、前記検出ユニットにより検出し、
前記第１の検出対象を検出する工程では、前記制御部は、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部の形状の情報に基づき、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部及び上流側エッジ部のうちいずれか一方を前記第１の検出対象として前記検出ユニットにより検出させる
位置検出方法。

【請求項14】

部品の実装対象である基板を搬送ユニットにより搬送し、
搬送される前記基板に設けられた第１の検出対象をカメラにより検出し、
前記カメラによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、
前記停止信号の出力後に余分移動距離を移動して停止した前記基板の前記第１の検出対象の位置を、制御ユニットにより算出し、
前記算出された第１の検出対象の位置に基づき、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、停止した前記基板の第２の検出対象を、前記カメラにより検出し、
前記検出された第２の検出対象の位置を基準位置として、前記部品を前記基板に実装する
基板製造方法。

【請求項15】

部品の実装対象である基板を搬送ユニットにより搬送し、
搬送される前記基板に設けられた第１の検出対象を検出ユニットにより検出し、
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに制御部により出力し、
少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、停止した前記基板の第２の検出対象を、前記検出ユニットにより検出し、
前記検出された第２の検出対象の位置を基準位置として、前記部品を前記基板に実装し、
前記第１の検出対象を検出する工程では、前記制御部は、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部の形状の情報に基づき、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部及び上流側エッジ部のうちいずれか一方を前記第１の検出対象として前記検出ユニットにより検出させる
基板製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、基板に部品を実装する部品実装装置、情報処理装置、基板の位置検出方法及び基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

部品実装装置は、一般に、ヘッドが電子部品を供給するフィーダにアクセスして電子部品を取り出し、実装のための領域に配置された回路基板等にその電子部品を実装する装置である。

【0003】

特許文献１には、実装のための領域に基板を配置するために、ストッパを用いて、搬送される基板を停止させる技術が開示されている。この技術では、搬送される基板の前端部が、所定位置に配置されたストッパに当接することにより基板が停止する（例えば、特許文献１の明細書段落[０００３]、図１５等参照）。

【0004】

また、この特許文献１では、基板センサを用いる技術も開示されている。この技術は、基板センサが、搬送される基板の前端縁を検出し、基板を搬送する搬送装置に停止命令を出力する。この時点から実際に基板が停止するまでに所定の時間を要する。したがって、そして、基板センサにより基板の前端縁が検出された時点から、搬送装置による基板の移動距離が算出されることにより、実際の基板の停止位置が算出される（例えば、特許文献１の明細書段落[００５０]、[００７０]等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２７２０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記の技術は、基板の停止位置を正確には検出できない。例えばストッパを用いる場合、ストッパに基板が跳ね返り、バウンドする等の問題がある。また、上記のように、搬送される基板が基板センサで検出されたことをトリガーとして基板を停止させる技術であっても、実際の基板の停止位置の情報は予測された（算出された）情報に過ぎない。

【0007】

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、正確に基板の停止位置を検出することができる部品実装装置、情報処理装置、基板の位置検出方法及び基板の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本技術に係る部品実装装置は、搬送ユニットと、実装ユニット、検出ユニットと、制御ユニットとを具備する。
前記搬送ユニットは、基板を搬送する。
前記実装ユニットは、部品を前記基板に実装する。
前記検出ユニットは、前記基板に設けられた第１及び第２の検出対象を検出可能である。前記第２の検出対象は、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられ、前記実装ユニットによる実装動作の基準位置となる。
前記制御ユニットは、前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、停止した前記基板の前記第２の検出対象を前記検出ユニットにより検出させる。

【0009】

本技術では、第１の検出対象の検出に基づいて基板の搬送が停止され、実際に停止した基板の第２の検出対象が検出されるので、実装動作を開始するための第２の検出対象を容易に検出することができる。つまり、正確に基板の停止位置を検出することができる。

【0010】

前記検出ユニットは、カメラを有してもよい。その場合、前記制御ユニットは、前記カメラの撮像範囲内で前記基板が停止するように前記停止信号を出力し、停止した前記基板の前記第１の検出対象の位置に基づき、前記第２の検出対象の位置を算出する。減速開始から停止するまでの基板の前記第１の検出対象が、カメラの撮像範囲内に入っていることにより、基板の停止信号の出力のタイミング、及び、実際に停止した基板の第１の検出対象の位置の両方をカメラにより認識することができる。そして、実際に停止した基板の第１の検出対象の位置が認識されれば、そこから所定の距離離れた第２の検出対象を容易に検出することができる。

【0011】

前記検出ユニットは、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部を前記第１の検出対象として検出してもよい。基板のエッジ部が第１の検出対象となるので、例えば検出ユニットが基板上に付されたマークを検出する場合に比べその検出が容易になる。

【0012】

前記制御ユニットは、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部の形状の情報に基づき、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部及び上流側エッジ部のうちいずれか一方を前記検出ユニットにより検出させてもよい。基板の下流側エッジ部または上流側エッジ部の形状が異なる場合、制御ユニットは、それらのうち検出ユニットによる検出が容易な方を検出対象として選択することができる。

【0013】

前記検出ユニットは、前記制御ユニットが停止信号を出力する時点で、前記搬送される基板より下流側に配置された検出領域を有し、前記制御ユニットは、前記搬送される基板の前記第２の検出対象が前記検出ユニットの前記検出領域内で停止するようなタイミングで前記停止信号を出力してもよい。本技術は、第１の検出対象の検出による停止信号が出力されてから、搬送される基板が停止するまでに時間遅延が発生することを利用する。検出ユニットの検出領域内で基板の第２の検出対象が停止するようなタイミングで停止信号が出力されることにより、容易に第２の検出対象を検出することができる。

【0014】

前記検出ユニットは、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部を前記第１の検出対象として検出してもよい。基板のエッジ部が第１の検出対象となるので、例えば検出ユニットが基板上に付されたマークを検出する場合に比べその検出が容易になる。

【0015】

前記実装ユニットは、前記部品を保持するヘッドと、前記ヘッドを移動させる移動機構とを有してもよい。その場合、前記検出ユニットは、前記移動機構により前記ヘッドと一体的に移動可能に設けられてもよい。第２の検出対象の位置が算出された後は、検出ユニットは、第２の検出対象を検出可能な位置まで移動機構により移動し、この第２の検出対象の位置を基準位置として、検出ユニットとともに移動したヘッドが実装動作を開始することができる。

【0016】

前記制御ユニットは、前記基板が停止した時に検出された前記第１の検出対象の位置の情報に基づき、前記搬送ユニットによる基板の搬送速度を制御してもよい。これにより、搬送ユニットによる基板の搬送速度を、検出ユニットの検出能力に見合った適切な速度にすることができる。

【0017】

前記検出ユニットはカメラであってもよい。

【0018】

本技術に係る情報処理装置は、上記した、搬送ユニット、実装ユニット及び検出ユニットを備える部品実装装置に用いられる情報処理装置である。
この情報処理装置は、出力部と、検出制御部とを具備する。
前記出力部は、前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力する。
前記検出制御部は、停止した前記基板の前記第２の検出対象を前記検出ユニットにより検出させる。

【0019】

本技術に係る位置検出方法は、部品の実装対象である基板を搬送ユニットにより搬送することを含む。
搬送される前記基板に設けられた第１の検出対象が検出ユニットにより検出される。
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号が前記搬送ユニットに出力される。
少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、停止した基板の第２の検出対象が前記検出ユニットにより検出される。前記第２の検出対象は、前記部品の実装動作の基準位置となる。

【0020】

本技術に係る基板製造方法は、部品の実装対象である基板を搬送ユニットにより搬送することを含む。
搬送される前記基板に設けられた第１の検出対象が検出ユニットにより検出される。
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号が前記搬送ユニットに出力される。
少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、停止した前記基板の第２の検出対象が前記検出ユニットにより検出される。
前記検出された第２の検出対象の位置を基準位置として、前記部品が前記基板に実装される。

【発明の効果】

【0021】

以上、本技術によれば、正確に基板の停止位置を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本技術の一実施形態に係る部品実装装置を示す模式的な正面図である。

【図2】図２は、図１に示す部品実装装置の平面図である。

【図3】図３は、図１に示す部品実装装置の側面図である。

【図4】図４は、部品実装装置の制御システムの構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、基板Ｗの位置を検出する時の、主にメインコントローラの処理を示すフローチャートである。

【図6】図６Ａ〜Ｄは、基板Ｗの位置の検出動作を説明するための模式的な図である。

【図7】図７Ａ〜Ｄは、本技術の第２の実施形態に係る、基板位置の検出動作を説明するための模式的な図である。

【図8】図８Ａ〜Ｃは、本技術の第２の実施形態に係る、基板位置の検出動作を説明するための模式的な図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

[参考例]
上記のように、ストッパを用いて基板の搬送を停止させる場合、その衝撃力により、その基板に搭載されている背の高い部品は折れ曲がったり、外れてしまったりする等の問題がある。
また、例えば基板カメラ１７が基板上のアライメントマークＤを認識して実装動作が開始される場合、基板がストッパに跳ね返りバウンドすると、その跳ね返り量によっては、基板カメラ１７はそのアライメントマークＤを正確に認識できない。
さらに、ストッパを用いる場合、そのストッパは昇降動作を必要とし、その昇降動作の分、基板の位置決めに余計な時間がかかる。
以下に説明する本技術は、以上の問題を解決することができる。以下、図面を参照しながら、本技術の実施形態を説明する。

【0024】

[部品実装装置の構成]
図１は、本技術の一実施形態に係る部品実装装置を示す模式的な正面図である。図２は、図１に示す部品実装装置１００の平面図であり、図３はその側面図である。

【0025】

部品実装装置１００は、フレーム１０と、図示しない電子部品を保持しこれを実装対象である回路基板（以下、単に基板という）Ｗに実装する実装ヘッド３０と、テープフィーダ９０が搭載されるテープフィーダ搭載部２０と、基板Ｗを保持して搬送する搬送ユニット１６（図２参照）とを備える。

【0026】

フレーム１０は、底部に設けられたベース１１と、ベース１１に固定された複数の支柱１２とを有する。複数の支柱１２の上部には、図中Ｘ軸に沿って架け渡された例えば２本のＸビーム１３が設けられている。例えば２本のＸビーム１３の間には、Ｙ軸に沿ってＹビーム１４が架け渡され、このＹビーム１４に実装ヘッド３０が接続されている。Ｘビーム１３及びＹビーム１４には、図示しないＸ軸移動機構及びＹ軸移動機構が備え付けられ、によって実装ヘッド３０がＸ及びＹ軸に沿って移動可能とされている。Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構は、典型的にはボールネジ駆動機構により構成されるが、ベルト駆動機構等の他の機構であってもよい。

【0027】

これら、実装ヘッド３０、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構により実装ユニット４０が構成される。この実装ユニット４０は、主に生産性の向上のため複数設けられる場合もあり、その場合、複数の実装ヘッド３０が独立してＸ及びＹ軸方向で駆動される。

【0028】

図２に示すように、テープフィーダ搭載部２０は、部品実装装置１００の前部側（図２中下側）及び後部側（図２中上側）の両方に配置されている。図中Ｙ軸方向が部品実装装置１００の前後方向となる。テープフィーダ搭載部２０には、Ｘ軸方向に沿ってテープフィーダ９０が複数配列されて搭載されるようになっている。例えば４０〜７０個のテープフィーダ９０がこのテープフィーダ搭載部２０に搭載可能である。本実施形態では、前部及び後部側でそれぞれ５８個、合計１１６個のテープフィーダ９０が搭載可能とされている。

【0029】

なお、テープフィーダ搭載部２０が、部品実装装置１００の前部側及び後部側の両方に設けられる構成としたが、これは、前部側及び後部側のいずれかに一方に設けられる構成であってもよい。

【0030】

テープフィーダ９０は、Ｙ軸方向に長く形成されている。テープフィーダ９０の詳細は図示しないが、リールを備え、コンデンサ、抵抗、ＬＥＤ、ＩＣパッケージング等の電子部品を収納したキャリアテープがそのリールに巻き付けられている。また、テープフィーダ９０は、このキャリアテープをステップ送りで送り出すための機構を備えており、そのステップ送りごとに電子部品が１つずつ供給される。図２に示すように、テープフィーダ９０のカセットの端部の上面には供給窓９１が形成され、この供給窓９１を介して電子部品が供給される。複数のテープフィーダ９０が配列されることによってＸ軸方向に沿って形成される、複数の供給窓９１が配列された領域が、電子部品の供給領域Ｓとなる。

【0031】

なお、１つのテープフィーダ９０のキャリアテープには、多数の同じ電子部品が収納される。テープフィーダ搭載部２０に搭載されるテープフィーダ９０のうち、複数のテープフィーダ９０にまたがって同じ電子部品が収容される場合もある。

【0032】

部品実装装置１００のＹ軸方向での中央部に上記搬送ユニット１６が設けられ、この搬送ユニット１６はＸ軸方向に沿って基板Ｗを搬送する。例えば、図２に示すように、搬送ユニット１６上の、Ｘ軸方向におけるほぼ中央位置で搬送ユニット１６に支持されている基板Ｗ上の領域が、実装ヘッド３０によりアクセスされて電子部品の実装が行われる実装領域Ｍとなる。

【0033】

後述するように、部品実装装置１００は、実装領域Ｍまで搬送されて来た基板Ｗの正確な位置を基板カメラ１７により検出する。基板Ｗの正確な位置が検出された後、実装ユニット４０が電子部品の実装動作を開始する。

【0034】

実装ヘッド３０は、Ｙビーム１４のＹ軸移動機構に接続されたキャリッジ３１と、キャリッジ３１から斜め下方に延びるように設けられたターレット３２と、ターレット３２に周方向に沿って取り付けられた複数の吸着ノズル３３とを備える。吸着ノズル３３は、真空吸着の作用によりキャリアテープから電子部品を取り出して保持する。吸着ノズル３３は、電子部品を基板Ｗに実装するために上下動可能となっている。吸着ノズル３３は、例えば１２本設けられている。

【0035】

実装ヘッド３０は、上述のようにＸ及びＹ軸方向に移動可能とされており、それらの吸着ノズル３３は、供給領域Ｓと実装領域Ｍとの間で移動し、また、実装領域Ｍ内で実装を実行するために実装領域Ｍ内でＸ及びＹ軸方向に移動する。

【0036】

ターレット３２は、その斜め方向の軸を回転の中心軸として回転（自転）可能となっている。複数の吸着ノズル３３のうち、その吸着ノズル３３の長さ方向がＺ軸方向に沿って配置されたものが、基板Ｗに電子部品を実装するために選択された吸着ノズル３３である。ターレット３２の回転により任意の１つの吸着ノズル３３が選択される。選択された吸着ノズル３３がテープフィーダ９０の供給窓９１にアクセスして電子部品を吸着して保持し、実装領域Ｍまで移動して下降することにより、電子部品が基板Ｗに実装される。

【0037】

実装ヘッド３０は、ターレット３２を回転させながら、複数の吸着ノズル３３に、１工程で連続して複数の電子部品をそれぞれ保持させる。また、複数の吸着ノズル３に吸着された電子部品は、１工程で連続して１つの基板Ｗに実装される。

【0038】

図１に示すように、実装ヘッド３０には、基板Ｗの位置を検出する基板カメラ１７が取り付けられている。基板カメラ１７は、実装ヘッド３０と一体的に、Ｘ軸及びＹ軸移動機構により移動可能となっている。基板カメラ１７は、基板Ｗの位置を検出する時は、搬送ユニット１６の上部に配置され、上部側から基板Ｗの画像を撮影する。後述するように、基板カメラ１７は、基板Ｗに設けられたアライメントマークを認識し、実装ユニット４０は、このアライメントマークを基準位置として基板Ｗに電子部品を実装する。

【0039】

基板カメラ１７は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等を有する。基板カメラ１７は、主に可視光の波長領域を有する光を認識するものであってもよいし、主に赤外線の波長領域を有する光を認識するものであってもよい。

【0040】

搬送ユニット１６は、典型的にはベルトタイプのコンベヤであるが、これに限られず、ローラタイプ、基板Ｗを支持する支持機構がスライドして移動するタイプ、あるいは非接触式等、何でもよい。搬送ユニットは、Ｘ軸方向に沿って敷設されたガイドレール１６ａを有する。これにより、搬送される基板ＷのＹ軸方向のずれが規制されながら搬送される。

【0041】

図４は、部品実装装置１００の制御システムの構成を示すブロック図である。

【0042】

この制御システムはメインコントローラ２１（あるいはホストコンピュータ）を有している。メインコントローラ２１には、テープフィーダ９０、基板カメラ１７、搬送ユニット１６、実装ユニット４０、入力部１８及び表示部１９が電気的に接続されている。

【0043】

テープフィーダ９０は図示しない内蔵メモリを有している。テープフィーダ９０がテープフィーダ搭載部２０にセットされることにより、その内蔵メモリがメインコントローラ２１に電気的に接続される。内蔵メモリには、そのテープフィーダ９０に収められている電子部品の情報が予め記憶されている。これにより、メインコントローラ２１は、テープフィーダ搭載部２０のどの位置に、どのような種類の電子部品を持つテープフィーダ９０がセットされているかを認識する。電子部品の情報とは、電子部品の種類、そのテープフィーダ９０の持つ電子部品の数等の情報である。
あるいは、テープフィーダ搭載部２０のどの位置に、どのような種類の電子部品を持つテープフィーダ９０がセットされているかの情報を、オペレータが手動によって、入力部１８を介してメインコントローラ２１に入力してもよい。

【0044】

実装ユニット４０の、各移動機構及び実装ヘッド３０には、これらに搭載された図示しないモータ、また、これらのモータをそれぞれ駆動するドライバが設けられている。メインコントローラ２１はこれらのドライバに制御信号を出力することにより、ドライバがその制御信号に従って各移動機構及び実装ヘッド３０を駆動する。

【0045】

入力部１８は、例えばオペレータが、これから実装対象となる基板Ｗの種類等、実装処理に必要な情報をメインコントローラ２１に入力するために、オペレータにより操作される機器である。表示部１９は、例えばオペレータにより入力部１８を介して入力された情報及びその他必要な情報を表示する機器である。

【0046】

メインコントローラ２１は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のコンピュータの機能を有し、制御ユニットとして機能する。メインコントローラ２１は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)、その他ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデバイスにより実現されてもよい。

【0047】

[第１の実施形態に係る基板の位置の検出方法]
図５は、基板Ｗの位置を検出する時の、主にメインコントローラ２１の処理を示すフローチャートである。図６Ａ〜Ｄは、基板Ｗの位置の検出動作を説明するための模式的な図である。

【0048】

部品実装装置１００が実装処理を開始する前に、オペレータは、入力部１８を介してその実装処理に必要な情報、例えば基板種の情報等をメインコントローラ２１に入力する。

【0049】

基板カメラ１７は、一例として、搬送方向（図６中、右側から左側への方向）における基板Ｗの下流側であって、かつ、その撮像範囲１７ａ（検出領域）と実装領域Ｍとが重なるような位置に静止して待機している。また、基板カメラ１７は、搬送方向に直交する方向（Ｙ軸方向）での位置は、実装対象となる基板Ｗに設けられた第２の検出対象となるアライメントマークＤの、Ｙ軸方向における位置に実質的に一致している。典型的には、撮像範囲１７ａの中心位置のＹ座標が、アライメントマークＤのＹ座標に実質的に一致している。このアライメントマークＤは、第１の検出対象となる下流側エッジ部Ｗ１において、少なくとも搬送方向においてその下流側エッジ部Ｗ１から所定の距離離れて設けられている。

【0050】

メインコントローラ２１は、上記のように基板種の情報を持っている。したがって、基板カメラ１７は、実装対象となる基板Ｗが持つアライメントマークＤの位置（ここでは、Ｙ座標の位置）を記憶しており、このアライメントマークＤの位置に応じたＹ軸方向の位置で待機していればよい。

【0051】

なお、搬送ユニット１６は、上記したようにガイドレール１６ａによって、基板ＷをＹ軸方向の位置のずれを実質的に発生させないようにしている。したがって、基板カメラ１７は、予め決められた（アライメントマークＤの位置に応じた）Ｙ座標の位置に待機していればよい。

【0052】

図６Ａに示すように、基板Ｗが部品実装装置１００に搬入されてくる（ステップ１０１）。そして、図６Ｂに示すように、基板カメラ１７が、基板Ｗの第１の検出対象となる下流側エッジ部Ｗ１を検出する（ステップ１０２）。ここでは公知の画像処理技術によって、その基板Ｗが認識される。例えば、基板Ｗの輝度と、その基板ＷよりＺ軸方向で下側の背景の輝度とが異なることによって、基板Ｗを認識することができる。

【0053】

基板カメラ１７により基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１が検出されると、メインコントローラ２１は、搬送ユニット１６に基板Ｗの搬送を停止するための停止信号を出力する（ステップ１０３）。この時、少なくともメインコントローラ２１は、情報処理装置の出力部として機能する。

【0054】

搬送ユニット１６は停止信号を受け、その搬送を停止することにより、基板Ｗが実際に停止する。図６Ｂに示すように基板カメラ１７により基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１が検出されてから、実際に基板Ｗが停止するまでに時間遅延があるので、図６Ｃに示すように、その時間遅延の間に基板Ｗが所定の距離移動する。あるいは、この時間遅延が十分に短いとしても、基板Ｗが搬送ベルト上で慣性によってスリップを起こしたりもする。以下、この時間遅延等の間に基板Ｗが移動する距離を余分移動距離Ｌという。

【0055】

この余分移動距離Ｌは、予め基板カメラ１７の撮像範囲１７ａ内に収まるように設定されている。撮像範囲１７ａのサイズは、例えば4mm×4mmであるが、これに限られない。

【0056】

メインコントローラ２１は、基板カメラ１７を介して得られる、実際に基板Ｗが停止した時の、基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１の画像情報に基づき、その下流側エッジ部Ｗ１の座標（ここではＸ座標）を算出する（ステップ１０４）。

【0057】

メインコントローラ２１は、下流側エッジ部Ｗ１の座標に基づき、アライメントマークＤの位置を算出する（ステップ１０５）。アライメントマークＤは、例えば基板の種類に応じて、基板の所定の位置に設けられている。メインコントローラ２１は、最初に基板種の情報を取得しているので、その基板種の情報に含まれる、アライメントマークＤの基板Ｗ内での座標の情報を有している。したがって、メインコントローラ２１は、その下流側エッジ部Ｗ１から所定距離離れた位置にあるアライメントマークＤの座標を算出することができる。

【0058】

メインコントローラ２１がアライメントマークＤを算出すると、図６Ｄに示すように、撮像範囲１７ａ内にそのアライメントマークＤが入るように、基板カメラ１７を移動させる。典型的には、撮像範囲１７ａの中心位置にアライメントマークＤの中心位置が一致するように、基板カメラ１７が移動する。これにより、基板カメラ１７がアライメントマークＤを認識する（ステップ１０６）。そして、このアライメントマークＤの座標を基準として、メインコントローラ２１は、実装ヘッド３０により実装動作を開始する（ステップ１０７）。

【0059】

なお、図６Ｃでは、基板Ｗが余分移動距離Ｌを動いて停止した時に、撮像範囲１７ａ内にアライメントマークＤの一部が入っている。これは、撮像範囲１７ａ及びアライメントマークＤのサイズを、基板Ｗのサイズに対して大きく模式的に示しているためである。したがって、もちろん、基板Ｗが停止した時に撮像範囲１７ａ内にアライメントマークＤが入らない場合もある。

【0060】

アライメントマークＤの形状は、図６では十字状となっているが、円、四角、星型など、何でもよい。

【0061】

以上のように、本実施形態では、基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１が検出された時（検出されたことに基づいて）、基板Ｗの搬送が停止信号が出力され、その後、実際に停止した基板ＷのアライメントマークＤが検出される。したがって、実装ヘッド３０が実装動作を開始するためのアライメントマークＤを容易に検出することができる。つまり、正確に基板Ｗの停止位置を検出することができ、アライメントマークＤが撮像範囲１７ａ内に入るような適切な位置に基板カメラ１７を移動させることができる。
基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１が検出されたことに基づいて、とは、それが検出された（「瞬間」に限られない。それが検出されたことをトリガーとして停止信号が出力されるまでの時間遅延が存在する、という概念も、「基づいて」の意味に含まれる。

【0062】

本実施形態では、下流側エッジ部Ｗ１の検出には基板カメラ１７が用いられる。特に、減速開始から停止するまでの基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１が、基板カメラ１７の撮像範囲１７ａ内に入っていることにより、基板Ｗの停止信号の出力のタイミング、及び、実際に停止した下流側エッジ部Ｗ１の位置の両方を基板カメラ１７により認識することができる。実際に停止した基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１の位置が認識されれば、そこから所定の距離離れたアライメントマークＤを容易に検出することができる。

【0063】

本実施形態では、基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１が検出されるので、例えば基板Ｗ上に付されたマーク等が検出される場合に比べ、その検出が容易になる。

【0064】

[第２の実施形態に係る基板の位置の検出方法]
図７Ａ〜Ｄは、本技術の第２の実施形態に係る、基板位置の検出動作を説明するための模式的な図である。これ以降の説明では、上記の実施形態に係る部品実装装置１００が含む部材及び機能、また、図５及び図６Ａ〜Ｄで示した動作等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。

【0065】

この実施形態に係る基板Ｗ’の下流側エッジ部Ｗ２の形状が、通常の基板Ｗ（図６参照）のエッジ部の形状と異なり、凹形状（切り欠き形状）となっており、上流側エッジ部Ｗ３は通常の基板と同様の直線状となっている。すなわち、この基板Ｗ’は、いわゆる異形基板である。

【0066】

基板Ｗ’が搬送される場合、図７Ａに示すように、基板カメラ１７は、搬送ユニット１６上のＹ軸方向で手前側（図７Ａ中、下側）に位置して待機している。基板Ｗ’は、下流側エッジ部Ｗ２付近に設けられたアライメントマークＤと、上流側エッジ部Ｗ３付近に設けられたアライメントマークＤとが、Ｙ軸方向で異なる座標にある。この例では、基板カメラ１７は、上流側エッジ部Ｗ３付近に設けられたアライメントマークＤを検出しようとしている。なお、図６Ａ〜Ｄに示した通常の基板Ｗも、この基板Ｗ’のように２つのアライメントマークＤを有する場合もある。

【0067】

図７Ｂに示すように、基板カメラ１７の撮像範囲１７ａを、基板Ｗ’の下流側エッジ部Ｗ２が通り過ぎる。基板Ｗ’の上流側エッジ部Ｗ３が撮像範囲１７ａ内に入ると、メインコントローラ２１は、搬送ユニット１６に停止信号を出力する。

【0068】

図７Ｃに示すように、基板Ｗ’が余分移動距離を移動して停止する。メインコントローラ２１は、停止した基板Ｗ’の上流側エッジ部Ｗ３の座標（ここではＸ座標）を認識する。

【0069】

メインコントローラ２１は、上流側エッジ部Ｗ３の座標、また、基板の情報に基づき、上流側のアライメントマークＤの位置を算出し、図７Ｄに示すように基板カメラ１７をそのアライメントマークＤの座標に移動させる。そして、そのアライメントマークＤの位置を基準として、実装ヘッド３０が実装動作を開始する。

【0070】

このように本実施形態では、基板の下流側エッジ部Ｗ２の形状が通常と異なる場合、メインコントローラ２１は、それらのうち、基板カメラ１７による検出が容易な方である上流側エッジ部Ｗ３を検出対象として選択することができる。

【0071】

この実施形態では、下流側エッジ部Ｗ１の形状が通常とは異なる形状を持つ基板が実装対象の基板として用いられた。しかし、上流側エッジ部の形状が通常とは異なる形状の基板が実装対象の基板として用いられてもよい。その場合、メインコントローラ２１は、上記第１の実施形態のように、下流側エッジ部Ｗ１を検出し、それに基づきアライメントマークＤを検出する。

【0072】

異形基板として、エッジ部が凹形状の基板のほか、そのエッジ部が凸、斜め、曲線、またはこれらの組み合わせの形状を持つ基板が用いられる場合もある。

【0073】

[第３の実施形態に係る基板の位置の検出方法]
図８Ａ〜Ｃは、本技術の第２の実施形態に係る、基板位置の検出動作を説明するための模式的な図である。

【0074】

図８Ａに示すように基板Ｗが搬送されている。基板カメラ１７の検出領域である撮像範囲１７ａは、基板Ｗより下流側に配置されている。

【0075】

図８Ｂに示すように、撮像範囲１７ａ内に基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１が検出されたことに基づいて、メインコントローラ２１は停止信号を出力する。この時、メインコントローラ２１は、搬送される基板ＷのアライメントマークＤが撮像範囲１７ａ内で停止するようなタイミングで、その停止信号を出力する。メインコントローラ２１が、基板Ｗの情報及び上記余分移動距離Ｌに関する情報を記憶していることにより、このような動作を実現することができる。これにより、図８Ｃに示すように、その停止信号の出力タイミングより少し遅れて、基板Ｗが実際に停止するタイミングで、アライメントマークＤが撮像範囲１７ａ内に入る。

【0076】

このように、本実施形態は、下流側エッジ部Ｗ１の検出による停止信号が出力されてから、搬送される基板Ｗが実際に停止するまでに時間遅延が発生することを利用する。基板カメラ１７の撮像範囲１７ａ内で基板ＷのアライメントマークＤが停止するようなタイミングで停止信号が出力されることにより、容易にそのアライメントマークＤを検出することができる。

【0077】

[その他の実施形態]
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が実現される。

【0078】

上記実施形態では、検出ユニットとして基板カメラ１７を例に挙げた。しかし、第１の検出対象（例えば基板のエッジ部）を検出するユニットとして、カメラ以外のセンサ、例えばラインセンサが用いられてもよい。ラインセンサとして例えば光センサを用いることができる。ラインセンサである第１のセンサが基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１を検出し、メインコントローラ２１が停止信号を出力し、さらに第２のセンサが、実際に停止した基板Ｗの下流側エッジ部Ｗ１を検出する。そして、メインコントローラ２１は、その下流側エッジ部Ｗ１の位置に基づきアライメントマークＤの位置を算出し、上記第２のセンサまたは別の第３のセンサがそのアライメントマークＤを検出する。上記第２のセンサは、ラインセンサでもよいし、カメラでもよい。第３のセンサとしてはカメラが用いられる。

【0079】

基板カメラ１７が有する各画素の、Ｘ軸方向に沿った複数のラインのうち一部を用いることにより、ラインセンサに近いセンサとしてこの基板カメラ１７が使用されてもよい。

【0080】

基板カメラ１７は、実装ヘッド３０と一体的に設けられていなくてもよい。すなわち、基板カメラ１７と実装ヘッド３０とが別個独立して移動する形態でもよい。これは、基板カメラ１７に代えて、ラインセンサまたはその他のセンサが用いられる場合にも同様である。

【0081】

メインコントローラ２１は、基板が停止した時に検出された基板のエッジ部の座標に基づき、搬送ユニット１６による基板の搬送速度を制御してもよい。例えば、実際に停止した基板のエッジ部が、撮像範囲１７ａ内から外れたり、または外れるに近い状態となったりした場合、メインコントローラ２１は、次回に実装対象となる基板の搬送速度を所定速度分低くなるように設定することができる。これにより、搬送ユニット１６による基板の搬送速度を、基板カメラ１７の検出能力に見合った適切な速度にすることができる。

【0082】

上記では、実装処理前にメインコントローラ２１が、実装対象となる基板の種類の情報を記憶するようにした。しかし例えば、実装対象とされる第１の基板の次の実装対象とされる第２の基板が、実装領域Ｍの上流側で待機している時に、その第２の基板がカメラ等のセンサにより基板の種類（形状等）が識別されてもよい。

【0083】

上記実施形態では、基板の停止信号の出力のために、基板カメラ１７は基板のエッジ部を第１の検出対象として検出した。しかし、第１の検出対象はエッジ部ではなく、基板上上の、アライメントマークＤとは搬送方向において異なる位置に設けられた、基板カメラ１７（あるいは上記その他のセンサ）が認識可能なマークであってもよい。そのマークとは、例えばミシン目、導線、その他の識別可能なマークである。

【0084】

実装ヘッド３０は、回転するターレット３２及び複数の吸着ノズル３３を備えていた。しかし、実装ヘッドは１つのみの吸着ノズルを有していてもよい。あるいは、実装ヘッドは、回転するターレットではなく、リニアに配列された複数の吸着ノズルを有しているリニアタイプ（インラインタイプ）であってもよい。

【0085】

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。

【0086】

本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）基板を搬送する搬送ユニットと、
部品を前記基板に実装する実装ユニットと、
前記基板に設けられた第１の検出対象と、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、前記実装ユニットによる実装動作の基準位置となる第２の検出対象とを検出可能な検出ユニットと、
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、停止した前記基板の前記第２の検出対象を前記検出ユニットにより検出させる制御ユニットと
を具備する部品実装装置。
（２）（１）に記載の部品実装装置であって、
前記検出ユニットは、カメラを有し、
前記制御ユニットは、前記カメラの撮像範囲内で前記基板が停止するように前記停止信号を出力し、停止した前記基板の前記第１の検出対象の位置に基づき、前記第２の検出対象の位置を算出する
部品実装装置。
（３）（１）または（２）に記載の部品実装装置であって、
前記検出ユニットは、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部を前記第１の検出対象として検出する
部品実装装置。
（４）（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の部品実装装置であって、
前記制御ユニットは、前記基板の、搬送方向におけるエッジ部の形状の情報に基づき、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部及び上流側エッジ部のうちいずれか一方を前記検出ユニットにより検出させる
部品実装装置。
（５）（１）に記載の部品実装装置であって、
前記検出ユニットは、前記制御ユニットが停止信号を出力する時点で、前記搬送される基板より下流側に配置された検出領域を有し、
前記制御ユニットは、前記搬送される基板の前記第２の検出対象が前記検出ユニットの前記検出領域内で停止するようなタイミングで前記停止信号を出力する
部品実装装置。
（６）（５）に記載の部品実装装置であって、
前記検出ユニットは、前記基板の、搬送方向における下流側エッジ部を前記第１の検出対象として検出する
部品実装装置。
（７）（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の部品実装装置であって、
前記実装ユニットは、前記部品を保持するヘッドと、前記ヘッドを移動させる移動機構とを有し、
前記検出ユニットは、前記移動機構により前記ヘッドと一体的に移動可能に設けられている
部品実装装置。
（８）（１）から（７）のうちいずれか１つに記載の部品実装装置であって、
前記制御ユニットは、前記基板が停止した時に検出された前記第１の検出対象の位置の情報に基づき、前記搬送ユニットによる基板の搬送速度を制御する
部品実装装置。
（９）（１）または（５）に記載の部品実装装置であって、
前記検出ユニットはカメラである
部品実装装置。
（１０）基板を搬送する搬送ユニットと、
部品を前記基板に実装する実装ユニットと、
前記基板に設けられた第１の検出対象と、少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、前記実装ユニットによる実装動作の基準位置となる第２の検出対象とを検出可能な検出ユニットとを備える部品実装装置に用いられる情報処理装置であって、
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力する出力部と、
停止した前記基板の前記第２の検出対象を前記検出ユニットにより検出させる検出制御部と
を具備する情報処理装置。
（１１）部品の実装対象である基板を搬送ユニットにより搬送し、
搬送される前記基板に設けられた第１の検出対象を検出ユニットにより検出し、
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、
少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた第２の検出対象であって、前記部品の実装動作の基準位置となる、停止した前記基板の第２の検出対象を、前記検出ユニットにより検出する
位置検出方法。
（１２）部品の実装対象である基板を搬送ユニットにより搬送し、
搬送される前記基板に設けられた第１の検出対象を検出ユニットにより検出し、
前記検出ユニットによる前記第１の検出対象の検出に基づいて、前記基板の搬送を停止するための停止信号を前記搬送ユニットに出力し、
少なくとも搬送方向において前記第１の検出対象から前記基板上で所定の距離離れて設けられた、停止した前記基板の第２の検出対象を、前記検出ユニットにより検出し、
前記検出された第２の検出対象の位置を基準位置として、前記部品を前記基板に実装する
基板製造方法。

【符号の説明】

【0087】

Ｄ…アライメントマーク
Ｗ…回路基板
Ｍ…実装領域
Ｗ１、Ｗ２…下流側エッジ部
Ｗ３…上流側エッジ部
１６…搬送ユニット
１７…基板カメラ
１７ａ…撮像範囲
２１…メインコントローラ
３０…実装ヘッド
４０…実装ユニット
１００…部品実装装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】