特許 6599286 基板作業装置

(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】6599286

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】基板作業装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20191021BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20191021BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 P

   H05K13/08 Q

   H05K3/34 507L

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-120718(P2016-120718)

(22)【出願日】2016年6月17日

(65)【公開番号】特開2017-224781(P2017-224781A)

(43)【公開日】2017年12月21日

【審査請求日】2018年12月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】中村 亮介

【審査官】 土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２０６９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４３６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１６８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５９７６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／００ − １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品が実装される基板に対して作業を行うとともに、前記基板に対して移動可能な作業部と、
前記作業部に設けられ、前記基板を撮像可能な撮像部と、
前記作業部の移動および前記撮像部による撮像を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記作業部の振動周期Ｔに対して、（ｎ＋１／２）×Ｔ（ｎは０以上の整数）の撮像周期で前記撮像部により前記基板を複数回撮像して、前記基板の位置を認識するように構成されている、基板作業装置。

【請求項2】

前記制御部は、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で前記撮像部により前記基板を複数回撮像して、撮像した複数の画像における前記基板の位置座標値を平均して、前記基板の位置を認識するように構成されている、請求項１に記載の基板作業装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記撮像部の撮像可能時間間隔以上で、かつ、ｎが最小となる、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で前記撮像部により前記基板を複数回撮像して、前記基板の位置を認識するように構成されている、請求項１または２に記載の基板作業装置。

【請求項4】

前記作業部の振動周期Ｔは、前記作業部が移動して停止したことによる固有振動の周期である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板作業装置。

【請求項5】

前記作業部は、水平方向において、第１方向と、前記第１方向に交差する第２方向とに移動可能に構成されるとともに、前記第１方向の移動による第１の振動周期と、前記第２方向の移動による第２の振動周期とを有し、
前記制御部は、前記第１方向および前記第２方向のうち撮像直前に前記作業部が移動した方向に対応する前記第１の振動周期または前記第２の振動周期を振動周期Ｔとして、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で前記撮像部により前記基板を複数回撮像するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板作業装置。

【請求項6】

前記制御部は、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で前記撮像部により前記基板を偶数回撮像して、前記基板の位置を認識するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板作業装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、基板作業装置に関し、特に、撮像部を備えた基板作業装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、撮像部を備えた基板作業装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、基板に部品を実装するとともに基板に対して移動可能な実装ヘッドと、実装ヘッドとともに移動され基板を撮像可能な撮像部と、実装ヘッドの移動および撮像部による撮像を制御する制御部とを備える実装装置（基板作業装置）が開示されている。この特許文献１の実装装置では、制御部は、一定周期またはランダム周期で基板のアライメントマークを撮像部により複数回撮像し、撮像された複数の画像内でのアライメントマークの位置の平均値を求めて、基板の位置を認識するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−２０６９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１の実装装置（基板作業装置）では、一定周期またはランダム周期で基板のアライメントマークを撮像部により複数回撮像して、アライメントマークの位置の平均値を求めて、基板の位置を認識している。このため、一定周期で複数回撮像した場合、撮像部の振動周期と、撮像の周期とが等しくなる場合には、複数の画像内でアライメントマークの位置が同じ方向にずれて撮像されることになる。この場合、基板の位置を精度よく認識することが困難であるという問題点がある。また、ランダム周期で複数回撮像した場合、平均値が安定するまでに撮像回数を多くする必要があり、基板を認識するまでの時間が長くなるという問題点がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、基板を認識するまでの時間が長くなるのを抑制しつつ、基板の位置を精度よく認識することが可能な基板作業装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の一の局面による基板作業装置は、部品が実装される基板に対して作業を行うとともに、基板に対して移動可能な作業部と、作業部に設けられ、基板を撮像可能な撮像部と、作業部の移動および撮像部による撮像を制御する制御部とを備え、制御部は、作業部の振動周期Ｔに対して、（ｎ＋１／２）×Ｔ（ｎは０以上の整数）の撮像周期で撮像部により基板を複数回撮像して、基板の位置を認識するように構成されている。

【0008】

この発明の第１の局面による基板作業装置では、上記のように、作業部の振動周期Ｔに対して、（ｎ＋１／２）×Ｔ（ｎは０以上の整数）の撮像周期で撮像部により基板を複数回撮像して、基板の位置を認識する制御部を設ける。これにより、正弦波状に振動する振動周期Ｔの１／２または１／２＋自然数の撮像周期で撮像が行われるので、撮像された画像内において基板の位置が反対方向に略同じ距離だけずれた状態の複数の画像を取得することができる。その結果、複数の画像内の基板の位置座標値を平均すれば、基板の位置を精度よく認識することができる。また、撮像された画像内において基板の位置が反対方向に略同じ距離だけずれるので、最少２回の撮像により画像内の基板の位置座標値の平均が安定する。これにより、撮像回数が過度に増えるのを抑制することができるので、基板を認識するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。また、振動が収束するまで撮像を待機する必要がないので、これによっても、基板を認識するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。

【0009】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、制御部は、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で撮像部により基板を複数回撮像して、撮像した複数の画像における基板の位置座標値を平均して、基板の位置を認識するように構成されている。このように構成すれば、基板を撮像した複数の画像に基づいて、容易に基板の位置を精度よく認識することができる。

【0010】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、制御部は、撮像部の撮像可能時間間隔以上で、かつ、ｎが最小となる、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で撮像部により基板を複数回撮像して、基板の位置を認識するように構成されている。このように構成すれば、撮像可能で、かつ、撮像された画像内において基板の位置が反対方向に略同じ距離だけずれる最短の撮像周期により、基板を複数回撮像することができるので、撮像時間が長くなるのを容易に抑制することができる。

【0011】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、作業部の振動周期Ｔは、作業部が移動して停止したことによる固有振動の周期である。このように構成すれば、撮像部を撮像位置に移動させるために、作業部が移動し停止されたことによる固有振動の周期に合わせて、撮像部により基板を複数回撮像することができるので、画像内において基板の位置が反対方向に略同じ距離だけずれた状態の複数の画像を容易に撮像することができる。

【0012】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、作業部は、水平方向において、第１方向と、第１方向に交差する第２方向とに移動可能に構成されるとともに、第１方向の移動による第１の振動周期と、第２方向の移動による第２の振動周期とを有し、制御部は、第１方向および第２方向のうち撮像直前に作業部が移動した方向に対応する第１の振動周期または第２の振動周期を振動周期Ｔとして、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で撮像部により基板を複数回撮像するように構成されている。このように構成すれば、第１方向の移動による第１の振動周期と、第２方向の移動による第２の振動周期とが異なる場合でも、撮像直前に移動した方向に対応する振動周期に合わせて、撮像部により基板を複数回撮像することができるので、第１方向の移動に起因して振動した場合および第２方向の移動に起因して振動した場合のいずれの場合でも、基板の位置を精度よく認識することができる。

【0013】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、制御部は、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で撮像部により基板を偶数回撮像して、基板の位置を認識するように構成されている。このように構成すれば、画像内において基板の位置が一方方向にずれた状態の画像と、一方方向と反対の他方方向にずれた状態の画像とが同じ数になるので、複数の画像の基板の位置座標値を単純に平均することにより、容易に基板の位置を精度よく認識することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、上記のように、基板を認識するまでの時間が長くなるのを抑制しつつ、基板の位置を精度よく認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態による部品実装装置の概略を示した平面図である。

【図2】本発明の一実施形態による部品実装装置の概略を示した正面図である。

【図3】本発明の一実施形態による部品実装装置の制御的な構成を示したブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態による部品実装装置の第１の振動周期および第２の振動周期を説明するための図である。

【図5】本発明の一実施形態による部品実装装置の基板の位置座標値を説明するための図である。

【図6】本発明の一実施形態による部品実装装置の振動周期と撮像可能時間間隔との関係を説明するための図である。

【図7】本発明の一実施形態による部品実装装置のＣＰＵによる基板位置認識処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0017】

（部品実装装置の構成）
図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。

【0018】

図１に示すように、部品実装装置１００は、コンベア２により基板ＰをＸ方向に搬送し、実装作業位置において基板Ｐに部品３２を実装する部品実装装置である。なお、部品実装装置１００は、特許請求の範囲の「基板作業装置」の一例である。

【0019】

図１および図２に示すように、部品実装装置１００は、基台１と、２組（２レーン）のコンベア２と、部品供給部３と、４つのヘッドユニット４と、４つの支持部５と、２つのレール部６と、４つの部品認識カメラ７とを備えている。また、図３に示すように、部品実装装置１００は、制御的な構成として、ＣＰＵ（中央演算処理装置）８１と、メモリ８２と、画像処理装置８３と、モータ制御装置８４とを備えている。なお、ヘッドユニット４は、特許請求の範囲の「作業部」の一例であり、ＣＰＵ８１は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。

【0020】

コンベア２は、基台１上に設置され、基板ＰをＸ方向に搬送するように構成されている。また、２組のコンベア２は、Ｙ方向に沿って並んで配置されている。つまり、コンベア２は、Ｙ１方向およびＹ２方向に１対ずつ設けられている。また、コンベア２は、搬送中の基板Ｐを実装作業位置で停止させた状態で保持するように構成されている。また、コンベア２は、基板Ｐの寸法に合わせてＹ方向の間隔を調整可能に構成されている。また、コンベア２は、基板Ｐの搬送方向（Ｘ方向）において、分割されている。つまり、コンベア２は、上流側（Ｘ１方向側）に配置された搬入コンベアと、下流側（Ｘ２方向側）に配置された搬出コンベアと、搬入コンベアおよび搬出コンベアの間に配置された２つの搬送コンベアとに分割されている。コンベア２は、搬入コンベア、搬送コンベア、搬出コンベアの順で、基板Ｐを受け渡して搬送するように構成されている。

【0021】

部品供給部３は、コンベア２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。また、部品供給部３には、複数のテープフィーダ３１が配置されている。テープフィーダ３１は、複数の部品３２を所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き付けられたリール（図示せず）を保持している。テープフィーダ３１は、リールを回転させて部品３２を保持するテープを送出することにより、テープフィーダ３１の先端から部品３２を供給するように構成されている。ここで、部品３２は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの電子部品を含む。

【0022】

ヘッドユニット４は、部品３２が実装される基板Ｐに対して作業を行うように構成されている。また、ヘッドユニット４は、基板Ｐに対して移動可能に構成されている。具体的には、ヘッドユニット４は、コンベア２および部品供給部３の上方位置に配置されている。また、ヘッドユニット４は、４つ設けられている。つまり、ヘッドユニット４は、１レーンのコンベア２について、Ｘ１方向側と、Ｘ２方向側との２つ設けられている。また、４つのヘッドユニット４は、それぞれ同様の構成を有している。また、４つのヘッドユニット４は、独立して駆動可能に構成されている。つまり、４つのヘッドユニット４は、互いに干渉しなければ、独立してＸ方向およびＹ方向に移動することが可能である。各々のヘッドユニット４は、図２に示すように、ノズル４１が下端（Ｚ１方向端）に取り付けられた複数（５つ）の実装ヘッド４２と、Ｘ方向の両端に設けられた２つの基板認識カメラ４３とを含んでいる。また、ヘッドユニット４は、図３に示すように、複数の実装ヘッド４２を各々上下方向に移動させるＺ軸モータ４４と、実装ヘッド４２を上下方向の軸線を中心に各々回動させるＲ軸モータ４５とを含んでいる。なお、基板認識カメラ４３は、特許請求の範囲の「撮像部」の一例である。

【0023】

実装ヘッド４２は、昇降可能（Ｚ方向に移動可能）に構成され、負圧発生機（図示せず）によりノズル４１の先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ３１から供給される部品３２を吸着して保持し、基板Ｐにおける実装位置に部品３２を装着（実装）する作業を行うように構成されている。

【0024】

基板認識カメラ４３は、ヘッドユニット４とともにＸＹ方向に移動可能に構成されている。また、基板認識カメラ４３は、基板Ｐの位置を認識するために、基板ＰのフィデューシャルマークＭを撮像するように構成されている。そして、フィデューシャルマークＭの位置を撮像して認識することにより、基板Ｐの位置（ＸＹ平面内における位置）および姿勢（回転姿勢）をＣＰＵ８１により認識することが可能である。また、基板Ｐにおける部品３２の実装位置を正確に取得することが可能である。また、基板認識カメラ４３の近傍には、照明が設けられている。照明は、基板認識カメラ４３の撮像時に可視光を基板Ｐに照射するように構成されている。これにより、基板認識カメラ４３により基板Ｐ（フィデューシャルマークＭ）を鮮明に撮像することが可能である。

【0025】

支持部５は、ヘッドユニット４毎に設けられている。つまり、支持部５は、Ｘ方向に２列、Ｙ方向に２列の計４つ設けられている。支持部５は、モータ５１を含んでいる。支持部５は、モータ５１を駆動させることにより、支持部５に沿ってヘッドユニット４をＸ方向に移動させるように構成されている。支持部５は、Ｘ方向における片方の端部がレール部６により支持されている。つまり、支持部５は、レール部６により片持ち状態で支持されている。

【0026】

レール部６は、基台１上に固定されている。レール部６は、基台１のＸ１側の端部近傍およびＸ２側の端部近傍に設けられている。レール部６には、４つのモータ６１が設けられている。具体的には、モータ６１は、４つの支持部５のそれぞれに対応するように、４つ設けられている。レール部６は、モータ６１を駆動させることにより、支持部５をレール部６に沿ってＸ方向と直交するＹ方向に移動させるように構成されている。ヘッドユニット４が支持部５に沿ってＸ方向に移動可能であるとともに、支持部５がレール部６に沿ってＹ方向に移動可能であることによって、ヘッドユニット４はＸＹ方向に移動可能である。なお、Ｘ方向およびＹ方向は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１方向」および「第２方向」の一例である。

【0027】

部品認識カメラ７は、基台１の上面上に固定されている。部品認識カメラ７は、部品３２を撮像可能に構成されている。また、部品認識カメラ７は、４つのヘッドユニットに対応して４つ設けられている。具体的には、部品認識カメラ７は、コンベア２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に２つずつ配置されている。また、部品認識カメラ７は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて配置されている。部品認識カメラ７は、部品３２の実装に先立って部品３２の吸着状態（吸着姿勢）を認識するために、実装ヘッド４２のノズル４１に吸着された部品３２を下側（Ｚ２側）から撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド４２のノズル４１に吸着された部品３２の吸着状態をＣＰＵ８１により取得することが可能である。また、部品認識カメラ７の近傍には、照明が設けられている。照明は、部品認識カメラ７の撮像時に可視光をノズル４１に吸着された部品３２に照射するように構成されている。これにより、部品認識カメラ７によりノズル４１に吸着された部品３２を鮮明に撮像することが可能である。

【0028】

ＣＰＵ８１は、コンベア２による基板Ｐの搬送動作、ヘッドユニット４の移動および実装動作、基板認識カメラ４３や部品認識カメラ７による撮像動作などの部品実装装置１００の全体の動作を制御するように構成されている。

【0029】

メモリ８２は、基板Ｐの情報、部品３２の情報、実装動作を行うプログラムなどが格納されている。また、メモリ８２は、ＣＰＵ８１の動作の際に情報が記憶されるように構成されている。また、メモリ８２は、基板認識カメラ４３や部品認識カメラ７により撮像された画像が記憶されるように構成されている。

【0030】

ここで、本実施形態では、ＣＰＵ８１は、ヘッドユニット４の正弦波状の振動の振動周期Ｔに対して、（ｎ＋１／２）×Ｔ（ｎは０以上の整数）の撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像して、基板Ｐの位置を認識するように構成されている。なお、ヘッドユニット４の振動とは、ヘッドユニット４が移動して停止したことによる固有振動である。つまり、ヘッドユニット４の振動周期Ｔは、ヘッドユニット４が移動して停止したことによる正弦波状の固有振動の周期である。また、ヘッドユニット４の振動周期Ｔは、たとえば、事前にヘッドユニット４に３軸センサを取り付け、ヘッドユニット４を移動させて測定される。この場合、図４に示すように、ヘッドユニット４をＸ方向に移動させた場合の第１の振動周期Ｔ１と、ヘッドユニット４をＹ方向に移動させた場合の第２の振動周期Ｔ２とが、それぞれ、測定される。つまり、ヘッドユニット４は、移動方向（Ｘ方向およびＹ方向）に起因して互いに異なる固有振動の振動周期を有している。図４に示す例では、第１の振動周期Ｔ１が第２の振動周期Ｔ２より長い例を示している。なお、第１の振動周期Ｔ１が第２の振動周期Ｔ２より短くてもよい。また、基台１や、レール部６をハンマにより打つことにより、ヘッドユニット４の固有振動の振動周期を測定してもよい。なお、Ｘ方向は、特許請求の範囲の「第１方向」の一例であり、Ｙ方向は、特許請求の範囲の「第２方向」の一例である。

【0031】

また、ＣＰＵ８１は、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像して、撮像した複数の画像における基板Ｐの位置座標値を平均して、基板Ｐの位置を認識するように構成されている。具体的には、図５に示すように、ＣＰＵ８１は、基板ＰのフィデューシャルマークＭの画像中の位置座標値を取得し、複数の画像中のフィデューシャルマークＭの位置座標値を平均して、フィデューシャルマークＭの平均の位置座標値を算出する。そして、ＣＰＵ８１は、平均の位置座標値の位置にフィデューシャルマークＭが位置しているとして、基板Ｐの位置および姿勢を認識する。図５に示す例では、１回目の撮像において、フィデューシャルマークＭが座標（ｘ１，ｙ１）の位置に認識される。また、２回目の撮像において、フィデューシャルマークＭが座標（ｘ２，ｙ２）の位置に認識される。そして、座標（ｘ１，ｙ１）と、座標（ｘ２，ｙ２）とが平均されて、座標（ｘａ，ｙａ）の位置にフィデューシャルマークＭが位置していると認識される。ただし、ｘａ＝（ｘ１＋ｘ２）／２であり、ｙａ＝（ｙ１＋ｙ２）／２である。

【0032】

また、ＣＰＵ８１は、基板認識カメラ４３の撮像可能時間間隔Ｔｃ以上で、かつ、ｎが最小となる、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像して、基板Ｐの位置を認識するように構成されている。具体的には、ＣＰＵ８１は、図６に示すように、（ｎ−１／２）×Ｔ＜Ｔｃ≦（ｎ＋１／２）×Ｔを満たす、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像するように構成されている。たとえば、撮像可能時間間隔Ｔｃが振動周期Ｔの１／２より大きく、振動周期Ｔの３／２以下の場合、ＣＰＵ８１は、３／２×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像するように構成されている。なお、撮像可能時間間隔Ｔｃは、基板認識カメラ４３が、連続して撮像することが可能な時間間隔である。具体的には、撮像可能時間間隔Ｔｃは、基板認識カメラ４３のシャッタースピード、フレームレート、画像処理時間などに基づいて決定される。

【0033】

また、ＣＰＵ８１は、Ｘ方向およびＹ方向のうち撮像直前にヘッドユニット４が移動した方向に対応する第１の振動周期Ｔ１または第２の振動周期Ｔ２（図４参照）を振動周期Ｔとして、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像するように構成されている。つまり、撮像直前にヘッドユニット４がＸ方向に移動して停止した場合、ＣＰＵ８１は、Ｘ方向の移動に対応した第１の振動周期Ｔ１を振動周期Ｔとして、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像するように構成されている。また、撮像直前にヘッドユニット４がＹ方向に移動して停止した場合、ＣＰＵ８１は、Ｙ方向の移動に対応した第２の振動周期Ｔ２を振動周期Ｔとして、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像するように構成されている。

【0034】

また、ＣＰＵ８１は、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを偶数回撮像して、基板Ｐの位置を認識するように構成されている。好ましくは、ＣＰＵ８１は、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを２回撮像するように構成されている。

【0035】

（基板位置認識処理）
次に、図７を参照して、部品実装装置１００のＣＰＵ８１による基板位置認識処理についてフローチャートに基づいて説明する。なお、図７の例では、基板認識カメラ４３により、基板Ｐが（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で２回撮像される例について説明する。

【0036】

図７のステップＳ１において、ヘッドユニット４が移動される。ステップＳ２において、ヘッドユニット４が停止される。具体的には、基板認識カメラ４３が、基板ＰのフィデューシャルマークＭを撮像可能な位置となるように、ヘッドユニット４がＸ方向およびＹ方向において移動されて、停止される。

【0037】

ステップＳ３において、基板認識カメラ４３により、基板ＰのフィデューシャルマークＭの１回目の撮像が行われる。ステップＳ４において、（ｎ＋１／２）×Ｔ経過するまで待機する。ステップＳ５において、基板認識カメラ４３により、基板ＰのフィデューシャルマークＭの２回目の撮像が行われる。

【0038】

ステップＳ６において、撮像した２枚の画像の画像処理が行われる。具体的には、撮像した画像中のフィデューシャルマークＭの位置座標値が算出される。ステップＳ７において、基板ＰのフィデューシャルマークＭの位置座標値の平均値が算出される。その後、ステップＳ１〜Ｓ７の処理が、認識するフィデューシャルマークＭの数分だけ繰り返される。たとえば、フィデューシャルマークＭが２つある場合、ステップＳ１〜Ｓ７の処理が２回繰り返される。ステップＳ８において、基板Ｐの位置および姿勢が取得される。その後、基板位置認識処理が終了される。

【0039】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0040】

本実施形態では、上記のように、ヘッドユニット４の振動周期Ｔに対して、（ｎ＋１／２）×Ｔ（ｎは０以上の整数）の撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像して、基板Ｐの位置を認識するＣＰＵ８１を設ける。これにより、正弦波状に振動する振動周期Ｔの１／２または１／２＋自然数の撮像周期で撮像が行われるので、撮像された画像内において基板Ｐの位置が反対方向に略同じ距離だけずれた状態の複数の画像を取得することができる。その結果、複数の画像内の基板Ｐの位置座標値を平均すれば、基板Ｐの位置を精度よく認識することができる。また、図６に示すように、撮像された画像内において基板Ｐの位置が反対方向に略同じ距離だけずれる（ｄ１≒ｄ２）ので、最少２回の撮像により画像内の基板Ｐの位置座標値の平均が安定する。これにより、撮像回数が過度に増えるのを抑制することができるので、基板Ｐを認識するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。また、振動が収束するまで撮像を待機する必要がないので、これによっても、基板Ｐを認識するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。

【0041】

また、本実施形態では、ＣＰＵ８１を、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像して、撮像した複数の画像における基板Ｐの位置座標値を平均して、基板Ｐの位置を認識するように構成する。これにより、基板Ｐを撮像した複数の画像に基づいて、容易に基板Ｐの位置を精度よく認識することができる。

【0042】

また、本実施形態では、ＣＰＵ８１を、基板認識カメラ４３の撮像可能時間間隔以上で、かつ、ｎが最小となる、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像して、基板Ｐの位置を認識するように構成する。これにより、撮像可能で、かつ、撮像された画像内において基板Ｐの位置が反対方向に略同じ距離だけずれる最短の撮像周期により、基板Ｐを複数回撮像することができるので、撮像時間が長くなるのを容易に抑制することができる。

【0043】

また、本実施形態では、ヘッドユニット４の振動周期Ｔは、ヘッドユニット４が移動して停止したことによる固有振動の周期である。これにより、基板認識カメラ４３を撮像位置に移動させるために、ヘッドユニット４が移動し停止されたことによる固有振動の周期に合わせて、基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像することができるので、画像内において基板Ｐの位置が反対方向に略同じ距離だけずれた状態の複数の画像を容易に撮像することができる。

【0044】

また、本実施形態では、ＣＰＵ８１を、Ｘ方向およびＹ方向のうち撮像直前にヘッドユニット４が移動した方向に対応する第１の振動周期Ｔ１または第２の振動周期Ｔ２を振動周期Ｔとして、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像するように構成する。これにより、Ｘ方向の移動による第１の振動周期Ｔ１と、Ｙ方向の移動による第２の振動周期Ｔ２とが異なる場合でも、撮像直前に移動した方向に対応する振動周期に合わせて、基板認識カメラ４３により基板Ｐを複数回撮像することができるので、Ｘ方向の移動に起因して振動した場合およびＹ方向の移動に起因して振動した場合のいずれの場合でも、基板Ｐの位置を精度よく認識することができる。

【0045】

また、本実施形態では、ＣＰＵ８１を、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ４３により基板Ｐを偶数回撮像して、基板Ｐの位置を認識するように構成する。これにより、画像内において基板Ｐの位置が一方方向にずれた状態の画像と、一方方向と反対の他方方向にずれた状態の画像とが同じ数になるので、複数の画像の基板Ｐの位置座標値を単純に平均することにより、容易に基板Ｐの位置を精度よく認識することができる。

【0046】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0047】

たとえば、上記実施形態では、本発明を基板作業装置としての部品実装装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明を部品実装装置以外に適用してもよい。たとえば、本発明を部品が実装された基板を検査する検査装置に適用してもよい。また、本発明を部品が実装される基板に半田などを印刷する印刷装置に適用してもよい。また、本発明を部品が実装される基板に接着剤や半田などを塗布する塗布装置に適用してもよい。

【0048】

また、上記実施形態では、ヘッドユニット（作業部）が４つ設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、作業部は、１つ以上３つ以下、または、４つ以上設けられていてもよい。

【0049】

また、上記実施形態では、ヘッドユニット（作業部）が片持ち状の支持部により支持されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、作業部は、両持ち状の支持部により支持されていてもよい。

【0050】

また、上記実施形態では、部品実装装置（基板作業装置）にコンベアが並列に２レーン設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板作業装置にコンベアが１レーン設けられていてもよいし、３レーン以上設けられていてもよい。

【0051】

また、上記実施形態では、撮像した複数の画像における基板の位置座標値を平均して、基板の位置を認識する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像した複数の画像における基板の位置座標値を平均以外の方法により計算して、基板の位置を認識してもよい。たとえば、振動の減衰を加味して、複数の画像における基板の位置座標値を重付けをして計算して、基板の位置を認識してもよい。

【0052】

また、上記実施形態では、基板のフィデューシャルマークを撮像して、基板の位置を認識する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板のフィデューシャルマーク以外の特徴点を撮像して、基板の位置を認識してもよい。

【0053】

また、上記実施形態では、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で基板認識カメラ（撮像部）により基板を偶数回撮像する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、（ｎ＋１／２）×Ｔの撮像周期で撮像部により基板を３以上の奇数回撮像してもよい。この場合、奇数番目の撮像に基づく基板の位置座標値を平均し、偶数番目の撮像に基づく基板の位置座標値を平均し、奇数番目の平均および偶数番目の平均を平均して、基板の位置を認識してもよい。

【0054】

また、上記実施形態では、ＣＰＵ（制御部）が部品実装装置（基板作業装置）に内蔵されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部が基板作業装置の外に設けられていてもよい。たとえば、制御部としてのコンピュータが基板作業装置に接続されていてもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、説明の便宜上、ＣＰＵ（制御部）の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

【符号の説明】

【0056】

４ ヘッドユニット（作業部）
３２ 部品
４３ 基板認識カメラ（撮像部）
８１ ＣＰＵ（制御部）
１００ 部品実装装置（基板作業装置）
Ｐ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】