特許 6731003 表面実装機、認識誤差補正方法

(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】6731003

(24)【登録日】2020年7月7日

(45)【発行日】2020年7月29日

(54)【発明の名称】表面実装機、認識誤差補正方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20200716BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/08 Q

【請求項の数】8

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-566463(P2017-566463)

(86)(22)【出願日】2016年2月10日

(86)【国際出願番号】JP2016053951

(87)【国際公開番号】WO2017138113

(87)【国際公開日】20170817

【審査請求日】2018年8月1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】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康弘

(72)【発明者】

【氏名】山口 純司

【審査官】 遠藤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８００８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６５８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４３４３７１０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第３２５３２１８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１０−０８７４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２０４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１２８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９５０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／００４７１７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリント基板に対して電子部品を実装する表面実装機であって、
基台と、
前記基台に対して平面方向に移動可能であり、プリント基板に電子部品を実装する実装部と、
前記基台又は前記実装部のうちいずれか一方側の部材に設けられたカメラと、
前記基台又は前記実装部のうち他方側の部材に設けられたマークと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記カメラの視野内の複数の位置で前記マークを撮影して画像認識するマーク認識処理と、
前記マーク認識処理にて取得した認識結果から各認識位置での認識誤差を補正する補正値を算出する補正値算出処理と、
前記プリント基板又は電子部品を前記カメラで撮影して画像認識する実装関連部品認識処理と、
前記プリント基板又は電子部品の認識結果を前記補正値に基づいて補正する補正処理と、を行い、
前記マーク認識処理では、前記カメラの視野内の複数の位置で前記マークを画像認識するため、前記カメラと前記マークとを相対移動させることにより、前記カメラの視野内において前記マークの位置を変更しながら複数回撮影を行う表面実装機。

【請求項2】

請求項１に記載の表面実装機であって、
前記制御部は、
前記カメラによる前回のマーク認識時から所定時間が経過した場合に、前記カメラで前記マークを再度撮影して画像認識する更新用マーク認識処理と、
前記更新用マーク認識処理にて取得した前記マークの認識結果に基づいて、各認識位置の前記補正値を更新する補正値更新処理と、を行う表面実装機。

【請求項3】

プリント基板に対して電子部品を実装する表面実装機であって、
基台と、
前記基台に対して平面方向に移動可能であり、プリント基板に電子部品を実装する実装部と、
前記基台又は前記実装部のうちいずれか一方側の部材に設けられたカメラと、
前記基台又は前記実装部のうち他方側の部材に設けられたマークと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記カメラの視野内の複数の位置で前記マークを撮影して画像認識するマーク認識処理と、
前記マーク認識処理にて取得した認識結果から各認識位置での認識誤差を補正する補正値を算出する補正値算出処理と、
前記プリント基板又は電子部品を前記カメラで撮影して画像認識する実装関連部品認識処理と、
前記プリント基板又は電子部品の認識結果を前記補正値に基づいて補正する補正処理と、を行い、
前記制御部は、
前記カメラによる前回のマーク認識時から所定時間が経過した場合に、前記カメラで前記マークを再度撮影して画像認識する更新用マーク認識処理と、
前記更新用マーク認識処理にて取得した前記マークの認識結果に基づいて、各認識位置の前記補正値を更新する補正値更新処理と、を行い、
前記カメラは、一次元のイメージセンサを備えたラインセンサカメラであり、
前記更新用マーク認識処理では、
前記ラインセンサカメラの視野内の複数点で前記マークを撮影して画像認識し、
前記補正値更新処理では、
前記更新用マーク認識処理で取得した前記複数点での認識結果と、更新前の前記補正値とに基づいて、各認識位置の認識誤差であって、更新前の補正値による補正後の認識誤差を近似する近似直線を算出し、
算出した近似直線と、更新前の前記補正値と、に基づいて、各認識位置の前記補正値を更新する表面実装機。

【請求項4】

請求項３に記載の表面実装機であって、
前記マークは前記実装部に設けられ、
前記ラインセンサカメラは前記基台に設けられ、
前記ラインセンサカメラは前記実装部に保持された電子部品を撮影する部品認識カメラである、表面実装機。

【請求項5】

請求項４に記載の表面実装機であって、
前記ラインセンサカメラのラインに沿った方向をＹ軸方向、Ｙ軸方向に直交する方向をＸ軸方向と定義した時に、
前記実装部は、
Ｘ軸方向に並ぶ複数の実装ヘッドを前記マークのＹ軸方向両側に２列備え、
前記更新用マーク認識処理では、
前記視野中心及び前記視野中心から前記Ｙ軸方向に所定距離離れた２つの撮影位置の３点で前記マークを認識し、
前記視野中心から前記撮影位置までＹ軸方向の距離は、前記実装部の中心線から前記実装ヘッドまでのＹ軸方向の距離に等しい、表面実装機。

【請求項6】

プリント基板に電子部品を実装する表面実装機に搭載されるカメラの認識誤差を補正する認識誤差補正方法であって、
前記カメラの視野内の複数の位置で、前記カメラに対して相対移動可能なマークを撮影して画像認識するマーク認識ステップと、
前記マーク認識ステップにて取得した各認識位置での前記マークの認識結果から、各認識位置での認識誤差を補正する補正値を算出する補正値算出ステップと、
前記プリント基板又は電子部品を前記カメラで撮影して画像認識する実装関連部品認識ステップと、
前記プリント基板又は前記電子部品の認識結果を、前記補正値に基づいて補正する補正ステップと、を含み、
前記マーク認識ステップでは、前記カメラの視野内の複数の位置で前記マークを画像認識するため、前記カメラと前記マークとを相対移動させることにより、前記カメラの視野内において前記マークの位置を変更しながら複数回撮影を行う認識誤差補正方法。

【請求項7】

請求項６に記載の認識誤差補正方法であって、
前記カメラによる前回のマーク認識時から所定時間が経過した場合に、前記カメラで前記マークを再度撮影して画像認識する更新用マーク認識ステップと、
前記更新用マーク認識ステップにて取得した前記マークの認識結果に基づいて、各認識位置の前記補正値を更新する補正値更新ステップと、を含む、認識誤差補正方法。

【請求項8】

プリント基板に電子部品を実装する表面実装機に搭載されるカメラの認識誤差を補正する認識誤差補正方法であって、
前記カメラの視野内の複数の位置で、前記カメラに対して相対移動可能なマークを撮影して画像認識するマーク認識ステップと、
前記マーク認識ステップにて取得した各認識位置での前記マークの認識結果から、各認識位置での認識誤差を補正する補正値を算出する補正値算出ステップと、
前記プリント基板又は電子部品を前記カメラで撮影して画像認識する実装関連部品認識ステップと、
前記プリント基板又は前記電子部品の認識結果を、前記補正値に基づいて補正する補正ステップと、
前記カメラによる前回のマーク認識時から所定時間が経過した場合に、前記カメラで前記マークを再度撮影して画像認識する更新用マーク認識ステップと、
前記更新用マーク認識ステップにて取得した前記マークの認識結果に基づいて、各認識位置の前記補正値を更新する補正値更新ステップと、を含み、
前記カメラは一次元のイメージセンサを備えたラインセンサカメラであり、
前記更新用マーク認識ステップでは、
前記ラインセンサカメラの中心を含む複数点で前記マークを認識し、
前記補正値更新ステップでは、
前記マーク更新用認識ステップで取得した前記複数点での認識結果と、更新前の前記補正値とに基づいて、各認識位置の認識誤差であって、更新前の補正値による補正後の認識誤差を近似する近似直線を算出し、
算出した近似直線と更新前の前記補正値とに基づいて、各認識位置の前記補正値を更新する、認識誤差補正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示される技術は、カメラの認識精度を向上させる技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、表面実装機は、実装ヘッドで吸着保持した電子部品や、プリント基板上に付された基準マークを画像認識するため、カメラを搭載している。

【0003】

下記に示す特許文献１には、温度変化によってカメラのピクセルレートが変化することにより生じる搭載位置のずれを抑える技術が開示されている。具体的には、温度変化があった時に、カメラを合焦点位置に移動させて、その時の合焦点位置を計測する。そして、基準となる合焦点位置との差を算出して、ピクセルレートを更新することにより、温度変化によりピクセルレートが変化することにより生じる電子部品の搭載位置のずれを抑えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１６５８９２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、カメラの認識誤差は、認識位置によって異なる場合がある。これは、レンズやミラーの歪みなどの要因によるものであり、一般的には、カメラの中心部分に比べて、中心から離れた部分で認識誤差が大きくなる。カメラの認識精度を向上させるには、カメラの認識位置に依存する認識誤差を抑えることが好ましい。

【0006】

本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものであって、カメラの認識位置に依存する認識誤差を抑えてカメラの認識精度を向上させることにより、プリント基板に対する電子部品の搭載精度を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書で開示される表面実装機は、プリント基板に対して電子部品を実装する表面実装機であって、基台と、前記基台に対して平面方向に移動可能であり、プリント基板に電子部品を実装する実装部と、前記基台又は前記実装部のうちいずれか一方側の部材に設けられたカメラと、前記基台又は前記実装部のうち他方側の部材に設けられたマークと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記カメラの視野内の複数の位置で前記マークを撮影して画像認識するマーク認識処理と、前記マーク認識処理にて取得した認識結果から各認識位置での認識誤差を補正する補正値を算出する補正値算出処理と、前記プリント基板又は電子部品を前記カメラで撮影して画像認識する実装関連部品認識処理と、前記プリント基板又は電子部品の認識結果を前記補正値に基づいて補正する補正処理と、を行う。
尚、認識位置とは、カメラの撮像面（像面）上における画像位置である。

【0008】

この構成では、カメラの認識位置に依存する認識誤差を抑えてカメラの認識精度を向上させることにより、プリント基板に対する電子部品の搭載精度を向上させることが可能となる。

【0009】

本明細書で開示される表面実装機の一実施態様として以下の構成が好ましい。

【0010】

前記制御部は、前記カメラによる前回のマーク認識時から所定時間が経過した場合に、前記カメラで前記マークを再度撮影して画像認識する更新用マーク認識処理と、前記更新用マーク認識処理にて取得した前記マークの認識結果に基づいて、各認識位置の前記補正値を更新する補正値更新処理と、を行う。このようにすれば、温度変化に起因する部品認識カメラの認識誤差を抑えることが出来る。

【0011】

また、前記カメラは、一次元のイメージセンサを備えたラインセンサカメラであり、前記更新用マーク認識処理では、前記ラインセンサカメラの視野内の複数点で前記マークを撮影して画像認識し、前記補正値更新処理では、前記マーク更新用認識処理で取得した前記複数点での認識結果と、更新前の前記補正値とに基づいて、各認識位置の認識誤差であって、更新前の補正値による補正後の認識誤差を近似する近似直線を算出し、算出した近似直線と更新前の前記補正値と、に基づいて、各認識位置の前記補正値を更新する。このようにすれば、計測点が少なくて済むので、補正データを更新する処理を短時間で行うことが出来る。

【0012】

また、前記マークは前記実装部に設けられ、前記カメラは前記基台に設けられ、前記カメラは前記実装部に保持された電子部品を撮影する部品認識カメラである。この構成では、実装部を利用してマークをカメラの位置まで移動させることが可能となる。

【0013】

また、前記ラインセンサカメラのラインに沿った方向をＹ軸方向、Ｙ軸方向に直交する方向をＸ軸方向と定義した時に、前記実装部は、Ｘ軸方向に並ぶ複数の実装ヘッドを前記マークのＹ軸方向両側に２列備え、前記更新用マーク認識処理では、前記視野中心及び前記視野中心から前記Ｙ軸方向に所定距離離れた２つの撮影位置の３点で前記マークを認識し、前記視野中心から前記撮影位置までＹ軸方向の距離は、前記実装部の中心線から前記実装ヘッドまでのＹ軸方向の距離に等しい。この構成では、認識誤差の計測点と同じ位置で電子部品を認識することが出来るため、電子部品の認識誤差を抑えることが可能となる。

【発明の効果】

【0014】

本明細書で開示される技術によれば、カメラの認識位置に依存する認識誤差を抑えてカメラの認識精度を向上させることにより、プリント基板に対する電子部品の搭載精度を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態１に適用された表面実装機の平面図である。

【図2】ヘッドユニットの支持構造を示す図である。

【図3】部品認識カメラの平面図である。

【図4】部品認識カメラの垂直断面図である。

【図5】表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。

【図6】部品認識カメラによる電子部品の認識方法を示す図である。

【図7】カメラの結像作用を示す光路図である。

【図8】認識誤差の説明図

【図9】補正データを示す図である。

【図10】補正データの作成手順を示すフローチャート図である。

【図11】電子部品の実装手順を示すフローチャート図である。

【図12】部品認識カメラの認識誤差（補正前）を示す図である。

【図13】部品認識カメラの認識誤差（補正後）を示す図である。

【図14】実施形態２において部品認識カメラの認識誤差（温度変化時）を示す図である。

【図15】認識誤差の近似直線を示す図である。

【図16】３点でのマークの計測手順を示す図である

【図17】更新前の補正値と、近似直線の角度と、最新の補正値との関係を示す図である。

【図18】補正データを示す図である。

【図19】更新前と更新後の補正値を適用した時の部品認識カメラの認識誤差を示す図である。

【図20】更新前後の補正値の大きさを比較した図である。

【図21】補正値の定期更新処理の流れを示すフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜実施形態１＞
１．表面実装機の全体構成
表面実装機１は、図１に示すように、基台１１と、プリント基板Ｐを搬送する搬送コンベア２０と、ヘッドユニット６０と、ヘッドユニット６０を基台１１上にて平面方向（Ｘ軸−Ｙ軸方向）に移動させる駆動装置３０とを備えている。尚、以下の説明において、基台１１の長手方向（図１の左右方向）をＸ軸方向と呼ぶものとし、基台１１の奥行方向（図１の上下方向）をＹ軸方向、図２の上下方向をＺ方向とする。また、ヘッドユニット６０が本発明の「実装部」に相当する。尚、本明細書において、「実装」とは、「プリント基板に対して電子部品を搭載する」ことを意味するものとする。

【0017】

搬送コンベア２０は、基台１１の中央に配置されている。搬送コンベア２０はＸ軸方向に循環駆動する一対の搬送ベルト２１を備えており、搬送ベルト２１上のプリント基板Ｐを、ベルトとの摩擦によりＸ軸方向に搬送する。

【0018】

本実施形態では、図１に示す左側が入り口となっており、プリント基板Ｐは、図１に示す左側より搬送コンベア２０を通じて機内へと搬入される。搬入されたプリント基板Ｐは、搬送コンベア２０により基台中央の作業位置まで運ばれ、そこで停止される。

【0019】

一方、基台１１上には、作業位置の周囲を囲むようにして、部品供給部１３が４箇所設けられている。これら各部品供給部１３には、電子部品Ｂを供給するフィーダ８０が横並び状に多数設置されている。尚、電子部品Ｂやプリント基板Ｐは実装関連部品の一例である。

【0020】

そして作業位置では、上記フィーダ８０を通じて供給された電子部品Ｂを、プリント基板Ｐ上に実装する実装処理が、ヘッドユニット６０に搭載された実装ヘッド６３により行われるとともに、その後、実装処理を終えたプリント基板Ｐはコンベア２０を通じて図１における右方向に運ばれ、機外に搬出される構成になっている。

【0021】

駆動装置３０は、大まかには一対の支持脚４１、ヘッド支持体５１、Ｙ軸ボールネジ４５、Ｙ軸モータ４７、Ｘ軸ボールネジ５５、Ｘ軸モータ５７から構成される。具体的に説明してゆくと、図１に示すように基台１１上には一対の支持脚４１が設置されている。両支持脚４１は作業位置の両側に位置しており、共にＹ軸方向にまっすぐに延びている。

【0022】

両支持脚４１にはＹ軸方向に延びるガイドレール４２が支持脚上面に設置されると共に、これら左右のガイドレール４２に長手方向の両端部を嵌合させつつヘット支持体５１が取り付けられている。

【0023】

また、右側の支持脚４１にはＹ軸方向に延びるＹ軸ボールねじ４５が装着され、更にＹ軸ボールねじ４５にはボールナット（不図示）が螺合されている。そして、Ｙ軸ボールねじ４５にはＹ軸モータ４７が付設されている。

【0024】

Ｙ軸モータ４７を通電操作すると、Ｙ軸ボールねじ４５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体５１、ひいては次述するヘッドユニット６０がガイドレール４２に沿ってＹ軸方向に移動する（Ｙ軸サーボ機構）。

【0025】

ヘッド支持体５１は、Ｘ軸方向に長い形状である。ヘッド支持体５１には、図２に示すように、Ｘ軸方向に延びるガイド部材５３が設置され、更に、ガイド部材５３に対してヘッドユニット６０が、ガイド部材５３の軸に沿って移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体５１には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸ボールねじ５５が装着されており、更にＸ軸ボールねじ５５にはボールナットが螺合されている。

【0026】

そして、Ｘ軸ボールねじ５５にはＸ軸モータ５７が付設されており、同モータ５７を通電操作すると、Ｘ軸ボールねじ５５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット６０がガイド部材５３に沿ってＸ軸方向に移動する（Ｘ軸サーボ機構）。

【0027】

従って、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７を複合的に制御することで、基台１１上においてヘッドユニット６０を平面方向（Ｘ軸−Ｙ軸方向）に移動操作出来る構成となっている。

【0028】

係るヘッドユニット６０には、電子部品Ｂの実装作業を行う実装ヘッド６３が複数個搭載されている。図６に示すように実装ヘッド６３はＸ軸方向に等間隔で並んで設けられている。また、実装ヘッド６３はマーク６７のＹ軸方向の両側に２列設けられている。

【0029】

マーク６７はヘッドユニット６０の下面壁６１に設けられている。マーク６７は、部品認識カメラ９０の認識誤差を補正するために設けられている（詳細は後述する）。

【0030】

各実装ヘッド６３はＲ軸モータによる軸回りの回転と、Ｚ軸モータの駆動によりヘッドユニット６０に対して昇降可能な構成となっている。また、各実装ヘッド６３には図外の負圧手段から負圧が供給されるように構成されており、ヘッド先端に吸引力を生じさせるようになっている。

【0031】

このような構成とすることで、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７、Ｚ軸モータを所定のタイミングで作動させることにより、フィーダ８０を通じて供給される電子部品Ｂを実装ヘッド６３により取り出して、プリント基板Ｐ上に実装する処理を実行することが出来る。

【0032】

図２に示す符号６５は基板認識カメラである。基板認識カメラ６５はヘッドユニット６０に撮像面を下に向けた状態で固定されており、ヘッドユニット６０とともに一体的に移動する構成とされている。基板認識カメラ６５はプリント基板を撮像して、画像認識する機能を担う。

【0033】

また、図１、図３に示す符号「９０」は部品認識カメラである。部品認識カメラ９０は基台１１上において撮像面を上に向けて固定されており、実装ヘッド６３に吸着保持された電子部品Ｂを撮像して、実装ヘッド６３に吸着保持された電子部品Ｂの姿勢を検出する機能を担う。

【0034】

具体的に説明すると、図４に示すように、部品認識カメラ９０は、フレーム９１と、被写体（電子部品Ｂ）に光を照射する光源９２と、第１ミラー９３と、第２ミラー９４と、レンズ９５と、イメージセンサ９７と、を備えている。

【0035】

図４に示すように、部品認識カメラ９０に入光する光線Ｇは、第１ミラー９３、第２ミラー９４で反射した後、レンズ９５を透過して、イメージセンサ９７に入光する構造となっている。そのため、電子部品Ｂが部品認識カメラ９０の真上を通過するタイミングに合わせて撮影を行うことで、電子部品Ｂの画像を撮影することが出来る。

【0036】

また、部品認識カメラ９０はラインセンサカメラであり、図３に示すように、イメージセンサ（撮像部）９７は、受光素子９７ＡをＹ軸方向に一列状に配置した一次元のイメージセンサである。本実施形態では、電子部品Ｂを部品認識カメラ９０に対してＸ軸方向に移動させながら、撮影を複数回連続的に行う。そして、各回の撮影で取得される電子部品Ｂの一次元画像をＸ軸方向に並べて二次元化することで、電子部品Ｂの二次元反射画像を得ること出来る。

【0037】

また、図５は、表面実装機１の電気的構成を示すブロック図である。表面実装機１は、コントローラ１５０、ドライバ１６０、画像処理部１７０、Ｉ／Ｏ１８０を備える。

【0038】

コントローラ１５０は、ＣＰＵ１５１、記憶部１５３を有する。記憶部１５３には、実装プログラム等、プリント基板Ｐに電子部品Ｂを実装するための各種の情報が記憶されている。また部品認識カメラ９０の認識誤差を補正するための補正データ（図９参照）を記憶している。コントローラ１５０は表面実装機１を制御・統括する機能を果たす。

【0039】

ドライバ１６０には、各軸モータ５７、４７が接続されている。ドライバ１６０は、コントローラ１５０からの指令に応答して各軸モータ５７、４７を制御する機能を果たす。コントローラ１５０が実装プログラムに従ってドライバ１６０に指令を与えることで、各軸モータが制御され、プリント基板Ｐに対する電子部品Ｂの実装動作が行われる構成になっている。また、コントローラ１５０には、Ｉ／Ｏ１８０を介して、フィーダ８０やセンサ類が電気的に接続されている。尚、コントローラ１５０が本発明の「制御部」に相当する。

【0040】

２．部品認識カメラ９０の認識誤差の補正
ところで、部品認識カメラ９０の認識誤差ΔＸ、ΔＹは、カメラの認識位置Ｐｙにより、異なる。これは、ミラー９３、９４やレンズ９５の歪みなどの要因によるものであり、一般的には、視野の中心部分（イメージセンサ９７の中心部分であると共に平面視のレンズの中心部分）に比べて、視野の中心から離れた位置（イメージセンサ９７の中心から離れた位置）で認識誤差ΔＸ、ΔＹが大きくなる。部品認識カメラ９０の認識精度を向上させるには、カメラの認識位置Ｐｙに依存する認識誤差ΔＸ、ΔＹを抑えることが好ましい。

【0041】

特に、本実施形態では、ヘッドユニット６０に実装ヘッド６３を２列搭載しており、図６の（Ｂ）に示すように、部品認識カメラ９０の視野中心ＰＯだけを利用して電子部品Ｂを一列ずつ撮影する方法の他、図６の（Ａ）に示すように視野中心ＰＯから離れた２か所の撮影位置ＰＡ、ＰＢを利用して２列の電子部品Ｂを一度に撮影する方法がある。

【0042】

すなわち、認識誤差ΔＸ、ΔＹの比較的小さい視野中心だけでなく、認識誤差ΔＸ、ΔＹが比較的大きい視野端も撮影に使用されることがあるので、カメラの認識位置Ｐｙに依存する認識誤差ΔＸ、ΔＹを抑えることが好ましい。
そこで、本実施形態では、生産準備時などプリント基板Ｐの生産開始前に、各認識位置Ｐｙでの認識誤差ΔＸ、ΔＹを計測し、各認識位置Ｐｙでの認識誤差ΔＸ、ΔＹを補正値ＣＸ、ＣＹとして記憶する（図９に示す補正データ）。尚、補正値ＣＸ、ＣＹは、認識誤差ΔＸ、ΔＹをマイナス方向に補正するものであり、下記の（１）、（２）式で示すように、認識誤差ΔＸ、ΔＹとはプラス、マイナスの符号が逆になる。

【0043】

そして、プリント基板Ｐの生産時に、部品認識カメラ９０により取得される各認識位置Ｐｙでの認識結果を、事前に取得した補正値ＣＸ、ＣＹに基づいて補正することにより、部品認識カメラ９０の認識位置Ｐｙに依存する認識誤差を抑えるようにしている。

【0044】

尚、本明細書において、認識位置Ｐｙとは、図７に示すように、カメラ９０の像面Ｓ２、すなわちイメージセンサ９７上の画像位置（像の位置）を指すものとする。但し、カメラ９０が撮像対象に対して画像を等倍（ｙ１／Ｙ１＝１）に撮像する場合を想定しており、カメラ９０の倍率（ｙ１／Ｙ１）が等倍でない場合、撮影対象に対して画像が等倍になるように、画像のスケール（大きさ）を変換した時の画像位置をＰｙと考える。すなわち、レンズＳ３により撮像対象の画像を縮小した画像がイメージセンサ上に露光され撮像する場合、実際の露光位置のイメージセンサ中心（画像中心）Ｐｏからの距離を、縮小した倍率（あるいは拡大した倍率）で除算して撮像対象と等倍の位置に換算したものを「Ｐｙ」と考える。また、カメラ９０の倍率が等倍でない場合、画像のスケールを等倍に変換するに伴い、イメージセンサ９７のスケールも同じ割合で変換する必要がある。

【0045】

尚、図７はカメラ９０の結像作用を示す光路図であり、「Ｓ１」は物体面（撮影対象であるマーク６７の表面）、「Ｓ２」は像面（イメージセンサ９７の撮像面）、「Ｓ３」はレンズを示している。また、「Ｐｏ」はイメージセンサ中心（画像中心）、「ＰＯ」は視野の中心を示しており、両中心は一致している。

【0046】

また、物体面Ｓ１上の「ＰＹ」は撮影位置、像面Ｓ２上の「Ｐｙ」は撮影位置ＰＹに対する認識位置を示している。また、物体面Ｓ１上の「Ｋ１」と「Ｋ２」は視野端を示している。また、部品認識カメラ９０で撮影された画像の座標は、視野中心ＰＯを原点とし、表面実装機１のＸ軸方向、Ｙ軸方向が、そのまま画像のＸ軸方向、Ｙ軸方向である。尚、図４に示すように、部品認識カメラ９０は、撮影対象とレンズの間にミラー９３、９４を介在させているが、図７では、これらミラー９３、９４は省略した図としてある。

【0047】

以下、プリント基板の生産開始前におこなわれる補正値（図９に示す補正データ）の算出方法について説明を行う。

【0048】

まず、認識誤差の計測に使用されるマーク６７について説明する。マーク６７は、ヘッドユニット６０の下面壁６１に固定されている。図６に示すように、マーク６７は下面壁６１のうちＹ軸方向中央の位置にあって、Ｘ軸方向の両側に一対設けられている。本例では、マーク６７は円形となっている。尚、認識誤差計測用の撮影は、２つのマーク６７のうち、いずれか一方側のマーク６７のみ行えばよい。以下、２つのマーク６７のうち撮影対象として選定されたマーク６７を選定されたマークと呼ぶ。

【0049】

図３に示すように、選定されたマーク６７を、部品認識カメラ９０の視野内の複数の位置で撮影する。すなわち、ヘッドユニット６０を移動させることにより、選定されたマーク６７を部品認識カメラの視野内のうち、所定の撮影位置ＰＹにて、Ｘ軸方向に移動させて、所定の撮影位置ＰＹを通過させる。そして、マーク６７が所定の撮影位置ＰＹを通過するタイミングに合わせて撮影を行う。

【0050】

このような撮影を、カメラ９０の視野内においてＹ軸方向の座標を変えながら、各撮影位置ＰＹで行う。そして、各撮影位置ＰＹにおける、選定されたマーク６７の各認識結果から各認識位置ＰｙでのＸ軸方向の認識誤差ΔＸ、Ｙ軸方向の認識誤差ΔＹを求める。

【0051】

図８は、撮影位置ＰＡでマーク６７を撮影した時の認識結果を示している。図８中の「Ｐａ」はマーク６７の実際の位置である。また、「Ｐａ＋ΔＹ」は画像位置、すなわちマーク６７の認識位置である。尚、イメージセンサ９７上には、レンズＳ３の作用により、撮影対象を反転した画像（倒立画像）が形成されるが、図８は、画像処理部１７０で把握される認識結果、すなわち反転を画像処理して元の状態に戻した状態の認識結果を示している。

【0052】

認識誤差ΔＸ、ΔＹは、レンズやミラーに歪みがない場合の理想的な認識位置に対する実際の認識結果の誤差であり、ΔＸは認識位置Ｐａ＋ΔＹでのＸ軸方向の認識誤差、ΔＹは認識位置Ｐａ＋ΔＹでのＹ軸方向の認識誤差を示している。図８に示すように、本例では、マーク６７の実際の中心位置Ｏｓに対する認識されたマーク６７の中心位置Ｏの位置のずれを、認識誤差ΔＸ、ΔＹとして算出している。

【0053】

そして、（１）、（２）式で示すように、算出した認識誤差「ΔＸ」を、認識位置Ｐａ＋ΔＹにおける補正値「ＣＸ_{Ｐａ＋ΔＹ}」とし、認識誤差「ΔＹ」を認識位置Ｐａ＋ΔＹにおける補正値「ＣＹ_{Ｐａ＋ΔＹ}」とする。

【0054】

ＣＸ_{Ｐａ＋ΔＹ}＝−ΔＸ・・・・（１）
ＣＹ_{Ｐａ＋ΔＹ}＝−ΔＹ・・・・（２）

【0055】

以上により、認識位置Ｐａ＋ΔＹについて、Ｘ軸方向の補正値ＣＸ_{Ｐａ＋ΔＹ}とＹ軸方向の補正値ＣＹ_{Ｐａ＋ΔＹ}が得られる。同様の処理を各撮影位置ＰＹでの認識結果に対して行うことにより、各認識位置Ｐｙ＋ΔＹについて、Ｘ軸方向の補正値ＣＸ_{Ｐｙ＋ΔＹ}とＹ軸方向の補正値ＣＹ_{Ｐｙ＋ΔＹ}が得られる。

【0056】

また、認識位置Ｐｙ＋ΔＹは、データとして扱い難いことから、本実施形態では、各認識位置Ｐｙ＋ΔＹの補正値ＣＸ_{Ｐｙ＋ΔＹ}を、直線近似あるいは最小二乗法等の近似方法を用いて補間して各認識位置Ｐｙの補正値ＣＸ_Ｐｙを算出し、各認識位置Ｐｙ＋ΔＹの補正値ＣＹ_{Ｐｙ＋ΔＹ}を直線近似あるいは最小二乗法等の近似方法を用いて補間して各認識位置Ｐｙの補正値ＣＹ_Ｐｙを算出している。以上により、図９に示す補正データが得られる。

【0057】

尚、図９では、認識位置Ｐｙを５ｍｍ刻みとしているが、実際は、後述するように、１ｍｍ刻みでマーク６７の撮影を行っており、各認識位置ＰｙのＸ軸方向の補正値、Ｙ軸方向の補正値が１ｍｍ刻みで得られる。尚、以下の説明において、認識位置Ｐｙに対する補正値「ＣＸ_Ｐｙ」を「ＣＸ」と表記し、認識位置Ｐｙに対する補正値「ＣＹ_Ｐｙ」を「ＣＹ」と表記する。

【0058】

図１０は補正値ＣＸ、ＣＹの算出手順を示すフローチャート図である。まず、Ｓ１０では、コントローラ１５０の制御により、部品認識カメラ９０でマーク６７を撮影して画像認識する処理が行われ、その後、マーク６７は部品認識カメラ９０の視野中心ＰＯに一旦移動する。

【0059】

その後、Ｓ２０では、コントローラ１５０の制御により、マーク６７を部品認識カメラのマイナス側の視野端に移動させる処理が行われる。続くＳ３０では、Ｎの値を「１」に設定する処理が行われる。

【0060】

そして、Ｓ４０では、コントローラ１５０の制御により、マイナス側の視野端でマーク６７をＸ軸方向に移動させながら、部品認識カメラ９０でマーク６７を撮影して画像認識する処理が行われる。尚、Ｓ４０が本発明の「マーク認識処理、マーク認識ステップ」の一例である。

【0061】

その後、Ｓ５０では、コントローラ１５０の制御により、マーク６７を、移動量（１ｍｍ×Ｎ）だけ、Ｙ軸方向のプラス側に移動させる処理が行われる。

【0062】

初回に行うＳ５０の処理では、Ｎ＝１であることから、マーク６７は、マイナス側の視野端からＹ軸方向に１ｍｍ移動する。

【0063】

その後、Ｓ６０ではＮの値を「１」加算する処理が行われる。これにより、Ｎの値は「２」に設定される。

【0064】

その後、Ｓ７０では、プラス側の視野端でマーク６７を撮影したか判断する処理がコントローラ１５０により行われる。この段階では、プラス側の視野端では撮影をしていないので、処理の流れとしては、Ｓ４０へ戻り、コントローラ１５０の制御により、部品認識カメラ９０による２回目のマーク認識が実行される。

【0065】

すなわち、マイナス側の視野端から１ｍｍの位置でマーク６７をＸ軸方向に移動させながら、部品認識カメラ９０でマーク６７を撮影して画像認識する。これにより、マイナス側の視野端から約１ｍｍ離れた位置での認識結果が得られる。

【0066】

その後、コントローラ１５０の制御により、マーク６７の位置をＹ軸方向に１ｍｍずつ移動させながら、部品認識カメラ９０でマーク６７を撮影して画像認識する処理が行われる。これにより、マイナス側の視野端から１ｍｍずつ離れた各位置での認識結果が得られる。

【0067】

やがて、マーク６７はプラス側の視野端に達し、その位置でマーク６７の撮影が行われる。

【0068】

そして、プラス側の視野端でマーク６７を撮影すると、次にＳ７０の処理を行った時にＹＥＳ判定され、処理はＳ８０に移行する。

【0069】

Ｓ８０では、補正データを作成する処理と、作成した補正データを記憶部１５３に対して保存する処理が、コントローラ１５０にて実行される。具体的には、マイナス側の視野端から１ｍｍずつ離れた各撮影位置ＰＹでの認識結果より、視野端から約１ｍｍずつ離れた各認識位置ＰｙでのＸ軸方向の認識誤差ΔＸ、Ｙ軸方向の認識誤差ΔＹがそれぞれ算出される。そして、認識誤差ΔＸ、ΔＹに対して符合をプラス、マイナス逆にした値が、Ｘ軸方向の補正値ＣＸ、Ｙ軸方向の補正値ＣＹとして記憶される。Ｓ８０が本発明の「補正値算出処理、補正値算出ステップ」の一例である。

【0070】

尚、先に説明したように、認識結果から実際に算出されるのは各認識位置Ｐｙ＋ΔＹでの補正値ＣＸ_{Ｐｙ＋ΔＹ}、ＣＹ_{Ｐｙ＋ΔＹ}であり、各認識位置Ｐｙでの補正値ＣＸ、ＣＹは、これらのデータを直線近似あるいは最小二乗法等の近似方法を用いて補間することにより得られる。

【0071】

続いて、図１１を参照して、表面実装機１にて実行される電子部品Ｂの実装処理について説明する。

【0072】

実装処理が開始されると、コントローラ１５０は、フィーダ８０から電子部品Ｂを取り出す処理を実行する（Ｓ１００）。具体的には、ドライバ１６０を介して各軸モータ４７、５７を制御して、実装ヘッド６３をフィーダ８０の上方に移動させる。そして、実装ヘッド６３をフィーダ８０の部品取り出し位置に向けて下降させ、フィーダ８０から電子部品Ｂを取り出す処理を行う。

【0073】

その後、コントローラ１５０はドライバ１６０を介して各軸モータ４７、５７を制御して、実装ヘッド６３により吸着した電子部品Ｂを、部品認識カメラ９０の上方を横切るように通過させる。

【0074】

具体的には、図６の（Ａ）に示すように、Ｙ軸方向に並ぶ２列の実装ヘッド６３がＹ軸方向で部品認識カメラ９０の視野と重なる位置にて、ヘッドユニット６０をＸ軸方向に移動させる。そして、２列の実装ヘッド６３に吸着保持された電子部品Ｂが部品認識カメラ９０を通過するタイミングに合わせて撮影を行う。

【0075】

これにて、２列の実装ヘッド６３に吸着保持された電子部品Ｂを、部品認識カメラ９０で一度に撮影することが出来る。そして、コントローラ１５０は、電子部品Ｂの画像から電子部品を画像認識する（Ｓ１１０）。尚、Ｓ１１０が本発明の「実装関連部品認識処理、
「実装関連部品認識ステップ」の一例である。

【0076】

続いて、コントローラ１５０は、電子部品Ｂの認識結果を、補正データに基づいて補正する処理を実行する（Ｓ１２０）。すなわち、記憶部１５３に記憶された補正データを参照して各認識位置Ｐｙに対応する補正値ＣＸ、ＣＹを読み出す。尚、Ｓ１２０が本発明の「補正処理、補正ステップ」の一例である。

【0077】

そして、各認識位置Ｐｙでの認識結果を補正値ＣＸ、ＣＹで補正する。すなわち、ある認識位置Ｐｙでの補正値がＣＸ、ＣＹである場合、その認識位置Ｐｙの認識結果についてＸ軸方向とＹ軸方向の座標を（ＣＸ、ＣＹ）だけ補正する。このような補正を、各認識位置Ｐｙでの認識結果についてそれぞれ行う。このようにすることで、部品認識カメラ９０の認識位置Ｐｙに依存する認識誤差を抑えることが出来る。

【0078】

そして、コントローラ１５０は、電子部品Ｂの認識結果を補正する処理を行うと、次に、補正後の認識結果に基づいて、電子部品Ｂの傾きや吸着位置のずれを検出する処理を行う。その後、検出した傾きや吸着位置のずれを補正しつつ、電子部品Ｂをプリント基板Ｐに実装する。

【0079】

（実施形態の効果）
本実施形態の表面実装機１によれば、部品認識カメラ９０の認識位置Ｐｙに依存する認識誤差ΔＸ、ΔＹを抑えることが出来る。そのため、部品認識カメラ９０の認識精度を向上し、プリント基板Ｐに対する電子部品Ｂの搭載精度を向上させることが可能となる。
また、認識誤差を補正する方法には、認識誤差を検出するための専用治具（例えば、各認識位置ごとに目印を設けたもの）をカメラで撮影して行う方法もあるが、本実施形態では、このような治具を使用せずに、部品認識カメラ９０の認識誤差を補正することが可能となる。

【0080】

尚、図１２、図１３は、各認識位置Ｐｙにおける認識誤差ΔＸ、ΔＹの大きさを、補正前後で比較した図である。図１２に示すように、補正前の状態では、カメラの中心部分では認識誤差ΔＸ、ΔＹが比較的小さいのに対して、カメラの視野端側では認識誤差ΔＸ、ΔＹが大きくなっており、中心部分と視野端では認識誤差ΔＸ、ΔＹが異なっている。これに対して、図１３に示すように、補正後の状態では、視野端を含む、視野の全範囲について、認識誤差ΔＸ、ΔＹが小さくなっており、データ上も、認識位置Ｐｙに依存する認識誤差ΔＸ、ΔＹを抑えられる結果が得られている。

【0081】

＜実施形態２＞
実施形態１では、ミラー９３、９４やレンズ９５の歪みに起因する認識誤差を抑えるため、補正値ＣＸ、ＣＹを用いて、各認識位置Ｐｙでの認識結果を補正する構成を例示した。図１３は、カメラ９０によるマーク認識時から表面実装機１の機内温度に変化がない又は小さい場合の、補正後の認識誤差ΔＸ、ΔＹを示しており、視野の全範囲について認識誤差は小さく抑えられている。

【0082】

ところが、ミラー９３、９４やレンズ９５は温度変化で「ゆがみ」を生じるため、カメラ９０によるマーク認識時から表面実装機１の機内温度に変化があると、同じ補正値ＣＸ、ＣＹを用いて認識結果を補正しても、温度変化がない又は小さい当初に比べて、補正後の認識誤差ΔＸ、ΔＹが大きくなる。

【0083】

図１４は、カメラ９０によるマーク認識時から表面実装機１の機内温度に変化があった場合について、部品認識カメラ９０の認識結果を、温度変化前の補正値ＣＸ、ＣＹを用いて補正した時の認識誤差ΔＸ、ΔＹを示しており、図１３に比べて、補正後の認識誤差ΔＸ、ΔＹが拡大している。

【0084】

そこで、実施形態２では、部品認識カメラ９０でマーク６７を認識する処理を定期的に実行する。そして、得られた認識結果から、補正値ＣＸ、ＣＹを更新する処理を行う。

【0085】

具体的に説明すると、図１５の（ａ）のグラフは、部品認識カメラ９０による前回のマーク認識時から所定時間Ｔが経過した時に、更新前の補正値ＣＹを用いて認識結果を補正した時の認識誤差ΔＹｒを示している。図１５の（ｂ）のグラフは、部品認識カメラによる前回のマーク認識時から所定時間Ｔが経過した時に、更新前の補正値ＣＸを用いて認識結果を補正した後の認識誤差ΔＸｒを示している。

【0086】

尚、補正前の認識誤差と補正後の認識誤差を区別するため、以下の説明において、更新前の補正値ＣＸ、ＣＹを用いて認識結果を補正した後のＸ軸方向の認識誤差をΔＸｒとし、Ｙ軸方向の認識誤差をΔＹｒとする。

【0087】

図１５の（ａ）、（ｂ）に示すように、更新前の補正値ＣＸ、ＣＹを用いて認識結果を補正した後の認識誤差ΔＸｒ、ΔＹｒは、イメージセンサ中心Ｐｏから視野端側に向けて概ね大きくなる傾向を示しており、直線で近似することが出来る。

【0088】

すなわち、Ｙ軸方向の認識誤差ΔＹｒであれば、図１５の（ａ）にて示すように、マイナス側の領域（Ｐｙ＜０）を近似する「第１近似直線Ｌｙ１」と、プラス側の領域（Ｐｙ≧０）を近似する「第２近似直線Ｌｙ２」により近似できる。

【0089】

「第１近似直線Ｌｙ１」は、「イメージセンサ中心Ｐｏでの認識誤差ΔＹｒ」と「イメージセンサ中心ＰｏからＹ軸方向のマイナス側に所定距離離れた認識位置Ｐａでの認識誤差ΔＹｒ」とを結ぶ直線である。

【0090】

また「第２近似直線Ｌｙ２」は、「イメージセンサ中心Ｐｏでの認識誤差ΔＹｒ」と「イメージセンサ中心ＰｏからＹ軸方向のプラス側に所定距離離れた認識位置Ｐｂでの認識誤差ΔＹｒ」とを結ぶ直線である。

【0091】

尚、図１５の（ａ）において、θ２、θ４は近似直線Ｌｙ１、Ｌｙ２の傾きを示している。θ２、θ４の値は、認識位置Ｐｙの正側、負側それぞれについて、Ｘ軸を基準として反時計回りの方向をプラスとしており、図１５の（ａ）の例では、θ２、θ４の双方ともプラスである。

【0092】

また、Ｘ軸方向の認識誤差ΔＸｒであれば、図１５（ｂ）にて示すように、マイナス側の領域（Ｐｙ＜０）を近似する「第１近似直線Ｌｘ１」と、プラス側の領域（Ｐｙ≧０）を近似する「第２近似直線Ｌｘ２」により近似できる。

【0093】

「第１近似直線Ｌｘ１」は、「イメージセンサ中心Ｐｏでの認識誤差ΔＸｒ」と「イメージセンサ中心ＰｏからＹ軸方向のマイナス側に所定距離離れた認識位置Ｐａでの認識誤差ΔＸｒ」とを結ぶ直線である。

【0094】

また「第２近似直線Ｌｘ２」は、「イメージセンサ中心Ｐｏでの認識誤差ΔＸｒ」と「イメージセンサ中心ＰｏからＹ軸方向のプラス側に所定距離離れた認識位置Ｐｂでの認識誤差ΔＸｒ」とを結ぶ直線である。

【0095】

尚、図１５の（ｂ）において、角度θ１、θ３は近似直線Ｌｘ１、Ｌｘ２の傾きを示している。角度θ１、θ３の値は、認識位置Ｐｙの正側、負側それぞれについて、Ｘ軸を基準として反時計方向をプラスとしており、図１５の（ａ）の例では、θ１はプラス、θ３はマイナスである。

【0096】

実施形態２では、上記した各近似直線を得るため、図１６の（ａ）〜（ｃ）に示すように、以下の３点でマーク６７を撮影して認識する。
（１）部品認識カメラ９０の視野中心ＰＯ
（２）視野中心ＰＯからＹ軸方向のマイナス側に所定距離離れた撮影位置ＰＡ
（３）視野中心ＰＯからＹ軸方向のプラス側に所定距離離れた撮影位置ＰＢ
尚、撮影位置ＰＡは認識位置Ｐａと対応し、撮影位置ＰＢは認識位置Ｐｂと対応する。

【0097】

そして、各撮影位置ＰＯ、ＰＡ、ＰＢでのマーク撮影により、各認識位置Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂでの認識結果が得られる。その後、各認識位置Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂでの認識結果を更新前の補正値ＣＸ、ＣＹで補正する。次に、補正後のマーク６７の認識結果と実際のマーク６７の位置とを比較して、補正後のマーク６７の認識誤差、すなわちＸ軸方向の認識誤差ΔＸｒ、Ｙ軸方向の認識誤差ΔＹｒを、各認識位置Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂについてそれぞれ算出する。

【0098】

以上により、各認識位置Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂについて、認識誤差ΔＸｒ、ΔＹｒが得られるので、Ｘ軸方向の認識誤差ΔＸｒを近似する２つの近似直線Ｌｘ１、Ｌｘ２を求めることが出来る。また、Ｙ軸方向の認識誤差ΔＹｒを近似する２つの近似直線Ｌｙ１、Ｌｙ２を求めることが出来る。

【0099】

そして、前回のマーク認識時から所定時間Ｔが経過した時点の認識誤差を補正する最新の補正値ＣＸ２、ＣＹ２は、以下により算出することが出来る。

【0100】

各認識位置Ｐｙに対するＸ軸方向の最新の補正値ＣＸ２は、Ｐｙ＜０の場合、下記の（３）式で示すように、認識位置Ｐｙの座標と、近似直線Ｌｘ１の傾きθ１と、更新前のＸ軸方向の補正値ＣＸ１と、から近似的に算出することが出来る。また、Ｐｙ≧０の場合、下記の（４）式で示すように、認識位置Ｐｙの座標と、近似直線Ｌｘ２の傾きθ３と、更新前のＸ軸方向の補正値ＣＸ１と、から近似的に算出することが出来る。

【0101】

Ｐｙ＜０の場合、ＣＸ２＝Ｐｙ×ＳＩＮ（−θ１）＋ＣＸ１×ＣＯＳ（−θ１）・・（３）
Ｐｙ≧０の場合、ＣＸ２＝Ｐｙ×ＳＩＮ（−θ３）＋ＣＸ１×ＣＯＳ（−θ３）・・（４）

【0102】

尚、「ＣＸ１」は、各認識位置ＰｙにおけるＸ軸方向の更新前の補正値である。θ１は第１近似直線Ｌｘ１の傾き、θ３は第２近似直線Ｌｘ２の傾きを示している。

【0103】

また、各認識位置Ｐｙに対するＹ軸方向の最新の補正値ＣＹ２は、Ｐｙ＜０の場合、下記の（５）式で示すように、認識位置Ｐｙの座標と、近似直線Ｌｙ１の傾きθ２と、更新前のＹ軸方向の補正値ＣＹ１と、から算出することが出来る。また、Ｐｙ≧０の場合、下記の（６）式で示すように、認識位置Ｐｙと、近似直線Ｌｙ２の傾きθ４と、更新前のＹ軸方向の補正値ＣＹ１と、から算出することが出来る。

【0104】

Ｐｙ＜０の時、ＣＹ２＝Ｐｙ×ＳＩＮ（−θ２）＋ＣＹ１×ＣＯＳ（−θ２）・・・（５）
Ｐｙ≧０の時、ＣＹ２＝Ｐｙ×ＳＩＮ（−θ４）＋ＣＹ１×ＣＯＳ（−θ４）・・・（６）

【0105】

尚、「ＣＹ１」は、各認識位置ＰｙにおけるＹ軸方向の更新前の補正値である。θ２は第１近似直線Ｌｙ１の傾き、θ４は第２近似直線Ｌｙ２の傾きを示している。

【0106】

図１７の（Ａ）は、横軸を認識位置Ｐｙ、縦軸のプラス側を認識誤差ΔＸ、縦軸のマイナス側を補正値ＣＸとしたグラフである。ΔＸ１は認識位置Ｐｙに対する温度変化前の未補正時の認識誤差、ΔＸ２は温度変化後の未補正時の認識誤差である。

【0107】

下記の（７）式で示すように、ΔＸ２とΔＸ１の差は更新前の補正値ＣＸ１を適用して補正した時の認識誤差ΔＸｒと概ね等しいことから、図１７の（Ａ）で示すように、２つの直線Ｌ１、Ｌ２の間の角度は、近似直線Ｌｘの角度「θｘ」と概ね等しい関係となる。

【0108】

ΔＸｒ＝ΔＸ２−ΔＸ１・・・・・・（７）

【0109】

一方、認識位置Ｐｙに対する更新前の補正値ＣＸ１は、温度変化前の認識誤差ΔＸ１からプラス、マイナスを入れ替えた値であり、更新後の補正値ＣＸ２は温度変化後の認識誤差ΔＸ２からプラス、マイナスを入れ替えた値である。そのため、２つの直線Ｌ３、Ｌ４の間の角度は「−θｘ」と等しい関係となる。上記の（３）、（４）式は、このような関係を利用して算出されている。

【0110】

図１７の（Ｂ）は、横軸を認識位置Ｐｙ、縦軸のプラス側を認識誤差ΔＹ、縦軸のマイナス側を補正値ＣＹとしたグラフである。上記の（５）、（６）式も、上記と同様の関係を利用して算出されている。

【0111】

本実施形態では、上記（３）〜（６）の計算式より、各認識位置Ｐｙに対する最新の補正値ＣＸ２、ＣＹ２を算出する。そして、図１８に示すように、各認識位置Ｐｙに対するＸ軸方向の補正値を「ＣＸ１」から「ＣＸ２」に更新し、Ｙ軸方向の各補正値を「ＣＹ１」から「ＣＹ２」に更新する。

【0112】

このように、部品認識カメラ９０の３点でマーク６７を撮影する処理を定期的に行って、補正値ＣＸ、ＣＹを更新することで、温度変化によるミラーやレンズのゆがみに起因する認識誤差の拡大を抑えることが可能であり、部品認識カメラ９０の認識精度が高まる。そのため、プリント基板Ｐに対する電子部品Ｂの搭載精度が高まる。

【0113】

尚、視野中心ＰＯから撮影位置ＰＡ、ＰＢまでの距離Ｆａ、Ｆｂは、ヘッドユニット６０の中心線Ｌｍから実装ヘッド６３までの距離Ｆｏと等しい長さにしておくことが好ましい（図１６参照）。

【0114】

このようにすることで、認識誤差の計測点ＰＡ、ＰＢと同じ位置で、電子部品Ｂを認識することが出来るため、電子部品Ｂの認識誤差を抑えることが可能となる。

【0115】

図１９は、Ｙ軸方向の認識誤差を例にとって、更新前の補正値ＣＸ１、ＣＹ１を適用して認識結果を補正した場合と、最新の補正値ＣＸ２、ＣＹ２を適用して認識結果を補正した場合について、認識誤差の大きさを比較している。同図に示すように、更新前の補正値ＣＸ１、ＣＹ１を適用した場合の認識誤差ΔＹｒに比べて、最新の補正値ＣＸ２、ＣＹ２を適用した場合の認識誤差ΔＹｔの方が、認識誤差が小さくなっている。

【0116】

また、図２０は、Ｙ軸方向を例にとって、更新前後の補正量の大きさを示している。図２０において白丸線は更新前の補正値ＣＹ１、黒丸線は最新の補正値ＣＹ２を示しており、最新の補正値ＣＹ２の大きさは、更新前の補正値ＣＹ１に対して大きくなっている。

【0117】

次に、図２１を参照して、補正値の更新処理について簡単に説明する。図２１に示すように、表面実装機１は自動運転の開始後、まず、自動運転状態に制御され、プリント基板の生産が行われる（Ｓ２００、Ｓ２１０）。

【0118】

そして、コントローラ１５０は、表面実装機１の制御と並行して、部品認識カメラ９０による前回のマーク認識時からの経過時間をカウントする処理を行い、部品認識カメラ９０による前回のマーク認識時から所定時間Ｔ（一例として２時間）が経過したか判断する処理を実行する（Ｓ２２０）。

【0119】

所定時間Ｔが経過していなければ、Ｓ２２０ではＮＯ判定となり、表面実装機１は自動運動状態に制御される。そして、所定時間Ｔが経過すると、Ｓ２２０ではＮＯ判定となり、その後、コントローラ１５０の制御により、Ｓ２３０〜Ｓ２５０の処理が実行される。

【0120】

そして、Ｓ２３０では、ドライバ１６０を介して各軸モータ４７、５７を制御して、ヘッドユニット６０を部品認識カメラ側に移動させる。そして、マーク６７が部品認識カメラ９０の視野中心ＰＯを横切るようにヘッドユニット６０をＸ軸方向に移動させ、図１６の（ａ）にて示すように、部品認識カメラ９０の視野中心ＰＯでマーク６７を再度撮影して画像認識する処理を実行する。

【0121】

そして、Ｓ２４０では、マーク６７が部品認識カメラ９０の視野中心ＰＯからＹ軸方向に所定距離離れた撮影位置ＰＡを横切るようにヘッドユニット６０をＸ軸方向に移動させ、図１６の（ｂ）にて示すように、部品認識カメラ９０の視野ＰｏからＹ軸方向に所定距離離れた撮影位置ＰＡでマーク６７を再度撮影して画像認識する処理を実行する。

【0122】

また、Ｓ２５０では、マーク６７が部品認識カメラ９０の視野中心ＰＯからＹ軸方向に所定距離離れた撮影位置ＰＢを横切るようにヘッドユニット６０をＸ軸方向に移動させ、図１６の（ｃ）にて、部品認識カメラ９０の視野中心ＰＯからＹ軸方向に所定距離離れた撮影位置ＰＢでマーク６７を再度撮影して画像認識する処理を実行する。尚、Ｓ２３０〜Ｓ２４０が本発明の「更新用マーク認識処理、更新用マーク認識ステップ」の一例である。

【0123】

そして続く、Ｓ２６０では、コントローラ１５０は、３点Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂでのマーク６７の認識結果と、前回の補正値ＣＸ１、ＣＹ１に基づいて、Ｘ軸方向の最新の補正値ＣＸ２とＹ軸方向の最新の補正値ＣＹ２を算出する処理を行う。

【0124】

具体的には、まず、各認識位置Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂでの認識結果を、更新前の補正値ＣＸ、ＣＹで補正する。その後、補正後のマーク６７の認識結果と実際のマーク６７の位置とを比較して、補正後のマーク６７の認識誤差、すなわちＸ軸方向の認識誤差ΔＸｒ、Ｙ軸方向の認識誤差ΔＹｒを、各認識位置Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂについてそれぞれ算出する。次に、算出した各認識位置Ｐｏ、Ｐａ、Ｐｂでの認識誤差ΔＸｒ、ΔＹｒから近似直線Ｌｘ１、Ｌｘ２、Ｌｙ１、Ｌｙ２を算出する。そして、近似直線Ｌｘ１の傾きθ１と、近似直線Ｌｘ２の傾きθ３と、更新前の補正値ＣＸ１に基づいて、各認識位置ＰｙでのＸ軸方向の最新の補正値ＣＸ２を算出する。また、２つの近似直線Ｌｙ１の傾きθ２と、近似直線Ｌｙ２の傾きθ４と、更新前の補正値ＣＹ１に基づいて、各認識位置Ｐｙでの最新の補正値ＣＹ２を算出する。

【0125】

その後、コントローラ１５０は、Ｘ軸方向の補正値を「ＣＸ１」から「ＣＸ２」に更新し、Ｙ軸方向の補正値を「ＣＹ１」から「ＣＹ２」に書き換えて記憶部１５３に記憶する処理を行う（Ｓ２７０）。尚、Ｓ２６０、Ｓ２７０が本発明の「補正値更新処理、補正値更新ステップ」処理の一例である。

【0126】

その後、Ｓ２８０では、自動運転終了をするか、否か判断する処理が行われる。自動運転を継続する場合、Ｓ２８０ではＮＯ判定となり、その後、Ｓ２１０に移行して、表面実装機１の自動運転が継続され、プリント基板Ｐに対する電子部品Ｂの実装作業が行われる。

【0127】

尚、電子部品Ｂの実装作業中には、実装ヘッド６３で吸着した保持した電子部品Ｂを部品認識カメラで画像認識する処理が行われ、傾きや位置のずれが検出される。そして、検出した傾きや位置のずれを補正しつつ、電子部品Ｂはプリント基板Ｐ上に実装される。

【0128】

そして、前回のマーク認識時から所定時間Ｔが経過すると、Ｓ２２０の処理を実行した時に、Ｓ２２０でＹＥＳ判定されることから、再び、Ｓ２３０〜Ｓ２７０の処理が実行され、補正値ＣＸ、ＣＹが更新される。このように、実施形態２では、前回のマーク認識時から所定時間Ｔが経過するごとに、補正値ＣＸ、ＣＹを更新するので、表面実装機１の機内温度などに変化があっても、部品認識カメラ９０の認識誤差を抑えることが可能となる。そのため、プリント基板Ｐに対する電子部品Ｂの実装精度を高めることが可能となる。

【0129】

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記既述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

【0130】

（１）実施形態１、２では、部品認識カメラ９０の一例として、ラインセンサカメラを例示したが、エリアセンサカメラであってもよい。尚、エリアセンサカメラについて補正値のデータを作成するには、二次元の撮影位置（ＰＸ、ＰＹ）でそれぞれマークを撮影し、各認識位置（Ｐｘ、Ｐｙ）での認識誤差を求めるようにすればよい。

【0131】

（２）実施形態１、２では、ヘッドユニット６０に設けたマーク６７を撮影して、部品認識カメラ９０の認識誤差を補正した例を示したが、例えば、ヘッドユニット６０に搭載した基板認識カメラ６５で基台１０上に設けたマーク６７を撮影して、基板認識カメラ６５の認識誤差を補正するようにしてもよい。またこの場合、認識誤差を補正する補正値を用いて、基板認識カメラ６５により撮影されるプリント基板の認識結果を補正するとよい。

【0132】

（３）実施形態２では、近似直線Ｌｘ、Ｌｙを正側（Ｐｙ＞０）と負側（Ｐｙ≦０）で別々に算出した。Ｙ軸方向の近似直線Ｌｙのように、正側と負側で直線の傾きがほぼ一致する場合、近似直線Ｌｘ、Ｌｙを１つの直線で近似してもよく、この場合、「ＰＡ」や「ＰＢ」など２点でマーク６７を認識した結果から、近似直線Ｌｘ、Ｌｙを求めることが可能である。また、実施形態２では、前回の補正値と近似直線を利用して、補正値を更新する方法を説明したが、これに限らず、カメラ視野内の各撮影位置でマークを撮影し、その認識結果から各認識位置の認識誤差を求めて補正値を更新する方法であってもよい。

【符号の説明】

【0133】

１...表面実装機
１１...基台
３０...駆動装置
６０...ヘッドユニット（実装部）
６３...実装ヘッド
６７...マーカ
９０...部品認識カメラ
９７...イメージセンサ
１５０...コントローラ（制御部）
１５１...ＣＰＵ
１５３...記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】