特許 6985901 部品実装機および実装ライン

(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】6985901

(24)【登録日】2021年11月30日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】部品実装機および実装ライン

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20211213BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 Z

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-225474(P2017-225474)

(22)【出願日】2017年11月24日

(65)【公開番号】特開2019-96753(P2019-96753A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2020年8月5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

【審査官】 小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２７２５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０９２２７３（ＪＰ，Ａ）

(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】

基板に設けられたマークを撮像可能な第１カメラが設けられ、部品を保持して前記基板に搭載する第１ヘッドユニットと、
前記第１カメラによって撮像可能な複数の第１基準マークと第２ヘッドユニットに設けられた第２カメラによって撮像可能な第２基準マークとが印刷された単一の治具と、
前記第１カメラから得られた前記複数の第１基準マークの画像に基づいて前記複数の第１基準マークの位置を算出し、前記第２カメラから得られた前記第２基準マークの画像に基づいて前記第２基準マークの位置を算出し、前記第１ヘッドユニットの座標系で得られた前記複数の第１基準マークの位置に基づいて前記第２基準マークの推定位置を算出し、前記第２ヘッドユニットの座標系で得られた前記第２基準マークの位置を前記推定位置に一致させるように、前記第２ヘッドユニットの座標系で算出された位置を前記第１ヘッドユニットの座標系における位置に変換することにより、前記第１ヘッドユニットの座標系と前記第２ヘッドユニットの座標系とを一致させる制御部と、を備え、
前記第１カメラによって撮像可能な第１撮像可能領域と前記第２カメラによって撮像可能な第２撮像可能領域とは互いに重複しないものとされ、前記複数の第１基準マークが前記第１撮像可能領域内に位置し、前記第２基準マークが前記第２撮像可能領域内に位置している部品実装機。

【請求項2】

前記基板を搬送する基板搬送路を備え、
前記基板の搬送方向と直交する方向において、前記基板搬送路の一側に少なくとも一つの前記治具が配設され、前記基板搬送路の他側に少なくとも一つの前記治具が配設されている請求項１に記載の部品実装機。

【請求項3】

前記制御部は、前記基板に前記部品を搭載する生産動作中に定期的に前記第１基準マークの位置と前記第２基準マークの位置とを算出し、前記第１ヘッドユニットの座標系と前記第２ヘッドユニットの座標系とを一致させる請求項１または請求項２に記載の部品実装機。

【請求項4】

前記第２ヘッドユニットは、前記第１ヘッドユニットが設けられた実装機と同じ実装機に設けられたものである請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の部品実装機。

【請求項5】

基板に設けられたマークを撮像可能な第１カメラが設けられ、部品を保持して前記基板に搭載する第１ヘッドユニットと、
前記第１カメラによって撮像可能な複数の第１基準マークと第２ヘッドユニットに設けられた第２カメラによって撮像可能な第２基準マークとが印刷された単一の治具と、
前記第１カメラから得られた前記複数の第１基準マークの画像に基づいて前記複数の第１基準マークの位置を算出し、前記第２カメラから得られた前記第２基準マークの画像に基づいて前記第２基準マークの位置を算出し、前記第１ヘッドユニットの座標系で得られた前記複数の第１基準マークの位置に基づいて前記第２基準マークの推定位置を算出し、前記第２ヘッドユニットの座標系で得られた前記第２基準マークの位置を前記推定位置に一致させるように、前記第２ヘッドユニットの座標系で算出された位置を前記第１ヘッドユニットの座標系における位置に変換することにより、前記第１ヘッドユニットの座標系と前記第２ヘッドユニットの座標系とを一致させる制御部と、を備え、
前記第１カメラによって撮像可能な第１撮像可能領域と前記第２カメラによって撮像可能な第２撮像可能領域とは互いに重複しないものとされ、前記複数の第１基準マークが前記第１撮像可能領域内に位置し、前記第２基準マークが前記第２撮像可能領域内に位置している、部品実装機である第１実装機と、前記第２ヘッドユニットが設けられた第２実装機と、を備え、前記第１実装機と前記第２実装機が前記基板の搬送方向に並んで連結された実装ラインであって、
前記治具は、前記第１実装機と前記第２実装機の中間に配設されている実装ライン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、部品実装機および実装ラインに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の部品装着ユニットが１枚のプリント配線板に対して同時期に装着動作を行う形式の電子回路部品装着システムとして、特許第４３１４２８９号公報に記載のものが知られている。この電子回路部品装着システムは、複数の部品装着ユニットを備え、それら部品装着ユニットは基板の搬送方向に沿って互いに密に並べられている。各装着ユニットは、部品を装着することが可能な領域である装着領域が、隣接する別の部品装着ユニットの装着領域と境界部において重複するように配設されている。各装着ユニットには、それぞれ基準マークカメラが設けられている。

【0003】

一方、電子回路部品装着システムを構成する部品供給装置と固定フレームとの間には、較正マークが設けられている。具体的には較正マークは、各部品装着ユニットの基準マークカメラの撮像領域の搬送方向における中央に設けられた固有較正マークと、隣接する２つの部品装着ユニットによって撮像可能な位置に設けられた共通較正マークとからなる。隣接する２つの部品装着ユニットの基準マークカメラにより１つの共通較正マークが撮像され、それぞれの画像データに基づいて各部品装着ユニットにおける共通較正マークの位置データがそれぞれ取得される。次に、一方の部品装着ユニットで取得された共通較正マークの位置データと、他方の部品装着ユニットで取得された共通較正マークの位置データとを対比し、各部品装着ユニットの固有座標相互間の相対位置が取得される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４３１４２８９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、上記の電子回路部品装着システムは、複数の部品装着ユニットによって撮像可能な位置に共通の基準マークが設けられていることを前提としたものであって、複数の部品装着ユニットによって撮像可能な領域が互いに重複していない場合には各部品装着ユニットの固有座標相互間の相対位置を取得することができない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書によって開示される部品実装機は、基板に設けられたマークを撮像可能な第１カメラが設けられ、部品を保持して前記基板に搭載する第１ヘッドユニットと、前記第１カメラによって撮像可能な複数の第１基準マークと第２ヘッドユニットに設けられた第２カメラによって撮像可能な第２基準マークとが印刷された単一の治具と、前記第１カメラから得られた前記複数の第１基準マークの画像に基づいて前記複数の第１基準マークの位置を算出し、前記第２カメラから得られた前記第２基準マークの画像に基づいて前記第２基準マークの位置を算出し、前記複数の第１基準マークの位置と前記第２基準マークの位置とに基づいて前記第１ヘッドユニットの座標系と前記第２ヘッドユニットの座標系とを一致させる制御部と、を備え、前記第１カメラによって撮像可能な第１撮像可能領域と前記第２カメラによって撮像可能な第２撮像可能領域とは互いに重複しないものとされ、前記複数の第１基準マークが前記第１撮像可能領域内に位置し、前記第２基準マークが前記第２撮像可能領域内に位置している構成とした。

【0007】

このような構成によると、第１カメラによって複数の第１基準マークを撮像し、複数の第１基準マークの画像に基づいて複数の第１基準マークの位置を算出する。一方、第２カメラによって第２基準マークを撮像し、第２基準マークの画像に基づいて第２基準マークの位置を算出する。ここで、第１基準マークの位置は第１ヘッドユニットの座標系で得られたものであり、第２基準マークの位置は第２ヘッドユニットの座標系で得られたものであるため、これらの座標系を一致させる必要がある。

【0008】

そこで、治具の各基準マークの相対的な位置は既知であるから、複数の第１基準マークの位置に基づいて第２基準マークの推定位置を算出することができる。この第２基準マークの推定位置は、第１ヘッドユニットの座標系で得られたものであるから、第２ヘッドユニットの座標系で得られた第２基準マークの位置を前記推定位置に一致させるように変換することにより、第２ヘッドユニットの座標系を第１ヘッドユニットの座標系に一致させることができる。なお、第１ヘッドユニットの座標系を第２ヘッドユニットの座標系に一致させるようにしてもよい。

【0009】

本明細書によって開示される部品実装機は、以下の構成としてもよい。
前記基板を搬送する基板搬送路を備え、前記基板の搬送方向と直交する方向において、前記基板搬送路の一側に少なくとも一つの前記治具が配設され、前記基板搬送路の他側に少なくとも一つの前記治具が配設されている構成としてもよい。
このような構成によると、基板搬送路の一側と他側の双方に治具が配設されることになるから、２つ以上の治具によって２つの座標系を一致させることができる。１つの治具のみで２つの座標系を一致させようとすると、回転方向の軸ずれ（基板と垂直な軸線回りでの水平方向の回転のずれ）を合わせることができないところ、２つ以上の治具を使うことで回転方向の軸ずれを合わせることが可能になる。したがって、変換後の座標の精度を向上させることができる。

【0010】

前記制御部は、前記基板に前記部品を搭載する生産動作中に定期的に前記第１基準マークの位置と前記第２基準マークの位置とを算出し、前記第１ヘッドユニットの座標系と前記第２ヘッドユニットの座標系とを一致させる構成としてもよい。
各ヘッドユニットの座標系は環境温度や主軸伸縮によって多少は変化してしまうので、生産中に定期的に各基準マークを測定することが望ましいが、実装機のレイアウトによっては共通の基準マークの測定ができない場合がある。その点、上記構成では共通の基準マークを測定するのではなく、１つの治具に設けられた異なる基準マークをそれぞれ測定すればよいから、実装機のレイアウトにかかわらず生産動作中に定期的に各基準マークの位置を算出することができる。したがって、２つの座標系を極力、常に一致させることができ、運転動作による主軸の熱変形などの変化があっても、精度の高い基板のマークによる位置補正が可能となる。

【0011】

前記第２ヘッドユニットは、前記第１ヘッドユニットが設けられた実装機と同じ実装機に設けられたものである構成としてもよい。
このような構成によると、複数のヘッドユニットを有する実装機において各ヘッドユニットの座標系を一致させることができる。

【0012】

本明細書によって開示される実装ラインは、上記した部品実装機である第１実装機と、前記第２ヘッドユニットが設けられた第２実装機と、を備え、前記第１実装機と前記第２実装機が前記基板の搬送方向に並んで連結された実装ラインであって、前記治具は、前記第１実装機と前記第２実装機の中間に配設されている構成としてもよい。
このような構成によると、第１実装機と第２実装機で同時に一枚の基板に部品を搭載するときに、２つの座標系を一致させることができる。

【発明の効果】

【0013】

本明細書によって開示される技術によれば、複数のヘッドユニットによって測定可能な共通の基準マークがない場合に、治具を用いることで各ヘッドユニットの座標系を一致させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】部品実装機の平面図

【図2】部品実装機の正面図

【図3】部品実装機の電気的構成を示したブロック図

【図4】実施形態１における治具の配置を示した図

【図5】治具の平面図

【図6】実施形態２における治具の配置を示した図

【図7】実施形態３における治具の配置を示した図

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図５の図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、プリント基板Ｐ上に電子部品Ｅを実装して実装基板を生産する部品実装機１０を例示している。

【0016】

部品実装機１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１上に配置される一対の基板搬送路１２と、供給された電子部品Ｅを保持してプリント基板Ｐ上に電子部品Ｅを実装するための部品実装装置２０と、部品実装装置２０に電子部品Ｅを供給するための複数の部品供給装置１３とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、左右方向とは、図１における左右方向を基準とし、前後方向とは、図１における上下方向を基準として図示手前側を前側とする。また、上下方向とは、図２における上下方向を基準として説明する。

【0017】

基台１１は、図１に示すように、前後方向に長い平面視略矩形状をなしており、基台１１上にプリント基板Ｐ用の基板搬送路１２が前後方向に一対並んで設置されている。各基板搬送路１２の下方には、プリント基板Ｐ上に電子部品Ｅを実装する際に、プリント基板Ｐをバックアップするための図示しないバックアップ装置等が設けられている。

【0018】

一対の基板搬送路１２は、図１に示すように、基台１１の前後方向の略中央部を境に前後方向に並んで配されており、それぞれがプリント基板Ｐを右側である上流側から左側である下流側に搬送する。各基板搬送路１２は、左右方向に循環駆動する一対の搬送コンベア１５を有しており、一対の搬送コンベア１５には、プリント基板Ｐがその両側縁部を支持された形でセットされる。

【0019】

一対の搬送コンベア１５に支持されたプリント基板Ｐは、搬送コンベア１５によって右側（上流側）から基台１１の左右方向略中央部よりも右側の実装領域に搬入され、右側の実装領域において電子部品Ｅの実装作業がされた後、搬送コンベア１５によって基台１１の左右方向略中央部よりも左側（下流側）の実装領域に搬送される。そして、左側の実装領域において電子部品Ｅの実装作業がされた後、搬送コンベア１５によって基台１１の左側（下流側）に搬出されるようになっている。したがって、右側の実装領域と左側の実装領域とに搬送されるプリント基板Ｐの時期は、同期していることが好ましいが同期していない場合もある。

【0020】

複数の部品供給装置１３は、図１に示すように、基台１１の前後方向両端部に一対配されている。各部品供給装置１３はフィーダ型とされ、各部品供給装置１３には、複数のフィーダ１６が左右方向に整列した状態で取り付けられている。各フィーダ１６は、複数の電子部品Ｅが収容された部品供給テープをリールから引き出す図示しない電動式送出装置などを有しており、フィーダ１６の端部から電子部品Ｅが一つずつ供給されるようになっている。

【0021】

部品実装装置２０は、図１および図２に示すように、ヘッド駆動装置４０と、ヘッド駆動装置４０に設けられた複数（本実施形態では４つ）のヘッドユニット３０とを備えて構成されている。

【0022】

ヘッド駆動装置４０は、基台１１上において各ヘッドユニット３０を左右（Ｘ方向）及び前後（Ｙ方向）に移動させるものである。ヘッド駆動装置４０は、図１および図２に示すように、基台１１の左右方向両側に配置された一対の縦軸（Ｙ軸）フレーム４１と、一対の縦軸（Ｙ軸）フレーム４１に支持された４つの横軸（Ｘ軸）フレーム４３とを備えて構成されており、各横軸（Ｘ軸）フレーム４３にヘッドユニット３０が取り付けられている。

【0023】

一対の縦軸フレーム４１は、前後方向（Ｙ方向）に延びた形態をなしており、各縦軸（Ｙ軸）フレーム４１は、前後方向に２つ並んだヘッドユニット３０に共通して設けられている。
各縦軸（Ｙ軸）フレーム４１には、一対の横軸（Ｘ軸）フレーム４３が前後方向に移動可能に取り付けられた縦軸（Ｙ方向主軸）４２と、縦軸（Ｙ軸）フレーム４１と各横軸（Ｘ軸）フレーム４３とに亘って設けられた縦軸（Ｙ軸）リニアモータ５１とがそれぞれ取り付けられている。縦軸（Ｙ方向主軸）４２は、スライダと、スライダが前後方向（Ｙ方向）に移動可能に取り付けられる縦軸（Ｙ軸）ガイドレールとを備えて構成され、縦軸（Ｙ軸）リニアモータ５１が通電制御されることで、スライダに固定された横軸（Ｘ軸）フレーム４３が縦軸（Ｙ軸）ガイドレールを前後方向（Ｙ方向）に移動するようになっている。

【0024】

また、前側に配された横軸（Ｘ軸）フレーム４３の前後方向（Ｙ方向）の移動範囲は、基台１１における前側の部品供給装置１３上から基台１１の前後方向（Ｙ方向）略中央部までの範囲とされており、後側に配された横軸（Ｘ軸）フレーム４３の前後方向（Ｙ方向）の移動範囲は、基台１１における後側の部品供給装置１３上から基台１１の前後方向（Ｙ方向）略中央部までの範囲とされている。これにより、横軸（Ｘ軸）フレーム４３に取り付けられたヘッドユニット３０が基台１１の前後方向（Ｙ方向）略中央部まで移動可能とされている。

【0025】

一方、横軸（Ｘ軸）フレーム４３は、縦軸（Ｙ軸）フレーム４１から基台１１の内側に向かって左右方向に延びる片持ち状をなしており、横軸（Ｘ軸）フレーム４３には、横軸（Ｘ軸）フレーム４３に沿って設けられた横軸（Ｘ軸）ガイドレール４４と、図示しないボールナットがボールねじに螺合されてなる横軸（Ｘ方向主軸）４５と、横軸（Ｘ方向主軸）４５の端部に設けられた横軸（Ｘ軸）サーボモータ５２とが取り付けられている。

【0026】

横軸（Ｘ軸）ガイドレール４４には、ヘッドユニット３０が左右方向（Ｘ方向）に移動可能に取り付けられており、ボールねじに沿ってボールナットが進退し、ボールナットに固定されたヘッドユニット３０が横軸（Ｘ軸）ガイドレール４４を左右方向（Ｘ方向）に移動するようになっている。

【0027】

また、ヘッドユニット３０は、横軸（Ｘ軸）フレーム４３の縦軸（Ｙ方向主軸）４２側の端部から基台１１の中央側の端部まで移動可能とされており、左右方向（Ｘ方向）に隣り合う２つのヘッドユニット３０が、横軸（Ｘ軸）フレーム４３の中央側の端部まで移動した状態で横軸（Ｘ軸）フレーム４３が前後方向（Ｙ方向）に移動した場合でも、ヘッドユニット３０同士が接触しないようになっている。つまり、各ヘッドユニット３０は、それぞれの実装領域内を左右（Ｘ方向）及び前後（Ｙ方向）に移動可能とされている。

【0028】

ヘッドユニット３０は、部品供給装置１３から供給される電子部品Ｅを取り出してプリント基板Ｐ上に実装するものであって、図２に示すように、箱形状をなすヘッドユニット本体３１と、ヘッドユニット本体３１から下方に突出した複数の実装ヘッド３２とを有している。

【0029】

複数の実装ヘッド３２は、図２に示すように、ヘッドユニット本体３１の下端部から下方に突出した形態で左右方向に７つ並んで配されており、各実装ヘッド３２は、上下方向に延びるノズルシャフト３３と、ノズルシャフト３３の下端部に着脱可能に取り付けられた略円筒状の吸着ノズル３４とを有している。

【0030】

吸着ノズル３４には、ノズルシャフト３３が上方から内部に嵌合可能とされており、吸着ノズル３４内にノズルシャフト３３が嵌合されると、ノズルシャフト３３に設けられた図示しない弾性保持片と吸着ノズル３４に設けられた図示しない保持突起とが係止することで、吸着ノズル３４がノズルシャフト３３に保持されるようになっている。

【0031】

そして、ノズルシャフト３３に保持された吸着ノズル３４には、ノズルシャフト３３を通じてエア供給装置５０から正圧および負圧が供給される。吸着ノズル３４に負圧が供給されると、吸着ノズル３４の下端部に電子部品Ｅを吸着保持することができ、吸着ノズル３４に正圧が供給されると、吸着ノズル３４から電子部品Ｅを解放することができるようになっている。

【0032】

また、各実装ヘッド３２は、ヘッドユニット本体３１においてノズルシャフト３３毎に設けられた昇降サーボモータ５３の駆動によって上下方向に昇降可能とされると共に、ヘッドユニット３０に設けられたＲ軸サーボモータ５４によって軸周りの回転動作が可能とされている。これにより、ヘッドユニット３０は、部品供給装置１３から供給される電子部品Ｅを吸着ノズル３４によって吸着保持し、電子部品Ｅをプリント基板Ｐの実装位置に適切に配置することができるようになっている。

【0033】

ヘッドユニット３０の左右両側には、一対の基板認識カメラ４６が設けられている。この基板認識カメラ４６は、ヘッドユニット３０を移動させることで、プリント基板Ｐの一対のフィデューシャルマークＭ１、Ｍ２、後述する治具７０の各基準マーク７１、７２など、基台１１上の任意の位置の画像を撮像することができるようになっている。また、基台１１上における部品供給装置１３の近傍には、部品認識カメラ１７が複数設けられており、各部品認識カメラ１７は、吸着ノズル３４が部品供給装置１３において保持した電子部品Ｅの画像を撮像することができるようになっている。

【0034】

基板搬送路１２と部品供給装置１３との間にはノズル交換装置６０が設けられている。ノズル交換装置６０は一対設けられ、複数のノズル収容孔６２を有する平面視略矩形状のノズル格納ユニット６１を有しており、複数のノズル収容孔６２はノズル格納ユニット６１において、前後左右に整列して配されている。また、各ノズル収容孔６２は、上方に向けて開口する有底の円孔であって、ノズル収容孔６２内には、吸着ノズル３４が上方から収容可能とされている。ノズル格納ユニット６１はＸ方向駆動用のモータ６８によりＸ方向に移動可能である。また、ノズル格納ユニットは、図１の符号６１Ｃで示すように、ノズル交換装置６０のＸ方向中央の位置に固定して設けてもよい。さらに、ノズル格納ユニットは前後左右の各ヘッドユニット３０に対応し部品実装機１０の前後において左右にそれぞれ固定して設けてもよい。

【0035】

次に、部品実装機１０の電気的構成について、図３を参照しながら説明する。部品実装機１０は、制御部１１０によって全体が制御統括されており、制御部１１０は、ＣＰＵなどにより構成される演算処理部１１１を備えている。演算処理部１１１には、モータ制御部１１２、記憶部１１３、画像処理部１１４、外部入出力部１１５、部品供給装置制御部１１６、管理装置通信部１１７、交換装置制御部１１８、操作部１１９などが接続されている。

【0036】

記憶部１１３には、電子部品Ｅなどを実装するための実装プログラム、各種データなどが記憶されている。各種データには、生産が予定されているプリント基板Ｐの生産枚数や品種に関する基板情報、部品供給装置１３に収容された電子部品Ｅの数や種類に関する情報などが含まれている。

【0037】

画像処理部１１４は、基板認識カメラ４６や部品認識カメラ１７から出力される画像信号が取り込まれるようになっており、取り込んだ画像信号に基づいて画像を生成する。

【0038】

外部入出力部１１５は、いわゆるインターフェースであって、部品実装機１０におけるエア供給装置５０の圧力センサなどの各種センサ類４７から出力される検出信号が取り込まれる。また、外部入出力部１１５は、演算処理部１１１から出力される制御信号をエア供給装置５０や各種アクチュエータ類４８に出力する。

【0039】

部品供給装置制御部１１６は、部品供給装置１３とトレイ供給装置１４に接続されており、部品供給装置１３とトレイ供給装置１４を統括して制御する。

【0040】

交換装置制御部１１８は、ノズル交換装置６０に接続されており、ノズル格納ユニット６１を左右方向に移動させるように制御する。

【0041】

操作部１１９は、液晶モニタなどの図示しない表示装置、キーボードやマウスなどの図示しない入力装置などを備えており、作業者からの入力の受付や作業者への出力を行う。

【0042】

モータ制御部１１２は、記憶部１１３に記憶されている実装プログラムに基づいて、縦軸リニアモータ５１、横軸サーボモータ５２、昇降サーボモータ５３、Ｒ軸サーボモータ５４、基板搬送路１２の搬送コンベア１５などを制御し、電子部品Ｅを実装する。

【0043】

管理装置通信部１１７は、管理装置９０と通信可能に接続されている。管理装置９０は、管理装置通信部１１７を介して制御部１１０からの指令によって動作する。そして、管理装置９０は、生産予定のプリント基板Ｐの種類に基づいて、電子部品Ｅを実装する搭載順序などを決定する。そして、モータ制御部１１２は、事前に決定された搭載順序に基づいて実装プログラムにより、プリント基板Ｐに電子部品Ｅを実装する。

【0044】

さて、本実施形態の部品実装機１０では、治具７０を用いて各ヘッドユニット３０の座標系を一致させることができるようになっている。図４に示すように、本実施形態のヘッドユニット３０は、第１ヘッドユニット１３０と、第２ヘッドユニット２３０と、第３ヘッドユニット３３０と、第４ヘッドユニット４３０とからなる４つのヘッドユニットによって構成されている。第１ヘッドユニット１３０の実装領域をＭＲ１とし、第２ヘッドユニット２３０の実装領域をＭＲ２とし、第３ヘッドユニット３３０の実装領域をＭＲ３とし、第４ヘッドユニット４３０の実装領域をＭＲ４とした場合、第１ヘッドユニット１３０と第３ヘッドユニット３３０が中心軸Ｃの右側の実装領域ＭＲ１、ＭＲ３に配置され、第２ヘッドユニット２３０と第４ヘッドユニット４３０が中心軸Ｃの左側の実装領域ＭＲ２、ＭＲ４に配置されている。また、第１ヘッドユニット１３０と第２ヘッドユニット２３０が前側の基板搬送路１２に沿って配置され、第３ヘッドユニット３３０と第４ヘッドユニット４３０が後側の基板搬送路１２に沿って配置されている。

【0045】

本実施形態の基板認識カメラ４６は、第１ヘッドユニット１３０に設けられた左右一対の第１カメラ１４６と、第２ヘッドユニット２３０に設けられた左右一対の第２カメラ２４６と、第３ヘッドユニット３３０に設けられた左右一対の第３カメラ３４６と、第４ヘッドユニット４３０に設けられた左右一対の第４カメラ４４６とから構成されている。左右一対の第１カメラ１４６のいずれでも撮像可能であるが、共通の基準マークを撮像するなどして互いの相対的な位置を予め把握しておく必要がある。このことは、第２カメラ２４６、第３カメラ３４６、第４カメラ４４６についても同様である。

【0046】

本実施形態のプリント基板Ｐは、左右方向に長い長方形状の長尺基板Ｐ１とされ、長尺基板Ｐ１の右後角部には第１フィデューシャルマークＭ１が形成され、長尺基板Ｐ１の左前角部には第２フィデューシャルマークＭ２が形成されている。これらのフィデューシャルマークＭ１、Ｍ２は、長尺基板Ｐ１の位置、傾き等を検出し、長尺基板Ｐ１に対する位置補正を行うために用いられる。

【0047】

第１カメラ１３６と第３カメラ３４６の左右方向の撮像可能領域は同じであり、その領域を符号Ｘ１で示す。また、第２カメラ２４６と第４カメラ４４６の左右方向の撮像可能領域は同じであり、その領域を符号Ｘ２で示す。また、第１カメラ１４６と第２カメラ２４６の前後方向の撮像可能領域は同じであり、その領域を符号Ｙ１で示す。また、第３カメラ３４６と第４カメラ４４６の前後方向の撮像可能領域は同じであり、その領域を符号Ｙ２で示す。

【0048】

第１カメラ１４６によって撮像可能な領域（Ｘ１とＹ１で示す領域）を第１撮像可能領域Ｒ１とし、第２カメラ２４６によって撮像可能な領域（Ｘ２とＹ１で示す領域）を第２撮像可能領域Ｒ２とし、第３カメラ３４６によって撮像可能な領域（Ｘ１とＹ２で示す領域）を第３撮像可能領域Ｒ３とし、第４カメラ４４６によって撮像可能な領域（Ｘ２とＹ２で示す領域）を第４撮像可能領域Ｒ４というものとする。第１ヘッドユニット１３０の実装領域ＭＲ１は第１撮像可能領域Ｒ１の中に含まれ、第２ヘッドユニット２３０の実装領域ＭＲ２は第２撮像可能領域Ｒ２の中に含まれ、第３ヘッドユニット３３０の実装領域ＭＲ３は第３撮像可能領域Ｒ３の中に含まれ、第４ヘッドユニット４３０の実装領域ＭＲ４は第４撮像可能領域Ｒ４の中に含まれる。

【0049】

第１撮像可能領域Ｒ１と第２撮像可能領域Ｒ２は、左右方向の撮像可能領域Ｘ１、Ｘ２が互いに重複しないものとされている。また、第３撮像可能領域Ｒ３と第４撮像可能領域Ｒ４は、左右方向の撮像可能領域Ｘ１、Ｘ２が互いに重複しないものとされている。同様に、第１撮像可能領域Ｒ１と第３撮像可能領域Ｒ３は、前後方向の撮像可能領域Ｙ１、Ｙ２が一部重複するものとされている。また、第２撮像可能領域Ｒ２と第４撮像可能領域Ｒ４は、前後方向の撮像可能領域Ｙ１、Ｙ２が一部重複するものとされている。

【0050】

前側の長尺基板Ｐ１は、第１フィデューシャルマークＭ１が第１撮像可能領域Ｒ１内に位置し、第２フィデューシャルマークＭ２が第２撮像可能領域Ｒ２内に位置するように基板搬送路１２に配置されている。このため、第１フィデューシャルマークＭ１と第２フィデューシャルマークＭ２を同一のカメラで撮像することができず、第１フィデューシャルマークＭ１を第１カメラ１４６によって撮像し、第２フィデューシャルマークＭ２を第２カメラ２４６によって撮像することになる。同様に、後側の長尺基板Ｐ１は、第１フィデューシャルマークＭ１が第３撮像可能領域Ｒ３内に位置し、第２フィデューシャルマークＭ２が第４撮像可能領域Ｒ４内に位置するように基板搬送路１２に配置されている。このため、第１フィデューシャルマークＭ１と第２フィデューシャルマークＭ２を同一のカメラで撮像することができず、第１フィデューシャルマークＭ１を第３カメラ３４６によって撮像し、第２フィデューシャルマークＭ２を第４カメラ４４６によって撮像することになる。

【0051】

ところが、第１カメラ１４６は第１ヘッドユニット１３０に設けられ、第２カメラ２４６は第２ヘッドユニット２３０に設けられたものであるため、第１カメラ１４６と第２カメラ２４６は互いに異なる座標系を基準としている。したがって、第１カメラ１４６から得られた第１フィデューシャルマークＭ１の画像に基づいてその位置を算出し、第２カメラ２４６から得られた第２フィデューシャルマークＭ２の画像に基づいてその位置を算出した場合、算出された位置をそのまま用いて位置補正をすることができない。このことは、前側の長尺基板Ｐ１のみならず、後側の長尺基板Ｐ１の場合についても同様にあてはまる。以下においては、前側の長尺基板Ｐ１の場合を代表として説明するものとする。

【0052】

そこで、本実施形態では熱伸縮の少ない物質に複数の基準マークが高い位置精度で印刷された治具を部品実装機１０内に配置し、複数の基準マークの位置を認識することで、第１ヘッドユニット１３０の座標系と第２ヘッドユニット２３０の座標系とを一致させるようにしている。本実施形態の治具７０は、図５に示すように、温度による寸法変化が少ないガラス、石英、石英ガラスなどで形成された単一の治具７０であって、中心軸Ｃの右側に一対の第１基準マーク７１が位置し、中心軸Ｃの左側に一つの第２基準マーク７２が位置するように部品実装機１０に配設されている。一対の第１基準マーク７１と第２基準マーク７２とが長尺基板Ｐ１の搬送方向に並ぶように治具７０が部品実装機１０内に配置されている。

【0053】

一対の第１基準マーク７１と第２基準マーク７２とはいずれも丸形状とされ、これらの相対的な位置については既知である。このため、一対の第１基準マーク７１を撮像し、それらの位置を算出できれば、第２基準マーク７２を撮像しなくても第２基準マーク７２の推定位置を算出することができる。図５における二点鎖線で示した円は、一対の第１基準マーク７１の位置に基づいて算出された第２基準マーク７２の推定位置７３を示している。なお、これらの算出は制御部１１０の演算処理部１１１によって行われる。

【0054】

本実施形態では一対の第１基準マーク７１が第１撮像可能領域Ｒ１内に位置し、第２基準マーク７２が第２撮像可能領域Ｒ２内に位置している。このため、一対の第１基準マーク７１については第１カメラ１４６で撮像できるものの、第２基準マーク７２については第１カメラ１４６で撮像できず第２カメラ２４６で撮像することになる。仮に、第２基準マーク７２についても第１カメラ１４６で撮像できたとして、その位置を算出した場合には、第２基準マーク７２の位置と推定位置７３とはほぼ一致することになる。

【0055】

第２カメラ２４６によって得られた第２基準マーク７２の位置と第１カメラ１４６によって得られた推定位置７３とが異なるということは、第１ヘッドユニット１３０の座標系と第２ヘッドユニット２３０の座標系とが互いに異なることを意味している。つまり、第２ヘッドユニット２３０の座標系で算出された第２基準マーク７２の位置を、第１ヘッドユニット１３０の座標系で算出された推定位置７３に一致させるように変換を行えば、第２ヘッドユニット２３０の座標系を第１ヘッドユニット１３０の座標系に一致させることができる。具体的には、第２基準マーク７２の位置と推定位置７３とのＸＹ方向（前後方向および左右方向）のずれ量を演算処理部１１１によって算出し、このずれ量を記憶部１１３に記憶させておく。このようにすれば、ずれ量に基づいて第２ヘッドユニット２３０の座標系で算出された位置を第１ヘッドユニット１３０の座標系における位置に変換することができる。すなわち、第１ヘッドユニット１３０の座標系と第２ヘッドユニット２３０の座標系とを一致させることができる。

【0056】

引き続き、第２カメラ２４６によって第２フィデューシャルマークＭ２を撮像し、その位置を算出した後、記憶部１１３に記憶されたずれ量を用いて変換することによって第１ヘッドユニット１３０の座標系における第２フィデューシャルマークＭ２の位置を算出することができる。一方、第１フィデューシャルマークＭ１については第１カメラ１４６によって撮像し、その位置を算出しているため、その位置が第１ヘッドユニット１３０の座標系における第１フィデューシャルマークＭ１の位置となる。こうして得られた第１フィデューシャルマークＭ１の位置と第２フィデューシャルマークＭ２の位置とによって長尺基板Ｐ１の位置、傾き等を検出することができ、長尺基板Ｐ１に対して精度の高い位置補正を行うことができる。その後、第１ヘッドユニット１３０と第２ヘッドユニット２３０によって長尺基板Ｐ１に対して同時に実装を行うことができる。

【0057】

このようにして生産を継続していると、ヘッド駆動装置４０を構成する縦軸４２と横軸４５が発熱により熱膨張（熱変形）するため、位置精度が低下することになる。そこで、制御部１１０は、長尺基板Ｐ１に部品を搭載する生産動作中に定期的に第１基準マーク７１の位置と第２基準マーク７２の位置とを算出し、第１ヘッドユニット１３０の座標系と第２ヘッドユニット２３０の座標系とを一致させるようにしている。このようにすれば、環境温度の変化や主軸（縦軸４２、横軸４５）の発熱によって位置精度が低下することを抑制できる。

【0058】

以上のように本実施形態では、第１カメラ１４６によって複数の第１基準マーク７１を撮像し、複数の第１基準マーク７１の画像に基づいて複数の第１基準マーク７１の位置を算出する。一方、第２カメラ２４６によって第２基準マーク７２を撮像し、第２基準マーク７２の画像に基づいて第２基準マーク７２の位置を算出する。ここで、第１基準マーク７１の位置は第１ヘッドユニット１３０の座標系で得られたものであり、第２基準マーク７２の位置は第２ヘッドユニット２３０の座標系で得られたものであるため、これらの座標系を一致させる必要がある。

【0059】

そこで、治具７０の各基準マーク７１、７２の相対的な位置は既知であるから、複数の第１基準マーク７１の位置に基づいて第２基準マーク７２の推定位置７３を算出することができる。この第２基準マーク７２の推定位置７３は、第１ヘッドユニット１３０の座標系で得られたものであるから、第２ヘッドユニットの座標系で得られた第２基準マーク７２の位置を前記推定位置７３に一致させるように変換することにより、第２ヘッドユニット２３０の座標系を第１ヘッドユニット１３０の座標系に一致させることができる。なお、第１ヘッドユニット１３０の座標系を第２ヘッドユニット２３０の座標系に一致させるようにしてもよい。

【0060】

また、制御部１１０は、長尺基板Ｐ１に電子部品Ｅを搭載する生産動作中に定期的に第１基準マーク７１の位置と第２基準マーク７２の位置とを算出し、第１ヘッドユニット１３０の座標系と第２ヘッドユニット２３０の座標系とを一致させる構成としてもよい。
各ヘッドユニット１３０、２３０の座標系は環境温度や主軸（縦軸４２、横軸４５）伸縮によって多少は変化してしまうので、生産中に定期的に各基準マークを測定することが望ましいが、実装機のレイアウトによっては共通の基準マークの測定ができない場合がある。その点、上記構成では共通の基準マークを測定するのではなく、１つの治具７０に設けられた異なる基準マーク７１、７２をそれぞれ測定すればよいから、実装機のレイアウトにかかわらず生産動作中に定期的に各基準マーク７１、７２の位置を算出することができる。したがって、２つの座標系を極力、常に一致させることができ、運転動作による主軸の熱変形などの変化があっても、フィデューシャルマークＭ１、Ｍ２による精度の高い位置補正が可能となる。

【0061】

また、第２ヘッドユニット２３０は、第１ヘッドユニット１３０が設けられた実装機（部品実装機１０）と同じ実装機に設けられたものである構成としてもよい。
このような構成によると、複数のヘッドユニット１３０、２３０を有する部品実装機１０において各ヘッドユニット１３０、２３０の座標系を一致させることができる。

【0062】

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図６の図面を参照しながら説明する。実施形態２の部品実装機２１０は、治具７０が基板搬送路１２の前後両側に一対設けられている点において実施形態１の部品実装機１０と相違している。第２カメラ２４６によって得られた第２基準マーク７２の位置と第１カメラ１４６によって得られた推定位置７３とのずれ量は、基板搬送路１２の前側に配された治具７０と後側に配された治具７０との双方で算出する。このようにすれば、各治具７０で得られたずれ量に基づいて中心軸Ｃに対する回転方向のずれ角度（軸ずれ）を算出することができ、より精度の高い位置補正を行うことができる。

【0063】

以上のように本実施形態の部品実装機２１０は、基板（長尺基板Ｐ１）を搬送する基板搬送路１２を備え、基板の搬送方向と直交する方向において、基板搬送路１２の一側に少なくとも一つの治具７０が配設され、基板搬送路１２の他側に少なくとも一つの治具７０が配設されている構成とした。

【0064】

このような構成によると、基板搬送路１２の一側と他側の双方に治具７０が配設されることになるから、２つ以上の治具７０によって２つの座標系を一致させることができる。１つの治具７０のみで２つの座標系を一致させようとすると、回転方向の軸ずれ（基板と垂直な軸線回りでの水平方向の回転のずれ）を合わせることができないところ、２つ以上の治具７０を使うことで回転方向の軸ずれを合わせることが可能になる。したがって、変換後の座標の精度を向上させることができる。

【0065】

＜実施形態３＞
次に、実施形態３を図７の図面を参照しながら説明する。実施形態３の実装ライン３００は、第１実装機３１０と第２実装機３２０がプリント基板Ｐの搬送方向に連結された構成とされている。各実装機３１０、３２０は、実施形態１の部品実装機１０とは異なり、基板搬送路１２が１つでヘッドユニット３０が２つのものを例示しているが、基本的な構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と同じ構成については実施形態１と同一の符号を用いるものとする。

【0066】

右側に配された第１実装機３１０は、前側に配された第１ヘッドユニット１３０と後側に配された第３ヘッドユニット３３０とを備えており、左側に配された第２実装機３２０は、前側に配された第２ヘッドユニット２３０と、後側に配された第４ヘッドユニット４３０とを備えている。

【0067】

第１ヘッドユニット１３０の第１カメラ１４６の左右方向の撮像可能領域をＸ１とし、第２ヘッドユニット２３０の第２カメラ２４６の左右方向の撮像可能領域Ｘ２とすると、第１カメラ１４６の撮像可能領域Ｘ１と第２カメラ２４６の撮像可能領域Ｘ２とは重複しない。第１カメラ１４６の左右方向の撮像可能領域Ｘ１と第３ヘッドユニット３３０の第３カメラ３４６の左右方向の撮像可能領域とは同じである。

【0068】

第１ヘッドユニット１３０の第１カメラ１４６の前後方向の撮像可能領域をＹ１とし、第３ヘッドユニット３３０の第３カメラ３４６の前後方向の撮像可能領域をＹ２とすると、第１カメラ１４６の撮像可能領域Ｙ１と第３カメラ３４６の撮像可能領域Ｙ３とは前後方向において一部が重複している。第１カメラ１４６の前後方向の撮像可能領域Ｙ１と第２カメラ２４６の前後方向の撮像可能領域とは同じである。第３カメラ３４６の前後方向の撮像可能領域Ｙ２と第４ヘッドユニット４３０の第４カメラ４４６の前後方向の撮像可能領域とは同じである。

【0069】

第１カメラ１４６によって撮像可能な領域（Ｘ１とＹ１で示す領域）を第１撮像可能領域Ｒ１とし、第２カメラ２４６によって撮像可能な領域（Ｘ２とＹ１で示す領域）を第２撮像可能領域Ｒ２とし、第３カメラ３４６によって撮像可能な領域（Ｘ１とＹ２で示す領域）を第３撮像可能領域Ｒ３とし、第４カメラ４４６によって撮像可能な領域（Ｘ２とＹ２で示す領域）を第４撮像可能領域Ｒ４というものとする。

【0070】

治具７０は基板搬送路１２の両側に一対設けられている。前側の治具７０は、第１撮像可能領域Ｒ１と第２撮像可能領域Ｒ２の中間に配設されている。一方、後側の治具７０は、第３撮像可能領域Ｒ３と第４撮像可能領域Ｒ４の中間に配設されている。すなわち、前側の治具７０は、第１カメラ１４６と第２カメラ２４６の双方によって撮像され、後側の治具７０は、第３カメラ３４６と第４カメラ４４６の双方によって撮像される。

【0071】

本実施形態のプリント基板Ｐは、左右方向に長い長方形状の長尺基板Ｐ２であって、第１実装機３１０から第２実装機３２０に亘って配置されている。長尺基板Ｐ２の右後角部には第１フィデューシャルマークＭ１が形成され、長尺基板Ｐ２の左前角部には第２フィデューシャルマークＭ２が形成されている。これらのフィデューシャルマークＭ１、Ｍ２は、長尺基板Ｐ２の位置、傾き等を検出するために用いられる。

【0072】

第１カメラ１４６によって前側の治具７０の一対の第１基準マーク７１を撮像し、それらの位置を算出した後、それらの位置に基づいて第２基準マーク７２の推定位置７３を算出する。一方、第２カメラ２４６によって前側の治具７０の第２基準マーク７２を撮像し、その位置を算出した後、推定位置７３とのずれ量を算出する。このずれ量を用いて第１ヘッドユニット１３０の座標系と第２ヘッドユニット２３０の座標系とを一致させることができる。

【0073】

これと併行して、第３カメラ３４６によって後側の治具７０の一対の第１基準マーク７１を撮像し、それらの位置を算出した後、それらの位置に基づいて第２基準マーク７２の推定位置７３を算出する。一方、第４カメラ４４６によって後側の治具７０の第２基準マーク７２を撮像し、その位置を算出した後、推定位置７３とのずれ量を算出する。このずれ量を用いて第３ヘッドユニット３３０の座標系と第４ヘッドユニット４３０の座標系とを一致させることができる。

【0074】

この後、第１カメラ１４６によって第１フィデューシャルマークＭ１を撮像し、その位置を算出するとともに、第２カメラ２４６によって第２フィデューシャルマークＭ２を撮像し、その位置を算出する。各フィデューシャルマークＭ１、Ｍ２の位置に基づいて長尺基板Ｐ２の位置、傾き等を検出し、長尺基板Ｐ２に対する位置補正を行う。これにより、第１ヘッドユニット１３０と第２ヘッドユニット２３０によって長尺基板Ｐ２に同時に実装することができ、また、実装の精度を向上することもできる。

【0075】

同様に、第３カメラ３４６によって第１フィデューシャルマークＭ１を撮像し、その位置を算出するとともに、第４カメラ４４６によって第２フィデューシャルマークＭ２を撮像し、その位置を算出する。各フィデューシャルマークＭ１、Ｍ２の位置に基づいて長尺基板Ｐ２の位置、傾き等を検出し、位置補正を行う。これにより、第３ヘッドユニット３３０と第４ヘッドユニット４３０によって長尺基板Ｐ２に同時に実装することができる。

【0076】

以上のように本実施形態の実装ライン３００は、第１ヘッドユニット１３０が設けられた第１実装機３１０と、第２ヘッドユニット２３０が設けられた第２実装機３２０と、を備え、第１実装機３１０と第２実装機３２０が基板の搬送方向に並んで連結された実装ライン３００であって、治具７０は、第１実装機３１０と第２実装機３２０の中間に配設されている構成としてもよい。
このような構成によると、第１実装機３１０と第２実装機３２０で同時に一枚の長尺基板Ｐ２に電子部品Ｅを搭載するときに、２つの座標系を一致させることができる。

【0077】

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では第２基準マーク７２を一つだけ設けていたものの、２つ以上設けてもよい。この場合、各第２基準マーク７２について複数の第１基準マーク７１の位置に基づく推定位置７３を算出すればよい。

【0078】

（２）上記実施形態では第１基準マーク７１を２つ設けていたものの、第１基準マーク７１を３つ以上設けてもよい。また、上記実施形態では基板の搬送方向に並んだ一対の第１基準マーク７１を例示しているものの、これ以外に例えば、基板の搬送方向と直角方向に並んだ一対の第１基準マーク７４としてもよいし、基板の搬送方向に対して反時計回りに４５°の角度で交差する方向に並んだ一対の第１基準マーク７５としてもよいし、基板の搬送方向に対して時計回りに４５°の角度で交差する方向に並んだ一対の第１基準マーク７６としてもよいし、その他の角度で交差する方向に並んだものとしてもよい。

【0079】

（３）上記実施形態では治具７０が基台１１上に設けられているものとしたが、治具７０が搬送コンベア１５上に設けられているものとしてもよい。

【0080】

（４）実施形態１と２では基板搬送路１２が一対設けられているものを例示したが、基板搬送路１２が１つだけ設けられているものとしてもよい。その場合、ヘッドユニットの数は４つのままでもよいし、２つとしてもよい。

【符号の説明】

【0081】

１０…部品実装機
１２…基板搬送路
３０…ヘッドユニット
３４…吸着ノズル
４６…基板認識カメラ（第１カメラ、第２カメラ）
７０…治具
７１…第１基準マーク
７２…第２基準マーク
１１０…制御部
１３０…第１ヘッドユニット
１４６…第１カメラ
２１０…部品実装機
２３０…第２ヘッドユニット
２４６…第２カメラ
３００…実装ライン
３１０…第１実装機
３２０…第２実装機
Ｍ１…第１フィデューシャルマーク
Ｍ２…第２フィデューシャルマーク
Ｒ１…第１撮像可能領域
Ｒ２…第２撮像可能領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】