特開 2023-110635 部品装着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023110635

(43)【公開日】2023-08-09

(54)【発明の名称】部品装着装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20230802BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20230802BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 M

H05K13/08 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022012212

(22)【出願日】2022-01-28

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】平木 勉

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353EE51

5E353EE71

5E353EE88

5E353GG01

5E353HH30

5E353JJ02

5E353JJ21

5E353JJ48

5E353KK02

5E353KK03

5E353LL04

5E353NN12

5E353NN20

5E353QQ07

5E353QQ12

(57)【要約】

【課題】部品装着装置における基台の熱膨張に伴う実装ヘッドのＸＹ位置の補正精度低下を抑止する。
【解決手段】部品装着装置は、基台に対して相対的に移動可能であって、基台側に設けられた部品供給部から部品をピックアップして基板に前記部品を装着する実装ヘッドと、基板を搬送する基板搬送部と、基台に設けられ、基板の搬送方向に沿って所定の間隔にて配置された複数のマークを有する一対のマーク配置部材を含むマーク配置部と、実装ヘッドに備えられ、マークを撮像する撮像部と、撮像部による撮像画像に基づき、実装ヘッドの位置ずれ量を算出する制御部と、一対のマーク配置部材同士を懸架する懸架部材と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基台に対して相対的に移動可能であって、前記基台側に設けられた部品供給部から部品をピックアップして基板に前記部品を装着する実装ヘッドと、
前記基板を搬送する基板搬送部と、
前記基台に設けられ、前記基板の搬送方向に沿って所定の間隔にて配置された複数のマークを有する一対のマーク配置部材を含むマーク配置部と、
前記実装ヘッドに備えられ、前記マークを撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像画像に基づき、前記実装ヘッドの位置ずれ量を算出する制御部と、
前記一対のマーク配置部材同士を懸架する懸架部材と、を備える、
部品装着装置。

【請求項2】

前記マーク配置部は、
前記マーク配置部材を前記基台に連結する第１の連結部材と、
前記マーク配置部材と前記基台との相互間の相対的な移動を可能に、前記マーク配置部材を前記基台に連結する第２の連結部材と、をさらに含む、
請求項１に記載の部品装着装置。

【請求項3】

前記第２の連結部材は、
上部材と、
下部材と、
弾性体を含み、前記上部材と前記下部材のうちいずれか一方を他方に対して付勢する付勢手段と、を備える、
請求項２に記載の部品装着装置。

【請求項4】

前記付勢手段は、前記懸架部材の端部に設けられる、
請求項３に記載の部品装着装置。

【請求項5】

前記第２の連結部材は、前記一対のマーク配置部材のうちいずれか一方の前記マーク配置部材にのみ設けられる、
請求項２から４のいずれか１項に記載の部品装着装置。

【請求項6】

前記マーク配置部材は、
第１の部材と、
前記第１の部材の上方に位置し、前記複数のマークが配置された第２の部材と、
前記第１の部材の下方と前記第２の部材の上方との両側から挟持する挟持部材と、を含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の部品装着装置。

【請求項7】

前記第２の部材の熱膨張係数は、前記第１の部材の熱膨張係数よりも小さい、
請求項６に記載の部品装着装置。

【請求項8】

前記懸架部材の熱膨張係数は、前記基台の熱膨張係数よりも小さい、
請求項１から７のいずれか１項に記載の部品装着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、部品装着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

実装ヘッドにより部品供給部から電子部品（以下、単に「部品」と称す）をピックアップし、基板に実装する部品装着装置が知られる。実装ヘッドは、部品装着装置に水平移動自在に備えられ、部品供給部と基板との間を移動して部品のピックアップ及び実装を連続して行う。部品装着装置は、実装ヘッドと基板の位置合わせにおいて、実装ヘッドに備えられたカメラにより基板を撮像し、撮像した画像の画像処理結果に基づいて実装ヘッドのＸＹ位置を補正する。

【0003】

実装ヘッドを水平移動させるヘッド移動機構は、実装ヘッドの連続した動作によって生じる熱により、経時変化し得る。そのため、初期段階で適正に位置補正がされたとしても、経時変化に起因する実装ヘッドの位置ずれにより、実装品質の低下が生じ得る。このような問題を解決するため、等間隔に並ぶ複数のマークを所定のタイミングで撮像して水平方向のずれ量を求め、当該ずれ量に基づいて実装ヘッドのＸＹ位置を補正する方法が知られる（特許文献１，２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１５２４２１号公報

【特許文献2】特開２０１７－１６８６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

部品装着装置の基台には、実装ヘッドのＸＹ位置の補正精度向上のため、複数のマークが長手方向に等間隔に並ぶバー（以下、熱補正バーと称する）が２本、基板に部品を実装する領域（以下、実装領域と称する）を挟んで配置される。この際、熱補正バーを熱膨張係数の小さい材料で構成することにより、基台が熱膨張したとしてもマークの間隔はほとんど変化しない。しかし、２つの熱補正バーの間隔は、基台の熱膨張により変化し得るため、実装ヘッドのＸＹ位置の補正精度が低下し得る。

【0006】

本開示は、部品装着装置における基台の熱膨張に伴う実装ヘッドのＸＹ位置の補正精度低下の抑止を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る部品装着装置は、基台に対して相対的に移動可能であって、前記基台側に設けられた部品供給部から部品をピックアップして基板に前記部品を装着する実装ヘッドと、前記基板を搬送する基板搬送部と、前記基台に設けられ、前記基板の搬送方向に沿って所定の間隔にて配置された複数のマークを有する一対のマーク配置部材を含むマーク配置部と、前記実装ヘッドに備えられ、前記マークを撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像画像に基づき、前記実装ヘッドの位置ずれ量を算出する制御部と、
前記一対のマーク配置部材同士を懸架する懸架部材と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、部品装着装置における基台の熱膨張に伴う実装ヘッドのＸＹ位置の補正精度低下を抑止できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態に係る部品装着装置の平面図

【図2】図１に示す部品装着装置の部分断面図（Ａ－Ａ断面）

【図3】本実施の形態に係るマーク配置機構の平面図

【図4】本実施の形態に係るマーク配置機構の斜視図

【図5】本実施の形態に係るマーク配置機構の斜視図

【図6】本実施の形態に係るマーク配置機構の部分拡大図

【図7】本実施の形態に係るマーク配置機構におけるマーク配置部材と第２の連結部材との接合部分の断面斜視図

【図8】本実施の形態に係るマーク配置機構におけるマーク配置部材と第２の連結部材との接合部分の断面正面図

【図9】本実施の形態に係るマーク配置機構におけるマーク配置部材と第２の連結部材との接合部分のずれが生じた場合の断面正面図

【図10】本実施の形態に係るマーク配置機構における付勢手段の断面斜視図

【図11】本実施の形態に係る部品装着装置の制御系の構成を示すブロック図

【図12】本実施の形態に係る部品実装方法の流れを示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。

【0011】

（本実施の形態）
＜部品装着装置の構成＞
図１及び図２を参照して、基板に部品を実装する部品装着装置１の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る部品装着装置１の平面図を示す。図２は、図１に示す部品装着装置１の部分断面図（図１のＡ－Ａ断面）を示す。

【0012】

以下、基板搬送方向（図１の紙面の左右方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向と水平面内において直交する方向（図１の紙面の上下方向）をＹ軸方向、水平面と直交する高さ方向（図２の紙面の上下方向）をＺ軸方向と定義する。

【0013】

図１において、基台１ａの中央には、Ｘ軸方向に基板を搬送する基板搬送部２が配設される。基板搬送部２は、並行に配設された少なくとも２つの搬送レール２ａを含んで構成される。基板搬送部２は、上流側から搬入された基板３を搬送し、部品実装作業を実行するために設定された実装ステージに位置決めして保持する。

【0014】

基板搬送部２の側方には、部品供給部４が配置される。部品供給部４には、複数のテープフィーダ５が並列に装着される。

【0015】

テープフィーダ５は、部品Ｄを収納したキャリアテープを部品供給部４の外側から基板搬送部２に向かう方向（テープ送り方向）にピッチ送りすることにより、実装ヘッド８の部品吸着位置に部品Ｄを供給する。

【0016】

基台１ａ上面において、Ｘ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸ビーム６が配設される。Ｙ軸ビーム６には、同様にリニア駆動機構を備えたＸ軸ビーム７が、Ｙ方向に移動自在に結合される。

【0017】

Ｘ軸ビーム７には、実装ヘッド８がＸ方向に移動自在に装着される。実装ヘッド８は、複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドである。それぞれの保持ヘッドの下端部には、図２に示すように、部品Ｄを吸着及び保持し、個別に昇降可能な吸着ノズル８ａが装着される。

【0018】

Ｙ軸ビーム６、及び、Ｘ軸ビーム７を駆動することにより、実装ヘッド８は、Ｘ軸方向、及び、Ｙ軸方向に自在に移動する。

【0019】

これにより、実装ヘッド８は、部品供給部４のテープフィーダ５の部品吸着位置から部品Ｄを吸着ノズル８ａによって取り出し、基板搬送部２に位置決めされた基板３の実装点に部品Ｄを移送搭載する。

【0020】

Ｙ軸ビーム６及びＸ軸ビーム７は、実装ヘッド８を水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動させるヘッド移動機構９を構成する。

【0021】

このように、実装ヘッド８は、基台１ａに対して相対的に水平移動可能に設けられ、部品供給部４から部品Ｄをピックアップして基板３に実装する。

【0022】

部品供給部４と基板搬送部２との間には、部品認識カメラ１０が配設される。部品供給部４から部品Ｄを取り出した実装ヘッド８が、部品認識カメラ１０の上方を移動する際に、部品認識カメラ１０は、実装ヘッド８に保持された状態の部品Ｄを撮像して認識する。

【0023】

実装ヘッド８には、Ｘ軸ビーム７の下面側に位置して、実装ヘッド８と一体的に移動する基板認識カメラ１１が装着される。実装ヘッド８が移動することにより、基板認識カメラ１１は、基板搬送部２に位置決めされた基板３の上方に移動し、基板３を撮像して認識する。なお、基板認識カメラ１１は、撮像部と読み替えられてもよい。

【0024】

実装ヘッド８による基板３への部品実装動作において、部品認識カメラ１０による部品Ｄの認識結果と、基板認識カメラ１１による基板認識結果とに基づいて、部品Ｄを基板３に実装する位置（実装位置）のずれ（つまり位置ずれ）の補正が行われる。

【0025】

実装ヘッド８をヘッド移動機構９によって移動させ、部品Ｄを部品供給部４から取り出して基板３に移送搭載する部品実装作業では、実装ヘッド８を部品供給部４と基板３との間で反復して移動させる実装ターンが、高頻度で実行される。この反復動作によって、ヘッド移動機構９を構成するＸ軸ビーム７のリニア駆動機構又は摺動部分から熱が発生し、この熱によってＸ軸ビーム７は熱変形（例えば熱膨張）し得る。例えば、Ｘ軸ビーム７は、熱変形によって、伸縮したり、曲がったり、ねじれたりし得る。熱変形の大きさはＸ軸ビーム７の温度に依存するため、Ｘ軸ビーム７の形状は経時的に変化し得る。

【0026】

Ｘ軸ビーム７が熱変形すると、実際に部品Ｄを基板３に搭載する際の吸着ノズル８ａの位置（以下、実位置と称する）と、Ｘ軸ビーム７に熱変形が発生していない理想状態における吸着ノズル８ａの位置（以下、理想位置と称する）との間にずれ（以下、実装ずれと称する）が生じる。

【0027】

この実装ずれの大きさを検出するために、マーク配置機構４０が、基台１ａに設置される。マーク配置機構４０は、図１に示すように、基板搬送部２に位置決めされた状態の基板３を挟んでＸ軸方向に延びる長方形状の（つまりバー形状の）２つのマーク配置部材４２Ａ、４２Ｂを含む。マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂの上面には、長手方向に所定の間隔で複数のマーク４６が配置される。

【0028】

実装ヘッド８と共に移動する基板認識カメラ１１によってマーク配置部４１のマーク４６を認識し、理想位置との比較を行うことにより、実装ヘッド８の実位置の理想位置に対するずれ（位置ずれ）を検出できるようになっている。次に、本実施の形態に係るマーク配置部材４２Ａ、４２Ｂを含むマーク配置機構４０について詳細に説明する。

【0029】

＜マーク配置機構の構成＞
次に、図３～図１０を参照して、マーク配置機構４０の構成について説明する。図３は、本実施の形態に係るマーク配置機構４０の平面図（上から見た図）を示す。図４は、本実施の形態に係るマーク配置機構４０の斜視図を示す。図５は、本実施の形態に係るマーク配置機構４０の斜視図を示す。図６は、本実施の形態に係るマーク配置機構４０の部分拡大図を示す。図７は、本実施の形態に係るマーク配置機構４０におけるマーク配置部材４２Ｂと第２の連結部材７０との接合部分の断面斜視図（図５のＢ－Ｂ断面）を示す。図８は、本実施の形態に係るマーク配置機構４０におけるマーク配置部材４２Ｂと第２の連結部材７０との接合部分の断面正面図（図５のＢ－Ｂ断面）を示す。図９は、本実施の形態に係るマーク配置機構４０におけるマーク配置部材４２Ｂと第２の連結部材７０との接合部分のずれが生じた場合の断面正面図（図５のＢ－Ｂ断面）を示す。図１０は、本実施の形態に係るマーク配置機構４０における付勢手段７３の断面斜視図（図５のＣ－Ｃ断面）を示す。

【0030】

図３～図５に示すように、マーク配置機構４０は、互いに略平行に配置される一対のマーク配置部材４２Ａ及びマーク配置部材４２Ｂと、マーク配置部材４２Ａ及びマーク配置部材４２Ｂを懸架する懸架部材５０Ａ及び懸架部材５０Ｂと、マーク配置部材４２Ａを基台１ａに連結する第１の連結部材６０と、マーク配置部材４２Ｂを基台１ａに連結する第２の連結部材７０とを備える。本実施の形態では、マーク配置部材４２Ａ、マーク配置部材４２Ｂ、第１の連結部材６０、及び、第２の連結部材７０を含む構成を、マーク配置部４１と称する。

【0031】

マーク配置部材４２Ａ及びマーク配置部材４２Ｂは、基板搬送部２に位置決めされた状態の基板３を挟んで、当該基板３の搬送方向（つまりＸ軸方向）に沿って延びる長方形状（例えばバー形状）を呈する。なお、マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂは、マークプレート、マークバー、又は、熱補正バーといった他の用語に読み替えられてもよい。

【0032】

図４、図５及び図６に示すように、マーク配置部材４２Ａ及びマーク配置部材４２Ｂは、それぞれ、第１の部材４３と、当該第１の部材４３の上方に位置する（つまり第１の部材４３上に載置される）第２の部材４４と、第１の部材４３の下方と第２の部材４４の上方とを両側から挟持する挟持部材４５とを含んで構成される。

【0033】

挟持部材４５は、第１の部材４３の下方と第２の部材４４の上方とを挟持する板バネであってよい。

【0034】

第１の部材４３は、鉄を含んで構成されてよい。第２の部材４４は、石英ガラスを含んで構成されてよい。すなわち、第２の部材４４の熱膨張係数は、第１の熱膨張係数よりも小さい。

【0035】

第２の部材４４の上面には、所定の間隔（例えば１０ｍｍ間隔）にて複数のマーク４６が配置される。すなわち、複数のマーク４６は、基板３の搬送方向（つまりＸ軸方向）に沿って所定の間隔にて配置される。第２の部材４４が石英ガラスを含んで構成される場合、マーク４６は、石英ガラスに対するクロム蒸着によって付加されてよい。石英ガラスの熱膨張係数は０．６×１０^－６（１／℃）であり、ほとんど熱膨張しないため、第２の部材４４のマーク４６は、Ｘ軸ビーム７の熱変形に伴う実装ヘッド８の位置ずれを算出するための基準に用いることができる。なお、マーク４６の形状は、円形であってよい。ただし、マーク４６の形状は、円形とは異なる形状（例えば多角形、十字形等）であってもよい。

【0036】

懸架部材５０Ａ及び懸架部材５０Ｂは、マーク配置部材４２Ａ又はマーク配置部材４２Ｂの長手方向と交差（例えば直交）する方向（つまりＹ軸方向）に延びる長方形状（例えばバー形状）を呈する。懸架部材５０Ａ及び懸架部材５０Ｂの熱膨張係数は、基台１ａの熱膨張係数よりも小さい。

【0037】

第１の連結部材６０は、上下方向（つまりＺ軸方向）に延びる柱形状であり、上端をマーク配置部材４２Ａの第１の部材４３に連結し、下端を基台１ａに連結する。第１の連結部材６０の少なくとも１つは、図７～図９に示すように、ねじ８０及び皿ばね８１によって第１の部材４３に連結されてよい。図８に示すように、第１の部材４３のねじ穴８２の直径Ｌ１は、ねじ８０の直径Ｌ２よりも大きくてよい。つまり、第１の部材４３のねじ穴８２は、所定の隙間８３を有してよい。ただし、第１の部材４３の複数のねじ穴８２のうち、所定の１つの第１の連結部材６０が連結されるねじ穴８２は所定の隙間８３を有しなくてもよい。つまり、所定の１つの第１の連結部材６０は、マーク配置部材４２Ａの第１の部材４３を基台１ａに固定的に連結されてよい。

【0038】

第２の連結部材７０は、マーク配置部材４２Ｂと基台１ａとの相互間の相対的な移動を可能に、マーク配置部材４２Ｂを基台１ａに連結する。なお、図４、図５では、第２の連結部材７０は、マーク配置部材４２Ｂに設けられているが、第２の連結部材７０は、マーク配置部材４２Ａに設けられてもよい。すなわち、第２の連結部材７０は、一対のマーク配置部材４２Ａ，４２Ｂのうちのいずれか一方にのみ設けられてよい。

【0039】

次に、図７～図１０を参照して、第２の連結部材７０について詳細に説明する。

【0040】

図１０に示すように、第２の連結部材７０は、上部材７１と、下部材７２と、付勢手段７３とを含んで構成される。上部材７１及び下部材７２は、それぞれ、上下方向（つまりＺ軸方向）に延びる柱形状である。上部材７１は、下部材７２の上に配置される。

【0041】

上部材７１は、図７～図９に示すように、上端をマーク配置部材４２Ｂの第１の部材４３に連結する。上部材７１は、ねじ８０及び皿ばね８１によって第１の部材４３に連結されてよい。第１の部材４３のねじ穴８２の直径Ｌ１は、ねじ８０の直径Ｌ２よりも大きくてよい。つまり、第１の部材４３のねじ穴８２は、所定の隙間８３を有してよい。

【0042】

下部材７２は、図１０に示すように下端をねじ８６によって基台１ａに連結する。

【0043】

付勢手段７３は、図１０に示すように、弾性体（例えばばね）を含み、上部材７１と下部材７２のうちいずれか一方を他方に対して付勢する。例えば、付勢手段７３は、下部材７２の上端部分に固定され、上部材７１の下端部分をばね力で挟持することにより、上部材７１と下部材７２とを締結する。あるいは、付勢手段７３は、上部材７１の下端部分に固定され、下部材７２の上端部分をばね力で挟持することにより、上部材７１と下部材７２とを締結する。

【0044】

懸架部材５０Ａ、５０Ｂは、図３～図５、図１０に示すように、一端を第１の連結部材６０に連接し、他端を第２の連結部材７０の付勢手段７３に連接する。図１０に示すように、懸架部材５０Ａ、５０Ｂは、ねじ９０及び皿ばね９１によって第２の連結部材７０の付勢手段７３に連接されてよい。懸架部材５０Ａ、５０Ｂのねじ穴９２の直径は、ねじ９０の直径よりも大きくてよい。つまり、懸架部材５０Ａ、５０Ｂのねじ穴９２は、所定の隙間９３を有してよい。

【0045】

また、図４、図５に示すように、懸架部材５０Ａ、５０Ｂの高さ方向（つまりＺ軸方向）の位置は、マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂの高さ方向の位置よりも下方である。具体的には、懸架部材５０Ａ、５０Ｂは、基板搬送部２の移動を妨げないように、基板搬送部２よりも下方に配置される。

【0046】

＜マーク配置機構の作用及び効果＞
次に、上述した本実施の形態に係るマーク配置機構４０の構成による作用及び効果について説明する。

【0047】

マーク配置機構４０では、基台１ａよりも熱膨張係数の小さい懸架部材５０Ａ、５０Ｂが、一端を第１の連結部材６０に連接し、他端を第２の連結部材７０の上部材７１に付勢手段７３を介して連接している。よって、基台１ａが熱膨張して第１の連結部材６０と第２の連結部材７０の下部材７２との間の距離が延びたとしても、懸架部材５０Ａ、５０Ｂにより第１の連結部材６０と第２の連結部材７０の上部材７１との間の距離はほぼ変化しない。すなわち、マーク配置部材４２Ａに付加されるマーク４６と、マーク配置部材４２Ｂに付加されるマーク４６との間の距離はほぼ変化しない。よって、基台１ａが熱膨張したとしても、マーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度は、ほとんど低下しない。なお、基台１ａの熱膨張による第１の連結部材６０と、第２の連結部材７０の下部材７２との間の距離の延びは、懸架部材５０Ａ、５０Ｂが連接される付勢手段７３におけるねじ穴９２の隙間９３により吸収される。

【0048】

また、基台１ａが熱膨張した場合、基台１ａに連結されている２つの第１の連結部材６０の間の距離が延びる。しかし、第１の部材４３のねじ穴８２の隙間８３により、この２つの第１の連結部材６０の間の距離の延びは吸収される。また、第１の部材４３が熱膨張した場合、第１の部材４３はＸ軸方向に延びる。しかし、第１の部材４３と第２の部材４４とは挟持部材４５によって挟持されているので、第１の部材４３の延びは、第２の部材４４に影響を与えない。よって、第２の部材４４は、基台１ａ及び第１の部材４３の熱膨張の影響を受けない。したがって、第１の部材４３が熱膨張したとしても、マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂに付加されるマーク４６の間隔は変化しないため、これらのマーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度は、ほとんど低下しない。

【0049】

＜ハードウェア構成＞
次に、図１１を参照して、部品装着装置１の制御系の構成について説明する。図１１は、本実施の形態に係る部品装着装置１の制御系の構成を示すブロック図である。

【0050】

制御部３０は、部品装着装置１の全体制御装置である。制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、プロセッサ、又は、コントローラといった他の用語に読み替えられてもよい。制御部３０は、記憶部３１に記憶された処理プログラムを実行して、部品装着装置１の基板搬送部２、部品供給部４、実装ヘッド８、ヘッド移動機構９、及び、表示部３３を制御する。

【0051】

表示部３３は、部品認識カメラ１０及び基板認識カメラ１１の撮像画像を含む各種情報を表示する液晶ディスプレーなどである。

【0052】

記憶部３１には、実装データ３１ａ及び位置ずれ量データ３１ｂなどの部品実装作業に使用される各種データが記憶される。記憶部３１は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ又はそれらの組み合わせによって構成されてよい。

【0053】

実装データ３１ａは、実装される部品Ｄの種類及び実装位置などのデータであり、生産対象の基板の種類ごとに記憶される。

【0054】

制御部３０は、内部制御機能として、認識処理部３２、実装制御部３０ａ、及び、算出部３０ｂを有する。

【0055】

認識処理部３２は、部品認識カメラ１０、及び、基板認識カメラ１１による撮像画像３９に対して認識処理を行う。例えば、認識処理部３２は、撮像画像３９から、部品Ｄ、基板３、及び／又は、マーク配置部４１のマーク４６を認識する。

【0056】

実装制御部３０ａは、基板搬送部２、部品供給部４、実装ヘッド８、及び、ヘッド移動機構９を制御することにより、部品Ｄを部品供給部４から取り出して基板３に移送搭載する作業（部品実装作業）を行う。

【0057】

算出部３０ｂは、上述したように、基板認識カメラ１１によって撮像された撮像画像３９に含まれるマーク配置部４１のマーク４６に基づいて、実装ヘッド８のＸ軸ビーム７の位置Ｘに対する位置ずれ量を算出する。算出部３０ｂは、Ｘ軸ビーム７の位置Ｘと算出した位置ずれ量とを対応付けて位置ずれ量データ３１ｂとして記憶部３１に格納する。

【0058】

＜部品実装方法＞
図１２を参照して、部品装着装置１によって部品Ｄを基板３に実装する部品実装方法の流れについて説明する。図１２は、本実施の形態に係る部品実装方法の流れを示すフローチャートである。

【0059】

実装制御部３０ａは、ヘッド移動機構９を制御して実装ヘッド８を基準位置に移動させ、基板認識カメラ１１を制御して、マーク配置部４１のマーク４６を撮像する（Ｓ４１）。

【0060】

認識処理部３２は、ステップＳ４１の撮像画像からマーク４６を認識する（Ｓ４２）。

【0061】

算出部３０ｂは、上述したように、撮像画像から認識した少なくとも２つのマーク４６の位置関係に基づいて、基準位置に位置した実装ヘッド８の位置ずれ量を算出する（Ｓ４３）。算出部３０ｂは、算出した位置ずれ量を、位置ずれ量データ３１ｂとして記憶部３１に記憶してよい。

【0062】

実装制御部３０ａは、部品実装作業を行う（Ｓ４４）。すなわち、実装制御部３０ａは、実装ヘッド８を制御して、部品Ｄを部品供給部４から取り出して基板３に移送搭載する。このとき、実装制御部３０ａは、記憶部３１に記憶されている位置ずれ量に基づいて、部品Ｄの実装位置を補正する。

【0063】

実装制御部３０ａは、所定の部品実装作業が完了したか否かを判定する（Ｓ４５）。

【0064】

実装制御部３０ａは、所定の部品実装作業が完了していない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、処理をステップＳ４４に戻す。

【0065】

実装制御部３０ａは、所定の部品実装作業が完了した場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、本処理を終了する。本処理の終了後、部品実装済みの基板３は搬出され、次に部品を実装する基板３が搬入される。

【0066】

ステップＳ４１～Ｓ４５は、所定枚数の実装基板の生産が完了するまで繰り返し実行されてよい。

【0067】

また、ステップＳ４１～Ｓ４３の処理は、必ずしも、基板３の部品搭載が行われる毎に実行される必要はない。すなわち、ステップＳ４１～Ｓ４３は、Ｘ軸ビーム７（又はＹ軸ビーム６）の熱変形の時間変動（経時変化）を考慮して、所定の頻度で実行されてよい。

【0068】

（本開示のまとめ）
本開示の内容は以下の付記のように表現できる。

【0069】

＜付記１＞
本開示に係る部品装着装置１は、基台１ａに対して相対的に移動可能であって、基台１ａ側に設けられた部品供給部４から部品Ｄをピックアップして基板３に部品Ｄを装着する実装ヘッド８と、基板３を搬送する基板搬送部２と、基台１ａに設けられ、基板３の搬送方向に沿って所定の間隔にて配置された複数のマーク４６を有する一対のマーク配置部材４２Ａ、４２Ｂを含むマーク配置部４１と、実装ヘッド８に備えられ、マーク４６を撮像する撮像部（例えば基板認識カメラ１１）と、撮像部による撮像画像に基づき、実装ヘッド８の位置ずれ量を算出する制御部３０と、一対のマーク配置部材４２Ａ、４２Ｂ同士を懸架する懸架部材５０Ａ、５０Ｂと、を備える。
これにより、基台１ａが熱膨張したとしても、マーク配置部材４２Ａとマーク配置部材４２Ｂとの間の距離は、マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂ同士を懸架する懸架部材５０Ａ、５０Ｂによりほぼ変化しない。よって、マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂに含まれるマーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度の低下は抑制される。

【0070】

＜付記２＞
付記１に記載の部品装着装置１において、マーク配置部４１は、マーク配置部材４２Ａを基台１ａに連結する第１の連結部材６０と、マーク配置部材４２Ｂと基台１ａとの相互間の相対的な移動を可能に、マーク配置部材４２Ｂを基台１ａに連結する第２の連結部材７０とをさらに含んでよい。
これにより、基台１ａが熱膨張したとしても、基台１ａに連結される第２の連結部材７０の位置の移動が、マーク配置部材４２Ａとマーク配置部材４２Ｂとの間の距離に影響を及ぼさない。よって、マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂに含まれるマーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度の低下は抑制される。

【0071】

＜付記３＞
付記２に記載の部品装着装置１において、第２の連結部材７０は、上部材７１と、下部材７２と、弾性体を含み、上部材７１と下部材７２のうちいずれか一方を他方に対して付勢する付勢手段７３と、を備えてよい。
これにより、基台１ａが熱膨張したとしても、第１の連結部材６０と第２の連結部材７０の下部材７２との間の距離の変化が付勢手段７３によって吸収され、マーク配置部材４２Ａとマーク配置部材４２Ｂとの間の距離に影響を及ぼさないので、これらのマーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度の低下が抑制される。

【0072】

＜付記４＞
付記３に記載の部品装着装置１において、付勢手段７３は、懸架部材５０Ａ、５０Ｂの端部に設けられる。
これにより、懸架部材５０Ａ、５０Ｂが、付勢手段７３を介して第２の連結部材７０に連結されるので、基台１ａが熱膨張したとしても、第１の連結部材６０と第２の連結部材７０の下部材７２との間の距離の変化が付勢手段７３によって吸収され、マーク配置部材４２Ａとマーク配置部材４２Ｂとの間の距離に影響を及ぼさないので、これらのマーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度の低下が抑制される。

【0073】

＜付記５＞
付記２から４のいずれか１項に記載の部品装着装置１において、第２の連結部材７０は、一対のマーク配置部材４２Ａ、４２Ｂのうちいずれか一方のマーク配置部材（例えば４２Ｂ）にのみ設けられてよい。
これにより、基台１ａが熱膨張した場合における第１の連結部材６０と第２の連結部材７０との間の距離の変化は、第１の連結部材６０の位置が基準となり、第２の連結部材７０の方で吸収されるので、第１の連結部材６０と第２の連結部材７０との相対位置のねじれが生じない。

【0074】

＜付記６＞
付記１から５のいずれか１項に記載の部品装着装置１において、マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂは、第１の部材４３と、第１の部材４３の上方に位置し、複数のマーク４６が配置された第２の部材４４と、第１の部材４３の下方と第２の部材４４の上方との両側から挟持する挟持部材４５と、を含んでよい。
これにより、第１の部材４３の熱膨張による延びは、第２の部材４４に影響を及ぼさない。よって、第２の部材４４に配置されたマーク４６の位置もほぼ変化しないので、これらのマーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度の低下が抑制される。

【0075】

＜付記７＞
付記６に記載の部品装着装置１において、第２の部材４４の熱膨張係数は、第１の部材４３の熱膨張係数よりも小さくてよい。
これにより、第１の部材４３の熱膨張による延びは、第２の部材４４に影響を及ぼさない。よって、第２の部材４４に配置されたマーク４６の位置もほぼ変化しないので、これらのマーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度の低下が抑制される。

【0076】

＜付記８＞
付記１から７のいずれか１項に記載の部品装着装置１において、懸架部材５０Ａ、５０Ｂの熱膨張係数は、基台１ａの熱膨張係数よりも小さくてよい。
これにより、懸架部材５０Ａ、５０Ｂの熱膨張は抑制されるので、マーク配置部材４２Ａとマーク配置部材４２Ｂとの間の距離もほぼ変化しない。よって、マーク配置部材４２Ａ、４２Ｂに含まれるマーク４６を基準とする実装ヘッド８のＸＹ位置の補正精度の低下は抑制される。

【0077】

以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本開示の技術は、部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

【符号の説明】

【0079】

１ 部品装着装置
１ａ 基台
２ 基板搬送部
２ａ 搬送レール
３ 基板
４ 部品供給部
５ テープフィーダ
６ Ｙ軸ビーム
７ Ｘ軸ビーム
８ 実装ヘッド
８ａ 吸着ノズル
９ ヘッド移動機構
１０ 部品認識カメラ
１１ 基板認識カメラ
３０ 制御部
３０ａ 実装制御部
３０ｂ 算出部
３１ 記憶部
３１ａ 実装データ
３１ｂ 位置ずれ量データ
３２ 認識処理部
３３ 表示部
３９ 撮像画像
４０ マーク配置機構
４１ マーク配置部
４２Ａ、４２Ｂ マーク配置部材
４３ 第１の部材
４４ 第２の部材
４５ 挟持部材
４６ マーク
５０Ａ、５０Ｂ 懸架部材
６０ 第１の連結部材
７０ 第２の連結部材
７１ 上部材
７２ 下部材
７３ 付勢手段
８０ ねじ
８１ 皿ばね
８２ ねじ穴
８３ 隙間
８６ ねじ
９０ ねじ
９１ 皿ばね
９２ ねじ穴
９３ 隙間
Ｄ 部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】