特開 2023-135468 部品実装方法及び部品実装装置

(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】P2023135468

(43)【公開日】2023-09-28

(54)【発明の名称】部品実装方法及び部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20230921BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022040706

(22)【出願日】2022-03-15

(71)【出願人】

【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】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100176304

【弁理士】

【氏名又は名称】福成 勉

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康弘

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353CC08

5E353EE02

5E353EE71

5E353GG21

5E353JJ02

5E353KK03

5E353KK11

5E353LL06

5E353NN12

5E353QQ05

5E353QQ12

(57)【要約】

【課題】実装位置精度を確保しながら、実装ヘッドの移動補正用データの取得時間を短縮する。
【解決手段】観測点撮像工程（Ｓ５）と、実装ヘッド２５１の位置ずれ量を算出するずれ量算出工程（Ｓ９、Ｓ１１）と、部品実装処理を実行する部品実装処理工程と、を含む。観測点撮像工程では、設定エリアＡｒ１の観測点６２、第１行の観測点６２及び第１列の観測点６２を撮像する。部品実装処理工程では、目標実装位置が、特定エリアに対応する第１エリアの場合には、特定エリアの観測点６２の画像から算出された位置ずれ量に基づき実装ヘッド２５１の移動量を補正し、さらに第２エリアを含む場合には、第２エリアについては、第１行の観測点６２及び第１列の観測点６２各々の画像から算出された位置ずれ量に基づき前記移動量を補正する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ軸及びＹ軸に沿って移動可能な実装ヘッドにより、部品供給部から部品を取り出して作業位置に配置された基板上に実装する部品実装処理を実行する部品実装装置における部品の実装方法であって、
Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、ドット状の複数の観測点が格子状に設けられた治具基板を前記作業位置に配置する治具基板準備工程と、
前記実装ヘッドと共に移動するカメラにより、前記治具基板の前記観測点を撮像する観測点撮像工程と、
前記カメラが撮像した前記観測点の画像から各観測点における前記実装ヘッドの位置ずれ量を算出するずれ量算出工程と、
前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドのＸＹ方向の移動量を補正して前記部品実装処理を実行する部品実装処理工程と、を含み、
前記観測点撮像工程では、前記治具基板に設けられた前記複数の観測点のうち、特定エリアの観測点と、所定の行の観測点と、所定の列の観測点とを撮像し、
前記部品実装処理工程では、前記部品実装処理の対象エリアが、前記特定エリアに対応する第１エリアである場合には、前記特定エリアの各観測点の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正し、前記第１エリアに加えて第２エリアを含む場合には、当該第２エリアについては、前記所定の行の観測点及び前記所定の列の観測点各々の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正する、ことを特徴とする部品実装方法。

【請求項2】

請求項１に記載の部品実装方法において、
前記基板が、その他のエリアに対して高い実装精度が要求される高精度エリアを含む場合には、
前記観測点撮像工程では、前記治具基板のうち、前記高精度エリアに対応するエリアを前記特定エリアとして、前記観測点を撮像する、ことを特徴とする部品実装方法。

【請求項3】

Ｘ軸及びＹ軸に沿って移動可能な実装ヘッドを備え、当該実装ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して作業位置に配置された基板上に実装する部品実装処理を実行する部品実装装置であって、
前記実装ヘッドと共に移動可能なカメラと、
Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、ドット状の複数の観測点が格子状に設けられた治具基板を前記作業位置において保持可能な治具基板保持部と、
前記部品実装処理、及び当該部品実装処理に必要なデータを取得する実装準備処理を実行可能な制御部と、を備え、
前記実装準備処理は、
前記実装ヘッドを移動させて、前記治具基板保持部に保持された前記治具基板の前記観測点を前記カメラに撮像させる観測点撮像処理と、
前記カメラが撮像した前記観測点の画像から各観測点における前記実装ヘッドの位置ずれ量を前記データとして算出するずれ量算出処理と、を含み、
前記制御部は、
前記観測点撮像処理において、前記治具基板に設けられた前記複数の観測点のうち、特定エリアの観測点と、所定の行の観測点と、所定の列の観測点とを撮像させるとともに、
前記部品実装処理において、前記部品実装処理の対象エリアが、前記特定エリアに対応する第１エリアである場合には、前記特定エリアの各観測点の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正し、前記第１エリアに加えて第２エリアを含む場合には、当該第２エリアについては、前記所定の行の観測点及び前記所定の列の観測点各々の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正する、ことを特徴とする部品実装装置。

【請求項4】

請求項３に記載の部品実装装置において、
前記特定エリアを指定するための指令を受け付ける指令入力部をさらに備え、
前記制御部は、前記指令入力部の操作により指定される前記特定エリアに基づき、前記観測点撮像処理及び前記部品実装処理を実行する、ことを特徴とする部品実装装置。

【請求項5】

Ｘ軸及びＹ軸に沿って移動可能な実装ヘッドにより、部品供給部から部品を取り出して作業位置に配置された基板上に実装する部品実装処理を実行する部品実装装置における部品の実装方法であって、
Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、ドット状の複数の観測点が格子状に設けられた治具基板を前記作業位置に配置する治具基板準備工程と、
前記実装ヘッドと共に移動するカメラにより、前記治具基板の前記観測点を撮像する観測点撮像工程と、
前記カメラが撮像した前記観測点の画像から各観測点における前記実装ヘッドの位置ずれ量を算出するずれ量算出工程と、
前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドのＸＹ方向の移動量を補正して前記部品実装処理を実行する部品実装処理工程と、を含み、
前記観測点撮像工程では、前記治具基板に設けられた前記複数の観測点のうち、所定間隔毎の行に属する複数の観測点と所定間隔毎の列に属する複数の観測点を撮像し、
前記部品実装処理工程では、前記観測点撮像工程で撮像した前記観測点の前記画像から算出された前記ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正する、ことを特徴とする部品実装方法。

【請求項6】

Ｘ軸及びＹ軸に沿って移動可能な実装ヘッドを備え、当該実装ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して作業位置に配置された基板上に実装する部品実装処理を実行する部品実装装置であって、
前記実装ヘッドと共に移動可能なカメラと、
Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、ドット状の複数の観測点が格子状に設けられた治具基板を前記作業位置において保持可能な治具基板保持部と、
前記部品実装処理、及び当該部品実装処理に必要なデータを取得する実装準備処理を実行可能な制御部と、を備え、
前記実装準備処理は、
前記実装ヘッドを移動させて、前記治具基板保持部に保持された前記治具基板の前記観測点を前記カメラに撮像させる観測点撮像処理と、
前記カメラが撮像した前記観測点の画像から各観測点における前記実装ヘッドの位置ずれ量を前記データとして算出するずれ量算出処理と、を含み、
前記制御部は、
前記観測点撮像処理において、前記治具基板に設けられた前記複数の観測点のうち、所定間隔毎の列に属する複数の観測点と所定間隔毎の行に属する複数の観測点とを撮像させるとともに、前記部品実装処理において、前記観測点撮像工程で撮像した前記観測点の前記画像から算出された前記ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正する、ことを特徴とする部品実装装置。

【請求項7】

請求項６に記載の部品実装装置において、
前記観測点撮像処理において撮像する前記観測点の列及び行の間隔を指定するための指令を受け付ける指令入力部をさらに備え、
前記制御部は、前記指令入力部の操作により指定される前記間隔に基づき、前記観測点撮像処理及び前記部品実装処理を実行する、ことを特徴とする部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品を基板上に搬送して実装（搭載）する部品実装装置における部品実装方法および部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

実装ヘッドにより部品を搬送して基板に実装する部品実装装置が公知である。実装ヘッドは、ＸＹ駆動機構により作動し、ＸＹ平面上を水平方向に移動する。実装ヘッドが移動する際の位置精度は、ＸＹ駆動機構の駆動誤差、ＸＹ駆動機構の構成要素の熱変形や経年劣化などの影響を受ける。部品の実装精度を高度に保つには、これらに起因する実装ヘッドの移動誤差を補正することが必須であり、従来から、係る課題に鑑みた技術が種々提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、複数のマーク（観測点）が格子状に付された治具基板を用いて実装ヘッドの移動誤差を補正する方法が開示されている。この方法では、実装ヘッドと共に移動するカメラにより、作業位置に配置した治具基板上の全てのマークを撮像して各マークの画像上のずれ量（つまり、各マークの位置における搭載ヘッドのずれ量）を事前に調べておき、そのずれ量のデータ（ずれデータという）に基づき実装ヘッドの移動誤差を補正する。

【0004】

また、類似する方法として、特許文献２には、前記治具基板の複数のマークのうち、Ｘ方向に並ぶ一行分のマークとＹ方向に並ぶ一列分のマークとを撮像して実装ヘッドの移動誤差を補正する方法が開示されている。この方法では、Ｘ方向に並ぶ一行分のマークのずれデータとＹ方向に並ぶ一列分のマークのずれデータとを組合せることにより、残りのマークについての前記ずれデータを生成し、当該ずれデータに基づき実装ヘッドの移動誤差を補正する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－１４６９０７号公報

【特許文献2】特開２００１－２４４６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の方法によれば、実際に撮像された全てのマークのずれデータに基づき実装ヘッドの移動補正を行うので、部品の目標実装位置に対応するマーク、又はそれにより近い位置のマークのずれデータを用いて実装ヘッドの移動誤差を精度良く補正することができる。そのため、部品の実装位置精度を確保する上では有利である。しかし、治具基板の全てのマークを撮像する必要があるため、撮像するマークの数が多く、ずれデータの取得に時間を要する。また、当該データの保存に必要なメモリの容量も無視できない。

【0007】

一方、特許文献２の方法によれば、撮像するマークの数が少ない分、特許文献１の方法に比べてずれデータの取得に要する時間を短くでき、また、メモリ使用量も抑えられる。しかし、Ｘ方向に並ぶ一行分のマークのずれデータとＹ方向に並ぶ一列分のマークのずれデータとの組合せにより生成されるデータに基づいて実装ヘッドの移動誤差を補正するため、実装精度を追及すると不利な場合もある。

【0008】

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、求められる部品の実装位置精度を確保しながら、実装ヘッドの移動補正用データの取得時間を短縮することが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の一局面に係る部品実装方法は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って移動可能な実装ヘッドにより、部品供給部から部品を取り出して作業位置に配置された基板上に実装する部品実装処理を実行する部品実装装置における部品の実装方法であって、Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、ドット状の複数の観測点が格子状に設けられた治具基板を前記作業位置に配置する治具基板準備工程と、前記実装ヘッドと共に移動するカメラにより、前記治具基板の前記観測点を撮像する観測点撮像工程と、前記カメラが撮像した前記観測点の画像から各観測点における前記実装ヘッドの位置ずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドのＸＹ方向の移動量を補正して前記部品実装処理を実行する部品実装処理工程と、を含む。そして、前記観測点撮像工程では、前記治具基板に設けられた前記複数の観測点のうち、特定エリアの観測点と、所定の行の観測点と、所定の列の観測点とを撮像し、前記部品実装処理工程では、前記部品実装処理の対象エリアが、前記特定エリアに対応する第１エリアである場合には、前記特定エリアの各観測点の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正し、前記第１エリアに加えて第２エリアを含む場合には、当該第２エリアについては、前記所定の行の観測点及び前記所定の列の観測点各々の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正する。

【0010】

この方法によれば、観測点撮像工程において撮像する観測点は、治具基板の全観測点のうち、設定エリアの観測点と、所定の１行分の観測点と、所定の１列分の観測点である。そのため、治具基板の全観測点を撮像する場合に比べて、観測点撮像工程やずれ量算出工程の処理時間が短縮される。

【0011】

そして、基板のうち特定エリアに対応するエリア（第１エリア）の部品実装処理については、特定エリアの全観測点の位置ずれ量、つまり実際に撮像された観測点の画像に基づき算出された位置ずれ量に基づき実装ヘッドの移動量が補正されるため、比較的高い実装精度が達成される。また、基板のうち特定エリア以外のエリア（第２エリア）については、所定の１行分の観測点及び前記所定の１列分の観測点各々の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量が補正させる。従って、基板のサイズや求められる実装精度等に基づいて、前記特定エリアを設定することにより、求められる部品の実装位置精度を確保しながら、実装ヘッドの移動補正用データの取得時間、つまり、観測点撮像工程やずれ量算出工程に要する時間を短縮することが可能となる。

【0012】

上記方法において、例えば、前記基板が、その他のエリアに対して高い実装精度が要求される高精度エリアを含む場合には、前記観測点撮像工程では、前記治具基板のうち、前記高精度エリアに対応するエリアを前記特定エリアとして、前記観測点を撮像するのが好適である。

【0013】

既述の通り、特定エリアについては、当該エリアに属する全観測点の実際の撮像画像に基づき算出された位置ずれ量に基づき実装ヘッドの移動量が補正される。そのため、基板の高精度エリアに対応するエリアを特定エリアとすることで、高精度エリアにおける所望の精度を達成することが可能となる。

【0014】

一方、本発明に係る部品実装装置は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って移動可能な実装ヘッドを備え、当該実装ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して作業位置に配置された基板上に実装する部品実装処理を実行する部品実装装置であって、前記実装ヘッドと共に移動可能なカメラと、Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、ドット状の複数の観測点が格子状に設けられた治具基板を前記作業位置において保持可能な治具基板保持部と、前記部品実装処理、及び当該部品実装処理に必要なデータを取得する実装準備処理を実行可能な制御部と、を備える。前記実装準備処理は、前記実装ヘッドを移動させて、前記治具基板保持部に保持された前記治具基板の前記観測点を前記カメラに撮像させる観測点撮像処理と、前記カメラが撮像した前記観測点の画像から各観測点における前記実装ヘッドの位置ずれ量を前記データとして算出するずれ量算出処理と、を含む。そして、前記制御部は、前記観測点撮像処理において、前記治具基板に設けられた前記複数の観測点のうち、特定エリアの観測点と、所定の行の観測点と、所定の列の観測点とを撮像させるとともに、前記部品実装処理において、前記部品実装処理の対象エリアが、前記特定エリアに対応する第１エリアである場合には、前記特定エリアの各観測点の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正し、前記第１エリアに加えて第２エリアを含む場合には、当該第２エリアについては、前記所定の行の観測点及び前記所定の列の観測点各々の前記画像から算出された前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正する。

【0015】

この部品実装装置の構成によれば、既述のような部品実装方法に基づく部品実装処理を、部品実装装置において自動化して実行することが可能となる。

【0016】

この場合、部品実装装置は、前記特定エリアを指定するための指令を受け付ける指令入力部をさらに備え、前記制御部は、前記指令入力部の操作により指定される前記特定エリアに基づき、前記観測点撮像処理及び前記部品実装処理を実行するように構成されるのが好適である。

【0017】

この構成によれば、基板のサイズや要求される実装精度に応じて前記特定エリアを自由に設定することが可能となる。

【0018】

また、本発明の他の一局面に係る部品実装方法は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って移動可能な実装ヘッドにより、部品供給部から部品を取り出して作業位置に配置された基板上に実装する部品実装処理を実行する部品実装装置における部品の実装方法であって、Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、ドット状の複数の観測点が格子状に設けられた治具基板を前記作業位置に配置する治具基板準備工程と、前記実装ヘッドと共に移動するカメラにより、前記治具基板の前記観測点を撮像する観測点撮像工程と、前記カメラが撮像した前記観測点の画像から各観測点における前記実装ヘッドの位置ずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記位置ずれ量に基づき前記実装ヘッドのＸＹ方向の移動量を補正して前記部品実装処理を実行する部品実装処理工程と、を含む。そして、前記観測点撮像工程では、前記治具基板に設けられた前記複数の観測点のうち、所定間隔毎の行に属する複数の観測点と所定間隔毎の列に属する複数の観測点を撮像し、前記部品実装処理工程では、前記観測点撮像工程で撮像した前記観測点の前記画像から算出された前記ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正する。

【0019】

この方法によれば、観測点撮像工程において撮像する観測点は、治具基板の全観測点のうち、所定間隔毎の行に属する複数の観測点と所定間隔毎の列に属する複数の観測点である。そのため、治具基板の全観測点を撮像する場合に比べて、観測点撮像工程やずれ量算出工程の処理時間が短縮される。しかも、部品実装処理時には、観測点撮像工程で撮像した前記観測点の前記画像から算出されたずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量が補正される。そのため、基板に対する部品実装処理も比較的精度良く行うことが可能となる。

【0020】

従って、観測点撮像工程において撮像する観測点の行及び列の間隔を基板のサイズや品種等に基づき設定することにより、求められる部品の実装位置精度を確保しながら、実装ヘッドの移動補正用データの取得時間、つまり、観測点撮像工程やずれ量算出工程に要する時間を短縮することが可能となる。

【0021】

また、本発明の他の一局面に係る部品実装装置は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って移動可能な実装ヘッドを備え、当該実装ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して作業位置に配置された基板上に実装する部品実装処理を実行する部品実装装置であって、前記実装ヘッドと共に移動可能なカメラと、Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、ドット状の複数の観測点が格子状に設けられた治具基板を前記作業位置において保持可能な治具基板保持部と、前記部品実装処理、及び当該部品実装処理に必要なデータを取得する実装準備処理を実行可能な制御部と、を備える。前記実装準備処理は、前記実装ヘッドを移動させて、前記治具基板保持部に保持された前記治具基板の前記観測点を前記カメラに撮像させる観測点撮像処理と、前記カメラが撮像した前記観測点の画像から各観測点における前記実装ヘッドの位置ずれ量を前記データとして算出するずれ量算出処理と、を含む。そして、前記制御部は、前記観測点撮像処理において、前記治具基板に設けられた前記複数の観測点のうち、所定間隔毎の列に属する複数の観測点と所定間隔毎の行に属する複数の観測点とを撮像させるとともに、前記部品実装処理において、前記観測点撮像工程で撮像した前記観測点の前記画像から算出された前記ずれ量に基づき前記実装ヘッドの移動量を補正する。

【0022】

この部品実装装置の構成によれば、既述のような部品実装方法に基づく部品実装処理を、部品実装装置において自動化して実行することが可能となる。

【0023】

この場合、前記観測点撮像処理において撮像する前記観測点の列及び行の間隔を指定するための指令を受け付ける指令入力部をさらに備え、前記制御部は、前記指令入力部の操作により指定される前記間隔に基づき、前記観測点撮像処理及び前記部品実装処理を実行するのが好適である。

【0024】

この構成によれば、観測点撮像処理において撮像する観測点の列及び行の間隔をオペレータが、基板のサイズや要求される実装精度に応じて自由に設定することが可能となる。

【発明の効果】

【0025】

以上説明した、本発明によれば、求められる部品の実装位置精度を確保しながら、実装ヘッドの移動補正用データの取得時間を短縮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明に係る部品実装装置を示す平面図である。

【図2】前記部品実装装置の制御系を示すブロックである。

【図3】治具基板の平面図である。

【図4】補正用データ取得処理の制御（第１実施形態）を示すフローチャートである。

【図5】部品実装処理の制御（第１実施形態）を示すフローチャートである。

【図6】撮像エリアの設定例を示す部品実装装置の平面略図である。

【図7】撮像エリアの設定例を示す治具基板の平面略図である。

【図8】撮像エリアの他の設定例を示す部品実装装置の平面略図である。

【図9】撮像エリアの他の設定例を示す治具基板の平面略図である。

【図10】補正用データ取得処理の制御（第２実施形態）を示すフローチャートである。

【図11】部品実装処理の制御（第２実施形態）を示すフローチャートである。

【図12】補正用データ取得処理において撮像する観測点を示す治具基板の平面図である。

【図13】部品の目標実装位置と観測点との位置関係の一例を示す要部模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0028】

［部品実装装置１の全体構成］
図１は、本発明に係る部品実装装置１の装置本体２を示す平面図である。部品実装装置１は、プリント配線基板等の基板Ｐに部品が実装（搭載）された部品実装基板を生産する装置であり、図１に示す装置本体２と制御部４（図２参照）とを含む。図１では、水平面上において互いに直交するＸＹ直交座標を用いて方向関係が示されている。

【0029】

装置本体２は、本体フレーム２１と、この本体フレーム２１上に備えられる基板搬送機構２３、部品供給ユニット２４、ヘッドユニット２５及び部品認識カメラ３２とを備える。

【0030】

基板搬送機構２３は、Ｘ方向に延びる一対のベルト式のコンベア２３１を備える。基板Ｐは、コンベア２３１により、機外から所定の作業位置（図１に示す位置）に搬入され、部品実装処理が施された後、作業位置から機外へ搬出される。基板搬送機構２３は、クランプ機構（図略）を備えており、部品実装処理中、基板Ｐは、このクランプ機構により作業位置に位置決めされる。

【0031】

コンベア２３１同士の間隔は変更可能に構成されている。これによりサイズの異なる基板Ｐの搬送、ひいてはサイズの異なる部品実装基板の生産が可能となっている。当例では、一方（図１では下側）に位置するコンベア２３１を基準として他方のコンベア２３１をＹ方向に移動させることにより、コンベア２３１の間隔が変更される。

【0032】

部品供給ユニット２４は、基板Ｐに実装される部品を供給するユニット領域であり、複数のフィーダ２４Ｆが並設された状態で装着されている。部品供給ユニット２４は、本体フレーム２１におけるＹ方向の両端部に基板搬送機構２３を挟んで設けられている。フィーダ２４Ｆは、チップ状の部品を供給する例えばテープフィーダである。部品供給ユニット２４には、テープフィーダ以外のスティックフィーダやトレイフィーダなどのフィーダ２４Ｆも配置され得る。

【0033】

ヘッドユニット２５は、部品供給ユニット２４のフィーダ２４Ｆから部品をピッキングして前記作業位置へ移動し、当該部品を基板Ｐに実装するツールである。ヘッドユニット２５は、ヘッドユニット駆動機構２６によりＸ方向及びＹ方向に移動可能に設けられている。

【0034】

ヘッドユニット駆動機構２６は、本体フレーム２１に各々固定されたＹ方向に延在する一対の固定レール２６１と、これら固定レール２６１に移動自在に支持されたＸ方向に延在するビーム２６２と、このビーム２６２に螺合されて、Ｙ軸サーボモータ２６３により回転駆動されるボールねじ軸２６４とを含む。また、ヘッドユニット駆動機構２６は、ビーム２６２に固定されて、ヘッドユニット２５をＸ方向に移動自在に支持する固定レール２７２と、ヘッドユニット２５に螺合されて、Ｘ軸サーボモータ２７４により回転駆動されるボールねじ軸２７３とを含む。つまり、ヘッドユニット駆動機構２６は、Ｘ軸サーボモータ２７４によりボールねじ軸２７３を介してヘッドユニット２５をＸ方向に移動させ、また、Ｙ軸サーボモータ２６３によりボールねじ軸２６４を介してビーム２６２をＹ方向に移動させる。この構成により、ヘッドユニット駆動機構２６は、本体フレーム２１の上方の空間の一定範囲内で、ヘッドユニット２５をＸ方向及びＹ方向に移動させる。なお、当例では、固定レール２７２が本発明の「Ｘ軸」に相当し、固定レール２６１が本発明の「Ｙ軸」に相当する。

【0035】

ヘッドユニット２５には、上下方向に延びる軸状の複数の実装ヘッド２５１と、これら実装ヘッド２５１を駆動するヘッド駆動機構２５２（図４に示す）とが備えられている。

【0036】

ヘッド駆動機構２５２は、各実装ヘッド２５１を個別に昇降させる昇降駆動機構と、各実装ヘッド２５１を各々中心軸回り（Ｒ方向）に回転させる回転駆動機構とを含む。各実装ヘッド２５１の先端には、部品吸着用のノズルが備えられている。各ノズルには、負圧及び正圧が選択的に供給される。これにより、実装ヘッド２５１による部品の吸着保持及び基板Ｐ上への部品のリリース（実装）が行われる。

【0037】

ヘッドユニット２５には、さらに基板認識カメラ２５３が備えられている。基板認識カメラ２５３は、ＣＣＤやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を備えたカメラ本体と、ＬＥＤ照明等の照明デバイスとを一体に備えた照明一体形カメラである。基板認識カメラ２５３は、ヘッドユニット２５に下向きで備えられており、ヘッドユニット２５（実装ヘッド２５１）と一体に移動して、部品実装処理の際に作業位置に配置された基板Ｐに記された各種マークを撮像する。また、基板認識カメラ２５３は、後述する補正用データ取得処理の際に、後記治具基板６０に記されている観測点６２を撮像する。

【0038】

部品認識カメラ３２は、ヘッドユニット２５の各実装ヘッド２５１に吸着保持された部品を下方から撮像するカメラであり、基板認識カメラ２５３と同様、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたカメラ本体と、ＬＥＤ照明等の照明デバイスとを一体に備えた照明一体形カメラである。部品認識カメラ３２は、基板搬送機構２３と各部品供給ユニット２４との間であってかつＸ方向における部品供給ユニット２４の中央部分に各々上向きに配置されている。

【0039】

既述の部品実装装置１では、基板Ｐがコンベア２３１に沿って作業位置に搬入されると、部品供給ユニット２４と作業位置に配置された基板Ｐとの間をヘッドユニット２５が往復しながら、フィーダ２４Ｆから部品を取り出して基板Ｐ上の所定位置に実装（搭載）する。この際、各実装ヘッド２５１に吸着された部品の吸着状態が部品認識カメラ３２により撮像され、その認識結果に基づきヘッドユニット２５の移動量が補正される。当該基板Ｐに対して全ての部品の実装が終了すると、作業位置から基板Ｐが搬出され、次の基板Ｐが作業位置に搬入される。このような各部の動作の繰り返しにより部品実装基板が生産される。

【0040】

［部品実装装置１の制御系］
図２は、部品実装装置１の制御系を示すブロック図である。部品実装装置１は、既述の通り制御部４を備えるとともに、部品実装処理等に関する各種情報を表示する表示部５０と、制御部４に対する各種指令の入力操作を受ける入力部５１（本発明の「指令入力部部」に相当する）とが備えられている。

【0041】

制御部４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び周辺回路等を備えて構成されている。制御部４は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、装置本体２の各構成要素の動作を制御する。制御部４は、主たる機能構成として、実装制御部４１、搬送制御部４２、部品供給制御部４３、撮像制御部４４、データ算出部４５、記憶部４６、及び表示制御部４７等を含む。

【0042】

実装制御部４１は、装置本体２による部品実装処理の動作、主にヘッドユニット駆動機構２６やヘッド駆動機構２５２の動作を統括的に制御するとともに、当該制御に伴う各種演算処理を実行する。また、実装制御部４１は、部品実装処理とは別に、補正用データ取得処理の動作を制御する。補正用データ取得処理（本発明の「実装準備処理」に相当する）とは、ヘッドユニット２５の移動誤差を補正するためのデータを取得するための処理であって、作業位置に配置される治具基板６０に設けられる観測点６２を基板認識カメラ２５３で撮像することにより、ヘッドユニット２５の移動誤差（ずれ量）を算出する処理である。補正用データ取得処理については後述する。この補正用データ取得処理は、部品実装装置１の稼働前（部品実装基板の生産開始前）や定期メンテナンスの際に実行される。

【0043】

搬送制御部４２は、基板搬送機構２３（コンベア２３１）による基板Ｐの搬送動作を制御する。部品供給制御部４３は、部品供給ユニット２４に配列された複数のフィーダ２４Ｆの各々の部品供給処理を制御する。

【0044】

撮像制御部４４は、基板認識カメラ２５３及び部品認識カメラ３２による撮像動作を制御する。また、撮像制御部４４は、画像処理部４４ａを備えており、基板認識カメラ２５３から出力される画像信号に基づいて基板Ｐのマーク及び治具基板６０の観測点６２のデジタル画像を生成するとともに、部品認識カメラ３２から出力される画像信号に基づいて部品のデジタル画像を生成する。

【0045】

データ算出部４５は、部品実装処理の際に、部品認識カメラ３２が撮像した画像（デジタル画像）に基づき、実装ヘッド２５１に対する部品の吸着ずれ量を算出し、さらに当該吸着ずれを補正するためのヘッドユニット２５の移動補正量を算出する。また、データ算出部４５は、補正用データ取得処理において、基板認識カメラ２５３が撮像した後記観測点６２の画像に基づき、当該観測点６２の位置におけるヘッドユニット２５（実装ヘッド２５１）の移動誤差を算出するとともに、当該移動誤差を補正するためのヘッドユニット２５の移動補正量を算出する。

【0046】

記憶部４６は、部品実装処理や補正用データ取得処理において実行される各種プログラムや、当該プログラムの実行に際して参照される各種データが記憶されている。データ算出部４５において算出される前記移動補正量等のデータは、この記憶部４６に更新的に記憶される。

【0047】

表示制御部４７は、表示部５０による表示を制御し、部品実装処理の状況に応じた各種情報及び画像を表示させるとともに、補正用データ取得処理おける各種情報及び画像を表示させる。なお、表示部５０は、液晶表示デバイス等からなり、入力部５１は、キーボードやマウス等からなる。また、表示部５０及び入力部５１は、タッチパネルのように一体的に構成されていてもよい。

【0048】

［補正用データ取得処理及び部品実装処理（第１実施形態）］
次に、補正用データ取得処理及び部品実装処理の第１実施形態について図３～図７を用いて説明する。

【0049】

ヘッドユニット２５（実装ヘッド２５１）は、ヘッドユニット駆動機構２６の構成要素の寸法精度等により、ＸＹ座標軸上において固有の移動誤差を有する。この固有の移動誤差を事前に調べ、部品実装処理において補正することが部品の実装精度を高める上で重要となる。補正用データ取得処理は、このヘッドユニット２５の固有の移動誤差を調べるとともに、当該移動誤差を補正するための移動補正量を求める処理である。

【0050】

補正用データ取得処理には、図３に示すような治具基板６０が使用される。図３は、治具基板６０を示す平面図である。治具基板６０は、ヘッドユニット２５の作業エリア内に配置可能な最大サイズ、すなわち部品実装処理が可能な最大サイズの基板Ｐと同サイズの平面視矩形の金属又は樹脂製の基板である。なお、作業エリアとは、ヘッドユニット２５（実装ヘッド２５１）の可動範囲である。

【0051】

治具基板６０は、例えば、コンベア２３１に支持され、クランプ機構により作業位置に位置決めされることにより、作業エリア内に配置される。すなわち、基板搬送機構２３は、本発明の「治具基板保持部」に相当する。

【0052】

治具基板６０の上面には、Ｘ方向及びＹ方向に一定の間隔で格子状に並んだドット状の複数の観測点６２が設けられている。当例では、治具基板６０は、Ｘ方向にやや細長い長方形であり、Ｘ方向の並びを行、Ｙ方向の並びを列として、Ｙ方向にＮ行、Ｘ方向にＭ列の複数の観測点６２が設けられている。

【0053】

図４は、制御部４による補正用データ取得処理の制御を示すフローチャートである。このフローチャートに示す制御は、治具基板６０が作業位置にセットされた後、オペレータが入力部５１の操作により制御部４に対して開始指令を入力することにより開始される。なお、補正用データ取得処理が実行される時には、コンベア２３１の間隔が最大サイズの基板Ｐに対応する間隔に変更される。これにより、治具基板６０を作業位置にセットすることが可能となる。

【0054】

まず、制御部４は、表示部５０を制御し、撮像エリアＡｒ１の設定要求画面を表示させる（ステップＳ１）。撮像エリアＡｒ１とは、基板認識カメラ２５３により撮像する観測点６２のエリア（本発明の「特定エリア」に相当する）であり、生産対象となる基板Ｐのサイズや品種等の条件に応じてオペレータが設定する。

【0055】

図６は、撮像エリアＡｒ１の設定例を示す部品実装装置１の平面略図であり、図６中において符号Ｐ２は、部品実装装置１において部品実装処理が可能な最大サイズの基板を示している。治具基板６０の形状及びサイズは、この基板Ｐ２と同一である。一方、符号Ｐ１は、高精度の部品実装が求められる一般的なサイズの基板を示している。例えば、通常、基板Ｐ１と同サイズの部品実装基板が生産され、最大サイズの部品実装基板（基板Ｐ２）の生産が殆ど行われない場合には、オペレータは、図７に示すように、基板Ｐ２に対応するエリアを撮像エリアＡｒ１として設定することができる。なお、図７は、撮像エリアＡｒ１の設定例を示す治具基板６０の平面略図である。

【0056】

なお、表示部５０及び入力部５１がタッチパネルで構成されている場合には、制御部４は、治具基板６０の画像を表示部５０に表示させる。ペレータは、表示部５０に表示される治具基板の画像のうち、基板Ｐ１に対応するエリアの輪郭を指先又はタッチペン等でなぞることにより撮像エリアＡｒ１を設定することができる。

【0057】

次に、撮像エリアＡｒ１が設定されたか否かを判断し（ステップＳ３）、ここでＹｅｓの場合には、制御部４は、ヘッドユニット２５を移動させて、治具基板６０の観測点６２のうち、ステップＳ３で設定された撮像エリアＡｒ１（以下、設定エリアＡｒ１と称する場合がある）内の観測点６２と、第１行の全観測点６２（図７のエリアＡｒ２の観測点６２）と、第１列の全観測点６２（図７のエリアＡｒ３の観測点６２）とを基板認識カメラ２５３により各々撮像させる（ステップＳ５）。

【0058】

なお、第１行の全観測点６２と第１列の全観測点６２とは、ステップＳ３で設定される撮像エリアＡｒ１の範囲に拘わらず撮像する。この場合、制御部４は、対象となる観測点６２の配置に基づき、最も効率的に（短時間で）観測点６２を撮像できる最適ルートを算出し、そのルートに沿ってヘッドユニット２５を移動させる。最適ルートは、前記データ算出部４５により算出される。また、設定エリアＡｒ１の観測点６２と、第１行及び第１列の観測点６２（エリアＡｒ２、Ａｒ３の観測点６２）とが重複する場合には、重複する観測点６２のうち、前記最適ルートの観点から有利な方の観測点６２のみが撮像される。第１行及び第１列の重複する観測点６２（各々第１番目の観測点６２）についても同様である。

【0059】

次に、対象となる観測点６２の全ての撮像が終了した否かを判断する（ステップＳ７）。ここでＹｅｓと判断した場合、制御部４は、設定エリアＡｒ１内の全ての観測点６２におけるヘッドユニット２５の位置補正量を算出する（ステップＳ９）。

【0060】

具体的には、制御部４は、基板認識カメラ２５３が実際に撮像した撮像エリアＡｒ１内の観測点６２の画像の位置とその設計上の位置（例えば撮像視野の中心）との誤差（位置ずれ量）を算出するとともに、その補正量Δｎｍ（ΔＸｎｍ、ΔＹｎｍ）を算出する。なお、「ｎｍ」は、観測点６２を特定する番号であり、「ｎ」は図３の行番号、「ｍ」は列番号である。制御部４は、この補正量Δｎｍを、基板認識カメラ２５３が実際に撮像した設定エリアＡｒ１内の全ての観測点６２について算出する。

【0061】

次に、制御部４は、設定エリアＡｒ１を除く残りのエリアＡｒ０（設定外エリアＡｒ０と称する場合がある）の観測点６２におけるヘッドユニット２５の位置補正量を算出する。

【0062】

（ステップＳ１１）
具体的には、制御部４は、ステップＳ５の処理で撮像した第１行の観測点６２の画像の位置とその設計上の位置との誤差（位置ずれ量）を算出し、その補正量Δ１ｍ（ΔＸ１ｍ、ΔＹ１ｍ）を算出する。この補正量Δ１ｍを、基板認識カメラ２５３が実際に撮像した第１行の全ての観測点６２について算出する。つまり、第１行の各観測点６２におけるヘッドユニット２５の補正量Δ１ｍ（ΔＸ１ｍ、ΔＹ１ｍ）を算出する。

【0063】

また、制御部４は、ステップＳ５の処理で撮像した第１列の観測点６２の画像の位置とその設計上の位置との誤差（位置ずれ量）を算出するとともに、その補正量Δｎ１（ΔＸｎ１、ΔＹｎ１）を算出する。この補正量Δｎ１を、基板認識カメラ２５３が実際に撮像した第１列の全ての観測点６２について算出する。つまり、第１列の各観測点６２におけるヘッドユニット２５の補正量Δｎ１（ΔＸｎ１、ΔＹｎ１）を算出する。

【0064】

そして、制御部４は、第１行の各観測点６２の補正量Δ１ｍ（ΔＸ１ｍ、ΔＹ１ｍ）と、第１列の各観測点６２の補正量Δｎ１（ΔＸｎ１、ΔＹｎ１）との組合せにより、設定外エリアＡｒ０の各観測点６２の補正量Δｎｍ（ΔＸｎｍ、ΔＹｎｍ）を算出する。つまり、制御部４は、設定外エリアＡｒ０の第ｎ行、第ｍ列に位置する観測点６２におけるヘッドユニット２５の補正量Δｎｍを（ΔＸｎｍ、ΔＹｎｍ）を、次式１、２より算出する。

【0065】

ΔＸｎｍ＝ΔＸ１ｍ＋ΔＸｎ１・・・（１）
ΔＹｎｍ＝ΔＹ１ｍ＋ΔＹｎ１・・・（２）
なお、設定エリアＡｒ１内の観測点６２と、第１行及び第１列の観測点６２とが互いに重複している場合、重複する観測点６２における補正量Δｎｍは同一である。よって、制御部４は、重複する観測点６２についてのステップＳ１１の処理では、ステップＳ９の処理で求められた補正量Δｎｍと同じ値を、第１行及び第１列の観測点６２の補正量Δｎｍとする。

【0066】

既述の補正量Δｎｍの算出が終了すると、制御部４は、ステップＳ９、Ｓ１１の処理で算出した補正量Δｎｍのデータ（以下、補正データと称する場合がある）を記憶部４６に格納して、補正用データ取得処理を終了する。なお、以下の説明では、ステップＳ９の処理に基づき求められた設定エリアＡｒ１内の補正量Δｎｍのデータを「設定エリア内補正データ」と称し、ステップＳ１１の処理に基づき求められた設定外エリアＡｒ０の補正量Δｎｍのデータを「設定エリア外補正データ」と称する場合がある。

【0067】

次に、制御部４による部品実装処理の制御について説明する。図５は、制御部４による部品実装処理の制御を示すフローチャートである。

【0068】

部品実装処理が開始されると、制御部４は、基板Ｐに実装される部品毎に、まず、部品の目標実装位置が設定エリアＡｒ１内か否かを判断する（ステップＳ２１）。正確には、部品の目標実装位置が、基板Ｐのうち、前記設定エリアＡｒ１に対応するエリア（本発明の「第１エリア」に相当する）内か否かを判断する。ここでＹｅｓと判断した場合には、制御部４は、記憶部４６に記憶されている補正データのうち、エリア内補正データを参照し、このエリア内補正データに基づき部品実装処理を実行する（ステップＳ２３）。

【0069】

具体的には、制御部４は、部品の目標実装位置が、設定エリアＡｒ１内の何れかの観測点６２の位置と一致するか否かを判断し、一致すると判断した場合には、エリア内補正データのうち、当該観測点６２における補正データを参照し、この補正データと目標実装位置とに基づき、ヘッドユニット２５の移動動作を制御する。

【0070】

部品の目標実装位置が、設定エリアＡｒ１内の何れの観測点６２とも一致しないと判断した場合には、制御部４は、エリア内補正データのうち、目標実装位置に最寄りの一乃至複数の観測点６２における補正データを参照し、この補正データと目標実装位置とに基づきヘッドユニット２５の移動動作を制御する。

【0071】

一方、ステップＳ２１の処理においてＮｏと判断した場合、すなわち、部品の目標実装位置が設定外エリアＡｒ０（本発明の「第２エリア」に相当する）と判断した場合には、制御部４は、記憶部４６に記憶されている補正データのうち、エリア外補正データを参照し、このエリア外補正データに基づき部品実装処理を実行する（ステップＳ２７）。

【0072】

具体的には、制御部４は、部品の目標実装位置が、設定外エリアＡｒ０の何れかの観測点６２の位置と一致するか否かを判断し、一致すると判断した場合には、エリア外補正データのうち、当該観測点６２における補正データを参照し、この補正データと目標実装位置とに基づき、ヘッドユニット２５の移動動作を制御する。

【0073】

部品の目標実装位置が、設定外エリアＡｒ０の何れの観測点６２とも一致しないと判断した場合には、制御部４は、エリア外補正データのうち、目標実装位置に最寄りの一乃至複数の観測点６２における補正データを参照し、この補正データと目標実装位置とに基づきヘッドユニット２５の移動動作を制御する。

【0074】

なお、ステップＳ２３、Ｓ２７の処理では、制御部４は、部品認識カメラ３２が撮像した画像に基づき部品の吸着状態を認識する処理を併せて実行し、部品に吸着ずれがある場合には、この吸着ずれが解消されるように位置補正量を算出し、さらにこの補正量に基づきヘッドユニット２５の移動動作を制御する。

【0075】

部品の実装処理が終了すると、制御部４は、基板Ｐに対する全部品の部品実装処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ２５）、ここで、Ｎｏと判断した場合には、制御部４は、処理をステップＳ２１にリターンし、ステップＳ２１～Ｓ２４の処理を繰り返す。そして、最終的に全部品の部品実装処理が終了したと判断すると（ステップＳ２５でＹｅｓ）、制御部４は、本フローチャートの制御を終了する。

【0076】

なお、当例では、治具基板６０が作業位置にセットされる工程が、本発明の「治具基板準備工程」に相当する。また、図４のステップＳ５、Ｓ７の処理が、本発明の「観測点撮像工程」に相当し、ステップＳ９～Ｓ１１の処理が、本発明の「ずれ量算出工程」に相当し、図５のステップＳ２１～Ｓ２７の処理が、本発明の「部品実装処理」に相当する。

【0077】

［作用効果］
以上説明した部品実装装置１によれば、補正用データ取得処理において事前に撮像する観測点６２は、図７に示した通り、治具基板６０の全観測点６２のうち、オペレータが設定した設定エリアＡｒ１の観測点６２と、第１行（エリアＡｒ２）の全観測点６２と、第１列（エリアＡｒ３）の全観測点６２とであり（ステップＳ５）、その他の観測点６２は撮像されない。そのため、治具基板６０の全観測点６２を撮像する場合に比べて、観測点６２の撮像時間が短縮される。

【0078】

しかも、既述の設定エリアＡｒ１は、高精度の部品実装が求められる一般的なサイズの基板Ｐに対応しており、この設定エリアＡｒ１については全ての観測点６２が実際に撮像され（ステップＳ５）、観測点６２毎に補正データが算出される（ステップＳ９）。そして、部品の目標実装位置が設定エリアＡｒ１内にある場合には、実際に撮像された観測点６２毎の補正データ（設定エリア内補正データ）に基づき、ヘッドユニット２５の移動動作が制御される（ステップＳ２３）。これにより、設定エリアＡｒ１に対応するサイズの基板Ｐに対しては、設定エリア内補正データに基づく高い精度の部品実装処理が可能となる。

【0079】

従って、既述の部品実装装置１によれば、求められる部品の実装位置精度を確保しながら、ヘッドユニット２５（実装ヘッド２５１）の補正用データ取得処理に要する時間を合理的に短縮することが可能となる。

【0080】

なお、設定エリアＡｒ１よりも大きいサイズの部品実装基板が生産される場合には、当該基板Ｐのうち、設定エリアＡｒ１に対応する領域以外の領域（設定外エリアＡｒ０）は、設定エリア外補正データに基づきヘッドユニット２５の移動動作が制御される（ステップＳ２７）。設定エリア外補正データは、実際には撮像していない観測点６２における補正量Δｎｍを、実際に撮像した第１行の各観測点６２の補正量Δ１ｍ（ΔＸ１ｍ、ΔＹ１ｍ）と第１列の各観測点６２の補正量Δｎ１（ΔＸｎ１、ΔＹｎ１）との組合せにより近似したデータである。よって、設定エリアＡｒ１に対応する領域以外の領域についても、支障なく部品の実装処理を行うことが可能である。

【0081】

なお、既述の実施形態では、主たる生産対象である部品実装基板（基板Ｐ１）に対応するエリアを撮像エリアＡｒ１として設定した場合について説明した。つまり、当該基板Ｐ１については、設定エリア内補正データに基づきヘッドユニット２５の移動動作が制御され（ステップＳ２５）、また、基板Ｐ１よりもサイズの大きい基板（例えば最大サイズの基板Ｐ２）の場合、基板Ｐ２のうち設定エリアＡｒ１に対応する領域以外の領域（設定外エリアＡｒ０）については、設定エリア外補正データに基づきヘッドユニット２５の移動動作が制御される（ステップＳ２７）例について説明した。

【0082】

しかし、上記部品実装装置１の運用例として、例えば、図８、図９に示すように撮像エリアＡｒ１を設定することもできる。図８は、撮像エリアＡｒ１の他の設定例を示す部品実装装置１の平面略図であり、図９は、撮像エリアＡｒ１の他の設定例を示す治具基板６０の平面略図である。

【0083】

例えば、図８に示すように、基板Ｐ（最大サイズの基板Ｐ２と同サイズとする）が、その一部に、他のエリアＰａ３に比べて高精度の部品実装が求められるエリアＰａ１、Ｐａ２（高精度エリアＰａ１、Ｐａ２という）を含む場合には、図９に示すように、治具基板６０のうち、高精度エリアＰａ１、Ｐａ２に対応するエリアを各々撮像エリアＡｒ１として設定することもできる。

【0084】

このようにすれば、当該基板Ｐのうち、高精度エリアＰａ１、Ｐａ２の部品実装処理については、設定エリア内補正データに基づきヘッドユニット２５の移動動作が制御され（ステップＳ２３）、高精度エリアＰａ１、Ｐａ２以外のエリアＰａ３の部品実装処理については、設定エリア外補正データに基づきヘッドユニット２５の移動動作が制御される（ステップＳ２５）。従って、当該基板Ｐの各エリアＰａ１～Ｐａ３において各々求められる部品の実装精度を確保しながら、補正用データ取得処理に要する時間を合理的に短縮することが可能となる。

【0085】

［補正用データ取得処理及び部品実装処理（第２実施形態）］
次に、補正用データ取得処理及び部品実装処理の第２実施形態について図１０～図１３を用いて説明する。

【0086】

図１０は、制御部４による補正用データ取得処理の制御を示すフローチャートである。このフローチャートに示す制御も、治具基板６０が作業位置にセットされた後、オペレータが入力部５１の操作により制御部４に対して開始指令を入力することにより開始される。

【0087】

まず、制御部４は、ヘッドユニット２５を移動ささせて、治具基板６０の観測点６２のうち、予め設定された特定の行（特定行）に属する全ての観測点６２を基板認識カメラ２５３により各々撮像させる（ステップＳ４１）。具体的には、図１２に示すように、制御部４は、第１行から２行間隔（３行毎）の各行、つまり、第１行、第４行、第７行…第Ａｓ行の各行［Ａｓ=１＋（ｓ－１）×３；ｓは１以上の整数］の観測点６２を撮像させる。なお、図１２に示す例では、治具基板６０には、２０行２５列の合計５００個の観測点６２が設けられている。

【0088】

次に、特定行に属する観測点６２の撮像が終了したか否かを判断し（ステップＳ４３）、ここで、Ｙｅｓと判断した場合には、制御部４は、ヘッドユニット２５をさらに移動させ、治具基板６０の観測点６２のうち、予め設定された特定の列（特定列）に属する全ての観測点６２を基板認識カメラ２５３により各々撮像させる（ステップＳ４５）。具体的には、図１２に示すように、制御部４は、第１列から２列間隔（３列毎）の各列、つまり、第１列、第４列、第７列…第Ａｒ列の各列［Ａｒ=１＋（ｒ－１）×３；ｒは１以上の整数］の観測点６２を撮像させる。

【0089】

なお、ステップＳ４１、４５の処理において、制御部４は、対象となる観測点６２の配置に基づき、最も効率的に（短時間で）観測点６２を撮像できる最適ルートを算出し、そのルートに沿ってヘッドユニット２５を移動させる。最適ルートは、前記データ算出部４５により算出される。また、各行及び各列の互いに重複する観測点６２（列と行の交差位置の観測点６２）ついては、何れか一方の観測点６２のみを撮像する。これにより、図１２に示すように、治具基板６０の観測点６２のうち、前記特定行及び前記特定列の観測点６２（図１２中に黒丸で示す観測点６２）のみを撮像する。

【0090】

次に、制御部４は、特定列に属する観測点６２の撮像が終了したか否かを判断し（ステップＳ４７）、ここで、Ｙｅｓと判断した場合には、ステップＳ４１、Ｓ４３で撮像した観測点６２の画像に基づき各観測点６２におけるヘッドユニット２５の位置補正量を算出する（ステップＳ４９）。具体的には、制御部４は、第１実施形態の補正用データ取得処理のステップＳ９（図４）の処理と同様にして、各観測点６２における補正量Δｎｍ（ΔＸｎｍ、ΔＹｎｍ）を算出する。

【0091】

補正量Δｎｍの算出が終了すると、制御部４は、ステップＳ４９の処理で算出した補正量Δｎｍのデータ（以下、補正データと称する場合がある）を記憶部４６に格納して、補正用データ取得処理を終了する。

【0092】

次に、制御部４による部品実装処理の制御について説明する。図１１は、制御部４による部品実装処理の制御を示すフローチャートである。

【0093】

部品実装処理が開始されると、制御部４は、基板Ｐに実装される部品毎に、まず、部品の目標実装位置が、特定行又は特定列のライン上にあるか否か、すなわち、基板Ｐのうち、図１０のステップＳ４１、Ｓ４５で撮像された観測点６２を結ぶ格子状のラインに対応する位置に目標実装位置があるか否かを判断する（ステップＳ６１）。

【0094】

ここでＹｅｓと判断した場合には、制御部４は、処理をステップＳ６５に移行し、目標実装位置における位置補正量を算出する。例えば、部品の目標実装位置が、図１０のステップＳ４１、Ｓ４５で撮像された観測点６２の位置と一致する場合には、制御部４は、記憶部４６に記憶されている補正データのうち、当該観測点６２に対応する補正データを当該目標実装位置におけるヘッドユニット２５の補正データとする。他方、部品の目標実装位置が、図１０のステップＳ４１、Ｓ４５で撮像された観測点６２の位置と一致しない場合には、制御部４は、記憶部４６に記憶されている特定行又は特定列の各観測点６２に対応する補正データのうち、当該目標実装位置に最寄りの一乃至複数の観測点６２に対応する補正データに基づき、当該目標搭載位置におけるヘッドユニット２５の位置補正量を算出する。

【0095】

一方、ステップＳ６１の処理でＮｏと判断した場合、すなわち、部品の目標実装位置が、特定列又は特定行のライン上に無いと判断した場合、制御部４は、特定列又は特定行のうち、部品品の目標実装位置を囲む、観測点６２の行及び列を選定する。

【0096】

図１３は、部品の目標実装位置と観測点６２との位置関係の一例を示す模式図である。図１３は、部品Ｃの目標実装位置が、図１０のステップＳ４１、Ｓ４５で撮像された観測点６２の行及び列（図１２参照）のうち、第４行及び第７行と、第７列及び第１０列とで囲まれている場合を示している。このような場合、制御部４は、ステップＳ６３の処理において、第４行及び第７行と、第７列及び第１０列とを選定した後、処理をステップ６５に移行する。なお、部品Ｃの目標実装位置が基板Ｐの端部や角部である場合には、目標位置を囲む観測点６２の行及び列の数は、３つ又は２つでもよい。

【0097】

ステップＳ６３の処理を経由した場合のステップＳ６５の処理では、制御部４は、まず、ステップＳ６３で選定した行及び列（第４行及び第７行、第７列及び第１０列）に属する観測点６２のうち、部品Ｃの目標実装位置に最寄りの一乃至複数の観測点６２を特定する。そして、記憶部４６に記憶されている補正データのうち、当該観測点６２に対応する補正データに基づき、部品Ｃの目標実装位置におけるヘッドユニット２５の位置補正量を算出する。例えば、図１３に示すように、部品Ｃの目標搭載位置が、第５行第８列の観測点６２の位置にある場合、制御部４は、第１実施形態の図４のステップＳ１１の処理（式１、２）に準じて、第４行第８列に位置する観測点６２における補正データと、第５行第７列の観測点６２における補正データとに基づき補正量Δｎｍを算出する。

【0098】

ステップＳ６５の処理において位置補正量が算出されると、制御部４は、算出した位置補正量（補正データ）と目標搭載位置とに基づき、ヘッドユニット２５の移動を制御することにより、部品実装処理を実行する（ステップＳ６７）。

【0099】

部品の実装処理が終了すると、制御部４は、基板Ｐに対する全部品の部品実装処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ６９）、ここで、Ｎｏと判断した場合には、制御部４は、処理をステップＳ６１にリターンし、ステップＳ６１～Ｓ６９の処理を繰り返す。そして、最終的に全部品の部品実装処理が終了したと判断すると（ステップＳ６９でＹｅｓ）、制御部４は、本フローチャートの制御を終了する。

【0100】

なお、当例では、治具基板６０が作業エリア内にセットされる工程が、本発明の「治具基板準備工程」に相当する。また、図１０のステップＳ４１～Ｓ４７の処理が、本発明の「観測点撮像工程」に相当し、ステップＳ４９の処理が、本発明の「ずれ量算出工程」に相当し、図５のステップＳ６１～Ｓ６９の処理が、本発明の「部品実装処理」に相当する。

【0101】

以上説明した部品実装装置１（第２実施形態）によれば、補正用データ取得処理において事前に撮像する観測点６２は、図１２に示した通り、治具基板６０の全観測点６２のうち、特定行及び特定列の各観測点６２であり、その他の観測点６２は撮像されない。そのため、治具基板６０の全観測点６２を撮像する場合に比べて、観測点６２の撮像時間が短縮される。

【0102】

しかも、部品実装処理時には、前記特定列及び特定行のうち、部品の目標実装位置を囲む行及び列が選定され、当該特定列及び特定行に属する観測点６２のうち最寄りの一乃至複数の観測点６２に対応する補正データに基づき、目標実装位置における位置補正量が算出される。そして、当該位置補正量に基づきヘッドユニット２５の移動動作が制御される（ステップＳ６５、Ｓ６７）。従って、基板Ｐに対する部品の実装精度も確保される。

【0103】

従って、第２実施形態のような補正用データ取得処理及び部品実装処理によれば、第１実施形態と同様に、求められる部品の実装位置精度を確保しながら、ヘッドユニット２５（実装ヘッド２５１）の補正用データ取得処理に要する時間を合理的に短縮することが可能となる。

【0104】

なお、図１０の補正用データ取得処理では、予め設定された特定列及び特定行の観測点６２を基板認識カメラ２５３により撮像している（ステップＳ４１～Ｓ４７）。しかし、予め設定された特定列及び特定行の観測点６２を基板認識カメラ２５３により撮像する代わりに、第１実施形態の補正用データ取得処理と同様に、オペレータが、基板認識カメラ２５３により撮像させる行及び列の観測点６２を入力部５１の操作により任意に設定できるようにしてもよい。

【0105】

この構成によれば、部品実装基板のうち、例えば、相対的に高い実装精度が求められる基板Ｐについては、特定行及び特定列の各々間隔を相対的に狭く設定することにより、図１１のステップＳ６５で求められる補正データの精度を高めることができる。逆に、そこまで高い実装精度が求められない基板Ｐについては、特定行及び特定列の各々間隔を相対的に広く設定することにより、図１０のステップＳ４１～Ｓ４７の処理に要する時間をより短縮することができる。

【0106】

以上説明した部品実装装置１及び当該部品実装装置１において実行される部品実装方法は、本発明に係る部品実装装置及び部品実装方法の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成及び方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0107】

例えば、第１実施形態の補正用データ取得処理（図４）では、エリア外補正データを作成するために（ステップＳ１１）、ステップＳ５の処理で第１行及び第１列の観測点６２を基板認識カメラ２５３により各々撮像している。しかし、エリア外補正データを作成するために撮像する観測点６２は、第１行と第１列の各観測点６２には限定されない。例えば第１０行と第１５列の各観測点６２など、他の列及び行の観測点６２であってもよい。要は、一行分及び一列分の観測点６２を基板認識カメラ２５３により撮像すればよい。

【0108】

また、このように一行分及び一列分の観測点６２を基板認識カメラ２５３により撮像してエリア外撮像データを作成する以外に、二行分の観測点６２と一列分の観測点６２とを撮像してエリア外撮像データを作成するようにしてもよい。例えば、第１行及び第１０行の観測点６２と第１列の観測点６２とを撮像してエリア外撮像データを作成するようにしてもよい。この場合、第１行～第９行に対応するエリアの補正量Δｎｍを、第１行及び第１列の観測点６２の撮像結果に基づき算出し、第１０行以上に対応するエリアの補正量Δｎｍを、第１０行及び第１列の観測点６２の撮像結果に基づき算出することができる。同様に、一行分の観測点と二列分の観測点とを撮像し、又は二行分の観測点と二列分の観測点とを撮像してエリア外撮像データを作成するようにしてもよい。

【0109】

また、エリア外撮像データを作成する場合、実際に撮像した複数行（＜Ｎ）の観測点６２の補正データから１行分の補正データを算出する、又は実際に撮像した複数列（＜Ｍ）の観測点６２の補正データから１列分の補正データを算出するようにしてもよい。具体的には、例えば、第１行の観測点６２から求めた補正量Δ１ｍ（補足データ）と、第１行と所定間隔を隔てた第１０行の観測点６２の補正量Δ１０ｍ（補足データ）とから仮想のＹ行、１行分の観測点の補正量Δｙｍを算出し、この仮想のＹ行、１行分の観測点の補正量Δｙｍを用いてエリア外撮像データを作成するようにしてもよい。同様に、例えば、第１列の観測点６２から求めた補正量Δｎ１（補足データ）と、第１列と所定間隔を隔てた第１０列の観測点６２の補正量Δｎ１０（補足データ）とから仮想のＸ列、１列分の観測点の補正量Δｎｘを算出し、この仮想のＸ列、１列分の観測点の補正量Δｎｘを用いてエリア外撮像データを作成するようにしてもよい。なお、仮想のＹ行の観測点の補正量Δｙｍや、仮想のＸ列の観測点の補正量Δｎｘは、例えば前記補足データの平均値とすることができる。

【0110】

また、第２実施形態の補正用データ取得処理（図１０）では、予め設定された特定列及び特定行の観測点６２として、第１行から２行間隔（３行毎）の各行の観測点６２と、第１列から２列間隔（３列毎）の各列の観測点６２を基板認識カメラ２５３により撮像している。しかし、撮像する観測点６２の行及び列の間隔は、既述のような２行間隔及び２列間隔には限定されない。また、撮像する観測点６２の行の間隔と列の間隔とは互いに異なっていてもよく、生産対象となる部品実装基板のサイズや品種によって適宜選定することができる。

【0111】

実施形態では、治具基板６０として、部品実装装置１で生産可能な最大サイズの基板と同サイズの治具基板６０を用いているが、それよりも小さい治具基板６０を用いてもよい。この場合には、治具基板６０を移動させながら、図４及び図１０を用いて説明した補正用データ取得処理を複数回実施するようにすればよい。

【符号の説明】

【0112】

１ 部品実装装置
２ 装置本体
４ 制御部
２３ 基板搬送機構
２４ 部品供給ユニット
２５ ヘッドユニット
２５１ 実装ヘッド
２５３ 基板認識カメラ
２６ ヘッドユニット駆動機構
４１ 実装制御部
４２ 搬送制御部
４３ 部品供給制御部
４４ 撮像制御部
４５ データ算出部
４６ 記憶部
４７ 表示制御部
５０ 表示部
５１ 入力部
６０ 治具基板
６２ 観測点

【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】