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(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】P2023038020
(43)【公開日】2023-03-16
(54)【発明の名称】部品装着装置
(51)【国際特許分類】
H05K 13/04 20060101AFI20230309BHJP
【ＦＩ】
H05K13/04 Z
H05K13/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021144899
(22)【出願日】2021-09-06
(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】松村 洋
(72)【発明者】
【氏名】内田 守
(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
5E353EE53
5E353GG01
5E353HH30
5E353JJ02
5E353JJ22
5E353JJ26
5E353JJ44
5E353KK02
5E353KK03
5E353QQ12
(57)【要約】
【課題】部品装着装置において、マークが配置されたマーク配置部の取り扱いを容易にし、部品装着時の位置ずれを補正する。
【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に設けられ、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部品を装着する実装ヘッドと、基台側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマークを有するマーク配置部と、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、を備え、マーク配置部は、少なくとも、隣接して配置される第１のマーク配置部及び第２のマーク配置部によって構成される。
【選択図】図１
【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に設けられ、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部品を装着する実装ヘッドと、基台側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマークを有するマーク配置部と、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、を備え、マーク配置部は、少なくとも、隣接して配置される第１のマーク配置部及び第２のマーク配置部によって構成される。
【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に設けられ、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、
前記基台側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマークを有するマーク配置部と、
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、を備え、
前記マーク配置部は、少なくとも、隣接して配置される第１のマーク配置部及び第２のマーク配置部によって構成される、
部品装着装置。
前記基台側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマークを有するマーク配置部と、
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、を備え、
前記マーク配置部は、少なくとも、隣接して配置される第１のマーク配置部及び第２のマーク配置部によって構成される、
部品装着装置。
【請求項2】
前記第１のマーク配置部及び前記第２のマーク配置部は、前記基台の法線方向から見て長方形状であり、
前記第２のマーク配置部は、前記第１のマーク配置部の長手方向の延長線上に重ならない位置に設置される、
請求項１に記載の部品装着装置。
前記第２のマーク配置部は、前記第１のマーク配置部の長手方向の延長線上に重ならない位置に設置される、
請求項１に記載の部品装着装置。
【請求項3】
前記第２のマーク配置部は、前記第２のマーク配置部の短辺の延長線が、前記第１のマーク配置部の長辺と交差する位置に設置される、
請求項２に記載の部品装着装置。
請求項２に記載の部品装着装置。
【請求項4】
前記第２のマーク配置部は、前記第２のマーク配置部の端部の前記マークを通りかつ前記第２のマーク配置部の長辺と直交する線が、前記第１のマーク配置部の端部の前記マークを通る位置に設置される、
請求項３に記載の部品装着装置。
請求項３に記載の部品装着装置。
【請求項5】
前記第１のマーク配置部及び前記第２のマーク配置部は、前記基台の法線方向から見て長方形状であり、
前記第２のマーク配置部は、前記第１のマーク配置部の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、
前記撮像部は、前記第１のマーク配置部の前記マークと前記第２のマーク配置部の前記マークとを含む撮像画像を撮像し、
前記制御部は、前記撮像画像に含まれる、前記第１のマーク配置部の前記マークと前記第２のマーク配置部の前記マークとの間隔の経時変化に基づき、前記位置ずれ量を算出する、
請求項１に記載の部品装着装置。
前記第２のマーク配置部は、前記第１のマーク配置部の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、
前記撮像部は、前記第１のマーク配置部の前記マークと前記第２のマーク配置部の前記マークとを含む撮像画像を撮像し、
前記制御部は、前記撮像画像に含まれる、前記第１のマーク配置部の前記マークと前記第２のマーク配置部の前記マークとの間隔の経時変化に基づき、前記位置ずれ量を算出する、
請求項１に記載の部品装着装置。
【請求項6】
前記第１のマーク配置部及び前記第２のマーク配置部は、前記基台の法線方向から見て長方形状であり、
前記第２のマーク配置部は、前記第１のマーク配置部の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、
前記制御部は、前記第１のマーク配置部における少なくとも２つの前記マークの間隔と、前記第１のマーク配置部の端部の前記マークと前記第２のマーク配置部の端部の前記マークとの位置関係に基づき、前記位置ずれ量を算出する、
請求項１に記載の部品装着装置。
前記第２のマーク配置部は、前記第１のマーク配置部の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、
前記制御部は、前記第１のマーク配置部における少なくとも２つの前記マークの間隔と、前記第１のマーク配置部の端部の前記マークと前記第２のマーク配置部の端部の前記マークとの位置関係に基づき、前記位置ずれ量を算出する、
請求項１に記載の部品装着装置。
【請求項7】
前記第１のマーク配置部及び前記第２のマーク配置部の熱膨張係数は、前記基台の熱膨張係数よりも小さい、
請求項１から６のいずれか１項に記載の部品装着装置。
請求項１から６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】
特許文献１には、膨張係数が低い石英ガラスで長方形状に形成され、表面に４つの円形状のマークが直線状に並んで配置されたマークプレートをベースに配設し、当該マークをカメラで撮像して、部品装着機の熱膨張による部品装着時の位置ずれを補正する部品装着システムが開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１８／２２５２４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１に開示される構成の場合、基板の大型化に伴い、マークプレートも長くなる。長いマークプレートは、取り扱いが不便である。また、長いマークプレートは、製造の難易度又はコストも高くなる傾向にある。
【0005】
本開示の目的は、マークが配置されたマーク配置部の取り扱いを容易にし、かつ、部品装着時の位置ずれを補正できる部品装着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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に設けられ、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、前記基台側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマークを有するマーク配置部と、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、を備え、前記マーク配置部は、少なくとも、隣接して配置される第１のマーク配置部及び第２のマーク配置部によって構成される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、マークが配置されたマーク配置部の取り扱いを容易にし、かつ、部品装着時の位置ずれを補正できる部品装着装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施の形態に係る部品装着装置の平面図
【図3】第１のマーク配置部と第２のマーク配置部とを並べて基台に設置する例を示す図
【図4】本実施の形態に係る第１のマーク配置部と第２のマーク配置部をずらして基台に設置する場合の一例を説明するための図
【図5】本実施の形態に係る第１のマーク配置部と第２のマーク配置部とを並べて基台に設置する場合の第１の例を説明するための図
【図6】本実施の形態に係る第１のマーク配置部と第２のマーク配置部とを並べて基台に設置する場合の第２の例を説明するための図
【図7】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8】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】
【0009】
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。
【0010】
（本実施の形態）
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、部品装着装置１の平面図を示す。図２は、図１における部品装着装置１の部分断面図（Ａ－Ａ断面）を示す。
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、部品装着装置１の平面図を示す。図２は、図１における部品装着装置１の部分断面図（Ａ－Ａ断面）を示す。
【0011】
【0012】
図１において、基台１ａの中央には、Ｘ方向に基板を搬送する基板搬送機構２が配設される。基板搬送機構２は、並行に配設された２条の搬送レール２ａを含んで構成される。基板搬送機構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。
【0013】
基板搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配置される。それぞれの部品供給部４には、複数のテープフィーダ５が並列に装着される。
【0014】
テープフィーダ５は、部品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機構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を供給する。
【0015】
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２基のＸ軸ビーム７が、Ｙ方向に移動自在に結合される。
【0016】
２基のＸ軸ビーム７には、それぞれ実装ヘッド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を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル８ａが装着される。
【0017】
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方向、及び、Ｙ方向に自在に移動する。
【0018】
これにより、２つの実装ヘッド８は、それぞれ対応した部品供給部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、基板搬送機構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。
【0019】
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方向、Ｙ方向）に移動させるヘッド移動機構９を構成する。
【0020】
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、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に実装する。
【0021】
部品供給部４と基板搬送機構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。
【0022】
実装ヘッド８には、Ｘ軸ビーム７の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド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、基板搬送機構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。
【0023】
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）が補正される。
【0024】
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Ｙ軸ビーム６又はＸ軸ビーム７のリニア駆動機構又は摺動部から熱が発生し、この熱によってＹ軸ビーム６又はＸ軸ビーム７は熱変形（例えば熱膨張）し得る。例えば、Ｙ軸ビーム６又は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Ｙ軸ビーム６又はＸ軸ビーム７の温度に依存するため、Ｙ軸ビーム６又はＸ軸ビーム７の形状は経時的に変化し得る。
【0025】
Ｙ軸ビーム６又はＸ軸ビーム７が熱変形すると、実際に吸着ノズル８ａが部品Ｄを基板３に搭載する実装位置と、Ｙ軸ビーム６及びＸ軸ビーム７に熱変形が発生していない理想状態の実装位置（以下「理想実装位置」と称する）との間に位置ずれが生じる。
【0026】
この位置ずれを検出するために、所定の間隔で複数のマークが配置されたマーク配置部４０が基台１ａに設置される。すなわち、マーク配置部４０は、実装ヘッド８の水平面（ＸＹ平面）の位置ずれ（Ｘ方向のずれ、Ｙ方向のずれ）を検出するためのものである。例えば、図１に示すように、基台１ａの上面に、基板搬送機構２に位置決めされた状態の基板３を周囲から囲むように、４つのマーク配置部４０が設置される。なお、マーク配置部４０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。
【0027】
実装ヘッド８とともに移動する基板認識カメラ１１によってマーク配置部４０のマークを認識し、理想実装位置との比較を行うことにより、実装ヘッド８の水平面の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４０について詳細に説明する。
【0028】
＜マーク配置部の詳細＞
マーク配置部４０を構成する素材の熱膨張係数は、基台１ａを構成する素材の熱膨張係数よりも小さい。例えば、マーク配置部４０は石英ガラスを含んで構成され、基台１ａは鉄を含んで構成される。石英ガラスの熱膨張係数は０．６×１０－６（１／℃）であり、鉄の熱膨張係数は１１．７×１０－６（１／℃）であるため、マーク配置部４０は、基台１ａと比較して、熱膨張の割合が非常に小さい。
マーク配置部４０を構成する素材の熱膨張係数は、基台１ａを構成する素材の熱膨張係数よりも小さい。例えば、マーク配置部４０は石英ガラスを含んで構成され、基台１ａは鉄を含んで構成される。石英ガラスの熱膨張係数は０．６×１０－６（１／℃）であり、鉄の熱膨張係数は１１．７×１０－６（１／℃）であるため、マーク配置部４０は、基台１ａと比較して、熱膨張の割合が非常に小さい。
【0029】
マーク配置部４０に石英ガラスを用いる場合、マーク配置部の長さが長くなるほど、飛躍的に製造の難易度及びコストが上昇する。また、比較的長いマーク配置部は、運搬等における取り扱いにおいても不便である。そこで、比較的短い複数のマーク配置部を基台１ａに並べて設置し、１つのマーク配置部４０として用いることが考えられる。しかし、複数のマーク配置部を基台１ａに設置する場合、基台１ａの熱膨張によってマーク配置部同士の間隔が変化し得るため、単にそれぞれのマーク配置部のマークを認識するだけでは適切に位置ずれを補正することができない。例えば、図３に示すように、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２とを並べて基台１ａに設置して１つのマーク配置部４０を実現する場合、基台１ａの熱膨張によって第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との間の間隔ｄが広がり得る。
【0030】
このような状況に鑑みて、以下では、複数のマーク配置部を設置し、実装ヘッド８の位置ずれを補正できる部品装着装置１について説明する。
【0031】
なお、以下の説明では、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２とによって１つのマーク配置部４０を実現する場合について説明するが、３つ以上のマーク配置部によって１つのマーク配置部４０を実現してもよい。また、以下の説明では、Ｘ軸ビーム７に沿って配置されたマーク配置部４０Ａ（図１参照）について説明するが、以下の説明は、Ｙ軸ビーム６に沿って配置されたマーク配置部４０Ｂ（図１参照）にも適用可能である。
【0032】
図４は、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２をずらして基台１ａに設置する場合の一例を説明するための図である。
【0033】
図４に示すように、第１のマーク配置部４１は、基台１ａの面（水平面又はＸＹ面）の法線方向から見て長方形状を呈し、長手方向に所定の間隔（例えば等間隔）にて円形状のマーク４３を有する。同様に、第２のマーク配置部４２は、基台１ａの面（水平面又はＸＹ面）の法線方向から見て長方形状を呈し、長手方向に所定間隔（例えば等間隔）にて円形状のマーク４４を有する。なお、マーク４３，４４の形状は、円形に限られず、多角形又は十字形などであってもよい。
【0034】
図４に示すように、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重ならない位置に隣接して設置される。
【0035】
加えて、第２のマーク配置部４２は、当該第２のマーク配置部４２の長手方向が、第１のマーク配置部４１の長手方向に沿うように基台１ａに設置されてよい。
【0036】
加えて、第２のマーク配置部４２は、当該第２のマーク配置部４２の短辺の延長線５１が、第１のマーク配置部４１の長辺５２と交差（例えば直交）する位置に設置されてよい。
【0037】
加えて、第２のマーク配置部４２は、当該第２のマーク配置部４２の端部Ｅ２のマーク４４Ａを通り、かつ、当該第２のマーク配置部４２の長辺５３と直交する線５４が、第１のマーク配置部４１の端部Ｅ１のマーク４３Ａを通る位置に配置されてよい。これにより、基板認識カメラ１１は、Ｘ軸ビーム７の何れの位置においても、第１のマーク配置部４１又は第２のマーク配置部４２の何れか一方の隣り合う２つのマーク４３又は４４を撮像できる。
【0038】
【0039】
（Ａ１）算出部３０ｂは、基板認識カメラ１１による撮像画像に、第１のマーク配置部４１の少なくとも２つのマーク４３が撮像されている場合、第１のマーク配置部４１の隣り合う２つのマーク４３の間隔を用いて位置ずれ量を算出する。
【0040】
（Ａ２）算出部３０ｂは、基板認識カメラ１１による撮像画像に、第２のマーク配置部４２の少なくとも２つのマーク４４が撮像されている場合、第２のマーク配置部４２の隣り合う２つのマーク４４の間隔を用いて位置ずれ量を算出する。
【0041】
（Ａ３）算出部３０ｂは、基板認識カメラ１１による撮像画像に、第１のマーク配置部４１のマーク４３と第２のマーク配置部４２のマーク４４との両方が撮像されている場合、第１のマーク配置部４１又は第２のマーク配置部４２の何れか一方の隣り合う２つのマーク４３又は４４の間隔を用いて位置ずれ量を算出する。
【0042】
すなわち、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２を図４に示すように基台１ａに設置し、算出部３０ｂが上述した処理を行うことにより、位置ずれ量は、Ｘ方向の何れの位置においても、同じマーク配置部（４１又は４２）の隣り合う２つのマーク（４３又は４４）の間隔を用いて算出される。
【0043】
これにより、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響を受けない。よって、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
【0044】
図５は、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２とを並べて基台１ａに設置する場合の第１の例を説明するための図である。
【0045】
図５に示すように、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重なる位置に隣接して設置される。
【0046】
【0047】
（Ｓ１１）算出部３０ｂは、基台１ａの経時変化前の、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２とが隣り合う領域において、基板認識カメラ１１によって、第１のマーク配置部４１の端部Ｅ１のマーク４３Ａと第２のマーク配置部４２の端部Ｅ２のマーク４４Ａとの両方が撮像された撮像画像６１から、マーク４３Ａとマーク４４Ａとの間隔Ｘ１を算出する。
【0048】
（Ｓ１２）算出部３０ｂは、基台１ａの経時変化後のマーク４３Ａとマーク４４Ａとの両方が撮像された撮像画像６１から、マーク４３Ａとマーク４４Ａとの間隔Ｘ２を算出する。
【0049】
（Ｓ１３）算出部３０ｂは、第２のマーク配置部４２のマーク４４を用いて位置ずれ量を算出する場合、ΔＸａ＝Ｘ２－Ｘ１の分、マーク４４の位置をＸ方向にずらして位置ずれ量を算出する。すなわち、算出部３０ｂは、第１のマーク配置部４１の位置を基準にして、第２のマーク配置部４２の位置をＸ方向にΔＸａ分ずらす。
【0050】
このように、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２を図５に示すように基台１ａに設置し、算出部３０ｂが上述した処理を行うことにより、Ｘ方向の第２のマーク配置部４２のマーク４４が撮像される位置の位置ずれ量は、ΔＸａによって補正される。
【0051】
これにより、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係（例えば間隔ｄ）が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響が加味されて補正される。つまり、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
【0052】
図６は、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２とを並べて基台１ａに設置する場合の第２の例を説明するための図である。
【0053】
図６に示すように、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重なる位置に隣接して配置される。
【0054】
【0055】
（Ｓ２１）算出部３０ｂは、第１のマーク配置部４１の隣り合う２つのマーク４３Ｂ、４３Ｃの間隔Ｘ３を算出する。なお、算出部３０ｂは、隣り合う２つのマーク４３Ｂ、４３Ｃの両方を含む１つの撮像画像からＸ３を算出してもよいし、隣り合う２つのマーク４３Ｂ、４３Ｃをそれぞれ含む２つの撮像画像を組み合わせてＸ３を算出してもよい。
【0056】
（Ｓ２２）算出部３０ｂは、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２とが隣り合う領域において、第１のマーク配置部４１の端部Ｅ１のマーク４３Ａと第２のマーク配置部４２の端部Ｅ２のマーク４４Ａとの間隔Ｘ４を算出する。なお、算出部３０ｂは、マーク４３Ａとマーク４４Ａの両方を含む１つの撮像画像からＸ４を算出してもよいし、マーク４３Ａとマーク４４Ａをそれぞれ含む２つの撮像画像を組み合わせてＸ４を算出してもよい。
【0057】
（Ｓ２３）算出部３０ｂは、第２のマーク配置部４２のマーク４４を用いて位置ずれ量を算出する場合、ΔＸｂ＝Ｘ４－Ｘ３の分、マーク４４の位置をＸ方向にずらして位置ずれ量を算出する。
【0058】
このように、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２を図６に示すように基台１ａに設置し、算出部３０ｂが上述した処理を行うことにより、Ｘ方向の第２のマーク配置部４２のマーク４４が撮像される位置の位置ずれ量は、ΔＸｂによって補正される。
【0059】
これにより、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係（例えば間隔ｄ）が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響が加味されて補正される。つまり、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
【0060】
なお、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２とをずらして設置するスペースが基台１ａに存在する場合、図４に示す設置を採用し、第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２とをずらして設置するスペースが基台１ａに存在しない場合、図５又は図６に示す設置を採用してよい。これにより、様々なサイズ又は形状の部品装着装置１に、本実施の形態を採用することができる。
【0061】
【0062】
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の基板搬送機構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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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、撮像画像から、部品Ｄ、基板３、又は、マーク配置部４０のマーク４３、４４等を認識する。
【0068】
実装制御部３０ａは、基板搬送機構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。
【0069】
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に含まれる第１のマーク配置部４１及び／又は第２のマーク配置部４２のマーク４３，４４の少なくとも２つの位置関係に基づいて、実装ヘッド８の基準位置に対する位置ずれ量を算出する。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に格納する。
【0070】
【0071】
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４０のマーク４３、４４を撮像する（Ｓ４１）。
【0072】
認識処理部３２は、ステップＳ４１の撮像画像からマーク４３、４４を認識する（Ｓ４２）。
【0073】
算出部３０ｂは、上述したように、撮像画像から認識したマーク４３，４４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。
【0074】
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。
【0075】
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）。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
（本開示のまとめ）
本開示の内容は以下のように表現できる。
本開示の内容は以下のように表現できる。
【0081】
＜表現１＞
部品装着装置１は、基台１ａに対して相対的に移動可能に設けられ、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、基台１ａ側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマーク４３，４４を有するマーク配置部４０と、実装ヘッド８に備えられ、マーク４３，４４を撮像する撮像部１１と、撮像部１１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、を備え、マーク配置部４０は、少なくとも、隣接して配置される第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２によって構成される。
これにより、マーク配置部４０を１つの部材として取り扱う場合と比較して、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２のそれぞれの部材のサイズは小さくなるので、マーク配置部の取り扱いが容易になる。加えて、部品装着装置１は、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２にマーク４３，４４によって、部品装着時の位置ずれを補正できる。
部品装着装置１は、基台１ａに対して相対的に移動可能に設けられ、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、基台１ａ側に設けられ、所定の間隔にて配置された複数のマーク４３，４４を有するマーク配置部４０と、実装ヘッド８に備えられ、マーク４３，４４を撮像する撮像部１１と、撮像部１１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、を備え、マーク配置部４０は、少なくとも、隣接して配置される第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２によって構成される。
これにより、マーク配置部４０を１つの部材として取り扱う場合と比較して、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２のそれぞれの部材のサイズは小さくなるので、マーク配置部の取り扱いが容易になる。加えて、部品装着装置１は、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２にマーク４３，４４によって、部品装着時の位置ずれを補正できる。
【0082】
＜表現２＞
表現１に記載の部品装着装置１において、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２は、基台１ａの法線方向から見て長方形状であり、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重ならない位置に設置されてよい。
これにより、撮像部１１は、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２の長手方向の移動において、マーク４３，４４を撮像できる。
表現１に記載の部品装着装置１において、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２は、基台１ａの法線方向から見て長方形状であり、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重ならない位置に設置されてよい。
これにより、撮像部１１は、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２の長手方向の移動において、マーク４３，４４を撮像できる。
【0083】
＜表現３＞
表現２に記載の部品装着装置１において、第２のマーク配置部４２は、第２のマーク配置部４２の短辺の延長線が、第１のマーク配置部４１の長辺と交差する位置に設置されてよい。
これにより、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２が略平行に設置されるので、撮像部１１は、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２の長手方向の移動において、マーク４３，４４を撮像できる。
表現２に記載の部品装着装置１において、第２のマーク配置部４２は、第２のマーク配置部４２の短辺の延長線が、第１のマーク配置部４１の長辺と交差する位置に設置されてよい。
これにより、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２が略平行に設置されるので、撮像部１１は、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２の長手方向の移動において、マーク４３，４４を撮像できる。
【0084】
＜表現４＞
表現３に記載の部品装着装置１において、第２のマーク配置部４２は、第２のマーク配置部４２の端部のマーク４４を通りかつ第２のマーク配置部４２の長辺と直交する線が、第１のマーク配置部４１の端部のマーク４３を通る位置に設置されてよい。
これにより、制御部３０は、何れの位置においても、第１のマーク配置部４１の隣り合う２つのマーク４３の間隔、又は、第２のマーク配置部４２の隣り合う２つのマーク４４の間隔を用いて、位置ずれ量を算出することができる。この場合、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響を受けない。その結果、部品装着装置１は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
表現３に記載の部品装着装置１において、第２のマーク配置部４２は、第２のマーク配置部４２の端部のマーク４４を通りかつ第２のマーク配置部４２の長辺と直交する線が、第１のマーク配置部４１の端部のマーク４３を通る位置に設置されてよい。
これにより、制御部３０は、何れの位置においても、第１のマーク配置部４１の隣り合う２つのマーク４３の間隔、又は、第２のマーク配置部４２の隣り合う２つのマーク４４の間隔を用いて、位置ずれ量を算出することができる。この場合、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響を受けない。その結果、部品装着装置１は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
【0085】
＜表現５＞
表現１に記載の部品装着装置１において、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２は、基台１ａの法線方向から見て長方形状であり、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、撮像部１１は、第１のマーク配置部４１のマーク４３と第２のマーク配置部４２のマーク４４とを含む撮像画像を撮像し、制御部３０は、撮像画像に含まれる、第１のマーク配置部４１のマーク４３と第２のマーク配置部４２のマーク４４との間隔の経時変化に基づき、位置ずれ量を算出してよい。
これにより、制御部３０は、撮像画像に含まれる、第１のマーク配置部４１のマーク４３と第２のマーク配置部４２のマーク４４との間隔の経時変化に基づき、位置ずれ量を算出することができる。すなわち、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響が加味されて補正される。その結果、部品装着装置１は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
表現１に記載の部品装着装置１において、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２は、基台１ａの法線方向から見て長方形状であり、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、撮像部１１は、第１のマーク配置部４１のマーク４３と第２のマーク配置部４２のマーク４４とを含む撮像画像を撮像し、制御部３０は、撮像画像に含まれる、第１のマーク配置部４１のマーク４３と第２のマーク配置部４２のマーク４４との間隔の経時変化に基づき、位置ずれ量を算出してよい。
これにより、制御部３０は、撮像画像に含まれる、第１のマーク配置部４１のマーク４３と第２のマーク配置部４２のマーク４４との間隔の経時変化に基づき、位置ずれ量を算出することができる。すなわち、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響が加味されて補正される。その結果、部品装着装置１は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
【0086】
＜表現６＞
表現１に記載の部品装着装置１において、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２は、基台１ａの法線方向から見て長方形状であり、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、制御部３０は、第１のマーク配置部４１における少なくとも２つのマーク４３の間隔と、第１のマーク配置部４１の端部のマーク４３Ａと第２のマーク配置部４２の端部のマーク４４Ａとの位置関係に基づき、位置ずれ量を算出してよい。
これにより、制御部３０は、第１のマーク配置部４１における少なくとも２つのマーク４３の間隔と、第１のマーク配置部４１の端部のマーク４３Ａと第２のマーク配置部４２の端部のマーク４４Ａとの位置関係に基づいて、第２のマーク配置部４２のマーク４４が撮像される位置の位置ずれ量を補正することができる。すなわち、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響が加味されて補正される。その結果、部品装着装置１は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
表現１に記載の部品装着装置１において、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２は、基台１ａの法線方向から見て長方形状であり、第２のマーク配置部４２は、第１のマーク配置部４１の長手方向の延長線上に重なる位置に設置され、制御部３０は、第１のマーク配置部４１における少なくとも２つのマーク４３の間隔と、第１のマーク配置部４１の端部のマーク４３Ａと第２のマーク配置部４２の端部のマーク４４Ａとの位置関係に基づき、位置ずれ量を算出してよい。
これにより、制御部３０は、第１のマーク配置部４１における少なくとも２つのマーク４３の間隔と、第１のマーク配置部４１の端部のマーク４３Ａと第２のマーク配置部４２の端部のマーク４４Ａとの位置関係に基づいて、第２のマーク配置部４２のマーク４４が撮像される位置の位置ずれ量を補正することができる。すなわち、基台１ａの熱変形により第１のマーク配置部４１と第２のマーク配置部４２との位置関係が変化したとしても、位置ずれ量は、基台１ａの熱変形による影響が加味されて補正される。その結果、部品装着装置１は、部品装着時の位置ずれを精度よく補正できる。
【0087】
＜表現７＞
表現１から表現６のいずれか１項に記載の部品装着装置１において、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２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、制御部３０は、熱膨張係数の小さい第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２を用いて、基台１ａの熱膨張によって生じ得る、部品Ｄを基板３に実装する位置のずれ（つまり位置ずれ）を補正することができる。
表現１から表現６のいずれか１項に記載の部品装着装置１において、第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２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、制御部３０は、熱膨張係数の小さい第１のマーク配置部４１及び第２のマーク配置部４２を用いて、基台１ａの熱膨張によって生じ得る、部品Ｄを基板３に実装する位置のずれ（つまり位置ずれ）を補正することができる。
【0088】
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】
【0089】
本開示の技術は、経時変化に起因する実装ヘッドの実装位置のずれを補正することができるという効果を有し、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】
【0090】
１ 部品装着装置
１ａ 基台
２ 基板搬送機構
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
４０ マーク配置部
４１ 第１のマーク配置部
４２ 第２のマーク配置部
４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ マーク
４４、４４Ａ マーク
Ｄ 部品
１ａ 基台
２ 基板搬送機構
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
４０ マーク配置部
４１ 第１のマーク配置部
４２ 第２のマーク配置部
４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ マーク
４４、４４Ａ マーク
Ｄ 部品
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】