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特開2023-41381部品装着装置、部品装着システムおよびキャリブレーション方法
(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】P2023041381
(43)【公開日】2023-03-24
(54)【発明の名称】部品装着装置、部品装着システムおよびキャリブレーション方法
(51)【国際特許分類】
H05K 13/04 20060101AFI20230316BHJP
H05K 13/08 20060101ALI20230316BHJP
【ＦＩ】
H05K13/04 A
H05K13/08 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021148734
(22)【出願日】2021-09-13
(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）】
5E353CC04
5E353CC05
5E353CC16
5E353EE02
5E353EE62
5E353EE71
5E353JJ02
5E353JJ28
5E353JJ29
5E353KK01
5E353KK11
5E353QQ12
(57)【要約】
【課題】水平方向におけるノズルの位置のずれをより高精度に補正する。
【解決手段】部品装着装置は、部品を基板に装着する部品装着装置であって、部品を保持するノズルと、ノズルを備え、基板上に部品を搬送可能な装着ヘッドと、第１の高さと第１の高さと異なる第２の高さとに位置するノズルを下方から撮像する撮像部と、撮像部により撮像された撮像画像に基づいて、第１の高さにおけるノズルの第１の位置と第２の高さにおけるノズルの第２の位置とを計測し、計測されたノズルの第１の位置と第２の位置とに基づいて、基板へ部品を装着する装着面に略平行な水平方向におけるノズルの位置を補正するための補正データを生成する算出部と、を備え、算出部は、補正データに基づいて、部品を基板に装着する部品装着高さと部品を認識する部品認識高さとの間のノズルの昇降によるノズルの水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する。
【選択図】図９
【解決手段】部品装着装置は、部品を基板に装着する部品装着装置であって、部品を保持するノズルと、ノズルを備え、基板上に部品を搬送可能な装着ヘッドと、第１の高さと第１の高さと異なる第２の高さとに位置するノズルを下方から撮像する撮像部と、撮像部により撮像された撮像画像に基づいて、第１の高さにおけるノズルの第１の位置と第２の高さにおけるノズルの第２の位置とを計測し、計測されたノズルの第１の位置と第２の位置とに基づいて、基板へ部品を装着する装着面に略平行な水平方向におけるノズルの位置を補正するための補正データを生成する算出部と、を備え、算出部は、補正データに基づいて、部品を基板に装着する部品装着高さと部品を認識する部品認識高さとの間のノズルの昇降によるノズルの水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
部品を基板に装着する部品装着装置であって、
前記部品を保持するノズルと、
前記ノズルを備え、前記基板上に前記部品を搬送可能な装着ヘッドと、
第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置する前記ノズルを下方から撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前記第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成する算出部と、を備え、
前記算出部は、前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、
部品装着装置。
前記部品を保持するノズルと、
前記ノズルを備え、前記基板上に前記部品を搬送可能な装着ヘッドと、
第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置する前記ノズルを下方から撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前記第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成する算出部と、を備え、
前記算出部は、前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、
部品装着装置。
【請求項2】
前記第１の高さは、前記部品装着高さであり、
前記第２の高さは、前記部品認識高さである、
請求項１に記載の部品装着装置。
前記第２の高さは、前記部品認識高さである、
請求項１に記載の部品装着装置。
【請求項3】
前記撮像部は、イメージセンサの撮像面上に導光体を有し、前記導光体が配置された第１の領域で前記第１の高さの前記ノズルを撮像し、前記撮像面上、かつ、前記第１の領域外で前記第２の高さの前記ノズルを撮像する、
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１の高さと前記第２の高さとの間で前記撮像部を昇降可能な昇降機構、を更に備える、
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5】
前記ノズルは、前記ノズルを回転可能なシャフトに装着されて前記シャフトの回転軸を中心に異なる複数の回転角度に回転され、
前記撮像部は、前記第１の高さおよび前記第２の高さのそれぞれにおいて前記異なる複数の回転角度の前記ノズルを撮像し、
前記算出部は、撮像された撮像画像に基づいて、前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とを計測する、
請求項２に記載の部品装着装置。
前記撮像部は、前記第１の高さおよび前記第２の高さのそれぞれにおいて前記異なる複数の回転角度の前記ノズルを撮像し、
前記算出部は、撮像された撮像画像に基づいて、前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とを計測する、
請求項２に記載の部品装着装置。
【請求項6】
前記補正データは、前記第１の高さにおける前記異なる複数の回転角度のそれぞれの前記ノズルの前記位置の軌跡情報と、前記第２の高さにおける前記異なる複数の回転角度のそれぞれの前記ノズルの前記位置の軌跡情報とを含む、
請求項５に記載の部品装着装置。
請求項５に記載の部品装着装置。
【請求項7】
前記撮像部は、前記ノズルの先端を撮像する、
請求項２～５のいずれか一項に記載の部品装着装置。
請求項２～５のいずれか一項に記載の部品装着装置。
【請求項8】
部品を基板に装着する部品装着装置と、
前記部品装着装置との間で通信可能に接続されたコンピュータと、を備えた部品装着システムであって、
前記部品装着装置は、
第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置し、前記部品を保持するノズルを下方から撮像して、撮像された撮像画像を前記コンピュータに送信し、
前記コンピュータは、
送信された前記撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前記第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、
計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成して、前記部品装着装置に送信し、
前記部品装着装置は、
送信された前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、
部品装着システム。
前記部品装着装置との間で通信可能に接続されたコンピュータと、を備えた部品装着システムであって、
前記部品装着装置は、
第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置し、前記部品を保持するノズルを下方から撮像して、撮像された撮像画像を前記コンピュータに送信し、
前記コンピュータは、
送信された前記撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前記第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、
計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成して、前記部品装着装置に送信し、
前記部品装着装置は、
送信された前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、
部品装着システム。
【請求項9】
前記第１の高さは、前記部品装着高さであり、
前記第２の高さは、前記部品認識高さである、
請求項８に記載の部品装着システム。
前記第２の高さは、前記部品認識高さである、
請求項８に記載の部品装着システム。
【請求項10】
部品を基板に装着する部品装着装置により実行されるキャリブレーション方法であって、
第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置し、前記部品を保持するノズルを下方から撮像し、
撮像された撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前記第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、
計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成し、
送信された前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、
キャリブレーション方法。
第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置し、前記部品を保持するノズルを下方から撮像し、
撮像された撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前記第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、
計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成し、
送信された前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、
キャリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、部品装着装置、部品装着システムおよびキャリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１では、ノズルによってセンサユニットの認識高さに部品を持ち上げて認識し、ノズルを実装高さまで降ろして基板に実装する実装装置が開示されている。実装装置は、キャリブレーション時に認識高さから実装高さまで昇降可能なセンサユニットと、センサユニットを昇降させる昇降機構と、を備える。実装装置は、認識高さにある際のノズルの先端形状と、実装高さにある際のノズルの先端形状とをセンサユニットに認識させて、ノズルの先端位置を測定し、認識高さで測定したノズルの先端位置と、実装高さで測定したノズルの先端位置との水平方向のズレから認識高さから実装高さへの昇降に伴うノズルの水平方向のズレを補正する補正値を算出する。実装装置は、補正値に基づいて、認識高さから実装高さへの昇降に伴うノズルの水平方向のズレを補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－３７４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
実装ヘッドは、シャフトに連動して認識高さから実装高さへの上下方向に移動し、シャフトの回転によりシャフトの先端に取り付けられたノズルを回転させる。しかし、シャフトは、加工精度が原因で回転軸に対して所定の角度で曲がっている、もしくは、シャフトを回転させる回転機構に対して斜めに取り付けられていることがある。このようなシャフトは、上下方向の移動に伴って、ノズルが回転軸から半径方向外側に広がるため、ノズルの先端位置にズレが生じることがある。したがって、実装ヘッドは、認識高さから実装高さにノズルを下降させる場合、認識高さと実装高さとでノズル先端位置がシャフトの回転軸から半径方向外側に位置ズレが生じ、所望の位置に部品を実装することが困難だった。そこで、特許文献１では、水平方向から認識高さと実装高さとにおけるノズルの先端位置を測定し、測定された認識高さと実装高さとのノズルの先端位置のズレに基づいて、認識高さから実装高さへの昇降に伴うノズルの水平方向のズレを補正する補正値を算出する。しかし、センサユニットは、ノズルの先端位置を水平方向から測定するため、例えばノズルが水平方向に複数並んで取り付けられた実装ヘッドでは、センサユニットから最も近いノズル以外の先端位置の測定が困難だった。
【0005】
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、水平方向におけるノズルの位置のずれをより高精度に補正する部品装着装置、部品装着システムおよびキャリブレーション方法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】
【0006】
本開示は、部品を基板に装着する部品装着装置であって、前記部品を保持するノズルと、前記ノズルを備え、前記基板上に前記部品を搬送可能な装着ヘッドと、第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置する前記ノズルを下方から撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前記第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成する算出部と、を備え、前記算出部は、前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、部品装着装置を提供する。
【0007】
また、本開示は、部品を基板に装着する部品装着装置と、前記部品装着装置との間で通信可能に接続されたコンピュータと、を備えた部品装着システムであって、前記部品装着装置は、第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置し、前記部品を保持するノズルを下方から撮像して、撮像された撮像画像を前記コンピュータに送信し、前記コンピュータは、送信された前記撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成して、前記部品装着装置に送信し、前記部品装着装置は、送信された前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、部品装着システムを提供する。
【0008】
また、本開示は、部品を基板に装着する部品装着装置により実行されるキャリブレーション方法であって、第１の高さと、前記第１の高さとは異なる高さの第２の高さとに位置し、前記部品を保持する前記ノズルを下方から撮像し、撮像された撮像画像に基づいて、前記第１の高さにおける前記ノズルの第１の位置と前記第２の高さにおける前記ノズルの第２の位置とを計測し、計測された前記ノズルの前記第１の位置と前記第２の位置とに基づいて、前記基板へ前記部品を装着する装着面に略平行な水平方向における前記ノズルの位置を補正するための補正データを生成し、送信された前記補正データに基づいて、前記部品を前記基板に装着する部品装着高さと前記部品を認識する部品認識高さとの間の前記ノズルの昇降による前記ノズルの前記水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する、キャリブレーション方法を提供する。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、水平方向におけるノズルの位置のずれをより高精度に補正できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１に係る部品装着システムが配置されたフロア内部を上から見た図
【図2】実施の形態１に係る部品装着装置を上から見た図
【図3】実施の形態１に係る部品装着装置のキャリブレーションカメラを説明する図
【図4】実施の形態１に係る管理コンピュータの内部構成例を示すブロック図
【図5】実施の形態１に係る部品装着装置の内部構成例を示すブロック図
【図6(A)】ノズル先端位置の位置ずれを説明する図
【図6(B)】ノズル先端位置の位置ずれを説明する図
【図7】キャリブレーションカメラによる部品認識高さおよび部品装着高さにおけるノズルの撮像方法を説明する図
【図8】ノズルの先端位置の測定例を説明する図
【図9】補正データの生成例を説明する図
【図10】実施の形態１における部品装着装置の動作手順例を示すフローチャート
【図11】実施の形態１における部品装着装置の補正データの生成手順例を示すフローチャート
【図12】実施の形態２に係る部品装着装置のキャリブレーションカメラを説明する図
【図13】実施の形態２における部品装着装置の補正データの生成手順例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る部品装着装置、部品装着システムおよびキャリブレーション方法を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や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ことを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【0012】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る部品装着システム１００が配置されたフロア内部を上から見た図である。実施の形態１に係る部品装着システム１００は、基板３上に半田を印刷する半田印刷工程と、基板３に印刷された半田の印刷不良を検査する印刷検査工程と、半田印刷後の基板３に部品Ｄを装着する部品装着工程と、基板３に装着された部品Ｄを検査する装着検査工程と、基板３に印刷された半田をリフローするリフロー工程とを実行して、基板３に部品Ｄが半田付けされた実装基板を生産する。
図１は、実施の形態１に係る部品装着システム１００が配置されたフロア内部を上から見た図である。実施の形態１に係る部品装着システム１００は、基板３上に半田を印刷する半田印刷工程と、基板３に印刷された半田の印刷不良を検査する印刷検査工程と、半田印刷後の基板３に部品Ｄを装着する部品装着工程と、基板３に装着された部品Ｄを検査する装着検査工程と、基板３に印刷された半田をリフローするリフロー工程とを実行して、基板３に部品Ｄが半田付けされた実装基板を生産する。
【0013】
実施の形態１に係る部品装着システム１００は、少なくとも１つの部品装着ラインＬ１と、通信ネットワークＬＮと、管理コンピュータＰ１と、を含んで構成される。なお、図１では部品装着ラインが１本の例を示すが、複数あってよい。
【0014】
通信ネットワークＬＮは、管理コンピュータＰ１と、部品装着ラインＬ１を構成する各種装置のそれぞれとの間をデータ通信可能に接続する。なお、図１の例において通信ネットワークＬＮは、有線通信可能に接続される例を示すが、無線通信可能であってもよい。ここでいう無線通信は、例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ ＮｅｔＷｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線通信規格に準じて提供される通信方式である。
【0015】
管理コンピュータＰ１は、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ノートＰＣ、タブレット、スマートフォン等であって、通信ネットワークＬＮを介して部品装着ラインＬ１との間で通信可能に接続される。また、管理コンピュータＰ１は、ユーザ操作を受け付け可能なユーザインターフェース（例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、タッチパッド、ポインティングデバイス等）を備え、ユーザ操作に基づく入力を制御信号に変換する。
【0016】
管理コンピュータＰ１は、部品装着ラインＬ１を構成する各種装置により実行される半田印刷工程と、印刷検査工程と、部品装着工程と、を含む実装基板の生産工程を統括して制御する。例えば、管理コンピュータＰ１は、作業者により予め入力あるいは設定された生産工程に関する生産情報と、生産工程を実行させる実行指令を生成して、これらの生産工程を実行する部品装着ラインＬ１に送信する。
【0017】
なお、管理コンピュータＰ１は、作業者により予め入力あるいは設定された生産データに基づいて、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれにより実行される部品装着工程で用いられるノズル１０ごとの補正データを生成してもよい。このような場合、管理コンピュータＰ１は、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれから送信されたノズル１０ごとの位置データに基づいて、補正データを生成する。管理コンピュータＰ１は、部品装着装置の稼働開始時（つまり、部品装着装置の電源がＯＮにされた時）、あるいは部品装着装置で補正データを生成済みのノズル１０が使用される場合、生成された補正データを対応する部品装着装置に送信する。
【0018】
なお、ここでいう生産データは、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれによる部品装着工程の実行に用いられる情報であり、管理コンピュータＰ１により生成されて管理記憶部３２（図４参照）に記録される。生産データは、例えば基板のサイズ、基板認識マークの位置、部品の大きさ、ノズル１０の吸着時間、装着位置、基板（装着）高さ、ノズル１０の情報、基板の生産枚数などを含む。なお、生産データは、上述した項目のデータに限定されなくてよい。
【0019】
部品装着ラインＬ１は、半田印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれ、装着検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８等の各種装置を含んで構成される。部品装着ラインＬ１を構成するこれらの各種装置は、通信ネットワークＬＮを介して管理コンピュータＰ１との間でデータ通信可能に接続され、管理コンピュータＰ１から送信された実行指令に基づいて、各制御を実行する。
【0020】
なお、実施の形態１に係る部品装着システム１００における部品装着ラインＬ１は、半田印刷装置Ｍ１と、印刷検査装置Ｍ２と、複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれと、装着検査装置Ｍ７と、リフロー装置Ｍ８と、を含んで構成される例を示すが、少なくとも１つの部品装着装置を含んで構成されていればよい。
【0021】
半田印刷装置Ｍ１は、管理コンピュータＰ１から送信された基板３の半田のデータ（例えば、半田の印刷パターン等）に基づいて、部品装着ラインＬ１の上流側（図２に示す半田印刷装置Ｍ１の紙面左側）から搬入された基板３にマスクを介して半田を印刷する半田印刷工程を実行する。半田印刷装置Ｍ１は、半田印刷後の基板３を印刷検査装置Ｍ２に搬出する。
【0022】
印刷検査装置Ｍ２は、管理コンピュータＰ１から送信された基板３の半田のデータ（例えば、半田の印刷パターン等）に基づいて、半田印刷装置Ｍ１から搬入された基板３に印刷された半田の状態を検査する印刷検査工程を実行する。印刷検査装置Ｍ２は、搬入された基板３を撮像するカメラ（不図示）を備え、カメラによって撮像された撮像画像を用いて半田の状態（つまり、半田の印刷不良の有無）を検査する。印刷検査装置Ｍ２は、印刷検査装置Ｍ２におけるメモリ（不図示）に基板３の半田の印刷検査結果を記録するとともに、検査に合格した基板３を部品装着装置Ｍ３に搬出する。
【0023】
複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、管理コンピュータＰ１から送信された実行指令に基づいて、印刷検査装置Ｍ２から搬入された基板３に１以上の部品Ｄを装着する部品装着工程を実行する。なお、部品装着ラインＬ１は、部品装着装置の数が４台の構成に限定されず、例えば部品装着装置の数が１～３台であっても５台以上であってもよい。
【0024】
複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、管理コンピュータＰ１から送信された基板３の生産データに基づいて、ノズルを制御し、部品装着装置に取り付けられた部品供給部が備えるテープフィーダから部品Ｄを吸着して取り出す。複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、ノズルにより吸着された部品Ｄを基板３上の所定位置に搬送して、装着する。複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ５のそれぞれは、連結された次の部品装着装置に部品装着後の基板３を搬出する。また、部品装着装置Ｍ６は、部品装着後の基板３を装着検査装置Ｍ７に搬出する。
【0025】
装着検査装置Ｍ７は、管理コンピュータＰ１から送信された基板３の生産データに基づいて、部品装着装置Ｍ６から搬入された基板３に装着された部品Ｄの状態（例えば、部品の装着位置不良の有無等）を検査する装着検査工程を実行する。装着検査装置Ｍ７は、搬入された基板３を撮像するカメラ（不図示）を備え、カメラによって撮像された撮像画像を用いて装着された部品の状態を検査する。装着検査装置Ｍ７は、装着検査装置Ｍ７におけるメモリ（不図示）に基板３の部品装着検査結果を記録するとともに、検査に合格した基板３をリフロー装置Ｍ８に搬出する。
【0026】
リフロー装置Ｍ８は、管理コンピュータＰ１から送信された基板３のリフローデータ（例えば、基板３を搬送するコンベアの搬送速度、加熱温度等）に基づいて、装着検査装置Ｍ７から搬入された基板３の電極部分と装着された１以上の部品とを接合するリフロー工程を実行する。リフロー装置Ｍ８は、装置内に搬入された基板３をベルトコンベアで搬送しながら加熱し、基板３上の半田を硬化させ、基板３の電極部分と装着された１以上の部品とを接合する。リフロー装置Ｍ８は、部品装着ラインＬ１の下流側（図２に示すリフロー装置Ｍ８の右側）にリフロー後の基板３を搬出する。
【0027】
次に、図２を参照して、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６の構成について説明する。なお、複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、同様の構成を有し、ここでは部品装着装置Ｍ３について説明する。図２は、実施の形態１に係る部品装着装置Ｍ３を上から見た図である。
【0028】
なお、実施の形態１に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、基板３を搬送する一対の基板搬送機構２の両側方（Ｙ方向、－Ｙ方向）のそれぞれに複数の部品供給部４のそれぞれを備えるが、部品供給部は片側のみに備えてもよい。さらに、実施の形態１に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、シングルレーン（つまり、基板３を搬送可能な一対の基板搬送機構２）の構成を有する例を示すが、複数の基板３のそれぞれに同時に部品を装着可能なデュアルレーンの構成を有してもよい。
【0029】
図２に示す部品装着装置Ｍ３は、基台１と、基板搬送機構２と、複数の部品供給部４のそれぞれと、Ｙ軸ビーム６Ａ，６Ｂと、Ｘ軸ビーム７Ａ，７Ｂと、装着ヘッド８と、基板認識カメラ９Ａと、キャリブレーションカメラ９Ｂと、部品認識カメラ１１と、を含んで構成される。
【0030】
基台１は、基台１の中央位置に基板３を搬送するための基板搬送機構２が設けられる。基板搬送機構２は、連接された印刷検査装置Ｍ２（部品装着装置Ｍ４～Ｍ６の場合は、連接された部品装着装置）から搬入された基板３を、基台１の中央位置における所定の部品装着位置まで搬送し、保持する。また、基板搬送機構２は、連接された次の部品装着装置Ｍ４（部品装着装置Ｍ６の場合は、連接された装着検査装置Ｍ７）に部品装着後の基板３を搬出する。
【0031】
複数の部品供給部４のそれぞれは、基板３に装着される部品Ｄを供給する複数のテープフィーダ５のそれぞれを並設して備える。なお、実施の形態１に係る部品装着装置Ｍ３において、テープフィーダ５は、２つのキャリヤテープを装着可能なダブルフィーダである例を説明するが、１つのキャリヤテープを装着可能なシングルフィーダであってもよい。つまり、部品装着装置Ｍ３は、シングルフィーダとダブルフィーダとを任意に装着可能な部品供給部により構成されてよい。
【0032】
部品供給部４は、複数のテープフィーダ５のそれぞれを備える。部品供給部４は、複数のテープフィーダ５のそれぞれに装着されたキャリヤテープ（部品）の位置を特定するためのテープフィーダアドレスが割り当てられ、設定される。
【0033】
なお、図２における複数の部品供給部４のそれぞれは、テープフィーダ５に基板３への装着対象となる部品Ｄを収納したキャリヤテープを取り付け、装着ヘッド８による部品取り出し位置までこのキャリヤテープに収納された部品をピッチ送りする機能を有する例を示す。複数の部品供給部４のそれぞれは、所定のテープ送り方向に向かって部品を収納したキャリヤテープのそれぞれをピッチ送りすることにより、以下に説明する装着ヘッド８によって部品取り出し位置に部品のそれぞれを供給する。
【0034】
基台１の上面においてＸ方向の一端側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸ビーム６Ａ，６ＢのそれぞれがＹ方向に沿って配設されている。Ｙ軸ビーム６Ａ，６Ｂのそれぞれは、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸ビーム７Ａ，７Ｂのそれぞれが、Ｙ方向，－Ｙ方向に移動自在に結合される。２基のＸ軸ビーム７Ａ，７Ｂのそれぞれは、Ｘ方向に沿って配設される。２基のＸ軸ビーム７Ａ，７Ｂのそれぞれには、プレート（不図示）が備えられる。装着ヘッド８および基板認識カメラ（不図示）は、プレートを介してＸ軸ビーム７Ａ，７Ｂに取り付けられ、Ｘ軸ビーム７Ａ，７Ｂと一体的に駆動（移動）される。
【0035】
装着ヘッド８は、Ｘ軸ビーム７Ａ，７Ｂにより基板認識カメラ（不図示）と一体的に駆動（移動）される。装着ヘッド８は、複数のシャフト８Ａのそれぞれを有し、これらシャフト８Ａに装着されたノズル１０によって、テープフィーダ５のそれぞれに取り付けられたキャリヤテープに収納された部品Ｄを吸着保持し、基板３の装着位置に搬送して装着する。
【0036】
複数の基板認識カメラ９Ａは、Ｘ軸ビーム７Ａ，７Ｂにより装着ヘッド８と一体に駆動（移動）され、基板搬送機構２に位置決めされた基板３の上方から基板３上の所定の位置に設けられた基板マーク（不図示）を撮像する。複数の基板認識カメラ９Ａのそれぞれは、撮像された撮像画像を部品装着装置Ｍ３の制御部４１（図５参照）に送信する。部品装着装置Ｍ３の制御部４１は、基板マークが撮像された撮像画像を画像処理して、基板搬送機構２に搬送された基板３の搬送位置および姿勢を認識する。
【0037】
撮像部の一例としての複数のキャリブレーションカメラ９Ｂのそれぞれは、基台１上の部品供給部４と基板搬送機構２との間にそれぞれ備えられる。複数のキャリブレーションカメラ９Ｂのそれぞれは、装着ヘッド８に取り付けられた少なくとも１本のノズル１０の先端（部品Ｄを吸着保持する吸着部分）を下方から複数回撮像する。複数のキャリブレーションカメラ９Ｂは、それぞれ異なる複数の回転角度（例えば、０（ゼロ）°、９０°、１８０°、２７０°等）に回転されたノズル１０の先端を撮像し、撮像された複数の撮像画像のそれぞれを部品装着装置Ｍ３の制御部４１（図５参照）に送信する。部品装着装置Ｍ３の制御部４１は、ノズル１０の先端部分が撮像された撮像画像を画像処理して、回転角度ごとのノズル１０の先端位置（座標）を認識する。
【0038】
複数の部品認識カメラ１１のそれぞれは、基台１上の部品供給部４と基板搬送機構２との間にそれぞれ備えられる。複数の部品認識カメラ１１のそれぞれは、部品供給部４におけるキャリヤテープに収納された部品Ｄを取り出した装着ヘッド８が部品認識カメラ１１の上方を移動するタイミングで、装着ヘッド８に保持された部品Ｄを下方から撮像する。複数の部品認識カメラ１１のそれぞれは、撮像された撮像画像を部品装着装置Ｍ３の制御部４１（図５参照）に送信する。部品装着装置Ｍ３の制御部４１は、部品Ｄが撮像された撮像画像を画像処理して、部品Ｄの保持姿勢を認識する。
【0039】
次に、図３を参照して、キャリブレーションカメラ９Ｂおよびノズル１０のそれぞれについて説明する。実施の形態１に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のキャリブレーションカメラ９Ｂを説明する図である。また、図３は、基板搬送機構２から部品供給部４に向かう方向から見た装着ヘッド８およびキャリブレーションカメラ９Ｂの図である。
【0040】
装着ヘッド８は、ノズル１０のキャリブレーションを行うタイミング（例えば、部品装着装置の起動時、生産開始前（つまり、部品装着工程の開始前）、シャフト８Ａへのノズル装着時、ノズル交換時等）で部品装着機構１２（図５参照）により駆動され、複数のノズル１０のそれぞれの先端がキャリブレーションカメラ９Ｂによって撮像可能な位置（つまり、キャリブレーションカメラ９Ｂの画角内）まで移動する。
【0041】
キャリブレーションカメラ９Ｂは、制御部４１（図５参照）から出力された制御指令に基づいて、装着ヘッド８に装着された複数のノズル１０のそれぞれがキャリブレーションカメラ９Ｂの撮像可能な位置（つまり、画角内）に位置するノズル１０の先端を下方（―Ｚ方向）から撮像する。キャリブレーションカメラ９Ｂは、撮像された撮像画像を制御部４１（図５参照）に出力する。キャリブレーションカメラ９Ｂは、レンズ９１，９２と、イメージセンサ９３と、ガラス９４と、を備える。なお、レンズ９２は省略されてもよい。
【0042】
イメージセンサ９３は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子であり、撮像面９３Ａに結像した光学像を電気信号に変換する。
【0043】
導光体の一例としてのガラス９４は、イメージセンサ９３上に搭載され、ノズル１０の先端の撮像時の焦点距離を調整可能にする。具体的に、ガラス９４は、レンズ９１，９２のそれぞれと、撮像面９３Ａとの間の距離（焦点距離）を短くする。これにより、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６は、ノズル１０を水平方向（Ｘ方向あるいはＹ方向）に移動させることで、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端位置と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端位置とをより効率的に撮像できる。ここで、ガラス９４のＺ方向における厚さは、例えば３ｍｍである。なお、ガラス９４の厚さはこれに限定されず、また、部品装着装置ごとに異なっていてもよい。
【0044】
図４を参照して、管理コンピュータＰ１の内部構成について説明する。図４は、実施の形態１に係る管理コンピュータＰ１の内部構成例を示すブロック図である。なお、図４に示す内部構成は一例であってこれに限定されないことは言うまでもない。
【0045】
管理コンピュータＰ１は、部品装着ラインＬ１を構成する各種装置との間でデータ通信可能に接続され、これら各種装置の制御を実行する。管理コンピュータＰ１は、管理制御部３１と、管理記憶部３２と、入力部３３と、表示部３４と、通信部３５と、を含んで構成される。
【0046】
管理制御部３１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を用いて構成され、管理記憶部３２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、管理制御部３１は管理記憶部３２に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。
【0047】
管理コンピュータＰ１が各部品装着装置Ｍ３～Ｍ６で生成されたノズル１０ごとの補正データを管理する場合、管理制御部３１は、各部品装着装置Ｍ３～Ｍ６から送信された補正データの送信を要求する制御指令に基づいて、管理記憶部３２に記憶された補正データ３２Ｂを参照し、制御指令の送信元の部品装着装置に対応する補正データを抽出する。管理制御部３１は、抽出された補正データを通信部３５に出力して、制御指令の送信元である部品装着装置に送信する。
【0048】
また、管理コンピュータＰ１がノズル１０ごとの補正データを生成する場合、管理制御部３１は、部品装着装置から送信されたノズル１０ごとの撮像画像、あるいはノズル１０ごとの位置データ等を取得する。管理制御部３１は、取得された撮像画像あるいは位置データに基づいて、ノズル１０ごとの補正データを生成する。管理制御部３１は、生成された補正データと、ノズル１０の情報と、位置データの送信元である部品装着装置の情報とを対応付けて、管理記憶部３２に記憶する。生成された補正データは、位置データの送信元である部品装着装置に送信され、記憶されてもよい。なお、補正データの生成手順については後述する。
【0049】
管理記憶部３２は、例えば管理制御部３１の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、管理制御部３１の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）とを有する。ＲＡＭには、管理制御部３１により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、管理制御部３１の動作を規定するプログラムが書き込まれている。管理記憶部３２は、生産データ３２Ａと、補正データ３２Ｂと、を記憶する。
【0050】
生産データ３２Ａは、基板３ごとに生成され、基板３を生産するためのデータである。補正データ３２Ｂは、ノズル１０ごとに生成され、ノズル１０の回転方向Ｑ（図６（Ａ），図６（Ｂ）参照）における部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２との間で昇降されるノズル１０の先端位置の補正（キャリブレーション）を行うためのデータである。
【0051】
入力部３３は、作業者による操作を受け付けるユーザインターフェースであって、例えばマウス、キーボード、タッチパネル、タッチパッド、ポインティングデバイスなどを用いて構成される。入力部３３は、作業者操作に基づく信号を管理制御部３１に出力する。
【0052】
表示部３４は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等のディスプレイを用いて構成される。
【0053】
通信部３５は、通信ネットワークＬＮを介して、複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれとの間でデータ通信可能に接続される。通信部３５は、作業者により予め入力あるいは設定された生産工程に関する生産情報に基づいて、管理制御部３１により生成された生産工程を実行させるための実行指令を、対応する部品装着装置に送信する。
【0054】
次に、図５を参照して、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれの内部構成について説明する。図５は、実施の形態１に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６の内部構成例を示すブロック図である。なお、複数の部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは略同様の構成を有するため、以下の説明では、部品装着装置Ｍ３の内部構成について説明する。
【0055】
通信部４０は、通信ネットワークＬＮを介して、管理コンピュータＰ１との間でデータ通信可能に接続される。通信部４０は、管理コンピュータＰ１から送信された実行指令、生産データ、あるいは補正データ等を制御部４１に出力する。
【0056】
算出部の一例としての制御部４１は、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成され、記憶部４２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、制御部４１は、記憶部４２に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。
【0057】
制御部４１は、部品装着機構１２、キャリブレーションカメラ９Ｂ等を制御して、異なる複数の回転角度のそれぞれにおける部品認識高さＨ１および部品装着高さＨ２のノズル１０の先端位置が撮像された複数の撮像画像のそれぞれを取得する。制御部４１は、取得された複数の撮像画像のそれぞれに画像処理を実行し、ノズル１０の先端を検出する。制御部４１は、検出されたノズル１０の先端位置を測定することで、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端位置の位置データと、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端位置の位置データとを生成する。
【0058】
また、制御部４１は、生成された部品認識高さＨ１および部品装着高さＨ２のそれぞれにおけるノズル１０ごとの位置データに基づいて、ノズル１０ごとの補正データを生成する。生成された補正データは、記憶部４２に記憶されたり、通信部４０により管理コンピュータＰ１に送信されたりする。
【0059】
制御部４１は、生成された補正データに基づいて、部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２との昇降によるノズル１０の先端位置の位置ずれを補正するための補正値を算出する。制御部４１は、算出された補正値に基づいて、部品装着機構１２を駆動して装着ヘッド８を移動させて、基板３上への部品Ｄの装着を行う。
【0060】
なお、補正データの生成にあたって、ノズル１０の撮像高さは、部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２とに限定されない。ノズル１０の撮像高さは、ノズル１０のＺ方向，－Ｚ方向への昇降可能な高さであって、かつ、異なる２つの高さであればよい。
【0061】
記憶部４２は、例えば制御部４１の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、制御部４１の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、制御部４１により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、制御部４１の動作を規定するプログラムが書き込まれている。例えば、記憶部４２は、ノズル１０の情報と、ノズル１０ごとに生成された補正データとを記憶する。
【0062】
部品装着機構１２は、Ｙ軸ビーム６Ａ，６Ｂと、Ｘ軸ビーム７Ａ，７Ｂと、装着ヘッド８と、を含んで構成される。
【0063】
図６（Ａ）を参照して、シャフト８Ａが回転軸に対して所定の角度θ１で曲がっている場合のノズル１０の先端位置の位置ずれについて説明する。図６（Ａ）は、ノズル先端位置の位置ずれを説明する図である。なお、図６（Ａ）では、説明を分かり易くするために装着ヘッド８の図示を省略している。また、図６（Ａ）では、説明を分かり易くするために部品認識高さＨ１に対応するノズルに符号「１０Ａ」を付与し、部品装着高さＨ２に対応するノズルに符号「１０Ｂ」を付与している。
【0064】
装着ヘッド８は、複数のシャフト８Ａのそれぞれを備え、複数のシャフト８Ａのそれぞれの－Ｚ方向側に位置する先端にノズル１０が装着される。シャフト８Ａは、部品装着機構１２により上下方向（Ｚ方向，－Ｚ方向）に昇降し、回転軸Ｒを中心として回転方向Ｑに回転されることで先端に装着されたノズル１０の回転角度を調整可能にする。
【0065】
ナット８Ｂは、所定の高さ（基準高さＨ０以上の高さ）でシャフト８Ａの中心が回転軸Ｒに略等しくなるように保持する。
【0066】
シャフト８Ａは、部品装着機構１２によりＺ方向，－Ｚ方向へ昇降されると、シャフト８Ａの先端位置（つまり、ノズル１０の装着位置）が回転軸Ｒから回転軸Ｒを回転中心とする半径外側方向に向かってずれる。
【0067】
例えば、シャフト８Ａは、シャフト８Ａの先端にノズル１０Ａが装着され、部品装着機構１２によりノズル１０Ａの先端位置が基準高さＨ０から部品認識高さＨ１まで下降される。なお、図６（Ａ）に示す例ではシャフト８Ａは、昇降により、シャフト８Ａの回転軸Ｒから角度θ１だけ曲がっている例を示す。部品認識高さＨ１まで下降された時、ノズル１０Ａの先端位置は、回転軸Ｒを中心として角度θ１の曲がりに基づいて、回転軸Ｒから半径外側方向に距離Ｗ１だけ位置がずれる。
【0068】
また、例えば、シャフト８Ａは、シャフト８Ａの先端にノズル１０Ｂが装着され、部品装着機構１２によりノズル１０Ｂの先端位置が部品認識高さＨ１から部品装着高さＨ２まで下降される。部品装着高さＨ２まで下降された時、ノズル１０Ｂの先端位置は、回転軸Ｒから半径外側方向に距離Ｗ２だけ位置がずれる。なお、ここで、距離Ｗ２は、距離Ｗ１よりも大きい。
【0069】
また、図６（Ｂ）を参照して、シャフト８Ａがシャフトを回転させる回転機構（不図示）に対して所定の角度θ２で取り付けられている場合のノズル１０の先端位置の位置ずれについて説明する。図６（Ｂ）は、ノズル先端位置の位置ずれを説明する図である。なお、図６（Ｂ）においても、説明を分かり易くするために装着ヘッド８の図示を省略している。また、図６（Ｂ）においても、説明を分かり易くするために部品認識高さＨ１に対応するノズルに符号「１０Ｃ」を付与し、部品装着高さＨ２に対応するノズルに符号「１０Ｄ」を付与している。
【0070】
装着ヘッド８は、複数のシャフト８Ａのそれぞれを備え、複数のシャフト８Ａのそれぞれの－Ｚ方向側に位置する先端にノズル１０が装着される。シャフト８Ａは、部品装着機構１２により上下方向（Ｚ方向，－Ｚ方向）に昇降し、回転軸Ｒを中心として回転方向Ｑに回転されることで先端に装着されたノズル１０の回転角度を調整可能にする。
【0071】
ナット８Ｂは、所定の高さ（基準高さＨ０以上の高さ）でシャフト８Ａの中心を通る軸線と回転軸Ｒが交差するように保持する。
【0072】
シャフト８Ａは、部品装着機構１２によりＺ方向，－Ｚ方向へ昇降されると、シャフト８Ａの先端位置（つまり、ノズル１０の装着位置）が回転軸Ｒから回転軸Ｒを回転中心とする半径外側方向に向かってずれる。
【0073】
例えば、シャフト８Ａは、シャフト８Ａの先端にノズル１０Ａが装着され、部品装着機構１２によりノズル１０Ａの先端位置が基準高さＨ０から部品認識高さＨ１まで下降される。なお、図６（Ｂ）に示す例ではシャフト８Ａは、昇降により、シャフト８Ａが図示しないシャフトを回転させるための回転機構の回転軸Ｒに対して角度θ２だけ斜めに取り付けられている例を示す。部品認識高さＨ１まで下降された時、ノズル１０Ａの先端位置は、回転軸Ｒを中心として、回転軸Ｒから半径外側方向に距離Ｗ３だけ位置がずれる。
【0074】
また、例えば、シャフト８Ａは、シャフト８Ａの先端にノズル１０Ｂが装着され、部品装着機構１２によりノズル１０Ｂの先端位置が部品認識高さＨ１から部品装着高さＨ２まで下降される。部品装着高さＨ２まで下降された時、ノズル１０Ｂの先端位置は、回転軸Ｒから半径外側方向に距離Ｗ４だけ位置がずれる。なお、ここで、距離Ｗ４は、距離Ｗ３よりも大きい。
【0075】
以上により、ノズル１０の先端位置は、部品認識高さＨ１におけるノズル１０Ａの先端位置と部品装着高さＨ２におけるノズル１０Ｂの先端位置とが異なる。具体的に、ノズル１０の先端位置は、図６（Ａ），図６（Ｂ）に示すように基準高さＨ０からの高さに基づいて、ＸＹ平面（水平方向）にずれる。このような装着ヘッド８により基板３上に装着された部品Ｄは、基板３の部品装着面（つまり、ノズル１０に対向する面であって、Ｚ方向側のＸＹ平面）上で位置がずれて装着される。以下、ノズル１０の補正データの生成に用いる位置データの取得方法について説明する。
【0076】
図７を参照して、ノズル１０の撮像例について説明する。図７は、キャリブレーションカメラ９Ｂによる部品認識高さＨ１および部品装着高さＨ２におけるノズル１０の撮像方法を説明する図である。なお、図７～図８では、説明を分かり易くするために部品認識高さＨ１に対応するノズルに符号「１０Ａ」を付与し、部品装着高さＨ２に対応するノズルに符号「１０Ｂ」を付与するが、図７に示すようにキャリブレーションカメラ９Ｂにより撮像されるノズル１０の高さは、部品認識高さＨ１である。
【0077】
また、図７～図９では、キャリブレーションカメラ９Ｂにより４つの回転角度として、回転角度が０（ゼロ）°、９０°、１８０°、２７０°のそれぞれに回転されたノズル１０の先端を撮像する例について説明するが、これら４つの回転角度はこれに限定されなくてもよい。例えば、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、装着ヘッド８に装着されたノズル１０がキャリブレーションカメラ９Ｂにより撮像される撮像位置まで移動させた時の任意の回転角度を基準角度とし、この基準角度から所定角度（例えば、９０°）ずつ回転させて４つの回転角度におけるノズル１０の先端を撮像してもよい。
【0078】
部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２とでそれぞれで４つの回転角度に回転されたノズル１０をキャリブレーションカメラ９Ｂにより撮像する。ここで、部品認識高さＨ１で撮像されるノズル１０の４つの回転角度と、部品装着高さＨ２で撮像されるノズル１０の４つの回転角度とは一致していなくてもよい。また、本実施の形態１，２に示す例において、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、補正データの生成において、４つの回転角度でノズル１０の先端を撮像する例について説明するが、これに限定されず、少なくとも３つ以上の回転角度で撮像すればよい。
【0079】
制御部４１は、キャリブレーションのタイミングで、補正データを生成するために部品認識高さＨ１における位置データの取得処理と、部品装着高さＨ２における位置データの取得処理とを開始する。なお、ここでは部品装着高さＨ２における位置データの取得処理を先に実行する例について説明するが、部品認識高さＨ１における位置データの取得処理が先に実行されてもよいことは言うまでもない。
【0080】
部品装着高さＨ２における位置データの取得処理において、制御部４１は、部品装着機構１２を駆動させて、装着ヘッド８に装着された複数のノズル１０のうち撮像対象となるいずれかのノズル１０をキャリブレーションカメラ９Ｂの画角内に移動させる。制御部４１は、部品装着機構１２を駆動させてノズル１０の先端高さを部品認識高さＨ１に位置合わせするとともに、いずれかのノズル１０がイメージセンサ９３に搭載されたガラス９４上（つまり、領域ＡＲ２上）に位置させる。ここで、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、イメージセンサ９３に搭載されたガラス９４上にノズル１０を移動させることでレンズ９１，９２との間の焦点距離を調整し、部品認識高さＨ１で部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端の撮像を実現できる。なお、領域ＡＲ２は、第１の領域の一例である。
【0081】
制御部４１は、撮像対象となるいずれかのノズル１０を領域ＡＲ２上に移動させた後、このノズル１０の回転角度を第１の回転角度（例えば、回転角度が０（ゼロ）°等）に調整し、ノズル１０の部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端の撮像を開始する。制御部４１は、キャリブレーションカメラ９Ｂにより第１の回転角度におけるノズル１０の先端を撮像する。キャリブレーションカメラ９Ｂは、撮像された撮像画像を制御部４１に出力する。
【0082】
制御部４１は、第１の回転角度に回転されたノズル１０の位置を撮像した後、第２の回転角度までノズル１０を回転させる。制御部４１は、キャリブレーションカメラ９Ｂにより第２の回転角度に回転されたノズル１０の先端を撮像する。同様にして、制御部４１は、第３，第４の回転角度のそれぞれでキャリブレーションカメラ９Ｂによるノズル１０の先端の撮像を実行する。
【0083】
制御部４１は、部品装着高さＨ２における第１～第４の回転角度のそれぞれでノズル１０を撮像した後、装着ヘッド８に装着され、部品装着高さＨ２における位置データの取得処理が実行されていないノズル１０があるか否か（つまり、第１～第４の回転角度のそれぞれでの撮像が行われていないノズル１０があるか否か）を判定する。制御部４１は、部品装着高さＨ２における位置データの取得処理が実行されていないいずれかのノズル１０を選択し、選択されたノズル１０に部品装着高さＨ２における位置データの取得処理を実行する。制御部４１は、装着ヘッド８に装着されたすべてのノズル１０に対して部品装着高さＨ２における位置データの取得処理を実行したと判定した場合、部品認識高さＨ１における位置データの取得処理に移行する。
【0084】
部品認識高さＨ１における位置データの取得処理において、制御部４１は、部品装着機構１２を駆動させて、装着ヘッド８に装着された複数のノズル１０のうち撮像対象となるいずれかのノズル１０を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させる。具体的に、制御部４１は、部品装着機構１２を駆動させて、ノズル１０がイメージセンサ９３に搭載されたガラス９４上外（つまり、領域ＡＲ１上）に位置するように移動させる。ここで、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、イメージセンサ９３の領域ＡＲ１上にノズル１０を移動させることでレンズ９１，９２との間の焦点距離を調整し、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端の撮像を実現できる。なお、領域ＡＲ１は、第２の領域の一例である。
【0085】
制御部４１は、撮像対象となるいずれかのノズル１０を領域ＡＲ１上に移動させた後、このノズル１０の回転角度を第１の回転角度（例えば、回転角度が０（ゼロ）°等）に調整し、ノズル１０の部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端の撮像を開始する。なお、制御部４１は、第４の回転角度のままノズル１０の先端の撮像を開始してもよい。制御部４１は、キャリブレーションカメラ９Ｂにより第１の回転角度におけるノズル１０の先端を撮像する。キャリブレーションカメラ９Ｂは、撮像された撮像画像を制御部４１に出力する。
【0086】
制御部４１は、第１の回転角度に回転されたノズル１０の位置を撮像した後、第２の回転角度までノズル１０を回転させる。制御部４１は、キャリブレーションカメラ９Ｂにより第２の回転角度に回転されたノズル１０の先端を撮像する。同様にして、制御部４１は、第３，第４の回転角度のそれぞれでキャリブレーションカメラ９Ｂによるノズル１０の先端の撮像を実行する。
【0087】
制御部４１は、部品認識高さＨ１における第１～第４の回転角度のそれぞれでノズル１０を撮像した後、装着ヘッド８に装着され、部品認識高さＨ１における位置データの取得処理が実行されていないノズル１０があるか否か（つまり、第１～第４の回転角度のそれぞれでの撮像が行われていないノズル１０があるか否か）を判定する。制御部４１は、部品装着高さＨ２における位置データの取得処理が実行されていないいずれかのノズル１０を選択し、選択されたノズル１０に対して部品認識高さＨ１における位置データの取得処理を実行する。制御部４１は、装着ヘッド８に装着されたすべてのノズル１０に対して部品認識高さＨ１における位置データの取得処理を実行したと判定した場合、ノズル１０ごとの位置データの取得処理に移行する。
【0088】
【0089】
制御部４１は、部品認識高さＨ１における４つの回転角度０（ゼロ）°、９０°、１８０°、２７０°のそれぞれのノズル１０の先端が撮像された４枚の撮像画像と、部品装着高さＨ２における４つの回転角度０（ゼロ）°、９０°、１８０°、２７０°のそれぞれのノズル１０の先端が撮像された４枚の撮像画像とを取得する。制御部４１は、取得された各撮像画像からノズル１０の先端を検出して、検出されたノズル１０の先端位置（座標）を計測する。
【0090】
ノズル位置データＰＩＣ１は、回転角度が０（ゼロ）°（第１の回転角度）における部品認識高さＨ１のノズル１０Ａの先端位置ＰＳ１１と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０Ｂの先端位置ＰＳ１２とを示すデータである。
【0091】
ノズル位置データＰＩＣ２は、回転角度が９０°（第２の回転角度）における部品認識高さＨ１のノズル１０Ａの先端位置ＰＳ２１と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０Ｂの先端位置ＰＳ２２とを示すデータである。
【0092】
ノズル位置データＰＩＣ３は、回転角度が１８０°（第３の回転角度）における部品認識高さＨ１のノズル１０Ａの先端位置ＰＳ３１と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０Ｂの先端位置ＰＳ３２とを示すデータである。
【0093】
ノズル位置データＰＩＣ４は、回転角度が２７０°（第４の回転角度）における部品認識高さＨ１のノズル１０Ａの先端位置ＰＳ４１と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０Ｂの先端位置ＰＳ４２とを示すデータである。
【0094】
なお、図８では説明を分かりやすくするために、各回転角度で撮像された２枚の撮像画像を重ね合わせたノズル位置データＰＩＣ１，ＰＩＣ２，ＰＩＣ３，ＰＩＣ４のそれぞれを図示している。図８に示すように、ノズル１０は、同一の回転角度であっても部品認識高さＨ１および部品装着高さＨ２のそれぞれでＸＹ平面上におけるノズル１０の先端位置（座標）が異なる。
【0095】
制御部４１は、８枚の撮像画像から検出されたノズル１０の先端位置（座標）に基づいて、ノズル位置データＰＩＣ５を生成する。図９に示すノズル位置データＰＩＣ５は、部品認識高さＨ１で撮像された４つの回転角度におけるノズル１０の先端位置ＰＳ１１，ＰＳ２１，ＰＳ３１，ＰＳ４１のそれぞれと、部品装着高さＨ２で撮像された４つの回転角度におけるノズル１０の先端位置ＰＳ１２，ＰＳ２２，ＰＳ３２，ＰＳ４２のそれぞれとがプロットされたデータである。制御部４１は、生成されたノズル位置データＰＩＣ５に基づいて、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ１と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ２とをそれぞれ算出する。制御部４１は、算出された部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ１と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ２とをこのノズル１０の補正データとして記憶する。
【0096】
図１０を参照して、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれの動作手順について説明する。図１０は、実施の形態１における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６の動作手順例を示すフローチャートである。なお、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、同様の動作手順を実行するため、ここでは部品装着装置Ｍ３の動作手順について説明する。
【0097】
部品装着装置Ｍ３は、作業者操作による運転開始操作、あるいは管理コンピュータＰ１から送信された制御指令等の運転開始操作を受け付けた場合、キャリブレーション処理のタイミングであると判定する。部品装着装置Ｍ３は、装着ヘッド８が有する複数のシャフト８Ａのそれぞれにノズル１０を装着する（Ｓｔ１０）。
【0098】
部品装着装置Ｍ３は、部品認識高さＨ１および部品装着高さＨ２のそれぞれの各回転角度におけるノズル１０の位置データを取得する（Ｓｔ１１Ａ）。
【0099】
部品装着装置Ｍ３は、取得された部品認識高さＨ１および部品装着高さＨ２のそれぞれの各回転角度におけるノズル１０の位置データに基づいて、ノズル１０ごとの補正データを生成して記憶部４２に記録（記憶）する（Ｓｔ１２）。
【0100】
部品装着装置Ｍ３は、補正データ生成後、所定の基板搬送位置まで基板３を搬入する（Ｓｔ１３）。部品装着装置Ｍ３は、部品装着機構１２を駆動させ、基板３上に装着される部品Ｄをノズル１０で吸着する（Ｓｔ１４）。
【0101】
部品装着装置Ｍ３は、部品装着機構１２を駆動させ、ノズル１０に吸着保持された部品Ｄを基板３上の所定の部品装着位置に搬送する。ここで、部品装着装置Ｍ３は、所定の部品装着位置に搬送する途中で、部品認識カメラ１１上を通過させる。部品装着装置Ｍ３は、装着ヘッド８に装着されたノズル１０が部品認識カメラ１１上を通過するタイミングで、ノズル１０に吸着保持された部品Ｄを部品認識カメラ１１により下方（－Ｚ方向）から撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像から部品Ｄを検出し、ノズル１０に吸着保持された部品Ｄの姿勢（角度）を認識（計測）する（Ｓｔ１５）。
【0102】
部品装着装置Ｍ３は、計測された部品Ｄの姿勢（角度）と生産データに含まれる基板３上への装着方向とに基づいて、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の回転角度を算出する。部品装着装置Ｍ３は、記憶部４２に記録された補正データ（具体的には、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ１および部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ２のそれぞれ）に基づいて、部品Ｄの部品装着位置（座標）を補正した補正値（座標）を算出する（Ｓｔ１６）。
【0103】
なお、ここでいう軌跡ＴＲ１，ＴＲ２のそれぞれは、位置データの一例である。また、補正データは、軌跡ＴＲ１と軌跡ＴＲ２とをシャフト８Ａの回転軸Ｒで位置合わせしたデータである。これにより、部品装着装置Ｍ３は、シャフト８Ａ（つまり、ノズル１０）の所定の回転角度における部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２との間でのノズル１０の先端位置の水平方向（つまり、ＸＹ平面、基板３の部品装着面等と略同一平面）におけるずれ（補正値）を算出できる。
【0104】
部品装着装置Ｍ３は、算出された補正値（座標）に基づいて、装着ヘッド８のＸ方向，Ｙ方向それぞれの移動量を決定する。部品装着装置Ｍ３は、決定された移動量に基づいて、部品装着機構１２を駆動させて、基板３上の所定の部品装着位置（つまり、補正値が示す座標）に部品Ｄを装着する（Ｓｔ１７）。
【0105】
部品装着装置Ｍ３は、生産データに基づいて、基板３に装着されるすべての部品の装着が完了するまでステップＳｔ１４～ステップＳｔ１７の処理を繰り返し実行する。
【0106】
次に、図１１を参照して、実施の形態１おけるノズル１０ごとの補正データの生成手順について説明する。図１１は、実施の形態１における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６の補正データの生成手順例を示すフローチャートである。なお、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、同様の動作手順で補正データの生成するため、ここでは部品装着装置Ｍ３の動作手順について説明する。なお、図１１に示す補正データの生成手順は、管理コンピュータＰ１により実行されてよい。
【0107】
まず、部品装着装置Ｍ３は、部品装着高さＨ２における装着ヘッド８に装着された複数のノズル１０のそれぞれの先端の認識処理を実行する。なお、図１１で説明する生成手順例において、装着ヘッド８は、Ｎ（Ｎ：１以上の整数）本のノズル１０のそれぞれが装着されている例について説明する。
【0108】
部品装着装置Ｍ３は、部品装着機構１２を駆動させてノズル１０の先端高さを部品認識高さＨ１に位置合わせするとともに、少なくとも１つのノズル１０がイメージセンサ９３に搭載されたガラス９４上（つまり、領域ＡＲ２上）に位置させる。部品装着装置Ｍ３は、撮像対象（つまり、位置の認識対象）である少なくとも１つのノズル１０の回転角度を０（ゼロ）°（第１の回転角度の一例）に調整する。部品装着装置Ｍ３は、キャリブレーションカメラ９Ｂにより、部品装着高さＨ２、かつ、回転角度０（ゼロ）°におけるノズル１０の先端を撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像に画像認識処理を実行してノズル１０の先端を検出し、検出されたノズル１０の先端位置（座標）を計測（認識）する（Ｓｔ２１）。
【0109】
部品装着装置Ｍ３は、部品装着機構１２によりシャフト８Ａを回転させ、ノズル１０の回転角度を９０°（第２の回転角度の一例）に調整する。部品装着装置Ｍ３は、キャリブレーションカメラ９Ｂにより、部品装着高さＨ２、かつ、回転角度９０°におけるノズル１０の先端を撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像に画像認識処理を実行して、ノズル１０の先端を検出し、検出されたノズル１０の先端位置（座標）を計測（認識）する（Ｓｔ２２）。
【0110】
部品装着装置Ｍ３は、部品装着機構１２によりシャフト８Ａを回転させ、ノズル１０の回転角度を１８０°（第３の回転角度の一例）に調整する。部品装着装置Ｍ３は、キャリブレーションカメラ９Ｂにより、部品装着高さＨ２、かつ、回転角度１８０°におけるノズル１０の先端を撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像に画像認識処理を実行してノズル１０の先端を検出し、検出されたノズル１０の先端位置（座標）を計測（認識）する（Ｓｔ２３）。
【0111】
部品装着装置Ｍ３は、部品装着機構１２によりシャフト８Ａを回転させ、ノズル１０の回転角度を２７０°（第４の回転角度の一例）に調整する。部品装着装置Ｍ３は、キャリブレーションカメラ９Ｂにより、部品装着高さＨ２、かつ、回転角度２７０°におけるノズル１０の先端を撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像に画像認識処理を実行してノズル１０の先端を検出し、検出されたノズル１０の先端位置（座標）を計測（認識）する（Ｓｔ２４）。
【0112】
部品装着装置Ｍ３は、部品装着高さＨ２におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置を認識済みであるか否かを判定する（Ｓｔ２５）。
【0113】
部品装着装置Ｍ３は、ステップＳｔ２５の処理において、部品装着高さＨ２におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置を認識済みであると判定した場合（Ｓｔ２５，ＹＥＳ）、部品装着機構１２を駆動させて、Ｎ本のノズル１０のそれぞれがイメージセンサ９３に搭載されたガラス９４上外（つまり、領域ＡＲ１上）に位置するように移動する（Ｓｔ２６Ａ）。
【0114】
一方、部品装着装置Ｍ３は、ステップＳｔ２５の処理において、部品装着高さＨ２におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置を認識済みでないと判定した場合（Ｓｔ２５，ＮＯ）、Ｎ本のノズル１０のそれぞれのうちノズル１０の先端位置を認識済みでないいずれか１本のノズル１０を選定する（Ｓｔ２７）。部品装着装置Ｍ３は、選定されたノズル１０の先端位置の認識処理を実行する。
【0115】
部品装着装置Ｍ３は、撮像対象となるいずれかのノズル１０を領域ＡＲ１上に移動させた後、Ｎ本のノズル１０のそれぞれの回転角度を０（ゼロ）°（第１の回転角度の一例）に調整し、部品認識高さＨ１におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの先端を撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像に画像認識処理を実行してＮ本のノズル１０のそれぞれの先端を検出し、検出されたＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置（座標）を計測（認識）する（Ｓｔ２８）。
【0116】
部品装着装置Ｍ３は、撮像対象となるいずれかのノズル１０を領域ＡＲ１上に移動させた後、Ｎ本のノズル１０のそれぞれの回転角度を９０°（第２の回転角度の一例）に調整し、部品認識高さＨ１におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの先端を撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像に画像認識処理を実行して、Ｎ本のノズル１０のそれぞれの先端を検出し、検出されたＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置（座標）を計測（認識）する（Ｓｔ２９）。
【0117】
部品装着装置Ｍ３は、撮像対象となるいずれかのノズル１０を領域ＡＲ１上に移動させた後、Ｎ本のノズル１０のそれぞれの回転角度を１８０°（第３の回転角度の一例）に調整し、部品認識高さＨ１におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの先端を撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像に画像認識処理を実行してＮ本のノズル１０のそれぞれの先端を検出し、検出されたＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置（座標）を計測（認識）する（Ｓｔ３０）。
【0118】
部品装着装置Ｍ３は、撮像対象となるいずれかのノズル１０を領域ＡＲ１上に移動させた後、Ｎ本のノズル１０のそれぞれの回転角度を２７０°（第４の回転角度の一例）に調整し、部品認識高さＨ１におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの先端を撮像する。部品装着装置Ｍ３は、撮像された撮像画像に画像認識処理を実行してＮ本のノズル１０のそれぞれの先端を検出し、検出されたＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置（座標）を計測（認識）する（Ｓｔ３１）。
【0119】
部品装着装置Ｍ３は、Ｎ本のノズル１０のそれぞれにおいて、部品認識高さＨ１における位置データ（つまり、各回転角度におけるノズル１０の先端位置のデータ）に基づいて、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ１を算出する。部品装着高さＨ２における位置データに基づいて、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ２を算出する。部品装着装置Ｍ３は、算出された部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ１と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ２とに基づいて、ノズル１０ごとの補正データを生成する（Ｓｔ３２）。
【0120】
以上により、実施の形態１における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、ノズル１０の回転方向におけるノズル１０の先端位置ずれを補正可能な補正データを生成できる。したがって、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、生成された補正データに基づいて、基板３上に装着される部品Ｄの位置ずれをより高精度に補正できる。
【0121】
なお、上述した部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれにより実行される補正データの生成手順は、これに限定されない。例えば、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端の撮像において、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、装着ヘッド８に装着されたノズル１０の本数および装着位置が、キャリブレーションカメラ９Ｂの画角内、かつ、領域ＡＲ２上に位置させることが可能であると判定した場合、Ｎ本のノズル１０のそれぞれがイメージセンサ９３に搭載されたガラス９４上（つまり、領域ＡＲ２上）に位置するように部品装着機構１２を駆動させてもよい。このような場合、部品装着装置Ｍ３は、ステップＳｔ２９～ステップＳｔ３１で示したように、ノズル１０の先端位置を１本ずつ撮像せず、回転角度ごとのＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置を一括で撮像してもよい。
【0122】
同様に、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端の撮像において、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、装着ヘッド８に装着されたノズル１０の本数および装着位置が、キャリブレーションカメラ９Ｂの画角内、かつ、領域ＡＲ１上に位置させることが可能でないと判定した場合、ステップＳｔ２１～ステップＳｔ２４で示したように、回転角度ごとのＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置を一括で撮像せず、ノズル１０の先端位置を１本ずつ撮像してもよい。
【0123】
また、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、ノズル１０ごとに部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端を撮像するようにしても良い。
【0124】
これにより、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、装着ヘッド８に装着可能なノズルの本数、ノズルの装着位置、キャリブレーションカメラ９Ｂの画角、領域ＡＲ１あるいは領域ＡＲ２の面積等に基づいて、より効率的に補正データの生成処理を実行できる。
【0125】
（実施の形態２）
実施の形態１における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、イメージセンサ９３上にガラス９４を搭載することで焦点距離を調整可能にし、部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２との間でシャフト８Ａを昇降させることなく、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端とを撮像可能にする例を示した。実施の形態２における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、キャリブレーションカメラ９Ｃの下方にキャリブレーションカメラ９ＣをＺ方向，－Ｚ方向に昇降可能な昇降機構１３を備え、キャリブレーションカメラ９Ｃを昇降させることで、部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２との間でシャフト８Ａを昇降させることなく、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端とを撮像可能にする例について説明する。
実施の形態１における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、イメージセンサ９３上にガラス９４を搭載することで焦点距離を調整可能にし、部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２との間でシャフト８Ａを昇降させることなく、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端とを撮像可能にする例を示した。実施の形態２における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、キャリブレーションカメラ９Ｃの下方にキャリブレーションカメラ９ＣをＺ方向，－Ｚ方向に昇降可能な昇降機構１３を備え、キャリブレーションカメラ９Ｃを昇降させることで、部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２との間でシャフト８Ａを昇降させることなく、部品認識高さＨ１におけるノズル１０の先端と、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の先端とを撮像可能にする例について説明する。
【0126】
なお、以降の実施の形態２の説明において、実施の形態１に係る部品装着システム１００、および部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれと同様の構成は、同一の符号を付与して説明を省略する。
【0127】
図１２を参照して、実施の形態２におけるキャリブレーションカメラ９Ｃと、ノズル１０の先端の撮像方法について説明する。図１２は、実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のキャリブレーションカメラ９Ｃを説明する図である。
【0128】
撮像部の一例としての複数のキャリブレーションカメラ９Ｃは、昇降テーブル１４上に固定されて、昇降テーブル１４を支持する昇降部１５によりＺ方向，－Ｚ方向に昇降される。なお、図５に示す昇降機構１３は、昇降テーブル１４と、昇降部１５と、を含んで構成される。制御部４１は、昇降部１５を制御し、キャリブレーションカメラ９Ｃを昇降させる。
【0129】
制御部４１は、キャリブレーションカメラ９Ｃのレンズ９１とノズル１０の先端との距離が部品認識高さＨ１に対応する高さＨ３と、キャリブレーションカメラ９Ｃのレンズ９１とノズル１０の先端との距離が部品装着高さＨ２に対応する高さＨ４との間でＺ方向，－Ｚ方向に昇降部１５を昇降させる。これにより、制御部４１は、キャリブレーションカメラ９Ｃによる部品認識高さＨ１における各回転角度でのノズル１０の先端の撮像と、部品装着高さＨ２における各回転角度でのノズル１０の先端の撮像可能になる。
【0130】
次に、図１３を参照して、実施の形態２おけるノズル１０ごとの補正データの生成手順について説明する。図１３は、実施の形態２における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６の補正データの生成手順例を示すフローチャートである。なお、図１３に示す補正データの生成手順は、管理コンピュータＰ１により実行されてよい。
【0131】
なお、図１３に示す実施の形態２におけるノズル１０ごとの補正データの生成手順は、図１１に示す実施の形態１におけるノズル１０ごとの補正データの生成手順と略同じであるため、同一の処理は説明を省略する。また、図１３で説明する生成手順例において、装着ヘッド８は、Ｎ（Ｎ：１以上の整数）本のノズル１０のそれぞれが装着されている例について説明する。
【0132】
まず、部品装着装置Ｍ３は、昇降機構１３を駆動させて、部品装着高さＨ２におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの位置を撮像可能な高さＨ４にキャリブレーションカメラ９Ｃを昇降する。
【0133】
部品装着装置Ｍ３は、ステップＳｔ２５の処理において、部品装着高さＨ２におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの先端位置を認識済みであると判定した場合（Ｓｔ２５，ＹＥＳ）、昇降機構１３を駆動させて、部品認識高さＨ１におけるＮ本のノズル１０のそれぞれの位置を撮像可能な高さＨ３にキャリブレーションカメラ９Ｃを昇降する（Ｓｔ２６Ｂ）。
【0134】
以上により、実施の形態２における部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、ノズル１０の回転方向におけるノズル１０の先端位置のずれを補正可能な補正データを生成できる。したがって、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、生成された補正データに基づいて、基板３上に装着される部品Ｄの位置ずれをより高精度に補正できる。
【0135】
以上により、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、部品Ｄを基板３に装着する部品装着装置Ｍ３～Ｍ６であって、部品Ｄを保持するノズル１０と、ノズル１０を備え、基板３上に部品Ｄを搬送可能な装着ヘッド８と、第１の高さと第２の高さとに位置するノズル１０を下方から撮像するキャリブレーションカメラ９Ｂ，９Ｃ（撮像部の一例）と、キャリブレーションカメラ９Ｂ，９Ｃにより撮像された撮像画像に基づいて、第１の高さにおけるノズル１０の第１の位置（例えば、図８に示すノズル１０Ｂの先端位置ＰＳ１２，ＰＳ２２，ＰＳ３２，ＰＳ４２のそれぞれ）と第２の高さにおけるノズルの第２の位置（例えば、図８に示すノズル１０Ａの先端位置ＰＳ１１，ＰＳ２１，ＰＳ３１，ＰＳ４１のそれぞれ）とを計測し、計測されたノズル１０の第１の位置と第２の位置とに基づいて、基板３へ部品Ｄを装着する装着面に略平行な水平方向におけるノズル１０の位置を補正するための補正データを生成する制御部４１（算出部の一例）と、を備える。制御部４１は、補正データに基づいて、部品Ｄを基板３に装着する部品装着高さＨ２と部品Ｄを認識する部品認識高さＨ１との間のノズル１０の昇降によるノズル１０の水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する。
【0136】
なお、ここでいう第１の高さおよび第２の高さは、それぞれ異なる高さであって、かつ、シャフト８Ａ（つまり、ノズル１０）がＺ方向，－Ｚ方向にそれぞれ昇降可能な高さであればよい。
【0137】
これにより、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、シャフト８Ａ（つまり、ノズル１０）の所定の回転角度において異なる２つの高さ（第１の高さおよび第２の高さ）のそれぞれのノズル１０の先端位置の水平方向（つまり、ＸＹ平面、基板３の部品装着面等と略同一平面）におけるずれ（補正値）を算出できる。したがって、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、算出された補正値に基づいて、部品装着機構１２による装着ヘッド８の水平方向の移動量を補正し、部品認識高さＨ１から部品装着高さＨ２までシャフト８Ａを昇降させた場合に、生産データ上の部品装着位置と実際の部品装着位置との間の水平方向（ＸＹ平面上）の位置ずれをより小さくできる。つまり、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、部品装着精度をより向上させるとともに、生成された補正データに基づいて補正値を算出できるため、部品装着処理をより効率的に実行できる。
【0138】
また、以上により、実施の形態１および実施の形態２における第１の高さは、部品装着高さＨ２である。第２の高さは、部品認識高さＨ１である。これにより、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、シャフト８Ａ（つまり、ノズル１０）の所定の回転角度における部品認識高さＨ１と部品装着高さＨ２のそれぞれでノズル１０の先端位置の水平方向（つまり、ＸＹ平面、基板３の部品装着面等と略同一平面）におけるずれ（補正値）を算出できる。これにより、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、算出されたずれ（補正値）に基づいて、部品装着精度をより向上させ、部品装着処理をより効率的に実行できる。
【0139】
また、以上により実施の形態１に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれが備えるキャリブレーションカメラ９Ｂ，９Ｃのそれぞれは、イメージセンサ９３の撮像面９３Ａ上にガラス９４（導光体の一例）を有し、ガラス９４が配置された領域ＡＲ１（第１の領域の一例）で第１の高さのノズル１０を撮像し、撮像面９３Ａ上、かつ、領域ＡＲ１外で第２の高さのノズル１０を撮像する。これにより、実施の形態１に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、２つの異なる高さ（つまり、第１の高さおよび第２の高さ）におけるノズル１０の先端をそれぞれ撮像でき、部品装着高さＨ２におけるノズル１０の位置データ（図９に示す軌跡ＴＲ２）を生成できる。
【0140】
また、以上により実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、第１の高さと第２の高さとの間でキャリブレーションカメラ９Ｃを昇降可能な昇降機構１３、を更に備える。これにより、実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、装着ヘッド８を昇降させずに２つの異なる高さ（つまり、第１の高さおよび第２の高さ）のそれぞれにおけるノズル１０の先端を撮像でき、より効率的に補正データを生成できる。
【0141】
また、以上により実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれが備えるノズル１０は、ノズル１０を回転可能なシャフト８Ａに装着され、シャフト８Ａの回転軸Ｒを中心に異なる複数の回転角度（例えば、０（ゼロ）°、９０°、１８０°、２７０°等）に回転される。キャリブレーションカメラ９Ｂ,９Ｃは、第１の高さおよび第２の高さのそれぞれにおいて異なる複数の回転角度のノズル１０を撮像する。制御部４１は、撮像された撮像画像に基づいて、ノズル１０の第１の位置と第２の位置とを計測する。これにより、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、シャフト８Ａの回転軸Ｒを中心としてノズル１０を回転させた場合のノズル１０の先端位置の軌跡ＴＲ１，ＴＲ２を取得できる。したがって、ノズル１０に吸着保持された部品Ｄの姿勢を回転させ、かつ、部品認識高さＨ１から部品装着高さＨ２まで昇降させる場合であっても、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、部品Ｄを回転させる所定の回転角度における軌跡ＴＲ１，ＴＲ２上の２点間距離（例えば、図９に示す先端位置ＰＳ１１と先端位置ＰＳ１２との位置差分等）に基づいて、補正値を算出できる。つまり、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、部品装着精度をより向上させるとともに、生成された補正データに基づいて補正値を算出できるため、部品装着処理をより効率的に実行できる。
【0142】
また、以上により実施の形態１および実施の形態２に部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれで生成される補正データは、第１の高さにおける異なる複数の回転角度のそれぞれのノズル１０の位置の軌跡ＴＲ１（軌跡情報の一例）と、第２の高さにおける異なる複数の回転角度のそれぞれのノズルの位置のＴＲ２（軌跡情報の一例）とを含む。これにより、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、ノズル１０に吸着保持された部品Ｄの姿勢を回転させ、かつ、部品認識高さＨ１から部品装着高さＨ２まで昇降させる場合であっても、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、部品Ｄを回転させる所定の回転角度における軌跡ＴＲ１，ＴＲ２上の２点間距離（例えば、図９に示す先端位置ＰＳ１１と先端位置ＰＳ１２との位置差分等）に基づいて、補正値を算出できる。つまり、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、部品装着精度をより向上させるとともに、生成された補正データに基づいて補正値を算出できるため、部品装着処理をより効率的に実行できる。
【0143】
また、以上により実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれが備えるキャリブレーションカメラ９Ｂ，９Ｃは、ノズル１０の先端を撮像する。これにより、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、ノズル１０の先端を撮像した撮像画像に基づいて、補正データを生成できるため、ノズル１０の先端に吸着される部品Ｄの基板３上への部品装着位置をより高精度に補正できる。
【0144】
以上により、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着システム１００は、部品Ｄを基板３に装着する部品装着装置Ｍ３～Ｍ６と、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６との間で通信可能に接続された管理コンピュータＰ１（コンピュータの一例）と、を備えた部品装着システム１００である。部品装着装置Ｍ３～Ｍ６は、第１の高さと第２の高さとに位置し、部品Ｄを保持するノズル１０を下方（－Ｚ方向）から撮像して、撮像された撮像画像を管理コンピュータＰ１に送信する。管理コンピュータＰ１は、送信された撮像画像に基づいて、第１の高さにおけるノズル１０の第１の位置（例えば、図８に示すノズル１０Ｂの先端位置ＰＳ１２，ＰＳ２２，ＰＳ３２，ＰＳ４２のそれぞれ）と第２の高さにおけるノズル１０の第２の位置（例えば、図８に示すノズル１０Ａの先端位置ＰＳ１１，ＰＳ２１，ＰＳ３１，ＰＳ４１のそれぞれ）とを計測し、計測されたノズル１０Ａの第１の位置と第２の位置とに基づいて、基板３へ部品Ｄを装着する装着面に略平行な水平方向におけるノズル１０の位置を補正するための補正データを生成して、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６に送信する。部品装着装置Ｍ３～Ｍ６は、送信された補正データに基づいて、部品Ｄを基板３に装着する部品装着高さＨ２と部品Ｄを認識する部品認識高さＨ１との間のノズル１０の昇降によるノズル１０の水平方向の位置ずれを補正する補正値を算出する。
【0145】
これにより、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着システム１００は、部品装着装置Ｍ３～Ｍ６のそれぞれから送信された撮像画像に基づいて、シャフト８Ａ（つまり、ノズル１０）の所定の回転角度において異なる２つの高さ（第１の高さおよび第２の高さ）のそれぞれのノズル１０の先端位置の水平方向（つまり、ＸＹ平面、基板３の部品装着面等と略同一平面）におけるずれ（補正値）を算出できる。したがって、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着システム１００は、算出された補正値に基づいて、部品装着機構１２による装着ヘッド８の水平方向の移動量を補正し、部品認識高さＨ１から部品装着高さＨ２までシャフト８Ａを昇降させた場合に、生産データ上の部品装着位置と実際の部品装着位置との間の水平方向（ＸＹ平面上）の位置ずれをより小さくできる。つまり、実施の形態１および実施の形態２に係る部品装着システム１００は、部品装着精度をより向上させるとともに、生成された補正データに基づいて補正値を算出できるため、部品装着処理をより効率的に実行できる。
【0146】
以上、添付図面を参照しながら各種の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、上述した各種の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】
【0147】
本開示は、水平方向におけるノズルの位置のずれをより高精度に補正する部品装着装置、部品装着システムおよびキャリブレーション方法として有用である。
【符号の説明】
【0148】
１ 基台
２ 基板搬送機構
３ 基板
４ 部品供給部
５ テープフィーダ
６Ａ，６Ｂ Ｙ軸ビーム
７Ａ，７Ｂ Ｘ軸ビーム
８ 装着ヘッド
８Ａ シャフト
９Ａ 基板認識カメラ
９Ｂ，９Ｃ キャリブレーションカメラ
１０ ノズル
１１ 部品認識カメラ
１２ 部品装着機構
１３ 昇降機構
１４ 昇降テーブル
１５ 昇降部
９１，９２ レンズ
９３ イメージセンサ
９３Ａ 撮像面
９４ ガラス
１００ 部品装着システム
ＡＲ１，ＡＲ２ 領域
Ｈ１ 部品認識高さ
Ｈ２ 部品装着高さ
Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６ 部品装着装置
Ｐ１ 管理コンピュータ
２ 基板搬送機構
３ 基板
４ 部品供給部
５ テープフィーダ
６Ａ，６Ｂ Ｙ軸ビーム
７Ａ，７Ｂ Ｘ軸ビーム
８ 装着ヘッド
８Ａ シャフト
９Ａ 基板認識カメラ
９Ｂ，９Ｃ キャリブレーションカメラ
１０ ノズル
１１ 部品認識カメラ
１２ 部品装着機構
１３ 昇降機構
１４ 昇降テーブル
１５ 昇降部
９１，９２ レンズ
９３ イメージセンサ
９３Ａ 撮像面
９４ ガラス
１００ 部品装着システム
ＡＲ１，ＡＲ２ 領域
Ｈ１ 部品認識高さ
Ｈ２ 部品装着高さ
Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６ 部品装着装置
Ｐ１ 管理コンピュータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6(A)】
【図6(B)】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】