特許 7581564 部品実装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-01

(45)【発行日】2024-11-12

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20241105BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 M

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024500776

(86)(22)【出願日】2022-02-16

(86)【国際出願番号】 JP2022006206

(87)【国際公開番号】W WO2023157134

(87)【国際公開日】2023-08-24

【審査請求日】2024-04-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004303

【氏名又は名称】弁理士法人三協国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康弘

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２６７９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２７２５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－３２６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９５２６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

較正用の基準マークが付設された基台と、
基板認識マークを有する基板に部品を搭載するヘッドを備えたヘッドユニットと、
前記基台上に設定された移動軸に沿って、前記ヘッドユニットを水平方向に移動させるヘッド移動機構と、
前記ヘッドユニットに搭載され、前記基準マークおよび前記基板認識マークを撮像可能なカメラと、
前記カメラの撮像動作を制御すると共に、所定の軸座標系に基づいて前記ヘッドユニットの移動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記カメラに前記基準マークおよび前記基板認識マークを撮像させ、当該基準マークの認識で較正された前記軸座標系における前記基板認識マークの指定座標である補正後マーク座標を求めると共に、前記基板認識マークの認識により得られた実マーク座標と前記補正後マーク座標との差異に基づき前記ヘッドユニットの移動補正量を求める第１処理と、
前記カメラに、前記基準マークを撮像させる一方で、前記基板認識マークの撮像の全部または一部を省略させ、当該基準マークの認識で較正された前記軸座標系における前記基板認識マークの新たな補正後マーク座標を求め、既に取得されている前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を参照して、前記新たな補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置を演算により取得し、両者の差異に基づき前記ヘッドユニットの移動補正量を求める第２処理と、を実行する部品実装装置。

【請求項2】

請求項１に記載の部品実装装置において、
前記制御部は、
先に実行される第１撮像動作において前記第１処理を実行し、前記第１撮像動作の後の第２撮像動作の際に前記第２処理を実行するものであって、
前記第２処理において、前記第１撮像動作で取得された前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を利用する、部品実装装置。

【請求項3】

請求項１に記載の部品実装装置において、
前記ヘッドユニットとして、第１カメラが搭載され第１移動軸に沿って移動する第１ヘッドユニットと、第２カメラが搭載され第２移動軸に沿って移動する第２ヘッドユニットと、を含み、
前記制御部は、
前記第１ヘッドユニットの第１軸座標系についての補正処理のため、前記第１カメラの撮像動作で得られた画像に基づき前記第１処理を実行し、前記第２ヘッドユニットの第２軸座標系についての補正処理のため、前記第２カメラの撮像動作で得られた画像に基づき前記第２処理を実行するものであって、
当該第２処理において、前記第２カメラに前記基板認識マークの撮像動作を行わせることなく、前記第１カメラの撮像動作で取得された補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を前記第２軸座標系に変換して前記移動補正量を求める、部品実装装置。

【請求項4】

請求項１に記載の部品実装装置において、
前記ヘッドユニットとして、第１カメラが搭載され第１移動軸に沿って移動する第１ヘッドユニットと、第２カメラが搭載され第２移動軸に沿って移動する第２ヘッドユニットと、を含み、
前記基板は、前記第１カメラに撮像される第１基板認識マークと、前記第２カメラに撮像される第２基板認識マークとを含み、
前記制御部は、
前記第１ヘッドユニットの第１軸座標系について補正処理のため、前記第１カメラに前記基準マークおよび前記第１基板認識マークを撮像させ、前記第２ヘッドユニットの第２軸座標系について補正処理のため、前記第２カメラに前記基準マークおよび前記第２基板認識マークを撮像させ、得られた画像に基づきそれぞれ前記第１処理を実行し、
前記第２ヘッドユニットに対する前記第２処理において、前記第１軸座標系の前記第１処理で用いられた前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を、前記第２軸座標系に変換することで、当該第２軸座標系についての前記移動補正量を求め、
前記第１ヘッドユニットに対する前記第２処理において、前記第２軸座標系の前記第１処理で用いられた前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を、前記第１軸座標系に変換することで、当該第１軸座標系についての前記移動補正量を求める、部品実装装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の部品実装装置において、
前記制御部は、１枚の基板への部品実装の間に、少なくとも前記第１処理における前記基準マークの撮像、および前記第２処理における前記基準マークの撮像を実行させる、部品実装装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の部品実装装置において、
前記ヘッドの先端に装着される吸着ノズルの交換位置を特定するノズル交換マークと、前記吸着ノズルによる部品供給装置から部品吸着位置を特定するフィーダーマーカーとをさらに備え、
前記制御部は、前記カメラに前記ノズル交換マークまたは前記フィーダーマーカーの少なくとも一方を撮像させ、
前記基準マークと、前記ノズル交換マークまたは前記フィーダーマーカーとの認識結果から、前記交換位置および前記部品吸着位置を含む軸座標系について、前記第１処理および第２処理を実行する、部品実装装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の部品実装装置において、
前記制御部は、前記第１処理および前記第２処理を実行する第１モードと、前記第１処理に相当する処理だけを実行する第２モードとを切り換え可能である、部品実装装置。

【請求項8】

請求項７に記載の部品実装装置において、
前記制御部は、前記第１モードにおいて、前記第１処理の実行頻度を調整することが可能とされている、部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品を基板に実装する部品搭載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

部品を基板に実装する部品実装装置は、部品を搭載するヘッドを有するヘッドユニットと、当該ヘッドユニットをＸ軸およびＹ軸の移動軸に沿って移動させるヘッド移動機構とを備える。ヘッド移動機構は、装置の実装ステージに搬入された基板に対し、部品供給部から部品を取り出し、所定の部品実装位置に当該部品を実装するよう、ヘッドユニットを移動させる。部品の実装位置は、ヘッドユニットに搭載されたカメラで基板に付されたフィデューシャルマーク（以下、ＦＩＤマークという）を撮像させ、基板とヘッドとの相対的な位置関係を認識させることで較正される軸座標系にて特定される。

【0003】

ここで、ＸＹ移動軸は、装置の稼働により生じる熱によって伸縮する。ＦＩＤマークの認識だけでは、ＸＹ移動軸の熱伸縮に対応した軸座標系の補正はできない。このため、熱伸縮を無視できる基台に較正用の基準マークを３点以上設置しておき、これらを前記カメラで撮像させる。そして、基準マークの認識によりＸＹ移動軸の熱変位を計測し、ＦＩＤマークが正しく認識されるよう前記軸座標系の補正が行われる（例えば特許文献１）。

【0004】

しかし、基準マークおよびＦＩＤマークを撮像させるには、カメラを搭載しているヘッドユニットをＸＹ移動軸に沿って移動させる必要がある。つまり、ヘッドユニットを、部品供給位置と部品実装位置との間で水平移動させるだけでなく、基準マーク並びにＦＩＤマークの撮像のためにも水平移動させねばならない。このことは、部品実装のタクトタイムの短縮を阻害する要因となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６６７８５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、ヘッドユニットの移動軸の熱伸縮に対応する軸座標系の補正を、タクトロスを可及的に抑制して実行できる部品実装装置を提供することにある。

【0007】

本発明の一局面に係る部品実装装置は、較正用の基準マークが付設された基台と、基板認識マークを有する基板に部品を搭載するヘッドを備えたヘッドユニットと、前記基台上に設定された移動軸に沿って、前記ヘッドユニットを水平方向に移動させるヘッド移動機構と、前記ヘッドユニットに搭載され、前記基準マークおよび前記基板認識マークを撮像可能なカメラと、前記カメラの撮像動作を制御すると共に、所定の軸座標系に基づいて前記ヘッドユニットの移動を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記カメラに前記基準マークおよび前記基板認識マークを撮像させ、当該基準マークの認識で較正された前記軸座標系における前記基板認識マークの指定座標である補正後マーク座標を求めると共に、前記基板認識マークの認識により得られた実マーク座標と前記補正後マーク座標との差異に基づき前記ヘッドユニットの移動補正量を求める第１処理と、前記カメラに、前記基準マークを撮像させる一方で、前記基板認識マークの撮像の全部または一部を省略させ、当該基準マークの認識で較正された前記軸座標系における前記基板認識マークの新たな補正後マーク座標を求め、既に取得されている前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を参照して、前記新たな補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置を演算により取得し、両者の差異に基づき前記ヘッドユニットの移動補正量を求める第２処理と、を実行する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る部品実装装置の構成を概略的に示す平面図である。

【図2】図２は、前記部品実装装置が備えるヘッドユニットの正面図である。

【図3】図３は、前記部品実装装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、第１実施形態の部品実装装置における移動軸の軸座標系の補正処理を示すフローチャートである。

【図5】図５は、補正モードの例を示す表形式の図である。

【図6】図６は、第１実施形態の変形例を示す部品実装装置の平面図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係る部品実装装置を模式的に示す平面図である。

【図8】図８は、第２実施形態の部品実装装置における移動軸の軸座標系の補正処理を示すフローチャートである。

【図9】図９は、第３実施形態に係る部品実装装置を模式的に示す平面図である。

【図10】図１０は、第３実施形態の部品実装装置における移動軸の軸座標系の補正処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［第１実施形態］
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。以下に説明する部品実装装置は、プリント基板に電子部品を実装する装置である。電子部品は、例えばチップ抵抗やチップコンデンサ等のチップ部品、ボールバンプ部品、ＩＣ等のパッケージ型の部品である。

【0010】

＜部品実装装置の全体構造＞
図１は、部品実装装置１の概略構成を示す平面図、図２は、部品実装装置１のヘッドユニット部分の概略構成を示す正面図である。部品実装装置１は、各種の電子部品を基板Ｐに実装してなる実装基板を生産する装置である。部品実装装置１は、基台１０、基板搬送部２、部品供給部３（部品供給装置）、ヘッドユニット４、基板認識カメラ５（カメラ）およびマルチカメラ１１を含む。図１および図２において、ＸＹＺの方向表示が付されている。以下の説明において、Ｘ方向を基板Ｐの移動方向である左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向という場合がある。

【0011】

基台１０は、平面視で長方形状を有し、上面が平坦な基台であって、基板搬送部２および部品供給部３が組付けられている。基板搬送部２は、電子部品が実装される基板Ｐを搬送する。基板搬送部２は、基台１０上において、基板Ｐを左右方向（Ｘ方向）へ搬送する一対のコンベア２１、２２を有している。コンベア２１、２２は、基板Ｐを右側から部品実装装置１の機内に搬入し、所定の作業位置、ここでは図１に示す基板Ｐの位置まで左方へ搬送して一旦停止させる。この作業位置において、電子部品が基板Ｐに実装される。実装作業後、コンベア２１、２２は基板Ｐを左側へ搬送し、部品実装装置１の機外へ搬出する。

【0012】

部品供給部３は、基板Ｐへ実装される電子部品６を供給する。部品供給部３は、基板搬送部２の前後方向（Ｙ方向）に各々配置されている。各部品供給部３は、それぞれ左右方向に配列された複数のテープフィーダ３１を備えている。各テープフィーダ３１は、チップ部品などの電子部品を所定間隔で収容したテープが巻回されたリールを保持している。テープフィーダ３１は、前記リールからテープを間欠的に繰り出し、フィーダ先端の部品供給位置にチップ部品を供給する。

【0013】

ヘッドユニット４は、部品供給部３から電子部品を取り出し、これを基板Ｐに実装する。ヘッドユニット４は、基台１０上に設定されたＸＹの水平方向の移動軸に沿って移動可能に配置され、前記部品供給位置においてテープフィーダ３１から電子部品を取り出し、前記作業位置において前記電子部品を基板Ｐの所定位置に実装する。基台１０の上方には、Ｘ方向に延びる支持ビーム２３が架設されている。ヘッドユニット４は、支持ビーム２３に固定されたＸ軸固定レール２４（移動軸）に対して移動可能に支持されている。

【0014】

支持ビーム２３は、Ｙ方向に延びるＹ軸固定レール２５に支持され、このＹ軸固定レール２５（移動軸）に沿ってＹ方向に移動可能である。Ｘ軸固定レール２４に対して、Ｘ方向のヘッド移動機構として、Ｘ軸サーボモータ２６およびボールねじ軸２７が配置されている。Ｙ軸固定レール２５に対して、Ｙ方向のヘッド移動機構として、Ｙ軸サーボモータ２８およびボールねじ軸２９が配置されている。ヘッドユニット４は、Ｘ軸サーボモータ２６によるボールねじ軸２７の回転駆動によってＸ方向に移動し、Ｙ軸サーボモータ２８によるボールねじ軸２９の回転駆動によってＹ方向に移動する。

【0015】

ヘッドユニット４には、基板Ｐに部品を搭載する複数の実装用ヘッド４Ｈが搭載されている。各ヘッド４Ｈは、Ｚ方向に延びるシャフト４１と、該シャフト４１の下端に装着された吸着ノズル４２とを含む。シャフト４１は、ヘッドユニット４に対して昇降およびノズル中心軸（Ｒ軸）回りの回転が可能とされている。吸着ノズル４２は、電子部品を吸着して保持し、これを基板Ｐの表面に搭載することが可能である。

【0016】

マルチカメラ１１は、基台に組み込まれている。マルチカメラ１１は、基台１０の上方を撮像視野とするカメラである。マルチカメラ１１の主たる役目は、吸着ノズル４２による電子部品の吸着状態を画像認識するために、吸着ノズル４２に吸着された電子部品を下面側から撮像することにある。

【0017】

基板認識カメラ５は、ヘッドユニット４の左側に搭載されている。基板認識カメラ５は、基台１０の上面を上方から撮像するカメラであり、基台１０の上面に存在する各種マークを撮像する。図１では、前記マークとして、基板Ｐの表面に付設されているＦＩＤマークＦＭ（基板認識マーク）と、基台１０の上面に設置されている較正用の基準マークＭ１～Ｍ３とを例示している。

【0018】

ＦＩＤマークＦＭは、搬入された基板Ｐの前記作業位置の原点座標に対する位置ズレ量を検知するためのマークである。基板認識カメラ５の撮像により得られた画像データ上でＦＩＤマークＦＭの位置が特定され、原点座標に対する位置ズレ量が求められる。この位置ズレ量は、部品実装時に参照され、位置ズレが生じないように電子部品が基板Ｐに実装される。

【0019】

基準マークＭ１～Ｍ３は、熱伸縮の影響を実質的に無視できる基台１０に付設され、ＸＹ移動軸の熱変位の発生度合いを計測するための較正用マークである。本実施形態では、基板搬送部２の前側に２個の基準マークＭ１、Ｍ２がＸ方向に離間して配置され、基板搬送部２の後側に１個の基準マークＭ３が配置されている例を示している。ＸＹ移動軸、すなわちＸ軸固定レール２４、Ｙ軸固定レール２５およびこれらのボールねじ軸２７、２９等は、ヘッドユニット４の移動時に発生する摩擦熱など、部品実装装置１の稼働に伴って生じる熱により熱膨張する。ＸＹ移動軸が熱膨張すると、ヘッドユニット４の位置精度に誤差が生じ、部品の実装精度が低下する。熱変位が生じない基準マークＭ１～Ｍ３を、熱変位が生じるＸＹ移動軸に沿って移動するヘッドユニット４に搭載されている基板認識カメラ５で撮像することにより、熱変位誤差を算出することができる。得られた熱変位誤差を解消するようにヘッドユニット４の移動を制御することで、部品の実装精度の低下が抑制される。

【0020】

＜部品実装装置の電気的構成＞
続いて、部品実装装置１の制御構成について説明する。図３は、部品実装装置１の電気的構成を示すブロック図である。部品実装装置１は、基台１０の内部もしくは機外に配置される制御装置７（制御部）を備える。制御装置７は、所定のプログラムが実行されることで、上述の部品実装装置１が備える各部の動作を制御する。なお、図３のブロック図には、図１、図２では記載が省かれた、Ｚ軸サーボモータ４３およびＲ軸サーボモータ４４が記載されている。

【0021】

Ｚ軸サーボモータ４３およびＲ軸サーボモータ４４は、ヘッドユニット４内に組み込まれるモータである。Ｚ軸サーボモータ４３は、電子部品の吸着若しくは実装を行う際に、ヘッド４Ｈ（シャフト４１）をＺ軸に沿って昇降させる駆動源である。Ｒ軸サーボモータ４４は、シャフト４１をＲ軸回りに回転させる駆動源である。

【0022】

制御装置７は、撮像制御部７１、画像処理部７２、軸制御部７３、主制御部７４および記憶部７５を機能的に備えている。撮像制御部７１は、基板認識カメラ５およびマルチカメラ１１の他、部品実装装置１に備えられている各種カメラの撮像動作を制御する。撮像制御部７１は、例えば基板認識カメラ５に基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭ等のマークの撮像を行わせるタイミングを指定する制御信号を与える。撮像制御部７１は、一枚の基板Ｐへの部品実装に相当の時間を要する場合、その実装途中に複数回の前記マークの撮像動作を基板認識カメラ５に実行させる。これは、１枚の基板への部品実装中にＸＹ移動軸の熱変位状況に変化が生じ得ることに対応するためである。後記で詳述するが、本実施形態では複数回のマーク撮像ターンにおいて、基準マークＭ１～Ｍ３は撮像するがＦＩＤマークＦＭの撮像は省くことで、タクトタイムの長時間化を抑止する。

【0023】

画像処理部７２は、基板認識カメラ５およびマルチカメラ１１により取得された画像データに対してエッジ検出処理、特徴量抽出を伴うパターン認識処理などの画像処理技術を適用して、当該画像から各種の情報を抽出する。具体的には、画像処理部７２は、基板認識カメラ５が取得した画像データに基づき、ＦＩＤマークＦＭおよび基準マークＭ１～Ｍ３の位置を特定する処理を行う。また、画像処理部７２は、マルチカメラ１１が取得した画像データに基づき、吸着ノズル４２に保持された電子部品の形状、位置などを特定する処理を行う。

【0024】

軸制御部７３は、Ｘ軸サーボモータ２６およびＹ軸サーボモータ２８を制御することによって、ヘッドユニット４のＸＹ方向の移動動作を制御する。また、軸制御部７３は、ヘッドユニット４が備えるＺ軸サーボモータ４３およびＲ軸サーボモータ４４を制御することによって、実装用ヘッド４Ｈの昇降および回転動作を制御する。

【0025】

主制御部７４は、部品実装装置１に対する各種の動作を統括的に制御する。例えば、主制御部７４は、撮像制御部７１、画像処理部７２および軸制御部７３等に制御信号を与え、画像を撮像する動作、画像データに対して画像処理を行わせる動作、並びにヘッドユニット４やヘッド４Ｈを駆動させる動作を実行させる。記憶部７５は、基板Ｐや電子部品に関する各種の情報、部品実装装置１に関する各種の設定値やパラメータ、制御データ、動作プログラム等を記憶する。

【0026】

主制御部７４は、ヘッドユニット４の移動制御に関し、機能的に実装制御部７４１、補正処理部７４２および補正モード設定部７４３を備えている。実装制御部７４１は、予め指定されている部品実装位置に対応する位置を、実装対象の基板ＰにおいてＦＩＤマークＦＭを基準とする軸座標系に基づいて特定し、ヘッドユニット４を移動させる。

【0027】

補正処理部７４２は、上述のＸＹ移動軸の熱変位に応じて、ヘッドユニット４の移動量の補正値を求める処理を行う。補正処理部７４２は、ヘッドユニット４の移動補正量を求める処理として、第１処理と第２処理とを実行する。前記第１処理では、基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの双方を撮像させ、両マークの認識結果に基づき前記移動補正量を求める。前記第２処理では、基準マークＭ１～Ｍ３のみを撮像させ、ＦＩＤマークＦＭに相当する位置を演算により取得し、前記移動補正量を求める。

【0028】

補正モード設定部７４３は、ユーザの入力指示に応じて、ヘッドユニット４の移動補正量を求める補正処理のモードの設定、並びに当該補正処理の実行頻度を設定する。補正処理のモードは、前記第１処理および前記第２処理を実行する第１モードと、前記第１処理に相当する処理だけを実行する第２モードとを含む。大型の基板Ｐへの部品実装では、１枚の基板Ｐへの部品実装中に複数回の補正処理が必要となる場合がある。前記第１モードでは、複数回の補正処理ターンのうち、一部のターンでは基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの双方を撮像して補正処理を行い、他のターンでは基準マークＭ１～Ｍ３のみを撮像して補正処理を行う。例えば、初回ターンだけは基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの双方を撮像し、残りのターンでは基準マークＭ１～Ｍ３のみを撮像する。前記第２モードは、従来方式の補正処理であり、各ターンで基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの双方を撮像して補正処理を行う。補正モード設定部７４３は、前記第１モードと前記第２モードとを適宜切り換えて前記補正処理を実行させる。

【0029】

ＸＹ移動軸の熱変位状態は、時間変化する。例えば、部品実装装置１の運転開始初期は熱膨張度合いが大きく、基準マークＭ１～Ｍ３を用いた熱変位誤差の較正を頻繁に行う必要がある。一方、運転開始から時間がある程度経過すると、熱膨張は飽和して熱変位も小さくなるので、前記較正の頻度を低下させ得る。この点に鑑み、補正モード設定部７４３は、補正処理部７４２による補正処理の実行頻度を調整する。また、補正モード設定部７４３は、前記第１モードにおいて前記第１処理を実行させる頻度の調整も行う。

【0030】

＜補正処理の詳細＞
補正処理部７４２が実行する補正処理について詳述する。先ず、ヘッドユニット４が基台１０上の基準マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の上空を順次通過するように移動され、撮像制御部７１の制御下で基板認識カメラ５によりこれら基準マークＭ１～Ｍ３の画像が取得される。得られた画像データが画像処理部７２に送られ、基準マークＭ１～Ｍ３の位置認識が行われる。ＸＹ移動軸の熱変位は、ヘッドユニット４の移動誤差を生む。この移動誤差に基づき、ＸＹ移動軸の熱変位を求めることができる。この熱変位Ａは、次の式（１）で表現することができる。

【数1】

【0031】

上記式（１）において、α、β、θ、φは、ＸＹ移動軸の熱変位に関連するパラメータである。αはＸ軸方向の伸び率、βはＹ軸方向の伸び率、θはＸ軸方向の角度変化量、φはＹ軸方向の角度変化量である。これらパラメータに基づき、ＸＹ移動軸の軸座標系が較正される。

【0032】

続いて、ヘッドユニット４が基板Ｐの上空を通過するように移動され、基板認識カメラ５により基板Ｐに付されている複数のＦＩＤマークＦＭの画像が取得される。得られた画像データが画像処理部７２に送られ、ＦＩＤマークＦＭの位置認識が行われる。部品実装装置１の所定の作業位置に搬入された基板Ｐの、ＦＩＤマークＦＭの設計上の指定座標が、下記の式（２１）に示す通りＸ_０、Ｙ_０であるとする。また、初回のＦＩＤマークＦＭの認識前に計測されたＸＹ移動軸の熱変位Ａ、つまり初回の補正処理ターンにおける熱変位Ａが上記式（１）の通りであるとする。この場合、当該初回のターン実行時の、較正後の軸座標系におけるＦＩＤマークＦＭの指定座標である補正後マーク座標は、下記の式（２２）の通りとなる。初回のＦＩＤマークＦＭの認識により得られたＦＩＤマークＦＭの座標である実マーク座標が、式（２３）に示す通りｄ_Ｘ、ｄ_Ｙであったとする。補正処理部７４２は、較正後の補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０と実マーク座標ｄ_Ｘ、ｄ_Ｙとの差異に基づき、ヘッドユニット４の移動補正量を求める。同様にして、次回の補正処理ターンでは、基準マークＭ１～Ｍ３の認識により得られたＸＹ移動軸の熱変位Ａ´を用いて、式（２４）の通りＦＩＤマークＦＭの補正後マーク座標が求められる。今回のターンで認識されたＦＩＤマークＦＭの実マーク座標が式（２５）に示す通りｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´であったとする。補正処理部７４２は、今回のターンでの較正後の補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０と実マーク座標ｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´との差異に基づき、ヘッドユニット４の移動補正量を求める。

【数2】

【0033】

上述の第１処理では、初回および次回の補正処理ターンのいずれでも、基板認識カメラ５に基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭを撮像させる（第１撮像動作）。すなわち、式（２３）および式（２５）に示すＦＩＤマークＦＭの実マーク座標を、実際に基板認識カメラ５によりＦＩＤマークＦＭを撮像して取得する。これに対し、上述の第２処理では、次回の補正処理ターンにおいてＦＩＤマークＦＭの撮像を省略して基準マークＭ１～Ｍ３の撮像のみを行い（第２撮像動作）、既に取得されている初回の補正後マーク座標；式（２２）に対する初回の実マーク座標；式（２３）の位置関係を参照して、式（２５）に相当する実マーク座標を演算により取得する。

【0034】

基板Ｐの位置が不動であれば、ＦＩＤマークＦＭの実際の位置は初回と次回とで変動しない。このため、初回ターンでの較正後の補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０と実マーク座標ｄ_Ｘ、ｄ_Ｙとの位置関係と、次回ターンでの較正後の補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０と実マーク座標ｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´との位置関係とは等しくなる。従って、次回ターンの実マーク座標ｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´は、次の式（３）にて表すことができる。

【数3】

上記式（３）より、次回ターンの実マーク座標ｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´は、次の式（４）で算出することができる。

【数4】

【0035】

つまり、式（４）を用いた演算により実マーク座標ｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´に相当する座標値を算出することができるので、次回ターンでのＦＩＤマークＦＭの撮像が不要となる。上記第２処理では、補正処理部７４２は、式（４）を用いてヘッドユニット４の移動補正量を求める。第２処理においても、基準マークＭ１～Ｍ３の認識が行われ、較正された軸座標系におけるＦＩＤマークＦＭの補正後マーク座標が求められる。そして、ＦＩＤマークＦＭの撮像を行うことなく、初回ターンで得られた補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０と実マーク座標ｄ_Ｘ、ｄ_Ｙとの位置関係を利用する式（４）を用いて、演算により実マーク座標ｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´が求められる。これにより、ＦＩＤマークＦＭの撮像が省かれる分だけ、タクトタイムを短縮できる。しかる後、補正処理部７４２は、今回のターンで較正された補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０と実マーク座標ｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´との差異に基づき、ヘッドユニット４の移動補正量を求める。

【0036】

＜ＸＹ移動軸の補正処理フロー＞
図４は、第１実施形態の部品実装装置１におけるＸＹ移動軸の軸座標系の補正処理を示すフローチャートである。ここでは、部品実装装置１に搬入された１枚の基板Ｐへの部品実装の間に、複数回の補正処理が実行されるケースを想定する。先ず、主制御部７４の補正モード設定部７４３が、ＸＹ移動軸の熱変位に対応する、ヘッドユニット４の移動量の補正値を求める補正処理を行う間隔を設定する（ステップＳ１）。部品実装装置１の実装運転開始からの初期は、熱変位の時間変化が比較的大きいので、補正間隔は比較的短い時間（例えば１分程度）に設定される。

【0037】

続いて補正モード設定部７４３は、補正処理をどの補正モードで実行するかを決定する補正モードの設定処理を行う（ステップＳ２）。本実施形態では、上述の第１処理と第２処理とを組み合わせて実行することでタクトタイムの向上を図るタクトアップモードと、第１処理に相当する処理だけを実行する標準モードとが、補正モードとして用意されているものとする。

【0038】

補正処理部７４２は、ステップＳ１で設定された補正間隔が経過したか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、初回の補正処理ターンでは補正間隔＝０とされ、直ちに補正処理が実行される。補正間隔が経過すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、補正処理部７４２は、現状で設定されている補正モードが、前記タクトアップモードであるか否かを判定する（ステップＳ４）。

【0039】

補正モードが前記タクトアップモードである場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、補正処理部７４２は、今回の補正処理ターンでの基板認識カメラ５による撮像が、基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの両マークを撮像するものであるか否か、つまり上述の第１処理の実行ターンであるか否かを判定する（ステップＳ５）。両マークを撮像するターンである場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、補正処理部７４２は撮像制御部７１および軸制御部７３に指示を与え、基板認識カメラ５に基準マークＭ１、Ｍ２およびＭ３を順次撮像させ、さらに基板ＰのＦＩＤマークＦＭを撮像させる（ステップＳ６）。通常、初回のターンは、第１処理の実行ターンに設定される。

【0040】

両マークを撮像するターンではない場合（ステップＳ５でＮＯ）、基準マークＭ１～Ｍ３のみを撮像する、上述の第２処理の実行ターンとなる。補正処理部７４２は、基板認識カメラ５に基準マークＭ１、Ｍ２およびＭ３を順次撮像させる（ステップＳ７）。例えば、初回のターンで第１処理が実行された場合、続く２回目～ｎ回目のターンでは第２処理を実行する、という設定とすることができる。あるいは、初回からｎ回おきのターンでは第１処理が実行され、残りのターンでは第２処理を実行する設定とすることもできる。

【0041】

これに対し、補正モードが前記タクトアップモードではない場合（ステップＳ４でＮＯ）、標準モードがステップＳ２で設定されたことになる。この場合、補正処理部７４２は、全ての補正処理ターンにおいて、基板認識カメラ５に基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの両マークを撮像させる（ステップＳ８）。標準モードを実行すれば、タクトタイムは悪化するものの、部品実装装置１は搬入された基板Ｐの前記作業位置における固定状態が何らかの要因で変化した場合でも、ヘッドユニット４の補正移動量を正確に導出できる利点がある。

【0042】

続いて補正処理部７４２は、ステップＳ６、Ｓ７またはＳ８で得られたマーク認識結果に基づき、今回のターンにおける補正移動量を求める（ステップＳ９）。ステップＳ６およびＳ８の処理が実行された場合、補正処理部７４２は、基準マークＭ１～Ｍ３の認識により較正されたＦＩＤマークＦＭの補正後マーク座標と、ＦＩＤマークＦＭの実際の認識で得られた実マーク座標との差異に基づいて、ヘッドユニット４の補正移動量を求める。これは、上述の第１処理に相当する。一方、ステップＳ７が実行された場合、補正処理部７４２は、前記補正後マーク座標と、上掲の式（４）を用いた演算により得られる実マーク座標に相当する座標値との差異に基づいて、ヘッドユニット４の補正移動量を求める。

【0043】

その後、主制御部７４は、今回搬入された基板Ｐへの部品実装を終えたか、つまり１枚の基板Ｐの生産が終了したか否かを確認する（ステップＳ１０）。生産が終了したなら（ステップＳ１０でＹＥＳ）、今回の補正処理を終える。一方、生産終了ではない場合（ステップＳ１０でＮＯ）、主制御部７４は、補正モードの変更指示が存在するか否かを確認する（ステップＳ１１）。補正モードの変更指示が存在する場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ２に戻り、補正モード設定部７４３が前記変更指示に係る補正モードを設定する。

【0044】

続いて、主制御部７４は、補正処理ターンの間隔の変更指示が存在するか否かを確認する（ステップＳ１２）。補正間隔の変更指示が存在する場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１に戻り、補正モード設定部７４３が変更指示の通りに補正間隔を変更する。補正モードの変更指示並びに補正間隔の変更指示が存在しない場合（ステップＳ１１、Ｓ１２でＮＯ）、ステップＳ３に戻って処理が繰り返される。

【0045】

図５は、補正モードの例を示す表形式の図である。図５には、各モードにおける基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの撮像の態様が記述されている。標準モード（第２モード）では、基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭが、複数の補正処理ターンにおいて毎回撮像される。タクトアップモード（第１モード）では、両マークを撮像するターンと基準マークＭ１～Ｍ３のみを撮像するターンとが組み合わされる。

【0046】

タクトアップモードでは、ＦＩＤマークＦＭを実際に撮像する頻度により、モードが細分化されている。実行頻度設定１は、５回の補正処理ターンのうち１回を、基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの撮像を行うターンとする設定である。つまり、５回の補正処理ターンのうち１回を上述の第１処理とし、残りを第２処理とする設定である。実行頻度設定２は、１０回の補正処理ターンのうち１回を第１処理とし、残りを第２処理とする設定である。実行頻度設定３は、初回の補正処理ターンだけを第１処理とし、残りの全て第２処理とする設定である。すなわち、実行頻度設定１～３のいずれかを選択することにより、前記第１処理の実行頻度を調整することが可能である。実行頻度設定３のモードを選択すれば、最もタクトタイムを短縮できる。しかし、搬入後に固定状態が変動することが想定される基板Ｐの場合は、実行頻度設定１または２のモードを選択することが望ましい。

【0047】

＜第１実施形態の変形例＞
以上の例では、基板認識カメラ５に基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭの撮像を行わせ、基板Ｐに対するヘッドユニット４の移動補正量を求める例を示した。これに加え、部品実装装置１が備える他の要素に対するヘッドユニット４の移動補正量も求めるようにしても良い。

【0048】

図６は、第１実施形態の変形例に係る部品実装装置１００の平面図である。部品実装装置１００は、基台１０上に配置されたノズル交換器１２を備える。ノズル交換器１２は、各種の部品の吸着に適した吸着ノズル４２をストックしている。生産する基板Ｐの種類を変更する際などにヘッドユニット４がノズル交換器１２の上空に移動され、シャフト４１に対する吸着ノズル４２の交換が行われる。ノズル交換器１２には吸着ノズル４２の交換位置を特定するノズル交換マークＮ１が付設されている。このノズル交換マークＮ１を認識することで、ノズル交換器１２に収容された各吸着ノズル４２の座標値が較正される。

【0049】

また、部品実装装置１００のテープフィーダ３１には、吸着ノズル４２による部品吸着位置を特定するフィーダーマーカーＮ２が付設されている。図６では、前列左側の６つのテープフィーダ３１だけにフィーダーマーカーＮ２が付されている様子が示されているが、実際は残りのテープフィーダ３１にもフィーダーマーカーＮ２が付されている。フィーダーマーカーＮ２の認識により、各テープフィーダ３１の部品吸着位置の座標値が較正される。

【0050】

このような部品実装装置１００において、基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭに加えて、ノズル交換マークＮ１およびフィーダーマーカーＮ２も基板認識カメラ５に撮像させる。つまり、前記交換位置および前記部品吸着位置を含めたＸＹ移動軸の軸座標系について補正処理を行うようにする。補正処理部７４２は、基準マークＭ１～Ｍ３と、ノズル交換マークＮ１およびフィーダーマーカーＮ２との認識結果から、上述の第１処理および第２処理を実行させ、前記交換位置および前記部品吸着位置に対するヘッドユニット４の移動補正量を求める。

【0051】

［第２実施形態］
第２実施形態では、２つのＸＹ移動軸と２つのヘッドユニットとを備えた、いわゆる２ビーム・２ヘッドユニット型の部品実装装置への、本発明の適用例を示す。ここでは、１つのヘッドユニットによるマーク認識結果を、他のヘッドユニットの補正処理に適用する例を挙げる。

【0052】

図７は、第２実施形態に係る部品実装装置１Ａを模式的に示す平面図である。部品実装装置１Ａは、ヘッドユニットとして、第１基板認識カメラ５Ａ（第１カメラ）が搭載された第１ヘッドユニット４Ａと、第２基板認識カメラ５Ｂ（第２カメラ）が搭載された第２ヘッドユニット４Ｂとを有する。第１ヘッドユニット４Ａは、基台１０上に設置されたＸＹ移動軸である第１Ｘ移動軸６１および第１Ｙ移動軸６２（第１移動軸）に沿って移動する。第２ヘッドユニット４Ｂは、第２Ｘ移動軸６３および第２Ｙ移動軸６４（第２移動軸）に沿って移動する。第１Ｘ移動軸６１と第２Ｘ移動軸６３とは、Ｙ方向に図略のコンベアを挟んで所定間隔を置いて平行に配置されている。第１Ｙ移動軸６２と第２Ｙ移動軸６４とは、共に左右一対で配置され、左右各々で互いに隣接している。

【0053】

第１ヘッドユニット４Ａは、所定の第１軸座標系に基づいてＸＹ方向の移動が制御される。第２ヘッドユニット４Ｂは、所定の第２軸座標系に基づいてＸＹ方向の移動が制御される。第１ヘッドユニット４Ａと第２ヘッドユニット４ＢのＸＹ移動範囲は略一致しているので、第１軸座標系と第２軸座標系とは共通座標とすることができる。両ヘッドユニット４Ａ、４Ｂが共通座標を持っていても、ＸＹ移動軸は別個であるので、各々のＸＹ移動軸について熱変位に対応する補正処理を行う必要がある。

【0054】

従来方式では、補正処理ターン毎に、第１ヘッドユニット４Ａの第１基板認識カメラ５Ａで基台１０上の基準マークＭ１～Ｍ３および基板Ｐ上のＦＩＤマークＦＭを撮像し、第２ヘッドユニット４Ｂの第２基板認識カメラ５Ｂでも基準マークＭ１～Ｍ３およびＦＩＤマークＦＭを撮像し、それぞれ補正処理を行う。しかし、２つのヘッドユニット４Ａ、４Ｂで各々ＦＩＤマークＦＭを撮像するので相応の時間を消費し、両者の干渉を避けるため撮像待ちの時間も生じ得る。このことはタクトタイムを悪化させる。

【0055】

この問題の解決のため、補正処理部７４２は、第１ヘッドユニット４Ａの第１基板認識カメラ５ＡによるＦＩＤマークＦＭの認識結果を利用して、第２ヘッドユニット４Ｂの補正処理を実行する。補正処理部７４２は、第１ヘッドユニット４Ａの第１軸座標系についての補正処理のため、第１基板認識カメラ５Ａの撮像動作で得られた画像に基づき上述の第１処理に相当する処理を実行する。一方、補正処理部７４２は、第２ヘッドユニット４Ｂの第２軸座標系についての補正処理のため、第２基板認識カメラ５Ｂの撮像動作で得られた画像に基づき上述の第２処理に相当する処理を実行する。つまり、第２ヘッドユニット４Ｂについては、第２基板認識カメラ５ＢにＦＩＤマークＦＭの撮像動作を行わせることなく、第１基板認識カメラ５Ａの撮像動作で取得された補正後マーク座標に対する実マーク座標の位置関係を、第２軸座標系に変換して移動補正量を求める。

【0056】

図８は、第２実施形態の部品実装装置１ＡにおけるＸＹ移動軸の補正処理を示すフローチャートである。補正処理部７４２は、第１ヘッドユニット４Ａの第１基板認識カメラ５Ａに基準マークＭ１～Ｍ３を撮像させ、これらの位置認識を行う（ステップＳ２１）。これにより、第１Ｘ移動軸６１および第１Ｙ移動軸６２について、上記式（１）で示した熱変位が求められ、第１軸座標系が較正される。同様に、補正処理部７４２は、第２ヘッドユニット４Ｂの第２基板認識カメラ５Ｂに基準マークＭ１～Ｍ３を撮像させ、これらの位置認識を行う（ステップＳ２２）。これにより、第２Ｘ移動軸６３および第２Ｙ移動軸６４についての熱変位が求められ、第２軸座標系が較正される。すなわち、第１および第２軸座標系について、熱変位の較正後のＦＩＤマークＦＭの指定座標である補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０が、それぞれ取得される。

【0057】

続いて補正処理部７４２は、第１基板認識カメラ５Ａに基板Ｐに付されている全てのＦＩＤマークＦＭを撮像させ、これらの位置認識を行う（ステップＳ２３）。図７の例では、矩形の基板Ｐの対角線上に配置された２個のＦＩＤマークＦＭが第１基板認識カメラ５Ａにより撮像される。ＦＩＤマークＦＭの認識結果に基づき、当該ＦＩＤマークＦＭの実マーク座標ｄ_Ｘ、ｄ_Ｙが求められる。補正処理部７４２は、この実マーク座標ｄ_Ｘ、ｄ_Ｙと、先にステップＳ２１で求められた較正後の補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０との差異に基づき、第１ヘッドユニット４Ａの移動補正量を求める（ステップＳ２４）。

【0058】

補正処理部７４２は、第２基板認識カメラ５ＢにはＦＩＤマークＦＭを撮像させない。１枚の基板Ｐの生産が完了するまで、基本的にＦＩＤマークＦＭは不動である。このため、当該ＦＩＤマークＦＭの実マーク座標ｄ_Ｘ、ｄ_Ｙと第１ヘッドユニット４Ａについての補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０との関係が既知であれば、第２ヘッドユニット４Ｂの補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０との関係も軸座標変換で求めることができる。すなわち、第１ヘッドユニット４Ａの実測で求めたＦＩＤマークＦＭの位置；実マーク座標ｄ_Ｘ、ｄ_Ｙを、第２ヘッドユニット４Ｂの第２軸座標系に変換して適用する。これにより、第２基板認識カメラ５ＢでＦＩＤマークＦＭを実測することなく、第２ヘッドユニット４Ｂの補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０と実マーク座標ｄ_Ｘ´、ｄ_Ｙ´との差異を求めることができる。従って、第２ヘッドユニット４Ｂの移動補正量を求めることができる（ステップＳ２５）。

【0059】

［第３実施形態］
第３実施形態でも、２つのＸＹ移動軸と２つのヘッドユニットとを備えた２ビーム・２ヘッドユニット型の部品実装装置への、本発明の適用例を示す。ここでは、各々のヘッドユニットで複数のＦＩＤマークの一部ずつを認識させ、自身のＦＩＤマーク認識結果を他のヘッドユニットの補正処理に適用する例を挙げる。すなわち、第２実施形態では、第２処理において他方のヘッドユニットにＦＩＤマークの撮像の全部を省略させる例を示したが、第３実施形態では、ＦＩＤマークの撮像の一部を省略させる例を示す。

【0060】

図９は、第３実施形態に係る部品実装装置１Ｂを模式的に示す平面図である。部品実装装置１Ｂは、基台１０の左半分の実装テーブルＡ１を実装エリアとする第１実装ユニット４０Ａと、右半分の実装テーブルＡ２を実装エリアとする第２実装ユニット４０Ｂとを備える。第１実装ユニット４０Ａには、第１基板認識カメラ５Ｃ（第１カメラ）が搭載された第１ヘッドユニット４Ｃが、第２実装ユニット４０Ｂには第２基板認識カメラ５Ｄ（第２カメラ）が搭載された第２ヘッドユニット４Ｄが、それぞれ装備されている。

【0061】

第１ヘッドユニット４Ｃは、第１Ｘ移動軸６５および第１Ｙ移動軸６６（第１移動軸）に沿って移動する。第２ヘッドユニット４Ｂは、第２Ｘ移動軸６７および第２Ｙ移動軸６８（第２移動軸）に沿って移動する。第１Ｘ移動軸６５は第１実装ユニット４０Ａに、第２Ｘ移動軸６７は第２実装ユニット４０Ｂに、それぞれ搭載されている。第１Ｙ移動軸６６は基台１０の左端側に、第２Ｙ移動軸６８は基台１０の右端側に、それぞれ配置されている。

【0062】

基台１０の左半分の実装テーブルＡ１には、３つの基準マークＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３が、右半分の実装テーブルＡ２にも３つの基準マークＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３が、各々設置されている。基板Ｐは、左右の実装テーブルＡ１、Ａ２に跨がる大型の基板であり、第１ＦＩＤマークＦＭ１（第１基板認識マーク）および第２ＦＩＤマークＦＭ２（第２基板認識マーク）を備えている。第１ＦＩＤマークＦＭ１は、第１基板認識カメラ５Ｃに撮像されるマーク、第２ＦＩＤマークＦＭ２は、第２基板認識カメラ５Ｄに撮像されるマークである。

【0063】

補正処理部７４２は、第１ヘッドユニット４Ｃの第１軸座標系について補正処理のため、第１基板認識カメラ５Ｃに基準マークＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３および第１ＦＩＤマークＦＭ１を撮像させる。また、第２ヘッドユニット４Ｄの第２軸座標系について補正処理のため、第２基板認識カメラ５Ｄに基準マークＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３および第２ＦＩＤマークＦＭ２を撮像させる。補正処理部７４２は、これらの撮像動作で得られた画像に基づき、上述の第１処理に相当する処理を実行する。

【0064】

さらに補正処理部７４２は、上述の第２処理に相当する処理として、第１基板認識カメラ５Ｃによる第１ＦＩＤマークＦＭ１の位置認識結果を第２軸座標系に変換し、第２基板認識カメラ５Ｄによる第２ＦＩＤマークＦＭ２の位置認識結果を第１軸座標系に変換する。これにより、第１基板認識カメラ５Ｃにて第２ＦＩＤマークＦＭ２を撮像することなく、また、第２基板認識カメラ５Ｄにて第２ＦＩＤマークＦＭ２を撮像することなく、２つのヘッドユニット４Ｃ、４Ｄの移動補正量を求めることができる。

【0065】

図１０は、第３実施形態の部品実装装置１ＢにおけるＸＹ移動軸の補正処理を示すフローチャートである。補正処理部７４２は、第１ヘッドユニット４Ｃの第１基板認識カメラ５Ｃに基準マークＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３を撮像させ、これらの位置認識を行う（ステップＳ３１）。これにより、第１Ｘ移動軸６５および第１Ｙ移動軸６６からなる第１軸座標系についての熱変位が求められ、当該第１軸座標系が較正される。

【0066】

同様に、補正処理部７４２は、第２ヘッドユニット４Ｄの第２基板認識カメラ５Ｄに基準マークＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３を撮像させ、これらの位置認識を行う（ステップＳ３２）。これにより、第２Ｘ移動軸６３および第２Ｙ移動軸６４からなる第２軸座標系についての熱変位が求められ、当該第２軸座標系が較正される。すなわち、第１軸座標系について、熱変位の較正後の第１ＦＩＤマークＦＭ１の指定座標である補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０が、第２軸座標系について、熱変位の較正後の第２ＦＩＤマークＦＭ２の指定座標である補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０がそれぞれ取得される。

【0067】

続いて補正処理部７４２は、第１基板認識カメラ５Ｃに第１ＦＩＤマークＦＭ１を撮像させ、その位置認識を行う（ステップＳ３３）。第１ＦＩＤマークＦＭ１の認識結果に基づき、当該第１ＦＩＤマークＦＭ１の実マーク座標ｄ_Ｘ１、ｄ_Ｙ１が求められる。さらに補正処理部７４２は、第２基板認識カメラ５Ｄに第２ＦＩＤマークＦＭ２を撮像させ、その位置認識を行う（ステップＳ３４）。第２ＦＩＤマークＦＭ２の認識結果に基づき、当該第２ＦＩＤマークＦＭ２の実マーク座標ｄ_Ｘ２、ｄ_Ｙ２が求められる。

【0068】

その後、補正処理部７４２は、第２ヘッドユニット４Ｄの実測で求めた第２ＦＩＤマークＦＭ２の位置；実マーク座標ｄ_Ｘ２、ｄ_Ｙ２を、第１ヘッドユニット４Ｃの第１軸座標系に軸座標変換して適用する。この実マーク座標ｄ_Ｘ２、ｄ_Ｙ２およびステップＳ３３で求めた実マーク座標ｄ_Ｘ１、ｄ_Ｙ１を用い、先にステップＳ３１で求められた較正後の補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０との差異に基づき、補正処理部７４２は第１ヘッドユニット４Ｃの移動補正量を求める（ステップＳ３５）。

【0069】

また補正処理部７４２は、第１ヘッドユニット４Ｃの実測で求めた第１ＦＩＤマークＦＭ１の位置；実マーク座標ｄ_Ｘ１、ｄ_Ｙ１を、第２ヘッドユニット４Ｄの第２軸座標系に軸座標変換して適用する。この実マーク座標ｄ_Ｘ１、ｄ_Ｙ１およびステップＳ３４で求めた実マーク座標ｄ_Ｘ２、ｄ_Ｙ２を用い、先にステップＳ３２で求められた較正後の補正後マーク座標Ｘ_０、Ｙ_０との差異に基づき、補正処理部７４２は第２ヘッドユニット４Ｄの移動補正量を求める（ステップＳ３６）。

【0070】

なお、ヘッドユニットのレイアウト、基板のサイズやＦＩＤマークの配置位置に応じて、上述の第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせて補正処理を行う部品実装装置１としても良い。すなわち、一つのヘッドユニットの基板認識カメラだけ全てのＦＩＤマークを撮像し、当該ＦＩＤマークの認識結果を他のヘッドユニットの補正処理で利用する態様と、各々のヘッドユニットによる一部のＦＩＤマークの認識結果を他のヘッドユニットの補正処理で利用する態様とを、基板サイズやＦＩＤマーク位置に応じて使い分けるようにしても良い。

【0071】

［上記実施形態に含まれる発明］
以上説明した実施形態には、以下に示す発明が含まれている。

【0072】

本発明の一局面に係る部品実装装置は、較正用の基準マークが付設された基台と、基板認識マークを有する基板に部品を搭載するヘッドを備えたヘッドユニットと、前記基台上に設定された移動軸に沿って、前記ヘッドユニットを水平方向に移動させるヘッド移動機構と、前記ヘッドユニットに搭載され、前記基準マークおよび前記基板認識マークを撮像可能なカメラと、前記カメラの撮像動作を制御すると共に、所定の軸座標系に基づいて前記ヘッドユニットの移動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記カメラに前記基準マークおよび前記基板認識マークを撮像させ、当該基準マークの認識で較正された前記軸座標系における前記基板認識マークの指定座標である補正後マーク座標を求めると共に、前記基板認識マークの認識により得られた実マーク座標と前記補正後マーク座標との差異に基づき前記ヘッドユニットの移動補正量を求める第１処理と、前記カメラに、前記基準マークを撮像させる一方で、前記基板認識マークの撮像の全部または一部を省略させ、当該基準マークの認識で較正された前記軸座標系における前記基板認識マークの新たな補正後マーク座標を求め、既に取得されている前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を参照して、前記新たな補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置を演算により取得し、両者の差異に基づき前記ヘッドユニットの移動補正量を求める第２処理と、を実行する。

【0073】

この部品実装装置によれば、第１処理に係る補正処理においては、カメラに基準マークおよび基板認識マークを実際に撮像させ、これらマークの認識により補正後マーク座標および実マーク座標を取得し、ヘッドユニットの移動補正量が求められる。一方、第２処理では、既に取得されている前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を参照することで、基板認識マークの撮像の全部または一部が省略される。前記第２処理は、例えば、第１処理の後に同一ヘッドユニットについて行われる補正処理（第１実施形態）や、当該ヘッドユニットと共通座標を持つ他のヘッドユニットについての補正処理（第２、第３実施形態）である。従って、基板認識マークの撮像が省かれる分だけ、タクトタイムを短縮できる。

【0074】

上記の部品実装装置において、前記制御部は、先に実行される第１撮像動作において前記第１処理を実行し、前記第１撮像動作の後の第２撮像動作の際に前記第２処理を実行するものであって、前記第２処理において、前記第１撮像動作で取得された前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を利用する態様としても良い。

【0075】

この部品実装装置によれば、同一ヘッドユニットについて第１処理用の第１撮像動作および第２処理用の第２撮像動作が順次行われる場合に、前記第２撮像動作では基板認識マークの撮像を省くことができる。従って、一つのヘッドユニットを備える部品実装装置において、タクトタイムを短縮できる。

【0076】

上記の部品実装装置において、前記ヘッドユニットとして、第１カメラが搭載され第１移動軸に沿って移動する第１ヘッドユニットと、第２カメラが搭載され第２移動軸に沿って移動する第２ヘッドユニットと、を含み、前記制御部は、前記第１ヘッドユニットの第１軸座標系についての補正処理のため、前記第１カメラの撮像動作で得られた画像に基づき前記第１処理を実行し、前記第２ヘッドユニットの第２軸座標系についての補正処理のため、前記第２カメラの撮像動作で得られた画像に基づき前記第２処理を実行するものであって、当該第２処理において、前記第２カメラに前記基板認識マークの撮像動作を行わせることなく、前記第１カメラの撮像動作で取得された補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を前記第２軸座標系に変換して前記移動補正量を求める態様としても良い。

【0077】

この部品実装装置によれば、第１ヘッドユニットおよび第２ヘッドユニットについて各々補正処理の実行を要する場合に、前記第２ヘッドユニットの第２カメラによる撮像動作において、基板認識マークの撮像を省くことができる。従って、例えば２つのヘッドユニットが同じ実装エリアを持つ２ビーム・２ヘッドユニット型の部品実装装置において、タクトタイムを短縮できる。

【0078】

上記の部品実装装置において、前記ヘッドユニットとして、第１カメラが搭載され第１移動軸に沿って移動する第１ヘッドユニットと、第２カメラが搭載され第２移動軸に沿って移動する第２ヘッドユニットと、を含み、前記基板は、前記第１カメラに撮像される第１基板認識マークと、前記第２カメラに撮像される第２基板認識マークとを含み、前記制御部は、前記第１ヘッドユニットの第１軸座標系について補正処理のため、前記第１カメラに前記基準マークおよび前記第１基板認識マークを撮像させ、前記第２ヘッドユニットの第２軸座標系について補正処理のため、前記第２カメラに前記基準マークおよび前記第２基板認識マークを撮像させ、得られた画像に基づきそれぞれ前記第１処理を実行し、前記第２ヘッドユニットに対する前記第２処理において、前記第１軸座標系の前記第１処理で用いられた前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を、前記第２軸座標系に変換することで、当該第２軸座標系についての前記移動補正量を求め、前記第１ヘッドユニットに対する前記第２処理において、前記第２軸座標系の前記第１処理で用いられた前記補正後マーク座標に対する前記実マーク座標の位置関係を、前記第１軸座標系に変換することで、当該第１軸座標系についての前記移動補正量を求める態様としても良い。

【0079】

この部品実装装置によれば、第１ヘッドユニットおよび第２ヘッドユニットについて各々補正処理の実行を要する場合に、第１カメラおよび第２カメラによる撮像動作の各々において、基板認識マークの撮像の一部を省くことができる。従って、例えば２つのヘッドユニットが実装エリアの一部ずつを受け持つような２ビーム・２ヘッドユニット型の部品実装装置において、タクトタイムを短縮できる。

【0080】

上記の部品実装装置において、前記制御部は、１枚の基板への部品実装の間に、少なくとも前記第１処理における前記基準マークの撮像、および前記第２処理における前記基準マークの撮像を実行させることが望ましい。

【0081】

１枚の基板に対する部品実装中に移動軸の熱変位状態が変動することが想定され、複数回の移動軸の補正処理が必要となる場合が多々ある。上記の部品実装装置によれば、１枚の基板への部品実装時間が長くなる場合でも、部品実装精度が低下しない。

【0082】

上記の部品実装装置において、前記ヘッドの先端に装着される吸着ノズルの交換位置を特定するノズル交換マークと、前記吸着ノズルによる部品供給装置から部品吸着位置を特定するフィーダーマーカーとをさらに備え、前記制御部は、前記カメラに前記ノズル交換マークまたは前記フィーダーマーカーの少なくとも一方を撮像させ、前記基準マークと、前記ノズル交換マークまたは前記フィーダーマーカーとの認識結果から、前記交換位置および前記部品吸着位置を含む軸座標系について、前記第１処理および第２処理を実行する態様としても良い。

【0083】

この部品実装装置によれば、吸着ノズルの交換位置および部品供給装置に対するヘッドユニットの移動補正量も求める場合に、第２処理用の撮像動作において、ノズル交換マークおよびフィーダーマーカーの撮像を省略することができる。

【0084】

上記の部品実装装置において、前記制御部は、前記第１処理および前記第２処理を実行する第１モードと、前記第１処理に相当する処理だけを実行する第２モードとを切り換え可能としても良い。

【0085】

この部品実装装置によれば、第２モードを設定すれば、基準マークおよび基板認識マークの双方を撮像する第１処理が実行される。従って、基板の固定状態が変動することが想定される場合に、部品実装精度を低下させずに済む。

【0086】

上記の部品実装装置において、前記制御部は、前記第１モードにおいて、前記第１処理の実行頻度を調整することが可能とされていることが望ましい。

【0087】

この部品実装装置によれば、基準マークおよび基板認識マークの双方を撮像する第１処理の実行頻度を調整できるので、基板の固定状態の変動により柔軟に対応できる。

【0088】

以上説明した本発明に係る部品実装装置によれば、ヘッドユニットの移動軸の熱伸縮に対応する軸座標系の補正を、タクトロスを可及的に抑制して実行させることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】