(57)【要約】【課題】作業ヘッドの作業中心をより適切に撮像可能とする。【解決手段】対基板作業装置は、基板に対して所定作業を行う作業ヘッドと、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像可能となるように、作業ヘッドの作業中心に対して所定方向にオフセットして配置されたレンズと、レンズの光軸中心に対して所定方向にオフセットして配置された撮像素子とを有するカメラと、を備えるものである。【選択図】図３
2018186116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して所定作業を行う作業ヘッドと、
前記作業ヘッドの作業中心の直下を撮像可能となるように、前記作業ヘッドの作業中心に対して所定方向にオフセットして配置されたレンズと、前記レンズの光軸中心に対して前記所定方向にオフセットして配置された撮像素子とを有するカメラと、
を備える対基板作業装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対基板作業装置であって、
前記基板の作業面の高さを検知する検知センサと、
前記検知センサにより検知された前記作業面の高さに基づいて、前記カメラにより撮像された画像における撮像対象物の位置を補正するよう画像処理する画像処理装置と、
を備える対基板作業装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の対基板作業装置であって、
前記作業ヘッドは、前記所定作業として、部品を採取し前記基板の実装位置に作業中心を一致させて前記部品を実装する実装作業を行うものであり、
前記基板に設けられた基準マーク上に前記作業ヘッドの作業中心が位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像から前記基準マークの位置を検出し、該検出した前記基準マークの位置に基づいて前記実装位置を補正して前記部品を実装するよう前記作業ヘッドを制御する制御装置を備える
対基板作業装置。
【請求項４】
請求項３に記載の対基板作業装置であって、
前記制御装置は、前記作業ヘッドの作業中心が前記実装位置上に位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記作業ヘッドの作業中心の位置ずれを補正してから前記部品を実装するよう前記作業ヘッドを制御する
対基板作業装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の対基板作業装置であって、
前記制御装置は、前記作業ヘッドの作業中心が前記部品の採取位置上に位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記作業ヘッドの作業中心の位置ずれを補正してから前記部品を採取するよう前記作業ヘッドを制御する
対基板作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、対基板作業装置を開示する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送り装置により所定位置まで送った基板に対し、ＸＹ方向に移動可能な作業ヘッドを用いて所定作業を行う対基板作業装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、多数の基準マークが設けられた基準板を送り装置によって所定位置まで送ってから、作業ヘッドと共に移動するカメラによって全ての基準マークを順次撮像し、撮像結果から送り装置の送り誤差を取得してヘッドの移動量に補正を加えるものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３４５４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した装置では、装置の各部材の製作誤差や組み付け誤差、経時変化などにより生じる歪みなどに起因して、カメラの撮像中心と作業ヘッドの作業中心との間に誤差が生じる場合がある。その場合、カメラによって撮像した画像を基にヘッドの移動量に補正を加えても、実際の作業ヘッドの作業中心に対して適切な補正とならず、作業精度が低下するおそれがある。また、そのような誤差の影響を排除するため、カメラの撮像中心が作業ヘッドの作業中心に向くようカメラを斜め向きに配置することも考えられるが、撮像される画像に歪みやボケが生じて、画像から適切な補正値の演算が困難となる可能性がある。
【０００５】
本開示は、作業ヘッドの作業中心をより適切に撮像可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示の対基板作業装置は、基板に対して所定作業を行う作業ヘッドと、前記作業ヘッドの作業中心の直下を撮像可能となるように、前記作業ヘッドの作業中心に対して所定方向にオフセットして配置されたレンズと、前記レンズの光軸中心に対して前記所定方向にオフセットして配置された撮像素子とを有するカメラと、を備えることを要旨とする。
【０００８】
本開示の対基板作業装置は、作業ヘッドと、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像可能となるように、作業ヘッドの作業中心に対して所定方向にオフセットして配置されたレンズと、レンズの光軸中心に対して所定方向にオフセットして配置された撮像素子とを有するカメラとを備える。これにより、作業ヘッドと、レンズと、撮像素子とがオフセットされた配置、いわゆるアオリ配置により、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像することができる。このため、カメラを斜めに向けることなく、歪みやボケを抑えた作業ヘッドの作業中心の直下の画像を撮像することができる。この結果、作業ヘッドの作業中心をより適切に撮像可能とし、撮像した画像を用いて作業ヘッドの作業精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】部品実装装置１０の構成を示す構成図。
【図２】部品実装装置１０の制御に関するブロック図。
【図３】吸着ノズル２４とマークカメラ２５との位置関係を示す説明図。
【図４】模式的な光路を示す説明図。
【図５】マークカメラ２５で撮像された基準マークの画像を示す説明図。
【図６】実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図７】マーク検出処理を示すフローチャート。
【図８】基板Ｓの上面高さに基づく補正の様子を示す説明図。
【図９】変形例の実装処理ルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本開示の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は部品実装装置１０の構成を示す構成図である。図２は部品実装装置１０の制御に関するブロック図である。部品実装装置１０は、部品を基板Ｓに実装する実装処理を行う装置である。なお、実装処理とは、部品を基板上に配置、装着、挿入、接合、接着する処理などを含む。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１に示した通りとする。
【００１１】
部品実装装置１０は、図１，図２に示すように、基板搬送ユニット１２と、実装ユニット１３と、部品供給ユニット１４と、制御装置４０とを備える。また、部品実装装置１０は、これらの他に、実装ユニット１３の実装ヘッド２２（吸着ノズル２４）に吸着された部品を下方から撮像するパーツカメラ３０を備える。
【００１２】
基板搬送ユニット１２は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板搬送ユニット１２は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された一対のコンベアベルトにより、基板Ｓを搬送する。また、部品実装装置１０は、実装位置で固定された基板Ｓの上面（実装面）の高さを計測する基板高さセンサ１８（図２参照）を備える。基板高さセンサ１８は、例えば、レーザ式などの非接触式またはタッチセンサなどの接触式の変位センサとして構成されている。
【００１３】
実装ユニット１３は、部品を部品供給ユニット１４から採取し、基板搬送ユニット１２に固定された基板Ｓへ配置するものである。実装ユニット１３は、ヘッド移動部２０と、実装ヘッド２２とを備える。ヘッド移動部２０は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備える。実装ヘッド２２は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動部２０によりＸＹ方向へ移動する。実装ヘッド２２の下面には、１以上の吸着ノズル２４が取り外し可能に装着されている。吸着ノズル２４は、負圧を利用して部品を採取する採取部材である。実装ヘッド２２は、Ｚ軸モータ２３を内蔵しており、このＺ軸モータ２３によってＺ方向に沿って吸着ノズル２４を昇降させる。また、実装ヘッド２２は、図示しない駆動モータによって吸着ノズル２４を回転（自転）させる回転装置を備え、吸着ノズル２４に保持（吸着）された部品の角度を調整可能となっている。なお、実装ヘッド２２が、複数の吸着ノズル２４が周方向に回転可能に装着されたロータリヘッドとして構成されている場合、所定の作業位置に移動させた１の吸着ノズル２４をＺ軸モータ２３によって昇降させる。
【００１４】
実装ヘッド２２（又はスライダ）の下面側には、マークカメラ２５が配設されている。マークカメラ２５は、実装ヘッド２２の移動に伴ってＸＹ方向へ移動する。このマークカメラ２５は、基板Ｓの上面に付された基準マークを撮像したり、部品供給ユニット１４により供給された部品の上面を撮像したりして、その画像を制御装置４０へ出力する。図３は吸着ノズル２４とマークカメラ２５との位置関係を示す説明図である。なお、実装ヘッド２２の下面に複数の吸着ノズル２４が装着される場合、図３では、複数の吸着ノズル２４のうちＺ方向に昇降可能な作業位置にある吸着ノズル２４を示す。このため、例えば、図３に示す吸着ノズル２４（中心Ｎｃ）の直下となる基板Ｓ上の位置が、部品の実装位置となる。また、図３に示す吸着ノズル２４の直下の位置が、部品の吸着位置となる。
【００１５】
マークカメラ２５は、図３に示すように、例えばＣＣＤなど複数の受光素子が二次元配列された矩形状の像面をもつ撮像素子２６と、撮像素子２６の斜め下方に配置された例えばＣＣＴＶレンズなどのレンズ２７とを有する。撮像素子２６とレンズ２７は、実装ヘッド２２の下面に取り付けられる筐体２５ａに配置されている。本実施形態では、作業位置にある吸着ノズル２４の中心Ｎｃ（作業中心）と、レンズ２７の中心Ｌｃ（光軸中心）と、撮像素子２６（像面）の中心Ｉｃ（撮像中心）とが、前後方向（Ｙ方向）にオフセットした位置となるように、吸着ノズル２４とマークカメラ２５（撮像素子２６およびレンズ２７）とが構成されている。即ち、レンズ２７の中心Ｌｃが吸着ノズル２７の中心Ｎｃに対して後方にオフセットした位置となるようレンズ２７が配置され、撮像素子２６の中心Ｉｃがレンズの中心Ｌｃに対して後方にオフセットした位置となるよう撮像素子２６が配置された、いわゆるアオリ配置となっている。
【００１６】
ここで、図３の位置関係における模式的な光路を図４に示す。図示するように、Ｚ方向における位置Ｌに配置されたレンズ２７の焦点距離を焦点距離ｆとして、位置Ｌから下方の撮像対象物側に焦点距離ｆだけ離れた前側焦点ｆｆと、位置Ｌから上方の撮像素子２６側に焦点距離ｆだけ離れた後側焦点ｆｒとを定める。また、前側焦点ｆｆから撮像対象物（例えば基板Ｓ）の上面までを距離Ｚとし、後側焦点ｆｒから撮像素子２６の像面Ｉまでを距離Ｚ’とする。また、基板Ｓの上面において撮像の目標とする範囲を目標範囲ｔとし、目標範囲ｔにおけるＹ方向の前方端位置からレンズ２７の中心Ｌｃまでを距離ｙ、レンズ２７の中心Ｌｃから撮像素子２６の像面におけるＹ方向の後方端位置までを距離ｙ’とする。なお、目標範囲ｔは、吸着ノズル２４の中心Ｎｃを中心とする範囲である。目標範囲ｔからの光は、図中点線で示す光路を進むものとする。なお、説明の都合上、レンズ２７が広範囲にあるものと想定して、位置Ｌ（１），Ｌ（２）などで光が屈曲するものとする。この模式図と、焦点距離ｆと結像との一般的な関係から、次式（１），（２）が成立する。また、撮像対象となる目標範囲ｔの大きさと撮像素子２６の像面に結像される像の大きさの比である倍率Ｍについては、一般的に次式（３）の関係式が成立する。本実施形態では、これらの式（１）〜（３）および、例えば基板Ｓの基準マークなどの撮像対象物の撮像に必要な目標範囲ｔや使用可能な撮像素子２６のサイズ、使用可能なレンズ２７およびその焦点距離ｆ、撮像素子２６やレンズ２７のレイアウト制約などから取り得る距離Ｚ，Ｚ’などを満たすように、距離ｙ、ｙ’を定めることができる。このようにして、目標範囲ｔを撮像するためのアオリ配置として、吸着ノズル２４の中心Ｎｃと、レンズ２７の中心Ｌｃと、撮像素子２６の中心Ｉｃとをオフセットするのに適した距離ｙ，ｙ’が定まることになる。
【００１７】
y/y'=Z/f・・・(1)
y/y'=f/Z'・・・(2)
M=y/y'・・・(3)
【００１８】
これにより、部品実装装置１０は、マークカメラ２５（レンズ２７および撮像素子２６）を斜めに傾けて配置することなく、作業位置にある吸着ノズル２４の直下の位置をマークカメラ２５の撮像範囲とすることができる。このため、例えば基板Ｓの基準マークが吸着ノズル２４の直下となるように基板Ｓを位置させた状態で、マークカメラ２５により基準マークを撮像することができる。図５は、マークカメラ２５で撮像された基準マークの画像を示す説明図である。なお、図５（ａ）はアオリ配置を採用した本実施形態の画像を示し、図５（ｂ）はアオリ配置を採用せずにレンズの中心と撮像素子の中心とが一致するようにマークカメラを斜めに傾けて撮像した比較例の画像を示す。図示するように、本実施形態では比較例に比べて、撮像される画像の歪みや被写界深度による画像のボケを抑えて、基準マーク（図中の黒丸）を適切に撮像することができる。
【００１９】
部品供給ユニット１４は、部品実装装置１０の手前側から部品を供給するものであり、図１に示すように、左右方向（Ｘ方向）に並ぶように整列配置されテープによる部品の供給が可能なテープフィーダ１５と、トレイによる部品の供給が可能なトレイフィーダ１６とを備える。テープフィーダ１５は、所定間隔で形成された凹部内に部品が収容されたテープを、リールから引き出すことにより部品を供給する。トレイフィーダ１６は、部品が整列して並べられたトレイを用いて部品を供給する。
【００２０】
制御装置４０は、図２に示すように、ＣＰＵ４１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ４２、各種データを記憶するＨＤＤ４３、作業領域として用いられるＲＡＭ４４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース４５などを備える。これらはバス４６を介して接続されている。この制御装置４０は、基板搬送ユニット１２、実装ユニット１３、部品供給ユニット１４、パーツカメラ３０へ制御信号を出力し、実装ユニット１３（マークカメラ２５）や部品供給ユニット１４、基板高さセンサ１８、パーツカメラ３０からの信号を入力する。
【００２１】
以下は、こうして構成された本実施形態の部品実装装置１０の実装処理についての説明である。図６は、制御装置４０のＣＰＵ４１により実行される実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、制御装置４０のＨＤＤ４３に記憶され、図示しない入力装置などを介した作業者からの実装処理の開始指示により実行される。
【００２２】
このルーチンを開始すると、制御装置４０のＣＰＵ４１は、基板搬送ユニット１２により基板Ｓの搬入処理を行い（Ｓ１００）、基板Ｓの基準マークを検出するためのマーク検出処理を実行する（Ｓ１１０）。Ｓ１１０のマーク検出処理は、図７に示すフローチャートに基づいて行われる。このマーク検出処置では、ＣＰＵ４１は、実装ヘッド２２を基板Ｓの基準マーク上に移動させる（Ｓ２００）。Ｓ２００では、ＣＰＵ４１は、作業位置にある吸着ノズル２４の中心Ｎｃが、基板Ｓの基準マークの真上に位置することとなる所定位置に実装ヘッド２２を移動させる。次に、ＣＰＵ４１は、基板Ｓの基準マークをマークカメラ２５により撮像する（Ｓ２１０）。続いて、ＣＰＵ４１は、基板Ｓの上面高さを基板高さセンサ１８から取得し（Ｓ２２０）、Ｓ２１０で撮像した画像を基板Ｓの上面高さに基づいて補正処理する（Ｓ２３０）。
【００２３】
図８は、基板Ｓの上面高さに基づく補正の様子を示す説明図である。図８では、基板Ｓの上面高さが基準よりも上方にΔｈずれた位置Ｓｕに変位したり、下方にΔｈずれた位置Ｓｄに変位したりした場合を示す。上述したように、本実施形態ではアオリ配置によりマークカメラ２５が吸着ノズル２４の直下の目標範囲ｔを撮像する。この目標範囲ｔは、基準の上面高さにおける基板Ｓ上に定められた範囲とする。また、目標範囲ｔにおけるノズル中心Ｎｃ上の位置である中心点Ｃとレンズ２７の中心点と撮像素子２６の中心点とを結ぶ光軸は、ノズル中心Ｎｃに対して角度θだけ傾くものとする。図８の拡大図に示すように、基板Ｓの上面高さが上方にΔｈずれた位置Ｓｕに変位している場合、目標範囲ｔの中心点Ｃが後方にΔｙずれた位置Ｃｕとなる。また、前側焦点ｆｆから基板Ｓの上面までの距離Ｚが距離（Ｚ−Δｈ）となって倍率Ｍも変化する。一方、基板Ｓの上面高さが下方にΔｈずれた位置Ｓｄに変位している場合、目標範囲ｔの中心点Ｃが前方にΔｙずれた位置Ｃｄとなる。また、距離Ｚが距離（Ｚ＋Δｈ）となって倍率Ｍも変化する。このような目標範囲ｔの中心点Ｃの位置ずれ量Δｙと、基板Ｓの上面高さの変位Δｈとの関係は、光軸の角度θを用いて次式（４）のようになる。また、角度θは、距離Ｚと焦点距離ｆ，目標範囲ｔ、距離ｙを用いて次式（５）のように定めることができる。ＣＰＵ４１は、Ｓ２３０の補正処理では、これらの式（４），（５）および上述した式（１）〜（３）を用いて、基準に対してΔｈ変位した基板Ｓの上面高さにおける位置ずれ量Δｙや倍率Ｍの変化を算出し、撮像した画像における位置や倍率Ｍを補正することができる。そして、ＣＰＵ４１は、補正した画像から基準マークの位置を検出して（Ｓ２４０）、マーク検出処理を終了する。ＣＰＵ４１は、基準マークと色（画素値）や形状，画素数などが一致する領域を画像から抽出するなどにより基準マークを検出して、その位置を検出する。上述したように、マークカメラ２５により撮像される画像は、画像の歪みや被写界深度による画像のボケを抑えたものとなるから、基準マークを精度よく検出することができる。
【００２４】
Δy=Δh・tanθ・・・(4)
tanθ=(y-t/2)/(Z+f)・・・(5)
【００２５】
こうして基準マークを検出すると、ＣＰＵ４１は、部品供給ユニット１４が部品を供給する供給位置に実装ヘッド２２を移動させ（Ｓ１２０）、吸着ノズル２４に部品を吸着させる（Ｓ１３０）。なお、ＣＰＵ４１は、作業位置にある吸着ノズル２４をＺ軸モータ２３の駆動により昇降させて部品の吸着を行う。また、ＣＰＵ４１は、実装ヘッド２２に設けられた吸着ノズル２４の数だけ吸着動作を繰り返す。そして、ＣＰＵ４１は、Ｓ１１０のマーク検出処理で検出した基準マークの位置に基づいて部品の実装位置を補正し（Ｓ１４０）、補正した部品の実装位置に実装ヘッド２２を移動させて（Ｓ１５０）、部品の実装を行う（Ｓ１６０）。なお、ＣＰＵ４１は、実装ヘッド２２に設けられた吸着ノズル２４の数だけＳ１４０〜Ｓ１６０の実装動作を繰り返す。
【００２６】
ここで、マークカメラ２５が、レンズ２７の中心Ｌｃと撮像素子２６の中心Ｉｃとが一致しておりマークカメラ２５の鉛直下方を撮像するように構成されるものでは、ＣＰＵ４１は、基準マークの位置のずれと、マークカメラ２５と吸着ノズル２４との間の距離とに基づいて部品の実装位置を補正する必要がある。その場合、実装ヘッド２２がマークカメラ２５と吸着ノズル２４との間の距離分移動する際に、ヘッド移動部２０のガイドレールやスライダの製作誤差や組み付け誤差、経時変化などにより生じる歪みなどに起因して、実装ヘッド２２のピッチングやヨーイングなどにより移動位置（距離）に誤差が生じることがある。そのような誤差が生じると、ＣＰＵ４１は吸着ノズル２４の位置を適切に補正することができず、部品の実装精度に影響が及ぶおそれがある。本実施形態の部品実装装置１０は、アオリ配置により、作業位置の吸着ノズル２４の直下に位置する基準マークをマークカメラ２５により撮像し、撮像した画像から基準マークの位置を検出し、その基準マークの位置に基づいて部品の実装位置を補正する。このため、ＣＰＵ４１は、基準マークの位置のずれに基づいて、マークカメラ２５と吸着ノズル２４との間の距離を加味することなく、部品の実装位置を補正することができる。このように、ＣＰＵ４１は、歪みなどに起因する誤差の影響を受けることなく、吸着ノズル２４の中心Ｎｃの位置を直接的に補正することができるから、部品の実装精度を向上させることができる。
【００２７】
ＣＰＵ４１は、現在の基板Ｓに対して実装予定の全ての部品の処理が完了したと判定するまで（Ｓ１７０）、Ｓ１２０に戻り処理を繰り返す。そして、ＣＰＵ４１は、Ｓ１７０で現在の基板Ｓに対して実装予定の全ての部品の処理を完了したと判定すると、基板搬送ユニット１２により基板Ｓを搬出して（Ｓ１８０）、実装処理ルーチンを終了する。
【００２８】
ここで、本実施形態の構成要素と本開示の対基板作業装置の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の実装ヘッド２２が本開示の作業ヘッドに相当し、レンズ２７がレンズに相当し、撮像素子２６が撮像素子に相当し、マークカメラ２５がカメラに相当し、部品実装装置１０が対基板作業装置に相当する。また、基板高さセンサ１８が検知センサに相当し、制御装置４０（ＣＰＵ４１）が画像処理装置および制御装置に相当する。
【００２９】
以上説明した実施形態の部品実装装置１０は、実装ヘッド２２の作業位置にある吸着ノズル２４の中心Ｎｃの直下を撮像可能となるように、吸着ノズル２４の中心Ｎｃに対してＹ方向後方にオフセットして配置されたレンズ２７と、レンズ２７の中心Ｌｃに対してＹ方向後方にオフセットして配置された撮像素子２６とを有するマークカメラ２５を備える。このため、吸着ノズル２４と、レンズ２７と、撮像素子２６とがオフセットされたアオリ配置により、吸着ノズル２４の中心Ｎｃの直下の画像を歪みやボケを抑えて撮像することができる。
【００３０】
また、部品実装装置１０は、基板高さセンサ１８により検知された基板Ｓの上面の高さに基づいて、マークカメラ２５により撮像された画像における基準マークの位置を補正するよう画像処理を行う。このため、基板Ｓの上面高さにばらつきが生じていても、基準マークの位置を適切に検出することができる。したがって、基準マークの位置に基づく実装位置の補正を精度よく行うことができる。
【００３１】
また、部品実装装置１０は、基板Ｓに設けられた基準マーク上に吸着ノズル２４の中心Ｎｃが位置する状態で画像を撮像するようマークカメラ２５を制御し、撮像された画像から基準マークの位置を検出し、検出した基準マークの位置に基づいて実装位置を補正して部品を実装するよう実装ヘッド２２を制御する。このため、アオリ配置により、歪みやボケを抑えた基準マークの画像を撮像して、基準マークの位置を精度よく検出することができる。また、部品実装装置１０は、基準マーク上に実装ヘッド２２の吸着ノズル２４の中心Ｎｃが位置する状態でマークカメラ２５により撮像された画像から基準マークの位置を検出して実装位置を補正することで、実装作業時の吸着ノズル２４の中心Ｎｃの位置を直接的に補正して部品の実装精度を向上させることができる。
【００３２】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３３】
上述した実施形態では、基板高さセンサ１８を用いて検出した基板Ｓの上面高さに基づいて画像の補正処理を行うものとしたが、これに限られず、基板Ｓの上面高さに基づく画像の補正処理を行わないものなどとしてもよい。
【００３４】
上述した実施形態では、マーク検出処理で基板Ｓの上面高さに基づく補正処理を行う際に基準マークの位置および倍率をいずれも補正するものとしたが、少なくとも基準マークの位置を補正するものであればよく、倍率の補正を行わないものなどとしてもよい。ＣＰＵ４１は、歪みやボケを抑えた画像から基準マークの領域を精度よく検出することができるから、倍率が多少変化していても、検出した領域から基準マークの位置（中心位置）を検出することは可能である。
【００３５】
上述した実施形態では、基板Ｓの基準マークを検出する際にマークカメラ２５で画像を撮像し、撮像した画像から検出した基準マークの位置に基づいて部品の実装位置を補正するものとしたが、これ以外にもマークカメラ２５で撮像した画像を用いた処理を行うものとしてもよい。図９は、変形例の実装処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、図９のフローチャートでは、図６のフローチャートと同じ処理には同じステップ番号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
変形例の実装処理ルーチンでは、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２０で部品の供給位置に実装ヘッド２２を移動させると、マークカメラ２５で吸着ノズル２４の中心Ｎｃの直下即ち供給位置にある吸着対象の部品の上面を撮像する（Ｓ１２２）。なお、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２０で作業位置の吸着ノズル２４が部品の供給位置の真上となるように実装ヘッド２２を移動させており、アオリ配置されたマークカメラ２５により、歪みやボケを抑えた部品の上面画像を撮像することができる。次に、ＣＰＵ４１は、撮像した画像に基づいて吸着ノズル２４の中心Ｎｃの位置を補正する（Ｓ１２４）。Ｓ１２４では、ＣＰＵ４１は、撮像した画像から部品上面における適切な吸着位置（例えば中心位置など）を取得し、取得した吸着位置上に、作業位置の吸着ノズル２４が移動するようヘッド移動部２０を制御する。ＣＰＵ４１は、マークカメラ２５により撮像された歪みやボケを抑えた上面画像を用いて、吸着ノズル２４の位置を精度よく補正することができる。ここで、テープフィーダ１５から供給される部品は、テープに所定間隔で形成された凹部内で位置ずれすることがあるから、ＣＰＵ４１が、凹部の中心を供給位置として吸着ノズル２４に部品を吸着させると吸着不良が生じる場合がある。例えば、吸着ノズル２４が部品を吸着することができなかったり、吸着した部品が実装ヘッド２２の移動中に落下したりすることがある。そのため、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２２，Ｓ１２４で部品上面の適切な吸着位置上に位置するように吸着ノズル２４の位置を微調整することで、部品の採取精度を向上させて吸着不良の発生を防止することができる。
【００３７】
また、供給される部品が上面に特徴部を有しており、ＣＰＵ４１が部品の特徴部の位置や形状，向きなどを認識する必要がある場合、マークカメラ２５により撮像された歪みやボケを抑えた部品の上面画像を用いて特徴部を適切に認識することができる。なお、部品の特徴部としては、例えば、発光する発光部や他の部品が接続される接続部などが挙げられる。さらに、トレイフィーダ１６が用いるトレイに、Ｙ方向における前方端側の位置まで部品が並んだ状態で供給される場合がある。その場合、吸着ノズル２４は全ての部品上に移動可能であるが、実装ヘッド２２の移動範囲の制約上、マークカメラ２５は前方端側の部品の真上に移動できないことがある。そのような場合でも、本実施形態のマークカメラ２５は、吸着ノズル２４の中心Ｎｃの直下を撮像可能であるから、前方端側の部品を適切に撮像することができる。これらのことから、ＣＰＵ４１は、吸着ノズル２４の位置補正や部品の特徴部の認識を適切に行うことができる。
【００３８】
また、ＣＰＵ４１は、Ｓ１５０で部品の実装位置に実装ヘッド２２を移動させると、マークカメラ２５で実装対象箇所を撮像し（Ｓ１５２）、撮像した画像に基づいて吸着ノズル２４の位置を補正する（Ｓ１５４）。ＣＰＵ４１は、Ｓ１５０で作業位置の吸着ノズル２４が部品の実装位置の真上となるように実装ヘッド２２を移動させており、アオリ配置されたマークカメラ２５により、歪みやボケを抑えた実装対象箇所を撮像することができる。このため、ＣＰＵ４１は、撮像した画像から部品の実装位置となるランドなどの位置を精度よく取得することができるから、作業位置の吸着ノズル２４の中心Ｎｃが実装位置とずれている場合にはＳ１５４でそのずれを補正することができる。このように、ＣＰＵ４１は、各部品を実装する際に、吸着ノズル２４の直下をマークカメラ２５で撮像し、撮像した画像に基づいて吸着ノズル２４の位置を補正することで実装位置を微調整することができるから、各部品をより精度よく実装することができる。なお、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２４，Ｓ１５４の補正をする場合においても、上述した基板Ｓの上面高さに基づく補正を行うものとしてもよい。
【００３９】
上述した実施形態では、対基板作業装置として基板Ｓへの部品の実装処理を行う部品実装装置を説明したが、基板Ｓに粘性流体（接着剤など）の塗布を行う塗布装置など、基板Ｓに対して所定作業を行う装置であればよい。
【００４０】
本開示の対基板作業装置は、以下のように構成してもよい。
【００４１】
本開示の対基板作業装置において、前記基板の作業面の高さを検知する検知センサと、前記検知センサにより検知された前記作業面の高さに基づいて、前記カメラにより撮像された画像における撮像対象物の位置を補正するよう画像処理する画像処理装置と、を備えるものとしてもよい。こうすれば、基板の作業面の高さにばらつきが生じていても、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像した画像に適切な補正を施して対応することができる。このため、基板の作業面の高さのばらつきに拘わらず、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像した画像を用いて作業ヘッドの作業精度を適切に向上させることができる。
【００４２】
本開示の対基板作業装置において、前記作業ヘッドは、前記所定作業として、部品を採取し前記基板の実装位置に作業中心を一致させて前記部品を実装する実装作業を行うものであり、前記基板に設けられた基準マーク上に前記作業ヘッドの作業中心が位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像から前記基準マークの位置を検出し、該検出した前記基準マークの位置に基づいて前記実装位置を補正して前記部品を実装するよう前記作業ヘッドを制御する制御装置を備えるものとしてもよい。こうすれば、アオリ配置により、歪みやボケを抑えた基準マークの画像を撮像して、基準マークの位置を精度よく検出することができる。また、基準マーク上に作業ヘッドの作業中心が位置する状態で撮像した画像から基準マークの位置を検出して実装位置を補正することで、実装作業時の作業ヘッドの作業中心の位置を直接的に補正することができるから、部品の実装精度を向上させることができる。
【００４３】
本開示の対基板作業装置において、前記制御装置は、前記作業ヘッドの作業中心が前記実装位置上に位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記作業ヘッドの作業中心の位置ずれを補正してから前記部品を実装するよう前記作業ヘッドを制御するものとしてもよい。こうすれば、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像した画像を用いて部品の実装精度をより向上させることができる。
【００４４】
本開示の対基板作業装置において、前記制御装置は、前記作業ヘッドの作業中心が前記部品の採取位置上に位置する状態で作業中心の直下を撮像するよう前記カメラを制御し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記作業ヘッドの作業中心の位置ずれを補正してから前記部品を採取するよう前記作業ヘッドを制御するものとしてもよい。こうすれば、作業ヘッドの作業中心の直下を撮像した画像を用いて部品の採取精度をより向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、基板に対する作業を行う装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  部品実装装置、１２  基板搬送ユニット、１３  実装ユニット、１４  部品供給ユニット、１５  テープフィーダ、１６  トレイフィーダ、１８  基板高さセンサ、２０  ヘッド移動部、２２  実装ヘッド、２３  Ｚ軸モータ、２４  吸着ノズル、２５  マークカメラ、２５ａ  筐体、２６  撮像素子、２７  レンズ、３０  パーツカメラ、４０  制御装置、４１  ＣＰＵ、４２  ＲＯＭ、４３  ＨＤＤ、４４  ＲＡＭ、４５  入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）、４６  バス、ｆ  焦点距離、ｆｆ  前側焦点、ｆｒ  後側焦点、Ｓ  基板、ｔ  目標範囲、ｙ，ｙ’，Ｚ，Ｚ’  距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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