(57)【要約】【課題】装置の調整作業に起因して稼働率が低下するのを抑制することが可能な基板処理装置および基板支持装置を提供する。【解決手段】この部品実装装置１００（基板処理装置）は、基板１を支持するバックアップピン４３を有するバックアップ支持機構部３０と、バックアップ支持機構部３０に取り付けられたバックアップピン４３（先端部４３ｃ）を撮像可能に構成されたカメラ部７１（基板撮像部７０）とを備える。そして、カメラ部７１によるバックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像結果に基づいてバックアップピン４３に対する基板１の基板停止位置が調整されるように構成されている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部を撮像可能に構成された撮像部とを備え、
前記撮像部による前記基板支持部の撮像結果に基づいて前記基板支持部に対する前記基板の位置が調整されるように構成されている、基板処理装置。
【請求項２】
前記基板を搬送する基板搬送部をさらに備え、
前記撮像部による前記基板支持部の撮像結果に基づいて前記基板搬送部による基板搬送後の基板停止位置が調整されることにより、調整後の前記基板停止位置において前記基板支持部により前記基板が支持されるように構成されている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板支持部は、前記基板支持部の位置が特定可能な基準マークを有しており、
前記撮像部により前記基準マークが撮像されることにより把握された前記基板支持部の基準位置からの位置ずれ量に応じて前記基板支持部に対する前記基板の位置が調整されるように構成されている、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記撮像部は、前記基板の上面を撮像可能に構成されており、
前記基板支持部は、前記基板の下面を支持するバックアップピンを含み、
前記撮像部による前記基準マークとしての前記バックアップピンの先端部の撮像結果に基づいて前記基板支持部の基準位置からの位置ずれ量が把握されるように構成されている、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板支持部の撮像結果に基づき把握された前記基板支持部に対する前記基板の位置の調整量に基づいて、その後の前記基板に対する処理が行われるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部を撮像可能に構成された撮像部とを備え、
前記撮像部による前記基板支持部の撮像結果に基づいて前記基板支持部に対する前記基板の位置が調整されるように構成されている、基板支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置および基板支持装置に関し、特に、基板を支持する基板支持部を備えた基板処理装置および基板支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板を支持する基板支持部を備えた基板処理装置などが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、サポートピンを保持するホルダプレートが載置されるサポートテーブルと、サポートテーブル全体を昇降させる昇降機構部とを含む基板保持装置（基板支持装置）を備えた部品実装装置（基板処理装置）が開示されている。この部品実装装置では、基板への部品実装時に、ホルダプレートに複数のサポートピンが立てられた状態でサポートテーブルが上昇してサポートピンの先端部が基板の下面を支持するように構成されている。なお、複数のサポートピンは、基板サイズや基板内の電子部品の実装位置に支障のない位置に対応させてホルダプレート内の所定のピン固定穴にセットされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された部品実装装置では、ホルダプレートと基板とに相対的な位置ずれが生じない場合には複数のサポートピンを使用して基板の下面を支障なく支持することが可能な一方、ホルダプレートと基板とに相対的な位置ずれが生じた場合には、サポートピンの先端部が基板下面の適切な位置を支持できなくなり実装動作に支障を来たす場合がある。また、このような位置ずれの発生が実装不良基板の発生とともにオペレータ側で把握された場合には、オペレータが実装動作を中断して位置ずれを解消するための調整作業を行う必要がある。このため、位置ずれを解消する調整作業が必要となる分、部品実装装置の稼働率が低下するという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、装置の調整作業に起因して稼働率が低下するのを抑制することが可能な基板処理装置および基板支持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における基板処理装置は、基板を支持する基板支持部と、基板支持部を撮像可能に構成された撮像部とを備え、撮像部による基板支持部の撮像結果に基づいて基板支持部に対する基板の位置が調整されるように構成されている。
【０００８】
この発明の第１の局面による基板処理装置では、上記のように、基板支持部を撮像可能に構成された撮像部を備え、撮像部による基板支持部の撮像結果に基づいて基板支持部に対する基板の位置が調整されるように構成されることによって、撮像部による基板支持部の撮像結果に基づいて基板支持部に対する基板の位置ずれを解消するための調整動作が基板処理装置内で自動的に行われた状態で、その後の基板に対する処理を行うことができる。これにより、基板支持部に対する基板の位置ずれに起因して実際に不良基板が発生した際にこの点に気付いた操作者（オペレータ）が処理を中断して位置ずれを解消するための調整作業を行う必要がなくなる。これにより、基板処理装置の調整作業に起因して稼働率が低下するのを抑制することができる。
【０００９】
上記第１の局面による基板処理装置において、好ましくは、基板を搬送する基板搬送部をさらに備え、撮像部による基板支持部の撮像結果に基づいて基板搬送部による基板搬送後の基板停止位置が調整されることにより、調整後の基板停止位置において基板支持部により基板が支持されるように構成されている。このように構成すれば、基板搬送部側の基板停止位置の調整動作が自動的に行われるので基板支持部に対する基板の位置ずれを容易に解消することができる。この際、基板支持部側の設置位置については調整する必要がないので、機器調整自体も簡便となりタクトタイムの増加を抑制することができる。
【００１０】
上記第１の局面による基板処理装置において、好ましくは、基板支持部は、基板支持部の位置が特定可能な基準マークを有しており、撮像部により基準マークが撮像されることにより把握された基板支持部の基準位置からの位置ずれ量に応じて基板支持部に対する基板の位置が調整されるように構成されている。このように構成すれば、撮像部による基準マークの撮像に基づいて基板支持部の基準位置からの位置ずれ量を容易に把握することができるとともに、把握された位置ずれ量を基板の位置の調整量に反映して基板処理時に基板を適切な位置に配置することができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、撮像部は、基板の上面を撮像可能に構成されており、基板支持部は、基板の下面を支持するバックアップピンを含み、撮像部による基準マークとしてのバックアップピンの先端部の撮像結果に基づいて基板支持部の基準位置からの位置ずれ量が把握されるように構成されている。このように構成すれば、基板の上面を撮像可能な撮像部を有効に使用して、基板の上面とは反対側の基板の下面を支持するバックアップピンの先端部を容易に撮像することができる。これにより、バックアップピンの先端部の撮像に基づく基板支持部の基準位置からのずれ量を正確に把握することができる。また、基準マークとしてバックアップピンを用いることにより、基準マークを別途設ける必要がないので、その分、構成が複雑化するのを抑制することができる。
【００１２】
上記第１の局面による基板処理装置において、好ましくは、撮像部による基板支持部の撮像結果に基づき把握された基板支持部に対する基板の位置の調整量に基づいて、その後の基板に対する処理が行われるように構成されている。このように構成すれば、基板の位置の調整量を基板処理に関する基板処理装置の動作制御データに反映させてその後の基板処理を支障なく継続することができる。
【００１３】
この発明の第２の局面における基板支持装置は、基板を支持する基板支持部と、基板支持部を撮像可能に構成された撮像部とを備え、撮像部による基板支持部の撮像結果に基づいて基板支持部に対する基板の位置が調整されるように構成されている。
【００１４】
この発明の第２の局面による基板支持装置では、上記のように、基板支持部を撮像可能に構成された撮像部とを備え、撮像部による基板支持部の撮像結果に基づいて基板支持部に対する基板の位置が調整されるように構成されることによって、撮像部による基板支持部の撮像結果に基づいて基板支持部に対する基板の位置ずれを解消するための調整動作が基板支持装置内で自動的に行われた状態で、その後の基板に対する処理を行うことができる。これにより、基板支持部に対する基板の位置ずれに起因して実際に基板の支持状態に不具合が発生した際にこの点に気付いた操作者（オペレータ）が基板支持動作を中断して位置ずれを解消するための調整作業を行う必要がなくなる。これにより、基板支持装置の調整作業に起因して稼働率が低下するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記のように、装置の調整作業に起因して稼働率が低下するのを抑制することが可能な基板処理装置および基板支持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態による部品実装装置の全体構成を示した上面図である。
【図２】本発明の一実施形態による部品実装装置の全体構成を示した正面図である。
【図３】本発明の一実施形態による部品実装装置におけるバックアップ支持機構部の構成を示した側面図である。
【図４】本発明の一実施形態による部品実装装置におけるバックアップ支持機構部の構成を示した斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による部品実装装置におけるバックアップ支持機構部によって基板が下方から支持される様子を示した側面図である。
【図６】本発明の一実施形態による部品実装装置においてバックアップピンの位置ずれに対応して基板の位置が調整される点を説明するための概念図である。
【図７】本発明の一実施形態による部品実装装置の制御上の構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態による部品実装装置において部品実装前の基板搬送時に関する基板停止位置の調整動作が行われる際の主制御部の処理フローを示した図である。
【図９】本発明の変形例による部品実装装置の概略的な構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。なお、部品実装装置１００は、本発明の「基板処理装置」および「基板支持装置」の一例である。
【００１９】
本発明の一実施形態による部品実装装置１００は、図１に示すように、クリーム半田（図示せず）が印刷された基板１の実装面１ａに、後述するヘッドユニット６０を用いて部品２を実装（搭載）する装置である。なお、実装面１ａは、本発明の「上面」の一例である。
【００２０】
部品実装装置１００は、図１に示すように、基台１０と、基台１０の上面１０ａ（Ｚ１側）上に配置された基板搬送部２０と、基台１０と基板搬送部２０との間に配置されたバックアップ支持機構部３０（基板１の奥側に２点鎖線で示す）と、基板搬送部２０の両側（Ｙ１側およびＹ２側）にそれぞれ配置された部品供給部５０および５５とを備えている。また、部品実装装置１００は、基板搬送部２０の上方（紙面手前側）をＸ−Ｙ面に沿って移動可能なヘッドユニット６０と、基板１の認識用の基板撮像部７０と、実装前の部品２の吸着状態を撮像する部品撮像部８０と、制御装置９０（図７参照）とをさらに備えている。
【００２１】
基板搬送部２０は、図２に示すように、基板１の搬送方向（Ｘ方向）に延びる一対のコンベア部２１を有している。一対のコンベア部２１は、制御装置９０（図７参照）からの指令に基づきサーボモータおよび搬送ベルト（図示せず）が駆動されることにより、基台１０の一方側（Ｘ１側）に接続された搬入コンベア１１０から基板１を受け入れて部品実装位置（基板停止位置）まで搬送する機能を有している。また、基板１は、基板停止位置においてコンベア部２１に設けられた図示しないクランプ機構によりこの位置に固定されるように構成されている。なお、コンベア部２１における基板停止位置（Ｘ方向の位置）は、後述するバックアップ支持機構部３０の上方に位置しており、予め実装プログラム側で設定されている。また、コンベア部２１は、部品２の実装後の基板１を基台１０の他方側（Ｘ２側）に接続された搬出コンベア１２０に搬出する機能を有している。
【００２２】
また、基板搬送部２０の後方側（Ｙ１側）に配置された部品供給部５０には、複数のフィーダ５１がＸ方向に並べられている。各フィーダ５１には、複数のチップ部品（部品２）を所定の間隔を隔てて保持した部品テープが巻回されたリール（図示せず）が保持されている。そして、部品供給部５０は、フィーダ５１から間欠的に部品テープを繰り出すことによって、部品テープ上のチップ部品を部品供給位置に供給するように構成されている。ここで、チップ部品とは、ＬＳＩ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗器などの小片状の電子部品を示す。また、基板搬送部２０の前方側（Ｙ２側）に配置された部品供給部５５には、Ｘ方向に所定の間隔を隔ててトレイ５６および５７が配置されている。トレイ５６および５７には、ＱＦＰやＢＧＡなどの大型のパッケージ部品が載置されている。
【００２３】
バックアップ支持機構部３０は、図２に示すように、基板１がコンベア部２１における部品実装位置（基板停止位置）にクランプ固定された状態で後述するバックアップピン４３を用いて基板１を下方から下支えする機能を有している。これにより、基板１の搬送方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向の両端部（図１参照）がクランプ固定された状態において、一対のコンベア部２１間の基板１の中央部が下方（Ｚ２方向）に撓み変形するのが防止されている。なお、バックアップ支持機構部３０は、本発明の「基板支持部」の一例である。
【００２４】
また、図３に示すように、バックアップ支持機構部３０は、基台１０の上面１０ａ（図２参照）の略中央部に固定的に設置された台座部３１（外形を破線で示す）と、台座部３１に取り付けられた昇降機構部３２と、昇降機構部３２により台座部３１の上部をＺ方向（Ｚ１方向およびＺ２方向）に昇降される支持テーブル３３と、支持テーブル３３の上面上に略水平に組み付けられた金属製のベース部３４とを備えている。
【００２５】
昇降機構部３２は、一対のガイドシャフト３５と、Ｚ方向に延びるボールねじ軸３６と、ボールねじ軸３６を駆動するためのサーボモータ３７とを含んでいる。なお、ガイドシャフト３５は、台座部３１にボルト５を介して固定されたハウジング３５ａに対してＺ方向にスライド移動可能に保持されている。また、ボールねじ軸３６は、台座部３１にボルト５を介して固定されたブラケット３６ａを介してＲ方向に回転可能に支持されている。また、サーボモータ３７の回転軸３７ａには小径プーリ３８が同軸状に固定されるとともに、ボールねじ軸３６に大径プーリ３９の内周部が同軸状に噛合した状態でブラケット３６ａ上の固定位置において回転可能に支持されている。また、環状の駆動ベルト４０が小径プーリ３８および大径プーリ３９に亘って掛けられている。これにより、サーボモータ３７の駆動力が駆動ベルト４０を介して大径プーリ３９を回転させることにより、ボールねじ軸３６が台座部３１に対してＺ１方向またはＺ２方向に昇降されるように構成されている。
【００２６】
また、図４に示すように、ベース部３４は、Ｚ１側の上面３４ａ（図３参照）が略矩形形状を有しており、板金製（アルミ製）のマトリクスプレート４１がベース部３４の上面３４ａに着脱可能に装着されるように構成されている。なお、ベース部３４には、位置合わせ用のピン３４ｂが２箇所に設けられており、マトリクスプレート４１に形成された２箇所の装着穴４１ａを各々に対応するピン３４ｂに差し込みながらマトリクスプレート４１を被せることによってマトリクスプレート４１がベース部３４に装着される。
【００２７】
また、図３に示すように、マトリクスプレート４１には下面から下方に突出するホルダ４２が取り付けられている。ホルダ４２には磁石が組み込まれておりホルダ４２が磁力によりベース部３４（上面３４ａ）に吸着することによってマトリクスプレート４１の装着状態が保持されるように構成されている。また、図４に示すように、マトリクスプレート４１は、マトリクス状（本実施形態では１３行×２９列）に配置された複数（３７７個）の保持穴４１ｂを有している。そして、基板１を支持するための複数のバックアップピン４３がマトリクスプレート４１に立てられるように構成されている。
【００２８】
具体的には、バックアップピン４３は、図３に示すように、最大直径を有する円柱状の胴体部４３ａと、段付き加工により胴体部４３ａよりも縮径され下方（Ｚ２方向）に延びる根元部４３ｂと、胴体部４３ａから上方（Ｚ１方向）に細く棒状に延びるとともに略平坦な頂面（端面）を有する先端部４３ｃとを有している。マトリクスプレート４１の保持穴４１ｂはバックアップピン４３の根元部４３ｂよりもごく僅かだけ大きい内径を有しており、マトリクスプレート４１の段取り時に根元部４３ｂが保持穴４１ｂに差し込まれることによって胴体部４３ａの根元部４３ｂとの段差部がマトリクスプレート４１の上面（Ｚ１側）に当接してバックアップピン４３がマトリクスプレート４１上に一時的に保持されるように構成されている。なお、バックアップピン４３の先端部４３ｃは、本発明の「基準マーク」の一例である。
【００２９】
ここで、バックアップピン４３は、オペレータによってマトリクスプレート４１内の所定の位置に取り付けられる。また、個々のバックアップピン４３の取付位置については、部品２が実装される基板１のサイズや基板１における複数の部品２の実装位置によって把握されている。たとえば、取付位置の一例として、図６に示すように、マトリクスプレート４１の「Ｊ行２列目」、「Ａ行９列目」、「Ｇ行１１列目」、「Ｂ行１９列目」および「Ｌ行２２列目」の計５箇所がバックアップピン４３の取付位置とされている。これらの取付位置は、いずれもバックアップピン４３の先端部４３ｃが部品２の実装時に基板１の下面１ｂを支障なく支持することが可能な位置として設定されている。また、このような位置情報（マトリクスプレート４１の番地情報）は実装予定の基板１ごとに予め定められており、オペレータが位置情報を参照しながらバックアップピン４３を順次マトリクスプレート４１に取り付ける。
【００３０】
そして、図４に示すように、複数のバックアップピン４３が立てられたマトリクスプレート４１をオペレータがベース部３４に被せることにより、実装動作前のバックアップ支持機構部３０に関する段取りが行われる。なお、図５に示すように、マトリクスプレート４１がベース部３４に被せられた状態（段取り完了状態）では、バックアップピン４３の根元部４３ｂの底面がベース部３４の上面３４ａに当接するので、各々のバックアップピン４３は根元部４３ｂが保持穴４１ｂに差し込まれたままマトリクスプレート４１に対して若干上方に相対移動される。すなわち、バックアップピン４３のＺ方向の長さによってベース部３４の上面３４ａから基板１までの高さ位置が規定されている。
【００３１】
なお、ベース部３４に対して繰り返し装着可能なマトリクスプレート４１は汎用部品である。したがって、ベース部３４に対してマトリクスプレート４１を装着した場合、マトリクスプレート４１は、設計上の位置（基板１を支障なく支持可能な位置）に対して±０．５ｍｍ程度の組付け誤差を有している。言い換えると、マトリクスプレート４１上のバックアップピン４３の先端部４３ｃの位置も、基板１を支障なく支持可能な設計上の位置に対して±０．５ｍｍ程度の位置ずれを潜在的に有している。
【００３２】
また、バックアップ支持機構部３０に関する段取りが完了した後は、図５に示すように、コンベア部２１（図２参照）により実装予定の基板１が部品実装位置（基板停止位置）まで搬送されてこの位置にクランプ固定される。そして、基板１が基板停止位置に固定された状態でベース部３４が基板１に向けて上昇される。この際、マトリクスプレート４１上のバックアップピン４３の先端部４３ｃが基板１の下面１ｂに接触することによって基板１が下方から下支えされる。なお、図５では、基板１がバックアップピン４３により支持される様子を説明する都合上、コンベア部２１の図示を省略している。
【００３３】
ここで、本実施形態では、バックアップ支持機構部３０におけるマトリクスプレート４１の組み付け誤差（±０．５ｍｍ程度）が予め解消された状態でバックアップピン４３が基板１を支持することが可能に構成されている。すなわち、ベース部３４が基板１に向けて上昇される前（図５に示した状態になる前）に、まず、ヘッドユニット６０（図１参照）に取り付けられた基板撮像部７０（カメラ部７１）を用いて組み付け誤差を有するマトリクスプレート４１（バックアップピン４３）に対する基板１の位置（搬送後の基板１の基板停止位置）が予め調整されるように構成されている。なお、カメラ部７１は、本発明の「撮像部」の一例である。
【００３４】
この点を具体的に説明する。すなわち、カメラ部７１（図１参照）によりマトリクスプレート４１に取り付けられた特定のバックアップピン４３の先端部４３ｃ（図４参照）が撮像される。そして、撮像された先端部４３ｃの撮像結果（画像データ）に基づいてマトリクスプレート４１が有する組み付け誤差が算出される。そして、コンベア部２１（図１参照）により実装予定の基板１が部品実装位置まで搬送される際、算出された組み付け誤差を解消するようにバックアップピン４３に対する基板１の基板停止位置（支持位置）が調整される動作が行われるように構成されている。言い換えると、カメラ部７１によるバックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像結果に基づいて組み付け誤差を解消する方向に基板搬送部２０による基板１の基板搬送後の基板停止位置が調整されることにより、バックアップピン４３に対する基板１の支持位置が調整されるように構成されている。
【００３５】
たとえば、図６に示すように、カメラ部７１（図１参照）によりマトリクスプレート４１の「Ｊ行２列目」の保持穴４１ｂに固定されているバックアップピン４３の先端部４３ｃ（黒く塗り潰して図示）が撮像される。画像処理部９５（図７参照）による画像処理の結果、「Ｊ行２列目」の先端部４３ｃの設計上の基準位置（部分拡大図中に破線で示す）に対して実際の先端部４３ｃがＸ２方向に「ΔＸ」だけ組付け誤差が生じていることが認識される。したがって、コンベア部２１（図１参照）により実装予定の基板１が部品実装位置まで搬送される際、基板１の基板停止位置も、当初の予定停止位置に対して位置ずれ量ΔＸ分だけＸ２方向における手前側の位置へと変更される。
【００３６】
これにより、バックアップピン４３の先端部４３ｃがＸ方向（基板１の搬送方向）に沿って位置ずれを起こしたままであっても、先端部４３ｃの現在位置に合わせて基板１の基板停止位置が調整されるとともに、調整後の基板停止位置においてバックアップピン４３により基板１が支持されるように構成されている。なお、図６では、紙面手前側に基板１が配置されるとともに、基板１の奥側にマトリクスプレート４１が配置されている状態を示している。また、図６では、マトリクスプレート４１と基板１との位置関係を示すために、Ｘ方向に延びるコンベア部２１などの図示を省略している。
【００３７】
部品実装装置１００では、このようにしてカメラ部７１によりマトリクスプレート４１上のバックアップピン４３が撮像されることによりマトリクスプレート４１（バックアップピン４３）の設計上の基準位置からの位置ずれ量ΔＸが把握されるとともに位置ずれ量ΔＸを反映させて基板１の停止位置が調整されるように構成されている。
【００３８】
また、本実施形態では、カメラ部７１によるバックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像結果に基づき把握された位置ずれ量ΔＸに基づいて、その後の基板１に対する部品２の実装動作が行われるように構成されている。すなわち、実装プログラムに指定されている各部品２の実装位置座標に関し、Ｘ方向の座標をすべて位置ずれ量ΔＸ分だけ補正した状態で部品２の実装動作が行われるように構成されている。また、同品種の基板１に対して連続的に部品実装動作が行われる場合においても、一連の実装動作の最初に行われたバックアップピン４３の先端部４３ｃの位置ずれ量ΔＸに基づいて、その後の個々の基板１の基板停止位置が調整されるとともに各基板１への実装動作が繰り返されるように構成されている。
【００３９】
また、ヘッドユニット６０は、図１および図２に示すように、部品供給部５０および５５から供給される部品２を一時的に吸着／保持した状態で基板１上の所定位置まで移送し、その位置で部品２を基板１に実装する機能を有している。具体的には、ヘッドユニット６０の下面６０ａには、Ｘ方向に沿って列状に配置された複数（６基）の実装ヘッド６１が下方に露出しており、各々の実装ヘッド６１には、先端部が下方（Ｚ１方向）に向けられた部品吸着用のノズル５が取り付けられている。これにより、部品実装動作時には、部品実装装置１００に設けられた負圧発生機（図示せず）によりノズル５の下端部に発生する負圧によって部品２が吸着されるように構成されている。
【００４０】
また、ヘッドユニット６０は、基台１０上をＸ方向に延びる支持部６２を介して移動可能に支持されている。ヘッドユニット６０は、支持部６２に設けられたＸ軸サーボモータ６３によりボールねじ軸６４が回動されることによってスライドガイド部６５がＸ方向に移動される。また、基台１０の上面には、Ｙ方向に延びる一対の高架フレーム１１が配置されており、高架フレーム１１には、Ｙ軸サーボモータ１３とボールねじ軸１４とが設けられている。ここで、支持部６２は、一対の固定レール１２を介して高架フレーム１１上をＸ方向に跨いでいる。そして、支持部６２は、Ｙ軸サーボモータ１３によりボールねじ軸１４が回動されることによって高架フレーム１１上をＹ方向に移動される。これにより、ヘッドユニット６０は、ボールねじ軸６４および１４がそれぞれ回転されて、基台１０上のＸ−Ｙ面内を任意の位置に移動することが可能に構成されている。
【００４１】
また、図２に示すように、各々の実装ヘッド６１は、Ｚ方向に昇降可能であるとともに、ノズル５の中心を通る鉛直軸線（Ｚ方向）を回動中心として水平面内（Ｒ方向）に回動される。これにより、ノズル５に部品２が吸着された状態で部品２のＸ−Ｙ面内での保持状態が調整されるように構成されている。
【００４２】
基板撮像部７０は、ヘッドユニット６０における一方側（Ｘ１側）の側端部６０ｂに取り付けられている。また、基板撮像部７０は、カメラ部７１と、基板１の実装面１ａを照らす照明部７２とを備えている。また、基板撮像部７０は、図１に示すように、基板１の実装面１ａに付された基板認識マーク３を撮像する機能を有している。
【００４３】
部品撮像部８０は、図１に示すように、カメラ部８１と、部品２の下面を照らす照明部８２とを備えている。そして、部品撮像部８０は、図２に示すように、ヘッドユニット６０により部品供給部５０および５５（図１参照）から取り出された実装直前の部品２の下面側の形状をカメラ部８１を用いて下面側（Ｚ１側）から撮像する機能を有している。これにより、実装直前の部品２のノズル５に対する保持（吸着）状態が、部品実装装置１００（図１参照）に認識されるように構成されている。
【００４４】
また、制御装置９０は、図７に示すように、部品実装装置１００の部品実装動作に関する全体的な動作を制御する。具体的には、制御装置９０は、ＣＰＵからなる主制御部９１と、記憶部９２と、カメラ制御部９３と、照明制御部９４と、画像処理部９５と、駆動制御部９６とを含んでいる。
【００４５】
記憶部９２には、実装プログラムに加えて実装される部品２の部品名称、部品番号、形状などの個々の部品が特定可能な情報が格納されている。このような情報は、オペレータが部品２をフィーダ５１やトレイ５６および５７（図１参照）などに補充する際に、図示しない入力装置（ＰＣ端末）を介して部品実装装置１００に予め登録される。また、記憶部９２には、実装予定の基板１に対応したマトリクスプレート４１（図６参照）の種別およびマトリクスプレート４１に取り付けられるバックアップピン４３（図６参照）の位置情報（番地情報）が記憶されている。そして、主制御部９１は、実装プログラムと記憶部９２に登録された部品２に関する情報とに基づいて、駆動制御部９６を介して基板搬送部２０、ヘッドユニット６０、基板撮像部７０および部品撮像部８０を駆動させて部品実装動作を実行する機能を有している。
【００４６】
また、カメラ制御部９３は、基板撮像部７０のカメラ部７１および部品撮像部８０のカメラ部８１をそれぞれ駆動して撮像動作を行わせる機能を有している。照明制御部９４は、基板撮像用の照明部７２および部品撮像用の照明部８２を動作させる機能を有している。画像処理部９５は、カメラ部７１および８１が個々に取得した画像データの画像処理を行う機能を有している。駆動制御部９６は、バックアップ支持機構部３０を駆動するためのサーボモータ３７などを駆動する機能を有している。そして、主制御部９１は、画像処理部９５による画像処理結果（撮像結果）に基づいて、ノズル５に吸着された部品２（図２参照）の保持状態を認識するとともに、基板１（基板認識マーク３（図１参照））を認識するように構成されている。このようにして、本実施形態における部品実装装置１００は構成されている。
【００４７】
次に、図１〜図８を参照して、部品実装装置１００における制御装置９０（主制御部９１）（図７参照）の制御処理フローについて説明する。なお、以下では、部品２の実装動作の前段階としての、基板１が基板搬送部２０（図１参照）により部品実装位置に搬送される際の主制御部９１の制御処理フローについて説明する。また、オペレータによるバックアップ支持機構部３０（図１参照）に関する段取りや、基板搬送部２０による基板搬送後（基板停止位置の調整動作後）の部品２の実装動作についても説明する。
【００４８】
まず、図３に示すように、部品実装の段取りとして、オペレータによってマトリクスプレート４１がバックアップ支持機構部３０におけるベース部３４の上面３４ａ上に装着される。この際、図４に示すように、マトリクスプレート４１には部品実装予定の基板１（図５参照）に対応した配置レイアウトの状態で複数のバックアップピン４３が固定される。そして、オペレータにより部品実装装置１００（図１参照）の運転開始ボタン（図示せず）が押下される。なお、この時点では、基板１は、搬入コンベア１１０（図１参照）上で待機している。
【００４９】
その後、図８に示すように、ステップＳ１では、ヘッドユニット６０（図１参照）の基板撮像部７０によりバックアップピン４３の位置が撮像される。具体的には、主制御部９１の指令に基づきＸ軸サーボモータ６３（図１参照）およびＹ軸サーボモータ１３（図１参照）が駆動されてヘッドユニット６０のカメラ部７１（図１参照）がバックアップ支持機構部３０（図１参照）の上方まで移動される。ここで、実装プログラムによって部品実装予定の基板１（図１参照）の種別が予め把握されているので、マトリクスプレート４１におけるこの基板１を支持するためのバックアップピン４３の位置情報（マトリクスプレート４１内のバックアップピン４３の番地情報）も制御装置９０（図７参照）側で予め把握されている。したがって、ステップＳ１では、予め記憶部９２（図７参照）に記憶されているバックアップピン４３の位置座標（設計上の位置座標）に対して基板撮像部７０（カメラ部７１（図２参照））が移動される。そして、ヘッドユニット６０の停止後、カメラ部７１により下方のバックアップピン４３の先端部４３ｃが撮像される。
【００５０】
そして、本実施形態では、ステップＳ２において、主制御部９１によりバックアップピン４３の位置ずれ量ΔＸが算出される。すなわち、図６に示すように、バックアップピン４３の先端部４３ｃを撮像した撮像結果に基づいて、設計上先端部４３ｃが存在する基準位置に対する実際の先端部４３ｃの「位置ずれ量ΔＸ」が画像処理部９５（図７参照）による画像処理に基づいて算出される。これにより、バックアップピン４３の位置ずれ量ΔＸが制御装置９０側で把握される。
【００５１】
その後、図８に示すように、ステップＳ３では、部品実装予定の基板１の部品実装装置１００への搬入動作が開始される。すなわち、主制御部９１の指令に基づき基板搬送部２０におけるコンベア部２１（図１参照）が駆動される。そして、ステップＳ４では、バックアップピン４３（先端部４３ｃ）の基準位置からの位置ずれ量ΔＸに対応した位置において基板１の搬送が停止される。すなわち、本実施形態では、カメラ部７１によるバックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像結果に基づいてコンベア部２１による基板搬送後の基板停止位置が調整される。
【００５２】
そして、ステップＳ５では、基板停止位置においてコンベア部２１に設けられたクランプ機構（図示せず）により基板１がクランプ固定される。その後、ステップＳ６では、基板１が基板停止位置に固定された状態でバックアップ支持機構部３０（図１参照）が駆動されて基板１が下方から支持される。具体的には、主制御部９１の指令に基づきサーボモータ３７（図５参照）が駆動されてベース部３４（図５参照）がマトリクスプレート４１（図５参照）とともに基板１に向けて上昇される。そして、マトリクスプレート４１上のバックアップピン４３の先端部４３ｃ（図５参照）が基板１の下面１ｂに接触することによって基板１が下方から下支えされる。
【００５３】
部品実装装置１００では、上記した制御フロー終了後は、主制御部９１の制御に基づいて部品２の実装動作が実行される。この際、上述したカメラ部７１によるバックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像結果に基づき把握された位置ずれ量ΔＸに基づいて、その後の基板１に対する部品２の実装動作が行われる。
【００５４】
すなわち、図１に示すように、実装プログラムに基づきヘッドユニット６０が初期位置から部品供給部５０および５５上へと順次移動されて、各々のノズル５（図２参照）の先端部（下端部）に部品２（図２参照）が吸着される。そして、最大で６個の部品２が各々のノズル５に吸着される。そして、部品２が各々のノズル５に吸着された後、図２に示すように、ヘッドユニット６０は、部品撮像部８０上をＸ１方向に通過する。この際、個々の部品２が部品撮像部８０の上方に到達する直前に照明部８２が点灯を開始し、全ての部品２が部品撮像部８０の上方を通過し終わるまで照明部８２の点灯が継続される。そしてこの間、カメラ部８１により実装直前の各部品２のノズル５に対する吸着状態が順次撮像される。
【００５５】
カメラ部８１による部品２の撮像が終了すると、カメラ部８１により撮像された各部品の撮像結果に基づいて部品２の吸着状態（各々の実装ヘッド６１に対する部品２のＸ方向、Ｙ方向およびＲ方向の位置ずれや傾きの状態）や部品２の欠陥の有無などが主制御部９１（図７参照）によって認識される。そして、撮像された部品２の中に不良部品や吸着位置の補正が不可能な部品がある場合には、当該部品が廃棄対象部品としてデータ登録された後、廃棄対象部品以外の正常な部品２を、順次、基板１の実装面１ａに実装する動作が実行される。
【００５６】
また、カメラ部７１による基板認識マーク３（図１参照）の認識結果に基づいて、部品２が適切な位置に実装されるようにヘッドユニット６０の位置（Ｘ方向およびＹ方向）および各実装ヘッド６１の回動角度（Ｒ方向）などが補正される。そして、部品２の基板１への実装動作が実行される。このようにして実装動作の１回のサイクルが終了する。また、実装プログラムに基づいて上記動作が繰り返される。
【００５７】
本実施形態では、上記のように、バックアップ支持機構部３０におけるマトリクスプレート４１上のバックアップピン４３を撮像可能に構成されたカメラ部７１（基板撮像部７０）を備え、カメラ部７１によるバックアップピン４３の撮像結果に基づいてバックアップピン４３に対する基板１の位置が調整されるように構成されることによって、カメラ部７１によるバックアップピン４３の撮像結果に基づいてバックアップピン４３に対する基板１の位置ずれを解消するための調整動作が部品実装装置１００内で自動的に行われた状態で、その後の基板１に対する処理を行うことができる。これにより、バックアップピン４３に対する基板１の位置ずれに起因して実際に不良基板が発生した際にこの点に気付いた操作者（オペレータ）が処理を中断して位置ずれを解消するための調整作業を行う必要がなくなる。これにより、部品実装装置１００の調整作業に起因して稼働率が低下するのを抑制することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、基板１を搬送する基板搬送部２０を備え、カメラ部７１によるバックアップピン４３の撮像結果に基づいて基板搬送部２０による基板搬送後の基板停止位置が調整されることにより、調整後の基板停止位置においてバックアップピン４３により基板１が支持されるように構成する。これにより、基板搬送部２０側の基板停止位置の調整動作が自動的に行われるのでバックアップピン４３に対する基板１の位置ずれを容易に解消することができる。この際、バックアップ支持機構部３０におけるマトリクスプレート４１の組み付け位置（バックアップピン４３側の設置位置）については調整する必要がないので、部品実装装置１００における機器調整自体も簡便となりタクトタイムの増加を抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、カメラ部７１は、基板１の実装面１ａを撮像可能に構成されており、カメラ部７１によるバックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像結果に基づいてバックアップピン４３の基準位置からの位置ずれ量が把握されるように構成する。これにより、基板１の実装面１ａを撮像可能なカメラ部７１を有効に使用して、基板１の実装面１ａとは反対側の基板１の下面１ｂを支持するバックアップピン４３の先端部４３ｃを容易に撮像することができる。その結果、バックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像に基づくバックアップピン４３の基準位置からのずれ量を正確に把握することができる。また、「基準マーク」としてバックアップピン４３を用いることにより、基準マークなどを別途設ける必要がないので、その分、構成が複雑化するのを抑制することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、カメラ部７１によるバックアップピン４３（先端部４３ｃ）の撮像結果に基づき把握されたバックアップピン４３に対する基板１の位置の調整量に基づいて、その後の基板１に対する処理が行われるように構成する。これにより、基板１の位置の調整量を部品実装装置１００の動作制御データに反映させてその後の部品２の実装動作を支障なく継続することができる。
【００６１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６２】
たとえば、上記実施形態では、基板処理装置または基板支持装置の一例として、基板１に部品２を実装する部品実装装置１００に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半田ペーストを基板に印刷する印刷機に本発明を適用してもよい。印刷機においては、半田ペースト印刷前の基板固定位置を、基板を支持する基板支持部（バックアップ支持機構部）の位置ずれに応じて微調整するように構成すればよい。この場合、バックアップピンの位置を撮像する撮像部は、印刷用のマスクプレート観察用（マスクスキャン動作用）のカメラを使用してもよいし、基板とマスクプレートとの位置合わせのための基板認識カメラを使用してもよい。また、半田ペーストのみならず電子部品を固定する接着剤などの塗布剤を基板上の所定の塗布位置に塗布するディスペンサに本発明を適用してもよい。また、基板支持部と、ヘッドユニット６０などに設けられることなく単独で設けられた撮像部とを備えた基板支持装置に対して本発明を適用してもよい。また、Ｘ線源や可視光線源を備え、部品が実装された回路基板に対するＸ線検査や可視光による外観検査が行えるような基板検査装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【００６３】
また、上記実施形態では、本発明の「基準マーク」としてのバックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像結果に基づいて先端部４３ｃの基準位置からの位置ずれ量ΔＸを把握した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、マトリクスプレート４１における特定の保持穴４１ｂを基準マークとして保持穴４１ｂの基準位置（設計上の配置位置）からの位置ずれ量を把握して基板１の支持位置（基板停止位置）の調整を行うように構成してもよいし、マトリクスプレート４１の表面（上面）に基準位置からの位置ずれ量を把握可能な基準マークを印刷（刻印）していてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、特定の１本のバックアップピン４３の先端部４３ｃの撮像結果に基づいて位置ずれ補正を行う例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、所定距離だけ互いに離間した２本のバックアップピン４３の各々の先端部４３ｃの撮像結果に基づいてバックアップピン４３を含むマトリクスプレート４１全体の基準位置（設計上の配置位置）からのずれ量を把握して基板１の支持位置の調整を行うように構成してもよい。この場合、２つの先端部４３ｃの基準位置に対する幾何学的な位置ずれから、マトリクスプレート４１の基準位置に対するＸ方向の位置ずれ量ΔＸに加えてマトリクスプレート４１の基準位置に対するＹ方向の位置ずれ量ΔＹも容易に算出される。したがって、基板搬送部２０上の基板１が搬送方向（Ｘ方向）のみならず搬送方向と直交する部品実装装置１００における前後方向（Ｙ方向）にも搬送位置が調整可能な機器構成である場合には、複数のバックアップピン４３の位置ずれに基づいて基板１の基板停止位置が調整されるような構成は非常に有用である。
【００６５】
また、上記実施形態では、単一の基板搬送レーン（基板搬送部２０）に対して１台のバックアップ支持機構部３０を有する部品実装装置１００に対して本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す変形例のように、単一の基板搬送レーン２０１に対して２台のバックアップ支持機構部２３０および２３５がＸ方向に沿って設けられた部品実装装置２００に対して本発明を適用してもよい。この場合、基板搬送レーン２０１は、バックアップ支持機構部２３０に対応する基板搬送部２２１（Ｘ１側）と、バックアップ支持機構部２３５に対応する基板搬送部２２２（Ｘ１側）とに２分割されている。そして、基板搬送部２２１において部品実装が行われる基板１に対してバックアップ支持機構部２３０に装着されたマトリクスプレート４１の位置ずれ（組み付け誤差）がカメラ部７１による先端部４３ｃの撮像結果に基づき補正される動作と、基板搬送部２２２において部品実装が行われる基板１に対してバックアップ支持機構部２３５に装着されたマトリクスプレート４１の位置ずれ（組み付け誤差）がカメラ部７１による先端部４３ｃの撮像結果に基づき補正される動作とが、独立的に行われるように構成してもよい。なお、部品実装装置２００は、本発明の「基板処理装置」および「基板支持装置」の一例である。また、バックアップ支持機構部２３０および２３５は、本発明の「基板支持部」の一例である。
【００６６】
また、上記実施形態およびその変形例（図９参照）では、単一の基板搬送レーン（基板搬送レーン２０１）を備えた部品実装装置１００および２００に対して本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。複数の基板搬送レーンがＹ方向に並行配置された部品実装装置に対して本発明を適用してもよい。たとえば、２本の基板搬送レーンを備えるとともに、各々の基板搬送レーンに３台のバックアップ支持機構部が直列配置されたような部品実装装置に対して本発明を適用してもよい。この場合、カメラ部７１を有するヘッドユニット６０は１基であってもよいし、基板搬送レーンごとにヘッドユニットが設けられていてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、部品２の実装されていない基板１に対する実装動作の前にカメラ部７１による先端部４３ｃの撮像結果に基づいて基板１の停止位置を調整する例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、部品２が基板１の両面（上面および下面）に実装可能な基板１に対しても本発明を適用することが可能である。予め一方側の実装面（下面）に部品２が実装された基板１の他方側の実装面（上面）に別な部品２を実装する際、下面側の実装済みの部品２に干渉することなくバックアップピン４３が基板１の下面を適切に支持するためにも、バックアップピン４３に対する基板１の位置を調整する本発明は有効である。
【００６８】
また、上記実施形態では、６基の実装ヘッド６１がＸ方向に沿って１列に配置されたヘッドユニット６０に基板撮像部７０（カメラ部７１）が設けられた例について示したが、本発明はこれに限られない。１本のノズル列が２列または３列にタンデム配置されたヘッド部や、複数の実装ヘッドが円環状に配置されたロータリー型のヘッド部に基板撮像部７０（カメラ部７１）が設けられていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、説明の便宜上、部品実装装置１００の主制御部９１の制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、主制御部９１の制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  基板
１ａ  実装面（上面）
１ｂ  下面
２０、２２１、２２２  基板搬送部
２１  コンベア部
３０、２３０、２３５  バックアップ支持機構部（基板支持部）
４１  マトリクスプレート
４３  バックアップピン
４３ｃ  先端部（基準マーク）
７０  基板撮像部
７１  カメラ部（撮像部）
９０  制御装置
９１  主制御部
１００、２００  部品実装装置（基板処理装置、基板支持装置）
【図１】
2015002222.tif 000003
【図２】
2015002222.tif 000004
【図３】
2015002222.tif 000005
【図４】
2015002222.tif 000006
【図５】
2015002222.tif 000007
【図６】
2015002222.tif 000008
【図７】
2015002222.tif 000009
【図８】
2015002222.tif 000010
【図９】
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