(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して相対的に移動可能なヘッドにより部品を保持して当該部品を基板上に実装するとともに、この実装作業に先立ち、基板上のマークを画像認識してその結果に基づき被実装位置に関する補正データを求め、この補正データに基づき前記実装作業を行う部品実装方法において、
前記マークと同一のマークの画像認識の処理を、１枚の基板の実装作業中に所定のタイミングで複数回実施し、これら画像認識処理後の当該基板の前記実装作業を、それぞれ直前に行われた前記マークの画像認識結果に基づいて求めた前記補正データに従って実行することを特徴とする部品実装方法。
【請求項２】
請求項１に記載の部品実装方法において、
前記ヘッドと一体的に移動可能な撮像手段により前記マークを撮像することにより当該マークを画像認識するとともに、このマークを第１マークとしたときに、この第１マークとは別に、前記ヘッドか前記基板を支持する基板支持部材かのいずれか一方に設けた複数の第２マークを所定のタイミングで、前記ヘッドか前記基板支持部材かのいずれか他方に設けた前記撮像手段により撮像して当該第２マークを画像認識し、前記第１マークの認識結果と第２マークの認識結果とに基づいて前記補正データを求めることを特徴とする部品実装方法。
【請求項３】
請求項２に記載の部品実装方法において、
前記第１マークの画像認識頻度よりも第２マークの画像認識頻度が高くなるように各マークの認識タイミングを設定することを特徴とする部品実装方法。
【請求項４】
部品実装用のヘッドを有する移動可能なヘッドユニットの前記ヘッドにより部品を保持して当該部品を基台上に位置決めされる基板に実装するとともに、この実装作業に先立ち、基板上のマークを前記ヘッドユニットに搭載される撮像手段により撮像して被実装位置に関する補正データを求め、この補正データに基づき前記ヘッドユニットを駆動制御するように構成された表面実装機において、
前記撮像手段により撮像された前記マークの画像に基づいて当該マークとその基準位置との誤差に関するデータを求める第１誤差データ演算手段と、
その誤差データを更新的に記憶する第１誤差データ記憶手段と、
この記憶手段に記憶される誤差データに基づき前記補正データを演算し、この補正データを求めた１枚の基板に対して当該補正データに従って実装作業を行うべく前記ヘッドユニットを駆動制御する制御手段とを有し、
この制御手段は、さらに前記撮像手段により前記マークと同一のマークを撮像し、前記第１誤差データ演算手段により前記誤差データを求めてこれを前記第１誤差データ記憶手段に更新的に記憶する所定の撮像作業を前記１枚の基板の前記実装作業中に所定のタイミングで複数回実施すべく前記ヘッドユニットおよび撮像手段を駆動制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項５】
請求項４に記載の表面実装機において、
基板上のマークを第１マークとしたときに、これとは別の複数の第２マークを前記基板支持部材か前記ヘッドかのいずれか一方に有し、さらに、前記基板支持部材か前記ヘッドかのいずれか他方に設けた撮像手段により前記第２マークが撮像されたときにその画像に基づいて前記ヘッドユニットの移動量の誤差に関するデータを求める第２誤差データ演算手段と、
その誤差データを更新的に記憶する第２誤差データ記憶手段とを備え、
前記制御手段は、所定のタイミングで第２マークを撮像すべく前記ヘッドユニットおよび撮像手段を駆動制御し、さらに部品実装時には、前記記憶手段に記憶されている各誤差データに基づき前記補正データを演算し、この補正データに従って実装作業を行うべく前記ヘッドユニットを駆動制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の表面実装機において、
前記ヘッドユニットを駆動する駆動機構の特定部分の温度を検出する温度センサと、この温度センサによる検出温度が予め設定された値だけ変化する毎に変化後の温度を更新的に記憶する温度記憶手段と有し、
前記制御手段は、前記温度センサによる検出温度が温度記憶手段に記憶されている温度に対して前記設定温度だけ変化したとき前記第１マーク、又は第２マークの少なくとも一方を撮像すべく前記ヘッドユニットおよび撮像手段を駆動制御することを特徴とする表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品実装用のヘッドを搭載した移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から電子部品を取出して被実装用の基板上に実装するように構成された表面実装機の部品実装方法および表面実装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、部品吸着用のヘッドを有するヘッドユニットによりＩＣ等の電子部品を部品供給部から吸着し、この部品を所定の作業位置に位置決めされているプリント基板上に搬送して搭載（実装）するようにした表面実装機は一般に知られている。
【０００３】
また、この種の表面実装機において、実装作業に先立ちプリント基板上に予め設けられているマークをヘッドユニットに搭載されたカメラで撮像することによりプリント基板とヘッドとの相対的な位置関係、すなわち装置本体に対するプリント基板の位置ずれを調べ、この関係に基づきヘッドを駆動制御することによって部品の実装精度を高めることも行われている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特公平７−３８５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような装置では、通常、プリント基板毎にその実装作業前にマークを撮像し、これにより求まるヘッドとプリント基板との相対的な位置関係に基づいてそのプリント基板に対する全ての部品の実装作業が進められる。
【０００５】
ところが、プリント基板に多数の部品を実装するような場合には、ヘッドによる実装時の荷重が繰り返しプリント基板に作用することによって一枚のプリント基板の実装作業中にプリント基板に微妙なズレが生じ、最初に求めたヘッドとプリント基板との相対的な位置関係に変動（誤差）が生じることが考えられる。近年の部品の極小化に鑑みると、このような誤差が実装精度上無視できないケースが出てくる可能性は高く、この点に速やかに対処する必要がある。
【０００６】
また、特許文献１の装置は、装置本体に対するヘッドの相対的な位置関係についての配慮は何ら成されておらず、この点についても対処する必要がある。すなわち、ヘッドユニットの駆動機構の熱膨張等によっても装置本体とヘッドとの相対的な位置関係に変動（誤差）が生じ得るため、この点に対処する必要がある。特に、近年では、実装作業の高速化に伴い１枚のプリント基板に対する実装作業中に駆動機構の特定の部分に大きな温度変化が生じことが考えられるため、部品の極小化を考慮すると、このような温度変化に伴う熱膨張等が実装精度上、無視できないケースが多くなる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、表面実装機において、基板の実装精度をより良く保ち得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る部品実装方法は、基板に対して相対的に移動可能なヘッドにより部品を保持して当該部品を基板上に実装するとともに、この実装作業に先立ち、基板上のマークを画像認識してその結果に基づき被実装位置に関する補正データを求め、この補正データに基づき前記実装作業を行う部品実装方法において、前記マークと同一のマークの画像認識の処理を、１枚の基板の実装作業中に所定のタイミングで複数回実施し、これら画像認識処理後の当該基板の前記実装作業を、それぞれ直前に行われた前記マークの画像認識結果に基づいて求めた前記補正データに従って実行するようにしたものである（請求項１）。
【０００９】
この方法によると、一枚のプリント基板に対する実装作業中に当該基板に位置ズレ等が生じた場合でも、その後、再度マークの画像認識が行われ、その結果に基づき補正データが求められて実装作業が進められることにより、実装精度に深刻な影響が出る前に上記のような位置ズレが事実上速やかに解消される。
【００１０】
この方法においては、前記ヘッドと一体的に移動可能な撮像手段により前記マークを撮像することにより当該マークを画像認識するとともに、このマークを第１マークとしたときに、この第１マークとは別に、前記ヘッドか前記基板を支持する基板支持部材かのいずれか一方に設けた複数の第２マークを所定のタイミングで、前記ヘッドか前記基板支持部材かのいずれか他方に設けた前記撮像手段により撮像して当該第２マークを画像認識し、前記第１マークの認識結果と第２マークの認識結果とに基づいて前記補正データを求めるようにするのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
この方法では、ヘッドと一体的に移動可能な撮像手段により基板の第１マークを撮像して補正データを求めるが、さらに特定位置に固定的に設けた第２マークを撮像手段により撮像し、その画像認識結果を加味して上記の補正データを求めるため、補正データの信頼性が向上する。すなわち、固定的に設けた複数の第２マークを画像認識することにより、例えばヘッドの駆動機構の熱膨張等に起因するヘッドの単位移動量当たりの誤差を求めることが可能となるので、このような移動誤差を加味して補正データを求めることで補正データの信頼性が向上する。
【００１２】
なお、この場合には、前記第１マークの画像認識頻度よりも第２マークの画像認識頻度が高くなるように各マークの認識タイミングを設定するのが好ましい（請求項３）。
【００１３】
例えば、高速で実装作業を行う場合には、駆動機構の熱膨張等に起因するヘッドの移動誤差の変動が大きくなるケースが考えられ、上記のような頻度設定によると、ヘッドのそのような移動誤差の変動に速やかに対応した信頼性の高い補正データを求めることが可能となる。
【００１４】
一方、本発明の表面実装装置は、部品実装用のヘッドを有する移動可能なヘッドユニットの前記ヘッドにより部品を保持して当該部品を基台上に位置決めされる基板に実装するとともに、この実装作業に先立ち、基板上のマークを前記ヘッドユニットに搭載される撮像手段により撮像して被実装位置に関する補正データを求め、この補正データに基づき前記ヘッドユニットを駆動制御するように構成された表面実装機において、前記撮像手段により撮像されたマークの画像に基づいて当該マークとその基準位置との誤差に関するデータを求める第１誤差データ演算手段と、その誤差データを更新的に記憶する第１誤差データ記憶手段と、この記憶手段に記憶される誤差データに基づき前記補正データを演算し、この補正データを求めた１枚の基板に対して当該補正データに従って実装作業を行うべく前記ヘッドユニットを駆動制御する制御手段とを有し、この制御手段は、さらに前記撮像手段により前記マークと同一のマークを撮像し、前記第１誤差データ演算手段により前記誤差データを求めてこれを前記第１誤差データ記憶手段に更新的に記憶する所定の撮像作業を前記１枚の基板の前記実装作業中に所定のタイミングで複数回実施すべく前記ヘッドユニットおよび撮像手段を駆動制御するように構成されているものである（請求項４）。
【００１５】
この表面実装機によると、一枚の基板の実装作業中に、制御手段の制御によりヘッドユニットに搭載される撮像手段によって基板のマークが複数回撮像され、その都度、第１誤差データ演算手段においてマークとその基準位置との誤差に関するデータが求められて第１誤差データ記憶手段に更新的に記憶される。そして、部品の実装時には、そのときに第１誤差データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて制御手段により上記補正データが求められ、その補正データに従って実装作業が実行されることとなる。そのため、この表面実装機によると、請求項１に係る部品実装方法を好適に使用することが可能となる。
【００１６】
この装置においては、基板上のマークを第１マークとしたときに、これとは別の複数の第２マークを前記基板支持部材か前記ヘッドかのいずれか一方に有し、さらに、前記基板支持部材か前記ヘッドかのいずれか他方に設けた撮像手段により前記第２マークが撮像されたときにその画像に基づいて前記ヘッドユニットの移動量の誤差に関するデータを求める第２誤差データ演算手段と、その誤差データを更新的に記憶する第２誤差データ記憶手段とを備え、前記制御手段は、所定のタイミングで第２マークを撮像すべく前記ヘッドユニットおよび撮像手段を駆動制御し、さらに部品実装時には、前記記憶手段に記憶されている各誤差データに基づき前記補正データを演算し、この補正データに従って実装作業を行うべく前記ヘッドユニットを駆動制御するようにしてもよい（請求項５）。
【００１７】
この表面実装機によると、制御手段の制御によりヘッドユニットに搭載される撮像手段によって基台上の第２マークが撮像され、その画像に基づき、第２誤差データ演算手段においてとヘッドユニットの移動量の誤差に関するデータ（例えば単位移動量当たりの誤差）が求められて第２誤差データ記憶手段に更新的に記憶される。そして、部品の実装時には、そのときに第１および第２記憶手段に記憶されている誤差データに基づいて制御手段により上記補正データが求められ、その補正データに従って実装作業が実行されることとなる。そのため、この表面実装機によると、請求項２に係る部品実装方法を好適に使用することが可能となる。
【００１８】
なお、上記の各表面実装機においては、前記ヘッドユニットを駆動する駆動機構の特定部分の温度を検出する温度センサと、この温度センサによる検出温度が予め設定された値だけ変化する毎に変化後の温度を更新的に記憶する温度記憶手段と有し、前記制御手段が、前記温度センサによる検出温度が温度記憶手段に記憶されている温度に対して前記設定温度だけ変化したとき前記第１マーク、又は第２マークの少なくとも一方を撮像すべく前記ヘッドユニットおよび撮像手段を駆動制御するものであってもよい（請求項６）。
【００１９】
この表面実装機によると、温度記憶手段に記憶されている温度に対して駆動機構の温度が設定温度だけ変化すると、そのタイミングでマークの認識が行われる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１〜３に係る部品実装方法によると、例えば一枚のプリント基板の実装作業中に当該プリント基板に微妙な位置ズレが生じた場合でも、実装精度に深刻な影響が出る前にプリント基板の位置ズレを事実上速やかに解消することができ、従って、基板の実装精度をより良く保つことができるようになる。特に、請求項２に係る方法によると、熱膨張によるヘッドユニットの移動誤差を加味した上で補正データを求めるため、補正データの信頼性がより一層向上する。
【００２１】
また、本発明の請求項４〜６に係る表面実装機によると、上記のような部品実装方法に基づき部品の実装作業が進められるため、基板の実装精度をより良く保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の好ましい実施形態の一例について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１及び図２は本発明に係る表面実装機（本発明に係る部品実装方法が使用される表面実装機）を概略的に示している。同図に示すように表面実装機（以下、実装機と略す）の基台１上には、プリント基板搬送用のコンベア２が配置され、基板３（以下、単に基板３という）がこのコンベア２上を搬送されて所定の実装作業位置（図示の位置）で停止されてクランプされるようになっている。なお、図１中において符号３ａ，３ｂは、基板３に記されるフィデューシャルマーク（本発明に係る第１マークに相当）であり、基板３が実装作業位置に搬入されると、後述する基板認識カメラ１７による撮像に基づきこれらフィデューシャルマーク３ａ，３ｂが画像認識され、装置本体に対する基板３の相対的な位置関係が調べられるようになっている。
【００２４】
上記コンベア２の両側には、部品供給部４が配設されている。これら部品供給部４には、多数列のテープフィーダー４ａが設けられている。各テープフィーダー４ａは、それぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、後述するヘッドユニット６により部品が取出されるに伴い間欠的に部品を繰り出すように構成されている。
【００２５】
上記基台１の上方には、部品装着用のヘッドユニット６が装備されている。このヘッドユニット６は、部品供給部４と基板３が位置する実装作業位置とにわたって移動可能とされ、Ｘ軸方向（コンベア２と平行な方向）及びＹ軸方向（コンベア２と直交する方向）に移動することができるようになっている。
【００２６】
すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向のガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット６が移動可能に保持され、このヘッドユニット６に設けられたナット部分（図示せず）がボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりヘッドユニット６が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。なお、ヘッドユニット６に設けられるナット部材には温度センサ１８（図３に示す）が付設されており、実装作業中は、この温度センサ１８による検出信号が後記制御装置３０に出力されるようになっている。
【００２７】
前記ヘッドユニット６には部品装着用の複数の実装用ヘッド１６が搭載されており、当実施形態では６本の実装用ヘッド１６がＸ軸方向に等間隔で一列に並べて搭載されている。
【００２８】
実装用ヘッド１６は、それぞれヘッドユニット６のフレームに対してＺ軸方向（垂直方向）の移動及び自軸回りの回転（Ｒ軸方向の移動）が可能とされ、サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段および回転駆動手段により駆動されるようになっている。また、各実装用ヘッド１６には、その先端（下端）に吸着ノズル１６ａが装着されており、図外の負圧供給手段から吸着ノズル先端に負圧が供給されることにより、この負圧による吸引力で部品を吸着保持するようになっている。各実装用ヘッド１６が実装毎にＺ軸方向に昇降し、さらにＲ軸方向に回転するので、駆動源となる各サーボモータが昇温する。この駆動に伴う熱の一部はヘッドユニット６のナット部材に伝わり、さらに嵌合するボールねじ軸１４に伝わる。
【００２９】
前記ヘッドユニット６には、さらに前記基板３（フィデューシャルマーク３ａ，３ｂ）を認識するための基板認識カメラ１７が搭載されている。基板認識カメラ１７は照明を一体に備え、撮像方向を下向きした状態でヘッドユニット６に組付けられている。
【００３０】
一方、前記基台１上には、ヘッドユニット６による部品の吸着状態を画像認識するための部品認識カメラ２０が設けられており、この実施形態では、実装作業位置と各部品供給部４との間にそれぞれ部品認識カメラ２０が設けられている。これらの部品認識カメラ２０も基板認識カメラ１７と同様に照明を一体に備えており、撮像方向を上向きにした状態で基台１上に固定されている。
【００３１】
また、各撮像ユニット２０の側方にはそれぞれ、基準マーク２１ａ，２１ｂ（本発明に係る第２マークに相当）が設けられている。これらの基準マーク２１ａ，２１ｂは、例えば基台１上に立設された支柱端面に形成されており、基台１に対して固定的に設けられている。そして、実装作業中、所定のタイミングで前記基板認識カメラ１７により撮像されるようになっている。基板３がクランプされるコンベア２や、コンベア２が取り付けられる基台１は、基板３を支持する基板支持部材となるので、基準マーク２１ａ，２１ｂは基板支持部材に設けられていることになる。
【００３２】
図３は、上記実装機の制御系をブロック図で示している。なお、このブロック図は、実装機の制御系のうち主に実装位置の補正に関与する部分を示している。
【００３３】
上記実装機は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成される制御装置３０を有している。この制御装置３０は、その機能構成として主制御部３２、軸制御部３４、カメラ制御部３６および画像処理部３８等を含んでいる。
【００３４】
主制御部３２は、実装機の動作を統括的に制御するもので、図外の記憶部に予め記憶されているプログラムに従ってヘッドユニット６等を作動すべく軸制御部３４を介してサーボモータ９，１５等を駆動制御するとともにカメラ制御部３６を介して基板認識カメラ１７および部品認識カメラ２０を駆動制御する。
【００３５】
また、主制御部３２は、各種情報記憶手段３３ａ、補正データ作成手段３３ｂ、誤差演算手段３３ｃ、データ記憶手段３３ｄ、温度記憶手段３３ｅおよびタイマ３３ｆ等を含んでおり、これらの機能をさらに負担する。
【００３６】
各種情報記憶手段３３ａは、基板３および被実装部品に関する各種情報等を記憶するものである。
【００３７】
補正データ作成手段３３ｂは、データ記憶手段３３ｄに記憶されている後記誤差データに基づき、各種情報記憶手段３３ａに予め記憶されている基板３の実装位置（座業）データを補正するものであり、前記主制御部３２は、ここで作成される補正データに従って実装作業を進めるべく前記ヘッドユニット６等を駆動制御する。
【００３８】
誤差演算手段３３ｃは、基板認識カメラ１７により基板３の前記フィデューシャルマーク３ａ，３ｂが撮像されたときにその画像データに基づいて当該マーク３ａ，３ｂの基準位置に対する誤差（ずれ）を求めるものである。また、基板認識カメラ１７により前記基準マーク２１ａ，２１ｂが撮像されたときにその画像データに基づいてヘッドユニット６の単位移動量当たりの誤差δ２（本発明に係るヘッドユニットの移動量の誤差に関するデータに相当）を求めるものである。すなわち、当実施形態では、この誤差演算手段３３ｃにより本発明に係る第１，第２誤差データ演算手段が構成されている。
【００３９】
データ記憶手段３３ｄは、誤差演算手段３３ｃで求められた上記誤差δ１，δ２を更新的に記憶するものである。すなわち、当実施形態では、このデータ記憶手段３３ｄにより本発明に係る第１，第２偏差データ記憶手段が構成されている。
【００４０】
温度記憶手段３３ｅは、前記温度センサ１８による検出温度を更新的に記憶するものである。
【００４１】
タイマ３３ｆは、基板認識カメラ１７によってフィデューシャルマーク３ａ，３ｂを撮像する時間ピッチを経時するものである。このタイマ３３ｆは、基板３に搭載される部品の種類および数等の各種情報記憶手段３３ａに規則された基板データに基づき、一枚の基板３の実装作業中に少なくとも複数回フィデューシャルマーク３ａ，３ｂの撮像が行われるようにそのタイマ値が可変設定されるようになっている。
【００４２】
次に、上記制御装置３０による部品の実装動作制御について説明する。
【００４３】
まず、実装動作が開始されて上記実装作業位置に基板３が搬入されて位置決めされると、温度センサ１８のときの検出温度を温度記憶手段３３ｅに記憶するとともにタイマ３３ｆを初期化する（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００４４】
次いで、基板３のフィデューシャルマーク３ａ，３ｂが未検出か否か、すなわちフィデューシャルマーク３ａ，３ｂの撮像、認識が既に行われたか否かを判断し、ここでＮＯと判断した場合には、さらにタイマ３３ｆが所定の設定時間を計時したか否かを判断し、ここでＮＯと判断した場合にはステップＳ５に移行する（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００４５】
ステップＳ３，Ｓ４でＹＥＳと判断した場合には、実装作業位置に位置決めされている基板３の上方にヘッドユニット６を移動させて基板認識カメラ１７によりフィデューシャルマーク３ａ，３ｂを順次撮像し、それらの画像データに基づいて前記誤差演算手段３３ｃにより前記マーク３ａ，３ｂの基準位置に対する誤差δ１、つまり実装作業位置に対する基板３の位置ずれを求めるとともに、当該誤差δ１をデータ記憶手段３３ｄに更新的に記憶する（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。そして、タイマ３３ｆを初期化した後、ステップＳ５に移行する（ステップＳ１５）。
【００４６】
ステップＳ５では、温度センサ１８による検出温度と温度記憶手段３３ｅとの差が予め設定された温度か、つまり現時点で温度記憶手段３３ｅに記憶されている温度に対して予め設定された温度分だけ変動（変化）したか否かを判断する。ここでＹＥＳと判断した場合には、ヘッドユニット６を移動させて基台１上の基準マーク２１ａ，２１ｂを順次撮像し、それらの画像データに基づいて前記誤差演算手段３３ｃによりヘッドユニット６の単位移動量当たりの誤差δ２を求めるとともに、当該誤差δ２をデータ記憶手段３３ｄに更新的に記憶する（ステップＳ１６〜Ｓ１８）。そして、その時の温度センサ１８の検出温度、すなわち設定温度分だけ変動したその時点の温度を更新的に温度記憶手段３３ｅに記憶してステップＳ８に移行する（ステップＳ１９）。
【００４７】
これに対してステップＳ５でＮＯと判断した場合には、基準マーク２１ａ，２１ｂが未検出か否か、すなわち基準マーク２１ａ，２１ｂの撮像、認識が既に行われたか否かを判断し、ＹＥＳと判断した場合には、上記誤差δ２として値「０」をデータ記憶手段３３ｄに記憶する。なお、ＮＯと判断した場合にはステップＳ８に移行する。
【００４８】
そしてステップＳ１４で、データ記憶手段３３ｄに記憶されている誤差データ（誤差δ１，δ２）に基づき、補正データ作成手段３３ｂにおいて実装位置（座業）データを補正する。正確には当該実装位置データのうち、最初にヘッドユニット６により吸着して基板３上に実装する一乃至複数の部品の実装位置データを補正し、当該補正データに従って実装動作を実行する（ステップＳ８，Ｓ９）。
【００４９】
実装動作は次のようにして行われる。まず、ヘッドユニット６が部品供給部４の上方に移動した後、部品の取出し対象となるテープフィーダー４ａに対して実装用ヘッド１６が昇降し、これにより吸着ノズル１６ａにより部品を吸着してテープフィーダー４ａから取出す。この際、可能な場合には複数の実装用ヘッド１６が同時に昇降し、複数のテープフィーダー４ａから同時に複数の部品を取出す。
【００５０】
部品の吸着が完了すると、最寄りの部品認識カメラ２０の上方にヘッドユニット６が移動し、各実装用ヘッド１６に吸着された部品が撮像され、その画像に基づき各部品の吸着状態が画像認識される。そして、部品認識カメラ２０による部品の撮像後、ヘッドユニット６が基板３上に移動するとともに、この間に、部品認識カメラ２０により撮像された部品画像に基づき、誤差演算手段３３ｃにおいて各実装用ヘッド１６による部品の吸着状態（吸着誤差）を調べるとともに、吸着誤差δ３がある場合には、前記ステップＳ８で求めた補正データをこの吸着誤差δ３に基づき再度補正する。
【００５１】
そして、最終的に求めた補正データに従ってヘッドユニット６を駆動制御することにより各実装用ヘッド１６に吸着された部品を順次基板３上に実装する。具体的には、基板３の上方にヘッドユニット６が移動した後、実装用ヘッド１６が昇降するとともにその最下位置で吸着ノズル１６ａへの負圧供給が遮断され、これにより部品が基板３上に実装される。
【００５２】
こうしてヘッドユニット６による最初の実装動作が終了すると、未実装部品が存在するか否かを判断し（ステップＳ１０）、ここでＹＥＳと判断した場合には、残りの部品を基板３に実装すべくステップＳ３に移行し、上記の処理を繰り返す。
【００５３】
これに対してステップＳ１０でＮＯと判断した場合には、実装作業位置における基板３の位置決めを解除し、基板３を次工程へと搬出し（ステップＳ１１）、これにより本フローチャートを終了する。
【００５４】
以上のような実装機（部品の実装方法）によると、基板認識カメラ１７による基板３のフィデューシャルマーク３ａ，３ｂの撮像結果に基づき実装作業位置における基板３の位置ずれ（当該マーク３ａ，３ｂの基準位置に対する位置ずれ）が求められ、この位置ずれ（誤差δ１）に基づいて部品の実装位置（座業）データが補正されるが（補正データが作成されるが）、このマーク認識処理がタイマ３３ｆの計時に基づき定期的に行われることにより、一枚の基板３に対する実装作業中にデータ記憶手段３３ｄに記憶される誤差δ１が複数回更新されることとなる（図４のステップＳ４、ステップＳ１２〜ステップＳ１５）。
【００５５】
そのため、最終的に求められる補正データ（図４のステップＳ８で求められる実装位置（座標）の補正データ）の信頼性が向上することとなり、従来のこの種の装置（又は実装方法）に比べて基板３に対する部品の実装精度をより良く保つことができるようになるという効果がある。すなわち、例えば基板３に対して実装動作が繰り返し行われると、実装用ヘッド１６の昇降荷重が基板３に繰り返し作用する結果、一枚の基板３の実装作業中に当該基板３に微妙なズレが生じ、その結果上記誤差δ１に変動が生じる場合がある。そのため、実装作業前に求めた誤差に基づいて実装位置（座標）を補正しながら全ての部品を当該基板に実装する従来のこの種の装置（又は実装方法）では、実装作業中の基板のズレに起因して実装精度が低下することが考えられる。これに対して上記実施形態の表面実装機によると、一枚の基板３に対する実装作業中にデータ記憶手段３３ｄに記憶される誤差δ１を定期的に複数回更新するため、仮に上記のような位置ズレが基板３に生じた場合でもその影響が実装精度に反映される前に速やかに当該位置ズレを事実上解消することが可能となる。従って、実装部品数が極めて多い大型の基板３を対象とする場合であっても初期の実装精度をより良く保つことができるようになる。
【００５６】
しかも、この実装機（部品の実装方法）では、基台１上に設けられた基準マーク２１ａ，２１ｂを基板認識カメラ１７により定期的に撮像し、その結果に基づきヘッドユニット６の単位移動量当たりの誤差δ２を求め、この誤差δ２を加味して上位補正データを求めるようになっているので、補正データが、ボールねじ軸８の熱膨張や、取り分けボールねじ軸１４の熱膨張に伴うヘッドユニット６の移動誤差を加味したより信頼性の高いものとなる。特に、温度センサ１８の検出温度に基づき当該温度が所定温度だけ変動したときに誤差δ２を求めることにより（図４のステップＳ５、ステップＳ１６〜ステップＳ１９）、その時の温度に応じて誤差δ２を更新するようにしているので誤差δ２の信頼性が高い。
【００５７】
従って、上記の実装機（部品の実装方法）によると、このような熱膨張による影響（誤差δ２）を更に加味した信頼性の高い補正データに従って実装作業が進められる結果、初期の実装精度をより確実に、かつ長期的に保つことができるようになる。
【００５８】
ところで、以上説明した実装機（部品の実装方法）は、本発明に係る表面実装機（本発明に係る部品実装方法）の一実施形態であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５９】
例えば、実施形態では、フィデューシャルマーク３ａ，３ｂの認識処理、つまり上記誤差δ１の更新作業をタイマ３３ｆの計時に基づき定期的に実施しているが、勿論、これ以外のタイミングで実施するようにしてもよい。例えば、実装用ヘッド１６による部品の実装動作回数（実装部品数）、あるいはヘッドユニット６の移動積算距離について予め基準値を設定しておき、その基準値に達したときにフィデューシャルマーク３ａ，３ｂの認識処理を実行して誤差δ１を更新するようにしてもよい。
【００６０】
同様に、実施形態では、基準マーク２１ａ，２１ｂの認識処理、つまり上記誤差δ２の更新作業を、温度センサ１８による検出温度が設定温度だけ変動したときに実施しているが、これについてもその他のタイミングで実施するようにしてもよい。例えば装動作回数（実装部品数）やヘッドユニット６の移動積算距離について予め基準値を設定しておき、その基準値に達したときに基準マーク２１ａ，２１ｂの認識処理を実行して誤差δ２を更新するようにしてもよい。
【００６１】
また、実施形態では、実装作業位置における基板３の位置ずれ（誤差δ１）とヘッドユニット６の単位移動量当たりの移動誤差δ２との双方に基づき部品の実装位置（座標）を補正する（補正データを作成する）ようにしているが（図４のステップＳ８の処理）、例えばボールねじ軸８，１４の熱膨張に起因したヘッドユニット６の移動誤差が実装作業にさほど影響しない場合、例えば被実装部品として実装精度がさほど求められない部品のみを対象とするような場合には、上記誤差δ１のみに基づいて補正データを作成するようにしてもよい。この場合には、図４においてステップＳ５〜Ｓ７およびステップＳ１６〜ステップＳ１９を省略したフローチャートに従ってヘッドユニット６等を駆動制御するようにすればよい。なお、このように誤差δ１のみに基づいて補正データを作成する場合でも、ステップＳ４に代えて、あるいはステップＳ４に加えてステップＳ５の判断、すなわち温度センサ１８による検出温度が温度記憶手段３３ｅに記憶されている温度に対して予め設定された温度分だけ変動（変化）したか否かを判断し、変動した場合にステップＳ１２〜ステップＳ１５の処理を実施するようにしてもよい。要するに、タイマ３３ｆにより所定の時間が計時されたとき、および検出温度が一定温度だけ変動したときにそのタイミングでフィデューシャルマーク３ａ，３ｂの認識処理を実行して誤差δ１を更新するようにしてもよい。すなわち、フィデューシャルマーク３ａ，３ｂの基準位置からのずれ量（誤差δ１）は、ボールねじ軸８等の軸膨張によるヘッドユニット６の移動誤差を含んだ量である。そのため、実施形態の如く独立してその誤差δ２を求め、これを加味した上で補正データを作成する方が信頼性を高かめる上では好ましいが、上述のように一定の温度変化毎にこまめに誤差δ１を更新するようにすれば、誤差δ２を求めない場合でもある程度信頼性の高い補正データを作成することが可能となる。この場合、図４のステップＳ４に加えてステップＳ５の判断を適用する場合には、１枚の基板３の実装作業中に誤差δ１の更新が複数回行われ得るように判断基準となる温度を設定するようにすればよい。
【００６２】
なお、図２に２点鎖線で示すように、複数の実装用ヘッド１６の両端のそれぞれ外側において、基準マーク２１ａ，２１ｂの替わりに第２マークとなり得るヘッド用マーク５１ａ，５１ｂをヘッドユニット６に固定するようにしても良い。このヘッド用マーク５１ａ，５１ｂを、基板支持部材を構成する基台１に設けられている２つの部品認識カメラ２０のいずれか一方で撮像することにより、ヘッドユニット６の基台１に対する位置が検定できる。さらに、このように位置検定されたヘッドユニット６に搭載される基板認識カメラ１７で基板３のフィデューシャルマーク３ａ，３ｂを撮像することで、基板３の位置が基台１に対して位置検定できる。またボールねじ軸１４の軸膨張によるヘッドユニット６のＸ方向の移動誤差を誤差δ２ｘとして求めることができる。
【００６３】
さらに、両方の部品認識カメラ２０でヘッド用マーク５１ａ，５１ｂのいずれか一方を撮像する場合は、ボールねじ軸８の軸膨張によるヘッドユニット６のＹ方向の移動誤差を誤差δ２ｙとして求めることができる。第１マーク撮像により求められる誤差δ１と、熱膨張に起因する誤差δ２ｘ, δ２ｙを第１マーク撮像により求められる誤差δ１に加味して部品の実装位置データを補正し、これに吸着誤差δ３を加味することで、より正確な実装が可能となる。
【００６４】
なおさらに、基台１上に基板３を保持しつつ移動可能な基板テーブルを配置するようにしても良い。この基板テーブルは基板３を支持する基板支持部材となる。この基板テーブル上２箇所に第２マークを設け、基板テーブルを基台１上所定位置に停止させた状態で、基板３上のフィデューシャルマーク３ａ，３ｂ及び第２マークをヘッドユニット６に搭載される基板認識カメラ１７で撮像するようにしても良い。この場合にも上記するように実装前に求めた誤差δ１、あるいはさらに誤差δ２に基づいて実装位置を補正しながら部品実装を行うようにする。これにより実装精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る表面実装機（本発明の部品実装方法が使用される表面実装機）を示す平面図である。
【図２】表面実装機を示す正面図である。
【図３】表面実装機の制御系を示すブロック図である。
【図４】制御装置による実装動作制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１  基台
３  プリント基板
３ａ，３ｂ  フィデューシャルマーク
６  ヘッドユニット
１７  基板認識カメラ
１８  温度センサ
２１ａ，２１ｂ  基準マーク
３０  制御装置
３２  主制御部
３３ａ  演算手段
３３ｂ  データ記憶手段
３３ｃ  タイマ
３３ｄ  温度記憶手段
３６  カメラ制御部
３８  画像処理部
３４  軸制御部
【図１】
0004657834.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004657834.tif 000004
【図４】
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