(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ−Ｙ平面上に移動可能に支持される部品装着用の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、この部品を所定の作業用位置に位置決めされた基板上に実装する際の実装位置の補正方法であって、通常の実装動作に先立ち、上記Ｘ−Ｙ平面上での位置が既知である複数のマークをＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ延びるライン上に一定の間隔で記したダミー基板を上記作業用位置に位置決めし、この状態で、上記ヘッドユニットに搭載した撮像手段によりＸ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれ一ライン上の上記各マークを撮像してその位置を検出するとともに、その検出位置とマークの理論上の位置との誤差を求め、Ｘ軸方向ライン上の複数位置についてそれぞれ上記誤差に対応する補正量を求めたＸライン補正データと、Ｙ軸方向ライン上の複数位置についてそれぞれ上記誤差に対応する補正量を求めたＹライン補正データとを作成し、上記ヘッドユニットによる実装動作時には、上記Ｘライン補正データおよびＹライン補正データに基づいて上記ヘッドユニットによる部品の実装位置を補正することを特徴とする部品の実装位置補正方法。
【請求項２】
請求項１記載の部品の実装位置補正方法において、Ｘ軸方向に配列される上記マークのうち部品実装位置のＸ軸方向の位置に対応するマーク又はその近傍のマークにおける上記誤差と、Ｙ軸方向に配列される上記マークのうち部品実装位置のＹ軸方向の位置に対応するマーク又はその近傍のマークにおける上記誤差とに基づいて上記ヘッドユニットによる部品の実装位置を補正することを特徴とする部品の実装位置補正方法。
【請求項３】
Ｘ−Ｙ平面上に移動可能に支持される部品装着用のヘッドユニットにより部品供給部から電子部品を吸着し、所定の作業用位置に位置決めされた基板上に実装する表面実装機において、上記ヘッドユニットに搭載され、上記作業用位置に位置決めされている基板を撮像可能な撮像手段と、上記ヘッドユニットを駆動する駆動手段と、上記Ｘ−Ｙ平面上での位置が既知である複数のマークをＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ延びるライン上に一定の間隔で記したダミー基板を上記作業用位置に位置決めした状態で、上記ヘッドユニットを移動させて上記撮像手段によりＸ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれ一ライン上の上記各マークを撮像する準備動作と通常の実装動作とを選択的に実行すべく上記駆動手段を制御する制御手段と、上記準備動作において上記撮像手段により撮像されるマークの位置とそのマークの理論上の位置との誤差を求め、Ｘ軸方向のライン上に配列された複数のマークと、Ｙ軸方向のライン上に配列された複数のマークとについてそれぞれ上記誤差に基づき補正量を演算する演算手段と、Ｘ軸方向のライン上に配列された複数のマークについての補正量であるＸライン補正データとＹ軸方向のライン上に配列された複数のマークについての補正量であるＹライン補正データとを記憶する記憶手段とを備え、上記制御手段は、通常の実装動作を実行するときには、上記記憶手段に記憶されているＸライン補正データおよびＹライン補正データに基づいて上記ヘッドユニットによる部品の実装位置を補正することを特徴とする表面実装機。
【請求項４】
請求項３記載の表面実装機において、上記撮像手段は、電子部品を実装するための上記基板に記される基板認識用のマークを撮像する基板認識用カメラであることを特徴とする表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ等の部品をプリント基板に装着するように構成された表面実装機の実装位置補正方法および同補正方法を実施可能な表面実装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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用位置に位置決めされているプリント基板上に移送して装着するようにした表面実装機は一般に知られている。
【０００３】
この種の表面実装機（以下、実装機という）では、構成がシンプルで信頼性が高く、しかも位置決めが独立した直線移動の組合わせによるため制御が容易であるといった理由から、ヘッドユニットの駆動手段として主にＸＹテーブルが採用されている。
【０００４】
ＸＹテーブルは、例えば基台上にＹ軸方向に延びる一対のレールが設けられ、これらレールにヘッドユニット支持部材が移動可能に装着されるとともに、このヘッドユニット支持部材にＸ軸方向に延びるレールが設けられ、このレールにヘッドユニットが移動可能に装着されている。そして、上記ヘッドユニット支持部材およびヘッドユニットがそれぞれ上記各レールに沿って駆動されることにより、ヘッドユニットがプリント基板の上方で平面的に移動するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような実装機では、ＸＹテーブルの駆動誤差、該テーブルを構成する部材の熱膨張、経年劣化、あるいはヘッドユニット移動に伴う荷重位置の変動等が実装精度に影響を及ぼすことが知られている。
【０００６】
そのため、これに対処すべく例えば基台上の特定位置にキャリブレーション用のマークを設け、これをヘットユニットに搭載したプリント基板認識用のカメラにより撮像、認識することにより、上記マークの位置（画像上での位置）と理論上（設計上）の位置とのずれ（誤差）を求め、この誤差を加味して部品実装時のヘッドユニットによる部品の実装位置（即ち、ヘッドユニットの移動目標位置）を補正するものが考えられている。
【０００７】
しかし、ＸＹテーブル各部の変形やその変形量は場所によって異なり、また、ヘッドユニットの移動による荷重位置の変動によっても変形位置等が異なるため、従来のように特定の一点で求めた誤差を加味して部品の実装位置を補正するだけでは部品を高精度で実装することは難しい。特に、上記のようなキャリブレーション用のマークは、通常、作業用位置とは別の場所に設けられるため、作業用位置に位置決めされているプリント基板上での部品の実装位置補正を正確に行うことは難しいという問題がある。そのため、この点の改善が望まれている。
【０００８】
なお、ＸＹテーブルの各構成部材の剛性を高めて部材の変形等を抑え、これにより上記誤差を軽減することも考えられるが、この場合には、装置が大型化したりコスト高を招く等の弊害があり望ましくない。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ヘッドユニットによる部品実装位置の補正をより正確に行うことにより、基板に対してより高い精度で部品を実装できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、Ｘ−Ｙ平面上に移動可能に支持される部品装着用の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、この部品を所定の作業用位置に位置決めされた基板上に実装する際の実装位置の補正方法であって、通常の実装動作に先立ち、Ｘ−Ｙ平面上での位置が既知である複数のマークをＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ延びるライン上に一定の間隔で記したダミー基板を作業用位置に位置決めし、この状態で、ヘッドユニットに搭載した撮像手段によりＸ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれ一ライン上の各マークを撮像してその位置を検出するとともに、その検出位置とマークの理論上の位置との誤差を求め、Ｘ軸方向ライン上の複数位置についてそれぞれ上記誤差に対応する補正量を求めたＸライン補正データと、Ｙ軸方向ライン上の複数位置についてそれぞれ上記誤差に対応する補正量を求めたＹライン補正データとを作成し、ヘッドユニットによる実装動作時には、上記Ｘライン補正データおよびＹライン補正データに基づいてヘッドユニットによる部品の実装位置を補正するようにしたものである（請求項１）。
【００１１】
この方法によると、ヘッドユニットの移動時に生じる誤差を複数の箇所で、しかも被実装基板を位置決めする作業用位置において求め、これらの誤差に基づいてヘッドユニットによる部品の実装位置を補正するため、該補正の信頼性が向上する。
【００１２】
また、この方法によると、ヘッドユニットの移動時の誤差を少ないマークで広範囲に亘って求めることが可能となり、実装位置の補正を合理的に行うことができる。
【００１３】
また、請求項１記載の部品の実装位置補正方法においては、Ｘ軸方向に配列されるマークのうち部品実装位置のＸ軸方向の位置に対応するマーク又はその近傍のマークにおける誤差と、Ｙ軸方向に配列されるマークのうち部品実装位置のＹ軸方向の位置に対応するマーク又はその近傍のマークにおける誤差とに基づいてヘッドユニットによる部品の実装位置を補正するのが望ましい（請求項２）。
【００１４】
このようにすれば、部品実装位置において現実に生じているヘッドユニットの移動誤差に近い誤差に基づいて部品の実装位置を補正することができるため、該補正の信頼性がさらに向上する。
【００１５】
一方、本発明に係る表面実装機は、Ｘ−Ｙ平面上に移動可能に支持される部品装着用のヘッドユニットにより部品供給部から電子部品を吸着し、所定の作業用位置に位置決めされた基板上に実装する表面実装機において、ヘッドユニットに搭載され、作業用位置に位置決めされている基板を撮像可能な撮像手段と、ヘッドユニットを駆動する駆動手段と、Ｘ−Ｙ平面上での位置が既知である複数のマークをＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ延びるライン上に一定の間隔で記したダミー基板を作業用位置に位置決めした状態で、ヘッドユニットを移動させて撮像手段によりＸ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれ一ライン上の各マークを撮像する準備動作と通常の実装動作とを選択的に実行すべく駆動手段を制御する制御手段と、準備動作において撮像手段により撮像されるマークの位置とそのマークの理論上の位置との誤差を求め、Ｘ軸方向のライン上に配列された複数のマークと、Ｙ軸方向のライン上に配列された複数のマークとについてそれぞれ上記誤差に基づき補正量を演算する演算手段と、Ｘ軸方向のライン上に配列された複数のマークについての補正量であるＸライン補正データとＹ軸方向のライン上に配列された複数のマークについての補正量であるＹライン補正データとを記憶する記憶手段とを備え、制御手段が、通常の実装動作を実行するときには、上記記憶手段に記憶されているＸライン補正データおよびＹライン補正データに基づいてヘッドユニットによる部品の実装位置を補正するように構成されているものである（請求項３）。
【００１６】
この表面実装機によると、準備動作時には、作業用位置にダミー基板が位置決めされた状態でヘッドユニットが移動し、撮像手段によるダミー基板上の各マークの撮像と、演算手段による誤差および補正量の演算と、記憶手段による補正データの記憶とが自動的に行われる。そして、通常の実装動作時には、上記補正データに基づいてヘッドユニットによる部品の実装位置が補正される。つまり、制御手段による制御の下、請求項１又は２に記載の方法が自動的に実行される。
【００１７】
なお、請求項３記載の表面実装機において、ヘッドユニットに電子部品を実装するための上記基板に記される基板認識用のマークを撮像する基板認識用カメラが搭載される場合には、上記撮像手段として、この基板認識用カメラを兼用し（請求項４）、これにより構成を合理化するのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は参考例の表面実装機（以下、実装機と略す）の一例を概略的に示している。この図において、基台１上には、搬送ラインを構成するコンベア２が配置され、プリント基板３が上記コンベア２上を搬送されて所定の作業用位置で位置決めされた状態で停止されるようになっている。
【００２０】
上記コンベア２の側方には、部品供給部４が配置されている。この部品供給部４は、例えば、多数列のテープフィーダー４ａを備えており、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電子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るとともに、テープ送り出し端には送り機構が具備され、後述のヘッドユニット５により部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に送り出されるようになっている。
【００２１】
また、上記基台１の上方には、電子部品搭載用のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニット５は、部品供給部４と上記作業用位置に位置決めされたプリント基板３とにわたって移動可能とされ、当参考例ではＸ軸方向（コンベア２の方向）およびＹ軸方向（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるようになっている。
【００２２】
すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール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が配置されて、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軸方向に延びるガイド部材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５が移動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられたナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動によりボールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりボールねじ軸１４が回転してヘッドユニット５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。これによりヘッドユニット５がＸ−Ｙ平面上で移動可能となっている。
【００２３】
なお、上記Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サーボモータ１５には、それぞれエンコーダからなる位置検出手段１０，１６が設けられており、これによってヘッドユニット５の作動位置検出が行われるようになっている。
【００２４】
上記基台１には、さらにヘッドユニット５により吸着された部品の吸着状態を認識するための部品認識カメラ１７が設けられ、部品吸着後、ヘッドユニット５がこの部品認識カメラ１７の上方に移動することにより吸着部品が撮像されて部品の吸着状態が調べられるようになっている。
【００２５】
上記ヘッドユニット５には、図示を省略しているが部品吸着用のノズルを先端に備えた吸着ヘッドが設けられている。この吸着ヘッドは、ヘッドユニット５のフレームに対してＺ軸方向（上下方向）の移動及びＲ軸（ノズル中心軸）回りの回転が可能とされ、図外のＺ軸サーボモータ及びＲ軸サーボモータにより駆動されるようになっている。また、上記ノズルは、バルブ等を介して負圧供給手段に接続されており、必要時には、部品吸着用の負圧がノズル先端に供給されるようになっている。
【００２６】
さらに、上記ヘッドユニット５の側方部には基板認識カメラ１８（撮像手段）が取付けられている。この基板認識カメラ１８は、実装動作時にプリント基板３の表面に付されたフィデューシャルマークを撮像するもので、このマークの検出に基づいてヘッドユニット５とプリント基板３の相対位置が検知されるようになっている。また、通常の実装動作に先立って行われる後記準備処理（準備動作）において、ダミー基板３０上に記されるマーク３２を撮像するようになっている。
【００２７】
図２は、上記実装機の制御系をブロック図で示している。
【００２８】
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２０を有している。
【００２９】
この制御装置２０は、主制御手段２１、ドライバ２２、画像処理手段２３、演算手段２４および記憶手段２５等を含んでいる。
【００３０】
主制御手段２１は、実装機の動作を統括的に制御するもので、予め記憶されたプログラムに従って通常の実装動作を実行すべくヘッドユニット５等の駆動を制御するとともに、この実装動作を開始するに先立って後述する準備処理を行うべく上記ヘッドユニット５等の駆動を制御するものである。特に、実装動作時には、準備処理において求められる補正量Δに基づいてヘッドユニット５による部品装着位置の補正を行うべくヘッドユニット５を駆動制御する。
【００３１】
上記ドライバ２２は、ヘッドユニット５の駆動を制御するもので、上記Ｘ軸、Ｙ軸等の各サーボモータ１５，９やそれらの位置検出手段１６、１０等がこのドライバ２２に接続されている。そして、実装動作時やその準備処理時には、このドライバ２２を介して上記サーボモータ１５等の駆動が上記主制御手段２１により統括的に制御されるようになっている。
【００３２】
上記画像処理手段２３は、部品認識カメラ１７（図２では示さず）および基板認識カメラ１８から出力される画像信号に所定の画像処理を施すものである。
【００３３】
上記演算手段２４は、準備処理時において基板認識カメラ１８により撮像される後記ダミー基板３０上のマーク３２の画像上での位置を求め、このマーク位置と理論上のマーク３２の位置とのずれ（誤差）を演算するとともに、この誤差に基づいて該マーク位置における部品実装時の補正量Δ（即ち、該マーク位置に部品を実装する場合のヘッドユニット５による移動目標位置に対する補正量）を演算するものである。
【００３４】
上記記憶手段２５は、上記ダミー基板３０の各マーク３２について演算手段２４で求められた補正量Δを記憶するもので、各マーク３２に対応付けて上記補正量Δを記憶するように構成されている。
【００３５】
ここで、上記実装機において行う実装前の準備処理について説明する。
【００３６】
この実装機では、通常の実装動作を開始するに先立ち、準備処理として、複数のマークを表面に記したダミー基板をコンベア２の上記作業用位置に位置決めし、この状態でヘッドユニット５を移動させて各マークを基板認識カメラ１８により撮像して認識することにより、ヘッドユニット５による部品実装位置を補正するためのデータ（補正量Δ）を求める処理を行う。以下、詳述する。
【００３７】
図３に示すように上記ダミー基板３０は、例えば当実装機において対象となる最大サイズのプリント基板３と同サイズおよび同形状のガラス基板からなり、その表面には、同図に示すように全面に亘って多数のマーク３２がマトリクス状に記されている。具体的には、ダミー基板３０をコンベア２の上記作業用位置に位置決めした状態で、Ｙ軸方向にＮ行、Ｘ軸方向にＭ列のマーク３２がＸ軸、Ｙ軸方向に一定間隔で基板表面に記されており、準備処理では、このダミー基板３０を通常のプリント基板３と同様に上記作業用位置に位置決めした状態で、各マーク３２を順次基板認識カメラ１８により撮像し、上記画像処理手段２３においてその画像データに所定の処理を施して各マークを認識する。そして、上記演算手段２４においてマーク３２の画像上の位置（Ｘ−Ｙ座標上での位置；以下、撮像位置という）と各マークの理論（設計）上の位置（Ｘ−Ｙ座標上での位置；以下、理論位置という）とのずれ、つまり該マーク位置におけるヘッドユニット５の移動誤差を求めるとともに、この誤差に基づいて実装時の補正量、すなわち該マーク位置に部品を実装するとした場合のＸ−Ｙ座標上におけるヘッドユニット５の移動目標位置に対する補正量Δを求め、この補正量Δを各マーク３２に対応付けて記憶手段２５に記憶するようにしている。
【００３８】
上述のような準備処理は、主制御手段２１による制御の下、例えば図４に示すフローチャートに従って自動的に行われる。
【００３９】
すなわち、ダミー基板３０を作業用位置に位置決めした状態でオペレータが図外の入力手段を操作すると、準備処理の開始信号が上記主制御手段２１に入力され、この信号入力に基づいて最初の認識マーク位置を指示するマトリクスデータ（ｎ，ｍ）に初期値ｎ＝１，ｍ＝１がセットされる（ステップＳ１）。
【００４０】
初期値がセットされると、最初のマーク３２、すなわち第１行第１列目のマーク３２の上方に基板認識カメラ１８が配置されるようにヘッドユニット５が移動して該マーク３２が撮像・認識されるとともに、このマーク３２の撮像位置と理論位置との誤差が求められ、この誤差に基づいて該マーク位置における補正量Δ（ΔＸ11，ΔＹ11）が求められる（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００４１】
次いで、ｍ＝Ｍか否か、すなわちダミー基板３０に記された第１行の全てのマーク３２の認識および補正量Δの演算が完了したか否かが判断され、ここで完了していないと判断された場合には、マトリクスデータ（ｎ，ｍ）のうち列に関するデータがインクリメントされてステップＳ２にリターンされる（ステップＳ７）。これにより次列のマーク３２（すなわち、第１行、第２列に位置するマーク３２）の認識および補正量Δ（ΔＸ12，ΔＹ12）の演算が行われる。
【００４２】
こうしてステップＳ２〜Ｓ４およびステップＳ７の処理が繰り返されることにより、ダミー基板３０のマーク３２のうち、第１行目の残りの各マーク３２の撮像・認識が順次行われるとともに、これらのマーク３２に基づく補正量Δの演算が順次行われる。
【００４３】
第１行目の全てのマーク３２についての補正量Δの演算が完了すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、次いで、ｎ＝Ｎか否か、すなわち第Ｎ行目の全てのマーク３２についてその認識および補正量Δの演算が完了したか否かが判断され、ここで完了していないと判断された場合には、マトリクスデータ（ｎ，ｍ）のうち行に関するデータがインクリメントされるとともに列に関するデータに初期値ｍ＝１がセットされてステップＳ２にリターンされる（ステップＳ５，Ｓ６）。これによりダミー基板３０に記されたマーク３２のうち、第２行目の各マーク３２の撮像・認識が順次行われるとともに、各マーク３２に基づく補正量Δの演算が順次行われる。
【００４４】
こうしてステップＳ２〜ステップＳ６及びステップＳ７の処理が繰り返されて最終的に第Ｎ行の全てのマーク３２の認識および補正量Δの演算が完了すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ８に移行され、ステップＳ３で求められた各補正量Δと対応する各マーク３２とが例えば図５に示すようなテーブルデータとして上記記憶手段２５に記憶される（ステップＳ８）。
【００４５】
これにより準備処理が完了し、ダミー基板３０がコンベア２から取り除かれることにより通常の実装動作が可能な状態となる。
【００４６】
次に、以上のように構成された実装機の通常の実装動作について説明する。
【００４７】
上記実装機おいて実装動作が開始されると、まず、プリント基板３がコンベア２に沿って搬入され、上記作業用位置に位置決めされる。そして、これと略同時に、ヘッドユニット５が部品供給部４の上方に配置され、吸着ヘッドの昇降動作に伴いテープフィーダー４ａから実装部品が吸着されて取出される。
【００４８】
次いで、ヘッドユニット５の移動に伴い吸着部品が部品認識カメラ１７の上方に配置され、部品認識カメラ１７により吸着部品の撮像が行われるとともにその画像データに基づいて部品の吸着状態が調べられる。
【００４９】
そして、ヘッドユニット５の移動に伴い吸着部品がプリント基板３の所定実装位置上方に配置され、上記吸着ヘッドが昇降駆動されることにより吸着部品がプリント基板３上に実装されることとなる。
【００５０】
このような実装動作において、吸着部品が所定実装位置上方に配置される際には、主制御手段２１において、部品の実装位置（Ｘ−Ｙ座標上での位置）と上記準備処理におけるマーク３２の位置（Ｘ−Ｙ座標上での理論位置）とが比較され、部品の実装位置に対応する（一致する）マーク３２が存在するか否かが調べられ、一致するマーク３２が存在する場合には、記憶手段２５に記憶されている上記テーブルデータから該マーク３２における上記補正量Δが主制御手段２１に読み出され、この補正量Δと部品の吸着状態等とに基づいてヘッドユニット５の移動目標位置が補正される。一方、部品の実装位置に対応するマーク３２が存在しない場合には、部品の実装位置に最も近いマーク３２が選択され、そのマーク３２における補正量Δが主制御手段２１に読み出され、この補正量Δと部品の吸着状態等とに基づいてヘッドユニット５の移動目標位置が補正される。
【００５１】
なお、実装位置に近い複数のマークにおける補正量Δから補間演算で実装位置に対する補正量を求めてもよい。
【００５２】
該部品の実装が完了すると、次の部品を実装すべくヘッドユニット５が部品供給部４に移動し、これによりヘッドユニット５による部品実装動作の１サイクルが終了する。
【００５３】
以上のような実装機によれば、上述のようにダミー基板３０を用いて作業用位置における複数箇所でのヘッドユニット５の移動誤差を調べるとともにその位置における補正量Δを予め求めておき、通常の実装動作時には、上記複数箇所のうち部品実装位置に対応するマーク３２又はその近傍のマーク３２における補正量Δに基づいてヘッドユニット５による部品の実装位置を補正するので、部品実装位置で現実に生じている移動誤差又はそれに極めて近い誤差に基づいて部品実装位置の補正が行われることとなる。そのため、ヘッドユニット５の移動による荷重位置の変動や、固定レール７等の構成部材の場所による変形量の違いが十分に加味される。従って、作業用位置とは別の箇所に設けた一のキャリブレーション用のマークの認識に基づいてヘッドユニットによる部品実装位置を補正していた従来の実装機に比べると、部品実装位置の補正についての信頼性が高く、実装精度をより高めることができるという効果がある。
【００５４】
また、上記実装機では、最大サイズのプリント基板３と同サイズ、同形状で、その全面に亘って多数のマーク３２を記したダミー基板３０を用いて準備処理を行うようにしているので、該実装機において対象となる全サイズのプリント基板３について部品実装位置の補正を正確に行うことができるという効果がある。
【００５５】
さらに、ダミー基板３０上にマーク３２が規則的（マトリクス状）に記されていて、例えば各マーク３２に関する誤差の傾向（規則性）を容易に調べることが可能なので、このような誤差の傾向を調べて部品の実装位置を補正することにより、例えば部品の実装位置とマーク３２の位置とが一致しない場合でも部品実装位置の補正を正確に行うことが可能になるという効果がある。
【００５６】
次に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００５７】
この実施の形態に係る実装機は、準備処理の内容およびヘッドユニット５による部品実装位置の補正方法が上記参考例の実装機と相違している。
【００５８】
すなわち、本実施の形態では、準備処理におけるマーク３２の認識および補正量Δの演算はダミー基板３０の各マーク３２のうち第１行の各マーク３２と第１列の各マーク３２についてのみ行われ、また、ヘッドユニット５による部品実装位置の補正もこれら一部のマーク３２についての補正量Δに基づいて行われるようになっている。以下、本実施の形態に係る準備処理および実装動作について詳述する。
【００５９】
この実施の形態では、主制御手段２１による制御の下、例えば図６に示すフローチャートに従って準備処理が自動的に行われる。
【００６０】
すなわち、ダミー基板３０が作業用位置に位置決めされてオペレータの操作により準備処理の開始信号が上記制御装置２０に入力されると、最初の認識マーク位置を指示するマトリクスデータ（ｎ，ｍ）に初期値ｎ＝１，ｍ＝１がセットされる（ステップＳ１１）。
【００６１】
初期値がセットされると、最初のマーク３２、すなわち第１行第１列目のマーク３２の上方に基板認識カメラ１８が配置されるようにヘッドユニット５が移動して該マーク３２が撮像・認識される（ステップＳ１２）。そして、このマーク３２の撮像位置と理論位置との誤差が求められ、この誤差に基づいて補正量Δ（ΔＸ11，ΔＹ11）が求められる（ステップＳ１３）。
【００６２】
次いで、ｍ＝Ｍか否か、すなわちダミー基板３０に記された第１行の全てのマーク３２の認識および補正量Δの演算が完了したか否かが判断され、ここで完了していないと判断された場合には、マトリクスデータ（ｎ，ｍ）のうち列に関するデータがインクリメントされてステップＳ１２にリターンされる（ステップＳ１４，Ｓ２０）。これにより次列のマーク３２（すなわち、第１行第２列に位置するマーク３２）の認識および補正量Δ（ΔＸ12，ΔＹ12）の演算が行われる。
【００６３】
そして、ステップＳ１２〜Ｓ１４およびステップＳ２０の処理が繰り返されることにより、ダミー基板３０のマーク３２のうち、第１行目の他のマーク３２の撮像・認識が順次行われるとともに、これらのマーク３２に基づく補正量Δの演算が順次行われる。
【００６４】
第１行目の全てのマーク３２についての補正量Δの演算が完了すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、次いで、マトリクスデータ（ｎ，ｍ）のうち行に関するデータがインクリメントされるとともに列に関するデータに初期値ｍ＝１がセットされる（ステップＳ１５）。
【００６５】
これにより第２行第１列目のマーク３２の上方に基板認識カメラ１８が配置されて該マーク３２が撮像・認識されるとともに補正量Δ（ΔＸ21，ΔＹ21）の演算が行われる（ステップＳ１６，Ｓ１７）。
【００６６】
次いで、ｎ＝Ｎか否かが判断され、すなわちダミー基板３０に記された第Ｎ行第１列のマーク３２の認識および補正量Δの演算が完了したか否かが判断され、ここで完了していないと判断された場合にはステップＳ１５にリターンされる（ステップＳ１８）。これにより次行のマーク３２（すなわち、第３行第１列に位置するマーク３２）の認識および補正量Δ（ΔＸ31，ΔＹ31）の演算が行われる。
【００６７】
こうしてステップＳ１５〜ステップＳ１８の処理が繰り返し行われて最終的に第Ｎ行第１列のマーク３２の認識および補正量Δの演算が完了すると（ステップＳ１８でＹＥＳ）、ステップＳ１９に移行され、ステップＳ１３およびステップＳ１７において求められた各補正量Δとこれに対応する各マーク３２とが例えば図７に示すようなテーブルデータとして上記記憶手段２５に記憶される。つまり、Ｘ軸方向ライン上（１行目のマークが配列されたライン上）の複数の位置（Ｍ個の位置）についてそれぞれ誤差に対応する補正量を求めたＸライン補正データ（図７の上段側の補正データ）と、Ｙ軸方向ライン上（１列目のマークが配列されたライン上）の複数の位置（Ｎ個の位置）についてそれぞれ誤差に対応する補正量を求めたＹライン補正データ（図７の下段側の補正データ）とが記憶される。
【００６８】
これにより準備処理が完了し、ダミー基板３０がコンベア２から取り除かれることにより通常の実装動作が可能な状態となる。
【００６９】
一方、この実施の形態に係る実装機の通常の実装動作は、基本的には参考例の実装動作と共通しているが、ヘッドユニット５による部品の実装位置の補正が次のように行われる点で相違している。
【００７０】
すなわち、ヘッドユニット５による部品吸着後、主制御手段２１において、部品の実装位置の座標が調べられる。そして、上記Ｘライン補正データの中から実装位置のＸ座標に対応する位置についての補正量Δが読み出されるとともに、上記Ｙライン補正データの中から実装位置のＹ座標に対応する位置についての補正量Δが読み出され、これらが加え合わされることで実装位置に対する補正量Δが求められる。例えば、実装位置の座標が（Ｘm，Ｙn）であれば（図３参照）、Ｘライン補正データの中から補正量Δ（ΔＸ1m，ΔＹ1m）が、またＹライン補正データの中から補正量Δ（ΔＸn1，ΔＹn1）がそれぞれ読み出されて実装位置に対する補正量Δnm（ΔＸ，ΔＹ）が次の式から求められる。
【００７１】
ΔＸ＝ΔＸ1m＋ΔＸn1
ΔＹ＝ΔＹ1m＋ΔＹn1
つまり、ヘッドユニット５の移動はＸ軸方向の直線移動とＹ軸方向の直線移動の組合わせによるものであるため、準備処理で認識したマーク３２（図３中の破線で囲んだ部分のマーク）以外のマーク位置における移動誤差（補正量Δ）については、準備処理で求めた第１行の各マーク３２のうち部品装着位置のＸ軸方向の位置に対応するマーク３２の補正量Δと、第１列の各マーク３２のうち部品装着位置のＹ軸方向の位置に対応するマーク３２の補正量Δとに基づいて該マーク位置の補正量Δを近似することが可能である。従って、この実施の形態では、準備処理で認識したマーク３２以外のマークに対応する位置については、上記の式により補正量Δを求めている。
【００７２】
なお、実装位置のＸ座標がＸライン補正データの中のいずれの位置とも合致しない場合は、同ライン中で実装位置のＸ座標に近い位置の補正量Δを読み出し、あるいは補間演算で補正量Δを求めるようにすればよく、実装位置のＹ座標がＹライン補正データの中のいずれの位置とも合致しない場合も同様にすればよい。
【００７３】
このような実施の形態の実装機の場合によると、一部のマーク３２の認識に基づいて他のマークに対応する位置における補正量Δを近似するため、準備処理において認識するマーク３２の数が少なくて済む。従って、広い範囲に亘って上記補正量Δを求めるようにしながらも、準備処理に要する時間を短縮することができるという効果がある。
【００７４】
なお、この例では、説明の便宜上、参考例のダミー基板３０をそのまま使用しているが、当例では上述のように実際に認識するマーク３２は第１行の各マーク３２と第１列の各マーク３２だけなので、ダミー基板３０としては、準備処理で認識するマーク３２以外のマーク３２を省略したダミー基板３０を用いるようにしてもよい。
【００７５】
また、この例では、実装動作に上記各式に基づいて補正量Δを求めるようにしているが、例えば、準備処理の段階で予め全てのマーク３２における補正量Δを求めて例えば図５に示すようなテーブルデータとして記憶手段２５に記憶しておき、部品の実装位置に基づいて該データを主制御手段２１に読み出すように構成してもよい。
【００７６】
ところで、以上説明した実施の形態の実装機は、本発明に係る表面実装機の一部の例であって、部品実装位置の具体的な補正方法や、実装機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。
【００７７】
例えば、上記実施の形態では、準備動作において、ダミー基板３０の各マーク位置における補正量Δを求めてその値を記憶手段２５に記憶するようにしているが、勿論、各マーク位置におけるヘッドユニット５の移動誤差を記憶しておき、通常の実装時には、逐次この誤差に基づいて補正量Δを演算するようにしてもよい。
【００７８】
また、上記実施の形態では、最大サイズのプリント基板に対応する一枚のダミー基板３０を用いて準備処理を行っているが、小サイズのダミー基板３０を用い、該ダミー基板３０の位置を移動させながら複数回の準備処理を実行するようにしてもよい。例えば、図８（ａ）に示すような範囲４１内で補正量Δを求める場合には、同図（ｂ）に示すような小サイズの２枚の単位基板４０ａ，４０ｂを組合わせたダミー基板４０を構成し、同図の実線に示す位置と一点鎖線に示す位置とにダミー基板４０の位置を変えて準備処理を行い、各準備処理においてダミー基板４０の重複する部分の各マーク３２における誤差に基づいて上記範囲４１の全体について上記補正量Δを求めるようにしてもよい。このようにすれば、小サイズのダミー基板で広い範囲に亘って上記補正量Δを求めることができ合理的であるとともに、ダミー基板の製作性が向上するという効果がある。
【００７９】
また、上記実施の形態では、ダミー基板３０の各マーク３２を撮像する手段として、プリント基板３上のフィデューシャルマークを撮像する基板認識カメラ１８を兼用しているが、別途、専用の撮像手段を設けるようにしてもよい。この場合、例えば、２つのカメラでそれぞれマーク３２を撮像するようにすれば、ヘッドユニット５の傾き（Ｒ軸回りの傾き）を検知することが可能となるため、この傾きをさらに考慮して部品の実装位置を補正することでより正確な部品装着位置の補正が可能となる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の実装位置の補正方法によると、ヘッドユニットの移動時に生じる誤差を複数の箇所で、しかも電子部品を実装するための基板を位置決めする作業用位置において求め、これらの誤差に基づいてヘッドユニットによる部品の実装位置を補正するようにしたので、作業用位置から離れた位置に設けられる一のマークに基づいてヘッドユニットの移動時の誤差を求め、この誤差に基づいて部品の実装位置を補正する従来の方法に比べると該補正の信頼性が著しく向上する。従って、基板に対してより高い精度で部品を実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例の表面実装機を示す平面略図である。
【図２】  表面実装機の制御系を示すブロック図である。
【図３】  ダミー基板を示す平面略図である。
【図４】  準備処理の制御を示すフローチャートである。
【図５】  テーブルデータを示す図（表）である。
【図６】  本発明の実施の形態に係る表面実装機の準備処理の制御を示すフローチャートである。
【図７】  テーブルデータを示す図（表）である。
【図８】  準備処理の他の方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
２  コンベア
３  プリント基板
４  部品供給部
５  ヘッドユニット
７  固定レール
８，１４  ボールねじ軸
９  Ｙ軸サーボモータ
１０，１６  位置検出手段
１１  支持部材
１３  ガイド部材
１５  Ｘ軸サーボモータ
１８  基板認識カメラ
２０  制御装置
２１  主制御手段
２２  ドライバ
２３  画像処理手段
２４  演算手段
２５  記憶手段
【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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