(57)【要約】      （修正有）【課題】高価で使用に不便な特別な装置を用いることなく自装置で複数軸の精度補正用のデータが容易に得られる部品搭載装置及び電子部品搭載方法を提供する。【解決手段】基板ユニットの実生産に先立って、基板マーク５１ａ、５１ｂと多数の搭載位置マーク５２が高精度に印刷されたガラス製の治具基板５０を用いて、複数の作業ヘッドにより個々に任意個数の部品３１を搭載位置マーク５２の位置に搭載し、搭載位置マーク５２の中心点５２−１と部品３１の中心点３１−１のズレ量（ベクトルｂ）を算出し、このズレ量を各作業ヘッドごとのＸＹ制御軸の移動動作ズレの補正値としてメモリ装置等に記憶する。この補正値を基板ユニットの実生産時に使用して部品３１を基板に搭載する。【選択図】図４
2007019201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治具基板の搭載位置マークの位置を測定する治具基板測定手段と、
前記治具基板の前記搭載位置マークの位置に搭載された部品の位置を測定する搭載部品測定手段と、
前記治具基板測定手段により測定された前記搭載位置マークの位置と前記搭載部品測定手段により測定された前記部品の位置とを比較してズレ量を算出するズレ量算出手段と、
該ズレ量算出手段により算出された前記ズレ量を記憶する記憶手段と、
を有することを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項２】
実生産時において基板に実用部品を搭載する際に前記記憶手段に記憶された前記ズレ量に基づいて前記実用部品の搭載位置を補正することを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項３】
前記治具基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項４】
前記搭載位置マークは、高精度に印刷されたマークであることを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項５】
前記部品は、治具部品又は実用部品であることを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項６】
前記治具基板測定手段及び前記部品測定手段は、実生産時において基板に搭載された部品を認識する基板認識用力メラであることを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項７】
ガラス製の治具基板に高精度に印刷された搭載位置マークの位置を実生産時において基板に搭載された部品を認識する基板認識用力メラで測定し、
前記治具基板の前記搭載位置マークの位置に搭載された治具部品又は実用部品の搭載位置を前記基板認識用力メラで測定し、
測定された前記搭載位置マーク位置と前記部品搭載位置とを比較してズレ量を自動算出し、
該自動算出されたズレ量をそれぞれ記憶装置に記憶し、
実生産時において基板に実用部品を搭載する際に前記記憶装置に記憶された前記ズレ量に基づいて前記実用部品の搭載位置を自動補正する
ことを特徴とする電子部品搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭載ヘッドを備えたＸＹ制御軸が複数ある電子部品搭載装置において各ＸＹ制御軸間の部品搭載精度の絶対精度に対するズレを補正するための値を容易に算出することができる電子部品搭載装置及び電子部品搭載方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ライン上流側の基板供給装置やディスペンサ、ライン下流側のリフロー炉などと共に生産ラインを構成し、自装置内に搬入されるプリント回路基板（以下、単に基板という）にチップ状電子部品（以下、単に部品という）を自動搭載して基板ユニットを生産する電子部品搭載装置（以下、単に部品搭載装置という）がある。
【０００３】
部品搭載装置は、ＸＹＺの三次元の作業空間を移動自在な搭載ヘッドの先端に交換自在に吸着ノズル（以下、単にノズルという）に保持し、そのノズルによって部品供給装置から供給される部品を吸着し、そのノズルに吸着した部品を、部品カメラで画像認識して確認し、位置の補正を行い、その部品を基板上に搭載するということを繰り返して基板ユニットを生産する。
【０００４】
上記の搭載ヘッドはＸＹ平面を移動する作業ヘッドに保持されている。作業ヘッドは１個のみのものもあれば２個のものもあり、また近年では４個の作業ヘッドを備えた部品搭載装置も実用化されている。１個の作業ヘッドにつき１組のＸＹ制御軸が必要であるので、例えば２個の作業ヘッドを備えたものを二軸の部品搭載装置、４個の作業ヘッドを備えたものを４軸の部品搭載装置といっている。
【０００５】
ところで、ＸＹ制御軸が複数ある部品搭載装置で部品を基板に搭載する処理では、各軸、つまり各作業ヘッドごとに用いられる部品搭載プログラムは、搭載座標データに各軸ごとの補正値を加算するのみで同一のプログラムが用いられている。
【０００６】
ところが、各ＸＹ制御軸の動作には、絶対精度に対する微妙なズレが発生する場合があり、そうすると、たとえそのズレが微妙なものであっても、現今のように部品が微細化され、搭載位置に高い精度が要求されるようになると、事前にズレに対する補正を行う必要がある。そして、そのようなズレは各ＸＹ制御軸ごとに一様ではないから、各軸ごとにズレに対する補正を行う必要がある。
【０００７】
そのズレの補正では、先ず各軸ごとに実際に部品を基板に搭載し、その部品を搭載した基板の搭載精度を特別な装置である三次元測定機を使用して測定する。（例えば、特許文献１参照。）
この測定で、基板に搭載されている部品の絶対精度に対するズレ量を求め、その求めたズレ量の値を部品搭載装置の制御装置に入力する。そして、基板ユニットの実生産時には、上記入力されたズレ量の値を考慮して絶対精度に対しズレないように補正した位置へ搭載するように制御する。
【特許文献１】特開平０８−１１０２１２号公報（［要約］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように従来は、搭載結果の精度を測定するには三次元測定機という特別な装置が必要であったため、複数のＸＹ制御軸の精度を同時に測定できないという問題や、三次元測定機のないところでは搭載精度の測定が出来ないため、部品搭載装置の納入先での搭載精度の調整が出来ないなどの問題があった。
【０００９】
また、搭載精度を測定するために、部品を搭載した基板を部品搭載装置から取り出し、三次元測定機のある専用室まで持っていき、そこで搭載結果を測定し、測定した出力データを解析し、部品搭載装置で補正するための入力データを求める、という時間と手数の掛かる方法をとらなくてはならず、工数が多く掛かるという問題もあった。また、補正するための入力データを部品搭載装置に手入力する場合、誤入力が発生し易いという問題もある。
【００１０】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、高価で使用に不便な特別な装置を用いることなく自装置で複数軸の精度補正用のデータが容易に得られる部品搭載装置及び電子部品搭載方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
先ず、第１の発明の電子部品搭載装置は、治具基板の搭載位置マークの位置を測定する治具基板測定手段と、上記治具基板の上記搭載位置マークの位置に搭載された部品の位置を測定する搭載部品測定手段と、上記治具基板測定手段により測定された上記搭載位置マークの位置と上記搭載部品測定手段により測定された上記部品の位置とを比較してズレ量を算出するズレ量算出手段と、該ズレ量算出手段により算出された上記ズレ量を記憶する記憶手段と、を有して構成される。
【００１２】
この電子部品搭載装置は、例えば、実生産時において基板に実用部品を搭載する際に上記記憶手段に記憶された上記ズレ量に基づいて上記実用部品の搭載位置を補正するように構成される。
【００１３】
上記治具基板は、例えばガラス基板であり、上記搭載位置マークは、例えば高精度に印刷されたマークであり、上記部品は、例えば治具部品又は実用部品であり、上記治具基板測定手段及び上記部品測定手段は、例えば実生産時において基板に搭載された部品を認識する基板認識用力メラである。
【００１４】
次に、第２の発明の電子部品搭載方法は、ガラス製の治具基板に高精度に印刷された搭載位置マークの位置を実生産時において基板に搭載された部品を認識する基板認識用力メラで測定し、上記治具基板の上記搭載位置マークの位置に搭載された治具部品又は実用部品の搭載位置を上記基板認識用力メラで測定し、測定された上記搭載位置マーク位置と上記部品搭載位置とを比較してズレ量を自動算出し、該自動算出されたズレ量をそれぞれ記憶装置に記憶し、実生産時において基板に実用部品を搭載する際に上記記憶装置に記憶された上記ズレ量に基づいて上記実用部品の搭載位置を自動補正する工程を含んで構成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、搭載ヘッドを備えたＸＹ制御軸が複数ある電子部品搭載装置において、搭載位置マークが高精度に印刷された治具基板に搭載した治具部品又は実用部品の位置を自装置で測定して、各ＸＹ制御軸間の部品搭載精度の絶対精度に対するズレ量を算出し、その算出したズレ量を記憶するので、実生産時において基板に実用部品を搭載する際に記憶されたズレ量に基づいて実用部品の搭載位置を自動補正することが容易にでき、これにより、高価で使用に手数のかかる特別な装置を使用する必要がなく、したがって、搭載精度測定の作業工数の削減と補正用データの手入力による人的ミスの発生防止が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１(a) は、本発明の電子部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
【００１８】
同図(a) に示すように、電子部品搭載装置１は、天井カバー上の前後に、それぞれＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置２と、同じく天井カバー上の左右に、それぞれ稼動状態を報知する警報ランプ３を備えている。また、上部保護カバー４の前部と後部の面には、液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる操作入力用表示装置５が配設されている（図の右斜め上方向になる後部の操作入力用表示装置５は陰になって見えない）。
【００１９】
下部の基台６の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール７が同図(b) に示す基板８の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール７の下部に接して、図には見えないループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。
【００２０】
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール７の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板８の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板８をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板８を順次ライン下流側に搬出する。この電子部品搭載装置１内には、常時２枚の基板８が搬入され、位置決めされて、電子部品の搭載が終了するまで固定されている。
【００２１】
基台６の前後には、それぞれ部品供給ステージ９が形成されている（同図(a) では図の右斜め上方向になる後部の部品供給ステージ９は陰になって見えない。また、同図(b) では、後部の部品供給ステージ９は図示を省略している）。部品供給ステージ９には、テープリール式部品供給装置１１（一般には単に、テープフィーダ、テープカセットなどと簡略に呼ばれている）が、５０個〜７０個と多数配置される。テープリール式部品供給装置１１には、その後端部に、部品を収容したテープを捲着したテープリール１２が着脱自在に装着されている。
【００２２】
また、基台６の上方には本体フレームの左右（Ｘ軸方向）に分かれて固定された二本のＹ軸レール１３と、これら二本のＹ軸レール１３にそれぞれ摺動自在に支持される二本（装置全体で合計四本）のＸ軸レール１４が配置されている。
【００２３】
Ｘ軸レール１４は、Ｙ軸レール１３に沿ってＹ軸方向に摺動でき、これらのＸ軸レール１４には、それぞれ１台（装置全体で合計４台）の作業ヘッド１５（１５−１、１５−２及び１５−３、１５−４）がＸ軸レール１４に沿ってＸ軸方向に摺動自在に懸架されている。そして、これらの各作業ヘッド１５には、同図(b) に示す例では２個の搭載ヘッド１６が配設されている。つまりこの電子部品搭載装置１には合計８個の搭載ヘッド１６が配設されている。
【００２４】
上記の作業ヘッド１５は、屈曲自在で内部が空洞な帯状のチェーン体１７に保護・収容された複数本の不図示の信号コードを介して装置本体１の基台６内部の電装部マザーボード上に配設されている中央制御部と連結されている。作業ヘッド１５は、これらの信号コードを介して中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは基板の位置決め用マークや部品の搭載位置の情報を示す画像データを送信する。
【００２５】
また、基板案内レール７と部品供給ステージ９との間には、搭載ヘッド１６に交換自在に装着される複数のノズルを収容・保持するノズルホルダ１８と、搭載ヘッド１６のノズルに吸着された部品を画像認識して、その良否と被吸着姿勢を判断するための複数の部品認識用カメラ１９が、４個の作業ヘッド１５に対応して４箇所にそれぞれ配置されている。
【００２６】
また、基台６の内部には、上述した中央制御部のほかに、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の基板案内レール７間に固定する基板固定機構等が備えられている。
【００２７】
図２は、上記作業ヘッド１５の斜視図である。同図に示すように、作業ヘッド１５は、上述したように屈曲自在な帯状のチェーン体１７によって本体装置の中央制御部と連結されており、支持部２１により支持された２個の搭載ヘッド１６及び１６と、基板認識用カメラ２２を備えている。
【００２８】
２個の搭載ヘッド１６は、それぞれＺ軸方向（上下方向）に昇降可能であり且つθ軸方向（３６０°方向）に回転可能である。搭載ヘッド１６の先端には、それぞれノズル２４が装着されている。
【００２９】
上記の作業ヘッド１５は、上述したＹ軸レール１３とＸ軸レール１４とにより前後左右に自在に移動する。これにより、ノズル２４は、作業ヘッド１５と搭載ヘッド１６を介して、各作業領域において、前後と左右に移動自在であり、上下に昇降自在であり、且つ３６０°方向に回転自在である。
【００３０】
図３は、上記のように構成される電子部品搭載装置１のシステムブロック図である。同図に示すように、電子部品搭載装置１は、ＣＰＵ３５と、このＣＰＵ３５にバス３６で接続されたｉ／ｏ（入出力）制御ユニット３７及び画像処理ユニット３８からなる制御部を備えている。また、ＣＰＵ３５にはメモリ３９が接続されている。メモリ３９は特には図示しないがプログラム領域とデータ領域を備えている。
【００３１】
また、ｉ／ｏ制御ユニット３７には、基板８（図１(b) 参照）の部品搭載位置を照明するための基板照明装置２８や、搭載ヘッド１６のノズル２４（図２参照）に吸着されている部品３１を照明するための部品認識用カメラ１８と一体に組みつけられているＬＥＤ照明器２７が照明制御ユニット４０を介して接続されている。
【００３２】
更に、ｉ／ｏ制御ユニット３７には、それぞれのアンプ（ＡＭＰ）を介して４個のＸ軸モータ４１、４個のＹ軸モータ４２、８個のＺ軸モータ４３、及び８個のθ軸モータ４４が接続されている。Ｘ軸モータ４１は、Ｘ軸レール１４を介してＸ軸方向に、作業ヘッド１５を駆動し、Ｙ軸モータ４２は、Ｙ軸レール１３を介してＹ軸方向に、Ｘ軸レールすなわち作業ヘッド１５を駆動する。Ｚ軸モータ４３は作業ヘッド１５の搭載ヘッド１６を上下に駆動し、そしてθ軸モータ４４は搭載ヘッド１６すなわちノズル２４を３６０度回転させる。
【００３３】
上記の各アンプには、特には図示しないが、それぞれエンコーダが配設されており、これらのエンコーダにより各モータ（Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２）の回転に応じたエンコーダ値がｉ／ｏ制御ユニット３７を介してＣＰＵ３５に入力する。これにより、ＣＰＵ３５は、各搭載ヘッド１６の前後、左右、上下の現在位置、及び回転角を認識することができる。
【００３４】
更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット３７には、バキュームユニット４５が接続されている。バキュームユニット４５はバキュームチューブ４６を介して搭載ヘッド１６のノズル２４に空気的に接続されている。このバキュームチューブ４６には空圧センサ４７が配設されている。バキュームユニット４５は、ノズル２４に対しバキュームによって部品３１を吸着させ、又はバキューム解除とエアブローとバキュームブレイク（真空破壊）によって吸着を解除させる。
【００３５】
このとき、空圧センサ４７からバキュームチューブ４６内の空気圧データが電気信号としてｉ／ｏ制御ユニット３７を介しＣＰＵ３５に出力される。これにより、ＣＰＵ３５は、バキュームチューブ４６内の空気圧の状態を知って、ノズル２４によって部品３１を吸着する準備が出来ているか否かを認識することができると共に、吸着された部品３１が正常に吸着されているかを認識することができる。
【００３６】
更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット３７には、位置決め装置、ベルト駆動モータ、基板センサ、異常表示ランプ等がそれぞれのドライバを介して接続されている。位置決め装置は、前述したように電子部品搭載装置１の基台６内部において基板案内レール７の下方に配置され、装置内に案内されてくる基板８の位置決めを行う。
【００３７】
ベルト駆動モータは案内レール７に一体的に配設されている搬送ベルトを循環駆動する。基板センサは基板８の搬入と搬出を検知する。異常表示ランプ３（図１(a) 参照）は電子部品搭載装置１の動作異常や作業領域内の異物進入等の異常時に点灯又は点滅して異常発生を現場作業者に報知する。
【００３８】
また、ＣＰＵ３５には、通信ｉ／ｏインターフェース４８、図１(a) に示した操作入力用表示装置５、記録装置４９が接続されている。通信ｉ／ｏインターフェース４８は、例えばティーチング処理などを例えばパーソナルコンピュータ等の他の処理装置で行う場合などに、これらの処理装置と有線又は無線で接続してＣＰＵ３５との通信が可能であるようにする。
【００３９】
記録装置４２は、例えばハードデスク、ＭＯ、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ、フラッシュメモリ装置等の各種の記録媒体を装着可能であり、電子部品搭載装置１の部品搭載処理、その事前に行なわれる部品搭載ティーチング処理等のプログラムや、部品ライブラリのデータ、ＣＡＤからのＮＣデータ等の各種のデータを記録して保持している。
【００４０】
プログラムはＣＰＵ３５によりメモリ３９のプログラム領域にロードされて各部の制御の処理に使用され、データもメモリ３９のデータ領域に読み出されて、所定の処理がなされる。処理されて更新されたデータは、所定の記録媒体の所定のデータ領域に格納されて保存される。
【００４１】
また、メモリ３９のデータ領域は、細分化された多数のレジスタ領域を備えており、このレジスタ領域には各種の計数値が一時的に保存される。
【００４２】
操作入力用表示装置５は、部品搭載作業の実行時には、画像処理ユニット３８が作業ヘッド１５側の基板認識用カメラ２２（図２参照）で撮像した基板８の画像や、同じく画像処理ユニット３８が本体装置側の部品検査装置１８（図１(b) 参照）で撮像した部品３１の画像を表示装置に表示する。またティーチング処理の実行時には、ティーチング画面を表示する。
【００４３】
図４(a) は、本発明において用いられる治具基板の平面図であり、同図(b) はその実線ａで囲んで示す部分の拡大図である。同図(a) に示す治具基板５０は、温湿度の影響を殆ど受けることのない、すなわち、変形することのないガラス製の治具基板である。
【００４４】
この治具基板５０には、表面の二対角部近傍にそれぞれ基板マーク５１（５１ａ、５１ｂ）が印刷されており、更に表面一面に多数の搭載位置マーク５２が印刷されている。この搭載位置マーク５２は、基板マーク５１を基準として極めて高精度に位置決めされて印刷されている。
【００４５】
この搭載位置マーク５２で決められている搭載位置に、部品３１（又は治具部品でもよい）を、適宜の数だけ搭載する。図４(b) は、搭載位置マーク５２で決められている搭載位置に搭載された部品３１を示しており、ＸＹ制御軸の移動動作にズレがあるため、そのズレの分だけ搭載位置マーク５２の中心点５２−１と部品３１の中心点３１−１が、ベクトルｂで示すようにズレている状態を示している。
【００４６】
このように治具基板５０に部品３１を搭載することによって、ＸＹ制御軸のズレ量を算出する処理を以下に説明する。
【００４７】
図５は、ＸＹ制御軸のズレ量を算出する処理を説明するフローチャートである。尚この処理は図３に示したＣＰＵ３５によって行われる処理である。また、この処理における処理Ｓ２〜Ｓ７までの処理は、４つの作業ヘッド１５（１５−１、１５−２、１５−３、１５−４）が、個々にそれぞれのＸＹ制御軸により、順次駆動されて行われる。
【００４８】
ＣＰＵ３５は、先ず、基板を搬送する（Ｓ１）。この処理では、基板案内レール７により、治具基板５０が本体装置内に搬入され、所定の位置に位置決めされて固定される。
【００４９】
次に、ＣＰＵ３５は、基板マークを認識する（Ｓ２）。この処理では、作業ヘッド１５（最初の処理では１５−１）の基板認識用カメラ２２により、２点の基板マーク５１ａ及び５１ｂが測定され、その測定結果から、基板に傾き（水平面内での蛇行方向の傾き）があればその傾きの程度が求められ、その傾きの分だけ自軸の基準点を中心に搭載点の向きが回転補正されて補正後の実搭載点が決定される。
【００５０】
続いて、ＣＰＵ３５は、部品をピックする（Ｓ３）。この処理では、搭載ヘッド１６のノズル２４により、テープリール式部品供給装置１１から部品３１が吸着されて作業ヘッド１５に取り出される。
【００５１】
次に、ＣＰＵ３５は、部品を認識する（Ｓ４）。この処理では、搭載ヘッド１６のノズル２４に吸着された部品３１が、部品認識用カメラ１９の上方に運ばれて、部品認識用カメラ１９により撮像され、その撮像画像が画像処理ユニット３８により解析され、吸着状態に位置ズレ（ＸＹ方向と回転方向の位置ズレ）があれば、その位置ズレに基づいて搭載位置（搭載処理プログラムの搭載位置データ）が補正される。
【００５２】
続いて、ＣＰＵ３５は、部品３１を補正搭載する（Ｓ５）。この処理では、上記補正された搭載位置に基づいて、処理Ｓ２で認識された治具基板５０の傾きに対して回転補正された実搭載点（搭載位置マーク５２）に部品３１が搭載される。
【００５３】
続いて、ＣＰＵ３５は、搭載点数が予め任意に決定されている点数に達したか否かを判別する（Ｓ６）。この処理では、この部品搭載処理に先立って、治具基板５０に搭載する部品の点数が、各作業ヘッド１５ごとに予め任意の数（但し搭載位置マーク５２の総数の１／４以下）に設定されており、その設定数と搭載済みの部品数とが比較される。
【００５４】
上記の判別で、搭載済みの部品点数が予め設定されている点数に達していないときは（Ｓ６がＮＯ）、処理Ｓ３に戻って処理Ｓ３〜Ｓ６を繰り返す。これにより、予め設定されている点数の部品３１が順次治具基板５０に搭載される。なお、部品の搭載位置は、できるだけ治具基板５０の互いに離れた位置の搭載位置マーク５２であることが好ましい。
【００５５】
処理Ｓ３〜Ｓ６の繰り返し処理で、やがて搭載済み部品点数が予め設定されている点数に達したときは（Ｓ６がＹＥＳ）、詳しくは後述する基板認識用カメラ２２によるズレの測定を行う（Ｓ７）。
【００５６】
続いて、全軸による測定が終了しているか否かを判別する（Ｓ８）。この処理では、４台の作業ヘッド１５−１〜１５−４によって個々に行われる処理Ｓ２〜Ｓ７までの処理が全て終了しているか否かが判別される。
【００５７】
そして、全軸による測定が終了していなければ（Ｓ８がＮＯ）、処理Ｓ２に戻って次の軸（２順目であれば作業ヘッド１５−２）による処理Ｓ２〜Ｓ７までの処理が行われる。
【００５８】
そして、全軸による測定が終了したならば（Ｓ８がＹＥＳ）、治具基板５０を排出して（Ｓ９）、このズレ測定処理を終了する。
【００５９】
図６(a) は、上記の処理Ｓ７における基板認識用カメラ２２によるズレの測定処理の詳細を示すフローチャートであり、同図(b) は、そのズレの測定結果に基づいて行われる基板ユニットの実生産処理のフローチャートである。
【００６０】
先ず、図６(a) において、ＣＰＵ３５は、搭載点マークを認識する（Ｓ７１）。この処理は、治具基板５０上に実際に搭載された部品３１の搭載座標位置に基板認識用力メラ２２を移動させ、図４(b) に示す搭載位置マーク５２の中心点５２−１を画像認識する処理である。
【００６１】
続いて、ＣＰＵ３５は、搭載部品を認識する（Ｓ７２）。この処理は、上記基板認識用力メラ２２により、治具基板５０上に搭載されている部品３１の図４(b) に示す中心点３１−１を画像認識する処理である。
【００６２】
そして、ＣＰＵ３５は、搭載点マーク認識と搭載部品認識の差を求める（Ｓ７３）。この処理は、上記画像認識した搭載位置マーク５２の中心点５２−１と部品３１の中心点３１−１の位置ズレ量すなわち図４(b) に示すベクトルｂの値を算出する処理である。
【００６３】
なお、この処理では、治具基板５０に印刷された搭載位置マーク５２は基板マーク５１に対して絶対精度が出ている位置になっている。したがって、ここに搭載された部品３１と治具基板５０に印刷された搭載位置マーク５２の位置（中心点３１−１と５２−１）を測定し、その差が絶対精度に対する搭載位置のズレ分となる。
【００６４】
治具基板５０の傾き補正と部品３１の吸着位置補正とを行って、なお上記のような絶対精度に対する搭載位置のズレが発生するのは、本体装置の基準位置に対してＸＹ制御軸又は基板認識用力メラ２２に製作精度上の僅かなズレが生じているからである。
【００６５】
また、ＸＹ制御軸はボールねじで駆動されるため、移動距離によって、つまり搭載位置によっても、ズレ量が微妙に変わってくる。本発明は、これらのズレを補正して、絶対座標に対し高精度に部品を搭載しようとするものである。
【００６６】
上記に続いてＣＰＵ３５は、ズレ量を認識した部品の点数が任意の点数に達したか否かを判別する（Ｓ７４）。この処理は、図５に示したメインフローチャートの処理Ｓ６の処理と同様の処理である。
【００６７】
上記の判別で、ズレ量を認識した部品の点数が予め設定されている点数に達していないときは（Ｓ７４がＮＯ）、処理Ｓ７１に戻って処理Ｓ７１〜Ｓ７４を繰り返す。これにより、予め設定されている点数の部品３１の搭載位置のズレ量が認識される。
【００６８】
処理Ｓ７１〜Ｓ７４の繰り返し処理で、やがてズレ量を認識した部品点数が予め設定されている点数に達したときは（Ｓ７４がＹＥＳ）、ＣＰＵ３５は、上記認識した全てのズレ量の平均を算出して、その算出した平均ズレ量の値をメモリ３９又は記録装置４９に記憶させて（Ｓ７５）、図５のメインフローチャートの処理に戻る。
【００６９】
このようにして、各ＸＹ制御軸毎の全て搭載点において測定した値の平均を、そのＸＹ制御軸の絶対精度に対するズレとして、実搭載時の補正値とする。
【００７０】
そして、実際の基板ユニット生産時での部品搭載処理では、図６(b) のフローチャートに示すように、上記の補正値を考慮して部品搭載処理を行う。
【００７１】
すなわち、図６(b) のフローチャートにおいて、ＣＰＵ３５は、先ず基板を搬送する（Ｓ１０１）。この処理では、基板案内レール７により、基板８が本体装置内に搬入され、所定の位置に位置決めされて固定される。
【００７２】
次に、ＣＰＵ３５は、基板マークを認識する（Ｓ１０２）。この処理では、作業ヘッド１５の基板認識用カメラ２２により、２点の基板マーク（図１(b) には図示されていないが基板８には図４(a) に示した治具基板５０の基板マーク５１ａ及び５１ｂと同様の基板マークが印刷されている）が測定され、その測定結果から自軸の基準点を中心に搭載点の向きが回転補正されて実搭載点が決定される。
【００７３】
続いて、ＣＰＵ３５は、部品をピックする（Ｓ１０３）。この処理では、搭載ヘッド１６のノズル２４により、テープリール式部品供給装置１１から部品３１が吸着されて作業ヘッド１５に取り出される。
【００７４】
次に、ＣＰＵ３５は、部品を認識する（Ｓ１０４）。この処理では、搭載ヘッド１６のノズル２４に吸着された部品３１が、部品認識用カメラ１９の上方に運ばれて、部品認識用カメラ１９により撮像され、その撮像画像が画像処理ユニット３８により解析され、吸着状態に基づいて搭載位置データが補正される。
【００７５】
続いて、ＣＰＵ３５は、部品３１を補正搭載する（Ｓ１０５）。この処理では、先に回転補正された実搭載点に対して、上記補正された搭載位置データと、メモリ３９又は記録装置４９に記憶さされている平均ズレ量の補正値とに基づいて補正した搭載位置に部品３１を搭載する。
【００７６】
そして、ＣＰＵ３５は、部品搭載済みか否かを判別する（Ｓ１０６）。この処理は、搭載処理プログラムで指定されている部品の全てについて搭載が終了しているか否かを判別する処理である。
【００７７】
上記の判別で、部品の全てについて搭載が終了していないときは（Ｓ１０６がＮＯ）、処理Ｓ１０３に戻って処理Ｓ１０３〜Ｓ１０６を繰り返す。これにより、搭載処理プログラムで指定されている全ての部品が搭載される。
【００７８】
そして、ＣＰＵ３５は、処理１０６の判別で、全ての部品が搭載されたことを確認して（Ｓ１０６がＹＥＳ）、基板８を機外に排出する。
【００７９】
このように、本発明の電子部品搭載装置においては、基板ユニットの実生産に先立って、ガラス製の高精度の治具基板を用い、その高精度に印刷された搭載位置マークの位置に、複数の作業ヘッドにより個々に任意数の治具部品又は実用部品が搭載され、基板認識用力メラで搭載位置マークの位置と搭載具品の位置とが画像認識により測定され、それら２つの測定位置の比較により、各ＸＹ制御軸のズレ量が算出され、その算出されたズレ量が補正値としてメモリ等に記憶される。
【００８０】
そして、基板ユニットの実生産時においては、メモリ等に記憶されたズレ量の補正値が読み出され、その補正値に基づいて部品の搭載位置が補正されて基板に搭載される。
【００８１】
このように、各ＸＹ制御軸が持つ微妙なズレ量の補正が反映された搭載位置に部品を搭載することができ、これにより、絶対座標を向上させて各ＸＹ制御軸における装置としての絶対精度が向上し、高精度な部品搭載処理が実現するとともに、高価で使用に手数のかかる特別な装置を使用する必要がなくなり、したがって、搭載精度測定の作業工数の削減と補正用データの手入力による人的ミスの発生防止が実現する
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】(a) は本発明の部品搭載装置の外観斜視図、(b) はその上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の部品搭載装置の作業ヘッドの斜視図である。
【図３】本発明の部品搭載装置のシステムブロック図である。
【図４】(a) は本発明において用いられる治具基板の平面図、(b) はその実線ａで囲んで示す部分の拡大図である。
【図５】本発明のＸＹ制御軸のズレ量を算出する処理を説明するフローチャートである。
【図６】(a) は基板認識用カメラによるズレの測定処理の詳細を示すフローチャート、(b) はそのズレ測定結果に基づいて行われる基板ユニットの実生産処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１      部品搭載装置
２      モニタ装置
３      警報ランプ
４      上部保護カバー
５      操作入力用表示装置
６      基台
７      基板案内レール
８      基板
９      供給ステージ
１１    テープリール式部品供給装置
１２    テープリール
１３    Ｙ軸レール
１４    Ｘ軸レール
１５（１５−１、１５−２、１５−３、１５−４）  作業ヘッド
１６    搭載ヘッド
１７    チェーン体
１８    ノズルホルダ
１９    部品認識用カメラ
２１    支持部
２２    基板認識用カメラ
２４    ノズル
２４−１  装着部
２４−２  ノズル部
２４−３  逆円錐部
２７    ＬＥＤ照明器
２８    基板照明装置
３１    部品
３１−１  中心点
３５    ＣＰＵ
３６    バス
３７    ｉ／ｏ（入出力）制御ユニット
３８    画像処理ユニット
３９    メモリ
４０    照明制御ユニット
４１    Ｘ軸モータ
４２    Ｙ軸モータ
４３    Ｚモータ
４４    θ軸モータ
４５    バキュームユニット
４６    バキュームチューブ
４７    空圧センサ
４８    通信ｉ／ｏインターフェース
４９    記録装置
５０    治具基板
５１（５１ａ、５１ｂ）  基板マーク
５２    搭載位置マーク
５２−１  中心点
【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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