(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（１３）を保持・搬送して回路基板（１６）に搭載する部品吸着搬送装置（１５）と、
上記回路基板を保持する回路基板保持装置（１７）と、
上記部品と上記回路基板のそれぞれの位置認識を別々の視野で行う画像認識光学系（１９）と、
上記画像認識光学系で認識された、光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具（２１）を上記部品吸着搬送装置に保持した状態の位置と上記回路基板保持装置（１７）とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に載置された上記治具を保持した状態の位置との間での２つの視野での光軸のずれ量を上記治具を用いて複数回求め、求めた結果に基づきキャリブレーション用光軸ずれ量を求める制御部（２００）とを備えて、
上記制御部で求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系のキャリブレーションを行い、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記画像認識光学系の上記２つの視野間の上記光軸のずれ量を３回以上求め、求められたずれ量のうちから上限のずれ量および下限のずれ量を除いた残りのずれ量が複数ある場合にはそれらの平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とする一方、上記上限のずれ量および上記下限のずれ量を除いた残りのずれ量が１個しか残らなかった場合にはそのずれ量を上記キャリブレーション用光軸ずれ量とし、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系の上記キャリブレーションを行うようにした請求項１に記載の部品搭載装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記画像認識光学系の上記２つの視野間の上記光軸のずれ量を３回以上求め、あるずれ量が他のいずれのずれ量との差をとってもある閾値を超えている場合、そのずれ量を除いた残りのずれ量の平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とし、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系の上記キャリブレーションを行うようにした請求項１に記載の部品搭載装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記光軸のずれ量を求めるとき、上記画像認識光学系で撮像中の各視野での映像を複数回画像認識し、複数回の認識結果の中から各視野での上記画像認識光学系で認識された、上記治具を上記部品吸着搬送装置に保持した状態の位置と上記回路基板保持装置とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に載置された上記治具を保持した状態の位置との間での上記光軸のずれ量を求め、これを複数回繰り返して求めた結果に基づきキャリブレーション用光軸ずれ量を求め、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系の上記キャリブレーションを行うようにした請求項１に記載の部品搭載装置。
【請求項５】
部品（１３）を保持し搬送して回路基板（１６）に搭載する部品保持搬送装置（１５）と、
上記回路基板を保持する回路基板保持装置（１７）と、
光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具（２１）を上記部品吸着搬送装置に保持した状態で、上記治具の印（２２）の位置をある１つの視野により複数回認識するとともに、上記回路基板保持装置（１７）とともに移動可能なキャリブレーションステージ（２０）上に上記治具を保持した状態で、上記治具の上記印（２２）の位置を上記視野とは別の視野で複数回認識する画像認識光学系（１９）と、
上記画像認識光学系の上記２つの視野間で複数回行った認識結果に基づく上記治具の上記印の位置間の光軸のずれ量をそれぞれ求め、求められた光軸のずれ量の平均値を算出し、算出された平均値を上記画像認識光学系の上記２つの視野のキャリブレーション用光軸ずれ量とする制御部（２００）を備えて、
上記制御部で求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量に基づき上記画像認識光学系のキャリブレーションを行ったのち、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載装置。
【請求項６】
上記画像認識光学系は、上記２つの状態での上記治具の上記印の位置をそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置及び上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を１回ずつ上記画像認識光学系で認識したのち、同様にそれぞれの状態での上記治具の上記印の位置を認識することを繰り返すようにした請求項５に記載の部品搭載装置。
【請求項７】
上記画像認識光学系は、上記２つの状態での治具の上記印の位置をそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するとともに、上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するようにした請求項５に記載の部品搭載装置。
【請求項８】
上記画像認識光学系は、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具と上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具とのそれぞれの上記印の位置を３回以上認識し、上記制御部は、認識された結果に基づき求められた３個以上の上記２つの視野の光軸のずれ量のうち、上限のずれ量および下限のずれ量を除いた残りのずれ量が複数ある場合にはそれらの平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とする一方、上記上限のずれ量および上記下限のずれ量を除いた残りのずれ量が１個しか残らなかった場合には上記平均値を求める代わりにそのずれ量を上記キャリブレーション用光軸ずれ量とするようにした請求項５〜７のいずれかに記載の部品搭載装置。
【請求項９】
上記画像認識光学系は、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具と上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具のそれぞれの上記印の位置を３回以上求め、上記制御部は、あるずれ量が他のいずれのずれ量との差をとってもある閾値を超えている場合、そのずれ量を除いた残りのずれ量の平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とするようにした請求項５〜７のいずれかに記載の部品搭載装置。
【請求項１０】
部品（１３）を保持搬送して回路基板（１６）に搭載する部品保持搬送装置（１５）に光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具（２１）を保持した状態で、上記治具の印（２２）の位置を画像認識光学系（１９）で複数回認識し、
上記回路基板を保持する回路基板保持装置（１７）とともに移動可能なキャリブレーションステージ（２０）に上記治具を保持した状態で、上記治具の上記印（２２）の位置を画像認識光学系（１９）で複数回認識し、
上記画像認識光学系で認識された、光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具（２１）を上記部品吸着搬送装置に保持した状態の位置と上記回路基板保持装置（１７）とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に載置された上記治具を保持した状態の位置との間の２つの視野間での上記治具の上記印の位置間のずれ量を求め、
求められた光軸のずれ量の平均値を算出して上記画像認識光学系の２つの視野の光軸のずれ量とし、この光軸のずれ量に基づきキャリブレーションを行ったのち、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載方法。
【請求項１１】
上記２つの状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系でそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置及び上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を１回ずつ上記画像認識光学系で認識したのち、同様にそれぞれの状態での上記治具の上記印の位置を認識することを繰り返すようにした請求項１０に記載の部品搭載方法。
【請求項１２】
上記２つの状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系でそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するとともに、上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するようにした請求項１０に記載の部品搭載方法。
【請求項１３】
上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具と上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具のそれぞれの上記印の位置を３回以上認識し、認識された結果に基づき求められた３個以上の上記２つの視野の光軸のずれ量のうち、上限のずれ量および下限のずれ量を除いた残りのずれ量が複数ある場合にはそれらの平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とする一方、上記上限のずれ量および上記下限のずれ量を除いた残りのずれ量が１個しか残らなかった場合には上記平均値を求める代わりにそのずれ量を上記キャリブレーション用光軸ずれ量とし、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量に基づき上記キャリブレーションを行うようにした請求項１０〜１２のいずれかに記載の部品搭載方法。
【請求項１４】
上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具と上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具のそれぞれの上記印の位置を３回以上求め、あるずれ量が他のいずれのずれ量との差をとってもある閾値を超えている場合、そのずれ量を除いた残りのずれ量の平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とし、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量に基づき上記キャリブレーションを行うようにした請求項１０〜１２のいずれかに記載の部品搭載方法。
【請求項１５】
上記制御部（２００）は、上記記画像認識光学系で所定時間間隔をあけて複数回認識された上記部品の位置と上記回路基板の位置との間での上記２つの視野での光軸のずれ量を求め、求めた結果に基づきキャリブレーション用光軸ずれ量を求めるようにした請求項１に記載の部品搭載装置。
【請求項１６】
上記画像認識光学系（１９）で複数回認識を行うとき、所定時間間隔をあけて複数回認識を行うようにした請求項１０に記載の部品搭載方法。
【請求項１７】
部品（１３）を保持し搬送して回路基板（１６）に搭載する部品保持搬送装置（１５）と、
上記回路基板を保持する回路基板保持装置（１７）と、
光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具（２１）を上記部品吸着搬送装置に保持した状態で、上記治具の印（２２）の位置をある１つの視野により認識するとともに、上記回路基板保持装置（１７）とともに移動可能なキャリブレーションステージ（２０）上に上記治具を保持した状態で、上記治具の上記印（２２）の位置を上記視野とは別の視野で認識する画像認識光学系（１９）と、
上記画像認識光学系で認識された、上記治具（２１）を上記部品吸着搬送装置に保持した状態の位置と上記回路基板保持装置（１７）とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に載置された上記治具を保持した状態の位置との間での視野間での認識結果に基づく上記治具の上記印の位置間の光軸のずれ量をそれぞれ上記画像認識光学系の上記２つの視野のキャリブレーション用光軸ずれ量とする制御部（２００）を備えて、
上記制御部で求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量に基づき上記画像認識光学系のキャリブレーションを行ったのち、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載装置。
【請求項１８】
部品（１３）を保持・搬送して回路基板（１６）に搭載する部品吸着搬送装置（１５）と、
上記回路基板（１６）を保持する回路基板保持装置（１７）と、
上記部品吸着搬送装置（１５）に保持した部品（１３）を下側より認識可能で、かつ前記回路基板保持装置（１７）に保持された上記回路基板（１６）を上側より認識可能に、それぞれの位置認識を別々の視野で行う画像認識光学系（１９）と、
光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具（２１）を認識する為に載置するキャリブレーションステージ（２０）と、
上記治具（２１）を用い上記画像認識光学系で、上記部品吸着搬送装置（１５）に保持された上記治具（２１）の上記印（２２）を下から認識し、かつ上記キャリブレーションステージ（２０）に載置された上記治具の上記同一の印を上から認識することにより画像認識光学系（１９）の下方側の視野と上方側の視野の光軸ずれ量をそれぞれ求め、
求めた結果に基づき上記画像認識光学系（１９）の上記２つの視野のキャリブレーション用光軸ずれ量とする制御部（２００）とを備えて、
上記制御部で求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系のキャリブレーションを行い、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載装置。
【請求項１９】
上記キャリブレーションステージは、上記治具を位置決めする規制爪を備える請求項１８に記載の部品搭載装置。
【請求項２０】
上記光を透過可能な治具はガラス製である請求項１８に記載の部品搭載装置。
【請求項２１】
上記画像認識光学系は、上記治具の上記印を下から認識し、かつ上記治具の上記同一の印を上から認識する状態での上記治具の上記印の位置をそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置及び上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を１回ずつ上記画像認識光学系で認識したのち、同様にそれぞれの状態での上記治具の上記印の位置を認識することを繰り返すようにした請求項１８に記載の部品搭載装置。
【請求項２２】
上記画像認識光学系は、上記治具の上記印を下から認識し、かつ上記治具の上記同一の印を上から認識する状態での治具の上記印の位置をそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するとともに、上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するようにした請求項１８に記載の部品搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、光学部品、機械部品などの部品を回路基板などの部品を搭載すべき部材に搭載する部品搭載装置及び方法に関し、詳しくは、部品搭載装置又は方法で使用する画像認識光学系の光軸のずれに基づく部品と回路基板との位置のキャリブレーションの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の電子部品搭載装置の一例について図１２、図１３を参照しながら説明する。図１２において、９２１は電子部品で、トレイ９２２に収納されている。９２３はヘッドで、電子部品９２１の吸着搬送を行う。９２４は回路基板で、ボンディングステージ９２５に吸着保持されている。ボンディングステージ９２５及びトレイ９２２はスライドベース９２６上に固定されている。９２７は画像認識光学系であり、回路基板９２４及び電子部品９２１の位置認識を行う。また、ヘッド９２３はＸ方向、スライドベース９２６はＹ方向、画像認識光学系９２７はＸ、Ｙ両方向に移動可能な構成になっている。
【０００３】
図１３において、９２８は画像認識光学系９２７のＣＣＤカメラであり、拡大レンズ９２９が結合されている。９３０はプリズム枠でプリズム９３１が固定されており、拡大レンズ９２９はこのプリズム枠９３０に結合されている。ヘッド９２３に吸着保持された電子部品９２１もしくはボンディングステージ９２５に吸着保持された回路基板９２４の像は、プリズム９３１及び拡大レンズ９２９を介してＣＣＤカメラ９２８にて撮像される。そして、画像認識光学系９２７では視野切替えにより電子部品９２１、回路基板９２４の何れかを撮像する。
【０００４】
以上のように構成された電子部品搭載装置について、以下その動作を説明する。始めに、ヘッド９２３及びスライドベース９２６が所定の位置まで移動した後にヘッド９２３が下降し、トレイ９２２上の電子部品９２１をピックアップする。次に、再度ヘッド９２３及びスライドベース９２６が移動し、電子部品９２１を回路基板９２４に搭載するための粗位置決めを行う。次に、画像認識光学系９２７が回路基板９２４の位置認識のため、回路基板９２４上の特徴点を視野内におさめる位置まで移動し、特徴点の画像認識を行う。次に、画像認識光学系９２７が電子部品９２１の位置認識のため、電子部品９２１上の特徴点を視野内におさめる位置まで移動し、特徴点の画像認識を行う。そして、回路基板９２４及び電子部品９２１の画像認識結果、及び予め計測され固定値として入力されている画像認識光学系９２７の電子部品画像認識側の視野ｅと回路基板画像認識側の視野ｆ間のオフセット量（光軸のずれ量）に基づき、回路基板９２４及び電子部品２１の間の位置補正を行った後にヘッド９２３が下降し電子部品９２１を回路基板９２４上に搭載する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、ヘッドによるハンドリング時の誤差により電子部品９２１及び回路基板９２４の撮像位置が変化した場合や、室温の変化もしくは装置内部の発熱により画像認識光学系９２７の保持部に歪みが生じ、光軸の傾きが変化したために電子部品９２１及び回路基板９２４の撮像位置が変化した場合でも、単に電子部品９２１もしくは回路基板９２４の位置が変化したと判断して位置補正を行うために、結果として光軸の傾きの変化の影響を受け、電子部品９２１の搭載位置がずれるという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、たとえ、室温の変化もしくは装置内部の発熱やハンドリングの誤差などによって電子部品画像認識側と回路基板画像認識側の視野間のオフセット量が変化しても、電子部品の搭載位置がずれない電子部品搭載方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のように構成している。
本発明の第１態様によれば、部品を保持・搬送して回路基板に搭載する部品吸着搬送装置と、
上記回路基板を保持する回路基板保持装置と、
上記部品と上記回路基板のそれぞれの位置認識を別々の視野で行う画像認識光学系と、
上記画像認識光学系で認識された、光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具を上記部品吸着搬送装置に保持した状態の位置と上記回路基板保持装置とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に載置された上記治具を保持した状態の位置との間での２つの視野での光軸のずれ量を上記治具を用いて複数回求め、求めた結果に基づきキャリブレーション用光軸ずれ量を求める制御部とを備えて、
上記制御部で求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系のキャリブレーションを行い、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２態様によれば、上記制御部は、上記画像認識光学系の上記２つの視野間の上記光軸のずれ量を３回以上求め、求められたずれ量のうちから上限のずれ量および下限のずれ量を除いた残りのずれ量が複数ある場合にはそれらの平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とする一方、上記上限のずれ量および上記下限のずれ量を除いた残りのずれ量が１個しか残らなかった場合にはそのずれ量を上記キャリブレーション用光軸ずれ量とし、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系の上記キャリブレーションを行うようにした第１態様に記載の部品搭載装置を提供する。
本発明の第３態様によれば、上記制御部は、上記画像認識光学系の上記２つの視野間の上記光軸のずれ量を３回以上求め、あるずれ量が他のいずれのずれ量との差をとってもある閾値を超えている場合、そのずれ量を除いた残りのずれ量の平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とし、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系の上記キャリブレーションを行うようにした第１態様に記載の部品搭載装置を提供する。
本発明の第４態様によれば、上記制御部は、上記光軸のずれ量を求めるとき、上記画像認識光学系で撮像中の各視野での映像を複数回画像認識し、複数回の認識結果の中から各視野での上記画像認識光学系で認識された上記部品の位置と上記回路基板の位置との間での上記光軸のずれ量を求め、これを複数回繰り返して求めた結果に基づきキャリブレーション用光軸ずれ量を求め、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量を元に上記画像認識光学系の上記キャリブレーションを行うようにした第１態様に記載の部品搭載装置を提供する。
【０００９】
本発明の第５態様によれば、部品を保持し搬送して回路基板に搭載する部品保持搬送装置と、
上記回路基板を保持する回路基板保持装置と、
光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具を上記部品吸着搬送装置に保持した状態で、上記治具の印の位置をある１つの視野により複数回認識するとともに、上記回路基板保持装置とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に上記治具を保持した状態で、上記治具の上記印の位置を上記視野とは別の視野で複数回認識する画像認識光学系と、
上記画像認識光学系の上記２つの視野間で複数回行った認識結果に基づく上記治具の上記印の位置間の光軸のずれ量をそれぞれ求め、求められた光軸のずれ量の平均値を算出し、算出された平均値を上記画像認識光学系の上記２つの視野のキャリブレーション用光軸ずれ量とする制御部を備えて、
上記制御部で求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量に基づき上記画像認識光学系のキャリブレーションを行ったのち、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載装置を提供する。
【００１０】
本発明の第６態様によれば、上記画像認識光学系は、上記２つの状態での上記治具の上記印の位置をそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置及び上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を１回ずつ上記画像認識光学系で認識したのち、同様にそれぞれの状態での上記治具の上記印の位置を認識することを繰り返すようにした第５態様に記載の部品搭載装置を提供する。
本発明の第７態様によれば、上記画像認識光学系は、上記２つの状態での治具の上記印の位置をそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するとともに、上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するようにした第５態様に記載の部品搭載装置を提供する。
本発明の第８態様によれば、上記画像認識光学系は、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具と上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具とのそれぞれの上記印の位置を３回以上認識し、上記制御部は、認識された結果に基づき求められた３個以上の上記２つの視野の光軸のずれ量のうち、上限のずれ量および下限のずれ量を除いた残りのずれ量が複数ある場合にはそれらの平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とする一方、上記上限のずれ量および上記下限のずれ量を除いた残りのずれ量が１個しか残らなかった場合には上記平均値を求める代わりにそのずれ量を上記キャリブレーション用光軸ずれ量とするようにした第５〜７態様のいずれかに記載の部品搭載装置を提供する。
【００１１】
本発明の第９態様によれば、上記画像認識光学系は、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具と上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具のそれぞれの上記印の位置を３回以上求め、上記制御部は、あるずれ量が他のいずれのずれ量との差をとってもある閾値を超えている場合、そのずれ量を除いた残りのずれ量の平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とするようにした第５〜７態様のいずれかに記載の部品搭載装置を提供する。
本発明の第１０態様によれば、部品を保持搬送して回路基板に搭載する部品保持搬送装置に光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具を保持した状態で、上記治具の印の位置を画像認識光学系で複数回認識し、
上記回路基板を保持する回路基板保持装置とともに移動可能なキャリブレーションステージに上記治具を保持した状態で、上記治具の上記印の位置を画像認識光学系で複数回認識し、
上記画像認識光学系で認識された、光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具を上記部品吸着搬送装置に保持した状態の位置と上記回路基板保持装置とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に載置された上記治具を保持した状態の位置との間の２つの視野間での上記治具の上記印の位置間のずれ量を求め、
求められた光軸のずれ量の平均値を算出して上記画像認識光学系の２つの視野の光軸のずれ量とし、この光軸のずれ量に基づきキャリブレーションを行ったのち、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載方法を提供する。
【００１２】
本発明の第１１態様によれば、上記２つの状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系でそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置及び上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を１回ずつ上記画像認識光学系で認識したのち、同様にそれぞれの状態での上記治具の上記印の位置を認識することを繰り返すようにした第１０態様に記載の部品搭載方法を提供する。
本発明の第１２態様によれば、上記２つの状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系でそれぞれ複数回認識するとき、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するとともに、上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具の上記印の位置を上記画像認識光学系で複数回認識するようにした第１０態様に記載の部品搭載方法を提供する。
【００１３】
本発明の第１３態様によれば、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具と上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具のそれぞれの上記印の位置を３回以上認識し、認識された結果に基づき求められた３個以上の上記２つの視野の光軸のずれ量のうち、上限のずれ量および下限のずれ量を除いた残りのずれ量が複数ある場合にはそれらの平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とする一方、上記上限のずれ量および上記下限のずれ量を除いた残りのずれ量が１個しか残らなかった場合には上記平均値を求める代わりにそのずれ量を上記キャリブレーション用光軸ずれ量とし、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量に基づき上記キャリブレーションを行うようにした第１０〜１２態様のいずれかに記載の部品搭載方法を提供する。
本発明の第１４態様によれば、上記部品保持搬送装置に保持された状態での上記治具と上記キャリブレーションステージに保持された状態での上記治具のそれぞれの上記印の位置を３回以上求め、あるずれ量が他のいずれのずれ量との差をとってもある閾値を超えている場合、そのずれ量を除いた残りのずれ量の平均値を求めて上記キャリブレーション用光軸ずれ量とし、求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量に基づき上記キャリブレーションを行うようにした第１０〜１２態様のいずれかに記載の部品搭載方法を提供する。
【００１４】
本発明の第１５態様によれば、上記制御部は、上記記画像認識光学系で所定時間間隔をあけて複数回認識された上記部品の位置と上記回路基板の位置との間での上記２つの視野での光軸のずれ量を求め、求めた結果に基づきキャリブレーション用光軸ずれ量を求めるようにした第１態様に記載の部品搭載装置を提供する。
本発明の第１６態様によれば、上記画像認識光学系で複数回認識を行うとき、所定時間間隔をあけて複数回認識を行うようにした第１０態様に記載の部品搭載方法を提供する。
本発明の第１７態様によれば、部品を保持し搬送して回路基板に搭載する部品保持搬送装置と、
上記回路基板を保持する回路基板保持装置と、
光を透過可能で同一の印を上下それぞれの視野で認識可能な１つの治具を上記部品吸着搬送装置に保持した状態で、上記治具の印の位置をある１つの視野により認識するとともに、上記回路基板保持装置とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に上記治具を保持した状態で、上記治具の上記印の位置を上記視野とは別の視野で認識する画像認識光学系と、
上記画像認識光学系で認識された、上記治具を上記部品吸着搬送装置に保持した状態の位置と上記回路基板保持装置とともに移動可能なキャリブレーションステージ上に載置された上記治具を保持した状態の位置との間での視野間の認識結果に基づく上記治具の上記印の位置間の光軸のずれ量をそれぞれ上記画像認識光学系の上記２つの視野のキャリブレーション用光軸ずれ量とする制御部を備えて、
上記制御部で求められた上記キャリブレーション用光軸ずれ量に基づき上記画像認識光学系のキャリブレーションを行ったのち、上記部品を上記回路基板に搭載するようにした部品搭載装置を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の部品搭載装置及び方法の一例としての電子部品搭載装置及び方法について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態において電子部品搭載方法を実施する電子部品搭載装置の斜視図であり、図２は画像認識光学系のキャリブレーション用ステージの斜視図である。
図１において、１３は搭載すべき部品の一例としての電子部品であり、１４のトレイに収納されている。１５は電子部品保持搬送装置の一例としてのボンディングヘッドであり、Ｘ方向に移動する機能及びＸ方向及びＹ方向と直交するＺ方向に昇降する機能を有しており、上記電子部品１３をノズル１５ａで真空吸着しハンドリングする。１６は電子部品１３が搭載される部材の一例としての回路基板であり、１７の回路基板保持装置の一例としてのボンディングステージに吸着保持されている。そして、上記ボンディングステージ１７及びトレイ１４は、Ｙ方向に移動する機能を有したスライドベース１８上に固定されている。１９は画像認識光学系であり、上下の視野切り替えにより、画像認識光学系１９の下方に位置する回路基板１６及び画像認識光学系１９の上方にボンディングヘッド１５により吸着された電子部品１３の位置認識が可能である。また、画像認識光学系１９はＸ，Ｙ両方向に移動可能な構成になっている。２０はキャリブレーションステージであり、スライドベース１８上に固定されている。
【００１６】
図２において、キャリブレーションステージ２０の上面には光学系のキャリブレーション用のガラス製の治具（ジグ）２１が一対の位置規制爪２０ａ，２０ａにより位置決めされつつ、吸着保持されており、また治具２１の中央部には画像認識用の印２２が記されている。
図６に画像認識光学系１９の詳細を示す。１９ａはＣＣＤカメラであり、拡大レンズ１９ｂが結合されている。１９ｃはプリズム枠でプリズム１９ｄが固定されており、拡大レンズ１９ｂはこのプリズム枠１９ｃに結合されている。ヘッド１５に吸着保持された電子部品１３若しくはボンディングステージ１７に吸着保持された回路基板１６の像は、プリズム１９ｄ及び拡大レンズ１９ｂを介してＣＣＤカメラ１９ａにて撮像される。そして、画像認識光学系１９では視野切替えにより電子部品１３、回路基板１６のいずれかを撮像する。
図６において、４１９はシャッター駆動部１０５により駆動される上下の視野切り替え用の上下のシャッターであり、上側の視野に切り替えるときには、下側のシャッター４１９を図中４２０の位置まで移動させて下側の視野を覆い隠し、上側の視野のみ画像認識光学系１９で認識できるようにする一方、下側の視野に切り替えるときには、上側のシャッター４１９を図中４２０の位置まで移動させて上側の視野を覆い隠し、下側の視野のみ画像認識光学系１９で認識できるようにする。これらの２つのシャッター４１９の駆動は上記メインコントローラ１０１で駆動制御される。  以上のように構成された上記電子部品搭載装置について、以下にその動作について説明する。
【００１７】
電子部品１３を回路基板１６に搭載するにあたり、まず、光学系のキャリブレーション動作を行う。以降その動作について記す。なお、本実施形態では、２種類のキャリブレーション動作を説明するものであって、図４は上記画像認識光学系１９の高精度なキャリブレーション動作のフローチャートであり、図８は図４よりも単純な上記画像認識光学系１９のキャリブレーション動作のフローチャートである。
キャリブレーション動作においては、まず、画像認識光学系１９によりスライドベース１８に固定されたキャリブレーションステージ２０上の治具２１の印２２が認識可能となるように、画像認識光学系１９がＸ方向又はＹ方向に移動する。次に、画像認識光学系１９の視野が上方側から下方側に切り替わり、キャリブレーションステージ２０に搭載された治具２１の印２２の位置認識を行う（図４のステップＳ１、図８のステップＳ２１）。
【００１８】
次に、画像認識光学系１９がスライドベース１８に対して後方すなわち図１のＹ方向斜め右上側に待避した後、ボンディングヘッド１５が下降してキャリブレーションステージ２０上の治具２１のピックアップを行う（図４のステップＳ２、図８のステップＳ２２）。
次に、画像認識光学系１９の視野が上方側に切り替わり、画像認識光学系１９が手前側すなわち図１のＹ方向斜め左下側に移動し、再度、治具２１の印２２の位置認識を行う（図４のステップＳ３、図８のステップＳ２３）。治具２１はガラス製で光を透過可能であるので、同一の印２２を上下それぞれの視野で認識可能である。
次に、画像認識光学系１９が後方に待避した後、ボンディングヘッド１５が下降して治具２１をキャリブレーションステージ２０に搭載する（図４のステップＳ４、図８のステップＳ２４）。そして、上記それぞれの認識結果をもとに、画像認識光学系１９の上下視野間の光軸のずれ量（オフセット量）を求める（図４のステップＳ５、図８のステップＳ２５）が、図３を用いてその詳細説明を行う。
【００１９】
図３は画像認識光学系１９に撮像された治具２１上の印２２の位置を表すものであるが、２３は初めに下方側の視野で印２２を画像認識したときの印の位置であり、２４は画像認識光学系１９の上方側の視野で印２２を画像認識したときの印の位置である。このときの印２３と印２４間の距離、Ｘ１及びＹ１が画像認識光学系１９の下方側の視野と上方側の視野の光軸のずれ量を表している。この視野の光軸のずれ量は、電子部品搭載装置の周囲の環境の温度変化の影響による画像認識光学系１９等のひずみの発生により微妙に変化し、電子部品搭載装置に記憶された視野の光軸のずれ量を補正しなければ、温度変化分の搭載位置ずれが発生する。そこで、搭載位置ずれを防ぐために、図８の上記単純なキャリブレーション動作では、図８のステップＳ２５で求めた光軸のずれ量を基に、電子部品搭載装置に記憶されている視野の光軸のずれ量を更新する（図８のステップＳ２６）。
しかしながら、図８の上記単純なキャリブレーション動作では、画像認識光学系１９の下方側の視野と上方側の視野の光軸のずれ量を治具２１の１回のハンドリングにより測定しているため、ハンドリング精度の影響を大きく受け、高い精度で光軸のずれ量が求められない場合もありえる。
そこで、図４の高精度なキャリブレーション動作では、治具２１のハンドリング精度の影響を受ける度合いを抑え、高い精度で画像認識光学系１９の下方側の視野と上方側の視野の光軸のずれ量を求め、部品の搭載位置ずれを抑えるため、上記視野の光軸のずれ量測定を複数回実施し（図４のステップＳ６）、視野の光軸のずれ量の平均値を求める（図４のステップＳ７）。そして、搭載位置ずれを防ぐために、電子部品搭載装置に記憶された視野の光軸ずれ量を更新するとき、上記平均値として求められたキャリブレーション用光軸ずれ量にて更新する（図４のステップＳ８）。
ここで、更にキャリブレーションの精度を上げて測定する方法としては、以下の▲１▼〜▲３▼の方法が存在する。
【００２０】
▲１▼  治具２１のハンドリング精度の影響を抑えるために図４のステップＳ６で光軸のずれ量測定を３回以上実施し、図４のステップＳ７で、上限の測定値および下限の測定値を除いて平均値を求め、その平均値を図４のステップＳ８でキャリブレーション結果すなわちキャリブレーション用光軸ずれ量として用いる。ただし、上限の測定値および下限の測定値を除いた残りの測定値が１個しか残らなかった場合には、その測定値をキャリブレーション用光軸ずれ量として用いる。
▲２▼  治具２１のハンドリング精度の影響を抑えるために図４のステップＳ６で光軸のずれ量測定を３回以上実施し、図４のステップＳ７で、もしある測定値が他のいずれの測定値との差をとってもある閾値を超えている場合、その測定値を除いて、図４のステップＳ７で平均値を求め、その平均値を図４のステップＳ８でキャリブレーション結果すなわちキャリブレーション用光軸ずれ量として用いる。
▲３▼  認識精度を高めるために上下の各視野において撮像中の治具２１の印２２の位置を測定する際に、印２２を複数回画像認識し（図４のステップＳ１とＳ３での一点鎖線のフロー参照）、図４のステップＳ５で上記複数の認識結果をもとに印２２の位置を求める。
特に▲１▼、▲２▼の方法を採用することによりごく希に発生する治具２１のハンドリングの際の治具２１の突発的な大きなずれの影響を受けなくすることができる。
ここで、画像認識光学系１９のキャリブレーション動作に関わる部分の制御部２００の構成とその流れについて図４，５，８を用いてさらに詳細に説明する。
【００２１】
まず初めに、上記電子部品搭載装置に備えられた制御部２００の構成から説明する。
図５において、１０１は電子部品搭載装置全体の制御を行う制御部２００のメインコントローラであり、一連の制御シーケンスに基づき動作指令、演算指令を出し、またメモリからデータを出し入れする。１０２、１０３、１０４はモータ用のドライバであり、それぞれ画像認識光学系１９のＸ方向移動用のモータ、画像認識光学系１９のＹ方向移動用のモータ、ボンディングヘッド１５のＺ（鉛直）方向移動用のモータに対応している。他のモータに対応したドライバは本図では省略する。１０５はシャッター駆動部であり、画像認識光学系１９の上下の視野切り替えを行うシャッターを駆動する。１０６はノズル吸着駆動部であり、ボンディングヘッド１５の吸着ノズル１５ａの吸着のオン及びオフの切り替えを行う。１０７は画像認識部であり、キャリブレーション用の治具２１の印２２を画像認識光学系１９により画像データとして取り込みを行う。そして、その取り込まれた画像データはメモリ１０８に記憶される。１０９は画像処理部であり、メモリ１０８に記憶された画像データから対象物すなわち印２２の位置を求める。そして、その印２２の位置データは、メモリ１１０に記憶される。１１１は演算部であり、メモリ１１０に記憶された治具２１の印２２の位置からの光軸のずれ量（オフセット量）を算出する。そして、その光軸のずれ量はメモリ１１０に記憶される。また、メモリ１１２には各モータ駆動軸が移動する際の目標座標のデータが記憶されている。また、メモリ１１３には、電子部品１３を搭載した回路基板１６を生産する生産条件が記憶されている。
【００２２】
次に、制御の流れについて説明する。まず初めに、メモリ１１２に記憶されたキャリブレーションステージ２０上の治具２１の印２２を画像認識するために画像認識光学系１９が移動すべきＸ，Ｙ座標を、メインコントローラ１０１がメモリ１１２から読み出し、ドライバ１０２、１０３に対してそのＸ，Ｙ座標まで画像認識光学系１９が移動するよう指令を出し、そのＸ，Ｙ座標まで画像認識光学系１９が移動する。次に、メインコントローラ１０１はシャッター駆動部１０５に対して画像認識光学系１９の視野を下方に切り替えるよう指令を出し、シャッターを下方側に切り替える。次に、メインコントローラ１０１は画像認識部１０７に対して画像取り込みの指令を出し、画像認識光学系１９によりキャリブレーションステージ２０上の治具２１の印２２の画像を取り込み、取り込まれた画像データをメモリ１０８に記憶する。次に、メインコントローラ１０１は画像処理部１０９に対して画像処理の指令を出し、画像処理部１０９ではメモリ１１０に記憶された上記画像データより治具２１の印２２の位置２２−１を算出し、メモリ１１０に記憶する。ここまでが図４のステップＳ１又は図８のステップＳ２１の動作である。
【００２３】
次に、メモリ１１２に記憶された後方のＸ，Ｙ座標まで画像認識光学系１９が待避するために、画像認識光学系１９が後方に移動すべきＸ、Ｙ座標をメインコントローラ１０１がメモリ１１２から読み出し、ドライバ１０２、１０３に対してそのＸ，Ｙ座標まで後方に移動するよう指令を出し、画像認識光学系１９がそのＸ，Ｙ座標まで後方に移動する。
次に、メモリ１１２に記憶されたＺ座標であって、キャリブレーションステージ２０上の治具２１をピックアップするためにボンディングヘッド１５が下降すべきＺ座標をメインコントローラ１０１がメモリ１１２から読み出し、ドライバ１０４に対してそのＺ座標までボンディングヘッド１５が移動するよう指令を出し、ボンディングヘッド１５が下降する。次に、メインコントローラ１０１はノズル吸着駆動部１０６にノズル１５ａによる治具２１の吸着をオンするよう指令を出し、ボンディングヘッド１５のノズル１５ａで治具２１を吸着する。次に、メインコントローラ１０１はドライバ１０４に対して座標原点まで移動するよう指令を出し、ボンディングヘッド１５のノズル１５ａが上昇する。ここまでが、図４のステップＳ２又は図８のステップＳ２２の動作である。
【００２４】
次に、メインコントローラ１０１はシャッター駆動部１０５に対して画像認識光学系１９の視野を上方に切り替えるよう指令を出し、シャッターを下方側から上方側に切り替える。次に、メインコントローラ１０１は画像認識部１０７に対して画像取り込みの指令を出し、画像認識光学系１９によりボンディングヘッド１５のノズル１５ａに吸着された治具２１の印２２の画像を取り込み、画像データをメモリ１０８に記憶する。次に、メインコントローラ１０１は画像処理部１０９に対して画像処理の指令を出し、画像処理部１０９ではメモリ１０８に記憶された上記画像データより治具２１の印２２の位置２２−２を算出し、メモリ１１０に記憶する。ここまでが図４のステップＳ３又は図８のステップＳ２３の動作である。
次に、メインコントローラ１０１は演算部１１１に対して画像認識光学系１９の上下２つの視野の光軸のずれ量すなわちオフセット量を求めるよう指令を出し、演算部１１１ではメモリ１１０に記憶された治具２１の印２２の位置２２−１及び治具２１の印２２の位置２２−２より演算を行って光軸ずれ量を算出し、その光軸のずれ量をメモリ１１０に記憶する。この動作はステップＳ５又は図８のステップＳ２５の光軸のずれ量算出動作である。このステップＳ５又はステップＳ２５の動作は、図４又は図８に示すように、ステップＳ４又はステップＳ２４の治具２１をキャリブレーションステージ２０に戻す動作を行ったのち、行うようにしてもよいが、ここで説明したように、ステップＳ４又はステップＳ２４の動作前に行ってもよい。又は、ステップＳ４とＳ５又はステップＳ２４とＳ２５とを同時的に行うようにしてもよい。
【００２５】
次に、メモリ１１２に記憶された後方に待避するために画像認識光学系１９が移動すべきＸ、Ｙ座標をメインコントローラ１０１が読み出し、ドライバ１０２、１０３に対してその座標まで移動するよう指令を出し、画像認識光学系１９がその座標まで移動する。
次に、メモリ１１２に記憶されたキャリブレーションステージ２０上で治具２１をリリースするためにボンディングヘッド１５のノズル１５ａが下降すべきＺ座標をメインコントローラ１０１がメモリ１１２から読み出し、ドライバ１１０に対してそのＺ座標までボンディングヘッド１５のノズル１５ａを移動させるよう指令を出し、そのＺ座標までボンディングヘッド１５のノズル１５ａが下降する。次に、メインコントローラ１０１はノズル吸着駆動部１０６にノズル１５ａによる治具２１の吸着をオフするよう指令を出し、ボンディングヘッド１５のノズル１５ａでの治具２１を吸着を停止し、治具２１をキャリブレーションステージ２０上に戻す。次に、メインコントローラ１０１はドライバ１０４に対してボンディングヘッド１５のノズル１５ａが座標原点まで上昇するよう指令を出し、ボンディングヘッド１５のノズル１５ａがその座標原点まで上昇する。ここまでが、図４のステップＳ４又は図８のステップＳ２４の動作である。
【００２６】
そして、メインコントローラ１０１は、上記した単純なキャリブレーション動作の場合には、上記算出された光軸のずれ量をキャリブレーション用光軸ずれ量としてメモリ１１０に記憶する（図８のステップＳ２６）。一方、より精度の高いキャリブレーション動作の場合には、メインコントローラ１０１は、メモリ１１３に記憶された光軸のずれ量の測定回数に到達するまで、図４の上記ステップＳ１からＳ５までの光軸のずれ量の測定を繰り返す（図４のステップＳ６）。
そして、測定されてメモリ１０８に記憶された光軸のずれ量に基づき、図４のステップＳ７に示すように、キャリブレーション用に使用する光軸のずれ量の平均値を以下のようにして演算部１１１で求める。
もし、３回以上光軸のずれ量を測定しかつメモリ１１３に上下限の測定値を除くという設定がされていれば、上限の測定値および下限の測定値を無効として除いて、残った測定値により光軸のずれ量の平均値を求め、その平均値をキャリブレーション結果すなわちキャリブレーション用光軸ずれ量としてメモリ１１０に記憶する。なお、３回測定の場合において上限の測定値と下限の測定値とを除くと１個の測定値しか残らない場合には、その測定値をキャリブレーション用光軸ずれ量としてキャリブレーションに使用する。
もしくは、メモリ１１３に光軸のずれ量のバラツキの閾値が設定されているときには、測定値間の差を求め、ある測定値が他のいずれの測定値との差をとってもその閾値を超えている場合、その測定値を除いて平均値を求め、その平均値をキャリブレーション用光軸ずれ量としてメモリ１１０に記憶する。
【００２７】
また、上下限の測定値を除くという設定がなく、また閾値も設定されていなければ、全ての光軸のずれ量の測定値より光軸のずれ量の平均値を求め、その平均値をキャリブレーション用光軸ずれ量としてメモリ１１０に記憶する。
また、メモリ１１３に認識回数が設定されているときには、治具２１の印２２の画像取り込みの際、図４のステップＳ１及びＳ３に一点鎖線で示すように設定回数連続して画像取り込みを行い、複数の画像データより求められる複数の治具２１の印２２の位置の平均値をそれぞれ求め、その平均値を治具２１の印２２の位置２２−１，２２−２としてメモリ１１０に記憶して、視野間での光軸のずれ量をそれぞれ演算するときに使用する。
このようにしてキャリブレーション動作が終了すると、次に、電子部品１３の回路基板１６へのボンディング動作を行う。以降その動作について記す。
【００２８】
まず、画像認識光学系１９によりスライドベース１８に搭載されたボンディングステージ１７上の回路基板１６の位置確認が可能となるように、スライドベース１８及び画像認識光学系１９がメインコントローラ１０１の制御の下に移動する。ここで、回路基板１６には位置確認用の特徴点が記してある。
次に、メインコントローラ１０１の制御により、画像認識光学系１９の視野が上方側から下方側に切り替わり、ボンディングステージ１７に搭載された回路基板１６の位置認識を行う。
次に、スライドベース１８および画像認識光学系１９が所定の位置まで移動した後に、画像認識光学系１９によりトレイ１４上の電子部品１３の位置認識を行う。
次に、上記認識結果に基づきボンディングヘッド１５及びスライドベース１８が移動した後、ボンディングヘッド１５が下降し、トレイ１４上の電子部品１３を吸着しピックアップする。
次に、ボンディングヘッド１５及び画像認識光学系１９が所定の位置まで移動し、画像認識光学系１９の視野が上方側に切り替わり、ボンディングヘッド１５に吸着された電子部品１３の位置認識を行う。そして、回路基板１６及び電子部品１３の画像認識結果、及び画像認識光学系１９のキャリブレーション結果すなわちキャリブレーション用光軸ずれ量を考慮して、回路基板１６及び電子部品１３間の位置補正を行った後に、ボンディングヘッド１５が下降し電子部品１３を回路基板１６上に搭載する。
【００２９】
以上のように本実施形態によれば、図８の単純なキャリブレーション動作では、治具２１を使用してキャリブレーション動作中に画像認識光学系１９の視野間の光軸のずれ量（オフセット量）を少なくとも一回測定し、測定された測定値をキャリブレーション用光軸ずれ量として用いるようにしたので、より良い精度で画像認識光学系１９の下方側の視野と上方側の視野の光軸のずれ量を求めることができ、電子部品１３の回路基板１６に対する搭載位置ずれを抑えることができる。
また、図４の高精度なキャリブレーション動作では、キャリブレーション動作中に画像認識光学系１９の視野間の光軸のずれ量（オフセット量）を複数回測定し、その複数回測定された測定値の中から選択された測定値又はそれらの測定値の平均値をキャリブレーション用光軸ずれ量として用いることにより、治具２１のハンドリング精度の影響を受ける度合いを抑え、高い精度で画像認識光学系１９の下方側の視野と上方側の視野の光軸のずれ量を求め、電子部品１３の回路基板１６に対する搭載位置ずれを抑えることができる。
なお、上記実施形態では、図４のステップＳ１又は図８のステップＳ２１によるキャリブレーションステージ２０上の治具２１の印２２の位置認識動作を行ったのち、図４のステップＳ２，Ｓ３又は図８のステップＳ２２，Ｓ２３でのボンディングヘッド１５のノズル１５ａで吸着された治具２１の印２２の位置認識動作を行うようにしているが、逆に、図４のステップＳ２，Ｓ３の動作を行ったのちステップＳ１の動作を行うか、又は、図８のステップＳ２２，Ｓ２３の動作を行ったのちステップＳ２１の動作を行うようにしてもよい。
【００３０】
さらに、上記実施形態において、上記少なくとも一回又は複数回の光軸のずれ量の測定を、例えば、実装動作開始前に１度行うだけでは、実装動作中の室温の変化又は装置内部の発熱による画像認識光学系の保持部などに歪が生じて、光軸の傾きが変化してしまい、部品の搭載位置がずれてしまうといった不具合が生じることがある。よって、これを防止するため、光軸のずれ量を一度測定したのち、所定時間後、例えば２時間後に再度同様に測定して、その測定結果に基づいて光軸のずれ量のオフセット分の更新を行うのが好ましい。
具体的には、電子部品１３を搭載する動作について説明する。まず、ヘッド１５及びスライドベース１８が所定の位置まで移動した後にヘッド１５が下降し、トレイ１４上の電子部品１３をピックアップする。次に、再度、ヘッド１５及びスライドベース１８が移動し、電子部品１３を回路基板１６に搭載するための粗位置決めを行う。次に、画像認識光学系１９が回路基板１６の位置確認のため、回路基板１６上の特徴点、例えば、認識マーク、を視野内に収める位置まで移動し、画像認識部１０７により特徴点の画像認識を少なくとも一回又は複数回行う。次に、画像認識光学系１９が電子部品１３の位置確認のため、電子部品１３上の特徴点、例えば、認識マーク、を視野内に収める位置まで移動し、画像認識部１０７により特徴点の画像認識を少なくとも一回又は複数回行う。そして、メモリ１１３内に記憶された回路基板１６及び電子部品１３の認識結果、及び画像認識光学系１９の最新キャリブレーション結果に基づき、回路基板１６及び電子部品１３の間の位置補正を行った後にヘッド１５が下降し、電子部品１３を回路基板４上に搭載する。
【００３１】
以上のように本実施形態によれば、電子部品搭載時の位置補正において、一定時間間隔毎に、例えば２時間間隔毎に、測定され、メモリ１１３内で更新された、電子部品画像認識側と回路基板画像認識側の視野間のオフセット量分を補正することにより、室温の変化もしくは装置内部の発熱により画像認識光学系の保持部に歪が生じて、光軸の傾きが変化しても、電子部品の搭載位置がずれることはない。この場合、各測定時に、上記したように複数回測定すれば、ハンドリング誤差も防止することができる。
このような構成によれば、一定時間毎に画像認識光学系の視野間のオフセット量を測定し、その測定結果を電子部品及び回路基板の画像認識結果に対して補正を行うことにより、画像認識光学系の保持部の歪の影響を受けない電子部品搭載時の位置補正が可能となり、室温の変化もしくは装置内部の発熱があっても、高精度に電子部品を搭載することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、治具を使用してキャリブレーション動作中に画像認識光学系の視野間の光軸のずれ量（オフセット量）を少なくとも一回測定し、測定された測定値をキャリブレーション用光軸ずれ量として用いるようにしたので、より良い精度で画像認識光学系の下方側の視野と上方側の視野の光軸のずれ量を求めることができ、部品の回路基板に対する搭載位置ずれを抑えることができる。
また、以上のように本発明は、画像認識光学系の視野間の光軸のずれ量（オフセット量）を複数回求め、その複数回求められた光軸のずれ量を元にそれらの平均値をとるなどしてキャリブレーション用光軸ずれ量を求めることにより、キャリブレーション用光軸ずれ量を求めるための治具のハンドリング精度の影響を受ける度合いを抑え、高い精度で画像認識光学系の下方側の視野と上方側の視野のオフセット量（光軸のずれ量）を求め、部品を搭載すべき部材に対する部品の搭載位置ずれを抑えることができる。
また、画像認識光学系の視野間の光軸のずれ量（オフセット量）を複数回の測定をするとき一定時間毎に画像認識光学系の視野間のオフセット量を少なくとも一回測定するようにし、かつ、その測定結果を電子部品及び回路基板の画像認識結果に対して補正を行うことにより、画像認識光学系の保持部の歪の影響を受けない電子部品搭載時の位置補正が可能となり、室温の変化もしくは装置内部の発熱があっても、高精度に電子部品を搭載することができる。この場合、各測定時に、上記したように複数回測定すれば、ハンドリング誤差も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の電子部品搭載装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】  図１の電子部品搭載装置において治具が載置された状態のキャリブレーションステージの斜視図である。
【図３】  図１の電子部品搭載装置の画像認識光学系の上下の視野でそれぞれ撮像された治具の画像の位置を表す図である。
【図４】  図１の電子部品搭載装置のキャリブレーション動作のフローチャートである。
【図５】  図１の電子部品搭載装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】  上記実施形態における画像認識光学系の縦断面側面図である。
【図７】  上記実施形態におけるキャリブレーション動作を示す斜視図である。
【図８】  図１の電子部品搭載装置のキャリブレーション動作のフローチャートである。
【図９】  従来例の電子部品搭載装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１０】  従来例における画像認識光学系の縦断面側面図である。
【符号の説明】
１３…電子部品
１４…回路基板
１５…ボンディングヘッド
１５ａ…ノズル
１６…回路基板
１７…ボンディングステージ
１８…スライドベース
１９…画像認識光学系
２０…キャリブレーションステージ
２１…治具
２２…印
２２−１，２２−２，２３，２４…治具の印の位置
１０１…メインコントローラ
１０２…画像認識光学系のＸ座標移動用ドライバ
１０３…画像認識光学系のＹ座標移動用ドライバ
１０４…ボンディングヘッド移動用ドライバ
１０５…シャッター駆動部
１０６…ノズル吸着駆動部
１０７…画像認識部
１０８…画像データ記憶用のメモリ
１０９…画像処理部
１１０…治具の印の位置（光軸ずれ量）記憶用のメモリ
１１１…演算部
１１２…座標データ記憶用のメモリ
１１３…生産条件記憶用のメモリ
２００…制御部
【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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【図１０】
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