JP4418014B2 - 電子部品実装装置における校正方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に電子部品を実装するための電子部品実装装置における校正方法、特にロータリヘッドを備える部品移載装置を交換した場合に部品の実装位置に誤差が生じるのを防ぐための校正方法に関する。

この種の電子部品実装装置により基板に搭載される電子部品には、チップなどの小型ではあるが大量に使用される小型電子部品と、使用数は少ないが形状の種類が多かったり実装精度が要求される微細リードを有するＩＣなどの大型電子部品がある。通常、使用数の多い小型電子部品は複数の吸着ノズルを有する高速小型部品用実装装置で実装され、大型電子部品は比較的低速であるが多種類の部品に対応できる柔軟性と高精度実装機能を備えた異形電子部品用実装装置で実装されている。このため従来の電子部品実装ラインは、高速小型部品用実装装置と異形電子部品用実装装置を直列に配置して形成されることが多い。あるいは一機種で高速小型部品実装機能と異形大型電子部品実装機能の双方の機能を兼ね備えた電子部品実装装置を複数使用して電子部品実装ラインを形成することも行われている。

しかし、基板に対する小型電子部品と大型電子部品の搭載割合は基板の種類により異なるので、高速小型部品用実装装置と異形電子部品用実装装置を組み合わせて電子部品実装ラインを形成する前者の方法では、どちらかの電子部品実装装置の稼働率を落として実装を行わざるを得ず、このため常に最大生産性が得られる電子部品実装ラインを構築することはできないという問題があった。また高速小型部品実装機能と異形大型電子部品実装機能の両機能を備えた電子部品実装装置を使用する後者の方法では、各電子部品実装装置は実装する部品が小型電子部品か大型電子部品かにより、一部の機能が必要以上の過剰なものとなり、部品実装コストにはね返る設備費が上昇するという問題があった。さらに、基板に搭載される部品の種類は日進月歩であり、その種類を電子部品実装装置の設計時に予想することは困難であるので、電子部品実装装置としては現状以上の部品の種類に対応できるような設計が必要であり、このため余剰設備が必要になり、設備費が増大するという問題もあった。

これに対し、電子部品実装装置において、電子部品を保持して実装する部品移載装置を交換可能とし、部品実装ラインの現場で作業者が短時間で部品移載装置を交換できるようにすることにより、生産される基板の小型電子部品と大型電子部品の割合、および部品の種類に応じた最適な部品実装ラインを構築する方法が提案されている。

この種の電子部品実装装置では、例えば図５に示すように、基台１１に対しＸおよびＹの２方向に移動可能に支持された移動台２４に部品実装ヘッド２８を有する部品移載装置２６および基板認識用カメラ２５が設けられ、基台１１には部品認識用カメラ１５が固定されている。そして電子部品実装装置１０は基板搬送装置１２により搬入されて位置決め保持された基板Ｓ上に設けられた基板マークＳｍの位置を基板認識用カメラ２５により検出し、この基板マークＳｍの位置に基づいて位置補正を行ってスライド２１および移動台２４をＸ方向およびＹ方向に移動して、部品供給装置１３から部品実装ヘッド２８の吸着ノズル２９の先端に吸着した部品Ｐを基板Ｓ上の所定の座標位置に実装している。また吸着ノズル２９の先端に吸着した部品Ｐを部品供給装置１３から基板Ｓ上の所定の座標位置に移動する途中に、吸着ノズル２９を部品認識用カメラ１５で一旦停止させ、吸着ノズル２９の中心線Ｏ３（以下、吸着ノズル中心線Ｏ３ともいう。）に対する部品Ｐの芯ずれを部品認識用カメラ１５により検出し、これによってもスライド２１および移動台２４の移動量を補正して、部品Ｐが基板Ｓ上の座標位置に正確に実装されるようにしている。

前述のように複数種類の異なる部品移載装置を装着装置基本部に対し交換するようにした場合には、基板Ｓ上の所定の座標位置に部品Ｐを正確に実装するためには、図５の部分拡大図である図１における、部品移載装置２６を交換した後における基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１（以下基板カメラ光軸Ｏ１ともいう。）と吸着ノズル２９の中心線Ｏ３との位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ４およびＹ方向における距離Ｙ４）を正確に校正する必要がある。また吸着ノズル２９の中心線Ｏ３に対する部品Ｐの芯ずれを正確に補正するには、検出時に吸着ノズル中心線Ｏ３と部品認識用カメラ１５の光軸Ｏ２（以下、部品カメラ光軸Ｏ２ともいう。）との位置関係を正確に把握した状態で部品認識用カメラ１５による部品Ｐの検出を行う必要がある。

基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１と部品移載装置２６の吸着ノズル２９の中心線Ｏ３との位置関係（距離Ｘ４および距離Ｙ４）を測定して校正する方法としては、特開平７−１９８１６号公報に従来技術として記載された方法がある。これは、吸着ノズルにより吸着した部品（または治具、以下同じ）を基板上に実装し、基板認識用カメラを部品の上に移動して基板認識用カメラの光軸と部品の間の位置関係を測定し、測定されたこの位置関係と基板認識用カメラの移動量および移動方向にもとづいて基板認識用カメラの光軸と部品移載装置の吸着ノズルの中心線との位置関係を校正するものである。しかしながらこの測定方法では、部品の形状誤差と吸着ノズルへの吸着位置の誤差を含むという問題がある。

これに対し特開平７−１９８１６号公報に記載された技術では、吸着ノズルに取り付けられる位置とその際の基板認識用カメラが対向する位置とに対応する位置に基準となる第１および第２基準マークが設けられた測定治具を用い、吸着ノズルに測定治具をその第１基準マークが対応するように取り付けた状態で、部品認識用カメラにより第１基準マークを認識させ、測定治具を取り付けた吸着ノズルを部品認識用カメラに対して相対的に移動させて第２基準マークを部品認識用カメラにより認識させ、次いで第２基準マークを基板認識用カメラにより認識させ、この基板認識用カメラで認識した第２基準マークの位置、部品認識用カメラによる第１、第２基準マークの位置および測定治具の移動距離から吸着ノズルに対する基板認識用カメラの取付位置を検出するものである。この方法によれば、簡単な測定治具を用意するだけでよいので必要な部材コストを抑えて、かつ充分な精度で吸着ノズルに対する基板認識用カメラ取付位置を測定することができ、また測定治具を吸着ノズルに取り付けると、電子部品実装装置などにより自動的に測定を実行することができるので、作業者の軸練度などによる計測誤差も含むこともないという利点が得られる。

特開平７−１９８１６号公報（第３ページ、図２）

しかしながらこの特開平７−１９８１６号公報に記載された方法では、吸着ノズルと基板認識用カメラに対応する位置にそれぞれ基準マークが設けられ、従って相当な大きさとなる測定治具を、その一方の基準マークの位置で吸着ノズルに吸着支持させているので、吸着ノズルが測定治具の重力により変形して測定誤差が生じ、或いは測定治具が少しの外力で吸着ノズルから外れるおそれがあり、測定治具が吸着ノズルから外れないようにして吸着ノズルに対する基板認識用カメラ取付位置を測定することは必ずしも容易ではないという問題があった。

本発明は、ロータリヘッドを備えた部品移載装置を移動台に交換可能に固定した電子部品実装装置において、交換した部品移載装置のロータリヘッドの各スピンドルの回転中心位置の各補正値を容易且つ正確に求めることである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、基台に設けられて基板の搬入・搬出および位置決め保持を行う基板搬送装置と、前記基台に対しＸ方向およびＹ方向の２方向に移動可能に支持された移動台と、この移動台に取り付けられて部品供給装置により供給された部品を採取して前記基板搬送装置上に位置決め支持された前記基板上に実装する部品移載装置と、前記移動台に光軸をＸ方向およびＹ方向と直角なＺ方向と平行にして固定された基板認識用カメラと、前記基台に光軸をＺ方向と平行にして固定された部品認識用カメラを備えてなり、前記移動台に複数種類の異なる性能の前記部品移載装置が交換可能に固定される電子部品実装装置において、吸着ノズルが装着される複数のスピンドルを回転中心をＺ方向に平行にして回転可能に保持し、各スピンドルを実装ポイントに割出し回転可能なロータリヘッドを備えた部品移載装置を前記移動台に取り付けた場合に、前記基台に設けられた基準マークを前記部品認識用カメラで撮像し、前記移動台を座標原点に対し所定位置に停止して前記基準マークを前記基板認識用カメラで撮像し、前記基板認識用カメラで撮像された前記基準マークの画像の位置に基づいて測定された前記基板認識用カメラの光軸と前記基準マークとの位置関係、および前記部品認識用カメラで撮像された前記基準マークの画像の位置に基づいて測定された前記部品認識用カメラの光軸と前記基準マークとの位置関係に基づいて前記部品認識用カメラの光軸の前記座標原点に対する座標位置を校正し、前記実装ポイントに割出されたスピンドルの回転中心が前記校正された部品認識用カメラの光軸の座標位置に位置するように前記移動台を移動し、前記実装ポイントに順次割出された各スピンドルを複数の異なる回転角度位置にそれぞれ位置決めした状態で各スピンドルに装着された吸着ノズルの先端を前記部品認識用カメラで撮像し、前記実装ポイントに割出された前記複数の異なる回転角度位置での各吸着ノズルの先端画像の中心位置に基づいて各スピンドルの回転中心位置を求め、各吸着ノズルの前記画像から求めた各スピンドルの前記実装ポイントでの回転中心位置と前記校正された部品認識用カメラの光軸の座標位置とから各スピンドルの回転中心位置の各補正値を求めることである。
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記移動台を前記座標原点に対し前記所定位置に停止したとき、前記基板認識用カメラは前記基準マークと同一の基準マークを撮像し、前記基準マークは前記部品認識用カメラの視野内に焦点深度内で入るように前記基台に設けられ、前記移動台は、前記基準マークが前記基板認識用カメラの視野内に焦点深度内で入るように前記所定位置に停止することである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、基台に設けられた基準マークを部品認識用カメラで撮像する。移動台を座標原点に対し所定位置に停止して基準マークを基板認識用カメラで撮像する。基板認識用カメラで撮像された前記基準マークの画像の位置に基づいて測定された前記基板認識用カメラの光軸と前記基準マークとの位置関係および前記部品認識用カメラで撮像された前記基準マークの画像の位置に基づいて測定された前記部品認識用カメラの光軸と前記基準マークとの位置関係に基づいて部品認識用カメラの光軸の座標原点に対する座標位置を校正する。移動台に交換可能に装架された部品移載装置のロータリヘッドに保持された複数のスピンドルの中、実装ポイントに割出されたスピンドルの回転中心が校正された部品認識用カメラの光軸の座標位置に位置するように移動台を移動する。各スピンドルを複数の異なる回転角度位置にそれぞれ位置決めした状態で各スピンドルに装着された吸着ノズルの先端を部品認識用カメラで撮像する。実装ポイントに割出された複数の異なる回転角度位置での各吸着ノズルの先端画像の中心位置に基づいて各スピンドルの回転中心位置を求める。各吸着ノズルの画像から求めた各スピンドルの実装ポイントでの回転中心位置と前記校正された部品認識用カメラの光軸の座標位置とから各スピンドルの回転中心位置の各補正値を求める。これにより、ロータリヘッドに保持された複数のスピンドルの中心位置の各補正値を効率的に正確に求めることができる。さらに、吸着ノズルのフレも補正することができる。
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、基準マークが基板認識用カメラの視野内に入るように移動台が位置決めして停止されたとき、基準マークは部品認識用カメラおよび基板認識用カメラの焦点深度内に位置する。

複数種類の異なる部品移載装置を交換可能とした電子部品実装装置の要部の位置関係を示す図。 基板認識用カメラの光軸と吸着ノズルの中心線との位置関係を校正する方法の要部を説明する部分拡大斜視図。 図２に示す位置関係を校正する方法を説明する図。 基板認識用カメラの光軸と吸着ノズルの中心線との位置関係を校正する他の方法の要部を説明する部分拡大斜視図。 複数種類の異なる部品移載装置を交換可能とした電子部品実装装置の要部を示す斜視図。 基準ゲージを支持する上端部材および部品認識用カメラの支持構造を示す側断面図。 本発明の実施の形態に係るロータリヘッドを備えた部品移載装置を示す図。 複数の吸着ノズルの端面の画像を示す図。 複数の吸着ノズルに吸着された部品の画像を示す図。 吸着ノズルを回転したとき、吸着誤差による部品中心位置の変位量を示す図。 本発明の実施の形態に係る校正方法の要部を説明する図で、実装ポイントに割出された吸着ノズルを部品カメラ光軸Ｏ２に位置決めして撮像した画像を示す図。 ロータリヘッドの各スピンドルの上昇位置と下降位置における吸着ノズルの先端中心の座標位置の相違である下降誤差を示す図。

以下に、図１〜図６に示す電子部品実装装置における基板認識用カメラの光軸と吸着ノズルの中心線との位置関係を校正する方法について説明する。この方法が適用される図５に概略全体構造を示す電子部品実装装置１０は、複数台並べて配置され部品実装ラインを構成する。各電子部品実装装置１０の基台１１上には、それぞれ基板Ｓ，ＳａをＹ方向に搬送する２個の基板搬送装置１２，１２ａが設けられている。図示は省略したが、各電子部品実装装置１０は、それぞれの基板搬送装置１２，１２ａがＹ方向に連続されるように互いに隣接して配置され、各電子部品実装装置１０の基板搬送装置１２，１２ａは互いに連動して作動されて、各基板Ｓ，Ｓａを隣の基板搬送装置１２，１２ａ上に順次送り込んで、所定位置に位置決め保持するようになっている。

各基板搬送装置１２，１２ａの上側には、Ｙ方向に細長いスライド２１が、Ｙ方向と直交するＸ方向に延びる固定レール２０により移動可能に案内支持されたテーブル３０の下面に固定され、スライド２１のＸ方向移動はボールねじを介してサーボモータ２２により制御されている。スライド２１の一側面には基板認識用カメラ２５と部品移載装置２６が取り付けられる移動台２４がＹ方向に移動可能に案内支持されて、その移動はボールねじを介してサーボモータ３１により制御されている。スライド２１、移動台２４およびこれに取り付けられる基板認識用カメラ２５および部品移載装置２６は、両基板搬送装置１２，１２ａの上側にそれぞれ設けられているが、その構造および作動は実質的に同一であるので、図５では基板搬送装置１２ａの上側のものは図示を省略してある。また以下の説明では、スライド２１および移動台２４などの構造および作動は基板搬送装置１２側についてのみ述べる。なおこの位置関係を校正する本方法は、２個の基板搬送装置を備えた電子部品実装装置１０に限らず、１個の基板搬送装置を備えた電子部品実装装置１０にも適用可能である。

移動台２４に取り付けられる部品移載装置２６は、高速小型電子部品実装用および異形大型電子部品実装用の複数種類の異なる性能のものがあり、移動台２４に対し交換可能である。この電子部品実装装置１０は、このように交換可能な部品移載装置２６と、それ以外の全ての部分からなる装着装置基本部の２部分よりなるものである。

図１、図２および図５に示すように、各部品移載装置２６は、移動台２４に着脱可能に取り付けられる支持ベース２７と、この支持ベース２７にＸ方向およびＹ方向と直角なＺ方向に昇降可能に案内支持されてボールねじを介してサーボモータ３２により昇降が制御される部品実装ヘッド２８と、この部品実装ヘッド２８から下方に突出して設けられて下端に部品Ｐを吸着保持する円筒状の吸着ノズル（部品採取部）２９よりなるものである。この部品実装ヘッド２８および吸着ノズル２９の中心線Ｏ３はＺ方向と平行であり、吸着ノズル２９は部品実装ヘッド２８に対し中心線Ｏ３回りに回転可能に支持されて、サーボモータ（図示省略）により回転角度が制御されるようになっている。基板認識用カメラ２５は移動台２４に固定されて故障などの場合を除き交換されることはなく、その光軸Ｏ１はＺ方向と平行である。

電子部品実装装置１０の一端側には、並んで設置された複数のフィーダよりなる部品供給装置１３が設けられている。基板搬送装置１２と部品供給装置１３の間となる基台１１上には、Ｚ方向と平行な光軸Ｏ２を有する部品認識用カメラ１５が設けられている。この部品認識用カメラ１５は、図６に示すように支持台１６を介して基台１１上に取り付けられ、その上方には上側が開いた底のない椀状の上端部材（支持部材）１７が連結部１６ａを介して光軸Ｏ２と同軸的に取り付けられている。上端部材１７の開いた上面は透明なカバーガラス１８により覆われ、上端部材１７の内面には多数のＬＥＤよりなる側射光源１９が設けられて、部品認識用カメラ１５により認識される部品Ｐおよび吸着ノズル２９の下端を下側から照明するようになっている。

図１および図５において、電子部品実装装置１０は、基板搬送装置１２により搬入されて位置決め保持された基板Ｓ上に設けられた基板マークＳｍの位置を基板認識用カメラ２５により検出し、この基板マークＳｍの位置に基づいて位置補正を行ってスライド２１および移動台２４をＸ方向およびＹ方向に移動して、部品供給装置１３から部品移載装置２６の吸着ノズル２９の先端に吸着保持した電子部品Ｐを基板Ｓ上の指令された座標位置に実装するものである。また吸着ノズル２９の先端に吸着保持した部品Ｐを部品供給装置１３から基板Ｓ上の指令された座標位置に移動する途中に、吸着ノズル２９を部品認識用カメラ１５上で一旦停止させ、吸着された部品Ｐの吸着ノズル２９の中心線Ｏ３に対する芯ずれおよび中心線Ｏ３回りの角度のずれを部品認識用カメラ１５により検出している。そしてこの角度のずれの検出結果に基づき吸着ノズル２９をサーボモータにより回転して中心線Ｏ３回りの角度のずれを修正した後、芯ずれの検出結果に基づきスライド２１および移動台２４のＸ方向およびＹ方向の移動量を補正して、部品Ｐを基板Ｓ上の基板マークＳｍを基準とする指令された座標位置（図１において、Ｘ１，Ｙ１）に正確に実装するようになっている。

前述のように、この電子部品実装装置１０は、装着装置基本部とその移動台２４に交換可能に取り付けられる部品移載装置２６よりなるものであるので、基板マークＳｍを基準とする基板Ｓ上の所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に部品Ｐを正確に実装するためには、部品移載装置２６を交換した後の基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１と部品移載装置２６の吸着ノズル２９の中心線Ｏ３との位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ４およびＹ方向における距離Ｙ４）を正確に校正する必要がある。また吸着ノズル２９の中心線Ｏ３に対する部品Ｐの芯ずれを正確に検出するには、検出時に吸着ノズル中心線Ｏ３と部品認識用カメラ１５の光軸Ｏ２との位置関係を正確に把握した状態で部品認識用カメラ１５による部品Ｐの検出を行う必要がある。そのためには電子部品実装装置１０の座標原点と部品カメラ光軸Ｏ２との位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ２およびＹ方向における距離Ｙ２）を正確に校正する必要がある。更に、部品認識用カメラ１５を交換した場合も校正する必要がある。

次にこのような位置関係を校正する方法の作動を、主として図１〜図３により説明する。この作動の開始に先立ち、図１および図３に示すように、無色透明のガラス板上に円形、十字形など色々な形状の基準マークＧｍを設けた基準ゲージＧを、上端部材１７のカバーガラス１８の上に、基準マークＧｍが部品認識用カメラ１５の視野内に入るように載置される。移動台２４は、基準マークＧｍが基板認識用カメラ２５の視野内に入り、かつ部品移載装置２６の吸着ノズル２９の先端が部品認識用カメラ１５の視野内に入るように所定位置に位置決めして停止される。そのときの電子部品実装装置１０の座標原点に対する基板カメラ光軸Ｏ１の位置関係（図３の距離Ｘ３および距離Ｙ３）は、電子部品実装装置１０のスライド２１および移動台２４の座標原点からの移動量としてインダクトシン等の位置検出装置により検出されて制御装置２３のメモリに記録されている。この停止状態で、この基準マークＧｍは部品認識用および基板認識用の各カメラ１５，２５の焦点深度内にあり、また吸着ノズル２９もその先端が基準ゲージＧに接近して部品認識用カメラ１５の焦点深度内に入る位置（図２の二点鎖線２９ａ参照）まで下降させる。

このように、基板カメラ光軸Ｏ１が座標原点から図３の距離Ｘ３および距離Ｙ３移動するように移動台２４が所定位置に位置するとき、基板認識用カメラ２５は、基準マークＧｍの画像の位置に基づいて基板カメラ光軸Ｏ１と基準マークＧｍとの位置関係（距離Ｘａおよび距離Ｙａ）を測定する。部品認識用カメラ１５は、吸着ノズル２９の先端の画像の位置に基づいて部品カメラ光軸Ｏ２と吸着ノズル中心線Ｏ３との位置関係（距離Ｘｃおよび距離Ｙｃ）を測定するとともに、基準マークＧｍの画像の位置に基づいて部品カメラ光軸Ｏ２と基準マークＧｍとの位置関係（距離Ｘｂおよび距離Ｙｂ）を測定する。

前述のように、基板マークＳｍを基準とする基板Ｓ上の所定の座標位置に部品Ｐを正確に実装するために必要な、部品移載装置２６を交換した後の基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１と部品移載装置２６の吸着ノズル２９の中心線Ｏ３との位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ４およびＹ方向における距離Ｙ４）の校正値は、図２および図３から明らかなように、次の式
Ｘ４＝Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ ・・・（１ａ）
Ｙ４＝Ｙａ＋Ｙｂ＋Ｙｃ ・・・（１ｂ）
により与えられる。

基板カメラ光軸Ｏ１が座標原点から図３の距離Ｘ３および距離Ｙ３移動するように移動台２４が所定位置に位置するとき、基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１と部品認識用カメラ１５の光軸Ｏ２との位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ５およびＹ方向における距離Ｙ５）の校正値は、図３から明らかなように、次の式
Ｘ５＝Ｘａ＋Ｘｂ ・・・（２ａ）
Ｙ５＝Ｙａ＋Ｙｂ ・・・（２ｂ）
により与えられる。

そして、基板カメラ光軸Ｏ１が座標原点から図３の距離Ｘ３および距離Ｙ３移動するように移動台２４が所定位置に位置するとき、座標原点に対する部品カメラ光軸Ｏ２の位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ２およびＹ方向における距離Ｙ２）の校正値は、図３から明らかなように、上式により与えられるＸ５，Ｙ５と、前述のように制御装置のメモリに記録されている座標原点に対する基板カメラ光軸Ｏ１の位置関係Ｘ３，Ｙ３に基づき、次の式
Ｘ２＝Ｘ３＋Ｘ５ ・・・（３ａ）
Ｙ２＝Ｙ３＋Ｙ５ ・・・（３ｂ）
により与えられる。

これにより、吸着ノズル２９に吸着された部品Ｐが部品認識用カメラ１５に撮像されたとき、該部品Ｐの中心線の座標原点からの位置を、座標原点に対する部品カメラ光軸Ｏ２の位置関係から求めることができ、最終的には、吸着ノズル中心Ｏ３に対する吸着された部品Ｐのズレを制御装置２３により算出することができる。

なお上記各式における各距離Ｘａ，Ｘｂ・・・などの正負の符号は、中心線Ｏ３、光軸Ｏ１，Ｏ２の位置関係により異なったものとなる。

電子部品実装装置１０の作動を制御する制御装置２３は、部品移載装置２６の交換後、先ず移動台２４を前述した図２および図３に示す所定位置に移動して位置決め停止し、部品認識用カメラ１５の上端部材１７上に基準ゲージＧを置いた状態で、基板認識用カメラ２５により距離Ｘａ，Ｙａを測定し、部品認識用カメラ１５により距離Ｘｂ，Ｙｂおよび距離Ｘｃ，Ｙｃを測定する。次いで制御装置は式（１ａ），（１ｂ）により距離Ｘ４，Ｙ４の校正値を演算し、式（２ａ），（２ｂ）により距離Ｘ５，Ｙ５の校正値を演算し、式（３ａ），（３ｂ）により距離Ｘ２，Ｙ２の校正値を演算する。

そして制御装置２３は、基板搬送装置１２により基板Ｓが搬入されると、スライド２１および移動台２４をＸ方向およびＹ方向に移動して、部品供給装置１３から所定の部品Ｐを吸着ノズル２９の先端に吸着保持する。次いで移動台２４を所定位置に移動し、吸着ノズル２９に吸着された部品Ｐを部品認識用カメラ１５で撮像する。該部品Ｐの画像の中心線の座標原点からの距離を、座標原点に対する部品カメラ光軸Ｏ２の位置関係の校正値Ｘ２，Ｙ２に基づき求める。基板カメラ光軸Ｏ１と吸着ノズル中心線Ｏ３との位置関係の校正値Ｘ４，Ｙ４から求めた吸着ノズル中心線Ｏ３の座標原点からの距離と、部品Ｐの中心線の座標原点からの距離との差を演算して、吸着ノズル中心Ｏ３に対する吸着された部品Ｐの吸着ズレを算出し、この吸着ズレを補正して部品Ｐを基板上の指令位置に正確に実装する。このとき、基板認識用カメラ２５により撮像された基板マークＳｍのズレに基づいて算出される基板Ｓの位置決め誤差による補正も同時に行われる。また、部品認識用カメラ１５が部品Ｐの中心線Ｏ３回りの角度ズレを検出した場合は、吸着ノズル２９が回転されて部品Ｐの角度ズレが修正される。

この場合、基準ゲージＧに複数個、例えば４個の基準マークＧｍを部品認識用カメラ１５の視野内に同時に入るようにＸ，Ｙ軸方向に適宜離間して設け、各基準マークＧｍについて上述のように各校正値を求めて平均値を算出するようにすれば、より精度の高い校正値を得ることができる。

上述した位置関係を校正する方法では、上端部材１７上に置かれた基準ゲージＧの基準マークＧｍが部品認識用および基板認識用の各カメラ１５，２５の視野内に入っているが、吸着ノズル２９の中心線Ｏ３と基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１との間がある程度離れると、部品認識用カメラ１５の視野内に基準マークＧｍおよび吸着ノズル２９の先端を入れるのと同時に基板認識用カメラ２５の視野内に基準マークＧｍを入れることができない。その場合は、基準マークＧｍが部品認識用カメラ１５の視野内に入るように上端部材１７上に基準ゲージＧを置き、基準マークＧｍが基板認識用カメラ２５の視野内に入るように移動台２４を第１位置に停止する。第１位置で部品認識用カメラ１５および基板認識用カメラ２５により各カメラの光軸Ｏ１，Ｏ２と基準マークＧｍとの各位置関係から第１位置での基板カメラ光軸Ｏ１と部品カメラ光軸Ｏ２との位置関係Ｘ５，Ｙ５を検出する。次に、吸着ノズル２９の先端が部品認識用カメラ１５の視野内に入るように移動台２４を第２位置に移動し、部品認識用カメラ１５により部品カメラ光軸Ｏ２と吸着ノズル中心線Ｏ３との位置関係Ｘｃ，Ｙｃを検出し、第１位置で検出された基板カメラ光軸Ｏ１と部品カメラ光軸Ｏ２との位置関係Ｘ５，Ｙ５、第２位置で検出された部品カメラ光軸Ｏ２と吸着ノズル中心線Ｏ３との位置関係Ｘｃ，Ｙｃ、および第１位置と第２位置との位置関係Ｘｅ，Ｙｅ（図示省略）に基づいて基板カメラ光軸Ｏ１と吸着ノズル中心線Ｏ３との位置関係Ｘ４，Ｙ４を算出してもよい。この場合の距離Ｘ４およびＸ５の値は式１ａおよび２ａで演算した値にＸｅを加えたものとなり、距離Ｙ４およびＹ５の値は、式１ｂおよび２ｂで演算した値にＹｅを加えたものとなるが、それ以外の点については先に説明した通りである。

このような位置関係を校正する方法の変形例では、各距離Ｘａ，Ｙａ，Ｘｂ，Ｙｂ，Ｘｃ，Ｙｃの測定を、移動台２４の第１位置および第２位置において２度行わなければならないので手間がかかる。しかし図４に示す基板認識用カメラの光軸と吸着ノズルの中心線との位置関係を校正する第２の方法は、吸着ノズル中心線Ｏ３と基板カメラ光軸Ｏ１との間がある程度離れている場合でも、図１〜図６で述べた場合と同様、移動台２４を一つの所定位置に停止させたままで、基板カメラ光軸Ｏ１と部品カメラ光軸Ｏ２との位置関係の校正、基板カメラ光軸Ｏ１と吸着ノズル中心線Ｏ３との位置関係の校正を行うことができる。

この位置関係を校正する第２の方法は、前述した基準ゲージＧの代わりに、距離Ｌをおいて第１および第２基準マークＧｍ１，Ｇｍ２を設けた基準ゲージＧａを使用する点が図１〜図６で述べた場合と異なる。次にこの第２の方法の作動を説明する。この第２の方法でも、校正のための作動に先立ち、図４に示すように、第１および第２基準マークＧｍ１，Ｇｍ２が所定の位置関係となるように、例えば第１および第２基準マークＧｍ１，Ｇｍ２を結ぶ直線がＹ軸と平行になり、かつ第１基準マークＧｍ１が部品認識用カメラ１５の視野内に入るように基準ゲージＧａが上端部材１７の上端部材１７のカバーガラス１８上に載置される。移動台２４は、第２基準マークＧｍ２が基板認識用カメラ２５の視野内に入り、かつ吸着ノズル２９の先端が部品認識用カメラ１５の視野内に入るように所定位置に停止される。そのときの座標原点に対する基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１の位置関係（図３の距離Ｘ３および距離Ｙ３と同じ）は電子部品実装装置１０の作動を制御する制御装置２３のメモリに記録されている。

この状態において、部品認識用カメラ１５は、その光軸Ｏ２と吸着ノズル中心線Ｏ３との位置関係（距離Ｘｃおよび距離Ｙｃ）および、光軸Ｏ２と第１基準マークＧｍ１との位置関係（距離Ｘｂおよび距離Ｙｂ）を測定する。また基板認識用カメラ２５は、その光軸Ｏ１と第２基準マークＧｍ２との位置関係（距離Ｘａおよび距離Ｙａ）を測定する。

この位置関係を校正する第２の方法では、部品移載装置２６を交換した後の基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１と部品移載装置２６の吸着ノズル２９の中心線Ｏ３との位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ４およびＹ方向における距離Ｙ４）の校正値は、図４から明らかなように、次の式
Ｘ４＝Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ ・・・（１ａ）
Ｙ４＝Ｙａ＋Ｙｂ＋Ｙｃ＋Ｌ ・・・（１ｂ′）
により与えられ、また移動体２４が所定位置に位置するときの部品認識用カメラ１５の光軸Ｏ２と基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１との位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ５およびＹ方向における距離Ｙ５）の校正値は、次の式
Ｘ５＝Ｘａ＋Ｘｂ ・・・（２ａ）
Ｙ５＝Ｙａ＋Ｙｂ＋Ｌ ・・・（２ｂ′）
により与えられる。

そして座標原点に対する部品カメラ光軸Ｏ２の位置関係（Ｘ方向における距離Ｘ２およびＹ方向における距離Ｙ２）の校正値は、上式により与えられるＸ５，Ｙ５と、前述のように制御装置２３のメモリに記録されている移動台２４が所定位置に位置するときの座標原点に対する基板カメラ光軸Ｏ１の位置関係Ｘ３，Ｙ３に基づき、次の式
Ｘ２＝Ｘ３＋Ｘ５ ・・・（３ａ）
Ｙ２＝Ｙ３＋Ｙ５ ・・・（３ｂ）
により与えられる。 前述と同様、上記各式における各距離Ｘａ，Ｘｂ・・・などの正負の符号は、中心線Ｏ３、光軸Ｏ１，Ｏ２の位置関係により異なったものとなる。

電子部品実装装置１０の作動を制御する制御装置２３は、部品移載装置２６の交換後、先ず移動台２４を前述した図４に示す所定位置に移動して位置決め停止し、部品認識用カメラ１５の上端部材１７上に基準ゲージＧａを所定の位置関係で置いた状態で、基板認識用カメラ２５により距離Ｘａ，Ｙａを測定し、部品認識用カメラ１５により距離Ｘｂ，Ｙｂおよび距離Ｘｃ，Ｙｃを測定する。次いで制御装置２３は式（１ａ），（１ｂ′）により距離Ｘ４，Ｙ４の校正値を演算し、式（２ａ），（２ｂ′）により距離Ｘ５，Ｙ５の校正値を演算し、式（３ａ），（３ｂ）により距離Ｘ２，Ｙ２の校正値を演算する。部品Ｐの基板Ｓへの実装は、図１〜図６で述べた場合と同様であるので、説明を省略する。

なおこの第２の方法では、第１および第２基準マークＧｍ１，Ｇｍ２がＹ方向に完全に整列されるようにして基準ゲージＧａを上端部材１７上に置いているが、第１および第２基準マークＧｍ１，Ｇｍ２の方向がＹ方向（またはＸ方向）に対し所定角度傾斜するように基準ゲージＧａを上端部材１７上に載置してもよい。この場合は第２の方法のＸ４，Ｘ５およびＹ４，Ｙ５は、図１〜図６に示す位置関係を校正する方法におけるＸ４，Ｘ５およびＹ４，Ｙ５に対し、距離ＬのＸ方向成分およびＹ方向成分だけ加えた値とすればよい。

また上記各位置関係を校正する方法では、基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１と吸着ノズル２９の中心線Ｏ３との位置関係Ｘ４，Ｙ４の校正、および座標原点に対する部品認識用カメラ１５の光軸Ｏ２の位置関係Ｘ２，Ｙ２の校正を行う都度、基準ゲージＧ，Ｇａを上端部材１７上に置くものとして説明したが、基準ゲージＧ，Ｇａを常に上端部材１７上に置いておくようにしてもよい。あるいは上端部材１７のカバーガラス１８に１個または２個の基準マークを設けて基準ゲージＧ，Ｇａとして使用するようにしてもよい。

次に、ロータリヘッドを備えた部品移載装置４０を移動台２４に着脱可能に取り付ける本発明の実施の形態について説明する。図７に示すように、部品移載装置４０は移動台２４に取り付けられるヘッドフレーム４１を備えている。ヘッドフレーム４１の下部には、複数（例えば８本）のスピンドル４４ｎを上下方向（Ｚ軸方向）に往復動可能に保持する円筒状のロータリヘッド４２が軸線まわりに回転可能に取り付けられている。各スピンドル４４ｎは圧縮スプリング（図示省略）により上方に付勢され、下端に吸着ノズル２９ｎが同軸線上に取り付けられている。

ロータリヘッド４２はヘッドフレーム４１に取り付けたサーボモータ４３によって各吸着ノズル２９ｎが所定位置で停止するように間欠的に回転される。所定位置のうち電子部品Ｐを実装する実装ポイント（実装ステーション）に停止されたスピンドル４４ｎはサーボモータ４５により駆動される送りねじ４６の回転によってノズル下降レバー４７が下降されると、圧縮スプリングのばね力に抗して下降され吸着ノズル２９ｎも下降される。送りねじ４６の反対回りの回転によりノズル下降レバー４７が上昇されると、スピンドル４４ｎは圧縮スプリングのばね力により上昇され吸着ノズル２９ｎも上昇される。また、全てのスピンドル４４ｎはサーボモータ４８に回転連結され、各スピンドル４４ｎ延いては吸着ノズル２９ｎはサーボモータ４８によって各軸線回りに一斉に回転されるようになっている。そして、実装ポイントに割出されたスピンドル４４ｎの吸着ノズル２９ｎに吸着された部品Ｐｎが、Ｘ軸に対してα度回転されて基板Ｓ上に装着される場合は、サーボモータ４８によってスピンドル４４ｎがα度回転される。各吸着ノズル２９ｎは、開閉弁を設けた管路を介して負圧供給源に接続されている（何れも図示省略）。吸着ノズル２９ｎは吸着する電子部品Ｐｎの種類により選択して使用される。

次に、複数のノズル２９ｎの先端を同時に部品認識用カメラ１５で撮像し、ロータリヘッド４２の回転中心位置ＯＲを校正する場合について説明する。ロータリヘッド４２の回転中心ＯＲと基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１との間はかなり離れるので、部品認識用カメラ１５の視野内に基準マークＧｍおよびロータリヘッド４２の全吸着ノズル２９ｎの先端を入れるのと同時に、基板認識用カメラ２５の視野内に基準マークＧｍを入れることができない。従って、基準マークＧｍが部品認識用カメラ１５の視野内に入るように上端部材１７上に基準ゲージＧを置き、基準マークＧｍが基板認識用カメラ２５の視野内に入るように移動台２４を第１位置に停止する。このとき基板カメラ光軸Ｏ１は、電子部品実装装置１０の座標原点に対して座標位置（Ｘ３，Ｙ３）に位置する。第１位置で部品認識用カメラ１５および基板認識用カメラ２５により各カメラの光軸Ｏ１，Ｏ２と基準マークＧｍとの各位置関係から第１位置での基板カメラ光軸Ｏ１と部品カメラ光軸Ｏ２との位置関係Ｘ５，Ｙ５を式（２ａ），（２ｂ）で算出し、部品カメラ光軸Ｏ２の座標原点に対する座標位置（Ｘ２，Ｙ２）を式（３ａ），（３ｂ）から求める。次に、ロータリヘッド４２の回転中心ＯＲが座標位置（Ｘ２、Ｙ２）に位置するように移動台２４がサーボモータ２２，３１により第２位置に移動される。このとき基板認識用カメラの光軸Ｏ１とロータリヘッド回転中心ＯＲとの距離は設計値として制御装置２３に記憶されている値が使用される。

ロータリヘッド４２が撮像位置に割出された状態で全吸着ノズル２９ｎの先端が、光軸Ｏ２が座標位置（Ｘ２、Ｙ２）に位置する部品認識用カメラ１５により撮像され（図８参照）、その画像から各スピンドル４４ｎが第１回転角度位置での各吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘn1，Ｙn1）が求められる。各吸着ノズル２９ｎは若干屈曲しているので、各吸着ノズル２９ｎの回転中心位置である各スピンドル４４ｎの回転中心位置と第１回転角度位置での各吸着ノズル２９ｎの先端中心位置は必ずしも一致しない。各吸着ノズル２９ｎの回転中心位置である各スピンドル４４ｎの回転中心位置を求めるために、最初に前述のように各スピンドル４４ｎを第１回転角度位置に位置決めして各吸着ノズル２９の先端中心の座標位置（Ｘn1，Ｙn1）を求め、次に各スピンドル４４ｎをサーボモータ４８により１８０度回転して第２回転角度位置に位置決めし、部品認識用カメラ１５が撮像した画像から各吸着ノズル２９ｎの第２回転角度位置での先端中心の座標位置（Ｘn2，Ｙn2）が求められる。第１および第２回転角度位置における各吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘn1，Ｙn1）および（Ｘn2，Ｙn2）を算術平均した座標位置が各吸着ノズル２９ｎの回転中心位置であるスピンドル４４ｎの回転中心位置（Ｘｎ,Ｙｎ）として求められる。この場合、第１および第２回転角度位置における各吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘn1，Ｙn1）および（Ｘn2，Ｙn2）の間隔が閾値以上の場合、吸着ノズル２９ｎのフレが許容値以上になったと判断し、アラーム表示等により交換が指示される。なお、第１および第２回転角度位置における各吸着ノズル２９の先端中心の座標位置の差が小さい場合は、第１角度位置で撮像した画像から求めた各吸着ノズル２９の先端中心の座標位置を各スピンドル４４ｎの座標位置としてもよい。

ロータリヘッド４２の回転中心ＯＲの座標位置（Ｘor,Ｙor）が、各吸着ノズル２９ｎの回転中心であるスピンドル４４ｎの回転中心の座標位置から求められ、ロータリヘッド４２の回転中心ＯＲの座標位置（Ｘor,Ｙor）と部品認識用カメラ１５の光軸Ｏ２の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）とからロータリヘッド４２の回転中心ＯＲの位置ズレの補正値が式ΔＸor＝Ｘor−Ｘ２、ΔＹor＝Ｙor−Ｙ２から求められる。ロータリヘッド４２の回転中心ＯＲの座標位置（Ｘor,Ｙor）は、例えば回転中心ＯＲを挟んで対向する２個のスピンドル４４ｎの回転中心位置（Ｘｎ,Ｙｎ）の中間座標を４組分求め、これら中間座標の平均値から求めることができる。

そして制御装置２３は、基板搬送装置１２により基板Ｓが搬入されると、スライド２１および移動台２４をＸ方向およびＹ方向に移動し、ロータリヘッド４２を回転して、基板Ｓに装着する各部品Ｐｎを部品供給装置１３から各吸着ノズル２９ｎの先端に吸着保持する。次いで移動台２４を第２位置に移動し、ロータリヘッド４２を撮像位置に割出し、各吸着ノズル２９ｎに吸着された部品Ｐｎを部品認識用カメラ１５で撮像する（図９参照）。各部品Ｐｎが各吸着ノズル２９ｎに吸着されるときにスピンドル４４ｎの回転中心と一致すべき各部品Ｐｎの装着中心位置の座標原点からの座標位置（Ｘpn，Ｙpn）が、各部品Ｐｎの画像上の装着中心位置と部品カメラ光軸Ｏ２の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）とに基づいて求められる。各部品Ｐｎの装着中心位置（Ｘpn，Ｙpn）と各スピンドル４４ｎの回転中心位置（Ｘｎ，Ｙｎ）とに基づいて各部品Ｐｎの各スピンドル４４ｎの回転中心に対する吸着誤差が、式ΔＸpn＝Ｘpn−Ｘｎ，ΔＹpn＝Ｙpn−Ｙｎから求められる。各部品Ｐｎの吸着誤差ΔＸpn, ΔＹpnは、ロータリヘッド４２の回転中心と各スピンドル４４ｎの回転中心を結ぶ半径方向成分ΔＲpnとこの半径と直角方向の成分ΔＴpnに分解され、各スピンドル４４ｎが実装ポイントに割出されたときのＸ軸方向の吸着誤差の補正値として半径方向成分ΔＲpn、Ｙ軸方向の吸着誤差の補正値として半径と直角方向の成分ΔＴpnが使用される。各スピンドル４４ｎはロータリヘッド４２の回転により実装ポイントに割出され、移動台２４がロータリヘッド４２の回転中心ＯＲの補正量ΔＸor, ΔＹor、および各部品Ｐｎの吸着誤差の補正値ΔＲpn, ΔＴpnだけ位置補正して実装位置に移動され、部品Ｐｎが基板Ｓ上に実装される。

また、部品ＰがＸ軸に対してα度回転されて基板Ｓ上に装着される場合、スピンドル４４ｎの回転中心に対する部品中心のズレである吸着誤差ΔＲpn，ΔＴpnにより部品中心が変位するので、スピンドル４４をα度回転する場合は、変位量ｄＸαｎ,ｄＹαｎだけ移動台２４を位置補正して実装する。変位量ｄＸαｎ，ｄＹαｎは、図１０に示すように、
ｄＸαｎ＝ΔＲpn−Ｌcos(θ＋α)、ｄＹαｎ＝ΔＴpn−Ｌsin(θ＋α)、
Ｌ^２＝ΔＲpn^２＋ΔＴpn^２、tanθ＝ΔＴpn／ΔＲpn
から算出できる。

ロータリヘッド４２を備えた部品移載装置４０では、前述のように、スライド２１および移動台２４が第２位置に移動されロータリヘッド４２が撮像位置に割出され、上昇位置に上昇している全スピンドル４４ｎの吸着ノズル２９ｎの先端が部品認識用カメラ１５で撮像されて各吸着ノズル２９ｎの回転中心位置である各スピンドル４４ｎの回転中心位置（Ｘｎ，Ｙｎ）が予め求められ制御装置２３に記憶される。さらに、移動台２４が第２位置に移動されたときのロータリヘッド４２の回転中心ＯＲ（Ｘor，Ｙor）と部品カメラ光軸Ｏ２の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）との差から部品移載装置４０の取付誤差が求められる。

部品Ｐを基板Ｓ上に実装するときは、ロータリヘッド４２の回転によってスピンドル４４ｎが実装ポイントに割出され、スライド２１および移動台２４が移動されて、実装ポイントに割出されたスピンドル４４ｎが吸着ノズル２９ｎに吸着すべき部品Ｐｎが収納された部品供給装置１３の収納位置に位置決めされ、スピンドル４４ｎが下降されて部品Ｐｎを吸着ノズル２９ｎに吸着して上昇する。全スピンドル４４ｎが各吸着ノズル２９ｎに部品Ｐｎを吸着して上昇すると、スライド２１および移動台２４が第２位置に移動されロータリヘッド４２が撮像位置に割出され、上昇している全スピンドル４４ｎの吸着ノズル２９ｎに吸着されている部品Ｐｎが部品認識用カメラ１５で撮像される。

各部品Ｐｎの画像から各部品Ｐｎの装着中心位置の座標位置（Ｘpn，Ｙpn）が求められ、各部品Ｐｎの装着中心位置の座標位置（Ｘpn，Ｙpn）と各スピンドル４４ｎの回転中心位置（Ｘｎ，Ｙｎ）との差から各部品Ｐｎの各スピンドル４４ｎの回転中心に対する吸着誤差が求められる。装着ポイントに割出されたスピンドル４４ｎの吸着ノズル２９ｎ先端に吸着された部品Ｐｎを基板Ｓ上の指令位置に正確に実装するために、スライド２１および移動台２４が部品移載装置４０の取付誤差および部品Ｐｎの吸着誤差だけ位置補正して実装位置に移動され、スピンドル４４ｎが下降位置に下降されて部品Ｐｎが基板Ｓ上に装着される。

スピンドル４４ｎはロータリヘッド４２に上下方向に往復動可能に案内されて上昇位置と下降位置との間で移動されるので、吸着ノズル２９ｎの先端はスピンドル４４ｎの上昇位置と下降位置でスピンドル４４ｎの案内精度によって変位する。このスピンドル４４ｎの上昇位置と下降位置とにおける吸着ノズル２９ｎの先端の変位量を各スピンドル４４ｎの下降誤差として求め、スライド２１および移動台２４を部品移載装置４０の取付誤差および部品Ｐｎの吸着誤差に下降誤差を加えた補正値だけ位置補正して実装位置に移動させるようにすると、吸着ノズル２９ｎは下降位置で部品Ｐｎを基板Ｓ上の指令位置に一層正確に実装することができる。

下降誤差を測定するために、スライド２１および移動台２４が第２位置に移動され、上昇位置に上昇している全スピンドル４４ｎの吸着ノズル２９ｎの先端が部品認識用カメラ１５で撮像されて各スピンドル４４ｎの回転中心位置（Ｘｎ，Ｙｎ）が予め求められると、図１２に示すように、装着ポイントに割出されたスピンドル４４ｎに取付けられた吸着ノズル２９ｎの先端が部品認識用カメラ１５で撮像されて上昇位置における吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘnup，Ｙnup）が求められ、続いてスピンドル４４ｎが下降位置に下降され、吸着ノズル２９ｎの先端が部品認識用カメラ１５で撮像されて下降位置における吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘndn，Ｙndn）が求められ、下降誤差がΔＸnd＝Ｘndn−Ｘnup、ΔＹnd＝Ｙndn−Ｙnupから演算される。このようにして全スピンドル４４ｎについて吸着ノズル２９ｎの下降誤差が予め求められ制御装置２３に記憶される。なお、吸着ノズル２９ｎの回転中心位置は、各吸着ノズル２９ｎの第１および第２回転角度位置における先端中心の座標位置を算術平均して求めたが、下降誤差は一回転角度位置における各スピンドル２９ｎの上昇位置と下降位置での吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置の差から求めることができる。

次に、ロータリヘッド４２の複数のノズル２９ｎを実装ポイントに順次割出して各先端を個別に部品認識用カメラ１５で撮像し、各吸着ノズル２９ｎの回転中心位置であるスピンドル４４ｎの回転中心位置を校正する場合について説明する。この場合も、ロータリヘッド４２の回転中心ＯＲと基板認識用カメラ２５の光軸Ｏ１との間はかなり離れるので、部品認識用カメラ１５の視野内に基準マークＧｍおよび実装ポイントに割出された吸着ノズル２９ｎの先端を入れるのと同時に、基板認識用カメラ２５の視野内に基準マークＧｍを入れることができない。従って、前述の場合と同様に、移動台２４を第１位置に停止して部品認識用カメラ１５および基板認識用カメラ２５により基準マークＧｍを撮像して第１位置での基板カメラ光軸Ｏ１と部品カメラ光軸Ｏ２との位置関係Ｘ５，Ｙ５を式（２ａ），（２ｂ）で算出し、部品カメラ光軸Ｏ２の座標原点に対する座標位置（Ｘ２，Ｙ２）を式（３ａ），（３ｂ）から求める。次に、ロータリヘッド４２の実装ポイントに割出されたスピンドル４４の回転中心が座標位置（Ｘ２、Ｙ２）に位置するように移動台２４がサーボモータ２２，３１により第２位置に移動される。このとき基板認識用カメラの光軸Ｏ１と実装ポイントに割出されたスピンドル４４の回転中心との距離は設計値として制御装置２３に記憶されている値が使用される。

実装ポイントに順次割出された各吸着ノズル２９ｎの先端が、光軸Ｏ２が座標位置（Ｘ２、Ｙ２）に位置する部品認識用カメラ１５により撮像され（図１１参照）、その画像から各スピンドル４４ｎが第１回転角度位置での各吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘn1，Ｙn1）が求められる。各吸着ノズル２９ｎは若干屈曲しているので、各スピンドル４４ｎの回転中心位置と第１回転角度位置での各吸着ノズル２９ｎの先端中心位置は必ずしも一致しない。各スピンドル４４ｎの回転中心位置の補正値を求めるために、各スピンドル４４ｎを順次実装ポイントに割出し、前述のように各スピンドル４４ｎを第１回転角度位置に位置決めして各吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘn1，Ｙn1）を求め、次に各スピンドル４４ｎをサーボモータ４５により１８０度回転させて第２回転角度位置に位置決めし、各スピンドル４４ｎを実装ポイントに順次割出して第２回転角度位置での各吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘn2，Ｙn2）を求める。第１および第２回転角度位置における各吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘn1，Ｙn1）および（Ｘn2，Ｙn2）を算術平均して各スピンドル４４ｎの回転中心位置（Ｘｎ,Ｙｎ）を順次求める。各スピンドル４４ｎの回転中心位置の各補正値ΔＸｎ，ΔＹｎとして、ノズル２９ｎの先端中心の座標位置から求められた各スピンドル４４ｎの回転中心位置（Ｘｎ，Ｙｎ）と部品カメラ光軸Ｏ２の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）との差ΔＸｎ＝Ｘｎ−Ｘ２，ΔＹｎ＝Ｙｎ−Ｙ２が求められる。この場合、第１および第２回転角度位置における各吸着ノズル２９ｎの先端中心の座標位置（Ｘn1，Ｙn1）および（Ｘn2，Ｙn2）の間隔が閾値以上の場合、吸着ノズル２９の触れが許容値以上になったと判断し、アラーム表示等により交換が指示される。

そして制御装置２３は、基板搬送装置１２により基板Ｓが搬入されると、スライド２１および移動台２４をＸ方向およびＹ方向に移動して、部品供給装置１３から基板Ｓに装着する各部品Ｐｎを各吸着ノズル２９ｎの先端に吸着保持する。次いで移動台２４を第２位置に移動し、各スピンドル４４ｎが実装ポイントに順次割出され、各吸着ノズル２９ｎに吸着された各部品Ｐｎが部品認識用カメラ１５に撮像される。各部品Ｐｎの画像の中心点の座標位置（Ｘpn，Ｙpn）が求められ、各スピンドル４４ｎの回転中心の座標位置（Ｘｎ，Ｙｎ）との差ΔＸpn＝Ｘpn−Ｘｎ，ΔＹpn＝Ｙpn−Ｙｎが各部品Ｐｎの各吸着ノズル２９ｎの回転中心に対する吸着誤差ΔＸpn，ΔＹpnとして求められる。移動台２４は、実装ポイントに割出された各スピンドル４４ｎの回転中心位置の各補正値ΔＸｎ，ΔＹｎ、および各部品Ｐｎの吸着誤差の補正値ΔＸpn，ΔＹpnだけ位置補正して各実装位置に移動され、各部品Ｐｎが基板Ｓ上に順次実装される。

また、部品ＰがＸ軸に対してα度回転されて基板Ｓ上に装着される場合、スピンドル４４ｎの回転中心に対する部品中心のズレである吸着誤差ΔＸpn，ΔＹpnにより部品中心が変位するので、スピンドル４４をα度回転する場合は、変位量ｄＸαｎ,ｄＹαｎだけ移動台２４を位置補正して実装する。変位量ｄＸαｎ，ｄＹαｎは、図１０の場合と同様に、
ｄＸαｎ＝ΔＸpn−Ｌcos(θ＋α)、ｄＹαｎ＝ΔＹpn−Ｌsin(θ＋α)、
Ｌ^２＝ΔＸpn^２＋ΔＹpn^２、tanθ＝ΔＹpn／ΔＸpn
から算出できる。

１１…基台、１２…基板搬送装置、１３…部品供給装置、１５…部品認識用カメラ、１７…上端部材（支持部材）、２３…制御装置、２４…移動台、２５…基板認識用カメラ、２６,４０…部品移載装置、２９…吸着ノズル（部品採取部）、Ｇ，Ｇａ…基準ゲージ、Ｇｍ…基準マーク、Ｇｍ１，Ｇｍ２…第１および第２基準マーク、Ｓ…基板、Ｐ…部品、Ｏ１…基板カメラ光軸、Ｏ２…部品カメラ光軸、Ｏ３…吸着ノズル中心線、４２…ロータリヘッド、４４…スピンドル。

Claims (2)

1. 基台に設けられて基板の搬入・搬出および位置決め保持を行う基板搬送装置と、前記基台に対しＸ方向およびＹ方向の２方向に移動可能に支持された移動台と、この移動台に取り付けられて部品供給装置により供給された部品を採取して前記基板搬送装置上に位置決め支持された前記基板上に実装する部品移載装置と、前記移動台に光軸をＸ方向およびＹ方向と直角なＺ方向と平行にして固定された基板認識用カメラと、前記基台に光軸をＺ方向と平行にして固定された部品認識用カメラを備えてなり、前記移動台に複数種類の異なる性能の前記部品移載装置が交換可能に固定される電子部品実装装置において、
   吸着ノズルが装着される複数のスピンドルを回転中心をＺ方向に平行にして回転可能に保持し、各スピンドルを実装ポイントに割出し回転可能なロータリヘッドを備えた部品移載装置を前記移動台に取り付けた場合に、前記基台に設けられた基準マークを前記部品認識用カメラで撮像し、前記移動台を座標原点に対し所定位置に停止して前記基準マークを前記基板認識用カメラで撮像し、前記基板認識用カメラで撮像された前記基準マークの画像の位置に基づいて測定された前記基板認識用カメラの光軸と前記基準マークとの位置関係、および前記部品認識用カメラで撮像された前記基準マークの画像の位置に基づいて測定された前記部品認識用カメラの光軸と前記基準マークとの位置関係に基づいて前記部品認識用カメラの光軸の前記座標原点に対する座標位置を校正し、
   前記実装ポイントに割出されたスピンドルの回転中心が前記校正された部品認識用カメラの光軸の座標位置に位置するように前記移動台を移動し、前記実装ポイントに順次割出された各スピンドルを複数の異なる回転角度位置にそれぞれ位置決めした状態で各スピンドルに装着された吸着ノズルの先端を前記部品認識用カメラで撮像し、前記実装ポイントに割出された前記複数の異なる回転角度位置での各吸着ノズルの先端画像の中心位置に基づいて各スピンドルの回転中心位置を求め、各吸着ノズルの前記画像から求めた各スピンドルの前記実装ポイントでの回転中心位置と前記校正された部品認識用カメラの光軸の座標位置とから各スピンドルの回転中心位置の各補正値を求めることを特徴とする電子部品実装装置における校正方法。
2. 請求項１において、前記移動台を前記座標原点に対し前記所定位置に停止したとき、前記基板認識用カメラは前記基準マークを撮像し、前記基準マークは前記部品認識用カメラの視野内に焦点深度内で入るように前記基台に設けられ、前記移動台は、前記基準マークが前記基板認識用カメラの視野内に焦点深度内で入るように前記所定位置に停止することを特徴とする電子部品実装装置における校正方法。

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