JP5338767B2

JP5338767B2 - 電子部品実装装置のキャリブレーション方法

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Publication number: JP5338767B2
Application number: JP2010175956A
Authority: JP
Inventors: 登山崎
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-08-05
Also published as: JP2012038834A

Description

本発明は、装着ヘッドの制御データの校正を行う電子部品実装装置のキャリブレーション方法に関するものである。

電子部品実装装置は、基台上に設けられた基板搬送路によって搬送及び位置決めされた基板に対し、ロボット機構により水平面内方向に移動される装着ヘッドにより電子部品を装着するようになっている。このような電子部品実装装置では、ロボット機構を構成する部材間の組み付け誤差等によって装着ヘッドの制御データ上での位置と実際の位置との間には位置ずれが生じているのが通常であることから、このような制御データ上での位置と実際の位置との位置ずれ量がキャンセルされるように制御データの校正を行って正確な制御データで装着ヘッドの動作制御を行うことができるようにするキャリブレーションが基板生産開始前等において実行される。

このようなキャリブレーションを行う方法としては、例えば、基板搬送路により位置決めされた基板型ゲージの上面に等間隔で設けられた複数の校正用のマークを装着ヘッドに設けられた撮像手段（カメラ）によって画像認識し、その画像認識によって得られたマークの位置（撮像手段を基準としたマークの位置）と撮像手段の制御データ上での位置とを比較することにより、その両位置の間のずれ量を求めてこれがキャンセルされるようにしたものが知られている（特許文献１）。この場合、基板型ゲージ上に設けられた複数のマークは隣接するもの同士が等間隔で設けられていることから、隣接するマークの間の領域については、処理が簡単でかつ精度のよい直線（線形）補間によって装着ヘッドの制御データの校正を行うことができるという利点がある。

特開２０００−３５３８９９号公報

しかしながら、上記従来のキャリブレーション方法では、撮像手段が基板型ゲージの外部の領域の上方に位置する場合には、撮像手段の直下に校正用のマークが存在しないことから、そのような領域では装着ヘッドの制御データの校正を行うことができなかった。このため、例えば、装着ヘッドと撮像手段との間隔が大きく、装着ヘッドは基板型ゲージの上方に位置しているが、撮像手段は基板型ゲージの外部の領域の上方に位置しているといった装着ヘッドの移動領域が存在する場合には、装着ヘッドによる電子部品の基板への装着が行われるべき領域であっても正確な制御データでの電子部品の実装を行うことができない場合があり、電子部品の基板への装着精度が低下するおそれがあるという問題点があった。

そこで本発明は、装着ヘッドと撮像手段との間隔が大きい場合であっても正確な制御データを用いて電子部品の実装を行うことができるようにする電子部品実装装置のキャリブレーション方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の電子部品実装装置のキャリブレーション方法は、基台と、基台に設けられて基板の搬送及び位置決めを行う基板搬送路と、基台に対して移動自在に設けられ、基板搬送路により位置決めされた基板に電子部品の装着を行う装着ヘッドとを備えた電子部品実装装置のキャリブレーション方法であって、校正用のマークが上面に設けられた基板型ゲージを基板搬送路によって位置決めする工程と、基板搬送路により位置決めされた基板型ゲージ上の校正用のマークを前記装着ヘッドに取り付けられた撮像手段によって画像認識することにより、前記撮像手段が基板型ゲージの上方に位置するときの前記装着ヘッドの制御データの校正値を取得する工程と、校正用のマークが上面に設けられたプレート型ゲージを基台に対して移動自在な移動手段に取り付ける工程と、制御データの校正がなされた前記移動手段によりプレート型ゲージ上の校正用のマークを基板型ゲージの外部に設定した拡張領域の上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ上の校正用のマークを前記撮像手段によって画像認識することにより、前記撮像手段が拡張領域の上方に位置するときの前記装着ヘッドの制御データの校正値を取得する工程とを含む。

請求項２に記載の電子部品実装装置のキャリブレーション方法は、請求項１に記載の電子部品実装装置のキャリブレーション方法であって、電子部品実装装置は互いに独立して作動する２つの装着ヘッドを有し、前記移動手段は、前記プレート型ゲージを用いて制御データの校正値を取得しようとする側とは反対の側の装着ヘッドから成る。

本発明によれば、基板型ゲージの外部に設定した拡張領域の上方に撮像手段が位置するときの装着ヘッドの制御データの校正を行うことができるので、装着ヘッドと撮像手段との間隔が大きく、装着ヘッドは基板型ゲージの上方に位置しているが、撮像手段は基板型ゲージの外部の領域の上方に位置しているといった状況であっても、正確な制御データを用いて電子部品の実装を行うことができる。

本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の平面図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の側面図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の制御系統を示すブロック図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置が実行する部品実装工程の流れを示すフローチャート本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の平面図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の側面図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置が実行するキャリブレーション実行工程の流れを示すフローチャート本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の一部拡大平面図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における電子部品実装装置が備える基板カメラの撮像視野内のマークを示す図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の一部拡大平面図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の一部拡大平面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に示す電子部品実装装置１は、実装基板生産用の電子部品実装ラインを構成する電子部品実装用装置の一種であり、図示しない上流側の他の電子部品実装用装置（例えばスクリーン印刷機や他の電子部品実装装置１）から搬入した（図１中に示す矢印Ａ）基板２の表面の電極３上に部品（電子部品）４を装着する部品実装工程を実行した後、その基板２を図示しない下流側の他の電子部品実装用装置（例えば他の電子部品実装装置１やリフロー炉）等に搬出する動作を連続実行するものである。以下、説明の便宜上、この電子部品実装装置１における基板２の搬送方向（図１の紙面左右方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向（図１の紙面上下方向）とし、上下方向をＺ軸方向とする。また、Ｙ軸方向を電子部品実装装置１の前後方向、Ｘ軸方向を電子部品実装装置１の横（左右）方向とする。更に、前後方向のうち、電子部品実装装置１のオペレータＯＰ（図１）が電子部品実装装置１に対して作業を行う側（図１の紙面下側）を電子部品実装装置１の前方、その反対側（図の紙面上方）を電子部品実装装置１の後方とする。

図１及び図２において、本実施の形態における電子部品実装装置１は、基台１１と、基台１１に設けられて基板２を水平面内方向（Ｘ軸方向）に搬送して位置決めする基板搬送路１２と、基台１１に設置されて部品４を供給する電子部品供給部としての複数のテープフィーダ１３と、基台１１に設けられたロボット機構１４を介して基台１１に対して移動自在に設けられ、基板搬送路１２により位置決めされた基板２にテープフィーダ１３よりピックアップした部品４の装着を行う２つの装着ヘッド１５（前方の装着ヘッド１５ａ及び後方の装着ヘッド１５ｂ）を備えている。

図１及び図２において、基板搬送路１２は一対のベルトコンベアから成り、上流側の図示しない他の電子部品実装用装置（例えばスクリーン印刷機）から送られてきた基板２を搬送（搬入）して（図１中に示す矢印Ａ）、基台１１の中央の作業位置（図１に示す位置）に位置決めするとともに、２つの装着ヘッド１５による部品実装工程が実行された基板２を搬送（搬出）して下流側の図示しない他の電子部品実装用装置に送り出す。

図１及び図２において、ロボット機構１４は、基台１１の左右両端部において、基板搬送路１２を跨ぐようにＹ軸方向に延びて設けられたビーム状の左右２つのＹ軸テーブル１４ａ、左右２つのＹ軸テーブル１４ａに両端が支持されてＹ軸方向に移動自在に設けられたＸ軸方向に延びる前後２つのビーム状のＸ軸テーブル１４ｂ及び各Ｘ軸テーブル１４ｂ上をＸ軸方向に移動自在に設けられた前後２つのプレート状の移動ステージ１４ｃから成り、前方の移動ステージ１４ｃには前方の装着ヘッド１５ａが取り付けられ、後方の移動ステージ１４ｃには後方の装着ヘッド１５ｂが取り付けられている。各装着ヘッド１５には、下方に延びた複数の吸着ノズル１５Ｎが昇降及び上下軸（Ｚ軸）回り回転自在に設けられている。

図１及び図２において、ロボット機構１４が備える前後２つの移動ステージ１４ｃのそれぞれには、撮像視野を下方に向けた基板カメラ１６が設けられており、基台１１上の基板搬送路１２を挟んで対向する基台１１上の両領域のそれぞれには、撮像視野を上方に向けた部品カメラ１７が設けられている。図１及び図２から分かるように、本実施の形態における電子部品実装装置１では、同じ移動ステージ１４ｃに取り付けられた装着ヘッド１５と基板カメラ１６の間隔は基台１１の前後方向（Ｙ軸方向）に或る程度離間したものとなっている。

図１及び図２において、複数のテープフィーダ１３は基板搬送路１２を挟んで対向する基台１１の前後の両端部のそれぞれにＸ軸方向に並んで設けられており、それぞれ基台１１の中央部側（基板搬送路１２側）の端部に設けられた部品供給口１３ａに部品４を連続的に供給する。

基板搬送路１２による基板２の搬送及び位置決め動作は、電子部品実装装置１が備える制御装置４０（図３）の作業実行制御部４０ａ（図３）が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路駆動部４１（図３）の作動制御を行うことによってなされ、各テープフィーダ１３による部品供給口１３ａへの部品４の供給動作は、制御装置４０の作業実行制御部４０ａが図示しないアクチュエータ等から成るテープフィーダ駆動部４２（図３）の作動制御を行うことによってなされる。

ロボット機構１４による各装着ヘッド１５の水平面内での移動動作は、制御装置４０の作業実行制御部４０ａが図示しないアクチュエータ等から成るロボット機構駆動部４３（図３）の作動制御（Ｙ軸テーブル１４ａに対する各Ｘ軸テーブル１４ｂのＹ軸方向への移動制御及び各Ｘ軸テーブル１４ｂに対する各移動ステージ１４ｃのＸ軸方向への移動制御）を行うことによってなされ、各吸着ノズル１５Ｎの装着ヘッド１５に対する昇降及び上下軸回りの回転動作は、制御装置４０の作業実行制御部４０ａが図示しないアクチュエータ等から成るノズル駆動部４４（図３）の作動制御を行うことによってなされる。また、各吸着ノズル１５Ｎによる部品４の吸着及び離脱動作は、制御装置４０の作業実行制御部４０ａが図示しないアクチュエータ等から成る真空圧供給部４５（図３）の作動制御を行って吸着ノズル１５Ｎ内に真空圧を供給し、また真空圧の供給を解除することによってなされる。

基板カメラ１６及び部品カメラ１７による撮像動作は、制御装置４０の作業実行制御部４０ａによって制御される（図３）。基板カメラ１６及び部品カメラ１７の撮像動作によって得られた画像データは画像データ記憶部４６（図３）に取り込まれて記憶され、制御装置４０が備える画像認識部４０ｂ（図３）において画像認識される。

電子部品実装装置１の制御装置４０は、基板２に対する部品実装工程を実行するときは、図示しない検知手段によって、電子部品実装装置１の上流側の他の電子部品実装用装置から基板搬送路１２に基板２が投入されたことを検知したら、基板搬送路１２を作動させて基板２を電子部品実装装置１内に搬入し（図４に示すステップＳＴ１の基板搬入工程）、更に、図示しない検知手段により、基板搬送路１２が搬入する基板２が所定の作業位置に到達したことを検知したところで基板搬送路１２の作動を停止させて基板２の位置決めを行う（図４に示すステップＳＴ２の基板位置決め工程）。

制御装置４０は、この基板位置決め工程では、ロボット機構駆動部４３の作動制御を行って基板２の上方に基板カメラ１６を（前方の装着ヘッド１５ａ又は後方の装着ヘッド１５ｂを）移動させ、基板２に設けられた基板マーク（図示せず）の撮像を行う。そして、得られた基板マークの画像を画像認識部４０ｂに画像認識させることによって、基板２の正規の作業位置からの位置ずれを求める。

制御装置４０は、上記の基板位置決め工程が終了したら、ロボット機構駆動部４３の作動制御を行って、装着ヘッド１５をテープフィーダ１３の上方に移動させ、ノズル駆動部４４の作動制御を行って、装着ヘッド１５の吸着ノズル１５Ｎをテープフィーダ１３の部品供給口１３ａに供給された部品４に接触させるとともに、真空圧供給部４５の作動制御を行うことによって吸着ノズル１５Ｎへの真空圧の供給を行い、吸着ノズル１５Ｎによる部品４のピックアップ（吸着）を行う（図４に示すステップＳＴ３のピックアップ工程）。

制御装置４０は、吸着ノズル１５Ｎにより部品４をピックアップしたら、ロボット機構駆動部４３の作動制御を行って、ピックアップした部品４が部品カメラ１７の上方を通過するように装着ヘッド１５を移動させ、部品カメラ１７によって部品４の撮像を行う。そして、得られた画像を画像認識部４０ｂによって画像認識し、部品４の異常（変形や欠損など）の有無の検査を行うとともに、部品４の吸着ノズル１５Ｎに対する位置ずれ（吸着ずれ）を求める（図４に示すステップＳＴ４の画像認識工程）。

制御装置４０はステップＳＴ４の画像認識工程が終了したら、ロボット機構駆動部４３の作動制御を行って、吸着ノズル１５Ｎによりピックアップした部品４が基板２の上方に移動するように装着ヘッド１５を移動させる。そして、制御装置４０は、ノズル駆動部４４の作動制御を行って、ピックアップした部品４を基板２上の目標装着位置（この目標装着位置にある電極３上には、電子部品実装装置１の上流側に配置されたスクリーン印刷機によって半田が印刷されている）に接触させるとともに、真空圧供給部４５の作動制御を行うことによって吸着ノズル１５Ｎへの真空圧の供給を解除し、部品４を基板２に装着する（図４に示すステップＳＴ５の部品装着工程）。

ここで、制御装置４０は、部品４を基板２に装着するときは、ステップＳＴ２の基板位置決め工程の実行時に求めた基板２の位置ずれと、ステップＳＴ４の画像認識工程の実行時に求めた部品４の吸着ずれが修正されるように、基板２に対する吸着ノズル１５Ｎの位置補正（回転補正を含む）を行う。

制御装置４０は、ステップＳＴ５の部品装着工程が終了したら、装着ヘッド１５により基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了したか否かの判断を行う（図４に示すステップＳＴ６の装着終了判断工程）。その結果、制御装置４０は、装着ヘッド１５により装着すべき全ての部品４の基板２への装着が終了していなかった場合にはステップＳＴ３〜ステップＳＴ５の工程を繰り返し実行し、装着ヘッド１５により装着すべき全ての部品４の基板２への装着が終了していた場合には、基板２を基板搬送路１２によって電子部品実装装置１の外部に搬出する（図４に示すステップＳＴ７の基板搬出工程）。

制御装置４０は、ステップＳＴ７の基板搬出工程が終了したら、部品４の装着を行うべき基板２がまだ残っているか否かの判断を行う（図４に示すステップＳＴ８の基板有無判断工程）。その結果、制御装置４０は、部品４の装着を行うべき基板２が残っていた場合にはステップＳＴ１に戻って新たな基板２の搬入を行い、部品４の装着を行うべき基板２が残っていなかった場合には一連の部品実装工程を終了する。

電子部品実装装置１による部品実装工程は上記のような手順によって行われるが、制御装置４０が作業実行制御部４０ａからロボット機構駆動部４３の作動制御を行って装着ヘッド１５を移動させる際に把握している装着ヘッド１５の位置は、ロボット機構１４におけるＹ軸テーブル１４ａに対するＸ軸テーブル１４ｂの位置及びＸ軸テーブル１４ｂに対する移動ステージ１４ｃの位置から求められる制御データ上での位置である。ところが、ロボット機構１４にはその構成部材間の組み付け誤差等があるため、この装着ヘッド１５の制御データ上での位置が装着ヘッド１５の実際の位置と必ずしも一致しているとは限らず、制御装置４０による基板２への部品４の実装が制御データに従って正確に行われるようにするためには、装着ヘッド１５の制御データ上での位置と実際の位置との間の位置ずれ量を求めてこれがキャンセルされるように制御データの校正（キャリブレーション）を行う必要がある。

以下、２つの装着ヘッド１５の制御データの校正を行うキャリブレーション実行工程の手順を説明する。

キャリブレーション実行工程では、図５及び図６に示す基板型ゲージ５０とプレート型ゲージ６０が用いられる。基板型ゲージ５０は、基板搬送路１２によって搬送及び位置決めすることができる最大の基板２とほぼ同等の大きさを有する基板２状の（板状の）部材であり、その上面には複数の校正用のマークＭが等間隔でＸ方向及びＹ軸方向に広がるマトリックス状に設けられている。

プレート型ゲージ６０は、前後２つの装着ヘッド１５のうち、これから校正の対象としようとしている装着ヘッド１５とは反対の側の装着ヘッド１５に（その装着ヘッド１５が取り付けられている移動ステージ１４ｃに）着脱自在に取り付けられるものであり、移動ステージ１４ｃの下部に取り付けられて下方に垂直に延びる垂直部６１と、垂直部６１の下端から校正の対象としている装着ヘッド１５の側に水平方向に延びる水平部６２を有している。水平部６２にはひとつの校正用のマークｍが設けられており、この校正用のマークｍは、プレート型ゲージ６０が取り付けられている装着ヘッド１５に対する相対位置が把握される位置に設けられている。ここでは、校正用のマークｍの装着ヘッド１５に対する相対位置が把握されていることが重要であり、校正用のマークｍが水平部６２のどこに設けられているかは問わない。制御データを校正した後の装着ヘッド１５の位置が正確に分かれば、校正用のマークｍの位置も正確に分かるからである。

オペレータＯＰは、装着ヘッド１５の制御データの校正を行うにあたっては、基板型ゲージ５０を基板搬送路１２上に載置したうえで、制御装置４０に繋がるキャリブレーション実行ボタン７１（図３）の操作を行う。

制御装置４０は、オペレータＯＰによりキャリブレーション実行ボタン７１が操作されたことを検知したら、制御装置４０の作業実行制御部４０ａより基板搬送路駆動部４１を駆動して基板搬送路１２を作動させ、基板搬送路１２上の基板型ゲージ５０を通常の基板２の作業位置に位置決めする（図７に示すステップＳＴ１１の基板型ゲージ位置決め工程）。

制御装置４０は、基板型ゲージ５０の位置決めを行ったら、ロボット機構１４を作動させて、前方の装着ヘッド１５ａを基板型ゲージ５０の上方で移動させ、前方の装着ヘッド１５ａに取り付けられている基板カメラ１６により基板型ゲージ５０上の複数の校正用のマークＭを個別に画像認識する動作を繰り返すことによって、前方の装着ヘッド１５ａに取り付けられた基板カメラ１６が基板型ゲージ５０の上方に位置するときの前方の装着ヘッド１５ａの制御データの校正値を取得する（図７に示すステップＳＴ１２の前方装着ヘッド第１の校正値取得工程。図８）。

このステップＳＴ１２における個々のマークＭに対する校正値の取得では、制御装置４０は、制御データに従って前方の装着ヘッド１５ａを移動させ、基板カメラ１６の撮像視野の中心位置が基板型ゲージ５０上の対象とするマークＭの直上に移動するようにして基板カメラ１６で撮像を行う。ここでもし、前方の装着ヘッド１５ａの制御データ上での位置と実際の位置との間に位置ずれがなければ、図９（ａ）に示すように、基板カメラ１６により撮像したマークＭは基板カメラ１６の撮像視野ＳＣの中心位置に位置するが、前方の装着ヘッド１５ａの制御データ上での位置と実際の位置との間に位置ずれがある場合には、図９（ｂ）に示すように、マークＭは基板カメラ１６の撮像視野ＳＣの中心位置には位置しないことになるので、制御装置４０は、基板カメラ１６の撮像視野ＳＣの中心位置（基板カメラ１６の制御データ上での位置）と画像認識によって得られる基板カメラ１６を基準としたマークＭの位置とを比較し、前方の装着ヘッド１５ａの制御データ上での位置と実際の位置との間に位置ずれがある場合には、その位置ずれ量（図９（ｂ）中に示すＸ軸方向の位置ずれ量ΔＸ及びＹ軸方向の位置ずれ量ΔＹ参照）を求める。そして、この求めた位置ずれ量が、前方の装着ヘッド１５ａの制御データの校正値となる。

ここで、もし、ロボット機構１４を構成するＹ軸テーブル１４ａやＸ軸テーブル１４ｂ等の部材間の組み付け誤差が、基台１１の中心からＹ軸方向に沿った方向に離れて行くに従って大きくなっているような場合には、基板型ゲージ５０上のマークＭが基台１１の中心からＹ軸方向に沿った方向に離れていくに従って、検出される上記位置ずれ量は大きくなっていくことになる（後述する拡張領域Ｒ内では更に大きくなる）。

制御装置４０は、上記のステップＳＴ１２が終了したら、今度は後方の装着ヘッド１５ｂを基板型ゲージ５０の上方で移動させ、後方の装着ヘッド１５ｂの移動ステージ１４ｃに取り付けられている基板カメラ１６により基板型ゲージ５０上の複数の校正用のマークＭを個別に画像認識する動作を繰り返すことによって、後方の装着ヘッド１５ｂに取り付けられた基板カメラ１６が基板型ゲージ５０の上方に位置するときの後方の装着ヘッド１５ｂの制御データの校正値を取得する（図７に示すステップＳＴ１３の後方装着ヘッド第１の校正値取得工程）。このステップＳＴ１３における個々のマークＭに対する校正値の取得の要領は、前述のステップＳＴ１２における前方の装着ヘッド１５ａの制御データの校正値を取得する場合と同様である。

制御装置４０は、ステップＳＴ１３が終了したら、制御装置４０に繋がるディスプレイ装置７２（図３）に、後方の装着ヘッド１５ｂ（すなわち、これから校正の対象とする前方の装着ヘッド１５ａとは反対の側の装着ヘッド１５）にプレート型ゲージ６０を取り付けるようにオペレータＯＰに対するメッセージを表示する（図７に示すステップＳＴ１４の第１のメッセージ表示工程）。

ディスプレイ装置７２に表示された上記メッセージを受けたオペレータＯＰは、後方の装着ヘッド１５ｂの移動ステージ１４ｃにプレート型ゲージ６０を取り付ける（第１のプレート型ゲージ取り付け工程）。そして、オペレータＯＰは、後方の装着ヘッド１５ｂにプレート型ゲージ６０を取り付け終わったら、制御装置４０に繋がる動作再開ボタン７３を操作する。

制御装置４０は、オペレータＯＰによって動作再開ボタン７３が操作されたか否かの判断を行い（図７に示すステップＳＴ１５の第１の判断工程）、オペレータＯＰにより動作再開ボタン７３が操作されたことを検知したら、後方の装着ヘッド１５ｂ（この後方の装着ヘッド１５ｂはステップＳＴ１３において既に制御データの校正がなされている）により、プレート型ゲージ６０上の校正用のマークｍを基板型ゲージ５０の外部（ここでは前方の装着ヘッド１５ａの側）に設定した拡張領域Ｒ（図１０中に斜線で示す領域）の上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ６０上の校正用のマークｍを前方の装着ヘッド１５ａに取り付けられた基板カメラ１６によって画像認識する動作を繰り返すことにより、基板カメラ１６が拡張領域Ｒの上方に位置するときの前方の装着ヘッド１５ａの制御データの校正値を取得する（図７に示すステップＳＴ１６の前方装着ヘッド第２の校正値取得工程。図１１）。

ここで、基板型ゲージ５０の外部に設定する拡張領域Ｒは、図１０に示すように、基板型ゲージ５０と同一平面内であって、吸着ノズル１５Ｎが部品４を基板２上の任意の位置の上方に位置したときに、基板カメラ１６の撮像視野の光軸（この光軸は基板カメラ１６の撮像視野の中心を通って下方に延びている）が基板型ゲージ５０の内部領域を超えて移動し得る領域のことであり、基板型ゲージ５０の基台１１の前後方向（Ｙ軸方向）の側方であって、校正の対象としている装着ヘッド１５（ここでは前方の装着ヘッド１５ａ）の側に突出して形成される領域である。

ステップＳＴ１６の前方装着ヘッド第２の校正値取得工程で校正値を取得する箇所の数は任意であるが、少なくとも拡張領域Ｒの四隅において校正値を取得すれば、後は直線（線形）補間によって拡張領域Ｒの全体について、前方の装着ヘッド１５ａの制御データの校正を行うことができる。

制御装置４０は、上記のステップＳＴ１６が終了したら、ディスプレイ装置７２に、後方の装着ヘッド１５ｂに取り付けられているプレート型ゲージ６０を取り外して前方の装着ヘッド１５ａ（すなわち、これから校正の対象とする後方の装着ヘッド１５ｂとは反対の側の装着ヘッド１５）に取り付けるようにオペレータＯＰに対するメッセージを表示する（図７に示すステップＳＴ１７の第２のメッセージ表示工程）。

ディスプレイ装置７２に表示された上記メッセージを受けたオペレータＯＰは、後方の装着ヘッド１５ｂに取り付けられているプレート型ゲージ６０を取り外して前方の装着ヘッド１５ａにプレート型ゲージ６０を取り付ける（第２のプレート型ゲージ取り付け工程）。そして、オペレータＯＰは、前方の装着ヘッド１５ａにプレート型ゲージ６０を取り付け終わったら、制御装置４０に繋がる動作再開ボタン７３を操作する。

制御装置４０は、オペレータＯＰによって動作再開ボタン７３が操作されたか否かの判断を行い（図７に示すステップＳＴ１８の第２の判断工程）、オペレータＯＰにより動作再開ボタン７３が操作されたことを検知したら、今度は前方の装着ヘッド１５ａ（この前方の装着ヘッド１５ａはステップＳＴ１２において既に制御データの校正がなされている）により、プレート型ゲージ６０上の校正用のマークｍを基板型ゲージ５０の外部（ここでは後方の装着ヘッド１５ｂの側）に設定した拡張領域Ｒの上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ６０上の校正用のマークｍを後方の装着ヘッド１５ｂに取り付けられた基板カメラ１６によって画像認識する動作を繰り返すことにより、基板カメラ１６が拡張領域Ｒの上方に位置するときの後方の装着ヘッド１５ｂの制御データの校正値を取得する（図７に示すステップＳＴ１９の後方装着ヘッド第２の校正値取得工程）。

なお、このステップＳＴ１９で基板型ゲージ５０の外部に設定する拡張領域Ｒは、基板型ゲージ５０の基台１１の前後方向の側方であって、校正の対象としている装着ヘッド１５である後方の装着ヘッド１５ｂの側に形成される領域となる。

このステップＳＴ１９の後方装着ヘッド第２の校正値取得工程においても、校正値を取得する箇所の数は任意であるが、少なくとも拡張領域Ｒの四隅において校正値を取得すれば、後は直線（線形）補間によって拡張領域Ｒの全体について、後方の装着ヘッド１５ｂの制御データの校正を行うことができる。

制御装置４０は、上記のステップＳＴ１９が終了したら、基板型ゲージ５０を基板搬送路１２によって電子部品実装装置１の外部に搬出する（図７に示すステップＳＴ２０の基板型ゲージ搬出工程）。これにより一連のキャリブレーション実行工程が終了する。

以上説明したように、本実施の形態における電子部品実装装置１のキャリブレーション方法は、校正用のマークＭが上面に設けられた基板型ゲージ５０を基板搬送路１２によって位置決めする工程（基板型ゲージ位置決め工程）と、基板搬送路１２により位置決めされた基板型ゲージ５０上の校正用のマークＭを前方の装着ヘッド１５ａに取り付けられた基板カメラ１６（撮像手段）によって画像認識することにより、基板カメラ１６が基板型ゲージ５０の上方に位置するときの前方の装着ヘッド１５ａの制御データの校正値を取得する工程（前方装着ヘッド第１の校正値取得工程）と、校正用のマークｍが上面に設けられたプレート型ゲージ６０を基台１１に対して移動自在な移動手段である上記装着ヘッド１５とは反対側の後方の装着ヘッド１５ｂに取り付ける工程（第１のプレート型ゲージ取り付け工程）と、制御データの校正がなされた後方の装着ヘッド１５ｂによりプレート型ゲージ６０上の校正用のマークｍを基板型ゲージ５０の外部に設定した拡張領域Ｒの上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ６０上の校正用のマークｍを基板カメラ１６によって画像認識することにより、基板カメラ１６が拡張領域Ｒの上方に位置するときの前方の装着ヘッド１５ａの制御データの校正値を取得する工程（前方装着ヘッド第２の校正値取得工程）と、更には前方の装着ヘッド１５ａと後方の装着ヘッド１５ｂとを入れ替えた同様の工程を含むものとなっている。

上記電子部品実装装置１のキャリブレーション方法によれば、基板型ゲージ５０の外部に設定した拡張領域Ｒの上方に基板カメラ１６が位置するときの装着ヘッド１５の制御データの校正を行うことができるので、装着ヘッド１５と基板カメラ１６との間隔が大きく、装着ヘッド１５は基板型ゲージ５０の上方に位置しているが、基板カメラ１６は基板型ゲージ５０の外部の領域の上方に位置しているといった状況であっても、正確な制御データを用いて部品４の実装を行うことができる。

特に、本実施の形態では、電子部品実装装置１は、互いに独立して作動する２つの装着ヘッド１５を有し、プレート型ゲージ６０の移動手段が、プレート型ゲージ６０を用いて制御データの校正値を取得しようとする側とは反対の側の装着ヘッド１５から成っているので、別途プレート型ゲージ６０を移動させるための移動手段が不要であり、拡張領域Ｒでの校正値を取得するための構成がより簡単なものとなっている。

これまで本実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、装着ヘッド１５が２つ有する電子部品実装装置１を例にしたが、本発明を適用できる電子部品実装装置は装着ヘッドが２つ有するものに限定されない。装着ヘッドが１つのみである場合には、校正用のマークが上面に設けられたプレート型ゲージを、基台に対して移動自在であって制御データの校正がなされた移動手段に取り付けるようにすればよい。また、プレート型ゲージの形状等は任意であり、上述の実施の形態に示したものに限定されない。

装着ヘッドと撮像手段との間隔が大きい場合であっても正確な制御データを用いて電子部品の実装を行うことができるようにする電子部品実装装置のキャリブレーション方法を提供する。

１電子部品実装装置
２基板
４部品（電子部品）
１１基台
１２基板搬送路
１５ａ前方の装着ヘッド（装着ヘッド）
１５ｂ後方の装着ヘッド（移動手段）
１６基板カメラ（撮像手段）
５０基板型ゲージ
６０プレート型ゲージ
Ｍ，ｍ校正用のマーク
Ｒ拡張領域

Claims

基台と、基台に設けられて基板の搬送及び位置決めを行う基板搬送路と、基台に対して移動自在に設けられ、基板搬送路により位置決めされた基板に電子部品の装着を行う装着ヘッドとを備えた電子部品実装装置のキャリブレーション方法であって、
校正用のマークが上面に設けられた基板型ゲージを基板搬送路によって位置決めする工程と、
基板搬送路により位置決めされた基板型ゲージ上の校正用のマークを前記装着ヘッドに取り付けられた撮像手段によって画像認識することにより、前記撮像手段が基板型ゲージの上方に位置するときの前記装着ヘッドの制御データの校正値を取得する工程と、
校正用のマークが上面に設けられたプレート型ゲージを基台に対して移動自在な移動手段に取り付ける工程と、
制御データの校正がなされた前記移動手段によりプレート型ゲージ上の校正用のマークを基板型ゲージの外部に設定した拡張領域の上方で移動させながら、そのプレート型ゲージ上の校正用のマークを前記撮像手段によって画像認識することにより、前記撮像手段が拡張領域の上方に位置するときの前記装着ヘッドの制御データの校正値を取得する工程とを含むことを特徴とする電子部品実装装置のキャリブレーション方法。
電子部品実装装置は互いに独立して作動する２つの装着ヘッドを有し、前記移動手段は、前記プレート型ゲージを用いて制御データの校正値を取得しようとする側とは反対の側の装着ヘッドから成ることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置のキャリブレーション方法。