JP2008311487A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を作業位置に移動させて所定の作業を施す部品実装装置において、基板上の対象物をより精度良く認識できるようにする。
【解決手段】部品実装装置（実装機１）は、可動テーブル３２に保持されて実装位置に運ばれる基板Ｐ上のマークを、実装位置上方に配置したヘッドユニット４５に搭載される第１撮像装置４９ａにより撮像することにより、基板Ｐの位置を認識するように構成される。当該装置のコントローラは、可動テーブル３２が実装位置に配置された後、予め設定された待機時間が経過した時点で前記マークを撮像するように前記第１撮像装置４９ａを制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品を基板上に実装する部品実装装置に関するものである。

従来から、部品吸着用のヘッドを搭載した移動可能なヘッドユニットを駆動することにより、部品供給部から電子部品を吸着して実装作業位置に位置決めされたプリント基板（ＰＷＢ）等（以下、「基板」という）に実装する部品実装装置が知られている。この種の装置では、通常、ヘッドユニットに基板認識用のカメラが搭載されており、このカメラで基板上のマークを撮像し、基板の位置を事前に認識することにより部品の実装精度を確保するようにしている。また最近では、このような基板の位置認識に際し、ヘッドユニット停止時の慣性力による振動等の影響を排除して基板の認識精度を高めるように、目標位置にヘッドユニットが完全に停止するまでの整定時間、あるいは整定みなし時間を待ち合わせた後、前記マークを撮像するようにしたものも提案されている（例えば特許文献１）。
特開平２００７−３５９４６号公報

ところで、部品実装装置には、ヘッドユニットを各々備えた複数の実装ステージ（実装処理部）を基板の搬送路に沿って配備し、搬送される基板を可動テーブル上に保持して各実装ステージ側に引き込んで実装処理を行うものがある。この装置では、基板を実装ステージの所定の作業位置に引き込んだ（移動させた）後に前記位置認識を行うこととなるが、その際、可動テーブルの慣性力により基板が振動を伴い、認識精度に支障が出ることが考えられる。従って、従来のように、ヘッドユニット（カメラ）側の制御に整定時間を設定するだけでは、基板の位置認識を精度良く行うことは難しく、この点に改善の余地がある。

なお、基板は、その品種やサイズによって重さが異なるため、基板が目標位置に安定的に停止するまでの時間も厳密には基板の種類毎に異なる。また、複数ステージが近接する場合には、隣設するステージの振動が相互に影響することも考えられる。そのため、上記改善策を講じる場合、この点を考慮することも必要となる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、基板を所定の作業位置に引き込んで（移動させて）実装処理を行う部品実装装置において、基板上の対象物をより精度良く認識できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、可動テーブルにより所定の作業位置に搬送されて位置決めされる基板上の対象物を、前記作業位置に対応して配置される撮像手段により撮像して認識するように構成された部品実装装置において、前記可動テーブルが前記作業位置に配置された後、予め設定された待機時間が経過した時点で前記基板を撮像するように前記撮像手段を制御する制御手段を有するものである（請求項１）。

この構成によれば、基板を前記作業位置に対してより安定的に停止させた状態で対象物を撮像することが可能となり、当該対象物の認識、あるいは当該対象物を介した基板の位置認識等を正確に行えるようになる。

この構成において、前記制御手段は、前記待機時間が経過した時点で前記基板を連続して複数回撮像するとともに、これらの画像の前記対象物の位置誤差が所定の基準値を超える場合には、前記対象物の撮り直しを行うように前記撮像手段を制御する（請求項２）。

この構成によれば、待機時間の経過後、撮像された画像に基づいて基板が安定的に停止しているかが調べられ、基板が安定的に停止していない場合（対象物の位置誤差が基準値を超えている場合）には撮り直しが行われる。すなわち、位置決め時の慣性力により基板（可動テーブル）が継続的に振動している場合、あるいは他の要因で基板が振動している場合等、待機時間を経過した後も依然として基板が振動等しているような状態下で、対象物の最終的な認識が行われるといった不都合が回避される。

なお、前記制御手段は、撮り直しの際、さらに所定の待機時間が経過した時点で前記対象物を撮像するように前記撮像手段を制御するものであるのが好適である（請求項３）。

この構成によれば、撮り直しの際に、基板をより安定的に停止させた状態で対象物を撮像することが可能となる。

この場合、前記制御手段は、前記撮り直しの際の待機時間として、前記基準値と前記位置誤差との偏差に応じた時間を決定するものであるのが好適である（請求項４）。

この構成によれば、撮り直しの際の待機時間を必要最小源に抑えることが可能となる。

なお、上記の構成（請求項３又は４に記載の部品実装装置）において、基板が前記作業位置に配置された直後の前記待機時間を初期待機時間、前記撮り直しの際の待機時間を追加待機時間としたとき、前記制御手段は、前記撮り直しを行った場合には、初期待機時間と追加待機時間との合計時間を前記初期待機時間として更新設定するものであってもよい。

この構成によれば、次回の基板（後続基板）の初期待機時間について前回の結果が反映されることとなる。つまり、後続基板については、作業位置への配置後、前回、基板が作業位置に安定的に停止するまでに要した時間が経過してから、対象物の最初の撮像が行われることとなり、これによって不要な撮り直しを軽減することが可能となる。

また、上記の構成（請求項２乃至５の何れか一項に記載の部品実装装置）において、基板が前記作業位置に配置された直後の前記待機時間を初期待機時間、前記基準値を第１基準値としたときに、前記制御手段は、前記位置誤差が第２基準値（＜第１基準値）よりも小さい場合には、前記初期待機時間を短縮し、この短縮後の時間を前記初期待機時間として更新設定するものでもよい。この場合、前記制御手段は、短縮時間として、前記第２基準値と前記位置誤差との偏差に応じた時間を決定するものであるのが好適である。このような構成によれば、必要以上に待機時間が長期化するのを回避することができる。

本発明に係る部品実装装置によると、可動テーブルによって作業位置に搬送、位置決めされる基板上の対象物を、当該基板がより安定的に前記作業位置に停止した状態で画像認識することが可能となる。そのため、当該対象物の認識、あるいは当該対象物を介した基板の位置認識等をより正確に行えるようになる。

本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。

図１，図２は本発明に係る部品実装装置の一実施形態を概略的に示しており、図１は平面図で、図２は断面図でそれぞれ部品実装装置を示している。

これらの図において、部品実装装置１（以下、実装機１という）は、上流側から下流側（図１では右側から左側）に向かってプリント基板Ｐ（以下、基板Ｐと略す）を搬送しながら、この搬送方向に沿って設けられた複数の実装ステージ、図示の例では４つの実装ステージ４〜７（第１実装ステージ４〜第４実装ステージ７）によって基板Ｐに電子部品をそれぞれ実装するものである。なお、以下の説明では、基板Ｐの搬送方向と平行な方向をＸ方向、これと直交する方向をＹ方向とする。また、単に上流側、下流側というときには基板Ｐの搬送方向に従うものとする。

実装機１は、第１〜第６の６つのＹフレーム１６〜２１を含む基台１１を有しており、この基台１１上に、上述した４つの実装ステージ４〜７と、図外の上流側機器から基板Ｐを受け取って最上流の第１実装ステージ４に搬入する搬入装置１２を具備した搬入ステージ８と、最下流に位置する第４実装ステージ７から基板Ｐを受け取って図外の下流側機器に搬出する搬出装置１３を具備した搬出ステージ９と、基板ＰをＸ方向にその上流側から下流側に向かって移動させるための基板搬送装置３とを備えている。

上記第１〜第６のＹフレーム１６〜２１はＹ方向に延びるフレームで、Ｘ方向に所定間隔おきに設けられている。これらＹフレーム１６〜２１のうち、Ｘ方向両端のＹフレーム１６，２１（第１Ｙフレーム１６，第６Ｙフレーム２１）は基台１１上のほぼ全体に亘って設けられている。また、第３、第５のＹフレーム１８，２０は、装置前端（図１では下端）から基台１１上のＹ方向中央部に亘って設けられており、他方、第２，第４のＹフレーム１７，１９は、装置後端から基台１１上のＹ方向中央部に亘って設けられている。これらＹフレーム１６〜２１における基台１１のＹ方向中央部に対応する箇所には、図２に示すように基板Ｐを通過させるための凹部２２が形成されている。

上記実装ステージ４〜７は、図１に示すように、搭載位置、方向等が異なる他は基本的には共通の構造を有している。そのため、ここでは、最も上流側に位置する第１の実装ステージ４について説明し、他の実装ステージ５〜７については、同一符号を付し詳細な説明は省略することとする。

実装ステージ４は、同図および図２に示すように、基板Ｐを後述する搬送位置と実装位置（作業位置）との間でＹ方向に移動させる移送手段２３と、この移送手段２３に隣設され、多数のテープフィーダー２４‥‥を具備する部品供給手段２５と、上記テープフィーダー２４から部品を基板Ｐ上に移載するための部品移載手段２６とを備えている。

上記移送手段２３は、Ｙ方向に延びる一対のガイドレール３１と、これらガイドレール３１に移動自在に支持される可動テーブル３２と、この可動テーブル３２をＹ方向に移動させるＹ方向駆動装置３３と、上記可動テーブル３２の上に設けられたコンベア３４と、上記テーブル３２に対する基板Ｐの移動を規制するためのクランプ機構３５とから構成されている。Ｙ方向駆動装置３３は、Ｙ方向に延び、かつ回転自在に支持されたボールねじ軸３３ａと、このボールねじ軸３３ａを回転させるモータ３３ｂと、上記ボールねじ軸３３ａに螺合するとともにテーブル３２に固定されるボールナット３３ｃ等とを有し、上記モータ３３ｂによるボールねじ軸３３ａの回転駆動に伴い、上記テーブル３２を、ガイドレール３１に沿って、図１中に実線で示す搬送位置と二点鎖線で示す実装位置とに亘って移動させるように構成されている。上記搬送位置は、上記基台１１のＹ方向中央部に位置付けられ、上記実装位置は、テープフィーダー２４に近接する位置に位置付けられている。

上記コンベア３４は、基板ＰのＹ方向両端を支持して、当該基板ＰをＸ方向に搬送する一対の無端ベルト３４ａを有している。これら無端ベルト３４ａは周回移動自在に支持されており、当該ベルト３４ａ上に支持された基板Ｐが後述する基板搬送装置３によりＸ方向（搬送方向）に押圧されることにより供回りし、これによって基板ＰをＸ方向に移動させるように構成されている。また、上記クランプ機構３５は、基板ＰのＹ方向両端の上方に位置する一対の受圧部材３５ａ，３５ａと、基板Ｐを下方から押し上げる押し上げ装置３５ｂとから構成されており、上記コンベア３４上の基板Ｐを前記押し上げ装置３５ｂによりその下側から持ち上げて前記受圧部材３５ａ，３５ａに押し付けることにより基板Ｐをクランプするように構成されている。

上記部品移載手段２６は、第１、第３のＹフレーム１６，１８の上端部に設けられてＹ方向に延びる一対の第１のガイドレール４１と、これらガイドレール４１間に横架されてＸ方向に延び、かつ当該ガイドレール４１に移動自在に支持される支持部材４２と、この支持部材４２を駆動する一対のＹ方向駆動装置４３，４３と、上記支持部材４２に設けられてＸ方向に延びる第２のガイドレール４４と、この第２のガイドレール４４に移動自在に支持されるヘッドユニット４５と、このヘッドユニット４５を駆動するＸ方向駆動装置４６と、上記ヘッドユニット４５に昇降可能に支持され、Ｚ軸モータ４７等からなる昇降装置により個別に駆動される複数の吸着ヘッド４８等により構成されている。上記各吸着ヘッド４８は、図２に示すように、部品を吸着する吸着ノズル４８ａと、この吸着ノズル４８ａを上下方向の軸線回りに回動させるためのＲ軸モータ４８ｂ等からなる回転駆動装置とを備えている。

上記Ｙ方向駆動装置４３は、第１、第３のＹフレーム１６，１８の一端部に固定されるＹ軸モータ４３ａと、このＹ軸モータ４３ａに接続されてＹ方向に延び、Ｙフレーム１６，１８に回転自在に支持されたボールねじ軸４３ｂと、上記支持部材４２に回転自在に支持されるとともに上記ボールねじ軸４３ｂに螺合するボールナット４３ｃなどによって構成されている。また、Ｘ方向駆動装置４６は、詳しく図示していないが、上記支持部材４２におけるＸ方向の一端部に固定されるＸ軸モータ４６ａ（図３に示す）と、このＸ軸モータ４６ａに一端部が接続されてＸ方向に延び、支持部材４２に回転自在に支持された図外のボールねじ軸と、上記ヘッドユニット４５に支持されるとともに上記ボールねじに螺合するボールナット（図示せず）などによって構成されている。

つまり、上記部品移載手段２６は、Ｙ方向およびＸ方向の各駆動装置４３，４６の作動により前記ヘッドユニット４５をＸ方向およびＹ方向に移動させ、これにより当該ヘッドユニット４５に搭載される上記吸着ヘッド４８によって任意の前記テープフィーダー２４から部品を吸着して実装位置にある基板Ｐ上の任意の位置に移載し得るように構成されている。

なお、前記ヘッドユニット４５には、実装位置に配置される基板Ｐを認識するための第１撮像装置４９ａ（本発明に係る撮像手段）が設けられている。この第１撮像装置４９ａは、ＣＣＤエリアセンサを含むカメラ本体と、撮像用の照明を提供する照明装置とを一体に備えたもので、実装位置に配置される基板Ｐ上の各種マーク（フィデューシャルマーク等）を撮像してその画像信号を後記コントローラ６０に出力するように構成されている。

また、基台１１上には、ヘッドユニット４５の各吸着ヘッド４８ａに吸着された部品を認識するための第２撮像装置４９ｂ（図３参照）が設けられている。この第２撮像装置４９ｂも、カメラ本体がＣＣＤリニアセンサを含む点を除いて上記第１撮像装置４９ａとほぼ共通の構成を有しており、部品吸着後、実装位置に移動するヘッドユニット４５の吸着部品をその下側から撮像してその画像信号を後記コントローラ６０に出力するように構成されている。

上記のように構成された実装ステージ４〜７は、図１に示すように、搬送方向の上流側から下流側に向けて千鳥足状に並び、かつ、各実装ステージ４〜７の可動テーブル３２がそれぞれ搬送位置に配置されると、これら可動テーブル３２の上記コンベア３４がちょうどＸ方向に一列に並び、基板Ｐの搬送路を形成するように配設されている。

そして、このように各可動テーブル３２（コンベア３４）が並ぶ位置の上方に前記基板搬送装置３が配備されている。

基板搬送装置３は、詳しく図示していないが、Ｘ方向に延びる搬送軸５２と、この搬送軸５２をＸ軸方向に進退移動させるエアシリンダ等を具備する図外の軸駆動装置と、上記搬送軸５２に、下方に向かって出没可能に設けられる押圧部材５３等とから構成されており、当該押圧部材５３を下方に突出させた状態（図２に示す状態）で、当該搬送軸５２が一定ストロークだけＸ方向に前進駆動されることにより、前記搬送位置に配置された各可動テーブル３２（コンベア３４）上の基板Ｐを前記押圧部材５３により押圧しつつ下流側に移動させるように構成されている。前記押圧部材５３は、各実装ステージ４〜７に対応してそれぞれ一対設けられており、基板Ｐの搬送時には、各実装ステージ４〜７の基板Ｐをそれぞれ一対の押圧部材５３によりＸ方向両側から挟んでその位置を規制するようになっている。なお、基板Ｐを下流側に搬送した後は、前記押圧部材５３が搬送軸５２内に収納され、その後、搬送軸５２が上記一定ストロークだけ後退駆動されることにより、搬送軸５２が元の位置にリセットされるようになっている。

図３は、上記実装機１を制御するためのコントローラ６０（本発明の制御手段に相当する）の構成をブロック図で概略的に示している。

この図において、コントローラ６０は、ＣＰＵ等で構成される演算処理部６１と、実装プログラムを記憶する実装プログラム記憶部６２と、実装作業に必要な基板や部品に関する各種データを記憶するデータ記憶部６３と、ヘッドユニット４５を駆動する各モータ４６ａ，４３ａ，４７，４８ｂ等、各種モータ（同図では一部のモータのみ図示）の駆動を制御するモータ制御部６４と、実装機１に配備される各種センサ類７０等の外部入出力部６５と、撮像装置４９ａ，４９ｂにより取得された画像データに所定の画像処理を施す画像処理部６６と、液晶表示器等の表示ユニット６７等を有している。

上記演算処理部６１は、実装プログラム記憶部６２に記憶されている所定の実装プログラムに従い、各実装ステージ４〜７におけるヘッドユニット４５等の駆動を制御するとともに、この実装処理に伴い要求される各種演算処理を行うことにより、各実装ステージ４〜７の一連の実装処理を統括的に制御するもので、特に、この実施形態では、各実装ステージ４〜７において実装作業前に行う基板Ｐの認識（位置認識）処理に際し、前記撮像装置４９による基板Ｐの撮像、およびその画像に基づく基板Ｐの認識等の処理を、前記データ記憶部６３に格納されている待機時間データ等に基づいて制御するように構成されている。

なお、基板Ｐの位置認識は、具体的には、基板Ｐ上面の対角線上に付されている一対のフィデューシャルマーク（ＦＩＤマーク；以下、第１マーク、第２マークという）を順次第１撮像装置４９ａで撮像し、画像上の各マークの位置関係から基板ＰのＸ方向、Ｙ方向およびＲ方向の位置を演算することにより行う。

以下、上記演算処理部６１による基板Ｐの一連の実装処理制御について図４、図５のフローチャートに基づいて説明する。

このフローチャートがスタートすると、演算処理部６１は、第１実装ステージ４への基板Ｐの搬入を開始する（ステップＳ１〜Ｓ５）。具体的には、各実装ステージ４〜７の可動テーブル３２を搬送位置に配置することにより基板Ｐの上記搬送路を形成した後、搬入装置１２を駆動することによって基板Ｐを搬入ステージ８から第１実装ステージ４の可動テーブル３２上（コンベア３４）に搬入する。次いで、前記クランプ機構３５を駆動し、基板Ｐを可動テーブル３２に対して固定（クランプ）した後、Ｙ方向駆動装置３３を駆動して可動テーブル３２を上記搬送位置から実装位置に移動させる。

また、これと並行して、ヘッドユニット４５を、実装位置上方のマーク撮像位置、すなわち基板Ｐの第１マークの撮像位置へ移動させる（ステップＳ７）。この際、演算処理部６１は、基板Ｐが実装位置に配置されるよりも早いタイミングでヘッドユニット４５が上記撮像位置に配置されるように当該ヘッドユニット４５を駆動制御する。

次いで、演算処理部６１は、基板Ｐ（可動テーブル３２）が実装位置に到着したかを判断し（ステップＳ９）、到着したと判断すると、撮り直しカウンタをリセットし（ステップＳ１１）、予め記憶された待機時間（ＦＩＤ認識待ち時間（Ｔ１）；本発明に係る初期待機時間に相当する）に従い、前記到達時点から当該待機時間を図外のタイマにより計時し、この時間の経過後、第１撮像装置４９ａによって第１マークを二度連続して撮像する（ステップＳ１５，Ｓ１７）。

そして、演算処理部６１は、これらの画像データに基づき、両マークのＸ方向およびＹ方向の各位置誤差（Δｘ，Δｙ）を演算し、さらに各方向の誤差と予め設定された規格値α（０＜α）とを比較して当該誤差の値（Δｘ，Δｙの少なくとも一方）が規格値α未満か否かを判断する（ステップＳ１９）。

ここでＮＯと判断した場合には、撮り直しカウンタｎをインクリメントし（ステップＳ５５）、予め設定されている待機時間（ＦＩＤ認識待ち時間（Δｔ）；本発明に係る追加待機時間に相当する）を前記タイマにより計時した後（ステップＳ５７）、再度ステップＳ１５に移行し、第１マークの撮り直しを行う。そして、最終的に、前記誤差（Δｘ，Δｙ）が規格値α未満となるまで第１マークを繰り返し撮像する。

すなわち、上記の規格値αは、基板Ｐが安定的に停止しているときの第１マークの撮像結果に基づき設定された値であって、演算処理部６１は、第１マークを二度連続して撮像した時の上記誤差（Δｘ，Δｙ）をこの規格値αと比較することにより、基板Ｐが実装位置に安定的に停止しているか否かを評価し、安定していると評価できる場合にだけ、次の処理（ステップＳ２１の処理）に移行するようになっている。

上記誤差（Δｘ，Δｙ）の値が規格値α未満であると判断した場合には（ステップＳ１９でＹＥＳ）、演算処理部６１は、直前に撮像した第１マーク（ステップＳ１７で撮像された画像）の座標位置（ｘ１，ｙ１）を求めるとともにこのデータを第１マークの認識結果として記憶する（ステップＳ２１）。そしてさらに、ステップＳ１３における初期待機時間（Ｔ１）を撮り直しカウンタの値（ｎ）に応じて更新する（ステップＳ２３）。具体的には、追加された待機時間（Δｔ×ｎ）を初期待機時間（Ｔ１）に加算した値を新たな初期待機時間（Ｔ１）として更新的に記憶する。

次いで、演算処理部６１は、ステップＳ１９の処理で最終的に求められた位置誤差の値（Δｘ，Δｙの双方）が予め設定された回数（Ｎ）だけ所定の規格値β（０＜β＜α）以下であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。換言すれば、連続して生産されるＮ枚の基板Ｐについて、最終的な前記位置誤差（Δｘ，Δｙ）の値が連続して上記規格値β以下か否かを判断し、ここでＹＥＳと判断した場合には、ステップＳ１３における初期待機時間（Ｔ１）を予め設定された減算値（ΔＴ）だけ短縮する。

すなわち、最終的に求められる上記位置誤差（Δｘ，Δｙ）が規格値β以下となる場合には、誤差（Δｘ，Δｙ）＜規格値αの条件を満たしてから誤差（Δｘ，Δｙ）＜規格値βの条件を満たすまでの時間、必要以上の待機時間が設定されていると考えることができる。そのため、最終的な上記位置誤差の値（Δｘ，Δｙ）が規格値β以下となる状況が所定回数（Ｎ）続く場合には、初期待機時間（Ｔ１）を予め設定された減算値（ΔＴ）だけ短縮するようになっている。

こうして第１マークの認識が終了すると、演算処理部６１は、ヘッドユニット４５を第２マークの撮像位置に移動させ、ヘッドユニット４５が当該撮像位置に到着した判断すると、予め記憶されている待機時間（ＦＩＤ認識待ち時間（Ｔ２））に従い、前記到達時点から当該待機時間（Ｔ２）をタイマにより計時し、当該時間の経過後、第１撮像装置４９ａによって第２マークを撮像し、その座標位置（ｘ２，ｙ２）を求める（ステップＳ３１〜Ｓ３７）。なお、上記待機時間（Ｔ２）は、ヘッドユニット４５が第２マークの撮像位置に安定的に停止するまでの整定時間とされており、試験等により求められた実測値が適用されている。

第２マークの撮像，認識が終わると、演算処理部６１は、ステップＳ２１で記憶された第１マークの認識結果（ｘ１，ｙ１）と、ステップＳ３７における第２マークの認識結果（ｘ２，ｙ２）に基づき、基板Ｐの位置認識、つまり基板ＰのＸ方向、Ｙ方向およびＲ方向の位置を求め（ステップＳ３９）、その後、部品の実装動作に移行する。

この部品実装動作では、演算処理部６１は、まず、ヘッドユニット４５をテープフィーダー２４の上方に移動させ、各吸着ヘッド４８による部品の吸着を行う（ステップＳ４１）。具体的には、吸着ヘッド４８が対象となるテープフィーダー２４の上方に位置するようにヘッドユニット４５を移動させた後、吸着ヘッド４８を昇降駆動することによりテープ内の部品を吸着ヘッド４８ａにより吸着した状態で取り出させる。この際、可能な場合には、複数の吸着ヘッド４８により同時に複数のテープフィーダー２４から部品の吸着を行わせる。

部品の吸着が終了すると、演算処理部６１は、ヘッドユニット４５を基板Ｐの上方へ移動させ、この移動途中、各吸着ヘッド４８に吸着された各部品を、第２撮像装置４９ｂの上方で所定の経路に沿って移動させる。これによって各吸着ヘッド４８の吸着部品を第２撮像装置４９ｂにより撮像し、その画像に基づいて部品の吸着状態（吸着ずれ）を認識する（ステップＳ４３）。そして、その認識結果とステップＳ３９で求めた基板Ｐの認識結果とに基づいてヘッドユニット４５の目標位置を補正し、ヘッドユニット４５が基板Ｐ上に到達すると、吸着ヘッド４８を昇降駆動して最初の部品を基板Ｐ上に実装し、さらにヘッドユニット４５を間欠的に移動させながら順次残りの部品を基板Ｐ上に実装する（ステップＳ４５）。

こうして吸着部品全部を基板Ｐ上に実装すると、演算処理部６１は、第１実装ステージ４が担当する全ての部品を基板Ｐに実装したか否かを判断し（ステップＳ４７）、ここでＮＯと判断した場合には、ステップＳ４１に移行し、引き続き上記のステップＳ４１〜Ｓ４５の処理に従って部品の実装作業を継続する。そして、最終的にステップＳ４７でＹＥＳと判断すると、基板Ｐを前記実装位置から搬出する（ステップＳ４９〜Ｓ５３）。具体的には、可動テーブル３２を実装位置から搬送位置に移動させ、前記クランプ機構３５による基板Ｐの固定を解除した後、基板搬送装置３を駆動することにより第１実装ステージ４の可動テーブル３２から下流側の第２実装ステージ５の可動テーブル３２上に基板Ｐを搬送する。

なお、以上の説明では、主に、第１実装ステージ４の制御について説明したが、他の実装ステージ５〜７の制御も基本的には同じである。

以上のように、この実装機１では、搬送位置で受け取った基板Ｐを、可動テーブル３２の移動に伴い実装位置に移動させ、ここで実装処理を行うとともに、この実装処理に先立ち、予め実装位置の上方に配置した第１撮像装置４９ａにより、当該基板Ｐ上の第１，第２マークを撮像することにより基板Ｐの位置認識を行うように構成されているが、上記の通り、この実装機１では、実装位置へ基板Ｐを移動させた後、所定の待機時間（Ｔ１）が経過した後に第１マークを撮像、認識する構成となっているので、基板Ｐ（可動テーブル３２）が実装位置に安定的に停止する前に、すなわち、実装位置への配置直後、慣性力により可動テーブル３２（基板Ｐ）が振動しているような状況下で第１マークの認識が行われるといった不都合を回避することが可能となる。また、第２マークの撮像、認識についても、ヘッドユニット４５を撮像位置に移動させた後、整定時間に相当する待機時間（Ｔ２）が経過した後に行うので、ヘッドユニット４５（第１撮像装置４９ａ）が安定的に停止する前に第２マークの認識が行われるといった不都合を回避することができる。従って、基板Ｐや第１撮像装置４９ａ等が不安定な状態のままで第１，第２マークが撮像，認識されるという不都合を回避して、基板Ｐの位置認識の精度を高めることができるという効果がある。

特に、第１マークの認識に際しては、上記の通り、待機時間（Ｔ１）の経過後、第１マークを連続して二度撮像し、それらの位置誤差（Δｘ，Δｙ）と所定の規定値αとを比較することにより基板Ｐが安定的に停止しているかを評価し（図４のステップＳ１９）、当該評価が否定的である場合には、第１マークの撮り直しを行い、最終的に基板Ｐが安定的に停止したと評価できた場合に、当該画像に基づき最終的な第１マークの認識を行う構成となっているので（図４のステップＳ２１）、第１マークの認識を、基板Ｐがより確実に停止した状態で行うことができるという効果がある。他方、第２マークの認識も、このように基板Ｐが安定的に停止したと評価された場合にのみ行われるので（図４のステップＳ３７）、基板Ｐが安定的に停止しないうちに上記待機時間（Ｔ２）が経過して第２マークの認識が行われてしまうといった不都合を良好に回避することがでる。従って、第２マークの認識についてもその信頼性を高めることができるという効果がある。

なお、このように待機時間（Ｔ１）の経過後、基板Ｐが安定的に停止しているかを評価した上で各マークの認識を行う構成は、複数の実装ステージ４〜７を有する実装機１において特に有効である。すなわち、複数の実装ステージ４〜７が隣接する上記構成では、実装位置に基板Ｐを位置決めする際の慣性力による振動以外に、隣接する実装ステージ４〜７の振動が互いに影響して基板Ｐが振動することが考えられる。従って、このような状況下で各マークの認識が行われることを避ける必要があるが、この点、上記実装機１によれば、待機時間（Ｔ１）の経過後であっても、基板Ｐが安定的に停止したと評価できない場合には、実施的な第１マークの認識（図４のステップＳ２１の処理）が行われることがない。そのため、待機時間（Ｔ１）の経過後、隣接する実装ステージ４〜７の影響を受けて基板Ｐが振動しているような状況下でマークの認識が行われるといった不都合を有効に回避することができる。さらに、基板Ｐは、その品種によって重さが異なり、基板Ｐを実装位置に位置決めする際の慣性力も基板Ｐの品種毎に相違する。そのため、基板Ｐの品種によっては、待機時間（Ｔ１）の経過後も基板Ｐの振動が続く場合が考えられるが、このような場合も、上記実装機１によれば、基板Ｐが安定的に停止したと評価できるまでは、第１マークの実質的な認識は行われないため、何れの品種についても、基板Ｐが安定的に停止した後にマークの認識を行うことが可能となる。

また、上記実装機１では、第１マークの撮り直しを行った場合には、追加した待機時間（Δｔ×ｎ）を初期待機時間（Ｔ１）に加算した新たな初期待機時間（Ｔ１）を設定することにより当該初期待機時間（Ｔ１）を更新するとともに、第１マークの認識時に最終的に求められるマーク画像の位置誤差（Δｘ，Δｙ）が規格値β以下となる状況が所定回数（Ｎ）続く場合には、初期待機時間（Ｔ１）を予め設定された減算値（ΔＴ）だけ短縮することにより初期待機時間（Ｔ１）を更新し、後続基板Ｐの第１マークの撮像時には、この更新後の初期待機時間（Ｔ１）に従って第１撮像装置４９ａを制御するようにしているので、実装機１の具体的な作動状況等に応じて初期待機時間（Ｔ１）を最適化することができる。従って、第１マークの撮り直し回数がいたずらに増加して演算処理部６１による処理負担が増加し、あるいは第１マーク撮像時の待機時間（Ｔ１）がいたずらに長期化するといった不都合を有効に回避できるという効果もある。

なお、以上説明した実装機１は、本発明に係る部品実装装置の好ましい実施形態の一例であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、第１マークの撮り直しの際、一定の追加待機時間（Δｔ）を設定して第１マークを撮像するようにしているが（図４のステップＳ５７）、例えば、直前に撮像された第１マーク画像の位置誤差（Δｘ，Δｙ）と規格値αとの比較に基づき、当該規格値αと前記誤差（Δｘ，Δｙ）との偏差に応じた追加待機時間（Δｔ）を設定するようにしてもよい。つまり、当該偏差と、基板Ｐが安定的に停止するまでに時間を要する時間との間には相関があり、従って、当該偏差に応じた追加待機時間（Δｔ）を設定することで、第１マークの撮り直しループ（処理）の実行回数を低減して、演算処理部６１等による処理負担を軽減することが可能になるとう利点がある。同様に、初期待機時間（Ｔ１）を短縮する場合（図４のステップＳ２７）も、直前に連続して撮像されたマーク画像の位置誤差（Δｘ，Δｙ）と規格値βとの比較に基づき、当該規格値βに対する前記誤差（Δｘ，Δｙ）の偏差に応じた時間だけ短縮するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第１マークの認識時にのみ、同マークを二度連続して撮像して基板Ｐが安定的に停止しているかを評価し（図４のステップＳ１５〜Ｓ１９）、必要に応じて撮り直し処理（図４のステップＳ５５，Ｓ５７）を行っているが、第２マークの認識時についても、同様の処理を行うように構成してもよい。

また、上記実施形態では、毎回、必要に応じて待機時間（Ｔ１，Ｔ２）を更新するようにしているが、例えば、一定枚数毎、あるいは生産開始直後の一定枚数だけ、といった条件を設けて待機時間（Ｔ１，Ｔ２）を更新可能とし、それ以外は、設定された待機時間（Ｔ１，Ｔ２）を維持するようにしてもよい。つまり、基板Ｐの生産が進むと、上記待機時間（Ｔ１，Ｔ２）も大きく変動すること無く安定化する傾向がある。そのため、ある程度基板Ｐの生産が進んだ後は、当該安定した待機時間（Ｔ１，Ｔ２）を固定的に維持することにより演算処理部６１による処理負担を軽減するようにしてもよい。具体的には、図４、図５のステップＳ１５〜１９，Ｓ２３〜２７，Ｓ５５，Ｓ５７の処理をスキップするようにすればよい。

また、上記実施形態では、本発明の適用例として、第１撮像装置４９ａにより基板Ｐ上のフィデューシャルマークを撮像する場合について説明したが、撮像対象物は、必ずしもマークである必要はなく、例えば基板Ｐ上に実装されている部品であってもよい。

本発明の一実施形態による部品実装装置の概略構成を示す平面図である。 図１におけるII−II線断面図である。 部品実装装置のコントローラの構成を示すブロック図である。 上記コントローラ（演算処理部）による実装動作制御の一例を示すフローチャートである。 上記コントローラ（演算処理部）による実装動作制御の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 部品実装装置
３ プリント基板
４〜７ 実装ステージ
８ 搬入ステージ
９ 搬出ステージ
６０ コントローラ
６１ 演算処理部
６２ 実装プログラム記憶部
６３ データ記憶手段
６４ モータ制御手段
６５ 外部入出力手段
６６ 画像処理手段

Claims (4)

1. 可動テーブルにより所定の作業位置に搬送されて位置決めされる基板上の対象物を、前記作業位置に対応して配置される撮像手段により撮像して認識するように構成された部品実装装置において、
   前記可動テーブルが前記作業位置に配置された後、予め設定された待機時間が経過した時点で前記基板を撮像するように前記撮像手段を制御する制御手段を有することを特徴とする部品実装装置。
2. 請求項１に記載の部品実装装置において、
   前記制御手段は、前記待機時間が経過した時点で前記基板を連続して複数回撮像するとともに、これらの画像の前記対象物の位置誤差が所定の基準値を超える場合には、前記対象物の撮り直しを行うように前記撮像手段を制御することを特徴とする部品実装装置。
3. 請求項２に記載の部品実装装置において、
   前記制御手段は、前記撮り直しの際には、さらに所定の待機時間が経過した時点で前記対象物を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする部品実装装置。
4. 請求項３に記載の部品実装装置において、
   前記制御手段は、前記撮り直しの際の待機時間として、前記基準値と前記位置誤差との偏差に応じた時間を決定することを特徴とする部品実装装置。

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