JP2001223500A - 電気部品装着システムの精度検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装着装置の装着精度を、その装着装置により容
易に精度よく検出することができる方法を提供する。 【解決手段】吸着ノズル６２により検査用チップ１００
を保持し、検査用チップを９０度ずつ４回回転させて各
回転位置における検査用チップをパーツカメラ６８によ
り撮像し、各検査用チップの像の平均値に基づいてパー
ツカメラと吸着ノズルの回転中心との相対位置を取得し
た後、載置位置１０２へ載置された検査用チップをＦマ
ークカメラ６６により撮像して、吸着ノズルとＦマーク
カメラとの相対位置のずれを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気部品（電子部
品を含む）をプリント配線板等の回路基材に装着する電
気部品装着システムの装着精度に関連する部分の検査に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気部品のリード線間隔の短縮
や、装着密度の向上などの要求を満たすために、電気部
品の装着精度の向上が強く求められている。装着精度を
向上させるために、部品保持具，その部品保持具に保持
された電気部品を撮像する撮像装置，電気部品が装着さ
れる回路基材の基準マークを撮像する撮像装置等、電気
部品装着システムの装着精度に関連する部分のいずれか
１つに対する他の相対位置ずれを取得し、それら相対位
置ずれに基づいて電気部品装着システムの装着作業を制
御することが既に行われている。従来の精度検査方法の
１つにおいては、電気部品装着システムの製造時および
整備時に、特別な検査装置を用いて前述の相対位置ずれ
が取得され調整が行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発
明の効果】しかし、相対位置ずれの検出に特別な検査装
置を必要とし、例えば、電気部品装着システムのユーザ
が簡易に検査を行うことはできなかった。また、相対位
置ずれは、気温の変化や、サーボモータの発熱，ボール
ねじ摩擦による温度上昇等に伴い、装着装置全体に変形
が生じればその都度変化し、さらに、システム構成部品
の摩耗や変形によっても変化する。したがって、装着精
度を向上させるためには、相対位置ずれを頻繁に検出し
て、その変化に対応しなければならない。それに対し、
従来の精度検査方法や装置においては、相対位置ずれの
検出誤差を排除するために、相対位置ずれを複数回（理
想的には数十回）検出して平均値を取得していたので、
相対位置ずれの検出を頻繁に行うことができず、相対位
置ずれの変化に十分に対応することが困難であった。さ
らに、従来の精度検査においては、取得された装着精度
に関連する固有値が絶対視されていた。上記のように、
一時期に同じ固有値の検出を複数回行い、それらの平均
値を真の固有値であるとすることは行われていたが、一
旦真の固有値とされた値は、次に精度検査が行われるま
では、不変の値として使用されていたのである。しか
し、実際には上記のように固有値の多くは装着作業の進
行に伴い、あるいはシステムの使用量の累積に伴い変化
する。

【０００４】本発明は、以上の事情を背景とし、電気部
品装着システムの装着精度に関連する部分の精度検査を
改良すること、さらに具体的には、相対位置ずれ等、装
着精度に関連する固有値を、簡易に、あるいは装着作業
の進行やシステム使用量の累積に伴う変化に追従可能に
検出できるようにすることを課題として為されたもので
あり、本発明によって、下記各態様の精度検査方法，精
度検査用記録媒体，電気部品装着システム等が得られ
る。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号
を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記
載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にする
ためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組
合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではな
い。また、１つの項に複数の事項が記載されている場
合、常にそれら事項をすべて一緒に採用しなければなら
ないわけではなく、一部の事項のみを取り出して採用す
ることも可能である。

【０００５】（１）電気部品を保持する部品保持具と、
回路基材を支持する基材支持装置と、前記部品保持具に
保持された電気部品の少なくとも一部を撮像する第１撮
像装置と、前記基材支持装置に支持された回路基材の少
なくとも一部を撮像する第２撮像装置とを含み、電気部
品を回路基材に装着する電気部品装着システムの装着精
度に関連する部分の精度を検査する方法であって、当該
電気部品装着システム自体により、前記部品保持具，第
１撮像装置および第２撮像装置のいずれか１つに対する
他の２つのうちの少なくとも一方の相対位置ずれを検出
することを特徴とする電気部品装着システムの精度検査
方法。本項に記載の精度検査方法においては、電気部品
装着システム自体により、それの装着精度を検査するの
で、装着精度の検査を簡易に行うことができる。したが
って、頻繁に実行することも可能であり、気温の変化
や、サーボモータの発熱，ボールねじ摩擦による温度上
昇等に伴う装置全体の変形を逐次検出することも可能と
なる。なお、第１撮像装置と第２撮像装置とは、共通の
撮像装置として構成されることも可能である。相対位置
ずれには、いずれか１つに対する他の少なくとも１つの
軸線の相対位置のずれと、軸線まわりの回転位置のずれ
である相対位相ずれとの少なくとも一方が含まれる。 （２）電気部品を保持する部品保持具と、回路基材を支
持する基材支持装置と、前記部品保持具に保持された電
気部品の少なくとも一部を撮像する第１撮像装置と、前
記基材支持装置に支持された回路基材の少なくとも一部
を撮像する第２撮像装置とを含み、電気部品を回路基材
に装着する電気部品装着システムの装着精度に関連する
部分を検査する方法であって、前記部品保持具に検査用
チップを保持させ、その部品保持具に保持された検査用
チップの少なくとも一部を前記第１撮像装置により撮像
した後、部品保持具に前記検査用チップを載置位置へ載
置させ、載置された検査用チップの少なくとも一部を前
記第２撮像装置により撮像し、それら第１撮像装置の撮
像結果と第２撮像装置の撮像結果とに基づいて、部品保
持具，第１撮像装置および第２撮像装置のいずれか１つ
に対する他の２つのうちの少なくとも一方の相対位置ず
れを検出する工程を含むことを特徴とする電気部品装着
システムの精度検査方法〔請求項１〕。本項に記載の精
度検査方法は、同一の検査用チップについて、それが部
品保持具に保持された状態と、載置位置へ載置された状
態との撮像を行うことにより、検査用チップを媒体とし
て、部品保持具，第１撮像装置および第２撮像装置のい
ずれか１つの他の２つのうちの少なくとも一方に対する
相対位置を把握するものであり、電気部品装着システム
自体の機能を利用して電気部品装着システムの部品装着
精度に関連する部分の相対位置ずれを検出することがで
き、従来のように特別な治具を用いる必要がない。検査
用チップとしては、検査専用に製造されたチップが望ま
しいが、装着されるべき通常の電気部品を使用すること
も可能である。後に実施形態の項において詳細に説明す
るように、部品保持具と第２撮像装置との相対位置の変
化が無視できるほど小さく、相対位置が不変と見なし得
る場合、あるいは部品保持具と第２撮像装置と相対位置
が予め検出されて判っている場合等には、本発明の実施
に当たって部品保持具の位置を検出することは不可欠で
はない。また、電気部品を支障なく保持し得る限り、部
品保持具の実際の位置の正規の位置からのずれが装着位
置精度に影響を与えない場合もあり、その場合にも部品
保持具の位置を検出することは不可欠ではない。電気部
品装着システムは、例えば、部品保持具が回路基材の表
面に沿った方向に移動させられることにより、電気部品
が回路基材に装着される電気部品装着システムであって
もよいし、部品保持具が電気部品を回路基材に装着する
装着位置が固定的に定められ、回路基材支持装置により
支持された回路基材が、装着位置に対して回路基材の表
面に沿った方向に移動させられて、電気部品が回路基材
に装着される電気部品装着システムであってもよい。 （３）前記第１撮像装置の撮像結果から、前記検査用チ
ップと、前記部品保持具および前記第１撮像装置の少な
くとも一方との相対位置ずれを取得するとともに、第２
撮像装置の撮像結果から、第２撮像装置と載置された検
査用チップとの相対位置ずれを取得する工程を含む(2)
項に記載の精度検査方法〔請求項２〕。本項の記載の工
程は、(2) 項に記載の精度検査方法における「第１撮像
装置の撮像結果と第２撮像装置の撮像結果とに基づい
て、部品保持具，第１撮像装置および第２撮像装置のい
ずれか１つに対する他の２つのうちの少なくとも一方の
相対位置ずれを検出する工程の代表的な具体例である。 （４）前記部品保持具，第１撮像装置および第２撮像装
置の相対位置ずれを検出する工程が、第２撮像装置の部
品保持具と第１撮像装置との少なくとも一方に対する相
対位置ずれを検出する工程を含む(2) 項または(3) 項に
記載の精度検査方法〔請求項３〕。第２撮像装置により
回路基材を撮像して、現に保持されている電気部品の装
着すべき装着位置を取得するのであるから、回路基材の
位置に関連する第２撮像装置と、電気部品の位置に関連
する部品保持具または第１撮像装置との相対位置を検出
することが望ましい。特に、第１撮像装置と第２撮像装
置との相対位置を検出すれば、電気部品の装着精度を向
上させることが容易となる。 （５）前記検査用チップの前記部品保持具に対する位置
ずれを取得した後、その位置ずれを修正して検査用チッ
プを予め定められた載置位置へ載置させる (2)項ないし
(4) 項に記載の精度検査方法。本項に記載の精度検査方
法においては、電気部品を回路基材に装着する場合と同
様に、部品保持具に対する位置ずれを修正して載置した
検査用チップの装着精度が検出される。この方法によれ
ば電気部品の装着に関わるすべての部分の総合的な精度
を検査することができる。それに対し、部品保持具に対
する位置ずれを修正しないで検査用チップを載置位置へ
載置させてもよい。この場合には、電気部品の部品保持
具に対する位置ずれを修正する部分を除いた部分の精度
を検出することができる。また、両方の検査を行って、
両方の結果の差を取れば、電気部品の部品保持具に対す
る位置ずれを修正する部分のみの精度を検出することが
できる。 （６）前記検査用チップを、予め前記載置位置に準備し
ておく (2)項ないし(5)項のいずれかに記載の精度検査
方法。検査用チップは、装着精度の検出毎に専用の供給
装置により供給されるようにしてもよいが、その場合に
は、使用済みの検査用チップを排除する工程が必要とな
り精度検査のための作動が煩雑となる。それに対して、
検査用チップを予め載置位置に準備しておけば、その検
査用チップを載置位置から取り上げ、再び載置位置へ載
置することを繰り返せばよく、使用済みの検査用チップ
を排除する工程を省略することができ、その分精度検査
のための作動が簡略で済む。また、検査用チップが少量
で済み、かつ、検査用チップを供給するチップ供給装置
を設けずに済む。 （７）前記検査用チップを保持した部品保持具を複数の
回転位置へ回転させ、各回転位置において第１撮像装置
により検査用チップをそれぞれ撮像し、その撮像結果か
ら検査用チップの部品保持具に対する位置ずれを取得す
る (2)項ないし (6)項のいずれかに記載の精度検査方
法。電気部品を回路基材に装着する際には、第１撮像装
置により撮像される画像内における部品保持具の位置は
不変であるとして、その不変の部品保持具位置と画像処
理によって得られる電気部品の特定部分の位置（多くの
場合中心位置）との位置ずれが、電気部品の部品保持具
に対する位置ずれとして取得される。電気部品装着シス
テムの装着精度を検査する際に、その電気部品を装着す
る場合と同様にして検査用チップの部品保持具に対する
位置ずれを取得してもよいが、その場合は画像内におけ
る部品保持具の位置が正規の位置からずれている場合に
そのずれを検出することができない。それに対して、本
項に記載の精度検査方法においては、部品保持具を回転
させることによって検査用チップを複数の回転位置に回
転させ、それら複数の回転位置における検査用チップを
撮像し、得られた画像データに基づいて検査用チップの
回転中心を取得し、その回転中心を部品保持具の位置と
して検出し得るとともに、その部品保持具の位置に対す
る検査用チップの位置ずれを正確に検出することができ
る。 （８）前記部品保持具の位置を、各回転位置において撮
像された検査用チップの像の中心位置の全てを通過する
円の中心として取得する(7) 項に記載の精度検査方法。 （９）前記複数の回転位置が３６０度を等角度間隔に分
割した位置であり、前記部品保持具の位置を、各回転位
置において撮像した検査用チップの像の中心位置の平均
値として取得する(7) 項または(8) 項に記載の精度検査
方法。本項に記載の精度検査方法においては、部品保持
具の位置を、検査用チップの像の中心位置の平均を算出
することにより取得することができるので、部品保持具
と検査用チップとの位置ずれを容易に取得することがで
きる。１回の回転角度を小さくすれば、取得される検査
用チップの中心位置のデータ数が増加し、中心位置の検
出精度が高くなるが、所要撮像回数およびデータ処理が
増加して検査に要する時間が長くなるため、９０度程度
が好適である。 （１０）部品保持具により電気部品を保持し、基材支持
装置に固定的に支持された回路基材の表面に平行な方向
に前記部品保持具を移動させて、電気部品を回路基材に
装着する電気部品装着システムの精度を検査する方法で
あって、当該電気部品装着システムの作動中に、その電
気部品装着システムの構成要素のうち、現に行われてい
る装着作業に遅れを生じさせることなく使用可能な構成
要素を使用して電気部品装着システムの電気部品の装着
精度に関連する部分の精度検査を行うことを特徴とする
電気部品装着システムの精度検査方法〔請求項４〕。本
項に記載の精度検査方法においては、装着作業に遅れを
生じさせることなく電気部品装着システムの装着精度を
検査することができるので、装着システムの作動中に装
着能率を低下させずに装着精度を検査することができ
る。 （１１）前記回路基材の１つに対する電気部品の装着が
終了し、その装着終了後の回路基材の搬出と次の回路基
材の搬入とが行われる間に、前記部品保持具により前記
検査用チップを前記載置位置に載置させ、その載置位置
誤差を取得することにより、電気部品装着システムの精
度を検査する(10)項に記載の精度検査方法〔請求項
５〕。本項に記載の精度検査方法においては、回路基材
の搬入と搬出とが行われる間は、部品保持具や撮像装置
が使用されないことを利用して、その間に装着精度を検
出するので、装着作業中に作業能率を低下させずに装着
精度の検査を行うことができる。部品保持具の回路基材
の表面に平行な方向の移動により電気部品の装着を行う
電気部品装着システムにおいて、上記載置位置を、回路
基材上ではなく、かつ、回路基材搬送装置の可動部およ
び搬送される回路基材と干渉しない位置に設定すれば、
回路基材の搬入・搬出時であるか回路基材の静止中であ
るかに係わらず、部品保持具に検査用チップを載置位置
に載置させることができる。 （１２）前記載置位置を、前記基材支持装置上であって
回路基材と干渉しない位置に設定した (10) 項または
(11) 項に記載の精度検査方法。本項に記載の精度検査
方法においては、載置位置が基材支持装置上であってか
つ回路基材と干渉しない位置に設けられることにより、
精度検査と装着作業とが互に干渉し合うことを回避しつ
つ両者を実行することができる。例えば、載置位置に検
査用チップが載置された状態で、回路基材に電気部品を
装着する装着作業を行うことができるのである。 （１３）前記載置位置を、前記基材支持装置上であって
かつ移動不能である部分に設定した (10) 項ないし(12)
項に記載の精度検査方法。載置位置が移動部材上に設定
される場合には、移動部材の加速，減速時に載置位置に
載置された検査用チップが移動するおそれがあるのであ
るが、載置位置が移動不能な部分に設定されていれば、
そのおそれがない。なお、載置位置は、第２撮像装置に
より撮像可能な範囲に設定される。 （１４）部品保持具により電気部品を保持して回路基材
に装着する電気部品装着システムの精度を検査する方法
であって、当該電気部品装着システムの装着精度に関連
する固有値を、時間間隔をおいて複数回検出し、取得し
た複数個の固有値を積分的に処理して真の固有値とする
ことを特徴とする電気部品装着システムの精度検査方法
〔請求項６〕。上述の検査方法により取得された固有値
には検出誤差が含まれる。本項に記載の精度検査方法に
おいては、固有値が複数回取得されるので、その検出誤
差の影響を小さくでき、真の固有値に近い値を得ること
ができる。しかも、複数回の固有値の検出が時間間隔を
おいて行われ、検出結果が積分的に処理されるので、装
着作業の進行に伴う固有値の変化や、電気部品装着シス
テムの使用量の累積に伴う固有値の変化に追従すること
ができる。この方法は、電気部品装着システム自身によ
り実行されてもよいし、装着システムとは別に装着精度
を検査する精度検査装置が設けられ、その装置により実
行されることとしてもよい。上記積分的処理とは、過去
に取得され、一旦真の固有値と見なされたものを尊重し
つつ新たに取得された固有値により補正する補正処理の
一種であって、過去の真の値と新しく取得された固有値
との間の値を、新しい真の固有値とするものである。新
しい真の固有値は、過去の真の固有値と、新しく取得さ
れた固有値との間の値であればどれでもよいが、ある内
分点における値を新しい真の固有値とする場合は、それ
の内分比を一定としてもよいし、(16)項に記載するよう
に補正を行った補正回数に応じて変化させてもよい。内
分比は、過去の真の固有値と、新しく検出された固有値
とをそれぞれどの程度尊重するのが妥当であるかに応じ
て決定されるべきものであり、固有値の変化が小さいと
予測される場合ほど過去の真の固有値の尊重度合い（重
み）が大きくされる。 （１５）前記固有値の複数回の検出の各々を、前記電気
部品を前記回路基材に装着する作業を間に挟んで行う(1
4)項に記載の精度検査方法〔請求項７〕。上記複数回の
固有値の検出の間に行われる電気部品の装着は、それ以
前に検出された固有値に基づいて取得され、真の固有値
と見なされた値に基づいて行われる。毎回の固有値の検
出は１回でも複数回でもよいが、電気部品の装着作業の
能率を低下させないで検出可能な回数とすることが望ま
しい。本項に記載の精度検査方法によれば、電気部品の
装着作業の進行や、電気部品装着システムの累積使用量
の増加等に伴う固有値の変化に対応することができる。 （１６）前記積分的処理が、過去の真の固有値と、新し
く取得された固有値と、いままでに固有値を検出した検
出回数とに基づいて新しい真の固有値を決定する(14)項
または(15)項に記載の精度検査方法。本項に記載の方法
においては、検出回数に応じて前述の内分比を変化させ
つつ固有値が取得される。例えば、精度検査開始直後に
は、過去の真の固有値と今回検出された固有値との間の
値であって、今回検出された新しい固有値に近い値が新
しい真の固有値として取得され、固有値検出の回数が増
加するにつれて今回検出された固有値より過去の真の固
有値に近い値が新しい真の固有値とされるようにした
り、反対に今回検出された固有値に近い値が真の固有値
とされるようにしたりすることができる。 （１７）(1) 項ないし (9)項のいずれか１つに記載の精
度検査方法であって、前記電気部品装着システムの作動
中に、その電気部品装着システムの構成要素のうち、現
に行われている装着作業に遅れを生じさせることなく使
用可能な構成要素を使用して電気部品装着システムの電
気部品の装着精度に関連する部分の精度検査を行うこと
を特徴とする精度検査方法。本項に記載の精度検査方法
においては、 (11) 項ないし(13)項のいずれか１つに記
載の特徴を適用することができる。 （１８）(14)項ないし(16)項のいずれか１つに記載の精
度検査方法であって、前記電気部品装着システムの作動
中に、その電気部品装着システムの構成要素のうち、現
に行われている装着作業に遅れを生じさせることなく使
用可能な構成要素を使用して電気部品装着システムの電
気部品の装着精度に関連する部分の精度検査を行うこと
を特徴とする精度検査方法。本項に記載の精度検査方法
においては、 (11) 項ないし(13)項のいずれか１つに記
載の特徴を適用することができる。 （１９）(1) 項ないし (9)項に記載の精度検出方法であ
って、当該電気部品の装着システムの装着精度に関連す
る固有値を複数回検出し、取得した複数個の固有値を積
分的に処理して真の固有値とすることを特徴とする電気
部品装着システムの精度検査方法。本項に記載の精度検
査方法においては、 (10) 項ないし(13)項，(15)項，(1
6)項のいずれか１つに記載の特徴を適用することができ
る。 （２０）(1) 項ないし (9)項に記載の精度検査方法であ
って、前記電気部品装着システムの作動中に、その電気
部品装着システムの構成要素のうち、現に行われている
装着作業に遅れを生じさせることなく使用可能な構成要
素を使用して電気部品装着システムの電気部品の装着精
度に関連する部分の精度検査を行って、当該電気部品の
装着システムの装着精度に関連する固有値を複数回検出
し、取得した複数個の固有値を積分的に処理して真の固
有値とすることを特徴とする精度検査方法。本項に記載
の精度検査方法においては、 (11) 項ないし(13)項，(1
5)項，(16)項のいずれか１つに記載の特徴を適用するこ
とができる。 （２１）前記検査用チップの載置位置を、前記部品保持
具と前記回路基材とを回路基材の表面に平行な方向に相
対移動させる移動装置の移動方向に隔たった複数の位置
に設定する (2)項ないし(20)項のいずれか１つに記載の
精度検査方法。このようにすれば、移動装置による部品
保持具と回路基材との相対位置決め精度を、複数の位置
において検出することができる。載置位置は、移動装置
による移動範囲の全域に対応して分布する状態に設定す
ることが望ましい。 （２２）電気部品を保持する部品保持具と、回路基材を
支持する基材支持装置と、前記電気部品を撮像する第１
撮像装置と、前記回路基材を撮像する第２撮像装置とを
含み、電気部品を回路基材に装着する電気部品装着シス
テムの電気部品の装着精度を検出する方法であって、前
記部品保持具に検査用チップを保持させ、保持された検
査用チップを第１撮像装置に撮像させ、その検査用チッ
プを載置位置へ載置させた後、その載置された検査用チ
ップを前記第２撮像装置に撮像させ、第１撮像装置によ
り取得された検査用チップの像のデータと、第２撮像装
置により取得された検査用チップの像のデータとに基づ
いて、それら第１撮像装置と第２撮像装置との光軸まわ
りの相対位相ずれを検出することを特徴とする精度検査
方法。第１撮像装置と第２撮像装置との相対位相ずれを
検出するためには、部品保持具と第１撮像装置との相対
位置が不変であることも、部品保持具と第１撮像装置と
の相対位置ずれを検出することも必要ではない。 (2)項
ないし(21)項のいずれかの特徴を本項の検査方法に適用
することができる。 （２３）部品保持具により電気部品を保持して回路基材
に装着する電気部品装着システムにおいて、その電気部
品装着システムの装着精度に関連する部分の検査をコン
ピュータにより行うための検査プログラムであって、検
査用チップを前記部品保持具に保持させる保持ステップ
と、保持された検査用チップの少なくとも一部を第１撮
像装置に撮像させる第１撮像ステップと、部品保持具を
予め定められた載置位置へ移動させて検査用チップを載
置させる載置ステップと、その載置した検査用チップの
少なくとも一部を第２撮像装置により撮像する第２撮像
ステップと、前記第１撮像装置により得られた画像デー
タに基づいて、前記検査用チップと、前記部品保持具お
よび前記第１撮像装置の少なくとも一方との相対位置ず
れを取得する第１画像処理ステップと、前記第２撮像装
置により得られた画像データに基づいて、前記検査用チ
ップと前記第２撮像装置との相対位置ずれを取得する第
２画像処理ステップとを含む検査プログラムがコンピュ
ータに読み取り可能に記録された記録媒体〔請求項
８〕。本項に記載のプログラムにおいては、 (2)項ない
し(22)項に記載の特徴を適用することができる。このプ
ログラムを既存の電気部品装着システムにおいて実行す
ることにより自動で装着誤差を検出することが可能とな
る。 （２４）前記第１画像処理ステップにおいて取得された
検査用チップと、部品保持具および第１撮像装置の少な
くとも一方との相対位置ずれ、および前記第２画像処理
ステップにおいて取得された検査用チップと第２撮像装
置との相対位置ずれに基づいて、前記電気部品装着シス
テムによる電気部品の装着制御プログラムを修正する修
正ステップを含む(23)項に記載の記録媒体。このように
すれば、電気部品装着システムの装着誤差を自動的に除
去あるいは低減させることができる。 （２５）電気部品を保持する部品保持具と、その部品保
持具と前記電気部品が装着されるべき回路基材とを、回
路基材の表面に平行な方向に相対移動させる移動装置
と、前記部品保持具に保持された電気部品の少なくとも
一部を撮像可能な第１撮像装置と、前記回路基材の少な
くとも一部を撮像可能な第２撮像装置と、それら部品保
持具，移動装置，第１撮像装置および第２撮像装置を制
御することにより前記電気部品を前記回路基材に装着さ
せる制御装置とを含む電気部品装着システムにおいて、
前記制御装置に、前記部品保持具に検査用チップを保持
させ、その検査用チップの少なくとも一部を前記第１撮
像装置に撮像させた後、部品保持具に検査用チップを予
め定められた載置位置へ載置させ、載置された検査用チ
ップの少なくとも一部を第２撮像装置に撮像させ、前記
第１撮像装置により取得された画像のデータに基づいて
検査用チップと、部品保持具および第１撮像装置の少な
くとも一方との相対位置ずれを取得するとともに、前記
第２撮像装置により取得された画像のデータに基づいて
検査用チップと第２撮像装置との位置ずれを取得する検
査用制御部を設けたことを特徴とする電気部品装着シス
テム〔請求項９〕。本項に記載の電気部品装着システム
においては、 (2)項ないし(24)項に記載の特徴を適用す
ることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の１つである電
気部品装着システムが図１，図２に示されている。この
電気部品装着システムは特開平６−２９１４９０号公報
に詳細に記載されているシステムと基本構成を同じくす
るものであるので、ここでは全体の説明は簡略にし、本
発明に関連の深い部分のみを詳細に説明する。図２にお
いて１０はベースである。ベース１０上には複数本のコ
ラム１２が立設されており、コラム１２に固定の固定台
１４に操作盤等が設けられている。ベース１０上にはま
た、図３に示すように、回路基材としてのプリント基板
１６（電気部品装着前のプリント配線板および電気部品
装着後のプリント回路板の総称として使用する）をＸ軸
方向（図３および図４において左右方向）に搬送する基
板コンベヤ１８が設けられている。プリント基板１６は
基板コンベヤ１８により搬送され、プリント基板１６は
図示しない位置決め支持装置により予め定められた部品
装着位置に位置決めされ、支持される。

【０００７】ベース１０の水平面内においてＸ軸方向と
直交するＹ軸方向の両側にはそれぞれ、フィーダ型電気
部品供給装置２０およびトレイ型電気部品供給装置２２
が設けられている。フィーダ型電気部品供給装置２０に
おいては、多数のフィーダ２４がＸ軸方向に並べて設置
される。各フィーダ２４にはテーピング電気部品がセッ
トされる。テーピング電気部品は、キャリヤテープに等
間隔に形成された部品収容凹部の各々に電気部品が収容
され、それら部品収容凹部の開口がキャリヤテープに貼
り付けられたカバーフィルムによって塞がれることによ
り、キャリヤテープ送り時における電気部品の部品収容
凹部からの飛び出しが防止されたものである。このキャ
リヤテープがＹ軸方向に所定ピッチずつ送られ、カバー
フィルムが剥がされるとともに、部品供給位置へ送られ
る。

【０００８】また、トレイ型電気部品供給装置２２は、
電気部品を部品トレイに収容して供給する。部品トレイ
は、図１に示すように配設された多数の部品トレイ収容
箱２６内にそれぞれ複数枚ずつ積まれている。これら部
品トレイ収容箱２６はそれぞれ図示しない支持部材によ
り支持され、図示を省略する昇降装置により順次部品供
給位置へ上昇させられるのであるが、部品供給位置の上
方には後述する装着ヘッドが電気部品を取り出すための
スペースを確保することが必要である。

【０００９】そのため、電気部品を供給し終わった部品
トレイ収容箱２６は、次の部品トレイ収容箱２６が部品
供給位置へ上昇させられるのと同時に、上記スペース分
上昇させられ、上方の退避領域へ退避させられる。この
トレイ型電気部品供給装置２２は、部品トレイが電気部
品を供給し終わっても部品トレイ収容箱２６は部品トレ
イ１枚分ずつ上昇させられず、部品トレイが排出される
につれて部品供給位置が部品トレイの１枚分ずつ下がる
ことを除いて、特公平２−５７７１９号公報に記載の電
気部品供給装置と同じであり、説明は省略する。なお、
部品トレイ収容箱２６は、図３に二点鎖線で示すように
Ｘ軸方向に引き出して作業者が内部の点検等を行うこと
ができるようにされている。

【００１０】これらフィーダ型電気部品供給装置２０お
よびトレイ型電気部品供給装置２２により供給される電
気部品２８は、ベース１０上に設けられた電気部品装着
装置３０によってプリント基板１６に装着される。ベー
ス１０上の基板コンベヤ１８のＹ軸方向における両側に
はそれぞれ、図２に示すようにＸ軸方向に延びるガイド
レール３２が設けられ、Ｘ軸スライド３４がガイドブロ
ック３６において移動可能に嵌合されている。

【００１１】Ｘ軸スライド３４は、図３に示すように、
フィーダ型電気部品供給装置２０から基板コンベヤ１８
を越えてトレイ型電気部品供給装置２２にわたる長さを
有し、２個のナット３８（図４には１個のみ示されてい
る）がそれぞれボールねじ４０に螺合され、それらボー
ルねじ４０がそれぞれＸ軸サーボモータ４２によって同
期して回転させられることにより、Ｘ軸方向に移動させ
られる。

【００１２】図３および図４に示すように、Ｘ軸スライ
ド３４上には、Ｙ軸スライド４４がＸ軸方向に直交する
方向であるＹ軸方向に移動可能に設けられている。Ｘ軸
スライド３４の垂直な側面４６には、図４に示すよう
に、Ｙ軸方向に延びるボールねじ４８が取り付けられる
とともに、Ｙ軸スライド４４がナット５０において螺合
されており、ボールねじ４８が図３に示すＹ軸サーボモ
ータ５２によりギヤ５４，５６を介して回転させられる
ことにより、Ｙ軸スライド４４は一対のガイドレール５
８に案内されてＹ軸方向に移動させられる。

【００１３】Ｙ軸スライド４４の垂直な側面５９には、
図４に示すように、装着ヘッド６０が取り付けられてい
る。装着ヘッド６０に、電気部品２８を吸着する部品吸
着具としての吸着ノズル６２が、装着ヘッド６０に対し
て昇降可能なホルダ６４を介して設けられている。装着
ヘッド６０には、さらに、プリント基板１６に設けられ
た基準であるフィデューシャルマーク（以下Ｆマークと
称する）を撮像するＦマークカメラ６６（図３参照）
と、電気部品２８を撮像するパーツカメラ６８とが移動
不能に設けられている。Ｆマークカメラ６６およびパー
ツカメラ６８はＣＣＤカメラである。Ｆマークカメラ６
６に対応して照明装置７０が配設されており、Ｆマーク
およびその周辺を照明する。Ｆマークカメラ６６は照明
装置７０の中央に形成された開口からＦマークを撮像す
る。ホルダ６４は、吸着ノズル６２に吸着された電気部
品２８を背後から照明するバックライト７１を備えてお
り、パーツカメラ６８はバックライト７１を明るい背景
として電気部品２８のシルエット像を取得することがで
きる。

【００１４】前記Ｘ軸スライド３４には、図３および図
４に示すように２個の反射装置として２個のプリズム７
２が固定され、前記パーツカメラ６８と共に撮像システ
ムを構成している。これらプリズム７２は、Ｘ軸スライ
ド３４の下部のＹ軸方向においてちょうどＸ軸スライド
３４を移動させるボールねじ４０に対応する位置であっ
て、フィーダ型電気部品供給装置２０とプリント基板１
６との間およびトレイ型電気部品供給装置２２とプリン
ト基板１６との間の位置に設けられている。

【００１５】これらプリズム７２の構成は同じである。
プリズム７２のケーシング７４は、図４に示すようにＸ
軸スライド３４に固定されており、プリズム７２は、装
着ヘッド６０のＹ軸方向の移動経路の真下において、吸
着ノズル６２の中心線を含む垂直面に対して約４５度、
Ｘ軸スライド３４から遠い部分ほど低くなる向きに傾斜
させられた反射面７６と、パーツカメラ６８のＹ軸方向
の移動経路の真下において、反射面７６と垂直面に対し
て対称に傾斜させられた反射面７８とを有する。

【００１６】また、ケーシング７４のＸ軸スライド３４
側とは反対の外側面にはシャッタ８０が固定されてい
る。シャッタ８０はＹ軸方向の寸法が反射面７６，７８
と同じであり、ケーシング７４から上方へ突出させられ
るとともに、突出端部はＸ軸スライド３４側に水平に曲
げられ、反射面７８とパーツカメラ６８との間に突出す
る遮蔽部８２とされている。また、遮蔽部８２のＹ軸方
向の中央部には切欠８４が設けられている。したがっ
て、Ｙ軸スライド４４が移動するとき、パーツカメラ６
８は遮蔽部８２上を移動し、切欠８４を通過するときに
反射面７８からの反射光が得られるのであり、切欠８４
のＸ軸方向の寸法は、反射面７８から反射される像形成
光全体を通過させるに十分な大きさとされ、切欠８４の
Ｙ軸方向の寸法は、パーツカメラ６８のＹ軸方向の移動
速度ｖに露光時間ｔを掛けた大きさｖｔとされている。

【００１７】図１および図３に示すように、基板コンベ
ヤ１８に、後述する装着精度を検査するための検査用チ
ップ１００（図４参照）を載置する載置位置１０２が４
か所設けられ、各載置位置１０２に検査用チップ１００
がそれぞれ載置されている。基板コンベヤ１８は図示を
省略する一対のベルトを案内するガイドレール１０４を
備えており、これらガイドレール１０４の間隔を変更す
ることによって、寸法の異なるプリント基板１６を搬送
し得るようにされているが、それらガイドレール１０４
の上面の、前記部品装着位置に位置決めされたプリント
基板１６に隣接する位置に、２か所ずつの載置位置１０
２が設けられているのである。

【００１８】なお、載置位置１０２は４か所でなく、１
か所でもよいし、適宜の複数か所設けられてもよい。ま
た、検査用チップ１００は、各載置位置１０２に１個ず
つ載置されるようにしてもよく、複数個ずつ載置される
ようにしてもよい。さらに、検査用チップ１００は、各
載置位置１０２に専用としてもよく、複数の載置位置１
０２に共用としてもよい。本実施形態では、各載置位置
１０２に、専用の検査用チップ１００が１個ずつ配設さ
れているものとする。

【００１９】本実施形態における検査用チップ１００
は、ゲージチップと称されるプラスチック製の小片で、
平面形状，寸法が３mm×６mmの矩形をなすものである
が、装着されるべき電気部品自体を検査用チップとして
利用してもよく、あるいは高い寸法精度で製作された石
英ガラス製の検査用チップを使用してもよい。

【００２０】本電気部品装着システムは、制御手段とし
て、図５に示す制御装置１１０を備えている。制御装置
１１０は、ＣＰＵ１１２，ＲＯＭ１１４，ＲＡＭ１１６
およびそれらを接続するバス１１８を有するコンピュー
タを主体とするものである。バス１１８には画像入力イ
ンタフェース１２２が接続され、前記Ｆマークカメラ６
６およびパーツカメラ６８が接続されている。バス１１
８にはまた、サーボインタフェース１２４が接続され、
Ｘ軸サーボモータ４２およびＹ軸サーボモータ５２が接
続されている。バス１１８にはまたデジタル入力インタ
フェース１２６が接続されている。バス１１８にはさら
に、デジタル出力インタフェース１２８が接続され、基
板コンベヤ１８，フィーダ型電気部品供給装置２０，ト
レイ型電気部品供給装置２２，電気部品装着装置３０等
が接続されている。上記ＲＯＭ１１４には、電気部品２
８をプリント基板１６に装着するための装着プログラム
を始め、種々の制御プログラムが記憶させられており、
その中に、図８ないし図１１のフローチャートで表され
る装着精度検査プログラムが含まれている。

【００２１】次に作動を説明する。電気部品をプリント
基板１６に装着する装着作業は、前記特開平６−２９１
４９０号公報に詳細に記載されているので、全体の説明
は簡略にし、本発明に関連の深い部分を詳細に説明す
る。プリント基板１６に電気部品２８を装着する場合に
は、装着ヘッド６０は、Ｘ軸スライド３４およびＹ軸ス
ライド４４の移動によりフィーダ型電気部品供給装置２
０またはトレイ型電気部品供給装置２２の部品供給位置
へ移動して電気部品２８を保持する。吸着ノズル６２が
電気部品２８に接触させられた後、吸着ノズル６２に負
圧が供給されて吸着ノズル６２が電気部品２８を吸着
し、その後、吸着ノズル６２が上昇させられるのであ
る。

【００２２】電気部品２８を保持した装着ヘッド６０は
フィーダ２４の部品供給位置とプリント基板１６の部品
装着位置とを結ぶ直線に沿って部品装着位置へ移動させ
られるのであるが、この際、Ｘ軸スライド３４の部品供
給位置と部品装着位置との間の位置に固定されているプ
リズム７２上を通過する。部品供給位置および部品装着
位置がフィーダ型電気部品供給装置２０およびプリント
基板１６のいずれの位置にあっても、装着ヘッド６０が
部品供給位置から部品装着位置へ移動するためには必
ず、Ｘ軸スライド３４上をＹ軸方向へ移動してフィーダ
型電気部品供給装置２０とプリント基板１６との間の部
分を通る。したがって、装着ヘッド６０は、Ｘ軸スライ
ド３４の部品供給位置と部品装着位置との間に位置する
部分に固定されているプリズム７２上を必ず通過するの
である。

【００２３】このとき、バックライト７１を明るい背景
とする電気部品２８のシルエット像を形成する光は、反
射面７６により水平方向に反射された後、反射面７８に
より上方へ反射される。装着ヘッド６０がプリズム７２
上を通過するとき、電気部品２８は反射面７６上を通
り、パーツカメラ６８は反射面７８上を通過し、シャッ
タ８０の遮蔽部８２に形成された切欠８４を通って撮像
面に入光する像形成光により電気部品２８のシルエット
像がパーツカメラ６８により撮像される。

【００２４】パーツカメラ６８は吸着ノズル６２と共に
Ｙ軸スライド４４に取り付けられており、吸着ノズル６
２に保持された電気部品２８と一体的に移動するため、
電気部品２８およびパーツカメラ６８がプリズム７２上
を通過するとき、反射面７８により反射される像形成光
はパーツカメラ６８に追従してくることとなり、パーツ
カメラ６８はＹ軸スライド４４の移動中でも電気部品２
８を静止しているのと同じ状態で撮像することができ
る。前述のようにシャッタ８０の切欠８４のＹ軸方向の
長さはパーツカメラ６８の露光時間に移動速度を掛けた
長さとされており、撮像素子は像形成光により十分に露
光され、電気部品２８を撮像する。

【００２５】撮像された像のデータは制御装置１１０に
おいて保持位置誤差のない正規の像のデータと比較さ
れ、中心位置誤差ΔＸ，ΔＹおよび回転位置誤差Δθが
算出される。また、プリント基板１６の水平位置誤差Δ
Ｘ′，ΔＹ′はプリント基板１６に設けられたＦマーク
を予めＦマークカメラ６６によって撮像することにより
算出されており、部品装着位置へ移動するまでの間にこ
れら誤差に基づいて電気部品の移動距離が修正されると
ともに電気部品２８が回転させられて回転位置誤差Δθ
が修正され、電気部品２８はプリント基板１６の部品装
着位置へ正しい姿勢で装着される。

【００２６】上述の処理と並行して、装着ヘッド６０が
プリント基板１６の部品装着位置上へ移動させられ、吸
着ノズル６２が下降させられて電気部品２８を装着位置
に装着する。以上で１回の装着作業が終了する。

【００２７】本実施形態の電気部品装着システムにおい
ては、以上の電気部品２８の装着作業中に、装置精度の
検査が行われる。図８ないし図１１にフローチャートで
表される装着精度検査プログラムが実行されるのであ
る。本装着精度検査プログラムは、電気部品装着システ
ムの運転中は常に実行されて装着作業の進行が監視され
ており、装着作業に遅れを生じさせることなく装着精度
を検査し得る機会を捉えて、装着作業検査が行われる。
具体的には、１枚のプリント基板１６に装着すべき全て
の電気部品２８の装着が終了し、装着が終了したプリン
ト基板１６の基板コンベヤ１８による搬出が開始される
際に装着作業検査も開始され、次に電気部品２８が装着
されるべきプリント基板１６の搬入および位置決めが終
了する前に終了されるのである。

【００２８】装着精度の検査が開始されると、まず装着
ヘッド６０が前述の４つの載置位置１０２のうちいずれ
か１つ（例えば、最も近いもの）に対応する位置に移動
させられる。吸着ノズル６２により、フィーダ２４から
電気部品２８が吸着される際と同様に、予め載置位置１
０２に載置されている検査用チップ１００が吸着され
る。検査用チップ１００が吸着ノズル６２に吸着された
状態で吸着部材を撮像する第１撮像位置へ移動させられ
る。第１撮像位置は、２つのプリズム７２のうち、今回
検査用チップを吸着した載置位置１０２に近い方のプリ
ズム７２に対応する位置である。装着ヘッド６０がプリ
ズム７２上を通過して２往復させられ、シャッタ８０の
切欠８４から外れた位置で吸着ノズル６２が９０度ずつ
回転させられ、０度，９０度，１８０度および２７０度
の各回転位置において検査用チップ１００が撮像され
る。

【００２９】撮像により取得された４つの画像データに
基づいてそれぞれ検査用チップ１００の像の中心座標が
演算される。図６に示すように、パーツカメラ６８の視
野１５０に対して予め設定された座標面（ここでは、視
野の中心を原点Ｏとする座標面が設定されているとし、
その座標面と直交し、原点を通る直線をパーツカメラ６
８の光軸と称することとする）において、各回転位置に
おける検査用チップ１００の像の中心座標がそれぞれ取
得されるのである（図においては、検査用チップ１００
の像が１つのみ示されている）。ここで、ｎ番目（ただ
し、ｎは１以上４以下の整数）に撮像された画像データ
における中心座標を（Ｘ_n，Ｙ_n）と仮定すると、それら
検査用チップ１００の中心座標の平均値（Ｘ_AVE，
Ｙ_AVE）が、以下に示す式（１），（２）により算出さ
れる。

【００３０】 Ｘ_AVE＝（Ｘ₁＋Ｘ₂＋Ｘ₃＋Ｘ₄）／４・・・（１） Ｙ_AVE＝（Ｙ₁＋Ｙ₂＋Ｙ₃＋Ｙ₄）／４・・・（２）

【００３１】さらに、今回算出された平均値（Ｘ_AVE，
Ｙ_AVE）に基づいて、過去に取得された吸着ノズル６２
の回転中心座標（Ｘ_CENTER，Ｙ_CENTER）が積分的に補正
され、新しい回転中心座標（Ｘ_CENTER，Ｙ_CENTER）が取
得される。この積分的補正については、後に詳述する。

【００３２】上記中心座標の平均値（Ｘ_AVE，Ｙ_AVE）お
よび新しい回転中心座標（Ｘ_CENTER，Ｙ_CENTER）の演算
は、装着ヘッド６０が載置位置１０２に向かって移動さ
せられている間に行われるが、さらに、吸着ノズル６２
が９０度回転させられるとともに、新しく取得された回
転中心座標（Ｘ_CENTER，Ｙ_CENTER）と、１番目に取得さ
れた検査用チップ１００の画像データとに基づいて検査
用チップ１００の中心位置および姿勢が修正され、その
後、元の載置位置１０２に載置される。このように、本
実施形態においては、検査用チップ１００は元の載置位
置１０２に戻されるが、複数の載置位置１０２に１個の
検査用チップ１００が共用される場合には、検査用チッ
プ１００が元の載置位置１０２とは異なる載置位置１０
２に載置されるようにしてもよい。ただし、現に検査用
チップ１００が載置されている載置位置１０２が記憶さ
れることが必要である。

【００３３】次に、載置された検査用チップ１００がＦ
マークカメラ６６により撮像される。装着ヘッド６０
が、吸着ノズル６２により検査用チップ１００を載置位
置１０２へ載置した位置からＦマークカメラ６６が載置
位置１０２の真上に位置するように移動させられて、検
査用チップ１００がＦマークカメラ６６により撮像され
るのである。ここで、吸着ノズル６２の回転中心とＦマ
ークカメラ６６との相対位置は予め設定されているの
で、その相対位置に誤差が生じていなければ、Ｆマーク
カメラ６６の視野の中心に検査用チップ１００の中心が
位置するはずであり、かつ、検査用チップ１００の姿勢
に傾きは生じないはずである。したがって、図７に示す
ように、検査用チップ１００の像の中心のＦマークカメ
ラ６６の視野１６０の中心からの位置ずれ（Ｘ，Ｙ）を
検出すれば、それが吸着ノズル６２の回転中心のＦマー
クカメラ６６の視野中心に対する相対位置ずれ（吸着ノ
ズル６２とＦマークカメラ６６との相対位置ずれと称す
る）を表す。さらに、検査用チップ１００の予め想定さ
れた姿勢（本実施形態においては、延びの方向が視野１
６０のＹ軸に沿った姿勢）に対する傾きθを検出すれ
ば、それは、Ｆマークカメラ６６の視野とパーツカメラ
６８の視野との相対的な傾きである相対位相ずれ（Ｆマ
ークカメラ６６とパーツカメラ６８との相対位相ずれと
称する）を表すことになる。

【００３４】なお、検査用チップ１００の姿勢は修正さ
れずに載置されるようにしてもよい。検査用チップ１０
０の姿勢が修正されずに載置される場合は、姿勢の修正
に伴う演算負荷が軽減され、さらに、姿勢修正に伴って
生じる吸着ノズル６２の回転角度誤差や吸着ノズル６２
の回転に伴う検査用チップ１００の中心位置変化の演算
誤差の影響を受けることなく、吸着ノズル６２，Ｆマー
クカメラ６６およびパーツカメラ６８の相対位置ずれ
と、パーツカメラ６８とＦマークカメラ６６との相対位
相ずれとを検出することができる。換言すれば、姿勢修
正に伴って生じる吸着ノズル６２の回転角度誤差や吸着
ノズル６２の回転に伴う検査用チップ１００の中心位置
変化の演算誤差を含めて電気部品装着システムの精度検
査をしたい場合には、検査用チップ１００の姿勢が修正
されて載置されるようにすればよいのである。さらに、
検査用チップ１００の姿勢を修正して載置される場合
と、修正しないで載置される場合とを検査し、両検査の
結果を比較することにより、姿勢修正に伴う誤差と他の
誤差とが分離して検出されるようにしてもよい。

【００３５】上述のようにして、吸着ノズル６２のパー
ツカメラ６８に対する相対位置である第１相対位置と、
吸着ノズル６２とＦマークカメラ６６との相対位置ずれ
に基づく相対位置である第２相対位置と、パーツカメラ
６８とＦマークカメラ６６との相対位相ずれに基づく傾
きである回転傾きとが取得され、予め設定されているそ
れら第１，第２相対位置と回転傾きとが積分的に補正さ
れる。以上で１回の装着精度検査が終了し、電気部品２
８をプリント基板１６に装着する装着作業が再開され
る。

【００３６】以上の装着精度検査を図８ないし図１１の
フローチャートに基づいてさらに詳細に説明する。まず
ステップＳ１（以下単にＳ１と称する。他のステップに
ついても同じ。）ないしＳ３において、１枚のプリント
基板１６に電気部品２８を装着する装着作業が開始され
ることが待たれる。Ｓ１において、装着開始フラグＦ
_STARTが０であるか否かが判定される。装着開始フラグ
Ｆ_STARTは、０で今回の装着作業の開始が検出されてい
ないことを示し、１で装着作業の開始が既に検出された
ことを示す。今回の実行において装着開始フラグＦ
_STARTは初期値０であるので、Ｓ１の判定がＹＥＳとな
り、Ｓ２に進み、装着作業が開始されたか否かが判定さ
れる。装着作業が開始されていないと仮定すれば、Ｓ２
の判定はＮＯとなり本プログラムの１回の実行が終了す
る。これに対して装着作業が開始されている場合はＳ２
の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３において装着開始フラグＦ
_STARTが１とされる。以後の本プログラムの実行におい
ては、Ｓ１の判定がＮＯとなりＳ４へスキップする。

【００３７】装着作業の開始が検出されると、次にＳ４
ないしＳ６においてその装着作業が終了することが待た
れる。Ｓ１およびＳ２と同様に、Ｓ４およびＳ５が繰り
返し実行されて装着作業の終了が検出されると、Ｓ６に
おいて装着終了フラグＦ_ENDが１とされる。以後の本プ
ログラムの実行においては、Ｓ４の判定がＮＯとなりＳ
１０へスキップする。

【００３８】装着作業の終了が検出されると、Ｓ７にお
いて次の装着作業を実行することが禁止される。ここで
次の装着作業とは、装着ヘッド６０を使用する作業のこ
とであり、装着ヘッド６０を使用しないプリント基板１
６の搬入・搬出作業等は許容される。本プログラムの装
着精度の検査は、プリント基板１６の搬入・搬出作業中
に十分に終了することができる長さのものであり、装着
精度の検査終了前に装着作業が開始されることはないの
であるが、万一検査終了前に次の装着作業が実行される
ことがあれば、装着ヘッド６０の作動について相矛盾す
る２つの命令が出力されることとなり、吸着ノズル６２
の破損等の原因となるおそれがあるため、念のために検
査中は次の装着作業の実行が禁止されるのである。

【００３９】次にＳ８において検査用チップ１００が予
め載置されている載置位置１０２において吸着ノズル６
２に吸着され、Ｓ９においてその検査用チップ１００を
パーツカメラ６８により撮像するために、装着ヘッド６
０が、２つのプリズム７２のうち載置位置１０２に近い
方に対応する第１撮像位置へ移動させられる。

【００４０】次に、装着ヘッド６０がプリズム７２上を
通過するように２往復させられ、シャッタ８０の切欠８
４から外れた位置で吸着ノズル６２が９０度ずつ回転さ
せられ、０度，９０度，１８０度および２７０度の各回
転位置において検査用チップ１００が撮像される。

【００４１】まず、図９に示すように、Ｓ１０において
第１撮像フラグＦ₁が０であるか否かが判定される。第
１撮像フラグＦ₁は、０でパーツカメラ６８により検査
用チップ１００を４回撮像する第１撮像が終了していな
いことを示し、１で第１撮像が既に終了していることを
示す。今回の実行においては第１撮像フラグＦ₁は初期
値０であるのでＳ１０の判定はＹＥＳとなり、Ｓ１１に
おいて第１撮像工程のうち今回の撮像の回数である撮像
回数ｎが４以下であるか否かが判定される。今回の実行
において、撮像回数ｎが１であるとすればＳ１１の判定
はＹＥＳとなる。Ｓ１２において装着ヘッド６０が第１
撮像位置を通過させられてｎ回目（今回はｎ＝１）の撮
像がおこなわれ、Ｓ１３において、装着ヘッド６０が、
第１撮像位置からＹ軸方向に一定距離ｌだけ離間した停
止位置において停止させられる。撮像回数ｎが偶数であ
る場合と奇数である場合とで、装着ヘッド６０の移動さ
せられる方向は逆向きとなるが、第１撮像位置の両側に
おいて装着ヘッド６０が停止させられる停止位置の第１
撮像位置からの距離ｌは等しくされている。次にＳ１４
において吸着ノズル６２が９０度回転させられる。

【００４２】次にＳ１５において、今回（ｎ回目）の撮
像により取得された画像が画像データｎが処理され検査
用チップ１００の中心座標（Ｘ_n，Ｙ_n）が取得される。
Ｓ１６において撮像回数ｎに１が加算されて新しい撮像
回数ｎとされる。以上で本プログラムの１回の実行が終
了する。Ｓ１２ないしＳ１６が繰り返し実行されて、検
査用チップ１００が４回撮像されると、次に本プログラ
ムが実行される際にはＳ１１の判定がＮＯとなりＳ１７
において第１撮像フラグＦ1 が１とされ、本プログラム
の１回の実行が終了する。以後、１回の精度検査が終了
するまで、Ｓ１１ないしＳ１７がスキップされる。

【００４３】これら吸着ノズル６２の回転と移動とは、
図９においては、便宜上、時間的に前後して行われるも
のとして示したが、実際には、Ｓ１３およびＳ１４と、
Ｓ１５の画像処理とが並行して行われる。勿論、図９に
示す通りの順序で行われるようにしてもよい。

【００４４】次に本プログラムが実行されれば、図１０
に示すように、Ｓ１８において、Ｓ１２ないしＳ１６に
おいて取得された検査用チップ１００の４つの中心座標
（Ｘ _n，Ｙ_n）が読み出される。そして、Ｓ１９におい
て、前述の式（１）および式（２）に基づいて、それら
４つの中心座標（Ｘ_n，Ｙ_n）の平均（Ｘ_AVE，Ｙ_AVE）が
算出され、Ｓ２０において、過去の真の固有値の１つで
ある過去の回転中心座標（Ｘ_CENTER，Ｙ_CENTER）が読み
出される。ここで、固有値とは、個々の電気部品装着シ
ステムに固有の値であり、過去の真の固有値とは、電気
部品装着システムの運転開始後最初の装着精度検査の場
合には、その電気部品装着システムに予め設定された設
定固有値であり、２回目以降の装着精度検査においては
前回の検査に基づいて取得された固有値を意味する。

【００４５】Ｓ２１において、過去の回転中心座標（Ｘ
_CENTER，Ｙ_CENTER）が、前記検査用チップ１００の中心
座標の平均値（Ｘ_AVE，Ｙ_AVE）と、補正用指数Ｎとに基
づいて補正される。具体的には、下記の式（３）および
式（４）に基づいて新しい回転中心座標（Ｘ_CENTER，Ｙ
_CENTER）が取得される。補正用指数Ｎは電気部品装着シ
ステムの運転開始時に１とされ、システムが連続して運
転されている間は検査が行われるごとに１が加算される
６以下の自然数である。補正用指数Ｎは、６まで増加す
ると電気部品装着システムが連続して作業を行っている
間はその値が保たれる。

【００４６】 Ｘ_CENTER＝（Ｘ_AVE−Ｘ_CENTER）／２^(N-1)＋Ｘ_CENTER・・・（３） Ｙ_CENTER＝（Ｙ_AVE−Ｙ_CENTER）／２^(N-1)＋Ｙ_CENTER・・・（４）

【００４７】次にＳ２２およびＳ２３において吸着ノズ
ル６２の回転と載置位置１０２への移動が行われる。具
体的には、吸着ノズル６２が回転させられ、吸着ノズル
６２に吸着された検査用チップ１００が載置位置１０２
に対して傾かない姿勢とされるとともに、検査用チップ
１００の中心が載置位置１０２の中心と一致する位置に
移動させられるのである。これら吸着ノズル６２の回転
と移動とは、図１０においては、便宜上、時間的に前後
して行われるものとして示したが、実際には、Ｓ１４，
Ｓ１５の最終部分（第４回目の撮像結果の画像処理と吸
着ノズル６２の２７０度から３６０度への回転）および
Ｓ１８ないしＳ２１の画像処理と並行して行われる。勿
論、図１０に示す通りの順序で行われるようにしてもよ
い。

【００４８】次にＳ２４において、検査用チップ１００
が載置位置１０２へ載置される。図１１に示すＳ２５に
おいて、その検査用チップ１００をＦマークカメラ６６
により撮像する第２撮像工程が実行される。Ｓ２６にお
いて第２撮像工程により取得された画像データに基づい
て検査用チップ１００の中心座標と傾きとが取得され
る。Ｆマークカメラ６６の視野１６０内に予め設定され
ている座標面（ここでは、視野１６０の中心を原点とす
る座標面が設定されているとし、その座標面と直交し、
原点を通る直線をＦマークカメラ６６の光軸と称するこ
ととする）上における検査用チップ１００の中心座標
（Ｘ，Ｙ）と、座標面に対する検査用チップ１００のＦ
マークカメラ６６の光軸まわりの傾きθとが取得される
のである。

【００４９】続いて、Ｓ２７において上記検査用チップ
１００の中心座標（Ｘ，Ｙ）および傾きθが、それぞれ
吸着ノズル６２の回転中心とＦマークカメラ６６との相
対位置ずれおよびＦマークカメラ６６とパーツカメラ６
８との相対位相ずれとされる。Ｓ１２ないしＳ１９にお
いて取得された検査用チップ１００の中心座標と吸着ノ
ズル６２の回転中心座標とに基づいて、Ｓ２４において
検査用チップ１００が、それの中心がＦマークカメラ６
６の視野中心に対応するようにかつ、座標面の位相と一
致するように載置されているはずである。したがって、
Ｆマークカメラ６６に対する現在の吸着ノズル６２の相
対位置は、直前に設定された過去の真の固有値に対し
て、水平方向に（Ｘ，Ｙ）だけずれた値となり、Ｆマー
クカメラ６６のパーツカメラ６８に対する相対位相は、
直前に設定された過去の真の固有値に対して光軸まわり
にθだけずれた値となる。

【００５０】次にＳ２８において、過去の真の固有値の
うちＦマークカメラ６６に対する吸着ノズル６２の回転
中心座標（Ｘ₀，Ｙ₀）およびＦマークカメラ６６のパー
ツカメラ６８に対する回転位相θ₀が読みだされる。Ｓ
２９において、次項に示す式（５）ないし式（７）によ
り新しい回転中心座標（Ｘ₀，Ｙ₀）および回転位相θ ₀
が取得される。

【００５１】Ｘ₀＝Ｘ／２^(N-1)＋Ｘ₀・・・（５） Ｙ₀＝Ｙ／２^(N-1)＋Ｙ₀・・・（６） θ₀＝θ／２^(N-1)＋θ₀・・・（７）

【００５２】Ｓ３０において補正用指数Ｎが６より小さ
いか否かが判定される。今回のプログラムの実行におい
て、補正用指数Ｎが１であるとすればＳ３０の判定はＹ
ＥＳとなりＳ３１において補正用指数Ｎに１が加算され
て新しい補正用指数Ｎとされる。これに対して補正用指
数Ｎが６である場合は、Ｓ３０の判定がＮＯとなりＳ３
２にスキップする。本実施形態においては、電気部品装
着システムの運転が開始された直後においては、新しく
検出された値を尊重するために過去の固有値と最新の検
出値との間の値であって最新の検出値に近い値を取得す
るが、補正回数が増大すれば、過去の固有値を尊重して
それに近い値を取得するように補正が行われる。

【００５３】ここで、本実施形態においては補正用指数
Ｎの上限が６とされているが、補正用指数が７以上とな
れば、過去の固有値を補正する補正値が小さくなりすぎ
て固有値の緩やかな変化にでも十分に追従できなくなる
ので、それを回避するために補正用指数Ｎの上限値が定
められているのである。

【００５４】次にＳ３２において、各フラグＦ_START，
Ｆ_ENDおよびＦ₁が０とされ、撮像回数ｎが１とされる。
Ｓ３３において次の装着作業の禁止が解除されて、装着
作業の開始が許容される。以上で本プログラムの１回の
実行が終了する。

【００５５】以上の説明から明らかなように、本実施形
態の電気部品装着システムにおいては、Ｆマークカメラ
６６が「第２撮像装置」を構成し、パーツカメラ６８が
「第１撮像装置」を構成している。さらに、装着精度検
査プログラムのうちＳ１２ないしＳ１６が「第１撮像ス
テップ」を構成し、Ｓ１８ないしＳ２１が「第１画像処
理ステップ」を構成し、Ｓ２２ないしＳ２４が「載置ス
テップ」を構成し、Ｓ２５が「第２撮像ステップ」を構
成し、Ｓ２６ないしＳ２９が「第２画像処理ステップ」
を構成している。

【００５６】本実施形態においては、パーツカメラ６８
に対する吸着ノズル６２の相対位置と、Ｆマークカメラ
６６に対する吸着ノズル６２の相対位置と、Ｆマークカ
メラ６６に対するパーツカメラ６８の相対位相ずれとが
検出され補正されるので、電気部品装着システムの装着
精度が向上する効果が得られる。なお、Ｆマークカメラ
６６は、予め別の方法により、それの装着装置本体に対
する相対位置ずれおよび相対位相ずれが検出されるよう
にすることができる。例えば、装着装置にＦマークカメ
ラ６６の相対位置ずれおよび相対位相ずれ検出用の少な
くとも１つのマークを位置固定に設け、そのマークがＦ
マークカメラ６６により適数回撮像され、撮像された画
像のデータからＦマークカメラ６６の相対位置ずれおよ
び相対位相ずれが演算されるようにするのである。

【００５７】具体的には、例えば、Ｆマークカメラ６６
が、Ｘ，Ｙ移動方向に平行に取り付けられている場合
は、画像データ内においてたて・よこに並んだ複数個の
Ｆマークをそれぞれ通過する２本の直線とＸ，Ｙ軸とは
平行となるが、Ｆマークカメラ６６が、垂直軸線まわり
に回転させられた状態で取り付けられている場合は、そ
れら直線とＸ，Ｙ軸とが交差する。画像内におけるＸ，
Ｙ軸に対する、直線の傾きの平均値が、Ｆマークカメラ
６６の装着装置本体に対する傾きとして取得される。

【００５８】なお、本実施形態においては、Ｓ２３にお
いて吸着ノズル６２に吸着された検査用チップ１００の
姿勢が修正されてから載置位置１０２に載置されるの
で、第２撮像ステップにおいて取得された傾きθには、
Ｆマークカメラ６６とパーツカメラ６８との相対位相ず
れと、吸着ノズル６２の回転誤差との両方が含まれる。
これに対して、Ｓ２３をスキップして、吸着ノズル６２
に吸着された検査用チップ１００の姿勢を修正せずに載
置位置１０２に載置されるようにすれば、Ｆマークカメ
ラ６６とパーツカメラ６８との相対位相ずれのみを検出
することができる。さらに、Ｓ２３をスキップする場合
と、Ｓ２３を実行する場合とが交互に実行されて、両方
の検出結果からＦマークカメラ６６とパーツカメラ６８
との相対位相ずれと、吸着ノズル６２の回転誤差との両
方を分けて検出されるようにすることもできる。

【００５９】さらに、本実施形態によれば、電気部品装
着システムの運転が開始された直後においては、現に検
出された値を尊重するために過去の固有値と最新の検出
値との間の値であって最新の検出値に近い値を取得し、
温度変化等に伴う固有値の変化に十分に対応することが
できる。さらに、補正回数が増大すれば、過去の固有値
を尊重してそれに近い値を取得することにより、固有値
の変化が小さくなった場合に、最新の検出値に含まれる
検出誤差の影響を小さくすることができる。

【００６０】これに対して、運転中の固有値の変化量が
時間経過とともに減少せず、検出誤差より大きい場合
は、過去に取得された固有値よりも最新の検出値を尊重
して新しい固有値が取得されるようにすることが望まし
い。

【００６１】また、上記実施形態においては、電気部品
装着システムの装着精度がプリント基板が１枚装着され
るごとに検査されるようにされていたが、プリント基板
が複数枚装着されるごとに検査されるようにしてもよい
し、装着されるプリント基板の枚数に係わらず一定時間
経過するごと（厳密には一定時間経過後の最初のプリン
ト基板交換時）に検査されるようにしてもよい。例え
ば、電気部品装着システムに電源が投入されて、システ
ムが立ち上げられた際に検査を実行し、以後、５分経過
する毎に、経過後最初にプリント基板の搬入・搬出が行
われる間に検査を実行することができる。

【００６２】さらに、上記実施形態においては、過去の
真の固有値を最新の検出値に基づいて補正する際の補正
用指数Ｎが、固有値が補正された補正回数に基づいて定
められるようにされていたが、補正用指数Ｎは一定とさ
れてもよい。その場合は、装着精度検出と固有値の補正
とを行う頻度が、電気部品２８が装着されたプリント基
板１６の枚数や経過時間により変化させられるようにす
ることが望ましい。例えば、運転開始から１時間の間
は、固有値の変化が大きいので頻繁に固有値の補正が行
われるようにし、それ以後は、固有値の変化が沈静化す
るので補正を行う頻度が低くされ、必要以上に補正が行
われないようにするのである。

【００６３】前記実施形態においては、装着精度を検査
する場合に、必ず載置された検査用チップ１００が撮像
され、Ｆマークカメラ６６の視野中心に対する検査用チ
ップ１００の中心の座標（Ｘ，Ｙ）および傾きθが検出
されるようにされていた。しかし、前記実施形態の電気
部品装着システムにおいては、吸着ノズル６２とＦマー
クカメラ６６とパーツカメラ６８とが装着ヘッド６０に
固定的に、かつ、相対移動不能に設けられており、それ
らの相対位置はほぼ一定と見なし得る。したがって、吸
着ノズル６２とＦマークカメラ６６との相対位置、およ
びＦマークカメラ６６とパーツカメラ６８との相対位相
の変化が無視できるほど小さく、中心座標（Ｘ，Ｙ）お
よび傾きθが実質的に一定であると見なし、最初に装着
精度が検査される際に中心座標（Ｘ，Ｙ）および傾きθ
が取得され、以後の装着精度検査においては最初に取得
された値が用いられるようにしてもよい。装着精度が複
数回検査されるごとに中心座標（Ｘ，Ｙ）および傾きθ
が取得されるようにしてもよいし、取得される頻度を変
化させてもよく、中心座標（Ｘ，Ｙ）および傾きθの補
正量が規定値以下となった後は中心座標（Ｘ，Ｙ）およ
び傾きθの取得が省略されるようにしてもよい。

【００６４】前記実施形態においては、装着精度を検査
する場合に、必ず吸着ノズル６２の回転中心座標（Ｘ
_CENTER，Ｙ_CENTER）が検出されるようにされていた。し
かし、前記実施形態の電気部品装着システムにおいて
は、吸着ノズル６２とパーツカメラ６８とが装着ヘッド
６０に固定的に、かつ、相対移動不能に設けられてお
り、しかもＸ軸スライド３４に固定されたプリズム７２
を利用して撮像するので、反射経路のずれによる画像の
位置ずれも無視できるほど小さいと考えて良い。したが
って、吸着ノズル６２のパーツカメラ６８に対する位置
が実質的に一定であると見なし、最初に装着精度が検査
される際に検査用チップ１００を回転させて回転中心座
標（Ｘ_CENTER，Ｙ_CENTER）を取得し、以後の装着精度検
査においては、最初に取得された値が用いられるように
しても良い。装着精度が複数回検査されるごとに回転中
心座標を取得するようにしても良いし、取得される頻度
を変化させても良く、回転中心座標の補正量が規定値以
下となった後は回転中心座標の取得が省略されるように
しても良い。

【００６５】さらに、吸着ノズル６２のパーツカメラ６
８およびＦマークカメラ６６に対する相対位置を取得す
ることは不可欠ではなく、検査用チップ１００を媒体と
して、パーツカメラ６８とＦマークカメラ６６との相対
位置および相対位相のみを検出しても良い。その場合に
は、パーツカメラ６８により検査用チップ１００を１回
撮像して検査用チップ１００の中心のパーツカメラ６８
の座標面内における座標および位相を取得し、検査用チ
ップ１００の姿勢等を修正して、載置位置１０２に載置
する。この場合には、検査用チップ１００の中心がＦマ
ークカメラ６６の視野中心に対応するように、かつ、位
相が理想的となるように載置されているはずであるの
で、Ｆマークカメラ６６により撮像された検査用チップ
１００の像の中心位置のずれおよび位相ずれは、直前に
設定された過去の真の固有値のうちパーツカメラ６８と
Ｆマークカメラ６６との相対位置および相対位相に対す
るずれであることになる。吸着ノズル６２の相対位置ず
れに基づく位置ずれがパーツカメラ６８とＦマークカメ
ラ６６との相対位置ずれに吸収された状態となるので、
この方法によっても装着精度の検査が可能となる。

【００６６】前記実施形態においては、装着精度検査プ
ログラムがメインプログラム（即ち、電気部品装着プロ
グラム）とは独立して実行されるようにされていた。こ
れに対して装着精度検査プログラムが、メインプログラ
ムに組み込まれていてもよいし、装着精度検査プログラ
ムのうちの一部、例えば、精度検査を開始するタイミン
グを監視する部分がメインプログラムに組み込まれて、
その部分により出力される信号に基づいて精度検査プロ
グラムが実行されるようにしてもよい。

【００６７】前記実施形態の電気部品装着システムにお
いては、装着ヘッド６０に吸着ノズル６２が１個設けら
れ、その吸着ノズル６２とパーツカメラ６８とＦマーク
カメラ６６との相対位置が取得されたが、装着ヘッド６
０に回転テーブルが設けられ、その回転テーブルに、そ
れの回転中心から一定距離離れた位置に、複数個の吸着
ノズル６２が等角度間隔に設けられ、それら吸着ノズル
６２の各々とパーツカメラ６８とＦマークカメラ６６と
の相対位置が取得されるようにしてもよい。

【００６８】なお、第１撮像工程を別の態様とすること
もできる。この態様においては、第１撮像工程は、装着
ヘッド６０が第１撮像位置において停止させられ、その
場所で検査用チップ１００が、９０度ずつ４回回転させ
られて各回転位置において撮像される。この場合は、パ
ーツカメラ６８により検査用チップ１００が撮像される
撮像タイミングが、例えば電子シャッタにより制御され
る。ここで、電子シャッタは、各撮像素子について電荷
がチャージされている場合に、その電荷を消去するもの
である。その電子シャッタにより、各回の撮像を開始す
る際に各撮像素子にチャージされている電荷を全て消去
し、一定時間（本態様においては１００分の１秒）露光
して電気部品を撮像するのである。以下、詳細に説明す
る。

【００６９】図１２に示すように、Ｓ１１０において第
１撮像フラグＦ₁が０であるか否かが判定され、Ｓ１１
１において第１撮像工程のうち今回の撮像の回数である
撮像回数ｎが４以下であるか否かが判定される。今回の
実行において、撮像回数ｎが１であるとすればＳ１１１
の判定はＹＥＳとなり、Ｓ１１２においてｎ回目（今回
はｎ＝１）の撮像がおこなわれる。次にＳ１１３におい
て、ｎ回目の撮像により取得された画像が画像データｎ
としてコンピュータのＲＡＭ１１６に記憶される。Ｓ１
１４において画像データｎが処理され検査用チップ１０
０の中心座標（Ｘ_n，Ｙ_n）が取得される。

【００７０】Ｓ１１５において吸着ノズル６２が９０度
回転させられ、Ｓ１１６において撮像回数ｎに１が加算
されて新しい撮像回数ｎとされる。以上で本プログラム
の１回の実行が終了する。Ｓ１１２ないしＳ１１６が繰
り返し実行されて、検査用チップ１００が４回撮像され
る。次に本プログラムが実行される際にはＳ１１１の判
定がＮＯとなりＳ１１７において第１撮像フラグＦ₁が
１とされ、以後はＳ１１１ないしＳ１１７がスキップさ
れる。

【００７１】さらに、前記実施形態の電気部品装着シス
テムにおいては、装着ヘッド６０とパーツカメラ６８と
Ｆマークカメラ６６とが一体的に、Ｘ，Ｙ方向に移動可
能とされていたが、パーツカメラ６８がＸ軸スライド３
４に固定的に設けられた電気部品装着システムにも本発
明を適用することができる。その形態の電気部品装着シ
ステムの一例を図１３に示す。装着ヘッド２００にホル
ダ６４を介して吸着ノズル６２が保持され、さらにＦマ
ークカメラ６６が移動不能に取り付けられている。Ｘ軸
スライド３４には、反射装置としての一組の反射鏡２０
２，２０４が図示しないブラケットにより固定されてい
る。一方の反射鏡２０２は、装着ヘッド２００のＹ軸方
向の移動経路の真下において、吸着ノズル６２の中心線
を含む垂直面に対して約４５度傾斜させられ、それのＸ
軸スライド３４に近い側の端部が下方に位置する反射面
２０６を有する。それに対して他方の反射鏡２０４は、
Ｘ軸スライド３４を挟んだ反対側に反射鏡２０２の反射
面２０６と垂直面に対して対称に傾斜し、Ｘ軸スライド
３４に近い側の端部が下方に位置する反射面２０８を有
する。これら反射鏡２０２，２０４はＸ軸スライド３４
を移動させるボールねじ４０の上方の位置であって、フ
ィーダ型電気部品供給装置２０とプリント基盤との間、
およびトレイ型電気部品供給装置２２とプリント基盤と
の間の位置に設けられている。Ｘ軸スライド３４の装着
ヘッド２００が設けられた側とは反対側であって、前記
反射鏡２０４の反射面２０８に対向する位置において、
吸着ノズル６２に保持された検査用チップ１００を撮像
するパーツカメラ２１０が固定されている。

【００７２】このような電気部品装着システムにおいて
は、パーツカメラ２１０の、吸着ノズル６２およびＦマ
ークカメラ６６に対するＹ軸方向における相対位置が固
定的ではなく、その相対位置が時間的に変化する可能性
がある。このため、本態様においては、吸着ノズル６２
のパーツカメラ２１０に対する相対位置を周期的に検出
することが望ましい。

【００７３】さらに、図１４に示すように、パーツカメ
ラ２５０がベース１０に固定的に、かつ上向き設けら
れ、吸着ノズル６２とＦマークカメラ６６とが一体的に
Ｘ，Ｙ軸方向に移動可能とされても良い。その場合に
も、パーツカメラ２５０の吸着ノズル６２およびＦマー
クカメラ６６に対する相対位置が固定的ではないので、
上記態様と同じことが言える。

【００７４】さらに、別の態様の電気部品装着システム
に本発明を適用することも可能である。例えば、図１５
に示すように、垂直軸線周りに回転可能にかつ移動不能
に設けられたインデックステーブルに支持された吸着ノ
ズル６２に電気部品が保持され、回路基材が基材移動装
置により回路基材の表面に平行な方向に移動させられ
て、回路基材の任意の位置に電気部品が装着されるいわ
ゆるインデックス式装着システムにおいても装着精度を
検査することができる。以下、インデックス式着システ
ムについて簡単に説明する。

【００７５】同図において、３０２は電気部品装着装
置、３０４は電気部品供給装置である。電気部品装着装
置３０２は、垂直軸線まわりに間欠回転するインデック
ステーブル３０６を備えている。インデックステーブル
３０６は、複数の吸着ヘッド６２を等角度間隔に保持
し、図示しないインデックス用サーボモータ，カム，カ
ムフォロワおよび回転軸等により構成される間欠回転装
置により間欠回転させられ、吸着ヘッド６２が順次部品
供給位置（部品取出し位置），部品姿勢検出位置，部品
姿勢修正位置，部品装着位置等の作動位置へ移動させら
れる。複数の吸着ヘッド６２は、順次作動位置に位置決
めされて、電気部品のプリント基板１６への装着に必要
な各種作動を行う。

【００７６】電気部品供給装置３０４は、フィーダ支持
台３３０と、その上に搭載された複数個の電気部品フィ
ーダ２４とを有する。複数個の電気部品フィーダ２４
は、各部品供給部が水平面内の１本の直線（この直線の
方向をＸ方向とする）に沿って並ぶ状態でフィーダ支持
台３３０に支持されている。フィーダ支持台３３０は、
ボールねじ３３４がＸ軸サーボモータ３３６によって回
転させられることにより、一対のガイドレール３３８に
沿ってＸ軸方向に移動させられ、それによって電気部品
フィーダ２４の部品供給部が部品供給位置へ選択的に移
動させられる。これらボールねじ３３４およびＸ軸サー
ボモータ３３６等が支持台移動装置３４０を構成してい
るのである。

【００７７】プリント基板１６は、ＸＹテーブル３５０
を備えたプリント基板位置決め支持装置３５２（以下、
位置決め支持装置３５２と称する）により支持され、Ｘ
Ｙ平面内の任意の位置へ移動させられる。位置決め支持
装置３５２は、前記電気部品装着装置３０２および電気
部品供給装置３０４と共に基台３５４上に設けられてお
り、図示しない搬入装置からプリント基板１６を受け取
り、電気部品の装着後、同じく図示しない搬出装置に引
き渡す。これら搬入装置および搬出装置はそれぞれベル
トコンベアを備えており、プリント基板１６をＸ方向に
搬送する。ＸＹテーブル３５０は、基台３５４に設けら
れたボールねじ３５６がＸ軸サーボモータ３５８によっ
て回転させられることにより、一対のガイドレール３６
０に沿ってＸ方向へ直線移動させられるＸテーブル３６
２と、そのＸテーブル３６２上に設けられ、ボールねじ
３６４がＹ軸サーボモータ３６６によって回転させられ
ることにより、一対のガイドレール３６８に沿ってＹ軸
方向へ直線移動させられるＹテーブル３７０とを備えて
いる。このＹテーブル３７０上であって、プリント基板
１６に干渉しない位置に複数個の載置位置１０２が設け
られている。駆動源たるサーボモータは回転角度を高精
度で制御可能な電動回転モータであり、サーボモータに
代えてステップモータを用いてもよい。また、電動回転
モータに代えてリニアモータを用いてもよい。Ｆマーク
カメラ３７２は、装置本体に固定的に垂直方向下向きに
取り付けられている。

【００７８】この態様においては、パーツカメラ３８０
が図示しない支持装置により、吸着ノズル６２の部品姿
勢検出位置に対応する位置に固定的に設けられている。
具体的には、吸着ノズル６２の停止位置の真下に導光装
置３８２が設けられ、その導光装置３８２がインデック
ステーブル３０６の回転中心と部品姿勢検出位置にある
吸着ノズル６２を通過する直線にそって水平に設けられ
ている。導光装置３８２は図示は省略するが、一対の反
射鏡を備え、入力側の反射鏡が吸着ノズル６２の真下に
位置するように形成されるとともに、出力側の反射鏡が
インデックステーブル３０６より外側に位置するように
形成されている。導光装置３８２はそれら一対の反射鏡
により、出力側から垂直方向上向きに像形成光を出力す
るように構成されている。その導光装置３８２の出力側
の上方にパーツカメラ３８０が垂直方向下向きに配設さ
れている。パーツカメラ３８０は一対の反射鏡により反
射された像を取得するので、吸着ノズル６２に対向する
位置において直接撮像するのと同様の像を取得すること
ができる。しかも、導光装置３８２が一放射線に沿って
設けられているので、吸着ノズル６２が部品装着位置に
到達した状態における向きに対応する向きで撮像するこ
とができる。なお、部品姿勢検出位置は、部品供給位置
から、部品装着位置までの間であって、比較的部品供給
位置に近い位置に設定されている。検査用チップ１００
が部品姿勢検出位置においてパーツカメラ３８０に撮像
されれば、部品姿勢修正位置に到達するまでに画像処理
が完了するようにされているのである。

【００７９】本電気部品装着システムにおいては、先の
実施形態における吸着ノズル６２とパーツカメラ６８と
のように相対位置が固定的ではなく、各吸着ノズル６２
は、それのパーツカメラ３８０に対する相対位置が常に
変化させられる。このため、本態様においては、装着精
度の検査に当たって、各吸着ノズル６２に吸着された検
査用チップ１００を複数回回転させ、各回転位置におい
て撮像し、吸着ノズル６２とパーツカメラ３８０との相
対位置が検査される。

【００８０】さらに、インデックステーブル３０６が移
動不能に設けられているので、吸着ノズル６２のプリン
ト基板１６に電気部品を装着する装着位置が固定的に定
められ、その装着位置にある吸着ノズル６２に今回装着
すべきプリント基板１６側の装着位置が対向するよう
に、ＸＹテーブル３５０が移動させられて装着が行われ
る。これと同様に検査用チップ１００を載置位置１０２
に載置する際は載置位置１０２が、吸着ヘッドに対向す
るようにＸＹテーブル３５０が移動させられて検査用チ
ップ１００が載置される。したがって、本態様の電気部
品装着システムにおいては、回路基材としてのプリント
基板１６の搬出・搬入作業と並行して装着精度を検査す
ることができないので、例えば、１つのフィーダ支持台
３３０の複数の部品フィーダ２４のいずれかの部品がな
くなり、別のフィーダ支持台と交替させられるテーブル
交替時や、組み立てるべきプリント回路板等の電気回路
が変わる段取り替え時等に装着精度検査が行われるよう
にしたり、装着作業が中断されて検査が行われるように
したりすることになる。

【００８１】以上、本発明の実施形態のいくつかを詳細
に説明したが、これは例示であり、本発明は、上記形態
以外にも、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解
決手段および発明の効果〕の項に記載された態様を始め
として、当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を施
した形態で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である電気部品装着シ
ステムの一部を抜き出して示す斜視図である。

【図２】図１の電気部品装着システムの側面図である。

【図３】図１の電気部品装着システムの平面図である。

【図４】上記電気部品装着システムのうち装着ヘッドを
拡大して示す側面断面図である。

【図５】上記電気部品装着システムの制御装置を示すブ
ロック図である。

【図６】上記電気システムのパーツカメラにより撮像さ
れた像を示す図である。

【図７】上記電気システムのＦマークカメラにより撮像
された像を示す図である。

【図８】上記制御装置において実行される装着精度検査
プログラムのうち検査開始判定部分を示すフローチャー
トである。

【図９】上記装着精度検査プログラムの第１撮像ステッ
プを示すフローチャートである。

【図１０】上記装着精度検査プログラムの第１相対位置
取得おより補正部分を示すフローチャートである。

【図１１】上記装着精度検査プログラムの第２撮像ステ
ップおよび第２画像処理を示すフローチャートである。

【図１２】別の態様の装着精度検査プログラムにおける
第１撮像ステップを示すフローチャートである。

【図１３】別の実施形態である電気部品装着システムの
図４に対応する側面断面図である。

【図１４】さらに別の実施形態である電気部品装着シス
テムの図３に対応する平面図である。

【図１５】さらに別の実施形態である電気部品装着シス
テムの平面図である。

【符号の説明】

１６：プリント基板 １８：基板コンベヤ ２８：
電気部品 ３０：電気部品装着装置 ３２：ガイド
レール ３４：Ｘ軸スライド ３６：ガイドブロッ
ク ３８：ナット ４０：ボールねじ ４２：Ｘ
軸サーボモータ ４４：Ｙ軸スライド ４８：ボールねじ ５０：ナ
ット ５２：Ｙ軸サーボモータ ５８：ガイドレー
ル ６０：装着ヘッド ６２：吸着ノズル ６
６：Ｆマークカメラ ６８：パーツカメラ １０
０：検査用チップ １０２：載置位置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気部品を保持する部品保持具と、回路基
   材を支持する基材支持装置と、前記部品保持具に保持さ
   れた電気部品の少なくとも一部を撮像する第１撮像装置
   と、前記基材支持装置に支持された回路基材の少なくと
   も一部を撮像する第２撮像装置とを含み、電気部品を回
   路基材に装着する電気部品装着システムの装着精度に関
   連する部分の精度を検査する方法であって、 前記部品保持具に検査用チップを保持させ、その部品保
   持具に保持された検査用チップの少なくとも一部を前記
   第１撮像装置により撮像した後、部品保持具に前記検査
   用チップを載置位置へ載置させ、載置された検査用チッ
   プの少なくとも一部を前記第２撮像装置により撮像し、
   それら第１撮像装置の撮像結果と第２撮像装置の撮像結
   果とに基づいて、部品保持具，第１撮像装置および第２
   撮像装置のいずれか１つに対する他の２つのうちの少な
   くとも一方の相対位置ずれを検出する工程を含むことを
   特徴とする電気部品装着システムの精度検査方法。
2. 【請求項２】前記第１撮像装置の撮像結果から、前記検
   査用チップと、前記部品保持具および前記第１撮像装置
   の少なくとも一方との相対位置ずれを取得するととも
   に、第２撮像装置の撮像結果から、第２撮像装置と載置
   された検査用チップとの相対位置ずれを取得する工程を
   含む請求項１に記載の精度検査方法。
3. 【請求項３】前記部品保持具，第１撮像装置および第２
   撮像装置の相対位置ずれを検出する工程が、第２撮像装
   置の部品保持具と第１撮像装置との少なくとも一方に対
   する相対位置ずれを検出する工程を含む請求項１または
   ２に記載の精度検査方法。
4. 【請求項４】部品保持具により電気部品を保持し、基材
   支持装置に固定的に支持された回路基材の表面に平行な
   方向に前記部品保持具を移動させて、電気部品を回路基
   材に装着する電気部品装着システムの精度を検査する方
   法であって、 当該電気部品装着システムの作動中に、その電気部品装
   着システムの構成要素のうち、現に行われている装着作
   業に遅れを生じさせることなく使用可能な構成要素を使
   用して電気部品装着システムの電気部品の装着精度に関
   連する部分の精度検査を行うことを特徴とする電気部品
   装着システムの精度検査方法。
5. 【請求項５】前記回路基材の１つに対する電気部品の装
   着が終了し、その装着終了後の回路基材の搬出と次の回
   路基材の搬入とが行われる間に、前記部品保持具により
   検査用チップを載置位置に載置させ、その載置位置誤差
   を取得することにより、前記電気部品装着システムの精
   度を検査することを特徴とする請求項４に記載の精度検
   査方法。
6. 【請求項６】部品保持具により電気部品を保持して回路
   基材に装着する電気部品装着システムの精度を検査する
   方法であって、 当該電気部品装着システムの装着精度に関連する固有値
   を、時間間隔をおいて複数回検出し、取得した複数個の
   固有値を積分的に処理して真の固有値とすることを特徴
   とする電気部品装着システムの精度検査方法。
7. 【請求項７】前記固有値の複数回の検出の各々を、前記
   電気部品を前記回路基材に装着する作業を間に挟んで行
   う請求項６に記載の精度検査方法。
8. 【請求項８】部品保持具により電気部品を保持して回路
   基材に装着する電気部品装着システムにおいて、その電
   気部品装着システムの装着精度に関連する部分の検査を
   コンピュータにより行うための検査プログラムであっ
   て、 検査用チップを前記部品保持具に保持させる保持ステッ
   プと、 保持された検査用チップの少なくとも一部を第１撮像装
   置に撮像させる第１撮像ステップと、 部品保持具を予め定められた載置位置へ移動させて検査
   用チップを載置させる載置ステップと、 その載置した検査用チップの少なくとも一部を第２撮像
   装置により撮像する第２撮像ステップと、 前記第１撮像装置により得られた画像データに基づい
   て、前記検査用チップと、前記部品保持具および前記第
   １撮像装置の少なくとも一方との相対位置ずれを取得す
   る第１画像処理ステップと、 前記第２撮像装置により得られた画像データに基づい
   て、前記検査用チップと前記第２撮像装置との相対位置
   ずれを取得する第２画像処理ステップとを含む検査プロ
   グラムがコンピュータに読み取り可能に記録された記録
   媒体。
9. 【請求項９】電気部品を保持する部品保持具と、 その部品保持具と前記電気部品が装着されるべき回路基
   材とを、回路基材の表面に平行な方向に相対移動させる
   移動装置と、 前記部品保持具に保持された電気部品の少なくとも一部
   を撮像可能な第１撮像装置と、 前記回路基材の少なくとも一部を撮像可能な第２撮像装
   置と、 それら部品保持具，移動装置，第１撮像装置および第２
   撮像装置を制御することにより前記電気部品を前記回路
   基材に装着させる制御装置とを含む電気部品装着システ
   ムにおいて、 前記制御装置に、前記部品保持具に検査用チップを保持
   させ、その検査用チップの少なくとも一部を前記第１撮
   像装置に撮像させた後、部品保持具に検査用チップを予
   め定められた載置位置へ載置させ、載置された検査用チ
   ップの少なくとも一部を第２撮像装置に撮像させ、前記
   第１撮像装置により取得された画像のデータに基づいて
   検査用チップと、部品保持具および第１撮像装置の少な
   くとも一方との相対位置ずれを取得するとともに、前記
   第２撮像装置により取得された画像のデータに基づいて
   検査用チップと第２撮像装置との位置ずれを取得する検
   査用制御部を設けたことを特徴とする電気部品装着シス
   テム