JP2002118398A - プリント配線板の位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板に電気部品を装着する電気部
品装着システムにおいて、プリント配線板の保持位置を
効率よく検出する。 【解決手段】 現に電気部品が装着されるべきプリント
配線板２０を保持する配線板保持装置１３２に、バック
アップピン１３８とともに撮像装置１４０を固定し、そ
の撮像装置によりプリント配線板の裏面２７０に設けら
れたフィデューシャルマークを撮像してプリント配線板
の保持位置を検出する。保持位置検出を吸着ヘッド１８
と配線板保持装置とが相対移動する間に実行することに
より、作業能率の低下を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板に
接着剤やクリーム状半田を塗布したり、電気部品を装着
したり、電気部品装着後のプリント配線板（プリント回
路板）の検査をしたり等、プリント配線板に対して所定
の作業を行う配線板作業装置におけるプリント配線板の
位置や位置誤差の検出に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】配線板作業装置は、プリント配線板を保
持する配線板保持装置と、その配線板保持装置に保持さ
れたプリント配線板の表面に所定の作業を行う作業ヘッ
ドと、それら配線板保持装置と作業ヘッドとを前記プリ
ント配線板の表面に平行な方向に相対移動させる相対移
動装置と、作業ヘッドおよび相対移動装置を制御する制
御装置を備えたものとされることが多い。制御装置が予
め定められた制御プログラムに従って相対移動装置およ
び作業ヘッドを制御することにより、作業ヘッドが、配
線板保持装置に保持されたプリント配線板の所定位置に
所定の作業を行うのである。その際、配線板保持装置に
よるプリント配線板の保持位置に誤差があれば、作業は
正確に所定の位置には行われないことになる。

【０００３】そのため、従来から配線板保持装置による
プリント配線板の保持位置あるいは保持位置誤差を検出
し、相対移動装置による作業ヘッドとプリント配線板と
の相対移動を補正すること、すなわち、作業ヘッドとプ
リント配線板との相対位置あるいは相対移動量を補正す
ることが行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】しかし、上記配線板保持装置によるプリント配線板
の保持位置あるいは保持位置誤差の検出が、作業能率低
下の一因となっていた。従来は、保持位置あるいは保持
位置誤差を検出するために、プリント配線板の表面に付
けられた基準マーク，プリント配線パターンの予め定め
られた一部等、予め定められた形象を撮像装置により撮
像することが行われていたが、そのためには、撮像装置
をプリント配線板の表面側に配設することが必要であ
り、同じく表面側に配設される作業ヘッドとの干渉を避
けるために、作業能率が低下することを避け得なかった
のである。例えば、作業ヘッドと撮像装置とをそれぞれ
専用の可動部材に取り付けて、別個に移動させる場合に
は、撮像装置専用の移動装置が必要となって、装置コス
トが高くなる。また、撮像装置が撮像している間は作業
ヘッドを移動させることができないか、あるいは移動可
能範囲が制限されるため、作業能率低下の一因になるこ
とがある。それに対し、作業ヘッドを保持する可動部材
に撮像装置をも保持させれば、作業ヘッドと撮像装置と
は常に一定の相対位置関係を保って移動するため、干渉
を考慮する必要はない。しかし、作業のために作業ヘッ
ドを移動させる際には、不要な撮像装置も共に移動させ
ざるを得ないため、慣性質量が大きくなり、移動の加速
度，減速度を大きくすることができず、作業能率が低下
することを避け得ない。

【０００５】本発明は、以上の事情を背景とし、装置コ
ストの上昇と作業能率の低下との少なくとも一方を回避
しつつプリント配線板の位置あるいは位置誤差の検出を
可能にすることを課題としてなされたものであり、本発
明によって、下記各態様のプリント配線板の位置検出方
法，配線板作業方法および配線板作業装置が得られる。
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およびそれらの組
合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈さ
れるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載
されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用し
なければならないわけではない。一部の事項のみを選択
して採用することも可能なのである。

【０００６】（１）配線板保持装置により保持されたプ
リント配線板の表面に所定の作業を行うプリント配線板
作業装置において、前記配線板保持装置によって保持さ
れたプリント配線板の位置を検出する方法であって、前
記配線板保持装置により保持されたプリント配線板の裏
面の、予め定められた形象を撮像装置により撮像し、得
られた画像内における前記形象の像の位置に基づいて、
前記プリント配線板の位置を検出することを特徴とする
プリント配線板の位置検出方法（請求項１）。撮像装置
は予め定められた形象を撮像可能な位置に設置されるこ
とが必要であり、また、撮像装置自体の位置が正確に判
ることが必要である。形象が常に一定の位置に設けられ
る基準マークである場合には、撮像装置も一定の位置に
固定されればよい。しかし、例えば、プリント配線板の
大きさが異なれば、基準マークの位置も異なるのが普通
であり、その場合には、撮像装置も基準マークの位置に
合わせて異なる位置に固定可能とされることが必要であ
る。また、プリント配線板が剛性の高いものである場合
には、互いに隔たった２位置の形象を撮像すれば、プリ
ント配線板の位置を特定することが可能であるが、剛性
の低いものである等の理由で３箇所以上の形象を撮像す
ることが必要となる場合があり、その場合には、１つの
撮像装置により複数の形象を撮像可能とした方がよいこ
とがある。いずれにしても、撮像装置は精度よく正規の
位置に固定されるか、あるいは正規の位置に対する位置
誤差が取得可能であることが必要である。撮像装置自体
がプリント配線板の予め定められた形象に対向するよう
にすることも可能であるが、撮像装置をプリズム，反射
鏡等、光の向きを変える手段を備えたものとすることが
でき、その場合には形象に対向するのは、その光の向き
を変える手段となる。本発明に従って、配線板保持装置
により保持されたプリント配線板の裏面の、予め定めら
れた形象を撮像装置により撮像すれば、得られた画像内
における形象の像の位置に基づいて、プリント配線板の
位置を検出することができる。裏面の予め定められた形
象が、表面のプリント配線パターンとの相対位置が精度
良く一定になるように形成されたプリント配線板が使用
される限り、裏面の形象を撮像することによって、表面
の所定位置に作業を行う際のプリント配線板の位置、す
なわち、表面のプリント配線パターンの位置あるいは位
置誤差を取得することができる。本項に記載のプリント
配線板の位置検出方法によれば、所定の作業の準備や所
定の作業自体の一部と並行して撮像装置によりプリント
配線板の位置を検出することができるので、作業能率の
低下を回避することができる。 （２）前記プリント配線板の表面のプリント配線パター
ンに対する相対位置が合わされた状態で裏面に形成され
た基準マークを前記形象として利用する (1)項に記載の
プリント配線板の位置検出方法。 （３）表面のプリント配線パターンに対する相対位置が
合わされた状態で形成された裏面のプリント配線パター
ンの予め定められた一部分を前記形象として利用する
(1)項に記載のプリント配線板の位置検出方法。プリン
ト配線パターンの予め定められた一部分を、プリント配
線板の位置検出用の形象として利用すれば、専用の形象
が設けられていない場合でも本発明を適当することがで
きる。 （４）前記プリント配線板が前記形象を複数個有するも
のであり、前記プリント配線板が前記配線板保持装置に
より保持される前に、前記撮像装置を複数個、前記複数
個の形象を撮像可能な位置に位置決めしておく (1)項な
いし (3)項のいずれかに記載のプリント配線板の位置検
出方法（請求項２）。プリント配線板が剛性の高いもの
である場合、あるいは複数の吸引カップ付き支持ピンに
より支持され、精度良く平面状に保たれているとみなし
得る場合には、互いに隔たった２つの形象を撮像すれ
ば、プリント配線板の位置を特定することができる。そ
の場合には、２つの撮像装置をそれぞれの形象を撮像可
能な位置に設置すればよい。プリント配線板の撓みが無
視できない場合には３つ以上の形象を撮像することが望
ましく、その場合には、撮像装置を３つ以上設ければよ
い。 （５）前記複数の撮像装置の位置決めを手動で行う (4)
項に記載のプリント配線板の位置検出方法。撮像装置の
位置決めを手動で行えば、装置の構成が単純で済み、コ
ストを低減し得る。しかし、撮像装置位置決め装置等に
より自動で行われるようにしてもよい。撮像装置を移動
させて新たな位置に位置決めした際には、それら撮像装
置の実際の位置である実位置を検出することが望まし
い。 （６）プリント配線板を保持する配線板保持装置と、そ
の配線板保持装置に保持されたプリント配線板の表面に
所定の作業を行う作業ヘッドと、それら配線板保持装置
と作業ヘッドとを前記プリント配線板の表面に平行な方
向に相対移動させる相対移動装置とを備えた配線板作業
装置により、プリント配線板に対して所定の作業を行う
方法であって、前記配線板保持装置により保持されたプ
リント配線板の裏面の、予め定められた形象を撮像装置
により撮像し、得られた画像内における前記形象の像の
位置に基づいて、前記配線板保持装置によるプリント配
線板の保持位置誤差を取得し、取得した保持位置誤差に
基づいて、前記相対移動装置による前記配線板保持装置
と前記作業ヘッドとの相対移動を補正することを特徴と
する配線板作業方法（請求項３）。 （７）プリント配線板を保持する配線板保持装置と、そ
の配線板保持装置により保持されたプリント配線板の表
面に対して作業を行う作業ヘッドと、それら配線板保持
装置と作業ヘッドとを、配線板保持装置に保持されたプ
リント配線板の表面に平行な方向に相対移動させる相対
移動装置と、前記配線板保持装置により保持されたプリ
ント配線板の裏面を撮像可能な撮像装置と、それら作業
ヘッド，相対移動装置および撮像装置を制御するととも
に、撮像装置により取得された画像のデータに基づい
て、前記配線板保持装置による前記プリント配線板の保
持位置誤差を取得する制御装置と、を含み、かつ、その
制御装置が、前記取得した保持位置誤差を減少させるべ
く、前記相対移動装置による前記配線保持装置と前記作
業ヘッドとの相対移動を補正する相対移動補正部を備え
たプリント配線板作業装置（請求項４）。 （８）前記配線板保持装置により保持されたプリント配
線板の裏面に対向する状態で配設され、前記撮像装置を
保持する撮像装置保持部材を含む (7)項に記載のプリン
ト配線板作業装置。 （９）前記撮像装置保持部材に対して、前記撮像装置を
位置可変に取り付ける取付装置を含む (8)項に記載のプ
リント配線板作業装置。 （１０）前記撮像装置保持部材が平らな支持面を有する
保持テーブルであり、前記取付装置が、前記撮像装置に
固定された取付部材を含み、かつ、それら保持テーブル
と取付部材との一方が磁石部を備え、他方が強磁性材料
から成る強磁性部を備えた (9)項に記載のプリント配線
板作業装置。 （１１）前記撮像装置保持部材が平らな支持面と、その
支持面に互いに直交する２軸にそれぞれ平行に複数本ず
つ形成されたＴ溝とを備え、前記取付装置が、そのＴ溝
に摺動可能に嵌合された複数個のＴブロックとそれらＴ
ブロックの各々と共同して、前記撮像装置を固定するね
じ部材とを備えた (9)項に記載のプリント配線板作業装
置。 （１２）前記撮像装置保持部材が、互いに直交するＸ軸
とＹ軸とに平行な方向に移動可能な可動部材である (8)
項に記載のプリント配線板作業装置。前述のように、プ
リント配線板の撓みが無視できない場合には３つ以上の
形象を撮像することが望ましく、その場合には、撮像装
置を３つ以上設けることも可能であるが、１つまたは２
つの撮像装置をＸＹ座標面上の任意の位置へ移動可能に
することが望ましい。撮像装置保持部材を可動部材とす
ることにより、撮像装置がプリント配線板の裏面に沿っ
た方向に移動可能となるが、プリント配線板に対して裏
面の全てに対応するように移動可能とすることは不可欠
ではなく、少なくともプリント配線板の一部分に対応す
る範囲において移動可能であればよい。 （１３）それぞれ動力源を備え、電気的制御装置により
それら駆動源が制御されることによって、前記可動部材
を前記Ｘ軸とＹ軸とにより規定されるＸＹ座標面上の任
意の位置へ移動させるＸ軸方向移動装置およびＹ軸方向
移動装置を含む(12)項に記載のプリント配線板作業装
置。 (11)項に関して説明したように、１つまたは２つの撮像
装置をＸＹ座標面上の任意の位置へ移動可能にすること
が望ましく、手動で送りねじを回転させることにより、
撮像装置を移動させることも可能であるが、動力により
作動する駆動源を備えた移動装置を設ければ、使い勝手
が向上する。 （１４）前記撮像装置保持部材を前記配線板保持装置に
より保持されたプリント配線板の裏面に接近，離間させ
る接近離間装置を含む (8)項ないし(13)項のいずれか一
つに記載のプリント配線板作業装置。撮像装置保持部材
の接近離間装置を設ければ、次項におけるように、撮像
装置をプリント配線板の支持部材の一つとして利用する
ことが可能となり、あるいは、撮像装置を、常にはプリ
ント配線板の裏面から離間した位置に保ち、撮像時には
プリント配線板の裏面に接近させることが可能となる。
さらに、撮像装置のプリント配線板の裏面に対する相対
位置を調節して、焦点合わせを行うことも可能となる。 （１５）前記撮像装置の少なくとも前記配線板保持装置
により保持されたプリント配線板の裏面に対向する部分
が、その裏面に接触してプリント配線板を支持する接触
部を備える (8)項ないし(14)項のいずれか一つに記載の
プリント配線板作業装置。本項に記載のプリント配線板
作業装置によれば、撮像装置が配線板保持装置の一部と
しても機能し、プリント配線板をより良好に保持すると
ともに、接触部を設けて外側の光を遮断することによ
り、外乱光の影響を避けて良好な像を得ることができ
る。さらに、撮像装置は、単にプリント配線板に接触す
るだけでなく、プリント配線板を吸着して支持すること
により、プリント配線板の水平方向位置を確定してもよ
い。その場合には、例えば、撮像装置の外周を覆うよう
にカバーを設けて、カバー内に負圧を供給することによ
り撮像装置をプリント配線板に吸着させることができ
る。プリント配線板の、撮像装置の接触部と接触する部
分には、プリント配線パターン等が形成されていないこ
とが望ましい。 （１６）前記接触部が、前記プリント配線板の前記形象
が形成された部分を囲む閉曲線に沿って前記裏面に接触
する形状を有する(15)項に記載のプリント配線板作業装
置。 （１７）前記撮像装置を複数個含む (7)項ないし(16)項
のいずれか一つに記載のプリント配線板作業装置。 （１８）前記作業ヘッドが、前記プリント配線板の表面
の予め定められた位置に電気部品を装着する部品装着ヘ
ッドである (7)項ないし(17)項のいずれか一つに記載の
プリント配線板作業装置。 上記 (7)項ないし(18)項に記載の特徴は、前記 (1)項な
いし (6)項に記載の方法にも適用することができる。

【発明の実施の形態】

【０００７】図１に、本発明の一実施形態である電気部
品装着システム１０を示す。本電気部品装着システム１
０は、本出願人らによる特願２０００−３７１９号に記
載されているものとほぼ同じであるので、簡単に説明す
る。同図において、１２は電気部品装着装置、１４は電
気部品供給装置である。電気部品装着装置１２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１６を
備えている。インデックステーブル１６は、負圧により
電気部品１７（図２参照）を吸着して保持する複数の吸
着ヘッド１８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
軸など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１８が順次部品供給位置（部品取り
出し位置），部品姿勢検出位置，部品姿勢修正位置，部
品装着位置等の停止位置へ移動させられる。複数の吸着
ヘッド１８は、順次停止位置に位置決めされて、電気部
品１７のプリント配線板２０への装着などの作業を行
う。吸着ヘッド１８は作業ヘッドの一種なのである。

【０００８】電気部品供給装置１４は、フィーダ支持台
３０と、その上に搭載された複数個の電気部品フィーダ
３２とを有する。複数個の電気部品フィーダ３２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軸方向とする）に沿って並ぶ状態でフィーダ支持台３
０に支持されている。フィーダ支持台３０は、ボールね
じ３４がＸ軸サーボモータ３６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３８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３２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３４およびＸ軸サーボモータ３６等が
支持台移動装置４０を構成しているのである。電気部品
フィーダ３２は、本実施形態では、フィーダ本体部に設
けられた部品送り部の一種であるテープ送り部および部
品収容部の一種であるリール保持部を有し、電気部品１
７をテープ化電気部品として供給するものとされてい
る。

【０００９】プリント配線板２０は、ＸＹテーブル５０
を供えたプリント配線板位置決め支持装置（以下、位置
決め支持装置と略称する）５２により支持され、ＸＹ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
５２は、前記電気部品装着装置１２および電気部品供給
装置１４と共に基台５４上に設けられており、図示しな
い搬入装置からプリント配線板２０を受け取り、電気部
品１７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、プリント配線板２０をＸ軸方向に
搬送する。ＸＹテーブル５０は、基台５４に設けられた
ボールねじ５６がＸ軸サーボモータ５８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６０に沿って
Ｘ軸方向へ直線移動させられるＸテーブル６２と、その
Ｘテーブル６２上に設けられ、ボールねじ６４がＹ軸サ
ーボモータ６６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６８に沿ってＹ軸方向へ直線移動させ
られるＹテーブル７０とを備えている。駆動源たるサー
ボモータ５８，６６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。

【００１０】Ｙテーブル７０上には、図２に示すよう
に、第１昇降台７２がＸ軸方向およびＹ軸方向の相対移
動不能にかつ上下方向、すなわちＸ軸方向とＹ軸方向と
に直角なＺ軸方向に相対移動可能に取り付けられてい
る。Ｙテーブル７０には、上下方向に貫通する一対の貫
通孔７４が形成されるとともに、それぞれロッド７６，
７８が軸方向への相対移動可能に挿通させられており、
それらロッド７６，７８のＹテーブル７０から上方に突
出した上端に第１昇降台７２が固定されている。

【００１１】ロッド７６，７８の下端は、Ｙテーブル７
０から下方に突き出し、連結バー８０によって連結され
ているとともに、その連結バー８０には、ロッド７６，
７８のＹテーブル７０から下方への突出部に嵌装された
付勢手段の一種である弾性部材たる圧縮コイルスプリン
グ（以下、スプリングと略称する）８２の一端が当接さ
せられている。このスプリング８２の付勢力により、第
１昇降台７２は常にはＹテーブル７０上に設けられたス
トッパ８４に当接する下降位置に保持されている。ま
た、前述の基台５４には、駆動源たる流体圧シリンダの
一種であるエアシリンダ８６が設けられており、そのエ
アシリンダ８６のピストンロッドに固定されたアジャス
トボルト８８により連結バー８０が上方に押し上げら
れ、第１昇降台７２がＹテーブル７０から一定距離だけ
上方に離れた上昇位置へ移動させられる。

【００１２】第１昇降台７２上には、固定ガイド９０お
よび可動ガイド９２が設けられている。固定ガイド９０
および可動ガイド９２はそれぞれ、断面形状が矩形の長
手形状を成し、各上部にはそれぞれ、押さえ部９４，９
６が突設されている。固定ガイド９０は、第１昇降台７
２のＸ軸方向に平行な２辺のうちの一方にＸ軸方向に平
行に固定された板状の支持部材９８にＸ軸方向に平行に
固定されている。可動ガイド９２は別の支持部材１００
に固定されている。第１昇降台７２のＸ軸方向に隔たっ
た２箇所にはそれぞれ、スライド（図示省略）がＹ軸方
向に移動可能に嵌合されており、支持部材９８の長手方
向の両端部はそれぞれ、一対のスライドの各上端部に固
定されてＸ軸方向に延び、可動ガイド９２もＸ軸方向に
配設されている。これらスライドの移動により、可動ガ
イド９２は固定ガイド９０に接近，離間させられ、プリ
ント配線板２０の案内幅が調節される。

【００１３】上記支持部材９８，１００の互いに対向す
る内側面の上部であって、固定ガイド９０および可動ガ
イド９２の下側にはそれぞれ、ベルトガイド１０４が固
定されるとともに、無端のコンベアベルト１０６が巻き
掛けられており、これらコンベアベルト１０６はベルト
駆動モータを駆動源とする図示しないベルト駆動装置に
より、同期して駆動される。支持部材９８，１００には
また、それぞれ突上部材１１０がそれぞれ昇降可能に嵌
合されている。突上部材１１０は、板状を成し、Ｘ軸方
向に長く、コンベアベルト１０６の内側（他方のコンベ
アベルト側）に配設され、図示しない付勢手段によって
下方へ付勢されている。２つの突上部材１１０にはそれ
ぞれ、Ｘ軸方向に隔たった両端に係合ピン１１４が下方
に延びだす向きに固定されている。

【００１４】第１昇降台７２が下降位置に保持された状
態においては、第１昇降台７２およびそれに載置された
プリント配線板２０は、搬入装置，搬出装置より下方に
位置し、それらと干渉することなく、Ｙテーブル７０と
共にＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させられる。なお、
Ｘテーブル６２には、Ｙ軸方向に延びる切欠１１６が形
成されて、Ｙテーブル７０の下方に突き出すロッド７
６，７８や連結バー８０等がＹテーブル７０と共にＹ軸
方向へ移動することを許容している。

【００１５】第１昇降台７２上には、第２昇降台１２０
が昇降可能に設けられている。第２昇降台１２０は板状
を成し、下面に固定の一対の案内部材たるガイドロッド
１２２は、第１昇降台７２の下面に固定のガイドブッシ
ュ１２４に軸方向に相対移動可能に嵌合されている。ガ
イドブッシュ１２４は、Ｙテーブル７０内に昇降可能に
嵌合されている。第２昇降台１２０の下面にはまた、駆
動源たる流体圧アクチュエータの一種であって、流体圧
シリンダの一種であるエアシリンダ１２６のピストンロ
ッド１２８が固定されている。エアシリンダ１２６は、
第１昇降台７２に上下方向に固定されると共に、Ｙテー
ブル７０に昇降可能に嵌合されている。

【００１６】第２昇降台１２０上には、図に示すよう
に、配線板位置決めピン１３０が設けられ、プリント配
線板２０を水平面内において位置決めするようにされて
いる。

【００１７】第２昇降台１２０上には、プリント配線板
支持装置１３２が固定されており、プリント配線板２０
を下側から支持する。プリント配線板支持装置１３２
は、板状の保持台１３４を備え、それの上に複数のバッ
クアップピン１３８が立設されている。プリント配線板
支持装置１３２は、さらに、撮像装置１４０を備えてい
るが、撮像装置１４０については後で詳細に説明する。

【００１８】本プリント配線板保持装置１３２は、本出
願人らによる特願２０００−２３７４２３号に記載され
ているものとほぼ同じ構成であるので、簡単に説明す
る。プリント配線板保持装置１３２は、保持台１３４を
有する。保持台１３４は、図３に示すように、互いに重
ねられた離脱防止板１５０，ベース１５２，スペーサ１
５４およびカバー１５６を含む。保持台１３４の本体部
材としてのベース１５２は平板状を成し、非磁性材料、
例えばアルミニウムにより作られている。 ベース１５２
には、複数の負圧供給穴１５８が厚さ方向に貫通して形
成され、ベース１５２の上下両面に開口している。負圧
供給穴１５８は段付状を成し、スペーサ１５４が重ねら
れる側が小径とされ、離脱防止板１５０が重ねられる側
が大径とされ、大径部が弁穴１６０を構成している。こ
れら複数の負圧供給穴１５８は千鳥状の配置で設けられ
ている。

【００１９】スペーサ１５４は薄い平板状を成し、複数
の負圧供給穴に対応する部分に、厚さ方向に貫通する連
絡通路形成用開口が形成されている。カバー１５６も平
板状を成し、ベース１５２と共同してスペーサ１５４を
挟み、それにより連絡通路形成用開口が両側で塞がれて
連絡通路１６２が形成されている。

【００２０】カバー１５６には、図示は省略するが、厚
さ方向に貫通し、連絡通路と連通する連通孔が形成され
ている。保持台１３４は、第２昇降台１２０上に、図示
しない固定装置によって固定されており、その状態で
は、カバー１５６に形成された連通孔が、第２昇降台１
２０内に形成された図示しない通路に接続され、その通
路などによって負圧源たる負圧供給装置１７０（図２参
照）に接続された状態となる。この通路と負圧供給装置
１７０との間には、図示は省略するが、切換弁装置が設
けられており、切換弁装置の切換えにより、連絡通路１
６２が負圧供給装置１７０と大気とに選択的に連通させ
られる。

【００２１】離脱防止板１５０は、本実施形態では強磁
性材料、例えば鋼によって作られており、薄い板状を成
し、ベース１５２の上面に重ねられている。離脱防止板
１５０は、本実施形態では、ベース１５２とほぼ同じ大
きさであって、全部の弁穴１６０を覆う大きさを有し、
離脱防止板１５０，ベース１５２，スペーサ１５４，カ
バー１５６は前記連絡通路１６２から外れた部分の外周
部においてボルト等、図示しない固定手段によって互い
に固定されており、固定後は、一体の保持台１３４とし
て機能する。

【００２２】離脱防止板１５０の複数の弁穴１６０のそ
れぞれに対応する部分には、連通穴１８０が複数ずつ形
成されている。これら連通穴１８０は、断面形状が円形
を成し、直径は弁穴１６０の直径より小さく、弁穴１６
０の中心を中心とする一円周上に等角度間隔に形成され
ている。

【００２３】なお、上記ベース１５２，スペーサ１５
４，カバー１５６は特開平７−１５１８９号公報に記載
のプリント配線板保持装置におけると同様に、平面度高
く形成されている。離脱防止板１５０も同様に平面度高
く形成されており、保持台１３４の上面には高い平面度
が得られる。前記第２昇降台１２０のプリント配線板保
持装置１３２が固定される面は、本実施形態では水平と
されており、保持台１３４は図示しない固定手段によ
り、第２昇降台１２０に水平な姿勢で着脱可能に固定さ
れ、上面は水平となる。

【００２４】複数の負圧供給穴１５８の各々に対して開
閉弁２００が設けられている。前記弁穴１６０の底部で
あって、弁穴１６０と負圧供給穴１５８との間の部分に
は、負圧供給穴１５８側ほど、すなわち下方ほど直径が
漸減するテーパ面２０２が形成され、上向きの弁座２０
４が設けられている。弁座２０４は、合成樹脂製のパッ
ド２０６により覆われており、弁穴１６０内に弁子たる
球体であるボール２０８が配設されている。ボール２０
８は、本実施形態では、強磁性材料、例えば鋼により形
成されている。また、離脱防止板１５０の下面（弁穴側
の面）には、弁穴１６０に対応する部分であって、連通
穴１８０が形成された部分に位置決め凹部２１０が形成
されている。位置決め凹部２１０の内面は、ボール２０
８の外周面に対応する球面の一部である部分球面状を成
す。

【００２５】以上のように構成された保持台１３４上
に、プリント配線板２０を支持する支持部材たるバック
アップピン１３８が複数取り付けられている。バックア
ップピン１３８は、図３に示すように、ピン部２２０，
カップ部２２２および取付座部２２４を有する。ピン部
２２０を構成するピン２２６は断面形状が円形を成し、
先端側（上側）ほど直径が小さくされ、先端面である上
端面は水平な支持面２２８とされている。ピン２２６の
下面２３０の中央には、円形断面の突起２３２が設けら
れ、ピン２２６内には、軸方向に貫通し、支持面２２８
と突起２３２の突出端面とに開口する負圧通路２３４が
設けられている。ピン２２６の上端近傍には、被把持部
たる首部２３６がろう付けなど、適宜の固定手段によっ
て固定されている。首部２３６は、断面形状が円形を成
し、軸線方向の中間部に円環状溝２３８が形成されてい
る。円環状溝２３８は、断面形状が台形状を成し、一対
の溝側面２４０は、首部２３６の外周側ほど互いに離間
する向きに傾斜させられている。

【００２６】ピン部２２０の上端部であって、直径が最
小の部分に吸着カップ２５０が着脱可能に、かつ抜出し
不能に嵌められてカップ部２２２を構成している。吸着
カップ２５０は、本実施形態ではゴムによって作られて
おり、支持面より直径が大きく、その上部は支持面から
上方へ突出させられており、上面は支持面より大径の円
環状を成し、平面状の上向きの密着面２５２とされてい
る。

【００２７】ピン２２６の下端部であって直径が最大の
部分に、取付座たる台座２５４が固定され取付座部２２
４を構成している。台座２５４は長手形状を成し、幅が
ピンの最大直径とほぼ等しく、長さがピンの最大直径の
複数倍とされている。台座２５４は容器状を成し、ピン
２２６は突起２３２において、台座２５４の底壁２５６
の長手方向の中間部に外側から直角に嵌合され、ろう付
等、適宜の固定手段によって固定されている。台座２５
４はピン２２６とは反対側に開口させられているのであ
り、ピン部２２０内に設けられた負圧通路２３４は、台
座２５４内の空間に連通させられている。台座２５４内
には、２個の永久磁石２５８が、負圧通路２３４が開口
する部分の両側にそれぞれ固定されている。負圧通路２
３４は台座２５４内の空間の中央に連通させられている
のである。永久磁石２５８は直方体を成し、厚さは台座
２５４の深さよりやや小さく、台座２５４の環状の先端
面である座面２６０より内側へ引っ込んでいる。

【００２８】プリント配線板保持装置１３２には、さら
に、プリント配線板２０の裏面２７０に形成された基準
マークとしてのフィデューシャルマーク（図示省略。以
下、Ｆマークと称する）を撮像する撮像装置１４０が設
けられている。

【００２９】プリント配線板２０の表面２７２と裏面２
７０とには、黒色で円形のＦマークが複数の位置に設け
られている。それらＦマークは、少なくとも、プリント
配線板２０の四隅のうちの二隅に設けられることが望ま
しく、本実施形態においては、プリント配線板２０の一
対の対角線上に位置する二隅に設けられている。なお、
Ｆマークの色彩は、背景であるプリント配線板と異なる
コントラストを有する色彩であれば良く、形状は、円形
以外の例えば十字形や三角形などの形状であってもよ
い。

【００３０】本実施形態においては、表面２７２のＦマ
ークと裏面２７０のＦマークとが、同じ位置ではない
が、一定の相対位置関係で設けられているので、裏面２
７０のＦマークの位置に基づいて、表面２７２の配線パ
ターンの位置等を取得することができる。表面２７２の
Ｆマークと裏面２７０のＦマークとが異なる位置に設け
られているのは、Ｆマークの位置に基づいて表面２７２
と裏面２７０とのいずれであるかを識別し得るようにす
るためであり、その必要がない場合には、表面２７２と
裏面２７０との互いに同じ位置にＦマークを設けてもよ
い。

【００３１】次に、それらＦマークを撮像する撮像装置
１４０について説明する。撮像装置１４０は、プリント
配線板支持装置１３２の保持台１３４上において垂直方
向上向きに立設され、プリント配線板２０の裏面２７０
に設けられたＦマークを撮像する。図２においては、理
解を容易にするために撮像装置１４０が１つのみ示され
ているが、実際には、Ｆマークに対向する二位置に撮像
装置１４０がそれぞれ設けられている。

【００３２】図４に示すように、撮像装置１４０は、Ｃ
ＣＤカメラ３００とカバー３０２とを備え、外部に設け
られた照明装置３０４と接続されている。ＣＣＤカメラ
３００は、特願平１０−９０８５号に記載されているも
のとほぼ同じであるので、簡単に説明する。ＣＣＤカメ
ラ３００は、段つき円筒状のケース３０６内に、ＣＣＤ
３０８，結像レンズ３１０，ビームスプリッタ３１２お
よび対物レンズ３１４が互いに同軸に配置されたもので
ある。ＣＣＤ３０８は、一平面上に多数の微小な撮像素
子が配列されたものであり、各撮像素子の受光状態に応
じた電気信号を発生させる。ビームスプリッタ３１２は
ＣＣＤ３０８の光軸に対して４５度傾斜した姿勢で配設
されており、このビームスプリッタ３１２に、照明装置
３０４が水平方向から対向させられている。また、対物
レンズ３１４の焦点Ｏと結像レンズ３１０の焦点Ｏとが
一致させられており、その焦点Ｏと一致する高さにおい
て、オリフィス３１５が設けられ、そのオリフィス３１
５に設けられた微小な透孔３１６が焦点Ｏと合致させら
れている。照明装置３０４は、オリフィス３１７，球状
レンズ３１９，光ファイバ３１８および光源としてのハ
ロゲンランプ３２０を備え、ハロゲンランプ３２０から
放射された光が光ファイバ３１８により導かれ、球状レ
ンズ３１９によってオリフィス３１７の微小な透孔の位
置に集光させられる。オリフィス３１７は透孔３２２か
らビームスプリッタ３１２に向かって光を放射状に投光
する。オリフィス３１７の透孔３２２と、前述の焦点Ｏ
とが、ビームスプリッタ３１２の反射面３２４に対して
面対称の相対位置となるように、結像レンズ３１０，ビ
ームスプリッタ３１２，対物レンズ３１４および球状レ
ンズ３１９の位置が決定されている。

【００３３】そのＣＣＤカメラ３００全体を覆うように
してカバー３０２が設けられている。カバー３０２は、
段つき円筒状であって、ＣＣＤカメラ３００の外周とわ
ずかな隙間を有してＣＣＤカメラ３００全体を覆うよう
に形成され、上端部においてシールリング３２８が取り
付けられている。カバー３０２は、Ｆマークを撮像する
際、すなわちプリント配線板２０が配線板支持装置１３
２により支持されている状態において、プリント配線板
２０の裏面２７０にシールリング３２８を介して接触さ
せられる。換言すれば、カバー３０２は、バックアップ
ピン１３８と同じ高さに形成されており、バックアップ
ピン１３８とともにプリント配線板２０を下側から支持
するのである。撮像装置１４０がプリント配線板２０を
支持する状態において、カバー３０２とプリント配線板
２０とＣＣＤカメラ３００とにより規定される空間３２
６が外気から遮断される。さらに、カバー３０２は光を
通さないように着色されているので、カバー３０２によ
り外部の光を遮断して、外乱光の影響を受けずにＦマー
クを撮像することができる。

【００３４】ＣＣＤカメラ３００とカバー３０２とに、
それらの下端部において取付座たる台座３３０が固定さ
れている。台座３３０はカバー３０２より大径の円筒状
に形成され、上端側が平板状の天井部３３２によってふ
さがれるとともに、撮像装置１４０の反対側において開
口している。ＣＣＤカメラ３００およびカバー３０２は
天井部３３２の中央に接着等、適宜の固定手段により密
着して固定されている。台座３３０の天井部３３２であ
って、前述のＣＣＤカメラ３００とカバー３０２との間
の空間３２６に対向する部分に天井部３３２を軸方向に
貫通する連通穴３３４が形成されており、空間３２６と
台座３３０内の空間とが連通させられている。連通穴３
３４は、前述の空間３２６に対応する一円周上に沿って
複数箇所に形成されている。それら連通穴３３４は、そ
れらの直径が空間３２６の円筒形の部分の厚さより小さ
くされている。台座３３０の内側に永久磁石３３６が固
定されている。永久磁石３３６は、それの直径が台座３
３０の内径よりわずかに小さくされており、台座３３０
の側壁３３８との間に隙間３４０が形成されている。永
久磁石３３６は、さらに、それの厚さが台座３３０の深
さよりやや小さく、台座３３０の環状の先端面である座
面３４２より内側へ引っ込んでいる。永久磁石３３６の
台座３３０の天井部３３２に対向する上端側において、
前述の複数の連通穴３３４に対向する位置に切欠３４４
がそれぞれ形成されており、連通穴３３４に連通させら
れている。その切欠３４４は、連通穴３３４に対向する
位置から直径に沿って中心から遠ざかる向きに延びてお
り、永久磁石３３６の側面に開口している。

【００３５】本電気部品装着システム１０は、図５に示
す制御装置３５０により制御される。制御装置３５０
は、ＣＰＵ３５２，ＲＯＭ３５４，ＲＡＭ３５６および
それらを接続するバス３５８を有するコンピュータ３６
０を主体とするものであり、バス３５８に接続された入
力インタフェース３６２には入力装置３６４とＣＣＤカ
メラ３００が接続されている。入力装置３６４は、作業
者が操作可能な操作パネル，キーボード等を備えてい
る。バス３５８にはまた、出力インタフェース３６６が
接続され、駆動回路３６８等を介してＸ軸サーボモータ
５８，Ｙ軸サーボモータ６６，インデックステーブル１
６の回転装置，吸着ヘッド１８の昇降装置，可動ガイド
９２の移動用装置，表示装置等が接続されるとともに、
制御回路３７０を介してＣＣＤカメラ３００が接続され
ている。表示装置は、作業者が認識可能なディスプレイ
等を含んでいる。

【００３６】コンピュータ３６０のＲＯＭ３５４には、
プリント配線板２０に電気部品１７を装着するための電
気部品装着プログラム等、種々のプログラムが記憶され
ている。また、ＲＡＭ３５６には、プリント配線板２０
の種類にそれぞれ対応するＦマークの位置および電気部
品１７の装着位置等の情報を含む複数の情報群が記憶さ
れている。

【００３７】以下、本電気部品装着システム１０の作動
について説明する。電気部品装着作業を開始する前に、
今回電気部品１７を装着すべきプリント配線板２０の種
類に応じて、バックアップピン１３８と撮像装置１４０
とが位置決めされる。それらの位置決めは本実施形態に
おいては作業者により手動で実行されるが、機械により
自動的に実行されるようにしてもよい。

【００３８】バックアップピン１３８および撮像装置１
４０が保持台１３４上に配設されれば、それぞれの台座
２５４および台座３３０に設けられた永久磁石２５８，
３３６の磁力により、離脱防止板１５０に強固に固定さ
れる。ここで、バックアップピン１３８および撮像装置
１４０は、保持台１３４に形成された弁穴１６０のいず
れかを塞ぐように配置されるのであるが、その塞がれた
弁穴１６０について、ボール２０８が永久磁石２５８，
３３６により引き寄せられて、開閉弁２００が開放状態
となり、バックアップピン１３８の負圧通路２３４や撮
像装置１４０の空間３２６および切欠３４４と、保持台
１３４内の連絡通路１６２とが連通させられる。弁穴１
６０は、台座２５４の長手方向の内のりと台座３３０の
内径とのうち小さい方のものより、小さい間隔で設けら
れているので、バックアップピン１３８および撮像装置
１４０がいずれの位置に配置されても、殆どの場合、そ
れらによって少なくとも１つの弁穴１６０がふさがれる
とともに、その弁穴１６０に対応する開閉弁２００が開
放状態とされ得るのである。「殆どの場合」とは、弁穴
１６０が台座２５４または台座３３０の内側と外側とに
跨がる状態になる場合には、バックアップピン１３８の
負圧通路２３４や撮像装置１４０の空間３２６等に十分
な負圧が得られないため、そのような位置にバックアッ
プピン１３８や撮像装置１４０を配設することはできな
いことを意味する。

【００３９】次に撮像装置１４０の実際の位置である実
位置が検出される。具体的には、それぞれの撮像装置１
４０により吸着ヘッド１８のうち予め定められた作業位
置にあるものが撮像され、取得された画像に基づいて撮
像装置の実位置が検出されるのであり、本実施形態にお
いては、電気部品装着位置に位置する吸着ヘッド１８が
撮像される。厳密には、吸着ヘッド１８に保持されてい
る吸着ノズルの先端（下端）が撮像されるのである。撮
像される吸着ノズルは、曲がりや偏心のない、撮像装置
１４０の実位置検出専用のものであることが望ましい。
また、通常の吸着ノズルが撮像される場合には、吸着ヘ
ッドの２つの回転位置（例えば１８０度の位相差を有す
る位置）において、吸着ノズルの先端が撮像され、取得
された２つの先端位置に基づいて吸着ノズルの回転中心
位置が演算され、その回転中心位置が、吸着ヘッド１８
の位置とされることが望ましい。

【００４０】前述のように、撮像装置１４０の今回配置
されるべき理想位置のデータはＲＡＭ３５６にプリント
配線板２０の種類と対応付けて格納されている。撮像装
置１４０が理想位置データに基づいて配置された場合
に、撮像装置１４０が実際に理想位置に位置していると
すれば、撮像装置１４０により取得された画像内におけ
る吸着ヘッド１８の像の位置は、上記「撮像装置１４０
の今回配置されるべき理想位置」に対応する位置（必ず
しも撮像装置１４０の撮像領域の中心である必要はな
い）となるはずである。したがって、実際に撮像により
得られた画像における吸着ヘッド１８の像の位置が、理
想位置に対応する位置からずれているならば、そのずれ
に基づいて撮像装置１４０の理想位置からのずれが取得
される。

【００４１】なお、バックアップピン１３８および撮像
装置１４０の位置決め、ならびに撮像装置１４０の実位
置検出は、前回電気部品１７が装着されたプリント配線
板２０と今回装着されるべきプリント配線板２０との種
類が異なる場合にのみ実行されれば良く、同じ種類のプ
リント配線板２０に連続して電気部品１７が装着される
場合には、上記作業を省略することができる。

【００４２】以上のようにして撮像装置１４０が保持台
１３４上に配置されれば、プリント配線板２０に電気部
品１７を装着する電気部品装着作業が開始される。ま
ず、プリント配線板が搬入される。このプリント配線板
２０の配線板支持装置１３２への搬入時には、搬入装置
およびプリント配線板支持装置１３２の各ベルトコンベ
アが駆動される。このとき、第１昇降台７２は上昇位置
に位置させられ、第２昇降台１２０は下降位置に位置さ
せられており、ベルトコンベアの駆動により搬入装置か
らプリント配線板支持装置１３２へプリント配線板２０
が搬入される。プリント配線板２０の移動は、作用位置
に位置する図示しないストッパにより止められ、コンベ
アベルト１０６の停止後、第２昇降台１２０が第１昇降
台７２に対して上昇させられる。第２昇降台１２０は上
昇の途中で係合ピン１１４に係合し、突上部材１１０を
スプリングの付勢力に抗して上昇させ、プリント配線板
２０をコンベアベルト１０６から突き上げさせる。第２
昇降台１２０の上昇に伴って位置決めピン１３０および
プリント配線板支持装置１３２も上昇し、まず位置決め
ピン１３０がプリント配線板２０に形成された配線板位
置決め穴に嵌入してプリント配線板２０を位置決めす
る。続いてプリント配線板支持装置１３２のバックアッ
プピン１３８および撮像装置１４０がプリント配線板２
０の裏面２７０に接触し、プリント配線板を裏面側から
支持する。プリント配線板２０が突上部材１１０により
突き上げられて丁度押さえ部９４，９６に当接したと
き、バックアップピン１３８および撮像装置１４０がプ
リント配線板２０に接触するのである。次に、前述の切
換弁装置が切り換えられることにより、連絡通路１６２
が大気から遮断されるとともに負圧供給装置１７０と連
通させられ、バックアップピン１３８と撮像装置１４０
とがプリント配線板２０の裏面２７０を吸着する。プリ
ント配線板２０は、配線板位置決めピン１３０によって
位置決めされるとともに、押さえ部９４，９６と突上部
材１１０とに挟まれて支持され、さらに、バックアップ
ピン１３８および撮像装置１４０により下側から支持さ
れるのである。

【００４３】配線板支持装置１３２にプリント配線板２
０が搬入され、支持されたことが確認されれば、第１昇
降台７２が下降させられ、次にＸ，Ｙテーブル６２，７
０により、１つ目の電気部品１７が装着される第１装着
位置へプリント配線板２０が移動させられるのである
が、それら作業に並行して、プリント配線板２０の裏面
２７０に設けられたＦマークが撮像装置１４０により撮
像される。プリント配線板２０に１つ目の電気部品１７
が装着されるまでに撮像作業が実施され、取得された画
像に基づいて、プリント配線板２０の位置ずれ量が検出
される。画像処理作業については、表面２７２に設けら
れたＦマークを撮像してプリント配線板２０の位置ずれ
を検出する場合と同じである。概略的には、撮像により
取得された画像内におけるＦマークの像の位置と、先に
取得された撮像装置１４０の実位置の情報とに基づいて
プリント配線板２０の位置が取得され、そのプリント配
線板２０の位置に基づいて電気部品１７を装着すべき装
着位置を補正する補正データが作成されて、その補正デ
ータに基づいて電気部品１７がプリント配線板２０に装
着される。

【００４４】プリント配線板２０について予定された全
部の電気部品１７が装着された後、Ｘテーブル６２およ
びＹテーブル７０がそれぞれ原位置、すなわち位置決め
支持装置５２と搬入，搬出装置との間でプリント配線板
２０の受渡しが行われ得る位置へ戻された後、プリント
配線板２０の位置決めおよび支持が解除される。そし
て、搬出装置のベルトコンベアおよび位置決め支持装置
５２のベルトコンベアが駆動され、プリント配線板２０
が搬出装置へ搬出される。この搬出の後、あるいは搬出
と並行して、次に電気部品１７が装着されるべきプリン
ト配線板２０が搬入装置と位置決め支持装置５２のコン
ベアベルトとにより位置決め支持装置５２へ搬入され
る。これで１回の装着作業が終了する。

【００４５】以上の説明から明らかなように、電気部品
装着システム１０が「プリント配線板作業装置」を構成
し、装着ヘッドたる吸着ヘッド１８が「作業ヘッド」を
構成し、Ｘテーブル６２，Ｙテーブル７０，Ｘ軸サーボ
モータ５８およびＹ軸サーボモータ６６等が共同して
「相対移動装置」を構成し、制御装置３５０のうち撮像
装置１４０により得られた画像に基づいてプリント配線
板２０の位置を検出する部分が「相対移動補正部」を構
成している。

【００４６】本実施形態における電気部品装着システム
１０によれば、プリント配線板２０が配線板支持装置１
３２に支持された状態で、電気部品１７が装着される装
着位置へ移動させられる間に、プリント配線板２０の位
置が取得されて電気部品１７を装着すべき装着位置の補
正が行われるので、作業能率が向上する。

【００４７】本実施形態においては、光源が、実質的に
点光源と言い得るピンホールとされており、このことに
より精度のよい像を取得することができる。しかし、ピ
ンホールを通過した光は光量が少ないため像が暗くなる
ことを否めない。それに対し、本実施形態においては、
前述のように、撮像装置１４０の撮像領域が光を通さな
いカバー３０２により外部から遮断され、外乱光の影響
を受けずにＦマークを撮像することができるようにされ
ているため、良好な画像を得ることができる。ただし、
これは不可欠ではなく、光源を十分な面積を有するもの
としてもよい。そのようにすれば、光量を容易に増やす
ことができる。

【００４８】撮像装置１４０のカバー３０２の形状は、
円筒状に限らず角筒状等、任意の形状とすることができ
る。特に、プリント配線板２０との接触部の形状は円形
以外に矩形等とすることができる。また、撮像装置１４
０によりプリント配線板２０を支持することは不可欠で
はなく、撮像装置１４０は、プリント配線板２０に接触
しない程度の高さに形成されてもよい。さらに、接触し
て支持する場合であっても、負圧の供給によりプリント
配線板２０を吸着することは不可欠ではない。バックア
ップピン１３８も、次に述べる実施形態におけるように
プリント配線板２０を吸着して支持することは不可欠で
はない。撮像装置１４０のみによってプリント配線板２
０を裏面２７０から支持してもよい。

【００４９】前記実施形態においては、プリント配線板
２０の裏面２７０に設けられた２つのＦマークを撮像す
ることにより、プリント配線板２０の位置が検出される
ようになっていたが、Ｆマークの代わりに、裏面２７０
に形成されたプリント配線パターンの予め定められた部
分等の形象を撮像することによりプリント配線板２０の
位置が検出されるようにしてもよい。

【００５０】前記電気部品装着システム１０は、インデ
ックステーブル１６を有するものであったが、例えば、
装着ヘッドがＸＹロボットによって水平面内の任意の位
置に移動させられる態様であってもよい。さらに、電気
部品装着システムのみではなく、スクリーン印刷装置
や、電気部品１７を装着した後のプリント配線板（プリ
ント回路板）を検査する配線板検査装置等に、本発明を
適用することができる。

【００５１】なお、スクリーン印刷装置に、本発明が適
用される場合には、スクリーンとスキージとが互いに共
同して「作業ヘッド」を構成し、プリント配線板に対す
るスクリーンの位置が補正されて、スクリーン印刷が実
施されることになる。

【００５２】本発明の別の実施形態である電気部品装着
システムを図６および図７に基づいて説明する。本電気
部品装着システムは、前述の実施形態における電気部品
装着システムとプリント配線板支持装置４００の構成の
一部において異なるので、異なる部分についてのみ詳細
に説明し、共通する部分については共通の符号を用いる
ことによってそのことを示し、説明を省略する。

【００５３】プリント配線板支持装置４００は保持台４
０２を有し、その保持台４０２上に撮像装置４０４およ
びバックアップピン４０６が固定されている。まず、撮
像装置４０４について説明する。本実施形態における撮
像装置４０４は、前述の撮像装置１４０とＣＣＤカメラ
３００の構成については共通しているが、カバーが設け
られず、プリント配線板２０を吸着・支持しない点にお
いて異なり、さらに、取付座部としての台座４０８の構
成において異なる。以下、台座４０８の構成について説
明する。

【００５４】図７に示すように、ＣＣＤカメラ３００は
台座４０８に固定的に設けられている。台座４０８は、
概して長方形の板状をなし、長手方向の両端部に厚さ方
向に貫通する切欠４１０が形成されている。それら切欠
４１０は、長手方向の端面から台座４０８の中央に向か
って延び、台座４０８のほぼ３分の１の長さで形成され
ている。

【００５５】以上のように構成される撮像装置が、保持
台４０２に固定される。保持台４０２の表面４１２に沿
って格子状に取付溝４１４が形成されている。この取付
溝４１４は、底部４１６が幅広く形成され、表面４１２
に開口している上部４１８が幅狭く形成されている。図
示の例では、横断面形状がＴ字形をなすＴ溝となってい
る。その取付溝４１４に取付ブロックとしてのＴブロッ
ク４２０が摺動可能に嵌合されている。Ｔブロック４２
０は、幅の広い幅広部４２２が、前述の取付溝４１６の
底部４１８の側面に対してわずかに隙間を有する大きさ
に形成されるとともに、ほぼ同じ厚さに形成されて取付
溝４１４に対して垂直方向に実質的に移動不能となって
いる。その幅広部４２２の中央から上方に突部４２４が
延び出させられており、その突部４２４は取付溝４１４
の上部とほぼ同じ幅に形成されている。Ｔブロック４２
０の高さは取付溝４１４の深さより小さくされ、取付溝
４１４の開口から引っ込んでいる。突部４２４の中央
に、垂直方向の雌ねじ穴４２６が形成されている。その
雌ねじ穴４２６の上方に前述の台座４０８の切欠４１０
を対応させ、それらをボルト４２８により締め付けて、
撮像装置４０４を保持台４０２上に固定する。台座４０
８を、前述の格子状の取付溝４１４のうちの２本に交差
するように配置して、それに対応する位置にＴブロック
４２０を配置すれば、保持台４０２上のほぼ任意の位置
に撮像装置４０４を配置することができるのである。台
座４０８の両端の切欠４１０が、長く形成されているの
で、それら切欠４１０のうちのいずれかの部分において
ボルト４２８を締め付けることができ、それによっても
撮像装置４０４の配置の自由度が高くなっている。な
お、ボルト４２８はワッシャ４３０を挟んで締め付けら
れることが望ましい。

【００５６】バックアップピン４０６を保持台４０２上
に固定する台座の構成も、撮像装置４０４の台座４０８
の構成と同じにされており、バックアップピン４０６も
撮像装置４０４と同様に、保持台４０２上の任意の位置
に配置することができる。なお、バックアップピン４０
６は、前述の実施形態とは異なり、負圧供給路２３４が
形成されていないので、プリント配線板２０を吸着しな
いで支持する。

【００５７】本発明のさらに別の実施形態である電気部
品装着システムについて説明する。本電気部品装着シス
テムも、図１に示す実施形態における電気部品装着シス
テムとプリント配線板支持装置５００の構成の一部が異
なるので、異なる部分についてのみ詳細に説明し、共通
する部分については共通の符号を用いることによってそ
れを表し、説明を省略する。

【００５８】本実施形態においては、図８に示すよう
に、プリント配線板支持装置５００の保持台５０２上に
Ｙ軸方向に延びる一対ずつのガイドレール５０３とボー
ルねじ５０４とが設けられ、各ボールねじ５０４が各Ｙ
軸モータ５０６により回転させられることにより、Ｙ軸
スライド５０８がガイドレール５０３に沿ってＹ軸方向
に移動させられる。そのＹ軸スライド５０８上には、一
対のガイドレール５０９（一方のみ図示）と図示を省略
する１本のボールねじとが設けられており、そのボール
ねじがＸ軸モータ５１０によって回転させられることに
より、Ｘ軸スライド５１２が一対のガイドレールに沿っ
てＸ軸方向に移動させられる。駆動源たるＹ軸モータ５
０６およびＸ軸モータ５１０は、回転角度を高精度で制
御可能な電動回転モータの一種であるサーボモータであ
る。一対のＹ軸モータ５０６は、制御装置３５０により
同期して回転させられる。また、制御装置３５０は、各
種のプリント配線板に対して予め設定されている位置デ
ータに基づいてＹ軸モータ５０６およびＸ軸モータ５１
０を制御し、自動で撮像装置４０４を所定の位置に位置
決めする。サーボモータに代えてステップモータを用い
てもよい。

【００５９】本実施形態においては、バックアップピン
は、保持台５０２上において、撮像装置４０４の移動可
能範囲以外の領域で任意の位置に取り付け可能とされて
いる。なお、バックアップピンは前述の各実施形態に示
すいずれかの方法で固定されてもよいし、別の方法で固
定されてもよい。本実施形態においても、バックアップ
ピンによりプリント配線板２０を吸着しつつ支持しても
よいし、単に下側から支持してもよい。

【００６０】本電気部品装着システムによれば、１つの
撮像装置４０４により、１つのプリント配線板２０の２
箇所以上を撮像することができるので、例えばプリント
配線板２０が剛性の低い材料等からなる場合に特にプリ
ント配線板２０の位置を精度良く取得することができ
る。本実施形態においては、撮像装置４０４は、移動時
にプリント配線板と干渉しないように、プリント配線板
に接触しないように設けられる。撮像装置４０４および
それの移動装置は１組設けられるのみでもよく、複数組
設けられてもよい。また、撮像装置４０４の移動方向
は、プリント配線板の一辺に平行な方向でも、一辺に対
して傾斜した方向でもよい。例えば、１組の撮像装置４
０４およびそれの移動装置を、プリント配線板の一対角
線に沿った方向に撮像装置４０４を移動可能に設けるの
である。

【００６１】上記実施形態においては、Ｘ軸方向および
Ｙ軸方向に延びるボールねじがそれぞれサーボモータに
よって回転させられるが、作業者によるハンドルの回転
操作によりボールねじを回転させてＸテーブルおよびＹ
テーブルを移動させてもよい。

【００６２】撮像装置をプリント配線板の撮像すべき形
象に対向する位置に配置することは不可欠ではない。例
えば、図９に示すように、導光装置５２０を設ければ、
撮像装置５２２を水平に配置することが可能となる。導
光装置５２０は、ケーシング５２４とその内部に配設さ
れたハーフミラー５２６とを備えている。ハーフミラー
５２６は、投光器５２８から投光される照明光がプリン
ト配線板５３０に向かうのを許容するとともに、プリン
ト配線板５３０により反射された光を撮像装置５２２に
導く。投光器５２８はそれ自体が発光源であっても、別
に設けられた発光源から光ファイバ等の導光部材により
導かれた光を投光するものであってもよい。本態様によ
れば、撮像装置５２２を低い姿勢で配設することがで
き、プリント配線板５３０の下方空間への配置が容易と
なる。導光装置５２０，撮像装置５２２等は位置固定と
してもよいが、移動可能とすることが望ましい。後者の
場合、プリント配線板支持装置から独立した撮像装置移
動装置により移動させられるようにすることも可能であ
り、図示の例では、片持ち状に水平に延びるアーム５３
２の先端に導光装置５２０，撮像装置５２２等が取り付
けられている。プリント配線板支持装置から外れた領域
では、アーム５３２をそれに長手方向と直交する方向に
移動させ、プリント配線板支持装置に対応する領域で
は、アーム５３２を長手方向にのみ移動させることによ
り、導光装置５２０，撮像装置５２２，アーム５３２
の、プリント配線板支持装置のバックアップピン等との
干渉を少なくすることができる。

【００６３】以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細
に説明したが、これらはあくまでも例示であり、本発明
は、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。

【００６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である電気部品装着システ
ムを概念的に示す平面図である。

【図２】上記電気部品装着システムの要部を抜き出して
示す側面図（一部断面）である。

【図３】図２の、さらに要部を拡大して示す側面断面図
である。

【図４】図２の、別の要部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部を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明の別の実施形態である電気部品装着シス
テムの要部を拡大して示す平面図である。

【図７】上記電気部品装着システムにおける要部を示す
側面図（一部断面）である。

【図８】本発明のさらに別の実施形態である電気部品装
着システムの要部を拡大して示す平面図である。

【図９】本発明のさらに別の実施形態における撮像装置
およびその周辺部材を概念的に示す側面断面図である。

【符号の説明】

１０：電気部品装着システム １６：インデックス
テーブル １８：吸着ヘッド ５０：ＸＹテー
ブル １３２：プリント配線板支持装置 １３４：保持台 １３８：バックアップピン
１４０：撮像装置 ３００：ＣＣＤカメラ ３０２：カバー ３０
４：照明装置 ４００：プリント配線板支持装置
４０２：保持台 ４０４：撮像装置 ４１４：取付溝 ４２０：Ｔブロック ５０
０：プリント配線板支持装置 ５０２：保持台
５０４：ボールねじ ５０６：Ｙ軸モータ
５０８：Ｙ軸スライド ５１０：Ｘ軸モータ
５１２：Ｘ軸スライド ５２０：導光装置 ５
２２：撮像装置 ５２８：投光器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線板保持装置により保持されたプリン
   ト配線板の表面に所定の作業を行うプリント配線板作業
   装置において、前記配線板保持装置によって保持された
   プリント配線板の位置を検出する方法であって、 前記配線板保持装置により保持されたプリント配線板の
   裏面の、予め定められた形象を撮像装置により撮像し、
   得られた画像内における前記形象の像の位置に基づい
   て、前記プリント配線板の位置を検出することを特徴と
   するプリント配線板の位置検出方法。
2. 【請求項２】 前記プリント配線板が前記形象を複数個
   有するものであり、前記プリント配線板が前記配線板保
   持装置により保持される前に、前記撮像装置を複数個、
   前記複数個の形象を撮像可能な位置に位置決めしておく
   請求項１に記載のプリント配線板の位置検出方法。
3. 【請求項３】 プリント配線板を保持する配線板保持装
   置と、その配線板保持装置に保持されたプリント配線板
   の表面に所定の作業を行う作業ヘッドと、それら配線板
   保持装置と作業ヘッドとを前記プリント配線板の表面に
   平行な方向に相対移動させる相対移動装置とを備えた配
   線板作業装置により、プリント配線板に対して所定の作
   業を行う方法であって、 前記配線板保持装置により保持されたプリント配線板の
   裏面の、予め定められた形象を撮像装置により撮像し、
   得られた画像内における前記形象の像の位置に基づい
   て、前記配線板保持装置によるプリント配線板の保持位
   置誤差を取得し、取得した保持位置誤差に基づいて、前
   記相対移動装置による前記配線板保持装置と前記作業ヘ
   ッドとの相対移動を補正することを特徴とする配線板作
   業方法。
4. 【請求項４】 プリント配線板を保持する配線板保持装
   置と、 その配線板保持装置により保持されたプリント配線板の
   表面に対して作業を行う作業ヘッドと、 それら配線板保持装置と作業ヘッドとを、配線板保持装
   置に保持されたプリント配線板の表面に平行な方向に相
   対移動させる相対移動装置と、 前記配線板保持装置により保持されたプリント配線板の
   裏面を撮像可能な撮像装置と、 それら作業ヘッド，相対移動装置および撮像装置を制御
   するとともに、撮像装置により取得された画像のデータ
   に基づいて、前記配線板保持装置による前記プリント配
   線板の保持位置誤差を取得する制御装置と、 を含み、かつ、その制御装置が、前記取得した保持位置
   誤差を減少させるべく、前記相対移動装置による前記配
   線保持装置と前記作業ヘッドとの相対移動を補正する相
   対移動補正部を備えたプリント配線板作業装置。