JP2004228326A

JP2004228326A - 基板停止位置制御方法および装置

Info

Publication number: JP2004228326A
Application number: JP2003013994A
Authority: JP
Inventors: Koji Shimizu; 浩二清水; Seigo Kodama; 誠吾児玉
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】基板搬送装置において、基板を基板形状に拘わりなく各基板の種類に固有の目標位置に簡単な構成で容易に正確に停止する。
【解決手段】搬送経路の基準位置に基板が搬入されたことを基板センサが検出した後、この基板の種類に応じた固有移動距離だけ基板をさらに搬送して目標位置に停止する。目標位置に停止された基板の基準マークを基板カメラで読取って目標位置に対する基板停止位置のズレ量を求める。これにより、基板を基板形状に拘わりなく各基板の種類に固有の目標位置に簡単な構成で停止し、設定位置に対する基板停止位置のズレ量を容易に検出して補正することができる。
【選択図】図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板を搬送経路での目標位置に搬送する基板搬送方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板上に実装する部品実装機においては、例えばＸＹＺ移動形の部品移載装置が供給装置から電子部品を取り出して基板搬送装置により目標位置に投入された基板上に装着するように構成されている。図１７に示すように、基板搬送装置４０の入口側及び出口側には搬入コンベア９０と搬出コンベア９６が配置され、基板搬送装置４０と併設して部品供給装置１０が配置される。また、基板搬送装置４０と部品供給装置１０の部品取出部１３との間の途中には部品カメラ７０が配置され、部品移載装置の部品吸着ヘッドが部品取出部１３から電子部品Ｐを取出し、一旦部品カメラ７０上を経由して、基板搬送装置４０により目標位置に停止されたプリント基板ＰＢ（以下、基板ＰＢという。）上に装着する。部品カメラ７０は部品移載装置の吸着ヘッドに対する部品の装着ズレを検出し、この装着ズレ情報を勘案して基板ＰＢ上の実装座標系が部品実装装置の座標系に変換される。
【０００３】
基板搬送装置４０に投入される基板ＰＢは、前端縁がストッパ１００に当接して位置決めされる。基板搬送装置４０により目標位置に投入された基板ＰＢは各種のものがあり、それらの長さ（搬送方向の寸法）は大小まちまちである。ストッパ１００の設置位置は、通常、最長の基板ＰＢ００１の後端が基板搬送装置４０からはみ出さないように基板ＰＢ００１の前端縁に係合する位置、つまり基板搬送装置４０の搬送方向の前端部に設定される。特開平１０−２００２９９号公報は、上述したストッパを用いて基板を実装作業位置である目標位置に停止する形式の部品実装機を開示している。この公知の部品実装機では、ストッパにより停止される基板上の基準マークを基板カメラが認識して基板の位置ズレ量を読取り、部品吸着ヘッドを移動させて部品を基板ＰＢ上に実装するために部品移載装置に出力する実装指令位置を補正するようにしている。
【０００４】
また、最近の部品実装機では、基板搬送装置が、長さの異なる大小様々な長方形の基板のみならず、基板の前端縁などが凸凹形状になった所謂異型基板、基板両面に部品を高い実装密度で実装する基板などを部品実装に適した目標位置に正確に停止することができて多品種混流生産に対応できることが要求されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２００２９９号公報（第４，５頁、図１）
【０００６】
【発明が解決すべき課題】
従来の部品実装機においては、基板搬送装置４０上で基板ＰＢを位置決めするストッパ１００が基板搬送装置４０の前端部の所定位置に設置されるので、最大長さの基板ＰＢ００１は長さ方向の中央が基板搬送装置４０の搬送方向中央とほぼ一致して位置決めされるが、長さの短い基板ＰＢ００２、ＰＢ００３は、基板搬送装置４０の搬送方向前方部に偏って位置決めされる。このため、例えばＰＢ００３のような長さの短い基板の実装作業は、部品カメラ７０から比較的距離が長くなる基板搬送装置４０の搬送方向の前部で行われることとなる。この結果、部品供給装置から部品カメラ７０を経て部品装着位置に至る部品移送距離が長くなり、部品装着作業の能率が低下されていた。
【０００７】
また、例えば図９に例示するような搬送方向の前端縁が凸凹する異型基板の場合では、基板の搬送方向と直交する幅方向におけるストッパ１００の設置位置が不適切となり、前端縁の凹部にストッパが当接するとき、凸部が基板搬送装置４０の前端部から搬出コンベア９６側へはみ出してしまうこととなる。この不具合を解消するため、異型基板の前端縁の凸凹に応じて、凸部と整合するようにストッパを搬送方向と直交する方向に位置調整或いは変更する機構が必要となり、実装機の構成を一層複雑にし、コストアップの原因となる。
【０００８】
一般に、基板搬送装置により目標位置に投入された基板は、部品移載装置による部品実装時の押え込みによるたわみを防止するためにバックアップピンにより下側から支持される。近年の実装密度が高い基板ＰＢでは、実装済みの一方面を下側にして他方面に実装する場合、バックアップピンで支持できる領域が非常に小さくなる。このためバックアップピンが実装済み部品と干渉しないようにするために、基板を目標位置に正確に停止させることが望まれている。
【０００９】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、各基板を基板形状に拘わりなく基板の種類に固有の目標位置に簡単な構成で容易に正確に停止できるようにすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、基板を搬送経路での目標位置に搬送する基板搬送装置において、前記基板が前記搬送経路の基準位置に搬入されたことを基板センサが検出した後、この搬入された基板の種類に応じた固有移動距離だけ前記基板を前記基準位置からさらに搬送して前記目標位置に停止し、この目標位置に停止された前記基板の基準マークを基板カメラで読取って前記目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求めることである。
【００１１】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記基板カメラの視野内に前記基準マークが入らない場合、前記基板カメラを搬送方向に所定距離移動して前記基準マークを読取ることである。
【００１２】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記固有移動距離は、前記基板の主要箇所情報および前記搬送経路上の整列位置情報に基づいて演算されるか、または固有移動距離情報として与えられることである。
【００１３】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記搬送経路に隣接して部品移載装置および部品供給装置を配置し、前記部品移載装置が前記部品供給装置から部品を採取して前記目標位置に停止された基板上に実装することである。
【００１４】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項４において、前記目標位置は、前記部品移載装置が前記部品を前記基板上に実装するのに適した位置であり、前記基板の主要箇所である主実装箇所の中央部が、前記基板搬送装置の搬送方向中央部と一致する位置、前記部品供給装置の主使用部と搬送方向で一致する位置、及び前記部品移載装置により採取された部品を撮像する部品カメラと搬送方向で一致する位置のいずれかの位置であることである。
【００１５】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、基板搬送装置が基板を搬送経路での目標位置に搬送して停止し、基板カメラが前記目標位置に停止された前記基板の基準マークを読取って前記目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求める基板停止位置制御方法において、前記基板カメラの視野内に前記基準マークが入らない場合、前記基板カメラを搬送方向に所定距離移動して前記基準マークを読取ることである。
【００１６】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記位置ズレ量が許容値以上の場合、前記基板を前記基板搬送装置により前記位置ズレ量に応じて修正移動することである。
【００１７】
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記基板に設けられた前記基準マーク以外の他の読取り箇所を読取るために前記基板カメラを該他の読取り箇所の座標位置に位置決めするとき、該他の読取り箇所の座標位置を前記位置ズレ量に応じて位置補正することである。
【００１８】
請求項９に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記基板と同一種類の基板を前記基板搬送装置により前記目標位置に搬送して停止するとき、前記基板搬送装置の制御装置の基板搬送パラメータを前記位置ズレ量に基づいて変更することである。
【００１９】
請求項１０に係る発明の構成上の特徴は、請求項９において、前記基板搬送パラメータは、前記固有移動距離を前記位置ズレ量に基づいてオフセットするためのオフセット値、搬送速度、加減速パラメータ、前記基板搬送装置を駆動するモータの制動距離、および前記基準位置データの少なくとも一つであることである。
【００２０】
請求項１１に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板停止位置制御方法が、前記基板搬送装置に搬送される基板の種類切替え後の最初の基板について実行されることである。
【００２１】
請求項１２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板停止位置制御方法が、前記基板搬送装置の制御装置に専用コマンドで指令することにより、自動生産とは別に前記基板搬送装置に基板を流して実行できることである。
【００２２】
請求項１３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至１０のいずれかにおいて、前記基板搬送装置により搬送される同一種類の基板について、前記位置ズレ量を統計処理して前記基板搬送パラメータを変更することである。
【００２３】
請求項１４に係る発明の構成上の特徴は、基板を搬送経路の目標位置に搬送する基板搬送装置において、前記搬送経路に搬入される基板に関する基板情報を記憶する記憶手段と、前記搬送経路の基準位置に前記基板が搬入されたことを検出する基板センサと、この搬入された基板の種類に応じた固有移動距離を前記基板情報に基づいて求める手段と、この固有移動距離だけ前記基板を前記基準位置からさらに搬送して前記目標位置に停止する手段と、この目標位置に停止された前記基板の基準マークを読取る基板カメラと、この基板カメラに読取られた基準マークの位置から前記目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求める手段とを設けたことである。
【００２４】
請求項１５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１４において、前記基板カメラの視野内に前記基準マークが入らない場合、前記基板カメラを搬送方向に所定距離移動する手段と、この所定距離移動した位置で前記基準マークを読取る手段を設けたことである。
【００２５】
請求項１６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１４または１５において、前記搬送経路に隣接して配置された部品供給装置と、この部品供給装置から部品を採取して前記目標位置に停止された基板上に実装する部品移載装置とを設けたことである。
【００２６】
請求項１７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１４乃至１６のいずれかにおいて、前記基板に設けられた前記基準マーク以外の他の読取り箇所を読取るために前記基板カメラを該他の読取り箇所の座標位置に位置決めするとき、該他の読取り箇所の座標位置を前記位置ズレ量に応じて位置補正する手段を設けたことである。
【００２７】
【発明の作用および効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、搬送経路の基準位置に基板が搬入されたことを基板センサが検出した後、この基板の種類に応じた固有移動距離だけ基板をさらに搬送して目標位置に停止する。目標位置に停止された基板の基準マークを基板カメラで読取って目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求める。これにより、基板を基板形状に拘わりなく基板の種類に固有の目標位置に簡単な構成で停止し、目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を容易に検出することができる。
【００２８】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、基板カメラの視野内に基板の基準マークが入らない場合、基板カメラを搬送方向に所定距離移動して基準マークを読取るようにしたので、基板の停止位置が目標位置に対して基板カメラの視野以上にズレた場合でも、目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を検出することができる。
【００２９】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、基板を基板センサが検出した後さらに搬送する固有移動距離を、基板の主要箇所情報および搬送経路上の整列位置情報に基づいて演算するので、各基板の主要箇所が基板の種類に応じて所望整列位置に一致するように各基板を搬送経路上で停止させる目標位置を融通性を高くしてソフト上で容易にセットすることができる。また、事前に計算して固有移動距離として容易にセットすることもできる。
【００３０】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、搬送経路に隣接して部品移載装置および部品供給装置を配置する。部品移載装置は部品供給装置から部品を採取して目標位置に停止された基板上に実装する。これにより、部品実装装置において、基板を部品実装に適した目標位置に容易に停止することができる。
【００３１】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、基板の主実装箇所中央部が、基板搬送装置の搬送方向中央部、部品供給装置の主使用部、及び部品カメラのいずれかと搬送方向で一致する位置に基板を停止するので、部品移載装置が部品を実装するのに適した位置に各基板を容易に停止することができる。
【００３２】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、基板搬送装置が基板を搬送経路での目標位置に搬送して停止する。基板カメラが目標位置に停止された基板の基準マークを読取って目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求める。基板カメラの視野内に基準マークが入らない場合、基板カメラを搬送方向に所定距離移動して基準マークを読取るので、基板の停止位置が目標位置に対して基板カメラの視野以上にズレた場合でも、目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を検出することができる。
【００３３】
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、位置ズレ量が許容値以上の場合、基板を基板搬送装置により位置ズレ量に応じて修正移動するので、基板を目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を許容値以内にして停止することができる。これにより、実装密度の高い基板においてもバックアップピンが実装済み部品と干渉することを防止できる。
【００３４】
上記のように構成した請求項８に係る発明においては、基板に設けられた基準マーク以外の他の読取り箇所を読取るために基板カメラを他の読取り箇所の座標位置に位置決めするとき、他の読取り箇所の座標位置を目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量に応じて位置補正するので、読取り箇所を間違いなく迅速に読取ることができる。
【００３５】
上記のように構成した請求項９に係る発明においては、先に搬送した基板と同一種類の基板を基板搬送装置により目標位置に搬送して停止するとき、基板搬送装置の制御装置の基板搬送パラメータを目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量に基づいて変更するので、先に搬送した基板と同一種類の基板を目標位置に正確に停止することができる。
【００３６】
上記のように構成した請求項１０に係る発明においては、先に搬送した基板と同一種類の基板を基板搬送装置により目標位置に搬送して停止するとき、基板を基準位置からさらに搬送する固有移動距離、搬送速度、加減速パラメータ、基板搬送装置を駆動するモータの制動距離、および基準位置データの少なくとも一つを目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量に基づいて変更するので、先に搬送した基板と同一種類の基板を目標位置に正確に停止することができる。
【００３７】
上記のように構成した請求項１１に係る発明においては、上述の基板停止位置制御方法を基板搬送装置に搬送される基板の種類切替え後の最初の基板について実行するので、種類切替え後の基板を基板搬送装置により目標位置に正確に停止させることができる。
【００３８】
上記のように構成した請求項１２に係る発明においては、上述の基板停止位置制御方法を基板搬送装置の制御装置に専用コマンドで指令して、自動生産とは別に基板を流して実行できるので、自動生産中に基板の停止精度が悪くなったような場合、必要に応じて基板の目標位置に対する停止位置の位置ズレ量を求めて調整することができる。
【００３９】
上記のように構成した請求項１３に係る発明においては、基板搬送装置により搬送される同一種類の基板について、基板の目標位置に対する停止位置の位置ズレ量を統計処理して基板搬送装置の制御装置の基板搬送パラメータを変更するので、基板の停止位置を高信頼性で安定して調整することができる。
【００４０】
上記のように構成した請求項１４に係る発明においては、基板を搬送経路での目標位置に搬送する基板搬送装置において、搬送経路に搬入される基板に関する基板情報を記憶手段に記憶する。搬送経路の基準位置に前記基板が搬入されたことを基板センサが検出した後、基板の種類に基づいて出力される固有移動距離だけ基板をさらに搬送して目標位置に停止する。この目標位置に停止された基板の基準マークを基板カメラで読取る。この基板カメラに読取られた基準マークの位置から目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求める。これにより、基板を基板形状に拘わりなく基板の種類に固有の目標位置に停止し、目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を容易に検出することができる構造が簡単で安価な基板停止位置制御装置を提供することができる。
【００４１】
上記のように構成した請求項１５に係る発明においては、基板カメラの視野内に基準マークが入らない場合、基板カメラを搬送方向に所定距離移動し、この所定距離移動した位置で基準マークを読取るようにしたので、基板の停止位置が目標位置に対して基板カメラの視野以上にズレた場合でも、目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を迅速に検出可能な基板停止位置制御装置を提供することができる。
【００４２】
上記のように構成した請求項１６に係る発明においては、搬送経路に隣接して配置された部品移載装置が、部品供給装置から部品を採取して目標位置に停止された基板上に実装する実装装置において、基板を部品実装に適した搬送経路上の目標位置に容易に停止することができる。
【００４３】
上記のように構成した請求項１７に係る発明においては、基板に設けられた基準マーク以外の他の読取り箇所を読取るために、基板カメラを他の読取り箇所の座標位置に位置決めするとき、他の読取り箇所の座標位置を目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量に応じて位置補正するので、読取り箇所を間違いなく迅速に読取り可能な基板停止位置制御装置を提供することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板停止位置制御方法及び装置を部品実装機に適用した実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１は部品実装機の概略斜視図であり、この実装機は、部品を供給する部品供給装置１０と、部品供給装置１０より供給される部品Ｐを取り出し配線パターンが形成された基板ＰＢに実装する部品移載装置としての実装ヘッド装置２０と、基板ＰＢを搬送経路４０ａに沿って搬送して目標位置に位置決めする基板搬送装置４０を主たる構成要素とする。
【００４５】
部品供給装置１０は、複数列の部品供給リール１１を支承する本体１２と、本体１２の先端に設けた部品取出部１３からなる。部品供給リール１１は、部品Ｐが所定ピッチで封入されたテープ（図示せず）を巻回保持する。このテープは、スプロケット（図示せず）により上記所定ピッチ毎に引き出されてテープガイド機構１３ａの多数のガイドスロットに沿って送られ、部品Ｐの封入が解除されて部品Ｐが部品取出部１３に順次送り込まれる。
【００４６】
実装ヘッド装置２０は、実装ヘッド３０を水平なＸ−Ｙ平面で移動させる走行駆動系と、ノズルを上下のＺ軸方向に移動させる上下駆動機構を備えている。走行駆動系の水平なＹ軸方向に移動する移動台２４が、部品供給装置１０と基板搬送装置４０の上方で機枠１５の天井部１５ａに取り付けられた一対のＹ軸方向レール２１に摺動可能に装架され、ボールねじ２２及びナット２２ａを介しサーボモータ２３によりＹ軸方向に移動される。Ｙ軸方向レール２１と直角で水平方向に延在する一対のＸ軸方向レール２８が設けられた筐体２５が移動台２４の下面に固定されている。実装ヘッド３０のヘッド本体３３が、Ｘ軸方向レール２８に摺動可能に装架され、筐体２５に回転可能に軸承されたボールねじ２６を介してサーボモータ２７によりＸ軸方向に移動される。
【００４７】
実装ヘッド３０は、円筒状のノズルホルダ３１がヘッド本体３３に垂直軸線回りに回転可能に装架され、サーボモータ３７により割出し回転される。ノズルホルダ３１には、複数のスピンドル３２が垂直軸線を中心とする円周上に等ピヅチ間隔でＺ軸方向に往復動可能に支承され、通常は図略の圧縮スプリングのばね力により上昇端に付勢されている。各スピンドル３２の下端には、ノズルＮが取り付けられている。ヘッド本体３３には、昇降レバー３６がＺ軸方向に移動可能に装架され、昇降レバー３６はボールねじ３５を介してサーボモータ３４により昇降される。ノズルホルダ３１の回転により昇降レバー３６の下方に割り出されてこれと係合したスピンドル３２は、サーボモータ３４により昇降レバー３６を介してＺ軸方向に昇降される。
【００４８】
基板搬送装置４０を図１のＡ−Ａ線矢視方向に沿って破断した図２及び図２のＢ−Ｂ線矢視方向に沿って破断した図３に示すように、基板搬送装置４０は、搬送方向正面から観て左右一対の基台４１上に基板ＰＢの幅（基板ＰＢの搬送方向と直交する方向の長さ）に対応して配設されて前記搬送経路４０ａを構成する一対のガイドレール４２、４３と、ガイドレール４２、４３に沿って直下に設けられベルトガイド４４、４５により案内される断面凸形の一対のエンドレスのコンベアベルト４６、４７と、該コンベアベルト４６、４７によって目標位置まで搬送された基板ＰＢを位置決めクランプするクランプ装置５０より構成されている。コンベアベルト４６、４７にはタイミングベルトを使用し、駆動プーリ６４、前後一対の搬送ガイドプーリ６１及び方向変換プーリ６３は、タイミングプーリとするのがよい。
【００４９】
このクランプ装置５０は、搬送する複数種の基板に対応して適宜配置される複数の支持ピン５１が立設した上下動する台座５２を有する。基板ＰＢがレール４２、４３でガイドされつつコンベアベルト４６、４７により実装位置に搬入されると、複数のパイロットバー５３により案内された台座５２が流体圧シリンダ５４により駆動されて上昇し、支持ピン５１にて基板ＰＢを上方に押し上げてガイドレール４２、４３に設けた係合凸部４２ａ、４３ａとの間でクランプする。基板ＰＢの搬出は台座５２を下降して基板ＰＢをコンベアベルト４６、４７上に載せて行なわれる。
【００５０】
左右のエンドレスのコンベアベルト４６、４７は、図２に示すように、前後一対の搬送ガイドプーリ６１、前後一対の戻しプーリ６２、方向変換プーリ６３、駆動プーリ６４、及びテンション付与プーリ６５間に巻装されている。駆動プーリ６４は、スプライン軸６６と一体回転されるように支持され、スプライン軸６６はパルスモータ６７と結合されて回転駆動される。
【００５１】
ガイドレール４２には、図３に示すように、基板ＰＢの搬送方向の前端縁を検出する基板センサ６８が基板ＰＢの一側面向けて取り付けられている。この基板センサ６８は基板ＰＢの一側面に対向してないときは「ＯＦＦ」信号を、また一側面と対向するときは「ＯＮ」信号を出力するＯＮ−ＯＦＦ動作形のものである。この基板センサ６８の搬送方向における取付位置は、基板搬送装置４０の中央位置よりも少し上流側に寄った位置である。基板センサ６８による検出位置が基板ＰＢの搬送経路４０ａ上の最適な実装作業位置である目標位置への搬送動作制御の基準位置となる。
【００５２】
本実施の形態では、搬送方向に長さが異なる複数種類の基板ＰＢが選択的に基板搬送装置４０内へ搬入され、実装ヘッド装置２０により部品Ｐが実装される。図４に概略図示するように、複数種類の各基板ＰＢは、その搬送方向の任意な部位、好ましくは、多数の部品が装着される主実装箇所の中央部が指定部位Ｂｊとして基板前端縁からの３桁の数字（ｎｎｎ）で指定される。通常、この指定部位Ｂｊと基板の搬送方向中央Ｂｍとはほぼ一致するが、基板によっては主実装箇所が基板の搬送方向の前方側或いは後方側に偏奇しており、このような基板の主実装箇所の中央部を任意に特定するために前記指定部位Ｂｊが指定される。
【００５３】
そして、基板ＰＢは、基板上の整列部位である中央Ｂｍ又は任意の指定部位Ｂｊが搬送経路４０ａ上の整列位置に整列するように目標位置に位置決め決め停止される。ここで、整列位置とは、部品移載装置としての実装ヘッド装置２０が各種の電子部品Ｐを搬送経路４０ａ上の基板ＰＢ上に実装するのに適した位置である。具体的には、搬送方向において搬送経路上で基板センサ６８と整列する基板センサ整列位置Ｐ０、部品カメラ７０と整列する部品カメラ整列位置Ｐ１、基板搬送装置４０の搬送方向中央部と整列する基板搬送装置中央位置Ｐ２、或いは部品供給装置の主使用部、つまり部品取出部１３のうちで取出頻度の多い部品を収納している部位と整列する位置Ｐ３である。
【００５４】
再び図１において、符号３９は実装ヘッド３０のヘッド本体３３に取り付けられた基板カメラを示し、このカメラ３９は、実装位置にクランプされた基板ＰＢに形成された第１、第２基準マークＭＫ１，Ｍｋ２を撮像し、基板ＰＢのクランプ位置の位置ズレ、角度ズレをモニタする。また、前述した部品カメラ７０は、部品取出部１３と基板搬送装置４０との間で機枠１５に固定設置され、実装ヘッド３０のノズルＮに吸着された部品Ｐのノズルに対する位置ズレ、角度ズレをモニタする。
【００５５】
図５は、上記のように構成される部品実装機の制御装置の構成を示すブロック図である。この制御装置は中央処理装置ＣＰＵにＲＯＭとＲＡＭがデータバスにより接続された演算処理部７１を含む。この処理部７１に、テンキー等の入力装置７２、デスプレイ等の表示装置７３、記憶装置７４、図略のホストコンピュータに接続された通信装置７５、サーボモータ２３、２７を駆動するＸＹ軸駆動装置７７、サーボモータ３４、３７を駆動するＺ軸駆動装置７８、ノズルＮを開閉するノズル駆動装置７９、基板カメラ３９及び部品カメラ７０からのカメラデータを受け入れるカメラインターフェース８０が接続されている。さらに、演算処理部７１には、基板センサ６８からの検出信号が入力されるセンサインターフェース８１と、前記パルスモータ６７を制御して基板搬送装置４０上における各種基板ＰＢの停止位置を制御する基板搬送駆動装置８２と、前記クランプ装置５０の流体圧シリンダ５４のようなアクチエータを制御するアクチエータ制御装置８３が接続されている。
【００５６】
ＸＹ軸駆動装置７７は、サーボモータ２３、２７を駆動して前述したヘッド本体３３をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動させ、ノズルＮを部品取出部１３から基板ＰＢ上の多数の指令箇所まで搬送する。Ｚ軸駆動装置７８は、サーボモータ３７を駆動してノズルホルダ３１をＲ軸回りに回転させ、吸着する部品Ｐに対応するノズルＮが取り付けられたスピンドル３２をレバー３６と対向させ、サーボモータ３４を駆動してスピンドル３２をばね力に抗して下降させ、ノズルＮを先端が部品背面位置に極めて接近するまで下降させる。ノズル駆動装置７９は、切換弁を切り換えてノズルＮに負圧を選択的に供給及び遮断し、ノズルＮに部品Ｐを吸着又は離脱させる。基板搬送駆動装置８１は、パルスモータ６７を駆動制御してベルトコンベア４６、４７を駆動することにより基板ＰＢを実装位置に搬入すると共にここから搬出し、またアクチエータ制御装置８３は流体圧シリンダ５４を制御して台座５２を昇降させ、基板ＰＢをクランプ又はアンクランプする。
【００５７】
実装データは、複数の基板ＩＤ毎の実装部品の種類、部品の装着位置及び部品毎の適合ノズル情報からなる。このデータは、部品の実装順番を設定する基礎データであり、予めホストコンピュータから演算処理部７１に送られ、記憶装置７４に記憶される。基板カメラ３９により得られる基板ＰＢの位置ズレ、角度ズレデータは、基板ＰＢに対する部品Ｐの実装位置を示すために基板ＰＢに対応して設定された基板座標系を部品実装機の機械座標系に変換する座標変換のデータとして使用される。部品カメラ７０から得られる部品ＰのノズルＮに対する位置ズレ、角度ズレデータは、装着位置データを補正するのに使用される。ＲＯＭには、部品実装順序設定プログラムなどが登録されている。
【００５８】
図６は、図５の記憶装置７４内に形成される基板情報テーブルＢＤＴであり、このテーブルＢＤＴは、基板Ｓの種別番号ＰＢ００１〜ＰＢｎ毎に、基板長（Ｌ）と、演算幅（Ｋ）と、基板ＰＢ上の整列部位Ｂ（Ｂｍ／Ｂｊ）、搬送経路上の整列位置（Ｐ０〜Ｐ３）及びその基板ＰＢに対し実装ヘッド装置２０が実行すべき実装プログラムの番号ＰＲ００１〜ＰＲｎを記憶する。これら情報は、予め図略のホストコンピュータから転送されるか、或いは入力装置７２を用いて入力される。基板長（Ｌ）、演算幅（Ｋ）及び基板ＰＢ上の整列部位（Ｂｍ／Ｂｊ）は、長さの異なる各種の基板ＰＢを搬送経路４０ａ上の整列位置（Ｐ０〜Ｐ３）の選択された１つの位置に整列させるために使用する情報である。さらに、テーブルＢＤＴには、識別フラッグＦＬＧが設けられ、対応する基板ＰＢについての実装作業がホストコンピュータから指示されるか、或いは入力装置７２により予め設定された生産スケジュールに従って逐次指示されるとき、対応フラッグＦＬＧに論理値「１」が記憶されるようになっている。
【００５９】
図７は、図５に示す制御装置により制御される基板実装機４０の動作の概略を示す動作説明図で、同図を参照して以下に上記構成の実施形態の動作を説明する。今、図８（ａ）に２点鎖線で示すように、種別番号ＰＢ００１の基板が基板搬送装置４０の入口側に設置した搬入コンベア装置９０の一対のガイドレール９２、９３に案内されて待機しているものと仮定する。この待機位置で適宜識別センサ（例えば、バーコード読取器）９４により基板ＰＢの種類の識別が行われる。このような状況において、動作指令が与えられると、図７の処理が開始され、ステップＳ１において実装動作の対象となる基板ＰＢが識別され、識別された基板ＰＢの種別、この場合、基板情報テーブルＢＤＴのＰＢ００１の識別フラッグに「１」がセットされる。
【００６０】
続くステップＳ２においては、前記基板センサ６８による前端縁の検出位置（基準位置）からさらに基板ＰＢが前進すべき固有移動距離Ｘｎが演算される。このステップは移動距離演算手段を構成する。ここで、固有移動距離Ｘｎの演算は、基板上の中央Ｂｍ或いは指定部位Ｂｊである整列部位を搬送経路４０ａ上の整列位置Ｐ０〜Ｐ３のいずれに整列させるかによって異なるが、この演算は、図６に示す基板情報テーブルＢＤＴに記憶されたデータに基づいて後述するように実行される。
【００６１】
ステップＳ２において搬送基準位置Ｐ０からの固有移動距離Ｘｎが演算された後、ステップＳ３が実行され、制御装置の演算処理部７１は、基板搬送駆動装置８２に搬送動作指令を与え、搬入コンベア装置９０および基板搬送装置４０のパルスモータ６７を同期駆動して基板ＰＢを基板搬送装置４０内に搬入させる。この場合、演算処理部７１は、この搬送動作指令の投与の間中、センサインターフェース８１が基板センサ６８の「ＯＮ」動作信号を受領したかどうかの監視を微小時間インターバルで行う。そして、センサインターフェース８１が基板センサ６８から「ＯＮ」動作信号を受領した瞬間において、演算処理部７１はそれ以降の目標移動量をステップＳ２において演算した固有移動距離Ｘｎに設定し、基板搬送駆動装置８２に対し基板ＰＢの前端縁が基板センサ６８と整合した位置Ｐ０を基準としてこの基準位置から固有移動距離Ｘｎだけ基板ＰＢを前進させるように制御を行う。
【００６２】
この固有移動距離Ｘｎの移動制御中において、ステップＳ４の実行が開始され、演算処理部７１は、固有移動距離Ｘｎを時々刻々と減算し、そしてこの固有移動距離Ｘｎの残値が所定数に達すると基板搬送駆動装置８２に公知の減速パターンに従う減速制御を実行させ、基板ＰＢが基準位置から固有移動距離Ｘｎ進んだ目標位置へ基板ＰＢを円滑に停止させる。
【００６３】
基板ＰＢが停止されると、ステップＳ５が実行される。ヘッド本体３３は、Ｘ−Ｙ平面で移動して、基板ＰＢに穿設された第１基準マークを基板カメラ３９が捕捉する第１基準マーク検出位置に移動する。この第１基準マーク検出位置は、基板ＰＢの種類と搬送経路４０ａ上で停止される停止位置Ｐ０〜Ｐ３に応じて演算処理部７１により自動決定され、ＸＹ軸駆動装置７７に対し指定される。
【００６４】
つまり、基板ＰＢの搬送方向前端縁のコーナーに対する第１基準マークＭＫ１の位置が基板ＰＢの種類毎に予め記憶装置７４に記憶されており、この第１基準マークＭＫ１位置情報と基板情報テーブルＢＤＴに指定された整列部位・整列位置情報（Ｂｍ／Ｂｊ，Ｐ０〜Ｐ３）に基づいて演算処理部７１は停止された基板ＰＢ上の第１基準マークＭＫ１の機械座標系のＸ−Ｙ平面における位置を特定でき、この特定した位置の真上に基板カメラ３９を割り出すように制御動作する。これにより、この第１基準マークＭＫ１の位置情報がカメラインターフェース８０に入力され、基板ＰＢの実装プログラムを作成する上で想定された基板ＰＢの目標位置に対する実際に基板ＰＢが位置決めされた基板停止位置の位置ズレ量が検出される。続きステップＳ６においては、検出された位置ズレ量が許容値である所定の閾値と大小比較され、この位置ズレ量は、閾値以内のとき、基板ＰＢに対する部品Ｐの実装位置を示すために基板ＰＢに対応して設定された基板座標系を部品実装機の機械座標系に変換する座標変換のデータとして使用される。
【００６５】
これに対し、位置ズレ量が前記閾値を超えるときは、演算処理装置７１からこの位置ズレを補正する指令が基板搬送駆動装置８２に与えられ、パルスモータ６７を再び駆動してコンベアベルト４６、４７を移動し、搬送経路４０ａに対する基板ＰＢの位置を前記位置ズレ量分だけ位置補正するのである。つまり、小さな位置ズレ量のときは、基板座標系を部品実装機の機械座標系に変換する際にこの位置ズレ量と後述する第２基準マークＭＫ２の位置ズレ量とから補正を加えて対処し、一方大きな位置ズレ量のときは、基板ＰＢを基板搬送装置４０により位置ズレ量だけ移動した後に、再度基板カメラ３９で第１基準マークＭＫ１を読取って位置ズレ量を検出する。
【００６６】
このようにして位置補正を完了すると、ステップＳ７において、演算処理部７１はアクチエータ制御回路８３に指令を与え、クランプ装置５０の流体圧シリンダ５４を動作させて台座５２を上昇し、基板ＰＢを図３の鎖線で示すクランプ位置に固定する。基板ＰＢのクランプ確認が公知の検出手段により確認されると、部品実装動作が開始される。この実装動作は、基板情報テーブルＢＤＴに指定された実装プログラム、例えば、基板の種類別番号ＰＢ００１のときはそれに対応して予め作成されたプログラムＰＲ００１が特定され、このプログラムＰＲ００１が記憶装置７４のプログラム記憶領域から読み出されて演算処理部７１により１ステップづつ実行される。このような実装プログラムは公知であるので詳細には説明しないが、このプログラムに従って実装ヘッド装置２０が動作される。すなわち、ノズルホルダ３１がＸ−Ｙ平面及びＺ軸に沿って移動される共に順次旋回割り出しされ、部品取出部１３の複数のテープスロットから順次必要な部品Ｐを次々と吸着する。ノズルヘッド３１は、その後部品カメラ７０の真上に位置決めされ、各部品ＰのノズルＮに対する位置ズレ、角度ズレが検出される。この検出データは、実装プログラムに定義されている装着位置データを補正するのに使用される。部品カメラ７０の位置を経由した後、実装すべき部品Ｐを吸着したノズルＮが装架されたノズルホルダ３１は、旋回割り出しと共に基板ＰＢ上の複数の装着位置に移動され、複数の部品Ｐを基板ＰＢに実装していく。このようにしてノズルホルダ３１のノズルＮに吸着された全ての部品Ｐの実装が完了すると、ノズルホルダ３１は、再び部品取出部１３の上方位置へ復帰して複数の部品を吸着し、上述の動作を繰返し実行する。
【００６７】
このようにして、基板に対する全ての部品Ｐの実装動作が実装プログラムに従って完了するとき、ノズルホルダ３１は、部品取出部１３の上方で部品カメラ７０に隣接して設定された原位置へ復帰される。これと共に、クランプ装置５０がアンクランプ動作され、パルスモータ６７によりコンベアベルト４６、４７が前進送りされることにより、基板ＰＢを図８（ａ）に示す搬出コンベア９６へ搬出し、基板ＰＢに対する基板搬送装置４０上での実装処理を終了するのである。
【００６８】
次に、上述したステップ２における固有移動距離Ｘｎの演算処理の詳細について説明する。ここにおいて、説明の便宜上、図８（ａ）〜（ｃ）に示す長さ（Ｌ）が大、中、小の３種類の基板ＰＢ００１、ＰＢ００２及びＰＢ００３を例にして説明する。図８（ａ）は、基板ＰＢを部品カメラ７０位置Ｐ１に整列させる例を示す。この場合、長さの大きな基板ＰＢ００１上の整列部位を指定する情報として「中央」が基板情報テーブルＢＤＴに指定されるときは、基板センサ整列位置Ｐ０（基準位置）に対する部品カメラ整列位置Ｐ１のオフセット値Ａに基板長Ｌ１の半分を加算する式（Ｘ１＝Ａ＋Ｌ１／２）を用いて、固有移動距離Ｘ１が算出され、基板ＰＢ００１はその中央Ｂｍを部品カメラ整列位置Ｐ１に整列する目標位置で停止される。基板ＰＢ００１上の指定部位Ｂｊを部品カメラ整合位置Ｐ１に整合させる場合は、前記オフセット値Ａに指定部位Ｂｊの数値情報ｎｎｎを加算する式（Ｘ１＝Ａ＋ｎｎｎ）を用いて固有移動距離Ｘ１が算出され、基板ＰＢ００１は指定部位Ｂｊを部品カメラ整列位置Ｐ１に整列する目標位置で停止される。
【００６９】
図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、基板ＰＢをそれぞれ基板搬送装置４０の搬送方向中央位置Ｐ２及び部品取出部１３の主使用部位置Ｐ３に整列させる例を示す。長さが中及び小の基板ＰＢ００２とＰＢ００３を例にした場合は、基板情報テーブルＢＤＴに示すように、整列部位が直接数値情報ｎｎｎとして指定され、これにより、基板センサ整列位置Ｐ０に対する基板搬送装置４０の中央位置Ｐ２及び部品取出部１３の主使用部位置Ｐ３のオフセット値Ｂ及びＣにこの数値情報ｎｎｎを加算する式（Ｘ２＝Ｂ＋ｎｎｎ、Ｘ３＝Ｃ＋ｎｎｎ）を用いて、固有移動距離Ｘ２及びＸ３が算出され、基板ＰＢ００２及びＰＢ００３はその指定部位Ｂｊを基板搬送装置４０中央位置Ｐ２及び部品取出部１３主使用位置Ｐ３にそれぞれ整列する目標位置で停止される。なお、固有移動距離Ｘｎの演算式は、Ｘｎ＝α＋Ｌｎ／２の形態及びＸｎ＝α＋ｎｎｎの形態に一般化して演算処理部７１、例えばＲＯＭに予め登録させてある。
【００７０】
図９は、上記した実施の形態における別の変形例を示す説明図である。この変形例においては、前端縁が凸凹の異形基板ＰＢであり、基板長Ｌｎに加えて演算幅Ｋｎが基板情報テーブルＢＤＴに登録される。この場合、基板ＰＢの中央Ｂｍを基板センサ６８整列位置Ｐ０に整列して停止させるには、式（Ｘｎ＝Ｋｎ−Ｌｎ／２）を用いて固有移動距離Ｘｎを算出する。例えば、Ｋｎ＝１５０ｍｍ、Ｌｎ＝２００ｍｍであるとき、Ｘｎ＝５０ｍｍとなり、基板センサ６８が基板ＰＢの凹部Ｒｅの前端縁を検出してから基板ＰＢを５０ｍｍ前進させた位置で停止する。これにより、前端縁が凸凹の異形基板ＰＢの場合でも、従来装置におけるストッパ１００による位置決め方式において凸部が２点鎖線で示すように基板搬送装置４０からはみ出る等の不具合を生じさせずに、基板ＰＢの中央Ｂｍを基板センサ６８位置Ｐ０に整列させて停止させることを可能にしている。勿論、上記演算式に停止位置Ｐ０（基準位置）に対する他の停止位置Ｐ１〜Ｐ３（図４参照）のオフセット値Ａ、Ｂ又はＣを加算するときは、これら停止位置Ｐ１〜Ｐ３への整列停止が可能となる。また、上記演算式中の「Ｌｎ／２」に代えて、基板ＰＢ上の任意な部位Ｂｊを直接指定する数値情報ｎｎｎを算入するときは、その部位Ｂｊを停止位置Ｐ０〜Ｐ３のいずれとも整列させることが可能となる。
【００７１】
パルスモータ６７の停止制御は、基板センサ６８が「ＯＮ」動作した時点からの残りの移動距離を計算することで行われる。残りの移動距離は、位置制御可能なパルスモータやサーボモータの場合ではパルス数として指示され、パルス概念の無いモータの場合は、モータの回転速度、加減速距離などから距離を時間に換算し、制動を行うようする。小さい基板では、基板センサ６８の「ＯＮ」動作時に直ぐに制動をかけても制動距離の関係で本来止めたい位置に基板を停止できない場合がある。この点を考慮して、基板センサ６８の設置位置は大きい基板よりも制動距離相当分だけ上流側に移動させて設定するようにしてもよい。なお、上述した実施の形態においては、基板搬送装置４０の前端部にストッパを設けることは不要であるが、基板搬送装置４０外つまり搬出コンベア９６内へのオーバラン対策等の理由でストッパを設けるようにしてもよい。
【００７２】
図１０は、本実施の形態における基板カメラ３９の第１基準マーク探索動作の概略を説明するための説明図である。実装ヘッド３０のヘッド本体３３と共にＸＹ水平移動する基板カメラ３９は、図１に示す待機位置から、Ｘ及びＹ方向に前進して第１基準マーク検出位置へ割り出しされる。前述したように、第１基準マーク検出位置は基板の種類に応じて基板ＰＢの整列部位が搬送経路上の整列位置Ｐ０〜Ｐ３のいずれか整列するように停止される目標位置に基づいて演算処理部７１により自動決定されて指令される。この第１基準マーク検出位置に到達すると、基板カメラ３９は、基板ＢＰ上に形成された例えば丸穴状の第１基準マークＭＫ１を視野に入れ、この第１基準マークＭＫ１を撮像する。ここで、第１基準マーク検出位置は第１探索位置ＴＦ１であり、後述するその他の探索位置と区別される。演算処理部７１は、第１探索位置ＴＦ１に位置決めされたときに、基板ＰＢに形成された第１基準マークＭＫ１がＣＣＤ素子の画面フィールドＳＦ内に存在するか否かを判定すると共に、その第１基準マークＭＫ１が画面フィールドＳＦの中心軸ＡＸＳに対してズレている方向（＋方向か−方向か）とズレ量ｅを検出する。第１基準マークＭＫ１のフィールド中心軸ＡＸＳに対するズレの方向±と量ｅは、例えば、第１基準マークＭＫ１を感知したＣＣＤの画素の明暗階調が他の部分と異なることを検出し、この異なる部分（図例では円）の中心の画素のアドレスを抽出することにより検出できる。
【００７３】
もし、第１探索位置ＴＦ１で第１基準マークＭＫ１を検出できないときは、基板カメラ３９は、この第１基準マークＭＫ１が検出できるまでその探索位置をＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４及びＴＦ５とＸ軸方向（基板搬送方向）に予め設定した距離（Ｕ、２Ｕ）順次シフトするように動作される。第２及び第３探索位置ＴＦ２、ＴＦ３は、それぞれ第１探索位置ＴＦ１に対し＋方向及び−方向（基板搬送方向の前進方向と逆方向）に１画面分シフトさせた位置で、第４及び第５探索位置ＴＦ４、ＴＦ５は、それぞれ２画面分シフトさせた位置である。そして隣接する画面フィールドは、一部がラップするようにしてある。
【００７４】
図１１は、演算処理部７１が実行する基準マーク探索ルーチンの詳細を示す。このルーチンにより、ステップＳ５０１で探索位置指定変数ＴＦが初期値「１」にセットされ、基板カメラ３９はステップＳ５０２においてこの変数で指定される第１探索位置ＴＦ１へ位置決めされ（図１０参照）、ステップＳ５０３で画面フィールドＳＦ内に第１基準マークＭＫ１が存在するか否かが判定される。ここで「Ｎｏ」のとき、ステップＳ５０４で確認される変数ＴＦの数値に依存してこれに対応する探索位置へ順次シフトされるようになる。このシフト位置の歩進指定はステップＳ５０６で行われる。そして、最終のシフト位置でも第１基準マークＭＫ１が検出されないときは、位置ズレ量が異常に大きいとしてステップＳ５０７で異常が報知され、例えば、実装機の連続運転を停止する等の処置がとられる。
【００７５】
例えば図１０に示すように、第２探索位置ＴＦ２において第１基準マークＭＫ１が基板カメラ３９の画面フィールドＳＦ内に確認されるとき、ステップＳ５０８において画面軸ＡＸＳに対するズレの方向＋、−と量ｅが検出される。そして、ステップＳ５０９により第１基準マークＭＫ１を確認したときの基板カメラ３９の位置に応じて位置ズレの方向と総量Ｅが算出される。すなわち、第１探索位置ＴＦ１で第１基準マークＭＫ１が検出されるときは、ステップＳ５０８で検出した画面内位置ズレの方向＋、−と量ｅがそのまま基板ＢＰの停止位置ズレＥ＝±ｅとして図１２に示す位置ズレ履歴テーブルＰＨＴに記録される。これに対し、基板カメラ３９をシフトした位置で第１基準マークＭＫ１が検出されるときは、第１探索位置とシフトされた探索位置との間の位置偏差±Ｕ又は±２Ｕに画面内位置ズレ量±ｅを加算した値Ｅが基板ＢＰの位置ズレ量として位置ズレ履歴テーブルＰＨＴに記録される。第１探索位置に対する第２〜４シフト探索位置の位置偏差は、それぞれ＋Ｕ、−Ｕ、＋２Ｕ、−２Ｕである。なお、位置ズレ履歴テーブルＰＨＴは、記憶装置７４内に形成されたもので、基板の種類別毎にその種類の各基板の位置ズレ量の履歴を登録できるようになっている。
【００７６】
このようにして、ステップＳ５において、搬入した基板ＢＰの目標停止位置に対する位置ズレの方向と量を検出し、その位置ズレ量が許容値を超えるとき、ステップＳ６において基板ＢＰの停止位置が修正される。そして、基板ＢＰの位置修正が行われた後、前述したように、ステップＳ７においてクランプ装置５０が動作され、基板ＰＢガイドレール４２、４３の係合凸部４２ａ、４３ａの下面に押し当てられてクランプされ、基板ＰＢに対する実装作業が前述したように実行されるのである。
【００７７】
本発明は、図１３に示す別の実施の形態にて実施可能である。この実施形態では、基板実装機は、図７の概略動作説明図を参照して記述された動作に代えて、図１３の概略動作説明図のように動作される。この実施形態では、生産すべき基板ＰＢについて種類の切替えの有無に応じて処理が変更される（ステップＳ１ａ）。ロット生産において基板の種類が切り替えられるとき、その基板の種類の最初の基板ＰＢについては、図７を参照して説明したステップＳ１〜Ｓ５を行い、基板ＰＢの目標位置に対する実際の基板停止位置の位置ズレ量が求められ、ステップ５ａでこの位置ズレ量に応じて基板搬送パラメータが修正される。これに対し、搬入される基板ＰＢがそのロットの最初のものでないことがステップＳ１ａにおいて判定されたときは、ステップＳ２ａで固有移動距離Ｘｎが算出され、最初の基板についての位置ズレ量に応じて変更された基板搬送パラメータが加味され（ステップＳ２ｂ）、パルスモータ６７が駆動されて基板ＰＢが目標位置に搬送される（ステップＳ３ａ，Ｓ４ａ）。
【００７８】
基板搬送パラメータとは、コンベアベルト４６，４７を送り制御する際にパルスモータ６７を駆動する基板搬送駆動装置８２に設定する各種の設定値や基板搬送駆動装置８２に対する指令値を演算するために演算処理部７１に設定されている種々の設定値としてのパラメータである。具体的には、基板搬送パラメータとして、ステップＳ２で算出された固有移動距離Ｘｎを前記位置ズレ量に基づいてオフセットする停止オフセット値や、パルスモータ４６の動作速度としての搬送速度、加減速パラメータ、制動距離、搬送経路４０ａ上の基準位置データ等々各種のパラメータであり、演算処理部７１は一つ又は複数の基板搬送パラメータの設定値を位置ズレ量に応じて変更できるようになっている。種々の大きさの位置ズレ量とこれを減少するこれらパラメータの設定値との関係は、部品実装機の調整作業時に行われるトライアンドエラーにより学習し、事前に確立することができる。
【００７９】
基板搬送パラメータの一つである停止オフセット値は、目標位置に対する基板ＰＢの停止位置の位置ズレ量が例えば正方向に３ｍｍであるとき、負方向にこれよりも小さな数値である２．６ｍｍに設定されるように、パルスモータ４６の制御系の諸特性を考慮し、検出された位置ズレ量±Ｅに対し所定の比率（１以下から１を超える範囲内の割合）を乗算して求める。この比率は、基板質量、コンベアベルト材質、パルスモータ特性、制御装置特性、その他制御諸条件特性等々の種々の条件に依存して変更される。設定された停止オフセット値は、ステップＳ２ｂにおいて固有移動距離Ｘｎに加算される。これにより、同一ロットの２番目以降の基板については、基板カメラ３９による位置ズレ検出動作とそれに続く位置補正動作が省略され、基板ＰＢの位置決め時間が短縮される。
【００８０】
上記実施の形態では、生産すべき基板ＰＢについて種類の切替えがあった場合、最初の基板のみについて目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求めたが、種類の切替え後、適当数の基板について基板カメラ３９により位置ズレ量を検出して平均値を算出する等の統計処理を行い、位置ズレ量の平均値に基づいて基板搬送パラメータの設定値を変更するようにすると基板ＰＢをより正確に安定して目標位置に停止することができる。また、種類の切替え後、一番目の基板ＰＢの位置ズレ量の１／２を停止オフセット値として固有移動距離Ｘｎに加算して２番目の基板を目標位置に停止し、２番目の基板の位置ズレ量の１／４を停止オフセット値に加算した停止オフセット値を固有移動距離Ｘｎに加算して３番目の基板を目標位置に停止し、３番目の基板の位置ズレ量の１／１６を停止オフセット値に加算して停止オフセット値を変更することを繰返し、位置ズレ量が所定値以下になった以降の基板については基板カメラ３９による位置ズレ量の検出を行わないで、基板センサ６８が基板ＰＢを検出してから固有移動距離Ｘｎにそのときの停止オフセット値を加算した値だけ基板ＰＢを搬送して目標位置に停止するようにしてもよい。
【００８１】
上述した基板ＰＢの位置ズレ量検出動作は、基板ＰＢへの電子部品の実装作業を行う自動生産において基板の種類を切替えた時などに自動的に実行されるが、基板カメラ３９による位置ズレ量の検出を行わない状態で基板の搬送、実装動作が行われているときに、位置ズレ量が大きくなって位置ズレ量の検出が必要になった場合など、自動生産での指令とは別の基板搬送テスト用の専用コマンドを作業者が入力装置７２から入力することにより、基板搬送装置４０の搬送動作及び基板カメラ３９による位置ズレの検出動作が実行されるようにしてもよい。
【００８２】
図１４に示す実施の形態では、基板ＰＢに設けられた第１基準マークＭＫ１以外の他の読取り箇所、例えば第２基準マークＭＫ２を読取るために基板カメラ３９を第２基準マークＭＫ２の読取り箇所の座標位置に位置決めするとき、第２基準マークＭＫ２の読取り箇所の座標位置が、基板カメラ３９により第１基準マークＭＫ１を撮像して検出した位置ズレ量に応じて位置補正される。第１及び第２基準マークＭＫ１とＭＫが点線図示の位置決め目標位置に対し位置ズレ＋Ｅ１、＋Ｅ２を持って実線図示の姿勢で停止されたと仮定する。この場合、基板カメラ３９は、最初、実線で示す第１探索位置ＴＦ１へ位置決めされるが、画面フィールドＳＦ内に基準マークＭＫ１を検出することができない。このため、基板カメラ３９は、破線で示す第２探索位置（図９のＴＦ２）までＸ方向に前進され、この位置で画面フィールドＳＦ内に第１基準マークＭＫ１を検出する。図１４に例示する場合では、画面中心軸ＡＸＳに対し第１基準マークＭＫ１は−ｅ１のズレ量を持つので、第１基準マークＭＫ１の目標停止位置に対する位置ズレ量＋Ｅ１は、Ｕ＋（−ｅ１）として算出される。
【００８３】
続いて、第２基準マークＭＫ２の探索が行われる。この場合、基板カメラ３９は、画面中心軸ＡＸＳが目標位置に正確に位置決めされた基板ＰＢ上の第２基準マークＭＫ２の中心と一致する位置に対して第１基準マークＭＫ１の位置ズレ量＋Ｅ１だけＸ方向にシフトして第２基準マーク検出位置に位置決めされる。これにより、基板カメラ３９を第２基準マーク検出位置に位置決めするだけで第２基準マークＭＫ２は基板カメラ３９の視野内に入り、第２基準マークＭＫ２の読取り時間を短縮することができる。基板カメラ３９に撮像された第２基準マークＭＫ２が画面フィールドの中心軸ＡＸＳに対し−ｅ２だけズレていたとすると、第２基準マークＭＫ２のＸ方向の位置ズレ量は、−ｅ２に基板カメラ３９をＸ方向に位置補正した第１基準マークＭＫ２のズレ量＋Ｅ１を加算した（−ｅ２＋Ｅ１）となる。
【００８４】
上記した実施の形態においては、コンベアベルト４６、４７を周回運動する駆動手段としてパルスモータ６７を使用したが、回転エンコーダ付のサーボモータに代用してもよい。この場合、図７のステップ５における固有移動距離Ｘｎの前進送りの制御は、前記回転エンコーダの出力によりコンベアベルト４６、４７の送り量を検出し、実際の送り量が目標送り量である前記固有移動距離Ｘｎに一致する時、サーボモータを停止するように制御される。勿論、目標送り量に対し実際の送り位置が接近するとき、減速制御が行われる。
【００８５】
また、基板ＰＢが搬送経路の基準位置に搬入されたことを検出するために、搬送装置４０のガイドレール４２に基板ＰＢの搬送方向の前端縁を検出する基板センサ６８を基板ＰＢの一側面向けて取り付けているが、基板ＰＢを搬入するとき基板カメラ３９が基準位置に対向するようにヘッド本体３３をサーボモータ２３，２７によりＸ，Ｙ軸方向に位置決めし、基板ＰＢが基準位置に搬入されたことを基板カメラ３９で捉えた基板画像から検出するようにしてもよい。その後にヘッド本体３３は基板カメラ３９が第１基準マークを捕捉する第１基準マーク検出位置に移動される。基板カメラに基板センサの機能をも行わせることにより、コスト低減とともに、基板形状、サイズに応じて基板センサの位置をＸ，Ｙ軸方向に任意に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる実施形態の基板停止位置制御方法および装置が適用される部品実装機の全体構成を示す斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視方向に破断した基板搬送装置の縦断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線矢視方向に破断した基板搬送装置の要部断面図。
【図４】基板の整列部位と搬送経路の整列位置との位置関係を示す説明図。
【図５】図１に示す部品実装機の制御装置の構成を示すブロック線図。
【図６】基板情報テーブルを説明するための説明図。
【図７】基板搬送制御動作の概略を示すフロー図。
【図８】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は搬送方向の長さが大、中、小の基板を基板搬送装置上に位置決め制御するための動作を説明する説明図。
【図９】基板搬送装置上に投入される異型基板の例を示す説明図。
【図１０】基板カメラが実行する基準マーク探索動作及び基板カメラの画面フィールドを説明するための説明図。
【図１１】基板カメラによる基準マーク探索動作及び位置ズレ演算処理の制御ルーチンを示すフロー図。
【図１２】位置ズレ履歴テーブルを説明するための説明図。
【図１３】他の実施の形態における基板搬送制御動作の概略を示すフロー図。
【図１４】第１及び第２基準マークを基板カメラが探索する動作を説明する説明図。
【図１５】従来の基板搬送装置上に位置決めされた大、中、小の長さの基板上に電子部品を実装する際の部品移載装置の搬送経路を説明するための説明図。
【符号の説明】
１０…部品供給装置、１３…部品取出部、Ｐ…電子部品、２０…実装ヘッド装置（部品移載装置）、３０…実装ヘッド、３９…基板カメラ、ＰＢ…基板、４０…基板搬送装置、４０ａ…搬送経路、４２，４３…ガイドレール、６８…基板センサ、７０…部品カメラ、ＢＤＴ…基板情報テーブル（記憶手段）、７１…演算処理部、７４…記憶装置、６７… パルスモータ、４６、４７…コンベアベルト、５０…クランプ装置、９０…搬入コンベア、９４…バーコード読取器、９６…搬出コンベア、ＭＫ１，ＭＫ２…第１、第２基準マーク、ＴＦ１〜ＴＦ５…探索位置、ＳＦ…画面フィールド、Ａ、Ｂ、Ｃ…オフセット値、Ｅ…位置ズレ量、ＰＨＴ…位置ズレ履歴テーブル。

Claims

基板を搬送経路での目標位置に搬送する基板搬送装置において、前記基板が前記搬送経路の基準位置に搬入されたことを基板センサが検出した後、この搬入された基板の種類に応じた固有移動距離だけ前記基板を前記基準位置からさらに搬送して前記目標位置に停止し、この目標位置に停止された前記基板の基準マークを基板カメラで読取って前記目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求めることを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１において、前記基板カメラの視野内に前記基準マークが入らない場合、前記基板カメラを搬送方向に所定距離移動して前記基準マークを読取ることを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１または２において、前記固有移動距離は、前記基板の主要箇所情報および前記搬送経路上の整列位置情報に基づいて演算されるか、または固有移動距離情報として与えられることを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記搬送経路に隣接して部品移載装置および部品供給装置を配置し、前記部品移載装置が前記部品供給装置から部品を採取して前記目標位置に停止された基板上に実装することを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項４において、前記目標位置は、前記部品移載装置が前記部品を前記基板上に実装するのに適した位置であり、前記基板の主要箇所である主実装箇所の中央部が、前記基板搬送装置の搬送方向中央部と一致する位置、前記部品供給装置の主使用部と搬送方向で一致する位置、及び前記部品移載装置により採取された部品を撮像する部品カメラと搬送方向で一致する位置のいずれかの位置であることを特徴とする基板停止位置制御方法。
基板搬送装置が基板を搬送経路での目標位置に搬送して停止し、基板カメラが前記目標位置に停止された前記基板の基準マークを読取って前記目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求める基板停止位置制御方法において、前記基板カメラの視野内に前記基準マークが入らない場合、前記基板カメラを搬送方向に所定距離移動して前記基準マークを読取ることを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記位置ズレ量が許容値以上の場合、前記基板を前記基板搬送装置により前記位置ズレ量に応じて修正移動することを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記基板に設けられた前記基準マーク以外の他の読取り箇所を読取るために前記基板カメラを該他の読取り箇所の座標位置に位置決めするとき、該他の読取り箇所の座標位置を前記位置ズレ量に応じて位置補正することを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記基板と同一種類の基板を前記基板搬送装置により前記目標位置に搬送して停止するとき、前記基板搬送装置の制御装置の基板搬送パラメータを前記位置ズレ量に基づいて変更することを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項９において、前記基板搬送パラメータは、前記固有移動距離を前記位置ズレ量に基づいてオフセットするためのオフセット値、搬送速度、加減速パラメータ、前記基板搬送装置を駆動するモータの制動距離、および前記基準位置データの少なくとも一つであることを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板停止位置制御方法が、前記基板搬送装置に搬送される基板の種類切替え後の最初の基板について実行されることを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板停止位置制御方法が、前記基板搬送装置の制御装置に専用コマンドで指令することにより、自動生産とは別に前記基板搬送装置に基板を流して実行できることを特徴とする基板停止位置制御方法。
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、前記基板搬送装置により搬送される同一種類の基板について、前記位置ズレ量を統計処理して前記基板搬送パラメータを変更することを特徴とする基板停止位置制御方法。
基板を搬送経路の目標位置に搬送する基板搬送装置において、前記搬送経路に搬入される基板に関する基板情報を記憶する記憶手段と、前記搬送経路の基準位置に前記基板が搬入されたことを検出する基板センサと、この搬入された基板の種類に応じた固有移動距離を前記基板情報に基づいて求める手段と、この固有移動距離だけ前記基板を前記基準位置からさらに搬送して前記目標位置に停止する手段と、この目標位置に停止された前記基板の基準マークを読取る基板カメラと、この基板カメラに読取られた基準マークの位置から前記目標位置に対する基板停止位置の位置ズレ量を求める手段とを設けたことを特徴とする基板停止位置制御装置。
請求項１４において、前記基板カメラの視野内に前記基準マークが入らない場合、前記基板カメラを搬送方向に所定距離移動する手段と、この所定距離移動した位置で前記基準マークを読取る手段を設けたことを特徴とする基板停止位置制御装置。
請求項１４または１５において、前記搬送経路に隣接して配置された部品供給装置と、この部品供給装置から部品を採取して前記目標位置に停止された基板上に実装する部品移載装置とを設けたことを特徴とする基板停止位置制御装置。
請求項１４乃至１６のいずれかにおいて、前記基板に設けられた前記基準マーク以外の他の読取り箇所を読取るために前記基板カメラを該他の読取り箇所の座標位置に位置決めするとき、該他の読取り箇所の座標位置を前記位置ズレ量に応じて位置補正する手段を設けたことを特徴とする基板停止位置制御装置。