JP2008205155A - 標体搭載ステージ、この標体搭載ステージを用いた部品実装装置の校正方法、部品実装装置及び部品実装ライン - Google Patents

Abstract

【課題】校正作業に要する時間を大幅に短縮することができる標体搭載ステージ、この標体搭載ステージを用いた部品実装装置の校正方法、部品実装装置及び部品実装ラインを提供する。
【解決手段】吸着ノズルを備えた移載ヘッドにより部品Ｐをピックアップして基板に搭載する部品実装装置において、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させて部品Ｐを目標位置に搭載したときの部品Ｐの実際の搭載位置と目標位置との位置ずれをキャンセルする校正値を求める際に、移載ヘッドにより校正用の標体３０が搭載されて画像認識がなされる標体搭載ステージ５０が、上面の少なくとも一部に標体３０を搭載させるための検査用平面５１を有した平板状部材５２と、検査用平面５１上に搭載された標体３０が画像認識されるまでの間の一定時間のみ平板状部材５２を介して標体３０を検査用平面５１上に固定保持する固定保持手段５３を備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させて部品を目標位置に搭載したときの部品の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれをキャンセルする校正値を求める際に、移載ヘッドにより校正用の標体が搭載されて画像認識がなされる標体搭載ステージ、この標体搭載ステージを用いた部品実装装置の校正方法、部品実装装置及び部品実装ラインに関するものである。

部品実装装置は、部品供給部から供給された部品を移載ヘッドが備える吸着ノズルにより真空吸着してピックアップし、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させて部品を基板上に搭載する。ここで、部品をピックアップする吸着ノズルの位置は基板カメラに対する相対位置として装置に認識されているため、ピックアップした部品が目標位置に正確に搭載されるようにするためには、この基板カメラと吸着ノズルとの相対的位置関係が正確に求められている必要がある。

ところが、基板カメラに対する吸着ノズルの相対位置は種々の原因によってずれてしまうため、部品実装装置の設備立ち上げ時をはじめ、折に触れてそのずれをキャンセルするための校正値を求める校正作業を行う必要がある（特許文献１）。この校正作業は、一般には、吸着ノズルによって校正用の部品を吸着した後、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させて標体を検査用平面上に搭載し、これを基板カメラで画像認識して部品の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれを求める手順で行われる。ここで求めた標体の位置ずれは、基板カメラに対する吸着ノズルの位置の設計値からの誤差に基づくものであるので、この誤差がそのまま校正値となる。なお、部品を基板上に実装するときや、校正用の部品を検査用平面上に搭載するときには、予め基板の位置ずれや部品或いは校正用の部品の吸着ノズルに対する位置ずれ（吸着ずれ）を検出しておき、これらの位置ずれが補正（キャンセル）されるようにして基板や検査用平面上に搭載される。すなわち上記制御データとは、このような補正値を含むデータである。
特開２００４−１７９６３６号公報

上記の校正作業では、基板カメラや部品カメラなどの画像認識手段により画像認識される標体には専用の部品が用いられる場合が多く、校正作業後にはその標体は検査用平面から引き離されて再使用若しくは廃棄されることになる。しかし、従来では検査用平面に両面テープを貼り付けて検査用平面上に搭載された標体を固定保持していたため、校正作業後の標体の取り外し作業に多くに時間が必要となって校正作業に多大な時間を要するという問題点があった。

そこで本発明は、校正作業に要する時間を大幅に短縮することができる標体搭載ステージ、この標体搭載ステージを用いた部品実装装置の校正方法、部品実装装置及び部品実装ラインを提供することを目的とする。

請求項１に記載の標体搭載ステージは、吸着ノズルを備えた移載ヘッドにより部品をピックアップして基板に搭載する部品実装装置において、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させて部品を目標位置に搭載したときの部品の実際の搭載位置と目標位置との位置
ずれをキャンセルする校正値を求める際に、移載ヘッドにより校正用の標体が搭載されて画像認識がなされる標体搭載ステージであって、上面の少なくとも一部に標体を搭載させるための検査用平面を有した平板状部材と、検査用平面上に搭載された標体が画像認識されるまでの間の一定時間のみ平板状部材を介して標体を検査用平面上に固定保持する固定保持手段とを備えた。

請求項２に記載の標体搭載ステージは、請求項１に記載の標体搭載ステージであって、平板状部材は部品実装装置が備える基板搬送路により搬送可能な大きさに形成され、固定保持手段は平板状部材の面内領域内に収まるように設けられている。

請求項３に記載の標体搭載ステージは、請求項１又は２に記載の標体搭載ステージであって、平板状部材が、検査用平面を上面とする検査用部分及び検査用部分を保持する保持部分を備えて成り、検査用部分が磁性材料から形成されるとともに保持部分が非磁性材料から形成され、固定保持手段は、バッテリと、バッテリからの電力供給を受けて平板状部材の検査用部分を磁化する電磁石と、移載ヘッドにピックアップされた標体が検査用平面に近接したことを検知する近接検知手段と、近接検知手段により標体が検査用平面に近接したことが検知された後、検査用平面に搭載された標体が画像認識されるまでの一定時間のみ電磁石を励磁する継電器とを備えた。

請求項４に記載の標体搭載ステージは、請求項１又は２に記載の標体搭載ステージであって、平板状部材に検査用平面に開口する吸着孔が設けられ、固定保持手段は、バッテリと、バッテリからの電力供給を受けて平板状部材に設けられた吸着孔を介して空気を吸引する空気吸引手段と、移載ヘッドにピックアップされた標体が検査用平面に近接したことを検知する近接検知手段と、近接検知手段により標体が検査用平面に近接したことが検知された後、検査用平面に搭載された標体が画像認識されるまでの一定時間のみ空気吸引手段を作動させる継電器とを備えた。

請求項５に記載の部品実装装置の校正方法は、吸着ノズルを備えた移載ヘッドにより部品をピックアップして基板に搭載する部品実装装置において、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させて部品を目標位置に搭載したときの部品の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれをキャンセルする校正値を求める部品実装装置の校正方法であって、移載ヘッドの部品搭載領域内に請求項１乃至４のいずれかに記載の標体搭載ステージを設置する工程と、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させ、移載ヘッドに取り付けた校正用の標体を検査用平面上に搭載する工程と、検査用平面上に搭載された標体を画像認識し、標体の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれを検出して前記校正値を求める工程とを含み、検査用平面上に搭載された標体が画像認識されるまでの間の一定時間のみ標体を検査用平面上に固定保持する。

請求項６に記載の部品実装装置は、基板を搬送して位置決めする基板搬送路と、吸着ノズルによりピックアップした部品を基板搬送路により位置決めされた基板に搭載する移載ヘッドと、画像認識手段とを備えた部品実装装置であって、基板搬送路により請求項１乃至４のいずれかに記載の標体搭載ステージが移載ヘッドの部品搭載領域内に設置された後、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させ、移載ヘッドに取り付けた校正用の標体を検査用平面上に搭載し、標体搭載ステージが固定保持手段によって標体を検査平面上に固定保持している間に画像認識手段によって検査用平面上の標体を画像認識して、標体の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれを検出する制御装置を備えた。

請求項７に記載の部品実装ラインは、請求項６に記載の部品実装装置を複数台並設して成り、各部品実装装置が所要の校正値を求めるために使用する標体搭載ステージを全ての部品実装装置が共通に使用し、その共通に使用する標体搭載ステージを各部品実装装置が
備える基板搬送路を用いて隣接する部品実装装置間で順次受け渡しながら各部品実装装置が前記校正値を求めるようになっている。

本発明によれば、移載ヘッドによって校正用の標体が搭載される標体搭載ステージが、上面の少なくとも一部に標体を搭載させるための検査用平面を有した平板状部材と、検査用平面上に搭載された標体が画像認識されるまでの間の一定時間のみ平板状部材を介して標体を検査用平面上に固定保持する固定保持手段とを備えており、標体の画像認識時には検査用平面上にしっかりと固定する一方、標体の画像認識が終了した後には容易に標体を検査用平面から取り外すことができるようになっているので、検査用平面に両面テープを貼り付けて検査用平面上に搭載された標体を固定保持していた従来と比較し、校正作業に要する時間を大幅に短縮することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える移載ヘッドの正面図、図３は本発明の一実施の形態における吸着ノズルを備えたノズル保持部の正面図、図４は本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系を示すブロック図、図５（ａ）は本発明の一実施の形態における移載ヘッド及び部品カメラの正面図、図５（ｂ）は同部品カメラの撮像視野の一例を示す図、図６は本発明の一実施の形態における標体を備えたノズル保持部の正面図、図７は本発明の一実施の形態における標体の分解斜視図、図８は本発明の一実施の形態における標体の下面図、図９（ａ）は本発明の一実施の形態における標体搭載ステージの平面図、図９（ｂ）は同標体搭載ステージの断面正面図、図９（ｃ）は同標体搭載ステージの側面図、図１０は本発明の一実施の形態における校正方法の一例の手順を示すメインルーチンのフローチャート、図１１及び図１２は本発明の一実施の形態における校正方法の一例の手順を示すメインルーチンに付随するサブルーチンのフローチャートである。

図１において、部品実装装置１は基台２上に基板搬送路３を有しており、この基板搬送路３は基板４を所定位置に搬送して位置決めする。基台２には平面視において直交するＹ軸テーブル５とＸ軸テーブル６が設けられており、Ｘ軸テーブル６には移動プレート７が設けられている。Ｘ軸テーブル６はＹ軸テーブル５に沿って水平方向に移動自在であり、移動プレート７はＸ軸テーブル６に沿って水平方向に移動自在である。

図２において、移動プレート７には移載ヘッド８が取り付けられている。移載ヘッド８には上下方向に延びた複数のノズル保持部１０が備えられており、各ノズル保持部１０の下端部には吸着ノズル１１が着脱自在に装着されている。各ノズル保持部１０は移載ヘッド８に対して昇降及び回転し、吸着ノズル１１は図示しない部品供給部が供給する部品（電子部品）Ｐを真空吸着によりピックアップする。

図３において、ノズル保持部１０は上下方向に延びたシャフト１２とシャフト１２の下端部に取り付けられたノズルホルダ１３から成り、シャフト１２はベアリング１４によって回転自在に支持されている。ノズルホルダ１３の下部には下方に延出した延出部１３ａが設けられており、この延出部１３ａに吸着ノズル１１の上端部１１ａが下方から外嵌されて装着される。

ノズルホルダ１３の延出部１３ａにはその外周部から外側に張り出した位置決めピン１３ｂが設けられており、吸着ノズル１１にはその位置決めピン１３ｂに下方から嵌合する切欠き部１１ｂが設けられている。吸着ノズル１１の上端部１１ａをノズルホルダ１３の延出部１３ａに外嵌する際に、吸着ノズル１１の切欠き部１１ｂをノズルホルダ１３の位
置決めピン１３ｂに嵌合させることにより、吸着ノズル１１のノズルホルダ１３に対する軸回り方向の位置決めをすることができる。ノズルホルダ１３の位置決めピン１３ｂはノズルホルダ１３の中心軸線１３ｃに対する軸対称の位置に一対設けられており、吸着ノズル１１の切欠き部１１ｂもこれに対応して吸着ノズル１１の中心軸線１１ｃに対する軸対称の位置に一対設けられている。

ノズルホルダ１３の下部には一対の係止フック１５がノズルホルダ１３を挟んで対向する位置に設けられている。各係止フック１５の下端部１５ａは延出部１３ａの下方に延びており、中間部はノズルホルダ１３の外周に環装されたリング状のばね部材１６により締め付け保持されている。係止フック１５の下端部１５ａは、吸着ノズル１１がノズルホルダ１３に装着される際には吸着ノズル１１の上端部１１ａによって外側に押し広げられ、吸着ノズル１１の切欠き部１１ｂがノズルホルダ１３の位置決めピン１３ｂに嵌合し、吸着ノズル１１の上端部１１ａがノズルホルダ１３の延出部１３ａ外嵌した状態では、ばね部材１６の締め付け力によって吸着ノズル１１の外周面に設けられた被係止溝１１ｄに嵌入（嵌合）して係止する。

図１及び図２において、移動プレート７には基板カメラ１７が撮像面を下方に向けて取り付けられており、移載ヘッド８と一体的に移動する。また、基台２上には部品カメラ１８が撮像面を上方に向けて取り付けられている。

図４において、この部品実装装置１が備える制御装置２１は、基板搬送路３による基板４の搬送動作及び位置決め動作を行う搬送路駆動部２２、Ｙ軸テーブル５に対するＸ軸テーブル６の移動動作及びＸ軸テーブル６に対する移動プレート７の移動動作を行うテーブル駆動部２３、ノズル保持部１０ごとにその昇降動作を行うノズル昇降駆動部２４、ノズル保持部１０の軸回りの回転動作を行うノズル回転駆動部２５及びノズル保持部１０内に真空吸着力を発生させる吸着駆動部２６の各制御を行う。

制御装置２１は、プログラム格納部２７に格納された実装プログラム２７ａに従って部品Ｐの実装作業を自動的に実行する。この実装プログラムでは、部品Ｐの実装工程に入る前に、上述のように基板４の位置ずれ検出を行う。基板４の位置ずれ検出は、前工程より搬入された基板４を基板搬送路３により搬送して移載ヘッド８の部品搭載領域内の所定位置に位置決めした後、移載ヘッド８を移動させて基板カメラ１７を基板４の上方に位置させ、基板カメラ１７により基板４の対角位置に設けられた一対の基準マーク４ａを画像認識（撮像）して行う。

制御装置２１は、基板４の位置ずれを検出したら、移載ヘッド８を移動させて部品供給部から部品Ｐをピックアップする。そして、その部品Ｐを部品カメラ１８の上方を移動させて部品カメラ１８により画像認識（撮像）し、得られた画像データに基づいて、吸着ノズルに対する部品Ｐの位置ずれ、すなわち吸着ずれを検出する。そして、このとき得られた吸着ずれと、事前に求めておいた基板４の位置ずれがキャンセルされるように補正した制御データに基づいて移載ヘッド８を移動させ、基板４上の所定の位置に、部品Ｐを搭載する。

制御装置２１が部品Ｐを基板４上に搭載するときに用いる制御データは基板カメラ１７の光軸１７ａを基準としたものであり、ピックアップした部品Ｐの位置、すなわち吸着ノズル１１の下端部１１ｐの位置は、基板カメラ１７の光軸１７ａからの距離として把握されている。

ここで、ノズル保持部１０の中心軸線１０ａが基板カメラ１７の光軸１７ａと平行な設計上の軸線１０ｂと一致するように正確に配置されているのであれば、吸着ノズル１１の
下端部１１ｐは設計上の軸線１０ｂ上に位置し、基板カメラ１７の光軸１７ａと吸着ノズル１１の下端部１１ｐの間の実際の距離ｆ（図５（ａ））と、基板カメラ１７の光軸１７ａと設計上の軸線１０ｂの間の距離ｄ（図５（ａ））とは一致するはずである。しかし、実際にはベアリング１４の取り付け精度の関係等からノズル保持部１０の中心軸線１０ａは設計上の軸線１０ｂからわずかながら傾いており、基板カメラ１７の光軸１７ａと設計上の軸線１０ｂの間の距離ｄ（以下、設計上の距離ｄと称する）と、基板カメラ１７の光軸１７ａと吸着ノズル１１の下端部１１ｐの間の実際の距離ｆ（以下、実際の距離ｆと称する）とは通常一致しない。設計上の距離ｄと実際の距離ｆとが一致しない場合、その誤差ｅ（図５（ａ））の影響は、最終的には部品Ｐを基板４上に搭載したときの目標位置からの位置ずれとなって現れる。

一方、ノズル保持部１０に吸着ノズル１１を装着した状態において、吸着ノズル１１の下端部１１ｐは通常ノズル保持部１０の中心軸線１０ａ上にはなく、ノズル保持部１０を上下軸回りに回転させると、吸着ノズル１１の下端部１１ｐはノズル保持部１０の中心軸線１０ａ回りに回転することになる。このとき吸着ノズル１１の下端部１１ｐが描く軌道は図５（ｂ）に示すように部品カメラ１８の撮像視野ＶＳ内において円軌道Ｃとして画像認識することができ、部品カメラ１８の撮像視野ＶＳ内で見たこの円軌道Ｃの中心位置が、吸着ノズル１１の回転中心（以下、符号ＲＰで表す）に相当する。

吸着ノズル１１の回転中心ＲＰは後述するように、部品Ｐの実装工程を開始する前に行う後述の校正作業において、ノズル保持部１０に標体３０を装着し、ノズル保持部１０の回転角度を変えながら、標体３０の画像認識を行うことによって予め求められる。なお、上記誤差ｅと部品Ｐの吸着ノズル１１に対する吸着ずれとは異なるものである。吸着ずれは部品Ｐの吸着ノズル１１の回転中心ＲＰからの位置ずれであって、これは部品カメラ１８による部品Ｐの画像認識によって求められる。

次に、この部品実装装置１において行う校正作業について説明する。ここで行う校正作業の目的は、上記誤差ｅ（設計上の距離ｄと実際の距離ｆの間の誤差）による部品Ｐの実際の搭載位置と目標位置との位置ずれをキャンセルするための校正値を求めることにある。この校正値は、ノズル保持部１０の回転角度によって値が異なることが経験上知られており、誤差ｅをキャンセルするための校正値は、各ノズル保持部１０に対し、それぞれ複数の回転角度について求める必要がある。そして、この校正値が求められれば、吸着ノズル１１の下端部１１ｐの位置、すなわち実際の距離ｆは、設計上の距離ｄに誤差ｅを加えた値となるため（但しノズル保持部１０の回転角度によってその値は異なる）、校正作業後はこの実際の距離ｆを用いて、電子部品Ｐを基板４上の正確な位置（目標位置）に実装することができる。なお、この校正作業は折に触れて行うことが必要であるが、特に、部品実装装置１の設備立ち上げ時、移載ヘッド８や部品カメラ１８等の再装着を伴う取替え作業の後などに行う必要がある。なお、基板カメラ１７は部品カメラ１８に比して使用頻度が少なく交換等することは稀だが、交換等した場合には当然に校正作業が必要となる。

先ず、この校正作業で用いる標体３０と標体搭載ステージ５０について説明する。図６及び図７において、標体３０はノズル保持部１０から吸着ノズル１１が取り外された状態で、吸着ノズル１１の代わりにノズル保持部１０に取り付けられるものであり、ノズルホルダ１３に着脱自在に取り付けられるベース部材３１と、このベース部材３１の下面３２（後述する検査用平面５１と対向する面）に固定された標体本体４０とを備えている。

ベース部材３１は、ノズルホルダ１３への装着部を含む上半部である上下方向に延びた円筒部３３と、標体本体４０が取り付けられる面（検査用平面５１と対向する面）を含む下半部である円盤状のフランジ部３４が結合されて成り、円筒部３３はステンレス鋼等の非磁性材料から形成され、フランジ部３４は磁性材料から形成されている。このベース部
材３１の製作は例えば、非磁性材料と磁性材料をロー付け或いは圧入等により嵌合結合した後、非磁性材料部分を加工して円筒部３３を形成し、磁性材料部分を加工してフランジ部３４を形成する方法等による。いずれの方法であっても、円筒部３３の切欠き部３３ｂとフランジ部３４に設けた後述する第１マーク３５ａの軸回り方向の精度を高精度に保つことができる。

円筒部３３の上端部３３ａには、ノズルホルダ１３の延出部１３ａに下方から外嵌して装着される開口が設けられるとともに、ノズルホルダ１３の位置決めピン１３ｂに下方から嵌合する切欠き部３３ｂが設けられている。この切欠き部３３ｂは吸着ノズル１１の切欠き部１１ｂと同様にベース部材３１の中心軸線３１ａに対する軸対称の位置に一対設けられている。ベース部材３１がノズルホルダ１３に装着された状態では、ベース部材３１の中心軸線３１ａはノズル保持部１０の中心軸線１０ａと一致する。なお、標体３０をノズル保持部１０に装着した状態におけるノズルホルダ１３の位置決めピン１３ｂからベース部材３１の下面までの距離は、吸着ノズル１１をノズル保持部１０に取り付けた状態におけるノズルホルダ１３の位置決めピン１３ｂから吸着ノズル１１の下端部１１ｐまでの距離と等しくなっている。

円筒部３３の上端部３３ａの外径は吸着ノズル１１の上端部１１ａの外径よりも小径に作られており、ベース部材３１をノズルホルダ１３に装着した状態であっても係止フック１５の下端部１５ａが接触しないようになっている。これは、後述するようにベース部材３１はノズル保持部１０内に発生させた真空吸着力によってノズル保持部１０に装着され、標体搭載ステージ５０上に搭載された後には真空破壊が実行されてベース部材３１はノズル保持部１０より分離されるが、この際吸着ノズル１１のように係止フック１５がベース部材３１に係止されていると、ベース部材３１のノズル保持部１０からの切り離しを行うことができないからである。なお、ベース部材３１を（すなわち標体３０を）ノズル保持部１０から分離させるには、吸着駆動部２６を作動させてノズル保持部１０内に発生させた真空吸着力を解除すればよい。

図７において、ベース部材３１の中心軸線３１ａ及び一対の切欠き部３３ｂを通る仮想平面Ｐ１とフランジ部３４の上面との交線Ｌ１上には、ベース部材３１の中心軸線３１ａに対する軸対称の位置に一対の第１マーク３５ａが設けられている。この第１マーク３５ａはフランジ部３４をその厚さ方向に（ベース部材３１の中心軸線３１ａの延びる方向に）貫通して設けられた孔から成る。また、ベース部材３１の中心軸線３１ａを通って上記仮想平面Ｐ１と直交する仮想平面Ｐ２とフランジ部３４の上面との交線Ｌ２上には、ベース部材３１の中心軸線３１ａに対する軸対称の位置に一対の第２マーク３５ｂが設けられている。この第２マーク３５ｂも第１マーク３５ａと同様に、フランジ部３４をその厚さ方向に貫通して設けられた孔から成る。第１マーク３５ａと第２マーク３５ｂは互いに区別して画像認識できるように、第１マーク３５ａは第２マーク３５ｂよりも大径に作られている。

図６において、ベース部材３１を上下に貫通する貫通路３６内には、貫通路３６を塞ぐためのシール部材３７が嵌着されている。このため、円筒部３３に設けられた切欠き部３３ｂとノズルホルダ１３の位置決めピン１３ｂを嵌合させたうえで吸着駆動部２６を作動させ、ノズル保持部１０内に真空吸着力を発生させれば、ベース部材３１を（すなわち標体３０を）ノズル保持部１０に装着することができる。

ベース部材３１の貫通路３６に嵌着されたシール部材３７は、ベース部材３１とノズル保持部１０との間の気密性を保持する役割も果たしている。ノズル保持部１０とベース部材３１との気密性を保持するだけの目的であれば、シール部材はノズル保持部１０側に設ける方が製造上は簡単であるが、本実施の形態における校正作業では、ノズル保持部１０
はその後の部品実装工程で吸着ノズル１１が装着されることになるためシール部材をノズル保持部１０側に設けるわけにはいかず、ベース部材３１側に設けるようにしたものである。

ベース部材３１の円筒部３３の上端部３３ａに設けられた開口の内径はノズルホルダ１３の延出部１３ａが遊嵌する程度に延出部１３ａの外径よりも大きく作られており、ノズルホルダ１３の延出部１３ａとベース部材３１の円筒部３３の上端部３３ａとを容易に嵌合させ得るようになっている。

図７及び図８において、標体本体４０は平板部材４１に複数の指標４２を形成したものである。平板部材４１の形状や寸法は実際の実装部品の形状や寸法に近いものとされる。指標４２は画像認識手段である基板カメラ１７及び部品カメラ１８による画像認識の対象となるものであり、互いの位置関係が明確に画像認識できる配置で平板部材４１に形成される。本実施の形態では、平板部材４１は厚さ０．１５ｍｍ程度のステンレス鋼の薄板から成り、指標４２はこの平板部材４１に穿設された孔から成る。指標４２は平板部材４１の形状に合わせて矩形状に１６個並んで配設されており、レーザー加工により、正確なピッチ（±０．００１ｍｍ）で、表裏とも同一となる正確な形状（±０．００１ｍｍ）に形成されている。この標体本体４０は、平板部材４１の中央部の上面が接着剤等の接着手段によって、ベース部材３１の下面３２の中央部に固定されている。なお、平板部材４１は高精度な加工が可能な非磁性材料であればよく、その材料はガラス等であってもよい。ガラスを平板部材４１とする場合には、指標４２をエッチング印刷により形成することができる。

各指標４２は平板部材４１をその厚さ方向に貫通するように設けられているので、標体本体４０をベース部材３１から分離させた状態において、標体本体４０の上下両側から１６個の指標４２を認識することができる。なお、標体本体４０がベース部材３１の下面３２に取り付けられた状態で四隅に位置する計４つの指標４２（符号を４２ａとして示す）が上方から画像認識できるようにするため、ベース部材３１のフランジ部３４には４つの標体認識穴３８が設けられている（図７）。

図９において、標体搭載ステージ５０は、上面の少なくとも一部に標体３０を搭載させるための検査用平面５１を有した平板状部材５２と、検査用平面５１に搭載された標体３０が基板カメラ１７によって画像認識されるまでの間の一定時間のみ平板状部材５２を介して標体３０を検査用平面５１上に固定保持する固定保持手段５３を備えている。本実施の形態では平板状部材５２は上面の２箇所に矩形状の検査用平面５１を有しており、平板状部材５２は、各検査用平面５１を上面とする２つの検査用部分５２ａと、これら２つの検査用部分５２ａを保持する保持部分５２ｂとから成る。各検査用部分５２ａは磁性材料から成る矩形状の板部材であり、保持部分５２ｂはこれら２つの検査用部分５２ａが嵌合される２つの矩形状の孔を有した非磁性材料から成る矩形状の板部材である。固定保持手段５３はバッテリ５４、バッテリ５４からの電力供給を受けて平板状部材５２の検査用部分５２ａを磁化し、検査用平面５１上に搭載された標体３０を磁力により検査用平面５１上に固定するする電磁石５５のほか、近接検知センサ（近接検知手段）５６及び継電器５７を備えて成る。近接検知センサ５６は例えばフォトセンサから成り、標体３０が検査用平面５１に近接したことを検知する。継電器５７はディレータイマーリレーから成り、近接検知センサ５６により標体３０が検査用平面５１に近接したことが検知された後、検査用平面５１に搭載された標体３０が基板カメラ１７によって画像認識されるまでの一定時間のみバッテリ５４と電磁石５５の間の回路接続を行って電磁石５５を励磁する。

平板状部材５２は基板搬送路３により搬送可能な大きさ、すなわち実際の部品実装工程において部品Ｐが実装される基板４と同程度の大きさに形成されており、上記固定手段５
３の構成品が全て平板状部材５２の面内領域内に収まるように設けられているので、基板４と同様に、基板搬送路３によって部品実装装置１内の所定の位置に搬送させて位置決めすることができる。

次に、図１０に示すメインルーチンのフローチャートと図１１及び図１２に示すサブルーチンのフローチャートを用いて本部品実装装置１における校正作業の手順の一例を説明する。これらフローチャートはプログラム格納部２７に格納された校正プログラム２７ｂ（図４）の内容を示すものである。この校正プログラムに従った校正作業は、標体搭載ステージ（以下、単にステージと称する）５０が基板搬送路３に投入されることによって開始される。このステージ５０の基板搬送路３への投入は前工程から送られてくるようにしてもよいし、作業者が手作業で送り込んでもよい。

基板搬送路３内にステージ５０が投入されたら、制御装置２１は基板搬送路３を駆動してステージ５０を移載ヘッド８の部品搭載領域内へ搬送し、所定の位置に位置決めする（ステップＳ１）。この際、標体３０はステージ５０の検査用平面５１の中央部に設けられた標体３０の目標搭載位置である標体搭載部５１ａに載置されている。

ステージ５０を所定の位置に位置決めしたら、制御装置２１は移載ヘッド８をステージ５０の上方に移動させ、基板カメラ１７によってステージ５０の対角上の２箇所に設けられた一対の基準マーク５０ａの画像認識を行う。そして、得られた画像データに基づいて基準マーク５０ａの位置と予め定めた基準位置との比較を行い、ステージ５０の位置ずれを検出する（ステップＳ２）。

ステージ５０の位置ずれを検出したらノズル保持部番号カウンタｃの値を１に初期化するとともに（ステップＳ３）、ノズル保持部１０の回転角度カウンタｍの値を１に初期化する（ステップＳ４）。ここで、ノズル保持部番号カウンタｃの最大値は移載ヘッド８が備えるノズル保持部１０の数に一致する。また、回転角度カウンタｍの最大値は所定の画像データを取る際におけるノズル保持部１０の回転角度に応じて定まる。本実施の形態のように、ノズル保持部１０の回転角度を９０度ずつ変化させてノズル保持部１０の回転角度が９０度、１８０度、２７０度及び０度であるときの画像データを取得しようとする場合には、ｍの最大値は４（３６０÷９０）となる。なお、ｍの値とノズル保持部１０の回転角度との対応は、ｍ＝１のとき９０度、ｍ＝２のとき１８０度、ｍ＝３のとき２７０度、ｍ＝４のとき０度とする。

ステップＳ４が終了したら、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ｃ番目のノズル保持部１０に標体３０を装着する。このｃ番目のノズル保持部１０への標体３０の装着は、制御装置２１が移載ヘッド８を移動させてｃ番目のノズル保持部１０を検査用平面５１上に載置された標体３０の直上に位置させ、そのまま降下させることによって行う。そして、降下させたノズル保持部１０のノズルホルダ１３に設けられた位置決め突起１３ｂを標体３０のベース部材３１の円筒部３３に形成された切欠き部３３ｂに上方から嵌合させる。

ここで、ｍ＝１のときには、ノズル保持部１０は常に回転角度が初期値の０度の状態で検査用平面５１上の標体３０と結合（嵌合）する。これは、後述の記載から分かるように、１つのノズル保持部１０についての校正は、ノズル保持部１０の回転角度が初期値の０度の状態で終わるようになっているからであり、このため検査用平面５１上の標体３０も１つのノズル保持部１０についての校正が終わった状態では次に校正しようとするノズル保持部１０の回転角度が０度の状態で嵌合し得る回転姿勢となっている。但し、ｃ＝１の時にはそれ以前の工程がないので、ｃ＝１かつｍ＝１におけるノズル保持部１０の位置決め突起１３ｂと標体３０の切欠き部３３ｂがノズル保持部１０の回転角度が０度の状態で
嵌合し得るように、検査用平面５１上の標体３０の回転姿勢を予め（人為的に）調整しておいてやる必要がある。

ｃ番目のノズル保持部１０を降下させることによってそのノズル保持部１０の位置決め突起１３ｂが標体３０の切り欠き部３３ｂに嵌合したら、制御装置２１はｃ番目のノズル保持部１０内に真空吸着力を発生させる。これによりｃ番目のノズル保持部１０に標体３０が装着された状態となる。

ステップＳ５が終了したら、ｃ＝１かつｍ＝１であるか否かの判断を行う（ステップＳ６）。そして、ｃ＝１かつｍ＝１であった場合にはステップＳ７に進んだうえで次のステップＳ８に進み、ｃ＝１かつｍ＝１でなかった場合にはステップＳ７をスキップしてステップＳ８に進む。

ステップＳ７では、１番目のノズル保持部１０に装着されている標体３０を用いて部品カメラ１８の校正を行う。具体的には、１番目のノズル保持部１０に装着されている標体３０を部品カメラ１８の撮像視野ＶＳ内で移動させ、標体３０のベース部材３１に設けられた第１マーク３５ａ及び第２マーク３５ｂを画像認識し、公知の方法によって、部品カメラ１８のオフセット量及び傾き角の検出とカメラスケールの設定を行う。部品カメラ１８がラインセンサの場合は、各ノズル保持部１０をスキャン方向に移動させて検出することができる。

また、この部品カメラ１８の校正過程では、ノズル保持部１０の実際の回転角度と制御上の指令値との対応関係を求める。すなわち、ノズル保持部１０の回転方向のずれ（θずれ）の校正を行う。ノズル保持部１０の回転角度は、例えば、ノズルホルダ１３に形成された２つの位置決め突起１３ｂを結ぶ線が基準の状態からどれだけ傾いているかによって定義することができ、部品カメラ１８の撮像画像から、ベース部材３１に設けられた第１マーク３５ａの位置を画像認識することによって求めることができる。このようなノズル保持部１０の実際の回転角度と制御上の指令値との対応関係が必要となるのは、制御上の指令値が０度のときにノズル保持部１０の実際の回転角度も０度となるように予め調整していたとしても、指令値が大きくなってくると、ノズル保持部１０の実際の回転角度は制御上の指令値と一致するとは限らなくなり、その誤差を求めてこれを補正する必要があるからである。

なお、このように、ベース部材３１に設けられた第１マーク３５ａの位置からノズルホルダ１３の位置決め突起１３ｂの位置を求めることができるのは、前述のように、ベース部材３１のフランジ部３４に設けられた第１マーク３５ａは、ベース部材３１の中心軸線３１ａ及び一対の切欠き部３３ｂを通る仮想平面Ｐ１内に位置しているので、ベース部材３１を下面３２側から見たときに、第１マーク３５ａが検出される位置はベース部材３１に形成された切欠き部３３ｂの位置と一致しており、またベース部材３１がノズルホルダ１３に装着されている状態では、ベース部材３１の切欠き部３３ｂの位置とノズルホルダ１３の位置決め突起１３ｂの位置は一致しているからである。すなわち、ベース部材３１に設けられた第１マーク３５ａは、ベース部材３１がノズル保持部１０に取り付けられた状態で下方から画像認識することができ、その位置によってノズル保持部１０の回転角度を検知することができるものとなっている。

ステップＳ８では、現在ｍ＝１であるか否かの判断を行う。そして、ｍ＝１であった場合にはステップＳ９に進んだ上で次のステップＳ１０に進み、ｍ＝１でなかった場合にはステップＳ９はスキップしてステップＳ１０に進む。

ステップＳ９では、吸着ノズル１１の回転中心ＲＰの検出を行う（図１１に示すサブル
ーチン）。なお、ここでいう吸着ノズル１１の回転中心ＲＰとは、正確に言えば、ノズル保持部１０に吸着ノズル１１が装着してあったとした場合における、吸着ノズル１１の回転中心ＲＰである。

吸着ノズル１１の回転中心ＲＰの検出にあたっては、先ず、ノズル保持部１０の回転角度カウンタｎの値を１に初期化する（ステップＳ９１）。回転角度カウンタｎの最大値は４とし、ｎの値とノズル保持部１０の回転角度との対応は、ｎ＝１のとき９０度、ｎ＝２のとき１８０度、ｎ＝３のとき２７０度、ｎ＝４のとき０度とする。

ステップＳ９１が終了したら、次のステップＳ９２に進む。ステップＳ９２では、ノズル保持部１０を実際に回転させて、ノズル保持部１０の回転角度を現在のｎに対応する回転角度にセットする。そして、標体３０を部品カメラ１８の直上に移動させ、部品カメラ１８で標体３０の画像認識を行う（ステップＳ９３）。

ステップＳ９３が終了したら、次いで現在の回転角度カウンタｎの値が最大値（ここでは４）であるか否かの判断を行う（ステップＳ９４）。この判断において、現在の回転角度カウンタｎの値が最大値でなかった場合には、ステップＳ９５に進んでｎの値に１を加えてステップＳ９２に戻る。そして、ノズル保持部１０の回転角度を新たなｎに対応する回転角度にセットしたうえで（ステップＳ９２）、標体３０の画像認識を行う（ステップＳ９３）。一方、ステップＳ９４の判断において現在のｎの値が最大値であった場合には、ステップＳ９６に進む。これによりステップＳ９１からステップＳ９６に至る間にノズル保持部１０の回転角度が９０度、１８０度、２７０度及び０度である場合の標体３０の各画像が得られる。

ステップＳ９６では、上記工程において得られた４つの画像それぞれに映し出されている標体本体４０に配置されている１６個の指標４２の中心（図８において符号Ｑで示す）の平均位置を求め、これを吸着ノズル１１の回転中心ＲＰとして算出する。そして、ステップＳ９６が終わったらこのサブルーチンを抜け、メインルーチンに復帰してステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、誤差ｅの検出を行う（図１２のサブルーチン）。この誤差ｅの検出は、標体３０を目標位置である検査用平面５１の標体搭載部５１ａに実際に搭載して行う。これには先ず、現在の回転角度カウンタｍの値が１であるか否かの判断を行う（ステップＳ１０１）。ここでｍ＝１でなかった場合には、ノズル保持部１０の回転角度を０度にセットしたうえで（ステップＳ１０２）、部品カメラ１８により標体３０を撮像し（ステップＳ１０３）、後の工程（ステップＳ１０４）で必要となる、ノズル保持部１０の回転角度が０度であるときの標体３０の画像データを取得したうえで次のステップＳ１０４に進む。一方、ステップＳ１０１の判断においてｍ＝１であった場合には、直近のステップＳ９において既に標体３０の画像データが得られているので、ステップＳ１０２，Ｓ１０３をスキップしてそのままステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、直近のステップＳ９（ｍ＝１のとき）或いは直前のステップＳ１０３（ｍ＝１以外のとき）で得られたノズル保持部１０の回転角度が０度であるときの標体３０の画像データから、吸着ノズル１１に対する標体本体４０の位置ずれを検出する。これは、その標体３０の画像データに基づいて、直近のステップＳ９で求めた吸着ノズル１１の回転中心ＲＰと標体本体４０の中心Ｑとの位置ずれを検出して求めることができる。

ステップＳ１０４が終了したら、ノズル保持部１０を実際に回転させて、ノズル保持部１０をの回転角度を現在のｍに対応する回転角度にセットし（ステップＳ１０５）、標体
３０を検査用平面５１上の標体搭載部５１ａに搭載する（ステップＳ１０６）。このステップＳ１０６における標体３０の標体搭載部５１への搭載は、ステップＳ２で検出したステージ５０の位置ずれとステップＳ１０４で算出した吸着ノズル１１の回転中心ＲＰに対する標体本体４０の位置ずれがキャンセルされるように補正した制御データで移載ヘッド８を移動させて行い、標体３０が制御データに基づいた搭載位置（標体搭載部５１ａの位置）に達したところでノズル保持部１０を降下させ、ベース部材３１の下面３２が検査用平面５１に上方から接触したら、ノズル保持部１０内の真空吸着力を解除してノズル保持部１０から標体３０を分離させる。これにより標体３０が検査用平面５１上に搭載される。

標体３０を検査用平面５１上の標体搭載部５１ａに搭載したら、基板カメラ１７をステージ５０の上方に移動させ、標体本体４０を画像認識する（ステップＳ１０７）。標体３０が検査用平面５１上に搭載されている状態では、標体本体４０が備える４つの指標４２ａはベース部材３１のフランジ部３４に形成された４つの標体認識穴３８を介して上方から画像認識することができるので、基板カメラ１７はこれら４つの標体認識穴３８を介して画像認識できる４つの指標４２の位置に基づいて標体本体４０の中心位置を求める。

標体本体４０の中心位置を求めたら、その位置と目標位置とを比較して、標体本体３０の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれを計測する（ステップＳ１０８）。なお、平板部材４１の色を白色系とし、背景となる標体搭載部５１ａ及び標体３０のフランジ部３４の色を黒色系としておけば、コントラストがよくなって、標体本体４０の各指標４２ａの認識がし易くなる。

前述のように、標体３０を検査用平面５１上に搭載する際には、ステップＳ２で検出したステージ５０の位置ずれとステップＳ１０４で算出した吸着ノズル１１の回転中心ＲＰに対する標体本体４０の位置ずれがキャンセルされるように補正した制御データで移載ヘッド８を移動させるようにするので、標体３０の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれはそのまま誤差ｅとなり、制御装置２１はその誤差ｅをキャンセルする値を、現在のｃの値に対応するｃ番目のノズル保持部１０における、回転角度カウンタｍの値に対応するノズル保持部１０の回転角度についての校正値として記憶部２８（図４）に記憶させる（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９が終了したらこのステップＳ１０のサブルーチンを抜け、メインルーチンに復帰してステップＳ１１に進む。

ところで、上記ステップＳ１０６では、ノズル保持部１０が降下して標体３０が検査用平面５１に上方から接近したとき、その標体３０の検査用平面５１への接近はステージ５０に備えられた近接検知センサ５６によって検知され、継電器５７はその近接検知センサ５６による検知に基づいて、標体３０が基板カメラ１７によって画像認識されるまでの一定時間のみバッテリ５４から電磁石５５へ電力を供給して電磁石５５を励磁し、ベース部材３１の下半部の磁性材料から形成されたフランジ部３４は電磁石５５によって磁化された平板状部材５２の検査用部分５２ａに引き付けられる。なお、上記「一定時間」は、詳細には、標体３０を検査用平面５１にタッチダウン（接地）させた直後から、この標体３０の搭載時の位置ずれを確認するための画像認識を行うまでであり、この間のみ標体３０は検査用平面５１上に固定される。

ここで、仮に標体３０を検査用平面５１上にタッチダウンさせる前から電磁石５５の励磁を開始するものとすると、標体３０ベース部３１のフランジ部３４が磁力に影響を受けてタッチダウンのときに標本３０が検査用平面５１上で位置ずれをする可能性がある。このため本実施の形態では、ノズル保持部１０が下降して標体３０が検査用平面５１に近接したことを検出する近接検知センサ５６を設けており、上記標体３０の位置ずれが起きないようにしている。

なお、確実に標体３０が検査用平面５１にタッチダウンした直後に電磁石５５の励磁が開始されるようにするため、近接検知センサ５６等によって標体３０が検査用平面５１から一定の距離の位置に近づいたことを検出したときに、タイマーやコンデンサ等によって一定時間（標体３０が近づいたことを検出してから標体３０がタッチダウンするまでの時間を見越した時間）が経過した後に電磁石５５の励磁が開始されるようにしてもよい。

上記構成により、標体３０は検査用平面５１上の標体搭載部５１ａに搭載されてから基板カメラ１７よって画像認識がなされるまでの間、検査用平面５１上にしっかりと固定される。このため、ノズル保持部１０から標体３０が分離された際に標体３０がノズル保持部１０との接触により衝撃が与えられたとしても、標体３０が検査用平面５１からずれたりはずれたりすることがない。一方、基板カメラ１７による標体本体４０の画像認識が終了した後には、継電器５７によってバッテリ５４から電磁石５５への電力の供給は遮断されて電磁石５５は消磁されるので、その後の標体３０の検査用平面５１からの引き離しは容易である。なお、ベース部３１のフランジ部３４は電磁石５５により磁化された平板状部材５２の検査用部分５２ａと接触して磁化されるが、ベース部材３１の円筒部３３は非磁性材料から形成されているため、電子部品を扱うことから磁化されることを極度に嫌うノズル保持部１０に対して悪影響を与えない。

なお、本実施の形態では、検査用平面５１が２つ設けられているが、これは２つの標体３０を用いて２つのノズル保持部１０についての校正作業を同時に行うことができるようにしているためである。しかし、ここでの説明では１つの標体３０を用いて２つのノズル保持部１０を１つずつ校正する例を示しているので、標体３０は２つの検査用平面５１のいずれか一方に搭載すればよい。

ステップＳ１１では、現在の回転角度カウンタｍの値が最大値（ｍ＝４）であるか否かの判断を行う。そして、ｍの値が最大値でなかった場合にはｍに１を加えたうえで（ステップＳ１２）、ステップＳ５に戻り、ステップＳ５以下の工程を前述の要領で繰り返す。なお、ステップＳ１０を終えてステップＳ５に戻る場合、ステップＳ１０を終了した直後のノズル保持部１０はその回転角度を変えることなく保持しておくので、次のステップＳ５ではノズル保持部１０はそのまま降下させるだけで標体３０と結合（嵌合）させることができる。

ｍの値が４となるまでステップＳ５以下の工程が繰り返されることにより、現在のｃの値に対応するｃ番目のノズル保持部１０についての回転角度９０度（ｍ＝１）、１８０度（ｍ＝２）、２７０度（ｍ＝３）及び０度（ｍ＝４）についての各誤差ｅが求められ、これらの回転角度についての校正値が記憶部２８に記憶される。

なお、上記のように９０度、１８０度、２７０度及び０度の各回転角度についての校正値を求めるのは、部品Ｐを基板４に実装するときの位置ずれはノズル保持部１０の回転角度、すなわち部品Ｐの取り付け位置（回転姿勢）によって異なることが知られており、実際の部品Ｐの基板４への搭載実装時に、部品Ｐの取り付け位置に応じた補正ができるようにするためである。

ステップＳ１１においてｍの値が最大値である場合にはステップＳ１３に進み、現在のｃの値が最大値（ｃ＝２）であるか否かの判断を行う。そして、ｃの値が最大値でなかった場合には、ｃの値に１を加えたうえで（ステップＳ１４）、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４以下の工程を前述の要領で繰り返す。なお、ステップＳ１４を経てステップＳ４に戻ったとき、ノズル保持部１０の回転角度は０度になっている。これは、ステップＳ１１においてｍの値が最大値となるのはｍ＝４のときであり、その直前のステップＳ９にお
いて、ノズル保持部１０はその回転角度を０度として標体３０を検査用平面５１上に搭載しているからである。このように、ステップＳ１４を経てステップＳ４に戻ったときのノズル保持部１０の回転角度が初期値の０度であるということは、或る１つのノズル保持部１０についての校正が終了して次のノズル保持部１０に校正対象が移行したとき、新しい校正対象となったノズル保持部１０に最初に標体３０を結合（嵌合）させるときのノズル保持部１０の回転角度は初期値の０度ということになる。

前述のように、ノズル保持部１０の実際の回転角度と制御上の指令値とは０度以外では必ずしも一致するとは限らないが、本実施の形態では、実際のノズル保持部１０の回転角度と制御上の指令値との誤差がほとんどない回転角度が０度の状態で標体３０と嵌合させることができるので、ノズル保持部１０と標体３０との結合（嵌合）を確実に行うことができる。

一方、ステップＳ１３において、現在のｃの値が最大値であった場合には、一連の校正プログラム２８ｂを終了する。校正プログラム２８ｂが終了したときには、全てのノズル保持部１０について、それぞれの回転角度が９０度、１８０度、２７０度及び０度である場合の誤差ｅをキャンセルする校正値が記憶部２８に記憶された状態となる。

このような手順によって全てのノズル保持部１０を対象とした校正値が求められたら、前述のように、その校正値を用いて実際に電子部品Ｐを基板４へ実装することになる。

以上説明したように、本実施の形態に示した部品実装装置１及びその校正方法では、校正用の標体３０が、吸着ノズル１１が取り外された状態の移載ヘッド８のノズル保持部１０に着脱自在に装着されるベース部材３１と、ベース部材３１の下面３２（検査用平面５１と対向する面）に固定され、画像認識の対象となる指標４２を有した標体本体４０とを備えて成り、従来の校正用の標体に相当する標体本体４０がベース部材３１により保護された構成となっているので、標体としては従来のものよりもはるかに大きく、取り扱いが容易であり、紛失しにくいため作業性がよく、校正作業に要する時間を大幅に短縮することができる。また、高精度の加工を要する標体本体４０のみをベース部材３１とは別個に製作して後で両者を結合すればよいので、工作も容易である。

ここで、前述のように、標体３０のベース部材３１に設けられた２種類のマーク（第１マーク３５ａ及び第２マーク３５ｂ）は、ノズルホルダ１３に設けられた位置決めピン１３ｂに対して精度よく形成されているので、これらのマークの位置から、ノズルホルダ１３の位置決めピン１３ｂの位置を正確に取得することができる。また、これらのマークを認識することで部品カメラ１８の校正、具体的には、部品カメラ１８が一次元のＣＣＤカメラである場合のＸ軸テーブル６の移動方向に対する傾き、スケール及び位置を確認することができ、更に、ノズル保持部１０の回転方向の原点合わせ及び吸着ノズル１１の回転中心ＲＰの算出を行うことができる。

また、前述のように、標体本体４０の指標４２は精度よく形成されており、上下両方向から認識することができるので、所定の回転角度で標体３０を検査用平面５１上に搭載し、基板カメラ１７で標体本体４０の指標４２ａを上側から画像認識することで、標体本体４０の位置を求めることができる。

なお、上述の実施の形態では、標体本体４０の位置ずれを、ステップＳ１０において示したように、標体３０を装着したノズル保持部１０を軸回りに回転させて部品カメラ１８から標体本体４０の画像認識を行うことによって求めていたが、他の方法によってもよい。例えば、ノズル保持部１０の回転角度を０度にした状態で部品カメラ１８により標体本体４０の画像認識を行ってその位置ずれを求めた後、ノズル保持部１０の回転角度を所定
の角度に変えて標体３０を実際に検査用平面５１上に搭載し、基板カメラ１７によって標体３０を画像認識してその目標位置からの位置ずれを求め、搭載前に求めた位置ずれと搭載後に求めた位置ずれを比較することによってノズル保持部１０に対する標体本体４０の位置ずれを求めることができる。ここで、標体３０を検査用平面５１に搭載する前に画像認識するときのノズル保持部１０の回転角度を常に０度とするのは、吸着ノズル１１の回転中心ＲＰが設計上の軸線１０ｂと一致しておらず誤差ｅを生じているときには、その誤差ｅによる位置ずれはノズル保持部１０の回転角度によって異なる傾向にあるため、位置ずれに対する基準を共通にしておいた方が制御上都合がよいからである。

また、ベース部材３１がノズル保持部１０に取り付けられた状態で下方から画像認識することができ、その位置によってノズル保持部１０の回転角度を検知することができるマーク（第１マーク３５ａ）がベース部材３１に設けられているので、ノズル保持部３１の実際の回転角度と制御上の指令値との対応関係を求める作業を校正作業に組み込んだ形で行うことができ、従来必要であった上記対応関係を求めるための専用の検査具を脱着する工程が不要となるので、校正作業に要する時間を更に短縮することができる。

ここで、上述の実施の形態では、ノズルホルダ１３への装着部を含む上半部である円筒部３３の全体が非磁性材料から形成され、検査用平面５１と対向する面（下面３２）を含む下半部であるフランジ部３４の全体が磁性材料から形成された磁性材料部となっていたが、これは、ベース部材３１のノズル保持部１０への装着部が非磁性材料から形成され、検査用平面５１と対向する面（下面３２ａ）の少なくとも一部に磁性材料から成る磁性材料部が設けられていればよい。例えば、円筒部３３及びフランジ部３４を含むベース部材３１の全体を非磁性材料から形成するとともに、磁性体から成る磁性材料部材をフランジ部３４に取り付け、その磁性材料部材の表面がフランジ部３４の下面３２から露出するようにした構成としてもよい。

また、移載ヘッド８によって標体３０が搭載される標体搭載ステージ５０が、上面の少なくとも一部に標体３０を搭載させるための検査用平面５１を有した平板状部材５２と、検査用平面５１上に搭載された標体３０が画像認識されるまでの間の一定時間のみ平板状部材を介して標体３０を検査用平面５１上に固定保持する固定保持手段５３とを備えており、標体３０の画像認識時にはその標体３０を検査用平面５１上にしっかりと固定する一方、標体３０の画像認識が終了した後には容易に標体３０を検査用平面５１から取り外すことができるようになっているので、検査用平面に両面テープを貼り付けて検査用平面上に搭載された標体を固定保持していた従来と比較し、校正作業に要する時間を大幅に短縮することができる。

また、上述の実施の形態では、検査用平面５１は基板型の標体搭載ステージ５０に形成されたものであり、基台２に対して移動自在な構成であったが、このような構成は必須ではなく、上面の少なくとも一部に標体を搭載させるための検査用平面を有した平板状部材と、検査用平面上に搭載された標体が画像認識されるまでの間の一定時間のみ平板状部材を介して標体を検査用平面上に固定保持する固定保持手段とを備えているのであれば、基台２に固定されたものであってもよい。しかし、上述の実施の形態のように、検査用平面５１を備えた平板状部材５２が基台２に対して移動自在であり、基板搬送路３により搬送可能な大きさに形成されるとともに、固定手段５３の構成品が全て平板状部材５２の面内領域内に収まるように設けられたユニット型の構成となっているのであれば、校正作業の開始時に通常の実装用の基板と同様にして基板搬送路３上に投入しさえすれば、その後は自動で校正作業を実行させることができるという構成にすることができる。

更に、上述の実施の形態において示した部品実装装置１が複数台並設してなる部品実装ラインについては、各部品実装装置１が所要の校正値を求めるために使用する標体搭載ス
テージ５０を全ての部品実装装置１が共通に使用するようにし、その共通に使用する標体搭載ステージ５０を各部品実装装置１が備える基板搬送路３を用いて隣接する部品実装装置間で順次受け渡しながら各部品実装装置１が所要の校正値を求めるようにすることができる。このような部品実装ラインでは、最初の部品実装装置１に標体搭載ステージ５０を投入すれば、各部品実装装置１は前工程に位置する部品実装装置１から標体搭載ステージ５０を受け取り、校正が終わると後工程に位置する部品実装装置１に送るというようにして校正を連続的に実行していくので、直列的に並べられた全ての部品実装装置１についての校正作業が自動かつ連続的に行われるようになる。このため従来に比べ、複数台の部品実装装置１から成る部品実装ラインについて行う一連の校正作業を極めて簡単に、かつ短時間に行うことが可能となる。なお、このような部品実装ラインでは、校正用の標体は標体搭載ステージ５０に載置された状態で、標体搭載ステージ５０とともに、次の部品実装装置１へ搬送されていくことになる。

なお、本実施の形態では、固定保持手段５３がバッテリ５４、電磁石５５、近接検知センサ５６（近接検知手段）及び継電器５７から成るものとして説明したが、このような構成に代えて、平板状部材５２に検査用平面５１に開口する吸着孔を設け、固定保持手段をバッテリ、バッテリからの電力供給を受けて平板状部材５２に設けられた吸着孔を介して空気を吸引し、検査用平面５１上に搭載された標体（この標体は上述の実施形態に示したような磁性材料部を有した標体に限られない）を吸着力により検査用平面５１上に固定する空気吸引手段、移載ヘッド８にピックアップされた標体が検査用平面５１に近接したことを検知する近接検知手段及び近接検知手段により標体が検査用平面５１に近接したことが検知された後、検査用平面５１に搭載された標体が画像認識されるまでの一定時間のみ空気吸引手段を作動させる継電器を備えた構成とすることもできる。このような構成であっても、標体の画像認識時にはその標体を検査用平面５１上にしっかりと固定する一方、標体の画像認識が終了した後には容易に標体を検査用平面５１から取り外すことができ、従来と比較して校正作業に要する時間を大幅に短縮することができる効果が得られる。

また、本実施の形態では、吸着ノズル１１を取り外した状態のノズル保持部１０に標体３０を着脱自在に取り付け、ノズル保持部１０の回転角度を所定の回転角度にセットしたうえで標体３０を検査用平面５１上に搭載し、検査用平面５１上に搭載された標体３０の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれを画像認識によって検出する工程を複数回繰り返して行うことにより、そのノズル保持部を対象とした所要の校正値を求めることができるようになっているが、そのノズル保持部１０について行う最後に行う工程では、標体３０の検査用平面５１上への搭載を、ノズル保持部１０の回転角度を初期値（０度）に設定した状態で行うようになっている。このため、１つのノズル保持部１０についての校正が終了し、次のノズル保持部１０に校正の対象が移行した場合には、その新たなノズル保持部１０はノズル保持部１０の回転角度を初期値、すなわち実際の回転角度と制御上の指令値との誤差がほとんどない回転角度で標体３０と嵌合することになり、ノズル保持部１０への標体３０の装着の失敗が起き難くなるので、移載ヘッド８が備える全てのノズル保持部１０を対象とする所要の校正を自動で行わせることが可能となる。

また、本実施の形態では、ノズル保持部１０の回転角度を変えて所要のデータを取得する際、ノズル保持部１０の回転角度を９０度ずつ変えてデータを求めるようにしていたが、変化させる回転角度は９０度でなくてもよく、１８０度や３０度、６０度などであってもよい。

従来と比較し、校正作業に要する時間を大幅に短縮することができる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える移載ヘッドの正面図 本発明の一実施の形態における吸着ノズルを備えたノズル保持部の正面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系を示すブロック図 （ａ）本発明の一実施の形態における移載ヘッド及び部品カメラの正面図（ｂ）同部品カメラの撮像視野の一例を示す図 本発明の一実施の形態における標体を備えたノズル保持部の正面図 本発明の一実施の形態における標体の分解斜視図 本発明の一実施の形態における標体の下面図 （ａ）本発明の一実施の形態における標体搭載ステージの平面図（ｂ）同標体搭載ステージの断面正面図（ｃ）同標体搭載ステージの側面図 本発明の一実施の形態における校正方法の一例の手順を示すメインルーチンのフローチャート 本発明の一実施の形態における校正方法の一例の手順を示すメインルーチンに付随するサブルーチンのフローチャート 本発明の一実施の形態における校正方法の一例の手順を示すメインルーチンに付随するサブルーチンのフローチャート

符号の説明

１ 部品実装装置
３ 基板搬送路
４ 基板
８ 移載ヘッド
１１ 吸着ノズル
１７ 基板カメラ（画像認識手段）
３０ 標体
５０ 標体搭載ステージ
５１ 検査用平面
５２ 平板状部材
５２ａ 検査用部分
５２ｂ 保持部分
５３ 固定保持手段
５４ バッテリ
５５ 電磁石
５６ 近接検知センサ（近接検知手段）
５７ 継電器
Ｐ 部品

Claims (7)

1. 吸着ノズルを備えた移載ヘッドにより部品をピックアップして基板に搭載する部品実装装置において、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させて部品を目標位置に搭載したときの部品の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれをキャンセルする校正値を求める際に、移載ヘッドにより校正用の標体が搭載されて画像認識がなされる標体搭載ステージであって、上面の少なくとも一部に標体を搭載させるための検査用平面を有した平板状部材と、検査用平面上に搭載された標体が画像認識されるまでの間の一定時間のみ平板状部材を介して標体を検査用平面上に固定保持する固定保持手段とを備えたことを特徴とする標体搭載ステージ。
2. 平板状部材は部品実装装置が備える基板搬送路により搬送可能な大きさに形成され、固定保持手段は平板状部材の面内領域内に収まるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の標体搭載ステージ。
3. 平板状部材が、検査用平面を上面とする検査用部分及び検査用部分を保持する保持部分を備えて成り、検査用部分が磁性材料から形成されるとともに保持部分が非磁性材料から形成され、固定保持手段は、バッテリと、バッテリからの電力供給を受けて平板状部材の検査用部分を磁化する電磁石と、移載ヘッドにピックアップされた標体が検査用平面に近接したことを検知する近接検知手段と、近接検知手段により標体が検査用平面に近接したことが検知された後、検査用平面に搭載された標体が画像認識されるまでの一定時間のみ電磁石を励磁する継電器とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の標体搭載ステージ。
4. 平板状部材に検査用平面に開口する吸着孔が設けられ、固定保持手段は、バッテリと、バッテリからの電力供給を受けて平板状部材に設けられた吸着孔を介して空気を吸引する空気吸引手段と、移載ヘッドにピックアップされた標体が検査用平面に近接したことを検知する近接検知手段と、近接検知手段により標体が検査用平面に近接したことが検知された後、検査用平面に搭載された標体が画像認識されるまでの一定時間のみ空気吸引手段を作動させる継電器とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の標体搭載ステージ。
5. 吸着ノズルを備えた移載ヘッドにより部品をピックアップして基板に搭載する部品実装装置において、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させて部品を目標位置に搭載したときの部品の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれをキャンセルする校正値を求める部品実装装置の校正方法であって、移載ヘッドの部品搭載領域内に請求項１乃至４のいずれかに記載の標体搭載ステージを設置する工程と、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させ、移載ヘッドに取り付けた校正用の標体を検査用平面上に搭載する工程と、検査用平面上に搭載された標体を画像認識し、標体の実際の搭載位置と目標位置との位置ずれを検出して前記校正値を求める工程とを含み、検査用平面上に搭載された標体が画像認識されるまでの間の一定時間のみ標体を検査用平面上に固定保持することを特徴とする部品実装装置の校正方法。
6. 基板を搬送して位置決めする基板搬送路と、吸着ノズルによりピックアップした部品を基板搬送路により位置決めされた基板に搭載する移載ヘッドと、画像認識手段とを備えた部品実装装置であって、基板搬送路により請求項１乃至４のいずれかに記載の標体搭載ステージが移載ヘッドの部品搭載領域内に設置された後、制御データに基づいて移載ヘッドを移動させ、移載ヘッドに取り付けた校正用の標体を検査用平面上に搭載し、標体搭載ステージが固定保持手段によって標体を検査平面上に固定保持している間に画像認識手段によって検査用平面上の標体を画像認識して、標体の実際の搭載位置と目標位置との位置ず
   れを検出する制御装置を備えたことを特徴とする部品実装装置。
7. 請求項６に記載の部品実装装置を複数台並設して成り、各部品実装装置が所要の校正値を求めるために使用する標体搭載ステージを全ての部品実装装置が共通に使用し、その共通に使用する標体搭載ステージを各部品実装装置が備える基板搬送路を用いて隣接する部品実装装置間で順次受け渡しながら各部品実装装置が前記校正値を求めるようになっていることを特徴とする部品実装ライン。