JP2014053493A - 電子部品実装装置および実装位置補正データ作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実装位置をより正確に補正することが可能な電子部品実装装置を提供する。
【解決手段】この表面実装機（電子部品実装装置）１００は、基板カメラ２２と、基板カメラ２２に対してオフセット間隔だけ離間した搭載ヘッド２３とを含むヘッドユニット２０と、演算処理部７１とを備える。演算処理部７１は、目標位置座標Ｐに基板カメラ２２を移動させる際の第１誤差データΔＣ１を取得して第１誤差テーブル７ａを作成し、目標位置座標Ｐからオフセット間隔だけ移動させる際の搭載ヘッド２３の第２誤差データΔＣ２を取得して第２誤差テーブル７ｂを作成する。演算処理部７１は、第１誤差テーブル７ａに基づき水平方向の位置ずれを補正するとともに、部品実装位置Ｍと第２誤差テーブル７ｂとに基づき部品搭載時の水平方向の位置ずれΔＨおよび回転方向の位置ずれΔαを追加補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品実装装置および実装位置補正データ作成方法に関し、特に、撮像部を含むヘッドユニットを備えた電子部品実装装置および実装位置補正データ作成方法に関する。

従来、撮像部を含むヘッドユニットを備えた電子部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、１台の撮像部と、撮像部に対して間隔（オフセット間隔）を隔てて配置された１つの搭載ヘッド（吸着ノズル）とを含むヘッドユニット（吸着ヘッド）を備えた電子部品実装装置が開示されている。この電子部品実装装置では、電子部品実装に先だって、実装位置の補正データを作成するように構成されている。具体的には、第１ステップとして、位置決めマークが付された治具基板の位置決めマーク上方に撮像部が位置するようにヘッドユニットを移動させ、位置決めマークに対する撮像部の位置ずれを取得する。第２ステップとして、搭載ヘッドを同じ位置決めマーク上方に位置するようにヘッドユニットを移動させ、部品搭載を行う。第３ステップとして、撮像部により搭載された部品を撮像し、位置決めマークに対する搭載部品の位置ずれを取得する。これらにより、位置決めマークに対する撮像部の位置ずれデータと、位置決めマークに対する搭載部品の位置ずれデータとを取得し、両方の位置ずれデータの和を実装位置の補正データとする。上記特許文献１では、両方の位置ずれデータを用いることにより、搭載ヘッドの部品搭載時の上下方向移動に伴う水平方向の移動誤差（着地誤差）、ヘッドユニットの移動経路の変化に起因する移動誤差および搭載制御全体に伴う搭載誤差の低減を図っている。

特開２００６−１０８４５７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された電子部品実装装置では、実装位置の補正にあたって、ヘッドユニット全体が傾くことと、ヘッドユニットにおける搭載ヘッドと撮像部との間の間隔（オフセット間隔）とが、全く考慮されていない。

すなわち、ヘッドユニットの移動機構のＸ軸およびＹ軸には、熱歪みにより伸びとうねりが発生し、位置座標によってヘッドユニット全体の位置ずれ量が変化するとともに、ヘッドユニットの傾きが変化してしまう。ヘッドユニットの傾きが変化することにより、ヘッドユニット上で撮像部から離間する搭載ヘッドは、ヘッドユニットの傾きがない場合の撮像部を基準とした位置に対して、ヘッドユニットの傾きが変化する場合の撮像部を基準とした位置が、変化してしまう。

上記特許文献１では、第１ステップにおいて位置決めマークに対する撮像部の位置ずれを取得することにより、撮像部を位置決めマークの上方に正確に位置付けることができる一方、搭載ヘッドと撮像部とがオフセット間隔だけ離間しているため、第２ステップで同じ部品位置決めマーク上方に搭載ヘッドを位置させる際には、撮像部は、第１ステップで位置ずれを取得した位置座標からオフセット間隔だけ離間した位置座標の上方に配置されることになる。すなわち、ヘッドユニット全体の位置ずれ量の変化を補正することはできる。しかしながら、ヘッドユニットの傾きに起因して位置決めマーク上方における撮像部の位置ずれと、そこからオフセット間隔だけ移動させた位置座標における撮像部の位置ずれとは、異なるものとなる。このため、実装位置の補正データとして、第３ステップでの搭載部品（搭載ヘッド）の位置ずれデータと、第１ステップでの撮像部の位置ずれデータとの和をとっても、実際には別々の位置における位置ずれの和によって補正データを作成することになるため、搭載ヘッドによる実装位置を正確に補正することができないという問題点があると考えられる。

さらに、ヘッドユニット全体が傾くことに起因して実装時の電子部品の搭載角度誤差が発生する。さらには、搭載ヘッドの回転中心軸が搭載面（基板）に対して僅かに斜めに傾いていることに起因して実装時の電子部品の搭載角度誤差が発生する。搭載ヘッドの回転中心軸が搭載面（基板）に対して垂直方向から傾いている場合に搭載ヘッドの回転角を変化させると、この回転角に対応し電子部品の搭載角度は、一致、小、一致、大、一致と変化するので、電子部品の搭載角度における位置ずれが発生してしまい、搭載ヘッドの回転角度に応じた実装位置補正が必要となる。上記特許文献１においては、ヘッドユニット全体の傾きや、実装時の部品の方向ついて考慮がされておらず、回転方向の実装位置を正確に補正することができないという問題点がある。

またさらに、搭載ヘッドの回転中心軸が振れ回りする場合には、実装時の電子部品の搭載角度に対応しての電子部品の実装位置が水平方向において変化するので、実装位置を正確に補正することができないという問題点がある。また、搭載ヘッドの回転中心軸が振れ回りする場合には、搭載ヘッドの回転中心軸が搭載面（基板）に対して垂直方向から傾く角度が変化するため、電子部品の搭載角度に応じて回転方向の位置ずれが変化してしまい、回転方向の実装位置を正確に補正することができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、実装位置をより正確に補正することが可能な電子部品実装装置および実装位置補正データ作成方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における電子部品実装装置は、第１撮像部と、第１撮像部に対して所定のオフセット間隔だけ離間して配置された搭載ヘッドとを含むヘッドユニットと、ヘッドユニットを水平面内で移動させるとともに搭載ヘッドを回転させて、搭載ヘッドを部品実装位置に移動させる制御を行う制御部とを備え、制御部は、目標位置座標に第１撮像部を移動させる際の第１撮像部の位置ずれによる第１誤差データを複数の位置座標ごとに取得して第１誤差データ群を作成し、所定の位置座標において、この所定の位置座標から第１撮像部と搭載ヘッドとのオフセット間隔だけ第１撮像部を移動させた際の搭載ヘッドの所定の位置座標に対する水平方向の位置ずれと、あるいは所定の位置座標からオフセット間隔だけ第１撮像部を移動した位置において、基板上に搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向の位置ずれとの内、少なくともいずれか一方の位置ずれによる第２誤差データを複数の位置座標ごとに取得して第２誤差データ群を作成し、実装目標位置座標と第１誤差データ群とに基づいて実装目標位置座標に第１撮像部を移動させる際の第１誤差データを求め、この第１誤差データに基づいて実装目標位置座標に搭載ヘッドを移動させるに際しての水平方向の位置ずれを補正するとともに、実装目標位置座標と第２誤差データ群とに基づいて、実装目標位置座標に搭載ヘッドを移動させる際の搭載ヘッドの水平方向の位置ずれあるいは回転方向の位置ずれの内、少なくともいずれか一方の位置ずれからなる第２誤差データを求め、この第２誤差データに基づいて実装目標位置座標に搭載ヘッドを移動させるに際しての水平方向の位置ずれあるいは回転方向の位置ずれの内、少なくともいずれか一方の位置ずれを追加補正するように構成されている。

この発明の第１の局面による電子部品実装装置では、搭載ヘッドの回転中心軸のＺ軸に対する傾きに起因する水平方向の位置ずれを含み、少なくともヘッドユニットの水平方向の傾きと、ヘッドユニットにおける搭載ヘッドと第１撮像部との間の間隔（オフセット間隔）とに基づく、目標実装位置に電子部品を実装する際の目標実装位置に対する電子部品の水平方向の位置ずれか、少なくともヘッドユニットの水平方向の傾きに基づく回転方向の位置ずれかの内少なくとも一方の位置ずれを補正することができるので、実装位置をより正確に補正することができる。特に、第１撮像部と搭載ヘッドとのオフセット間隔が大きい場合には、ヘッドユニットの水平方向の傾きによる目標実装位置に対する電子部品の水平方向の位置ずれも大きくなるので、水平方向の高い実装位置精度が求められる電子部品に対しては、少なくとも水平方向の位置ずれを補正するようにすると良い。

上記第１の局面による電子部品実装装置において、好ましくは、制御部は、第２誤差データを複数の位置座標および複数の回転角度ごとに取得して第２誤差データ群を作成するように構成され、実装目標位置座標に搭載ヘッドを移動するとともに、搭載ヘッドを所定の回転角とする際の第２誤差データを、実装目標位置座標と所定の回転角と第２誤差データ群とに基づいて求めるように構成されている。これにより、搭載ヘッドの回転軸が振れ回りする場合であっても、電子部品の実装方向に応じた搭載ヘッドの回転角度に対応し、目標実装位置に電子部品を実装する際の目標実装位置に対する電子部品の水平方向の位置ずれか、実装方向に対する回転方向の位置ずれかの内、少なくとも一方の位置ずれを補正することができるので、実装位置をより正確に補正することができる。

上記第１の局面による電子部品実装装置において、好ましくは、ヘッドユニットは、第１撮像部に対するオフセット間隔の異なる複数の搭載ヘッドを含み、制御部は、複数の搭載ヘッドのそれぞれに対して、第２誤差データ群を作成するように構成されている。このように構成すれば、搭載ヘッドごとの実装位置をそれぞれ個別に、より正確に補正することができる。

上記第１の局面による電子部品実装装置において、好ましくは、搭載ヘッドに吸着された電子部品を撮像するための第２撮像部をさらに備え、制御部は、第１撮像部により撮像した治具部品の位置を目標位置座標として取得し、第１撮像部を目標位置座標からオフセット間隔だけ移動させた位置で搭載ヘッドに吸着させた治具部品を第２撮像部により撮像することにより、治具部品の中心位置に対する搭載ヘッドの水平方向位置と、あるいは目標位置座標からオフセット間隔だけ移動した位置において、基板上に搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向位置との内、少なくともいずれか一方の位置のずれを認識して第２誤差データとして取得するように構成され、複数の位置座標ごとに搭載ヘッドによる治具部品の吸着と、吸着された治具部品の第２撮像部による撮像とを実施することにより、第２誤差データ群を作成するように構成されている。このように構成すれば、第１撮像部による治具部品の撮像と、その治具部品を吸着した状態での第２撮像部による撮像とを行うだけで、容易に、搭載ヘッドの回転中心軸のＺ軸に対する傾きに起因する水平方向の位置ずれを含み、少なくともヘッドユニットの水平方向の傾きと、ヘッドユニットにおける搭載ヘッドと第１撮像部との間の間隔（オフセット間隔）とに基づく、目標実装位置に電子部品を実装する際の目標実装位置に対する電子部品の水平方向の位置ずれか、少なくともヘッドユニットの水平方向の傾きに基づく回転方向の位置ずれかの内、少なくとも一方の位置ずれからなる第２誤差データを取得することができる。なお、搭載ヘッドで治具部品や部品を吸着する際に、搭載ヘッドに対する部品の吸着位置が安定せずばらつく場合がある。この場合には、治具部品の搭載を行った後に搭載された治具部品を撮像して位置ずれを取得して第２誤差データを取得しても、搭載ヘッドで吸着された部品の搭載ヘッドに対する部品の位置ずれと第２誤差データとの相関が取れず、第２誤差データに基づく実装に際しての位置補正を行っても、実装された部品に位置ずれが発生してしまう。これに対して、本発明によれば、治具部品を吸着した状態で第２撮像部による撮像を行うことにより第２誤差データを取得するので、第２誤差データを精度よく取得することが可能であり、この第２誤差データを用いて実装に際して位置ずれ補正をすることで、実装位置を正しい位置とすることができる。

上記第１の局面による電子部品実装装置において、好ましくは、制御部は、第２誤差データを複数の位置座標および複数の回転角度ごとに取得して第２誤差データ群を作成するように構成され、実装目標位置座標に搭載ヘッドを移動するとともに、搭載ヘッドを所定の回転角とする際の第２誤差データを、実装目標位置座標と所定の回転角と第２誤差データ群とに基づいて求めるように構成されている。これにより、搭載ヘッドの回転軸が振れ回りする場合であっても、電子部品の実装方向に対応し、目標実装位置に電子部品を実装する際の目標実装位置に対する電子部品の水平方向の位置ずれか、実装方向に対する回転方向の位置ずれかの内少なくとも一方の位置ずれを補正することができるので、実装位置をより正確に補正することができる。

上記第１の局面による電子部品実装装置において、好ましくは、制御部は、第１撮像部を目標位置座標からオフセット間隔だけ移動させた位置で搭載ヘッドにより電子部品または治具部品を基板に搭載させた後、第１撮像部を目標位置座標に移動させて電子部品または治具部品を撮像させることにより、撮像中心に対する電子部品または治具部品の中心位置の水平方向位置と、あるいは目標位置座標からオフセット間隔だけ移動した位置において、基板上に搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向位置との内、少なくともいずれか一方の位置のずれを認識し、得られた位置ずれに基づいて第２誤差データを取得するように構成され、複数の位置座標ごとに搭載ヘッドによる搭載と第１撮像部による撮像とを実施することにより、第２誤差データ群を作成するように構成されている。このように構成すれば、基板の領域内で電子部品または治具部品の搭載、および搭載後の部品撮像ができるので、ヘッドユニットを大きく移動させる必要がなく、短い時間で第２誤差データ群の作成を行うことができる。

上記第１の局面による電子部品実装装置において、好ましくは、制御部は、第２誤差データを複数の位置座標および複数の回転角度ごとに取得して第２誤差データ群を作成するように構成され構成され、実装目標位置座標に搭載ヘッドを移動するとともに、搭載ヘッドを所定の回転角とする際の第２誤差データを、実装目標位置座標と所定の回転角と第２誤差データ群とに基づいて求めるように構成されている。これにより、搭載ヘッドの回転軸が振れ回りする場合であっても、電子部品の実装方向に対応し、目標実装位置に電子部品を実装する際の目標実装位置に対する電子部品の水平方向の位置ずれか、実装方向に対する回転方向の位置ずれかの内、少なくとも一方の位置ずれを補正することができるので、実装位置をより正確に補正することができる。

この発明の第２の局面における実装位置補正データ作成方法は、撮像部と、撮像部に対して所定のオフセット間隔だけ離間して配置された搭載ヘッドとを含むヘッドユニットを備え、ヘッドユニットを水平面内で移動させるとともに搭載ヘッドを回転させて、搭載ヘッドを部品実装位置に移動させる電子部品実装装置の実装位置補正データ作成方法であって、目標位置座標に撮像部を移動させる際の撮像部の位置ずれによる第１誤差データを複数の位置座標ごとに取得して第１誤差データ群を作成するステップと、目標位置座標において、撮像部と搭載ヘッドとのオフセット間隔だけ移動させる際の搭載ヘッドの水平方向位置と、あるいは目標位置座標からオフセット間隔だけ移動した位置において、基板上に搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向位置との内、少なくともいずれか一方の位置のずれによる第２誤差データを複数の位置座標ごとに取得して第２誤差データ群を作成するステップと、第１誤差データ群および第２誤差データ群に基づいて、部品実装位置への移動に際しての搭載ヘッドの実装位置補正データを作成するステップとを備える。

このように構成すれば、搭載ヘッドを部品実装位置に配置させたときの第１撮像部の位置座標に対応する第１誤差データを取得することができ、その部品実装位置から搭載部品角度と同じ角度でオフセット間隔だけ移動させるときの、ヘッドユニットの水平方向の傾きによる搭載ヘッドの水平方向位置のずれ、および搭載ヘッドの回転中心軸のＺ軸に対する傾きに起因する搭載ヘッドの水平方向の位置ずれを含む搭載ヘッドの水平方向の位置ずれ、あるいは基板上に前記搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向位置のずれの少なくとも一方の位置ずれデータである第２誤差データを取得することができる。さらに、部品実装位置への移動に際しては、第１誤差データ群から搭載ヘッドを部品実装位置へ移動させた場合の第１誤差データと、第２誤差データ群から搭載ヘッドを部品実装位置へ移動させた場合の第２誤差データにより、前記搭載ヘッドの実装位置補正データを正確に作成することができる。さらに、作成した実装位置補正データを用いることにより、実装位置をより正確に補正することができる。

上記第２の局面による実装位置補正データ作成方法において、好ましくは、第２誤差データ群を作成するステップにおいて、第２誤差データを複数の位置座標および複数の回転角度ごとに取得して第２誤差データ群を作成する。これにより、搭載ヘッドの回転軸が振れ回りする場合であっても、電子部品の実装方向に応じた搭載ヘッドの回転角度に対応し、目標実装位置に電子部品を実装する際の目標実装位置に対する電子部品の水平方向の位置ずれか、実装方向に対する回転方向の位置ずれかの内、少なくとも一方の位置ずれを補正することができるので、実装位置をより正確に補正することができる。

本発明によれば、上記のように、実装位置をより正確に補正することが可能な電子部品実装装置および実装位置補正データ作成方法を提供することができる。

本発明の第１〜第３実施形態による表面実装機の構成を示した模式的な平面図である。 本発明の第１〜第３実施形態による表面実装機を奥行方向（Ｙ２方向）に沿って見た場合の模式的な側面図である。 本発明の第１〜第３実施形態による表面実装機の制御上の構成を示したブロック図である。 ヘッドユニットのＸ軸およびＹ軸の歪みに起因する位置ずれを説明するための模式図である。 第１誤差データを取得するための治具プレートを示した模式図である。 複数の第１誤差データからなる第１誤差テーブルの一例を示した図である。 本発明の第１実施形態における第２誤差データの取得方法を説明するための模式図である。 複数の第２誤差データからなる第２誤差テーブルの一例を示した図である。 本発明の第１実施形態による表面実装機における第２誤差テーブルを作成する際の制御処理フローを示した図である。 本発明の第１実施形態による表面実装機による電子部品を実装する際の演算処理部の制御処理フローを示した図である。 本発明の第２実施形態における第２誤差データの取得方法を説明するための模式図である。 本発明の第２実施形態による表面実装機における第２誤差テーブルを作成する際の制御処理フローを示した図である。 本発明の第３実施形態における第２誤差データの取得方法を説明するための模式図である。 本発明の第３実施形態による表面実装機における第２誤差テーブルを作成する際の制御処理フローを示した図である。 第１誤差データの取得方法を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図４、図７、図８および図１５を参照して、本発明の第１実施形態による表面実装機１００の構造について説明する。なお、表面実装機１００は、本発明の「電子部品実装装置」の一例である。

本発明の第１実施形態による表面実装機１００は、図１および図２に示すように、プリント基板（配線基板）１に電子部品２を実装する装置である。表面実装機１００は、基台５と、基台５上に設けられた基板搬送部１０と、基板搬送部１０の上方をＸ−Ｙ平面（紙面）に沿って移動可能なヘッドユニット２０と、ヘッドユニット２０をＸ方向に移動可能に支持する支持部３０と、支持部３０をＹ方向に移動させる移動機構部４０とを備えている。また、表面実装機１００には、図２に示すように、上記の各部を覆うカバー６が基台５上に設けられている。図２では、図示の都合上、カバー６に覆われて本来ならば外部からは見えない内部構造についても実線で示している。

基板搬送部１０の両側（Ｙ１（Ｙ２）側）には、電子部品２を供給するための多数列のテープフィーダ３が配置されている。テープフィーダ３は、複数の電子部品２を所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き回されたリール（図示せず）を保持している。リールが回転されてテープが送出されることにより、先端部から電子部品２が供給される。また、ヘッドユニット２０は、テープフィーダ３から電子部品２を取得するとともに、基板搬送部１０上のプリント基板１に電子部品２を実装する機能を有する。ここで、電子部品２は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗器などの小片状の電子部品である。

基板搬送部１０は、図１に示すように、プリント基板１の搬送方向であるＸ方向に延びる一対のコンベア部１１を備えている。また、コンベア部１１には、プリント基板１の搬送状況を検出する複数の基板センサ（図示せず）が設けられている。これにより、コンベア部１１に保持されたプリント基板１は、基板センサの検出結果に基づいて搬送される。また、基板搬送部１０には、搬送中のプリント基板１を部品実装時の停止位置において停止させた状態で保持するクランプ機構が内部に設けられている。

支持部３０は、図２に示すように、Ｘ方向に延びるボールネジ軸（Ｘ軸）３１と、ボールネジ軸３１を回転させるサーボモータ３２と、ボールネジ軸３１に沿って延びるガイドレール３３とを有している。また、ヘッドユニット２０は、ボールネジ軸３１が螺合されるボールナット（図示せず）が取り付けられたスライドガイド部２１を有している。これにより、ヘッドユニット２０は、スライドガイド部２１がガイドレール３３にガイドされながらボールネジ軸３１の回転とともにＸ方向に沿って移動される。

また、支持部３０は、基台５上に固定された移動機構部４０に載せられた状態でＸ方向と略直交するＹ方向に移動可能に構成されている。具体的には、図１に示すように、移動機構部４０は、一対のフレーム部材４０ａ、４０ｂと、フレーム部材４０ａに設けられるＹ方向に延びるボールネジ軸（Ｙ軸）４１と、ボールネジ軸４１を回転させるサーボモータ４２と、ボールネジ軸４１に沿って延びるガイドレール４３ａと、フレーム部材４０ｂに設けられガイドレール４３ａと平行なガイドレール４３ｂとを有している。また、ガイドレール４３ａ、４３ｂは、支持部３０の両端部（Ｘ方向）を移動可能に支持している。また、支持部３０には、ボールネジ軸４１が螺合されるボールナット３５が設けられている。これにより、支持部３０は、ガイドレール４３ａ、４３ｂにガイドされながらボールネジ軸４１の回転とともにボールナット３５を介してＹ方向に移動される。したがって、ヘッドユニット２０は、ボールネジ軸３１および４１を回転させることにより、基台５の上方をＸ−Ｙ平面に沿って任意の位置に移動することが可能に構成されている。

また、ヘッドユニット２０は、図２に示すように、ヘッドユニット２０の側端部（Ｘ１方向側）に取り付けられた基板カメラ２２と、プリント基板１と対向する下面側（図２のＺ１方向側）に設けられ、それぞれ下端に吸着ノズルが装着された複数（６個）の搭載ヘッド２３とを有している。また、図１に示すように、個々の搭載ヘッド２３は、基板カメラ２２からＸ方向にそれぞれ異なるオフセット間隔（距離）だけ離間された位置に配置されている。図４に示すように、基板カメラ２２の位置を原点とし、基板カメラ２２に近い側の搭載ヘッド２３から順に１番目の搭載ヘッド２３ａ、２番目の搭載ヘッド２３ｂ、…、６番目の搭載ヘッド２３ｆとすると、オフセット間隔は、それぞれＬ１〜Ｌ６となる。なお、ここでは図１に示すように、ヘッドユニット２０における各搭載ヘッド２３と基板カメラ２２とのＹ方向の位置が同一で、各搭載ヘッド２３と基板カメラ２２とがＸ方向に直線状に並んで配置されている例について示している。また、基板カメラ２２は、本発明の「撮像部」および「第１撮像部」の一例である。

また、図２に示すように、各々の搭載ヘッド２３は、負圧発生機（図示せず）によりノズル先端部に発生させた負圧によって電子部品２を吸着して保持する機能を有する。図３に示すように、各々の搭載ヘッド２３は、サーボモータ（Ｚ軸）２６（図３参照、１個あるいは複数（最多で搭載ヘッド２３と同数））および図示しない昇降機構によって、ヘッドユニット２０に対して上下方向（Ｚ方向）に移動可能に構成されている。また、搭載ヘッド２３は、サーボモータ（Ｒ軸）２７（図３参照、１個あるいは複数（最多で搭載ヘッド２３と同数））および図示しない回転機構によって、Ｚ軸回りに回転されるように構成されている。これにより、各搭載ヘッド２３は、昇降動作と吸着動作とによって電子部品２（図２参照）をテープフィーダ３（図１参照）から吸着し、プリント基板１（図１参照）上の所定の部品実装位置および所定の搭載角度（Ｒ軸回転角度）で、電子部品２をプリント基板１に実装する動作を行うように構成されている。

また、図１に示すように、基台５の上面５ａ上には、２台の部品カメラ６０が固定的に設置されている。部品カメラ６０は、図２に示すように、搭載ヘッド２３に吸着された電子部品２の下面側を下方から撮像する機能を有している。これにより、電子部品２の形状の良否が判別されるとともに、搭載ヘッド２３中心（吸着ノズル中心）に対する搭載ヘッド２３に吸着された電子部品２中心の位置ずれが判別される。なお、部品カメラ６０は、本発明の「第２撮像部」の一例である。

また、図３に示すように、表面実装機１００には、装置本体各部の動作制御を行うための制御装置７０が内蔵されている。制御装置７０は、演算処理部（ＣＰＵ）７１と、記憶部７２（動作プログラム記憶部７２ａおよび補正用データ記憶部７２ｂ）と、画像処理部７３と、モータ制御部７４とによって主に構成されている。なお、演算処理部７１は、本発明の「制御部」の一例である。

演算処理部７１は、表面実装機１００の動作を全般的に統括する。記憶部７２における動作プログラム記憶部７２ａには、演算処理部７１が実行可能な制御プログラムやヘッドユニット２０を移動させる際に必要となるデータ類などが格納されている。また、補正用データ記憶部７２ｂには、プリント基板１に対する電子部品２の実装位置を補正するための、後述する第１誤差テーブル７ａおよび第２誤差テーブル７ｂが格納されている。また、画像処理部７３は、基板カメラ２２および部品カメラ６０が撮像した画像データの処理を行って表面実装機１００の動作に必要とされるデータを内部的に生成する役割を有している。なお、第１誤差テーブル７ａおよび第２誤差テーブル７ｂは、それぞれ、本発明の「第１誤差データ群」および「第２誤差データ群」の一例である。

モータ制御部７４は、演算処理部７１から出力される制御信号に基づいて、表面実装機１００の各サーボモータを制御するように構成されている。また、モータ制御部７４は、基板搬送部１０による基板搬送を制御するように構成されている。また、モータ制御部７４は、各サーボモータが有するエンコーダ（図示せず）からの出力信号に基づいてヘッドユニット２０のＸＹ座標、搭載ヘッド２３の高さ位置および回転角度などを認識可能に構成されている。

次に、記憶部７２（補正用データ記憶部７２ｂ）に格納される第１誤差テーブル７ａおよび第２誤差テーブル７ｂについて説明する。

第１実施形態では、演算処理部７１は、電子部品２の実装作業に先立って、第１誤差テーブル７ａおよび第２誤差テーブル７ｂを作成し、記憶部７２に格納する。そして、演算処理部７１は、電子部品２の実装作業時に、これらの第１誤差テーブル７ａおよび第２誤差テーブル７ｂに基づいて、部品実装位置への移動に際しての各搭載ヘッド２３の実装位置を補正する制御を行うように構成されている。

ここで、ヘッドユニット２０のＸ軸（ボールネジ軸３１およびガイドレール３３）やＹ軸（ボールネジ軸４１およびガイドレール４３）は、長尺部材により構成されるため、精度よく設計／製造されたとしてもその形状は若干歪んでいる。Ｘ軸を例にとれば、図４に示すように、ボールネジ軸３１およびガイドレール３３はＸ方向に沿って完全に真っ直ぐではなく、微小な変位を有して全体として歪みが生じている。この結果、たとえばボールネジ軸３１がＸ方向に熱膨張により伸びることでヘッドユニット２０がＸ方向に位置ずれし、さらにはボールネジ軸３１にうねりが生じることでヘッドユニット２０が全体として、ボールネジ軸３１に沿ってうねるようにＹ方向に位置ずれし、ボールネジ軸３１のうねりに起因して図４の実線で示した位置Ｕ１では、ヘッドユニット２０が全体として反時計回りに傾き、図４の二点鎖線で示した位置Ｕ２では、逆に時計回りに傾き、回転方向の位置ずれを起こしている。なお、図４では、便宜的に軸の歪みやヘッドユニット２０の姿勢を誇張して模式的に図示している。図示は省略するが、Ｙ軸（ボールネジ軸４１およびガイドレール４３ａ、４３ｂ）についても同様の位置ずれが発生する。また、これらのＸ軸およびＹ軸の歪みによって、ヘッドユニット２０は水平方向だけでなく、Ｚ方向に対しても位置ずれ（姿勢ずれ）を発生させる。

さらに、実際には、ボールネジ軸３１およびガイドレール３３に対してヘッドユニット２０が僅かに傾いて組み付けられたり、各搭載ヘッド２３が、水平面（プリント基板表面）に対する垂直方向（Ｚ方向）から僅かに傾斜するようにヘッドユニット２０に組み付けられたりする組付誤差が存在する。これらの組付誤差や、Ｘ軸およびＹ軸の歪みによるヘッドユニット２０の位置および姿勢ずれにより、ヘッドユニット２０には、ＸＹ位置座標によって異なる（位置座標に依存する）位置ずれが発生する。

そこで、これらの位置座標に依存する位置ずれを補正するべく、第１誤差テーブル７ａおよび第２誤差テーブル７ｂは、それぞれ、目標位置座標に基板カメラ２２（第１誤差テーブル７ａ）および搭載ヘッド２３（第２誤差テーブル７ｂ）を位置付ける際に発生する位置ずれを位置座標ごとに取得したものである。

まず、図１を参照して、第１誤差テーブル７ａの作成方法について説明する。

基台５上に設けられた少なくとも２箇所となる例えば６箇所の基準マーク５０ａ（座標（Ｘ_５０ａ、Ｙ_５０ａ））〜５０ｆ（座標（Ｘ_５０ｆ、Ｙ_５０ｆ））を、Ｘ軸用エンコーダによる送り量、Ｙ軸用エンコーダに基づく送り量を各座標値に合わせるように基板カメラ２２を移動させて撮像し、画像上における基準マーク５０ａ〜５０ｆの撮像中心に対するずれ量（ΔＣＸ_５０ａ、ΔＣＹ_５０ａ）〜（ΔＣＸ_５０ｆ、ΔＣＹ_５０ｆ）を求め、第１誤差テーブル７ａとして記憶する。なお、図１５に示すように、エンコーダに基づく送り量が足らない状態でのずれ量を正とする。これにより、基板カメラ２２を搭載するヘッドユニット２０の基台５に対する位置を相関付けることができ、第１誤差テーブル７ａの第１誤差データΔＣ１を用いることにより、基板カメラ２２を所定の目標位置座標に正確に位置付けることは可能となる。

すなわち、基台５上任意の所定位置Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ）に基板カメラ２２を位置させる場合、基準マーク５０ａ〜５０ｆの各座標（Ｘ_５０ａ、Ｙ_５０ａ）〜（Ｘ_５０ｆ、Ｙ_５０ｆ）に対する所定位置Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ）の関係から、各ずれ量（ΔＣＸ_５０ａ、ΔＣＹ_５０ａ）〜（ΔＣＸ_５０ｆ、ΔＣＹ_５０ｆ）の内複数のずれ量を用いて補間法によりずれ量（ΔＣＸｐ、ΔＣＹｐ）（但し、エンコーダに基づく送り量が足らない状態でのずれ量を正とする）を求め、このずれ量を０とすべく、Ｘ軸エンコーダによる位置がＸｐ＋ΔＣＸｐ、Ｙ軸エンコーダによる位置がＹｐ＋ΔＣＹｐとなるようにヘッドユニット２０を移動させる。

第１誤差テーブル７ａの第１誤差データΔＣ１を用いることにより、Ｘ軸およびＹ軸に伸びとうねりが発生していても、基板カメラ２２を所定の目標位置座標に正確に位置付けることは可能となる。しかしながら、各搭載ヘッド２３と基板カメラ２２とは、それぞれ異なるオフセット間隔（Ｌ１〜Ｌ６）（図４参照）で離間しているため、たとえば任意の所定位置Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ）に搭載ヘッド２３ａを位置付けるためには、対応するオフセット間隔Ｌ１だけずれた位置に基板カメラ２２を移動させる必要がある。しかしながら、基板カメラ２２の撮像中心Ｃを目標位置座標に位置付けた場合と、オフセット間隔Ｌ１だけずれた位置に撮像中心Ｃを位置付けた場合とで、ヘッドユニット２０が位置座標に依存して姿勢を変化させる（傾く）ため、搭載ヘッド２３の位置は目標位置座標に対して位置ずれを発生させることになる。そこで、目標位置座標からオフセット間隔分ずれた位置に基板カメラ２２を移動させた状態での搭載ヘッド２３の位置ずれを、目標位置座標における第２誤差データΔＣ２の内のΔＨとして取得する。

次に、図２および図７を参照して、第２誤差テーブル７ｂの作成方法について説明する。

第２誤差テーブル７ｂの作成には、図７（ａ）に示すようなガラス製の治具部品１１０を用いる。この治具部品１１０の表面には、部品中心Ｊを示すマークが付され、画像認識によって部品中心位置を取得することが可能となっている。

まず、図７（ｅ）に示すように、治具部品１１０を基板（治具プレートあるいはプリント基板１）上の任意の位置に搭載ヘッド２３ａを用いて載置する。続いて、基板カメラ２２で治具部品１１０を撮像することにより、図７（ａ）に示すように治具部品１１０の部品中心Ｊの位置座標をＸ軸用エンコーダ、Ｙ軸用エンコーダに基づく各送り値として取得し、これを目標位置座標Ｐ_１１（Ｘ_１１、Ｙ_１１）とする。基板カメラ２２を治具部品１１０から離れるよう移動後、これらの送り値となるようにＸ軸、Ｙ軸を駆動してヘッドユニット２０を移動させれば、再び治具部品１１０の部品中心Ｊに基板カメラ２２の撮像中心を一致させることができる。

１番目の搭載ヘッド２３ａについては、この目標位置座標Ｐ_１１から基板カメラ２２を対応するオフセット間隔Ｌ１だけＸ方向に移動させれば、設計上、搭載ヘッド２３ａを目標位置座標Ｐ_１１の上方に位置付けることができるはずである。図７（ｂ）（治具プレートあるいはプリント基板１の上方から載置された治具部品１１０を見た図）に示すように、この目標位置座標Ｐ_１１からオフセット間隔Ｌ１だけ移動させた位置Ｐｈ（Ｘ_１１−Ｌ１、Ｙ_１１）には、第１誤差テーブル７ａから対応する第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、ΔＣＹ_１１）を読み出す（または補間法により算出する）ことにより、基板カメラ２２の撮像中心Ｃｈ（Ｃｈは、オフセット間隔分の移動後の基板カメラ２２の撮像中心を示す）を正確に位置付けることができる。すなわち、Ｘ軸エンコーダ上のＸ座標がＸ_１１−Ｌ１＋ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、Ｙ軸エンコーダ上のＹ座標がＹ_１１＋ΔＣＹ_１１となるようにヘッドユニット２０の送りを行う。

第１誤差データΔＣ１を用いて基板カメラ２２を位置Ｐｈに位置付けた状態で、１番目の搭載ヘッド２３ａにより治具部品１１０を吸着する。しかしながら、ヘッドユニット２０に反時計方向に傾き△α（図４参照）が生じている場合、図７（ｂ）に示すように、この傾き△αと基板カメラ２２に対する搭載ヘッド２３ａのオフセット間隔に起因して搭載ヘッド２３ａの位置がずれ、実際には目標位置座標Ｐ_１１ではなく位置Ｈ_１１で治具部品１１０が吸着されるとともに、搭載ヘッド２３ａに対して治具部品１１０は時計方向に△αだけ角度変位して吸着される。

次に、ヘッドユニット２０を部品カメラ６０（図２参照）の上方へ移動させ（この場合も部品カメラ６０の位置に対応した第１誤差データΔＣ１を解消するようにＸ軸用エンコーダにおける送り値、Ｙ軸用エンコーダにおける送りの値を設定する）、１番目の搭載ヘッド２３ａにより吸着した治具部品１１０の下面画像を、部品カメラ６０によって撮像する。これにより、図７（ｃ）（図７（ｂ）と対応付けるべく部品カメラ６０による画像の左右を反転して示した図）に示すように、部品中心Ｊと搭載ヘッド２３ａの吸着位置（＝搭載ヘッド２３ａの中心位置）Ｈ_１１との間の位置ずれΔＨ（ΔＨＸ_１１、ΔＨＹ_１１）が取得される。この吸着位置ずれは主に、ヘッドユニット２０の傾き△αと、搭載ヘッド２３ａの上下移動軸が鉛直方向から傾いている場合の部品吸着時と治具部品１１０の下面撮像時との搭載ヘッド２３ａの高さ位置の違い、とに起因して発生する。

この吸着位置ずれは、図７（ｂ）に示したように、基板上の目標位置座標Ｐ_１１に搭載ヘッド２３ａを下降させて治具部品１１０を吸着したときの位置ずれであるから、目標位置座標Ｐ_１１への部品搭載時にも同じ位置ずれが発生することになる。また、図７（ａ）、図７（ｃ）の２つの治具部品１１０の画像から、治具部品１１０の時計方向の角度変位△αを検出することができる。このようにして得られた位置ずれΔＨ（ΔＨＸ_１１、ΔＨＹ_１１）と角度変位△αとが、搭載ヘッド２３ａにより目標位置座標Ｐ_１１に部品搭載を行うための第２誤差データ△Ｃ２（ΔＨ、△α）となる。なお、ヘッドユニット２０の反時計方向の傾き△αに起因する、治具部品１１０の時計方向の角度変位△αは、搭載前に搭載ヘッド２３ａを反時計方向に△α回転補正させることで、解消して部品搭載できる。

その後、図７（ｅ）に示すように、目標位置座標Ｐ_１１から予め設定された所定量だけ移動した位置Ｐ_１２に治具部品１１０を搭載して、図７（ａ）〜（ｃ）の測定動作を実行する。以上の測定動作をｍ行×ｎ列の格子状の測定点（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）まで逐次的に行う。このときの搭載ヘッド２３ａの回転角度（Ｒ軸）をｒ＝０°とすると、１番目の搭載ヘッド２３ａのｒ＝０°における第２誤差データ△Ｃ２の内のΔＨのテーブルが得られる。

搭載ヘッド２３ａ（あるいはヘッドユニット２０全体）が僅かに傾いて組み付けられている場合など、搭載ヘッド２３ａの回転軸がＺ軸に一致しない場合には、図７（ｄ）に示すように、搭載ヘッド２３ａの回転角度によって吸着位置が変化する。図７（ｄ）では、一例として、ｒ＝０°、９０°、１８０°、２７０°の４角度で吸着した状態における吸着位置Ｈ_１１（０）、Ｈ_１１（９０）_、Ｈ_１１（１８０）_、Ｈ_１１（２７０）と、それぞれの位置ずれΔＨ９０、ΔＨ１８０、ΔＨ２７０（ΔＨ０は図７（ｃ）のΔＨ参照）を示している。このため、上記の第２誤差データΔＣ２の内のΔＨのテーブルを、所定の回転角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°、２７０°）についてそれぞれ作成する。同様に、搭載ヘッド２３ａの回転角度によって、吸着時の治具部品１１０の回転方向の角度が、回転角度に対して角度変位する。図７（ａ）、図７（ｃ）の２つの治具部品１１０の画像から、ヘッドユニット２０の傾きに起因する角度変位と、搭載ヘッド２３ａの回転軸がＺ軸に一致しないことに起因し、吸着時の治具部品１１０の部品方向と異なる方向に回転させて装着するときの治具部品１１０の回転角度に対して発生する角度変位の両方を含んだものが検出される。このため、第２誤差データΔＣ２の内のΔαのテーブルについても、所定の回転角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°、２７０°）についてそれぞれ作成する。

以上の結果、１番目の搭載ヘッド２３ａに対して、回転角度ｒ＝０°、ｒ＝９０°、ｒ＝１８０°およびｒ＝２７０°の各々について、それぞれｍ行ｎ列のマトリクス状のテーブル（４つ）が作成される。以上の第２誤差データ△Ｃ２（ΔＨ、△α）の取得処理を、残りの２番目の搭載ヘッド２３ｂ〜６番目の搭載ヘッド２３ｆ（図４参照）まで、それぞれ対応するオフセット間隔Ｌ２〜Ｌ６に変更しながら行うことによって、図８に示す第２誤差テーブル７ｂが作成される。

なお、ここでは基板カメラ２２と搭載ヘッド２３とがＸ方向に直線状に並ぶ例を示したが、搭載ヘッド２３が基板カメラ２２に対してＹ方向にもオフセットしている場合には、Ｙ座標についてもＸ座標と同様に、オフセット間隔分の移動を考慮すればよい。

電子部品２の実装作業時には、これらの第１誤差テーブル７ａおよび第２誤差テーブル７ｂに基づいて、各搭載ヘッド２３の実装位置が補正される。たとえば、一例として部品実装位置Ｍが座標Ｐ_ｍｎ（Ｘ_ｍｎ、Ｙ_ｍｎ）で、搭載角度θが０°、１番目の搭載ヘッド２３ａによる実装を行う場合には、まず、第１誤差テーブル７ａから、オフセット間隔Ｌ１を差し引いた位置座標Ｐｈ（Ｘ_ｍｎ−Ｌ１、Ｙ_ｍｎ）に対応する第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_{ｍｎ−Ｌ１}、ΔＣＹ_ｍｎ）が取得（または補間法により算出）される。また、第２誤差テーブル７ｂから搭載ヘッド２３ａのｒ＝０°のテーブルを参照し、座標Ｐ_ｍｎ（Ｘ_ｍｎ、Ｙ_ｍｎ）に対応する第２誤差データΔＨ（ΔＨＸ_{ｍｎ（０）}、ΔＨＹ_{ｍｎ（０）}）が取得される。以上に基づき、基板カメラ２２を基準とすれば、補正後の部品実装位置Ｍ（ｘ、ｙ）（Ｘ軸用エンコーダ上における送り値、Ｙ軸用エンコーダ上における送り値）は、ｘ＝（Ｘ_ｍｎ−Ｌ１＋ΔＣＸ_{（ｍｎ−Ｌ１）}＋ΔＨＸ_{ｍｎ（０）}）、ｙ＝（Ｙ_ｍｎ＋ΔＣＹ_ｍｎ＋ΔＨＹ_{ｍｎ（０）}）として算出される。また、Ｒ軸モータにおける部品回転角は△α_{ｍｎ（０）}として算出される。（第２誤差データ△αは、治具部品１１０の時計方向の検出値を正としており、搭載前に搭載ヘッド２３ａを反時計方向に検出値分だけ回転補正させることで、正しい部品回転角（搭載角度）で部品搭載できる。）

実装位置補正を図７の例で示せば、上記の補正後の部品実装位置Ｍ（ｘ、ｙ）は、図７（ｂ）で第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、ΔＣＹ_１１）を用いて位置Ｐｈに基板カメラ２２の撮像中心Ｃｈを配置した状態（搭載ヘッド位置Ｈ_１１）から、さらに図７（ｃ）で第２誤差データΔＨ（ΔＨＸ_{１１（０）}、ΔＨＹ_{１１（０）}）を用いて基板カメラ２２の位置を補正したことになる。この結果、図７の例では、搭載ヘッド２３ａを正確に部品実装位置Ｍ（Ｐ_１１（Ｘ_１１、Ｙ_１１））に配置することができる。

次に、図９を参照して、第１実施形態の表面実装機１００による第２誤差テーブル７ｂを作成する際の演算処理部７１の制御処理について説明する。なお、ここでは、１番目の搭載ヘッド２３ａから順に、かつ、回転角度０°から順に第２誤差データ△Ｃ２（ΔＨ、△α）を取得する例について説明する。

図９に示すように、まず、ステップＳ１において、任意の位置に配置された治具部品１１０の上方にヘッドユニット２０を移動させる。これは、作業者による位置座標の指定でもよいし、基板カメラ２２で走査するようにヘッドユニット２０を移動させて治具部品１１０を認識してもよい。

ステップＳ２において、基板カメラ２２により治具部品１１０が撮像される。演算処理部７１は、撮像画像から治具部品１１０の部品中心Ｊの座標を目標位置座標Ｐ_１１をＸ軸用エンコーダ上における送り値、Ｙ軸用エンコーダ上における送り値として取得する。

ステップＳ３では、目標位置座標Ｐ_１１から基板カメラ２２をオフセット間隔Ｌ１だけＸ方向に移動させた位置Ｐｈに、Ｘ軸用エンコーダおよびＹ軸用エンコーダにより位置付けた状態で、１番目の搭載ヘッド２３ａ（ｒ＝０°）により治具部品１１０を吸着する。

ステップＳ４では、吸着した治具部品１１０の下面画像が、部品カメラ６０によって撮像される。演算処理部７１は、撮像画像から治具部品１１０の部品中心Ｊと搭載ヘッド２３ａの吸着位置Ｈ_１１との間の位置ずれを第２誤差データΔＨ（ΔＸ_１１）、ΔＨＹ_１１）として取得する。さらに撮像画像における治具部品１１０の方向の角度変化から、回転誤差である第２誤差データΔα（Δα_１１）として取得する。

ステップＳ５では、ｍ行ｎ列の格子状の測定点（目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）全てについて測定が終了したか否かが判断される。測定が全て終了していない場合には、ステップＳ６に進み、予め設定された所定量だけ移動して、次の測定点（この場合、たとえばＰ_１２）に治具部品１１０が搭載され、次の測定点についてステップＳ２〜Ｓ４が実行される。ステップＳ２〜Ｓ６が繰り返されることにより、全ての測定点について測定（第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）の取得）が行われる。

ステップＳ５において全ての測定点について測定が終了したと判断された場合、ステップＳ７に進み、搭載ヘッド２３ａについて全ての角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°および２７０°）で測定を終了したか否かが判断される。全角度で測定が終了していない場合には、ステップＳ８に進み、所定角度（この場合、９０°）だけ搭載ヘッド２３ａを回動させた後、ステップＳ６で次の測定点（この場合、最初の目標位置座標Ｐ_１１に戻る）に治具部品１１０が搭載される。これにより、全ての角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°および２７０°）に対してステップＳ２〜Ｓ６が実行される。

ステップＳ７において搭載ヘッド２３ａについて全ての角度で測定を終了したと判断された場合、ステップＳ９に進み、全ての搭載ヘッド２３（２３ａ〜２３ｆ）について測定を終了したか否かが判断される。全ての搭載ヘッド２３（２３ａ〜２３ｆ）で測定が終了していない場合には、ステップＳ１０に進み、次の搭載ヘッド２３（この場合、搭載ヘッド２３ｂ）に対して対応するオフセット間隔（この場合、Ｌ２）での測定が開始される。これにより、全ての搭載ヘッド２３（２３ａ〜２３ｆ）に対してステップＳ２〜Ｓ８が実行される。

ステップＳ９において全ての搭載ヘッド２３（２３ａ〜２３ｆ）について測定を終了したと判断された場合、ステップＳ１１に進み、取得された全ての第２誤差データ△Ｃ２（ΔＨ、△α）により第２誤差テーブル７ｂが作成され、作成された第２誤差テーブル７ｂが記憶部７２（補正用データ記憶部７２ｂ）に格納される。以上のようにして、第２誤差テーブル７ｂを作成する際の制御処理が行われる。

次に、図２、図６、図８および図１０を参照して、電子部品２をプリント基板１に実装する際の演算処理部７１の制御処理フローについて説明する。なお、プリント基板１の搬入、搬出や位置決め等の処理の説明は省略する。

まず、図１０に示すように、ステップＳ２１では、動作プログラム記憶部７２ａ（図３参照）に記憶された制御プログラム（基板生産プログラム）に基づいて、吸着対象の電子部品２、吸着を行う搭載ヘッド２３（２３ａ〜２３ｆ）、電子部品２の部品実装位置Ｍおよび搭載角度θが取得される。

ステップＳ２２では、吸着対象の電子部品２が所定の搭載ヘッド２３により吸着され、取り出される。また、部品カメラ６０（図２参照）による電子部品２の撮像が行われ、電子部品２の吸着位置ずれなどが取得される。

次に、ステップＳ２３では、第１誤差テーブル７ａ（図６参照）および第２誤差テーブル７ｂ（図８参照）に基づいて、搭載ヘッド２３による実装位置が補正される。上記の通り、第１誤差テーブル７ａからは、オフセット間隔を差し引いた位置座標Ｐｈに対応する第１誤差データΔＣ１が取得（または補間法により算出）される。また、第２誤差テーブル７ｂからは、電子部品２の部品実装位置Ｍおよび搭載角度θに対応する第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）が取得（または補間法により算出）される。これらの第１誤差データΔＣ１および第２誤差データΔＣ２のΔＨから、上記の通り、搭載ヘッド２３を部品実装位置Ｍに位置付けるための補正値が算出される。なお、部品カメラ６０による電子部品２の撮像の結果、電子部品２の吸着時の位置ずれや角度ずれが存在する場合、これらの補正量も第２誤差データΔＣ２のΔαにより反映され、最終的な補正後の実装位置が算出される。

次に、ステップＳ２４では、ステップＳ２３で求められた補正後の実装位置にヘッドユニット２０を移動させる。すなわち、Ｘ軸およびＹ軸の各エンコーダ出力値に算出された補正量が加味された補正後のエンコーダ出力値となるように、サーボモータ３２（Ｘ軸）およびサーボモータ４２（Ｙ軸）が駆動される。そして、ステップＳ２５では、搭載ヘッド２３によって、搭載角度θに第２誤差データΔαに対応する補正量が加味された回転角度にサーボモータ２７（Ｒ軸）が駆動された後、電子部品２（図２参照）をプリント基板１（図２参照）上の部品実装位置Ｍに搭載する。なお、厳密には、上記補正量を加味した結果、搭載ヘッド２３によるプリント基板１への搭載位置（プリント基板１まで下降させた搭載ヘッド２３のプリント基板１への着地点）が、部品実装位置Ｍとなる。

そして、ステップＳ２６では、基板生産プログラムにおいて未実装（未実行）の部品搭載データが残っているか否かが判断される。ステップＳ２６において搭載データが残っていると判断（Ｎｏ判定）された場合、ステップＳ２１に戻り、以降ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理が繰り返される。また、ステップＳ２６において未実装の搭載データがない（全て実装済である）と判断（Ｙｅｓ判定）された場合、本制御は終了される。

第１実施形態では、上記のように、目標位置座標Ｐ（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）に基板カメラ２２を移動させる際の基板カメラ２２の第１誤差データΔＣ１を複数の位置座標（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）ごとに取得して第１誤差テーブル７ａを作成し、目標位置座標Ｐにおいて、基板カメラ２２と搭載ヘッド２３とのオフセット間隔だけ移動させる際の搭載ヘッド２３の第２誤差データΔＨを複数の位置座標（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）および複数の回転角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°、２７０°）ごとに取得して第２誤差テーブル７ｂを作成し、第１誤差テーブル７ａおよび第２誤差テーブル７ｂに基づいて、部品実装位置Ｍへの移動に際して搭載ヘッド２３の実装位置を補正するように演算処理部７１を構成する。これにより、第１誤差テーブル７ａと、複数の位置座標（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）および複数の回転角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°、２７０°）ごとの第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）からなる第２誤差テーブル７ｂから、部品実装位置Ｍに対してオフセット間隔だけ移動させた位置Ｐｈに対応する第１誤差データΔＣ１と、部品実装位置Ｍおよび搭載角度θに対応した第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を求め、この第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を用いて、搭載ヘッド２３の実装位置を補正することができる。この結果、ヘッドユニット２０における搭載ヘッド２３と基板カメラ２２との間の間隔（オフセット間隔Ｌ１〜Ｌ６）と、実装時に電子部品２を所定の搭載角度θにするための搭載ヘッド２３の回転とを考慮した上で実装位置を補正することができるので、実装位置をより正確に補正することができる。

また、第１実施形態では、目標位置座標Ｐ（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）からオフセット間隔だけ基板カメラ２２を移動させた位置Ｐｈにおける搭載ヘッド２３の目標位置座標Ｐ（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）に対する水平方向の位置ずれΔＨと、位置Ｐｈに基板カメラ２２を位置付けた状態で搭載ヘッド２３で電子部品２を搭載する際の回転方向の位置ずれΔαとによる第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を複数の位置座標（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）ごとに取得して第２誤差テーブル７ｂを作成する。そして、部品実装位置Ｍと第１誤差テーブル７ａとに基づいて部品実装位置Ｍに基板カメラ２２を移動させる際の第１誤差データΔＣ１を求め、この第１誤差データΔＣ１に基づいて部品実装位置Ｍに搭載ヘッド２３を移動させるに際しての水平方向の位置ずれを補正する。さらに、部品実装位置Ｍと第２誤差テーブル７ｂとに基づいて、部品実装位置Ｍに搭載ヘッド２３を移動させる際の搭載ヘッド２３の水平方向の位置ずれΔＨおよび回転方向の位置ずれΔαからなる第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を求め、この第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）に基づいて部品実装位置Ｍに搭載する際の水平方向の位置ずれΔＨおよび回転方向の位置ずれΔαを追加補正する。これにより、ヘッドユニット２０の水平方向の傾きと、ヘッドユニット２０における搭載ヘッド２３と基板カメラ２２とのオフセット間隔とに基づく、水平方向の位置ずれΔＨおよび回転方向の位置ずれΔαを補正することができるので、実装位置をより正確に補正することができる。

また、第１実施形態では、複数の搭載ヘッド２３のそれぞれに対して、対応するオフセット間隔（Ｌ１〜Ｌ６）で複数の位置座標（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）および複数の回転角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°、２７０°）ごとの第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を取得して第２誤差テーブル７ｂを作成するように演算処理部７１を構成する。これにより、複数の搭載ヘッド２３のそれぞれに対して個別に、搭載ヘッド２３と基板カメラ２２との間のオフセット間隔と、実装時に電子部品２を搭載角度θにするための搭載ヘッド２３の回転とを考慮した第２誤差テーブル７ｂを作成することができる。これにより、この第２誤差テーブル７ｂを使って求める第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）をより適正化でき、搭載ヘッド２３ごとの実装位置をそれぞれ個別に、より正確に補正することができる。

また、第１実施形態では、基板カメラ２２により撮像した治具部品１１０の位置を目標位置座標Ｐとして取得し、基板カメラ２２を目標位置座標Ｐからオフセット間隔（Ｌ１〜Ｌ６）だけ移動させた位置で搭載ヘッド２３に吸着させた治具部品１１０を部品カメラ６０により撮像することにより、治具部品１１０の部品中心Ｊに対する搭載ヘッド２３の位置ずれを認識して第２誤差データΔＨとして取得するように演算処理部７１を構成する。そして、複数の位置座標（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）および複数の回転角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°、２７０°）ごとに搭載ヘッド２３による吸着と部品カメラ６０による撮像とを実施することにより、第２誤差データΔαとして取得し、第２誤差テーブル７ｂを作成するように演算処理部７１を構成する。これにより、第２誤差テーブル７ｂを作成するに当たり、基板カメラ２２による治具部品１１０の撮像と、その治具部品１１０を吸着した状態での部品カメラ６０による撮像とを行うだけで、容易に、オフセット間隔の移動および搭載ヘッド２３の回転を考慮した第２誤差データ△Ｃ２（ΔＨ、△α）を取得することができる。

また、一般に、搭載部品の位置ずれは、プリント基板１への部品搭載を行った後、搭載ヘッド２３を電子部品２から離す際に発生しやすい。このため、第２誤差テーブル７ｂの作成に際して、たとえば治具部品搭載を行った後に、搭載された治具部品１１０を基板カメラ２２により撮像して位置ずれを取得する場合、部品を搭載してから撮像を行うまでの間に治具部品１１０の位置がずれやすく、第２誤差データΔＨの測定精度が低下しやすい。これに対して、第１実施形態では、治具部品１１０を吸着した状態で部品カメラ６０によって撮像することにより第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を取得するので、治具部品１１０の位置ずれの発生が防止される。このため、第２誤差テーブル７ｂを作成するに当たり、第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を精度よく取得することが可能である。

また、第１実施形態では、部品実装位置Ｍへの移動に際して、部品実装位置Ｍからオフセット間隔（Ｌ１〜Ｌ６）だけ移動させた位置Ｐｈに対応する第１誤差データΔＣ１を第１誤差テーブル７ａから取得し、部品実装位置Ｍの位置座標で、かつ、搭載角度θに対応する第２誤差データΔＨを第２誤差テーブル７ｂから取得し、取得した第１誤差データΔＣ１および第２誤差データΔＨと、搭載ヘッド２３のオフセット間隔とに基づいて、搭載ヘッド２３の実装位置を補正するように演算処理部７１を構成する。これにより、搭載ヘッド２３を部品実装位置Ｍに配置させたときの基板カメラ２２の位置座標Ｐｈに対応する第１誤差データΔＣ１と、部品実装位置Ｍおよび搭載角度θにおける第２誤差データΔＨとに基づくことによって、オフセット間隔の移動と、搭載角度θへの回転とによる位置ずれを考慮した、高精度な実装位置補正を行うことができる。

（第２実施形態）
次に、図１、図３、図１１および図１２を参照して、本発明の第２実施形態による表面実装機について説明する。この第２実施形態では、吸着した治具部品１１０を部品カメラ６０により撮像することによって第２誤差データΔＨを取得した上記第１実施形態と異なり、搭載した治具部品１１０を基板カメラ２２により撮像することにより第２誤差データΔＨを取得するように構成した例について説明する。

なお、第２実施形態による表面実装機２００（図１参照）の装置構成は上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。表面実装機２００は、本発明の「電子部品実装装置」の一例である。

第２実施形態における第２誤差テーブル７ｂの作成方法について説明する。なお、第１誤差テーブル７ａについては、上記第１実施形態と同様にして予め作成され、記憶部７２（補正用データ記憶部７２ｂ）に記憶されているものとする。また、１番目の搭載ヘッド２３ａ（オフセット間隔Ｌ１）における、回転角度０°の第２誤差データΔＨの取得を例にとって説明する。

まず、図１１（ａ）に示すように、演算処理部１７１（図３参照）は、基板カメラ２２を目標位置座標Ｐ_１１からオフセット間隔Ｌ１だけ移動させた位置Ｐｈで、搭載ヘッド２３ａにより治具部品１１０をプリント基板１（または治具プレート）に搭載させる。この際、第１誤差テーブル７ａを用いた基板カメラ２２の位置補正は行わない。このため、基板カメラ２２の撮像中心Ｃｈは、位置Ｐｈに対してずれた位置に配置される。このとき、搭載ヘッド２３ａの位置Ｈ_１１（部品中心Ｊ）は、位置Ｐｈに対する撮像中心Ｃｈの位置ずれ（第１誤差データΔＣｈ（ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、ΔＣＹ_１１）に相当）と、オフセット間隔Ｌ１分の移動した位置座標Ｐｈにおける搭載ヘッド２３ａの位置ずれ（第２誤差データΔＨに相当）との両方の位置ずれによって、目標位置座標Ｐ_１１に対してずれた位置に配置される。演算処理部１７１は、本発明の「制御部」の一例である。

次に、演算処理部１７１は、基板カメラ２２を目標位置座標Ｐ_１１に移動させて治具部品１１０を撮像させる。この際も、第１誤差テーブル７ａを用いた基板カメラ２２の位置補正は行わない。このため、図１１（ｂ）に示すように、目標位置座標Ｐ_１１に移動させた基板カメラ２２の撮像中心Ｃは、目標位置座標Ｐ_１１からずれた位置に配置される。得られた撮像画像から、治具部品１１０の部品中心Ｊと撮像中心Ｃとの間の位置ずれＤ１が取得される。ここで、目標位置座標Ｐ_１１と撮像中心Ｃとの間の位置ずれＤ２は、第１誤差テーブル７ａの第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_１１、ΔＣＹ_１１）である。このため、Ｄ１とＤ２とに基づき、目標位置座標Ｐ_１１と部品中心Ｊとの間の位置ずれＤ３が取得される。

ここで、目標位置座標Ｐ_１１からオフセット間隔Ｌ１だけ移動させた位置Ｐｈと撮像中心Ｃｈとの間の位置ずれΔＣｈ（ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、ΔＣＹ_１１）は、第１誤差テーブル７ａから取得（または補間法により算出）することができる。撮像中心Ｃｈに位置ずれ（第１誤差データ）ΔＣｈを加算すれば、撮像中心Ｃｈは位置Ｐｈと一致し、そのときの搭載ヘッド２３ａの位置は、図１１（ｃ）に示すようにＨｈとなる。

位置Ｈｈと位置Ｈ_１１との間の間隔は位置ずれΔＣｈに一致し、図１１（ｄ）に示すように、位置ずれΔＣｈと位置ずれＤ３とに基づき、位置Ｈｈと目標位置座標Ｐ_１１との間の位置ずれＤ４を取得することができる。この位置ずれＤ４が、目標位置座標Ｐ_１１における第２誤差データΔＨ（ΔＨＸ_{１１（０）}、ΔＨＹ_{１１（０）}）となる。

図１１（ｄ）から明らかなように、第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、ΔＣＹ_１１）を用いて位置Ｐｈに基板カメラ２２を配置した状態（搭載ヘッド２３ａの位置Ｈｈ）から、さらに第２誤差データΔＨ（ΔＨＸ_{１１（０）}、ΔＨＹ_{１１（０）}）を用いて基板カメラ２２の位置を補正すれば、搭載ヘッド２３ａを正確に部品実装位置Ｍ（Ｐ_１１）に配置することができる。

演算処理部１７１は、上記の方法を用いて、複数の目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎおよび複数の回転角度（０°、９０°、１８０°、２７０°）ごとに搭載ヘッド２３（２３ａ〜２３ｆ）による搭載と、基板カメラ２２による撮像とを実施することにより、第２誤差テーブル７ｂを作成するように構成されている。

次に、図１２を参照して、第２実施形態の表面実装機２００による第２誤差テーブル７ｂを作成する際の演算処理部１７１の制御処理を説明する。上記第１実施形態と同様、ここでは、１番目の搭載ヘッド２３ａから順に、かつ、回転角度０°から順に第２誤差データΔＨを取得する例について説明する。

図１２に示すように、まず、ステップＳ３１において、搭載ヘッド２３ａに治具部品１１０を吸着させ、任意の（第１点目の）目標位置座標Ｐ_１１から基板カメラ２２をオフセット間隔Ｌ１だけＸ方向に移動させた位置Ｐｈで、部品搭載を行う。この際、上記のように第１誤差テーブル７ａを用いた基板カメラ２２の位置補正は行わない。なお、搭載ヘッド２３ａに治具部品１１０を吸着させた状態では、搭載ヘッド２３ａ中心と治具部品１１０は一致し、且つ回転方向も所定の角度となるようにする。

次に、ステップＳ３２において、第１誤差テーブル７ａを用いた基板カメラ２２の位置補正は行わずに目標位置座標Ｐ_１１の上方に基板カメラ２２を移動させ、ステップＳ３１で搭載された治具部品１１０を基板カメラ２２により撮像する。

ステップＳ３３では、演算処理部１７１は、撮像画像から治具部品１１０の部品中心Ｊと撮像中心Ｃとの間の位置ずれＤ１、治具部品１１０の角度変化Δαを取得し、位置ずれＤ１と第１誤差テーブル７ａの第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_１１、ΔＣＹ_１１）およびΔＣｈ（ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、ΔＣＹ_１１）とに基づき、第２誤差データΔＣ２（ΔＨ（ΔＨＸ_{１１（０）}、ΔＨＹ_{１１（０）}）、Δα_{１１（０）}）を取得する。

第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）が取得されると、ステップＳ３４に進み、全ての測定点（目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）について測定が終了したか否かが判断される。測定が全て終了していない場合には、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、既に目標位置座標に搭載された治具部品１１０を搭載ヘッド２３ａで吸着する。この際、搭載ヘッド２３ａに治具部品１１０を吸着させた状態で、搭載ヘッド２３ａ中心と治具部品１１０は一致し、且つ回転方向も所定の角度となるようにするため、ステップＳ３１で治具部品１１０を目標位置座標に搭載した際の搭載ヘッド２３ａの位置（Ｘ軸Ｙ軸における各エンコーダ上の位置）、搭載ヘッド２３ａの回転角度をそれぞれ記憶しておき、ヘッドユニット２０のＸ軸サーボモータ、Ｙ軸サーボモータ、および搭載ヘッド２３ａのＲ軸サーボモータを使い、その位置を再現するようにする。吸着後、測定点（Ｐ_１１）から予め設定された所定量だけ移動した測定点（この場合、たとえば目標位置座標Ｐ_１２）に対して、基板カメラ２２をオフセット間隔Ｌ１だけＸ方向に移動させた位置Ｐｈで、部品搭載を行う（第１誤差テーブル７ａによる補正無し）。そして、次の測定点についてステップＳ３２およびＳ３３が実行される。これにより、全ての測定点（目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）について第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）が取得される。

以降のステップＳ３６〜Ｓ４０の処理は、上記第１実施形態のステップＳ７〜Ｓ１１と同様であるので、説明を省略する。以上のようにして、第２実施形態による第２誤差テーブル７ｂを作成する際の制御処理が行われる。

第２実施形態では、上記のように、基板カメラ２２を目標位置座標Ｐ（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）からオフセット間隔（Ｌ１〜Ｌ６）だけ移動させた位置で搭載ヘッド２３により治具部品１１０を基板に搭載させた後、基板カメラ２２を目標位置座標Ｐに移動させて治具部品１１０を撮像させることにより、撮像中心Ｃに対する治具部品１１０の部品中心Ｊの位置ずれＤ１を認識し、位置ずれＤ１に基づいて第２誤差データΔＨを取得し、治具部品１１０の角度変化により第２誤差データΔαを取得するように演算処理部１７１を構成する。そして、複数の目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎおよび複数の回転角度（０°、９０°、１８０°、２７０°）ごとに搭載ヘッド２３による搭載と基板カメラ２２による撮像とを実施することにより、第２誤差テーブル７ｂを作成するように演算処理部１７１を構成する。これにより、容易に、オフセット間隔の移動を考慮した第２誤差データΔＨを取得することができる。そして、複数の回転角度ごとの搭載と基板カメラ２２による撮像とを繰り返すだけで、容易に、目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎにおける複数の回転角度ごとの回転に起因する第２誤差テーブル７ｂの作成を行うことができる。

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図１、図３、図１３および図１４を参照して、本発明の第３実施形態による表面実装機について説明する。この第３実施形態では、第１誤差テーブル７ａによる補正無しで搭載した治具部品１１０を基板カメラ２２により撮像することにより第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を取得した上記第２実施形態と異なり、第１誤差テーブル７ａによる補正を行って搭載した治具部品１１０を基板カメラ２２により撮像することにより第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を取得するように構成した例について説明する。

なお、第３実施形態による表面実装機３００（図１参照）の装置構成は上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。表面実装機３００は、本発明の「電子部品実装装置」の一例である。

第３実施形態における第２誤差テーブル７ｂの作成方法について説明する。

まず、図１３（ａ）に示すように、演算処理部２７１（図３参照）は、基板カメラ２２を目標位置座標Ｐ_１１からオフセット間隔Ｌ１だけ移動させた位置Ｐｈで、搭載ヘッド２３ａにより治具部品１１０をプリント基板１（または治具プレート）に搭載させる。この際、演算処理部２７１は、第１誤差テーブル７ａから第１誤差データΔＣｈ（ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、ΔＣＹ_１１）を取得（または補間法により算出）することにより、基板カメラ２２の位置座標の補正を行う。この結果、撮像中心Ｃｈは、位置Ｐｈに正確に一致する。このとき、搭載ヘッド２３ａの位置Ｈ_１１（部品中心Ｊ）は、オフセット間隔Ｌ１分の移動後の位置Ｐｈにおける搭載ヘッド２３ａの位置ずれ（第２誤差データΔＨ）によって、目標位置座標Ｐ_１１に対してずれた位置に配置される。演算処理部２７１は、本発明の「制御部」の一例である。

次に、演算処理部２７１は、基板カメラ２２を目標位置座標Ｐ_１１に移動させて治具部品１１０を撮像させる。この際も、演算処理部２７１は、第１誤差テーブル７ａから第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_１１、ΔＣＹ_１１）を取得することにより、基板カメラ２２の位置座標の補正を行う。この結果、撮像中心Ｃは、図１３（ｂ）に示すように、目標位置座標Ｐ_１１に正確に一致する。

そして、演算処理部２７１は、得られた撮像画像から、図１３（ｃ）に示すように、治具部品１１０の部品中心Ｊと撮像中心Ｃとの間の位置ずれＤ１を取得する。これにより、演算処理部２７１は、得られた位置ずれＤ１を目標位置座標Ｐ_１１における第２誤差データΔＨ（ΔＨＸ_{１１（０）}、ΔＨＹ_{１１（０）}）として取得する。

図１３（ｃ）から明らかなように、第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_{１１−Ｌ１}、ΔＣＹ_１１）を用いて位置Ｐｈに基板カメラ２２を配置した状態（搭載ヘッド２３ａの位置Ｈ_１１）から、さらに第２誤差データΔＨ（ΔＨＸ_{１１（０）}、ΔＨＹ_{１１（０）}）を用いて基板カメラ２２の位置を補正すれば、搭載ヘッド２３ａを正確に部品実装位置Ｍ（Ｐ_１１）に配置することができる。

そして、演算処理部２７１は、上記の方法を用いて、複数の目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎおよび複数の回転角度（０°、９０°、１８０°、２７０°）ごとに、搭載ヘッド２３（２３ａ〜２３ｆ）による搭載と基板カメラ２２による撮像とを実施することにより、第２誤差テーブル７ｂを作成するように構成されている。

次に、図１４を参照して、第３実施形態の表面実装機３００による第２誤差テーブル７ｂを作成する際の演算処理部２７１の制御処理を説明する。上記第１実施形態と同様、ここでは、１番目の搭載ヘッド２３ａから順に、かつ、回転角度ｒ＝０°から順に第２誤差データΔＨを取得する例について説明する。

図１４に示すように、まず、ステップＳ５１において、演算処理部２７１は、搭載ヘッド２３ａに治具部品１１０を吸着させ、任意の（第１点目の）目標位置座標Ｐ_１１から基板カメラ２２をオフセット間隔Ｌ１だけＸ方向に移動させた位置Ｐｈで、部品搭載を行う。この際、第１誤差テーブル７ａを用いた基板カメラ２２の位置補正を行うことにより、位置Ｐｈに基板カメラ２２の撮像中心Ｃｈが位置する状態で、部品搭載が行われる。

次に、ステップＳ５２において、演算処理部２７１は、第１誤差テーブル７ａを用いた基板カメラ２２の位置補正を行い、目標位置座標Ｐ_１１に基板カメラ２２の撮像中心Ｃを移動させて、ステップＳ３１で搭載された治具部品１１０を基板カメラ２２により撮像する。

ステップＳ５３では、演算処理部２７１は、撮像画像から治具部品１１０の部品中心Ｊと撮像中心Ｃとの間の位置ずれＤ１を取得し、位置ずれＤ１に基づき、第２誤差データΔＨ（ΔＨＸ_{１１（０）}、ΔＨＹ_{１１（０）}）を取得する。さらに撮像画像から治具部品１１０の角度変化に基づき第２誤差データΔα（Δα_{１１（０）}）を取得する。

第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）が取得されると、ステップＳ５４に進み、全ての測定点（目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）について測定が終了したか否かが判断される。測定が全て終了していない場合には、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、測定点（目標位置座標Ｐ_１１）から予め設定された所定量だけ移動した測定点（この場合、たとえば目標位置座標Ｐ_１２）に対して、基板カメラ２２をオフセット間隔Ｌ１だけＸ方向に移動させた位置Ｐｈで、部品搭載を行う（第１誤差テーブル７ａによる補正有り）。そして、次の測定点についてステップＳ５２およびＳ５３が実行される。ステップＳ５２〜Ｓ５５が繰り返されることにより、全ての測定点（目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ）について第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）が取得される。

以降のステップＳ５６〜Ｓ６０の処理は、上記第２実施形態のステップＳ３６〜Ｓ４０と同様であるので、説明を省略する。以上のようにして、第３実施形態による第２誤差テーブル７ｂを作成する際の制御処理が行われる。

第３実施形態でも、上記第２実施形態と同様に、容易に、オフセット間隔の移動を考慮した第２誤差データΔＨを取得することができる。そして、複数の回転角度ごとの搭載と基板カメラ２２による撮像とを繰り返すだけで、容易に、目標位置座標Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎにおける複数の回転角度（０°、９０°、１８０°、２７０°）ごとの回転に起因する第２誤差テーブル７ｂの作成を行うことができる。

第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、複数（６個）の搭載ヘッド２３がＸ軸方向に一列に配置されたヘッドユニット２０を移動させる際に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、搭載ヘッド２３の下面側に円環状に配置された複数の搭載ヘッド２３を備えたロータリ型ヘッドユニットを移動させる際に本発明を適用してもよい。なお、ロータリ型ヘッドユニットでは、円環状に配置された搭載ヘッド２３がヘッドユニットの下面側で水平方向に循環移動されて各々の搭載ヘッド２３の作業位置が変更される。この場合も、基板カメラ２２と個々の搭載ヘッド２３とのオフセット間隔および搭載ヘッドの回転角度を考慮して、第２誤差テーブルを作成すればよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ヘッドユニットに６本の搭載ヘッドを設けた構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。搭載ヘッドの数はいくつでもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、基台５上に設けられた少なくとも２箇所となる例えば６箇所の基準マーク５０ａ〜５０ｆを基板カメラ２２で撮像することで第１誤差テーブル７ａを作成したが、第１誤差テーブル７ａは、図５に示すようなガラス製の治具プレート１０５を用いて作成しても良い。

この治具プレート１０５の表面には、互いに直交する方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）に沿ってｍ行ｎ列の格子状に付された複数（ｍ×ｎ個）の基準マークＲ（Ｒ_１１〜Ｒ_ｍｎ）が印刷されている。まず、プリント基板１の代わりに治具プレート１０５をコンベア部１１に載置して所定の位置で固定した後、ヘッドユニット２０を移動させて、基板カメラ２２（図２参照）を使用して個々の基準マークＲ（Ｒ_１１〜Ｒ_ｍｎ）を順次撮像する。

得られた画像から、撮像された基準マークＲからのずれ量を求める。具体例を挙げて説明すると、たとえば、支持部３０（Ｘ軸）および移動機構部４０（Ｙ軸）を駆動して基板カメラ２２の撮像中心Ｃを、制御プログラム上での基準マークＲ_１１の座標Ｐ_１１（Ｘ_１１、Ｙ_１１）に移動させたとする。このとき、基準マークＲ_１１の座標Ｐ_１１（Ｘ_１１、Ｙ_１１）に対する基板カメラ２２の撮像中心Ｃのずれ量が、撮像画像における撮像中心Ｃと基準マークＲ_１１との間の距離（ΔＣＸ_１１、ΔＣＹ_１１）として求まる。これにより、目標位置座標Ｐ_１１（１番目の基準マークＲ_１１の座標）における第１誤差データΔＣ１が取得される。この第１誤差データΔＣ１（ΔＣＸ_１１、ΔＣＹ_１１）を目標エンコーダ出力値（制御プログラム上での座標Ｐ_１１（Ｘ_１１、Ｙ_１１）に対応するエンコーダ出力値）に加味することにより、基板カメラ２２を正確に座標Ｐ_１１（Ｘ_１１、Ｙ_１１）に移動させることが可能となる。

このような第１誤差データ（補正量）の算出を、格子状に付された複数（ｍ×ｎ個）の基準マークＲ（Ｒ_１１〜Ｒ_ｍｎ）について逐次的に行う。これにより、図６に示すように、ｍ×ｎ個の第１誤差データΔＣ１からなるｍ行ｎ列のマトリクス状の第１誤差テーブル７ａが作成される。なお、各基準マークＲ_１１〜Ｒ_ｍｎの間の位置座標については、その位置座標に隣接するいくつかの基準マークＲに対応する第１誤差データΔＣ１から、公知の補間法を用いて補正量を算出することができる。これにより、基板カメラ２２を任意の位置座標に正確に位置付けることが可能である。

また、上記第１〜第３実施形態の変形例として、ガラス製の治具プレート１０５を用い、ｍ行ｎ列の格子状の測定点（目標座標位置）での第１誤差データΔＣ１および第２誤差データΔＣ２（ΔＨ、Δα）を取得して第１誤差テーブルおよび第２誤差テーブルを作成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、Ｘ軸およびＹ軸についての軸ごとの誤差データのみを取得してもよい。すなわち、Ｘ軸については、図５（図７）の１行（Ｐ_１１〜Ｐ_１ｎ）の測定点のみで誤差データを取得し、Ｙ軸については、図５（図７）の１列（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍ１）の測定点のみで誤差データを取得してもよい。このとき、誤差テーブルは、Ｘ軸について１行ｎ列のｎ個の誤差データと、Ｙ軸についてｍ行１列のｍ個の誤差データとを含むテーブルとなる。この場合でも、Ｘ軸座標に対する誤差データと、Ｙ軸座標に対する誤差データとの合成によって任意の位置座標の補正値を取得することが可能であり、さらに誤差データの測定点数を少なくすることができるので、第１および第２誤差テーブルの作成処理時間の短縮や誤差テーブルのデータ量の縮小を図ることができる。

このほか、ｍ行ｎ列の格子状の測定点（目標座標位置）で第１誤差データΔＣ１および第２誤差データΔＣ２の内のΔＨを取得し、これらの誤差データからＸ軸（１行ｎ列のｎ個の誤差データ）およびＹ軸（ｍ行×１列のｍ個の誤差データ）の２軸分の誤差テーブルを作成してもよい。この場合、たとえばＸ軸の１列目の誤差データについては、１列目のｍ個の測定点（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍ１）の平均値をとり、それぞれ列毎の平均値によってＸ軸のｎ列（ｎ個）の誤差データを作成する。Ｙ軸も同様に、行毎の平均値によってｍ行（ｍ個）の誤差データを作成する。誤差テーブルは、Ｘ軸について１行ｎ列のｎ個の誤差データと、Ｙ軸についてｍ行１列のｍ個の誤差データとを含むテーブルとなる。この場合には、誤差テーブルに含まれる各誤差データを複数回の測定の平均値とすることができるので、単純に２軸分の測定のみを行う場合よりも誤差データの精度を向上させることが可能である。

なお、上記第１〜第３実施形態では、第２誤差テーブルを作成する際の格子状の測定点もｍ行ｎ列として説明したが、本発明はこれに限られない。測定点の数は、プリント基板上の任意の位置座標の補正値を算出するのに十分な数の測定点があればよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、各搭載ヘッド２３に対してそれぞれ４角度（ｒ＝０°、９０°、１８０°、２７０°）で第２誤差データΔＨを取得し、第２誤差テーブル７ｂを作成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、２角度（０°、１８０°）や３角度（０°、１２０°、２４０°）などの４角度以外の他の複数角度で第２誤差テーブルを作成してもよい。

なお、上記第１〜第３実施形態では、ヘッドユニット２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させ、搭載ヘッド２３をＺ軸方向に移動させる装置として、ボールねじ軸、ボールナット、ボールねじ軸を回転駆動するサーボモータ、モータの回転量を検出するエンコーダからなる駆動装置をそれぞれ用いている。しかしながら、このタイプの各駆動装置の替わりにそれぞれリニアモータを用いても良い。リニアモータの場合、可動子側に設けた位置センサが固定子側に設けたリニアスケールにおける位置を読み取ることでエンコーダと同様に可動子の位置を検知するようにする。リニアモータの場合でも、固定子側の伸びや可動子をガイドするレールのうねりが発生し、可動子が取り付けられたヘッドユニットが水平方向に位置ずれし、ヘッドユニットに傾きが発生するので、第１誤差テーブルと第２誤差テーブルとを用いて、正しい所定の水平方向位置、且つ正しい所定の実装方向である正しい実装位置で、電子部品２を基板に搭載することができる。

なお、上記第１〜第３実施形態では、ヘッドユニット２０に複数の搭載ヘッド２３が設けられた場合について記載したが、搭載ヘッド２３の回転中心軸の振れ回りがほとんど無視することができる場合には、１個あるいは複数の搭載ヘッドが設けられた場合において、１個あるいは複数の搭載ヘッドに対応し、基板カメラ２２で複数の目標位置座標を撮像して得られる第１誤差テーブルと、複数の位置座標で搭載ヘッド２３の角度０°のみにおいて実装あるは吸着された部品を、搭載ヘッド２３の回転中心軸のＺ軸に対して傾きがある無しに拘わらず、撮像して得られる第２誤差データΔＨのみからなる第２誤差テーブルとから、対応する搭載ヘッドを所定の目標実装位置に所定の目標部品角度で搭載するに当たり、所定の目標実装位置に対応する第１誤差データΔＣ１と第２誤差データΔＨを求め、これらの第１誤差データΔＣ１と第２誤差データΔＨに基づいて、１個あるいは複数の搭載ヘッドに対応して実装位置（部品中心位置）を補正するようにしても良い。これにより、搭載ヘッドの回転中心軸のＺ軸に対する傾きに起因する水平方向の位置ずれを含み、少なくともヘッドユニット２０の傾きに起因する位置ずれを解消できる。特に、基板カメラと搭載ヘッドとのオフセット間隔が大きい場合には、ヘッドユニットの水平方向の傾きによる目標実装位置に対する電子部品の水平方向の位置ずれも大きくなるので、水平方向の高い実装位置精度が求められる電子部品に対しては、少なくとも水平方向の位置ずれを補正するようにすると良い。なお、搭載ヘッド２３の回転中心軸の振れ回りがほとんど無視することができる場合には、搭載ヘッド２３の角度に拘らず、所定の目標実装位置に対応する第２誤差データΔＨは変化しない。

同様、搭載ヘッド２３の回転中心軸の振れ回りがほとんど無視することができる場合で、ヘッドユニット２０に１個あるいは複数の搭載ヘッドが設けられた場合において、１個あるいは複数の搭載ヘッドに対応し、第１誤差データΔＣ１と、複数の位置座標で搭載ヘッド２３の角度０°のみにおいて実装あるは吸着された部品を、搭載ヘッド２３の回転中心軸のＺ軸に対して傾きがある無しに拘わらず、撮像して得られ第２誤差データΔαのみを求め、１個あるいは複数の搭載ヘッドに対応し、第１誤差データΔＣ１に基づいて部品中心位置を補正するとともに、第２誤差データΔαに基づいて実装時の搭載ヘッド２３の回転角度を補正するようにしても良い。これにより少なくともヘッドユニット２０の傾きに起因する電子部品２の目標実装角度に対する実装角度の位置ずれを解消できる。

また、複数の位置座標で搭載ヘッド２３の複数の角度における第２誤差データΔＨを求めて第２誤差テーブルを作成し、１個あるいは複数の搭載ヘッドに対応し、目標部品搭載位置に基づき第１誤差テーブルから求めた第１誤差データΔＣ１に基づいて部品中心位置を補正するとともに、目標部品搭載位置と実装時の搭載ヘッド２３の回転角度に基づき、第２誤差テーブルから求めた第２誤差データΔＨに基づいて実装時の搭載ヘッド２３の水平方向の位置ずれを補正するようにしても良い。これによりヘッドユニット２０の傾きに加え、搭載ヘッド２３の回転中心軸のＺ軸に対する傾きに拘わらず発生する、搭載ヘッド２３の回転中心軸のふれまわりに起因する電子部品２の水平方向の位置ずれを解消できる。

また、複数の位置座標で搭載ヘッド２３の複数の角度における第２誤差データΔαを求めて第２誤差テーブルを作成し、１個あるいは複数の搭載ヘッドに対応し、目標部品搭載位置に基づき第１誤差テーブルから求めた第１誤差データΔＣ１に基づいて部品中心位置を補正するとともに、目標部品搭載位置と実装時の搭載ヘッド２３の回転角度に基づき、第２誤差テーブルから求めた第２誤差データΔαに基づいて実装時の搭載ヘッド２３の回転角度を補正するようにしても良い。これによりヘッドユニット２０の傾きに加え、搭載ヘッド２３の回転中心軸のＺ軸に対する傾きや、さらには搭載ヘッド２３の回転中心軸のふれまわりに起因し、実装時の搭載ヘッド２３の回転角度に基づき発生する電子部品２の目標実装角度に対する実装角度の位置ずれを解消できる。

２ 電子部品
５ａ 第１誤差テーブル（第１誤差データ群）
５ｂ 第２誤差テーブル（第２誤差データ群）
２０ ヘッドユニット
２２ 基板カメラ（第１撮像部）
２３ 搭載ヘッド
６０ 部品カメラ（第２撮像部）
７１、１７１、２７１ 演算処理部（制御部）
７２ 記憶部
１００、２００、３００ 表面実装機（電子部品実装装置）
１１０ 治具部品
ΔＣ１ 第１誤差データ
ΔＣ２、ΔＨ、Δα 第２誤差データ
Ｌ１〜Ｌ６ オフセット間隔
Ｐ（Ｐ_１１〜Ｐ_ｍｎ） （目標）位置座標

Claims (9)

1. 第１撮像部と、前記第１撮像部に対して所定のオフセット間隔だけ離間して配置された搭載ヘッドとを含むヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットを水平面内で移動させるとともに前記搭載ヘッドを回転させて、前記搭載ヘッドを部品実装位置に移動させる制御を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   目標位置座標に前記第１撮像部を移動させる際の前記第１撮像部の位置ずれによる第１誤差データを複数の位置座標ごとに取得して第１誤差データ群を作成し、
   所定の位置座標において、この所定の位置座標から前記第１撮像部と前記搭載ヘッドとのオフセット間隔だけ前記第１撮像部を移動させた際の前記搭載ヘッドの前記所定の位置座標に対する水平方向の位置ずれと、あるいは前記所定の位置座標から前記オフセット間隔だけ前記第１撮像部を移動した位置において、基板上に前記搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向の位置ずれとの内、少なくともいずれか一方の位置ずれによる第２誤差データを複数の位置座標ごとに取得して第２誤差データ群を作成し、
   実装目標位置座標と前記第１誤差データ群とに基づいて前記実装目標位置座標に第１撮像部を移動させる際の第１誤差データを求め、この第１誤差データに基づいて前記実装目標位置座標に前記搭載ヘッドを移動させるに際しての水平方向の位置ずれを補正するとともに、
   前記実装目標位置座標と前記第２誤差データ群とに基づいて、前記実装目標位置座標に前記搭載ヘッドを移動させる際の前記搭載ヘッドの水平方向の位置ずれあるいは回転方向の位置ずれの内、少なくともいずれか一方の位置ずれからなる前記第２誤差データを求め、この第２誤差データに基づいて前記実装目標位置座標に前記搭載ヘッドを移動させるに際しての水平方向の位置ずれあるいは回転方向の位置ずれの内、少なくともいずれか一方の位置ずれを追加補正するように構成されている、電子部品実装装置。
2. 前記制御部は、前記第２誤差データを複数の位置座標および複数の回転角度ごとに取得して前記第２誤差データ群を作成するように構成され、前記実装目標位置座標に前記搭載ヘッドを移動するとともに、前記搭載ヘッドを所定の回転角とする際の前記第２誤差データを、前記実装目標位置座標と前記所定の回転角と前記第２誤差データ群とに基づいて求めるように構成されている、請求項１に記載の電子部品実装装置。
3. 前記ヘッドユニットは、前記第１撮像部に対する前記オフセット間隔の異なる複数の前記搭載ヘッドを含み、
   前記制御部は、前記複数の搭載ヘッドのそれぞれに対して、前記第２誤差データ群を作成するように構成されている、請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
4. 前記搭載ヘッドに吸着された電子部品を撮像するための第２撮像部をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１撮像部により撮像した治具部品の位置を前記目標位置座標として取得し、前記第１撮像部を前記目標位置座標から前記オフセット間隔だけ移動させた位置で前記搭載ヘッドに吸着させた前記治具部品を前記第２撮像部により撮像することにより、前記治具部品の中心位置に対する前記搭載ヘッドの水平方向位置と、あるいは前記目標位置座標から前記オフセット間隔だけ移動した位置において、基板上に前記搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向位置との内、少なくともいずれか一方の位置のずれを認識して前記第２誤差データとして取得するように構成され、複数の位置座標ごとに前記搭載ヘッドによる前記治具部品の吸着と、吸着された前記治具部品の前記第２撮像部による前記撮像とを実施することにより、第２誤差データ群を作成するように構成されている、請求項１または３に記載の電子部品実装装置。
5. 前記制御部は、前記第２誤差データを複数の位置座標および複数の回転角度ごとに取得して前記第２誤差データ群を作成するように構成され、
   前記実装目標位置座標に前記搭載ヘッドを移動するとともに、前記搭載ヘッドを所定の回転角とする際の前記第２誤差データを、前記実装目標位置座標と前記所定の回転角と前記第２誤差データ群とに基づいて求めるように構成されている、請求項４に記載の電子部品実装装置。
6. 前記制御部は、前記第１撮像部を前記目標位置座標から前記オフセット間隔だけ移動させた位置で前記搭載ヘッドにより電子部品または治具部品を基板に搭載させた後、前記第１撮像部を前記目標位置座標に移動させて前記電子部品または治具部品を撮像させることにより、撮像中心に対する前記電子部品または治具部品の中心位置の水平方向位置と、あるいは前記目標位置座標から前記オフセット間隔だけ移動した位置において、基板上に前記搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向位置との内、少なくともいずれか一方の位置のずれを認識し、得られた前記位置ずれに基づいて第２誤差データを取得するように構成され、複数の位置座標ごとに前記搭載ヘッドによる搭載と前記第１撮像部による撮像とを実施することにより、第２誤差データ群を作成するように構成されている、請求項１または３に記載の電子部品実装装置。
7. 前記制御部は、前記第２誤差データを複数の位置座標および複数の回転角度ごとに取得して前記第２誤差データ群を作成するように構成され構成され、前記実装目標位置座標に前記搭載ヘッドを移動するとともに、前記搭載ヘッドを所定の回転角とする際の前記第２誤差データを、前記実装目標位置座標と前記所定の回転角と前記第２誤差データ群とに基づいて求めるように構成されている、請求項６に記載の電子部品実装装置。
8. 撮像部と、前記撮像部に対して所定のオフセット間隔だけ離間して配置された搭載ヘッドとを含むヘッドユニットを備え、前記ヘッドユニットを水平面内で移動させるとともに前記搭載ヘッドを回転させて、前記搭載ヘッドを部品実装位置に移動させる電子部品実装装置の実装位置補正データ作成方法であって、
   目標位置座標に前記撮像部を移動させる際の前記撮像部の位置ずれによる第１誤差データを複数の位置座標ごとに取得して第１誤差データ群を作成するステップと、
   前記目標位置座標において、前記撮像部と前記搭載ヘッドとのオフセット間隔だけ移動させる際の前記搭載ヘッドの水平方向位置と、あるいは前記目標位置座標から前記オフセット間隔だけ移動した位置において、基板上に前記搭載ヘッドで電子部品を目標方向位置に搭載する際の回転方向位置との内、少なくともいずれか一方の位置のずれによる第２誤差データを複数の位置座標ごとに取得して第２誤差データ群を作成するステップと、
   前記第１誤差データ群および前記第２誤差データ群に基づいて、部品実装位置への移動に際しての前記搭載ヘッドの実装位置補正データを作成するステップとを備える、実装位置補正データ作成方法。
9. 前記第２誤差データ群を作成するステップにおいて、前記第２誤差データを複数の位置座標および複数の回転角度ごとに取得して前記第２誤差データ群を作成する、請求項８に記載の実装位置補正データ作成方法。

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