JP2014130960A - 電子部品実装装置及び電子部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単位時間当たりの基板の生産数の減少を抑制すること。
【解決手段】電子部品の実装位置の基準となるマークが形成された基板を搬送する基板搬送部と、基板搬送部によって搬送された基板を撮影する撮影部と、基板におけるマークの設計位置を記憶する記憶部と、撮影部によって撮影された画像におけるマークの位置と設計位置とのずれに基づいて、基板上に電子部品を実装する位置を補正する制御部と、を備え、制御部は、所定枚数の基板を撮影して得られるずれの第１の代表値又はバラツキが閾値よりも小さい場合は、所定枚数の基板を撮影して得られるずれの第２の代表値に基づいて、基板上に電子部品を実装する位置を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関する。

電子部品実装装置は、リード線を備える電子部品を基板に搭載する場合、電子部品のリード線を基板に形成されたスルーホールに挿入して搭載する。電子部品実装装置は、電子部品を搭載する際に基板のスルーホールが形成されている位置を検出するための処理を実行する。特許文献１には、スルーホールの画像を撮影し、撮影した画像を解析することで基板上のスルーホールの位置を検出し、検出した位置を基板の原点に設定する方法が記載されている。

特開平７−９１９１４号公報

特許文献１に記載の装置は、スルーホールを撮影した画像を解析することで、スルーホールの位置を検出することができる。しかしながら、画像解析は、時間を要するため、単位時間当たりの基板の生産数を減少させてしまう場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単位時間当たりの基板の生産数の減少を抑制することができる電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明は、電子部品の実装位置の基準となるマークが形成された基板を搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部によって搬送された前記基板を撮影する撮影部と、前記基板における前記マークの設計位置を記憶する記憶部と、前記撮影部によって撮影された画像における前記マークの位置と前記設計位置とのずれに基づいて、前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正する制御部と、を備え、前記制御部は、所定枚数の前記基板を撮影して得られる前記ずれの第１の代表値又はバラツキが閾値よりも小さい場合は、前記所定枚数の前記基板を撮影して得られる前記ずれの第２の代表値に基づいて、前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正することを特徴とする。

ここで、前記基板は、配線パターンがさらに形成されており、前記マークは、挿入型電子部品の挿入部が挿入される挿入穴又は当該挿入穴と同時に形成される基準であり、前記制御部は、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて、前記配線パターンのずれを検出し、前記第１の代表値又は前記バラツキが前記閾値よりも小さい場合は、当該ずれ及び前記第２の代表値に基づいて、前記基板上に前記挿入型電子部品を実装する位置を補正することが好ましい。

また、前記制御部は、前記第１の代表値又は前記バラツキが前記閾値よりも小さくない場合、前記第２の代表値に基づいて前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正する制御を開始するか否かに関する問い合わせを行うことが好ましい。

また、前記閾値は、前記挿入穴の径に基づいて決定されることが好ましい。

前記第１の代表値は、平均値又は最大値であってもよい。前記第２の代表値は、平均値又は最大値であってもよい。

また、前記電子部品を供給する部品供給ユニットと、前記部品供給ユニットから供給される前記電子部品を吸着するノズルと前記ノズルを駆動するノズル駆動部と前記ノズル及び前記ノズル駆動部とを支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、をさらに備え、前記制御部は、前記ヘッド本体の動作を制御して、補正された前記基板の位置に前記電子部品を移動させ、前記電子部品を前記基板に実装することが好ましい。

本発明は、電子部品の実装位置の基準となるマークが形成された複数の基板に、前記電子部品を実装する電子部品実装装置の電子部品実装方法であって、撮影部によって撮影された画像における前記マークの位置と設計位置とのずれに基づいて、前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正する工程と、所定枚数の前記基板を撮影して得られる前記ずれの第１の代表値又はバラツキが閾値よりも小さい場合は、前記所定枚数の前記基板を撮影して得られる前記ずれの第２の代表値に基づいて、前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明は、所定枚数の基板を撮影して得られるマークの位置と設計位置とのずれの第２の代表値に基づいて、基板上に電子部品を実装する位置を補正することができる。このため、複数の基板を生産する場合、所定枚数以降については、マークの画像解析が不要となるので、単位時間当たりの基板の生産数の減少を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。 図３は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。 図４は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。 図５は、ノズルの一例を示す説明図である。 図６は、電子部品保持テープの一例の概略構成を示す模式図である。 図７は、部品供給ユニットの電子部品供給装置の概略構成を示す斜視図である。 図８は、電子部品を実装する基板の設計図の一例を示す説明図である。 図９は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。 図１０は、画像認識に基づく位置補正処理の処理手順の例を示すフローチャートである。 図１１は、第２の代表値に基づく位置補正処理の処理手順の例を示すフローチャートである。 図１２は、挿入型電子部品の実装に関する処理手順の例を示すフローチャートである。 図１３は、記録される第２のずれの例を示す図である。 図１４は、第２のずれが小さい場合の例を示す図である。 図１５は、第２のずれが大きい場合の例を示す図である。 図１６は、画像認識に基づく位置補正処理における挿入型電子部品の実装位置の補正について説明するための図である。 図１７は、第２の代表値に基づく位置補正処理における挿入型電子部品の実装位置の補正について説明するための図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

以下に、本発明にかかる電子部品実装装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。本発明の電子部品実装装置は、リード線（挿入部）を有し、当該リード線が、基板の基板孔（挿入穴、穴）に挿入されることで、基板に実装される電子部品、いわゆる挿入型電子部品及び挿入型電子部品を実装する電子部品実装装置である。電子部品実装装置は、挿入型電子部品（リード型電子部品）を実装する機能を備えている。ここで、挿入型電子部品は、リード線が基板に形成された穴に挿入されることで実装されるものである。また、挿入穴（基板孔）に挿入されずに基板上に搭載される電子部品、例えばＳＯＰ、ＱＦＰ等は、搭載型電子部品とする。なお、電子部品実装装置は、基板上に搭載される搭載型電子部品を実装する機能を備えていてもよい。以下の実施形態の電子部品実装装置１０は、搭載型電子部品と挿入型電子部品の両方を実装する機能を備える。

次に、図１から図１７を用いて、本実施形態の搭載型電子部品と挿入型電子部品の両方を実装することができる電子部品実装装置１０について説明する。電子部品実装装置１０は、基板上に載せることで実装される搭載型電子部品とリードを基板の挿入穴に差し込んで実装するリード型電子部品（挿入型電子部品）との両方を実装することができる装置である。電子部品実装装置１０は、１台で搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を実装することも、いずれか一方のみを実装することもできる。つまり電子部品実装装置１０は、搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を実装することが可能で、製造する基板や他の電子部品実装装置のレイアウトに応じて、種々の用途で使用することができる。

図１は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。図１に示す電子部品実装装置１０は、基板８の上に電子部品を搭載する装置である。電子部品実装装置１０は、筐体１１と、基板搬送部１２と、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒと、ヘッド１５と、ＸＹ移動機構１６と、ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９と、制御装置２０と、操作部４０と、表示部４２と、を有する。なお、ＸＹ移動機構１６は、Ｘ軸駆動部２２と、Ｙ軸駆動部２４と、を備える。ここで、本実施形態の電子部品実装装置１０は、図１に示すように、基板搬送部１２を中心にしてフロント側とリア側に部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒを備える。電子部品実装装置１０は、部品供給ユニット１４ｆが電子部品実装装置１０のフロント側に配置され、部品供給ユニット１４ｒが電子部品実装装置１０のリア側に配置される。また、以下では、２つの部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒを特に区別しない場合、部品供給ユニット１４とする。

基板８は、電子部品を搭載する部材であればよく、その構成は特に限定されない。本実施形態の基板８は、板状部材であり、表面に配線パターンが設けられている。基板８に設けられた配線パターンの表面には、リフローによって板状部材の配線パターンと電子部品とを接合する接合部材であるはんだが付着している。また、基板８には、電子部品が挿入されるスルーホール（挿入穴、基板孔）も形成されている。

基板搬送部１２は、基板８を図中Ｘ軸方向に搬送する搬送機構である。基板搬送部１２は、Ｘ軸方向に延在するレールと、基板８を支持し、基板８をレールに沿って移動させる搬送機構とを有する。基板搬送部１２は、基板８の搭載対象面がヘッド１５と対面する向きで、基板８を搬送機構によりレールに沿って移動させることで基板８をＸ軸方向に搬送する。基板搬送部１２は、電子部品実装装置１０に供給する機器から供給された基板８を、レール上の所定位置まで搬送する。ヘッド１５は、所定位置で、電子部品を基板８の表面に搭載する。基板搬送部１２は、前記所定位置まで搬送した基板８上に電子部品が搭載されたら、基板８を、次の工程を行う装置に搬送する。なお、基板搬送部１２の搬送機構としては、種々の構成を用いることができる。例えば、基板８の搬送方向に沿って配置されたレールと前記レールに沿って回転するエンドレスベルトとを組合せ、前記エンドレスベルトに基板８を搭載した状態で搬送する、搬送機構を一体としたベルト方式の搬送機構を用いることができる。

電子部品実装装置１０は、フロント側に部品供給ユニット１４ｆが配置され、リア側に部品供給ユニット１４ｒが配置されている。フロント側の部品供給ユニット１４ｆと、リア側の部品供給ユニット１４ｒは、それぞれ基板８上に搭載する電子部品を多数保持し、ヘッド１５に供給可能、つまり、ヘッド１５で保持（吸着又は把持）可能な状態で保持位置に供給する電子部品供給装置を備える。本実施形態の部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒはともに、本体と、本体に連結されたリードとを有するリード型電子部品を供給する。

図２は、部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。部品供給ユニット１４は、図２に示すように、複数の電子部品供給装置（以下、単に「部品供給装置」ともいう。）９０、９０ａを有する。

具体的には、部品供給ユニット１４は、複数のラジアルリード型電子部品（ラジアルリード部品）をテープ本体に固定した電子部品保持テープ（ラジアル部品テープ）を装着し、当該電子部品保持テープで保持したラジアルリード型電子部品のリードを保持位置（第２保持位置）で切断し、当該保持位置にあるラジアルリード型電子部品をヘッドに備えた吸着ノズル又は把持ノズルで保持可能とする電子部品供給装置９０を複数装着することに加え、複数の搭載型電子部品をテープ本体に固定した電子部品保持テープ（チップ部品テープ）を装着し、当該電子部品保持テープで保持した搭載型電子部品の保持位置（第１保持位置）でテープ本体から剥がし、当該保持位置にある搭載型電子部品をヘッドに備えた吸着ノズル又は把持ノズルで保持可能とする電子部品供給装置９０ａを備えていてもよい。部品供給ユニット１４は、その他電子部品供給装置９０ａとしてスティックフィーダやトレイフィーダをリア側バンクに設置してもよい。図２に示す複数の部品供給装置９０、９０ａは、支持台（バンク）９６に保持される。また、支持台９６は、部品供給装置９０、９０ａの他の装置（例えば、計測装置やカメラ等）を搭載することができる。

部品供給ユニット１４は、支持台９６に保持されている複数の電子部品供給装置９０、９０ａが、搭載する電子部品の種類、電子部品を保持する機構又は供給機構が異なる複数種類の電子部品供給装置９０、９０ａで構成される。また、部品供給ユニット１４は、同一種類の電子部品供給装置９０、９０ａを複数備えていてもよい。また、部品供給ユニット１４は、装置本体に対して着脱可能な構成とすることが好ましい。

部品供給装置９０は、テープに複数のラジアルリード型電子部品のリードを貼り付けて構成される電子部品保持テープを使用してヘッド１５にラジアルリード型電子部品を供給する。部品供給装置９０は、電子部品保持テープを保持し、保持している電子部品保持テープを送り、保持しているラジアルリード型電子部品をヘッド１５のノズルにより電子部品が保持できる保持領域（吸着位置、把持位置、保持位置）まで移動するテープフィーダである。部品供給装置９０は、保持領域まで移動させたラジアルリード型電子部品のリードを切断して分離することで、当該テープでリードが固定されたラジアルリード型電子部品を所定位置に保持可能な状態とすることができ、当該ラジアルリード型電子部品をヘッド１５のノズルにより保持（吸着、把持）することができる。部品供給装置９０については後述する。なお、複数の部品供給装置９０は、それぞれ異なる品種の電子部品を供給しても、別々の電子部品を供給してもよい。また、部品供給装置９０は、テープに複数のラジアルリード型電子部品に限定されず、ボウルフィーダや、アキシャルフィーダ、スティックフィーダ、トレイフィーダ等を用いることもできる。

電子部品供給装置９０ａは、テープに基板搭載するチップ型の電子部品を貼り付けて構成される電子部品保持テープを使用してヘッド１５に電子部品を供給する。なお、電子部品保持テープは、テープに複数の格納室が形成されており、当該格納室に電子部品が格納されている。電子部品供給装置９０ａは、電子部品保持テープを保持し、保持している電子部品保持テープを送り、格納室をヘッド１５のノズルにより電子部品が吸着できる保持領域まで移動させるテープフィーダである。なお、格納室を保持領域に移動させることで、当該格納室に収容されている電子部品を所定位置に露出した状態とすることができ、当該電子部品をヘッド１５のノズルにより吸着、把持することができる。電子部品供給装置９０ａは、テープフィーダに限定されず、チップ型電子部品を供給する種々のチップ部品フィーダとすることができる。チップ部品フィーダとしては、例えば、スティックフィーダ、テープフィーダ、バルクフィーダを用いることができる。

ヘッド１５は、部品供給ユニット１４ｆに保持された電子部品又は部品供給ユニット１４ｒに保持された電子部品、をノズルで保持（吸着又は把持）し、保持した電子部品を基板搬送部１２によって所定位置に移動された基板８上に実装する機構である。また、ヘッド１５は、部品供給ユニット１４ｒが電子部品供給装置９０ａを備えている場合、電子部品供給装置９０ａに保持されたチップ型電子部品（搭載型電子部品）を基板８上に搭載（実装）する機構である。なお、ヘッド１５の構成については、後述する。なお、チップ型電子部品（搭載型電子部品）とは、基板に形成された挿入穴（スルーホール）に挿入するリードを備えないリードなし電子部品である。搭載型電子部品としては、上述したようにＳＯＰ、ＱＦＰ等が例示される。チップ型電子部品は、リードを挿入穴に挿入せずに、基板に実装される。

ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を図１中Ｘ軸方向及びＹ軸方向、つまり、基板８の表面と平行な面上で移動させる移動機構でありＸ軸駆動部２２とＹ軸駆動部２４とを有する。Ｘ軸駆動部２２は、ヘッド１５と連結しており、ヘッド１５をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸駆動部２４は、Ｘ軸駆動部２２を介してヘッド１５と連結しており、Ｘ軸駆動部２２をＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５をＹ軸方向に移動させる。ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５をＸＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５を基板８と対面する位置、又は、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒと対面する位置に移動させることができる。また、ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を移動させることで、ヘッド１５と基板８との相対位置を調整する。これにより、ヘッド１５が保持した電子部品を基板８の表面の任意の位置に移動させることができ、電子部品を基板８の表面の任意の位置に搭載することが可能となる。つまり、ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を水平面（ＸＹ平面）上で移動させて、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒの電子部品供給装置９０、９０ａにある電子部品を基板８の所定位置（搭載位置、実装位置）に移送する移送手段となる。なお、Ｘ軸駆動部２２としては、ヘッド１５を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。Ｙ軸駆動部２４としては、Ｘ軸駆動部２２を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。対象物を所定の方向に移動させる機構としては、例えば、リニアモータ、ラックアンドピニオン、ボールねじを用いた搬送機構、ベルトを利用した搬送機構等を用いることができる。

ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９とは、ＸＹ平面において、ヘッド１５の可動領域と重なる位置で、かつ、Ｚ方向における位置がヘッド１５よりも鉛直方向下側となる位置に配置されている。本実施形態では、ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９とは、基板搬送部１２と部品供給ユニット１４ｒとの間に、隣接して配置される。

ＶＣＳユニット１７は、画像認識装置であり、ヘッド１５のノズル近傍を撮影するカメラや、撮影領域を照明する照明ユニットを有する。ＶＣＳユニット１７は、ヘッド１５のノズルで吸着された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。より具体的には、ＶＣＳユニット１７は、対面する位置にヘッド１５が移動されると、ヘッド１５のノズルを鉛直方向下側から撮影し、撮影した画像を解析することで、ノズルで吸着された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。ＶＣＳユニット１７は、取得した情報を制御装置２０に送る。

交換ノズル保持機構１８は、複数種類のノズルを保持する機構である。交換ノズル保持機構１８は、複数種類のノズルをヘッド１５が着脱交換可能な状態で保持する。ここで、本実施形態の交換ノズル保持機構１８は、電子部品を吸引することで保持する吸引ノズルと、電子部品を把持することで保持する把持ノズルと、を保持している。ヘッド１５は、交換ノズル保持機構１８で装着するノズルを変更し、装着されたノズルに対して空気圧を供給して駆動することで、保持する電子部品を適切な条件（吸引又は把持）で保持することができる。

部品貯留部１９は、ヘッド１５がノズルで保持し、基板８に実装しない電子部品を貯留する箱である。つまり、電子部品実装装置１０では、基板８に実装しない電子部品を廃棄する廃棄ボックスとなる。電子部品実装装置１０は、ヘッド１５が保持している電子部品の中に基板８に実装しない電子部品がある場合、ヘッド１５を部品貯留部１９と対面する位置に移動させ、保持している電子部品を解放することで、電子部品を部品貯留部１９に投入する。

制御装置２０は、電子部品実装装置１０の各部を制御する。制御装置２０は、各種制御部の集合体である。操作部４０は、作業者が操作を入力する入力デバイスである。操作部４０としては、キーボード、マウスと、タッチパネル等が例示される。操作部４０は検出した各種入力を制御装置２０に送る。表示部４２は、作業者に各種情報を表示する画面である。表示部４２としては、タッチパネル、ビジョンモニタ等がある。表示部４２は、制御装置２０から入力される画像信号に基づいて各種画像を表示させる。

なお、本実施形態の電子部品実装装置１０は、ヘッド１５を１つとしたが部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒのそれぞれに対応して２つのヘッド１５を設けてもよい。この場合、Ｘ軸駆動部を２つ設け、２つのヘッド１５をそれぞれＸＹ方向に移動させることで、２つのヘッド１５を独立して移動させることができる。さらに、電子部品実装装置１０は、基板搬送部１２を平行に２つ配置することも好ましい。電子部品実装装置１０は、２つの基板搬送部１２で２つの基板８を交互に電子部品搭載位置に移動させ、前記２つのヘッド１５で交互に部品搭載すれば、さらに効率よく基板８に電子部品を搭載することができる。

次に、図３及び図４を用いて、ヘッド１５の構成について説明する。図３は、電子部品実装装置のヘッド１５の概略構成を示す模式図である。図４は、電子部品実装装置のヘッド１５の概略構成を示す模式図である。なお、図３には、電子部品実装装置１０を制御する各種制御部と部品供給ユニット１４ｒの１つの部品供給装置９０もあわせて示す。ヘッド１５は、図３及び図４に示すように、ヘッド本体３０と撮影装置３６と高さセンサ３７とレーザ認識装置３８と、を有する。

電子部品実装装置１０は、図３に示すように、制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４と、を有する。制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４とは、上述した制御装置２０の一部である。また、電子部品実装装置１０は、電源と接続されており電源から供給される電力を制御部６０、ヘッド制御部６２、部品供給制御部６４及び各種回路を用いて、各部に供給する。制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４とについては後述する。

電子部品供給装置９０は、電子部品保持テープ（ラジアル部品テープ）にリードが保持された電子部品８０の本体が上方に露出している。なお、電子部品８０としては、アルミ電解コンデンサが例示される。なお、電子部品８０として、アルミ電解コンデンサの他にも、リードを有する各種電子部品を用いることができる。電子部品供給装置９０は、電子部品保持テープを引き出し、移動させることで、電子部品保持テープに保持された電子部品８０を保持領域（吸着領域、把持領域）に移動させる。本実施形態では、部品供給装置９０のＹ軸方向の先端近傍が、電子部品保持テープに保持された電子部品８０をヘッド１５のノズルが保持する保持領域となる。電子部品供給装置９０の構成については後述する。また、電子部品供給装置９０ａの場合も同様に、所定の位置が、ヘッド１５のノズルが電子部品保持テープに保持された電子部品８０を保持する保持領域となる。

ヘッド本体３０は、各部を支持するヘッド支持体３１と、複数のノズル３２と、ノズル駆動部３４と、を有する。本実施形態のヘッド本体３０には、図４に示すように、６本のノズル３２が一列に配置されている。６本のノズル３２は、Ｘ軸に平行な方向に並んでいる。なお、図４に示すノズル３２は、いずれも電子部品８０を吸着して保持する吸着ノズルが配置されている。

ヘッド支持体３１は、Ｘ軸駆動部２２と連結している支持部材であり、ノズル３２及びノズル駆動部３４を支持する。なお、ヘッド支持体３１は、レーザ認識装置３８も支持している。

ノズル３２は、電子部品８０を吸着し、保持する吸着機構である。ノズル３２は、先端に開口３２ａを有する。開口３２ａは、内部の空洞及びノズル支持部３３の空洞を介してノズル駆動部３４に連結されている。ノズル３２は、この開口３２ａから空気を吸引することで、先端に電子部品８０を吸着し、保持する。ノズル３２は、ノズル支持部３３に対して着脱可能であり、ノズル支持部３３に装着されていない場合、交換ノズル保持機構１８に保管（格納）される。また、ノズル３２は、開口３２ａの形状や、大きさが種々のものがある。また、本実施形態では、電子部品８０を吸着するための開口３２ａを備える吸着型のノズルを示したが、空気圧により稼動するアームを用い、電子部品８０を挟み込むことで保持する把持型のノズルも用いることができる。

ノズル支持部３３は、鉛直方向下側の端部（先端）でノズル３２を保持する機構であり、例えば、ノズル駆動部３４にとってヘッド支持体３１に対して移動されるシャフトと、ノズル３２と連結するソケットと、を有する。シャフトは、棒状の部材であり、Ｚ軸方向に延在して配置されている。シャフトは、鉛直方向下側の端部に配置されたソケットを支持する。シャフトは、ソケットに連結する部分がＺ軸方向に移動可能な状態及びθ方向に回転可能な状態でヘッド支持体３１に対して支持されている。ここで、Ｚ軸は、ＸＹ平面に対して直交する軸であり、基板８の表面に対して直交する方向となる。θ方向とは、すなわち、ノズル駆動部３４がノズル３２を移動させる方向と平行な軸であるＺ軸を中心とした円の円周方向と平行な方向である。θ方向は、ノズル３２の回動方向となる。シャフトは、ソケットに連結する部分がノズル駆動部３４によってＺ軸方向及びθ方向に移動、回転される。

ノズル駆動部３４は、ノズル支持部３３をＺ軸方向に移動させることでノズル３２をＺ軸方向に移動させ、ノズル３２の開口３２ａで電子部品８０を吸着させる。また、ノズル駆動部３４は、電子部品８０の実装時等にノズル支持部３３をθ方向に回転させることでノズル３２をθ方向に回転させる。

ノズル駆動部３４は、ノズル３２をＺ軸方向に移動させる機構として、Ｚ軸モータ３４ａ、具体的には、Ｚ軸方向が駆動方向となる直動リニアモータを有する機構がある。ノズル駆動部３４は、Ｚ軸モータ３４ａでノズル支持部３３とともにノズル３２をＺ軸方向に移動させることで、ノズル３２の先端部の開口３２ａのシャフトをＺ軸方向に移動させる。また、ノズル駆動部３４は、ノズル３２をθ方向に回転させる機構として、例えばモータとノズル支持部３３のシャフトに連結された伝達要素とで構成された機構がある。ノズル駆動部３４は、モータから出力された駆動力を伝達要素でノズル支持部３３のシャフトに伝達し、シャフトをθ方向に回転させることで、ノズル３２の先端部もθ方向に回転させる。

ノズル駆動部３４は、ノズル３２の開口３２ａで電子部品８０を吸着させる機構、つまり吸引機構としては、例えば、ノズル３２の開口３２ａと連結された空気管と、当該空気管と接続されたポンプと、空気管の管路の開閉を切り換える電磁弁と、を有する機構がある。ノズル駆動部３４は、ポンプで空気管の空気を吸引し、電磁弁の開閉を切り換えることで開口３２ａから空気を吸引するか否かを切り換える。ノズル駆動部３４は、電磁弁を開き開口３２ａから空気を吸引することで開口３２ａに電子部品８０を吸着（保持）させ、電磁弁を閉じ開口３２ａから空気を吸引しないことで開口３２ａに吸着していた電子部品８０を解放する、つまり開口３２ａで電子部品８０を吸着しない状態（保持しない状態）とする。

また、本実施形態のヘッド１５は、電子部品８０の本体を保持するときに本体上面がノズル（吸着ノズル）３２で吸着できない形状である場合には、後述する把持ノズルを用いる。把持ノズルは、吸着ノズルと同様に空気を吸引解放することで固定片に対して可動片が開閉することで電子部品８０の本体を上方から把持解放することができる。また、ヘッド１５は、ノズル駆動部３４でノズル３２を移動させ、交換動作を実行することで、ノズル駆動部３４が駆動させるノズルを換えることができる。

撮影装置３６は、ヘッド本体３０のヘッド支持体３１に固定されており、ヘッド１５と対面する領域、例えば、基板８や電子部品８０が搭載された基板８等を撮影する。撮影装置３６は、カメラと、照明装置と、を有し、照明装置で視野を照明しつつ、カメラで画像を取得する。これにより、ヘッド本体３０に対面する位置の画像、例えば、基板８や、部品供給ユニット１４の各種画像を撮影することができる。例えば、撮影装置３６は、基板８の表面に形成された基準マークとしてのＢＯＣマーク（以下単にＢＯＣともいう。）やスルーホール（挿入穴）の画像を撮影する。ここで、ＢＯＣマーク以外の基準マークを用いる場合、当該基準マークの画像を撮影する。

高さセンサ３７は、ヘッド本体３０のヘッド支持体３１に固定されており、ヘッド１５と対面する領域、例えば、基板８や電子部品８０が搭載された基板８との距離を計測する。高さセンサ３７としては、レーザ光を照射する発光素子と、対面する位置で反射して戻ってくるレーザ光を受光する受光素子とを有し、レーザ光を発光してから受光するまでの時間で対面する部分との距離を計測するレーザセンサを用いることができる。また、高さセンサ３７は、測定時の自身の位置及び基板の位置を用いて、対面する部分との距離を処理することで、対面する部分、具体的には電子部品８０の高さを検出する。なお、電子部品８０との距離の測定結果に基づいて電子部品８０の高さを検出する処理は制御部６０で行ってもよい。

レーザ認識装置３８は、光源３８ａと、受光素子３８ｂと、を有する。レーザ認識装置３８は、ブラケット５０に内蔵されている。ブラケット５０は、図３に示すように、ヘッド支持体３１の下側、基板８及び部品供給装置９０側に連結されている。レーザ認識装置３８は、ヘッド本体３０のノズル３２で吸着した電子部品８０に対して、レーザ光を照射することで、電子部品８０の状態を検出する装置である。ここで、電子部品８０の状態とは、電子部品８０の形状、ノズル３２で電子部品８０を正しい姿勢で吸着しているか等である。光源３８ａは、レーザ光を出力する発光素子である。受光素子３８ｂは、Ｚ軸方向における位置、つまり高さが同じ位置であり、光源３８ａに対向する位置に配置されている。レーザ認識装置３８による形状の認識処理については後述する。

次に、電子部品実装装置１０の装置構成の制御機能について説明する。電子部品実装装置１０は、図３に示すように、制御装置２０として、制御部６０と、記憶部６１、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４と、を有する。各種制御部は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等の演算処理機能と記憶機能とを備える部材で構成される。また、本実施形態では、説明の都合で複数の制御部としたが、１つの制御部としてもよい。また、電子部品実装装置１０の制御機能を１つの制御部とした場合、１つの演算装置で実現しても複数の演算装置で実現してもよい。

制御部６０は、電子部品実装装置１０の各部と接続されており、入力された操作信号や、電子部品実装装置１０の各部で検出された情報に基づいて、記憶されているプログラムを実行し、各部の動作を制御する。制御部６０は、例えば、基板８の搬送動作、ＸＹ移動機構１６によるヘッド１５の駆動動作、レーザ認識装置３８による形状の検出動作等を制御する。また、制御部６０は、上述したようにヘッド制御部６２に各種指示を送り、ヘッド制御部６２による制御動作も制御する。制御部６０は、部品供給制御部６４による制御動作も制御する。

記憶部６１は、制御部６０と接続されており、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶機能を備えている。なお、記憶部６１は、制御部６０と一体で設けてもよいし、別体で設けてもよい。記憶部６１は、制御部６０が各部から取得したデータや、制御部６０で演算して算出したデータを記憶する。記憶部６１は、例えば、スルーホール座標設計値と、基準マーク座標設計値と、電子部品搭載座標設計値と、を含む設計図のデータや、各種電子部品の形状、吸着条件、吸着処理の補正条件、生産プログラム等を記憶する。なお、記憶部６１は、制御部６０の制御により、不要となったデータは削除することもできる。

ヘッド制御部６２は、ノズル駆動部３４、ヘッド支持体３１に配置された各種センサ及び制御部６０に接続されており、ノズル駆動部３４を制御し、ノズル３２の動作を制御する。ヘッド制御部６２は、制御部６０から供給される操作指示及び各種センサ（例えば、距離センサ）の検出結果に基づいて、ノズル３２の電子部品８０の吸着（保持）／解放動作、各ノズル３２の回動動作、Ｚ軸方向の移動動作を制御する。ヘッド制御部６２の制御については、後述する。

部品供給制御部６４は、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒによる電子部品８０の供給動作を制御する。部品供給制御部６４は、電子部品供給装置９０、９０ａ毎に設けても、１つですべての電子部品供給装置９０、９０ａを制御してもよい。例えば、部品供給制御部６４は、電子部品供給装置９０による電子部品保持テープの引き出し動作（移動動作）、リードの切断動作及びラジアルリード型電子部品の保持動作を制御する。また、部品供給制御部６４は、部品供給ユニット１４が電子部品供給装置９０ａを備えている場合、電子部品供給装置９０ａによる電子部品保持テープの引き出し動作（移動動作）等を制御する。部品供給制御部６４は、制御部６０による指示に基づいて各種動作を実行する。部品供給制御部６４は、電子部品保持テープ又は電子部品保持テープの引き出し動作を制御することで、電子部品保持テープ又は電子部品保持テープの移動を制御する。

ここで、上記実施形態では、ヘッド１５に装着するノズルに吸着ノズルを用いる場合として説明したがこれに限定されない。図５は、ノズルの一例を示す説明図である。図５は、把持ノズル（グリッパーノズル）の一例を示す図である。図５に示すノズル２０１は、固定アーム２０２と、可動アーム２０４とを有する。ノズル２０１は、可動アーム２０４の支点２０５がノズル２０１の本体に回動可能な状態で固定されており、可動アーム２０４は、支点２０５を軸として固定アーム２０２と対面する部分が固定アーム２０２に近づく方向から遠ざかる方向に移動することができる。可動アーム２０４は、ノズル２０１の本体の部分、固定アーム２０２に近づいたり遠ざかったりする部分とは、支点２０５を介して反対側に駆動部２０６が連結されている。駆動部２０６は、把持ノズルを駆動する駆動源（空気圧）により移動される。可動アーム２０４は、駆動部２０６が移動することで、固定アーム２０２と対面する部分が固定アーム２０２に近づく方向から遠ざかる方向に移動する。

ノズル２０１は、固定アーム２０２と可動アーム２０４との間に電子部品８０がある状態で、固定アーム２０２と可動アーム２０４との距離を縮めることで、電子部品８０を把持することができる。

把持ノズルは、ノズル２０１に限定されず、種々の形状とすることができる。把持ノズルは、それぞれ固定アームと可動アームとの間隔や、可動範囲を種々の値とすることができる。このように把持ノズルは、ノズルの形状毎に把持できる電子部品８０の形状が異なる。

電子部品実装装置１０は、保持する電子部品８０の種類に応じて、当該電子部品８０を保持するノズルの種類を選択することで、電子部品８０を適切に保持することができる。具体的には、保持する電子部品８０に応じて、吸着ノズルを用いるか把持ノズルを用いるかを選択し、さらにそれぞれの種類のノズル中でもどのノズルを用いるかを切り換えることで、１台の電子部品実装装置でより多くの種類の電子部品８０を実装することができる。

次に、図６及び図７を用いて部品供給装置９０について説明する。部品供給装置９０は、上述したようにラジアルリード型電子部品を保持位置に供給するラジアルフィーダである。まず、図６を用いて、電子部品保持テープについて説明する。図６は、電子部品保持テープの一例の概略構成を示す模式図である。

図６に示す電子部品保持テープ（ラジアル部品テープ）７０は、テープ本体７２と、テープ本体７２に保持される複数の電子部品（ラジアルリード型電子部品、ラジアルリード部品）８０と、を有する。テープ本体７２は、第１テープ７４と第１テープ７４よりも幅の細い第２テープ７６とが貼り合わされている。また、テープ本体７２は、延在方向に一定間隔で送り穴としての穴７８が形成されている。つまり、テープ本体７２は、複数の穴７８が延在方向に列状に形成されている。

電子部品８０は、電子部品本体（以下単に「本体」という。）８２と、本体８２のラジアル方向に配置された２本のリード８４と、を有する。電子部品８０は、リード８４が、第１テープ７４と第２テープ７６との間に挟まれ、固定されている。これにより、電子部品８０は、リード８４が、第１テープ７４と第２テープ７６との間に挟まれ固定されることで、テープ本体７２の所定位置に固定される。また、複数の電子部品８０は、２本のリード８４の間に穴７８が配置され、テープ本体７２の穴７８が形成されている位置に、それぞれ固定されている。つまり、電子部品８０は、穴７８と同じ送りピッチＰの間隔で、かつテープの延在方向における位置が同じ位置に配置されている。なお、電子部品８０は、テープ本体７２の第１テープ７４と第２テープ７６との間に挟まれるリード線を有した形状であればよく、リード線及び本体の形状、種類は特に限定されない。また、電子部品保持テープ７０は、テープの延在方向における穴７８と電子部品８０との相対位置関係を種々の設定とすることができる。例えば、電子部品保持テープ７０は、穴７８と穴７８との間に電子部品８０を配置してもよい。

次に、図７は、部品供給ユニットの電子部品供給装置の概略構成を示す斜視図である。電子部品供給装置（部品供給装置）９０は、図７に示すように、他の各部を保持し、電子部品保持テープを案内する筐体２１０と、リア側バンクと連結されるクランプユニット２１２と、電子部品保持テープを搬送するフィードユニット２１４と、電子部品保持テープに保持されている電子部品８０のリードを切断するカットユニット２１６と、を有する。また、電子部品供給装置９０は、筐体２１０の内部に空気圧調整部が配置されている。空気圧調整部は、フィードユニット２１４の駆動部とカットユニット２１６の駆動部の空気圧を調整し、各部の駆動を制御する。

筐体２１０は、縦に細長い中空の箱であり、クランプユニット２１２とフィードユニット２１４とカットユニット２１６と空気圧調整部とを内部に保持する。筐体２１０は、案内溝２２０と、ガイド部２２２と、排出部２２６と、把持部２２８と、が設けられている。案内溝２２０は、筐体２１０の鉛直方向上側の細長い面の長手方向に沿って形成された２本の直線の一方の端部が連結した形状である。つまり、案内溝２２０は、筐体２１０の一方の端部から他方の端部近傍まで延び、他方の端部近傍で折り返し、一方の端部まで延びるＵ字形状で形成されている。案内溝２２０は、電子部品保持テープを案内する溝であり、Ｕ字形状の一方の端部（供給側の端部）から電子部品保持テープが供給される。案内溝２２０は供給された電子部品保持テープをＵ字形状に沿って移動させ、Ｕ字形状の他方の端部（排出側の端部）から排出する。また、案内溝２２０は、テープ本体７２が筐体２１０の内部にあり、電子部品８０が筐体２１０の外部に露出した状態で電子部品保持テープを案内する。

ガイド部２２２は、案内溝２２０の供給側の端部と連結されており、電子部品８０が保持された状態の電子部品保持テープを案内溝２２０に案内する。排出部２２６は、案内溝２２０の排出側の端部と連結されており、筐体２１０内を移動して電子部品８０をヘッド１５に供給した部分が電子部品保持テープを排出する。把持部２２８は、電子部品供給装置９０の搬送時等に、オペレータが持つ部分である。

クランプユニット２１２は、支持台９６と連結される機構である。クランプユニット２１２は、筐体２１０に固定されており、支持台９６と連結し固定されている状態と、支持台９６と連結せずに解放されている状態と、を切り換えることができる機構である。オペレータは、クランプユニット２１２を操作することで、電子部品供給装置９０を支持台９６に対して着脱することができる。

フィードユニット２１４は、電子部品保持テープを搬送する、つまり案内溝２２０に沿って案内される電子部品保持テープを移動させる機構である。フィードユニット２１４は、電子部品保持テープの穴に挿入される突起部を備えており、突起部が電子部品保持テープの穴に挿入されている状態で、当該突起部を搬送方向に移動させることで電子部品保持テープを移動させる。フィードユニット２１４の突起部は、搬送方向と反対側に移動される場合、穴から取り外される。これによりフィードユニット２１４は、突起部をテープ本体７２の穴の１ピッチ分、送り方向に往復運動させることで、テープを１ピッチ分送り方向に順次移動させることができる。

カットユニット２１６は、電子部品８０を供給する供給位置に配置されており、電子部品保持テープに保持されている電子部品８０のリードを切断する。また、カットユニット２１６は、リードを切断した電子部品８０を、電子部品８０がノズルによって吸着（保持）されるまで、クランプ、つまり保持する。カットユニット２１６は、リードを切断する高さを調整する機構、電子部品８０のクランプ時にクランプする機構を移動させる範囲を調整する機構等を備えている。当該機構で各種調整を行うことで、種々のリード型電子部品のリードを切断し、クランプすることができる。

電子部品実装装置１０は、カットユニット２１６が、リードを短く切断することで、部品供給装置９０の保持位置にある電子部品８０の本体をノズルで保持したときのリード間隔の安定性を向上させることができ、リードが挿入穴に挿入できる部品を多くすることができ、非常に効率よくかつ高い精度で実装できる。

電子部品供給装置９０は、以上のような構成であり、クランプユニット２１２で支持台９６の所定位置に固定される。電子部品供給装置９０は、フィードユニット２１４で電子部品保持テープを移動させる。また、電子部品供給装置９０は、カットユニット２１６で供給位置にある電子部品８０のリードを切断し、リードを切断した電子部品８０をヘッド１５のノズル３２で吸着されるまで保持する。これにより、電子部品保持テープで搬送される電子部品８０をヘッド１５で搬送可能な状態とすることができる。

次に、図８を参照しながら、電子部品実装装置１０が記憶する基板８の設計図について説明する。図８は、電子部品８０を実装する基板８の設計図の一例を示す説明図である。

電子部品実装装置１０は、図８に示すように、設計図９７０の情報を記憶している。電子部品実装装置１０は、設計図９７０の情報に基づいて、基板８に電子部品８０を実装する位置を決定する。電子部品実装装置１０は、通信回線を介して又は記憶媒体から設計図９７０の情報を取得し、取得した情報を記憶部６１に記憶させる。ここで、設計図９７０は、複数の電子部品実装領域９８０を含んでいる。電子部品実装領域９８０は、基板８上における電子部品の搭載座標の設計値情報（電子部品搭載座標設計値）である。設計図９７０に含まれる複数の電子部品実装領域９８０は、実装する電子部品の種類に応じて大きさ、形状が異なる。また、電子部品実装領域９８０は、実装する電子部品のリード線を挿入する位置に対応したスルーホール形成位置９８２ａ、９８２ｂ、９８２ｃ、９８４ａ、９８４ｂ、９８６ａ、９８６ｂ、９８６ｃの設計値情報が含まれている。ここで、スルーホール形成位置９８２ａとスルーホール形成位置９８２ｂとスルーホール形成位置９８２ｃとは、互いに隣接したスルーホールである。スルーホール形成位置９８６ａとスルーホール形成位置９８６ｂとスルーホール形成位置９８６ｃとも、互いに隣接したスルーホールである。スルーホール形成位置９８４ａとスルーホール形成位置９８４ｂとは、間に他のスルーホールが配置されている。なお、図８では、電子部品実装領域９８０の一部のスルーホール形成位置に符号を付したが、他の電子部品実装領域９８０もスルーホールがある場合、スルーホール形成位置が設けられている。また、図８では、リード線を備える電子部品に対応する電子部品実装領域９８０のみを示しているが、設計図９７０は、電子部品の種類としてリード線を備えていない電子部品（表面実装する電子部品）を搭載する位置に対応する電子部品実装領域の情報を含んでいる。また、設計図９７０は、表面実装する電子部品の搭載位置の基準マークとなるＢＯＣ９９０の座標の設計値情報（基準マーク座標設計値）も含んでいる。このように、設計図９７０は、電子部品搭載座標設計値と、スルーホール座標設計値と、基準マーク座標設計値と、の情報を含んでいる。

本実施形態において、スルーホール座標設計値は、基板８に設けられている配線パターンと、基板８に設けられている挿入穴とのずれを検出するための座標設計値としても利用される。基板８を製作する過程において、基板８にＢＯＣ９９０及び配線パターンをプリントする工程と、基板８に挿入穴をあける工程とは異なる。このため、配線パターンの位置及び方向は、挿入穴が配列する位置及び方向とずれることがある。さらに、基板８の反り、歪み等により、配線パターンの位置及び方向が、挿入穴が配列する位置及び方向とずれることがある。

配線パターンと挿入穴とのずれを検出するための座標設計値として利用されるスルーホール座標設計値は、予め選択される。位置及び方向のずれを検出するために、２以上のスルーホール座標設計値が選択されることが好ましい。以下の説明では、配線パターンと挿入穴とのずれを検出するための座標設計値として利用されるスルーホール座標設計値に対応する基板８の挿入穴をマーク（エリアフィデューシャルマーク）と呼ぶことがある。

図９は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。図９を用いて、電子部品実装装置１０の全体の処理動作について説明する。なお、図９における電子部品実装装置１０の各部の動作は、制御装置２０に基づいて各部の動作を制御することで実行することができる。

電子部品実装装置１０は、生産プログラムを読み込むと、ステップＳ１１として、基板搬送部１２によって基板８を搬送する。具体的には、電子部品実装装置１０は、ヘッド１５で電子部品８０を実装できる位置、つまり部品実装領域に基板８を搬入させ、固定する。

電子部品実装装置１０は、基板８を搬送させると、ステップＳ１２として、画像認識に基づく位置補正処理を実行する。具体的には、電子部品実装装置１０は、撮影装置３６によって撮影された画像を解析して、ＢＯＣ及びマークの位置を検出する。電子部品実装装置１０は、検出したＢＯＣの位置とＢＯＣに対応する基準マーク座標設計値（ＢＯＣの設計位置）とのずれ（以下、「第１のずれ」ということがある。）を検出する。さらに、電子部品実装装置１０は、検出したマークの位置とマークに対応するスルーホール座標設計値（マークの設計位置）とのずれ（以下、「第２のずれ」ということがある。）を検出する。第２のずれは、第１のずれに対する相対的なずれとして検出される。このため、配線パターンと挿入穴とのずれがない場合、第２のずれは、位置及び方向が共に０となる。電子部品実装装置１０は、第１のずれに基づいて、搭載型電子部品の搭載位置を補正し、第１のずれ及び第２のずれに基づいて、挿入型電子部品の搭載位置を補正する。そして、第２のずれを記憶部６１に記憶する。

電子部品実装装置１０は、画像認識に基づく位置補正処理を完了すると、ステップＳ１３として、電子部品の実装処理を実行する。具体的には、電子部品実装装置１０は、補正後の搭載位置に電子部品を実装する。なお、実装処理の詳細については、後述する。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ１４として、生産終了かを判定する。例えば、電子部品実装装置１０は、予め設定された枚数の基板の生産が完了した場合に、生産終了と判定する。生産終了である場合（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、電子部品実装装置１０は、本処理手順を終了する。生産終了ではない場合（ステップＳ１４，Ｎｏ）、電子部品実装装置１０は、ステップＳ１５に進む。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ１５として、基板８の処理枚数が所定枚数と一致するか否かを判定する。所定枚数は、例えば、配線パターンと挿入穴とのずれを統計的に正しく把握するために必要な枚数である。１００枚の基板８に電子部品を実装する場合、所定枚数は、例えば、１０枚に設定される。

処理枚数が所定枚数と一致しない場合（ステップＳ１５，Ｎｏ）、電子部品実装装置１０は、ステップＳ１１に戻り、一連の処理を実行する。一方、処理枚数が所定枚数と一致する場合（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、電子部品実装装置１０は、ステップＳ１６として、記憶している第２のずれに基づいて、第１の代表値又はバラツキと、第２の代表値とを算出する。第１の代表値及びバラツキは、配線パターンと挿入穴とのずれを評価するための値である。第２の代表値は、挿入型電子部品を実装する位置を補正するための値である。第１の代表値は、例えば、第２のずれの平均値又は最大値である。第２の代表値は、例えば、第２のずれの平均値又は中央値である。第１の代表値及び第２の代表値は、同じ値でもよい。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ１７として、第１の代表値又はバラツキが閾値よりも小さいかを判定する。本実施形態では、閾値は、例えば、挿入型電子部品のリードの挿入穴の径に基づいて決定される。第１の代表値が閾値より小さい場合（ステップＳ１７，Ｙｅｓ）、電子部品実装装置１０は、ステップＳ１９に進む。

第１の代表値が閾値より小さくない場合（ステップＳ１７，Ｎｏ）、電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８として、第２の代表値を適用するかを判定する。例えば、電子部品実装装置１０は、第２の代表値に基づいて基板８上に挿入型電子部品を実装する位置を補正する制御を開始するかを担当者に問い合わせる。電子部品実装装置１０は、制御を開始するとの応答があった場合に、第２の代表値を適用すると判定する。第２の代表値を適用しない場合（ステップＳ１８，Ｎｏ）、電子部品実装装置１０は、ステップＳ１１に戻り、一連の処理を実行する。すなわち、画像認識に基づく位置補正を行いながら、基板８に電子部品を実装する処理を継続する。第２の代表値を適用する場合（ステップＳ１８，Ｙｅｓ）、電子部品実装装置１０は、ステップＳ１９に進む。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ１９として、基板搬送部１２によって基板８を搬送する。すなわち、電子部品実装装置１０は、次に電子部品８０を実装する基板８を実装領域に搬入させ、固定する。

電子部品実装装置１０は、基板８を搬送させると、ステップＳ２０として、第２の代表値に基づく位置補正処理を実行する。具体的には、電子部品実装装置１０は、撮影装置３６によって撮影された画像を解析して、ＢＯＣの位置を検出する。電子部品実装装置１０は、検出したＢＯＣの位置とＢＯＣに対応する基準マーク座標設計値とのずれ（第１のずれ）に基づいて、搭載型電子部品の搭載位置を補正する。さらに、電子部品実装装置１０は、第１のずれと、第２のずれの第２の代表値とに基づいて、挿入型電子部品の搭載位置を補正する。すなわち、電子部品実装装置１０は、マークの画像解析によって検出することなく、搭載型電子部品の搭載位置を予想する。

電子部品実装装置１０は、第２の代表値に基づく位置補正処理を完了すると、ステップＳ２１として、電子部品の実装処理を実行する。具体的には、電子部品実装装置１０は、補正後の搭載位置に電子部品を実装する。その後、電子部品実装装置１０は、ステップＳ２２として、生産終了かを判定する。生産終了ではない場合（ステップＳ２２，Ｎｏ）、電子部品実装装置１０は、ステップＳ１９に戻り、一連の処理を実行する。すなわち、電子部品実装装置１０は、次の基板８に対する処理を実行する。一方、生産終了である場合（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、電子部品実装装置１０は、本処理手順を終了する。

このように、電子部品実装装置１０は、所定枚数の基板８を画像解析した結果に基づいて挿入型電子部品の搭載位置のずれを把握した後は、画像解析によって挿入穴の位置を検出することなく、挿入型電子部品を対応する挿入穴に挿入することができる。このため、電子部品実装装置１０は、画像解析に起因する単位時間当たりの基板の生産数の減少を抑制することができる。

また、電子部品実装装置１０は、把握した挿入型電子部品の搭載位置のずれが閾値よりも小さくない場合には、画像解析によって挿入穴の位置を検出せずに挿入型電子部品を実装するかを問い合わせる。このため、電子部品実装装置１０は、挿入ミスによる不良が増大する等の好ましくない事態が発生する可能性を低くすることができる。

次に、図１０を参照しながら、図９に示す画像認識に基づく位置補正処理について説明する。図１０は、画像認識に基づく位置補正処理の処理手順の例を示すフローチャートである。

電子部品実装装置１０の制御部６０は、ステップＳ１０１として、基板８のＢＯＣを認識する。具体的には、制御部６０は、撮影装置３６によって撮影された画像を解析することで、基板８における実際のＢＯＣの位置を検出する。画像解析については、任意の公知の技術を利用することができる。

制御部６０は、ステップＳ１０２として、検出したＢＯＣの位置とＢＯＣの設計位置とのずれ（第１のずれ）を算出する。第１のずれは、基板８における実際の配線パターンの位置及び方向のずれを示す。制御部６０は、ステップＳ１０３として、第１のずれに基づいて、搭載型電子部品（面実装部品）の実装位置を補正する。なお、面実装部品がない場合、制御部６０は、ステップＳ１０３の処理を実行しなくてもよい。

続いて、制御部６０は、ステップＳ１０４として、第１のずれに基づいてマークの設計位置を補正する。具体的には、制御部６０は、設計図９７０の情報からマークの設計位置（スルーホール座標設計値）を取得し、取得したマークの設計位置を第１のずれに基づいて補正する。より具体的には、制御部６０は、マークの設計位置を、配線パターンと挿入穴とのずれがない場合に実際にマークが存在すると想定される位置へ補正する。

続いて、制御部６０は、ステップＳ１０５として、画像認識によりマークの位置を検出する。制御部６０は、ステップＳ１０１においてＢＯＣを検出する際に、マークの検出も行ってもよい。

続いて、制御部６０は、ステップＳ１０６として、検出したマークの位置と補正後のマークの設計位置とのずれ（第２のずれ）を算出する。第２のずれは、配線パターンのずれが補正された状態でのマークの位置及び方向のずれを示す。マークが複数ある場合、第２のずれは、マーク毎に算出される。

続いて、制御部６０は、ステップＳ１０７として、第１のずれ及び第２のずれに基づいて挿入型電子部品（挿入部品）の実装位置を補正する。マークが複数ある場合、第２のずれとして、複数の第２のずれの相加平均又は加重平均を用いてもよい。加重平均の重みは、挿入型電子部品の実装位置の設計値とマークとが近いほど大きな値に設定される。

続いて、制御部６０は、ステップＳ１０８として、第２のずれを記録する。マークが複数ある場合、第２のずれは、マーク毎に記録される。制御部６０は、第２のずれを記録すると、本処理手順を終了する。

図１０に示す処理手順では、第１のずれを介して挿入型電子部品の実装位置を間接的に補正する場合について説明した。しかしながら、補正の仕方は、これに限定されない。例えば、制御部６０は、補正していないマークの設計位置と検出したマークの位置とのずれに基づいて、挿入型電子部品の実装位置を直接的に補正してもよい。

次に、図１１を参照しながら、図９に示す第２の代表値に基づく位置補正処理について説明する。図１１は、第２の代表値に基づく位置補正処理の処理手順の例を示すフローチャートである。

電子部品実装装置１０の制御部６０は、ステップＳ２０１として、実際のＢＯＣの位置を検出する。制御部６０は、ステップＳ２０２として、検出したＢＯＣの位置とＢＯＣの設計位置とのずれ（第１のずれ）を算出する。制御部６０は、ステップＳ２０３として、第１のずれに基づいて、面実装部品の実装位置を補正する。面実装部品がない場合、制御部６０は、ステップＳ２０３の処理を実行しなくてもよい。なお、ステップＳ２０１からＳ２０３は、上述したステップＳ１０１からＳ１０３の処理と同一である。

制御部６０は、ステップＳ２０４として、第１のずれ及び第２の代表値に基づいて挿入型電子部品の実装位置を補正する。マークが複数ある場合、制御部６０は、ステップＳ１６で第２の代表値を算出せずに、ステップＳ２０４を実行するたびに第２の代表値を算出してもよい。例えば、ステップＳ１０７で説明したやり方で基板毎に第２のずれの加重平均を算出し、算出した加重平均の第２の代表値を算出してもよい。あるいは、制御部６０は、基板の領域を細分化した領域毎に加重平均の第２の代表値を算出しておき、挿入型電子部品の実装位置に対応する領域の第２の代表値を採用してもよい。そして、制御部６０は、実装位置の補正が終了すると、本処理手順を終了する。

次に、図１２を参照しながら、基板８上に挿入型電子部品を実装する電子部品実装装置１０の処理について説明する。ここでは、挿入型電子部品を実装する手順について説明する。図１２は、挿入型電子部品の実装に関する処理手順の例を示すフローチャートである。

制御部６０は、ステップＳ３０１として、保持移動を行う。ここで、保持移動（吸着移動）とは、ノズル３２が部品供給ユニット１４の保持領域にある電子部品８０と対面する位置までヘッド本体３０を移動させる処理動作である。

制御部６０は、ステップＳ３０１で保持移動を行ったら、ステップＳ３０２として、ノズル３２を下降させる。つまり、制御部６０は、電子部品８０を保持（吸着、把持）できる位置までノズル３２を下方向に移動させる。制御部６０は、ステップＳ３０２でノズル３２を下降させたら、ステップＳ３０３として、ノズル３２で電子部品８０を保持し、ステップＳ３０４として、ノズル３２を上昇させる。制御部６０は、ステップＳ３０４でノズル３２を所定位置まで上昇させたら、具体的には電子部品８０をレーザ認識装置３８の計測位置まで移動させたら、ステップＳ３０５として、ノズル３２で吸着している電子部品８０の形状を検出する。制御部６０は、ステップＳ３０５で電子部品８０の形状を検出したら、ステップＳ３０６としてノズルを上昇させる。なお、制御部６０は、上述したようにステップＳ３０５で部品形状を検出し、保持した電子部品８０が搭載不可であると判定した場合、電子部品８０を廃棄し、再び電子部品８０を吸着する。制御部６０は、ノズルを所定位置まで上昇させたら、ステップＳ３０７として、搭載移動、つまりノズル３２で吸着している電子部品８０を基板８の搭載位置（実装位置）に対向する位置まで移動させる処理動作を行い、ステップＳ３０８として、ノズル３２を下降させ、ステップＳ３０９として部品搭載（部品実装）、つまりノズル３２から電子部品８０を解放する処理動作を行い、ステップＳ３１０として、ノズル３２を上昇させ、本処理手順を終了する。

次に、図１３から図１５を参照しながら、第１の代表値及びバラツキについて説明する。図１３は、記録される第２のずれの例を示す図である。図１４は、第２のずれが小さい場合の例を示す図である。図１５は、第２のずれが大きい場合の例を示す図である。以下の説明では、所定枚数は５枚であり、マークの数は１つであると想定する。

図１４及び図１５に示す位置Ｐａは、マークの設計値を基板毎に検出された第１のずれに基づいて補正した位置であり、円Ｃ１は、位置Ｐａを中心とする半径８４ｒの円である。半径８４ｒは、リード８４が挿入される挿入穴の半径である。図１３から図１５に示す位置Ｐ１１〜Ｐ１５及び位置Ｐ２１〜Ｐ２５は、基板毎に実際に検出されたマークの中心の位置を示している。図１３において、位置Ｐ１１〜Ｐ１５は、位置Ｐａに対応する相対位置として記録されている。

図１３及び図１４に示す例では、ＸＹ平面における位置Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５の座標は、それぞれ、（−Ｘ１、＋Ｙ１）、（−Ｘ２、−Ｙ２）、（＋Ｘ３、＋Ｙ３）、（＋Ｘ４、−Ｙ４）、及び（＋Ｘ５、＋Ｙ５）となっている。位置Ｐａと位置Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５とのずれは、それぞれの基板における第２のずれに相当する。この例のように、第２のずれが円Ｃ１に対して十分に小さい場合、第２のずれの第２の代表値に基づく補正により、実際の挿入穴の位置を、挿入ミスが発生する誤差よりも小さい誤差で予想できる可能性が高い。

図１５に示す例では、位置Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、及びＰ２５のうち、位置Ｐ２２及びＰ２３が円Ｃ１から外れている。この例のように、第２のずれが円Ｃ１に対して大きい場合、第２のずれの第２の代表値に基づく補正により予想した位置が挿入穴の外部となる頻度が高くなり、挿入ミス等の障害が発生する確率が高い。このような場合、電子部品実装装置１０は、生産を一時停止して、画像認識によって挿入穴を検出する処理を基板毎に行うかをユーザに問い合わせる。

第２のずれが円Ｃ１に対して十分に小さいか否かは、第２のずれの第１の代表値又はバラツキと、閾値とに基づいて判定される。

バラツキが判定に用いられる場合、バラツキは、例えば、位置Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５の平均の位置（位置Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５を頂点とする多角形の重心）から各位置への距離の標準偏差の３倍の値として算出される。この場合、閾値は、例えば、半径８４ｒに０より大きく１以下の係数を乗じた値である。この方式では、位置Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５が、位置Ｐａから大きく離れていても、第２のずれが円Ｃ１に対して十分に小さいと判定されることがある。この方式は、生産数が比較的多い場合（所定枚数が大きな値に設定される場合）に適している。

代表値の一種である平均値が判定に用いられる場合、平均値は、例えば、位置Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５の中心（位置Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５を頂点とする多角形の重心）から位置Ｐａまでの距離として算出される。この場合、閾値は、例えば、半径８４ｒに０より大きく１以下の係数を乗じた値である。この方式は、生産数が比較的少ない場合に適している。

代表値の一種である最大値が判定に用いられる場合、最大値は、例えば、位置Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、及びＰ１５のうち位置Ｐａから最も遠いものから位置Ｐａまでの距離として算出される。この場合、閾値は、例えば、半径８４ｒに０より大きく１以下の係数を乗じた値である。この方式は、生産数が比較的少ない場合に適している。

次に、図１６及び図１７を参照しながら、電子部品実装装置１０によって挿入型電子部品を実装する場合の補正例について説明する。図１６は、画像認識に基づく位置補正処理における挿入型電子部品の実装位置の補正について説明するための図である。図１７は、第２の代表値に基づく位置補正処理における挿入型電子部品の実装位置の補正について説明するための図である。

図１６及び図１７に示す例では、基板８に対応する設計図には、ＢＯＣ９９０の設計位置（設計値情報）と、マーク９９１設計位置（設計値情報）と、挿入型電子部品のリードが挿入される他の挿入穴の設計位置（設計値情報）とが含まれているものと想定する。

画像認識に基づく位置補正処理では、電子部品実装装置１０は、図１６に示すように、撮影装置３６によって撮影された基板８の画像から、実際のＢＯＣ９９０ａを検出する。電子部品実装装置１０は、ＢＯＣ９９０の設計位置と実際のＢＯＣ９９０ａの位置とのずれを、第１のずれｍａとして算出する。図１６中の矢印で示す第１のずれｍａは、ＢＯＣ９９０の設計位置から実際のＢＯＣ９９０ａの位置へのずれ量、ずれ方向を示す。

電子部品実装装置１０は、マーク９９１の設計位置を第１のずれｍａに基づいて補正することにより、補正後のマーク９９１ａの位置を算出する。電子部品実装装置１０は、撮影装置３６によって撮影された画像から、実際のマーク９９１ｂの位置を取得し、補正後のマーク９９１ａの位置と実際のマーク９９１ｂの位置とのずれを、第２のずれｍｂとして算出し、第２の代表値ｍｄを算出するために記憶する。図１６中の矢印で示す第２のずれｍｂは、補正後のマーク９９１ａの位置から実際のマーク９９１ｂの位置へのずれ量、ずれ方向を示している。電子部品実装装置１０は、それぞれの挿入型電子部品の設計位置を、第１のずれｍａ及び第２のずれｍｂに基づいて補正することにより、実際の挿入穴の位置を予想する。

第２の代表値ｍｄに基づく位置補正処理では、電子部品実装装置１０は、図１７に示すように、撮影装置３６によって撮影された基板８の画像から、実際のＢＯＣ９９０ｃを検出する。電子部品実装装置１０は、ＢＯＣ９９０の設計位置と実際のＢＯＣ９９０ｃの位置とのずれを、第１のずれｍｃとして算出する。図１７中の矢印で示す第１のずれｍｃは、ＢＯＣ９９０の設計位置から実際のＢＯＣ９９０ｃの位置へのずれ量、ずれ方向を示す。

電子部品実装装置１０は、マーク９９１を、第１のずれｍｃに基づいて補正することにより、現在の基板８における配線パターンのずれの分だけ位置を補正したマーク９９１ｃの位置を算出する。電子部品実装装置１０は、さらに、マーク９９１ｃの位置を第２の代表値ｍｄに基づいて補正することにより、実際のマーク９９１ｄの位置を予想する。電子部品実装装置１０は、同様に、それぞれの挿入型電子部品の設計位置を、第１のずれｍｃ及び第２の代表値ｍｄに基づいて補正することにより、実際の挿入穴の位置を予想する。

上述した実施形態では、挿入穴をマークとして用いる場合について説明したが、マークはこれに限定されない。マークは、予想する位置（例えば、挿入穴）と同じ工程にて形成され、位置の基準として用いることができるものであればよい。例えば、マークは、電子部品のリード等が挿入されない、位置の基準としてのみ用いられる穴であってもよい。

上述した実施形態では、電子部品実装装置１０は、挿入穴の位置を予想する場合について説明したが、予想する位置は、これに限定されない。例えば、予想する位置は、搭載型電子部品の実装位置であってもよい。この場合、第１のずれが第２のずれとして扱われ、第１のずれはないものとして処理される。

上述した実施形態では、電子部品実装装置１０は、実装位置の補正を図面単位で一括して行い、その後に電子部品を実装する場合について説明したが、補正及び実装の仕方はこれに限定されない。例えば、電子部品実装装置１０は、実装位置の補正を、図面単位で一括して行わずに、電子部品を実装する際に電子部品毎に行うように構成されてもよい。

８ 基板、１０ 電子部品実装装置、１１ 筐体、１２ 基板搬送部、１４、１４ｆ、１４ｒ 部品供給ユニット、１５ ヘッド、１６ ＸＹ移動機構、１７ ＶＣＳユニット、１８ 交換ノズル保持機構、１９ 部品貯留部、２０ 制御装置、２２ Ｘ軸駆動部、２４ Ｙ軸駆動部、３０ ヘッド本体、３１ ヘッド支持体、３２ ノズル、３４ ノズル駆動部、３４ａ Ｚ軸モータ、３８ レーザ認識装置、４０ 操作部、４２ 表示部、６０ 制御部、６１ 記憶部、６２ ヘッド制御部、６４ 部品供給制御部、７０ 電子部品保持テープ、７２ テープ本体、８０ 電子部品、８２ 本体（電子部品本体）、８４ リード、９０、９０ａ 電子部品供給装置、９６ 支持台

Claims (7)

1. 電子部品の実装位置の基準となるマークが形成された基板を搬送する基板搬送部と、
   前記基板搬送部によって搬送された前記基板を撮影する撮影部と、
   前記基板における前記マークの設計位置を記憶する記憶部と、
   前記撮影部によって撮影された画像における前記マークの位置と前記設計位置とのずれに基づいて、前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、所定枚数の前記基板を撮影して得られる前記ずれの第１の代表値又はバラツキが閾値よりも小さい場合は、前記所定枚数の前記基板を撮影して得られる前記ずれの第２の代表値に基づいて、前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正することを特徴とする電子部品実装装置。
2. 前記基板は、配線パターンがさらに形成されており、
   前記マークは、挿入型電子部品の挿入部が挿入される挿入穴又は当該挿入穴と同時に形成される基準であり、
   前記制御部は、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて、前記配線パターンのずれを検出し、前記第１の代表値又は前記バラツキが前記閾値よりも小さい場合は、当該ずれ及び前記第２の代表値に基づいて、前記基板上に前記挿入型電子部品を実装する位置を補正することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
3. 前記制御部は、前記第１の代表値又は前記バラツキが前記閾値よりも小さくない場合、前記第２の代表値に基づいて前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正する制御を開始するか否かに関する問い合わせを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品実装装置。
4. 前記閾値は、前記挿入穴の径に基づいて決定されることを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装装置。
5. 前記第１の代表値は、平均値又は最大値であり、前記第２の代表値は、平均値又は最大値であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の電子部品実装装置。
6. 前記電子部品を供給する部品供給ユニットと、
   前記部品供給ユニットから供給される電子部品を吸着するノズルと前記ノズルを駆動するノズル駆動部と前記ノズル及び前記ノズル駆動部とを支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記ヘッド本体の動作を制御して、補正された前記基板の位置に前記電子部品を移動させ、前記電子部品を前記基板に実装することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子部品実装装置。
7. 電子部品の実装位置の基準となるマークが形成された複数の基板に、前記電子部品を実装する電子部品実装装置の電子部品実装方法であって、
   撮影部によって撮影された画像における前記マークの位置と設計位置とのずれに基づいて、前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正する工程と、
   所定枚数の前記基板を撮影して得られる前記ずれの第１の代表値又はバラツキが閾値よりも小さい場合は、前記所定枚数の前記基板を撮影して得られる前記ずれの第２の代表値に基づいて、前記基板上に前記電子部品を実装する位置を補正する工程と、
   を含むことを特徴とする電子部品実装方法。

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