JP3015144B2 - 電子部品実装装置の装着誤差検出装置，装着精度検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント基板等の基材に
電子部品を装着する電子部品実装装置の装着誤差を検出
する装置および装着精度検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装装置は電子回路の自動組立
に広く使用されているが、近年、電子部品のリード線間
隔の短縮や、実装密度の向上等の要求を満たすために、
電子部品の装着誤差の低減が強く求められている。装着
誤差を低減させるためには、まず装着誤差を検出するこ
とが必要となる。また、電子部品実装装置に実装不良等
が発生した場合にその原因を追求するために、装着誤差
を検出することが必要となる場合もある。従来は、この
装着誤差を測定治具や測定装置を用いて人が測定してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、装着誤差の
測定に多大の時間を要し、迅速に適切な処置をとること
ができない問題があった。また、電子部品実装装置のユ
ーザの要求に応じてメーカから熟練したメンテナンス要
員を派遣しなければならない場合が多く、この場合には
特に多くの時間を要していた。場合によっては装着誤差
の測定結果をメーカへ持ち帰って誤差発生の原因を追求
しなければならないこともあり、高価な電子部品実装装
置の運転休止時間が長くなる事態も発生していた。本発
明は、この問題を解決すべく、電子部品実装装置の装着
誤差を自動的に検出し得るようにすることを課題として
なされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段，作用および効果】そし
て、本願発明によって、下記各態様の装着誤差検出装
置，装着精度検査方法および電子部品装着方法が得られ
る。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号
を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記
載する。 （１）プリント基板等の基材に電子部品を装着する電子
部品実装装置の装着誤差を検出する装置であって、前記
電子部品の寸法公差より高い寸法公差で製造された複数
の検査用チップと、それら検査用チップが装着される検
査用基材と、その検査用基材上に前記電子部品実装装置
により装着された検査用チップを撮像する撮像装置と、
その撮像装置により撮像された検査用チップの像のデー
タを基準データと比較して前記装着誤差を演算する演算
手段とを含むことを特徴とする電子部品実装装置の装着
誤差検出装置。本項の誤差検出装置は、誤差検出専用の
装置として構成することも、電子部品実装装置に設ける
ことも可能である。本項に記載の誤差検出装置により装
着誤差が検出される場合には、装着誤差の検出対象であ
る電子部品実装装置により、電子部品の寸法公差より高
い寸法公差で製造された検査用チップが検査用基材上に
装着される。この装着された検査用 チップが撮像装置に
より撮像され、検査用チップの検査用基材への装着位置
のデータが作成される。そして、このデータと基準デー
タとの比較により演算手段において装着誤差が演算され
る。誤差検出装置が専用装置である場合には、検査用チ
ップが装着された検査用基材が誤差検出装置に取り付け
られて、誤差の検出が行われる。一方、誤差検出装置が
電子部品実装装置に設けられている場合には、その電子
部品実装装置自体に検査用チップを検査用基材に装着さ
せ、その後、誤差の検出が行われるのが普通である。た
だし、これは不可欠ではなく、他の電子部品実装装置に
より検査用チップを装着させた検査用基材を、誤差検出
装置を有する電子部品実装装置に取り付けて装着誤差を
検出させてもよい。この場合は、誤差検出装置を備えた
電子部品実装装置が単なる誤差検出装置として使用され
ることとなる。本項の発明に従えば、電子部品実装装置
による電子部品の装着誤差を、熟練を要することなく、
短時間で検出することができる。しかも、検査用チップ
が電子部品の寸法公差より高い寸法公差で製造されてい
るため、電子部品実装装置の装着誤差を特に精度よく検
出することができる。装着誤差のデータが得られれば、
その装着誤差の発生原因を推定できることが多く、速や
かに適切な処置を施して電子部品実装装置を良好な状態
にすることができる。したがって、電子部品実装装置の
ユーザが本項に記載の誤差検出装置を保有していれば、
自社で誤差の検出を行い、誤差を低減させるために必要
な処置を施すことが可能となる。また、メーカにメンテ
ナンス要員の派遣を求めなければならない場合であって
も、誤差検出装置で検出された装着誤差のデータを予め
メーカに送っておけば、迅速に必要な処置を施してもら
うことができ、高価な電子部品実装装置の休止時間を短
縮し得る。また、電子部品実装装置のメーカが本項に記
載の誤差検出装置を保有していれば、電子部品実装装置
の製造ラインで各実装装置の装着誤差を検出し、それを
低減させた上で出荷することができ、また、すでに使用
されている装置のメンテナンスを容易に短時間で行うこ
とができる。さらに、電子部品実装装置に、装着誤差の
データに基づいて部品装着ヘッドあるいは基材の送り量
を自動的に修正したり、電子部品を保持する部品保持ヘ
ッドを自動的に回転させて、装着誤差を低減させるプロ
グラムを格納すれば、容易に装着精度を向上させること
ができる。（２）前記電子部品実装装置が、部品装着ヘッドと前記
基材、撮像装置と前記基材を、共通の移動装置により基
材の表面に平行な方向に相対移動させ得るものであり、
かつ、当該装着誤差検出装置が、 前記電子部品実装装置
に前記基材の代わりに取り付けられ、前記基材と前記部
品装着ヘッドとの相対移動方向に互いに隔たった複数の
基準マークが付された基準板と、 その基準板が前記電子
部品実装装置に取り付けられた状態で、その基準板と前
記撮像装置とを前記移動装置により予め定められた相対
位置へ移動させ、撮像装置に基準板の基準マークを撮像
させて、撮像された基準マークの位置の正規の位置から
のずれ量を前記移動装置の送り誤差として取得する送り
誤差取得手段とを含む (1)項に記載の装着誤差検出装
置。 本項の装着誤差検出装置によれば、装着誤差と送り
誤差との両方を取得することができ、装着誤差から送り
誤差を除くことによって送り誤差以外の誤差を取得する
ことができる。装着誤差を、送り誤差とその他の誤差に
分けて取得することができるのであり、装着誤差を除去
あるいは低減させるための電子部品実装装置の調整作業
が容易になる効果が得られる。 （３）前記検査用基材が、前記電子部品実装装置により
電子部品を装着し得る最大の基材以上の大きさを有する
ものであり、前記撮像装置が、その検査用基材の表面全
域にわたって規則的に装着された検査用チップの各々を
撮像可能なものであり、前記基準板が、検査用基材とほ
ぼ等しい大きさを有し、表面全域にわたって規則的に前
記基準マークが付されたものである (2)項に記載の装着
誤差検出装置。 本項の特徴によれば、電子部品実装装置
の電子部品を装着可能な領域全体の装着誤差をきめ細か
に取得することができる。 （４）前記検査用チップが、本体から側方へ突出した複
数のリード線を有する電子部品の外形より大きい部材
に、その電子部品の外形と同じ輪郭を有する形象が描か
れたものである (1)項ないし (3)項のいずれか１つに記
載の装着誤差検出装 置。 本項の特徴によれば、本体から
側方へ突出した複数のリード線を有する電子部品の装着
誤差を容易に取得することができる。 （５）部品装着ヘッドと基材、撮像装置と基材を、共通
の移動装置により基材の表面に平行な方向に相対移動さ
せて、部品装着ヘッドが保持した電子部品を基材に装着
するとともに、撮像装置により基材の表面を撮像し得る
電子部品実装装置の装着精度を検査する方法であって、
前記基材の代わりに検査用基材を取り付け、部品装着ヘ
ッドに前記電子部品の寸法公差より高い寸法公差で製造
された検査用チップを保持させて、前記移動装置により
部品装着ヘッドと検査用基材とを相対移動させ、検査用
基材上に複数の検査用チップを装着する装着工程と、 前
記検査用基材と前記撮像装置とを前記移動装置により相
対移動させ、検査基材上に装着された複数の検査用チッ
プを撮像する撮像工程と、 その撮像工程において取得さ
れた画像のデータを処理することにより、検査用チップ
の装着位置の正規の位置からのずれ量である装着誤差を
取得する画像処理工程とを含むことを特徴とする装着精
度検査方法。 本項の装着精度検査方法によれば、電子部
品実装装置の装着精度を自動でかつ高い精度で取得する
ことができる。 （６）前記装着工程における前記複数の検査用チップの
前記検査用基材への装着時に、前記移動装置による前記
部品装着ヘッドと検査用基材との相対移動の正，逆の方
向をすべて同じにすることを特徴とする (5)項に記載の
装着精度検査方法。 正方向の送り誤差と逆方向の送り誤
差とは、互いに異なることが多いため、検査用チップの
検査用基材への装着時に、移動装置による部品装着ヘッ
ドと検査用基材との相対移動の正，逆の方向をすべて同
じにすれば、正方向の送り誤差と逆方向の送り誤差との
違いが装着誤差に混入して、装着誤差検出の精度を低下
させることを回避し得る。 （７）前記検査用チップを、前記電子部品を供給する部
品供給装置により前記部 品装着ヘッドに供給し、電子部
品の前記基材への装着と同じ方法で前記検査用基材に装
着する (5)項または (6)項に記載の装着精度検査方法。
本項の特徴によれば、検査用チップを検査用基材に容易
に装着することができ、装着精度検査を安価に実施する
ことができる。 （８）前記基材の代わりに、互いに直行するＸ軸とＹ軸
とにそれぞれ平行な方向に距離を隔てて設けられた複数
の基準マークを有する基準板を取り付け、前記移動装置
により基準板と前記撮像装置とを予め定められた相対位
置へ移動させて撮像装置に基準マークを撮像させ、基準
マークの像の正規の位置からのずれ量に基づいて移動装
置の送り誤差を取得する送り誤差取得工程と、 前記画像
処理工程において取得した装着誤差から、前記送り誤差
取得工程で取得した送り誤差を除去して、送り誤差以外
の装着誤差であるその他誤差を取得するその他誤差取得
工程とを含む (5)項ないし (7)項のいずれか１つに記載
の装着精度検査方法。 本項の装着精度検査方法によれ
ば、 (2)項の装着誤差検出装置に関連して述べたよう
に、装着誤差を除去あるいは低減させるための電子部品
実装装置の調整作業が容易になる効果が得られる。 （９）前記送り誤差取得工程が、前記基準板と前記撮像
装置とを、前記Ｘ軸とＹ軸とにそれぞれ平行に、正方向
と逆方向とに移動させ、正方向の送り誤差と逆方向の送
り誤差とを取得する工程である (8)項に記載の装着精度
検査方法。 （１０）部品装着ヘッドと基材、撮像装置と基材を、共
通の移動装置により基材の表面に平行な方向に相対移動
させ得る電子部品実装装置により、基材に電子部品を装
着する方法であって、 前記基材の代わりに検査用基材を
取り付け、部品装着ヘッドに検査用チップを保持させ
て、前記移動装置により部品装着ヘッドと検査用基材と
を予め定められた相対位置へ相対移動させ、検査用基材
上に複数の検査用チップを装着する装着工程と、 前記検
査用基材と前記撮像装置とを前記移動装置により予め定
められた相対位置へ相対移動させ、検査基材上に装着さ
れた複数の検査用チップを撮像する撮像工程と、 その撮
像工程において取得された画像のデータを処理すること
により、検査用チップの装着位置の正規の位置からのず
れ量である装着誤差を取得する画像処理工程と、 その画
像処理工程において取得された装着誤差に基づいて、予
め定められた制御プログラムにより指示される装着位置
を補正した位置へ電子部品を装着する装着工程とを含む
ことを特徴とする電子部品装着方法。 本項の電子部品装
着方法によれば、電子部品の基材への装着精度を容易に
高めることができる。 （１１）前記基材の代わりに、互いに直行するＸ軸とＹ
軸とに平行な方向にそれぞれ距離を隔てて設けられた複
数の基準マークを有する基準板を取り付け、前記移動装
置により基準板と前記撮像装置とを予め定められた相対
位置へ移動させて撮像装置に基準マークを撮像させ、基
準マークの像の正規の位置からのずれ量に基づいて移動
装置の送り誤差を取得する送り誤差取得工程と、 前記画
像処理工程において取得された装着誤差から、前記送り
誤差取得工程で取得した送り誤差分を除去して、送り誤
差以外の装着誤差であるその他誤差を取得するその他誤
差取得工程と、 取得したその他誤差と、前記送り誤差と
をそれぞれ低減させるように前記電子部品実装装置を調
整する調整工程と、調整済の電子部品実装装置において
前記装着工程，撮像工程および画像処理工程を実施し、
最終装着誤差を取得する最終装着誤差取得工程とを含
み、取得した最終装着誤差に基づいて前記装着工程を実
施する(10)項に記載の電子部品装着方法。 本項の電子部
品装着方法によれば、電子部品の基材への装着精度を(1
0)項の方法による場合よりさらに高めることができる。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の一実施例である誤差検出装置
を備え、本発明の装着精度検出方法や電子部品装着方法
を実施し得る電子部品実装装置を図面に基づいて詳細に
説明する。

【０００６】図２において１０は、Ｘ軸方向（図２にお
いて左右方向）に移動するＸ軸テーブルである。このＸ
軸テーブル１０はＸ軸駆動用サーボモータ１１（図５参
照）を駆動源としてガイドレール１２に案内されて移動
する。Ｘ軸テーブル１０，Ｘ軸駆動用サーボモータ１１
およびガイドレール１２等によりＸ軸方向送り装置１３
が構成されているのである。

【０００７】Ｘ軸テーブル１０上には、水平面内におい
てＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動するＹ軸テーブル
１４が載置されている。Ｙ軸テーブルは、それに固定の
ナット１６に螺合されたねじ軸１８がタイミングプーリ
２０およびタイミングベルト２２を介してＹ軸駆動用サ
ーボモータ２３（図５参照）により回転させられること
によって、ガイドレール２４に案内されて移動する。Ｙ
軸テーブル１４，Ｙ軸駆動用サーボモータ２３，ガイド
レール２４等によりＹ軸方向送り装置２５が構成されて
いるのである。

【０００８】Ｙ軸テーブル１４上にはプリント基板２６
を位置決めし、支持する基板位置決め支持装置２７が設
けられており、プリント基板２６は、Ｘ軸テーブル１０
およびＹ軸テーブル１４の移動により、部品装着個所が
順次部品装着位置に位置決めされる。基板位置決め支持
装置２７と前記Ｘ軸方向送り装置１３およびＹ軸方向送
り装置２５とにより基板移動装置２８が構成されている
のである。

【０００９】位置固定の台板３６の下面にはカメラ２９
が下方に延び出す向きに取り付けられ、プリント基板２
６に付された基準マークを撮像するようにされている。
撮像された基準マークの像に基づいてプリント基板２６
の基板位置決め支持装置２７への固定誤差が算出され、
電子部品装着時にその誤差を除去するようにプリント基
板２６が移動させられる。なお、図示は省略するが、基
板位置決め支持装置２７に対してＸ軸方向に隣接する両
側にはそれぞれ、プリント基板搬入コンベアおよびプリ
ント基板搬出コンベアが設けられており、プリント基板
２６をＸ軸方向に搬送し、基板位置決め支持装置２７に
供給するとともに排出するようにされている。

【００１０】基板位置決め支持装置２７の上方には、装
着装置３０が設けられている。前記台板３６はこの装着
装置３０の本体の一構成要素である。図３に示すよう
に、台板３６の上方には円筒カム３８が移動不能に設け
られており、この円筒カム３８によって回転軸４０が垂
直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に支持さ
れている。この回転軸４０は図示しないカム装置を介し
て駆動モータ４２（図５参照）によって３０度ずつ間欠
回転させられる。また、回転軸４０の下端部は円筒カム
３８から突出させられ、大径の嵌合部５０が形成される
とともにターンテーブル５２が嵌合されている。このタ
ーンテーブル５２は台板３６により垂直軸線まわりに回
転可能かつ軸方向に相対移動不能に支持されており、ま
た、２個の嵌合穴において回転軸４０のピン５４と嵌合
されることにより、回転軸４０の回転が伝達されるよう
になっている。したがって、回転軸４０の回転に伴って
ターンテーブル５２が３０度ずつ間欠回転させられる。

【００１１】ターンテーブル５２には、図３および図４
に示すように、その回転軸線を中心とする一円周上に１
２組の部品装着ヘッド５６が等角度間隔に取り付けられ
ており、ターンテーブル５２の間欠回転によりそれぞ
れ、部品供給位置，部品姿勢９０度変更位置，部品姿勢
検出位置，部品排出位置，部品姿勢修正位置，部品装着
位置，吸着ノズル検出位置，ノズル選択位置に移動させ
られる。図３には図示の都合上２組の部品吸着ヘッド５
６が代表的に示され、図４においては二点鎖線の円によ
り部品装着ヘッド５６の位置のみが示されている。

【００１２】これら部品装着ヘッド５６はいずれも同じ
であり、その一つについて代表的に説明する。部品装着
ヘッド５６は、一対のガイドロッド５８（図３には１本
のみ示されている）においてターンテーブル５２に上下
方向に摺動可能に嵌合されている。これらガイドロッド
５８の上端部を連結する連結板６０にはローラ６２がタ
ーンテーブル５２の半径方向に延びる軸線まわりに回転
可能に取り付けられ、円筒カム３８の外周面に形成され
た溝６４に係合させられている。溝６４は高さが周方向
において漸変させられたものであり、ターンテーブル５
２が回転させられるとき、部品装着ヘッド５６が昇降さ
せられる。

【００１３】また、一対のガイドロッド５８の各下端部
は連結部材６８によって連結されている。この連結部材
６８には、ターンテーブル５２内に設けられたエアシリ
ンダのピストン７０の下端部が連結されている。ターン
テーブル５２内に形成されたシリンダボア７２には案内
筒７４が固定されるとともに、ピストン７０が摺動可能
に嵌合されており、シリンダボア７２内に形成された空
気室７６へ空気通路７８を経て空気が供給されることに
よりピストン７０は下方に押し下げられ、ローラ６２が
溝６４の下側の壁面に押し付けられて部品装着ヘッド５
６のがたつきが防止されるようになっている。

【００１４】連結部材６８にはまた、下方に延び出す円
形断面の嵌合部８２が設けられ、ノズル保持体８４がそ
の軸線まわりに回転可能に嵌合されている。ノズル保持
体８４には、図４に示すように扇形のアーム部９０がタ
ーンテーブル５２の半径方向外側に延び出す状態で設け
られており、アーム部９０の突出端にノズル保持体８４
の軸線を中心とする円弧に沿って等角度間隔に設けられ
た円筒状の保持部９１にはそれぞれ、第一，第二，第三
の吸着ノズル９２，９４，９６が取り付けられている。
これら吸着ノズル９２〜９６はそれぞれ大きさが異なる
電子部品を吸着するものであるが、構造は同じであり、
第二吸着ノズル９４について代表的に説明する。

【００１５】第二吸着ノズル９４は、図３に示すよう
に、保持部９１に上下方向に摺動可能かつ回転可能に嵌
合されたノズル本体９８と、ノズル本体９８に軸方向に
摺動可能に嵌合された吸着管１００とを有する。ノズル
本体９８の保持部９１から突出した上端部には、上方ほ
ど径が漸減するテーパ状の嵌合部９９が設けられてい
る。また、吸着管１００は、ノズル本体９８内の通路１
０８，アーム部９０内の通路１１０，連結部材６８内の
通路，案内筒７４，回転軸４０内の通路１１４，図示し
ない回転バルブ，ホースおよび電磁方向切換弁等を経て
バキューム源に接続されており、吸着管１００にバキュ
ームが供給されるようになっている。３個の吸着ノズル
９２〜９６はそれぞれ、吸着管１００の径が異なるもの
とされており、真中の第二吸着ノズル９４が吸着する電
子部品が最も大きい。吸着管１００には発光板１２０が
取り付けられており、吸着ノズル９４による電子部品の
保持姿勢の検出時に斜め下方から紫外線を受けて電子部
品に可視光線を照射するようにされている。

【００１６】３個の吸着ノズル９２〜９６はノズル保持
体８４の回転により択一的に使用位置に移動させられる
のであるが、本実施例において使用位置は、図４に示す
ように、ノズル保持体８４の回転軸線（図４中、点Ａ₁
で示されている）と回転軸４０の回転軸線（点Ｏで示さ
れている）とを結ぶ直線Ｌ₁ から６度回転した位置にあ
る直線Ｌ₂ 上の点Ａ₂ で示す位置に設定されている。タ
ーンテーブル５２に設けられた１２組の部品装着ヘッド
５６はいずれも３個ずつの吸着ノズル９２〜９６を有し
ており、それぞれに電子部品に光を放射する発光板１２
０が設けられているが、最も大きい電子部品を吸着する
第二吸着ノズル９４の発光板１２０が電子部品に十分に
光を照射するためにできる限り大きくされており、その
場合、隣接する部品装着ヘッド５６の吸着ノズル同士が
衝突することがないように、使用位置が上記の位置に設
定されているのである。

【００１７】ノズル保持体８４の回転位置は、前記連結
部材６８に設けられた位置決めピン１２４がノズル保持
体８４に設けられた３個の凹部１２６，１２８，１３０
のうちの一つに嵌入することにより決められる。位置決
めピン１２４は、連結部材６８に設けられた突部１３２
の上記直線Ｌ₁ 上の位置に上下方向に摺動可能に嵌合さ
れ、一方、凹部１２６，１２８，１３０は、ノズル保持
体８４に設けられた扇形部１４２に、第一〜第三吸着ノ
ズル９２〜９６がそれぞれ使用位置に移動したとき位置
決めピン１２４と一致する位置に設けられている。ノズ
ル保持体８４にはさらに、その軸線を中心とする下向き
の円筒部１４８が形成されるとともに、円筒部１４８の
直径方向に隔たった位置にそれぞれ２個を１組とするテ
ーパ溝が３組設けられている。このテーパ溝に、図示し
ないノズル選択装置の係合部材が係合させられるこによ
り、ノズル保持体８４が回転させられ、吸着ノズル９２
〜９６の１つが選択される。この際、位置決めピン１２
４は図示しない係合解除装置により凹部１２６〜１３０
との係合を解かれ、ノズル保持体８４の回転を許容す
る。

【００１８】上記のように３個の吸着ノズル９２〜９６
はノズル保持体８４の回転により択一的に使用位置に移
動させられるのであるが、いずれの吸着ノズルが使用位
置にあるかは、吸着ノズル９２〜９６を保持する保持部
９１に設けられた反射面に光を当てることにより検出さ
れる。第二吸着ノズル９４には２個の反射面１５４，１
５６が上下に並んで設けられ、第一，第三吸着ノズル９
２，９６にはそれそれ、１個ずつの反射面１５８，１６
０が上下方向において異なる位置に設けられており、こ
れら反射面からの反射光の有無によって吸着ノズルの種
類が検出される。

【００１９】本電子部品実装装置は図５に示す制御装置
２００により制御される。制御装置２００は、ＣＰＵ２
０２，ＲＯＭ２０４，ＲＡＭ２０６およびそれらを接続
するバス２０８を有するコンピュータを主体とするもの
であり、バス２０８に接続された入力インタフェース２
１０には、入力装置２１２およびテレビカメラ２９，２
１１（テレビカメラ２１１については後述する）が接続
されている。バス２０８にはまた、出力インタフェース
２１４が接続され、駆動回路２１６，２１８，２２０を
介してＸ軸駆動用サーボモータ１１，Ｙ軸駆動用サーボ
モータ２３，駆動モータ４２が接続されるとともに、制
御回路２２４，２２６を介してテレビカメラ２９，２１
１が接続されている。

【００２０】装着装置３０は、部品供給位置において図
示しない部品供給装置から供給される電子部品を吸着す
る。その電子部品のノズル軸線まわりの回転姿勢がプリ
ント基板２６に装着される際の回転姿勢と正逆いずれか
の両方向に９０度異なる場合には、部品姿勢９０度変更
位置において姿勢が変更される。部品姿勢９０度変更位
置には、ノズル保持体８４に設けられた嵌合部９９に嵌
合する嵌合部材を有し、ノズル保持体８４を軸線まわり
に正方向あるいは逆方向に９０度回転させる９０度回転
装置が設けられており、電子部品の回転姿勢を変更す
る。また、部品姿勢検出位置においては発光体１２０か
ら照射される光により形成される電子部品の投影像がテ
レビカメラ２１１（図２参照）により撮像され、その投
影像のデータに基づいてＸ軸方向，Ｙ軸方向および回転
方向の各誤差が検出され、誤差が設定値より大きい場合
には電子部品が排出位置において排出され、設定値より
小さい場合には部品姿勢修正位置において回転方向の姿
勢が修正される。部品姿勢修正位置には、ノズル保持体
８４の嵌合部９９に嵌合し、ノズル保持体８４を誤差を
解消する角度回転させる回転装置が設けられており、電
子部品を回転させるのである。なお、Ｘ軸方向，Ｙ軸方
向の各誤差はプリント基板１２の移動量の補正により修
正される。そして、電子部品装着位置においては、プリ
ント基板１２の電子部品装着箇所が部品装着位置に位置
決めされており、電子部品がプリント基板２６に装着さ
れ、その後、吸着ノズル検出位置において３個の吸着ノ
ズル９２〜９６のうちのいずれが吸着に使用されている
かが検出され、次に使用される吸着ノズルと種類が異な
る場合にはノズル選択位置において前記ノズル選択装置
により吸着ノズルが変更される。これによって、部品装
着ヘッド５６は常に最適な吸着ノズルによって電子部品
を吸着する。

【００２１】本電子部品実装装置は誤差検出装置を備え
ている。誤差検出装置は、前記ＲＯＭ２０４に、図６に
示す送り誤差検出プログラムをはじめとする種々の誤差
検出用のプログラムが格納されるとともに、図７に示す
検査用チップ２３０および図８に示す検査用基材として
の検査用基板２３２と、図９に示す送り誤差検出用の基
準板２４２とが準備されることによって構成されてい
る。前記構成の電子部品実装装置に、検査用チップ２３
０，検査用基板２３２，基準板２４２および誤差検出用
プログラムを付加すれば誤差検出装置となるのであり、
誤差検出装置のハード部分の殆どは電子部品実装装置の
構成要素を利用して構成されているのである。

【００２２】図７の検査用チップ２３０は、比較的小さ
い電子部品を想定して縦３．２ｍｍ、横１．６ｍｍの正
確な寸法に製造された矩形板状の部材であって、図１０
に示すキャリヤテープ２３４の部品収容穴２３６に通常
の電子部品と同様に収容されて部品供給装置から供給さ
れ、装着装置３０によって検査用基板２３２に装着され
る。電子部品は一般に寸法公差が大きく、実際の電子部
品を検査用基板２３２に装着して装着誤差の検出を行え
ば、電子部品の寸法誤差が装着誤差に入り込んでしまう
のであるが、検査用チップ２３０は寸法のばらつきがミ
クロンオーダで製造されており、これの寸法のばらつき
は無視することができる。検査用チップ２３０と検査用
基板２３２とは共に合成樹脂で製造し得るが、検査用チ
ップ２３０を黒色、検査用基板２３２を白または黄色と
することが、検査用チップ２３０を撮像する際のコント
ラストを良くする上で望ましい。また、吸着ノズル９
２，９４，９６はそれぞれ装着すべき電子部品の寸法に
適した直径とされているため、検査用チップ２３０も各
吸着ノズルで装着するのに適した複数種類の寸法のもの
を準備することが必要である。

【００２３】基準板２４２は、図９に示すように、寸法
が最も大きいプリント基板１２より大きい正方形状を成
し、多数の基準マーク２４０が付された板である。基準
マーク２４０は円形を成し、６個の基準マーク２４０が
等間隔に、かつ基準板２４２の１辺に沿って平行に並べ
られ、これら６個を１列とする基準マーク２４０が等間
隔に６列並べられて、合計３６個の基準マーク２４０が
設けられている。

【００２４】装着誤差には、次に例示するように種々の
ものがある。 （１）Ｘ軸方向送り装置１３およびＹ軸方向送り装置２
５の送り誤差 （２）装着装置３０におけるターンテーブル５２，ノズ
ル保持体８４および吸着ノズル９２，９４，９６等の回
転や、ノズル保持体８４および吸着ノズル９２，９４，
９６等の昇降等に伴って生じる誤差 （３）部品供給装置の部品供給位置誤差 （４）テレビカメラ２９，２１１の位置誤差、およびそ
れらによる撮像およびその結果得られた像のデータ処理
に伴って生じる誤差 （５）電子部品実装装置の構成部材の経年変化や熱膨張
に起因して発生する誤差

【００２５】これらの誤差の多くは、本実施例の電子部
品実装装置が備えている誤差除去機能、すなわち、電子
部品の実装中に吸着ノズル９２等による電子部品の吸着
位置ずれをテレビカメラ２１１で検出し、ノズル回転装
置により吸着ノズル９２〜９６を回転させ、あるいは基
板移動装置２８によりプリント基板２６の位置を調整す
る機能により除去することができるものである。しか
し、装着開始に先立って装置各部を調整することにより
除去できる誤差は除去しておくことが電子部品を精度よ
く実装する上で望ましい。そのため、本実施例において
は、予備的な誤差検出により検出された装着誤差のデー
タに基づいて装置各部の調整が行われ、その後、最終的
な誤差検出が行われて、それにより得られた装着誤差の
データがＲＡＭ２０６の装着誤差データ記憶エリアに格
納され、そのデータに基づいて電子部品の実装時におけ
る基板移動装置２０の移動指示データ等が修正される。

【００２６】以下、前記（１）〜（５）の誤差のうち、
（１）の送り誤差と、（２）の装着装置３０に起因する
誤差との検出を例として、装着誤差の検出方法を説明す
る。装着誤差の検出時には、まず、基準板２４２が基板
位置決め支持装置２７に固定され、（１）の送り誤差の
検出が行われる。その次に、検査用基板２３２が基板位
置決め指示装置２８に固定され、検査用チップ２３０を
収容したキャリヤテープ２３４が電子部品供給装置にセ
ットされて、通常の電子部品の実装時と同様にして検査
用チップ２３０が検査用基板２３４に装着される。そし
て、装着された検査用チップ２３０がテレビカメラ２９
により撮像され、（２）の誤差の検出が行われる。

【００２７】まず、（１）の送り誤差の検出について説
明する。送り誤差の検出時には、Ｘ軸方向（図９に示す
基準板２４２の左右方向）に平行な６行の基準マーク２
４０の各行毎に、実線の矢印と破線の矢印とで示すよう
にテレビカメラ２９を正方向と逆方向とに移動（実際に
はＸ軸方向送り装置１３により基準板２４２を移動させ
るのであるが、理解を容易にするためにテレビカメラ２
９を移動させるものと考える）させて、基準マーク２４
０を撮像するとともに、Ｙ軸方向（図９に示す基準板２
４２の上下方向）に平行な６列の基準マーク２４０の各
列毎に実線の矢印と破線の矢印とで示すようにテレビカ
メラ２９を移動（実際にはＹ軸方向送り装置２５により
基準板２４２を移動）させて基準マーク２４０を撮像す
る。なお、以下の説明では行の番号をｉで表し、列の番
号をｊで表すこととする。例えば、ｉ行ｊ列の基準マー
ク２４０の座標は（ｘ_i,j ，ｙ_i,j ）と表すのである。

【００２８】基準マーク２４０を撮像すべく基準板２４
２を基板位置決め支持装置２７に固定する場合、基準板
２４２の位置に誤差が生ずるのが普通である。この固定
誤差はＸ軸方向，Ｙ軸方向および垂直軸線まわりに生ず
る。図１１に示すように、基準板２４２の中心にＸ軸方
向にｅ_x 、Ｙ軸方向にｅ_y 、軸線まわりに角度θのずれ
が生じたとすれば、中心からＸ軸方向にＬ_x 、Ｙ軸方向
にＬ_y 離れた点に回転によって生ずるＸ軸方向およびＹ
軸方向のずれ量はθＬ_y およびθＬ_x となり、固定誤差
がない場合の座標が（ｘ，ｙ）である基準板２４２上の
点の座標は（ｘ＋ｅ_x ＋θＬ_y ，ｙ＋ｅ_y ＋θＬ_x ）と
なる。したがって、ｉ行ｊ列の基準マーク２４０をテレ
ビカメラ２９のＸ軸方向の移動により撮像する場合、図
１２に示すように、その基準マーク２４０は、固定位置
誤差がない場合の位置ｘ_i,j （移動指示データはこの値
を表す）からＸ軸方向に（ｅ_x ＋θＬ_yi）だけずれるこ
ととなる。また、このずれ量は、この基準マーク２４０
を撮像する際のテレビカメラ２９の送り誤差Δｘ
_i,j と、テレビカメラ２９の撮像により得られた基準マ
ーク２４０のずれの実測値Δｘ_i,j ′との和となる。一
方、ｉ行ｊ列の基準マーク２３０をテレビカメラ２９の
Ｙ軸方向の移動により撮像する場合には、基準マーク２
４０は、固定誤差がない場合の位置からＹ軸方向に（ｅ
_y ＋θＬ_xj）だけずれ、このずれ量は、基準板２４２の
送り誤差Δｙ_i,j とテレビカメラ２９の撮像により得ら
れた実測値Δｙ_i,j ′との和に等しいこととなる。な
お、本実施例においては基準マーク２４０同士の相対位
置誤差およびテレビカメラ２９自身の撮像誤差はないも
のとする。

【００２９】次に、図６に示す送り誤差検出ルーチンに
基づいて、送り誤差の検出をさらに具体的に説明する。
まず、ステップＳ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステ
ップについても同じ。）においてカウンタのカウント値
Ｃが１にセットされる。次いでＳ２が実行され、すべて
の基準マーク２４０がテレビカメラ２９によって順次撮
像され、テレビカメラ２９の撮像中心と基準マーク２４
０の中心とのずれΔｘ_i,j ′，Δｙ_i,j′が測定され
る。最初にＸ軸に平行に並ぶ６行の基準マーク２４０が
テレビカメラ２９（実際は基準板２４２）のＸ軸に平行
な移動により撮像され、基準マーク２４０の位置および
テレビカメラ２９の移動方向と対応付けてＲＡＭ２０６
の測定値記憶エリアに格納される。ずれΔｘ_i,j ′は各
基準マーク２４０に対してテレビカメラ２９が正方向に
移動させられる場合の値と逆方向に移動させられる場合
の値との２個ずつが得られ、区別されて格納される。Ｘ
軸に平行に並ぶ６行の基準マーク２４０が撮像されたな
らば、次にＹ軸に平行に並ぶ６列の基準マーク２４０が
撮像される。この場合にもテレビカメラ２９はＹ軸方向
において往復移動させられ、各基準マーク２４０の撮像
により得られる正方向移動時と逆方向移動時との２個の
ずれΔｙ_i,j ′が基準マーク２４０の位置およびテレビ
カメラ２９の移動方向と対応付けて測定値記憶エリアに
格納される。

【００３０】基準マーク２４０の撮像が終了したなら
ば、次にＳ３が実行され、基準板２４２の固定位置誤差
ｅ_x ，ｅ_y およびθの算出が行われる。この算出は次の
ように行われる。ｉ行の基準マーク２４０をテレビカメ
ラ２９のＸ軸方向の移動により撮像する場合を例に取れ
ば、ｉ行ｊ列の基準マーク２４０について（１）式が成
り立つ。

【数１】 また、ｉ行（ｊ＋１）列の基準マーク２４０について
（２）式が得られる。

【数２】 さらに、ｉ行ｊ列とｉ行（ｊ＋１）列との基準マーク２
４０間の距離に関して（３）式が得られる。

【数３】 ＰはＸ軸方向において隣接する基準マーク２４０間の距
離であり、Ｙ軸方向において隣接する基準マーク２４０
間の距離でもある。同様に、ｉ行（ｊ＋２）列の基準マ
ーク２４０の撮像結果からは（４），（５）式が得られ
る。

【数４】

【数５】 上記５個の式のうち、未知数であるのは、Δｘ_i,j ，Δ
ｘ_i,(j+1) ，Δｘ_i,(j+2) ，ｅ_x およびθの５個であ
り、５つの式からこれら未知数を算出することができ
る。これら５つの式はＸ軸方向において互いに隣接する
３個の基準マーク２４０を撮像することにより得られ、
１行に基準マーク２４０は６個あるため、３個ずつに分
けて未知数を算出するとすれば、１行についてｅ_x およ
びθの値がそれぞれ２つずつ算出されることとなる。ま
た、Ｙ軸方向に並ぶ基準マーク２４０についても同様に
式を立てることができ、１列毎に２つずつのｅ_y および
θの値が算出されることとなる。これら固定誤差ｅ_x ，
ｅ_y ，θの算出は、正方向移動時のデータと逆方向移動
時のデータとの両方について行っても、いずれか一方に
ついてのみ行ってもよい。

【００３１】固定誤差ｅ_x ，ｅ_y およびθが算出された
ならばＳ４が実行され、複数個ずつ求められたｅ_x ，ｅ
_y およびθの平均値が算出され、平均固定誤差ｅ_xm，ｅ
_ymおよびθ_m としてＲＡＭ２０６の基準板固定誤差記憶
エリアに格納される。次いでＳ５が実行され、送り誤差
Δｘ_i,j およびΔｙ_i,j が算出される。固定誤差と送り
誤差および実測値との間に成立する前記式Δｘ_i,j ＋Δ
ｘ_i,j ′＝ｅ_x ＋θＬ_yi、Δｙ_i,j ＋Δｙ_i,j ′＝ｅ_y
＋θＬ_xjのｅ_x ，ｅ_y およびθに平均固定誤差ｅ_xm，ｅ
_ymおよびθ_m が代入され、Δｘ_i,j およびΔｙ_i,j が算
出されるのである。

【００３２】送り誤差は基準マーク２４０の各々につい
て正方向移動時のものと逆方向移動時のものとの２つが
求められ、各基準マーク２４０を撮像したときの移動指
示データおよびテレビカメラ２９の送り方向と対応付け
てＲＡＭ２０６のワーキングエリアに格納される。基準
マーク２４０はいずれも、Ｘ軸方向に平行な行とＹ軸方
向に平行な列とに属し、１個の基準マーク２４０につい
て、その基準マークがＸ軸方向に平行な行に属する基準
マークとしてテレビカメラ２９の正逆両方向の移動によ
り撮像され、求められる２種類のＸ軸方向送り誤差と、
Ｙ軸方向に平行な列に属する基準マークとしてテレビカ
メラ２９の正逆両方向の移動により撮像され、求められ
る２種類のＹ軸方向送り誤差との合計４個の送り誤差が
格納されることとなる。

【００３３】そして、Ｓ６においてカウント値Ｃが１増
加させられた後、Ｓ７において送り誤差の検出が８回行
われたか否かが判定されるが、この判定はＮＯであり、
ルーチンの実行はＳ２に戻り、再び送り誤差の検出が行
われる。送り誤差には規則性のない誤差も含まれてお
り、１回のみ検出するのではこの誤差を除去できないか
らである。そして、送り誤差の算出が８回行われた後に
はＳ７の判定がＹＥＳとなり、Ｓ８において８回算出さ
れた送り誤差の平均値が求められて最終的な送り誤差と
され、ＲＡＭ２０６の送り誤差記憶エリアに格納され
る。

【００３４】次に、装着装置３０側に起因する前記
（２）の誤差の検出について説明する。（２）の誤差の
検出を行う際には（１）の送り誤差の影響を排除できな
いため、各々の状態について（１）と（２）との誤差の
和を求めた後、（１）の誤差を差し引いて（２）の誤差
が求められる。本誤差検出装置が組み込まれる電子部品
実装装置においては、前述のようにターンテーブル５２
に１２組の部品装着ヘッド５６が設けられており、１組
の部品装着ヘッド５６には３個ずつの吸着ノズル９２，
９４，９６が取り付けられている。吸着ノズルは全部で
３６（１２×３）個あり、それらが９０度ずつ４つの位
置に回転させられるため、総計１４４（１２×３×４）
個の互いに異なる条件が存在することとなり、これら条
件の各々についてそれぞれ１回ずつの誤差検出を行うた
めには１４４個の検査用チップ２３０を装着することが
必要である。そして、本実施例においては一条件につい
てそれぞれ１６回の誤差検出が行われるようになってお
り、結局、２３０４（１４４×１６）個の検査用チップ
２３０が装着される。

【００３５】これら検査用チップ２３０の検査用基板２
３２への装着位置や順序は任意であるが、本実施例では
図１に示すように装着される。検査用基板２３２上に二
点鎖線で示すような細長い領域２４６が縦４個、横４８
個、合計１９２個設定されており、それぞれの領域２４
６に、その１つを左側に拡大して示すように１２個ずつ
の検査用チップ２３０が等間隔に装着されるのである。
各領域２４６は長さ９６ｍｍ、幅８ｍｍで、検査用チッ
プ２３０は領域２４６の幅方向の中心に長さ方向に沿っ
て８ｍｍピッチで装着されるため、結局、検査用基板２
３２上に縦横両方向に８ｍｍピッチで想定される格子点
の各々に装着されることとなる。

【００３６】そして、各領域２４６には、ターンテーブ
ル５２の１回転に伴って、１２組の部品装着ヘッド５６
の各々に属する１個ずつの吸着ノズル（９２，９４また
は９６）により、その吸着ノズルの一回転位置で、検査
用チップ２３０が装着される。縦方向に並ぶ４個の領域
２４６には、吸着ノズルの回転位置を０度，９０度，１
８０度および２７０度と変えて検査用チップ２３０が装
着され、横方向に並ぶ３個の領域２４６には互いに異な
る吸着ノズルにより検査用チップ２３０が装着される。
縦４個、横３個、計１２個の領域２４６の各々に１２個
ずつの検査用チップ２３０が装着されることによって、
１４４（１２×１２）種類の条件で１個ずつの検査用チ
ップ２３０が装着されることとなり、これが１６回繰り
返されることによって２３０４個の検査用チップ２３０
が装着される。したがって、例えば、図１において最上
段左端の領域２４６と最上段左から４番目の領域２４６
とには吸着ノズルの種類と回転角度とについて同じ条件
で検査用チップ２３０が装着され、それら両領域２４６
の上下方向の位置が同じである検査用チップ２３０は同
じ組の部品装着ヘッド５６により装着されるため、両領
域の同じ位置の検査用チップ２３０は互いに全く同じ条
件で装着されることとなる。

【００３７】この装着はＲＯＭ２０４に格納された検査
用チップ装着プログラムに従って行われるのであるが、
このプログラムは、Ｘ軸方向送り装置１３とＹ軸方向送
り装置２５との送りがいずれも正方向となるように検査
用基板２３２が送られるようになっている以外は通常の
電子部品装着プログラムと実質的に同じものであるの
で、詳細な説明は省略する。なお、予備的な装着誤差検
出時には、テレビカメラ２９による検査用チップ２３０
の吸着位置誤差の検出と、その検出結果に基づく検査用
基板２３２の送り修正および吸着ノズルの回転修正は行
われない。これらの修正が行われると、実際に発生して
いる装着誤差を検出し得なくなり、修理や調整のための
的確なデータが得られないからである。

【００３８】上記検査用チップ装着が終了したならば、
検査用基板２３２が一旦原位置に戻された後、再び正方
向に送られつつ、テレビカメラ２９により各検査用チッ
プ２３０の撮像が行われる。そして、得られた像のデー
タが予定されている装着位置のデータと比較され、第１
の装着誤差が算出される。

【００３９】上記第１の装着誤差は前述のように、Ｘ軸
方向送り装置１３とＹ軸方向送り装置２５の送り誤差を
含んでいるため、この送り誤差が第１の装着誤差から差
し引かれて、第２の装着誤差が求められる。この第２の
装着誤差は、装着装置３０に起因して生じるものであ
る。なお、送り誤差は、基準板２４２上の基準マーク２
４０の位置について求められているのみであるため、各
検査用チップ２３０の位置における送り誤差は、それら
基準マーク２４０の位置における送り誤差に基づいて決
定される必要がある。そのためには、例えば、各基準マ
ーク２４０の正規位置を中心とし、辺の長さが基準マー
ク２４０の配列ピッチと同じである正方形の領域におい
ては各基準マーク２４０の正規位置と同じ量の送り誤差
があるとみなしてもよく、あるいは目的とする検査用チ
ップ２３０を囲む複数の基準マーク２４０の正規位置に
おける送り誤差から補間法によりその検査用チップ２３
０の位置における送り誤差を算出してもよい。

【００４０】上記のようにして求められた第１の装着誤
差と第２の装着誤差とはそれぞれ別個にＲＡＭ２０６の
装着誤差記憶エリアに格納されるとともに統計処理が施
され、図示を省略するＣＲＴディスプレイやプリンタに
出力される。前述の説明から明らかなように、装着条件
が同じである検査用チップ２３０は１６個ずつあり、こ
れら１６個ずつの検査用チップ２３０の装着誤差がそれ
ぞれ１グループずつに分けられて、平均値や３σ値が算
出される。装着条件が同じである検査用チップ２３０の
第２の装着誤差はその装着条件に特有の装着誤差であ
り、また、装着条件が異なる検査用チップ２３０の第１
または第２の装着誤差同士を比較すれば、装着装置３０
全体の特性を知ることができる。作業者はこれら装着誤
差のデータに基づいて、装着誤差発生の原因を推定し
て、不具合部分を修理し、あるいは誤差を除去しするた
めの調整を行うなど、必要な処置をとる。

【００４１】不具合部分の修理や誤差除去のための調整
が行われた後、再び検査用基板２３２への検査用チップ
２３０の装着および撮像が行われ、最終的な装着誤差の
検出が行われる。この場合には、吸着ノズル９２，９
４，９６による検査用チップ２３０の吸着位置誤差の検
出およびそれを除去するための検査用基板２３２の送り
修正や吸着ノズルの回転修正が、通常の電子部品装着時
と同様に行われる。そして、得られた装着誤差が最終的
な装着誤差としてＲＡＭ２０６の装着誤差記憶エリアに
格納され、実際の電子部品装着時にこの装着誤差に基づ
いてプリント基板２６の送り位置修正や、吸着ノズル９
２，９４，９６の回転位置修正が自動的に行われ、電子
部品の装着誤差が低減される。本実施例の電子部品実装
装置は、誤差検出装置を備えているのみならず、自身で
検出した誤差のデータに基づいて自動的に誤差を低減さ
せる機能を有しているのである。

【００４２】上記実施例においては、検査用チップ２３
０がリード線を有しない単純な矩形の電子部品を模した
ものであったが、図１３に示すように、リード線を有す
るフラットパッケージＩＣ等を模した検査用チップ２５
０の使用も可能である。この検査用チップ２５０は透明
な樹脂板に黒でリード線付き電子部品の形状を精度良く
印刷したものである

【００４３】上記実施例においては、誤差検出装置が電
子部品実装装置のハード部分を利用して構成されていた
が、専用の誤差検出装置として構成することも可能であ
る。その一例を図１４，図１５に示す。この誤差検出装
置は、本体２６０上にＸ軸テーブル２６２とＹ軸テーブ
ル２６４とを備え、Ｘ軸テーブル２６２上に前記検査用
基板２３２や基準板２４２を固定して水平面上の任意の
位置へ移動させ得るようになっている。また、両テーブ
ル２６２，２６４の上方には、２個のテレビカメラ２６
６，２６８が設けられている。両テレビカメラ２６６，
２６８は門形の支持台２７０とそれに固定のブラケット
２７２により、位置の微調整可能に支持されている。テ
レビカメラ２６６は前記検査用チップ２３０等小形の検
査用チップを撮像するためのものであり、テレビカメラ
２６８は前記検査用チップ２５０等大形の検査用チップ
を撮像するためのものである。テレビカメラ２６６，２
６８は回転自在の支持台２７３上のＣＲＴディスプレイ
２７４に接続されており、検査用チップ２３０，２５０
等の像が表示される。

【００４４】本誤差検出装置は図示を省略する制御装置
を備えており、この制御装置が予め格納されている制御
プログラムに従ってＸ軸テーブル２６２，Ｙ軸テーブル
２６４，テレビカメラ２６６，２６８等を制御し、検査
用基板２３２に装着された検査用チップ２３０，２５０
や、基準板２４２上の基準マーク２４０を撮像するとと
もに、撮像結果に基づいて装着誤差を算出する。基準板
２４２の基準マーク２４０は本誤差検出装置自体のＸ軸
テーブル２６２，Ｙ軸テーブル２６４の送り誤差を検出
するために撮像される。そして、電子部品実装装置で検
査用基板２３２に装着された検査用チップ２３０，２５
０等が撮像されることにより、電子部品実装装置の装着
誤差と誤差検出装置自体の上記送り誤差の和が検出され
る。したがって、この和から先に検出されている誤差検
出装置の送り誤差が差し引かれることにより、電子部品
実装装置単独の装着誤差が求められる。

【００４５】求められた装着誤差はＣＲＴディスプレイ
２７４に表示されるとともに、図示しないディスク駆動
装置，テープ駆動装置等の外部記憶装置に記憶される。
作業者はＣＲＴディスプレイ２７４の表示を見て装着誤
差の原因を推定することができ、装着誤差を低減するた
めの適切な処置をとることができる。また、外部記憶装
置に記憶されたデータを電子部品実装装置に記憶させれ
ば、そのデータに基づいてプリント基板や部品装着ヘッ
ドの送りを自動的に修正させ、装着誤差を低減させるこ
とができる。

【００４６】本誤差検出装置を使用すれば、電子部品実
装装置の送り誤差を検出することも可能である。前記検
査用基板２３２に、複数の装着位置を設定し、それら装
着位置に、前記電子部品実装装置において、同一の吸着
ノズルを使用し、同一のノズル回転位置で、かつ、プリ
ント基板２６をＸ軸方向送り装置１３とＹ軸方向送り装
置２５との正方向と逆方向とのいずれか一方のみの送り
により移動させつつ検査用チップ２３０を装着する。送
り方向を一方向に決めるのは、両送り装置１３，２５の
送り誤差がバックラッシュ（例えばねじ軸１８とナット
１６との）等の存在により正方向送りと逆方向送りとで
は異なる場合があるからである。

【００４７】得られた検査用基板２３２を本誤差検出装
置に取り付け、前述の場合と同様に検査用チップ２３
０，２５０等を撮像して、誤差を検出する。このよう
に、複数の検査用チップ２３０を同一の条件で装着させ
れば、装着装置３０に起因する装着誤差をほぼ排除する
ことができ、電子部品実装装置の送り誤差を検出するこ
とができるのである。ただし、この場合でも、誤差検出
装置自体の送り誤差を無視し得ない限り、その送り誤差
を別途検出して、補正することが必要である。

【００４８】以上の実施例においては、検査用チップ２
３０，２５０が装着される検査用基板２３２が検査専用
とされていたが、プリント基板等実際に電子部品が装着
される基材を検査用基材に流用することも可能である。
この場合には、電子部品をプリント基板等に装着するた
めのプログラムも検査用チップを検査用基材に装着する
ためのプログラムに流用すると便利である。なお、電子
部品をプリント基板等に装着するためのプログラムは専
用の検査用基材を使用する場合でも利用できる。

【００４９】また、前記実施例においては、電子部品実
装装置が吸着ノズルによる電子部品の吸着位置の誤差を
検出し、この誤差を修正してプリント基板に装着する機
能を備えていたが、この機能を備えない電子部品実装装
置と本発明に係る誤差検出装置とを組み合わせて使用す
ると、特に顕著な装着精度向上効果が得られる。

【００５０】前記実施例においては、一装着条件につい
て１６回の撮像が行われるようになっていたが、この回
数が多いほど誤差の検出精度が高くなり、得られる情報
も多くなる。その場合、データ処理上、撮像回数は８の
倍数とすることが望ましい。

【００５１】また、前記実施例においては、比較的大形
の検査用チップも小形の検査用チップも同一ピッチで設
定された装着位置に装着されるようになっていたが、小
形の検査用チップほど小さいピッチで装着されるように
することも可能である。

【００５２】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である誤差検出装置により撮
像される検査用チップが装着された検査用基板の一部を
示す平面図である。

【図２】上記誤差検出装置を備えた電子部品実装装置の
一部を示す斜視図である。

【図３】上記電子部品実装装置の一部の正面断面図であ
る。

【図４】上記電子部品実装装置における部品装着ヘッド
の配置を概略的に示す図である。

【図５】上記電子部品実装装置の制御装置を示すブロッ
ク図である。

【図６】上記制御装置のＲＯＭに格納された送り誤差検
出ルーチンのフローチャートである。

【図７】上記誤差検出装置の一構成要素である検査用チ
ップを示す斜視図である。

【図８】上記誤差検出装置の一構成要素である検査用基
板を示す斜視図である。

【図９】上記誤差検出装置において使用される基準板の
平面図である。

【図１０】上記誤差検出装置において使用されるキャリ
ヤテープの一部を示す斜視図である。

【図１１】上記誤差検出装置において行われる送り誤差
の検出を説明する図である。

【図１２】上記誤差検出装置において行われる送り誤差
の検出を説明する図である。

【図１３】本発明の別の実施例装置の一構成要素である
検査用チップを示す平面図である。

【図１４】本発明のさらに別の実施例である誤差検出装
置を示す平面図である。

【図１５】上記さらに別の実施例である誤差検出装置を
示す正面図である。

【符号の説明】

１３ Ｘ軸方向送り装置 ２５ Ｙ軸方向送り装置 ２７ 基板位置決め支持装置 ２９ テレビカメラ ２３０ 検査用チップ ２３２ 検査用基板 ２５０ 検査用チップ ２６２ Ｘ軸テーブル ２６４ Ｙ軸テーブル ２６６ テレビカメラ ２６８ テレビカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新村 正幸 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (72)発明者 須原 信介 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (72)発明者 林 泰孝 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−140884（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−261005（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304110（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板等の基材に電子部品を装着
   する電子部品実装装置の装着誤差を検出する装置であっ
   て、前記電子部品の寸法公差より高い寸法公差で製造された
   複数の検査用チップと、 それら検査用チップが装着される検査用基材と、 その検査用基材上に前記電子部品実装装置により装着さ
   れた検査用チップを撮像する撮像装置と、 その撮像装置により撮像された検査用チップの像のデー
   タを基準データと比較して前記装着誤差を演算する演算
   手段とを含むことを特徴とする電子部品実装装置の装着
   誤差検出装置。
2. 【請求項２】 前記電子部品実装装置が、部品装着ヘッ
   ドと前記基材、撮像装置と前記基材を、共通の移動装置
   により基材の表面に平行な方向に相対移動させ得るもの
   であり、かつ、当該装着誤差検出装置が、 前記電子部品実装装置に前記基材の代わりに取り付けら
   れ、前記基材と前記部品装着ヘッドとの相対移動方向に
   互いに隔たった複数の基準マークが付された基準板と、 その基準板が前記電子部品実装装置に取り付けられた状
   態で、その基準板と前記撮像装置とを前記移動装置によ
   り予め定められた相対位置へ移動させ、撮像装置に基準
   板の基準マークを撮像させて、撮像された基準マークの
   位置の正規の位置からのずれ量を前記移動装置の送り誤
   差として取得する送り誤差取得手段とを含むことを特徴
   とする請求項１に記載の装着誤差検出装置。
3. 【請求項３】 前記検査用基材が、前記電子部品実装装
   置により電子部品を装着し得る最大の基材以上の大きさ
   を有するものであり、前記撮像装置が、その検査用基材
   の表面全域にわたって規則的に装着された検査用チップ
   の各々を撮像可能なものであり、前記基準板が、検査用
   基材とほぼ等しい大きさを有し、表面全域にわたって規
   則的に前記基準マークが付されたものである請求項２に
   記載の 装着誤差検出装置。
4. 【請求項４】 前記検査用チップが、本体から側方へ突
   出した複数のリード線を有する電子部品の外形より大き
   い部材に、その電子部品の外形と同じ輪郭を有する形象
   が描かれたものである請求項１項ないし３項のいずれか
   １つに記載の装着誤差検出装置。
5. 【請求項５】 部品装着ヘッドと基材、撮像装置と基材
   を、共通の移動装置により基材の表面に平行な方向に相
   対移動させて、部品装着ヘッドが保持した電子部品を基
   材に装着するとともに、撮像装置により基材の表面を撮
   像し得る電子部品実装装置の装着精度を検査する方法で
   あって、 前記基材の代わりに検査用基材を取り付け、部品装着ヘ
   ッドに前記電子部品の寸法公差より高い寸法公差で製造
   された検査用チップを保持させて、前記移動装置により
   部品装着ヘッドと検査用基材とを相対移動させ、検査用
   基材上に複数の検査用チップを装着する装着工程と、 前記検査用基材と前記撮像装置とを前記移動装置により
   相対移動させ、検査基材上に装着された複数の検査用チ
   ップを撮像する撮像工程と、 その撮像工程において取得された画像のデータを処理す
   ることにより、検査用チップの装着位置の正規の位置か
   らのずれ量である装着誤差を取得する画像処理工程とを
   含むことを特徴とする装着精度検査方法。
6. 【請求項６】 前記装着工程における前記複数の検査用
   チップの前記検査用基材への装着時に、前記移動装置に
   よる前記部品装着ヘッドと検査用基材との相対移動の
   正，逆の方向をすべて同じにすることを特徴とする請求
   項５に記載の装着精度検査方法。
7. 【請求項７】 前記検査用チップを、前記電子部品を供
   給する部品供給装置により前記部品装着ヘッドに供給
   し、電子部品の前記基材への装着と同じ方法で前記検査
   用基材に装着することを特徴とする請求項５または６に
   記載の装着精度検査方法。
8. 【請求項８】 前記基材の代わりに、互いに直行するＸ
   軸とＹ軸とにそれぞれ平行な方向に距離を隔てて設けら
   れた複数の基準マークを有する基準板を取り 付け、前記
   移動装置により基準板と前記撮像装置とを予め定められ
   た相対位置へ移動させて撮像装置に基準マークを撮像さ
   せ、基準マークの像の正規の位置からのずれ量に基づい
   て移動装置の送り誤差を取得する送り誤差取得工程と、 前記画像処理工程において取得した装着誤差から、前記
   送り誤差取得工程で取得した送り誤差を除去して、送り
   誤差以外の装着誤差であるその他誤差を取得するその他
   誤差取得工程とを含むことを特徴とする請求項５ないし
   ７に記載の装着精度検査方法。
9. 【請求項９】 前記送り誤差取得工程が、前記基準板と
   前記撮像装置とを、前記Ｘ軸とＹ軸とにそれぞれ平行
   に、正方向と逆方向とに移動させ、正方向の送り誤差と
   逆方向の送り誤差とを取得する工程である請求項８に記
   載の装着精度検査方法。
10. 【請求項１０】 部品装着ヘッドと基材、撮像装置と基
    材を、共通の移動装置により基材の表面に平行な方向に
    相対移動させ得る電子部品実装装置により、基材に電子
    部品を装着する方法であって、 前記基材の代わりに検査用基材を取り付け、部品装着ヘ
    ッドに検査用チップを保持させて、前記移動装置により
    部品装着ヘッドと検査用基材とを予め定められた相対位
    置へ相対移動させ、検査用基材上に複数の検査用チップ
    を装着する装着工程と、 前記検査用基材と前記撮像装置とを前記移動装置により
    予め定められた相対位置へ相対移動させ、検査基材上に
    装着された複数の検査用チップを撮像する撮像工程と、 その撮像工程において取得された画像のデータを処理す
    ることにより、検査用チップの装着位置の正規の位置か
    らのずれ量である装着誤差を取得する画像処理工程と、 その画像処理工程において取得された装着誤差に基づい
    て、予め定められた制御プログラムにより指示される装
    着位置を補正した位置へ電子部品を装着する装着工程と
    を含むことを特徴とする電子部品装着方法。
11. 【請求項１１】 前記基材の代わりに、互いに直行する
    Ｘ軸とＹ軸とに平行 な方向にそれぞれ距離を隔てて設け
    られた複数の基準マークを有する基準板を取り付け、前
    記移動装置により基準板と前記撮像装置とを予め定めら
    れた相対位置へ移動させて撮像装置に基準マークを撮像
    させ、基準マークの像の正規の位置からのずれ量に基づ
    いて移動装置の送り誤差を取得する送り誤差取得工程
    と、 前記画像処理工程において取得された装着誤差から、前
    記送り誤差取得工程で取得した送り誤差分を除去して、
    送り誤差以外の装着誤差であるその他誤差を取得するそ
    の他誤差取得工程と、 取得したその他誤差と、前記送り誤差とをそれぞれ低減
    させるように前記電子部品実装装置を調整する調整工程
    と、 調整済の電子部品実装装置において前記装着工程，撮像
    工程および画像処理工程を実施し、最終装着誤差を取得
    する最終装着誤差取得工程とを含み、取得した最終装着
    誤差に基づいて前記装着工程を実施することを特徴とす
    る請求項１０に記載の電子部品装着方法。