JP4540837B2 - 電気部品装着システムおよびそれにおける相対位置関係取得方法 - Google Patents
電気部品装着システムおよびそれにおける相対位置関係取得方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気部品（電子部品を含む）をプリント配線板等の回路基板に装着する電気部品装着システム、ならびにそのシステムにおける部品装着精度に関連する部分の相対位置関係の取得に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気部品装着システムは、負圧により電気部品を吸着して保持する吸着ノズルを備えたものが多いが、この吸着ノズルによる電気部品の吸着位置は多少ずれるのが普通である。そこで、従来から、吸着ノズルに保持された電気部品を撮像装置により撮像し、吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれを検出して、その位置ずれを修正しつつ回路基板に装着することが行われている。上記位置ずれには、電気部品の中心点等基準点の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、電気部品の、吸着ノズルの中心軸線まわりの回転位置ずれとの少なくとも一方を含む。また、電気部品が装着されるべき回路基板も、基板支持装置により位置決めされて支持されるのが普通であるが、それでも、回路基板に形成された回路パターンの電気部品を装着すべきパッドの位置が多少予定の位置からずれることが多い。そのため、回路基板に回路パターンの形成と同時に基準マークを形成し、基準マークを撮像装置により撮像して位置ずれを取得し、その位置ずれからパッドの位置ずれを推定して、その位置ずれも修正しつつ電気部品を装着することが行われている。
【０００３】
上記のように、電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれや、回路基板の基準マークの基板支持装置に対する位置ずれを取得するためには、電気部品や基準マークの撮像時における吸着ノズル，電気部品撮像装置，基準マーク撮像装置等の相対位置が既知であることが必要である。電気部品装着システムの組立時や保守点検時に、専用の検出装置を使用してそれらの相対位置を検出しておき、その相対位置が維持されているものとして、電気部品や基準マークの位置ずれを取得することも可能である。しかし、そのためには大がかりな検出装置が必要である。また、一旦それらの相対位置を検出しても、吸着ノズル，基板支持装置，撮像装置等を相対移動させる相対移動装置のボールねじの温度変化に基づく伸縮や負荷に基づく弾性変形、電気部品装着システムの本体フレームや、撮像装置を保持しているブラケット等の温度変化に基づく変形等により、吸着ノズル，基板支持装置，撮像装置等の相対位置が変化する。なお、上記温度変化に基づく伸縮や変形を熱変形と総称することとする。
【０００４】
さらに、電気部品装着システムの各構成要素の経年変化や使用に伴う摩耗、さらには固定装置の緩みによる移動等によって、吸着ノズル，基板支持装置，撮像装置等の相対位置が変化することもある。そのため、特に、高い装着位置精度が要求される電気部品装着システムにおいては、リニアエンコーダを設けて実際の相対位置を検出したり、撮像装置を保持するブラケット等を剛性が高くかつ熱膨張係数が小さい材料から成るものとしたり、カメラのレンズ等を耐震構造のものにしたりすることが行われている。しかし、これらの対策を施せば装置コストが高くなることを避け得ず、しかも未だ完全とは言い難い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、装置コストの上昇をできる限り回避しつつ、電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれを正確に取得したり、電気部品装着システムの電気部品装着位置精度を向上させたり、電気部品装着位置精度に関連する部分の相対位置関係を取得したりすることを可能にすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、電気部品を吸着ノズルにより吸着し、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させて回路基板に装着し、電気回路を組み立てる電気部品装着システムの装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得する方法であって、(A)前記吸着ノズルの近傍に配設した複数個のドッグと前記吸着ノズルに吸着させた基準チップとを第一撮像装置によって撮像した画像データの処理により、前記複数個のドッグを基準とする前記基準チップの傾きを取得する基準チップ傾き検出工程と、(B)その基準チップ傾き検出工程の後に、前記基準チップを載置面に載置する基準チップ載置工程と、(C)その載置した基準チップを第二撮像装置に撮像させた後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置に基準チップを再び撮像させて、２つの基準チップの像を取得し、それら２つの基準チップの像の画像データの処理により、少なくともそれら２つの基準チップの像の同一の部分同士を結ぶ直線を基準とする基準チップの傾きに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得するドッグ傾き検出工程とを含み、かつ、(a)前記基準チップ傾き検出工程において取得した基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きを修正して前記基準チップ載置工程を実施することと、(b)前記ドッグ傾き検出工程において、そのドッグ傾き検出工程において取得した前記直線を基準とする前記基準チップの傾きと、前記基準チップ傾き検出工程において取得した前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得することとのいずれか一方を含むことを特徴とする相対位置関係取得方法が得られる。
この相対位置関係取得方法によれば、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに移動させられる吸着ノズルの近傍に配設された複数個のドッグの、Ｘ軸方向とＹ軸方向との一方を基準とする傾きを取得することができる。
また、本発明によって、電気部品を吸着ノズルにより吸着し、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させて回路基板に装着し、電気回路を組み立てる電気部品装着システムの装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得する方法であって、(A)第一撮像装置により前記吸着ノズルとその近傍に配設された複数個のドッグとを同時に撮像する第一撮像工程と、(B)その第一撮像工程において取得した吸着ノズルと複数個のドッグとの画像データを処理してそれら吸着ノズルと複数個のドッグとの相対位置関係を取得し、記憶する第一データ処理工程と、(C)前記吸着ノズルに基準チップを保持させた状態でその基準チップと前記複数個のドッグとを同時に撮像する第二撮像工程と、(D)その第二撮像工程において取得した基準チップと複数個のドッグとの画像データと前記第一データ処理工程で取得した吸着ノズルと複数個のドッグとの相対位置関係とに基づいて、基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとを取得する第二データ処理工程と、(E)前記吸着ノズルと前記回路基板を支持する基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定した載置面に前記基準チップを載置させる基準チップ載置工程と、(F)その基準チップ載置工程において載置した基準チップを第二撮像装置により撮像した後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置により基準チップを再び撮像して、２つの基準チップの像を取得する第三撮像工程と、(G)少なくともその第三撮像工程において取得した前記２つの基準チップの像の画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記複数個のドッグ，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得し、その相対位置関係に基づいて、それら吸着ノズル，複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置の前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きとを取得する第三データ処理工程とを含み、かつ、(a)前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きとを修正して前記基準チップ載置工程を実施することと、(b)前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きと、前記第三撮像工程において取得した前記２つの基準チップの像の画像データとに基づいて前記第三データ処理工程を実施することとのいずれか一方を含むことを特徴とする相対位置関係取得方法が得られる。
この相対位置関係取得方法によれば、吸着ノズル，複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置のＸ軸方向とＹ軸方向との一方を基準とする傾きとを取得することができる。
さらに、本発明によって、(A)電気部品を供給する部品供給装置と、(B)電気部品を吸着して保持する吸着ノズルと、(C)回路基板を支持する基板支持装置と、(D)前記部品供給装置および前記基板支持装置に対して前記吸着ノズルを、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに相対移動させる相対移動装置と、(E)前記吸着ノズルを回転させる回転装置と、(F)それら相対移動装置および回転装置を制御して前記吸着ノズルに、前記部品供給装置から供給される電気部品を前記基板支持装置に支持された回路基板の予め定められた位置に予め定められた回転位置で装着させる装着制御装置と、(G)前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な第一撮像装置と、(H)前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを撮像可能な第二撮像装置と、(I)それら第一，第二撮像装置により取得された画像データを処理するデータ処理装置と、(J)前記第一撮像装置により前記吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設された複数個のドッグと、(K)それら複数個のドッグと前記吸着ノズルに吸着させた基準チップとを前記第一撮像装置に撮像させ、その撮像により取得された画像データを前記データ処理装置に処理させて、前記複数個のドッグを基準とする前記基準チップの傾きを取得させる基準チップ傾き検出制御部と、(L)その基準チップ傾き検出制御部の制御による基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きの検出後に、前記相対移動装置を制御して前記基準チップを載置面に載置させる基準チップ載置制御部と、(M)その載置された基準チップを前記第二撮像装置に撮像させた後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置に基準チップを再び撮像させて、２つの基準チップの像を取得し、それら２つの像の画像データを前記データ処理装置に処理させて、少なくともそれら２つの基準チップの像の同一の部分同士を結ぶ直線を基準とする基準チップの傾きに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得させるドッグ傾き検出制御部とを含み、かつ、(a)前記基準チップ載置制御部が、前記基準チップ傾き検出制御部の制御により検出された前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きを除去して、その基準チップを前記載置面に載置させるものであることと、(b)前記ドッグ傾き検出制御部が、そのドッグ傾き検出制御部の制御により取得された前記直線を基準とする前記基準チップの傾きと、前記基準チップ傾き検出制御部の制御により取得された前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得するものであることとの一方を含むことを特徴とする電気部品装着システムが得られる。
この電気部品装着システムにおいては、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに移動させられる吸着ノズルの近傍に配設された複数個のドッグの、Ｘ軸方向とＹ軸方向との一方を基準とする傾きを、電気部品装着システム自体の機能を利用して取得することができる。
本発明によってさらに、下記各態様の電気部品の位置ずれ検出方法，検出用記録媒体および装置、相対位置関係の取得方法，取得用記録媒体および装置、電気部品装着方法，装着用記録媒体および装着システム等が得られる。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。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
なお、以下の項の中には、補正によって、特許請求の範囲に記載の発明でも、その下位概念の発明でもなくなったものもあるが、特許請求の範囲に記載の発明を理解する上で有用な記載を含んでいるため、そのまま残すこととする。
【０００６】
（１）電気部品を負圧により吸着する吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれを検出する方法であって、
前記吸着ノズルとその近傍に配設されたドッグとを同時に撮像する第一撮像工程と、
その第一撮像工程において取得した吸着ノズルとドッグとの画像データを処理してそれら吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得して記憶する第一データ処理工程と、
前記吸着ノズルに電気部品を保持させた状態でその電気部品と前記ドッグとを撮像する第二撮像工程と、
その第二撮像工程において取得した電気部品とドッグとの画像データと、前記第一データ処理工程で取得した吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて、電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれを取得する第二データ処理工程と
を含むことを特徴とする電気部品の位置ずれ検出方法。
上記電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれは、電気部品の中心点等基準点の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、電気部品の、吸着ノズルの中心軸線まわりの回転位置ずれとの少なくとも一方を含む。
第二データ処理工程においては、まず、ドッグの位置を取得し、そのドッグの位置と第一データ処理工程において取得したドッグと吸着ノズルとの相対位置関係とから吸着ノズルの位置を取得し、その吸着ノズルの位置に対する電気部品の相対位置（位置ずれ）を取得してもよく、まず、ドッグと電気部品の相対位置関係を取得し、その相対位置関係と、第一データ処理工程において取得したドッグと吸着ノズルとの相対位置関係とに基づいて電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれを取得してもよい。
撮像装置は、例えば、ＣＣＤカメラ等のカメラのみを備えたものとすることも、１つ以上の反射面や多数の光ファイバを備えて光の向きを変える導光装置をも備えたものとすることも可能である。前者においてはカメラを吸着ノズルの先端面に対向させ、後者においては導光装置を対向させるのである。
本位置ずれ検出方法によれば、電気部品の撮像時に吸着ノズルが電気部品の後ろに隠れていて検出できないにもかかわらず、検出可能なドッグの位置と、先に検出しておいたドッグと吸着ノズルとの相対位置関係とに基づいて、吸着ノズルの位置を正確に推定することができる。そして、その推定位置に対する電気部品の位置ずれが、吸着ノズルに対する電気部品の実際の位置ずれであると見なすことは、吸着ノズルとドッグとの相対位置が変化しない限り妥当なことである。そして、例えば、吸着ノズルを保持する部材自体、あるいは、その部材を相対回転あるいは軸方向に相対移動可能に保持する部材にドッグを保持させれば、それら部材の熱変形，弾性変形，経年変化，摩耗等によって吸着ノズルとドッグとの相対位置が変化することを実質上防止することは比較的容易である。したがって、例えば、ドッグの位置に基づく吸着ノズルの推定位置に対する電気部品の位置ずれが、吸着ノズルに対する電気部品の実際の位置ずれであると見なして装着作業を行うことにより、前記種々の原因に基づく吸着ノズルと撮像装置との相対位置ずれを修正し、電気部品を高い位置精度で回路基板に装着することができる。
（２）前記第一撮像工程が、前記吸着ノズルを少なくとも１回回転させて少なくとも２つの回転位置における吸着ノズル先端を撮像する工程を含み、前記第一撮像工程が、それら少なくとも２つの吸着ノズルの先端の像に基づいて吸着ノズルの回転中心位置を取得する工程を含む(1) 項に記載の電気部品の位置ずれ検出方法。
例えば、吸着ノズルを１８０度回転させ、その回転の前後における２つの回転位置における吸着ノズルの先端の２つの像の中心座標の平均値を回転中心位置として取得し、あるいは、吸着ノズルを９０度ずつ３回回転させ、４つの回転位置における先端の４つの像の中心座標から回転中心位置の座標を取得することができる。３つ以上の回転位置における先端の像を使用する場合には、吸着ノズルの回転角度は必ずしも同じである必要はない。先端の像の中心が１円周上に位置するとして、その円周の中心の位置を取得すればよいのである。
吸着ノズルが回転しない場合には、先端の位置が吸着ノズルの位置であるとして装着作業等を行って差し支えないが、吸着ノズルが回転し、電気部品を任意の回転姿勢で回路基板に装着し得るものである場合には、吸着ノズルの回転中心の位置を吸着ノズルの位置として装着作業の制御を行わなければ、装着位置の精度が低下してしまう。
（３）前記ドックを複数個設け、少なくとも前記第一撮像工程においてそれら複数個のドッグを撮像し、前記第一データ処理工程において複数個のドッグの相対位置関係に基づいて撮像画面の傾きを取得する(1) 項または(2) 項に記載の電気部品の位置ずれ検出方法。
撮像装置自体や撮像装置を保持している装置の組付誤差や熱変形に起因してドッグと撮像画面（撮像領域）とが相対的に傾くことがある。複数個のドッグを利用すれば、この傾きを検出することができる。例えば、２個のドッグを第一撮像装置の撮像画面の２隅に、Ｘ軸，Ｙ軸のいずれかに正確に平行な方向に隔たって撮像されるように配設しておけば、それら２つのドッグの予め定められた頂点等の基準点を結ぶ直線を、第一撮像装置の傾き（撮像画面の傾き）を検出するための基準として利用することができる。また、上記基準点を結ぶ直線の、Ｘ軸またはＹ軸に対する傾き角を予め別の装置で測定しておけば、やはり基準点を結ぶ直線を第一撮像装置の傾きを検出するための基準として利用することができる。さらに、後に実施形態の項において説明するように、基準チップ，第一撮像装置および第二撮像装置を利用すれば、上記基準点を結ぶ直線の傾きを、電気部品装着システム自体の機能を利用して検出することができる。ドッグを保持している装置の組付誤差や熱変形に起因してドッグ自体が傾くことがあり、本方法によればドッグの傾きを検出できるのである。そして、そのようにして検出した基準点を結ぶ直線を第一撮像装置の撮像画面の傾きを検出するための基準として利用することができ、さらに、基準チップを利用することにより、第二撮像装置の第一撮像装置に対する相対的な傾きも検出することもできる。ドッグを比較的大きく、かつ、傾きの検出に適した形状のものとすれば、１個のドッグにより撮像画面の傾きを検出することができる。しかし、ドッグは、吸着ノズルに吸着された電気部品の後ろに隠れてしまうものでは意味がないため、撮像画面の外周部、特に撮像画面が矩形である場合には隅部に、比較的小さい複数個のドッグを設けることが望ましい。
（４）電気部品を吸着ノズルにより吸着して回路基板に装着し、電気回路を組み立てる電気部品装着システムの装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得する方法であって、
第一撮像装置により前記吸着ノズルとその近傍に配設されたドッグとを同時に撮像する第一撮像工程と、
その第一撮像工程において取得した吸着ノズルとドッグとの画像データを処理してそれら吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得し、記憶する第一データ処理工程と、
前記吸着ノズルに基準チップを保持させた状態でその基準チップと前記ドッグとを同時に撮像する第二撮像工程と、
その第二撮像工程において取得した基準チップとドッグとの画像データと前記第一データ処理工程で取得した吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて、基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれを取得する第二データ処理工程と、
前記吸着ノズルと前記回路基板を支持する基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定した載置面に前記基準チップを載置させる載置工程と、
その載置工程において載置した基準チップを第二撮像装置により撮像する第三撮像工程と、
その第三撮像工程において取得した基準チップの画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得する第三データ処理工程と、
を含み、かつ、前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれを修正して前記載置工程を実施することと、前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれと前記載置した基準チップの画像データとに基づいて前記第三データ処理工程を実施することとのいずれか一方を含むことを特徴とする相対位置関係取得方法。
第一撮像装置と第二撮像装置とを備えた電気部品装着システムにおいては、一般に、吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれが、第一撮像装置により取得された画像データに基づいて検出される一方、回路基板の基板支持装置に対する位置ずれが、第二撮像装置により取得された画像データに基づいて検出され、それら両位置ずれ分だけ、装着制御プログラムにより指示される吸着ノズルと基板支持装置との相対位置決めが修正されて装着が行われる。したがって、吸着ノズル，第一撮像装置および第二撮像装置の間に相対位置ずれが存在すれば、その位置ずれは当然電気部品の装着位置精度低下の原因となる。しかるに、本相対位置関係取得方法によって、吸着ノズル，第一撮像装置および第二撮像装置の相対位置関係、例えば、それら３者のいずれか一つに対する他の２者の相対位置ずれを検出し、その相対位置ずれをも考慮に入れて吸着ノズルと基板支持装置との相対位置決めの修正を行えば、電気部品の装着位置精度を向上させることができる。
基準チップは、相対位置関係を取得するために専用のチップを準備して使用してもよく、実際に回路基板に装着すべき電気部品の一つを基準チップとして利用してもよい。前者においては、基準チップを形状および寸法の精度の高いものとし、あるいは検出に都合のよい光学的特性を備えたものとすることができ、それによって相対位置関係の取得精度を向上させることが容易となる。
また、載置面は、装置の構成部材に恒久的に設定してもよく、例えば電気部品を装着すべき回路基板上に一時的に設定してもよい。載置面は、載置工程と第三撮像工程との実施時に基板支持装置に対して相対移動不能に設定されていればよいのである。
本項の相対位置関係取得方法は、電気部品装着システムの組立時や保守点検時に行うことも、電気部品装着作業の実施中の適宜の時期に行うことも可能である。前者においては、取得した相対位置関係に基づいて装着制御プログラムを修正するなどにより、吸着ノズルと基板支持装置との相対位置決めをを修正することによって、電気部品装着システムの電気部品装着精度を向上させることができる。後者においては、電気部品装着システムの各部の熱変形に起因する相対位置関係の変化を取得し、それに基づいて吸着ノズルと基板支持装置との相対位置決めを修正することによって、電気部品装着システムの電気部品装着精度を一層向上させることができる。また、電気部品装着システムの各部の温度が定常状態になる前に装着作業を行っても十分な装着位置精度を得ることができる。
（５）(4) 項に記載の相対位置関係取得方法と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを前記第二撮像装置により撮像する第四撮像工程と、
その第四撮像工程により取得した基準マークの画像データに基づいて回路基板の位置ずれを取得する第四データ処理工程と、
前記吸着ノズルに電気部品を保持させ、その電気部品を前記第一撮像装置により撮像する第五撮像工程と、
その第五撮像工程により取得した電気部品の画像データと、前記相対位置関係取得方法の実施により取得した吸着ノズル，第一撮像装置および第二撮像装置の相対位置関係と、前記第四データ処理工程において取得した回路基板の位置ずれとに基づいて、前記基板支持装置と前記吸着ノズルとの予め定められた相対位置を修正し、電気部品を回路基板に装着させる部品装着工程と
を含む電気部品装着方法。
上記第四データ処理工程において取得される回路基板の位置ずれ（基準マークの位置ずれ）は、第二撮像装置の撮像画面内でのずれ（回路基板の第二撮像装置に対する位置ずれ）でもよく、正規の位置からのずれでもよい。前者の場合、例えば、第一撮像装置の位置が電気部品装着システム全体の基準位置とされるものとすれば、回路基板の正規の位置からのずれは、回路基板の第二撮像装置に対する位置ずれと、第二撮像装置の第一撮像装置に対する位置ずれとの和として取得される。
（６）(1) 項ないし(3) 項のいずれかに記載の電気部品位置ずれ検出方法を実施するための制御プログラムがコンピュータにより読み取り可能な状態で記録された記録媒体。
（７）(4) 項に記載の相対位置関係取得方法を実施するための制御プログラムがコンピュータにより読み取り可能な状態で記録された記録媒体。
（８）(5) 項に記載の電気部品装着方法を実施するための制御プログラムがコンピュータにより読み取り可能な状態で記録された記録媒体。
（９）電気部品を負圧により吸着する吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれを検出する装置であって、
前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な撮像装置と、
その撮像装置により吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設されたドッグと、
前記撮像装置に吸着ノズルとドッグとを同時に撮像させるとともに、吸着ノズルに吸着された電気部品とドッグとを同時に撮像させる撮像制御装置と、
前記同時に撮像した吸着ノズルとドッグとの像に基づいて吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得するとともに、前記同時に取得した電気部品とドッグとの像と、吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれを取得するデータ処理装置と
を含むことを特徴とする電気部品の位置ずれ検出装置。
本項に係る位置ずれ検出装置は、前記(1) 項の係る位置ずれ検出方法の実施に好適なものである。
（１０）前記撮像制御装置が、前記吸着ノズルを少なくとも１回回転させて少なくとも２つの回転位置における吸着ノズルの先端を前記撮像装置に撮像させる複数回撮像制御部を含み、前記データ処理装置が、前記少なくとも２つの吸着ノズルの先端の像に基づいて吸着ノズルの回転中心位置を取得する回転中心位置取得部を含む(9) 項に記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
（１１）前記ドッグを複数個含み、それら複数個のドッグが前記撮像装置により前記吸着ノズルと同時にかつ撮像画面の外周部において撮像される位置に配置された(9) 項または(10)項に記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
（１２）前記データ処理装置が、前記複数個のドッグの像に基づいて前記撮像装置の撮像画面の傾きを取得する傾き取得部を含む(11)項に記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
（１３）前記ドッグが、概して矩形をなし、その矩形の互に直交する２辺により規定される頂点を有する被検出部を備えた(9) 項ないし(12)項のいずれかに記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
２辺により規定される頂点は、撮像により正確に検出することが容易であるため、ドッグの位置を規定するための基準点として理想的である。
（１４）前記被検出部に、前記２辺に沿って延びる面取りが施され、それら２辺がそれぞれ互に鋭角に交差する２平面の交線として形成された(13)項に記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
２辺を形成する部分に厚みがあれば、２辺を撮像装置により撮像した場合に、シャープな像を得難いため、本来の目的からすれば、上記２辺は文字通り「互に鋭角に交差する２平面の交線として形成され」、２辺を形成する部分の厚みが０であることが理想であるが、製造の都合上、あるいは耐久性や安全性の観点から、２辺を形成する部分がごく小さい厚さを有するものとされてもよい。本項はその形態も包含するものとする。
（１５）電気部品を供給する部品供給装置と、
電気部品を吸着して保持する吸着ノズルと、
回路基板を支持する基板支持装置と、
それら部品供給装置と吸着ノズルと基板支持装置とを相対移動させる相対移動装置と、
その相対移動装置を制御して前記吸着ノズルに前記部品供給装置により供給される電気部品を前記基板支持装置に支持された回路基板の予め定められた位置に装着させる装着制御装置と、
前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な第一撮像装置と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを撮像可能な第二撮像装置と、
それら第一，第二撮像装置により取得された画像データを処理するデータ処理装置と
を含む電気部品装着システムにおける前記吸着ノズル，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得する相対位置関係取得装置であって、
前記第一撮像装置により前記吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設されたドッグと、
前記第一撮像装置に、前記吸着ノズルと前記ドッグとを同時に撮像させるとともに、吸着ノズルに吸着された基準チップとドッグとを同時に撮像させる撮像制御手段と、
その撮像制御手段の制御により同時に撮像された吸着ノズルとドッグとの像に基づいて吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得するとともに、同時に取得された基準チップとドッグとの像と、前記吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて吸着ノズルに対する基準チップの位置ずれを取得する位置ずれ取得手段と、
前記相対移動装置に前記吸着ノズルと前記基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定された載置面に前記基準チップを載置させる基準チップ載置制御手段と、
その載置された基準チップを前記第二撮像装置に撮像させる基準チップ撮像制御手段と、
その取得された基準チップの画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得する相対位置関係取得手段と
を含み、かつ、前記載置制御手段が、前記位置ずれ取得手段により取得された基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれを修正して前記吸着ノズルに前記基準チップを前記載置面に載置させるものであるか、あるいは、前記相対位置関係取得手段が、前記位置ずれ取得手段により取得された基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれと、前記基準チップ撮像制御手段の制御により取得された基準チップの画像データとに基づいて前記相対位置関係を取得するものであることを特徴とする相対位置関係取得装置。
本項に係る相対位置関係取得装置は、前記(4) 項に係る相対位置関係取得方法の実施に好適なものである。
（１６）電気部品を供給する部品供給装置と、
電気部品を吸着して保持する吸着ノズルと、
回路基板を支持する基板支持装置と、
それら部品供給装置，吸着ノズルおよび基板支持装置を相対移動させる相対移動装置と、
その相対移動装置を制御して前記吸着ノズルに前記部品供給装置から供給される電気部品を前記基板支持装置に支持された回路基板の予め定められた位置に装着させる装着制御装置と、
前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な第一撮像装置と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを撮像可能な第二撮像装置と、
それら第一，第二撮像装置により取得された画像データを処理するデータ処理装置と
を含む電気部品装着システムであって、
前記第一撮像装置により前記吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設されたドッグと、
前記第一撮像装置に前記吸着ノズルと前記ドッグとを同時に撮像させるとともに、吸着ノズルに吸着された基準チップとドッグとを同時に撮像させる撮像制御手段と、
その撮像制御手段の制御により同時に撮像された吸着ノズルとドッグとの像に基づいて吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得するとともに、同時に取得された基準チップとドッグとの像と、前記吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて吸着ノズルに対する基準チップの位置ずれを取得する位置ずれ取得手段と、
前記相対移動装置に前記吸着ノズルと前記基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定された載置面に前記基準チップを載置させる基準チップ載置制御手段と、
その載置された基準チップを前記第二撮像装置に撮像させる基準チップ撮像制御手段と、
その取得された基準チップの画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得する相対位置関係取得手段と、
前記載置制御手段が、前記位置ずれ取得手段により取得された基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれを修正して前記吸着ノズルに前記基準チップを前記載置面に載置させるものであることと、前記相対位置関係取得手段が、前記位置ずれ取得手段により取得された基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれと、前記基準チップ撮像制御手段の制御により取得された基準チップの画像データとに基づいて前記相対位置関係を取得するものであることとのいずれか一方と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを前記第二撮像装置に撮像させる基準マーク撮像制御手段と、
その取得された基準マークの画像データに基づいて前記回路基板の位置ずれを取得する基板位置ずれ取得手段と、
前記吸着ノズルに電気部品を保持させ、その電気部品を前記第一撮像装置により撮像させる電気部品撮像制御手段と、
その取得された電気部品の画像データと、前記相対位置関係取得手段により取得された前記吸着ノズル，第一撮像装置および第二撮像装置の相対位置関係と、前記基板位置ずれ取得手段により取得された回路基板の位置ずれとに基づいて、前記基板支持装置と前記吸着ノズルとの予め定められた相対位置を修正し、電気部品を前記回路基板の予め定められた位置に装着させる装着制御手段と
を含むことを特徴とする電気部品装着システム。
本項に係る電気部品装着システムは、前記(5) 項に係る電気部品装着方法の実施に好適なものである。
（１７）前記相対移動装置が、前記基板支持装置に支持された前記回路基板の表面に平行な平面内においてＸ軸方向に移動可能なＸ軸スライドと、そのＸ軸スライドによって前記平面内において前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に保持され、前記吸着ノズルを保持したＹ軸スライドとを備えたものであり、かつ、前記第一撮像装置が前記Ｘ軸スライドに固定的に取り付けられた(16)項に記載の電気部品装着システム。
（１８）前記相対移動装置が、前記基板支持装置に支持された前記回路基板の表面に平行な平面内においてＸ軸方向に移動可能なＸ軸スライドと、そのＸ軸スライドによって前記平面内において前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に保持され、前記吸着ノズルを保持したＹ軸スライドとを備えたものであり、前記第一撮像装置が前記Ｘ軸スライドを保持する静止部材に取り付けられた(16)項に記載の電気部品装着システム。
（１９）前記相対移動装置が、前記基板支持装置に支持された前記回路基板の表面に平行な平面内においてＸ軸方向に移動可能なＸ軸スライドと、そのＸ軸スライドによって前記平面内において前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に保持され、前記吸着ノズルを保持したＹ軸スライドとを備えたものであり、かつ、第二撮像装置が前記Ｙ軸スライドに固定的に取り付けられた(16)項ないし(18)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
（２０）前記載置面が、前記Ｘ軸スライドの移動の原点および前記Ｙ軸スライドの移動の原点に近い原点近傍位置と、前記Ｘ軸スライド移動の原点および前記Ｙ軸スライドの移動の原点から共に遠い遠隔位置とに設定されており、前記基準チップ載置制御手段が、それら原点近傍位置と遠隔位置との両載置面に前記基準チップを載置させるものである(17)項ないし(19)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
（２１）前記相対移動装置が、前記吸着ノズルを旋回軸線まわりに旋回させるとともにその旋回の軌跡上に予め設定された複数の停止位置で停止させるノズル移動装置と、前記基板支持装置をその基板支持装置に支持された回路基板の表面に平行な平面内において互いに直交するＸ軸とＹ軸とにそれぞれ平行な２方向に移動させる基板移動装置とを含み、前記第一撮像装置が前記複数の停止位置の一つに停止した吸着ノズルの先端面に対向する位置に静止して設けられ、前記第二撮像装置が前記基板支持装置に支持された回路基板に対向する位置に静止して設けられた(16)項に記載の電気部品装着システム。
（２２）前記基板移動装置が、前記Ｘ軸に平行な方向に移動可能なＸ軸スライドと、前記Ｙ軸に平行な方向に移動可能なＹ軸スライドとを含み、前記載置面が、前記Ｘ軸スライドの移動の原点および前記Ｙ軸スライドの移動の原点に近い原点近傍位置と、前記Ｘ軸スライド移動の原点および前記Ｙ軸スライドの移動の原点から共に遠い遠隔位置とに設定されており、前記基準チップ載置制御手段が、それら原点近傍位置と遠隔位置との両載置面に前記基準チップを載置させるものである(21)項に記載の電気部品装着システム。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態の１つである電子部品装着システムが図１および図２に示されている。図１において１０は電子部品装着システムのベースである。ベース１０上には、回路基板の一種であるプリント配線板１２をＸ軸方向（図１においては左右方向）に搬送する配線板コンベヤ１４，プリント配線板１２に電気部品の一種である電子部品を装着する部品装着装置１８および部品装着装置１８に電子部品を供給する部品供給装置２０，２２等が設けられている。
【０００８】
本実施形態においてプリント配線板１２は、配線板コンベヤ１４により水平な姿勢で搬送され、図示を省略する停止装置によって予め定められた部品装着位置において停止させられるとともに、ベース１０の部品装着位置に対応する部分に設けられた回路基板支持装置たる配線板支持装置２６（図５参照）により支持される。本実施形態においてプリント配線板１２は、その電子部品が装着される被装着面２８が水平な姿勢で支持される。前記Ｘ軸方向は、被装着面２８に平行であって水平なＸＹ座標面の一座標軸に平行な方向である。
【０００９】
配線板コンベヤ１４は、図２および図５に概略的に示すように、一対のガイドレール３０，３２を備えている。本実施形態において、ガイドレール３０，３２のうちの一方はベース１０に位置を固定して設けられた固定ガイドレールであり、他方は固定ガイドレールに接近，離間可能に設けられた可動ガイドレールであり、配線板コンベヤ１４の幅（搬送方向に直角な方向の寸法）に応じて可動ガイドレールが移動させられ、搬送幅が変更される。
【００１０】
一対のガイドレール３０，３２にはそれぞれ、無端の巻掛体たるコンベヤベルト３４が巻き掛けられており、プリント配線板１２はコンベヤベルト３４上に載せられ、これら１対のコンベヤベルト３４が、配線板搬送用モータ３６（図９参照）を駆動源とするベルト駆動装置によって同期して周回させられることにより、プリント配線板１２が搬送される。
【００１１】
配線板支持装置２６は、図５に概略的に示すように、１対のクランプ部材４０およびを複数の支持部材４２を有するものとすることができる。１対のクランプ部材４０は板状を成し、昇降台４４の、配線板搬送方向に平行な両縁にそれぞれ、配線板搬送方向に平行に立設されており、複数の支持部材４２は、昇降台４４の１対のクランプ部材４０の間の部分であって、プリント配線板１２の裏面（当該電子部品装着システムにおいて電子部品が装着される側とは反対側の面）の被支持部に対応する位置に立設されている。
【００１２】
昇降台４４は、昇降台駆動装置５０によって昇降させられる。昇降台駆動装置５０は、図示の例においては、駆動源として昇降用シリンダ５２を備えている。昇降用シリンダ５２は、流体圧アクチュエータたる流体圧シリンダの一種であり、本実施形態においてはエアシリンダとされている。昇降用シリンダ５２は上下方向に設けられ、ピストンロッド５４が昇降台４４に係合させられている。したがって、ピストンロッド５４が伸縮させられれば、昇降台４４は複数組のガイドロッド５６およびガイド筒５８を含む案内装置６０により案内されつつ昇降させられ、クランプ部材４０および支持部材４２が、プリント配線板１２の被装着面２２に直角な方向に移動させられてプリント配線板１２に接近，離間させられる。１対のクランプ部材４０は、プリント配線板１２をコンベヤベルト３４から持ち上げて、その縁部をガイドレール３０，３２にそれぞれ設けられた押さえ部６２との間に挟んでプリント配線板１２をクランプし、支持部材４２はプリント配線板１２の裏面に接触し、下方から支持する。
【００１３】
部品供給装置２０，２２は、図１および図２に示すように、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向互いに隔たって、配線板コンベヤ１４の両側に設けられている。図示の例においては、部品供給装置２０がフィーダ型部品供給装置とされ、部品供給装置２２がトレイ型部品供給装置とされている。フィーダ型電子部品供給装置２０においては、多数のフィーダ７０がＸ軸方向に並べて設置される。各フィーダ７０にはテーピング電子部品がセットされる。テーピング電子部品は、キャリヤテープに等間隔に形成された部品収容凹部の各々に電子部品が収容され、それら部品収容凹部の開口がキャリヤテープに貼り付けられたカバーフィルムによって塞がれることにより、キャリヤテープ送り時等における電子部品の部品収容凹部からの飛び出しが防止されたものである。このキャリヤテープがＹ軸方向に所定ピッチずつ送られ、カバーフィルムが剥がされるとともに、部品供給位置へ送られる。フィーダ７０により供給される電子部品には、リードを有する電子部品もあれば、リードを有さない電子部品もある。いずれにしても、電子部品はほぼ位置決めされて部品収容凹部に収容されているため、部品装着装置１８は電子部品のほぼ中央を保持し、ほぼ正しい回転姿勢で取り出すことができる。
【００１４】
トレイ型電子部品供給装置２２は、電子部品を部品トレイ７６（図３参照）に収容して供給する。部品トレイ７６は、上下方向に配設された多数の部品トレイ収容箱７８内にそれぞれ１枚ずつ支持されている。これら部品トレイ収容箱７８はそれぞれ図示しない支持部材により支持され、コラム７９内に設けられた昇降装置により順次部品供給位置へ上昇させられるのであるが、部品供給位置の上方には後述する保持装置が電子部品を取り出すためのスペースを確保することが必要である。そのため、電子部品を供給し終わった部品トレイ収容箱７８は、次の部品トレイ収容箱７８が部品供給位置へ上昇させられるのと同時に、上記スペース分上昇させられ、上方の退避領域へ退避させられる。このトレイ型電子部品供給装置２２は、特公平２−５７７１９号公報に記載の電子部品供給装置と同じであり、説明は省略する。
【００１５】
上記のように、上方にスペースが形成されたトレイ収容箱７８内の部品トレイ７６から部品装着装置１８が１個ずつ電子部品を取り出す。各部品トレイ７６は、マトリックス状に形成された多数の収容凹部８０（図６参照）にそれぞれ電子部品８２を収容しており、各収容凹部８０は電子部品８２をほぼ位置決めした状態で収容している。したがって、部品装着装置１８は電子部品８２のほぼ中央を保持し、ほぼ正しい回転姿勢で取り出すことができる。図示の電子部品８２は、矩形の本体９０の４つの側面からそれぞれ多数本のリード９２が延び出させられたものであり、リード９２がプリント配線板１２に接続される際、プリント配線板１２側となる面を底面９６、反対側の面を上面９４と称することとする。ただし、ボールグリッドアレイを備えた電子部品やリードを備えない電子部品もすべて符号８２で表すこととする。
【００１６】
部品装着装置１８は、図３に示す保持装置１００が互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向の成分を有する方向に直線移動して電子部品８２を搬送し、プリント配線板１２の表面ないし上面である装着面１８に装着するものとされている。そのため、図１に示すように、ベース１０の配線板コンベヤ２２のＹ軸方向における両側にはそれぞれボールねじ１０４がＸ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｘ軸スライド１０６に設けられたナット１０８（図４に１個のみ図示されている）の各々に螺合されており、これらボールねじ１０４がそれぞれ、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０によって回転させられることにより、Ｘ軸スライド１０６がＸ軸に平行な方向の任意の位置へ移動させられる。Ｘ軸スライド１０６は、図１に示すように、フィーダ型電子部品供給装置２０から配線板コンベヤ１４を越えてトレイ型電子部品供給装置２２にわたる長さを有する。なお、ベース１０上には、２つのボールねじ１０４の下側にそれぞれ案内部材たるガイドレール１１２（図４参照）が設けられており、Ｘ軸スライド１０６は被案部材たるガイドブロック１１４においてガイドレール１１２に摺動可能に嵌合され、移動が案内される。以上、ナット１０８，ボールねじ１０４およびＸ軸スライド駆動用モータ１１０等がＸ軸スライド移動装置１１６を構成している。
【００１７】
Ｘ軸スライド１０６上には、ボールねじ１２０（図４参照）がＹ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｙ軸スライド１２２がナット１２４において螺合されている。このボールねじ１２０がＹ軸スライド駆動用モータ１２６（図１参照）によりギヤ１２８，１３０を介して回転させられることにより、Ｙ軸スライド１２２は案内部材たる一対のガイドレール１３２に案内されてＹ軸方向に平行な任意の位置に移動させられる。以上、ナット１２４，ボールねじ１２０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６がＹ軸スライド移動装置１３４を構成し、前記Ｘ軸スライド１０６，Ｘ軸スライド移動装置１１６およびＹ軸スライド１２２と共に移動装置１３６を構成しており、保持装置１００は、移動装置１３６により、水平面内の任意の位置へ移動させられる。
【００１８】
Ｙ軸スライド１２２の垂直な側面１４０に、図２および図３に示すように、保持装置１００，保持装置１００を昇降させる昇降装置１４４，保持装置１００をその軸線まわりに回転させる回転装置１４６が設けられており、これら保持装置１００等が部品装着ユニットを構成している。本実施形態では、部品装着ユニットは１組設けられているのであるが、複数組設けてもよい。例えば、Ｙ軸スライド１２２に複数の部品装着ユニットをＹ軸方向に平行に１列に並べて設けることができる。
【００１９】
本実施形態の部品装着ユニットは、特開平４−３７２１９９号公報に記載の部品装着ユニットと同様に構成されており、簡単に説明する。
Ｙ軸スライド１２２の側面１４０に設けられた支持部１５０には、図７に示すように、ナット１５２およびスプライン部材１５４がそれぞれ同心にかつ上下方向に距離を隔てた状態で、自身の軸線まわりであって、本実施形態においては垂直軸線まわりに回転可能に支持されており、ナット１５２には中空ロッド１５６の雄ねじ部１５８が螺合され、スプライン部材１５４には中空ロッド１５６の雄ねじ部１５８の下方に形成されたスプライン部１６０が嵌合されている。これらナット１５２およびスプライン部材１５４は、多数のボールを保持したボールナットおよびボールスプライン部材である。
【００２０】
ナット１５２は、ノズル昇降用モータ１６４，歯車１６６，１６８を含む回転駆動装置により軸線まわりに回転させられ、それにより中空ロッド１５６が軸方向に移動させられ、昇降させられる。ナット１５２，歯車１６６，１６８およびノズル昇降用モータ１６４が昇降装置１４４を構成しているのである。昇降装置１４４は、中空ロッド１５６、ひいては保持装置１００をその軸線に平行な方向に移動させる移動装置でもあり、保持装置１００をプリント配線板１２の表面に直角な方向に移動させ、プリント配線板１２に接近，離間させる接近・離間装置でもある。なお、ノズル昇降用モータ１６４の回転角度はエンコーダ１７０によって検出されるようになっている。
【００２１】
また、スプライン部材１５４の支持部１５０から突出した下端部には歯車１７２が固定され、ノズル回転用モータ１７４（図９参照）の出力軸に固定の歯車に噛み合わされており、ノズル回転用サーボモータ１７４によってスプライン部材１５４が回転させられることにより、中空ロッド１５６がその垂直な軸線まわりに回転させられる。それにより、保持装置１００がその軸線まわりに回転させられ、保持装置１００に保持された電子部品８２が、その上面９４に直角でかつ上面９４のほぼ中央をとおる回転軸線であって、本実施形態においては垂直な軸線まわりに回転させられる。ノズル回転用モータ１７４の回転角度はエンコーダ１７６（図９参照）により検出される
【００２２】
上記中空ロッド１５６の下端部には、図８に示すように、チャックアダプタ１８０が着脱可能に、かつ抜け出し不能に取り付けられ、チャックアダプタ１８０にはチャック１８２が着脱可能に、かつ抜け出し不能に取り付けられている。これら３部材が吸着ノズル１８４を着脱可能に保持するホルダ１８６を構成し、吸着ノズル１８４およびホルダ１８６が保持装置１００を構成している。
【００２３】
吸着ノズル１８４は、スリーブ１９０と、スリーブ１９０に嵌合された吸着管１９２とを有している。スリーブ１９０はチャックアダプタ１８０に嵌合されるとともに、チャックアダプタ１８０との間に配設された圧縮コイルスプリング１９８（以下、スプリング１９８と略称する。）によりチャックアダプタ１８０から抜け出す向きに付勢されており、１対の耳部２００にそれぞれ設けられ、互に同一平面上に位置する１対の傾斜面２０２が、チャック１８２に設けられた１対のピン２０４に係合することにより、吸着ノズル１８４はチャック１８２によって軸方向に相対移動不能かつ相対回転不能に保持されている。圧縮コイルスプリング１９８は、付勢手段の一種である弾性部材たるばね部材である。
【００２４】
スリーブ１９０には、チャック１８２からの突出端部の外周面に発光板２０６が嵌合固定される一方、内周面に吸着管１９２が嵌合され、発光板２０６を貫通して下方へ突出させられている。発光板２０６は、吸着ノズル１８４による電子部品８２の保持姿勢の検出時に紫外線を受けて可視光線を放射するものである。
【００２５】
吸着ノズル１８４は電子部品８２を負圧により吸着し、装着対象部材としてのプリント配線板１２に装着する。そのため、吸着ノズル１８４は、中空ロッド１５６内に軸方向に相対移動可能に嵌合されたパイプ２１０，パイプ２１０の中空ロッド１５６から突出させられた上端部に固定のハウジング２１２，ハウジング２１２に取り付けられたニップル２１４等を経て図示を省略する負圧源，正圧源および大気に接続されており、電磁方向切換弁装置（図示省略）の切換えにより、吸着管１９２が負圧源，正圧源および大気に択一的に連通させられる。吸着管１９２は、負圧の供給により電子部品８２を、その本体９０の上面９４において吸着し、正圧の供給により電子部品８２を開放する。本実施形態において吸着ノズル１８４は、電子部品８２を水平な姿勢で吸着し、保持する
【００２６】
パイプ２１０はその自重により、図８に示すように、ホルダ１８６により保持された吸着ノズル１８４のスリーブ１９０の上面に当接しており、吸着ノズル１８４と共に昇降させられる。本実施形態においては、パイプ２１０の移動に基づいて、ホルダ１８６と吸着ノズル１８４との相対移動の開始を検出するようにされている。そのため、パイプ２１０の上端部には、図７に示すように、ドッグ２２２が固定され、前記ハウジング２１２の上部には光電スイッチ２２６が固定されている。
【００２７】
光電スイッチ２２６は電子部品８２の非装着時においてドッグ２２２から上側に外れた位置に設けられている。この光電スイッチ２２６は本実施形態においては反射型であり、発光器および受光器を有し、発光器が発する光が反射されて受光する場合にＯＮ信号を発し、光が反射されず、受光しない場合にＯＦＦ信号を発する。したがって、吸着ノズル１８４がホルダ１８６から最も長く突出した状態では、光電スイッチ２２６が発する光を反射するものがなく、受光しないためＯＦＦ信号を発するが、吸着ノズル１８４が僅かにホルダ１８６内に引っ込めば、ドッグ２２２により光が反射されてＯＮ信号を発し、それにより吸着ノズル１８４とホルダ１８６との相対移動の開始が検出される。本実施例においては、パイプ２１０，ドッグ２２２および光電スイッチ２２６がホルダ１８６と吸着ノズル１８４との相対移動の開始を検出する検出装置を構成しているのである。
【００２８】
プリント配線板１２には、複数種類の電子部品８２が装着されるが、種類が異なれば大きさ（横断面積と高さとの少なくとも一方）が異なることが多く、電子部品８２が大きいほど吸着管１９２の直径が大きい吸着ノズル１８４が使用される。そのため、吸着管１９２の直径が異なる複数種類の吸着ノズル１８４が用意され、図示しないノズル収容装置に収容されており、装着する電子部品８２の種類に応じて交換される。なお、吸着管１９２の直径が異なれば長さも異なるようにすることも可能であるが、ここでは理解を容易にするために吸着管１９２の長さはすべて同じであることとする。
【００２９】
Ｙ軸スライド１２２にはまた、プリント配線板１２に設けられた基準マークを撮像する撮像装置たる基準マークカメラ２４０（図１参照）が移動不能に設けられている。基準マークカメラ２４０は、本実施形態においては、ＣＣＤ（電荷結合素子）とレンズ系とを備えており、被写体の二次元像を一挙に取得するＣＣＤカメラとされている。基準マークカメラ２４０に対応して照明装置２４２が配設されており、基準マークおよびその周辺を照明する。
【００３０】
Ｘ軸スライド１０６には、ちょうどＸ軸スライド１０６を移動させる２つのボールねじ１０４にそれぞれ対応する位置であって、フィーダ型電子部品供給装置２０とプリント配線板１２との間およびトレイ型電子部品供給装置２２とプリント配線板１２との間の位置にそれぞれ、撮像装置２４８が移動不能に取り付けられている。これら撮像装置２４８の構成は同じであり、一方の撮像装置２４８を代表的に説明する。
【００３１】
撮像装置２４８は、図４に示すように、電子部品８２を撮像する部品カメラ２５０および導光装置２５１を備え、導光装置２５１は、反射装置としての反射鏡２５２，２５４を有している。反射鏡２５２，２５４は、図示しないブラケットによりＸ軸スライドの下部に固定されており、一方の反射鏡２５２は、保持装置１００のＹ軸方向の移動経路の真下において、吸着ノズル１８４の中心線を含む垂直面に対して約４５度傾斜させられ、それのＸ軸スライドに近い側の端部が下方に位置する反射面２５６を有する。
【００３２】
それに対して他方の反射鏡２５４は、Ｘ軸スライドを挟んだ反対側に反射鏡２５２の反射面２５６と垂直面に対して対称に傾斜し、Ｘ軸スライドに近い側の端部が下方に位置する反射面２５８を有する。Ｘ軸スライド１０６の保持装置１００が設けられた側とは反対側であって、前記反射鏡２５４の反射面２５８に対向する位置において、吸着ノズル１８４に保持された電子部品８２を撮像する部品カメラ２５０が下向きに固定されている。したがって、保持装置１００が移動装置１３６によって移動させられ、Ｙ軸方向においてボールねじ１０４に対応する位置であって、反射鏡２５２上に位置する位置に至れば、部品カメラ２５０は電子部品８２を撮像することができる。撮像装置２４８は、Ｙ軸スライド１２２がＸ軸スライド１０６に対して移動する際における電子部品８２の移動軌跡上において、その電子部品８２の像を撮像可能な位置に配設されているのである。本実施形態においては、部品カメラ２５０は、前記基準マークカメラ２４０と同様に、面撮像装置であって、ＣＣＤカメラとされている。なお、反射鏡２５４を省略し、部品カメラ２５０を水平な姿勢で反射鏡２５２に対向する位置に配設することも可能である。
【００３３】
反射鏡２５２の近傍には、紫外線照射装置としてのストロボ２６０が設けられ、吸着ノズル１８４の発光板２０６に向かって紫外線を照射するようにされている。発光板２０６は紫外線を吸収して可視光線を放射し、吸着ノズル１８４に吸着された電子部品８２を背後から照明し、部品カメラ２５０は発光板２０６を明るい背景として、電子部品８２のシルエット像であって、回転軸線に平行な方向から見た電子部品８２の像を撮像する。本実施形態においては、発光板２０６および紫外線照射装置が照明装置を構成している。また、上記ストロボ２６０に比較して吸着ノズル１８４に近い位置に可視光線を照射する別のストロボ２６２が設けられており、ボールグリッドアレイを電子部品８２の底面に対して小さい傾斜角で照明するための照明装置を構成している。なお、上記ストロボ２６０を可視光線を電子部品８２の底面に向かって照射する正面像取得のための照明装置とすることも可能であり、シルエット像取得用の照明装置と正面像取得のための照明装置との両方を設け、選択的に使用可能とすることもできる。
【００３４】
保持装置１００の近傍には、図３および図４に示すように、ドッグ２６６が配設されている。ドッグ２６６はブラケット２６７を介してＹ軸スライド１２２に固定されており、下端部に図１０および図１１に示す形状の被検出部２６８を有している。被検出部２６８は矩形状をなし、矩形の２辺に当たる部分に面取りが施されて、鋭利なエッジ２７０，２７２が形成されている。これらエッジ２７０，２７２が交差する頂点２７４の位置がドッグ２６６の位置として検出される。ドッグ２６６は、図１２に示すように、電子部品８２（図示の例はボールグリッドアレイを有する電子部品）の像（便宜上同じ符号で表す。他の像についても同様とする）が部品カメラ２５０により取得される際、同時にドッグ２６６の被検出部２６８の像も撮像画面２７６の隅に取得される位置に設けられている。
【００３５】
前記保持装置１００が前記移動装置１３６によって移動させられる矩形の領域の対角線上の２隅に近い部分、本実施形態おいては、図１に示すように、部品供給装置２０側のボールねじ１０４のＸ軸スライド駆動用モータ１１０に近い側の端近傍と、部品供給装置２２側のボールねじ１０４のＸ軸スライド駆動用モータ１１０から遠い側の端近傍との各１ヶ所に、載置面２８２，２８４が設定されている。載置面２８２は、Ｘ軸スライド１０６およびＹ軸スライド１２２の移動の原点に近い位置に設定されており、載置面２８４はＸ軸スライド１０６およびＹ軸スライド１２２の移動の原点からできる限り隔たった位置に設定されているのである。載置面２８２，２８４のいずれかに基準チップ２８６が選択的に載置される。上記ボールねじ１０４および１２０は、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６により駆動される側の端部が回転可能かつ軸方向に移動不能にベース１０およびＸ軸スライド１０６に保持されており、反対側の端部は回転および軸方向の移動を共に許容された状態で保持されている。したがって、ボールねじ１０４，１２０の熱変形や弾性変形の量は、載置面２８２側で小さく、載置面２８４側で大きくなる。載置面２８２は、熱変形や弾性変形の量が無視できるほど小さい位置に設定されることが望ましい。ただし、配線板支持装置２６に支持されることが予定されているプリント配線板１２の対角位置にある２隅の近傍に載置面２８２，２８４を設けてもよい。基準チップ２８６は、平面形状が矩形の平板部材であって各辺が被検出部として機能するものとすることも、平板部材の上面に他の部分とは光学的特性が明瞭に異なる被検出部が形成されたものとすることも可能である。以下においては説明を簡単にするために前者であるとする。
【００３６】
本電子部品装着システムは、制御手段として、図９に示す制御装置３００を備えている。制御装置３００は、ＣＰＵ３０２，ＲＯＭ３０４，ＲＡＭ３０６およびそれらを接続するバス３０８を有するコンピュータを主体とするものである。バス３０８には画像入力インタフェース３１２が接続され、前記基準マークカメラ２４０および部品カメラ２５０が接続されている。バス３０８にはまた、サーボインタフェース３１４が接続され、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０等の各種アクチュエータが接続されている。Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０は駆動源たる電動モータの一種であり、本実施形態ではサーボモータとされているが、回転角度を制御可能なモータであれば採用可能であり、ステップモータ等を用いることもできる。
【００３７】
バス３０８にはまた、デジタル入力インタフェース３１８が接続され、前記エンコーダ１７０，１７６を始めとし、図示は省略するが、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０等の回転角度を検出するエンコーダが接続されている。バス３０８にはさらに、デジタル出力インタフェース３２０が接続され、配線板搬送用モータ３６，昇降用シリンダ５２等が接続されている。上記ＲＡＭ３０６には、図示を省略するメインルーチン，相対位置関係取得ルーチン，電子部品装着ルーチン等を始めとする種々の制御プログラムが記憶させられている。なお、接続の図示は省略するが、制御装置３００は各種カメラによる撮像も制御する。
【００３８】
以上のように構成された電子部品装着システムは、自身で装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得し、その相対位置関係の正規の相対位置関係からのずれに基づく装着精度の低下を回避しつつ電子部品８２をプリント配線板１２に装着することができる。すなわち、部品カメラ２５０および導光装置２５１から成る撮像装置２４８と、基準マークカメラ２４０と、吸着ノズル１８４との相対位置の本来あるべき相対位置からのずれ、つまりずれの大きさと方向とを電子部品装着システム自身が自動で検出し、その相対位置のずれを修正しつつ電子部品８２をプリント配線板１２に装着し得るようになっているのである。撮像装置２４８および基準マークカメラ２４０の位置は、本実施形態おいてはそれらの光軸の位置、つまり撮像画面の中心点の位置で表される。そして、本実施形態においては、基準マークカメラ２４０と吸着ノズル１８４との位置が撮像装置２４８の撮像画面の中心点の位置を基準とし、前記Ｘ軸およびＹ軸により規定されるＸＹ座標面上の位置で表されるようになっている。また、ＸＹ座標面の原点は、Ｘ軸スライド１０６およびＹ軸スライド１２２の移動領域のうち、最もＸ軸スライド駆動用モータ１１０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６に近い部分に設定されている。
【００３９】
相対位置関係取得ルーチンの実行により、まず、吸着ノズル１８４が撮像装置２４８の光軸の位置として設定されている座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ）の位置へ移動させられて停止させられる。この際の座標位置は、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６に付属して設けられているエンコーダの出力信号に基づいて制御装置３００により取得される。本電子部品装着システムが設計通りに製作されていれば、吸着ノズル１８４の先端面の中心は、撮像装置２４８の光軸の位置、すなわち撮像画面の中心に位置しているはずであるが、実際には僅かにずれているのが普通である。その吸着ノズル１８４の先端面とドッグ２６６の被検出部２６８とが撮像装置２４８により、図１３に実線で示すように撮像される。
【００４０】
その後、吸着ノズル１８４が１８０度回転させられ、その吸着ノズル１８４の先端面が図１３に二点鎖線で示すように撮像される。あるいは、９０度ずつ３回回転させられ、それら各回転位置において吸着ノズル１８４の先端面が撮像されるようにしてもよい。そのようにして得られた吸着ノズル１８４の先端面の複数の像を表す画像データの処理により、それら先端面の中心の座標が取得され、それら座標の平均値を演算する等により吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置の座標（Ｘ2 ，Ｙ2 ）が取得される。また、ドッグ２６６の被検出部２６８の像を表す画像データの処理により、頂点２７４の座標（Ｘ3 ，Ｙ3 ）も取得される。そして、これら座標（Ｘ2 ，Ｙ2 ），（Ｘ3 ，Ｙ3 ）の差ＤＸ＝Ｘ3 −Ｘ2 ，ＤＹ＝Ｙ3 −Ｙ2 が頂点２７４により代表されるドッグ２６６と吸着ノズル１８４の回転中心３２２との相対位置を表すデータとしてＲＡＭ３０６に記憶させられる。また、吸着ノズル１８４の回転中心３２２の、撮像装置２４８の光軸からの位置ずれを表すデータΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 もＲＡＭ３０６に記憶させられる。これらドッグ２６６と吸着ノズル１８４の回転中心３２２との相対位置や、吸着ノズル１８４の回転中心と撮像装置２４８の光軸との相対位置の取得動作は１回行われるのみでもよいが、複数回行われ、複数の検出データに基づいて相対位置の取得が行われるようにすることが望ましい。以下の各種データの取得についても同様である。
【００４１】
次に、吸着ノズル１８４が載置面２８２の上方の、予め定められた位置へ移動させられ、下降させられて基準チップ２８６を吸着する。その吸着ノズル１８４が再び撮像装置２４８に対向する位置へ移動させられるが、この際は、先に位置が検出された吸着ノズル１８４の回転中心３２２が、撮像装置２４８の光軸と一致するようにΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 だけ修正された位置へ移動させられる。そして、吸着ノズル１８４に吸着されている基準チップ２８６の撮像が行われる。この撮像により取得された図１４に示す基準チップ２８６の像を表す画像データの処理により、基準チップ２８６の中心の座標（Ｘ4 ，Ｙ4 ）が取得され、基準チップ２８６のノズル回転中心３２２に対する位置ずれ、すなわち撮像装置２４８の光軸に対する位置ずれΔＸ2 ＝Ｘ4 −Ｘ1 ，ΔＹ2 ＝Ｙ4 −Ｙ1 が演算され、ＲＡＭ３０６に記憶させられる。なお、実際には基準チップ２８６は、それの中心が撮像装置２４８の光軸に対してずれるのみならず、撮像装置２４８の撮像画面内において傾く。基準チップ２８６は回転位置誤差も有するのが普通なのである。しかし、ここにおいては、単純化のために、撮像装置２４８，基準マークカメラ２４０および基準チップ２８６の間には回転位置ずれはないものとする。
【００４２】
次に、上記位置ずれを修正し、基準チップ２８６の中心が、載置面２８２上に予め設定されている載置位置の座標（Ｘ5 ，Ｙ5 ）と一致するように修正された位置へ吸着ノズル１８４が移動させられ、その位置で基準チップ２８６が載置面２８２に載置される。したがって、基準チップの中心の座標は（Ｘ5 ，Ｙ5 ）になっているはずである。そこで、基準マークカメラ２４０がそれの光軸が載置位置と一致するはずの位置へ移動させられ、図１５に示すように、基準チップ２８６が撮像される。その結果取得された基準チップ２８６の像を表す画像データの処理により、基準チップ２８６の中心の座標（Ｘ6 ，Ｙ6 ）が取得される。実際は、座標（Ｘ5 ，Ｙ5 ）で表される載置位置にあるはずの基準チップ２８６の中心が、基準マークカメラ２４０によってはΔＸ3 ＝Ｘ6 −Ｘ5 ，ΔＹ3 ＝Ｙ5 −Ｙ6 だけの位置ずれがあるように撮像されるのであり、それは、逆に基準マークカメラ２４０の光軸の位置が、撮像装置２４８の光軸の位置を基準とする系の中で−ΔＸ3 ＝−（Ｘ6 −Ｘ5 ），−ΔＹ3 ＝−（Ｙ5 −Ｙ6 ）だけずれていることを意味する。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、撮像装置２４８（の光軸）の位置を基準とする系の中において、吸着ノズル１８４の回転中心３２２はΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 の位置ずれを有し、基準マークカメラ２４０（の光軸）の位置は−ΔＸ3 ＝−（Ｘ6 −Ｘ5 ），−ΔＹ3 ＝−（Ｙ5 −Ｙ6 ）の位置ずれを有していることになる。したがって、これらの位置ずれを表すデータが、撮像装置２４８，吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係を表すデータとしてＲＡＭ３０６に記憶させられる。
【００４４】
次に、吸着ノズル１８４により再び基準チップ２８６が吸着される。この際、吸着ノズル１８４はそれの回転中心３２２が載置位置と一致する位置まで移動させられて下降させられる。したがって、吸着ノズル１８４に保持された基準チップ２８６の中心は吸着ノズル１８４はそれの回転中心３２２と一致しているはずである。したがって、必ずしも必要ではないが、本実施形態においては、基準チップ２８４の撮像装置２４８による撮像と、その結果取得された画像データの処理とにより確認される。万一、上記両中心が一致していない場合には、上記の検出中に何らかの不具合が発生したとして、撮像装置２４８，吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係を取得する動作が繰り返されるが、通常は、両中心の一致が確認される。
【００４５】
そこで、吸着ノズル１８４は、載置面２８４上に設定されている載置位置の座標（Ｙ7 ，Ｙ7 ）の位置へ移動させられて下降させられ、基準チップ２８４を載置面２８４に載置する。この際の座標も、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６に付属して設けられているエンコーダの出力信号に基づいて制御装置３００により取得される。そして、基準マークカメラ２４０が、それの光軸が載置位置と一致する位置へ移動させられ、基準チップ２８４を撮像する。上記吸着ノズル１８４の移動および基準マークカメラ２４０の移動は、先に取得された撮像装置２４８の位置を基準とする吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０の正規の位置からの位置ずれを修正しつつ行われる。したがって、移動装置１３６に作動誤差がなければ、上記の撮像により取得される基準チップ２８４の像の画像データが処理され、基準チップ２８４の中心の座標が取得されれば、その座標は、前記載置面２８４上に設定されている載置位置の座標（Ｙ7 ，Ｙ7 ）と一致しているはずである。しかし、現実には基準チップ２８４の中心の座標は（Ｙ8 ，Ｙ8 ）となるのが普通であり、ΔＸ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 ，ΔＹ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 の差が生じる。
【００４６】
上記の差は移動装置１３６の作動誤差と考えることができ、この作動誤差は、ボールねじ１０４，１２０等の製造誤差，弾性変形，熱変形等に起因して生じる。そして、製造誤差および弾性変形は起動後の経過時間と共には変化しないが、熱変形は経過時間と共に変化するため、所定の運転時間毎に、あるいは、電子部品８２の装着作業の邪魔にならない時期に、上記と同様の位置ずれ検出を行い、移動装置１３６の作動誤差の検出を行うことが望ましい。同じ観点から、載置面２８２への基準チップ２８４の載置による撮像装置２４８，吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係の取得も、所定の運転時間毎に、あるいは、電子部品８２の装着作業の邪魔にならない時期に、繰り返し実施することが望ましい。撮像装置２４８，吸着ノズル１８４，基準マークカメラ２４０等を保持している部材も温度変化に伴って熱変形するからである。
【００４７】
以上のようにして、ドッグ２６６と吸着ノズル１８４の回転中心３２２との図１７のベクトルＶ0 で表される相対位置のデータＤＸ＝Ｘ3 −Ｘ2 ，ＤＹ＝Ｙ3 −Ｙ2 、撮像装置２４８（の光軸）の位置を基準とする系の中における吸着ノズル１８４の回転中心３２２および基準マークカメラ２４０のベクトルＶ1 ，Ｖ2 で表される位置ずれΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 および−ΔＸ3 ＝−（Ｘ6 −Ｘ5 ），−ΔＹ3 ＝−（Ｙ5 −Ｙ6 ）のデータ、さらに、移動装置１３６のベクトルＶ3 で表される作動誤差ΔＸ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 ，ΔＹ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 のデータ等が取得された後、電子部品装着ルーチンの実行による電子部品８２のプリント配線板１２への装着作業が開始される。
【００４８】
この装着作業に当たっては、まず、配線板コンベヤ１４により搬入され、基板支持装置により支持されたプリント配線板１２の正規の位置からの位置ずれが、基準マークカメラ２４０による基準マークの撮像ならびに画像処理により検出される。その後、部品供給装置２０または２２から吸着ノズル１８４により電子部品８２が取り出され、撮像装置２４８による撮像ならびに画像処理によって電子部品８２の吸着ノズル回転中心３２２に対する位置ずれが検出される。そして、それらプリント配線板１２の位置ずれと電子部品８２の位置ずれとが、予め定められた装着制御データの修正により除去され、電子部品８２がプリント配線１２の所定の位置に装着される。
【００４９】
この点は、従来と同様であるが、本実施形態においては、プリント配線板１２の位置ずれと電子部品８２の位置ずれとの検出時に、撮像装置２４８の位置を基準とする系の中における吸着ノズル１８４の回転中心３２２および基準マークカメラ２４０の位置ずれΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 および−ΔＸ3 ＝−（Ｘ6 −Ｘ5 ），−ΔＹ3 ＝−（Ｙ5 −Ｙ6 ）が除去される位置へ吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０が移動させられる点において異なっている。
【００５０】
また、吸着ノズル１８４の回転中心３２２に対する電子部品８２の位置ずれの検出時に、電子部品８２と同時にドッグ２６６の被検出部２６８も撮像され、図１８に示すように、被検出部２６８の頂点の座標（Ｘ9 ，Ｙ9 ）と、先に取得されている被検出部２６８の頂点２７４と吸着ノズル１８４の回転中心３２２との相対位置のデータＤＸ＝Ｘ3 −Ｘ2 ，ＤＹ＝Ｙ3 −Ｙ2 とに基づいて、吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置（Ｘ10，Ｙ10）が推定され、その推定された吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置からの電子部品８２の中心（Ｘ11，Ｙ11）の位置ずれが検出される点も特徴的である。
【００５１】
吸着ノズル１８４は電子部品８２の後ろに隠れて見えないのであるが、ドッグ２６６の被検出部２６８は見えるため、被検出部２６８を撮像装置２４８により撮像し、得られた画像と予め検出しておいた被検出部２６８と吸着ノズル１８４の回転中心との相対位置のデータに基づいて、吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置を推定することができるのである。もっとも、前述のように、前記相対位置関係のデータに基づいて、吸着ノズル１８４がそれの回転中心３２２の位置が撮像装置２４８の光軸上に位置するように位置決めされるため、上記相対位置関係の取得の直後においては、吸着ノズル１８４の回転中心３２２が撮像装置２４８の光軸上に位置するはずである。しかし、本電子部品装着システムの作動時間の増大につれて、各部の温度が上昇し、吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置が撮像装置２４８の光軸の位置からずれてくるため、本実施形態においては、本電子装着システムの運転中一定時間毎に上記回転中心３２２の位置の推定が行われるようにされている。なお、この回転中心３２２位置の推定は、比較的短時間で実施可能であるため、各電子部品８２の吸着位置ずれの検出の際、毎回実施されるようにすることも可能である。
【００５２】
本電子部品装着システムにおいてはさらに、電子部品８２をプリント配線板１２に装着する際における吸着ノズル１８４の位置決め時に、吸着ノズル１８４の回転中心３２２に対する電子部品８２の中心の位置ずれおよびプリント配線板１２の位置ずれと共に、先に取得された移動装置１３６の作動誤差ΔＸ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 ，ΔＹ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 が除去されるように、装着制御データが修正される。作動誤差の除去のための装着制御データの修正は、例えば、移動装置１３６の作動誤差は、載置面２８２上の載置位置から載置面２８４上の載置位置までのＸ軸方向，Ｙ軸方向の距離に比例して増大するとの仮定に基づいて行うことができる。
【００５３】
具体的には、吸着ノズル１８４が載置面２８２の位置から載置面２８４まで移動する際の作動誤差が図１７のベクトルＶ3 で表されるΔＸ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 ，ΔＹ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 であるため、載置面２８２上の載置位置からプリント配線板１２上の電子部品装着位置までのＸ軸およびＹ軸に平行な方向の距離を、載置面２８２上の載置位置から載置面２８４上の載置位置までのＸ軸およびＹ軸に平行な方向の距離で割った比ＫX ，ＫY と作動誤差ΔＸ4 ，ΔＹ4 との積ＫX ・ΔＸ4 ，ＫY ・ΔＹ4 を装着位置における移動装置１３６の作動誤差であると見なして、その作動誤差を除去するための修正を装着制御データに加えるのである。ただし、上記移動装置１３６の作動誤差ΔＸ4 ，ΔＹ4 は電子部品装着システムの運転時間の増大につれて変化するため、前述のように運転中に時々実行される作動誤差検出作動毎に更新されたものを使用する。
【００５４】
また、部品供給装置２０，２２から吸着ノズル１８４により受け取られた電子部品８２の姿勢（回転位置）と、プリント配線板１２に装着される姿勢とが異なる場合には、吸着ノズル１８４の回転により、電子部品８２が所定の角度回転させられて装着されるが、その場合でも高い装着位置精度が得られる。本電子部品装着システムにおいては、電子部品８２の吸着ノズル１８４による保持位置ずれが、吸着ノズル１８４の回転中心３２２に対する位置ずれで取得されるため、吸着ノズル１８４の回転に伴う電子部品８２の中心位置の変化を正確に演算することができ、演算した中心位置の変化を除去するように、吸着ノズル１８４とプリント配線板１２との相対位置決めを修正することができるからである。
【００５５】
ここまでの説明においては、基準チップ２８６や電子部品８２の吸着ノズル１８４による保持位置誤差には回転位置誤差が含まれていないものとしたが、実際には、回転位置も含まれる。そのため、撮像装置２４８の撮像画面２７６に対する基準チップ２８６や電子部品８２の傾きが画像処理により検出され、回転位置誤差を除去するように、吸着ノズル１８４が回転させられて載置や装着が行われる。ただし、そのためには撮像装置２４８や基準マークカメラ２４０の回転位置誤差を、無視できる程に小さく調整しておくことが必要である。これらの回転位置誤差の存在を許容する場合については後に詳述する。
【００５６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０を配線板支持装置２６に対して相対移動させる移動装置１３６が相対移動装置を構成しており、制御装置３００の、移動装置１３６を制御して吸着ノズル１８４に配線板支持装置２６に支持されたプリント配線板１２に装着させる部分が装着制御装置を構成している。また、撮像装置２８４が第一撮像装置、基準マークカメラ２４０が第二撮像装置をそれぞれ構成し、制御装置３００の、撮像装置２８４および基準マークカメラ２４０に撮像を行わせる部分が撮像制御装置ないし撮像制御手段を構成し、その結果取得された画像データを処理する部分がデータ処理装置を構成している。また、そのデータ処理装置の、吸着ノズル１８４の回転中心位置を取得する部分が回転中心位置取得部を構成しており、前記撮像制御装置の、吸着ノズル１８４を少なくとも１回回転させて少なくとも２つの回転位置における吸着ノズル１８４の先端を撮像装置２４８に撮像させる部分が複数回撮像制御部を構成している。さらに、制御装置３００のそれぞれ以下のことをする部分が以下の各手段を構成している。吸着ノズル１８４とドッグ２６６と基準チップ２８６との相対位置関係に基づいて、吸着ノズルに対する基準チップの位置ずれを取得する部分が位置ずれ取得手段を構成し、吸着ノズル１８４に基準チップ２８６を載置面２８２に載置させる部分が基準チップ載置制御手段を、撮像装置２８４に基準チップ２８６を撮像させる部分が基準チップ撮像制御手段を構成している。吸着ノズル１８４，撮像装置２８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係を取得する部分が相対位置関係取得手段を構成している。基準マークカメラ２４０にプリント配線板１２の基準マークを撮像させる部分が基準マーク撮像制御手段を構成し、プリント配線板１２の位置ずれを取得する部分が基板位置ずれ取得手段を構成している。吸着ノズル１８４に電気部品を保持させ、その電気部品を撮像装置２８４により撮像させる部分が電気部品撮像制御手段を構成し、その取得された電気部品の画像データと、前記相対位置関係取得手段により取得された吸着ノズル１８４，撮像装置２８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係と、前記基板位置ずれ取得手段により取得されたプリント配線板１２位置ずれとに基づいて、配線板支持装置２６と吸着ノズル１８４との予め定められた相対位置を修正し、電気部品をプリント配線板１２のの予め定められた位置に装着させる部分が装着制御手段を構成している。
【００５７】
そして、ＲＡＭ３０６の、電気部品の位置ずれを検出するための制御プログラムを記憶している部分、吸着ノズル１８４，撮像装置２８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係を取得するための制御プロラムを記憶している部分、上記相対位置関係，移動装置１３６の作動誤差や電気部品およびプリント配線板の位置ずれのデータを利用しつつ前記移動装置１３６を制御し、電気部品をプリント配線板１２の所定の位置に正確に装着するための制御プログラムを記憶している部分が、それぞれ電気部品位置ずれ検出用，相対位置関係取得用および電気部品装着用の制御プログラムが記憶させられた記録媒体を構成している。なお、これら制御プログラムは、本電子部品装着システムが接続されているホストコンピュータの記憶装置に記憶されており、適宜ＲＡＭ３０６にダウンロードされて実行されるのであるが、フロッピディスク等の取り外し可能な記録媒体に記録され、電子部品装着システム自体あるいはホストコンピュータに設けられた読取装置によって読み取られ、実行されるようにしてもよい。
【００５８】
前記実施形態においては、ドッグ２６６が１個のみ設けられていたが、複数個設けることも可能である。例えば、図１９に示すように、ドッグ３３２を２個設け、それらの被検出部３３４，３３６の像が撮像装置２４８の撮像画面２７６のＸ軸またはＹ軸に平行な方向に隔たった２隅（図示の例ではＹ軸に平行な方向に隔たった２隅）に形成されるようにする。そして、２個の被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２に対する撮像画面２７６の回転角度Δθ1 を取得する。２個の被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２が、Ｘ軸スライド１０６に設けられたＹ軸スライド１２２用のガイドレール１３２に正確に平行となるようにそれら２個のドッグ３３２を調整しておけば、上記回転角度Δθ1 が撮像画面２７６の回転位置誤差、すなわち撮像装置２４８の回転位置誤差を表すことになる。
【００５９】
また、図２０に示すように、吸着ノズル１８４に基準チップ２８６を吸着させた状態で、その基準チップ２８６を撮像装置２４８に撮像させ、撮像画面２７６に対する基準チップ２８６の回転角度Δθ2 を取得すれば、基準チップ２８６の回転位置誤差をΔθ1 ＋Δθ2 として取得することができる。
【００６０】
その基準チップ２８６の回転位置誤差を除去する角度だけ吸着ノズル１８４を回転させて、基準チップ２８６を載置面２８２に載置させ、基準マークカメラ２４０に撮像させる。そして、基準マークカメラ２４０の撮像画面に対する基準チップ２８６の像の相対回転角度を取得すれば、その相対回転角度が、撮像装置２４８に対す基準マークカメラ２４０の回転位置誤差であることになり、その回転位置誤差と前記撮像装置２４８の回転位置誤差との和が、基準マークカメラ２４０の、Ｘ軸スライド１０６用のガイドレール３０，３２およびＹ軸スライド１２２用のガイドレール１３２により規定されるＸＹ座標面に対する絶対的な回転位置誤差であることになる。本実施形態においては、制御装置３００の一部により構成されるデータ処理装置のうち、複数個のドッグ３３２の像に基づいて撮像装置２４８の撮像画面２７６の傾きを取得する部分が傾き取得部を構成している。
【００６１】
上記実施形態においては、２個のドッグ３３２の位置が、それらの被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２がＹ軸スライド１２２用のガイドレール１３２に正確に平行となるように予め調整されているものとしたが、上記頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２の傾きも、電子部品装着システムの機能を利用して検出することができる。例えば、前述のように、被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２を基準として基準チップ２８６の回転位置誤差をΔθ1 ＋Δθ2 を取得した後、その回転位置誤差を除去するように吸着ノズル１８４を回転させて、基準チップ２８６を載置面２８２に載置させる。そして、その載置された基準チップ２８６を基準マークカメラ２４０に撮像させ、その後基準マークカメラ２４０をＸ軸またはＹ軸に平行な方向にのみ一定小距離移動させて再び基準チップ２８６を撮像させる。このようにして取得される２つの基準チップ２８６の像を重ねて記載すれば、図２１に示す状態となる。そして、それら２つの基準チップ２８６の像の同じ頂点同士を結ぶ直線３５０がＹ軸に正確に平行な直線のはずであり、また、上記のように被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２を基準とした基準チップ２８６の回転位置誤差は除去されているはずであるから、直線３５０に対する基準チップ２８６の回転角度Δθ3 は被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２のＹ軸に対する回転位置誤差であることになる。
【００６２】
このようにして、被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２のＹ軸に対する回転位置誤差が取得できれば、前述の方法で直線３４２を基準として取得される撮像装置２４８および基準マークカメラ２４０の回転位置誤差を直線３４２の回転位置誤差分修正すれば、撮像装置２４８および基準マークカメラ２４０の絶対的な回転位置誤差を取得することができる。
【００６３】
本発明は、図２２に示すタイプの電子部品装着システムに適用することも可能である。この電子部品装着システムは、吸着ノズルの回転中心に対する電子部品の位置ずれを取得するための撮像装置である部品カメラ３５６がベース１０に対して固定的に設けられている点において前記実施形態の電子部品装着システムと異なっている。部品カメラ３５６が、部品供給装置２０と配線板コンベヤ１４との間の、配線板支持装置に支持されたプリント配線板１２の長手方向（配線板コンベヤ１４の搬送方向）のほぼ中央に対応する位置において、ベース１０に固定的に設けられているのである。吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０は、前記図１および図２の電子部品装着システムと同様に、Ｙ軸スライド１２２に固定されている。本電子部品装着システムにおいても、前述のドッグ２６６および基準チップ２８６と同様のドッグおよび基準チップを利用して、吸着ノズル１８６，基準マークカメラ２４０および部品カメラ３５６の相対位置関係（中心位置ずれおよび回転位置ずれを含む）を取得することができる。
【００６４】
図２３に示すタイプの電子部品装着システムに本発明を適用することも可能である。本電子部品装着システムは、それぞれ吸着ノズルを備えた部品保持具３６０が１つの間欠回転盤３６２に保持されており、間欠回転盤３６２が一定角度ずつ間欠回転させられることにより、間欠回転盤３６２の回転中心線たる旋回軸線まわりに部品保持具３６０を旋回させるとともに、その旋回の軌跡上に予め設定された複数の停止位置で停止させるノズル移動装置３６４を備えている。また、配線板支持装置３６６をその配線板支持装置３６６に支持されたプリント配線板１２の表面に平行な平面内において互いに直交するＸ軸とＹ軸とにそれぞれ平行な２方向に移動させる配線板移動装置３７０も備えている。配線板移動装置３７０は、Ｘ軸スライド駆動用モータ３７２および送りねじとしてのボールねじ３７４により移動させられるＸ軸スライド３７６と、そのＸ軸スライド３７６上においてＹ軸スライド駆動用モータ３７８および送りねじとしてのボールねじ３８０により移動させられるＹ軸スライドとを備えている。Ｙ軸スライドは配線板支持装置３６６を下方から支持している。そして、上記複数の停止位置の一つに停止した吸着ノズルの先端面に対向する位置に、部品カメラと導光装置とを含み、電子部品を撮像する撮像装置３８４が静止して設けられるとともに、その撮像装置３８４および部品保持具３６０の上方に部品保持具３６０を回転させる保持具回転装置（図示省略）がやはり静止して設けられている。保持具回転装置は、撮像装置３８４が設けられた停止位置と、電子部品８２をプリント配線板１２に装着するための停止位置との間の停止位置にも、電子部品８２の回転位置誤差を修正するために設けられている。また、図示は省略するが、電子部品の吸着や装着のために吸着ノズルを昇降させる装置も設けられている。さらに、配線板支持装置３６６に支持されたプリント配線板１２の基準マークを撮像する基準マークカメラ３８６も静止して設けられている。なお、図２３においては、間欠回転盤３６２，撮像装置３８４，基準マークカメラ３８６，ドッグ３９０等を保持する保持装置は煩雑さを避けるため、図示が省略されている。また、間欠回転盤３６２の代わりに、共通の回動軸線のまわりにそれぞれ回動可能に設けられ、カム装置により予め定められた速度パターンに従って回動させられ、互に異なる時期に所定の停止位置（複数）に順次停止させられる複数の回動部材を採用することも可能である。例えば、複数の回動部材の各々に、部品保持具３６０をそれぞれ１個ずつ、回転および軸方向の移動可能に保持させるのである。
【００６５】
上記電子部品装着システムにおいても、上記撮像装置３８４が設けられた停止位置の近傍にドッグ３９０を、吸着ノズルに保持された電子部品が撮像される際に同時にドッグ３９０も撮像される相対位置に静止状態で設けるとともに、載置面３９２，３９４および基準チップ３９６を準備することによって、本発明を実施することができる。前記実施形態におけるとほぼ同様の方法で、ドッグ３９０を基準として部品保持具３６０の回転中心、すなわち吸着ノズルの回転中心の位置を推定し、その回転中心位置に対する電子部品８２の位置ずれを検出したり、吸着ノズルの回転中心および基準マークカメラ３８６と、撮像装置３８４との相対位置関係を取得したり、配線板移動装置３７０の作動誤差を取得したりすることができるのである。
【００６６】
第一，第二撮像装置は面撮像装置に限らず、ラインセンサにより構成してもよい。ラインセンサは、一直線状に並べられた多数の撮像素子を有し、被写体と相対移動させつつ繰り返し撮像を行うことによって二次元像が得られる。第一撮像装をラインセンサにより構成する場合、例えば、ラインセンサを多数の撮像素子が、電子部品の上面と平行な方向において一直線状に設け、ラインセンサと電子部品とを、電子部品の上面に平行でかつ上記一直線と直交する方向に相対移動させればよい。
【００６７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である電子部品装着システムを示す平面図である。
【図２】上記電子部品装着システムの側面図である。
【図３】上記電子部品装着システムの部品装着装置を示す正面図である。
【図４】上記部品装着装置を示す側面図（一部断面）である。
【図５】上記電子部品装着システムの配線板支持装置を概略的に示す側面図である。
【図６】上記電子部品装着システムの部品トレイに収容された電子部品を示す側面図である。
【図７】上記部品装着装置の部品装着ユニットを示す側面図（一部断面）である。
【図８】上記部品装着ユニットの保持装置を示す側面断面図である。
【図９】上記電子部品装着システムの制御装置を概略的に示すブロック図である。
【図１０】電子部品装着システムのドッグの一部を示す平面図である。
【図１１】上記ドッグの要部正面図である。
【図１２】上記ドッグが電子部品と共に撮像される状況を示す説明図である。
【図１３】前記電子部品装着システムにおける吸着ノズルの回転中心の取得を説明するための図である。
【図１４】前記電子部品装着システムにおける吸着ノズルに保持された基準チップの撮像を説明するための図である。
【図１５】前記電子部品装着システムにおける基準マークカメラの位置ずれの取得を説明するための図である。
【図１６】前記電子部品装着システムにおける移動装置の作動誤差の取得を説明するための図である。
【図１７】前記電子部品装着システムにおけるドッグと吸着ノズル回転中心との相対位置、吸着ノズル，撮像装置および基準マークカメラの相対位置ずれ、および移動装置の作動誤差を示す図である。
【図１８】前記電子部品装着システムにおける電子部品の吸着ノズル回転中心からの位置ずれの取得を説明するための図である。
【図１９】本発明の別の実施形態である電子部品装着システムにおける撮像装置の回転位置ずれの取得を説明するためのずである。
【図２０】上記電子部品装着システムにおける基準マークカメラの回転位置ずれの取得を説明するためのずである。
【図２１】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着システムにおける複数のドッグの傾きの検出を説明するための図である。
【図２２】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着システムにを示す平面図である。
【図２３】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着システムにを示す平面図である。
【符号の説明】
１２：プリント配線板 １４：配線板コンベヤ １８：部品装着装置 ２０，２２：部品供給装置 ２６：配線板支持装置 ８２：電子部品 １００：保持装置 １０６：Ｘ軸スライド １１６：Ｘ軸スライド移動装置
１２２：Ｙ軸スライド １３４：Ｙ軸スライド移動装置 １３６：移動装置１４４：昇降装置 １４６：回転装置 １８４：吸着ノズル ２４８：撮像装置 ２５０：部品カメラ ２５１：導光装置 ２６６：ドッグ
２６８：被検出部 ２７６：撮像画面 ２８２，２８４：載置面 ２８６：基準チップ ３００：制御装置 ３３２：ドッグ ３５６：部品カメラ ３８４：撮像装置 ３８６：基準マークカメラ ３９０：ドッグ
３９２，３９４：載置面 ３９６：基準チップ
【発明の属する技術分野】
本発明は電気部品（電子部品を含む）をプリント配線板等の回路基板に装着する電気部品装着システム、ならびにそのシステムにおける部品装着精度に関連する部分の相対位置関係の取得に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気部品装着システムは、負圧により電気部品を吸着して保持する吸着ノズルを備えたものが多いが、この吸着ノズルによる電気部品の吸着位置は多少ずれるのが普通である。そこで、従来から、吸着ノズルに保持された電気部品を撮像装置により撮像し、吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれを検出して、その位置ずれを修正しつつ回路基板に装着することが行われている。上記位置ずれには、電気部品の中心点等基準点の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、電気部品の、吸着ノズルの中心軸線まわりの回転位置ずれとの少なくとも一方を含む。また、電気部品が装着されるべき回路基板も、基板支持装置により位置決めされて支持されるのが普通であるが、それでも、回路基板に形成された回路パターンの電気部品を装着すべきパッドの位置が多少予定の位置からずれることが多い。そのため、回路基板に回路パターンの形成と同時に基準マークを形成し、基準マークを撮像装置により撮像して位置ずれを取得し、その位置ずれからパッドの位置ずれを推定して、その位置ずれも修正しつつ電気部品を装着することが行われている。
【０００３】
上記のように、電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれや、回路基板の基準マークの基板支持装置に対する位置ずれを取得するためには、電気部品や基準マークの撮像時における吸着ノズル，電気部品撮像装置，基準マーク撮像装置等の相対位置が既知であることが必要である。電気部品装着システムの組立時や保守点検時に、専用の検出装置を使用してそれらの相対位置を検出しておき、その相対位置が維持されているものとして、電気部品や基準マークの位置ずれを取得することも可能である。しかし、そのためには大がかりな検出装置が必要である。また、一旦それらの相対位置を検出しても、吸着ノズル，基板支持装置，撮像装置等を相対移動させる相対移動装置のボールねじの温度変化に基づく伸縮や負荷に基づく弾性変形、電気部品装着システムの本体フレームや、撮像装置を保持しているブラケット等の温度変化に基づく変形等により、吸着ノズル，基板支持装置，撮像装置等の相対位置が変化する。なお、上記温度変化に基づく伸縮や変形を熱変形と総称することとする。
【０００４】
さらに、電気部品装着システムの各構成要素の経年変化や使用に伴う摩耗、さらには固定装置の緩みによる移動等によって、吸着ノズル，基板支持装置，撮像装置等の相対位置が変化することもある。そのため、特に、高い装着位置精度が要求される電気部品装着システムにおいては、リニアエンコーダを設けて実際の相対位置を検出したり、撮像装置を保持するブラケット等を剛性が高くかつ熱膨張係数が小さい材料から成るものとしたり、カメラのレンズ等を耐震構造のものにしたりすることが行われている。しかし、これらの対策を施せば装置コストが高くなることを避け得ず、しかも未だ完全とは言い難い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、装置コストの上昇をできる限り回避しつつ、電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれを正確に取得したり、電気部品装着システムの電気部品装着位置精度を向上させたり、電気部品装着位置精度に関連する部分の相対位置関係を取得したりすることを可能にすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、電気部品を吸着ノズルにより吸着し、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させて回路基板に装着し、電気回路を組み立てる電気部品装着システムの装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得する方法であって、(A)前記吸着ノズルの近傍に配設した複数個のドッグと前記吸着ノズルに吸着させた基準チップとを第一撮像装置によって撮像した画像データの処理により、前記複数個のドッグを基準とする前記基準チップの傾きを取得する基準チップ傾き検出工程と、(B)その基準チップ傾き検出工程の後に、前記基準チップを載置面に載置する基準チップ載置工程と、(C)その載置した基準チップを第二撮像装置に撮像させた後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置に基準チップを再び撮像させて、２つの基準チップの像を取得し、それら２つの基準チップの像の画像データの処理により、少なくともそれら２つの基準チップの像の同一の部分同士を結ぶ直線を基準とする基準チップの傾きに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得するドッグ傾き検出工程とを含み、かつ、(a)前記基準チップ傾き検出工程において取得した基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きを修正して前記基準チップ載置工程を実施することと、(b)前記ドッグ傾き検出工程において、そのドッグ傾き検出工程において取得した前記直線を基準とする前記基準チップの傾きと、前記基準チップ傾き検出工程において取得した前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得することとのいずれか一方を含むことを特徴とする相対位置関係取得方法が得られる。
この相対位置関係取得方法によれば、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに移動させられる吸着ノズルの近傍に配設された複数個のドッグの、Ｘ軸方向とＹ軸方向との一方を基準とする傾きを取得することができる。
また、本発明によって、電気部品を吸着ノズルにより吸着し、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させて回路基板に装着し、電気回路を組み立てる電気部品装着システムの装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得する方法であって、(A)第一撮像装置により前記吸着ノズルとその近傍に配設された複数個のドッグとを同時に撮像する第一撮像工程と、(B)その第一撮像工程において取得した吸着ノズルと複数個のドッグとの画像データを処理してそれら吸着ノズルと複数個のドッグとの相対位置関係を取得し、記憶する第一データ処理工程と、(C)前記吸着ノズルに基準チップを保持させた状態でその基準チップと前記複数個のドッグとを同時に撮像する第二撮像工程と、(D)その第二撮像工程において取得した基準チップと複数個のドッグとの画像データと前記第一データ処理工程で取得した吸着ノズルと複数個のドッグとの相対位置関係とに基づいて、基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとを取得する第二データ処理工程と、(E)前記吸着ノズルと前記回路基板を支持する基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定した載置面に前記基準チップを載置させる基準チップ載置工程と、(F)その基準チップ載置工程において載置した基準チップを第二撮像装置により撮像した後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置により基準チップを再び撮像して、２つの基準チップの像を取得する第三撮像工程と、(G)少なくともその第三撮像工程において取得した前記２つの基準チップの像の画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記複数個のドッグ，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得し、その相対位置関係に基づいて、それら吸着ノズル，複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置の前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きとを取得する第三データ処理工程とを含み、かつ、(a)前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きとを修正して前記基準チップ載置工程を実施することと、(b)前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きと、前記第三撮像工程において取得した前記２つの基準チップの像の画像データとに基づいて前記第三データ処理工程を実施することとのいずれか一方を含むことを特徴とする相対位置関係取得方法が得られる。
この相対位置関係取得方法によれば、吸着ノズル，複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置のＸ軸方向とＹ軸方向との一方を基準とする傾きとを取得することができる。
さらに、本発明によって、(A)電気部品を供給する部品供給装置と、(B)電気部品を吸着して保持する吸着ノズルと、(C)回路基板を支持する基板支持装置と、(D)前記部品供給装置および前記基板支持装置に対して前記吸着ノズルを、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに相対移動させる相対移動装置と、(E)前記吸着ノズルを回転させる回転装置と、(F)それら相対移動装置および回転装置を制御して前記吸着ノズルに、前記部品供給装置から供給される電気部品を前記基板支持装置に支持された回路基板の予め定められた位置に予め定められた回転位置で装着させる装着制御装置と、(G)前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な第一撮像装置と、(H)前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを撮像可能な第二撮像装置と、(I)それら第一，第二撮像装置により取得された画像データを処理するデータ処理装置と、(J)前記第一撮像装置により前記吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設された複数個のドッグと、(K)それら複数個のドッグと前記吸着ノズルに吸着させた基準チップとを前記第一撮像装置に撮像させ、その撮像により取得された画像データを前記データ処理装置に処理させて、前記複数個のドッグを基準とする前記基準チップの傾きを取得させる基準チップ傾き検出制御部と、(L)その基準チップ傾き検出制御部の制御による基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きの検出後に、前記相対移動装置を制御して前記基準チップを載置面に載置させる基準チップ載置制御部と、(M)その載置された基準チップを前記第二撮像装置に撮像させた後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置に基準チップを再び撮像させて、２つの基準チップの像を取得し、それら２つの像の画像データを前記データ処理装置に処理させて、少なくともそれら２つの基準チップの像の同一の部分同士を結ぶ直線を基準とする基準チップの傾きに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得させるドッグ傾き検出制御部とを含み、かつ、(a)前記基準チップ載置制御部が、前記基準チップ傾き検出制御部の制御により検出された前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きを除去して、その基準チップを前記載置面に載置させるものであることと、(b)前記ドッグ傾き検出制御部が、そのドッグ傾き検出制御部の制御により取得された前記直線を基準とする前記基準チップの傾きと、前記基準チップ傾き検出制御部の制御により取得された前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得するものであることとの一方を含むことを特徴とする電気部品装着システムが得られる。
この電気部品装着システムにおいては、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに移動させられる吸着ノズルの近傍に配設された複数個のドッグの、Ｘ軸方向とＹ軸方向との一方を基準とする傾きを、電気部品装着システム自体の機能を利用して取得することができる。
本発明によってさらに、下記各態様の電気部品の位置ずれ検出方法，検出用記録媒体および装置、相対位置関係の取得方法，取得用記録媒体および装置、電気部品装着方法，装着用記録媒体および装着システム等が得られる。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。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
なお、以下の項の中には、補正によって、特許請求の範囲に記載の発明でも、その下位概念の発明でもなくなったものもあるが、特許請求の範囲に記載の発明を理解する上で有用な記載を含んでいるため、そのまま残すこととする。
【０００６】
（１）電気部品を負圧により吸着する吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれを検出する方法であって、
前記吸着ノズルとその近傍に配設されたドッグとを同時に撮像する第一撮像工程と、
その第一撮像工程において取得した吸着ノズルとドッグとの画像データを処理してそれら吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得して記憶する第一データ処理工程と、
前記吸着ノズルに電気部品を保持させた状態でその電気部品と前記ドッグとを撮像する第二撮像工程と、
その第二撮像工程において取得した電気部品とドッグとの画像データと、前記第一データ処理工程で取得した吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて、電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれを取得する第二データ処理工程と
を含むことを特徴とする電気部品の位置ずれ検出方法。
上記電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれは、電気部品の中心点等基準点の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、電気部品の、吸着ノズルの中心軸線まわりの回転位置ずれとの少なくとも一方を含む。
第二データ処理工程においては、まず、ドッグの位置を取得し、そのドッグの位置と第一データ処理工程において取得したドッグと吸着ノズルとの相対位置関係とから吸着ノズルの位置を取得し、その吸着ノズルの位置に対する電気部品の相対位置（位置ずれ）を取得してもよく、まず、ドッグと電気部品の相対位置関係を取得し、その相対位置関係と、第一データ処理工程において取得したドッグと吸着ノズルとの相対位置関係とに基づいて電気部品の吸着ノズルに対する位置ずれを取得してもよい。
撮像装置は、例えば、ＣＣＤカメラ等のカメラのみを備えたものとすることも、１つ以上の反射面や多数の光ファイバを備えて光の向きを変える導光装置をも備えたものとすることも可能である。前者においてはカメラを吸着ノズルの先端面に対向させ、後者においては導光装置を対向させるのである。
本位置ずれ検出方法によれば、電気部品の撮像時に吸着ノズルが電気部品の後ろに隠れていて検出できないにもかかわらず、検出可能なドッグの位置と、先に検出しておいたドッグと吸着ノズルとの相対位置関係とに基づいて、吸着ノズルの位置を正確に推定することができる。そして、その推定位置に対する電気部品の位置ずれが、吸着ノズルに対する電気部品の実際の位置ずれであると見なすことは、吸着ノズルとドッグとの相対位置が変化しない限り妥当なことである。そして、例えば、吸着ノズルを保持する部材自体、あるいは、その部材を相対回転あるいは軸方向に相対移動可能に保持する部材にドッグを保持させれば、それら部材の熱変形，弾性変形，経年変化，摩耗等によって吸着ノズルとドッグとの相対位置が変化することを実質上防止することは比較的容易である。したがって、例えば、ドッグの位置に基づく吸着ノズルの推定位置に対する電気部品の位置ずれが、吸着ノズルに対する電気部品の実際の位置ずれであると見なして装着作業を行うことにより、前記種々の原因に基づく吸着ノズルと撮像装置との相対位置ずれを修正し、電気部品を高い位置精度で回路基板に装着することができる。
（２）前記第一撮像工程が、前記吸着ノズルを少なくとも１回回転させて少なくとも２つの回転位置における吸着ノズル先端を撮像する工程を含み、前記第一撮像工程が、それら少なくとも２つの吸着ノズルの先端の像に基づいて吸着ノズルの回転中心位置を取得する工程を含む(1) 項に記載の電気部品の位置ずれ検出方法。
例えば、吸着ノズルを１８０度回転させ、その回転の前後における２つの回転位置における吸着ノズルの先端の２つの像の中心座標の平均値を回転中心位置として取得し、あるいは、吸着ノズルを９０度ずつ３回回転させ、４つの回転位置における先端の４つの像の中心座標から回転中心位置の座標を取得することができる。３つ以上の回転位置における先端の像を使用する場合には、吸着ノズルの回転角度は必ずしも同じである必要はない。先端の像の中心が１円周上に位置するとして、その円周の中心の位置を取得すればよいのである。
吸着ノズルが回転しない場合には、先端の位置が吸着ノズルの位置であるとして装着作業等を行って差し支えないが、吸着ノズルが回転し、電気部品を任意の回転姿勢で回路基板に装着し得るものである場合には、吸着ノズルの回転中心の位置を吸着ノズルの位置として装着作業の制御を行わなければ、装着位置の精度が低下してしまう。
（３）前記ドックを複数個設け、少なくとも前記第一撮像工程においてそれら複数個のドッグを撮像し、前記第一データ処理工程において複数個のドッグの相対位置関係に基づいて撮像画面の傾きを取得する(1) 項または(2) 項に記載の電気部品の位置ずれ検出方法。
撮像装置自体や撮像装置を保持している装置の組付誤差や熱変形に起因してドッグと撮像画面（撮像領域）とが相対的に傾くことがある。複数個のドッグを利用すれば、この傾きを検出することができる。例えば、２個のドッグを第一撮像装置の撮像画面の２隅に、Ｘ軸，Ｙ軸のいずれかに正確に平行な方向に隔たって撮像されるように配設しておけば、それら２つのドッグの予め定められた頂点等の基準点を結ぶ直線を、第一撮像装置の傾き（撮像画面の傾き）を検出するための基準として利用することができる。また、上記基準点を結ぶ直線の、Ｘ軸またはＹ軸に対する傾き角を予め別の装置で測定しておけば、やはり基準点を結ぶ直線を第一撮像装置の傾きを検出するための基準として利用することができる。さらに、後に実施形態の項において説明するように、基準チップ，第一撮像装置および第二撮像装置を利用すれば、上記基準点を結ぶ直線の傾きを、電気部品装着システム自体の機能を利用して検出することができる。ドッグを保持している装置の組付誤差や熱変形に起因してドッグ自体が傾くことがあり、本方法によればドッグの傾きを検出できるのである。そして、そのようにして検出した基準点を結ぶ直線を第一撮像装置の撮像画面の傾きを検出するための基準として利用することができ、さらに、基準チップを利用することにより、第二撮像装置の第一撮像装置に対する相対的な傾きも検出することもできる。ドッグを比較的大きく、かつ、傾きの検出に適した形状のものとすれば、１個のドッグにより撮像画面の傾きを検出することができる。しかし、ドッグは、吸着ノズルに吸着された電気部品の後ろに隠れてしまうものでは意味がないため、撮像画面の外周部、特に撮像画面が矩形である場合には隅部に、比較的小さい複数個のドッグを設けることが望ましい。
（４）電気部品を吸着ノズルにより吸着して回路基板に装着し、電気回路を組み立てる電気部品装着システムの装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得する方法であって、
第一撮像装置により前記吸着ノズルとその近傍に配設されたドッグとを同時に撮像する第一撮像工程と、
その第一撮像工程において取得した吸着ノズルとドッグとの画像データを処理してそれら吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得し、記憶する第一データ処理工程と、
前記吸着ノズルに基準チップを保持させた状態でその基準チップと前記ドッグとを同時に撮像する第二撮像工程と、
その第二撮像工程において取得した基準チップとドッグとの画像データと前記第一データ処理工程で取得した吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて、基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれを取得する第二データ処理工程と、
前記吸着ノズルと前記回路基板を支持する基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定した載置面に前記基準チップを載置させる載置工程と、
その載置工程において載置した基準チップを第二撮像装置により撮像する第三撮像工程と、
その第三撮像工程において取得した基準チップの画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得する第三データ処理工程と、
を含み、かつ、前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれを修正して前記載置工程を実施することと、前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれと前記載置した基準チップの画像データとに基づいて前記第三データ処理工程を実施することとのいずれか一方を含むことを特徴とする相対位置関係取得方法。
第一撮像装置と第二撮像装置とを備えた電気部品装着システムにおいては、一般に、吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれが、第一撮像装置により取得された画像データに基づいて検出される一方、回路基板の基板支持装置に対する位置ずれが、第二撮像装置により取得された画像データに基づいて検出され、それら両位置ずれ分だけ、装着制御プログラムにより指示される吸着ノズルと基板支持装置との相対位置決めが修正されて装着が行われる。したがって、吸着ノズル，第一撮像装置および第二撮像装置の間に相対位置ずれが存在すれば、その位置ずれは当然電気部品の装着位置精度低下の原因となる。しかるに、本相対位置関係取得方法によって、吸着ノズル，第一撮像装置および第二撮像装置の相対位置関係、例えば、それら３者のいずれか一つに対する他の２者の相対位置ずれを検出し、その相対位置ずれをも考慮に入れて吸着ノズルと基板支持装置との相対位置決めの修正を行えば、電気部品の装着位置精度を向上させることができる。
基準チップは、相対位置関係を取得するために専用のチップを準備して使用してもよく、実際に回路基板に装着すべき電気部品の一つを基準チップとして利用してもよい。前者においては、基準チップを形状および寸法の精度の高いものとし、あるいは検出に都合のよい光学的特性を備えたものとすることができ、それによって相対位置関係の取得精度を向上させることが容易となる。
また、載置面は、装置の構成部材に恒久的に設定してもよく、例えば電気部品を装着すべき回路基板上に一時的に設定してもよい。載置面は、載置工程と第三撮像工程との実施時に基板支持装置に対して相対移動不能に設定されていればよいのである。
本項の相対位置関係取得方法は、電気部品装着システムの組立時や保守点検時に行うことも、電気部品装着作業の実施中の適宜の時期に行うことも可能である。前者においては、取得した相対位置関係に基づいて装着制御プログラムを修正するなどにより、吸着ノズルと基板支持装置との相対位置決めをを修正することによって、電気部品装着システムの電気部品装着精度を向上させることができる。後者においては、電気部品装着システムの各部の熱変形に起因する相対位置関係の変化を取得し、それに基づいて吸着ノズルと基板支持装置との相対位置決めを修正することによって、電気部品装着システムの電気部品装着精度を一層向上させることができる。また、電気部品装着システムの各部の温度が定常状態になる前に装着作業を行っても十分な装着位置精度を得ることができる。
（５）(4) 項に記載の相対位置関係取得方法と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを前記第二撮像装置により撮像する第四撮像工程と、
その第四撮像工程により取得した基準マークの画像データに基づいて回路基板の位置ずれを取得する第四データ処理工程と、
前記吸着ノズルに電気部品を保持させ、その電気部品を前記第一撮像装置により撮像する第五撮像工程と、
その第五撮像工程により取得した電気部品の画像データと、前記相対位置関係取得方法の実施により取得した吸着ノズル，第一撮像装置および第二撮像装置の相対位置関係と、前記第四データ処理工程において取得した回路基板の位置ずれとに基づいて、前記基板支持装置と前記吸着ノズルとの予め定められた相対位置を修正し、電気部品を回路基板に装着させる部品装着工程と
を含む電気部品装着方法。
上記第四データ処理工程において取得される回路基板の位置ずれ（基準マークの位置ずれ）は、第二撮像装置の撮像画面内でのずれ（回路基板の第二撮像装置に対する位置ずれ）でもよく、正規の位置からのずれでもよい。前者の場合、例えば、第一撮像装置の位置が電気部品装着システム全体の基準位置とされるものとすれば、回路基板の正規の位置からのずれは、回路基板の第二撮像装置に対する位置ずれと、第二撮像装置の第一撮像装置に対する位置ずれとの和として取得される。
（６）(1) 項ないし(3) 項のいずれかに記載の電気部品位置ずれ検出方法を実施するための制御プログラムがコンピュータにより読み取り可能な状態で記録された記録媒体。
（７）(4) 項に記載の相対位置関係取得方法を実施するための制御プログラムがコンピュータにより読み取り可能な状態で記録された記録媒体。
（８）(5) 項に記載の電気部品装着方法を実施するための制御プログラムがコンピュータにより読み取り可能な状態で記録された記録媒体。
（９）電気部品を負圧により吸着する吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれを検出する装置であって、
前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な撮像装置と、
その撮像装置により吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設されたドッグと、
前記撮像装置に吸着ノズルとドッグとを同時に撮像させるとともに、吸着ノズルに吸着された電気部品とドッグとを同時に撮像させる撮像制御装置と、
前記同時に撮像した吸着ノズルとドッグとの像に基づいて吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得するとともに、前記同時に取得した電気部品とドッグとの像と、吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて吸着ノズルに対する電気部品の位置ずれを取得するデータ処理装置と
を含むことを特徴とする電気部品の位置ずれ検出装置。
本項に係る位置ずれ検出装置は、前記(1) 項の係る位置ずれ検出方法の実施に好適なものである。
（１０）前記撮像制御装置が、前記吸着ノズルを少なくとも１回回転させて少なくとも２つの回転位置における吸着ノズルの先端を前記撮像装置に撮像させる複数回撮像制御部を含み、前記データ処理装置が、前記少なくとも２つの吸着ノズルの先端の像に基づいて吸着ノズルの回転中心位置を取得する回転中心位置取得部を含む(9) 項に記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
（１１）前記ドッグを複数個含み、それら複数個のドッグが前記撮像装置により前記吸着ノズルと同時にかつ撮像画面の外周部において撮像される位置に配置された(9) 項または(10)項に記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
（１２）前記データ処理装置が、前記複数個のドッグの像に基づいて前記撮像装置の撮像画面の傾きを取得する傾き取得部を含む(11)項に記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
（１３）前記ドッグが、概して矩形をなし、その矩形の互に直交する２辺により規定される頂点を有する被検出部を備えた(9) 項ないし(12)項のいずれかに記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
２辺により規定される頂点は、撮像により正確に検出することが容易であるため、ドッグの位置を規定するための基準点として理想的である。
（１４）前記被検出部に、前記２辺に沿って延びる面取りが施され、それら２辺がそれぞれ互に鋭角に交差する２平面の交線として形成された(13)項に記載の電気部品の位置ずれ検出装置。
２辺を形成する部分に厚みがあれば、２辺を撮像装置により撮像した場合に、シャープな像を得難いため、本来の目的からすれば、上記２辺は文字通り「互に鋭角に交差する２平面の交線として形成され」、２辺を形成する部分の厚みが０であることが理想であるが、製造の都合上、あるいは耐久性や安全性の観点から、２辺を形成する部分がごく小さい厚さを有するものとされてもよい。本項はその形態も包含するものとする。
（１５）電気部品を供給する部品供給装置と、
電気部品を吸着して保持する吸着ノズルと、
回路基板を支持する基板支持装置と、
それら部品供給装置と吸着ノズルと基板支持装置とを相対移動させる相対移動装置と、
その相対移動装置を制御して前記吸着ノズルに前記部品供給装置により供給される電気部品を前記基板支持装置に支持された回路基板の予め定められた位置に装着させる装着制御装置と、
前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な第一撮像装置と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを撮像可能な第二撮像装置と、
それら第一，第二撮像装置により取得された画像データを処理するデータ処理装置と
を含む電気部品装着システムにおける前記吸着ノズル，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得する相対位置関係取得装置であって、
前記第一撮像装置により前記吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設されたドッグと、
前記第一撮像装置に、前記吸着ノズルと前記ドッグとを同時に撮像させるとともに、吸着ノズルに吸着された基準チップとドッグとを同時に撮像させる撮像制御手段と、
その撮像制御手段の制御により同時に撮像された吸着ノズルとドッグとの像に基づいて吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得するとともに、同時に取得された基準チップとドッグとの像と、前記吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて吸着ノズルに対する基準チップの位置ずれを取得する位置ずれ取得手段と、
前記相対移動装置に前記吸着ノズルと前記基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定された載置面に前記基準チップを載置させる基準チップ載置制御手段と、
その載置された基準チップを前記第二撮像装置に撮像させる基準チップ撮像制御手段と、
その取得された基準チップの画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得する相対位置関係取得手段と
を含み、かつ、前記載置制御手段が、前記位置ずれ取得手段により取得された基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれを修正して前記吸着ノズルに前記基準チップを前記載置面に載置させるものであるか、あるいは、前記相対位置関係取得手段が、前記位置ずれ取得手段により取得された基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれと、前記基準チップ撮像制御手段の制御により取得された基準チップの画像データとに基づいて前記相対位置関係を取得するものであることを特徴とする相対位置関係取得装置。
本項に係る相対位置関係取得装置は、前記(4) 項に係る相対位置関係取得方法の実施に好適なものである。
（１６）電気部品を供給する部品供給装置と、
電気部品を吸着して保持する吸着ノズルと、
回路基板を支持する基板支持装置と、
それら部品供給装置，吸着ノズルおよび基板支持装置を相対移動させる相対移動装置と、
その相対移動装置を制御して前記吸着ノズルに前記部品供給装置から供給される電気部品を前記基板支持装置に支持された回路基板の予め定められた位置に装着させる装着制御装置と、
前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な第一撮像装置と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを撮像可能な第二撮像装置と、
それら第一，第二撮像装置により取得された画像データを処理するデータ処理装置と
を含む電気部品装着システムであって、
前記第一撮像装置により前記吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設されたドッグと、
前記第一撮像装置に前記吸着ノズルと前記ドッグとを同時に撮像させるとともに、吸着ノズルに吸着された基準チップとドッグとを同時に撮像させる撮像制御手段と、
その撮像制御手段の制御により同時に撮像された吸着ノズルとドッグとの像に基づいて吸着ノズルとドッグとの相対位置関係を取得するとともに、同時に取得された基準チップとドッグとの像と、前記吸着ノズルとドッグとの相対位置関係とに基づいて吸着ノズルに対する基準チップの位置ずれを取得する位置ずれ取得手段と、
前記相対移動装置に前記吸着ノズルと前記基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定された載置面に前記基準チップを載置させる基準チップ載置制御手段と、
その載置された基準チップを前記第二撮像装置に撮像させる基準チップ撮像制御手段と、
その取得された基準チップの画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得する相対位置関係取得手段と、
前記載置制御手段が、前記位置ずれ取得手段により取得された基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれを修正して前記吸着ノズルに前記基準チップを前記載置面に載置させるものであることと、前記相対位置関係取得手段が、前記位置ずれ取得手段により取得された基準チップの吸着ノズルに対する位置ずれと、前記基準チップ撮像制御手段の制御により取得された基準チップの画像データとに基づいて前記相対位置関係を取得するものであることとのいずれか一方と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを前記第二撮像装置に撮像させる基準マーク撮像制御手段と、
その取得された基準マークの画像データに基づいて前記回路基板の位置ずれを取得する基板位置ずれ取得手段と、
前記吸着ノズルに電気部品を保持させ、その電気部品を前記第一撮像装置により撮像させる電気部品撮像制御手段と、
その取得された電気部品の画像データと、前記相対位置関係取得手段により取得された前記吸着ノズル，第一撮像装置および第二撮像装置の相対位置関係と、前記基板位置ずれ取得手段により取得された回路基板の位置ずれとに基づいて、前記基板支持装置と前記吸着ノズルとの予め定められた相対位置を修正し、電気部品を前記回路基板の予め定められた位置に装着させる装着制御手段と
を含むことを特徴とする電気部品装着システム。
本項に係る電気部品装着システムは、前記(5) 項に係る電気部品装着方法の実施に好適なものである。
（１７）前記相対移動装置が、前記基板支持装置に支持された前記回路基板の表面に平行な平面内においてＸ軸方向に移動可能なＸ軸スライドと、そのＸ軸スライドによって前記平面内において前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に保持され、前記吸着ノズルを保持したＹ軸スライドとを備えたものであり、かつ、前記第一撮像装置が前記Ｘ軸スライドに固定的に取り付けられた(16)項に記載の電気部品装着システム。
（１８）前記相対移動装置が、前記基板支持装置に支持された前記回路基板の表面に平行な平面内においてＸ軸方向に移動可能なＸ軸スライドと、そのＸ軸スライドによって前記平面内において前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に保持され、前記吸着ノズルを保持したＹ軸スライドとを備えたものであり、前記第一撮像装置が前記Ｘ軸スライドを保持する静止部材に取り付けられた(16)項に記載の電気部品装着システム。
（１９）前記相対移動装置が、前記基板支持装置に支持された前記回路基板の表面に平行な平面内においてＸ軸方向に移動可能なＸ軸スライドと、そのＸ軸スライドによって前記平面内において前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に保持され、前記吸着ノズルを保持したＹ軸スライドとを備えたものであり、かつ、第二撮像装置が前記Ｙ軸スライドに固定的に取り付けられた(16)項ないし(18)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
（２０）前記載置面が、前記Ｘ軸スライドの移動の原点および前記Ｙ軸スライドの移動の原点に近い原点近傍位置と、前記Ｘ軸スライド移動の原点および前記Ｙ軸スライドの移動の原点から共に遠い遠隔位置とに設定されており、前記基準チップ載置制御手段が、それら原点近傍位置と遠隔位置との両載置面に前記基準チップを載置させるものである(17)項ないし(19)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
（２１）前記相対移動装置が、前記吸着ノズルを旋回軸線まわりに旋回させるとともにその旋回の軌跡上に予め設定された複数の停止位置で停止させるノズル移動装置と、前記基板支持装置をその基板支持装置に支持された回路基板の表面に平行な平面内において互いに直交するＸ軸とＹ軸とにそれぞれ平行な２方向に移動させる基板移動装置とを含み、前記第一撮像装置が前記複数の停止位置の一つに停止した吸着ノズルの先端面に対向する位置に静止して設けられ、前記第二撮像装置が前記基板支持装置に支持された回路基板に対向する位置に静止して設けられた(16)項に記載の電気部品装着システム。
（２２）前記基板移動装置が、前記Ｘ軸に平行な方向に移動可能なＸ軸スライドと、前記Ｙ軸に平行な方向に移動可能なＹ軸スライドとを含み、前記載置面が、前記Ｘ軸スライドの移動の原点および前記Ｙ軸スライドの移動の原点に近い原点近傍位置と、前記Ｘ軸スライド移動の原点および前記Ｙ軸スライドの移動の原点から共に遠い遠隔位置とに設定されており、前記基準チップ載置制御手段が、それら原点近傍位置と遠隔位置との両載置面に前記基準チップを載置させるものである(21)項に記載の電気部品装着システム。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態の１つである電子部品装着システムが図１および図２に示されている。図１において１０は電子部品装着システムのベースである。ベース１０上には、回路基板の一種であるプリント配線板１２をＸ軸方向（図１においては左右方向）に搬送する配線板コンベヤ１４，プリント配線板１２に電気部品の一種である電子部品を装着する部品装着装置１８および部品装着装置１８に電子部品を供給する部品供給装置２０，２２等が設けられている。
【０００８】
本実施形態においてプリント配線板１２は、配線板コンベヤ１４により水平な姿勢で搬送され、図示を省略する停止装置によって予め定められた部品装着位置において停止させられるとともに、ベース１０の部品装着位置に対応する部分に設けられた回路基板支持装置たる配線板支持装置２６（図５参照）により支持される。本実施形態においてプリント配線板１２は、その電子部品が装着される被装着面２８が水平な姿勢で支持される。前記Ｘ軸方向は、被装着面２８に平行であって水平なＸＹ座標面の一座標軸に平行な方向である。
【０００９】
配線板コンベヤ１４は、図２および図５に概略的に示すように、一対のガイドレール３０，３２を備えている。本実施形態において、ガイドレール３０，３２のうちの一方はベース１０に位置を固定して設けられた固定ガイドレールであり、他方は固定ガイドレールに接近，離間可能に設けられた可動ガイドレールであり、配線板コンベヤ１４の幅（搬送方向に直角な方向の寸法）に応じて可動ガイドレールが移動させられ、搬送幅が変更される。
【００１０】
一対のガイドレール３０，３２にはそれぞれ、無端の巻掛体たるコンベヤベルト３４が巻き掛けられており、プリント配線板１２はコンベヤベルト３４上に載せられ、これら１対のコンベヤベルト３４が、配線板搬送用モータ３６（図９参照）を駆動源とするベルト駆動装置によって同期して周回させられることにより、プリント配線板１２が搬送される。
【００１１】
配線板支持装置２６は、図５に概略的に示すように、１対のクランプ部材４０およびを複数の支持部材４２を有するものとすることができる。１対のクランプ部材４０は板状を成し、昇降台４４の、配線板搬送方向に平行な両縁にそれぞれ、配線板搬送方向に平行に立設されており、複数の支持部材４２は、昇降台４４の１対のクランプ部材４０の間の部分であって、プリント配線板１２の裏面（当該電子部品装着システムにおいて電子部品が装着される側とは反対側の面）の被支持部に対応する位置に立設されている。
【００１２】
昇降台４４は、昇降台駆動装置５０によって昇降させられる。昇降台駆動装置５０は、図示の例においては、駆動源として昇降用シリンダ５２を備えている。昇降用シリンダ５２は、流体圧アクチュエータたる流体圧シリンダの一種であり、本実施形態においてはエアシリンダとされている。昇降用シリンダ５２は上下方向に設けられ、ピストンロッド５４が昇降台４４に係合させられている。したがって、ピストンロッド５４が伸縮させられれば、昇降台４４は複数組のガイドロッド５６およびガイド筒５８を含む案内装置６０により案内されつつ昇降させられ、クランプ部材４０および支持部材４２が、プリント配線板１２の被装着面２２に直角な方向に移動させられてプリント配線板１２に接近，離間させられる。１対のクランプ部材４０は、プリント配線板１２をコンベヤベルト３４から持ち上げて、その縁部をガイドレール３０，３２にそれぞれ設けられた押さえ部６２との間に挟んでプリント配線板１２をクランプし、支持部材４２はプリント配線板１２の裏面に接触し、下方から支持する。
【００１３】
部品供給装置２０，２２は、図１および図２に示すように、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向互いに隔たって、配線板コンベヤ１４の両側に設けられている。図示の例においては、部品供給装置２０がフィーダ型部品供給装置とされ、部品供給装置２２がトレイ型部品供給装置とされている。フィーダ型電子部品供給装置２０においては、多数のフィーダ７０がＸ軸方向に並べて設置される。各フィーダ７０にはテーピング電子部品がセットされる。テーピング電子部品は、キャリヤテープに等間隔に形成された部品収容凹部の各々に電子部品が収容され、それら部品収容凹部の開口がキャリヤテープに貼り付けられたカバーフィルムによって塞がれることにより、キャリヤテープ送り時等における電子部品の部品収容凹部からの飛び出しが防止されたものである。このキャリヤテープがＹ軸方向に所定ピッチずつ送られ、カバーフィルムが剥がされるとともに、部品供給位置へ送られる。フィーダ７０により供給される電子部品には、リードを有する電子部品もあれば、リードを有さない電子部品もある。いずれにしても、電子部品はほぼ位置決めされて部品収容凹部に収容されているため、部品装着装置１８は電子部品のほぼ中央を保持し、ほぼ正しい回転姿勢で取り出すことができる。
【００１４】
トレイ型電子部品供給装置２２は、電子部品を部品トレイ７６（図３参照）に収容して供給する。部品トレイ７６は、上下方向に配設された多数の部品トレイ収容箱７８内にそれぞれ１枚ずつ支持されている。これら部品トレイ収容箱７８はそれぞれ図示しない支持部材により支持され、コラム７９内に設けられた昇降装置により順次部品供給位置へ上昇させられるのであるが、部品供給位置の上方には後述する保持装置が電子部品を取り出すためのスペースを確保することが必要である。そのため、電子部品を供給し終わった部品トレイ収容箱７８は、次の部品トレイ収容箱７８が部品供給位置へ上昇させられるのと同時に、上記スペース分上昇させられ、上方の退避領域へ退避させられる。このトレイ型電子部品供給装置２２は、特公平２−５７７１９号公報に記載の電子部品供給装置と同じであり、説明は省略する。
【００１５】
上記のように、上方にスペースが形成されたトレイ収容箱７８内の部品トレイ７６から部品装着装置１８が１個ずつ電子部品を取り出す。各部品トレイ７６は、マトリックス状に形成された多数の収容凹部８０（図６参照）にそれぞれ電子部品８２を収容しており、各収容凹部８０は電子部品８２をほぼ位置決めした状態で収容している。したがって、部品装着装置１８は電子部品８２のほぼ中央を保持し、ほぼ正しい回転姿勢で取り出すことができる。図示の電子部品８２は、矩形の本体９０の４つの側面からそれぞれ多数本のリード９２が延び出させられたものであり、リード９２がプリント配線板１２に接続される際、プリント配線板１２側となる面を底面９６、反対側の面を上面９４と称することとする。ただし、ボールグリッドアレイを備えた電子部品やリードを備えない電子部品もすべて符号８２で表すこととする。
【００１６】
部品装着装置１８は、図３に示す保持装置１００が互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向の成分を有する方向に直線移動して電子部品８２を搬送し、プリント配線板１２の表面ないし上面である装着面１８に装着するものとされている。そのため、図１に示すように、ベース１０の配線板コンベヤ２２のＹ軸方向における両側にはそれぞれボールねじ１０４がＸ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｘ軸スライド１０６に設けられたナット１０８（図４に１個のみ図示されている）の各々に螺合されており、これらボールねじ１０４がそれぞれ、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０によって回転させられることにより、Ｘ軸スライド１０６がＸ軸に平行な方向の任意の位置へ移動させられる。Ｘ軸スライド１０６は、図１に示すように、フィーダ型電子部品供給装置２０から配線板コンベヤ１４を越えてトレイ型電子部品供給装置２２にわたる長さを有する。なお、ベース１０上には、２つのボールねじ１０４の下側にそれぞれ案内部材たるガイドレール１１２（図４参照）が設けられており、Ｘ軸スライド１０６は被案部材たるガイドブロック１１４においてガイドレール１１２に摺動可能に嵌合され、移動が案内される。以上、ナット１０８，ボールねじ１０４およびＸ軸スライド駆動用モータ１１０等がＸ軸スライド移動装置１１６を構成している。
【００１７】
Ｘ軸スライド１０６上には、ボールねじ１２０（図４参照）がＹ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｙ軸スライド１２２がナット１２４において螺合されている。このボールねじ１２０がＹ軸スライド駆動用モータ１２６（図１参照）によりギヤ１２８，１３０を介して回転させられることにより、Ｙ軸スライド１２２は案内部材たる一対のガイドレール１３２に案内されてＹ軸方向に平行な任意の位置に移動させられる。以上、ナット１２４，ボールねじ１２０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６がＹ軸スライド移動装置１３４を構成し、前記Ｘ軸スライド１０６，Ｘ軸スライド移動装置１１６およびＹ軸スライド１２２と共に移動装置１３６を構成しており、保持装置１００は、移動装置１３６により、水平面内の任意の位置へ移動させられる。
【００１８】
Ｙ軸スライド１２２の垂直な側面１４０に、図２および図３に示すように、保持装置１００，保持装置１００を昇降させる昇降装置１４４，保持装置１００をその軸線まわりに回転させる回転装置１４６が設けられており、これら保持装置１００等が部品装着ユニットを構成している。本実施形態では、部品装着ユニットは１組設けられているのであるが、複数組設けてもよい。例えば、Ｙ軸スライド１２２に複数の部品装着ユニットをＹ軸方向に平行に１列に並べて設けることができる。
【００１９】
本実施形態の部品装着ユニットは、特開平４−３７２１９９号公報に記載の部品装着ユニットと同様に構成されており、簡単に説明する。
Ｙ軸スライド１２２の側面１４０に設けられた支持部１５０には、図７に示すように、ナット１５２およびスプライン部材１５４がそれぞれ同心にかつ上下方向に距離を隔てた状態で、自身の軸線まわりであって、本実施形態においては垂直軸線まわりに回転可能に支持されており、ナット１５２には中空ロッド１５６の雄ねじ部１５８が螺合され、スプライン部材１５４には中空ロッド１５６の雄ねじ部１５８の下方に形成されたスプライン部１６０が嵌合されている。これらナット１５２およびスプライン部材１５４は、多数のボールを保持したボールナットおよびボールスプライン部材である。
【００２０】
ナット１５２は、ノズル昇降用モータ１６４，歯車１６６，１６８を含む回転駆動装置により軸線まわりに回転させられ、それにより中空ロッド１５６が軸方向に移動させられ、昇降させられる。ナット１５２，歯車１６６，１６８およびノズル昇降用モータ１６４が昇降装置１４４を構成しているのである。昇降装置１４４は、中空ロッド１５６、ひいては保持装置１００をその軸線に平行な方向に移動させる移動装置でもあり、保持装置１００をプリント配線板１２の表面に直角な方向に移動させ、プリント配線板１２に接近，離間させる接近・離間装置でもある。なお、ノズル昇降用モータ１６４の回転角度はエンコーダ１７０によって検出されるようになっている。
【００２１】
また、スプライン部材１５４の支持部１５０から突出した下端部には歯車１７２が固定され、ノズル回転用モータ１７４（図９参照）の出力軸に固定の歯車に噛み合わされており、ノズル回転用サーボモータ１７４によってスプライン部材１５４が回転させられることにより、中空ロッド１５６がその垂直な軸線まわりに回転させられる。それにより、保持装置１００がその軸線まわりに回転させられ、保持装置１００に保持された電子部品８２が、その上面９４に直角でかつ上面９４のほぼ中央をとおる回転軸線であって、本実施形態においては垂直な軸線まわりに回転させられる。ノズル回転用モータ１７４の回転角度はエンコーダ１７６（図９参照）により検出される
【００２２】
上記中空ロッド１５６の下端部には、図８に示すように、チャックアダプタ１８０が着脱可能に、かつ抜け出し不能に取り付けられ、チャックアダプタ１８０にはチャック１８２が着脱可能に、かつ抜け出し不能に取り付けられている。これら３部材が吸着ノズル１８４を着脱可能に保持するホルダ１８６を構成し、吸着ノズル１８４およびホルダ１８６が保持装置１００を構成している。
【００２３】
吸着ノズル１８４は、スリーブ１９０と、スリーブ１９０に嵌合された吸着管１９２とを有している。スリーブ１９０はチャックアダプタ１８０に嵌合されるとともに、チャックアダプタ１８０との間に配設された圧縮コイルスプリング１９８（以下、スプリング１９８と略称する。）によりチャックアダプタ１８０から抜け出す向きに付勢されており、１対の耳部２００にそれぞれ設けられ、互に同一平面上に位置する１対の傾斜面２０２が、チャック１８２に設けられた１対のピン２０４に係合することにより、吸着ノズル１８４はチャック１８２によって軸方向に相対移動不能かつ相対回転不能に保持されている。圧縮コイルスプリング１９８は、付勢手段の一種である弾性部材たるばね部材である。
【００２４】
スリーブ１９０には、チャック１８２からの突出端部の外周面に発光板２０６が嵌合固定される一方、内周面に吸着管１９２が嵌合され、発光板２０６を貫通して下方へ突出させられている。発光板２０６は、吸着ノズル１８４による電子部品８２の保持姿勢の検出時に紫外線を受けて可視光線を放射するものである。
【００２５】
吸着ノズル１８４は電子部品８２を負圧により吸着し、装着対象部材としてのプリント配線板１２に装着する。そのため、吸着ノズル１８４は、中空ロッド１５６内に軸方向に相対移動可能に嵌合されたパイプ２１０，パイプ２１０の中空ロッド１５６から突出させられた上端部に固定のハウジング２１２，ハウジング２１２に取り付けられたニップル２１４等を経て図示を省略する負圧源，正圧源および大気に接続されており、電磁方向切換弁装置（図示省略）の切換えにより、吸着管１９２が負圧源，正圧源および大気に択一的に連通させられる。吸着管１９２は、負圧の供給により電子部品８２を、その本体９０の上面９４において吸着し、正圧の供給により電子部品８２を開放する。本実施形態において吸着ノズル１８４は、電子部品８２を水平な姿勢で吸着し、保持する
【００２６】
パイプ２１０はその自重により、図８に示すように、ホルダ１８６により保持された吸着ノズル１８４のスリーブ１９０の上面に当接しており、吸着ノズル１８４と共に昇降させられる。本実施形態においては、パイプ２１０の移動に基づいて、ホルダ１８６と吸着ノズル１８４との相対移動の開始を検出するようにされている。そのため、パイプ２１０の上端部には、図７に示すように、ドッグ２２２が固定され、前記ハウジング２１２の上部には光電スイッチ２２６が固定されている。
【００２７】
光電スイッチ２２６は電子部品８２の非装着時においてドッグ２２２から上側に外れた位置に設けられている。この光電スイッチ２２６は本実施形態においては反射型であり、発光器および受光器を有し、発光器が発する光が反射されて受光する場合にＯＮ信号を発し、光が反射されず、受光しない場合にＯＦＦ信号を発する。したがって、吸着ノズル１８４がホルダ１８６から最も長く突出した状態では、光電スイッチ２２６が発する光を反射するものがなく、受光しないためＯＦＦ信号を発するが、吸着ノズル１８４が僅かにホルダ１８６内に引っ込めば、ドッグ２２２により光が反射されてＯＮ信号を発し、それにより吸着ノズル１８４とホルダ１８６との相対移動の開始が検出される。本実施例においては、パイプ２１０，ドッグ２２２および光電スイッチ２２６がホルダ１８６と吸着ノズル１８４との相対移動の開始を検出する検出装置を構成しているのである。
【００２８】
プリント配線板１２には、複数種類の電子部品８２が装着されるが、種類が異なれば大きさ（横断面積と高さとの少なくとも一方）が異なることが多く、電子部品８２が大きいほど吸着管１９２の直径が大きい吸着ノズル１８４が使用される。そのため、吸着管１９２の直径が異なる複数種類の吸着ノズル１８４が用意され、図示しないノズル収容装置に収容されており、装着する電子部品８２の種類に応じて交換される。なお、吸着管１９２の直径が異なれば長さも異なるようにすることも可能であるが、ここでは理解を容易にするために吸着管１９２の長さはすべて同じであることとする。
【００２９】
Ｙ軸スライド１２２にはまた、プリント配線板１２に設けられた基準マークを撮像する撮像装置たる基準マークカメラ２４０（図１参照）が移動不能に設けられている。基準マークカメラ２４０は、本実施形態においては、ＣＣＤ（電荷結合素子）とレンズ系とを備えており、被写体の二次元像を一挙に取得するＣＣＤカメラとされている。基準マークカメラ２４０に対応して照明装置２４２が配設されており、基準マークおよびその周辺を照明する。
【００３０】
Ｘ軸スライド１０６には、ちょうどＸ軸スライド１０６を移動させる２つのボールねじ１０４にそれぞれ対応する位置であって、フィーダ型電子部品供給装置２０とプリント配線板１２との間およびトレイ型電子部品供給装置２２とプリント配線板１２との間の位置にそれぞれ、撮像装置２４８が移動不能に取り付けられている。これら撮像装置２４８の構成は同じであり、一方の撮像装置２４８を代表的に説明する。
【００３１】
撮像装置２４８は、図４に示すように、電子部品８２を撮像する部品カメラ２５０および導光装置２５１を備え、導光装置２５１は、反射装置としての反射鏡２５２，２５４を有している。反射鏡２５２，２５４は、図示しないブラケットによりＸ軸スライドの下部に固定されており、一方の反射鏡２５２は、保持装置１００のＹ軸方向の移動経路の真下において、吸着ノズル１８４の中心線を含む垂直面に対して約４５度傾斜させられ、それのＸ軸スライドに近い側の端部が下方に位置する反射面２５６を有する。
【００３２】
それに対して他方の反射鏡２５４は、Ｘ軸スライドを挟んだ反対側に反射鏡２５２の反射面２５６と垂直面に対して対称に傾斜し、Ｘ軸スライドに近い側の端部が下方に位置する反射面２５８を有する。Ｘ軸スライド１０６の保持装置１００が設けられた側とは反対側であって、前記反射鏡２５４の反射面２５８に対向する位置において、吸着ノズル１８４に保持された電子部品８２を撮像する部品カメラ２５０が下向きに固定されている。したがって、保持装置１００が移動装置１３６によって移動させられ、Ｙ軸方向においてボールねじ１０４に対応する位置であって、反射鏡２５２上に位置する位置に至れば、部品カメラ２５０は電子部品８２を撮像することができる。撮像装置２４８は、Ｙ軸スライド１２２がＸ軸スライド１０６に対して移動する際における電子部品８２の移動軌跡上において、その電子部品８２の像を撮像可能な位置に配設されているのである。本実施形態においては、部品カメラ２５０は、前記基準マークカメラ２４０と同様に、面撮像装置であって、ＣＣＤカメラとされている。なお、反射鏡２５４を省略し、部品カメラ２５０を水平な姿勢で反射鏡２５２に対向する位置に配設することも可能である。
【００３３】
反射鏡２５２の近傍には、紫外線照射装置としてのストロボ２６０が設けられ、吸着ノズル１８４の発光板２０６に向かって紫外線を照射するようにされている。発光板２０６は紫外線を吸収して可視光線を放射し、吸着ノズル１８４に吸着された電子部品８２を背後から照明し、部品カメラ２５０は発光板２０６を明るい背景として、電子部品８２のシルエット像であって、回転軸線に平行な方向から見た電子部品８２の像を撮像する。本実施形態においては、発光板２０６および紫外線照射装置が照明装置を構成している。また、上記ストロボ２６０に比較して吸着ノズル１８４に近い位置に可視光線を照射する別のストロボ２６２が設けられており、ボールグリッドアレイを電子部品８２の底面に対して小さい傾斜角で照明するための照明装置を構成している。なお、上記ストロボ２６０を可視光線を電子部品８２の底面に向かって照射する正面像取得のための照明装置とすることも可能であり、シルエット像取得用の照明装置と正面像取得のための照明装置との両方を設け、選択的に使用可能とすることもできる。
【００３４】
保持装置１００の近傍には、図３および図４に示すように、ドッグ２６６が配設されている。ドッグ２６６はブラケット２６７を介してＹ軸スライド１２２に固定されており、下端部に図１０および図１１に示す形状の被検出部２６８を有している。被検出部２６８は矩形状をなし、矩形の２辺に当たる部分に面取りが施されて、鋭利なエッジ２７０，２７２が形成されている。これらエッジ２７０，２７２が交差する頂点２７４の位置がドッグ２６６の位置として検出される。ドッグ２６６は、図１２に示すように、電子部品８２（図示の例はボールグリッドアレイを有する電子部品）の像（便宜上同じ符号で表す。他の像についても同様とする）が部品カメラ２５０により取得される際、同時にドッグ２６６の被検出部２６８の像も撮像画面２７６の隅に取得される位置に設けられている。
【００３５】
前記保持装置１００が前記移動装置１３６によって移動させられる矩形の領域の対角線上の２隅に近い部分、本実施形態おいては、図１に示すように、部品供給装置２０側のボールねじ１０４のＸ軸スライド駆動用モータ１１０に近い側の端近傍と、部品供給装置２２側のボールねじ１０４のＸ軸スライド駆動用モータ１１０から遠い側の端近傍との各１ヶ所に、載置面２８２，２８４が設定されている。載置面２８２は、Ｘ軸スライド１０６およびＹ軸スライド１２２の移動の原点に近い位置に設定されており、載置面２８４はＸ軸スライド１０６およびＹ軸スライド１２２の移動の原点からできる限り隔たった位置に設定されているのである。載置面２８２，２８４のいずれかに基準チップ２８６が選択的に載置される。上記ボールねじ１０４および１２０は、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６により駆動される側の端部が回転可能かつ軸方向に移動不能にベース１０およびＸ軸スライド１０６に保持されており、反対側の端部は回転および軸方向の移動を共に許容された状態で保持されている。したがって、ボールねじ１０４，１２０の熱変形や弾性変形の量は、載置面２８２側で小さく、載置面２８４側で大きくなる。載置面２８２は、熱変形や弾性変形の量が無視できるほど小さい位置に設定されることが望ましい。ただし、配線板支持装置２６に支持されることが予定されているプリント配線板１２の対角位置にある２隅の近傍に載置面２８２，２８４を設けてもよい。基準チップ２８６は、平面形状が矩形の平板部材であって各辺が被検出部として機能するものとすることも、平板部材の上面に他の部分とは光学的特性が明瞭に異なる被検出部が形成されたものとすることも可能である。以下においては説明を簡単にするために前者であるとする。
【００３６】
本電子部品装着システムは、制御手段として、図９に示す制御装置３００を備えている。制御装置３００は、ＣＰＵ３０２，ＲＯＭ３０４，ＲＡＭ３０６およびそれらを接続するバス３０８を有するコンピュータを主体とするものである。バス３０８には画像入力インタフェース３１２が接続され、前記基準マークカメラ２４０および部品カメラ２５０が接続されている。バス３０８にはまた、サーボインタフェース３１４が接続され、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０等の各種アクチュエータが接続されている。Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０は駆動源たる電動モータの一種であり、本実施形態ではサーボモータとされているが、回転角度を制御可能なモータであれば採用可能であり、ステップモータ等を用いることもできる。
【００３７】
バス３０８にはまた、デジタル入力インタフェース３１８が接続され、前記エンコーダ１７０，１７６を始めとし、図示は省略するが、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０等の回転角度を検出するエンコーダが接続されている。バス３０８にはさらに、デジタル出力インタフェース３２０が接続され、配線板搬送用モータ３６，昇降用シリンダ５２等が接続されている。上記ＲＡＭ３０６には、図示を省略するメインルーチン，相対位置関係取得ルーチン，電子部品装着ルーチン等を始めとする種々の制御プログラムが記憶させられている。なお、接続の図示は省略するが、制御装置３００は各種カメラによる撮像も制御する。
【００３８】
以上のように構成された電子部品装着システムは、自身で装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得し、その相対位置関係の正規の相対位置関係からのずれに基づく装着精度の低下を回避しつつ電子部品８２をプリント配線板１２に装着することができる。すなわち、部品カメラ２５０および導光装置２５１から成る撮像装置２４８と、基準マークカメラ２４０と、吸着ノズル１８４との相対位置の本来あるべき相対位置からのずれ、つまりずれの大きさと方向とを電子部品装着システム自身が自動で検出し、その相対位置のずれを修正しつつ電子部品８２をプリント配線板１２に装着し得るようになっているのである。撮像装置２４８および基準マークカメラ２４０の位置は、本実施形態おいてはそれらの光軸の位置、つまり撮像画面の中心点の位置で表される。そして、本実施形態においては、基準マークカメラ２４０と吸着ノズル１８４との位置が撮像装置２４８の撮像画面の中心点の位置を基準とし、前記Ｘ軸およびＹ軸により規定されるＸＹ座標面上の位置で表されるようになっている。また、ＸＹ座標面の原点は、Ｘ軸スライド１０６およびＹ軸スライド１２２の移動領域のうち、最もＸ軸スライド駆動用モータ１１０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６に近い部分に設定されている。
【００３９】
相対位置関係取得ルーチンの実行により、まず、吸着ノズル１８４が撮像装置２４８の光軸の位置として設定されている座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ）の位置へ移動させられて停止させられる。この際の座標位置は、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６に付属して設けられているエンコーダの出力信号に基づいて制御装置３００により取得される。本電子部品装着システムが設計通りに製作されていれば、吸着ノズル１８４の先端面の中心は、撮像装置２４８の光軸の位置、すなわち撮像画面の中心に位置しているはずであるが、実際には僅かにずれているのが普通である。その吸着ノズル１８４の先端面とドッグ２６６の被検出部２６８とが撮像装置２４８により、図１３に実線で示すように撮像される。
【００４０】
その後、吸着ノズル１８４が１８０度回転させられ、その吸着ノズル１８４の先端面が図１３に二点鎖線で示すように撮像される。あるいは、９０度ずつ３回回転させられ、それら各回転位置において吸着ノズル１８４の先端面が撮像されるようにしてもよい。そのようにして得られた吸着ノズル１８４の先端面の複数の像を表す画像データの処理により、それら先端面の中心の座標が取得され、それら座標の平均値を演算する等により吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置の座標（Ｘ2 ，Ｙ2 ）が取得される。また、ドッグ２６６の被検出部２６８の像を表す画像データの処理により、頂点２７４の座標（Ｘ3 ，Ｙ3 ）も取得される。そして、これら座標（Ｘ2 ，Ｙ2 ），（Ｘ3 ，Ｙ3 ）の差ＤＸ＝Ｘ3 −Ｘ2 ，ＤＹ＝Ｙ3 −Ｙ2 が頂点２７４により代表されるドッグ２６６と吸着ノズル１８４の回転中心３２２との相対位置を表すデータとしてＲＡＭ３０６に記憶させられる。また、吸着ノズル１８４の回転中心３２２の、撮像装置２４８の光軸からの位置ずれを表すデータΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 もＲＡＭ３０６に記憶させられる。これらドッグ２６６と吸着ノズル１８４の回転中心３２２との相対位置や、吸着ノズル１８４の回転中心と撮像装置２４８の光軸との相対位置の取得動作は１回行われるのみでもよいが、複数回行われ、複数の検出データに基づいて相対位置の取得が行われるようにすることが望ましい。以下の各種データの取得についても同様である。
【００４１】
次に、吸着ノズル１８４が載置面２８２の上方の、予め定められた位置へ移動させられ、下降させられて基準チップ２８６を吸着する。その吸着ノズル１８４が再び撮像装置２４８に対向する位置へ移動させられるが、この際は、先に位置が検出された吸着ノズル１８４の回転中心３２２が、撮像装置２４８の光軸と一致するようにΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 だけ修正された位置へ移動させられる。そして、吸着ノズル１８４に吸着されている基準チップ２８６の撮像が行われる。この撮像により取得された図１４に示す基準チップ２８６の像を表す画像データの処理により、基準チップ２８６の中心の座標（Ｘ4 ，Ｙ4 ）が取得され、基準チップ２８６のノズル回転中心３２２に対する位置ずれ、すなわち撮像装置２４８の光軸に対する位置ずれΔＸ2 ＝Ｘ4 −Ｘ1 ，ΔＹ2 ＝Ｙ4 −Ｙ1 が演算され、ＲＡＭ３０６に記憶させられる。なお、実際には基準チップ２８６は、それの中心が撮像装置２４８の光軸に対してずれるのみならず、撮像装置２４８の撮像画面内において傾く。基準チップ２８６は回転位置誤差も有するのが普通なのである。しかし、ここにおいては、単純化のために、撮像装置２４８，基準マークカメラ２４０および基準チップ２８６の間には回転位置ずれはないものとする。
【００４２】
次に、上記位置ずれを修正し、基準チップ２８６の中心が、載置面２８２上に予め設定されている載置位置の座標（Ｘ5 ，Ｙ5 ）と一致するように修正された位置へ吸着ノズル１８４が移動させられ、その位置で基準チップ２８６が載置面２８２に載置される。したがって、基準チップの中心の座標は（Ｘ5 ，Ｙ5 ）になっているはずである。そこで、基準マークカメラ２４０がそれの光軸が載置位置と一致するはずの位置へ移動させられ、図１５に示すように、基準チップ２８６が撮像される。その結果取得された基準チップ２８６の像を表す画像データの処理により、基準チップ２８６の中心の座標（Ｘ6 ，Ｙ6 ）が取得される。実際は、座標（Ｘ5 ，Ｙ5 ）で表される載置位置にあるはずの基準チップ２８６の中心が、基準マークカメラ２４０によってはΔＸ3 ＝Ｘ6 −Ｘ5 ，ΔＹ3 ＝Ｙ5 −Ｙ6 だけの位置ずれがあるように撮像されるのであり、それは、逆に基準マークカメラ２４０の光軸の位置が、撮像装置２４８の光軸の位置を基準とする系の中で−ΔＸ3 ＝−（Ｘ6 −Ｘ5 ），−ΔＹ3 ＝−（Ｙ5 −Ｙ6 ）だけずれていることを意味する。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、撮像装置２４８（の光軸）の位置を基準とする系の中において、吸着ノズル１８４の回転中心３２２はΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 の位置ずれを有し、基準マークカメラ２４０（の光軸）の位置は−ΔＸ3 ＝−（Ｘ6 −Ｘ5 ），−ΔＹ3 ＝−（Ｙ5 −Ｙ6 ）の位置ずれを有していることになる。したがって、これらの位置ずれを表すデータが、撮像装置２４８，吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係を表すデータとしてＲＡＭ３０６に記憶させられる。
【００４４】
次に、吸着ノズル１８４により再び基準チップ２８６が吸着される。この際、吸着ノズル１８４はそれの回転中心３２２が載置位置と一致する位置まで移動させられて下降させられる。したがって、吸着ノズル１８４に保持された基準チップ２８６の中心は吸着ノズル１８４はそれの回転中心３２２と一致しているはずである。したがって、必ずしも必要ではないが、本実施形態においては、基準チップ２８４の撮像装置２４８による撮像と、その結果取得された画像データの処理とにより確認される。万一、上記両中心が一致していない場合には、上記の検出中に何らかの不具合が発生したとして、撮像装置２４８，吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係を取得する動作が繰り返されるが、通常は、両中心の一致が確認される。
【００４５】
そこで、吸着ノズル１８４は、載置面２８４上に設定されている載置位置の座標（Ｙ7 ，Ｙ7 ）の位置へ移動させられて下降させられ、基準チップ２８４を載置面２８４に載置する。この際の座標も、Ｘ軸スライド駆動用モータ１１０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６に付属して設けられているエンコーダの出力信号に基づいて制御装置３００により取得される。そして、基準マークカメラ２４０が、それの光軸が載置位置と一致する位置へ移動させられ、基準チップ２８４を撮像する。上記吸着ノズル１８４の移動および基準マークカメラ２４０の移動は、先に取得された撮像装置２４８の位置を基準とする吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０の正規の位置からの位置ずれを修正しつつ行われる。したがって、移動装置１３６に作動誤差がなければ、上記の撮像により取得される基準チップ２８４の像の画像データが処理され、基準チップ２８４の中心の座標が取得されれば、その座標は、前記載置面２８４上に設定されている載置位置の座標（Ｙ7 ，Ｙ7 ）と一致しているはずである。しかし、現実には基準チップ２８４の中心の座標は（Ｙ8 ，Ｙ8 ）となるのが普通であり、ΔＸ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 ，ΔＹ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 の差が生じる。
【００４６】
上記の差は移動装置１３６の作動誤差と考えることができ、この作動誤差は、ボールねじ１０４，１２０等の製造誤差，弾性変形，熱変形等に起因して生じる。そして、製造誤差および弾性変形は起動後の経過時間と共には変化しないが、熱変形は経過時間と共に変化するため、所定の運転時間毎に、あるいは、電子部品８２の装着作業の邪魔にならない時期に、上記と同様の位置ずれ検出を行い、移動装置１３６の作動誤差の検出を行うことが望ましい。同じ観点から、載置面２８２への基準チップ２８４の載置による撮像装置２４８，吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係の取得も、所定の運転時間毎に、あるいは、電子部品８２の装着作業の邪魔にならない時期に、繰り返し実施することが望ましい。撮像装置２４８，吸着ノズル１８４，基準マークカメラ２４０等を保持している部材も温度変化に伴って熱変形するからである。
【００４７】
以上のようにして、ドッグ２６６と吸着ノズル１８４の回転中心３２２との図１７のベクトルＶ0 で表される相対位置のデータＤＸ＝Ｘ3 −Ｘ2 ，ＤＹ＝Ｙ3 −Ｙ2 、撮像装置２４８（の光軸）の位置を基準とする系の中における吸着ノズル１８４の回転中心３２２および基準マークカメラ２４０のベクトルＶ1 ，Ｖ2 で表される位置ずれΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 および−ΔＸ3 ＝−（Ｘ6 −Ｘ5 ），−ΔＹ3 ＝−（Ｙ5 −Ｙ6 ）のデータ、さらに、移動装置１３６のベクトルＶ3 で表される作動誤差ΔＸ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 ，ΔＹ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 のデータ等が取得された後、電子部品装着ルーチンの実行による電子部品８２のプリント配線板１２への装着作業が開始される。
【００４８】
この装着作業に当たっては、まず、配線板コンベヤ１４により搬入され、基板支持装置により支持されたプリント配線板１２の正規の位置からの位置ずれが、基準マークカメラ２４０による基準マークの撮像ならびに画像処理により検出される。その後、部品供給装置２０または２２から吸着ノズル１８４により電子部品８２が取り出され、撮像装置２４８による撮像ならびに画像処理によって電子部品８２の吸着ノズル回転中心３２２に対する位置ずれが検出される。そして、それらプリント配線板１２の位置ずれと電子部品８２の位置ずれとが、予め定められた装着制御データの修正により除去され、電子部品８２がプリント配線１２の所定の位置に装着される。
【００４９】
この点は、従来と同様であるが、本実施形態においては、プリント配線板１２の位置ずれと電子部品８２の位置ずれとの検出時に、撮像装置２４８の位置を基準とする系の中における吸着ノズル１８４の回転中心３２２および基準マークカメラ２４０の位置ずれΔＸ1 ＝Ｘ2 −Ｘ1 ，ΔＹ1 ＝Ｙ2 −Ｙ1 および−ΔＸ3 ＝−（Ｘ6 −Ｘ5 ），−ΔＹ3 ＝−（Ｙ5 −Ｙ6 ）が除去される位置へ吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０が移動させられる点において異なっている。
【００５０】
また、吸着ノズル１８４の回転中心３２２に対する電子部品８２の位置ずれの検出時に、電子部品８２と同時にドッグ２６６の被検出部２６８も撮像され、図１８に示すように、被検出部２６８の頂点の座標（Ｘ9 ，Ｙ9 ）と、先に取得されている被検出部２６８の頂点２７４と吸着ノズル１８４の回転中心３２２との相対位置のデータＤＸ＝Ｘ3 −Ｘ2 ，ＤＹ＝Ｙ3 −Ｙ2 とに基づいて、吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置（Ｘ10，Ｙ10）が推定され、その推定された吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置からの電子部品８２の中心（Ｘ11，Ｙ11）の位置ずれが検出される点も特徴的である。
【００５１】
吸着ノズル１８４は電子部品８２の後ろに隠れて見えないのであるが、ドッグ２６６の被検出部２６８は見えるため、被検出部２６８を撮像装置２４８により撮像し、得られた画像と予め検出しておいた被検出部２６８と吸着ノズル１８４の回転中心との相対位置のデータに基づいて、吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置を推定することができるのである。もっとも、前述のように、前記相対位置関係のデータに基づいて、吸着ノズル１８４がそれの回転中心３２２の位置が撮像装置２４８の光軸上に位置するように位置決めされるため、上記相対位置関係の取得の直後においては、吸着ノズル１８４の回転中心３２２が撮像装置２４８の光軸上に位置するはずである。しかし、本電子部品装着システムの作動時間の増大につれて、各部の温度が上昇し、吸着ノズル１８４の回転中心３２２の位置が撮像装置２４８の光軸の位置からずれてくるため、本実施形態においては、本電子装着システムの運転中一定時間毎に上記回転中心３２２の位置の推定が行われるようにされている。なお、この回転中心３２２位置の推定は、比較的短時間で実施可能であるため、各電子部品８２の吸着位置ずれの検出の際、毎回実施されるようにすることも可能である。
【００５２】
本電子部品装着システムにおいてはさらに、電子部品８２をプリント配線板１２に装着する際における吸着ノズル１８４の位置決め時に、吸着ノズル１８４の回転中心３２２に対する電子部品８２の中心の位置ずれおよびプリント配線板１２の位置ずれと共に、先に取得された移動装置１３６の作動誤差ΔＸ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 ，ΔＹ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 が除去されるように、装着制御データが修正される。作動誤差の除去のための装着制御データの修正は、例えば、移動装置１３６の作動誤差は、載置面２８２上の載置位置から載置面２８４上の載置位置までのＸ軸方向，Ｙ軸方向の距離に比例して増大するとの仮定に基づいて行うことができる。
【００５３】
具体的には、吸着ノズル１８４が載置面２８２の位置から載置面２８４まで移動する際の作動誤差が図１７のベクトルＶ3 で表されるΔＸ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 ，ΔＹ4 ＝Ｘ8 −Ｙ7 であるため、載置面２８２上の載置位置からプリント配線板１２上の電子部品装着位置までのＸ軸およびＹ軸に平行な方向の距離を、載置面２８２上の載置位置から載置面２８４上の載置位置までのＸ軸およびＹ軸に平行な方向の距離で割った比ＫX ，ＫY と作動誤差ΔＸ4 ，ΔＹ4 との積ＫX ・ΔＸ4 ，ＫY ・ΔＹ4 を装着位置における移動装置１３６の作動誤差であると見なして、その作動誤差を除去するための修正を装着制御データに加えるのである。ただし、上記移動装置１３６の作動誤差ΔＸ4 ，ΔＹ4 は電子部品装着システムの運転時間の増大につれて変化するため、前述のように運転中に時々実行される作動誤差検出作動毎に更新されたものを使用する。
【００５４】
また、部品供給装置２０，２２から吸着ノズル１８４により受け取られた電子部品８２の姿勢（回転位置）と、プリント配線板１２に装着される姿勢とが異なる場合には、吸着ノズル１８４の回転により、電子部品８２が所定の角度回転させられて装着されるが、その場合でも高い装着位置精度が得られる。本電子部品装着システムにおいては、電子部品８２の吸着ノズル１８４による保持位置ずれが、吸着ノズル１８４の回転中心３２２に対する位置ずれで取得されるため、吸着ノズル１８４の回転に伴う電子部品８２の中心位置の変化を正確に演算することができ、演算した中心位置の変化を除去するように、吸着ノズル１８４とプリント配線板１２との相対位置決めを修正することができるからである。
【００５５】
ここまでの説明においては、基準チップ２８６や電子部品８２の吸着ノズル１８４による保持位置誤差には回転位置誤差が含まれていないものとしたが、実際には、回転位置も含まれる。そのため、撮像装置２４８の撮像画面２７６に対する基準チップ２８６や電子部品８２の傾きが画像処理により検出され、回転位置誤差を除去するように、吸着ノズル１８４が回転させられて載置や装着が行われる。ただし、そのためには撮像装置２４８や基準マークカメラ２４０の回転位置誤差を、無視できる程に小さく調整しておくことが必要である。これらの回転位置誤差の存在を許容する場合については後に詳述する。
【００５６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０を配線板支持装置２６に対して相対移動させる移動装置１３６が相対移動装置を構成しており、制御装置３００の、移動装置１３６を制御して吸着ノズル１８４に配線板支持装置２６に支持されたプリント配線板１２に装着させる部分が装着制御装置を構成している。また、撮像装置２８４が第一撮像装置、基準マークカメラ２４０が第二撮像装置をそれぞれ構成し、制御装置３００の、撮像装置２８４および基準マークカメラ２４０に撮像を行わせる部分が撮像制御装置ないし撮像制御手段を構成し、その結果取得された画像データを処理する部分がデータ処理装置を構成している。また、そのデータ処理装置の、吸着ノズル１８４の回転中心位置を取得する部分が回転中心位置取得部を構成しており、前記撮像制御装置の、吸着ノズル１８４を少なくとも１回回転させて少なくとも２つの回転位置における吸着ノズル１８４の先端を撮像装置２４８に撮像させる部分が複数回撮像制御部を構成している。さらに、制御装置３００のそれぞれ以下のことをする部分が以下の各手段を構成している。吸着ノズル１８４とドッグ２６６と基準チップ２８６との相対位置関係に基づいて、吸着ノズルに対する基準チップの位置ずれを取得する部分が位置ずれ取得手段を構成し、吸着ノズル１８４に基準チップ２８６を載置面２８２に載置させる部分が基準チップ載置制御手段を、撮像装置２８４に基準チップ２８６を撮像させる部分が基準チップ撮像制御手段を構成している。吸着ノズル１８４，撮像装置２８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係を取得する部分が相対位置関係取得手段を構成している。基準マークカメラ２４０にプリント配線板１２の基準マークを撮像させる部分が基準マーク撮像制御手段を構成し、プリント配線板１２の位置ずれを取得する部分が基板位置ずれ取得手段を構成している。吸着ノズル１８４に電気部品を保持させ、その電気部品を撮像装置２８４により撮像させる部分が電気部品撮像制御手段を構成し、その取得された電気部品の画像データと、前記相対位置関係取得手段により取得された吸着ノズル１８４，撮像装置２８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係と、前記基板位置ずれ取得手段により取得されたプリント配線板１２位置ずれとに基づいて、配線板支持装置２６と吸着ノズル１８４との予め定められた相対位置を修正し、電気部品をプリント配線板１２のの予め定められた位置に装着させる部分が装着制御手段を構成している。
【００５７】
そして、ＲＡＭ３０６の、電気部品の位置ずれを検出するための制御プログラムを記憶している部分、吸着ノズル１８４，撮像装置２８４および基準マークカメラ２４０の相対位置関係を取得するための制御プロラムを記憶している部分、上記相対位置関係，移動装置１３６の作動誤差や電気部品およびプリント配線板の位置ずれのデータを利用しつつ前記移動装置１３６を制御し、電気部品をプリント配線板１２の所定の位置に正確に装着するための制御プログラムを記憶している部分が、それぞれ電気部品位置ずれ検出用，相対位置関係取得用および電気部品装着用の制御プログラムが記憶させられた記録媒体を構成している。なお、これら制御プログラムは、本電子部品装着システムが接続されているホストコンピュータの記憶装置に記憶されており、適宜ＲＡＭ３０６にダウンロードされて実行されるのであるが、フロッピディスク等の取り外し可能な記録媒体に記録され、電子部品装着システム自体あるいはホストコンピュータに設けられた読取装置によって読み取られ、実行されるようにしてもよい。
【００５８】
前記実施形態においては、ドッグ２６６が１個のみ設けられていたが、複数個設けることも可能である。例えば、図１９に示すように、ドッグ３３２を２個設け、それらの被検出部３３４，３３６の像が撮像装置２４８の撮像画面２７６のＸ軸またはＹ軸に平行な方向に隔たった２隅（図示の例ではＹ軸に平行な方向に隔たった２隅）に形成されるようにする。そして、２個の被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２に対する撮像画面２７６の回転角度Δθ1 を取得する。２個の被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２が、Ｘ軸スライド１０６に設けられたＹ軸スライド１２２用のガイドレール１３２に正確に平行となるようにそれら２個のドッグ３３２を調整しておけば、上記回転角度Δθ1 が撮像画面２７６の回転位置誤差、すなわち撮像装置２４８の回転位置誤差を表すことになる。
【００５９】
また、図２０に示すように、吸着ノズル１８４に基準チップ２８６を吸着させた状態で、その基準チップ２８６を撮像装置２４８に撮像させ、撮像画面２７６に対する基準チップ２８６の回転角度Δθ2 を取得すれば、基準チップ２８６の回転位置誤差をΔθ1 ＋Δθ2 として取得することができる。
【００６０】
その基準チップ２８６の回転位置誤差を除去する角度だけ吸着ノズル１８４を回転させて、基準チップ２８６を載置面２８２に載置させ、基準マークカメラ２４０に撮像させる。そして、基準マークカメラ２４０の撮像画面に対する基準チップ２８６の像の相対回転角度を取得すれば、その相対回転角度が、撮像装置２４８に対す基準マークカメラ２４０の回転位置誤差であることになり、その回転位置誤差と前記撮像装置２４８の回転位置誤差との和が、基準マークカメラ２４０の、Ｘ軸スライド１０６用のガイドレール３０，３２およびＹ軸スライド１２２用のガイドレール１３２により規定されるＸＹ座標面に対する絶対的な回転位置誤差であることになる。本実施形態においては、制御装置３００の一部により構成されるデータ処理装置のうち、複数個のドッグ３３２の像に基づいて撮像装置２４８の撮像画面２７６の傾きを取得する部分が傾き取得部を構成している。
【００６１】
上記実施形態においては、２個のドッグ３３２の位置が、それらの被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２がＹ軸スライド１２２用のガイドレール１３２に正確に平行となるように予め調整されているものとしたが、上記頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２の傾きも、電子部品装着システムの機能を利用して検出することができる。例えば、前述のように、被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２を基準として基準チップ２８６の回転位置誤差をΔθ1 ＋Δθ2 を取得した後、その回転位置誤差を除去するように吸着ノズル１８４を回転させて、基準チップ２８６を載置面２８２に載置させる。そして、その載置された基準チップ２８６を基準マークカメラ２４０に撮像させ、その後基準マークカメラ２４０をＸ軸またはＹ軸に平行な方向にのみ一定小距離移動させて再び基準チップ２８６を撮像させる。このようにして取得される２つの基準チップ２８６の像を重ねて記載すれば、図２１に示す状態となる。そして、それら２つの基準チップ２８６の像の同じ頂点同士を結ぶ直線３５０がＹ軸に正確に平行な直線のはずであり、また、上記のように被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２を基準とした基準チップ２８６の回転位置誤差は除去されているはずであるから、直線３５０に対する基準チップ２８６の回転角度Δθ3 は被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２のＹ軸に対する回転位置誤差であることになる。
【００６２】
このようにして、被検出部３３４，３３６の頂点３３８，３４０を結ぶ直線３４２のＹ軸に対する回転位置誤差が取得できれば、前述の方法で直線３４２を基準として取得される撮像装置２４８および基準マークカメラ２４０の回転位置誤差を直線３４２の回転位置誤差分修正すれば、撮像装置２４８および基準マークカメラ２４０の絶対的な回転位置誤差を取得することができる。
【００６３】
本発明は、図２２に示すタイプの電子部品装着システムに適用することも可能である。この電子部品装着システムは、吸着ノズルの回転中心に対する電子部品の位置ずれを取得するための撮像装置である部品カメラ３５６がベース１０に対して固定的に設けられている点において前記実施形態の電子部品装着システムと異なっている。部品カメラ３５６が、部品供給装置２０と配線板コンベヤ１４との間の、配線板支持装置に支持されたプリント配線板１２の長手方向（配線板コンベヤ１４の搬送方向）のほぼ中央に対応する位置において、ベース１０に固定的に設けられているのである。吸着ノズル１８４および基準マークカメラ２４０は、前記図１および図２の電子部品装着システムと同様に、Ｙ軸スライド１２２に固定されている。本電子部品装着システムにおいても、前述のドッグ２６６および基準チップ２８６と同様のドッグおよび基準チップを利用して、吸着ノズル１８６，基準マークカメラ２４０および部品カメラ３５６の相対位置関係（中心位置ずれおよび回転位置ずれを含む）を取得することができる。
【００６４】
図２３に示すタイプの電子部品装着システムに本発明を適用することも可能である。本電子部品装着システムは、それぞれ吸着ノズルを備えた部品保持具３６０が１つの間欠回転盤３６２に保持されており、間欠回転盤３６２が一定角度ずつ間欠回転させられることにより、間欠回転盤３６２の回転中心線たる旋回軸線まわりに部品保持具３６０を旋回させるとともに、その旋回の軌跡上に予め設定された複数の停止位置で停止させるノズル移動装置３６４を備えている。また、配線板支持装置３６６をその配線板支持装置３６６に支持されたプリント配線板１２の表面に平行な平面内において互いに直交するＸ軸とＹ軸とにそれぞれ平行な２方向に移動させる配線板移動装置３７０も備えている。配線板移動装置３７０は、Ｘ軸スライド駆動用モータ３７２および送りねじとしてのボールねじ３７４により移動させられるＸ軸スライド３７６と、そのＸ軸スライド３７６上においてＹ軸スライド駆動用モータ３７８および送りねじとしてのボールねじ３８０により移動させられるＹ軸スライドとを備えている。Ｙ軸スライドは配線板支持装置３６６を下方から支持している。そして、上記複数の停止位置の一つに停止した吸着ノズルの先端面に対向する位置に、部品カメラと導光装置とを含み、電子部品を撮像する撮像装置３８４が静止して設けられるとともに、その撮像装置３８４および部品保持具３６０の上方に部品保持具３６０を回転させる保持具回転装置（図示省略）がやはり静止して設けられている。保持具回転装置は、撮像装置３８４が設けられた停止位置と、電子部品８２をプリント配線板１２に装着するための停止位置との間の停止位置にも、電子部品８２の回転位置誤差を修正するために設けられている。また、図示は省略するが、電子部品の吸着や装着のために吸着ノズルを昇降させる装置も設けられている。さらに、配線板支持装置３６６に支持されたプリント配線板１２の基準マークを撮像する基準マークカメラ３８６も静止して設けられている。なお、図２３においては、間欠回転盤３６２，撮像装置３８４，基準マークカメラ３８６，ドッグ３９０等を保持する保持装置は煩雑さを避けるため、図示が省略されている。また、間欠回転盤３６２の代わりに、共通の回動軸線のまわりにそれぞれ回動可能に設けられ、カム装置により予め定められた速度パターンに従って回動させられ、互に異なる時期に所定の停止位置（複数）に順次停止させられる複数の回動部材を採用することも可能である。例えば、複数の回動部材の各々に、部品保持具３６０をそれぞれ１個ずつ、回転および軸方向の移動可能に保持させるのである。
【００６５】
上記電子部品装着システムにおいても、上記撮像装置３８４が設けられた停止位置の近傍にドッグ３９０を、吸着ノズルに保持された電子部品が撮像される際に同時にドッグ３９０も撮像される相対位置に静止状態で設けるとともに、載置面３９２，３９４および基準チップ３９６を準備することによって、本発明を実施することができる。前記実施形態におけるとほぼ同様の方法で、ドッグ３９０を基準として部品保持具３６０の回転中心、すなわち吸着ノズルの回転中心の位置を推定し、その回転中心位置に対する電子部品８２の位置ずれを検出したり、吸着ノズルの回転中心および基準マークカメラ３８６と、撮像装置３８４との相対位置関係を取得したり、配線板移動装置３７０の作動誤差を取得したりすることができるのである。
【００６６】
第一，第二撮像装置は面撮像装置に限らず、ラインセンサにより構成してもよい。ラインセンサは、一直線状に並べられた多数の撮像素子を有し、被写体と相対移動させつつ繰り返し撮像を行うことによって二次元像が得られる。第一撮像装をラインセンサにより構成する場合、例えば、ラインセンサを多数の撮像素子が、電子部品の上面と平行な方向において一直線状に設け、ラインセンサと電子部品とを、電子部品の上面に平行でかつ上記一直線と直交する方向に相対移動させればよい。
【００６７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である電子部品装着システムを示す平面図である。
【図２】上記電子部品装着システムの側面図である。
【図３】上記電子部品装着システムの部品装着装置を示す正面図である。
【図４】上記部品装着装置を示す側面図（一部断面）である。
【図５】上記電子部品装着システムの配線板支持装置を概略的に示す側面図である。
【図６】上記電子部品装着システムの部品トレイに収容された電子部品を示す側面図である。
【図７】上記部品装着装置の部品装着ユニットを示す側面図（一部断面）である。
【図８】上記部品装着ユニットの保持装置を示す側面断面図である。
【図９】上記電子部品装着システムの制御装置を概略的に示すブロック図である。
【図１０】電子部品装着システムのドッグの一部を示す平面図である。
【図１１】上記ドッグの要部正面図である。
【図１２】上記ドッグが電子部品と共に撮像される状況を示す説明図である。
【図１３】前記電子部品装着システムにおける吸着ノズルの回転中心の取得を説明するための図である。
【図１４】前記電子部品装着システムにおける吸着ノズルに保持された基準チップの撮像を説明するための図である。
【図１５】前記電子部品装着システムにおける基準マークカメラの位置ずれの取得を説明するための図である。
【図１６】前記電子部品装着システムにおける移動装置の作動誤差の取得を説明するための図である。
【図１７】前記電子部品装着システムにおけるドッグと吸着ノズル回転中心との相対位置、吸着ノズル，撮像装置および基準マークカメラの相対位置ずれ、および移動装置の作動誤差を示す図である。
【図１８】前記電子部品装着システムにおける電子部品の吸着ノズル回転中心からの位置ずれの取得を説明するための図である。
【図１９】本発明の別の実施形態である電子部品装着システムにおける撮像装置の回転位置ずれの取得を説明するためのずである。
【図２０】上記電子部品装着システムにおける基準マークカメラの回転位置ずれの取得を説明するためのずである。
【図２１】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着システムにおける複数のドッグの傾きの検出を説明するための図である。
【図２２】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着システムにを示す平面図である。
【図２３】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着システムにを示す平面図である。
【符号の説明】
１２：プリント配線板 １４：配線板コンベヤ １８：部品装着装置 ２０，２２：部品供給装置 ２６：配線板支持装置 ８２：電子部品 １００：保持装置 １０６：Ｘ軸スライド １１６：Ｘ軸スライド移動装置
１２２：Ｙ軸スライド １３４：Ｙ軸スライド移動装置 １３６：移動装置１４４：昇降装置 １４６：回転装置 １８４：吸着ノズル ２４８：撮像装置 ２５０：部品カメラ ２５１：導光装置 ２６６：ドッグ
２６８：被検出部 ２７６：撮像画面 ２８２，２８４：載置面 ２８６：基準チップ ３００：制御装置 ３３２：ドッグ ３５６：部品カメラ ３８４：撮像装置 ３８６：基準マークカメラ ３９０：ドッグ
３９２，３９４：載置面 ３９６：基準チップ
Claims (6)
- 電気部品を吸着ノズルにより吸着し、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させて回路基板に装着し、電気回路を組み立てる電気部品装着システムの装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得する方法であって、
前記吸着ノズルの近傍に配設した複数個のドッグと前記吸着ノズルに吸着させた基準チップとを第一撮像装置によって撮像した画像データの処理により、前記複数個のドッグを基準とする前記基準チップの傾きを取得する基準チップ傾き検出工程と、
その基準チップ傾き検出工程の後に、前記基準チップを載置面に載置する基準チップ載置工程と、
その載置した基準チップを第二撮像装置に撮像させた後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置に基準チップを再び撮像させて、２つの基準チップの像を取得し、それら２つの基準チップの像の画像データの処理により、少なくともそれら２つの基準チップの像の同一の部分同士を結ぶ直線を基準とする基準チップの傾きに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得するドッグ傾き検出工程と
を含み、かつ、(a)前記基準チップ傾き検出工程において取得した基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きを修正して前記基準チップ載置工程を実施することと、(b)前記ドッグ傾き検出工程において、そのドッグ傾き検出工程において取得した前記直線を基準とする前記基準チップの傾きと、前記基準チップ傾き検出工程において取得した前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得することとのいずれか一方を含むことを特徴とする相対位置関係取得方法。 - さらに、
前記第一撮像装置による前記複数個のドッグの撮像により取得された画像データの処理により、前記複数個のドッグを基準とする前記第一撮像装置の撮像画面の傾きを検出する工程と、
その複数個のドッグを基準とする前記第一撮像装置の撮像画面の傾きと、前記ドッグ傾き検出工程において検出された前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きとから、前記第一撮像装置の撮像画面の前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得する第一撮像装置傾き取得工程と
を含む請求項１に記載の相対位置関係取得方法。 - さらに、
前記第一撮像装置の撮像画面を基準とする前記第二撮像装置の撮像画面の傾きを検出する工程と、
その第一撮像装置の撮像画面を基準とする前記第二撮像装置の撮像画面の傾きと、前記第一撮像装置傾き取得工程において取得された前記第一撮像装置の撮像画面の前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きとから、前記第二撮像装置の撮像画面の前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得する第二撮像装置傾き取得工程と
を含む請求項２に記載の相対位置関係取得方法。 - 前記基準チップ傾き検出工程が、
前記第一撮像装置により前記複数個のドッグを撮像し、その撮像により取得したそれら複数個のドッグを基準とする前記第一撮像装置の撮像画面の傾きを取得する工程と、
前記吸着ノズルに基準チップを保持させ、その基準チップを前記第一撮像装置により撮像して、その第一撮像装置の撮像画面を基準とする前記基準チップの傾きを取得する工程と、
前記両工程において取得された前記複数個のドッグを基準とする前記第一撮像装置の撮像画面の傾きと前記第一撮像装置の撮像画面を基準とする前記基準チップの傾きとから、前記複数個のドッグを基準とする前記基準チップの傾きを取得する工程と
を含む請求項１ないし３のいずれかに記載の相対位置関係取得方法。 - 電気部品を吸着ノズルにより吸着し、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させて回路基板に装着し、電気回路を組み立てる電気部品装着システムの装着精度に関連する部分の相対位置関係を取得する方法であって、
第一撮像装置により前記吸着ノズルとその近傍に配設された複数個のドッグとを同時に撮像する第一撮像工程と、
その第一撮像工程において取得した吸着ノズルと複数個のドッグとの画像データを処理してそれら吸着ノズルと複数個のドッグとの相対位置関係を取得し、記憶する第一データ処理工程と、
前記吸着ノズルに基準チップを保持させた状態でその基準チップと前記複数個のドッグとを同時に撮像する第二撮像工程と、
その第二撮像工程において取得した基準チップと複数個のドッグとの画像データと前記第一データ処理工程で取得した吸着ノズルと複数個のドッグとの相対位置関係とに基づいて、基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとを取得する第二データ処理工程と、
前記吸着ノズルと前記回路基板を支持する基板支持装置とを相対移動させ、基板支持装置に対して相対移動不能に設定した載置面に前記基準チップを載置させる基準チップ載置工程と、
その基準チップ載置工程において載置した基準チップを第二撮像装置により撮像した後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置により基準チップを再び撮像して、２つの基準チップの像を取得する第三撮像工程と、
少なくともその第三撮像工程において取得した前記２つの基準チップの像の画像データに基づいて、前記吸着ノズル，前記複数個のドッグ，前記第一撮像装置および前記第二撮像装置の相対位置関係を取得し、その相対位置関係に基づいて、それら吸着ノズル，複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置の吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、複数個のドッグ，第一撮像装置および第二撮像装置の前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きとを取得する第三データ処理工程と
を含み、かつ、前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きとを修正して前記基準チップ載置工程を実施することと、前記第二データ処理工程において取得した基準チップの吸着ノズルに対する吸着ノズルの中心軸線と直交する方向における位置ずれと、基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きと、前記第三撮像工程において取得した前記２つの基準チップの像の画像データとに基づいて前記第三データ処理工程を実施することとのいずれか一方を含むことを特徴とする相対位置関係取得方法。 - 電気部品を供給する部品供給装置と、
電気部品を吸着して保持する吸着ノズルと、
回路基板を支持する基板支持装置と、
前記部品供給装置および前記基板支持装置に対して前記吸着ノズルを、互いに直角なＸ軸方向とＹ軸方向とに相対移動させる相対移動装置と、
前記吸着ノズルを回転させる回転装置と、
それら相対移動装置および回転装置を制御して前記吸着ノズルに、前記部品供給装置から供給される電気部品を前記基板支持装置に支持された回路基板の予め定められた位置に予め定められた回転位置で装着させる装着制御装置と、
前記吸着ノズルをその吸着ノズルの中心軸線に平行な方向から撮像可能な第一撮像装置と、
前記基板支持装置に支持された回路基板に設けられた基準マークを撮像可能な第二撮像装置と、
それら第一，第二撮像装置により取得された画像データを処理するデータ処理装置と、
前記第一撮像装置により前記吸着ノズルと同時に撮像可能な位置に配設された複数個のドッグと、
それら複数個のドッグと前記吸着ノズルに吸着させた基準チップとを前記第一撮像装置に撮像させ、その撮像により取得された画像データを前記データ処理装置に処理させて、前記複数個のドッグを基準とする前記基準チップの傾きを取得させる基準チップ傾き検出制御部と、
その基準チップ傾き検出制御部の制御による基準チップの複数個のドッグを基準とする傾きの検出後に、前記相対移動装置を制御して前記基準チップを載置面に載置させる基準チップ載置制御部と、
その載置された基準チップを前記第二撮像装置に撮像させた後、それら基準チップと第二撮像装置とを前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との一方に平行に一定距離相対移動させ、第二撮像装置に基準チップを再び撮像させて、２つの基準チップの像を取得し、それら２つの像の画像データを前記データ処理装置に処理させて、少なくともそれら２つの基準チップの像の同一の部分同士を結ぶ直線を基準とする基準チップの傾きに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得させるドッグ傾き検出制御部と
を含み、かつ、(a)前記基準チップ載置制御部が、前記基準チップ傾き検出制御部の制御により検出された前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きを除去して、その基準チップを前記載置面に載置させるものであることと、(b)前記ドッグ傾き検出制御部が、そのドッグ傾き検出制御部の制御により取得された前記直線を基準とする前記基準チップの傾きと、前記基準チップ傾き検出制御部の制御により取得された前記基準チップの前記複数個のドッグを基準とする傾きとに基づいて、前記複数個のドッグの前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向との前記一方を基準とする傾きを取得するものであることとの一方を含むことを特徴とする電気部品装着システム。
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