JP4728293B2 - 部品移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品供給部から供給された部品を移動可能な移載ヘッドにより吸着して搬送し、所定距離離れた載置部に載置する部品移載装置に関する。

従来、下記特許文献１に示されるように、複数の吸着ノズルを備えた移動可能な移載ヘッドにより、ウェハ保持部に保持された半導体ウェハからチップ部品を取り出して搬送し、所定距離離れた基板に実装する部品実装装置において、上記移載ヘッドとは独立して移動可能な撮像手段を設け、この撮像手段を用いて、上記移載ヘッドにより次に取り出される予定のチップ部品をあらかじめ撮像することが行われている。

この特許文献１に開示された部品実装装置によれば、部品搬送用の移載ヘッドと独立して移動可能な撮像手段を設けたことにより、移載ヘッドによるチップ部品の搬送動作と並行して、次に吸着される予定のチップ部品を認識することができるため、タクトタイムを短縮して基板の生産効率を向上させることができる。
特開２００３−５９９５５号公報

ところで、上記のような部品実装装置においては、その運転中に、上記移載ヘッドおよび撮像手段を駆動するための駆動機構に、摺動摩擦等に伴う熱が発生することがあり、このような熱が発生すると、その熱的影響により駆動機構の軸が伸びて上記移載ヘッドおよび撮像手段の座標系が変化するおそれがある。

特に、上記特許文献１記載の部品実装装置のように、移載ヘッドと独立して移動可能な撮像手段により吸着予定部品の位置が認識されるように構成されている場合には、上記移載ヘッドおよび撮像手段の座標系が、上記のような駆動機構に対する熱的影響に起因して変化することにより、両者の座標系が相対的にずれることがある。そして、このような座標系のずれが生じると、上記撮像手段により位置認識されるウェハ保持部内のチップ部品が移載ヘッドに対しどのような相対位置にあるかが正確に把握できず、上記移載ヘッドによる部品の吸着動作に支障が生じることになる。しかしながら、上記特許文献１の技術では、このような問題に対して何ら対策が施されておらず、上記のような座標系の変化に起因した部品の吸着ミスの発生を有効に防止することができなかった。

このことは、部品供給部から供給された部品を移載ヘッドにより搬送して検査用の検査ソケットに装着する部品試験装置など、他の種類の部品移載装置についても同様である。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、移載ヘッドと独立して移動可能な吸着位置認識用の撮像手段を備えながら、これら移載ヘッドおよび撮像手段の座標系の熱影響変化に起因した部品吸着ミスの発生を効果的に防止することが可能な部品移載装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、部品供給部から供給された部品を移動可能な移載ヘッドにより吸着して搬送し、所定距離離れた載置部に載置する部品移載装置であって、上記移載ヘッドに取り付けられてこれと一体に移動するヘッド側撮像手段と、上記移載ヘッドと独立して移動可能に設けられ、上記移載ヘッドが上記部品供給部から部品を吸着する前にその部品を撮像する吸着位置撮像手段と、上記ヘッド側撮像手段の動作と上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段の動作とを統括的に制御するとともに、部品吸着時に、上記吸着位置撮像手段によりあらかじめ撮像された部品の撮像データに基づいて、上記移載ヘッドをその部品の位置へ移動させる制御手段と、上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段を駆動する駆動機構の温度を検出する温度センサと、を備え、上記制御手段は、上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段を駆動する駆動機構に対する熱的影響により、上記温度センサにより検出された温度が基準温度に対して所定値以上変化した温度となったときのタイミングで、上記部品供給部もしくはその周辺に付された共通の位置認識マークの上に上記吸着位置撮像手段およびヘッド側撮像手段を移動させ、これら各撮像手段により撮像された上記位置認識マークの撮像データに基づいて、上記移載ヘッドの上記基準温度時の座標系に対する座標系の変化度合いを表す第１パラメータと、上記吸着位置撮像手段の上記基準温度時の座標系に対する座標系の変化度合いを表す第２パラメータとを算出し、次いで、上記部品供給部内における吸着予定の部品について、上記吸着位置撮像手段により認識された第１部品座標を、上記第１パラメータ及び上記第２パラメータを用いて上記移載ヘッドのための第２部品座標に座標変換し、該第２部品座標を、上記移載ヘッドが上記吸着予定の部品にアクセスする際の目標地点として設定する座標変化認識制御を行うことを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、部品を吸着して搬送する移載ヘッドと独立して移動可能な吸着位置撮像手段を設けたことにより、部品供給部内の部品を撮像してその位置を認識する動作を、前に吸着された部品が載置部まで搬送されている間に効率よく行うことができ、タクトタイムを短縮して部品移載作業の効率を効果的に向上させることができる。しかも、上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段を駆動する駆動機構に対する熱的影響に起因した両者の座標系の変化が、上記温度センサにより検出された前記駆動機構の温度が基準温度に対して所定値以上変化した温度となったときのタイミングで調べられ、その変化後の各座標系の相関関係に基づいて、上記移載ヘッドが上記部品供給部内の部品にアクセスする際の移動量が補正されるように構成されているため、上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段の座標系が熱的影響により基準温度時の座標系に対して変化した場合でも、吸着すべき部品の位置へ上記移載ヘッドを正確に移動させることができ、上記のような座標系の変化に起因した部品の吸着ミスの発生を効果的に防止することができる。

また、上記移載ヘッドに取り付けられてこれと一体に移動するヘッド側撮像手段を備え、上記制御手段は、上記部品供給部もしくはその周辺に付された共通の位置認識マークの上に上記吸着位置撮像手段およびヘッド側撮像手段を移動させ、これら各撮像手段により撮像された上記位置認識マークの撮像データに基づいて、上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段の座標系の変化を調べるように構成されているので、部品供給部等に付された共通の位置認識マークを吸着位置撮像手段およびヘッド側撮像手段で撮像するだけの簡単な構成で、上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段の座標系の変化を効率よく調べられるという利点がある。

さらに、上記制御手段は、上記移載ヘッドの上記基準温度時の座標系に対する座標系の変化度合いを表す第１パラメータと、上記吸着位置撮像手段の上記基準温度時の座標系に対する座標系の変化度合いを表す第２パラメータとを算出し、次いで、上記部品供給部内における吸着予定の部品について、上記吸着位置撮像手段により認識された第１部品座標を、上記第１パラメータ及び上記第２パラメータを用いて上記移載ヘッドのための第２部品座標に座標変換し、該第２部品座標を、上記移載ヘッドが上記吸着予定の部品にアクセスする際の目標地点として設定するので、移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段の座標系の変化に関するパラメータを用いた座標変換により、吸着すべき部品の位置を移載ヘッドに対し正確に特定することができ、上記移載ヘッドによる部品の吸着精度をより効果的に向上させることができるという利点がある。

また、上記基準温度は、当該部品移載装置の起動時における上記温度センサの検出温度、もしくは、当該部品移載装置の起動後に上記座標変化認識制御が実行された場合にあっては前回の座標変化認識制御が行われた際における上記温度センサの検出温度のいずれかであることが好ましい（請求項２）。

この場合、上記駆動機構が、上記移載ヘッドを駆動する第１サーボモータと、上記吸着位置撮像手段を駆動する第２サーボモータとを含み、上記温度センサとして、第１サーボモータの温度を計測する第１温度センサと、上記第２サーボモータの温度を計測する第２温度センサとを備え、前記制御手段は、上記第１温度センサ又は第２温度センサの少なくとも一方によって所定値以上の温度変化が検出されたときに、上記所定のタイミングと判定することが特に好ましい（請求項３）。

本発明は、上記部品供給部が、ダイシングされたウェハからなる多数のチップ部品の集合体を供給するウェハ用フィーダである場合に、特に好適である（請求項４）。

すなわち、部品供給部がウェハ用フィーダである場合には、密集したチップ部品の中から所望のチップ部品を取り出すのにより高い吸着精度が要求されるため、上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段の座標系の変化を考慮して正確に部品を吸着するようにした本発明の構成は、上記のような高い吸着精度が要求される状況下で特に有効である。

また、本発明の構成は、上記部品移載装置が、上記部品供給部から供給された部品を上記移載ヘッドにより搬送して基板に実装する部品実装装置である場合、もしくは、上記部品供給部から供給された部品を上記移載ヘッドにより搬送して検査用の検査ソケットに装着する部品試験装置である場合に、好適に適用することができる（請求項５，６）。

以上説明したように、本発明によれば、移載ヘッドと独立して移動可能な吸着位置認識用の撮像手段を備えながら、これら移載ヘッドおよび撮像手段の座標系の熱影響変化に起因した部品吸着ミスの発生を効果的に防止することが可能な部品移載装置を提供することができる。

（実施形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる部品実装装置１を概略的に示す平面図である。本図に示される部品実装装置１は、基台２と、この基台２上に設置されて基板Ｐの搬送ラインを構成するコンベア３と、多数のチップ部品６，６…の集合体としてのウェハ７を供給する部品供給部５と、この部品供給部５から供給されたチップ部品６を吸着して搬送し、基板Ｐに実装する移載ヘッド４とを備えている。

上記コンベア３は、基台２上においてＸ軸方向（基板Ｐの搬送方向）に延びるように設置され、基板Ｐを上流側（−Ｘ側）から搬送して所定の実装作業位置（図示されている位置）で保持し、その基板Ｐに対する実装作業が終了するのを待って上記実装作業位置の下流側（＋Ｘ側）に基板Ｐを搬出するように構成されている。なお、上記コンベア３には、基板Ｐを上記実装作業位置に保持するための図略のクランプ機構等が設けられている。また、当実施形態では、上記実装作業位置に位置決めされた基板Ｐが、本発明にかかる載置部（つまり部品供給部５から取り出されたチップ部品６の搬送先）に相当する。

上記部品供給部５は、円盤状のシリコンウェハからなるウェハ７が碁盤目状にダイシングされて形成された多数のチップ部品６，６…（ベアチップ）の集合体を、トレイ８上に載置した状態で供給するウェハ用フィーダとして構成されている。具体的に、部品供給部５は、ウェハ７をトレイ８上に載置した状態で上下多段に収納するウェハ収納エレベータ９と、このウェハ収納エレベータ９の前方側（−Ｙ側）に位置する基台２上に設置されたウェハステージ１０と、上記ウェハ収納エレベータ９からウェハステージ１０上にトレイ８を引き出すためのコンベア１１等からなる引出ユニットとを備えている。

上記移載ヘッド４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に支持されており、上記部品供給部５のウェハステージ１０上に位置決めされたウェハ７の上方と、上記実装作業位置に保持された基板Ｐの上方とにわたって自在に移動し得るように構成されている。

すなわち、基台２上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール１３と、第１Ｙ軸サーボモータ１４により回転駆動されるボールねじ軸１５とが配設され、上記移載ヘッド４を支持するための支持フレーム１６が、上記固定レール１３に沿ってＹ軸方向に移動可能に支持されるとともに、この支持フレーム１６の内部に設けられたナット部分１７が上記ボールねじ軸１５に螺合している。また、上記支持フレーム１６には、Ｘ軸方向に延びる図略のガイド部材と、第１Ｘ軸サーボモータ１８により回転駆動されるボールねじ軸１９とが配設され、上記移載ヘッド４が上記ガイド部材に沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されるとともに、この移載ヘッド４の内部に設けられた図略のナット部分が上記ボールねじ軸１９に螺合している。そして、第１Ｙ軸サーボモータ１４が作動してボールねじ軸１５が回転駆動されることにより、上記支持フレーム１６が移載ヘッド４と一体にＹ軸方向に移動し、かつ第１Ｘ軸サーボモータ１８が作動してボールねじ軸１９が回転駆動されることにより、移載ヘッド４が支持フレーム１６に対してＸ軸方向に移動するように構成されている。

図２のブロック図に示すように、上記第１Ｘ軸サーボモータ１８および第１Ｙ軸サーボモータ１４には、エンコーダ等からなる位置検出手段１８ａ，１４ａがそれぞれ設けられており、これら各手段１８ａ，１４ａの検出値に基づいて、上記移載ヘッド４の理論上の位置が認識されるようになっている。また、上記各サーボモータ１８，１４（第１サーボモータ）には、温度センサ１８ｂ，１４ｂ（第１温度センサ）が設けられており、これら温度センサ１８ｂ，１４ｂの検出値に基づいて、運転中のモータ温度がチェックされるようになっている。

上記移載ヘッド４は、図１に示すように、上記ウェハステージ１０上のウェハ７から個々のチップ部品６を吸着するための複数の（図例では３つの）ノズルユニット３０を有している。これら各ノズルユニット３０は、その下端部に中空状のノズル部材（図示省略）を有しており、部品吸着時には、真空ポンプ等からなる図略の負圧供給手段から上記ノズル部材の先端部に負圧が供給され、その負圧による吸引力で上記ノズル部材にチップ部品６が吸着されるようになっている。

また、上記ノズルユニット３０は、移載ヘッド４の本体部に対し上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能でかつノズル中心軸（Ｒ軸）回りに回転可能な状態で取り付けられ、図略のＺ軸サーボモータおよびＲ軸サーボモータによりそれぞれ各方向に駆動されるように構成されている。

以上のように構成された移載ヘッド４には、基板Ｐの上面に付された位置認識用のフィデューシャルマーク（図示省略）を認識するための基板認識カメラ３１（本発明にかかるヘッド側撮像手段）が取り付けられている。具体的に、この基板認識カメラ３１は、基板Ｐがコンベア３によって実装作業位置まで搬送された後の所定のタイミングで、移載ヘッド４とともに上記フィデューシャルマークの上方まで移動してこれを撮像することにより、基板Ｐの正確な位置を特定するように構成されている。

一方、上記部品供給部５の上方には、そのウェハステージ１０上に位置決めされたウェハ７の各チップ部品６を撮像してその正確な位置を特定するための吸着位置認識カメラ３２（本発明にかかる吸着位置撮像手段に相当）が設けられている。この吸着位置認識カメラ３２は、上記移載ヘッド４と同様の機構によりＸ，Ｙ軸の各方向に移動可能に支持されている。

すなわち、吸着位置認識カメラ３２は、Ｙ軸方向に沿って延びる一対のガイドレール３３に沿って移動可能な支持フレーム３６に、カメラ取付部３３を介して支持されており、上記支持フレーム３６の内部に設けられたナット部分３７に螺合するボールねじ軸３５が、第２Ｙ軸サーボモータ３４により回転駆動されることで、上記支持フレーム３６と一体にＹ軸方向に移動するように構成されている。また、上記支持フレーム３６には、上記カ
メラ取付部３３の内部に設けられた図略のナット部分と螺合するボールねじ軸３９が配設されており、このボールねじ軸３９が第２Ｘ軸サーボモータ３８により回転駆動されることで、上記吸着位置認識カメラ３２がＸ軸方向に移動するように構成されている。

図２のブロック図に示すように、上記第２Ｘ軸サーボモータ３８および第２Ｙ軸サーボモータ３４には、上記移載ヘッド４駆動用のサーボモータ１８，１４と同様に、エンコーダ等からなる位置検出手段３８ａ，３４ａがそれぞれ設けられており、これら各手段３８ａ，３４ａの検出値に基づいて、上記部品認識カメラ３２の理論上の位置が認識されるようになっている。また、上記各サーボモータ３８，３４（第２サーボモータ）には、温度センサ３８ｂ，３４ｂ（第２温度センサ）が設けられており、これら温度センサ３８ｂ，３４ｂの検出値に基づいて、運転中のモータ温度がチェックされるようになっている。

以上のように、当実施形態の部品実装装置１には、移載ヘッド４と一体に移動して基板Ｐを撮像する基板認識カメラ３１とは別に、上記移載ヘッド４を駆動するサーボモータ１４，１８とは別のサーボモータ３４，３８により駆動されることで移載ヘッド４と独立に移動可能な吸着位置認識カメラ３２が設けられ、この吸着位置認識カメラ３２により、部品供給部５内のチップ部品６が撮像されてその位置が認識されるようになっている。ただし、このように吸着位置認識カメラ３２が移載ヘッド４と独立して移動可能である場合において、部品実装装置１の運転中に、上記移載ヘッド４を駆動する駆動機構（つまりサーボモータ１４，１８やボールねじ軸１５，１９）と、上記吸着位置認識カメラ３２を駆動する駆動機構（つまりサーボモータ３４，３８やボールねじ軸３５，３９）とで、それぞれ摺動摩擦等に伴う熱が発生すると、この発生熱により上記各駆動機構のボールねじ軸１５，１９，３５，３９が伸びて、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系が相対的にずれるおそれがある。

すなわち、上記各駆動機構での発生熱によりそのボールねじ軸１５，１９，３５，３９が伸びた場合に、上記移載ヘッド用のボールねじ軸１５，１９と、上記吸着位置認識カメラ３２用のボールねじ軸３５，３９との間で、その熱伸び量が必ずしも一致しないことから、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系にずれが生じることがある。そして、このようなずれが生じると、部品供給部５内のチップ部品６が移載ヘッド４に対しどのような相対位置にあるかが正確に把握できなくなり、上記移載ヘッド４によるチップ部品６の吸着動作に支障が生じるおそれがある。

そこで、当実施形態の部品実装装置１では、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を駆動する駆動機構に対する熱的影響（つまり上記のような駆動機構での発生熱等による影響）によりその座標系が所定量変化したと予想される所定のタイミングで、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化が調べられ、その変化後の各座標系の相関関係に基づいて、上記移載ヘッド４が上記部品供給部５内のチップ部品６にアクセスする際の移動量が補正されるように構成されている。そして、上記のような座標系の変化を調べるための基準マークとして、上記部品供給部５のウェハステージ１０には、２つの位置認識マークＭ１，Ｍ２が付されている。具体的には、ウェハステージ１０の左右両側辺部に一対の突片１０ａが設けられ、これら各突片１０ａの上面に、上記各マークＭ１，Ｍ２がそれぞれ付されている。

次に、以上のように構成された部品実装装置１の制御系について、図２のブロック図を用いて説明する。

部品実装装置１には、ＣＰＵや各種メモリ、ＨＤＤ等からなる制御ユニット４０（本発明にかかる制御手段に相当）が内蔵されており、この制御ユニット４０に、上記各サーボモータ１４，１８，３４，３８、基板認識カメラ３１、吸着位置認識カメラ３２等がそれぞれ電気的に接続されることにより、これら各部の動作が上記制御ユニット４０によって統括的に制御されるようになっている。

上記制御ユニット４０は、その機能要素として、上記各サーボモータ１４，１８，３４，３８の駆動を制御するとともに、これら各モータに取り付けられた位置検出手段１４ａ，１８ａ，３４ａ，３８ａや温度センサ１４ｂ，１８ｂ，３４ｂ，３８ｂから送信される検出信号を受け付ける軸制御部４２と、上記基板認識カメラ３１および吸着位置認識カメラ３２から送信される撮像データを受け付けて所定の画像処理を施す画像処理部４３と、実装プログラム等の各種プログラムや各種データを記憶する記憶部４４と、これら各部４２〜４４を統括的に制御するとともに、各種の演算処理を実行する主演算部４１とを有している。

そして、このような制御ユニット４０は、上記各サーボモータ１４，１８，３４，３８の駆動や、上記基板認識カメラ３１および吸着位置認識カメラ３２による撮像動作等をあらかじめ定められた実装プログラムに基づいて制御することにより、上記移載ヘッド４にチップ部品６の吸着や搬送等の一連の動作を実行させるとともに、その動作前や動作中において、上記基板認識カメラ３１による基板Ｐの撮像や、吸着位置認識カメラ３２によるチップ部品６の撮像等を実行させるように構成されている。

また、制御ユニット４０は、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を駆動する駆動機構での温度上昇を、上記各サーボモータ（１８，３８等）に取り付けられた温度センサ（１８ｂ，３８ｂ等）の検出値に基づいてチェックするとともに、そのチェックの結果上記移載ヘッド４または吸着位置認識カメラ３２の座標系が所定量変化したと予想される所定のタイミングで、上記各座標系の変化を調べるように構成されている。具体的に、制御ユニット４０は、上記移載ヘッド４に取り付けられた基板認識カメラ３１と、上記部品認識カメラ３２とにより、部品供給部５のウェハステージ１０に付された上記位置認識マークＭ１，Ｍ２を撮像してその位置を認識することにより、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べるように構成されている。そして、その変化後の各座標系の相関関係に基づいて、上記移載ヘッド４が部品供給部５内のチップ部品６にアクセスする際の移動量が補正されるようになっている。

ここで、上記駆動機構での温度上昇による上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べるための具体的手法について説明する。なお、この説明の前提として、上記位置検出手段（１８ａ，３８ａ等）により検出される移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の制御上の座標は、上記温度センサ（１８ａ，３８ａ等）による検出温度が所定の基準温度にあるときに互いに一致するように設定されているものとする。

上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を駆動する駆動機構の温度がある程度上昇すると、これらの駆動機構を構成する上記ボールねじ軸（１９，３９等）が伸びることにより、上記位置検出手段（１８ａ，３８ａ等）により検出される移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の制御上の座標がそれぞれ変化する。そして、この状態で基板認識カメラ３１および吸着位置認識カメラ３２により上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の位置を認識すると、各マークＭ１，Ｍ２の座標は、基準温度時の座標とは異なる位置にあるものとして認識される。

例えば、基準温度時に、移載ヘッド４を、平面視で基板認識カメラ３１と位置認識マークＭ１とが一致するような位置まで移動させた場合において、このときの基板認識カメラ３１の制御上の座標、つまり、位置検出手段３４ａ，３８ａの検出値に基づく基板認識カメラ３１の座標が（Ｘ₁，Ｙ₁）であったとする。この場合、図３（ａ）に示すように、基板認識カメラ３１の撮像視野Ｃ１の中心に上記位置認識マークＭ１が認識され、当該マークＭ１は、上記基板認識カメラ３１の制御上の座標（Ｘ₁，Ｙ₁）に存在するものとして認識される。

一方、駆動機構の温度が上昇している状態（温間時）において、基板認識カメラ３１を、位置検出手段３４ａ，３８ａにより位置検出しながら上記と同じ座標（Ｘ₁，Ｙ₁）に移動させたとする。ところが、この状態では、基板認識カメラ３１（および移載ヘッド４）の制御上の座標がボールねじ軸１５，１９の熱伸びによりずれているため、基板認識カメラ３１は、実際には上記位置認識マークＭ１から所定距離ずれた位置に移動する。このため、位置認識マークＭ１は、図３（ｂ）に示すように、基板認識カメラ３１の撮像視野Ｃ１の中心（制御上の座標ではここが（Ｘ₁，Ｙ₁）になる）から所定距離ずれた座標（Ｘ_1P，Ｙ_1P）にあるものとして認識される。

同様に、上記基板認識カメラ３１によりもう一方の位置認識マークＭ２を認識した場合を図４（ａ）（ｂ）に示す。本図に示すように、位置認識マークＭ２は、基準温度時には座標（Ｘ₂，Ｙ₂）にあるものとして認識されるが、駆動機構の温度が上昇する温間時には、そこから所定距離離れた（Ｘ_2P，Ｙ_2P）にあるものとして認識される。

このように、駆動機構の温度が上昇して移載ヘッド４の座標系がずれた状態で、基板認識カメラ３１により上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の位置を認識すると、これら各マークＭ１，Ｍ２は、基準温度時の座標（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）から所定距離ずれた座標（Ｘ_1P，Ｙ_1P）（Ｘ_2P，Ｙ_2P）に存在するものとして認識される。そして、制御ユニット４０は、この事象を利用して、上記移載ヘッド４の座標系の変化を調べるように構成されている。すなわち、制御ユニット４０は、駆動機構での温度上昇幅がある程度大きくなったときに、その温間時における位置認識マークＭ１，Ｍ２の座標（Ｘ_1P，Ｙ_1P）（Ｘ_2P，Ｙ_2P）を基板認識カメラ３１によって認識し、これらの座標と、上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の基準温度時の座標（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）との間のずれに基づいて、上記移載ヘッド４の座標系の変化を調べるように構成されている。

以上のことは、吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べる場合も同様である。すなわち、吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化は、図５および図６に示すように、同カメラ３２により認識された位置認識マークＭ１，Ｍ２の温間時の座標（Ｘ_1S，Ｙ_1S）（Ｘ_2S，Ｙ_2S）と、両者の基準温度時の座標（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）とのずれに基づいて、調べることができる。なお、基準温度時においては、上述したように、吸着位置認識カメラ３２の座標系と上記移載ヘッド４（および基板認識カメラ３１）の座標系とが一致していることから、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、吸着位置認識カメラ３２により認識される基準温度時の位置認識マークＭ１，Ｍ２の座標は、上記基板認識カメラ３１による場合の座標（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）と同一である。また、図５および図６においてＣ２は、吸着位置認識カメラ３２の撮像視野を表している。

次に、上記制御ユニット４０による制御に基づき部品実装装置１が行う実装動作の具体的内容について、図７および図８のフローチャートに基づき説明する。

図７に示すように、基板Ｐの実装が開始されると、制御ユニット４０は、その記憶部４４から適当な生産プログラムを読み込むとともに（ステップＳ１）、基板Ｐの生産枚数を記憶するカウンタのカウント値Ｃをリセット（Ｃ＝０）する制御を実行する（ステップＳ３）。

次いで、制御ユニット４０は、現時点が、後述するステップＳ７で行われる座標変化認識制御を行うべきタイミング（座標変化認識タイミング）にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的に、図７のフローチャートでは、温度センサ（１８ｂ，３８ｂ等）による各サーボモータ（１８，３８等）の検出温度の変化、すなわち、装置起動時もしくは前回行われた座標変化認識制御の実行時から比較した各サーボモータの温度変化ΔＴが、所定の閾値Ｔａに達したときに、上記座標変化認識タイミングになったと判定される。なお、当実施形態では、複数のサーボモータ１４，１８，３４，３８のうちのいずれかで上記のような温度変化が見られれば、座標変化認識タイミングになったと判定されるものとする。

上記ステップＳ５でＹＥＳと判定されて現時点が座標変化認識タイミングにあることが確認された場合、制御ユニット４０は、次のステップＳ７に移行して、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を認識する座標変化認識制御を実行する。

図８は、この座標変化認識制御の具体的内容を示すサブルーチンである。このサブルーチンがスタートすると、制御ユニット４０は、まず、部品供給部５のウェハステージ１０に付された上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の上方へ基板認識カメラ３１を順次移動させるとともに（ステップＳ４１）、この基板認識カメラ３１により上記各マークＭ１，Ｍ２を撮像する制御を実行する（ステップＳ４３）。具体的には、第１Ｘ軸サーボモータ１８および第１Ｙ軸サーボモータ１４を作動させて基板認識カメラ３１を移載ヘッド４とともにＸ，Ｙ軸の各方向に移動させるとともに、その移動量を、上記各サーボモータ１８，１４に設けられた位置検出手段１８ａ，１４ａの検出値に基づいて検出することにより、基準温度時において座標（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）にある上記位置認識マークＭ１，Ｍ２を目指して基板認識カメラ３１を順次移動させ、そこで各マークＭ１，Ｍ２の撮像を行う。

次いで、制御ユニット４０は、上記ステップＳ４３で得られた基板認識カメラ３１による位置認識マークＭ１，Ｍ２の撮像データから、これら各マークＭ１，Ｍ２の座標を取得して記憶部４４に記憶させる制御を実行する（ステップＳ４５）。例えば、図３および図４に示したように、基準温度時において座標（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）にある上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の上方に基板認識カメラ３１が移動する際に、この基板認識カメラ３１が、ボールねじ軸１５，１９の熱伸びにより上記座標からずれた位置に移動することにより、見かけ上、上記各マークＭ１，Ｍ２が座標（Ｘ_1P，Ｙ_1P）（Ｘ_2P，Ｙ_2P）にあるものとして認識された場合、この座標（Ｘ_1P，Ｙ_1P）（Ｘ_2P，Ｙ_2P）が、上記各マークＭ１，Ｍ２の座標として取得されることになる。

このようにして基板認識カメラ３１により位置認識マークＭ１，Ｍ２の座標を取得する処理が完了すると、制御ユニット４０は、次に、吸着位置認識カメラ３２に対して上記と同様の処理を行うべく、上記と同じ位置認識マークＭ１，Ｍ２の上方へ吸着位置認識カメラ３２を順次移動させるとともに（ステップＳ４７）、この吸着位置認識カメラ３２により上記各マークＭ１，Ｍ２を撮像する制御を実行する（ステップＳ４９）。具体的には、第２Ｘ軸サーボモータ３８および第２Ｙ軸サーボモータ３４を作動させて吸着位置認識カメラ３２をＸ，Ｙ軸の各方向に移動させるとともに、その移動量を、上記各モータ３８，３４に設けられた位置検出手段３８ａ，３４ａの検出値に基づいて検出することにより、上記位置認識マークＭ１，Ｍ２を目指して吸着位置認識カメラ３２を移動させ、そこで各マークＭ１，Ｍ２の撮像を行う。

次いで、制御ユニット４０は、上記ステップＳ４９で得られた吸着位置認識カメラ３２による位置認識マークＭ１，Ｍ２の撮像データから、これら各マークＭ１，Ｍ２の座標（見かけ上の座標）を取得して記憶部４４に記憶させる制御を実行する（ステップＳ５１）。例えば、図５および図６に示したように、基準温度時において座標（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）にある上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の上方に吸着位置認識カメラ３２が移動する際に、この吸着位置認識カメラ３２が、ボールねじ軸３５，３９の熱伸びにより上記座標からずれた位置に移動することにより、見かけ上、上記各マークＭ１，Ｍ２が座標（Ｘ_1S，Ｙ_1S）（Ｘ_2S，Ｙ_2S）にあるものとして認識された場合、この座標（Ｘ_1S，Ｙ_1S）（Ｘ_2S，Ｙ_2S）が、上記各マークＭ１，Ｍ２の座標として取得されることになる。

以上のようにして基板認識カメラ３１および吸着位置認識カメラ３２によりそれぞれ位置認識マークＭ１，Ｍ２の座標を取得する処理が完了すると、制御ユニット４０は、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化に関する各種パラメータを算出して記憶部４４に記憶させる制御を実行する（ステップＳ５３）。次に、このパラメータを演算する具体的な手順を、以下の〔１〕〜〔４〕に沿って説明する。

〔１〕まず、移載ヘッド４の座標系の変化に関するパラメータ（第１パラメータ）を求める事前計算として、下記ベクトルａおよびＡ1を算出する。すなわち、図９に示すように、位置認識マークＭ１，Ｍ２の基準温度時の座標（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）どうしを結んでなるマーク間ベクトルａ（ａ_x，ａ_y）を算出するとともに、上記ステップＳ４５で取得された位置認識マークＭ１，Ｍ２の座標、つまり、移載ヘッド４の温間時の座標系に基づく各マークＭ１，Ｍ２の座標（Ｘ_1P，Ｙ_1P）（Ｘ_2P，Ｙ_2P）を用いて、これら両座標を結んでなるマーク間ベクトルＡ₁（Ａ_1x，Ａ_1y）を算出する。ここで、ベクトルａ（ａ_x，ａ_y）＝（Ｘ₂−Ｘ₁，Ｙ₂−Ｙ₁）、ベクトルＡ₁（Ａ_1x，Ａ_1y）＝（Ｘ_2P−Ｘ_1P，Ｙ_2P−Ｙ_1P）である。

〔２〕上記〔１〕で求められた各ベクトルａ（ａ_x，ａ_y），Ａ₁（Ａ_1x，Ａ_1y）を用いて、下式（１）（２）により、移載ヘッド４の座標系に関するスケーリング定数α₁、および座標回転角度θ₁を算出する。

ここで、スケーリング定数α₁は、移載ヘッド４の温間時の座標系に基づくマーク間距離が、基準温度時の距離に比べてどれだけ変化したかを表しており、温間時の座標系の縮尺変化率を表わしている。また、座標回転角度θ₁は、温間時の座標系の角度変化を表す
ものである。

〔３〕次に、吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化に関するパラメータ（第２パラメータ）を求める。そのため、まず、図１０に示すように、上記〔１〕で算出された基準温度時のマーク間ベクトルａ（ａ_x，ａ_y）とともに、下記ベクトルＡ₂を算出する。すなわち、上記ステップＳ５１で取得された位置認識マークＭ１，Ｍ２の座標、つまり、吸着位置認識カメラ３２の温間時の座標系に基づく各マークＭ１，Ｍ２の座標（Ｘ_1S，Ｙ_1S）（Ｘ_2S，Ｙ_2S）を用いて、これら両座標を結んでなるマーク間ベクトルＡ₂（Ａ_2x，Ａ_2y）を算出する。ここで、ベクトルＡ₂（Ａ_2x，Ａ_2y）＝（Ｘ_2S−Ｘ_1S，Ｙ_2S−Ｙ_1S）である。

〔４〕上記〔３〕で求められた各ベクトルａ（ａ_x，ａ_y），Ａ₂（Ａ_2x，Ａ_2y）を用いて、下式（３）（４）により、吸着位置認識カメラ３２の座標系に関するスケーリング定数α₂、および座標回転角度θ₂を算出する。

再び図３のメインフローに戻って説明を行う。上記ステップＳ５でＮＯと判定されて現時点が座標変化認識タイミングでないことが確認された場合、もしくは、上記ステップＳ５でＹＥＳと判定されて次のステップＳ７での座標変化認識制御が完了した場合、制御ユニット４０は、コンベア３を作動させて基板Ｐを図１に示される実装作業位置まで搬入する制御を実行する（ステップＳ９）。

次いで、制御ユニット４０は、基板認識カメラ３１を移載ヘッド４とともに基板Ｐの上方に移動させ、この基板Ｐの上面に付された位置認識用のフィデューシャルマークを上記基板認識カメラ３１で撮像することにより、上記実装作業位置に位置決めされた基板Ｐの位置を認識する制御を実行する（ステップＳ１１）。

次いで、制御ユニット４０は、吸着位置認識カメラ３２を、部品供給部５のウェハステージ１０の上方に移動させ、このウェハステージ１０上のウェハ７に含まれる多数のチップ部品６，６…のうち、吸着する予定のチップ部品６を上記吸着位置認識カメラ３２で撮像することにより、そのチップ部品６の位置を認識する制御を実行する（ステップＳ１３）。すなわち、このステップＳ１３では、吸着する予定のチップ部品６が吸着位置認識カメラ３２で撮像され、その撮像データに基づき特定されるチップ部品６の位置が、当該チップ部品６を吸着する上記移載ヘッド４の移動目標地点として認識される。

このようにして吸着すべきチップ部品６の位置が認識されると、制御ユニット４０は、移載ヘッド４が上記チップ部品６の上方まで移動するのに必要な移動量を、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の熱伸びによる変化、つまり上記ステップＳ５３で算出された各種パラメータ（α₁やθ₁等）により表わされる上記各座標系の変化を考慮して決定するとともに、（ステップＳ１４）、その決定された移動量に基づいて、上記移載ヘッド４をチップ部品６の上方に移動させる制御を実行する（ステップＳ１５）。

すなわち、当実施形態の部品実装装置１では、チップ部品６の位置が、移載ヘッド４（および基板認識カメラ３１）とは独立して移動可能な吸着位置認識カメラ３２により認識されるため、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の熱伸びによる変化を考慮して移載ヘッド４を移動させないと、この移載ヘッド４のノズルユニット３０が、上記チップ部品６の上方に正確に到達しないおそれがある。そこで、移載ヘッド４をチップ部品６の上方へ移動させる際には、上記のような座標系の変化を考慮して移動量を決定する。より具体的には、以下の〔ａ〕〜〔ｃ〕の手順により、移載ヘッド４の移動量を決定する。

〔ａ〕上記吸着位置認識カメラ３２により認識されたチップ部品６の座標、つまり、同カメラ３２の温間時の座標系に基づくチップ部品６の座標（第１部品座標）が（Ｘ_t2，Ｙ_t2）であるとすると、この部品座標（Ｘ_t2，Ｙ_t2）を、上記吸着位置認識カメラ３２の座標系に関するスケーリング定数α₂および座標回転角度θ2を用いた下式（５）により、基準温度時の座標系に基づく座標（Ｘ_t0，Ｙ_t0）に変換する。

〔ｂ〕上記〔ａ〕で求めた基準温度時の座標系に基づく部品座標（Ｘ_t0，Ｙ_t0）を、上記移載ヘッド４の座標系に関するスケーリング定数α₁および座標回転角度θ₁を用いた下式（６）により、移載ヘッド４の温間時の座標系に基づく部品座標（第２部品座標）（Ｘ_t1，Ｙ_t1）に変換する。

〔ｃ〕そして、上記〔ｂ〕で求められた移載ヘッド４の温間時の座標系に基づく部品座標（Ｘ_t1，Ｙ_t1）を、移載ヘッド４の移動目標地点として再設定し、その目標地点に移載ヘッド４が到達するようにその移動量を補正した上で、上記移載ヘッド４を移動させる。

このように、上記〔ａ〕〜〔ｃ〕の処理では、温間時に吸着位置認識カメラ３２により認識された部品座標が、吸着位置認識カメラ３２および移載ヘッド４の座標系の相関関係に基づいて、温間時の移載ヘッド４の座標系に基づく部品座標に変換され、その変換後の部品座標に移載ヘッド４が到達するように、移載ヘッド４の移動量が補正されるようになっている。これにより、熱伸びによる座標系の変化にかかわらず、移載ヘッド４のノズルユニット３０が、吸着すべきチップ部品６の上方に正確に移動できるようになる。

上記のようにして移載ヘッド４が吸着位置に移動すると、制御ユニット４０は、上記移載ヘッド４の本体部からノズルユニット３０を下降させる等により、このノズルユニット３０にチップ部品６を吸着させる制御を実行する（ステップＳ１７）。なお、当実施形態では、移載ヘッド４に３つのノズルユニット３０が設けられているため、これら各ノズルユニット３０にそれぞれチップ部品６を吸着させることにより、最大３つのチップ部品６を移載ヘッド４により吸着することが可能である。

次いで、制御ユニット４０は、移載ヘッド４を基板Ｐ上の実装箇所の上方に移動させるとともに（ステップＳ１９）、上記移載ヘッド４のノズルユニット３０を下降させる等により、このノズルユニット３０の下端部に吸着された上記チップ部品６を基板Ｐに実装する制御を実行する（ステップＳ２１）。このとき、移載ヘッド４の３つのノズルユニット３０にそれぞれチップ部品６が吸着されている場合、移載ヘッド４は、その各ノズルユニット３０を基板Ｐ上の各実装箇所に順次移動させてチップ部品６を実装する。また、このとき、ノズルユニット３０により吸着されたチップ部品６を下から撮像することが可能な不図示の部品認識カメラが基台２に設けられている場合には、チップ部品６を基板Ｐに実装する前に、各ノズルユニット３０に対するチップ部品６の吸着位置のずれ（吸着ずれ）が上記部品認識カメラで認識され、吸着ずれが存在する場合には、そのずれの分だけ、基板Ｐに対する各ノズルユニット３０の移動量が補正される。

なお、上記のようにしてチップ部品６を基板Ｐに実装する場合において、その実装箇所の正確な位置は、上記ステップＳ１１で基板認識カメラ３１により認識された基板Ｐの位置に基づいて決定される。このとき、基板認識カメラ３１（および移載ヘッド４）の座標系が図３や図４に示したように熱伸びによる影響で変化している場合でも、基板Ｐに対するチップ部品６の実装動作が、上記基板認識カメラ３１と一体に移動する移載ヘッド４、つまり、基板認識カメラ３１と同一量だけ変化した座標系を有する移載ヘッド４によって行われることから、部品実装時において上記のような座標系の変化は問題とならず、チップ部品６の実装は適正に行われる。

上記ステップＳ２１での移載ヘッド４によるチップ部品６の実装動作が完了すると、制御ユニット４０は、基板Ｐに実装すべき全てのチップ部品６が実装されたか否かを判定し（ステップＳ２３）、ここでＮＯと判定されて実装すべきチップ部品６が未だに残っていることが確認された場合には、そのチップ部品６を基板Ｐに実装すべく、上記ステップＳ１３に戻ってそれ以降の処理を同様に繰り返す。

一方、上記ステップＳ２３でＹＥＳと判定されて基板Ｐに実装すべき全てのチップ部品６が実装されたことが確認された場合には、コンベア３を作動させて基板Ｐを装置外に搬出するとともに（ステップＳ２５）、基板Ｐの生産枚数を記憶するカウンタのカウント値Ｃをインクリメント（Ｃ＝Ｃ＋１）する制御を実行し（ステップＳ２７）、さらにその値が生産予定枚数Ｎｔよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２９）。そして、ここでＹＥＳと判定されて現状の累積生産枚数が生産予定枚数Ｎｔに達していないことが確認された場合には、上記ステップＳ５以降の処理に戻り、新たな基板Ｐに対し上記と同様の実装処理を実行する。一方、上記ステップＳ２９でＮＯと判定されて現状の累積生産枚数が生産予定枚数Ｎｔに達したことが確認された場合、生産は終了する。

上記のように部品供給部５から供給されたチップ部品６を移動可能な移載ヘッド４により吸着して搬送し、所定距離離れた基板Ｐに実装（載置）する部品実装装置１において、上記移載ヘッド４と独立して移動可能で、かつ上記移載ヘッド４が上記部品供給部５からチップ部品６を吸着する前にそのチップ部品６を撮像する吸着位置認識カメラ３２と、上記移載ヘッド４や吸着位置認識カメラ３２等の動作を統括的に制御するとともに、部品吸着時に、上記吸着位置認識カメラ３２によりあらかじめ撮像されたチップ部品６の撮像データに基づいて、上記移載ヘッド４をそのチップ部品６の位置へ移動させる制御ユニット４０とを設け、この制御ユニット４０による制御の下、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を駆動する駆動機構に対する熱的影響によりその座標系が所定量変化したと予想される所定のタイミングで、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べ、その変化後の各座標系の相関関係に基づいて、上記移載ヘッドが上記部品供給部内の部品にアクセスする際の移動量を補正するようにした上記第１実施形態の構成によれば、移載ヘッド４と独立して移動可能な吸着位置認識カメラ３２により吸着位置の認識を効率よく行いながら、これら移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の熱影響変化に起因した部品吸着ミスの発生を効果的に防止できるという利点がある。

すなわち、上記構成では、移載ヘッド４と独立して移動可能な吸着位置認識カメラ３２により、上記移載ヘッド４が部品供給部５から吸着する予定のチップ部品６が撮像されるように構成されているため、当該チップ部品６（吸着予定部品）を撮像してその位置を認識する動作を、前に吸着されたチップ部品６が移載ヘッド４により搬送されて基板Ｐに実装されている間に効率よく行うことができ、タクトタイムを短縮して基板Ｐの生産効率を効果的に向上させることができる。

しかも、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を駆動する駆動機構に対する熱的影響に起因した両者の座標系の変化が所定のタイミングで調べられ、その変化後の各座標系の相関関係に基づいて、上記移載ヘッド４が上記部品供給部５内のチップ部品６にアクセスする際の移動量が補正されるように構成されているため、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系が熱的影響により変化した場合でも、上記移載ヘッド４に対する上記チップ部品６の相対位置を正確に把握してそのチップ部品６の位置へ移載ヘッド４を正確に移動させることができ、当該移載ヘッド４にチップ部品６の吸着動作を適正かつ確実に行わせることができる。したがって、上記のように移載ヘッド４と独立した吸着位置認識カメラ３２を用いて吸着位置の認識を効率よく行いながら、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の熱影響変化に起因した部品吸着ミスの発生を効果的に防止できるという利点がある。

特に、上記第１実施形態では、移載ヘッド４に、基板Ｐの位置を認識するための基板認識カメラ３１を一体に設けるとともに、上記制御ユニット４０による制御に基づき、上記部品供給部５に付された共通の位置認識マークＭ１，Ｍ２の上方に上記基板認識カメラ３１および吸着位置認識カメラ３２を移動させ、これら各カメラ３１，３２により撮像された上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の撮像データに基づいて、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べるようにしたため、共通の位置認識マークＭ１，Ｍ２を各カメラ３１，３２で撮像するだけの簡単な構成で、上記各座標系の変化を効率よく調べられるという利点がある。

また、上記第１実施形態では、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化に関するパラメータ（α1やθ1等）を算出するとともに、そのパラメータを用いた座標変換により、上記吸着位置認識カメラ３２により認識された部品座標を、上記移載ヘッド４の変化後の座標系に基づく部品座標に変換し、その変換後の部品座標を、上記移載ヘッド４が上記部品供給部５内のチップ部品６にアクセスする際の目標地点として再設定するという処理が、上記制御ユニット４０により実行されるように構成されているため、上記パラメータを用いた座標変換により、吸着すべきチップ部品６の位置を移載ヘッド４に対し正確に特定することができ、上記移載ヘッド４によるチップ部品６の吸着精度をより効果的に向上させることができるという利点がある。

また、上記第１実施形態では、移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を駆動するサーボモータ（１８，３８等）に、その温度を検出する温度センサ（１８ｂ，３８ｂ等）が設けられ、この温度センサ（１８ｂ，３８ｂ等）による検出温度の上昇幅が所定値に達した場合に、上記制御ユニット４０が上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べるように構成されているため、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系が熱的影響により変化するのを上記サーボモータ（１８，３８等）の温度に基づき適正に検知することができ、その検知結果に応じて、上記各座標系の変化を調べる処理を適正に実行できるという利点がある。

また、上記第１実施形態では、部品供給部５が、ダイシングされたウェハ７からなる多数のチップ部品６，６…の集合体を供給するウェハ用フィーダとして構成されているため、密集したチップ部品６，６…の中から所望のチップ部品６を取り出すのにより高い吸着精度が要求されるが、移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を考慮してチップ部品６を吸着するようにした当実施形態の構成によれば、上記のように高い吸着精度が要求される状況下でも、適正に所望のチップ部品６を吸着できるという利点がある。

なお、上記第１実施形態では、部品供給部５に２つの位置認識マークＭ１，Ｍ２を付して、これら２つのマークＭ１，Ｍ２を上記基板認識カメラ３１および吸着位置認識カメラ３２で撮像することにより、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べるようにしたが、これらの各座標系に、熱伸びが生じても位置が変化しない不動点が存在する場合には（例えばサーボモータ１８，３８等の直近の座標がこのような不動点になり得る）、この不動点を１つの基準として座標系の変化を調べることも可能である。すなわち、上記のような不動点が存在する場合には、部品供給部５に１つの位置認識マークを付すだけで、この単一の位置認識マークと、上記不動点とをそれぞれ基準として、上記各座標系の変化を調べることができる。

もちろん、上記２つの位置認識マークＭ１，Ｍ２以外に、さらに別の位置認識マークを付すことで、３点以上のマークを基準に上記座標系の変化を調べるようにしてもよい。このようにすれば、座標系の変化に関するより詳細なパラメータを算出することができ、座標系の変化をより精密に調べることができる。

また、上記第１実施形態では、移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を駆動するサーボモータ（１８，３８等）に、その温度を検知する温度センサ（１８ｂ，３８ｂ等）を設けたが、同様の温度センサをボールねじ軸（１９，３９等）に設け、このボールねじ軸に設けられた温度センサにより、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を駆動する駆動機構の温度上昇を検知するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、部品を供給する部品供給部５が、ダイシングされたウェハ７からなる多数のチップ部品６，６…の集合体を供給するウェハ用フィーダである場合について説明したが、例えば図１１に示す部品実装装置１００のように、部品供給部１０５が、トレイフィーダ１０７やテープフィーダ１０８により構成されている場合にも、本発明の構成を好適に適用することができる。具体的に、この図１１の例では、部品供給部１０５が、パッケージ化された複数の電子部品１０６（例えばセラミック製のケーシング等に収容されてパッケージ化された集積回路部品や、トランジスタ、コンデンサ等）をトレイ１０９上に載置した状態で供給するトレイフィーダ１０７と、間欠的に繰り出し可能に設けられた多数列のテープ１０８ａの内部に比較的小型のチップ部品等（図示省略）を収容した状態で供給するテープフィーダ１０８とによって構成されている。なお、図１１では、トレイフィーダ１０７およびテープフィーダ１０８からなる部品供給部１０５を除いたその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。

そして、図１１の部品実装装置１００では、上記トレイフィーダ１０７およびテープフィーダ１０８からそれぞれ供給される部品の位置が、移載ヘッド４（および基板認識カメラ３１）と独立して移動可能な吸着位置認識カメラ３２によりそれぞれ認識され、その位置に基づいて上記移載ヘッド４が各フィーダ１０７，１０８から部品を吸着するように構成されている。また、上記トレイフィーダ１０７およびテープフィーダ１０８には、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べるための基準マークと
して、位置認識マークＭ１，Ｍ２がそれぞれ付されている。

また、上記第１実施形態では、部品供給部５のウェハステージ１０に付された共通の位置認識マークＭ１，Ｍ２の上方に上記基板認識カメラ３１および吸着位置認識カメラ３２を移動させ、これら各カメラ３１，３２により撮像された上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の撮像データに基づいて、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べるようにしたが、例えば図１１の二点鎖線に示すように、移載ヘッド４に吸着された部品を下から撮像してその吸着状態を認識する部品認識カメラ１１０が基台２上に設置されている場合には、この部品認識カメラ１１０を利用して上記座標系の変化を調べるようにしてもよい。すなわち、移載ヘッド４もしくは基板認識カメラ３１の下面と、吸着位置認識カメラ３２の下面とにそれぞれマークを付して、このマークを上記部品認識カメラ１１０で撮像することにより、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べるようにしてもよい。この場合でも、両者の座標系の変化を上記第１実施形態と同様に適正に調べることができ、部品の吸着動作を正確に行わせることができる。また、上記構成では、移載ヘッド４に吸着された部品の吸着状態を調べる部品認識カメラ１１０を利用して、各カメラ３１，３２に付されたマークを撮像するようにしたため、新たなカメラを設ける必要がなく、装置のコストアップを効果的に抑制することができる。

また、上記第１実施形態とは別の態様として、例えば以下のような制御を行うことによっても、移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の熱影響変化に起因した部品吸着ミスの発生を効果的に防止することができる。

すなわち、所定のタイミングで、基板認識カメラ３１により位置認識マークＭ１，Ｍ２が撮像されてその位置が認識された場合に、それによって得られた各マークＭ１，Ｍ２の座標が、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、基準温度時の座標から所定量ずれていたとすると、以後は、そのずれ量がゼロになるように、移載ヘッド４駆動用の制御データを修正する。具体的には、上記各マークＭ１，Ｍ２に基板認識カメラ３１を移動させる際に、その制御上の目標地点を上記ずれ量の分だけシフトすることにより、カメラの撮像視野Ｃ１の中心が上記各マークＭ１，Ｍ２に一致するように移載ヘッド４を移動させる。そして、このような補正を、移載ヘッド４が他の目標地点に移動する際にも行う。例えば、移載ヘッド４を上記各マークＭ１，Ｍ２の間にある１つのチップ部品６の位置に移動させる場合、その移動量の補正値は、上記のようにして求められた各マークＭ１，Ｍ２への移動時の補正値を元に、線形補間によって求めることができる。

同様に、吸着位置認識カメラ３２により上記位置認識マークＭ１，Ｍ２を撮像してその位置を認識するとともに、それによって得られた座標と基準温度時の座標との間のずれ（図５（ｂ）および図６（ｂ）参照）に基づいて、吸着位置認識カメラ３２駆動用の制御データを修正する。

以上のような手法によれば、移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を所定の目標地点に移動させる際に、両者の座標系の熱影響変化がキャンセルされる方向に移動量が補正されるため、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２を上記目標地点に正確に到達させることが可能になる。したがって、以後は、吸着位置認識カメラ３２により吸着予定部品の位置を認識し、その吸着位置に移載ヘッド４を移動させた場合に、移載ヘッド４を上記吸着位置に正確に到達させることができる。

（実施形態２）
上記第１実施形態では、部品供給部５から供給された部品（チップ部品６）を移載ヘッド４により搬送して基板Ｐに実装する部品実装装置１に、本発明の構成を適用した例について説明したが、本発明の構成は、このような部品実装装置１に限らず、部品を部品供給部から取り出して搬送する部品移載装置の部類であれば広く適用することが可能であり、例えば、図１２に示される部品試験装置２００に好適に適用することが可能である。以下では、このような部品試験装置２００について簡単に説明する。

図１２に示すように、部品試験装置２００の基台２０１上には、検査対象となる複数の部品２０６をトレイ２０８上に載置した状態で供給するトレイフィーダからなる部品供給部２０５と、この部品供給部２０５から搬送されてきた部品２０６に対し導通チェック等の所定の検査処理を施す複数の（図例では３つの）検査ソケット２１０（本発明にかかる載置部に相当）と、この検査ソケット２１０による検査結果が良とされた部品２０６を収容する良品トレイ２１１と、検査結果が不良とされた部品２０６を収容する不良品トレイ２１２とが配設されている。

また、基台２０１上には、上記部品供給部５、良品・不良品トレイ２１１，２１２、および検査ソケット２１０の上方にわたってＸ，Ｙ軸の各方向に移動可能な移載ヘッド２０４が設けられている。この移載ヘッド２０４は、上記部品供給部２０５から供給された部品２０６を３つのノズルユニット２１３の下端部に吸着して上記検査ソケット２１０まで搬送するとともに、この検査ソケット２１０で各部品２０６に対し所定の検査処理が施されている間、各部品２０６を上記検査ソケット２１０に装着された状態に保持した後、そこでの検査結果に応じて、上記検査ソケット２１０から各部品２０６を上記良品・不良品トレイ２１１，２１２のいずれかに搬送するように構成されている。なお、移載ヘッド２０４は、上記第１実施形態における移載ヘッド４と同様に、サーボモータやボールねじ軸等からなる駆動機構により駆動されるが、図１２ではその駆動機構の図示を省略している。

上記移載ヘッド２０４には、上記検査ソケット２１０を撮像するための検査ソケット用カメラ２１４（本発明にかかる第１の撮像手段に相当）が取り付けられている。この検査ソケット用カメラ２１４は、部品試験装置２００が起動されたとき等の所定のタイミングで、上記移載ヘッド２０４と一体に各検査ソケット２１０の上方まで移動してこれを撮像することにより、上記３つの検査ソケット２１０の正確な位置を特定するように構成されている。

一方、上記部品供給部２０５の上方には、そのトレイ２０８上に載置された各部品２０６を撮像するための吸着位置認識カメラ２１５が設けられている。この吸着位置認識カメラ２１５は、上記移載ヘッド２０４用の駆動機構とは別の駆動機構により駆動されることにより、上記移載ヘッド２０４と独立してＸ，Ｙ軸の各方向に移動し得るように構成されている。そして、このような吸着位置認識カメラ２１５は、上記部品供給部２０５内の部品２０６が移載ヘッド２０４により吸着される前の所定のタイミングで、上記部品供給部２０５内の部品２０６を撮像してその正確な位置を特定するように構成されている。

また、上記移載ヘッド２０４および吸着位置認識カメラ２１５を駆動する駆動機構には、図外の温度センサが設けられており、この温度センサにより、上記駆動機構での温度上昇がチェックされるようになっている。さらに、上記部品供給部５の左右両側辺部には、上記第１実施形態と同様の位置認識マークＭ１，Ｍ２が付されている。

以上のように構成された部品試験装置２００では、その各部の動作を統括的に制御する図外の制御ユニットによる制御に基づき、上記温度センサの温度がある程度上昇して上記移載ヘッド２０４および吸着位置認識カメラ２１５の座標系が所定量変化したと予想される所定のタイミングで、上記検査ソケット用カメラ２１４および吸着位置認識カメラ２１５がそれぞれ上記位置認識マークＭ１，Ｍ２の上方に移動してこれを撮像し、その撮像データに基づいて、移載ヘッド２０４および吸着位置認識カメラ２１５の座標系の変化が調べられるように構成されている。そして、その変化後の各座標系の相関関係に基づいて、上記移載ヘッド２０４が上記部品供給部２０５内の部品２０６にアクセスする際の移動量が補正されるようになっている。なお、これらの処理の具体的な内容については上記第１実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

上記のように部品供給部２０５から供給された部品２０６を移動可能な移載ヘッド２０４により吸着して搬送し、所定距離離れた検査ソケット２１０に装着する部品試験装置２００において、上記移載ヘッド２０４と独立して移動可能で、かつ上記移載ヘッド２０４が上記部品供給部２０５から部品２０６を吸着する前にその部品２０６を撮像する吸着位置認識カメラ２１５を設けるとともに、上記移載ヘッド２０４や吸着位置認識カメラ２１５等の各部の動作を制御する制御ユニットによる制御の下、上記移載ヘッド２０４および吸着位置認識カメラ３２を駆動する駆動機構に対する熱的影響によりその座標系が所定量変化したと予想される所定のタイミングで、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系の変化を調べ、その変化後の各座標系の相関関係に基づいて、上記移載ヘッドが上記部品供給部内の部品にアクセスする際の移動量を補正するようにした上記第２実施形態の構成によれば、移載ヘッド２０４と独立して移動可能な吸着位置認識カメラ２１５により吸着位置の認識を効率よく行いながら、これら移載ヘッド２０４および吸着位置認識カメラ２１５の座標系の熱影響変化に起因した部品吸着ミスの発生を効果的に防止できるという利点がある。

すなわち、上記構成では、移載ヘッド２０４とは独立して移動可能な吸着位置認識カメラ２１５により、上記移載ヘッド２０４が部品供給部２０５から吸着する予定の部品２０６が撮像されるように構成されているため、当該部品２０６（吸着予定部品）を撮像してその位置を認識する動作を、前に吸着された部品２０６が移載ヘッド２０４により検査ソケット２１０や良品・不良品トレイ２１１，２１２へと搬送されている間に効率よく行うことができ、タクトタイムを短縮して部品２０６の検査効率を効果的に向上させることができる。

しかも、上記移載ヘッド２０４および吸着位置認識カメラ２１５を駆動する駆動機構に対する熱的影響に起因した両者の座標系の変化が所定のタイミングで調べられ、その変化後の各座標系の相関関係に基づいて、上記移載ヘッド２０４が上記部品供給部２０５内の部品２０６にアクセスする際の移動量が補正されるように構成されているため、上記移載ヘッド４および吸着位置認識カメラ３２の座標系が熱的影響により変化した場合でも、上記移載ヘッド２０４に対する上記部品２０６の相対位置を正確に把握してその部品２０６の位置へ移載ヘッド２０４を正確に移動させることができ、当該移載ヘッド２０４に部品２０６の吸着動作を適正かつ確実に行わせることができる。したがって、上記のように移載ヘッド２０４と独立した吸着位置認識カメラ２１５を用いて吸着位置の認識を効率よく行いながら、上記移載ヘッド２０４および吸着位置認識カメラ２１５の座標系の熱影響変化に起因した部品吸着ミスの発生を効果的に防止できるという利点がある。

なお、上記第２実施形態では、部品供給部２０５が、複数の部品２０６をトレイ２０８上に載置した状態で供給するトレイフィーダである場合について説明したが、この部品供給部２０５が、上記第１実施形態と同様のウェハ用フィーダである場合にも、本発明の構成を好適に適用することが可能である。

また、以上説明したような第１および第２の実施形態では、部品移載装置の一種としての部品実装装置１や部品試験装置２００に本発明の構成を適用した例について説明したが、本発明の構成は、さらに他の種類の部品移載装置に適用することも可能である。このような他の種類の部品移載装置としては、例えば、トレイフィーダ等からなる部品供給部から供給された部品を移載ヘッドにより吸着して搬送し、別のトレイに移し変える部品ソーティング装置等を挙げることができる。

本発明の第１の実施形態にかかる部品実装装置を概略的に示す平面図である。 上記部品実装装置の制御系を示すブロック図である。 基板認識カメラで一方の位置認識マークを認識したときの説明図であり、（ａ）は基準温度時の状態、（ｂ）は温間時の状態を示している。 基板認識カメラで他方の位置認識マークを認識したときの説明図であり、（ａ）は基準温度時の状態、（ｂ）は温間時の状態を示している。 吸着位置認識カメラで一方の位置認識マークを認識したときの説明図であり、（ａ）は基準温度時の状態、（ｂ）は温間時の状態を示している。 吸着位置認識カメラで他方の位置認識マークを認識したときの説明図であり、（ａ）は基準温度時の状態、（ｂ）は温間時の状態を示している。 上記部品実装装置において行われる制御動作の内容を示すフローチャートである。 図７のフローチャートにおいて行われる座標変化認識制御の具体的内容を示すサブルーチンである。 移載ヘッドの座標系の変化に関するパラメータを求める手順を説明するための図である。 吸着位置認識カメラの座標系の変化に関するパラメータを求める手順を説明するための図である。 上記部品実装装置の変形例を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態にかかる部品試験装置を概略的に示す平面図である。

１，１００ 部品実装装置
４ 移載ヘッド
５，１０５ 部品供給部
６（１０６） チップ部品（部品）
７ ウェハ
１４ｂ，１８ｂ，３４ｂ，３８ｂ 温度センサ
３１ 基板認識カメラ（ヘッド側撮像手段）
３２ 吸着位置認識カメラ（吸着位置撮像手段）
４０ 制御ユニット（制御手段）
Ｐ 基板（載置部）
Ｍ１，Ｍ２ 位置認識マーク
２００ 部品試験装置
２０４ 移載ヘッド
２０５ 部品供給部
２０６ 部品
２１０ 検査ソケット（載置部）
２１４ 検査ソケット用カメラ（ヘッド側撮像手段）
２１５ 吸着位置認識カメラ（吸着位置撮像手段）

Claims (6)

1. 部品供給部から供給された部品を移動可能な移載ヘッドにより吸着して搬送し、所定距離離れた載置部に載置する部品移載装置であって、
   上記移載ヘッドに取り付けられてこれと一体に移動するヘッド側撮像手段と、
   上記移載ヘッドと独立して移動可能に設けられ、上記移載ヘッドが上記部品供給部から部品を吸着する前にその部品を撮像する吸着位置撮像手段と、
   上記ヘッド側撮像手段の動作と上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段の動作とを統括的に制御するとともに、部品吸着時に、上記吸着位置撮像手段によりあらかじめ撮像された部品の撮像データに基づいて、上記移載ヘッドをその部品の位置へ移動させる制御手段と、
   上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段を駆動する駆動機構の温度を検出する温度センサと、を備え、
   上記制御手段は、
   上記移載ヘッドおよび吸着位置撮像手段を駆動する駆動機構に対する熱的影響により、上記温度センサにより検出された温度が基準温度に対して所定値以上変化した温度となったときのタイミングで、
   上記部品供給部もしくはその周辺に付された共通の位置認識マークの上に上記吸着位置撮像手段およびヘッド側撮像手段を移動させ、これら各撮像手段により撮像された上記位置認識マークの撮像データに基づいて、上記移載ヘッドの上記基準温度時の座標系に対する座標系の変化度合いを表す第１パラメータと、上記吸着位置撮像手段の上記基準温度時の座標系に対する座標系の変化度合いを表す第２パラメータとを算出し、
   次いで、上記部品供給部内における吸着予定の部品について、上記吸着位置撮像手段により認識された第１部品座標を、上記第１パラメータ及び上記第２パラメータを用いて上記移載ヘッドのための第２部品座標に座標変換し、該第２部品座標を、上記移載ヘッドが上記吸着予定の部品にアクセスする際の目標地点として設定する座標変化認識制御を行うことを特徴とする部品移載装置。
2. 請求項１に記載の部品移載装置において、
   上記基準温度は、当該部品移載装置の起動時における上記温度センサの検出温度、もしくは、当該部品移載装置の起動後に上記座標変化認識制御が実行された場合にあっては前回の座標変化認識制御が行われた際における上記温度センサの検出温度のいずれかであることを特徴とする部品移載装置。
3. 請求項２に記載の部品移載装置において、
   上記駆動機構が、上記移載ヘッドを駆動する第１サーボモータと、上記吸着位置撮像手段を駆動する第２サーボモータとを含み、
   上記温度センサとして、第１サーボモータの温度を計測する第１温度センサと、上記第２サーボモータの温度を計測する第２温度センサとを備え、
   前記制御手段は、上記第１温度センサ又は第２温度センサの少なくとも一方によって所定値以上の温度変化が検出されたときに、上記所定のタイミングと判定することを特徴とする部品移載装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品移載装置において、
   上記部品供給部が、ダイシングされたウェハからなる多数のチップ部品の集合体を供給するウェハ用フィーダであることを特徴とする部品移載装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品移載装置において、
   上記部品移載装置が、上記部品供給部から供給された部品を上記移載ヘッドにより搬送して基板に実装する部品実装装置であることを特徴とする部品移載装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品移載装置において、
   上記部品移載装置が、上記部品供給部から供給された部品を上記移載ヘッドにより搬送して検査用の検査ソケットに装着する部品試験装置であることを特徴とする部品移載装置。
   

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