JP2023037983A - マーク認識装置及び処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上の複数のマークを認識する認識処理の処理時間の、基板のロット単位でのトータル処理時間を短縮することが可能なマーク認識装置及び処理装置を提供する。【解決手段】マーク認識装置５のマーク認識部５２２は、認識制御部５２４の制御に基づいて、基板ＰＰ上のマークＭに対応したマーク画像ＧＭの画像認識処理を行って、その認識結果を示すマーク認識データＤＭを出力する。作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰの搬入数が基準数に到達するまでは、認識制御部５２４は、通常制御を実行し、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭに基づいて認識安定条件を設定する。通常制御の実行後に作業エリアＷＡに基板ＰＰが搬入されたときには、認識安定条件を満たす場合、認識制御部５２４は、基板ＰＰ上の特定マークを対象とした画像認識処理をスキップするようにマーク認識部５２２を制御するスキップ制御を実行する。【選択図】図４

Description

本発明は、基板上に形成されたマークを認識するマーク認識装置、及びそれを備えた処理装置に関する。

処理装置としての部品実装装置は、所定の作業エリアに搬入されたプリント配線板等の基板上に電子部品（以下、単に「部品」という）を搭載する部品搭載処理を行うヘッドユニットを備えている。ヘッドユニットの部品搭載処理においては、作業エリアに搬入された基板上の所定の部品搭載位置に位置ずれが生じないように部品を搭載する必要がある。

このため、部品実装装置では、作業エリアに搬入された基板上のマークをヘッドユニットに設けられた撮像カメラにより撮像してマーク画像を生成し、当該マーク画像に基づいてマークの画像認識処理を行うことにより、部品搭載位置の補正データが取得される（特許文献１参照）。

特開２００２－９４９４号公報

部品実装装置では、ロット単位で基板が作業エリアに順次搬入される。また、部品搭載位置の補正を精度良く行うために、基板上に複数のマークが形成される場合がある。この場合、同一ロットの基板が作業エリアに搬入されるごとに、複数のマークの各々に対応したマーク画像の画像認識処理が行われる。この場合、基板上の複数のマークを認識する認識処理の処理時間の、基板のロット単位でのトータル処理時間が増大するという問題が生じ得る。

本発明の目的は、基板上の複数のマークを認識する認識処理の処理時間の、基板のロット単位でのトータル処理時間を短縮することが可能なマーク認識装置、及びそれを備えた処理装置を提供することである。

本発明の一の局面に係るマーク認識装置は、所定の作業エリアにロット単位で搬入される基板上に形成された複数のマークを認識する装置である。このマーク認識装置は、前記基板上の前記マークの画像を示すマーク画像の画像認識処理を行うことにより、前記マーク画像における前記マークの特徴量を認識し、その認識結果を示すマーク認識データを出力するマーク認識部と、同一ロットの前記基板が前記作業エリアに搬入されるごとに前記マーク認識部を制御する認識制御部と、を備える。そして、前記認識制御部は、前記作業エリアに搬入された前記基板の搬入数が所定の基準数に到達するまでは、前記基板上の複数の前記マークの全てを対象に前記画像認識処理が行われるように前記マーク認識部を制御する通常制御を実行する。また、前記認識制御部は、前記搬入数が前記基準数に到達した後、前記作業エリアに前記基板が新たに搬入されたときには、前記通常制御の実行時において前記マーク認識部から出力された前記マーク認識データに基づいて設定される、同一ロットの前記基板上の前記マークに対応した前記マーク認識データの安定性を示す認識安定条件を満たす場合、前記基板上の複数の前記マークのうちの特定マークを対象とした前記画像認識処理をスキップするように前記マーク認識部を制御するスキップ制御を実行する。

このマーク認識装置によれば、マーク認識部は、認識制御部の制御に基づいて、作業エリアにロット単位で搬入される基板上のマークの画像を示すマーク画像の画像認識処理を行って、その認識結果を示すマーク認識データを出力する。作業エリアに搬入された基板の搬入数が基準数に到達するまでは、認識制御部は、通常制御を実行する。この通常制御において認識制御部は、基板上の複数のマークの全てを対象に画像認識処理が行われるようにマーク認識部を制御する。このため、認識制御部による通常制御の実行時においては、同一ロットの基板が作業エリアに搬入されるごとに、基板上の複数のマークの各々に対応してマーク認識部からマーク認識データが出力される。認識制御部は、通常制御の実行時にマーク認識部から出力されたマーク認識データに基づいて、認識安定条件を設定する。この認識安定条件は、同一ロットの基板上の複数のマークの各々に対応したマーク認識データの安定性の指標となる。

作業エリアに搬入された基板の搬入数が基準数に到達した後、作業エリアに基板が新たに搬入されたときには、認識制御部は、認識安定条件を満たすか否かを判断する。認識安定条件を満たす場合には、同一ロットの基板上のマークに対応したマーク認識データが許容範囲に収まって安定していることになる。そこで、認識安定条件を満たす場合、認識制御部は、スキップ制御を実行する。このスキップ制御において認識制御部は、作業エリアに搬入された基板上の複数のマークのうちの特定マークを対象とした画像認識処理をスキップするようにマーク認識部を制御する。これにより、基板上のマークの画像認識の精度が低下することを抑制した上で、基板上のマークを対象とした画像認識処理の処理時間の、基板のロット単位でのトータル処理時間を短縮することが可能となる。

上記のマーク認識装置において、前記マークは、前記基板の位置を認識するためのフィデューシャルマークを含む。この場合、前記認識制御部は、前記基板上に前記フィデューシャルマークが３箇所以上形成され、且つ、前記認識安定条件を満たす場合に、前記スキップ制御を実行する。

基板上のフィデューシャルマークを対象とした画像認識処理の処理時間の、基板のロット単位でのトータル処理時間は、基板上に形成されたフィデューシャルマークの数が多いほど長くなる。そこで、基板上にフィデューシャルマークが３箇所以上形成され、且つ、認識安定条件を満たす場合、認識制御部は、スキップ制御を実行する。このようなスキップ制御は、基板のロット単位でのトータル処理時間の短縮に、より有効に寄与する。

上記のマーク認識装置において、前記認識制御部は、前記基板として、認識対象の前記フィデューシャルマークが形成された面とは反対の面に回路が形成され、部品が実装済みの基板が前記作業エリアに搬入された場合、前記スキップ制御の実行を不許可とする。

認識対象のフィデューシャルマークが形成された面とは反対の面に回路が形成され、部品が実装済みの基板、つまり、作業エリアに搬入された状態で下を向く下面に回路が形成されて部品が実装済みの下面実装基板は、下面における実装済みの部品の重量などに起因した撓みが生じている場合がある。基板に撓みが生じている場合には、同一ロットの基板上のフィデューシャルマークに対応したマーク認識データが安定しない虞がある。そこで、撓みの発生が懸念される下面実装基板が作業エリアに搬入された場合、認識制御部は、スキップ制御の実行を不許可とする。

上記のマーク認識装置において、前記フィデューシャルマークは、前記基板上の基準位置に形成された基準フィデューシャルマークと、前記基板上の前記基準位置以外の位置に形成された残余フィデューシャルマークとを含む。この場合、前記認識制御部は、前記通常制御においては、前記基準フィデューシャルマーク及び前記残余フィデューシャルマークを対象に前記画像認識処理が行われるように前記マーク認識部を制御する。また、前記認識制御部は、前記スキップ制御においては、前記基準フィデューシャルマークを対象に前記画像認識処理が行われるように前記マーク認識部を制御することで前記マーク認識部から出力された前記マーク認識データと、前記通常制御の実行時に前記基準フィデューシャルマークに対応して前記マーク認識部から出力された前記マーク認識データとの差が、所定の許容範囲に収まる場合に前記認識安定条件を満たすと判断し、前記特定マークとして前記残余フィデューシャルマークを対象とした前記画像認識処理をスキップするように前記マーク認識部を制御する。

この態様では、通常制御の実行後に作業エリアに基板が搬入された場合、認識制御部は、基準フィデューシャルマークを対象に画像認識処理が行われるようにマーク認識部を制御する。そして、認識制御部は、通常制御の実行後に作業エリアに搬入された基板上の基準フィデューシャルマークに対応してマーク認識部から出力されたマーク認識データと、通常制御の実行時に基準フィデューシャルマークに対応してマーク認識部から出力されたマーク認識データとの差が、所定の許容範囲に収まる場合に認識安定条件を満たすと判断する。認識安定条件を満たすと判断した場合、認識制御部は、作業エリアに搬入された基板上の残余フィデューシャルマークを対象とした画像認識処理をスキップするようにマーク認識部を制御するスキップ制御を実行する。これにより、基板上の残余フィデューシャルマークを対象とした画像認識処理のスキップに応じて、基板のロット単位でのトータルの画像認識処理に要する処理時間を短縮することが可能となる。

上記のマーク認識装置において、前記基板は、前記基準フィデューシャルマークと前記残余フィデューシャルマークとが形成された複数の個片基板を含む多面取り基板である。この場合、前記認識制御部は、前記スキップ制御において、前記複数の個片基板ごとに、前記認識安定条件を満たすと判断した場合に前記残余フィデューシャルマークを対象とした前記画像認識処理をスキップするように前記マーク認識部を制御する。

この態様では、複数の個片基板を含む多面取り基板が作業エリアに搬入されたときには、認識制御部は、複数の個片基板ごとに、基準フィデューシャルマークに対応してマーク認識部から出力されたマーク認識データに基づいて認識安定条件を満たすか否かを判断する。認識安定条件を満たすと判断した場合、認識制御部は、複数の個片基板ごとに、残余フィデューシャルマークを対象とした画像認識処理をスキップするようにマーク認識部を制御するスキップ制御を実行する。これにより、各個片基板上の残余フィデューシャルマークを対象とした画像認識処理のスキップに応じて、多面取り基板のロット単位でのトータルの画像認識処理に要する処理時間を短縮することが可能となる。

上記のマーク認識装置において、前記認識制御部は、前記個片基板に欠陥があることを示すバットマークが前記マークとして前記個片基板に形成されている場合、前記通常制御の実行時において前記マーク認識部から前記バットマークに対応した前記マーク認識データが連続して出力されたときに前記認識安定条件を満たすと判断し、前記スキップ制御において前記特定マークとして前記バットマークを対象とした前記画像認識処理をスキップするように前記マーク認識部を制御する。

多面取り基板においては、欠陥がある個片基板にバットマークが付されることがある。通常制御の実行時においてマーク認識部からバットマークに対応したマーク認識データが連続して出力された場合には、同一ロットの多面取り基板における同一位置に配置された個片基板に欠陥のあることが予想される。このため、通常制御の実行時においてマーク認識部からバットマークに対応したマーク認識データが連続して出力された場合、認識制御部は、個片基板上のバットマークを対象とした画像認識処理をスキップするようにマーク認識部を制御するスキップ制御を実行する。これにより、個片基板上のバットマークを対象とした画像認識処理のスキップに応じて、多面取り基板のロット単位でのトータルの画像認識処理に要する処理時間を短縮することが可能となる。

本発明の他の局面に係る処理装置は、複数のマークが形成された基板を所定の作業エリアにロット単位で搬送する基板搬送部と、前記作業エリアに搬入された前記基板上の複数の前記マークを認識する、上記のマーク認識装置と、前記マーク認識装置による前記マークの認識結果に基づいて、前記基板上の所定領域に処理を施すヘッドユニットと、を備える。

この処理装置によれば、基板上のマークの画像認識の精度が低下することを抑制した上で、基板上のマークを対象とした画像認識処理の処理時間の、基板のロット単位でのトータル処理時間を短縮することが可能なマーク認識装置を備える。これにより、ヘッドユニットは、マーク認識装置によるマークの認識結果に基づいて、位置ずれが生じないように基板上の所定領域に、効率良く処理を施すことができる。

以上説明したように、本発明によれば、基板上の複数のマークを認識する認識処理の処理時間の、基板のロット単位でのトータル処理時間を短縮することが可能なマーク認識装置、及びそれを備えた処理装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るマーク認識装置が適用された部品実装システムの構成を示す図である。 マーク認識装置が適用される処理装置としての部品実装装置における実装機本体の構成を示す平面図である。 実装機本体のヘッドユニットの部分を拡大して示す図である。 マーク認識装置のブロック図である。 実装機本体の作業エリアに搬入される基板の一例を示す図である。 マーク認識装置によるマーク認識処理の第１具体例を示すフローチャートである。 実装機本体の作業エリアに搬入される基板の一例の多面取り基板を示す図である。 マーク認識装置によるマーク認識処理の第２具体例を示すフローチャートである。 多面取り基板における個片基板にバットマークが形成された状態を示す図である。 マーク認識装置によるバットマーク認識処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係るマーク認識装置及びそれを備えた処理装置について、図面に基づいて説明する。

［部品実装システムの全体構成］
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るマーク認識装置５は、部品実装システム１００に適用される。部品実装システム１００は、パターン形成装置１１、パターン検査装置１２、部品実装装置１３、及び搭載検査装置１４がこの順に直線状に並ぶように連結された部品実装ライン１０によって構成される。そして、パターン形成装置１１及び部品実装装置１３は、マーク認識装置５を備えている。

パターン形成装置１１は、所定の作業エリアにロット単位で搬入された基板に半田ペーストのパターンを形成するパターン形成処理を行う処理装置である。パターン形成装置１１に備えられるマーク認識装置５では、作業エリアに搬入された基板上のマークを撮像カメラにより撮像してマーク画像を生成し、当該マーク画像に基づいてマークの画像認識処理が行われる。マーク認識装置５の画像認識処理によって、マーク画像におけるマークの形状、外形サイズ及び中心位置座標などの特徴量が認識される。マーク認識装置５によるマークの認識結果は、パターン形成装置１１におけるパターン形成処理の実行時に参照される。すなわち、パターン形成装置１１では、マーク認識装置５によるマークの認識結果に基づいて、作業エリアに搬入された基板上の所定領域に位置ずれが生じないように半田ペーストのパターンが形成される。

パターン検査装置１２は、パターン形成装置１１の下流側に配置され、パターン形成装置１１におけるパターン形成処理の処理状態を検査する。パターン検査装置１２による検査後の基板は、部品実装装置１３に搬入される。

部品実装装置１３は、半田ペーストのパターンが形成された基板に電子部品（以下、「部品」と称する）を搭載する部品搭載処理を行う処理装置である。部品実装装置１３に備えられるマーク認識装置５の詳細については、後述する。部品実装装置１３における部品搭載処理によって得られた部品搭載基板は、搭載検査装置１４に搬入される。

搭載検査装置１４は、部品実装装置１３の下流側に配置され、部品実装装置１３における部品搭載処理の処理状態を検査する。搭載検査装置１４による検査後の部品搭載基板は、必要に応じてリフロー装置に搬入される。リフロー装置は、部品搭載基板上の半田を溶融させた後に硬化させるリフロー処理を行うことで、リフロー基板を得る。このリフロー基板は、必要に応じてリフロー検査装置に搬入される。リフロー検査装置は、リフロー装置の下流側に配置され、リフロー装置におけるリフロー処理の処理状態を検査する。

［部品実装装置の構成］
次に、部品実装装置１３について、図１に加えて図２及び図３を参照しながら説明する。なお、図２では、水平面上において互いに直交するＸＹ直交座標を用いて方向関係が示されている。

部品実装装置１３は、基板ＰＰに部品を搭載する部品搭載処理等を行う構造部分を構成する実装機本体２を備える。実装機本体２は、本体フレーム２１と、コンベア２３と、部品供給ユニット２４と、ヘッドユニット２５と、基板支持ユニット２８とを備える。

本体フレーム２１は、実装機本体２を構成する各部が配置される構造体であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向と直交する方向（鉛直方向）から見た平面視で略矩形状に形成されている。コンベア２３は、Ｘ軸方向に延び、本体フレーム２１に配置される。コンベア２３は、複数のマークＭが形成された基板ＰＰを所定の作業エリアＷＡにロット単位で搬送する基板搬送部である。作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰは、基板支持ユニット２８によって位置決めされるようになっている。基板支持ユニット２８は、マークＭが形成された面が上を向いた状態の基板ＰＰを下方側から支持することにより、コンベア２３上において作業エリアＷＡ内で基板ＰＰを位置決めする。

部品供給ユニット２４は、本体フレーム２１におけるＹ軸方向の両端部のそれぞれの領域部分に、コンベア２３を挟んで配置される。部品供給ユニット２４は、本体フレーム２１において、フィーダー２４Ｆが複数並設された状態で装着される領域であって、後述のヘッドユニット２５に備えられる搭載ヘッド２５１による保持対象の部品毎に、各フィーダー２４Ｆのセット位置が区画されている。フィーダー２４Ｆは、部品供給ユニット２４に着脱自在に装着される。フィーダー２４Ｆは、部品を供給する部品供給処理を行う装置である。フィーダー２４Ｆは、複数の部品を保持し、その保持した部品をフィーダー内に設定された所定の部品供給位置に供給できるものであれば特に限定されず、例えばテープフィーダーである。テープフィーダーは、部品を所定間隔おきに収納した部品収納テープが巻回されたリールを備え、そのリールから部品収納テープを送出することにより、部品を供給するように構成されたフィーダーである。

ヘッドユニット２５は、移動フレーム２７に保持されている。本体フレーム２１上には、Ｙ軸方向に延びる固定レール２６１と、Ｙ軸サーボモータ２６３により回転駆動されるボールねじ軸２６２とが配設されている。移動フレーム２７は固定レール２６１上に配置され、この移動フレーム２７に設けられたナット部分２７１がボールねじ軸２６２に螺合している。また、移動フレーム２７には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材２７２と、Ｘ軸サーボモータ２７４により駆動されるボールねじ軸２７３とが配設されている。このガイド部材２７２にヘッドユニット２５が移動可能に保持され、このヘッドユニット２５に設けられたナット部分がボールねじ軸２７３に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ２６３の作動により移動フレーム２７がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ２７４の作動によりヘッドユニット２５が移動フレーム２７に対してＸ軸方向に移動するようになっている。すなわち、ヘッドユニット２５は、移動フレーム２７の移動に伴ってＹ軸方向に移動可能であり、且つ、移動フレーム２７に沿ってＸ軸方向に移動可能である。ヘッドユニット２５は、部品供給ユニット２４と基板支持ユニット２８に支持された基板ＰＰとの間で移動可能である。ヘッドユニット２５は、部品供給ユニット２４と基板ＰＰとの間で移動することにより、部品を基板ＰＰに搭載する部品搭載処理を実行する。

図３に示されるように、ヘッドユニット２５は、複数の搭載ヘッド２５１を備えている。各搭載ヘッド２５１は、その先端（下端）に装着された吸着ノズル２５１１を有する。吸着ノズル２５１１は、フィーダー２４Ｆにより供給された部品の吸着保持が可能なノズルである。吸着ノズル２５１１は、部品を吸着する部品吸着処理を行う。吸着ノズル２５１１は、電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置及び大気の何れかに連通可能とされている。つまり、吸着ノズル２５１１に負圧が供給されることで当該吸着ノズル２５１１による部品の吸着保持が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該部品の吸着保持が解除される。各搭載ヘッド２５１は、吸着ノズル２５１１により吸着保持された部品を基板ＰＰに搭載する部品搭載処理を、基板ＰＰに設定された複数の目標搭載位置の各々に対応して行う。各搭載ヘッド２５１は、基板ＰＰに対する部品搭載処理を行うことにより、部品搭載基板を得る。

各搭載ヘッド２５１は、ヘッドユニット２５のフレームに対してＺ軸方向（鉛直方向）に昇降可能であるとともに、Ｚ軸方向に延びるヘッド軸回りの回転が可能とされている。各搭載ヘッド２５１は、吸着ノズル２５１１による部品の吸着保持が可能な吸着可能位置と、吸着可能位置に対して上方側の退避位置との間で、Ｚ軸方向に沿って昇降可能である。つまり、吸着ノズル２５１１によって部品を吸着保持するときには、各搭載ヘッド２５１は、退避位置から吸着可能位置へ向かって下降し、当該吸着可能位置において部品を吸着保持する。一方、部品の吸着保持後の各搭載ヘッド２５１は、吸着可能位置から退避位置へ向かって上昇する。更に、各搭載ヘッド２５１は、吸着ノズル２５１１によって吸着保持された部品を基板ＰＰ上の予め定められた目標搭載位置に搭載することが可能な搭載可能位置と、前記退避位置との間で、Ｚ軸方向に沿って昇降可能である。

図２に示されるように、実装機本体２は、部品認識カメラ３１と、部品供給カメラ３２と、マーク認識カメラ５１とを更に備える。

部品認識カメラ３１は、本体フレーム２１上において部品供給ユニット２４とコンベア２３との間に設置され、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子を備えた撮像カメラである。部品認識カメラ３１は、部品供給ユニット２４から基板支持ユニット２８により支持された基板ＰＰへ向かってヘッドユニット２５が移動している間において、各搭載ヘッド２５１の吸着ノズル２５１１によって吸着保持された部品を、下方側から撮像する。部品認識カメラ３１は、吸着ノズル２５１１によって吸着保持された部品が基板ＰＰに搭載される前に、当該部品を撮像する。部品認識カメラ３１は、ヘッドユニット２５が部品搭載処理を実行する前に、吸着ノズル２５１１による部品の保持状態を認識する。部品認識カメラ３１は、吸着ノズル２５１１による部品の保持異常が生じている場合には、その保持異常を認識する。具体的には、部品認識カメラ３１は、吸着ノズル２５１１が部品を不保持である場合には、その不保持であることを保持異常として認識する。また、部品認識カメラ３１は、吸着ノズル２５１１が吸着保持している部品の姿勢が異常である場合には、その異常姿勢であることを保持異常として認識する。

部品供給カメラ３２は、ヘッドユニット２５に配置され、例えばＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子を備えた撮像カメラである。部品供給カメラ３２は、吸着ノズル２５１１による部品の吸着保持動作の前に、フィーダー２４Ｆにより部品供給位置に供給された部品を斜め上方から撮像する。部品供給カメラ３２は、フィーダー２４Ｆによって部品供給位置に部品が供給されているか、又は、部品供給位置に供給された部品の姿勢を検出する。

マーク認識カメラ５１は、ヘッドユニット２５に配置された撮像カメラである。マーク認識カメラ５１は、マーク認識装置５の一部を構成する。すなわち、本実施形態に係る部品実装装置１３は、マーク認識装置５を備えている。

［マーク認識装置の構成］
次に、図１及び図２に加えて図４のブロック図を参照しながら、部品実装装置１３に備えられるマーク認識装置５について説明する。マーク認識装置５は、コンベア２３によって作業エリアＷＡにロット単位で搬入される基板ＰＰ上に形成された複数のマークＭを画像認識するマーク認識処理を行う装置である。マーク認識装置５は、マーク認識カメラ５１と、管理装置５２とを備える。

マーク認識カメラ５１は、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰの上面に形成された複数のマークＭを認識するために、当該複数のマークＭの各々を上方から撮像する撮像処理を行う。これにより、マーク認識カメラ５１は、基板ＰＰ上の複数のマークＭの各々に対応してマーク画像ＧＭを生成する。マーク認識カメラ５１は、照明部５１１と撮像部５１２とを有する。照明部５１１は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｎｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）によって構成される。照明部５１１は、マークＭが含まれる基板ＰＰ上の所定のマーク配置領域を照明する。照明部５１１は、照明出力の変更が可能である。照明部５１１は、照明出力の変更によって、基板ＰＰ上における照明対象の前記マーク配置領域の照度を調整することができる。撮像部５１２は、例えばＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子を含む。撮像部５１２は、照明部５１１によって照明された前記マーク配置領域を撮像し、当該マーク配置領域からの反射光に基づきマーク画像ＧＭを生成する。マーク認識カメラ５１によって基板ＰＰ上のマークＭを撮像する際には、当該マーク認識カメラ１がマークＭを撮像可能なように、ヘッドユニット２５がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動される。

管理装置５２は、例えばマイクロコンピュータによって構成される。管理装置５２は、マーク認識装置５のマーク認識処理を統括的に管理する装置である。管理装置５２は、取得部５２１と、マーク認識部５２２と、記憶部５２３と、認識制御部５２４と、データ出力部５２５と、操作部５２６とを含む。

取得部５２１は、マーク認識カメラ５１により生成されたマーク画像ＧＭを取得するとともに、基板情報ＤＰを取得する。基板情報ＤＰは、作業エリアＷＡにロット単位で搬入される基板ＰＰに関する情報である。基板情報ＤＰには、基板ＰＰのロットを特定するためのロット番号情報、同一ロットの基板ＰＰの数を示す基板数情報、基板ＰＰの種類を示す基板種情報、基板ＰＰに形成された複数のマークＭの数を示すマーク数情報、基板ＰＰ上におけるマークＭの位置を示すマーク位置情報、などが登録されている。

操作部５２６は、キーボード、マウス、タッチパネル等によって構成される。操作部５２６は、オペレータによる設定データＤＳの入力操作を受け付ける。設定データＤＳには、基板ＰＰに形成された複数のマークＭを区分するための設定に関するデータ、後記の認識制御部５２４がマーク認識部５２２を制御する際に用いる設定値に関するデータ、などが含まれる。

マーク認識部５２２は、取得部５２１によって取得されたマーク画像ＧＭの画像認識処理を行う。つまり、マーク認識部５２２は、マーク認識カメラ５１により生成された、基板ＰＰ上の複数のマークＭの各々に対応したマーク画像ＧＭの画像認識処理を行う。マーク認識部５２２は、マーク画像ＧＭの画像認識処理を行うことにより、マーク画像ＧＭにおけるマークＭの形状、外形サイズ及び中心位置座標などの特徴量を認識し、その認識結果を示すマーク認識データＤＭを出力する。マーク認識部５２２は、基板ＰＰ上の複数のマークＭの各々に対応してマーク認識データＤＭを出力する。

記憶部５２３は、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭを記憶するとともに、操作部５２６を介して入力された設定データＤＳを記憶する。

データ出力部５２５は、記憶部５２３からマーク認識データＤＭを読み出して、基板ＰＰ上の複数のマークＭごとのマーク認識データＤＭのデータ群を示す認識データセットＳＤを出力する。認識データセットＳＤは、ヘッドユニット２５が基板ＰＰ上に部品を搭載する部品搭載処理を行うときに参照される。すなわち、ヘッドユニット２５は、認識データセットＳＤに含まれる各マークＭに対応したマーク認識データＤＭに基づいて、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰ上の目標搭載位置に、位置ずれが生じないように部品を搭載する。

認識制御部５２４は、マーク認識装置５におけるマーク認識処理を制御する。具体的には、認識制御部５２４は、同一ロットの基板ＰＰが作業エリアＷＡに搬入されるごとに、マーク認識カメラ５１の撮像処理及びマーク認識部５２２の画像認識処理を制御する。なお、認識制御部５２４は、マーク認識カメラ５１の撮像処理を制御する際には、マーク認識カメラ５１が配置されたヘッドユニット２５の移動についても制御する。

認識制御部５２４は、取得部５２１により取得された基板情報ＤＰに基づいて、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰのロット番号、同一ロットの基板数、基板種、基板ＰＰ上のマークＭの数及び位置などを把握する。そして、認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰの搬入数が基準数に到達するまでは、通常制御を実行する。この通常制御において認識制御部５２４は、基板ＰＰ上の複数のマークＭの全てを対象としてマークＭごとに、撮像処理が行われるようにマーク認識カメラ５１を制御するとともに、画像認識処理が行われるようにマーク認識部５２２を制御する。このため、認識制御部５２４による通常制御の実行時においては、同一ロットの基板ＰＰが作業エリアＷＡに搬入されるごとに、基板ＰＰ上の複数のマークＭの各々に対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。

認識制御部５２４による通常制御の実行時においては、データ出力部５２５は、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭをそのまま用いて、基板ＰＰ上の複数のマークＭごとのマーク認識データＤＭのデータ群を示す認識データセットＳＤを出力する。

マーク認識データＤＭには、マーク画像ＧＭにおけるマークＭの特徴量として、マークＭの中心位置のＸＹ座標を示す下記式（１）のマーク認識座標Ｒｎが含まれている。

認識制御部５２４は、通常制御の実行時にマーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭに基づいて、基板ＰＰ上の複数のマークＭの各々に対応して、基板ＰＰの前記基準数ａ分のマーク認識座標Ｒｎの平均を示す下記式（２）のマーク認識位置平均μｆと、マーク認識座標Ｒｎの偏差を示す下記式（３）のマーク認識位置偏差σｆと、を算出する。

そして、認識制御部５２４は、マーク認識位置平均μｆとマーク認識位置偏差σｆとに基づいて、認識安定条件を設定する。この認識安定条件は、同一ロットの基板ＰＰ上の複数のマークＭの各々に対応したマーク認識データＤＭの安定性の指標となる。

作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰの搬入数が基準数ａに到達した後、作業エリアＷＡに基板ＰＰが新たに搬入されたときには、認識制御部５２４は、前記認識安定条件を満たすか否かを判断する。前記認識安定条件を満たす場合には、同一ロットの基板ＰＰ上のマークＭに対応したマーク認識データＤＭが許容範囲に収まって安定していることになる。そこで、前記認識安定条件を満たす場合、認識制御部５２４は、スキップ制御を実行する。このスキップ制御において認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰ上の複数のマークＭのうち、基準位置に形成された基準マーク以外の特定マークを対象とした撮像処理及び画像認識処理をスキップするように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御する。なお、認識制御部５２４は、スキップ制御の対象外の基準マークに対しては、撮像処理及び画像認識処理が行われるようにマーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御する。

前記認識安定条件を満たす場合に認識制御部５２４がスキップ制御を実行することにより、基板ＰＰ上のマークＭの画像認識の精度が低下することを抑制した上で、基板ＰＰ上のマークＭを対象とした撮像処理及び画像認識処理の処理時間の、基板ＰＰのロット単位でのトータル処理時間を短縮することが可能となる。

認識制御部５２４によるスキップ制御が実行された場合、データ出力部５２５は、スキップ制御の対象外の基準マークに対しては、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭをそのまま用いて認識データセットＳＤを作成する。一方、スキップ制御の対象の特定マークに対しては、データ出力部５２５は、通常制御の実行時に当該特定マークに対応してマーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭ（例えばマーク認識位置平均μｆ）を用いて認識データセットＳＤを作成する。そして、データ出力部５２５は、作成した認識データセットＳＤを出力する。

なお、前記認識安定条件を満たさない場合には、認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰの搬入数が基準数ａに到達するまでの制御と同様に、通常制御を実行する。この場合、認識制御部５２４は、基板ＰＰ上の複数のマークＭの全てを対象としてマークＭごとに、撮像処理が行われるようにマーク認識カメラ５１を制御するとともに、画像認識処理が行われるようにマーク認識部５２２を制御する。

［マーク認識装置の動作の具体例］
次に、マーク認識装置５の動作について、より詳細に説明する。

＜マーク認識装置によるマーク認識処理の第１具体例＞
図５及び図６を参照しながら、マーク認識装置５によるマーク認識処理の第１具体例について説明する。図５には、マークＭとして、基板の位置を認識するためのフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２が形成された基板ＰＰＡの例が示されている。フィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２は、基板ＰＰＡの原点座標に対する位置ずれ量を検知するためのマークである。基板ＰＰＡにおいては、基板ＰＰＡ上の基準位置に一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１が形成され、基板ＰＰＡ上の基準位置以外の位置に残余フィデューシャルマークＦＭ２が形成されている。一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１は、矩形の基板ＰＰＡの原点座標を通る対角線上において、頂点の近傍にそれぞれ形成されている。

認識制御部５２４は、取得部５２１により取得された基板情報ＤＰに基づいて、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡのロット番号、同一ロットの基板数、基板種、基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２の数及び位置などを把握する。そして、認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡが下面実装基板であるか否かを判断する（ステップａ１）。下面実装基板は、認識対象のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２が形成された面とは反対の面（下を向く下面）に回路が形成され、部品が実装済みの基板である。

作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡが下面実装基板ではない場合（ステップａ１でＮＯ）、認識制御部５２４は、基板ＰＰＡ上にフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２が３箇所以上形成されているか否かを判断する（ステップａ２）。

作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡが下面実装基板である場合（ステップａ１でＹＥＳ）、又は、基板ＰＰＡ上にフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２が３箇所以上形成されていない場合（ステップａ２でＮＯ）、認識制御部５２４は、スキップ制御フラグをＯＦＦに設定し、スキップ制御の実行を不許可とする（ステップａ２１）。下面実装基板は、下面における実装済みの部品の重量などに起因した撓みが生じている場合がある。基板ＰＰＡに撓みが生じている場合には、同一ロットの基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２に対応したマーク認識データＤＭが安定しない虞がある。そこで、撓みの発生が懸念される下面実装基板が作業エリアＷＡに搬入された場合、認識制御部５２４は、スキップ制御の実行を不許可とする。

スキップ制御フラグをＯＦＦに設定した場合、認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに基板ＰＰＡが搬入されるごとに、通常制御を実行する（ステップａ２２）。この通常制御において認識制御部５２４は、基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２の全てを対象としてマークごとに、撮像処理が行われるようにマーク認識カメラ５１を制御するとともに、画像認識処理が行われるようにマーク認識部５２２を制御する。このため、認識制御部５２４による通常制御の実行時においては、同一ロットの基板ＰＰＡが作業エリアＷＡに搬入されるごとに、基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２にそれぞれ対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。

認識制御部５２４による通常制御の実行時においては、データ出力部５２５は、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭをそのまま用いて、基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２ごとのマーク認識データＤＭのデータ群を示す認識データセットＳＤを出力する（ステップａ２３）。

一方、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡが下面実装基板ではなく（ステップａ１でＮＯ）、且つ、基板ＰＰＡ上にフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２が３箇所以上形成されている場合（ステップａ２でＹＥＳ）、認識制御部５２４は、スキップ制御フラグをＯＮに設定し、スキップ制御の実行を許可する（ステップａ３）。基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２を対象とした撮像処理及び画像認識処理の処理時間の、基板ＰＰＡのロット単位でのトータル処理時間は、基板ＰＰＡ上に形成されたフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２の数が多いほど長くなる。そこで、基板ＰＰＡ上にフィデューシャルマークＦＭ１．ＦＭ２が３箇所以上形成されている場合、認識制御部５２４は、スキップ制御の実行を許可する。このようなスキップ制御は、基板ＰＰＡのロット単位でのトータル処理時間の短縮に、より有効に寄与する。

スキップ制御フラグをＯＮに設定した状態において、認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡの搬入数が基準数ａに到達したか否かを判断する（ステップａ４）。

作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡの搬入数が基準数ａに到達していない場合（ステップａ４でＮＯ）、認識制御部５２４は、基準数ａに到達するまでは通常制御を実行する（ステップａ４１）。この通常制御において認識制御部５２４は、基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２の全てを対象としてマークごとに、撮像処理が行われるようにマーク認識カメラ５１を制御するとともに、画像認識処理が行われるようにマーク認識部５２２を制御する。このため、認識制御部５２４による通常制御の実行時においては、同一ロットの基板ＰＰＡが作業エリアＷＡに搬入されるごとに、基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２にそれぞれ対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。

一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭには、基準フィデューシャルマークＦＭ１の中心位置のＸＹ座標を示す上記式（１）のマーク認識座標Ｒｎが含まれる。同様に、残余フィデューシャルマークＦＭ２に対応したマーク認識データＤＭには、残余フィデューシャルマークＦＭ２の中心位置のＸＹ座標を示すマーク認識座標Ｒｎが含まれる。

認識制御部５２４は、通常制御の実行時にマーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭに基づいて、基板ＰＰＡ上の一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１にそれぞれ対応して、上記式（２）のマーク認識位置平均μｆと、上記式（３）のマーク認識位置偏差σｆと、を算出する。同様に、認識制御部５２４は、基板ＰＰＡ上の残余フィデューシャルマークＦＭ２に対応して、マーク認識位置平均μｆとマーク認識位置偏差σｆとを算出する。

認識制御部５２４による通常制御の実行時においては、データ出力部５２５は、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭをそのまま用いて、基板ＰＰＡ上のフィデューシャルマークＦＭ１，ＦＭ２ごとのマーク認識データＤＭのデータ群を示す認識データセットＳＤを出力する（ステップａ４２）。

作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡの搬入数が基準数ａに到達した場合（ステップａ４でＹＥＳ）、認識制御部５２４は、基板ＰＰＡ上の一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１を対象に撮像処理及び画像認識処理が行われるように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御する（ステップａ５）。これにより、通常制御の実行後のスキップ制御の準備段階において、基板ＰＰＡ上の一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１にそれぞれ対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭには、上記式（１）のマーク認識座標Ｒｎが含まれる。

認識制御部５２４は、通常制御の実行後のスキップ制御の準備段階における一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭに含まれるマーク認識座標Ｒｎと、通常制御の実行時における一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭに基づくマーク認識位置平均μｆとの差が、所定の許容範囲に収まるか否かによって、前記認識安定条件を満たすか否かを判断する（ステップａ６）。なお、前記許容範囲は、通常制御の実行時における一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭに基づくマーク認識位置偏差σｆに応じて設定されてもよいし（例えば２σ、３σなど）、或いは操作部５２６を介して入力された設定データＤＳに応じて設定されてもよい。

通常制御の実行後のスキップ制御の準備段階における一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識座標Ｒｎと、通常制御の実行時における一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識位置平均μｆとの差が許容範囲に収まる場合（ステップａ６でＹＥＳ）、認識制御部５２４は、前記認識安定条件を満たすと判断する。この場合、認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに搬入された基板ＰＰＡ上の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象とした撮像処理及び画像認識処理をスキップするように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御するスキップ制御を実行する（ステップａ７）。これにより、基板ＰＰＡ上の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象とした撮像処理及び画像認識処理のスキップに応じて、基板ＰＰＡのロット単位でのトータルの撮像処理及び画像認識処理に要する処理時間を短縮することが可能となる。

なお、基板ＰＰＡ上の残余フィデューシャルマークＦＭ２の全てを対象にスキップ制御を実行するようにしてもよいし、基板ＰＰＡ上の残余フィデューシャルマークＦＭ２のうち、通常制御の実行時におけるマーク認識位置偏差σｆが所定値未満の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象にスキップ制御を実行するようにしてもよい。

認識制御部５２４によるスキップ制御が実行された場合、データ出力部５２５は、スキップ制御の対象外の一対の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対しては、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭをそのまま用いて認識データセットＳＤを作成する。一方、スキップ制御の対象の残余フィデューシャルマークＦＭ２に対しては、データ出力部５２５は、通常制御の実行時に当該残余フィデューシャルマークＦＭ２に対応してマーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭ（例えばマーク認識位置平均μｆ）を用いて認識データセットＳＤを作成する。そして、データ出力部５２５は、作成した認識データセットＳＤを出力する（ステップａ８）。

前記認識安定条件を満たさない場合（ステップａ６でＮＯ）には、認識制御部５２４は、基板ＰＰＡ上の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象に撮像処理及び画像認識処理が行われるように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御する（ステップａ６１）。

＜マーク認識装置によるマーク認識処理の第２具体例＞
図７及び図８を参照しながら、マーク認識装置５によるマーク認識処理の第２具体例について説明する。図７には、基板ＰＰとして、多面取り基板ＰＰＢの例が示されている。多面取り基板ＰＰＢは、一対の端片基板ＰＰＢ１の間に複数の個片基板ＰＰＢ２が配置された基板である。多面取り基板ＰＰＢでは、一対の端片基板ＰＰＢ１には回路が形成されず、複数の個片基板ＰＰＢ２の各々に互いに独立する回路が形成される。一対の端片基板ＰＰＢ１には、全体として矩形の多面取り基板ＰＰＢの原点座標を通る対角線上において頂点に相当する位置の近傍であって、多面取り基板ＰＰＢの全体の基準位置に、基準フィデューシャルマークＦＭ１がそれぞれ形成されている。複数の個片基板ＰＰＢ２の各々には、矩形の個片基板ＰＰＢ２における一の対角線上において頂点の近傍に、基準フィデューシャルマークＦＭ１と残余フィデューシャルマークＦＭ２とが形成されている。個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１は、個片基板ＰＰＢ２上の基準位置に形成される。

認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに搬入された多面取り基板ＰＰＢの搬入数が基準数ａに到達したか否かを判断する（ステップｂ１）。

作業エリアＷＡに搬入された多面取り基板ＰＰＢの搬入数が基準数ａに到達していない場合（ステップｂ１でＮＯ）、認識制御部５２４は、基準数ａに到達するまでは通常制御を実行する（ステップｂ２）。この通常制御において認識制御部５２４は、ステップｂ２１～ステップｂ２３の各制御を行う。

ステップｂ２１では、認識制御部５２４は、多面取り基板ＰＰＢにおける一対の端片基板ＰＰＢ１上の基準フィデューシャルマークＦＭ１のそれぞれを対象として、撮像処理が行われるようにマーク認識カメラ５１を制御するとともに、画像認識処理が行われるようにマーク認識部５２２を制御する。これにより、一対の端片基板ＰＰＢ１上の基準フィデューシャルマークＦＭ１にそれぞれ対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。一対の端片基板ＰＰＢ１上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭには、基準フィデューシャルマークＦＭ１の中心位置のＸＹ座標を示す上記式（１）のマーク認識座標Ｒｎが含まれる。

次に、認識制御部５２４は、多面取り基板ＰＰＢにおける複数の個片基板ＰＰＢ２ごとに、ステップｂ２２及びステップｂ２３の制御を行う。つまり、認識制御部５２４は、複数の個片基板ＰＰＢ２ごとに、基準フィデューシャルマークＦＭ１の認識のための制御と、残余フィデューシャルマークＦＭ２の認識のための制御とを行う。

ステップｂ２２では、認識制御部５２４は、個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１を対象として、撮像処理が行われるようにマーク認識カメラ５１を制御するとともに、画像認識処理が行われるようにマーク認識部５２２を制御する。これにより、個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭには、基準フィデューシャルマークＦＭ１の中心位置のＸＹ座標を示す上記式（１）のマーク認識座標Ｒｎが含まれる。

ステップｂ２３では、認識制御部５２４は、個片基板ＰＰＢ２上の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象として、撮像処理が行われるようにマーク認識カメラ５１を制御するとともに、画像認識処理が行われるようにマーク認識部５２２を制御する。これにより、個片基板ＰＰＢ２上の残余フィデューシャルマークＦＭ２に対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。個片基板ＰＰＢ２上の残余フィデューシャルマークＦＭ２に対応したマーク認識データＤＭには、残余フィデューシャルマークＦＭ２の中心位置のＸＹ座標を示す上記式（１）のマーク認識座標Ｒｎが含まれる。

認識制御部５２４は、通常制御の実行時にマーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭに基づいて、一対の端片基板ＰＰＢ１上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応して、上記式（２）のマーク認識位置平均μｆと、上記式（３）のマーク認識位置偏差σｆとを算出する。また、認識制御部５２４は、複数の個片基板ＰＰＢ２ごとに、個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１及び残余フィデューシャルマークＦＭ２の各々に対応して、上記式（２）のマーク認識位置平均μｆと、上記式（３）のマーク認識位置偏差σｆとを算出する。

認識制御部５２４による通常制御の実行時においては、データ出力部５２５は、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭをそのまま用いて、認識データセットＳＤを出力する（ステップｂ３）。具体的には、データ出力部５２５は、一対の端片基板ＰＰＢ１上の基準フィデューシャルマークＦＭ１のマーク認識データＤＭのデータ群を示す認識データセットＳＤを出力するとともに、複数の個片基板ＰＰＢ２ごとに、基準フィデューシャルマークＦＭ１及び残余フィデューシャルマークＦＭ２のマーク認識データＤＭのデータ群を示す認識データセットＳＤを出力する。

作業エリアＷＡに搬入された多面取り基板ＰＰＢの搬入数が基準数ａに到達した場合（ステップｂ１でＹＥＳ）、認識制御部５２４は、多面取り基板ＰＰＢにおける一対の端片基板ＰＰＢ１上の基準フィデューシャルマークＦＭ１のそれぞれを対象に撮像処理及び画像認識処理が行われるように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御する（ステップｂ４）。これにより、一対の端片基板ＰＰＢ１上の基準フィデューシャルマークＦＭ１にそれぞれ対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。一対の端片基板ＰＰＢ１上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭには、上記式（１）のマーク認識座標Ｒｎが含まれる。

次に、認識制御部５２４は、複数の個片基板ＰＰＢ２ごとに、通常制御の実行後のスキップ制御の準備段階の制御を行う。

具体的には、認識制御部５２４は、個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１を対象に撮像処理及び画像認識処理が行われるように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御する（ステップｂ５）。これにより、通常制御の実行後のスキップ制御の準備段階において、個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される。個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭには、上記式（１）のマーク認識座標Ｒｎが含まれる。

認識制御部５２４は、通常制御の実行後のスキップ制御の準備段階における個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭに含まれるマーク認識座標Ｒｎと、通常制御の実行時における個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭに基づくマーク認識位置平均μｆとの差が、所定の許容範囲に収まるか否かによって、前記認識安定条件を満たすか否かを判断する（ステップｂ６）。なお、前記許容範囲は、通常制御の実行時における個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識データＤＭに基づくマーク認識位置偏差σｆに応じて設定されてもよいし（例えば２σ、３σなど）、或いは操作部５２６を介して入力された設定データＤＳに応じて設定されてもよい。

通常制御の実行後のスキップ制御の準備段階における個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識座標Ｒｎと、通常制御の実行時における個片基板ＰＰＢ２上の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対応したマーク認識位置平均μｆとの差が許容範囲に収まる場合（ステップｂ６でＹＥＳ）、認識制御部５２４は、前記認識安定条件を満たすと判断する。この場合、認識制御部５２４は、個片基板ＰＰＢ２上の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象とした撮像処理及び画像認識処理をスキップするように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御するスキップ制御を実行する（ステップａｂ７）。これにより、各個片基板ＰＰＢ２上の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象とした撮像処理及び画像認識処理のスキップに応じて、多面取り基板ＰＰＢのロット単位でのトータルの撮像処理及び画像認識処理に要する処理時間を短縮することが可能となる。

なお、個片基板ＰＰＢ２上の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象としたスキップ制御は、当該残余フィデューシャルマークＦＭ２に対応した通常制御の実行時におけるマーク認識位置偏差σｆが所定値未満である場合に実行するようにしてもよい。

認識制御部５２４によるスキップ制御が実行された場合、データ出力部５２５は、個片基板ＰＰＢ２においてスキップ制御の対象外の基準フィデューシャルマークＦＭ１に対しては、マーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭをそのまま用いて認識データセットＳＤを作成する。一方、個片基板ＰＰＢ２においてスキップ制御の対象の残余フィデューシャルマークＦＭ２に対しては、データ出力部５２５は、通常制御の実行時に当該残余フィデューシャルマークＦＭ２に対応してマーク認識部５２２から出力されたマーク認識データＤＭ（例えばマーク認識位置平均μｆ）を用いて認識データセットＳＤを作成する。そして、データ出力部５２５は、作成した認識データセットＳＤを出力する（ステップｂ８）。

前記認識安定条件を満たさない場合（ステップｂ６でＮＯ）には、認識制御部５２４は、個片基板ＰＰＢ２上の残余フィデューシャルマークＦＭ２を対象に撮像処理及び画像認識処理が行われるように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御する（ステップｂ６１）。

＜マーク認識装置によるバットマーク認識処理の具体例＞
図９及び図１０を参照しながら、マーク認識装置５によるバットマーク認識処理の具体例について説明する。図９には、回路ＥＣが形成された複数の個片基板ＰＰＢ２のうちの一の個片基板ＰＰＢ２にバットマークＢＭが付された状態の多面取り基板ＰＰＢの例が示されている。バットマークＢＭは、個片基板ＰＰＢ２に欠陥があることを示すマークである。マーク認識装置５によるバットマーク認識処理においてバットマークＢＭが付されていると判断された個片基板ＰＰＢ２は、ヘッドユニット２５による部品搭載処理の対象外とされる。

認識制御部５２４は、作業エリアＷＡに搬入された多面取り基板ＰＰＢの搬入数が基準数ａに到達したか否かを判断する（ステップｃ１）。

作業エリアＷＡに搬入された多面取り基板ＰＰＢの搬入数が基準数ａに到達していない場合（ステップｃ１でＮＯ）、認識制御部５２４は、基準数ａに到達するまではバットマークＢＭを対象とした通常制御を実行する（ステップｃ２）。この通常制御において認識制御部５２４は、個片基板ＰＰＢ２上のバットマークＢＭを対象として、撮像処理が行われるようにマーク認識カメラ５１を制御するとともに、画像認識処理が行われるようにマーク認識部５２２を制御する。これにより、個片基板ＰＰＢ２上のバットマークＢＭに対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される（ステップｃ３）。

作業エリアＷＡに搬入された多面取り基板ＰＰＢの搬入数が基準数ａに到達した場合（ステップｃ１でＹＥＳ）、認識制御部５２４は、通常制御の実行時に作業エリアＷＡに多面取り基板ＰＰＢが搬入されるごとにマーク認識部５２２から出力されたバットマークＢＭに関するマーク認識データＤＭが、多面取り基板ＰＰＢにおいて同一位置に配置された個片基板ＰＰＢ２に関連付けられているかを判断する。これにより、認識制御部５２４は、通常制御の実行時に作業エリアＷＡに順次搬入された多面取り基板ＰＰＢにおいて同一位置に配置された個片基板ＰＰＢ２に対応して、バットマークＢＭに関するマーク認識データＤＭがマーク認識部５２２から連続して出力されたか否かを判断する（ステップｃ４）。

通常制御の実行時においてマーク認識部５２２からバットマークＢＭに対応したマーク認識データＤＭが連続して出力された場合には、同一ロットの多面取り基板ＰＰＢにおける同一位置に配置された個片基板ＰＰＢ２に欠陥のあることが予想される。このため、通常制御の実行時においてマーク認識部５２２からバットマークＢＭに対応したマーク認識データＤＭが連続して出力された場合（ステップｃ４でＹＥＳ）、認識制御部５２４は、個片基板ＰＰＢ２上のバットマークＢＭを対象とした撮像処理及び画像認識処理をスキップするように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御するスキップ制御を実行する（ステップｃ５）。これにより、個片基板ＰＰＢ２上のバットマークＢＭを対象とした撮像処理及び画像認識処理のスキップに応じて、多面取り基板ＰＰＢのロット単位でのトータルの撮像処理及び画像認識処理に要する処理時間を短縮することが可能となる。

認識制御部５２４によるバットマークＢＭを対象としたスキップ制御が実行された場合、データ出力部５２５は、バットマークＢＭを対象としたマーク認識処理をスキップしたことを通知するための認識スキップ情報を出力する（ステップｃ６）。この認識スキップ情報は、例えば、部品実装ライン１０においてマーク認識装置５が配設される部品実装装置１３の下流側の搭載検査装置１４に入力される。搭載検査装置１４では、認識スキップ情報の入力によって、部品実装装置１３から搬出されて搭載検査装置１４に搬入される多面取り基板ＰＰＢのの個片基板ＰＰＢ２に欠陥のあることが認識される。個片基板ＰＰＢ２の欠陥を認識した状態で、搭載検査装置１４では、欠陥の発生要因を解析するためのデータを収集する処理が行われてもよい。

なお、パターン形成装置１１に配設されたマーク認識装置５から認識スキップ情報が出力された場合には、当該認識スキップ情報は、パターン形成装置１１の下流側のパターン検査装置１２に入力される。この場合、上記の搭載検査装置１４と同様に、パターン検査装置１２では、個片基板ＰＰＢ２の欠陥の発生要因を解析するためのデータを収集する処理が行われてもよい。

通常制御の実行時においてマーク認識部５２２からバットマークＢＭに対応したマーク認識データＤＭが連続して出力されていない場合（ステップｃ４でＮＯ）、認識制御部５２４は、通常制御の実行後に作業エリアＷＡに搬入された多面取り基板ＰＰＢにおける個片基板ＰＰＢ２上のバットマークＢＭを対象に撮像処理及び画像認識処理が行われるように、マーク認識カメラ５１及びマーク認識部５２２をそれぞれ制御する（ステップｃ４１）。これにより、個片基板ＰＰＢ２上のバットマークＢＭに対応して、マーク認識カメラ５１によりマーク画像ＧＭが生成されるとともに、マーク認識部５２２からマーク認識データＤＭが出力される（ステップｃ４２）。

バットマークＢＭに関するマーク認識データＤＭに対応した個片基板ＰＰＢ２は、ヘッドユニット２５による部品搭載処理の対象外とすることができる。

５ マーク認識装置
５１ マーク認識カメラ
５２ 管理装置
５２２ マーク認識部
５２４ 認識制御部
１１ パターン形成装置（処理装置）
１３ 部品実装装置（処理装置）
ＢＭ バットマーク
ＤＭ マーク認識データ
ＦＭ１ 基準フィデューシャルマーク
ＦＭ２ 残余フィデューシャルマーク
ＧＭ マーク画像
ＰＰ，ＰＰＡ 基板
ＰＰＢ 多面取り基板
ＰＰＢ２ 個片基板
ＷＡ 作業エリア

Claims (7)

1. 所定の作業エリアにロット単位で搬入される基板上に形成された複数のマークを認識するマーク認識装置であって、
   前記基板上の前記マークの画像を示すマーク画像の画像認識処理を行うことにより、前記マーク画像における前記マークの特徴量を認識し、その認識結果を示すマーク認識データを出力するマーク認識部と、
   同一ロットの前記基板が前記作業エリアに搬入されるごとに前記マーク認識部を制御する認識制御部と、を備え、
   前記認識制御部は、
   前記作業エリアに搬入された前記基板の搬入数が所定の基準数に到達するまでは、前記基板上の複数の前記マークの全てを対象に前記画像認識処理が行われるように前記マーク認識部を制御する通常制御を実行し、
   前記搬入数が前記基準数に到達した後、前記作業エリアに前記基板が新たに搬入されたときには、前記通常制御の実行時において前記マーク認識部から出力された前記マーク認識データに基づいて設定される、同一ロットの前記基板上の前記マークに対応した前記マーク認識データの安定性を示す認識安定条件を満たす場合、前記基板上の複数の前記マークのうちの特定マークを対象とした前記画像認識処理をスキップするように前記マーク認識部を制御するスキップ制御を実行する、マーク認識装置。
2. 前記マークは、前記基板の位置を認識するためのフィデューシャルマークを含み、
   前記認識制御部は、前記基板上に前記フィデューシャルマークが３箇所以上形成され、且つ、前記認識安定条件を満たす場合に、前記スキップ制御を実行する、請求項１に記載のマーク認識装置。
3. 前記認識制御部は、前記基板として、認識対象の前記フィデューシャルマークが形成された面とは反対の面に回路が形成され、部品が実装済みの基板が前記作業エリアに搬入された場合、前記スキップ制御の実行を不許可とする、請求項２に記載のマーク認識装置。
4. 前記フィデューシャルマークは、前記基板上の基準位置に形成された基準フィデューシャルマークと、前記基板上の前記基準位置以外の位置に形成された残余フィデューシャルマークとを含み、
   前記認識制御部は、
   前記通常制御においては、前記基準フィデューシャルマーク及び前記残余フィデューシャルマークを対象に前記画像認識処理が行われるように前記マーク認識部を制御し、
   前記スキップ制御においては、前記基準フィデューシャルマークを対象に前記画像認識処理が行われるように前記マーク認識部を制御することで前記マーク認識部から出力された前記マーク認識データと、前記通常制御の実行時に前記基準フィデューシャルマークに対応して前記マーク認識部から出力された前記マーク認識データとの差が、所定の許容範囲に収まる場合に前記認識安定条件を満たすと判断し、前記特定マークとして前記残余フィデューシャルマークを対象とした前記画像認識処理をスキップするように前記マーク認識部を制御する、請求項２又は３に記載のマーク認識装置。
5. 前記基板は、前記基準フィデューシャルマークと前記残余フィデューシャルマークとが形成された複数の個片基板を含む多面取り基板であり、
   前記認識制御部は、前記スキップ制御において、前記複数の個片基板ごとに、前記認識安定条件を満たすと判断した場合に前記残余フィデューシャルマークを対象とした前記画像認識処理をスキップするように前記マーク認識部を制御する、請求項４に記載のマーク認識装置。
6. 前記認識制御部は、前記個片基板に欠陥があることを示すバットマークが前記マークとして前記個片基板に形成されている場合、前記通常制御の実行時において前記マーク認識部から前記バットマークに対応した前記マーク認識データが連続して出力されたときに前記認識安定条件を満たすと判断し、前記スキップ制御において前記特定マークとして前記バットマークを対象とした前記画像認識処理をスキップするように前記マーク認識部を制御する、請求項５に記載のマーク認識装置。
7. 複数のマークが形成された基板を所定の作業エリアにロット単位で搬送する基板搬送部と、
   前記作業エリアに搬入された前記基板上の複数の前記マークを認識する、請求項１～６のいずれか１項に記載のマーク認識装置と、
   前記マーク認識装置による前記マークの認識結果に基づいて、前記基板上の所定領域に処理を施すヘッドユニットと、を備える、処理装置。

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