JP2000088522A - 部品認識装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射拡散防止シャッターを不要とし、短時間
で部品認識を行うことができて部品実装の生産効率を高
める部品認識装置及び方法を提供する。 【解決手段】 部品付近領域の照射光を吸収する黒色照
射光吸収部１０１を備え、部品位置認識の際のノズルの
中心位置検出時に、ノズルを所定回転角度毎に照射され
た照射光をノズル先端の吸引孔７ａの周囲の吸着ノズル
中心位置認識用反射拡散リング１０２で反射拡散した反
射拡散光を含むノズル先端画像情報を基に、ノズル回転
角度毎に反射拡散リング境界を検出しノズル中心候補位
置を求めノズル中心位置を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品吸着ノズルの
先端に部品を吸着保持した状態で、上記部品に部品認識
用照射光を照射し、該照射光が上記部品で反射拡散した
反射拡散光又は上記部品を透過した透過光に基づき上記
部品の位置認識を行うとき、上記ノズルの中心位置を検
出し、その中心位置の情報を考慮して上記位置認識を行
う部品認識装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の部品認識装置及び方法は
種々の構造のものが知られている。例えば、図１７
（Ａ），（Ｃ）に示すように、予め決められた所定寸法
以下の部品８０１の場合、例えば、一辺が６ｍｍの正方
形の半導体チップや小型トランジスタなどの場合には、
小型部品用の部品吸着ノズル８００の先端に部品８０１
を吸着した状態で、上記部品８０１に下方から小型部品
用の照射光照射装置８０２により部品認識用照射光を照
射し、該照射光が上記部品吸着ノズル８００の反射拡散
板８０３で反射拡散し、その反射拡散光が部品吸着ノズ
ル８００に吸着された部品８０１のリード端子を透過し
た透過光を鏡筒８０８を介して小型部品用の小カメラ８
０４で受光して上記部品８０１の位置認識を行うように
構成したものがある。

【０００３】これに対して、上記所定寸法を超える部品
８０６の場合、例えば、一辺が３２ｍｍの正方形の大型
ＱＦＰ（Quad Flat Package）や一辺が３０ｍｍの正方
形の大型ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）の
場合には、上記部品認識装置においては、図１７
（Ａ），（Ｂ）に示すように、大型部品用の部品吸着ノ
ズル８０５の先端に部品８０６を吸着した状態で、上記
部品８０６に下方から大型部品用の照射光照射装置８０
７により部品認識用照射光を照射し、該照射光が上記部
品８０６のリード端子で反射拡散した反射拡散光を鏡筒
８０８を介して大型部品用の大カメラ８０９で受光して
上記部品８０６の位置認識を行うように構成している。

【０００４】しかしながら、大型部品８０６であって大
型部品用の部品吸着ノズル８０５の外径に対して大きい
場合には、上記部品８０６のリードが吸着ノズル８０５
から大きく横方向に張り出しているため、それらのリー
ドに対して照射光を照射すると、照射光が部品吸着ノズ
ル８０５の外側近傍の吸着ノズル支持部分などの金属部
分にも照射されて反射拡散されてしまい、リードからの
反射拡散光と、上記吸着ノズル支持部分などの金属部分
からの反射拡散光との両方が大型部品用の大カメラ８０
９で受光されてしまい、上記部品８０６の位置認識を正
確に行うことができないことがあった。

【０００５】これを防止するため、このような大型の部
品８０６の場合には、図１７（Ｂ）に示すように、吸着
ノズル８０５により吸着された部品８０６の上方を覆う
ように反射拡散防止シャッター８１０を突出させて、上
記吸着ノズル支持部分などの金属部分を反射拡散防止シ
ャッター８１０により覆い、照射光が上記吸着ノズル支
持部分などの金属部分に照射されるのを防止したのち、
照射光を部品８０６に照射して、部品８０６のリードか
らの反射拡散光のみを大型部品用の大カメラ８０９で受
光できるようにして、上記部品５０６の位置認識を正確
に行うようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸着ノ
ズル８０５により吸着された部品８０６を照射光の照射
位置に停止させたのち、反射拡散防止シャッター８１０
を駆動して上記吸着ノズル支持部分などの金属部分を覆
うとき、反射拡散防止シャッター８１０が退避位置から
上記金属部分を覆う位置まで移動して停止した直後で
は、反射拡散防止シャッター８１０が振動しており、そ
の振動が停止するまで、少なくとも０．２〜０．３秒程
度の間、待機する必要があり、部品の認識工程全体の時
間が長くなり、部品実装全体の生産効率が低下すること
になるといった問題があった。

【０００７】さらに、位置認識を行う前にノズル中心位
置を検出する場合においても、同様に、シャッターを駆
動させるため、ノズルの吸引孔を認識して中心位置を検
出するのに時間がかかり、部品実装全体の生産効率が低
下することになるといった問題があった。

【０００８】従って、本発明の目的は、上記問題を解決
することにあって、反射拡散防止シャッターを必要とせ
ず、短時間でノズル中心位置を検出できて短時間で部品
認識を行うことができ、部品実装の生産効率を高めるこ
とができる部品認識装置及び方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成する。

【００１０】本発明の第１態様によれば、部品吸着ノズ
ルの先端に部品を吸着した状態で、上記部品に部品認識
用照射光を照射し、該照射光が上記部品で反射拡散した
拡散光又は該照射光が上記部品吸着ノズルで反射拡散さ
れて上記部品を透過した透過光に基づき上記部品の位置
認識を行うようにした部品認識装置において、上記ノズ
ルの中心位置検出時には上記部品吸着ノズルの先端に上
記部品を吸着しない状態で上記照射光を上記部品吸着ノ
ズルの先端に向けて照射するとともに、上記部品認識時
には上記部品吸着ノズルの先端に吸着された上記部品に
向けて上記照射光を照射する照射装置と、上記部品を吸
着する上記部品吸着ノズルの先端の吸引孔の周囲に配置
されて上記照射光を拡散する吸着ノズル中心位置認識用
拡散リングと、上記部品吸着ノズルの先端に向けて上記
照射光を照射したときに照射される領域内であって上記
部品付近の領域の上記照射光を吸収する黒色の照射光吸
収部と、上記ノズルの中心位置検出時に、上記ノズルを
そのノズル軸回りに所定回転角度毎に複数回回転させ
て、各回転角度毎に、上記部品吸着ノズルの先端に上記
部品を吸着しない状態で上記照射装置から照射された上
記照射光が上記部品吸着ノズルの先端の上記拡散リング
で反射拡散した拡散光を受光するとともに、上記部品認
識時には、上記部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着
した状態で上記照射装置から照射された上記照射光を上
記部品吸着ノズルの先端の上記部品で反射拡散した拡散
光又は上記照射光が上記部品吸着ノズルで反射拡散され
て上記部品を透過した透過光を受光する受光装置と、上
記ノズルの中心位置検出時に、上記受光装置で受光され
た上記拡散光を含む上記部品吸着ノズルの先端の画像を
上記ノズルの回転角度毎に記憶するとともに、上記部品
認識時には、上記受光装置で受光された上記部品からの
上記拡散光又は上記透過光から得られる上記部品吸着ノ
ズルの先端の画像を記憶する画像メモリと、上記ノズル
の中心位置検出時に、上記画像メモリに取り込まれた画
像情報を基に、上記ノズルの回転角度毎に、上記拡散リ
ングの境界を検出し、検出された上記境界に基づき上記
ノズルの中心候補位置をそれぞれ演算して求め、求めら
れた上記ノズルの回転角度毎の上記ノズルの中心候補位
置から上記ノズルの中心位置を求めるとともに、上記部
品認識時に、上記求められた上記ノズルの中心位置及び
上記画像メモリに取り込まれた画像情報を基に上記部品
の位置認識を行い上記部品の姿勢の補正量の演算を行う
演算装置と、を備えるようにしたことを特徴とする部品
認識装置を提供する。

【００１１】本発明の第２態様によれば、上記照射光吸
収部が配置される、上記部品吸着ノズルの先端に向けて
上記照射光を照射したときに照射される領域内であって
上記部品付近の領域とは、上記部品吸着ノズルの上記吸
引孔及び上記拡散リング以外の先端部分及び上記部品吸
着ノズルを上下動可能に支持する吸着ノズル保持装置の
上記部品吸着ノズルの先端部分の周囲の部分である第１
態様に記載の部品認識装置を提供する。

【００１２】本発明の第３態様によれば、上記中心位置
認識用拡散リングと上記黒色の照射光吸収部とを先端に
有する上記吸着ノズルは大型部品を吸着する大型部品用
吸着ノズルである一方、上記大型部品用吸着ノズルとは
別に配置されかつ上記大型部品よりも小さい小型部品を
吸着する小型部品用吸着ノズルの先端の吸引孔の周囲に
配置されて上記照射光を反射拡散する吸着ノズル中心位
置認識用兼小型部品認識用拡散リングをさらに備え、上
記受光装置は、上記各ノズルの中心位置検出時に、上記
各ノズルをそのノズル軸回りに所定回転角度毎に複数回
回転させて、各回転角度毎に、上記各部品吸着ノズルの
先端に上記部品を吸着しない状態で上記照射装置から照
射された上記照射光が上記各部品吸着ノズルの先端の上
記拡散リングで反射拡散した拡散光を受光するととも
に、上記部品認識時には、上記各部品吸着ノズルの先端
に上記部品を吸着した状態で上記照射装置から照射され
た上記照射光を上記各部品吸着ノズルの先端の上記部品
で反射拡散した拡散光又は上記照射光が上記各部品吸着
ノズルで反射拡散されて上記部品を透過した透過光を受
光し、上記画像メモリは、上記各ノズルの中心位置検出
時に、上記受光装置で受光された上記拡散光を含む上記
各部品吸着ノズルの先端の画像を上記各ノズルの回転角
度毎に記憶するとともに、上記部品認識時には、上記受
光装置で受光された上記部品からの上記拡散光又は上記
透過光から得られる上記各部品吸着ノズルの先端の画像
を記憶し、上記演算装置は、上記各ノズルの中心位置検
出時に、上記画像メモリに取り込まれた画像情報を基
に、上記各ノズルの回転角度毎に、上記拡散リングの境
界を検出し、検出された上記境界に基づき上記各ノズル
の中心候補位置をそれぞれ演算して求め、求められた上
記各ノズルの回転角度毎の上記各ノズルの中心候補位置
から上記各ノズルの中心位置を求めるとともに、上記部
品認識時に、上記求められた上記各ノズルの中心位置及
び上記画像メモリに取り込まれた画像情報を基に上記部
品の位置認識を行い上記部品の姿勢の補正量の演算を行
うようにした第１又は２態様に記載の部品実装装置を提
供する。

【００１３】本発明の第４態様によれば、上記拡散リン
グの表面は、上記照射光の拡散させるように粗く仕上げ
られている第１〜３のいずれかの態様に記載の部品認識
装置を提供する。

【００１４】本発明の第５態様によれば、部品吸着ノズ
ルの先端に部品を吸着した状態で、上記部品に部品認識
用照射光を照射し、該照射光が上記部品で反射拡散した
拡散光又は該照射光が上記部品吸着ノズルで反射拡散さ
れて上記部品を透過した透過光に基づき上記部品の位置
認識を行うようにした部品認識方法において、上記ノズ
ルの中心位置検出時に、上記ノズルをそのノズル軸回り
に所定回転角度毎に複数回回転させて、各回転角度毎
に、上記部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着しない
状態で照射装置から上記照射光を上記部品吸着ノズルの
先端に向けて照射し、上記部品吸着ノズルの先端に向け
て上記照射光を照射したときに照射される領域内であっ
て上記部品付近の領域の上記照射光を黒色の照射光吸収
部により吸収する状態で、上記部品を吸着する上記部品
吸着ノズルの先端の吸引孔の周囲に配置された吸着ノズ
ル中心位置認識用拡散リングにより上記照射光を反射拡
散し、その拡散光を受光装置で受光し、上記受光装置で
受光された上記拡散光を含む上記部品吸着ノズルの先端
の画像を上記ノズルの回転角度毎に画像メモリに記憶
し、上記画像メモリに取り込まれた画像情報を基に、上
記ノズルの回転角度毎に、上記拡散リングの境界を検出
し、検出された上記境界に基づき上記ノズルの中心候補
位置をそれぞれ演算して求め、求められた上記ノズルの
回転角度毎の上記ノズルの中心候補位置から上記ノズル
の中心位置を求める一方、上記部品位置認識時には、上
記部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着した状態で上
記照射装置から照射された上記照射光を上記部品吸着ノ
ズルの先端の上記部品で反射拡散した拡散光又は上記照
射光が上記部品吸着ノズルで反射拡散されて上記部品を
透過した透過光を上記受光装置で受光し、上記受光装置
で受光された上記部品からの上記拡散光又は上記透過光
から得られる上記部品吸着ノズルの先端の画像を上記画
像メモリに記憶し、上記求められた上記ノズルの中心位
置及び上記画像メモリに取り込まれた画像情報を基に上
記部品の位置認識を行い上記部品の姿勢の補正量の演算
を行うようにしたことを特徴とする部品認識方法を提供
する。

【００１５】本発明の第６態様によれば、上記照射光吸
収部が配置される、上記部品吸着ノズルの先端に向けて
上記照射光を照射したときに照射される領域内であって
上記部品付近の領域とは、上記部品吸着ノズルの上記吸
引孔及び上記拡散リング以外の先端部分及び上記部品吸
着ノズルを上下動可能に支持する吸着ノズル保持装置の
上記部品吸着ノズルの先端部分の周囲の部分である第５
態様に記載の部品認識方法を提供する。

【００１６】本発明の第７態様によれば、大型部品を吸
着するときには、上記中心位置認識用拡散リングと上記
黒色の照射光吸収部とを先端に有する上記吸着ノズルを
大型部品用吸着ノズルとして使用する一方、上記大型部
品よりも小さい小型部品を吸着するときには、吸引孔の
周囲に上記照射光を反射拡散する吸着ノズル中心位置認
識用兼小型部品認識用拡散リングを有する小型部品用吸
着ノズルを使用し、上記各ノズルの中心位置検出時に、
上記各ノズルをそのノズル軸回りに所定回転角度毎に複
数回回転させて、各回転角度毎に、上記各部品吸着ノズ
ルの先端に上記部品を吸着しない状態で上記照射装置か
ら照射された上記照射光が上記各部品吸着ノズルの先端
の上記拡散リングで反射拡散した拡散光を上記受光装置
により受光するとともに、上記部品認識時には、上記各
部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着した状態で上記
照射装置から照射された上記照射光を上記各部品吸着ノ
ズルの先端の上記部品で反射拡散した拡散光又は上記照
射光が上記各部品吸着ノズルで反射拡散されて上記部品
を透過した透過光を上記受光装置により受光し、上記各
ノズルの中心位置検出時に、上記受光装置で受光された
上記拡散光を含む上記各部品吸着ノズルの先端の画像を
上記各ノズルの回転角度毎に上記画像メモリで記憶する
とともに、上記部品認識時には、上記受光装置で受光さ
れた上記部品からの上記拡散光又は上記透過光から得ら
れる上記各部品吸着ノズルの先端の画像を上記画像メモ
リで記憶し、上記各ノズルの中心位置検出時に、上記演
算装置により、上記画像メモリに取り込まれた画像情報
を基に、上記各ノズルの回転角度毎に、上記拡散リング
の境界を検出し、検出された上記境界に基づき上記各ノ
ズルの中心候補位置をそれぞれ演算して求め、求められ
た上記各ノズルの回転角度毎の上記各ノズルの中心候補
位置から上記各ノズルの中心位置を求めるとともに、上
記部品認識時に、上記演算装置により、上記求められた
上記各ノズルの中心位置及び上記画像メモリに取り込ま
れた画像情報を基に上記部品の位置認識を行い上記部品
の姿勢の補正量の演算を行うようにした第５又は６態様
に記載の部品実装方法を提供する。

【００１７】本発明の第８態様によれば、上記拡散リン
グの表面は粗く仕上げられて、上記照射光を拡散させる
ようにしている第５〜７のいずれかの態様に記載の部品
認識方法を提供する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１９】本発明の一実施形態にかかる部品認識装置
及び方法は、図１に示すように、部品吸着ノズルの先端
に部品を吸着した状態で、上記部品に部品認識用照射光
を照射し、該照射光が上記部品で反射拡散した反射拡散
光又は上記部品を透過した透過光を受光装置の一例とし
ての大視野カメラ６５２と小視野カメラ６５１で受光し
て上記部品の位置認識を行うとともに、部品の位置認識
前のノズル中心位置検出も行うように構成している。以
下に、この部品認識装置及び方法を使用する部品装着装
置について詳述する。

【００２０】まず、図１，２を参照して部品装着装置の
全体構成を説明すると、１は支持基板でその上に、回転
駆動するモータ２ａと該モータ２ａに連結されて間欠回
転位置を位置決めするインデックス装置２ｂとを有する
間欠回転駆動装置２が配置され、その回転主軸３が支持
基板１の下部に突出されるとともに支持基板１の下面に
固定された支持筒体４にて軸受５を介して回転自在に支
持されている。

【００２１】回転主軸３の下端部には回転枠６が固定さ
れ、この回転枠６の外周部に間欠回転駆動装置２の間欠
回転位置を位置決めする割り出し回転角に対応する角度
ピッチで、複数の吸着ノズル７、例えばこの実施形態で
は５本の吸着ノズル７、すなわち第１〜第５吸着ノズル
７１，７２，７３，７４，７５を有する吸着ノズル保持
装置の一例としての装着ヘッド１００が昇降可能に所定
数例えば１０個配設されている。各装着ヘッド１００に
は、５本の第１〜第５吸着ノズル７１，７２，７３，７
４，７５が円環状に配置されており、吸着ノズル７の吸
引孔７ａとして、吸着すべき部品８０１，８０６の大き
さに対応して、５種類の内径を有する吸引孔７１a，７
２a，７３ａ，７４ａ，７５ａを配置するようにしてい
る。

【００２２】８は各吸着ノズル７から上方に延出された
リニアガイドであり、回転枠６に装着された支持ブロッ
ク９にて昇降自在に支持されている。リニアガイド８の
上端部にはカムフォロア１０が取付けられ、支持筒体４
の外周面に形成された昇降用溝カム１１に係合されてい
る。

【００２３】回転枠６の間欠回転に伴う各吸着ノズル７
の停止位置には、部品供給ステーション１２や部品装着
ステーション１３が配設されている。

【００２４】かくして、間欠回転駆動装置２にて回転枠
６が間欠回転するのに伴って吸着ノズル７が各ステーシ
ョンを順次移動するとともに、昇降用溝カム１１とカム
フォロア１０の係合によりリニアガイド８を介して吸着
ノズル７は各ステーションに応じた高さに位置する。

【００２５】なお、図示していないが、部品供給ステー
ション１２及び部品装着ステーション１３では、部品の
吸着及び装着のために吸着ノズル７を所定ストローク下
降操作できるように構成されている。

【００２６】次に、図１〜図３を参照して吸着ノズル７
の構成を説明する。１４はヘッド本体で、その内部に回
転体１５が軸受１６ａ、１６ｂを介して鉛直な軸芯回り
に回転可能に配設されている。ヘッド本体１４の下端に
は、回転体１５の下方部の周囲を取り囲むように、下端
にカム面１７ａを形成された端面カム１７が取付けられ
ている。回転体１５の外周部には、同一円周上に等間隔
に位置させて複数の言いかえれば第１〜第５吸着ノズル
に対応して５本の外筒１８が鉛直方向に貫通して配設さ
れ、それぞれ軸受１９ａ、１９ｂを介して回転自在に支
持されている。また、回転体１５の上端部外周には歯車
２０が固定されている。

【００２７】各外筒１８の上端にはノズル回転用第３モ
ータ６０３に対するＶ字溝状の係合部２１が形成されて
いる。各外筒１８内には各吸着ノズル７の各ノズル軸２
２が昇降自在に挿通され、各ノズル軸２２の下端部にそ
れぞれ種類の異なる吸着ノズル本体２３が所定範囲内で
上下移動自在に装着されている。２４は吸着ノズル本体
２３を退入可能に突出付勢するばねである。

【００２８】各ノズル軸２２の上端部には直径方向に貫
通する係合ピン２５が設けられ、その両端部が各外筒１
８の上端大径部１８ａに形成された軸芯方向の係合溝２
６に係合され、かつ上端大径部１８ａの内周段面１８ｂ
と係合ピン２５の間にノズル軸２２を上方に付勢するば
ね２７が介装されている。

【００２９】ノズル軸２２の外筒１８下端より突出した
下端部に下端大径部２２ａが形成され、その外周段面２
２ｂ上に端面カム１７に対する係合手段２８が係合され
ている。端面カム１７のカム面１７ａは、図３に示すよ
うに、所定の選択位置で係合手段２８をばね２７の付勢
力に抗して所定ストロークだけ強制的に下降させるよう
に形成されている。

【００３０】かくして回転体１５を回転させて外筒１８
を介してノズル軸２２を回動すると、端面カム１７にて
ノズル軸２２が上下移動し、５本の吸着ノズル７のうち
の任意の吸着ノズル７のノズル軸２２が所定の選択位置
に位置すると下降位置となり、他の回転位置では上昇位
置となる。

【００３１】係合手段２８は、ノズル軸２２に外嵌した
結合筒体２９とその一側に突設したカムフォロア３０に
て構成されている。結合筒体２９はノズル軸２２に一定
以上の外力が作用したときに相対回転可能に摩擦係合状
態で外嵌され、外筒１８を回転操作することによって係
合ピン２５を介してノズル軸２２を強制的に任意の回転
位置に回転させることができるように構成されている。

【００３２】カムフォロア３０には、端面カム１７に係
合するローラ３１とその外側のローラ３２とが設けられ
ている。外側のローラ３２は、回転体１５の下端から垂
下された支柱３３に取付けられたガイド筒体３４に各係
合手段２８に対向して形成された上下方向のガイド溝３
５に係合し、カムフォロア３０を回転体１５と一体的に
回転させ、かつ外筒１８の軸芯回りに回転するのを防止
している。

【００３３】また、ヘッド本体１４の外周面の適所に歯
車２０に係合及び係合離脱可能な係合爪３６が水平な支
軸３７回りに揺動可能に配設されるとともに係合爪３６
を係合位置に向けて付勢するばね３８が設けられ、回転
体１５を解除可能に回転規制するように成されている。

【００３４】上記５種類の部品吸着ノズル７は部品の大
きさにより適宜切り換えて適切なものを選択して使用す
るようにしている。

【００３５】所定寸法以下の小型部品８０１、例えば、
一辺が６ｍｍの正方形の半導体チップや小型トランジス
タなどの場合には、図４，５に示すように、第５吸着ノ
ズル７５の吸引孔７５ａの周囲のノズル本体下端面には
照射光が反射拡散する白い反射拡散リング１０３を設け
るとともに、第４吸着ノズル７４の吸引孔７４ａの周囲
のノズル本体下端面には照射光が反射拡散する白い反射
拡散リング１０４を設ける。一方、吸引孔７５ａ及び７
４ａの内部は図４，５に示すように暗くなっている。よ
って、図１０に示すように、第５吸着ノズル７５の吸引
孔７５ａ又は７４ａに吸着された小型部品８０１に、上
記小型部品８０１の下方から小型部品用の照射光照射装
置であるハロゲン光照射装置４０２から部品認識用照射
光であるハロゲン光が照射されると、上記吸引孔７５ａ
又は７４ａの周囲のノズル本体下端面の白い反射拡散リ
ング１０３又は１０４により反射拡散され、その反射拡
散光が部品吸着ノズル７５又は７４に吸着された小型部
品８０１のリードを透過した透過光を鏡筒６５０を介し
て小型部品用の小視野カメラ６５１で受光して上記小型
部品８０１の位置認識を行うようにしている。

【００３６】これに対して、上記所定寸法を超える大型
部品８０６の場合、例えば、一辺が３２ｍｍの正方形の
大型ＱＦＰや一辺が３０ｍｍの正方形の大型ＰＬＣＣ
（Plastic Leaded Chip Carrier）などの場合には、図
４〜８，１１に示すように、第１から第３吸着ノズル７
１〜７３の吸引孔７１ａ〜７３ａのそれぞれの周囲のノ
ズル本体下端面に照射光が反射拡散せず吸収されるよう
な照射光吸収部の一例としての黒い反射拡散防止リング
１０１を構成するように、黒い円筒部材（図８参照）を
各ノズル下端にそれぞれ嵌合固定している。また、上記
装着ヘッド１００の下端面において第１から第５吸着ノ
ズル７１〜７５、好ましくはそれらの吸引孔７１ａ〜７
５ａ、以外の部分には、黒く塗装するか又は黒い反射拡
散防止板をはめ込むことにより（図４ではクロスハッチ
ングにより当該部分を黒い部分として表示してい
る。）、照射光吸収部の一例としての反射拡散防止部１
０７を形成する。なお、図５では各部材との関係を明瞭
に示すため、図４のようにクロスハッチングにより黒い
部分を表示することを省略している。よって、図１０に
示すように、例えば、第２吸着ノズル７２の吸引孔７２
ａに吸着された大型部品８０６に、上記部品８０６の下
方から大型部品用の照射光照射装置であるＬＥＤ４０８
から部品認識用照射光が照射されると、大型部品８０６
のリード８０６ｂよりも上方には何ら反射拡散する部分
がなく、黒い反射拡散防止リング１０１又は反射拡散防
止部１０７が存在するため、上記照射光により反射拡散
するのはリード８０６ｂのみとなり、そのリード８０６
ｂから反射拡散された反射拡散光のみが鏡筒６５０を介
して大型部品用の大視野カメラ６５２で受光して上記大
型部品８０６の位置認識を行うようにしている。

【００３７】また、第１〜第３吸着ノズル７１〜７３の
吸引孔７１ａ〜７３ａのそれぞれの周囲に設けられた反
射拡散防止リング１０１の中心部近傍には白い、吸着ノ
ズル中心位置認識用反射拡散リング１０２を設けてい
る．この各白い反射拡散リング１０２は、第１〜第３吸
着ノズル７１〜７３の中心軸を算出するために使用する
ものであり、各ノズル中心軸と同心に配置されており、
部品８０６を第１〜第３吸着ノズル７１〜７３にそれぞ
れ吸着したときには、部品本体８０６ａにより覆われて
照射光により照射されて反射拡散されないようにしてい
る。

【００３８】上記各反射拡散リング１０２，１０３，１
０４の表面は、図１２（Ａ）に代表例として反射拡散リ
ング１０２で示すように、例えば粗度が０．３μｍの凹
凸などとして上記照射光の拡散させるように粗く仕上げ
て、各反射拡散リング１０２，１０３，１０４の輪郭を
浮き上がらせるようにするのが好ましい。また、図１２
（Ｂ）に代表例として反射拡散リング１０２で示すよう
に、反射拡散リング１０２を他の部分から若干、例えば
０．３mm程度、突出させて、反射拡散リング１０２の側
面でも照射光を反射拡散するようにして、より明確に、
反射拡散リング１０２，１０３，１０４の輪郭を浮き上
がらせるようにしてもよい。

【００３９】また、図１２（Ｃ）に示すように、１つの
吸着ノズル７において、小型部品と大型部品の両方の位
置認識を行わせるようにするため、ノズル本体２３の周
囲は黒色の照射光吸収部１０１ａとし、その周囲を白い
反射拡散リング１０３ａとするようにしてもよい。この
例では、小型部品は透過光で位置認識する一方、大型部
品は反射拡散光で位置認識する図４とは異なり、大型部
品は白い反射拡散リング１０３ａで照射光が反射拡散し
た透過光で位置認識する一方、小型部品は黒色の照射光
吸収部１０１ａを背景とした状態での小型部品からの反
射拡散光で位置認識するようにすることができる。

【００４０】また、制御装置（主マシンコントローラ）
７００は、各ノズル中心位置検出動作、部品認識動作及
び装着動作を制御するものである。具体的には、上記制
御装置７００は、第１ドライバ７０１を介して上記間欠
回転駆動装置２（モータ２ａとインデックス装置２ｂ）
を駆動制御し、第２ドライバ７０２を介して上記吸着ノ
ズル選択用モータ６００を回転駆動制御し、第３ドライ
バ７０３を介して上記ノズル回転用第３モータ６０３を
回転制御する。また、制御装置７００は、上記認識装置
の認識処理部５００を構成する、演算装置の一例として
のＣＰＵ５０２と画像メモリ５０３とを有する認識制御
部５０１、不反転ＬＵＴ５０５と反転ＬＵＴ５０６とを
有するＬＵＴ選択部５０４、カメラ切換部５０７の各駆
動を制御している。また、制御装置７００にはメモリ５
２０が接続されており、このメモリ５２０には、検出対
象の吸着ノズル７の種類により、大視野カメラ６５２と
小視野カメラ６５１とのいずれのカメラを使用するかな
どの位置認識情報や部品装着順序などの部品装着情報な
どが予め記憶されている。また、制御装置７００にはＬ
ＥＤ４０８とハロゲン光照射装置４０２が接続されて駆
動制御される。

【００４１】以上の構成において、間欠回転駆動装置２
により回転枠６が間欠回転されて、歯車２０を回転駆動
する駆動手段例えば吸着ノズル選択用モータ６００（図
１参照）が配設された適当なステーション例えばノズル
切換用ステーションに任意の装着ヘッド１００が停止す
ると、このノズル切換用ステーションにおいて吸着ノズ
ル本体２３の変更の必要に応じ、係合爪３６を押圧揺動
させて歯車２０との係合を解除し、上記制御装置７００
の制御の下に第２ドライバ７０２を介して上記吸着ノズ
ル選択用モータ６００が回転駆動されて歯車６０１にて
歯車２０を回転させて回転体１５を回転させる。する
と、外筒１８を介して５本の吸着ノズル７のノズル軸２
２が回転体１５の軸芯回りに回転し、ノズル軸２２の下
端部に配設した係合手段２８と端面カム１７の係合によ
り５本の吸着ノズル７１〜７５の各ノズル軸２２が順次
所定の選択位置で突出下降する。所望の吸着ノズル本体
２３を取付けた吸着ノズル７のノズル軸２２が突出する
と、上記吸着ノズル選択用モータ６００を停止させ、係
合爪３６の押圧を解除して係合爪３６を歯車２０に係合
させ、回転体１５を固定する。

【００４２】この状態で、間欠回転駆動装置２により回
転枠６が間欠回転して再び上記装着ヘッド１００の吸着
ノズル７が移動し、部品供給ステーション１２に達する
と、上記カム機構の作用により、リニアガイド８が所定
量押し下げ操作され、吸着ノズル本体２３が部品を吸着
する。このとき、吸着ノズル本体２３の先端が部品に当
接すると、吸着ノズル本体２３はばね２４にて退入可能
に突出付勢されているので円滑に退入して吸着時の衝撃
を無くすことができ、部品が確実に吸着される。

【００４３】部品を吸着した吸着ノズル７は間欠回転駆
動装置２による回転枠６の間欠回転によって再び移動す
る。部品装着ステーション１３の手前の回転手段例えば
ノズル回転用モータ６０３（図１参照）が配設された回
転位置補正ステーションで吸着ノズル７が停止すると、
部品の位置認識を行った後、位置認識結果に基づき吸着
している部品の回転位置補正の必要に応じて外筒１７の
上端の係合部２１に上記ノズル回転用モータ６０３が係
合して外筒１７を回転させ、係合溝２６、係合ピン２
５、及びノズル軸２２を介して吸着ノズル本体２３を回
転させ、吸着している部品の回転姿勢を調整する。部品
が所望の回転姿勢になると、上記ノズル回転用モータ６
０３の回転が停止され、係合部２１との係合が解除され
る。この部品の回転姿勢は、ノズル軸２２が結合筒体２
９に一定以上の外力が作用しない限り回転しないように
嵌合しているのでそのまま保持される。

【００４４】その後、間欠回転駆動装置２による回転枠
６の間欠回転によって吸着ノズル７が部品装着ステーシ
ョン１３に移動すると、リニアガイド８が所定量押し下
げ操作され、部品が回路基板等の基板に押し付けられ、
吸着が解除されることにより部品が装着される。このと
きも、吸着ノズル本体２３がばね２４に抗して退入する
ことにより装着時の衝撃を無くすことができる。

【００４５】以上の動作を回転枠６に設置された各装着
ヘッド１００の各吸着ノズル７が順次繰り返して行うこ
とにより、最適な種類の吸着ノズル本体２３を用いて部
品供給ステーション１２で部品を吸着し、位置認識ステ
ーションで各部品の回転姿勢を調整した後、部品装着ス
テーション１３でこの部品を装着することができる。以
下に、上記部品の位置認識について詳細に説明する。通
常は、部品の位置認識を行う前に、吸着ノズル中心位置
検出を行い、受光装置の例である大視野カメラ６５２及
び小視野カメラ６５１の各視野における各吸着ノズル７
の中心位置を求める。その後、各部品の位置認識を行っ
て位置補正量を求める。

【００４６】まず、上記装着装置での吸着ノズル中心検
出方法について図１４を参照しながら説明する。

【００４７】（第１工程）ステップ＃１において、間欠
回転駆動装置２による回転枠６の間欠回転によって、吸
着ノズル中心位置の検出の対象となる吸着ノズル７であ
って部品を吸着していない吸着ノズル７を、回転位置補
正ステーションであって、大視野カメラ６５２と小視野
カメラ６５１とを備える鏡筒６５０上の所定の認識位置
に移動させて静止させる。ここで、上記したように、検
出対象の吸着ノズル７の種類により、大視野カメラ６５
２と小視野カメラ６５１とのいずれのカメラを使用する
かの情報が制御装置７００のメモリ５２０に予め記憶さ
れている。よって、この情報に基づき制御装置７００か
らカメラ切換部５０７に切換情報が伝達されてカメラ切
換部５０７によりカメラが切り換えられる。例えば、小
型部品用の吸着ノズルの場合には小視野カメラ６５１に
切り換えられ、大型部品用の吸着ノズルの場合には小視
野カメラ６５１よりも視野が大きい大視野カメラ６５２
に切り換えられる。

【００４８】（第２工程）ステップ＃２において、回転
位置補正ステーションに位置決めされた装着ヘッド１０
０の吸着ノズル７に対して、照射装置であるＬＥＤ４０
８から照射光が照射され、第１〜第３吸着ノズル７１〜
７３のいずれかのノズルでは各先端の白い反射拡散リン
グ１０２により照射光が反射拡散され、その反射拡散光
が大視野カメラ６５２により受光される一方、第４吸着
ノズル７４ではその先端の白い反射拡散リング１０４又
は第５吸着ノズル７５ではその先端の白い反射拡散リン
グ１０３により照射光が反射拡散され、その反射拡散光
が小型部品用の小視野カメラ６５１により受光される。
この受光された吸着ノズル先端の画像情報のそれぞれに
おいて、吸着ノズル７の吸引孔７ａがその周囲すなわち
反射拡散リング１０３若しくは反射拡散防止リング１０
１よりも明るい輝度となるように、ＬＵＴ選択部５０４
で画像輝度の反転ＬＵＴ（Look-Up Tables）５０６又は
不反転ＬＵＴ（Look-Up Tables）５０５により輝度処理
を行ったのち、大視野カメラ６５２又は小視野カメラ６
５１からの画像データを認識制御部５０１の画像メモリ
５０３に記憶させる。上記ＬＵＴ選択部５０４では、大
視野カメラ６５２又は小視野カメラ６５１からの画像情
報に基づき、吸着ノズル７の吸引孔７ａの輝度が該吸引
孔７ａの周囲すなわち反射拡散リング１０３若しくは反
射拡散防止リング１０１よりも明るい輝度か否か判断す
る。もし、吸引孔７ａの輝度がその周囲の輝度よりも暗
いときには、反転ＬＵＴ（Look-Up Tables）５０６によ
り、輝度反転用２値化回路を利用したり輝度反転用２値
化テーブルを参照するなどしたりして画像輝度の反転を
行いつつ２値化し、吸引孔７ａの輝度がその周囲の輝度
よりも明るくなるようにする。一方、吸引孔７ａの輝度
がその周囲の輝度よりも明るいときには、不反転ＬＵＴ
（Look-Up Tables）５０５により、画像輝度の反転を行
うことなくそのままの輝度を２値化回路を利用したり２
値化テーブルを参照したりして２値化する。２値化され
たデータが、吸着ノズル７の吸引孔７ａ及びその周囲の
輝度情報として画像メモリ５０３に記憶される。

【００４９】一例として、図９に第５吸着ノズル７５の
先端付近の図を示す。図９において、４００は大視野カ
メラ６５２で認識する大視野の領域であり、４０１は小
視野カメラ６５１で認識する小視野の領域である。第５
吸着ノズル７５は大型部品用であるため大視野４００で
第５吸着ノズル７５の先端付近の画像情報を検出し、第
５吸着ノズル７５の吸引孔７５ａがその周囲すなわち反
射拡散リング１０３よりも明るい輝度となるように輝度
を反転させた状態を示している。

【００５０】（第３工程）ステップ＃３において、上記
したようにノズル先端付近の画像情報は上記画像メモリ
５０３に記憶された２値化されたデータすなわち画素情
報となっており、例えば図１５に示すように、入力画像
の中央の画素ＰＣを開始点として、この中央の画素ＰＣ
から上方向に１画素だけ進み、白画素か否か判断する。
白画素ならば、さらに同一方向すなわち上方向に１画素
だけ進み、白画素か否か判断する。白画素ならば、さら
に同一方向すなわち上方向に１画素だけ進み、白画素か
否か判断する。これを繰り返し、ある画素Ｐ１で次の画
素が白画素でない、すなわち、黒画素であると判断した
とき、その１つ手前の白画素であるＰ１を境界第１点と
する。この境界第１点Ｐ１は、ノズル吸引孔７５ａの輪
郭検出を開始するための開始点である。

【００５１】（第４工程）引き続き、ステップ＃３にお
いて、上記求められた境界第１点Ｐ１の画素の回りの周
囲８近傍画素を例えば矢印４４０のように時計回りに読
み出し、黒画素から白画素に変わる手前の白画素を次の
第２境界点Ｐ２とする。次に、上記求められた境界第２
点Ｐ２の画素の回りの周囲８近傍画素を例えば矢印４４
０のように時計回りに読み出し、黒画素から白画素に変
わる手前の白画素を次の第３境界点Ｐ３とする。次に、
上記求められた境界第３点Ｐ３の画素の回りの周囲８近
傍画素を例えば矢印４４０のように時計回りに読み出
し、黒画素から白画素に変わる手前の白画素を次の第４
境界点Ｐ４とする。この工程を次の境界点が境界第１点
Ｐ１に戻るまで繰り返し、境界点列を求める。このステ
ップ＃４の作業も、認識処理部５０１のＣＰＵ５０２に
より行われる。

【００５２】なお、ステップ＃３の作業において、ノイ
ズＰＮを誤って境界第１点Ｐ１として検出してしまった
場合、言いかえれば、ステップ＃４の作業において境界
第１点Ｐ１の画素の回りの周囲８近傍画素を例えば矢印
４４０のように時計回りに読み出し、黒画素から白画素
に変わる手前の白画素を検出しようしても、検出できな
かった場合には、ＣＰＵ５０２により、ノイズであると
して先に求めた境界第１点Ｐ１を無視する。そして、Ｃ
ＰＵ５０２により、再び、ステップ＃３の作業を行うた
め、中央の画素ＰＣに戻り、別の方向にステップ＃３の
作業を行い、境界第１点を求めたのち、ステップ＃４の
作業を行う。

【００５３】（第５工程）ステップ＃４において、ＣＰ
Ｕ５０２により、第４工程の処理の過程で求められた境
界点列の座標を参照し、座標の水平及び垂直方向の最小
値及び最大値を記録する変数を更新する。境界点を全て
検出し終わると、これらの変数には境界点列の水平及び
垂直方向の最外点の座標が得られる。そして、ＣＰＵ５
０２により、境界点列の水平及び垂直方向の最外点の座
標の中点をもって、吸着ノズル７５の現在の回転角の中
心座標とする。

【００５４】（第６工程）ステップ＃５において、小視
野カメラ６５１と大視野カメラ６５２の両方について第
２工程から第５工程までを行ったか否か判断する。上記
の場合、大視野カメラ６５２について中心位置検出処理
を行ったが、小視野カメラ６５１についての処理はまだ
行っていないため、ステップ＃１０でカメラ切換部５０
７により大視野カメラ６５２から小視野カメラ６５１に
切り替えてステップ＃２に戻り、第２工程から第５工程
まで繰り返す。もし、大視野カメラ６５２と小視野カメ
ラ６５１との両方について第２工程から第５工程までを
行っている場合には、ステップ＃６に進む。また、小視
野カメラ６５１についてのみ行い、大視野カメラ６５２
についてはまだ行っていない場合には、ステップ＃１０
で小視野カメラ６５１をカメラ切換部５０７により大視
野カメラ６５２に切り替えてステップ＃２に戻り、第２
工程から第５工程まで繰り返す。

【００５５】なお、このように、大視野カメラ６５２と
小視野カメラ６５１とを切換えて、視野の大きさの異な
る２つのカメラで中心計測をそれぞれ行うのは、大視野
カメラ６５２と小視野カメラ６５１の取付け位置に誤差
があるとすると、大視野カメラ６５２と小視野カメラ６
５１の両方のカメラにて各ノズルについて中心計測を行
った結果を元に、上記取付け位置の誤差による中心位置
の誤差を補正する必要があるためである。また、中心計
測対象の部品に対していずれのノズルで吸着するかが決
まっているのは標準部品といわれるものだけであり、こ
のような標準部品以外の部品も実装すべき部品としては
多数存在する。よって、各ノズルはどのような大きさの
部品を吸着するか未定であるため、大視野カメラ６５２
と小視野カメラ６５１との両方のカメラで各ノズルにお
いて中心計測が行えるようにする必要がある。このため
にも、大視野カメラ６５２と小視野カメラ６５１とを切
換えて、視野の大きさの異なるカメラで中心計測を２回
行うことが好ましい。

【００５６】（第７工程）ステップ＃６において、上記
位置認識ステーションに位置している上記１つの装着ヘ
ッド１００に搭載している吸着ノズル７の台数分だけ、
第１工程から第６工程を行ったか否かＣＰＵ５０２によ
り判断する。すなわち、ＣＰＵ５０２により、すべての
吸着ノズルについて第１工程から第６工程を行ったか否
か判断し、まだ行っていない場合にはステップ＃１に戻
り、その未処理の吸着ノズルについて第１工程から第６
工程を行う。これは、上記ヘッド１００に搭載している
吸着ノズル７のすべてについて第１工程から第６工程を
繰り返すためである。上記例では、第５吸着ノズル７５
の中心位置検出のみ行ったため、次に、第１〜第４吸着
ノズル７１〜７４についての中心位置検出をそれぞれ同
様に行うことになる。

【００５７】（第８工程）ステップ＃７において、ＣＰ
Ｕ５０２により、吸着ノズル７を所定角度ずつ回転させ
て所望数の吸着ノズル中心位置候補の座標を検出したか
否か判断する。所望数の吸着ノズル中心位置候補の座標
を検出していない場合には、ＣＰＵ５０２により、所望
数の吸着ノズル中心位置候補の座標を検出するまで上記
第１工程から第７工程の作業を繰り返し行う。ここで、
所望の角度ずつ回転させたか否かとは、例えば、４５度
若しくは９０度若しくは１８０度ごとに回転して合計３
６０度回転させたか否か判断する。吸着ノズルを３６０
度回転していない場合には、ステップ＃１１において吸
着ノズルを４５度若しくは９０度若しくは１８０度ごと
に回転させたのち、ステップ＃１に戻り、第１工程から
第７工程までを繰り返す。

【００５８】上記例では、第５吸着ノズル７５から始ま
り、第１〜第４吸着ノズル７１〜７４についての中心位
置検出をそれぞれ同様に行うとき、それぞれのノズルに
ついては回転させていなかったので、第１〜第５吸着ノ
ズル７１〜７５の中心位置検出がなされて中心位置候補
が求められると、それらの中心位置候補を回転角度０度
のときの中心位置候補とし、次いで、第３ドライバ７０
３を介してノズル回転用モータ６０３を回転させてノズ
ルをその軸回りに９０度だけ回転させる。そして、この
回転角度９０度について、第１〜第７工程の作業を繰り
返し行い、第１〜第５吸着ノズル７１〜７５において回
転角度９０度のときの中心位置候補をそれぞれ求める。
次いで、第３ドライバ７０３を介してノズル回転用モー
タ６０３を回転させてノズルをその軸回りにさらに９０
度だけ回転させる。そして、この回転角度１８０度につ
いて、第１〜第７工程の作業を繰り返し行い、第１〜第
５吸着ノズル７１〜７５において回転角度１８０度のと
きの中心位置候補をそれぞれ求める。次いで、第３ドラ
イバ７０３を介してノズル回転用モータ６０３を回転さ
せてノズルをその軸回りにさらに９０度だけ回転させ
る。そして、この回転角度２７０度について、第１〜第
７工程の作業を繰り返し行い、第１〜第５吸着ノズル７
１〜７５において回転角度２７０度のときの中心位置候
補をそれぞれ求める。この結果、各ノズル７について回
転角度０度、９０度、１８０度、２７０度のときの４つ
の中心位置候補の座標が求まるので、これらのも４つの
座標の中点をそのノズルの中心位置座標として、これを
メモリ５２０に記憶させる。

【００５９】（第９工程）ステップ＃９において、全て
の装着ヘッド１００について第１〜第８工程までの処理
がなされたか否かをＣＰＵ５０２により判断し、まだな
されていない装着ヘッド１００があれば、ステップ＃１
２において装着ヘッド１００を切り換えて、残りの装着
ヘッド１００全ての吸着ノズル７について第１〜第８工
程までの処理を行う。上記装着装置では１０台の装着ヘ
ッド１００を有しているので、１０台全ての装着ヘッド
１００について第１〜第８工程までの処理を行うように
する。

【００６０】以上により、全ての装着ヘッド１００の全
ての吸着ノズル７についての中心位置が求められてメモ
リ５２０に記憶されている。

【００６１】その後、大型部品８０６については、部品
供給ステーション１２において第１から第３吸着ノズル
７１〜７３のいずれか選択されたノズルにより大型部品
８０６が吸着され、そのノズルが位置認識ステーション
に到着すると、当該ノズルに吸着された大型部品８０６
に対して、図１０に示すように、ＬＥＤ４０８からの照
射光を照射して、大型部品８０６のリード８０６ｂによ
り反射拡散された反射拡散光を大視野カメラ６５２で受
光して位置認識を行う。このとき、大視野カメラ６５２
の大視野内には、大型部品８０６のリード８０６ｂ付近
では、リード８０６ｂ以外の反射拡散光が検出されてい
ないので、リード８０６ｂを精度良く位置認識すること
ができる。

【００６２】一方、小型部品８０１については、部品供
給ステーション１２において第４又は第５吸着ノズル７
４又は７５のいずれか選択されたノズルにより小型部品
８０１が吸着され、そのノズルが位置認識ステーション
に到着すると、当該ノズルに吸着された小型部品８０１
に対して、図１０に示すように、ハロゲン光照射装置４
０２からの照射光を照射して、当該ノズルの反射拡散リ
ング１０４又は１０３からの反射拡散光が小型部品８０
１のリードを透過し、その透過光を小視野カメラ６５１
で受光して精度良く位置認識を行う。

【００６３】各部品での位置認識後、上記メモリ５２０
に記憶されている当該ノズルの中心位置を考慮して、部
品の位置補正量をＣＰＵ５０２により算出し、算出され
た補正量を考慮して、部品装着ステーション１３におい
て基板に部品を装着する。

【００６４】上記実施形態によれば、ノズル中心位置検
出及び部品位置認識において、大型部品用の部品吸着ノ
ズルの先端には、上記照射光を反射拡散する吸着ノズル
中心位置認識用反射拡散リング１０２を備えるととも
に、上記部品吸着ノズルの先端に向けて上記照射光を照
射したときに照射される領域内であって上記部品付近の
領域の上記照射光を吸収する黒色の照射光吸収部１０
１，１０７を備え、照射光により反射拡散させたい部分
のみからの反射拡散光又は透過光を受光装置で受光する
ことができる。よって、従来のように反射拡散防止シャ
ッターを必要とせず、短時間でノズル中心位置を検出で
きて短時間で部品認識を行うことができ、部品実装の生
産効率を高めることができる。

【００６５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その他種々の態様で実施できる。

【００６６】例えば、上記実施形態では、吸着ノズル７
全体を昇降用溝カム１１で所定量昇降動作させる例を示
したが、各吸着ノズル７を同一高さ上に設置してもよ
い。また、上記実施形態では端面カム１７にカムフォロ
ア３０のローラ３１を係合させたが、ピンガイドやリン
グを端面カム１７に係合させてもよい。さらに、上記実
施形態では吸着ノズル７を回転枠６に設置した例を示し
たが、直線往復移動等の任意の経路に沿って移動する吸
着ノズルに設置してもよい。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、ノズル中心位置検出及
び部品位置認識において、部品吸着ノズルの先端には上
記照射光を反射拡散する吸着ノズル中心位置認識用反射
拡散リングを備えるとともに、上記部品吸着ノズルの先
端に向けて上記照射光を照射したときに照射される領域
内であって上記部品付近の領域の上記照射光を吸収する
黒色の照射光吸収部を備え、照射光により反射拡散させ
たい部分のみからの反射拡散光又は透過光を受光装置で
受光することができる。よって、従来のように反射拡散
防止シャッターを必要とせず、短時間でノズル中心位置
を検出できて短時間で部品認識を行うことができ、部品
実装の生産効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態にかかる部品認識装置及
び方法を使用する部品装着装置の概略構成図である。

【図２】 図１の部品装着装置の概略構成を示す縦断面
図である。

【図３】 図１の部品装着装置における１つの吸着ノズ
ルの縦断面図である。

【図４】 図１の部品装着装置の１つの装着ヘッドの下
端面の図であって、クロスハッチング部分は黒色部分で
ある。

【図５】 図４の装着ヘッドの５本の吸着ノズルのうち
の第２吸着ノズルに大型部品を吸着した状態での装着ヘ
ッドの下端面の図であって、理解しやすくするため、黒
色部分であるクロスハッチング部分を省略した図であ
る。

【図６】 図１の部品装着装置における１つの吸着ノズ
ルの下端の拡大縦断面図である。

【図７】 図１の部品装着装置における別の吸着ノズル
の下端の拡大縦断面図である。

【図８】 上記ノズルの下端に配置される反射拡散リン
グを有する反射拡散防止リングの拡大縦断面図である。

【図９】 図１の部品装着装置の大視野カメラの大視野
と小視野カメラの小視野を示す説明図である。

【図１０】 図１の部品装着装置の位置認識装置の照明
装置関係の概略説明図である。

【図１１】 図１の部品装着装置の１つの吸着ノズル先
端の拡大模式図である。

【図１２】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ図１の
部品装着装置のノズルの先端の反射拡散リング部分の拡
大断面図、（Ａ）の変形例にかかる反射拡散リング部分
の拡大断面図、図１の部品装着装置のさらに別の変形例
の吸着ノズルの先端の拡大断面模式図である。

【図１３】 図１の部品装着装置の制御装置と他の装置
との関係を示すブロック図である。

【図１４】 図１の部品装着装置のノズル中心位置検出
方法を示すフローチャートである。

【図１５】 上記ノズル中心位置検出方法における入力
画像の例を示す図であり、黒色部分は黒色画素、白色部
分は白色画素を示す。

【図１６】 図１５の入力画像の一部拡大図である。

【図１７】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ従来の
位置認識装置の斜視図、大型部品を位置認識するときの
説明図、小型部品を位置認識するときの説明図である。

【符号の説明】

１…支持基板、２…間欠回転駆動装置、２a…モータ、
２b…インデックス装置、３…回転主軸、４…支持筒
体、６…回転枠（移動体）、７（７１，７２，７３，７
４，７５）…吸着ノズル（第１〜第５吸着ノズル）、７
a（７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａ）…吸引
孔、８…リニアガイド、９…支持ブロック、１０…カム
フォロア、１１…昇降用溝カム、１２…部品供給ステー
ション、１３…部品装着ステーション、１４…ヘッド本
体、１５…回転体、１６ａ，１６ｂ…軸受、１７…端面
カム、１７ａ…カム面、１８…外筒、１８ａ…上端大径
部、１８ｂ…内周段面、１９ａ、１９ｂ…軸受、２０…
歯車、２１…係合部、２２…ノズル軸、２２ａ…下端大
径部、２２ｂ…外周段面、２３…吸着ノズル本体、２４
…ばね、２５…係合ピン、２６…係合溝、２７…ばね、
２８…係合手段、２９…結合筒体、３０…カムフォロ
ア、３１…ローラ、３２…ローラ、３３…支柱、３４…
ガイド筒体、３５…ガイド溝、３６…係合爪、３７…支
軸、３８…ばね、１００…装着ヘッド、１０１…反射拡
散防止リング、１０２…白い反射拡散リング、１０３，
１０４…反射拡散リング、１０７…反射拡散防止部、４
００…大視野、４０１…小視野、４０２…ハロゲン光照
射装置、４０８…ＬＥＤ、５００…認識処理部、５０１
…認識制御部、５０２…ＣＰＵ、５０３…画像メモリ、
５０４…ＬＵＴ選択部、５０５…不反転ＬＵＴ、５０６
…反転ＬＵＴ、５０７…カメラ切換部、５２０…メモ
リ、６００…吸着ノズル選択用モータ、６０１…歯車、
６０３…ノズル回転用モータ、６５０…鏡筒、６５１…
小視野カメラ、６５２…大視野カメラ、７００…制御装
置、７０１…第１ドライバ、７０２…第２ドライバ、７
０３…第３ドライバ、８０１…小型部品、８０６…大型
部品、８０６ａ…部品本体、８０６ｂ…リード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 尚三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA17 BB08 CC25 DD06 FF04 GG03 HH12 JJ03 JJ16 JJ23 JJ26 LL30 QQ24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品吸着ノズル（７）の先端に部品（８
   ０１，８０６）を吸着した状態で、上記部品に部品認識
   用照射光を照射し、該照射光が上記部品で反射拡散した
   拡散光又は該照射光が上記部品吸着ノズルで反射拡散さ
   れて上記部品を透過した透過光に基づき上記部品の位置
   認識を行うようにした部品認識装置において、 上記ノズルの中心位置検出時には上記部品吸着ノズルの
   先端に上記部品を吸着しない状態で上記照射光を上記部
   品吸着ノズルの先端に向けて照射するとともに、上記部
   品認識時には上記部品吸着ノズルの先端に吸着された上
   記部品に向けて上記照射光を照射する照射装置（４０
   ２，４０８）と、 上記部品を吸着する上記部品吸着ノズルの先端の吸引孔
   （７ａ）の周囲に配置されて上記照射光を拡散する吸着
   ノズル中心位置認識用拡散リング（１０２）と、 上記部品吸着ノズルの先端に向けて上記照射光を照射し
   たときに照射される領域内であって上記部品付近の領域
   の上記照射光を吸収する黒色の照射光吸収部（１０１，
   １０７）と、 上記ノズルの中心位置検出時に、上記ノズルをそのノズ
   ル軸回りに所定回転角度毎に複数回回転させて、各回転
   角度毎に、上記部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着
   しない状態で上記照射装置から照射された上記照射光が
   上記部品吸着ノズルの先端の上記反射拡散リングで反射
   拡散した反射拡散光を受光するとともに、上記部品認識
   時には、上記部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着し
   た状態で上記照射装置から照射された上記照射光を上記
   部品吸着ノズルの先端の上記部品で反射拡散した反射拡
   散光又は上記照射光が上記部品吸着ノズルで反射拡散さ
   れて上記部品を透過した透過光を受光する受光装置（６
   ５１，６５２）と、 上記ノズルの中心位置検出時に、上記受光装置で受光さ
   れた上記反射拡散光を含む上記部品吸着ノズルの先端の
   画像を上記ノズルの回転角度毎に記憶するとともに、上
   記部品認識時には、上記受光装置で受光された上記部品
   からの上記反射拡散光又は上記透過光から得られる上記
   部品吸着ノズルの先端の画像を記憶する画像メモリ（５
   ０３）と、 上記ノズルの中心位置検出時に、上記画像メモリに取り
   込まれた画像情報を基に、上記ノズルの回転角度毎に、
   上記反射拡散リングの境界を検出し、検出された上記境
   界に基づき上記ノズルの中心候補位置をそれぞれ演算し
   て求め、求められた上記ノズルの回転角度毎の上記ノズ
   ルの中心候補位置から上記ノズルの中心位置を求めると
   ともに、上記部品認識時に、上記求められた上記ノズル
   の中心位置及び上記画像メモリに取り込まれた画像情報
   を基に上記部品の位置認識を行い上記部品の姿勢の補正
   量の演算を行う演算装置（５０２）と、 を備えるようにしたことを特徴とする部品認識装置。
2. 【請求項２】 上記照射光吸収部が配置される、上記部
   品吸着ノズルの先端に向けて上記照射光を照射したとき
   に照射される領域内であって上記部品付近の領域とは、
   上記部品吸着ノズルの上記吸引孔（７ａ）及び上記反射
   拡散リング以外の先端部分及び上記部品吸着ノズルを上
   下動可能に支持する吸着ノズル保持装置（１００）の上
   記部品吸着ノズルの先端部分の周囲の部分である請求項
   １に記載の部品認識装置。
3. 【請求項３】 上記中心位置認識用反射拡散リング（１
   ０２）と上記黒色の照射光吸収部（１０１）とを先端に
   有する上記吸着ノズルは大型部品を吸着する大型部品用
   吸着ノズル（７１，７２，７３）である一方、上記大型
   部品用吸着ノズルとは別に配置されかつ上記大型部品よ
   りも小さい小型部品を吸着する小型部品用吸着ノズル
   （７４，７５）の先端の吸引孔（７４ａ，７５ａ）の周
   囲に配置されて上記照射光を反射拡散する吸着ノズル中
   心位置認識用兼小型部品認識用反射拡散リング（１０
   ３，１０４）をさらに備え、 上記受光装置（６５１，６５２）は、上記各ノズルの中
   心位置検出時に、上記各ノズルをそのノズル軸回りに所
   定回転角度毎に複数回回転させて、各回転角度毎に、上
   記各部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着しない状態
   で上記照射装置から照射された上記照射光が上記各部品
   吸着ノズルの先端の上記反射拡散リングで反射拡散した
   反射拡散光を受光するとともに、上記部品認識時には、
   上記各部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着した状態
   で上記照射装置から照射された上記照射光を上記各部品
   吸着ノズルの先端の上記部品で反射拡散した反射拡散光
   又は上記照射光が上記各部品吸着ノズルで反射拡散され
   て上記部品を透過した透過光を受光し、 上記画像メモリ（５０３）は、上記各ノズルの中心位置
   検出時に、上記受光装置で受光された上記反射拡散光を
   含む上記各部品吸着ノズルの先端の画像を上記各ノズル
   の回転角度毎に記憶するとともに、上記部品認識時に
   は、上記受光装置で受光された上記部品からの上記反射
   拡散光又は上記透過光から得られる上記各部品吸着ノズ
   ルの先端の画像を記憶し、 上記演算装置（５０２）は、上記各ノズルの中心位置検
   出時に、上記画像メモリに取り込まれた画像情報を基
   に、上記各ノズルの回転角度毎に、上記反射拡散リング
   の境界を検出し、検出された上記境界に基づき上記各ノ
   ズルの中心候補位置をそれぞれ演算して求め、求められ
   た上記各ノズルの回転角度毎の上記各ノズルの中心候補
   位置から上記各ノズルの中心位置を求めるとともに、上
   記部品認識時に、上記求められた上記各ノズルの中心位
   置及び上記画像メモリに取り込まれた画像情報を基に上
   記部品の位置認識を行い上記部品の姿勢の補正量の演算
   を行うようにした請求項１又は２に記載の部品実装装
   置。
4. 【請求項４】 上記反射拡散リングの表面は、上記照射
   光の拡散させるように粗く仕上げられている請求項１〜
   ３のいずれかに記載の部品認識装置。
5. 【請求項５】 部品吸着ノズル（７）の先端に部品（８
   ０１，８０６）を吸着した状態で、上記部品に部品認識
   用照射光を照射し、該照射光が上記部品で反射拡散した
   反射拡散光又は該照射光が上記部品吸着ノズルで反射拡
   散されて上記部品を透過した透過光に基づき上記部品の
   位置認識を行うようにした部品認識方法において、 上記ノズルの中心位置検出時に、上記ノズルをそのノズ
   ル軸回りに所定回転角度毎に複数回回転させて、各回転
   角度毎に、上記部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着
   しない状態で照射装置（４０２，４０８）から上記照射
   光を上記部品吸着ノズルの先端に向けて照射し、 上記部品吸着ノズルの先端に向けて上記照射光を照射し
   たときに照射される領域内であって上記部品付近の領域
   の上記照射光を黒色の照射光吸収部（１０１，１０７）
   により吸収する状態で、上記部品を吸着する上記部品吸
   着ノズルの先端の吸引孔（７ａ）の周囲に配置された吸
   着ノズル中心位置認識用反射拡散リング（１０２）によ
   り上記照射光を反射拡散し、その反射拡散光を受光装置
   （６５１，６５２）で受光し、 上記受光装置で受光された上記反射拡散光を含む上記部
   品吸着ノズルの先端の画像を上記ノズルの回転角度毎に
   画像メモリ（５０３）に記憶し、 上記画像メモリに取り込まれた画像情報を基に、上記ノ
   ズルの回転角度毎に、上記反射拡散リングの境界を検出
   し、検出された上記境界に基づき上記ノズルの中心候補
   位置をそれぞれ演算して求め、求められた上記ノズルの
   回転角度毎の上記ノズルの中心候補位置から上記ノズル
   の中心位置を求める一方、 上記部品位置認識時には、上記部品吸着ノズルの先端に
   上記部品を吸着した状態で上記照射装置から照射された
   上記照射光を上記部品吸着ノズルの先端の上記部品で反
   射拡散した反射拡散光又は上記照射光が上記部品吸着ノ
   ズルで反射拡散されて上記部品を透過した透過光を上記
   受光装置（６５１，６５２）で受光し、 上記受光装置で受光された上記部品からの上記反射拡散
   光又は上記透過光から得られる上記部品吸着ノズルの先
   端の画像を上記画像メモリ（５０３）に記憶し、 上記求められた上記ノズルの中心位置及び上記画像メモ
   リに取り込まれた画像情報を基に上記部品の位置認識を
   行い上記部品の姿勢の補正量の演算を行うようにしたこ
   とを特徴とする部品認識方法。
6. 【請求項６】 上記照射光吸収部が配置される、上記部
   品吸着ノズルの先端に向けて上記照射光を照射したとき
   に照射される領域内であって上記部品付近の領域とは、
   上記部品吸着ノズルの上記吸引孔（７ａ）及び上記反射
   拡散リング以外の先端部分及び上記部品吸着ノズルを上
   下動可能に支持する吸着ノズル保持装置（１００）の上
   記部品吸着ノズルの先端部分の周囲の部分である請求項
   ５に記載の部品認識方法。
7. 【請求項７】 大型部品を吸着するときには、上記中心
   位置認識用反射拡散リング（１０２）と上記黒色の照射
   光吸収部（１０１）とを先端に有する上記吸着ノズルを
   大型部品用吸着ノズル（７１，７２，７３）として使用
   する一方、上記大型部品よりも小さい小型部品を吸着す
   るときには、吸引孔（７４ａ，７５ａ）の周囲に上記照
   射光を反射拡散する吸着ノズル中心位置認識用兼小型部
   品認識用反射拡散リング（１０３，１０４）を有する小
   型部品用吸着ノズル（７４，７５）を使用し、 上記各ノズルの中心位置検出時に、上記各ノズルをその
   ノズル軸回りに所定回転角度毎に複数回回転させて、各
   回転角度毎に、上記各部品吸着ノズルの先端に上記部品
   を吸着しない状態で上記照射装置から照射された上記照
   射光が上記各部品吸着ノズルの先端の上記反射拡散リン
   グで反射拡散した反射拡散光を上記受光装置（６５１，
   ６５２）により受光するとともに、上記部品認識時に
   は、上記各部品吸着ノズルの先端に上記部品を吸着した
   状態で上記照射装置から照射された上記照射光を上記各
   部品吸着ノズルの先端の上記部品で反射拡散した反射拡
   散光又は上記照射光が上記各部品吸着ノズルで反射拡散
   されて上記部品を透過した透過光を上記受光装置（６５
   １，６５２）により受光し、 上記各ノズルの中心位置検出時に、上記受光装置で受光
   された上記反射拡散光を含む上記各部品吸着ノズルの先
   端の画像を上記各ノズルの回転角度毎に上記画像メモリ
   （５０３）で記憶するとともに、上記部品認識時には、
   上記受光装置で受光された上記部品からの上記反射拡散
   光又は上記透過光から得られる上記各部品吸着ノズルの
   先端の画像を上記画像メモリ（５０３）で記憶し、 上記各ノズルの中心位置検出時に、上記演算装置（５０
   ２）により、上記画像メモリに取り込まれた画像情報を
   基に、上記各ノズルの回転角度毎に、上記反射拡散リン
   グの境界を検出し、検出された上記境界に基づき上記各
   ノズルの中心候補位置をそれぞれ演算して求め、求めら
   れた上記各ノズルの回転角度毎の上記各ノズルの中心候
   補位置から上記各ノズルの中心位置を求めるとともに、
   上記部品認識時に、上記演算装置（５０２）により、上
   記求められた上記各ノズルの中心位置及び上記画像メモ
   リに取り込まれた画像情報を基に上記部品の位置認識を
   行い上記部品の姿勢の補正量の演算を行うようにした請
   求項５又は６に記載の部品実装方法。
8. 【請求項８】 上記反射拡散リングの表面は粗く仕上げ
   られて、上記照射光を拡散させるようにしている請求項
   ５〜７のいずれかに記載の部品認識方法。