JP2001230597A

JP2001230597A - 電気部品位置検出方法

Info

Publication number: JP2001230597A
Application number: JP2000063913A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Isogai; 武義磯貝; Yuji Katsumi; 裕司勝見; Fumitaka Maeda; 文隆前田; Masato Ando; 正人安藤
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 2000-03-08
Publication date: 2001-08-24
Anticipated expiration: 2020-03-08
Also published as: JP4428794B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の挿入リードを有する電気部品をプリント
配線板に良好に組み付ける。【解決手段】電気部品１００を、部品供給位置から部品
装着位置に移動させる途中で、それの挿入リード１０８
の基端部をラインレーザ光源１３０とラインセンサ１２
０との間に位置させる。まず、列方向に並ぶ挿入リード
１０８の幅が最も小さくなる回転角度位置を求める。そ
の回転角度位置から正規の列方向からのずれである回転
角度誤差が解消された回転角度位置と、その修正された
回転角度位置と９０度位相を異にする回転角度位置とで
それぞれ挿入リード１０８の先端部を撮像する。取得し
た像と挿入孔の位置を示すデータとに基づいて、全ての
挿入リードを確実に挿入孔に挿入するに適した位置へ電
気部品１００を移動させるための移動量を算出する。こ
の移動量に基づいて電気部品１００の位置を修正し、プ
リント配線板に組み付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気部品の位置を検
出する方法に関するものであり、特に、複数の挿入リー
ドを有する電気部品の位置の検出に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気部品の中には、互いに平行に延びる
複数の挿入リードを有するものがあり、その電気部品の
位置を検出することが必要になる場合がある。複数の挿
入リードがプリント配線板等の回路基材に形成された対
応するリード挿入孔に挿入されて回路基材に組み付けら
れる場合がその一例である。この場合には、電気部品は
部品保持具により保持されて回路基材に組み付けられる
が、電気部品と回路基材との、回路基材の表面に平行な
方向の相対位置を合わせた上で、挿入リードがリード挿
入孔に挿入されることが必要である。そのために、電気
部品の部品保持具に対する相対位置を機械的に合わせた
上で、部品保持具を回路基材に対して位置決めし、挿入
リードがリード挿入孔に挿入されることが行われてお
り、その場合には電気部品の位置を検出する必要はない
が、電気部品の部品保持具に対する相対位置ずれ（中心
位置ずれと回転位置ずれ）を光学的に検出し、その位置
ずれを修正し得る位置へ部品保持具を移動させて挿入リ
ードがリード挿入孔に挿入されることも行われており、
その場合に電気部品の位置を検出することが必要になる
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】そのために、従来は、撮像装置により電気部品の本
体部のシルエット像が撮像装置により取得され、そのシ
ルエット像の位置が電気部品の位置であるとして部品保
持具に対する電気部品の相対位置決めが行われていた。
しかしながら、電気部品において、複数の挿入リードの
本体部に対する相対位置精度は必ずしも十分とは言え
ず、たとえ本体部と回路基材との相対位置は精度良く合
わされたとしても、挿入リードとリード挿入孔とは、本
体部に対する挿入リードの相対位置誤差分だけはずれる
こととなり、挿入リードの挿入が失敗し、作業能率が悪
くなる問題があった。その上、電気部品や回路基材が損
傷することもあった。電気部品の部品保持具に対する相
対位置が機械的に合わされる場合でも、相対位置合わせ
は電気部品の本体部について行われていたため、同様の
問題があった。

【０００４】複数の挿入リードを有する電気部品には、
電気部品とプリント配線板等回路基材との相対位置決め
を行うために、複数の位置決めピンが挿入リードと平行
に設けられることが多く、それら位置決めピンと回路基
材の挿入孔との相対位置ずれに起因して上記と同様の問
題が発生していた。以上は、挿入リードがリード挿入孔
に挿入される場合を例として説明したが、この場合以外
にも、挿入リードと本体部との相対位置誤差が問題にな
る場合がある。

【０００５】本発明は、以上の事情を背景とし、電気部
品において、複数の挿入リードと本体部とに相対位置誤
差が存在しても差し支えないよう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、下記各態様の
電気部品位置検出方法およびプリント回路板等電気回路
の組立方法が得られる。各態様は請求項と同様に、項に
区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号
を引用する形式で記載する。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。（１）挿入孔に挿入されるべき複数の挿入リードを有す
る電気部品の位置を検出する方法であって、前記複数の
挿入リードと直交しかつ互いに交差する２方向から光学
的に挿入リードの位置が検出されることにより、前記電
気部品の位置が検出されることを特徴とする電気部品位
置検出方法（請求項１）。複数の挿入リードと直交しか
つ互いに交差する２方向から光学的に挿入リードの位置
を検出すれば、挿入リードと直交する平面内における挿
入リードの位置を特定することができる。端的な例は、
挿入リードと直交する平面を直交座標面とし、互いに直
交するＸ軸とＹ軸とにそれぞれ平行な２方向における位
置を検出する場合である。それら２方向における位置は
それぞれＸ座標，Ｙ座標となり、直交座標面上における
位置が特定されるのである。２方向が互いに直交しなく
ても、互いに交差すれば、同様にそれら２方向を含む一
平面上における位置を特定することができる。挿入リー
ドは１個の電気部品に複数設けられているため、それら
複数の挿入リードの各々の位置のデータが統計的に処理
されることにより、電気部品の位置が特定されることと
なる。統計的処理の最も単純なものは、複数の挿入リー
ドの位置の平均を電気部品の位置とするものであるが、
さらに種々の統計的処理が知られている。例えば、挿入
リードのすべてがリード挿入孔に挿入されるようにする
という目的からすれば、互いに直交する２方向のそれぞ
れにおける最大値と最小値との中央値を電気部品位置と
見なすことが有効であり、その上、最大値と最小値との
差が設定値以上であれば、すべての挿入リードをリード
挿入孔に挿入することはできないことが判り、そのよう
な電気部品は不良品であると判定されて、回路基材への
組付作業が行われないようにすることができる。（２）前記互いに交差する２方向が、前記複数の挿入リ
ードのすべてがそれら２方向にそれぞれ平行な複数の直
線上に並ぶ方向である (1)項に記載の電気部品位置検出
方法（請求項２）。このように、複数の挿入リードのす
べてが互いに交差する２方向にそれぞれ平行な複数の直
線上に並ぶ場合には、それら２方向から撮像を行えば、
複数の挿入リードが互いに殆ど重なって撮像され、それ
ら重なった挿入リードの平均的な位置を検出することが
できる。この場合の代表的な例は次項に記載の格子状配
列の場合であるが、複数の挿入リードが規則正しく千鳥
状に配列される場合も本項に該当する。（３）前記複数の挿入リードが、行方向と列方向との両
方向にそれぞれ複数本ずつ並んで設けられており、前記
互いに交差する２方向がそれら行方向と列方向とにそれ
ぞれ平行な２方向である (2)項に記載の電気部品位置検
出方法（請求項３）。（４）前記光学的検出を行う光学的検出手段と前記電気
部品とが、前記挿入リードと平行な回転中心線のまわり
に相対回転させられ、挿入リードのうちの前記２方向の
少なくとも一方と平行な一直線に沿って並ぶ全てのもの
の像の幅が最小となる相対回転角度位置において、前記
光学的検出が行われる (2)項または (3)項に記載の電気
部品位置検出方法（請求項４）。２方向の少なくとも一
方に平行な一直線に沿って並ぶ挿入リードの像の幅が最
小となった場合に、その一方が複数の挿入リードが並ぶ
方向であると見なすことは合理的なことである。２方向
の一方について、複数の挿入リードの列が存在し、それ
ら複数の挿入リードの列について、挿入リードの像の幅
が最小となる方向が異なる場合は、例えば、それら複数
の方向の平均的な方向を挿入リードの並ぶ方向であると
決定することができる。２方向の一方についてのみ、複
数の挿入リードが並ぶ方向を決定し、２方向の他方は、
決定した一方向に対して、設計上予定されている正規の
角度をなす方向に決定することができる。そのように決
定した２方向における挿入リードの位置に基づいて電気
部品の位置を決定し、あるいは、それら２方向の、部品
保持具の基準方向等正規の方向に対してなす角度を電気
部品の回転角度位置とするのである。この方法は２方向
の一方において並ぶ挿入リード線の数が、他方に比較し
て圧倒的に多い場合に特に適している。２方向の両方に
ついて同様に挿入リード線が並ぶ方向を決定することも
できる。この場合、決定した２方向のなす角度が正規の
角度であれば問題はないが、正規の角度ではない場合に
は、例えば、その角度の差を２方向に均等に配分して２
方向を決定し、改めてそれら２方向からの撮像が行われ
るようにすることができる。また、２方向が正規の角度
ではなくても、構わずそれら２方向における挿入リード
の平均的な位置を決定し、その結果に基づいて電気部品
の位置を決定することもできる。この場合、電気部品の
回転角度位置については、２方向がそれぞれ正規の方向
に対してなす角度の平均値が電気部品の回転角度位置で
あるとすることができる。（５）前記２方向の少なくとも一方に平行な一直線に沿
って並ぶ複数の挿入リードのすべての像の幅の、挿入リ
ードの長手方向における幅の変化に基づいて、挿入リー
ドの曲がりが検出される (2)項ないし (4)項のいずれか
１つに記載の電気部品位置検出方法。２方向の少なくと
も一方に平行な一直線に沿って並ぶ複数の挿入リードの
すべてに曲がりがなければ、それらすべての像の幅は挿
入リードに平行な方向において均一となる。しかし、い
ずれかの挿入リードに曲がりがあれば、その方向に並ぶ
複数の挿入リードのすべての像の幅が挿入リードに平行
な方向において不均一となるのが普通である。そして、
その不均一量に基づいて挿入リードの曲がりの最大量を
推定することができる。この推定の精度は、一列に並ん
だ複数の挿入リードのすべての像の幅の最小値が小さい
ほど高くなる。（６）前記互いに交差する２方向が、前記複数の挿入リ
ードの少なくとも一部のものの像が、それら２方向の両
方において互いに重なり合うことなく独立して取得でき
る方向である (1)項に記載の電気部品位置検出方法（請
求項５）。このようにすれば、独立して撮像可能な挿入
リードの個々の位置および曲がりを確実に検出すること
ができる。（７）前記複数の挿入リードに加えて複数の位置決めピ
ンの位置が前記２方向から光学的に検出される (1)項な
いし (6)項のいずれか１つに記載の電気部品位置検出方
法。電気部品に挿入リードのみならず位置決めピンが設
けられている場合には、位置決めピンの位置も考慮して
電気部品の位置が決定されることが望ましい。すべての
挿入リードがリード挿入孔に挿入可能であれば、すべて
の位置決めピンもピン挿入孔に挿入可能であるのが普通
であるが、挿入リードは挿入可能であるが位置決めピン
は挿入不能であるという事態が発生する可能性もないで
はないからである。（８）前記光学的検出が、前記挿入リードと直交する方
向に延びるラインセンサを用いて行われる (1)項ないし
(7)項のいずれか１つに記載の電気部品位置検出方法。
ラインセンサは面センサに比較して解像度の高いものを
得易いため、挿入リードの位置を高精度で検出すること
が容易である。ただし、ラインセンサによる場合には、
挿入リードの長手方向の１点における位置が検出し得る
のみであるため、ラインセンサが１つである場合には、
挿入リードの先端部近傍の位置が検出されるようにする
ことが望ましい。例えば、挿入リードがリード挿入孔に
挿入される場合には、すべての挿入リードの挿入が可能
になるようにするためには、先端部の位置がリード挿入
孔の位置と一致していることが必要である。このよう
に、挿入リードの先端部の位置が重要である場合が多い
からである。挿入リードの曲がりが一定量以下であるこ
とが保証されていることを前提にすれば、挿入リードの
長手方向の中央における位置がラインセンサにより検出
されるようにしてもよい。挿入リードの位置を確実に検
出することが必要である場合には、複数のラインセンサ
を用いるか、１つのラインセンサと電気部品とを挿入リ
ードの長手方向に相対移動させて、複数回検出を行うこ
とが必要である。（９）前記複数の挿入リードを間に挟んで前記ラインセ
ンサと対向する位置に照明装置が設けられ、その照明装
置からの光が挿入リードにより遮られる状態に基づいて
挿入リードの位置が検出される (8)項に記載の電気部品
位置検出方法。このようにすれば、シルエット像に基づ
いて挿入リードの位置が検出されることとなり、挿入リ
ードの表面の光沢に起因する誤検出を回避することがで
きる。照明装置は、それ自体が照明光を発生させるもの
に限定されず、反射面であってもよい。挿入リードに対
して明るい背景を形成するものであればよいのである。（１０）前記照明装置として、前記ラインセンサと平行
に延び、前記挿入リードとほぼ直交する平板状の光を投
光する投光部が用いられる (9)項に記載の電気部品位置
検出方法。このようにすれば、必要な照明を効率的に行
うことができる。（１１）前記投光部が、レーザ光を放射するラインレー
ザ光源を含む(10)項に記載の電気部品位置検出方法。レ
ーザ光は指向性が鋭いため、挿入リードのシャープな像
を得ることができ、検出精度を高めることが容易であ
る。（１２）前記光学的検出が、面ＣＣＤ素子を備えたＣＣ
Ｄカメラを使用して行われる (1)項ないし (7)項のいず
れか１つに記載の電気部品位置検出方法。面ＣＣＤ素子
を備えたＣＣＤカメラによれば、挿入リードの長手方向
の全体または一部の像を一挙に取得することができ、曲
がりや傾きのある挿入リードを検出するのに便利であ
る。（１３）前記複数の挿入リードを間に挟んで前記ＣＣＤ
カメラと対向する位置に照明装置が設けられ、挿入リー
ドのシルエット像がＣＣＤカメラにより取得される(12)
項に記載の電気部品位置検出方法。このようにすれば、
挿入リードの表面の光沢に起因する誤検出を回避するこ
とができる。照明装置は、それ自体が照明光を発生させ
るものに限定されず、反射面であってもよい。挿入リー
ドに対して明るい背景を形成するものであればよいので
ある。（１４）直線状の光を投光する投光器とその光を受光す
る受光器とが、前記複数の挿入リードを間に挟んで互い
に対向する状態で配設され、それら投光器および受光器
と挿入リードとが、挿入リードが前記直線状の光を横切
る方向に相対移動させられ、その相対移動位置の各々と
前記受光器の受光状態との組合わせに基づいて前記光学
的検出が行われる (1)項ないし (7)項のいずれか１つに
記載の電気部品位置検出方法。このようにすれば、構造
が簡単で安価な光学的検出手段を用いて挿入リードの位
置を検出することができる。（１５）前記２方向の一方からの光学的検出が行われた
後、前記電気部品と光学的検出手段とが相対的に前記２
方向のなす角度だけ回転させられて、前記２方向の他方
からの光学的検出が行われ、２方向からの検出に共通の
光学的検出手段が用いられる (1)項ないし(14)項のいず
れか１つに記載の電気部品位置検出方法。このようにす
れば、一つの光学的検出手段により２方向の検出を行う
ことができる。（１６）前記２方向からの光学的検出がそれぞれ専用の
光学的検出手段により行われる (1)項ないし(14)項のい
ずれか１つに記載の電気部品位置検出方法。このように
すれば、検出を短時間で行うことができる。（１７）前記２方向のなす角度を互いに異にする前記専
用の光学的検出手段が複数組設けられ、検出すべき挿入
リードの配列に基づいてそれら複数組の専用光学的検出
手段のうち少なくとも１組が選択して使用され、選択さ
れた専用光学的検出手段により取得された光学的情報
と、選択された専用光学的検出手段に対応する情報とに
基づいて各挿入リードの位置が決定される(16)項に記載
の電気部品位置検出方法（請求項６）。電気部品の挿入
リードの配列には様々な種類がある。挿入リードと直交
しかつ互いに交差する２方向からそれぞれ光学的に挿入
リードの位置を検出する２つの専用光学的検出手段を１
組とし、上記２方向のなす角度を互いに異にする複数組
の専用光学的検出手段を設け、それら複数組から少なく
とも１組を選択して使用すれば、様々な挿入リードの配
列に対処し得る。例えば、複数の挿入リードの少なくと
も一部のものが互いに重なり合わない方向から挿入リー
ドを光学的に検出することが可能となるのである。特
に、次項に記載のように専用の光学的検出手段を３組以
上設ければ、挿入リードの配列の異なる多種類の電気部
品の位置検出を良好に行うことができる。ただし、同じ
配列の挿入リード群であっても、光学的検出の方向が異
なれば、得られる光学的情報が異なる。したがって、挿
入リードの位置を決定するためには、選択された専用光
学的検出手段に対応する情報（例えば、光学的検出の方
向を表すデータや、挿入リードが本来あるべき位置にあ
る場合に、選択された専用光学的検出手段により取得さ
れる光学的情報である基準光学的情報）と、選択された
専用光学的検出手段により取得された光学的情報との両
方が必要である。なお、「挿入リードの位置が決定され
る」とは、実際の挿入リードの絶対的な位置が決定され
ることのみならず、実際の挿入リードの基準位置からの
ずれ（量と方向）が決定されることをも含むものとす
る。本項の電気部品位置検出方法の最も単純な実施形態
は、１個の電気部品の位置を検出するために、複数組の
専用光学的検出手段のうちの１組を選択して使用する形
態であるが、１個の電気部品の位置を検出するために、
複数組の専用光学的検出手段を選択して使用する形態の
採用も可能である。例えば、挿入リードと位置決めピン
との両方を備えた電気部品について、挿入リードと位置
決めピンとの位置をそれぞれ異なる組の専用光学的検出
手段により検出し、電気部品の位置を決定することや、
複数の領域の挿入リードの配列が互いに異なる電気部品
について、各領域の挿入リードの位置を互いに異なる組
の専用光学的検出手段により検出し、電気部品の位置を
決定することが可能なのである。専用光学的検出手段が
２組であり、それら２組のうちの予め定められた１組が
選択して使用される場合と、２組が共に選択して使用さ
れる場合との両方を含む態様も、本項の電気部品位置検
出方法の一種である。（１８）前記専用の光学的検出手段が３組以上設けら
れ、そのうちの一部の組が選択して使用される(17)項に
記載の電気部品位置検出方法。（１９）前記専用の光学的検出手段として、直線状の光
を投光する投光器とその光を受光する受光器とが、前記
複数の挿入リードを間に挟んで互いに対向する状態で配
設されたものが使用され、それら投光器および受光器と
挿入リードとが、挿入リードが前記直線状の光を横切る
方向に相対移動させられ、その相対移動位置の各々と前
記受光器の受光状態との組合わせに基づいて前記挿入リ
ードの位置が決定される(17)項または(18)項に記載の電
気部品位置検出方法（請求項７）。このようにすれば、
専用の光学的検出手段を、構造が簡単で安価なものとす
ることができる。また、シルエット像に基づいて挿入リ
ードの位置が検出されることとなり、挿入リードの表面
の光沢に起因する誤検出を回避することができる。（２０）前記投光器および受光器と、前記電気部品とが
相対移動させられる際に、前記複数の挿入リードの配列
の中央の点が描く軌跡上において、前記２方向が互いに
交差するように前記投光器および前記受光器が配置され
る(19)項に記載の電気部品位置検出方法。投光器および
受光器と電気部品とが予め定められた相対移動経路に沿
って相対移動させられるようにすれば、その相対移動経
路上における両者の相対位置と、受光器により取得され
た光学的情報とに基づいて容易に電気部品の位置を検出
することができる。また、「前記２方向」とは２組の投
光器および受光器の２本の光軸（投光器から受光器へ投
光される直線状の光の軸線）の方向のことであって、こ
れら２本の光軸が、複数の挿入リードの配列の中央の点
が描く軌跡上において交差するようにするということ
は、換言すれば、光軸の交点と、電気部品の複数の挿入
リードの配列の中央の点とが同じ相対移動軌跡上を互い
に逆向きに移動するということであり、そのようにすれ
ば、投光器および受光器と電気部品との干渉を回避しつ
つ投光器と受光器とを互いに近接して配置することがで
きる。さらに、電気部品の挿入リード（位置決めピンが
設けられる場合は位置決めピンをも含む）が配列されて
いる領域の長手方向が、上記相対移動軌跡に平行になる
ようにすれば、投光器と受光器とを一層近接して配置す
ることができる。それにより、装置をコンパクトに構成
することが可能となるとともに、挿入リードの位置検出
精度が向上する効果が得られる。（２１）前記複数組の各々に属する２対ずつの前記投光
器および受光器が、前記軌跡および前記挿入リードと直
交する直線を対称軸として互いに対称に配置される(20)
項に記載の電気部品位置検出方法。複数組の各々に属す
る２対ずつの投光器および受光器を上記対称軸に対して
対称に配置すれば、それら２対の投光器および受光器の
光軸の方向である２方向のなす角度を、挿入リードの多
くのものの像が、それら２方向の両方において互いに重
なり合うことなく、各挿入リードの像を個別に取得でき
る角度とすることが容易となる。挿入リードは、軸対称
に配列されることが多いため、その配列の対称軸と、上
記相対移動軌跡および挿入リードと直交する直線とが互
いに直交する状態で、電気部品と投光器および受光器と
を相対移動させれば、複数の挿入リードの像を個別に取
得することが特に容易となる。（２２）前記選択された専用光学的検出手段毎に、前記
複数の挿入リードの基準位置のデータが予めコンピュー
タの記憶手段に記憶させられ、その基準位置のデータと
実際に取得された複数の挿入リードの位置のデータとの
比較により、前記電気部品の基準位置からのずれが求め
られる(17)項ないし(21)項のいずれか１つに記載の電気
部品位置検出方法。複数の挿入リードの各々の絶対位置
を求める場合に比較して、電気部品の位置を容易に取得
することができる。本項の態様は、すべての挿入リード
を挿入孔に挿入するための行うべき電気部品の位置修正
量および方向を取得すればよい場合に特に有効である。（２３）前記専用の光学的検出手段の各々が、前記挿入
リードと平行な回転軸線まわりに回転可能な２つの回転
体にそれぞれ支持され、２つの回転体がそれぞれ回転さ
せられるとともに、それら回転体の少なくとも１組の回
転位置の組合わせにおいて各専用光学的検出手段により
取得された光学的情報と、その少なくとも１組の回転位
置の組合わせに対応する情報とに基づいて、各挿入リー
ドの位置が決定される(16)項に記載の電気部品位置検出
方法（請求項８）。２つの回転体を回転させれば、専用
の光学的検出手段を任意の回転位置に位置させることが
でき、様々な挿入リードの配列に対処し得る。例えば、
複数の挿入リードの少なくとも一部のものが互いに重な
り合わない方向から挿入リードを光学的に検出すること
が、前記(17)項の態様に比較して容易となるのである。
なお、挿入リードの位置を決定するためには、２つの回
転体の少なくとも１組の回転位置の組み合わせに対応す
る情報と、その少なくとも１組の回転位置の組み合わせ
において各専用光学的手段により取得された光学的情報
との両方が必要であることは(17)項の態様と同じであ
る。（２４）前記専用の光学的検出手段そして、直線状の光
を投光する投光器とその光を受光する受光器とが、前記
２つの回転体の回転軸線と直交する直線上において互い
に対向する状態でそれら２つの回転体上に配置されたも
のが使用される(23)項に記載の電気部品位置検出方法。（２５）前記電気部品と前記２つの回転体とが、電気部
品が２つの回転体の回転軸線と直交する軌跡を描くよう
に相対移動させられ、その相対移動位置と前記受光器の
受光状態との組合わせに基づいて、各挿入リードの位置
が検出される(24)項に記載の電気部品位置検出方法（請
求項９）。投光器と受光器とを２つの回転体上に互いに
対向させてそれぞれ配設し、２つの回転体の回転位置を
挿入リードの配列に対応して変更し得るものとすれば、
簡単な構成で互いに交差する２方向から挿入リードを光
学的に検出できる。（２６）前記２つの回転体の回転位置が、前記軌跡およ
び前記挿入リードと直交する直線を対称軸として軸対称
の位置に設定される(25)項に記載の電気部品位置検出方
法。(21)項に関連して行った説明がそのまま当てはま
る。ただし、本項においては、２つの回転体上にそれぞ
れ配設された２対の投光器および受光器の配置の自由
度、すなわち、それら２対の投光器および受光器の光軸
が、相対移動軌跡および挿入リードと直交する直線に対
してなす角度の自由度に富んでいる分、一層多種類の電
気部品に対処し得る。（２７）前記回転体が予め定められた複数の回転位置の
いずれかに位置決めされて前記光学的情報の取得が行わ
れ、それら複数の回転位置毎に、前記複数の挿入リード
の基準位置のデータが予めコンピュータの記憶手段に記
憶させられ、その基準位置のデータと実際に取得された
複数の挿入リードの位置のデータとの比較により、前記
電気部品の基準位置からのずれが求められる(23)項ない
し(26)項のいずれか１つに記載の電気部品位置検出方
法。２つの回転体の各々に配設される専用の光学的検出
手段の検出方向の自由度は小さくなるが、(22)項の態様
に関して述べた効果を享受することが可能となる。ま
た、自由度が小さくなるといっても、(22)項の態様に比
較すれば自由度を大きくすることが容易である。(22)項
の態様においては、互いに隣接する専用光学的検出手段
は、それら専用光学的検出手段同士が互いに干渉し合う
位置に配置することは不可能であるが、本項の態様にお
いては、互いに隣接する２つの回転位置の間隔に特に制
限はないからである。（２８）複数の挿入リードを有する電気部品の位置が
(1)項ないし(27)項のいずれか１つに記載の方法で検出
される工程と、検出された電気部品の位置に基づいて、
挿入孔が形成された回路基材と、電気部品との相対位置
ずれが減少させられた上で、前記複数の挿入リードが前
記挿入孔に挿入される挿入工程とを含む電気回路組立方
法。本項に係る発明によれば、複数の挿入リードを確実
にリード挿入孔に挿入することができ、挿入ミスに起因
する電気部品，回路基材，電気部品装着装置等の破損
や、不良電気回路の発生を低減させることができる。挿
入リードに過大な曲がりや傾きがある不良電気部品が検
出され、排除されるようにすれば、上記破損や不良の発
生をほぼ完全に防止することができる。

【０００６】

【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。図１に示す電気部品装着シス
テムのベース１０上には、電気部品装着装置１２，後述
するフィーダ型電気部品供給装置およびトレイ型電気部
品供給装置を含む電気部品供給システム１４およびプリ
ント配線板保持装置１６等が設けられている。プリント
配線板保持装置１６は、回路基材としてのプリント配線
板２２をＸ軸方向（図においては左右方向）に搬送する
配線板コンベア２４を備え、プリント配線板２２が配線
板コンベア２４により搬送され、その配線板コンベア２
４の一部と図示しない位置決め支持装置とにより構成さ
れるプリント配線板保持装置１６により予め定められた
部品装着位置に位置決めされ、保持される。

【０００７】ベース１０の、水平面内においてＸ軸方向
と直交するＹ軸方向（図においては上下方向）の両側に
はそれぞれ、フィーダ型電気部品供給装置３０およびト
レイ型電気部品供給装置３２が設けられている。フィー
ダ型電気部品供給装置３０は、複数の電気部品供給フィ
ーダ３６（以下、供給フィーダ３６と称する。）を有
し、それら供給フィーダ３６は、各部品供給部がＸ軸方
向に平行な一直線上に並ぶ状態で配列されている。トレ
イ型電気部品供給装置３２は、電気部品を部品トレイ３
８（図６参照）に収容して供給する。電気部品は部品ト
レイ３８に設けられた複数の部品収容凹部に１個ずつ収
容されている。これら部品トレイ３８はトレイ収容箱４
０に収容され、トレイ収容箱４０がそれぞれ図示しない
支持部材により支持され、コラム４２内に設けられた昇
降装置により一段分ずつ順次部品供給位置へ上昇させら
れる。ただし、部品供給位置の上方には後述する部品保
持ヘッドが電気部品を取り出すためのスペースが必要で
あり、このスペースに対応する位置では各トレイ収容箱
４０が一挙に大きく上昇させられる。

【０００８】電気部品装着装置１２は、水平面内におい
て直交する２方向であるＸ軸方向およびＹ軸方向に移動
させられ、水平面内の任意の位置へ移動させられる部品
保持ヘッド４４を備えている。部品保持ヘッド４４は、
Ｘ軸スライド５０およびＹ軸スライド５２等を備える水
平移動装置５４により移動させられる。Ｘ軸スライド５
０は、フィーダ型電気部品供給装置３０から配線板コン
ベア２４を越えてトレイ型電気部品供給装置３２にわた
る長さを有し、Ｘ軸スライド５０に固定の一対のナット
（図示省略），ベース１０に設けられ、上記ナットが螺
合された一対の送りねじたるボールねじ５６，それらボ
ールねじ５６をそれぞれ駆動するＸ軸移動用サーボモー
タ５８を含む駆動装置６０により、一対のガイドレール
６２に案内されてＸ軸方向に平行な方向に移動させられ
る。Ｙ軸スライド５２は、Ｘ軸スライド５０上にＹ軸方
向に平行な方向に移動可能に設けられており、Ｙ軸スラ
イド５２に固定のナット（図示省略），Ｘ軸スライド５
０に設けられ、ナットが螺合された送りねじたるボール
ねじ（図示省略）およびＹ軸移動用サーボモータ６６を
含む駆動装置６８により一対のガイドレール６９に案内
されて移動させられる。これらＸ軸移動用サーボモータ
５８とＹ軸移動用サーボモータ６６とは、回転量がそれ
ぞれエンコーダ７０，７１（図５参照）によって検出さ
れるようになっており、Ｘ軸スライド５０，Ｙ軸スライ
ド５２の移動距離、ひいては部品保持ヘッド４４のＸ軸
方向，Ｙ軸方向に移動距離がわかる。

【０００９】Ｘ軸スライド５０にはまた、Ｙ軸方向に平
行な方向においてフィーダ型電気部品供給装置３０とプ
リント配線板保持装置１６との間およびトレイ型電気部
品供給装置３２とプリント配線板保持装置１６との間
に、電気部品の保持姿勢を撮像する撮像装置を構成する
ＣＣＤカメラがそれぞれ設けられている。このＣＣＤカ
メラについては、本発明と直接関連がないため、図示，
説明を省略する。

【００１０】Ｙ軸スライド５２上には、部品保持ヘッド
４４が昇降可能かつ自身の軸線まわりに回転可能に取り
付けられるとともに、部品保持ヘッド４４を鉛直方向で
あるＺ軸方向に昇降させる昇降装置７２，部品保持ヘッ
ド４４を中心線まわりに回転させる回転装置７４，プリ
ント配線板２２に設けられた基準マークを撮像する撮像
装置としてのＣＣＤカメラ７６が設けられている。ＣＣ
Ｄカメラ７６は、撮像方向が上下方向に平行にかつ下向
きに設けられている。昇降装置７２および回転装置７４
は、それぞれ駆動源の一種としての昇降用サーボモータ
７８および回転用サーボモータ８０（図５参照）等を備
えている。各サーボモータ７８，８０の回転量はそれぞ
れエンコーダ８２，８３（図５参照）によって検出され
るようになっており、回転角度および回転速度の精度の
良い制御が可能である。また、エンコーダ８２，８３の
検出値から部品保持ヘッド４４の昇降距離および回転角
度がわかる。

【００１１】部品保持ヘッド４４は、部品保持具とし
て、図２に示す吸着ノズル８６を取り外し可能に保持す
る。吸着ノズル８６は、電気部品を負圧によって吸着，
保持するものである。吸着ノズル８６には、発光板９０
が固定されている。発光板９０は、紫外線を受けて可視
光線を放射するものであり、吸着ノズル８６による電気
部品の保持姿勢の検出時に明るい背景を形成し、電気部
品のシルエット像の取得を可能にする。電気部品には種
々の形状，寸法のものがあり、吸着ノズル８６は吸着す
べき電気部品の大きさに応じて適宜選択される。そのた
め、これら吸着ノズル８６は、非使用時には、配線板コ
ンベア２４の上方の配線板搬送方向であるＸ軸方向に隔
たった２個所にそれぞれ設けられた第一ノズル支持台９
６と第二ノズル支持台９８とに分けて支持されるように
なっている。

【００１２】部品トレイ３８に収容される種々の電気部
品のうち、電気部品１００は、図３に例示するように、
本体部１０６と、複数の挿入リード１０８とを備えたも
のである。本体部１０６は、開口を有する箱型を成す。
各挿入リード１０８は、本体部１０６の箱型の底壁の下
面１１２から互いに平行に延び出させられている。図４
に示すように、挿入リード１０８は、下面１１２上にお
いて、互いに直交する２つの直線群の交点である複数の
格子点の各々に設けられて格子状に配列されている。本
実施形態においては、２つの直線群のうち一方の直線の
延びる方向であり、断面形状が矩形である下面１１２の
長辺に対応する方向を列方向と称し、２つの直線群のう
ち他方の直線の延びる方向であり、下面１１２の短辺に
対応する方向を行方向と称する。複数の挿入リード１０
８がこれら列方向と行方向とにそれぞれ並んで設けられ
ているのである。本実施形態においては、列方向に並ぶ
挿入リード１０８の数が、行方向と比較して多くなって
いる。吸着ノズル８６は、電気部品１００の本体部１０
６の底壁の上面（凹部の底面）１１４を吸着する。吸着
ノズル８６により吸着された電気部品１００は、Ｘ軸ス
ライド５０およびＹ軸スライド５２の移動により、挿入
リード１０８の延び出す方向に平行な長手方向に直角な
水平面内の任意の位置に移動させられるとともに、昇降
装置７２により挿入リード１０８の長手方向に移動させ
られる。これら水平移動装置５４および昇降装置７２
が、部品保持ヘッド４４，吸着ノズル８６および電気部
品１００を、部品供給システム１４，プリント配線板保
持装置１６，プリント配線板２２および後述のラインセ
ンサ１２０等に対して相対移動させる相対移動装置を構
成しているのである。

【００１３】吸着ノズル８６は上記相対移動装置により
移動させられて、部品供給位置において複数の供給フィ
ーダ３６の１つあるいは部品トレイ３８から電気部品を
取り出し、プリント配線板２２の部品装着位置に装着す
る。プリント配線板２２には、挿入リード１０８がそれ
ぞれ挿入される挿入孔１１８（図６参照）や、載置型の
電気部品のリードが半田付けされるリードパッドを備え
た配線パターンが形成されている。

【００１４】部品保持ヘッド４４が部品供給位置と部品
装着位置との間を移動する経路の途中に、吸着ノズル８
６により保持された電気部品１００の挿入リード１０８
を撮像する撮像装置としてのラインセンサ１２０が設け
られている。また、ラインセンサ１２０とＸ軸方向に平
行な方向に隔たって対向する状態で、照明装置の一種で
あるラインレーザ光源１３０が設けられ、両者が光学的
検出手段の受光部と投光部とを構成している。ラインセ
ンサ１２０およびラインレーザ光源１３０は、Ｙ軸方向
においてトレイ型電気部品供給装置３２とプリント配線
板保持装置１６との間に設けられ、Ｘ軸スライド５０に
固定されており、Ｘ軸スライド５０と共に移動する。ラ
インレーザ光源１３０は、ラインセンサ１２０に向かっ
て平板状のレーザ光を水平に照射する。ラインレーザ光
源１３０は、最も大きい電気部品の挿入リード全てに当
たる平行光線を発することができる大きさ（長さ）とさ
れており、ラインセンサ１２０もそれに対応した大きさ
とされている。ラインセンサ１２０は、一直線上に並ん
だ多数の感光素子（受光素子）を有し、各感光素子の感
光量に応じた電気信号を制御装置１４０に供給する。

【００１５】制御装置１４０は、図５に示すように、Ｐ
Ｕ１４２，ＲＯＭ１４４，ＲＡＭ１４６およびそれらを
接続するバス１４８を有するコンピュータ１５０を主体
とするものであり、電気部品１００のプリント配線板２
２への装着等を制御する。バス１４８には入力インタフ
ェース１５２が接続され、この入力インタフェース１５
２には、Ｘ軸移動用サーボモータ５８，Ｙ軸移動用サー
ボモータ６６のエンコーダ７０，７１、ＣＣＤカメラ７
６、昇降用サーボモータ７８，回転用サーボモータ８０
のエンコーダ８２，８３、ラインセンサ１２０等が接続
されている。この制御装置１４０は、ラインセンサ１２
０から供給される信号に基づいて感光素子の各々と対応
付けて感光の有無を表すデータを作成する。本実施形態
では、このデータは１ビットで作られ、ビットデータは
感光素子が感光した場合には１とされ、感光しなかった
場合には０とされる。例えば挿入リード１０８が撮像さ
れる場合、感光素子が感光するのは、その感光素子とラ
インレーザ光源１３０との間に挿入リード１０８がな
く、光が遮られない場合であり、一方、感光しないのは
挿入リード１０８があって光を遮る場合であり、０のビ
ットデータは挿入リード１０８の存在を意味し、１のビ
ットデータは挿入リード１０８の不存在を意味する。バ
ス１４８にはまた、出力インタフェース１５４が接続さ
れ、駆動回路１５６〜１５９を介してＸ軸移動用サーボ
モータ５８，Ｙ軸移動用サーボモータ６６，昇降装置７
２の昇降用サーボモータ７８および回転装置７４の回転
用サーボモータ８０等が接続されている。また、ＲＯＭ
１４４には、電気部品１００を含む電気部品のプリント
配線板２２への装着に必要な種々のプログラムが格納さ
れている。

【００１６】以上のように構成された電気部品装着シス
テムによりプリント回路板を組み立てるにあたって、ま
ず、吸着ノズル８６の旋回中心（部品保持ヘッド４４の
回転中心）が求められる。吸着ノズル８６の旋回中心
は、本来、部品保持ヘッド４４の回転中心と同軸となる
ように設計されているが、実際には製造誤差等によって
ずれが生じるため、正確には同軸とならないのが普通で
ある。そのために、吸着ノズル８６が電気部品を吸着し
ない状態でラインレーザ光源１３０とラインセンサ１２
０との間に位置させられ、部品保持ヘッド４４の回転角
度θが０度，９０度，１８０度，２７０度の場合に、そ
れぞれ吸着ノズル８６に軸方向に直角な方向から平行光
が照射され、各回転角度θにおける吸着ノズル８６のシ
ルエット像（一次元像）が取得される。取得された各吸
着ノズル８６のシルエット像が回転角度θと対応づけて
制御装置１４０のＲＡＭ１４６に格納される。回転角度
９０度，２７０度において得られたシルエット像は、回
転角度０度，１８０度における吸着ノズル８６がライン
レーザ光源１３０のレーザ光放射方向と直交する方向か
ら撮像されたシルエット像に相当する。なお、回転角度
は反時計方向を正として演算される。そして、回転角度
が０度および１８０度の場合の各吸着ノズル８６のシル
エット像の中心の座標の平均値が演算され、吸着ノズル
８６の旋回中心のＹ座標値とされる。また、９０度およ
び２７０度のシルエット像の中心の座標の平均値が演算
され、吸着ノズル８６の旋回中心のＸ座標値とされる。
このようにして求められた部品保持ヘッド４４の回転中
心のＸ，Ｙ座標値がＲＡＭ１４６に格納される。

【００１７】続いて、プリント配線板２２が位置決め固
定され、Ｘ軸スライド５０がプリント配線板２２の上方
へ移動させられて、Ｘ軸スライド５０に搭載されたＣＣ
Ｄカメラ７６により、プリント配線板２２の複数個（例
えば、対角線上の２隅に設けられた２個あるいは長辺に
平行な方向に許される限り離れて形成された２個）の基
準マークが撮像される。得られた基準マークの像が予め
ＲＡＭ１４６に格納されている正規の基準マークの像と
比較され、プリント配線板２２の基準マークの位置誤
差、すなわちプリント配線板２２の位置決め誤差が演算
される。そして、これら２個の基準マークの位置誤差
と、これら基準マークとプリント配線板２２上に予定さ
れている各電気部品装着位置との相対位置関係とから、
各電気部品装着位置のＸ，Ｙ両軸方向の位置誤差Δ
Ｘ_p，ΔＹ_pが演算され、ＲＡＭ１４６に格納される。

【００１８】以上で電気部品の装着開始準備が終了し、
部品保持ヘッド４４が最初に装着を予定されている電気
部品を供給する電気部品供給装置の部品供給位置上方に
移動させられる。挿入リードを有しない電気部品が装着
される場合には、それら電気部品が、フィーダ型電気部
品供給装置３０またはトレイ型電気部品供給装置３２か
ら取り出され、図示しない電気部品撮像装置を構成する
ＣＣＤカメラにより撮像され、部品保持ヘッド４４の回
転中心に対する電気部品の中心のずれである位置誤差
と、部品保持ヘッド４４の回転角度に対する電気部品の
回転角度のずれである回転角度誤差とが演算され、それ
ら両誤差と、前記プリント配線板２２上の電気部品装着
位置のＸ，Ｙ両軸方向の位置誤差ΔＸ_p，ΔＹ_pとが修
正された上で、精度よく電気部品装着位置に装着され
る。この作動は、本願発明を理解する上で不可欠ではな
いため、詳細な説明は省略する。

【００１９】電気部品１００のプリント配線板２２への
組付け時には、図６に示すように、吸着ノズル８６が部
品トレイ３８から電気部品１００を吸着して取り出し、
プリント配線板２２の電気部品装着位置へ搬送する。吸
着ノズル８６は、図２に示すように、電気部品１００の
本体部１０６の底壁の上面１１４を吸着し、挿入リード
１０８が本体部１０６から下方へ垂直に延び出す姿勢で
搬送する。吸着ノズル８６は、搬送の途中で、挿入リー
ド１０８がラインレーザ光源１３０とラインセンサ１２
０との間に位置する状態で停止させられる。この状態で
は、挿入リード１０８がラインレーザ光源１３０から放
射される平行光線の一部を遮り、ラインセンサ１２０に
より挿入リード１０８のシルエット像が撮像される。本
実施形態においては、挿入リード１０８の長手方向にお
ける基端部および先端部の２箇所について撮像が行われ
る。

【００２０】まず、図２に示すように、列方向に並ぶ挿
入リード１０８の撮像が行われるのであるが、挿入リー
ド１０８の基端部がラインレーザ光源１３０とラインセ
ンサ１２０との間に位置させられる。この際、電気部品
１００の各部の公称寸法がＲＡＭ１４６から読み出さ
れ、挿入リード１０８の各基端部がラインレーザ光源１
３０とラインセンサ１２０との間に位置するように昇降
装置７２により吸着ノズル８６および電気部品１００が
下降させられる。この状態では、ラインレーザ光源１３
０から投光された光を挿入リード１０８の基端部が遮る
ことにより、ラインセンサ１２０において、各列方向に
並ぶ挿入リード群に対応する部分の感光素子は感光しな
い。ラインセンサ１２０により、列方向に並ぶ挿入リー
ド１０８が殆ど重なったシルエット像が取得されるので
ある。ラインセンサ１２０はこのシルエット像を二値化
信号に変換し、制御装置１４０に出力する。

【００２１】このように、挿入リード１０８のシルエッ
ト像の撮像が可能な状態において、吸着ノズル８６が予
め定められた一定角度範囲で微小角度ずつ回転させら
れ、微小角度回転する毎に、挿入リード１０８の各列
の、列方向に並ぶ全挿入リード１０８のシルエット像が
撮像され、吸着ノズル８６の回転角度位置と対応付けら
れてＲＡＭ１４６に格納される。列方向に並ぶ全挿入リ
ード１０８のシルエット像の幅が最小となったとき、そ
れら全挿入リード１０８の並ぶ方向がラインセンサ１２
０の撮像方向と一致したと見なすことができる。したが
って、各列の全挿入リード１０８のシルエット像の幅が
最小となったときの吸着ノズル８６の回転角度位置が求
められ、それら回転角度位置が各列の挿入リード１０８
の並ぶ方向とされる。全ての列について、挿入リード１
０８の並ぶ方向が同じであれば、その方向が電気部品１
００の列方向であるとされるが、各列の挿入リード１０
８の並ぶ方向が互いに異なる場合には、全ての列の方向
の平均値が電気部品１００の列方向であるとされる。電
気部品１００の列方向の、予め定められている正規の列
方向からのずれが、電気部品１００の回転角度誤差Δθ
_EとしてＲＡＭ１４６に格納される。挿入リード１０８
の行方向についても同様のことが行われ、列方向と行方
向とのそれぞれについて取得された回転角度誤差の平均
値が電気部品１００の回転角度誤差Δθ_Eとされるよう
にすることも可能であるが、本実施形態では、挿入リー
ド１０８の並ぶ本数が多い列方向についての撮像結果の
みから電気部品１００の回転角度誤差Δθ_Eが取得され
るようにされているのである。

【００２２】上記のようにして電気部品１００の回転角
度誤差Δθ_Eが取得されたならば、その回転角度誤差Δ
θ_Eが解消される回転角度位置へ吸着ノズル８６および
電気部品１００が回転させられ、その回転角度位置にお
いて吸着ノズル８６および電気部品１００が上昇させら
れて、挿入リード１０８の先端部がラインレーザ光源１
３０とラインセンサ１２０との間に位置させられ、その
先端部のシルエット像が取得される。挿入リード１０８
に曲がりや倒れがない場合には、先端部のシルエット像
が基端部のそれと同じになるが、挿入リード１０８に曲
がりや倒れがある場合には、先端部のシルエット像は基
端部のシルエット像とは同じにならない。列方向に並ぶ
挿入リード１０８が全て同じ向きに同じ量だけ曲がり、
あるいは倒れていれば、それら挿入リード１０８全部の
シルエット像の位置が基端部のシルエット像の位置から
ずれるのみであるが、一般には、列方向に並ぶ挿入リー
ド１０８の曲がりや倒れの向きおよび量が互いに異なる
ため、先端部のシルエット像は基端部のシルエット像か
らずれるのみならず、幅が広くなるのが普通である。

【００２３】曲がりや倒れが大きい挿入リード１０８を
含む列に関しては、全ての挿入リード１０８の先端部の
シルエット像の幅が、挿入孔１１８の直径より大きくな
ることがあり、そのような挿入リード１０８の列を有す
る電気部品１００は明らかにプリント配線板２２に装着
することはできない。また、後に行われる電気部品１０
０のプリント配線板２２に対する位置決めの誤差等の存
在を考慮すれば、先端部のシルエット像の幅が挿入孔の
直径より大きくないのみでは、その列の全ての挿入リー
ド１０８を確実に挿入孔に挿入し得るとは言い得ないの
で、先端部のシルエット像の幅が挿入孔の直径より設定
量以上小さいことが必要である。この条件が満たされな
い挿入リード１０８の列が１本でも存在する電気部品１
００は、挿入ミスが生じる可能性があるため、本実施形
態においては、その電気部品１００は不適切な電気部品
であると判定され、以後の作業が中止されて、予め定め
られた廃棄位置に搬送され、廃棄されるようにされてい
る。

【００２４】上記挿入リード１０８の曲がり・倒れ検査
の結果が合格であった電気部品１００については、さら
に、全ての列の挿入リード１０８を挿入孔１１８に挿入
するために必要な電気部品１００の位置修正量の演算が
行われる。全ての挿入リード１０８が挿入孔１１８に挿
入されるためには、全ての挿入リード１０８の先端部を
それぞれ対応する挿入孔１１８に挿入可能な位置に位置
決めし得ることが必要である。

【００２５】そのためには、各列方向に並ぶ挿入リード
１０８のうち、対応する挿入孔１１８の左側の縁に当接
する可能性が最も高いものと、挿入孔１１８の右側の縁
に当接する可能性が最も高いものとの両方が、それぞれ
対応する挿入孔１１８の縁より同じ量だけ内側（孔の中
心側）に位置するように電気部品１００を位置決めする
ことが望ましい。電気部品１００をそのように位置決め
するために、位置を修正すべき方向および量は、例えば
以下のようにして求めることができる。

【００２６】図７に示すように、挿入リード１０８のシ
ルエット像が、予めＲＡＭ１４６に記憶された列方向と
平行な方向に並ぶ挿入孔１１８のデータと比較される。
実際の電気部品１００の挿入リード１０８の数はまちま
ちであるが、図７においては、説明の簡略化のために３
本の挿入リード１０８が図示されている。挿入リード１
０８が４本以上の場合でも、２本の場合でも同様に処理
することができる。演算の容易化のために、挿入孔１１
８のうち最も端（図７において左端）に位置する挿入孔
１１８の左端のＹ座標値が０となるＹ座標軸が設定され
る。挿入リード１０８の先端部のシルエット像は、図７
においては、重なった像の幅を表す線分Ａ₁，Ａ₂，Ａ
₃で示されている。これら線分が、Ｙ座標軸上の実際の
位置から、その左端位置を挿入孔１１８の左端に合わせ
るために、Ｙ軸方向に平行な方向に移動させられる。な
お、図７におけるＹ座標軸は右方が正方向である。この
状態で、３つの挿入リード１０８のシルエット像の挿入
孔１１８内における左側の隙間Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃および
右側の隙間Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃の大きさが算出される。挿
入リード１０８のシルエット像のうち、挿入孔１１８内
に収まった状態で形成される隙間の大きさは正の値で表
され、挿入孔１１８よりはみ出した分は負の値で表され
る。なお、最も左端に位置するシルエット像の左側の隙
間Ｌ₁のＹ座標値は０である。そして、３つの右側隙間
Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃のうちの最小値（図示の例ではＲ₂）
と左側隙間Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃の最小値（図示の例ではＬ
₃）との差を２で割った（Ｒ₂−Ｌ₃）／２が、行方向
に並ぶ全ての挿入リード１０８を挿入孔１１８に最も確
実に挿入するために必要な図７の位置からのＹ軸方向の
移動量として取得される。

【００２７】上記位置修正量ΔＹ_Eは必ず正の値として
取得される。図７の状態は、前述のように、挿入リード
１０８のシルエット像の左端のものの左端を挿入孔１１
８の左端に合わせるために、挿入リード１０８のシルエ
ット像を撮像位置から左側へ移動させることによって作
られた状態であるから、その状態よりさらに左側へ電気
部品１００を移動させれば、左端の挿入リード１０８は
必ず挿入孔１１８に挿入できず、そのような電気部品１
００は前述の挿入リード１０８の曲がり・倒れ検査によ
り必ず装着に適さないものとして排除されるからであ
る。電気部品１００のＹ軸方向における実際の位置修正
量ΔＹ_Eは、図７の状態にするための電気部品１００の
移動量と、上記移動量（Ｒ₂−Ｌ₃）／２との符号を考
慮した和として求められる。電気部品１００が撮像位置
から位置修正量ΔＹ_E（これの符号は正の場合も負の場
合もある）だけ修正された位置に位置決めされれば、Ｙ
軸方向に関しては、挿入リード１０８を正規の位置にあ
る挿入孔１１８に最も確実に挿入することができるので
ある。

【００２８】なお、算出された右側隙間Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ
₃の最小値の絶対値の方が、左側隙間Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃
の最小値の絶対値より小さい場合には、明らかに全ての
挿入リード１０８を挿入孔１１８に挿入できないため、
その電気部品１００は装着に適さないものとして廃棄さ
れる。また、前述の「電気部品１００のプリント配線板
２２に対する位置決めの誤差」等の存在を考慮すれば、
右側隙間Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃の最小値の絶対値の方が左側
隙間Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃の最小値の絶対値より大きい場合
や、右側隙間Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃と左側隙間Ｌ₁，Ｌ₂，
Ｌ₃とが全て正の値である場合でも、それだけで全ての
挿入リード１０８が確実に挿入孔１１８に挿入し得ると
は言い得ないため、右側隙間Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃の最小値
の絶対値から左側隙間Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃の最小値の絶対
値を差し引いた差が、設定値としての前記誤差δの２倍
未満であれば、その電気部品１００は全ての挿入リード
１０８を挿入孔１１８に挿入できない可能性があるもの
であると判定され、廃棄される。

【００２９】以上のように、列方向の挿入リード１０８
の曲がり・倒れ検査、およびそれらを挿入孔１１８に挿
入する際の電気部品１００のＹ軸方向における位置修正
量の演算が終了したならば、図２に矢印で示すように、
電気部品１００がラインレーザ光源１３０およびライン
センサ１２０に対して設定角度θだけ回転させられる。
電気部品１００については、この設定角度θが９０度と
されており、電気部品１００が９０度回転させられるこ
とにより、挿入リード１０８の行方向がラインセンサ１
２０の撮像方向に平行な状態とされる。そして、行方向
に並ぶ挿入リード１０８に対して、前記列方向に並ぶ挿
入リード１０８に対する場合と同様に、曲がり・倒れ検
査、およびそれらを挿入孔１１８に挿入する際の電気部
品１００のＸ軸方向における位置修正量ΔＸ_Eの演算が
行われる。

【００３０】それにより、行方向についても全ての挿入
リード１０８が確実に挿入孔１１８に挿入可能であるこ
とが判明したならば、その電気部品１００はプリント配
線板２２上へ搬送され、位置修正量ΔＸ_E，ΔＹ_Eと、
プリント配線板２２の前記部品装着位置の誤差ΔＸ_p，
ΔＹ_pとが修正された位置に位置決めされる。なお、電
気部品の回転角度誤差Δθ_Eは前記位置修正量ΔＸ_E，
ΔＹ_Eの取得に伴ってすでに修正されているため、修正
の必要はない。挿入孔１１８が、電気部品１００の位置
修正量ΔＸ_E，ΔＹ_E取得時の回転角度とは異なる角度
で設けられている場合に、その異なる角度だけ吸着ノズ
ル８６および電気部品１００が回転させれればよいので
ある。電気部品１００の位置決め後、吸着ノズル８６お
よび電気部品１００が下降させられれば、全ての挿入リ
ード１０８がプリント配線板２２の挿入孔１１８に挿入
され、プリント配線板２２に適正に組み付けられる。な
お、電気部品１００および吸着ノズル８０は、前述のよ
うに列方向に並ぶ挿入リード１０８の幅が最小になる回
転角度位置を求める時や、前記回転角度誤差Δθ_Eが修
正された回転角度位置とその回転角度位置から９０度回
転させられた位置とにおいてそれぞれ撮像が行われる時
にはラインレーザ光源１３０とラインセンサ１２０との
間に位置する状態で停止させられる必要があるが、それ
以外の作業、例えばその撮像結果に基づく位置修正量Δ
Ｘ_E，ΔＹ_Eの演算等は電気部品１００の電気部品装着
位置への移動中に行われることが、作業能率向上の点か
ら望ましい。

【００３１】本実施形態によれば、複数の挿入リード１
０８の位置が検出され、それら挿入リードの挿入孔１１
８に対する位置ずれが修正されることにより、電気部品
１００の本体部１０６に対する挿入リード１０８（特に
先端部）の相対位置誤差があっても、全ての挿入リード
１０８が挿入孔１１８に確実に挿入される。したがっ
て、挿入ミスに起因する電気部品，プリント配線板，電
気部品装着装置等の破損や、不良プリント回路板の発生
を良好に回避することができる。また、挿入リード１０
８の曲がりが過大（設定値以上）である電気部品１００
は装着されないため、このことによっても上記破損や不
良の発生を防止することができる。また、部品位置検出
のために挿入リード１０８のシルエット像が利用される
ため、挿入リード１０８の表面の光沢に起因する誤検出
を回避することができる。

【００３２】なお、以上説明した実施形態においては、
ラインレーザ光源１３０とラインセンサ１２０とに対し
て電気部品１００が昇降させられることにより挿入リー
ド１０８が長手方向の２箇所において撮像されるように
されていたが、ラインレーザ光源１３０とラインセンサ
１２０とを上下方向の２箇所に互いに並列に設けて、電
気部品１００を昇降させることなく挿入リード１０８の
撮像が行われるようにしてもよい。また、互いに９０度
隔たった位置にそれぞれ同様に構成されたラインレーザ
光源１３０およびラインセンサ１２０を設けることによ
り、電気部品１００を回転させることなく、行，列両方
向に並ぶ挿入リード１０８の像を取得し得るようにすれ
ば、電気部品１００の位置検出と挿入リード１０８の曲
がり検出とに要する時間を短縮することができる。挿入
リード１０８の撮像箇所は、挿入リード１０８の長手方
向に隔たった３箇所以上としてもよく、あるいは、１箇
所のみ、例えば挿入リード１０８の先端部のみとしても
よい。撮像箇所を挿入リード１０８の先端部のみとする
場合には、前記電気部品の回転角度誤差の検出も先端部
のシルエット像に基づいて行うこととなる。なお、２方
向に並ぶ挿入リードの本数がともに多い場合には、両方
向について先端部における回転角度誤差の検出が行われ
ることが望ましい。

【００３３】光学的検出手段を、上記ラインセンサ１２
０およびラインレーザ光源１３０に代えて、例えば、図
９に示すように、撮像装置としての面ＣＣＤ素子を有す
るＣＣＤカメラ２００と照明光を放射する照明装置２０
２とを備える構成としてもよい。このようにすれば、電
気部品１００をＣＣＤカメラ２００に対して上下方向に
移動させることなく一挙に挿入リード１０８の長手方向
の像を取得することができる。ＣＣＤカメラ２００およ
び照明装置２０２は、前記実施形態と同様、１箇所に設
けて、電気部品１００を列方向または行方向に並ぶ挿入
リード１０８のシルエット幅が最小となる回転角度と、
その回転角度から設定角度θ（例えば９０度）回転させ
た回転角度とに回転させることによって行，列両方向に
並ぶ挿入リード１０８の撮像を行ってもよいし、複数
（例えば２台）のＣＣＤカメラ２００および照明装置２
０２を互いに角度間隔を隔てた位置（例えば互いに９０
度隔たってＣＣＤカメラ２００の撮像方向が互いに直交
する位置）に設けてもよい。なお、挿入リード１０８の
曲がり，倒れの検査、および電気部品の部品保持ヘッド
４４に対する回転角度ずれ，位置ずれ算出等について
は、上記実施形態と同様にして行うことができるため、
説明を省略する。

【００３４】また、光学的検出手段を、図１０に示すよ
うに、照明装置としての投光器３００と撮像装置として
の受光器３０２とを備える透過型センサとしてもよい。
投光器３００と受光器３０２とは互いに対向する状態で
設け、投光器３００が直線状の光を受光器３０２に向か
って放射するようにするのである。挿入リード１０８の
撮像は、電気部品１００が投光器３００からの光の放射
方向（例えばＸ軸方向に平行な方向）に対して同一平面
内で直交する方向（例えばＹ軸方向に平行な方向）に移
動させられつつ行われ、挿入リード１０８のシルエット
像はその移動方向において読み取られ、電気部品１００
が受光器３０２を通過し終わったとき、移動方向におけ
る全ての挿入リード１０８のシルエット像のデータがＲ
ＡＭ１４６に記憶される。このシルエット像のデータ
は、電気部品１００（部品保持ヘッド４４）の移動距離
と受光器３０２からの出力信号とが対応付けられたもの
である。電気部品１００の移動距離は、エンコーダ７１
によるＹ軸移動用サーボモータ６６の回転量の検出によ
りわかる。

【００３５】本実施形態においても、前述のようにし
て、列方向あるいは行方向に並ぶ全ての挿入リード１０
８のシルエット像の幅が最小となる回転角度を求めるこ
とも可能であるが、図１０の実施形態においては、全て
の挿入リード１０８が互いに重なり合うことなく、各挿
入リード１０８のシルエット像を個別に取得できる回転
角度に電気部品１００が回転させられて、撮像が行われ
る。したがって、本実施形態は、挿入リード１０８の本
数が図１０に示すように比較的少なく、リード間隔が比
較的広い電気部品１００に特に適したものである。そし
て、上記回転角度から設定角度θ回転させられた回転角
度において、同様にして挿入リード１０８の個別のシル
エット像が撮像される。上記設定角度θは必ずしも９０
度である必要はなく、互いに交差する２方向であって、
いずれの方向からも互いに重なり合わない個々の挿入リ
ード１０８のシルエット像が得られる２方向のなす角度
であればよい。

【００３６】例えば、図１１に示すように、ＸＹ座標面
上において任意の角度傾斜した直線Ｓと直線Ｔとに沿っ
た２方向で挿入リード１０８のシルエット像の取得が行
われても、直線Ｓ，ＴのＸＹ座標面上の位置が特定可能
であれば、それら両直線Ｓ，Ｔの交点の座標は容易に演
算でき、各挿入リード１０８のＸＹ座標面上における位
置は容易に検出できる。そして、全ての挿入リード１０
８の位置が検出されれば、それらが全て挿入孔に挿入可
能であるか否か、および挿入するためには電気部品の回
転角度および中心位置の修正をどれだけ行えばよいか
も、検出された挿入リード１０８の位置のデータと予め
ＲＡＭ１４６に格納されている挿入孔の位置のデータと
に基づいて算出することができる。また、各挿入リード
１０８のシルエット像が個別に取得されるため、挿入リ
ード１０８の曲がりや倒れが確実に検出できる。なお、
投光器３００，受光器３０２側を電気部品１００に対し
て移動させる構成とすることも可能である。

【００３７】上記各実施形態においては、電気部品側が
光学的検出手段に対して回転させられることにより、２
方向からの撮像が行われていたが、光学的検出手段側が
回転させられる構成としてもよい。例えば、回転軸に固
定されたテーブル上に、前記ラインセンサ１２０および
ラインレーザ光源１３０と同様の構成を有するラインセ
ンサとラインレーザ光源とが設けられ、回転軸を回転駆
動装置により回転させるのである。電気部品１００と同
様に複数の挿入リードを有する電気部品がこれらライン
センサとラインレーザ光源との間に位置する状態で、テ
ーブルが回転させられることにより、挿入リードを異な
る方向から撮像することができるのである。

【００３８】上記実施形態のいくつかにおいては、一方
向に並ぶ挿入リード群の幅が最小となる回転角度に位置
決めされて挿入リード群が撮像された後、電気部品が設
定角度回転させられて他方向に並ぶ挿入リード群の撮像
が行われるようになっていたが、他方向に並ぶ挿入リー
ド群についても、幅が最小となる回転角度が求められる
ようにしてもよい。この場合は、まず、２方向の幅が最
小となる回転角度がそれぞれ検出された後、両回転角度
の差が９０度ではない（９０度未満あるいは９０度を超
える）場合には、その不足分（あるいは超過分）の角度
の平均が両方向にそれぞれ足され（あるいは引かれ）
て、これら２方向の回転角度が決定されることが望まし
い。

【００３９】電気部品の位置の修正量の算出方法は、前
述の方法以外にも適宜の方法が採用可能であり、例え
ば、互いに交差する２方向に並ぶ複数の挿入リードにつ
いて、検出された挿入リードの位置の平均を求め、それ
に基づいて位置の修正量が決定されるようにしてもよ
い。

【００４０】上記各実施形態においては、１個ずつ照明
装置および撮像装置を備えた１つの光学的検出手段が使
用され、電気部品１００の挿入リード１０８の光学的検
出が１方向から行われていたが、例えば、光学的検出手
段を複数組設け、複数の方向からそれぞれ挿入リード１
０８の光学的検出が行われるようにしてもよい。その一
実施形態を図１２に示す。

【００４１】本実施形態では、部品保持ヘッド４４が部
品供給位置と部品装着位置との間を移動する経路の途中
に、複数組（図示の例では３組）の光学的検出手段が設
けられている。２つずつの光学的検出手段４０６，４０
８、光学的検出手段４１０，４１２および光学的検出手
段４１４，４１６がそれぞれ１組とされ、計３組の各々
に属する専用の光学的検出手段を構成している。光学的
検出手段４０６，４０８，４１０，４１２，４１４，４
１６は、それぞれ１対の投光器４２０と受光器４３０と
を備えている。投光器４２０および受光器４３０は、投
光器３００および受光器３０２と同様の構成を有し、互
いに対向する状態で設けられ、各投光器４２０から対向
する受光器４３０に向かって直線状の光が放射される。
３組の光学的検出手段の各々に属する２対ずつの投光器
４２０および受光器４３０は、それぞれの光学的検出の
方向（各投光器４２０からの光の軸線の方向）が互いに
交差する２方向となり、かつ、各２方向のなす角度がそ
れぞれ異なる（例えばα１，α２，α３）状態で配置さ
れている。本実施形態においては、上記２方向が、電気
部品１００（部品保持ヘッド４４）が投光器４２０から
の光を横切る方向（図１２に矢印で示す方向）に移動さ
せられる際に挿入リード１０８の配列の中央の点の描く
軌跡Ｍ上（部品保持ヘッド４４の中心軸線、具体的には
電気部品１００を吸着によって保持する吸着ノズルの中
心軸線の移動平面上）において互いに交差し、この軌跡
Ｍと挿入リード１０８とに直交する直線Ｎを対称軸とし
て互いに対称となるように、光学的検出手段４０６〜４
１６の配設位置と部品保持ヘッド４４の移動方向とが予
め設定されている。なお、図１２において、電気部品１
００は、理解を容易にするためにその外形および複数の
挿入リード１０８のみが示されている。

【００４２】部品保持ヘッド４４に保持された装着予定
の電気部品１００の複数の挿入リード１０８の光学的検
出の際には、その電気部品１００の挿入リード１０８の
配列に基づいて、各挿入リード１０８の像が互いに重な
り合うことなく独立して取得できる２方向から光学的に
検出し得る１組の光学的検出手段４０６〜４１６が選択
される。ＲＡＭ１４６には、種々の電気部品１００の挿
入リード１０８の各配列毎に最適な（最適であることは
不可欠ではないが望ましい）１組の光学的検出手段４０
６〜４１６（光学的検出方向の組み合わせ）が予め記憶
されており、また、各組の光学的検出手段４０６〜４１
６毎に、挿入リード１０８が本来あるべき位置にある場
合に、これらの光学的検出手段４０６〜４１６により取
得される挿入リード１０８のシルエット像のデータが予
め記憶されている。そして、電気部品１００が、選択さ
れた１組の光学的検出手段（例えば４０６，４０８）の
各投光器４２０からの光を遮る状態で移動させられつつ
撮像が行われ、挿入リード１０８のシルエット像はその
移動方向において読み取られ、電気部品１００が各受光
器４３０を通過し終わったとき、移動方向における全て
の挿入リード１０８のシルエット像のデータがＲＡＭ１
４６に記憶される。これらシルエット像のデータは、電
気部品１００（部品保持ヘッド４４）の移動距離と各受
光器４３０からの出力信号とが対応付けられたものであ
る。なお、本実施形態も、挿入リード１０８の本数が図
１２に示すように比較的少なく、リード間隔が比較的広
い電気部品１００の光学的検出に特に適したものであ
る。

【００４３】このようにして取得された各挿入リード１
０８のシルエット像のデータが、選択された光学的検出
手段４０６，４０８に対応付けて予めＲＡＭ１４６に記
憶された基準位置にある挿入リード１０８のシルエット
像のデータと比較されることにより、実際の挿入リード
１０８の基準位置からのＸＹ座標面上におけるずれ量お
よびずれの方向が取得される。例えば、各挿入リード１
０８の各光学的検出手段４０６，４０８の光軸に直角な
方向における基準位置からの位置ずれ量が算出され、そ
れら２方向の位置ずれ量に基づいて、実際の挿入リード
１０８の基準位置からのＸＹ座標面上におけるずれ量お
よびずれの方向が算出されるのである。そして、このよ
うにして検出された各挿入リード１０８の基準位置から
のずれと、予めＲＡＭ１４６に記憶されている挿入孔の
位置のデータとに基づいて、前記各実施形態において説
明したように、全ての挿入リード１０８が全て挿入孔に
挿入可能であるか否か、および挿入するためには電気部
品１００の回転角度および中心位置の修正をどれだけ行
えばよいかを算出することができる。また、各挿入リー
ド１０８のシルエット像が個別に取得されるため、挿入
リード１０８の曲がりや倒れが確実に検出できる。

【００４４】このように２方向のなす角度が互いに異な
る光学的検出手段を複数組設ければ、電気部品あるいは
光学的検出手段を相対回転させることなく、互いに交差
する２方向から挿入リードの位置検出を行うことができ
るとともに、挿入リード１０８の配列が異なる場合で
も、最適な光学的検出手段を選択すれば、各挿入リード
１０８の像を互いに重なり合うことなく独立して２方向
から取得できる。特に、本実施形態のように、各組の光
学的検出手段を上記対称軸に対して軸対称に設ければ、
一方の光学的検出手段が各挿入リード１０８を互いに重
なり合うことなく検出可能であれば、他方の光学的検出
手段によっても検出可能であるのが普通であり、電気部
品１００を予め設定された移動方向に移動させるのみで
各挿入リード１０８の個別の位置検出を容易にかつ精度
良く行うことができる。

【００４５】ただし、１組の光学的検出手段を検出方向
変更可能に設けてもよい。その一実施形態を図１３に示
す。本実施形態においては、回転軸５００，５０２の軸
線を中心に回転可能な２つの回転体５０４，５０６が設
けられている。回転軸５００は中空軸であってその上端
に下側の回転体５０６が固定されている。回転軸５０２
は回転軸５００内を貫通して、上端が下側の回転体５０
６から上方へ突出しており、その突出端に上側の回転体
５０４が固定されている。回転軸５００の回転軸線は、
部品保持ヘッド４４に保持された電気部品１００の挿入
リード１０８に平行に延びている。各回転体５０４，５
０６は、回転軸５００の回転軸線と直交する直線に沿っ
て延びる長手形状をなし、両端部に投光器５１０，５１
２と受光器５１４，５１６とが互いに対向する状態で支
持されている。回転体５０４，５０６は上下方向におい
て互いに近接して配置されており、投光器５１０，５１
２と受光器５１４，５１６とはそれらの光軸が、それぞ
れ回転体５０４，５０６より上方の位置において、回転
軸５００，５０２の回転軸線と直交する一平面上に位置
する状態で配設されている。投光器５１０，５１２と受
光器５１４，５１６とは前記投光器３００，受光器３０
２と同様の構成であり、これら一対の投光器５１０，５
１２および受光器５１４，５１６がそれぞれ専用の光学
的検出手段５２０，５２２を構成している。なお、図１
３においても、電気部品１００は、理解を容易にするた
めにその外形および複数の挿入リード１０８のみが示さ
れている。

【００４６】回転軸５００と、回転軸５０２の回転軸５
００の下端から下方へ突出した部分とには、図１４に示
すように、それぞれプーリ５３０，５３２が固定されて
おり、それらプーリ５３０，５３２とサーボモータ５３
４，５３６の出力軸に固定のプーリ５３８，５４０とに
タイミングベルト５４２，５４４が巻き掛けられてい
る。２つの回転体５０４，５０６の回転角度（回転位
置）は回転位置検出器、本実施形態ではサーボモータ５
３４，５３６のエンコーダ５４６，５４８により検出さ
れ、その検出結果に基づいてサーボモータ５３４，５３
６が、コンピュータを主体とする制御装置５５０により
駆動回路５５２，５５４を介して制御されることによっ
て、光学的検出手段５２０，５２２は、上記回転軸線お
よび回転軸線に直交する電気部品１００の移動方向（図
１３に矢印で図示）と直交する直線Ｐを対称軸として軸
対称に回転させられ、両者の光軸のなす角度βが任意の
大きさに変更される。本実施形態においては、一組の光
学的検出手段５２０，５２２の光軸（光学的検出方向）
が、電気部品１００が上記移動方向に移動させられる際
に挿入リード１０８の配列の中央の点の描く軌跡Ｑ上に
おいて互いに交差する２方向となるように設定されてい
る。サーボモータ５３４，５３６が回転駆動源を、プー
リ５３０，５３２，５３８，５４０およびタイミングベ
ルト５４２，５４４が回転伝達装置をそれぞれ構成し、
それらにより回転駆動装置が構成されているのである。

【００４７】部品保持ヘッド４４に保持された装着予定
の電気部品１００の複数の挿入リード１０８の光学的検
出の際には、２つの回転体５０４，５０６が、これら挿
入リード１０８の配列に基づいて、各挿入リード１０８
が互いに重なり合わない２方向から光学的に検出し得る
最適な回転位置に位置決めされる。ＲＡＭ１４６には、
電気部品１００毎に最適な回転体５０４，５０６の回転
位置（光学的検出手段５２０，５２２の光学的検出方向
の組み合わせ）と、挿入リード１０８が本来あるべき基
準位置にある場合に、選択された上記回転位置において
取得される挿入リード１０８のシルエット像のデータと
が予め記憶されている。部品保持ヘッド４４が光学的検
出手段５２０，５２２に到達する前に、２つの回転体５
０４，５０６が選択された回転位置にサーボモータ５３
４，５３６を主体とする前記回転駆動装置により位置決
めされる。そして、部品保持ヘッド４４に保持された電
気部品１００が、投光器５１０，５１２と受光器５１
４，５１６との間を光を遮りつつ図１３に矢印で示す方
向に移動させられることにより、実際の各挿入リード１
０８のシルエット像が互いに交差する２方向から取得さ
れる。図１２に示す実施形態と同様に、上記基準位置の
像のデータと実際の挿入リード１０８の像のデータとの
比較に基づいて、実際の挿入リード１０８の基準位置か
らのずれ量およびずれの方向が算出される。このように
して全ての挿入リード１０８の位置が決定され、それら
が全て挿入孔に挿入可能であるか否か、および挿入する
ためには電気部品１００の回転角度および中心位置の修
正をどれだけ行えばよいかが算出される。また、挿入リ
ード１０８の曲がりや倒れも検出される。

【００４８】２つの回転体５０４，５０６の回転位置
は、本実施形態のように挿入リード１０８の配列毎に予
め最適な回転位置をＲＡＭ１４６に記憶させておく以外
に、部品保持ヘッド４４に保持された電気部品１００を
光学的検出手段５２０，５２２に対して相対移動させ、
各光学的検出方向が複数の挿入リード１０８が互いに重
ならない２方向となる回転体５０４，５０６の回転位置
を探し、その位置を記憶手段に格納する作動が自動で行
われるようにしてもよい。

【００４９】上記各実施形態においては、電気部品１０
０の挿入リード１０８の実際の画像データが予め記憶手
段に格納されている基準画像データと比較されることに
より、各挿入リード１０８の位置ずれが検出されるよう
になっていたが、２方向において取得された画像データ
に基づいて各挿入リード１０８の絶対位置（例えば各挿
入リード１０８の中心のＸ，Ｙ座標）が算出され、その
絶対位置と記憶手段に予め格納されている挿入孔の絶対
位置のデータとの関係から、全ての挿入リード１０８が
挿入孔に挿入可能であるか否か、および挿入するために
は電気部品１００の回転角度および中心位置の修正をど
れだけ行えばよいかが算出されるようにしてもよい。

【００５０】また、以上の各実施形態の説明は電気部品
の下面に挿入リードのみが設けられているものとして行
ったが、挿入リードと共に複数の位置決めピンが設けら
れた電気部品についても、上記各実施形態における挿入
リード群の位置検出の場合と同様にして、それら位置決
めピンの中心位置の、ピン挿入孔に対する位置ずれが検
出され、それも考慮して電気部品の位置および回転角度
の修正が行われるようにしてもよい。

【００５１】また、前記各実施形態においては、電気部
品１００がＸ，ＹおよびＺの各方向に移動させられて電
気部品１００がプリント配線板２２に組み付けられるよ
うになっていたが、電気部品１００は移動させず、プリ
ント配線板２２およびラインセンサ１２０等の撮像装置
をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚの各方向に移動させて挿入リード
１０８を撮像し、プリント配線板２２に組み付けるよう
にしてもよい。また、プリント配線板２２，撮像装置お
よび電気部品１００の全てを適宜移動させて撮像，組付
けを行うようにしてもよい。

【００５２】さらに、前記各実施形態において部品保持
ヘッド４４はバキュームにより電気部品１００を吸着す
るものとされていたが、複数の爪部材により電気部品１
００を把持するチャックにより部品保持具を構成しても
よい。さらに、吸着ノズルとチャックとの両方によって
電気部品を保持するようにしてもよい。

【００５３】さらに、前記各実施形態において電気部品
１００は水平な姿勢で搬送され、水平に位置決めされた
プリント配線板２２に組み付けられるようになってお
り、挿入リード１０８の長手方向と直角な平面は水平面
であったが、電気部品１００の搬送姿勢およびプリント
配線板２２の支持姿勢によっては、挿入リード１０８の
長手方向と直角な平面は水平面以外の平面となる場合も
ある。

【００５４】さらに、前記各実施形態においては、挿入
リードのシルエット像を取得するようになっていたが、
照明されている表面の像を取得するようにしてもよい。

【００５５】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気部品装着システ
ムを概略的に示す平面図である。

【図２】上記電気部品装着システムの光学的検出手段を
電気部品とともに示す斜視図である。

【図３】上記電気部品の斜視図である。

【図４】上記電気部品の底面図である。

【図５】上記電気部品装着システムにおける制御装置の
うち本発明に関連の深い部分のみを取り出して示すブロ
ック図である。

【図６】上記電気部品装着システムにおけるプリント回
路板の組立てを説明するための図である。

【図７】上記電気部品の挿入リードの挿入孔との位置ず
れの算出を説明するための図である。

【図８】上記電気部品の挿入リードの位置ずれの算出を
説明するための図である。

【図９】本発明の別の実施形態における光学的検出手段
を電気部品とともに示す斜視図である。

【図１０】本発明のさらに別の実施形態における光学的
検出手段を電気部品とともに示す斜視図である。

【図１１】図１０に示す実施形態における挿入リードの
位置の検出を説明するための図である。

【図１２】本発明のさらに別の実施形態における光学的
検出手段を電気部品とともに示す平面図である。

【図１３】本発明のさらに別の実施形態における光学的
検出手段を電気部品とともに示す平面図である。

【図１４】上記光学的検出手段を支持する２つの回転体
を回転駆動する回転駆動装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１２：電気部品装着装置２２：プリント配線板
４４：部品保持ヘッド８６：吸着ノズル１００：電気部品１０６：本
体部１０８：挿入リード１１８：挿入孔１
２０：ラインセンサ１３０：ラインレーザ光源
１４０：制御装置２００：ＣＣＤカメラ２０
２：照明装置３００：投光器３０２：受光器４０６，４０
８，４１０，４１２，４１４，４１６：光学的検出手段
４２０：投光器４３０：受光器５００，５
０２：回転軸５０４，５０６：回転体５１０，
５１２：投光器５１４，５１６：受光器５２０，５２２：光学的検
出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田文隆愛知県知立市山町茶碓山19番地富士機械製造株式会社内 (72)発明者安藤正人愛知県知立市山町茶碓山19番地富士機械製造株式会社内Ｆターム(参考） 5E313 AA05 AA11 AA15 AA23 CC04 DD13 EE01 EE02 EE03 EE24 EE34 EE35 EE37 FF24 FF26 FF28 FF32 FF34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】挿入孔に挿入されるべき複数の挿入リー
ドを有する電気部品の位置を検出する方法であって、前記複数の挿入リードと直交しかつ互いに交差する２方
向から光学的に挿入リードの位置が検出されることによ
り、前記電気部品の位置が検出されることを特徴とする
電気部品位置検出方法。
【請求項２】前記互いに交差する２方向が、前記複数
の挿入リードのすべてがそれら２方向にそれぞれ平行な
複数の直線上に並ぶ方向である請求項１に記載の電気部
品位置検出方法。
【請求項３】前記複数の挿入リードが、行方向と列方
向との両方向にそれぞれ複数本ずつ並んで設けられてお
り、前記互いに交差する２方向がそれら行方向と列方向
とにそれぞれ平行な２方向である請求項２に記載の電気
部品位置検出方法。
【請求項４】前記光学的検出を行う光学的検出手段と
前記電気部品とが、前記挿入リードと平行な回転中心線
のまわりに相対回転させられ、挿入リードのうちの前記
２方向の少なくとも一方と平行な一直線に沿って並ぶ全
てのものの像の幅が最小となる相対回転角度位置におい
て、前記光学的検出が行われる請求項２または３に記載
の電気部品位置検出方法。
【請求項５】前記互いに交差する２方向が、前記複数
の挿入リードの少なくとも一部のものの像が、それら２
方向の両方において互いに重なり合うことなく独立して
取得できる方向である請求項１に記載の電気部品位置検
出方法。
【請求項６】前記２方向からの光学的検出がそれぞれ
専用の光学的検出手段により行われ、かつ、前記２方向
のなす角度を互いに異にする専用の光学的検出手段が複
数組設けられ、検出すべき挿入リードの配列に基づいて
それら複数組の専用光学的検出手段のうち少なくとも１
組が選択して使用され、選択された専用光学的検出手段
により取得された光学的情報と、選択された専用光学的
検出手段に対応する情報とに基づいて各挿入リードの位
置が決定される請求項１または５に記載の電気部品位置
検出方法。
【請求項７】前記専用の光学的検出手段として、直線
状の光を投光する投光器とその光を受光する受光器と
が、前記複数の挿入リードを間に挟んで互いに対向する
状態で配設されたものが使用され、それら投光器および
受光器と挿入リードとが、挿入リードが前記直線状の光
を横切る方向に相対移動させられ、その相対移動位置の
各々と前記受光器の受光状態との組合わせに基づいて前
記光学的検出が行われる請求項６に記載の電気部品位置
検出方法。
【請求項８】前記２方向からの光学的検出がそれぞれ
専用の光学的検出手段により行われ、かつ、それら専用
の光学的検出手段の各々が、前記挿入リードと平行な回
転軸線まわりに回転可能な２つの回転体にそれぞれ支持
され、２つの回転体がそれぞれ回転させられるととも
に、それら回転体の少なくとも１組の回転位置の組合わ
せに対応する情報と、その回転位置の組合わせにおいて
各専用光学的検出手段により取得された光学的情報とに
基づいて、各挿入リードの位置が決定される請求項１ま
たは５に記載の電気部品位置検出方法。
【請求項９】前記専用の光学的検出手段として、直線
状の光を投光する投光器とその光を受光する受光器と
が、前記２つの回転体の回転軸線と直交する直線上にお
いて互いに対向する状態でそれら２つの回転体上にそれ
ぞれ配置されたものが使用され、それら２つの回転体と
前記電気部品とが、電気部品が前記２つの回転体の回転
軸線と直交する軌跡を描くように相対移動させられ、そ
の相対移動の情報と、前記受光器の受光状態との組合わ
せに基づいて、各挿入リードの位置が決定される請求項
８に記載の電気部品位置検出方法。