JP2005026295A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品実装装置の吸着ノズルに保持される電子部品の形状や、吸着ノズル自体の形状を、より容易に２方向から検出する。
【解決手段】電子部品実装装置１００の搭載ヘッド６に撮像ユニット１を備え、撮像ユニットに備えられるＣＣＤカメラ１ｃが、搭載ヘッドに備えられる吸着ノズル６ａに保持される電子部品９や、吸着ノズル自体を撮像する配置をエアシリンダ１ｂが切り替えることにより、ＣＣＤカメラが電子部品や吸着ノズルを側方と下方の２方向からの撮像を行う構成にした。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に搭載する電子部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子部品を基板に実装する装置として、部品供給部により供給される複数の電子部品を、搭載ヘッドに備えられた吸着ノズルにより吸着して、基板に移送し、搭載する電子部品実装装置が知られている。
このような電子部品実装装置において、電子部品を基板に確実に実装するために、吸着ノズルの先端部に吸着保持される電子部品を側方からセンサにより検出し、その検出した電子部品の形状や姿勢に基づき、基板に対する電子部品の姿勢や向きを調整するように搭載ヘッドや吸着ノズルなどを駆動して、電子部品を好適に基板に搭載したり、また、吸着ノズルの先端部において電子部品が検出されない場合には、電子部品を再吸着するなどし、電子部品が基板に搭載されないというトラブルを防止したりする電子部品実装装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−５９０９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の場合、電子部品の形状や姿勢を側方からセンサにより検出するため、非常に厚みの薄い電子部品の場合、その電子部品を検出できないことがあったり、円柱形状の電子部品の場合、その側方からの形状はどの角度からも同一の長方形状に検出されてしまい、その電子部品の正確な立体形状を認識できなかったりするので、その電子部品の姿勢や向きを調整することが困難となる問題があった。
そのため、電子部品実装装置の所定の位置に、吸着ノズルの先端部に吸着保持される電子部品を下方から検出するための第２のセンサを設け、搭載ヘッドをその第２のセンサの位置にまで移動して、下方からの電子部品の形状や姿勢を検出するということが行われる場合もあった。
【０００５】
また、吸着保持する電子部品の大きさや形状に応じて吸着ノズルを付け替えるように、吸着ノズルが搭載ヘッドに交換可能に備えられる電子部品実装装置において、電子部品を保持していない吸着ノズルの形状をそれらセンサにより検出し、備えられている吸着ノズルが適正なものであるかどうか判断することもあり、この場合も側方からノズルの形状を検出するセンサと、下方からノズルのノズル径を検出する第２のセンサとが必要であった。
【０００６】
本発明の課題は、吸着ノズルに保持される電子部品の形状や、吸着ノズル自体の形状を、より容易に２方向から検出することができる電子部品実装装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、搭載ヘッド（６）から下方に向けて備えられる吸着ノズル（６ａ）の先端部に電子部品（９）を保持するとともに所定の基板（Ｐ）に搭載する電子部品実装装置（１００）であって、吸着ノズルの先端部に保持される電子部品を撮像する撮像部（例えば、ＣＣＤカメラ１ｃ）と、撮像部の配置を、電子部品を側方から撮像可能な配置と、電子部品を下方から撮像可能な配置とに切り替える配置切替手段（例えば、撮像ユニット１、エアシリンダ１ｂ、スイングアーム１ａ）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、電子部品実装装置は、搭載ヘッドに備えられる吸着ノズルがその先端部に保持する電子部品を撮像する撮像部を備え、その撮像部の配置を、電子部品を側方から撮像可能な配置と、電子部品を下方から撮像可能な配置とに配置切替手段が切り替えるので、撮像部は電子部品を側方からと下方からの２方向からの撮像を行うことができる。
よって、配置切替手段により、撮像部の配置を切り替えることにより、吸着ノズルに保持される電子部品を２方向から容易に撮像することができる。つまり、その電子部品の形状を２方向から容易に検出することができる。
従って、２方向から電子部品を撮像することにより、その電子部品の立体形状や立体配置を認識しやすくなる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、搭載ヘッド（６）から下方に向けて着脱可能に備えられる吸着ノズル（６ａ）を介して電子部品（９）を保持するとともに所定の基板（Ｐ）に搭載する電子部品実装装置（１００）であって、吸着ノズルを撮像する撮像部（例えば、ＣＣＤカメラ１ｃ）と、撮像部の配置を、吸着ノズルを側方から撮像可能な配置と、吸着ノズルを下方から撮像可能な配置とに切り替える配置切替手段（例えば、撮像ユニット１、エアシリンダ１ｂ、スイングアーム１ａ）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、電子部品実装装置は、搭載ヘッドに備えられる吸着ノズルを撮像する撮像部を備え、その撮像部の配置を、吸着ノズルを側方から撮像可能な配置と、吸着ノズルを下方から撮像可能な配置とに配置切替手段が切り替えるので、撮像部は吸着ノズルを側方からと下方からの２方向からの撮像を行うことができる。
よって、配置切替手段により、撮像部の配置を切り替えることにより、吸着ノズルを２方向から容易に撮像することができる。つまり、その吸着ノズルの形状を２方向から容易に検出することができる。
よって、２方向から吸着ノズルを撮像することにより、その吸着ノズルの立体形状や立体配置を認識しやすくなる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子部品実装装置において、撮像部及び配置切替手段は、搭載ヘッドに備えられることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、撮像部及び配置切替手段は、搭載ヘッドに備えられているので、所望するタイミングにおいて、撮像部により、搭載ヘッドの吸着ノズルや吸着ノズルに保持される電子部品を撮像することができる。つまり、例えば、搭載ヘッドが所定の動作中に移動しつつ、撮像部により搭載ヘッドの吸着ノズルや吸着ノズルに保持される電子部品を撮像することができる。
よって、撮像部により搭載ヘッドの吸着ノズルや吸着ノズルに保持される電子部品を撮像する際に、搭載ヘッドや電子部品実装装置が、撮像するための動作を行う必要がなく、無駄な動作なく効率的に所定の動作を行うことができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の電子部品実装装置において、吸着ノズルの先端部に保持される電子部品又は吸着ノズルを照明する照明部（例えば、ＬＥＤ１ｄ）を備え、照明部は、撮像部とともに移動し、配置が切り替わることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、吸着ノズルの先端部に保持される電子部品又は吸着ノズルを照明する照明部は、撮像部とともに移動し、配置が切り替わるので、撮像部が電子部品や吸着ノズルを撮像する際にその配置が切り替わっても、電子部品や吸着ノズルを照明することができ、好適な撮像を行うことができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の電子部品実装装置において、撮像部が撮像した電子部品の画像又は撮像部が撮像した吸着ノズルの画像を解析することにより、電子部品又は吸着ノズルの状態が適当であるか否かを判定する判定手段（例えば、制御部１０）を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、判定手段によって、撮像部が撮像した電子部品の画像又は吸着ノズルの画像を解析することにより、電子部品又は吸着ノズルの状態、例えば、それらの形状、姿勢や向き等が適当であるか否かを判定することができる。
よって、不適当な形状（例えば、所定の電子部品や吸着ノズルでない）と判定されたことや、不適当な姿勢や向き（例えば、電子部品が吸着ノズルに不適当な状態で保持されている、吸着ノズルが搭載ヘッドに不適当な状態に備えられている）と判定されたことに伴い、それらを対処するための対応動作に移行することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の電子部品実装装置において、吸着ノズルが搭載ヘッドに複数備えられるとともに、撮像部は吸着ノズル毎に備えられることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、搭載ヘッドに複数備えられた吸着ノズル毎に、撮像部が備えられているので、各吸着ノズルを撮像するために、撮像部を移動させる必要がなく、その移動に伴う撮像位置の精度を考慮する必要がないので、容易に撮像を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。本実施の形態における電子部品実装装置は、部品供給部（電子部品フィーダ）により供給される電子部品を、基板の所定の位置に搭載する装置である。なお、本発明の電子部品実装装置の構成を説明するにあたって、本実施形態では、図中に示したＸＹＺ軸によりそれぞれの方向を定める。Ｘ軸方向は、基板Ｐが前工程から後工程に搬送される方向と平行な方向であって、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向と直交し且つ吸着ノズル６ａが上下動する方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸、Ｚ軸方向と直交する方向である。
【００２０】
図１に示されるように、電子部品実装装置１００は、各構成部材がその上面に載置されるベースステージＳと、基板ＰをＸ軸方向に沿って前工程から基板ステーション３に搬入する基板搬入手段２と、基板搬入手段２により搬入された基板Ｐを保持し、その上面で部品搭載作業を行うための基板ステーション３と、基板ステーション３をＹ軸方向に沿って移動するステーション移動手段４と、電子部品を供給する部品供給部５と、部品供給部５により供給される電子部品を基板Ｐに搭載する搭載ヘッド６と、搭載ヘッド６をＸ、Ｙ軸の各方向に移動するヘッド移動手段７と、電子部品が搭載された基板ＰをＸ軸方向に沿って基板ステーション３から後工程に向けて搬出する基板搬出手段８と、上記各部の動作制御を行う制御部１０と、を有している。
【００２１】
基板搬入手段２は、基板搬入路２０に図示しない搬送ベルトを備えている。そして、基板搬入手段２はその搬送ベルトにより、基板ＰをＸ軸方向に沿って前工程側から基板ステーション３側へ搬送する。また、基板搬入手段２は、基板ステーション３へ基板Ｐを載せることも行う。
また、基板搬入手段２は、基板搬入路２０のＹ軸方向の両縁に備えられたガイド２１，２１を有している。ガイド２１，２１は、基板搬入路２０を搬送される基板Ｐの幅とほぼ同じ幅に調整されて配置されており、搬送される基板Ｐの向きを規制している。
【００２２】
基板ステーション３は、基板Ｐが搭載されるステーション本体（図示省略）と、そのステーション本体に搭載された基板Ｐを挟持するクランプ部３ａ，３ａ等を備えている。基板ステーション３は、基板搬入手段２によりステーション本体に搭載された基板Ｐをクランプ部３ａ，３ａで挟持することにより、基板Ｐを保持する。
また、基板ステーション３は、後述するステーション移動手段４により基板搬入手段２に交差する方向に移動可能に支持されている。
【００２３】
ステーション移動手段４は、基板搬入手段２に直交するとともに、基板搬入手段２を挟む両側へＹ軸方向に延在するように設けられているレール状の支持部材４ａ，４ａと、支持部材４ａ，４ａに支持される基板ステーション３をＹ軸方向に移動させる図示しない駆動手段を備えている。この駆動手段としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
つまり、ステーション移動手段４のレール状の支持部材４ａ，４ａにＹ軸方向へ移動自在に備えられている基板ステーション３は、基板搬入手段２の基板搬入路２０を挟む両側に移動可能であり、基板Ｐは、基板ステーション３を介して基板搬入路２０の両側に移動される。
【００２４】
部品供給部５は、電子部品を搬送する複数の電子部品フィーダ５５・・・が、フィーダバンク（図示省略）に配設されて成る部品供給手段であり、ステーション移動手段４を挟む両側に備えられている。
電子部品フィーダ５５は、その内部で電子部品を保持するフィルムを搬送し、所定の部品供給位置（図示省略）にて搭載ヘッド６（吸着ノズル６ａ）に対し、当該電子部品の受け渡し、受け取りを可能とする。その電子部品フィーダ５５は、フィーダバンク（図示省略）のフィーダ取付部（図示省略）に取り付けられて、Ｘ軸方向に配列されるように配設される。そして、電子部品フィーダ５５がＸ軸方向に配列されることに伴い、各電子部品フィーダ５５の部品供給位置（図示省略）がＸ軸方向に配列される。
【００２５】
搭載ヘッド６は、後述する梁部材９３に備えられており、下方（Ｚ軸方向）に突出する所定数（本実施の形態においては４つ）の吸着ノズル６ａ・・・を有している。この吸着ノズル６ａ・・・は、吸着保持する電子部品の大きさや形状に応じて交換できるように、着脱可能に備えられている。
吸着ノズル６ａは、例えば、図示しない空気吸引手段と接続されており、吸着ノズル６ａに形成されている図示しない貫通穴にバキュームエアを通すことにより、吸着ノズル６ａの下端である先端部に電子部品を吸着保持することを可能としている。また、その空気吸引手段には図示しない電磁弁が備えられており、その電磁弁によりバキュームエアの通気の切り替えが可能であり、空気吸引手段の空気吸引状態と大気開放状態とを切り替える。つまり、空気吸引状態としたときにバキュームエアを貫通穴に通して電子部品を吸着可能とし、大気開放状態としたときに吸着ノズル６ａの貫通穴内を大気圧状態とし、吸着した電子部品の吸着を解除する。
これら吸着ノズル６ａ・・・は、Ｘ軸方向に沿って一列に配列されている。
【００２６】
また、搭載ヘッド６には、吸着ノズル６ａをＺ軸方向に移動させる図示しないＺ軸移動手段と、吸着ノズル６ａをＺ軸を軸中心として回転させる図示しないＺ軸回転手段と、を備えている。
Ｚ軸移動手段（図示省略）は、搭載ヘッド６上に設けられており、吸着ノズル６ａをＺ軸方向に移動させる移動手段であり、吸着ノズル６ａはこのＺ軸移動手段を介してＺ軸方向に移動自在に搭載ヘッド６に備えられている。Ｚ軸移動手段としては、例えば、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
Ｚ軸回転手段（図示省略）は、搭載ヘッド６上に設けられており、吸着ノズル６ａを回転させる回転駆動手段であり、吸着ノズル６ａはこのＺ軸回転手段を介してＺ軸を軸中心に回転自在に搭載ヘッド６に備えられている。Ｚ軸回転手段としては、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
【００２７】
また、搭載ヘッド６には、吸着ノズル６ａの先端部付近を撮像する撮像ユニット１が設けられている。
撮像ユニット１は、図２、図３に示されるように、Ｘ軸方向に延在する回動軸１６を介して搭載ヘッド６に回動自在に備えられる配置切替手段としてのスイングアーム１ａと、搭載ヘッド６に固定され、スイングアーム１ａを回動軸１６を中心に回動させる配置切替手段としてのエアシリンダ１ｂと、スイングアーム１ａが有するベース１１ａに備えられる撮像部としてのＣＣＤカメラ１ｃと、スイングアーム１ａが有するベース１１ａに備えられ、ＣＣＤカメラ１ｃが撮像する所定の対象物（例えば、吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９、又は、吸着ノズル６ａの先端部付近）を照明する照明部としての複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）１ｄ・・・、等により構成されている。なお、撮像ユニット１自体が配置切替手段としての機能を有しているといえる。
【００２８】
スイングアーム１ａは、エアシリンダ１ｂと連結する連結部１１１ａを有し、その連結部１１１ａにエアシリンダ１ｂのシリンダ軸１１ｂの先端部１１１ｂが連結されている。
【００２９】
エアシリンダ１ｂが、シリンダ軸１１ｂをエアシリンダ１ｂの本体側に引き付けることにより、スイングアーム１ａは回動軸１６を中心に回動し、エアシリンダ１ｂの本体側に引き上げられる（図２参照）。そして、スイングアーム１ａのベース１１ａに備えられるＣＣＤカメラ１ｃは水平方向（Ｙ軸方向）を向く。この配置において、ＣＣＤカメラ１ｃは、図３に示されるように、側方から水平方向（Ｙ軸方向）に吸着ノズル６ａの先端部付近を撮像する姿勢となる。
【００３０】
また、エアシリンダ１ｂが、シリンダ軸１１ｂをエアシリンダ１ｂの本体側から延出させることにより、スイングアーム１ａは、搭載ヘッド６に備えられるストッパー６１に突き当たるまで（例えば、図２の点線で示されるスイングアーム１ａの位置）、回動軸１６を中心に回動する。そして、スイングアーム１ａのベース１１ａに備えられるＣＣＤカメラ１ｃは垂直方向（Ｚ軸方向）に上方向を向く。この配置（例えば、図３において点線で示されるＣＣＤカメラ１ｃの配置）において、ＣＣＤカメラ１ｃは、図３に示されるように、下方から垂直方向（Ｚ軸方向）に吸着ノズル６ａの先端部付近を撮像する姿勢となる。
【００３１】
つまり、吸着ノズル６ａが電子部品９を吸着保持している場合には、その電子部品９を側方および下方から撮像することができ、また、吸着ノズル６ａが電子部品９を吸着保持していない場合には、その吸着ノズル６ａの先端部を側方および下方から撮像することができる。
【００３２】
なお、ＣＣＤカメラ１ｃにより、下方から垂直方向（Ｚ軸方向）に吸着ノズル６ａの先端部付近を撮像する場合を除く、通常の状態において、スイングアーム１ａは、図２に示されるように、エアシリンダ１ｂの本体側に引き上げられた配置に待機しており、吸着ノズル６ａが電子部品９を保持したり、基板Ｐに搭載したりする際に、撮像ユニット１がその妨げにならないように退避している。
【００３３】
そして、ＣＣＤカメラ１ｃは、撮像した所定の対象物（例えば、吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９や、吸着ノズル６ａの先端部）の画像データを、後述する制御部１０（ＣＰＵ１０ａ）に出力する。
【００３４】
また、本発明にかかる電子部品実装装置１００において、撮像ユニット１には、図４（ａ）に示されるように、搭載ヘッド６に備えられる吸着ノズル６ａ毎にＣＣＤカメラ１ｃが備えられており、本実施の形態においてはベース１１ａに４つのＣＣＤカメラ１ｃが備えられている。そして、図４（ｂ）に示されるように、スイングアーム１ａのベース１１ａにおいて、その４つのＣＣＤカメラ１ｃを囲うように、複数のＬＥＤ１ｄ・・・が備えられている。
【００３５】
ヘッド移動手段７は、第１のヘッド移動手段として搭載ヘッド６をＸ軸方向に移動するＸ軸移動手段７７と、第２のヘッド移動手段として搭載ヘッド６をＹ軸方向に移動するＹ軸移動手段７８と、により構成されている。
【００３６】
Ｘ軸移動手段７７は、基板搬入手段２の基板搬送路２０上と、後述する基板搬出手段８の基板搬出路８０上に、基板Ｐの搬送方向と垂直な方向（Ｙ軸方向）に跨る様に備えられている門状のガイド部材９１，９２に支持され、Ｘ軸方向に延在する梁部材９３の側面に設けられている図示しないレール状の支持部材と、その支持部材に支持されている搭載ヘッド６をＸ軸方向に移動させる図示しない駆動手段を備えている。この駆動手段としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００３７】
Ｙ軸移動手段７８は、ガイド部材９１，９２の上面に設けられている図示しないレール状の支持部材と、その支持部材に支持されている梁部材９３をＹ軸方向に移動させる図示しない駆動手段を備えている。この駆動手段としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
梁部材９３はこのＹ軸移動手段７８によってガイド部材９１，９２の上面をＹ軸方向に移動自在に備えられており、搭載ヘッド６は梁部材９３を介してＹ軸方向に移動自在となる。
【００３８】
基板搬出手段８は、基板搬入手段２の基板搬入路２０の延長方向に延在している。基板搬出手段８は、基板搬入路８０に図示しない搬送ベルトを備えている。そして、基板搬出手段８はその搬送ベルトにより、基板ＰをＸ軸方向に沿って基板ステーション３側から後工程側へ搬送する。また、基板搬出手段８は、基板ステーション３から基板Ｐを降ろすことも行う。
また、基板搬出手段８は、基板搬出路８０のＹ軸方向の両縁に備えられたガイド８１，８１を有している。ガイド８１，８１は、基板搬入路８０を搬送される基板Ｐの幅とほぼ同じ幅に調整されて配置されており、搬送される基板Ｐの向きを規制している。
【００３９】
制御部１０は、図５に示されるように、ＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃを備えている。
ＣＰＵ１０ａは、図示しない操作部から入力される起動信号や駆動信号、設定データ値等に応じて、ＲＯＭ１０ｂに格納されている電子部品実装装置用の各種制御プログラムに従って各部の動作を集中制御し、その処理結果をＲＡＭ１０ｃ内のワークエリアに格納する。そして、ＣＰＵ１０ａは、電子部品実装装置１００を構成する各部の駆動を制御する。
ＲＯＭ１０ｂには、電子部品実装装置１００の制御プログラムや制御データ、基準データ等が書き込まれている。特に、様々な電子部品９を側方及び下方から撮像した際の形状（例えば、電子部品９の高さ、また縦、横の長さ）に関する基準データや、様々な吸着ノズル６ａを側方及び下方から撮像した際の形状（例えば、吸着ノズル６ａの先端部の太さ（ノズル径）や、適正な先端部の高さ位置）に関する基準データが書き込まれ、記憶されている。
ＲＡＭ１０ｃには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、電子部品実装動作中のワークエリアとして使用される。
【００４０】
例えば、制御部１０は、ＣＣＤカメラ１ｃにより、吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９や、吸着ノズル６ａの先端部を撮像する際に、側方からの撮像を行う配置と、下方からの撮像を行う配置とを切り替えるために、撮像ユニット１のエアシリンダ１ｂを動作させる制御を行う。
【００４１】
また、制御部１０は判定手段として、撮像ユニット１のＣＣＤカメラ１ｃから入力された電子部品９（吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９）の画像データに基づき、その画像データとＲＯＭ１０ｂに記憶されている基準データとの比較を行い、その電子部品９が基板Ｐに搭載すべき適正な電子部品であるか、また基板Ｐに搭載する際の適正な姿勢であるか、を判定する電子部品判定制御を行う。また、この電子部品判定制御において、吸着ノズル６ａの先端部に電子部品９が保持されているか否かの判定も行われる。
また、制御部１０は判定手段として、撮像ユニット１のＣＣＤカメラ１ｃから入力された吸着ノズル６ａ（吸着ノズル６ａの先端部）の画像データに基づき、その画像データとＲＯＭ１０ｂに記憶されている基準データとの比較を行い、その吸着ノズル６ａが適正な吸着ノズル６ａであるか、また電子部品９を吸着保持する際の適正な状態であるか、を判定する吸着ノズル判定制御を行う。
【００４２】
また、制御部１０は、電子部品判定制御により、吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９が基板Ｐに搭載すべき適正な電子部品でない、また基板Ｐに搭載する際の適正な姿勢でない、と判定された場合、その電子部品９を図示しない所定の電子部品廃棄部に廃棄するように、ヘッド移動手段７や搭載ヘッド６を動作させる制御を行う。また、電子部品判定制御により、吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９が基板Ｐに搭載する際の適正な姿勢ではないが、Ｚ軸を軸中心とした回転によりその向きを変えれば適正な姿勢になると判定された場合、電子部品９の向きを変えて適正な姿勢にするように、Ｚ軸回転手段（図示省略）を動作させる制御を行う。
また、制御部１０は、吸着ノズル判定制御により、吸着ノズル６ａが適正な吸着ノズル６ａでない、また電子部品９を吸着保持する際の適正な状態でない（吸着ノズル６ａが適正に搭載ヘッド６に装着されていない）、と判定された場合、適正な吸着ノズル６ａに付け替えたり、適正な装着状態に吸着ノズル６ａを調整したりするように、ヘッド移動手段７や搭載ヘッド６を動作させる制御を行う。
【００４３】
また、制御部１０は、部品供給部５により供給される電子部品９のうち、図示しない基板識別手段が識別した基板Ｐの種類に応じて必要な電子部品９を吸着ノズル６ａが吸着保持するために搭載ヘッド６が移動し動作するように、ヘッド移動手段７や搭載ヘッド６の動作を制御する部品吸着制御を行う。
また、制御部１０は、図示しない基板識別手段が識別した基板Ｐの種類に応じて、電子部品９を基板Ｐの所定位置に搭載するため、その所定位置に応じたＸ軸方向の位置合わせを行うように、電子部品９を保持する搭載ヘッド６のＸ軸方向の移動を行うヘッド移動手段７（Ｘ軸移動手段７７）と、その所定位置に応じたＹ軸方向の位置合わせを行うように、基板Ｐを保持する基板ステーション３のＹ軸方向の移動を行うステーション移動手段４と、の動作制御をあわせて行う部品搭載制御を行う。
【００４４】
次に、このような構成の電子部品実装装置１００の動作について説明する。
電子部品実装装置１００に操作部（図示省略）から起動信号が入力されると、制御部１０は、撮像ユニット１を動作させてＣＣＤカメラ１ｃにより、吸着ノズル６ａの先端部を側方および下方から撮像する。そして、ＣＣＤカメラ１ｃは、撮像した吸着ノズル６ａの画像データを制御部１０に出力する。
制御部１０は、ＣＣＤカメラ１ｃが撮像した吸着ノズル６ａの画像データと、ＲＯＭ１０ｂに記憶されている基準データとに基づき、吸着ノズル６ａが適正なノズルであるか否か、また適正な状態に装着されているか否か、の判定を行う。適正でない場合には、制御部１０は、吸着ノズル６ａの交換や、適正な状態となるように装着状態の調整（例えば、吸着ノズル６ａの先端部の高さ位置調整）を各部に行わせ、吸着ノズル６ａが電子部品９を基板Ｐに実装するための適正な状態となるようにする。
【００４５】
制御部１０が、吸着ノズル６ａが適正なノズル、適正な状態であることを判定し、確認したことに伴い、基板搬入手段２が、前工程から基板Ｐを基板ステーション３に搬送するとともに、基板Ｐを基板ステーション３に搭載する。
その際、基板搬入路２０の上方に備えられた図示しない基板識別部であるバーコードリーダーが、基板搬入路２０を搬送される基板Ｐに付せられたバーコードを読み取り、そのバーコードに応じた識別信号を、制御部１０に出力する。制御部１０は、入力された識別信号に基づき、基板ステーション３に搭載された基板Ｐの種類を識別する。
そして、基板ステーション３は、搭載された基板Ｐをクランプ部３ａ，３ａにより挟持して保持する。
【００４６】
次いで、搭載ヘッド６の吸着ノズル６ａ・・・と、部品供給部５の部品供給位置（図示省略）とが、Ｘ軸方向に沿って相対的に揃う位置に、ヘッド移動手段７のＹ軸移動手段７８が搭載ヘッド６をＹ軸方向に移動させる。
そして、制御部１０が識別した基板Ｐの種類に応じて必要な電子部品９を部品供給部５から搭載ヘッド６の吸着ノズル６ａが吸着保持するように、ヘッド移動手段７のＸ軸移動手段７７と搭載ヘッド６のＺ軸移動手段（図示省略）とが、搭載ヘッド６及び吸着ノズル６ａを移動させて、搭載ヘッド６が部品供給部５の部品供給位置から電子部品９を吸着保持する。
【００４７】
次いで、制御部１０は、撮像ユニット１を動作させてＣＣＤカメラ１ｃにより、吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９を側方から撮像する。そして、ＣＣＤカメラ１ｃは、撮像した電子部品９の画像データを制御部１０に出力する。
制御部１０は、ＣＣＤカメラ１ｃが側方から撮像した電子部品９の画像データと、ＲＯＭ１０ｂに記憶されている基準データとに基づき、電子部品９が適正な電子部品であるか否か、また適正な姿勢で保持されているか否か（適正な保持状態であるか否か）、の判定を行う。また、電子部品９が吸着ノズル６ａの先端部に保持されているか否かの判定を行う。
制御部１０が、その電子部品９の形状のうち高さ方向のサイズに異常がある（適正な電子部品でない）と判定した場合、また、「部品立ち」と呼ばれるような状態など電子部品９の保持状態に異常があると判定した場合、制御部１０は、その電子部品９を所定の電子部品廃棄部に廃棄するように、各部を動作制御する。
そして、電子部品９を廃棄した後、または吸着ミスにより元々電子部品９が吸着ノズル６ａの先端部に保持されていなかった場合、制御部１０は、吸着ノズル６ａに部品供給部５から電子部品９を再吸着するようにリトライさせる。そして、吸着ノズル６ａに適正な電子部品９を適正に保持させる。
【００４８】
次いで、制御部１０は、撮像ユニット１を動作させてＣＣＤカメラ１ｃにより、吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９を下方から撮像する。そして、ＣＣＤカメラ１ｃは、撮像した電子部品９の画像データを制御部１０に出力する。
制御部１０は、ＣＣＤカメラ１ｃが下方から撮像した電子部品９の画像データと、ＲＯＭ１０ｂに記憶されている基準データとに基づき、電子部品９が適正な電子部品であるか否か、また適正な姿勢で保持されているか否か（適正な保持状態であるか否か）、の判定を行う。
制御部１０が、その電子部品９の形状のうち縦、横方向のサイズに異常がある（適正な電子部品でない）と判定した場合、制御部１０は、その電子部品９を所定の電子部品廃棄部に廃棄するように、各部を動作制御する。そして、電子部品９を廃棄した後、制御部１０は、吸着ノズル６ａに部品供給部５から電子部品９を再吸着するようにリトライさせる。そして、吸着ノズル６ａに適正な電子部品９を適正に保持させる。
また、制御部１０が、電子部品９が保持される向きにずれがあると判定した場合、制御部１０は、Ｚ軸回転手段（図示省略）を動作制御し、吸着ノズル６ａの向きを変え、適正な姿勢に調整する。
なお、ＣＣＤカメラ１ｃによる下方からの撮像後、速やかにスイングアーム１ａは、エアシリンダ１ｂによりエアシリンダ１ｂの本体側に引き上げられた配置に退避され、吸着ノズル６ａが電子部品９を吸着保持したり、電子部品９を基板Ｐに搭載したりすることの妨げにならないようにする。
【００４９】
次いで、制御部１０が識別した基板Ｐの種類に応じて、電子部品９を基板Ｐの所定位置に搭載するため、その所定位置に応じたＸ軸方向の位置合わせを行うように、ヘッド移動手段７のＸ軸移動手段７７が、電子部品９を保持する吸着ノズル６ａを有する搭載ヘッド６を移動させる。また、これと同期するように、制御部１０が識別した基板Ｐの種類に応じて、電子部品９を基板Ｐの所定位置に搭載するため、その所定位置に応じたＹ軸方向の位置合わせを行うように、ステーション移動手段４が、基板Ｐを搭載した基板ステーション３を移動させる。
【００５０】
そして、電子部品９を基板Ｐの所定位置に搭載するように搭載ヘッド６（吸着ノズル６ａ）の位置合わせを行った後、その電子部品９を基板Ｐに搭載する前に、制御部１０は、撮像ユニット１を動作させてＣＣＤカメラ１ｃにより、吸着ノズル６ａの先端部付近を側方から撮像する。そして、ＣＣＤカメラ１ｃは、撮像した画像データを制御部１０に出力する。
制御部１０は、ＣＣＤカメラ１ｃが側方から撮像した吸着ノズル６ａの先端部付近の画像データに基づき、電子部品９が吸着ノズル６ａの先端部に保持されているか否かの判定を行う。つまり、電子部品９を基板Ｐの所定位置に搭載するため、電子部品９を保持する搭載ヘッド６を移動させる間に、電子部品９が脱落してしまっていないか確認する。
制御部１０が、電子部品９が吸着ノズル６ａの先端部に保持されていると判断すると、搭載ヘッド６の移動方向と、基板ステーション３の移動方向とが交差する位置において、基板Ｐの所定位置に位置合わせされた電子部品９は、搭載ヘッド６により、その所定位置に搭載される。
一方、制御部１０が、電子部品９が吸着ノズル６ａの先端部に保持されていないと判断すると、制御部１０は、吸着ノズル６ａに部品供給部５から電子部品９を再吸着させ、電子部品９を基板Ｐに搭載させるようにリトライさせる。
【００５１】
搭載ヘッド６により、基板Ｐの所定位置に電子部品９を搭載させた動作後、制御部１０は、撮像ユニット１を動作させてＣＣＤカメラ１ｃにより、吸着ノズル６ａの先端部付近を側方から撮像する。そして、ＣＣＤカメラ１ｃは、撮像した画像データを制御部１０に出力する。
制御部１０は、ＣＣＤカメラ１ｃが側方から撮像した吸着ノズル６ａの先端部付近の画像データに基づき、電子部品９が吸着ノズル６ａの先端部に保持されているか否かの判定を行う。
制御部１０が、電子部品９が吸着ノズル６ａの先端部に保持されていると判断すると、制御部１０は、各部を動作制御し、その電子部品９を基板Ｐに搭載するようにリトライする。または、制御部１０は、その電子部品９を所定の電子部品廃棄部に廃棄するように各部を動作制御し、その後、別の電子部品９を部品供給部５から吸着保持し、電子部品９を基板Ｐに搭載するようにリトライする。つまり、電子部品９を基板Ｐに搭載せずに、吸着ノズル６ａが保持したまま、次の動作に移行しないようにする。
一方、制御部１０が、吸着ノズル６ａの先端部に電子部品９は保持されていないと判断すると、制御部１０は、吸着ノズル６ａが次の電子部品９を部品供給部５から吸着保持するように、各部の制御を行う。つまり、電子部品９を基板Ｐに搭載した後、次の電子部品９を基板Ｐに搭載するため、吸着ノズル６ａは次の電子部品９を部品供給部５から吸着保持するようにする。
【００５２】
そして、基板Ｐに所定の全ての電子部品９の搭載が完了すると、基板ステーション３が、クランプ部３ａ，３ａによる基板Ｐの挟持を解除するとともに、基板Ｐが基板搬出手段８により後工程に搬出される。
そして、基板搬入手段２から新たな基板Ｐが前工程から搬入され、前述の動作を繰り返す。
【００５３】
このように、電子部品搭載装置１００には、搭載ヘッド６に撮像ユニット１が設けられており、撮像ユニット１に備えられたエアシリンダ１ｂがスイングアーム１ａを回動させることにより、撮像ユニット１（スイングアーム１ａ）に備えられたＣＣＤカメラ１ｃが吸着ノズル６ａの先端部付近を撮像する際に、吸着ノズル６ａの先端部付近を側方から撮像する配置と、下方から撮像する配置とに切り替えることができる。
よって、吸着ノズル６ａが電子部品９を吸着保持している場合には、その電子部品９を側方および下方から撮像することができ、また、吸着ノズル６ａが電子部品９を吸着保持していない場合には、その吸着ノズル６ａを側方および下方から撮像することができる。
そして、電子部品９を側方および下方から撮像することにより、その電子部品９の形状や姿勢を立体的に検出しやすく、認識しやすくなる。また、吸着ノズル６ａを側方および下方から撮像することにより、その吸着ノズル６ａの形状を立体的に検出しやすく、認識しやすくなる。
【００５４】
従って、吸着ノズル６ａに保持される電子部品９が所定の適正な電子部品９であるか否か、また吸着ノズル６ａに保持される電子部品９が基板Ｐに搭載するために適正な姿勢で保持されているか否か、の判定や判断することを行いやすくなる。そして、その判定や判断に基づき、適正な電子部品９を保持し直したり、適正な姿勢に保持し直したりすることができる。また、吸着ノズル６ａが所定のノズル径を有する適正なノズルであるか否か、また吸着ノズル６ａの先端部が所定の高さとなるように吸着ノズル６ａが搭載ヘッド６に装着されているか否か、の判定や判断することを行いやすくなる。そして、その判定や判断に基づき、適正な吸着ノズル６ａに装着し直したり、吸着ノズル６ａの先端部が所定の高さとなるように吸着ノズル６ａを装着し直したりすることができる。
【００５５】
また、撮像ユニット１は搭載ヘッド６に設けられているので、撮像ユニット１は搭載ヘッド６とともに移動することができる。そのため、所望するタイミングにおいて、撮像ユニット１（スイングアーム１ａ）に備えられたＣＣＤカメラ１ｃが搭載ヘッド６の吸着ノズル６ａの先端部付近を撮像することができる。
よって、搭載ヘッド６が電子部品９を部品供給部５から吸着保持するために移動する最中や、搭載ヘッド６が電子部品９を基板Ｐに搭載するために移動する最中にも、ＣＣＤカメラ１ｃにより、搭載ヘッド６の吸着ノズル６ａの先端部付近を撮像することができる。
従って、様々な動作中にその撮像を行うことができるので、撮像のために搭載ヘッド６を撮像位置に移動するような必要がなく、搭載ヘッド６の移動タクトに無駄が生じない。
【００５６】
また、ＣＣＤカメラ１ｃにより、吸着ノズル６ａから基板Ｐに電子部品９を搭載しようとする直前や、吸着ノズル６ａから基板Ｐに電子部品９を搭載した直後の吸着ノズル６ａの先端部付近を撮像することができる。
【００５７】
つまり、吸着ノズル６ａから基板Ｐに電子部品９を搭載しようとする直前に、吸着ノズル６ａの先端部付近をＣＣＤカメラ１ｃにより撮像することにより、吸着ノズル６ａの先端部に電子部品９が保持されているか否かを判定することができる。この判定に基づき、吸着ノズル６ａから電子部品９が脱落してしまっていたことが判れば、基板Ｐに電子部品を空載せすることなく、再度電子部品９を吸着ノズル６ａに吸着保持し、基板Ｐに搭載し直すようにすることができる。
【００５８】
同様に、吸着ノズル６ａから基板Ｐに電子部品９を搭載した直後に、吸着ノズル６ａの先端部付近をＣＣＤカメラ１ｃにより撮像することにより、吸着ノズル６ａの先端部に電子部品９が保持されているか否かを判定することができる。この判定に基づき、吸着ノズル６ａにまだ電子部品９が保持されており、その電子部品９を基板Ｐに搭載し損なっていることが判れば、その電子部品９を基板Ｐに搭載し直すようにすることができる。
また、電子部品９を基板Ｐに搭載し損なったことが判れば、その電子部品９を所定の電子部品廃棄部（図示省略）に廃棄し、再度部品供給部５から電子部品９を吸着ノズル６ａに吸着保持し、基板Ｐに搭載し直すようにすることができる。つまり、基板Ｐに搭載すべき電子部品（例えば、電子部品９ａ）を搭載し損ない吸着ノズル６ａに保持したままの状態で、次の電子部品（例えば、電子部品９ｂ）の吸着保持動作を行い、その電子部品（例えば、電子部品９ｂ）を保持したつもりで行えず、保持したままの電子部品（例えば、電子部品９ａ）を次の電子部品（例えば、電子部品９ｂ）を搭載すべき個所に搭載してしまうようなトラブルを防止することができる。
【００５９】
また、撮像ユニット１には、吸着ノズル６ａ毎に、ＣＣＤカメラ１ｃが備えられているので、各吸着ノズル６ａを撮像するために、ＣＣＤカメラ１ｃ（撮像ユニット１）を移動させる必要がなく、その移動に伴う撮像位置の精度を考慮する必要がないので、容易に撮像を行うことができる。
【００６０】
なお、以上の実施の形態においては、撮像ユニット１において、スイングアーム１ａを配置切替手段としてのエアシリンダ１ｂにより回動させるとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像ユニット１に配置切替手段としてサーボモータなどの駆動モータを備え、その駆動モータによりスイングアーム１ａを回動させ、ＣＣＤカメラ１ｃの撮像配置を切り替えるようにしてもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態において、制御部１０は、ＣＣＤカメラ１ｃにより吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９を側方から撮像した撮像データに基づき電子部品の適正等を判定し、その後、ＣＣＤカメラ１ｃにより吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９を下方から撮像した撮像データに基づき電子部品の適正等を判定するように、その判定を２度に分けて行うように説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、制御部１０は、撮像ユニット１を動作させてＣＣＤカメラ１ｃにより、吸着ノズル６ａの先端部に保持される電子部品９の側方および下方からの撮像を行い、側方および下方から撮像した撮像データに基づき電子部品の適正等の判定を１度に行うようにしてもよい。
【００６２】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、電子部品実装装置は、搭載ヘッドに備えられる吸着ノズルがその先端部に保持する電子部品を撮像する撮像部を備え、その撮像部の配置を、電子部品を側方から撮像可能な配置と、電子部品を下方から撮像可能な配置とに配置切替手段が切り替えるので、撮像部は電子部品を側方からと下方からの２方向からの撮像を行うことができる。
よって、配置切替手段により、撮像部の配置を切り替えることにより、吸着ノズルに保持される電子部品を２方向から容易に撮像することができる。つまり、その電子部品の形状を２方向から容易に検出することができる。
従って、２方向から電子部品を撮像することにより、その電子部品の立体形状や立体配置を認識しやすくなる。
【００６４】
請求項２記載の発明によれば、電子部品実装装置は、搭載ヘッドに備えられる吸着ノズルを撮像する撮像部を備え、その撮像部の配置を、吸着ノズルを側方から撮像可能な配置と、吸着ノズルを下方から撮像可能な配置とに配置切替手段が切り替えるので、撮像部は吸着ノズルを側方からと下方からの２方向からの撮像を行うことができる。
よって、配置切替手段により、撮像部の配置を切り替えることにより、吸着ノズルを２方向から容易に撮像することができる。つまり、その吸着ノズルの形状を２方向から容易に検出することができる。
よって、２方向から吸着ノズルを撮像することにより、その吸着ノズルの立体形状や立体配置を認識しやすくなる。
【００６５】
請求項３記載の発明によれば、撮像部及び配置切替手段は、搭載ヘッドに備えられているので、所望するタイミングにおいて、撮像部により、搭載ヘッドの吸着ノズルや吸着ノズルに保持される電子部品を撮像することができる。つまり、例えば、搭載ヘッドが所定の動作中に移動しつつ、撮像部により搭載ヘッドの吸着ノズルや吸着ノズルに保持される電子部品を撮像することができる。
よって、撮像部により搭載ヘッドの吸着ノズルや吸着ノズルに保持される電子部品を撮像する際に、搭載ヘッドや電子部品実装装置が、撮像するための動作を行う必要がなく、無駄な動作なく効率的に所定の動作を行うことができる。
【００６６】
請求項４記載の発明によれば、吸着ノズルの先端部に保持される電子部品又は吸着ノズルを照明する照明部は、撮像部とともに移動し、配置が切り替わるので、撮像部が電子部品や吸着ノズルを撮像する際にその配置が切り替わっても、電子部品や吸着ノズルを照明することができ、好適な撮像を行うことができる。
【００６７】
請求項５記載の発明によれば、判定手段によって、撮像部が撮像した電子部品の画像又は吸着ノズルの画像を解析することにより、電子部品又は吸着ノズルの状態、例えば、それらの形状、姿勢や向き等が適当であるか否かを判定することができる。
よって、不適当な形状（例えば、所定の電子部品や吸着ノズルでない）と判定されたことや、不適当な姿勢や向き（例えば、電子部品が吸着ノズルに不適当な状態で保持されている、吸着ノズルが搭載ヘッドに不適当な状態に備えられている）と判定されたことに伴い、それらを対処するための対応動作に移行することができる。
【００６８】
請求項６記載の発明によれば、搭載ヘッドに複数備えられた吸着ノズル毎に、撮像部が備えられているので、各吸着ノズルを撮像するために、撮像部を移動させる必要がなく、その移動に伴う撮像位置の精度を考慮する必要がないので、容易に撮像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電子部品実装装置の平面図である。
【図２】本発明にかかる電子部品実装装置における撮像ユニットを示す側面図である。
【図３】本発明にかかる電子部品実装装置における撮像ユニットのＣＣＤカメラの配置を示す説明図である。
【図４】撮像ユニットのＣＣＤカメラ及びＬＥＤの配置を示す説明図であり、側面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図５】本発明にかかる電子部品実装装置の要部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 撮像ユニット（配置切替手段）
１ａ スイングアーム（配置切替手段）
１ｂ エアシリンダ（配置切替手段）
１ｃ ＣＣＤカメラ（撮像部）
１ｄ ＬＥＤ（照明部）
２ 基板搬入手段
３ 基板ステーション
４ ステーション移動手段
５ 部品供給部
６ 搭載ヘッド
６ａ 吸着ノズル
７ ヘッド移動手段
７７ Ｘ軸移動手段
７８ Ｙ軸移動手段
８ 基板搬出手段
９ 電子部品
１０ 制御部（判定手段）
Ｐ 基板
１００ 電子部品実装装置

Claims (6)

1. 搭載ヘッドから下方に向けて備えられる吸着ノズルの先端部に電子部品を保持するとともに所定の基板に搭載する電子部品実装装置であって、
   前記吸着ノズルの先端部に保持される前記電子部品を撮像する撮像部と、
   前記撮像部の配置を、前記電子部品を側方から撮像可能な配置と、前記電子部品を下方から撮像可能な配置とに切り替える配置切替手段と、を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
2. 搭載ヘッドから下方に向けて着脱可能に備えられる吸着ノズルを介して電子部品を保持するとともに所定の基板に搭載する電子部品実装装置であって、
   前記吸着ノズルを撮像する撮像部と、
   前記撮像部の配置を、前記吸着ノズルを側方から撮像可能な配置と、前記吸着ノズルを下方から撮像可能な配置とに切り替える配置切替手段と、を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
3. 前記撮像部及び前記配置切替手段は、前記搭載ヘッドに備えられることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品実装装置。
4. 前記吸着ノズルの先端部に保持される前記電子部品又は前記吸着ノズルを照明する照明部を備え、
   前記照明部は、前記撮像部とともに移動し、配置が切り替わることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電子部品実装装置。
5. 前記撮像部が撮像した前記電子部品の画像又は前記撮像部が撮像した前記吸着ノズルの画像を解析することにより、前記電子部品又は前記吸着ノズルの状態が適当であるか否かを判定する判定手段を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子部品実装装置。
6. 前記吸着ノズルが前記搭載ヘッドに複数備えられるとともに、前記撮像部は前記吸着ノズル毎に備えられることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電子部品実装装置。

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