JP2022045951A - 検出装置、および検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像データに基づいて、複数の物体に関する情報を適切に検出することを課題とする。
【解決手段】個々に独立している複数の物体の表面に現れたモアレ縞を、作業機に配設された撮像装置で撮像して取得した撮像データに基づいて、複数の物体の高さ情報を検出する検出装置。作業者が工具を用いることなく着脱可能な状態で作業機に位置決めして載置された複数の物体の表面にパターン光を照射する照射工程と、照射工程よって現れた複数の物体の表面のモアレ縞を作業機が備える撮像装置で撮像する撮像工程と、撮像工程で撮像して取得した撮像データに基づいて、複数の物体のそれぞれが正常な状態であるか否かを検出する検出工程と、を含む検出方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業機に配設された撮像装置で撮像して取得した撮像データに基づいて、複数の物体に関する情報を検出する検出装置、および検出方法に関するものである。

下記特許文献には、作業機に配設された撮像装置で撮像して取得した撮像データに基づいて、回路基板に関する情報を検出する技術が記載されている。

特表２０１６－５３０５２２号公報

本明細書では、撮像データに基づいて、複数の物体に関する情報を適切に検出することを課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、個々に独立している複数の物体の表面に現れたモアレ縞を、作業機に配設された撮像装置で撮像して取得した撮像データに基づいて、前記複数の物体の高さ情報を検出する検出装置を開示する。

また、上記課題を解決するために、本明細書は、作業者が工具を用いることなく着脱可能な状態で作業機に載置された複数の物体の表面にパターン光を照射する照射工程と、前記照射工程よって現れた前記複数の物体の表面のモアレ縞を前記作業機が備える撮像装置で撮像する撮像工程と、前記撮像工程で撮像して取得した撮像データに基づいて、前記複数の物体のそれぞれが正常な状態であるか否かを検出する検出工程と、を含む検出方法を開示する。

本開示では、複数の物体の表面に現れたモアレ縞を撮像装置で撮像して取得した撮像データに基づいて、複数の物体に関する情報が検出される。これにより、撮像データに基づいて、複数の物体に関する情報を適切に検出することができる。

電子部品装着装置を示す斜視図である。 テープ化部品を示す平面図である。 テープフィーダを示す概略図である。 制御装置を示すブロック図である。 部品の廃棄作業を示す作動図である。 ノズルトレイを示す平面図である。 パターン光が照射されたテープフィーダを示す斜視図である。 パターン光が照射されたノズルトレイを示す平面図である。 パターン光が照射されたテープフィーダを示す斜視図である。 パターン光が照射されたノズルトレイを示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

図１に、電子部品装着装置１０を示す。電子部品装着装置１０は、１つのシステムベース１２と、そのシステムベース１２の上に隣接された２台の電子部品装着機（以下、装着機と略す場合がある）１４とを有している。なお、装着機１４の並ぶ方向をＸ軸方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

各装着機１４は、主に、装着機本体２０、搬送装置２２、装着ヘッド移動装置（以下、移動装置と略す場合がある）２４、装着ヘッド２６、供給装置２８、ノズルステーション３０、廃棄ボックス３２、マークカメラ（図４参照）３４、パーツカメラ３６、全体カメラ３８、照射装置４０、制御装置（図４参照）４２を備えている。装着機本体２０は、フレーム４６と、そのフレーム４６に上架されたビーム４８とによって構成されている。

搬送装置２２は、２つのコンベア装置５０，５２を備えている。それら２つのコンベア装置５０，５２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにフレーム４６に配設されている。２つのコンベア装置５０，５２の各々は、電磁モータ（図４参照）５４によって各コンベア装置５０，５２に支持される回路基板５６をＸ軸方向に搬送する。また、回路基板５６は、所定の位置において、基板保持装置（図４参照）５８によって保持される。つまり、回路基板５６は、基板保持装置５８により所定の位置で保持されており、工具を用いることなくワンタッチで所定の位置において着脱可能に位置決めされている。

移動装置２４は、ＸＹロボット型の移動装置である。移動装置２４は、スライダ６０をＸ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図４参照）６２と、Ｙ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図４参照）６４とを備えている。スライダ６０には、装着ヘッド２６が工具を用いることなくワンタッチで着脱可能に位置決めして装着されている。これにより、装着ヘッド２６は、２つの電磁モータ６２，６４の作動によって、フレーム４６上の任意の位置に移動させられる。

装着ヘッド２６は、回路基板５６に対して電子部品を装着するものである。装着ヘッド２６の下端面には、吸着ノズル６６が工具を用いることなくワンタッチで着脱可能に装着されている。吸着ノズル６６は、負圧エア、正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図４参照）６７に通じている。吸着ノズル６６は、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、装着ヘッド２６は、吸着ノズル６６を昇降させるノズル昇降装置（図４参照）６８を有している。そのノズル昇降装置６８によって、装着ヘッド２６は、保持する電子部品の上下方向の位置を変更する。

供給装置２８は、フィーダ型の供給装置であり、複数のテープフィーダ７０を有している。複数のテープフィーダ７０の各々は、フレーム４６に固定的に設けられたフィーダ保持台７２のスロットに、工具を用いることなくワンタッチで着脱可能に位置決めして装着されている。

テープフィーダ７０は、電子部品を収容したテープであるテープ化部品を巻回させた状態で収容しており、そのテープ化部品を供給位置に向かって送り出すことで、供給位置において電子部品を供給する。詳しくは、テープ化部品８０は、図２に示すように、キャリアテープ８２と、電子部品８４と、トップカバーテープ８６とから構成されている。キャリアテープ８２には、多数の収容凹部８８および送り穴９０が一定のピッチで形成されており、収容凹部８８に電子部品８４が収容されている。そして、電子部品８４が収容された収容凹部８８が、トップカバーテープ８６によって覆われている。

また、テープフィーダ７０は、図３に示すように、テープリール（図示省略）と、フィーダ本体１００と、送出装置１０２と、剥離装置１０４とから構成されている。テープリールには、テープ化部品８０が巻回されている。そして、そのテープリールからテープ化部品８０が引き出され、フィーダ本体１００の上端面に延在されている。フィーダ本体１００の内部には、スプロケット１０６を有する送出装置１０２が内蔵されている。そのスプロケット１０６は、フィーダ本体１００の上端面に延在されているテープ化部品８０の送り穴９０に係合している。そして、そのスプロケット１０６が送出装置１０２によって回転させられることで、テープ化部品８０が、フィーダ本体１００の上端面において、供給位置１０８に向かって送り出される。

また、フィーダ本体１００の上端面に延在されているテープ化部品８０では、送り穴９０に係合するスプロケット１０６の上流側において、キャリアテープ８２からトップカバーテープ８６が剥がされ、その剥がされたトップカバーテープ８６が剥離装置１０４によって引っ張られる。これにより、フィーダ本体１００の上端面の供給位置１０８に近い箇所において、テープ化部品８０の収容凹部８８が順次、開放され、その開放された収容凹部８８に収容された電子部品８４が供給位置１０８において吸着ノズル６６によって保持される。

ノズルステーション３０は、図１に示すように、供給装置２８の隣に配設されている。そして、ノズルステーション３０は、ノズルトレイ１１０を有している。ノズルトレイ１１０には、複数の吸着ノズル６６が収容されている。このノズルステーション３０では、装着ヘッド２６に取り付けられている吸着ノズル６６と、ノズルトレイ１１０に収容されている吸着ノズル６６との交換等が、必要に応じて行われる。また、ノズルトレイ１１０は、ノズルステーション３０に作業者が工具を用いることなくワンタッチで着脱可能に位置決めして装着されている。このため、作業者は、ノズルトレイ１１０に収容された吸着ノズル６６の回収や、ノズルトレイ１１０への吸着ノズル６６の補給等を装着機１４の外部において行うことが可能である。

廃棄ボックス３２は、ノズルステーション３０と搬送装置２２との間に配設されている。廃棄ボックス３２は、上端が開口する箱形状とされており、破損した電子部品等の不良品が内部に廃棄される。なお、廃棄ボックス３２は、ボルト等でフレーム４６に締結されておらず、フレーム４６に形成された凸部などにより位置決めされた状態で載置されている。このため、廃棄ボックス３２は、作業者が工具を用いることなくワンタッチで着脱可能に位置決めしてフレーム４６に配設されている。

マークカメラ３４は、鉛直軸線上において下方を向いた状態でスライダ６０に取り付けられており、装着ヘッド２６とともに、Ｘ方向，Ｙ方向に移動する。これにより、マークカメラ３４は、フレーム４６上の任意の位置を撮像する。また、パーツカメラ３６は、フレーム４６上の搬送装置２２と供給装置２８との間に、鉛直軸線上において上方を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ３６は、装着ヘッド２６の吸着ノズル６６に保持された部品を撮像する。

全体カメラ３８は、所謂、天吊カメラであり、装着機本体２０のビーム４８に下方を向いた状態で配設されている。全体カメラ３８は、広視野角のカメラであり、装着機１４の内部の全体を撮像することが可能である。具体的には、フレーム４６に配設された搬送装置２２，供給装置２８等の装置，各装置に付随する回路基板，電子部品等の全ての物体、つまり、フレーム上の複数の物体を撮像することが可能である。例えば、フィーダ保持台７２に装着されている供給装置２８の複数のテープフィーダ７０，搬送装置２２において基板保持装置５８により保持されている回路基板５６，ノズルトレイ１１０に収容されている吸着ノズル６６，廃棄ボックス３２に廃棄された不良品などを全体カメラ３８により撮像することが可能である。なお、マークカメラ３４、パーツカメラ３６、全体カメラ３８は、２次元カメラであり、２次元画像を撮像する。

照射装置４０は、全体カメラ３８の隣、つまり、装着機本体２０のビーム４８に下方を向いた状態で配設されている。照射装置４０は、格子状のパターン光を照射するものであり、装着機１４の内部の全体、具体的には、フレーム４６に配設された搬送装置２２，供給装置２８等の装置，各装置に付随する回路基板，電子部品等の複数の物体に、格子状のパターン光を照射する。この際、パターン光を照射したフレーム上の複数の物体の表面にモアレ縞が現れる。なお、モアレ縞は、干渉縞であり、規則正しく繰り返される模様が複数重ね合わせられた場合に、模様の周期のズレにより発生する縞模様である。また、規則正しい模様がカメラにより撮像された場合に、画像の画素解像度と模様の周波数とのズレによって発生する縞模様である。そして、照射装置４０により複数の物体にパターン光が照射されたタイミングで、全体カメラ３８によってパターン光が照射された複数の物体の撮像が行われる。これにより、フレーム上の複数の物体の表面に現れたモアレ縞が、照射装置４０により撮像される。そして、このような手法により撮像されたモアレ縞の画像データを画像処理装置が取得し、取得した画像データに基づいて、コントローラ内の演算装置が位相シフト法，サンプリングモアレ法等により解析することで、撮像された物体の高さを示す情報（以下、「高さ情報」と記載する）が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向での全ての座標において演算される。つまり、装着機１４では、全体カメラ３８の画像データに基づいて、フレーム上のＸＹ平面での全ての座標において、複数の物体の高さ情報が得られる。なお、位相シフト法，サンプリングモアレ法等は、公知の技術であるため、説明は省略する。

制御装置４２は、図４に示すように、コントローラ１２０と複数の駆動回路１２２とを有している。複数の駆動回路１２２は、上記電磁モータ５４，６２，６４、基板保持装置５８、正負圧供給装置６７、ノズル昇降装置６８、送出装置１０２、剥離装置１０４、照射装置４０に接続されている。コントローラ１２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１２２に接続されている。これにより、搬送装置２２、移動装置２４等の作動が、コントローラ１２０によって制御される。また、コントローラ１２０は、画像処理装置１２６にも接続されている。画像処理装置１２６は、マークカメラ３４，パーツカメラ３６，全体カメラ３８により撮像された撮像データを処理するための装置である。これにより、コントローラ１２０は、撮像データから各種情報を取得する。

装着機１４では、上述した構成によって、搬送装置２２において保持された回路基板に対して、装着ヘッド２６によって装着作業を行うことが可能である。具体的には、制御装置４２のコントローラ１２０の指令により、回路基板５６が、所定の作業位置まで搬送され、その位置において、基板保持装置５８によって保持される。また、回路基板５６が基板保持装置５８により保持されると、マークカメラ３４が、コントローラ１２０の指令により、回路基板５６の上方に移動し、回路基板５６を撮像する。これにより、回路基板５６の保持位置等に関する情報がコントローラ１２０により演算される。

また、テープフィーダ７０は、コントローラ１２０の指令により、テープ化部品８０を送り出し、電子部品８４を供給位置１０８において供給する。そして、装着ヘッド２６が、供給位置１０８の上方に移動し、吸着ノズル６６によって電子部品８４を吸着保持する。続いて、装着ヘッド２６が、パーツカメラ３６の上方に移動し、吸着ノズル６６によって保持された電子部品８４が、パーツカメラ３６によって撮像される。これにより、部品の保持姿勢や保持位置等に関する情報がコントローラ１２０により演算される。また、コントローラ１２０は、パーツカメラ３６の撮像データに基づいて吸着ノズル６６に保持された電子部品８４の良否を確認する。

具体的には、撮像データに基づいて吸着ノズル６６に保持された電子部品８４の外型に関する情報（以下、「演算部品情報」と記載する）を演算する。一方、コントローラ１２０には、正常な電子部品８４の外型に関する情報（以下、「正常部品情報」と記載する）が記憶されている。そして、コントローラ１２０は、演算部品情報と正常部品情報とを比較し、演算部品情報と正常部品情報とが一致しない場合に、吸着ノズル６６に保持されている電子部品８４は正常でないと判断する。つまり、コントローラ１２０は、吸着ノズル６６に保持されている電子部品８４は不良品であると判断する。そして、不良品であると判断された電子部品８４は廃棄ボックス３２に廃棄される。

この際、不良品であると判断された電子部品８４は、廃棄ボックス３２の上方で吸着ノズル６６から離脱されずに、廃棄ボックス３２の下面に近い内部において離脱される。詳しくは、吸着ノズル６６に保持されている電子部品８４が不良品であると判断されると、装着ヘッド２６が廃棄ボックス３２の上方に移動する。これにより、図５に示すように、吸着ノズル６６に保持されている電子部品８４が廃棄ボックス３２の上方に移動する。次に、ノズル昇降装置６８の作動により、吸着ノズル６６が下降し、吸着ノズル６６に保持された電子部品８４が廃棄ボックス３２の内部に移動する。そして、吸着ノズル６６は、正負圧供給装置６７の作動により保持している電子部品８４を離脱することで、不良品であると判断された電子部品８４が廃棄ボックス３２に廃棄される。このように、吸着ノズル６６が保持している電子部品８４を廃棄ボックス３２の内部において離脱することで、電子部品８４が廃棄ボックス３２の内部に落下した際に発生する音を小さくすることができる。

また、コントローラ１２０は、演算部品情報と正常部品情報とを比較し、演算部品情報と正常部品情報とが一致する場合に、吸着ノズル６６に保持されている電子部品８４は正常であると判断する。そして、吸着ノズル６６に保持されている電子部品８４が正常であると判断されると、装着ヘッド２６が、回路基板５６の上方に移動し、回路基板５６の保持位置，電子部品８４の保持姿勢等に基づいて、電子部品８４を回路基板５６の装着予定位置に装着する。このように、装着機１４では、テープフィーダ７０により供給された電子部品８４が吸着ノズル６６により保持され、吸着ノズル６６に保持され正常と判断された電子部品８４が回路基板５６に装着される。

また、テープフィーダ７０により供給される部品のサイズに応じて、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６が交換される。つまり、例えば、装着ヘッド２６にノズル径の小さい吸着ノズル６６が装着されており、テープフィーダ７０によりサイズの大きい部品が供給される場合に、ノズル径の小さい吸着ノズル６６の代わりに、ノズル径の大きい吸着ノズル６６が装着ヘッド２６に装着される。具体的には、図６に示すように、ノズルトレイ１１０には、複数の載置穴１３０が形成されており、それら複数の載置穴１３０のうちの１以上の載置穴１３０に、ノズル径の大きい吸着ノズル６６が収容されている。なお、ノズルトレイ１１０の複数の載置穴１３０のうちの１以上の載置穴１３０には、吸着ノズル６６が収容されておらず、その載置穴１３０は空の状態とされている。そして、装着ヘッド２６が、空の状態の載置穴１３０の上方に移動し、吸着ノズル６６が下降することで、吸着ノズル６６に装着されている吸着ノズル６６が、その載置穴１３０に挿入されるとともに、装着ヘッド２６がそのノズルを離脱する。これにより、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６が装着ヘッド２６から取り外されて、載置穴１３０に収容される。次に、装着ヘッド２６が、ノズル径の大きい吸着ノズル６６が収容されている載置穴１３０の上方に移動し、その吸着ノズル６６に向かって下降することで、載置穴１３０に収容されている吸着ノズル６６が、吸着ノズル６６に装着される。これにより、テープフィーダ７０により供給される部品のサイズに応じて、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６が自動で交換される。

このように、装着機１４では、テープフィーダ７０により供給された部品の吸着ノズル６６による保持作業、吸着ノズル６６に保持された部品の回路基板５６への装着作業、不良品と判断された部品の廃棄ボックス３２への廃棄作業、ノズルトレイ１１０での吸着ノズル６６の交換作業などが実行される。ただし、それら複数の作業において、装着ヘッド２６が移動する際に、装着ヘッド２６や装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６等が、予定外の位置に存在するものに干渉する虞がある。

具体的には、テープフィーダ７０において、部品が供給される際には、上述したように、テープ化部品８０においてキャリアテープ８２からトップカバーテープ８６が剥がされており、その剥がされたトップカバーテープ８６が剥離装置１０４によって引っ張られる。この際、剥離装置１０４によって引っ張られているトップカバーテープ８６が切れる場合がある。このような場合には、切れたトップカバーテープ８６の端部が、予定外の位置において浮遊する。このため、トップカバーテープ８６が切れたテープフィーダ７０から、装着ヘッド２６が電子部品を保持するべく、そのテープフィーダ７０に向って移動すると、装着ヘッド２６若しくは、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６が、切れたキャリアテープ８２と干渉する虞がある。

また、吸着ノズル６６により保持された電子部品の回路基板５６への装着作業時において、電子部品８４が回路基板５６の装着予定位置に装着される前に、吸着ノズル６６により保持された電子部品が吸着ノズル６６から脱落する場合がある。そして、吸着ノズル６６から脱落した電子部品は、回路基板５６の上面において、その電子部品の装着予定位置と異なる位置、つまり、予定外の位置に落下する。このように、電子部品が装着予定位置と異なる予定外の位置に落下していると、その電子部品の装着作業の後に実行される装着作業時において、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６、若しくは、吸着ノズル６６に保持されている電子部品が、回路基板５６の上に落下している電子部品と干渉する虞がある。

また、廃棄ボックス３２に多くの電子部品が廃棄されており、廃棄ボックス３２の内部において廃棄された多くの電子部品が予定外の高さまで積みあがっている場合がある。このような場合に、吸着ノズル６６に保持された電子部品を廃棄ボックス３２に廃棄するべく、吸着ノズル６６が廃棄ボックス３２の内部に向って下降した際に、その吸着ノズル６６、若しくは、吸着ノズル６６に保持されている電子部品が、廃棄ボックス３２の内部で積み上がっている電子部品と干渉する虞がある。

また、ノズルトレイ１１０での吸着ノズル６６の交換作業時において、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６がノズルトレイ１１０の載置穴１３０に収容される際に、吸着ノズル６６が載置穴１３０に収容されずに、ノズルトレイ１１０の上に脱落する場合がある。つまり、例えば、図６に示すように、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６の載置穴１３０ａへの収容作業時に、吸着ノズル６６が載置穴１３０ａに収容されずに、ノズルトレイ１１０の上に脱落する場合がある。このような場合に、ノズルトレイ１１０の上に脱落した吸着ノズル６６は、収容予定の載置穴１３０ａと異なる位置、つまり、予定外の位置に落下する。このように、吸着ノズル６６が収容予定位置と異なる予定外の位置に落下していると、その吸着ノズル６６の交換作業の後に実行される吸着ノズル６６の交換作業時において、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６が、ノズルトレイ１１０の上に落下している吸着ノズル６６と干渉する虞がある。

このように、上述した作業において、装着ヘッド２６が移動する際に、装着ヘッド２６や装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズル６６等が、予定外の位置に存在して装着ヘッドと干渉すると、適切に作業を実行することができない。例えば、テープフィーダ７０の上方に物体の有無を検出するための検出センサを配設しておき、切れたり巻き取り不良で緩みが出たりしたトップカバーテープ８６を検出センサによって検出することで、切れたり撓んだりしたトップカバーテープと作業ヘッドとの干渉を回避することが考えられる。しかしながら、複数のテープフィーダ７０の各々に検出センサを配設していては、配設コストが高くなるため、通常は、複数のテープフィーダ７０に対して、１つの検出センサが配設される。このように、複数のテープフィーダ７０に対して、１つの検出センサが配設されると、ある１台のテープフィーダ７０のトップカバーテープ８６の切断が検出された場合、複数のテープフィーダのうちからその１台のテープフィーダ７０を特定することができないため、装着機１４の作動を停止させて作業者が当該フィーダを特定して確認する必要がある。また、検出センサは、物体の有無を検出することはできるが、形状まで検出することはできない。このため、例えば、装着ヘッド２６がテープフィーダ７０から部品を保持するべく、テープフィーダ７０の上方を通過すると、検出センサにより装着ヘッド２６が検出される。そこで、装着ヘッド２６がテープフィーダ７０の上方を移動する時においては、検出センサによるトップカバーテープの検出を除外する必要があり、検出センサを用いたトップカバーテープ８６の検出には複雑な処理や検出するときの条件を設定する必要がある。このように、検出センサを用いたトップカバーテープ８６の検出には、種々の問題がある。また、回路基板上での落下物を検出するための検出センサ，廃棄ボックス３２に廃棄された部品を検出するための検出センサ，ノズルトレイ１１０での落下物を検出するための検出センサ等を用いた場合においても、テープフィーダ７０に配設される検出センサと同様に、種々の問題がある。

このようなことを鑑みて、装着機１４では、各作業時において各作業が実行される毎に、全体カメラ３８による撮像が行われ、その撮像により得られる撮像データに基づいて、テープフィーダ７０，回路基板５６，廃棄ボックス３２，ノズルトレイ１１０等における高さ情報が検出される。

つまり、複数の物体に対して作業が実行される前に、照射装置４０で複数の物体にパターン光を照射して、モアレ縞が現れた複数の物体を撮像して、複数の物体の初期高さ情報を得る。ここで、初期高さ情報は、複数の物体が正常な高さにあるという情報であり、部品に現れたモアレ縞のパターンに基づく情報である。具体的には、装着機１４に回路基板が搬入され、作業位置において回路基板が保持されると、上記作業、つまり、テープフィーダ７０からの部品の保持作業，回路基板への部品の装着作業，廃棄ボックス３２への部品の廃棄作業，ノズルトレイ１１０での吸着ノズルの交換作業等が実行される前に、全体カメラ３８による撮像が行われる。この際、装着機内では照射装置４０によりパターン光が照射されており、テープフィーダ７０，回路基板，廃棄ボックス３２等の複数の物体にモアレ縞が現れている。このため、複数の物体に現れているモアレ縞が撮像される。そして、モアレ縞の撮像データに基づいて、フレーム上のＸＹ平面での全ての座標において、複数の物体の高さ情報が演算される。なお、高さ情報は、上述したように、コントローラ１２０内の演算装置が位相シフト法，サンプリングモアレ法等により解析することで、撮像された物体の高さを示す情報、つまり、高さ情報をＸ軸方向及びＹ軸方向での全ての座標において演算する。

これにより、上記作業が実行される前の複数のテープフィーダ７０の高さ情報、回路基板の上面の高さ情報、廃棄ボックスの内部の高さ情報、ノズルトレイ１１０の上面の高さ情報が、それら複数の物体に現れたモアレ縞に基づいて演算される。つまり、トップカバーテープ８６が切れていない状態での複数のテープフィーダ７０の高さ情報、落下物の無い状態での回路基板の上面の高さ情報、部品が廃棄されていない状態での廃棄ボックスの内部の高さ情報、落下物の無い状態でのノズルトレイ１１０の上面の高さ情報が演算される。なお、上記作業が実行される前のテープフィーダ７０，回路基板などの物体の高さ情報が、複数の物体が正常な高さにあるという情報であり、初期高さ情報である。

詳しくは、部品の保持作業が実行される前の複数のテープフィーダ７０に照射装置４０によりパターン光が照射されると、図７に示すように、テープフィーダ７０にモアレ縞１５０が現れる。なお、図７では、トップカバーテープ８６の周囲に現れるモアレ縞１５０のみが記されている。そして、そのモアレ縞１５０が撮像され、撮像により得られたモアレ縞１５０の撮像データがコントローラ１２０において解析されることで、トップカバーテープ８６の周囲のテープフィーダ７０の高さ情報が演算される。つまり、装着作業が実行される前にトップカバーテープ８６は切れていないため、トップカバーテープ８６が切れたり緩みが出ていない状態での複数のテープフィーダ７０の初期高さ情報が演算される。なお、切れたり緩みが出ていない状態のテープフィーダ７０に現れるモアレ縞１５０は概して直線状とされている。

また、吸着ノズル６６の交換作業が実行される前のノズルトレイ１１０に照射装置４０によりパターン光が照射されると、図８に示すように、ノズルトレイ１１０及び、ノズルトレイ１１０に収容されている吸着ノズル６６にモアレ縞１６０が現れる。そして、そのモアレ縞１６０が撮像され、撮像により得られたモアレ縞１６０の撮像データがコントローラ１２０において解析されることで、ノズルトレイ１１０のテープフィーダ７０の高さ情報が演算される。つまり、吸着ノズル６６の交換作業が実行される前にノズルトレイ１１０に落下物はないため、落下物の無い状態でのノズルトレイ１１０の初期高さ情報が演算される。なお、ノズルトレイ１１０の上面に現れるモアレ縞１６０は概して直線状とされており、載置穴１３０には、モアレ縞１６０は現れない。また、ノズルトレイ１１０に収容されている吸着ノズル６６の上端はノズルトレイ１１０の上面より上方に突出しているため、湾曲した三角形状のモアレ縞１６０が吸着ノズル６６の上端に現れる。

また、部品の装着作業が実行される前の回路基板に照射装置４０によりパターン光が照射されると、回路基板の上面にモアレ縞が現れる。そして、そのモアレ縞が撮像され、撮像により得られたモアレ縞の撮像データがコントローラ１２０において解析されることで、回路基板の上面の高さ情報が演算される。つまり、部品の装着作業が実行される前に回路基板に落下物はないため、落下物の無い状態での回路基板の上面の初期高さ情報が演算される。なお、ノズルトレイ１１０の上面に現れるモアレ縞は、図示しないが、概して直線状のモアレ縞である。

また、部品の廃棄作業が実行される前の廃棄ボックス３２の内部に照射装置４０によりパターン光が照射されると、廃棄ボックス３２の内部の底面にモアレ縞が現れる。そして、そのモアレ縞が撮像され、撮像により得られたモアレ縞の撮像データがコントローラ１２０において解析されることで、廃棄ボックス３２の内部の底面の高さ情報が演算される。つまり、部品の廃棄作業が実行される前に廃棄ボックス３２の内部に部品廃棄されていないため、部品が廃棄されていない状態での廃棄ボックスの内部の初期高さ情報が演算される。なお、廃棄ボックス３２の内部の底面に現れるモアレ縞は、図示しないが、概して直線状のモアレ縞である。

そして、上述したように、照射装置４０によりテープフィーダ７０，ノズルトレイ１１０等の複数の物体にパターン光が照射され、複数の物体に現れたモアレ縞の撮像データに基づいて、それら複数の物体の初期高さ情報が演算されると、複数の物体に対する各種作業が実行される。具体的には、テープフィーダ７０により部品が供給され、テープフィーダ７０から装着ヘッド２６の吸着ノズル６６により部品が保持される。そして、吸着ノズル６６に保持された部品が回路基板に装着される。この際、テープフィーダ７０による部品の供給時において、トップカバーテープ８６が切れる可能性はある。このため、テープフィーダ７０から吸着ノズル６６により部品が保持された後に、再度、テープフィーダ７０から吸着ノズル６６により部品が保持される前に、照射装置４０によるパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８による撮像が行われる。つまり、１回目のテープフィーダ７０からの部品の保持作業が実行された後に、２回目のテープフィーダ７０からの部品の保持作業が実行される前に、照射装置４０によるパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８による撮像が行われる。具体的には、１回目のテープフィーダ７０からの部品の保持作業が実行された後に、その部品が回路基板５６に装着されている間に、照射装置４０によってパターン光が照射されて、パターン光の照射によって現れたモアレ縞が全体カメラ３８によって撮像される。なお、テープフィーダ７０の上方には、当然、装着ヘッド２６は位置していないため、装着ヘッド２６に遮られることなく、複数のテープフィーダ７０に現れたモアレ縞が撮像される。そして、複数のテープフィーダ７０に現れたモアレ縞の撮像データに基づいて、複数のテープフィーダ７０の高さ情報が演算される。

このように、１回目のテープフィーダ７０からの部品の保持作業が実行された後に、２回目のテープフィーダ７０からの部品の保持作業が実行される前に、複数のテープフィーダ７０の高さ情報が演算される。なお、１回目の作業が実行され、２回目の作業が実行される前の複数のテープフィーダの高さ情報を、１回目高さ情報と記載する。そして、複数のテープフィーダ７０の１回目高さ情報と、複数のテープフィーダ７０の初期高さ情報とが比較され、複数のテープフィーダ７０の１回目高さ情報と初期高さ情報とが同じであれば、複数のテープフィーダ７０の各々においてトップカバーテープ８６の切断や撓みは生じていないと判断される。つまり、初期高さ情報が演算される際のモアレ縞の撮像データが、図７に示す形状であり、１回目高さ情報が演算される際のモアレ縞の撮像データも、図７に示す形状である場合に、複数のテープフィーダ７０の１回目高さ情報と初期高さ情報とが同じであると判断される。このような場合に、複数のテープフィーダ７０の各々において異常は発生しておらず、複数のテープフィーダ７０の各々は正常な状態であると判断される。このため、複数のテープフィーダ７０の１回目高さ情報と初期高さ情報とが同じであると判断された場合に、テープフィーダ７０から供給される部品の２回目の保持作業が実行される。

一方、１回目のテープフィーダ７０からの部品の保持作業が実行された際に、トップカバーテープ８６が切れたり緩んだりする場合がある。このような場合に、複数のテープフィーダ７０に照射装置４０によりパターン光が照射されると、図９に示すように、テープフィーダ７０にモアレ縞１７０が現れる。詳しくは、テープフィーダ７０ａにおいてトップカバーテープ８６ａに緩みが生じており、そのトップカバーテープ８６ａに現れたモアレ縞１７０ａは上方に向った湾曲している。一方、緩みが生じていないトップカバーテープ８６ａに現れたモアレ縞１７０は概して直線状である。このため、緩みが生じているトップカバーテープ８６ａに現れたモアレ縞１７０ａに基づいて演算される高さ情報は、緩みが生じていないトップカバーテープ８６に現れたモアレ縞１７０に基づいて演算される高さ情報と比較して、トップカバーテープ８６の高さが高いことを示す情報となる。このため、複数のテープフィーダ７０の１回目高さ情報と初期高さ情報とが比較された場合、つまり、図７に示すモアレ縞１５０に基づく初期高さ情報と、図９に示すモアレ縞１７０に基づく１回目高さ情報とが比較された場合に、複数のテープフィーダ７０の１回目高さ情報と初期高さ情報とが異なると判断される。この際、複数のテープフィーダ７０の何れかにおいて、トップカバーテープ８６の切断や撓みが生じていると判断される。つまり、複数のテープフィーダ７０のうちの何れかのテープフィーダにおいて異常が発生しており、複数のテープフィーダ７０のうちの何れかのテープフィーダが異常な状態であると判断される。そして、高さ情報は、上述したように、フレーム上のＸＹ平面での全ての座標において演算されているため、複数のテープフィーダ７０の１回目高さ情報と初期高さ情報とが異なると判断された場合に、異なると判断された高さ情報の座標を特定することができる。つまり、複数のテープフィーダ７０のうちの異常が発生しているテープフィーダ７０ａを特定することができる。このため、異常が発生しているテープフィーダが特定されると、その異常が発生しているテープフィーダ７０と異なるテープフィーダ７０、つまり、正常なテープフィーダ７０から部品を保持するための指令が、出力される。この指令により、装着ヘッド２６が、正常なテープフィーダ７０の上方に移動し、正常なテープフィーダ７０から部品を保持する。なお、装着ヘッド２６は、異常が発生しているテープフィーダ７０の上方を回避する経路で移動する。このように、装着ヘッド２６が、複数のテープフィーダ７０のうちのトップカバーテープ８６の切断や撓みが生じていないテープフィーダ７０から部品を保持することで、切れたり撓んだりしたトップカバーテープ８６との干渉を防止することができる。また、複数のテープフィーダ７０のうちの異常が発生しているテープフィーダ７０を特定することで、装着機１４の作動を停止することなく、続行することが可能となる。

また、装着ヘッドのテープフィーダ７０から供給される部品の２回目の保持作業が実行された後であって、装着ヘッドのテープフィーダ７０から供給される部品の３回目の保持作業が実行される前においても、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって複数のテープフィーダの撮像が行われ、その撮像データに基づいて、複数のテープフィーダ７０の２回目高さ情報が演算される。そして、１回目高さ情報と同様に、複数のテープフィーダ７０の２回目高さ情報と、複数のテープフィーダ７０の初期高さ情報とが比較され、異常が発生しているテープフィーダ７０が特定された場合には、装着ヘッドは、異常が発生しているテープフィーダ７０以外のテープフィーダ７０から部品を保持する。このように、部品の保持作業が実行される毎、つまり、装着ヘッドが、テープフィーダ７０から供給される部品のＮ回目の保持作業が実行されたのちであって、テープフィーダ７０から供給される部品の（Ｎ＋１）回目の保持作業が実行される前において、全体カメラ３８によって複数のテープフィーダの撮像が行われ、その撮像データに基づいて、複数のテープフィーダ７０のＮ回目高さ情報が演算される。そして、複数のテープフィーダ７０のＮ回目高さ情報と、複数のテープフィーダ７０の初期高さ情報とが比較されることで、テープフィーダ７０に異常が発生しているか否か、つまり、装着ヘッドがテープフィーダ７０から供給される部品をＮ回目に保持するときのテープフィーダ７０の状態が正常であるか否かを検出する。これにより、装着ヘッドが、テープフィーダ７０から適切に部品を保持することができる。

また、吸着ノズル６６により部品が保持され、その部品の回路基板への装着作業が実行される毎にも、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって回路基板の撮像が行われる。具体的には、回路基板が装着機１４に搬入され、作業位置において保持された後に、最初、つまり、１回目にテープフィーダ７０により供給された部品が回路基板に装着される際には、回路基板上に落下物がある可能性は殆どない。しかしながら、装着ヘッドが保持したその１回目の部品を回路基板に装着する時には、装着ヘッドが保持したその部品を回路基板の上に落下させる可能性がある。

そこで、回路基板へ１回目の部品の装着作業が実行された後であって、２回目の部品の装着作業が実行される前に、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって回路基板上の撮像が行われる。具体的には、回路基板へ１回目の部品の装着作業が実行された後に、装着ヘッドが、回路基板に部品の２回目の装着作業を安定的に実行できるように、装着ヘッド２６がテープフィーダ７０から供給される部品を保持するための作業を行っている間に、照射装置４０によって１回目の部品の装着作業が実行された回路基板にパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって１回目の部品の装着作業が実行された回路基板の撮像が行われる。これにより、部品が回路基板５６に装着されている間に、照射装置４０によってパターン光が回路基板に照射されて、パターン光の照射によって回路基板に現れたモアレ縞が全体カメラ３８によって撮像される。なお、回路基板の上方には、当然、装着ヘッド２６は位置していないために、全体カメラの視野が装着ヘッド２６に遮られることなく、回路基板の上面が良好に撮像される。そして、回路基板に現れたモアレ縞の撮像データに基づいて、回路基板の上面の高さ情報が演算される。これにより、装着ヘッドが、回路基板へ部品の１回目の装着作業が実行されたのちであって、回路基板へ部品の２回目の装着作業が実行される前の回路基板の上面の高さ情報、つまりは、１回目高さ情報が演算される。

そして、取得した回路基板の上面の１回目高さ情報と、回路基板の上面の初期高さ情報とが比較される。この際、回路基板の上面の１回目高さ情報には、回路基板に１回目に装着された部品の高さ情報も含まれている。つまり、回路基板の上面の１回目高さ情報が演算される際の撮像データにおいて、回路基板に１回目に装着された部品に現れたモアレ縞は、湾曲した状態で現れており、その１回目に装着された部品の高さ情報が、回路基板の上面の１回目高さ情報に含まれている。なお、部品に現れる湾曲した状態のモアレ縞は、図９に示すモアレ縞１７０ａ、つまり、緩みが生じているトップカバーテープ８６に現れたモアレ縞１７０ａと略同じ形状である。このため、回路基板の上面の１回目高さ情報と初期高さ情報とは異なり、回路基板の上面における位置をＸＹ座標で示した場合において、１回目高さ情報と初期高さ情報とを比較して異なったＸＹ座標の位置に、１回目に装着された部品は装着されている。つまり、回路基板の上面の１回目高さ情報と初期高さ情報との相違に基づいて、回路基板上における部品の位置が演算される。また、コントローラ１２０には、回路基板に装着される全ての部品の装着予定位置が記憶されている。このため、高さ情報に基づいて演算された回路基板上における部品の位置（以下、「演算部品位置」と記載する）と、コントローラに記憶された回路基板上における１回目の部品の装着予定位置とが比較される。この結果、回路基板上における１回目の部品の演算部品位置と装着予定位置とが同じであれば、回路基板へ１回目の部品の装着作業が装着予定位置に装着されたことと判断され、また回路基板上に当該部品の落下は無いものと判断される。このように演算部品位置と装着予定位置とが同じであると判断された場合には、回路基板へ２回目の部品の装着作業が実行される。

一方で、演算部品位置と装着予定位置とが異なると判断された場合には、回路基板の１回目の部品の装着作業において、当該部品は装着予定位置に装着されてはおらず、装着予定位置とは異なる位置、つまりは、予定外の位置に落下しているものと判断される。つまり、回路基板の上面の１回目高さ情報が演算される際の撮像データにおいて、装着予定位置とは異なる位置に湾曲した状態のモアレ縞が現れた場合に、部品が予定外の位置に落下しているものと判断される。なお、装着予定位置とは異なる位置に現れる湾曲した状態のモアレ縞も、図９に示すモアレ縞１７０ａ、つまり、緩みが生じているトップカバーテープ８６に現れたモアレ縞１７０ａと略同じ形状である。そして、その落下しているものと判断された部品の位置、つまり、演算部品位置と、回路基板における２回目の部品の装着予定位置とが比較される。この際、演算部品位置と装着予定位置とが重なっていないと判断された場合には、回路基板へ２回目の部品の装着作業時に、回路基板に落下している部品と干渉することなく、２回目の部品の装着予定位置に部品を装着することができる。このため、演算部品位置と、２回目の装着作業時の部品の装着予定位置とが重なっていない場合には、回路基板へ２回目の部品の装着作業が実行される。一方、演算部品位置と、２回目の部品の装着予定位置とを比較して重なっている場合には、回路基板へ２回目の部品の装着予定位置に部品が落下している為に装着することができない。このため、回路基板へ２回目の部品を装着する作業はスキップされ、３回目の部品の装着作業が実行される。なお、回路基板へ部品の装着作業がスキップされた場合には、それらの情報が制御装置４２に記憶される。

また、回路基板へ２回目の部品の装着作業が実行された場合、若しくは、２回目の部品の装着作業がスキップされた場合には、その２回目の装着作業が実行された後、若しくは、２回目の装着作業がスキップされた後であって、３回目の装着作業が実行される前においても、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって回路基板の上面の撮像が行われる。そして、その撮像データに基づいて、回路基板の上面の２回目高さ情報が演算され、１回目高さ情報と同様に、回路基板の上面の２回目高さ情報と初期高さ情報とに基づいて、演算部品位置が演算される。この際、演算部品位置と装着予定位置の高さ情報とを確認して、落下物の有無が検出され、落下物が無いと判断された場合には、２回目の部品の装着作業が実行された回路基板に、３回目の部品の装着作業が実行される。また、落下物があると判断された場合であっても、装着予定位置に落下物が無いと判断された場合には、３回目の部品の装着作業が実行され、装着予定位置に落下物があれば、３回目の部品の装着作業がスキップされる。このように、部品の装着作業が実行される毎、つまり、Ｎ回目の回路基板への部品の装着作業が実行されたのちであって、（Ｎ＋１）回目の回路基板への部品の装着作業される前において、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によってＮ回目の部品が装着された回路基板の撮像が行われ、その撮像データに基づいて、回路基板の上面のＮ回目高さ情報が演算される。そして、Ｎ回目高さ情報と初期高さ情報とに基づいて、演算部品位置が演算され、その演算 部品位置と装着予定位置とが比較されることで、回路基板上への部品の落下の有無，落下物の位置などが検出される。これにより、回路基板への部品の装着作業を担保するとともに、部品の装着作業ができない場合であっても、その回の部品の装着作業がスキップされ、次の回の部品の装着作業が実行されることで、回路基板上への落下物によって装着機１４の装着作業を停止させることはない。

また、吸着ノズル６６に保持された部品を廃棄ボックス３２へ廃棄する毎においても、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって廃棄ボックスの中の撮像が行われる。具体的には、回路基板が装着機１４に搬入される前に、廃棄ボックス３２の中の不良品が除去されている、つまりは、回路基板が装着機１４に搬入され、作業位置において保持された後に、装着ヘッドが保持した部品を廃棄ボックス３２に廃棄する際には、廃棄ボックス３２の中は空である。しかしながら、廃棄ボックスに１回目の部品が廃棄されたのちであって、２回目の部品が廃棄される場合において、廃棄する部品を保持した吸着ノズル６６が廃棄ボックス３２に内部に進入する際に、廃棄ボックス３２に廃棄された１回目の不良品に、吸着ノズルや吸着ノズル６６に保持されている２回目の部品等が干渉する虞がある。

そこで、廃棄ボックスに１回目の部品の廃棄作業が実行された後であって、２回目の部品の廃棄作業が実行される前に、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって廃棄ボックスの中の撮像が行われる。具体的には、廃棄ボックスに１回目の部品の廃棄作業が実行された後であって、装着ヘッド２６がテープフィーダ７０から部品を保持している間に、照射装置４０によって廃棄ボックスの中にパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって廃棄ボックスの中の撮像が行われる。これにより、装着ヘッド２６がテープフィーダ７０から部品を保持している間に、照射装置４０によってパターン光が廃棄ボックスの中に照射されて、パターン光の照射によって廃棄ボックスの中に現れたモアレ縞が全体カメラ３８によって撮像される。なお、廃棄ボックス３２の上方には、装着ヘッド２６は位置してはいないため、全体カメラの視野は装着ヘッド２６に遮られてはおらず、廃棄ボックス３２の内部が良好に撮像される。そして、廃棄ボックスの中に現れたモアレ縞の撮像データに基づいて、１回目の部品の廃棄作業が実行された後の廃棄ボックス３２の内部の高さ情報が演算される。これにより、１回目の部品の廃棄作業が実行された後であって、２回目の部品の廃棄作業が実行される前における廃棄ボックスの内部の高さ情報、つまり、１回目高さ情報が演算される。

そして、廃棄ボックスの内部の１回目高さ情報と、廃棄ボックスの内部が空である初期高さ情報とが比較される。この際、廃棄ボックスの内部の１回目高さ情報には、廃棄ボックスに廃棄されている不良品の高さ情報も含まれている。なお、廃棄ボックスに廃棄されている不良品に現れるモアレ縞は湾曲しており、図９に示すモアレ縞１７０ａ、つまり、緩みが生じているトップカバーテープ８６に現れたモアレ縞１７０ａと略同じ形状である。このため、廃棄ボックスの内部の１回目高さ情報と初期高さ情報とは異なっており、廃棄ボックスの内部の１回目高さ情報と初期高さ情報とを比較して、廃棄ボックスの内部のＸＹ平面での座標において高さ情報が異なった座標の位置に不良品が位置している。つまり、廃棄ボックスの内部の１回目高さ情報と初期高さ情報との相違に基づいて、廃棄ボックスの内部における不良品の位置が演算される。そして、演算された廃棄ボックスの内部における不良品の位置とは異なる位置、つまり、廃棄ボックスの内部における不良品が廃棄されていない位置へ次の部品の廃棄指令は出力される。この指令によって、装着ヘッド２６は、不良品が廃棄されていない位置の上方に移動するとともに、部品を保持している吸着ノズル６６を下降させる。そして、廃棄ボックスの内部において吸着ノズル６６から部品を離脱させる。これにより、吸着ノズル６６に保持されている部品が廃棄ボックスの内部に廃棄される際に、吸着ノズル６６に保持されている部品と、廃棄ボックスの内部にすでに廃棄されている不良品との干渉を防止することができる。

また、廃棄ボックスの内部に２回目の部品の廃棄作業が実行されたのちであって、３回目の部品の廃棄作業が実行される前においても、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によって廃棄ボックスの内部の撮像が行われる。この際、廃棄ボックスの中に現れたモアレ縞の撮像データに基づいて、廃棄ボックスの内部の２回目高さ情報が演算される。そして、１回目高さ情報と同様に、廃棄ボックスの内部の２回目高さ情報と初期高さ情報とに基づいて、廃棄ボックスの内部における不良品の位置が演算される。そして、３回目の部品の廃棄作業の指令として、装着ヘッドに、廃棄ボックスの内部での不良品が廃棄されていない位置への部品の廃棄指令が、出力される。このように、部品の廃棄作業が実行される毎、つまり、Ｎ回目の部品の廃棄作業が実行され、（Ｎ＋１）回目の部品の廃棄作業が実行される前において、全体カメラ３８によって廃棄ボックスの内部の撮像が行われ、その撮像データに基づいて、廃棄ボックスの内部のＮ回目高さ情報が演算される。そして、廃棄ボックスの内部のＮ回目高さ情報と初期高さ情報、あるいはＮ回目高さ情報と（Ｎ-１回目）高さ情報とを比較することで、廃棄ボックスの内部での不良品が廃棄されていない位置に（Ｎ＋１）回目の部品を廃棄することができる。このようにして、廃棄ボックスの適切な位置に部品を廃棄することができる。

また、ノズルトレイ１１０での吸着ノズル６６の交換作業が実行される毎においても、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によってノズルトレイの撮像が行われる。具体的には、回路基板が装着機１４に搬入される前に、ノズルトレイ１１０に落下物がないことを確認する。つまりは、回路基板が装着機１４に搬入され、作業位置において保持された後であって、装着ヘッドが保持したノズルを、ノズルトレイ１１０保持された別の吸着ノズル６６に交換する１回目の交換作業が実行される際には、ノズルトレイ１１０に落下物は存在してはいないことを確認するために、ノズルトレイの初期高さ情報を取得する。しかしながら、その１回目の吸着ノズル６６の交換作業時に、装着ヘッドが保持し交換するその吸着ノズル６６がノズルトレイの載置穴１３０に収容されずに、ノズルトレイ１１０の上に落下する可能性がある。

そこで、１回目のノズルトレイ１１０での吸着ノズルの交換作業が実行された後であって、２回目のノズルトレイ１１０での吸着ノズルの交換作業が実行される前に、照射装置４０によってノズルトレイにパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によってノズルトレイの撮像が行われる。具体的には、装着ヘッドが保持した吸着ノズルをノズルトレイ１１０が備えた吸着ノズルと１回目交換作業を実行した後であって、装着ヘッド２６がテープフィーダ７０から部品を保持している間に、照射装置４０によってノズルトレイにパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によってノズルトレイの撮像が行われる。これにより、装着ヘッド２６がテープフィーダ７０から部品を保持している間に、照射装置４０によってパターン光がノズルトレイに照射されて、パターン光の照射によってノズルトレイに現れたモアレ縞が全体カメラ３８によって撮像される。なおノズルトレイ１１０の上方には、装着ヘッド２６は位置してはいないため、全体カメラの視野は装着ヘッド２６に遮られてはおらず、ノズルトレイ１１０の上面が撮像される。そして、その撮像データに基づいて、ノズルトレイ１１０の上面の高さ情報が演算される。この情報により、１回目の吸着ノズルの交換作業が実行されたのちであって、２回目の吸着ノズルの交換作業が実行される前におけるノズルトレイの上面の高さ情報、つまり、１回目高さ情報が演算される。

そしてコントローラは、演算されたノズルトレイの上面の１回目高さ情報と、ノズルトレイの上面の初期高さ情報とを比較する。この際、ノズルトレイの上面の１回目高さ情報には、１回目のノズル交換作業時にノズルトレイ１１０に戻された吸着ノズルの高さ情報も含まれている。このため、ノズルトレイの上面の１回目高さ情報と初期高さ情報とは異なっており、１回目高さ情報と初期高さ情報とが異なるノズルトレイにおけるＸＹ平面の座標に戻された吸着ノズルが位置していることとなる。なお、１回目のノズル交換作業時にノズルトレイ１１０に戻された吸着ノズルに現れるモアレ縞は、図８に示すモアレ縞１６０ａ、つまり、ノズルトレイに初めから収容されている吸着ノズルの上端に現れているモアレ縞１６０ａと略同じ形状である。そして、ノズルトレイの上面の１回目高さ情報と初期高さ情報との相違に基づいて、ノズルトレイに戻された吸着ノズルの位置が演算される。また、コントローラ１２０には、ノズルトレイ１１０に戻される吸着ノズルが載置される載置穴１３０の収容予定位置が記憶されている。このため、高さ情報に基づいて演算されたノズルトレイに戻された吸着ノズルの位置（以下、「演算ノズル位置」と記載する）と、コントローラに記憶された収容予定位置とが比較される。そして、演算ノズル位置と収容予定位置とが同じであれば、装着ヘッドが行う１回目のノズル交換作業時に、装着ヘッドが備えていた吸着ノズルはノズルトレイの収容予定の載置穴１３０に適切に収容されたものと認識され、ノズルトレイの上面には落下物が無いものと判断される。このため、演算ノズル位置と収容予定位置とが同じである場合には、新たなノズルの交換作業の障害となる落下物はノズルトレイの上面にはないものと判断され、装着ヘッドによって２回目のノズル交換作業が実行される。

一方、演算ノズル位置と収容予定位置とが異なる場合には、１回目のノズル交換作業時に、吸着ノズルが収容予定の載置穴１３０に収容されてはおらず、ノズルトレイ１１０の上面に落下していると判断される。具体的には、ノズルトレイの上面に吸着ノズルが落下している場合に、ノズルトレイに照射装置４０によりパターン光が照射されると、図１０に示すモアレ縞１８０がノズルトレイに現れる。詳しくは、ノズルトレイ１１０の載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間に吸着ノズル６６ａが落下している場合に、載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間に現れるモアレ縞１８０ａは湾曲しており、湾曲する中央部においてモアレ縞の太さが太くなっている。一方、初期高さ情報が演算される際には、図８に示すように、載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間に現れるモアレ縞１６０は直線状である。このため、載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間に落下した吸着ノズルに現れたモアレ縞１８０ａに基づいて演算される高さ情報は、吸着ノズルが落下していない載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間に現れたモアレ縞１６０に基づいて演算される高さ情報と異なる。このため、ノズルトレイの１回目高さ情報と初期高さ情報とが比較された場合、つまり、図８に示すモアレ縞１６０に基づく初期高さ情報と、図１０に示すモアレ縞１８０に基づく１回目高さ情報とが比較された場合に、ノズルトレイの１回目高さ情報と初期高さ情報とが異なると判断される。この際、演算ノズル位置と収容予定位置との差異に基づいて、ノズルトレイ１１０の上面に落下している吸着ノズルの位置が演算される。また、コントローラ１２０には、ノズルトレイ１１０に形成されている載置穴１３０の位置情報も記憶されている。これらの情報によって、ノズルトレイ１１０の上面に落下している吸着ノズルと重なっている載置穴１３０を特定することができる。

具体的には、例えば、図８に示す載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間のモアレ縞１６０と、図１０に示す載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間のモアレ縞１８０ａとは異なっているため、載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間の高さ情報が異なると判断され、載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂとの間に吸着ノズルが落下していると判断される。このため、載置穴１３０ａと載置穴１３０ｂと、吸着ノズル６６ａとが重なっている可能性が高いものと特定される。そこで、特定された載置穴１３０ａ，ｂとは異なる空の状態の載置穴、例えば、載置穴１３０ｃへの吸着ノズルの収容指令が装着ヘッドに出力される。これにより、装着ヘッド２６は、吸着ノズルの収容が可能なノズルトレイの載置穴１３０ｃの上方に移動し、吸着ノズル６６を下降させることで、その吸着ノズルが載置穴１３０ｃに収容される。このように、ノズルトレイ１１０の上面に吸着ノズルが落下している場合であっても、落下している吸着ノズルと、交換する吸着ノズル６６との干渉を回避して、装着ヘッド２６に装着されている吸着ノズルを載置穴１３０ｃに収容することができる。このようにして、２回目のノズル交換作業を適切に実行することができる。

また、２回目のノズル交換作業が実行されたのちであって、３回目のノズル交換作業が実行される前においても、照射装置４０によってパターン光の照射が行われ、全体カメラ３８によってノズルトレイの上面の撮像が行われる。この際、ノズルトレイに現れたモアレ縞の撮像データに基づいて、ノズルトレイの上面の２回目高さ情報が演算される。そして、１回目高さ情報と同様に、ノズルトレイの上面の２回目高さ情報と初期高さ情報とに基づいて、ノズルトレイ１１０の上面における落下物の有無が検出される。そして、落下物が検出された場合には、３回目のノズル交換作業での吸着ノズルの載置穴への収容作業の指令として、落下物と重なっていない空の状態の載置穴への吸着ノズルの収容指令が装着ヘッドに出力される。このように、ノズル交換作業が実行される毎、つまり、Ｎ回目のノズル交換作業が実行されたのちであって、（Ｎ＋１）回目のノズル交換作業が実行される前において、全体カメラ３８によってノズルトレイの撮像が行われ、その撮像データに基づいて、ノズルトレイの上面のＮ回目高さ情報が演算される。そしてコントローラが、演算したノズルトレイの上面のＮ回目高さ情報と初期高さ情報とを比較することで、ノズルトレイの上面における落下物の有無を検出することができ、落下物がある場合には、その落下物の位置をも特定することができる。このようにして、ノズルトレイの上面の落下物と干渉しないように、装着ヘッドが吸着ノズルを載置穴１３０に収容することが可能となり、ノズル交換作業を適切に実行することができる。

なお、装着機１４は、作業機の一例である。全体カメラ３８は、撮像装置の一例である。制御装置４２は、検出装置の一例である。また、複数のテープフィーダ７０は、その個々が、フィーダ保持台７２に作業者が工具を用いることなくワンタッチで着脱可能に位置決めして装着されている。このため、複数のテープフィーダ７０は、個々に独立しており、互いに相対的な位置を変更することが可能な物体であることから、複数のテープフィーダ７０は、個々に独立している複数の物体の一例といえる。また、回路基板５６と、回路基板５６への落下物、つまり、回路基板５６の上に落下した電子部品８４とは、個々に独立しており、互いに相対的な位置を変更することが可能な物体であることから、回路基板５６と、回路基板５６への落下物とは、個々に独立している複数の物体の一例といえる。また、廃棄ボックス３２と、廃棄ボックス３２に廃棄された不良品、つまり、廃棄ボックス３２に投入された電子部品８４とは、個々に独立しており、互いに相対的な位置を変更することが可能な物体であることから、廃棄ボックス３２と、廃棄ボックス３２に廃棄された不良品とは、個々に独立している複数の物体の一例といえる。また、ノズルトレイ１１０と、ノズルトレイ１１０への落下物、つまり、ノズルトレイ１１０の上に落下した吸着ノズル６６とは、個々に独立しており、互いに相対的な位置を変更することが可能な物体であることから、ノズルトレイ１１０と、ノズルトレイ１１０への落下物とは、個々に独立している複数の物体の一例といえる。

また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記実施例では、照射装置４０により格子状のパターン光が照射されているが、周期性のある形状、例えば、周期性のある縞状のパターン光が照射されてもよい。このように、周期性のある形状のパターン光が照射されることで、複数の物体の表面にモアレ縞が現れて、そのモアレ縞が撮像されることで、撮像データに基づいて複数の物体の高さ情報を演算することができる。

また、上記実施例では、複数の物体として、複数のテープフィーダ７０，回路基板と落下物，廃棄ボックスと廃棄された部品，ノズルトレイとその上面の落下物が採用されているが、種々の複数の物体を採用することが可能である。例えば、トレイとトレイの上に位置している部品であったり、ステージとステージの上に位置している部品などを、複数の物体として採用することが可能である。

また、上記実施例では、複数のテープフィーダ７０等の初期高さ情報とＮ回目高さ情報とに基づいて、トップカバーテープ８６の切断等が検出されているが、複数のテープフィーダ７０等のＮ回目高さ情報と（Ｎ＋１）回目高さ情報とに基づいて、トップカバーテープ８６の切断等が検出されてもよい。

また、上記実施例では、トップカバーテープ８６の切断やたるみが検出された場合，あるいは回路基板などへの落下物が検出された場合等に、装着機１４の作動を停止させることなく、作動が継続して実行されているが、装着機１４を停止させてもよい。このような場合には、トップカバーテープ８６が切れたりたるみが出たテープフィーダ７０の位置，落下物の位置などが、表示装置により作業者に報知され、装着機の作動は停止する。

また、上記実施例では、全体カメラ３８は、固定的に配設された広視野角のカメラであり、装着機１４の内部の全体を撮像することが可能なものとされているが、撮像方向を変更することが可能なカメラを採用して、その視野の狭いカメラにより、装着機１４の内部の全体を撮像してもよい。また、１台のカメラでなく、複数台のカメラにより、装着機１４の内部の全体を撮像してもよい。また、その複数台のカメラの各々が固定的に配設されたものであり、その各々のカメラが異なる複数の物体を撮像対象にしても良い。カメラは２次元カメラであっても良いし、パノラマカメラ、３次元カメラなど、さまざまな種類のカメラを採用しても良い。

撮像装置と同様に、１台の照射装置に代わって、複数台の照射装置が装着機１４の内部の全体のモアレ縞を形成するものを採用しても良い。また数台の照射装置の各々が、異なる複数の物体のそれぞれを照射対象にしても良い。

１４：装着機（作業機） ３２：廃棄ボックス（物体） ３８：全体カメラ（撮像装置） ４２：制御装置（検出装置） ５６：回路基板（物体） ６６：吸着ノズル（物体） ７０：テープフィーダ（物体） ８４：電子部品（物体） １１０：ノズルトレイ（物体）

Claims (4)

1. 個々に独立している複数の物体の表面に現れたモアレ縞を、作業機に配設された撮像装置で撮像して取得した撮像データに基づいて、前記複数の物体の高さ情報を検出する検出装置。
2. 前記複数の物体の少なくとも１つに第１の作業が実行された後に、前記複数の物体の少なくとも１つに第２の作業が実行される場合に、
   前記複数の物体の表面に現れたモアレ縞を、前記第１の作業が実行された後であって前記第２の作業が実行される前の時間に前記撮像装置で撮像して取得した撮像データに基づいて、前記複数の物体の高さ情報を検出する請求項１に記載の検出装置。
3. 前記複数の物体の表面に現れたモアレ縞を、前記第１の作業が実行された後であって前記第２の作業が実行される前の時間に前記撮像装置で撮像して取得した撮像データと、前記第１の作業が実行される前の時間に前記撮像装置で撮像して取得した撮像データとに基づいて、前記複数の物体の高さ情報を検出する請求項２に記載の検出装置。
4. 作業者が工具を用いることなく着脱可能な状態で作業機に載置された複数の物体の表面にパターン光を照射する照射工程と、
   前記照射工程よって現れた前記複数の物体の表面のモアレ縞を前記作業機が備える撮像装置で撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程で撮像して取得した撮像データに基づいて、前記複数の物体のそれぞれが正常な状態であるか否かを検出する検出工程と、
   を含む検出方法。

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