JP2024024767A - 部品実装装置及び部品の吸着状態検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品実装装置において、部品の長辺方向の寸法が側面撮像カメラの視野範囲よりも大きい場合に、側面撮像カメラの撮像画像を用いて部品の吸着状態を検査する。【解決手段】部品Ｐを吸着するノズル３４が軸線上に装着された実装ヘッドと、ノズル３４を軸線の回りに回転させる回転機構と、ノズル３４を軸線の軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラ４０と、制御部を備え、部品Ｐが、その長手方向の寸法が側面撮像カメラ４０の視野範囲よりも大きい横長部品６０である場合に、制御部は、回転機構によって横長部品６０を吸着したノズル３４を回転させることで、横長部品６０の長手方向の両端部を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収める角度調整処理と、側面撮像カメラ４０によって横長部品６０を撮像する撮像処理と、撮像処理により得られた撮像画像に基づいて横長部品６０の吸着状態を検査する吸着状態検査処理とを行う。【選択図】図５

Description

本開示は、部品実装装置及び部品の吸着状態検査方法に関する。

従来、特許第４３３１０５４号公報（下記特許文献１）に記載の表面実装機が知られている。この表面実装機は、電子部品を吸着するための吸着ノズルと、吸着ノズルを側方から撮像するための側面撮像カメラと、を備えている。吸着ノズルには、その下端部から所定の高さ分上方に特徴部分が形成されている。この特徴部分は、水平方向に突出する形状に形成されたものであり、かかる特徴部分が形成された箇所が、吸着ノズルの下端から所定の高さであることを認識可能な目印となっている。特許文献１の表面実装機によれば、電子部品を吸着した吸着ノズルを側面撮像カメラにより撮像し、得られた画像において、特徴部分、電子部品の下端部、及び吸着ノズルの下端部の高さ位置を比較することで、電子部品の厚み計測や吸着状態の検査をより正確に行うことができる。

特許第４３３１０５４号公報

しかしながら、特許文献１には、側面撮像カメラの視野範囲と比較して水平方向の寸法が大きい電子部品の吸着状態を検査することについては記載されていない。電子部品の長辺方向の両端部が側面撮像カメラの撮像画像に写っていないと、例えば、電子部品の厚み計測や表裏判定ができない場合がありうる。

本開示の部品実装装置は、基板に部品を実装する部品実装装置であって、前記部品を吸着するノズルが軸線上に装着された実装ヘッドと、前記ノズルを前記軸線の回りに回転させる回転機構と、前記ノズルを前記軸線の軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラと、制御部と、を備え、前記部品が、その長手方向の寸法が前記側面撮像カメラの視野範囲よりも大きい横長部品である場合に、前記制御部は、前記回転機構によって前記横長部品を吸着した前記ノズルを回転させることで、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収める角度調整処理と、前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像する撮像処理と、前記撮像処理により得られた撮像画像に基づいて前記横長部品の吸着状態を検査する吸着状態検査処理と、を行う、部品実装装置である。

また、本開示の部品の吸着状態検査方法は、基板に部品を実装する部品実装装置における部品の吸着状態検査方法であって、前記部品実装装置は、前記部品を吸着するノズルが軸線上に装着された実装ヘッドと、前記ノズルを前記軸線の回りに回転させる回転機構と、前記ノズルを前記軸線の軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラと、を備え、前記部品が、その長手方向の寸法が前記側面撮像カメラの視野範囲よりも大きい横長部品である場合に、部品の吸着検査方法は、前記回転機構によって前記横長部品を吸着した前記ノズルを回転させることで、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収める角度調整工程と、前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像する撮像工程と、前記撮像工程により得られた撮像画像に基づいて前記横長部品の吸着状態を検査する吸着状態検査工程と、を含む、部品の吸着状態検査方法である。

本開示によれば、部品実装装置において、部品の長辺方向の寸法が側面撮像カメラの視野範囲よりも大きい場合に、側面撮像カメラの撮像画像を用いて部品の吸着状態を検査することができる。

図１は、実施形態１にかかる部品実装装置の平面図である。 図２は、部品供給テープに収納された部品について示す図である。 図３は、ノズル、部品、側面撮像カメラ、及び第１照明の位置関係を示す図である。 図４は、部品実装装置の電気的構成を示す図である。 図５は、側面撮像カメラによる横長部品の撮像について説明する概念図である。図５（Ａ）は、軸線回りに回転させていない状態の横長部品と側面撮像カメラとの位置関係、及び側面撮像カメラの視野範囲について示す平面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した横長部品と側面撮像カメラとの位置関係において側面撮像カメラにより撮像される撮像画像の図である。図５（Ｃ）は、軸線回りに回転角度だけ回転させた状態の横長部品と側面撮像カメラとの位置関係、及び側面撮像カメラの視野範囲について示す平面図である。図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）に示した横長部品と側面撮像カメラとの位置関係において側面撮像カメラにより撮像される撮像画像の図である。 図６は、横長部品と側面撮像カメラの視野範囲との位置関係、及び最大吸着ずれ量を示す平面図である。 図７は、第１回転角度だけ横長部品を回転させる様子を示す平面図である。 図８は、第２回転角度だけ横長部品を回転させる様子を示す平面図である。 図９は、第１回転角度の大きさだけ反時計回りに横長部品を回転させる様子を示す平面図である。 図１０は、実施形態１の角度調整処理について示すフローチャートである。 図１１は、撮像画像の認識について説明する概念図である。図１１（Ａ）は、撮像画像における処理の対象範囲を示す図である。図１１（Ｂ）は、シルエットにおける突出部分の突き出し量を示す図である。 図１２は、撮像画像による横長部品の表裏判定について説明する概念図である。図１２（Ａ）は、横長部品が裏返しの吸着姿勢をとっている状態を示す平面図である。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の状態で撮像された撮像画像を示す図である。図１２（Ｃ）は、横長部品が過大な回転角度だけ回転した状態を示す平面図である。図１２（Ｄ）は、図１２（Ｃ）の状態で撮像された撮像画像を示す図である。 図１３は、実施形態２の角度調整処理について説明する概念図である。図１３（Ａ）は横長部品の初期の吸着姿勢を示す平面図である。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の状態で撮像された撮像画像を示す図である。図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）の状態から横長部品が回転角度増分だけ回転した状態を示す平面図である。図１３（Ｄ）は、図１３（Ｃ）の状態で撮像された撮像画像を示す図である。図１３（Ｅ）は、図１３（Ｃ）の状態から横長部品が回転角度増分だけ回転した状態を示す平面図である。図１３（Ｆ）は、図１３（Ｅ）の状態で撮像された撮像画像を示す図である。 図１４は、実施形態２の角度調整処理について示すフローチャートである。 図１５は、実施形態３にかかるノズル、横長部品、側面撮像カメラ、及び第１照明の位置関係を示す図であって、横長部品が軸線回りに回転した状態を示す図である。 図１６は、横長部品と第１照明との位置関係を示す平面図であって、横長部品が回転角度だけ回転した状態を示す図である。 図１７は、実施形態３，４の角度調整処理について示すフローチャートである。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。

（１）本開示の部品実装装置は、基板に部品を実装する部品実装装置であって、前記部品を吸着するノズルが軸線上に装着された実装ヘッドと、前記ノズルを前記軸線の回りに回転させる回転機構と、前記ノズルを前記軸線の軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラと、制御部と、を備え、前記部品が、その長手方向の寸法が前記側面撮像カメラの視野範囲よりも大きい横長部品である場合に、前記制御部は、前記回転機構によって前記横長部品を吸着した前記ノズルを回転させることで、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収める角度調整処理と、前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像する撮像処理と、前記撮像処理により得られた撮像画像に基づいて前記横長部品の吸着状態を検査する吸着状態検査処理と、を行う。

このような構成によると、角度調整処理が行われることにより、横長部品を側面撮像カメラの視野範囲内に収めることができるから、吸着状態をより正確に検査することができる。

（２）上記の部品実装装置は、部品データを記憶する記憶部をさらに備え、前記角度調整処理では、前記制御部は、前記側面撮像カメラの視野範囲の横幅と、前記部品データに含まれる部品サイズと、に基づいて、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算することが好ましい。

このような構成によると、回転角度が計算されることにより、横長部品を側面撮像カメラの視野範囲内に収めることができる。

（３）前記横長部品の吸着姿勢が不明である場合、前記角度調整処理では、前記制御部は、前記部品データに含まれる最大吸着ずれ量に基づいて前記回転角度を計算し、得られた前記回転角度のうちより大きい絶対値を有する前記回転角度だけ前記横長部品を回転させることが好ましい。

このような構成によると、横長部品の吸着姿勢が不明である場合でも、最大吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算し、より大きい絶対値を有する回転角度だけ横長部品を回転させることで、横長部品を側面撮像カメラの視野範囲内に収めることができる。

（４）前記横長部品の吸着姿勢が認識されている場合、前記角度調整処理では、前記制御部は、前記吸着姿勢から求められる吸着ずれ量に基づいて前記回転角度を計算し、得られた前記回転角度のうちより小さい絶対値を有する前記回転角度だけ前記横長部品を回転させることが好ましい。

このような構成によると、横長部品の吸着姿勢が認識されている場合、吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算し、より小さい絶対値を有する回転角度だけ横長部品を回転させることで、最小限の回転により、横長部品を側面撮像カメラの視野範囲内に収めることができる。

（５）前記角度調整処理では、前記制御部は、予め設定された回転角度増分だけ前記横長部品を回転させ、前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像することでテスト画像を取得し、前記テスト画像に基づいて前記横長部品の前記長手方向の両端部が前記側面撮像カメラの視野範囲内に収まっているかを判定する段階的回転処理を１回以上行うことが好ましい。

このような構成によると、部品データに部品サイズが含まれない場合でも、段階的に横長部品を回転させる段階的回転処理を１回以上行うことで、横長部品を側面撮像カメラの視野範囲内に収めることができる。

（６）上記の部品実装装置は、前記ノズルに近接して配される近接部をさらに備え、前記角度調整処理では、前記制御部は、前記回転角度を計算した後、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させた場合に前記横長部品が前記近接部に干渉するかを判定する干渉判定処理を行い、前記干渉判定処理の結果、前記横長部品が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させることが好ましい。

このような構成によると、横長部品を回転させる際、横長部品が近接部と干渉することを抑制することができる。したがって、横長部品の落下や、横長部品及び近接部の損傷を抑制することができる。

（７）上記の部品実装装置は、前記ノズルに近接して配される近接部をさらに備え、前記角度調整処理では、前記制御部は、前記側面撮像カメラの視野範囲の横幅と、前記横長部品の推定部品サイズと、に基づいて、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算し、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させた場合に前記横長部品が前記近接部に干渉するかを判定する干渉判定処理を行い、前記干渉判定処理の結果、前記横長部品が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させることが好ましい。

このような構成によると、部品データに部品サイズが含まれない場合でも、横長部品の推定部品サイズを用いることで、横長部品と近接部との干渉を抑制することができる。

（８）前記横長部品は、正規の吸着姿勢で前記ノズルに吸着される第１面と、前記第１面と表裏関係にあって前記基板側に配される第２面と、前記第１面及び前記第２面に対して前記軸線の軸方向について非対称に配される特徴部と、を備え、前記吸着状態検査処理では、前記制御部は、前記撮像画像における前記特徴部の位置を認識することで、前記横長部品の吸着姿勢の表裏判定を行うことが好ましい。

このような構成によると、特徴部の位置を認識することで、横長部品の吸着姿勢の表裏判定を行うことができる。

（９）本開示の部品の吸着状態検査方法は、基板に部品を実装する部品実装装置における部品の吸着状態検査方法であって、前記部品実装装置は、前記部品を吸着するノズルが軸線上に装着された実装ヘッドと、前記ノズルを前記軸線の回りに回転させる回転機構と、前記ノズルを前記軸線の軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラと、を備え、前記部品が、その長手方向の寸法が前記側面撮像カメラの視野範囲よりも大きい横長部品である場合に、部品の吸着検査方法は、前記回転機構によって前記横長部品を吸着した前記ノズルを回転させることで、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収める角度調整工程と、前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像する撮像工程と、前記撮像工程により得られた撮像画像に基づいて前記横長部品の吸着状態を検査する吸着状態検査工程と、を含む。

（１０）前記部品実装装置は、部品データを記憶する記憶部をさらに備え、前記角度調整工程では、前記側面撮像カメラの視野範囲の横幅と、前記部品データに含まれる部品サイズと、に基づいて、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算することが好ましい。

（１１）前記横長部品の吸着姿勢が不明である場合、前記角度調整工程では、前記部品データに含まれる最大吸着ずれ量に基づいて前記回転角度を計算し、得られた前記回転角度のうちより大きい絶対値を有する前記回転角度だけ前記横長部品を回転させることが好ましい。

（１２）前記横長部品の吸着姿勢が認識されている場合、前記角度調整工程では、前記吸着姿勢から求められる吸着ずれ量に基づいて前記回転角度を計算し、得られた前記回転角度のうちより小さい絶対値を有する前記回転角度だけ前記横長部品を回転させることが好ましい。

（１３）前記角度調整工程では、予め設定された回転角度増分だけ前記横長部品を回転させ、前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像することでテスト画像を取得し、前記テスト画像に基づいて前記横長部品の前記長手方向の両端部が前記側面撮像カメラの視野範囲内に収まっているかを判定する段階的回転工程を１回以上行うことが好ましい。

（１４）前記部品実装装置は、前記ノズルに近接して配される近接部をさらに備え、前記角度調整工程では、前記回転角度を計算した後、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させた場合に前記横長部品が前記近接部に干渉するかを判定する干渉判定工程を行い、前記干渉判定工程の結果、前記横長部品が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させることが好ましい。

（１５）前記部品実装装置は、前記ノズルに近接して配される近接部をさらに備え、前記角度調整工程では、前記側面撮像カメラの視野範囲の横幅と、前記横長部品の推定部品サイズと、に基づいて、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算し、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させた場合に前記横長部品が前記近接部に干渉するかを判定する干渉判定工程を行い、前記干渉判定工程の結果、前記横長部品が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させることが好ましい。

（１６）前記横長部品は、正規の吸着姿勢で前記ノズルに吸着される第１面と、前記第１面と表裏関係にあって前記基板側に配される第２面と、前記第１面及び前記第２面に対して前記軸線の軸方向について非対称に配される特徴部と、を備え、前記吸着状態検査工程では、前記撮像画像における前記特徴部の位置を認識することで、前記横長部品の吸着姿勢の表裏判定を行うことが好ましい。

［本開示の実施形態の詳細］
以下に、本開示の実施形態について説明する。本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
本開示の実施形態１について、図１から図１２を参照しつつ説明する。以下、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。実施形態１にかかる部品実装装置１０は、図１に示すように、電子部品等の部品Ｐ（図２及び図３参照）をプリント基板等の基板Ｂ上に実装する。

［部品実装装置の全体構成］
部品実装装置１０は、図１に示すように、基台１１と、基板Ｂを搬送する搬送コンベア１４と、ヘッドユニット３０と、ヘッドユニット３０を基台１１上にて移動させる駆動装置２０とを備えている。なお、以下の説明において、基台１１の長手方向（図１の左右方向）を左右方向、基台１１の奥行方向（図１の上下方向）を前後方向、図１の紙面垂直方向を上下方向とする。各図において、Ｘ方向は右方、Ｙ方向は前方、Ｚ方向は上方を示している。

搬送コンベア１４は、基台１１の中央に配置されている。搬送コンベア１４は左右方向に循環駆動する一対の搬送ベルト１５を備えており、搬送ベルト１５上の基板Ｂを、搬送ベルト１５との摩擦により右方に搬送する。本実施形態では、基板Ｂは、左側より搬送コンベア１４を通じて部品実装装置１０の内部へと搬入される。搬入された基板Ｂは、搬送コンベア１４により基台１１の中央の作業位置まで運ばれ、そこで停止される。

基台１１上には、作業位置の周囲を囲むようにして、部品供給部１２が４箇所設けられている。各部品供給部１２には、部品Ｐを供給するフィーダ１３が左右方向に隣接して多数設置されている。

図２に示すように、フィーダ１３により供給される部品Ｐは、部品供給テープ１６に含まれている。部品供給テープ１６は、キャリアテープ１６Ａと、これに貼着されるトップテープ１６Ｂとから構成されている。キャリアテープ１６Ａ及びトップテープ１６Ｂの材質は、例えば、合成樹脂である。キャリアテープ１６Ａは、上方に開口した空洞状の部品収納部１６Ｃを一定間隔置きに有しており、各部品収納部１６Ｃには部品Ｐが収納されている。また、キャリアテープ１６Ａの一辺側には、縁部に沿って係合孔１６Ｄが一定間隔で設けられている。係合孔１６Ｄの内壁がフィーダ１３に設けられるスプロケットの歯（図示せず）と係合することで、部品供給テープ１６が巻き取られ、部品Ｐが搬送されるようになっている。この部品供給テープ１６は、フィーダ１３の外側の位置において、図外のリールに巻回されて支持されている。

フィーダ１３は、部品供給テープ１６のトップテープ１６Ｂをキャリアテープ１６Ａから剥離し、部品供給位置に部品Ｐを搬送する。部品供給位置に搬送された部品Ｐは、ヘッドユニット３０の実装ヘッド３２により吸着される。実装ヘッド３２に吸着された部品Ｐは、作業位置において、基板Ｂ上に実装される。その後、部品Ｐが実装された基板Ｂは搬送コンベア１４を通じて右方に運ばれ、部品実装装置１０の外部に搬出されるようになっている。

駆動装置２０は、ヘッドユニット３０を所定の可動範囲内でＸ方向およびＹ方向に搬送するものである。駆動装置２０は、図１に示すように、Ｘ軸ビーム２１、Ｙ軸フレーム２２、Ｘ軸サーボモータ２３、Ｙ軸サーボモータ２４などを備えている。ヘッドユニット３０は、Ｘ軸ビーム２１に支持され、Ｘ軸サーボモータ２３によりＸ方向に往復移動可能となっている。Ｘ軸ビーム２１は、Ｙ軸フレーム２２に支持され、Ｙ軸サーボモータ２４によりＹ方向に往復移動可能となっている。

ヘッドユニット３０は、図１及び図３に示すように、箱形状をなすヘッドユニット本体３１と、部品Ｐの実装動作を行う３つの実装ヘッド３２と、各実装ヘッド３２を撮像するための側面撮像カメラ４０と、を有している。

実装ヘッド３２は、ヘッドユニット本体３１から下方に突出した形態とされている。実装ヘッド３２は、図３に示すように、上下方向に延びるシャフト３３と、シャフト３３の下端部に着脱可能とされるノズル３４と、を有している。実装ヘッド３２の中心を通り、上下方向（軸方向の一例）にのびる線は軸線Ｌとされており、ノズル３４は実装ヘッド３２の軸線Ｌ上に装着されている。実装ヘッド３２には、図示しないエア供給装置から負圧が供給されることで、ノズル３４の先端部に吸引力が生じるようになっている。これにより、ノズル３４による部品Ｐの吸着および実装が可能とされている。

シャフト３３には、ヘッドユニット本体３１内に設けられたＺ軸サーボモータ３５（図４参照）が取り付けられている。シャフト３３（およびノズル３４）は、Ｚ軸サーボモータ３５によって上下方向に昇降可能とされている。

部品実装装置１０は、ヘッドユニット３０の３つの実装ヘッド３２（シャフト３３）をそれぞれの軸線Ｌの回りに回転させるＲ軸サーボモータ３６（回転機構の一例、図４参照）を備えている。

本実施形態では、図１に示すように、３つの実装ヘッド３２のそれぞれについて１つずつ側面撮像カメラ４０が設けられている。図３に示すように、実装ヘッド３２に対して側面撮像カメラ４０と反対側には、第１照明４１が設けられている。側面撮像カメラ４０と第１照明４１は、前後方向に実装ヘッド３２を挟むように配置されている。側面撮像カメラ４０により、実装ヘッド３２の下端部周辺、すなわちノズル３４やノズル３４に吸着された部品Ｐを前後方向（撮像方向の一例）から撮像することができる。

第１照明４１から出射された光は、対象物の周りを透過して側面撮像カメラ４０のレンズに入射される。すなわち、側面撮像カメラ４０は透過光を撮像するようになっている。このため、得られた撮像画像において対象物はシルエットとして現れるようになっている。

図１に示すように、ヘッドユニット３０には基板撮像カメラ４２が撮像面を下に向けた状態で配置されている。基板撮像カメラ４２は、基板Ｂの位置および姿勢を認識するために、基板Ｂのフィデューシャルマーク（図示せず）を撮像するように構成されている。また、基板撮像カメラ４２の近傍には第２照明（図示せず）が設けられている。第２照明は、基板撮像カメラ４２の撮像時に可視光を基板Ｂに照射するように構成されている。これにより、基板撮像カメラ４２により基板Ｂを鮮明に撮像することができる。

図１に示すように、基台１１上には部品撮像カメラ４３が撮像面を上に向けて配置されている。部品撮像カメラ４３は、ノズル３４に吸着された部品Ｐの画像（下面画像）を撮像し、ノズル３４による部品Ｐの吸着姿勢を検出する。また、部品撮像カメラ４３の近傍には、第３照明（図示せず）が設けられている。第３照明は、部品撮像カメラ４３の撮像時に可視光をノズル３４に吸着された部品Ｐに照射するように構成されている。これにより、部品撮像カメラ４３によりノズル３４に吸着された部品Ｐを鮮明に撮像することが可能である。

［部品実装装置の電気的構成］
次に、部品実装装置１０の電気的構成を、図４を参照して説明する。部品実装装置１０は、制御部５０及び操作部５１を備えている。制御部５０は演算処理部５２、モータ制御部５３、記憶部５４、画像処理部５５、外部入出力部５６、通信部５７等を備えている。

演算処理部５２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することによって部品実装装置１０の各部を制御する。

モータ制御部５３は演算処理部５２の制御の下でＸ軸サーボモータ２３、Ｙ軸サーボモータ２４、Ｚ軸サーボモータ３５、Ｒ軸サーボモータ３６、コンベア駆動モータ１７等の各モータを回転させる。

記憶部５４には、部品Ｐに関するデータ（部品データ）を含む各種のデータが記憶されている。各種のデータには生産が予定されている基板Ｂの生産枚数や品種に関する情報、基板Ｂに実装される部品Ｐの数や種類に関する情報、各部品Ｐを基板Ｂに実装する実装位置に関する情報、それらの部品Ｐの実装順序に関する情報、部品Ｐの部品サイズや外周形状を表す形状データ等が含まれる。

画像処理部５５は側面撮像カメラ４０や基板撮像カメラ４２、部品撮像カメラ４３から出力される画像信号が取り込まれるように構成されており、出力された画像信号に基づいてデジタル画像を生成する。

外部入出力部５６はいわゆるインターフェースであり、部品実装装置１０の本体に設けられている各種センサ類４５から出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。また、外部入出力部５６は演算処理部５２から出力される制御信号に基づいて各種アクチュエータ類４６に対する動作制御を行うように構成されている。

通信部５７は制御部５０がフィーダ１３と通信するためのものである。

操作部５１は液晶ディスプレイ等の表示装置や、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力装置を備えている。作業者は操作部５１を操作して各種の設定等を行うことができる。

［側面撮像カメラによる部品の撮像について］
本実施形態では、ノズル３４により吸着された部品Ｐは、まず側面撮像カメラ４０により側方から撮像される。側面撮像カメラ４０の撮像画像に基づいて、部品Ｐの吸着状態の検査が行われる。この部品Ｐの吸着状態の検査とは、例えば、部品Ｐの厚み（上下方向の寸法）の測定、吸着姿勢の判定の少なくとも一方を含んでいる。側面撮像カメラ４０による撮像においては、通常、部品Ｐの長手方向と側面撮像カメラ４０の撮像方向とが略直交するように、部品Ｐと側面撮像カメラ４０とが配置されている。

次いで、ノズル３４に吸着された部品Ｐは、部品撮像カメラ４３により下方から撮像される。部品撮像カメラ４３の撮像画像に基づいて、吸着姿勢の判定や吸着ずれ量の評価等が行われる。
その後、部品Ｐを基板Ｂに実装する前に、ノズル３４に吸着された部品Ｐは、側面撮像カメラ４０により再度撮像が行われる。この側面撮像カメラ４０の撮像画像により、最終的な吸着姿勢の確認等が行われる。

［横長部品］
図５（Ａ）に示すように、水平方向に長い形状を有する部品Ｐは、側面撮像カメラ４０の視野範囲（撮像範囲、一点鎖線で境界を示す）の内側に収まらない場合がある。以下、このように側面撮像カメラ４０の視野範囲の横幅（左右方向における幅）に対して、長手方向の寸法が大きい部品Ｐを、横長部品６０という。横長部品６０を側面撮像カメラ４０により撮像すると、図５（Ｂ）に示すような撮像画像が得られる。側面撮像カメラ４０の撮像画像において、ノズル３４及び横長部品６０はシルエットとして現れる。図５（Ｂ）の撮像画像には、横長部品６０の全体が収まっていない。詳細には、横長部品６０の長手方向の両端部が撮像画像に写っていない。よって、図５（Ｂ）の撮像画像に基づいて、横長部品６０の厚みの測定や吸着姿勢の判定を正確に行うことが難しい場合がある。

本実施形態では、図５（Ｃ）に示すように、横長部品６０を側面撮像カメラ４０で撮像する前に、横長部品６０をＲ軸サーボモータ３６により軸線Ｌ回りに回転させ、横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるようになっている（角度調整処理）。図５（Ｃ）に示す横長部品６０と側面撮像カメラ４０との位置関係において横長部品６０を側面撮像カメラ４０で撮像することにより、図５（Ｄ）に示すような、横長部品６０の全体が写った側面撮像カメラ４０の撮像画像が得られる。よって、横長部品６０の厚みの測定や吸着姿勢の判定等をより正確に行いやすくなっている。

［回転角度］
本実施形態の角度調整処理では、側面撮像カメラ４０の視野範囲の横幅と、横長部品６０の部品サイズと、に基づいて、制御部５０が横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるために回転させる必要がある回転角度を計算し、その回転角度だけＲ軸サーボモータ３６を制御して横長部品６０を回転させる。なお、側面撮像カメラ４０の視野範囲の横幅、及び横長部品６０の部品サイズは、予め記憶部５４に記憶されている。

［横長部品の吸着姿勢が不明である場合の角度調整処理］
以下では、まず横長部品６０の吸着姿勢がわかっていない場合における回転角度の計算について説明する。ここで想定されるのは、例えば、上記した１回目の側面撮像カメラ４０の撮像前のタイミングである。この段階では、部品撮像カメラ４３での撮像が行われていないため、部品撮像カメラ４３の撮像画像から得られる横長部品６０の吸着姿勢や吸着ずれ量に関する情報がない。したがって、横長部品６０の回転前の初期の吸着姿勢を適当に設定する必要がある。

本実施形態では、横長部品６０の初期の吸着姿勢を設定するために、想定される最大吸着ずれ量を用いる。ここでの吸着ずれは、例えば、部品供給テープ１６の部品収納部１６Ｃに対する横長部品６０の位置ずれ及び角度ずれや、ノズル３４が横長部品６０を吸着する際の位置ずれ等に起因する。最大吸着ずれ量は、横長部品６０の部品サイズ等に基づいて適当に決定してもよいし、実際にノズル３４に吸着された横長部品６０を部品撮像カメラ４３で撮像し、予備データを収集する等して、実験的に決定してもよい。最大吸着ずれ量は予め記憶部５４の部品データに記憶されている。

図６から図９は平面視における横長部品６０の図であって、横長部品６０の軸線Ｌ回りの回転について説明するための概念図である。簡単のため、横長部品６０は単純な直方体形状のものを例示している。図６に示すように、この横長部品６０の長辺方向の寸法はＷｐであり、短辺方向の寸法はＨｐである。Ｗｐ，Ｈｐは部品サイズに含まれている。Ｘ方向に延びる２本の一点鎖線は、側面撮像カメラ４０の視野範囲の境界を示しており、２本の一点鎖線間の距離は側面撮像カメラ４０の視野範囲の横幅Ｗｓ（＜Ｗｐ）を示している。

図６から図９において、Ｘ軸とＹ軸の交点は原点（０，０）とされ、横長部品６０を吸着するノズル３４の位置とされている。すなわち、横長部品６０の回転軸（軸線Ｌ）は、原点を通って上下方向に延びている。横長部品６０の吸着ずれがない場合、横長部品６０は図６の二点鎖線で表される位置に配される。

図６に示すように、ここでは、横長部品６０の最大吸着ずれ量は、Ｘ方向にＸｍ、Ｙ方向にＹｍ、反時計回りにθｍとされている。すなわち、横長部品６０の初期の吸着姿勢として、横長部品６０の中心の座標が（Ｘｍ，Ｙｍ）であって、横長部品６０の長手方向に延びる軸がＸ軸に対して反時計回りにθｍだけ回転している姿勢を想定している。なお、図６において、最大吸着ずれ量は見やすさのため、誇張して表現している。また、横長部品６０を回転させる角度は、反時計回りを正として規定する。

初期姿勢にある横長部品６０をＲ軸サーボモータ３６で回転させると、側面撮像カメラ４０の視野範囲外にある横長部品６０の２つの頂点は、原点を中心として破線のような軌跡を描く。初期の吸着姿勢において、側面撮像カメラ４０の視野範囲外にある横長部品６０の２つの頂点のうち、図示上方に配される頂点を第１頂点（Ｘｃ１，Ｙｃ１）、図示下方に配される頂点を第２頂点（Ｘｃ２，Ｙｃ２）とする。ここで、Ｘｃ１，Ｙｃ１，Ｘｃ２，Ｙｃ２は、Ｈｐ，Ｗｐ，Ｘｍ，Ｙｍ，θｍを用いて、下記のように表すことができる。

Ｘｃ１＝（Ｗｐ／２）×ｃｏｓ（θｍ）－（Ｈｐ／２）×ｓｉｎ（θｍ）＋Ｘｍ・・・式（１）
Ｙｃ１＝（Ｗｐ／２）×ｓｉｎ（θｍ）＋（Ｈｐ／２）×ｃｏｓ（θｍ）＋Ｙｍ・・・式（２）

Ｘｃ２＝（Ｗｐ／２）×ｃｏｓ（θｍ）＋（Ｈｐ／２）×ｓｉｎ（θｍ）＋Ｘｍ・・・式（３）
Ｙｃ２＝（Ｗｐ／２）×ｓｉｎ（θｍ）－（Ｈｐ／２）×ｃｏｓ（θｍ）＋Ｙｍ・・・式（４）

横長部品６０を回転させて、側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるには、回転方向が時計回りか反時計回りかによって、２つの回転角度が考えられる。横長部品６０を時計回りに回転させる場合、図７に示すように、第１頂点が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に入るように回転角度を設定すればよい。ここでは、第１頂点のＸ座標が側面撮像カメラ４０の視野範囲の図示右側の境界と一致する角度を第１回転角度θａとする。図７において二点鎖線で表される横長部品６０は、実線で表される初期の吸着姿勢の横長部品６０を第１回転角度θａだけ回転させたものである。回転後の横長部品６０の第１頂点のＸ座標をＸｃ１’とすると、下記の式（５），（６），（７）が満たされる。

－９０°＜θａ＜０°・・・式（５）
Ｘｃ１’＝Ｗｓ／２・・・式（６）
Ｘｃ１’＝Ｘｃ１×ｃｏｓ（θａ）－Ｙｃ１×ｓｉｎ（θａ）・・・式（７）

したがって、式（１），（２），（５），（６），（７）より第１回転角度θａを計算することができる。

また、横長部品６０を反時計回りに回転させる場合、図８に示すように、第２頂点が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に入るように回転角度を設定すればよい。ここでは、第２頂点のＸ座標が側面撮像カメラ４０の視野範囲の図示右側の境界と一致する角度を第２回転角度θｂとする。図８において二点鎖線で表される横長部品６０は、実線で表される初期の吸着姿勢の横長部品６０を第２回転角度θｂだけ回転させたものである。回転後の横長部品６０の第２頂点のＸ座標をＸｃ２’とすると、下記の式（８），（９），（１０）が満たされる。

０°＜θｂ＜９０°・・・式（８）
Ｘｃ２’＝Ｗｓ／２・・・式（９）
Ｘｃ２’＝Ｘｃ２×ｃｏｓ（θｂ）－Ｙｃ２×ｓｉｎ（θｂ）・・・式（１０）

したがって、式（３），（４），（８），（９），（１０）より第２回転角度θｂを計算することができる。

ここでは、横長部品６０の初期の吸着姿勢が不明であるため、制御部５０は、絶対値がより大きい回転角度に合わせて横長部品６０を回転させることで、より確実に横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるようになっている。初期の吸着姿勢の角度ずれの方向はわからないため、横長部品６０を回転させる方向は時計回りでも反時計回りでもよい。
図７及び図８より、第１回転角度θａの絶対値｜θａ｜は、第２回転角度θｂの絶対値｜θｂ｜より大きいから、例えば、図９に示すように、制御部５０は、横長部品６０を｜θａ｜だけ反時計回りに回転させる。なお、図示しないが、制御部５０は横長部品６０を｜θａ｜だけ時計回りに回転させてもよい。これにより横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めることができる。

［横長部品の吸着姿勢が認識されている場合の角度調整処理］
次に、横長部品６０の吸着姿勢が認識されている場合における回転角度の計算について説明する。ここで想定されるのは、例えば、上記した２回目の側面撮像カメラ４０の撮像前のタイミングである。この段階では、部品撮像カメラ４３での撮像が行われており、部品撮像カメラ４３の撮像画像から横長部品６０の吸着姿勢や吸着ずれ量について情報が得られている。したがって、既知の吸着ずれ量に基づいて、上記と同様にして、第１回転角度θａ及び第２回転角度θｂを計算することができる。簡単のため、ここでは、横長部品６０の初期の吸着姿勢は、前述した想定値（最大吸着ずれ量）と同様に、横長部品６０の中心の座標が（Ｘｍ，Ｙｍ）であって、横長部品６０の長手方向に延びる軸がＹ軸に対して反時計回りにθｍだけ回転している姿勢であるものとする（図６から図８参照）。

図７及び図８より、第２回転角度θｂの絶対値｜θｂ｜は、第１回転角度θａの絶対値｜θａ｜より小さいから、図８に示すように、制御部５０は、横長部品６０を第２回転角度θｂだけ回転させる。なお、θｂ＞０であるから回転の方向は反時計回りである。このように、実際の吸着姿勢がわかっている場合には、絶対値の小さい方の回転角度だけ横長部品６０を回転させることで、角度調整処理に要する時間を削減し、部品実装装置１０の生産性を向上させることができる。

以下、図１０のフローチャートを参照しつつ、本実施形態の角度調整処理の手順について説明する。角度調整処理は、ノズル３４に吸着された部品Ｐが横長部品６０である場合に行われる。例えば、オペレータが予め生産プログラムにおいて、横長部品６０を供給するフィーダ１３を指定する等して、横長部品６０の認識を行う場合には角度調整処理が行われるようにしてもよい。また、ある部品Ｐを側面撮像カメラ４０で撮像した撮像画像において、部品Ｐの全体が収まっておらず、部品Ｐが横長部品６０であると判断された場合に、角度調整処理が行われるようにしてもよい。

角度調整処理において、横長部品６０の吸着姿勢が不明である場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、制御部５０は、部品データの最大吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算する（Ｓ２０）。そして、制御部５０は、Ｒ軸サーボモータ３６により、回転角度のうち絶対値が大きい方の回転角度の大きさだけ横長部品６０を回転させる（Ｓ３０）。Ｓ３０においては、横長部品６０を回転させる回転方向は、時計回りでも反時計回りでもよい。

一方、横長部品６０の吸着姿勢がわかっている場合には（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、制御部５０は、吸着姿勢から求められる実際の吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算する（Ｓ４０）。そして、制御部５０は、Ｒ軸サーボモータ３６により、回転角度のうち絶対値が小さい方の回転角度だけ横長部品６０を回転させる（Ｓ５０）。Ｓ５０においては、横長部品６０を回転させる方向は、絶対値が小さい方の回転角度の符号に合わせる。例えば、図６から図８に例示される場合においては、より小さい絶対値を有する回転角度である第２回転角度θｂの符号は正であり（図８参照）、ここでは反時計回りを正としている。よって、横長部品６０を角度｜θｂ｜だけ反時計回りに回転させることとなる。

以上により、角度調整処理が終了し、横長部品６０は側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まった状態となる。

［撮像処理］
角度調整処理が終了すると、制御部５０は、側面撮像カメラ４０により横長部品６０を側方から撮像する（撮像処理）。

［吸着状態検査処理］
次に、撮像処理により得られた撮像画像により、横長部品６０の吸着状態の検査が行われる（吸着状態検査処理）。
図３及び図５に示すように、本実施形態の横長部品６０は、直方体形状の本体部６１と、本体部６１から長手方向の外側に突出するリード６２（特徴部の一例）と、を有している。図３に示すように、本体部６１は、正規の吸着姿勢においてノズル３４に吸着される第１面６３（図３では上面）と、第１面６３と表裏関係にあって基板側に配される第２面６４（図３では下面）と、を備える。リード６２は本体部６１の第２面６４から長手方向の外側に延びている。

本実施形態では、図１１（Ａ）の撮像画像のうち、一点鎖線の枠で示す、ノズル３４の先端より下側の部分を処理の対象範囲として、横長部品６０に対応するシルエットのエッジ検出等が行われる。これにより、横長部品６０の厚み測定が行われる。詳細には、本体部６１の上下方向の寸法、及び本体部６１の第１面６３とリード６２の下面との距離が測定される。

［表裏判定］
また、横長部品６０においてはリード６２が本体部６１の第２面６４から長手方向に延びているから、シルエットからリード６２の位置を認識することにより、横長部品６０の吸着姿勢の表裏判定が可能な場合がある。詳細には、図１１（Ｂ）に示すように、例えば左右方向におけるエッジ検出を行うことで、シルエットにおける突出部分の突き出し量Ｄ１，Ｄ２が計算される。この突き出し量Ｄ１，Ｄ２が予め部品データに含まれる閾値よりも大きい場合に、制御部５０はこの突出部分がリード６２であると判断する。閾値は、横長部品６０の部品サイズ等を考慮し、例えば、本体部６１に対してリード６２が長手方向に突出する突出寸法の半分の大きさとすることができる。

リード６２が認識された場合、制御部５０は、リード６２と本体部６１との位置関係を判断し、横長部品６０の表裏判定を行う。図１１（Ｂ）の撮像画像から、制御部５０は、リード６２が設けられる第２面６４が基板Ｂ側（下側）に配され、リード６２から離間している第１面６３がノズル３４に吸着されていると判断する。よって、制御部５０は、横長部品６０が正規の吸着姿勢をとっていると判定する。

図１２（Ａ）に示すように、横長部品６０が裏返しになってノズル３４に吸着されている場合、図１２（Ｂ）のような撮像画像が得られる。制御部５０は、図１２（Ｂ）の撮像画像のシルエットの突出部分の位置から、リード６２が設けられる第２面６４がノズル３４に吸着され、リード６２から離間している第１面６３が基板Ｂ側に配されていると判断する。よって、制御部５０は、横長部品６０が非正規の吸着姿勢、すなわち裏返しの姿勢をとっていると判定する。

なお、角度調整処理における回転角度によっては、撮像画像からリード６２が認識されない場合もある。特に、横長部品６０の吸着姿勢が不明である場合の角度調整処理においては、図１２（Ｃ）に示すように横長部品６０の回転角度が過大となるような状況もありえる。このような場合には、図１２（Ｄ）のような撮像画像が得られ、シルエットに突出部分は現れないか、もしくは現れたとしても突き出し量Ｄ１，Ｄ２が閾値以下となって、制御部５０は撮像画像からリード６２の位置を認識できないことが考えられる。リード６２が認識できない場合には、制御部５０は横長部品６０の表裏判定を行わないようにしてもよい。例えば、表裏判定は一旦保留し、部品撮像カメラ４３による部品認識等により横長部品６０の吸着姿勢を確認した後、改めて角度調整処理、及び撮像処理を行い、表裏判定を行ってもよい。

［実施形態１の作用効果］
以上のように、実施形態１にかかる部品実装装置１０は、基板Ｂに部品Ｐを実装する部品実装装置１０であって、部品Ｐを吸着するノズル３４が軸線Ｌ上に装着された実装ヘッド３２と、ノズル３４を軸線Ｌの回りに回転させる回転機構（Ｒ軸サーボモータ３６）と、ノズル３４を軸線Ｌの軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラ４０と、制御部５０と、を備え、部品Ｐが、その長手方向の寸法が側面撮像カメラ４０の視野範囲よりも大きい横長部品６０である場合に、制御部５０は、回転機構によって横長部品６０を吸着したノズル３４を回転させることで、横長部品６０の長手方向の両端部を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収める角度調整処理と、側面撮像カメラ４０によって横長部品６０を撮像する撮像処理と、撮像処理により得られた撮像画像に基づいて横長部品６０の吸着状態を検査する吸着状態検査処理と、を行う。

このような構成によると、角度調整処理が行われることにより、横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めることができるから、吸着状態をより正確に検査することができる。

実施形態１にかかる部品実装装置１０は、部品データを記憶する記憶部５４をさらに備え、角度調整処理では、制御部５０は、側面撮像カメラ４０の視野範囲の横幅Ｗｓと、部品データに含まれる部品サイズと、に基づいて、横長部品６０の長手方向の両端部を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算する。

このような構成によると、回転角度が計算されることにより、横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めることができる。

実施形態１では、横長部品６０の吸着姿勢が不明である場合、角度調整処理では、制御部５０は、部品データに含まれる最大吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算し、得られた回転角度のうちより大きい絶対値を有する回転角度だけ横長部品６０を回転させる。

このような構成によると、横長部品６０の吸着姿勢が不明である場合でも、最大吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算し、より大きい絶対値を有する回転角度だけ横長部品６０を回転させることで、横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めることができる。

実施形態１では、横長部品６０の吸着姿勢が認識されている場合、角度調整処理では、制御部５０は、吸着姿勢から求められる吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算し、得られた回転角度のうちより小さい絶対値を有する回転角度だけ横長部品６０を回転させる。

このような構成によると、横長部品６０の吸着姿勢が認識されている場合、吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算し、より小さい絶対値を有する回転角度だけ横長部品６０を回転させることで、最小限の回転により、横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めることができる。

実施形態１では、横長部品６０は、正規の吸着姿勢でノズル３４に吸着される第１面６３と、第１面６３と表裏関係にあって基板Ｂ側に配される第２面６４と、第１面６３及び第２面６４に対して軸線Ｌの軸方向について非対称に配される特徴部（リード６２）と、を備え、吸着状態検査処理では、制御部５０は、撮像画像における特徴部の位置を認識することで、横長部品６０の吸着姿勢の表裏判定を行う。

このような構成によると、特徴部の位置を認識することで、横長部品６０の吸着姿勢の表裏判定を行うことができる。

実施形態１にかかる部品Ｐの吸着状態検査方法は、基板Ｂに部品Ｐを実装する部品実装装置１０における部品Ｐの吸着状態検査方法であって、部品実装装置１０は、部品Ｐを吸着するノズル３４が軸線Ｌ上に装着された実装ヘッド３２と、ノズル３４を軸線Ｌの回りに回転させる回転機構と、ノズル３４を軸線Ｌの軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラ４０と、を備え、部品Ｐが、その長手方向の寸法が側面撮像カメラ４０の視野範囲よりも大きい横長部品６０である場合に、部品Ｐの吸着検査方法は、回転機構によって横長部品６０を吸着したノズル３４を回転させることで、横長部品６０の長手方向の両端部を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収める角度調整工程と、側面撮像カメラ４０によって横長部品６０を撮像する撮像工程と、撮像工程により得られた撮像画像に基づいて横長部品６０の吸着状態を検査する吸着状態検査工程と、を含む。

実施形態１では、部品実装装置１０は、部品データを記憶する記憶部５４をさらに備え、角度調整工程では、側面撮像カメラ４０の視野範囲の横幅Ｗｓと、部品データに含まれる部品サイズと、に基づいて、横長部品６０の長手方向の両端部を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算する。

実施形態１では、横長部品６０の吸着姿勢が不明である場合、角度調整工程では、部品データに含まれる最大吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算し、得られた回転角度のうちより大きい絶対値を有する回転角度だけ横長部品６０を回転させる。

実施形態１では、横長部品６０の吸着姿勢が認識されている場合、角度調整工程では、吸着姿勢から求められる吸着ずれ量に基づいて回転角度を計算し、得られた回転角度のうちより小さい絶対値を有する回転角度だけ横長部品６０を回転させる。

実施形態１では、横長部品６０は、正規の吸着姿勢でノズル３４に吸着される第１面６３と、第１面６３と表裏関係にあって基板Ｂ側に配される第２面６４と、第１面６３及び第２面６４に対して軸線Ｌの軸方向について非対称に配される特徴部と、を備え、吸着状態検査工程では、撮像画像における特徴部の位置を認識することで、横長部品６０の吸着姿勢の表裏判定を行う。

＜実施形態２＞
本開示の実施形態２について、図１３及び図１４を参照しつつ説明する。なお、実施形態２の構成は、横長部品６０の部品サイズが部品データに含まれない点を除いて実施形態１と同様であるため、重複する説明を省略する。

本実施形態では、横長部品６０の部品サイズが不明であるため、実施形態１のように部品サイズから回転角度を計算することができない。なお、横長部品６０の部品サイズが不明である場合とは、例えば、部品データの格納前、生産プログラムを作成するために予備的に横長部品６０の認識動作を行う場合等が想定される。

本実施形態の角度調整処理では、図１４に示すように、制御部５０は、横長部品６０を予め設定した回転角度増分ｄθだけ回転させる処理（Ｓ１１０）と、横長部品６０を側面撮像カメラ４０により撮像し、テスト画像を取得する処理（Ｓ１２０）と、テスト画像に基づいて横長部品６０が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まっているかを判定する処理（Ｓ１３０）と、を１セットとする段階的回転処理を１回以上行う。これにより、横長部品６０が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まった状態となると、角度調整処理が終了する。換言すると、制御部５０は、横長部品６０が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まるまで、段階的回転処理を繰り返し実行する。回転角度増分ｄθは、例えば、１０°程度に設定することができる。

以下、図１３及び図１４を用いて本実施形態の角度調整処理について詳細に説明する。
図１３（Ａ）は横長部品６０の初期の吸着姿勢、及び側面撮像カメラ４０の視野範囲を示す平面図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の状態における側面撮像カメラ４０による撮像画像を示している。初期の状態では、横長部品６０は側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まっていない。

制御部５０は、横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるために、１回目の段階的回転処理を行う。図１３（Ｃ）に示すように、制御部５０は、図１３（Ａ）の状態から横長部品６０を回転角度増分ｄθだけ回転させる（図１４のＳ１１０）。そして、制御部５０は横長部品６０を撮像し、図１３（Ｄ）のテスト画像を取得する（図１４のＳ１２０）。制御部５０は、テスト画像のシルエットのエッジ検出等を行うことで、横長部品６０の長手方向の両端部が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に入っていないと判断し（図１４のＳ１３０：Ｎｏ）、２回目の段階的回転処理（図１４のＳ１１０～１３０）に移行する。

２回目の段階的回転処理では、図１３（Ｅ）に示すように、制御部５０は、図１３（Ｃ）の状態から横長部品６０を回転角度増分ｄθだけ回転させる（図１４のＳ１１０）。これにより、図１３（Ａ）の状態からは横長部品６０は２ｄθだけ回転した状態となる。そして、制御部５０は横長部品６０を撮像し、図１３（Ｆ）のテスト画像を取得する（図１４のＳ１２０）。制御部５０は、テスト画像のシルエットのエッジ検出等を行うことで、横長部品６０の長手方向の両端部が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まっていると判断し（図１４のＳ１３０：Ｙｅｓ）、角度調整処理が終了する。

実施形態１では角度調整処理の終了後、撮像処理が行われ、側面撮像カメラ４０の撮像画像が取得されたが、本実施形態では、角度調整処理の最後の段階的回転処理において、横長部品６０が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まっているテスト画像を取得済みであるため、角度調整処理後の撮像処理は省略してもよい。この場合、続く吸着状態検査処理においては、最後に取得されたテスト画像に基づいて、横長部品６０の吸着状態の検査を行うことができる。

なお、本実施形態の角度調整処理は、横長部品６０の部品サイズが部品データに含まれる場合でも適用することができる。

［実施形態２の作用効果］
実施形態２では、角度調整処理では、制御部５０は、予め設定された回転角度増分ｄθだけ横長部品６０を回転させ、側面撮像カメラ４０によって横長部品６０を撮像することでテスト画像を取得し、テスト画像に基づいて横長部品６０の長手方向の両端部が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まっているかを判定する段階的回転処理を１回以上行う。

このような構成によると、部品データに部品サイズが含まれない場合でも、段階的に横長部品６０を回転させる段階的回転処理を１回以上行うことで、横長部品６０を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めることができる。

実施形態２の部品Ｐの吸着状態検査方法において、角度調整工程では、予め設定された回転角度増分ｄθだけ横長部品６０を回転させ、側面撮像カメラ４０によって横長部品６０を撮像することでテスト画像を取得し、テスト画像に基づいて横長部品６０の長手方向の両端部が側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収まっているかを判定する段階的回転工程を１回以上行う。

＜実施形態３＞
本開示の実施形態３について、図１５から図１７を参照しつつ説明する。なお、実施形態３の構成は、実施形態１と同様であるため、重複する説明を省略する。

図１５に示すように、実施形態３にかかる部品実装装置２１０において、第１照明４１（近接部の一例）は、ノズル３４に近接して配されている。このため、角度調整処理において横長部品６０を回転させた場合に、横長部品６０が第１照明４１に干渉することが考えられる。

本実施形態では、横長部品６０と第１照明４１との干渉を防止するために、角度調整処理において、横長部品６０が第１照明４１に干渉しないかを判定する処理（干渉判定処理）が設けられている。図１７に示すように、制御部５０は、まず回転角度の計算を実行する（Ｓ２１０）。Ｓ２１０は、図１０においてはＳ２０またはＳ４０に対応している。すなわち、Ｓ２１０では、横長部品６０の初期の吸着姿勢が不明である状態で回転角度の計算を行ってもよいし、横長部品６０の初期の吸着姿勢がわかっている状態で回転角度の計算を行ってもよい。制御部５０は、横長部品６０を回転角度に回転させた場合に、横長部品６０が第１照明４１に干渉するか判定する（Ｓ２２０）。横長部品６０が第１照明４１に干渉しないと判定された場合（Ｓ２２０：Ｎｏ）、制御部５０は横長部品６０を回転角度に回転させる（Ｓ２３０）。Ｓ２３０は、図１０においてはＳ３０またはＳ５０に対応している。

横長部品６０が第１照明４１に干渉すると判定された場合（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、制御部５０は横長部品６０を回転角度に回転させない（Ｓ２４０）。この場合、例えば、部品撮像カメラ４３による撮像等、他の手法により横長部品６０の吸着状態検査を行うことができる。

以下、Ｓ２２０の干渉判定処理の詳細について説明する。制御部５０は、実施形態１と同様に回転角度を計算し、その回転角度に回転させた場合の横長部品６０の各頂点の位置を計算する。そして、各頂点の位置が第１照明４１の配される領域と重なっていないかを判断する。例えば、図１６に示す場合、回転角度をθｃ（＜０）とすると、回転後の横長部品６０の第２頂点の座標（Ｙｃ２’，Ｙｃ２’）は以下のように表される。

Ｘｃ２’＝Ｘｃ２×ｃｏｓ（θｃ）－Ｙｃ２×ｓｉｎ（θｃ）・・・式（１１）
Ｙｃ２’＝Ｘｃ２×ｓｉｎ（θｃ）＋Ｙｃ２×ｃｏｓ（θｃ）・・・式（１２）

他の頂点についても上記と同様にして回転後の座標を求めることができる。図１６に示す場合には、第１照明４１にもっとも接近する第２頂点を含め、横長部品６０のすべての頂点が第１照明４１に干渉しないことが、計算結果から判断される。

［実施形態３の作用効果］
実施形態３の部品実装装置２１０は、ノズル３４に近接して配される近接部（第１照明４１）をさらに備え、角度調整処理では、制御部５０は、回転角度を計算した後、横長部品６０を回転角度だけ回転させた場合に横長部品６０が近接部に干渉するかを判定する干渉判定処理を行い、干渉判定処理の結果、横長部品６０が近接部に干渉しないと判定された場合に、横長部品６０を回転角度だけ回転させる。

このような構成によると、横長部品６０を回転させる際、横長部品６０が近接部と干渉することを抑制することができる。したがって、横長部品６０の落下や、横長部品６０及び近接部の損傷を抑制することができる。

実施形態３の部品Ｐの吸着状態検査方法において、部品実装装置２１０は、ノズル３４に近接して配される近接部をさらに備え、角度調整工程では、回転角度を計算した後、横長部品６０を回転角度だけ回転させた場合に横長部品６０が近接部に干渉するかを判定する干渉判定工程を行い、干渉判定工程の結果、横長部品６０が近接部に干渉しないと判定された場合に、横長部品６０を回転角度だけ回転させる。

＜実施形態４＞
本開示の実施形態４について、図１７を参照しつつ説明する。なお、実施形態４の構成は、横長部品６０の部品サイズが部品データに含まれない点を除いて、実施形態３と同様であるため、重複する説明を省略する。

本実施形態では、実施形態３と略同様の角度調整処理が行われる。ただし、横長部品６０の部品サイズが部品データに含まれていないため、横長部品６０の推定部品サイズに基づいて回転角度の計算や干渉の判定が行われる。横長部品６０の推定部品サイズとは、例えば、横長部品６０を供給するフィーダ１３のサイズや種類等から推定される横長部品６０の部品サイズである。

制御部５０は、推定部品サイズに基づいて、実施形態１と同様に回転角度を計算する（Ｓ２１０）。この計算においては、最大吸着ずれ量を適当に設定し、考慮してもよいし、吸着ずれはないものとして無視してもよい。制御部５０は、横長部品６０の推定部品サイズを用いて、この回転角度に回転させた場合の横長部品６０の各頂点の推定座標を計算し、各頂点の推定座標が第１照明４１の配される領域内にあるか判断することで、干渉判定処理を行う（Ｓ２２０）。以降のフロー（Ｓ２３０，Ｓ２４０）は、実施形態３と同じである。

［実施形態４の作用効果］
実施形態４の部品実装装置は、ノズル３４に近接して配される近接部（第１照明４１）をさらに備え、角度調整処理では、制御部５０は、側面撮像カメラ４０の視野範囲の横幅Ｗｓと、横長部品６０の推定部品サイズと、に基づいて、横長部品６０の長手方向の両端部を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算し、横長部品６０を回転角度だけ回転させた場合に横長部品６０が近接部に干渉するかを判定する干渉判定処理を行い、干渉判定処理の結果、横長部品６０が近接部に干渉しないと判定された場合に、横長部品６０を回転角度だけ回転させる。

このような構成によると、部品データに部品サイズが含まれない場合でも、横長部品６０の推定部品サイズを用いることで、横長部品６０と近接部との干渉を抑制することができる。

実施形態４の部品Ｐの吸着状態検査方法において、部品実装装置は、ノズル３４に近接して配される近接部をさらに備え、角度調整工程では、側面撮像カメラ４０の視野範囲の横幅Ｗｓと、横長部品６０の推定部品サイズと、に基づいて、横長部品６０の長手方向の両端部を側面撮像カメラ４０の視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算し、横長部品６０を回転角度だけ回転させた場合に横長部品６０が近接部に干渉するかを判定する干渉判定工程を行い、干渉判定工程の結果、横長部品６０が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、横長部品６０を回転角度だけ回転させる。

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態１では、横長部品６０の特徴部としてリード６２を例示したが、特徴部はリードとは異なる構成であってもよい。
（２）上記実施形態３，４では、第１照明４１を近接部として例示したが、近接部は、例えば、各種カメラやレーザー変位計等であってもよい。

１０，２１０：部品実装装置
１１：基台、１２：部品供給部、１３：フィーダ、１４：搬送コンベア、１５：搬送ベルト、１６：部品供給テープ、１６Ａ：キャリアテープ、１６Ｂ：トップテープ、１６Ｃ：部品収納部、１６Ｄ：係合孔、１７：コンベア駆動モータ、２０：駆動装置、２１：Ｘ軸ビーム、２２：Ｙ軸フレーム、２３：Ｘ軸サーボモータ、２４：Ｙ軸サーボモータ
３０：ヘッドユニット、３１：ヘッドユニット本体、３２：実装ヘッド、３３：シャフト、３４：ノズル、３５：Ｚ軸サーボモータ、３６：Ｒ軸サーボモータ（回転機構の一例）
４０：側面撮像カメラ、４１：第１照明（近接部の一例）、４２：基板撮像カメラ、４３：部品撮像カメラ
４５：センサ類、４６：アクチュエータ類、５０：制御部、５１：操作部、５２：演算処理部、５３：モータ制御部、５４：記憶部、５５：画像処理部、５６：外部入出力部、５７：通信部
６０：横長部品
６１：本体部、６２：リード（特徴部の一例）、６３：第１面、６４：第２面
Ｂ：基板、Ｄ１，Ｄ２：突き出し量、Ｌ：軸線、Ｐ：部品、Ｈｐ：横長部品の短辺方向の寸法、Ｗｐ：横長部品の長辺方向の寸法、Ｗｓ：視野範囲の横幅、Ｘｍ：Ｘ方向の最大吸着ずれ量、Ｙｍ：Ｙ方向の最大吸着ずれ量、θｍ：角度の最大吸着ずれ量、θａ：第１回転角度、θｂ：第２回転角度、ｄθ：回転角度増分

Claims (16)

1. 基板に部品を実装する部品実装装置であって、
   前記部品を吸着するノズルが軸線上に装着された実装ヘッドと、
   前記ノズルを前記軸線の回りに回転させる回転機構と、
   前記ノズルを前記軸線の軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラと、
   制御部と、を備え、
   前記部品が、その長手方向の寸法が前記側面撮像カメラの視野範囲よりも大きい横長部品である場合に、
   前記制御部は、
   前記回転機構によって前記横長部品を吸着した前記ノズルを回転させることで、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収める角度調整処理と、
   前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像する撮像処理と、
   前記撮像処理により得られた撮像画像に基づいて前記横長部品の吸着状態を検査する吸着状態検査処理と、を行う、部品実装装置。
2. 部品データを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記角度調整処理では、前記制御部は、前記側面撮像カメラの視野範囲の横幅と、前記部品データに含まれる部品サイズと、に基づいて、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算する、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記横長部品の吸着姿勢が不明である場合、
   前記角度調整処理では、前記制御部は、前記部品データに含まれる最大吸着ずれ量に基づいて前記回転角度を計算し、得られた前記回転角度のうちより大きい絶対値を有する前記回転角度だけ前記横長部品を回転させる、請求項２に記載の部品実装装置。
4. 前記横長部品の吸着姿勢が認識されている場合、
   前記角度調整処理では、前記制御部は、前記吸着姿勢から求められる吸着ずれ量に基づいて前記回転角度を計算し、得られた前記回転角度のうちより小さい絶対値を有する前記回転角度だけ前記横長部品を回転させる、請求項２に記載の部品実装装置。
5. 前記角度調整処理では、前記制御部は、予め設定された回転角度増分だけ前記横長部品を回転させ、前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像することでテスト画像を取得し、前記テスト画像に基づいて前記横長部品の前記長手方向の両端部が前記側面撮像カメラの視野範囲内に収まっているかを判定する段階的回転処理を１回以上行う、請求項１に記載の部品実装装置。
6. 前記ノズルに近接して配される近接部をさらに備え、
   前記角度調整処理では、前記制御部は、前記回転角度を計算した後、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させた場合に前記横長部品が前記近接部に干渉するかを判定する干渉判定処理を行い、前記干渉判定処理の結果、前記横長部品が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させる、請求項２に記載の部品実装装置。
7. 前記ノズルに近接して配される近接部をさらに備え、
   前記角度調整処理では、前記制御部は、前記側面撮像カメラの視野範囲の横幅と、前記横長部品の推定部品サイズと、に基づいて、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算し、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させた場合に前記横長部品が前記近接部に干渉するかを判定する干渉判定処理を行い、前記干渉判定処理の結果、前記横長部品が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させる、請求項１に記載の部品実装装置。
8. 前記横長部品は、正規の吸着姿勢で前記ノズルに吸着される第１面と、前記第１面と表裏関係にあって前記基板側に配される第２面と、前記第１面及び前記第２面に対して前記軸線の軸方向について非対称に配される特徴部と、を備え、
   前記吸着状態検査処理では、前記制御部は、前記撮像画像における前記特徴部の位置を認識することで、前記横長部品の吸着姿勢の表裏判定を行う、請求項２に記載の部品実装装置。
9. 基板に部品を実装する部品実装装置における部品の吸着状態検査方法であって、
   前記部品実装装置は、前記部品を吸着するノズルが軸線上に装着された実装ヘッドと、前記ノズルを前記軸線の回りに回転させる回転機構と、前記ノズルを前記軸線の軸方向と直交する撮像方向から撮像する側面撮像カメラと、を備え、
   前記部品が、その長手方向の寸法が前記側面撮像カメラの視野範囲よりも大きい横長部品である場合に、
   部品の吸着検査方法は、
   前記回転機構によって前記横長部品を吸着した前記ノズルを回転させることで、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収める角度調整工程と、
   前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程により得られた撮像画像に基づいて前記横長部品の吸着状態を検査する吸着状態検査工程と、を含む、部品の吸着状態検査方法。
10. 前記部品実装装置は、部品データを記憶する記憶部をさらに備え、
    前記角度調整工程では、前記側面撮像カメラの視野範囲の横幅と、前記部品データに含まれる部品サイズと、に基づいて、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算する、請求項９に記載の部品の吸着状態検査方法。
11. 前記横長部品の吸着姿勢が不明である場合、
    前記角度調整工程では、前記部品データに含まれる最大吸着ずれ量に基づいて前記回転角度を計算し、得られた前記回転角度のうちより大きい絶対値を有する前記回転角度だけ前記横長部品を回転させる、請求項１０に記載の部品の吸着状態検査方法。
12. 前記横長部品の吸着姿勢が認識されている場合、
    前記角度調整工程では、前記吸着姿勢から求められる吸着ずれ量に基づいて前記回転角度を計算し、得られた前記回転角度のうちより小さい絶対値を有する前記回転角度だけ前記横長部品を回転させる、請求項１０に記載の部品の吸着状態検査方法。
13. 前記角度調整工程では、予め設定された回転角度増分だけ前記横長部品を回転させ、前記側面撮像カメラによって前記横長部品を撮像することでテスト画像を取得し、前記テスト画像に基づいて前記横長部品の前記長手方向の両端部が前記側面撮像カメラの視野範囲内に収まっているかを判定する段階的回転工程を１回以上行う、請求項９に記載の部品の吸着状態検査方法。
14. 前記部品実装装置は、前記ノズルに近接して配される近接部をさらに備え、
    前記角度調整工程では、前記回転角度を計算した後、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させた場合に前記横長部品が前記近接部に干渉しないかを判定する干渉判定工程を行い、前記干渉判定工程の結果、前記横長部品が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させる、請求項１０に記載の部品の吸着状態検査方法。
15. 前記部品実装装置は、前記ノズルに近接して配される近接部をさらに備え、
    前記角度調整工程では、前記側面撮像カメラの視野範囲の横幅と、前記横長部品の推定部品サイズと、に基づいて、前記横長部品の前記長手方向の両端部を前記側面撮像カメラの視野範囲内に収めるために必要な回転角度を計算し、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させた場合に前記横長部品が前記近接部に干渉するかを判定する干渉判定工程を行い、前記干渉判定工程の結果、前記横長部品が前記近接部に干渉しないと判定された場合に、前記横長部品を前記回転角度だけ回転させる、請求項９に記載の部品の吸着状態検査方法。
16. 前記横長部品は、正規の吸着姿勢で前記ノズルに吸着される第１面と、前記第１面と表裏関係にあって前記基板側に配される第２面と、前記第１面及び前記第２面に対して前記軸線の軸方向について非対称に配される特徴部と、を備え、
    前記吸着状態検査工程では、前記撮像画像における前記特徴部の位置を認識することで、前記横長部品の吸着姿勢の表裏判定を行う、請求項１０に記載の部品の吸着状態検査方法。

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