JP4428794B2 - 電気部品位置検出方法および電気回路組立方法 - Google Patents
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Description
【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。
なお、下記項のうち、(29)項，(30)項，(32)項および(34)項を合わせたものが請求項１に相当し、その請求項１に(31)項に記載の事項を追加したものが請求項２に、請求項１または２に(35)項に記載の事項を追加したものが請求項３に、請求項１ないし３のいずれかに(33)項に記載の事項を追加したものが請求項４に、(36)項が請求項５にそれぞれ相当する。
（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。
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。
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。
（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。
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。
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ＣＣＤ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。
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。
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。
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。
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。
（２９）挿入孔に挿入されるべき複数の挿入リードが本体部から互いに平行に延び出た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、それら複数の挿入リードの前記本体部側の端部である基端部と、前記本体部から遠い側の端部である先端部との両方の像を取得し、その取得結果に基づいて前記複数の挿入リードの位置を検出することにより前記電気部品の位置を検出することを特徴とする電気部品位置検出方法。
（３０）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(29)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３１）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(30)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３２）前記互いに交差する２方向の一方を、前記複数の挿入リードの前記基端部のシルエット像の幅が最小となる方向に決定する(30)項または(31)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３３）前記複数の挿入リードの前記基端部のシルエット像の幅が最小となる方向における前記複数の挿入リードの前記先端部のシルエット像に基づいて複数の挿入リードの曲がりを検出する(32)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３４）前記複数の挿入リードの前記基端部と前記先端部とを光学的に検出する光学的検出手段と、前記電気部品とを、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、前記基端部のシルエット像の幅が最小になる相対回転位置において前記複数の挿入リードの前記先端部のシルエット像を取得する(32)項または(33)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３５）前記複数の挿入リードの前記基端部と前記先端部とを光学的に検出する光学的検出手段として、それら基端部と先端部とを含む挿入リード全体の像を一挙に取得可能なＣＣＤカメラを使用する(29)項ないし(34)項のいずれかに記載の電気部品位置検出方法。
（３６）前記複数の挿入リードを有する電気部品の位置を(33)項の方法で検出する工程と、
検出し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を減少させた上で、前記複数の挿入リードを前記挿入孔に挿入する挿入工程と
を含み、かつ、前記複数の挿入リードの曲がりが設定量以上である場合には、前記挿入工程の実施を禁止することを特徴とする電気回路組立方法。
【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２４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３８（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４０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５０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５０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。ＣＣＤ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９６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１０８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１０６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８６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、ＰＵ１４２，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２２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１５２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７６、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１２０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７２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、ＲＯＭ１４４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１２０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ＣＣＤ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ΔＸp ，ΔＹp 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ΔＸp ，ΔＹp 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１２０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１３０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１３０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１２０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１０８の並ぶ方向が同じであれば、その方向が電気部品１００の列方向であるとされるが、各列の挿入リード１０８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ΔθE 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ΔθE 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ΔθE 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ΔθE が取得されたならば、その回転角度誤差ΔθE 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１３０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、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１００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１０８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１１８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 ，Ａ3 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Ｌ3 ）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ΔＹE 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１１８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１００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ΔＹE 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ΔＹE （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 ，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１２０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ΔＸE 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ΔＸE ，ΔＹE と、プリント配線板２２の前記部品装着位置の誤差ΔＸp ，ΔＹp 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ΔθE は前記位置修正量ΔＸE ，ΔＹE 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ΔＸE ，ΔＹE 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ΔθE 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ΔＸE ，ΔＹE 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１０８の位置が検出され、それら挿入リードの挿入孔１１８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１０８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１２０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２０２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２０２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ＲＡＭ１４６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１０８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１０８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１０８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４０６，４０８、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４０６，４０８，４１０，４１２，４１４，４１６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４０６〜４１６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。
【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４０６〜４１６（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４０６〜４１６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ＲＡＭ１４６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１０８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１０８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５０６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５０４，５０６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５１０，５１２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５１０，５１２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３０２と同様の構成であり、これら一対の投光器５１０，５１２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１３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５００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５３４，５３６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５３４，５３６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５３４，５３６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５０４，５０６が選択された回転位置にサーボモータ５３４，５３６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５１４，５１６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１０８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１００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１００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 １２０：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 ２０２：照明装置 ３００：投光器 ３０２：受光器 ４０６，４０８，４１０，４１２，４１４，４１６：光学的検出手段 ４２０：投光器 ４３０：受光器 ５００，５０２：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
【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。
なお、下記項のうち、(29)項，(30)項，(32)項および(34)項を合わせたものが請求項１に相当し、その請求項１に(31)項に記載の事項を追加したものが請求項２に、請求項１または２に(35)項に記載の事項を追加したものが請求項３に、請求項１ないし３のいずれかに(33)項に記載の事項を追加したものが請求項４に、(36)項が請求項５にそれぞれ相当する。
（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。
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。
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。
（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。
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。
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ＣＣＤ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。
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。
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。
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。
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。
（２９）挿入孔に挿入されるべき複数の挿入リードが本体部から互いに平行に延び出た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、それら複数の挿入リードの前記本体部側の端部である基端部と、前記本体部から遠い側の端部である先端部との両方の像を取得し、その取得結果に基づいて前記複数の挿入リードの位置を検出することにより前記電気部品の位置を検出することを特徴とする電気部品位置検出方法。
（３０）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(29)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３１）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(30)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３２）前記互いに交差する２方向の一方を、前記複数の挿入リードの前記基端部のシルエット像の幅が最小となる方向に決定する(30)項または(31)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３３）前記複数の挿入リードの前記基端部のシルエット像の幅が最小となる方向における前記複数の挿入リードの前記先端部のシルエット像に基づいて複数の挿入リードの曲がりを検出する(32)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３４）前記複数の挿入リードの前記基端部と前記先端部とを光学的に検出する光学的検出手段と、前記電気部品とを、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、前記基端部のシルエット像の幅が最小になる相対回転位置において前記複数の挿入リードの前記先端部のシルエット像を取得する(32)項または(33)項に記載の電気部品位置検出方法。
（３５）前記複数の挿入リードの前記基端部と前記先端部とを光学的に検出する光学的検出手段として、それら基端部と先端部とを含む挿入リード全体の像を一挙に取得可能なＣＣＤカメラを使用する(29)項ないし(34)項のいずれかに記載の電気部品位置検出方法。
（３６）前記複数の挿入リードを有する電気部品の位置を(33)項の方法で検出する工程と、
検出し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を減少させた上で、前記複数の挿入リードを前記挿入孔に挿入する挿入工程と
を含み、かつ、前記複数の挿入リードの曲がりが設定量以上である場合には、前記挿入工程の実施を禁止することを特徴とする電気回路組立方法。
【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２４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３８（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４０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５０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５０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。ＣＣＤ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９６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１０８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１０６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８６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、ＰＵ１４２，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２２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１５２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７６、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１２０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７２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、ＲＯＭ１４４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１２０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ＣＣＤ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ΔＸp ，ΔＹp 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ΔＸp ，ΔＹp 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１２０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１３０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１３０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１２０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１０８の並ぶ方向が同じであれば、その方向が電気部品１００の列方向であるとされるが、各列の挿入リード１０８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ΔθE 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ΔθE 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ΔθE 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ΔθE が取得されたならば、その回転角度誤差ΔθE 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１３０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、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１００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１０８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１１８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 ，Ａ3 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Ｌ3 ）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ΔＹE 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１１８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１００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ΔＹE 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ΔＹE （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 ，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１２０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ΔＸE 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ΔＸE ，ΔＹE と、プリント配線板２２の前記部品装着位置の誤差ΔＸp ，ΔＹp 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ΔθE は前記位置修正量ΔＸE ，ΔＹE 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ΔＸE ，ΔＹE 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ΔθE 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ΔＸE ，ΔＹE 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１０８の位置が検出され、それら挿入リードの挿入孔１１８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１０８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１２０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２０２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２０２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ＲＡＭ１４６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１０８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１０８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１０８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４０６，４０８、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４０６，４０８，４１０，４１２，４１４，４１６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４０６〜４１６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。
【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４０６〜４１６（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４０６〜４１６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ＲＡＭ１４６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１０８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１０８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５０６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５０４，５０６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５１０，５１２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５１０，５１２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３０２と同様の構成であり、これら一対の投光器５１０，５１２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１３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５００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５３４，５３６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５３４，５３６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５３４，５３６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５０４，５０６が選択された回転位置にサーボモータ５３４，５３６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５１４，５１６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１０８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１００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１００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 １２０：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 ２０２：照明装置 ３００：投光器 ３０２：受光器 ４０６，４０８，４１０，４１２，４１４，４１６：光学的検出手段 ４２０：投光器 ４３０：受光器 ５００，５０２：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
Claims (5)
- 挿入孔に挿入されるべき複数の挿入リードが本体部から互いに平行に延び出た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の前記本体部側の端部である基端部と、前記本体部から遠い側の端部である先端部とを光学的に検出する光学的検出手段と、前記電気部品とを、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方向であって、それら２方向にそれぞれ平行な複数の直線上に前記複数の挿入リードのすべてが並ぶ２方向の一方について、その一方の方向に並ぶ複数の挿入リードの前記基端部のシルエット像の幅が最小になる相対回転位置を取得し、
その取得した相対回転位置における前記２方向から前記複数の挿入リードの前記先端部のシルエット像を取得し、
その取得結果に基づいて前記複数の挿入リードの位置を検出することにより前記電気部品の位置を検出することを特徴とする電気部品位置検出方法。 - 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１に記載の電気部品位置検出方法。
- 前記光学的検出手段として、前記基端部と先端部とを含む挿入リード全体の像を一挙に取得可能なＣＣＤカメラを使用する請求項１または２に記載の電気部品位置検出方法。
- 前記複数の挿入リードの前記基端部のシルエット像の幅が最小となる方向における前記複数の挿入リードの前記先端部のシルエット像に基づいて複数の挿入リードの曲がりを検出する請求項１ないし３のいずれかに記載の電気部品位置検出方法。
- 前記複数の挿入リードを有する電気部品の位置を請求項４の方法で検出する工程と、
検出し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を減少させた上で、前記複数の挿入リードを前記挿入孔に挿入する挿入工程とを含み、かつ、前記複数の挿入リードの曲がりが設定量以上である場合には、前記挿入工程の実施を禁止することを特徴とする電気回路組立方法。
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