JP4758263B2 - 部品移載装置、表面実装機および部品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸着ノズルによって電子部品を吸着し移載する部品移載装置、表面実装機および部品検査装置に関するものである。

従来、例えば表面実装機において、電子部品を部品供給部からプリント配線板上に移載するに当たっては、電子部品を吸着ノズルに吸着させ、この吸着ノズルを移動させることによって行っている。

前記吸着ノズルは、使用を繰り返すことによって吸着面が汚れたり、電子部品との接触により破損することがある。このように吸着ノズルが汚損されたり破損した場合、吸着ノズルによって電子部品を吸着するときに吸着ミスを起こし易くなる。
前記吸着ノズルを備えた従来の部品移載装置には、吸着ノズルによって電子部品を移載するときに電子部品が正しく吸着ノズルに吸着されているか否かを判別するための判別装置が設けられている。

従来のこの種の判別装置を装備した部品移載装置としては、例えば特許文献１または特許文献２に開示されているものがある。特許文献１に示されている部品移載装置は、吸着ノズルに吸着された電子部品を下方からカメラによって撮像し、画像処理によって電子部品の有無を検出するものである。一方、特許文献２に示されている部品移載装置は、吸着ノズルおよびこれに吸着された電子部品を側方から見た画像をカメラによって撮像し、画像処理によって電子部品の有無を検出するものである。
特許第２８０１３３１号公報 特開平６−４５７９０号公報

しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載されている部品移載装置は、正しい実装ができない原因となる電子部品が吸着ノズルに吸着されているが正しい吸着ではない吸着不良や、吸着そのものがされていない吸着ミスを起こしたことを検出することはできるが、吸着不良や吸着ミスの原因となる状態を検出することができないものである。したがって、従来の部品移載装置においては、吸着不良や吸着ミスが発生した場合、再発生の防止のためには、その原因を調べるべくいちいち動作を一時的に中断しなければならず、移載効率が低下してしまう。また、例え電子部品が吸着ノズルに正しく吸着されたとしても、電子部品の反吸着面すなわち装着面側に異物が付着する場合においては、電子部品を装着しても電子部品が傾き、正しい装着ができなくなる。また、吸着ノズルの外周、特に先端に近い部分や、電子部品の装着面以外の外周に異物が付着している場合、移載の過程で電子部品の移載先の移載部の上に異物が脱落して装着不良が発生してしまう。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、装着不良の原因を検知可能とすることで、移載効率の低下を防ぐことを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る部品移載装置は、電子部品を吸着する吸着ノズルと、前記吸着ノズルおよびこれに吸着された電子部品を側方から見た画像を撮像する撮像手段とを備えた部品移載装置において、前記電子部品を側方から撮像した電子部品単体の画像の画像データを記憶したメモリと、前記電子部品を吸着していない状態の前記吸着ノズルを前記撮像手段により撮像することによって吸着ノズル単体の画像を取得する第１の画像取得手段と、前記電子部品を吸着した状態の前記吸着ノズルと前記電子部品とを前記撮像手段により撮像することによって部品吸着状態の画像を取得する第２の画像取得手段と、前記部品吸着状態の画像と前記吸着ノズル単体の画像との差により差分画像データを生成する画像処理手段と、前記差分画像データと、前記電子部品単体の画像データとを比較することにより吸着ノズルの吸着面の良否判定を行う判定手段とを備えたものである。

請求項２に記載した発明に係る部品移載装置は、請求項１に記載した部品移載装置において、第１の画像取得手段は、吸着ノズル単体の画像から吸着ノズルのノズル先端部の長さと、吸着ノズルの吸着面の平坦度とを計測し、ノズル先端部の長さと吸着面の平坦度とのうち少なくとも一方が予め定めた正常値から外れる場合、エラー処理を行うものである。

請求項３に記載した発明に係る部品移載装置は、請求項１に記載した部品移載装置において、第１の画像取得手段は、吸着ノズル単体の画像から吸着ノズルのノズル先端部の長さと、吸着ノズルの吸着面の平坦度とを計測し、ノズル先端部の長さと吸着面の平坦度とが予め定めた正常値と一致している場合に限り画像データを保存する保存手段を備えているものである。

請求項４に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載した部品移載装置によって実装用部品を部品供給部からプリント配線板上に移載するものである。

請求項５に記載した発明に係る部品検査装置は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載した部品移載装置によって被検査用電子部品を部品供給部から検査部に移載するものである。

ところで、吸着ノズルの吸着面の汚損は、主に微細な異物が前記吸着面と電子部品との間に挟まれ、吸着面に押し付けられ付着することによって発生する。吸着ノズルは、前記汚損が少ない場合は電子部品を傾斜するような状態で吸着するが、異物が堆積するなど汚損が進むにしたがって吸着ミスを起こすようになる。
一方、吸着部分の一部が欠けた吸着ノズルは、破損箇所が小さい場合は電子部品を傾斜するような状態で吸着する。この破損箇所は、吸着を繰り返すことにより大きくなることがあり、このような場合、吸着ノズルは吸着ミスを起こし易くなる。

請求項６に記載した発明に係る表面実装機は、実装用部品を吸着し移載する部品移載装置によって実装用部品を部品供給部からプリント配線板上に移載する表面実装機であって、実装用部品を吸着する吸着ノズルと、前記吸着ノズルおよびこれに吸着された実装用部品を側方から見た画像を撮像する側方撮像手段と、前記吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像する底面画像撮像手段と、異物が付着していない吸着ノズルとこの吸着ノズルに吸着され異物が付着していない実装用部品とを側方から見た状態を現す基準側方画像データを記憶するメモリと、前記底面画像撮像手段により、吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像することにより得られる底面画像に基づいて、吸着ノズルの中心に対する実装用部品の吸着時の回転方向の位置ずれを検出し、前記回転方向の位置ずれが解消されるように前記基準側方画像データを修正する画像処理手段と、前記画像処理手段により修正された前記基準側方画像データと、前記側方撮像手段により使用環境下において吸着ノズルとこの吸着ノズルに吸着された実装用部品とを側方から撮像することにより生成された実側方画像データとを比較することにより、吸着ノズルの異常の有無を判定する判定手段とを備えたものである。

請求項７に記載した発明に係る表面実装機は、実装用部品を吸着し移載する部品移載装置によって実装用部品を部品供給部からプリント配線板上に移載する表面実装機であって、実装用部品を吸着する吸着ノズルと、前記吸着ノズルおよびこれに吸着された実装用部品を側方から見た画像を撮像する側方撮像手段と、前記吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像する底面画像撮像手段と、異物が付着していない実装用部品の側方画像データと、異物が付着していない吸着ノズルの側方画像データとを、それぞれ記憶するメモリと、前記底面画像撮像手段により吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像することにより生成された底面画像に基づいて、吸着ノズルに対する実装用部品の吸着時の水平方向の位置ずれを検出し、かつ前記異物が付着していない実装用部品の側方画像データと前記異物が付着していない吸着ノズルの側方画像データとを、前記水平方向の位置ずれが解消されるように画像処理により組み合わせることによって、異物が付着していない吸着ノズルとこの吸着ノズルに吸着され異物が付着していない実装用部品とを側方から見た状態を現す基準側方画像データを生成する画像処理手段と、前記基準側方画像データと前記側方撮像手段により使用環境下において吸着ノズルとこの吸着ノズルに吸着された実装用部品とを側方から撮像することにより生成された実側方画像データとを比較することにより、吸着ノズルの異常の有無を判定する判定手段とを備えたものである。

請求項８に記載した発明に係る表面実装機は、請求項７に記載の表面実装機において、前記画像処理手段は、前記底面画像に基づいて、吸着ノズルの中心に対する実装用部品の吸着時の回転方向の位置ずれを検出し、前記水平方向の位置ずれに加え前記回転方向の位置ずれの両方を解消するように、前記異物が付着していない実装用部品の側方画像データと前記異物が付着していない吸着ノズルの側方画像データとを画像処理により合成することによって、前記基準側方画像データを生成するものである。

請求項９に記載した発明に係る表面実装機は、請求項７または請求項８に記載した表面実装機において、基準側方画像データを生成するにあたって画像処理による組み合わせに用いられる異物が付着していない実装用部品の側方画像データは、実装用部品の形状を現すＣＡＤデータであることを特徴とするものである。

本発明において、第２の撮像手段によって取得した部品吸着状態の画像と、第１の撮像手段によって取得した吸着ノズル単体の画像との差により得られる画像（差分の画像）は、吸着ノズルが正常である場合（汚損や破損がない場合）は電子部品単体の画像と一致する。しかし、前記汚損箇所や破損箇所が小さい場合のように、電子部品は吸着するものの正常とは異なる状態で吸着しているような場合は、前記差分の画像は電子部品単体の画像とは異なるようになる。

本発明によれば、上記差分の画像と電子部品単体の画像とが相違している場合に吸着ノズルを不良と判定するから、吸着ミスを起こす可能性が高いことを吸着ミスを起こす以前に検出することができる。このため、本発明に係る部品移載装置においては、吸着ミスを起こして装置を停止させたり吸着動作を不必要に繰り返すことがなく、吸着ミスを起こす以前に例えば予め定めたノズル清掃手順、ノズル交換手順にしたがって吸着ノズルの清掃または交換を短時間で行うことができる。
したがって、本発明によれば、吸着ミスを起こす以前に吸着ノズルの汚損、破損などを検出することができるから、吸着ミスが原因となって実装効率が低下するようなことを確実に防ぐことができる。

請求項２記載の発明によれば、吸着ノズルの先端部の長さと吸着面の平坦度のうちいずれか一方が異常である場合にはエラー処理が行われる。したがって、この発明によれば、吸着ミスを起こす以前に吸着ノズルの汚損、破損などを検出することができるから、吸着ミスが原因となって実装効率が低下するようなことを確実に防ぐことができる。

請求項３記載の発明によれば、第１の画像取得手段によって取得した吸着ノズル単体の画像は、汚損や破損のない正常な状態の吸着ノズルを撮像した画像になる。
このため、この発明によれば、現在の吸着ノズルの画像と正常な吸着ノズルの画像との差によって吸着ノズルの良否の判定を行うことができるから、良否判定の精度を向上させることができる。

請求項４記載の発明によれば、吸着ノズルの吸着ミスにより実装動作が中断することがなく、実装効率の高い表面実装機を提供することができる。
請求項５記載の発明によれば、吸着ノズルの吸着ミスにより被検査用電子部品の移載動作が中断することがなく、部品を検査する効率の高い部品検査装置を提供することができる。

請求項６ないし請求項８記載の発明によれば、装着不良を発生させる吸着不良の原因となる吸着ノズルの先端部の欠けや、吸着ノズルの先端吸着面への異物の付着を、吸着ノズルに電子部品を吸着させた状態で発見することができる。また、電子部品の反吸着面すなわち装着面と電子部品の移載先の移載部の間に異物が挟まることになり装着不良の原因となる電子部品の装着面への異物の付着を発見することができる。さらにまた、電子部品の移載先の移載部の上に異物が脱落して装着不良の原因となる吸着ノズルの先端部外周や電子部品の外周への異物の付着も、吸着ノズルに電子部品を吸着させた状態で発見することができる。

請求項６および請求項７記載の発明によれば、全ての電子部品について吸着ノズルに吸着されている状態で基準側方画像を用意する場合に較べて、画像データのデータ量を低減することができるから、画像データを記憶させておくメモリとして容量の相対的に少ないものを用いることができる。

請求項９記載の発明によれば、電子部品の基準側方画像を生成するに当って撮像を行う必要がないから、前記画像を容易に生成することができる。

請求項６および請求項８記載の発明によれば、実側方画像データを生成するための撮像時に、電子部品が吸着ノズルに対して回転方向に位置ずれを起こした状態で吸着されたとしても異物付着の有無を正しく判定することができる。

請求項７記載の発明によれば、実側方画像データを生成するための撮像時に、電子部品が吸着ノズルに対して水平方向に位置ずれを起こした状態で吸着されたとしても、異物付着の有無を正しく判定することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る部品移載装置を装備した表面実装機の一実施の形態を図１ないし図１０によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る部品移載装置を装備した表面実装機の平面図、図２は要部を示す断面図、図３は撮像ユニットを示す正面図で、同図においては下方撮像部を破断した状態で描いてある。

図４は表面実装機の構成を示すブロック図、図５は吸着ノズル単体の画像を取得するときの動作を示すフローチャート、図６は部品吸着状態にある画像の取得から部品を実装するまでの動作を示すフローチャートである。図７は吸着ノズル単体の画像を示す図、図８は画像処理手段が行う画像処理を模式的に表した図、図９は吸着ノズルが不良の場合の画像処理を模式的に表した図、図１０は吸着ノズル単体の画像を取得するときの他の動作例を示すフローチャートである。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による表面実装機を示す。この表面実装機１は、基台２と、この基台２の上にプリント配線板３を搬送するためのコンベア４と、基台２の両側部に位置する部品供給部５に装着された多数のテープフィーダー５ａ，５ａ‥‥と、これらのテープフィーダー５ａから実装用部品６（図２参照）をプリント配線板３上に移載するための部品移載装置７と、前記コンベア４やテープフィーダー５および部品移載装置７などの動作を制御するための制御装置８とを備えている。

前記部品移載装置７は、図１および図２に示すように、基台２の上でＹ軸方向に延びる２本の固定レール１１，１１と、Ｘ方向に延びる形状に形成され前記固定レール１１に移動自在に支持された支持部材１２と、この支持部材１２にＸ軸方向に移動自在に支持されたヘッドユニット１３と、実装用部品６の吸着状態を検出するための下方撮像ユニット１４および側方撮像ユニット１５（図２参照）などによって構成されている。
前記支持部材１２は、一方の固定レール１１に設けられたボールねじ軸１６に螺合するナット１７を備えており、ボールねじ軸１６がＹ軸サーボモータ１８により回転駆動されることによってＹ軸方向に往復動する。

前記ヘッドユニット１３は、図２に示すように、前記支持部材１２に設けられたガイド部材１９に支持されかつボールねじ軸２０に螺合しており、このボールねじ軸２０がＸ軸サーボモータ２１（図１参照）により回転駆動することによってＸ軸方向に往復動する。
また、このヘッドユニット１３は、図１および図３に示すように、複数の実装用ヘッド２２がＸ軸方向に等間隔おいて並ぶ状態で設けられている。この実施の形態によるヘッドユニット１３は、６本の実装用ヘッド２２が装備されている。

これらの実装用ヘッド２２は、図２に示すように、それぞれヘッドユニット１３のフレーム１３ａに対してＺ軸方向（上下方向）に移動可能に支持されるとともにＺ軸回りに回転可能に支持されており、下端部に実装用部品６を吸着するための吸着ノズル２３が設けられている。また、この実装用ヘッド２２は、ヘッドユニット１３に設けられた昇降駆動手段２４によってＺ軸方向に駆動し、ヘッドユニット１３に設けられた回転駆動手段２５によってＺ軸回りに回転させられる。

前記昇降駆動手段２４は、前記フレーム１３ａに回動自在に支持されて上下方向に延びるボールねじ軸２６と、このボールねじ軸２６の上端部を駆動するＺ軸サーボモータ２７と、ヘッドユニット１３に設けられて前記ボールねじ軸２６に螺合するナット部材２８などによって構成されている。
前記回転駆動手段２５は、Ｒ軸サーボモータ２９（図４参照）によってヘッドユニット１３を回動させる構成が採られており、前記フレーム１３ａに支持されている。

前記下方撮像ユニト１４は、吸着ノズル２３に吸着された実装用部品６の底面を撮像するためのもので、図３および図４に示すように、底面画像撮像用カメラ３１と、この底面画像撮像用カメラ３１の撮像範囲を囲みかつ上方に向けて拡がるように設けられた複数のＬＥＤからなる底面画像撮像用照明３２とを備えている。

この下方撮像ユニット１４が設けられる位置は、図１に示すように、平面視において、コンベア４と部品供給部５との間に位置付けられている。前記底面画像撮像用カメラ３１は、前記実装用ヘッド２２に吸着された実装用部品６の底面の反射画像を撮像する。また、この底面画像撮像用カメラ３１は、撮像した画像のデータを後述する制御装置８に送出する構成が採られている。

前記側方撮像ユニット１５は、吸着ノズル２３およびこれに吸着された実装用部品６を側方から撮像するためのもので、図２〜図４に示すように、前記部品移載装置７の支持部材１２から下方に延びるカメラ支持部材３３に取付けられた側面画像撮像用カメラ３４と、前記ヘッドユニット１３の下端部から下方に延びる保持部材３５に取付けられたＬＥＤからなる側面画像撮像用照明３６とから構成されている。この側方撮像ユニット１５によって、本発明でいう撮像手段が構成されている。

前記側面画像撮像用カメラ３４は、ラインセンサやエリアセンサなどからなり、光軸が表面実装機１の前方（図１においては下方）を指向する状態になるように装備されている。この実施の形態においては、このカメラ３４は、図３に示すように、Ｘ方向（同図においては左右方向）において前記下方撮像ユニット１４のカメラ３１と同位置に１個設けられている。

前記照明３６は、実装用ヘッド２２毎に設けられており、実装用ヘッド２２が前記カメラ３４の前方に位置することによって、実装用ヘッド２２を挟んで前記カメラ３４と対向する位置に位置付けられる。前記カメラ３４は、前記照明３６が光を照射する照明条件下において、吸着ノズル２３およびこれに吸着された実装用部品６を側方から撮像し、撮像した画像のデータを後述する制御装置８に送出する。なお、この側方撮像ユニット１５の側面画像撮像用カメラ３４と側面画像撮像用照明３６は、一つの支持体に支持させてカメラユニットとし、ヘッドユニット１３にＸ方向に移動可能に支持させることができる。この場合、カメラ３４による撮像は、ヘッドユニット１３を部品実装のためにテープフィーダー５ａ側からプリント配線板３側へ移動させるときの途中または部品実装後にテープフィーダー５ａ側へ戻す途中で前記カメラユニットをヘッドユニット１３に対してＸ方向に移動させることによって行う。また、前記側方撮像ユニット１５は、基台２上に搭載することもできる。この場合、カメラ３４による撮像は、ヘッドユニット１３を側方撮像ユニット１５に対してＸ方向に平行移動させることによって行う。

前記制御装置８は、論理演算を実行する周知のＣＰＵと、このＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭと、装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭなどによって構成されている。この実施の形態による制御装置８は、図４に示すように、軸制御手段４１と、撮像装置制御手段４２と、画像メモリ４３と、搭載情報記憶手段４４と、マシン情報記憶手段４５と、演算手段４６とを備えている。前記演算手段４６には、各種情報を表示するための表示装置４７が接続されている。

前記軸制御手段４１は、表面実装機１に設けられているＹ軸サーボモータ１８と、Ｘ軸サーボモータ２１、Ｚ軸サーボモータ２７（第１ヘッドＺ軸サーボモータ２７〜第６ヘッドＺ軸サーボモータ２７）およびＲ軸サーボモータ２９（第１ヘッドＲ軸サーボモータ２９〜第６ヘッドＲ軸サーボモータ２９）の駆動を制御するものである。

撮像装置制御手段４２は、底面画像撮像用カメラ３１、底面画像撮像用照明３２、側面画像撮像用カメラ３４および側面画像撮像用照明３６の動作を制御するものである。この撮像装置制御手段４２は、後述する保存手段５３を有し、撮像タイミングを制御するためのプログラムに基づいて後述する第１の画像取得手段５１として機能したり、第２の画像取得手段５２として機能するように構成されている。
第１の画像取得手段５１は、側面画像撮像用カメラ３４によって単体の吸着ノズル２３の画像を撮像する。この吸着ノズル単体の画像は、例えば図７に示すように撮像される。この画像には、吸着ノズル２３の相対的に太い基部２３ａと、相対的に細い先端部２３ｂとが撮像される。

第２の画像取得手段５２は、側面画像撮像用カメラ３４によって、実装用部品６を吸着した状態の吸着ノズル２３およびこれに吸着された実装用部品６の画像（部品吸着状態にある画像）を撮像する。この部品吸着状態にある画像は、正常時には例えば図８に示す三つの画像のうち最も左側に位置する画像のように撮像される。

前記保存手段５３は、第１の画像取得手段５１によって取得した吸着ノズル単体の画像から吸着ノズル２３が正常であると判定された場合に吸着ノズル単体の画像のデータを画像メモリ４３に保存する。ここで行われる判定は、吸着ノズル２３の先端部２３ｂの長さと、吸着ノズル２３の吸着面（下端面）の平坦度とを吸着ノズル単体の画像から計測し、これらの値と予め定めた正常値とを比較することによって行う。この計測と比較は、後述する演算手段４６が行う。

前記画像メモリ４３は、側面画像撮像用カメラ３４および底面画像撮像用カメラ３１の撮像により得られた画像データを格納するものである。
前記搭載情報記憶手段４４は、プリント配線板３上に実装する実装用部品６に関する情報を記憶するものであって、例えば、実装用部品６の厚み、幅、高さ等の形状に関するデータや、どのような種類の実装用部品６をどの箇所に実装するかなどの情報が格納されている。また、搭載情報記憶手段には、これらの実装用部品６を単体で下方から撮像した画像データと、側方から撮像した画像データとが格納されている。この搭載情報記憶手段４４によって本発明でいうメモリが構成されている。

前記マシン情報記憶手段４５は、この実施の形態による表面実装機１に関する情報が記憶されているものであって、吸着ノズル２３の先端部２３ｂの長さと吸着面の平坦度とのそれぞれの正常値が格納されている。この正常値は、ある範囲の幅を持った値であり、製造上の公差を含む値に設定されている。

前記演算手段４６は、ＣＰＵなどのような演算機能を有するもので、後述する画像処理手段５４と判定手段５５とを備えており、画像メモリ４３に格納された画像データ、搭載情報記憶手段４４、マシン情報記憶手段４５に格納されたデータおよび軸制御手段４１からの制御データ等を使用して演算処理を行い、この演算結果に基づいて表面実装機１の各装置を制御する。

前記画像処理手段５４は、前記第２の画像取得手段５２によって取得した部品吸着状態における画像と、前記第１の画像取得手段５１によって取得した吸着ノズル単体における画像との差により差分画像データを生成するように構成されている。詳述すると、この画像処理手段５４は、図８および図９に示すように、これらの図において最も左側に位置する部品吸着状態の画像と、中央に位置する吸着ノズル単体の画像との差により、最も右側に表示したような差分画像データを生成する。

図９（ａ）は吸着ノズル２３の吸着部が破損し実装用部品６の吸着を失敗した場合を示し、同図（ｂ）は吸着部が破損した吸着ノズル２３によって実装用部品６が略正常に吸着された場合を示し、同図（ｃ）は吸着部が破損した吸着ノズル２３によって実装用部品６が傾いて吸着された場合を示している。

前記判定手段５５は、上述した差分画像データと、前記搭載情報記憶手段４４に記憶させてある実装用部品単体の画像データとを比較し、これら両画像データが一致する場合に吸着ノズル２３が正常であると判定し、それ以外の場合は吸着ノズル２３が異常であると判定する。

次に、この実施の形態による表面実装機１の部品実装時の動作を図５および図６に示すフローチャートによって説明する。この実施の形態による表面実装機は、単体の吸着ノズル２３の画像を工場出荷時やメンテナンス時に撮像し保存する。すなわち、先ず、図５に示すフローチャートのステップＳ１において、特定の実装用ヘッド２２とその実装用ヘッド２２に選択的に取付けられる複数種類の吸着ノズル２３のうちの特定の吸着ノズル２３とを予め基準ヘッド、基準ノズルとしておき、先ず調査対象を基準ヘッド、基準ノズルとする。

続いて、ステップＳ２において、吸着ノズル２３に付着物が無いことを確認し、ステップＳ３において、実装用ヘッド２２を初期高さの状態とし、この状態で側面画像撮像用カメラ３４によって吸着ノズル２３を撮像する。この撮像は、図７に示すように、吸着ノズル２３の特徴部分（基部２３ａと先端部２３ｂとの境界部分）を判別できるように行う。なお、この単体の吸着ノズル２３の画像は、実装工程中にも側方撮像ユニット１５を使用して撮像することができる。この場合、部品実装後にヘッドユニット１３がプリント配線板３側からテープフィーダー５ａ側に戻る途中で側方画像ユニット１５によって撮像することができる。

この撮像の後、ステップＳ４において、吸着ノズル単体の画像に基づいて吸着ノズル２３の先端部２３ｂの長さが正常値の公差内であるか否かを判定する。このとき、前記先端部２３ｂ長さが正常値より長かったり（異物が付着している場合）、吸着ノズル２３の長さが正常値より短かったり（ノズル先端部が欠けている）場合は、ステップＳ５に進んでエラー処理が行われる。このエラー処理としては、表示装置４７でエラー表示を行うとともに、オペレータによる復帰処置を待つようにしている。

すなわち、ヘッドユニット１３がオペレータがアクセスできる補修用位置に移動して停止状態となる。オペレータが吸着ノズル２３を交換して復帰ボタンを押すと、ステップＳ２から再びフローチャートに従ってプログラムが実施される。なお、オペレータは吸着ノズル２３を確認し、吸着ノズル２３を交換することなく、正常値修正ボタンを押してから復帰ボタンを押すようにしても良い。正常値修正ボタンが押されると、正常値の範囲が所定量広げられるので、ステップＳ５でのエラー停止の頻度を下げることができる。

吸着ノズル２３の長さが正常である場合は、ステップＳ６で吸着ノズル２３の先端面の平坦度が正常値の公差内であるか否かを判定する。ここでも異常と判定された場合はステップＳ５に進んでエラー処理を行う。前記平坦度が正常である場合、吸着ノズル単体の画像を画像メモリ４３に保存し、その後、ステップ７において、側面画像撮像用カメラ３４についてスケールが算出済みであるか否かを判定する。なお、ステップＳ５に進む場合は、吸着ノズル２３は不良であるわけで、吸着ノズル単体の画像は図６に示すフローチャートで示す処理には不要であるので、画像メモリ４３には保存されない。これによりメモリ容量を節約できる。なお、後日の検証用にステップＳ５のエラー処理の中で、吸着ノズル単体の画像を画像メモリ４３に保存するようにしても良い。

スケールが算出済みでない場合、ステップＳ８において、実装用ヘッド２２を特定量上下移動させてから再び吸着ノズル２３の単体の画像を撮像する。そして、ステップＳ９において、実装用ヘッド２２の移動量と、ステップＳ３とステップＳ８とでそれぞれ検出した吸着ノズル２３の下端および特徴部分の差に基づいてスケールを算出し、マシン情報の記憶部に記憶させる。

前記ステップＳ７でスケール算出済みであると判定された場合は、ステップ１０において、現在の設定対象が基準ヘッド、基準ノズルであるか否かを判定する。このとき、現在の設定対象が基準ヘッド、基準ノズルであればステップＳ１１に進み、そうでない場合は、ステップＳ１２において、基準ヘッド、基準ノズルの初期高さ時の下端位置と同じとなるように該当ヘッド、ノズルの修正した初期高さを計算し、これをマシン情報の記憶部に記憶させる。

ステップＳ１１では、該当ヘッドに選択的に取付けられる可能性のある種類が異なる全ての吸着ノズル２３について上記設定処理が終了したか否かを判定し、終了していなければ次のノズルに交換した上で（ステップＳ１３）、ステップＳ２に戻ってそれ以下の処理を繰り返す。

現在の設定対象である実装用ヘッド２２に対する異なる種類の全ての吸着ノズル２３について設定処理が終了すると、ステップＳ１４において、部品下端エッジの形状のチェックを行なう。そして、ステップＳ１５において、全ての実装用ヘッド２２について設定処理が終了したか否かを判定し、終了していなければ設定対象を次のヘッドに変更（ステップＳ１６）した上でステップＳ２に戻ってそれ以下の処理を繰り返す。全ての実装用ヘッド２２について上述した設定処理が終了したときにこのフローチャートの処理が完了する。

この実施の形態による表面実装機１において、単体の吸着ノズル２３の画像を保存するに当たっては、図１０に示すように行うこともできる。図１０に示すフローチャートは、図５のフローチャートによって説明した手順等を一部変更したものである。

図１０に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３において実施する処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ３における処理と同一であるため、ここにおいて説明は省略する。
ステップＳ１０３に続くステップＳ１０４においては、側面画像撮像用カメラ３４についてスケールが算出済みであるか否かを判定する。そして、スケールが算出済みでない場合は、ステップＳ１０５、Ｓ１０６で示す処理を行う。これらステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ７〜Ｓ９における処理と同一である。

ステップＳ１０４において判定結果がＹＥＳである場合、またはステップＳ１０４の判定結果がＮＯの場合であってもステップＳ１０５，Ｓ１０６の処理を行った後は、ステップＳ１０７において、吸着ノズル単体の画像に基づき吸着ノズル２３の先端部２３ｂの長さが正常値の公差内であるか否かを判定する。このとき、側面画像撮像用カメラ３４によって撮像された吸着ノズル２３の画像と、上述したステップＳ１０５，Ｓ１０６等の処理により算出されたスケールとに基づいて、吸着ノズル２３の先端部２３ｂの長さを求め、その長さと正常値とを比較する。

ステップＳ１０７において判定結果がＮＯである場合はステップＳ１０８においてエラー処理を行う。ステップＳ１０７において判定結果がＹＥＳである場合は、ステップＳ１０９においてノズル先端面の平坦度が公差内であるか否かを判定する。この判定結果がＮＯである場合もステップＳ１０８においてエラー処理を行う。これらステップＳ１０７〜Ｓ１０９で行う処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ４〜Ｓ６における処理と同一である。

ステップＳ１０７およびステップＳ１０９のいずれにおいても判定結果がＹＥＳであった場合は、ステップＳ１１０において、吸着ノズル単体の画像データを画像メモリ４３に保存する。
次に、ステップＳ１１１において、現在の設定対象が基準ヘッド、基準ノズルであるか否かを判定し、この判定結果がＹＥＳである場合はステップＳ１１２に進む。この判定結果がＮＯである場合は、ステップＳ１１３においてノズルの修正した初期高さを計算し、これをマシン情報の記憶部に記憶させる。

ステップＳ１１２では、吸着ノズル２３の全ての種類について上記設定処理が終了しているか否かを判定する。この判定の結果、全種類において上記設定処理が終了していない場合は、ステップＳ１１４において次の吸着ノズルに交換し、ステップＳ１０２に戻ってそれ以下の処理を繰り返す。これらステップＳ１１１〜Ｓ１１４における処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ１０〜Ｓ１３における処理と同一である。

ステップＳ１１２の判定結果がＹＥＳである場合は、ステップＳ１１５において、全ての実装用ヘッド２２について上記設定処理が終了したか否かを判定する。この判定の結果、設定処理が終了していない場合は、ステップＳ１１６において、設定対象を次のヘッドに変更し、ステップＳ１０２に戻ってそれ以下の処理を繰り返す。全ての実装用ヘッド２２について上述した設定処理が終了することによって、図１０のフローチャートで示す処理が完了する。前記ステップＳ１１５，Ｓ１１６における処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ１５，Ｓ１６における処理と同一である。

この実施の形態による表面実装機１において実装用部品６をプリント配線板３に実装するためには、先ず、図６に示すフローチャートのステップＰ１において、全ての吸着ノズル２３に例えばテープフィーダー５ａ上の実装用部品６を吸着させる。
次いで、ステップＰ２からステップＰ３において、ヘッドユニット１３を下方撮像ユニット１４の上方に移動させ、底面画像撮像用カメラ３１の上方を横切るように平行移動させながら前記カメラ３１によって全ての実装用部品６の下方から見た画像（底面画像）を撮像する。

その後、ステップＰ４において、前記底面画像の画像データと、搭載情報記憶手段４４に記憶させてある実装用部品６の底面画像の画像データとを比較することにより、実装用部品６のＸ方向とＹ方向の実装位置の補正量と、Ｚ軸回りの補正角度などを計算する。
このように補正量を計算した後、ステップＰ５において、前記画像メモリ４３に予め保存してある吸着ノズル単体の画像データを読み出し、ステップＰ６において、ヘッドユニット１３を側方撮像ユニット１５の側方に移動させ、側面画像撮像用カメラ３４によって部品吸着状態にある画像を撮像する。すなわち、部品実装をするためにヘッドユニット１３を移動させている途中で側面画像撮像用カメラ３４によって吸着ノズル２３と実装用部品６との部品吸着状態での画像を撮像する。なお、側方撮像ユニット１５をヘッドユニット１３に移動可能に搭載する場合は、このときに側方撮像ユニット１５を駆動し、ヘッドユニット１３のプリント配線板３側への移動を撮像のために停止させることなく撮像を行う。基台２の上に側方撮像ユニット１５を装備した場合は、このときにヘッドユニット１３をカメラ３４に対して移動させて撮像する。

この撮像後、ステップＰ７において、図８および図９に示すように、部品吸着状態にある画像と吸着ノズル単体での画像との差により差分画像データを生成し、ステップＰ８で吸着ノズル２３の良否判定を行う。この良否判定は、差分画像データ｛図８および図９（ａ）〜（ｃ）において最も右側に位置する画像データ｝と、搭載情報記憶手段４４に予め記憶させてある実装用部品単体の側方から撮像した画像データとを比較することによって行う。ステップＰ８では、図８に示すように、差分画像データと実装用部品６の単体の画像データとが一致する場合に吸着ノズル２３が正常であると判定され、図９に示すように、差分画像データと実装用部品６の単体の画像データとが一致しない場合は吸着ノズル２３が異常であると判定される。

吸着ノズル２３が異常であると判定された場合は、ステップＰ９に進んでエラー処理を行う。この場合のエラー処理としては、表示装置４７において汚損、破損の検出を示す表示を行い、オペレータによる復帰処置を待つようにしている。吸着ノズル２３が正常である場合は、ステップＰ１０において、前記差分画像データから実装用部品６の形状を検出し、ステップＰ１１において、この形状の判定を行う。このとき、実装用部品６の下端面が傾斜している場合は、吸着不良が発生していると判定してステップＰ９に進みエラー処理を行う。

実装用部品６の下端面が吸着ノズル２３の吸着面とほぼ平行である場合には、ステップＰ１２に進み、画像処理により実装用部品６の厚みを計測する。実装用部品６の厚みを計測した後、ステップＰ１３において、前記厚みが規定値の範囲外、すなわち厚みが寸法公差の範囲を超えて大きいか小さい場合は、ステップＰ９に進みエラー処理を行った後にこのルーチンを終了する。前記厚みが規定値の範囲内にある場合は、ステップＰ１４において、実装用部品６をプリント配線板３上に実装する。なお、ヘッドユニット１３には複数の実装用ヘッド２２、複数の吸着ノズル２３が配置されており、いずれかの吸着ノズル２３においてステップＰ８，Ｐ１１及びＰ１３のいずれの判断においてＮＯが出てもステップＰ９のエラー処理を行うことなく、ＯＫの出ている吸着ノズル２３の部品の実装を行い、その後でステップＰ９のエラー処理をするようにしても良い。エラー処理としてＮＧの出た吸着ノズル２３の部品を廃棄ボックスに捨て、ステップＰ８の判断でＮＯの場合は、ヘッドユニット１３がオペレータがアクセスできる補修用位置に移動して停止状態となる。ステップＰ１１あるいはステップＰ１３での判断でＮＯの場合は、ＮＧの出た吸着ノズル２３の部品を廃棄ボックスに捨て、不良内容を表示装置に表示し且つ不良内容をメモリに記憶し、停止することなくステップＰ１へ再び戻る。

上述したように構成された表面実装機１においては、吸着ノズル２３が部品吸着状態にある画像と、吸着ノズル単体の画像との差により生成した差分画像データに基づいて吸着ノズル２３の良否を判定しているから、作動中において吸着ミスを起こす以前に、吸着ミスを起こす可能性が高いことを検出することができる。

このため、この実施の形態による部品移載装置７においては、実際に吸着ミスを起こして装置を停止させたり吸着動作を不必要に繰り返すことがなく、吸着ミスを起こす以前に吸着不良が発生することがないように対処することができる。例えば、吸着ノズル２３が不良であると判定された場合、予め定めたノズル清掃手順やノズル交換手順によって吸着ノズル２３の清掃または交換を短時間で行うことができる。

この実施の形態による部品移載装置７においては、上記吸着ノズル２３の良否判定を行うために用いる吸着ノズル単体の画像は、吸着ノズル２３の先端部２３ｂの長さと吸着面の平坦度とが正常値で、汚損や破損のない正常な状態の吸着ノズル２３を撮像した画像になる。
このため、この実施の形態によれば、正常な吸着ノズル２３の画像との差によって吸着ノズル２３の良否の判定を行うことができるから、高い精度で良否判定を行うことができる。
なお、この実施の形態による部品移載装置７において、図９（ａ）を実施することで異物が付着していない吸着ノズル２３を側方から見た状態を現す基準側方画像データを生成する工程と、吸着ノズル２３を使用環境下において側方から撮像することにより実側方画像データを生成する工程と、基準側方画像データと実側方画像データとを比較することにより吸着ノズル１３の異常、すなわち欠けや異物の付着の有無を判定する異常判定工程とを有する異常判定方法を実施するようにできる。吸着ノズル２３を使用環境下において側方からの撮像は、部品移載装置７が表面実装機１の場合においては、基板３への実装用部品６の実装後、ヘッドユニット１３を部品供給部５へ移動している最中に実施すれば良い。

これにより、装着不良を発生させる吸着不良や吸着ミスの原因となる吸着ノズル１３の先端部の欠けや、吸着ノズル１３の先端吸着面への異物の付着を発見することができる。また、実装用部品（電子部品）６を吸着し装着するに際して、電子部品の移載先の基板（移載部）３の上に異物が脱落して装着不良の原因となる吸着ノズル１３の先端部外周への異物の付着も発見することができる。

この実施の形態による表面実装機１は、本発明に係る部品移載装置７を装備しているから、吸着ノズル２３が吸着ミスを起こすことを未然に防ぐことができ、吸着ミスにより実装動作が中断することがない。このため、この表面実装機１は、従来のものに較べて実装効率が向上する。

この実施の形態では本発明に係る部品移載装置を表面実装機１に適用する例について説明したが、本発明に係る部品移載装置は、電子部品を部品供給部から検査部に移載する部品検査装置にも用いることができる。すなわち、未検査部品トレイから電子部品を部品移載装置により運搬して検査ソケットに載置し、この載置中に電子部品に検査ソケットを介して検査用電流を入力するとともに出力電流を受けて電子部品の良否が部品検査装置とは別体の回路検査装置により判断される。検査が終了した後、電子部品は検査ソケットから検査済み良品トレイか、検査済み不良品トレイに回路検査結果に基づいて部品移載装置により運搬載置される。
本発明に係る部品移載装置を装備した部品検査装置は、吸着ノズルが吸着ミスを起こすことを未然に防ぐことができるから、従来の部品検査装置に較べて検査の効率が向上する。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では吸着ノズルに電子部品を吸着させた状態の画像と、吸着ノズル単体の画像とを比較することによって電子部品の吸着状態を検出する方法と、吸着ノズル単体の実側方画像を正常な基準となる吸着ノズル単体の基準側方画像とを比較することにより、最終的に装着不良の原因となる吸着ノズルの異常、すなわち欠けや異物の付着の有無を検出する方法を説明した。しかしながら、吸着ノズルに電子部品を吸着した状態で、装着不良の原因となるノズルの欠けや異物の付着を検出する異常判定方法も採ることができる。

請求項６〜請求項９に記載した発明に係る表面実装機の一実施の形態を図１１〜図１５によって詳細に説明する。
図１１は異物の有無を判定する方法の実施に当たり行う画像処理を模式的に現した図である。図１２は吸着ノズルと実装用部品との間に異物が挟み込まれている状態を示す側面図、図１３は実装用部品の周囲に異物が付着している状態を示す側面図である。図１４は実装用部品の吸着位置が回転方向と水平方向とにずれている状態を示す図で、同図（Ａ）は吸着ノズルと実装用部品の側面図、同図（Ｂ）は底面図である。図１４（Ｂ）中には、基準側方画像を二点差線で描いてある。図１５は部品吸着から実装までの動作を説明するためのフローチャートである。

この実施の形態においては、請求項６〜請求項９に記載した発明を前記第１の実施の形態を採るときに使用した表面実装機１を使用して実施する場合について説明する。このため、ここでは、前記図１〜図４によって説明した装置、部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

この実施の形態による異常判定方法を実施するに当っては、図１１（Ａ）に示すように、異物が付着していない吸着ノズル２３と実装用部品６（電子部品）とを側方から見た状態を表す画像データ６１（以下、この画像データを基準側方画像データ６１という）を生成し、例えば図４に示すマシン情報記憶手段４５に予め記憶させておく。この実施の形態では、吸着ノズル２３の側方画像データ６２と、実装用部品６の側方画像データ６３とを画像処理により合成することによって基準側方画像データ６１を生成している。なお、前記基準側方画像データ６１は、洗浄後であって部品実装に使用していない状態（異物が付着していない状態）の吸着ノズル２３に実装用部品６を吸着させ、この吸着状態でカメラにより両者を撮像することによって生成することもできる。

吸着ノズル２３の側方画像データ６２は、吸着ノズル単体をカメラ（例えば側面画像撮像用カメラ３４）により撮像することによって生成する。この吸着ノズル２３は、撮像を行う直前に例えば洗浄によって異物を除去しておく。実装用部品６の側方画像データ６３は、新品の実装用部品６を洗浄した後にカメラ（図示せず）により撮像することによって生成したり、実装用部品６のＣＡＤデータを用いて生成する。この実装用部品６の側方画像データ６３は、例えば図４に示す搭載情報記憶手段４４に記憶させておくことができる。

この実施の形態による異常判定方法を実施するためには、例えば、吸着ノズル２３が実装用部品６を吸着した回数が所定回数を上回ったときに、吸着ノズル２３と実装用部品６を側方から見た画像を側面画像撮像用カメラ３４によって撮像し、図１１（Ｂ）に示すように、画像データ６４（以下、この画像データを実側方画像データ６４という）を生成する。この実側方画像データ６４の生成は、例えば図４に示す第２の画像取得手段５２によって行うことができる。この実側方画像データ６４は、吸着ノズル２３によって実際に実装用部品６をプリント配線板３へ移載するときに撮像することによって生成することができる。

次に、図１１（Ｂ）に示すように、前記実側方画像データ６４と前記基準側方画像データ６１との差から差分画像データ６５を生成する。この差分画像データ６５が現すものは、吸着ノズル２３と実装用部品６とに付着した異物である。図１１（Ｂ）に示す差分画像データ６５によれば、吸着ノズル２３の上部に異物６６が付着していることが判る。
この実施の形態による異常判定方法においては、このように実側方画像データ６４と基準側方画像データ６１とを比較しているから、実装用部品６と吸着ノズル２３との表面に突出している異物を確実に検出し、異物の有無を正確に判定することができる。なお、吸着ノズル２３の先端部外周に異物６６が付着していると、実装の過程で基板３上に異物６６が脱落し、実装用部品６の下側に回り込んだり、パターン状に塗布あるいは印刷された隣接するはんだペーストをつなぐブリッジを発生させて、実装用部品６の装着不良が発生してしまう。

実側方画像データ６４と基準側方画像データ６１との差分画像データ６５を生成するときには、実装用部品６の周囲を現す画像として図１２および図１３に示すような画像が得られることがある。図１２に示す画像においては、実装用部品６が撮像されている位置に基準側方画像データ部６７（図１２中に左下がりのハッチングにより示す）と、両方の画像データが重なるような共通部分６８と、実側方画像データ部６９（図１２中に右下がりのハッチングにより示す）とがこの順序で上下方向に並ぶ状態で現れている。このような画像が得られた場合は、吸着ノズル２３と実装用部品６との間に異物６６が挟み込まれていると判定する。なお、図９（ｂ），図９（ｃ）の各々左端図の実側方画像データから、図１１（Ａ）の右端図の基準側方画像データ６１を比較することにより、実装用部品６が傾斜して吸着されることにより、装着不良を発生させる吸着不良の原因となる吸着ノズル２３の先端部の欠けを、吸着ノズル２３に実装用部品６を吸着させた状態で検出することができる。

図１３に示す画像においては、実側方画像データ部分６９（図１３中に右下がりのハッチングにより示す）が共通部分６８の周囲に存在している。このような場合は、実装用部品６の周囲に異物６６が付着していると判定する。このような画像処理による異物６６の有無の判定は、例えば図４に示す画像処理手段５４によって行うことができる。なお、例え実装用部品６が吸着ノズル２３に正しく吸着されたとしても、実装用部品６の反吸着面すなわち実装面（装着面）側に異物６６が付着する場合においては、実装用部品６を装着しても実装用部品６が傾き、基板３上のはんだペーストから実装用部品６の電極が遊離してしまう装着不良が発生してしまう。また、実装用部品６が吸着ノズル２３に吸着された状態において、実装用部品６の実装面以外の外周に異物６６が付着している場合、実装の過程で基板３上に異物６６が脱落したり、異物６６が脱落しない場合でも、パターン状に塗布あるいは印刷された隣接するはんだペーストをつなぐブリッジを発生させて、実装用部品６の装着不良が発生してしまう。

吸着ノズル２３が実装用部品６を吸着するときには、図１４（Ａ），（Ｂ）に示すように、実装用部品６が吸着ノズル２３に対して水平方向と、上下方向の軸線回りに回転する方向とに位置ずれを起こすことがある。このような場合は、実側方画像データ６４と基準側方画像データ６１とが大きく異なるようになり、これらの二つの画像データを単純に比較しただけでは異物６６の有無を判定することはできない。

このような不具合を解消するために、この実施の形態による異常判定方法によれば、吸着ノズル２３によって実装用部品６を吸着した状態で、底面画像撮像用カメラ３１により吸着ノズル２３と実装用部品６との底面画像を撮像することによって回転方向の位置ずれを検出し、その後、上記位置ずれが解消されるように基準側方画像データ６１を修正する。回転方向の位置ずれを解消するためには、例えば、図１４（Ｂ）に示すように、底面画像から求めた位置ずれ角度θだけ基準側方画像データ６１を上下方向の軸線回りに回転させて修正する。この修正を行うためには、撮像方向の異なる複数の基準側方画像データ６１を予め用意しておいたり、基準側方画像データ６１を３次元データとして用意しておく必要がある。

また、水平方向の位置ずれを解消するためには、吸着ノズル２３の中心Ｃ１と、実装用部品６の中心Ｃ２とが一致するように、実装用部品６の側方画像データを吸着ノズル２３の側方画像データに対して水平方向に移動させ、この移動させた状態で両側方画像データを合成し、基準側方画像データ６１を生成する。すなわち、この実施の形態によれば、吸着位置ずれを起こした状態で吸着ノズル２３と実装用部品６とを撮像してなる実側方撮像データと、吸着位置ずれが発生している状態を模倣して生成した基準側方画像データ６１とを比較することによって、吸着位置ずれを許容した状態で異物６６の付着の有無を判定する。

このように吸着位置ずれを許容しながら異物付着の有無を判定するに当っては、図１５に示すように行う。すなわち、図１５に示すフローチャートのステップＰ１からステップＰ４に示すように、第１の実施の形態を採るときと同様に底面画像を用いて補正量を計算した後に、ステップＰ１００で示すように、実装用部品６の側方画像データ６３を搭載情報記憶手段４４などから取り込む。そして、ステップＰ３で撮像した底面画像によって検出した回転方向の位置ずれが解消される角度となるように、前記実装用部品６の側方画像データ６３を上下方向の軸線回りに回転させる。

次に、ステップＰ１０１において、吸着ノズル２３の側方画像データ６２をマシン情報記憶手段４５などから取り込み、ステップＰ１０２において、実装用部品６の側方画像データ６３と、吸着ノズル２３の側方画像データ６２とを合成し、基準側方画像データ６１を生成する。

その後、ステップＰ１０３において、吸着ノズル２３に実装用部品６を吸着させた状態でこれらを側方から撮像し、実側方画像データ６４を生成する。次いで、ステップＰ１０４において、実側方画像データ６４と基準側方画像データ６１とを比較し差分画像データ６５を生成し、ステップＰ１０５において、前記差分画像データ６５に基づいて実装用部品６や吸着ノズル２３への異物６６の付着の有無を判定する。

前記ステップＰ１０５において、実装用部品６や吸着ノズル２３に異物６６が付着していないと判定された場合は、ステップＰ１０６に進み、実装用部品６をプリント配線板に実装する。ステップＰ１０５において、異物６６が付着していると判定された場合は、ステップＰ１０７においてエラー処理を行う。このエラー処理としては、第１の実施の形態を採る場合と同様に、表示装置４７でエラー表示を行うとともに、オペレータによる復帰処置を待つようにしている。
なお、第１の実施の形態で示したように、吸着ノズル２３の欠け、実装用部品６の形状の良否、実装用部品６の厚みの正誤などを判定する場合は、ステップＰ１０５とステップＰ１０６との間に行うことができる。

したがって、この実施の形態で示した異常判定方法によれば、吸着ノズル２３の汚損の原因の一つである異物６６の付着の有無を判定することができるから、吸着ノズル２３の汚損が原因となって吸着不良を起こし、作業効率が低下するようなことを確実に防ぐことができる。この結果、この異常判定方法を実施する部品移載装置７を装備した表面実装機１においては、異物６６の付着が原因で吸着ミスを起こすことを確実に防ぐことができる。

この実施の形態によれば、基準側方画像データ６１を実装用部品６の側方画像データ６３と、吸着ノズル２３の側方画像データ６２とを画像処理により組み合わせることによって生成しているから、全種類の実装用部品６について吸着ノズル２３に吸着されている状態の基準側方画像データを用意する場合に較べて、画像データのデータ量を少なく抑えることができる。また、実装用部品６の側方画像データ６３をその製造に用いたＣＡＤデータを使用して生成することにより、実装用部品６の側方画像データ６３を生成するに当って撮像が不要になり、前記画像データを容易に生成することができる。

この実施の形態による異常判定方法においては、実装用部品６と吸着ノズル２３との底面画像を生成する工程と、前記底面画像に基づいて吸着ノズル２３の中心に対する実装用部品６の吸着時の回転方向の位置ずれを検出する工程と、前記回転方向の位置ずれが解消されるように基準側方画像データ６１を修正する工程とを有する。このため、この実施の形態による異常判定方法によれば、実側方画像データ６４を生成するための撮像時に、実装用部品６が吸着ノズル２３に対して回転方向に位置ずれを起こした状態で吸着されたとしても異物付着の有無を正しく判定することができる。

この実施の形態による異常判定方法においては、実装用部品６と吸着ノズル２３との底面画像を生成する工程と、前記底面画像に基づいて吸着ノズル２３に対する実装用部品６の吸着時の水平方向の位置ずれを検出する工程と、実装用部品６の側方画像データ６３と吸着ノズル２３の側方画像データ６２とを前記水平方向の位置ずれが解消されるように合成することによって、基準側方画像データ６１を生成する工程とを有する。このため、この異常判定方法によれば、実側方画像データ６４を生成するための撮像時に、実装用部品６が吸着ノズル２３に対して水平方向に位置ずれを起こした状態で吸着されたとしても、異物付着の有無を正しく判定することができる。

上記実施の形態は部品移載装置として表面実装機の場合について説明したが、未検査部品（電子部品）を吸着し、検査ソケット上方まで運搬し、未検査部品を検査ソケットに押し付け、検査終了後再び検査済み部品（電子部品）を吸着ノズルで吸着し検査ソケットから取り外し、検査済み部品収納部に移動するＩＣハンドラーにも本発明は適用可能である。部品移載装置としてＩＣハンドラーの場合であっても、吸着ノズルの欠け、吸着ノズル先端部外周や吸着ノズル先端の吸着面に異物が付着する場合や、未検査部品外周に異物が付着する場合、検査ソケット（被装着部）への装着不良を発生してしまうが、上記発明により、検査のための検査ソケットへの未検査部品の装着において、装着不良の原因となる吸着ノズルの欠け、異物のノズルや未検査部品への付着を検出することができる。

以上のように本発明によれば、装着不良の原因を検出することができるので、適切な対応が可能になり、正しい装着ができる装着効率（表面実装機の場合実装効率、ＩＣハンドラーでは、検査ソケットへの載置効率）が低下するようなことを確実に防ぐことができる。

本発明に係る部品移載装置を装備した表面実装機の平面図である。 要部を示す断面図である。 撮像ユニットを示す正面図である。 表面実装機の構成を示すブロック図である。 吸着ノズル単体の画像を取得するときの動作を示すフローチャートである。 部品吸着状態にある画像の取得から部品を実装するまでの動作を示すフローチャートである。 吸着ノズル単体の画像を示す図である。 画像処理手段が行う画像処理を模式的に表した図である。 吸着ノズルが不良の場合の画像処理を模式的に表した図である。 吸着ノズル単体の画像を取得するときの他の動作例を示すフローチャートである。 異物の有無を判定する方法の実施に当たり行う画像処理を模式的に現した図である。 吸着ノズルと実装用部品との間に異物が挟み込まれている状態を示す側面図である。 実装用部品の周囲に異物が付着している状態を示す側面図である。 実装用部品の吸着位置が回転方向と水平方向とにずれている状態を示す図である。 部品吸着から実装までの動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…表面実装機、６…実装用部品６、７…部品移載装置、８…制御装置、１３…ヘッドユニット、１４…下方撮像ユニット、１５…側方撮像ユニット、２２…実装用ヘッド、２３…吸着ノズル２３、２３ａ…基部、２３ｂ…先端部、３４…側面画像撮像用カメラ、４４…搭載情報記憶手段、５１…第１の画像取得手段、５２…第２の画像取得手段、５３…保存手段、５４…画像処理手段、５５…判定手段、６１…基準側方画像データ、６２，６３…側方画像データ、６４…実側方画像データ、６５…差分画像データ、６６…異物。

Claims (9)

1. 電子部品を吸着する吸着ノズルと、
   前記吸着ノズルおよびこれに吸着された電子部品を側方から見た画像を撮像する撮像手段とを備えた部品移載装置において、
   前記電子部品を側方から撮像した電子部品単体の画像の画像データを記憶したメモリと、
   前記電子部品を吸着していない状態の前記吸着ノズルを前記撮像手段により撮像することによって吸着ノズル単体の画像を取得する第１の画像取得手段と、
   前記電子部品を吸着した状態の前記吸着ノズルと前記電子部品とを前記撮像手段により撮像することによって部品吸着状態の画像を取得する第２の画像取得手段と、
   前記部品吸着状態の画像と前記吸着ノズル単体の画像との差により差分画像データを生成する画像処理手段と、
   前記差分画像データと、前記電子部品単体の画像データとを比較することにより吸着ノズルの吸着面の良否判定を行う判定手段とを備えたことを特徴とする部品移載装置。
2. 請求項１記載の部品移載装置において、
   第１の画像取得手段は、吸着ノズル単体の画像から吸着ノズルのノズル先端部の長さと、吸着ノズルの吸着面の平坦度とを計測し、ノズル先端部の長さと吸着面の平坦度とのうち少なくとも一方が予め定めた正常値から外れる場合、エラー処理を行うことを特徴とする部品移載装置。
3. 請求項１または請求項２記載の部品移載装置において、
   第１の画像取得手段は、吸着ノズル単体の画像から吸着ノズルのノズル先端部の長さと、吸着ノズルの吸着面の平坦度とを計測し、ノズル先端部の長さと吸着面の平坦度とが予め定めた正常値と一致している場合に限り画像データを保存する保存手段を備えていることを特徴とする部品移載装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の部品移載装置によって実装用部品を部品供給部からプリント配線板上に移載することを特徴とする表面実装機。
5. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の部品移載装置によって被検査用電子部品を部品供給部から検査部に移載することを特徴とする部品検査装置。
6. 実装用部品を吸着し移載する部品移載装置によって実装用部品を部品供給部からプリント配線板上に移載する表面実装機であって、
   実装用部品を吸着する吸着ノズルと、
   前記吸着ノズルおよびこれに吸着された実装用部品を側方から見た画像を撮像する側方撮像手段と、
   前記吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像する底面画像撮像手段と、
   異物が付着していない吸着ノズルとこの吸着ノズルに吸着され異物が付着していない実装用部品とを側方から見た状態を現す基準側方画像データを記憶するメモリと、
   前記底面画像撮像手段により、吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像することにより得られる底面画像に基づいて、吸着ノズルの中心に対する実装用部品の吸着時の回転方向の位置ずれを検出し、前記回転方向の位置ずれが解消されるように前記基準側方画像データを修正する画像処理手段と、
   前記画像処理手段により修正された前記基準側方画像データと、前記側方撮像手段により使用環境下において吸着ノズルとこの吸着ノズルに吸着された実装用部品とを側方から撮像することにより生成された実側方画像データとを比較することにより、吸着ノズルの異常の有無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする表面実装機。
7. 実装用部品を吸着し移載する部品移載装置によって実装用部品を部品供給部からプリント配線板上に移載する表面実装機であって、
   実装用部品を吸着する吸着ノズルと、
   前記吸着ノズルおよびこれに吸着された実装用部品を側方から見た画像を撮像する側方撮像手段と、
   前記吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像する底面画像撮像手段と、
   異物が付着していない実装用部品の側方画像データと、異物が付着していない吸着ノズルの側方画像データとを、それぞれ記憶するメモリと、
   前記底面画像撮像手段により吸着ノズルに吸着された実装用部品を下方から撮像することにより生成された底面画像に基づいて、吸着ノズルに対する実装用部品の吸着時の水平方向の位置ずれを検出し、かつ前記異物が付着していない実装用部品の側方画像データと前記異物が付着していない吸着ノズルの側方画像データとを、前記水平方向の位置ずれが解消されるように画像処理により組み合わせることによって、異物が付着していない吸着ノズルとこの吸着ノズルに吸着され異物が付着していない実装用部品とを側方から見た状態を現す基準側方画像データを生成する画像処理手段と、
   前記基準側方画像データと前記側方撮像手段により使用環境下において吸着ノズルとこの吸着ノズルに吸着された実装用部品とを側方から撮像することにより生成された実側方画像データとを比較することにより、吸着ノズルの異常の有無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする表面実装機。
8. 請求項７に記載の表面実装機において、前記画像処理手段は、前記底面画像に基づいて、吸着ノズルの中心に対する実装用部品の吸着時の回転方向の位置ずれを検出し、前記水平方向の位置ずれに加え前記回転方向の位置ずれの両方を解消するように、前記異物が付着していない実装用部品の側方画像データと前記異物が付着していない吸着ノズルの側方画像データとを画像処理により合成することによって、前記基準側方画像データを生成するものであることを特徴とする表面実装機。
9. 請求項７または請求項８記載の表面実装機において、
   基準側方画像データを生成するにあたって画像処理による組み合わせに用いられる異物が付着していない実装用部品の側方画像データは、実装用部品の形状を現すＣＡＤデータであることを特徴とする表面実装機。

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