JP4801558B2 - 実装機およびその部品撮像方法 - Google Patents

Description

この発明は、基板に電子部品を実装する実装機およびその部品撮像方法に関する。

従来、基板上に電子部品を実装する実装機として、部品供給部から供給される電子部品を、ヘッドにより吸着して、基板上の所定位置に移送して実装するものが周知である。

このような実装機では、ヘッドにより吸着した部品を下側からカメラによって撮像して、端子部等の形状や位置を検出し、その検出結果情報に基づき、位置ずれの補正や不良品の特定を行っている。

例えば特許文献１に示す実装機では、ヘッドユニットにおける複数のヘッドによって、厚みの異なる複数の部品を吸着し、そのヘッドユニットをカメラ上においてＸ軸方向に沿って往復させて、例えば往路移動時には、厚みの厚い部品にカメラの焦点を合わせて撮像するとともに、復路移動時には、厚みの薄い部品にカメラの焦点を合わせて撮像している。
特開２００１−７７５９８号（特許請求の範囲）

しかしながら、上記従来の実装機では、１つの部品に対し高さが異なる２つの部分（部位）を撮像することは困難であった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、１つの部品に対し高さが異なる複数の部分を確実に撮像できる実装機およびその部品撮像方法を提供することを目的とする。

本発明は下記の手段を提供する。

［１］ 部品を基板上に実装する実装機であって、
部品をピックアップするヘッドと、
ヘッドを移動させるヘッド移動手段と、
ヘッドの下方に設けられ、かつ部品を撮像する撮像手段と、
ヘッドによりピックアップした部品を撮像手段により撮像するための第１撮像制御手段と、
第１撮像制御手段によって撮像された部品のうち所定の部品に対しては、その部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により異なる高さに移動させて、その高さで再度部品を撮像手段により撮像する第２撮像制御手段と、を備え、
所定の部品は、高さが異なる複数の認識部を有する部品により構成され、
第１撮像制御手段においては、所定の部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により上下移動させて、所定の認識部に対して撮像手段の焦点を合わせてその認識部を撮像する一方、
第２撮像制御手段においては、所定の部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により上下移動させて、他の認識部に対して撮像手段の焦点を合わせてその認識部を撮像することを特徴とする実装機。

［２］ 複数のヘッドが各ヘッド毎に上下移動可能に設けられたヘッドユニットと、
ヘッドユニットの複数のヘッドによって前記所定の部品を含む複数の部品をそれぞれピックアップする手段と、を備える前項１に記載の実装機。

［３］前記複数の部品のうち、前記所定の部品以外の部品に対しては、前記第１撮像制御手段および第２撮像制御手段のうち少なくとも一方により撮像するようにしたことを特徴とする前項２に記載の実装機。

［４］ 撮像手段が、その上方において、ヘッドにピックアップされた部品を水平方向に相対移動させつつ撮像するラインセンサカメラによって構成され、
前記複数の部品のうち、前記所定の部品以外の部品に対しては、前記所定の部品の撮像における第１撮像制御手段および第２撮像制御手段のうちいずれか一方における前記ヘッドユニットとラインセンサカメラとの相対移動において撮像するようにしたことを特徴とする前項２または３に記載の実装機。

［５］ ２つ以上の所定の部品を含む複数の部品を、ヘッドユニットの複数のヘッドによってそれぞれピックアップする手段を備え、
前記撮像手段が、その上方において、ヘッドにピックアップされた部品を水平方向に相対移動させつつ撮像するラインセンサカメラによって構成され、
前記複数の部品のうち、前記所定の部品以外の部品に対しては、前記第１撮像制御手段により撮像するとともに、
２つ以上の所定の部品を含む複数の部品をヘッドユニットの複数のヘッドによってそれぞれピックアップする際に、所定の部品同士を近付けて配置するようにした前項２または３に記載の実装機。

［６］ 部品をピックアップするヘッドと、ヘッドを移動させるヘッド移動手段と、ヘッドの下方に設けられ、かつ部品を撮像する撮像手段と、を備えた実装機の部品撮像方法であって、
ヘッドによりピックアップした部品を撮像手段により撮像し、
その撮像された部品のうち所定の部品に対しては、その部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により異なる高さに移動させて、その高さで再度部品を撮像手段により撮像するものとし、
所定の部品は、高さが異なる複数の認識部を有する部品により構成され、
所定の部品の１回目の撮像時には、所定の部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により上下移動させて、所定の認識部に対して撮像手段の焦点を合わせてその認識部を撮像する一方、
所定の部品の２回目の撮像時には、所定の部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により上下移動させて、他の認識部に対して撮像手段の焦点を合わせてその認識部を撮像することを特徴とする実装機の部品撮像方法。

なお本発明において、上下方向は、重力方向を基準に特定されるものではなく、ピックアップされる部品を基準に特定される。例えば部品において、ヘッドによりピックアップされる側が上側となり、撮像手段により撮像される側が下側となる。さらに水平方向等の他の方向も部品を基準に特定される。

上記発明［１］にかかる実装機によると、１つの部品に対し、高さが異なる複数の部分、すなわち複数の認識部を精度良く撮像できて、正確に認識することができる。

上記発明［２］にかかる実装機によると、複数の部品を、各部品毎に高い精度で一度に撮像することができる。

上記発明［３］にかかる実装機によると、所定の部品以外の部品に対する撮像精度を向上させることができる。

上記発明［４］にかかる実装機によると、所定の部品以外の部品を確実に撮像することができる。

上記発明［５］にかかる実装機によると、２回目の撮像時におけるヘッドおよび撮像手段の相対移動距離が短くなり、より一層生産性を向上させることができる。

上記発明［６］によると、上記と同様に、同様の作用効果を有する実装機の部品撮像方法を提供することができる。

図１，２は本発明の実装機の一例を示す図である。両図に示すように、実装機１は、基台１１上に配置されて基板Ｗを搬送するコンベア１２と、このコンベア１２の両側に配置された部品供給部１３と、基台１１の上方に設けられた電子部品実装用のヘッドユニット１４とを備えている。

部品供給部１３は、コンベア１２に対してフロント側とリア側のそれぞれ上流部と下流部に設けられている。この実施形態では、部品供給部１３のうち、フロント側とリア側下流部にはテープフィーダ１５等の部品供給装置を複数並べて取付可能に構成されるとともに、リア側上流部にはパレット等の部品供給容器を積層したトレイフィーダ（部品供給装置１６）が取付可能に構成されている。これらの部品供給部１３から供給される部品は、ヘッドユニット１４によってピックアップ（吸着）できるようになっている。

ヘッドユニット１４は、部品供給部１３から部品をピックアップして基板Ｗ上に装着し得るように、部品供給部１３と基板Ｗ上の実装位置とにわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット１４は、Ｘ軸方向（コンベア１２の基板搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材１４２にＸ軸方向に移動可能に支持されている。ヘッドユニット支持部材１４２はその両端部においてＹ軸方向（水平面内でＸ軸方向と直交する方向）に延びるガイドレール１４３，１４３にＹ軸方向に移動可能に支持されている。そしてヘッドユニット１４は、Ｘ軸モータ１４４によりボールねじ軸１４５を介してＸ軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材１４２は、Ｙ軸モータ１４６によりボールねじ軸１４７を介してＹ軸方向の移動が行われるようになっている。

また、ヘッドユニット１４には、複数のヘッド４１がＸ軸方向に並んで搭載されている。各ヘッド４１は、Ｚ軸モータを駆動源とする上下移動（昇降）機構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸モータを駆動源とする回転駆動機構によりＺ軸回りの回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。なおヘッド４１のＺＲ各軸方向の移動は、各ヘッド毎に個別に行えるようになっている。

ここで本実施形態においては、ヘッドユニット１４を、ＸＹ各軸方向に移動させる機構およびヘッド４１をＺＲ各軸方向に移動させる機構によって、ヘッド移動手段が構成される。

各ヘッド４１には、電子部品をピックアップ（吸着）して基板に装着するための吸着ノズル４２がそれぞれ搭載されている（図６等参照）。各吸着ノズル４２は、部品吸着時に図外の負圧手段から負圧が供給されて、その負圧による吸引力で電子部品を吸着できるようになっている。

また図１に示すようにヘッドユニット１４には、例えば照明を備えたＣＣＤカメラ等からなる基板撮影カメラ１８が設けられている。この基板撮影カメラ１８は、この実装機１に搬入された基板Ｗに設けられた位置基準マークや基板ＩＤマークを撮像できるようになっている。

また実装機１の上流側と下流側に分かれた部品供給部１３の間には、撮像手段としての部品撮影カメラ１７，１７が設けられている。この部品撮影カメラ１７，１７は、Ｙ軸方向に沿って並んで配置される複数の画像認識センサを有するラインセンサカメラによって構成されている。そしてヘッドユニット１４のヘッド４１に吸着された部品が、部品撮影カメラ１７，１７上をＸ軸方向に沿って移動することにより、ヘッド４１に吸着された部品の状態を下側から撮像して、部品の位置ずれなどを検出する。なおヘッドユニット１４には、Ｘ軸方向に沿って複数のヘッド４１が設けられているため、各ヘッド４１に吸着された部品が、部品撮影カメラ１７上を連続して通過することによって、各部品が順次連続して撮像されて認識されるようになっている。

図３は実装機１の制御系を示すブロック図である。同図に示すように、この実装機１は、パーソナルコンピュータなどからなる制御装置６を備え、この制御装置６によって、実装機１の各種動作が制御されて、後に詳述する動作が自動的に実行される。

制御装置６は、演算処理部６０、実装プログラム記憶手段６３、搬送系データ記憶手段６４、モータ制御部６５、外部入出力部６６および画像処理部６７を備えている。

演算処理部６０は、実装機１の各種動作を統括的に管理する。

実装プログラム記憶手段６３は、基板Ｗに各電子部品を実装するための生産プログラム（実装プログラム）を記憶する。

搬送系データ記憶手段６４は、生産ライン上での基板Ｗの搬送に関する各種データが記憶されている。

またモータ制御部６５は、ヘッドユニット１４のＸＹ各軸の駆動モータ等の動作を制御するとともに、ヘッド４１のＺＲ各軸の駆動モータ等の動作を制御する。

外部入出力部６６は、実装機１が備える各種センサ類、ストッパ等の駆動部と各種情報の入出力を行う。

画像処理部６７は、部品撮影カメラ１７および基板撮影カメラ１８によって撮像された画像データを処理する。

また制御装置６には、各種情報を表示するためのＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示ユニット６２が接続されている。さらに制御装置６には、各種の情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力ユニット（図示省略）が接続されている。

一方、本実施形態において、基板Ｗに実装される部品は、部品撮影カメラ１７による撮像回数が１回の部品と、２回の部品（所定の部品）とが含まれている。撮像回数が１回の部品（１回撮像部品）は、認識が必要な部分（認識部）が所定の高さ位置（焦点位置）に存在し、その認識部全域を部品撮影カメラ１７によって１度に焦点を合わせることができ、１回の撮像処理によって正確に認識できる。例えば認識部がチップ下面に設けられた複数の端子部等であり、これらの端子部は全て、高さ位置（焦点位置）が同じで部品撮影カメラ１７によって１度に焦点を合わせることができ、１回の撮像処理（第１撮像処理）によって、各端子部をそれぞれ正確に認識することが可能である。

これに対し撮像回数が２回必要な部品（２回撮像部品）は、高さ位置（焦点位置）が異なる２つの認識部を有し、いずれか一方の認識部に部品撮影カメラ１７の焦点を合わせて撮像した際には、他方の認識部にカメラ１７の焦点が合わない部品であり、後述するようにこのような部品に対しては、一方の認識部に焦点を合わせて撮像する第１撮像処理と、他方の認識部に焦点を合わせて撮像する第２撮像処理との２回の撮像処理を行う。

２回撮像部品としては例えば、図１１〜１３に示す電子部品Ａ等がある。図１１に示す電子部品Ａは、ボディの一側面における下端縁に沿って多数のリードＡ１が側方に突出するように設けられるとともに、ボディの下面に複数の挿入ピンＡ２が下方に突出するように設けられている。この電子部品Ａにおいては、挿入ピンＡ２を基板に差し込んで基板裏面側において端子等として利用するとともに、リードＡ１を基板表面の端子として利用する。従ってこの部品Ａを実装機１により実装する場合には、挿入ピンＡ１の位置および形状と、リードＡ１の位置および形状とを認識する必要があるが、挿入ピンＡ２と、リードＡ１との高さ位置（部品撮影カメラ１７からの焦点距離）が異なるため、挿入ピンＡ２と、リードＡ１とを別々に撮像して認識する必要がある。なおこの部品Ａでは、リードＡ１および挿入ピンＡ２によって認識部が構成されている。

図１２に示す電子部品Ａは、ボディの一側面に、低位に配置されるリードＡ１と、高位に配置されるリードＡ２とが交互配置に側方に突出するように設けられている。この電子部品Ａでは、低位のリードＡ１と、高位のリードＡ２とを認識する必要があるが、各リードＡ１，Ａ２は高さ位置が異なるため、それぞれ別々に撮像して認識する必要がある。なおこの部品Ａでは、リードＡ１，Ａ２によって認識部が構成されている。

図１３に示す電子部品Ａは、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）と称される電子部品であり、ボディの下面に複数のボール状端子Ａ１が設けられるとともに、ボディの下面コーナ部に極性を示すマークＡ２が設けられている。この電子部品Ａでは、ボール状端子Ａ１の先端と、マークＡ２とを認識する必要があるが、両者は高さが異なるため、それぞれ別々に撮像して認識する必要がある。なおこの部品Ａでは、ボール状端子Ａ１およびマークＡ２によって認識部が構成されている。

以上の構成の実装機１は、実装処理を開始する前に、実装プログラム記憶手段６３に生産プログラム（実装プログラム）が読み込まれる。この生産プログラムには、基板Ｗの回路パターンに基づく各電子部品の実装位置（座標）や向きを示す情報や、各電子部品の認識部を認識するための形状情報、各電子部品が供給されるフィーダ等の位置（座標）に関する情報のほか、当該実装機に割り付けられた部品に関する情報例えば、実装する部品をどのヘッドによってどの順序で実装するか等の割付指示情報等も含まれている。

そしてこの実装機１は、動作開始指令に応答して制御装置６が作動し、制御装置６が各駆動部の駆動を制御して、以下の動作が自動的に行われる。

まず実装機１に基板Ｗが搬入されると、上記生産プログラムの割付指示情報に基づいて、各ヘッド４１が部品供給部１３に移動して、対応する部品をそれぞれ吸着する（図４のステップＳ１）。例えば図４（ａ）に示すように、ヘッドユニット１４に設けられた４つのヘッド４１のうち、同図に向かって左側から１〜３番目のヘッド４１に、撮像回数が１回で良い１回撮像部品（チップ部品Ｂ）がピックアップされるとともに、４番目のヘッド４１に、図１１に示すようにリードＡ１（第１認識部）とピンＡ２（第２認識部）とで２回の撮像が必要な２回撮像部品（挿入ピン付部品Ａ）がピックアップされる。

ここで複数の部品を、対応する各ヘッド４１によって吸着させるためのコンピュータ（制御装置６）の機能（プログラム）によって、複数の部品を吸着する手段が構成される。

次に各ヘッド４１がＺ軸方向に移動して、１〜３番目のヘッド４１に吸着されたチップ部品Ｂのチップ下面等の認識部が、部品撮影カメラ１７に対し焦点が一致する高さに移動すると同時に、挿入ピン付部品ＡのリードＡ１等の第１認識部が、部品撮影カメラ１７に対し焦点が一致する高さに移動する（ステップＳ２）。

続いてヘッドユニット１４が、部品撮影カメラ１７上を通過して、各ヘッド４１に吸着された部品Ａ，Ｂが撮像される。このとき、１〜３番目のヘッド４１に吸着されたチップ部品Ｂに対しては、所定の認識部が撮像されるとともに、４番目のヘッド４１に吸着された挿入ピン付部品Ａに対しては、リードＡ１等の第１認識部が撮像される（ステップＳ３）。

ここで本実施形態においては、部品Ａ，Ｂに対し１回目の撮像するためのコンピュータ（制御装置６）の機能（ステップＳ３）によって、第１撮像制御手段が構成される。

次に、挿入ピン付部品Ａを吸着している４番目のヘッド４１がＺ軸方向に移動して、挿入ピン付部品Ａの挿入ピンＡ２等の第２撮像部が、部品撮影カメラ１７に対し焦点が一致する高さに移動する（ステップＳ４）。なおチップ部品Ｂを吸着している１〜３番目のヘッド４１はＺ軸方向に移動せず、そのままの高さに維持される。

一方、このＺ軸方向の移動と並行して、１回目の撮像によって得られた画像データが処理される。まずチップ部品Ｂの認識部（チップ下面の端子部等）における形状および位置が認識されて、その形状および位置が、実装プログラム記憶手段６３に記憶された基準データと比較照合されて、形状等に異常があるかがチェックされる。例えば端子（リード）の形状が規定形状の範囲内に含まれるか、端子ピッチが所定の公差内に含まれるか等の他、端子数等がチェックされる。さらに基準の部品吸着位置に対して、実際の部品吸着位置の位置ずれ状態（位置ずれ量、位置ずれ方向、回転ずれ量等）が検出されて、その位置ずれ状態に基づいて、後に実装する際の位置補正値が求められる。

同様に、挿入ピン付部品Ａの第１撮像部（リードＡ１）における形状および位置が認識されて、その形状および位置が、基準データと比較照合されて、形状等に異常があるかがチェックされる。例えばリードの形状、リード数、リードピッチが正常であるか等がチェックされる（ステップＳ１１）。

そしてチップ部品Ｂに異常がない場合には（ステップＳ１２でＮＯ）、そのまま実装処理が継続して行われる。またチップ部品Ｂに異常がある場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、そのチップ部品Ｂが廃棄すべき部品であるとの情報が実装プログラム記憶手段６３に登録（保持）される（ステップＳ１３）。

同様に、挿入ピン付部品Ａの第１認識部（リードＡ１）に異常がない場合には（ステップＳ１４でＮＯ）、そのまま実装処理が継続して行われる。また挿入ピン付部品Ａの第１認識部（リードＡ１）に異常がある場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、その挿入ピン付部品Ａが廃棄すべき部品であるとの情報が実装プログラム記憶手段６３に登録（保持）される（ステップＳ１５）。

ステップＳ４でピント合わせが行われた後、ヘッドユニット１４は、部品撮影カメラ１７上を通過して、各ヘッド４１に吸着された挿入ピン付部品Ａの第２撮像部（挿入ピンＡ２）が撮像される（ステップＳ５）。

ここで本実施形態においては、ピン付部品Ａに対し２回目の撮像を行うためのコンピュータ（制御装置６）の機能（ステップＳ５）によって、第２撮像制御手段が構成される。

続いてヘッドユニット１４が基板位置へ移動し（ステップＳ６）、その移動動作に並行して２回目の撮像によって得られた画像データが処理される。すなわち挿入ピン付部品Ａの第２認識部（挿入ピンＡ２）における形状および位置が認識されて、その形状および位置が、基準データと比較照合されて、異常があるかがチェックされる。例えばピンの形状、ピン数、ピンピッチが正常であるか等がチェックされる。さらに吸着位置の位置ずれ状態が検出されて、位置補正値が求められる（ステップＳ１６）。

そして挿入ピン付部品Ａの第２認識部（挿入ピンＡ２）に異常がない場合には（ステップＳ１７でＮＯ）、そのまま実装処理が継続して行われる。また挿入ピン付部品Ａの第２認識部に異常がある場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ）、その部品Ａが廃棄すべき部品であるとの情報が登録される（ステップＳ１８）。

なお１回目の撮像処理によって、挿入ピン付部品Ａに異常が認められた場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１６〜Ｓ１８の処理はスキップされる。

一方ステップＳ６において、ヘッドユニット１４が基板位置へ移動した後、ステップＳ１３，Ｓ１５，Ｓ１８において廃棄部品登録されなかった部品が基板Ｗの所定位置に搭載される（ステップＳ７）。このとき、部品Ａ，Ｂのヘッド４１に対する吸着位置のずれが、上記位置補正値（ステップＳ１１，Ｓ１６）に基づいて補正される。

続いて廃棄部品として登録された部品がある場合には、ヘッドユニット１４が部品廃棄部まで移動して、廃棄部品登録された部品が廃棄される（ステップＳ８）。なお、廃棄された部品に対応する部品は、未実装部品として登録されて適宜、実装される。

こうして基板Ｗに対し、全ての部品が搭載されるまで（ステップＳ９でＮＯ）、上記の処理が繰り返される。そして基板Ｗ上に全ての部品が搭載されると（ステップＳ９でＹＥＳ）、１つの基板に対する実装処理が完了して、その基板が以降の設備に搬出される。

以上のように本実施形態においては、高さ（焦点位置）の異なる２つの認識部Ａ１，Ａ２を有する所定の部品Ａに対して、その部品Ａを吸着したヘッド４１を上下移動させて、部品撮影カメラ１７を第１認識部Ａ１に焦点を合わせて第１認識部Ａ１を撮像した後、ヘッド４１を上下移動させて、部品撮影カメラ１７を第２認識部（挿入ピンＡ２等）に焦点を合わせて第２認識部Ａ２を撮像しているため、各認識部Ａ１，Ａ２のそれぞれに焦点を的確に合わせて鮮明に撮像することができ、両認識部Ａ１，Ａ２を正確に認識することができる。このため認識部の形状や位置を精度良く検出でき、異常の判断や、位置補正値の算出を正確に行うことができ、生産品（生産基板）の品質を向上させることができる。

さらに本実施形態においては、ヘッドユニット１４に複数設けられるヘッド４１をそれぞれ個別に上下移動させて、各部品毎に部品撮影カメラ１７に対して焦点を合わせているため、ヘッドユニット１４の各ヘッド４１によって吸着された全ての部品に対し、各部品毎に正確に焦点を合わせて一度に撮像でき、生産効率を一層向上させることができる。

さらに本実施形態においては、ヘッド４１を上下移動させて、各部品に対し部品撮影カメラ１７の焦点を合わせているため、カメラ側を移動させて各部品に対して焦点を合わせる場合に比べて、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる。すなわち部品撮影カメラ１７側を移動させて、部品に対し焦点を合わせる場合には、カメラを駆動する装置を別途設ける必要があり、その分、構造の複雑化およびコストの増大を来す恐れがある。これに対し、本実施形態では、部品撮影カメラ１７を上下移動させる機構を省略できるため、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる。

なお本発明においては、撮像回数が１回で良い１回撮像部品（チップ部品Ｂ）を、第１撮像処理（ステップＳ３）と、第２撮像処理（ステップＳ３）とで２回撮像するようにしても良い。このように両方で撮像し、位置ずれ補正については平均を取るようにしても良い。これにより位置精度が向上して、信頼性をさらに向上させることができる。

ところで本実施形態は既述したように、ヘッドユニット１４が部品供給部１３において複数の部品を吸着した後、基板位置に移動して複数の部品を搭載するというヘッドユニット実装処理を複数回繰り返し行っている。ここで１回のヘッドユニット実装処理において複数のヘッド４１によって吸着される部品のグループを、同一吸着グループとしたとき、ヘッドユニット実装処理毎に同一吸着グループが設定されて、複数の同一吸着グループが存在する。このような条件下において本実施形態では、１つの基板に対し、ピン付部品Ａ等の２回撮像部品を複数実装する場合、ピン付部品Ａを、可能な限り１つの同一吸着グループに含まれるように調整するのが良い。

例えば撮像が１回で良いチップ部品Ｂを４つ、ピン付部品Ａを２つ実装する場合、図５に示すように２つの部品Ａを２回のヘッドユニット実装処理に分けて実装するよりも、図７に示すように２つの部品Ａを１つの同一吸着グループに含ませて１回のヘッドユニット実装処理で一度に実装するのが良い。

すなわち２つの部品Ａを２回のヘッドユニット実装処理に分けて実装する場合には、１回目のヘッドユニット実装処理において図５（ａ）に示すように、ヘッドユニット１４の４つのヘッド４１のうち、３つのヘッド（１〜３番目のヘッド）４１によって３つのチップ部品Ｂを吸着して、１つのヘッド（４番目のヘッド）４１によって、ピン付部品Ａを吸着する。そして各ヘッド４１を上下移動させて、３つのチップ部品Ｂの認識部と、１つのピン付部品Ａの第１認識部Ａ１にカメラ１７の焦点を合わせて撮像する（１回目の撮像処理）。その後図５（ｂ）に示すように、４番目のヘッド４１を上下移動させて、ピン付部品Ａの第２認識部Ａ２にカメラ１７の焦点を合わせて撮像する（２回目の撮像処理）。次に２回目のヘッドユニット実装処理において図６（ａ）に示すように、３番目の１つのヘッド４１によってチップ部品Ｂを吸着して、４番目の１つのヘッド４１によってピン付部品Ａを吸着する。そして３，４番目のヘッド４１を上下移動させて、チップ部品Ｂの認識部と、ピン付部品Ａの認識部Ａ１にカメラ１７の焦点を合わせて撮像する（３回目の撮像処理）。その後図６（ｂ）に示すように、４番目のヘッド４１を上下移動させて、ピン付部品Ａの第２認識部Ａ２にカメラ１７の焦点を合わせて撮像する（４回目の撮像処理）。これにより全ての撮像処理が完了するが、このときの撮像回数は４回である。

これに対し、２つのピン付部品Ａを１回のヘッドユニット実装処理で実装する場合には、撮像回数が３回となる。すなわち１回目のヘッドユニット実装処理において図７（ａ）に示すように、ヘッドユニット１４における１，３番目の２つのヘッド４１によって２つのチップ部品Ｂを吸着して、２，４番目の２つのヘッド４１によって２つのピン付部品Ａを吸着する。そして各ヘッド４１を上下移動させて、２つのチップ部品Ｂの認識部と、２つのピン付部品Ａの第１認識部Ａ１にカメラ１７の焦点を合わせて撮像する（１回目の撮像処理）。その後図７（ｂ）に示すように、２，４番目のヘッド４１を上下移動させて、２つのピン付部品Ａの第２認識部Ａ２をそれぞれカメラ１７の焦点に合わせて撮像する（２回目の撮像処理）。次に２回目のヘッドユニット実装処理において図８に示すように、３，４番目の２つのヘッド４１によってチップ部品Ｂを吸着して、両ヘッド４１を上下移動させて、各チップ部品Ｂの認識部をカメラ１７の焦点に合わせて撮像する（３回目の撮像処理）。これにより全ての撮像処理が完了する。

このように２つのピン付部品Ａを１つの同一吸着グループ（１回のヘッドユニット実装処理）で実装する場合には、撮像回数が３回で済み、ピン付部品Ａを２つの同一吸着グループ（２回のヘッドユニット実装処理）に分けて実装する場合と比較して、撮像回数を少なくすることができ、生産効率を向上させることができる。

以上の説明から理解できるように、ピン付部品Ａ等の２回撮像部品を、可能な限り、同一吸着グループに含めることにより、その同一吸着グループに対してのみ、２回撮像すれば良く、他の吸着グループに対しては１回だけ撮像すれば良い。従って撮像回数（撮像時間）を少なくできて、生産効率を向上させることができる。換言すれば、チップ部品Ｂ等の１回撮像部品のみが含まれる同一吸着グループを、可能な限り多く形成することによって、撮像回数（撮像時間）を少なくできて、生産効率を向上させることができる。

もっとも撮像が２回必要な部品Ａは比較的、サイズが大きいものが多く、２回撮像部品Ａを隣合う２つのヘッド４１により吸着すると、部品同士が干渉するおそれがある。従って部品同士が干渉しない範囲で、どの部品をどのヘッドで吸着するか等の部品の割付位置を設定しておく必要がある。

なお部品の割付位置は、部品割付設定情報に基づいて設定されるが、この部品割付設定情報は、生産プログラムに含まれる情報であり、生産プログラム作成段階、いわゆる段取り時に作成される。

ここで本実施形態では、上記生産プログラムに、２つ以上の部品（所定の部品）を含む複数の部品を吸着する手段が含まれる。

一方上記したように、撮像が２回必要な複数のピン付部品Ａは、所定の同一吸着グループにまとめるのが好ましいが、特に本実施形態のように部品撮影カメラ１７としてラインセンサカメラを用いている場合には、複数のピン付部品Ａを含む複数の部品をヘッドユニット１４の複数のヘッド４１によって吸着する際に、ピン付部品Ａ等の２回撮像部品を互いに近付けて配置するのが好ましい。

例えば撮像が２回必要なピン付部品Ａを２つ実装する場合、図９に示すように２つのピン付部品Ａを離間したヘッド４１で吸着するよりも、図１０に示すように２つのピン付部品Ａを隣合うヘッド４１で吸着するのが良い。

すなわち図９（ａ）に示すように、２つのピン付部品Ａを、離間した１，３番目のヘッド４１に吸着して、残りの２，４番目のヘッド４１に２つのチップ部品Ｂを吸着した場合、１回目の撮像処理時における部品撮影カメラ１７に対するヘッドユニット１４の移動距離Ｌ１は、１番目のヘッド位置から４番目のヘッド位置までの距離となる。続いて図９（ｂ）に示すように１，３番目のヘッド４１を上下移動させた後、２回目の撮像時におけるヘッドユニット１４の移動距離Ｌ２は、１番目のヘッド位置から３番目のヘッド位置までの距離となる。

これに対し、２つのピン付部品Ａを、隣合う３，４番目のヘッドに吸着し、残りの１，２番目のヘッド４１に２つのチップ部品Ｂを吸着した場合図１０（ａ）に示すように、１回目の撮像時におけるヘッドユニット１４の移動距離Ｌ１は、上記と同様、１番目のヘッド位置から４番目のヘッド位置までの距離となるものの、図１０（ｂ）に示すように２回目の撮像時のヘッドユニット移動距離Ｌ２は、３番目のヘッド位置から４番目のヘッド位置までの距離となる。このように撮像が２回必要なピン付部品Ａを近付けて配置する場合には、２回目の撮像時におけるヘッドユニット１４の移動距離を短くでき、その分、撮像時間を短縮できて、生産効率をより一層向上させることができる。

またピン付部品Ａ同士を近付けて吸着する場合においても上記と同様に、部品同士が干渉しない範囲で、部品の割付位置を設定しておく必要がある。さらにこの割付設定用の情報は、上記と同様、生産プログラムに含まれる。

ここで本実施形態では、この生産プログラムに、部品（所定の部品）同士を近付けて配置する手段が含まれることになる。

なお上記実施形態においては、高さが異なる２つの認識部Ａ１，Ａ２を有する部品Ａを実装する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、高さが異なる３つ以上の認識部を有する部品を実装する場合でも、上記と同様に、同様の作用効果を得ることができる。

また上記実施形態においては、部品撮影カメラを、ラインセンサカメラにより構成しているが、それだけに限られず、本発明においては、部品撮影カメラを、所定の面積を有する領域を一度に撮像するエリアセンサカメラにより構成するようにしても良い。

また上記実施形態においては、撮像時にはヘッドユニット（部品側）を部品撮影カメラに対し水平方向に移動させるようにしているが、それだけに限られず、部品撮影カメラ側をヘッドユニット（部品）に対し水平方向に移動させるようにしても良い。要はヘッドユニットに対し部品撮影カメラを水平方向に相対移動可能に構成すれば良い。

また本発明において、第１撮像制御手段は、必ずしも全ての部品を撮像するものではなく、一部の部品のみを撮像する場合も含まれる。例えば第１撮像制御手段は、所定の部品のみを撮像する場合も含まれる。

さらに第２撮像制御手段は、所定の部品以外の部品を撮像することを排除するものではなく、所定の部品以外の部品を撮像する場合も含まれる。

この発明の一実施形態にかかる実装機を示す平面図である。 実施形態に適用された実装機本体を示す斜視図である。 実施形態の実装機の制御系を示すブロック図である。 実施形態の実装機における動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態の実装機におけるヘッドユニットの第１の部品配置例を示す正面図であって、同図（ａ）は１回目撮像時の正面図、同図（ｂ）は２回目撮像時の正面図である。 実施形態の実装機におけるヘッドユニットの第２の部品配置例を示す正面図であって、同図（ａ）は１回目撮像時の正面図、同図（ｂ）は２回目撮像時の正面図である。 実施形態の実装機におけるヘッドユニットの第３の部品配置例を示す正面図であって、同図（ａ）は１回目撮像時の正面図、同図（ｂ）は２回目撮像時の正面図である。 実施形態の実装機におけるヘッドユニットの第４の部品配置例を示す正面図である。 実施形態の実装機におけるヘッドユニットの第５の部品配置例を示す正面図であって、同図（ａ）は１回目撮像時の正面図、同図（ｂ）は２回目撮像時の正面図である。 実施形態の実装機におけるヘッドユニットの第６の部品配置例を示す正面図であって、同図（ａ）は１回目撮像時の正面図、同図（ｂ）は２回目撮像時の正面図である。 実施形態に適用可能な所定の部品の一例を拡大して示す図であって、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は正面図である。 実施形態に適用可能な所定の部品の他の例を拡大して示す図であって、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は側面図である。 実施形態に適用可能な所定の部品の別の例を拡大して示す側面図である。

符号の説明

１ 実装機
１４ ヘッドユニット
１７ 部品撮影カメラ（撮像手段）
４１ ヘッド
Ａ 所定の部品
Ａ１，Ａ２ 認識部
Ｂ 部品
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 部品を基板上に実装する実装機であって、
   部品をピックアップするヘッドと、
   ヘッドを移動させるヘッド移動手段と、
   ヘッドの下方に設けられ、かつ部品を撮像する撮像手段と、
   ヘッドによりピックアップした部品を撮像手段により撮像するための第１撮像制御手段と、
   第１撮像制御手段によって撮像された部品のうち所定の部品に対しては、その部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により異なる高さに移動させて、その高さで再度部品を撮像手段により撮像する第２撮像制御手段と、を備え、
   所定の部品は、高さが異なる複数の認識部を有する部品により構成され、
   第１撮像制御手段においては、所定の部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により上下移動させて、所定の認識部に対して撮像手段の焦点を合わせてその認識部を撮像する一方、
   第２撮像制御手段においては、所定の部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により上下移動させて、他の認識部に対して撮像手段の焦点を合わせてその認識部を撮像することを特徴とする実装機。
2. 複数のヘッドが各ヘッド毎に上下移動可能に設けられたヘッドユニットと、
   ヘッドユニットの複数のヘッドによって前記所定の部品を含む複数の部品をそれぞれピックアップする手段と、を備える請求項１に記載の実装機。
3. 前記複数の部品のうち、前記所定の部品以外の部品に対しては、前記第１撮像制御手段および第２撮像制御手段のうち少なくとも一方により撮像するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の実装機。
4. 撮像手段が、その上方において、ヘッドにピックアップされた部品を水平方向に相対移動させつつ撮像するラインセンサカメラによって構成され、
   前記複数の部品のうち、前記所定の部品以外の部品に対しては、前記所定の部品の撮像における第１撮像制御手段および第２撮像制御手段のうちいずれか一方における前記ヘッドユニットとラインセンサカメラとの相対移動において撮像するようにしたことを特徴とする請求項２または３に記載の実装機。
5. ２つ以上の所定の部品を含む複数の部品を、ヘッドユニットの複数のヘッドによってそれぞれピックアップする手段を備え、
   前記撮像手段が、その上方において、ヘッドにピックアップされた部品を水平方向に相対移動させつつ撮像するラインセンサカメラによって構成され、
   前記複数の部品のうち、前記所定の部品以外の部品に対しては、前記第１撮像制御手段により撮像するとともに、
   ２つ以上の所定の部品を含む複数の部品をヘッドユニットの複数のヘッドによってそれぞれピックアップする際に、所定の部品同士を近付けて配置するようにした請求項２または３に記載の実装機。
6. 部品をピックアップするヘッドと、ヘッドを移動させるヘッド移動手段と、ヘッドの下方に設けられ、かつ部品を撮像する撮像手段と、を備えた実装機の部品撮像方法であって、
   ヘッドによりピックアップした部品を撮像手段により撮像し、
   その撮像された部品のうち所定の部品に対しては、その部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により異なる高さに移動させて、その高さで再度部品を撮像手段により撮像するものとし、
   所定の部品は、高さが異なる複数の認識部を有する部品により構成され、
   所定の部品の１回目の撮像時には、所定の部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により上下移動させて、所定の認識部に対して撮像手段の焦点を合わせてその認識部を撮像する一方、
   所定の部品の２回目の撮像時には、所定の部品をピックアップしたヘッドをヘッド移動手段により上下移動させて、他の認識部に対して撮像手段の焦点を合わせてその認識部を撮像することを特徴とする実装機の部品撮像方法。
   

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