JP4809799B2 - 実装機、その実装方法および実装機における基板撮像手段の移動方法 - Google Patents

Description

この発明は、基板に電子部品を実装する実装機、その実装方法および実装機における基板撮像手段の移動方法に関する。

従来、基板上に電子部品を実装する実装機において、部品を吸着可能な複数のヘッドが所定の方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されるヘッドユニットを備え、部品供給部から供給される電子部品を、ヘッドユニットのヘッドにより吸着して、基板上まで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、ヘッドユニットに、基板の基準マーク等を認識するための基板撮像カメラが設けられている。基板撮像カメラの設置数は通常１つであるが、中には基板撮像カメラが複数設けられたものもある。

例えば特許文献１に示す実装機は、ヘッドユニットにおけるＸ軸方向の両端部に、基板撮像カメラがそれぞれ設けられている。この実装機は、基板撮像カメラが１つの実装機とは異なり、ヘッドユニットの移動範囲よりも、各々の基板撮像カメラの移動範囲を合わせた範囲の方が広くなる。つまりヘッドユニットの移動量を少なくしつつ、所定の撮像範囲を確保でき、効率良く撮像することができる。
特許第３７４６１２７号（特許請求の範囲、図２）

しかしながら、上記特許文献１に示す従来の実装機では、基板撮像カメラを２つ搭載しているため、カメラ以外にも、カメラ用の配線や、信号処理回路等の撮像関連部品が２つずつ必要となり、その分、部品点数が増大して、構造の複雑化を来す上さらに、コストの増大を招くという問題があった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像の効率化を図りつつ、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる実装機、その実装方法および実装機における基板撮像手段の移動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複数のヘッドが所定の方向に並んで配置されるヘッドユニットと、
ヘッドユニットを移動させるヘッドユニット移動手段と、
ヘッドユニットに設けられ、かつ基板を撮像する基板撮像手段と、
基板撮像手段をヘッドユニットに対してヘッドの配列方向に沿って移動させる撮像移動手段と、を備えたことを特徴とする実装機。

［２］ ヘッドユニットに、ヘッドの配列方向に沿って移動可能に設けられた撮像手段支持部材と、
撮像手段支持部材に設けられ、かつヘッドによってピックアップされた部品を撮像する部品撮像手段と、を備え、
基板撮像手段が、撮像手段支持部材に設けられる前項１に記載の実装機。

［３］ 部品を基板上に実装する実装機における基板撮像手段の移動方法であって、
部品をピックアップする複数のヘッドが所定の方向に並んで配置されるヘッドユニットと、ヘッドユニットを移動させるヘッドユニット移動手段と、ヘッドユニットに設けられ、かつ基板を撮像する基板撮像手段と、基板撮像手段をヘッドユニットに対してヘッドの配列方向に沿って移動させる撮像移動手段と、を備えた実装機を準備する工程と、
ヘッドユニット移動手段によってヘッドユニットを移動させるとともに、撮像移動手段によって基板撮像手段を移動させることにより、基板撮像手段を所定位置に配置する工程と、を含むことを特徴とする実装機における基板撮像手段の移動方法。

［４］ ヘッドユニット移動手段によるヘッドユニットの移動と並行させて、撮像移動手段により基板撮像手段を移動させるようにした前項３に記載の実装機における基板撮像手段の移動方法。

［５］ 基板を所定の実装位置に搬入する基板搬入手段と、部品をピックアップする複数のヘッドが所定の方向に並んで配置されるヘッドユニットと、ヘッドユニットを移動させるヘッドユニット移動手段と、ヘッドユニットに設けられ、かつヘッドの配列方向に移動可能に設けられた撮像手段支持部材と、撮像手段支持部材に設けられ、かつ基板を撮像する基板撮像手段と、撮像手段支持部材に設けられ、かつ部品を撮像する部品撮像手段と、撮像手段支持部材をヘッドユニットに対してヘッドの配列方向に沿って移動させる撮像移動手段と、を備えた実装機の実装方法であって、
基板搬入手段によって基板を実装位置に搬入する工程と、
ヘッドユニット移動手段によってヘッドユニットを移動させるとともに、撮像移動手段によって基板撮像手段を移動させて、その基板撮像手段によって基板を撮像する工程と、
ヘッドユニットのヘッドによりピックアップした部品を、ヘッドユニット移動手段によって実装位置まで移動させて、基板上に搭載する工程と、
ヘッドによりピックアップした部品に対し、撮像移動手段によって部品撮像手段を移動させて、その部品撮像手段によって部品を撮像する工程と、を含むことを特徴とする実装機の実装方法。

上記発明［１］にかかる実装機によると、ヘッドユニット移動手段によるヘッドユニットの移動量を少なくできるため、効率良く撮像できる上さらに、基板撮像手段の設置数も少なくて良いため、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる。

上記発明［２］にかかる実装機によると、部品撮像手段を移動させる手段と、基板撮像手段を移動させる手段とを兼用させることができる。

上記発明［３］の実装機における基板撮像手段の移動方法によると、上記と同様に、撮像の効率化、構造の簡素化を図ることができて、コストを削減できる。

上記発明［４］の実装機における基板撮像手段の移動方法によると、基板撮像手段を効率良く移動させることができる。

上記発明［５］の実装機の実装方法によると、基板および部品を効率良く撮像することができる。

＜第１実施形態＞
図１はこの発明の実施形態である実装機Ｍ１の一例を示す平面図、図２は実装機Ｍ１の要部を示す正面図である。

両図に示すように、この実装機Ｍ１は、基台１１上に配置されるコンベア２０と、このコンベア２０の両側に設けられた部品供給部３０と、基台１１の上方に設けられたヘッドユニット４０とを備えている。

コンベア２０は、未実装の基板Ｗを基板搬入部から実装位置まで搬送するとともに、実装処理された基板Ｗを、実装位置から基板排出部に搬送できるようになっている。本実施形態において、コンベア２０によって基板搬入手段が構成されている。

部品供給部３０は、コンベア２０に対してフロント側とリア側にそれぞれ設けられている。この実施形態では、部品供給部３０は、部品供給手段としてのテープフィーダ３１…を複数並べて取付可能に構成されている。各テープフィーダ３１のリールには、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の電子部品が所定間隔おきに格納されたテープが巻回されてセットされており、テープが順次繰り出されることにより、電子部品が吸着位置（供給位置）に順次供給されるようになっている。

ヘッドユニット４０は、部品供給部３０から吸着位置に供給された部品をピックアップしてプリント基板Ｗ上に装着し得るように、部品供給部３０とプリント基板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４０は、Ｘ軸方向（コンベア２０の基板搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材４２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４２はその両端部においてＹ軸方向（水平面内でＸ軸と直交する方向）に延びるガイドレール４３，４３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４０は、Ｘ軸モータ４４によりボールねじ４５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４２は、Ｙ軸モータ４６によりボールねじ４７を介してＹ軸方向の駆動が行われるようになっている。

なお本実施形態においては、ヘッドユニット支持部材４２、ガイドレール４３，Ｘ軸モータ４４、ボールねじ４５、Ｙ軸モータ４６、ボールねじ４７によって、ヘッドユニット移動手段４が構成されている。

ヘッドユニット４０には、部品搭載用の複数の搭載ヘッド４１…がＸ軸方向に並んで配置されている。

各ヘッド４１…は、Ｚ軸モータを駆動源とする昇降機構による上下方向（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回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。

ヘッド４１…には、電子部品Ａを吸引吸着して基板Ｗに装着するための吸着ノズル４１１…がそれぞれ設けられている。

各吸着ノズル４１１は、図示しない負圧手段に接続されており、負圧手段から負圧が供給されると、その負圧による吸引力で電子部品Ａが吸着されるようになっている。

図１〜５に示すように、ヘッドユニット４０には、カメラユニット２が設けられている。カメラユニット２は、基板撮像手段としての基板撮像カメラ２１と、そのカメラ２１を移動自在にヘッドユニットに支持する撮像移動手段（カメラ移動手段）２５とを備えている。

カメラ移動手段２５は、ヘッドユニット４０のリア側に設けられ、かつＸ軸方向に連続して延びるリニアガイド２６を有している。このリニアガイド２６は、ヘッドユニット４０におけるＸ軸方向の一端から他端までの長い範囲にわたって配置されている。

さらにこのリニアガイド２６には、リニアガイド２６の長さ方向（Ｘ軸方向）に沿ってスライド自在にカメラ支持部材（撮像手段支持部材）２７が設けられている。

カメラ支持部材２７の下面には、カメラ２１がその撮像方向を下向きにした状態で固定されている。図６に示すように、このカメラ２１における下面側の画像取込部には、ＣＣＤカメラ等のエリアカメラによって構成されるカメラ本体２２が設けられるとともに、カメラ本体２２の外周に、複数のＬＥＤ等によって構成される照明手段２３が設けられている。

そして、このカメラ２１によって例えば、この実装機Ｍ１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、テープフィーダ３１等の部品供給部３０から供給される部品の位置等が認識されるようになっている。

また図１〜５に示すように、ヘッドユニット４０のリア側にはボールねじ２８が軸心回りに回転自在に設けられている。このボールねじ２８は、リニアガイド２６と平行にＸ軸方向に沿って配置されるとともに、ヘッドユニット４０におけるＸ軸方向の一端から他端までの長い範囲にわたって配置されている。

カメラ２１を支持する上記カメラ支持部材２７には、ボールねじ２８に対応して、ボールナット２８１が固定されており、このボールナット２８１が、ボールねじ２８に螺合される態様に取り付けられている。

さらにヘッドユニット４０のリア側には、ボールねじ２８の一端に対応してサーボモータ等のカメラ移動用モータ（カメラＸ軸モータ）２９が取り付けられている。そしてこのモータ２９が回転駆動することにより、ボールねじ２８が回転して、カメラ支持部材２７がカメラ２１と共にＸ軸方向に沿って移動されるようになっている。

なおカメラ２１の移動範囲は、ヘッドユニット４０におけるＸ軸方向の一端から他端までの範囲に設定されて、両端のヘッド４１，４１よりもさらに外側まで移動できるようになっている。

本実施形態においては、リニアガイド２６、カメラ支持部材２７、ボールねじ２８およびカメラ移動用モータ２９等によって、カメラ移動手段２５が構成されている。

またさらに実装機Ｍ１におけるリア側の部品供給部３０とコンベア２０との間には、ラインセンサカメラ等からなる部品撮像カメラ１２が設けられている。このカメラ１２は、ヘッドユニット４０によって移送される部品を下方側から撮像して、部品の位置ずれ等を検出できるようになっている。

図７は実装機Ｍ１の制御系を示すブロック図である。同図に示すように本実施形態の実装機Ｍ１は、パーソナルコンピュータ等からなる制御装置（コントローラ）６を備え、この制御装置６によって、実装機Ｍ１の各種動作が制御される。

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Ｍ１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実装プログラム（生産プログラム）を記憶する。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、各電子部品に供給されるフィーダ３１の位置（座標）等に関するデータ等が含まれている。

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４０（ヘッド４１）のＸＹＺＲ各軸の駆動モータ、さらにカメラ移動用のモータ（カメラＸ軸駆動モータ）２９等の動作を制御する。

外部入出力部６６は、実装機Ｍ１が備える各種センサ類、吸着ノズル進退用のエアシリンダ等の駆動部との間で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１２および基板撮影カメラ２１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、各種の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。

以上の構成の実装機Ｍ１においては、入力ユニットを介して入力された動作開始指令に応答して制御装置６が作動し、その制御装置６によって各駆動部の駆動が制御されて、以下の動作が自動的に行われる。

まずコンベア２０によって、未実装の基板Ｗが所定位置まで搬入される。その後、ヘッドユニット４０が部品供給部３０まで移動して、所定の電子部品がヘッドユニット４０の各吸着ノズル２によってそれぞれ吸着される。

続いてヘッドユニット４０が基板Ｗの位置まで移動して、各吸着ノズル２に吸着された部品が、基板Ｗ上の所定位置にそれぞれ搭載される。

このような動作が繰り返されて、基板Ｗ上に電子部品Ａが順次搭載される。そして、基板Ｗ上に全ての部品Ａが搭載されると、当該基板Ｗに対する実装処理が終了し、実装済の基板Ｗがコンベア２０によって搬出される一方、未実装の次の基板Ｗが実装位置まで搬入されて、上記と同様に実装処理される。

本実施形態の実装機Ｍ１においては、このような実装処理中に、基板撮像カメラ２１によって、基板Ｗに設けられた基準マークＷ１等を撮像して、基板Ｗの認識を行ったり、テープフィーダ３１等の部品供給部３０から供給される部品Ａの位置等の認識を行うようにしている。

基準マークＷ１を撮像する際には、ヘッドユニット４０が、基板位置まで移動して、照明手段２３によって基板Ｗの撮像位置を照明しつつ、基板撮像カメラ２１によって、基板Ｗの撮像位置例えば、基板Ｗに設けられた複数の基準マークＷ１…等を順次撮像する。

本実施形態において、基板撮像カメラ２１を移動させる際には、ヘッドユニット移動手段４によってヘッドユニット４０を移動させるだけでなく、カメラ移動手段２５によって基板撮像カメラ２１自体もヘッドユニット４０に対しＸ軸方向に適宜移動させることにより、基板撮像カメラ２１を所定の撮像位置まで移動させる。これによりヘッドユニット４０の移動量を少なくすることができる。

ここで、基板撮像カメラ２１を撮像位置まで移動させる際には、ヘッドユニット移動手段４によるヘッドユニット４０の移動と並行させて、カメラ移動手段２５による基板撮像カメラ２１も移動させることにより、カメラ２１の移動速度を速くすることができ、カメラ２１を撮像位置まで効率良く移動させることができる。

もっとも本発明においては、基板撮像カメラ２１を撮像位置まで移動させる際に、ヘッドユニット移動手段４によるヘッドユニット４０の移動後に、カメラ移動手段２５によるカメラ２１の移動を開始したり、あるいはカメラ２１の移動後に、ヘッドユニット４０の移動を開始させるようにしても良い。

また必要に応じて、基板撮像カメラ２１だけを移動させても良いし、ヘッドユニット４０だけを移動させるようにしても良い。

以上のように、本実施形態の実装機Ｍ１によれば、ヘッドユニット４０に対して、基板撮像カメラ２１をＸ軸方向に沿って移動できるようにしているため、ヘッドユニット移動手段４によるヘッドユニット４０の移動量を少なくすることができ、効率良く撮像できるとともに、装置の小型軽量化を図ることができる。

また本実施形態の実装機Ｍ１は、ヘッドユニット４０における基板撮像カメラ２１の設置数が１つであるため、装置の小型軽量化およびコストの削減を、より確実に図ることができる。すなわちヘッドユニットに２つの基板撮像カメラを搭載する場合、カメラの他に、撮像用照明手段、カメラ用レンズ、レンズマウント、カメラケーブル（配線）、画像処理ポート等の撮像関連部品が２つずつ必要となるのに対し、本実施形態の実装機Ｍ１は、これらの撮像関連部品が１つずつで済む。このため、部品点数を削減できて、撮像の効率化、構造の簡素化、装置の小型軽量化およびコストの削減を、より確実に図ることができる。

しかも、本実施形態では、基板撮像カメラを２つ設置する場合に比べて、撮像関連部品に対する部品調整作業やメンテナンス作業等も半分で済み、オペレータの作業負担を軽減することができる。

また本実施形態の実装機Ｍ１において、ヘッドユニット移動手段４によるヘッドユニット４０の移動と並行して、カメラ移動手段２５による移動を行う場合には、カメラ２１の移動速度を速くできるため、カメラ２１を撮像位置まで高速で効率良く移動させることができ、タクトタイムを短くできて、生産効率をより一層向上させることができる。

＜第２実施形態＞
図８〜１１はこの発明の第２実施形態である実装機Ｍ２の要部を示す正面図である。同図に示すように、この実装機Ｍ２では、ヘッドユニット４０に、電子部品を撮像するためのスキャンユニット７が設けられている点が、上記第１実施形態の実装機Ｍ１と大きく相違している。

この第２実施形態の実装機Ｍ２におけるスキャンユニット７は、ヘッドユニット４０の吸着ノズル４１１に吸着された部品Ａを部品供給部３０から所定位置まで搬送している間に、電子部品Ａの吸着状態を順次撮像して画像認識できるようになっている。

すなわちスキャンユニット７は、側面視Ｌ字状のカメラ支持部材７１と、下面画像取込部７２と、第１光路変更部７３と、第２光路変更部７４と、下面照明手段７５と、下面画像取込部７２で取り込まれた部品Ａの下面の画像を撮像する部品撮像手段としての下面撮像カメラ７６と、を備え、カメラ支持部材７１の水平片７１１上に、各部材７２〜７６が配置されている。

またスキャンユニット７は、部品撮像手段としての側面撮像カメラ７７と、側面照明手段７８とをさらに備え、これらの部材７７，７８がカメラ支持部材の水平片７１１上に配置されている。

カメラ支持部材７１の垂直片は、ヘッドユニット４０に、そのリア側に設けられたリニアガイド２６を介して、上記と同様に、Ｘ軸方向に沿ってスライド移動自在に設けられている。

さらにカメラ支持部材７１は、ヘッドユニット７に設けられたサーボモータ等のモータ２９（図８参照）によりボールねじ２８を介して、上記と同様に、ヘッド４１…（吸着ノズル４１１…）の配列方向とほぼ並行に移動可能に設けられており、このカメラ支持部材７１が、吸着ノズル列（Ｘ軸方向）に沿って移動することにより、カメラ支持部材７１に設けられた下面照明手段７５が、それぞれの吸着ノズル４１１…に吸着された部品Ａの下面を照明するとともに、カメラ支持部材７１に設けられた下面撮像カメラ７６が、照明された部品Ａの下面を撮像するように構成されている。

下面画像取込部７２は、カメラ支持部材７１の移動時に吸着ノズル４１１…の下方を通過することにより吸着ノズル４１１…に吸着された部品Ａの下面の画像を取り込み可能な部分である。本実施形態では、この下面画像取込部７２は、第１光路変更部７３で構成され、この第１光路変更部７３と吸着ノズル４１１との間には、下面撮像カメラ７６に対して外乱光が入射されるのを避けるように光の通過範囲を制限するために図示しない縦長矩形のスリットが設けられている。

第１光路変更部７３は、撮像時、吸着ノズル４１１の下方に位置し、吸着ノズル４１１から下方に向かう光の方向を略水平側方に約９０°変更することによって、光を吸着ノズル４１１の下から側方に向かう方向に変更する。この第１光路変更部７３は、本実施形態では、反射プリズムで構成されている。

第２光路変更部７４は、第１光路変更部７３からの光の方向をさらに約９０°変更することによって、第１光路変更部７３から側方に向かう光の方向をさらに変更する光学装置であり、本実施形態では、ハーフミラーで構成されている。そのため第２光路変更部７４の光路変更面７４１は、光路変更面７４１の背後からの光に対しては、半透光面として機能し、光路変更面７４１の背後に設けられた下面照明手段７５の光を光路変更面７４１の前方に透過できるようになっている。

下面照明手段７５は、第１光路変更部７３と第２光路変更部７４とを介して吸着ノズル４１１に吸着された部品Ａの方向に照明光を照射し、部品Ａの下面を照明する装置であり、下面照明手段７５として複数の発光ダイオードが採用されている。この下面照明手段７５は、本実施形態では、第１光路変更部７３から第２光路変更部７４に向かう光の概ね延長線上に設けられ、第２光路変更部７４の光路変更面７４１の背後から第１光路変更部７３の方向に照明光を照射するようになっている。このように下面照明手段７５は、第２光路変更部７４の光路変更面７４１を通過して第１光路変更部７３で反射する照明光で吸着ノズル４１１に吸着された部品Ａの下面を照明するように構成されている。

下面撮像カメラ７６は、吸着ノズル４１１に吸着されて下面照明手段７５で照明された部品Ａの下面を、第１光路変更部７３と第２光路変更部７４とを介して個々に撮像するよう構成された装置であり、例えばＣＣＤラインセンサカメラで構成されている。この下面撮像カメラ７６は、第２光路変更部７４により光路が変更された光の方向に向くように撮像方向を横向きにしてカメラ支持部材７１に配置されている。

側面撮像カメラ７７は、下面撮像カメラ７６の側方位置に設けられ、部品Ａを側方から撮像する装置であり、下面撮像カメラ７６と同様に例えばＣＣＤラインセンサカメラで構成されている。

側面照明手段７８は、部品Ａの側面を照明する装置であり、複数の発光ダイオードが採用され、これら複数の発光ダイオードは、大型の電子部品との干渉を避けるように、カメラ支持部材７１における水平片７１１の先端に配置されている。

下面撮像カメラ７６と側面撮像カメラ７７とは、電子部品Ａが、各部品供給部３０において吸着ノズル４１１に吸着されると、各部品供給部３０から基板Ｗに移送される間に吸着ノズル４１１の部品Ａを撮像し、この撮像された画像（部品Ａの下面の反射画像および部品Ａの側面の透過画像）は、上記制御装置６の画像処理部６７（図７参照）により画像処理されるように構成されている。

またカメラ支持部材７１の側端面には、基板撮像手段としての基板撮像カメラ２１がその撮像方向を下向きにした状態で固定されている。この基板撮像カメラ２１は、上記第１実施形態ど同様、画像取込部に、ＣＣＤカメラ等のエリアカメラによって構成されるカメラ本体７１が設けられるとともに、そのカメラ本体の外周に、複数のＬＥＤ等によって構成される照明手段が設けられている（図６参照）。

この基板撮像カメラ２１は、カメラ支持部材７１に対し固定されており、カメラ支持部材７１と同期してＸ軸方向に沿って移動されるようになっている。

なお本実施形態においては、リニアガイド２６、ボールねじ２８、カメラ移動用モータ２９およびカメラ支持部材７１等によって、撮像移動手段としてのカメラ移動手段２５が構成されている。さらにカメラ支持部材７１によって、撮像手段支持部材が構成されている。

本第２実施形態において、他の構成は、上記第１実施形態と同様であるため、同一部品に同一符号を付して、重複説明は省略する。

この実装機Ｍ２においても、上記第１実施形態と同様に、コンベア（基板搬入手段）によって未実装の基板が所定位置まで搬入された後、ヘッドユニット４０が部品供給部３０まで移動して、各ヘッド４１の吸着ノズル４１１によって部品Ａを吸着するとともに、そのヘッドユニット４０が基板位置まで移動して、基板上に部品Ａを搭載するような実装処理が繰り返し行われる。

また実装処理中においては上記と同様に、基板撮像カメラ２１によって、基板Ｗに設けられた基準マークＷ１等を撮像して、基板Ｗの認識を行ったり、テープフィーダ３１等の部品供給部３０から供給される部品Ａの位置等の認識を行うようにしている。

基板撮像カメラ２１により撮像する際においても、上記と同様に、ヘッドユニット移動手段４によるヘッドユニット４０を移動させるだけでなく、カメラ移動手段２５によってカメラ支持部材７１と共に基板撮像カメラ２１もＸ軸方向に適宜移動させて、基板撮像カメラ２１を撮像位置まで移動させる。さらに場合によっては、ヘッドユニット移動手段４によるヘッドユニット４０の移動と並行させて、カメラ移動手段２５により基板撮像カメラ２１も移動させる。

一方、本実施形態においては、ヘッドユニット４０が、部品供給部３０から基板位置まで移動する間に、ヘッドユニット４０の吸着ノズル４１１によって吸着された部品Ａの吸着状態を順次撮像する。

すなわちヘッドユニット４０の移動中において、下面照明手段７５により第２光路変更部７４の背後から第１光路変更部７３の方向に照明光が照射されて、その照明光が第２光路変更部７４の光路変更面７４１を通過して第１光路変更部７３で反射し、吸着ノズル４１１に吸着された部品Ａの下面を照明する。

このとき、下面画像取込部７２のスリットが、光が通過する範囲を制限して下面照明手段７５からの照明光を撮像範囲に制限する。

そして、撮像時、吸着ノズル４１１の下方に位置した第１光路変更部７３が、吸着ノズル４１１から下方に向かう光の方向を略水平側方に約９０°変更することにより、吸着ノズル４１１の下から側方に向かう方向に変更し、第２光路変更部７４が、第１光路変更部７３からの光の方向をさらに約９０°変更することにより、第１光路変更部７３からの光の方向をさらに変更する。そして、カメラ支持部材７１に設けられた下面撮像カメラ７６がこの光を受け入れて、部品Ａの下面を撮像する。

このように下面撮像カメラ７６は、第１光路変更部７３と第２光路変更部７４とを介して、吸着ノズル４１１に吸着され、かつ下面照明手段７５で照明された部品Ａの下面の反射画像を撮像する。

また側面撮像カメラ７７は、下面撮像カメラ７６の側方位置において、部品Ａを側方から透過画像を撮像する。

こうして撮像された画像（部品下面の反射画像およ部品側面の透過画像）は、制御装置６により画像処理されて、部品Ａの吸着状態が認識される。

以上のように、本第２実施形態の実装機Ｍ２によれば、上記と同様に、基板撮像カメラ２１を、ヘッドユニット４０に対しＸ軸方向に移動できるようにしているため、上記と同様に、ヘッドユニット４０の移動量を少なくできて、撮像の効率化および装置の小型軽量化を図ることができる。さらに上記と同様に、部品点数を削減できて、装置の小型軽量化およびコストの削減を、より確実に図ることができるとともに、生産効率をさらに向上させることができる。

また本第２実施形態の実装機Ｍ２によれば、部品Ａの撮像を行うスキャンユニット７（カメラ支持部材７１）に、基板撮像カメラ２１を固定するようにしているため、部品撮像カメラ７６，７７をＸ軸方向を移動させる手段と、基板撮像カメラ２１をＸ軸方向に移動させる手段とを兼用することができる。換言すれば、基板撮像カメラ２１を移動させるための専用の移動手段を別途設ける必要がなく、その分、部品点数をさらに削減できて、構造の簡素化、装置の小型軽量化およびコストの削減をさらに図ることができる。

なお上記各実施形態においては、基板撮像カメラ（基板撮像手段）として、ＣＣＤカメラ等のエリアカメラを用いるようにしているが、本発明はそれだけに限られず、基板撮像手段として、ラインセンサカメラを採用するようにしても良い。この場合、基板等を撮像する際に、カメラ移動手段２５（撮像移動手段）の移動により基板撮像手段を、被写体に対し移動させても良いし、ヘッドユニット移動手段４の移動により基板撮像手段を、被写体に対し移動させても良いし、カメラ移動手段２５およびヘッドユニット移動手段４の双方の移動によって、基板撮像手段を被写体に対し移動させるようにしても良い。

また上記実施形態においては、基板撮像手段をヘッドユニットに対し、Ｘ軸方向（ヘッドの配列方向）に沿って移動させるようにしているが、本発明はそれだけに限られず、基板撮像手段をヘッドユニットに対し、Ｙ軸方向（水平面内でヘッド配列方向に対し直交する方向）にも移動させるようにしても良い。この場合には、ヘッドユニットの移動量を少なくしつつ、基板撮像手段の撮像範囲をさらに拡大することができる。

また上記実施形態においては、部品供給部の部品供給手段としてテープフィーダを用いているが、それだけに限られず、本発明においては、部品供給部の部品供給手段として、パレット等の部品供給容器から部品を供給するよう構成されたトレイフィーダも採用することができる。

この発明の第１実施形態にかかる実装機を示す平面図である。 第１実施形態の実装機の要部を示す正面図である。 第１実施形態の実装機に適用された基板撮像用のカメラユニットを示す側面図である。 第１実施形態のカメラユニットを示す正面図である。 第１実施形態のカメラユニットを示す平面図である。 第１実施形態のカメラユニットに適用された基板撮像カメラを示す下面図である。 第１実施形態の実装機の制御系を示すブロック図である。 この発明の第２実施形態にかかる実装機の要部を示す正面図である。 第２実施形態の実装機に適用された基板撮像カメラ付のスキャンユニットを示す側面図である。 第２実施形態のスキャンユニットを示す正面図である。 第２実施形態のスキャンユニットを示す平面図である。

符号の説明

１ 実装機
２１ 基板撮像カメラ（基板撮像手段）
２５ カメラ移動手段（撮像移動手段）
２７ カメラ支持部材（撮像手段支持部材）
４ ヘッドユニット移動手段
４０ ヘッドユニット
４１ ヘッド
７１ カメラ支持部材（撮像手段支持部材）
７６ 下面撮像カメラ（部品撮像手段）
７７ 側面撮像カメラ（部品撮像手段）
Ａ 部品
Ｍ１，Ｍ２ 実装機
Ｗ 基板

Claims (5)

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複数のヘッドが所定の方向に並んで配置されるヘッドユニットと、
   ヘッドユニットを移動させるヘッドユニット移動手段と、
   ヘッドユニットに設けられ、かつ基板を撮像する基板撮像手段と、
   基板撮像手段をヘッドユニットに対してヘッドの配列方向に沿って移動させる撮像移動手段と、を備えたことを特徴とする実装機。
2. ヘッドユニットに、ヘッドの配列方向に沿って移動可能に設けられた撮像手段支持部材と、
   撮像手段支持部材に設けられ、かつヘッドによってピックアップされた部品を撮像する部品撮像手段と、を備え、
   基板撮像手段が、撮像手段支持部材に設けられる請求項１に記載の実装機。
3. 部品をピックアップする複数のヘッドが所定の方向に並んで配置されるヘッドユニットと、ヘッドユニットを移動させるヘッドユニット移動手段と、ヘッドユニットに設けられ、かつ基板を撮像する基板撮像手段と、基板撮像手段をヘッドユニットに対してヘッドの配列方向に沿って移動させる撮像移動手段と、を備えた実装機における基板撮像手段の移動方法であって、
   ヘッドユニット移動手段によってヘッドユニットを移動させるとともに、撮像移動手段によって基板撮像手段を移動させることにより、基板撮像手段を所定位置に配置するようにしたことを特徴とする実装機における基板撮像手段の移動方法。
4. ヘッドユニット移動手段によるヘッドユニットの移動と並行させて、撮像移動手段により基板撮像手段を移動させるようにした請求項３に記載の実装機における基板撮像手段の移動方法。
5. 基板を所定の実装位置に搬入する基板搬入手段と、部品をピックアップする複数のヘッドが所定の方向に並んで配置されるヘッドユニットと、ヘッドユニットを移動させるヘッドユニット移動手段と、ヘッドユニットに設けられ、かつヘッドの配列方向に移動可能に設けられた撮像手段支持部材と、撮像手段支持部材に設けられ、かつ基板を撮像する基板撮像手段と、撮像手段支持部材に設けられ、かつ部品を撮像する部品撮像手段と、撮像手段支持部材をヘッドユニットに対してヘッドの配列方向に沿って移動させる撮像移動手段と、を備えた実装機の実装方法であって、
   基板搬入手段によって基板を実装位置に搬入する工程と、
   ヘッドユニット移動手段によってヘッドユニットを移動させるとともに、撮像移動手段によって基板撮像手段を移動させて、その基板撮像手段によって基板を撮像する工程と、
   ヘッドユニットのヘッドによりピックアップした部品を、ヘッドユニット移動手段によって実装位置まで移動させて、基板上に搭載する工程と、
   ヘッドによりピックアップした部品に対し、撮像移動手段によって部品撮像手段を移動させて、その部品撮像手段によって部品を撮像する工程と、を含むことを特徴とする実装機の実装方法。

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