JP4910945B2

JP4910945B2 - 部品実装装置

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Publication number: JP4910945B2
Application number: JP2007220558A
Authority: JP
Inventors: 忠士遠藤; 章納土; 和英永尾
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: JP2009054819A

Description

本発明は、基台に対して移載ヘッドを移動させることにより、移載ヘッドが備える吸着ノズルに吸着させた部品を基台上に位置決めした基板に搭載させる部品実装装置に関するものである。

部品実装装置は、基台に対して移動自在な移載ヘッドに吸着ノズルを備えており、部品供給部が供給する部品を吸着ノズルに吸着（ピックアップ）させて基台上に位置決めした基板に搭載させるようになっている。吸着ノズルにピックアップされた部品は基板に搭載される前に基台上に設置した部品カメラの上方を通過するように移動され、部品カメラによる部品の画像認識（撮像）が行われる。そして、得られた画像情報から吸着ノズルに対する上下軸まわり方向のずれ（吸着ずれ）等が検出され、部品が基板に搭載されるときの位置ずれ補正量が算出される。

また、吸着ノズルに吸着された部品は部品カメラによる部品の画像認識が行われるとき、部品カメラの近傍に配置されたラインセンサカメラによって画像認識（撮像）され、得られた画像に基づいて部品の吸着ノズルに対する吸着姿勢の良否が判定される。ラインセンサカメラを構成する投光器とラインセンサはその検査光の光軸が部品の移動方向と平面視において直交（或いはほぼ直交）するように配置され、吸着ノズルに吸着された部品は検査光の光軸を横切るときにラインセンサカメラによって撮像される。そして、得られた画像から部品の画像の高さ（高さ方向寸法）を求め、これが予め定めた基準値（この基準値は部品の厚さに許容誤差を加味して設定される）を上回っていた場合には、その部品は吸着ノズルに対して傾いた姿勢で吸着されている可能性が高いことから吸着ノズルに対する吸着姿勢は不良であると判定し、その部品を基板に搭載することなく廃棄する（特許文献１）。
特開２００４−３５６１３９号公報

しかしながら、部品が微小化すると、部品がラインセンサの検査光を横切るのに要する時間が短くなるためにラインセンサカメラによって得られる部品の画像の測定点数は全体として少なくなり、部品の外形の判断を正確に行うことが難しくなって吸着姿勢の良否の判定精度が低下するおそれが出てくる。ここで、ラインセンサカメラによって得られる部品の画像の測定点数を多くするためには検査光を横切るときの部品の移動速度（すなわち移載ヘッドの移動速度）を遅くすればよいが、そうすると今度は実装タクトタイムが低下してしまうという新たな問題が生じてしまう。

そこで本発明は、実装タクトタイムを低下させることなく部品の吸着ノズルに対する吸着姿勢の良否の判定を精度よく行うことができる部品実装装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の部品実装装置は、基台に対して移載ヘッドを移動させることにより、移載ヘッドが備える吸着ノズルに吸着させた部品を基台上に位置決めした基板に搭載させる部品実装装置であって、撮像面を上に向けてカメラ上方を通過させながら吸着ノズルに吸着された部品の下面を撮像する部品カメラと、検査光を水平方向に投光する投光器及び投光器が投光する検査光を受光するラインセンサから成るラインセンサカメラと、移載ヘッドの吸着ノズルに吸着された基板への搭載前の部品がラインセンサカメラの検査光の光軸を平面視において０°＜θ≦４５°を満たす角度θで水平に横切るように移載ヘッドを前記部品カメラの上方を移動させてラインセンサカメラに部品の撮像を行わせる撮像制御手段及びラインセンサカメラによる部品の撮像によって得られた部品の画像に基づいてその部品の吸着ノズルに対する吸着姿勢の良否の判定を行う判定手段として機能するとともに、前記部品カメラによって得られた画像に基づいて部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを検出する制御装置とを備えた。

請求項２に記載の部品実装装置は、請求項１に記載の部品実装装置であって、ラインセンサカメラを構成する投光器及びラインセンサが移載ヘッドの基台に対する移動可能領域の外側に設けられている。

請求項３に記載の部品実装装置は、請求項１又は２に記載の部品実装装置であって、部品が基板に挿入実装される複数のリード部を有する挿入実装型の部品であり、判定手段は、ラインセンサカメラによる部品の撮像によって得られた部品の画像に基づいて、その部品のリード部の変形の有無の判定を行う。
請求項４に記載の部品実装装置は、請求項１に記載の部品実装装置であって、前記制御装置は部品の基板への搭載動作が終わった後、次の部品を吸着する前に全ての吸着ノズルがラインセンサカメラの検査光を横切るようにして撮像を行い、いずれかの吸着ノズルに部品が吸着された状態となっているかどうかを検出する。

本発明の部品実装装置では、移載ヘッドの吸着ノズルに吸着された基板への搭載前の部品がラインセンサカメラの検査光の光軸を平面視において０°＜θ≦４５°を満たす角度θで横切るように移載ヘッドを移動させて部品の撮像を行うようにしているので、部品が検査光の光軸と平面視において直交（或いはほぼ直交）する方向に横切るようにしていた従来よりも、ラインセンサから見た部品の移動速度を相対的に低下させることができ、ラインセンサによって得られる部品の画像の測定点数を増大させることができるので、部品の外形の判断を正確に行うことができる。このため本発明によれば、移載ヘッドの移動速度を低下させて実装タクトタイムを低下させることなく、部品の吸着ノズルに対する吸着姿勢の良否の判定を精度よく行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装装置の平面図、図２は本発明の一実施に形態における移載ヘッド及びラインセンサカメラの斜視図、図３は本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系を示すブロック図、図４は本発明の一実施の形態におけるラインセンサカメラの検査光の光軸と移載ヘッドの移動軌道との関係を示す図、図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明の一実施の形態における吸着ノズルに吸着された部品の吸着姿勢の例を示す図、図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明の一実施の形態におけるラインセンサによって得られる部品の画像の例を示す図、図７は本発明の一実施の形態におけるラインセンサによって得られる部品の画像の一例を示す図、図８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は本発明の一実施の形態におけるラインセンサによって撮像される部品の順番を説明する図、図９は本発明の一実施の形態におけるラインセンサカメラによって得られる複数の部品の画像の一例を示す図、図１０は本発明の一実施の形態における挿入実装型部品の斜視図、図１１は本発明の一実施の形態におけるラインセンサカメラによって得られる挿入実装型部品の画像の一例を示す図である。

図１において、部品実装装置１は、基台２上に水平面内の一の方向（Ｘ軸方向）に延びた基板搬送路３を有しており、基板搬送路３の上方にはＸ軸方向と直交する水平面内の方向（Ｙ軸方向）に延びたＹ軸テーブル４が設けられている。Ｙ軸テーブル４にはＹ軸テーブル４に一端が支持された２つのＸ軸テーブル５がＸ軸方向に延びて設けられており、各Ｘ軸テーブル５にはＸ軸テーブル５に沿ってＸ軸方向に移動自在な移動ステージ６が設けられている。各移動ステージ６には移載ヘッド７が取り付けられており、基板搬送路３の側方領域には部品供給部としての複数のパーツフィーダ８がＸ軸方向に並んで設けられている。各パーツフィーダ８は移載ヘッド７の基台２に対する移動可能領域Ｒ内に部品供給口８ａを位置させている。

図２において、各移載ヘッド７には複数の吸着ノズル９が下方に延びて設けられており、各吸着ノズル９の下端部にはパーツフィーダ８の部品供給口８ａに供給された部品Ｐを吸着することができるようになっている。本実施の形態では吸着ノズル９はＸ軸方向に４本、Ｙ軸方向に２列の計８本の吸着ノズル９が移載ヘッド７に設けられているものとする。

図３において、部品実装装置１には、基板搬送路３を駆動する搬送路駆動機構１１、各Ｘ軸テーブル５をＹ軸テーブル４に沿って移動させるＸ軸テーブル移動機構１２、各移動ステージ６をＸ軸テーブル５に沿って移動させる移動ステージ移動機構１３、各吸着ノズル９を個別に昇降及び上下軸（Ｚ軸）回りに回転させるノズル駆動機構１４及び各吸着ノズル９に吸着動作を行わせるノズル吸着機構１５が備えられている。この部品実装装置１に備えられる制御装置１６は搬送路駆動機構１１の作動制御を行って基板１０の搬送と基台２に対する所定位置への位置決めを行い、Ｘ軸テーブル移動機構１２、移動ステージ移動機構１３、ノズル駆動機構１４及びノズル吸着機構１５の作動制御を行ってパーツフィーダ８の部品供給口８ａからピックアップした部品Ｐを基板１０へ搭載する部品実装動作を含む移載ヘッド７の作動制御を行う。

図１において、移載ヘッド７には撮像面を下に向けた基板カメラ１７が設けられており、基台２上には撮像面を上に向けた部品カメラ１８及び検査光を水平方向に投光（検査光をその光軸２０が水平方向となるように投光）する投光器２１と投光器２１が投光する検査光を受光するラインセンサ２２から成るラインセンサカメラ２３が設けられている。これら基板カメラ１７、部品カメラ１８及びラインセンサカメラ２３（投光器２１及びラインセンサ２２）は制御装置１６によりその作動制御がなされる（図３）。

制御装置１６は予め記憶した実装プログラムを実行して部品Ｐを基板１０へ実装する制御を行う。部品Ｐの基板１０への実装は、先ず、基板搬送路３を作動させて実装の対象となる基板１０を基台２上の所定位置に搬送・位置決めし、移載ヘッド７を基板１０の上方に移動させて基板カメラ１７により基板１０の隅に設けられた位置決めマーク（図示せず）を画像認識させる。基板カメラ１７が画像認識した位置決めマークの画像情報は制御装置１６に送られ、制御装置１６はこの基板カメラ１７から送られた画像情報に基づいて位置ずれ検出用マークが予め定められた基準の位置からどれだけずれているかの判断を行い、基板１０の位置ずれを検出する。

制御装置１６は、基板１０の位置ずれを検出したら移載ヘッド７をパーツフィーダ８の上方に移動させ、吸着ノズル９によりパーツフィーダ８の部品供給口８ａに供給されている部品Ｐをピックアップ（吸着）させる。そして、図４に示すように、吸着ノズル９に吸着された部品Ｐが部品カメラ１８の上方（部品カメラ１８の視野内）を通過するようなＸ軸方向と平行な水平な移動軌道Ｂ上を一定の方向（図４中に示す矢印Ａの方向）に移動させ、部品カメラ１８に部品Ｐの下面の画像認識（撮像）を行わせる。この部品カメラ１８の画像認識によって得られた各部品Ｐの下面の画像情報は制御装置１６に送られ（図３）、制御装置１６はこの部品カメラ１８から送られた画像情報に基づいて各部品Ｐが吸着ノズル９に対してどれだけずれているかの判断を行い、部品Ｐの吸着ノズル９に対するずれ（吸着ずれ）を検出する。

ラインセンサカメラ２３を構成する投光器２１及びラインセンサ２２は、図４に示すように、その検査光の光軸２０が移載ヘッド７の移動軌道Ｂと平面視において０°＜θ≦４５°を満たす角度θで交叉するように配置されている。このため移載ヘッド７が移動軌道Ｂ上を移動するとき、移載ヘッド７の吸着ノズル９に吸着されている各部品Ｐは、ラインセンサカメラ２３の検査光の光軸２０を平面視において０°＜θ≦４５°を満たす角度θ
で水平に横切ることになる。なお、ラインセンサカメラ２３を構成する投光器２１及びラインセンサ２２は、図１に示すように、移載ヘッド７の基台２に対する移動可能領域Ｒの外側に設けられている。

制御装置１６は、移載ヘッド７が移動軌道Ｂ上を移動することにより移載ヘッド７の吸着ノズル９に吸着されている各部品Ｐがラインセンサカメラ２３の検査光を水平方向に横切るときは、ラインセンサカメラ２３に各部品Ｐをその側方（水平方向）から画像認識（撮像）させる。ラインセンサカメラ２３が画像認識した各部品Ｐの画像情報（このラインセンサカメラ２３が画像認識した各部品Ｐの画像情報には吸着ノズル９の一部の画像も含まれる）は制御装置１６に送られる（図３）。

制御装置１６は、上記のように基板１０の位置ずれと部品Ｐの吸着ずれを検出したら、吸着ノズル９に吸着されている部品Ｐをその部品Ｐに対して与えられている搭載位置データに基づいて基板１０上に搭載する。このとき制御装置１６は検出された基板１０の位置ずれと部品Ｐの位置ずれが修正されるように搭載位置データの補正を行い、部品Ｐを基板１０上の正しい位置に搭載させる。

制御装置１６は、上記のように部品Ｐを基板１０に搭載させる前、ラインセンサカメラ２３から送られた各部品Ｐの画像情報に基づいて、その部品Ｐの吸着ノズル９に対する吸着姿勢の良否の判定を行う。そして、吸着姿勢が良好であると判定した部品Ｐについてはそのまま基板１０に搭載させるが、吸着姿勢が不良であると判定した部品Ｐについては基板１０に搭載させずに、基台２上に設置された箱状の部品廃棄部１９内に廃棄する。

このように制御装置１６は、本実施の形態における部品実装装置１において、移載ヘッド７の吸着ノズル９に吸着された基板１０への搭載前の部品Ｐがラインセンサカメラ２３の検査光の光軸２０を平面視において０°＜θ≦４５°を満たす角度θで水平に横切るように移載ヘッド７を移動させてラインセンサカメラ２３に部品Ｐの撮像を行わせる撮像制御手段及びラインセンサカメラ２３による部品Ｐの撮像によって得られた部品Ｐの画像に基づいてその部品Ｐの吸着ノズル９に対する吸着姿勢の良否の判定を行う判定手段として機能している。以下、制御装置１６による部品Ｐの吸着姿勢の良否判定の手順の詳細について説明する。

部品Ｐの吸着ノズル９に対する吸着姿勢としては、図５（ａ）のように部品Ｐが水平から傾くことなく正常に吸着される場合（吸着姿勢が良好な場合）のほか、図５（ｂ），（ｃ），（ｄ）のように部品Ｐが水平から傾いて正常に吸着されていない場合（吸着姿勢が不良な場合）とがある。また、吸着姿勢が不良な場合として、図５（ｂ）のように部品Ｐの一部が吸着ノズル９の内部に入り込んでいない場合と、図５（ｃ），（ｄ）のように部品Ｐの一部が吸着ノズル９の内部に入り込んでいる場合とがある。図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の部品Ｐの吸着状態はそれぞれラインセンサカメラ２３に図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のように画像認識（撮像）される。なお、図６では吸着ノズル９の画像には符号Ｄ９を付し、部品Ｐの画像には符号ＤＰを付している（後述する図７においても同じ）。

制御装置１６は、ラインセンサカメラ２３の撮像によって得られた部品Ｐの画像に基づいてその部品Ｐの画像ＤＰの高さ（高さ方向寸法）Ｈ（図６及び図７参照）が予め定めた基準値Ｈ_０を上回っているか否か及びその部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分があるか否かの判断を行い、これらの判断結果に応じてその部品Ｐの吸着姿勢の良否の判定を行う。なお、部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分がある場合としては、画像ＤＰの下縁Ｌの全体が水平から傾斜している場合と、画像ＤＰの下縁Ｌの一部のみが水平から傾斜している場合とがある。

ここで、部品Ｐの画像ＤＰの高さＨとは、図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、部品Ｐの画像ＤＰの吸着ノズル９の下端部に相当する位置９ａと部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌ上の各点Ｑとの間の上下方向距離ｈ（図６（ｃ）中の部分拡大図参照）の最大値のことであり、部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌ上の各点Ｑについての上下方向距離ｈを相互に比較することによって求めることができる。また基準値Ｈ_０は、図５（ａ）に示す部品Ｐの厚さｔに許容誤差を加味して設定される。図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）において、部品Ｐの画像ＤＰの高さＨはそれぞれＨａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ（但し、Ｈａ≒Ｈ_０、Ｈｂ＞Ｈ_０、Ｈｃ＞Ｈ_０、Ｈｄ≒Ｈ_０）であるとする。

部品Ｐの画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回っている場合には、その部品Ｐが吸着ノズル９に正常に吸着されていることはあり得ないので、制御装置１６はその部品Ｐについては吸着姿勢が不良であると判定する。したがって図６（ｂ），（ｃ）の場合には、制御装置１６は、部品Ｐの画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回っているか否かの判断だけで部品Ｐの吸着姿勢が不良であることを検知することができる。

また、部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分がある場合には、その部品Ｐが吸着ノズル９に正常に吸着されていることはあり得ないので、制御装置１６はその部品Ｐについても吸着姿勢が不良であると判定する。ここで、部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分があることは、図７に示すように、部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌ上の複数の点Ｑ_１，Ｑ_２について計測した上下方向距離ｈ１，ｈ２同士の差Δｈが予め定めた基準量を超えていること（吸着姿勢が良好であれば、差Δｈはほぼ０となるため）、或いは、下縁Ｌ上の各点Ｑについての上下方向距離ｈの平均値と部品Ｐの画像ＤＰの高さＨの差が予め定めた基準量を超えていること（吸着姿勢が良好であれば、距離ｈの平均値は高さＨとほぼ等しくなるため）等を検出することによって検知することができる。このような方法により、図６（ｃ）又は図（ｄ）の場合に部品Ｐの吸着姿勢が不良であることを検知することができる。また、吸着ノズル９の上下方向の中心軸を中心とした所定範囲内（例えば吸着ノズル９の中心軸の左右１０ライン）において上記処理を行うことにより、処理の高速化を図ることができる。

このように、本実施の形態における部品実装装置１では、ラインセンサカメラ２３の撮像によって得られた部品Ｐの画像に基づいてその部品Ｐの画像ＤＰの高さＨが予め定めた基準値Ｈ_０を上回っているか否か及びその部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分があるか否かの判断を行い、これらの判断結果に応じてその部品Ｐの吸着姿勢の良否の判定を行うようになっているので、図６（ｄ）の場合のように、部品Ｐが水平から傾いて吸着ノズル９に正常に吸着されていないにも拘らず、部品Ｐの画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回っていない（Ｈｄ≒Ｈ_０）ために部品Ｐの画像ＤＰの高さＨを求めただけでは部品Ｐの吸着不良状態を検出できないときであっても、部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分があるか否かの判断を行うことによって、吸着不良状態の検出をすることができる。また、図６（ｂ）の場合において、部品Ｐの形状や寸法等によっては、部品Ｐの画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回らず、したがって部品Ｐの画像ＤＰの高さＨを求めただけではその部品Ｐの吸着不良状態を検出できない場合もあり得るが（特に、部品Ｐが微小である場合に起こり得る）、部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌの一部に水平からの傾斜部分（図６（ｂ）中に示す符号Ｌ１において示す部分参照）が検出されれば、その部品Ｐが吸着不良の状態であることを検知することができる。

本実施の形態における部品実装装置１では、前述のように、ラインセンサカメラ２３の検査光の光軸２０は移載ヘッド７と移動軌道Ｂと平面視において０°＜θ≦４５°を満たす角度θで交叉しており、ラインセンサカメラ２３の検査光の光軸２０と移載ヘッド７の移動軌道Ｂとは平面視において直交していないので、移載ヘッド７が備える複数の吸着ノ
ズル９のそれぞれに吸着された複数の部品Ｐの画像ＤＰは、他の部品Ｐの画像ＤＰと重なっていない、各個独立したものとして得られる。したがって図８に示すように、８つの吸着ノズル９に８つの部品Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ８が吸着されている場合、移載ヘッド７が移動軌道Ｂ上を（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）の順で移動すると、８つの部品Ｐ１〜Ｐ８はＰ１→Ｐ２→・・・→Ｐ４→Ｐ５→・・・Ｐ８の順で検査光を横切ってこの順でラインセンサカメラ２３により撮像され、得られる画像を時間Ｔ方向に並べると図９に示すようになる。

図９では、吸着ノズル９の画像を符号Ｄ９で示すほか、部品Ｐ１〜Ｐ８の画像を符号ＤＰ１〜ＤＰ８で示している。この図９の例では、部品Ｐ４の吸着姿勢が不良となっているが、これは、前述した部品Ｐの画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回っているか否か及び部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分があるか否かの判断を行って部品Ｐの吸着姿勢の良否を判定する手法を適用することによって検知することができる。

ここで、本実施の形態における部品実装装置１では、移載ヘッド７の吸着ノズル９に吸着された基板１０への搭載前の部品Ｐがラインセンサカメラ２３の検査光の光軸２０を平面視において０°＜θ≦４５°を満たす角度θで横切るように移載ヘッド７を移動させて部品Ｐの撮像を行うようにしているので、部品Ｐが検査光の光軸２０と平面視において直交（あるいはほぼ直交）する方向に横切るようにしていた従来よりも、ラインセンサから見た部品Ｐの移動速度を相対的に低下させることができ、ラインセンサカメラ２３によって得られる部品Ｐの画像ＤＰの測定点数を増大させることができるので、部品Ｐの外形の判断を正確に行うことができる。このため移載ヘッドの移動速度を低下させて実装タクトタイムを低下させることなく、部品Ｐの吸着ノズル９に対する吸着姿勢の良否の判定を精度よく行うことができる。

また、本実施の形態における部品実装装置１では、ラインセンサカメラ２３を構成する投光器２１及びラインセンサ２２が移載ヘッド７の基台２に対する移動可能領域Ｒの外側に設けられているので、移載ヘッド７はラインセンサカメラ２３（投光器２１及びラインセンサ２２）と干渉するおそれがなく、移載ヘッド７は移動可能領域Ｒ内で自由な動作を行うことができるので、ラインセンサカメラ２３が部品カメラ１８の近傍位置に（すなわち移載ヘッド７の移動可能領域Ｒ内に）設けられていた従来よりも実装タクトタイムを向上させることができる。

また、移載ヘッド７による部品Ｐの基板１０への実装動作後、何らかの理由により基板１０に部品Ｐを搭載することができずに吸着ノズル９に部品Ｐが吸着されたままとなる不具合（いわゆる部品の持ち帰り）が生じることがあるが、このような部品の持ち帰り（持ち帰り部品の有無）を検出するためには部品Ｐの基板１０への搭載動作が終わった後、次の部品Ｐをピックアップする前に全ての吸着ノズル９がラインセンサカメラ２３の検査光を横切るようにして撮像を行い、いずれかの吸着ノズル９部品Ｐが吸着された状態となっているかどうかを検出するようにすればよい。

本実施の形態における部品実装装置１では、ラインセンサカメラ２３を構成する投光器２１とラインセンサ２２が従来のように部品カメラ１８の近傍位置ではなく、移載ヘッド７と干渉することのない、移載ヘッド７の基台２に対する移動可能領域Ｒの外側に設けられているので、持ち帰り部品の有無の検出の際には必ずしも部品Ｐの吸着姿勢の良否を検出するときと同じ移動軌道Ｂ上を移動させる必要はなく、移動軌道Ｂと直交する径路を含む自由な径路で移動させることができるので、その面からも実装タクトタイムを向上させることができる。なお、部品の持ち帰りが検出された場合、どの吸着ノズル９に持ち帰り部品が吸着されているかを改めて検出する必要があるが、その際には移載ヘッド７を移動軌道Ｂ上で移動させてラインセンサ２３による個々の部品Ｐの撮像を行えばよい。この場
合、個々の部品Ｐの撮像は、吸着姿勢に良否の判定の場合と同様に、移動軌道Ｂに沿った移載ヘッド７の移動を１回行うだけで実行することができる。

また、本実施の形態における部品実装装置１では、ラインセンサカメラ２３による部品Ｐの撮像によって得られた部品Ｐの画像ＤＰに基づいてその画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回っているか否か及びその画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分があるか否かの判断を行い、その判断結果に応じてその部品Ｐの吸着ノズル９に対する吸着姿勢の良否の判定を行うようになっているので、部品Ｐの画像ＤＰの高さを基準値Ｈ_０と比較するだけでは検出できなかった吸着姿勢の不良状態を精度よく検出することができ、微小な部品Ｐに対しても吸着姿勢の良否の判定を正確に行うことができる。

なお、部品Ｐの画像の高さＨが基準値Ｈ_０を上回っているか否かの判断と部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分があるか否かの判断は常に双方行う必要はなく、部品Ｐの画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回っていた場合には傾斜部分があるか否かの判断を行うまでもなくその部品Ｐの吸着姿勢が不良であることが分かるので、部品Ｐの画像ＤＰの下縁Ｌに水平からの傾斜部分があるか否かの判断は、部品Ｐの画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回っているか否かの判断を行った結果、画像ＤＰの高さＨが基準値Ｈ_０を上回っていた場合には行わないようにしてもよい。このようにすれば処理速度が向上し、実装タクトタイムを向上させることができる。

また、本実施の形態における部品実装装置１によれば、部品が図１０に示すような基板１０に挿入実装される複数のリード部Ｓを有する挿入実装型の部品Ｐａである場合、その部品Ｐａの吸着ノズル９に対する吸着姿勢の良否の判定だけでなく、リード部Ｓの変形の有無の判定をも行うこともできる。このような部品はリード部Ｓの先端部（下部Ｓａ）の表面の面積が小さいこともあり、下方からの画像認識によりリード部Ｓの先端部の位置を正確に特定することが困難であったが、本実施の形態における部品実装装置１によれば、以下のようにしてリード部Ｓの変形の有無の判定を容易に行うことができる。

図１０に示すような挿入実装型の部品Ｐａを吸着ノズル９に吸着させた移載ヘッド７を移動軌道Ｂ上で移動させて部品Ｐａをラインセンサカメラ２３により撮像した場合、得られる画像ＤＰは例えば図１１に示すようになるが、判定手段としての制御装置１６は、部品Ｐａのリード部Ｓの下部Ｓａ（図１０参照）の画像ＤＳａの下端ＤＳｐの高さがいずれも同じ高さにある場合のみ吸着姿勢が良好であると判定し、それ以外の場合には吸着姿勢が不良であると判定する。

また制御装置１６は、部品Ｐａのリード部Ｓの変形の有無については、各リード部Ｓの下部Ｓａの画像ＤＳａの横幅ΔＤＳａ、各リード部Ｓの上部Ｓｂ（図１０参照）の画像ＤＳｂの横幅ΔＤＳｂ、隣接するリード部Ｓの下部Ｓａの画像ＤＳａ同士の間隔Δｄａ及び隣接するリード部Ｓの上部Ｓｂの画像ＤＳｂ同士の間隔Δｄｂがそれぞれ一定（但し、部品Ｐａの両側に配置されたリード部Ｓ同士の間隔Δｄａ１，Δｄｂ１については判断の対象外とする）であればリード部Ｓに変形はないと判定し、上記ΔＤＳａ，ΔＤＳｂ，Δｄａ，Δｄｂがそれぞれ一定でなければ、その部品Ｐａにはリード部Ｓの変形があると判定する。

これにより、挿入実装型の部品Ｐａについて、その吸着ノズル９に対する吸着姿勢は良好であっても、リード部Ｓに変形があって基板１０への搭載が不能である部品Ｐａの排除を確実に行うことができる。

なお、基板１０側の挿入孔に挿入されるのはリード部Ｓの下部Ｓａなので、ΔＤＳｂ，Δｄｂがそれぞれ一定であるか否かは必ずしも判定する必要はないが、ΔＤＳｂ，Δｄｂ
がそれぞれ一定であるか否かも併せて判定することにより、リード部Ｓの下部Ｓａが正規の位置にあるにも拘らずリード部Ｓの中間部が変形している場合の判定も可能となる。

また、部品カメラ１８により部品Ｐの吸着ノズル９に対する上下軸まわりの方向のずれを認識した後、そのずれに基づいて吸着ノズル９の上下軸まわりの回転姿勢を調整しつつ、部品Ｐａの短辺をラインセンサカメラ２３の検査光の光軸２０に一致させた状態で移載ヘッド７を移動軌道Ｂに沿って移動させて行う撮像と、部品Ｐａの長辺をラインセンサカメラ２３の検査光の光軸２０に一致させた状態で移載ヘッド７を移動軌道Ｂに沿って移動させて行う撮像とを実行することにより、リード部Ｓの変形をより正確に判定することができる。

実装タクトタイムを低下させることなく部品の吸着ノズルに対する吸着姿勢の良否の判定を精度よく行うことができるようにする。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の平面図本発明の一実施に形態における移載ヘッド及びラインセンサカメラの斜視図本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系を示すブロック図本発明の一実施の形態におけるラインセンサカメラの検査光の光軸と移載ヘッドの移動軌道との関係を示す図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）本発明の一実施の形態における吸着ノズルに吸着された部品の吸着姿勢の例を示す図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）本発明の一実施の形態におけるラインセンサによって得られる部品の画像の例を示す図本発明の一実施の形態におけるラインセンサによって得られる部品の画像の一例を示す図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）本発明の一実施の形態におけるラインセンサによって撮像される部品の順番を説明する図本発明の一実施の形態におけるラインセンサカメラによって得られる複数の部品の画像の一例を示す図本発明の一実施の形態における挿入実装型部品の斜視図本発明の一実施の形態におけるラインセンサカメラによって得られる挿入実装型部品の画像の一例を示す図

符号の説明

１部品実装装置
２基台
７移載ヘッド
９吸着ノズル
１０基板
１６制御装置（撮像制御手段、判定手段）
２０検査光の光軸
２１投光器
２２ラインセンサ
２３ラインセンサカメラ
Ｐ部品
ＤＰ部品の画像
Ｒ移載ヘッドの基台に対する移動可能領域

Claims

基台に対して移載ヘッドを移動させることにより、移載ヘッドが備える吸着ノズルに吸着させた部品を基台上に位置決めした基板に搭載させる部品実装装置であって、撮像面を上に向けてカメラ上方を通過させながら吸着ノズルに吸着された部品の下面を撮像する部品カメラと、検査光を水平方向に投光する投光器及び投光器が投光する検査光を受光するラインセンサから成るラインセンサカメラと、移載ヘッドの吸着ノズルに吸着された基板への搭載前の部品がラインセンサカメラの検査光の光軸を平面視において０°＜θ≦４５°を満たす角度θで水平に横切るように移載ヘッドを前記部品カメラの上方を移動させてラインセンサカメラに部品の撮像を行わせる撮像制御手段及びラインセンサカメラによる部品の撮像によって得られた部品の画像に基づいてその部品の吸着ノズルに対する吸着姿勢の良否の判定を行う判定手段として機能するとともに、前記部品カメラによって得られた画像に基づいて部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを検出する制御装置とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
ラインセンサカメラを構成する投光器及びラインセンサが移載ヘッドの基台に対する移動可能領域の外側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。
部品が基板に挿入実装される複数のリード部を有する挿入実装型の部品であり、判定手段は、ラインセンサカメラによる部品の撮像によって得られた部品の画像に基づいて、その部品のリード部の変形の有無の判定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装装置。
前記制御装置は部品の基板への搭載動作が終わった後、次の部品を吸着する前に全ての吸着ノズルがラインセンサカメラの検査光を横切るようにして撮像を行い、いずれかの吸着ノズルに部品が吸着された状態となっているかどうかを検出することを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。