JP5238730B2 - 部品実装機、部品検出装置、及び部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品等の部品を基板に実装する部品実装機に関し、特に、部品や基板の状態を検出することができる部品実装機に関するものである。

従来から、基板に実装される部品の位置や厚み寸法等を検出することのできる部品実装機が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１、２に開示されている部品実装機は、複数のスリット光を部品の表面に対して斜め方向から照射し、当該部品のエッジ部分に生じるスリット光の変極点を特定することにより、部品の位置や厚み寸法等を検出する。

特許第２７１２３３６号公報 特許第２６１０２９５号公報

しかしながら、近年、部品実装の高速化が求められており、これに伴って、部品の位置や厚み寸法の検出についてもさらなる高速化が要求される。そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、部品の位置検出を高速化した部品実装機を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る部品実装機は、基板に部品を実装して実装基板を製造する。具体的には、前記基板及び前記部品のいずれかの表面である測定面に対して、光が投射される方向である測定方向における互いに異なる焦点位置で集光する第１及び第２の光を投射する光投射部と、前記第１及び第２の光が投射されている前記測定面を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像から前記測定面上における前記第１及び第２の光の投射領域の大きさを検出し、当該第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせに基づいて、前記測定面の前記測定方向の位置を特定する検出部とを備える。

上記構成によれば、第１及び第２の光を測定面に照射し、測定面上における第１及び第２の光の照射領域の大きさを検出するだけで、測定面の測定方向の位置を高速且つ高精度に検出することができる。

一形態として、前記検出部は、前記第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせと、前記測定面の前記測定方向の位置とを対応付けて予め保持しており、検出した前記第１及び第２の光の大きさの組み合わせに対応する位置を、前記測定面の前記測定方向の位置としてもよい。

また、前記検出部は、検出した前記第１及び第２の光の投射領域の大きさの合計が予め定められた範囲外である場合に、前記測定面が傾いていると判断してもよい。これにより、ノズルに斜めに吸着された部品、又は基板に斜めに実装された部品を検出することができる。

さらに、該部品実装機は、前記部品の上面を吸着し、吸着した前記部品を前記基板に実装するノズルを備える。そして、前記光投射部は、前記測定面である前記ノズルに吸着された前記部品の下面に、前記第１及び第２の光を投射し、前記撮像部は、前記第１及び第２の光が投射されている前記部品の下面を撮像し、前記検出部は、前記ノズルに吸着された前記部品の前記測定方向の位置を特定してもよい。

また、前記光投射部は、前記測定面上で互いに交差する方向に直線的に延びる前記第１及び第２の光を、前記部品の下面に投射し、前記検出部は、さらに、前記部品の下面に投射された前記第１及び第２の光それぞれの両端部の位置を特定することによって当該部品の中心位置を検出し、検出された前記部品の中心位置と、前記画像内で予め特定されている前記ノズルの位置とのずれを特定してもよい。

さらに、前記光投射部は、前記第１及び第２の光の少なくとも一方と交差する方向に直線的に延びる第３の光を前記部品の下面に投射し、前記検出部は、さらに、前記部品の下面に投射された前記第１、第２、及び第３の光の両端部の位置から前記部品の輪郭線を推定し、予め保持している前記部品の輪郭線の位置とのずれを特定してもよい。

また、前記光投射部は、前記測定面である前記部品が実装される前の前記基板の表面に、前記第１及び第２の光を投射し、前記撮像部は、前記第１及び第２の光が投射されている前記基板表面を撮像し、前記検出部は、前記基板表面の前記測定方向の位置を特定してもよい。

また、前記光投射部は、前記測定面である前記基板に実装された前記部品の上面に、前記第１及び第２の光を投射し、前記撮像部は、前記第１及び第２の光が投射されている前記部品の上面を撮像し、前記検出部は、前記基板に実装された前記部品の前記測定方向の位置を特定してもよい。

本発明の一形態に係る部品検出装置は、測定面の位置を検出する。具体的には、前記測定面に対して、光が投射される方向である測定方向における互いに異なる焦点位置で集光する第１及び第２の光を投射する光投射部と、前記第１及び第２の光が投射されている前記測定面を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像から前記測定面上における前記第１及び第２の光の投射領域の大きさを検出し、当該第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせに基づいて、前記測定面の前記測定方向の位置を特定する検出部とを備える。

本発明の一形態に係る部品実装方法は、部品実装機で基板に部品を実装して実装基板を製造する方法である。具体的には、前記基板及び前記部品のいずれかの表面である測定面に対して、光が投射される方向である測定方向における互いに異なる焦点位置で集光する第１及び第２の光を投射する光投射ステップと、前記第１及び第２の光が投射されている前記測定面を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮像された画像から前記測定面上における前記第１及び第２の光の投射領域の大きさを検出し、当該第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせに基づいて、前記測定面の前記測定方向の位置を特定する検出ステップとを含む。

本発明の一形態に係る部品検出方法は、測定面の位置を検出する。具体的には、前記測定面に対して、光が投射される方向である測定方向における互いに異なる焦点位置で集光する第１及び第２の光を投射する光投射ステップと、前記第１及び第２の光が投射されている前記測定面を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮像された画像から前記測定面上における前記第１及び第２の光の投射領域の大きさを検出し、当該第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせに基づいて、前記測定面の前記測定方向の位置を特定する検出ステップとを含む。

本発明によれば、第１及び第２の光を測定面に照射し、測定面上における第１及び第２の光の照射領域の大きさを検出するだけで、測定面の測定方向の位置を高速且つ高精度に検出することができる。

本発明の実施の形態における部品実装システムの外観図である。 部品実装機の内部の主要な機械的構成を示す構成図である。 ヘッドと部品カセットとの位置関係を示す模式図である。 部品を収めた部品テープ及びリールの例を示す図である。 本実施の形態における部品実装機の機能ブロック図である。 ＮＣデータの一例を示す図である。 部品ライブラリの一例を示す図である。 実装条件データｃの一例を示す図である。 部品検出装置を含む部品実装機の主要な機能ブロックを示す図である。 部品検出装置の構成を示す模式図である。 第１及び第２の光の焦点位置を示す模式図である。 高さ検出処理を示すフローチャートである。 高さ検出テーブルの一例を示す図である。 高さ検出処理において撮像部で撮像された画像の一例を示す図である。 高さ検出処理において撮像部で撮像された画像の他の例を示す図である。 高さ検出処理において撮像部で撮像された画像の他の例を示す図である。 高さ検出処理において撮像部で撮像された画像の他の例を示す図である。 位置検出処理を示すフローチャートである。 位置検出処理において撮像部で撮像された画像の一例を示す図である。 回転検出処理を示すフローチャートである。 回転検出処理において撮像部で撮像された画像の一例を示す図である。 部品実装前の基板の高さを検出する処理を示す模式図である。 基板に実装された部品の状態を検出する処理を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態における部品実装システムについて図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態における部品実装システムの外観図である。

本実施の形態における部品実装システム１０００は、部品実装機１００と、部品実装機１００を制御する制御装置２００とを備えている。

部品実装機１００は、上流から基板（回路基板）２０を受け取り、その基板２０に対して部品を実装し、その部品が実装された基板２０を下流側に送り出す。なお、部品実装機１００によって部品が実装された基板２０を、以下、実装基板という。

具体的には、部品実装機１００は、複数種の部品を供給する２つの部品供給部１１５ａ、１１５ｂと、基板２０を部品実装機１００の内部に搬入する搬入口１３０とを備える。部品実装機１００は、搬入口１３０から搬入された基板２０を、所定位置で停止させる。そして、部品実装機１００は、部品供給部１１５ａ、１１５ｂから供給される部品を順次取り出し、所定位置で停止している基板２０に対して、取り出した部品を実装する。

また、部品実装機１００は、部品供給部１１５ａ、１１５ｂから供給された部品、当該部品を実装する前の基板２０、及び基板２０に実装された後の部品の状態等を、撮像装置等を用いて認識する。

制御装置２００は、部品実装機１００による部品の実装条件などを決定して、その実装条件に沿って実装が行われるように部品実装機１００を制御する。

図２は、部品実装機１００の内部の主要な機械的構成を示す構成図である。

部品実装機１００は、基板２０に対して部品を実装する２つの実装ユニット１１０ａ、１１０ｂと、基板２０を搬送するための一対の基板搬送レール１２２ａ、１２２ｂと、一対のビーム駆動ロボット１４０とを備えている。２つの実装ユニット１１０ａ、１１０ｂは、協調して基板搬送レール１２２ａ、１２２ｂ上にある基板２０に対して部品を実装する。

実装ユニット１１０ａ及び実装ユニット１１０ｂは、それぞれ同様の構成を有している。つまり、実装ユニット１１０ａは、部品供給部１１５ａ、部品検出装置１１６ａ、ヘッド１１２ａ、及びビーム１２１ａを備えている。同様に、実装ユニット１１０ｂは、部品供給部１１５ｂ、部品検出装置１１６ｂ、ヘッド１１２ｂ、及びビーム１２１ｂを備えている。

ここで、実装ユニット１１０ａの詳細な構成について説明する。なお、実装ユニット１１０ｂの詳細な構成については、実装ユニット１１０ａと同様であるため省略する。

部品供給部１１５ａは、部品テープを収納する複数の部品カセット（フィーダ）１１４の配列からなる。また、部品供給部１１５ａの各部品カセット１１４は、基板２０の搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って配列している。なお、部品テープとは、例えば、同一部品種の複数の部品がテープ（キャリアテープ）上に並べられたものであり、リール等に巻かれた状態で供給される。また、部品テープに並べられる部品は、例えばチップ部品であって、具体的には０４０２チップ部品や１００５チップ部品などである。

ヘッド１１２ａは、例えばマルチ装着ヘッドと呼ばれるヘッドであって、複数の吸着ノズル（以下、単にノズルという）を備えることができる。例えば、部品供給部１１５ａから１０個の部品を吸着して基板２０に装着することができる。このようなヘッド１１２ａは、軸状に構成されたビーム１２１ａに対してスライド自在に取り付けられている。ヘッド１１２ａは、例えば、モータなどの駆動により、ビーム１２１ａに沿って移動する。また、ヘッド１１２ａには、部品を実装する前の基板２０の状態、及び基板２０に実装された後の部品の状態等を検出する部品検出装置（図２では図示省略）が設けられている。部品検出装置の詳細は、後述する。

ビーム１２１ａは、基板２０の搬送方向（Ｘ軸方向）と垂直な方向（Ｙ軸方向）に沿って互いに平行に配置された一対のビーム駆動ロボット１４０上に、Ｙ軸方向にスライド自在に取り付けられている。したがって、ビーム１２１ａは、例えばモータなどの駆動により、一対のビーム駆動ロボット１４０上をＹ軸方向に沿って移動する。すなわち、ヘッド１１２ａは、ビーム駆動ロボット１４０およびビーム１２１ａによってＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。

基板搬送レール１２２ａ、１２２ｂは、それぞれＸ軸方向に対して平行となるように配置されている。ここで、基板搬送レール１２２ａは、部品供給部１１５ａ側に寄せて固定されている。一方、基板搬送レール１２２ｂは、搬送される基板２０のサイズ（幅）に応じてＹ軸方向に移動する。部品実装機１００の搬入口１３０から挿入された基板２０は、一対の基板搬送レール１２２ａ、１２２ｂ上に沿って搬送されてストッパーなどにより所定位置で停止される。

部品検出装置１１６ａは、ヘッド１１２ａに吸着された部品の形状や吸着状態を２次元又は３次元的に検査するために用いられる。また、部品検出装置１１６ａは、部品供給部１１５ａにおけるＸ軸方向に沿った中央付近に配置されている。部品検出装置１１６ａの詳細は、後述する。

このように構成された部品実装機１００において、ヘッド１１２ａは、部品供給部１１５ａから供給される部品を吸着して基板２０に移動し、吸着している部品をその基板２０の各実装点に装着し、部品供給部１１５ａに移動するという一連の動作を繰り返し実行する。ヘッド１１２ｂも同様に、部品供給部１１５ｂから供給される部品を吸着して基板２０に移動し、吸着している部品をその基板２０の各実装点に装着し、部品供給部１１５ａに移動するという一連の動作を繰り返し実行する。

このように実行される一連の動作、または１回あたりの一連の動作でヘッドに吸着される部品群を、以下、タスクという。また、実装点とは、基板２０上の部品が実装されるべき位置である。

ヘッド１１２ａによる１つのタスクの例を具体的に説明する。まず、ヘッド１１２ａは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動しながら、部品供給部１１５ａの各部品カセット１１４から供給される１タスク分の部品を吸着する。その後、ヘッド１１２ａは、部品検出装置１１６ａ上を一定速度で移動することにより、吸着している部品を部品検出装置１１６ａに撮像させ、突入ポイントに到達する。そして、ヘッド１１２ａは、その突入ポイントから所定のタイミングで移動を開始して基板２０の実装領域上に入る。

なお、実装領域とは、基板２０の実装点が存在する領域であって、基板２０の一部の領域や全ての領域であってもよい。実装領域上に入ったヘッド１１２ａは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動しながら、吸着している部品をそれぞれ各実装点に装着する。１タスク分の全ての部品の装着が完了すると、ヘッド１１２ａは、基板２０の実装領域上から出て部品供給部１１５ａに移動する。

一方、ヘッド１１２ｂも上述のヘッド１１２ａの動作と同様の動作を行うが、ヘッド１１２ａ、１１２ｂは、それぞれが干渉することがないように、つまり、それぞれが同時に基板２０の実装領域上に入ることがないように、互いに協調して動作する。

図３は、ヘッド１１２ａと部品カセット１１４との位置関係を示す模式図である。

上述のように、ヘッド１１２ａには、例えば最大１０個のノズルｎｚをＸ軸方向に配列させて取り付けることが可能である。１０個のノズルｎｚが取り付けられたヘッド１１２ａは、最大１０個の部品カセット１１４のそれぞれから部品を同時に（１回の上下動作で）吸着することができる。同様に、ヘッド１１２ｂも例えば最大１０個のノズルｎｚを取り付けることができる。なお、本発明では、ヘッド１１２ａ，１１２ｂに取り付けられるノズルｎｚの数は１０個以外でもよく、Ｘ軸方向に沿うノズルｎｚの列を、Ｙ軸方向に複数列取り付けてもよい。

図４は、部品を収めた部品テープ及びリールの例を示す図である。

チップ形電子部品などの部品は、図４に示すキャリアテープ４２４に保持されている。キャリアテープ４２４には、一定間隔で連続的に形成された複数の収納凹部４２４ａが設けられている。部品は、この収納凹部４２４ａに収納されている。さらに、キャリアテープ４２４の上面（部品を取り出す側）には、カバーテープ４２５が貼付けられている。カバーテープ４２５が貼り付けられたキャリアテープ４２４は、リール４２６に所定の数量分だけ巻回されたテーピング形態でユーザに供給される。このようなキャリアテープ４２４およびカバーテープ４２５によって部品テープが構成される。なお、部品テープの構成は、図４に示す構成以外の他の構成であってもよい。

本実施の形態における部品実装機１００では、上述のようにヘッド１１２ａ，１１２ｂがそれぞれ同時に基板２０の実装領域上に入ることがないように互いに強調して動作する。その結果、この部品実装機１００は、いわゆる交互打ちと非交互打ちとを実行する。交互打ちとは、ヘッド１１２ａによる１タスク分の部品の装着と、ヘッド１１２ｂによる１タスク分の部品の装着とが交互に行われる動作である。一方、非交互打ちとは、ヘッド１１２ａまたはヘッド１１２ｂによる１タスク分の部品の装着が繰り返し連続して行われる動作である。

図５は、本実施の形態における部品実装機１００の制御系の機能構成を示すブロック図である。

本実施の形態における部品実装機１００は、入力部１５１、表示部１５２、ヘッド制御部１５３、制御部１５４、通信部１５５、および格納部１５６を備えている。

入力部１５１は、例えばキーボードやマウスなどで構成されており、オペレータからの操作を受け付けて、その操作結果をヘッド制御部１５３や制御部１５４などに通知する。

表示部１５２は、例えば液晶ディスプレイなどで構成されており、ヘッド制御部１５３などの動作状態を表示したり、格納部１５６などに格納されているデータを表示したりする。

制御部１５４は、入力部１５１に受け付けられた操作や、通信部１５５で受信されたデータに応じて、部品検出装置１１６ａ、１１６ｂ、表示部１５２、及びヘッド制御部１５３などを制御する。また、制御部１５４は、基板２０を搬送するためのモータなどを制御して、基板２０を適切な位置に搬送する。

通信部１５５は、制御装置２００と通信する。例えば、通信部１５５は、基板２０の各実装点に関する情報などを示すＮＣデータ１５６ａと、各部品に関する情報を示す部品ライブラリ１５６ｂと、部品カセット１１４の配列や部品の実装順序などの実装条件を示す実装条件データ１５６ｃとを制御装置２００から取得して、それらを格納部１５６に格納する。

格納部１５６は、通信部１５５により取得されたＮＣデータ１５６ａ、部品ライブラリ１５６ｂ、及び実装条件データ１５６ｃ等を格納している。

図６は、ＮＣデータ１５６ａの一例を示す図である。

ＮＣデータ１５６ａは、基板２０において装着の対象となる全ての部品の実装点に関する情報を示す。１つの実装点ｐｉは、部品種ｃｉ、Ｘ座標ｘｉ、Ｙ座標ｙｉ、制御データφｉ、および実装角度θｉからなる。ここで、部品種は、部品ライブラリ１５６ｂにおける部品名に相当する（図７参照）。Ｘ座標およびＹ座標は実装点の座標である。制御データφｉは、その部品の装着に関する制約情報、例えば、使用可能なノズルｎｚのタイプや、ヘッド１１２ａ，１１２ｂの最高移動加速度等を示す。実装角度θｉは、部品種ｃｉの部品を吸着したノズルｎｚが回転すべき角度を示す。

図７は、部品ライブラリ１５６ｂの一例を示す図である。

部品ライブラリ１５６ｂは、部品実装機１００が扱うことができる全ての部品種のそれぞれについての固有の情報を集めたライブラリである。この部品ライブラリ１５６ｂは、図７に示すように、部品種（部品名）ごとの部品サイズ（幅、奥行き、厚さ等）、その部品種におけるタクト、および制約情報などからなる。

なお、この部品ライブラリ１５６ｂの示すタクトは、一定条件下において部品を基板２０に装着するのに要する部品種固有の時間である。制約情報は、例えば、使用可能なノズルｎｚのタイプ（ＳＸや、ＳＡなど）、部品検出装置１１６ａ、１１６ｂによる認識方式（反射など）、及びヘッド１１２ａ、１１２ｂの最高加速度比などである。また、図７には、参考として、各部品種の部品の外観も併せて示されている。部品ライブラリ１５６ｂには、その他に、部品の色や形状などの情報が含まれていてもよい。

図８は、実装条件データ１５６ｃの一例を示す図である。

実装条件データ１５６ｃは、部品供給部１１５ａ、１１５ｂにおける部品カセット１１４の配列（部品配列）、及びヘッド１１２ａ、１１２ｂのそれぞれのタスクごとの実装順序などを示す。例えば、実装条件データ１５６ｃは、部品配列として、部品供給部１１５ａのＸ軸方向の一方からＡ１番目に部品種ｃ１があり、Ａ２番目に部品種ｃ２があることを示す。同様に、部品供給部１１５ｂのＸ軸方向の一方からＢ１番目に部品種ｃ１があり、Ｂ２番目に部品種ｃ２があることを示す。

また、実装条件データ１５６ｃは、ヘッド１１２ａの実装順序として、部品種ｃ１〜ｃ４の部品を含むタスク番号Ｔａ１のタスクが実行され、次に、部品種ｃ９〜ｃ１２の部品を含むタスク番号Ｔａ２のタスクが実行され、さらにその後、部品種ｃ１７〜ｃ２０の部品を含むタスク番号Ｔａ３のタスクが実行されることを示す。同様に、実装条件データ１５６ｃは、ヘッド１１２ｂの実装順序として、部品種ｃ５〜ｃ８の部品を含むタスク番号Ｔｂ１のタスクが実行され、次に、部品種ｃ１３〜ｃ１６の部品を含むタスク番号Ｔｂ２のタスクが実行され、さらにその後、部品種ｃ２１〜ｃ２４の部品を含むタスク番号Ｔｂ３のタスクが実行されることを示す。なお、実装条件データ１５６ｃは、タスクに含まれる部品ごとに、その部品の実装点も示している。

ヘッド制御部１５３は、格納部１５６に格納されているデータに基づいてモータなどを制御することにより、ヘッド１１２ａ、１１２ｂを移動させたり、そのヘッド１１２ａ、１１２ｂに部品を吸着させたり、部品を基板上の実装点に装着させたりする。例えば、ヘッド制御部１５３は、上述の実装条件データ１５６ｃを読み出し、ヘッド１１２ａ、１１２ｂが実装すべきタスクをタスク番号に従って特定するとともに、そのタスクの部品が供給される場所を部品配列に基づいて特定する。そして、ヘッド制御部１５３は、特定した場所にヘッド１１２ａ、１１２ｂを移動させ、それらのヘッド１１２ａ、１１２ｂに部品を吸着させて、その部品に対応する実装点に装着させる。

また、ヘッド制御部１５３は、ヘッド１１２ａを他方のヘッド１１２ｂの動きに応じて制御する。同様に、ヘッド１１２ｂを他方のヘッド１１２ａの動きに応じて制御する。つまり、ヘッド制御部１５３は、制御対象となるヘッド（以下、対象ヘッドという）を、他方のヘッド（以下、相手ヘッドという）の動きに応じて制御する。

ヘッド制御部１５３は、相手ヘッドが基板２０の実装領域上にあるときに、対象ヘッドが突入ポイントに到達すると、対象ヘッドを突入ポイントに待機させておく。そして、相手ヘッドが実装領域上から出ると、対象ヘッドを実装領域上に突入させる。また、ヘッド制御部１５３は、相手ヘッドが基板２０の実装領域上にないときに、対象ヘッドが突入ポイントに到達すると、基本的に、その対象ヘッドを突入ポイントで待機させることなく実装領域上に突入させる。

但し、本実施の形態におけるヘッド制御部１５３は、対象ヘッドが突入ポイントに到達したタイミングでその対象ヘッドを実装領域上に突入させることによって、非交互打ちが実行されそうな場合には、その非交互打ちを避けて強制的に交互打ちを実行させるべきか否かを判別する。非交互打ちを避けるべきと判別すると、ヘッド制御部１５３は、相手ヘッドが実装領域上になくても、相手ヘッドが実装領域上に入って１タスク分の部品を装着してその実装領域上から出るまで、対象ヘッドを突入ポイントに待機させておく。その結果、強制的な交互打ちが実現される。

なお、交互打ちとは、上述のように、ヘッド１１２ａによる１タスク分の部品の装着と、ヘッド１１２ｂによる１タスク分の部品の装着とが交互に行われる動作であって、例えば、「ヘッド１１２ａ→ヘッド１１２ｂ→ヘッド１１２ａ→ヘッド１１２ｂ→・・・」の順で装着が行われる動作である。また、非交互打ちとは、上述のように、ヘッド１１２ａまたはヘッド１１２ｂによる１タスク分の部品の装着が繰り返し連続して行われる動作であって、例えば、「ヘッド１１２ａ→ヘッド１１２ｂ→ヘッド１１２ｂ→ヘッド１１２ａ→・・・」の順で装着が行われる動作である。

次に、図９〜図１１を参照して、部品実装機１００に搭載される部品検出装置１１６ａ、１１６ｂについて詳しく説明する。図９は、部品検出装置１１６ａを含む部品実装機１００の主要な機能ブロックを示す図である。図１０は、部品検出装置１１６ａの構成を示す模式図である。図１１は、図１０の部品５１１周辺の拡大図である。なお、部品検出装置１１６ｂの構成も同様であるので、説明は省略する。

ノズル５１０は、部品カセット１１４から取得した部品５１１を先端に吸着し、基板５００の予め定められた実装点に実装する。なお、ノズル５１０は、制御部５４０（図５のヘッド制御部１５３又は制御部１５４に相当）に含まれるノズル制御部５４２によって制御される。

部品検出装置１１６ａは、光投射部５２０と、撮像部５３０と、検出部５４１とを主に備える。この部品検出装置１１６ａは、ノズル５１０が直上を通過する際に、ノズル５１０の先端に吸着された部品５１１の状態（高さ、傾き、位置ずれ、回転等）を検出する。

光投射部５２０は、光源５２１と、焦点位置調整部５２２とを主に備え、部品５１１の下面（「測定面」という）に対して第１の光５２４ａと、第２の光５２４ｂとを出力する。なお、実施の形態１に係る光投射部５２０は、図１０に示されるように、２つの光源５２１ａ、５２１ｂと、２つの焦点位置調整部５２２ａ、５２２ｂと、２つのスリットシート５２３ａ、５２３ｂとを備える。なお、図１０以降において、互いに直交するｘ軸及びｙ軸によって水平面を構成し、水平面に直交する鉛直方向上向きにｚ軸をとる。

第１の光５２４ａは、拡散光を出力する光源５２１ａと、第１の光５２４ａの光路上に配置される焦点位置調整部５２２ａ及びスリットシート５２３ａとによって生成され、出力される。焦点位置調整部５２２ａは、光源５２１ａから出力される拡散光を所定の位置（焦点位置）で集光させるものである。焦点位置調整部５２２ａの具体例は特に限定されないが、実施の形態１に係る焦点位置調整部５２２ａは凸レンズである。スリットシート５２３ａは、一方方向に直線的に延びるスリットを有し、光源５２１ａから出力する拡散光をスリット光に変換する。つまり、図１０に示される第１の光５２４ａは、スリット光として鉛直下向きに出力され、ハーフミラー５２６で水平方向に反射され、ハーフミラー５２７で鉛直上向きに反射されて、部品５１１の測定面に対して垂直（ｚ軸方向）に投射される。

同様に、第２の光５２４ｂは、拡散光を出力する光源５２１ｂと、第２の光５２４ｂの光路上に配置される焦点位置調整部５２２ｂ及びスリットシート５２３ｂとによって生成され、出力される。各構成要素の具体例は上記と同様であるので、説明は省略する。そして、図１０に示される第２の光５２４ｂは、スリット光として鉛直下向きに出力され、ハーフミラー５２５で水平方向に反射され、ハーフミラー５２６を透過し、さらにハーフミラー５２７で鉛直上向きに反射されて、部品５１１の測定面に対して垂直（ｚ軸方向）に投射される。

第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂは、図１１に示されるように、それぞれ光が投射される方向、すなわち測定面と交差する方向（ｚ軸方向を指す。「測定方向」ともいう。）の互いに異なるに焦点位置ｆａ、ｆｂで集光する。実施の形態１では、第１の光５２４ａの焦点位置ｆａは測定面より奥に位置し、第２の光５２４ｂの焦点位置ｆｂは測定面より手前に位置している。

焦点位置ｆａ、ｆｂを異ならせる方法は特に限定されないが、例えば、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの焦点距離を異ならせてもよいし、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの光源５２１ａ、５２１ｂから測定面までの光路長を異ならせてもよいし、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの波長を異ならせてもよいし、これらを組み合わせてもよい。より具体的には、焦点位置調整部５２２ａ、５２２ｂを光路上で前後に移動させてもよいし、焦点位置調整部５２２ａ、５２２ｂである凸レンズの曲率を変化させてもよい。

撮像部５３０は、部品５１１の測定面のうち、少なくとも第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂが投射されている部分を撮像する。実施の形態１に係る撮像部５３０は、ハーフミラー５２７に対して部品５１１と反対側に配置され、測定面を撮像するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラである。つまり、撮像部５３０には、測定面で鉛直下向きに反射され、ハーフミラー５２７を透過した第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂが入射する。

検出部５４１は、撮像部５３０で撮像された画像に基づいて、部品５１１の状態（高さ、傾き、位置ずれ、回転等）を出力する。例えば、撮像部５３０で撮像された画像から測定面上における第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの投射領域の大きさ（以下、単に「大きさ」という）を検出する。そして、検出した第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの幅の組み合わせに基づいて、部品５１１のｚ軸方向の位置（つまり、部品５１１の高さ位置）を出力する。なお、実施の形態１における「投射領域の大きさ」とは、スリット光である第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの幅を指すものとする。

図１２〜図１７を参照して、部品検出装置１１６ａによる高さ検出処理を説明する。高さ検出処理は、測定面のｚ軸方向の位置を検出する処理である。図１２は、高さ検出処理を示すフローチャートである。図１３は、記憶部５５０（図５の格納部に相当）に記憶されている高さ検出テーブル５５１のデータ例を示す図である。図１４〜図１７は、撮像部５３０によって撮像された測定面の画像の例を示す図である。

図１３に示される高さ検出テーブル５５１は、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの幅ｗ₁、ｗ₂の組み合わせと、測定面の位置の基準位置からのｚ軸方向のずれとを対応付けて保持している。なお、基準位置とは、格納部１５６のＮＣデータ１５６ａ等に保持されている部品５１１の本来あるべき位置を指す。

なお、図１３に示される高さ検出テーブル５５１は、３つの対応関係のみを保持しているが、これに限ることなく、さらに多くの対応関係を保持してもよい。高さ検出テーブル５５１に保持される対応関係が多くなるほど、高精度の検出が可能となる。また、高さ検出テーブル５５１に代えて、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの幅ｗ₁、ｗ₂の組み合わせと、測定面の位置の基準位置からのｚ軸方向のずれとの関係を規定する関数を保持しておいてもよい。

まず、ノズル５１０は、部品カセット１１４から取得した部品５１１を先端に吸着した状態で、部品検出装置１１６ａの直上を通過する。その際、部品検出装置１１６ａの光投射部５２０は、部品５１１の測定面に対して第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂを投射する（Ｓ１１）。実施の形態１に係る第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂは、第１の方向（ｙ軸方向）に直線的に延びるスリット光である。また、光投射部５２０は、基準位置が第１の光５２４ａの焦点位置ｆａ及び第２の光５２４ｂの焦点位置ｆｂの間、より具体的には、焦点位置ｆａ、ｆｂから等距離に位置するように、焦点位置調整部５２２ａ、５２２ｂを制御する。また、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの幅ｗ₁、ｗ₂とは、ｘ軸方向の長さを指す。

次に、撮像部５３０は、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂが投射されている測定面を撮像する（Ｓ１２）。そして、検出部５４１は、撮像部５３０によって撮像された画像を解析して、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの幅ｗ₁、ｗ₂を検出する（Ｓ１３）。具体的な検出方法は特に限定されないが、例えば、撮像部５３０から取得した画像の画素データを左から（又は右から）順に走査し、他の部分と比較して輝度値が極めて高い画素（「高輝度画素」という）の幅を第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの幅ｗ₁、ｗ₂と判断すればよい。さらに、検出部５４１は、検出された幅ｗ₁、ｗ₂の組み合わせに基づいて、部品５１１の基準位置からのｚ軸方向のずれを検出する（Ｓ１４）。

図１４は、部品５１１の測定面が基準位置と一致している場合に、撮像部５３０によって撮像される画像の例である。この例では、第１の光５２４ａの幅ｗ₁及び第２の光５２４ｂの幅ｗ₂は、同一（例えば、１００μｍ）となる。この場合、検出部５４１は、検出された幅ｗ₁＝ｗ₂＝１００μｍに対応する基準位置からのずれ（０μｍ）を、高さ検出テーブル５５１から読み出し、出力する。

また、図１５は、部品５１１の測定面が基準位置より低い（焦点位置ｆｂに近い）場合に、撮像部５３０によって撮像される画像の例である。この例では、第１の光５２４ａの幅ｗ₁（例えば、１５０μｍ）及び第２の光５２４ｂの幅ｗ₂（例えば、５０μｍ）は、ｗ₁＞ｗ₂となる。この場合、検出部５４１は、検出された幅ｗ₁＝１５０μｍ、幅ｗ₂＝５０μｍに対応する基準位置からのずれ（−５００μｍ）を、高さ検出テーブル５５１から読み出し、出力する。

また、図１６は、部品５１１の測定面が基準位置より高い（焦点位置ｆａに近い）場合に、撮像部５３０によって撮像される画像の例である。この例では、第１の光５２４ａの幅ｗ₁（例えば、５０μｍ）及び第２の光５２４ｂの幅ｗ₂（例えば、１５０μｍ）は、ｗ₁＜ｗ₂となる。この場合、検出部５４１は、検出された幅ｗ₁＝５０μｍ、幅ｗ₂＝１５０μｍに対応する基準位置からのずれ（＋５００μｍ）を、高さ検出テーブル５５１から読み出し、出力する。

図１４〜図１６の場合、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの一方が大きくなると、他方は小さくなる。そのため、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの大きさの合計は所定の範囲内（例えば、１８０μｍ〜２２０μｍ）に収まる。しかしながら、部品５１１が傾いた状態でノズル５１０に吸着されている場合、上記の関係を満足しない。

例えば、図１７は、部品５１１の測定面が第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂに対して傾いている場合に、撮像部５３０によって撮像される画像の例である。例えば、検出部５４１は、第１の光５２４ａの幅ｗ₁＝１５０μｍ、第２の光５２４ｂの幅ｗ₂＝１５０μｍと検出したとする。つまり、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの幅の合計（ｗ₁＋ｗ₂）は３００μｍであり、上記の範囲外となる。この場合、部品５１１がノズル５１０に傾いて吸着されていると判断し、当該判断結果を出力する。

ここで、「出力」の具体例は特に限定されないが、例えば、部品５１１が基準位置からずれている場合に、部品実装機１００の表示部１５２や制御装置２００にエラーを表示させてもよいし、ノズル制御部５４２に通知して、ノズル５１０の位置を補正してもよいし、当該部品５１１を不良部品として除去する処理を実行してもよい。

上記構成によれば、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂを測定面に照射し、測定面上における第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂを検出するだけで、測定面のｚ軸方向の位置を高速且つ高精度に検出することができる。

次に、図１８及び図１９を参照して、部品検出装置１１６ａによる位置検出処理を説明する。位置検出処理は、測定面のｘｙ平面上の位置を検出する処理である。図１８は、位置検出処理を示すフローチャートである。図１９は、撮像部５３０によって撮像された測定面の画像の例を示す図である。なお、図１２に示される高さ検出処理と共通する処理の詳しい説明は省略する。

まず、部品検出装置１１６ａの光投射部５２０は、部品５１１を吸着したノズル５１０が直上の所定位置に達した時点で、部品５１１の下面に対して第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂを投射する（Ｓ２１）。位置検出処理における第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂは、測定面上で互いに交差（直交）する方向に延びるスリット光である。

次に、撮像部５３０は、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの投射されている測定面を撮像する（Ｓ２２）。このとき撮像された画像を図１９に示す。なお、図１９に示されるように、位置検出処理における第１の光５２４ａは、測定面のｙ軸方向の中央に位置し、且つｘ軸方向に延びるスリット光である。一方、第２の光５２４ｂは、測定面のｘ軸方向の中央に位置し、ｙ軸方向に延びるスリット光である。

次に、検出部５４１は、撮像部５３０によって撮像された画像を解析して、第１の光５２４ａの両端部の点ｐ₁、ｐ₂、及び第２の光５２４ｂの両端部の点ｑ₁、ｑ₂の位置を特定する（Ｓ２３）。なお、点ｐ₁、ｐ₂は第１の光５２４ａの幅（ｘ軸方向）の中央の点、点ｑ₁、ｑ₂は第２の光５２４ｂの幅（ｙ軸方向）の中央の点である。

次に、検出部５４１は、特定したｐ₁、ｐ₂の中点と、及びｑ₁、ｑ₂の中点とが一致する部品５１１の中心位置ｏ´を算出し、ノズル５１０の位置ｏと比較する（Ｓ２４）。なお、ノズル５１０と撮像部５３０との位置関係は予め定まっているので、撮像部５３０で撮像された画像上でノズル５１０の位置ｏを特定することができる。

ノズル５１０の位置ｏと中心位置ｏ´とが一致していれば、検出部５４１は、ノズル５１０が中心位置ｏ´で部品５１１を吸着していると判断する。一方、ノズル５１０の位置ｏと中心位置ｏ´とがずれていれば、検出部５４１は、ノズル５１０が中心位置ｏ´と異なる位置で部品５１１を吸着していると判断する。そして、検出部５４１は、この判断結果を出力する（Ｓ２４）。

上記構成によれば、部品５１１のｘ軸方向及びｙ軸方向の吸着ずれを高速且つ高精度に検出することができる。なお、この位置検出処理は、前述の高さ検出処理と同時に実行することが可能である。

次に、図２０及び図２１を参照して、部品検出装置１１６ａによる回転検出処理を説明する。回転検出処理は、測定面のｘｙ平面上での回転を検出する処理である。図２０は、回転検出処理を示すフローチャートである。図２１は、撮像部５３０によって撮像された測定面の画像の例を示す図である。なお、図１２に示される高さ検出処理及び図１８に示される位置検出処理と共通する処理の詳しい説明は省略する。

まず、部品検出装置１１６ａの光投射部５２０は、部品５１１を吸着したノズル５１０が直上の所定位置に達した時点で、部品５１１の下面に対して第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂに加えて、さらに第３の光５２４ｃを投射する（Ｓ３１）。位置検出処理における第３の光５２４ｃは、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂの少なくとも一方（図２１では両方）と交差（直交）する方向に延びるスリット光である。

次に、撮像部５３０は、第１〜第３の光５２４ａ、５２４ｂ、５２４ｃの投射されている測定面を撮像する（Ｓ３２）。このとき撮像された画像を図２１に示す。なお、図２１に示されるように、位置検出処理における第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂは、測定面のｙ軸方向に延びるスリット光である。一方、第３の光５２４ｃは、測定面のｘ軸方向に延びるスリット光である。

次に、検出部５４１は、撮像部５３０によって撮像された画像を解析して、第１の光５２４ａの両端部の点ｐ₁、ｐ₂、第２の光５２４ｂの両端部の点ｑ₁、ｑ₂、及び第３の光５２４ｃの両端部の点ｒ₁、ｒ₂の位置を特定する。そして、特定された各点ｐ₁、ｐ₂、ｑ₁、ｑ₂、ｒ₁、ｒ₂から部品５１１の輪郭線を推定する（Ｓ３３）。具体的には、点ｐ₁、ｑ₁を通る第１の直線と、点ｐ₂、ｑ₂を通る第２の直線と、点ｒ₁を通り第１及び第２の直線に直交する第３の直線と、点ｒ₂を通り第１及び第２の直線に直交する第４の直線とで、部品５１１の輪郭線が構成されている推定できる。

次に、検出部５４１は、検出した部品５１１の輪郭線と、本来の部品５１１の輪郭線（図２１に一点鎖線で示す）とを比較する。なお、ノズル５１０と撮像部５３０との位置関係は予め定まっており、且つノズル５１０に吸着されている部品５１１の形状は部品ライブラリ１５６ｂから取得できるので、撮像部５３０で撮像された画像上で本来の部品５１１の輪郭線を特定することができる。

そして、両者が一致していれば、検出部５４１は、部品５１１が適正な状態でノズル５１０に吸着されていると判断する。一方、両者がずれていれば、検出部５４１は、部品５１１が回転した状態でノズル５１０に吸着されていると判断する。そして、検出部５４１は、この判断結果を出力する（Ｓ３４）。

上記構成によれば、部品５１１のｘｙ平面上での回転を高速且つ高精度に検出することができる。なお、この回転検出処理は、前述の高さ検出処理及び位置検出処理と同時に実行することが可能である。

なお、高さ検出処理においては、スリット光に限定されず、拡散光であってもよい。具体的には、拡散光は測定面上で円形を描くので、この円の直径（半径）を測定することによっても高さ検出処理を実現することができる。また、拡散光の測定面上での形状は、円形に限定されず、例えば、三角形や四角形であってもよい。

また、実施の形態１では、第１の光５２４ａを出力するための光源５２１ａと、第２の光５２４ｂを出力するための光源５２１ｂとを備える光投射部５２０の例を示したが、これに限ることなく、１つの光源から出力される光を分光して、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂを生成してもよい。第３の光５２４ｃについても同様である。

また、上記の各処理において、光投射部５２０は測定面にスリット光を照射しているが、一方方向に直線的に延びる光であれば、具体的な実現方法は特に限定されない。例えば、文字通りスリットを用いて拡散光を収束させてもよいし、レーザ光を一方向に高速で走査してもよいし、複数のレーザ光（レーザアレイ）を一方向に並べて照射してもよい。

さらに、上記の各処理は、ノズル５１０に吸着された部品５１１に対してだけでなく、他のシチュエーションにも適用可能である。例えば、部品５１１を実装する前の基板５００に対して（図２２）、基板５００に実装された後の部品５１１に対して（図２３）、キャリアテープ４２４の収納凹部４２４ａに収納されている部品５１１に対して（図示省略）も、本発明を適用することができる。

まず、部品検出装置は、図２２に示されるように、ノズル５１０と一体的に構成されている。そして、部品検出装置は、部品５１１を実装する前の基板５００の上面を測定面として、高さ検出処理を実行してもよい。

具体的には、光投射部５２０は、部品５１１が実装される前の基板５００の表面（部品５１１の実装点を含む領域であるのが望ましい）に第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂを投射する。撮像部５３０は、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂが投射されている基板５００の表面を撮像する。そして、検出部５４１は、撮像部５３０によって撮像された画像に基づいて、基板５００の部品５１１の実装点を含む領域のｚ軸方向の位置（つまり、部品５１１の実装部位における基板５００の表面の高さ位置）を検出する。なお、高さ検出処理の詳細は、既に説明しているので省略する。

基板５００は、完全に平坦ではなく、僅かに撓みやうねりを生じている。すなわち、実装点において基板５００が上方に膨らんでいれば、部品５１１を基板５００に強く押し付けることになり、部品５１１の破損の原因となる。一方、実装点において基板５００が下方に凹んでいれば、部品５１１を基板５００に吹き付ける際に位置ずれを生じる可能性がある。そこで、部品５１１を実装する前に、基板５００のｚ軸方向の位置を検出し、この検出結果に基づいてノズル５１０の上下方向の移動量を制御することにより、部品５１１を適切に実装することが可能となる。

また、部品検出装置は、図２３に示されるように、ノズル５１０と一体的に構成されている。そして、部品検出装置は、基板５００に実装された後の部品５１１の上面を測定面として、高さ検出処理、位置検出処理、及び回転検出処理を実行してもよい。

具体的には、光投射部５２０は、基板５００に実装された部品５１１の上面に第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂを投射する。撮像部５３０は、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂが投射されている部品５１１の表面を撮像する。そして、検出部５４１は、撮像部５３０によって撮像された画像に基づいて、基板５００上の部品５１１のｚ軸方向の位置（つまり、基板５００に実装された部品５１１の高さ位置）を検出する高さ検出処理、ｘｙ平面上の位置を検出する位置検出処理、及びｘｙ平面上での回転を検出する回転検出処理を実行する。なお、各処理の詳細は、既に説明しているので省略する。これにより、部品５１１が適切に実装されていない基板５００を不良基板としてライン上から除去することができる。

なお、基板５００又は基板５００に実装された部品５１１の状態（高さ、傾き、位置ずれ、回転等）を検出する部品検出装置（図２２、２３）についても、図１０の構成を応用して適用することができる。すなわち、図１０における部品５１１の位置と撮像部５３０の位置とを入れ替える（基板５００の場合も同様）と共に、ハーフミラー５２７に水平方向に入射する第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂが鉛直下向きに反射されるように、ハーフミラー５２７の角度を調整すればよい。これにより、撮像部５３０には、測定面（基板５００又は部品５１１の表面）で鉛直上向きに反射され、ハーフミラー５２７を透過した第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂが入射する。 但し、基板５００に実装された部品５１１に対して位置検出処理を適用する場合、第１及び第２の光５２４ａ、５２４ｂは、図２３に示されるように、測定面に対して斜め上方から入射（図２３では入射角α）する必要がある（図１０の構成を応用する場合、ハーフミラー５２７の角度を調整する）。これにより、部品５１１に投射される光と、基板５００に投射される光とがずれるので、部品５１１の端部を特定することが可能となる。回転検出処理についても同様である。

なお、スリット光の本数は、上記の例に限定されるものではなく、さらに多数のスリット光を照射してもよい。多数のスリット光を用いることにより、より高精度の位置検出が可能となる反面、画像処理・画像解析に要する時間は増大するので、検出制度と処理時間とのバランスを考慮して適切な本数を選択するのが望ましい。

本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであってもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号であってもよい。

また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものであってもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号であってもよい。

また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送してもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムにしたがって動作するものであってもよい。

また、プログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、またはプログラムまたはデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施してもよい。

上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

本発明は、基板に部品を実装する部品実装機に有利に利用される。

２０，５００ 基板
１００ 部品実装機
１１０ａ，１１０ｂ 実装ユニット
１１２ａ，１１２ｂ ヘッド
１１４ 部品カセット
１１５ａ，１１５ｂ 部品供給部
１１６ａ，１１６ｂ 部品検出装置
１２１ａ，１２１ｂ ビーム
１２２ａ，１２２ｂ 基板搬送レール
１３０ 搬入口
１４０ ビーム駆動ロボット
１５１ 入力部
１５２ 表示部
１５３ ヘッド制御部
１５４，５４０ 制御部
１５５ 通信部
１５６ 格納部
１５６ａ ＮＣデータ
１５６ｂ 部品ライブラリ
１５６ｃ 実装条件データ
２００ 制御装置
４２４ キャリアテープ
４２４ａ 収納凹部
４２５ カバーテープ
４２６ リール
５１０ ノズル
５１１ 部品
５２０ 光投射部
５２１，５２１ａ，５２１ｂ 光源
５２２，５２２ａ，５２２ｂ 焦点位置調整部
５２３ａ，５２３ｂ スリットシート
５２４ａ 第１の光
５２４ｂ 第２の光
５２４ｃ 第３の光
５２５，５２６，５２７ ハーフミラー
５３０ 撮像部
５４１ 検出部
５４２ ノズル制御部
１０００ 部品実装システム

Claims (11)

1. 基板に部品を実装して実装基板を製造する部品実装機であって、
   前記基板及び前記部品のいずれかの表面である測定面に対して、光が投射される方向である測定方向における互いに異なる焦点位置で集光する第１及び第２の光を投射する光投射部と、
   前記第１及び第２の光が投射されている前記測定面を撮像する撮像部と、
   前記撮像部で撮像された画像から前記測定面上における前記第１及び第２の光の投射領域の大きさを検出し、当該第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせに基づいて、前記測定面の前記測定方向の位置を特定する検出部とを備える
   部品実装機。
2. 前記検出部は、前記第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせと、前記測定面の前記測定方向の位置とを対応付けて予め保持しており、検出した前記第１及び第２の光の大きさの組み合わせに対応する位置を、前記測定面の前記測定方向の位置とする
   請求項１に記載の部品実装機。
3. 前記検出部は、検出した前記第１及び第２の光の投射領域の大きさの合計が予め定められた範囲外である場合に、前記測定面が傾いていると判断する
   請求項１又は２に記載の部品実装機。
4. 該部品実装機は、さらに、前記部品の上面を吸着し、吸着した前記部品を前記基板に実装するノズルを備え、
   前記光投射部は、前記測定面である前記ノズルに吸着された前記部品の下面に、前記第１及び第２の光を投射し、
   前記撮像部は、前記第１及び第２の光が投射されている前記部品の下面を撮像し、
   前記検出部は、前記ノズルに吸着された前記部品の前記測定方向の位置を特定する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装機。
5. 前記光投射部は、前記測定面上で互いに交差する方向に直線的に延びる前記第１及び第２の光を、前記部品の下面に投射し、
   前記検出部は、さらに、前記部品の下面に投射された前記第１及び第２の光それぞれの両端部の位置を特定することによって当該部品の中心位置を検出し、検出された前記部品の中心位置と、前記画像内で予め特定されている前記ノズルの位置とのずれを特定する
   請求項４に記載の部品実装機。
6. 前記光投射部は、さらに、前記第１及び第２の光の少なくとも一方と交差する方向に直線的に延びる第３の光を前記部品の下面に投射し、
   前記検出部は、さらに、前記部品の下面に投射された前記第１、第２、及び第３の光の両端部の位置から前記部品の輪郭線を推定し、予め保持している前記部品の輪郭線の位置とのずれを特定する
   請求項４に記載の部品実装機。
7. 前記光投射部は、前記測定面である前記部品が実装される前の前記基板の表面に、前記第１及び第２の光を投射し、
   前記撮像部は、前記第１及び第２の光が投射されている前記基板表面を撮像し、
   前記検出部は、前記基板表面の前記測定方向の位置を特定する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装機。
8. 前記光投射部は、さらに、前記測定面である前記基板に実装された前記部品の上面に、前記第１及び第２の光を投射し、
   前記撮像部は、前記第１及び第２の光が投射されている前記部品の上面を撮像し、
   前記検出部は、前記基板に実装された前記部品の前記測定方向の位置を特定する
   請求項７に記載の部品実装機。
9. 測定面の位置を検出する部品検出装置であって、
   前記測定面に対して、光が投射される方向である測定方向における互いに異なる焦点位置で集光する第１及び第２の光を投射する光投射部と、
   前記第１及び第２の光が投射されている前記測定面を撮像する撮像部と、
   前記撮像部で撮像された画像から前記測定面上における前記第１及び第２の光の投射領域の大きさを検出し、当該第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせに基づいて、前記測定面の前記測定方向の位置を特定する検出部とを備える
   部品検出装置。
10. 部品実装機で基板に部品を実装して実装基板を製造する部品実装方法であって、
    前記基板及び前記部品のいずれかの表面である測定面に対して、光が投射される方向である測定方向における互いに異なる焦点位置で集光する第１及び第２の光を投射する光投射ステップと、
    前記第１及び第２の光が投射されている前記測定面を撮像する撮像ステップと、
    前記撮像ステップで撮像された画像から前記測定面上における前記第１及び第２の光の投射領域の大きさを検出し、当該第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせに基づいて、前記測定面の前記測定方向の位置を特定する検出ステップとを含む
    部品実装方法。
11. 測定面の位置を検出する部品検出方法であって、
    前記測定面に対して、光が投射される方向である測定方向における互いに異なる焦点位置で集光する第１及び第２の光を投射する光投射ステップと、
    前記第１及び第２の光が投射されている前記測定面を撮像する撮像ステップと、
    前記撮像ステップで撮像された画像から前記測定面上における前記第１及び第２の光の投射領域の大きさを検出し、当該第１及び第２の光の投射領域の大きさの組み合わせに基づいて、前記測定面の前記測定方向の位置を特定する検出ステップとを含む
    部品検出方法。

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