JP5876769B2 - 部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装装置に関し、特に、部品を撮像する撮像部を備えた部品実装装置に関する。

従来、部品を撮像する撮像部を備えた部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、部品を吸着する複数の吸着ノズルを含む３つの部品装着ヘッド（実装用ヘッド）と、吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像する６個の撮像素子（撮像部）と、吸着ノズルに吸着された全ての部品の画像を撮像素子により撮像する制御を行う制御部とを備えた電子部品装着装置（部品実装装置）が開示されている。この電子部品装着装置は、３つの部品装着ヘッドのそれぞれ２つずつの部品を、６個の撮像素子により同時に撮像することが可能に構成されている。これにより、部品の撮像時間（撮像動作のタクトタイム）を短縮している。

特開２００３−１６８９００号公報

しかしながら、上記特許文献１の電子部品装着装置（部品実装装置）では、複数の撮像素子（撮像部）を用いて同時に複数の部品を撮像することにより、部品の撮像時間を短縮する構成であるため、部品を撮像するための撮像素子の数が多くなるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、部品を撮像するための撮像部の数が増加するのを抑制しながら、部品の撮像時間の短縮を図ることが可能な部品実装装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における部品実装装置は、複数の吸着ノズルを水平面内で回転可能なロータリーヘッド、または、複数の吸着ノズルが所定の間隔で配列されたヘッドを含む実装用ヘッドと、吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像する撮像部と、実装用ヘッドの駆動を制御する制御部とを備え、制御部は、撮像部による複数の吸着ノズルのうちの一部に部品を吸着させた状態で、実装用ヘッドを撮像部に対して所定の方向に相対移動させて、吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像部により撮像するとともに、所定の方向の撮像距離を短くして撮像範囲が小さくなるように、実装用ヘッドを回転させて吸着ノズルに吸着された部品の位置を移動させる制御、または、複数の吸着ノズルのうち部品を吸着する吸着ノズルを選択する制御のうち少なくとも１つを行うように構成されている。

この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように、撮像部により複数の吸着ノズルのうちの一部に吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、実装用ヘッドを回転させて吸着ノズルに吸着された部品の位置を移動させる制御、または、複数の吸着ノズルのうち部品を吸着する吸着ノズルを選択する制御のうち少なくとも１つを行う制御部を設けることによって、部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるので、複数の部品を同時に撮像するために撮像部の個数を増加させる必要がない。また、部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるので、その分、部品の撮像時間を短縮することができる。したがって、この部品実装装置では、部品を撮像するための撮像部の数が増加するのを抑制しながら、部品の撮像時間（撮像動作のタクトタイム）の短縮を図ることができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部は、ラインセンサカメラを含む。このように構成すれば、部品撮像の際のラインセンサカメラに対する実装用ヘッドの相対移動の距離を短くすることができるので、ラインセンサカメラにより部品を撮像する場合においても、部品の撮像時間を短縮することができる。また、１台のラインセンサカメラにより、部品の撮像を行うことができるので、撮像部の数が増加するのを抑制することができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、実装用ヘッドは、ロータリーヘッドであり、制御部は、撮像部による吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッドを回転させて吸着ノズルに吸着された部品の位置を移動させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、ロータリーヘッドを回転させて吸着ノズルに吸着された部品の位置を移動させることにより、部品を撮像する際の撮像範囲を容易に小さくすることができる。

この場合、好ましくは、制御部は、部品を吸着する位置から撮像位置に実装用ヘッドを移動させながら、撮像部による吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッドを回転させて吸着ノズルに吸着された部品の位置を移動させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、部品を吸着する位置から撮像位置に実装用ヘッドを移動させながら、並行してロータリーヘッドを回転させることができるので、実装用ヘッドの移動動作およびロータリーヘッドの回転動作の両方に要するトータル時間を短縮することができる。これにより、撮像範囲を小さくするために、ロータリーヘッドを回転させる場合でも、部品の撮像時間を短縮することができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、撮像部による吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、複数の吸着ノズルのうち部品を吸着する吸着ノズルを選択する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、吸着ノズルに吸着する部品の位置を吸着時に調整することができるので、部品を撮像する際の撮像範囲を容易に小さくすることができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、実装用ヘッドを回転させて吸着ノズルに吸着された部品の位置を移動させる制御、または、複数の吸着ノズルのうち部品を吸着する吸着ノズルを選択する制御のうち少なくとも１つを行い、吸着ノズルに部品が吸着されている範囲は、撮像部による撮像を行うとともに、吸着ノズルに部品が吸着されていない範囲は、撮像部による撮像を行わないように構成されている。このように構成すれば、部品が吸着されている範囲のみを効率的に撮像することができるので、部品の撮像時間を効果的に短縮することができる。

本発明によれば、上記のように、部品を撮像するための撮像部の数が増加するのを抑制しながら、部品の撮像時間の短縮を図ることができる。

本発明の第１実施形態による部品実装装置の全体構成を概略的に示した平面図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置の制御装置を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置の部品撮像装置による部品の撮像動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置のヘッドユニットおよび部品撮像装置を概略的に示した図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置のロータリーヘッドの回転動作の第１の例を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置のロータリーヘッドの回転動作の第２の例を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置の制御装置による部品撮像処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態による部品実装装置の制御装置による部品撮像処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態による部品実装装置の制御装置による部品撮像処理の吸着グループ決定処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態による部品実装装置の部品の吸着位置を変更する場合の第１の例を説明するための図である。 本発明の第２実施形態による部品実装装置の部品の吸着位置を変更する場合の第２の例を説明するための図である。 本発明の第１および第２実施形態の変形例による部品実装装置のヘッドユニットを概略的に示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。なお、図４〜図６の各図はＺ軸方向下方から後述するヘッドユニット４を見た図である。

第１実施形態による部品実装装置１００は、図１に示すように、基台１と、基台１上に配置されＸ方向に基板１１０を搬送する基板搬送装置２と、部品供給部３と、部品実装用のヘッドユニット４とを備えている。

基板搬送装置２は、基板１１０の搬送方向（Ｘ方向）に延びる一対のコンベア２ａを有している。一対のコンベア２ａは、Ｘ１方向側から基板１１０を受け入れて所定の実装作業位置に搬送するとともに、実装作業後に、作業済みの基板１１０をＸ２方向側に搬出するように構成されている。

部品供給部３は、基板搬送装置２の前方側（Ｙ２方向側）および後方側（Ｙ１方向側）に配置されている。部品供給部３には、基板搬送装置２に沿ってＸ方向に並ぶ複数のテープフィーダ３ａが配置されている。これらのテープフィーダ３ａには、ＩＣ、トランジスタおよびコンデンサ等の部品１０が収納されている。そして、テープフィーダ３ａは、間欠的にテープを繰り出しながら部品１０を基板搬送装置２近傍の所定の部品供給位置に供給するように構成されている。

ヘッドユニット４は、後述する吸着ノズル４２を介して部品供給部３から供給される部品１０を吸着して基板１１０に実装する機能を有している。ヘッドユニット４は、基板１１０の搬送方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）に移動可能に構成されている。具体的には、ヘッドユニット４は、Ｘ方向に延びるユニット支持部材５によりＸ方向に移動可能に支持されている。また、ヘッドユニット４は、Ｘ軸モータ６ａによりボールねじ軸６ｂが回動されることによってＸ方向に移動される。ユニット支持部材５は、Ｙ方向に延びる一対の固定レール１ｂを介して、一対の高架フレーム１ａによりＹ方向に移動可能に支持されている。ユニット支持部材５は、Ｙ軸モータ７ａによりボールねじ軸７ｂが回動されることによってＹ方向に移動される。

また、ヘッドユニット４は、部品吸着用の複数の吸着ノズル４２がそれぞれ取り付けられる３つのロータリーヘッド４１を備えている。具体的には、図４に示すように、３つのロータリーヘッド４１には、それぞれ、円形状に等間隔で８個の吸着ノズル４２が取り付けられている。また、図２に示すように、３つのロータリーヘッド４１は、それぞれに対応してヘッドユニット４に取り付けられたＲ軸モータ４１ａの駆動により、互いに独立して、鉛直軸線を回動中心としてＲ方向に回動可能に構成されている。なお、ロータリーヘッド４１の回転中心軸となる鉛直軸線を、図４においてＶで表記する。また、各ロータリーヘッド４１の回転中心の周囲に配置され部品を吸着する複数の吸着ノズルを含む実装用ヘッドと複数の吸着ノズル４２は、各ロータリーヘッド４１に取り付けられたＺ軸モータ４１ｂの駆動により、互いに独立して、昇降（Ｚ方向の移動）可能に構成されている。なお、ロータリーヘッド４１は、本発明の「実装用ヘッド」の一例である。

ここで、部品実装装置１００には、図１に示すように基板搬送装置２のＹ方向両外側には、ヘッドユニット４の吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０を撮像する部品撮像装置８がそれぞれ設けられている。部品撮像装置８は、ヘッドユニット４により部品供給部３から取り出された部品１０の保持状態を認識するために設けられている。また、部品撮像装置８は、図３に示すように、ライン撮像を行うラインセンサカメラ８ａと、部品１０に対して撮像用の照明光を照射する照明装置８ｂとを備えている。部品撮像装置８は、ヘッドユニット４により吸着された部品１０がＸ方向（Ｘ１方向あるいはＸ２方向）に移動する間に、部品１０をその下方から撮像するように構成されている。なお、部品撮像装置８は、本発明の「撮像部」の一例である。

詳細には、ラインセンサカメラ８ａには撮像素子が直線状に並ぶ１ラインの撮像素子列８ａａが含まれており、図４に示すように、この撮像素子列８ａａの方向がＹ方向となるようにラインセンサカメラ８ａが基台１上に設置されている。そして、部品撮像装置８（ラインセンサカメラ８ａ）の上方をＸ方向に移動する部品１０に対して、Ｙ方向に１ラインとなるライン撮像を所定の微小時間毎に実施する。これにより、Ｘ方向に並ぶライン画像の集合からなる１個または複数個の部品１０の画像を含む撮像画像が得られる。すなわち、吸着ノズル４２に吸着された１個または複数個の部品１０のＸ方向の一方側（移動方向がＸ１方向の場合Ｘ１方向側）端部から移動方向へ所定距離の位置ｘ１から、他方側（移動方向がＸ１方向の場合Ｘ２方向側）端部から反移動方向へ所定距離の位置ｘ２の間が、Ｘ方向の撮像範囲Ｄ１（Ｄ２）と決められる。この撮像範囲Ｄ１（Ｄ２）を撮像して得られるＹ方向の撮像素子列８ａａの長さＷ、Ｘ方向の撮像範囲Ｄ１（Ｄ２）の矩形の撮像領域Ａ１（Ａ２）の撮像画像１０ｂから、各部品１０の大きさに応じた部品画像領域１０ａ（図５参照）が、画像処理部９４（図２参照）により切り出される。この部品画像領域１０ａに基づき、画像中の部品１０について吸着ノズル４２に対する位置ずれ量（Ｘ方向、Ｙ方向およびＲ方向の各量）が検出される。

部品実装装置１００は、図２に示すように、その動作を統括的に制御する制御装置９をさらに備えている。制御装置９は、ＣＰＵからなる主制御部９１と、駆動制御部９２と、撮像制御部９３と、画像処理部９４と、バルブ制御部９５と、記憶部９６とを含む。なお、制御装置９は、本発明の「制御部」の一例である。

主制御部９１は、記憶部９６に記憶されている実装プログラムに従い、駆動制御部９２を介して部品実装装置１００の各駆動機構を総合的に制御する機能を有している。また、主制御部９１は、撮像制御部９３を介して、部品撮像装置８を制御するように構成されている。また、主制御部９１は、画像処理部９４を介して、ラインセンサカメラ８ａからの画像データに所定の画像処理を施すように構成されている。また、主制御部９１は、処理した画像に基づいて、吸着ノズル４２に吸着された部品１０の保持状態を認識するように構成されている。また、主制御部９１は、バルブ制御部９５を介して、ヘッドユニット４に設けられた負圧供給バルブ（負圧発生器）４３を制御することにより、吸着ノズル４２による部品１０の吸着動作および実装動作を制御するように構成されている。負圧供給バルブ４３は、吸着前から部品吸着を経て吸着ノズル４２が部品実装位置上方へ移動し下降途中までの間、負圧発生源（図示せず）と吸着ノズル４２内部を連通し、吸着ノズル４２が下降端に到着する前に正圧発生源（図示せず）へ切り替え連通する。また、記憶部９６には、実装部品の種類やサイズなどの情報を含む部品情報が格納されている。主制御部９１は、記憶部９６に格納された部品情報に基づいて実装部品に応じた制御を行うように構成されている。

駆動制御部９２は、基板搬送装置２の駆動を制御して、基板１１０の搬送を制御するように構成されている。また、駆動制御部９２は、Ｘ軸モータ６ａの駆動を制御して、ヘッドユニット４の搬送方向（Ｘ方向）の移動を制御するように構成されている。また、駆動制御部９２は、Ｙ軸モータ７ａの駆動を制御して、ヘッドユニット４の前後方向（Ｙ方向）の移動を制御するように構成されている。また、駆動制御部９２は、Ｒ軸モータ４１ａの駆動を制御して、ロータリーヘッド４１を回動（回転）させるように構成されている。また、駆動制御部９２は、Ｚ軸モータ４１ｂの駆動を制御して、ロータリーヘッド４１の複数の吸着ノズル４２をそれぞれ昇降（Ｚ方向の移動）させるように構成されている。

撮像制御部９３は、部品撮像装置８による吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０の撮像を制御するように構成されている。具体的には、撮像制御部９３は、吸着ノズル４２に部品１０を吸着させた状態で、ヘッドユニット４（ロータリーヘッド４１）を部品撮像装置８（ラインセンサカメラ８ａ）に対してＸ１方向（各実装ターンにおける吸着対象の複数の部品１０の内、最後の部品を吸着する時のヘッドユニット４の位置が、部品撮像装置８のＸ２方向側にある場合はＸ１方向。一方、部品撮像装置８のＸ１方向側にある場合はＸ２方向。なお、実装ターンとは、部品供給部３における最多で吸着ノズル４２の数と同数の部品吸着、ヘッドユニット４を移動しつつの部品撮像装置８による吸着された部品１０の撮像を経て、ヘッドユニット４を基板１１０上方まで移動し、基板１１０への実装を実施し、再びヘッドユニット４が部品供給部３上方まで戻るまでの工程を言う）に相対移動させて、吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する制御を行うように構成されている。また、撮像制御部９３は、部品撮像装置８の照明装置８ｂによる部品１０への撮像用の照明光の照射を制御するように構成されている。

ここで、第１実施形態では、制御装置９は、部品撮像装置８による複数の吸着ノズル４２のうちの一部に吸着された状態の部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行うように構成されている。具体的には、制御装置９は、ヘッドユニット４を部品撮像装置８（ラインセンサカメラ８ａ）に対して相対的に移動させながら、吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０に対するラインセンサカメラ８ａによるライン撮像を所定の微小時間毎に実施するように構成されている。そして、制御装置９は、ラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、ヘッドユニット４を移動させる方向（Ｘ方向）の撮像距離を短くして撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行うように構成されている。

たとえば、図５に示す例では、制御装置９は、吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１を時計回りに９０度回転（回動）させる制御を行う。つまり、図５に示す例では、ロータリーヘッド４１の回転前では、吸着ノズル４２に吸着された２個の部品１０が、１つのロータリーヘッド４１のＸ方向に対して反対側に位置した状態である。この場合、撮像領域Ａ１におけるＸ方向の撮像範囲の長さはＤ１となる。この場合、ヘッドユニット４をＸ方向にＤ１移動させながら撮像することになる。

これに対して、ロータリーヘッド４１の回転後では、吸着ノズル４２に吸着された２個の部品１０は、ロータリーヘッド４１の回転により、１つのロータリーヘッド４１のＹ方向に対して反対側に位置した状態に移動される。この場合、撮像領域Ａ２におけるＸ方向の撮像範囲の長さは、Ｄ１よりも短いＤ２となる。この場合、吸着ノズル４２に吸着された状態の２個の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、ヘッドユニット４をＸ方向にＤ１よりも短いＤ２移動させながら撮像することになる。これにより、ロータリーヘッド４１を回転させることによって、撮像距離が短くなり撮像範囲が小さくなる。

また、図６に示す例では、図５に示す例とは異なり、複数のロータリーヘッド４１をトータルで考えて撮像範囲が小さくなるように、複数のロータリーヘッド４１が回転される。具体的には、制御装置９は、吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、中央のロータリーヘッド４１を反時計回りに９０度回転（回動）させるとともに、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１を時計回りに９０度回転（回動）させる制御を行う。つまり、図６に示す例では、３つのロータリーヘッド４１のうち、隣接する中央のロータリーヘッド４１およびＸ１方向側のロータリーヘッド４１に、それぞれ、５個ずつ部品１０が保持されている。ロータリーヘッド４１の回転前では、中央のロータリーヘッド４１およびＸ１方向側のロータリーヘッド４１には、それぞれ、５個の部品１０が、Ｘ１方向に対して時計周りに０度、４５度、９０度、１３５度および１８０度の位置に吸着されている。この場合、撮像領域Ａ３におけるＸ方向の撮像範囲の長さはＤ３となる。つまり、ロータリーヘッド４１を回転させずに、吸着ノズル４２に吸着された状態の１０個の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像した場合、ヘッドユニット４をＸ方向にＤ３移動させながら撮像することになる。

これに対して、ロータリーヘッド４１の回転後では、中央のロータリーヘッド４１の吸着ノズル４２に吸着された５個の部品１０は、ロータリーヘッド４１の回転により、それぞれ、Ｘ１方向に対して時計周りに−９０度、−４５度、０度、４５度および９０度の位置に移動される。また、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１の吸着ノズル４２に吸着された５個の部品１０は、ロータリーヘッド４１の回転により、それぞれ、Ｘ１方向に対して時計周りに９０度、１３５度、１８０度、２２５度および２７０度の位置に移動される。この場合、撮像領域Ａ４におけるＸ方向の撮像範囲の長さは、Ｄ３よりも短いＤ４となる。つまり、吸着ノズル４２に吸着された状態の１０個の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、ヘッドユニットをＤ３よりも短いＤ４移動させながら撮像することになる。これにより、ロータリーヘッド４１を回転させることによって、撮像距離が短くなり撮像範囲が小さくなる。

なお、撮像範囲が最小になるようにロータリーヘッド４１を回転させることが好ましいが、ロータリーヘッド４１の回転前（部品１０の吸着直後）に比べて撮像範囲が小さくなるように回転させれば、撮像範囲が最小にならなくてもよい。

また、第１実施形態では、制御装置９は、各回における実装ターンにおいて、最後の部品１０を吸着した位置から撮像位置にヘッドユニット４（ロータリーヘッド４１）を移動させながら、部品撮像装置８（ラインセンサカメラ８ａ）による吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行うように構成されている。具体的には、制御装置９は、ロータリーヘッド４１が吸着ノズル４２を介して部品１０を吸着する部品供給部３の上方の位置から、部品撮像装置８の上方の撮像開始位置に移動する間に、ロータリーヘッド４１が部品１０を最後に吸着した状態から、撮像範囲が小さくなる状態にロータリーヘッド４１を回転させる制御を行うように構成されている。

また、制御装置９は、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行い、吸着ノズル４２に部品１０が吸着されている範囲は、部品撮像装置８による撮像を行うとともに、吸着ノズル４２に部品１０が吸着されていない範囲は、部品撮像装置８による撮像を行わないように構成されている。たとえば、図５に示す例では、制御装置９は、Ｘ方向においてＤ２の撮像範囲分だけラインセンサカメラ８ａによる撮像を行う。また、図６に示す例では、制御装置９は、Ｘ方向においてＤ４の撮像範囲分だけラインセンサカメラ８ａによる撮像を行う。

次に、図７を参照して、部品実装装置１００の制御装置９が行う部品撮像処理について説明する。

ステップＳ１において、制御装置９は、吸着グループの決定を行う。具体的には、制御装置９は、記憶部９６に記憶されている実装プログラムに基づいて、各実装ターン毎に吸着する部品１０に対応する吸着ノズル４２および吸着順序を決定する。制御装置９は、ステップＳ２において、ロータリーヘッド４１の回転角度を決定する。具体的には、制御装置９は、部品１０の吸着位置に基づいて、部品撮像の際のヘッドユニット４を移動させる方向（Ｘ方向）の撮像距離が短くなるような３つのロータリーヘッド４１の回転角度位置を決定する。

制御装置９は、ステップＳ３において、撮像条件を設定する。具体的には、制御装置９は、部品撮像の際のヘッドユニット４（ロータリーヘッド４１）におけるＸ方向の撮像開始位置およびＸ方向の撮像終了位置を設定する。つまり、制御装置９は、部品撮像の際に、部品撮像装置８の上方を通過させるヘッドユニット４（ロータリーヘッド４１）のＸ方向の範囲を設定する。また、制御装置９は、部品撮像の際の照明装置８ｂによる照明の条件を設定する。

制御装置９は、ステップＳ４において、ステップＳ１において決定した吸着グループに基づいて、ロータリーヘッド４１の吸着ノズル４２により部品１０を吸着させる制御を行う。制御装置９は、ステップＳ５において、部品撮像前に、ステップＳ２において決定した３つのロータリーヘッド４１の回転角度位置に基づいて、３つのロータリーヘッド４１をそれぞれ回転させる制御を行う。

制御装置９は、ステップＳ６において、ヘッドユニット４の吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０を、部品撮像装置８（ラインセンサカメラ８ａ）により撮像する制御を行う。その後、部品撮像処理を終了する。

第１実施形態では、上記のように、部品撮像装置８により複数の吸着ノズル４２のうちの一部に吸着された状態の部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行う制御装置９を設けることによって、部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるので、複数の部品１０を同時に撮像するために部品撮像装置８の個数を増加させる必要がない。また、部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるので、その分、部品１０の撮像時間を短縮することができる。したがって、この部品実装装置１００では、部品１０を撮像するための部品撮像装置８の数が増加するのを抑制しながら、部品１０の撮像時間（撮像動作のタクトタイム）の短縮を図ることができる。また、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させることにより、部品１０を撮像する際の撮像範囲を容易に小さくすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御装置９を、吸着ノズル４２に部品１０を吸着させた状態で、ロータリーヘッド４１を部品撮像装置８のラインセンサカメラ８ａに対してＸ方向に相対移動させて、吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０を部品撮像装置８のラインセンサカメラ８ａにより撮像するとともに、Ｘ方向の撮像距離を短くして撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行うように構成する。これにより、部品撮像の際のラインセンサカメラ８ａに対するロータリーヘッド４１の相対移動の距離を短くすることができるので、ラインセンサカメラ８ａにより部品１０を撮像する場合において、部品１０の撮像時間を短縮することができる。また、１台のラインセンサカメラ８ａにより、部品１０の撮像を行うことができるので、部品撮像装置８の数が増加するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御装置９を、部品１０を吸着する位置から撮像位置にロータリーヘッド４１を移動させながら、部品撮像装置８による吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行うように構成する。これにより、部品１０を吸着する位置から撮像位置にロータリーヘッド４１を移動させながら、並行してロータリーヘッド４１を回転させることができるので、ロータリーヘッド４１の移動動作および回転動作の両方に要するトータル時間を短縮することができる。その結果、撮像範囲を小さくするために、ロータリーヘッド４１を回転させる場合でも、部品１０の撮像時間を短縮することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御装置９を、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行い、吸着ノズル４２に部品１０が吸着されている範囲は、部品撮像装置８による撮像を行うとともに、吸着ノズル４２に部品１０が吸着されていない範囲は、部品撮像装置８による撮像を行わないように構成する。これにより、部品１０が吸着されている範囲のみを効率的に撮像することができるので、部品１０の撮像時間を効果的に短縮することができ、複数の部品１０の撮像終了後、直ちにヘッドユニット４が部品撮像装置８上方を離れて基板１１０上方へ移動するようにできる。

（第２実施形態）
次に、図８〜図１１を参照して、本発明の第２実施形態による部品実装装置１００について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、部品撮像装置８による部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、複数の吸着ノズル４２のうち部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択する制御を行う構成について説明する。

ここで、第２実施形態では、制御装置９は、部品撮像装置８による複数の吸着ノズル４２のうちの一部に吸着された状態の部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、複数の吸着ノズル４２により部品１０を吸着するロータリーヘッド４１を選択する制御、複数のロータリーヘッド４１を選択した場合における、部品の割り振りを行う制御、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御、および、複数の吸着ノズル４２のうち部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択する制御を行うように構成されている。具体的には、制御装置９は、各ロータリーヘッド４１に設けられた吸着ノズル４２の総数より実装対象となっている部品１０の数が少ない実装ターンの部品吸着において、ラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、ヘッドユニット４を移動させる方向のロータリーヘッド４１の吸着ノズル４２を優先的に使用して部品吸着させるように構成されている。これにより、吸着に使用するロータリーヘッド４１の数を減らすことができ、さらに、ラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、ヘッドユニット４を移動させる方向（Ｘ方向）の撮像距離を短くして撮像範囲が小さくなるようにすることができる。

また、制御装置９は、ヘッドユニット４を部品撮像装置８（ラインセンサカメラ８ａ）に対して相対的に移動させながら吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像するように構成されている。そして、制御装置９は、ラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、ヘッドユニット４を移動させる方向（Ｘ方向）の撮像距離を短くして撮像範囲が小さくなるように、複数の吸着ノズル４２のうち部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択して部品１０を吸着するとともに、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御を行うように構成されている。

たとえば、図１０に示す例では、制御装置９は、吸着ノズル４２の総数２４本に対して２個の部品を吸着するのみであり、ラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際のヘッドユニット４の移動方向であるＸ１方向の右側端部のロータリーヘッド４１を選択し、このロータリーヘッド４１の８本の吸着ノズル４２の内いずれか２本を使って２個の部品を吸着するようにしている。仮に図６に示すように１０個の部品を吸着する場合、制御装置９は、ライン撮像する際のヘッドユニット４の移動方向であるＸ１方向の右側端部のロータリーヘッド４１と、右から２番目のロータリーヘッド４１を選択し、右側端部のロータリーヘッド４１に８個の部品１０、右から２番目のロータリーヘッド４１に２個の部品１０を割り振り、部品吸着させるようにすることで、ライン撮像する際に、ヘッドユニット４を移動させる方向（Ｘ方向）の撮像距離を短くして撮像範囲が小さくなるようにすることができる。しかしながら、後述するように、１０個の部品の中に、吸着できる吸着ノズル４２の種類が限られている部品１０が含まれ、右側端部のロータリーヘッド４１にこの部品１０を吸着できる吸着ノズルが不足する場合には、制御装置９は、例えば図６に示すように、右側端部のロータリーヘッド４１に５個の部品１０、右から２番目のロータリーヘッド４１に５個の部品１０を割り振るようにする。

そして、図１０に示す例において、制御装置９は、吸着ノズル４２に２つの部品１０を吸着してラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１のＸ１方向に対して時計周りに９０度および２７０度の位置の吸着ノズル４２を選択して部品１０を吸着させる制御を行う。つまり、図１０に示す例では、吸着位置を変更（選択）する前では、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１のＸ１方向に対して時計周りに１３５度および１８０度の位置の吸着ノズル４２に２個の部品１０が吸着される。この場合、撮像領域Ａ５におけるＸ方向の長さ（撮像範囲）は、Ｄ５となる。つまり、吸着位置を変更せずに部品１０を吸着した場合、吸着ノズル４２に吸着された状態の２個の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像した場合、ヘッドユニット４をＸ方向にＤ５移動させながら撮像することになる。

これに対して、吸着位置を変更（選択）した後では、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１のＸ１方向に対して時計周りに９０度および２７０度の位置の吸着ノズル４２に２個の部品１０が吸着される。この場合、撮像領域Ａ６におけるＸ方向の長さ（撮像範囲）は、Ｄ５よりも短いＤ６となる。つまり、吸着ノズル４２に吸着された状態の２個の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、ヘッドユニット４をＸ方向にＤ５よりも短いＤ６移動させながら撮像することになる。これにより、部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択することによって、撮像距離が短くなり撮像範囲が小さくなる。

また、図１１に示す例では、制御装置９は、吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１のＸ１方向に対して時計周りに９０度、１３５度、２２５度および２７０度の位置の吸着ノズル４２を選択して部品１０を吸着させる制御を行う。つまり、図１１に示す例では、吸着位置を変更（選択）する前では、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１のＸ１方向に対して時計周りに９０度、１３５度、１８０度および２２５度の位置の吸着ノズル４２に４個の部品１０が吸着される。この場合、撮像領域Ａ７におけるＸ方向の長さ（撮像範囲）は、Ｄ７となる。つまり、吸着位置を変更せずに部品１０を吸着した場合、吸着ノズル４２に吸着された状態の４個の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像した場合、ヘッドユニット４をＸ方向にＤ７移動させながら撮像することになる。

これに対して、吸着位置を変更（選択）した後では、Ｘ１方向側のロータリーヘッド４１のＸ１方向に対して時計周りに９０度、１３５度、２２５度および２７０度の位置の吸着ノズル４２に４個の部品１０が吸着される。この場合、撮像領域Ａ８におけるＸ方向の長さ（撮像範囲）は、Ｄ７よりも短いＤ８となる。つまり、吸着ノズル４２に吸着された状態の４個の部品１０をラインセンサカメラ８ａによりライン撮像する際に、ヘッドユニット４をＸ方向にＤ７よりも短いＤ８移動させながら撮像することになる。これにより、部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択することによって、撮像距離が短くなり撮像範囲が小さくなる。

また、制御装置９は、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御、および、複数の吸着ノズル４２のうち部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択する制御を行い、吸着ノズル４２に部品１０が吸着されている範囲は、部品撮像装置８による撮像を行うとともに、吸着ノズル４２に部品１０が吸着されていない範囲は、部品撮像装置８による撮像を行わないように構成されている。たとえば、図１０に示す例では、制御装置９は、Ｘ方向においてＤ６の撮像範囲分だけラインセンサカメラ８ａによる撮像を行う。この範囲よりＸ２方向側の２つのロータリーヘッド４１においては、部品１０を吸着するロータリーヘッド４１として選択されておらず、全ての吸着ノズル４において部品１０の吸着がされていない。これにより、Ｘ方向においてＤ６の撮像範囲分だけのライン撮像が終了した時点で、直ちにヘッドユニット４はＹ方向の移動を含む基板１１０上方への移動を開始できる。また、図１１に示す例では、制御装置９は、Ｘ方向においてＤ８の撮像範囲分だけラインセンサカメラ８ａによる撮像を行う。

また、第２実施形態では、図８に示すように、制御装置９が行う部品撮像処理において、ステップＳ１０において、制御装置９は、吸着グループの決定処理を行う。詳しくは、図９に示すように、ステップＳ１１において、制御装置９は、記憶部９６に記憶されている実装プログラムに基づいて、吸着する部品１０を抽出する。制御装置９は、ステップＳ１２において、抽出した部品１０に対応するノズルタイプを抽出する。

制御装置９は、ステップＳ１３において、部品吸着数が、吸着ノズル数と等しいか否かを判断する。つまり、制御装置９は、ヘッドユニット４に設けられた全ての吸着ノズル４２に部品１０を吸着するか否かを判断する。部品吸着数が吸着ノズル数よりも少なければ、ステップＳ１４に進み、部品吸着数が吸着ノズル数と等しければ、ステップＳ１６に進む。

制御装置９は、ステップＳ１４において、吸着ノズル４２の制約が大きい部品１０を対応する吸着ノズル４２に割り付ける。つまり、制御装置９は、吸着できる吸着ノズル４２の種類が限られている部品１０を、優先的に対応する吸着ノズル４２に割り付ける。制御装置９は、ステップＳ１５において、既に割り付けた部品１０を基準に残りの部品１０を吸着ノズル４２に割り付ける。具体的には、制御装置９は、吸着ノズル４２の制約が大きい部品１０を基準にして、部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、残りの部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択する。たとえば、制御装置９は、ロータリーヘッド４１の回動中心を通るＸ方向の線に対して、吸着ノズル４２の制約が大きい部品１０と線対称の位置の吸着ノズル４２を、残りの部品１０のうちの１つを吸着する吸着ノズル４２として選択する。その後、制御装置９は、吸着グループ決定処理を終了する。

ステップＳ１３において、部品吸着数が吸着ノズル数と等しいと判断した場合、制御装置９は、ステップＳ１６において、通常のノズル割り付けを行う。その後、制御装置９は、吸着グループ決定処理を終了する。

制御装置９は、図８のステップＳ１０（図９のステップＳ１１〜Ｓ１５）において、吸着グループを決定した後、第１実施形態と同様に、ステップＳ２〜Ｓ６の処理を行う。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

上記のように、制御装置９を、部品撮像装置８により吸着ノズル４２に吸着された状態の部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、複数の吸着ノズル４２のうち部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択する制御を行うように構成した第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、部品１０を撮像するための部品撮像装置８の数が増加するのを抑制しながら、部品１０の撮像時間（撮像動作のタクトタイム）の短縮を図ることができる。また、吸着ノズル４２に吸着する部品１０の位置を吸着時に調整することができるので、部品１０を撮像する際の撮像範囲を容易に小さくすることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、制御装置９を、部品撮像装置８による複数の吸着ノズル４２のうちの一部に吸着された状態の部品１０を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させる制御、および、複数の吸着ノズル４２のうち部品１０を吸着する吸着ノズル４２を選択する制御の両方を行うように構成する。これにより、吸着ノズル４２に吸着する部品１０の位置を吸着時に調整した後に、ロータリーヘッド４１を回転させて吸着ノズル４２に吸着された部品１０の位置を移動させることができるので、部品１０を撮像する際の撮像範囲をより容易に小さくすることができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１実施形態では、部品撮像装置（撮像部）による複数の吸着ノズルのうちの一部に吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド（実装用ヘッド）を回転させて吸着ノズルに吸着された部品の位置を移動させる制御を行う構成の例を示した。また、上記第２実施形態では、部品撮像装置（撮像部）による複数の吸着ノズルのうちの一部に吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、ロータリーヘッド（実装用ヘッド）を回転させて吸着ノズルに吸着された部品の位置を移動させる制御、および、複数の吸着ノズルのうち部品を吸着する吸着ノズルを選択する制御の両方を行う構成の例を示した。しかしながら、本発明はこれらに限られない。本発明では、実装用ヘッドを回転させることなく、撮像部による複数の吸着ノズルのうちの一部に吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、複数の吸着ノズルのうち部品を吸着する吸着ノズルを選択する制御を行う構成であってもよい。また、実装用ヘッドを回転させる制御と吸着ノズルを選択する制御とをユーザが選択可能な構成であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の実装用ヘッドとしてロータリーヘッドを用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、図１２に示すように、実装用ヘッド２０は、Ｘ方向に沿って所定の間隔で配列された複数の吸着ノズル２１を含む構成であってもよい。この場合、撮像部による複数の吸着ノズルのうちの一部に吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、複数の吸着ノズルのうち部品を吸着する吸着ノズルを選択する制御を行う構成であってもよい。たとえば、撮像範囲が小さくなるように、複数の部品を吸着する吸着ノズルとして、隣接する吸着ノズル２１を選択するようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の撮像部としての部品撮像装置が、ライン撮像を行うラインセンサカメラを含む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像部は、エリア撮像を行うエリアカメラを含む構成であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、部品撮像装置（撮像部）により部品を撮像する際に、部品撮像装置に対してロータリーヘッド（実装用ヘッド）をＸ方向に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像部により部品を撮像する際に、実装用ヘッドに対して撮像部をＸ方向に移動させる構成であってもよい。

また、上記第１実施形態では、撮像範囲が小さくなるように、隣接する２つのロータリーヘッド（実装用ヘッド）を回転させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、トータルの撮像範囲が小さくなるように、離間する２つの実装用ヘッドを回転させてもよいし、３つ以上の実装用ヘッドを回転させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、説明の便宜上、本発明の制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

８ 部品撮像装置（撮像部）
８ａ ラインセンサカメラ
９ 制御装置（制御部）
１０ 部品
２０ 実装用ヘッド（ヘッド）
４１ ロータリーヘッド（実装用ヘッド）
４２ 吸着ノズル
１００ 部品実装装置

Claims (6)

1. 複数の吸着ノズルを水平面内で回転可能なロータリーヘッド、または、複数の吸着ノズルが所定の間隔で配列されたヘッドを含む実装用ヘッドと、
   前記吸着ノズルに吸着された状態の前記部品を撮像する撮像部と、
   前記実装用ヘッドの駆動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記複数の吸着ノズルのうちの一部に前記部品を吸着させた状態で、前記実装用ヘッドを前記撮像部に対して所定の方向に相対移動させて、前記吸着ノズルに吸着された状態の部品を前記撮像部により撮像するとともに、前記所定の方向の撮像距離を短くして撮像範囲が小さくなるように、前記実装用ヘッドを回転させて前記吸着ノズルに吸着された前記部品の位置を移動させる制御、または、前記複数の吸着ノズルのうち前記部品を吸着する前記吸着ノズルを選択する制御のうち少なくとも１つを行うように構成されている、部品実装装置。
2. 前記撮像部は、ラインセンサカメラを含む、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記実装用ヘッドは、前記ロータリーヘッドであり、
   前記制御部は、前記撮像部による前記吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、前記ロータリーヘッドを回転させて前記吸着ノズルに吸着された前記部品の位置を移動させる制御を行うように構成されている、請求項１または２に記載の部品実装装置。
4. 前記制御部は、前記部品を吸着する位置から撮像位置に前記実装用ヘッドを移動させながら、前記撮像部による前記吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、前記ロータリーヘッドを回転させて前記吸着ノズルに吸着された前記部品の位置を移動させる制御を行うように構成されている、請求項３に記載の部品実装装置。
5. 前記制御部は、前記撮像部による前記吸着ノズルに吸着された状態の部品を撮像する際の撮像範囲が小さくなるように、前記複数の吸着ノズルのうち前記部品を吸着する前記吸着ノズルを選択する制御を行うように構成されている、請求項１または２に記載の部品実装装置。
6. 前記制御部は、前記実装用ヘッドを回転させて前記吸着ノズルに吸着された前記部品の位置を移動させる制御、または、前記複数の吸着ノズルのうち前記部品を吸着する前記吸着ノズルを選択する制御のうち少なくとも１つを行い、前記吸着ノズルに前記部品が吸着されている範囲は、前記撮像部による撮像を行うとともに、前記吸着ノズルに前記部品が吸着されていない範囲は、前記撮像部による撮像を行わないように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品実装装置。

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