WO2001019156A1

WO2001019156A1 - Procede et dispositif d'identification et de montage de pieces

Info

Publication number: WO2001019156A1
Application number: PCT/JP2000/005909
Authority: WO
Inventors: Takashi Yazawa; Hiroshi Uchiyama; Atsushi Tanabe; Yoichi Tanaka; Takahiro Kurokawa; Naoto Mimura; Nobuyuki Kakita; Osamu Okuda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2001-03-15
Also published as: CN100381033C; EP1215954A1; KR20020026603A; US6948232B1; KR100452782B1; EP1215954A4; DE60031865D1; DE60031865T2; EP1215954B1; CN1372785A

Description

明細書部品認識方法及び装置並びに部品実装方法及び装置技術分野

本発明は、電子部品や光学部品等の部品を実装する部品実装設備において、特に、基板や部品などの被装着体に部品を装着前に当該部品を認識する部品認識方法及び装置、並びに、認識された部品を基板や部品などの被装着体に装着する部品実装方法及び装置に関するものである。背景技術 ·

従来、このような部品実装装置において部品を吸着保持する吸着ノズルを有するヘッド部としては、例えば、図 3に示すようなヘッド部 7 0 0が知られている。このヘッド部 1 7 0 0は、例えば、図 2 4に示すような部品実装装置 5 0 0に、へッド部 7 0 0を X Y方向に移動させる X Yロボット 5 0 0 Xに搭載されており、 X Yロボット 5 0 0 Xの駆動により、ヘッド部 7 0 0の吸着ノズルは、実装基板 5 0 0 Jを生産するために部品供給部 5 0 0 H、 5 0 0 1 より供給された部品を吸着 '保持し、部品形状認識を行ない姿勢を補正した後、基板 5 0 0 J上に実装するものである。なお、図 2 4において、 5 0 0 ^± X Y ロボット 5 0 0 Xの Y軸方向にへッド部 7 0 0を駆動するモータであり、この Y軸方向の移動時に認識カメラ上を移動して吸着ノズルで吸着保持した部品の認識を行う。

また、図 5に示すようなヘッド部 7 7 0も知られており、図 3のヘッド部 7

0 0と同様の構成■働きをするものである。

以下、これらのヘッド部 7 0 0， 7 7 0の構成について説明する。

図 3において、 7 0 1はヘッド部 7 0 0の土台となるフレームであり、へッド部 7 0 0を部品実装装置の X Y方向に駆動するロボット部と一体となり部品実装装置上を移動する。 7 0 2は駆動源であるモータで、フレームと一体となつており、これによりテーブル 703は上下方向である E， F方向に移動される。 724〜733は部品を吸着 '保持するノズルであり、 714〜723のバネにより通常状態ではノズル 724〜733を E方向に押し付けて静止させる。 704〜 71 3はシリンダであり、テーブル 703力らノズル 724〜 7 33への E， F方向の駆動の伝達を選択する。シリンダ 704〜 7 1 3のうち、テーブル 703からノズルへの動作を伝達するノズルに対応するシリンダのみを駆動させ、ノズル 724〜733のうちの当該ノズルにのみ接触することにより E方向に力が働くようにして、テーブル 703の上下動が、上記駆動されたシリンダを介して上記選択されたノズルの E， F方向動作につながるようにしている。逆に、 E， F方向動作を伝達しないものはシリンダ 704〜7 1 3 が駆動せず、ノズノレ 704〜7 1 3と接触しないため E， F方向動作を行わないようにしている。

以上のように構成されたへッド部 700について、以下その動作について説明する。なお、図 4A〜図 4Cでは、簡略化のため、上記 1 0本のノズルのうちの 4本のノズノレ 724， 725， 726， 727についてのみ示す。

図 4 Aにおいて認識開始時に、例えば上記 10本のノズルのうちの 4本のノズル 724, 725， 726, 727は、部品 695， 696， 697, 69 8を保持したまま一定高さに同時に下降し、その後、部品形状認識部である認識カメラ 600によって、へッド部 700の移動する R方向に部品 695→部品 696→部品 697→部品 698の順で認識する。この時、認識力メラ 60

0は図 4 Aに斜線で示された Pの範囲で焦点が合い、この範囲 P内でのみ認識可能であるため、ノズル 724， 725, 726の上下運動により部品 695， 696, 697はそれらの部品下面が認識可能範囲 Pに位置させることができて、認識カメラ 600によって認識することができる力';、部品 698はその部品下面が認識可能範囲 Pから外れているため、認識カメラ 600によって認識することができない。よって、部品 695， 696， 697と部品 698のように高さが違う部品は部品 695→部品 696→部品 697→部品 698と連続的に形状認識することができない。そこで、実際には、図 4 Bのように、ノズル 724， 725, 726に保持され同時に形状認識できる部品 695， 696， 697を連続的に形状認識し、その後、ノズル 727に部品 698を保持したのち認識カメラ 600に対するノズル 727の高さを切り替えて部品 698を認識させる。

次に、図 5に示すヘッド部 770の構成について説明する。

771はヘッド部 770の土台となるフレームであり、 772, 773, 7 74の駆動源であるモータと一体になつている。 775, 776, 777はそれぞれ、モータ 772、 773、 774によって個々に回転するボールネジであり、 778， 779, 780は部品を保持するノズルである。モータ 772、 773、 774によって発生する回転駆動がボールネジ 775、 776、 77

7を介して 778、 779、 780のノズルに上下動として伝達される。よつて、ノズノレ 778、 779、 780の上下動はモータ 772、 773、 774 により個別に動作を設定できるようになつている。

以上のように構成されたへッド部 770について、以下その動作について説明する。

図 6において、ノズル 778、 779、 780はモータ 772， 773, 7 74により個別に図 5の上下方向である U, V方向に駆動を制御されているため、部品 787、 788、 789をそれぞれ保持した後、各部品下面が部品形状認識部 600の焦点が合う認識可能範囲 Pに入るように位置を個別に調整する。これにより、高さの異なる部品 787、 788、 789を部品 787→部品 788→部品 789の順に連続的に形状認識して実装を行なうようにしている。

しかしながら、上記のような図 3のヘッド部 700の構成では、実装する部品の高さが多様であるほど部品形状認識回数が増加することになり、同時にそれぞれの部品供給のためにへッド部 700が移動する時間もかかることから、基板実装タクト増加による実装基板の生産性に影響を及ぼす。

それに対して、近年、多種多様な部品実装の必要性が高く、高効率の基板実装を行なうためには、多様な部品を連続的に認識できる部品実装装置が必須のものとなっている。

また、上記のような図 5のへッド部 7 7 0の構成では、部品高さの違いによらず連続的に部品形状を認識できるが、複数の駆動源が必要となり、ヘッド部自体の価格上昇だけでなく、へッド部の重量増加によるへッド部駆動用口ボットの動特性への影響などが考えられる。よって、ノズル数が制限されることにより、部品実装効率の向上が困難になる。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の部品保持部材で保持するさまざまな高さの部品を連続的に認識できる部品認識方法及び装置並びに部品実装方法及び装置を提供することにある。発明の開示

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第 1態様によれば、単一の駆動部によって選択的に昇降される複数の部品保持部材により保持されかつ認識対象面の高さが異なる複数の部品の上記認識対象面を 1つの認識部により認識するとき、上記複数の各々の部品の上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入るように上記各部品保持部材の高さを制御して連続的に上記複数の部品の上記認識対象面の認識を行う部品認識方法を提供する。

本発明の第 2態様によれば、上記複数の部品保持部材により保持されかつ上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものである第 1態様に記載の部品認識方法を提供する。

本発明の第 3態様によれば、上記複数の部品保持部材により保持されかつ上記認識対象面の高さの異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものであるとき、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入る部品を認識するときには上記単一の駆動部を駆動して選択的にその部品を保持する部品保持部材を昇降させることなくそのままの高さで認識させるとともに、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入らない部品を認識するときにはその部品を保持する部品保持部材を昇降させてその上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入るように位置決め動作制御したのち上記認識対象面を認識させる第 2態様に記載の部品認識方法を提供する。

本発明の第 4態様によれば、上記部品の上記認識対象面の認識は、上記部品の形状を認識する第 1〜 3のいずれかの態様に記載の部品認識方法を提供する。本発明の第 5態様によれば、単一の駆動部によって選択的に昇降される複数の部品保持部材により保持されかつ認識対象面の高さが異なる複数の部品の上記認識対象面を 1つの認識部により認識するとき、上記複数の各々の部品の上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入るように上記各部品保持部材の高さを制御して連続的に上記複数の部品の上記認識対象面の認識を行う部品認識装置を提供する。

本発明の第 6態様によれば、上記複数の部品保持部材により保持されかつ上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものである第 5態様に記載の部品認識装置を提供する。

本発明の第 7態様によれば、上記複数の部品保持部材により保持されかつ上記認識対象面の高さの異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものであるとき、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入る部品を認識するときには上記単一の駆動部を駆動して選択的にその部品を保持する部品保持部材を昇降させることなくそのままの高さで認識させるとともに、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入らない部品を認識するときにはその部品を保持する部品保持部材を昇降させてその上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入るように位置決め動作制御したのち上記認、識対象面を認識させる第 6態様に記載の部品認識装置を提供する。

本発明の第 8態様によれば、上記部品の上記認識対象面の認識は、上記部品の形状を認識する第 5〜 7のいずれかの態様に記載の部品認識装置を提供する。本発明の第 9態様によれば、単一の駆動部と、

上記単一の駆動部によつて選択的に昇降されかつ複数の部品を保持する複数の部品保持部材と、

上記単一の駆動部と上記複数の部品保持部材とを備えるへッド部と、上記複数の部品保持部材で保持された上記複数の部品の認識対象面が認識可能範囲に入っているとき上記認識対象面を認識する 1つの認識部とを備え、上記へッド部が移動して、上記複数の部品保持部材で保持されかつ上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品の上記認識対象面を上記 1つの認識部により認識するとき、上記複数の各々の部品の上記認識対象面が上記認識部の上記認識可能範囲に入るように上記各部品保持部材の高さを制御して連続的に上記複数の部品の上記認識対象面の認識を行う部品実装装置を提供する。

本発明の第 1 0態様によれば、上記複数の部品保持部材により保持されかつ上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものである第 9態様に記載の部品実装装置を提供する。

本発明の第 1 1態様によれば、上記複数の部品保持部材により保持されかつ上記認識対象面の高さの異なる上記数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものであるとき、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入る部品を認識するときにはその部品を保持する部品保持部材を昇降させることなくそのままの高さで認識させるとともに、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入らない部品を認識するときには上記単一の駆動部を駆動して選択的にその部品を保持する部品保持部材を昇降させてその上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入るように位置決め動作制御したのち上記認識部で上記認識対象面を認識させる第 9態様に記載の部品実装装置を提供する。

本発明の第 1 2態様によれば、上記部品の上記認識対象面の認識は、上記部品の形状を認識する第 9〜 1 1のいずれかの態様に記載の部品実装装置を提供する。

本発明の第 1 3態様によれば、上記単一の駆動部により昇降されるテーブルと、

上記各部品保持部材に対応して上記テーブルに固定され、かつ、上記複数の部品保持部材のうち昇降動作させるように選択される上記部品保持部材にのみビストン先端が当接して上記テーブルの昇降動作を伝達するシリンダとを備えるようにした第 9〜 1 2のいずれかの態様に記載の部品実装装置を提供する。本発明の第 1 4態様によれば、上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記駆動部を介して上記選択された部品保持部材を昇降制御させて位置決めするときの高さ方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高加速度とのパラメータにより、上記選択された部品保持部材の昇降移動時の速度曲線を作成し、

上記選択された部品保持部材が上記認識部に向けて横方向に移動していて位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により、上記速度曲線に基く上記駆動部の駆動による上記選択された部品保持部材に保持されている上記部品の上記認識対象面が上記認識可能範囲内への位置決め動作を自動的に開始するようにした第 1〜 4のいずれかの態様に記載の部品認識方法を提供する。

本発明の第 1 5態様によれば、上記目標位置と上記位置決め動作開始位置のパラメータを複数設けることにより、複数のタイミングで連続的に位置決め動作を行うようにした第 1 4態様に記載の部品認識方法を提供する。

本発明の第 1 6態様によれば、上記複数の位置決め動作開始位置に対応する複数の位置決め動作終了位置を設けて、上記複数の位置決め動作開始位置でそれぞれ開始された連続位置決め動作における個々の位置決め動作が位置決め動作終了位置に位置しているか否かを判断することにより、上記個々の位置決め動作が正常に行われたか否かを検出するようにした第 1 5態様に記載の部品認識方法を提供する。

本発明の第 1 7態様によれば、上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記駆動部を介して上記選択された部品保持部材を昇降制御させるときの高さ方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高加速度とのパラメータにより、上記選択された部品保持部材の昇降移動時の速度曲線を作成する第 1制御部と、

上記選択された部品保持部材が上記認識部に向けて横方向に移動していて位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により上記駆動部を駆動して、上記速度曲線に基く上記駆動部の駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始する第 2制御部とを備えるようにした第 5〜 8のいずれかの態様に記載の部品認識装置を提供する。

本発明の第 1 8態様によれば、上記目標位置と上記位置決め動作開始位置のパラメータを複数設けることにより、上記第 2制御部は、複数のタイミングで連続的に位置決め動作を行うようにした第 1 7態様に記載の部品認識装置を提供する。

本発明の第 1 9態様によれば、上記複数の位置決め動作開始位置に対応する複数の位置決め動作終了位置を設けて、上記第 2制御部は、上記複数の位置決め動作開始位置でそれぞれ開始された連続位置決め動作における個々の位置決め動作が位置決め動作終了位置に位置しているか否かを判断することにより、上記個々の位置決め動作が正常に行われたか否かを検出するようにした第 1 8 態様に記載の部品認識装置を提供する。

本発明の第 2 0態様によれば、上記単一の駆動部は単一のモータであり、上記単一のモータによりボールネジが回転駆動されて、該ボールネジに螺合されたテーブルが昇降され、上記各部品保持部材に対応して上記テーブルに固定され、かつ、上記複数の部品保持部材のうち昇降動作させるように選択される上記部品保持部材にのみビストン先端が当接して上記テーブルの昇降動作を伝達するシリンダとを備え、

上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記単一のモータを介して上記選択された部品保持部材を昇降制御させるときの高さ方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高加速度とのパラメータにより、上記単一のモータによる上記選択された部品保持部材の昇降移動時の速度曲線を作成する第 1制御部と、

上記選択された部品保持部材が上記へッド部により上記認識部に向けて横方向に移動していて位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により上記単一のモータを駆動して、上記速度曲線に基く上記単一のモータの駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始する第 2制御部とを備えるようにした第 9態様に記載の部品実装装置を提供する。本発明の第 2 1態様によれば、上記各部品保持部材を横方向に移動させる横方向移動用モータをさらに備え、

上記第 1制御部は、さらに、上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲で認識させるときの上記選択された部品保持部材の昇降駆動開始位置まで上記横方向移動用モータを介して上記選択された部品保持部材を横方向移動制御させるときの横方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の横方向移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の横方向移動時の最高加速度とのパラメータにより、上記横方向移動用モータによる上記選択された部品保持部材の横方向移動時の速度曲線を作成し、上記第 2制御部は、上記選択された部品保持部材が上記へッド部により上記認識部に向けて横方向に移動していて上記位置決め動作開始位置に到達すると、上記位置決め動作開始指令により上記横方向移動用モータを駆動して、上記速度曲線に基く上記横方向移動用モータの駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始するようにした第 2 0態様に記載の部品実装装置を提供する。

本発明の第 2 2態様によれば、上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を部品供給部から保持したのち、第 1〜4及び 1 4〜 1 6のいずれかの態様に記載の部品認識方法により部品を認識し、その後、認識結果に基き、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の姿勢を補正したのち被装着体に装着するようにした部品実装方法を提供する。

本発明の第 2 3態様によれば、上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を部品供給部から保持したのち、第 5〜8及び 1 7〜 1 9のいずれかの態様に記載の部品認識装置の上記認識部により上記部品を認識し、その後、認識結果に基き、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の姿勢を補正したのち被装着体に装着するようにした部品実装装置を提供する。

本発明の第 2 4態様によれば、上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を一方向に移動したのち、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせて上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動させ、

上記複数の部品保持部材の上記一方向及び上記逆方向の移動のそれぞれにおいて、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の全ての撮像を上記認識部で行い、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うようにした第 1の態様に記載の部品認識方法を提供する。

本発明の第 2 5態様によれば、上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を一方向に移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うとともに、

上記複数の部品保持部材の高さを異ならせたのち上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うようにした第 1の態様に記載の部品認識方法を提供する。

本発明の第 2 6態様によれば、上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入つた部品のみの上記認識対象面の認識を行うとともに、

上記複数の部品保持部材の高さを異ならせたのち上記複数の部品保持部材を上記 1つの認識部とは別の認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うようにした第 1の態様に記載の部品認識方法を提供する。

本発明の第 2 7態様によれば、上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を一方向に移動したのち、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせて上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動させ、上記複数の部品保持部材の上記一方向及び上記逆方向の移動のそれぞれにおいて、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の全ての撮像を上記認識部で行い、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行う制御部をさらに備えるようにした第 5の態様に記載の部品認識装置を提供する。

本発明の第 2 8態様によれば、上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を一方向に移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うとともに、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせたのち上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入つた部品のみの上記認識対象面の認識を行う制御部をさらに備えるようにした第 5の態様に記載の部品認識装置を提供する。

本発明の第 2 9態様によれば、上記 1つの認識部で認識される部品とは認識対象面の高さが異なる部品の認識対象面を認識可能な別の認識部を備えるとともに、

上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うとともに、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせたのち上記複数の部品保持部材を上記 1つの認識部とは別の認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うようにする制御部をさらに備えるようにした第 5の態様に記載の部品認識装置を提供する。本発明の第 3 0態様によれば、認識対象面の高さが異なる複数の部品を保持する複数の部品保持部材が認識部の上方を一方向に移動したのち、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせて上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記認識部の上方を移動させ、

上記複数の部品保持部材の上記一方向及び上記逆方向の移動のそれぞれにおいて、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品の上記認識対象面の認識を行うようにした部品認識方法を提供する。本発明の第 3 1態様によれば、認識対象面の高さが異なる複数の部品を保持する複数の部品保持部材と、

上記複数の部品保持部材が上方を一方向と上記一方向とは逆方向とに移動可能で、かつ、上記一方向に移動したのち、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせて上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動させ、上記複数の部品保持部材の上記一方向及び上記逆方向の移動のそれぞれにおいて、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の全ての撮像を行う認識部と、

上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行う制御部とを備えるようにした部品認識装置を提供する。図面の簡単な説明

本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、

図 1は、本発明の第 1実施形態を示す部品実装装置の斜視図であり、図 2 A， 2 B， 2 C， 2 Dは、図 1の部品実装装置の位置決め動作形態を説明するための説明図であり、

図 3は、従来例 1を示し、部品実装装置の斜視図であり、

図 4 A， 4 B , 4 Cは、同部品実装装置の位置決め動作形態を説明するための説明図であり、

図 5は、従来例 2を示し、部品実装装置の斜視図であり、

図 6は、同部品実装装置の位置決め動作形態を説明するための説明図であり、図 7は、本発明の実施の形態を示す部品実装設備の全体斜視図であり、図 8 A， 8 B， 8 C , 8 D , 8 E， 8 F， 8 Gは、認識対象となる部品の一例を示す図であり、

図 9は、本発明の第 2実施形態にかかる部品実装装置の位置決め制御構成を示すブロック図であり、図 1 0は、本発明の第 2実施形態にかかる部品実装装置の指令速度出力を示す図であり、

図 1 1は、本発明の第 2実施形態にかかる部品実装装置の位置決め動作のフローチャートであり、

図 1 2は、第 2実施形態の変形例にかかる部品実装装置の位置決め動作のフローチヤ一トであり、

図 1 3は、第 2実施形態の別の変形例にかかる部品実装装置の位置決め動作のフローチヤ一トであり、

図 1 4は、図 1 2， 1 3における位置決め動作の指令速度出力を示す図であり、

図 1 5は、従来のシステムの構成図であり、

図 1 6は、従来のシステムにおける指令速度出力を示す図であり、

図 1 7は、メカ機構すなわち機械的機構の一例を示す図であり、

図 1 8は、メカ機構すなわち機械的機構の一例を示す図であり、

図 1 9 A， 1 9 Bは、移動しながら部品認識するシステムの一例を示す図である。

図 2 0は、本発明の第 3実施形態の電子部品実装装置における部品認識工程に要する基本構成を示す図であり、

図 2 1は、本発明の第 4実施形態の電子部品実装装置における部品認識工程に要する基本構成を示す図であり、

図 2 2は、電子部品実装装置における部品認識工程に要する基本構成を示す図であり、

図 2 3は、第 3 , 4実施形態の電子部品実装装置のへッド部の斜視図であり、図 2 4は、従来例を示す部品実装設備の全体斜視図であり、

図 2 5は、上記第 1実施形態及び第 2実施形態の部品実装装置の制御部と駆動装置などとの関係を示すブロック図であり、

図 2 6は、上記第 3実施形態及び第 4実施形態の部品実装装置の制御部と駆動装置などとの関係を示すブロック図であり、図 2 7は、上記第 3実施形態の認識動作のフローチャート、

図 2 8は、本発明の他の実施形態にかかる位置決め動作形態を説明するための説明図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

(第 1実施形態）

以下、本発明の第 1実施形態にかかる部品認識方法及び装置並びに部品実装方法及び装置について、図面を参照しながら説明する。

図 1は本発明の第 1実施形態の部品実装装置を示すものである。

図 1において、 1はヘッド部 6 0の土台となるフレームであり、ヘッド部駆動用ロボット部に付属して移動する。 2はフレーム 1に付属した駆動源となる上下駆動用のモータ、 3はモータ 2のボールネジから構成される回転軸と螺合されかつモータ 2の回転軸の正逆回転により上下方向すなわち A又は B方向にフレーム 1に対して移動するテーブルであり、テーブル 3をその可動範囲内の任意の位置に停止するように制御できる。テーブル 3は、後述する図 2 3に示すような L型プレート 3 1 8に相当し、この L型プレート 3 1 8に設けられた螺合部 3 1 7と同様な螺合部がテーブル 3に設けられており、テーブル 3の螺合部がモータ 2のボールネジから構成される回転軸と螺合して、モータ 2の回転軸の正逆回転によりテーブル 3の螺合部を介してテーブル 3が上下方向に移動するようにしている。 4〜 1 3はテーブル 3に固定されかつテーブル 3の上下動作の伝達を選択する駆動伝達部として機能する第 1〜第 1 0シリンダ、 2 4〜 3 3はフレーム 1に支持されかつ第 1〜第 1 0シリンダ 4〜 1 3のピストンが下端位置まで移動したときに接触可能な上端を有しかつ装着すべき部品を吸着保持する第 1〜第 1 0ノズル、 1 4〜 2 3は第 1〜第 1 0ノズル 2 4〜 3 3を常に下方向すなわち A方向に第 1〜第 1 0ノズル 2 4〜3 3を押し付けて静止させる第 1〜第 1 0パネである。

なお、へッド部 6 0が取り付けられる部品実装装置 5 0◦の構成を図 7に示す。

ヘッド部 6 0は、例えば、図 7に示すような部品実装装置 5 0 0に、ヘッド部 6 0を X Y方向に移動させる X Yロボット 5 0 0 Xに搭載されており、 X Y ロボット 5 0 0 Xの駆動により、ヘッド部 6 0の吸着ノズルは、実装基板 5 0 0 Jを生産するために部品供給部 5 0 0 H、 5 0 0 1 より供給された部品を吸着-保持し、部品形状認識を行ない姿勢を補正した後、基板 5 0 0 J上に実装するものである。なお、図 7において、 9 5は後述するように X Yロボット 5 0 0 の丫軸方向（ヘッド部移動方向である矢印 N方向（横方向））にヘッド部 6 0を例えば等速移動させるように駆動するへッド部駆動モータであり、この Y軸方向の移動時に後述する認識カメラ 6 1上を移動して吸着ノズルすなわち第 1〜第 1 0ノズル 2 4〜 3 3で吸着保持した部品の認識を行う。

また、図 2 5には、上記第 1実施形態の部品実装装置の制御部と駆動装置などとの関係を示す。図 2 5において、 9 0は部品の両方の画像データを一旦取り込んで画像処理用メモリ、 9 1は部品実装に使用する部品の種類、厚さ、幅、長さ、重さなどの部品データ及び部品の吸着などの実装順番、ヘッド部に搭載しているノズルの種類、ノズルの種類と部品の種類との関係（言い換えれば、どのノズルでどの部品を吸着するかを示す情報）などの情報が記憶される実装用メモリ、 9 6は認識力メラ 6 1を制御しながら認識処理を行う画像処理部、

1 0 1は制御部の一例であるメインコントローラであって、画像処理部 9 6及びモータ 2及びへッド部駆動モータ 9 5などの各種駆動装置又は部材を随時制御し、画像処理部 9 6より得た認識処理結果から電子部品のノズル吸着位置に対する電子部品の位置ずれの補正量を算出するメインコントローラである。このメインコントローラ 1 0 1は、また、部品実装装置全体の部品供給、部品吸着、部品認識、部品装着などの各種実装動作をも制御する。また、図 2 5の 8 9はノズルの吸引動作を制御するノズル吸引装置である。

以下、メインコントローラ 1 0 1の制御の元に、この第 1実施形態にかかる部品実装装置のヘッド部 6 0の動作を図 2 A , 2 B , 2 C , 2 Dに基き説明する。なお、図 2 A， 2 B , 2 C , 2 Dでは、簡略化するため、 1 0本の第1〜第 1 0ノズル 2 4〜3 3のうちの 4本の第 1〜第 4ノズル 2 4 , 2 5 , 2 6 , 2 7についてのみ図示する。

上記ヘッド部 6 0は、固定されたフレーム 1に設置されたモータ 2の回転軸の正逆回転駆動によりテーブル 3が上下方向に移動し、その上下方向移動の動力が、第 1〜第 1 0シリンダ 4〜1 3のうちの選択されたシリンダの駆動力により第 1〜第 1 0パネ 1 4〜2 3のうちの上記選択されたシリンダに対応するパネの上方向すなわち B方向の反力に打ち勝って、第 1〜第 1 0ノズル 2 4〜 3 3のうちの上記選択されたシリンダに対応するノズルに伝達されて、テープル 3の動作に対応して上下動する。具体的には、例えば、図 1に示すように、第 8ノズル 3 1をテーブル 3の上下動作とともに昇降させるときには、第 8シリンダ 1 1を駆動してそのビストンの下端面を第 8ノズル 3 1の上端に当接させたのち、テーブル 3の上下動作により、第 8シリンダ 1 1のビストンと第 8 ノズル 3 1とが一体的に第 8パネ 2 1の反力に杭して上下動作することになる。上記選択されていないシリンダに対応する駆動伝達されないノズルは、テープノレ 3の上下動作を伝達されることなく、同じ位置に静止している。

図 2 Aにおいて、高さの異なる部品 5 6， 5 7 , 5 8， 5 9を、部品供給力セットなどの部品供給部から保持した第 1〜第 4ノズル 2 4， 2 5， 2 6 , 2 7は、へッド部駆動用ロボット部のへッド部駆動モータ 9 5 (図 2 A参照）の駆動によりへッド部 6 0を連続的にへッド部移動方向である矢印 N方向（横方向）に例えば等速で移動させながら、認識部の一例である認識カメラ 6 1により部品 5 6→部品 5 7→部品 5 8→部品 5 9の順番で部品形状や部品位置などを認識させる。この時、最初に形状認識する部品 5 6の認識対象面例えば部品下面が、認識開始時に認識可能範囲 Lに入るようにへッド部 6 0のテーブル 3 をモータ 2の駆動により上下動させ、さらに、図 1に示す第 1 ノズル 2 4のシリンダ駆動によりビストンを下端位置まで下降させてテーブル側の上下動作を第 1ノズル 2 4に伝達し、第 1ノズル 2 4を図 2 Aの A又は B方向に位置調整して、その位置調整された位置のまま、第 1ノズル 2 4に吸着保持された部品 5 6の形状認識を行なう。なお、図 2 Aにおいて、 9 6はヘッド部 6 0のへッド部移動方向である矢印 N方向（横方向）への移動を案内するスライダである。へッド部駆動モータ 9 5の正逆回転駆動により、へッド部駆動モータ 9 5の回転ネジ軸に螺合したフレーム 1が矢印 N方向にスライダ 9 6で案内されつつ直線的に往復移動可能となっている。

次に、図 2 Bにおいて、第 2ノズル 2 5に吸着保持された部品 5 7を認識する場合、部品 5 6の形状認識が終わると同時に、部品 5 6に比べて部品 5 7は部品下面が低いため、部品下面を認識可能範囲 Lに入れるようにへッド部 6 0 のテーブル 3をモータ 2の駆動により B方向に上昇させることにより第 2ノズル 2 5が B方向に上昇する。この上昇動作は、部品 5 7の形状認識前に行なわれ、部品 5 7の形状認識開始時にはその部品下面は認識カメラ 6 1の認識可能範囲 Lにあり、部品 5 7の形状認識を適切に行なうことができる。

次に、図 2 Cにおいて、第 3ノズル 2 6に吸着保持された部品 5 8を認識する場合、部品 5 7の形状認識が終わると同時に、部品 5 7に比べて部品 5 8は部品下面が高いため、部品下面を認識可能範囲 Lに入れるようにへッド部 6 0 のテーブル 3をモータ 2の駆動により A方向に下降させることにより第 3ノズル 2 6が A方向に下降する。この下降動作は、部品 5 8の形状認識前に行なわれ、部品 5 8の形状認識開始時にはその部品下面は認識カメラ 6 1の認識可能範囲 Lにあり、部品 5 8の形状認識を適切に行なうことができる。

次に、図 2 Dにおいて、第 4ノズル 2 7に吸着保持された部品 5 9を認識する場合、部品 5 8の形状認識が終わると同時に、部品 5 8に比べて部品 5 9は部品下面が低いため、部品下面を認識可能範囲 Lに入れるようにへッド部 6 0 のテーブル 3をモータ 2の駆動により B方向に上昇させることにより第 4ノズル 2 7が B方向に上昇する。この上昇動作は、部品 5 9の形状認、識前に行なわれ、部品 5 9の形状認識開始時にはその部品下面は認識カメラ 6 1の認識可能範囲 Lにあり、部品 5 9の形状認識を適切に行なうことができる。

以下同様に、図 2 A , 2 B , 2 C , 2 Dに図示しない他のノズルが吸着保持した部品についても、当該部品の直前の部品の形状認識終了後から当該部品の形状認識開始までの間に、部品高さに応じてへッド部 6 0のテーブル 3を A又は B方向に上下移動させることにより、部品認識時に常に部品下面を部品認識可能範囲 Lに調整し、連続的に部品形状を認識することができる。

撮像が終了すると、画像処理部 9 6は、認識力メラ 6 1で撮像された電子部品の画像データに基づいて認識処理を行う。その後、上記認識処理の結果に基き、ノズルに吸着保持された部品の姿勢を補正したのち、基板など被装着体の所定位置に装着する。

なお、部品の姿勢を補正を行うとき、ノズル軸回りの回転方向すなわち Θ方向の補正を行うため、 0方向駆動用モータ 2 1 5をフレーム 1に備え、 0方向駆動用モータ 2 1 5の回転軸の歯車 2 1 5 aを正逆回転させることにより、歯車 2 1 5 aと嚙み合ったラック 2 1 6が横方向に進退移動して、各ノズルに固定された歯車 2 1 7を正逆回転させることにより、全てのノズルを一斉に Θ方向に正逆回転できるようにしている。

上記第 1実施形態の実施例としては、図 1に示すような電子部品実装装置において、 1 0本のノズルを上下して最大 1 0個の異なる高さの電子部品を連続的に形状認識し、認識された最大 1 0個の異なる高さの電子部品を基板に実装する部品実装装置がある。形状認識を行なう部品は、例えば、高さが l m m前後のものから最大 2 5 mmのものがあり、これを一つのモータ 2と 1 0個の選択シリンダ 4〜 1 3により 1 0本のノズル 2 4〜3 3のそれぞれを上下方向に位置制御する。この時、認識可能範囲 Lは例えば高さ方向に 0 . 5 mmであるため、 0 . 0 l mm以上の分解能で位置制御が行なえる機構を実現することができる。

上記第 1実施形態によれば、メインコントローラ 1 0 1の制御の元に、部品実装装置における部品形状認識時に認識対象となる部品 5 6〜 5 9の認識対象面の高さ毎にへッド部 6 0のノズル 2 4〜3 3を大略上下方向に移動することにより、認識対象面の高さの異なる部品 5 6〜 5 9の形状や高さなどの認識を連続的に行なうことができる。これにより、認識対象面の高さ毎に部品を保持して部品認識を行うといった部品認識を複数回繰り返す必要がなくなり、認識対象面の高さによらず異なる認識対象面の高さの部品を同時に保持して連続的に部品認識動作を行なうことができ、部品実装タクトの向上が実現できる。すなわち、複数のノズル 2 4〜 3 3において保持された部品 5 6〜 5 9の認識対象面が認識カメラ 6 1の認識可能範囲 L内に全て一度に入らなくとも、部品 5

6〜 5 9のそれぞれの認識対象面を認識可能範囲 L内に入るようにそれぞれのノズル 2 4〜3 3を上下方向に移動させることにより、異なる認識対象面の高さの部品を同時に保持して連続的に部品認識動作を行なうことができる。

また、部品高さ調整のために、従来、ノズル数に対応した駆動部が必要であつたものを単一の駆動部のモータ 2で実現するため、装置のコストが削減、及び、装置の軽量化ができる。

上記認識カメラ 6 1で認識する部品の認識対象面は部品下面に限られるものではない。例えば、以下のようなものがある。図 8 A , 8 Bに示すような B G A (Ball Grid Array) や C S P (Chip Size Package) などのように部品下面にボールのような突起電極がある部品では、認識対象面は部品本体の下面ではなく、ボール自体であり、ボールの高さ（三次元認識カメラの場合）や形状 (二次元認識カメラの場合）を検出する必要がある。これに対して、図 8 C , 8 D , 8 Eに示すような Q F P (Quad Flat Package) のように部品本体からリ一ド部が張り出している部品では、認識対象面は部品本体の下面ではなく、リード部の先端付近であり、リード部の高さ（三次元認識カメラの場合）や形状（二次元認識カメラの場合）を検出する必要がある。一方、図 8 F , 8 Gに示すようなチップ部品では、認識対象面は部品本体の下面であり、部品本体下面の高さ（三次元認識カメラの場合）や形状（二次元認識カメラの場合）を検出する必要がある。このように認識対象となる部品は、ノズルにより吸着される面すなわち上面の高さが同一でも、その認識対称面である、ボール部分、リード部、部品下面が全く異なる位置に位置することになる。このように認識対象面の高さがバラック場合でも、上記第 1実施形態では 1回の認識動作で全て認識させることができる。 (第 2実施形態）

以下、本発明の第 2実施形態について図面を用いて説明する。

本発明の第 2実施形態にかかる位置決め制御装置及び方法は、上記第 1実施形態において、部品の認識対象面の高さ認識をする際に、吸着部品の認識対象面の高さが異なる毎に上下方向に昇降移動しながら部品の認識対象面の高さを変更する必要があり、この昇降移動の駆動開始タイミング言い換えれば位置決めタイミングを精度よく検出することができるものである。すなわち、上記駆動部のモータ 2に相当するサーボモータ等のァクチユエータを駆動し、モータ 2の回転軸であるボールネジ等により負荷の位置を制御するものであって、例えば部品の認識対象面を昇降させて位置決めすべき高さ位置である目標位置と、目標位置までの最高速度と、目標位置までの最高加速度のパラメータにより速度曲線を作成し、位置決め制御を行う位置決め制御装置及び方法であり、上記第 1実施形態にかかる部品認識装置及び方法並びに部品実装装置及び方法に好適なものである。

すなわち、第 2実施形態にかかる位置決め制御装置及び方法は、位置決め動作開始位置と位置決め対象となる軸指定のパラメータを設け、与えられた軸指定の軸が位置決め動作開始位置に到達すれば、自動的に位置決め動作を開始することにより、位置決め動作開始タイミングの検出遅れを削減し、安価で、任意のタイミングで上下動作を開始することができるものである。

ここで、上記動作開始位置とは、図 2 A， 2 B , 2 C， 2 Dの N方向である横方向へ移動しているとき、認識対象面を認識可能範囲内に入れるために上下方向の位置決め動作を開始するタイミングを作る位置、言い換えれば、昇降駆動開始位置のことである。つまり、例えば、 N方向である横方向へ移動しているとき、最初の第 1ノズル 2 4の部品 5 6について認識完了する N方向の位置になれば、第 2ノズル 2 5のための上下方向の位置決め動作を開始し、上下方向の第 2ノズル 2 5の部品 5 7を認識する位置へ移動する。また、上記軸指定とは、 N方向のァクチユエータを指定することを意味する。また、上記パラメータを設ける、とは、軸指定をメインコントローラ 1 0 1から位置決めコントローラ 1 0 2に通知することを意味する。

本発明の第 2実施形態の位置決め制御装置は、上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記駆動部を介して上記選択された部品保持部材を昇降制御させるときの高さ方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高加速度とのパラメータにより、上下方向の動作中に、上記選択された部品保持部材の昇降移動時の速度曲線を作成し、上記選択された部品保持部材が上記認識部に向けて横方向に移動してレ、て位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により、上記速度曲線に基く上記駆動部の駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始するようにしたことで、任意のタイミングで、検出遅れなく上下動作を開始することができる。ここで、目標位置とは、昇降移動をさせる最終位置のことであり、例えば、第 1ノズル 2 4から第 2ノズル 2 5 へ上昇させるときであれば、第 2ノズル 2 5の部品 5 7を認識できる高さ方向の位置のことである。本発明の 1番目の態様にかかる位置決め制御装置は、位置決め動作開始位置と軸指定のパラメータを備え、位置決め動作開始指令と共に、与えられた軸指定の軸が位置決め動作開始位置に到達すれば、自動的に位置決め動作を開始するものである。

これにより、任意の位置決め動作開始タイミングを正確にかつ安価に構成した位置決めを行うことができる。

本発明の 2番目の態様にかかる位置決め制御装置は、上記 1番目の態様の目標位置と位置決め動作開始位置のパラメータを複数備え、位置決め動作開始指令と共に、与えられた軸指定の軸が位置決め動作開始位置に到達すれば、自動的に位置決め動作を開始し、複数回実施するものである。

これにより、複数の任意の位置決め動作開始タイミングを正確にかつ安価に構成した位置決めを行うことができ、連続した位置決めを行うことができる。本発明の 3番目の態様にかかる位置決め制御装置は、上記 2番目の態様に、複数の位置決め動作終了位置のパラメータを備え、連続動作における個々の位置決め動作が正常に行われたことを検出するものである。

これにより、連続した位置決め動作の個々の位置決め動作が正常に行われたことを検出し、異常時には、瞬時に停止することができる。

本発明の 4番目の態様にかかる位置決め制御装置は、上記 1番目の態様の位置決め制御装置が電子部品実装装置に設けられてなるものである。

本発明の 5番目の態様にかかる位置決め制御装置は、上記 2番目の態様の位置決め制御装置が電子部品実装装置に設けられてなるものである。

本発明の 6番目の態様にかかる位置決め制御装置は、上記 3番目の態様の位置決め制御装置が電子部品実装装置に設けられてなるものである。

図 9は本発明の第 2実施形態にかかる部品実装装置に適用可能な位置決め制御構成を示すプロック図である。図 9に示すように、この位置決め制御構成は、負荷の目標位置（P t) 、目標位置までの移動時の最高速度（Vrtiax) 、目標位置までの移動時の最高加速度（a max) 、位置決め動作開始位置（P a) 、軸指定（A) 、位置決め動作開始指令（C ) のそれぞれの指令を出力するメインコントロ一ラ 1 0 1と、与えられた指令に基づき速度曲線を演算し、指令速度を出力する、第 1制御部の一例としての機能する位置決めコントローラ 1 0 2と、与えられた指令に基づきサーボモータを駆動■制御する、第 2制御部の一例としての機能するサーボドライバ 1 0 3及び 1 0 6 {例えば、複数の部品保持部材の例としての複数の吸着ノズル（後述する図 1 7では吸着ノズル 2 1 1、図 1 8では吸着ノズル 2 4〜3 3 ) の（横方向移動時に位置決め制御される）横方向移動用サ一ボドライバ 1 0 3と上下駆動用サ一ボドライバ 1 0 6 } と、メ力機構すなわち機械的機構に取り付けられたサーボモータ 1 0 4及び 1 0 7

{例えば、複数の吸着ノズルの横方向移動用サーボモータ 1 0 4と上下駆動用サーボモータ 1 0 7 (例えば、第 1実施形態のへッド部駆動モータ 9 5と上下駆動用のモータ 2に対応、後述する図 1 7では横方向移動用サーボモータと上下駆動用ァクチユエータ 2 1 2に対応、図 1 8では横方向移動用サーボモータと上下駆動用モータ 2に対応する。） } と、最終の位置決め対象であるメカ機構すなわち機械的機構 1 0 5及び 1 0 8とを備えている。この構成を具体的に第 1実施形態に対応して説明すると、メインコントローラ 1 0 1において、負荷の目標位置（P t) は、上記ノズルの上下機構（上記モータ 2と上記テーブル 3と上記第 1〜第 1 0シリンダ 4〜 1 3などで構成される機構）においては、上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記駆動部を介して上記選択された部品保持部材例えばノズルを昇降制御させるときの目標位置であり、ノズルの横方向移動機構すなわちへッドの横方向移動機構（上記横方向移動用モータなどで構成される機構）においては、上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲で認識させるときの昇降駆動開始位置すなわち上記選択されたノズルの昇降駆動開始位置である。上記目標位置までの移動時の最高速度（Vmax) は、上記各目標位置までの上記選択されたノズルの昇降移動時又は横方向移動時の最高速度である。上記目標位置までの移動時の最高加速度（ct max) は、上記各目標位置までの上記選択されたノズルの昇降移動時又は横方向移動時の最高加速度である。上記位置決め動作開始位置（P a) は、上記モータ 2及び横方向移動用モータの各駆動による上記選択されたノズルの高さ及び横方向での位置決め動作開始位置である。上記軸指定（A) は、上記選択されたノズルの選択のことである。上記位置決め動作開始指令（C ) は、上記モータ 2及び横方向移動用モータの各駆動による上記選択されたノズルの高さ及び横方向での位置決め動作開始指令である。

ここで、上記負荷とは、テーブル 3のベースであるフレーム 1を負荷として横方向すなわち左右方向（N方向）に移動させるァクチユエータやそのメカ機構を意味している。すなわち、横方向すなわち左右方向に移動させる機構では、負荷とはフレーム 1であり、上下方向に移動させる機構では負荷とはテーブル 3である。また、上記位置決めコントローラ 1 0 2は、上記メインコントローラ 1 0 1から与えられた指令に基づき、上記選択されたノズルの昇降移動時及び横方向移動時の両方の速度曲線をそれぞれ演算し、上記演算されたそれぞれの速度曲線に基く速度指令を出力する。上記サ一ボドライバ 1 0 3及び 1 0 6 は、上記位置決めコントローラ 1 0 2から与えられた速度指令に基づき、サーボモータを駆動 ·制御するものであり、複数の部品保持部材の例としての複数の吸着ノズル 2 4〜 3 3の横方向移動用サ一ボドライノ 1 0 3と、上下駆動用サーボドライバ 1 0 6である。また、上記機械的機構に取り付けられたサーボモータ 1 0 4及び 1 0 7は、複数の吸着ノズルの横方向移動用サ一ボモータと上下駆動用モータ 2である。また、上記最終の位置決め対象であるメカ機構すなわち機械的機構 1 0 5及び 1 0 8は、横方向移動用の上記横方向移動機構と吸着ノズルの上記上下機構である。

この位置決めコントローラ 1 0 2により行われる上記速度曲線の演算、指令速度の出力の動作を図 1 0、図 1 1を参照しながら説明する。

まず、メインコントローラ 1 0 1 、横方向移動用ドライノく 1 0 3には、位置決め動作開始位置と軸指定（ノズル選択）の指令を行わずに、横方向移動用目標位置と最高速度（V 103max) と最高加速度（ a 103max) の指令を出力し、上下駆動用ドライバ 1 0 6には、位置決め動作開始位置と軸指定の指令、及び、上下駆動用目標位置と最高速度（V 106max) と最高加速度（ひ 106max) の指令を出力し、位置決め動作開始指令を出力すると、位置決めコントローラ 1 0 2 は、位置決め動作開始指令を待っている状態（図 1 1のステップ # 1 ) から次のステップ # 2に移行し、軸指定があるかどうかを判別する（図 1 1のステツプ# 2 ) 。

次に、横方向移動用ドライバ 1 0 3には、軸指定がないので、図 1 1のステッブ # 2から図 1 1のステップ # 3に進み、最高速度（V 103max) と最高加速度（_a 103ma_X) となる速度指令を横方向移動用ドライバ 1 0 3に出力する（図 1 1のステップ # 3 ) 。これにより、横方向移動用ドライバ 1 0 3は、最高速度（V 103ma_X) と最高加速度（_a 103max) となる速度指令に基き、横方向移動用サーボモータを駆動制御して、各ノズルを所定の昇降駆動開始位置である目標位置まで横方向移動制御され、認識カメラ 6 1に対して認識可能な姿勢を保持する。

次に、上下駆動用ドライバ 1 0 6には、複数のノズルのうちから上下駆動すべきノズルを選択するための選択すべきノズルを指定する軸指定があるので、図 1 1のステップ # 2から図 1 1のステップ # 4に進み、指定された軸すなわち選択されたノズノレが位置決め動作開始位置に到達するのを待つ（図 1 1のステツプ # 4 ) 。ここで、ノズルが位置決め動作開始位置に到達するか否かは、位置決めコントローラ 1 0 2でもって検出できる。すなわち、位置決めコントローラ 1 ◦ 2は N方向への横移動時にサーボドライバ 1 0 3を位置決め制御しているので、位置決めコントローラ 1 0 2でもって N方向の位置を検出でき、位置決め動作開始位置も検出できる。

次に、上記選択されたノズルが位置決め動作開始位置に到達すると、最高速度（V 106max) と最高加速度（ひ 106max) となる速度指令を上下駆動用ドライバ 1 0 6へ出力する（図 1 1のステップ # 5 ) 。これにより、上下駆動用ドラィバ 1 0 6は、最高速度（V 106ma_X) と最高加速度（_a 106ma_X) となる速度指令に基き、上下駆動用サーボモータ 2を駆動制御して、各ノズルを目標位置である所定高さまで昇降制御されて、当該ノズルで吸着された部品の認識対象面が認識カメラ 6 1の認識可能範囲 L内に入る。

その後は、位置決めコントローラ 1 0 2は、次の位置決め動作開始指令を待つている状態（図 1 1のステップ # 1 ) となる。すなわち、次に選択されたノズルの昇降移動又は横方向移動の指令を待つ状態となる。

このように構成することにより、任意のタイミングで、正確にかつ安価に、選択された各ノズルの位置決め動作を開始することができる。

上記第 2実施形態によれば、上記選択された部品保持部材が上記認識部に向けて横方向に移動していて位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により、上記速度曲線に基く上記駆動部の駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始するようにしたので、任意のタイミングで、正確にかつ安価に位置決め動作を開始することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。

例えば、目標位置と位置決め動作開始位置のパラメータを複数設け、図 1 2 に示す処理を行うようにしてもよい。すなわち、ステップ # 6において、 1つの位置決め動作開始位置から位置決め動作を開始したのち、位置決め動作終了したか否かを検出し、位置決め動作終了したときのみステップ # 7に進み、次の目標位置があれば、ステップ # 4に戻り、次の位置決め動作開始位置から位置決め動作を開始する一方、ステップ # 7において次の目標位置がなければステツプ # 1に戻るようにしてもよい。このようにすれば、図 1 4に示すように、任意のタイミングで正確にかつ安価に連続位置決め動作を行うことができる。また、複数の位置決め動作終了位置を追加し、図 1 3に示す処理を行うようにしてもよい。すなわち、ステップ # 6において、位置決め動作開始位置から位置決め動作を開始したのち、位置決め動作終了したか否かを検出する。位置決め動作終了していないときには、ステップ # 8において、位置決め動作終了位置に位置したか否かを検出し、位置決め動作終了位置に位置していないときにはステップ # 6に戻る。ステップ # 8において、位置決め動作終了せずに位置決め動作終了位置に位置したときには異常検出としてステップ # 9において通知する。また、ステップ # 6において位置決め動作終了位置に位置したときのみステップ # 7に進み、次の目標位置があれば、ステップ # 4に戻り、次の目標位置がなければステツプ # 1に戻るようにしてもよい。このようにすれば、連続位置決め動作における個々の位置決め動作が正常に行われたことを検出することができる。ここで、上記位置決め動作が終了したか否かは、指令速度の出力終了、若しくは、サーボモータ 1 0 4に取付けられているエンコーダ（位置検出器）により判断（検出）する。また、上記位置決め動作終了位置に位置したか否かは、 N方向の位置により上下移動のサーボドライバ 1 0 6を制御することにより行う。つまり、 N方向のある位置（例えば第 1ノズル 2 4の認識終了位置）にあれば、第 2ノズル 2 5を認識する為の位置まで上昇し、別の位置（例えば第 2ノズル 2 5を認識開始する位置）までにその上昇が完了するかどうかを判断し、その上昇が完了しないときには（認識不可能として）異常検出する。

また、このような位置決め制御装置を高速 ·高精度な位置決めを必要とする第 1実施形態のような電子部品実装装置に設けたり、適用すると、任意のタイミングで、正確にかつ安価に位置決め動作を開始することが可能となるが、これに限るものではないことはいうまでもない。

また、上記第 2実施形態は、部品実装装置や方法に限定されることなく、複数のサーボモータ等のァクチユエータを駆動し、ボールねじ等により負荷の位置を制御する位置決め制御装置や方法に適用することもでき、任意のタイミングで、正確にかつ安価に位置決め動作を開始することができる。すなわち、複数のサーボモータ等のァクチユエ一タを駆動し、ボールねじ等により負荷の位置を制御する装置において、目標位置と、上記目標位置までの移動時の最高速度と、上記目標位置までの移動時の最高加速度との部品認識装置パラメータにより速度曲線を作成し、位置決め動作開始指令により位置決め動作を開始する機能を有し、位置決め動作開始位置と軸指定のパラメータを設け、位置決め動作開始指令を与えると、与えられた軸指定の軸が位置決め動作開始位置に到達すれば、自動的に位置決め動作を開始することにより、任意のタイミングで位置決めを行うように構成することもできる。

すなわち、サーボモータ等のァクチユエ一タを駆動し、ボールネジ等により負荷の位置を制御する位置決め制御において、 1つの負荷の位置により、他方の負荷の位置決めを開始するタイミングをとる必要がある場合で、位置決めを開始するタイミングを変化させる必要がある場合において、 1.つの負荷の位置が位置決め動作開始位置に到達すれば、他方の負荷の位置決め動作を自動的に開始することにより、検出遅れを削減し、安価で、任意のタイミングで位置決め動作を開始することができる。ここで、 1つの負荷の位置により、他方の負荷の位置決めを開始するタイミングをとる必要がある場合とは、例えば、サーボドライバ 1 0 3， 1 0 6とモータ 1 0 4， 1 0 7、メカ機構 1 0 5と 1 0 8 とにより上下動作と横方向すなわち左右方向移動動作を行うとき、部品高さと認識装置の上へ移動する方向においては、部品の大きさにより左右方向の位置が変化する。従って、上下動作を開始するタイミングが変化するため、 1つの負荷例えば左右方向の位置により、他方の負荷例えば上下方向の位置決めを開始するタイミングをとる必要がある場合がある。よって、位置決め動作開始位置と軸指定のパラメータを設け、与えられた軸指定の軸が位置決め動作開始位置に到達すれば、自動的に位置決め動作を開始することにより、検出遅れを削減し、安価で、任意のタイミングで位置決め動作を開始する位置決め制御を行うことができる。

このような構成において、目標位置と位置決め動作開始位置のパラメータを複数設けることにより、任意のタイミングで正確にかつ安価に連続位置決め動作を行うこともできる。

さらに、このような構成において、複数の位置決め動作終了位置を追加することにより、連続位置決め動作における個々の位置決め動作が正常に行われたことを検出することもできる。

このような上記第 2実施形態によれば、以下のような課題を解決することもできる。

すなわち、従来、このような負荷の位置決め制御構成は、図 1 5に示すように、負荷の目標位置（P t) · 目標位置までの最高速度（Vmax) · 目標位置までの最高加速度（a max) ·位置決め動作開始指令（ C )を出力するメインコントローラ 2 0 1と、与えられた上記指令に基づき指令速度を出力する位置決めコントローラ 2 0 2と、与えられた指令速度に基づきサーボモータを駆動 ·制御するサ一ボドライバ 2 0 3と、メカ機構すなわち機械的機構に取り付けられたサーボモータ 2 0 4と、最終の位置決め対象であるメカ機構すなわち機械的機構 2 0 5とが備えられており、位置決めコントローラ 2 0 2は、図 1 6に示すように、与えられた指令に基づき指令速度を出力するようにしている。

このような負荷の位置決め装置を搭載した電子部品実装装置は、図 1 7に示すように、電子部品を部品供給カセットなどの部品供給部にて吸着保持し、基板上の装着位置で基板に装着する複数の部品吸着ノズル 2 1 1， …， 2 1 1を備えており、これらの複数の部品吸着ノズル 2 1 1， …， 2 1 1の個々のノズル 2 1 1には、上下機構としてサーボモータ等のァクチユエータ 2 1 2， · · ·， 2 1 2と横方向移動用サーボモータ Aを有する横方向移動機構を有している。また、近年、特に、高速 '高精度な実装が求められており、図 1 9 A , 1 9 Bに示すように、矢印方向にノズルなどを移動しながらノズルに吸着保持した部品 2 2 0の形状や吸着姿勢を認識部 2 1 1で認識することにより、複数の部品を認識し、高速に装着する機構を有するようになつている。

しかしながら、部品の認識対象面の高さ認識をする際に、吸着部品の認識対象面の高さが異なる毎に移動しながら上下機構により部品の認識対象面の高さを変更するとき、上下機構の位置決めタイミングを検出する手段が必要であり、部品毎にタイミングが変化する為、複雑で、高価なものとなり、検出遅れによる高速化の妨げとなる。

これに対して、上記第 2実施形態では、上下機構の位置決めタイミングを検出する手段が不要であり、目標位置と、上記目標位置までの移動時の最高速度と、上記目標位置までの移動時の最高加速度との部品認識装置パラメータにより速度曲線を作成し、位置決め動作開始指令により位置決め動作を開始する機能を有し、位置決め動作開始位置と軸指定のパラメータを設け、位置決め動作開始指令を与えると、与えられた軸指定の軸が位置決め動作開始位置に到達すれば、自動的に位置決め動作を開始することにより、任意のタイミングで位置決めを行うことができるため、任意のタイミングで、正確にかつ安価に位置決め動作を開始することが可能となる。

特にも、高速化を実現していくため、上記第 1実施形態において説明したように、図 1 8に示すように、ノズル本数を増やし、一括で上下動作を行うァクチユエータ 1 4〜3 3や横方向移動動作を行うァクチユエータ例えばへッド部駆動用 X Yロボット部に横方向移動用サーボモータを搭載する部品実装装置において、部品の認識対象面の高さ認識をする際に、吸着部品の認識対象面の高さが異なる毎に移動しながら上下機構により部品の認識対象面の高さを変更するとき、上下機構の位置決めタイミングを検出する手段が不要となり、任意のタイミングで、正確にかつ安価に位置決め動作を開始することが可能となるため、好適なものとすることができる。

(第 3実施形態）

以下、本発明の第 3実施形態にかかる部品認識方法及び装置並びに部品実装方法及び装置について、図面を参照しながら説明する。

まず、第 3実施形態を説明する前に、その目的について説明する。

近年、電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、電子部品の小型化、多様化、実装点数の増大に伴い、高い生産性が要望されている。その中でも電子部品の認識および電子部品の位置補正の一層の高速化が要望されている。

電子部品実装装置としては、電子部品を供給する部品供給部と、電子部品を吸着保持するノズルを備えたへッド部と、へッド部を所定位置へ移動させる駆動装置と、電子部品を実装する回路基板を有する部品実装エリアと、電子部品の保持状態を撮像するラインセンサを備えた認識ェリアとを備えたものが知られている。

また、電子部品実装装置において、部品認識工程は、図 2 2に示すように構成されている。図 2 2において、 4 0 1は電子部品、 4 0 3は複数（図 2 2においては四本）のノズル 4 0 2を備えたへッド部、 4 1 2はへッド部 4 0 3を X Y方向へ移動させる X Y駆動装置、 4 1 3はノズル 4 0 2を上下に移動させる上下駆動装置、 4 0 4は X Y駆動装置 4 1 2と上下駆動装置 4 1 3を制御する駆動制御部、 4 0 5は電子部品 4 0 1の保持状態を撮像するラインセンサ、 4 0 6はラインセンサ 4 0 5を制御しながら認識処理を行う画像処理部、 4 0 7は画像処理部 4 0 6および駆動制御部 4 0 4を随時制御し、画像処理部 4 0 6より得た認識処理結果から電子部品 4 0 1のノズル吸着位置に対する位置ずれの補正量を算出するメイン制御部である。

上記電子部品 4 0 1は、ラインセンサ 4 0 5により撮像される際、ラインセンサ 4 0 5から電子部品 4 0 1の下面側までの高度（距離）、ラインセンサ 4 0 5の焦点に合致する高さに設定されることが好ましい。従って、電子部品 4 0 1の形状、特に部品 4 0 1の厚みによって、ノズル 4 0 3の高度を異なるように設定することが必要とされる。ここで、この高度（距離）を部品保持高度とし、撮像される部品をラインセンサ 4 0 5の焦点に合致する部品保持高度を焦点合致高度と定義する。また、部品保持高度はノズル 4 0 2を上下駆動装置 4 1 3を用いて上下動することによって可変される。

このような構成における、従来例の部品認識方法の動作を説明する。

四個の電子部品 4 0 1を四本のノズル 4 0 2を備えたへッド部 4 0 3で吸着保持し、へッド部 4 0 3をラインセンサ 4 0 5を備えた認識エリアのスタート位置に移動させる。メイン制御部 4 0 7の制御に基づいて、駆動制御部 4 0 4 は四個の電子部品 4 0 1に適した焦点合致高度にノズル 4 0 2の部品保持高度を設定させた状態で、へッド部 4 0 3をラインセンサ 4 0 5上を X方向に等速移動させ、四個の電子部品 4 0 1のそれぞれの保持状態を撮像する。すべての電子部品 4 0 1の撮像が終了すると、画像処理部 4 0 6は撮像された電子部品 4 0 1の画像データに基づいて認識処理を行う。その後、メイン制御部 4 0 7 において、画像処理部 4 0 6より得られた認識処理結果から回路基板の実装位置に対する補正量を算出し、各電子部品 4 0 1を回路基板へ装着する。

ところが、上記の方法では、一連の部品認識工程の中で複数の電子部品 4 0 1の保持状態を一挙に撮像するためには、へッド部 4 0 3に吸着保持する電子部品 4 0 1の厚みが類似した電子部品 4 0 1に限定しなければならなかった。これはへッド部 4 0 3に吸着保持された複数の電子部品 4 0 1の中に、厚みの大きく異なる電子部品が混在した状態で撮像する場合、ラインセンサ 4 0 5の焦点は一定高度に位置するのに対し、吸着保持した厚みの異なる電子部品毎によって、各ノズル 4 0 3の部品保持高度が異なるため、撮像する電子部品の中にはラインセンサ 4 0 5の焦点に合わない電子部品が存在し、正確な保持状態を撮像することができないためである。

このため、厚みの類似したグループの電子部品毎に、部品吸着保持、部品認識および部品装着における全ての工程を行わなければならず、へッド部 4 0 3 の余分な移動時間や、部品吸着をしてない空ノズルの発生によって、部品実装における生産性に問題点があった。

第 3実施形態は、上記問題点に鑑み、ヘッド部に厚みの異なる電子部品を吸着保持して、一連の部品認識を一挙にかつ正確に行うことを可能とし、この結果、へッド部の余分な移動時間を短縮すると共に空ノズルの発生を極力減らすことによって、部品実装における生産性を高めることを目的とする。

以下に、本発明の第 3実施形態を図 2 0に基づいて詳細に説明する。

図 2 0において、 3 0 1と 3 1 0は電子部品、 3 0 3は部品保持部材の一例としての複数（図 2 0においては四本）の吸着ノズル 3 0 2を備えたへッド部、 3 1 2はヘッド部 3 0 3を X Y方向へ移動させる X Y駆動装置（第 1実施形態の X Yロボット 5 0 0 Xに相当）、 3 1 3はノズル 3 0 2を上下に移動させる上下駆動装置、 3 0 4は X Y駆動装置 3 1 2と上下駆動装置 3 1 3を制御する駆動制御部、 3 0 5は電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態を撮像する認識部の一例としてのラインセンサ、 3 0 6はラインセンサ 3 0 5を制御しながら認識処理を行う画像処理部、 3 0 7は画像処理部 3 0 6および駆動制御部 3 0 4及び各種駆動装置又は部材を随時制御し、画像処理部 3 0 6より得た認識処理結果から電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0のノズル吸着位置に対する電子部品の位置ずれの補正量を算出するメィン制御部である。このメイン制御部 3 0 7は、また、部品実装装置全体の部品供給、部品吸着、部品認識、部品装着などの各種実装動作をも制御する。

なお、上記電子部品 3 0 1と上記電子部品 3 1 0は、厚みすなわち図 2 0での上下方向での高さが異なるものである。このため、ラインセンサ 3 0 5上において撮像する際、ノズル 3 0 2に吸着した電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0毎に、ノズル 3 0 2の部品保持高度の高度設定が異なる。これは、例えば、複数のノズル 3 0 2の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の電子部品

3 0 1， 3 1 0の認識対象面例えば下面のすべてが上記ラインセンサ 3 0 5の認識可能範囲（L ) に入らないような高さのバラツキを有することを意味する。ここで、電子部品 3 0 1の認識対象面例えば下面を撮像するために適したノズル 3 0 2の部品保持高度を第 1焦点合致高度とする。次に、電子部品 3 1 0の認識対象面例えば下面を撮像するために適したノズル 3 0 2の部品保持高度を第 2焦点合致高度とする。

このように、ノズル 3 0 2の部品保持高度を、吸着保持した厚みの異なる電子部品毎に可変する理由は、ラインセンサ 3 0 5の焦点は一定の高度に位置するのに対し、電子部品の厚みによっては、電子部品の認識対象面の一例である下面がラインセンサ 3 0 5の焦点位置より近すぎたり、遠すぎたりと、ラインセンサ 3 0 5の焦点に合致しない電子部品を吸着保持したノズル 3 0 2の部品保持高度を、焦点合致高度に補正するためである。また、このように部品保持高度を可変する装置としては、ノズル 3 0 2を上下駆動装置 3 1 3によって上下動させることで可変することができる。このへッド部 3 0 3に設けられたノズル 3 0 2および上下駆動装置 3 1 3の上下動の詳しい説明は、後述する。また、図 2 0に X 1で示す方向は、電子部品 3 0 1をスキャンして撮像するために適した第 1焦点合致高度にノズル 3 0 2を設定した状態で、へッド部 3 0 3を等速移動において、ラインセンサ 3 0 5の長手方向に直交する方向に移動する方向である。図 2 0に X 2で示す方向は、電子部品 3 1 0をスキャンして撮像するために適した第 2焦点合致高度にノズル 3 0 2を設定した状態で、ヘッド部 3 0 3を等速移動において、上記のへッド部 3 0 3の進行方向 X 1を正の方向とすると、これに対する負の方向で移動する方向である（X l、 X 2 は共に X方向である。）。

次に、へッド部 3 0 3に設けた複数のノズル 3 0 2の上下動に関する構成および動作を図 2 3に基づいて説明する。図 2 6には、上記第 3実施形態の部品実装装置の制御部と駆動装置などとの関係を示す。

へッド部 3 0 3は図 2 3に示すように、十本のノズル 3 0 2およびノズル軸 3 1 4と上下駆動装置 3 1 3とヘッド部基板 3 1 5から構成されている。また、上下駆動装置 3 1 3は、上下駆動モータ 3 1 6、螺合部 3 1 7、先の実施形態のテーブル 3に相当する L型プレート 3 1 8、十本のコイルバネ 3 1 9、十本のノズル選択バルブ 3 2 1、先の実施形態のシリンダ 4〜 1 3に相当してこれらノズル選択バルブ 3 2 1の O NZ〇F F動作により上下動するシリンダ部 3 2 0、ノズル回転用タイミングベルト 3 2 2、および歯車部 3 2 3を備えている。なお、図 2 3に示すノズル 3 0 2、コイルバネ 3 1 9およびノズル選択バルブ 3 2 1の個数は、各々十本で示されているが、一般的に複数のものであつてもよいため、以下の説明において、複数のノズル 3 0 2、複数のコイルバネ 3 1 9、複数のノズル選択バルブ 3 2 1と説明する。また、図 2 6の 8 9はノズルの吸引動作を制御するノズル吸引装置である。

このような構成の複数のノズル 3 0 2の上下動の動作は、へッド部基板 3 1 5に固定された上下駆動モータ 3 1 6を駆動源として、上下駆動モータ 3 1 6 の回転駆動力は L型プレート 3 1 8に設けられた螺合部 3 1 7に伝動され、螺合部 3 1 7での正逆回転によって、 L型プレート 3 1 8が上方、下方に所定量上下動する。この L型プレート 3 1 8においては、複数のノズル選択バルブ 3 2 1が固定されており、これにより、選択的にシリンダ部 3 2 0を上下動するように構成されている。このノズル選択バルブ 3 2 1による上下動は、上記上下駆動モータ 3 1 6を駆動源とした上下動と異なり、上下移動量を調整するように駆動することが不可能である。これは、ノズル選択バルブ 3 2 1の〇N/ O F Fによって、シリンダ部 3 2 0を下方に駆動する力、もしくはシリンダ部 3 2 0を元の位置に戻すかの二通りの上下動しかできないためである。このように、ノズル選択バルブ 3 2 1により選択的に下方に駆動したシリンダ部 3 2 0は、ノズル軸 3 1 4の上端部を押圧して、ノズル軸 3 1 4に連結されたノズノレ 3 0 2を下方に移動させ、ノズル 3 0 2の先端を、図 2 3に示す部品保持高度 H Iに位置させる。図 2 3においては、複数のノズル 3 0 2の内、一本のノズル 3 0 2を選択して下方に押し出している。また、このようにノズル 3 0 2 を下方に押し出している状態においては、上下駆動モータ 3 1 6の駆動力が、 L型プレート 3 1 8に固定されてるノズル選択バルブ 3 2 1およびシリンダ部

3 2 0を介してノズル 3 0 2に連動されているため、上下駆動モータ 3 1 6によるノズル 3 0 2の上下動を可変することができる。

次に、ノズル選択バルブ 3 2 1が〇 F Fの状態のとき、ノズル 3 0 2は、ノズル軸 3 1 4を軸心とするコイルバネ 3 1 9の一端がノズル軸 3 1 4に掛合しているため、このコイルバネ 3 1 9の付勢力により、常に上方に押上げられている。このためノズル 3 0 2の先端は、図 2 3に示す基軸高度 H 0に位置している。なお、ノズル軸 3 1 4の歯車部 3 2 3は、ノズル回転用タイミングべノレト 3 2 2に嚙合して、第 1実施形態の図 1に示すように、 Θ方向駆動用モータ 2 1 5をフレーム 1に相当するへッド部基板 3 1 5に備え、 Θ方向駆動用モータ 2 1 5の回転軸の歯車 2 1 5 aを正逆回転させることにより、歯車 2 1 5 a と嚙み合ったノズル回転用タイミングベルト 3 2 2の移動により、ノズル軸 3 1 4の歯車部 3 2 3が正逆回転又は一方向に回転してノズル軸 3 1 4の回転角度が調整可能に構成されている。

以上の構成における、第 3実施形態の部品認識方法の動作について図 2 7を参照しつつ説明する。

三個の電子部品 3 0 1および一個の電子部品 3 1 0を四本のノズル 3 0 2を備えたヘッド部 3 0 3で吸着保持し（図 2 7のステップ 2 1参照）、ラインセンサ 3 0 5を備えた認識エリアのスタート位置にへッド部 3 0 3を移動させる。メィン制御部 3 0 7の制御に基づいて、駆動制御部 3 0 4は電子部品 3 0 1に適した第 1焦点合致高度にノズル 3 0 2の高さを設定させた状態で、へッド部 3 0 3をラインセンサ 3 0 5上を X 1方向に等速移動させ、電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態を撮像する。具体的には、例えば、メイン制御部 3 0 7において、ノズルに吸着保持している部品のうち第 1焦点合致高度で認識可能な部品のノズルのグループとそれ以外の第 2焦点合致高度で認識可能な部品のノズルのグループとの情報を取得し（図 2 7のステップ 2 2参照）、第 1焦点合致高度で認識可能な部品をまず認識することとして第 1焦点合致高度にすべてのノズル 3 0 2の高さを設定する（図 2 7のステップ 2 3参照）。このように第 1焦点合致高度にすべてのノズル 3 0 2の高さを設定した状態で、へッド部 3 0 3をラインセンサ 3 0 5上を X 1方向に等速移動させ、電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態を撮像する（図 2 7のステップ 2 4参照）。

これらの撮像が終了すると、画像処理部 3 0 6は撮像された電子部品 3 0 1 および電子部品 3 1 0の画像データに基づいて認識処理を行う。このとき、ノズル 3 0 2の高さは三個の電子部品 3 0 1に適した第 1焦点合致高度であるため、三個の電子部品 3 0 1は明瞭に撮像された認識画像の画像データが得られる力電子部品 3 0 1と厚みが異なる電子部品 3 1 0を保持するノズル 3 0 2 の高さは第 2焦点合致高度ではなく第 1焦点合致高度であるため、電子部品 3 1 0は不明瞭に撮像された認識画像の画像データが得られることになる。

次に、駆動制御部 3 0 4はへッド部 3 0 3を往復動するように、進行方向を X 2方向に切換えて、電子部品 3 1 0に適した第 2焦点合致高度にノズル 3◦ 2の高さを可変させた状態で、ヘッド部 3 0 3をラインセンサ 3 0 5上を X 2 方向に等速移動させ、電子部品 1および電子部品 3 1 0の保持状態を撮像する。具体的には、例えば、メイン制御部 3 0 7において、先に取得したグループ情報に基づき、第 2焦点合致高度で認識可能な部品を次に認識することとして第 2焦点合致高度にすべてのノズル 3 0 2の高さを設定する（図 2 7のステップ 2 5参照）。このように第 2焦点合致高度にすべてのノズル 3 0 2の高さを設定した状態で、へッド部 3 0 3をラインセンサ 3 0 5上を X 2方向に等速移動させ、電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態を撮像する（図 2 7のステップ 2 6参照）。

これらの撮像が終了すると、画像処理部 3 0 6は撮像された電子部品 3 0 1 および電子部品 3 1 0の画像データに基づいて認識処理を行う。このとき、ノズル 3 0 2の高さは電子部品 3 1 0に適した第 2焦点合致高度であるため、電子部品 3 1 0は明瞭に撮像された認識画像の画像データが得られるが、電子部品 3 1 0と厚みが異なる三個の電子部品 3 0 1を保持するノズル 3 0 2の高さは第 1焦点合致高度ではなく第 2焦点合致高度であるため、三個の電子部品 3 0 1は不明瞭に撮像された認識画像の画像データが得られることになる。

電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態の認識が終了すると、メイン制御部 3 0 7において、画像処理部 3 0 6より得られた認識処理結果から回路基板の実装位置に対する補正量を算出する。この時、メイン制御部 3 0 7は、三個の電子部品 3 0 1に対しては、ノズル 3 0 2を電子部品 3 0 1に適した第 1焦点合致高度において撮像した認識処理結果を選びだし、一個の電子部品 3 1 0に対しては、ノズル 3 0 2を電子部品 3 1 0に適した第 2焦点合致高度において撮像した認識処理結果を選び出す。具体的には、例えば、メイン制御部 3 0 7において、先に取得したグループ情報に基づき、第 1焦点合致高度で認識した認識画像の画像データの中から第 1焦点合致高度に適した電子部品 3 0 1の画像データを選び出すとともに、第 2焦点合致高度で認識した認識画像の画像データの中から第 2焦点合致高度に適した電子部品 3 1 0の画像データを選び出す。

これらの電子部品毎に適した認識処理結果に基づき、電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0のノズル 3 0 2の吸着位置に対する位置ずれの補正量を加味した上で（図 2 7のステップ 2 7参照）、回路基板の実装位置に実装する（図 2 7のステップ 2 8参照）。

なお、この第 3実施形態において、ラインセンサ 3 0 5での撮像は焦点合致高度に適した部品と適していない部品の両方の画像データを一旦取り込んで画像処理用メモリ 9 0に記憶させたのち、メィン制御部 3 0 7の制御で、最終的に、焦点合致高度に適した部品の画像データのみを選択するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、部品実装に使用する部品の種類、厚さ、幅、長さ、重さなどの部品データ及び部品の吸着などの実装順番、ヘッド部に搭載しているノズルの種類、ノズルの種類と部品の種類との関係（言い換えれば、どのノズルでどの部品を吸着するかを示す情報）などの情報が記憶される実装用メモリ 9 1に記憶されたデータであって各ノズル 3 0 2に保持された各電子部品の厚みデータを予め考慮して、焦点合致高度に適した部品のみの画像データをラインセンサ 3 0 5での撮像時に取り込むようにしてもよい。

上記したように、第 3実施形態は、それぞれ電子部品を吸着する複数のノズルを備えたへッド部と、へッド部を所定位置へ X Y方向に移動させる X Y駆動装置と、ヘッド部に備えられたノズルを上下に駆動させる上下駆動装置と、上記 X Y駆動装置と上記上下駆動装置を制御する駆動制御部と、ノズルに吸着された電子部品を撮像するラインセンサと、このラインセンサを制御しながら認識処理を行う画像処理部と、上記駆動制御部と上記画像処理部を制御するメィン制御部とを備えた電子部品実装装置における部品認識方法において、へッド部をラインセンサ上において X方向に往復動させ、へッド部の進行方向が切換わる毎に、ノズルに吸着した電子部品の高度を所定の高さに可変するように一斉にノズルを上下動させて、ラインセンサによる電子部品の撮像を行う。第 3実施形態によれば、厚みの異なるそれぞれの電子部品をへッド部に設けた複数のノズルに吸着保持している。これらの保持状態を一連の部品認識工程の中で撮像させる際、例えば、その吸着した全電子部品の内の同一厚み範囲に属するグループのものが撮像に適する高さ（焦点合致高度）にノズルを一斉に上下動させる。へッド部がラインセンサ上を X方向の正方向に移動させスキヤンして撮像する。次いで、先程の撮像に不適なノズルの高さであった残りのグループの電子部品を正確に撮像するために、へッド部の進行方向を負方向に切換え、なおかつ、残りのグループの電子部品を撮像に適する高さ（焦点合致高度）にノズルを一斉に上下動させて可変する。ヘッド部がラインセンサ上を、上記の負方向に移動させ再びスキャンして撮像する。この結果、全ての電子部品の撮像が終了した後、厚みの異なる電子部品各々に適した焦点合致高度において撮像された認識結果を選び出すことにより、厚みの異なる複数の電子部品の保持状態を一連の部品認識工程の中で正確に撮像することができる。

(第 4実施形態）

次に、本発明の第 4実施形態を図 2 1に基づいて詳細に説明する。

第 4実施形態の電子部品実装装置における部品認識工程に要する構成は、第 3実施形態と基本的に同一であって、図 2 0および図 2 3に基づいて説明した通りである。第 4実施形態の構成の説明については、第 3実施形態と異なる点について、図 2 1に基づいて説明する。

図 2 1に示すように、 3 0 5は電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態を撮像する第 1ラインセンサ、 3 1 1は第 2ラインセンサである。また、これらは、ヘッド部 3 0 3が第 1ラインセンサ 3 0 5上と第 2ラインセンサ 3 1 1上を一方向に一直線上に移動し、矩形状の第 1 ラインセンサ 3 0 5および第 2ラインセンサ 3 1 1のそれぞれの長手方向に直交する方向に移動するように構成されている。また、第 1ラインセンサ 3 0 5上において、電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0を撮像している際、電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0が第 2ラインセンサ 3 1 1の撮像エリアに干渉しないように構成されている。また、第 2ラインセンサ 3 1 1においても同様に、電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0を撮像している際、電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0が第 1ラインセンサ 3 0 5の撮像エリアに干渉しないように構成されている。また、第 1ラインセンサ 3 0 5と第 2ラインセンサ 3 1 1は、画像処理部 3 0 6へ個々に相互情報伝達可能なように接続されている。

また、部品認識工程におけるヘッド部 3 0 3の移動方向は、第 3実施形態においては、 X I方向、 X 2方向と双方向に往復動したのに対し、第 4実施形態においては、 X方向の一方向に等速移動する。

次に、第 4実施形態の部品認識方法の動作について説明する。

三個の電子部品 3 0 1および一個の電子部品 3 1 0を四本のノズル 3 0 2を備えたへッド部 3 0 3で吸着保持し、第 1ラインセンサ 3 0 5および第 2ラインセンサ 3 1 1を備えた認識エリアのスタート位置にへッド部 3 0 3を移動させる。

次いで、メィン制御部 3 0 7の制御に基づいて、駆動制御部 3 0 4は電子部品 3 0 1に適した第 1焦点合致高度にノズル 3 0 2の高さを設定させた状態で、へッド部 3 0 3を第 1ラインセンサ 3 0 5上を X方向に等速移動させ、第 1ラインセンサ 3 0 5は電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態を撮像する。

これらの撮像が終了すると、画像処理部 3 0 6は撮像された電子部品 3 0 1 および電子部品 3 1 0の画像データに基づいて認識処理を行う。

次に、駆動制御部 3 0 4は電子部品 3 1 0に適した第 2焦点合致高度にノズノレ 3 0 2の高さを可変させた状態で、へッド部 3 0 3を第 2ラインセンサ 3 1 1上を X方向のままで等速移動させ、第 2ラインセンサ 3 1 1は電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態を撮像する。

画像処理部 3 0 6は撮像された電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の画像データに基づいて認識処理を行う。

電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0の保持状態の認識が終了すると、メイン制御部 3 0 7において、画像処理部 3 0 6より得られた認識処理結果から回路基板の実装位置に対する補正量を算出する。この時、メイン制御部 3 0 7は、三個の電子部品 3 0 1に対しては、ヘッド部 3 0 3を第 1ラインセンサ 3 0 5 において撮像した認識処理結果を選びだし、一個の電子部品 3 1 0に対しては、ヘッド部 3 0 3を第 2ラインセンサ 3 1 1において撮像した認識処理結果を選びだす。これらの電子部品毎に適した認識処理結果に基づき、電子部品 3 0 1 および電子部品 3 1 0のノズル 3 0 2の吸着位置に対する位置ずれの補正量を加味した上で、回路基板の実装位置に実装する。

上記第 4実施形態によれば、それぞれ電子部品を吸着する複数のノズルを備えたへッド部と、へッド部を所定位置へ X Y方向に移動させる X Y駆動装置と、ヘッド部に備えられたノズルを上下に駆動させる上下駆動装置と、上記 X Y駆動装置と上記上下駆動装置を制御する駆動制御部と、ノズルに吸着された電子部品を撮像するラインセンサと、このラインセンサを制御しながら認識処理を行う画像処理部と、上記駆動制御部と上記画像処理部を制御するメイン制御部とを備えた電子部品実装装置における部品認識方法において、複数のラインセンサを X方向に列設し、ヘッド部を複数のラインセンサ上において X方向の一方向に移動させる際、個々のラインセンサ上毎に、ノズルに吸着した電子部品の高度を所定の高さに可変するように一斉にノズルを上下動させて、ラインセンサによる電子部品の撮像を行う。

この第 4実施形態によれば、認識エリアに複数のラインセンサを列設し、なおかつへッド部を複数のラインセンサ上において X方向の一方向に移動させる際、ノズルの部品保持高度を個々のラインセンサ上毎に、厚みの異なるそれぞれのグループの電子部品に適した焦点合致高度に、ノズルを上下動して可変することで、上記の発明と同様の効果を奏することができる。

本発明は、上記実施形態に示すほか、種々の態様に構成することができる。例えば、上記第 3及び第 4実施形態は、ラインセンサにおいて構成した例で説明したが、例えば 3次元センサに代えても同様に実施可能である。

また、第 3実施形態において、厚みの異なる 2種類の電子部品 3 0 1および電子部品 3 1 0をラインセンサ 3 0 5上を 2往復させて、撮像した例で説明したが、例えばへッド部に吸着保持した厚みの異なる複数の電子部品が 3種類、 4種類と有れば、ヘッド部 3 0 3を 3往復、 4往復させるように、厚みの異なる電子部品の種類数に応じて、へッド部の往復回数とノズル 3 0 2の部品保持高度の可変回数を増やしても同様に実施可能であり、第 4実施形態においても、ヘッド部に吸着保持した厚みの異なる電子部品の種類数に応じて、ラインセンザの増設とノズル 3 0 2の部品保持高度の可変回数を増やしても同様に実施可能である。

また、第 3及び第 4実施形態は、ノズル 3 0 2の数が四本において説明した力複数であれば、これに限定されるものでない。

また、ノズル 3 0 2の数が例えば 1 0本のうち 5本のノズルのみ使用する場合には、その使用する 5本のノズルの使用情報を元に、使用する 5本のノズルに保持された部品の画像データのみを撮り込むようにメイン制御部 3 0 7で制御するようにしてもよレ、。

また、図 2 8に示すように、本発明の他の実施形態にかかる位置決め動作形態として、へッド部 3 0 3の各吸着ノズル 3 0 2がノズル用上下駆動モータ 3

0 2 Dを有し、各ノズル用上下駆動モータ 3 0 2 Dの駆動により各吸着ノズル 3 0 2に吸着保持された部品 3 0 1 A , 3 0 1 Bが認識可能範囲（L ) に入れようとしても、例えばノズル用上下駆動モータ 3 0 2 Dの駆動範囲を越えるため部品 3 0 1 Cが認識可能範囲（L ) に入らない場合、ラインセンサ 3 0 5の一方向に移動して部品 3 0 1 A , 3 0 1 Bの認識を行う一方、上下駆動モータ

3 1 6を駆動して L型プレート 3 1 8を下降させて全てのノズル 3 0 2を下降させて部品の下面の高さを変更して部品 3 0 1 Cを認識可能範囲（L ) に入れたのち、ラインセンサ 3 0 5の一方向とは逆の他方向に移動して部品 3 0 1 C の認識を行うようにしてもよレ、。

以上のように本発明によれば、認識部における部品認識時に部品の認識対象面の高さ毎に部品保持部材を上下移動させることにより、認識対象面の高さの異なる部品の認識を連続的に行なうことができる。これにより、認識対象面の高さ毎に複数回部品認識を繰り返していたものを、認識対象面の高さによらず同時に部品保持し、連続的に部品認識動作を行なうことができ、部品実装タクトの向上が実現できる。

また、認識対象面の高さ調整のために従来ノズル数に対応した駆動部が必要であったものを単一の駆動部で実現できるため、装置のコストが削減、及び、装置の軽量化ができる。

また、上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記駆動部を介して上記選択された部品保持部材を昇降制御させるときの高さ方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高加速度とのパラメ一タにより、上記選択された部品保持部材の昇降移動時の速度曲線を作成し、上記選択された部品保持部材が上記認識部に向けて横方向に移動していて位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により、上記速度曲線に基く上記駆動部の駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始するようにすれば、任意のタイミングで、正確にかつ安価に位置決め動作を開始することができる。

また、本発明の上記第 1 4態様によれば、 2つの異なる認識対象面の高さを有する複数の部品を認識する場合にも、上記部品保持部材を昇降させる単一の駆動部で部品の認識対象面の高さを上記認識部の認識可能範囲に入るように上記部品保持部材をその都度昇降させて高さ制御することで実現することができる。

また、本発明の上記第 1 5態様によれば、 3つ以上の異なる高さを有する部品を認識する部品認識方法においても、上記目標位置と上記位置決め動作開始位置のパラメータを複数設けることにより、複数のタイミングで連続的に位置決め動作を行うこができるため、上記部品保持部材を昇降させる単一の駆動部で部品の認識対象面の高さを上記認識部の認識可能範囲に入るように上記部品保持部材をその都度昇降させて高さ制御することで実現することができる。また、本発明の上記第 1 6態様によれば、上記複数の位置決め動作開始位置でそれぞれ開始された連続位置決め動作における個々の位置決め動作が位置決め動作終了位置に位置しているか否かを判断する、言い換えれば、部品対象面の高さを認識可能範囲に入れることができたかどうかを検出することで認識可否を判断する部品認識方法を提供することができる。

また、本発明の上記第 1 7態様によれば、第 1 4態様にかかる部品認識方法を精度良くかつ安価に構成した部品認識装置を提供することができる。

また、本発明の上記第 1 8態様によれば、第 1 5態様の部品認識方法を精度良くかつ安価に構成した部品認識装置を提供することができる。

また、本発明の上記第 1 9態様によれば、第 1 6態様の部品認識方法を精度良くかつ安価に構成した部品認識装置を提供することができる。

本発明の第 2 4〜3 1態様によれば、へッド部に厚みの異なる複数の電子部品を吸着保持した場合においても、一連の部品認識工程の中でこれらを一挙にかつ正確に撮像することが可能となる。この結果、ヘッド部の余分な移動時間を短縮すると共に空ノズルの発生を極力減らすことによって、部品実装における生産性を高めることができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとつては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

Claims

請求の範囲

1. 単一の駆動部（2， 3 1 3) によって選択的に昇降される複数の部品保持部材（24〜33， 301) により保持されかつ認識対象面の高さが異なる複数の部品（56， 57， 58， 59， 301, 3 10) の上記認識対象面を 1つの認識部（6 1 , 305) により認識するとき、上記複数の各々の部品の上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L， H I) に入るように上記各部品保持部材の高さを制御して連続的に上記複数の部品の上記認識対象面の認識を行う部品認識方法。

2. 上記複数の部品保持部材（24〜33， 301) により保持されかつ上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものである請求項 1に記載の部品認識方法。

3. 上記複数の部品保持部材（24〜33) により保持されかつ上記認識対象面の高さの異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものであるとき、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入る部品を認識するときには上記単一の駆動部を駆動して選択的にその部品を保持する部品保持部材を昇降させることなくそのままの高さで認識させるとともに、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入らない部品を認識するときにはその部品を保持する部品保持部材を昇降させてその上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入るように位置決め動作制御したのち上記認識対象面を認識させる請求項 2に記載の部品認識方法。

4. 上記部品の上記認識対象面の認識は、上記部品の形状を認識する請求項 1〜 3のいずれかに記載の部品認識方法。

5. 単一の駆動部（2， 3 1 3) によって選択的に昇降される複数の部品保持部材（24〜33, 301) により保持されかつ認識対象面の高さが異なる複数の部品（56, 57， 58, 59, 301 , 3 10) の上記認識対象面を 1つの認識部（6 1， 305) により認識するとき、上記複数の各々の部品の上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L， HI) に入るように上記各部品保持部材の高さを制御して連続的に上記複数の部品の上記認識対象面の認識を行う部品認識装置。

6. 上記複数の部品保持部材（24〜33, 30 1) により保持されかつ上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものである請求項 5に記載の部品認識装置。

7. 上記複数の部品保持部材（24〜33) により保持されかつ上記認識対象面の高さの異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラッキを有するものであるとき、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入る部品を認識するときには上記単一の駆動部を駆動して選択的にその部品を保持する部品保持部材を昇降させることなくそのままの高さで認識させるとともに、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入らない部品を認識するときにはその部品を保持する部品保持部材を昇降させてその上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入るように位置決め動作制御したのち上記認識対象面を認識させる請求項 6に記載の部品認識装置。

8. 上記部品の上記認識対象面の認識は、上記部品の形状を認識する請求項 5〜 7のいずれかに記載の部品認識装置。

9. 単一の駆動部（2, 3 1 3) と、

上記単一の駆動部によって選択的に昇降されかつ複数の部品（56, 57， 58， 59， 30 1 , 3 10) を保持する複数の部品保持部材（ 24〜 33 , 3 0 1 ) と、

上記単一の駆動部と上記複数の部品保持部材とを備えるヘッド部（6 0， 3 0 3 ) と、

上記複数の部品保持部材で保持された上記複数の部品の認識対象面が認識可能範囲（L， H I ) に入っているとき上記認識対象面を認識する 1つの認識部 ( 6 1 , 3 0 5 ) とを備え、

上記へッド部が移動して、上記複数の部品保持部材で保持されかつ上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品の上記認識対象面を上記 1つの認識部により認識するとき、上記複数の各々の部品の上記認識対象面が上記認識部の上記認識可能範囲に入るように上記各部品保持部材の高さを制御して連続的に上記複数の部品の上記認識対象面の認識を行う部品実装装置。

1 0 . 上記複数の部品保持部材により保持されかつ上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものである請求項 9に記載の

1 1 . 上記複数の部品保持部材により保持されかつ上記認識対象面の高さの異なる上記複数の部品は、上記複数の部品保持部材の下端面が同一高さに位置したときに上記複数の部品の上記認識対象面のすべてが上記認識部の認識可能範囲に入らないような高さのバラツキを有するものであるとき、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入る部品を認識するときにはその部品を保持する部品保持部材を昇降させることなくそのままの高さで認識させるとともに、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入らない部品を認識するときには上記単一の駆動部を駆動して選択的にその部品を保持する部品保持部材を昇降させてその上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲に入るように位置決め動作制御したのち上記認識部で上記認識対象面を認識させる請求項 9に記載の部品実装装置。

1 2 . 上記部品の上記認識対象面の認識は、上記部品の形状を認識する請求項 9〜 1 1のいずれかに記載の部品実装装置。

1 3 . 上記単一の駆動部により昇降されるテーブル（3， 3 1 8 ) と、上記各部品保持部材に対応して上記テーブルに固定され、かつ、上記複数の部品保持部材のうち昇降動作させるように選択される上記部品保持部材にのみビストン先端が当接して上記テーブルの昇降動作を伝達するシリンダ（4〜1 3， 3 2 0 ) とを備えるようにした請求項 9〜 1 2のいずれかに記載の部品実

1 4 . 上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記駆動部を介して上記選択された部品保持部材を昇降制御させて位置決めするときの高さ方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高加速度とのパラメータにより、上記選択された部品保持部材の昇降移動時の速度曲線を作成し、

上記選択された部品保持部材が上記認識部に向けて横方向に移動していて位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により、上記速度曲線に基く上記駆動部の駆動による上記選択された部品保持部材に保持されている上記部品の上記認識対象面が上記認識可能範囲内への位置決め動作を自動的に開始するようにした請求項 1〜 4のいずれかに記載の部品認識方法。

1 5 . 上記目標位置と上記位置決め動作開始位置のパラメータを複数設けることにより、複数のタイミングで連続的に位置決め動作を行うようにした請求項 1 4に記載の部品認識方法。

1 6 . 上記複数の位置決め動作開始位置に対応する複数の位置決め動作終了位置を設けて、上記複数の位置決め動作開始位置でそれぞれ開始された連続位置決め動作における個々の位置決め動作が位置決め動作終了位置に位置しているか否かを判断することにより、上記個々の位置決め動作が正常に行われたか否かを検出するようにした請求項 1 5に記載の部品認識方法。

1 7 . 上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記駆動部を介して上記選択された部品保持部材を昇降制御させるときの高さ方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高加速度とのパラメータにより、上記選択された部品保持部材の昇降移動時の速度曲線を作成する第 1制御部（1 0 2 ) と、

上記選択された部品保持部材が上記認識部に向けて横方向に移動していて位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により上記駆動部を駆動して、上記速度曲線に基く上記駆動部の駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始する第 2制御部（1 0 3， 1 0 6 ) とを備えるようにした請求項 5〜 8のいずれかに記載の部品認識装置。

1 8 . 上記目標位置と上記位置決め動作開始位置のパラメータを複数設けることにより、上記第 2制御部は、複数のタイミングで連続的に位置決め動作を行うようにした請求項 1 7に記載の部品認識装置。

1 9 . 上記複数の位置決め動作開始位置に対応する複数の位置決め動作終了位置を設けて、上記第 2制御部は、上記複数の位置決め動作開始位置でそれぞれ開始された連続位置決め動作における個々の位置決め動作が位置決め動作終了位置に位置しているか否かを判断することにより、上記個々の位置決め動作が正常に行われたか否かを検出するようにした請求項 1 8に記載の部品認識

2 0 . 上記単一の駆動部は単一のモータであり、上記単一のモータによりボールネジが回転駆動されて、該ボールネジに螺合されたテーブル（3 ) が昇降され、上記各部品保持部材に対応して上記テーブルに固定され、かつ、上記複数の部品保持部材のうち昇降動作させるように選択される上記部品保持部材にのみビストン先端が当接して上記テーブルの昇降動作を伝達するシリンダ ( 4〜 1 3 ) とを備え、

上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲に入る位置まで上記単一のモータを介して上記選択された部品保持部材を昇降制御させるときの高さ方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の昇降移動時の最高加速度とのパラメータにより、上記単一のモータによる上記選択された部品保持部材の昇降移動時の速度曲線を作成する第 1制御部（1 0 2 ) と、上記選択された部品保持部材が上記へッド部により上記認識部に向けて横方向に移動していて位置決め動作開始位置に到達すると、位置決め動作開始指令により上記単一のモータを駆動して、上記速度曲線に基く上記単一のモータの駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始する第 2制御部（1 0 3 , 1 0 6 ) とを備えるようにした請求項 9に記載の部品実装

2 1 . 上記各部品保持部材を横方向に移動させる横方向移動用モータをさらに備え、

上記第 1制御部は、さらに、上記部品の認識対象面を上記認識部の認識可能範囲で認識させるときの上記選択された部品保持部材の昇降駆動開始位置まで上記横方向移動用モータを介して上記選択された部品保持部材を横方向移動制御させるときの横方向の目標位置と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の横方向移動時の最高速度と、上記目標位置までの上記選択された部品保持部材の横方向移動時の最高加速度とのパラメータにより、上記横方向移動用モータによる上記選択された部品保持部材の横方向移動時の速度曲線を作成し、

上記第 2制御部は、上記選択された部品保持部材が上記へッド部により上記認識部に向けて横方向に移動していて上記位置決め動作開始位置に到達すると、上記位置決め動作開始指令により上記横方向移動用モータを駆動して、上記速度曲線に基く上記横方向移動用モータの駆動による上記選択された部品保持部材の位置決め動作を自動的に開始するようにした請求項 2 0に記載の部品実装

2 2 . 上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を部品供給部から保持したのち、請求項 1〜4及び 1 4〜 1 6のいずれかに記載の部品認識方法により部品を認識し、その後、認識結果に基き、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の姿勢を補正したのち被装着体に装着するようにした部品実装方法。

2 3 . 上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を部品供給部から保持したのち、請求項 5〜 8及び 1 7〜1 9のいずれかに記載の部品認識装置の上記認識部により上記部品を認識し、その後、認識結果に基き、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の姿勢を補正したのち被装着体に装着するようにした部品実装装置。

2 4 . 上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を一方向に移動したのち、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせて上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動させ、

上記複数の部品保持部材の上記一方向及び上記逆方向の移動のそれぞれにおいて、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の全ての撮像を上記認識部で行い、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うようにした請求項 1に記載の部品認識方法。

2 5 . 上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を一方向に移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（IJ に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うとともに、

上記複数の部品保持部材の高さを異ならせたのち上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（ L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うようにした請求項 1に記載の部品認識方法。

2 6 . 上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うとともに、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせたのち上記複数の部品保持部材を上記 1つの認識部とは別の認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うようにした請求項 1に記載の部品認識方法。

2 7 . 上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を一方向に移動したのち、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせて上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動させ、上記複数の部品保持部材の上記一方向及び上記逆方向の移動のそれぞれにおいて、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品の全ての撮像を上記認識部で行い、上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行う制御部（3 0 7 ) をさらに備えるようにした請求項 5に記載の部品認識装置。

2 8 . 上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を一方向に移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うとともに、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせたのち上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記 1つの認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（ L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行う制御部（3 0 7 ) をさらに備えるようにした請求項 5に記載の部品認識装置。

2 9 . 上記 1つの認識部（3 0 5 ) で認識される部品とは認識対象面の高さが異なる部品の認識対象面を認識可能な別の認識部（3 1 1 ) を備えるとともに、

上記認識対象面の高さが異なる上記複数の部品を保持する上記複数の部品保持部材が上記 1つの認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲 ( L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うとともに、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせたのち上記複数の部品保持部材を上記 1つの認識部とは別の認識部の上方を移動して、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（ L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行うようにする制御部（3 0 7 ) をさらに備えるようにした請求項 5に記載の部品認識装置。

3 0 . 認識対象面の高さが異なる複数の部品を保持する複数の部品保持部材が認識部の上方を一方向に移動したのち、上記複数の部品保持部材の高さを異ならせて上記複数の部品保持部材を上記一方向とは逆方向に上記認識部の上方を移動させ、

上記複数の部品保持部材の上記一方向及び上記逆方向の移動のそれぞれにおいて、上記複数の部品保持部材により保持された上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L ) に入った部品の上記認識対象面の認識を行うようにした部品認識方法。

3 1 . 認識対象面の高さが異なる複数の部品を保持する複数の部品保持部材と、

上記複数の部品のうち上記認識対象面が上記認識部の認識可能範囲（L ) に入った部品のみの上記認識対象面の認識を行う制御部（3 0 7 ) とを備えるようにした部品認識装置。