WO2013031058A1 - 部品実装装置、ヘッド及び部品姿勢認識方法 - Google Patents

部品実装装置、ヘッド及び部品姿勢認識方法 Download PDF

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WO2013031058A1
WO2013031058A1 PCT/JP2012/003110 JP2012003110W WO2013031058A1 WO 2013031058 A1 WO2013031058 A1 WO 2013031058A1 JP 2012003110 W JP2012003110 W JP 2012003110W WO 2013031058 A1 WO2013031058 A1 WO 2013031058A1
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unit
component
irradiation
imaging
region
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PCT/JP2012/003110
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奥田 修
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パナソニック株式会社
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    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
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    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8841Illumination and detection on two sides of object

Definitions

  • the present invention relates to a component mounting apparatus, a head, and a component posture recognition method that include a head having a nozzle for holding a component and an imaging unit that images the component, and mounts the component on a substrate.
  • a component mounting apparatus that holds a component with a nozzle and mounts the component on a substrate is known.
  • this component mounting apparatus it is important to accurately recognize the posture of the component held by the nozzle in order to mount the component on the substrate with high accuracy.
  • the thickness of a component is measured by moving the nozzle up and down. Thereby, from the thickness of the said part, the part shape at the time of seeing a part from the side can be grasped
  • a line sensor is provided in the head, and the component held by the nozzle is imaged from the side by the line sensor. Thereby, from the imaging result by the line sensor, the part shape when the part is viewed from the side can be grasped, and the posture of the part can be recognized.
  • a camera is provided in the head, and the component held by the nozzle is imaged from the side by the camera.
  • the shape of the component when the component is viewed from the side can be grasped from the imaging result of the camera, and the posture of the component can be recognized.
  • JP 2010-114340 A Japanese Patent No. 4675833 JP 2005-101111 A
  • the conventional component mounting apparatus has a problem that it takes time to recognize the posture of the component, and tact loss occurs.
  • the tact loss is a loss of mounting time (tact) for mounting a plurality of predetermined components on the board.
  • the present invention has been made to solve the above problem, and provides a component mounting apparatus, a head, and a component posture recognition method that can recognize the posture of a component while having a simple configuration and suppressing tact loss. With the goal.
  • a component mounting apparatus includes a head having a first nozzle that holds a first component and a second nozzle that holds a second component, the first component, and the second component. And a component mounting device that mounts the first component and the second component on a substrate, wherein the head is between the first nozzle and the second nozzle.
  • the first nozzle side that is arranged and sandwiches the first nozzle between the first irradiation unit that irradiates light toward the side surface of the first component and the side surface of the second component, and the first irradiation unit.
  • the first nozzle that is disposed on the first side and reflects the light emitted by the first irradiation unit toward the imaging unit in the first region, and the second irradiation unit so as to sandwich the second nozzle.
  • the light that is disposed on the side of the second nozzle and is irradiated by the first irradiation unit A second reflecting portion that reflects toward the imaging portion, and the imaging portion images the first region of the first reflecting portion or the second region of the second reflecting portion, thereby The side of one part or the side of the second part is imaged.
  • the component mounting apparatus irradiates light from the first irradiation unit toward the side surface of the first component and the side surface of the second component, and the first region of the first reflection unit or the second region of the second reflection unit.
  • the light is reflected in the two regions, and the first region or the second region is imaged by imaging the first region or the second region by the imaging unit.
  • the second irradiation unit that irradiates light toward the third region including the lower surface of the first component or the lower surface of the second component, and the first irradiation unit and the second irradiation unit
  • An irradiation control unit that irradiates light or stops the irradiation of the light, and the irradiation control unit includes the first irradiation unit when the imaging unit images the first region or the second region. And irradiating the second irradiation unit with light, and when the imaging unit images the third region, the second irradiation unit is irradiated with light and the first irradiation is performed. Stop light irradiation on the part.
  • the component mounting apparatus causes the first irradiation unit to irradiate light and stops the second irradiation unit from irradiating light.
  • the side of the first part or the side of the second part is imaged.
  • the imaging unit images the third region
  • the second irradiating unit is irradiated with light
  • the first irradiating unit is stopped from irradiating light so that the lower surface of the first component or the lower surface of the second component is Take an image. That is, the side surface of the component can be imaged using an imaging unit provided for imaging the lower surface of the component.
  • a structure is simple and can recognize the attitude
  • it further includes a head movement control unit that moves the head and an imaging control unit that causes the imaging unit to capture an image, and the head movement control unit is located above the imaging unit in the first region.
  • the irradiation control unit causes the first irradiation unit to irradiate light toward the first region and stops the second irradiation unit from irradiating light.
  • the imaging control unit causes the imaging unit to image the first region, and the head movement control unit causes the third region to be above the imaging unit.
  • the irradiation control unit When the head is moved so as to be arranged, the irradiation control unit causes the second irradiation unit to irradiate light toward the third region and stops light irradiation to the first irradiation unit.
  • the imaging control unit When the image area is imaged in the third area, and the head movement control section moves the head so that the second area is arranged above the imaging section, the irradiation control section The first irradiation unit irradiates light toward the second region and the second irradiation unit stops light irradiation, and the imaging control unit causes the imaging unit to image the second region.
  • the component mounting apparatus causes the first irradiating unit to irradiate light toward the first region and the second when the head is moved so that the first region is arranged above the imaging unit. In a state where irradiation of light is stopped or stopped by the irradiating unit, the first region is imaged by the imaging unit. Further, the component mounting apparatus causes the second irradiation unit to irradiate light toward the third region and causes the first irradiation unit to emit light when the head is moved so that the third region is disposed above the imaging unit. Light irradiation is stopped, and the imaging unit is caused to image the third region.
  • the component mounting apparatus causes the first irradiation unit to emit light toward the second region and causes the second irradiation unit to emit light when the head is moved so that the second region is disposed above the imaging unit.
  • the irradiation of light is stopped, and the second region is imaged by the imaging unit. That is, the component mounting apparatus moves the head, and sequentially images the side surface of the first component, the lower surface of the first component, the lower surface of the second component, and the side surface of the second component.
  • the side surfaces and the lower surface of the first component and the second component are imaged simultaneously, the field of view of the imaging is increased, and the illumination light is biased, so that the imaging accuracy is reduced.
  • the imaging accuracy can be improved by sequentially imaging the side surfaces and the lower surface of the first component and the second component. Further, if the head is moved within the imaging interval of the imaging unit, tact loss due to the movement of the head does not occur.
  • a structure is simple and it can recognize the attitude
  • the first irradiation unit is an impermeable member that regulates transmission of light irradiated from the first irradiation unit between the first irradiation unit and the imaging unit.
  • a non-reflective member that regulates the reflection of the light emitted toward.
  • the component mounting apparatus is an impermeable member that regulates transmission of light emitted from the first irradiation unit between the first irradiation unit and the imaging unit, and is directed to the first irradiation unit.
  • a non-reflective member that regulates the reflection of the light irradiated toward is provided. That is, the member can prevent light from the first irradiation unit from directly entering the imaging unit, and can prevent light from being reflected by the first irradiation unit and entering the imaging unit.
  • the imaging movement control further includes: a component supply unit in which components are arranged and supplies the component to the head; and an imaging movement control unit that moves the imaging unit along the component supply unit.
  • the unit moves the imaging unit so that the imaging unit approaches a position where the head sucks or sucks a component from the component supply unit.
  • the component mounting apparatus moves the imaging unit so that the imaging unit approaches the position where the head attracts or attracts the component from the component supply unit. Accordingly, the component mounting apparatus can cause the imaging unit to image the component adsorbed on the head by moving the head above the imaging unit in a short time after the head adsorbs the component from the component supply unit. For this reason, the configuration is simple, and the posture of the component can be recognized while suppressing tact loss.
  • the head after the head has mounted the component on the substrate, the head can be moved above the imaging unit in the middle of moving to suck the component, and the imaging unit can image the suction state of the component on the head.
  • a head according to the present invention is provided in a component mounting apparatus that images a first component and a second component with an imaging unit and mounts the first component and a second component on the substrate, and holds the first component.
  • a head having a first nozzle and a second nozzle for holding the second part, the head being disposed between the first nozzle and the second nozzle, and a side surface of the first part and the second part.
  • the first irradiation unit that irradiates light toward the side surface and the first irradiation unit are arranged on the side of the first nozzle so as to sandwich the first nozzle, and the light irradiated by the first irradiation unit
  • the first irradiator is disposed on the side of the second nozzle so as to sandwich the second nozzle between the first reflector that reflects toward the imaging unit in the first region and the first irradiator.
  • a second reflecting part for reflecting the light irradiated by the second area toward the imaging part. That.
  • the head irradiates light from the first irradiation unit toward the side surface of the first component and the side surface of the second component, and the first region of the first reflection unit or the second region of the second reflection unit. Then, the light is reflected toward the imaging unit.
  • the side surface of a 1st component or the side surface of a 2nd component can be imaged by imaging the said 1st area
  • a component posture recognition method includes a head having a first nozzle that holds a first component and a second nozzle that holds a second component, and the first component.
  • a component mounting apparatus comprising an imaging unit that images the second component is a component orientation recognition method for recognizing the orientation of the first component and the second component, wherein the first nozzle and the second nozzle By irradiating light toward the side surface of the first component to the first irradiation unit arranged between the first nozzle and the side of the first nozzle so as to sandwich the first nozzle with the first irradiation unit
  • the first imaging control step and causing the first irradiation unit to irradiate light toward the side surface of the second component, so that the second nozzle is sandwiched between the first irradiation unit and the second nozzle.
  • the imaging part captures the first region or the second region, thereby imaging the side surface of the first component or the side surface of the second component.
  • the component orientation recognition method it is possible to recognize the orientation of the component while suppressing tact loss using a component mounting apparatus with a simple configuration.
  • the component posture recognition method further includes a first head movement control step of moving the head so that the first region is arranged above the imaging unit, and the first irradiation control.
  • the first irradiation unit irradiates light toward the first region
  • the second irradiation irradiates light toward a third region including a lower surface of the first component or a lower surface of the second component. Maintaining the state where the light irradiation is stopped on the part or stopping the light irradiation, and further, the component posture recognition method is configured so that the third region is arranged above the imaging unit.
  • the second irradiation includes: a third imaging control step for imaging the third region; and a third head movement control step for moving the head so that the second region is disposed above the imaging unit.
  • the first irradiation unit is irradiated with light toward the second region, and the second irradiation unit is stopped from irradiating light.
  • the head is moved so that the first region is disposed above the imaging unit, the first irradiation unit is irradiated with light toward the first region, and the second irradiation unit is irradiated with light.
  • the imaging unit images the first region.
  • the head is moved so that the third region is arranged above the imaging unit, the second irradiation unit is irradiated with light toward the third region, and the first irradiation unit is stopped from emitting light,
  • the imaging unit is caused to image the third region.
  • the head is moved so that the second region is disposed above the imaging unit, the first irradiation unit is irradiated with light toward the second region, and the second irradiation unit is stopped from emitting light,
  • the imaging unit is caused to image the second region. That is, the head is moved to sequentially capture the side surface of the first component, the lower surface of the first component, the lower surface of the second component, and the side surface of the second component.
  • the imaging accuracy can be improved by sequentially imaging the side surfaces and the lower surface of the first component and the second component.
  • position recognition method the attitude
  • the present invention can be implemented not only as such a component orientation recognition method, but also as a program or an integrated circuit that causes a computer to execute characteristic processing included in the component orientation recognition method. it can. Needless to say, such a program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM and a transmission medium such as the Internet.
  • FIG. 1 is an external view showing a configuration of a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a main configuration inside the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the head and the imaging apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of the head according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of the control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process in which the control device according to the embodiment of the present invention recognizes the orientation of a component.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining processing of moving the imaging unit by the imaging movement control unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a diagram for explaining processing of moving the head so that the head movement control unit according to the embodiment of the present invention places the first region above the imaging unit.
  • FIG. 8B is a diagram for explaining processing of moving the head so that the head movement control unit according to the embodiment of the present invention places the first region above the imaging unit.
  • FIG. 9A is a diagram for describing processing of moving the head so that the head movement control unit according to the embodiment of the present invention places the third region above the imaging unit.
  • FIG. 9B is a diagram for describing processing of moving the head so that the head movement control unit according to the embodiment of the present invention places the third region above the imaging unit.
  • FIG. 9A is a diagram for describing processing of moving the head so that the head movement control unit according to the embodiment of the present invention places the third region above the imaging unit.
  • FIG. 9B is a diagram for describing processing of moving
  • FIG. 10A is a diagram for explaining processing of moving the head so that the head movement control unit according to the embodiment of the present invention places the second region above the imaging unit.
  • FIG. 10B is a diagram for explaining processing of moving the head so that the head movement control unit according to the embodiment of the present invention arranges the second region above the imaging unit.
  • FIG. 1 is an external view showing a configuration of a component mounting apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a main configuration inside the component mounting apparatus 10 according to the embodiment of the present invention.
  • the component mounting apparatus 10 is a device that mounts components on a substrate 30 to produce a mounting substrate, and includes a control device 20 (not shown) therein.
  • the control device 20 is a computer that controls the operation of the component mounting apparatus 10. Detailed description of the control device 20 will be described later. Note that the control device 20 may not be provided inside the component mounting apparatus 10, and may be a computer such as a personal computer arranged outside the component mounting apparatus 10.
  • the component mounting apparatus 10 includes two mounting units for mounting components on the board 30.
  • the two mounting units cooperate with each other to perform mounting work on, for example, one board 30.
  • the mounting unit includes a head 100, an imaging device 200, and a component supply unit 300.
  • the component supply unit 300 includes an array of a plurality of component cassettes 310 that store component tapes.
  • the component tape is, for example, a plurality of components of the same component type arranged evenly on a tape (carrier tape) and supplied in a state of being wound around a reel or the like.
  • the parts arranged on the part tape are, for example, BGA and chip parts.
  • the head 100 includes a plurality of nozzles.
  • the component tape accommodated in the component cassette 310 is adsorbed by the nozzle, the adsorbed component is conveyed onto the substrate 30, and the component is mounted on the substrate 30. .
  • the detailed description of the nozzle will be described later.
  • a direction approaching the substrate 30 located at the center in the Y-axis direction from the component supply unit 300 side is a Y-axis minus direction.
  • the imaging apparatus 200 is an apparatus that captures an image of a component held by the head 100 from below, and is used to recognize the component. Specifically, the imaging apparatus 200 images a component sucked by the nozzle of the head 100 and inspects the suction state of the component two-dimensionally or three-dimensionally. A detailed description of the imaging device 200 will be described later.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the head 100 and the imaging device 200 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of the head 100 according to the embodiment of the present invention. Specifically, this figure is a view of the head 100 shown in FIG. 3 as viewed from below (Z-axis minus side).
  • the head 100 includes a first nozzle 110, a second nozzle 120, a first irradiation unit 130, a prevention plate 131, a first reflection unit 140, and a second reflection unit 150.
  • the imaging apparatus 200 includes an imaging unit 210 and a second irradiation unit 220.
  • the first nozzle 110 is a nozzle for holding the first component 41.
  • the first nozzle 110 is a nozzle that holds the first component 41 by vacuum suction.
  • the first nozzle 110 is a nozzle arranged on the Y-axis minus side in the figure with respect to the first irradiation unit 130, and in the present embodiment, as shown in FIG. 110 is composed of four nozzles arranged in the X-axis direction.
  • the first component 41 held by the first nozzle 110 may be a different type of component for each nozzle, or may be the same type of component. Further, the number of nozzles is not limited to four.
  • the second nozzle 120 is a nozzle for holding the second component 42.
  • the second nozzle 120 is a nozzle that holds the second component 42 by vacuum suction.
  • the second nozzle 120 is a nozzle arranged on the Y axis plus side in the figure with respect to the first irradiation unit 130, and in the present embodiment, as shown in FIG. 120 is composed of four nozzles arranged corresponding to the first nozzles 110 in the X-axis direction.
  • the second component 42 held by the second nozzle 120 may be a different type of component for each nozzle, or may be the same type of component. Further, the number of nozzles is not limited to four.
  • the first irradiation unit 130 is disposed between the first nozzle 110 and the second nozzle 120 and irradiates light toward the side surface of the first component 41 and the side surface of the second component 42. That is, the first irradiation unit 130 is illumination that emits light in both the Y-axis minus direction and the Y-axis plus direction. In addition, the 1st irradiation part 130 should just irradiate light toward the side surface of the 1st component 41, and the side surface of the 2nd component 42, and does not need to light-emit itself.
  • the prevention plate 131 is a plate-like member disposed between the first irradiation unit 130 and the imaging unit 210. Specifically, the prevention plate 131 is an impermeable member that restricts transmission of light emitted from the first irradiation unit 130, and restricts reflection of light emitted toward the first irradiation unit 130. It is a non-reflective member.
  • the prevention plate 131 is an impermeable member in order to prevent the light emitted from the first irradiation unit 130 from entering the imaging unit 210.
  • the prevention plate 131 is a non-reflective member in order to prevent light from the second irradiation unit 220 and the like from being reflected by the first irradiation unit 130 and entering the imaging unit 210.
  • the shape of the prevention plate 131 is not limited to a plate shape.
  • the first reflection unit 140 is a mirror disposed on the side of the first nozzle 110 so as to sandwich the first nozzle 110 with the first irradiation unit 130. In addition, the first reflection unit 140 reflects the light emitted by the first irradiation unit 130 toward the imaging unit 210 in the first region.
  • the first reflection unit 140 is disposed obliquely downward on the Y axis minus side of the first nozzle 110, and the light irradiated by the first irradiation unit 130 is lower in the first region. Reflects toward (Z-axis minus direction).
  • region is an area
  • the second reflection unit 150 is a mirror disposed on the side of the second nozzle 120 so as to sandwich the second nozzle 120 with the first irradiation unit 130. In addition, the second reflecting unit 150 reflects the light irradiated by the first irradiation unit 130 toward the imaging unit 210 in the second region.
  • the second reflection unit 150 is disposed obliquely downward on the Y axis plus side of the second nozzle 120, and the light irradiated by the first irradiation unit 130 is lower in the second region. Reflects toward (Z-axis minus direction).
  • the second region is a region in a surface (a surface facing obliquely downward) of the second reflecting unit 150 facing the first irradiation unit 130.
  • the imaging unit 210 is a camera that images the first component 41 and the second component 42.
  • the imaging unit 210 is an area camera that can capture a predetermined rectangular area such as a stroboscopic shutter camera.
  • the imaging unit 210 may be a camera of another form such as a line camera that can capture a linear region.
  • the imaging unit 210 images the lower surface of the first component 41 and the lower surface of the second component 42 from below the head 100 (Z-axis minus side). Further, the imaging unit 210 images the side surface of the first component 41 or the side surface of the second component 42 by imaging the first region of the first reflecting unit 140 or the second region of the second reflecting unit 150.
  • the second irradiation unit 220 irradiates light toward the third region including the lower surface of the first component 41 or the lower surface of the second component 42.
  • the second irradiation unit 220 has two lights arranged obliquely below the first part 41 and the second part 42, and one of the lights emits light toward the lower surface of the first part 41.
  • the other illumination irradiates light toward the lower surface of the second component 42.
  • the 2nd irradiation part 220 should just be able to irradiate light toward a 3rd area
  • control device 20 included in the component mounting apparatus 10 will be described in detail.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the control device 20 according to the embodiment of the present invention.
  • the control device 20 is a device that performs control for recognizing the posture of the component held by the head 100. As shown in the figure, the control device 20 includes an irradiation control unit 21, an imaging control unit 22, an imaging movement control unit 23, and a head movement control unit 24.
  • the head movement control unit 24 is a processing unit that moves the head 100. Specifically, the head movement control unit 24 moves the head 100 so that the first region is disposed above the image capturing unit 210, and the third region is disposed above the image capturing unit 210. The head 100 is moved, and the head 100 is moved so that the second region is disposed above the imaging unit 210.
  • the irradiation control unit 21 is a processing unit that irradiates the first irradiation unit 130 and the second irradiation unit 220 with light or stops the light irradiation. Specifically, the irradiation control unit 21 causes the first irradiation unit 130 to emit light and the second irradiation unit 220 to emit light when the imaging unit 210 images the first region or the second region. The stopped state is maintained, or light irradiation is stopped.
  • the irradiation control unit 21 sets the first irradiation unit 130 to the first irradiation unit 130.
  • Light is irradiated toward the region, and the second irradiation unit 220 is maintained in a state where light irradiation is stopped, or light irradiation is stopped. That is, the irradiation control unit 21 irradiates the first irradiation unit 130 with the first irradiation unit 130 in the first region of the first reflection unit 140 by irradiating the light toward the side surface of the first component 41. Light is reflected toward the imaging unit 210.
  • the irradiation control unit 21 directs the first irradiation unit 130 toward the second region. Then, the second irradiation unit 220 stops the light irradiation. That is, the irradiation control unit 21 causes the first irradiation unit 130 to irradiate light in the second region of the second reflecting unit 150 by causing the first irradiation unit 130 to emit light toward the side surface of the second component 42. Light is reflected toward the imaging unit 210.
  • the irradiation control unit 21 causes the second irradiation unit 220 to emit light and causes the first irradiation unit 130 to stop emitting light when the imaging unit 210 images the third region. Specifically, when the head movement control unit 24 moves the head 100 so that the third region is disposed above the imaging unit 210, the irradiation control unit 21 causes the second irradiation unit 220 to perform the third operation. Light is emitted toward the region and the first irradiation unit 130 stops the light irradiation.
  • the imaging control unit 22 is a processing unit that causes the imaging unit 210 to capture an image. That is, the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the first region of the first reflection unit 140, thereby imaging the side surface of the first component 41. In addition, the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to capture an image of the side surface of the second component 42 by imaging the second region of the second reflecting unit 150.
  • the head movement control unit 24 moves the head 100 so that the first region is arranged above the imaging unit 210, and the irradiation control unit 21 directs the first irradiation unit 130 toward the first region.
  • the imaging control unit 22 captures the first region in the imaging unit 210.
  • the head movement control unit 24 moves the head 100 so that the third region is disposed above the imaging unit 210, and the irradiation control unit 21 emits light toward the second region to the second irradiation unit 220.
  • the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the third region.
  • the head movement control unit 24 moves the head 100 so that the second region is disposed above the imaging unit 210, and the irradiation control unit 21 directs the light to the first irradiation unit 130 toward the second region.
  • the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the second region.
  • the imaging movement control unit 23 is a processing unit that moves the imaging unit 210 along the component supply unit 300. Specifically, the imaging movement control unit 23 moves the imaging unit 210 so that the imaging unit 210 approaches a position where the head 100 sucks or sucks a component from the component supply unit 300.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a process in which the control device 20 according to the embodiment of the present invention recognizes the posture of the component.
  • the imaging movement control unit 23 moves the imaging unit 210 along the component supply unit 300 (S ⁇ b> 102).
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a process in which the imaging movement control unit 23 according to the embodiment of the present invention moves the imaging unit 210.
  • a direction approaching the substrate 30 located at the center in the Y-axis direction from the component supply unit 300 side is a Y-axis minus direction.
  • the imaging movement control unit 23 takes an image so that the imaging unit 210 approaches the sucked position (position A in the figure).
  • the apparatus 200 is moved.
  • the image pickup unit 210 approaches the picking position (position B in the figure). As described above, the imaging apparatus 200 is moved.
  • the head movement control unit 24 moves the head 100 so that the first region is arranged above the imaging unit 210 (S104).
  • FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams for explaining a process in which the head movement control unit 24 according to the embodiment of the present invention moves the head 100 so that the first region is arranged above the imaging unit 210. .
  • the head movement control unit 24 moves the head 100 at least from the Y axis plus side, which is the component supply unit 300 side, toward the Y axis minus direction on the substrate 30 side, and above the imaging unit 210.
  • the first region of the first reflection unit 140 is disposed in
  • the head 100 may be moved horizontally (XY movement) and moved above the image pickup unit 210.
  • the irradiation control unit 21 causes the first irradiation unit 130 to emit light toward the first region (S106). Further, in this case, the irradiation control unit 21 causes the second irradiation unit 220 to maintain a state where light irradiation is stopped or stop light irradiation.
  • the irradiation control unit 21 causes the first irradiation unit 130 to irradiate light toward the side surface of the first component 41, so that the first reflection unit 140 has the first region.
  • the light emitted from one irradiation unit 130 is reflected toward the imaging unit 210.
  • the irradiation control unit 21 causes the second irradiation unit 220 to maintain the stopped state if the light irradiation is stopped, Further, if light is irradiated, the light irradiation is stopped.
  • the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the first region of the first component 41 by imaging the first region of the first reflection unit 140 (S ⁇ b> 108).
  • the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the first region, thereby capturing an image of the side surface of the first component 41 as illustrated in FIG. 8B.
  • the imaging control unit 22 may cause the imaging unit 210 to simultaneously capture the images of the side surfaces of the plurality of first components 41 (four components in the present embodiment) held by the plurality of first nozzles 110.
  • the imaging unit 210 may be caused to capture images of the side surfaces of some of the first components 41.
  • the head movement control unit 24 moves the head 100 so that the third region is arranged above the imaging unit 210 (S110).
  • FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams for explaining a process in which the head movement control unit 24 according to the embodiment of the present invention moves the head 100 so that the third region is arranged above the imaging unit 210. .
  • the head movement control unit 24 further directs the head 100 in the Y-axis minus direction, with the direction approaching the substrate 30 located at the center in the Y-axis direction from the component supply unit 300 side as the Y-axis minus direction.
  • the third region including the lower surface of the first component 41 and the lower surface of the second component 42 is disposed above the imaging unit 210.
  • the irradiation control unit 21 causes the second irradiation unit 220 to irradiate light toward the third region (S112). In this case, the irradiation control unit 21 causes the first irradiation unit 130 to stop the light irradiation.
  • the irradiation control unit 21 causes the second irradiation unit 220 to irradiate light toward the lower surface of the first component 41 and the lower surface of the second component 42. Light reflected from the lower surface and the lower surface of the second component 42 enters the imaging unit 210. Further, the irradiation control unit 21 causes the first irradiation unit 130 to stop the light irradiation so that the light from the first irradiation unit 130 does not enter the imaging unit 210.
  • the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the third region, thereby imaging the lower surface of the first component 41 and the lower surface of the second component 42 (S114).
  • the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the third region, so that images of the lower surface of the first component 41 and the lower surface of the second component 42 as illustrated in FIG. 9B are captured.
  • the imaging control unit 22 includes a plurality of first parts 41 (four parts in the present embodiment) held by the plurality of first nozzles 110 and a plurality of second parts 120 held by the plurality of second nozzles 120.
  • An image of the lower surface of the second component 42 (four components in the present embodiment) may be simultaneously captured by the imaging unit 210, or a part of the plurality of first components 41 and second components 42.
  • the first part 41 and the second part 42 may be imaged by the imaging unit 210.
  • the head movement control unit 24 moves the head 100 so that the second region is arranged above the imaging unit 210 (S116).
  • FIG. 10A and FIG. 10B are diagrams for explaining a process in which the head movement control unit 24 according to the embodiment of the present invention moves the head 100 so that the second region is arranged above the imaging unit 210. .
  • the head movement control unit 24 further moves the head 100 in the Y-axis minus direction that is the direction of the substrate 30, and above the imaging unit 210, the second region of the second reflecting unit 150. Arrange.
  • the irradiation control unit 21 causes the first irradiation unit 130 to emit light toward the second region (S118). In this case, the irradiation control unit 21 causes the second irradiation unit 220 to stop the light irradiation.
  • the irradiation control unit 21 causes the first irradiation unit 130 to irradiate light toward the side surface of the second component 42, so The light emitted from one irradiation unit 130 is reflected toward the imaging unit 210. Further, the irradiation control unit 21 causes the second irradiation unit 220 to stop the light irradiation so that the light from the second irradiation unit 220 does not enter the imaging unit 210.
  • the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the second region of the second reflection unit 150, thereby imaging the side surface of the second component 42 (S ⁇ b> 120).
  • the imaging control unit 22 causes the imaging unit 210 to image the second region, thereby capturing an image of the side surface of the second component 42 as illustrated in FIG. 10B.
  • the imaging control unit 22 may cause the imaging unit 210 to simultaneously capture the images of the side surfaces of the plurality of second parts 42 (four parts in the present embodiment) held by the plurality of second nozzles 120.
  • the imaging unit 210 may be caused to capture images of the side surfaces of some of the second parts 42.
  • the first irradiation unit 130 irradiates light toward the side surface of the first component 41 and the side surface of the second component 42, and By reflecting the light in the first region of the one reflection unit 140 or the second region of the second reflection unit 150 and imaging the first region or the second region by the imaging unit 210, the side surface of the first component 41 or The side surface of the second part 42 is imaged. Thereby, since the side surface of the 1st component 41 or the 2nd component 42 can be imaged from the downward direction using the 1st irradiation part 130, the 1st reflection part 140, or the 2nd reflection part 150, it images on the head 100. There is no need to provide the portion 210.
  • a structure is simple and the attitude
  • the component mounting apparatus 10 causes the first irradiation unit 130 to emit light and causes the second irradiation unit 220 to stop emitting light.
  • the side surface of the first component 41 or the side surface of the second component 42 is imaged in the state or stopped.
  • the imaging unit 210 images the third region, the second irradiation unit 220 is irradiated with light, and the first irradiation unit 130 is stopped from irradiating light, so that the lower surface of the first component 41 or the second region is irradiated.
  • the lower surface of the component 42 is imaged.
  • the side surface of the component can be imaged using the imaging unit 210 provided for imaging the lower surface of the component. Further, by properly using the irradiation unit necessary for imaging, it is possible to image the side surface and the lower surface of the component with one imaging unit 210. For this reason, according to the component mounting apparatus 10, a structure is simple and the attitude
  • the component mounting apparatus 10 moves the head 100 so that the first region is arranged above the imaging unit 210
  • the component mounting apparatus 10 causes the first irradiation unit 130 to emit light toward the first region and With the second irradiation unit 220 stopped or stopped, the imaging unit 210 images the first region.
  • the component mounting apparatus 10 moves the head 100 so that the third region is arranged above the imaging unit 210
  • the component mounting apparatus 10 causes the second irradiation unit 220 to irradiate light toward the third region and The one irradiation unit 130 stops the light irradiation, and the imaging unit 210 images the third region.
  • the component mounting apparatus 10 moves the head 100 so that the second region is arranged above the imaging unit 210
  • the component mounting apparatus 10 causes the first irradiation unit 130 to irradiate light toward the second region and the first region.
  • the second irradiation unit 220 stops the light irradiation, and the imaging unit 210 images the second region. That is, the component mounting apparatus 10 moves the head 100 and sequentially images the side surface of the first component 41, the lower surface of the first component 41, the lower surface of the second component 42, and the side surface of the second component 42.
  • the imaging accuracy can be improved by sequentially imaging the side surfaces and the lower surface of the first component 41 and the second component 42.
  • the head 100 is moved within the imaging interval of the imaging unit 210, tact loss due to the movement of the head 100 does not occur.
  • the structure is simple and the posture of the component can be accurately recognized while suppressing the tact loss.
  • the component mounting apparatus 10 is an impermeable member that regulates transmission of light emitted from the first irradiation unit 130 between the first irradiation unit 130 and the imaging unit 210, and includes a first irradiation unit.
  • the prevention board 131 which is a non-reflective member which controls reflection of the light irradiated toward 130 is provided. That is, the prevention plate 131 prevents light from the first irradiation unit 130 from directly entering the imaging unit 210 and prevents light from being reflected by the first irradiation unit 130 and entering the imaging unit 210. be able to.
  • the component mounting apparatus 10 since the component can be accurately imaged by the imaging unit 210, the configuration is simple, and the posture of the component can be accurately recognized while suppressing tact loss.
  • the component mounting apparatus 10 moves the imaging unit 210 so that the imaging unit 210 approaches a position where the head 100 sucks or sucks a component from the component supply unit 300. Thereby, the component mounting apparatus 10 moves the head 100 above the imaging unit 210 in a short time after the head 100 sucks the component from the component supply unit 300, and the component sucked by the head 100 to the imaging unit 210. Can be imaged. For this reason, the configuration is simple, and the posture of the component can be recognized while suppressing tact loss.
  • the head 100 is moved above the imaging unit 210 in the middle of moving to suck the component, and the imaging unit 210 changes the suction state of the component to the head 100.
  • An image can be taken.
  • the head 100 mounts a component on the substrate 30, solder or the like may adhere to the tip of the nozzle, so that the nozzle may be erroneously recognized as adsorbing the component.
  • the erroneous recognition can be prevented by imaging the adsorption state. Therefore, the configuration is simple, and erroneous recognition of components can be prevented while suppressing tact loss.
  • the head 100 According to the embodiment of the present invention, light is emitted from the first irradiation unit 130 toward the side surface of the first component 41 and the side surface of the second component 42, and the first reflection unit 140. The light is reflected toward the imaging unit 210 in the first region or the second region of the second reflecting unit 150.
  • the imaging unit 210 can image the side surface of the first component 41 or the side surface of the second component 42 by imaging the first region or the second region, and thus the imaging unit 210 is provided in the head 100. There is no need. Further, it is not necessary to move the nozzle up and down during imaging of the side surface of the first component 41 or the second component 42. For this reason, by using the head 100, it is possible to realize the component mounting apparatus 10 that has a simple configuration and can recognize the posture of the component while suppressing tact loss.
  • position recognition method concerning embodiment of this invention light is irradiated toward the side surface of the 1st component 41 and the side surface of the 2nd component 42 from the 1st irradiation part 130, and the 1st reflection part
  • the side surface of the first component 41 or the second component is obtained by reflecting the light in the first region 140 or the second region of the second reflecting unit 150 and imaging the first region or the second region with the imaging unit 210. 42 side surfaces are imaged.
  • the side surface of the 1st component 41 or the 2nd component 42 can be imaged from the downward direction using the 1st irradiation part 130, the 1st reflection part 140, or the 2nd reflection part 150, it images on the head 100.
  • the component posture recognition method the component posture can be recognized while suppressing tact loss using the component mounting apparatus 10 having a simple configuration.
  • the present invention can be implemented not only as such a component orientation recognition method, but also as a program or an integrated circuit that causes a computer to execute characteristic processing included in the component orientation recognition method. it can. Needless to say, such a program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM and a transmission medium such as the Internet.
  • the component mounting apparatus 10 according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • the present invention can be used for a component mounting apparatus that has a simple configuration and can recognize the posture of a component while suppressing tact loss.

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Abstract

 部品実装装置(10)であって、ヘッド(100)は、第一ノズル(110)と第二ノズル(120)との間に配置され第一部品(41)の側面及び第二部品(42)の側面に向けて光を照射する第一照射部(130)と、第一照射部(130)とで第一ノズル(110)を挟むように第一ノズル(110)の側方に配置され第一照射部(130)が照射した光を第一領域で撮像部(210)に向けて反射させる第一反射部(140)と、第一照射部(130)とで第二ノズル(120)を挟むように第二ノズル(120)の側方に配置され第一照射部(130)が照射した光を第二領域で撮像部(210)に向けて反射させる第二反射部(150)とを備え、撮像部(210)は、第一反射部(140)の第一領域または第二反射部(150)の第二領域を撮像することで、第一部品(41)の側面または第二部品(42)の側面を撮像する。

Description

部品実装装置、ヘッド及び部品姿勢認識方法
 本発明は、部品を保持するノズルを有するヘッドと当該部品を撮像する撮像部とを備え、当該部品を基板に実装する部品実装装置、ヘッド及び部品姿勢認識方法に関する。
 ノズルで部品を保持し、当該部品を基板に実装する部品実装装置が知られている。この部品実装装置では、部品を基板に精度良く実装するために、ノズルに保持されている部品の姿勢を正確に認識することが重要である。
 このため、従来、部品がノズルに保持されている状態で、当該部品の姿勢を認識することができる部品実装装置が開示されている(例えば、特許文献1~3参照)。
 特許文献1に開示されている部品実装装置においては、ノズルを上下移動させることで、部品の厚さを計測する。これにより、当該部品の厚さから、部品を側方から見た場合の部品形状を把握することができ、部品の姿勢を認識することができる。
 特許文献2に開示されている部品実装装置においては、ヘッドにラインセンサを設け、ノズルに保持された部品を当該ラインセンサで側方から撮像する。これにより、ラインセンサによる撮像結果から、部品を側方から見た場合の部品形状を把握することができ、部品の姿勢を認識することができる。
 特許文献3に開示されている部品実装装置においては、ヘッドにカメラを設け、ノズルに保持された部品を当該カメラで側方から撮像する。これにより、カメラによる撮像結果から、部品を側方から見た場合の部品形状を把握することができ、部品の姿勢を認識することができる。
特開2010-114340号公報 特許第4675833号公報 特開2005-101211号公報
 しかしながら、上記従来の部品実装装置においては、部品の姿勢を認識するために時間を要し、タクトロスが生じるという問題がある。ここで、タクトロスとは、基板に対して予め定められた複数の部品を実装する実装時間(タクト)のロスである。
 すなわち、上記特許文献1に開示されている部品実装装置においては、部品の姿勢を認識するためにノズルを上下移動させる必要があるため、当該ノズルの上下移動に時間を要し、タクトロスが生じる。
 また、上記特許文献2及び特許文献3に開示されている部品実装装置においては、ヘッドにラインセンサまたはカメラを設けているため、ヘッドの重量が重くなる。このため、ヘッドの移動に時間を要し、タクトロスが生じる。また、ヘッドにラインセンサまたはカメラを設けているため、構成が煩雑である。
 本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる部品実装装置、ヘッド及び部品姿勢認識方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明にかかる部品実装装置は、第一部品を保持する第一ノズルと第二部品を保持する第二ノズルとを有するヘッドと、前記第一部品と前記第二部品とを撮像する撮像部とを備え、前記第一部品と前記第二部品とを基板に実装する部品実装装置であって、前記ヘッドは、前記第一ノズルと前記第二ノズルとの間に配置され、前記第一部品の側面及び前記第二部品の側面に向けて光を照射する第一照射部と、前記第一照射部とで前記第一ノズルを挟むように前記第一ノズルの側方に配置され、前記第一照射部が照射した光を、第一領域で前記撮像部に向けて反射させる第一反射部と、前記第一照射部とで前記第二ノズルを挟むように前記第二ノズルの側方に配置され、前記第一照射部が照射した光を、第二領域で前記撮像部に向けて反射させる第二反射部とを備え、前記撮像部は、前記第一反射部の前記第一領域または前記第二反射部の前記第二領域を撮像することで、前記第一部品の側面または前記第二部品の側面を撮像する。
 これによれば、部品実装装置は、第一照射部から第一部品の側面及び第二部品の側面に向けて光を照射して、第一反射部の第一領域または第二反射部の第二領域で当該光を反射させ、撮像部で当該第一領域または第二領域を撮像することで、第一部品の側面または第二部品の側面を撮像する。これにより、第一照射部と第一反射部または第二反射部とを用いて、第一部品または第二部品の側面を下方から撮像することができるので、ヘッドに撮像部を設ける必要がない。また、第一部品または第二部品の側面の撮像時にノズルを上下移動させるような必要もない。このため、当該部品実装装置によれば、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。
 また、好ましくは、さらに、前記第一部品の下面または前記第二部品の下面を含む第三領域に向けて光を照射する第二照射部と、前記第一照射部及び前記第二照射部に光を照射させる、または当該光の照射を停止させる照射制御部とを備え、前記照射制御部は、前記撮像部が前記第一領域または前記第二領域を撮像する場合に、前記第一照射部に光を照射させるとともに、前記第二照射部に光の照射を停止させ、前記撮像部が前記第三領域を撮像する場合に、前記第二照射部に光を照射させるとともに、前記第一照射部に光の照射を停止させる。
 これによれば、部品実装装置は、撮像部が第一領域または第二領域を撮像する場合に、第一照射部に光を照射させるとともに、第二照射部に光の照射を停止させて、第一部品の側面または第二部品の側面を撮像する。また、撮像部が第三領域を撮像する場合に、第二照射部に光を照射させるとともに、第一照射部に光の照射を停止させて、第一部品の下面または第二部品の下面を撮像する。つまり、部品の下面を撮像するために備えられている撮像部を用いて、当該部品の側面を撮像することができる。また、撮像に必要な照射部を使い分けることで、1つの撮像部で部品の側面と下面とを撮像することができる。このため、当該部品実装装置によれば、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。
 また、好ましくは、さらに、前記ヘッドを移動させるヘッド移動制御部と、前記撮像部に画像を撮像させる撮像制御部とを備え、前記ヘッド移動制御部が、前記撮像部の上方に前記第一領域が配置されるように前記ヘッドを移動させた場合に、前記照射制御部は、前記第一照射部に前記第一領域に向けて光を照射させるとともに前記第二照射部に光の照射を停止させた状態を維持させ、あるいは光の照射を停止させ、前記撮像制御部は、前記撮像部に前記第一領域を撮像させ、前記ヘッド移動制御部が、前記撮像部の上方に前記第三領域が配置されるように前記ヘッドを移動させた場合に、前記照射制御部は、前記第二照射部に前記第三領域に向けて光を照射させるとともに前記第一照射部に光の照射を停止させ、前記撮像制御部は、前記撮像部に前記第三領域を撮像させ、前記ヘッド移動制御部が、前記撮像部の上方に前記第二領域が配置されるように前記ヘッドを移動させた場合に、前記照射制御部は、前記第一照射部に前記第二領域に向けて光を照射させるとともに前記第二照射部に光の照射を停止させ、前記撮像制御部は、前記撮像部に前記第二領域を撮像させる。
 これによれば、部品実装装置は、撮像部の上方に第一領域が配置されるようにヘッドを移動させた場合に、第一照射部に第一領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部に光の照射を停止させた状態で、あるいは停止させ、撮像部に第一領域を撮像させる。また、部品実装装置は、撮像部の上方に第三領域が配置されるようにヘッドを移動させた場合に、第二照射部に第三領域に向けて光を照射させるとともに第一照射部に光の照射を停止させ、撮像部に第三領域を撮像させる。また、部品実装装置は、撮像部の上方に第二領域が配置されるようにヘッドを移動させた場合に、第一照射部に第二領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部に光の照射を停止させ、撮像部に第二領域を撮像させる。つまり、部品実装装置は、ヘッドを移動させて、第一部品の側面、第一部品の下面、第二部品の下面、及び第二部品の側面を順次撮像する。ここで、第一部品及び第二部品の側面と下面とを同時に撮像すると、撮像の視野が大きくなるとともに、また照射する光に偏りが生じるため、撮像の精度が低下する。このため、第一部品及び第二部品の側面と下面とを順次撮像することで、撮像の精度を向上させることができる。また、撮像部の撮像間隔内でヘッドを移動させれば、ヘッドの移動によるタクトロスは生じない。これにより、当該部品実装装置によれば、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ、部品の姿勢を精度良く認識することができる。
 また、好ましくは、さらに、前記第一照射部と前記撮像部との間に、前記第一照射部から照射される光の透過を規制する不透過性の部材であって、前記第一照射部へ向けて照射された光の反射を規制する非反射性の部材を備える。
 これによれば、部品実装装置は、第一照射部と撮像部との間に、第一照射部から照射される光の透過を規制する不透過性の部材であって、第一照射部へ向けて照射された光の反射を規制する非反射性の部材を備える。つまり、当該部材によって、第一照射部からの光が直接撮像部へ入射するのを防ぐとともに、第一照射部で光が反射されて撮像部へ光が入射するのを防ぐことができる。これにより、当該部品実装装置によれば、撮像部で精度良く部品を撮像することができるため、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を精度良く認識することができる。
 また、好ましくは、さらに、部品が配置され、当該部品を前記ヘッドに供給する部品供給部と、前記部品供給部に沿って前記撮像部を移動させる撮像移動制御部とを備え、前記撮像移動制御部は、前記ヘッドが前記部品供給部から部品を吸着した位置または吸着する位置に前記撮像部が近づくように、前記撮像部を移動させる。
 これによれば、部品実装装置は、ヘッドが部品供給部から部品を吸着した位置または吸着する位置に撮像部が近づくように、撮像部を移動させる。これにより、部品実装装置は、ヘッドが部品供給部から部品を吸着した後に、ヘッドを撮像部の上方に短時間で移動させて、撮像部にヘッドに吸着された部品を撮像させることができる。このため、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。また、ヘッドが基板に部品を装着した後、部品を吸着するための移動途中で、ヘッドを撮像部の上方に移動させて、撮像部にヘッドへの部品の吸着状態を撮像させることができる。特に、ヘッドが基板に部品を装着する際にノズル先端にはんだなどが付着することで、ノズルが部品を吸着しているものと誤認識される場合があるが、撮像部で部品の吸着状態を撮像することで、当該誤認識を防止することができる。このため、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の誤認識を防止することができる。
 また、上記目的を達成するために、本発明にかかるヘッドは、第一部品と第二部品とを撮像部で撮像して基板に実装する部品実装装置に備えられ、前記第一部品を保持する第一ノズルと前記第二部品を保持する第二ノズルとを有するヘッドであって、前記第一ノズルと前記第二ノズルとの間に配置され、前記第一部品の側面及び前記第二部品の側面に向けて光を照射する第一照射部と、前記第一照射部とで前記第一ノズルを挟むように前記第一ノズルの側方に配置され、前記第一照射部が照射した光を、第一領域で前記撮像部に向けて反射させる第一反射部と、前記第一照射部とで前記第二ノズルを挟むように前記第二ノズルの側方に配置され、前記第一照射部が照射した光を、第二領域で前記撮像部に向けて反射させる第二反射部とを備える。
 これによれば、ヘッドは、第一照射部から第一部品の側面及び第二部品の側面に向けて光を照射して、第一反射部の第一領域または第二反射部の第二領域で撮像部に向けて当該光を反射させる。これにより、撮像部で当該第一領域または第二領域を撮像することで、第一部品の側面または第二部品の側面を撮像することができるので、ヘッドに撮像部を設ける必要がない。また、第一部品または第二部品の側面の撮像時にノズルを上下移動させるような必要もない。このため、当該ヘッドを用いることで、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる部品実装装置を実現することができる。
 また、上記目的を達成するために、本発明にかかる部品姿勢認識方法は、第一部品を保持する第一ノズルと第二部品を保持する第二ノズルとを有するヘッドと、前記第一部品と前記第二部品とを撮像する撮像部とを備える部品実装装置が、前記第一部品及び前記第二部品の姿勢を認識する部品姿勢認識方法であって、前記第一ノズルと前記第二ノズルとの間に配置された第一照射部に、前記第一部品の側面に向けて光を照射させることで、前記第一照射部とで前記第一ノズルを挟むように前記第一ノズルの側方に配置された第一反射部の第一領域で、前記第一照射部が照射した光を前記撮像部に向けて反射させる第一照射制御ステップと、前記撮像部に、前記第一反射部の前記第一領域を撮像させることで、前記第一部品の側面を撮像させる第一撮像制御ステップと、前記第一照射部に、前記第二部品の側面に向けて光を照射させることで、前記第一照射部とで前記第二ノズルを挟むように前記第二ノズルの側方に配置された第二反射部の第二領域で、前記第一照射部が照射した光を前記撮像部に向けて反射させる第二照射制御ステップと、前記撮像部に、前記第二反射部の前記第二領域を撮像させることで、前記第二部品の側面を撮像させる第二撮像制御ステップとを含む。
 これによれば、第一照射部から第一部品の側面及び第二部品の側面に向けて光を照射して、第一反射部の第一領域または第二反射部の第二領域で当該光を反射させ、撮像部で当該第一領域または第二領域を撮像することで、第一部品の側面または第二部品の側面を撮像する。これにより、第一照射部と第一反射部または第二反射部とを用いて、第一部品または第二部品の側面を下方から撮像することができるので、ヘッドに撮像部を設ける必要がない。また、第一部品または第二部品の側面の撮像時にノズルを上下移動させるような必要もない。このため、当該部品姿勢認識方法によれば、構成が簡易な部品実装装置を用いて、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。
 また、好ましくは、さらに、前記部品姿勢認識方法は、前記撮像部の上方に前記第一領域が配置されるように、前記ヘッドを移動させる第一ヘッド移動制御ステップを含み、前記第一照射制御ステップでは、前記第一照射部に前記第一領域に向けて光を照射させるとともに、前記第一部品の下面または前記第二部品の下面を含む第三領域に向けて光を照射する第二照射部に光の照射を停止させた状態を維持させ、あるいは光の照射を停止させ、さらに、前記部品姿勢認識方法は、前記第三領域が前記撮像部の上方に配置されるように、前記ヘッドを移動させる第二ヘッド移動制御ステップと、前記第二照射部に前記第三領域に向けて光を照射させるとともに、前記第一照射部に光の照射を停止させる第三照射制御ステップと、前記撮像部に前記第三領域を撮像させる第三撮像制御ステップと、前記撮像部の上方に前記第二領域が配置されるように、前記ヘッドを移動させる第三ヘッド移動制御ステップとを含み、前記第二照射制御ステップでは、前記第一照射部に前記第二領域に向けて光を照射させるとともに、前記第二照射部に光の照射を停止させる。
 これによれば、撮像部の上方に第一領域が配置されるようにヘッドを移動させて、第一照射部に第一領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部に光の照射を停止させた状態で、あるいは停止させ、撮像部に第一領域を撮像させる。そして、撮像部の上方に第三領域が配置されるようにヘッドを移動させて、第二照射部に第三領域に向けて光を照射させるとともに第一照射部に光の照射を停止させ、撮像部に第三領域を撮像させる。そして、撮像部の上方に第二領域が配置されるようにヘッドを移動させて、第一照射部に第二領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部に光の照射を停止させ、撮像部に第二領域を撮像させる。つまり、ヘッドを移動させて、第一部品の側面、第一部品の下面、第二部品の下面、及び第二部品の側面を順次撮像する。ここで、第一部品及び第二部品の側面と下面とを同時に撮像すると、撮像の視野が大きくなるとともに、また照射する光に偏りが生じるため、撮像の精度が低下する。このため、第一部品及び第二部品の側面と下面とを順次撮像することで、撮像の精度を向上させることができる。また、撮像部の撮像間隔内でヘッドを移動させれば、ヘッドの移動によるタクトロスは生じない。これにより、当該部品姿勢認識方法によれば、構成が簡易な部品実装装置を用いて、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。
 なお、本発明は、このような部品姿勢認識方法として実現することができるだけでなく、当該部品姿勢認識方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムや集積回路として実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、CD-ROM等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
 本発明によれば、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる部品実装装置を提供することが可能となる。
図1は、本発明の実施の形態にかかる部品実装装置の構成を示す外観図である。 図2は、本発明の実施の形態にかかる部品実装装置の内部の主要な構成を示す平面図である。 図3は、本発明の実施の形態にかかるヘッド及び撮像装置の構成を示す図である。 図4は、本発明の実施の形態にかかるヘッドの詳細な構成を示す図である。 図5は、本発明の実施の形態にかかる制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図6は、本発明の実施の形態にかかる制御装置が部品の姿勢を認識する処理を示すフローチャートである。 図7は、本発明の実施の形態にかかる撮像移動制御部が撮像部を移動させる処理を説明するための図である。 図8Aは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部が撮像部の上方に第一領域が配置されるようにヘッドを移動させる処理を説明するための図である。 図8Bは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部が撮像部の上方に第一領域が配置されるようにヘッドを移動させる処理を説明するための図である。 図9Aは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部が撮像部の上方に第三領域が配置されるようにヘッドを移動させる処理を説明するための図である。 図9Bは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部が撮像部の上方に第三領域が配置されるようにヘッドを移動させる処理を説明するための図である。 図10Aは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部が撮像部の上方に第二領域が配置されるようにヘッドを移動させる処理を説明するための図である。 図10Bは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部が撮像部の上方に第二領域が配置されるようにヘッドを移動させる処理を説明するための図である。
 以下、本発明の実施の形態にかかる部品実装装置について、図面を参照しつつ説明する。
 図1は、本発明の実施の形態にかかる部品実装装置10の構成を示す外観図である。
 図2は、本発明の実施の形態にかかる部品実装装置10の内部の主要な構成を示す平面図である。
 図1に示すように、部品実装装置10は、基板30に部品を実装し、実装基板を生産する装置であり、内部に、制御装置20(図示せず)を備えている。制御装置20は、部品実装装置10の動作を制御するコンピュータである。この制御装置20の詳細な説明については、後述する。なお、制御装置20は、部品実装装置10の内部に備えられていなくともよく、部品実装装置10の外部に配置されたパーソナルコンピュータなどのコンピュータであってもよい。
 また、図2に示すように、部品実装装置10は、基板30に対して部品を実装する2つの実装ユニットを備えている。2つの実装ユニットは、お互いが協調し例えば1枚の基板30に対して実装作業を行う。当該実装ユニットは、ヘッド100、撮像装置200及び部品供給部300を備えている。
 部品供給部300は、部品テープを収納する複数の部品カセット310の配列からなる。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)上に均等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BGAやチップ部品等である。
 ヘッド100は、複数のノズルを備えており、部品カセット310に収容された部品テープの部品を当該ノズルで吸着して、吸着した部品を基板30上に搬送し、基板30に当該部品を装着する。なお、ノズルの詳細な説明については、後述する。
 また、同図において、Y軸方向中央に位置する基板30に部品供給部300側から近づく方向を、Y軸マイナス方向とする。
 撮像装置200は、ヘッド100に吸着保持されている部品をその下方側から撮像する装置であり、当該部品を認識するために用いられる。具体的には、撮像装置200は、ヘッド100のノズルに吸着された部品を撮像し、その部品の吸着状態を2次元又は3次元的に検査する。なお、撮像装置200の詳細な説明については、後述する。
 図3は、本発明の実施の形態にかかるヘッド100及び撮像装置200の構成を示す図である。
 図4は、本発明の実施の形態にかかるヘッド100の詳細な構成を示す図である。具体的には、同図は、図3に示されたヘッド100を下方(Z軸マイナス側)から見た図である。
 これらの図に示すように、ヘッド100は、第一ノズル110、第二ノズル120、第一照射部130、防止板131、第一反射部140及び第二反射部150を備えている。また、撮像装置200は、撮像部210及び第二照射部220を備えている。
 第一ノズル110は、第一部品41を保持するためのノズルである。本実施の形態の場合、第一ノズル110は、真空吸着により第一部品41を保持するノズルである。
 具体的には、第一ノズル110は、第一照射部130に対して同図におけるY軸マイナス側に配置されたノズルであり、本実施の形態では、図4に示すように、第一ノズル110は、X軸方向に配列された4個のノズルで構成されている。なお、第一ノズル110が保持する第一部品41は、ノズルごとに異なる種類の部品であってもよいし、同じ種類の部品であってもよい。また、ノズルの個数は、4個には限定されない。
 第二ノズル120は、第二部品42を保持するためのノズルである。本実施の形態の場合、第二ノズル120は、真空吸着により第二部品42を保持するノズルである。
 具体的には、第二ノズル120は、第一照射部130に対して同図におけるY軸プラス側に配置されたノズルであり、本実施の形態では、図4に示すように、第二ノズル120は、X軸方向に第一ノズル110に対応して配列された4個のノズルで構成されている。なお、第二ノズル120が保持する第二部品42は、ノズルごとに異なる種類の部品であってもよいし、同じ種類の部品であってもよい。また、ノズルの個数は、4個には限定されない。
 第一照射部130は、第一ノズル110と第二ノズル120との間に配置され、第一部品41の側面及び第二部品42の側面に向けて光を照射する。つまり、第一照射部130は、Y軸マイナス方向及びY軸プラス方向の双方に光を発光する照明である。なお、第一照射部130は、第一部品41の側面及び第二部品42の側面に向けて光を照射できればよく、自らが発光していなくともよい。
 防止板131は、第一照射部130と撮像部210との間に配置された板状の部材である。具体的には、防止板131は、第一照射部130から照射される光の透過を規制する不透過性の部材であって、第一照射部130へ向けて照射された光の反射を規制する非反射性の部材である。
 つまり、防止板131は、第一照射部130が発光した光を撮像部210に入射させないようにするために、不透過性の部材となっている。また、防止板131は、第二照射部220などからの光が第一照射部130で反射されて当該光が撮像部210に入射するのを防ぐために、非反射性の部材となっている。なお、防止板131の形状は、板状には限定されない。
 第一反射部140は、第一照射部130とで第一ノズル110を挟むように第一ノズル110の側方に配置された鏡である。また、第一反射部140は、第一照射部130が照射した光を、第一領域で撮像部210に向けて反射させる。
 具体的には、第一反射部140は、第一ノズル110のY軸マイナス側に、斜め下方に向いて配置されており、第一照射部130が照射した光を、第一領域で、下方(Z軸マイナス方向)に向けて反射する。ここで、第一領域とは、第一反射部140の第一照射部130に対向した面(斜め下方に向いた面)内の領域である。
 第二反射部150は、第一照射部130とで第二ノズル120を挟むように第二ノズル120の側方に配置された鏡である。また、第二反射部150は、第一照射部130が照射した光を、第二領域で撮像部210に向けて反射させる。
 具体的には、第二反射部150は、第二ノズル120のY軸プラス側に、斜め下方に向いて配置されており、第一照射部130が照射した光を、第二領域で、下方(Z軸マイナス方向)に向けて反射する。ここで、第二領域とは、第二反射部150の第一照射部130に対向した面(斜め下方に向いた面)内の領域である。
 撮像部210は、第一部品41と第二部品42とを撮像するカメラである。本実施の形態では、撮像部210は、ストロボ式のシャッタカメラなどの所定の矩形領域を撮像可能なエリアカメラである。なお、撮像部210は、線状の領域を撮像可能なラインカメラなど、他の形態のカメラであってもよい。
 具体的には、撮像部210は、ヘッド100の下方(Z軸マイナス側)から、第一部品41の下面と第二部品42の下面とを撮像する。また、撮像部210は、第一反射部140の第一領域または第二反射部150の第二領域を撮像することで、第一部品41の側面または第二部品42の側面を撮像する。
 第二照射部220は、第一部品41の下面または第二部品42の下面を含む第三領域に向けて光を照射する。具体的には、第二照射部220は、第一部品41及び第二部品42の斜め下方に配置された2つの照明を有し、一方の照明が第一部品41の下面に向けて光を照射し、他方の照明が第二部品42の下面に向けて光を照射する。なお、第二照射部220は、第三領域に向けて光を照射できればよく、自らが発光していなくともよい。
 次に、部品実装装置10が備える制御装置20について、詳述する。
 図5は、本発明の実施の形態にかかる制御装置20の機能構成を示すブロック図である。
 制御装置20は、ヘッド100に保持された部品の姿勢を認識するための制御を行う装置である。同図に示すように、制御装置20は、照射制御部21、撮像制御部22、撮像移動制御部23及びヘッド移動制御部24を備えている。
 ヘッド移動制御部24は、ヘッド100を移動させる処理部である。具体的には、ヘッド移動制御部24は、撮像部210の上方に第一領域が配置されるようにヘッド100を移動させ、また、撮像部210の上方に第三領域が配置されるようにヘッド100を移動させ、また、撮像部210の上方に第二領域が配置されるようにヘッド100を移動させる。
 照射制御部21は、第一照射部130及び第二照射部220に光を照射させる、または当該光の照射を停止させる処理部である。具体的には、照射制御部21は、撮像部210が第一領域または第二領域を撮像する場合に、第一照射部130に光を照射させるとともに、第二照射部220に光の照射を停止させた状態を維持させる、あるいは光の照射を停止させる。
 具体的には、照射制御部21は、ヘッド移動制御部24が、撮像部210の上方に第一領域が配置されるようにヘッド100を移動させた場合に、第一照射部130に第一領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部220に光の照射を停止させた状態を維持させる、あるいは光の照射を停止させる。つまり、照射制御部21は、第一照射部130に、第一部品41の側面に向けて光を照射させることで、第一反射部140の第一領域で、第一照射部130が照射した光を撮像部210に向けて反射させる。
 また、照射制御部21は、ヘッド移動制御部24が、撮像部210の上方に第二領域が配置されるようにヘッド100を移動させた場合に、第一照射部130に第二領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部220に光の照射を停止させる。つまり、照射制御部21は、第一照射部130に、第二部品42の側面に向けて光を照射させることで、第二反射部150の第二領域で、第一照射部130が照射した光を撮像部210に向けて反射させる。
 また、照射制御部21は、撮像部210が第三領域を撮像する場合に、第二照射部220に光を照射させるとともに、第一照射部130に光の照射を停止させる。具体的には、照射制御部21は、ヘッド移動制御部24が、撮像部210の上方に第三領域が配置されるようにヘッド100を移動させた場合に、第二照射部220に第三領域に向けて光を照射させるとともに第一照射部130に光の照射を停止させる。
 撮像制御部22は、撮像部210に画像を撮像させる処理部である。つまり、撮像制御部22は、撮像部210に、第一反射部140の第一領域を撮像させることで、第一部品41の側面を撮像させる。また、撮像制御部22は、撮像部210に、第二反射部150の第二領域を撮像させることで、第二部品42の側面を撮像させる。
 具体的には、ヘッド移動制御部24が、撮像部210の上方に第一領域が配置されるようにヘッド100を移動させ、照射制御部21が、第一照射部130に第一領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部220に光の照射を停止させた状態を維持させ、あるいは光の照射を停止させた場合に、撮像制御部22は、撮像部210に第一領域を撮像させる。
 また、ヘッド移動制御部24が、撮像部210の上方に第三領域が配置されるようにヘッド100を移動させ、照射制御部21が、第二照射部220に第三領域に向けて光を照射させるとともに第一照射部130に光の照射を停止させた場合に、撮像制御部22は、撮像部210に第三領域を撮像させる。
 また、ヘッド移動制御部24が、撮像部210の上方に第二領域が配置されるようにヘッド100を移動させ、照射制御部21が、第一照射部130に第二領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部220に光の照射を停止させた場合に、撮像制御部22は、撮像部210に第二領域を撮像させる。
 撮像移動制御部23は、部品供給部300に沿って撮像部210を移動させる処理部である。具体的には、撮像移動制御部23は、ヘッド100が部品供給部300から部品を吸着した位置または吸着する位置に撮像部210が近づくように、撮像部210を移動させる。
 次に、制御装置20がヘッド100に保持された部品の姿勢を認識するための処理について、図6~図10Bを用いて詳述する。
 図6は、本発明の実施の形態にかかる制御装置20が部品の姿勢を認識する処理を示すフローチャートである。
 まず、図6に示すように、撮像移動制御部23は、部品供給部300に沿って撮像部210を移動させる(S102)。
 図7は、本発明の実施の形態にかかる撮像移動制御部23が撮像部210を移動させる処理を説明するための図である。
 また、同図において、Y軸方向中央に位置する基板30に部品供給部300側から近づく方向を、Y軸マイナス方向とする。
 同図に示すように、撮像移動制御部23は、ヘッド100が部品供給部300から部品を吸着した場合には、吸着した位置(同図の位置A)に撮像部210が近づくように、撮像装置200を移動させる。
 また、撮像移動制御部23は、ヘッド100が基板30に部品を装着後に部品供給部300から部品を吸着しに行く場合には、吸着する位置(同図の位置B)に撮像部210が近づくように、撮像装置200を移動させる。
 図6に戻り、次に、ヘッド移動制御部24は、撮像部210の上方に第一領域が配置されるようにヘッド100を移動させる(S104)。
 図8A及び図8Bは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部24が撮像部210の上方に第一領域が配置されるようにヘッド100を移動させる処理を説明するための図である。
 図8Aに示すように、ヘッド移動制御部24は、ヘッド100を部品供給部300の側であるY軸プラス側から基板30側のY軸マイナス方向に向けて少なくとも移動させ、撮像部210の上方に第一反射部140の第一領域を配置させる。
 なお、撮像部210の移動を行わない場合であれば、ヘッド100を水平移動(XY移動)させて撮像部210の上方に移動させる構成としてもよい。
 図6に戻り、次に、照射制御部21は、第一照射部130に第一領域に向けて光を照射させる(S106)。また、この場合、照射制御部21は、第二照射部220には、光の照射を停止させた状態を維持させる、あるいは光の照射を停止させる。
 つまり、図8Aに示すように、照射制御部21は、第一照射部130に、第一部品41の側面に向けて光を照射させることで、第一反射部140の第一領域で、第一照射部130が照射した光を撮像部210に向けて反射させる。また、第二照射部220からの光が撮像部210に入射しないように、照射制御部21は、第二照射部220に、光の照射が停止状態であれば、当該停止状態を維持させ、また、光を照射させていれば、当該光の照射を停止させる。
 図6に戻り、次に、撮像制御部22は、撮像部210に、第一反射部140の第一領域を撮像させることで、第一部品41の側面を撮像させる(S108)。
 つまり、撮像制御部22は、撮像部210に第一領域を撮像させることで、図8Bに示すような第一部品41の側面の画像が撮像される。なお、撮像制御部22は、複数の第一ノズル110に保持されている複数の第一部品41(本実施の形態では4個の部品)の側面の画像を同時に撮像部210に撮像させてもよいし、当該複数の第一部品41のうち、一部の第一部品41の側面について撮像部210に撮像させることにしてもよい。
 次に、ヘッド移動制御部24は、撮像部210の上方に第三領域が配置されるようにヘッド100を移動させる(S110)。
 図9A及び図9Bは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部24が撮像部210の上方に第三領域が配置されるようにヘッド100を移動させる処理を説明するための図である。
 図9Aに示すように、ヘッド移動制御部24は、ヘッド100をさらに、Y軸方向中央に位置する基板30に部品供給部300側から近づく方向をY軸マイナス方向として、Y軸マイナス方向に向けて移動させ、撮像部210の上方に、第一部品41の下面及び第二部品42の下面を含む第三領域を配置させる。
 図6に戻り、次に、照射制御部21は、第二照射部220に第三領域に向けて光を照射させる(S112)。また、この場合、照射制御部21は、第一照射部130に光の照射を停止させる。
 つまり、図9Aに示すように、照射制御部21は、第二照射部220に、第一部品41の下面及び第二部品42の下面に向けて光を照射させることで、第一部品41の下面及び第二部品42の下面で反射された光が、撮像部210に入射する。また、第一照射部130からの光が撮像部210に入射しないように、照射制御部21は、第一照射部130に、光の照射を停止させる。
 図6に戻り、次に、撮像制御部22は、撮像部210に第三領域を撮像させることで、第一部品41の下面及び第二部品42の下面を撮像させる(S114)。
 つまり、撮像制御部22は、撮像部210に第三領域を撮像させることで、図9Bに示すような第一部品41の下面及び第二部品42の下面の画像が撮像される。なお、撮像制御部22は、複数の第一ノズル110に保持されている複数の第一部品41(本実施の形態では4個の部品)、及び複数の第二ノズル120に保持されている複数の第二部品42(本実施の形態では4個の部品)の下面の画像を同時に撮像部210に撮像させてもよいし、当該複数の第一部品41及び第二部品42のうち、一部の第一部品41及び第二部品42の側面について撮像部210に撮像させることにしてもよい。
 次に、ヘッド移動制御部24は、撮像部210の上方に第二領域が配置されるようにヘッド100を移動させる(S116)。
 図10A及び図10Bは、本発明の実施の形態にかかるヘッド移動制御部24が撮像部210の上方に第二領域が配置されるようにヘッド100を移動させる処理を説明するための図である。
 図10Aに示すように、ヘッド移動制御部24は、ヘッド100をさらに基板30の方向であるY軸マイナス方向に向けて移動させ、撮像部210の上方に、第二反射部150の第二領域を配置させる。
 図6に戻り、次に、照射制御部21は、第一照射部130に第二領域に向けて光を照射させる(S118)。また、この場合、照射制御部21は、第二照射部220には、光の照射を停止させる。
 つまり、図10Aに示すように、照射制御部21は、第一照射部130に、第二部品42の側面に向けて光を照射させることで、第二反射部150の第二領域で、第一照射部130が照射した光を撮像部210に向けて反射させる。また、第二照射部220からの光が撮像部210に入射しないように、照射制御部21は、第二照射部220に、光の照射を停止させる。
 図6に戻り、次に、撮像制御部22は、撮像部210に、第二反射部150の第二領域を撮像させることで、第二部品42の側面を撮像させる(S120)。
 つまり、撮像制御部22は、撮像部210に第二領域を撮像させることで、図10Bに示すような第二部品42の側面の画像が撮像される。なお、撮像制御部22は、複数の第二ノズル120に保持されている複数の第二部品42(本実施の形態では4個の部品)の側面の画像を同時に撮像部210に撮像させてもよいし、当該複数の第二部品42のうち、一部の第二部品42の側面について撮像部210に撮像させることにしてもよい。
 以上により、制御装置20がヘッド100に保持された第一部品41及び第二部品42の姿勢を認識するための処理は、終了する。
 以上のように、本発明の実施の形態にかかる部品実装装置10によれば、第一照射部130から第一部品41の側面及び第二部品42の側面に向けて光を照射して、第一反射部140の第一領域または第二反射部150の第二領域で当該光を反射させ、撮像部210で当該第一領域または第二領域を撮像することで、第一部品41の側面または第二部品42の側面を撮像する。これにより、第一照射部130と第一反射部140または第二反射部150とを用いて、第一部品41または第二部品42の側面を下方から撮像することができるので、ヘッド100に撮像部210を設ける必要がない。また、第一部品41または第二部品42の側面の撮像時にノズルを上下移動させるような必要もない。このため、部品実装装置10によれば、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。
 また、部品実装装置10は、撮像部210が第一領域または第二領域を撮像する場合に、第一照射部130に光を照射させるとともに、第二照射部220に光の照射を停止させた状態で、あるいは停止させて、第一部品41の側面または第二部品42の側面を撮像する。また、撮像部210が第三領域を撮像する場合に、第二照射部220に光を照射させるとともに、第一照射部130に光の照射を停止させて、第一部品41の下面または第二部品42の下面を撮像する。つまり、部品の下面を撮像するために備えられている撮像部210を用いて、当該部品の側面を撮像することができる。また、撮像に必要な照射部を使い分けることで、1つの撮像部210で部品の側面と下面とを撮像することができる。このため、部品実装装置10によれば、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。
 また、部品実装装置10は、撮像部210の上方に第一領域が配置されるようにヘッド100を移動させた場合に、第一照射部130に第一領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部220に光の照射を停止させた状態で、あるいは停止させて、撮像部210に第一領域を撮像させる。また、部品実装装置10は、撮像部210の上方に第三領域が配置されるようにヘッド100を移動させた場合に、第二照射部220に第三領域に向けて光を照射させるとともに第一照射部130に光の照射を停止させ、撮像部210に第三領域を撮像させる。また、部品実装装置10は、撮像部210の上方に第二領域が配置されるようにヘッド100を移動させた場合に、第一照射部130に第二領域に向けて光を照射させるとともに第二照射部220に光の照射を停止させ、撮像部210に第二領域を撮像させる。つまり、部品実装装置10は、ヘッド100を移動させて、第一部品41の側面、第一部品41の下面、第二部品42の下面、及び第二部品42の側面を順次撮像する。ここで、第一部品41及び第二部品42の側面と下面とを同時に撮像すると、撮像の視野が大きくなるとともに、また照射する光に偏りが生じるため、撮像の精度が低下する。このため、第一部品41及び第二部品42の側面と下面とを順次撮像することで、撮像の精度を向上させることができる。また、撮像部210の撮像間隔内でヘッド100を移動させれば、ヘッド100の移動によるタクトロスは生じない。これにより、部品実装装置10によれば、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ、部品の姿勢を精度良く認識することができる。
 また、部品実装装置10は、第一照射部130と撮像部210との間に、第一照射部130から照射される光の透過を規制する不透過性の部材であって、第一照射部130へ向けて照射された光の反射を規制する非反射性の部材である防止板131を備える。つまり、防止板131によって、第一照射部130からの光が直接撮像部210へ入射するのを防ぐとともに、第一照射部130で光が反射されて撮像部210へ光が入射するのを防ぐことができる。これにより、部品実装装置10によれば、撮像部210で精度良く部品を撮像することができるため、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を精度良く認識することができる。
 また、部品実装装置10は、ヘッド100が部品供給部300から部品を吸着した位置または吸着する位置に撮像部210が近づくように、撮像部210を移動させる。これにより、部品実装装置10は、ヘッド100が部品供給部300から部品を吸着した後に、ヘッド100を撮像部210の上方に短時間で移動させて、撮像部210にヘッド100に吸着された部品を撮像させることができる。このため、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。また、ヘッド100が基板30に部品を装着した後、部品を吸着するための移動途中で、ヘッド100を撮像部210の上方に移動させて、撮像部210にヘッド100への部品の吸着状態を撮像させることができる。特に、ヘッド100が基板30に部品を装着する際にノズル先端にはんだなどが付着することで、ノズルが部品を吸着しているものと誤認識される場合があるが、撮像部210で部品の吸着状態を撮像することで、当該誤認識を防止することができる。このため、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の誤認識を防止することができる。
 また、本発明の実施の形態にかかるヘッド100によれば、第一照射部130から第一部品41の側面及び第二部品42の側面に向けて光を照射して、第一反射部140の第一領域または第二反射部150の第二領域で撮像部210に向けて当該光を反射させる。これにより、撮像部210で当該第一領域または第二領域を撮像することで、第一部品41の側面または第二部品42の側面を撮像することができるので、ヘッド100に撮像部210を設ける必要がない。また、第一部品41または第二部品42の側面の撮像時にノズルを上下移動させるような必要もない。このため、当該ヘッド100を用いることで、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる部品実装装置10を実現することができる。
 また、本発明の実施の形態にかかる部品姿勢認識方法によれば、第一照射部130から第一部品41の側面及び第二部品42の側面に向けて光を照射して、第一反射部140の第一領域または第二反射部150の第二領域で当該光を反射させ、撮像部210で当該第一領域または第二領域を撮像することで、第一部品41の側面または第二部品42の側面を撮像する。これにより、第一照射部130と第一反射部140または第二反射部150とを用いて、第一部品41または第二部品42の側面を下方から撮像することができるので、ヘッド100に撮像部210を設ける必要がない。また、第一部品41または第二部品42の側面の撮像時にノズルを上下移動させるような必要もない。このため、当該部品姿勢認識方法によれば、構成が簡易な部品実装装置10を用いて、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる。
 なお、本発明は、このような部品姿勢認識方法として実現することができるだけでなく、当該部品姿勢認識方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムや集積回路として実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、CD-ROM等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
 以上、本発明の実施の形態に係る部品実装装置10について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
 今回開示された実施の形態は全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説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
 本発明は、構成が簡易で、タクトロスを抑制しつつ部品の姿勢を認識することができる部品実装装置等に利用できる。
  10 部品実装装置
  20 制御装置
  21 照射制御部
  22 撮像制御部
  23 撮像移動制御部
  24 ヘッド移動制御部
  30 基板
  41 第一部品
  42 第二部品
 100 ヘッド
 110 第一ノズル
 120 第二ノズル
 130 第一照射部
 131 防止板
 140 第一反射部
 150 第二反射部
 200 撮像装置
 210 撮像部
 220 第二照射部
 300 部品供給部
 310 部品カセット

Claims (8)

  1.  第一部品を保持する第一ノズルと第二部品を保持する第二ノズルとを有するヘッドと、前記第一部品と前記第二部品とを撮像する撮像部とを備え、前記第一部品と前記第二部品とを基板に実装する部品実装装置であって、
     前記ヘッドは、
     前記第一ノズルと前記第二ノズルとの間に配置され、前記第一部品の側面及び前記第二部品の側面に向けて光を照射する第一照射部と、
     前記第一照射部とで前記第一ノズルを挟むように前記第一ノズルの側方に配置され、前記第一照射部が照射した光を、第一領域で前記撮像部に向けて反射させる第一反射部と、
     前記第一照射部とで前記第二ノズルを挟むように前記第二ノズルの側方に配置され、前記第一照射部が照射した光を、第二領域で前記撮像部に向けて反射させる第二反射部とを備え、
     前記撮像部は、前記第一反射部の前記第一領域または前記第二反射部の前記第二領域を撮像することで、前記第一部品の側面または前記第二部品の側面を撮像する
     部品実装装置。
  2.  さらに、
     前記第一部品の下面または前記第二部品の下面を含む第三領域に向けて光を照射する第二照射部と、
     前記第一照射部及び前記第二照射部に光を照射させる、または当該光の照射を停止させる照射制御部とを備え、
     前記照射制御部は、
     前記撮像部が前記第一領域または前記第二領域を撮像する場合に、前記第一照射部に光を照射させるとともに、前記第二照射部に光の照射を停止させ、
     前記撮像部が前記第三領域を撮像する場合に、前記第二照射部に光を照射させるとともに、前記第一照射部に光の照射を停止させる
     請求項1に記載の部品実装装置。
  3.  さらに、
     前記ヘッドを移動させるヘッド移動制御部と、
     前記撮像部に画像を撮像させる撮像制御部とを備え、
     前記ヘッド移動制御部が、前記撮像部の上方に前記第一領域が配置されるように前記ヘッドを移動させた場合に、前記照射制御部は、前記第一照射部に前記第一領域に向けて光を照射させるとともに前記第二照射部に光の照射を停止させた状態を維持させ、あるいは光の照射を停止させ、前記撮像制御部は、前記撮像部に前記第一領域を撮像させ、
     前記ヘッド移動制御部が、前記撮像部の上方に前記第三領域が配置されるように前記ヘッドを移動させた場合に、前記照射制御部は、前記第二照射部に前記第三領域に向けて光を照射させるとともに前記第一照射部に光の照射を停止させ、前記撮像制御部は、前記撮像部に前記第三領域を撮像させ、
     前記ヘッド移動制御部が、前記撮像部の上方に前記第二領域が配置されるように前記ヘッドを移動させた場合に、前記照射制御部は、前記第一照射部に前記第二領域に向けて光を照射させるとともに前記第二照射部に光の照射を停止させ、前記撮像制御部は、前記撮像部に前記第二領域を撮像させる
     請求項2に記載の部品実装装置。
  4.  さらに、
     前記第一照射部と前記撮像部との間に、前記第一照射部から照射される光の透過を規制する不透過性の部材であって、前記第一照射部へ向けて照射された光の反射を規制する非反射性の部材を備える
     請求項1~3のいずれか1項に記載の部品実装装置。
  5.  さらに、
     部品が配置され、当該部品を前記ヘッドに供給する部品供給部と、
     前記部品供給部に沿って前記撮像部を移動させる撮像移動制御部とを備え、
     前記撮像移動制御部は、前記ヘッドが前記部品供給部から部品を吸着した位置または吸着する位置に前記撮像部が近づくように、前記撮像部を移動させる
     請求項1~3のいずれか1項に記載の部品実装装置。
  6.  第一部品と第二部品とを撮像部で撮像して基板に実装する部品実装装置に備えられ、前記第一部品を保持する第一ノズルと前記第二部品を保持する第二ノズルとを有するヘッドであって、
     前記第一ノズルと前記第二ノズルとの間に配置され、前記第一部品の側面及び前記第二部品の側面に向けて光を照射する第一照射部と、
     前記第一照射部とで前記第一ノズルを挟むように前記第一ノズルの側方に配置され、前記第一照射部が照射した光を、第一領域で前記撮像部に向けて反射させる第一反射部と、
     前記第一照射部とで前記第二ノズルを挟むように前記第二ノズルの側方に配置され、前記第一照射部が照射した光を、第二領域で前記撮像部に向けて反射させる第二反射部と
     を備えるヘッド。
  7.  第一部品を保持する第一ノズルと第二部品を保持する第二ノズルとを有するヘッドと、前記第一部品と前記第二部品とを撮像する撮像部とを備える部品実装装置が、前記第一部品及び前記第二部品の姿勢を認識する部品姿勢認識方法であって、
     前記第一ノズルと前記第二ノズルとの間に配置された第一照射部に、前記第一部品の側面に向けて光を照射させることで、前記第一照射部とで前記第一ノズルを挟むように前記第一ノズルの側方に配置された第一反射部の第一領域で、前記第一照射部が照射した光を前記撮像部に向けて反射させる第一照射制御ステップと、
     前記撮像部に、前記第一反射部の前記第一領域を撮像させることで、前記第一部品の側面を撮像させる第一撮像制御ステップと、
     前記第一照射部に、前記第二部品の側面に向けて光を照射させることで、前記第一照射部とで前記第二ノズルを挟むように前記第二ノズルの側方に配置された第二反射部の第二領域で、前記第一照射部が照射した光を前記撮像部に向けて反射させる第二照射制御ステップと、
     前記撮像部に、前記第二反射部の前記第二領域を撮像させることで、前記第二部品の側面を撮像させる第二撮像制御ステップと
     を含む部品姿勢認識方法。
  8.  さらに、前記部品姿勢認識方法は、
     前記撮像部の上方に前記第一領域が配置されるように、前記ヘッドを移動させる第一ヘッド移動制御ステップを含み、
     前記第一照射制御ステップでは、前記第一照射部に前記第一領域に向けて光を照射させるとともに、前記第一部品の下面または前記第二部品の下面を含む第三領域に向けて光を照射する第二照射部に光の照射を停止させた状態を維持させ、あるいは光の照射を停止させ、
     さらに、前記部品姿勢認識方法は、
     前記第三領域が前記撮像部の上方に配置されるように、前記ヘッドを移動させる第二ヘッド移動制御ステップと、
     前記第二照射部に前記第三領域に向けて光を照射させるとともに、前記第一照射部に光の照射を停止させる第三照射制御ステップと、
     前記撮像部に前記第三領域を撮像させる第三撮像制御ステップと、
     前記撮像部の上方に前記第二領域が配置されるように、前記ヘッドを移動させる第三ヘッド移動制御ステップとを含み、
     前記第二照射制御ステップでは、前記第一照射部に前記第二領域に向けて光を照射させるとともに、前記第二照射部に光の照射を停止させる
     請求項7に記載の部品姿勢認識方法。
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