(57)【要約】【課題】吸着ノズルに吸着されたチップ部品の位置ずれ量および向きのずれ角を簡易に検出可能な吸着姿勢判定装置を提供する。【解決手段】受光部での受光パターンを解析してチップ部品の左右のエッジ位置をそれぞれ検出すると共に、検出したチップ部品の左右のエッジ位置から該チップ部品の遮光幅を求め、吸着ノズルをその軸心を中心として回転させたときの前記遮光幅の変化パターンから該遮光幅が最小となるときの前記ノズルの回転角と前記左右のエッジ位置とをそれぞれを求めた後、上記回転角を基準として前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記左右のエッジ位置をそれぞれを求めることでチップ部品の向きのずれ角Δθ、短辺方向の位置ずれ量ΔＸ、および長辺方向の位置ずれ量ΔＹをそれぞれ求める。【選択図】図１
2010092902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルの先端部に吸着された略直方体形状のチップ部品を幅方向に横切る光路を形成した投光部および受光部を用いて上記受光部の出力から前記チップ部品の前記ノズルに対する吸着姿勢を判定するに際して、
前記受光部での受光パターンを解析して前記チップ部品における投光の照射面両側端のエッジ位置をそれぞれ検出すると共に、検出した前記チップ部品の両側端エッジ位置から該チップ部品の遮光幅を求め、
前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端のエッジ位置をそれぞれを求め、
前記各回転角度位置での前記チップ部品の両側端のエッジ位置から前記チップ部品の短辺方向の位置ずれ量ΔＸ、および長辺方向の位置ずれ量ΔＹを求めることを特徴とするチップ部品の吸着姿勢判定方法。
【請求項２】
ノズルの先端部に吸着された略直方体形状のチップ部品を幅方向に横切る光路を形成した第１の投光部および第１の受光部と、前記チップ部品を前記ノズルの軸方向に横切る光路を形成した第２の投光部および第２の受光部とを用い、前記第１および第２の受光部の出力から前記チップ部品の前記ノズルに対する吸着姿勢を判定するに際して、
前記第２の受光部での受光パターンを解析して前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置をそれぞれ検出し、
検出された前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置から前記チップ部品の高さ寸法を求めると共に、前記ノズルを９０°回転させたときの前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置から前記チップ部品の高さ寸法を求め、
これらのチップ部品の高さ寸法が吸着対象とするチップ部品の予め求められている高さ寸法であると看做し得るときに該チップ部品の吸着姿勢が適正であると判断した後、
前記第１の受光部での受光パターンを解析して前記チップ部品の両側端エッジ位置をそれぞれ検出すると共に、検出した前記チップ部品の両側端エッジ位置から該チップ部品の遮光幅を求め、更に前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端エッジ位置をそれぞれ求め、
前記各回転角度位置での前記チップ部品の両側端エッジ位置から前記チップ部品の短辺方向の位置ずれ量ΔＸ、および長辺方向の位置ずれ量ΔＹを求めることを特徴とするチップ部品の吸着姿勢判定方法。
【請求項３】
前記ノズルをその軸心を中心として回転させたときの前記遮光幅の変化パターンから該遮光幅が最小となるときの前記ノズルの回転角と前記チップ部品の両側端エッジ位置とをそれぞれを求めた後、上記回転角を基準として前記ノズルを９０°および１８０°回転させると共に、前記遮光幅が最小となるときの前記ノズルの回転角を前記チップ部品の向きのずれ角Δθとして求めることを特徴とした請求項１または２に記載のチップ部品の吸着姿勢判定方法。
【請求項４】
前記位置ずれ量ΔＸ,ΔＹは、前記遮光幅が最小となるときの前記チップ部品の両側端エッジ位置を［Ｌ０,Ｒ０］、前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端エッジ位置を［Ｌ９０,Ｒ９０］および［Ｌ１８０,Ｒ１８０］としたとき、前記受光部の光学的中心と前記ノズルの回転中心とのずれ量ΔＦを
ΔＦ＝（Ｌ０＋Ｒ１８０）／２
または
ΔＦ＝（Ｌ１８０＋Ｒ０）／２
として求めた後、前記チップ部品の短辺方向における前記ノズルの回転中心からの位置ずれ量ΔＸを
ΔＸ＝（Ｌ０＋Ｒ０）／２＋ΔＦ
または
ΔＸ＝（Ｌ１８０＋Ｒ１８０）／２＋ΔＦ
として求めると共に、前記チップ部品の長辺方向における前記ノズルの回転中心からの位置ずれ量ΔＹを
ΔＹ＝（Ｌ９０＋Ｒ９０）／２＋ΔＦ
として求めるものである請求項１〜３のいずれかに記載のチップ部品の吸着姿勢判定方法。
【請求項５】
先端に略直方体形状のチップ部品を吸着するノズルをその軸方向に昇降自在に設けると共に、軸心を中心として回転自在に設けたチップマウンタに組み込まれるチップ部品の吸着姿勢判定装置であって、
前記ノズルの先端部に吸着されたチップ部品を幅方向に横切る光路を形成した投光部および受光部と、
この受光部での受光パターンを解析して前記チップ部品の左右のエッジ位置をそれぞれ検出するエッジ検出手段と、
このエッジ検出手段にて検出された前記チップ部品の両側端エッジ位置から該チップ部品の遮光幅を求める遮光幅検出手段と、
前記ノズルをその軸心を中心として回転させたときの前記遮光幅の変化パターンから該遮光幅が最小となるときの前記ノズルの回転角と前記チップ部品の両側端エッジ位置とをそれぞれを求め、上記回転角を基準として前記ノズルを９０°および１８０°回転させる計測制御手段と、
前記遮光幅が最小となるときの前記両側端エッジ位置、前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記両側端エッジ位置に基づいて前記チップ部品の短辺方向の位置ずれ量ΔＸ、および長辺方向の位置ずれ量ΔＹを求める演算手段と
を具備したことを特徴とするチップ部品の吸着姿勢判定装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記遮光幅が最小となるときの前記チップ部品の両側端エッジ位置を［Ｌ０,Ｒ０］、前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端エッジ位置を［Ｌ９０,Ｒ９０］および［Ｌ１８０,Ｒ１８０］としたとき、前記受光部の光学的中心と前記ノズルの回転中心とのずれ量ΔＦを
ΔＦ＝（Ｌ０＋Ｒ１８０）／２
または
ΔＦ＝（Ｌ１８０＋Ｒ０）／２
として求めた後、前記チップ部品の短辺方向における前記ノズルの回転中心からの位置ずれ量ΔＸを
ΔＸ＝（Ｌ０＋Ｒ０）／２＋ΔＦ
または
ΔＸ＝（Ｌ１８０＋Ｒ１８０）／２＋ΔＦ
として求めると共に、前記チップ部品の長辺方向における前記ノズルの回転中心からの位置ずれ量ΔＹを
ΔＹ＝（Ｌ９０＋Ｒ９０）／２＋ΔＦ
として求めるものである請求項５に記載のチップ部品の吸着姿勢判定装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載のチップ部品の吸着姿勢判定装置において、
更に前記チップ部品を前記ノズルの軸方向に横切る光路を形成した第２の投光部および第２の受光部と、
この第２の受光部での受光パターンを解析して前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置をそれぞれ検出する第２のエッジ検出手段と、
この第２のエッジ検出手段にて検出された前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置から前記チップ部品の高さ寸法を求めると共に、前記ノズルを９０°回転させたときの前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置から前記チップ部品の高さ寸法を求め、これらのチップ部品の高さ寸法が吸着対象とするチップ部品の予め求められている高さ寸法であると看做し得るときに該チップ部品の吸着姿勢が適正であると判断する高さ判定手段と
を具備したことを特徴とするチップ部品の吸着姿勢判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルの先端部に吸着されてプリント基板に実装されるチップ部品の吸着姿勢を簡易に判定することのできるチップ部品の吸着姿勢判定方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に実装される抵抗やコンデンサ等のチップ部品は益々小型化される傾向にある。ちなみに［０４０２］と称されるチップ部品は長辺が略４００μｍ、短辺が略２００μｍの略直方体形状を有し、長手方向の両端下面部に一対の電極部を形成した構造を有する。そしてチップ部品のプリント基板への実装は、専ら、チップ部品の上面をその先端部に吸着して上下に昇降駆動されるノズルを備えた実装機を用いて行われる（例えば特許文献１を参照）。またエッジセンサを用いて前記ノズルによるチップ部品の吸着の有無や吸着姿勢の異常を検出し、プリント基板への実装ミスを防ぐことも提唱されている（例えば特許文献２を参照）。
【０００３】
一方、本発明者は、先に単色平行光の光路中に進入した検出対象物による上記単色平行光の回折パターンを解析することで上記検出対象物のエッジを高精度に検出する手法を提唱した（例えば特許文献３を参照）。更に本発明者はこのエッジ検出手法を応用して、単色平行光の回折幅よりも狭い、例えば２００μｍ以下の幅を有する微小な検出対象物であっても、その両側のエッジをそれぞれ検出することで検出対象物の幅を高精度に検出する手法を提唱した（例えば特許文献４を参照）。
【特許文献１】特開２０００−５９０９９号公報
【特許文献２】特開２００７−４３０７６号公報
【特許文献３】特許第４０８５４０９号公報
【特許文献４】特開２００５−２２７１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで前述した特許文献２に示されるように複数の吸着ノズルを備え、これらの吸着ノズルを択一的に昇降駆動するように構成されたチップマウンタ（部品実装機）においては、例えば図１０に示すように投光器１と受光器２との間に形成される光路を上記複数の吸着ノズル３ａ〜３ｎの配列方向に設定することが望ましい。そしてこれらの吸着ノズル３ａ〜３ｎの択一的な昇降動作に連動して前記受光器２での受光パターンを解析し、各吸着ノズル３ａ〜３ｎにそれぞれ吸着されたチップ部品４の吸着の有無や吸着姿勢の異常を検出するように構成すれば良い。
【０００５】
しかしながら吸着ノズル３ａ〜３ｎによって前記受光器２による受光パターンの検出距離（ＷＤ）が異なるので、前述した特許文献４に開示される手法にてチップ部品Ｔの幅（平行光束の遮光幅）を検出した場合、検出距離（ＷＤ）によってチップ部品Ｔの検出幅が異なると言う問題がある。また吸着ノズルによるチップ部品の吸着位置が、必ずしもその中心であるとは保証されず、またチップ部品の向きが一定の方向に揃っているとは限らない。従ってチップ部品が吸着ノズルの先端に正常に吸着されているならば、該チップ部品の向きと正規の吸着位置からのずれ量とを計測し得ることが望ましい。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、投光部および受光部からなるエッジセンサを用いて、吸着ノズルの先端部に吸着されたチップ部品の吸着位置のずれ量や向きのずれ角を計測することのできるチップ部品の吸着姿勢判定方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、略直方体形状を有するチップ部品の上面を吸着ヘッドにて吸着した際、該チップ部品による遮光幅Ｗが最小となるのはチップ部品の短辺が平行光束の光軸に対して直交したときであり、また遮光幅Ｗが最大となるのは該チップ部品の上面における対角線方向の一方が前記平行光束の光軸に対して直交したときであり、そしてチップ部品の長辺が平行光束の光軸に対して直交したときには、その遮光幅Ｗは上記最大の遮光幅よりも若干狭くなることに着目している。
【０００８】
そこで上述した目的を達成するべく本発明に係るチップ部品の吸着姿勢判定方法は、ノズルの先端部に吸着された略直方体形状のチップ部品を幅方向に横切る光路を形成した投光部および受光部を用いて上記受光部の出力から前記チップ部品の前記ノズルに対する吸着姿勢を判定するに際して、
<ａ>  前記受光部での受光パターンを解析して前記チップ部品における投光の照射面両側端のエッジ位置をそれぞれ検出すると共に、検出した前記チップ部品の両側端エッジ位置から該チップ部品の遮光幅を求め、
<ｂ>  更に前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端のエッジ位置をそれぞれ求め、
<ｃ>  前記各回転角度位置での前記チップ部品の両側端エッジ位置から前記チップ部品の短辺方向の位置ずれ量ΔＸ、および長辺方向の位置ずれ量ΔＹを求める
ことを特徴としている。
【０００９】
また本発明に係る別のチップ部品の吸着姿勢判定方法は、ノズルの先端部に吸着された略直方体形状のチップ部品を幅方向に横切る光路を形成した第１の投光部および第２の受光部と、記チップ部品を前記ノズルの軸方向に横切る光路を形成した第２の投光部および第２の受光部とを用い、前記第１および第２の受光部の出力から前記チップ部品の前記ノズルに対する吸着姿勢を判定するに際して、
<ａ>  前記第２の受光部での受光パターンを解析して前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置をそれぞれ検出し、
<ｂ>  検出された前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置から前記チップ部品の高さ寸法を求めると共に、前記ノズルを９０°回転させたときの前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置から前記チップ部品の高さ寸法を求め、
<ｃ>  これらのチップ部品の高さ寸法が吸着対象とするチップ部品の予め求められている高さ寸法であると看做し得るときに該チップ部品の吸着姿勢が適正であると判断した後、
<ｄ>  前記第１の受光部での受光パターンを解析して前記チップ部品の両側端エッジ位置をそれぞれ検出すると共に、検出した前記チップ部品の両側端エッジ位置から該チップ部品の遮光幅を求め、
<ｅ>  更に前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端エッジ位置をそれぞれを求め、
<ｆ>  前記各回転角度位置での前記左右のエッジ位置から前記チップ部品の短辺方向の位置ずれ量ΔＸ、および長辺方向の位置ずれ量ΔＹを求めること
を特徴としている。
【００１０】
好ましくは前記ノズルをその軸心を中心として回転させたときの前記遮光幅の変化パターンから該遮光幅が最小となるときの前記ノズルの回転角と前記チップ部品の両側端エッジ位置とをそれぞれを求めた後、上記回転角を基準として前記ノズルを９０°および１８０°回転させると共に、前記遮光幅が最小となるときの前記ノズルの回転角を前記チップ部品の向きのずれ角Δθとして求めるようにしても良い。
【００１１】
ちなみに前記位置ずれ量ΔＸ,ΔＹは、前記遮光幅が最小となるときの前記チップ部品の両側端エッジ位置を［Ｌ０,Ｒ０］、前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端エッジ位置を［Ｌ９０,Ｒ９０］および［Ｌ１８０,Ｒ１８０］としたとき、前記受光部の光学的中心と前記ノズルの回転中心とのずれ量ΔＦを
ΔＦ＝（Ｌ０＋Ｒ１８０）／２
または
ΔＦ＝（Ｌ１８０＋Ｒ０）／２
として求めた後、前記チップ部品の短辺方向における前記ノズルの回転中心からの位置ずれ量ΔＸを
ΔＸ＝（Ｌ０＋Ｒ０）／２＋ΔＦ
または
ΔＸ＝（Ｌ１８０＋Ｒ１８０）／２＋ΔＦ
として求めると共に、前記チップ部品の長辺方向における前記ノズルの回転中心からの位置ずれ量ΔＹを
ΔＹ＝（Ｌ９０＋Ｒ９０）２＋ΔＦ
として求めることによってなされる。
【００１２】
また本発明に係るチップ部品の吸着姿勢判定装置は、先端に略直方体形状のチップ部品を吸着するノズルをその軸方向に昇降自在に設けると共に、軸心を中心として回転自在に設けたチップマウンタに組み込まれるチップ部品の吸着姿勢判定装置であって、
<Ａ>  前記ノズルの先端部に吸着されたチップ部品を幅方向に横切る光路を形成した投光部および受光部と、
<Ｂ>  この受光部での受光パターンを解析して前記チップ部品の両側端エッジ位置をそれぞれ検出するエッジ検出手段と、
<Ｃ>  このエッジ検出手段にて検出された前記チップ部品の両側端エッジ位置から該チップ部品の遮光幅を求める遮光幅検出手段と、
<Ｄ>  前記ノズルをその軸心を中心として回転させたときの前記遮光幅の変化パターンから該遮光幅が最小となるときの前記ノズルの回転角と前記チップ部品の両側端エッジ位置とをそれぞれを求め、上記回転角を基準として前記ノズルを９０°および１８０°回転させる計測制御手段と、
<Ｅ>  前記遮光幅が最小となるときの前記チップ部品の両側端エッジ位置、前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端エッジ位置に基づいて前記チップ部品の短辺方向の位置ずれ量ΔＸ、および長辺方向の位置ずれ量ΔＹを求める演算手段と
を具備したことを特徴としている。
【００１３】
また本発明に係る別のチップ部品の吸着姿勢判定装置は、上述した構成に加えて、
<Ｆ>  前記チップ部品を前記ノズルの軸方向に横切る光路を形成した第２の投光部および第２の受光部と、
<Ｇ>  この第２の受光部での受光パターンを解析して前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置をそれぞれ検出する第２のエッジ検出手段と、
<Ｈ>  この第２のエッジ検出手段にて検出された前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置から前記チップ部品の高さ寸法を求めると共に、前記ノズルを９０°回転させたときの前記ノズルの先端部の位置および前記チップ部品の先端部の位置から前記チップ部品の高さ寸法を求め、これらのチップ部品の高さ寸法が吸着対象とするチップ部品の予め求められている高さ寸法であると看做し得るときに該チップ部品の吸着姿勢が適正であると判断する高さ判定手段と
を更に備えることを特徴としている。
【００１４】
ちなみに前記演算手段は、前記遮光幅が最小となるときの前記チップ部品の両側端エッジ位置を［Ｌ０,Ｒ０］、前記ノズルを９０°および１８０°回転させたときの前記チップ部品の両側端エッジ位置を［Ｌ９０,Ｒ９０］および［Ｌ１８０,Ｒ１８０］としたとき、前記受光部の光学的中心と前記ノズルの回転中心とのずれ量ΔＦを
ΔＦ＝（Ｌ０＋Ｒ１８０）／２
または
ΔＦ＝（Ｌ１８０＋Ｒ０）／２
として求めた後、前記チップ部品の短辺方向における前記ノズルの回転中心からの位置ずれ量ΔＸを
ΔＸ＝（Ｌ０＋Ｒ０）／２＋ΔＦ
または
ΔＸ＝（Ｌ１８０＋Ｒ１８０）／２＋ΔＦ
として求めると共に、前記チップ部品の長辺方向における前記ノズルの回転中心からの位置ずれ量ΔＹを
ΔＹ＝（Ｌ９０＋Ｒ９０）／２＋ΔＦ
として求めるように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成のチップ部品の吸着姿勢判定方法および装置によれば、ノズルの先端に吸着されたチップ部品の向きとその位置ずれ量をそれぞれ計測することが可能となるので、例えばプリント基板に対するチップ部品の向きとその実装位置とを高精度に制御することが可能となる。また前記ノズルによる前記チップ部品の吸着姿勢の異常を簡易に判定することができる。従ってこの吸着姿勢の異常判定を行った後、正常に吸着されているチップ部品に対してだけ前述した位置ずれ量との計測を行うようにすれば、その計測処理の簡易化と共に、計測信頼性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るチップ部品の吸着姿勢判定方法および装置について説明する。
本発明に係るチップ部品の吸着姿勢判定装置は、チップ部品をプリント基板に実装するチップマウンタ（部品装機）に装着して用いられるものであって、図１はその要部概略構成を示している。特にこの吸着姿勢判定装置は、チップマウンタにおける吸着ノズル３の先端に吸着されたチップ部品Ｔの吸着姿勢の良否を判定すると共に、チップ部品Ｔの向きと吸着位置のずれ量とを計測するものであって、前記吸着ノズル３の昇降領域を横切る光路を形成した第１の投光部１および第１の受光部２からなる第１のエッジセンサ４と、前記吸着ノズル３の軸心方向を横切る光路を形成した第２の投光部５および第２の受光部６からなる第２のエッジセンサ７とを備える。
【００１７】
尚、前記部品実装装置は、水平面内を移動自在に設けられたＸＹテーブル機構１０に前記吸着ノズル３を上下方向に昇降自在に組み込むと共に、前記吸着ノズル３をその軸心を中心として回動自在に設けて構成される。この部品実装装置は、実装制御部１１におけるテーブル制御部１２の制御の下でＸＹテープル機構１０をＸ-Ｙ方向に移動制御して、例えば該ＸＹテープル機構１０に載置されたプリント基板に対する前記吸着ノズル３の位置決めを行う。また更に前記実装制御部１１におけるノズル制御部１３の制御の下でＺ軸駆動機構１４およびθ駆動機構１５をそれぞれ駆動制御して前記吸着ノズル３を上下に昇降駆動すると共に前記吸着ノズル３を回動させる。そして基本的には図示しない吸引装置による前記吸着ノズル３の作動を制御しながら、該吸着ノズル３の先端部に吸着したチップ部品Ｔの図示しないプリント基板への表面実装を行う。尚、図１においては１つの吸着ノズル３だけを示すが、部品実装装置が択一的に駆動される複数本の吸着ノズル３を備えることもあることは前述した通りである。また前記Ｚ軸駆動機構１４およびθ軸駆動機構１５は実装制御部１１を制御コンピュータとした位置／角度制御であっても良いし、機械的構造により位置／角度決めを行えるものであっても良く、当業者が適宜判断して設ければよいものである。
【００１８】
本発明に係る吸着姿勢判定装置における第１のエッジセンサ４（第１の投光部１および第１の受光部２）および第２のエッジセンサ７（第２の投光部５および第２の受光部６）は、前述した部品実装装置の前述したＸＹテーブル機構１０に一体的に組み込まれる。特に第１の投光部１は、水平方向に所定の幅を有する平行光束（幾何光学における光線の束）を前記吸着ノズル３の昇降領域を横切る向きに投光するように設けられる。また第２の投光部５は、垂直方向に所定の幅を有する平行光束（幾何光学における光線の束）を前記吸着ノズル３の軸心を横切る向きに投光するように設けられる。このような投光部１,５は、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ素子（ＬＤ）等の光源と、光ファイバやコリメータ・レンズ等の光学系を用いて構成される。
【００１９】
また前記第１および第２の受光部２,６は前記吸着ノズル３の昇降領域を挟んで前記投光部１,５にそれぞれ対峙する位置に設けられて前記投光部１,５から発せられた光を受光し、その光路中に進入した前記吸着ノズル３またはその先端部に吸着されたチップ部品Ｔによる受光量の変化を検出するものとなっている。特にこれらの第１および第２の受光部２,６は、例えば前記平行光束をその全幅に亘って受光可能なラインセンサを主体として構成され、ラインセンサの各位置での受光量をそれぞれ電気信号に変換して出力することで、前記光路中に進入した吸着ノズル３やその先端に吸着されたチップ部品に起因して変化した前記ラインセンサの幅方向における受光量の変化（受光パターン）を検出するように構成される。
【００２０】
このようにして前記部品実装装置に第１および第２のエッジセンサ４,７をそれぞれ組み込んで構成される吸着姿勢判定装置は、基本的には前記吸着ノズル３の昇降に伴って前記光路に進入した前記チップ部品Ｔまたは前記吸着ノズル３に起因して変化する前記第１の受光部２での受光パターンを解析して前記チップ部品Ｔまたは前記吸着ノズル３の両側端のエッジ位置、つまりラインセンサの幅方向における左右のエッジをそれぞれ検出する第１のエッジ検出手段２１を備える。
【００２１】
この第１のエッジ検出手段２１は、光路中に存在するチップ部品Ｔまたは吸着ノズル３によって前記平行光束が部分的に遮られると共に、該チップ部品Ｔまたは吸着ノズル３におけるセインセンサの幅方向における両側端、つまりチップ部品Ｔまたは吸着ノズル３の左右のエッジにおいて前記平行光束がフレネル回折を生じ、これに伴って前記受光部３での受光パターンが、例えば図２に示すように変化することに着目して、前記受光部３での受光パターンを解析することでその左右のエッジ位置を検出するものである。このエッジ検出の手法については、例えば前述した特許文献３,４に記載される通りである。
【００２２】
この第１のエッジ検出手段２１によるエッジ検出を簡単に説明すると、チップ部品Ｔや吸着ノズル３等の遮光物が存在しないときのラインセンサの各受光セルでの正規化受光量を［１］としたとき、基本的には図３に例示するように上記遮光物の存在によってフレネル回折を生じた受光パターンにおける受光量が［０.２５］となる位置が上記遮光物のエッジ位置に相当することに着目してエッジ位置を検出するものである。
【００２３】
また遮光物による前記平行光束の遮光幅が狭い為にその光量が［０.２５］まで低下しないような場合には、前記遮光物による受光パターンの変化が左右対称に生じていると看做してその片側の受光パターンのみに着目し、予め定めた値Ｙth、例えば［０.７５］まで光量が低下した位置と、受光量が［０.２５］となるエッジ位置とのずれ量Δｘが前記受光パターンの変化を近似した関数によって定まることを利用してそのエッジ位置を検出するものである。前記第１のエッジ検出手段２１は、基本的にはこのようにして前記第１の受光部２での受光パターンを解析し、これによって前記チップ部品Ｔまたは前記吸着ノズル３の左右のエッジ（両側端エッジ）をそれぞれ検出している。
【００２４】
尚、前記第２の受光部６からの出力を解析する第２のエッジ検出手段３１も前記第１のエッジ検出手段２１と同様にして遮光物のエッジ位置を検出するものである。特にこの第２のエッジ検出手段３１においては、チップ部品Ｔを吸着していない状態において前記吸着ノズル３の先端位置を検出すると共に、検出した吸着ノズル３の先端位置を基準として該吸着ノズル３の先端部に吸着されたチップ部品Ｔの先端位置を検出するものとなっている。そして高さ判定手段３２においては、前記第２のエッジ検出手段３１において検出された吸着ノズル３の先端位置と、該吸着ノズル３の先端部に吸着されたチップ部品Ｔの先端位置との差としてチップ部品Ｔの高さＨを検出するものとなっている。
【００２５】
ところで前述した第1のエッジ検出手段２１はチップ部品Ｔの幅を測定するに際して、チップ部品Ｔの右側縁および左側縁からの回折波形が互いに干渉することによって受光量が［０.２５］まで減少しないという事態が生じ得る。しかし第２のエッジ検出手段３１においては、回折はチップ部品Ｔの下側縁においてのみ生じ、上側に関しては吸着ノズル３で遮光されるために上述した干渉の問題が生じない。従って受光量が［０.２５］になる位置として、そのエッジ位置（チップ部品の下側縁）を検出することが可能である。このような高さ判定手段３２の役割については後述する。
【００２６】
ここで前記第１のエッジ検出手段２１により検出されるチップ部品Ｔの左右のエッジ位置に基づく該チップ部品Ｔの吸着状態の検出、特にチップ部品Ｔの向きとその吸着位置のずれ量の検出について説明する。先端にチップ部品Ｔを吸着した吸着ノズル３を、その軸心を中心として回転させた場合、これに伴ってチップ部品Ｔが回転して前記平行光の光軸に対する向きが変化する。これ故、前記第１の受光部２での受光パターンが変化するので前記第１のエッジ検出手段にて上記受光パターンを解析して求められるチップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒが変化する。
【００２７】
図４は吸着ノズル３を３６０°に亘って回転させたときの前記チップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒの変化の様子と、これらのエッジ位置Ｌ,Ｒの差として求められる前記チップ部品Ｔによる前記平行光に対する遮光幅Ｗの変化の様子を示している。この遮光幅Ｗの変化に着目すると、遮光幅Ｗが狭くなる鋭い谷部Ａが回転角度に１８０°の差のある２つの位置にて生じると共に、これらの谷部Ａから９０°の角度差のある回転位置において比較的緩い谷部Ｂが生じる。
【００２８】
ちなみにチップ部品Ｔは、略直方体形状を有してその上面を前記吸着ヘッド３にて吸着されるので、該チップ部品Ｔによる遮光幅Ｗが最小となるのはチップ部品Ｔの短辺が平行光束の光軸に対して直交したときである。また上記遮光幅Ｗが最大となるのは、該チップ部品Ｔの対角線方向が前記平行光束の光軸に対して直交したときであり、そしてチップ部品Ｔの長辺が平行光束の光軸に対して直交したときには、その遮光幅Ｗは上記最大の遮光幅よりも若干狭くなる。
【００２９】
従って前述した如く求められる遮光幅Ｗが最小となる谷部Ａが得られたときの前記吸着ヘッド３の回転角度θは、チップ部品Ｔの短辺が平行光線束の光軸に対して直交した向きに位置付けられた状態であり、上記遮光幅Ｗはチップ部品Ｔの短辺での遮光幅を示していると言える。そしてこの位置から９０°回転した位置での遮光幅Ｗは、チップ部品Ｔの長辺が平行光線束の光軸に対して直交した向きに位置付けられた状態、つまりチップ部品Ｔの長辺での遮光幅を示していると言える。
【００３０】
ところで前記吸着ヘッド３の軸心（回転中心）と第１のエッジセンサ４の光学的中心位置とが一致しているならば、例えば前記谷部Ａ,Ｂにおいてそれぞれ検出されたチップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒは、該チップ部品Ｔを１８０°回転させたときの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒと入れ替わるだけである。これにも拘わらず、例えば谷部Ａにて検出されたチップ部品Ｔの左側のエッジ位置Ｌ０と、上記谷部Ａから吸着ヘッド３を１８０°回転させた位置Ａ'でのチップ部品Ｔの右側のエッジ位置Ｒ１８０とが異なる場合には、吸着ヘッド３の軸心と第１のエッジセンサ４の光学的中心位置とがずれていることを意味する。そしてそのずれ量（オフセット量）ΔＦについては、例えば
ΔＦ＝（Ｌ０＋Ｒ１８０）／２  または  ΔＦ＝（Ｌ１８０＋Ｒ０）／２
として求めることができる。
【００３１】
一方、吸着ヘッド３の軸心と第１のエッジセンサ４の光学的中心位置との間にずれがなく（オフセット量ΔＦ＝０）、前記吸着ヘッド３に対するチップ部品Ｔの吸着位置自体にずれがある場合にも、吸着ヘッド３を１８０°回転させたときのチップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒは、基本的には図５に示すように左右入れ替わるだけである。吸着ヘッド３を９０°回転させたときと２７０°回転させたときも同様である。そしてチップ部品Ｔの中心位置は、左右のエッジ位置Ｌ,Ｒ間の中心位置となる。従って吸着ヘッド３の軸心とチップ部品Ｔの短辺方向における中心位置とのずれ量ΔＸは、遮光幅Ｗが最小となった向きでのチップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒから
ΔＸ＝（Ｌ０＋Ｒ０）／２  または  ΔＸ＝（Ｌ１８０＋Ｒ１８０）／２
として求めることができる。また吸着ヘッド３の軸心とチップ部品Ｔの長辺方向における中心位置とのずれ量ΔＹについては、遮光幅Ｗが最小となった向きから前記吸着ヘッド３を９０°および２７０°回転させたときの左右のエッジ位置Ｌ９０,Ｒ９０,Ｌ２７０,Ｒ２７０から、同様にして
ΔＹ＝（Ｌ９０＋Ｒ９０）／２  または  ΔＹ＝（Ｌ２７０＋Ｒ２７０）／２
として求めることができる。
【００３２】
従って前述した吸着ヘッド３の軸心（回転中心）と第１のエッジセンサ４の光学的中心位置とのずれ量（オフセット量）ΔＦを考慮した場合、吸着ヘッド３の軸心とチップ部品Ｔの短辺方向における中心位置とのずれ量ΔＸは、
ΔＸ＝（Ｌ０＋Ｒ０）／２＋ΔＦ  または  ΔＸ＝（Ｌ１８０＋Ｒ１８０）／２＋ΔＦ
として求めることができ、また吸着ヘッド３の軸心とチップ部品Ｔの長辺方向における中心位置とのずれ量ΔＹについては、
ΔＹ＝（Ｌ９０＋Ｒ９０）／２＋ΔＦ  または  ΔＹ＝（Ｌ２７０＋Ｒ２７０）／２＋ΔＦ
として求めることができる。
【００３３】
本発明に係るチップ部品の吸着姿勢判定方法および装置は、上述した考察に基づいて前記第１のエッジ検出手段２１にて求められたチップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒに基づいて遮光幅検出手段２２が求める前記チップ部品Ｔによる遮光幅Ｗに着目し、最小幅検出手段２３にて上記遮光幅Ｗが最小となる前記吸着ヘッド３の回転角度θを求め、ずれ角検出手段２４において上記角度θを前記吸着ヘッド３に先端に吸着されたチップ部品Ｔの前記吸着ヘッド３の基準方法に対するずれ角Δθとして検出している。
【００３４】
そして計測制御手段２５においては上述した如く検出された角度θを基準［０°］として前記吸着ノズル３をその軸心を中心として９０°および１８０°回転させ、これらの０°,９０°,１８０°の各角度位置におけるチップ部品Ｔの左右のエッジ位置［Ｌ０,Ｒ０］,［Ｌ９０,Ｒ９０］,［Ｌ１８０,Ｒ１８０］を前記第１のエッジ検出手段２１にてそれぞれ検出している。
【００３５】
そしてオフセット量検出手段２６においては、前述した如く基準位置［０°］および［１８０°］の回転位置における前記チップ部品Ｔの左右のエッジ位置［Ｌ０,Ｒ０］,［Ｌ１８０,Ｒ１８０］に基づいて、前記吸着ヘッド３の軸心と第１のエッジセンサ４の光学的中心位置とのずれ量（オフセット量）ΔＦを
ΔＦ＝（Ｌ０＋Ｒ１８０）／２  または  ΔＦ＝（Ｌ１８０＋Ｒ０）／２
として求めている。
【００３６】
更に位置ずれ量検出手段２７においては、上述した如く求められたずれ量（オフセット量）ΔＦと、前記基準位置［０°］および［９０°］の回転位置における前記チップ部品Ｔの左右のエッジ位置［Ｌ０,Ｒ０］,［Ｌ９０,Ｒ９０］に基づいて、吸着ヘッド３に対するチップ部品ＴのＸ方向における位置ずれ量ΔＸを
ΔＸ＝（Ｌ０＋Ｒ０）／２＋ΔＦ  または  ΔＸ＝（Ｌ１８０＋Ｒ１８０）／２＋ΔＦ
として求め、更にＹ方向における位置ずれ量ΔＹを
ΔＹ＝（Ｌ９０＋Ｒ９０）／２＋ΔＦ  または  ΔＹ＝（Ｌ２７０＋Ｒ２７０）／２＋ΔＦ
として求めている。
【００３７】
そしてこれらの位置ずれ量ΔＸ,ΔＹを、前述したずれ角検出手段２４にて求めたチップ部品Ｔの向きを示すずれ角Δθと共に出力し、前述した部品実装装置によるチップ部品Ｔのプリント基板への実装制御に供している。部品実装装置におけるチップ部品の実装制御は、具体的には上記位置ずれ量ΔＸ,ΔＹに従って前記吸着ヘッド３の先端に吸着したチップ部品Ｔのプリント基板に対する実装位置のずれを修正し、また前記ずれ角Δθに従って前記吸着ヘッド３の先端に吸着したチップ部品Ｔのプリント基板に対する実装方向のずれを修正することのよって行われる。
【００３８】
ところで前述したチップ部品Ｔの位置ずれ量ΔＸ,ΔＹおよびずれ角Δθの検出は、チップ部品Ｔの上面が吸着ヘッド３の先端部に正しく吸着していることを前提として実行される。しかし［０４０２］と称されるような微小なチップ部品Ｔの場合、吸着ヘッド３は必ずしもチップ部品Ｔの上面を吸着し得るとは限らない。そこで本装置においては、実装（吸着）対象とするチップ部品Ｔの寸法仕様を予め入手可能なことから、チップ部品Ｔの高さ着目して吸着不良な状態を判定し、吸着ヘッド３の先端に正常な姿勢で吸着されていると看做し得るものに対してだけ前述した吸着姿勢の判定処理、具体的には位置ずれ量ΔＸ,ΔＹおよびずれ角Δθの計測を行うものとなっている。
【００３９】
このような吸着ヘッド３の先端に吸着されたチップ部品Ｔの高さＨを計測するべく、本装置においては前述した第２のエッジセンサ７を備えている。ちなみに第２のエッジセンサ７については、例えば図６に示すように前述した第１のエッジセンサ４の受光部２の中心位置に連なって、該第１のエッジセンサ４と直交する方向に受光部６を形成したものであれば良い。このように受光部２,６をＴ型に配列したエッジセンサを用いれば、チップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒを検出しながら、その高さＨを検出することが可能となる。
【００４０】
しかしながら現状においては、画素セルの配列方向を異にする２つのラインセンサを安価に一体形成することは困難であり、一般的には画素セルを二次元配列した高価なエリアセンサを用いることが必要となる。従って実用的には図７に示すように、画素セルの配列方向を水平にした第１のエッジセンサ４に対して、画素セルの配列方向を垂直にした第２のエッジセンサ７を所定の距離を隔てて設ければ良い。特に第１のエッジセンサ４については、その光学的中心が吸着ヘッド３の軸心と一致するように設け、また第２のエッジセンサ７については前記吸着ヘッド３の軸心に重なるように設ければ良い。
【００４１】
そして予め前記第２のエッジセンサ７における先端の画素セルが前記吸着ヘッド３の先端にて遮光される位置まで該吸着ヘッド３を下降させ、その下降位置を高さ計測の基準位置として図示しないメモリに記憶しておく。しかる後、チップ部品Ｔの高さ計測時には前記吸着ヘッド３を上記基準位置まで下降させ、この状態で該吸着ヘッド３を回転させながら前記第２のエッジセンサ７の受光パターンを解析してチップ部品Ｔの先端位置を求め、このチップ部品Ｔの先端位置と、前記吸着ノズル３の先端位置との差を該チップ部品Ｔの高さｈとして求めるようにすれば良い。
【００４２】
ここで上述した如くして計測されるチップ部品Ｔの高さｈに基づく吸着姿勢の良否判定について説明すると、吸着ヘッド３の先端にてチップ部品Ｔの上面を正しく吸着した場合には、図８(ａ)(ｂ)に示すように吸着ヘッド３を回転させて高さ検出の向きを変えても、その検出高さｈ１,ｈ２は殆ど変化しない。そしてその検出高さｈ１,ｈ２は、基本的には予め求められているチップ部品Ｔの高さＨに略等しい。
【００４３】
これに対して吸着ヘッド３の先端にてチップ部品Ｔの端面または側面を吸着した場合には、図８(ａ)(ｂ)に示すように吸着ヘッド３を回転させて高さ検出の向きを変えても、その検出高さｈ１,ｈ２は殆ど変化しないが、検出される高さｈ１,ｈ２自体が、予め求められているチップ部品Ｔの高さＨと大きく異なる。従って上述した如くして検出されるチップ部品Ｔの高さｈ１,ｈ２を、予め求められているチップ部品Ｔの高さＨと比較することによって、該チップ部品Ｔがその上面にて正しく吸着されているか、或いは側面または端面が吸着された状態であるかを判定することができる。
【００４４】
またチップ部品Ｔが略直方体形状をなしていると雖も、例えば図８(ｅ)に示すように希にその辺部が吸着されることがある。そして或る向きにおいて検出されるチップ部品Ｔの高さｈが、偶然的に予め求められているチップ部品Ｔの高さＨと略等しいことがある。しかしながらこのような吸着状態であっても、吸着ヘッド３を回転させることでチップ部品Ｔの高さを異なる向きから計測すると、一般的にはその高さが変化する。即ち、吸着ヘッド３を回転させることによって該吸着ヘッド３の先端に吸着されたチップ部品Ｔの検出高さｈが変化する。従ってチップ部品Ｔの検出高さｈが、その回転に伴って変化するか否かを判定し、その検出高さｈが変化するならばこれをチップ部品Ｔの吸着状態が不良であると判断することが可能となる。
【００４５】
前述した高さ判定手段３２は、このような観点に基づいて吸着ノズル３を回転させながら該吸着ノズル３の先端に吸着されたチップ部品Ｔの高さｈを検出し、その高さｈが予め求められているチップ部品の高さ寸法であるか否かを判断することで、その吸着姿勢の良否を判断している。ここで、検出した高さｈと当該チップ部品の高さ寸法とが完全に同一である必要は無い。例えば高さｈがチップ部品の高さ寸法にセンサのノイズを加減した範囲内にある場合にもチップ部品の高さ寸法が吸着対象とするチップ部品の予め求められている高さ寸法であり、即ち、チップ部品の吸着姿勢が適正であると看做しても良いことは言うまでもない。そして吸着姿勢が正常であると看做し得る場合にだけ、前述した第１のエッジセンサ４の出力に基づくチップ部品Ｔの吸着姿勢の判定処理を実行させるものとなっている。
【００４６】
図９は上述した如く構成されたチップ部品の吸着姿勢判定装置おける判定処理手順の一例（吸着姿勢判定方法）を示している。
この処理は、先ず吸着ノズル３の先端にチップ部品Ｔを吸着することから開始される＜ステップＳ１＞。その後、吸着ノズル３を、その先端部にて第２のエッジセンサ７における先端の画素セルが遮光される位置まで下降させ、その状態にて前記第２のエッジセンサ７の出力から該吸着ヘッド３の先端に吸着されているチップ部品Ｔの先端位置を検出する＜ステップＳ２＞。そして検出されたチップ部品Ｔの先端位置と吸着ノズル３の先端位置とから、チップ部品Ｔの高さＨが［０］であるか否かを判定する＜ステップＳ３＞。具体的には検出されたチップ部品Ｔの先端位置が、吸着ノズル３の先端位置と変わりがないか否かを判定する。この判定によってチップ部品Ｔの高さｈが［０］であったならば、吸着ヘッド３の先端にチップ部品Ｔが吸着されていないと判断する。この場合には、吸着ヘッド３を元の高さ位置まで上昇させた後＜ステップＳ４＞、チップ部品Ｔの吸着処理からをやり直す。
【００４７】
これに対してチップ部品Ｔの高さｈが［０］でない場合には、そのときに検出されたチップ部品Ｔの高さｈが、計測対象とするチップ部品Ｔの寸法仕様として予め求められている高さＨに基づいて設定される基準、例えば高さＨの［１／２］に所定の許容値αを加えた高さを越えているか否かを判定する＜ステップＳ５＞。そしてこの判定条件（検出基準）を越えるような場合には、チップ部品Ｔの端面または側面を吸着している可能性が高いとしてそのチップ部品Ｔを廃棄した後＜ステップＳ６＞、吸着ヘッド３を下の高さ位置まで上昇させ＜ステップＳ４＞、チップ部品Ｔの吸着処理からを最初からやり直す。
【００４８】
その後、前述した如く検出されたチップ部品Ｔの高さｈが上述した検出基準を満たしている場合には、前述した第１のエッジセンサ４の出力から検出される遮光幅Ｗが最小となるまで、前記吸着ノズル３を回転させる＜ステップＳ７,Ｓ８＞。そして遮光幅Ｗが最小となる位置が検出されたならば吸着ノズル３の回転を停止させ＜ステップＳ９＞、そのときの前記第２のエッジセンサ７の出力が変化したか否か、つまりエッジセンサ７の出力から検出されたチップ部品Ｔの高さｈが変化したか否かを判定する＜ステップＳ１０＞。そしてチップ部品Ｔの高さｈの変化が認められなかった場合、チップ部品Ｔの上面が前記吸着ノズル３の先端に吸着されていると看做して、そのチップ部品Ｔの吸着姿勢の判定処理に移行する。尚、チップ部品Ｔの高さｈが変化した場合には、チップ部品Ｔが傾いた状態で吸着されていると判断し、そのチップ部品Ｔを廃棄した後＜ステップＳ６＞、吸着ヘッド３を下の高さ位置まで上昇させ＜ステップＳ４＞、チップ部品Ｔの吸着処理からを最初からやり直す。
【００４９】
さて上述した如くして吸着ヘッド３へのチップ部品Ｔの基本的な吸着姿勢の判定を終えたならば、次に吸着姿勢に異常がないと判定されたチップ部品Ｔの吸着姿勢を、特に吸着ヘッド３によるチップ部品Ｔの吸着位置のずれ量、およびチップ部品Ｔの向きのずれ角を前記第１のエッジセンサ４の出力を解析して検出する。具体的には先ず前記第１のエッジセンサ４の出力を解析して前記チップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒを求める＜ステップＳ１１＞。このとき前述したステップと８の処理によってチップ部品Ｔによる遮光幅が最小となる回転角（向き）が求められ、その回転角度位置にて吸着ノズル３の回転が停止しているので、上述した如く求められたチップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒを該チップ部品Ｔの短辺にて平行光線束を遮った基準位置［０°］でのエッジ位置Ｌ０,Ｒ０とする。
【００５０】
しかる後、吸着ヘッド３を９０°回転させ＜ステップＳ１２＞、そのときの第１のエッジセンサ４の出力からチップ部品Ｔの長辺にて平行光線束を遮った位置でのエッジ位置Ｌ９０,Ｒ９０とを求める＜ステップＳ１３＞。同様にして吸着ヘッド３を更に９０°回転させることで吸着ヘッド３を１８０°回転させ＜ステップＳ１４＞、そのときの第１のエッジセンサ４の出力からチップ部品Ｔの逆側の短辺にて平行光線束を遮った位置でのエッジ位置Ｌ１８０,Ｒ１８０とを求める＜ステップＳ１５＞。そして上記各回転角度０°,９０°,１８０°の位置にてそれぞれ求められた左右のエッジ位置Ｌ０,Ｒ０,Ｌ９０,Ｒ９０,Ｌ１８０,Ｒ１８０からそれぞれ求められる遮光幅Ｗ０,Ｗ９０,Ｗ１８０を、実際のチップ部品Ｔの短辺および長辺の寸法に変換するべく、その変換倍率Ｍを計算する＜ステップＳ１６＞。
【００５１】
この変換倍率Ｍについては、チップ部品Ｔにおいて生じたフレネル回折の第１の受光部２上での受光パターンが、チップ部品Ｔと受光部２との距離（ワーキングディスタンス）ＷＤに依存すること、また計測対象とするチップ部品Ｔの寸法仕様からその短辺および長辺の各長さＬＳ,ＬＬを予め求めることができることを利用して、例えば
Ｍ＝ＬＬ／Ｗ９０  または  Ｍ＝ＬＳ／Ｗ０＝ＬＳ／Ｗ１８０
として計算することができる。
【００５２】
このようにして変換倍率Ｍを求めることで、例えば前述した図１０に示したように択一的に昇降駆動される複数の吸着ノズル３によるチップ部品Ｔの吸着状態を、エッジセンサ４にて検出する場合であって、受光部２と吸着ヘッド３との距離（ワーキングディスタンス）ＷＤが変化するような場合であっても、以下に示すようにチップ部品Ｔの寸法や位置ずれ量等を正しく計測することが可能となる。
【００５３】
しかる後、第１のエッジセンサ４の光学的中心位置と吸着ヘッド３の軸心とのずれ量（オフセット量）ΔＦを、上述した変換倍率Ｍを用いることで
ΔＦ＝Ｍ・（Ｌ０＋Ｒ１８０）／２
または
ΔＦ＝Ｍ・（Ｌ１８０＋Ｒ０）／２
として実寸として算出する＜ステップＳ１７＞。
【００５４】
そして上述した如く算出されるオフセット量ΔＦを踏まえて前記チップ部品Ｔの短辺方向および長辺方向の位置ずれ量ΔＸ,ΔＹを
ΔＸ＝Ｍ・（Ｌ０＋Ｒ０）／２＋ΔＦ
または
ΔＸ＝Ｍ・（Ｌ１８０＋Ｒ１８０）／２＋ΔＦ
として求め、更にＹ方向における位置ずれ量ΔＹを
ΔＹ＝（Ｌ９０＋Ｒ９０）／２＋ΔＦ
または
ΔＹ＝（Ｌ２７０＋Ｒ２７０）／２＋ΔＦ
として求める＜ステップＳ１８＞。
【００５５】
そして上述した如く求めたずれ量ΔＸ,ΔＹと、前述した遮光幅Ｗが最小となる回転角をチップ部品Ｔの向きを示すずれ角Δθとして出力し、これを前記部品実装装置におけるチップ部品Ｔの実装制御データとして供する＜ステップＳ１９＞。この結果、部品実装装置においては、ずれ量ΔＸ,ΔＹに応じてプリント基板に対するチップ部品Ｔの実装位置を補正し、またずれ角Δθに応じてチップ部品Ｔの向きを補正することで、該チップ部品Ｔはプリント基板に対して正しい向きにて正しい位置に実装されることになる。その後、プリント基板にチップ部品Ｔを実装した吸着ヘッド３を上昇させ＜ステップＳ２０＞、次のチップ部品Ｔに対して前述したステップＳ１からの処理を繰り返し実行する。
【００５６】
かくして上述した如くしてエッジセンサ４の出力を解析して前記吸着ヘッド３の先端に吸着されたチップ部品Ｔの吸着姿勢を判定し、特にチップ部品Ｔの吸着位置の前記吸着ヘッド３の軸心からのずれ量ΔＸ,ΔＹと、チップ部品Ｔの向きを示すずれ角Δθとを求める吸着姿勢判定方法および判定装置によれば、その検出結果を用いてチップ部品Ｔのプリント基板に対する実装位置および実装の向きを容易に、しかも高精度に制御することが可能となる。しかも微小なチップ部品Ｔのエッジにおいて生じたフレネル回折に起因する受光部２上での受光パターンを解析することで、その左右のエッジ位置Ｌ,Ｒを求め、これらのエッジ位置Ｌ,Ｒからその遮光幅Ｗを求めると共に、吸着ヘッド３を回転させることでエッジ位置検出の向きを変化させ、そのときの遮光幅Ｗの変化に着目してチップ部品Ｔの向きを判定するので、チップ部品Ｔの吸着位置のずれ量ΔＸ,ΔＹを簡易にして高精度に求めることができる等の効果が奏せられる。
【００５７】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば吸着ノズル３と受光部２との距離（ワーキングディスタンス）ＷＤが既知ならば、エッジ検出手段２１にて検出された左右のエッジ位置Ｌ,Ｒから直接的にオフセット量ΔＦや位置ずれ量ΔＸ,ΔＹを求めるようにしても良い。また吸着ヘッド３を回転させてチップ部品Ｔの左右のエッジ位置Ｌ,Ｒを検出するに際してその検出を確実化するべく、例えば吸着ヘッド３を下降させながらトップ部品Ｔの先端位置を検出し、その検出位置からチップ部品Ｔの高さＨの半分だけ吸着ノズル３を下降させた位置にて吸着ヘッド３を回転させるようにしても良い。
【００５８】
また前述した実施形態では、チップ部品Ｔによる遮光幅が最小となる回転角を基準位置［０°］として定義したが、ずれ角Δθを求める必要がない場合であって、チップ部品Ｔが直方体である場合または高い測定精度を要求されない場合は必ずしもこれに限らず、吸着時の角度を基準位置［０°］と看做して後の処理を行っても良い。何故ならばチップ部品Ｔは通常、完全な直方体ではないため、吸着ヘッド３を回転させるにあたり、チップ部品Ｔの短辺または長辺以外の長さをエッジセンサ７で正確に測定することは難しいためである。また図４に示したとおり、チップ部品Ｔの長辺よりも短辺の方がその回転角度前後におけるエッジセンサ７の出力値が大きな変化量を示すので、より高精度に基準位置［０°］および前述したずれ角Δθを求めることが可能となるという利点がある。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】部品実装装置に組み込まれる本発明の一実施形態に係るチップ部品の吸着姿勢判定装置の要部概略構成図。
【図２】光路中にチップ部品または吸着ノズルが存在するときの受光部での受光パターンの例を示す図。
【図３】遮光物のエッジによりフレネル回折を生じた受光パターンとエッジとの関係を示す図。
【図４】先端にチップ部品を正しく吸着した吸着ノズルの回転に伴って検出されるエッジ位置の変化とその遮光幅の変化を示す図。
【図５】チップ部品の回転角に応じた左右のエッジ位置Ｌ,Ｒと遮光幅Ｗの関係を示す図。
【図６】チップ部品の左右のエッジ位置Ｌ,Ｒを検出する第１のエッジセンサとチップ部品の高さを検出する第２のエッジセンサとの理想的な関係を示す図。
【図７】チップ部品の左右のエッジ位置Ｌ,Ｒを検出する第１のエッジセンサとチップ部品の高さを検出する第２のエッジセンサとの関係を示す図。
【図８】チップ部品の吸着状態と、吸着ヘッドの回転に伴うチップ部品の検出高さｈの様子を示す図。
【図９】本発明の一実施形態に係るチップ部品の吸着姿勢判定方法を示す判定処理手順の一例を示す図。
【図１０】複数の吸着ノズルを備えた部品実装機に対する吸着姿勢検査用のエッジセンサの配置例を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
Ｔ  チップ部品
１,５  投光部
２,６  受光部
３  吸着ノズル
４  第１のエッジセンサ
７  第２のエッジセンサ
２１  エッジ検出手段
２２  遮光幅検出手段
２３  最小幅検出手段
２４  ずれ角検出手段
２５  計測制御手段
２６  オフセット量検出手段
２７  位置ずれ量検出手段
３１  エッジ検出手段
３２  高さ判定手段
【図１】
2010092902.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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