(57)【要約】【課題】  部品認識に要する時間を可及的に短縮することができる部品認識装置及びこれを備えた表面実装機を提供すること。【解決手段】  吸着ノズル１６ａを駆動して電子部品Ｃの吸脱着動作を実行する一方、吸着ノズル１６ａに吸着されている電子部品Ｃの底面を順次撮像するように撮像装置１９とヘッドユニット６とを相対変位させる制御手段を備えた部品認識装置であって、上記制御手段は、吸着ノズル１６ａと電子部品Ｃとの相対位置の情報と、吸着ノズル１６ａ及び電子部品Ｃの形状等の情報とに基づいて、吸着部材についてその軸線回りに広がる干渉領域Ｌを算出し、この干渉領域Ｌに撮像装置１９が入ることがないように、撮像装置１９、吸着ノズル１６ａの少なくとも一方の駆動を制御する。【選択図】      図８
2006066426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を吸着可能な吸着部材を有し、特定平面上で移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられた撮像装置と、上記ヘッドユニットに対して上記平面と略垂直な軸線方向に沿って上記各吸着部材を昇降させて電子部品の吸脱着動作を実行する一方、各吸着部材に吸着されている電子部品の底面を順次撮像するように上記撮像装置をヘッドユニットに対して移動させる制御手段とを備えた部品認識装置であって、
上記撮像装置は、上記吸着部材に対応する部品撮像位置を通る軌道に沿ってヘッドユニットに対して移動可能に構成され、
上記制御手段は、上記吸着部材を昇降させる動作と、撮像装置を上記軌道に沿って移動させる動作とを、時間的に重複させて行わせるように制御するとともに、吸着部材と電子部品との吸着時における相対位置の情報と、吸着部材及び吸着対象となる電子部品の形状等の情報とに基づいて、吸着部材についてその軸線から上記軌道に沿って両側に延びる干渉領域を算出し、この干渉領域内に撮像装置が入ることがないように、撮像装置、吸着部材の少なくとも一方の駆動を制御するように構成されていることを特徴とする部品認識装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記吸着部材の下降時に、撮像装置の軌道と上記干渉領域との仮想交差領域を算出し、この仮想交差領域を撮像装置が通過したと判定した場合に、吸着部材を下降させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品認識装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記撮像装置による電子部品の底面画像についての撮像データに基づいて上記相対位置の情報を算出するとともに、この相対位置の情報と上記形状等の情報とに基づいて当該吸着部材についての仮想交差領域を算出し、この仮想交差領域を撮像装置が通過したか否かを判定するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の部品認識装置。
【請求項４】
上記制御手段は、上記吸着部材の上昇時に、撮像装置の軌道と上記干渉領域との仮想交差領域を算出し、上記吸着部材、又は吸着されている電子部品、若しくは今回下降時の離脱対象となっている電子部品であって吸着部材に吸着されていると想定したものが、上記仮想交差領域外へ移動したと判定された場合に、上記撮像装置を上記仮想交差領域内に侵入させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の部品認識装置。
【請求項５】
上記ヘッドユニットには、複数の吸着部材が設けられ、上記制御手段は、予め設定された各吸着部材の下降動作の実行順序及び各吸着部材の駆動速度に基づいて、上記干渉領域が、撮像装置の軌道に対する非交差状態から交差状態となるタイミングを各吸着部材についてそれぞれ算出し、これらのタイミングに基づいて撮像装置の駆動速度、駆動開始のタイミングの少なくとも一方を算出するように構成さえていることを特徴とする請求項１に記載の部品認識装置。
【請求項６】
上記ヘッドユニットには、複数の吸着部材が設けられ、上記制御手段は、予め設定された各吸着部材の上昇動作の実行順序及び各吸着部材の駆動速度に基づいて、上記干渉領域が、撮像装置の軌道に対する交差状態から非交差状態となるタイミングを各吸着部材についてそれぞれ算出し、これらのタイミングに基づいて撮像装置の駆動速度、駆動開始のタイミングの少なくとも一方を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の部品認識装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の部品認識装置と、上記ヘッドを移動可能に支持する基台と、電子部品を供給する部品供給部とを備え、上記ヘッドの吸着部材により部品供給部から電子部品を吸着するとともに、上記部品認識装置による撮像を行ってから、上記基台上に載置されているプリント基板上に、上記吸着部材によって吸着された電子部品を実装するように構成された表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルによって吸着された電子部品の姿勢等を認識するための部品認識装置及びこれを備えた表面実装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特定の平面上を移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに設けられた吸着ノズルとを備え、この吸着ノズルに吸着されているＩＣチップ等の電子部品をプリント基板等に搬送して実装する表面実装機が知られている。
【０００３】
このような表面実装機においては、吸着ノズルと電子部品との間に生じた吸着時の位置ずれを検出するために、当該吸着ノズルに吸着されている電子部品の姿勢等を認識する部品認識装置を備えているのが一般である。
【０００４】
この種の部品認識装置としては、部品撮像用のＣＣＤ及びミラーを有する撮像装置が、ヘッドユニットに取り付けられているものがある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
上記特許文献１の部品認識装置では、上記ミラーが、吸着ノズルの下方に配置される反射位置と、吸着ノズルの下方から退避した退避位置との間でヘッドユニットに対して相対変位可能に構成されており、上記反射位置へ変位したミラーによって、当該吸着ノズルに吸着されている電子部品の底面像をＣＣＤまで案内するようになっている。
【０００６】
一方、電子部品の吸着時には、上記ミラーを退避位置へ変位させた状態で、吸着ノズルの下降動作が実行される。
【特許文献１】特開平８−３４０１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の部品認識装置では、予め設定された退避位置へミラーを駆動してから吸着ノズルの下降動作を実行するようにしているので、部品認識に要する時間のロスが大きくなるおそれがあった。
【０００８】
すなわち、上記退避位置におけるミラーと吸着ノズルとの距離は、吸着ノズルに吸着される電子部品に対して干渉することがないように、吸着対象となる全電子部品のサイズにおいて必要十分となる離間距離に設定する必要があるので、吸着されている電子部品が最も大きなサイズである場合には、作業時間のロスはないものの、それよりも小さな電子部品を吸着している場合には、必要以上の距離をミラーが移動していることになり、これは、余分な待機時間を発生させる要因となっていた。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、部品認識に要する時間を可及的に短縮することができる部品認識装置及びこれを備えた表面実装機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、電子部品を吸着可能な吸着部材を有し、特定平面上で移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられた撮像装置と、上記ヘッドユニットに対して上記平面と略垂直な軸線方向に沿って上記各吸着部材を昇降させて電子部品の吸脱着動作を実行する一方、各吸着部材に吸着されている電子部品の底面を順次撮像するように上記撮像装置をヘッドユニットに対して移動させる制御手段とを備えた部品認識装置であって、上記撮像装置は、上記吸着部材に対応する部品撮像位置を通る軌道に沿ってヘッドユニットに対して移動可能に構成され、上記制御手段は、上記吸着部材を昇降させる動作と、撮像装置を上記軌道に沿って移動させる動作とを、時間的に重複させて行わせるように制御するとともに、吸着部材と電子部品との吸着時における相対位置の情報と、吸着部材及び吸着対象となる電子部品の形状等の情報とに基づいて、吸着部材についてその軸線から上記軌道に沿って両側に延びる干渉領域を算出し、この干渉領域内に撮像装置が入ることがないように、撮像装置、吸着部材の少なくとも一方の駆動を制御するものである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の部品認識装置において、上記制御手段は、上記吸着部材の下降時に、撮像装置の軌道と上記干渉領域との仮想交差領域を算出し、この仮想交差領域を撮像装置が通過したと判定した場合に、吸着部材を下降させるものである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の部品認識装置において、上記制御手段は、上記撮像装置による電子部品の底面画像についての撮像データに基づいて上記相対位置の情報を算出するとともに、この相対位置の情報と上記形状等の情報とに基づいて当該吸着部材についての仮想交差領域を算出し、この仮想交差領域を撮像装置が通過したか否かを判定するものである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の部品認識装置において、上記ヘッドユニットには、複数の吸着部材が設けられ、上記制御手段は、予め設定された各吸着部材の吸着動作の実行順序及び各吸着部材の駆動速度に基づいて、上記干渉領域が、撮像装置の軌道に対する交差状態から非交差状態となるタイミングを各吸着部材についてそれぞれ算出し、これらのタイミングに基づいて撮像装置の駆動速度、駆動開始のタイミングの少なくとも一方を算出するものである。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の部品認識装置と、上記ヘッドを移動可能に支持する基台と、電子部品を供給する部品供給部とを備え、上記ヘッドの吸着部材により部品供給部から電子部品を吸着するとともに、上記部品認識装置による撮像を行ってから、上記基台上に載置されているプリント基板上に、上記吸着部材によって吸着された電子部品を実装するように構成された表面実装機である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、吸着部材と電子部品との吸着時における相対位置と、吸着対象となる電子部品（以下、対象部品と称す）及び吸着部材の形状等とに応じて異なる干渉領域に基づいて撮像装置又は吸着部材の駆動を制御するようにしているので、対象部品毎に必要最小限となる非干渉距離を保ちつつ、撮像装置及び吸着部材を駆動することができる。
【００１６】
したがって、本発明では、撮像装置と吸着部材との干渉を避けるための両者の移動距離を対象部品に応じて必要最小限の距離とすることができ、部品認識に要する時間を可及的に短縮することができる。
【００１７】
なお、「吸着部材と電子部品との吸着時における相対位置の情報」とは、吸着時における吸着部材の軸心と電子部品の中心（重心）位置との位置ずれ量に関する情報であり、制御手段に予め記憶する場合には、吸着部材及び対象部品について想定される最大の位置ずれ量（以下、想定位置ずれ量と称す）、撮像手段による撮像データから算出する場合には実際の位置ずれ量を採用することができる。
【００１８】
また、「吸着部材及び吸着対象となる電子部品の形状等の情報」とは、吸着部材の断面形状、寸法及び、電子部品の形状、寸法に関する情報であり、これらは、制御手段に予め記憶されている。
【００１９】
そして、本発明では、吸着部材に電子部品が吸着されていない場合には、上記吸着部材の断面形状、寸法に基づいた干渉領域を算出することもできるので、当該吸着部材と撮像装置との干渉を避けるときには、撮像装置及び吸着部材の移動距離をさらに短縮することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、上記干渉領域に基づいて算出された仮想交差領域を通過する撮像装置の駆動のタイミングに合せて、吸着部材を下降させることができるので、撮像装置の移動を待って吸着部材を移動させる場合における、当該吸着部材の待機時間を可及的に短縮することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明によれば、撮像装置による電子部品の底面画像に基づいて算出された実際の位置ずれ量を採用することができるので、上記想定位置ずれ量よりも小さなずれ量で電子部品が吸着されている場合には、当該想定位置ずれ量を採用する場合よりも干渉領域を狭く設定することができ、吸着部材の待機時間をより短縮することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、吸着部材又は吸着されている電子部品が仮想交差領域外へ移動したときに撮像装置を撮像位置へ移動させることができるので、吸着部材を下降させて電子部品を吸着させた後、当該吸着部材に吸着されている電子部品を撮像する場合に、その撮像タイミングを早めることができる。
【００２３】
また、請求項４に係る発明によれば、離脱動作後であっても電子部品が吸着されていると想定して、当該電子部品が仮想交差領域外へ移動したか否かを判定することができるので、離脱動作後に誤って電子部品が吸着されてしまっている状態（以下、部品の持ち帰り状態と称す）であっても、当該持ち帰り部品と撮像装置との干渉を防止することができる。したがって、請求項４の発明では、撮像タイミングを可及的に早めつつ、電子部品の持ち帰りがあっても撮像装置の損傷等を防止することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明によれば、上記干渉領域が上記軌道に対して交差状態となるまでの間（非交差状態の間）に、撮像装置が仮想交差領域を通過するように、撮像装置を駆動制御することができる。
【００２５】
請求項６に係る発明によれば、上記干渉領域が上記軌道に対する交差状態から非交差状態となるタイミングに合せて撮像装置を駆動することができるので、吸着部材の移動を待って撮像装置を移動させる場合における、当該撮像装置の待機時間を可及的に短縮することができる。
【００２６】
請求項７に係る発明によれば、電子部品をプリント基板上に実装するのに際し、電子部品の部品認識を迅速に実行することができる表面実装機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明に係る部品認識装置が搭載される表面実装機を概略的に示しており、図２は、図１のヘッドユニットの底面図であり、図３は、図２のIII−III線断面図である。
【００２９】
各図を参照して、表面実装機の基台１上には、プリント基板搬送用のコンベア２が配置され、プリント基板３がこのコンベア２上を搬送されて所定の装着作業位置で停止されるようになっている。
【００３０】
上記コンベア２の両側には、部品供給部４、４が配置されている。これらの部品供給部４、４には、多数列のテープフィーダー４ａが設けられている。各テープフィーダー４ａは、各々、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品（以下、電子部品Ｃと称す）を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、後述のヘッドユニット６により電子部品Ｃが間欠的に取り出されるようになっている。
【００３１】
上記基台１の上方には、部品装着用のヘッドユニット６が装備されている。このヘッドユニット６は、部品供給部４、４とプリント基板３が位置する部品装着部とにわたって移動可能とされ、特定平面（コンベア２に沿ったＸ軸方向と、水平面上でＸ軸と直交するＹ軸方向とを含む平面：本実施形態では水平面）上で移動可能となっている。
【００３２】
すなわち、基台１上には、Ｙ軸方向の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置されて、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向のガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット６が移動可能に保持され、このヘッドユニット６に設けられたナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりヘッドユニット６が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。
【００３３】
上記ヘッドユニット６には、それぞれ吸着ノズル（吸着部材）１６ａを先端に備えた複数のヘッド１６が設けられている。これらヘッド１６は、図４に示すＺ軸サーボモータ１７及び図略のＲ軸サーボモータ等の回転駆動手段によって、ヘッドユニット６のフレームに対して昇降（Ｚ軸方向の移動：軸線方向）及びノズル中心軸（Ｒ軸）回りの回転が可能とされている。また、上記Ｚ軸サーボモータ１７に応じて昇降する吸着ノズル１６ａの先端位置は、ロータリーエンコーダ等からなる昇降位置検出手段１８（図４参照）により検出されるようになっている。なお、本実施形態では、上記ヘッド１６がＸ軸方向で一列に４個配設された構成を示している。
【００３４】
さらに、上記ヘッドユニット６には、撮像装置１９がＸ軸方向に沿って相対変位可能に取り付けられている。すなわち、撮像装置１９は、ヘッドユニット６底面のレール２０に沿って摺動自在に取り付けられたスライダ２１のナット部分２１ａに対して螺合するボールねじ軸２２が撮像装置移動モータ２３（図４参照）によって回転駆動することにより、上記レール２０及びボールねじ軸２２に沿ってＸ軸方向へ駆動するようになっている。換言すると、撮像装置１９は、水平面上で各吸着ノズル１６ａに対応する部品撮像位置を通る軌道Ｋ（Ｘ軸方向：図８参照）に沿ってヘッドユニット６に対して移動可能とされている。
【００３５】
上記撮像装置１９のスライダ２１は、各吸着ノズル１６ａからＹ軸方向に離間して配設され、その底面には、フレーム２４が取り付けられている。このフレーム２４は、上方へ開く容器状に形成され、その先端部は、吸着ノズル１６ａの下方位置までに延びるとともに、上方へ向かって傾斜しており、この傾斜上面２４ａには、反射ミラー２５が貼着されている。一方上記フレーム２４内の根元部分には、ラインセンサからなるカメラ２６が格納され、このカメラ２６は、吸着ノズル１６ａに吸着されている電子部品Ｃの底面を上記反射ミラー２５を介して撮像可能となるようにその撮像範囲が設定されている。さらに、上記フレーム２４内には、カメラ２６とＸ軸方向（図３では紙面奥行き方向）に並んで照明手段２７（図４参照）が格納され、この照明手段２７は、上記反射ミラー２５を介して吸着ノズル１６ａに吸着されている電子部品Ｃの底面に光を照射するようになっている。
【００３６】
つまり、撮像装置１９は、撮像対象となる吸着ノズル１６ａの下方位置を通過することにより、反射ミラー２５に映し出された電子部品Ｃの底面像をカメラ２６によって走査することが可能となっている。一方、電子部品Ｃを吸着する場合、撮像装置１９は、ヘッドユニット６から下降する吸着ノズル１６ａと干渉しないように、当該吸着ノズル１６ａの下方位置から退避することになる。なお、本実施形態では、ヘッドユニット６の４本の吸着ノズル１６ａを一単位として４個の電子部品Ｃを吸着して、これら部品Ｃをプリント基板３に実装することになるが、これら吸着ノズル１６ａの吸着動作又は実装動作の開始前においては、撮像装置１９を各吸着ノズル１６ａの昇降位置からＸ軸方向に外れた退避位置Ｐ１、Ｐ２の何れかに退避させるようにしている。
【００３７】
ところで、上述した表面実装機には、図４に示す制御手段２８が設けられている。この制御手段２８は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵによる制御プログラムなどを予め記憶するＲＯＭ及び様々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成されている。
【００３８】
具体的に、上記制御手段２８は、軸制御手段２９と、撮像装置制御手段３０と、搭載情報記憶手段３１と、演算手段３２とを備えている。
【００３９】
軸制御手段２９は、後述する搭載情報記憶手段３１に記憶されている実装順序等の情報に基づいて、上記昇降位置検出手段１８による検出情報を参照しつつサーボモータ９、１５、１７の駆動を制御して、電子部品Ｃの吸着動作及びプリント基板３に対する電子部品Ｃの実装動作を実行するようになっている。
【００４０】
撮像装置制御手段３０は、上記撮像装置移動モータ２３を駆動して、撮像装置１９を撮像対象となる吸着ノズル１６ａの下方位置まで通過させることにより、当該吸着ノズル１６ａに吸着されている電子部品Ｃをカメラ２６によって撮像するようになっている。さらに、撮像装置制御手段３０は、ロータリーエンコーダ等からなる撮像装置位置検出手段３３とも電気的に接続されており、この撮像装置位置検出手段３３によって、撮像装置１９の現在位置（Ｘ軸方向の位置）を検知するようになっている。また、撮像装置制御手段３０は、カメラ２６による撮像データを保存する画像メモリとしても機能するようになっている。
【００４１】
搭載情報記憶手段３１は、各吸着ノズル１６ａによる吸着動作の実行順序及び駆動速度の情報、各吸着ノズル１６ａの断面形状、寸法の情報（以下、形状等の情報と略す）及び、吸着対象となる電子部品Ｃの形状等の情報並びに、電子部品Ｃの種類毎に設定された仮想位置ずれ量の情報等を記憶している。この仮想位置ずれ量とは、吸着時における吸着ノズル１６ａの軸心と電子部品Ｃの中心（重心）との位置ずれ量であって、これら吸着ノズル１６ａ及び電子部品Ｃについて想定される最大の位置ずれ量のことである。
【００４２】
演算手段３２は、上記搭載情報記憶手段３１に記憶されている仮想位置ずれ量と、各吸着ノズル１６ａ及び電子部品Ｃの形状等の情報とに基づいて、各吸着ノズル１６ａについてその軸線から上記軌道Ｋに沿って延びる干渉領域Ｌ１〜Ｌ４（図８参照：以下、吸着ノズル１６ａ毎に区別を要しない場合にはＬと称す）を算出し、これら干渉領域Ｌを参照しつつ、上記軸制御手段２９及び撮像装置制御手段３０の駆動制御を実行するようになっている。なお、演算手段３２は、上記仮想位置ずれ量に代えて、撮像手段１９による撮像データに基づいて検出された各吸着ノズル１６ａと電子部品Ｃとの実際の位置ずれ量を利用して各干渉領域Ｌを算出することも可能とされている。
【００４３】
また、演算手段３２は、上記各干渉領域Ｌと撮像手段１９の軌道Ｋとの仮想交差領域Ｅ１〜Ｅ４（図８参照：以下、吸着ノズル１６ａ毎に区別を要しない場合にはＥと称す）を各吸着ノズル１６ａについて算出し、これら仮想交差領域Ｅを撮像装置１９が通過したか否かを判定するようになっている。
【００４４】
さらに、演算手段３２は、上記搭載情報記憶手段３１に記憶されている吸着動作の実行順序及び各吸着ノズル１６ａの駆動速度に基づいて、上記各干渉領域Ｌが、撮像装置１９の軌道Ｋに対する交差状態から非交差となる非交差タイミングＴ１〜Ｔ４（図９参照：以下、吸着ノズル１６ａ毎に区別を要しない場合にはＴと称す）を算出し、これら非交差タイミングＴを参照しつつ、上記撮像装置制御手段３０の駆動を制御するようになっている。
【００４５】
次に、図５に基づいて、制御手段２８の処理について説明する。
【００４６】
まず、撮像装置１９を退避位置Ｐ１、Ｐ２の何れかに移動し（ステップＳ１）、各吸着ノズル１６ａによる吸着動作を実行する（ステップＳ２）。
【００４７】
この吸着動作が完了すると、各吸着ノズル１６ａは、規定の上昇位置、すなわち、図８の（ａ）に示すように、撮像装置１９の軌道Ｋと干渉しない上方位置へ変位した状態となり、ここで、撮像装置１９を軌道Ｋに沿って移動させる（ステップＳ３）。
【００４８】
次いで、電子部品Ｃの撮像動作に際し、対象となる吸着ノズル１６ａを選定するためのカウンタＮ１を１（初期値）に設定し（ステップＳ４）、上記搭載情報記憶手段３１に記憶されている仮想位置ずれ量と各吸着ノズル１６ａ及び電子部品Ｃの形状等の情報とに基づいて当該Ｎ１番目の吸着ノズル１６ａについての干渉領域Ｌを算出するとともに、この干渉領域Ｌと撮像装置１９の軌道Ｋとに基づいて仮想交差領域Ｅを算出する（ステップＳ５）。
【００４９】
そして、図８の（ｂ）のように、撮像装置１９がＮ１番目の吸着ノズル１６ａの下方位置を通過する際に、カメラ２６により当該吸着ノズル１６ａに吸着されている電子部品Ｃの底面像を撮像する（ステップＳ６）。
【００５０】
次いで、撮像装置１９が上記吸着ノズル１６ａに対応する仮想交差領域Ｅの外側へ移動したか否かを判定し（ステップＳ７）、ここで、未だ撮像装置１９が仮想交差領域Ｅ内であると判定されると、繰り返しステップＳ７を実行する。
【００５１】
一方、図８の（ｃ）に示すように、撮像装置１９が上記仮想交差領域Ｅの外側へ移動したと判定されると（ステップＳ７でＹＥＳ）、当該Ｎ１番目の吸着ノズル１６ａを、所定ストロークだけヘッドユニット６から突出させる（ステップＳ８）。
【００５２】
ここで、吸着ノズル１６ａを突出させるのは、後述する実装動作の実行時にヘッドユニット６からプリント基板３に向けて突出するストロークを現時点で減らしておくためであり、これを実行することにより、実装動作のタクトを短縮することができる。
【００５３】
次いで、全吸着ノズル１６ａについて上記撮像動作が終了したか否かを判定し（ステップＳ９）、ここで、未だ終了していない吸着ノズル１６ａがあると判定されると、上記カウンタＮ１に１を加算して（ステップＳ１０）、上記ステップＳ５を繰り返し実行する。
【００５４】
一方、全ての吸着ノズル１６ａについて撮像動作が終了したと判定されると（ステップＳ９でＹＥＳ）、上記カメラ２６による撮像データに基づいて、プリント基板３に対する電子部品Ｃの姿勢（Ｒ軸方向の姿勢）や位置（Ｘ、Ｙ平面上の位置）を調整した上で各吸着ノズル１６ａについて電子部品Ｃの実装動作を実行し（ステップＳ１１）、当該処理を終了する。
【００５５】
なお、上記の処理においては、吸着動作の後に撮像動作を実行するようにしているが、図６に示すように、吸着動作と撮像動作とを並行して実行することも可能である。
【００５６】
この処理では、まず、撮像装置１９を退避位置Ｐ１、Ｐ２の何れかに移動し（ステップＵ１）、全ての吸着ノズル１６ａについて干渉領域Ｌを算出する（ステップＵ２）。
【００５７】
そして、図９に示すように、上記搭載情報記憶手段３１に記憶されている各吸着ノズル１６ａの吸着順序及び駆動速度に基づいて、上記各干渉領域Ｌが撮像装置１９の軌道Ｋに対して交差状態から非交差状態となる非交差タイミングＴ１〜Ｔ４を算出する（ステップＵ３）。
【００５８】
なお、図９では、各吸着ノズル１６ａを、退避位置Ｐ１側のものから順に、第一、第二、第三、第四ノズルと称することにし、ここに示す吸着順序の一例では、始めに第一及び第四ノズルが同時に、次いで第二、第三ノズルが順に電子部品Ｃを吸着するようになっている。
【００５９】
そして、当該処理では、上記非交差タイミングＴ１〜Ｔ４に基づいて、撮像装置１９の移動開始のタイミング、速度の少なくとも一方を算出する（ステップＵ４）。
【００６０】
例えば、上記ステップＵ４では、第一ノズルの非交差タイミングＴ１に合せて当該第一ノズルの下方位置に侵入するように速度ａで撮像装置１９を駆動するとともに、第二及び第三ノズルの非交差タイミングＴ２、Ｔ３の順に当該第二及び第三ノズルの下方位置に侵入するように速度ｂで撮像装置１９を駆動する速度を算出する。
【００６１】
また、上記の例では、移動開始タイミングＳＴ１を固定した上で、その速度ａ、ｂのみを算出するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、撮像装置１９を略一定の速度ｂで移動させるように、その移動開始タイミングをＳＴ２のように遅らせることや、非交差タイミングＴが最も遅いもの、図示の例では非交差タイミングＴ３に合せて撮像装置１９の移動開始タイミングをＳＴ３のように遅らせるとともにその速度を比較的高速の速度ｃ（図では一点鎖線で示している）に設定することも可能である。
【００６２】
なお、ステップＵ４では、各吸着ノズル１６ａの下方の通過時におけるカメラ２６による撮像タイミングも同時に設定されることになる。
【００６３】
次いで、上記ステップＵ４において設定された速度及び移動開始タイミングに基づいて撮像装置１９の駆動制御を開始し（ステップＵ５）、電子部品Ｃの吸着動作に際し、対象となる吸着ノズル１６ａを選定するためのカウンタＮ２を１（初期値）に設定する（ステップＵ６）。
【００６４】
そして、Ｎ２番目の吸着ノズル１６ａについて吸着動作を実行し（ステップＵ７）、この吸着動作が全ての吸着ノズル１６ａについて完了したか否かを判定する（ステップＵ８）。
【００６５】
ここで、未だ吸着動作の完了していない吸着ノズル１６ａがあると判定されると（ステップＵ８でＮＯ）、上記カウンタＮ２に１を加算して（ステップＵ９）、上記ステップＵ７を繰り返し実行する。
【００６６】
一方、全ての吸着ノズル１６ａについて吸着動作が完了したと判定されると（ステップＵ８でＹＥＳ）、上記カメラ２６による撮像データに基づいてプリント基板３に対する電子部品Ｃの姿勢（Ｒ軸方向の姿勢）や位置（Ｘ、Ｙ平面上の位置）を調整した上で各吸着ノズル１６ａについて吸着動作を実行し（ステップＵ１０）、当該処理を終了する。
【００６７】
なお、上記実施形態では、ラインセンサからなるカメラ２６によって電子部品Ｃの底面画像を撮像するようにしているが、これに限定されることはなく、エリアセンサからなるカメラ２６によって電子部品Ｃを撮像するようにしてもよい。
【００６８】
このとき、上記図５の処理においては、上記搭載情報記憶手段３１に予め記憶されている仮想位置ずれ量に基づいて仮想交差領域Ｅを算出する（ステップＳ５）ようにしているが、図７に示すように、カメラ２６による撮像データに基づいて仮想交差領域Ｅを算出することもできる。
【００６９】
すなわち、上記ステップＳ４の実行後に、Ｎ１番目の吸着ノズル１６ａに吸着されている電子部品Ｃの底面画像を撮像し（ステップＳ５１）、この撮像データに基づいて吸着ノズル１６ａと電子部品Ｃとの実際の位置ずれ量を算出するとともに、この位置ずれ量と吸着ノズル１６ａ及び電子部品Ｃの形状等の情報とに基づいて干渉領域Ｌを算出し、この干渉領域Ｌと撮像装置１９の軌道Ｋとに基づいて仮想交差領域Ｅを算出する（ステップＳ６１）。そして、この仮想交差領域Ｅについて上記ステップＳ７の判定を実行することになる。
【００７０】
以上説明したように上記表面実装機は、搭載された部品認識装置（ヘッドユニット６、撮像装置１９及び、制御手段２８）によって、吸着ノズル１６ａと電子部品Ｃとの吸着時における相対位置と、電子部品Ｃ及び吸着ノズル１６ａの形状等とに応じて異なる干渉領域Ｌに基づいて撮像装置１９又は吸着ノズル１６ａの駆動を制御するようにしているので、電子部品Ｃ毎に必要最小限となる非干渉距離を保ちつつ、撮像装置１９及び吸着ノズル１６ａを駆動することができる。
【００７１】
例えば、吸着された電子部品Ｃの撮像終了後、実装に先立って吸着された電子部品Ｃをプリント基板３の高さ位置に予め近づけておくための吸着ノズル１６ａの下降開始タイミングを早めるのに有効である。また、下降させた吸着ノズル１６ａにより電子部品Ｃを吸着させた後、当該吸着ノズル１６ａを上昇させるときに、吸着された電子部品Ｃを撮像するタイミングを早めるのに有効である。或いはまた、吸着された電子部品Ｃをプリント基板３に実装した後（離脱動作の実行後）、吸着ノズル１６ａの先端を撮像し、部品供給部４による次の電子部品Ｃの吸着動作に障害となる電子部品Ｃの持ち帰りを防止するため、吸着ノズル１６ａの先端を撮像するのに際しても、撮像開始タイミングを早めることができる。この場合には、干渉領域Ｌは、電子部品Ｃが吸着ノズル１６ａの先端に残ったまま上昇していると想定して算出する。
【００７２】
したがって、上記表面実装機では、撮像装置１９と吸着ノズル１６ａとの干渉をさけるための両者の移動距離を電子部品Ｃに応じて必要最小限の距離とすることができ、部品認識に要する時間を可及的に短縮することができる。
【００７３】
一方、上記表面実装機では、吸着ノズル１６ａに電子部品Ｃが吸着されていない場合には、上記吸着ノズル１６ａの断面形状、寸法に基づいた干渉領域Ｌを算出することができるので、当該吸着ノズル１６ａと撮像装置１９との干渉を避けるときには、撮像装置１９及び吸着ノズル１６ａの移動距離をさらに短縮することができる。
【００７４】
例えば、既に吸着ノズル１６ａの先端に電子部品Ｃが存在しないことを確認した後、電子部品Ｃを吸着すべく吸着ノズル１６ａを下降させるのに際し、撮像装置１９が干渉領域Ｌを通過する時間を短縮することができることに伴い吸着ノズル１６ａの待機時間を短縮することができるので、吸着ノズル１６ａの下降タイミングを早めることができる。
【００７５】
また、上記表面実装機では、上記干渉領域Ｌに基づいて算出された仮想交差領域Ｅを通過する撮像装置の駆動のタイミングに合せて、吸着ノズル１６ａを下降させることができるので、撮像装置１９の移動を待って吸着ノズル１６ａを移動させる場合における、当該吸着ノズル１６ａの待機時間を可及的に短縮することができる。
【００７６】
さらに、上記表面実装機では、撮像装置１９による電子部品Ｃの底面画像に基づいて算出された実際の位置ずれ量を採用することができるので、上記想定位置ずれ量よりも小さなずれ量で電子部品Ｃが吸着されている場合には、当該想定位置ずれ量を採用する場合よりも干渉領域Ｌを狭く設定することができ、吸着ノズル１６ａの待機時間をより短縮することができる。
【００７７】
また、上記表面実装機では、吸着ノズル１６ａ又は吸着されている電子部品Ｃが仮想交差領域Ｅ外へ移動したときに撮像装置１９を撮像位置へ移動させることもできるので、吸着ノズル１６ａを下降させて電子部品Ｃを吸着させた後、当該吸着ノズル１６ａに吸着されている電子部品Ｃを撮像する場合に、その撮像タイミングを早めることができる。
【００７８】
さらに、上記表面実装機では、プリント基板３に対する電子部品Ｃの実装後（離脱動作後）であっても電子部品Ｃが吸着されていると想定して、当該電子部品Ｃが仮想交差領域Ｅ外へ移動したか否かを判定することもできるので、当該離脱動作後に部品の持ち帰りが生じている状態であっても、当該電子部品Ｃと撮像装置１９との干渉を防止することができる。したがって、上位表面実装機では、撮像タイミングを可及的に早めつつ、電子部品Ｃの持ち帰りがあっても撮像装置１９の損傷等を防止することができる。
【００７９】
また、上記表面実装機では、干渉領域Ｌが上記軌道Ｋに対して交差状態となるまでの間（非交差状態の間）に、撮像装置１９が仮想交差領域Ｅを通過するように、撮像装置１９を駆動制御することもできる。
【００８０】
一方、上記表面実装機では、上記干渉領域Ｌの非交差タイミングＴに合せて撮像装置１９を駆動することができるので、吸着ノズル１６ａの移動を待って撮像装置１９を移動させる場合における、当該撮像装置１９の待機時間を可及的に短縮することができる。
【００８１】
なお、上記実施形態においては、表面実装機を例に挙げて説明しているが、表面実装機に限定されることはなく、部品認識装置（ヘッドユニット６、撮像装置１９及び、制御手段２８）は、例えば、ＩＣチップ等の電子部品を試験する部品試験装置に対して装着することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る部品認識装置が搭載される表面実装機を概略的に示す平面図である。
【図２】図１のヘッドユニットの底面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図１の表面実装機の制御手段の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】吸着動作の実行後に撮像動作を実行する図４の制御手段による処理を示すフローチャートである。
【図６】吸着動作と撮像動作とを並行して実行する図４の制御手段による処理を示すフローチャートである。
【図７】図５の変形例を示すフローチャートである。
【図８】各吸着ノズル及び撮像装置の動作を示す正面一部略図であり、（ａ）は撮像装置の駆動前の状態、（ｂ）は撮像装置が吸着ノズルの干渉領域に位置している状態、（ｃ）は撮像装置が吸着ノズルの干渉領域外に位置している状態をそれぞれ示している。
【図９】吸着動作時における各吸着ノズル及び撮像装置の駆動時期及び速度を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１    基台
３    プリント基板
６    ヘッドユニット
１６ａ    吸着ノズル（吸着部材）
１９    撮像装置
２６    カメラ
２８    制御手段
ａ、ｂ、ｃ    撮像装置の速度
Ｃ    電子部品
Ｅ    仮想交差領域
Ｌ    干渉領域
ＳＴ１、ＳＴ２    撮像装置の移動開始タイミング
Ｔ    非交差タイミング
【図１】
2006066426.tif 000003
【図２】
2006066426.tif 000004
【図３】
2006066426.tif 000005
【図４】
2006066426.tif 000006
【図５】
2006066426.tif 000007
【図６】
2006066426.tif 000008
【図７】
2006066426.tif 000009
【図８】
2006066426.tif 000010
【図９】
2006066426.tif 000011