(57)【要約】【課題】簡単かつ合理的な構成で、インライン型およびロータリ型のヘッドユニットが選択的に用いられるような場合であっても、部品認識を効率良く行えるようにする。【解決手段】部品実装装置Ｍは、部品供給部４ら部品を保持して基板Ｐ上に実装するヘッドユニット５と、ヘッドユニット５に保持された部品を、基板Ｐへの実装前に撮像する部品認識ユニット６とを備える。部品認識ユニット６は、ラインセンサカメラ２２と、このラインセンサカメラ２２を垂直軸回りに回転可能に支持する支持部材と、垂直軸回りの互いに異なる第１回転位置および第２回転位置においてラインセンサカメラ２２を固定する固定装置とを備える。【選択図】図４
2015220419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部と、実装作業部と、部品供給部から部品を保持して実装作業部に配置されている基板上に実装するヘッドユニットと、を備える部品実装装置において、
前記ヘッドユニットに保持された部品を、基板への実装前に下方から撮像する撮像装置を備え、
前記撮像装置は、ラインセンサと、このラインセンサを垂直軸回りに回転可能に支持する支持部材と、前記垂直軸回りの互いに異なる第１位置および第２位置においてラインセンサを固定する固定装置と、を備えることを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品実装装置において、
前記ヘッドユニットは、各々部品を保持するための第１ユニット本体部及び第２ユニット本体部と、これら第１ユニット本体部及び第２ユニット本体部のうちから選択されるユニット本体部が着脱可能に装着されるユニット支持部と、を含むものであり、
前記第１位置は、第１ユニット本体部に保持された部品を撮像するためのラインセンサの位置であり、前記第２位置は、第２ユニット本体部に保持された部品を撮像するためのラインセンサの位置である、ことを特徴とする部品実装装置。
【請求項３】
請求項２に記載の部品実装装置において、
前記第１位置及び前記第２位置の何れにラインセンサが固定されているかを検知する検知装置と、
前記第１ユニット本体部及び前記第２ユニット本体部のうち何れが前記ユニット支持部に装着されているかを判別する判別装置と、を含み、
前記判別装置は、前記検知装置の検知結果に基づき、ラインセンサの固定位置とユニット支持部に装着されているユニット本体部との対応関係の良否を判定する、ことを特徴とする部品実装装置。
【請求項４】
請求項３に記載の部品実装装置において、
前記ラインセンサの固定位置と前記ユニット支持部に装着されているユニット本体部との対応関係が正しくない場合に異常を報知する報知装置を備えている、ことを特徴とする部品実装装置。
【請求項５】
請求項２に記載の部品実装装置において、
前記ヘッドユニットの駆動を制御する制御装置を備え、
前記部品供給部と前記実装作業部とは第１方向に並んでおり、
前記第１ユニット本体部は、前記第１方向と直交する第２方向に配列される部品保持用の複数のヘッドを備え、前記第２ユニット本体部は、円周上に配列される部品吸着用の複数のヘッドを備え、
前記第１位置は、前記ラインセンサの撮像素子列の方向が前記第１方向と平行になる位置であり、前記第２位置は、前記ラインセンサの撮像素子列の方向が前記第２方向と平行となる位置であり、
前記制御装置は、前記ユニット支持部に前記第１ユニット本体部が装着されているときには、前記撮像装置に対して前記ヘッドユニットを前記第２方向に移動させる一方、前記ユニット支持部に前記第２ユニット本体部が装着されているときには、前記撮像装置に対して前記ヘッドユニットを前記第１方向に移動させることにより、それぞれ、前記ヘッドに保持された部品を前記ラインセンサにより撮像させる、ことを特徴とする部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、移動可能なヘッドユニットを備え、部品供給部から部品を吸着して取り出し、当該部品を実装作業位置の基板上に搬送して実装する部品実装装置が知られている。
【０００３】
部品供給部と実装作業位置のとの間にはラインセンサカメラが設置されており、部品の実装に先立ち、ラインセンサカメラに対してその撮像素子列と直交する方向にヘッドユニットを移動させて部品の吸着状態を撮像させ、その吸着状態に応じて実装位置の補正等が行われる。
【０００４】
なお、ヘッドユニットの形態としては、部品供給部と実装作業位置との配列方向（第１方向という）と直交する方向（第２方向という）に複数のヘッドが列状に配置される、いわゆるインライン型ユニットと、複数のヘッドが円周上に配置されかつ全ヘッドが一体的に周方向に移動する、いわゆるロータリ型ユニットとが知られている。
【０００５】
そして、インライン型ユニットが設けられる場合には、ヘッドの配列方向と直交する方向、つまり第１方向に撮像素子が並ぶようにラインセンサカメラが設置される。これは比較的撮像素子の数が少ない安価なラインセンサカメラや小型の照明装置を用いて部品認識を行うためである。他方、ロータリ型ユニットが設けられる場合には、各ヘッドが配列される円周の直径が比較的小さい（インライン型ユニットのヘッドの配列長に比べて小さい）場合が多いことから、部品供給部と実装作業位置との並び方向と直交する方向、つまり第２方向に撮像素子が並ぶようにラインセンサカメラが設置される。これにより、部品供給部から実装作業位置に、ヘッドユニットをより真っ直ぐに移動させながら部品認識を効率的に行えるようになっている。
【０００６】
従来、ヘッドユニットの形態は装置固有のものであり、単一の部品実装装置において、ヘッドユニットをユーザが自由に変更することはできなかった。しかし、基板の製造形態の多様化に伴い、近年、単一の部品実装装置において、インライン型ユニットとロータリ型ユニットとを基板の品種に応じて選択的に使用できるものが考えられている。
【０００７】
この場合には、ラインセンサカメラとして上記何れの仕様を設けるかが問題となる。例えばインライン型ユニットのカメラ仕様を採用すれば、ロータリ型ユニットを使用する場合にも、ラインセンサカメラに対して常にヘッドユニットを第２方向に移動させる必要が生じ効率が悪い。他方、ロータリ型ユニットのカメラ仕様を採用すれば、インライン型ユニットのヘッド配列長に対応した撮像素子数の多いラインセンサや大型の照明装置が必要となり不経済である。そこで、例えば特許文献１に開示されるように、第１方向の撮像素子列と第２方向の撮像素子列とを十字状に備えたラインセンサカメラを適用し、ヘッドユニットのタイプに応じて、撮像素子列を使い分ける、つまり、ラインセンサカメラに対してヘッドユニットの移動方向を変更することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５０５１０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１のようなラインセンサカメラは、結局の所、インライン型ユニットおよびロータリ型ユニットの両方の仕様のラインセンサカメラを設けることに等しく、ラインセンサカメラ自体も専用品（一般に市場に流通している汎用品でないもの）となり、コスト的に不利なものとなる。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、簡単かつ合理的な構成で、インライン型およびロータリ型のヘッドユニットが選択的に用いられるような場合であっても、部品認識を効率良く行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明は、部品供給部と、実装作業部と、部品供給部から部品を保持して実装作業部に配置されている基板上に実装するヘッドユニットと、を備える部品実装装置において、前記ヘッドユニットに保持された部品を、基板への実装前に下方から撮像する撮像装置を備え、前記撮像装置は、ラインセンサと、このラインセンサを垂直軸回りに回転可能に支持する支持部材と、前記垂直軸回りの互いに異なる第１位置および第２位置においてラインセンサを固定する固定装置と、を備えるものである。
【００１２】
より具体的には、前記ヘッドユニットは、各々部品を保持するための第１ユニット本体部及び第２ユニット本体部と、これら第１ユニット本体部及び第２ユニット本体部のうちから選択されるユニット本体部が着脱可能に装着されるユニット支持部と、を含むものであり、前記第１位置は、第１ユニット本体部に保持された部品を撮像するためのラインセンサの位置であり、前記第２位置は、第２ユニット本体部に保持された部品を撮像するためのラインセンサの位置である。
【００１３】
これらの構成によれば、ヘッドユニットの構成、つまり、第１ユニット本体部および第２ユニット本体部のうち、何れがユニット支持部に装着されるかに応じて、ラインセンサを第１位置又は第２位置に固定する（撮像素子列の方向を変更する）ことで、共通のラインセンサを用いて部品の画像認識を効率良く行うことが可能となる。
【００１４】
この場合には、前記第１位置及び前記第２位置の何れにラインセンサが固定されているかを検知する検知装置と、前記第１ユニット本体部及び前記第２ユニット本体部のうち何れが前記ユニット支持部に装着されているかを判別する判別装置と、を含み、前記判別装置が、前記検知装置の検知結果に基づき、ラインセンサの固定位置とユニット支持部に装着されているユニット本体部との対応関係の良否を判定する、ものであるのが好適である。
【００１５】
この構成によれば、ユニット支持部に支持されているユニット本体部（第１ユニット本体部又は第２ユニット本体部）とラインセンサの固定位置との対応関係が正しいか否かの判定を自動化することが可能となる。そのため、当該対応関係が誤ったままで実装作業が進められることを防止する上で有利となる。
【００１６】
この場合には、前記ラインセンサの固定位置と前記ユニット支持部に装着されているユニット本体部との対応関係が正しくない場合に異常を報知する報知装置を備えているのが好適である。
【００１７】
この構成によれば、オペレータの注意を喚起することができ、上記対応関係が誤ったままで実装作業が進められることをより高度に防止することが可能となる。
【００１８】
なお、上記部品実装装置のより具体的な構成としては、前記ヘッドユニットの駆動を制御する制御装置を備え、前記部品供給部と前記実装作業部とは第１方向に並んでおり、前記第１ユニット本体部は、前記第１方向と直交する第２方向に配列される部品保持用の複数のヘッドを備え、前記第２ユニット本体部は、円周上に配列される部品吸着用の複数のヘッドを備え、前記第１位置は、前記ラインセンサの撮像素子列の方向が前記第１方向と平行になる位置であり、前記第２位置は、前記ラインセンサの撮像素子列の方向が前記第２方向と平行となる位置であり、前記制御装置は、前記ユニット支持部に前記第１ユニット本体部が装着されているときには、前記撮像装置に対して前記ヘッドユニットを前記第２方向に移動させる一方、前記ユニット支持部に前記第２ユニット本体部が装着されているときには、前記撮像装置に対して前記ヘッドユニットを前記第１方向に移動させることにより、それぞれ、前記ヘッドに保持された部品をラインセンサにより撮像させる。
【００１９】
この構成によれば、ラインセンサの撮像素子数を比較的少なく抑えながら、第１ユニット本体部及び第２ユニット本体部の何れが使用される場合についても、部品の画像認識を効率良く行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明の部品実装装置によれば、ヘッドユニットの構成に応じて、ラインセンサを第１位置又は第２位置に固定することで、つまり、撮像素子列の方向を変更することで、共通のラインセンサを用いながら部品の画像認識を行うことが可能となる。よって、簡単かつ合理的な構成で、インライン型およびロータリ型のヘッドユニットが選択的に用いられるような場合であっても、部品認識を効率良く行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る部品実装装置（ヘッドユニットに第１ユニット本体部が搭載された状態）を示す平面図である。
【図２】部品実装装置を示す正面図である。
【図３】第２ユニット本体部を示す斜視図である。
【図４】部品認識ユニットを示す斜視図である。
【図５】部品認識ユニットを示す平面図（ラインセンサカメラが第１回転位置に配置された状態）である。
【図６】部品認識ユニットを示す平面図（ラインセンサカメラが第２回転位置に配置された状態）である。
【図７】制御装置による実装動作制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】部品認識動作時のヘッドユニット（第１ユニット本体部が搭載されている場合）の移動経路を示す模式図である。
【図９】部品認識動作時のヘッドユニット（第２ユニット本体部が搭載されている場合）の移動経路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。
【００２３】
図１及び図２は、本発明に係る部品実装装置Ｍを示しており、図１は平面図で、図２は正面図で、それぞれ部品実装装置Ｍを概略的に示している。
【００２４】
図面中には、各図の方向関係を明確にするためにＸＹＺ直角座標軸が示されている。Ｘ方向は水平面と平行な方向であり、Ｙ方向は水平面上でＸ方向と直交する方向であり、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向に直交する方向である。なお、以下の説明では、適宜、Ｙ方向を前後と称し、その場合、Ｙ２方向を前、Ｙ１方向を後とする。また、当例では、Ｙ方向が本発明の第１方向に相当し、Ｘ方向が本発明の第２方向に相当する。
【００２５】
部品実装装置Ｍは、基台１と、この基台１上に配置されてプリント配線板（ＰＷＢ；Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｗｉｒｉｎｇ  Ｂｏａｒｄ）等の基板Ｐを搬送する基板搬送機構２と、部品供給部４、４と、部品実装用のヘッドユニット５と、このヘッドユニット５を駆動するヘッドユニット駆動機構と、部品認識ユニット６、６（本発明の撮像装置に相当する）とを備える。
【００２６】
前記基板搬送機構２は、基台１上において基板ＰをＸ方向に搬送する一対のコンベア２ａ、２ａを含む。これらコンベア２ａ、２ａは、図１及び図２の右側（Ｘ１方向側）から基板Ｐを受け入れて所定の実装作業位置（同図に示す位置／本発明の実装作業部に相当する）に搬送し、図略の基板保持装置により当該基板Ｐを保持する。そして、実装作業後は、この基板Ｐを図１及び図２の左側（Ｘ２方向側）に搬出する。
【００２７】
前記部品供給部４、４は、基板搬送機構２の前後両側に配置されている。各部品供給部４には、コンベア２ａに沿って複数のテープフィーダ４ａが配置されている。各テープフィーダ４ａは、テープをキャリアとして、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品（チップ部品）を供給するものである。
【００２８】
前記ヘッドユニット５は、各部品供給部４から部品を取り出して基板Ｐ上に実装するものであり、基板搬送機構２や部品供給部４などの上方に配置されている。
【００２９】
ヘッドユニット５は、前記ヘッドユニット駆動機構により一定の領域内でＸ方向およびＹ方向に移動可能とされている。ヘッドユニット駆動機構は、基台１上に設けられる一対の高架フレームにそれぞれ固定され、Ｙ方向に互いに平行に延びる一対の固定レール８と、これら固定レール８に支持されてＸ方向に延びるユニット支持部材１１と、このユニット支持部材１１に螺合挿入されてＹ軸サーボモータ１０により駆動されるボールねじ軸９とを含む。また、ヘッドユニット駆動機構は、ユニット支持部材１１に固定され、ヘッドユニット５をＸ方向に移動可能に支持する固定レール１３と、ヘッドユニット５に螺合挿入されてＸ軸サーボモータ１５を駆動源として駆動されるボールねじ軸１４とを含む。つまり、ヘッドユニット駆動機構は、Ｘ軸サーボモータ１５の駆動によりボールねじ軸１４を介してヘッドユニット５をＸ方向に移動させ、また、Ｙ軸サーボモータ１０の駆動によりボールねじ軸９を介してユニット支持部材１１をＹ方向に移動させる。その結果、ヘッドユニット５を一定の領域内でＸ方向およびＹ方向に移動させる。
【００３０】
ヘッドユニット５は、上記ヘッドユニット駆動機構により駆動されるユニット支持部５１と、このユニット支持部５１に着脱可能に装着（支持）されるユニット本体部とを含む。ユニット本体部は、部品を吸着、保持するための複数のヘッド１６を備えた交換可能なユニット部材である。当例では、ユニット本体部として、第１ユニット本体部５２Ａおよび第２ユニット本体部５２Ｂの２種類のユニット本体部が準備されており、基板Ｐの種類に応じてその生産に適したものが任意に選択されてユニット支持部５１に装着される。なお、図１及び図２は、ヘッドユニット５（ユニット支持部５１）に第１ユニット本体部５２Ａが装着された状態を示している。
【００３１】
第１ユニット本体部５２Ａは、図１及び図２に示すように、軸状の複数本のヘッド１６がＸ方向に配列された、いわゆるインライン型のユニット本体部である。
【００３２】
当例では、第１ユニット本体部５２Ａは、各々５本のヘッド１６がＸ方向に配列された前後２列のヘッド列（合計１０本のヘッド１６）と、各ヘッド１６を昇降（Ｚ方向の移動）および中心軸回りに回転（図２中のＲ方向に回転）させるための、サーボモータ等を駆動源とするヘッド駆動機構とを備えている。
【００３３】
一方、第２ユニット本体部５２Ｂは、図３に概略的に示すように、垂直軸を中心とする円周上に複数本のヘッド１６が配列された、いわゆるロータリ型のユニット本体部である。
【００３４】
当例では、第２ユニット本体部５２Ｂは、１６本のヘッド１６と、これらヘッド１６が一体的に周方向に移動しながら当該周方向の特定位置で各ヘッド１６が順次下降端位置に到達するように各ヘッド１６を昇降させるとともに、各ヘッド１６を個別にその中心軸回りに回転させるための、サーボモータ等を駆動源とするヘッド駆動機構を備えている。
【００３５】
各ユニット本体部５２Ａ、５２Ｂのヘッド１６は、その先端に部品吸着用のノズルを備えている。ノズルは、それぞれ電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置および大気の何れかに連通可能とされている。つまり、ヘッド内部の通路を通じてノズル前端に負圧が供給されることで、ノズルによる部品の吸着が行われ、その後、正圧が供給されることで、ノズルによる当該部品の吸着状態が解除される。
【００３６】
各ユニット本体部５２Ａ、５２Ｂには、さらに基板認識ユニット１８が搭載されている。基板認識ユニット１８は、上記実装作業位置に配置される基板Ｐの位置を認識するために、当該基板Ｐの上面に記されるフィデューシャルマークを撮像するものである。基板認識ユニット１８は、複数の撮像素子が二次元的に配列されたエリアセンサを有するＣＣＤカメラ等のエリアセンサカメラと、複数のＬＥＤを有する照明装置とを含む。基板認識ユニット１８は、各ユニット本体部５２Ａ、５２Ｂのフレーム部に下向きに固定されており、これによりヘッドユニット５と一体的に移動しながら、基板Ｐ上の上記マークを撮像可能となっている。
【００３７】
一方、上記部品認識ユニット６は基台１上に設置されている。部品認識ユニット６は、ヘッドユニット５により部品供給部４から取り出された部品の吸着状態を認識するために当該部品を撮像するものであり、各部品供給部４と基板搬送機構２との間の位置にそれぞれ設置されている。
【００３８】
図４及び図５に示すように、部品認識ユニット６は、複数の撮像素子が一次元的（列状）に配列されたラインセンサを有するＣＣＤカメラ等のラインセンサカメラ２２と、複数のＬＥＤ２４ａを有する照明装置２４と、ラインセンサカメラ２２を垂直軸回りに回転可能に支持する支持部材と、ラインセンサカメラ２２をその回転方向の特定位置で固定する固定機構（本発明の固定装置に相当する）とを含む。
【００３９】
ラインセンサカメラ２２は、ヘッド１６の吸着部品をその真下から撮像するために上向きに設けられ、上記照明装置２４がこのラインセンサカメラ２２の上部に一体的に固定されている。ラインセンサカメラ２２は、基台１上に設置される上記支持部材に支持されている。この支持部材は、基台１上に固定される支持基盤２０とこの支持基盤２０上に設置されるベアリング２６とを備えており、ラインセンサカメラ２２は、前記ベアリング２６を介して支持基盤２０に支持されている。これによりラインセンサカメラ２２は、支持部材によって垂直軸回り（Ｒ方向）に回転可能に支持されている。詳しくは、ラインセンサカメラ２２は、その光軸が垂直（Ｚ方向と平行）となるように配置され、当該光軸を中心に回転可能となるように支持部材に支持されている。
【００４０】
上記固定機構は、ラインセンサカメラ２２をその回転方向の互いに異なる位置、具体的には、図５に示すように、撮像素子の素子列２３の方向がＹ方向と平行となる第１回転位置（本発明の第１位置に相当する）と、この第１回転位置から９０°だけ回転（図５で反時計回りに回転）した第２回転位置、つまり、図６に示すように素子列２３の方向がＸ方向と平行となる位置（本発明の第２位置に相当する）において、それぞれ上記ラインセンサカメラ２２を固定するものである。
【００４１】
この固定機構は、ラインセンサカメラ２２の下端部側面に設けられる固定用フランジ部２８と、この固定用フランジ部２８に各々当接することでラインセンサカメラ２２を前記第１回転位置および第２回転位置に位置決めする一対の位置決めピン２１ａ、２１ｂと、支持基盤２０に形成されるねじ孔２０ａと、ボルト２９とを含む。つまり、この固定機構は、固定用フランジ部２８を位置決めピン２１ａ又は２１ｂに当接させた状態で、当該固定用フランジ部２８がボルト２９によって支持基盤２０に固定されることで、ラインセンサカメラ２２を第１回転位置、又は第２回転位置に固定するように構成されている。
【００４２】
なお、当実施形態では、第１ユニット本体部５２Ａに搭載される前後のヘッド列のピッチＷｉ（図１参照）が、第２ユニット本体部５２Ｂに搭載されるヘッド１６の径方向ピッチＷｒ（図３参照）、すなわち円周上に配列された複数のヘッド１６のうち、互いに径方向に位置する２つのヘッド１６のピッチよりも若干小さく設定されている。そして、上記ラインセンサカメラ２２の受光幅（素子列２３の長さ寸法）Ｗｃが上記径方向ピッチＷｒよりも若干大きく設定されている。この構成により、ヘッドユニット５に第１ユニット本体部５２Ａが搭載される場合には、上記第１回転位置にラインセンサカメラ２２を固定した上で、当該ラインセンサカメラ２２に対してヘッドユニット５をＸ方向に一度移動させることで、各ヘッド１６の吸着部品を撮像することができ、他方、ヘッドユニット５に第２ユニット本体部５２Ｂが搭載される場合には、上記第２回転位置にラインセンサカメラ２２を固定した上で、当該ラインセンサカメラ２２に対してヘッドユニット５をＹ方向に一度移動させることで、各ヘッド１６の吸着部品を撮像することが可能となっている。つまり、上記第１回転位置は、第１ユニット本体部５２Ａの吸着部品を撮像するためのラインセンサカメラ２２の回転位置であり、上記第２回転位置は、第２ユニット本体部５２Ｂの吸着部品を撮像するためのラインセンサカメラ２２の回転位置である。
【００４３】
上記支持基盤２０上において、上記一対の位置決めピン２１ａ、２１ｂの近傍位置には、それぞれラインセンサカメラ２２の位置を検知するための反射型フォトセンサ等の位置検知センサ３２ａ、３２ｂ（適宜、第１位置検知センサ３２ａ、第２位置検知センサ３２ｂと称す）が設置されている。これら位置検知センサ３２ａ、３２ｂのうち、第１位置検知センサ３２ａは、ラインセンサカメラ２２が第１回転位置に固定されているときに固定用フランジ部２８を検知してその検知信号を後記制御装置４０に出力し、第２位置検知センサ３２ｂは、ラインセンサカメラ２２が第２回転位置に固定されたときに固定用フランジ部２８を検知してその検知信号を制御装置４０に出力する。当例では、これら位置検知センサ３２ａ、３２ｂが本発明の検知装置に相当する。
【００４４】
なお、図４〜図６中において符号２５は、照明装置２４の上面に記されたフィデューシャルマークである。このフィデューシャルマーク２５（以下、マーク２５と略す）は、部品認識ユニット６の位置を認識するためのものであり、実装作業に先立ち、このマーク２５が上記基板認識ユニット１８により撮像されることで、当該部品認識ユニット６の位置が認識されるようになっている。上記の通り、部品認識ユニット６は、第１回転位置と第２回転位置とにラインセンサカメラ２２の位置を変更可能なため、当該変更後は、上記マーク２５が認識されることで、正確な部品認識ユニット６の位置が認識される。
【００４５】
上述した部品実装装置Ｍは、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置４０（図１に示す）を備えている。この制御装置４０は、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力を行う入出力（Ｉ／Ｏ）バスとを備えており、ヘッドユニット５および各ヘッド１６の動作は、この制御装置４０により統括的に制御される。
【００４６】
次に、この制御装置４０による部品の実装動作制御について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４７】
まず、この実装動作制御の説明に入る前に、実装作業の準備について説明する。
【００４８】
上述した通り、この部品実装装置Ｍでは、第１ユニット本体部５２Ａと第２ユニット本体部５２Ｂとを選択にヘッドユニット５に搭載することが可能であり、基板Ｐの種類に応じてその生産に適したものがユニット支持部５１に装着される。例えば、多品種の部品を実装する必要がある基板Ｐの生産には、第１ユニット本体部５２Ａが選択される一方、同一品種の部品を多数実装する必要がある基板Ｐの生産には、第２ユニット本体部５２Ｂが選択され、それぞれユニット支持部５１に装着される。
【００４９】
また、このようなユニット本体部５２Ａ、５２Ｂの装着作業と共に、部品認識ユニット６におけるラインセンサカメラ２２の位置変更が行われる。具体的には、ヘッドユニット５に第１ユニット本体部５２Ａが搭載された場合には、ラインセンサカメラ２２が上記第１回転位置（図５参照）に固定され、ヘッドユニット５に第２ユニット本体部５２Ｂが搭載された場合には、ラインセンサカメラ２２が上記第２回転位置（図６参照）に固定される。
【００５０】
さらに、部品供給部４に所定の配列でテープフィーダ４ａが固定される。各テープフィーダ４ａの固定は、実装作業が可及的に効率良く行われるように所定の最適化手法に従って求められた配列に従って固定される。この場合、特にヘッドユニット５に第１ユニット本体部５２Ａが備えられる場合には、対象部品のテープフィーダ４ａが主に部品認識ユニット６に隣接する位置（図９の破線の位置参照）に固定される。
【００５１】
ここまでの作業が実装作業の準備であり、当該準備作業は、テープフィーダ４ａの配列の設定（最適化）を除いて、オペレータの手作業で行われる。
【００５２】
実装作業の準備が完了し、オペレータが図外の入力装置を介して実装作業のスタート操作を行うと、図７に示す制御がスタートする。この制御がスタートすると、制御装置４０は、まずヘッドユニット５に第１ユニット本体部５２Ａが搭載されているか否かを判定する（ステップＳ１）。ここでＹＥＳと判断すると、制御装置４０は、各位置検知センサ３２ａ、３２ｂからの入力信号に基づき、各部品認識ユニット６のラインセンサカメラ２２が第１回転位置に固定されているか否かを判定し（ステップＳ３）、ここでＹＥＳと判断すると、ステップＳ４に処理を移行する。なお、ステップＳ１の判定処理は、制御装置４０と各ユニット本体部５２Ａ、５２Ｂとの電気通信により行われる。
【００５３】
一方、ステップＳ１でＮＯと判定した場合、すなわちヘッドユニット５に第２ユニット本体部５２Ｂが搭載されていると判定した場合には、制御装置４０は、各位置検知センサ３２ａ、３２ｂからの入力信号に基づき、各部品認識ユニット６のラインセンサカメラ２２が第２回転位置に固定されているか否かを判定し（ステップＳ９）、ここでＹＥＳと判断すると、ステップＳ４に処理を移行する。
【００５４】
なお、ステップＳ３、Ｓ９でＮＯと判定した場合、つまり、ヘッドユニット５に搭載されているユニット本体部５２Ａ、５２Ｂとラインセンサカメラ２２の位置との対応関係が一致していないと判定した場合には、制御装置４０は、異常をオペレータに報知すべく警告灯４２（図１参照）を作動させる、または、制御装置４０に付設されるディスプレイ装置に異常表示を行い（ステップＳ１１）、本フローチャートを終了する。なお、当例では、制御装置４０が本発明の判別装置として機能しており、警告灯４２やディスプレイ装置が本発明の報知装置に相当する。
【００５５】
ステップＳ４の処理では、制御装置４０は、ヘッドユニット５を部品認識ユニット６の上方に移動させて、部品認識ユニット６（照明装置２４）に記された前記マーク２５を基板認識ユニット１８により撮像させることにより、当該部品認識ユニット６の位置認識処理を実行する。この場合、制御装置４０は、ステップＳ１の判定結果に基づき、既知（設計）情報として予め記憶されている各回転位置におけるマーク２５の位置データに基づきヘッドユニット５を制御する。
【００５６】
この認識処理が完了すると、制御装置４０は、ヘッドユニット５を制御して部品実装処理を実行する（ステップＳ５）。
【００５７】
ここで、ヘッドユニット５に第１ユニット本体部５２Ａが搭載されている場合、すなわちステップＳ１、Ｓ３の処理でＹＥＳと判定した場合には、制御装置４０は、次の通りヘッドユニット５を制御する。すなわち、制御装置４０は、ヘッドユニット５を部品供給部４の上方に移動させ、ヘッド１６の昇降により部品を吸着させることにより、当該部品供給部４から部品を取り出す。この際、可能な場合には、制御装置４０は、Ｘ方向に配列された複数本のヘッド１６によって複数のテープフィーダ４ａから同時に部品を吸着させる。
【００５８】
部品の吸着が終了すると、制御装置４０は、ヘッドユニット５を移動させ、部品認識ユニット６の上方を通過させる。これにより各ヘッド１６の吸着部品を撮像させ、当該画像データに基づき各部品の吸着状態を認識する。この際、ヘッドユニット５に第１ユニット本体部５２Ａが搭載されている場合には、ラインセンサカメラ２２が第１回転位置に固定されている、つまり、素子列２３の方向がＹ方向と平行になるようにラインセンサカメラ２２が固定されているので、制御装置４０は、図８に示すように、部品供給部４から部品認識ユニット６に対応する位置までＹ方向（同図ではＹ１方向）にヘッドユニット５を移動させ後、ヘッドユニット５をＸ方向（同図ではＸ２方向）に移動させることで部品認識ユニット６の上方を通過させる。上記の通り、ラインセンサカメラ２２の受光幅（素子列２３の長さ寸法）Ｗｃは、第１ユニット本体部５２Ａに搭載される前後のヘッド列のピッチＷｉ（図１参照）よりも大きく設けられているため、制御装置４０は、部品認識ユニット６の上方をＸ方向に沿ってヘッドユニット５を一度通過させるだけで、全てのヘッド１６の部品の吸着状態を認識することができる。なお、この部品認識処理では、制御装置４０は、ステップＳ４の認識処理結果に基づきヘッドユニット５を制御することで、部品認識ユニット６に対してヘッドユニット５を正確に通過させることができる。
【００５９】
そして、部品認識ユニット６の上方をヘッドユニット５が通過することにより、部品の認識処理が完了すると、制御装置４０は、ヘッドユニット５を基板Ｐの上方に移動させ、ヘッド１６を昇降させて部品を基板Ｐ上の所定位置に実装する。この際、必要な場合には、制御装置４０は、上記認識結果に基づき、部品の実装位置や向き（Ｒ方向の向き）を補正する。
【００６０】
一方、ヘッドユニット５に第２ユニット本体部５２Ｂが搭載されている場合、すなわちステップＳ１の処理でＮＯ、ステップＳ９の処理でＹＥＳと判定した場合には、制御装置４０は、次の通りヘッドユニット５を制御する。すなわち、制御装置４０は、ヘッドユニット５を部品供給部４の上方に移動させ、各ヘッド１６を周方向に一体的に移動させながら特定のテープフィーダ４ａの位置で各ヘッド１６を順次昇降させて部品を吸着させる。これにより、各ヘッド１６によって、主に同一のテープフィーダ４ａから連続的に部品を取り出させる。
【００６１】
部品の吸着が終了すると、制御装置４０は、ヘッドユニット５を移動させ、部品認識ユニット６の上方を通過させる。これにより各ヘッド１６の吸着部品を撮像させ、当該画像データに基づき各部品の吸着状態を認識する。この際、ヘッドユニット５に第２ユニット本体部５２Ｂが搭載されている場合には、ラインセンサカメラ２２が第２回転位置に固定されている、つまり、素子列２３の方向がＸ方向と平行になるようにラインセンサカメラ２２が固定されている。しかも、対象部品のテープフィーダ４ａが部品認識ユニット６に隣接する位置（Ｙ方向に隣接する位置）に固定されているので、制御装置４０は、部品の吸着が終了すると、図９に示すように、ヘッドユニット５を部品供給部４からＹ方向に移動させて部品認識ユニット６の上方を通過させる。この場合、上記の通り、ラインセンサカメラ２２の受光幅（素子列２３の長さ寸法）Ｗｃは、円周上に並ぶように第２ユニット本体部５２Ｂに搭載されたヘッド１６の径方向ピッチＷｒ（図３参照）よりも大きく設けられているため、制御装置４０は、部品認識ユニット６の上方をＹ方向に沿ってヘッドユニット５を一度通過させるだけで、全てのヘッド１６の部品の吸着状態を認識することができる。この認識処理についても、部品供給部４は、ステップＳ４の認識処理結果に基づきヘッドユニット５を制御することで、部品認識ユニット６に対してヘッドユニット５を正確に通過させることができる。
【００６２】
こうして部品の認識処理が終了すると、制御装置４０は、ヘッドユニット５を基板Ｐの上方に移動させ、各ヘッド１６を周方向に一体的に移動させながら当該周方向の特定位置で各ヘッド１６を順次昇降させるとともに、ヘッドユニット５を間欠的に移動させ、これにより部品を基板Ｐ上の所定位置に実装する。この際、必要な場合には、制御装置４０は、上記認識結果に基づき部品の実装位置や向き（Ｒ方向の向き）を補正する。
【００６３】
基板Ｐへの部品の実装が完了すると、制御装置４０は、当該基板Ｐに全ての部品が実装されたか否かを判定し（ステップＳ７）、ここでＮＯと判断した場合には、処理をステップＳ５にリターンしてステップＳ５の処理を繰り返す。そして、最終的にステップＳ７の処理でＹＥＳと判定すると、当該フローチャートを終了する。
【００６４】
以上のような本発明に係る部品実装装置Ｍによれば、ヘッドユニット５の構成、つまりユニット支持部５１に支持されるユニット本体部５２Ａ、５２Ｂに応じて、ラインセンサカメラ２２を第１回転位置又は第２回転位置に固定することで、共通のラインセンサカメラ２２を用いて部品認識を行うことができる。そのため、インライン型の第１ユニット本体部５２Ａおよびロータリ型の第２ユニット本体部５２Ｂを選択的に用いながらも、簡単かつ合理的な構成で部品認識を効率的に行うことができる。すなわち、この部品実装装置Ｍによれば、ヘッドユニット５にインライン型の第１ユニット本体部５２Ａが搭載される場合には、素子列２３の方向がＹ方向と平行となる第１回転位置にラインセンサカメラ２２を固定し、これによりヘッドユニット５をヘッド１６の配列方向であるＸ方向に移動させて部品を撮像させるため、ラインセンサカメラ２２の受光幅Ｗｃの著しい拡大や照明装置２４の極端な大型化を伴うことなく、第１ユニット本体部５２Ａの各ヘッド１６に吸着された部品を認識することができる。他方、ヘッドユニット５にロータリ型の第２ユニット本体部５２Ｂが搭載される場合には、素子列２３の方向がＸ方向と平行となる第２回転位置にラインセンサカメラ２２を固定した上で、ヘッドユニット５をＹ方向に移動させて部品を撮像させるため、従来のこの種のロータリ型のヘッドユニットを備える部品実装装置と同様、ヘッドユニット５を部品供給部４からＸ方向に沿って直線的に基板上に移動させながら部品を認識することができる。しかも、この部品認識ユニット６によれば、ラインセンサカメラ２２として、一般的な（汎用性のある）ＣＣＤカメラを用いることができる。従って、上記の通り、この部品実装装置Ｍによれば、インライン型の第１ユニット本体部５２Ａおよびロータリ型の第２ユニット本体部５２Ｂを選択的に用いながらも、簡単かつ合理的な構成で部品認識を効率的に行うことができる。
【００６５】
また、この部品実装装置Ｍによれば、ラインセンサカメラ２２は各回転位置において位置決めピン２１ａ、２１ｂにより位置決めされた状態で固定され、さらに部品の実装処理に際しては、照明装置２４のマーク２５に基づき、事前にラインセンサカメラ２２の位置が画像認識されるため、上記のようにラインセンサカメラ２２の位置を変更でありながらも、ラインセンサカメラ２２に対して適切な位置でヘッドユニット５を移動させて、吸着部品の認識を行うことができる。
【００６６】
さらに、上記部品実装装置Ｍによれば、第１回転位置及び第２回転位置の何れの位置にラインセンサカメラ２２が固定されているかを検知する位置検知センサ３２ａ、３２ｂが備えられ、ユニット支持部５１に支持されているユニット本体部５２Ａ、５２Ｂとラインセンサカメラ２２の回転位置との対応関係が正しくない場合には、警告灯４２等を作動させてオペレータに異常を報知するため、ユニット支持部５１に支持されているユニット本体部５２Ａ、５２Ｂとラインセンサカメラ２２の回転位置との対応関係が正しくないまま実装作業が進められるというトラブルの発生を未然に防止することができる、という利点もある。
【００６７】
ところで、以上説明した部品実装装置Ｍは、本発明に係る部品実装装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、ヘッドユニット５に搭載される各ユニット本体部５２Ａ、５２Ｂと制御装置４０とが電気通信を行うことで、ヘッドユニット５に搭載されたユニット本体部の判別（図７のステップＳ１の処理）が行われるが、例えば各ユニット本体部５２Ａ、５２Ｂの下面に識別マークを記しておき、この識別マークを、部品認識ユニット６を用いて認識させることで、上記判別を行うように構成してもよい。勿論、ヘッドユニット５に搭載されたユニット本体部５２Ａ（５２Ｂ）を特定可能な情報をオペレータが上記入力装置を介して直接、制御装置４０に入力するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、ヘッドユニット５に搭載されたユニット本体部５２Ａ、５２Ｂとラインセンサカメラ２２の回転位置との対応関係が正しくない場合には、部品の実装処理を実行することなく、制御装置４０が警告灯４２等を作動させてオペレータに報知するようにされているが、例えば警告灯４２を作動させたまま（又は作動させることなく）、制御装置４０が実装処理を実行するようにしてもよい。具体的には、ヘッドユニット５に第１ユニット本体部５２Ａが搭載され、かつラインセンサカメラ２２が第２回転位置に固定されている場合には、制御装置４０が、例えば部品認識ユニット６に対してヘッドユニット５をＹ方向に沿って往復移動させながら当該ヘッドユニット５の位置をＸ方向に変位させることで、各ヘッド１６の吸着部品を撮像させ、他方、ヘッドユニット５に第２ユニット本体部５２Ｂが搭載され、かつラインセンサカメラ２２が第１回転位置に固定されている場合には、制御装置４０が、部品認識ユニット６に対してヘッドユニット５をＸ方向に移動させることで、各ヘッド１６の吸着部品を撮像させるようにする。このような構成によれば、本来の部品認識動作とは異なるため、部品の認識効率が多少低下することが予想されるが、ラインセンサカメラ２２の回転位置を修正することなく、そのまま部品の実装作業を続行することが可能になるという利点がある。
【００７０】
また、上記実施形態では、ラインセンサカメラ２２に設けられた固定用フランジ部２８をボルト２９により支持基盤２０に締結することで、ラインセンサカメラ２２を各回転位置に固定する構成であるが、例えば支持基盤２０にトグルクランプを設けて固定用フランジ部２８をワンタッチで固定できるように構成してもよい。この構成によれば、ラインセンサカメラ２２の固定作業が容易になり、ラインセンサカメラ２２の回転位置の変更をより速やかに行うことが可能となる。また、作業中にボルト２９を紛失する等のトラブルの発生を未然に回避することもできる。
【００７１】
また、上記実施形態では、素子列２３の方向がＹ方向と平行になる第１回転位置、又は素子列２３の方向がＸ方向と平行となる第２回転位置の２箇所の位置でラインセンサカメラ２２を固定する構成であるが、必要な場合には、ラインセンサカメラ２２の回転方向の互いに異なる３箇所以上の位置でラインセンサカメラ２２を固定できるようにしてもよい。また、ラインセンサカメラ２２の回転範囲は９０°に限定されるものではく、９０°未満、又は９０°を超える範囲で回転可能であってもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、ラインセンサカメラ２２は、その光軸を中心として回転可能に設けられているが、それ以外の軸を中心として回転可能に設けられていてもよい。但し、実施形態の構成によれば、ラインセンサカメラ２２の回転に要するスペースが少ないため、スペース効率が良いという利点がある。
【００７３】
また、実施形態では、オペレータが手作業でラインセンサカメラ２２の回転位置の変更および固定を行う構成であるが、例えば部品認識ユニット６に、サーボモータやエアシリンダ等のアクチュエータを用いた回転駆動機構を設け、制御装置４０の制御によりラインセンサカメラ２２の回転位置の変更を自動化するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
５  ヘッドユニット
６  部品認識ユニット
２２  ラインセンサカメラ
２４  照明装置
５１  ユニット支持部
５２Ａ  第１ユニット本体部
５２Ｂ  第２ユニット本体部
Ｍ  部品実装装置
【図１】
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【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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