(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を撮像する部品撮像装置であって、
第１方向に一列に並ぶ上下動可能な複数のヘッドをそれぞれ含み、かつ前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ第１ヘッド列及び第２ヘッド列を有するヘッドユニットと、
前記各ヘッドに保持された部品を下側から撮像する第１撮像ユニットと、
前記第１撮像ユニットの側方に配置され、前記各ヘッドに保持された部品を前記第２方向における一方側から撮像する第２撮像ユニットと、
前記各ヘッド列のヘッドに保持される部品に照明光を照射する照明手段と、
前記ヘッドに保持された部品を撮像するために、前記ヘッドユニットを、前記第１方向と平行な経路であって前記第１撮像ユニット上方の所定経路に沿って相対的に移動させる移動手段と、
各撮像ユニットによる部品の撮像動作に関する制御を行う撮像制御手段と、を備え、
前記第２撮像ユニットは、イメージセンサと、前記ヘッドに保持された部品の画像となる当該部品からの光を前記イメージセンサに導光する光学系と、を備え、
前記光学系は、前記第１撮像ユニットに対して前記ヘッドユニットが前記所定経路に沿って相対的に移動する際に、前記第１ヘッド列の各ヘッドに保持された部品のうち、前記第１撮像ユニット上方の予め定められた第１撮像位置に達した部品からの光を前記イメージセンサに導光する第１導光部と、前記第２ヘッド列の各ヘッドに保持された部品のうち、前記第１撮像ユニット上方の予め定められた第２撮像位置に到達した部品からの光を前記イメージセンサに導光する第２導光部とを含み、
前記第１導光部は、部品からの光を前記イメージセンサに導光すべく当該光を反射させるミラーを含み、前記第１ヘッド列のヘッドに保持された部品の画像であって当該部品にピントが合った合焦画像が得られるように前記第１撮像位置から前記イメージセンサまでの光路長が設定され、
前記第２導光部は、部品からの光を前記イメージセンサに導光すべく当該光を反射させるミラーを含み、前記第２ヘッド列のヘッドに保持された部品の画像であって当該部品にピントがあった合焦画像が得られるように、前記第２撮像位置から前記イメージセンサまでの光路長が設定され、
前記撮像制御手段は、前記第１撮像ユニットに対して前記ヘッドユニットが前記所定経路に沿って相対的に移動する際に、第１ヘッド列のヘッドに保持された部品の下面画像が前記第１撮像ユニットにより撮像されるとともに、当該部品からの光が前記第１導光部により前記イメージセンサに導光されることにより当該部品の側方画像が前記第２撮像ユニットにより撮像される一方、第２ヘッド列のヘッドに保持された部品の下面画像が前記第１撮像ユニットにより撮像されるとともに、当該部品からの光が前記第２導光部により前記イメージセンサに導光されることにより当該部品の側方画像が前記第２撮像ユニットにより撮像されるように、前記各撮像位置に基づき前記ヘッドの高さ位置及び各撮像ユニットの露光タイミングを制御することを特徴とする部品撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品撮像装置において、
所定の側面視方向からの側面視で前記第１ヘッド列の各ヘッドと前記第２ヘッド列の各ヘッドとが前記側面視方向と直交する方向に互いにずれるように配列されており、
前記第２撮像ユニットは、前記各ヘッド列のヘッドに保持される部品を前記側面視方向の一方側から撮像するものであり、
前記第１撮像位置および前記第２撮像位置は、同一高さ位置であって、かつ互いに異なるヘッド列に属しかつ互いに隣接する一対のヘッドに保持された２つの部品の下面画像が前記第１撮像ユニットにより撮像されるとともに、当該２つの部品の側方画像が前記第２撮像ユニットにより撮像されることが可能な位置であることを特徴とする部品撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の部品撮像装置において、
前記側面視方向は、前記第２方向であることを特徴とする部品撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の部品撮像装置において、
前記第１ヘッド列の各ヘッドと前記第２ヘッド列の各ヘッドとは前記第１方向の同じ位置に配置され、
前記第１撮像位置は、前記第２撮像位置よりも高い位置に設定され、
前記第２撮像ユニットは、前記各ヘッド列のヘッドに保持される部品を前記第２方向の一方側から撮像することを特徴とする部品撮像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の部品撮像装置において、
前記第１導光部及び前記第２導光部は、互いに異なるヘッド列に属しかつ互いに隣接する一対のヘッドに保持された部品からの光を前記イメージセンサの互いに異なる受光領域に同時に導光することを特徴とする部品撮像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の部品撮像装置において、
前記第１ヘッド列のヘッドに保持される部品を第１部品、前記第２ヘッド列のヘッドに保持される部品を第２部品としたときに、
前記照明手段は、前記第２撮像ユニットによる撮像用の照明光として、互いに隣接する第１部品及び第２部品を一対としてこれら部品に対して照明光を照射するものであり、
当該部品撮像装置は、前記イメージセンサに入射する前記第１部品からの光と前記イメージセンサに入射する前記第２部品の光とが互いに異なる波長成分を含むように、前記照明手段から前記イメージセンサに至る光路内において特定波長成分の光をフィルタリングするフィルタ手段をさらに備えることを特徴とする部品撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の部品撮像装置において、
前記照明手段は、前記第１部品に第１波長の照明光を照射する第１光源、及び第２部品に前記第１波長とは異なる第２波長の照明光を照射する第２光源を含み、
前記フィルタ手段は、前記イメージセンサに入射する前記第１部品からの光が第２波長の光成分を含まないように当該２波長成分の光を除去する第１フィルタ、及び前記イメージセンサに入射する前記第２部品からの光が第１波長の光成分を含まないように当該１波長成分の光を除去する第２フィルタのうち少なくとも一方を備えることを特徴とする部品撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の部品撮像装置において、
前記第１フィルタは、前記第１光源から前記第１部品に照射される第１波長の照明光から第２波長の光成分を除去する第１上流側フィルタ及び前記第１部品からの光のうち前記第２波長の光成分を除去する第１下流側フィルタのうち少なくとも一方を備えるものであり、
前記第２フィルタは、前記第２光源から前記第２部品に照射される第２波長の照明光から第１波長の光成分を除去する第２上流側フィルタ及び前記第２部品からの光のうち前記第１波長の光成分を除去する第２下流側フィルタのうち少なくとも一方を備えるものであることを特徴とする部品撮像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の部品撮像装置において、
前記照明手段は、前記第２撮像ユニットによる撮像用の照明光を照射する照明部を含み、
この照明部は、前記第２方向における前記第１撮像ユニットの側方の位置であって前記ミラーと同じ側の位置に配置され、
前記ミラーは、前記照明部から前記部品に照射されかつ当該部品で反射した反射光を前記イメージセンサに導光すべく当該反射光を反射させることを特徴とする部品撮像装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の部品撮像装置において、
前記照明手段は、前記第２撮像ユニットによる撮像用の照明光を照射する照明部を含み、
この照明部は、前記第２方向における前記第１撮像ユニットの側方の位置であって前記ミラーとは反対側の位置に配置され、
前記ミラーは、前記照明部から前記部品に照射されることによる当該部品の投影光を前記イメージセンサに導光すべく当該投影光を反射させることを特徴とする部品撮像装置。
【請求項１１】
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であって、
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の部品撮像装置と、
前記移動手段を制御することにより、前記ヘッドユニットの各ヘッドに保持された部品を基板上に実装する実装制御手段と、を含む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、ヘッドに保持された部品をその側方から撮像する部品撮像装置およびこの部品撮像装置を備え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、部品実装用のヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上の搭載位置に実装する部品実装装置が知られている。この種の部品実装装置として、基板への部品の実装に先立ち、ヘッドに保持された部品をその側方から撮像することにより、ヘッドによる部品の保持状態を事前に認識するものが知られている。例えば、特許文献１には、一列に並ぶ複数本の実装用ヘッドが搭載されたヘッドユニットを備える部品実装装置において、ヘッドユニットに、各ヘッドに保持された部品に対して側方から照明光を与える照明装置が搭載される一方、前記ヘッドユニットが支持される支持部材にカメラが固定的に搭載されたものが開示されている。この部品実装装置では、ヘッドユニットが支持部材に対して移動する間に、各ヘッドに保持された部品の投影画像が前記カメラにより撮像され、その画像に基づき各ヘッドによる部品の保持状態が認識される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４７４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、実装動作の効率化を図るために、ヘッドユニットに多数のヘッドが搭載される傾向がある。この場合、ヘッドユニットの大型化を抑える観点から、複数のヘッドが複数列に配列、例えば前後２列に配列された状態でヘッドユニットに搭載されることが考えられる。
【０００５】
ところが、このように複数のヘッドが前後２列に配列される構成では、前後に並んだヘッドに保持される持部品同士が重なるため、部品の投影画像を撮像することが困難となる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、部品実装用の複数のヘッドが２列に配列された状態でヘッドユニットに搭載される場合に、各ヘッドに保持される部品をそれらの側方から優劣なく良好に撮像するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、出願人は、各列のヘッドを相互にずらすことで２列に配列された各ヘッドの保持部品を側方から撮像することが可能となる点に着目した。しかし、単に各列のヘッドをずらして共通のカメラ（イメージセンサ）で保持部品を撮像する場合には、ヘッドとカメラとの距離について列間で遠近差が生じるため、ヘッドに保持された全ての部品を同等の画像品質で撮像することが困難となる。このような課題は、次のような本発明により解決される。すなわち、本発明の一の局面にかかる部品撮像装置は、第１方向に一列に並ぶ上下動可能な複数のヘッドをそれぞれ含み、かつ前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ第１ヘッド列及び第２ヘッド列を有するヘッドユニットと、前記各ヘッドに保持された部品を下側から撮像する第１撮像ユニットと、前記第１撮像ユニットの側方に配置され、前記各ヘッドに保持された部品を前記第２方向における一方側から撮像する第２撮像ユニットと、前記各ヘッド列のヘッドに保持される部品に照明光を照射する照明手段と、前記ヘッドに保持された部品を撮像するために、前記ヘッドユニットを、前記第１方向と平行な経路であって前記第１撮像ユニット上方の所定経路に沿って相対的に移動させる移動手段と、各撮像ユニットによる部品の撮像動作に関する制御を行う撮像制御手段と、を備え、前記第２撮像ユニットは、イメージセンサと、前記ヘッドに保持された部品の画像となる当該部品からの光を前記イメージセンサに導光する光学系と、を備え、前記光学系は、前記第１撮像ユニットに対して前記ヘッドユニットが前記所定経路に沿って相対的に移動する際に、前記第１ヘッド列の各ヘッドに保持された部品のうち、前記第１撮像ユニット上方の予め定められた第１撮像位置に達した部品からの光を前記イメージセンサに導光する第１導光部と、前記第２ヘッド列の各ヘッドに保持された部品のうち、前記第１撮像ユニット上方の予め定められた第２撮像位置に到達した部品からの光を前記イメージセンサに導光する第２導光部とを含み、前記第１導光部は、部品からの光を前記イメージセンサに導光すべく当該光を反射させるミラーを含み、前記第１ヘッド列のヘッドに保持された部品の画像であって当該部品にピントが合った合焦画像が得られるように前記第１撮像位置から前記イメージセンサまでの光路長が設定され、前記第２導光部は、部品からの光を前記イメージセンサに導光すべく当該光を反射させるミラーを含み、前記第２ヘッド列のヘッドに保持された部品の画像であって当該部品にピントがあった合焦画像が得られるように、前記第２撮像位置から前記イメージセンサまでの光路長が設定され、前記撮像制御手段は、前記第１撮像ユニットに対して前記ヘッドユニットが前記所定経路に沿って相対的に移動する際に、第１ヘッド列のヘッドに保持された部品の下面画像が前記第１撮像ユニットにより撮像されるとともに、当該部品からの光が前記第１導光部により前記イメージセンサに導光されることにより当該部品の側方画像が前記第２撮像ユニットにより撮像される一方、第２ヘッド列のヘッドに保持された部品の下面画像が前記第１撮像ユニットにより撮像されるとともに、当該部品からの光が前記第２導光部により前記イメージセンサに導光されることにより当該部品の側方画像が前記第２撮像ユニットにより撮像されるように、前記各撮像位置に基づき前記ヘッドの高さ位置及び各撮像ユニットの露光タイミングを制御するものである。
【０００８】
この部品撮像装置によれば、第１ヘッド列の各ヘッドに保持された部品については、当該部品からの光が光学系の第１導光部によりイメージセンサに導光されることで、第１ヘッド列の各ヘッドに保持された部品ついてそれぞれ焦点の合った画像が取得される。他方、第２ヘッド列の各ヘッドに保持された部品についても、当該部品からの光が光学系の第２導光部によりイメージセンサに導光されることで、当該第２ヘッド列の各ヘッドに保持された部品ついてそれぞれ焦点の合った画像が取得される。そのため、何れのヘッド列の保持部品についても遜色のない合焦画像を取得することが可能となる。なお、請求項１の記載において、「部品からの光」とは、部品の投影画像としての光および反射画像としての光の双方を意味するものである。
【０００９】
上記部品撮像装置は、より具体的に、所定の側面視方向からの側面視で前記第１ヘッド列の各ヘッドと前記第２ヘッド列の各ヘッドとが前記側面視方向と直交する方向に互いにずれるように配列されており、前記第２撮像ユニットは、前記各ヘッド列のヘッドに保持される部品を前記側面視方向の一方側から撮像するものであり、前記第１撮像位置および前記第２撮像位置は、同一高さ位置であって、かつ互いに異なるヘッド列に属しかつ互いに隣接する一対のヘッドに保持された２つの部品の下面画像が前記第１撮像ユニットにより撮像されるとともに、当該２つの部品の側方画像が前記第２撮像ユニットにより撮像されることが可能な位置である。この場合、前記側面視方向は、前記第１方向と直交する方向（すなわち第２方向）であってもよいし、第１方向に対して傾斜した方向であってもよい。
【００１０】
このような部品撮像装置によれば、全てのヘッドを同じ高さ位置に配置した状態でヘッドユニットを前記所定経路に沿って相対的に前記第１方向に移動させることで、全てのヘッドの保持部品についてそれぞれ焦点の合った側方からの画像を取得することが可能となる。
【００１１】
また、別の具体的な構成として、前記第１ヘッド列の各ヘッドと前記第２ヘッド列の各ヘッドとは前記第１方向の同じ位置に配置され、前記第１撮像位置は、前記第２撮像位置よりも高い位置に設定され、前記第２撮像ユニットは、前記各ヘッド列のヘッドに保持される部品を前記第２方向の一方側から撮像するものであってもよい。
【００１２】
この部品撮像装置では、第１ヘッド列の各ヘッドと第２ヘッド列の各ヘッドとが互いに異なる高さ位置に配置された状態でヘッドユニットが前記所定経路に沿って相対的に移動することで、各ヘッドの保持部品についてそれらの側方からの画像が取得される。この構成によれば、各ヘッド列のヘッドが整列配置された従来のヘッドユニットと同等の構造でありながら、全てのヘッドの保持部品についてそれぞれ焦点の合った側方からの画像を取得することが可能となる。
【００１３】
なお、上記部品撮像装置において、前記第１導光部及び前記第２導光部は、互いに異なるヘッド列に属しかつ互いに隣接する一対のヘッドに保持された部品からの光を前記イメージセンサの互いに異なる受光領域に同時に導光するものであるのが好適である。
【００１４】
この構成によれば、互いに異なるヘッド列に属しかつ互いに隣接する一対のヘッドに保持された部品を同時に、しかも焦点の合った状態で撮像することが可能となるため、各ヘッド列のヘッドに保持された部品を効率良く撮像することが可能となる。
【００１５】
また、上記部品撮像装置においては、前記第１ヘッド列のヘッドに保持される部品を第１部品、前記第２ヘッド列のヘッドに保持される部品を第２部品としたときに、前記照明手段は、前記第２撮像ユニットによる撮像用の照明光として、互いに隣接する第１部品及び第２部品を一対としてこれら部品に対して照明光を照射するものであり、当該部品撮像装置は、前記イメージセンサに入射する前記第１部品からの光と前記イメージセンサに入射する前記第２部品の光とが互いに異なる波長成分を含むように、前記照明手段から前記イメージセンサに至る光路内において特定波長成分の光をフィルタリングするフィルタ手段をさらに備えるのが好適である。
【００１６】
この部品撮像装置によれば、互いに隣接する第１、第２部品からの光が互いに影響し合って各部品画像のコントラストが低下するといった不都合を抑制することが可能となる。
【００１７】
より具体的には、前記照明手段は、前記第１部品に第１波長の照明光を照射する第１光源、及び第２部品に前記第１波長とは異なる第２波長の照明光を照射する第２光源を含み、前記フィルタ手段は、前記イメージセンサに入射する前記第１部品からの光が第２波長の光成分を含まないように当該２波長成分の光を除去する第１フィルタ、及び前記イメージセンサに入射する前記第２部品からの光が第１波長の光成分を含まないように当該１波長成分の光を除去する第２フィルタのうち少なくとも一方を備える。
【００１８】
この場合、前記第１フィルタは、前記第１光源から前記第１部品に照射される第１波長の照明光から第２波長の光成分を除去する第１上流側フィルタ及び前記第１部品からの光のうち前記第２波長の光成分を除去する第１下流側フィルタのうち少なくとも一方を備えるものであり、前記第２フィルタは、前記第２光源から前記第２部品に照射される第２波長の照明光から第１波長の光成分を除去する第２上流側フィルタ及び前記第２部品からの光のうち前記第１波長の光成分を除去する第２下流側フィルタのうち少なくとも一方を備えるものである。
【００１９】
これらの構成によれば、互いに隣接する第１、第２部品からの光が互いに異なる波長成分のみを含む光となるので、各部品画像のコントラストが良好なものとなり、第１部品及び第２部品の部品画像としてより高品質の部品画像を取得することが可能となる。
なお、上記部品撮像装置において、前記照明手段は、前記第２撮像ユニットによる撮像用の照明光を照射する照明部を含み、この照明部は、前記第２方向における前記第１撮像ユニットの側方の位置であって前記ミラーと同じ側の位置に配置され、前記ミラーは、前記照明部から前記部品に照射されかつ当該部品で反射した反射光を前記イメージセンサに導光すべく当該反射光を反射させるものであってもよい。また、前記照明手段は、前記第２撮像ユニットによる撮像用の照明光を照射する照明部を含み、この照明部は、前記第２方向における前記第１撮像ユニットの側方の位置であって前記ミラーとは反対側の位置に配置され、前記ミラーは、前記照明部から前記部品に照射されることによる当該部品の投影光を前記イメージセンサに導光すべく当該投影光を反射させるものであってもよい。
【００２０】
一方、本発明の一の局面にかかる部品実装装置は、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であって、上記した何れかの部品撮像装置と、前記移動手段を制御することにより、前記ヘッドユニットの各ヘッドに保持された部品を基板上に実装する実装制御手段と、を含むものである。
【００２１】
この部品実装装置によれば、ヘッドユニットの大型化を抑制しつつより多数のヘッドを当該ヘッドユニットに搭載して部品実装の効率化を図る一方で、各ヘッド列のヘッドに保持された部品をそれらの側方から優劣なく良好に撮像、認識することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の部品撮像装置および部品実装装置によれば、２列に配列された複数のヘッドに保持された部品をそれらの側方から優劣なく良好に撮像することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置（本発明にかかる部品撮像装置が搭載された部品実装装置）を概略的に示す平面図である。
【図２】図１に示す部品実装装置を概略的に示す正面図である。
【図３】部品撮像ユニットを概略的に示す側面図である。
【図４】部品撮像ユニットを概略的に示す平面図である。
【図５】部品実装装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態にかかる部品撮像ユニットの変形例を概略的に示す側面図である。
【図７】第２実施形態にかかる部品実装装置に搭載される部品撮像ユニットを概略的に示す側面図である。
【図８】部品撮像ユニットを概略的に示す平面図である。
【図９】第３実施形態にかかる部品実装装置に搭載される部品撮像ユニットを概略的に示す側面図である。
【図１０】部品撮像ユニットを概略的に示す平面図である。
【図１１】第３実施形態にかかる部品撮像ユニットの変形例を概略的に示す側面図である。
【図１２】第４実施形態にかかる部品実装装置を概略的に示す正面図である。
【図１３】ヘッドユニット及び部品撮像ユニットを概略的に示す側面図である。
【図１４】第４実施形態の変形例を示すヘッドユニット、ヘッドユニット支持部材及び部品撮像ユニットの概略的な側面図である。
【図１５】第５実施形態にかかる部品実装装置に搭載される部品撮像ユニットを概略的に示す平面図である。
【図１６】第６実施形態にかかる部品実装装置に搭載される部品撮像ユニットを概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
（第１の実施形態）
図１及び図２は、本発明に係る部品実装装置（本発明にかかる部品撮像装置が搭載された部品実装装置）を概略的に示しており、図１は平面図で、図２は正面図で、それぞれ部品実装装置を概略的に示している。なお、図１、図２及び後に説明する図面には、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。
【００２５】
部品実装装置は、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３をＸ方向に搬送する基板搬送機構２と、部品供給部４、５と、部品実装用のヘッドユニット６と、このヘッドユニット６を駆動するヘッドユニット駆動機構と、ヘッドユニット６による保持部品の認識のための部品撮像ユニット等とを備える。
【００２６】
前記基板搬送機構２は、基台１上において基板３を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、同図の右側（−Ｘ方向側）から基板３を受け入れて所定の実装作業位置（同図に示す位置）に搬送し、図略の保持装置により当該基板３を保持する。そして、実装作業後、当該基板３の保持を解除し、この基板３を同図の左側（＋Ｘ方向側）に搬出する。
【００２７】
前記部品供給部４、５は、前記基板搬送機構２の両側（Ｙ方向の両側）に配置されている。これら部品供給部４、５のうち装置後側（−Ｙ方向側）の部品供給部４には、基板搬送機構２に沿ってＸ方向に並ぶ複数のテープフィーダ４ａが配置されている。これらテープフィーダ４ａは、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を収納、保持したテープが巻回されたリールを備え、このリールから間欠的にテープを繰り出しながら基板搬送機構２近傍の所定の部品供給位置に部品を供給する。一方、装置前側（＋Ｙ方向側）の部品供給部５には、Ｘ方向に所定の間隔を隔ててトレイ５ａ、５ｂがセットされている。各トレイ５ａ、５ｂには、後述するヘッドユニット６による取出しが可能となるように、各々、QFP(Quad Flat Package)やBGA(Ball Grid Array)等のパッケージ型の部品が整列して載置されている。
【００２８】
前記ヘッドユニット６は、部品供給部４、５から部品を取り出して基板３上に実装するものであり、基板搬送機構２および部品供給部４，５等の上方に配置されている。
【００２９】
前記ヘッドユニット６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。この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１ａ、１ａ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９、９と、これら固定レール９、９に支持されてＸ方向に延びるユニット支持部材１２と、このユニット支持部材１２に螺合挿入されてＹ軸サーボモータ１１により駆動されるボールねじ軸１０とを含む。また、ユニット支持部材１２に固定され、ヘッドユニット６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６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６をＸ方向に移動させる共に、Ｙ軸サーボモータ１１の駆動によりボールねじ軸１０を介してユニット支持部材１２をＹ方向に移動させ、その結果、ヘッドユニット６を一定の領域内でＸ方向およびＹ方向に移動させる。
【００３０】
前記ヘッドユニット６は、先端にそれぞれ部品吸着用のノズルを備える複数本の実装ヘッド１６と、これら実装ヘッド１６をヘッドユニット６に対して昇降（Ｚ方向の移動）およびノズル中心軸回りに回転（図２中のＲ方向の回転）させるための図外のサーボモータを駆動源とするヘッド駆動機構等とを備える。
【００３１】
前記実装ヘッド１６は合計１２個であり、６個ずつ前後２列に振り分けられ、列毎にＸ方向に一定のピッチＰで一列に配列されている。以下の説明では、装置前側の実装ヘッド１６の列を前列（本発明の第１ヘッド列に相当する）、装置後側の実装ヘッド１６の列を後列（本発明の第２ヘッド列に相当する）と呼び、また、必要に応じて、適宜、前列の実装ヘッド１６を前列ヘッド１６Ａ、後列の実装ヘッド１６を後列ヘッド１６Ｂと呼ぶことにする。当例では、Ｘ方向が本発明の第１方向に相当し、Ｙ方向が本発明の第２方向に相当する。
【００３２】
なお、各前列ヘッド１６Ａはそれぞれ各後列ヘッド１６Ｂに対してＹ方向に見て重なる位置からＸ方向に半ピッチ（１／２Ｐ）分だけオフセットされており、これにより１２個の実装ヘッド１６が全体として千鳥状の配列となっている。詳しくは、前列ヘッド１６Ａと後列ヘッド１６Ｂとが同じ高さ位置に配置されたときに、＋Ｙ方向（本発明の側面視方向に相当する）からの側面視で、各実装ヘッド１６に保持されている部品が互いに重なることがないように１２個の実装ヘッド１６が全体として千鳥状に配列されている。
【００３３】
各実装ヘッド１６のノズルは、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、前記ノズルに負圧が供給されることで当該ノズルによる部品の吸着保持が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該部品の吸着保持が解除される。
【００３４】
前記部品撮像ユニットは、前記実装ヘッド１６によって部品供給部４、５から取り出された部品の保持状態を認識するために、当該部品を撮像するためのものであり、前記基台１上であって前記トレイ５ａ、５ｂの間の位置に配置されている。当例では、部品撮像ユニットとして、図１及び図３に示すように、第１、第２の２つの部品撮像ユニット７、８が配置されており、第１部品撮像ユニット７が本発明の第１撮像ユニットに相当し、第２部品撮像ユニット８が本発明の第２撮像ユニットに相当する。
【００３５】
前記第１部品撮像ユニット７は、実装ヘッド１６に保持された部品を主にその下方から撮像するものであり、図３に示すように、前記ヘッドユニット６（実装ヘッド１６）が第１部品撮像ユニット７の上方を移動する間に各実装ヘッド１６の保持部品Ｃを撮像する。この第１部品撮像ユニット７は、ＣＣＤエリアセンサ及びレンズ等を備えるカメラ２０と、部品Ｃに対して撮像用の照明光を与えるＬＥＤ等の光源を有する照明部２２とを含み、部品Ｃに対して主に下方から照明光を照射し、その反射画像を前記カメラ２０により撮像してその画像データを後記制御装置４０に出力する。
【００３６】
前記第２部品撮像ユニット８は、実装ヘッド１６に保持された部品Ｃをその側方から撮像するものであり、前記ヘッドユニット６（実装ヘッド１６）が前記第１部品撮像ユニット７の上方を移動する間に各実装ヘッド１６の保持部品Ｃを撮像する。
【００３７】
この第２部品撮像ユニット８は、ＣＣＤエリアセンサ（イメージセンサ）及びレンズ等を備えるカメラ３０と、部品Ｃに対して側方からのバックライト照明を与える照明部３２と、部品Ｃ外周からの通過光（すなわち部品の投影画像）を前記カメラ３０に導光する光学系３４とを含む。なお、当例では第２部品撮像ユニット８が照明部３２（本発明の照明手段に相当する）を含む構成となっているが、照明部３２は第２部品撮像ユニット８とは別であってもよい。
【００３８】
第２部品撮像ユニット８のうち、カメラ３０及び光学系３４は前記第１部品撮像ユニット７の前側（＋Ｙ方向側）に配置され、照明部３２は第１部品撮像ユニット７の後側（−Ｙ方向側）に配置されている。照明部３２は、上向きに照明光を照射するＬＥＤ等の光源３３ａと、この照明光を略直角に屈折させることにより装置前側に向かって導光する照明用ミラー３３ｂとを含む。この構成により、第２部品撮像ユニット８は、照明部３２により装置後側から前側に向かって部品Ｃに対して照明光を照射し、その投影画像を前記光学系３４によりカメラ３０に導光することで撮像するとともに、その画像データをカメラ３０から後記制御装置４０に出力する。
【００３９】
なお、前記照明部３２は、前列ヘッド１６Ａ及び後列ヘッド１６ＢのうちＸ方向に互いに隣接する一対のヘッド１６Ａ、１６Ｂの各保持部品Ｃに照明光を照射可能な照明幅を有しており、前記光学系３４は、これらヘッド１６Ａ、１６Ｂの各保持部品Ｃの投影画像をカメラ３０の互いに異なる領域に同時に導光する。これにより、第２部品撮像ユニット８は、Ｘ方向に互いに隣接する一対のヘッド１６Ａ、１６Ｂの各保持部品Ｃを同時に撮像可能となっている。
【００４０】
前記光学系３４について詳細に説明すると、図３及び図４に示すように、光学系３４は、互いに隣接する前記ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像をそれぞれカメラ３０に導光するための第１、第２の２つの導光部３４Ａ、３４Ｂを有している。これら導光部３４Ａ、３４Ｂは、Ｘ方向に並んでおり、第１導光部３４Ａは−Ｘ方向側に、第２導光部３４Ｂは＋Ｘ方向側にそれぞれ位置する。
【００４１】
前記第１導光部３４Ａ及び前記第２導光部３４Ｂは、これらに共通のミラーであってヘッド１６Ａ、１６Ｂの各保持部品Ｃの投影画像をそれぞれ下向き（−Ｚ方向）に反射させる第１ミラー３５ａを有する。この第１ミラー３５ａは、Ｘ方向に細長の形状を有しており、長手方向の互いに異なる領域で前記ヘッド１６Ａ、１６Ｂの各保持部品Ｃの投影画像をそれぞれ反射させる。第１導光部３４Ａは、さらに第１ミラー３５ａの長手方向の片側半分（−Ｘ方向側半分）に対応する位置に、第１ミラー３５ａの反射画像を複数回（当例では４回）反射させて下向きに導光する第２〜第５のミラー３５ｂ〜３５ｅ（第２ミラー３５ｂ〜第５ミラー３５ｅ）を有する。つまり、第１導光部３４Ａは、部品Ｃの投影画像を第１ミラー３５ａ〜第５ミラー３５ｅにより複数回反射させながらカメラ３０に導光し、他方、第２導光部３４Ｂは、部品Ｃの投影画像を第１ミラー３５ａでのみ反射させてカメラ３０に導光する。そして、図４に示すように、第１導光部３４Ａは、部品Ｃの投影画像が当該第１導光部３４Ａにより導光される位置（本発明の第１撮像位置に相当する）に前列ヘッド１６Ａが配置されたときに、当該部品Ｃに正しく焦点（ピント）が合った当該部品Ｃの画像、すなわち合焦画像が得られるように前列ヘッド１６Ａ（の保持部品Ｃ）からカメラ３０までの光路長が設定され、他方、第２導光部３４Ｂは、部品Ｃの投影画像が当該第２導光部３４Ｂにより導光される位置（本発明の第２撮像位置に相当する）に後列ヘッド１６Ｂが配置されたときに、当該部品Ｃの合焦画像が得られるように後列ヘッド１６Ｂ（の保持部品Ｃ）からカメラ３０までの光路長が設定されている。つまり、前列ヘッド１６Ａ（の保持部品Ｃ）からカメラ３０に至る第１導光部３４Ａの光路長と、後列ヘッド１６Ｂ（の保持部品Ｃ）からカメラ３０に至る第２導光部３４Ｂの光路長が等しくなるように両導光部３４Ａ、３４Ｂが構成されている。この構成により、第２部品撮像ユニット８では、前列ヘッド１６Ａ及び後列ヘッド１６Ｂの何れの保持部品Ｃの投影画像についても、それぞれ優劣なく同品質の合焦画像が得られる構成となっている。
【００４２】
なお、図３では、実線で前列ヘッド１６Ａに保持された部品Ｃの投影画像の光路（第１導光部３４Ａによる光路）を示し、破線で後列ヘッド１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像の光路（第２導光部３４Ｂによる光路）を示している。図３中では、実際には、第２導光部３４Ｂによる光路の一部（第１ミラー３５ａからカメラ３０までの光路）は第１導光部３４Ａの光路（第１ミラー３５ａから第２ミラー３５ｂまでの光路、及び第５ミラー３５ｅからカメラ３０までの光路）と重なるべきであるが、同図では、便宜上、意図的に第２導光部３４Ｂによる光路をずらして描いており、従って、同図では各導光部３４Ａ、３４Ｂの光路長は必ずしも同じ距離にはなっていない。なお、このように各導光部３４Ａ、３４Ｂの光路をずらして描いている点や各導光部３４Ａ、３４Ｂの光路長が必ずしも同じ距離で示されていない点は、後述する実施形態についても同様である。
【００４３】
この部品実装装置は、その動作を統括的に制御するための、図５に示すような制御装置４０をさらに備えている。この制御手段４０は、論理演算を実行するＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを記憶するＲＯＭ、種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭおよびＨＤＤ等から構成されている。この制御装置４０は、その機能構成として、主制御部４１、記憶部４２、カメラ制御部４３、画像処理部４４及び駆動制御部４５を含み、これらがバスを介して互いに信号のやり取りができるように接続された構成を有する。
【００４４】
主制御部４１は、記憶部４２に記憶されている実装プログラムに従い、駆動制御部４５を介してヘッドユニット駆動機構やヘッド駆動機構等の駆動機構を統括的に制御することにより部品実装動作を実行する。特に、実装ヘッド１６のＺ方向の下降による部品供給部４、５からの部品の取り出し後は、前記部品撮像ユニット７、８により部品の撮像を行うべく、主制御部４１は、駆動制御部４５を介して前列ヘッド１６Ａ及び後列ヘッド１６Ｂの高さ位置制御とヘッドユニット６の駆動制御とを行うとともに、カメラ制御部４３を介して各部品撮像ユニット７、８におけるカメラ２０、３０の露光タイミング等の制御を行う。
【００４５】
前記画像処理部４４は、前記カメラ２０、３０からの画像データに所定の画像処理を施すものであり、前記主制御部４１は、この処理画像に基づき各実装ヘッド１６による部品の保持状態を認識する。なお、当実施形態では、ヘッドユニット駆動機構が本発明の移動手段に相当し、主制御部４１、カメラ制御部４３及び駆動制御部４５が本発明の撮像制御手段及び実装制御手段に相当する。
【００４６】
この部品実装装置では、制御装置４０の制御に基づき、次のようにして部品の実装動作が行われる。まず、ヘッドユニット６が部品供給部４、５上に移動し、各実装ヘッド１６により部品が吸着保持される。部品吸着後、ヘッドユニット６が第１部品撮像ユニット７上をＸ方向（図４中の白抜き矢印方向）に通過することで、その通過の間に、前後各列の実装ヘッド１６にそれぞれ保持されている部品が各撮像ユニット７、８により撮像される。
【００４７】
詳しくは、図３に示すように、各実装ヘッド１６の保持部品Ｃが第１部品撮像ユニット７の上方であって第２部品撮像ユニット８の照明部３２と光学系３４との間（照明用ミラー３３ｂと第１ミラー３５ａとの間の光路の中）を通過するように予め設定された所定の部品撮像高さ位置に前列ヘッド１６Ａ及び後列ヘッド１６Ｂが配置された上で、ヘッドユニット６がＸ方向に一定速度で移動する。
【００４８】
そして、このヘッドユニット６（実装ヘッド１６）の移動中、各部品Ｃがカメラ２０上に到達するタイミングで第１部品撮像ユニット７の照明部２２が点灯するように当該照明部２２の点灯タイミングが制御されることで、第１部品撮像ユニット７により各部品Ｃがその下側から撮像される。また、図４に示すように、前記光学系３４のうち第１導光部３４Ａに対応する位置に前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃが到達するとともに、第２導光部３４Ｂに対応する位置に後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃが到達するタイミングで照明部３２が点灯するように当該照明部３２の点灯タイミングが制御される（すなわち、露光タイミングが制御される）ことで、隣接する２つのヘッド１６Ａ、１６ｂに保持された部品Ｃの側方（＋Ｙ方向側）からの投影画像が第２部品撮像ユニット８により撮像されることとなる。この際、上述の通り、第１導光部３４Ａは、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃについて合焦画像が得られるように光路長が設定されており、他方、第２導光部３４Ｂは、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃについて合焦画像が得られるように光路長が設定されているため、何れのヘッド１６Ａ、１６Ｂについても、良好な合焦画像が得られることとなる。
【００４９】
部品撮像ユニット７、８による部品Ｃの撮像が終了すると、第１部品撮像ユニット７により撮像された各部品Ｃの下面画像と、第２部品撮像ユニット８により撮像された各部品Ｃの側方からの投影画像とに基づき各実装ヘッド１６に保持された部品Ｃの吸着状態（実装ヘッド１６に対する部品のＸ方向、Ｙ方向及びＲ方向の各位置ずれや傾き等）や部品Ｃの欠陥等が認識される。そして、各実装ヘッド１６に保持された部品Ｃのなかに不良部品Ｃや補正不可能な吸着状態のものがある場合には、当該部品Ｃが廃棄対象として登録された上で、ヘッドユニット６が基板３上に移動し、前記廃棄対象以外の部品Ｃが順次基板３上に実装される。このとき、上記部品認識結果に応じて部品Ｃの吸着位置ずれを補正するようにヘッドユニット６の位置および実装ヘッド１６の回転角度等が制御されることで、基板３上の各搭載点に部品Ｃが適切に実装される。
【００５０】
こうして基板３上に部品Ｃが実装されると、ヘッドユニット６が図外の部品廃棄ボックス上へ移動し、上記廃棄対象の部品Ｃを廃棄する。これにより実装動作の一サイクルが終了し、必要に応じてこの動作が繰り返されることで所要部品が基板３上に実装される。
【００５１】
以上のような部品実装装置によれば、多数の実装ヘッド１６をヘッドユニット６に搭載して効率良く部品Ｃの実装作業を進める一方で、ヘッドユニット６をＸ方向にコンパクトに構成することができる。しかも、上述したように、前後２列に配列された各実装ヘッド１６の保持部品Ｃの投影画像をそれらの側方から優劣なく良好に取得することができるため、当該投影画像に基づく部品認識を従来のこの種の装置、すなわち実装ヘッドが一列だけのものと同様に、第１部品撮像ユニット７に対してヘッドユニット６を一方向に一度移動させるだけで効率良く行うことができる。
【００５２】
なお、この部品実装装置では、第２部品撮像ユニット８は、部品Ｃの投影画像を撮像するように構成されているが、部品Ｃの反射画像を撮像するものであってもよい。図６は、その実施形態の一例である。同図に示す第２部品撮像ユニット８は、第１ミラー３５ａとしてハーフミラーが適用されている。そして、照明部３２は、第１ミラー３５ａと同じ高さ位置で当該第１ミラー３５ａの前側に配置された光源３３ａから直接第１ミラー３５ａを介して、同じ撮像高さ位置に位置決めされた各ヘッド１６Ａ、１６Ｂの保持部品Ｃに照明光を照射するように構成されている。
【００５３】
この構成では、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃで反射した照明光、すなわち反射画像が第１ミラー３５ａ〜第５ミラー３５ｅで反射されてカメラ３０に導光され、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃで反射した照明光（反射画像）が第１ミラー３５ａで反射されてカメラ３０に導光される。これにより各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの反射画像がそれぞれカメラ３０により撮像されることとなる。
【００５４】
（第２の実施形態）
図７及び図８は、第２実施形態に係る部品実装装置のうち部品撮像ユニットを概略的に示している。この部品実装装置は、第２部品撮像ユニット８の構成が以下の点で第１実施形態のものと相違する以外、基本的には第１実施形態の部品実装装置と構成が共通する。従って、以下の説明では、第１実施形態と共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、主に第１実施形態との相違点について詳細に説明することにする。
【００５５】
第２実施形態にかかる第２部品撮像ユニット８は、照明部３２が第１波長の照明光を照射する第１光源３３３ａと、前記第１波長とは異なる第２波長の照明光を照射する第２光源３３３ｂとを備えている。第１光源３３３ａは、照明部３２のＸ方向の中間位置を境にして−Ｘ方向側に備えられ、第２光源３３３ｂは＋Ｘ方向側に備えられている。
【００５６】
また、照明部３２は、拡散板３７及び光源側光学フィルタ３８を備えており、これらは光源３３３ａ、３３３ｂと照明用ミラー３３ｂとの間に介在するように配置されている。前記光源側光学フィルタ３８は、図８に示すように、Ｘ方向の中間位置を境にしてその−Ｘ方向側に位置し、照明光のうち第２波長の光成分を除去する第１光源側フィルタ部３８ａと、−Ｘ方向側に位置し、照明光のうち第１波長の光成分を除去する第２光源側フィルタ部３８ｂとを含む。この構成により、照明部３２は、Ｘ方向の中間位置を境にして、＋Ｘ方向側では第１波長の照明光を部品Ｃに照射する一方で、＋Ｘ方向側では第２波長の照明光を部品Ｃに照射する構成となっている。
【００５７】
また、光学系３４はカメラ側光学フィルタ３９を含んでいる。このカメラ側光学フィルタ３９は、実装ヘッド１６の保持部品Ｃと第１ミラー３５ａとの間の位置に介在するように配置されている。このカメラ側光学フィルタ３９は、前記光源側光学フィルタ３８と同様に、Ｘ方向の中間位置を境にして−Ｘ方向側に位置し、第２波長の光成分を除去しつつ前記第１波長の光成分を透過させる第１カメラ側フィルタ部３９ａと、＋Ｘ方向側に位置し、第１波長の光成分を除去しつつ前記第２波長の光成分を透過する第２カメラ側フィルタ部３９ｂとを含んでいる。
【００５８】
この第２実施形態にかかる第２部品撮像ユニット８では、図８に示すように、第１導光部３４Ａに対応する位置に配置された前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃ（本発明の第１部品に相当する）に対して第１波長の照明光が照射される。そして、その投影画像から第２波長の光成分がカメラ側光学フィルタ３９（第１カメラ側フィルタ部３９ａ）で除去されながら当該投影画像がカメラ３０に導光される。その一方で、第２導光部３４Ｂに対応する位置に配置された後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃ（本発明の第２部品に相当する）に対して第２波長の照明光が照射される。そして、その投影画像から第１波長の光成分がカメラ側光学フィルタ３９（第２カメラ側フィルタ部３９ｂ）で除去されながら当該投影画像がカメラ３０に導光される。
【００５９】
このような第２実施形態にかかる第２部品撮像ユニット８によれば、隣接するヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像をより鮮明なものとして撮像することが可能となる。すなわち、例えば隣接するヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品同士が非常に接近しているような場合、照明部３２から同一波長の光成分を含む照明光が照射されると、当該照明光が各ヘッド１６Ａ、１６Ｂの保持部品Ｃに当たって散乱し、その散乱光が部品Ｃの投影画像に混ざることで各投影画像のコントラストが低下することが考えられる。しかし、第２実施形態にかかる第２部品撮像ユニット８によれば、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃに当たって散乱する第２波長の散乱光が前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃの投影画像に混ざったとしても当該第２波長の光成分はカメラ側光学フィルタ３９（第１カメラ側フィルタ部３９ａ）により除去される。後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃの投影画像についても同様に第１波長の光成分がカメラ側光学フィルタ３９（第２カメラ側フィルタ部３９ｂ）により除去される。従って、この第２実施形態にかかる第２部品撮像ユニット８によれば、各ヘッド１６Ａ、１６Ｂの保持部品Ｃの何れの投影画像についても、上記のような散乱光の影響が排除され、その結果、何れの保持部品Ｃについてもコントラストが良好な、鮮明な投影画像を取得することが可能となる。
【００６０】
この実施形態では、前記光源側光学フィルタ３８およびカメラ側光学フィルタ３９が本発明のフィルタ手段に相当し、第１光源側フィルタ部３８ａ及び第１カメラ側フィルタ部３９ａが本発明の第１フィルタ（第１上流側フィルタ及び第１下流側フィルタ）に相当し、第２光源側フィルタ部３８ｂ及び第２カメラ側フィルタ部３９ｂが本発明の第２フィルタ（第２上流側フィルタ及び第２下流側フィルタ）に相当する。
【００６１】
なお、この実施形態では、第２部品撮像ユニット８は、光源側光学フィルタ３８及びカメラ側光学フィルタ３９の双方を備えているが、何れか一方を備える構成であってもよい。また、第１フィルタ（第１光源側フィルタ部３８ａ及び第１カメラ側フィルタ部３９ａ）及び第２フィルタ（第２光源側フィルタ部３８ｂ及び第２カメラ側フィルタ部３９ｂ）の何れか一方を備える構成であってもよい。要するに、フィルタ手段は、特定の光成分を除去することにより散乱光の影響を抑止し、隣接するヘッド１６Ａ，１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像としてコントラストが良好な投影画像を取得できるように適宜設けられていればよい。
【００６２】
また、この実施形態のように、互いに波長の異なる光成分の照明光を照射する光源３３３ａ、３３３ｂを備えた照明部３２を用いる代わりに、光源として一般的な白色光源を用い、隣接するヘッド１６Ａ，１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像として異なる光成分を含む光がＣＣＤエリアセンサに入射するように光源からＣＣＤエリアセンサに至る光路内にフィルタ手段を介在させるようにしてもよい。例えば、白色光源からの照明光のうち第１波長の照明光が前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃへ照射されるように、図８における−Ｘ側に配置される第１光源側フィルタ部３８ａにより第１波長の照明光を通過させるとともに、それ以外の波長の照明光を除去し、第２波長の照明光が後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃへ照射されるように、＋Ｘ側に配置される第２光源側フィルタ部３８ｂにより第２波長の照明光を通過させるとともに、それ以外の波長の照明光を除去するようにする。また、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃからの光（すなわち投影画像）のうち第１波長の光成分の投影画像がカメラ３０に導光されるように、図８における−Ｘ側に配置される第１カメラ側フィルタ部３９ａにより第１波長の光成分の投影画像を通過させるとともに、それ以外の波長の投影画像を除去し、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃからの投影画像のうち第２波長の光成分の投影画像がカメラ３０に導光されるように、−Ｘ側に配置される第２カメラ側フィルタ部３９ｂにより第２波長の光成分の投影画像を通過させるとともに、それ以外の波長の投影画像を除去するようにしてもよい。このような構成によっても散乱光の影響を抑止し、隣接するヘッド１６Ａ，１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像としてコントラストが良好な画像を取得することが可能となる。
【００６３】
（第３の実施形態）
図９及び図１０は、第３実施形態に係る部品実装装置のうち部品撮像ユニットを概略的に示している。この部品実装装置の構成は、第２部品撮像ユニット８の構成が以下の点で第１実施形態のものと相違する以外、基本的には第１実施形態の部品実装装置と構成が共通する。従って、以下の説明では、第１実施形態と共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、主に第１実施形態との相違点について詳細に説明することにする。
【００６４】
この第３実施形態にかかる第２部品撮像ユニット８は、カメラ３０として、ＣＣＤリニアセンサ（ラインセンサ３１という）を備えたカメラ３０が適用されている。このカメラ３０は、撮像素子がＹ方向に並ぶように配置されており、ヘッドユニット６のＸ方向の移動に伴い各実装ヘッド１６に保持された部品Ｃの一ライン分の投影画像を順次取り込みながらその画像データを前記制御装置４０に出力する。
【００６５】
また、前記光学系３４について、前記第１ミラー３５ａが実装ヘッド１６のうち前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃの投影画像を導光するための専用のミラーとされ（当実施形態において前列用第１ミラー３５ａという）、この前列用第１ミラー３５ａとは別に、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃの投影画像を導光するための、ハーフミラーからなる第１ミラー３５ａ´（当実施形態において後列用第１ミラー３５ａ´という）が設けられ、この後列用第１ミラー３５ａ´が前列用第１ミラー３５ａと実装ヘッド１６の保持部品Ｃとの間に位置するように備えられている。この構成により、第１導光部３４Ａは、前列ヘッド１６Ａに保持された部品Ｃの投影画像のうち後列用第１ミラー３５ａ´を透過する画像を前列用第１ミラー３５ａと第２ミラー３５ｂ〜第５ミラー３５ｅとにより複数回反射させながらラインセンサ３１の装置前側（＋Ｙ方向側）の領域に導光する。一方、第２導光部３４Ｂは、後列ヘッド１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像を後列用第１ミラー３５ａ´により反射させてラインセンサ３１の装置後側（−Ｙ方向側）の領域に導光する。つまり、各導光部３４Ａ、３４Ｂは、互いにＹ方向に並んでおり、各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持される部品Ｃの投影画像をヘッドユニット６の移動に伴いＸ方向の同じ位置でカメラ３０に導光する。
【００６６】
この第３実施形態の部品実装装置では、照明部３２から照明光が照射された状態で、ヘッドユニット６の移動に伴い各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃが光学系３４と照明部３２との間の位置をＸ方向に移動することにより、この移動に伴い、各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像が交互にカメラ３０によって撮像される。
【００６７】
これらの各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像は、いずれも前列用第１ミラー３５ａで反射され、第１導光部３４Ａを経てラインセンサ３１上に結像するとともに、後列用第１ミラー３５ａ´で反射され、第２導光部３４Ｂを経てラインセンサ３１上に結像する。しかしながら、前列用第１ミラー３５ａと後列用第１ミラー３５ａ´とが互いにＹ方向に離間しているため、第１導光部３４Ａを経てラインセンサ３１上に結像する投影画像はラインセンサ３１の前側領域に位置し、第２導光部３４Ｂを経てラインセンサ３１上に結像する投影画像はラインセンサ３１の後側領域に位置する。一方、第１導光部３４Ａは、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃについて合焦画像が得られるようにその光路長が設定され、第２導光部３４Ｂは、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃについて合焦画像が得られるようにその光路長が設定されている。そのため、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃの投影画像が第２導光部３４Ｂによりカメラ３０に導光されたとしても前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃの投影画像は焦点がずれた不鮮明なものとなる。他方、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃの投影画像についても、上記と同様の理由により、第１導光部３４Ａによりカメラ３０に導光されたとしてもこの投影画像は焦点がずれた不鮮明な画像となる。以上より、前記画像処理部４４は、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃの投影画像についてはラインセンサ３１の前側領域の画像のみを抽出する処理を実施し、逆に、後列ヘッド１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像についてはラインセンサ３１の後側領域の画像を抽出する処理を実施する。これにより、各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像として、それぞれ良好な合焦画像が得られるようになっている。
【００６８】
なお、この部品実装装置において、上記第２部品撮像ユニット８は、部品Ｃの投影画像を撮像する構成に限られるものではなく、部品Ｃの反射画像を撮像するものであってもよい。図１１は、その実施形態の一例である。
【００６９】
同図に示す第２部品撮像ユニット８では、前列用第１ミラー３５ａとしてハーフミラーが適用されている。そして、照明部３２は、前列用第１ミラー３５ａの前側に配置された光源３３ａから第１ミラー３５ａおよび後列用第１ミラー３５ａ′を介して各ヘッド１６Ａ、１６Ｂの保持部品Ｃに照明光を照射するようになっている。
【００７０】
この構成では、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃで反射した照明光、すなわち反射画像が後列用第１ミラー３５ａ′を透過し、前列用第１ミラー３５ａ及び第２ミラー３５ｂ〜第５ミラー３５ｅで反射されてカメラ３０のラインセンサ３１の前側領域に導光され、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃの反射画像が後列用第１ミラー３５ａ′で反射されてカメラ３０のラインセンサ３１の後側領域に導光される。これにより各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの反射画像がカメラ３０により撮像されることとなる。
【００７１】
（第４の実施形態）
図１２及び図１３は、第４実施形態に係る部品実装装置を概略的に示しており、図１２は、部品実装装置を正面図で示しており、図１３は、そのヘッドユニット６を側面図で概略的に示している。この部品実装装置は、ヘッドユニット６に第２部品撮像ユニット８が搭載されているものであり、それ以外の構成は、基本的には第１実施形態の部品実装装置と共通する。従って、以下の説明では、第１実施形態と共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、主に第１実施形態との相違点について詳細に説明することにする。
【００７２】
図１２及び図１３に示すように、この部品実装装置では、第２部品撮像ユニット８はカメラ３０、光学系３４及これらが収容される筐体８ａからなり、前記照明部３２は、第２部品撮像ユニット８とは別に設けられている。第２部品撮像ユニット８は、ヘッド１６Ａ、１６Ｂの後側の位置に配置され、Ｘ方向に延びる一対の固定レール５２を介してヘッドユニット６の下面に移動可能に支持されている。そして、図外のサーボモータの駆動により回転駆動されるボールねじ軸５３が前記筐体８ａに螺合挿入され、前記サーボモータが前記駆動制御部４５を介して主制御部４１により制御されることにより第２部品撮像ユニット８がＸ方向に移動する。なお、当例では、前記サーボモータやボールねじ軸５３等が本発明の移動手段に相当する。
【００７３】
前記照明部３２は、照明用ミラー３３ｂを備えておらず、各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃに対して後向きに直接照明光を照射するようにヘッドユニット６の前端部から垂下する取付部材に複数の光源３３ａが固定された構成を有する。各光源３３ａは、各ヘッド１６Ａ、１６Ｂの前方にそれぞれ配置されている。他方、第２部品撮像ユニット８の前記カメラ３０は装置前側を向くように前記筐体８ａに備えらえており、この構成により、ヘッドユニット６に対して第２部品撮像ユニット８がＸ方向に移動するとともに、各光源３３ａがＸ方向に順次点灯することにより、各ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像がカメラ３０により撮像されるようになっている。そして、前列ヘッド１６Ａに保持された部品Ｃの投影画像が直接カメラ３０に入射するように第１導光部３４Ａが構成される一方で、後列ヘッド１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像が複数個のミラーにより反射されてカメラ３０に導光されるように第２導光部３４Ｂが構成されるとともに、各部品Ｃの投影画像としてそれぞれ合焦画像が得られるように各導光部３４Ａ、３４Ｂの光路長が設定されている。
【００７４】
このような第４実施形態の部品実装装置では、各実装ヘッド１６による部品供給部４、５からの部品の取り出し後、図１３に示すように、各実装ヘッド１６が所定の部品撮像高さ位置に配置された状態で、図１２の矢印に示すように、各光源３３ａの点灯を伴いつつ、第２部品撮像ユニット８がヘッドユニット６に対して移動することで、この移動中に各ヘッド１６Ａ、１６Ｂにより保持された部品Ｃの投影画像がそれぞれカメラ３０により撮像される。
【００７５】
なお、図１２及び図１３の例は、第２部品撮像ユニット８がヘッドユニット６に対して移動可能に支持される構成であるが、図１４に示すように、第２部品撮像ユニット８をユニット支持部材１２の適所、例えばＸ方向の中間位置等に固定的に配置するようにしてもよい。この構成では、各実装ヘッド１６が所定の部品撮像高さ位置に配置された状態で、ヘッドユニット６がＸ方向に移動することで、この移動中に各ヘッド１６Ａ、１６Ｂにより保持された部品Ｃの投影画像がそれぞれカメラ３０により撮像されることとなる。この構成によれば、第２部品撮像ユニット８を移動させるための専用の駆動機構が不要であり、構成の簡略化及び低廉化の上で図１２及び図１３に示した例に比べて有利となる。
【００７６】
（第５の実施形態）
図１５は、第５実施形態に係る部品実装装置を示しており、主にヘッドユニット６と第２部品撮像ユニット８とを概略的に平面図で示している。この部品実装装置は、ヘッドユニット６及び第２部品撮像ユニット８の構成が以下の点で第１実施形態のものと相違する以外、基本的には第１実施形態の部品実装装置と構成が共通する。従って、以下の説明では、第１実施形態と共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、主に第１実施形態との相違点について詳細に説明することにする。
【００７７】
この第５実施形態に係る部品実装装置では、同図に示すように、ヘッドユニット６の前列ヘッド１６Ａと後列ヘッド１６Ｂとが整列した状態、すなわち各前列ヘッド１６Ａと各後列ヘッド１６ＢとがＸ方向の同じ位置に並ぶように配列されている。また、Ｙ方向に対して所定角度θだけ傾斜する傾斜方向（本発明の側面視方向に相当する；同図中の指標に示す破線矢印方向）からの側面視で全体として実装ヘッド１６同士が互いに前記傾斜方向と直交する方向にずれるように各実装ヘッド１６の間隔が設定されている。そして、同図に示すように、前記傾斜方向と平行な方向に照明光を照射しながら各ヘッド１６Ａ、１６Ｂの保持部品Ｃの投影画像を撮像するように第２部品撮像ユニット８が構成されている。なお、同図では第１部品撮像ユニット７は便宜上省略している。
【００７８】
この第５実施形態に係る部品実装装置は、第１実施形態において、実装ヘッド１６を整列配置とする代わりに第２部品撮像ユニット８をＹ方向に対して傾斜させることで、ヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの投影画像を撮像するようにしたものである。このような構成によれば、ヘッドユニット６については、前後のヘッド１６Ａ、１６Ｂが整列配置された構造でありながら、第１実施形態と同様に、全ての実装ヘッド１６の保持部品Ｃについてそれぞれ焦点の合った側面画像を取得することができる。
【００７９】
（第６の実施形態）
図１６は、第６実施形態に係る部品実装装置のうち部品撮像ユニットを概略的に示している。この部品実装装置は、第２部品撮像ユニット８の構成が以下の点で第３実施形態（図９及び図１０）のものと相違する以外、基本的には第３実施形態の部品実装装置と構成が共通する。従って、以下の説明では、第３実施形態と共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、主に第１実施形態との相違点について詳細に説明する。
【００８０】
この第６実施形態に係る部品実装装置は、第５実施形態と同様に、前列ヘッド１６Ａと後列ヘッド１６Ｂとが整列した状態、すなわち各前列ヘッド１６Ａと各後列ヘッド１６ＢとがＸ方向の同じ位置に並ぶように配列された状態でヘッドユニット６に搭載されている。
【００８１】
また、第２部品撮像ユニット８において、第２導光部３４Ｂの後列用第１ミラー３５ａ´が第１導光部３４Ａの前列用第１ミラー３５ａよりも低い位置に配置されている。
【００８２】
この部品実装装置では、部品Ｃの撮像の際には、同図に示すように、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃの投影画像が前列用第１ミラー３５ａで反射する一方、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃの投影画像が後列用第１ミラー３５ａ´で反射するように、主制御部４１により、前列ヘッド１６Ａの保持部品Ｃの高さ位置が前列用第１ミラー３５ａの高さ位置と同じになり、後列ヘッド１６Ｂの保持部品Ｃの高さ位置が後列用第１ミラー３５ａ´の高さ位置と同じとなるように、前後のヘッド１６Ａ、１６Ｂが互いに異なる撮像高さ位置に制御される。そして、この状態で第２部品撮像ユニット８に対してヘッドユニット６がＸ方向に移動するように制御されることで、この移動に伴い、前後方向（Ｙ方向）に互いに隣接するヘッド１６Ａ、１６Ｂの保持部品Ｃの一ライン毎の投影画像が同時にラインセンサ３１により撮像される。
【００８３】
このような第６実施形態の構成によれば、前後のヘッド１６Ａ、１６Ｂが整列配置されたヘッドユニット６の構造でありながら、全ての実装ヘッド１６の保持部品Ｃについてそれぞれ焦点の合った側面画像を取得することができる。
【００８４】
なお、以上説明した各実施形態の部品実装装置は、本発明にかかる部品実装装置（本発明にかかる部品撮像装置が適用された部品実装装置）の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成等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。
【００８５】
例えば、第１〜第６実施形態の各構成を互いに組み合わせた構成を採用するようにしてもよい。具体的には、第３〜第６実施形態について、第２実施形態のようなフィルタ手段を備えることにより、互いに隣接するヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持された部品Ｃの画像としてコントラストの良好な画像を取得し得るように構成してもよい。
【００８６】
また、上記各実施形態では、第２部品撮像ユニット８の光学系３４は、実装ヘッド１６の保持部品Ｃの画像を主にミラーで反射させてカメラ３０に導光する構成であるが、勿論、プリズムを用いてもよいし、ミラーとプリズムを組み合わせてもよい。
【００８７】
また、図１〜図１１、図１５および図１６により示す上記各実施形態では、第１、第２の２つの部品撮像ユニット７、８は、前記基台１上であって前記トレイ５ａ、５ｂの間の位置に配置されているが、例えば、部品供給部４をＸ方向に隙間を隔てて並ぶ２つの部品供給部から構成し、前記基台１上であってこの２つの部品供給部の間の位置に上記部品撮像ユニット７、８と同一構成の別の部品撮像ユニットを配置するようにしてもよい。この別の部品撮像ユニットは、上記部品撮像ユニット７、８に対して配置方向がＲ方向に１８０度変更される。このような構成によれば、部品実装のためにヘッドユニット６が基板３上に移動する直前に吸着される最後の部品がチップ部品である場合、つまり前列ヘッド１６Ａあるいは後列ヘッド１６Ｂによる当該最後の部品の取り出し先が部品供給部４である場合であっても、部品供給部４側に配置されている上記別の部品撮像ユニットにヘッドユニット６を移動させて各ヘッド１６Ａ、１６Ｂによる部品の保持状態を認識させることができる。そのために、ヘッドユニット６の移動距離を短くして、実装のタクトタイムを短縮できる。
【００８８】
なお、上記各実施形態では、ヘッドユニット６は複数の実装ヘッド１６が前後２列に配列された構成であるが、実装ヘッド１６が３列以上の場合であっても本発明は適用可能である。この場合には、互いに隣接する列同士が上述した前列及び後列の関係になるため、上記第１〜第６実施形態の構成を適用することでこれら実施形態の部品実装装置（部品撮像ユニット）と同等の作用効果を享受することができる。
【００８９】
なお、上記各実施形態では、全ての実装ヘッド１６の保持部品Ｃについてそれぞれ焦点の合った側面画像を取得するようにしているが、側面画像を取得する必要のない保持部品Ｃについては、画像の取得を省略するようにしてもよい。この場合、具体的には、部品の取り出し後、画像取得を省略する部品が保持された実装ヘッド１６を上記撮像高さ位置よりも高く制御し、照明部３２から第１ミラー３５ａ、３５ａ´に至る光学系３４の光路から当該保持部品Ｃを上方に外すようにすればよい。
【符号の説明】
【００９０】
６  ヘッドユニット
７  第１部品撮像ユニット
８  第２部品撮像ユニット
１６  実装ヘッド
１６Ａ  前列ヘッド
１６Ｂ  後列ヘッド
３０  カメラ
３２  照明部
３４  光学系
３４Ａ  第１導光部
３４Ｂ  第２導光部
４０  制御装置
４１  主制御部
４２  記憶部
４３  カメラ制御部
４４  画像処理部
４５  駆動制御部
【図１】
0005746610.tif 000002
【図２】
0005746610.tif 000003
【図３】
0005746610.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005746610.tif 000007
【図７】
0005746610.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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