(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置と、
光軸が鉛直方向となるように基台に固定され、前記移載装置の下方から撮像可能に構成されたカメラと、
前記移載装置に保持された前記電子部品の上面側に設けられた特徴部分を前記カメラが撮像可能とする光路を形成する光学部材と、
前記光路を用いた前記カメラの撮像による画像データを取得し、前記画像データに含まれる前記特徴部分の位置と予め記憶している制御プログラムに基づいて前記電子部品の実装処理における前記移載装置の動作を制御する実装制御部と、
を備える部品実装機。
【請求項２】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置と、
光軸が鉛直方向となるように基台に固定され、前記移載装置の下方から撮像可能に構成されたカメラと、
前記移載装置に保持された前記電子部品の上面を前記カメラが撮像可能とする光路を形成する光学部材と、
前記光路を用いた前記カメラの撮像による画像データを取得し、前記画像データと予め記憶している制御プログラムに基づいて前記電子部品の実装処理を制御する実装制御部と、
を備え、
前記移載装置は、前記電子部品を吸着して保持する吸着ノズルを有し、
前記光学部材は、前記吸着ノズルに設けられ、
前記吸着ノズルのうち前記光路上に位置する部位は、前記電子部品の上面で反射された反射光を通過可能な貫通孔が形成され、当該吸着ノズルが前記電子部品を保持した状態で前記カメラによる前記電子部品の上面の撮像を可能とする部品実装機。
【請求項３】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置と、
光軸が鉛直方向となるように基台に固定され、前記移載装置の下方から撮像可能に構成されたカメラと、
前記移載装置に保持された前記電子部品の上面を前記カメラが撮像可能とする光路を形成する光学部材と、
前記光路を用いた前記カメラの撮像による画像データを取得し、前記画像データと予め記憶している制御プログラムに基づいて前記電子部品の実装処理を制御する実装制御部と、
を備え、
前記移載装置は、
前記電子部品を吸着して保持する複数の吸着ノズルと、
複数の前記吸着ノズルを保持する装着ヘッドと、を有し、
前記光学部材は、複数の前記吸着ノズルのうち何れかの前記吸着ノズルに保持された前記電子部品を撮像対象として前記カメラが撮像可能となるように、前記装着ヘッドに設けられ、
前記吸着ノズルのうち前記光路上に位置する部位は、前記電子部品の上面で反射された反射光を通過可能な貫通孔が形成され、当該吸着ノズルが前記電子部品を保持した状態で前記カメラによる前記電子部品の上面の撮像を可能とする部品実装機。
【請求項４】
前記吸着ノズルのうち前記光路上に位置する部位は、前記電子部品の上面で反射された反射光を透過する材料により形成され、当該吸着ノズルが前記電子部品を保持した状態で前記カメラによる前記電子部品の上面の撮像を可能とする、請求項２または３に記載の部品実装機。
【請求項５】
前記カメラは、前記移載装置に保持された前記電子部品の下面を撮像可能な部品カメラである、請求項１〜４の何れか一項に記載の部品実装機。
【請求項６】
前記光学部材は、前記部品カメラが前記電子部品の下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品の上面が収まる前記光路を形成して、前記部品カメラによる前記電子部品の下面および上面の同時撮像を可能にする、請求項５に記載の部品実装機。
【請求項７】
前記光学部材は、
前記移載装置に保持された前記電子部品の上面で鉛直方向に反射された反射光の進行方向を水平方向に変換する第一反射部材と、
前記第一反射部材により変換された前記反射光の進行方向を前記カメラの前記光軸に平行な方向に変換する第二反射部材と、
を有する、請求項１〜６の何れか一項に記載の部品実装機。
【請求項８】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置と、
前記電子部品を撮像するカメラと、
前記移載装置に保持された前記電子部品の下面を前記カメラが撮像可能とする下面側光路と、前記カメラが前記電子部品の下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品の上面側に設けられた特徴部分を収めて前記下面と同時に前記特徴部分を前記カメラが撮像可能とする上面側光路と、を形成する光学部材と、
前記下面側光路および前記上面側光路を用いた前記カメラの撮像による画像データを取得し、前記画像データに含まれる前記特徴部分の位置と予め記憶している制御プログラムに基づいて前記電子部品の実装処理における前記移載装置の動作を制御する実装制御部と、
を備える部品実装機。
【請求項９】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置と、
前記電子部品を撮像するカメラと、
前記移載装置に保持された前記電子部品の下面を前記カメラが撮像可能とする下面側光路と、前記カメラが前記電子部品の下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品の上面を収めて前記下面と同時に前記上面を前記カメラが撮像可能とする上面側光路と、を形成する光学部材と、
前記下面側光路および前記上面側光路を用いた前記カメラの撮像による画像データを取得し、前記画像データと予め記憶している制御プログラムに基づいて前記電子部品の実装処理を制御する実装制御部と、
を備え、
前記移載装置は、前記電子部品を吸着して保持する吸着ノズルを有し、
前記光学部材は、前記吸着ノズルに設けられ、
前記吸着ノズルのうち前記光路上に位置する部位は、前記電子部品の上面で反射された反射光を通過可能な貫通孔が形成され、当該吸着ノズルが前記電子部品を保持した状態で前記カメラによる前記電子部品の上面の撮像を可能とする部品実装機。
【請求項１０】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置と、
前記電子部品を撮像するカメラと、
前記移載装置に保持された前記電子部品の下面を前記カメラが撮像可能とする下面側光路と、前記カメラが前記電子部品の下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品の上面を収めて前記下面と同時に前記上面を前記カメラが撮像可能とする上面側光路と、を形成する光学部材と、
前記下面側光路および前記上面側光路を用いた前記カメラの撮像による画像データを取得し、前記画像データと予め記憶している制御プログラムに基づいて前記電子部品の実装処理を制御する実装制御部と、
を備え、
前記移載装置は、
前記電子部品を吸着して保持する複数の吸着ノズルと、
複数の前記吸着ノズルを保持する装着ヘッドと、を有し、
前記光学部材は、複数の前記吸着ノズルのうち何れかの前記吸着ノズルに保持された前記電子部品を撮像対象として前記カメラが撮像可能となるように、前記装着ヘッドに設けられ、
前記吸着ノズルのうち前記光路上に位置する部位は、前記電子部品の上面で反射された反射光を通過可能な貫通孔が形成され、当該吸着ノズルが前記電子部品を保持した状態で前記カメラによる前記電子部品の上面の撮像を可能とする部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を回路基板に実装する部品実装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部品実装機は、吸着ノズルにより供給位置にある電子部品を吸着し、この電子部品を回路基板上の所定の座標位置（実装位置）に実装する。このような部品実装機として、例えば特許文献１には、部品カメラにより吸着ノズルに保持された電子部品の下面を撮像する構成が開示されている。特許文献１の部品実装機では、当該撮像による画像データに基づいて認識される部品外形から吸着ノズルによる電子部品の保持状態などを認識し、実装処理の精度の向上が図られている。【０００３】
ところで、電子部品の実装処理においては、部品カメラを用いて認識される部品外形では吸着ノズルによる電子部品の保持状態を正確に把握することができないことがある。例えば、特許文献２に示されるように、ウエハのカット部品（チップ）は、カットなどの加工精度によって、当該カット部品における基準位置と、部品外形から推定される基準位置とに誤差が生じることがある。そのため、部品実装機は、例えば吸着する前のカット部品の上面を別の専用カメラにより撮像し、当該撮像による画像データに基づいて部品外形に対する基準位置を予め認識する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２６２７８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２２０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような方法では、電子部品の上面および下面の画像データからそれぞれ認識される部品外形を照合する必要がある。また、部品実装機に対しては、実装処理の精度向上および設備コストの低減などの要請がある。【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、保持された電子部品の上面を認識可能とすることにより実装処理の精度向上を図ることができる部品実装機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】
請求項１に係る部品実装機は、供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置と、光軸が鉛直方向となるように基台に固定され、前記移載装置の下方から撮像可能に構成されたカメラと、前記移載装置に保持された前記電子部品の上面側に設けられた特徴部分を前記カメラが撮像可能とする光路を形成する光学部材と、前記光路を用いた前記カメラの撮像による画像データを取得し、前記画像データに含まれる前記特徴部分の位置と予め記憶している制御プログラムに基づいて前記電子部品の実装処理における前記移載装置の動作を制御する実装制御部と、を備える。
【０００８】
請求項８に係る部品実装機は、供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置と、基台に固定されたカメラと、前記移載装置に保持された前記電子部品の下面を撮像可能とする下面側光路と、前記カメラが前記電子部品の下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品の上面側に設けられた特徴部分を収めて前記下面と同時に前記特徴部分を撮像可能とする上面側光路と、を形成する光学部材と、前記下面側光路および前記上面側光路を用いた前記カメラの撮像による画像データを取得し、前記画像データに含まれる前記特徴部分の位置と予め記憶している制御プログラムに基づいて前記電子部品の実装処理における前記移載装置の動作を制御する実装制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜３の構成によると、移載装置の下方から撮像可能に構成されたカメラによって、移載装置に保持された状態にある電子部品の上面を撮像可能となる。これにより、実装処理において上面の確認が必要となる電子部品を対象とする場合に、当該電子部品の上面における基準位置を認識することが可能となり、実装処理の精度が向上する。また、カメラが基台に固定されることから、カメラが部品移載装置に配置される構成と比較して、カメラの設置自由度が高く、設備コストの増加を抑制できる。
【００１０】
請求項８〜１０の構成によると、実装処理において上面の確認が必要となる電子部品を対象とする場合に、当該電子部品の上面における基準位置を認識することが可能となり、実装処理の精度が向上する。また、電子部品の下面の撮像を行う際に、同時に当該電子部品の上面を撮像して、電子部品の上面および下面を同一の画像データに収めることが可能となる。これにより、複数回に亘り撮像する必要がないので、実装処理に要する時間を短縮できる。また、撮像処理および画像処理に要する処理負荷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態における部品実装機の全体を示す斜視図である。
【図２】部品実装機の制御装置を示すブロック図である。
【図３】図１における吸着ノズルおよび光学部材を示す図である。
【図４】図３における電子部品を除いたＩＶ方向矢視図である。
【図５】部品カメラの撮像による画像データを示す図である。
【図６】第一実施形態の変形態様における図３に対応した光学部材を示す図である。
【図７】第一実施形態の変形態様における図３に対応した光学部材を示す図である。
【図８】第二実施形態における吸着ノズルおよび光学部材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の部品実装機を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。部品実装機は、吸着ノズルにより供給位置にある電子部品を吸着し、この電子部品を回路基板上の所定の座標位置（実装位置）に実装する装置である。
【００１３】
＜第一実施形態＞
（部品実装機１の全体構成）
部品実装機１の構成について、図１を参照して説明する。部品実装機１は、図１に示すように、基板搬送装置１０と、部品供給装置２０と、部品移載装置３０と、部品カメラ６１と、基板カメラ６２と、制御装置７０とを備える。以下の説明において、部品実装機１の水平幅方向（図１の左上から右下に向かう方向）をＸ軸方向とし、部品実装機１の水平長手方向（図１の右上から左下に向かう方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な鉛直方向（図１の上下方向）をＺ軸方向とする。
【００１４】
基板搬送装置１０は、ベルトコンベアなどにより構成され、回路基板Ｂｄを搬送方向へと順次搬送する。基板搬送装置１０は、部品実装機１の機内における所定の位置に回路基板Ｂｄを位置決めする。そして、基板搬送装置１０は、部品実装機１による実装処理が実行された後に、回路基板Ｂｄを部品実装機１の機外に搬出する。
【００１５】
部品供給装置２０は、回路基板Ｂｄに装着される電子部品を供給位置Ｓに供給する。本実施形態において、上記の電子部品には、キャリアテープに所定ピッチで収容された電子部品と、ウエハＷｆを部品単位でカットしたチップとが含まれる。キャリアテープは、部品供給装置２０の複数のスロットに着脱可能にセットされたフィーダにより送り移動される。これにより、部品供給装置２０は、フィーダの先端側の取出し部において電子部品を供給する。
【００１６】
また、部品供給装置２０は、ウエハＷｆのチップを供給するウエハ供給装置２１を備える。チップは、例えばウエハ本体において格子状に多数形成され、粘着シートに貼着された状態でレーザーカッタなどにより部品単位にカットされて形成される。キャリアテープに収容された電子部品、およびウエハＷｆのチップは、本発明の「電子部品」に相当し、以下では「電子部品Ｔ」と総称する。
【００１７】
部品移載装置３０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に構成される。部品移載装置３０は、部品実装機１の長手方向の後部側（図１の右上側）から前部側の部品供給装置２０の上方にかけて配置されている。部品移載装置３０は、ヘッド駆動装置３１と、移動台３２と、装着ヘッド３３とを有する。ヘッド駆動装置３１は、直動機構により移動台３２をＸＹ軸方向に移動可能に構成されている。
【００１８】
装着ヘッド３３は、ヘッド駆動装置３１の移動台３２に着脱可能に設けられている。また、装着ヘッド３３は、複数のノズルホルダ３４に着脱可能に設けられた複数の吸着ノズル３５を支持する。装着ヘッド３３は、Ｚ軸と平行なＲ軸回りに回転可能に、且つ昇降可能に吸着ノズル３５をそれぞれ支持する。
【００１９】
吸着ノズル３５の各々は、装着ヘッド３３に対する昇降位置（Ｚ軸方向位置）や角度、負圧の供給状態を制御される。吸着ノズル３５は、負圧を供給されることにより、フィーダの取出し部において供給される電子部品Ｔ、およびウエハ供給装置２１により供給されたウエハＷｆのチップ（電子部品Ｔ）を吸着して保持する。また、吸着ノズル３５には、電子部品Ｔの上面の撮像を可能とするための光学ユニット４０が設けられる。光学ユニット４０の詳細構成については後述する。
【００２０】
部品カメラ６１および基板カメラ６２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ６１および基板カメラ６２は、通信可能に接続された制御装置７０による制御信号に基づいてカメラ視野Ｆｖに収まる範囲の撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを制御装置７０に送出する。
【００２１】
部品カメラ６１は、光軸Ａｘが鉛直方向（Ｚ軸方向）となるように基台２に固定され、部品移載装置３０の下方から撮像可能に構成される。より具体的には、部品カメラ６１は、吸着ノズル３５に保持された状態の電子部品Ｔを撮像可能に構成される。詳細には、部品カメラ６１のレンズユニットは、撮像素子から一定の距離にある対象物に焦点が合うように設定される。また、部品カメラ６１のレンズユニットのカメラ視野Ｆｖは、装着ヘッド３３が支持する全ての吸着ノズル３５が収まる大きさに設定されている。
【００２２】
基板カメラ６２は、光軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）となるように移動台３２に固定され、回路基板Ｂｄを撮像可能に構成されている。この基板カメラ６２から画像データを取得した制御装置７０は、画像処理により例えば基板に付された基板マークを認識することで、基板搬送装置１０による回路基板Ｂｄの位置決め状態を認識する。そして、制御装置７０は、回路基板Ｂｄの位置決め状態に応じて移動台３２の位置を補正して、電子部品Ｔの装着を行うように実装処理を制御する。
【００２３】
制御装置７０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成され、部品カメラ６１および基板カメラ６２の撮像により取得した画像データに基づいて回路基板Ｂｄへの電子部品Ｔの実装処理を制御する。この制御装置７０は、図２に示すように、実装制御部７１、画像処理部７２、および記憶装置７３に、バスを介して入出力インターフェース７５が接続されている。入出力インターフェース７５には、モータ制御回路７６および撮像制御回路７７が接続されている。
【００２４】
実装制御部７１は、モータ制御回路７６を介して装着ヘッド３３の位置や吸着機構の動作を制御する。より詳細には、実装制御部７１は、部品実装機１に複数設けられた各種センサから出力される情報や、各種の認識処理の結果を入力する。そして、実装制御部７１は、記憶装置７３に記憶されている制御プログラム、各種センサによる情報、画像処理や認識処理の結果に基づいて、モータ制御回路７６に制御信号を送出する。これにより、装着ヘッド３３に支持された吸着ノズル３５の位置および回転角度が制御される。
【００２５】
画像処理部７２は、撮像制御回路７７を介して部品カメラ６１および基板カメラ６２の撮像による画像データを取得して、用途に応じた画像処理を実行する。この画像処理には、例えば、画像データの二値化、フィルタリング、色相抽出、超解像処理などが含まれ得る。
【００２６】
記憶装置７３は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。この記憶装置７３には、部品実装機１を動作させるための制御プログラム、バスや通信ケーブルを介して部品カメラ６１および基板カメラ６２から制御装置７０に転送された画像データ、画像処理部７２による処理の一時データなどが記憶される。入出力インターフェース７５は、ＣＰＵや記憶装置７３と各制御回路７６，７７との間に介在し、データ形式の変換や信号強度を調整する。
【００２７】
モータ制御回路７６は、実装制御部７１による制御信号に基づいて、部品移載装置３０に設けられた各軸モータの制御に用いられる。これにより、装着ヘッド３３が各軸方向に位置決めされる。また、この各軸のモータの制御により、所定の吸着ノズル３５の昇降位置（Ｚ軸方向位置）および回転角度が割り出される。
【００２８】
撮像制御回路７７は、制御装置７０のＣＰＵなどによる撮像の制御信号に基づいて、部品カメラ６１および基板カメラ６２による撮像を制御する。また、撮像制御回路７７は、部品カメラ６１および基板カメラ６２の撮像による画像データを取得して、入出力インターフェース７５を介して記憶装置７３に記憶させる。
【００２９】
（光学ユニット４０の詳細構成）
光学ユニット４０（本発明の「光学部材」に相当する。）は、部品移載装置３０に保持された電子部品Ｔの上面をカメラが撮像可能とする上面側光路を形成する。より具体的には、本実施形態において、光学ユニット４０は、図３に示すように、部品移載装置３０の吸着ノズル３５に保持された電子部品Ｔの上面を、部品カメラ６１が撮像可能する上面側光路Ｐｔを形成する。
【００３０】
光学ユニット４０は、ユニット本体４１と、２枚の第一反射部材４２と、２枚の第二反射部材４３とを有する。ユニット本体４１は、吸着ノズル３５の外周側に固定される。２枚の第一反射部材４２は、図３および図４に示すように、吸着ノズル３５の先端部を挟むようにユニット本体４１の内部に配置される。第一反射部材４２は、吸着ノズル３５に保持された電子部品Ｔの上面で鉛直方向（Ｚ軸方向）に反射された反射光の進行方向を水平方向（ＸＹ平面に平行な方向）に変換する。
【００３１】
２枚の第二反射部材４３は、第一反射部材４２に対して吸着ノズル３５の軸直交方向の外側にそれぞれ配置される。第二反射部材４３は、第一反射部材４２により変換された反射光の進行方向を部品カメラ６１の光軸Ａｘに平行な方向に変換する。部品カメラ６１の光軸Ａｘは、本実施形態において、鉛直方向（Ｚ軸方向）となるように設定される。
【００３２】
このような構成により、電子部品Ｔの上面で鉛直方向に反射した反射光は、第一反射部材４２および第二反射部材４３により進行方向を順次変換される。さらに、光学ユニット４０は、第一反射部材４２および第二反射部材４３を２組有する。これにより、電子部品Ｔの上面のうち２箇所の規定領域が電子部品Ｔの下方から視認可能とされる。上記の２箇所の「規定領域」には、例えば配線パターンやアライメントマークなどの特徴部分が含まれる。
【００３３】
また、光学ユニット４０は、部品カメラ６１が電子部品Ｔの下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品Ｔの上面が収まるように上面側光路Ｐｔを形成する。これにより、光学ユニット４０は、部品カメラ６１による電子部品Ｔの下面および上面の同時撮像を可能にする。このような構成によると、部品カメラ６１の撮像による画像データＤには、図５に示すように、電子部品Ｔの下面（同図において電子部品Ｔを透視した上面の形状等を破線で示す）、および２つの第二反射部材４３にそれぞれ映る電子部品Ｔの上面の一部が含まれる。
【００３４】
なお、ウエハＷｆのチップである電子部品Ｔには、上面における２箇所の規定位置に基準マークＭｎ１，Ｍｎ２が付されている。基準マークＭｎ１，Ｍｎ２は、チップにおける配線パターンなどの位置を示すアライメントマークである。基準マークＭｎ１，Ｍｎ２は、光学ユニット４０の構成により、部品カメラ６１の撮像による画像データＤにおいて、第二反射部材４３が位置する範囲に映し出される。
【００３５】
（制御装置７０による実装処理の制御）
制御装置７０は、制御プラグラムに従って、電子部品Ｔを吸着する吸着処理、回路基板Ｂｄがクランプされた位置の認識処理、電子部品Ｔの保持状態の認識処理、および電子部品Ｔを回路基板Ｂｄ上に装着する装着処理が実行される。詳細には、制御装置７０は、先ず部品カメラ６１の撮像により取得した画像データＤを画像処理部７２による画像処理を実行する。
【００３６】
制御装置７０は、上記の画像処理の結果に基づいて、吸着ノズル３５に保持された電子部品Ｔの保持状態を認識する。具体的には、画像データＤにおける電子部品Ｔの下面の外形から吸着ノズル３５に対する電子部品ＴのＸＹ方向のずれ量、および軸周りの回転角度を割り出す。さらに、制御装置７０は、画像データＤのける電子部品Ｔの基準マークＭｎ１，Ｍｎ２に基づいて、電子部品Ｔの外形に対する配線パターン等の位置を割り出す。
【００３７】
この配線パターン等の位置の割り出しには、基準マークＭｎ１，Ｍｎ２の他に、例えば光学ユニット４０における第一反射部材４２および第二反射部材４３の角度を含む位置関係、撮像を行った際の部品カメラ６１の光軸Ａｘに対する装着ヘッド３３の位置、先に割り出された吸着ノズル３５に対する電子部品Ｔの各種ずれ量が勘案される。制御装置７０の実装制御部７１は、上記のように認識した電子部品Ｔの保持状態などに基づいて、装着ヘッド３３の指令位置および吸着ノズル３５の角度を補正して電子部品Ｔの実装処理を制御する。
【００３８】
（第一実施形態の構成による効果）
部品実装機１は、供給位置Ｓに供給された電子部品Ｔを保持して回路基板Ｂｄ上の装着位置まで当該電子部品Ｔを移載する移載装置（部品移載装置３０）と、光軸Ａｘが鉛直方向となるように基台２に固定され、移載装置の下方から撮像可能に構成されたカメラ（部品カメラ６１）と、移載装置に保持された電子部品Ｔの上面をカメラが撮像可能とする光路（上面側光路Ｐｔ）を形成する光学部材（光学ユニット４０）と、光路を用いたカメラの撮像による画像データＤを取得し、画像データＤと予め記憶している制御プログラムに基づいて電子部品Ｔの実装処理を制御する実装制御部７１と、を備える。
【００３９】
このような構成によると、部品移載装置３０の下方から撮像可能に構成された部品カメラ６１によって、部品移載装置３０に保持された状態にある電子部品Ｔの上面を撮像可能となる。これにより、実装処理において上面の確認が必要となる電子部品Ｔを対象とする場合に、当該電子部品Ｔの上面における基準位置を認識することが可能となり、実装処理の精度が向上する。また、部品カメラ６１が基台２に固定されることから、部品カメラ６１が部品移載装置３０に配置される構成と比較して、部品カメラ６１の設置自由度が高く、設備コストの増加を抑制できる。
【００４０】
また、カメラは、移載装置（部品移載装置３０）に保持された電子部品Ｔの下面を撮像可能な部品カメラ６１である。このような構成によると、既存設備である部品カメラ６１を流用して、光学ユニット４０の追加のみで電子部品Ｔの上面を撮像することが可能となる。
【００４１】
また、光学部材（光学ユニット４０）は、部品カメラ６１が電子部品Ｔの下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品Ｔの上面が収まる光路（上面側光路Ｐｔ）を形成して、部品カメラ６１による電子部品Ｔの下面および上面の同時撮像を可能にする。このような構成によると、電子部品Ｔの下面の撮像を行う際に、同時に当該電子部品Ｔの上面を撮像して、電子部品Ｔの上面および下面を同一の画像データＤに収めることが可能となる。これにより、複数回に亘り撮像する必要がないので、実装処理に要する時間を短縮できる。また、撮像処理および画像処理に要する処理負荷を軽減できる。
【００４２】
また、光学部材（光学ユニット４０）は、移載装置（部品移載装置３０）に保持された電子部品Ｔの上面で鉛直方向に反射された反射光の進行方向を水平方向に変換する第一反射部材４２と、第一反射部材４２により変換された反射光の進行方向をカメラ（部品カメラ６１）の光軸Ａｘに平行な方向に変換する第二反射部材４３と、を有する。
【００４３】
このような構成によると、部品カメラ６１に入射する反射光は、電子部品Ｔの上面から垂直方向に反射した光であり、且つ部品カメラ６１の光軸Ａｘと平行な光である。これにより、画像データＤにおける電子部品Ｔの上面の見かけの歪みが小さくなり、上面を認識するための画像処理の精度を向上できるとともに、歪み補正が不要のため画像処理に要する負荷を軽減できる。
【００４４】
また、移載装置（部品移載装置３０）は、電子部品Ｔを吸着して保持する吸着ノズル３５を有する。光学部材（光学ユニット４０）は、吸着ノズル３５に設けられる。このような構成によると、上面の確認が必要な場合にのみ光学ユニット４０が設けられた吸着ノズル３５を使用することができる。また、部品移載装置３０が複数の吸着ノズル３５を保持する場合には、複数の吸着ノズル３５のうち上面の確認が必要な電子部品Ｔを保持する吸着ノズル３５のそれぞれに光学ユニット４０を設けることにより、部品カメラ６１が複数の吸着ノズル３５に保持された電子部品Ｔの下面および上面を一斉に撮像することができる。よって、撮像処理の効率が向上し、サイクルタイムを短縮することができる。
【００４５】
＜第一実施形態の変形態様＞
第一実施形態において、吸着ノズル３５は、先端部で開口するエア通路を介して負圧を供給されて電子部品Ｔを吸着する。この吸着ノズル３５は、吸着する対象の電子部品Ｔの寸法や硬度、仕様等に応じて先端部の形状が適宜設定される。例えば、チップのように硬度が低い場合、上面に吸着ノズル３５との接触を避ける必要がある部位を有する場合などには、図６に示すように、先端部の保持面積の広い吸着ノズル１３５が適用される。
【００４６】
この吸着ノズル１３５のうち上面側光路Ｐｔ上に位置する部位（先端部材１３５ａ）は、電子部品Ｔの上面で反射された反射光を透過する材料により形成される。つまり、先端部材１３５ａは、可視光を透過可能な透明の材料により形成される。透明の材料としてはアクリル樹脂やガラスなど種々のものが適用可能である。これにより、吸着ノズル１３５の先端部材１３５ａは、吸着ノズル１３５が電子部品Ｔを保持した状態で部品カメラ６１による電子部品Ｔの上面の撮像を可能とする。
【００４７】
このような構成によると、吸着ノズル１３５は、電子部品Ｔの上面で反射した反射光を遮ることなく、電子部品Ｔを確実に保持することが可能となる。よって、吸着ノズル１３５に保持された電子部品Ｔにおいて、上面のうち基準位置を特定するために必要な特徴部分が吸着ノズル３５の内側に位置した場合に、部品カメラ６１は当該特徴部分を撮像できる。
【００４８】
また、部品移載装置３０は、図７に示すように、先端部の保持面積が広い吸着ノズル２３５により電子部品Ｔを保持する構成としてもよい。この吸着ノズル２３５のうち上面側光路Ｐｔ上に位置する部位（先端部材２３５ａ）は、電子部品Ｔの上面で反射された反射光を通過可能な貫通孔２３５ｂが形成される。
【００４９】
この貫通孔２３５ｂは、例えば吸着ノズル２３５が電子部品Ｔを吸着した状態において、当該電子部品Ｔの上面に付された基準マークＭｎ１，Ｍｎ２に対応する位置に、鉛直方向に延びるように形成される。これにより、吸着ノズル２３５の先端部材２３５ａは、吸着ノズル２３５が電子部品Ｔを保持した状態で部品カメラ６１による電子部品Ｔの上面の撮像を可能とする。
【００５０】
このような構成によると、吸着ノズル２３５は、電子部品Ｔの上面で反射した反射光を遮ることなく、電子部品Ｔを確実に保持することが可能となる。よって、吸着ノズル２３５に保持された電子部品Ｔにおいて、上面のうち基準位置を特定するために必要な特徴部分が吸着ノズル３５の内側に位置した場合に、部品カメラ６１は当該特徴部分を撮像できる。
【００５１】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の部品実装機について、図８を参照して説明する。第二実施形態の構成は、主として、第一実施形態における光学ユニットおよび部品カメラの構成が相違する。その他の共通する構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。本実施形態の部品移載装置３０は、複数の吸着ノズル３５を保持する装着ヘッド３３を有する。
【００５２】
本実施形態の光学ユニット３４０は、図８に示すように、複数の吸着ノズル３５のうち何れかの吸着ノズル３５に保持された電子部品Ｔを撮像対象としてカメラが撮像可能となるように、装着ヘッド３３に設けられる。光学ユニット３４０は、ユニット本体３４１と、複数の反射部材３４４〜３４７とを有する。
【００５３】
ユニット本体３４１は、屈曲した筒状部材であり、装着ヘッド３３に設けられる。このユニット本体３４１の上部には、部品カメラ３６１が配置される。ユニット本体３４１の内部には複数の反射部材３４４，３４５が所定の位置に配置される。これにより、吸着ノズル３５に保持された電子部品Ｔの下面を部品カメラ３６１が撮像可能とする下面側光路Ｐｂが形成される。
【００５４】
また、ユニット本体３４１の内部には、複数の反射部材３４６，３４７（本発明の「第一反射部材」および「第二反射部材」に相当する）が所定の位置に配置される。これにより、部品カメラ３６１が電子部品Ｔの下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品Ｔの上面を収めて下面と同時に上面を部品カメラ３６１が撮像可能とする上面側光路Ｐｔが形成される。
【００５５】
このような構成において、複数の吸着ノズル３５が光学ユニット３４０における撮像位置に順次割り出される。これにより、当該撮像位置にある吸着ノズル３５に保持された電子部品Ｔが部品カメラ３６１による撮像対象となる。撮像対象の電子部品Ｔの下面で反射した反射光は、下面側光路Ｐｂを経由して部品カメラ３６１に入射する。電子部品Ｔの上面で反射した反射光は、上面側光路Ｐｔを経由して部品カメラ３６１に入射する。これにより、電子部品Ｔの下面および上面は、部品カメラ３６１により同時に撮像される。
【００５６】
（第二実施形態の構成による効果）
部品実装機１は、供給位置に供給された電子部品Ｔを保持して回路基板Ｂｄ上の装着位置まで当該電子部品Ｔを移載する移載装置（部品移載装置３０）と、カメラ（部品カメラ６１）と、移載装置に保持された電子部品Ｔの下面をカメラが撮像可能とする下面側光路Ｐｂと、カメラが電子部品Ｔの下面を撮像する際のカメラ視野に当該電子部品Ｔの上面を収めて下面と同時に上面をカメラが撮像可能とする上面側光路Ｐｔと、を形成する光学部材（光学ユニット３４０）と、下面側光路Ｐｂおよび上面側光路Ｐｔを用いたカメラの撮像による画像データＤを取得し、画像データＤと予め記憶している制御プログラムに基づいて電子部品Ｔの実装処理を制御する実装制御部７１と、を備える。
【００５７】
このような構成によると、実装処理において上面の確認が必要となる電子部品Ｔを対象とする場合に、当該電子部品Ｔの上面における基準位置を認識することが可能となり、実装処理の精度が向上する。また、電子部品Ｔの下面の撮像を行う際に、同時に当該電子部品Ｔの上面を撮像して、電子部品Ｔの上面および下面を同一の画像データＤに収めることが可能となる。これにより、複数回に亘り撮像する必要がないので、実装処理に要する時間を短縮できる。また、撮像処理および画像処理に要する処理負荷を軽減できる。
【００５８】
＜第一、第二実施形態の変形態様＞
第一、第二実施形態において、電子部品Ｔの上面を撮像するカメラは、電子部品Ｔの下面を撮像する部品カメラ６１，３６１とした。これに対して、部品実装機１は、電子部品Ｔの上面を撮像するための専用カメラを設ける構成としてもよい。また、電子部品Ｔの上面および下面については、それぞれ異なる時刻に撮像してもよい。
【００５９】
また、第一、第二実施形態において、光学ユニット４０，３４０は、第一反射部材および第二反射部材を用いて、電子部品Ｔの上面から鉛直方向に反射された反射光の進行方向を屈曲させて部品カメラ６１，３６１の光軸Ａｘに平行とする。これに対して、光学部材としては、カメラの位置などに応じて反射部材の形状、角度、および数量を適宜設定することができる。例えば、１枚の反射部材を用いて、電子部品Ｔの上面で反射した反射光をカメラに入射させる上面側光路Ｐｔを形成してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１：部品実装機、  ２：基台
１０：基板搬送装置、  ２０：部品供給装置、  ３０：部品移載装置
３１：ヘッド駆動装置、  ３２：移動台、  ３３：装着ヘッド
３５，１３５，２３５：吸着ノズル、
１３５ａ，２３５ａ：先端部材、  ２３５ｂ：貫通孔
４０，３４０：光学ユニット（光学部材）
４１，３４１：ユニット本体
４２：第一反射部材、  ４３：第二反射部材
３４４〜３４７：反射部材（第一反射部材、第二反射部材）
６１，３６１：部品カメラ（カメラ）
７０：制御装置
７１：実装制御部、  ７２：画像処理部、  ７３：記憶装置
７５：入出力インターフェース、  ７６：モータ制御回路
７７：撮像制御回路
Ｂｄ：回路基板、  Ｗｆ：ウエハ、  Ｔ：電子部品
Ｍｎ１：第一基準マーク、  Ｍｎ２：第二基準マーク
Ｄ：画像データ、  Ｐｔ：上面側光路、  Ｐｂ：下面側光路
Ａｘ：光軸、  Ｓ：供給位置
【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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