(57)【要約】  部品装着装置は、複数の吸着ノズルが取り付けられるロータリヘッドを備え、部品吸着直後に吸着ノズルを側方から撮像して取得した吸着直後画像と（Ｓ１３０）、部品装着直前に吸着ノズルを側方から撮像して取得した装着直前画像（Ｓ１８０）とに基づいて、部品吸着後から部品装着前までの部品の吸着ズレ（姿勢変化）を判定するから（Ｓ１９０）、ロータリヘッドの回転による吸着ノズルの移動などによって、吸着ノズルで吸着中の部品に吸着ズレが発生するのを適切に検出することができる。
2015128945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を吸着可能な複数のノズルが円周上に配置されたロータリ型のヘッドと、
前記部品の吸着時には、部品供給装置の供給位置上を目標位置として前記複数のノズルが順次移動して前記部品を吸着するよう前記ヘッドを制御し、前記部品の装着時には、装着対象への装着位置上を目標位置として前記複数のノズルが順次移動して前記装着対象に前記部品を装着するよう前記ヘッドを制御する制御手段と、
前記部品の吸着後に前記ノズルを側方から撮像して吸着後画像を取得し、該撮像後であって前記部品の装着前に前記ノズルを側方から撮像して装着前画像を取得する側方撮像手段と、
前記吸着後画像と前記装着前画像とに基づいて、前記部品の吸着後から前記部品の装着前までの該部品の姿勢変化を判定する判定手段と、
を備える部品装着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品装着装置であって、
前記判定手段は、前記吸着後画像における前記ノズルに対する前記部品の左右方向の位置と、前記装着前画像における前記ノズルに対する前記部品の左右方向の位置とに基づいて、前記姿勢変化として前記部品の左右方向の位置ズレを判定する
部品装着装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の部品装着装置であって、
前記判定手段は、前記吸着後画像における前記部品の左右方向の長さと、前記装着前画像における前記部品の左右方向の長さとに基づいて、前記姿勢変化として前記部品の回転方向の位置ズレを判定する
部品装着装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品装着装置であって、
前記判定手段は、前記吸着後画像における前記部品の下端位置と、前記装着前画像における前記部品の下端位置とに基づいて、前記姿勢変化として前記部品の高さ方向の位置ズレを判定する
部品装着装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載の部品装着装置であって、
前記吸着後画像の取得後であって前記装着前画像の取得前に、前記ノズルに吸着されている部品を下方から撮像して下方画像を取得する下方撮像手段と、
前記下方画像に基づいて、前記ノズルに対する前記部品の位置ズレ量に応じた補正値を設定する設定手段と、
を備え、
前記下方撮像手段は、前記判定手段により前記部品の姿勢変化が許容範囲を超えると判定された場合に、前記部品を下方から再度撮像して下方画像を再取得し、
前記補正手段は、前記再取得された下方画像に基づいて、前記補正値を再設定し、
前記制御手段は、前記判定手段により前記部品の姿勢変化が前記許容範囲を超えないと判定された場合には、前記設定された補正値に基づいて前記装着位置に関する補正を行ってから前記部品を装着するよう前記ヘッドを制御し、前記判定手段により前記部品の姿勢変化が前記許容範囲を超えると判定された場合には、前記再設定された補正値に基づいて前記装着位置に関する補正を行ってから前記部品を装着するよう前記ヘッドを制御する
部品装着装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１項に記載の部品装着装置であって、
前記制御手段は、前記複数のノズルが前記各目標位置に順次移動するよう前記ヘッドを間欠的に所定角度ずつ回転制御し、
前記撮像手段は、前記ノズルが前記供給位置上の目標位置から前記所定角度進んだ吸着直後位置にあるときに該ノズルを撮像して前記吸着後画像を取得し、前記ノズルが前記装着位置上の目標位置よりも前記所定角度手前の装着直前位置にあるときに該ノズルを撮像して前記装着前画像を取得し、
前記吸着直後位置で撮像する前記ノズルの向きと、前記装着直前位置で撮像する前記ノズルの向きとを、同じ向きとしたことを特徴とする
部品装着装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか１項に記載の部品装着装置であって、
前記撮像手段は、前記部品の装着後に前記ノズルを側方から撮像して装着後画像を取得し、
前記判定手段は、前記装着後画像に基づいて、前記ノズルが前記部品を前記装着対象に装着したか否かを判定する
部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、吸着ノズルで吸着した吸着部品を基板に装着する部品装着装置において、吸着部品を基板に正しく装着できるよう、吸着部品の吸着不良の有無を判定するものが知られている。例えば、特許文献１の部品装着装置は、装着直前のタイミングで吸着ノズルを側面から撮像して側面画像を取得し、その側面画像に基づいて吸着ノズルの先端から吸着部品の下端までの距離を算出し、算出した距離を基準値と比較することで、部品上面を正しく吸着できずに吸着部品が傾いてしまう、いわゆる立ち吸着の有無を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１１４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、吸着直後は吸着部品が正しい姿勢であっても、吸着部品の搬送中に、吸着部品の姿勢が変化する場合がある。また、部品の吸着不良としては、上述した立ち吸着だけではなく、吸着部品が水平方向に位置ズレしたり、吸着部品が正しい向きから回転したりすることなども生じる。上述した部品装着装置では、通常は、吸着ノズルで吸着した部品を搬送中に下方から撮像して下方画像を取得し、部品を基板に装着する際の位置や向きの補正値を下方画像に基づいて設定している。このため、下方画像を取得した以降の部品の搬送中に部品の吸着不良が生じると、下方画像から設定した補正値に基づいて部品を装着しても、部品を正しく装着することができない場合がある。このため、搬送中の部品の姿勢変化を適切に検出することが要求される。特に、近年は、部品の小型化が進んだり、部品の吸着面が平坦でない部品が多く用いられたりすることがあり、吸着が不安定な状態となりやすいため、そのような要求が高まっている。【０００５】
本発明の部品装着装置は、部品の吸着不良をより適切に検出することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の部品装着装置は、
部品を吸着可能な複数のノズルが円周上に配置されたロータリ型のヘッドと、
前記部品の吸着時には、部品供給装置の供給位置上を目標位置として前記複数のノズルが順次移動して前記部品を吸着するよう前記ヘッドを制御し、前記部品の装着時には、装着対象への装着位置上を目標位置として前記複数のノズルが順次移動して前記装着対象に前記部品を装着するよう前記ヘッドを制御する制御手段と、
前記部品の吸着後に前記ノズルを側方から撮像して吸着後画像を取得し、該撮像後であって前記部品の装着前に前記ノズルを側方から撮像して装着前画像を取得する側方撮像手段と、
前記吸着後画像と前記装着前画像とに基づいて、前記部品の吸着後から前記部品の装着前までの該部品の姿勢変化を判定する判定手段と、
を備えることを要旨とする。【０００７】
この本発明の部品装着装置は、部品の吸着後にノズルを側方から撮像して取得した吸着後画像と、部品の装着前にノズルを側方から撮像して取得した装着前画像とに基づいて、部品の吸着後から部品の装着前までの部品の姿勢変化を判定するから、ロータリ型のヘッドの移動や回転によって、ノズルで吸着中の部品姿勢が変化するのを検出することができる。このため、部品の吸着後には正しい部品姿勢であったものの、部品搬送中に部品姿勢が変化して正しく装着できなくなるような場合を適切に検出することができる。この結果、部品の吸着不良をより適切に検出することができ、ひいては部品の装着を安定して行うことができる。【０００８】
こうした本発明の部品装着装置において、前記判定手段は、前記吸着後画像における前記ノズルに対する前記部品の左右方向の位置と、前記装着前画像における前記ノズルに対する前記部品の左右方向の位置とに基づいて、前記姿勢変化として前記部品の左右方向の位置ズレを判定するものとすることもできる。こうすれば、吸着中の部品の左右方向の位置ズレを適切に検出して、左右方向の位置ズレによる装着不良を防止することができる。【０００９】
また、本発明の部品装着装置において、前記判定手段は、前記吸着後画像における前記部品の左右方向の長さと、前記装着前画像における前記部品の左右方向の長さとに基づいて、前記姿勢変化として前記部品の回転方向の位置ズレを判定するものとすることもできる。こうすれば、吸着中の部品の回転方向の位置ズレを適切に検出して、回転方向の位置ズレによる装着不良を防止することができる。【００１０】
また、本発明の部品装着装置において、前記判定手段は、前記吸着後画像における前記部品の下端位置と、前記装着前画像における前記部品の下端位置とに基づいて、前記姿勢変化として前記部品の高さ方向の位置ズレを判定するものとすることもできる。こうすれば、吸着中の部品の高さ方向の位置ズレを適切に検出して、高さ方向の位置ズレによる装着不良を防止することができる。【００１１】
また、本発明の部品装着装置において、前記吸着後画像の取得後であって前記装着前画像の取得前に、前記ノズルに吸着されている部品を下方から撮像して下方画像を取得する下方撮像手段と、前記下方画像に基づいて、前記ノズルに対する前記部品の位置ズレ量に応じた補正値を設定する設定手段と、を備え、前記下方撮像手段は、前記判定手段により前記部品の姿勢変化が許容範囲を超えると判定された場合に、前記部品を下方から再度撮像して下方画像を再取得し、前記補正手段は、前記再取得された下方画像に基づいて、前記補正値を再設定し、前記制御手段は、前記判定手段により前記部品の姿勢変化が前記許容範囲を超えないと判定された場合には、前記設定された補正値に基づいて前記装着位置に関する補正を行ってから前記部品を装着するよう前記ヘッドを制御し、前記判定手段により前記部品の姿勢変化が前記許容範囲を超えると判定された場合には、前記再設定された補正値に基づいて前記装着位置に関する補正を行ってから前記部品を装着するよう前記ヘッドを制御するものとすることもできる。こうすれば、下方画像に基づいて補正値を一旦設定した後に、許容範囲を超える部品の姿勢変化が生じた場合であっても、再取得した下方画像に基づいて補正値を再設定し、再設定した補正値に基づく装着位置に部品を適切に装着することができる。即ち、補正値を一旦設定した後に部品の姿勢変化が生じたために、部品を正しく装着できなくなるのを防ぐことができる。【００１２】
また、本発明の部品装着装置において、前記制御手段は、前記複数のノズルが前記各目標位置に順次移動するよう前記ヘッドを間欠的に所定角度ずつ回転制御し、前記撮像手段は、前記ノズルが前記供給位置上の目標位置から前記所定角度進んだ吸着直後位置にあるときに該ノズルを撮像して前記吸着後画像を取得し、前記ノズルが前記装着位置上の目標位置よりも前記所定角度手前の装着直前位置にあるときに該ノズルを撮像して前記装着前画像を取得し、前記吸着直後位置で撮像する前記ノズルの向きと、前記装着直前位置で撮像する前記ノズルの向きとを、同じ向きとしたことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、吸着後画像と装着前画像との比較を容易に行うことができ、部品の吸着不良を速やかに検出することができる。【００１３】
また、本発明の部品装着装置において、前記撮像手段は、前記部品の装着後に前記ノズルを側方から撮像して装着後画像を取得し、前記判定手段は、前記装着後画像に基づいて、前記ノズルが前記部品を前記装着対象に装着したか否かを判定するものとすることもできる。こうすれば、部品装着後に何らかの異常により部品が装着されずに残存していることを検出するための撮像手段と、姿勢変化を検出するための撮像手段とを共通化できるから、別々の撮像手段を設けるものに比べて、コンパクトな構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】部品装着システム１の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ヘッドユニット６０の側面構成の概略を示す構成図である。
【図３】ヘッドユニット６０の下面構成の概略を示す構成図である。
【図４】制御装置１００と管理装置１１０との電気的な接続関係を示すブロック図である。
【図５】側面カメラ８０の撮像により取得される画像の一例を示す説明図である。
【図６】制御装置１００のＣＰＵ１０１により実行される部品装着処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】制御装置１００のＣＰＵ１０１により実行される吸着直後の吸着姿勢検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】吸着直後画像に基づいて吸着ズレを検出する様子の一例を示す説明図である。
【図９】制御装置１００のＣＰＵ１０１により実行される装着直前の吸着姿勢検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】装着直前画像に基づいて吸着ズレを検出する様子の一例を示す説明図である。
【図１１】制御装置１００のＣＰＵ１０１により実行される吸着ズレ判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】制御装置１００のＣＰＵ１０１により実行される装着処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、部品装着システム１の構成の概略を示す構成図である。図２は、ヘッドユニット６０の側面構成の概略を示す構成図であり、図３は、ヘッドユニット６０の下面構成の概略を示す構成図であり、図４は、制御装置１００と管理装置１１０との電気的な接続関係を示すブロック図である。部品装着システム１は、電子部品（以下、「部品」という）Ｐを回路基板（以下、「基板」という）Ｓに装着（実装）する部品装着装置１０と、システム全体の管理を行う管理装置１１０とを備える。なお、本実施形態において、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前後方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。
【００１６】
部品装着装置１０は、図１に示すように、部品Ｐを収容したリールやトレイを備える部品供給装置２０と、基板Ｓを搬送する基板搬送装置３０と、搬送された基板Ｓをバックアップするバックアップ装置４０と、部品Ｐを吸着して基板Ｓに装着するヘッドユニット６０を移動させる移動機構５０と、装着装置全体を制御する制御装置１００（図４参照）とを備え、基板搬送装置３０とバックアップ装置４０と移動機構５０とヘッドユニット６０とが筐体１２内に収容されている。なお、図１には、１台の部品装着装置１０のみを図示したが、部品装着システム１には、複数台の部品装着装置が並設される。
【００１７】
部品供給装置２０は、図１に示すように、筐体１２の前側に着脱可能に取り付けられたテープフィーダ２２を備える。テープフィーダ２２は、テープが巻回されたリール２２ａを備えており、テープの各キャビティには部品Ｐが所定間隔で収容されている。これらの部品Ｐは、テープの表面を覆うフィルムによって保護されており、リール２２ａからテープが引き出されると、フィーダ部２２ｂにおいてフィルムが剥がされて露出した状態となる。
【００１８】
基板搬送装置３０は、図１に示すように、筐体１２の下段部に設置された基台１４上にＹ軸方向（図１の前後方向）に所定間隔隔てて設けられた一対のコンベアレール３２ａ，３２ｂと、コンベアレール３２ａ，３２ｂの互いに対向する面に設けられた一対のコンベアベルト３４ａ，３４ｂとを備える。一対のコンベアレール３２ａ，３２ｂは、長手方向がＸ軸方向（図１の左右方向）となる長方形状の部材として構成されており、長手方向の両端には駆動輪および従動輪が設けられている。コンベアベルト３４ａ，３４ｂは、コンベアレール３２ａ，３２ｂに設けられた駆動輪および従動輪に架け渡されており、図示しない駆動モータにより駆動輪が駆動されることにより、基板Ｓを図１の左から右へと搬送する。
【００１９】
バックアップ装置４０は、図１に示すように、図示しない昇降装置により昇降可能に配設されたバックアッププレート４２と、バックアッププレート４２の上面に装着されたベースプレート４４とを備える。ベースプレート４４には、基板Ｓを裏側からバックアップするための複数のバックアップピン４６が立設されている。
【００２０】
移動機構５０は、図１に示すように、装置上部にＹ軸方向に沿って設けられたガイドレール５６と、ガイドレール５６に沿って移動が可能なＹ軸スライダ５８と、Ｙ軸スライダ５８の側面にＸ軸方向に沿って設けられたガイドレール５２と、ガイドレール５２に沿って移動が可能でヘッドユニット６０が取り付けられたＸ軸スライダ５４とを備える。
【００２１】
ヘッドユニット６０には、図２に示すように、部品Ｐを吸着する複数の吸着ノズル６１と、吸着ノズル６１を保持する複数のノズルホルダ６２が配置された円筒状のロータリヘッド６４と、ロータリヘッド６４を回転させるＲ軸アクチュエータ６６と、ノズルホルダ６２をＺ軸方向に移動させるＺ軸アクチュエータ７０と、吸着ノズル６１および吸着ノズル６１に吸着された部品Ｐの側面を撮像する側面カメラ８０とを備える。
【００２２】
ノズルホルダ６２は、Ｚ軸方向に延伸された中空円筒部材として構成されている。ノズルホルダ６２の上端部６２ａは、ノズルホルダ６２の軸部よりも一回り大きな円形状に形成されている。また、ノズルホルダ６２は、上端部６２ａよりも下方の所定位置に、軸部よりも一回り大きな径のフランジ部６２ｂが形成されている。このフランジ部６２ｂの下方の円環面と、ロータリヘッド６４の上面に形成された図示しない窪みとの間には、スプリング（コイルスプリング）６５が配置されている。このため、スプリング６５は、ロータリヘッド６４の上面の窪みをスプリング受けとして、ノズルホルダ６２（フランジ部６２ｂ）を上方に付勢する。
【００２３】
ロータリヘッド６４は、図３に示すように、複数（例えば１２個）の吸着ノズル６１が回転軸と同軸の円周上に所定角度間隔（例えば３０度の間隔）で配置されている。また、ロータリヘッド６４の下面中央には、光を反射可能な円筒状の反射体６４ａが取り付けられている。なお、本実施形態のロータリヘッド６４は、その内部に、各ノズルホルダ６２を個別に回転させるＱ軸アクチュエータ６９（図４参照）を備えている。このＱ軸アクチュエータ６９は、図示は省略するが、ノズルホルダ６２の円筒外周に設けられたギヤに噛み合わされた駆動ギヤと、駆動ギヤの回転軸に接続された駆動モータとを備える。このため、本実施形態では、複数のノズルホルダ６２が、軸回り（Ｑ方向）にそれぞれ個別に回転可能となるから、各吸着ノズル６１もそれぞれ個別に回転可能となる。
【００２４】
Ｒ軸アクチュエータ６６は、図２に示すように、ロータリヘッド６４に接続される回転軸６７と、回転軸６７に接続された駆動モータ６８を備えている。このＲ軸アクチュエータ６６は、駆動モータ６８を所定角度（例えば３０度）ずつ間欠的に駆動させることにより、ロータリヘッド６４を所定角度ずつ間欠回転させる。これにより、ロータリヘッド６４に配置された各吸着ノズル６１は周方向に所定角度ずつ移動する。ここで、吸着ノズル６１は、移動可能な複数の位置のうち図３中の１２時の位置にあるときに、部品供給装置２０から供給される部品Ｐを吸着すると共に基板Ｓへの部品Ｐの装着を行う。このため、この１２時の位置を、作業位置Ａ０（あるいは、吸着位置Ａ０、装着位置Ａ０）という。また、図３中の１１時の位置は、吸着ノズル６１が周方向（図中矢印方向）に移動する際に作業位置Ａ０の一つ前（直前）の位置であるため、直前位置Ａ１（あるいは、装着直前位置Ａ１）といい、図３中の１時の位置は、吸着ノズル６１が周方向（図中矢印方向）に移動する際に作業位置Ａ０の一つ後（直後）の位置であるため、直後位置Ａ２（あるいは、吸着直後位置Ａ２、装着直後位置Ａ２）という。
【００２５】
Ｚ軸アクチュエータ７０は、図２に示すように、Ｚ軸方向に延伸されボールネジナット７２を移動させるネジ軸７４と、ボールネジナット７２に取り付けられたＺ軸スライダ７６と、回転軸がネジ軸７４に接続された駆動モータ７８とを備える送りネジ機構として構成されている。このＺ軸アクチュエータ７０は、駆動モータ７８を回転駆動することにより、Ｚ軸スライダ７６をＺ軸方向に移動させる。Ｚ軸スライダ７６には、ロータリヘッド６４側に張り出した略Ｌ字状のレバー部７７が形成されている。レバー部７７は、作業位置Ｐ０を含む所定範囲に位置するノズルホルダ６２の上端部６２ａに当接可能となっている。このため、Ｚ軸スライダ７６のＺ軸方向の移動に伴ってレバー部７７がＺ軸方向に移動すると、ノズルホルダ６２をＺ軸方向に移動させることができる。
【００２６】
側面カメラ８０は、図３に示すように、ヘッドユニット６０の下部に設けられたカメラ本体８２と、カメラ本体８２への光路を形成する光学系ユニットを有する筐体８４とにより構成されている。筐体８４は、ノズルヘッド６４側に中入射口８６ａ、左入射口８６ｂ、右入射口８６ｃの３つの入射口が形成され、カメラ本体８２側にカメラ接続口８６ｄが形成されている。なお、中入射口８６ａは作業位置Ａ０に対向する位置に形成され、左入射口８６ｂは直前位置Ａ１に対向する位置に形成され、右入射口８６ｃは直後位置Ａ２に対向する位置に形成されている。また、筐体８４は、ノズルヘッド６４側の外周面に、ロータリヘッド６４の反射体６４ａに向けて光を発光するＬＥＤなどの発光体８７が複数設けられている。筐体８４は、その内部に、各入射口８６ａ，８６ｂ，８６ｃからそれぞれ入射した光を屈折させる３つの第１プリズム８８ａ，８８ｂ，８８ｃと、３つの第１プリズム８８ａ，８８ｂ，８８ｃにより屈折された光がカメラ接続口８６ｄを介してカメラ本体８２に入射するよう屈折させる第２プリズム８８ｄ（図２参照）とを備える。このため、発光体８７から発光されて反射体６４ａで反射した光は、作業位置Ａ０にある吸着ノズル６１と部品Ｐにより遮られる光を除いて、中入射口８６ａから筐体８４の内部に入射して第１プリズム８８ａと第２プリズム８８ｄとにより屈折されて、カメラ本体８２に到達する。また、発光体８７から発光されて反射体６４ａで反射した光は、直前位置Ａ１にある吸着ノズル６１と部品Ｐにより遮られる光を除いて、左入射口８６ｂから筐体８４の内部に入射して第１プリズム８８ｂと第２プリズム８８ｄとにより屈折されて、カメラ本体８２に到達する。また、発光体８７から発光されて反射体６４ａで反射した光は、直後位置Ａ２にある吸着ノズル６１と部品Ｐにより遮られる光を除いて、右入射口８６ｃから筐体８４の内部に入射して第１プリズム８８ｃと第２プリズム８８ｄとにより屈折されて、カメラ本体８２に到達する。
【００２７】
このように、側面カメラ８０は、作業位置Ａ０にある吸着ノズル６１と、直前位置Ａ１にある吸着ノズル６１と、直後位置Ａ２にある吸着ノズル６１とを撮像して、それぞれの側面画像を取得することができる。図５は、側面カメラ８０の撮像により取得される画像の一例である。図５は、吸着ノズル６１が部品Ｐを吸着した直後の直後位置Ａ２における側面画像（以下、吸着直後画像という）と、吸着ノズル６１が部品Ｐを装着する直前の直前位置Ａ１における側面画像（以下、装着直前画像という）を示す。各画像は、光を遮る吸着ノズル６１や部品Ｐが黒い影として写し出されるものとなる。ここで、筐体８４の光学系ユニットは、左入射口８６ｂから入射してカメラ本体８２に到達する光の光路と、右入射口８６ｃから入射してカメラ本体８２に到達する光の光路とが、左右対称となるよう構成されている。このため、部品Ｐを吸着している吸着ノズル６１が、直後位置Ａ２から直前位置Ａ１まで移動した場合、Ｑ軸周りに回転していなければ、側面カメラ８０が直後位置Ａ２の吸着ノズル６１および部品Ｐを撮像する向きと、直前位置Ａ１の吸着ノズル６１および部品Ｐを撮像する向きとが同じ向きとなる。
【００２８】
部品装着装置１０は、この他に、基台１４に設けられ吸着ノズル６１に吸着された部品Ｐを下方から撮影するためのパーツカメラ９０と、Ｘ軸スライダ５４に取り付けられ基板Ｓに設けられた基板位置決め基準マークを上方から撮影するためのマークカメラ９２と、複数種類の吸着ノズル６１をストックするノズルストッカ９４とを備える。
【００２９】
パーツカメラ９０は、部品供給装置２０と基板搬送装置３０との間に、撮像方向が上向きとなるように設置されている。このパーツカメラ９０は、その上方を通過する部品Ｐまたは上方で停止した部品Ｐを撮像し、撮像により得られた画像を制御装置１００へ出力する。制御装置１００は、入力した画像を予め記憶された正常な吸着状態の画像（画像処理データ）と比較することにより、吸着ノズル６１に部品Ｐが正常に吸着されているか否かを判定したり、吸着ノズル６１に対する部品Ｐの位置ズレ量を取得したりする。
【００３０】
マークカメラ９２は、Ｘ軸スライダ５４の下端に、撮像方向が基板Ｓに対向する向きとなるように設置されている。このマークカメラ９２は、基板Ｓに設けられた基板位置決め基準マークを撮影し、撮像により得られた画像を制御装置１００へ出力する。制御装置１００は、入力した画像を処理してマークの位置を認識することにより基板Ｓの位置を判断する。
【００３１】
制御装置１００は、図４に示すように、ＣＰＵ１０１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ１０２、各種データを記憶するＨＤＤ１０３、作業領域として用いられるＲＡＭ１０４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース１０５などを備える。これらは、バス１０６を介して接続されている。制御装置１００は、側面カメラ８０やパーツカメラ９０、マークカメラ９２からの画像信号などを入出力インタフェース１０５を介して入力する。また、制御装置１００は、部品供給装置２０や基板搬送装置３０、バックアップ装置４０、Ｘ軸スライダ５４を移動させるＸ軸アクチュエータ５５、Ｙ軸スライダ５８を移動させるＹ軸アクチュエータ５９、Ｚ軸アクチュエータ７０（駆動モータ７８）、Ｑ軸アクチュエータ６９（駆動モータ）、Ｒ軸アクチュエータ６６（駆動モータ６８）、図示しない真空ポンプと吸着ノズル６１との連通と遮断とを行う電磁弁７９への駆動信号などを入出力インタフェース１０５を介して出力する。なお、Ｘ軸スライダ５４およびＹ軸スライダ５８には図示しない位置センサが装備されており、制御装置１００はそれらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、各スライダを駆動制御する。また、Ｚ軸アクチュエータ７０およびＱ軸アクチュエータ６９、Ｒ軸アクチュエータ６６にも図示しない位置センサが装備されており、制御装置１００はそれらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、各アクチュエータを駆動制御する。
【００３２】
管理装置１１０は、例えば、汎用のコンピュータである。管理装置１１０は、図４に示すように、ＣＰＵ１１１を中心とするマイクロプロセッサであって、処理プログラムを記憶するＲＯＭ１１２、基板の生産計画などを記憶するＨＤＤ１１３、作業領域として用いられるＲＡＭ１１４、入出力インターフェース１１５などを備える。これらは、バス１１６を介して接続されている。管理装置１１０は、マウスやキーボード等の入力デバイス１１７から入力信号が入出力インターフェース１１５を介して入力される。また、管理装置１１０は、ディスプレイ１１８への画像信号を入出力インターフェース１１５を介して出力する。ここで、基板の生産計画は、部品装着装置１０においてどの部品Ｐをどの順番で基板へ実装するか、また、そのように部品Ｐを実装した基板Ｓを何枚作製するかなどを定めた計画をいう。
【００３３】
次の文以降は、こうして構成された部品装着装置１０の動作についての説明である。図６は、制御装置１００のＣＰＵ１０１により実行される部品装着処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、管理装置１１０から生産開始指令を受信したときに実行される。
【００３４】
部品装着処理ルーチンでは、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、まず、基板搬送装置３０を制御して基板Ｓをバックアップ装置４０の真上に来るまで搬送して基板Ｓを保持する基板搬送処理を行う（ステップＳ１００）。このとき、部品供給装置２０（テープフィーダ２２）は、リール２２ａからテープを送り出すことにより部品Ｐを供給可能な状態となっている。次に、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、部品供給装置２０から部品Ｐが供給される供給位置の真上にロータリヘッド６４の作業位置Ａ０が位置するようＸ軸アクチュエータ５５およびＹ軸アクチュエータ５９を制御して、部品供給装置２０上にヘッドユニット６０を移動させる（ステップＳ１１０）。続いて、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、部品Ｐを吸着する吸着処理を行う（ステップＳ１２０）。この処理では、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、直前位置Ａ１に位置する吸着ノズル６１が作業位置Ａ０に回転移動するようＲ軸アクチュエータ６６を制御すると共に吸着ノズル６１の吸引口が部品Ｐの上面と当接するまで吸着ノズル６１が下降するようＺ軸アクチュエータ７０を制御し、吸着ノズル６１の吸引口に負圧が作用して吸着ノズル６１が部品Ｐを吸着するよう電磁弁７９を制御する。なお、前回の吸着処理により部品Ｐを吸着した吸着ノズル６１は、今回行われる吸着処理に伴って、部品Ｐを吸着した状態で直後位置Ａ２に移動する。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、吸着処理を行うと、直後位置Ａ２に移動した吸着ノズル６１の部品吸着姿勢を検出する吸着直後の吸着姿勢検出処理を行って（ステップＳ１３０）、次に吸着する部品Ｐがあるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、次に吸着する部品Ｐがあると判定すると、ステップＳ１２０に戻り処理を繰り返し、次に吸着する部品Ｐがないと判定すると、次のステップＳ１５０の処理に進む。
【００３５】
図７は、吸着直後の吸着姿勢検出処理の一例を示すフローチャートである。この処理では、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、まず、直後位置Ａ２にある吸着ノズル６１と吸着されている部品Ｐとを側面カメラ８０で撮像し吸着直後画像を取得して（ステップＳ３００）、吸着直後画像の画像処理を実行する（ステップＳ３１０）。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、画像処理として、吸着直後画像から吸着ノズル６１を示す画素領域と部品Ｐを示す画素領域とを抽出し、抽出した吸着ノズル６１の画素領域のＸ方向の中心位置Ｘｎを求めたり、抽出した部品Ｐの画素領域のＸ方向の中心位置Ｘｐや左端位置ＸＬ，右端位置ＸＲ，下端位置Ｚを求めたりする処理などを実行する。次に、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、吸着ノズル６１の部品Ｐの吸着姿勢を示す値として、Ｘ方向の吸着ズレに相当するＸ方向ズレΔＸ１とＱ方向の吸着ズレに相当するＱ方向ズレＬ１とＺ方向の吸着ズレに相当するＺ方向位置Ｚ１（Ｌ，Ｒ）とを検出し（ステップＳ３２０）、各検出値をＲＡＭ１０４に記憶して（ステップＳ３３０）、吸着直後の吸着姿勢検出処理を終了する。
【００３６】
図８は、吸着直後画像に基づいて吸着姿勢を検出する様子の一例を示す説明図である。なお、図８や後述する図１０は、説明の便宜上、図５と異なり吸着ノズル６１や部品Ｐを白色で示す。図８（ａ）は、吸着ノズルの中心位置Ｘｎと部品Ｐの中心位置Ｘｐとの差分をＸ方向ズレΔＸ１として検出する様子を示す。なお、Ｘ方向ズレΔＸ１は、差分の絶対値が位置ズレ量を示し、正負の符号が位置ズレの方向を示すものとなる。図８（ｂ）は、部品Ｐの左端位置ＸＬと右端位置ＸＲとに基づく部品Ｐの幅をＱ方向ズレＬ１として検出する様子を示す。ここで、図８（ｂ）の参考上面図は、吸着されている部品Ｐが吸着ノズル６１の軸回り（Ｑ方向）に回転した場合に、画像で検出される部品Ｐの幅Ｌ１が部品Ｐの本来の幅Ｌ０よりも大きくなる様子を示す。このため、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、部品Ｐの幅ＬからＱ軸回りの大凡の回転量（Ｑ方向ズレ）を把握することができるため、部品Ｐの幅をＱ方向ズレＬ１として検出するのである。なお、左端位置ＸＬと右端位置ＸＲは、部品Ｐの下端における左端位置と右端位置とを用いてもよいし、複数の左端位置と右端位置とを検出しその平均位置を用いてもよい。図８（ｃ）は、下端位置Ｚのうち左右２箇所の左下端位置Ｚ１Ｌと右下端位置Ｚ１ＲとをＺ方向位置Ｚ１（Ｌ，Ｒ）として検出する様子を示す。このＺ方向位置Ｚ１（Ｌ，Ｒ）は、部品Ｐが正常な向きから立ち上がった向きで吸着されたこと（いわゆる立ち吸着）や部品Ｐが正常な向きから斜めになった向きで吸着されたこと（いわゆる斜め吸着）を検出するための値である。これらの左下端位置Ｚ１Ｌと右下端位置Ｚ１Ｒは、部品Ｐのサイズ毎に、部品Ｐの中心位置Ｘｐからの距離が定められた位置などとすればよい。なお、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向ズレΔＸ１やＱ方向の吸着ズレＬ１が大きな値になっていたり、Ｚ方向位置Ｚ１（Ｌ，Ｒ）が基準値から大きく外れている場合には、吸着時に何らかの異常、例えば、部品供給装置２０（テープフィーダ２２）による部品Ｐの供給位置のズレなどが生じていると判定することもできる。
【００３７】
次に、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、パーツカメラ９０の上方を経由して、基板Ｓの装着位置の真上にロータリヘッド６４の作業位置Ａ０が位置するまでＸ軸アクチュエータ５５およびＹ軸アクチュエータ５９を制御して、基板Ｓ上にヘッドユニット６０を移動させる（ステップＳ１５０）。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ノズルユニット６０がパーツカメラ９０上を移動するときに、吸着ノズル６１に吸着されている部品Ｐを下方から撮像して部品Ｐの下方画像を取得し（ステップＳ１６０）、取得した下方画像の画像処理を実行する（ステップＳ１７０）。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、画像処理として、部品Ｐの有無を判定したり、部品Ｐの形状や大きさ、吸着位置などが正常か否かを判定する処理を実行する。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、吸着ノズル６１に対する部品Ｐの位置ズレ量に基づいて、基板Ｓに部品Ｐを装着する際の吸着ノズル６１の位置や向きの補正値を設定して、ＲＡＭ１０４に記憶する。なお、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、部品Ｐがないと判定したり、部品Ｐの形状や大きさ、吸着位置などが正常でないと判定したりすると、処理を中断して管理装置１１０にエラーが発生した旨の情報を出力する。
【００３８】
ノズルユニット６０が装着位置に移動すると、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、直前位置Ａ１に移動した吸着ノズル６１の部品吸着姿勢を検出する装着直前の吸着姿勢検出処理を行い（ステップＳ１８０）、装着直前の吸着姿勢検出処理で検出した各検出値とステップＳ１３０の吸着直後の吸着姿勢検出処理で検出した各検出値とを比較することにより搬送中の部品Ｐの吸着ズレの有無を判定する吸着ズレ判定処理を行う（ステップＳ１９０）。続いて、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、部品Ｐを基板Ｓに装着する装着処理を行い（ステップＳ２００）、装着が行われたか否かを確認する装着確認処理を行う（ステップＳ２１０）。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、次に装着する部品Ｐがあるか否かを判定し（ステップＳ２２０）、次に装着する部品Ｐがあると判定すると、ステップＳ１８０に戻り処理を繰り返し、次に装着する部品Ｐがないと判定すると、部品装着処理ルーチンを終了する。
【００３９】
図９は、装着直前の吸着姿勢検出処理の一例を示すフローチャートである。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、吸着直後画像に代えて装着直前画像を用いる点以外は、装着直前の吸着姿勢検出処理を前述した吸着直後の吸着姿勢検出処理と同様に行う。即ち、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、まず、直前位置Ａ１にある吸着ノズル６１を撮像して装着直前画像を取得し（ステップＳ４００）、装着直前画像の画像処理を実行して（ステップＳ４１０）、Ｘ方向ズレΔＸ２とＱ方向ズレＬ２とＺ方向位置Ｚ２（Ｌ，Ｒ）とを検出し（ステップＳ４２０）、各検出値をＲＡＭ１０４に記憶して（ステップＳ４３０）、装着直後の吸着姿勢検出処理を終了する。なお、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ２００の部品吸着動作を行った後の吸着ノズル６１が直後位置Ａ２にあれば、ステップＳ４００の処理で、その吸着ノズル６１を撮像した直後位置Ａ２の装着直後画像も合わせて取得する。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ２１０の装着確認処理において、その装着直後画像の画像処理を実行し、部品Ｐの画素領域を検出した場合には、部品Ｐを正常に装着できずに部品Ｐが残ってしまったこと（いわゆる部品Ｐの持ち帰り）を判定して、その部品Ｐを再度装着したり、管理装置１１０にエラー情報を送信したりする。このように、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、側面カメラ８０の撮像により、吸着直後画像と、装着直前画像と、装着直後画像とを取得して、吸着ズレの判定や部品Ｐの持ち帰りの判定を行っている。
【００４０】
図１０は、装着直前画像に基づいて吸着姿勢を検出する様子の一例を示す説明図である。ここで、各吸着ノズル６１は、ロータリヘッド６４の間欠回転により円周上の各位置を順次移動するため、ロータリヘッド６４の加減速の繰り返しにより、吸着直後から装着直前までの間に部品Ｐの吸着姿勢が変化する場合がある。即ち、図１０（ａ）のＸ方向ズレΔＸ２が図８（ａ）のＸ方向ズレΔＸ１から大きく変化したり、図１０（ｂ）のＱ方向ズレＬ２が図８（ｂ）のＱ方向ズレＬ１から大きく変化したり、図１０（ｃ）のＺ方向位置Ｚ２（Ｌ，Ｒ）が図８（ｃ）のＺ方向位置Ｚ１（Ｌ，Ｒ）から大きく変化したりする場合がある。なお、Ｘ方向ズレΔＸ２は、Ｘ方向ズレΔＸ１と同様に、絶対値が位置ズレ量を示し、正負の符号が位置ズレの方向を示す。
【００４１】
図１１は、吸着ズレ判定処理の一例を示すフローチャートである。この処理では、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、まず、装着直前の吸着姿勢検出処理で検出した装着直前のＸ方向ズレΔＸ２とＱ方向ズレＬ２とＺ方向位置Ｚ２（Ｌ，Ｒ）と、同じ吸着ノズル６１の吸着直後の吸着姿勢検出処理で検出した吸着直後のＸ方向ズレΔＸ１とＱ方向ズレＬ１とＺ方向位置Ｚ１（Ｌ，Ｒ）とをＲＡＭ１０４から読み出す（ステップＳ５００）。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向ズレΔＸ２とＸ方向ズレΔＸ１との差分の絶対値が所定の閾値Ｃｘを超えるか否かを判定し（ステップＳ５１０）、差分の絶対値が所定の閾値Ｃｘを超えると判定すると、Ｘ方向に吸着ズレがあると判定して（ステップＳ５２０）、次のステップＳ５３０の処理に進み、差分の絶対値が所定の閾値Ｃｘを超えないと判定すると、Ｘ方向に吸着ズレはないと判定して、次のステップＳ５３０の処理に進む。このように、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向ズレΔＸ２が大きくなったり小さくなったりして、Ｘ方向ズレΔＸ２とＸ方向ズレΔＸ１との差分の絶対値が所定の閾値Ｃｘを超えると、搬送中に吸着ズレが発生したと判定するのである。なお、Ｘ方向の吸着ズレの有無は、Ｘ方向ズレΔＸ２とＸ方向ズレΔＸ１との差分の絶対値に基づいて行うが、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向ズレΔＸ２とＸ方向ズレΔＸ１との差分の正負の符号から、Ｘ方向における位置ズレの方向も把握することができる。ここで、作業者は、管理装置１１０で閾値Ｃｘを部品Ｐの種類毎に設定可能となっている。このため、例えば、作業者は、小型の部品Ｐを隣接して装着する場合など隣接する部品Ｐ同士の間隔が小さい場合には、閾値Ｃｘを小さな値に設定することにより、ステップＳ２００の装着処理で制御装置１００がＸ方向の吸着ズレの小さい部品Ｐのみを装着することになるから、部品Ｐの装着精度を向上させることができる。
【００４２】
次に、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｑ方向ズレＬ２とＱ方向ズレＬ１との差分の絶対値が所定の閾値Ｃｑを超えるか否かを判定し（ステップＳ５３０）、差分の絶対値が所定の閾値Ｃｑを超えると判定すると、Ｑ方向に吸着ズレがあると判定して（ステップＳ５４０）、次のステップＳ５５０の処理に進み、差分の絶対値が所定の閾値Ｃｑを超えないと判定すると、Ｑ方向に吸着ズレはないと判定して、次のステップＳ５５０の処理に進む。このように、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｑ方向ズレＬ２が大きくなったり小さくなったりして、Ｑ方向ズレＬ２とＱ方向ズレＬ１との差分の絶対値が所定の閾値Ｃｑを超えると、吸着ズレと判定するのである。ここで、作業者は、管理装置１１０で閾値Ｃｑを部品Ｐの種類毎に設定可能となっている。このため、例えば、作業者は、小型の部品Ｐを隣接して装着する場合など隣接する部品Ｐ同士の間隔が小さい場合には、閾値Ｃｑを小さな値に設定することにより、ステップＳ２００の装着処理で制御装置１００がＱ方向の吸着ズレの小さい部品Ｐのみを装着することになるから、部品Ｐの装着精度を向上させることができる。
【００４３】
続いて、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｚ方向位置Ｚ２ＬとＺ方向位置Ｚ１Ｌとの差分の絶対値およびＺ方向位置Ｚ２ＲとＺ方向位置Ｚ１Ｒとの差分の絶対値のいずれかが所定の閾値Ｃｚを超えるか否かを判定し（ステップＳ５５０）、いずれかの差分の絶対値が所定の閾値Ｃｚを超えると判定すると、Ｚ方向に吸着ズレ（いわゆる立ち吸着や斜め吸着）があると判定して（ステップＳ５６０）、吸着ズレ判定処理を終了し、いずれの差分の絶対値も所定の閾値Ｃｚを超えないと判定すると、Ｚ方向に吸着ズレはないと判定して、吸着ズレ判定処理を終了する。このように、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｚ方向位置Ｚ２Ｌ，Ｚ２Ｒが大きく変化して、Ｚ方向位置Ｚ２ＬとＺ方向位置Ｚ１Ｌとの差分の絶対値およびＺ方向位置Ｚ２ＲとＺ方向位置Ｚ１Ｒとの差分の絶対値のいずれかが所定の閾値Ｃｚを超えると、吸着ズレと判定するのである。ここで、作業者は、管理装置１１０で閾値Ｃｚを部品Ｐの種類毎に設定可能となっている。このため、例えば、作業者は、Ｚ方向の高さが小さい小型の部品Ｐでは、閾値Ｃｚを小さくする設定することにより、ステップＳ２００の装着処理で制御装置１００がＺ方向の吸着ズレの小さい部品Ｐのみを装着することになるから、部品Ｐの装着精度を向上させることができる。
【００４４】
図１２は、装着処理の一例を示すフローチャートである。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、まず、図６の部品装着処理ルーチンのＳ１７０の処理で設定した補正値に基づく補正を行って装着対象の部品Ｐの装着位置と向き（角度）とを設定し（ステップＳ６００）、前述した吸着ズレ判定処理においていずれかの吸着ズレがあるか否かを判定する（ステップＳ６１０）。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、吸着ズレがないと判定すると、通常動作（高速動作）で部品Ｐの装着を行って（ステップＳ６２０）、装着処理を終了する。この通常動作での部品Ｐの装着では、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ６００で設定した部品Ｐの装着位置上にロータリヘッド６４の作業位置Ａ０が位置するまでノズルユニット６０が通常速度および通常加速度で移動するようＸ軸アクチュエータ５５およびＹ軸アクチュエータ５９を制御する。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ６００で設定した向きに吸着ノズル６１が回転するようＱ軸アクチュエータ６９を制御し、作業位置Ａ０直下の装着位置まで吸着ノズル６１が通常速度および通常加速度で回転移動すると共に下降するようＲ軸アクチュエータ６６とＺ軸アクチュエータ７０とを制御する。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、電磁弁７９を制御して吸着ノズル６１の吸引口に正圧を作用させて部品Ｐを基板Ｓ上に装着する。なお、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、部品Ｐを基板Ｓに装着すると、Ｚ軸アクチュエータ７０を制御して吸着ノズル６１を作業位置Ａ０へ上昇させるなどの処理も行う。
【００４５】
一方、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ６１０で吸着ズレがあると判定すると、その吸着ズレがＺ方向の吸着ズレであるか否かを判定する（ステップＳ６３０）。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｚ方向の吸着ズレがあると判定すると、吸着エラー発生時処理を実行して（ステップＳ６４０）、装着処理を終了する。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、エラー発生時処理として、部品Ｐに吸着ズレが生じたため部品Ｐの装着を行わない旨の情報や吸着ズレの種類の情報を管理装置１１０に送信し、吸着ズレとなった部品Ｐを所定の廃棄位置へ廃棄する処理などを行う。なお、制御装置１００のＣＰＵ１０１が、Ｚ方向の吸着ズレの場合に部品Ｐの装着を行わないのは、立ち吸着となった部品Ｐを正常に装着することはできないためである。
【００４６】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ６３０でＺ方向の吸着ズレでなくＸ方向やＱ方向の吸着ズレであると、そのズレ量が許容量を超過しているか否かを判定する（ステップＳ６５０）。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、許容量として、閾値Ｃｘや閾値Ｃｑよりも若干大きな値であって、吸着ズレは発生しているものの吸着ズレがそれ以上に大きくならなければ部品Ｐの装着が可能と判断できる値を用いることができる。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向ズレΔＸ２が第１の所定値を超える場合やＱ方向ズレＬ２が第２の所定値を超える場合に、ズレ量が許容量を超過していると判定することもできる。なお、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、処理中の基板Ｓや装着対象の部品Ｐに高い装着精度が要求されている場合には、ステップＳ６５０の判定を行わずに、Ｚ方向の吸着ズレが生じている場合と同様にステップＳ６４０の吸着エラー発生時処理を行うものとしてもよい。
【００４７】
制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ６５０でズレ量が許容量を超過していないと判定すると、通常動作よりも低速の低速動作で部品Ｐの装着を行って（ステップＳ７００）、装着処理を終了する。この場合の低速動作での部品Ｐの装着では、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ６００で設定した部品Ｐの装着位置上にロータリヘッド６４の作業位置Ａ０が位置するまでノズルユニット６０が低速度および低加速度で移動するようＸ軸アクチュエータ５５およびＹ軸アクチュエータ５９を制御する。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ６００で設定した向きに吸着ノズル６１が回転するようＱ軸アクチュエータ６９を制御し、作業位置Ａ０直下の装着位置まで吸着ノズル６１が低速度および低加速度で回転移動すると共に下降するようＲ軸アクチュエータ６６とＺ軸アクチュエータ７０とを制御する。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、電磁弁７９を制御して吸着ノズル６１の吸引口に正圧を作用させて部品Ｐを基板Ｓ上に装着する。このように、低速動作では、吸着ノズル６１が吸着している部品Ｐに、加速や減速に伴う大きな力が作用するのを抑えることができる。このため、部品装着装置１０は、低速動作で部品Ｐを装着することにより、部品Ｐに発生している吸着ズレがそれ以上大きくなるのを抑制して、装着不良の発生を防止することができる。
【００４８】
一方、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ステップＳ６５０でズレ量が許容量を超過していると判定すると、ノズルユニット６０が低速度および低加速度でパーツカメラ９０上まで往復移動するようＸ軸アクチュエータ５５およびＹ軸アクチュエータ５９を制御する（ステップＳ６６０）。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ノズルユニット６０がパーツカメラ９０上に到達したときに、ズレ量が許容量を超過していると判定した部品Ｐを下方から撮像して部品Ｐの下方画像を再取得し（ステップＳ６７０）、再取得した下方画像の画像処理を実行して補正値を再設定する（ステップＳ６８０）。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、再設定した補正値に基づく補正を行って装着対象の部品Ｐの装着位置と向き（角度）とを再設定し（ステップＳ６９０）、再設定した装着位置および向きとなるよう低速動作で部品Ｐの装着を行って（ステップＳ７００）、装着処理を終了する。このように、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向やＱ方向に許容量を超える吸着ズレが発生している場合には、その吸着ズレに基づいて、部品Ｐを装着する際の補正値を再設定してから装着するため、装着不良の発生を防止することができる。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、補正値を再設定する際には、パーツカメラ９０上へのノズルユニット６０を往復移動を、低速度および低加速度で行うから、部品Ｐに発生している吸着ズレがそれ以上大きくなるのを抑制することができる。
【００４９】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の部品装着装置１０が本発明の部品装着装置に相当し、部品供給装置２０が部品供給装置に相当し、吸着ノズル６１がノズルに相当し、ロータリヘッド６４がヘッドに相当し、図６の部品装着処理ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１５０，Ｓ２００の処理を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１が制御手段に相当し、図７の吸着直後の吸着姿勢検出処理のＳ３００の処理と図９の装着直前の吸着姿勢検出処理のＳ４００の処理を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１と側面カメラ８０とが側方撮像手段に相当し、図７の吸着直後の吸着姿勢検出処理のＳ３１０〜Ｓ３３０の処理と図９の装着直前の吸着姿勢検出処理のＳ４１０〜Ｓ４３０の処理と図１１の吸着ズレ判定処理とを実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１が判定手段に相当する。また、図６の部品装着処理ルーチンのステップＳ１６０の処理を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１とパーツカメラ９０とが下方撮像手段に相当し、部品装着処理ルーチンのステップＳ１７０の処理を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１が設定手段に相当する。
【００５０】
以上説明した本実施形態の部品装着装置１０は、複数の吸着ノズル６１が取り付けられるロータリヘッド６４を備え、部品吸着直後に吸着ノズル６１を側方から撮像して取得した吸着直後画像と、部品装着直前に吸着ノズル６１を側方から撮像して取得した装着直前画像とに基づいて、部品吸着後から部品装着前までの部品Ｐの吸着ズレ（姿勢変化）の有無を判定するから、ロータリヘッド６４の回転による吸着ノズル６１の移動などによって、吸着ノズル６１で吸着中の部品Ｐに吸着ズレが発生するのを検出することができる。このように、部品Ｐの吸着後には正しい部品姿勢であったものの、部品Ｐの搬送中に部品姿勢が変化して正しく装着できなくなることを適切に検出することができる。
【００５１】
また、部品装着装置１０は、吸着直後画像のＸ方向ズレΔＸ１と、装着直前画像のＸ方向ズレΔＸ２とに基づいて、部品ＰのＸ方向の吸着ズレの有無を判定するから、Ｘ方向の吸着ズレによる装着不良を防止することができる。また、部品装着装置１０は、吸着直後画像のＱ方向ズレＬ１と、装着直前画像のＱ方向ズレＬ２とに基づいて、部品ＰのＱ方向の吸着ズレの有無を判定するから、Ｑ方向の吸着ズレによる装着不良を防止することができる。また、部品装着装置１０は、吸着直後画像のＺ方向位置Ｚ１（Ｌ，Ｒ）と、装着直前画像のＺ方向位置Ｚ２（Ｌ，Ｒ）とに基づいて、部品ＰのＺ方向の吸着ズレ（立ち吸着や斜め吸着）の有無を判定するから、Ｚ方向の吸着ズレによる装着不良を防止することができる。また、部品装着装置１０は、吸着直後画像が取得される直後位置Ａ２と、装着直前画像が取得される直前位置Ａ１とで、吸着ノズル６１を撮像する向きが同じ向きとなるように側面カメラ８０の光学系ユニットを構成するから、吸着直後画像と装着直前画像との比較を容易に行うことができ、部品Ｐの吸着ズレを速やかに検出することができる。また、側面カメラ８０は、装着直後の部品Ｐの持ち帰りの判定にも兼用するから、持ち帰りの判定と吸着ズレの判定とに別々のカメラを設けるものに比べて、部品装着装置１０をコンパクトな構成とすることができる。また、部品装着装置１０は、ヘッドユニット６０に取り付けられた側面カメラ８０を用いて、直後位置Ａ２にある吸着ノズル６１を撮像して吸着直後画像を取得すると共に直前位置Ａ１にある吸着ノズル６１を撮像して装着直前画像を取得しており、吸着直後画像や装着直前画像を取得するためだけにヘッドユニット６０を作動させる必要はないから、吸着ズレの判定のために部品装着処理の生産効率が大きく低下するのを防止することができる。
【００５２】
さらに、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向の吸着ズレやＱ方向の吸着ズレが発生していても、そのズレ量が許容量以内の場合には、吸着ズレが発生していない場合に比べて低速で吸着ノズル６１を動作させて部品Ｐを吸着するから、吸着ズレがそれ以上に大きくなるのを防止して、部品Ｐを適切に装着することができる。また、部品装着装置１０は、部品Ｐを下方から撮像するパーツカメラ９０を備え、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、パーツカメラ９０で部品Ｐを撮像して取得した下方画像に基づいて補正値を設定し、設定した補正値に基づいて部品Ｐの装着位置に関する補正（位置や向きの補正）を行ってから部品Ｐを装着する。そして、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向の吸着ズレやＱ方向の吸着ズレが発生している場合には、パーツカメラ９０で再度部品Ｐを撮像して再取得した下方画像に基づいて補正値を再設定し、再設定した補正値に基づいて部品Ｐの装着位置に関する補正を行ってから部品Ｐを装着する。このため、補正値を設定した後に部品Ｐの吸着ズレが大きくなった場合など、最初に設定した補正値に基づいて部品Ｐを装着したときに装着不良が生じるのを防止することができる。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、発生している吸着ズレが立ち吸着などのＺ方向の吸着ズレの場合には、ズレ量に拘わらず部品Ｐを装着しないから、吸着ズレの種類に応じて適切に対処することができる。
【００５３】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００５４】
例えば、上述した実施形態では、側面カメラ８０が直後位置Ａ２の吸着ノズル６１を撮像して吸着直後画像を取得したが、これに限られず、吸着後に吸着ノズル６１が作業位置Ａ０に上昇してからロータリヘッド６４が回転を開始するものとしておき、作業位置Ａ０に上昇した吸着ノズル６１を側面カメラ８０が撮像して吸着直後画像を取得してもよい。あるいは、直後位置Ａ２のさらに次の位置など、側面カメラ８０が他の位置で吸着ノズル６１を撮像するよう構成しておき、他の位置で吸着後の画像を取得してもよい。また、側面カメラ８０が直前位置Ａ１の吸着ノズル６１を撮像して装着直前画像を取得したが、これに限られず、装着前に吸着ノズル６１が作業位置Ａ０に移動してロータリヘッド６４の回転が停止してから吸着ノズル６１が下降するものとしておき、作業位置Ａ０に移動した吸着ノズル６１を側面カメラ８０が撮像して装着直前画像を取得してもよい。あるいは、直前位置Ａ１のさらに前の位置など、側面カメラ８０が他の位置で吸着ノズル６１を撮像するよう構成しておき、他の位置で装着前の画像を取得してもよい。
【００５５】
上述した実施形態では、直後位置Ａ２の吸着ノズル６１を撮像して吸着直後画像を取得するためのカメラと、直前位置Ａ１の吸着ノズル６１を撮像して装着直前画像を取得するためのカメラとを、１台の側面カメラ８０で兼用するものとしたが、これに限られず、吸着直後画像を取得するための専用のカメラと、装着直前画像を取得するための専用のカメラとをそれぞれ設けるものとしてもよい。
【００５６】
上述した実施形態では、制御装置１００のＣＰＵ１０１が、Ｘ方向の吸着ズレと、Ｑ方向の吸着ズレと、Ｚ方向の吸着ズレとの３つの吸着ズレを判定するものとしたが、これに限られず、いずれか１つまたは２つの吸着ズレを判定するものとしてもよい。
【００５７】
上述した実施形態では、吸着ノズル６１を保持するノズルホルダ６２を回転させるＱ軸アクチュエータ６９を各ノズルホルダ６２毎に個別に設けたが、これに限られず、全てのノズルホルダ６２に共通のＱ軸アクチュエータを設けてもよい。この場合、各吸着ノズル６１は、直後位置Ａ２から直前位置Ａ１に移動するまでの間、吸着ノズル６１の部品Ｐの装着が行われる度に回転することになる。このため、直後位置Ａ２から直前位置Ａ１に移動するまでの累積の回転量を吸着ノズル６１毎にそれぞれ記憶しておき、直前位置Ａ１に移動したときに、その累積の回転量を打ち消すように吸着ノズル６１を回転させてから、吸着ノズル６１を撮像して装着直後画像を取得してもよい。こうすれば、全てのノズルホルダ６２に共通のＱ軸アクチュエータを設ける場合でも、側面カメラ８０が、直後位置Ａ２と直前位置Ａ１とにおいて吸着ノズル６１および部品Ｐを同じ向きから撮像することができる。
【００５８】
上述した実施形態では、制御装置１００のＣＰＵ１０１が、Ｘ方向またはＱ方向の吸着ズレのズレ量が許容量以内の場合には低速動作で部品Ｐを装着したり、Ｘ方向またはＱ方向の吸着ズレのズレ量が許容量を超える場合にはノズルユニット６０を低速動作で再度パーツカメラ９０上まで移動させて再取得した下方画像に基づいて補正値を再設定して低速動作で部品Ｐを装着したりしたが、これに限られるものではない。例えば、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、Ｘ方向またはＱ方向の吸着ズレのズレ量が許容量以内の場合には通常動作で部品Ｐを装着するものとしてもよい。また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、吸着ズレとなった部品Ｐを吸着ノズル６１で吸着し続けたまま、生産を続行するものとしてもよい。その場合、吸着ズレとなった部品Ｐを吸着している吸着ノズル６１は、新たに部品Ｐを吸着しないものとなる。また、実施形態では、制御装置１００のＣＰＵ１０１が、Ｘ方向の吸着ズレとＱ方向の吸着ズレとの両方が発生していても許容量以内であれば部品Ｐを吸着するものとなるが、Ｘ方向の吸着ズレとＱ方向の吸着ズレとの両方が発生している場合には部品Ｐの装着を行わずに吸着エラー発生時処理を行い、Ｘ方向の吸着ズレとＱ方向の吸着ズレの一方のみが発生し且つズレ量が許容量以内である場合に低速動作で吸着ノズル６１を移動させて部品Ｐを装着してもよい。あるいは、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、吸着ズレが発生していると判定した場合には、そのズレ量に拘わらず、部品Ｐの装着を行わないものとしてもよい。
【００５９】
上述した実施形態では、制御装置１００のＣＰＵ１０１が、側面カメラ８０で撮像された装着直後画像を取得するものとしたが、これに限られず、装着直後画像を取得しないもの、即ち部品Ｐの持ち帰りの判定を行わないものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、部品装着装置の製造産業などに利用可能である。【００６１】
１  部品装着システム、１０  部品装着装置、１２  筐体、１４  基台、２０  部品供給装置、２２  テープフィーダ、２２ａ  リール、２２ｂ  フィーダ部、３０  基板搬送装置、３２ａ，３２ｂ  コンベアレール、３４ａ，３４ｂ  コンベアベルト、４０  バックアップ装置、４２  バックアッププレート、４４  ベースプレート、４６  バックアップピン、５０  移動機構、５２，５６  ガイドレール、５４  Ｘ軸スライダ、５５  Ｘ軸アクチュエータ、５８  Ｙ軸スライダ、５９  Ｙ軸アクチュエータ、６０  ヘッドユニット、６１  吸着ノズル、６２  ノズルホルダ、６２ａ  上端部、６２ｂ  フランジ部、６４  ロータリヘッド、６４ａ  反射体、６５  スプリング（コイルスプリング）、６６  Ｒ軸アクチュエータ、６７  回転軸、６８  駆動モータ、６９  Ｑ軸アクチュエータ、７０  Ｚ軸アクチュエータ、７２  ボールネジナット、７４  ネジ軸、７６  Ｚ軸スライダ、７７  レバー部、７８  駆動モータ、７９  電磁弁、８０  側面カメラ、８２  カメラ本体、８４  筐体、８６ａ  中入射口、８６ｂ  左入射口、８６ｃ  右入射口、８６ｄ  カメラ接続口、８７  発光体、８８ａ，８８ｂ，８８ｃ  第１プリズム、８８ｄ  第２プリズム、９０  パーツカメラ、９２  マークカメラ、９４  ノズルストッカ、１００  制御装置、１０１，１１１  ＣＰＵ、１０２，１１２  ＲＯＭ、１０３，１１３  ＨＤＤ、１０４，１１４  ＲＡＭ、１０５，１１５  入出力インタフェース、１０６，１１６  バス、１１０  管理装置、１１７  入力デバイス、１１８  ディスプレイ、Ａ０  作業位置（吸着位置、装着位置）、Ａ１  直前位置（装着直前位置）、Ａ２  直後位置（吸着直後位置、装着直後位置）、Ｐ  部品、Ｓ  基板。
【図１】
2015128945.tif 000003
【図２】
2015128945.tif 000004
【図３】
2015128945.tif 000005
【図４】
2015128945.tif 000006
【図５】
2015128945.tif 000007
【図６】
2015128945.tif 000008
【図７】
2015128945.tif 000009
【図８】
2015128945.tif 000010
【図９】
2015128945.tif 000011
【図１０】
2015128945.tif 000012
【図１１】
2015128945.tif 000013
【図１２】
2015128945.tif 000014
【国際調査報告】
2015128945.tif 000015
2015128945.tif 000016