(57)【要約】【課題】複数の電子部品を効率的に、しかも高精度で撮像、認識し、正確な部品実装を可能とする電子部品実装装置を提供する。【解決手段】吸着ノズル６Ａ、６Ｂに吸着された部品９Ａ、９Ｂの像が第１の光学系（５ｂ、５ａ）を介して認識カメラ７の視野内に導かれ、それぞれ照明条件を最適にして同カメラで撮像される。また、他の吸着ノズル６Ｃ、６Ｄに吸着された部品９Ｃ、９Ｄの像が第２の光学系（５ｄ、５ｃ、５ａ）を介して認識カメラの視野内に導かれ、それぞれ照明条件を最適にして同カメラで撮像される。各光学系を介して撮像した部品の画像は、順次取り込んで処理され、各部品の吸着ずれが認識される。このような構成では、部品数に対応する回数撮像が順次行われ、そのとき各部品ごとに最適な照明条件で撮像できるので、各部品は、短時間に、正確にしかも最適な条件で撮像されるようになる。【選択図】        図３
2005072025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸着ノズルで吸着された電子部品を撮像、認識して、各電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
吸着ノズルに吸着された複数の電子部品を同一視野内に撮像可能な撮像装置と、
前記撮像装置の同一視野内の各電子部品を、各電子部品ごとに順次撮像するように、撮像装置を制御する制御手段と、
前記撮像した各電子部品の画像を順次取り込んで処理し、各電子部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを認識する認識手段と、
を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
複数の吸着ノズルで吸着された電子部品を撮像装置で撮像して認識し、各電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
吸着ノズルに吸着された複数の電子部品の像を前記撮像装置の視野内に導く第１の光学系と、
吸着ノズルに吸着された他の複数の電子部品の像を前記撮像装置の視野内に導く第２の光学系と、
第１の光学系を介して撮像装置に導かれた各電子部品を、各電子部品ごとに順次撮像し、続いて第２の光学系を介して撮像装置に導かれた各電子部品を、各電子部品ごとに順次撮像するように、撮像装置を制御する制御手段と、
第１と第２の光学系を介して撮像した各電子部品の画像を順次取り込んで処理し、各電子部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを認識する認識手段と、
を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項３】
前記第２の光学系が、他の複数の電子部品の像を、撮像装置の同一視野内で第１の光学系を介して導かれる電子部品の視野位置と異なる視野位置に導くことを特徴とする請求項２に記載の電子部品実装装置。
【請求項４】
各電子部品に対する撮像条件を設定する設定手段を設け、各電子部品を撮像するとき、各電子部品に対して個々に撮像条件を設定し、各電子部品を該電子部品に対して設定された撮像条件で撮像することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品実装装置。
【請求項５】
吸着ノズルで吸着された電子部品を撮像装置で撮像して認識し、電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
吸着ノズルに吸着された電子部品の像を前記撮像装置の視野内に導く第１の光学系と、
吸着ノズルに吸着された他の電子部品の像を前記撮像装置の視野内に導く第２の光学系と、
第１の光学系を介して撮像装置に導かれた電子部品を、該電子部品に適した撮像条件で撮像し、続いて第２の光学系を介して撮像装置に導かれた電子部品を、該電子部品に適した撮像条件で撮像するように、撮像装置を制御する制御手段と、
第１と第２の光学系を介して撮像した各電子部品の画像を順次取り込んで処理し、各電子部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを認識する認識手段と、
を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装装置、更に詳細には、装着ヘッドに吸着ノズルが複数設けられたマルチノズル型の電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電子部品実装装置では、吸着ノズルで吸着した電子部品をカメラで撮像して認識し、その電子部品の吸着位置ずれ（吸着ノズルの中心位置と吸着した部品の中心位置との位置ずれ）と吸着角度ずれ（傾き）を検出し、これらの吸着ずれをそれぞれ補正したあと、電子部品を基板の所定位置に搭載している。このような従来のマルチノズル型の電子部品実装装置における電子部品の撮像、認識のための構成が例えば下記の特許文献１から５に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−７４４９７号公報（請求項１）
【特許文献２】
特開平３−７４４９７号公報
【特許文献３】
特開平７−３０７５９８号公報（請求項１、段落６、１１）
【特許文献４】
特開平６−１９６５４６号公報（請求項１）
【特許文献５】
特開昭６２−１７９６０２号公報（図２、図３、図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の発明は、複数のノズルに吸着された複数の部品を撮像カメラが同時に撮像した撮像画面に基づき部品の吸着ノズルに対する位置ずれを認識する認識手段を設けたものであるが、この方式であると、複数の部品を同時に撮像するので、部品を認識する為の照明条件が異なる部品を複数一度に吸着している場合、１種類の照明条件でしか照明できず、最適な照明条件で認識できないために認識エラーが発生したり、照明条件が異なる部品は、一度に吸着しないで搭載する必要があるために最適な搭載順序で搭載できずに基板生産タクトを犠牲にするといった問題があった。
【０００５】
特許文献２に記載の構成では、各部品装着ヘッドに付き１台の部品認識ＣＣＤカメラが設けられている。この場合、装着ヘッド数が多くなると、カメラの数も装着ヘッド数と同じ数だけ必要となる。従って、装着ヘッドのサイズが大型となり、装着ヘッドの移動軸のストロークも必要となり、装置の大型化に繋がるという欠点がある。また、ＣＣＤカメラを複数持つことで各装着ヘッドと各装着ヘッドに取付けられた各ＣＣＤカメラとの位置関係を認識し、補正値として装置の補正パラメータを持つ必要があり、また、複数のＣＣＤカメラ１台、１台について補正パラメータの取得と管理を行なう必要があった。さらに、ＣＣＤカメラを複数持つために装置のコスト上昇にも繋がるという問題があった。
【０００６】
特許文献３に記載の装置は、ノズルに吸着された複数の部品を撮像カメラで同時に認識する装置であるが、この方式であると撮像カメラの視野の中心以外の外周部で部品を撮像することとなる。視野の周辺部というのは、レンズの歪みなどにより、直線が曲線になってしまうなどの歪みが生じたり、周辺部は、中心部に比べ明るさが暗くなったりして正確な認識ができないという問題があった。また、ノズルに吸着されている部品全てを撮像する為に、大きな視野が必要となるが、ＣＣＤの画素数には限界があり、視野を大きくすると分解能が下がるという問題が発生し、微小サイズの部品を認識する際に、分解能が悪い為に精度が悪くなるという問題があった。
【０００７】
特許文献４の構成では、電子部品を保持する部品保持具を複数備えた部品保持ヘッドとその部品保持ヘッドに対して相対移動可能に設けられ、その相対移動の方向と交差する方向に配列された多数の受光素子により電子部品をライン状に撮像するラインセンサと、そのラインセンサと前記部品保持ヘッドとが１回相対移動する間に、単位相対移動距離毎にラインセンサにより得られる撮像データの集合として全部の電子部品の二次元像のデータが得られる。しかし、この方式であると部品認識時に部品を移動させながら認識を行なう為に移動する速度にムラがあったりすると、部品の移動方向の画像の距離のスケールにばらつきが生じ正確な測定ができなくなるという問題があった。この現象を防ぐ為には部品を移動させる軸のエンコーダ信号を入力しエンコーダ信号から速度のムラを検出し、それを補正値として使用し、取得した画像に補正を行わなければならないので、機構やソフトが複雑化し高コスト化に繋がるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献５は、１つの部品を複数視野で部品の一部分ごとに視野に別けて認識を行なう方式であるが、この方式であると複数の部品を認識する場合に一度に認識することができず、全部の部品を認識するために時間がかかってしまうという問題があった。
【０００９】
従って、本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、複数の電子部品を効率的に、しかも高精度で撮像、認識し、正確な部品実装を可能とする電子部品実装装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、
複数の吸着ノズルで吸着された電子部品を撮像、認識して、各電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
吸着ノズルに吸着された複数の電子部品を同一視野内に撮像可能な撮像装置と、
前記撮像装置の同一視野内の各電子部品を、各電子部品ごとに順次撮像するように、撮像装置を制御する制御手段と、
前記撮像した各電子部品の画像を順次取り込んで処理し、各電子部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを認識する認識手段とを備える構成を採用している。
【００１１】
また、本発明では、
複数の吸着ノズルで吸着された電子部品を撮像装置で撮像して認識し、各電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
吸着ノズルに吸着された複数の電子部品の像を前記撮像装置の視野内に導く第１の光学系と、
吸着ノズルに吸着された他の複数の電子部品の像を前記撮像装置の視野内に導く第２の光学系と、
第１の光学系を介して撮像装置に導かれた各電子部品を、各電子部品ごとに順次撮像し、続いて第２の光学系を介して撮像装置に導かれた各電子部品を、各電子部品ごとに順次撮像するように、撮像装置を制御する制御手段と、
第１と第２の光学系を介して撮像した各電子部品の画像を順次取り込んで処理し、各電子部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを認識する認識手段とを備える構成も採用している。
【００１２】
また、本発明では、
吸着ノズルで吸着された電子部品を撮像装置で撮像して認識し、電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置において、
吸着ノズルに吸着された電子部品の像を前記撮像装置の視野内に導く第１の光学系と、
吸着ノズルに吸着された他の電子部品の像を前記撮像装置の視野内に導く第２の光学系と、
第１の光学系を介して撮像装置に導かれた電子部品を、該電子部品に適した撮像条件で撮像し、続いて第２の光学系を介して撮像装置に導かれた電子部品を、該電子部品に適した撮像条件で撮像するように、撮像装置を制御する制御手段と、
第１と第２の光学系を介して撮像した各電子部品の画像を順次取り込んで処理し、各電子部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを認識する認識手段とを備える構成も採用している。
【００１３】
いずれの構成でも、複数の吸着ノズルで吸着された部品数に対応する回数撮像が順次行われ、そのとき各部品ごとに最適な照明条件で撮像できるので、各部品は、短時間に、正確にしかも最適な条件で撮像され、各部品の認識精度を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態によるマルチノズル型の電子部品実装装置の概略構成を示している。１は、装着ヘッドであり、後述のようにそれぞれ電子部品（以下、部品と略す）を吸着保持する複数の吸着ノズルと、これに吸着された部品の認識のための撮像を行なう撮像装置を備えている。撮像装置は、認識カメラとして構成されていて、図１では、光学ユニット５の下方で実装装置のベースに固定配置されており、図１では、図示されていない。
【００１６】
装着ヘッド１はＸ軸ガントリ２に摺動可能に取り付けられており、Ｘ軸移動機構の駆動によりＸ軸ガントリ２に沿ってＸ軸方向に移動される。Ｘ軸ガントリ２は平行に配置された２つのＹ軸ガントリ３に摺動可能に取り付けられており、Ｙ軸移動機構の駆動によりＹ軸ガントリ３に沿ってＹ軸方向に移動され、これにより装着ヘッド１がＹ軸方向に移動される。また、電子部品実装装置には、回路基板（以下、基板と略す）１６に実装する部品を供給する電子部品供給装置４が設けられている。
【００１７】
図２は、装着ヘッド１に等間隔に取り付けられた複数（４個）の吸着ノズル６Ａ〜６Ｄと、各吸着ノズルに吸着される部品の像を認識カメラ（撮像装置）７に導く光学ユニット５を示す。認識カメラ７は、撮像レンズを備えたインターレース方式のカメラで構成され、光学ユニット５は、以下で詳述するように、反射ミラーやハーフミラー、照明光源などの光学素子を内蔵している。
【００１８】
図３は、光学ユニット５の詳細な構成を示すもので、光学ユニット５には、吸着ノズル６Ａ〜６Ｄの取付けピッチに対応した画像取り込み部５Ａ、５Ｂが開口されている。認識カメラ７の光軸上には無偏光ハーフミラー５ａが配置されていて撮像光路を垂直上方と水平左方向に分岐している。
【００１９】
水平左方向に分岐された光路は、光路上に設けた反射ミラー５ｂにより垂直上方に光路を曲げている。反射ミラー５ｂの上方で光学ユニット５上部には、部品９Ａ、部品９Ｂを照明する光源からなる左側照明装置５Ｃが取付けられている。装着ヘッド１の左側の吸着ノズル６Ａと吸着ノズル６Ｂで吸着された部品９Ａと９Ｂは、光学ユニット５の開口部５Ａに対向しており、照明装置５Ｃにより照明され、２部品９Ａ、９Ｂの像が、反射ミラー５ｂ、無偏光ハーフミラー５ａを介して認識カメラ７に導かれ、２部品９Ａ、９Ｂが認識カメラ７の視野内に収められて認識カメラ７で撮像できるようになっている。
【００２０】
また、無偏光ハーフミラー５ａで垂直上方に分岐された光路は、光路上に設けた反射ミラー５ｃにより水平右方向に曲げられ、反射ミラー５ｄにより垂直上方に曲げられる。反射ミラー５ｄの上方の光学ユニット５の上部には、部品９Ｃと部品９Ｄを照明する光源からなる右側照明装置５Ｄが取付けられており、装着ヘッド１の右側吸着ノズル６Ｃと吸着ノズル６Ｄに吸着された部品９Ｃ、９Ｄを照明する。２部品９Ｃ、９Ｄの像は、反射ミラー５ｄ、５ｃ並びに無偏光ハーフミラー５ａを介して認識カメラ７に導かれ、２部品９Ｃ、９Ｄが認識カメラ７の視野内に収められて認識カメラ７で撮像できるようになっている。
【００２１】
なお、各部品９Ａ〜９Ｄから認識カメラ７までの光路長は、それぞれ等しく設定されており、一つの部品が結像される場合には、他の部品も同じ鮮明さで結像されるようになっている。
【００２２】
図４は電子部品実装装置の制御系の構成を示している。２０は、装置全体を制御するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、並びにＲＡＭ、ＲＯＭなどからなるコントローラであり、これに以下の２１〜３１の構成が接続され、制御される。
【００２３】
Ｘ軸モータ２１は、装着ヘッド１のＸ軸移動機構の駆動源で、装着ヘッド１をＸ軸ガントリ２に沿ってＸ軸方向に移動させる。また、Ｙ軸モータ２２は、装着ヘッド１のＹ軸移動機構の駆動源で、Ｘ軸ガントリ２をＹ軸ガントリ３に沿ってＹ軸方向に移動させる。これにより装着ヘッド１はＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能となる。
【００２４】
Ｚ軸モータ２３は、吸着ノズルを昇降させるＺ軸昇降機構の駆動源で、吸着ノズルをＺ軸方向に昇降させる。また、θ軸モータ２４は、吸着ノズルのθ軸回転機構の駆動源で、吸着ノズルをそのノズル中心軸を中心にして回転させる。なお、図４では、Ｚ軸モータ２３とθ軸モータ２４は、１個しか図示されていないが、装着される吸着ノズルの数（図２の例では４個）だけ設けられ、図４では、吸着ノズル（６Ａ）とそれに吸着される部品（９Ａ）は、その一つだけが図示されている。
【００２５】
照明制御回路２５は、光学ユニット５の照明装置５Ｃ、５Ｄの各照明光源の点灯、消灯、並びにその光量を制御する。
【００２６】
バキューム機構２６は真空を発生し、不図示のバキュームスイッチを介して装着ヘッド１のそれぞれの吸着ノズル６Ａ〜６Ｄに真空の負圧をかける。
【００２７】
画像認識装置（認識手段）２７は、吸着ノズルに吸着され、認識カメラ７で撮像された部品９Ａ〜９Ｄの画像認識を行うもので、Ａ／Ｄ変換器２７ａ、メモリ２７ｂ及びＣＰＵ２７ｃから構成される。画像認識装置２７は、認識カメラ７で撮像された各部品の画像信号を信号線２７ｄを介して順次取り込み、各画像信号をＡ／Ｄ変換器２７ａによりデジタル信号に変換してメモリ２７ｂの所定領域に格納する。ＣＰＵ２７ｃは、順次取り込まれる各部品の画像データに基づいて吸着された各部品の吸着位置ずれと角度ずれを算出して、部品の吸着ノズルに対する吸着ずれを認識する。認識カメラ７は、後述するように、ＣＰＵ２７ｃ（制御手段）により信号線２７ｅを介して認識カメラ７の視野内の部品を、図５に示したシーケンスで順次撮像するように、そのタイミングが制御される。
【００２８】
キーボード２８とマウス２９は部品データなどのデータを入力するために用いられる。
【００２９】
記憶装置３０は、フラッシュメモリ、ハードディスクなどで構成され、キーボード２８とマウス２９により入力された部品データ、あるいは不図示のホストコンピュータから供給される部品データなどを格納するのに用いられる。
【００３０】
モニタ（表示装置）３１は、部品データ、演算データ、及び認識カメラ７で撮像した部品の画像などを表示する。
【００３１】
なお、図４は、制御系の構成を示す図なので、各要素の配置は必ずしも、実際のものとは一致しておらず、例えば、吸着ノズルとその部品は、一個だけしか図示されていない。
【００３２】
次に、以上の構成において部品の吸着から画像認識を行なって基板に搭載するまでの動作について説明する。以下の動作はコントローラ２０の制御により行われる。
【００３３】
まず、Ｘ軸モータ２１とＹ軸モータ２２の駆動により装着ヘッド１をＸ軸方向とＹ軸方向に移動させ、電子部品供給装置４上で所定の部品供給位置上まで移動させる。続いて、装着ヘッド１の吸着ノズル６ＡをＺ軸モータ２３を動作させて電子部品供給装置４にある部品９Ａ上に下降させ、バキューム機構２６により負圧をかけて吸着保持する。
【００３４】
次に、装着ヘッド１を次の部品吸着位置に移動させ、吸着ノズル６Ｂを同様に下降させて部品９Ｂを吸着する。同様に残りの吸着ノズル６Ｃ、６Ｄにより部品９Ｃ、９Ｄの吸着を行なう。これにより、装着ヘッド１に設置されている全ての吸着ノズル６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄには部品９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄが吸着された状態になる。
【００３５】
次に、Ｘ軸モータ２１、Ｙ軸モータ２２を駆動して装着ヘッド１を、図３に示したように、各部品９Ａ〜９Ｄが光学ユニット５内の光学素子を介して認識カメラ７で撮像されるような位置に移動させ、図５に示したシーケンスで部品認識動作を開始する。
【００３６】
まず、照明制御回路２５により、部品９Ａ、９Ｂの下側にある左側照明装置５Ｃを制御して、部品９Ａに最適な撮像条件、すなわち最適な照明条件が得られるように、部品９Ａ用の照明光源を点灯してその光量を制御する（ステップＳ１）。この照明条件で照明された部品９Ａの画像は、反射ミラー５ｂで反射され、無偏光ハーフミラー５ａで反射されて認識カメラ７へ入光し、同カメラで第１画像として撮像される（ステップＳ２）。この撮像は、ＣＰＵ２７ｃの制御により図６に図示した撮像タイミングで以下のように行われる。
【００３７】
図６で、認識カメラ７はインターレスカメラを使用しているので、部品９Ａの奇数ラインと偶数ラインの画像がそれぞれ１６．５ｍｓｅｃごとに取得され、部品９Ａの全画素を取得するのに３３ｍｓｅｃの撮像時間が必要となる。部品９Ａの奇数ラインと偶数ラインの画像は、画像認識装置２７に、それぞれ１６．５ｍｓｅｃ遅れて転送され、奇数ラインと偶数ラインの全画素を転送するのに、３３ｍｓｅｃの転送時間が必要となる。
【００３８】
このようにして、部品９Ａの画像が、画像認識装置２７に取り込まれデジタル信号に変換された後メモリ２７ｂに格納される。ＣＰＵ２７ｃは、メモリ２７ｂに格納されている部品９Ａ及びその周辺部の画像を切り出し、その画像を処理して部品９Ａの吸着ノズル６Ａに対する吸着ずれ（位置ずれと角度ずれ）を演算し（ステップＳ３）、その値をコントローラ２０のＲＡＭに記憶する。
【００３９】
また、図６のタイミング図で、部品９Ａの撮像時間が経過し、部品９Ａの撮像が終了した後の照明切替時間（１０ｍｓｅｃ）において、照明制御回路２５により、部品９Ａ用の照明光源を消灯するとともに（ステップＳ４）、部品９Ｂ用の照明光源を点灯してその光量を制御し（ステップＳ１１）、照明を部品９Ｂに最適な照明条件にする。そして、この照明条件で照明された部品９Ｂの画像が、上記と同様に認識カメラ７で第２画像として撮像される（ステップＳ１２）。この部品９Ｂの撮像時間並びにその画像転送時間は、部品９Ａに対するものと同じであり、その各タイミングが図６の右側に図示されている。このように、認識カメラ７の同一視野内の部品９Ａ、９Ｂを、順次撮像するのに、３３ｍｓｅｃ＋３３ｍｓｅｃ＋１６．５ｍｓｅｃ＝８２．５ｍｓｅｃの時間が必要となる。
【００４０】
また、転送された部品９Ｂの画像は、画像認識装置２７に取り込まれて、メモリ２７ｂに格納され、その部品９Ｂ及びその周辺部の画像が切り出され、その画像が処理されて、部品９Ａと同様に、部品９Ｂの吸着ノズル６Ｂに対する吸着ずれが演算され（ステップＳ１３）、その値がコントローラ２０のＲＡＭに記憶される。
【００４１】
続いて、部品９Ｂ用の照明光源を消灯し（ステップＳ１４）、今度は右側照明装置５Ｄを制御して、部品９Ｃに最適な照明条件が得られるように、部品９Ｃ用の照明光源を点灯してその光量を制御する（ステップＳ２１）。この照明条件で照明された部品９Ｃの画像は、反射ミラー５ｄ、５ｃで反射され、無偏光ハーフミラー５ａを透過して認識カメラ７へ入光し、同カメラで第３画像として撮像される（ステップＳ２２）。画像認識装置２７は、同様に、第３画像を取り込み、部品９Ｃ及びその周辺部の画像を処理して部品９Ｃの吸着ノズル６Ｃに対する吸着ずれを演算し（ステップＳ２３）、その値がコントローラ２０のＲＡＭに記憶される。
【００４２】
続いて、部品９Ｃ用の照明光源を消灯するとともに（ステップＳ２４）、部品９Ｄ用の照明光源を点灯してその光量を制御し（ステップＳ３１）、部品９Ｄに最適な照明条件にして、部品９Ｄが認識カメラ７で第４画像として撮像される（ステップＳ３２）。この第４画像は、画像認識装置２７に取り込まれて、部品９Ｄ及びその周辺部の画像が処理され、部品９Ｄの吸着ノズル６Ｄに対する吸着ずれが演算されて（ステップＳ３３）、その値がコントローラ２０のＲＡＭに記憶される。ステップＳ３４で、部品９Ｄ用の照明光源が消灯され、これにより各部品９Ａ〜９Ｄの認識が完了する。
【００４３】
なお、部品９Ｃ、部品９Ｄの撮像タイミング、画像転送タイミング、並びにその撮像時間、転送時間、それに照明切替時間は、図６に示した部品９Ａ、部品９Ｂに対するものと同じであり、そのタイミングは、画像認識装置２７のＣＰＵ２７ｃ（制御手段）により制御される。
【００４４】
各部品の撮像が終了した時点で、装着ヘッド１は、Ｘ軸モータ２１とＹ軸モータ２２を駆動することにより、基板１６の方向に移動される。この移動中に、各θ軸モータ２４により、吸着ノズル６Ａ〜６Ｄをθ軸回転することにより吸着ずれのうち、角度ずれを補正するようにする。そして、各部品の搭載位置において、それぞれの部品の位置ずれを補正して、各部品を基板１６上に搭載する。各部品を搭載したら、装着ヘッド１は、再び電子部品供給装置４に移動して、各吸着ノズル６Ａ〜６Ｄに部品を吸着して、上記の動作を繰り返して、各部品を基板上に搭載する。
【００４５】
図７には、部品９Ａなどより大型の部品５０Ａ、５０Ｃを認識する場合の例が図示されている。大型の部品５０Ａ、５０Ｃを吸着する場合には、吸着ノズル６Ｂ、６Ｄを上昇させ、吸着ノズル６Ａ、６Ｃにより部品５０Ａ、５０Ｃを吸着し、吸着ノズル６Ａ、６Ｃの軸心が認識カメラ７の撮像光軸とほぼ一致するように、装着ヘッド１を、認識カメラ７の位置に移動させる。
【００４６】
まず、照明制御回路２５により、左側照明装置５Ｃを制御して、部品５０Ａに最適な照明条件が得られるように、部品５０Ａ用の照明光源を点灯してその光量を制御する。この照明条件で照明された部品５０Ａの画像は、反射ミラー５ｂで反射され、無偏光ハーフミラー５ａで反射されて認識カメラ７へ入光し、同カメラで第１画像として撮像される。撮像された部品５０Ａの画像が、画像認識装置２７に取り込まれて画像処理され、部品５０Ａの吸着ノズル６Ａに対する吸着ずれが演算され、その値がコントローラ２０のＲＡＭに記憶される。
【００４７】
続いて、部品５０Ａ用の照明光源を消灯し、右側照明装置５Ｄを制御して、部品５０Ｃに最適な照明条件が得られるように、部品５０Ｃ用の照明光源を点灯してその光量を制御する。この照明条件で照明された部品５０Ｃの画像は、反射ミラー５ｄ、５ｃで反射され、無偏光ハーフミラー５ａを透過して認識カメラ７へ入光し、同カメラで第２画像として撮像される。画像認識装置２７は、同様に、部品５０Ｃの画像を取り込み、画像処理して部品５０Ｃの吸着ノズル６Ｃに対する吸着ずれを演算し、その値がコントローラ２０のＲＡＭに記憶される。
【００４８】
このように、部品認識のあと、吸着ずれが補正されて基板上に搭載される過程は、上述したとおりである。
【００４９】
なお、上述の実施形態において、左側照明装置５Ｃと右側照明装置５Ｄは、それぞれ複数の光源をリング状に配置しており、また拡散板や照明板などの素子を有していて、各光源の点灯並びにその光量の調節、それに各光源の消灯は、照明制御回路２５により、制御され、各部品に対して最適な照明条件が得られるようになる。各部品に対する照明条件の個々の設定は、キーボード２８、マウス２９などの入力装置を介して行われ、各部品９Ａ〜９Ｄ（あるいは５０Ａ、５０Ｃ）は、その撮像時に、各部品に対して個々に設定された撮像条件に従って、反射照明や透過照明やサイド照明などの照明パターンや照明の色の変更や照明の明るさが変更され、それぞれ最適に照明される。
【００５０】
また、上述した実施形態では、無偏光ハーフミラー５ａを使用したが、赤色反射型で設計入射角が４５°のダイクロイックミラーを用いるようにしてもよい。この場合には、照明制御回路２５は、左側照明装置５Ｃの照明の色を赤色の照明とし、右側照明装置５Ｄの照明を青色の照明とする。そして、左側の視野内の部品を撮像する時は、左側照明装置５Ｃを赤色照明にする。赤色で照明された部品の像は、反射ミラー５ｂで反射され、続いてダイクロイックミラーに入光される。ダイクロイックミラーは赤色成分を反射するのでその光が反射されて、部品は、認識カメラ７により赤色で撮像される。右側の視野内の部品を撮像する時は、右側照明装置５Ｄを青色照明にする。青色で照明された部品の像は、反射ミラー５ｄ、５ｃで反射され、ダイクロイックミラーに入光される。ダイクロイックミラーは青色成分を透過するので、部品は認識カメラ７により青色で撮像される。
【００５１】
また、上述した実施形態では、照明装置は視野（５Ａ、５Ｂ）ごとに一つずつ（５Ｃ、５Ｄ）設置したが、一つの照明装置を各視野間で移動できるような可動式とし、認識する時に認識する視野の位置に移動を行ない、各部品用の照明光源を点灯するようにしても良い。
【００５２】
以上説明した各実施形態では、各部品の認識時に、装着ヘッドを移動させることなく、部品数に対応する回数撮像が順次行われ、その場合各部品ごとに撮像画面を切り換えて異なる画面にして撮像でき、また、各部品ごとに撮像条件（照明条件）をその部品に最適なものに設定できるので、各部品は、短時間に、正確にしかも最適な条件で撮像され、各部品の認識精度を高めることができる。
【００５３】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態が、図８から図１０に図示されている。この実施形態では、装着ヘッド１の各吸着ノズル６Ａ〜６Ｄに吸着されたすべての部品を認識カメラ７の視野内に導くように、光学ユニット４０が構成されるところが、第１の実施形態と異なり、他の構成は、第１の実施形態と同一であるので、その説明は省略する。
【００５４】
光学ユニット４０には、左側の２つの吸着ノズル６Ａ、６Ｂに吸着された各部品を撮像する為の認識ウインドウ４０Ａが形成され、また、左側の２つの吸着ノズル６Ｃ、６Ｄに吸着された各部品を撮像する為の認識ウインドウ４０Ｂが形成される。
【００５５】
光学ユニット４０の内部では、図９、図１０に示すように、認識ウインドウ４０Ａの下に、反射ミラー４０ａが配置され、光路が９０度曲げられ、さらに反射ミラー４０ｂで光路が９０度曲げられて認識カメラ７の上側視野７Ａに導かれるようになっており、これにより吸着ノズル６Ａ、６Ｂに吸着された部品９Ａと９Ｂの像は、認識カメラ７の視野７Ａに入光し、認識カメラ７により撮像できるようになる。
【００５６】
また、認識ウインドウ４０Ｂの下には、反射ミラー４０ｃが配置され、光路が９０度曲げられ、反射ミラー４０ｄで９０度曲げられ、更に反射ミラー４０ｅ〜４０ｈ（図９では複雑になるので点線のブロックとして図示されている）によりそれぞれ９０度ずつ曲げられて、認識カメラ７の下側視野７Ｂに導かれるようになっており、これにより吸着ノズル６Ｃ、６Ｄに吸着された部品９Ｃと９Ｄの像は、認識カメラ７の視野７Ｂに入光し、認識カメラ７により撮像できるようになる。なお、左側の吸着ノズル６Ａ、６Ｂに吸着された部品９Ａと９Ｂを認識する為の光路長と右側の吸着ノズル６Ｃ、６Ｄに吸着された部品９Ｃと９Ｄを認識する為の光路長は、同じ距離となるように設定されている。
【００５７】
このような構成では、一直線状に並んだ吸着ノズル６Ａ〜６Ｄの細長い認識範囲を分割して縦に積み重ねるようにして認識カメラ７の１視野に収めて撮像することができる。
【００５８】
各吸着ノズル６Ａ〜６Ｄに吸着された各部品の認識は、第１の実施形態と同様であり、各部品認識時に、それぞれその部品数に対応する回数、順次撮像画面を変えて撮像が行われる。その場合、各部品ごとに撮像条件（照明条件）をその部品に最適なものに設定できるので、第１の実施形態と同様に、各部品は、短時間に、正確にしかも最適な条件で撮像され、各部品の認識精度を高めることができる。
【００５９】
なお、第１と第２の実施形態において、部品ごとに照明条件を切替えたが、照明条件を切替えず一定とし、照明光源を点灯したまま画像を連続して部品数に対応する回数撮像して部品認識を行ってもよい。その場合には、照明切替え時間が無くなるので、照明を切替える場合に比ベタクトタイムを短縮することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各部品の認識時に、各吸着ノズルを移動させることなく、吸着部品数に対応する回数撮像が行われ、その場合各部品ごとに撮像画面を切り換えて異なる画面にして撮像でき、また、各部品ごとに撮像条件をその部品に最適なものに設定できるので、各部品は、短時間に、正確にしかも最適な条件で撮像され、各部品の認識精度を高めることができる。
【００６１】
また、本発明では、各部品の認識時に、吸着ノズルを移動させることがないので、その移動による位置ずれ、移動によるタクトの増加が発生しない。また、本発明によれば、認識カメラ上の部品の位置を変更することで、１視野で１部品を撮像することができるので、複数の大型の部品を高精度で認識することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品実装装置の全体の概略構成を説明する斜視図である。
【図２】同装置の装着ヘッド並びに部品を認識する構成を示す斜視図である。
【図３】複数の吸着ノズルで吸着された部品を認識する状態を示した説明図である。
【図４】部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】部品認識の流れを示すシーケンス図である。
【図６】部品の撮像タイミング並びに画像転送タイミングを示した説明図である。
【図７】大型の部品を認識する状態を示した説明図である。
【図８】他の実施形態における吸着ノズル並びに認識装置の構成を示す斜視図である。
【図９】図８の光学系により部品認識をするときの状態を説明する斜視図である。
【図１０】図８の光学ユニット内の構成を示す光学系の配置図である。
【符号の説明】
１  装着ヘッド
２  Ｘ軸ガントリ
３  Ｙ軸ガントリ
４  電子部品供給装置
６Ａ〜６Ｄ  吸着ノズル
９Ａ〜９Ｄ  部品
２０  コントローラ
２１  Ｘ軸モータ
２２  Ｙ軸モータ
２３  Ｚ軸モータ
２４  θ軸モータ
２６  バキューム機構
２７  画像認識装置
【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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【図１０】
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