(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路部品を供給する部品供給装置と電気回路部品が装着されるべき回路基板を保持する基板保持装置とに跨る平面内の任意の位置へ移動装置により移動させられる可動部材に保持され、一軸線のまわりに回転可能な回転ヘッドの前記一軸線から偏心した位置に回転可能に保持された部品保持具により保持された電気回路部品の特定部位の、その電気回路部品の高さ方向の情報である高さ方向情報を、その電気回路部品の側方から取得可能であるが、取得可能領域の前記高さ方向と直交する方向である直交方向の幅が電気回路部品のその直交方向の寸法に比較して狭い高さ方向情報取得装置により取得する方法であって、
電気回路部品の本体部の底面から下方へ突出したバンプと、電気回路部品の本体部の側面から側方へ突出するとともに下端が前記本体部の底面より下方に位置するリードとの少なくとも一方を前記特定部位とし、前記回転ヘッドと前記高さ方向情報取得装置とを共に前記可動部材に保持させ、前記部品保持具により保持された電気回路部品をその電気回路部品の底面側から撮像装置により撮像し、その撮像結果に基づき、前記回転ヘッドの前記一軸線まわりの回転と前記部品保持具自体の回転との両方を利用して、前記特定部位と前記高さ方向情報取得装置とを前記直交方向に相対移動させて特定部位を高さ方向情報取得装置に対して位置決めし、その状態で高さ方向情報取得装置により特定部位の高さ方向情報を取得することを特徴とする電気回路部品高さ方向情報取得方法。
【請求項２】
前記高さ方向情報取得装置が、第１撮像装置たる前記撮像装置より撮像可能領域の狭い第２撮像装置を含む請求項１に記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
【請求項３】
前記第２撮像装置として、撮像対象物までの距離の変化に伴って撮像対象物の像の大きさが変化するものを使用し、前記第１撮像装置による撮像結果に基づいて、第２撮像装置から特定部位までの離間距離を取得し、その離間距離に基づいて特定部位の高さ方向情報を補正する請求項２に記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
【請求項４】
前記第２撮像装置として、撮像対象物までの距離の変化に伴って撮像対象物の像の大きさが変化するものを使用し、第２撮像装置から特定部位までの距離を予め定められた設定距離に調節した上で、特定部位の撮像を行う請求項２または３に記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
【請求項５】
前記第２撮像装置により、その第２撮像装置の撮像可能領域より大きく、側面全体を撮像不可能な電気回路部品のみならず、前記第２撮像装置の撮像可能領域より小さく、側面全体を撮像可能な小形電気回路部品をも撮像する請求項１ないし４のいずれかに記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
【請求項６】
電気回路部品を供給する部品供給装置と電気回路部品が装着されるべき回路基板を保持する基板保持装置とに跨る平面内の任意の位置へ移動装置により移動させられる可動部材に保持され、一軸線のまわりに回転可能な回転ヘッドの前記一軸線から偏心した位置に回転可能に保持された部品保持具により保持された電気回路部品の本体部の底面から下方へ突出したバンプと、電気回路部品の本体部の側面から側方へ突出するとともに下端が前記本体部の底面より下方に位置するリードとの少なくとも一方をその電気回路部品の特定部位とし、その特定部位の、その電気回路部品の高さ方向の情報である高さ方向情報を取得するシステムであって、
前記部品保持具により保持された電気回路部品をその電気回路部品の底面側から撮像する撮像装置と、
前記可動部材に保持され、電気回路部品の側方から前記特定部位の高さ方向情報を取得可能であるが、取得可能領域の前記高さ方向と直交する方向である直交方向の幅が電気回路部品のその直交方向の寸法に比較して狭い高さ方向情報取得装置と、
前記撮像装置の撮像により得られた画像データの処理により、前記特定部位と前記高さ方向情報取得装置との前記高さ方向と直交する方向である直交方向における相対位置を取得する画像処理装置と、
その画像処理装置により取得される前記直交方向の相対位置に基づき、前記回転ヘッドの前記一軸線まわりの回転と前記部品保持具自体の回転との両方を利用して前記特定部位と前記高さ方向情報取得装置とを前記直交方向に相対移動させ、特定部位を高さ方向情報取得装置に対してその特定部位の高さ方向情報を取得可能な相対位置とする相対移動装置と
を含む電気回路部品高さ方向情報取得システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品保持具に保持された電気回路部品の高さ方向位置，高さ方向寸法等、電気回路部品の高さ方向の情報である高さ方向情報を取得する方法およびその方法の実施に好適な装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気回路部品取扱装置において、部品保持具に保持された電気回路部品の下端等、特定部位の高さ方向位置を検出することが必要になることがある。例えば、電気回路部品を回路基板に装着する回路部品装着装置においては、部品保持具としての吸着ノズルの下端に電気回路部品を吸着により保持させ、回路基板に装着させることが行われている。この電気回路部品の装着時には、吸着ノズルが回路基板に向かって下降させられるのであるが、その際、電気回路部品が基板支持装置に支持された回路基板に高速で衝突することは好ましくない。そうかと言って、下降ストローク全体において速度を小さくすれば、下降開始から電気回路部品が回路基板に接触するまでの時間が長くなり、装着作業の能率が低下してしまう。そこで、電気回路部品の下端が回路基板に接触する寸前に下降速度を小さくすることが行われるのであり、そのために、吸着ノズルに保持された電気回路部品の下端の高さ方向位置を検出することが必要になる。
【０００３】
また、電気回路部品の中には、本体部からリードが突出しており、そのリードの下端が本体部の下端より下方に位置する形態のものがあり、この種の電気回路部品が吸着ノズルに保持された状態で、その保持されている電気回路部品が予定通りのものであるか否かを調べるために、リードの下端の高さ方向位置を検出することが必要になる場合もある。さらに、リードの下端のみならず、本体部の下端とリードの下端との高さ方向位置を検出したり、両下端の高さ方向距離や、本体部の高さ寸法や、電気回路部品全体の高さ寸法を取得したりすることが必要になる場合もある。
【０００４】
それに対し、下記特許文献１および２に、吸着ノズルに保持された電気回路部品の下端の高さ方向位置を検出する方法および装置が記載されている。特許文献１に記載のものは、電気回路部品の下面に、斜め下方から平板状の光を照射し、その板状光と電気回路部品の下面との交線上に現れる明るい線状の被照明部を、真下からＣＣＤカメラで撮像するものである。上記板状光と電気回路部品とを水平方向に相対移動させれば、被照明部の像の集合が得られ、これらの像の集合は電気回路部品の下面の３次元形状を表すため、例えば、ボールグリッド端子のコプラナリティ（平坦度）を検査することができる。また、特許文献２に記載のものは、鉛直方向に延びる直線状の光源から板状光を放射させ、光源に対向する位置において鉛直方向に延びる直線状の受光部に受光させるラインセンサの光源と受光部との間に、電気回路部品を保持した吸着ノズルを位置させ、吸着ノズルおよび電気回路部品を吸着ノズルの軸線のまわりに回転させて、受光部からの電気信号に基づいて、電気回路部品の下端の高さ方向位置を取得するものである。電気回路部品の回転中に、光源から受光部に向かう板状光の、電気回路部品により遮られる部分の下端の位置が変化するが、その変化する位置の中で最も下の位置が、電気回路部品の下端の位置なのである。
【特許文献１】特開２００１−６０８００号公報
【特許文献２】特許第３１２８４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記特許文献１および２に記載の電気回路部品の下端の位置を検出する方法とは異なる方法で、電気回路部品の下端等、特定部位の高さ方向位置を取得し、あるいは電気回路部品の特定部位の高さ寸法を取得する方法、およびその方法の実施に好適な装置を得ることを課題として為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電気回路部品高さ方向情報取得方法は、電気回路部品を供給する部品供給装置と電気回路部品が装着されるべき回路基板を保持する基板保持装置とに跨る平面内の任意の位置へ移動装置により移動させられる可動部材に保持され、一軸線のまわりに回転可能な回転ヘッドの前記一軸線から偏心した位置に回転可能に保持された部品保持具により保持された電気回路部品の特定部位の、その電気回路部品の高さ方向の情報である高さ方向情報を、その電気回路部品の側方から取得可能であるが、取得可能領域の前記高さ方向と直交する方向である直交方向の幅が電気回路部品のその直交方向の寸法に比較して狭い高さ方向情報取得装置により取得する方法であって、電気回路部品の本体部の底面から下方へ突出したバンプと、電気回路部品の本体部の側面から側方へ突出するとともに下端が前記本体部の底面より下方に位置するリードとの少なくとも一方を前記特定部位とし、前記回転ヘッドと前記高さ方向情報取得装置とを共に前記可動部材に保持させ、前記部品保持具により保持された電気回路部品をその電気回路部品の底面側から撮像装置により撮像し、その撮像結果に基づき、前記回転ヘッドの前記一軸線まわりの回転と前記部品保持具自体の回転との両方を利用して、前記特定部位と前記高さ方向情報取得装置とを前記直交方向に相対移動させて特定部位を高さ方向情報取得装置に対して位置決めし、その状態で高さ方向情報取得装置により特定部位の高さ方向情報を取得することを特徴とする。
また、本発明に係る電気回路部品高さ方向情報取得システムは、電気回路部品を供給する部品供給装置と電気回路部品が装着されるべき回路基板を保持する基板保持装置とに跨る平面内の任意の位置へ移動装置により移動させられる可動部材に保持され、一軸線のまわりに回転可能な回転ヘッドの前記一軸線から偏心した位置に回転可能に保持された部品保持具により保持された電気回路部品の本体部の底面から下方へ突出したバンプと、電気回路部品の本体部の側面から側方へ突出するとともに下端が前記本体部の底面より下方に位置するリードとの少なくとも一方をその電気回路部品の特定部位とし、その特定部位の、その電気回路部品の高さ方向の情報である高さ方向情報を取得するシステムであって、(a)前記部品保持具により保持された電気回路部品をその電気回路部品の底面側から撮像する撮像装置と、(b)前記可動部材に保持され、電気回路部品の側方から前記特定部位の高さ方向情報を取得可能であるが、取得可能領域の前記高さ方向と直交する方向である直交方向の幅が電気回路部品のその直交方向の寸法に比較して狭い高さ方向情報取得装置と、(c)前記撮像装置の撮像により得られた画像データの処理により、前記特定部位と前記高さ方向情報取得装置との前記高さ方向と直交する方向である直交方向における相対位置を取得する画像処理装置と、(d)その画像処理装置により取得される前記直交方向の相対位置に基づき、前記回転ヘッドの前記一軸線まわりの回転と前記部品保持具自体の回転との両方を利用して前記特定部位と前記高さ方向情報取得装置とを前記直交方向に相対移動させ、特定部位を高さ方向情報取得装置に対してその特定部位の高さ方向情報を取得可能な相対位置とする相対移動装置とを含むことを特徴とする。
撮像装置による電気回路部品の底面側からの撮像や、高さ方向情報取得装置による電気回路部品の高さ方向情報の取得は、電気回路部品をそれの高さ方向が鉛直方向となる姿勢（傾きのない姿勢と称する）として行うことも、電気回路部品の高さ方向が鉛直方向に対して傾いた姿勢（傾いた姿勢と称する）で行うことも可能である。後者は例えば次の場合に有効である。回転軸線のまわりに回転可能であり、その回転軸線を中心とする円周上に複数の部品保持具を保持する回転ヘッドが広く使用されているが、その回転ヘッドの中には、複数の部品保持具を、それら部品保持具の軸線が、回転ヘッドの回転軸線を中心とする円錐面の母線と一致する姿勢で保持するものがある。この種の回転ヘッドは、複数の部品保持具の各々が、順次、それらの軸線が鉛直となる姿勢を取り得るように、回転軸線を鉛直方向に対して傾斜させて配設されることが多い。そして、その場合には、部品保持具による電気回路部品の保持位置誤差を取得するための撮像が、軸線が傾斜した部品保持具により保持されて傾いた姿勢の電気回路部品について行われることが多いのであり、また、高さ方向情報取得装置による電気回路部品の高さ方向情報の取得も、傾いた姿勢の電気回路部品について行われるようにする方が都合がよいことがあるのである。
傾きのない姿勢の電気回路部品について高さ方向情報の取得が行われる場合には、「電気回路部品の高さ方向」は鉛直方向となり、直交方向は水平方向となるが、傾いた姿勢の電気回路部品について高さ方向情報の取得が行われる場合には、「電気回路部品の高さ方向」は鉛直方向に対して傾き、直交方向は水平方向に対して傾いた方向となる。
したがって、例えば、高さ方向情報の一種である高さ方向位置は、傾きのない姿勢の電気回路部品については鉛直方向における位置であり、傾いた姿勢の電気回路部品については、鉛直方向に対して傾いた傾斜方向における位置であることとなる。そのため、傾きのない姿勢の電気回路部品については、本体や端子の底面側の端は下端、頂面側の端は上端となるが、傾いた姿勢の電気回路部品については、傾いた状態における本体や端子の実際の下端とは異なる箇所が底面側の端となり、実際の上端とは異なる箇所が頂面側の端となる。
撮像装置による電気回路部品の底面側からの撮像や、高さ方向情報取得装置による電気回路部品の高さ方向情報の取得は、電気回路部品をそれの高さ方向が鉛直方向となる姿勢（傾きのない姿勢と称する）として行うことも、電気回路部品の高さ方向が鉛直方向に対して傾いた姿勢（傾いた姿勢と称する）で行うことも可能である。後者は例えば次の場合
に有効である。回転軸線のまわりに回転可能であり、その回転軸線を中心とする円周上に複数の部品保持具を保持する回転ヘッドが広く使用されているが、その回転ヘッドの中には、複数の部品保持具を、それら部品保持具の軸線が、回転ヘッドの回転軸線を中心とする円錐面の母線と一致する姿勢で保持するものがある。この種の回転ヘッドは、複数の部品保持具の各々が、順次、それらの軸線が鉛直となる姿勢を取り得るように、回転軸線を鉛直方向に対して傾斜させて配設されることが多い。そして、その場合には、部品保持具による電気回路部品の保持位置誤差を取得するための撮像が、軸線が傾斜した部品保持具により保持されて傾いた姿勢の電気回路部品について行われることが多いのであり、また、高さ方向情報取得装置による電気回路部品の高さ方向情報の取得も、傾いた姿勢の電気回路部品について行われるようにする方が都合がよいことがあるのである。
傾きのない姿勢の電気回路部品について高さ方向情報の取得が行われる場合には、「電気回路部品の高さ方向」は鉛直方向となり、直交方向は水平方向となるが、傾いた姿勢の電気回路部品について高さ方向情報の取得が行われる場合には、「電気回路部品の高さ方向」は鉛直方向に対して傾き、直交方向は水平方向に対して傾いた方向となる。
したがって、例えば、高さ方向情報の一種である高さ方向位置は、傾きのない姿勢の電気回路部品については鉛直方向における位置であり、傾いた姿勢の電気回路部品については、鉛直方向に対して傾いた傾斜方向における位置であることとなる。そのため、傾きのない姿勢の電気回路部品については、本体や端子の底面側の端は下端、頂面側の端は上端となるが、傾いた姿勢の電気回路部品については、傾いた状態における本体や端子の実際の下端とは異なる箇所が底面側の端となり、実際の上端とは異なる箇所が頂面側の端となる。いずれにしても、高さ方向情報の一種である高さ方向位置は、電気回路部品の高さ方向において取得されるため、傾きのない姿勢の電気回路部品と傾いた姿勢の電気回路部品とにおいてそれぞれ、底面側の端および頂面側の端となる箇所は同じである。
特定部位と高さ方向情報取得装置との相対回転は、例えば、電気回路部品を保持した部品保持具がそれの回転軸線のまわりに回転させられることにより行われる。
一方、電気回路部品と高さ方向情報取得装置との、電気回路部品の軸線と直交する方向の相対移動は、例えば、部品保持具が回転ヘッドの回転軸線から偏心した位置に、部品保持具の軸線が回転ヘッドの軸線と平行となる姿勢で保持され、回転ヘッドの回転により、その回転ヘッドの回転軸線のまわりに旋回させられる場合、その旋回により変えられる。この場合、電気回路部品がそれの軸線まわりの回転もさせられるが、この回転角度が小さければ無視することも可能である。また、回転角度が大きい場合には、電気回路部品の軸線まわりの相対回転と、電気回路部品の軸線と直交する方向の相対移動とが同時に生じると考えればよい。
電気回路部品の特定部位の直交方向における位置決めが、特定部位と高さ方向情報取得装置との相対回転により行われる場合、電気回路部品高さ方向情報取得システムにおいて画像処理装置は、画像データの処理により、電気回路部品と高さ方向情報取得装置との相対回転位置を取得する装置とされ、相対移動装置は、取得された相対回転位置に基づいて、特定部位を回転させる回転装置を含む装置とされる。また、位置決めが、電気回路部品の特定部位と高さ方向情報取得装置との電気回路部品の軸線と直交する方向の相対移動によって行われる場合、画像処理装置は電気回路部品と高さ方向情報取得装置との直交方向の相対位置を取得する装置とされ、相対移動装置は、取得された相対位置に基づいて、回転ヘッドの回転により特定部位を直交方向に移動させる装置とされる。
なお、回転ヘッドが、それの回転軸線から偏心した位置に、部品保持具を、その部品保持具の軸線が回転ヘッドの回転軸線を中心とする円錐面の母線と一致する姿勢で保持するものである場合でも、高さ方向情報取得装置を電子回路部品の高さ方向と直交する方向から高さ方向情報を取得可能に設ける限り、高さ方向情報の取得自体に関しては、回転ヘッドが部品保持具の軸線が回転ヘッドの軸線と平行となる姿勢で部品保持具を保持するものである場合と変わらない。しかし、回転ヘッドの回転により、部品保持具をその部品保持具の軸線と直交する方向に移動させると、部品保持具およびそれに保持された電子回路部品が僅かではあるが傾くことを避け得ない。この傾きがごく小さい場合は無視することも
可能であるが、比較的大きい場合は、高さ方向情報が傾き分補正されるようにすることが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電気回路部品高さ方向情報取得方法によれば、電気回路部品の特定部位たるバンプとリードとの少なくとも一方と高さ方向情報取得装置とを、電気回路部品のバンプやリードの高さ方向情報を高さ方向情報取得装置により取得可能な相対位置に位置決めし、その状態で高さ方向情報取得装置によりバンプやリードの高さ方向情報を検出することができる。したがって、高さ方向情報取得装置として、情報取得可能範囲が狭いものを採用することができる。例えば、高さ方向情報取得装置が撮像装置を含む装置とされる場合に、撮像可能領域が狭い撮像装置を利用することができ、撮像可能領域が狭くてよければ、撮像倍率を大きくして高さ方向情報の取得精度を高めることができ、あるいは小形で安価な撮像装置を採用することができるのである。
しかも、電気回路部品の特定部位と高さ方向情報取得装置との相対位置決めを、回転ヘッドの一軸線まわりの回転と部品保持具自体の回転との両方を利用して行うことができるため、高さ方向情報取得装置を回転ヘッドの回転中心線である一軸線との相対位置不変に設けることが可能となる。回転ヘッドと高さ方向情報取得装置とを共通の可動部材に保持させ、その可動部材の基板支持装置に対する移動中に、高さ方向情報取得装置に高さ方向情報を取得させることが可能になるのである。
高さ方向情報取得装置を、検出子が特定部位に接触して高さ方向位置を検出する接触式検出装置を含む装置とすることも可能である。しかし、検出の迅速性や電気回路部品に接触力を加えることがない点からして、非接触式検出装置を含む装置とすることが望ましい。そして、中でも光を利用した光学式検出装置が望ましく、光源と受光部とが対向して設けられ、光源からの光が対象物により遮られるか否かにより対象物の高さ方向位置を検出する光電センサや、撮像装置の採用が可能である。撮像装置としては、シルエット像を取得するものでも、表面像を取得するものでも採用可能であるが、シルエット像を取得するものは電気回路部品の本体部や端子の底面側の端や頂面側の端等、端の位置を検出するのに適しており、正面像を取得するものは、電気回路部品の高さ方向の中間部の高さ方向位置を検出するのに適している。ただし、正面像を取得する撮像装置により高さ方向の端の位置を検出することも勿論可能である。
また、本発明に係る電気回路部品高さ方向情報取得システムによれば、上記電気回路部品高さ方向情報取得方法を良好に実施することができる。
【発明の態様】
【０００８】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、特許請求の範囲に記載された発明である「本願発明」の下位概念発明や、上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載，従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１０】
（１）部品保持具により保持された電気回路部品の特定部位の、その電気回路部品の高さ方向の情報である高さ方向情報を、その電気回路部品の側方から取得可能であるが、取得可能領域の前記高さ方向と直交する方向である直交方向の幅が電気回路部品のその直交方向の寸法に比較して狭い高さ方向情報取得装置により取得する方法であって、
前記部品保持具により保持された電気回路部品をその電気回路部品の底面側から撮像装置により撮像し、その撮像結果に基づいて、前記電気回路部品の特定部位と前記高さ方向情報取得装置とを前記直交方向に相対移動させて、前記特定部位の高さ方向情報を前記高さ方向情報取得装置により取得可能な相対位置に位置決めし、その状態で前記高さ方向情報取得装置により特定部位の高さ方向情報を取得する電気回路部品高さ方向情報取得方法。
撮像装置による電気回路部品の撮像は、電気回路部品の本体部の底面に直角な方向から行うことが望ましいが、斜めに底面に向かう方向から行うことも可能である。高さ方向情報取得装置による高さ方向情報の取得も、電気回路部品の本体部の底面に平行な（側面が底面に直角な場合には側面に直角な）真横の位置から行うことが望ましいが、部品保持具と高さ方向情報取得システムとの高さ方向の相対位置の変化等により、電気回路部品の底面に対して傾斜した方向から行うことも可能である。傾斜した方向から高さ方向情報の取得を行う場合には、その傾斜角度に基づいて、検出された高さ方向情報を補正することが望ましい。
なお、高さ方向情報を取得すべき特定部位が、撮像装置による電気回路部品の底面側からの撮像により像が取得される部分であれば、撮像装置により取得された像に基づいて特定部位の位置を直接特定できて望ましいが、不可欠ではない。底面側からの撮像により像が得られる部分と特定部位との直交方向における相対位置が、電気回路部品の設計データ等により取得可能であれば、底面側からの撮像により取得された像から、間接的に特定部位の位置を特定することができるからである。
後述の(13)項ないし(16)項の各々に記載の特徴は本項の電気回路部品高さ方向情報取得方法にも適用可能である。
（２）前記撮像装置として、前記電気回路部品の底面全体を撮像可能な撮像可能領域を有するものを使用する(1)項に記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
撮像装置は、電気回路部品の特定部位と高さ方向情報取得装置との直交方向の相対位置を特定するに足る部分の撮像が可能なものであれば使用が可能であるが、電気回路部品の底面全体を撮像するに足る撮像可能領域を有するものを使用すれば、高さ方向情報取得装置と電気回路部品との直交方向の相対位置を容易にかつ確実に検出することができて好都合である。
（３）前記高さ方向情報取得装置が、第１撮像装置たる前記撮像装置より撮像可能領域の狭い第２撮像装置を含む(1)項または(2)項に記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
(1)項に係る発明によれば、電気回路部品の特定部位と高さ方向情報取得装置との直交方向における相対位置が所定の条件を満たしていることを保証し得るため、特定部位の高さ方向情報の取得に、撮像可能領域が狭い撮像装置を利用することができる。撮像可能領域が狭くてよければ、撮像倍率を大きくして高さ方向位置の検出精度を高めることができ、あるいは小形で安価な撮像装置を採用することができる。
第２撮像装置の撮像により得られた画像データは画像データ処理装置により処理され、電気回路部品の特定部位の高さ方向情報が取得される。画像データ処理装置は第２撮像装置と共に高さ方向情報取得装置を構成する。
電気回路部品の特定部位と高さ方向情報取得装置との相対位置の位置決めは、電気回路部品の特定部位と少なくとも第２撮像装置とを相対移動させることにより行われる。高さ方向情報取得装置が接触式検出装置あるいは撮像装置以外の非接触式検出装置を含み、それら検出装置の検出により得られるデータを処理し、高さ方向情報を取得するデータ処理装置を含む場合、電気回路部品の特定部位と高さ方向情報取得装置との直交方向の相対移動および高さ方向情報を取得可能な相対位置における位置決めは、電気回路部品と少なくとも検出装置とについて行われ、電気回路部品高さ方向情報取得システムにおいて相対移動装置は、電気回路部品と少なくとも検出装置とを相対移動させる装置とされる。
（４）前記第２撮像装置として、撮像対象物までの距離の変化に伴って撮像対象物の像の大きさが変化するものを使用し、前記第１撮像装置による撮像結果に基づいて、第２撮像装置から特定部位までの離間距離を取得し、その離間距離に基づいて特定部位の高さ方向情報を補正する(3)項に記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
第２撮像装置として、撮像対象物までの距離の変化に伴って撮像対象物の像の大きさが変化することがないものを採用することも可能であるが、変化するものの方が安価である。したがって、本項の特徴によれば、高さ方向情報の取得精度を安価に高めることができる。
次項に記載の取得方法におけるように、第２撮像装置から特定部位までの離間距離を調節するより、離間距離に基づいて高さ方向情報を補正する方が短時間で行い得る場合が多い。
本項に記載の特徴は、(1)項ないし(3)項の各々に記載の特徴とは独立に採用することも可能である。
（５）前記第２撮像装置として、撮像対象物までの距離の変化に伴って撮像対象物の像の大きさが変化するものを使用し、第２撮像装置から特定部位までの距離を予め定められた設定距離に調節した上で、特定部位の撮像を行う(3)項または(4)項に記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
上記「予め設定された距離」は、例えば、高さ方向情報が取得される電気回路部品の種類に応じて段階的に設定された距離とされ、あるいは電気回路部品の種類を問わず一定の距離とされる。いずれにしても、(4)項に記載の取得方法と同様に、第１撮像装置による撮像対象物の撮像結果に基づいて、第２撮像装置と特定部位との実際の離間距離が取得され、その実際の離間距離が設定距離となるように調節が行われる。
本項に記載の特徴は、(1)項ないし(4)項の各々に記載の特徴とは独立に採用することも可能である。
（６）前記特定部位として、電気回路部品の底面側の端を検出する(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
電気回路部品の高さ方向情報の取得が必要な特定部位としては底面側の端が最も多く、高さ方向情報として底面側の端の高さ方向位置を取得すれば、例えば、電気回路部品を回路基板に装着する際に、電気回路部品の回路基板への接触を適切に制御することが可能になる。
（７）前記特定部位として、電気回路部品の本体部の下端より下方に位置する端子を検出する(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
本項の特徴によれば、部品保持具に保持されている電気回路部品が予定通りの種類のものであるか否かの検査や、予定通りの姿勢で保持されているか否かの検査が可能になり、多数あるいは全ての端子の高さ方向情報を取得すれば、端子が装着に適した状態にあるか否かの検査を行うことができる。
（８）前記第２撮像装置により、その第２撮像装置の撮像可能領域より大きく、側面全体を撮像不可能な電気回路部品のみならず、前記第２撮像装置の撮像可能領域より小さく、側面全体を撮像可能な小形電気回路部品をも撮像する(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の電気回路部品高さ方向情報取得方法。
第２撮像装置による小形電気回路部品の撮像により得られた画像データは、小形電気回路部品が部品保持具たる吸着ノズルに吸着されているか否かの検査や、吸着ノズルによる小形電気回路部品の吸着姿勢の適否の検査に使用される。本態様は、これらの検査に適した、小さい撮像可能領域を有する第２撮像装置を利用して、大形電気回路部品の一部の高さ方向情報を取得する態様と言える。
本項の特徴は前記(1)項ないし(7)項の各々に記載の特徴とは独立に採用することも可能である。
（１１）部品保持具により保持された電気回路部品の特定部位の、その電気回路部品の高さ方向の情報である高さ方向情報を取得するシステムであって、
前記部品保持具により保持された電気回路部品をその電気回路部品の底面側から撮像する撮像装置と、
電気回路部品の側方から特定部位の高さ方向情報を取得する高さ方向情報取得装置と、
前記撮像装置の撮像により得られた画像データの処理により、電気回路部品と前記高さ方向情報取得装置との前記高さ方向と直交する方向である直交方向における相対位置を取得する画像処理装置と、
その画像処理装置により取得される前記直交方向の相対位置に基づいて、前記電気回路部品の特定部位と前記高さ方向情報取得装置とを前記直交方向に相対移動させ、電気回路部品の特定部位を前記高さ方向情報取得装置に正対させる相対移動装置と
を含む電気回路部品高さ方向情報取得システム。
(2)項，(4)項ないし(8)項の各々に記載の特徴は本項の電気回路部品高さ方向情報取得システムにも適用可能である。
（１２）前記高さ方向情報取得装置が、第１撮像装置たる前記撮像装置より撮像可能領域の狭い第２撮像装置を含む(11)項に記載の電気回路部品高さ方向情報取得システム。
例えば、(3)項について記載された作用および効果が得られる。
相対移動装置は、電気回路部品の特定部位と、少なくとも第２撮像装置とを相対移動させる装置とされる。
（１３）前記部品保持具が、保持ヘッドに一軸線のまわりに回転可能に保持された吸着ノズルであり、前記相対移動装置が、その吸着ノズルを回転させることにより、前記高さ方向情報取得装置と電気回路部品の特定部位とを相対回転させる相対回転装置を含む(11)項または(12)項に記載の電気回路部品高さ方向情報取得システム。
本項が(12)項に従属する態様においては、相対回転装置により、少なくとも第２撮像装置と電気回路部品の特定部位とが相対回転させられる。
（１４）前記保持ヘッドが一軸線のまわりに回転可能な回転ヘッドであり、前記吸着ノズルが、その回転ヘッドの回転軸線から偏心した位置に回転可能に保持されており、当該電気回路部品高さ方向情報取得システムが、前記回転ヘッドの回転と前記吸着ノズルの回転とにより、前記高さ方向情報取得装置と電気回路部品の特定部位との離間距離を調節する離間距離調節部を含む(11)項ないし(13)項のいずれかに記載の電気回路部品高さ方向情報取得システム。
回転ヘッドの回転と、その回転ヘッドに対する吸着ノズルの回転とを組み合わせれば、吸着ノズルに保持されている電気回路部品と高さ方向情報取得装置との相対位置を調節できるとともに、電気回路部品の、吸着ノズルの回転軸線から偏心した位置にある特定部位と、高さ方向情報取得装置との離間距離の調節も行うことができる。
本項が(12)項に従属する態様においては、離間距離調節部により、少なくとも第２撮像装置と電気回路部品の特定部位との離間距離が調節される。
本項の特徴は前記(11)項ないし(13)項の各々に記載の特徴とは独立に採用することも可能である。
（１５）前記部品保持具が、前記直交方向に平行な平面内において任意の位置へ移動可能な可動部材に保持されており、前記高さ方向情報取得装置がその可動部材に保持されている(11)項ないし(14)項のいずれかに記載の電気回路部品高さ方向情報取得システム。
本項の構成によれば、電気回路部品を吸着して保持した吸着ノズルの、直交方向の移動中にその吸着ノズルに保持された電気回路部品の特定部位の高さ方向情報を取得することができる。
本項が(12)項に従属する態様においては、少なくとも第２撮像装置が可動部材に保持される。
（１６）回路基板を支持する基板支持装置と、
その回路基板に装着されるべき電気回路部品を供給する部品供給装置と、
その部品供給装置から電気回路部品を受け取って、前記基板支持装置に支持された回路基板に装着する装着装置と、
(11)項ないし(15)項のいずれかに記載の電気回路部品高さ方向情報取得システムと
を含み、その電気回路部品高さ方向情報取得システムにおける前記部品保持具が、前記装着装置の一構成要素である電気回路部品装着システム。
本請求可能発明に係る電気回路部品高さ方向情報取得システムは、部品保持具により電気回路部品を保持して取り扱う電気回路部品取扱装置において一般的に利用可能なものであるが、電気回路部品装着システムに特に適したものである。例えば、電気回路部品装着システムにおいては、前述のように、電気回路部品の底面側の端の高さ方向位置や、電気回路部品の少なくとも一部の高さ方向寸法等を取得することが必要になる場合が多く、また、部品保持具による電気回路部品の保持位置誤差を検出するために、電気回路部品を底面側から撮像する撮像装置が設けられることが多いため、この撮像装置を有効に利用して、電気回路部品の底面側の端の高さ方向位置等の取得を安価に行うことができる。さらに、部品保持具により保持された電気回路部品の回転位置誤差の修正等のために部品保持具が、それの軸線まわりに回転可能に設けられることが多く、その回転を利用して部品保持具と高さ方向情報取得装置とを相対回転させることによっても、電気回路部品の底面側の端の高さ方向位置等の取得を安価に行うことが可能になる。
（１７）部品保持具により保持された電気回路部品の特定部位を、その電気回路部品の側方から撮像装置により撮像し、その撮像により取得された画像データの処理により前記特定部位の前記電気回路部品の高さ方向の位置である高さ方向位置を取得する方法であって、
前記撮像装置として、前記撮像対象物までの距離の変化に伴って撮像対象物の像の大きさが変化するものを使用し、取得された高さ方向位置を、前記特定部位の前記部品保持具の軸線に対するその軸線に直角な方向の相対位置に基づいて補正することを特徴とする電気回路部品の高さ方向位置取得方法。
本項の方法によれば、撮像対象物までの距離の変化に伴って撮像対象物の像の大きさが変化する安価な撮像装置を使用しながら、特定部位の高さ方向位置を高精度で取得することができる。部品保持具の軸線に対する相対位置は、例えば、電気回路部品の規格寸法に基づいて演算により取得することも可能であり、そのようにすれば、特に安価に目的を達し得、また、規格寸法の差が大きい電気回路部品の特定部位の高さ方向位置を取得する必要がある場合に特に有効である。
（１８）前記部品保持具により保持された電気回路部品をその電気回路部品の底面側から第２撮像装置としての前記撮像装置とは別の第１撮像装置により撮像し、その撮像により取得された画像データの処理により、前記部品保持具の軸線に対するその軸線に直角な方向における前記特定部位の実際の位置を取得し、その取得した実際の位置に基づいて前記補正を行う(17)項に記載の電気回路部品の高さ方向位置取得方法。
本項の方法によれば、特定部位の位置を高精度で取得することができ、補正精度を高めて高さ方向位置を高精度で取得することができる。
（１９）前記第２撮像装置により側面全体を撮像し得る寸法を有する電気回路部品と、側面全体は撮像できない寸法を有する電気回路部品との両方について、前記特定部位の高さ方向位置を取得する(17)項または(18)項に記載の電気回路部品の高さ方向位置取得方法。
（２０）前記特定部位が、前記電気回路部品の規格上、底面側の端となる可能性のある部位である(17)項ないし(19)項のいずれかに記載の電気回路部品の高さ方向位置取得方法。
規格上、底面側の端となる可能性のある部位は、電気回路部品を高さ方向が鉛直方向となる姿勢にした場合に下端となる部位であり、その代表的なものは本体部の底面から下方へ突出して設けられる端子である。
【実施例】
【００１１】
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
【００１２】
図１に、請求可能発明の一実施例としての電子部品装着システムが図示されている。本電子部品装着システムにおいて、請求可能発明の一実施例としての電子部品高さ方向位置取得方法が実施例される。電子部品は電気回路部品の一種であり、回路基板に装着されて電子回路を構成する。電子部品装着システムは電気回路部品装着システムの一種であり、電子部品高さ方向位置取得方法は、電気回路部品高さ方向情報取得方法の一種である。
【００１３】
本電子部品装着システムは、図１に示すように、基板搬送装置１０，基板支持装置１２，部品供給装置１４，装着装置１６，マーク撮像システム１８，底面側部品撮像システムたる下方側部品撮像システム２０，側方側部品撮像システム２２（図２参照），電子部品高さ方向位置取得システムおよび制御装置２４（図１０参照）を含む。基板搬送装置１０は、システム本体としてのベッド２６上に設けられ、回路基板２８を水平な一方向に搬送する。この搬送方向をＸ軸方向とし、回路基板２８の表面であり、作業面たる部品装着面に平行な一平面である水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。基板支持装置１２は、基板搬送装置１０の搬送方向において中間部であって、部品供給装置１４の基板搬送方向に平行な方向における中間部に対応する位置に設けられ、支持台に立設された複数の支持部材を備え、回路基板２８を下方から支持する。
【００１４】
部品供給装置１４は、図１に概略的に示すように、例えば、部品供給具としての多数のフィーダ３０がフィーダ支持テーブル３２上に配列された部品供給テーブル３４を有する。多数のフィーダ３０は各々１種類ずつの電子部品を多数収容し、部品送り装置を備え、電子部品を順次１個ずつ、部品供給部へ送って位置決めし、回路基板２８に供給されるべき電子部品を供給する。多数のフィーダ３０は、各部品供給部がＸ軸方向に平行な一直線に沿って並ぶ状態でフィーダ支持テーブル３２上に配設されている。
【００１５】
本装着装置１６は、図１および図２に示すように、保持ヘッドとしての装着ヘッド４０，ヘッド移動装置４２，部品保持具高さ方向移動装置たるノズル昇降装置４４，ヘッド回転装置４６および保持具回転装置たるノズル回転装置４８を含む。ヘッド移動装置４２は、図１に示すように、Ｘ軸方向移動装置５０およびＹ軸方向移動装置５２を含む。Ｘ軸方向移動装置５０は、可動部材としてのＸ軸スライド５４とＸ軸スライド移動装置５６とを含む。Ｘ軸スライド移動装置５６は、駆動源たるＸ軸移動用モータ５８と、送りねじとしてのボールねじ６０およびナットを含む送りねじ機構６２とを含む。Ｙ軸方向移動装置５２はＸ軸スライド５４上に設けられ、可動部材としてのＹ軸スライド６６とＹ軸スライド移動装置６８とを含む。Ｙ軸スライド移動装置６８は、Ｘ軸スライド移動装置５６と同様に、駆動源たるＹ軸移動用モータ７０と、ボールねじ７２およびナット７４を有する送りねじ機構７６（図２参照）とを含み、Ｙ軸スライド６６はＸ軸スライド５４の移動と合わせて水平面内の任意の位置へ移動させられる。
【００１６】
装着ヘッド４０，ノズル昇降装置４４，ヘッド回転装置４６およびノズル回転装置４８は、図２に示すように、Ｙ軸スライド６６に設けられ、Ｘ軸，Ｙ軸スライド５４，６６の移動により、水平面内の任意の位置へ移動させられる。ヘッド移動装置４２は、装着ヘッド４０と、基板支持装置１２により支持された回路基板２８とを相対移動させる相対移動装置である。本装着ヘッド４０は、部品保持具の一種である吸着ノズル８０を複数、例えば、３個以上保持するものとされている（図２には、代表的に２つの吸着ノズル８０が図示されている）。装着ヘッド４０はマルチ保持具ヘッドであり、そのヘッド本体８２は、Ｙ軸スライド６６により、一軸線であって、自身の鉛直な軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に保持された回転軸８４と、回転軸８４の下部に同心に固定して設けられた部品保持具保持体としてのノズル保持体８６とを含み、鉛直軸線まわりに回転させられる。装着ヘッド４０は回転ヘッドである。
【００１７】
前記ヘッド回転装置４６は、図２に示すように、ヘッド回転用モータ８８を駆動源とし、ヘッド回転用モータ８８により回転軸８４が回転させられ、装着ヘッド４０が正逆両方向に任意の角度回転させられる。
【００１８】
ノズル保持体８６は、横断面形状が円形を成し、回転軸８４より径が大きく、３個以上、例えば、８個のノズル保持部９８が、装着ヘッド４０の回転軸線を中心とする一円周上に適宜の間隔を隔てて、例えば、等角度間隔を隔てて設けられている。これらノズル保持部９８はそれぞれ、図２に示すように、ノズル保持体８６に、装着ヘッド４０の回転軸線に平行な方向であって鉛直方向に移動可能に、かつ、自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に保持された保持部材としての保持軸１００を備え、そのノズル保持体８６から下方へ突出させられた下端部に設けられたノズル保持具１０２により吸着ノズル８０が１個ずつ、着脱可能に保持されている。複数の吸着ノズル８０はそれぞれ、装着ヘッド４０の回転軸線から偏心した位置に、自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に保持されているのであり、装着ヘッド４０の回転により、装着ヘッド４０の鉛直な回転軸線のまわりに旋回させられる。したがって、複数の吸着ノズル８０のいずれに保持される電子部品も、その軸線が鉛直方向となり、それの高さ方向が鉛直方向となる。ノズル保持具１０２は、保持具本体と、保持具本体に対して軸方向に相対移動可能に設けられたアダプタとを備え、アダプタにより吸着ノズル８０を保持し、吸着ノズル８０は部品供給装置１４からの電子部品の受取り時および電子部品の回路基板２８への装着時に保持軸１００に対して軸方向に相対移動することができる。アダプタは、図示を省略するスプリングにより、保持具本体から抜け出す方向であって下方に付勢されており、その付勢によるアダプタの下降限度は、アダプタに設けられた被係合部と、保持具本体に設けられた係合部との係合により規定される。
【００１９】
吸着ノズル８０は負圧により電子部品を吸着して保持するものであり、ノズル本体１０４および吸着管１０６を含み、ヘッド本体８２に設けられた通路（図示省略）を通って負圧源（図示省略）から負圧が供給される。この吸着ノズル８０の負圧の供給，遮断は、図示を省略する切換装置により、複数の吸着ノズル８０の各々について個別に行われる。吸着ノズル８０には、吸着管１０６の形状，寸法を異にする複数種類のものがあり、電子部品の形状，寸法に応じた吸着ノズル８０が電子部品の回路基板２８への装着に使用される。例えば、図２に示す吸着ノズル８０ａは、吸着管１０６ａはストレートで吸着面の直径が小さく、電子部品の一種である角チップ１０８のように小形の電子部品の回路基板２８への装着に使用される。
【００２０】
また、図４に示す吸着ノズル８０ｂは、吸着管１０６ｂが先端ほど直径が増大する形状を備え、吸着面の直径が大きく、図５および図６に示すＢＧＡ（Ball Grid Array）１１０、図７および図８に示すダイオード１１２および図９に示すＳＯＪ（Small Out Line J Lead）１１４や、図示を省略するＣＳＰ（Chip Size Package）のように大形の電子部品の回路基板２８への装着に使用される。ＢＧＡ１１０はバンプ部品の一種であり、本体部１１８と、本体部１１８の一方の面から突出させられ、それぞれ端子を構成する複数のはんだボール１２０とを含む。複数のはんだボール１２０は、図５に示すように、本体部１１８の回路基板２８の部品装着面に装着される被装着面であって底面の格子点上に配列され、各はんだボール１２０の突出端であり、底面側の端である先端ないし下端が、被装着面に平行な一平面内に位置するように設けられ、本体部１１８の、その底面が位置する端である下端より下方に位置する。
【００２１】
ダイオード１１２は、図７および図８に示すように、本体部１２２と、本体部１２２から突出させられた複数、例えば、それぞれ端子を構成する３本のリード１２４を備えている。これらリード１２４は、本体部１２２の互いに平行な側面の一方から２本、他方から１本、側方へ突出させられ、これらリード１２４の底面側の端である各下端は本体部１２２の底面側の端である下端より下方に位置する。ＳＯＪ１１４は、本体部１２６および本体部１２６の互いに平行な２つの側面からそれぞれ延び出させられた複数ずつのリード１２８を含む。これらリード１２８はそれぞれ、ほぼＪ字形を成し、側面から突出させられた後、本体部１２６側へ曲げられ、下端部が本体部１２６の底面である下面と対向する形状を有し、リード１２８の下端は本体部１２６の下端より下方に位置する。
【００２２】
前記複数の保持軸１００は、前記ノズル回転装置４８により、自身の軸線まわりに回転させられる。ノズル回転装置４８は、図２に示すように、Ｙ軸スライド６６に、装着ヘッド４０の回転軸線と平行な軸線まわりに回転可能に設けられたノズル回転用モータ１３０を駆動源とする。ノズル回転装置４８は、ヘッド本体８２の回転軸８４に相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に嵌合された円筒状の回転体１３２を備え、その回転体１３２の上端部に設けられた被駆動歯車１３４と、ノズル回転用モータ１３０の出力軸に固定の駆動歯車１３６とが噛み合わされ、回転体１３２の下部に設けられた駆動歯車１３８が、複数の保持軸１００のそれぞれ、ヘッド本体８２から上方へ延び出させられた上部に設けられた被駆動歯車１３９と噛み合わされている。したがって、ノズル回転用モータ１３０によって回転体１３２が回転させられることにより、複数の保持軸１００が一斉に、自身の軸線まわりに回転させられ、複数の吸着ノズル８０が一斉に同角度、同方向に自転させられる。なお、前記ヘッド回転装置４６によってヘッド本体８２が回転させられるとき、回転体１３２がヘッド本体８２と同方向に同角速度で回転させられ、保持軸１００が自身の軸線のまわりに回転しないようにされる。
【００２３】
また、上記駆動歯車１３８は、被駆動歯車１３９より、回転軸線に平行な方向の寸法が長いものとされており、保持軸１００は被駆動歯車１３９が駆動歯車１３８と噛み合った状態を保って昇降可能である。複数の保持軸１００はそれぞれ、ノズル保持体８６と被駆動歯車１３９との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング１４０により上方へ付勢されている。このスプリング１４０の付勢による保持軸１００の上昇限度は、ノズル保持具１０２がノズル保持体８６に当接することにより規定され、保持軸１００および吸着ノズル８０は上昇端位置に位置させられる。
【００２４】
前記ノズル昇降装置４４は、図２に示すように、昇降駆動部材１４２および昇降駆動部材駆動装置１４４を含む。昇降駆動部材駆動装置１４４は、Ｙ軸スライド６６に上下方向に設けられた昇降用モータ１４６と、ボールねじ１４８およびナット１５０を含む送りねじ機構１５２とを有する。ボールねじ１４８はＹ軸スライド６６に鉛直な軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられ、そのボールねじ１４８に螺合されたナット１５０を昇降駆動部材１４２が保持している。昇降駆動部材１４２は、ナット１４２から装着ヘッド４０側へ延び出させられ、複数の保持軸１００の旋回軌跡の上方に位置する係合部１５４を有する。
【００２５】
複数の保持軸１００はそれぞれ、その被駆動歯車１３９が設けられた部分より上側に被係合部１５６を備えている。昇降駆動部材１４２は、保持軸１００を昇降させないときには、係合部１５４が、上昇端位置に位置する保持軸１００の被係合部１５６よりやや上側の位置である上昇端位置ないし非作用位置に位置し、保持軸１００の旋回を許容する。複数の保持軸１００は、装着ヘッド４０の回転により、順次、被係合部１５６が係合部１５４と対向する位置である昇降位置へ旋回させられ、昇降駆動部材１４２の下降により係合部１５４が被係合部１５６に係合し、スプリング１４０の付勢力に抗して保持軸１００を下降させ、吸着ノズル８０を下降させる。また、昇降駆動部材１４２の上昇により保持軸１００の上昇が許容され、スプリング１４０の付勢により保持軸１００が上昇させられ、吸着ノズル８０が上昇させられる。
【００２６】
前記マーク撮像システム１８は、回路基板２８に設けられた複数の基準マーク１６０（図１参照）を撮像するシステムであり、図１に示すように、Ｙ軸スライド６６に搭載されており、装着ヘッド４０と共にヘッド移動装置４２により移動させられる。ヘッド移動装置４２は撮像システム移動装置でもある。マーク撮像システム１８は、マーク撮像装置１６２および照明装置１６４を含む。マーク撮像装置１６２は、例えば、面撮像装置とされ、例えば、ＣＣＤカメラにより構成され、下向きに設けられている。
【００２７】
前記下方側部品撮像システム２０は、図１に示すように、ベッド２６の基板搬送装置１０と部品供給装置１４との間の位置であって、装着ヘッド４０の移動範囲の、基板搬送装置１０による回路基板２８の搬送方向における中央の位置に、位置を固定して設けられている。下方側部品撮像システム２０は、多数のフィーダ３０の各部品供給部が並ぶ方向の中央の位置に対応する位置に設けられているのである。下方側部品撮像システム２０は、底面側部品撮像装置たる下方側部品撮像装置１７０および照明装置１７２を備え、装着ヘッド４０の移動平面の下方に位置し、撮像中心線が鉛直に、かつ上向きに設けられ、電子部品の正面像を、電子部品の本体部の底面である下面に直角な方向から撮像するように構成されている。そのため、吸着ノズル８０ａ，８０ｂはそれぞれ、図２および図４に示すように、板状の背景形成部材１７４ａ，１７４ｂを備え、背景形成部材１７４ａ，１７４ｂの吸着管１０６ａ，１０６ｂ側の面である背景形成面の色は黒色系とされている。下方側部品撮像装置１７０は、例えば、面撮像装置とされ、例えば、ＣＣＤカメラおよびレンズ系を含む。下方側部品撮像装置１７０の撮像可能領域は、装着ヘッド４０の全部のノズル保持部９８により吸着ノズル８０が保持された状態において、それら吸着ノズル８０がそれぞれ保持した電子部品を全部、１度に撮像することができる大きさとされており、下方側部品撮像装置１７０は電子部品の下面全体を撮像可能な撮像可能領域を有する。
【００２８】
前記側方側部品撮像システム２２は、図２に示すように、Ｙ軸スライド６６にブラケット１７８により、装着ヘッド４０の回転軸線まわりにおいてノズル昇降装置４４と同じ位置であって、保持軸１００の旋回軌跡中の昇降位置に対応する位置に設けられ、装着ヘッド４０等と共に水平面内の任意の位置へ移動させられる。側方側部品撮像システム２２は、吸着ノズル８０が保持された可動部材であるＹ軸スライド６６に保持されているのであり、ヘッド移動装置４２は側方側部品撮像システム移動装置でもある。側方側部品撮像システム２２は、側方側部品撮像装置１８０，照明装置１８２および導光装置１８４を含む。側方側部品撮像装置１８０は、例えば、面撮像装置とされ、例えば、ＣＣＤカメラおよびレンズ系を含み、撮像中心線が水平に、かつヘッド回転軸線と直交する状態に設けられている。側方側部品撮像装置１８０は、昇降位置に位置する吸着ノズル８０により、軸線が鉛直となる姿勢で保持された電子部品を、その本体部の下面に平行な真横の位置から撮像する。吸着ノズル８０の昇降位置は側方側部品撮像位置でもあり、側方側部品撮像装置１８０の焦点は、撮像位置へ移動させられた吸着ノズル８０の軸線に合わせられている。
【００２９】
側方側部品撮像装置１８０の撮像可能領域は、前記下方側部品撮像装置１７０の撮像可能領域より狭く、その電子部品の高さ方向と直交する方向である水平方向の幅は、ＢＧＡ１１０等のように大形の電子部品の側面の水平方向の寸法より狭いが、角チップ１０８のように小形の電子部品の側面の水平方向の寸法より大きく、大形の電子部品の側面全体は撮像不可能であるが、小形の電子部品の側面全体は撮像可能である。また、側方側部品撮像装置１８０は、撮像対象物までの距離の変化に伴って撮像対象物の像の大きさが変化し、距離が大きいほど像が小さくなるものとされている。
【００３０】
照明装置１８２は、図２および図３に示すように、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）１８６を含む。これらＬＥＤ１８６は、ケーシング１８８に水平方向に１列に並べて設けられ、水平な方向に光を照射する。導光装置１８４は、複数のプリズム１９０を含み、電子部品から反射された像形成光の方向を転換させ、部品側方撮像装置１８０に水平に入光させる。
【００３１】
前記制御装置２４は、図１０に示すように、ＣＰＵ２００，ＲＯＭ２０２，ＲＡＭ２０４およびそれらを接続するバス２０６を含む制御コンピュータ２１０を主体とするものであり、入・出力部２１２の入力部には、マーク撮像装置１６２，下方側部品撮像装置１７０，側方側部品撮像装置１８０の各撮像により得られた画像データを処理する画像処理コンピュータ２１４が接続されている。
【００３２】
また、基板搬送装置１０の駆動源等、本電子部品装着システムを構成する種々のアクチュエータである駆動源たるモータは、例えば、電動モータの一種であるエンコーダ付サーボモータにより構成され、エンコーダ２１８を始めとするエンコーダが入・出力部２１２の入力部に接続されている。サーボモータは、回転角度の正確な制御が可能な電動回転モータであり、サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。リニアモータを用いてもよい。入・出力部２１２の出力部には、駆動回路２２０を介して基板搬送装置１０の駆動源等、種々のアクチュエータ等が接続されている。
【００３３】
以上のように構成された電子部品装着システムについて、まず、小形の電子部品、例えば、角チップ１０８の回路基板２８への装着を説明する。
この場合、装着ヘッド４０の複数の保持軸１００はそれぞれ、図２に示すように、吸着ノズル８０ａを保持する。そして、装着ヘッド４０がヘッド移動装置４２により部品供給装置１４へ移動させられ、複数の吸着ノズル８０ａがそれぞれ、フィーダ３０から角チップ１０８を受け取る。複数の吸着ノズル８０ａは、装着ヘッド４０の回転により順次、昇降位置へ旋回させられ、ノズル昇降装置４４により下降させられて角チップ１０８を吸着し、吸着後、保持軸１００がスプリング１４０の付勢により上昇させられて吸着ノズル８０ａが上昇させられ、角チップ１０８をフィーダ３０から取り出す。吸着ノズル８０ａの昇降位置ないし側方側部品撮像位置は、部品受取位置でもある。
【００３４】
吸着ノズル８０ａが上昇端位置へ上昇させられた状態において角チップ１０８が側方側部品撮像装置１８０により真横から撮像される。角チップ１０８は小さいため、その側面全体が撮像される。撮像後、装着ヘッド４０が回転させられ、次に角チップ１０８を吸着する吸着ノズル８０ａが部品受取位置へ旋回させられ、角チップ１０８のフィーダ３０からの取出しおよび側方からの撮像が行われる。複数の吸着ノズル８０ａが順次、部品受取位置へ移動させられ、角チップ１０８を受け取ったならば、装着ヘッド４０は基板支持装置１２へ移動させられる。
【００３５】
側方側部品撮像装置１８０の撮像により得られた画像データは画像処理コンピュータ２１４により処理され、制御コンピュータ２１０へ送られる。この処理は吸着ノズル８０ａによる電子部品の受取りと並行して行われ、それにより得られた画像処理データに基づいて、角チップ１０８の下端の高さ方向位置が求められる。本電子部品装着システムにおいて電子部品の高さ方向は鉛直方向であり、その底面側の端は下端であり、高さ方向位置は鉛直方向ないし上下方向の位置である。側方側部品撮像装置１８０の高さ方向の位置を含む位置は設計上、わかっており、角チップ１０８の像データに基づいて、その下端の高さ方向位置が算出される。角チップ１０８の下端の高さ方向位置に基づいて、例えば、吸着ノズル８０ａが角チップ１０８を吸着しているか否かや、吸着すべき種類の電子部品を吸着しているか否かや、予定通りの姿勢で保持されているか否か等が判定される。そして、例えば、吸着ノズル８０ａが角チップ１０８を吸着していなければ、例えば、全部の吸着ノズル８０ａによる角チップ１０８の受取り動作の終了後、再度、角チップ１０８の受取り動作が行われる。また、吸着ノズル８０ａが予定通りの種類の電子部品ではなく、間違った種類の電子部品を保持していたり、角チップ１０８が予定通りの姿勢で保持されていなければ、その電子部品が収容箱へ落下させられ、再度、角チップ１０８の受取り動作が行われる。
【００３６】
全部の吸着ノズル８０ａによる角チップ１０８の受取り後、装着ヘッド４０は回路基板２８へ移動させられるが、その途中で下方側部品撮像装置１７０上へ移動させられ、全部の吸着ノズル８０ａがそれぞれ保持した角チップ１０８が１度に撮像される。その撮像により得られた画像データが画像処理コンピュータ２１４により処理されて制御コンピュータ２１０へ供給され、複数の吸着ノズル８０ａについてそれぞれ、角チップ１０８の保持位置誤差が算出される。保持位置誤差には、吸着ノズル８０ａの軸線と直交する方向の位置誤差であるＸ軸，Ｙ軸方向の位置誤差および軸線まわりの位置誤差である回転位置誤差が含まれる。また、回路基板２８が本電子部品装着システムに搬入され、基板支持装置１２により支持された後、基準マーク１６０がマーク撮像装置１６２により撮像され、複数の部品装着箇所の各位置誤差が取得されている。この位置誤差にも、部品装着箇所のＸ軸，Ｙ軸方向の各位置誤差および回転位置誤差が含まれ、保持位置誤差と合わせて修正され、角チップ１０８は部品装着箇所に正規の姿勢で精度良く装着される。Ｘ軸，Ｙ軸方向の位置誤差は、装着ヘッド４０の移動位置の修正により修正され、回転位置誤差は、ノズル回転装置４８により保持軸１００が回転させられ、吸着ノズル８０ａが自身の鉛直な軸線まわりに回転させられることにより修正される。
【００３７】
角チップ１０８の装着時には、吸着ノズル８０ａは、装着ヘッド４０の回転により昇降位置へ移動させられるとともに、装着ヘッド４０の移動により部品装着箇所の上方に位置決めされ、ノズル昇降装置４４により下降させられて角チップ１０８を回路基板２８に装着する。昇降位置は、部品装着位置でもある。この際、角チップ１０８の下端が回路基板２８に装着する寸前に下降速度が小さくされ、角チップ１０８が衝撃少なく回路基板２８に当接するようにされる。この下降速度の制御は、側方側部品撮像装置１８０による撮像により得られた角チップ１０８の下端の高さ方向位置に基づいて行われる。全部の吸着ノズル８０ａがそれぞれ、角チップ１０８を回路基板２８に装着したならば、装着ヘッド４０は部品供給装置１４へ移動させられ、吸着ノズル８０ａにフィーダ３０から角チップ１０８を受け取らせる。
【００３８】
ＢＧＡ１１０の回路基板２８への装着を説明する。
ＢＧＡ１１０の装着には吸着ノズル８０ｂが使用される。そのため、複数の保持軸１００はそれぞれ吸着ノズル８０ｂを保持する。そして、装着ヘッド４０は部品供給装置１４へ移動させられ、フィーダ３０からＢＧＡ１１０を受け取る。複数の吸着ノズル８０ｂは、装着ヘッド４０の回転により順次、部品受取位置へ旋回させられ、ノズル昇降装置４４により昇降させられてＢＧＡ１１０を吸着し、フィーダ３０から取り出し、上昇端位置においてＢＧＡ１１０が側方側部品撮像装置１８０により真横から撮像される。複数の吸着ノズル８０ｂは順次、部品受取位置へ旋回させられ、ＢＧＡ１１０を吸着し、吸着されたＢＧＡ１１０が側方側部品撮像装置１８０により撮像される。
【００３９】
これらＢＧＡ１１０の吸着，撮像と並行して、撮像により得られた画像データが画像処理コンピュータ２１４により処理され、角チップ１０８の場合と同様に、吸着ノズル８０ｂによりＢＧＡ１１０が吸着されているか否か等が判定される。側方側部品撮像装置１８０の撮像可能領域は小さく、ＢＧＡ１１０の一部のみを撮像することとなるが、ＢＧＡ１１０の一部の像のみでも、吸着ノズル８０ｂがＢＧＡ１１０を吸着しているか否かはわかり、吸着されていなければ、再度、吸着ノズル８０ｂによるＢＧＡ１１０の受取り動作が行われる。また、ＢＧＡ１１０の撮像された部分の下端の高さ方向位置が算出され、その位置が、吸着されるべきＢＧＡ１１０が正規の姿勢で吸着ノズル８０ｂにより吸着されているのであれば、あり得ない位置である場合、吸着された電子部品の種類が間違っているか、あるいはＢＧＡ１１０が装着に不適切な姿勢で吸着されていることがわかる。その場合、吸着ノズル８０ｂはＢＧＡ１１０を収容箱へ落下させ、再度、ＢＧＡ１１０の受取り動作を行う。
【００４０】
装着ヘッド４０により保持された全部の吸着ノズル８０ｂがＢＧＡ１１０を受け取ったならば、装着ヘッド４０は基板支持装置１２へ移動させられ、回路基板２８にＢＧＡ１１０を装着する。この移動の途中で装着ヘッド４０は下方側部品撮像装置１７０上へ移動させられ、複数の吸着ノズル８０ｂにより保持された全部のＢＧＡ１１０が１度に撮像される。この撮像により得られた画像データは画像処理コンピュータ２１４により処理されるとともに、制御コンピュータ２１０へ送られ、角チップ１０８の場合と同様に、複数のＢＧＡ１１０の各々について吸着ノズル８０ｂによる保持位置誤差が算出される。
【００４１】
下方側部品撮像装置１７０によるＢＧＡ１１０の撮像後、装着ヘッド４０は基板支持装置１２へ移動させられるが、その移動中に側方側部品撮像装置１８０により、複数のＢＧＡ１１０がそれぞれ側方から撮像され、各ＢＧＡ１１０について特定部位、ここでは、はんだボール１２０の下端の高さ方向位置が取得される。このはんだボール１２０の下端は、ＢＧＡ１１０の下端でもある。側方側部品撮像装置１８０は装着ヘッド４０と共にＹ軸スライド６６上に設けられており、装着ヘッド４０と共に移動させられ、装着ヘッド４０の移動を停止させることなく、撮像が行われる。撮像時には、装着ヘッド４０の回転により、複数の吸着ノズル８０ｂが順次、昇降位置でもある側方側部品撮像位置へ旋回させられ、ＢＧＡ１１０が側方側部品撮像装置１８０により水平方向から撮像され、ＢＧＡ１１０の高さ方向である鉛直方向と直交する方向から高さ方向位置が取得される。
【００４２】
前述のように、側方側部品撮像装置１８０の撮像可能領域の水平方向の幅は、ＢＧＡ１１０の側面の水平方向の寸法より小さく、その側面全体を撮像することは不可能である。そのため、ＢＧＡ１１０は、予め設定された一部が側方側部品撮像装置１８０により側方から撮像され、確実にはんだボール１２０全体が撮像され、はんだボール１２０の下端の高さ方向位置の取得により、ＢＧＡ１１０の下端の高さ方向位置が取得されるようにされる。そのため、例えば、図１１に示すように、対角線上に１列に並ぶ複数のはんだボール１２０が撮像される。なお、吸着ノズル８０ｂにより保持されたＢＧＡ１１０を上方から見た場合、本来、はんだボール１２０は見えないのであるが、図１１においては、見易くするために実線で図示されている。撮像時には、吸着ノズル８０ｂは、装着ヘッド４０の回転により、側方側部品撮像位置へ移動させられるとともに、自身の軸線のまわりに回転させられ、対角線上に１列に並ぶ複数のはんだボール１２０が側方側部品撮像装置１８０の撮像中心線上に位置させられる。ＢＧＡ１１０の２本の対角線のいずれを撮像中心線上に位置させるかは予め設定されている。
【００４３】
さらに詳細に説明する。装着ヘッド４０の回転軸線と側方側部品撮像装置１８０とは相対移動不能であり、また、複数の吸着ノズル８０ｂの回転軸線と装着ヘッド４０の回転軸線との間の距離も変更不能である。したがって、ＢＧＡ１１０の対角線は、装着ヘッド４０の回転による吸着ノズル８０ｂの旋回（公転）と、吸着ノズル８０ｂの自転によるＢＧＡ１１０の回転とによって、側方側部品撮像装置１８０の撮像中心線に一致させることが必要である。装着ヘッド４０の回転角度および吸着ノズル８０ｂの回転角度は、上記のように、対角線上に並ぶ複数のはんだボール１２０が正確に撮像中心線上に位置し、はんだボール１２０が側方側部品撮像装置１８０と正対するように設定されるのであるが、この設定は吸着ノズル８０ｂによるＢＧＡ１１０の保持位置誤差に基づいて行われる。この保持位置誤差は、吸着ノズル８０ｂの回転軸線に対するＢＧＡ１１０の中心のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置ずれと、吸着ノズル８０ｂに対するＢＧＡ１１０の回転位置ずれとを含んでいる。したがって、この保持位置誤差に基づいて、吸着ノズル８０ｂの回転軸線の旋回軌跡である円（説明の便宜上、旋回軌跡円と称することとする）の、吸着ノズル８０ｂの回転軸線および装着ヘッド４０の回転軸線と直交する直線（装着ヘッド４０の半径の一つであり、注目半径と称することとする）と旋回軌跡円との交点と、ＢＧＡ１１０の対角線と旋回軌跡円との交点との間の部分である円弧の中心角（旋回ずれ角と称することとする）と、上記注目半径とＢＧＡ１１０の対角線との成す角（回転ずれ角と称することとする）とを計算により取得することができる。そして、これら旋回ずれ角と回転ずれ角とに基づいて、ＢＧＡ１１０の対角線を側方側部品撮像装置１８０の撮像中心線と一致させるために必要な装着ヘッド４０と吸着ノズル８０ｂとの各所要回転角度を計算で取得することができる。
なお、上記装着ヘッド４０の所要回転角度は、下方側部品撮像装置１７０によるＢＧＡ１１０の撮像時における吸着ノズル８０ｂの回転軸線の旋回位置と、側方側部品撮像装置１８０によるＢＧＡ１１０の撮像時における吸着ノズル８０ｂの回転軸線の旋回位置との間の旋回角度と、上記旋回ずれ角との和（符号を考慮した）にほぼ等しく、上記吸着ノズルの所要回転角度は、上記下方側部品撮像装置１７０による撮像時と側方側部品撮像装置１８０による撮像時との間の旋回角度と、上記吸着ノズル８０ｂの回転ずれ角との和（符号を考慮した）にほぼ等しいが、旋回ずれ角を消滅させるために装着ヘッド４０を回転させると回転ずれ角が僅かに変化し、逆に、回転ずれ角を消滅させるために、吸着ノズル８０ｂを回転させると旋回ずれ角が変化するというように、旋回ずれ角と回転ずれ角とは互いに影響し合うため、厳密には少し異なる。
以上は、説明を単純にするために、ＢＧＡ１１０が下方側部品撮像装置１７０により撮像された後、自身の軸線まわりに回転させられることなく、側方側部品撮像位置へ移動させられて側方側部品撮像装置１８０による撮像が行われるものとして説明したが、実際には、本電子部品装着システムにおいては、複数の吸着ノズル８０がノズル回転装置４８により一斉に自転させられるため、側方側部品撮像位置において側方側部品撮像装置１８０により撮像されるＢＧＡ１１０以外のＢＧＡ１１０も回転させられる。そのため、吸着ノズル８０の所要回転角度は、他の吸着ノズル８０の自転により回された角度が除去されるように計算される。
【００４４】
ＢＧＡ１１０の位置決め後、側方側部品撮像装置１８０によりＢＧＡ１１０が撮像され、図１２に示すように、水平方向に並ぶ複数のはんだボール１２０のうち、対角線上に位置するはんだボール１２０であって、最も側方側部品撮像装置１８０に近い手前のはんだボール１２０（以後、最前のはんだボール１２０と称する）が撮像される。ＢＧＡ１１０は、高さ方向である鉛直方向においては、本側方側部品撮像装置１８０により全部が撮像される。側方側部品撮像装置１８０は、被写界深度の深いものとされている。そのため、側方側部品撮像装置１８０の焦点は、吸着ノズル８０ｂの軸線に合わされているが、対角線上に並ぶ複数個のはんだボール１２０の全部について鮮明な像が得られ、最前のはんだボール１２０についても鮮明な像が得られる。この最前のはんだボール１２０の後ろ側には、複数のはんだボール１２０が１列に並ぶが、側方側部品撮像装置１８０は、被写体の距離が遠いほど、像が小さくなる装置とされており、後ろ側のはんだボール１２０の像は最前のはんだボール１２０の像より小さく、最前のはんだボール１２０の像に隠れて見えないのが普通である。また、側方側部品撮像装置１８０の撮像可能領域の水平方向の幅は小さく、ＢＧＡ１１０の対角線に平行な線であって、対角線に隣接する線上に位置するはんだボール１２０は撮像されず、対角線上の最前のはんだボール１２０のみが撮像される。
【００４５】
そのため、この撮像により得られた画像データが画像処理コンピュータ２１４により処理されて制御コンピュータ２１０に供給され、撮像により得られた像に基づいてはんだボール１２０の下端の高さ方向位置が算出されるが、側方側部品撮像装置１８０は、撮像対象物までの距離が遠いほど、撮像対象物の像の大きさが小さくなる装置であるため、側方側部品撮像装置１８０と最前のはんだボール１２０との離間距離が設定距離、すなわち、予め定められた通りの演算により、撮像対象物の大きさが実際通りの大きさとして算出される距離とは異なる場合、はんだボール１２０の像の大きさが実際の大きさとは異なるものとして取得されることとなる。したがって、そのはんだボール１２０の像に基づいて得られる高さ方向位置も実際の高さ方向位置とは異なることとなり、実際の離間距離に応じて高さ方向位置を補正することが必要である。
【００４６】
側方側部品撮像位置において側方側部品撮像装置１８０により撮像される際の、最前のはんだボール１２０の水平方向の位置は、吸着ノズル８０ｂによるＢＧＡ１１０の保持位置誤差，ＢＧＡ１１０を側方側撮像位置に位置決めする際の吸着ノズル８０ｂの旋回位置（装着ヘッド４０の回転軸線まわりの位置），回転位置（自身の軸線まわりの位置），吸着ノズル８０ｂの旋回半径および最前のはんだボール１２０のＢＧＡ１１０の中心に対する位置に基づいて演算により得られる。また、側方側部品撮像装置１８０はＹ軸スライド６６に位置を固定して設けられ、その位置は設計上、取得されており、これらはんだボール１２０の位置と側方側部品撮像装置１８０の位置とに基づいてそれらの離間距離が得られ、設定距離と異なっているのであれば、最前のはんだボール１２０の下端の高さ方向位置が実際の離間距離に基づいて補正され、正確な高さ方向位置が取得される。吸着ノズル８０ｂによるＢＧＡ１１０の保持位置誤差の取得が、部品保持具の軸線に対するその軸線に直角な方向における特定部位の実際の位置の取得の一種であり、その取得された実際の位置に基づいて補正が行われることとなる。
【００４７】
装着ヘッド４０が保持する全部の吸着ノズル８０ｂが順次、側方側部品撮像位置へ移動させられて側方側部品撮像装置１８０により撮像され、保持したＢＧＡ１１０の対角線上に位置するはんだボール１２０のうち、最前のはんだボール１２０の下端の高さ方向位置が取得される。このようにＢＧＡ１１０について取得されたはんだボール１２０の高さ方向位置情報は、種々の態様で利用される。例えば、側方からの撮像後、はんだボール１２０の下端の高さ方向位置を予め設定された位置と比較し、その差の絶対値が設定値以上であれば、電子部品の種類が間違っていることがわかり、その場合には、間違った電子部品を保持した吸着ノズル８０ｂについては、電子部品の装着動作を行わないようにされる。
あるいは、高さ方向位置情報は、ＢＧＡ１１０を回路基板２８に装着する際、吸着ノズル８０ｂの下降速度の制御に使用され、ＢＧＡ１１０が回路基板２８に接触する寸前に下降速度が小さくされる。
【００４８】
また、吸着ノズル８０ｂの下降距離が制御され、ＢＧＡ１１０を回路基板２８に装着する際のＢＧＡ１１０の押付力が制御される。回路部品２８へのＢＧＡ１１０の装着時には、保持軸１００はＢＧＡ１１０が回路基板２８の部品装着面に当接した状態から更に小距離下降させられ、ＢＧＡ１１０が回路基板２８に押し付けられ、確実に装着されるようにされる。ＢＧＡ１１０が回路基板２８に当接した後の保持軸１００の下降は、ノズル保持具１０２のアダプタがスプリングの付勢力に抗して保持具本体に対して移動することにより許容されるのであるが、下降距離が不足すれば、ＢＧＡ１１０が回路基板２８に正常に装着されず、下降距離が過大であれば、ＢＧＡ１１０が過剰な力で回路基板２８に押し付けられる。はんだボール１２０の下端の高さ方向位置が取得されれば、それに基づいて保持軸１００の下降距離が制御され、ＢＧＡ１１０を適切な力で回路基板２８に押し付けられた状態で装着することができる。
【００４９】
吸着ノズル８０ｂにより保持されたＢＧＡ１１０を側方側部品撮像装置１８０によって撮像する場合、図１３に示すように、複数のはんだボール１２０が位置する対角線と撮像中心線とがややずらされた状態で撮像することもできる。この場合、下方側部品撮像装置１７０によるＢＧＡ１１０の撮像後、装着ヘッド４０の回転および吸着ノズル８０ｂの回転により、ＢＧＡ１１０を側方側部品撮像装置１８０に対して位置決めする際に、ＢＧＡ１１０の対角線が撮像中心線に対してややずれた状態となるように、装着ヘッド４０，吸着ノズル８０ｂをそれぞれ回転させ、ＢＧＡ１１０を位置決めする。但し、対角線上に位置する複数のはんだボール１２０のうち、最前のはんだボール１２０は撮像中心線上に位置し、水平方向において撮像面の中心に像が形成されるようにする。吸着ノズル８０ｂによるＢＧＡ１１０の保持姿勢によっては、装着ヘッド４０の回転のみによってＢＧＡ１１０を側方側部品撮像装置１８０に対して所定の姿勢に位置決めすることも可能である。
【００５０】
このように対角線と撮像中心線とがずらされた場合、対角線上の最前に位置するはんだボール１２０以外のはんだボール１２０も撮像可能領域内に入って撮像され、図１４に示すように、複数のはんだボール１２０が撮像される。例えば、対角線上に位置し、最前のはんだボール１２０の後側に位置するはんだボール１２０や、対角線に平行であって、対角線に隣接する線上に位置する複数のはんだボール１２０の一部が撮像されることとなるが、それらはんだボール１２０は、対角線上において最前のはんだボール１２０より後ろ側に位置し、像がやや小さいことと、対角線上の最前のはんだボール１２０の像が撮像面の中心に形成されることから、その最前のはんだボール１２０の下端の高さ方向位置を得ることができる。下端の高さ方向位置が取得されるはんだボール１２０が特定されるのであり、それにより、下端の高さ方向位置が取得されるはんだボール１２０と側方側部品撮像装置１８０との実際の離間距離を取得し、その離間距離と設定距離とに基づいて補正を行うことにより、はんだボール１２０の下端の高さ方向位置を正確に算出することができる。
【００５１】
本電子部品装着システムにおいてはさらに、側方側部品撮像装置１８０による撮像に基づいてＢＧＡ１１０の複数のはんだボール１２０についてそれぞれ、下端の高さ方向位置を得ることもできる。例えば、本体部１１８の４つの角にそれぞれ位置するはんだボール１２０について下端の高さ方向位置が取得されるようにすることができる。その場合、上記の側方側部品撮像装置１８０による撮像と下端の高さ方向位置の取得とが４回実行されるようにすることも可能である。しかし、例えば、ＢＧＡ１１０が吸着ノズル８０ｂにより吸着され、下方側部品撮像装置１７０による下方からの撮像後、装着ヘッド４０の回転および吸着ノズル８０ｂの回転により、図１５に示すように、角のはんだボール１２０のみが撮像中心線上に位置させられ、そのはんだボール１２０のみが側方側部品撮像装置１８０によって撮像されるようにすることも可能である。装着ヘッド４０の回転および吸着ノズル８０ｂの回転により、４つの角に位置する各はんだボール１２０のみが順次、撮像中心線上に位置決めされ、撮像される。
【００５２】
この撮像により、４つのはんだボール１２０の各下端の高さ方向位置が得られ、それら高さ方向位置は種々の態様で利用される。例えば、４つの高さ方向位置のうち、最も低い高さ方向位置に基づいてＢＧＡ１１０の回路基板２８への装着時における下降速度の制御が行われる。あるいは、４つの高さ方向位置に基づいて本体部１１８の水平面に対する傾斜角度が算出され、その傾斜角度が設定角度以上であれば、ＢＧＡ１１０が回路基板２８に接触する際の位置ずれを防止しつつ、ＢＧＡ１１０を回路基板２８に装着することは困難であるとして、そのＢＧＡ１１０は回路基板２８に装着されないようにされる。
【００５３】
このように４隅の各はんだボール１２０を撮像し、下端の高さ方向位置を取得する場合、下方側部品撮像装置１７０によるＢＧＡ１１０の撮像に基づいて、各はんだボール１２０と側方側部品撮像装置１８０との離間距離を取得し、その離間距離に基づいて下端の高さ方向位置が補正されてもよいが、装着ヘッド４０および吸着ノズル８０ｂの各回転によって離間距離を設定距離に調節し、その上ではんだボール１２０が側方側部品撮像装置１８０によって撮像されるようにすることもできる。この設定距離は、例えば、予め定められた演算により、はんだボール１２０が実際の大きさのものとして取得される距離とすることができる。ＢＧＡ１１０は比較的大形の電子部品であり、また、撮像されるはんだボール１２０は特定されており、図１６に一点鎖線および二点鎖線で示すように、吸着ノズル８０ｂを回転させ、ＢＧＡ１１０を回転させることにより、角のはんだボール１２０の側方側部品撮像装置１８０に対する水平方向の位置を変えることができ、装着ヘッド４０の回転によるはんだボール１２０の位置の変更と合わせて、側方側部品撮像装置１８０との間の距離が調節される。なお、ＢＧＡ１１０の回転角度は、図１６に示すように、角のはんだボール１２０のみが側方側部品撮像装置１８０の撮像可能領域内に位置することが保証される角度範囲内に制限され、その角度範囲を超える場合には、例えば、演算により高さ方向位置が補正されるようにしてもよい。
なお、この高さ方向位置の取得方法は、１個のはんだボールのみの高さ方向位置を取得する場合に採用することができる。
【００５４】
前記ダイオード１１２の回路基板２８への装着は、ＢＧＡ１１０と同様に行われる。ダイオード１１２の装着には吸着ノズル８０ｂが使用され、ダイオード１１２が部品供給装置１４から取り出された後、回路基板２８へ移動させられる途中、下方側部品撮像装置１７０によって撮像され、その後、側方側部品撮像装置１８０により側方から撮像される。ダイオード１１２は、例えば、図１７に示すように、装着ヘッド４０および吸着ノズル８０ｂの各回転により、１本のリード１２４のみが撮像可能領域内に位置するように位置決めされ、そのリード１２４が側方側部品撮像装置１８０により側方から撮像され、下端の高さ方向位置が算出される。ダイオード１１２が有するリード１２４は少なく、１本のリード１２４のみを撮像可能領域内に位置させることは容易であり、予め設定されたリード１２４のみを撮像し、その下端の高さ方向位置を取得することができる。また、装着ヘッド４０および吸着ノズル８０ｂの各回転により、リード１２４と側方側部品撮像装置１８０との離間距離を設定距離に調節することができる。
【００５５】
前記ＳＯＪ１１４の回路基板２８への装着も、ＢＧＡ１１０と同様に行われ、吸着ノズル８０ｂが使用される。ＳＯＪ１１４はフィーダ３０から取り出され、下方側部品撮像装置１７０によって撮像された後、側方側部品撮像装置１８０によって真横から（水平方向から）撮像される。この際、ＳＯＪ１１４は、例えば、図１８に示すように、装着ヘッド４０および吸着ノズル８０ｂの各回転により、互いに平行な２つの側面から延び出させられた複数ずつのリード１２８のうち、一方の側面から延び出させられた複数のリード１２８が撮像中心線上に位置するように位置決めされ、側方側部品撮像装置１８０によって側方から撮像される。
【００５６】
側方側部品撮像装置１８０は、撮像対象物との距離が大きいほど像が小さくなる装置であるため、側方側部品撮像装置１８０に最も近い手前のリード１２８の像が最も大きく、その後ろ側に並ぶリード１２８の像は隠れて撮像されないのが普通であり、その最前のリード１２８の像に基づいて下端の高さ方向位置が取得される。後側のリード１２８の下端が、最前のリード１２８の下端より下方に位置する等により、後側のリード１２８も撮像されることがあれば、下端が最も下方に位置する像に基づいて高さ方向位置が取得され、その位置がＳＯＪ１１４のリード１２８の下端の高さ方向位置とされる。
【００５７】
なお、装着ヘッド４０に複数種類の吸着ノズルを混合して保持させ、種類の異なる複数の電子部品を保持させて回路基板に装着させるようにしてもよい。例えば、吸着ノズル８０ａおよび吸着ノズル８０ｂを少なくとも１つずつ、装着ヘッド４０に保持させ、小形の電子部品と大形の電子部品とを同時に保持させてもよい。この場合、大形の電子部品については、全部の電子部品の下方側部品撮像装置１７０による下方からの撮像後、側方側部品撮像装置１８０により側方から撮像され、高さ方向位置情報が取得されるようにされる。
【００５８】
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、下方側部品撮像装置１７０が第１撮像装置を構成し、画像処理コンピュータ２１４および制御コンピュータ２１０の、下方側部品撮像装置１７０の撮像により得られた電子部品の下面の画像データを処理し、その画像処理データに基づいて吸着ノズル８０による電子部品の保持位置誤差を算出し、電子部品と側方側部品撮像装置１８０との水平方向における相対位置を取得する部分が第１画像処理装置を構成している。また、側方側部品撮像装置１８０が第２撮像装置を構成し、画像処理コンピュータ２１４および制御コンピュータ２１０の、側方側部品撮像装置１８０の撮像により得られた電子部品の側面の画像データを処理し、その画像処理データに基づいて電子部品の特定部位、例えば、端子の下端の高さ方向位置を取得する部分が第２画像処理装置を構成し、高さ方向情報取得装置の一種である高さ方向位置取得装置は、これら側方側部品撮像装置１８０および第２画像処理装置を含んで構成されている。さらに、ヘッド回転装置４６が、電子部品の特定部位と側方側部品撮像装置１８０とを、吸着ノズル８０により保持された電子部品に平行な方向に相対移動させる平行方向移動装置ないし直交方向移動装置たる水平方向移動装置を構成し、ノズル回転装置４８が相対回転装置を構成し、これらが相対移動装置を構成している。また、制御装置２４の、第１画像処理装置による画像処理データに基づいて電子部品の端子の下端と側方側部品撮像装置１８０との実際の離間距離を取得する部分が離間距離取得部を構成し、その離間距離に基づいて端子の高さ方向位置を補正する部分が高さ方向情報補正部たる高さ方向位置補正部を構成している。さらに、ＢＧＡ１１０の複数のはんだボール１２０のうち、隅に設けられたはんだボール１２０を側方側部品撮像装置１８０に撮像させ、はんだボール１２０の高さ方向位置を取得する際に、制御装置２４のヘッド回転装置４６およびノズル回転装置４８を制御し、装着ヘッド４０の回転（吸着ノズル８０ｂの公転）と吸着ノズル８０ｂの回転（自転）とにより、側方側部品撮像装置１８０とはんだボール１２０の下端との離間距離を調節する部分が離間距離調節部を構成している。そして、これら下方側部品撮像装置１７０，第１画像処理装置，高さ方向位置取得装置，相対移動装置，離間距離取得部，高さ方向位置補正部および離間距離調節部を含んで、電子部品高さ方向位置取得システムが構成されている。下方側部品撮像システム２０が第１撮像装置を構成し、側方側部品撮像システムが第２撮像装置を構成していると考えることもできる。
また、制御装置２４の、取得された端子の下端の高さ方向位置に基づいて電子部品装着時における吸着ノズル８０の下降速度を制御する部分が下降速度制御部を構成し、吸着ノズル８０により吸着されるべき電子部品が吸着されているか否かを判定する部分が部品種類判定部を構成し、吸着ノズル８０による電子部品の吸着の有無を検出する部分が部品保持有無検出部を構成し、電子部品の本体部の傾斜を検出する部分が部品傾斜検出部を構成している。これら下降速度制御部，部品種類判定部，部品保持有無検出部および部品傾斜検出部はそれぞれ、高さ方向情報利用部たる高さ方向位置利用部の一種である。
【００５９】
第２撮像装置を撮像対象物に対して移動可能に設けてもよい。例えば、図１９に概略的に示すように、側方側部品撮像装置２３０を、撮像中心線が水平となる姿勢で、撮像中心線に平行な方向に移動可能に設け、撮像装置移動装置２３２によって保持ヘッド２４０に接近，離間させられるようにすることができる。保持ヘッド２４０は、例えば、前記装着ヘッド４０と同様に、複数の部品保持具を保持し、自身の回転により、それら部品保持具を旋回させるものとされ、部品保持具は自身の軸線まわりに回転させられるものとされる。側方側部品撮像装置２３０の移動により、側方側部品撮像装置２３０と部品保持具に保持された電気回路部品との距離が設定距離に調節される。また、側方側部品撮像装置２３０が被写界深度が浅い装置であれば、側方側部品撮像装置２３０を電気回路部品に対して移動させることにより、焦点が合った状態で電気回路部品を撮像させることができる。
【００６０】
第２撮像装置による電気回路部品の側方からの撮像により、電気回路部品の底面全体、例えば、下面全体の像が得られるようにしてもよい。その実施例を図２０に基づいて説明する。
回路基板２８にＢＧＡ２５０を装着する場合を例に取って説明する。ＢＧＡ２５０は、前記ＢＧＡ１１０と同様に、本体部２５２および端子としての複数のはんだボール２５４を有する。ＢＧＡ２５０は吸着ノズル８０ｂにより吸着され、フィーダ３０から取り出された後、側方側部品撮像装置１８０により真横から撮像される。この撮像は、下方側部品撮像装置１７０によるＢＧＡ２５０の撮像前に行われてもよく、撮像後に行われてもよい。ＢＧＡ２５０を保持した吸着ノズル８０ｂは、装着ヘッド４０の回転により側方側部品撮像位置へ移動させられる。そして、吸着ノズル８０ｂは、図２０に概略的に示すように、ノズル回転装置４８により、予め設定された角度ずつ間欠回転させられ、各回転位置において吸着ノズル８０ｂが停止させられる毎に、側方側部品撮像装置１８０によってＢＧＡ２５０が撮像される。図２０では、図示を簡略化するために、あたかも側方側部品撮像装置１８０がＢＧＡ２５０に対して回転させられたかのように描かれており、複数の撮像方向が矢印によって図示され、撮像可能領域の変位が図示されている。本実施例では、ＢＧＡ２５０は１回転させられる。また、複数のはんだボール２５４は、それらのうちの一部が図示されている。
【００６１】
ＢＧＡ２５０の間欠回転角度および側方側部品撮像装置１８０の撮像可能領域は、図２０に示すように、隣接する２つの間欠回転位置において一部が重なるとともに、ＢＧＡ２５０に撮像可能領域から外れた部分が生じない大きさに設定される。それにより、全部の間欠回転位置ないし撮像位置における撮像により得られたＢＧＡ２５０の側面の像を合わせれば、ＢＧＡ２５０の下面全体の像が得られる。それにより、例えば、取得された像に基づいて、複数のはんだボール２５４のうち、下端が最も下方に位置するはんだボール２５４の下端の高さ方向位置を求めることができる。
【００６２】
このはんだボール２５４の下端の高さ方向位置は、ＢＧＡ２５０の下端の高さ方向位置であり、その位置に基づいて、例えば、吸着ノズル８０の下降距離を制御し、ＢＧＡ２５０を回路基板２８に押し付け、はんだボール２５４を、回路基板２８上に塗布されたクリーム状はんだに押し付ける押付力を適切に制御することができる。全部のはんだボール２５４が撮像されるため、ＢＧＡ２５０の下端の高さ方向位置が正確に得られ、押付力が正確に制御される。押付力は、例えば、電子部品の種類に応じて適宜の大きさに制御される。例えば、電子部品が平面視の寸法が大きいものであったり、ＢＧＡがはんだボールの数が多いものである場合には、下降距離が大きくされ、押付力が大きくされる。また、電子部品の厚さによっても押付力が変えられる。電子部品の下端の高さ方向位置は電子部品の厚さに対応し、例えば、厚さが大きい電子部品ほど、押付力が段階的あるいは連続的に大きくされる。電子部品の下端の高さ方向位置が取得されれば、吸着ノズル８０を、電子部品の種類に応じて設定された距離、下降させることができ、電子部品を、その種類に適した大きさの押付力で回路基板２８に押し付けるようにすることができる。押付力は、回路基板２８の材質も考慮して制御されてもよい。例えば、回路基板２８がセラミックス等、脆い材料製である場合、硬い材料製である場合に比較して押付力が小さくされる。取得されたはんだボール２５４の下端の高さ方向位置が、ＢＧＡ２５０の下降速度の制御に使用されるようにしてもよい。
【００６３】
電気回路部品の下端の高さ方向位置が、例えば、電気回路部品の回路基板への押付力の制御に使用される場合、下端の高さ方向位置はそれほど正確に取得されなくてもよく、電気回路部品が有する全部の端子について高さ方向位置を取得することは不可欠ではなく、一部の端子について取得されてもよい。例えば、電気回路部品と側方側部品撮像装置とを１回転より少ない角度、例えば、半回転させるのみとし、あるいは電気回路部品の間欠回転角度を大きくし、あるいは撮像装置を撮像可能領域の幅が狭いものとし、電気回路部品に撮像可能領域から外れて撮像されない部分が生じさせ、一部の端子のみが撮像されるようにすることができる。
【００６４】
第２撮像装置により電気回路部品の側面全体を撮像する場合、電気回路部品を停止させることなく、連続して回転させてもよい。この場合、側方側部品撮像装置１８０のＣＣＤカメラのシャッタは開いたままとされ、連続して像が取得される。例えば、回路基板２８に装着されるＢＧＡ１１０を撮像する場合、ＢＧＡ１１０の側面のうち、側方側部品撮像装置１８０の撮像可能領域内に進入した部分が撮像される。ＢＧＡ１１０と側方側部品撮像装置１８０とが、ＢＧＡ１１０の中心部が撮像される相対位置に位置決めされるようにすることも可能であるが、図２１に示すように、ＢＧＡ１１０の中心から外れた部分が撮像される相対位置に位置決めされるようにすることも可能である。
【００６５】
側方側部品撮像装置１８０においてＣＣＤカメラのシャッタが開いたままとされるため、撮像面を構成する撮像素子には、ＢＧＡ１１０の本体１１８あるいははんだボール１２０によって光の入射が妨げられる場合以外、光が入射する。ＢＧＡ１１０が回転させられるとき、その回転位置に関係なく、本体１１８は、そのいずれかの部分が常に撮像可能領域内に位置し、撮像されるため、本体１１８に対応する撮像素子には光が入射せず、黒い像が得られる。それに対し、複数のはんだボール１２０は本体１１８上に点在して設けられているため、ＢＧＡ１１０の回転位置によって撮像可能領域内に位置するはんだボール１２０の位置，数が異なり、撮像面のはんだボール１２０を撮像する部分には、光が入射したり、しなかったりする。
【００６６】
図２１に、ＢＧＡ１１０を、その側面全体を撮像することができる撮像装置によって撮像したと仮定した場合の仮想の像を示すように、ＢＧＡ１１０の回転に伴って、撮像可能領域のうち、本体１１８およびはんだボール１２０が多く通る部分ほど入射光量が少なくなり、側方側部品撮像装置１８０の撮像面のうち、はんだボール１２０を撮像する部分における入射光量の合計は、本体１１８を撮像する部分より多いが、はんだボール１２０より下方のＢＧＡ１１０が存在しない部分より少なくなる。そのため、しきい値が設定され、ＢＧＡ１１０の厚さ方向ないし高さ方向において撮像素子毎に取得された入射光量の合計値がしきい値と比較されて、はんだボール１２０の下端の高さ方向位置が取得される。このしきい値により、はんだボール１２０の下端の高さ方向位置の取得精度が左右されるため、その高さ方向位置を的確に取得することができる大きさにしきい値を設定することが望ましい。
【００６７】
保持ヘッドを回転ヘッドとする場合、部品保持具による電気回路部品の保持位置誤差を取得するための撮像が、軸線が鉛直方向に対して傾斜した部品保持具により保持されて傾斜した姿勢の電子部品について行われるようにしてもよい。その実施例を図２２および図２３に基づいて説明する。
本実施例の電子部品装着システムは、側方側部品撮像システムおよび電子部品高さ方向位置取得システムを含むことを除いて、特開平１０−２１２０２３号公報に記載の電子部品装着システムと同様に構成されており、簡単に説明する。
【００６８】
本電子部品装着システムは、前記実施例の電子部品装着システムと同様に、基板搬送装置，基板支持装置，部品供給装置，装着装置３００，マーク撮像システム，底面側部品撮像システム３０２，側方側部品撮像システム３０４，電子部品高さ方向位置取得システムおよび制御装置を含む。
【００６９】
装着装置３００は、装着ヘッド３１０，ヘッド移動装置３１２，ノズル昇降装置３１４，ヘッド回転装置３１６およびノズル回転装置３１８を含む。ヘッド移動装置３１２は、Ｘ軸方向移動装置３２０および図示しないＹ軸方向移動装置を含む。Ｘ軸方向移動装置３２０はＹ軸方向移動装置上に設けられ、可動部材たるＸ軸スライド３２２およびＸ軸スライド移動装置３２４を含む。Ｘ軸スライド移動装置３２４は、駆動源たるＸ軸移動用モータ３２６および送りねじ機構３２８を含み、Ｘ軸スライド３２２をＸ軸方向（図２２においては左右方向）において任意の位置へ移動させる。
【００７０】
装着ヘッド３１０，ノズル昇降装置３１４，ヘッド回転装置３１６およびノズル回転装置３１８はＸ軸スライド３２２上に設けられ、水平面内の任意の位置へ移動させられる。装着ヘッド３１０のヘッド本体３３４は、回転軸３３６および回転軸３３６に同心に固定して設けられたノズル保持体３３８を含む。回転軸３３６は、Ｘ軸スライド３２２により、鉛直方向に対して傾斜させられた姿勢で自身の軸線まわりに回転可能に支持されている。ヘッド回転装置３１６は、Ｘ軸スライド３２２に、回転軸３３６の回転軸線と平行に設けられたヘッド回転用モータ３４４を駆動源とし、そのヘッド回転用モータ３４４の回転が駆動プーリ３４６，被駆動プーリ３４８およびタイミングベルト３５０により回転軸３３６に伝達され、回転軸３３６が自身の軸線まわりに正逆両方向に任意の角度、回転させられる。
【００７１】
ヘッド本体３３４のノズル保持体３３８には、複数の保持軸３５４がそれぞれ、軸方向に移動可能かつ自身の軸線まわりに回転可能に保持されており、各保持軸３５４のノズル保持体３３８から下方への突出端部に吸着ノズル３５６が着脱可能に保持されている。これら複数の保持軸３５４は、回転軸３３６の回転軸線を中心とする円錐面の複数本の母線の各々と一致する姿勢で、回転軸３３６の回転軸線のまわりに等角度間隔に設けられており、回転軸３３６は、Ｘ軸スライド３２２に、上記円錐面の一母線が鉛直となり、複数の吸着ノズル３５６の軸線の各々が、順次、鉛直となる姿勢を取り得るように、回転軸線が鉛直方向に対して傾斜させられて設けられている。
【００７２】
ノズル回転装置３１８は、図２２に示すように、ノズル回転用モータ３６０を駆動源とする。上記回転軸３３６には、円筒状の回転体３６２が相対回転可能に嵌合されており、ノズル回転用モータ３６０の回転は、駆動プーリ３６４，被駆動プーリ３６６およびタイミングベルト３６８によって回転体３６２に伝達され、さらに、回転体３６２の下端部に固定の駆動かさ歯車３７０および複数の保持軸３５４の各々について設けられた被駆動かさ歯車３７２によって保持軸３５４に伝達され、保持軸３５４が自身の軸線のまわりに回転させられる。被駆動かさ歯車３７２は、ノズル保持体３３８に、保持軸３５４に対して軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に設けられ、保持軸３５４の軸線方向の移動を許容しつつ、回転を伝達する。保持軸３５４は、そのノズル保持体３３８から上方への突出端部と被駆動かさ歯車３７２との間に配設された圧縮コイルスプリング３７４により上方に付勢されている。
【００７３】
このように装着ヘッド３１０の回転軸線が鉛直方向に対して傾斜させられているため、装着ヘッド３１０が回転させられるとき、吸着ノズル３５６は、装着ヘッド３１０の回転軸線のまわりに旋回させられるとともに、その高さが変化し、軸線が鉛直方向となる位置において最も下方に位置する。この位置が電子部品の部品供給装置からの取出しおよび回路基板への装着を行う部品吸着装着位置とされ、ノズル昇降装置３１４が設けられている。ノズル昇降装置３１４は、例えば、リニアモータにより構成される昇降用モータ３８０を駆動源とし、昇降駆動部材３８２を昇降させ、係合部３８４を保持軸３５４に係合させて昇降させる。
【００７４】
本システムでは、上記部品吸着装着位置から、装着ヘッド３１０の回転軸線のまわりにおいて９０度離れた位置が撮像位置とされている。吸着ノズル３５６の位置が部品吸着装着位置より高くなる位置が撮像位置とされているのであり、図２２に示すように、Ｘ軸スライド３２２の撮像位置に対応する位置に底面側部品撮像システム３０２が設けられている。底面側部品撮像システム３０２は、図示しない照明装置，反射装置３８６および底面側部品撮像装置３８８を備えている。撮像位置においては、保持軸３５４の軸線が鉛直方向に対して傾斜した姿勢となり、底面側部品撮像装置３８８による電子部品の撮像は、高さ方向が鉛直方向に対して傾いた姿勢の電子部品について行われるが、底面側部品撮像装置３８８は、図２３に示すように、撮像中心線が保持軸３５４の軸線と直角となる向きに設けられ、反射装置３８６により反射された像形成光により、電子部品をその底面に直角な方向から撮像する。
【００７５】
Ｘ軸スライド３２２にはまた、図２２に示すように、部品吸着装着位置に対応する部分に前記側方側部品撮像システム３０４が設けられている。部品吸着装着位置は側方側部品撮像位置でもあり、側方側部品撮像位置においては、吸着ノズル３５６の軸線は鉛直方向に延び、電子部品の高さ方向は鉛直方向となり、電子部品の底面側の端は下端となる。側方側部品撮像システム３０４は、前記側方側部品撮像システム２２と同様に構成され、側方側部品撮像装置，照明装置および導光装置を備えている。側方側部品撮像装置は、例えば、面撮像装置とされ、例えば、ＣＣＤカメラおよびレンズ系を含み、撮像中心線が水平に、かつ、側方側部品撮像位置に位置する吸着ノズル３５６の鉛直な軸線と直交する状態に設けられている。また、側方側部品撮像装置の撮像可能領域は、底面側部品撮像装置３８８の撮像可能領域より狭い。
【００７６】
本電子部品装着システムにおいても、前記電子部品装着システムと同様に、装着ヘッド３１０がヘッド移動装置３１２により移動させられ、複数の吸着ノズル３５６に部品供給装置から電子部品を受け取らせた後、回路基板に装着させる。複数の吸着ノズル３５６は、装着ヘッド３１０の回転により順次、部品吸着装着位置へ旋回させられ、ノズル昇降装置３１４により昇降させられて、例えば、ＢＧＡ１１０を吸着し、フィーダから取り出す。この際、吸着ノズル３５６が上昇端位置に位置する状態において、ＢＧＡ１１０が側方側部品撮像装置により撮像される。吸着ノズル３５６は、部品吸着装着位置においてはその軸線が鉛直方向となるため、撮像中心線が水平に設けられた側方側部品撮像装置により真横から撮像され、吸着ノズル３５６によるＢＧＡ１１０の吸着の有無の判定等が行われる。
【００７７】
底面側部品撮像システム３０２がＸ軸スライド３２２に設けられているため、部品吸着装着位置において電子部品を吸着した吸着ノズル３５６が、装着ヘッド３１０の回転により撮像位置に至れば、底面側部品撮像装置３８８により電子部品が底面側から撮像され、吸着ノズル３５６による電子部品の保持位置誤差が算出される。底面側部品撮像装置３８８は、鉛直方向に対して傾斜した姿勢にある吸着ノズル３５６に保持され、傾斜した姿勢の電子部品を撮像するが、電子部品を、その底面に対して直角な側から撮像するため、鉛直な姿勢にある吸着ノズルに保持された電子部品を下方から撮像する場合と同様に保持位置誤差が取得される。
【００７８】
吸着ノズル３５６は、電子部品が底面側部品撮像装置３８８により撮像された後、装着ヘッド３１０の回転により、再度、部品吸着装着位置へ移動させられ、電子部品が側方側部品撮像装置により側方から撮像され、電子部品の高さ方向である鉛直方向と直交する水平方向から高さ方向情報が取得される。例えば、ＢＧＡ１１０のはんだボール１２０の下端の高さ方向位置が取得され、吸着ノズル３５６の下降距離が制御されるようにされるのであり、そのため、吸着ノズル３５６は、装着ヘッド３１０の回転により、部品吸着装着位置であって側方側部品撮像位置へ移動させられるとともに、自身の軸線のまわりに回転させられ、対角線上に１列に並ぶ複数のはんだボール１２０が側方側部品撮像装置の撮像中心線上に位置させられる。装着ヘッド３１０および吸着ノズル３５６の各所要回転角度は、前記実施例と同様に、吸着ノズル３５６によるＢＧＡ１１０の保持位置誤差に基づいて、対角線上に並ぶ複数のはんだボール１２０が正確に撮像中心線上に位置し、はんだボール１２０が側方側部品撮像装置と正対するように設定される。吸着ノズル３５６は、装着ヘッド３１０の回転により、鉛直方向に対して傾斜させられたヘッド回転軸線と直交する平面内であって、水平方向に対して傾斜した平面内を旋回させられるが、側方側部品撮像位置では軸線が鉛直方向となるため、その撮像位置近傍ではほぼ水平方向に移動し、高さ方向とほぼ直交する方向に移動させられる。
【００７９】
なお、直交方向の寸法が第２撮像装置の撮像可能領域の直交方向の幅より大きい電気回路部品を回路基板に装着する場合、電気回路部品を部品供給装置から取り出した直後に第２撮像装置によって側方から撮像し、部品保持具によって電気回路部品が保持されているか否か等の判定が行われ、その判定結果に基づいて処理が行われるようにすることは不可欠ではなく、省略してもよい。電気回路部品は、第１撮像装置による撮像後に、第２撮像装置によって側方から撮像されるからである。
【００８０】
また、装着ヘッドが複数の部品保持具によって電気回路部品を回路基板に装着するものである場合、電気回路部品の部品供給装置からの受取り後、装着ヘッドによる一連の電気回路部品の装着動作の開始に先立って、複数の部品保持具に保持された全部の電気回路部品について、電気回路部品の特定部位の高さ方向情報が取得されていることは不可欠ではなく、電気回路部品の撮像装置による底面側からの撮像後、回路基板への装着までに高さ方向情報が取得されてもよい。例えば、高さ方向情報取得装置が撮像装置を含み、その撮像装置が、例えば、部品装着位置に設けられている場合、複数の部品保持具のうちの１つによる電気回路部品の回路基板への装着後、装着ヘッドと回路基板との相対移動により、次に電気回路部品を装着する部品保持具が回路基板上に設定された部品装着箇所へ移動させられる間に、その部品保持具を、例えば、装着ヘッドの回転により、装着ヘッド上の部品装着位置へ移動させるとともに、撮像装置に電気回路部品を側方から撮像させ、高さ方向情報を取得して電気回路部品の回路基板への装着等に利用する。高さ方向情報取得位置である撮像位置と部品装着位置とが同じであれば、部品保持具の部品装着箇所上への到達までに高さ方向情報の取得が完了しなくても、遅れは僅かで済み、高さ方向情報を取得しつつ、電気回路部品を回路基板に装着することができる。装着ヘッドが回路基板へ移動させられるまでの間にできるだけ高さ方向情報取得が取得されて電気回路部品の回路基板への装着に使用され、取得されなかった電気回路部品については、部品装着箇所への移動時に高さ方向情報が取得されるようにしてもよい。
【００８１】
さらに、高さ方向情報取得装置を、電気回路部品の部品供給装置からの取出しが行われる部品取出位置ないし部品受取位置あるいは電気回路部品の回路基板への装着が行われる部品装着位置に設けることは不可欠ではない。例えば、複数の部品保持具が回転ヘッドにより保持され、回転ヘッドの回転により順次、複数の停止位置に停止させられるとともに、その停止位置の１つであって、部品取出装着位置とは異なる位置に、電気回路部品を底面側から撮像する撮像装置が設けられる場合、高さ方向情報取得装置は、例えば、その撮像装置が設けられた撮像位置より、回転ヘッドの回転方向において下流側の領域のいずれかに設けてもよい。回転ヘッドの回転軸線が鉛直方向に平行に設けられる場合も、鉛直方向に対して傾斜して設けられる場合も同じである。
【００８２】
また、第２撮像装置と電気回路部品との高さ方向に平行な方向における相対位置が調節装置により調節されるようにしてもよい。調節装置は、例えば、部品保持具を、電気回路部品の高さ方向に平行な方向に移動させる部品保持具高さ方向移動装置（例えば、部品保持具を昇降させる保持具昇降装置）により構成されてもよく、あるいは第２撮像装置を高さ方向に平行な方向に移動させる第２撮像装置高さ方向移動装置により構成されてもよい。この調節が行われれば、例えば、第２撮像装置の撮像可能領域の電気回路部品の高さ方向における寸法が電気回路部品の高さより小さくても、第２撮像装置により、電気回路部品の特定部位を側方から撮像することができる。
【００８３】
さらに、保持ヘッドは部品保持具を１つ保持するものとしてもよい。この吸着ノズルは、例えば、保持ヘッドにより、保持ヘッドの回転軸線と同心状に保持され、保持ヘッドの回転により、自身の軸線まわりに回転させられる。
【００８４】
また、底面側部品撮像装置は、保持ヘッドと共に移動可能に設けてもよい。例えば、特開平６−２９１４９０号公報に記載されているように、底面側部品撮像装置を、Ｘ軸スライド上に設けられたＹ軸スライドに設け、Ｘ軸，Ｙ軸の両方向について保持ヘッドと一体的に移動させてもよく、Ｘ軸スライドに設け、Ｙ軸スライド上に設けられた保持ヘッドとＸ軸方向へは一体的に移動するが、Ｙ軸方向へは相対移動させてもよい。
【００８５】
さらに、部品保持具が可動部材に保持され、第２撮像装置がその可動部材に保持される場合、その可動部材上において第２撮像装置を撮像装置移動装置によって移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】請求可能発明の一実施例である電子部品装着システムを示す平面図である。
【図２】図１に示す電子部品装着システムの装着装置を示す側面図（一部断面）である。
【図３】図２に示す装着装置のＹ軸スライドに設けられた側方側部品撮像システムを示す底面図（一部断面）である。
【図４】図２に示す装着装置の装着ヘッドが、図２に示す吸着ノズルとは異なる種類の吸着ノズルを保持した状態を示す側面図である。
【図５】図１に示す電子部品装着システムにおいて回路基板に装着されるＢＧＡを示す底面図である。
【図６】図５に示すＢＧＡを示す正面図である。
【図７】図１に示す電子部品装着システムにおいて回路基板に装着されるダイオードを示す平面図である。
【図８】図７に示すダイオードを示す側面図である。
【図９】図１に示す電子部品装着システムにおいて回路基板に装着されるＳＯＪを示す斜視図である。
【図１０】図１に示す電子部品装着システムの制御装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【図１１】図５に示すＢＧＡの側方側部品撮像装置による撮像時における配置を説明する図である。
【図１２】図５に示すＢＧＡのうち、側方側部品撮像装置により撮像される部分を説明する図である。
【図１３】図５に示すＢＧＡの側方側部品撮像装置による撮像時における配置の別の態様を説明する図である。
【図１４】図１３に示す態様により側方側部品撮像装置によって撮像されるはんだボールを示す正面図である。
【図１５】図５に示すＢＧＡの複数のはんだボールのうち、角に位置するはんだボールの側方側部品撮像装置による撮像を説明する図である。
【図１６】図１５に示す態様によるＢＧＡのはんだボールの撮像時におけるはんだボールと側方側部品撮像装置との離間距離の調節を説明する図である。
【図１７】図７に示すダイオードの側方側部品撮像装置による撮像を説明する図である。
【図１８】図９に示すＳＯＪの側方側部品撮像装置による撮像を説明する図である。
【図１９】側方側部品撮像装置を移動可能に設けた態様を概略的に示す平面図である。
【図２０】側方側部品撮像装置による電子部品の下面全体の撮像を説明する図である。
【図２１】側方側部品撮像装置による電子部品の下面全体の撮像の別の態様を説明する図である。
【図２２】別の実施例である電子部品装着システムの装着装置を示す正面図（一部断面）である。
【図２３】図２２に示す電子部品装着システムの装着装置を底面側部品撮像装置と共に概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１２：基板支持装置    １４：部品供給装置    １６：装着装置    ２０：下方側部品撮像システム    ２２：側方側部品撮像システム    ２４：制御装置    ２８：回路基板    ４０：装着ヘッド    ４２：ヘッド移動装置    ４６：ヘッド回転装置    ４８：ノズル回転装置    ６６：Ｙ軸スライド    ８０：吸着ノズル    １０８：角チップ    １１０：ＢＧＡ    １１２：ダイオード    １１４：ＳＯＪ    １２０：はんだボール    １２４，１２８：リード    １７０：下方側部品撮像装置    １８０：側方側部品撮像装置    ２１０：制御コンピュータ      ２１４：画像処理コンピュータ    ２３０：側方側部品撮像装置    ２４０：保持ヘッド    ２５０：ＢＧＡ    ２５４：はんだボール    ３００：装着装置    ３０２：底面側部品撮像システム    ３０４：側方側部品撮像システム    ３１０：装着ヘッド    ３１２：ヘッド移動装置    ３１６：ヘッド回転装置    ３１８：ノズル回転装置    ３５６：吸着ノズル    ３８８：底面側部品撮像装置
【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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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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