(57)【要約】【課題】吸着された部品の位置を視覚認識により検出するものにあって、吸着ツールの姿勢に関係なく部品の位置ずれ量を正確に求めて高精度の実装作業を行う。【解決手段】視覚認識装置（８）は、移載ヘッドが部品供給部と作業位置との間に設けられたチェックエリアを通過する際に、吸着ツール（２０）に吸着保持された部品（５）を撮影することにより該部品（５）の吸着位置を認識する。制御装置は、視覚認識装置（８）の認識結果に応じて基板への実装時の部品（５）の位置補正を行う。吸着ツール（２０）の先端面には、ノズル部（１９）の周囲部に位置して２個のアライメントマーク（２６）が設けられ、視覚認識装置（８）は、撮影画像データから各アライメントマーク（２６）の位置を検出し、その位置を基準として部品（５）の位置ずれを求める。【選択図】図５
2013219226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル部（１９，３２）によって部品（５）を吸着する吸着ツール（２０，３１，４１，６１、６３）を有する移載ヘッド（１３）を、ヘッド移動機構（１４）により自在に移動させながら、部品供給部（６）から部品（５）を取得し、その部品（５）を作業位置まで搬送して実装対象物（３）に実装する作業を自動で実行する部品実装装置（１）であって、
前記移載ヘッド（１３）が前記部品供給部（６）と作業位置との間に設けられたチェックエリアを通過する際に、前記吸着ツール（２０，３１，４１，６１，６３）に吸着保持された部品（５）を撮影することにより該部品（５）の吸着位置を認識する視覚認識装置（８）と、
この視覚認識装置（８）の認識結果に応じて前記実装対象物（３）への実装時の前記部品（５）の位置補正を行う位置補正手段（９）とを備えると共に、
前記吸着ツール（２０，３１，４１，６１，６３）の先端面には、前記ノズル部（１９，３２）の周囲部に位置して複数個のアライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）が設けられており、
前記視覚認識装置（８）は、前記部品（５）の撮影画像データから前記各アライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）の位置を検出し、それらアライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）の位置を基準として前記部品（５）の位置ずれを求めるように構成されていることを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
前記複数個のアライメントマーク（２６，３３，６２，６４）は、前記吸着ツール（２０，３１，４１，６１、６３）の先端面の中心に対し、対称的な位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記アライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２）は、円形、又は、十字、又は、四角形の形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記アライメントマーク（３３）は、前記吸着ツール（３１）の先端面から凸となる突起状に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記アライメントマーク（２６）は、前記吸着ツール（２０）の先端面から凹となる穴状に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の部品実装装置。
【請求項６】
前記吸着ツール（２０）の先端面に対して表面処理が行なわれていることにより、前記アライメントマーク（２６）とそれ以外の部分との間のコントラストが生まれるように構成されていることを特徴とする請求項４又は５記載の部品実装装置。
【請求項７】
前記吸着ツール（４１）の先端面の外周部には、複数の突起部又は切欠部（４２）が設けられており、それらがアライメントマークとして機能することを特徴とする請求項１又は２記載の部品実装装置。
【請求項８】
ノズル部（１９）によって部品（５）を吸着する吸着ツール（５１）を有する移載ヘッド（１３）を、ヘッド移動機構（１４）により自在に移動させながら、部品供給部（６）から部品（５）を取得し、その部品（５）を作業位置まで搬送して実装対象物（３）に実装する作業を自動で実行する部品実装装置であって、
前記移載ヘッド（１３）が前記部品供給部（６）と作業位置との間に設けられたチェックエリアを通過する際に、前記吸着ツール（５１）に吸着保持された部品（５）を撮影することにより該部品（５）の吸着位置を認識する視覚認識装置（８）と、
この視覚認識装置（８）の認識結果に応じて前記実装対象物（３）への実装時の前記部品（５）の位置補正を行う位置補正手段（９）とを備えると共に、
前記吸着ツール（５１）は、その先端面の外周形状が非円形に構成されており、
前記視覚認識装置（８）は、前記部品（５）の撮影画像データから前記吸着ツール（５１）の先端面の外周形状を検出し、その外周形状を基準として前記部品（５）の位置ずれを求めるように構成されていることを特徴とする部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル部によって部品を吸着する吸着ツールを有する移載ヘッドを、ヘッド移動機構により自在に移動させながら、部品供給部から部品を取得し、その部品を作業位置まで搬送して実装対象物に実装する作業を自動で実行する部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばチップ部品等の部品を吸着する吸着ツールを有する移載ヘッドを、装置固有のＸＹ座標系に基づいて、移動機構により自在に移動させながら、部品供給部から部品を取得し、その部品を、作業位置に配置された回路基板の所定位置に実装（マウント）する作業を自動で繰返し実行する部品実装装置が知られている。この種の部品実装装置にあっては、回路基板上の部品実装位置に対する部品の位置決めを正確に行うことが要望される。
【０００３】
そのため、例えば特許文献１では、部品供給部の部品を認識カメラで認識し、その認識結果に基づいて移載ヘッドの位置を補正しながら部品の吸着作業を行うことが開示されている。しかし、この特許文献１の技術では、部品の吸着前の位置を検出するものであるため、部品吸着時に生ずる部品と吸着ツールとの間の位置ずれに対応することができず、結局、実装精度の向上はさほど期待できないものとなっていた。
【０００４】
そこで、特許文献２には、吸着ツール（吸着ヘッド）によって部品を回路基板の実装位置まで移送する移送過程において、画像入力装置（カメラ）により部品を撮影し、実装時に位置補正を行うことが開示されている。この場合、吸着ツールには、部品と重複しない位置に基準マークが設けられており、撮影画像から、基準マークの位置と、部品の中心位置とを検出することに基づき、吸着ツールの中心に対する部品のＸ、Ｙ、θ（回転）方向の位置ずれを求めるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０１７６号公報
【特許文献２】特開平３−２４１８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２の技術では、予め判っている基準マークの中心と吸着ノズルの中心と間のＸ方向及びＹ方向の距離（位置ずれ量）に基づいて、部品の位置ずれを検出するようにしているので、装置のＸＹ座標系に対し、吸着ツールのＸ軸及びＹ軸方向に対する姿勢、つまり吸着ツールの中心と基準マークとのＸＹ方向の位置関係が常に所定の状態で、部品の画像を撮影しなければ、正確な位置ずれ量を算出することができない事情がある。
【０００７】
そのため、吸着ツール自体が、上記所定姿勢から回転（θ）方向にずれた状態で撮影が行われた場合には、画面内の吸着ツールの中心を確定することができず、必ずしも正確な部品の位置ずれの検出ひいては位置補正を行うことができない問題点があった。尚、上記のように、吸着ツールの所定の姿勢を保った状態で撮影を行う必要があることから、吸着ツールをカメラの視野に進入させる際の移送速度を小さく抑える（もしくは停止する）必要があり、そのことが、部品の移送ひいては実装作業に要する時間が長くなる不具合を招いていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸着された部品の位置を視覚認識により検出するものにあって、吸着ツールの姿勢に関係なく部品の位置ずれ量を正確に求めることができて高精度の実装作業を行うことができる部品実装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の部品実装装置は、ノズル部（１９，３２）によって部品（５）を吸着する吸着ツール（２０，３１，４１，６１，６３）を有する移載ヘッド（１３）を、ヘッド移動機構（１４）により自在に移動させながら、部品供給部（６）から部品（５）を取得し、その部品（５）を作業位置まで搬送して実装対象物（３）に実装する作業を自動で実行する部品実装装置（１）であって、前記移載ヘッド（１３）が前記部品供給部（６）と作業位置との間に設けられたチェックエリアを通過する際に、前記吸着ツール（２０，３１，４１，６１、６３）に吸着保持された部品（５）を撮影することにより該部品（５）の吸着位置を認識する視覚認識装置（８）と、この視覚認識装置（８）の認識結果に応じて前記実装対象物（３）への実装時の前記部品（５）の位置補正を行う位置補正手段（９）とを備えると共に、前記吸着ツール（２０，３１，４１，６１，６３）の先端面には、前記ノズル部（１９，３２）の周囲部に位置して複数個のアライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）が設けられており、前記視覚認識装置（８）は、前記部品（５）の撮影画像データから前記各アライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）の位置を検出し、それらアライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）の位置を基準として前記部品（５）の位置ずれを求めるように構成されているところに特徴を有する。
【００１０】
上記構成によれば、吸着ツール（２０，３１，４１，６１，６３）の先端面には、ノズル部（１９，３２）の周囲部に位置して複数個のアライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）が設けられているので、吸着ツール（２０，３１，４１，６１，６３）に吸着保持された部品（５）を撮影した撮影画像から、吸着ツール（２０，３１，４１，６１、６３）がどのような姿勢（回転位置）であろうと、視覚認識装置（８）により２点のアライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）の位置を検出することができ、それら既知の２点のアライメントマーク（２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５）の位置に対するノズル部（１９，３２）の位置が判る。
【００１１】
従って、そのノズル部（１９，３２）の位置と撮影画像上の部品（５）の位置とから、吸着ツール（２０，３１，４１，６１，６３）の姿勢に関係なく、部品（５）の位置ずれ量を確実に求めることができる。この結果、部品（５）の位置ずれ量を補正することにより、高精度の実装作業を行うことができる。また、チェックエリアで移載ヘッド（１３）を減速したり停止したりする必要はないので、チェックエリアを高速で通過させることが可能となり、ひいては、部品（５）の移送ひいては実装作業に要する時間を短く済ませることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項８の部品実装装置は、ノズル部（１９）によって部品（５）を吸着する吸着ツール（５１）を有する移載ヘッド（１３）を、ヘッド移動機構（１４）により自在に移動させながら、部品供給部（６）から部品（５）を取得し、その部品（５）を作業位置まで搬送して実装対象物（３）に実装する作業を自動で実行する部品実装装置であって、前記移載ヘッド（１３）が前記部品供給部（６）と作業位置との間に設けられたチェックエリアを通過する際に、前記吸着ツール（５１）に吸着保持された部品（５）を撮影することにより該部品（５）の吸着位置を認識する視覚認識装置（８）と、この視覚認識装置（８）の認識結果に応じて前記実装対象物（３）への実装時の前記部品（５）の位置補正を行う位置補正手段（９）とを備えると共に、前記吸着ツール（５１）は、その先端面の外周形状が非円形に構成されており、前記視覚認識装置（８）は、前記部品（５）の撮影画像データから前記吸着ツール（５１）の先端面の外周形状を検出し、その外周形状を基準として前記部品（５）の位置ずれを求めるように構成されているところに特徴と有する。
【００１３】
上記構成によれば、視覚認識装置（８）は、撮影画像データから吸着ツール（５１）の先端面の非円形の外周形状を検出するので、吸着ツール（５１）がどのような姿勢（回転位置）であろうと、吸着ツール（５１）の外周形状を基準として、ノズル部（１９）の位置が判る。従って、そのノズル部（１９）の位置と撮影画像上の部品（５）の位置とから、吸着ツール（５１）の姿勢に関係なく、部品（５）の位置ずれ量を確実に求めることができる。この結果、部品（５）の位置ずれ量を補正することにより、高精度の実装作業を行うことができる。また、チェックエリアで移載ヘッド（１３）を減速したり停止したりする必要はないので、チェックエリアを高速で通過させることが可能となり、ひいては、部品（５）の移送ひいては実装作業に要する時間を短く済ませることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施例を示すものであり、部品実装装置の構成を概略的に示す平面図
【図２】電気的構成を示すブロック図
【図３】吸着ツールの底面図（ａ）及び正面図（ｂ）
【図４】実装作業時の移載ヘッドの移動の様子を概略的に示す図
【図５】撮影時の様子を示す正面図（ａ）及びその撮影画像の例を示す図（ｂ）
【図６】本発明の第２の実施例を示すもので、吸着ツールの先端部の側面図
【図７】本発明の第３の実施例を示すもので、吸着ツールの底面図
【図８】本発明の第４の実施例を示すもので、吸着ツールの底面図
【図９】アライメントマークの個数を３個（ａ）及び４個（ｂ）とした場合の例を示す吸着ツールの底面図
【図１０】アライメントマークの異なる形状の複数の例（ａ）〜（ｅ）を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（１）第１の実施例
以下、本発明を具体化した第１の実施例について、図１ないし図５を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係る部品実装装置１の要部の構成を示し、また、図２は部品実装装置１の電気的構成を概略的に示している。ここで、この部品実装装置１は、上面ほぼ四角形状をなすベース２上に、実装対象物である基板３（図４参照）を搬送する基板搬送機構４、例えばチップ部品等の部品５（図４、図５参照）を供給するための部品供給部６、前記基板３に対する部品５の実装作業を行う部品実装機構７、前記部品５の吸着位置の認識を行うための視覚認識装置８、それら各機構を制御するためのコンピュータ等からなる制御装置９（図２参照）等を備えて構成されている。
【００１６】
詳しく図示はしないが、そのうち基板搬送機構４は、ベース２の上面のうち中央やや前寄り部分をＸ方向（左右方向）に全体に延びる基板搬送路１０を備えると共に、基板搬送用モータ１１（図２参照）を駆動源とするベルトコンベア機構を備えている。基板搬送路１０の中間部分に、基板３に対する部品実装作業が行われる作業位置（基板バックアップ部）が設けられている。これにて、基板搬送機構４は、基板搬送路１０上において、基板３を図で左端部の搬入位置から矢印Ａ方向に搬送し、作業位置で位置決め停止させ、部品実装作業の終了後に、図で右端部の搬出位置に搬出するように構成されている。
【００１７】
前記部品供給部６は、ベース２の後部側に位置して、部品種類毎に多数個のスティック状の部品フィーダ１２を、左右方向に並べて備えて構成されている。前記各部品フィーダ１２は、多数個のチップ部品等の部品５を収容すると共に、前端側に位置する部品取出し位置に、それら部品５を１個ずつ供給するように構成されている。
【００１８】
前記部品実装機構７は、ベース２の上方に位置される移載ヘッド１３や、この移載ヘッド１３を装置固有のＸＹ座標系に基づき水平方向の任意の位置に自在に移動させるヘッド移動機構１４等を備えて構成されている。前記ヘッド移動機構１４は、周知のＸＹ移動機構（ＸＹロボット）からなり、前記移載ヘッド１３をＸ軸方向（左右方向）に移動可能に支持し、Ｘ軸モータ１５（図２参照）を駆動源として該移載ヘッド１３をＸ軸方向に自在に移動させるＸ軸移動機構１６と、このＸ軸移動機構１６の両端をＹ軸方向（前後方向）に移動可能に支持し、Ｙ軸モータ１７（図２参照）を駆動源として該Ｘ軸移動機構１６をＹ軸方向に自在に移動させるＹ軸移動機構１８とを備えている。
【００１９】
前記移載ヘッド１３には、図５（ａ）等にも示すように、前記部品５の上面を吸着して保持するためのノズル部１９を有する吸着ツール２０が設けられている。詳しく図示はしないが、吸着ツール２０は、移載ヘッド１３に対して上下動可能且つ上下に延びる中心軸を中心に同軸回転可能に設けられている。そして、吸着ツール２０は、Ｚ軸モータ２１（図２参照）を駆動源とする上下駆動機構により、移載ヘッド１３に対して上下動されると共に、θ軸モータ２２（図２参照）を駆動源とする回動機構により、移載ヘッド１３に対して回動するように構成されている。
【００２０】
また、図３、図５にも示すように、吸着ツール２０は、下端部の外周形状が円形の円柱状をなし、その下面の中央部から下方に突出するように角柱形状のノズル部１９を有している。図３（ａ）に示すように、ノズル部１９の四角形をなす下面には、部品５を減圧吸着するための吸着穴１９ａがＸ字状に開口するように設けられている。詳しく図示はしないが、前記吸着穴１９ａは、ノズル部１９内の中空部を通して減圧源に接続されており、その途中部にエアバルブ２３（図２参照）が設けられている。
【００２１】
前記視覚認識装置８は、ベース２上の前記部品供給部６と作業位置との間に設けられたチェックエリアにおいて、光源付きのカメラ２４を上向きに備えていると共に、そのカメラ２４の撮影画像データを処理する画像処理回路２５（図２参照）を備えて構成されている。このとき、視覚認識装置８は、移載ヘッド１３がチェックエリア（カメラ２４の上方）を通過する際に、吸着ツール２０が吸着保持した部品５の画像をカメラ２４により下方から撮影する。そして、詳しくは後述するように、その撮影画像データに基づいて、画像処理回路２５により部品５の吸着位置を認識する、つまり、部品５の中心とノズル部１９の中心との間のＸ方向及びＹ方向の位置ずれ、並びに、部品５の回転方向に関する姿勢（吸着ツール２０の基準方向に対するθ方向のずれ）を認識するようになっている。
【００２２】
図２に示すように、上記した基板搬送機構４（基板搬送用モータ１１）や、ヘッド移動機構１４（Ｘ軸モータ１５及びＹ軸モータ１７）、Ｚ軸モータ２１、θ軸モータ２２等の各機構は、コンピュータ等から構成される制御装置９により、予め記憶された実装プログラムや、入力（ティーチング）される部品実装データ（部品取出し位置の座標データや基板３上の部品装着点の座標データ等）に従って制御される。
【００２３】
これにて、部品実装作業は、制御装置９の制御によって、部品５を実装すべき基板３の基板搬送機構４による作業位置への搬入、部品実装作業後の基板３の作業位置からの搬出が行なわれると共に、図４に示すように、作業位置の基板３に対して、部品実装機構７により次の工程（１）〜（７）が繰返し実行されることにより行われる。
【００２４】
即ち、まず、移載ヘッド１３を部品供給部６の部品取出し位置の真上に移動させ（１）、そこから吸着ツール２０を下降させて部品５の上面を吸着することにより取得する（２）。次いで、部品５を吸着保持した吸着ツール２０を上昇させた上で（３）、移載ヘッド１３を、チェックエリアを通過するようにさせながら（４）、作業位置の基板３の上方へ移動させる（５）。引続き、吸着ツール２０を下降させて基板３上の所定の部品装着位置に部品５を実装（マウント）した（６）後、再び吸着ツール２０を上昇させ（７）、移載ヘッド１３を次の部品５を取得すべく部品供給部６へ移動させる（１）。
【００２５】
このとき、上記したように、移載ヘッド１３がチェックエリアを通過する際に、視覚認識装置８により、吸着された部品５の吸着位置（Ｘ、Ｙ、θ方向の位置ずれ量）が認識される。そして、前記制御装置９は、認識された部品５のＸ、Ｙ、θ方向の位置ずれ量に基づいて、当該ずれを補正しながら基板３に対する部品５の部品装着作業を実行するようになっている。従って、制御装置９が、位置補正手段として機能する。
【００２６】
さて、本実施例では、前記部品５の位置認識の精度を高めるために、前記移載ヘッド１３の吸着ツール２０の先端面（下面）には、ノズル部１９の周囲部に位置して複数個例えば２個のアライメントマーク２６、２６が設けられている。図３（ａ）等に示すように、これらアライメントマーク２６、２６は、円形状をなし、穴状（凹状）に設けられている。２個のアライメントマーク２６、２６は、夫々ノズル部１９の長辺の外側に位置して、吸着ツール２０（ノズル部１９）の先端面中心に対して対称的な位置（Ｙ軸（前後）方向に等距離だけ離間した位置）に設けられている。
【００２７】
そして、次の作用説明でも述べるように、視覚認識装置８は、部品５の吸着位置を認識する際に、まず、図５（ｂ）に示すように、カメラ２４の撮影画像Ｖ上の各アライメントマーク２６の位置（中心座標）を求め、それらをつなぐ直線Ｌ０の方向（例えばこの直線Ｌ０に直交する直線Ｌ２の延びる方向が基準方向となる）と、２個のアライメントマーク２６の中間点（吸着ツール２０の下面の中心位置Ｏ）とを求める。そして、それらアライメントマーク２６の位置を基準として、画像上の部品５の位置（中心Ｐ）と、部品５の姿勢（例えば部品５の長軸方向Ｌ１）の前記記基準方向（直線Ｌ２の延びる方向）に対する傾き（角度θ）から、部品５のＸ、Ｙ、θ方向の位置ずれ量を認識する。
【００２８】
ここで、本実施例では、例えばＳＵＳ製の吸着ツール２０の先端面に対して表面処理が行なわれていることにより、前記アライメントマーク２６とそれ以外の部分との間のコントラストが生まれるように構成されている。具体的には、吸着ツール２０の先端面に対し、２個のアライメントマーク２６の穴加工が行われ、その後、吸着ツール２０の表面に対し例えばカナック処理（熱処理）が行なわれる。
【００２９】
このカナック処理によって、吸着ツール２０の先端面は、アライメントマーク２６の中（穴の内面）を含んで黒っぽく変色しているが、この後、吸着ツール２０の先端面の表面（アライメントマーク２６の穴内を除く）を薄く切削（研磨）加工することにより、吸着ツール２０の先端面は、ＳＵＳの地の色が現れるようになり、アライメントマーク２６の黒色との間で、高いンコトラストを得ることができるのである。カナック処理が行われたことにより、吸着ツール２０の表面が硬くなって、耐摩耗性等の向上が図られることは勿論である。
【００３０】
次に、上記構成の作用について述べる。上記のように、本実施例の部品実装装置１においては、制御装置９は、部品実装機構７（移載ヘッド１３）等を制御し、図４に示すように、吸着ツール２０により、部品供給部６の部品取出し位置から部品５を取得し、移載ヘッド１３を、チェックエリアを通過させながら作業位置に移動させ、基板３上の所定の部品装着位置に部品５を実装する作業（（１）〜（７）の工程）を繰返し実行する。このとき、部品供給部６と作業位置との間のチェックエリアにて、図５（ａ）に示すように、カメラ２４により、吸着ツール２０に吸着保持されている部品５の撮影が行なわれ、その撮影画像Ｖに基づいて、画像処理装置２５による部品５の位置認識が行なわれる。
【００３１】
このカメラ２４による撮影画像Ｖは、例えば図５（ｂ）に示すように、２個のアライメントマーク２６、２６と部品５の外形とを含むものとなる。画像処理装置２５は、その撮影画像データから、まず、２個のアライメントマーク２６、２６の中間点の位置（中心座標Ｏ）を検出する。またこの場合、２個のアライメントマーク２６、２６を結ぶ直線Ｌ０は、例えばＹ軸方向に一致（平行）しているが、仮に、直線Ｌ０がＹ軸方向に対して傾いている場合には、その分だけ、吸着ツール２０自体が回転（θ）方向に関してずれていることが検出される。
【００３２】
これと共に、画像処理装置２５は、部品５の外形を検出し、その中心位置Ｐの座標、及び、部品５の姿勢（例えば長軸の延びる方向Ｌ１）を検出する。この場合、部品５は、その長軸方向をＸ軸方向に一致させる（直線Ｌ２と平行となる）ように実装されるものとする。画像処理装置２５は、上記長軸Ｌ１及び直線Ｌ２の延びる方向、並びに、中心座標Ｏ及び中心位置Ｐから、部品５のＸ、Ｙ、θ方向の位置ずれ量（位置補正量）を認識することができる。制御装置９は、その位置ずれ量（位置補正量）に基づいて、吸着ツール２０のＸ方向及びＹ方向の位置、並びに、θ方向の位置を補正しながら基板３に対して部品５を実装する。これにより、高精度の実装を行うことができるのである。
【００３３】
このとき、本実施例では、吸着ツール２０の先端面には、２個のアライメントマーク２６、２６が設けられているので、部品５を撮影した撮影画像から、視覚認識装置８により２点のアライメントマーク２６、２６の位置を検出することに基づき、吸着ツール２０（ノズル部１９）の中心座標Ｏ及び姿勢（回転方向の位置）を確実に認識することができる。そして、吸着ツール２０自体の姿勢に関係なく、その２点のアライメントマーク２６、２６の位置を基準として、部品５のＸ、Ｙ、θ方向の位置ずれ量を確実に求めることができる。この結果、部品５の位置ずれ量を補正することにより、高精度の実装作業を行うことができる。
【００３４】
また、吸着ツール２０自体がチェックエリアで特定の姿勢をとる必要はないので、移載ヘッド１３の移動速度を減速したり停止したりすることなく、チェックエリアを高速で通過させることが可能となり、ひいては、部品５の移送ひいては実装作業に要する時間を短く済ませることができる。
【００３５】
更に、特に本実施例では、２個のアライメントマーク２６、２６は、吸着ツール２０の先端面の中心Ｏに対し対称的な位置に設けられているので、中心座標Ｏの算出などの演算処理を容易に済ませることができる。アライメントマーク２６を吸着ツール２０の先端面から凹状となる円形の穴状に形成したので、加工も容易となる。しかも本実施例では、吸着ツール２０の先端面をＳＵＳの地の色が現れるようにし、アライメントマーク２６内を黒色としたので、高いンコトラストを得ることができ、画像処理を高精度で行うことができる。また、そのコントラストを得るために、表面処理（カナック処理）を利用しているので、工程を徒に増加させることなく済ませることができる。
【００３６】
このように本実施例によれば、吸着ツール２０に吸着された部品５の位置を、視覚認識により検出するものにあって、吸着ツール２０の先端面に、ノズル部１９の周囲部に位置して２個のアライメントマーク２６、２６を設け、視覚認識装置８は、部品５の撮影画像データから各アライメントマーク２６、２６の位置を検出し、それらの位置を基準として部品５の位置ずれを求めるように構成したので、吸着ツール２０の姿勢に関係なく部品５の位置ずれ量を正確に求めることができて高精度の実装作業を行うことができるという優れた効果を奏するものである。
【００３７】
（２）第２〜第４の実施例、その他の実施例
次に、図６〜図１０を参照して、本発明の第２〜第４の実施例、並びに、その他の実施例について述べる。尚、以下に述べる各実施例については、上記第１の実施例と同一部分については、同一符号を付して、新たな図示や詳しい説明を省略し、異なる点を中心に述べることとする。
【００３８】
図６は、本発明の第２の実施例を示すものであり、この第２の実施例では、吸着ツール３１の構成が上記第１の実施例の吸着ツール２０とは異なっている。即ち、この第２の実施例では、吸着ツール３１は、その先端にノズル部３２を有しており、そのノズル部３２の先端面（下面）から下方に凸となるように図で左右に２個のアライメントマーク３３、３３が、突起状に設けられている。このとき、２個のアライメントマーク３３、３３は、吸着ツール３１（ノズル部３２）の中心に対して、左右対称に位置し、丸棒状（円形）をなし、黒色に構成されている。
【００３９】
これら２個のアライメントマーク３３、３３は、吸着ツール３１（ノズル部３２）で吸着する部品５の厚み（下面）を越えない長さ寸法とされ、つまり、アライメントマーク３３、３３の先端の位置が、部品５の下面よりも下方に越えることが無いようにされている。アライメントマーク３３、３３は、ノズル部３２による部品５の吸着を邪魔することがない位置に設けられていることは勿論である。
【００４０】
かかる第２の実施例によれば、上記第１の実施例と同様に、吸着ツール３１に、２個のアライメントマーク３３、３３を設けたので、視覚認識装置８によりそれらの位置を基準として部品５の位置ずれを求めることができ、吸着ツール３１の姿勢に関係なく部品５の位置ずれ量を正確に求めることができて高精度の実装作業を行うことができるという優れた効果を奏する。それに加えて、部品５の画像をカメラにより撮影する際に、アライメントマーク３３、３３が、部品５の底面とほぼ同じ高さに位置していることになるので、焦点の影響を受けにくく、視覚認識の処理が行いやすくなる利点を得ることができる。
【００４１】
図７は、本発明の第３の実施例を示すものであり、吸着ツール４１の構成が上記第１の実施例等と異なっている。即ち、吸着ツール４１の先端面は、その外形が円形をなしているのであるが、本実施例では、吸着ツール４１の先端面外周部のうち、図で左右両端部の２箇所（角度１２０度離れた位置）に、例えばほぼ半円状の切欠部４２、４２が設けられている。
【００４２】
このとき、両切欠部４２、４２は、上記第１の実施例におけるアライメントマークと同等の機能を果たす。つまり、吸着ツール４１を含む部品５を撮影した撮影画像から、視覚認識装置８により、２点の切欠部４２、４２の位置を検出することに基づき、吸着ツール４１（ノズル部１９）の中心座標Ｏ及び姿勢（例えば２個の切欠部４２、４２を結ぶ直線が延びる方向である基準方向）を確実に認識することができる。そして、それら２点の切欠部４２、４２の位置を基準として、吸着されている部品５のＸ、Ｙ、θ方向の位置ずれ量を確実に求めることができる。
【００４３】
従って、上記第１の実施例等と同様に、吸着ツール４１の姿勢に関係なく部品５の位置ずれ量を正確に求めることができて高精度の実装作業を行うことができる。尚、この第３の実施例では、吸着ツール４１の先端面外周部に、２個の切欠部４２、４２を設けるようにしたが、図示は省略するが、例えば、複数個の突起部を外周側に凸となるように設けることもでき、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
図８は、本発明の第４の実施例の吸着ツール５１の構成を示すものであり、上記第１の実施例等と異なるところは以下の点である。即ち、この第４の実施例の吸着ツール５１においては、先端面に複数個のアライメントマークを設けることに代えて、吸着ツール５１の先端面の外周形状を非円形、例えば四角形（長方形）としている。そして、視覚認識装置８は、部品５の撮影画像データから吸着ツール５１の先端面の外周形状を検出し、その外周形状を基準として前記部品５の位置ずれを求めるように構成されている。
【００４５】
この場合、吸着ツール５１の外形形状例えば４つの頂点の位置を認識することに基づき、吸着ツール５１（ノズル部１９）の中心座標Ｏ及び姿勢例えば長辺（長軸）の延びる基準方向を認識することができる。そして、吸着されている部品５のＸ、Ｙ、θ方向の位置ずれ量を確実に求めることができる。従って、この第４の実施例によっても、上記第１の実施例等と同様に、吸着ツール５１の姿勢に関係なく部品５の位置ずれ量を正確に求めることができて高精度の実装作業を行うことができる。
【００４６】
尚、吸着ツールの非円形の外周形状としては、長方形以外にも、三角形、菱形、五角形、六角形などの多角形状、更には楕円（長円）形状などであっても良く、要するに、中心座標Ｏと基準方向（例えば長軸方向）とを検出できれば良い。
【００４７】
図９は、本発明のその他の実施例（第１の実施例等の変形例）を示すもので、吸着ツールの下面にアライメントマークを設ける際の、個数が異なる場合の２つの例を示している。即ち、図９（ａ）は、吸着ツール６１の下面に、３個のアライメントマーク６２が、同一円周上に、角度１２０°間隔で設けられている。
【００４８】
また、図９（ｂ）では、吸着ツール６３の下面に、４個のアライメントマーク６４が角度９０°間隔で設けられている。このように４個のアライメントマーク６４を設けた場合には、部品５によってアライメントマーク６４の一部（１個）が隠れてしまった場合でも、３個のアライメントマーク６４から吸着ツール６３の中心座標Ｏ及び基準方向を検出することが可能となるといった利点を得ることができる。
【００４９】
図１０は、本発明の更に異なるその他の実施例（第１の実施例等の変形例）を示すもので、アライメントマークの形状が異なる場合のいくつかの例を示している。即ち、図１０（ａ）のアライメントマーク７１は、十文字形状をなしている。図１０（ｂ）のアライメントマーク７２は、四角形（正方形）状をなしている。図１０（ｃ）のアライメントマーク７３は、三角形状をなしている。
【００５０】
図１０（ｄ）のアライメントマーク７４は、細長い横長形状をなしている。図１０（ｅ）のアライメントマーク７５は、横長な楕円（長円）形状をなしている。上記のように、アライメントマーク７１〜７５としては、円形以外でも、様々な形状とすることが可能であり、特に、十文字状のアライメントマーク７１や、四角形状のアライメントマーク７２は、中心（重心）位置を容易に検出することができる利点を得ることができる。
【００５１】
尚、本発明は上記し且つ図面に示した各実施例に限定されるものではなく、例えば、アライメントマークは、レーザマーキングやプリント等により形成するようにしても良く、また、部品実装装置の全体的なハードウエア構成についても様々な変形が可能である等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１は部品実装装置、３は基板（実装対象物）、５は部品、６は部品供給部、７は部品実装機構、８は視覚認識装置、９は制御装置（位置補正手段）、１３は移載ヘッド、１４はヘッド移動機構、１９，３２はノズル部、２０，３１，４１，５１，６１，６３は吸着ツール、２４はカメラ、２５は画像処理装置、２６，３３，６２，６４，７１，７２，７３，７４，７５はアライメントマーク、４２は切欠部を示す。
【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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