(57)【要約】【課題】基板に挿入実装される部品の位置や向きを検査できるようにすること。【解決手段】検査装置（３０）は、スルーホール（Ｈ）が形成された基板（Ｂ）と、スルーホールに端子（Ｌ）を挿入して実装される部品（Ｐ）との相対位置を検査する。検査装置は、基板に挿入実装された部品の表面にパターン（ＰＴ）を照射するパターン照射手段（３４）と、部品に照射されたパターンを撮像する第１撮像手段（３１）と、第１撮像手段で撮像したパターンの画像データに基づき、挿入実装された部品と基板との相対位置の良否判定をする判定部（４５）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールが形成された基板と、該スルーホールに端子を挿入して実装される部品との相対位置を検査する部品検査装置であって、
前記基板に挿入実装された前記部品の表面にパターンを照射するパターン照射手段と、
前記部品に照射された前記パターンを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した前記パターンの画像データに基づき、挿入実装された前記部品と前記基板との相対位置の良否判定をする判定部とを備えていることを特徴とする部品検査装置。
【請求項２】
前記基板に対する前記部品の正常位置で表れる前記パターンを基準データとして記憶する記憶部と、
前記判定部は、前記記憶部に記憶された基準データと前記画像データとを比較し、前記良否判定をすることを特徴とする請求項１に記載の部品検査装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記基板に挿入実装された前記部品の相対位置として、前記スルーホールへの前記端子の挿入方向に対する向き及び該挿入方向の位置の良否判定をすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品検査装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記基板に挿入実装された前記部品の相対位置として、前記基板と平行な面方向での向き及び位置の良否判定をすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の部品検査装置。
【請求項５】
前記請求項１ないし請求項４にいずれかに記載の部品検査装置と、該部品検査装置にて相対位置が検査される前記部品及び前記基板の挿入実装を行う挿入実装手段とを備え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、部品検査装置及び部品実装装置に関し、特に、スルーホールが形成された基板と、スルーホールに端子を挿入して実装される部品との相対位置を検査する部品検査装置及び部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板上の所定位置に配置された電子部品の装着状態を検査する検査装置として、例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。特許文献１に記載の検査装置は、電子部品が実装されたプリント基板からなる検査対象物にグリッドパターンを照射するグリッドパターン照射部と、グリッドパターンが照射された検査対象物を撮影するカメラと、カメラによる検査対象物の映像情報から検査対象物の高さを計算する制御部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５０８９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の検査装置は、プリント基板に表面実装された電子部品の高さを測定して検査するものであり、挿入実装された電子部品の基板に対する相対位置や傾きを検査できない、という問題がある。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、基板に挿入実装される部品の位置や向きを検査することができる部品検査装置及び部品実装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る部品検査装置は、スルーホールが形成された基板と、該スルーホールに端子を挿入して実装される部品との相対位置を検査する部品検査装置であって、前記基板に挿入実装された前記部品の表面にパターンを照射するパターン照射手段と、前記部品に照射された前記パターンを撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像した前記パターンの画像データに基づき、挿入実装された前記部品と前記基板との相対位置の良否判定をする判定部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る部品実装装置は、上記部品検査装置と、該部品検査装置にて相対位置が検査される前記部品及び前記基板の挿入実装を行う挿入実装手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板に挿入実装される部品の位置や向きを検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る部品実装装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態に係る制御部の機能ブロック図である。
【図３】実施の形態に係る基板表面撮像工程の一例を示す図である。
【図４】実施の形態に係る部品把持工程の一例を示す図である。
【図５】実施の形態に係る把持部品撮像工程の一例を示す図である。
【図６】実施の形態に係る部品挿入工程の一例を示す図である。
【図７】実施の形態に係る挿入端子検査工程の一例を示す図である。
【図８】実施の形態に係る仮半田付け工程の一例を示す図である。
【図９】実施の形態に係る第１面検査工程の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態に係る第１面検査工程の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態に係る第２面検査工程の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態に係る第２面検査工程の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る部品実装装置は、基板に形成されるスルーホールに対して挿入される端子を備えた部品を挿入実装する部品実装装置であり、基板に対する部品の挿入、部品の半田付け及び部品の位置検査等の工程を実施するものである。
【００１１】
ここで、一般に、端子を備えた電子部品を基板に実装する際には、端子の先端部分を基板のスルーホールに挿入する必要がある。この場合、スルーホールに対する電子部品（端子）の位置決めに精度が要求されるため、従来は手実装が主流であった。特に、パッケージに対して多数の端子が突出するコネクタ等の電子部品は、手作業によって実装する場合が多かった。
【００１２】
このような端子数が多いコネクタは、スルーホールに端子が奥まで挿入されずに浮いた状態となり易い、という問題があった。また、コネクタは、他の基板との連結に用いられたり、基板が内蔵される製品の筐体外部に露出されて外部機器の入出力端子の接続に用いられたりする場合が多い。このような場合にはコネクタの位置にズレが生じると、筐体と干渉したり、製品の組立に影響したりする、という問題があった。また、コネクタの全端子がスルーホールに挿入されていても、スルーホールと端子間の遊び等に起因して部品位置にズレが生じ、挿入実装位置としては適切でない場合がある、という問題があった。
【００１３】
本実施の形態の部品実装装置は、基板に挿入実装された部品にパターンを照射し、このパターンを撮像、良否判定して基板に対する部品の相対位置を検査することが可能となっており、上記の各問題を解消することができるものである。
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。また、以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。
【００１５】
図１は、実施の形態に係る部品実装装置の概略構成図である。図１に示すように、部品実装装置１は、基板Ｂに部品Ｐを実装する部品実装装置である。基板Ｂは、ＰＷＢ（Printed  Wiring  Board）やＰＣＢ（Printed  Circuit  Board）等で代表されるプリント基板である。基板Ｂには、部品Ｐの端子部分が挿入されるスルーホールＨが上面から下面に向かって貫通するように形成されている。基板Ｂは、部品Ｐが挿入される表面側を下方に向けて装置内の所定位置に搬送される。
【００１６】
部品Ｐは、スルーホールＨに対して挿入される端子Ｌ（リード線）を備えた電子部品である。図１に示す部品Ｐは、例えば直方体状のパッケージの一表面から複数の端子Ｌが突出するように設けられている。なお、部品の形状は図１に示す構成に限定されず、パッケージの形状や端子の本数等は、部品Ｐの種別によって異なるものとする。
【００１７】
部品実装装置１は、基板Ｂに部品Ｐを挿入する部品挿入ロボット１０と、基板Ｂに挿入された部品Ｐを半田付けする半田付けロボット２０と、後述する各部を検査するための検査装置（部品検査装置）３０とを備え、部品挿入ロボット１０、半田付けロボット２０及び検査装置３０が制御部４０によって制御される。ここにおいて、部品挿入ロボット１０及び半田付けロボット２０と、これらロボット１０、２０を後述のように制御する制御部４０の制御系とによって挿入実装手段が構成される。また、検査装置３０は、後述する検査に関する制御部４０の制御系を含むものである。
【００１８】
部品挿入ロボット１０は、例えば、複数のリンクを連結したアーム１１を有する６軸多関節ロボットで構成され、基板Ｂの表面側（下方）に設けられている。アーム１１の先端には、部品Ｐを把持する把持ハンド１２が設けられている。
【００１９】
半田付けロボット２０は、例えば、複数のリンクを連結したアーム２１を有する６軸多関節ロボットで構成され、基板Ｂの裏面側（上方）に設けられている。アーム２１の先端には、半田付け用のヘッド２２が取り付けられている。なお、半田付けロボット２０は、部品挿入ロボット１０と同一の６軸多関節ロボットを用い、把持ハンド１２の代わりに半田付け用のヘッド２２を取り付けて構成してもよい。
【００２０】
検査装置３０は、第１撮像手段３１と、第２撮像手段３２と、第３撮像手段３３と、パターン照射手段３４と、を備えている。パターン照射手段３４は、基板Ｂに実装された部品Ｐの表面に対してパターンを照射するプロジェクタ等からなり、詳細については後述する。
【００２１】
第１ないし第３撮像手段３１〜３３としては、内部にＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を備えた撮像カメラが例示できる。第１撮像手段３１は、部品挿入ロボット１０におけるアーム１１の先端側に設けられ、基板Ｂの表面（図１中下面）とパターン照射手段３４によって部品Ｐに照射されたパターンとを撮像する。第２撮像手段３２は、半田付けロボット２０におけるアーム２１の先端側に設けられ、基板Ｂの裏面（図１中上面）を撮像する。第３撮像手段３３は、部品挿入ロボット１０の可動範囲内に配置されており、部品挿入ロボット１０が保持する部品Ｐを撮像する。
【００２２】
図２は、実施の形態に係る制御部の機能ブロック図である。図２に示すように、本実施の形態に係る制御部４０は、部品実装装置１の各部を統括制御するものであり、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等を含んで構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。制御部４０は、ロボット制御部４１、撮像制御部４２、画像処理部４３、演算部４４、判定部４５、記憶部４６として機能する。なお、図２に示す制御部４０の機能ブロックは、本発明に関連する構成のみを示しており、それ以外の構成については省略している。
【００２３】
ロボット制御部４１は、演算部４４によって演算処理された座標位置等に応じ、各ロボット１０、２０におけるアーム１１、２１の角度及び変位量等の動作を制御する。ロボット制御部４１による部品挿入ロボット１０の制御によって、基板Ｂへ部品Ｐが挿入される他、パターン照射手段３４によって部品Ｐにパターン照射したり、当該パターンや基板Ｂの表面を第１撮像手段３１で撮像したりすることができるよう、それらを移動できる。また、ロボット制御部４１による半田付けロボット２０の制御によって、ヘッド２２により基板Ｂへ部品Ｐが半田付けされる他、基板Ｂの裏面を第２撮像手段３２で撮像することができる。
【００２４】
撮像制御部４２は、第１ないし第３撮像手段３１〜３３における撮像のタイミングや撮像条件等を制御する他、それらから出力された撮像画像の画像データを入力して画像処理部４３や演算部４４に出力する。
【００２５】
画像処理部４３は、撮像画像の画像データにおいて所定領域を抽出する画像処理を行ったり、抽出した画像データの寸法や形状を特定する処理を行ったりする。具体的には、第１撮像手段３１が撮像した撮像画像から、パターン照射手段３４によって部品Ｐに照射されたパターンのみを抽出する画像処理を行う。
【００２６】
演算部４４は、記憶部４６に記憶されているプログラムに従い、画像処理部４３等から入力される情報に対する各種の演算処理や、各種の制御処理（表示部５２の表示制御等）を行う。例としては、記憶部４６に記憶された部品Ｐの挿入位置情報と、第１撮像手段３１や第３撮像手段３３の撮像画像から得られる各種情報とを照らし合わせて、当該情報から部品Ｐの種別を認識したり、部品Ｐの挿入実装位置を算出したりする。
【００２７】
また、演算部４４には、入力部５１及び表示部５２が接続されている。入力部５１は、例えば、キーボード、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイク等を含み、オペレータ等からの操作によるデータを取得して演算部４４に出力する。また、入力部５１は、通信インターフェースとしてパソコン等の外部装置から有線又は無線通信によってデータを取得するようにしたり、データを内蔵するメモリーカード等の記憶媒体を接続可能なスロット等のインターフェースとしたりしてもよい。
【００２８】
表示部５２は、ディスプレイ等によって構成され、オペレータに対し、演算部４４での演算処理結果や、後述するアラームを表示する。
【００２９】
判定部４５は、記憶部４６に記憶された良否判定の基準データ（閾値）と、各撮像手段３１〜３３で撮像した画像データとを比較し、挿入実装された部品Ｐと基板Ｂとの相対位置を良否判定する。画像データとしては、部品Ｐに照射されたパターンの画像や、スルーホールＨ内の位置する端子Ｌの画像等が挙げられる。
【００３０】
記憶部４６には、上記基準データや、各撮像手段３１〜３３から出力される画像データ、画像処理部４３の画像処理結果、演算部４４の演算処理結果、判定部４５の判定結果が記憶される。また、記憶部４６には、演算部４４が各種の演算、制御を行うためのプログラムや、アプリケーションとして機能するためのプログラム、データ等が記憶される。
【００３１】
次に、実施の形態に係る部品実装工程の一連の流れについて説明する。本実施の形態の部品実装工程においては、仮挿入実装工程を行った後、検査工程を行い、検査工程で良好な判定がなされた場合、本挿入実装工程が行われる。先ず、図３から図８を参照して、仮挿入実装工程の流れについて説明する。図３から図８は、仮挿入実装工程の各工程を示すものであり、図３は、実施の形態に係る基板表面撮像工程の一例を示す図である。図４は、実施の形態に係る部品把持工程の一例を示す図である。図５は、実施の形態に係る把持部品撮像工程の一例を示す図である。図６は、実施の形態に係る部品挿入工程の一例を示す図である。図７は、実施の形態に係る挿入端子検査工程の一例を示す図である。図８は、実施の形態に係る仮半田付け工程の一例を示す図である。部品Ｐの仮挿入実装工程は、基板表面撮像工程、部品把持工程、把持部品撮像工程、部品挿入工程、挿入端子検査工程及び仮半田付け工程の順に実施される。以下、各工程を順番に説明する。なお、以下において、基板の面方向をＸＹ方向とし、基板の厚み方向（基板に対する部品の挿入方向）をＺ方向とする。
【００３２】
図３に示すように、先ず、基板表面撮像工程が実施される。基板表面撮像工程では、第１撮像手段３１の撮像方向に対して基板Ｂが直交し、第１撮像手段３１の視野に基板Ｂが入るようにアーム１１の角度及び移動量が調整される。ここで、基板Ｂの表面には、図示はされていないが、部品実装装置１に対する基板Ｂの配置位置を認識するための基準マークの印刷や、部品Ｐの種別を示す識別コードの印刷、部品Ｐの実装位置（挿入位置）を示すシルク印刷が予め施されている。
【００３３】
かかる基準マーク等が第１撮像手段３１によって撮像され、撮像画像が第１撮像手段３１から制御部４０の撮像制御部４２（図２参照）に出力される。この撮像画像に基づき、制御部４０の演算部４４（図２参照）では、スルーホールＨの位置座標（ＸＹ座標）を含む基板Ｂの位置姿勢や、挿入実装する部品Ｐの挿入位置座標（ＸＹ座標）及び端子Ｌの挿入量（Ｚ座標）が演算される。そして、それらの情報が記憶部４６（図２参照）に記憶される。
【００３４】
次に、部品把持工程が実施される。図４に示すように、部品把持工程では、部品挿入ロボット１０のアーム１１を駆動し、把持ハンド１２を用いてトレーＴ上の部品Ｐをピックアップする。ピックアップする部品Ｐの位置座標は、先に撮像手段（不図示）で撮像した撮像画像から認識してもよい。
【００３５】
次に、把持部品撮像工程が実施される。図５に示すように、把持部品撮像工程では、把持ハンド１２で把持した部品Ｐが第３撮像手段３３によって撮像される。このとき、第３撮像手段３３に対して部品Ｐの底面（端子Ｌが設けられる面）が向けられ、部品Ｐの底面及び端子Ｌが第３撮像手段３３の撮像範囲に入るようにアーム１１の位置が調整される。第３撮像手段３３の撮像画像は、制御部４０の撮像制御部４２（図２参照）に出力され、この撮像画像に基づき、制御部４０の演算部４４（図２参照）では、把持ハンド１２に対する端子Ｌを含む部品Ｐの位置姿勢が認識される。そして、演算部４４では、認識された部品Ｐの位置姿勢と、基板表面撮像工程にて記憶部４６に記憶された情報とを照らし合わせ、挿入実装する部品Ｐの挿入位置座標（ＸＹ座標）及び端子Ｌの挿入量（Ｚ座標）が補正される。この補正によって、端子Ｌを含む部品Ｐ毎の形状に応じた当該部品Ｐの最適な挿入実装位置が演算される。
【００３６】
なお、把持部品撮像工程において、第３撮像手段３３の撮像方向に対する把持ハンド１２で把持した部品Ｐの向きは、上述の向きに限定されるものでなく変更してもよい。例えば、第３撮像手段３３の撮像方向に対して端子Ｌの延在方向が垂直となる向きとしたり、複数の方向で部品Ｐを撮像したりしてもよい。
【００３７】
次に、部品挿入工程が実施される。図６に示すように、部品挿入工程では、部品挿入ロボット１０により、把持ハンド１２で把持した部品Ｐの端子Ｌが基板ＢのスルーホールＨに挿入される。この挿入位置は、把持部品撮像工程で補正された挿入実装位置であり、端子ＬとスルーホールＨの向き及び位置座標が一致するようにアーム１１の角度が調整されてから、補正された挿入量で端子Ｌが挿入される。これにより、部品Ｐは、基板Ｂに対して所定の絶縁距離を保った状態で適切な位置に挿入され、また、スルーホールＨと端子Ｌ間に遊びがあっても部品Ｐの挿入実装位置（ＸＹ座標）が適切に設定される。
【００３８】
次に、挿入端子検査工程が実施される。図７に示すように、挿入端子検査工程では、半田付けロボット２０を駆動し、第２撮像手段３２の視野に端子Ｌが挿入されたスルーホールＨが入るよう、アーム２１の角度及び移動量が調整される。かかるスルーホールＨが第２撮像手段３２によって撮像され、撮像画像が第２撮像手段３２から制御部４０の撮像制御部４２（図２参照）に出力される。制御部４０の判定部４５（図２参照）では、かかる撮像画像と、記憶部４６（図２参照）に予め記憶されたスルーホールＨに対する端子Ｌの挿入位置についての良否判定の閾値となる情報とを比較することで、挿入位置の良否判定が実施される。この良否判定において、不良と認識された場合には部品挿入ロボット１０を駆動して端子Ｌの挿入位置が補正される。良好と認識された場合には、部品挿入ロボット１０による部品Ｐの挿入位置が維持されたまま仮半田付け工程が実施される。
【００３９】
図８に示すように、仮半田付け工程では、半田付けロボット２０を駆動し、検査したスルーホールＨ内の端子Ｌ近傍にヘッド２２の先端が位置するよう、アーム２１の角度及び移動量が調整される。そして、基板Ｂの裏面から突出した端子Ｌにヘッド２２によって半田付けが行われる。半田付けは、全ての端子Ｌのうちの一部、好ましくは１本の端子Ｌについて行われる。このように最小限の端子Ｌについて半田付けする仮半田付けを実施することで、後述の検査工程での不良判定時に、半田を溶かして基板Ｂに対する部品Ｐの挿入位置を調整できるようになる。仮半田付け工程の完了をもって仮挿入実装工程が完了される。
【００４０】
上記仮挿入実装工程が完了された後、仮半田付けされた部品Ｐと基板Ｂとの相対位置を検査する検査工程が実施される。以下、図９から図１２を参照して本実施の形態の検査工程の流れについて説明する。図９から図１２は、検査工程の各工程を示すものであり、図９及び図１０は、実施の形態に係る第１面検査工程の一例を示す図である。図１１及び図１２は、実施の形態に係る第２面検査工程の一例を示す図である。検査工程は、第１面検査工程及び第２面検査工程の順に実施される。以下、パターン照射手段３４について説明した後、各工程を順番に説明する。
【００４１】
図９Ａは、パターン照射手段での照射状態を正面から見た模式図であり、図９Ｂは、図９Ａを側方から見た模式図である。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、検査工程では、パターン照射手段３４によって部品Ｐのパッケージ表面にパターンＰＴを照射する。パターン照射手段３４は、光源及び光源からの光を発散させるレンズ（何れも不図示）を備え、このレンズを加工することによって規定のパターンＰＴを部品Ｐのパッケージ表面に照射可能に設けられる。なお、照射されるパターンＰＴは、本実施の形態では格子模様としたが、これに限られるものでなく、例えば、縦縞模様、横縞模様、市松模様、複数の点を等間隔に並べた形態としてもよい。
【００４２】
図９に示すように、先ず、第１面検査工程が実施される。第１面検査工程では、基板Ｂに挿入された部品Ｐの相対位置として、スルーホールＨへの端子Ｌの挿入方向（Ｚ方向）に対する挿入位置及びＸ方向回りの向きが良否判定される。この良否判定では、基板Ｂに実装された部品ＰのＺ方向に沿う一表面となる第１面Ｐａについて検査される。
【００４３】
第１面検査工程では、先ず、部品挿入ロボット１０のアーム１１を駆動し、第１撮像手段３１の撮像範囲及びパターン照射手段３４の照射範囲に、基板Ｂに実装された部品Ｐの第１面Ｐａが位置するよう、アーム１１の角度及び移動量が調整される。その後、パターン照射手段３４によって部品Ｐの第１面ＰａにパターンＰＴが照射され、第１撮像手段３１によって照射されたパターンＰＴが撮像される。このパターンＰＴは、第１面Ｐａより相当広い範囲に照射されるよう撮像制御部４２（図２参照）によって制御される。撮像画像は第１撮像手段３１から制御部４０の撮像制御部４２に出力され、画像処理部４３（何れも図２参照）でパターンＰＴのみを抽出するよう画像処理される。
【００４４】
図１０Ａは、正常な状態で挿入実装された部品を示す図であり、図１０Ｂは、異常な状態で挿入実装された部品を示す図であり、図１０Ｃは、それらの状態のパターンの比較図である。図１０Ａの正常な状態では、部品Ｐのパッケージ底面が基板Ｂに対して一定の間隔に保たれ、端子ＬがスルーホールＨへの挿入方向（Ｚ方向）に平行に向けられている。これに対し、図１０Ｂの異常な状態は、いわゆる浮きが有る状態であり、部品Ｐのパッケージ底面と基板Ｂとの間隔が変化する傾いた状態となり、端子ＬもＺ方向に対して傾いた状態となる。これらの状態では、部品Ｐの第１面Ｐａに照射されたパターンＰＴ１、ＰＴ２が相違して表れる。具体的には、図１０Ｃに示すように、正常な位置のパターンＰＴ１の幅Ｗ１に比べ、異常な状態のパターンＰＴ２の幅Ｗ２の方が長くなる。
【００４５】
従って、第１面検査工程では、部品Ｐの挿入位置についての良否判定の閾値（基準データ）として、幅Ｗ１又は幅Ｗ１に所定係数を乗じた値を記憶部４６（図２参照）に予め記憶させておく。そして、判定部４５（図２参照）にて、かかる閾値と画像処理部４３で求めたパターンＰＴの幅とを比較することで、挿入位置の良否判定が実施される。
【００４６】
図１１は、パターン照射手段での照射状態を正面から見た模式図である。第２面検査工程では、基板Ｂに挿入された部品Ｐの相対位置として、基板Ｂの表面と平行な面方向（ＸＹ方向）での挿入位置及びＺ方向周りの向きが良否判定される。この良否判定では、基板Ｂの表面に沿う方向に配置される一表面となる第２面Ｐｂの位置について検査される。
【００４７】
第２面検査工程では、部品挿入ロボット１０のアーム１１を駆動し、第１撮像手段３１の撮像範囲及びパターン照射手段３４の照射範囲に、基板Ｂに実装された部品Ｐの第２面Ｐｂが位置するよう、アーム１１の角度及び移動量が調整される。このパターンＰＴは、正常に配置された第２面Ｐｂと同一位置及び範囲に照射されるよう撮像制御部４２（図２参照）によって制御される。撮像画像は第１撮像手段３１から制御部４０の撮像制御部４２に出力され、画像処理部４３（何れも図２参照）でパターンＰＴのみを抽出するよう画像処理される。
【００４８】
図１２Ａは、正常な状態で挿入実装された部品を示す図であり、図１２Ｂ及び図１２Ｃは、異常な状態で挿入実装された部品を示す図である。図１２Ａの正常な状態となる部品Ｐの挿入位置に対し、図１２Ｂでは、点線で示した正常な挿入位置に対して第２面Ｐｂの位置にズレが生じており、図１２Ｃでは、第２面Ｐｂの位置に傾きが生じている。これらの状態では、部品Ｐの第２面Ｐｂに照射されたパターンＰＴ３、ＰＴ４、ＰＴ５が相違して表れる。具体的には、正常な位置のパターンＰＴ３と、異常な状態のパターンＰＴ４、ＰＴ５とは異なった形状として表れる。
【００４９】
従って、第２面検査工程では、部品Ｐの挿入位置についての良否判定の閾値として、正常な挿入位置に部品Ｐが存在する場合のパターンＰＴ３をモデル（基準データ）として記憶部４６（図２参照）に予め記憶させておく。そして、判定部４５（図２参照）にて、かかる閾値と画像処理部４３で処理したパターンＰＴとを比較することで、挿入位置の良否判定が実施される。
【００５０】
第１面検査工程及び第２面検査工程における良否判定において、不良と判定された場合には、演算部４４による制御によって表示部５２（図２参照）にアラーム表示させたり、不図示の報知手段によって警報を発したりする。良好と判定された場合には、本挿入実装工程が行われる。
【００５１】
本挿入実装工程は、図８に示す仮田付け工程において、一部の端子Ｌについて行われた半田付けが全ての端子Ｌに対して行われる。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態に係る部品実装装置１によれば、部品Ｐに照射されたパターンＰＴの画像データに基づき、基板Ｂに対する部品Ｐの挿入実装位置の良否を判定することができる。しかも、部品Ｐの異なる２つの面となる第１面Ｐａ及び第２面ＰｂにパターンＰＴを照射して良否判定を行うので、Ｚ方向に対する向き及び位置の良否判定と、ＸＹ方向での向き及び位置の良否判定との両方を行うことができる。これにより、部品Ｐの挿入実装状態が図１０Ｂのように傾いた状態だけでなく、図１２Ｃのように傾いたり、図１２Ｂのように位置ズレした状態になることを回避することができる。この結果、基板Ｂに対する部品Ｐの挿入実装位置の高精度化を図ることができ、他の部品や外部機器との接続や連結、組み立てを良好に行うことができる。
【００５３】
また、第１撮像手段３１及びパターン照射手段３４を部品挿入ロボット１０の先端側に設けたので、第１撮像手段３１の撮像範囲及びパターン照射手段３４の照射範囲の自由度を高めることができる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、方向などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００５５】
例えば、上記実施の形態では、第１撮像手段３１によって照射されたパターンＰＴと、基板Ｂの表面との両方を撮像したが、それらを別々の撮像手段によって撮像するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記検査工程（第１面検査工程及び第２面検査工程）における良否判定において不良と判定された場合、各ロボット１０、２０を駆動し、仮半田付けした半田を溶かして基板Ｂから部品Ｐを自動的に取り外したり、部品Ｐの位置を補正してから、再度仮半田付けしたりしてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態において、検査装置３０を部品実装装置１に組み込んだ場合を説明したが、検査装置３０だけで単独で構成してもよい。この場合、例えば、第１撮像手段３１及びパターン照射手段３４を固定しておき、部品Ｐが仮半田付けされた基板Ｂを搬送する搬送手段によって基板Ｂの向きを変え、部品Ｐへのパターン照射及びその撮像を行えるようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態において、把持ハンド１２で部品Ｐをピックアップ（把持）する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、吸着式のハンドで部品Ｐをピックアップしてもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態において、部品挿入ロボット１０及び半田付けロボット２０は、６軸多関節ロボットで構成されるとしたが、この構成に限定されない。部品挿入ロボット１０及び半田付けロボット２０は、例えば、３軸タイプのロボットで構成されてもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態において、部品挿入ロボット１０がトレーＴから部品Ｐをピックアップする前に基板表面撮像工程を実施する構成としたが、この構成に限定されない。基板表面撮像工程は、部品Ｐを基板Ｂに挿入する前であればどのタイミングで実施されてもよく、例えば、部品把持工程の後に実施されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上説明したように、本発明は、基板に挿入実装される部品の位置や向きを検査することができるという効果を有し、特に、端子を備えた電子部品を実装する部品実装装置に組み込んで利用することが有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１  部品実装装置
１０  部品挿入ロボット（挿入実装手段）
２０  半田付けロボット（挿入実装手段）
３０  検査装置（部品検査装置）
３１  第１撮像手段（撮像手段）
３４  パターン照射手段
４５  判定部
４６  記憶部
Ｂ  基板
Ｈ  スルーホール
Ｌ  端子
Ｐ  部品
【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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