(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線の回りに回動可能なノズルホルダと、該ノズルホルダに前記軸線と同心の円周上において軸線方向に移動可能に保持され、部品を吸着して該部品を基板上に装着する複数の吸着ノズルと、前記ノズルホルダを前記軸線の回りに回動して前記複数の吸着ノズルを作業位置に順次割出すノズルホルダ割出し装置と、前記吸着ノズルを前記作業位置で軸線方向に進退移動させる吸着ノズル進退移動装置とを有する部品装着ヘッドにおいて、
前記ノズルホルダの回転方向において前記作業位置より先方の先行位置に割出された前記吸着ノズルと該吸着ノズルの先端に吸着された部品の先行位置側面像、及び前記ノズルホルダの回転方向において前記作業位置より後方の後行位置に割出された前記吸着ノズルと該吸着ノズルの先端に吸着された部品の後行位置側面像が、第１光路および第２光路を通って一台の側面撮像カメラに導入され先行位置側面画像および後行位置側面画像として一画面上に撮像される吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置にして、
前記先行位置側面画像および前記後行位置側面画像の一方が他方より前記一画面上において占める面積が大きくなるように前記第１光路および第２光路が設定されていることを特徴とする吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置。
【請求項２】
請求項１において、前記先行位置側面画像が前記後行位置側面画像より大きくなるように前記第１光路および第２光路が設定されていることを特徴とする吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置。
【請求項３】
請求項２において、前記先行位置側面画像における前記吸着ノズルの中心が前記先行位置側面画像の中心に対してオフセットするように前記第１光路が設定されていることを特徴とする吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、前記先行位置側面画像および前記後行位置側面画像の範囲を設定するために、前記第１光路および第２光路を遮断する遮断壁に開口領域が調整可能な開口枠が、前記先行位置および前記後行位置に割出された吸着ノズルの先端部と該吸着ノズルに吸着された部品に対向して設けられていることを特徴とする吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転割出し可能なノズルホルダに昇降可能に装架された吸着ノズルで部品を吸着し、基板上に装着する部品装着ヘッドにおいて、吸着ノズルと該吸着ノズルの先端に吸着された部品の側面画像を取得する吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転割出し可能なノズルホルダに吸着ノズルが昇降可能に装架された部品装着ヘッドにおいては、部品装着ヘッドが部品供給装置の部品供給位置上に移動されると、ノズルホルダの割出し回転により作業位置に割り出された吸着ノズルが、下降して部品供給位置の部品を吸着して上昇し、部品装着ヘッドが部品を基板上に装着する装着位置に移動されると、吸着ノズルが下降して部品を基板上に装着して上昇する。本出願人の先願に係る特願２００７−１５８６５８号の明細書に記載されているように、ノズルホルダの回転方向において作業位置より先方の先行位置に割出された吸着ノズルと該吸着ノズル先端に吸着された部品の先行位置側面像、及び後方の後行位置に割出された吸着ノズルと該吸着ノズルの先端に吸着された部品の後行位置側面像を、一台の側面撮像カメラで先行位置側面画像および後行位置側面画像として一画面上に撮像する側面画像取得装置が開発されている。
【０００３】
また、一台の撮像カメラでバンプ付きＩＣの裏面画像及び側面画像を取得するＩＣ検査装置が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００７−１４９９０８号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
部品装着ヘッドが部品供給装置の部品供給位置上に移動されて複数の吸着ノズルに部品を順次吸着保持させているとき、正常状態では、吸着ノズルが部品を吸着する作業位置よりノズルホルダの回転方向において先方の先行位置に位置する吸着ノズルは部品を吸着しており、後方の後行位置に位置する吸着ノズルは部品を吸着していない。従って、先行位置側面画像によって部品有無の確認、部品の高さ測定、姿勢確認、及び表裏判定等が行われるので、先行位置側面画像には部品の半分強が写る大きな面積が必要であるが、後行位置側面画像によっては部品の有無確認しか行われないので、後行位置側面画像は吸着ノズルの先端部分が写る程度の小さい面積でよい。
【０００５】
しかし、特願２００７−１５８６５８号の明細書に記載された側面画像取得装置では、一台の側面撮像カメラで一画面に取得される先行位置側面画像および後行位置側面画像の面積を等しくしているので、先行位置側面画像の面積を部品の半分強を写すことができる大きさにすることができず、部品の高さ測定、姿勢確認、表裏判定等が不可能な場合が生じる。逆に、後行位置側面画像は吸着ノズルの先端に吸着された部品の一部が写れば部品の有無が確認できるにも拘らず、側面撮像カメラの一画面の半分を占めている。
【０００６】
なお、部品装着ヘッドが部品を基板に装着する装着位置に移動されているときは、後行位置に位置する吸着ノズルは部品を吸着しており、先行位置に位置する吸着ノズルは部品を吸着していない。部品を基板に装着する前に、後行位置側面画像によって部品有無の確認、部品の高さ測定、姿勢確認、及び表裏判定等を行う場合は、後行位置側面画像には部品の半分強が写る大きな面積が必要であり、先行位置側面画像によっては部品の有無確認しか行われないので、先行位置側面画像は吸着ノズルの先端部分が写る程度の小さい面積でよい。
【０００７】
また、特許文献１に記載されたＩＣ検査装置では、先行位置及び後行位置にそれぞれ割出された吸着ノズルと該吸着ノズルに吸着された部品の先行位置側面像および後行位置側面像を一台の側面撮像カメラで一画面に撮像することは不可能である。
【０００８】
本発明は係る従来の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ノズルホルダの回転方向において作業位置より先方の先行位置及び後方の後行位置に割出された吸着ノズルと該吸着ノズルに吸着された部品の先行位置側面像および後行位置側面像を一台の側面撮像カメラで一画面上に互いに異なる画像面積で撮像可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置の構成上の特徴は、軸線の回りに回動可能なノズルホルダと、該ノズルホルダに前記軸線と同心の円周上において軸線方向に移動可能に保持され、部品を吸着して該部品を基板上に装着する複数の吸着ノズルと、前記ノズルホルダを前記軸線の回りに回動して前記複数の吸着ノズルを作業位置に順次割出すノズルホルダ割出し装置と、前記吸着ノズルを前記作業位置で軸線方向に進退移動させる吸着ノズル進退移動装置とを有する部品装着ヘッドにおいて、前記ノズルホルダの回転方向において前記作業位置より先方の先行位置に割出された前記吸着ノズルと該吸着ノズルの先端に吸着された部品の先行位置側面像、及び前記ノズルホルダの回転方向において前記作業位置より後方の後行位置に割出された前記吸着ノズルと該吸着ノズルの先端に吸着された部品の後行位置側面像が、第１光路および第２光路を通って一台の側面撮像カメラに導入され先行位置側面画像および後行位置側面画像として一画面上に撮像される吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置にして、前記先行位置側面画像および前記後行位置側面画像の一方が他方より前記一画面上において占める面積が大きくなるように前記第１光路および第２光路が設定されていることである。
【００１０】
請求項２に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置の構成上の特徴は、  請求項１において、前記先行位置側面画像が前記後行位置側面画像より大きくなるように前記第１光路および第２光路が設定されていることである。
【００１１】
請求項３に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置の構成上の特徴は、請求項２において、前記先行位置側面画像における前記吸着ノズルの中心が前記先行位置側面画像の中心に対してオフセットするように前記第１光路が設定されていることである。
【００１２】
請求項４に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記先行位置側面画像および前記後行位置側面画像の範囲を設定するために、前記第１光路および第２光路を遮断する遮断壁に開口領域が調整可能な開口枠が、前記先行位置および前記後行位置に割出された吸着ノズルの先端部と該吸着ノズルに吸着された部品に対向して設けられていることである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置によれば、ノズルホルダの回転方向において作業位置より先方の先行位置及び後方の後行位置に割出された吸着ノズルと該吸着ノズルに吸着された部品の先行位置側面像および後行位置側面像は、第１光路および第２光路で一台の側面撮像カメラに導入され、先行位置側面画像および後行位置側面画像として一画面上に撮像される。そして、先行位置側面画像および後行位置側面画像の一方が他方より一画面上において占める面積が大きくなるように第１光路および第２光路が設定されているので、先行位置側面画像および後行位置側面画像のうちの面積の大きい方で、例えば部品の高さ測定、姿勢確認、及び表裏判定を行うことができる。面積の小さい方では部品の有無を十分に判定することができる。
【００１４】
請求項２に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置によれば、先行位置側面画像の方が後行位置側面画像より一画面上で大きくなる。部品装着ヘッドが部品供給装置の部品供給位置上に移動しているとき、部品供給位置と対向する作業位置よりノズルホルダの回転方向において先方の先行位置に位置する吸着ノズルは部品を吸着しており、後方の後行位置に位置する吸着ノズルは部品を吸着していない。従って、吸着後に先行位置に割出された吸着ノズルと該吸着ノズルに吸着された部品を撮像した大きい面積の先行位置側面画像に、部品の広い範囲が入るので、吸着ノズル先端に吸着された部品の高さの測定、正しい姿勢で吸着されていることの確認、即ち、傾斜した姿勢で吸着されていないか、表裏反対で吸着されていないか等を部品の有無とともに確認することができる。後行位置に割出された吸着ノズル部分を撮像した小さい面積の後行位置側面画像によって吸着ノズル先端に部品が誤って吸着されていないことを確認することができる。
【００１５】
また、吸着ノズルが部品を吸着した直後に部品の高さの測定、正しい姿勢で吸着されていることの確認等を行うので、不良部品や吸着姿勢の悪い部品を早期に発見し、無駄な搬送や誤装着を効率的に確実に防止することができる。
【００１６】
請求項３に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置によれば、前記先行位置側面画像における吸着ノズルの中心が先行位置側面画像の中心に対してオフセットされる。従って、吸着後に先行位置に割出された吸着ノズルの先端部分を撮像した大きい面積の先行位置側面画像において、吸着ノズルの中心が更にオフセットされるので、例えば、かなり大きい部品の少なくとも半分以上が先行位置側面画像の吸着ノズル中心の両側部分の面積の広い方に入るので、吸着ノズル先端に吸着された部品の高さの測定、正しい姿勢で吸着されていることの確認等を確実に行うことができる。
【００１７】
請求項４に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置によれば、第１光路および第２光路を遮断する遮断壁に開口領域が調整可能な開口枠が、先行位置および後行位置に割出された吸着ノズルの先端部と該吸着ノズルに吸着された部品に近い位置で対向して設けられているので、先行位置側面画像および後行位置側面画像の大きさ、範囲を適切に設定することができ、一画面を有効に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置を備えた部品装着装置３０は、図１に示すように、部品供給装置７０、基板搬送装置６０および部品移載装着８０を備えている。
【００１９】
部品供給装置７０は、基枠９０上に複数のカセット式フィーダ７１を並設して構成したものである。カセット式フィーダ７１は、基枠９０に離脱可能に取付けた本体７２と、本体７２の後部に着脱可能に装着した供給リール７３と、本体７２の先端に設けた部品供給位置７４を備えている。供給リール７３には部品が所定ピッチで封入された細長いテープが巻回保持され、このテープがスプロケットにより所定ピッチで引き出され、部品が封入状態を解除されて部品供給位置７４に順次送り込まれる。また、部品供給装置７０と基板搬送装置６０の間には、部品の保持位置を検出するＣＣＤカメラ７５が設けられている。なお、部品移載装置８０は、図１においては後方に退いているが、部品Ｐを基板に装着する際にはＣＣＤカメラ７５の上方を経由して基板搬送装置６０により所定位置に搬送された基板上に移動するようになっている。
【００２０】
基板搬送装置６０は、基板をＸ軸方向に搬送するもので、第１搬送装置６１および第２搬送装置６２を２列並設したいわゆるダブルコンベアタイプのものである。第１搬送装置６１および第２搬送装置６２は、基台６３上にそれぞれ一対のガイドレール６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂを互いに平行に対向させてそれぞれ水平に並設し、これらガイドレール６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂによりそれぞれ案内される基板を支持して搬送する一対のコンベアベルトを互いに対向させて並設して構成されたものである。また、基板搬送装置６０には所定位置まで搬送された基板を押し上げてクランプするクランプ装置が設けられ、このクランプ装置によって基板が所定位置で位置決め固定される。
【００２１】
部品移載装置８０はＸＹロボットタイプのものであり、基枠９０上に装架されて基板搬送装置６０および部品供給装置７０の上方に配設され、Ｙ軸サーボモータ１１によりＹ軸方向に移動されるＹ軸スライダ１２を備えている。Ｙ軸スライダ１２には、図２に示すように、Ｘ軸スライダ１３がＹ軸方向と直交するＸ軸方向に移動可能に案内されている。
【００２２】
すなわち、Ｘ軸スライダ１３は、Ｙ軸スライダ１２に固定されたＸ軸方向に延びる一対のガイドレール１２ａと、Ｘ軸スライダ１３に固定された一対のガイドブロック１３ａを介して、Ｙ軸スライダ１２に移動可能に保持されている。Ｙ軸スライダ１２には図示しないＸ軸サーボモータが固定され、このＸ軸サーボモータの出力軸にはＸ軸方向に延びるボールねじ軸１２ｂが連結されている。ボールねじ軸１２ｂは、ボールを介してＸ軸スライダ１３に固定されたボールナット１３ｂに螺合されている。これにより、Ｘ軸サーボモータが回転すると、ボールねじ軸１２ｂが回転し、Ｘ軸スライダ１３はボールナット１３ｂを介してガイドレール１２ａに案内されてＸ軸方向に移動する。
【００２３】
Ｘ軸スライダ１３上には、部品を吸着して基板に装着する部品装着ヘッド１０が取付けられている。部品装着ヘッド１０は、図２に示すように、Ｒ軸モータ１５、インデックス軸１６、ノズルホルダ１７、吸着ノズル１８、θ軸モータ１９、Ｚ軸モータ２０、ＣＣＤカメラ２１を一台の側面撮像カメラとして備えた側面画像取得装置５０等によって構成されている。
【００２４】
Ｘ軸スライダ１３には、水平方向に延びる第１、２フレーム２５、２６が上下方向に離間して一体的に設けられ、第１フレーム２５にＲ軸モータ１５が固定されている。Ｒ軸モータ１５の出力軸には、第１フレーム２５に鉛直軸線ＡＬの回り（Ｒ軸方向）に回転可能に支持されたインデックス軸１６が接続されている。インデックス軸１６上には、従動ギヤ２７とθ軸ギヤ２９を形成した回転体２８が回転のみ可能に支持されている。インデックス軸１６の下端部には、円筒状のノズルホルダ１７が固定されている。上記したＲ軸モータ１５およびインデックス軸１６によって、ノズルホルダ１７をＲ軸方向に回転割出しするノズルホルダ割出し装置５５が構成されている。
【００２５】
ノズルホルダ１７には、図４に示すように、鉛直軸線ＡＬと同心の円周１７ａ上において複数の吸着ノズル１８が上下方向に移動可能に保持されている。各吸着ノズル１８は、図３にも示すように、ノズルホルダ１７に上下方向（Ｚ軸方向）に摺動可能に支持されたノズルスピンドル３３の下端に取付けられている。ノズルスピンドル３３の下端部には大径部３３ａが形成され、ノズルスピンドル３３の上端部にはノズルギヤ３４が固定されている。ノズルギヤ３４とノズルホルダ１７との間には圧縮スプリング３５が設けられ、この圧縮スプリング３５によって、ノズルスピンドル３３および吸着ノズル１８が上方に付勢されるとともに、大径部３３ａがノズルホルダ１７の下面に当接することにより、ノズルスピンドル３３および吸着ノズル１８の上方への移動が規制されている。また、各吸着ノズル１８には、ノズルスピンドル３３を介して図示しない負圧発生装置から負圧が供給されるようになっており、各吸着ノズル１８は、その先端に部品Ｐを吸着することができる。
【００２６】
さらに、ノズルホルダ１７の下端中央部には、光を反射可能な円筒状の反射体３１が固定されている。そのため、ノズルホルダ１７および反射体３１は、インデックス軸１６とともに鉛直軸線ＡＬの回りに回動されることになる。これにより、Ｒ軸モータ１５を回転させると、インデックス軸１６を介して複数の吸着ノズル１８を保持したノズルホルダ１７を鉛直軸線ＡＬの回り（Ｒ軸方向）に回動させることができ、複数の吸着ノズル１８を作業位置Ｓ１に順次割出すことができる。
【００２７】
第１フレーム２５にはθ軸モータ１９が固定され、θ軸モータ１９の出力軸には駆動ギヤ３６が固定されている。駆動ギヤ３６は、インデックス軸１６に回転可能に支持された回転体２８上の従動ギヤ２７に噛合されている。また、回転体２８上には軸方向の所定長さに亘ってθ軸ギヤ２９が形成され、このθ軸ギヤ２９は、ノズルスピンドル３３に固定された各ノズルギヤ３４にそれぞれ摺動可能に噛合されている。これにより、θ軸モータ１９を回転させると、駆動ギヤ３６、従動ギヤ２７、θ軸ギヤ２９およびノズルギヤ３４を介して、全ての吸着ノズル１８をノズルホルダ１７に対して自転させることができる。
【００２８】
また、第１フレーム２５にはＺ軸モータ２０が固定され、Ｚ軸モータ２０の出力軸にはボールねじ軸３７が接続されている。このボールねじ軸３７は、第１フレーム２５に固定された軸受３８および第２フレーム２６に固定された軸受３９により、鉛直軸線ＡＬと平行な軸線の回りに回転可能に支持されている。ボールねじ軸３７には、ボールを介してＺ軸モータ２０の回転運動を直線運動に変換するボールナット４０が螺合されている。ボールナット４０は、第１および第２フレーム２５、２６に固定された上下方向に伸びるガイド４２に上下方向に摺動可能にガイドされたノズルレバー４１に固定されている。
【００２９】
ノズルレバー４１には、作業位置Ｓ１に割出されたノズルスピンドル３３の上端に当接して、ノズルスピンドル３３をＺ軸方向の下方に押圧する押圧部４１ａが突設されている。これにより、Ｚ軸モータ２０を回転させると、ボールねじ軸３７が回転し、ノズルレバー４１はボールナット４０を介してガイド４２に案内されて上下に移動する。ノズルレバー４１が上下に移動すると、押圧部４１ａに対応するノズルスピンドル３３および吸着ノズル１８を上下に移動させることができる。上記したＺ軸モータ２０、ボールねじ軸３７、ボールナット４０、ノズルレバー４１等によって、吸着ノズル１８をＺ軸方向に進退移動させる吸着ノズル進退移動装置５６を構成している。
【００３０】
ノズルレバー４１の押圧部４１ａは、図６に示すように、ノズルホルダ１７の回転方向に作業位置Ｓ１を中心として所定の幅Ｗ１を有しており、吸着ノズル１８が作業位置Ｓ１の前後の所定の角度範囲に位置している状態において、その吸着ノズル１８のノズルスピンドル３３の上端に押圧部４１ａが当接可能となっている。これにより、作業位置Ｓ１の前後の所定の角度範囲において、ノズルホルダ１７の回動動作中に吸着ノズル１８の上下移動を行うことを可能としている。
【００３１】
第２フレーム２６には支持ブラケット４３が懸架され、支持ブラケット４３には、ノズルホルダ１７の回転方向において作業位置Ｓ１より１ピッチ先方の先行位置Ｓ１＋１、および１ピッチ後方の後行位置Ｓ１−１に割出された２つの吸着ノズル１８と該吸着ノズル１８の先端に吸着された部品Ｐ（被吸着部品Ｐ）の先行位置側面像および後行位置側画像を反射体３１により反射された光により撮像し、図８に示すように先行位置側面画像７７aおよび後行位置側面画像７７ｂを一画面７８上に取得する１台のＣＣＤカメラ２１が固定されている。
【００３２】
ＣＣＤカメラ２１の筐体には、作業位置Ｓ１に割出された吸着ノズル１８と対向して撮像ケース本体４５が固定され、撮像ケース本体４５の反射体３１に対向する側には、図４に示すように、ノズルホルダ１７を取巻くように鉛直軸線ＡＬを円弧中心とする円弧状壁面４５ｄが、作業位置Ｓ１、先行位置Ｓ１＋１および後行位置Ｓ１−１に亘って形成されている。撮像ケース本体４５の円弧状壁面４５ｄには、反射体３１に向けて光を照射するＬＥＤからなる複数の照射体４６が装着されている。円弧状壁面４５ｄには、作業位置Ｓ１の先行位置Ｓ１＋１、後行位置Ｓ１−１に対向する位置に開口枠４５ａ、４５ｂが開口されている。開口枠４５ａ、４５ｂの両側縁には、可動壁６８ａ、６８ｂが位置調整可能に設けられ、開口枠４５ａ、４５ｂの開口領域、即ちノズルホルダ１７の回転方向の幅および位置を調整可能とされている。撮像ケース本体４５内には、開口枠４５ａ、４５ｂを通って反射体３１より反射された反射光をそれぞれ入射する２つの第１プリズム４７ａ、４７ｂと、これら２つの第１プリズム４７ａ、４７ｂによって屈曲された屈曲光を入射して、ＣＣＤカメラ２１に向けて屈曲させる山形の第２プリズム４８が設けられている。
【００３３】
開口枠４５ａ、第１プリズム４７ａおよび第２プリズム４８によって、先行位置Ｓ１＋１に割出された吸着ノズル１８の先端部と被吸着部品Ｐの先行位置側面像を、照射体４６から照射され反射体３１によって反射された反射光によってＣＣＤカメラ２１に導入する第１光路４９ａが構成されている。開口枠４５ｂ、第１プリズム４７ｂおよび第２プリズム４８によって、後行位置Ｓ１−１に割出された吸着ノズル１８の先端部と被吸着部品Ｐの後行位置側面像を、照射体４６から照射され反射体３１によって反射された反射光によってＣＣＤカメラ２１に導入する第２光路４９ｂが構成されている。そして、円弧状壁面４５ｄによって第１光路４９ａおよび第２光路４９ｂを遮断する遮断壁が構成され、円弧状壁面４５ｄに設けられた開口枠４５ａ、４５ｂおよび可動壁６８ａ，６８ｂによって、先行位置Ｓ１＋１および後行位置Ｓ１−１に割出された吸着ノズル１８の先端部と該吸着ノズル１８の先端に吸着された部品Ｐに対向して設けられた開口領域が調整可能な開口枠が構成されている。
【００３４】
このように、吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置５０は、第１光路４９ａ、第２光路４９ｂおよび一台の側面撮像カメラとしてのＣＣＤカメラ２１等によって構成され、ノズルホルダ１７の回転方向において作業位置Ｓ１より先方の先行位置Ｓ１＋１に割出された吸着ノズル１８と該吸着ノズル１８の先端に吸着された部品Ｐの先行位置側面像、及びノズルホルダ１７の回転方向において作業位置Ｓ１より後方の後行位置Ｓ１−１に割出された吸着ノズル１８と該吸着ノズル１８の先端に吸着された部品Ｐの後行位置側面像を、第１光路４９ａおよび第２光路４９ｂを通って一台のＣＣＤカメラ２１に導入し、先行位置側面画像７７ａおよび後行位置側面画像７７ｂとして一画面７８上に撮像する。  
【００３５】
これにより、照射体４６から照射された光は、反射体３１により反射され、先行位置Ｓ１＋１に割出された吸着ノズル１８と被吸着部品Ｐおよび後行位置Ｓ１−１に割出された吸着ノズル１８と被吸着部品Ｐの外周縁と開口枠４５ａ、４５ｂとの間を通過して、ＣＣＤカメラ２１に入射され、反射体３１部分が明るい背景となり、先行位置側面像および後行位置側面像が暗くなった先行位置側面画像７７ａおよび後行位置側面画像７７ｂとして一画面７８上に撮像される(図８参照）。このとき、先行位置側面画像７７ａが後行位置側面画像７７ｂより一画面７８上において占める面積が大きくなるように第１光路４９ａおよび第２光路４９ｂが設定されている。即ち、ＣＣＤカメラ２１の位置調整、第１及び第２プリズム４７ａ、４７ｂの位置調整、並びに開口枠４５ａ、４５ｂの両側縁に設けられた可動壁６８ａ、６８ｂの位置調整を行うことにより開口枠４５ａ、４５ｂのノズルホルダ１７の回転方向の幅および位置を調整し、先行位置側面像および後行位置側面像の撮像位置およびＣＣＤカメラ２１に撮像された一画面７８上での先行位置側面画像７７ａおよび後行位置側面画像７７ｂの位置と大きさを設定することができる。
【００３６】
部品装着ヘッド１０が部品供給装置７０の部品供給位置７４上に移動し複数の吸着ノズル１８に部品Ｐを順次吸着保持させる吸着作動を行っているとき、部品供給位置７４に対向する作業位置Ｓ１の先行位置Ｓ１＋１に位置する吸着ノズル１８は部品Ｐを吸着しており、後行位置Ｓ１−１に位置する吸着ノズル１８は部品Ｐを吸着していない。そして、先行位置Ｓ１＋１に割出された吸着ノズル１８に吸着された部品Ｐの高さの測定、正しい姿勢で吸着されていることの確認、即ち、表裏反対で吸着されていないか（図８（Ａ）参照）、傾斜した姿勢で吸着されていないか（図８（Ｂ）参照）等を部品の有無とともに確認する必要があるので、先行位置側面画像７７ａには部品Ｐの広い範囲が撮像されている必要がある。例えば、部品Ｐが表裏反対で吸着されていないか否かは、部品Ｐの側方に設けられたリードの位置に基づいて判定するので、先行位置側面画像７７ａは部品Ｐの少なくとも一方の側方が入る広い面積が必要となる。後行位置Ｓ１−１では、吸着前の吸着ノズル１８先端に異物が誤って吸着されていないことを確認するだけであるので、後行位置側面画像７７ｂには吸着ノズル１８の先端部が撮像されていれば十分である。従って、先行位置側面画像７７ａの方が後行位置側面画像７７ｂより一画面７８上において占める面積が大きくなるように、第１光路４９ａおよび第２光路４９ｂが設定されている。
【００３７】
さらに、一画面７８上で大きい面積を占める先行位置側面画像７７ａにおける吸着ノズル１８の中心２２が、先行位置側面画像７７ａの中心７９に対してオフセットされるように、開口枠４５ａのノズルホルダ１７の回転方向の幅と位置およびＣＣＤカメラ２１の位置が調整されている。これにより、図８（Ａ）に示すように、吸着後に先行位置Ｓ１＋１に割出された吸着ノズル１８の先端部分と被吸着部品Ｐを撮像した大きい面積の先行位置側面画像７７ａにおいて、例えば大きい吸着部品の少なくとも半分が先行位置側面画像７７ａの吸着ノズル１８の中心２２の両側部分の面積の大きい方に入るので、吸着ノズル１８先端に吸着された部品Ｐの高さの測定、表裏判定等を確実に行うことができる。被吸着部品Ｐが、図８（Ｂ）に示すように、先行位置側面画像７７ａの吸着ノズル１８の中心２２の両側部分の面積の小さい方にのみ写った場合でも、部品Ｐが傾斜した状態で吸着されていることを検出することができる。
【００３８】
また、第１光路４９ａおよび第２光路４９ｂを遮断する遮断壁としての円弧状壁面４５ｄに開口された開口枠４５ａ、４５ｂは、先行位置Ｓ１＋１および後行位置Ｓ１−１に割出された吸着ノズル１８の先端部と被吸着部品Ｐに近い位置で対向して設けられている。これにより、可動壁６８ａ、６８ｂを位置調整して開口枠４５ａ、４５ｂの位置と幅およびＣＣＤカメラ２１の位置を調整することによって先行位置側面画像７７ａおよび後行位置側面画像７７ｂの大きさ、撮像範囲を容易に適切に設定することができ、一画面７８を有効に使用することができる。
【００３９】
図５に示すように、制御装置５１はＣＰＵおよびメモリ等からなるコンピュータ５２を備え、コンピュータ５２には、側面画像取得装置５０によって撮像された作業位置Ｓ１の直前の後行位置Ｓ１−１、直後の先行位置Ｓ１＋１の吸着ノズル１８と被吸着部品Ｐの側面画像７７ａ、７７ｂを認識する画像認識手段５３が接続されている。
【００４０】
また、コンピュータ５２には、ノズルホルダ割出し装置５５のＲ軸モータ１５および吸着ノズル進退移動装置５６のＺ軸モータ２０を制御する同時動作制御手段５７およびシーケンス制御手段５８が接続されている。シーケンス制御手段５８は、Ｒ軸モータ１５とＺ軸モータ２０を順次動作制御するものであり、何れの制御手段５７、５８によって制御されるかは、コンピュータ５２によって選択制御される。
【００４１】
次に上記した構成の部品装着装置によって、部品Ｐを基板に装着する動作について説明する。まず、制御装置５１からの指令に基づいて、基板搬送装置６０のコンベアベルトが駆動され、基板がガイドレール６４ａ、６４ｂ（６５ａ、６５ｂ）に案内されて所定の位置まで搬送される。そして、クランプ装置により、基板が押し上げられてクランプされ、所定位置に位置決め固定される。
【００４２】
続いて、Ｙ軸サーボモータ１１および図略のＸ軸サーボモータが駆動されることにより、Ｙ軸スライダ１２およびＸ軸スライダ１３が移動され、部品装着ヘッド１０が部品供給装置７０の部品供給位置７４まで移動される。
【００４３】
その後、制御装置５１により、Ｒ軸モータ１５が回転されることにより、ノズルホルダ１７が１ピッチ回動され、後行位置Ｓ１−１に割出されていた吸着ノズル１８を装着したノズルスピンドル３３が作業位置Ｓ１に割出される。ノズルホルダ１７が１ピッチ回動する途中でＺ軸モータ２０が正転されることにより、該ノズルスピンドル３３はノズルレバー４１によりが圧縮スプリング３５の付勢力に抗して下方に押下げられて下降される。ノズルスピンドル３３が下降端に位置する前にノズルホルダ１７は該ノズルスピンドル３３を作業位置Ｓ１に割出して回転停止される。その状態でノズルスピンドル３３は吸着ノズル１８の先端が部品供給位置７４に搬送された部品Ｐに接近する位置まで押下げられ、図略の負圧発生装置から吸着ノズル１８に負圧が供給され、吸着ノズル１８の先端に部品Ｐが吸着保持される。その後、Ｚ軸モータ２０が逆転されることにより、ノズルレバー４１が上方に移動され、圧縮スプリング３５の付勢力により吸着ノズル１８が上昇端位置まで押上げられる。この吸着ノズル１８が上昇端位置に後退する前に、ノズルホルダ１７がＲ軸モータ１５により回動され、作業位置Ｓ１に割出されていた吸着ノズル１８が後行位置Ｓ１＋１に割出される。このような動作を繰り返すことにより、複数の吸着ノズル１８に部品Ｐが順次吸着保持される。これにより、図７に示すように、ノズルホルダ１７の回転割出し動作中に、吸着ノズル１８の上下方向の進退移動を同時に行わせる、いわゆる、同時動作制御が可能になり、部品Ｐを吸着するサイクルタイムを短縮し、生産性を向上することができる。
【００４４】
ノズルホルダ１７が回転停止され、作業位置Ｓ１に割出された吸着ノズル１８が下降して部品Ｐを吸着している間に、先行位置Ｓ１＋１および後行位置Ｓ１−１にそれぞれ割出された吸着ノズル１８と被吸着部品Ｐの先行位置側面画像７７ａおよび後行位置側面画像７７ｂが側面画像取得装置５０によって一画面７８上に取得される。これら２つの側面画像７７ａ、７７ｂは制御装置５１の画像認識手段５３に入力され、画像認識され、先行位置側面画像７７ａに基づいて吸着ノズル１８先端に吸着された部品Ｐの高さの測定、表裏判定等が行われ、後行位置側面画像７７ｂに基づいて部品Ｐの吸着有無が判定される。
【００４５】
このように、吸着ノズル１８が部品Ｐを吸着した直後に部品Ｐの高さの測定、正しい姿勢で吸着されていることの確認等を行うので、不良部品や吸着姿勢の悪い部品を早期に発見し、無駄な搬送や誤装着を効率的に確実に防止することができる。
【００４６】
すべての吸着ノズル１８に部品Ｐが吸着されると、Ｙ軸サーボモータ１１および図略のＸ軸サーボモータが駆動されてＹ軸スライダ１２およびＸ軸スライダ１３が移動され、部品装着ヘッド１０はＣＣＤカメラ７５上に移動され、複数の吸着ノズル１８に吸着保持された部品ＰがＣＣＤカメラ７５によって撮像され、部品Ｐの吸着ノズル１８に対する位置ズレ、角度ズレが検出される。その後、部品装着ヘッド１０はＹ軸サーボモータ１１および図略のＸ軸サーボモータにより前記位置ズレ、角度ズレに応じて補正されて移動され、所定位置に位置決めされた基板上に移動される。次いで、θ軸モータ１９の回転により、ノズルホルダ１７の作業位置Ｓ１に割出された吸着ノズル１８の先端に吸着保持された部品Ｐが前記角度ズレを補正して所定の姿勢に制御されるとともに、Ｚ軸モータ２０が正転されることにより、ノズルレバー４１によりノズルスピンドル３３が圧縮スプリング３５の付勢力に抗して下方に押下げられ、吸着ノズル１８の先端に吸着された部品Ｐが基板に装着されるまで押下げられる。その後、Ｚ軸モータ２０が逆転されることにより、ノズルレバー４１が上方に移動され、圧縮スプリング３５の付勢力により吸着ノズル１８が最上端に移動した状態まで押上げられる。部品装着ヘッド１０が装着位置に移動された場合は、前述の供給位置７４に移動された場合と同様に、ノズルホルダ１７の回転割出し動作中に、吸着ノズル１８の上下方向の進退移動が同時に行わる。基板の装着位置に部品Ｐの装着が終了すると、部品装着ヘッド１０はＹ軸サーボモータ１１および図略のＸ軸サーボモータにより基板の次の装着位置に移動される。装着位置においては、後行位置側面画像７７ｂに基づいて装着前の吸着ノズル１８先端に部品が吸着されていることが確認され、先行位置側面画像７７ａに基づいて装着後の吸着ノズル１８先端に部品Ｐが吸着されていないことが確認される。
【００４７】
また、上記実施の形態によれば、側面画像取得装置５０は、１つの側面撮像カメラによって作業位置Ｓ１の直後の先行位置Ｓ１＋１および直前の後行位置Ｓ１−１の吸着ノズル１８の先端部と吸着部品Ｐの先行位置側面画像７７ａおよび後行位置側面画像７７ｂを取得するように構成されているので、側面画像取得装置５０の省スペース化および低コスト化を図ることができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態においては、作業位置Ｓ１の直後の先行位置Ｓ１+１と直前の後行位置Ｓ１−１に割出された２つの吸着ノズル１８と被吸着部品の側面画像を取得するようにしたが、必ずしも作業位置Ｓ１の直後および直前の位置である必要はなく、作業位置Ｓ１より後の位置と前の位置であればよい。
【００４９】
また、上記した第１の実施の形態においては、側面画像取得装置５０としてＣＣＤカメラ２１を用いたが、二次元画像を取得することができるものであればよく、例えばＣＭＯＳカメラであってもよい。
【００５０】
上記実施の形態においては、先行位置側面画像７７ａの方が後行位置側面画像７７ｂより一画面７８上において占める面積が大きくなるように第１光路４９ａおよび第２光路４９ｂが設定されているが、部品装着ヘッド１０が基板の装着位置に移動し基板に部品を装着する装着作動を行っているときに、後行位置側面画像７７ｂに基づいて部品Ｐの高さの測定、正しい姿勢で吸着されていることの確認を行い、先行位置側面画像７７ｂに基づいて吸着ノズル１８から離脱しなかった部品Ｐの有無をチェックするようにする場合は、ＣＣＤカメラ２１の位置調整、第１及び第２プリズム４７ａ、４７ｂの位置調整、並びに開口枠４５ａ、４５ｂの両側縁に設けられた可動壁６８ａ、６８ｂの位置調整を行うことにより、後行位置側面画像７７ｂの方が先行位置側面画像７７ａより一画面７８上で占める面積が大きくなるように第１光路４９ａおよび第２光路４９ｂを設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置を備えた部品装着装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る吸着ノズルと被吸着部品の側面画像取得装置を備えた部品装着ヘッドの正面図である。
【図３】図２の要部を拡大した図である。
【図４】図３の４矢視図である。
【図５】実施の形態における制御装置を示すブロック図である。
【図６】実施の形態における動作を説明する動作説明図である。
【図７】実施の形態における動作を概略的に示す図である。
【図８】実施の形態における側面画像に示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…部品装着ヘッド、１５…Ｒ軸モータ、１７…ノズルホルダ、１８…吸着ノズル、２０…Ｚ軸モータ、２１…ＣＣＤカメラ（一台の側面撮像カメラ）、２２…吸着ノズルの中心、３０…部品装着装置、３１…反射体、４１…ノズルレバー、４５…撮像ケース本体、４５ａ、４５ｂ…開口枠、４５ｄ…円弧状壁面、４６…照射体、４９ａ，…第１光路、４９ｂ…第２光路、５０…側面画像取得装置、５１…制御装置、５５…ノズルホルダ割出し装置、５６…吸着ノズル進退移動装置、５７…同時動作制御手段、６８ａ、６８ｂ…可動壁、７４…供給位置、７７ａ…先行位置側面画像、７７ｂ…後行位置側面画像、７８…一画面、７９…先行位置側面画像の中心、Ｐ…部品、Ｓ１…作業位置、Ｓ１＋１…先行位置、Ｓ１−１…後行位置。
【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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