(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に対応する位置に反射ターゲットを備えた対象面上の対象領域への光の照射および該対象領域からの反射光の受容がそれぞれ可能な複数の送受光体と、
前記送受光体を発光部または光検出部のうちいずれかに接続して送受光体における光の照射あるいは受容を切り替える送受光切替部と、
光を照射する少なくとも一つの送受光体と反射光を受容する送受光体との組み合わせを、前記送受光切替え部の制御によって切り替える制御部と、
を備え、
光を照射する送受光体の対象領域と部分的に重なり合う複数の対象領域にそれぞれ対応する複数の送受光体が反射光を受容し、
反射光を受容する各送受光体に対する前記光検出部の検出結果に基づいて、目標に対する被位置合わせ部の位置が取得されるためのターゲットセンサ。
【請求項２】
同じ対象面上において対象領域の重なり合う部分の複数がほぼ同じ面積となるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のターゲットセンサ。
【請求項３】
前記反射ターゲットは線状に形成され、
前記制御部は、光を照射する少なくとも一つの送受光体と反射光を受容する送受光体との複数の組み合わせのそれぞれについて、反射光を受容する各送受光体に対する前記光検出部の検出結果を取得し、各検出結果に基づいて前記反射ターゲットが伸びる方向を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のターゲットセンサ。
【請求項４】
光を照射する少なくとも一つの送受光体と反射光を受容する送受光体との複数の組み合わせは、光を照射する送受光体と反射光を受容する送受光体との距離が異なる複数の組み合わせであり、
前記制御部は、当該組み合わせを送受光体と対象面との距離に応じて切り替えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のターゲットセンサ。
【請求項５】
被位置合わせ部を移動させるための駆動機構を備えたロボットを制御するロボット制御装置であって、
請求項１乃至４のいずれかに記載のターゲットセンサの光検出部の検出結果に基づいて駆動機構を制御する駆動機構制御部を備えるロボット制御装置。
【請求項６】
被位置合わせ部を移動させるための駆動機構を備えたロボットであって、
請求項１乃至４のいずれかに記載のターゲットセンサの送受光体が被位置合わせ部に対応付けて設けられ、駆動機構が前記光検出部の検出結果に基づいて制御されることを特徴とするロボット。
【請求項７】
被位置合わせ部を移動させるための駆動機構を備えたロボットを制御するロボット制御装置であって、請求項３に記載のターゲットセンサの前記光検出部の検出結果に基づいて駆動機構を制御する駆動機構制御部を備え、前記被位置合わせ部を、前記反射ターゲットが伸びる方向に沿って移動させることを特徴とするロボット制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品実装ロボット等の産業用ロボットの被位置合わせ部の位置または姿勢を制御するためのターゲットセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ＩＣ等の微小部品のプリント基板への実装は、被位置合わせ部を所望の位置に移動させるための駆動機構を備えた部品実装ロボットによって行われる。ここで図１１を参照して、従来の部品実装ロボットについて説明する。
【０００３】
部品実装ロボット５０は、可動部としてのロボットアーム５２およびリフタ５４を備え、これらを駆動機構としてのＡＣサーボモータ５６によって駆動し、部品５８を保持するハンド６０を所定の目標位置（実装位置）に搬送する。ハンド６０には、位置合わせ用のＣＣＤカメラ６２が設置される。部品実装ロボット５０は、このＣＣＤカメラ６２によって撮影した画像を解析処理して目標位置とのずれを算出し、このずれを補正するように駆動機構を制御し、部品５８を所定の目標位置に向けて搬送する。この際、部品５８を振動させないようにするため、搬送の際のロボットアーム５２の振動を抑制するようＡＣサーボモータ５６のより緻密な制御が望まれる場合もある。
【０００４】
高密度実装基板あるいは高周波基板等に対する部品実装については、高い位置合わせ精度が要求されるため、ＣＣＤカメラの画像によって位置合わせを行う場合には、その解像度をより高く設定する必要がある。しかしながら解像度を高く設定するほど、その画像処理に時間がかかり、高い応答性を得ることができず、部品実装のスループットの低下を招くとともに、またロボットアームの振動を抑制するための制御についてもその実現が難しくなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、発明者らは、このような部品実装に好適なセンサを発明した。本発明にかかるターゲットセンサは、目標に対応する位置に反射ターゲットを備えた対象面上の対象領域への光の照射および該対象領域からの反射光の受容がそれぞれ可能な複数の送受光体と、前記送受光体を発光部または光検出部のうちいずれかに接続して送受光体における光の照射あるいは受容を切り替える送受光切替部と、光を照射する少なくとも一つの送受光体と反射光を受容する送受光体との組み合わせを、前記送受光切替え部の制御によって切り替える制御部と、を備え、 光を照射する送受光体の対象領域と部分的に重なり合う複数の対象領域にそれぞれ対応する複数の送受光体が反射光を受容し、反射光を受容する各送受光体に対する前記光検出部の検出結果に基づいて、目標に対する被位置合わせ部の位置が取得されるためのターゲットセンサである。こうすることで、検出結果により適した照射領域（および検出領域）を選択することができるので、より迅速に反射ターゲットの捕捉および位置合わせを行うことができるようになる。
【０００６】
ここで本発明にかかるターゲットセンサによる位置合わせの原理について図１０を参照して説明する。ターゲットセンサの有する複数の送受光体のうち、少なくとも一つの送受光体が光を照射する送受光体として選択される。この送受光体の対象領域（すなわち照射領域）Ｐには、発光部からの光が照射される。さらに、その対象領域Ｐと部分的に重なり合う複数の対象領域Ｑ１，Ｑ２に対応する送受光体が、光を受容する送受光体として選択され、光検出部に接続される。このとき、その複数の対象領域Ｑ１，Ｑ２が検出領域に相当することとなるが、光は照射領域Ｐに照射されるから、実質的な検出領域は上記重なり合う部分Ｓ１，Ｓ２（右上がりハッチング部）となる。
【０００７】
また、このターゲットセンサを機能させるため、検出対象面上において目標に対応する位置に、対象面上の他の領域と異なる光反射率（例えば高い光反射率）の反射ターゲット３０が設けられる。この反射ターゲット３０をターゲットセンサで捕捉した場合、例えば反射ターゲット３０の反射率を周囲より高く設定したときには、反射ターゲット３０が上記検出領域Ｑ１，Ｑ２（または重なり合う部分Ｓ１，Ｓ２）に含まれる面積（Ｔ１またはＴ２）が大きいほど、その検出領域で反射される光の強度は高くなる。上記構成において生じるこのような現象を利用して、本発明にかかるターゲットセンサは、複数の検出領域からの反射光強度に基づいて、それら複数の検出領域に対する反射ターゲットの位置を検出する。より具体的には、図１０の例において反射ターゲットＰの反射率が周囲より高く設定されている場合には、二つの検出領域Ｑ１，Ｑ２のうち、反射ターゲット３０の含まれる面積Ｔ１，Ｔ２の大きい方（すなわちＱ２）からの反射光強度が高くなるから、これら二つの検出領域Ｑ１，Ｑ２からの反射光強度に基づいて、反射ターゲット３０のこれら検出領域Ｑ１，Ｑ２に対する相対的な位置を取得することができる。さらに位置合わせ目標と反射ターゲットとの位置関係、および被位置合わせ部とターゲットセンサとの位置関係を考慮することで、被位置合わせ部を目標に位置合わせすることができるようになるのは、容易に理解できよう。
【０００８】
本発明にかかるターゲットセンサでは、ＣＣＤカメラを用いた従来構成に比して、多数の画素に対する画像処理等を必要としない分、応答性を格段に高くすることができるため、高い位置精度の要求される微小部品の実装に対しても、スループットの向上を図ることができるとともに、また可動部の振動抑制を伴った制御を行うことができる。また、本発明にかかるターゲットセンサは、照明機構を備えたセンサと言うことができる。このため、照射光として、検出に適した光を用いることができる。例えば、照射光を変調（例えば位相変調等）すれば、外乱光（ノイズ）の影響を排除して、検出精度を向上させることができる。
【０００９】
さらに本発明にかかるターゲットセンサは、送受光切替部を備えており、複数の送受光体のうち任意の送受光体を、光を照射する送受光体（および光を受容する送受光体）として選択することができる。例えば、位置合わせの初期段階では、対象面上のより広い領域において反射ターゲットを捕捉できるのが望ましい。上記構成によれば、ターゲットセンサ自体（あるいはそのターゲットセンサの取り付けられた被位置合わせ部自体）を移動させることなく、照射領域を対象面上のより広い領域で走査させることができ、その分、より迅速にかつより精度良く反射ターゲットを捕捉することができる。これは、反射ターゲットが線状に形成されていて、ターゲットセンサにより反射ターゲットを線に沿って追跡するような場合には特に有効である。
【００１０】
また本発明では、同じ対象面上において対象領域の重なり合う部分の複数がほぼ同じ面積となるように構成されるのが好適である。こうすれば、送受光切替部の切り替えによって照射領域および検出領域が切り替わる場合にも、同じ基準で比較することができる分、検出結果の取り扱いが容易になる。
【００１１】
また本発明では、前記反射ターゲットは線状に形成され、前記制御部は、光を照射する少なくとも一つの送受光体と反射光を受容する送受光体との複数の組み合わせのそれぞれについて、反射光を受容する各送受光体に対する前記光検出部の検出結果を取得し、各検出結果に基づいて前記反射ターゲットが伸びる方向を検出するのが好適である。
【００１２】
また本発明では、光を照射する少なくとも一つの送受光体と反射光を受容する送受光体との複数の組み合わせは、光を照射する送受光体と反射光を受容する送受光体との距離が異なる複数の組み合わせであり、前記制御部は、当該組み合わせを送受光体と対象面との距離に応じて切り替えることが好適である。光学系の構成により送受光体からの照射光の光路幅がその進行とともに拡大する場合には、送受光体と対象面との距離によって、対象領域の大きさおよび位置関係が変化する。これは、例えば被位置合わせ部が目標（検出対象面）の上方から近づくなど、ターゲットセンサと検出対象面との距離が変化するような状況においては、照射領域および検出領域の面積および位置関係がその距離に応じて変化することとなるため、領域の重なり合う部分で実質的に反射ターゲットを検出する本発明の手法では、検出精度および検出完了までの時間の点で問題となる。しかし上記構成によれば、そのような場合にも距離に応じて適した組み合わせを選択することができるので、より精度良くかつより迅速に反射ターゲットの捕捉および位置合わせを行うことができるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第一の実施形態にかかるターゲットセンサを備えた部品実装ロボット１２について図面を参照しながら説明する。図１は、部品実装ロボット１２の全体構成を示す図、図２は、ターゲットセンサのプローブ１４の構成および対象領域（照射領域および検出領域）を示す斜視図、図３は、照射領域および検出領域を示す平面図である。
【００１４】
図１に示すように、部品実装ロボット１２は、可動部として例えばロボットアーム１６，リフタ１８および微動機構１９等を備え、これらを駆動機構（例えばＡＣサーボモータ等）２０によって駆動し、部品２２を保持するハンド２４を所定の目標位置（実装位置）に搬送する。すなわち本実施形態ではこのハンド２４が被位置合わせ部に相当する。なお、本実施形態にかかる部品実装ロボット１２は、ロボットアーム１６とハンド２４との間に、ハンド２４をより高精度に動かすための微動機構１９を備える。なお、この微動機構１９は、圧電素子によって二方向に変位可能な第一ステージ１９ａおよび第二ステージ１９ｂとを備えており、これにより、ＡＣサーボモータ等より高精度な位置合わせ、微小振動の抑制などが実現される。
【００１５】
可動部の先端部（被位置合わせ部；本実施形態では第二ステージ１９ｂまたはハンド２４）には、本実施形態にかかるターゲットセンサのプローブ１４が固定される。対象面２８上にはその周囲と光反射率の異なる（例えば高い）反射ターゲット３０が設けられる。プローブ１４は、対象面２８に向けて光を照射し、この対象面２８からの反射光を受容する。
【００１６】
図２に示すように、プローブ１４は、複数の棒状の送受光体３２（３２ａ〜３２ｇ）を束ねて構成される。より具体的には、例えば、プローブ１４は、同一スペック（形状および性能）の光ファイバからなる送受光体３２を複数備えて構成されており、送受光体３２ａの周囲に、６０゜おきに６つの送受光体３２ｂ〜３２ｇが等分配置されている。このプローブ１４では、任意の三つの送受光体３２が正三角形の頂点の位置となるように配置されている。また、本実施形態では、これら送受光体３２は、その先端部の送受光面が全て同じ高さとなるように揃えられている。
【００１７】
図３に示すように、複数の送受光体３２は、それぞれ、位置の異なる照射領域Ａ（＝対象領域；Ａａ〜Ａｇ）に向けて光を照射する。この照射領域Ａは、光の対象面２８上において光が照射された範囲であり、その境界線は、光検出部（後述）で検出可能な光のほぼ最低限界強度となる線を示したものである。また各送受光体３２は照射領域Ａを検出領域Ａとして、この検出領域Ａからの反射光を受容することができる。本実施形態では、照射領域Ａは、全て同じ形状および面積の円形に形成されており、隣接する照射領域Ａ間の距離は全て等しい。また互いに隣接する照射領域Ａは部分的に重なり合っている。したがって、全ての重なり合う部分について同じ形状および面積となっている。
【００１８】
ここで反射ターゲット３０および照射領域Ａの大きさの設定について述べる。今、中心に位置する送受光体３２ａから光を照射し、その周囲の送受光体３２ｂ〜３２ｇから反射光を受容しているものとする。この場合、領域Ａａが照射領域となり、領域Ａｂ〜Ａｇは検出領域となる。検出領域Ａｂ〜Ａｇは、それぞれ円形の当該領域Ａｂ〜Ａｇからの反射光を検出するが、反射光の元となる照射光は照射領域Ａａにのみ照射されているから、結局、各検出領域Ａｂ〜Ａｇと照射領域Ａａとが重なり合う部分（以下領域Ｂと記す）についてのみしか光の強度の検出を行うことができない。このため、この照射領域Ａａと検出領域Ａｂ〜Ａｇとのそれぞれが重なり合う部分である各領域Ｂについて、その一部に反射ターゲット３０が含まれるように各部（例えば送受光体３２のスペック、または対象面２８と送受光体３２との離間距離等）を設定する必要がある。なぜなら、領域Ｂに反射ターゲット３０が全く含まれない場合には、この領域Ｂで反射ターゲット３０からの反射光を検出することができないし、逆にこの領域Ｂの全てが反射ターゲット３０に含まれてしまうと、反射ターゲット３０がこの領域Ｂに対して相対的に移動しても、この移動を領域Ｂにおける反射光の強度変化として捉えることができなくなってしまうからである。このため、図３（および図２）の例では、反射ターゲット３０の直径が、照射領域Ａａの直径より小さく、かつ検査領域Ａｂ〜Ａｇの内接円Ｃの直径より大きくなるように設定している。こうすることで、各方向のずれを、各検査領域Ａｂ〜Ａｇに対する反射光の強度の差として検出することができる。そしてこの場合、被位置合わせ部は、各検査領域Ａｂ〜Ａｇのうち反射光強度が低い検査領域Ａの方向にずれていることになる。各検査領域Ａｂ〜Ａｇの反射光強度を比較することで、ずれ量または位置合わせのための補正量を算出することができる。
【００１９】
ターゲットセンサは、対象面に向けた光の照射、および該対象面からの反射光の受容の可能な複数の送受光体３２と、送受光体３２から照射する光を生成する発光部（例えば発光ダイオード）と、送受光体３２で受容された光を検出する複数の光検出部（例えばフォトダイオード）と、送受光体３２を発光部または光検出部のうちいずれかに選択的に接続して、送受光体３２における光の照射あるいは受容を切り替える送受光切替部と、を備える。
【００２０】
光検出部から出力された検出光の強度に応じた電圧信号は、増幅回路で増幅され、Ａ／Ｄ変換部でアナログ信号からディジタル信号に変換された後、制御部（例えばＣＰＵ）に入力される。制御部は、複数の光検出部における検出結果に基づいて被位置合わせ部の目標位置または目標姿勢に対するずれを検出し、このずれを補正すべく駆動機構（例えばＡＣサーボモータ２０［図１］あるいは微動機構の圧電素子等）を制御する。また制御部は、Ｄ／Ａ変換部を経由して発光部の駆動回路を制御し、発光部からの発光を制御する。なお、制御部は、切替部を介してＡ／Ｄ変換部またはＤ／Ａ変換部のいずれか一方に選択的に接続される。
【００２１】
ここで、送受光切替部による送受光体３２の照射／受容の切り替えについてさらに図４および図５を参照しながら説明する。図４は、ターゲットセンサを線状の反射ターゲット３０に沿った移動を示す図である。また図５は、照射領域と検出領域との切り替えの一例を示す説明図である。
【００２２】
図４の（ａ）のように、反射ターゲット３０が直線状である場合には、中央の送受光体３２ａを照射用とし、それ以外の送受光体３２ｂ〜３２ｇを受容用とするのが好適である。すなわち、送受光体３２ａに対応する領域Ａａ（右上がりハッチング部）が照射領域となり、その周囲の領域Ａｂ〜Ａｇが検出領域となる。この場合、実質的な検出領域は領域Ｄ（左上がりハッチング部）である。制御部は、検出領域Ａｆ，Ａｇからの受光量と、検出領域Ａｃ，Ａｄからの受光量とを比較することで、トラッキング方向（すなわち線上の反射ターゲット３０の伸びる方向）と垂直な方向のずれをより精度良く検出することができ、このずれを補正しながら被位置合わせ部による反射ターゲット３０の追跡を実現する。
【００２３】
反射ターゲット３０が直線状に伸びる領域から折れ曲がった地点に到達すると（図４（ｂ））、折れ曲がり方向と反対側にある検出領域（図４の例の場合領域Ａｂ）からの受光量が減少する。その受光量が所定値以下に低下すると、制御部は、駆動機構２０および微動機構１９を制御して被位置合わせ部の動作を停止させ、ターゲットセンサが対象面２８に対して静止した状態で照射領域（および検出領域）を図５に示すように（すなわち、（１）から（７）まで順次）切り替えて、反射ターゲット３０の曲がり方向を検出する。すなわち、制御部は、光検出部における検出結果に基づいて、送受光切替部を制御して光を照射する送受光体３２と反射光を受容する送受光体３２との組み合わせを切り替え、これにより、外周に配置された領域（Ａｂ〜Ａｇ）を順次照射領域とし、かつその照射領域に隣接する領域を検出領域とする。この切り替え制御は、被位置合わせ部に対する相対的な照射領域の位置の可変制御に相当する。このように照射領域を切り替えた場合には、実質的な検出領域は図５の領域Ｅとなる。図４および図５から明らかなように、領域Ｅ（図５）は領域Ｄ（図４の網掛け部）より外側に位置しており、より広域にわたって反射ターゲット３０の検出が可能となっていることがわかる。すなわち、このようにすることで、より高精度にかつより迅速に位置合わせを行うことができる。なお、図４の（ｂ）の場合、進行方向先側の領域Ａｂ，Ａｃ，およびＡｇに対しては、領域Ａｃを照射領域としたときの受光量が最も多く、次いで領域ＡｂおよびＡｇの順となる。この結果より、制御部は、反射ターゲット３０が領域Ａｃ側に折れ曲がっていることを認識することができる。すなわち、領域（Ａｂ〜Ａｇ）からの受光量に基づいて（例えば各受光量の比率に基づいて）反射ターゲット３０の伸びる方向を推定することができる。そして制御部は、被位置合わせ部がその方向に移動するように駆動機構２０および微動機構１９を制御する。こうして、被位置合わせ部による反射ターゲット３０の追跡（トラッキング）が実現される。なお、この移動の際には、照射領域は再び中心の領域Ａａのみとされ、検出領域はその周囲の領域Ａｂ〜Ａｇとされる。
【００２４】
次に、本発明の第二の実施形態にかかるターゲットセンサについて図面を参照して説明する。図６は本実施形態にかかるターゲットセンサのプローブ７４を示す斜視図である。
【００２５】
図６に示すように、プローブ７４は、同一スペック（形状および性能）の光ファイバからなる送受光体７２を、任意の三つの送受光体７２が正三角形の頂点の位置となるように配置し、外周が略六角形となるように１９個束ねて構成される。中心に位置する送受光体７２（Ａ）の周囲には、６０゜おきに６つの送受光体７２（Ｂ〜Ｇ）が等分配置され、さらにその外側には、１２個の送受光体７２（Ｈ，Ｊ〜Ｔ）が配置されている。本実施形態でも、先端部の送受光面は、全て同じ高さとなるように揃えられている。なお、このプローブ７４には、第一の実施形態と同様の構成要素、すなわち送受光切替部、発光部、光検出部、駆動回路、増幅回路、Ｄ／Ａ変換部、Ａ／Ｄ変換部、切替部、および制御部（いずれも図示せず）が接続され、上記第一の実施形態にかかるプローブ１４と同様の動作を行うが、送受光体７２の数が多い分、各構成要素の数は第一の実施形態のものとは異なっている。
【００２６】
ここで、本実施形態にかかるプローブ７４における送受光の切り替えについて説明する。まず図７および図８を参照して送受光体７２と対象面との距離に応じた送受光の切り替え例について説明する。図７は、プローブ７４と対象面との距離ｄａ，ｄｃに応じた送受光体７２の設定例を示す図であり、また図８は、送受光体７２を図７の設定とした場合（（ａ）および（ｃ）のみ）の対象領域（照射領域Ｙａ，Ｙｃ、検出領域Ｘ１ａ，Ｘ１ｃ，Ｘ２ａ，Ｘ２ｃ）と反射ターゲット３０との位置関係を示す斜視図である。これら図において、（ａ）は、その距離（ｄａ）が短い場合、（ｃ）は、距離（ｄｃ）が長い場合、また（ｂ）は、その距離が（ａ）と（ｃ）の中間の距離である場合に対する適用例である。なお、図８は、図７のプローブ７４の送受光体７２のうち中央の送受光体Ａを含む一列（Ｌ，Ｃ，Ａ，Ｆ，Ｒ）のみ示したものである。図７および図８に示す各場合においては、いずれも照射用として中央の送受光体Ａを設定している。
【００２７】
送受光体７２と対象面とが近い場合（ａ）には、照射用の送受光体Ａに隣接する６個の送受光体（Ｂ〜Ｇ）を受容用とする。この場合の照射領域Ｘ１，Ｘ２、検出領域Ｙおよび反射ターゲット３０は、上記第一の実施形態で説明したように、ターゲット検出に好適な配置および面積となっている。
【００２８】
送受光体７２と対象面とが遠い場合（ｃ）には、照射用の送受光体Ａから対象面の表面方向に最も離れた位置にある６個の送受光体（Ｊ，Ｌ，Ｎ，Ｐ，Ｒ，Ｔ）を受容用とする。図８に示すように、送受光体７２から照射された光の進行とともに光路幅が拡大する場合には、送受光体７２と対象面との距離ｄｃが長いほど対象領域（Ｘ１ｃ，Ｘ２ｃ，Ｙｃ）の面積が大きくなってしまう。このとき、受容用の送受光体７２を（ａ）の場合と同じ（Ｂ〜Ｇ）としていたのでは、照射領域と検出領域との重なり合う部分としての実質的な検出領域が大きくなり、その重なり合う部分の内側に反射ターゲットが完全に含まれてしまうなど、反射ターゲットの検出に好適な配置および面積が確保されなくなってしまう。この問題は、例えば、図８（ｃ）に示すように、照射用の送受光体Ａから離れた位置にある送受光体（図８ではＬおよびＲ）を受容用の送受光体とすることで、解消される。すなわち、照射用の送受光体Ａと受容用の送受光体Ｌ，Ｒが対象面と平行な方向に離れている分、照射用の送受光体Ａと受容用の送受光体Ｌ，Ｒが近い場合より、実質的な検出領域としての重なり合う部分の面積を減らすことができるなど、距離ｄｃが長い場合にも、反射ターゲット３０の検出に好適な照射領域および検出領域の配置および面積を確保することができる。
【００２９】
また図７の（ｂ）は、送受光体７２と対象面との距離が、（ａ）の場合より長く、かつ（ｃ）の場合より短い場合の、送受光体７２の設定である。この場合には、受容用の送受光体７２として、中心の送受光体Ａからの距離が（ａ）より長くかつ（ｂ）より短い送受光体（Ｈ，Ｋ，Ｍ，Ｏ，Ｑ，Ｓ）を選択することで、照射用の送受光体Ａと送受光体７２との距離を、（ａ）の場合より長く、かつ（ｃ）の場合より短くすることができる。これにより、反射ターゲット３０の検出に好適な照射領域および検出領域の配置および面積を確保することができる。
【００３０】
なお、本実施形態にかかる送受光体７２の照射／受容の切り替えは、上記第一の実施形態と同様に、制御部によって制御される送受光切替部によって行われる。このとき制御部は、例えば部品実装ロボットの駆動機構用の信号、あるいは別途設けられた距離センサの出力信号などから、送受光体７２と対象面との距離を取得し、この距離に応じて送受光切替部を制御する。このとき、距離に応じた送受光体７２の設定（または送受光切替部の切り替え状態）を示す情報を記憶する記憶部を備え、制御部がこの記憶部の情報を参照して距離に応じた制御を行うように構成してもよい。
【００３１】
次に図９を参照して送受光の切り替えの別の例について説明する。図９は、照射用の送受光体として、中央の送受光体Ａに隣接する６個の送受光体（Ｂ〜Ｇ）を順次選択し、それに伴って各照射用の送受光体（Ｂ〜Ｇ）の周囲に隣接する送受光体を受容用の送受光体として順次選択する場合を示す図である。照射領域の変化は、図５と同じであるが、照射領域の周囲全体にわたって検出領域が設定されることになる分、より広い領域において反射ターゲットを捕捉することができるようになる。
【００３２】
なお、本実施形態にかかるプローブ７４では、隣接する対象領域の重なり合う部分の形状が全て同じとなるように構成されている。このような構成は、例えば、同一スペックを備え、光学的に同じ特性を有する複数の送受光体７２を、照射／受容方向を同じとし、送受光面を同一平面上とし、さらにその平面上で任意の三つの送受光体７２が正三角形の頂点となるように配置することで、達成される。こうすることで、図７あるいは図９のように、照射用および受容用の送受光体７２としてどの送受光体７２を選択した場合にも、実質的な検出領域としての重なり合う部分が同一となる分、位置検出に関する処理を、より容易にかつより迅速に行うことができるようになる。また円筒状の複数の送受光体７２の場合には、上記正三角形の頂点への配置により、プローブ７４を最も密に配置することができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態には限定されない。送受光体の数、形状、大きさ、および配置等は上記実施形態には限定されない。また複数の送受光体はそれぞれ異なる形状であってもよい。また、送受光体は二重、三重あるいはそれ以上に重ねて配置してもよいし、環状に配置せず例えば渦巻き状に配置してもよい。また送受光体（照射領域）の切り替えについても、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば図４の（ｂ）の場合、受光量が減少した領域Ａｂ，Ａｃ，Ａｇのみを切り替えの対象として、これら領域内で照射領域を順次切り替えてもよい。また、切り替えの順序についても例示した順序には限定されない。また、上記実施形態では、ターゲットセンサでの受光量の処理を全てディジタル処理として行う構成としたが、これを適宜アナログ処理として行うことができるのはもちろんである。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来に比して格段に応答性を高くすることができるため、高い位置精度の要求される微小部品の実装に対しても、スループットの向上を図ることができるとともに、また可動部の振動抑制を伴った制御を行うことができる。また、照射領域を被位置合わせ部に対して相対的に位置可変自在に構成したことにより、より迅速かつより高精度に位置合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態にかかる部品実装ロボットの全体構成図である。
【図２】  本発明の第一の実施形態にかかるターゲットセンサの斜視図である。
【図３】  本発明の第一の実施形態にかかるターゲットセンサの照射領域および検出領域を示す図である。
【図４】  本発明の第一の実施形態にかかる部品実装ロボットにおける線状の反射ターゲットを追跡する場合の照射領域および検出領域の変化を示す図である。
【図５】  本発明の第一の実施形態にかかるターゲットセンサの照射領域および検出領域の切り替えを示す図である。
【図６】  本発明の第二の実施形態にかかるターゲットセンサのプローブの概略構成を示す斜視図である。
【図７】  本発明の第二の実施形態にかかるターゲットセンサの送受光体の照射／受容の切り替えの一例を示す図である。
【図８】  図７の例における照射領域および検出領域を示す図である。
【図９】  本発明の第二の実施形態にかかるターゲットセンサの送受光体の照射／受容の切り替えの別の例を示す図である。
【図１０】  本発明にかかるターゲットセンサと反射ターゲットとの相対的な位置の検出原理を示す図である。
【図１１】  従来の部品実装ロボットの全体構成図である。
【符号の説明】
１２  部品実装ロボット、１４，７４  プローブ、１６  ロボットアーム、１８  リフタ、１９  微動機構、２０  駆動機構、２２  部品、２４  ハンド、２８  対象面、３０  反射ターゲット、３２，７２  送受光体。
【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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