(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を吸着可能な吸着ヘッドを複数個備えた移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する表面実装機であって、
上記ヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、
同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段と、
これら各撮像手段の動作を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記吸着ヘッドが部品供給部から部品を取り出してからその部品が基板に実装されるまでの間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段の両方に部品の撮像を行わせるとともに、上記各吸着ヘッドによる部品の取り出し動作が完了してから上記固定撮像手段による部品の撮像が開始されるまでの間の第１作業区間と、上記固定撮像手段による部品の撮像が完了してから上記ヘッドユニットが基板上の最初の実装ポイントへ部品を搬送し終えるまでの間の第２作業区間とのうち、上記ヘッドユニットの移動距離もしくは移動時間が長い方の作業区間の間に、上記移動撮像手段に部品の撮像を行わせることを特徴とする表面実装機。
【請求項２】
請求項１記載の表面実装機において、
上記制御手段は、上記第１および第２の作業区間のスタート時における特定の吸着ヘッドの位置、上記固定撮像手段の設置位置、および基板上の最初の実装ポイントの位置に基づいて、上記各作業区間に対応したヘッドユニットの移動距離を算出するとともに、これら２つの移動距離の大小に基づいて、上記移動撮像手段による部品の撮像を行うべき区間を決定することを特徴とする表面実装機。
【請求項３】
請求項２記載の表面実装機において、
上記制御手段は、上記第１および第２の作業区間のスタート時における特定の吸着ヘッドの位置、上記固定撮像手段の設置位置、基板上の最初の実装ポイントの位置、およびヘッドユニットの移動速度に基づいて、上記各作業区間に対応したヘッドユニットの移動時間を算出するとともに、これら２つの移動時間の大小に基づいて、上記移動撮像手段による部品の撮像を行うべき区間を決定することを特徴とする表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を吸着可能な吸着ヘッドを複数個備えた移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する表面実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、構成部品を保持して半加工品に配置するヘッド部を備えた選出配置装置（表面実装機）において、上記ヘッド部に対し移動可能に取り付けられたオンヘッドライン走査センサにより、上記ヘッド部に保持された部品を画像認識するとともに、装置内の所定箇所に固定的に取り付けられた２Ｄカメラ（２次元カメラ）等からなるオフヘッドセンサにより、上記部品を追加で画像認識することが行われている。
【特許文献１】特表２００３−５２６９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のようにヘッド部に保持された部品を画像認識するための手段として、ヘッド部に取り付けられたスキャン式のオンヘッドライン走査センサと、装置内に固定的に取り付けられたオフヘッドセンサとが設けられた表面実装機においては、上記ライン走査センサによる部品認識動作が、オフヘッドセンサによる部品認識動作の前か後のいずれか一方にのみ行われるのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、このような構成では、例えば、所定の部品供給位置からオフヘッドセンサまでの間、またはオフヘッドセンサから部品の搭載位置までの間を移動するヘッド部の必要距離移動が比較的短いような場合に、上記ライン走査センサの認識動作待ちによるタイムロスが発生するおそれがある。すなわち、上記のようにヘッド部の移動距離が短い場合には、ヘッド部の移動が完了した時点で、上記ライン走査センサによる部品の撮像が未だ終了せず、その動作を待つことによる余計なタイムロスが発生するおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ヘッドユニットに取り付けられたスキャン式の撮像手段による部品認識動作を、これとは別の固定式の撮像手段による部品認識動作との関係から設定された適切なタイミングで行うことにより、基板の生産効率を効果的に向上させることが可能な表面実装機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】
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、部品を吸着可能な吸着ヘッドを複数個備えた移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する表面実装機であって、上記ヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段と、これら各撮像手段の動作を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記吸着ヘッドが部品供給部から部品を取り出してからその部品が基板に実装されるまでの間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段の両方に部品の撮像を行わせるとともに、上記各吸着ヘッドによる部品の取り出し動作が完了してから上記固定撮像手段による部品の撮像が開始されるまでの間の第１作業区間と、上記固定撮像手段による部品の撮像が完了してから上記ヘッドユニットが基板上の最初の実装ポイントへ部品を搬送し終えるまでの間の第２作業区間とのうち、上記ヘッドユニットの移動距離もしくは移動時間が長い方の作業区間の間に、上記移動撮像手段に部品の撮像を行わせることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００７】
本発明によれば、ヘッドユニットに備わる複数の吸着ヘッドが部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する間に、上記ヘッドユニットに対し相対移動可能な移動撮像手段およびこれとは別の固定式の固定撮像手段により、上記各吸着ヘッドに吸着された部品をそれぞれ撮像するとともに、このうちの移動撮像手段による部品認識動作のタイミングを、上記固定撮像手段の撮像に前後した２つの作業区間のうちヘッドユニットの移動距離が長い方の作業区間の間に設定するようにしたため、上記移動撮像手段による部品認識動作を常に余裕のあるタイミングで行うことができ、当該動作が終わるまでの待ち時間に起因したタイムロスの発生を効果的に抑制できる等の利点がある。この結果、部品の実装作業に要する時間を効果的に短縮でき、基板の生産効率をより向上させることができる。
【０００８】
上記制御手段は、上記第１および第２の作業区間のスタート時における特定の吸着ヘッドの位置、上記固定撮像手段の設置位置、および基板上の最初の実装ポイントの位置に基づいて、上記各作業区間に対応したヘッドユニットの移動距離を算出するとともに、これら２つの移動距離の大小に基づいて、上記移動撮像手段による部品の撮像を行うべき区間を決定することが好ましい（請求項２）。
【０００９】
この構成によれば、所定の位置情報から適正に算出されたヘッドユニットの移動距離に基づき上記移動撮像手段の認識動作タイミングを適正に決定できるという利点がある。
【００１０】
上記制御手段は、上記第１および第２の作業区間のスタート時における特定の吸着ヘッドの位置、上記固定撮像手段の設置位置、基板上の最初の実装ポイントの位置、およびヘッドユニットの移動速度に基づいて、上記各作業区間に対応したヘッドユニットの移動時間を算出するとともに、これら２つの移動時間の大小に基づいて、上記移動撮像手段による部品の撮像を行うべき区間を決定することも、また好ましい（請求項３）。
【００１１】
このように、所定の位置情報およびヘッドユニットの移動速度から算出された移動時間に基づいて上記移動撮像手段による部品認識動作のタイミングを決定するようにした場合には、例えばヘッドユニットの移動距離と移動時間とが比例しないような場合でも上記部品認識動作のタイミングを適正に決定できるという利点がある。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明の表面実装機によれば、ヘッドユニットに取り付けられたスキャン式の撮像手段による部品認識動作を、これとは別の固定式の撮像手段による部品認識動作との関係から設定された適切なタイミングで行うことにより、基板の生産効率を効果的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１および図２は、本発明の一実施形態にかかる表面実装機１を概略的に示す図である。これら図１および図２に示すように、上記表面実装機１の基台１０上にはコンベア２が配置されており、このコンベア２によりプリント基板３（以下、単に基板３と略す）が搬送されて所定の実装作業位置（図１の２点鎖線で示される位置）で停止するとともに、当該位置で停止した基板３が図外のクランプ機構により位置決め・保持されるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア２による基板３の搬送方向をＸ軸方向、このＸ軸と水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向（つまり上下方向）をＺ軸方向として説明を進めることにする。
【００１４】
上記基台１０のＹ方向両側部には、部品を供給するための部品供給部４（４Ａ〜４Ｄ）が設けられている。具体的には、コンベア２に対し＋Ｙ側に位置する基台１０の一方側の側部に、Ｘ軸方向に並ぶ一対の部品供給部４Ａ，４Ｂが設けられるとともに、コンベア２に対し−Ｙ側に位置する基台１０の他方側の側部に、同じくＸ軸方向に並ぶ一対の部品供給部４Ｃ，４Ｄが設けられている。
【００１５】
上記各部品供給部４Ａ〜４Ｄは、それぞれ、横並びに配置された多数列のテープフィーダー５を備えている。各テープフィーダー５は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ、抵抗等の小片状の部品が所定間隔（供給ピッチ）おきに収納されたテープと、これを導出するためのリール等を有しており、後述するヘッドユニット６により上記テープ内の部品がピックアップされるにつれて上記リールがテープを間欠的に繰り出すように構成されている。
【００１６】
上記基台１０の上方には、部品搬送用のヘッドユニット６が設けられている。このヘッドユニット６は、基台１０上においてＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に支持されており、上記実装作業位置に位置決めされた基板３と上記部品供給部４（４Ａ〜４Ｄ）とにわたって自在に移動し得るように構成されている。
【００１７】
すなわち、上記基台１０上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール９と、Ｙ軸サーボモータ１５により回転駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ヘッドユニット６を支持するための支持部材７が上記固定レール９に沿ってＹ軸方向に移動可能に支持されるとともに、上記支持部材７に備わるナット部分１６が上記ボールねじ軸１４と螺合している。また、上記支持部材７には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１１により回転駆動されるボールねじ軸１２とが配設され、このボールねじ軸１２と螺合するナット部分（図示省略）を備えた上記ヘッドユニット６が上記ガイド部材１３に沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ１５が作動してボールねじ軸１４が回転駆動されることにより、上記支持部材７がねじ送りされてヘッドユニット６と一体にＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１１が作動してボールねじ軸１２が回転駆動されることにより、上記ヘッドユニット６が支持部材７に対しＸ軸方向に移動するように構成されている。
【００１８】
上記ヘッドユニット６には、部品を吸着して保持するための複数の吸着ヘッド２０が搭載されており、当実施形態では、６本の吸着ヘッド２０がＸ軸方向に一列に並べられた状態で搭載されている。
【００１９】
これら吸着ヘッド２０は、それぞれ、ヘッドユニット６の本体部に対しＺ軸方向の移動およびＲ軸（ヘッド中心軸）回りの回転が可能なように支持され、図外のサーボモータを駆動源とする昇降駆動機構および回転駆動機構によりそれぞれ上記各方向に駆動されるようになっている。
【００２０】
上記各吸着ヘッド２０の先端部には、部品吸着用のノズル２０ａがそれぞれ設けられている。各ノズル２０ａは図外の負圧供給手段にそれぞれ接続されており、上記部品供給部４からの部品取出し時には、上記ノズル２０ａの先端に上記負圧供給手段から負圧が供給されることにより部品の吸着が行われるようになっている。
【００２１】
図１に示すように、上記基台１０上には、上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０による部品の吸着状態を実装に先立って画像認識するための固定カメラ２４（本発明にかかる固定撮像手段に相当）が設けられており、当実施形態では、基台１０の一方側（＋Ｙ側）の部品供給部４Ａ，４Ｂの間、および、他方側（−Ｙ側）の部品供給部４Ｃ，４Ｄの間に、それぞれ上記固定カメラ２４が設けられている。
【００２２】
上記固定カメラ２４は、例えば１次元のＣＣＤイメージセンサ等からなるラインセンサを備えたカメラ（１次元カメラ）によって構成されている。この固定カメラ２４は、上記各テープフィーダー５における部品取出位置（当実施形態ではコンベア２に近接する側の端部）と略同じＹ座標に位置するように設けられており、上記部品取り出し位置と固定カメラ２４とがＸ軸方向に略一列に並ぶように配置されている。すなわち、上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０による部品の取り出し（吸着）が完了した後、そのままヘッドユニット６をＸ軸方向に移動させて上記固定カメラ２４上を通過させることにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された複数の部品をノンストップで順次撮像できるようになっている。なお、上記固定カメラ２４による吸着部品の撮像は、上記ヘッドユニット６を固定カメラ２４の上方において＋Ｘ方向および−Ｘ方向のどちらに移動させた場合でも行うことが可能である。また、図１ではその図示を省略しているが、上記固定カメラ２４には、上記吸着ヘッド２０に吸着された部品を下から照らすための照明体等が内蔵されている。
【００２３】
一方、上記ヘッドユニット６には、図１および図２に示すように、その吸着ヘッド２０の配列方向（Ｘ軸方向）に沿って移動可能なスキャン式の撮像手段としてのスキャンカメラユニット８（本発明にかかる移動撮像手段に相当）が取り付けられており、このスキャンカメラユニット８により、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品がその搬送途中に撮像されるようになっている。図３および図４は、このスキャンカメラユニット８の具体的構成を示す図である。これらの図に示すように、スキャンカメラユニット８は、その主な構成要素として、カメラ本体２５と、このカメラ本体２５に吸着部品Ｃの像を導くためのプリズム群３０と、上記吸着部品Ｃに照明光を当てるための第１および第２の照明体４１，４３と、これらカメラ本体２５、プリズム群３０、および照明体４１，４３を支持するための支持部材４０とを有している。
【００２４】
上記カメラ本体２５は、上記固定カメラ２４と同様の１次元カメラによって構成されている。そして、このようなカメラ本体２５を、後述するサーボモータ４７の駆動に応じて上記支持部材４０とともにヘッドユニット６に対しＸ軸方向に移動させることにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された複数の部品をノンストップで順次撮像できるようになっている。なお、上記カメラ本体２５による吸着部品の撮像は、スキャンカメラユニット８をヘッドユニット６に対し＋Ｘ方向および−Ｘ方向のどちらに移動させた場合でも行うことが可能である。また、図３および図４において、符号２７はカメラ本体２５の集光レンズ、符号２９はラインセンサ等からなる受光部である。
【００２５】
上記支持部材４０は、図３に示される取付ブラケット４０ａを介してヘッドユニット６に取り付けられている。上記ヘッドユニット６の背面側（＋Ｙ側）にはＸ軸方向に延びるボールねじ軸４５が配設されており、上記取付ブラケット４０ａの上端部に設けられた図示しないナット部分が上記ボールねじ軸４５と螺合している。そして、このボールねじ軸４５がスキャン動作用のサーボモータ４７（図７参照）により回転駆動されるのに応じて、上記支持部材４０を含むスキャンカメラユニット８全体が、上記ヘッドユニット６に対しＸ軸方向に移動するようになっている。
【００２６】
上記プリズム群３０は、第１プリズム３１、第２プリズム３３、および第３プリズム３５からなる３枚のプリズムによって構成されており、これら各プリズムは、上記吸着ヘッド２０の下方側に位置する支持部材４０の−Ｙ側の端部においてＸ軸方向に並ぶように配置されている。
【００２７】
上記第１プリズム３１は、上記カメラ本体２５の集光レンズ２７と対向するように配置され、他の第２および第３のプリズム３３，３５からの反射像を反射して上記カメラ本体２５へと導光する。
【００２８】
上記第２プリズム３３は、上記第１プリズム３１に対し−Ｘ方向に所定距離オフセットした位置に配置され、図５に示すように、吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの下面の像を反射して上記第１プリズム３１へと導光する。すなわち、上記吸着ヘッド２０の下方側に上記第２プリズム３３が配置された状態で上記第１照明体４１が点灯されることにより、上記吸着ヘッド２０の下端部（ノズル２０ａ）に吸着された部品Ｃの下面の像がその下方側に位置する上記第２プリズム３３へと出射され、この第２プリズム３３で反射された上記部品Ｃの像が第１プリズム３１を介してカメラ本体２５に取り込まれるようになっている（図中の１点鎖線で示す光路Ｖ１参照）。
【００２９】
上記第３プリズム３５は、上記第１プリズム３１および第２プリズム３３の間に配置され、図６に示すように、吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの側面の像を反射して上記第１プリズム３１へと導光する。すなわち、上記吸着ヘッド２０の−Ｙ側の側方に上記第３プリズム３５が配置された状態で上記第２照明体４３が点灯されることにより、上記吸着ヘッド２０の下端部（ノズル２０ａ）に吸着された部品Ｃの側面の投影像がその側方に位置する上記第３プリズム３５へと出射され、この第３プリズム３５で２度反射された上記部品Ｃの像が第１プリズム３１を介してカメラ本体２５に取り込まれるようになっている（図中の１点鎖線で示す光路Ｖ２参照）。
【００３０】
そして、上記スキャンカメラユニット８がサーボモータ４７により駆動されてヘッドユニット６に対し移動する際に、上記のように第１照明体４１または第２照明体４３を点灯させて部品Ｃの下面または側面の像を上記カメラ本体２５に取り込む動作が、上記ヘッドユニット６における各吸着ヘッド２０の位置に対応して順次実行されることにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃが全て撮像されるようになっている。
【００３１】
次に、以上のように構成された表面実装機１の制御系について図７のブロック図を用いて説明する。この図７に示すように、表面実装機１には、その各部の動作を統括的に制御するための制御ユニット５０（本発明にかかる制御手段に相当）が内蔵されている。この制御ユニット５０は、周知のＣＰＵや各種メモリ（ＲＡＭやＲＯＭ）等から構成されており、その主な機能要素として、主制御部５１、画像処理部５２、カメラ制御部５３、照明制御部５４、および軸制御部５５等を有している。
【００３２】
上記軸制御部５５は、上記ヘッドユニット６を駆動するためのＸ軸サーボモータ１１やＹ軸サーボモータ１５、および、上記スキャンカメラユニット８を駆動するためのサーボモータ４７の作動を制御するものである。
【００３３】
上記照明制御部５４は、上記スキャンカメラユニット８に備わる照明体４１，４３の点灯や消灯等の動作を制御するとともに、上記固定カメラ２４に内蔵された図外の照明体の動作を制御するものである。
【００３４】
上記カメラ制御部５３は、上記スキャンカメラユニット８のカメラ本体２５、および上記固定カメラ２４の撮像動作を制御するものであり、また、上記画像処理部５２は、上記各カメラ２４，２５で撮像された画像を取り込んでその画像に対し所定の画像処理を施すものである。
【００３５】
上記主制御部５１は、上記制御ユニット５０の中枢機能を担うものであり、他の機能要素（５２，５３，５４，５５）との間で種々のデータの授受等を行いつつ各種演算を実行することにより、上記ヘッドユニット６、スキャンカメラユニット８、および固定カメラ２４等の動作を統括的に制御するものである。
【００３６】
以上のように構成された制御ユニット５０による制御の下、上記表面実装機１は、例えば以下のようにして部品の実装動作を行う。
【００３７】
実装動作が開始されると、まず、コンベア２により基板３が図１に示す実装作業位置まで搬入されて位置決めされる。次いで、ヘッドユニット６が部品供給部４（４Ａ〜４Ｄのいずれかもしくは複数）の上方に移動し、当該部品供給部４における所定のテープフィーダー５内の部品が上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により吸着されて取り出される。そして、各吸着ヘッド２０による所定数の部品Ｃの取り出しが完了すると、ヘッドユニット６が上記固定カメラ２４の上方を通過するようにＸ軸方向に沿って直線状に移動することにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃが上記固定カメラ２４により下から撮像される。また、この固定カメラ２４による部品Ｃの撮像に前後して、上記スキャンカメラユニット８がサーボモータ４７の駆動に応じてヘッドユニット６に対し相対移動することにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの下面および側面の像が上記スキャンカメラユニット８のカメラ本体２５により撮像される。
【００３８】
次いで、上記ヘッドユニット６が基板３に向けて移動し、この基板３上の各実装ポイントの上方で上記各吸着ヘッド２０が昇降移動する等により、その下端のノズル２０ａに吸着された部品Ｃが上記基板３上に実装される。このような部品Ｃの実装は、上記固定カメラ２４およびスキャンカメラユニット８による撮像画像から得られる各部品Ｃの吸着ずれ等を反映して行われる。すなわち、ヘッドユニット６が基板３上の各実装ポイントに向けて移動する際に、上記固定カメラ２４およびスキャンカメラユニット８による撮像画像に基づきあらかじめ調べられた各部品Ｃの吸着ずれ（つまり各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの正規位置からの位置ずれ）等に応じて上記ヘッドユニット６の移動量が適宜補正されることにより、上記基板３への各部品Ｃの実装が適正に行われるようになっている。
【００３９】
ここで、固定カメラ２４およびスキャンカメラユニット８の２種類のカメラを用いて吸着部品Ｃの撮像を行う当実施形態において、これら各カメラをどのように使い分けるかについて説明する。上記スキャンカメラユニット８は、ヘッドユニット６が部品供給部４から基板３等の目標位置に向けて移動する間に効率よく部品Ｃの撮像を行えるという点では有利であるが、撮像視野がそれほど大きくないため、大型部品の撮像には不向きであり、また、ヘッドユニット６という可動部品に取り付けられるため、より高い実装精度が求められる部品（したがってより高精度な画像認識が求められる部品）の撮像には不向きである。
【００４０】
そこで、当実施形態では、大型部品および高精度部品に対する画像認識には固定カメラ２４を用い、その他の部品に対する画像認識にはスキャンカメラユニット８を用いる。具体的には、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの画像を、上記固定カメラ２４およびスキャンカメラユニット８の両方を通じて画像処理部５２に取り込んだ上で、そこでの画像処理（つまり部品Ｃの吸着ずれ等を調べる画像処理）を、部品Ｃの種類ごとに設定されたいずれか一方のカメラ（８または２４）の撮像画像に基づき実行することにより、部品Ｃの種類に応じたカメラの使い分けを行う。
【００４１】
また、同じく固定カメラ２４およびスキャンカメラユニット８の２種類のカメラが存在することに関連して、上記スキャンカメラユニット８による吸着部品Ｃの撮像動作をどのタイミングで行うか（つまり固定カメラ２４による撮像の前か後のいずれに行うか）について説明する。図８は、上記スキャンカメラユニット８による撮像タイミングを説明するための模式図である。本図おいて符号Ｚ１で示される区間は、上記ヘッドユニット６による部品Ｃの取り出し動作（つまり各吸着ヘッド２０が部品供給部４から部品Ｃを吸着する動作）が完了してから上記固定カメラ２４による部品Ｃの撮像が開始されるまでの間の区間を示しており、符号Ｚ２で示される区間は、上記固定カメラ２４による撮像が完了してから上記ヘッドユニット６が基板３上の最初の実装ポイントＰへ部品Ｃを搬送し終えるまでの間の区間を示している。以下では、これら２つの区間のうち、区間Ｚ１のことを第１作業区間、区間Ｚ２のことを第２作業区間と称する。そして、当実施形態では、これら第１および第２の作業区間Ｚ１，Ｚ２のうち、ヘッドユニット６の移動距離が長い方の作業区間の間に、上記スキャンカメラユニット８による吸着部品Ｃの撮像が行われるようになっている。
【００４２】
具体的に、上記制御ユニット５０は、ヘッドユニット６による部品Ｃの吸着が完了した時点で、上記第１および第２の作業区間Ｚ１，Ｚ２に対応するヘッドユニット６の移動距離Ｌ１，Ｌ２を算出する処理を実行し、これら算出された２つの移動距離Ｌ１，Ｌ２のうち、距離が大きい方の作業区間（Ｚ１またはＺ２）の間に、上記スキャンカメラユニット８による部品Ｃの撮像が行われるように、その後の各部の動作を制御する。例えば、図８の場合には、第１作業区間Ｚ１の移動距離Ｌ１の方が、第２作業区間Ｚ２の移動距離Ｌ２よりも大きいため、移動距離の長い上記第１作業区間Ｚ１の間に、上記スキャンカメラユニット８による撮像が行われることになる。なお、詳細は後述するが、上記移動距離Ｌ１，Ｌ２の算出は、ヘッドユニット６、固定カメラ２４、および基板３に関する所定の位置情報に基づいて行われる。
【００４３】
次に、上記制御ユニット５０による制御動作の具体的内容について、図９のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートがスタートすると、制御ユニット５０は、まず、コンベア２を作動させて基板３を図１に示す実装作業位置まで搬入して位置決めする制御を実行する（ステップＳ１）。
【００４４】
次いで、制御ユニット５０は、ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により部品供給部４から部品Ｃを吸着して取り出す制御を実行する（ステップＳ３）。具体的には、部品供給部４（４Ａ〜４Ｄのいずれかもしくは複数）の上方にヘッドユニット６が移動し、このヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０が部品供給部４における所定のテープフィーダー５の上方に位置決めされた状態で昇降移動する等により、上記部品供給部４から複数の部品Ｃが吸着されて取り出される。このとき、可能な場合には複数の吸着ヘッド２０が複数のテープフィーダー５から同時に部品Ｃを取り出す。また、必要に応じて部品供給部４内の離れたテープフィーダー５の間を吸着ヘッド２０が適宜移動しながら部品Ｃの取り出しが行われる。
【００４５】
そして、上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により１度に吸着すべき部品Ｃ（１吸着グループ）が全て取り出されて上記ステップＳ３の処理が完了すると、制御ユニット５０は、次のステップＳ５に移行して、上記ヘッドユニット６の第１作業区間Ｚ１に対応した移動距離Ｌ１を算出する制御を実行する。
【００４６】
具体的に、制御ユニット５０は、上記ステップＳ３の部品取り出し動作が完了した時点（つまり第１作業区間Ｚ１のスタート時）におけるヘッドユニット６（図８では特に符号６*で示す）の各吸着ヘッド２０うち、その時点で上記固定カメラ２４に最も近い部品Ｃを吸着した吸着ヘッド２０の位置（図８では最も左側のヘッド２０の位置；矢印Ａで示す）に関する情報を取得するとともに、上記固定カメラ２４の設置位置に関する情報、より具体的には、固定カメラ２４の撮像視野周縁等に設定された撮像開始位置に関する情報を取得する。そして、これら２つの位置情報に基づいて、上記第１作業区間Ｚ１に対応するヘッドユニット６の移動距離Ｌ１を算出する。
【００４７】
次いで、制御ユニット５０は、上記ヘッドユニット６の第１作業区間Ｚ２に対応した移動距離Ｌ２を算出する処理を実行する（ステップＳ７）。具体的に、制御ユニット５０は、上記固定カメラ２４による部品Ｃの撮像が完了した時点（つまり第２作業区間Ｚ２のスタート時）におけるヘッドユニット６（図８では特に符号６**で示す）の各吸着ヘッド２０のうち、最初に基板３に実装すべき部品Ｃを吸着した吸着ヘッド２０の位置（図８では最も右側のヘッド２０の位置；矢印Ｂで示す）に関する情報を取得するとともに、上記基板３上の最初の実装ポイントＰに関する位置情報を取得する。そして、これら２つの位置情報に基づいて、上記第１作業区間Ｚ２に対応するヘッドユニット６の移動距離Ｌ２を算出する。
【００４８】
以上のようにして各作業区間Ｚ１，Ｚ２に対応した移動距離Ｌ１，Ｌ２が算出されると、上記制御ユニット５０は、ヘッドユニット６を固定カメラ２４に向けて移動させる制御を開始するともに（ステップＳ９）、上記第１作業区間Ｚ１の移動距離Ｌ１の方が第２作業区間Ｚ２の移動距離Ｌ２よりも大きいか否か（Ｌ１＞Ｌ２であるか否か）を算出する制御を実行する（ステップＳ１１）。
【００４９】
そして、上記ステップＳ１１でＹＥＳと判定されて移動距離Ｌ１の方が移動距離Ｌ２よりも大きいこと（Ｌ１＞Ｌ２であること）が確認された場合（つまり図８に示す状態と同様である場合）、制御ユニット５０は、ヘッドユニット６の移動距離が大きい上記作業区間Ｚ１の間に上記スキャンカメラユニット８による部品認識動作を行うべく、直ちにスキャンカメラユニット８をヘッドユニット６に対し移動させて各吸着部品Ｃを順次撮像する制御を実行する（ステップＳ１３）。
【００５０】
上記ヘッドユニット６が作業区間Ｚ１を移動し終わって上記固定カメラ２４による撮像開始位置（例えば固定カメラ２４の撮像視野周縁等）に最初の吸着ヘッド２０が到達すると、引き続いて、上記固定カメラ２４による部品Ｃの撮像が行われる（ステップＳ１５）。具体的には、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃが順次固定カメラ２４の上方を通過するようにヘッドユニット６がＸ軸方向一方側（図８の例では−Ｘ側）に移動し、これに応じて上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの画像が固定カメラ２４に順次取り込まれる。そして、このような固定カメラ２４による撮像動作が完了した後、制御ユニット５０は、上記ヘッドユニット６を基板３に向けて移動させる制御を開始する（ステップＳ１７）。
【００５１】
一方、上記ステップＳ１１でＮＯと判定されて移動距離Ｌ１の方が移動距離Ｌ２よりも小さいこと（Ｌ１＜Ｌ２であること）が確認された場合（つまり図８に示す状態とは反対である場合）、制御ユニット５０は、上述したようなスキャンカメラユニット８および固定カメラ２４による部品Ｃの撮像を、上記とは反対の順番で実行する。すなわち、まず上記固定カメラ２４による吸着部品Ｃの撮像を行った後（ステップＳ１９）、ヘッドユニット６を基板３へ向けて移動させ（ステップＳ２１）、その移動途中に（つまり作業区間Ｚ２の間に）、上記スキャンカメラユニット８による部品Ｃの撮像を行う（ステップＳ２３）。
【００５２】
上記ヘッドユニット６が作業区間Ｚ２を移動し終わって上記基板３上に到達すると、制御ユニット５０は、上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを順次基板３上に実装する制御を実行する（ステップＳ２５）。すなわち、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃのうち最初に実装すべき部品Ｃが吸着されたヘッド２０（図８では最も右側のヘッド２０）を、対応する実装ポイントＰ上で昇降移動させる等により、この実装ポイントＰに上記部品Ｃを実装した後、他の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを、同様の手順で順次基板３上の他の実装ポイントに実装する。
【００５３】
以上のようにして１吸着グループの部品Ｃを基板３上に実装し終えると、制御ユニット５０は、基板３全体に実装されるべき全ての部品が実装されたか否かを判定し（ステップＳ２７）、ここでＹＥＳと判定されて全部品が実装されたことが確認された場合には、コンベア２を作動させて基板３を装置外に搬出する制御を実行する（ステップＳ２９）。一方、上記ステップＳ２７でＮＯと判定されて実装すべき部品Ｃが未だに残っていることが確認された場合には、上記ステップＳ３以降の処理に戻り、新たな部品Ｃを部品供給部４から取り出して基板３上に実装し、全部品が基板３上に実装されるまで同様の処理を繰り返す。
【００５４】
また、上記ステップＳ２９での基板３の搬出処理が終了した後、制御ユニット５０は、今回生産した基板３までの累積生産枚数が、予め定められた生産予定枚数に達したか否かを判定し（ステップＳ３１）、ここでＹＥＳと判定されて生産予定枚数に達したことが確認された場合に、一連の制御フローを終了する。一方、上記ステップＳ３１でＮＯと判定されて生産すべき基板３が未だに残っていることが確認された場合には、上記ステップＳ１以降の処理に戻り、新たな基板３に対し上記と同様の実装処理を繰り返す。
【００５５】
上記のように部品Ｃを吸着可能な吸着ヘッド２０を複数個備えた移動可能なヘッドユニット６により部品供給部４から部品Ｃを取り出して基板３上に実装する表面実装機１において、上記ヘッドユニット６に取り付けられ、上記複数の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを該ヘッド２０の列に沿って移動しながら撮像するスキャンカメラユニット８と、同じく吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを所定の固定位置から撮像する固定カメラ２４と、これら各カメラの動作等を制御する制御ユニット５０とを設け、この制御ユニット５０による制御の下、上記各吸着ヘッド２０による部品Ｃの取り出し動作が完了してから上記固定カメラ２４による部品Ｃの撮像が開始されるまでの間の第１作業区間Ｚ１と、上記固定カメラ２４による部品Ｃの撮像が完了してから上記ヘッドユニット６が基板３上の最初の実装ポイントＰへ部品Ｃを搬送し終えるまでの間の第２作業区間Ｚ２とのうち、上記ヘッドユニット６の移動距離（Ｌ１，Ｌ２）が長い方の作業区間の間に、上記スキャンカメラユニット８に部品Ｃの撮像を行わせるようにした上記実施形態の構成によれば、スキャンカメラユニット８による部品認識動作を、これとは別の固定カメラ２４による部品認識動作との関係から設定された適切なタイミングで行うことにより、基板３の生産効率をより向上させることができるという利点がある。
【００５６】
すなわち、上記実施形態によれば、ヘッドユニット６に備わる複数の吸着ヘッド２０が部品供給部４から部品Ｃを取り出して基板３上に実装する間に、上記ヘッドユニット６に対し相対移動可能なスキャンカメラユニット８およびこれとは別の固定式の固定カメラ２４により、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃをそれぞれ撮像するとともに、このうちのスキャンカメラユニット８による部品認識動作のタイミングを、上記固定カメラ２４の撮像に前後した２つの作業区間Ｚ１，Ｚ２のうちヘッドユニット６の移動距離（Ｌ１，Ｌ２）が長い方の作業区間の間に設定するようにしたため、上記スキャンカメラユニット８による部品認識動作を常に余裕のあるタイミングで行うことができ、当該動作が終わるまでの待ち時間に起因したタイムロスの発生を効果的に抑制できるという利点がある。この結果、部品の実装作業に要する時間を効果的に短縮でき、基板３の生産効率をより向上させることができる。
【００５７】
しかも、ヘッドユニット６が複数の吸着ヘッド２０を備えるために上記スキャンカメラユニット８による部品認識動作の時間がある程度長くなることが避けられない状況において、ヘッドユニット６の移動距離が長い方の作業区間（Ｚ１またはＺ２）の間に上記スキャンカメラユニット８による部品認識動作を行うようにした上記構成によれば、上記スキャンカメラユニット８の認識動作待ちによるタイムロスの発生をより効果的に抑制できるという利点がある。
【００５８】
また、上記実施形態では、第１および第２の作業区間Ｚ１，Ｚ２のスタート時における特定の吸着ヘッド２０の位置（例えば図８の矢印Ａ，Ｂで示す位置）、上記固定カメラ２４の設置位置、および基板３上の最初の実装ポイントＰの位置に基づいて、上記各作業区間Ｚ１，Ｚ２に対応したヘッドユニット６の移動距離Ｌ１，Ｌ２を算出し、これら２つの移動距離Ｌ１，Ｌ２の大小に基づいて、上記スキャンカメラユニット８による部品Ｃの撮像を行うべき区間（Ｚ１またはＺ２）を決定するようにしたため、所定の位置情報から適正に算出された移動距離Ｌ１，Ｌ２に基づきスキャンカメラユニット８の認識動作タイミングを適正に決定できるという利点がある。
【００５９】
なお、上記実施形態では、固定カメラ２４の撮像に前後した２つの作業区間（つまり第１作業区間Ｚ１および第２作業区間Ｚ２）におけるヘッドユニット６の移動距離Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ算出し、これら各移動距離Ｌ１，Ｌ２の大小に基づいて、スキャンカメラユニット８による部品認識動作のタイミングを決定するようにしたが、例えば、ヘッドユニット６の移動距離と移動時間とが必ずしも比例しない場合には、上記各作業区間Ｚ１，Ｚ２に対応したヘッドユニット６の移動時間を算出し、その移動時間の大小に基づいて上記タイミングを決定することが好ましい。
【００６０】
この場合において、上記ヘッドユニット６の移動時間は、上記移動距離Ｌ１，Ｌ２を算出するための各種位置情報（つまりヘッドユニット６の特定の吸着ヘッド２０、固定カメラ２４、および基板３に関する位置情報）に加えて、ヘッドユニット６の移動速度を考慮することにより算出することができる。そして、このようにして算出されたヘッドユニット６の移動時間の大小に基づいてスキャンカメラユニット８による部品認識動作のタイミングを決定することにより、上記のようにヘッドユニット６の移動距離と移動時間とが比例しない場合でも適正に上記部品認識動作のタイミングを決定できるという利点がある。なお、移動距離と移動時間とが比例しない場合とは、例えば、ヘッドユニット６のＸ軸方向の移動速度とＹ軸方向の移動速度とが異なる場合等が挙げられる。
【００６１】
また、上記実施形態では、ラインセンサ等を備えた１次元カメラによって上記固定カメラ２４を構成したが、この固定カメラ２４は、ＣＣＤエリアセンサ等を備えた２次元カメラであってもよく、この場合には、部品Ｃを瞬間的に照らすストロボ照明を採用することにより、上記実施形態と同様に、各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃをノンストップで撮像することが可能である。またこのことは、スキャンカメラユニット８についても同様である。
【００６２】
また、上記実施形態では、吸着部品Ｃの下面および側面の両方を撮像できるようにスキャンカメラユニット８を構成したが、このスキャンカメラユニット８は、このうちの一方のみを撮像できるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表面実装機を概略的に示す平面図である。
【図２】上記表面実装機の正面図である。
【図３】スキャンカメラユニットの概略構成を示す側面図である。
【図４】上記スキャンカメラユニットの斜視図である。
【図５】上記スキャンカメラユニットにより吸着部品の下面を撮像するときの光路の進行状態を説明するための図である。
【図６】上記スキャンカメラユニットにより吸着部品の側面を撮像するときの光路の進行状態を説明するための図である。
【図７】上記表面実装機の制御系を示すブロック図である。
【図８】上記スキャンカメラユニットによる撮像タイミングを説明するための説明図である。
【図９】上記表面実装機の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１  表面実装機
３  プリント基板（基板）
４  部品供給部
６  ヘッドユニット
８  スキャンカメラユニット（移動撮像手段）
２０  吸着ヘッド
２４  固定カメラ（固定撮像手段）
Ｃ  部品
Ｚ１  第１作業区間
Ｚ２  第２作業区間
Ｌ１  （第１作業区間の）移動距離
Ｌ２  （第２作業区間の）移動距離
Ｐ  （最初の）実装ポイント
【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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