JP5511143B2

JP5511143B2 - 実装機

Info

Publication number: JP5511143B2
Application number: JP2008027988A
Authority: JP
Inventors: 寛小林; 直己花村
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2028-02-07
Also published as: JP2009188265A

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する実装機に関する。

一般に、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の電子部品を基板に実装する実装機には、電子部品をピックアップして基板の上方へ運ぶヘッドユニットが備えられ、ヘッドユニットには、電子部品を吸着可能な吸着ノズルが設けられている。電子部品の実装不良を防ぐためには、電子部品が正しい姿勢で吸着ノズルに吸着されることが重要であるため、実装機には、吸着ノズルに吸着された電子部品の姿勢を撮像可能なカメラが備えられている。
特開２００５−２３６３１１公報特開２００７−２３５０２０公報

ところで従来より、カメラがヘッドユニットに設けられた実装機（例えば特許文献１）と、カメラが基台に設けられた実装機（例えば特許文献２）とが知られている。

カメラがヘッドユニットに設けられた実装機においては、ヘッドユニットが電子部品をピックアップしてから基板の上方へ移動する際に、電子部品の吸着姿勢を撮像することが可能である。ヘッドユニットの移動時間は基板の実装作業に不可欠な時間であるため、このような時間を有効利用することで、電子部品の実装作業を効率良く行うことができる。ところがこのカメラは、ヘッドユニットに設けるものであるから、できるだけ小型化したいという要請がある。このため、例えばカメラの視野を広くしたり撮像精度を高めたりする等、カメラの高性能化が容易ではなく、大型の電子部品や高精度の撮像を要する電子部品等については吸着姿勢の認識（部品認識）を確実に行うことが難しいという問題がある。

一方、カメラが基台に設けられた実装機においては、上記の実装機ほどカメラの小型化の要請が強くないため、カメラを高性能化しやすく、大型の電子部品や高精度の撮像を要する電子部品等の吸着姿勢を確実に認識することができる。しかしながら、この実装機においては、電子部品をピックアップしたヘッドユニットが、基台に設置されたカメラの位置まで移動しなければならず、ヘッドユニットが直接基板の上方へ移動できる上記のものに比べて、電子部品の実装作業にかかる効率が悪いという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電子部品の部品認識を確実に行い、かつ電子部品の実装作業を効率良く行うことが可能な実装機を提供することを目的とする。

本明細書によって開示される実装機は、電子部品を基板に実装する実装機であって、前記電子部品を吸着可能な吸着ノズルを備えて前記電子部品を前記基板上へ移送するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットに備えられ、同ヘッドユニットが前記電子部品を移送する際に、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品の吸着姿勢を撮像するヘッド側カメラと、基台に設置されて前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品の吸着姿勢を撮像する基台側カメラと、前記基台に備えられ、前記電子部品の下面を側方から照らす照明装置と、前記電子部品に関する部品データに基づいて、この電子部品の吸着姿勢の撮像を行うカメラを前記ヘッド側カメラと前記基台側カメラとから選択するカメラ選択手段と、を備え、前記ヘッドユニットには前記吸着ノズルが複数設けられるとともに、前記基台側カメラは前記ヘッド側カメラよりも広い視野を備えたものとされかつ前記電子部品の下面の側方画像を撮像可能とされ、前記カメラ選択手段は、前記複数の吸着ノズルに吸着される電子部品群の中に、前記ヘッド側カメラによる撮像が不可能な大型部品が存在する場合には、前記電子部品群の撮像を行うカメラとして前記基台側カメラを選択し、当該基台側カメラによって前記電子部品群の下面画像が撮像され、前記電子部品群の中に、前記大型部品が存在せず、リード部品が存在せず、バンプが下面に設けられた電子部品が存在する場合には、前記電子部品群の撮像を行うカメラとして前記基台側カメラを選択し、当該基台側カメラによって前記電子部品群の下面画像が撮像されるとともに、前記照明装置を上昇・点灯させ、当該基台側カメラによって前記電子部品の下面の側方画像が撮像され、前記電子部品群の中に、前記大型部品が存在せず、前記リード部品が存在せず、前記バンプが下面に設けられた電子部品が存在しない場合には、前記電子部品群の撮像を行うカメラとして前記ヘッド側カメラを選択し、当該ヘッド側カメラによって前記電子部品群の下面画像が撮像されることに特徴を有する。

このような構成によれば、電子部品の部品データに基づいて選択されたカメラにより、電子部品の吸着姿勢の撮像がなされる。したがって、電子部品の部品認識を確実に行うことができ、かつ電子部品の実装作業を効率良く行うことができる。

また、ヘッドユニットに吸着される電子部品群の全てがヘッド側カメラで認識可能な大きさである場合には、その電子部品群の吸着姿勢はヘッド側カメラにより撮像され、電子部品群の中にヘッド側カメラによる撮像が不可能な大きさの電子部品が含まれている場合には、その電子部品群の吸着姿勢は基台側カメラにより撮像される。したがって、大型の電子部品の部品認識を確実に行うことができ、かつ電子部品の実装作業を効率良く行うことができる。
さらに、電子部品群の中にＢＧＡ等の電子部品が含まれている場合には、下面の側方画像を撮像してバンプの有無や欠け等を確実に認識することができ、かつ電子部品の実装作業を効率良く行うことができる。

また、前記ヘッドユニットには前記吸着ノズルが複数設けられるとともに、前記基台側カメラは前記ヘッド側カメラよりも高解像度であり、前記カメラ選択手段は、前記電子部品の部品種別に基づいて、その電子部品群の撮像を行うカメラを選択するものとしてもよい。ここでいう「部品種別」とは、電子部品を、高解像度の撮像を要するものであるか否かにより区別するものである。

このような構成によれば、電子部品の部品種別に基づいてカメラの選択がなされるから、高精度の撮像を要する電子部品の部品認識を確実に行うことができ、かつ電子部品の実装作業を効率良く行うことができる。

また、前記ヘッドユニットには前記吸着ノズルが複数設けられるとともに、前記基台には前記電子部品の下面を側方から照らす照明手段が備えられ、前記基台側カメラは前記電子部品の下面の側方画像を撮像可能とされており、前記カメラ選択手段は、前記電子部品の部品種別に基づいて、その電子部品群の撮像を行うカメラを選択するものとしてもよい。ここでいう「部品種別」とは、電子部品を、下面の側方画像の撮像を要するものであるか否かにより区別するものである。

このような構成によれば、電子部品の部品種別に基づいてカメラの選択がなされるから、下面の側方画像の撮像を要する電子部品についてはその側方画像を撮像しつつ、電子部品の実装作業を効率良く行うことができる。

また、前記ヘッド側カメラは、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品の側面画像を撮像可能とされており、前記カメラ選択手段は、前記電子部品群の中に前記側面画像の撮像を要するものが含まれている場合には、当該電子部品の撮像を行うカメラとして前記ヘッド側カメラを選択するものとしてもよい。

本発明によれば、電子部品の部品認識を確実に行い、かつ電子部品の実装作業を効率良く行うことが可能な実装機を提供することができる。

＜参考例１＞
以下、本発明の参考例１を図１〜図６によって説明する。
本参考例における実装機１０は、電子部品Ｐを基板Ｂに実装する装置であって、この実装機１０の基台１１には、基板Ｂを搬送するとともに所定の位置（実装作業位置）で停止させることが可能な一対のコンベア１２が備えられている。なお、実装作業位置で停止した基板Ｂを図１に２点鎖線で示した。また、一対のコンベア１２の両側（図１の上下両側）には、電子部品Ｐを供給する部品供給部１３が設けられ、各部品供給部１３には多数のテープフィーダ１４がセットされている。各テープフィーダ１４には、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の電子部品Ｐが一定間隔で取り付けられたテープがテープリールに巻き取られて取り付けられており、テープリールが間欠的に繰り出されることで電子部品Ｐの供給が順次なされるようになっている。

実装機１０には、部品供給部１３から実装作業位置（基板Ｂの上方）へ電子部品Ｐを移送するヘッドユニット１５が備えられている。ヘッドユニット１５は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向（Ｘ軸方向は基板Ｂの搬送方向と平行方向、Ｙ軸方向はＸ軸方向と直角方向）に移動可能とされている（図１参照）。

ヘッドユニット１５には、各テープフィーダ１４から電子部品Ｐを吸着して保持可能な吸着ノズル１６が複数本（本参考例では６本）備えられている。６本の吸着ノズル１６は、コンベア１２の延び方向（Ｘ軸方向）に等間隔で並列されている。各吸着ノズル１６は、負圧発生装置（図示せず）に接続されており、その負圧吸着力により電子部品Ｐを着脱可能に保持し得るようになっている。

ヘッドユニット１５には、吸着ノズル１６に吸着された各電子部品Ｐを撮像可能なヘッド側カメラ１７が備えられている。ヘッド側カメラ１７は、ヘッドユニット１５に対して吸着ノズル１６の並び方向（Ｘ軸方向）にスライド移動可能に取り付けられており、通常はヘッドユニット１５の右側の端部(図１および図２の右端の端部）に配され、電子部品Ｐの画像を撮像する際に左方へスライド移動する。

ヘッド側カメラ１７は、本参考例においては、１０ｍｍ角よりも小さい電子部品Ｐ（以後、小型部品と称する）の画像を撮像可能、すなわち一回の撮像で基準撮像範囲内に納まる電子部品Ｐの最大サイズは１０ｍｍ角とされている。なお、１０ｍｍ角以上の大きさの電子部品Ｐを大型部品と称する。

ヘッド側カメラ１７は、ヘッドユニット１５に対して相対的に左右方向へスライド移動しながら、電子部品Ｐの下面画像および側面画像を撮像可能とされている。ヘッド側カメラ１７は、ヘッドユニット１５に対してスライド移動可能に取り付けられたカメラホルダ１７Ａを有し、このカメラホルダ１７Ａには、電子部品Ｐの下面画像と側面画像とを撮像する部品カメラ３１が搭載されている（図３参照）。部品カメラ３１は、ＣＣＤラインセンサ３１Ａと結像用のレンズ３１Ｂ等とを一体に備えたものである。また、カメラホルダ１７Ａには、吸着ノズル１６に吸着された電子部品Ｐの下面を照らす第１光源３２と、電子部品Ｐの側面を照らす第２光源３３とが備えられている。第１光源３２および第２光源３３はＬＥＤにより構成されている。また、カメラホルダ１７Ａには、第１光源３２からの光および第２光源３３からの光を部品カメラ３１側に反射する３つの反射部材（第１反射部材３４、第２反射部材３５、第３反射部材３６）が備えられている。

第１光源３２からの光は電子部品Ｐの下面において反射し、その反射光は、第１反射部材３４、第３反射部材３６により部品カメラ３１側へ導かれる。また、第２光源３３からの光は電子部品Ｐを側方に投影し、第２反射部材３５、第３反射部材３６により部品カメラ３１側へ導かれる。こうしてヘッド側カメラ１７は、一台の部品カメラ３１により電子部品Ｐの下面画像と側面画像とを撮像可能とされている。なお、ヘッド側カメラ１７は、ヘッド側カメラ制御手段２４により、電子部品Ｐの下面画像のみ、側面画像のみ、また下面画像および側面画像の両画像を、選択的に撮像可能とされている。

電子部品Ｐの側面画像を撮像することにより、例えば吸着ノズル１６の吸着力が不十分で電子部品Ｐが吸着ノズル１６の先端に対して傾いた姿勢になった場合には、その電子部品Ｐの傾きを認識することができる。また、電子部品Ｐの下面画像と側面画像との両方の画像を撮像することにより、例えば電子部品Ｐが小型部品であり、そのリードピッチが非常に狭い場合等において、その認識精度の向上を図ることができる。

基台１１には、ラインセンサを備えて吸着ノズル１６に吸着された電子部品Ｐの下面画像を撮像可能な基台側カメラ１８が備えられている。基台側カメラ１８は、コンベア１２の両側に一対設けられ、それぞれ基台１１の長手方向（コンベア１２の延び方向）における略中央位置、言い換えると、実装作業位置の両側位置に設置されている。電子部品Ｐの下面画像は、基台側カメラ１８の上方を、電子部品Ｐを吸着したヘッドユニット１５が通過する際に撮像される。基台側カメラ１８は、ヘッド側カメラ１７よりも広い視野を備え、大型部品を一度に撮像でき、かつヘッド側カメラ１７よりも高解像度である。

基台１１のうち基台側カメラ１８の設置位置には、電子部品Ｐの下面を側方から照らす基台側照明装置１９（本発明の照明手段に該当する）が備えられている。基台側照明装置１９は、図４に示すように、基台１１に対して上下方向に昇降可能に取り付けられた昇降部１９Ａを備えており、この昇降部１９Ａは吸着ノズル１６に吸着された電子部品Ｐに接触しない範囲で最も高い位置まで上昇可能な設定とされている。また、昇降部１９Ａは上下方向に開放された角筒状をなし、その内側に基台側カメラ１８が配置されている。

昇降部１９Ａの内周面には、電子部品Ｐの下面に斜め下方から光を照射する光源部１９Ｂが備えられている。光源部１９Ｂは、複数個のＬＥＤが縦横（昇降部１９Ａの軸方向および周方向）に並列されたものであり、昇降部１９Ａの上端位置に配されている。そして、昇降部１９Ａが上昇すると、光源部１９Ｂは電子部品Ｐの下面に非常に接近する高さ位置に配される。昇降部１９Ａが上昇したときに光源部１９Ｂが点灯されると、その光は電子部品Ｐの下面を若干下寄りの側方から照らす。このとき、電子部品Ｐが、リードの代わりにバンプ（ボール状のハンダ）が下面に設けられたＢＧＡ等である場合には、光源部１９Ｂの光はバンプの周縁部に反射し、基台側カメラ１８は、リング状の反射画像（本発明における下面の側方画像に該当する）を撮像する。ここで、基台側照明装置１９の照明によらずに撮像される電子部品Ｐの下面画像は、ＢＧＡ等の電子部品Ｐにおいては、バンプの有無にかかわらずバンプの配置部分が平面的な画像（円形状の反射画像）として撮像され、バンプの有無や欠け等の認識が困難である。しかし、この基台側照明装置１９の照明によれば、バンプが存在すればその周縁部が照らされたリング状の画像が得られ、バンプが存在しなければリング状の画像を得られないので、これをもってバンプの有無を確実に認識することができる。また、バンプの欠けは、得られた画像のリング形状により認識することができる。

実装機１０には、基板Ｂに実装される全電子部品Ｐに関する様々なデータ（電子部品Ｐに関する部品データ）が記憶された部品データ記憶装置２１が備えられている。具体的には、各電子部品Ｐについて、部品タイプ（チップ部品、リード部品等）、部品種別（ＱＦＰ、ＢＧＡ等）、部品サイズ（外形寸法がＡｍｍ角等）、また電子部品Ｐがリード部品である場合にはそのリードピッチ等、電子部品Ｐ自体にかかるデータが各電子部品Ｐ毎に関連付けられて記憶され、その他、各電子部品Ｐがヘッドユニット１５により移送される順番を示す移送順（第１群、第２群等）、吸着される吸着ノズル１６の識別番号（右端から１，２等）、基板Ｂ上の載置位置等、電子部品Ｐの実装作業にかかるデータが、各電子部品Ｐ毎に関連付けられて記憶されている。この電子部品Ｐの部品データは、予め各基板Ｂの種別に関連付けられて記憶されている。

実装機１０には、ヘッドユニット１５の移動および動作を制御する部品搬送制御手段２２と、部品データに基づいてヘッド側カメラ１７と基台側カメラ１８とからその電子部品Ｐの撮像を行うカメラを選択するカメラ選択手段２３と、ヘッド側カメラ１７の移動および動作を制御するヘッド側カメラ制御手段２４および基台側カメラ１８の動作を制御する基台側カメラ制御手段２５と、基台側照明装置１９の昇降および点灯を制御する基台側照明制御手段２６と、ヘッド側カメラ１７または基台側カメラ１８により撮像された電子部品Ｐの画像に基づき電子部品Ｐの吸着姿勢が正しい姿勢であるか否かを判定する部品姿勢判定手段２７として機能する制御部２８が備えられている。

カメラ選択手段２３は、各電子部品Ｐの部品サイズによりカメラの選択を行う。具体的には、カメラ選択手段２３は、ヘッドユニット１５により移送される順番が同じである電子部品Ｐ群の全てが小型部品であれば、その電子部品Ｐ群の撮像を行うカメラとしてヘッド側カメラ１７を選択し、その電子部品Ｐ群の中に大型部品が含まれている場合には、その電子部品Ｐ群の撮像を行うカメラとして基台側カメラ１８を選択する。

次に、本参考例の実装機１０によりなされる電子部品Ｐの基板Ｂへの実装作業について、図６を参照しつつ説明する。
作業者が、実装ラインにおいて生産する基板Ｂの種別を選択すると、図６に示す実装作業ルーチンが開始され、制御部２８は、まず部品データ記憶装置２１に記憶された部品データからその基板Ｂの種別に関連付けられた電子部品Ｐの部品データを抽出する（Ｓ１０）。

次に、制御部２８は、Ｓ１０において抽出された電子部品Ｐの部品データの中から、移送順が同じである電子部品Ｐ群（ヘッドユニット１５に同時にピックアップされる電子部品Ｐの一群）の部品データを抽出する（Ｓ１１）。

電子部品Ｐ群の部品データが抽出されると、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を部品供給部１３へ移動させ、当該電子部品Ｐ群を順番に吸着ノズル１６に吸着する（Ｓ１２）。このとき、各電子部品Ｐは、部品データに記憶された吸着ノズル１６の識別番号に基づき、それぞれ所定の吸着ノズル１６に吸着される。

また、制御部２８のカメラ選択手段２３は、Ｓ１１において抽出された電子部品Ｐ群の部品データの部品サイズに基づいて、この電子部品Ｐ群の中に大型部品が存在するか否かを判定する（Ｓ１３）。

そして、制御部２８のカメラ選択手段２３は、電子部品Ｐ群の中に大型部品が存在した場合には（Ｓ１３でＹｅｓ）、その電子部品Ｐ群についての撮像を基台側カメラ１８により行うことを選択し（Ｓ１４）、大型部品が存在しない場合には（Ｓ１３でＮｏ）、その電子部品Ｐ群についての撮像をヘッド側カメラ１７により行うことを選択する（Ｓ１５）。

基台側カメラ１８が選択された場合には（Ｓ１４）、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基台側カメラ１８の上方に移動させ（Ｓ１６）、基台側カメラ制御手段２５は、ヘッドユニット１５が基台側カメラ１８の上方を通過する際、各電子部品Ｐの下面画像を基台側カメラ１８により撮像する（Ｓ１７）。その後、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基板Ｂの上方に移動させ（Ｓ１８）、ヘッドユニット１５が基板Ｂの上方に至ると、吸着ノズル１６を下降させて電子部品Ｐの実装を行う（Ｓ１９）。なお、部品姿勢判定手段２７は、ヘッドユニット１５が基台側カメラ１８の上方から基板Ｂの上方へ移動する際、撮像された電子部品Ｐの下面画像に基づいて各電子部品Ｐの吸着姿勢について判定を行う。そして、電子部品Ｐの吸着姿勢が不良であった場合には、それに応じた処理（吸着姿勢の補正や電子部品Ｐの廃棄等）が行われる。

一方、ヘッド側カメラ１７が選択された場合には（Ｓ１５）、部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基板Ｂの上方に移動させ、またヘッド側カメラ制御手段２４は、ヘッド側カメラ１７を左方へスライド移動させて電子部品Ｐの下面画像を順番に撮像する（Ｓ２０）。そして、ヘッドユニット１５が基板Ｂの上方に至ると、吸着ノズル１６を下降させて電子部品Ｐの実装を行う（Ｓ１９）。なお、部品姿勢判定手段２７による各電子部品Ｐの吸着姿勢の判定は、ヘッドユニット１５が基板Ｂの上方へ移動する間に、撮像された電子部品Ｐの下面画像に基づいて行われる。

次いで、制御部２８は、Ｓ１０において抽出された電子部品Ｐの全てについて実装作業が完了したか否かを判定する（Ｓ２１）。全ての電子部品Ｐについて実装作業が完了していない場合には（Ｓ２１でＮｏ）、制御部２８は、次にヘッドユニット１５にピックアップされる電子部品Ｐ群の部品データを抽出し（Ｓ１１）、作業を継続する。そして、全ての電子部品Ｐについて実装作業が完了すると（Ｓ２１でＹｅｓ）、実装作業ルーチンが終了する。

上記のように構成された参考例１によれば、以下の効果を奏する。
ヘッドユニット１５に吸着される電子部品Ｐ群の全てが小型部品である場合には、その電子部品Ｐ群の吸着姿勢はヘッド側カメラ１７により撮像される。ヘッド側カメラ１７は、ヘッドユニット１５が基板Ｂの上方へ移動する際に電子部品Ｐの下面画像の撮像を行うことができるものであり、ヘッドユニット１５の移動時間を有効に利用する分だけ電子部品Ｐの実装作業の効率を向上することができる。そして、電子部品Ｐ群の中にヘッド側カメラ１７による撮像が不可能な大型部品が含まれている場合には、その電子部品Ｐ群の下面画像は基台側カメラ１８により撮像される。したがって、この実装機１０によれば、ヘッド側カメラ１７で撮像可能な小型部品のみならず、ヘッド側カメラ１７で撮像できない大型部品の部品認識をも行うことができる。すなわち、本参考例の実装機１０によれば、小型部品のみならず大型部品の部品認識を確実に行うことができ、かつ電子部品Ｐの実装作業を効率良く行うことができる。

＜参考例２＞
次に、本発明の参考例２に係る実装機１０について説明する。
本参考例２の実装機１０は、カメラの選択が、電子部品Ｐの部品種別に基づいて行われる点で、参考例１とは相違する。なお、参考例１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本参考例においては、カメラ選択手段２３は、電子部品Ｐの部品データのうちの部品タイプに基づいてカメラの選択を行う。具体的には、ヘッドユニット１５により移送される電子部品Ｐ群の全てがチップ部品であれば、電子部品Ｐ群の撮像を行うカメラとしてヘッド側カメラ１７を選択し、電子部品Ｐ群の中にリード部品が含まれている場合には、その電子部品Ｐ群の撮像を行うカメラとして基台側カメラ１８を選択する。これにより、チップ部品よりも高い撮像精度を要するリード部品の撮像を、ヘッド側カメラ１７よりも高解像度である基台側カメラ１８により行うことができる。

参考例２の実装機１０によりなされる電子部品Ｐの基板Ｂへの実装作業は、カメラの選択にかかる作業を除き、ほぼ参考例１と同様である。
本参考例の実装作業ルーチンは、参考例１と同様、作業者が実装ラインにおいて生産する基板Ｂの種別を選択すると開始され、制御部２８は、基板Ｂの種別に関連付けられた電子部品Ｐの部品データを抽出し（Ｓ１０）、その中からヘッドユニット１５によってピックアップされる電子部品Ｐ群の部品データを抽出する（Ｓ１１）。そして、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、当該電子部品Ｐ群を順番に吸着ノズル１６に吸着する（Ｓ１２）。

カメラ選択手段２３は、参考例１におけるＳ１３の判断の替わりに、Ｓ１１において抽出された電子部品Ｐ群の部品データのうちの部品タイプに基づいて、この電子部品Ｐ群の中にリード部品が存在するか否かを判定する。

そして、電子部品Ｐ群の中にリード部品が存在した場合には（Ｓ１３でＹｅｓ）、カメラ選択手段２３は、その電子部品Ｐ群についての撮像を基台側カメラ１８により行うことを選択し（Ｓ１４）、リード部品が存在しない場合には（Ｓ１３でＮｏ）、その電子部品Ｐ群についての撮像をヘッド側カメラ１７により行うことを選択する（Ｓ１５）。

カメラ選択手段２３によりカメラの選択がなされると、参考例１と同様、その選択されたカメラにより電子部品Ｐの下面画像が撮像されるとともに、電子部品Ｐが基板Ｂ上に実装され、全ての電子部品Ｐの実装作業が完了すると実装作業ルーチンが終了する。

上記のように構成された参考例２によれば、以下の効果を奏する。
ヘッドユニット１５に吸着される電子部品Ｐ群の全てがチップ部品である場合には、その電子部品Ｐ群の吸着姿勢はヘッド側カメラ１７により撮像される。そして、電子部品Ｐ群の中にリード部品が含まれている場合には、その電子部品Ｐ群の吸着姿勢は基台側カメラ１８により撮像される。したがって、本参考例の実装機１０によれば、リード部品のように、要求される撮像精度が高い電子部品Ｐであっても確実に部品認識を行うことができ、かつ電子部品Ｐの実装作業を効率良く行うことができる。

＜参考例３＞
次に、本発明の参考例３に係る実装機１０について説明する。
本参考例の実装機１０は、カメラの選択が、電子部品Ｐの部品種別に基づいて行われる点で、参考例１とは相違する。なお、参考例１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本参考例においては、カメラ選択手段２３は、電子部品Ｐの部品データのうちの部品種別に基づいてカメラの選択を行う。具体的には、ヘッドユニット１５により移送される電子部品Ｐ群の全てがＧＦＰ等、リードが備えられた電子部品Ｐであれば、その電子部品Ｐ群の撮像を行うカメラとしてヘッド側カメラ１７を選択する。一方、電子部品Ｐ群の中にＢＧＡ等のバンプが備えられた電子部品Ｐが含まれている場合には、その電子部品Ｐ群の撮像を行うカメラとして基台側カメラ１８を選択する。これにより、ＢＧＡ等の電子部品Ｐの撮像を、下面の側方画像を撮像可能な基台側カメラ１８により行うことができる。

参考例３の実装機１０によりなされる電子部品Ｐの基板Ｂへの実装作業は、カメラの選択にかかる作業を除き、ほぼ参考例１と同様である。
本参考例の実装作業ルーチンは、参考例１と同様、作業者が実装ラインにおいて生産する基板Ｂの種別を選択すると開始され、制御部２８は、基板Ｂの種別に関連付けられた電子部品Ｐの部品データを抽出し（Ｓ１０）、その中からヘッドユニット１５によってピックアップされる電子部品Ｐ群の部品データを抽出する（Ｓ１１）。そして、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、当該電子部品Ｐ群を順番に吸着ノズル１６に吸着する（Ｓ１２）。

カメラ選択手段２３は、参考例１におけるＳ１３の判断の替わりに、Ｓ１１において抽出された電子部品Ｐ群の部品データのうちの部品種別に基づいて、この電子部品Ｐ群の中にＢＧＡ等の電子部品Ｐが含まれているか否かを判定する。

そして、電子部品Ｐ群の中にＢＧＡ等の電子部品Ｐが存在した場合には（Ｓ１３でＹｅｓ）、カメラ選択手段２３は、その電子部品Ｐ群についての撮像を基台側カメラ１８により行うことを選択し（Ｓ１４）、ＢＧＡ等の電子部品Ｐが存在しない場合には（Ｓ１３でＮｏ）、その電子部品Ｐ群についての撮像をヘッド側カメラ１７により行うことを選択する（Ｓ１５）。

カメラ選択手段２３によりカメラの選択がなされると、参考例１と同様、その選択されたカメラにより電子部品Ｐの下面画像が撮像される。このとき、電子部品Ｐ群のうちＢＧＡ等の電子部品Ｐについては、Ｓ１７において基台側カメラ１８により下面画像を撮像する際、制御部２８の基台側照明制御手段２６が基台側照明装置１９を上昇させるとともに点灯させ、基台側カメラ制御手段２５は、基台側カメラ１８により下面の側方画像の撮像を行う。そして、全ての電子部品Ｐの実装作業が完了すると実装作業ルーチンが終了する。

上記のように構成された参考例３によれば、以下の効果を奏する。
ヘッドユニット１５に吸着される電子部品Ｐ群の全てがＢＧＡ等の電子部品Ｐでない場合には、その電子部品Ｐ群の吸着姿勢はヘッド側カメラ１７により撮像される。そして、電子部品Ｐ群の中にＢＧＡ等の電子部品Ｐが含まれている場合にはその電子部品Ｐ群の吸着姿勢は基台側カメラ１８により撮像され、このとき下面の側方画像の撮像がなされる。したがって、本参考例の実装機１０によれば、電子部品Ｐの中にＢＧＡ等の電子部品Ｐが含まれている場合には、下面の側方画像を撮像してそのバンプの有無や欠け等を確実に認識することができ、かつ電子部品Ｐの実装作業を効率良く行うことができる。

＜実施形態＞
次に、本発明の実施形態に係る実装機１０を図７および図８によって説明する。
本実施形態の実装機１０は、カメラの選択が、様々な条件を考慮してなされる点で、上記参考例と相違する。なお、上記参考例と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態においては、カメラ選択手段２３は、電子部品Ｐの部品サイズ、電子部品Ｐの部品タイプ、電子部品Ｐの部品種別、および電子部品Ｐがヘッド側カメラ１７による電子部品Ｐの側面画像を要するか否かのすべての条件を考慮してカメラの選択を行う。そして、カメラ選択手段２３は、選択したカメラの種別等（基台側カメラまたはヘッド側カメラ等）の情報を、各電子部品Ｐに関連付けて部品データ記憶装置２１の選択カメラ記憶領域に記憶する。なお、本実施形態においては、小型部品の中でも所定のサイズ以下の極小部品を、ヘッド側カメラ１７による側面画像を要する電子部品Ｐとする。

実施形態の実装機１０によりなされる電子部品Ｐの基板Ｂへの実装作業は以下のとおりである。
作業者が、実装ラインにおいて生産する基板Ｂの種別を選択すると、図７に示す実装作業ルーチンが開始される。すると、制御部２８は、部品データ記憶装置２１に記憶された部品データからその基板Ｂの種別に関連付けられた電子部品Ｐの部品データを抽出する（Ｓ１００）。

そして、制御部２８のカメラ選択手段２３は、Ｓ１００において抽出された全ての電子部品Ｐについて、様々な条件を考慮して各電子部品Ｐの撮像に適するカメラを選択し、その選択したカメラを電子部品Ｐと関連付けて部品データ記憶装置２１の選択カメラ記憶領域に記憶する（Ｓ１０１）。このＳ１０１における処理（選択カメラ記憶処理と称する）は、以下のようにして行われる（図８参照）。

選択カメラ記憶処理ルーチンにおいて、まず制御部２８は、Ｓ１００において抽出された部品データの中から、移送順が同じである電子部品Ｐ群の部品データを抽出する（Ｓ２００）。

電子部品Ｐ群の部品データが抽出されると、制御部２８のカメラ選択手段２３は、Ｓ２００において抽出された電子部品Ｐ群の部品データのうちの部品サイズに基づいて、この電子部品Ｐ群の中に大型部品が存在するか否かを判定する（Ｓ２０１）。そして、電子部品Ｐ群の中に大型部品が存在した場合には（Ｓ２０１でＹｅｓ）、カメラ選択手段２３は、その電子部品Ｐ群についての撮像を基台側カメラ１８により行うことを選択するとともに部品データ記憶装置２１の選択カメラ記憶領域に「基台側カメラ」と記憶する（Ｓ２０２）。すなわち、電子部品Ｐ群の中に大型部品が混在している場合には、他の条件を考慮することなく基台側カメラ１８が選択される。

一方、電子部品Ｐ群の中に大型部品が存在しない場合には（Ｓ２０１でＮｏ）、カメラ選択手段２３は、その電子部品Ｐ群の部品データのうちの部品タイプに基づいて、この電子部品Ｐ群の中にリード部品が存在するか否かを判定する（Ｓ２０３）。そして、電子部品Ｐ群の中にリード部品が存在した場合には（Ｓ２０３でＹｅｓ）、カメラ選択手段２３は、その電子部品Ｐ群の部品データのうちの部品サイズに基づいて、この電子部品Ｐ群の中に極小部品が存在するか否かを判定し（Ｓ２０４）、極小部品が存在しない場合には（Ｓ２０４でＮｏ）、その電子部品Ｐ群についての撮像を基台側カメラ１８により行うことを選択するとともに、部品データ記憶装置２１の選択カメラ記憶領域に「基台側カメラ」と記憶する（Ｓ２０２）。また、その電子部品Ｐ群の中に極小部品が存在する場合には（Ｓ２０４でＹｅｓ）、カメラ選択手段２３は、その電子部品Ｐ群についての撮像を基台側カメラ１８により行い、かつ極小部品についてはヘッド側カメラ１７による側面画像の撮像を行うことを選択する。そして、部品データ記憶装置２１の選択カメラ記憶領域に、その電子部品Ｐ群のうち極小部品でない部品については「基台側カメラ」と記憶し、極小部品については「基台側カメラ・ヘッド側カメラの側面画像」と記憶する（Ｓ２０５）。すなわち、電子部品Ｐ群の全てが小型部品であるけれども、その中にリード部品が存在している場合には基台側カメラ１８が選択され、またその中に極小部品が含まれている場合には、当該極小部品についてのみヘッド側カメラ１７による側面画像の撮像を行うことが記憶される。

そして、電子部品Ｐ群の中にリード部品が存在しない場合には（Ｓ２０３でＮｏ）、カメラ選択手段２３は、電子部品Ｐ群の部品データのうち部品種別に基づいて、この電子部品Ｐ群の中にＢＧＡ等の電子部品Ｐが存在するか否かを判定する（Ｓ２０６）。電子部品Ｐ群の中にＢＧＡ等が存在した場合には（Ｓ２０６でＹｅｓ）、カメラ選択手段２３は、その電子部品Ｐ群の中に極小部品が存在するか否かを判定し（Ｓ２０７）、前述と同様、極小部品が存在しない場合には（Ｓ２０７でＮｏ）、その電子部品Ｐ群にかかる部品データ記憶装置２１の選択カメラ記憶領域に「基台側カメラ・下面の側方画像」と記憶し（Ｓ２０８）、極小部品が存在する場合には（Ｓ２０７でＹｅｓ）、極小部品ではない部品について「基台側カメラ・下面の側方画像」と記憶し、極小部品について「基台側カメラ・下面の側方画像・ヘッド側カメラの側面画像」と記憶する（Ｓ２０９）。

そして、電子部品Ｐ群の中にＢＧＡ等の電子部品Ｐが存在しない場合においても（Ｓ２０６でＮｏ）、カメラ選択手段２３は、電子部品Ｐ群の中に極小部品が存在するか否かを判定し（Ｓ２１０）、極小部品が存在しない場合には（Ｓ２１０でＮｏ）、その電子部品Ｐ群についてヘッド側カメラ１７により下面画像の撮像を行うことを選択するとともに部品データ記憶装置２１の選択カメラ記憶領域に「ヘッド側カメラ」と記憶する（Ｓ２１１）。一方、極小部品が存在する場合には（Ｓ２１０でＹｅｓ）、その電子部品Ｐ群についての撮像をヘッド側カメラ１７により行い、かつ極小部品についてはヘッド側カメラ１７による側面画像の撮像を行うことを選択する。そして、その電子部品Ｐ群のうち極小部品ではない電子部品Ｐについては「ヘッド側カメラ」と記憶し、極小部品については「ヘッド側カメラ・ヘッド側カメラによる側面画像」と記憶する（Ｓ２１２）。すなわち電子部品Ｐ群の全てが小型部品であり、その中にリード部品が存在せず、かつＢＧＡ等の電子部品Ｐが存在しない場合には、その電子部品Ｐ群の全てについてヘッド側カメラ１７により下面画像を撮像することが記憶され、その中に極小部品が含まれている場合には、当該極小部品についてのみヘッド側カメラ１７により側面画像の撮像を行うことが記憶される。

次いで、制御部２８は、Ｓ１００において抽出された電子部品Ｐの全てについて選択カメラの記憶処理が完了したか否かを判定し（Ｓ２１３）、全ての電子部品Ｐについて記憶処理が完了していない場合には（Ｓ２１３でＮｏ）、次にヘッドユニット１５にピックアップされる電子部品Ｐ群の部品データを抽出し（Ｓ２００）、処理を継続する。そして、全ての電子部品Ｐについて選択カメラの記憶処理が完了したら（Ｓ２１３でＹｅｓ）、選択カメラ記憶処理ルーチンが終了する。

選択カメラ記憶処理ルーチンが終了すると（Ｓ１０１）、制御部２８は、図７に示すように、Ｓ１００において抽出された部品データの中から、ヘッドユニット１５によってピックアップされる電子部品Ｐ群の部品データを抽出し（Ｓ１０２）、部品搬送制御手段２２は当該電子部品Ｐ群を順番に吸着ノズル１６に吸着する（Ｓ１０３）。

そして、カメラ選択手段２３は、Ｓ１０２において抽出された電子部品Ｐ群にかかる選択カメラ記憶領域に「基台側カメラ」との記憶がなされているか否かを判定する（Ｓ１０４）。この記憶がなされている場合には（Ｓ１０４でＹｅｓ）、「下面の側方画像」の記憶がなされているか否かを判定し（Ｓ１０５）、なされていない場合には（Ｓ１０５でＮｏ）、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基台側カメラ１８の上方に移動させ、基台側カメラ制御手段２５は、基台側カメラ１８により下面画像を撮像する（Ｓ１０６）。また、電子部品Ｐ群の選択カメラ記憶領域に「下面の側方画像」の記憶がなされている場合には（Ｓ１０５でＮｏ）、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基台側カメラ１８の上方に移動させ、基台側カメラ制御手段２５は、基台側カメラ１８により下面画像を撮像するとともに、基台側照明制御手段２６は、「下面の側方画像」の記憶がなされている電子部品Ｐの通過のタイミングにあわせて基台側照明装置を上昇・点灯させ、基台側カメラ制御手段２５は、その電子部品Ｐの下面の側方画像を撮像する（Ｓ１０７）。

次いで、カメラ選択手段２３は、その電子部品Ｐ群にかかる選択カメラ記憶領域に「ヘッド側カメラによる側面画像」の記憶が存在するか否かを判定し（Ｓ１０８）、その記憶が存在する場合には（Ｓ１０８でＹｅｓ）、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基板Ｂの上方に移動させ、またヘッド側カメラ制御手段２４は、当該記憶がなされている電子部品Ｐの側面画像をヘッド側カメラ１７により撮像する（Ｓ１０９）。一方、「ヘッド側カメラによる側面画像」の記憶が存在しない場合には（Ｓ１０８でＮｏ）、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基板Ｂの上方に移動させ（Ｓ１１０）、ヘッドユニット１５が基板Ｂの上方に至ったら、吸着ノズル１６を下降させて電子部品Ｐの実装を行う（Ｓ１１１）。

また、選択カメラ記憶領域に「基台側カメラ」と記憶されていない場合には（Ｓ１０４でＮｏ）、さらにその電子部品Ｐ群にかかる選択カメラ記憶領域に「ヘッド側カメラの側面画像」の記憶が存在するか否かを判定する（Ｓ１１２）。そして、その記憶が存在する場合には（Ｓ１１２でＹｅｓ）、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基板Ｂの上方に移動させ、またヘッド側カメラ制御手段２４は、ヘッド側カメラ１７により電子部品Ｐの下面画像を撮像し、「ヘッド側カメラの側面画像」の記憶がなされている電子部品Ｐの側面画像を撮像する（Ｓ１１３）。一方、「ヘッド側カメラの側面画像」の記憶がない場合には（Ｓ１１２でＮｏ）、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、ヘッドユニット１５を基板Ｂの上方に移動させ、またヘッド側カメラ制御手段２４は、ヘッド側カメラ１７により電子部品Ｐ群の下面画像のみを撮像する（Ｓ１１４）。そして、ヘッドユニット１５が基板Ｂの上方に至ると、制御部２８の部品搬送制御手段２２は、吸着ノズル１６を下降させて電子部品Ｐの実装を行う（Ｓ１１１）。

次いで、制御部２８は、Ｓ１００において抽出された電子部品Ｐの全てについて実装作業が完了したか否かを判定し（Ｓ１１５）、全ての電子部品Ｐについて実装作業が完了していない場合には（Ｓ１１５でＮｏ）、次にヘッドユニット１５にピックアップされる電子部品Ｐ群の部品データを抽出し（Ｓ１００）、作業を継続する。そして、全ての電子部品Ｐについて実装作業が完了したら（Ｓ１１５でＹｅｓ）、実装作業ルーチンが終了する。

上記のように構成された実施形態によれば、以下の効果を奏する。
電子部品Ｐの部品サイズ、電子部品Ｐの要求する撮像精度、電子部品Ｐの下面の側方画像を要するか否か、および電子部品Ｐがヘッド側カメラ１７により撮像される側面画像を要するか否かのすべてを考慮した上で選択されたカメラにより、電子部品Ｐの吸着姿勢の撮像を行うことができる。したがって、電子部品Ｐの部品認識を確実に行うことができ、かつ電子部品Ｐの実装作業を効率良く行うことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。

（１）上記実施形態では、ヘッド側カメラ１７は、側面画像と下面画像とを撮像可能とされているが、いずれか一方の画像のみ撮像可能であってもよい。
（２）上記実施形態では、ヘッド側カメラ１７には、側面画像と下面画像との両画像を撮像可能な一台の部品カメラが備えられているが、ヘッド側カメラには、各画像を撮像する２台の部品カメラが備えられていてもよい。

（３）上記実施形態では、ヘッド側カメラ１７はヘッドユニット１５に対してスライド移動可能とされているが、これに限らず、ヘッド側カメラがヘッドユニットに対して固定され、吸着ノズルが相対移動するものであってもよい。

（４）上記実施形態では、カメラ選択手段２３は、部品タイプに基づいてカメラの選択を行い、リード部品を、高解像度である基台側カメラ１８により撮像しているが、これに限らず、例えば電子部品Ｐのリードピッチに基づいてカメラの選択を行い、リードピッチが所定のピッチよりも狭い電子部品Ｐを基台側カメラ１８により撮像してもよく、また電子部品Ｐの部品種別に基づいてカメラの選択を行い、ＱＦＰを基台側カメラ１８により撮像する等してもよい。さらに、部品データの一つとして各電子部品Ｐの供給方法（テープフィーダ１４、トレイ等）を部品データ記憶装置２１に記憶させておき、供給方法がトレイである電子部品Ｐを基台側カメラで撮像するようにしてもよく、様々なカメラの選択基準を採用することができる。

（５）実施形態では、小型部品の中でも所定のサイズ以下の極小部品を、ヘッド側カメラ１７による側面画像を要する電子部品Ｐとしたが、これに限らず、例えば所定の重量以上の電子部品を、側面画像を要する電子部品としてもよい。

本実施形態にかかる実装機の概略の構成を表す平面図同側面図ヘッド側カメラの概略図基台側照明装置の概略図実装機の電気的構成を示すブロック図参考例１における実装機による実装作業の流れを示すフローチャート実施形態にかかる実装機による実装作業の流れを示すフローチャート選択カメラ記憶処理の流れを示すフローチャート

Ｂ…基板
Ｐ…電子部品
１０…実装機
１１…基台
１５…ヘッドユニット
１６…吸着ノズル
１７…ヘッド側カメラ
１８…基台側カメラ
１９…基台側照明装置（照明手段）
２３…カメラ選択手段

Claims

電子部品を基板に実装する実装機であって、
前記電子部品を吸着可能な吸着ノズルを備えて前記電子部品を前記基板上へ移送するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに備えられ、同ヘッドユニットが前記電子部品を移送する際に、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品の吸着姿勢を撮像するヘッド側カメラと、
基台に設置されて前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品の吸着姿勢を撮像する基台側カメラと、
前記基台に備えられ、前記電子部品の下面を側方から照らす照明装置と、
前記電子部品に関する部品データに基づいて、この電子部品の吸着姿勢の撮像を行うカメラを前記ヘッド側カメラと前記基台側カメラとから選択するカメラ選択手段と、を備え、
前記ヘッドユニットには前記吸着ノズルが複数設けられるとともに、前記基台側カメラは前記ヘッド側カメラよりも広い視野を備えたものとされかつ前記電子部品の下面の側方画像を撮像可能とされ、
前記カメラ選択手段は、
前記複数の吸着ノズルに吸着される電子部品群の中に、前記ヘッド側カメラによる撮像が不可能な大型部品が存在する場合には、前記電子部品群の撮像を行うカメラとして前記基台側カメラを選択し、当該基台側カメラによって前記電子部品群の下面画像が撮像され、
前記電子部品群の中に、前記大型部品が存在せず、リード部品が存在せず、バンプが下面に設けられた電子部品が存在する場合には、前記電子部品群の撮像を行うカメラとして前記基台側カメラを選択し、当該基台側カメラによって前記電子部品群の下面画像が撮像されるとともに、前記照明装置を上昇・点灯させ、当該基台側カメラによって前記電子部品の下面の側方画像が撮像され、
前記電子部品群の中に、前記大型部品が存在せず、前記リード部品が存在せず、前記バンプが下面に設けられた電子部品が存在しない場合には、前記電子部品群の撮像を行うカメラとして前記ヘッド側カメラを選択し、当該ヘッド側カメラによって前記電子部品群の下面画像が撮像されることを特徴とする実装機。
前記ヘッドユニットには前記吸着ノズルが複数設けられるとともに、前記基台側カメラは前記ヘッド側カメラよりも高解像度であり、
前記カメラ選択手段は、前記電子部品の部品種別に基づいて、その電子部品群の撮像を行うカメラを選択することを特徴とする請求項１に記載の実装機。
前記ヘッド側カメラは、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品の側面画像を撮像可能とされており、
前記カメラ選択手段は、前記電子部品群の中に前記側面画像の撮像を要するものが含まれている場合には、当該電子部品の撮像を行うカメラとして前記ヘッド側カメラを選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の実装機。