JPH0883996A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品供給部にて取得した部品の画像を取込む
ようにしたものにあって、部品装着作業時間の短縮化を
図る。 【構成】 実装ヘッド２６のヘッド基部２６ａの下部
に、回転体２８を設けると共に、その回転体２８の先端
部に吸装着ノズル２９，２９を設ける。各吸装着ノズル
２９の途中部に照明光源３０を設ける。実装ヘッド２６
の側方に、ラインセンサ３１，レンズ系３２，ミラー３
３等からなる撮像装置２７を一体に設ける。ラインセン
サ３１は、部品１４を取得した吸装着ノズル２９が矢印
ａ方向に回転移動されている途中において、部品１４の
Ｘ軸方向に細長い切断画像を、所定間隔で連続的に取込
み、ビジョンコントローラは、その画像データに基づい
て部品１４の位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品等の部品を基
板に自動的に装着する部品実装装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の部品実装装置を上面か
ら見た図を概略的に示している。ここで、ベース１上に
は、左右方向（Ｘ軸方向）に延びて基板搬送路２が設け
られ、その中央部に、基板３が停止される基板バックア
ップ部が設けられている。また、基板搬送路２の近傍に
は、複数個のテープフィーダ４をＸ軸方向に並んで有す
る部品供給部５が設けられている。

【０００３】さらに、前記基板バックアップ部と部品供
給部５との間には、図１１にも示すように、ＣＣＤカメ
ラ等のエリアセンサ６が設けられている。一方、図１１
に示すように、ベース１の上方には、吸装着ノズル８に
より部品７を吸着して搬送するための実装ヘッド９が設
けられている。また、この実装ヘッド９には、吸着した
部品７に上方から投光するための、リング照明１０が設
けられている。この実装ヘッド９は、図示しないＸＹロ
ボットにより、Ｘ軸及びＹ軸方向に自在に移動されるよ
うになっている。

【０００４】上記した各機構は、図示しない制御装置に
より実装プログラム等に基づいて制御され、これにて、
実装ヘッド９は、所定のテープフィーダ４から部品７を
吸着により取得し、これを基板３まで搬送してその所定
の部品装着点に装着する作業を繰返し実行するようにな
っている。このとき、実装ヘッド９は、部品７の搬送途
中において、前記エリアセンサ６の上方で停止し、ここ
で吸装着ノズル８による部品７の取得状態が撮影され
る。図１２には、この際の撮影画像Ｖの例を示してお
り、部品７部分が暗部（便宜上ハッチングを付して示
す）とされるようになっている。そして、その画像情報
に基づいて部品吸着位置のＸ，Ｙ，θ（回転）方向の位
置ずれ量が検出され、もって、基板３への部品装着時の
位置補正が行われて高精度な装着作業が行われるように
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のような部品認識装置では、部品７の画像の取込みの
ために、エリアセンサ６の上方で部品７を一旦停止させ
なければならないため、部品７の搬送に要する時間が長
くなり、ひいては部品装着作業時間が長くなる不具合が
生ずる。尚、部品７には各種のサイズのものがあるの
で、それに対応するために予め視野の大きなエリアセン
サを使用しており（図１２参照）、このため、不必要な
画像領域が大きくなってデータ転送や画像処理のデータ
量が多くなってしまう事情もあった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、部品供給部にて取得した部品の画像を
取込むようにしたものにあって、部品装着作業時間の短
縮化を図ることができる部品実装装置を提供するにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の部品実装装置
は、基板がセットされる装着作業部と、この装着作業部
の近傍に設けられ部品を供給する部品供給部と、ＸＹ移
動機構により前記装着作業部及び部品供給部の上方をＸ
Ｙ方向に自在に移動される実装ヘッドと、この実装ヘッ
ドに基端部側が水平方向に延びる回転軸を中心に回転可
能に取付けられ、下向き状態で先端部にて前記部品の吸
装着を行う吸装着ノズルと、この吸装着ノズルを、前記
実装ヘッドに対して自在に回転させる回転駆動機構と、
前記実装ヘッドの側方に一体的に設けられ、前記吸装着
ノズルが側方を向いた状態で、該吸装着ノズルにより取
得された部品の画像を取込む撮像装置と、この撮像装置
からの画像データに基づいて前記吸装着ノズルに対する
部品位置を検出する位置検出手段とを具備するところに
特徴を有する（請求項１の発明）。

【０００８】この場合、前記撮像装置を、吸装着ノズル
が取得している部品の切断画像を取込むラインセンサを
備えると共に、前記吸装着ノズルの回転移動中において
その移動方向に複数回の画像の取込みを行うように構成
することができる（請求項２の発明）。このとき、吸装
着ノズルの回転角度と、その吸装着ノズルが取得してい
る部品の形状サイズとから、ラインセンサによる画像取
込みの開始及び終了のタイミングを決定する手段を設け
るようにすれば、より効果的となる（請求項３の発
明）。

【０００９】また、吸装着ノズルを、撮像装置に対して
上下動されるように構成する一方、撮像装置を、吸装着
ノズルの取得している部品の切断画像を取込むラインセ
ンサを備えると共に、前記吸装着ノズルの横向き状態に
おける上下移動中においてその移動方向に複数回の画像
の取込みを行うように構成することもできる（請求項４
の発明）。

【００１０】そして、吸装着ノズルに、先端部側に向け
て投光を行う照明光源を設けることができる（請求項５
の発明）。さらには、実装ヘッドに、回転軸に対して放
射方向に複数個の吸装着ノズルを設けるようにしても良
く（請求項６の発明）、この場合、実装ヘッドを、部品
供給部において複数個の吸装着ノズルにより順次部品を
取得した後、装着作業部に移動させてそれら部品の装着
作業を実行するように構成することができる（請求項７
の発明）。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１の部品実装装置によれば、吸
装着ノズルは、実装ヘッドに対して回転されるように設
けられていると共に、撮像装置は、実装ヘッドの側方に
一体的に設けられているので、撮像装置により、実装ヘ
ッドに対して相対速度が零の状態で、吸装着ノズルが側
方を向いた状態における部品の画像取込みを行うことが
できる。従って、撮像装置により、実装ヘッドの移動速
度や位置に関係なく、必要な画像取込みを行うことがで
きるようになる。

【００１２】この場合、前記撮像装置を、吸装着ノズル
が取得している部品の切断画像を取込むラインセンサを
備えると共に、前記吸装着ノズルの回転移動中において
その移動方向に複数回の画像の取込みを行うように構成
すれば（請求項２の発明）、吸装着ノズルを停止させな
くてもその回転移動中に画像取込みを行うことができ
る。また、ラインセンサにより、切断画像方向に高分解
での画像取込みが可能となる。

【００１３】さらに、このとき、吸装着ノズルの回転角
度と、その吸装着ノズルが取得している部品の形状サイ
ズとから、ラインセンサによる画像取込みの開始及び終
了のタイミングを決定する手段を設けるようにすれば
（請求項３の発明）、切断方向とは直交する方向に関す
る画像取込みの範囲を、部品の形状サイズに対応した小
さいものとすることができる。

【００１４】また、上記請求項１の部品実装装置におい
て、前記吸装着ノズルを、前記撮像装置に対して上下動
されるように構成する一方、前記撮像装置を、吸装着ノ
ズルの取得している部品の切断画像を取込むラインセン
サを備えると共に、前記吸装着ノズルの横向き状態にお
ける上下移動中においてその移動方向に複数回の画像の
取込みを行うように構成することもでき（請求項４の発
明）、これによれば、吸装着ノズルの側方を向いた状態
で、吸装着ノズルの上下移動中に画像取込みを行うこと
ができ、やはり、ラインセンサにより切断画像方向に高
分解での画像取込みが可能となる。

【００１５】そして、吸装着ノズルに、先端部側に向け
て投光を行う照明光源を設けるようにすれば（請求項５
の発明）、高いコントラストで部品の透過画像を取込む
ことができる。さらには、実装ヘッドに、回転軸に対し
て放射方向に複数個の吸装着ノズルを設けるようにすれ
ば（請求項６の発明）、１個の実装ヘッドにあっても各
種の吸装着ノズルを備えたり、一度に複数個の部品を搬
送させることができる。この場合、実装ヘッドを、部品
供給部において複数個の吸装着ノズルにより順次部品を
取得した後、装着作業部に移動させてそれら部品の装着
作業を実行するように構成すれば（請求項７の発明）、
一度に複数個の部品を搬送させることができ、しかも、
吸装着ノズルの回転に伴い順次部品の画像取込みを行い
ながら部品の取得を行うことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について、図１
乃至図６を参照しながら説明する。まず、図５及び図６
は本実施例に係る部品実装装置１１の外観構成を示して
いる。この部品実装装置１１は、ベース１２上に、図示
しない基板を搬送するための基板搬送路１３、電子部品
１４（図３参照）を供給するための部品供給部１５、前
記基板に対する部品１４の装着作業を行う部品装着機構
１６を備えて構成されていると共に、それら各機構を制
御するマイコンなどからなる制御装置１７（図２にのみ
図示）を備えている。

【００１７】そのうち基板搬送路１３は、ベース１２上
を左右方向（Ｘ軸方向）に延びて設けられ、図示しない
ベルトコンベア機構を有して構成されている。このベル
トコンベア機構により、基板は、基板搬送路１３の右端
部の搬入位置から左端部の搬出位置まで搬送されるよう
になっている。そして、図示はしないが、この基板搬送
路１３の途中（中央）部位には、基板が停止されると共
にその底面が下方から支持される基板バックアップ部が
設けられている。この基板バックアップ部により基板に
対する部品装着作業が可能となり、従って、この基板バ
ックアップ部が装着作業部として機能するようになって
いる。

【００１８】一方、前記部品供給部１５は、前記基板搬
送路１３の手前側に位置して設けられ、左右方向（Ｘ軸
方向）に延びる取付ベース１５ａに、部品種類の異なる
複数個の部品供給装置例えばテープフィーダ１８を着脱
可能に備えて構成されている。周知のように、このテー
プフィーダ１８は、多数個のチップ形の電子部品１４を
長尺なテープに保持してなり、その電子部品１４を１個
ずつ先端部（基板搬送路１３側）の部品供給位置に供給
するようになっている。

【００１９】そして、前記部品装着機構１６は、後述す
る移動体１９を、ＸＹ移動機構（ＸＹロボット）２０に
よりベース１２の上方をＸ軸，Ｙ軸方向に自在に移動さ
せるように構成されている。周知のように、ＸＹ移動機
構２０は、前記移動体１９をＸ軸ＬＭガイド２１に沿っ
て自在に移動させるＸ軸移動ユニット２２を、Ｙ軸ＬＭ
ガイド２３に沿って自在に移動させるように構成されて
いる。尚、部品実装装置１１の前面部には、操作パネル
２４やモニタ２５等が設けられている。

【００２０】さて、前記移動体１９について、図１乃至
図３も参照して述べる。この移動体１９は、フレーム１
９ａ内に、実装ヘッド２６及び撮像装置２７を備えて構
成されている。このうち実装ヘッド２６は、図１及び図
２に示すように、前記フレーム１９ａに支持された上下
に延びるヘッド基部２６ａの下部に、側部に突出する回
転体２８を有すると共に、この回転体２８の先端部に、
この場合上方及び下方に指向する２個の吸装着ノズル２
９，２９を有して構成されている。

【００２１】前記回転体２８は、例えばヘッド基部２６
ａ内に設けられた図示しない回転駆動機構により、前記
ヘッド基部２６ａに対して、水平方向（Ｘ軸方向）に延
びる回転軸Ｏを中心に矢印ａ方向に自在に回転するよう
になっている。そして、前記吸装着ノズル２９は、図示
しない昇降機構により、前記回転体２８に対して上下動
されるようになっていると共に、図示しない圧力調整機
構に接続されている。さらに、本実施例では、前記各吸
装着ノズル２９の途中部には、夫々先端部側に向けて投
光を行うための、例えばＬＥＤをリング状に有してなる
照明光源３０が設けられている。

【００２２】これにて、前記各吸装着ノズル２９は、回
転軸Ｏを中心にして相互に１８０度の間隔を存して放射
方向に指向し、回転体２８の回転に伴ってＹＺ平面に沿
って矢印ａ方向に回転されるようになっている。そし
て、吸装着ノズル２９の下向きの状態で、その先端部に
て、前記部品供給部１５における部品１４の吸着、及
び、前記装着作業部（基板）における部品１４の装着が
行われるようになっているのである。尚、２個の吸装着
ノズル２９，２９を区別する必要があるときには、図３
に示すように、符号「２９」の後にさらに「（Ａ）」，
「（Ｂ）」の符号を付すこととする。

【００２３】一方、前記撮像装置２７は、前記吸装着ノ
ズル２９に対して図１で左側に並ぶように位置され、下
向きに設けられたラインセンサ３１及びレンズ系３２、
並びにミラー３３を備えて構成されている。このうちミ
ラー３３は、ラインセンサ３１の下方で且つ前記回転体
２８の先端側部分の後方（図１で左側）に位置して、斜
め４５度の角度で設けられており、図１で右方からの光
を上方に向けて９０度の角度で折返すようになってい
る。この構成により、撮像装置２７を移動体１９にコン
パクトに組込むことができるのである。

【００２４】この場合、後述するように、ラインセンサ
３１は、部品１４を取得した吸装着ノズル２９が矢印ａ
方向に回転移動されている途中の側方（図１で左方）を
向いている状態で、部品１４のＸ軸方向に細長い切断画
像（主走査画像データ）を、副走査方向に所定間隔で連
続的に取込むようになっている。そして、このラインセ
ンサ３１の取込んだ画像データは、図２に示すように、
位置検出手段としてのビジョンコントローラ３４に入力
され、もって部品１４の位置（吸装着ノズル２９の正規
の位置に対する部品１４のＸ軸，Ｙ軸，θ（回転）方向
の位置ずれ量）が検出されるようになっているのであ
る。

【００２５】以上の構成において、前記制御装置１７
は、予め入力される基板上の部品装着位置及び部品供給
部１５の部品供給位置のデータや、制御プログラムなど
に従って、実装ヘッド２６により、部品供給部１５の所
定の部品１４を吸装着ノズル２９の吸着により取得し、
これを基板バックアップ部上にセットされている基板１
３まで搬送し、その基板１３の所定の部品装着位置に装
着する作業を繰返し実行するようになっている。

【００２６】このとき、本実施例では、実装ヘッド２６
は、一方の吸装着ノズル２９（Ａ）により１個の部品１
４を吸着した後、回転体２８（吸装着ノズル２９，２
９）を１８０度回転させて、他方の吸装着ノズル２９
（Ｂ）により次の部品１４を吸着するようになってい
る。従って、部品１４の装着作業部に向けての搬送は一
度に２個ずつ行われるようになっているのである。

【００２７】そして、後の作用説明でも述べるように、
吸装着ノズル２９が部品１４を取得して１８０度回転す
る際に、吸装着ノズル２９に設けられた照明光源３０が
点灯されると共に、撮像装置２７により、回転移動中に
おいて、その部品１４の画像取込みが行われてビジョン
コントローラ３４による部品１４の位置検出が行われる
ようになっている。前記制御装置１７は、検出された部
品１４の位置（Ｘ軸，Ｙ軸，θ方向の位置ずれ量）に基
づいて、基板に対するその部品１４の装着位置を補正す
るように構成されている。さらに、本実施例では、撮像
装置２７（ラインセンサ３１）による画像取込みの開始
及び終了のタイミングが、吸装着ノズル２９の回転角度
と、制御装置１７に記憶された部品１４の形状サイズと
に基づいて算出されるようになっている。

【００２８】次に、上記構成の作用について述べる。図
３（ａ）〜（ｆ）は、１個の吸装着ノズル２９（Ａ）に
よる部品１４の取得及びその際の撮像装置２７による画
像取込みの様子を順に示すものである。まず、実装ヘッ
ド２６（移動体１９）がＸＹ移動機構２０により移動さ
れて、下向き姿勢で停止された吸装着ノズル２９（Ａ）
が部品供給位置の上方に停止すると（図３（ａ））、昇
降機構により、その吸装着ノズル２９（Ａ）が下降され
（図３（ａ）に二点鎖線で示す）、部品１４を吸着した
後再び元の位置まで上昇する（図３（ｂ））。

【００２９】１個の部品１４の取得が終了すると、実装
ヘッド２６（撮像装置２７を含む移動体１９）が次の部
品１４を取得すべく部品供給位置へ移動され、これと共
に、回転駆動機構により吸装着ノズル２９（回転体２
８）が矢印ａ方向に１８０度回転される。尚、同一種類
の部品１４の場合、実装ヘッド２６の移動の必要がない
ことは勿論である。そして、この吸装着ノズル２９の回
転移動中（図３（ｃ），（ｄ），（ｅ）参照）に、撮像
装置２７による吸装着ノズル２９（Ａ）が取得している
部品１４の画像取込みが行われる。

【００３０】この画像取込みを行うにあたっては、吸装
着ノズル２９（Ａ）に設けられている照明光源３０が点
灯されると共に、吸着されている部品１４が、ミラー３
３の側方を通る際に、ラインセンサ３１が、吸装着ノズ
ル２９（Ａ）の回転角度に対応した同期信号に従って複
数回動作され、もって、部品１４のＸ軸方向に延びる切
断画像が、部品１４に対する位置を所定間隔で変化させ
ながら連続的に複数回取込まれるのである。この際の画
像取込みの開始及び終了のタイミングは、吸装着ノズル
２９の回転角度と予め判明している部品１４の形状サイ
ズ（長さ寸法）とに基づいて決定される。つまり、トー
タルで部品１４全体の画像を取込むことができ、しかも
副走査方向に最小範囲にて画像の取込みが行われるので
ある。

【００３１】ラインセンサ３１により得られた画像デー
タは、ビジョンコントローラ３４に送られて、フレーム
メモリ内に書込まれる。図４（ａ）は、このときのフレ
ームメモリ内の画像Ｖのイメージを模式的に示したもの
で、副走査方向に狭い範囲の画像データが得られ、部品
１４に対応した部分が暗部（便宜上ハッチングを付して
示す）として検出されるようになる。また、図４（ｂ）
には、図４（ａ）のｂ−ｂ線に沿う画素における位置と
照度との関係を示している。ビジョンコントローラ３４
は、この画像データから画像処理を行い、吸装着ノズル
２９（Ａ）の正規の位置に対する部品１４のＸ軸，Ｙ
軸，θ方向の位置ずれ量を検出するのである。

【００３２】この後、回転体２８の１８０度の回転が完
了すると、図４（ｆ）に示すように、他方の吸装着ノズ
ル２９（Ｂ）が下向き姿勢で停止し、この状態から、上
記と同様に次の部品１４の吸着が行われる。部品１４の
取得後、今度は、実装ヘッド２６（移動体１９）が、装
着作業部（基板）方向へ移動される。この移動中におい
て、再び回転体２８が１８０度回転され、その回転移動
時に、吸装着ノズル２９（Ｂ）が取得している部品１４
に対して、上記と同様の画像取込みが行われて部品１４
の位置が検出される。基板に対する部品１４の装着作業
は、吸装着ノズル２９（Ａ），２９（Ｂ）の順に、検出
された部品１４の位置ずれ量を夫々補正しながら高精度
に行われるのである。

【００３３】このように本実施例によれば、吸装着ノズ
ル２９をヘッド基部２６ａに対して回転させるように設
けると共に、撮像装置２７を実装ヘッド２６の側方に一
体的に設けるようにしたので、撮像装置２７により、実
装ヘッド２６に対して相対速度が零の状態で、部品１４
の画像取込みを行うことができるようになった。従っ
て、従来のような部品７の移動中にエリアセンサ６の上
方で部品７を一旦停止させなければならなかったものと
異なり、実装ヘッド２６の移動速度や位置に関係なく、
実装ヘッド２６の移動中であっても撮像装置２７により
必要な画像取込みを行うことができるようになった。こ
の結果、部品１４の搬送に要する時間ひいては部品装着
作業時間を大幅に短縮することができるものである。

【００３４】そして、本実施例では、撮像装置２７を部
品１４の切断画像を取込むラインセンサ３１等から構成
したので、吸装着ノズル２９を例えば横方向９０度の位
置に停止させなくても、その回転移動中に画像取込みを
行うことができ、より効率的に画像取込みを行うことが
できる。また、ラインセンサ３１は、ＣＣＤカメラ等と
比べて一方向（切断画像方向）の画素数が遥かに多いの
で、高分解での画像取込みが可能となり、位置検出精度
ひいては実装精度を向上することができる。

【００３５】さらに、このとき、ラインセンサ３１によ
る画像取込みの開始及び終了のタイミングを、吸装着ノ
ズル２９の回転角度と、その吸装着ノズル２９が取得し
ている部品１４の形状サイズとから決定するようにした
ので、不必要な部分の画像取込みを極力少なくすること
ができて、画像データの量を少なく済ませることがで
き、画像処理時間の短縮化も図ることができるものであ
る。

【００３６】また、特に本実施例では、実装ヘッド２６
に２個の吸装着ノズル２９，２９を設けるようにし、部
品１４の装着作業部に向けての搬送を一度に２個ずつ行
うようにしたので、部品を１個ずつ搬送する場合と比べ
て、部品搬送時間のより一層の短縮化を図ることができ
るものである。

【００３７】尚、上記実施例においては、吸装着ノズル
２９が９０度真横（図３（ｄ）の状態）に来たときに、
部品１４との焦点が合うようにラインセンサ３１の光学
系が調整されるのであるが、このとき、ほとんどの場合
問題はないが、特に大きな部品の場合には、部品の端部
では画像のぼけが生ずる虞もある。このようなぼけが生
ずる虞のある場合には、吸装着ノズル２９の回転時に吸
装着ノズル２９を回転体２８に対して上下動（出没方向
の移動）させるように構成すれば、常に焦点の合った画
像取込みを行うことができる。

【００３８】図７は本発明の第２の実施例を示すもので
ある。この実施例においては、実装ヘッドに回転自在に
設けられた回転体４１に、４個の吸装着ノズル４２
（Ａ），４２（Ｂ），４２（Ｃ），４２（Ｄ）が放射状
に９０度間隔で設けられている。各吸装着ノズル４２に
は、照明光源４３が夫々設けられている。そして、撮像
装置としてのラインセンサ４４は、前記回転体４１の斜
め側方に位置して、実装ヘッドと一体的に設けられてい
る。

【００３９】この実施例においては、４個の吸装着ノズ
ル４２により順次連続的に部品１４を取得するようにし
ており、その間に、ラインセンサ４４により各吸装着ノ
ズル４２の取得している部品１４の画像取込みを行うよ
うにしている。即ち、まず吸装着ノズル４２（Ａ）の下
向き状態で所定の部品１４を取得すると、回転体４１が
矢印ａ方向に９０度回転する。これにて、図示のように
吸装着ノズル４２（Ａ）は左真横を向くと共に、吸装着
ノズル４２（Ｂ）が下向き状態となり吸装着ノズル４２
（Ｂ）により次の部品１４を取得する。

【００４０】次に、さらに回転体４１が矢印ａ方向に９
０度回転し、最初の部品１４を取得した吸装着ノズル４
２（Ａ）が真上を向く位置に回転移動するのであるが、
この間において、吸装着ノズル４２（Ａ）が取得してい
る部品１４がラインセンサ４４の視野部分を通る際に画
像取込みが行われ位置検出がなされる。この後、同様
に、吸装着ノズル４２（Ｃ）による部品１４の取得、回
転体４１の９０度の回転に伴う吸装着ノズル４２（Ｂ）
が取得している部品１４の画像取込み、吸装着ノズル４
２（Ｄ）による部品１４の取得、回転体４１の９０度の
回転に伴う吸装着ノズル４２（Ｃ）が取得している部品
１４の画像取込み、回転体４１の９０度の回転に伴う吸
装着ノズル４２（Ｄ）が取得している部品１４の画像取
込み、が連続的に行われるのである。

【００４１】このような第２の実施例においても、上記
第１の実施例と同様に、実装ヘッドの移動速度や位置に
関係なく、ラインセンサ４４により必要な画像取込みを
行うことができるようになり、部品１４の搬送に要する
時間ひいては部品装着作業時間の大幅な短縮化の効果を
得ることができる。そして、部品１４の装着作業部に向
けての搬送を一度に４個ずつ行うことができるので、部
品搬送時間のより一層の短縮化を図ることができるもの
である。

【００４２】図８及び図９は本発明の第３の実施例を示
すものである。この実施例においても、回転体５１に、
４個の吸装着ノズル５２（Ａ），５２（Ｂ），５２
（Ｃ），５２（Ｄ）が放射状に９０度間隔で設けられて
おり、各吸装着ノズル５２には、照明光源５３が夫々設
けられている。また、撮像装置としてのラインセンサ５
４は、前記回転体５１の図で左側の下方に位置して、実
装ヘッドと一体的に設けられている。

【００４３】そして、詳しく図示はしないが、本実施例
では、４個の吸装着ノズル５２を含む回転体５１全体
が、実装ヘッドのヘッド主部に対して、昇降機構により
上下動されるように設けられているのである。これに
て、部品１４の吸装着を行う際には、４個の吸装着ノズ
ル５２を含む回転体５１全体が、下降，上昇の動作を行
うようになっている。

【００４４】この実施例においては、やはり４個の吸装
着ノズル５２により順次連続的に部品１４を取得するよ
うにしており、その上下動の間に、ラインセンサ５４に
より各吸装着ノズル５２の取得している部品１４の画像
取込みを行うようにしている。即ち、まず吸装着ノズル
５２（Ａ）の下向き状態で、回転体５１を下降させて所
定の部品１４を取得し、再び元位置まで上昇すると、回
転体５１が矢印ａ方向に９０度回転し、部品１４を取得
した吸装着ノズル５２（Ａ）が左真横を向くようにな
り、次の吸装着ノズル５２（Ｂ）が下向き状態となる。

【００４５】次に、吸装着ノズル５２（Ｂ）により次の
部品１４を取得すべく、回転体５１全体が下降する間
に、吸装着ノズル５２（Ａ）が取得している部品１４が
ラインセンサ５４の視野部分を通る際に画像取込みが行
われるのである。この動作を順次繰返すことにより、吸
装着ノズル５２（Ａ），５２（Ｂ），５２（Ｃ）が取得
している部品１４の位置検出が順に行われる。

【００４６】そして、吸装着ノズル５２（Ｄ）による部
品１４の取得が行われると、回転体５１が９０度回転し
た状態（吸装着ノズル５２（Ａ）の下向き状態）で実装
ヘッドは装着作業部に移動され、吸装着ノズル５２
（Ａ）から順に部品装着作業が行われるのであるが、こ
の吸装着ノズル５２（Ａ）による部品装着時（下降時）
において、前記吸装着ノズル５２（Ｄ）が取得している
部品１４の画像取込みが行われるのである。

【００４７】かかる第３の実施例においても、上記第１
の実施例と同様に、実装ヘッドの移動速度や位置に関係
なく、ラインセンサ５４により必要な画像取込みを行う
ことができるようになり、部品１４の搬送に要する時間
ひいては部品装着作業時間の大幅な短縮化の効果を得る
ことができる。そして、部品１４の装着作業部に向けて
の搬送を一度に４個ずつ行うことができると共に、その
間の部品１４の取得，装着の作業の間に無駄時間なく効
率的に画像取込みを行うことができ、部品搬送時間のよ
り一層の短縮化を図ることができるものである。

【００４８】尚、上記各実施例においては、吸装着ノズ
ルを複数個設けるようにしたが、本発明は吸装着ノズル
が１個の場合にも適用することが可能であり、また、吸
装着ノズルを複数個設ける場合でも、必ずしも一度に全
ての吸装着ノズルを使用しなくても良い。例えば種類の
異なる吸装着ノズルを設けて、部品の種類や大きさによ
って選択的に使用することもできる。

【００４９】そして、上記各実施例では、撮像装置にラ
インセンサを採用するようにしたが、ＣＣＤカメラ等の
エリアセンサを採用することも可能である。この場合、
部品をエリアセンサに対して停止させる必要があるが、
エリアセンサと部品との相対速度を零とすることができ
るから、部品の搬送中（実装ヘッドの移動中）に画像取
込みを行うことができ、やはり作業時間の短縮化を図る
ことができる。

【００５０】その他、例えば照明光源（反射照明）を撮
像装置側に設けても良く、また、部品供給手段としては
テープフィーダに限らず、スティックフィーダやトレイ
を採用しても良く、さらには、基板搬送路により基板を
搬送するものに限らず、基板を１枚ずつ装着作業部にセ
ットするように構成しても良いなど、本発明は要旨を逸
脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
によれば次のような優れた効果を奏するものである。即
ち、請求項１の部品実装装置によれば、部品供給部にて
取得した部品の画像を取込むようにしたものにあって、
吸装着ノズルを、実装ヘッドに対して回転されるように
設けると共に、撮像装置を、実装ヘッドの側方に一体的
に設けるようにしたので、撮像装置により実装ヘッドの
移動速度や位置に関係なく、必要な画像取込みを行うこ
とができ、この結果、部品装着作業時間の短縮化を図る
ことができるものである。

【００５２】この場合、前記撮像装置を、吸装着ノズル
が取得している部品の切断画像を取込むラインセンサを
備えると共に、前記吸装着ノズルの回転移動中において
その移動方向に複数回の画像の取込みを行うように構成
すれば（請求項２の部品実装装置）、吸装着ノズルを停
止させなくてもその回転移動中に画像取込みを行うこと
ができ、画像取込みに要する時間の短縮化を図ることが
できる。また、ラインセンサにより、切断画像方向に高
分解での画像取込みが可能となり、高精度の位置検出を
行うことができる。

【００５３】さらに、このとき、吸装着ノズルの回転角
度と、その吸装着ノズルが取得している部品の形状サイ
ズとから、ラインセンサによる画像取込みの開始及び終
了のタイミングを決定する手段を設けるようにすれば
（請求項３の部品実装装置）、切断方向とは直交する方
向に関する画像取込みの範囲を、部品の形状サイズに対
応した小さいものとすることができ、この結果、不必要
な部分の画像取込みを極力少なくすることができて、画
像データの量を少なく済ませることができ、画像処理時
間の短縮化も図ることができるものである。

【００５４】また、上記請求項１の部品実装装置におい
て、前記吸装着ノズルを、前記撮像装置に対して上下動
されるように構成する一方、前記撮像装置を、吸装着ノ
ズルの取得している部品の切断画像を取込むラインセン
サを備えると共に、前記吸装着ノズルの横向き状態にお
ける上下移動中においてその移動方向に複数回の画像の
取込みを行うように構成することもでき（請求項４の部
品実装装置）、これによれば、吸装着ノズルの側方を向
いた状態で、吸装着ノズルの上下移動中に画像取込みを
行うことができ、やはり、ラインセンサにより切断画像
方向に高分解での画像取込みが可能となる。

【００５５】そして、吸装着ノズルに、先端部側に向け
て投光を行う照明光源を設けるようにすれば（請求項５
の部品実装装置）、高いコントラストで部品の透過画像
を取込むことができる。さらには、実装ヘッドに、回転
軸に対して放射方向に複数個の吸装着ノズルを設けるよ
うにすれば（請求項６の部品実装装置）、１個の実装ヘ
ッドにあっても各種の吸装着ノズルを備えたり、一度に
複数個の部品を搬送させることができる。この場合、実
装ヘッドを、部品供給部において複数個の吸装着ノズル
により順次部品を取得した後、装着作業部に移動させて
それら部品の装着作業を実行するように構成すれば（請
求項７の部品実装装置）、一度に複数個の部品を搬送さ
せることができ、しかも、吸装着ノズルの回転に伴い順
次部品の画像取込みを行いながら部品の取得を行うこと
ができ、より一層の作業時間の短縮化を図ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、実装ヘッ
ドの要部部分を示す側面図

【図２】実装ヘッド部分及び関連部分の構成を概略的に
示す図

【図３】部品取得時の吸装着ノズルの動作を順に示す概
略的側面図

【図４】フレームメモリ内の画像のイメージを模式的に
示す図（ａ）と、そのｂ−ｂ線に沿う画素における位置
と照度との関係を示す図（ｂ）

【図５】部品実装装置の概略的側面図

【図６】部品実装装置の概略的正面図

【図７】本発明の第２の実施例を示す要部の側面図

【図８】本発明の第３の実施例を示す要部の側面図

【図９】画像取込み時の様子を示す要部の側面図

【図１０】従来例を示すもので、部品実装装置の概略的
平面図

【図１１】要部を示す概略的正面図

【図１２】撮影画像のイメージを模式的に示す図

【符号の説明】

図面中、１１は部品実装装置、１２はベース、１３は基
板搬送路、１４は電子部品、１５は部品供給部、１６は
部品装着機構、１７は制御装置、１９は移動体、２０は
ＸＹ移動機構、２６は実装ヘッド、２６ａはヘッド基
部、２７は撮像装置、２８，４１，５１は回転体、２
９，４２，５２は吸装着ノズル、３０，４３，５３は照
明光源、３１，４４，５４はラインセンサ、３３はミラ
ー、３４はビジョンコントローラ（位置検出手段）を示
す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品等の部品を基板に自動的に装着
   する部品実装装置において、 前記基板がセットされる装着作業部と、 この装着作業部の近傍に設けられ前記部品を供給する部
   品供給部と、 ＸＹ移動機構により前記装着作業部及び部品供給部の上
   方をＸＹ方向に自在に移動される実装ヘッドと、 この実装ヘッドに基端部側が水平方向に延びる回転軸を
   中心に回転可能に取付けられ、下向き状態で先端部にて
   前記部品の吸装着を行う吸装着ノズルと、 この吸装着ノズルを、前記実装ヘッドに対して自在に回
   転させる回転駆動機構と、 前記実装ヘッドの側方に一体的に設けられ、前記吸装着
   ノズルが側方を向いた状態で、該吸装着ノズルにより取
   得された部品の画像を取込む撮像装置と、 この撮像装置からの画像データに基づいて前記吸装着ノ
   ズルに対する部品位置を検出する位置検出手段とを具備
   することを特徴とする部品実装装置。
2. 【請求項２】 撮像装置は、吸装着ノズルが取得してい
   る部品の切断画像を取込むラインセンサを備えてなり、
   前記吸装着ノズルの回転移動中においてその移動方向に
   複数回の画像の取込みを行うように構成されていること
   を特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
3. 【請求項３】 吸装着ノズルの回転角度と、その吸装着
   ノズルが取得している部品の形状サイズとから、ライン
   センサによる画像取込みの開始及び終了のタイミングを
   決定する手段を具備することを特徴とする請求項２記載
   の部品実装装置。
4. 【請求項４】 吸装着ノズルは、撮像装置に対して上下
   動されるように構成されており、撮像装置は、吸装着ノ
   ズルの取得している部品の切断画像を取込むラインセン
   サを備えてなると共に、前記吸装着ノズルの横向き状態
   における上下移動中においてその移動方向に複数回の画
   像の取込みを行うように構成されていることを特徴とす
   る請求項１記載の部品実装装置。
5. 【請求項５】 吸装着ノズルには、先端部側に向けて投
   光を行う照明光源が設けられていることを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかに記載の部品実装装置。
6. 【請求項６】 実装ヘッドは、回転軸に対して放射方向
   に複数個の吸装着ノズルを備えていることを特徴とする
   請求項１ないし５のいずれかに記載の部品実装装置。
7. 【請求項７】 実装ヘッドは、部品供給部において複数
   個の吸装着ノズルにより順次部品を取得した後、装着作
   業部に移動してそれら部品の装着作業を実行するように
   構成されていることを特徴とする請求項６記載の部品実
   装装置。