特許 6903741 部品実装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6903741

(24)【登録日】2021年6月25日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】部品実装機

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20210701BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 A

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-508134(P2019-508134)

(86)(22)【出願日】2017年3月31日

(86)【国際出願番号】JP2017013686

(87)【国際公開番号】WO2018179365

(87)【国際公開日】20181004

【審査請求日】2019年8月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 秀俊

(72)【発明者】

【氏名】飯阪 淳

(72)【発明者】

【氏名】川合 英俊

【審査官】 小野 孝朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２０３７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６４０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１８８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０３１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１２８９４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２７７９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６０４９０２９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００９−１３００１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０４２９２９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／０４

Ｂ６５Ｇ ４７／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定間隔毎に部品が収容されたテープをリールから引き出して所定のピッチで送るテープフィーダとして構成され、並べて設けることができる複数の部品供給装置と、
回転体と、該回転体の周方向に沿って配置され部品を保持する複数の保持体と、を有し、前記回転体が回転することで前記複数の保持体が公転軌跡に沿って公転し、前記保持体が前記部品供給装置から部品を採取するための部品採取位置が前記公転軌跡上に前記部品供給装置が並ぶ方向に複数存在する実装ヘッドと、
前記回転体を回転させることで前記複数の保持体を公転させる公転機構と、
前記複数の保持体を同期して自転させる自転機構と、
前記公転軌跡上の前記部品採取位置とは異なる複数の部品検知位置に位置する前記保持体に保持された部品を側方から検知する検知部と、
前記部品採取位置に位置する２以上の前記保持体が前記部品を採取して保持するように前記実装ヘッドを制御する部品採取処理と、該部品採取処理で部品を採取した前記２以上の保持体の位置の各々に前記部品を保持していない前記保持体が位置するように前記公転機構を制御する保持体公転処理と、を交互に繰り返し行い、該保持体公転処理を行う際には、今回の保持体公転処理によって前記部品検知位置に位置する２以上の前記保持体に保持された部品の各々の前記公転軌跡の径方向を基準とした向きである部品保持角度が該部品の各々の採取時の前記部品保持角度とは異なる検知用角度になるように前記自転機構を制御する保持体自転処理を行う制御部と、
を備えた部品実装機。

【請求項2】

前記複数の保持体の各々は、前記部品を保持する際に該部品と接触する先端面が長手方向と短手方向とを有する形状のノズルであり、
前記複数の保持体は、前記公転軌跡の径方向を基準とした前記先端面の向きをノズル角度として、いずれの保持体が前記部品採取位置に位置した状態でも、該部品採取位置に位置する前記保持体の前記ノズル角度と前記部品検知位置に位置する前記保持体の前記ノズル角度との差が、前記部品の採取時の前記部品保持角度と前記検知用角度との差に等しくなるように、前記複数の保持体の各々の向きが定められている、
請求項１に記載の部品実装機。

【請求項3】

前記複数の保持体の各々は、前記部品を保持する際に該部品と接触する先端面が長手方向と短手方向とを有する形状のノズルであり、
前記部品の採取時の前記部品保持角度と前記検知用角度との差が９０°であり、
前記制御部は、前記２以上の部品採取位置の各々に位置する保持体の前記先端面の長手方向が、前記部品供給装置が並ぶ方向となるように前記保持体自転処理を行う、
請求項１又は２に記載の部品実装機。

【請求項4】

前記部品検知位置は、前記複数の部品採取位置に位置する保持体の各々の両隣の保持体の位置である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装機。

【請求項5】

前記部品実装機はさらにパーツカメラを備え、
前記制御部は、前記部品採取処理と前記保持体公転処理とを交互に繰り返し行う際に、該繰り返しの中で前記部品の採取時の前記部品保持角度と前記検知用角度との差が毎回同じ値になるように、前記保持体自転処理を行い、該繰り返しの後に、前記実装ヘッドをパーツカメラの撮像位置に移動し、各保持体に保持された部品を該パーツカメラで撮像する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、部品実装機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、部品を吸着して基板に実装する部品実装機が知られている。こうした部品実装機として、複数の吸着ノズルを円周方向に配列したロータリ型のヘッドを備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の部品実装機は、吸着ノズルに吸着された部品を水平方向から撮像した画像に基づいて、部品の吸着状態又は部品の有無の検査を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１２４２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、吸着された部品を側方から撮像する場合において、吸着時の部品の向きによっては撮像時に部品の向きが好ましい向きにならない場合があった。例えば、部品の長辺を撮像したい場合において、吸着時の部品の向きによっては部品の短辺が撮像される場合があった。

【0005】

本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであり、保持された部品をより適切に撮像することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、上述した主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本開示の部品実装機は、
回転体と、該回転体の周方向に沿って配置され部品を保持する複数の保持体と、を有し、前記回転体が回転することで前記複数の保持体が公転軌跡に沿って公転し、前記保持体が部品を採取するための部品採取位置が前記公転軌跡上に１以上存在する実装ヘッドと、
前記回転体を回転させることで前記複数の保持体を公転させる公転機構と、
前記複数の保持体を同期して自転させる自転機構と、
前記公転軌跡上の前記部品採取位置とは異なる１以上の部品検知位置に位置する前記保持体に保持された部品を側方から検知する検知部と、
前記部品採取位置に位置する少なくとも１つの前記保持体が前記部品を採取して保持するように前記実装ヘッドを制御する部品採取処理と、該部品採取処理で部品を採取した前記保持体の位置に前記部品を保持していない前記保持体が位置するように前記公転機構を制御する保持体公転処理と、を交互に繰り返し行い、該保持体公転処理を行う際には、今回の保持体公転処理によって前記部品検知位置に位置する少なくとも１つの前記保持体に保持された部品の前記公転軌跡の径方向を基準とした向きである部品保持角度が該部品の採取時の前記部品保持角度とは異なる検知用角度になるように前記自転機構を制御する保持体自転処理を行う制御部と、
を備えたものである。

【0008】

この部品実装機は、部品採取位置で保持体に部品を保持させる部品採取処理と、その部品採取位置に部品を保持していない保持体を位置させる保持体公転処理と、を交互に繰り返し行って、複数の保持体に部品を保持させていく。そして、この部品実装機は、保持体公転処理を行う際に、今回の保持体公転処理によって部品検知位置に位置する保持体に保持された部品の部品保持角度が、その部品の採取時の部品保持角度とは異なる検知用角度になるように複数の保持体を自転させる保持体自転処理を行う。そのため、部品採取位置で保持体に採取された部品は、保持体公転処理及び保持体自転処理による保持体の公転及び自転を伴って移動していき、部品保持角度が検知用角度になるように向きが調整されて部品検知位置に位置する。そのため、この検知用角度がその部品の検知に適した角度となるように予め定めておけば、保持された部品を検知部によってより適切に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】部品実装機１０の概略構成を示す斜視図。

【図2】実装ヘッド４０の概略構成を示す説明図。

【図3】ノズル４４の配置及び側面カメラ８０の概略構成を示す平面図。

【図4】制御装置９０の電気的な接続関係を示す説明図。

【図5】部品採取関連処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図6】ノズル４４Ａ，４４Ｇが部品採取位置に位置した様子を示す説明図。

【図7】ノズル４４Ａ，４４Ｇが部品Ｐを採取した状態を示す説明図。

【図8】ノズル４４Ａ，４４Ｇが部品撮像位置に位置した状態を示す説明図。

【図9】ノズル４４Ｂ，４４Ｈが部品Ｐを採取した状態を示す説明図。

【図10】全ノズル４４の部品採取及び採取異常判定が終了した状態を示す説明図。

【図11】比較例における全ノズル４４の部品採取後の様子を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の部品実装機の実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は部品実装機１０の概略構成を示す斜視図、図２は実装ヘッド４０の概略構成を示す説明図、図３はノズル４４の配置及び側面カメラ８０の概略構成を示す平面図、図４は制御装置９０の電気的な接続関係を示す説明図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

【0011】

部品実装機１０は、図１に示すように、部品供給装置２０と、基板搬送装置２５と、ＸＹロボット３０と、実装ヘッド４０と、パーツカメラ２８と、マークカメラ２９と、側面カメラ８０と、制御装置９０（図４参照）とを備えている。

【0012】

部品供給装置２０は、部品実装機１０の前側に、左右方向（Ｘ軸方向）に並ぶように複数設けられている。この部品供給装置２０は、所定間隔毎に部品Ｐが収容されたテープ２２（図３参照）をリール２１から引き出して所定のピッチで送るテープフィーダとして構成されている。テープ２２に収容された部品Ｐは、テープ２２の表面を覆うフィルムによって保護されている。予め定められた部品供給位置に至った部品Ｐは、フィルムが剥がされて露出した状態になっている。本実施形態では、図３に示すように上面視が略長方形をしている直方体形状の部品Ｐを例として説明する。部品Ｐは上面視で長手方向と短手方向とを有し、長手方向が左右方向に沿うようにテープ２２に収容されている。

【0013】

基板搬送装置２５は、図１に示すように、前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルト２６，２６（図１では一方のみ図示）を有している。基板１２はこのコンベアベルト２６，２６により搬送されて所定の取込位置に到達すると、裏面側に多数立設された支持ピン２７によって支持される。

【0014】

ＸＹロボット３０は、図１に示すように、前後方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた左右一対のＹ軸ガイドレール３３，３３と、左右一対のＹ軸ガイドレール３３，３３に架け渡されたＹ軸スライダ３４とを備えている。また、ＸＹロボット３０は、Ｙ軸スライダ３４の前面に左右方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられたＸ軸ガイドレール３１，３１と、Ｘ軸ガイドレール３１，３１に取り付けられたＸ軸スライダ３２とを備えている。Ｘ軸スライダ３２は、Ｘ軸モータ３６（図４参照）の駆動によってＸ軸方向に移動可能であり、Ｙ軸スライダ３４は、Ｙ軸モータ３８（図４参照）の駆動によってＹ軸方向に移動可能である。Ｘ軸スライダ３２には実装ヘッド４０，マークカメラ２９及び側面カメラ８０が取り付けられている。実装ヘッド４０，マークカメラ２９及び側面カメラ８０は、ＸＹロボット３０が移動することにより、ＸＹ平面上の任意の位置に移動される。

【0015】

実装ヘッド４０は、図２に示すように、ヘッド本体４１と、ノズルホルダ４２と、ノズル４４とを備えている。ヘッド本体４１は、円盤状の回転体である。ヘッド本体４１の下面中央には、光を反射可能な円筒状の反射体４１ａが取り付けられている（図３参照）。ノズルホルダ４２はヘッド本体４１の円周方向に所定間隔で複数設けられており、これにより実装ヘッド４０はロータリーヘッドとして構成されている。ノズル４４は、各ノズルホルダ４２の先端部に交換可能に取り付けられている。ノズル４４は、ノズルホルダ４２を介してヘッド本体４１に取り付けられており、ヘッド本体４１の周方向に沿って配置されている。なお、図２ではノズルホルダ４２を見やすくするために、反射体４１ａの図示を省略しノズルホルダ４２及びノズル４４をそれぞれ８本図示しているが、本実施形態では図３に示すようにノズル４４の数は１２本とした。そのため、ノズルホルダ４２の数も同じく１２本である。図３に示すように、１２本のノズル４４を、図の８時の位置にあるノズル４４から順に左回りにノズル４４Ａ〜４４Ｌと称する。また、実装ヘッド４０は、Ｒ軸駆動装置５０と、Ｑ軸駆動装置６０と、Ｚ軸駆動装置７０，７０とを備えている。なお、図２では、説明の便宜上、Ｚ軸駆動装置７０，７０と係合する位置にある２つのノズルホルダ４２を実線で示し、それ以外のノズルホルダ４２を一点鎖線で示した。

【0016】

Ｒ軸駆動装置５０は、ヘッド本体４１を回転させることで複数のノズル４４を公転させる機構である。このＲ軸駆動装置５０は、Ｒ軸５１と、Ｒ軸モータ５４と、Ｒ軸位置センサ５５（図４参照）とを備えている。Ｒ軸５１は、上下方向に延び、下端がヘッド本体４１の中心軸に取り付けられている。Ｒ軸モータ５４は、Ｒ軸５１の上端に設けられたＲ軸ギヤ５２に噛み合うギヤ５３を回転駆動する。Ｒ軸位置センサ５５は、Ｒ軸モータ５４の回転位置を検知する。Ｒ軸駆動装置５０は、Ｒ軸モータ５４によりギヤ５３，Ｒ軸ギヤ５２を介してＲ軸５１を回転駆動することにより、ヘッド本体４１が回転する。ヘッド本体４１が回転することにより、ヘッド本体４１と共に複数のノズルホルダ４２及び複数のノズル４４が円周方向に旋回（公転）する。すなわち、Ｒ軸駆動装置５０が駆動することで、複数のノズル４４はヘッド本体４１の回転軸を中心とした公転軌跡に沿って公転する。なお、Ｒ軸駆動装置５０は、所定角度（例えば３０度）ずつヘッド本体４１を間欠回転させることにより、ノズル４４を所定角度ずつ間欠的に公転させることができる。

【0017】

ここで、ノズル４４の公転軌跡上には、ノズル４４が部品供給装置２０から部品Ｐを採取するための部品採取位置が１以上存在する。本実施形態では、図３に示すノズル位置Ｎ２，Ｎ５の２箇所が部品採取位置であり、この位置にあるノズル４４が部品Ｐの採取を行う。ノズル位置Ｎ２，Ｎ５は、互いにノズル４４の公転軌跡の中心軸を挟んで左右に対向する位置にある。ノズル位置Ｎ２はノズル４４の公転軌跡上の左端の位置（図３の９時の位置）であり、ノズル位置Ｎ５はノズル４４の公転軌跡上の右端の位置（図３の３時の位置）である。図３では、ノズル４４Ｌがノズル位置Ｎ２に位置し、ノズル４４Ｆがノズル位置Ｎ５に位置している。なお、公転軌跡上には、ノズル４４に保持された部品Ｐを基板１２に実装（装着）するための部品装着位置も１以上存在する。部品装着位置は、部品採取位置と同じノズル位置Ｎ２，Ｎ５である。また、ノズル４４の公転軌跡上でノズル４４がノズル位置Ｎ２に位置するときの、そのノズル４４の１つ前のノズル４４（図３ではノズル４４Ａ）の位置をノズル位置Ｎ１と称し、１つ後のノズル４４（図３ではノズル４４Ｋ）の位置を、ノズル位置Ｎ３と称する。同様に、ノズル位置Ｎ５に位置するノズル４４（図３ではノズル４４Ｆ）の１つ前のノズル４４（図３ではノズル４４Ｇ）の位置を、ノズル位置Ｎ４と称し、１つ後のノズル４４（図３ではノズル４４Ｅ）の位置を、ノズル位置Ｎ６と称する。ノズル位置Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６は、側面カメラ８０がノズル４４とノズル４４に保持された部品Ｐとの少なくとも一方を撮像するための位置であり、撮像位置とも称する。また、撮像位置のうちノズル位置Ｎ１，Ｎ４は、部品Ｐを採取する前のノズル４４の状態を側面カメラ８０が撮像するための位置であり、採取前撮像位置とも称する。また、撮像位置のうちノズル位置Ｎ３，Ｎ６は、側面カメラ８０がノズル４４に採取されて保持された部品Ｐを撮像するための位置であり、採取後撮像位置又は部品撮像位置とも称する。撮像位置は、部品採取位置とは異なる位置である。部品撮像位置は、部品検知位置の一例である。

【0018】

Ｑ軸駆動装置６０は、複数のノズル４４を同期して回転（自転）させる機構である。このＱ軸駆動装置６０は、上下２段のＱ軸ギヤ６１，６２と、ギヤ６３，６４と、Ｑ軸モータ６５と、Ｑ軸位置センサ６６（図４参照）とを備えている。上下２段のＱ軸ギヤ６１，６２は、Ｒ軸５１に対して同軸かつ相対回転可能に挿通されている。ギヤ６３は、各ノズルホルダ４２の上部に設けられ、下段のＱ軸ギヤ６１と上下方向にスライド可能に噛み合っている。Ｑ軸モータ６５は、上段のＱ軸ギヤ６２に噛み合うギヤ６４を回転駆動する。Ｑ軸位置センサ６６は、Ｑ軸モータ６５の回転位置を検知する。Ｑ軸駆動装置６０は、Ｑ軸モータ６５によりＱ軸ギヤ６１，６２を回転駆動することにより、Ｑ軸ギヤ６１と噛み合うギヤ６３を回転させて、各ノズルホルダ４２をその中心軸回りに同一回転方向に同一回転量（回転角度）だけ回転させる。これに伴い、複数のノズル４４も互いに同期して自転する。

【0019】

Ｚ軸駆動装置７０，７０は、ノズルホルダ４２の旋回（公転）軌道上の２箇所に設けられ、２箇所においてノズルホルダ４２を個別に昇降可能に構成されている。本実施形態では、Ｚ軸駆動装置７０，７０は、ヘッド本体４１の中心を挟んで左右に対向するように設けられている。Ｚ軸駆動装置７０による昇降が可能になるノズルホルダ４２の位置を昇降位置と称する。昇降位置は、上面視でノズル４４の部品採取位置と同じ位置である。Ｚ軸駆動装置７０は、Ｚ軸スライダ７１と、Ｚ軸モータ７３と、Ｚ軸位置センサ７４（図４参照）とを備えている。Ｚ軸スライダ７１は、上下方向に延びるボールネジ７２に昇降可能に取り付けられている。Ｚ軸スライダ７１は、ノズルホルダ４２から横向きに延び出した係合片４２ａを挟み込む挟持部７１ａを備えている。Ｚ軸モータ７３は、ボールネジ７２を回転させることによりＺ軸スライダ７１を昇降させる。Ｚ軸位置センサ７４は、Ｚ軸スライダ７１の上下方向の位置を検知する。Ｚ軸駆動装置７０は、Ｚ軸モータ７３を駆動してＺ軸スライダ７１をボールネジ７２に沿って昇降させることにより、Ｚ軸スライダ７１と一体化されたノズルホルダ４２及びノズル４４を昇降させる。なお、ノズルホルダ４２がヘッド本体４１と共に公転してＺ軸駆動装置７０の配置された昇降位置に停止すると、そのノズルホルダ４２の係合片４２ａがＺ軸スライダ７１の挟持部７１ａに挟み込まれる。そのため、Ｚ軸駆動装置７０は、昇降位置にあるノズルホルダ４２及び部品採取位置にあるノズル４４を昇降させる。これにより、部品採取時には、部品採取位置に位置するノズル４４が下降して部品供給装置２０の部品Ｐを採取する。また、部品装着時には、部品装着位置に位置するノズル４４が下降してノズル４４に保持された部品Ｐを基板１２に装着する。なお、ノズルホルダ４２が公転して昇降位置から移動すると、そのノズルホルダ４２の係合片４２ａがＺ軸スライダ７１の挟持部７１ａから抜け出る。

【0020】

ノズル４４は、部品Ｐを部品供給装置２０から採取して保持する部材である。ノズル４４は、圧力調整弁４６（図４参照）を介して負圧が供給されると部品Ｐを吸着して保持し、大気圧又は正圧が供給されると部品Ｐを放す。図２，３に示すように、複数のノズル４４の各々は、部品Ｐを保持する際に部品Ｐと接触する先端面４５を下端に有している。先端面４５は、下面視で長手方向と短手方向とを有する形状をしている。より具体的には、先端面４５は下面視で角丸の長方形の形状をしている。先端面４５の形状は下面視で楕円形であったりしてもよい。先端面４５の中央の吸引口の形状は、先端面４５の外形と同様に下面視で長手方向と短手方向とを有している。本実施形態では吸引口の形状は先端面４５と同様に下面視で角丸の長方形の形状をしている。なお、吸引口の形状は長手方向と短手方向とを有さなくてもよく、例えば円形であったりしてもよい。ノズル４４は、先端面４５が長手方向と短手方向とを有する形状であることで、同様に長手方向と短手方向とを有する部品Ｐの保持に適した形状になっている。

【0021】

また、複数のノズル４４の各々は、ノズル４４の公転軌跡の径方向を基準とした先端面４５の向きをノズル角度として、隣り合うノズル４４のノズル角度が９０°ずつ異なるように、ノズルホルダ４２に取り付けられている。本実施形態では、先端面４５の長手方向に沿った方向をノズル４４の向きと定義して、この方向と公転軌跡の径方向とのなす角をノズル角度θｎとする。例えば図３の状態では、下側の拡大図に示すように、ノズル４４Ｂの向き（矢印で示した方向）と公転軌跡の径方向（一点鎖線で示した方向）とが平行であるため、ノズル４４Ｂのノズル角度θｎは０°である。一方、ノズル４４Ｂの隣のノズル４４Ｃの向きは、公転軌跡の径方向と直交しているため、ノズル４４Ｃのノズル角度θｎは９０°である。なお、ノズル角度θｎは、公転軌跡の径方向から上面視で右回りに回転する方向を正とする。図３からわかるように、ノズル４４Ｄ，４４Ｆ，４４Ｈ，４４Ｊ，４４Ｌは、ノズル４４Ｂと同様にノズル角度θｎが０°である。また、ノズル４４Ａ，４４Ｅ，４４Ｇ，４４Ｉ，４４Ｋはノズル４４Ｃと同様にノズル角度θｎが９０°である。このような向きでノズル４４をヘッド本体４１に取り付けている理由は後述する。また、このように隣り合うノズル４４のノズル角度θｎを異ならせて配設するにあたり、ノズルホルダ４２に対するノズル４４の取り付け可能な向きが定められている場合には、隣り合うノズルホルダ４２のヘッド本体４１への取り付けの向きを異ならせればよい。なお、本実施形態ではノズル４４の向きは先端面４５の長手方向に沿った方向と定義したが、ノズル４４の向きは任意に定めることができる。例えば先端面４５の短手方向をノズル４４の向きとしてノズル角度θｎの値を定義してもよい。また、本実施形態では先端面４５は２回対称であるため、例えばノズル角度θｎ＝９０°とノズル角度θｎ＝−９０°とは同義であり、両者を区別しなくてもよい。

【0022】

パーツカメラ２８は、図１に示すように、部品供給装置２０と基板搬送装置２５との間に設けられている。パーツカメラ２８は、ノズル４４に吸着された部品Ｐの姿勢を下方から撮像する。

【0023】

マークカメラ２９は、Ｘ軸スライダ３２の下面に設けられている。マークカメラ２９は、部品供給装置２０が有する基準マークを撮像したり、基板１２に設けられた基準マークを撮像したりする。制御装置９０は、撮像された画像中の基準マークの位置に基づいて、テープ２２に収納された部品Ｐの位置を特定したり、基板１２の位置を特定したりする。

【0024】

側面カメラ８０は、１以上の部品撮像位置（ここではノズル位置Ｎ３，Ｎ６）を含む１以上の撮像位置（ここではノズル位置Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６）の各々に位置する物体を側方から撮像する装置である。側面カメラ８０は、撮像位置に位置するノズル４４とそのノズル４４に保持された部品Ｐとの少なくとも一方を撮像する。側面カメラ８０は、部品撮像位置に位置するノズル４４に保持された部品Ｐを撮像する。側面カメラ８０は、図３に示すように、ノズル４４の後方に設けられたカメラ本体８２と、カメラ本体８２への光路を形成する光学系ユニットを有する筐体８４とにより構成されている。筐体８４は、複数のノズル４４の左右及び後方を囲むように配置されている。筐体８４には、ヘッド本体４１の左前方，左後方，右後方，及び右前方の位置に第１〜第４入射口８６ａ〜８６ｄが形成されている。第１〜第４入射口８６ａ〜８６ｄは、それぞれノズル位置Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６に１対１に対向している。また、筐体８４は、複数のノズル４４側の外周面に、ヘッド本体４１に取り付けられた反射体４１ａに向けて光を発光するＬＥＤなどの発光体８７が複数（図３では左右に４個ずつ）設けられている。筐体８４は、その内部に、光を反射する複数のミラー８８ａ〜８８ｋを備えている。なお、筐体８４は、ミラー８８ａ〜８８ｋのうち１以上に代えて又は加えて、光を屈折させるプリズムなどの他の光学系を備えていてもよい。ミラー８８ａ〜８８ｅは、筐体８４のうち左側に配置され、図の破線で示す光路を形成して第１，第２入射口８６ａ，８６ｂから入射した光をカメラ本体８２の前方のミラー８８ｋまで導く。例えば、第１入射口８６ａから入射した光は、ミラー８８ａ，８８ｂ，８８ｄ，８８ｅにこの順で反射されてミラー８８ｋに到達する。ミラー８８ｆ〜８８ｊは、筐体８４のうち右側に配置され、図の破線で示す光路を形成して第３，第４入射口８６ｃ，８６ｄから入射した光をミラー８８ｋまで導く。ミラー８８ｋは、第１〜第４入射口８６ａ〜８６ｄから到達したそれぞれの光を反射してカメラ本体８２に導く。

【0025】

これにより、カメラ本体８２は、ノズル位置Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６に位置する物体をそれぞれ撮像して、得られた像が画像中で左右方向に配置された１つの画像を表す画像データを取得する。そのため、カメラ本体８２は、ノズル位置Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６に位置するノズル４４及び部品Ｐを同時に側方から撮像できる。なお、第１〜第４入射口８６ａ〜８６ｄ及びミラー８８ａ〜８８ｋは、カメラ本体８２が各々の撮像位置を撮像する向きが、ノズル４４の公転軌跡の径方向に沿った向き、すなわちノズル４４の公転軌跡の中心に向かう向きになるように、配置及び形状が調整されている。また、カメラ本体８２は、発光体８７から発光されて反射体４１ａで反射した光を受光する。そのため、撮像された画像では、光を遮るノズル４４及び部品Ｐが黒い影として写し出される。

【0026】

制御装置９０は、図４に示すように、ＣＰＵ９１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ９１の他に、ＲＯＭ９２やＨＤＤ９３、ＲＡＭ９４、入出力インタフェース９５などを備える。これらはバス９６を介して接続されている。制御装置９０には、ＸＹロボット３０からの検知信号、実装ヘッド４０（Ｒ軸位置センサ５５やＱ軸位置センサ６６、Ｚ軸位置センサ７４，７４）からの検知信号、パーツカメラ２８からの画像信号、マークカメラ２９からの画像信号、及び側面カメラ８０からの画像信号などが入出力インタフェース９５を介して入力される。また、制御装置９０からは、部品供給装置２０、基板搬送装置２５、ＸＹロボット３０（Ｘ軸モータ３６及びＹ軸モータ３８）、実装ヘッド４０（Ｒ軸モータ５４、Ｑ軸モータ６５、及びＺ軸モータ７３，７３）、圧力調整弁４６、パーツカメラ２８、マークカメラ２９、及び側面カメラ８０への制御信号などが入出力インタフェース９５を介して出力される。

【0027】

次に、部品実装機１０が部品実装処理を行うときの動作について説明する。制御装置９０のＣＰＵ９１は、図示しない管理装置から受信した生産プログラムに基づいて、部品実装機１０の各部を制御して複数の部品が実装された基板１２を生産する。具体的には、ＣＰＵ９１は、部品供給装置２０から供給される部品Ｐをノズル４４が採取して保持し、ノズル４４に吸着された部品Ｐが基板１２上に順次実装されるように、部品実装機１０の各部を制御する。

【0028】

ここで、ノズル４４による部品Ｐの採取に関連する部品採取関連処理について詳細に説明する。図５は、部品採取関連処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。図５のルーチンをＣＰＵ９１が実行するためのプログラムは、例えばＨＤＤ９３に記憶されている。部品採取関連処理では、ＣＰＵ９１は、ノズル４４による部品Ｐの採取と、採取異常の判定を行うための側面カメラ８０による撮像とを並行して行いながら、複数のノズル４４に順次部品Ｐを採取させていく。図６はノズル４４Ａ，４４Ｇが部品採取位置に位置した様子を示す説明図、図７はノズル４４Ａ，４４Ｇが部品Ｐを採取した状態を示す説明図、図８はノズル４４Ａ，４４Ｇが部品撮像位置に位置した状態を示す説明図、図９はノズル４４Ｂ，４４Ｈが部品Ｐを採取した状態を示す説明図、図１０は全ノズル４４の部品採取及び採取異常判定が終了した状態を示す説明図、図１１は比較例における全ノズル４４の部品採取後の様子を示す説明図である。なお、以下では、部品採取関連処理の開始時に図３に示すようにノズル４４Ａ，４４Ｇがノズル位置Ｎ１，Ｎ４にある場合を例として説明する。

【0029】

ＣＰＵ９１は、この部品採取関連処理を開始すると、まず、部品供給装置２０の部品供給位置上にノズル４４を移動させる（ステップＳ１００）。ＣＰＵ９１は、図３に示すように、部品採取位置（ノズル位置Ｎ２，Ｎ５）に位置するノズル４４が部品供給位置にある部品Ｐの直上に位置するように、ＸＹロボット３０を制御して実装ヘッド４０を移動させる。なお、ここでは、ノズル位置Ｎ２，Ｎ５の真下に位置する部品は、同じ部品Ｐであるものとして説明する。

【0030】

続いて、ＣＰＵ９１は、採取前撮像処理と、部品採取処理と、採取後撮像処理と、を並列的に行う（ステップＳ１１０）。採取前撮像処理は、採取前撮像位置（ノズル位置Ｎ１，Ｎ４）に位置するノズル４４の状態を撮像するよう側面カメラ８０を制御する処理である。部品採取処理は、部品採取位置（ノズル位置Ｎ２，５）に位置する少なくとも１つのノズル４４が部品Ｐを採取して保持するように実装ヘッド４０を制御する処理である。本実施形態では、ＣＰＵ９１は、部品採取位置に位置する全て（ここでは２個）のノズル４４が部品Ｐを採取して保持するように部品採取処理を行う。ＣＰＵ９１は、部品採取処理では、部品採取位置に位置するノズル４４を下降させ、ノズル４４の先端面４５の吸引口に負圧を作用させて、部品供給装置２０の部品供給位置にある部品Ｐを先端面４５に吸着させ、その後にノズル４４を上昇させる。採取前撮像処理は、部品撮像位置（ノズル位置Ｎ３，Ｎ６）に位置するノズル４４に保持された部品Ｐを撮像するよう側面カメラ８０を制御する処理である。なお、上述したように側面カメラ８０はノズル位置Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６を同時に撮像するため、側面カメラ８０は採取前撮像処理と採取後撮像処理とを１回の撮像で同時に行う。また、ＣＰＵ９１は、撮像された画像データをＨＤＤ９３に記憶する。

【0031】

なお、ＣＰＵ９１は、採取前撮像処理が行われた後のノズル４４に対して部品採取処理を行い、部品採取処理が行われた後のノズル４４に対して採取後撮像処理を行う。そのため、ＣＰＵ９１は、部品採取関連処理ルーチンを開始してから初めて実行されるステップＳ１１０では、採取前撮像処理のみを行う。例えば、図３に示す状態では、ＣＰＵ９１はノズル４４Ａ，４４Ｇに対する採取前撮像処理のみを行う。なお、採取前撮像処理を行うと採取後撮像処理も同時に行うことになるが、ＣＰＵ９１は例えば撮像された画像データのうち採取前撮像位置の画像のみをＨＤＤ９３に記憶すればよい。

【0032】

次に、ＣＰＵ９１は、採取前撮像処理及び採取後撮像処理で取得された画像に基づいてノズル４４に保持された部品Ｐの異常の有無を判定する採取異常判定処理を行う（ステップＳ１２０）。なお、部品採取関連処理ルーチンを開始してからステップＳ１１０を１回実行した状態では、採取前撮像処理と採取後撮像処理とが共に終了したノズル４４は存在しないから、ＣＰＵ９１はここではステップＳ１２０の処理を省略し、採取異常がないと判定する。

【0033】

続いて、ＣＰＵ９１は、全てのノズル４４について部品Ｐの採取及び採取異常判定処理が終了したか否かを判定し（ステップＳ１３０）、終了していないときにはノズル４４を公転させるようＲ軸駆動装置５０を制御する保持体公転処理とノズル４４を自転させるようＱ軸駆動装置６０を制御する保持体自転処理とを並行して行う（ステップＳ１４０）。保持体公転処理では、ＣＰＵ９１は、ノズル１個分（ノズル４４の１ピッチ分）だけノズル４４を公転させる。すなわち本実施形態では、ノズル４４を上面視で右回りに３０°（＝３６０°／ノズル数１２）公転させる。そのため、図３に示した状態からＣＰＵ９１が保持体公転処理を行うと、図６に示すようにノズル４４Ａ，４４Ｇが採取前撮像位置（ノズル位置Ｎ１，Ｎ４）から部品採取位置（ノズル位置Ｎ２，Ｎ５）に移動する。また、採取前撮像位置には、新たにノズル４４Ｂ，４４Ｈが移動してくる。保持体自転処理では、ＣＰＵ９１は、ノズル４４の公転軌跡の径方向を基準としてノズル４４を−９０°自転させる。なお、自転の方向は上面視で右回りを正方向とする。これにより、図６に示すように、複数のノズル４４は同期していずれも−９０°自転する。そのため、今回の保持体公転処理で部品採取位置に位置するノズル４４Ａ，４４Ｇのノズル角度θｎは、今回の保持体自転処理によって９０°から０°になる。また、今回の保持体公転処理で採取前撮像位置に位置するノズル４４Ｂ，４４Ｈのノズル角度θｎは、今回の保持体自転処理によって０°から９０°になる。なお、このようにノズル４４を自転させる理由については後述する。また、ＣＰＵ９１は奇数回目の保持体自転処理ではノズル４４を−９０°自転させ、偶数回目の保持体自転処理ではノズル４４を９０°自転させる。処理時間短縮の観点から、保持体自転処理は、前のステップＳ１１０の部品採取処理が終了してから保持体公転処理が完了するまでの間に完了することが好ましく、本実施形態では同時に完了するものとした。また、本実施形態のＲ軸駆動装置５０とＱ軸駆動装置６０との構造では、Ｒ軸駆動装置５０がノズル４４を公転させると、それに伴ってノズル４４の自転も生じる。例えば、Ｑ軸モータ６５を停止させた状態でＲ軸駆動装置５０がノズル４４を公転させると、Ｑ軸ギヤ６１は回転せずギヤ６３は回転しながら公転していくことになり、ノズル４４は公転角度に応じた所定角度だけ自転する。Ｒ軸駆動装置５０及びＱ軸駆動装置６０がこのような構造をしている場合は、ＣＰＵ９１は公転角度に応じて生じる自転角度も含めて、ステップＳ１４０の保持体公転処理及び保持体自転処理が完了した状態でノズル４４が−９０°（又は９０°）自転した状態になるように、Ｑ軸駆動装置６０を制御する。

【0034】

ステップＳ１４０の処理を行った後、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１１０以降の処理を実行する。そのため、ＣＰＵ９１は、２回目のステップＳ１１０を実行する。２回目のステップＳ１１０では、ＣＰＵ９１は、採取前撮像位置に位置するノズル４４Ｂ，４４Ｈに対して採取前撮像処理を実行し、部品採取位置に位置するノズル４４Ａ，４４Ｇに対して部品採取処理を実行する。これにより、図７に示すように、ノズル４４Ａ，４４Ｇはそれぞれ部品Ｐを採取して保持した状態になる。ここで、部品Ｐの部品保持角度θｐについて説明する。部品保持角度θｐは、ノズル４４に保持された部品Ｐの、ノズル４４の公転軌跡の径方向を基準とした向きである。本実施形態では、部品Ｐの長手方向に沿った方向（図７の拡大図の矢印で示した方向）を部品Ｐの向きと定義して、この方向と公転軌跡の径方向とのなす角を部品保持角度θｐとする。部品保持角度θｐは、公転軌跡の径方向から上面視で右回りに回転する方向を正とする。上述したように、部品Ｐは長手方向が左右方向に沿ってテープ２２に収容されており、部品採取位置における公転軌跡の径方向も左右方向に沿っているため、部品採取位置で保持された部品Ｐの部品保持角度θｐは０°となる。なお、本実施形態では部品Ｐの向きは長手方向に沿った方向と定義したが、部品Ｐの向きは任意に定めることができる。また、本実施形態では部品Ｐは上面視で２回対称の形状であるため、例えば部品保持角度θｐ＝０°と部品保持角度θｐ＝１８０°とは同義であり、両者を区別しなくてもよい。

【0035】

このとき、上述したように、部品採取位置に位置するノズル４４Ａ，４４Ｇは直近の保持体自転処理によってノズル角度θｎが０°になっており、先端面４５の長手方向と採取される部品Ｐの長手方向とが共に同じ方向を向いている。そのため、ノズル４４Ａ，４４Ｇは部品Ｐをより適切に保持することができる。なお、以降の処理で部品Ｐを保持した状態でノズル４４が自転しても、先端面４５と部品Ｐとは一体的に回転するから、ノズル角度θｎと部品保持角度θｐとの差は一定値のまま変化しない。そのため本実施形態では部品Ｐを保持した状態ではノズル角度θｎと部品保持角度θｐとは常に等しい。

【0036】

こうして２回目のステップＳ１１０を行った後、ＣＰＵ９１は、採取前撮像処理と採取後撮像処理とが共に終了したノズル４４はまだ存在しないからステップＳ１２０で採取異常がないと判定する。そして、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１３０では全てのノズル４４について部品Ｐの採取及び採取異常判定処理が終了していないと判定して、ステップＳ１４０で２回目の保持体公転処理及び保持体自転処理を行う。ＣＰＵ９１は、この２回目の保持体公転処理では、１回目と同様にノズル４４を３０°公転させる。これにより、図８に示すように、部品Ｐを保持したノズル４４Ａ，４４Ｇが部品採取位置（ノズル位置Ｎ２，Ｎ５）から採取後撮像位置（ノズル位置Ｎ３，Ｎ６）に移動する。また、部品採取位置には新たにノズル４４Ｂ，４４Ｈが移動する。すなわち、前回の部品採取処理で部品Ｐを採取したノズル４４Ａ，４４Ｇの位置（ノズル位置Ｎ２，Ｎ５）に、部品Ｐを保持していないノズル４４Ｂ，４４Ｈが位置する。採取前撮像位置には、新たにノズル４４Ｃ，４４Ｉが移動する。また、ＣＰＵ９１は、この２回目の保持体自転処理では、偶数回目であるためノズル４４を９０°自転させる。これにより、図８に示すように、今回の保持体公転処理で部品撮像位置に位置するノズル４４Ａ，４４Ｇの部品保持角度θｐは、今回の保持体自転処理によって０°から９０°になる。今回の保持体公転処理で部品採取位置に位置するノズル４４Ｂ，４４Ｈのノズル角度θｎは、今回の保持体自転処理によって９０°から０°になる。今回の保持体公転処理で採取前撮像位置に位置するノズル４４Ｃ，４４Ｉのノズル角度θｎは、今回の保持体自転処理によって０°から９０°になる。

【0037】

２回目のステップＳ１４０を行ったあと、ＣＰＵ９１は、３回目のステップＳ１１０を実行する。３回目のステップＳ１１０では、ＣＰＵ９１は、採取前撮像位置（ノズル位置Ｎ１，Ｎ４）に位置するノズル４４Ｃ，４４Ｉに対して採取前撮像処理を実行し、部品採取位置（ノズル位置Ｎ２，Ｎ５）に位置するノズル４４Ｂ，４４Ｈに対して部品採取処理を実行し、部品撮像位置（ノズル位置Ｎ３，Ｎ６）に位置するノズル４４Ａ，４４Ｇに対して採取後撮像処理を実行する。これにより、図９に示すように、ノズル４４Ｂ，４４Ｈはそれぞれ部品Ｐを採取して部品保持角度θｐ＝０°で保持した状態になる。

【0038】

次に、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１２０の採取異常判定処理を行う。３回目のステップＳ１１０が終了したことで、ノズル４４Ａ，４４Ｇについては採取前撮像処理と採取後撮像処理とが共に終了しているから、ＣＰＵ９１はここではノズル４４Ａ，４４Ｇの採取異常判定処理を行う。ＣＰＵ９１は、ノズル４４Ａ，４４Ｇが採取前撮像位置に位置していたときの採取前撮像処理（３回前の採取前撮像処理）で撮像された画像データと、ノズル４４Ａ，４４Ｇが部品撮像位置（採取後撮像位置）に位置していたときの採取後撮像処理（直近の採取前撮像処理）で撮像された画像とに基づいて、保持された部品Ｐの異常の有無を判定する。例えば、ＣＰＵ９１は、同じノズル４４の採取前後の画像データの各画素の値の差に基づいて、部品Ｐが映し出された画素の領域（ここでは矩形の領域）の下端位置（部品Ｐの下面に相当する位置）を認識する。そして、ＣＰＵ９１は、認識された位置が予めＨＤＤ９３に記憶された部品Ｐの形状に関する情報（例えば部品Ｐの厚さ）に基づく許容範囲内か否かを判定し、許容範囲内であれば採取異常はないと判定する。これにより、ＣＰＵ９１は、例えば部品Ｐがそもそもノズル４４に保持されていない場合や、部品Ｐとは異なる種類の部品が誤って保持されている場合などには、採取異常があると判定することができる。

【0039】

ステップＳ１２０で採取異常がないと判定すると、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１３０では全てのノズル４４について部品Ｐの採取及び採取異常判定処理が終了していないと判定して、ステップＳ１４０以降の処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１４０の保持体公転処理及び保持体自転処理と、ステップＳ１１０の採取前撮像処理，部品採取処理，及び採取後撮像処理と、を交互に繰り返し行い、採取後撮像処理を行ったノズル４４に対してＳ１２０の採取異常判定処理を行う。これにより、ＣＰＵ９１は、複数のノズル４４の各々に対して採取前撮像処理，部品採取処理，採取後撮像処理，採取異常判定処理をこの順で行っていき、各ノズル４４に部品Ｐを採取して保持させその採取異常の有無を判定する。そして、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１３０で全てのノズル４４について部品Ｐの採取及び採取異常判定処理が終了したと判定すると、本ルーチンを終了する。この状態では、図１０に示すように、最後に部品Ｐを採取するノズル４４Ｆ，４４Ｌが、部品撮像位置（ノズル位置Ｎ３，Ｎ６）に位置している。図１０に示すように、部品Ｐは、隣り合うノズル４４間で部品保持角度θｐが９０°ずつ異なるように、複数のノズル４４にそれぞれ保持される。

【0040】

なお、このようにステップＳ１３０で全てのノズル４４について部品Ｐの採取及び採取異常判定処理が終了したと判定して本ルーチンを終了すると、ＣＰＵ９１は、実装ヘッド４０をパーツカメラ２８の上方に移動し、各ノズル４４に吸着された部品Ｐをパーツカメラ２８で撮像する。そして、撮像画像に基づいて部品Ｐの姿勢を認識し、その姿勢を加味して部品Ｐを基板１２上に実装する。

【0041】

なお、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１２０で採取異常があると判定すると、採取エラー発生時処理を行って（ステップＳ１５０）、本ルーチンを途中で終了する。ＣＰＵ９１は、エラー発生時処理として、例えば採取異常が発生した旨の情報を図示しない管理装置に報知する処理を行う。なお、ＣＰＵ９１は、エラー発生時処理として採取異常と判定されたノズル４４に保持された部品Ｐを所定の廃棄位置へ廃棄する処理を行ってもよい。また、ＣＰＵ９１は、その後に、採取異常が発生したノズル４４が採取前撮像位置にノズル角度θｎ＝９０°の向きで位置するようノズル４４を自転及び公転させて、そのノズル４４に対して採取前撮像処理，部品採取処理，採取後撮像処理，及び採取異常判定処理をもう一度行ってもよい。

【0042】

以上詳述した部品採取関連処理ルーチンでは、ＣＰＵ９１が保持体自転処理を行うことで、複数のノズル４４に保持された部品Ｐは、いずれも部品採取位置では部品保持角度θｐが０°であるが、部品撮像位置では９０°となる。そのため、部品Ｐは長手方向が側面カメラ８０の撮像方向（ここではノズル４４の公転軌跡の中心に向かう向き）と垂直な状態でノズル４４に保持されている。これにより、側面カメラ８０は採取後撮像処理において部品Ｐの長辺を撮像することになる。これに対し、例えばＣＰＵ９１が保持体自転処理を行わず、常に部品保持角度θｐが０°である場合を考える。この場合、図１１に示すように、側面カメラ８０は部品撮像位置において部品Ｐの短辺を撮像することになる。本実施形態では、採取後撮像処理において部品Ｐの長辺を撮像するため、図１１にように部品Ｐの短辺を撮像する場合と比較して、採取後撮像処理で撮像される部品Ｐの下端の長さが長くなる。したがって、採取異常判定処理における上述した部品Ｐの下端位置の認識がしやすくなる。このように、本実施形態では、保持体自転処理を行うことで、部品撮像位置に位置するノズル４４の部品保持角度θｐが、採取後の部品Ｐの撮像に適した撮像用角度（ここでは９０°）になるようにしている。撮像用角度は、検知用角度の一例である。

【0043】

また、複数のノズル４４の各々は、部品撮像位置に位置するときと採取前撮像位置に位置するときとで、ノズル角度θｎが同じ値（ここでは９０°）になる。そのため、先端面４５が長手方向と短手方向とを有していても、採取前後の画像データではノズル４４の見かけの形状が同じになる。したがって、ＣＰＵ９１は、採取異常判定処理において部品Ｐをより認識しやすくなる。

【0044】

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のヘッド本体４１が本開示の回転体に相当し、ノズル４４が保持体に相当し、実装ヘッド４０が実装ヘッドに相当し、Ｒ軸駆動装置５０が公転機構に相当し、Ｑ軸駆動装置６０が自転機構に相当し、側面カメラ８０が検知部に相当し、制御装置９０が制御部に相当する。

【0045】

以上詳述した部品実装機１０では、ＣＰＵ９１は、保持体公転処理を行う際に、今回の保持体公転処理によって部品撮像位置（ノズル位置Ｎ３，Ｎ６）に位置するノズル４４に保持された部品Ｐの部品保持角度θｐが、その部品Ｐの採取時の部品保持角度θｐ（＝０°）とは異なる撮像用角度（＝９０°）になるように複数のノズル４４を自転させる保持体自転処理を行う。そのため、部品採取位置（ノズル位置Ｎ２，Ｎ５）でノズル４４に採取された部品Ｐは、保持体公転処理及び保持体自転処理によるノズル４４の公転及び自転を伴って移動していき、部品保持角度θｐが撮像用角度（＝９０°）になるように向きが調整されて部品撮像位置（ノズル位置Ｎ３，Ｎ６）に位置する。そのため、この撮像用角度がその部品Ｐの撮像に適した角度となるように予め定めておけば、保持された部品Ｐを側面カメラ８０によってより適切に撮像することができる。本実施形態では、部品保持角度θｐが９０°であるときには、側面カメラ８０はその部品Ｐの長辺を撮像できるため、部品Ｐの下端位置をより精度良く認識することができる。そのため、撮像用角度は部品Ｐの撮像に適した角度になっている。

【0046】

また、ＣＰＵ９１は、部品採取位置に位置する２以上（ここでは２個）のノズル４４が部品Ｐを採取して保持するように実装ヘッド４０を制御する部品採取処理と、部品Ｐの採取を行った位置（ノズル位置Ｎ２，Ｎ５）の各々に部品Ｐを保持していないノズル４４が位置するようにＲ軸駆動装置５０を制御する保持体公転処理と、を交互に繰り返し行う。これにより、ＣＰＵ９１は、１回の部品採取処理の中で２以上（ここでは２個）のノズル４４に部品Ｐを保持させて、複数（ここでは１２個）のノズル４４に部品Ｐを順次保持させていく。そして、保持体公転処理を行う際には、ＣＰＵ９１は、今回の保持体公転処理によって部品撮像位置に位置する２以上（ここで２個）のノズル４４に保持された部品Ｐの各々の部品保持角度θｐが部品Ｐの各々の採取時の部品保持角度θｐ（＝０°）とは異なる撮像用角度（＝９０°）になるようにＱ軸駆動装置６０を制御する保持体自転処理を行う。そのため、１回の部品採取処理で２以上（ここでは２個）のノズル４４の各々に部品Ｐを採取させる場合においても、採取された各々の部品Ｐの部品保持角度θｐが部品撮像位置では撮像用角度になるように、保持された部品Ｐの向きを調整することができる。

【0047】

さらに、複数のノズル４４の各々は、先端面４５が長手方向と短手方向とを有する形状をしている。そして、複数のノズル４４は、いずれのノズル４４が部品採取位置に位置した状態でも、部品採取位置に位置するノズル４４のノズル角度θｎと部品撮像位置に位置するノズル４４のノズル角度θｎとの差が、部品Ｐの採取時の部品保持角度θｐ（＝０°）と撮像用角度（＝９０°）との差（＝９０°）に等しくなるように、複数のノズル４４の各々の向きが定められている。これにより、部品Ｐを採取する際の部品Ｐに対するノズル４４の向きを適切な状態にしつつ、採取された部品Ｐの部品保持角度θｐを部品撮像位置では撮像用角度（＝９０°）に調整することができる。そのため、部品Ｐを適切なノズル４４の向きで採取でき、且つその部品Ｐをより適切に撮像できる。例えば、複数のノズル４４の向きが全て同じノズル角度θｎになるように複数のノズル４４が取り付けられた場合において、上述した部品採取関連処理ルーチンを行う場合を考える。この場合、部品保持角度θｐを部品採取位置では０°、部品撮像位置では９０°とすることはできるが、１２個のノズル４４のうち半分のノズル４４は、ノズル角度θｎと部品保持角度θｐとが９０°ずれた状態で部品Ｐを採取して保持することになる。すなわち、先端面４５の長手方向と部品Ｐの長手方向とが直交した状態で部品Ｐを保持することになる。本実施形態では、このような場合に比べて、ノズル４４が部品Ｐをより適切に採取できる。

【0048】

さらにまた、部品Ｐの採取時の部品保持角度θｐと撮像用角度との差が９０°となっている。採取時の部品保持角度θｐと撮像に適した部品保持角度とが９０°異なる場合には、例えば採取時と撮像時とで部品保持角度θｐが同じであるとすると部品Ｐを適切に撮像しにくくなりやすい。そのため、このような場合には、保持体自転処理を行って部品Ｐが部品撮像位置では採取時と部品保持角度θｐが異なる撮像用角度になるようにする意義が高い。

【0049】

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【0050】

例えば、上述した実施形態では、複数のノズル４４は、先端面４５が長手方向と短手方向とを有していたが、これに限られない。例えば、先端面４５の下面視の外径が円形であってもよい。先端面４５が長手方向と短手方向とを有さない場合、ノズル角度θｎを部品Ｐの採取時の部品保持角度θｐと撮像用角度との差に等しくする必要はない。

【0051】

上述した実施形態では、部品保持角度θｐと撮像用角度との差が９０°としたが、これに限られない。例えば上述した実施形態において部品保持角度θｐと撮像用角度との差が６０°である場合には、ＣＰＵ９１は保持体自転処理においてノズル４４を奇数回目で−６０°、偶数回目で６０°自転させるようにしてもよい。あるいは、ＣＰＵ９１は保持体自転処理においてノズル４４を毎回６０°自転させてもよい。

【0052】

上述した実施形態では、部品撮像位置は、部品採取位置に位置するノズル４４の隣のノズル４４の位置としたが、これに限られない。例えば、部品撮像位置が部品採取位置に位置するノズル４４からノズル２個分だけ離れている場合において、部品保持角度θｐと撮像用角度との差を９０°とする場合には、ＣＰＵ９１は保持体自転処理でノズル４４を４５°自転させるようにすればよい。

【0053】

上述した実施形態では、１２個のノズル４４が等間隔で円周上に配設されていたが、ノズル４４の数は１２個に限定されるものではなく、例えば８個，２０個，又は２４個などとしてもよい。また、ノズル４４の数は偶数としてもよく、奇数としてもよい。

【0054】

上述した実施形態では、２箇所の部品採取位置のいずれでも部品採取処理を行ったが、これに限られない。ノズル４４の公転軌跡上に存在する部品採取位置のうち少なくとも１つの位置において、部品採取処理を行えばよい。また、ノズル４４の公転軌跡上に存在する部品採取位置は２箇所に限らず、１箇所であっても３箇所以上（例えば４箇所）であってもよい。

【0055】

上述した実施形態では、ＣＰＵ９１は、奇数回目の保持体自転処理ではノズル４４を−９０°自転させ、偶数回目の保持体自転処理ではノズル４４を９０°自転させたが、これに限らず例えば毎回９０°ずつ自転させてもよい。上述した実施形態のように部品Ｐが上面視で２回対称の形状であるなど、互いに１８０°異なる部品保持角度θｐ同士を区別する必要がない場合は、毎回９０°ずつ自転させてもよい。ただし、部品撮像位置での部品Ｐの向きを完全に同じにできるため、本実施形態のように自転させることが好ましい。

【0056】

上述した実施形態では、撮像用角度は９０°としたが、撮像用角度は部品Ｐの撮像に適した角度であればよい。例えば、部品Ｐの採取時に部品Ｐが傾斜してノズル４４に保持される場合があり、これを採取異常処理で判定したい場合がある。このような場合、部品Ｐの傾斜は短辺が傾くように生じる場合が多いため、部品Ｐの長手方向に沿って撮像して部品Ｐの短辺を撮像した方が、画像に基づく傾斜の有無を判定しやすい。このような場合は、撮像用角度は０°とすることが好ましい。そして、それにも関わらず部品Ｐの短手方向が左右方向に沿うようにテープ２２に収容されているような場合は、採取時の部品保持角度θｐは９０°になってしまう。このような場合でも、ＣＰＵ９１が上述した実施形態と同様に保持体自転処理を行うことで、採取時の部品保持角度θｐが９０°であっても部品撮像位置での部品保持角度θｐを撮像用角度（＝０°）とすることができる。また、他の例として、部品Ｐが自身の本体部から両側に飛び出したリードを有する場合がある。この場合において、飛び出したリードを撮像したい場合には、側面カメラ８０はリードの飛び出す方向と垂直な方向から撮像することが好ましい。このような場合は、部品Ｐのリードの飛び出す向きがノズル４４の公転軌跡の径方向と垂直になるような向きを撮像用角度として、部品撮像位置における部品保持角度θｐがこの撮像用角度となるように、保持体自転処理での自転角度が定められていればよい。

【0057】

上述した実施形態では、側面カメラ８０は部品Ｐの採取前後での撮像を行ったが、少なくとも部品撮像位置（上述した実施形態では採取後撮像位置）での撮像を行えばよい。また、側面カメラ８０は、ノズル４４の公転軌跡の中心に向かう向きに撮像を行う装置としたが、これに限られない。例えば、側面カメラ８０がノズル位置Ｎ３を図の左方向から（公転軌跡の径方向とのなす角が３０°の方向から）撮像してもよい。この場合は、ノズル位置Ｎ３での部品保持角度θｐすなわち撮像用角度が６０°であれば、本実施形態と同様に側面カメラ８０は部品Ｐの長手方向に垂直な方向から部品Ｐを撮像できる。また、側面カメラ８０は、ノズル位置Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ６を同時に撮像する構成としたが、これに限らず、ノズル位置毎に側面カメラを有していたりしてもよい。

【0058】

上述した実施形態において、ＣＰＵ９１は、採取前撮像処理で取得された画像に基づいてノズル４４に部品Ｐが保持されていないことを確認する吸着前異常判定処理を行ってもよい。例えば、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１２０の前後において、直近のステップＳ１１０における採取前撮像処理で取得された画像に基づいて、採取前撮像位置（ノズル位置Ｎ１，Ｎ４）に位置するノズル４４に部品Ｐが保持されているか否かを判定してもよい。この判定は、例えばＣＰＵ９１が取得された画像中のノズル４４の領域を認識し、認識したノズル４４の領域の下方に部品Ｐと認識される領域が存在するか否かを判定することで行ってもよい。ＣＰＵ９１は、この吸着前異常判定処理で異常がある（ノズル４４に部品Ｐが保持されている）と判定した場合には、例えば採取前異常が発生した旨の情報を図示しない管理装置に報知してもよいし、採取前異常と判定されたノズル４４に保持された部品Ｐを所定の廃棄位置へ廃棄する処理を行ってもよい。

【0059】

上述した実施形態では、ノズル位置Ｎ２，Ｎ５で採取する部品Ｐは同じ部品としたが、部品の種類やテープ２２に収容された向きなどが互いに異なっていてもよい。

【0060】

上述した実施形態では、実装ヘッド４０は負圧を利用して部品Ｐを吸着するノズル４４を備えていたが、ノズル４４に限らず部品を保持する保持体を備えていればよい。例えば、実装ヘッド４０は、ノズル４４に代えて部品Ｐを把持して保持するメカニカルチャックを備えていてもよい。

【0061】

上述した実施形態では、部品実装機１０が撮像部としての側面カメラ８０を備えており、この側面カメラ８０が部品撮像位置に位置するノズル４４に保持された部品Ｐを側方から撮像した。しかし、部品実装機１０が備えるのは、撮像を行う撮像部に限らず、ノズル４４に保持された部品Ｐを側方から検知する検知部であればよい。この場合、上述した採取前撮像位置は採取前検知位置と称してもよいし、採取後撮像位置は採取後検知位置と称してもよいし、部品撮像位置は部品検知位置と称してもよいし、撮像用角度は検知用角度と称してもよい。検知部は、例えばレーザーやＬＥＤからの光などを側方から照射することで部品検知位置に位置するノズル４４に保持された部品Ｐを側方から検知してもよい。また、検知部は、採取前検知位置に位置するノズル４４を側方から検知してもよいし、採取前検知位置に位置するノズル４４が部品Ｐを保持する領域（例えばノズル４４の下方の領域）の部品Ｐの有無を側方から検知してもよい。

【0062】

本開示の部品実装機は、以下のように構成してもよい。

【0063】

本開示の部品実装機において、前記部品採取位置及び前記部品検知位置は、それぞれ複数存在し、前記制御部は、前記部品採取位置に位置する２以上の前記保持体が前記部品を採取して保持するように前記実装ヘッドを制御する前記部品採取処理と、該部品採取処理で部品を採取した前記２以上の前記保持体の位置の各々に前記部品を保持していない前記保持体が位置するように前記公転機構を制御する前記保持体公転処理と、を交互に繰り返し行い、該保持体公転処理を行う際には、今回の保持体公転処理によって前記部品検知位置に位置する２以上の保持体に保持された部品の各々の前記部品保持角度が該部品の各々の採取時の前記部品保持角度とは異なる前記検知用角度になるように前記自転機構を制御する前記保持体自転処理を行ってもよい。こうすれば、１回の部品採取処理で２以上の保持体の各々に部品を採取させる場合においても、採取された各々の部品の部品保持角度が部品検知位置では検知用角度になるように、保持された部品の向きを調整することができる。

【0064】

本開示の部品実装機において、前記複数の保持体の各々は、前記部品を保持する際に該部品と接触する先端面が長手方向と短手方向とを有する形状のノズルであり、前記複数の保持体は、前記公転軌跡の径方向を基準とした前記先端面の向きをノズル角度として、いずれの保持体が前記部品採取位置に位置した状態でも、該部品採取位置に位置する前記保持体の前記ノズル角度と前記部品検知位置に位置する前記保持体の前記ノズル角度との差が、前記部品の採取時の前記部品保持角度と前記検知用角度との差に等しくなるように、前記複数の保持体の各々の向きが定められていてもよい。こうすれば、部品を採取する際の部品に対するノズルの向きを適切な状態にしつつ、採取された部品の部品保持角度を部品検知位置では検知用角度に調整することができる。そのため、部品を適切なノズルの向きで採取でき、且つその部品をより適切に検知できる。

【0065】

本開示の部品実装機において、前記部品の採取時の前記部品保持角度と前記検知用角度との差が９０°であってもよい。採取時の部品保持角度と検知に適した部品保持角度とが９０°異なる場合には、例えば採取時と検知時とで部品保持角度が同じであるとすると部品を適切に検知しにくくなりやすい。そのため、このような場合には、保持体自転処理を行って部品が部品検知位置では採取時と部品保持角度が異なる検知用角度になるようにする意義が高い。

【0066】

本開示の部品実装機において、前記部品検知位置は、前記部品採取位置に位置する保持体の隣の保持体の位置であってもよい。

【0067】

本開示の部品実装機において、前記検知部は、１以上の前記部品検知位置に位置する前記保持体に保持された部品を側方から撮像する撮像部であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0068】

本発明は、部品を基板上に実装する作業を行う各種産業に利用可能である。

【符号の説明】

【0069】

１０ 部品実装機、１２ 基板、２０ 部品供給装置、２１ リール、２２ テープ、２５ 基板搬送装置、２６ コンベアベルト、２７ 支持ピン、２８ パーツカメラ、２９ マークカメラ、３０ ＸＹロボット、３１ Ｘ軸ガイドレール、３２ Ｘ軸スライダ、３３ Ｙ軸ガイドレール、３４ Ｙ軸スライダ、３６ Ｘ軸モータ、３８ Ｙ軸モータ、４０ 実装ヘッド、４１ ヘッド本体、４１ａ 反射体、４２ ノズルホルダ、４２ａ 係合片、４４，４４Ａ〜４４Ｌ ノズル、４５ 先端面、４６ 圧力調整弁、５０ Ｒ軸駆動装置、５１ Ｒ軸、５２ Ｒ軸ギヤ、５３ ギヤ、５４ Ｒ軸モータ、５５ Ｒ軸位置センサ、６０ Ｑ軸駆動装置、６１ Ｑ軸ギヤ、６２ Ｑ軸ギヤ、６３，６４ ギヤ、６５ Ｑ軸モータ、６６ Ｑ軸位置センサ、７０ Ｚ軸駆動装置、７１ Ｚ軸スライダ、７１ａ 挟持部、７２ ボールネジ、７３ Ｚ軸モータ、７４ Ｚ軸位置センサ、８０ 側面カメラ、８２ カメラ本体、８４ 筐体、８６ａ〜８６ｄ 第１〜第４入射口、８７ 発光体、８８ａ〜８８ｋ ミラー、９０ 制御装置、９１ ＣＰＵ、９２ ＲＯＭ、９３ ＨＤＤ、９４ ＲＡＭ、９５ 入出力インタフェース、９６ バス、Ｎ１〜Ｎ６ ノズル位置、Ｐ 部品。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】