特開 2023-86223 部品実装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023086223

(43)【公開日】2023-06-22

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20230615BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021200589

(22)【出願日】2021-12-10

(71)【出願人】

【識別番号】000003399

【氏名又は名称】ＪＵＫＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 和範

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353CC12

5E353EE29

5E353EE31

5E353EE52

5E353EE62

5E353JJ44

5E353JJ50

5E353KK02

5E353KK03

5E353KK11

5E353KK21

5E353QQ11

(57)【要約】

【課題】部品の状態を適正に確認すること。
【解決手段】部品実装装置は、実装ヘッドと、実装ヘッドに昇降可能に配置され、部品を保持するノズルと、実装ヘッドに配置され、部品が実装される基板を撮像するカメラと、ノズルを昇降させる昇降コマンド信号を出力するとともに、昇降コマンド信号に同期して基板をカメラに撮像させるシャッタトリガ信号と、を出力するマウンタ制御コンピュータと、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

実装ヘッドと、
前記実装ヘッドに昇降可能に配置され、部品を保持するノズルと、
前記実装ヘッドに配置され、前記部品が実装される基板を撮像するカメラと、
前記ノズルを昇降させる昇降コマンド信号を出力するとともに、前記昇降コマンド信号に同期して前記基板を前記カメラに撮像させるシャッタトリガ信号と、を出力するマウンタ制御コンピュータと、を備える、
部品実装装置。

【請求項2】

前記マウンタ制御コンピュータは、前記昇降コマンド信号に基づいて前記ノズルの位置を監視し、前記ノズルの所定部位が規定のシャッタ位置に配置されたと判定したときに、前記シャッタトリガ信号を出力する、
請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

前記昇降コマンド信号は、前記基板に向かって前記部品を保持した前記ノズルを下降させる下降コマンド信号と、前記基板に前記部品を実装した後の前記ノズルを上昇させる上昇コマンド信号と、を含み、
前記シャッタトリガ信号は、前記下降コマンド信号に同期して出力され、前記部品が実装前の前記基板を前記カメラに撮像させる実装前シャッタトリガ信号と、前記上昇コマンド信号に同期して出力され、前記部品が実装後の前記基板を前記カメラに撮像させる実装後シャッタトリガ信号と、を含む、
請求項１又は請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記マウンタ制御コンピュータから送信された前記シャッタトリガ信号に基づいて、前記カメラを作動するカメラ制御基板を備え、
前記カメラ制御基板は、前記実装前シャッタトリガ信号に基づいて前記カメラにより撮像された前記基板の画像データと、前記実装後シャッタトリガ信号に基づいて前記カメラにより撮像された前記基板の画像データとに基づいて、前記部品の実装状態の良否を判定する、
請求項３に記載の部品実装装置。

【請求項5】

１つの前記カメラ制御基板に複数の前記カメラが接続される、
請求項４に記載の部品実装装置。

【請求項6】

前記基板を照明する照明装置と、
前記照明装置を制御する照明制御基板と、を備え、
前記カメラ制御基板は、照明オンオフ信号を前記照明制御基板に送信する、
請求項４又は請求項５に記載の部品実装装置。

【請求項7】

前記カメラの撮像条件を指定する撮像コマンド信号を前記カメラ制御基板に送信するカメラ制御コンピュータを備える、
請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項8】

前記カメラは、シャインプルーフ光学系を有する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

部品実装装置に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような部品実装装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－３２５１４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

部品実装装置において、部品の状態を確認するためにカメラが使用される場合がある。カメラが使用される場合において、部品の状態を適正に確認できる技術が要望される。

【0005】

本明細書で開示する技術は、部品の状態を適正に確認することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書は、部品実装装置を開示する。部品実装装置は、実装ヘッドと、実装ヘッドに昇降可能に配置され、部品を保持するノズルと、実装ヘッドに配置され、部品が実装される基板を撮像するカメラと、ノズルを昇降させる昇降コマンド信号を出力するとともに、昇降コマンド信号に同期して基板をカメラに撮像させるシャッタトリガ信号と、を出力するマウンタ制御コンピュータと、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本明細書で開示する技術によれば、部品の状態を適正に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る部品実装装置を模式的に示す平面図である。

【図2】図２は、実施形態に係る部品実装装置を示す構成図である。

【図3】図３は、実施形態に係るノズル及びカメラの動作を説明するための図である。

【図4】図４は、実施形態に係るノズル及びカメラの動作を説明するための図である。

【図5】図５は、実施形態に係るカメラの光学系を模式的に示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係る部品実装装置の一部を示す機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0010】

実施形態においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内のＸ軸と平行な方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸と直交する水平面内のＹ軸と平行な方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれと直交するＺ軸と平行な方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＸ方向とする。Ｙ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＹ方向とする。Ｚ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＺ方向とする。Ｚ軸方向は鉛直方向である。以下の説明においては、水平面を適宜、ＸＹ平面、と称する。また、以下の説明においては、Ｚ軸方向に移動することを適宜、昇降する、と称する。

【0011】

［部品実装装置］
図１は、実施形態に係る部品実装装置１を模式的に示す平面図である。図２は、実施形態に係る部品実装装置１を示す構成図である。部品実装装置１は、クリーム半田が印刷された基板Ｐに部品Ｃを実装する。

【0012】

部品実装装置１は、部品供給装置２と、基板支持装置３と、実装ヘッド４と、ノズル５と、ヘッド駆動装置６と、ノズル駆動装置７と、照明装置８と、照明制御基板９と、カメラ１０と、カメラ制御基板１１と、マウンタ制御コンピュータ１２と、カメラ制御コンピュータ１３とを備える。

【0013】

部品供給装置２は、部品Ｃを供給位置ＳＰに供給する。部品供給装置２は、例えば複数のテープフィーダを含む。テープフィーダは、部品Ｃを保持するテープが巻かれるリールと、リールに巻かれているテープを繰り出す駆動装置とを有する。駆動装置は、テープに保持されている部品Ｃが供給位置ＳＰに移動するようにテープを繰り出す。なお、部品供給装置２は、部品Ｃを保持するトレイを含んでもよい。

【0014】

基板支持装置３は、実装位置ＭＰにおいて基板Ｐを支持する。基板支持装置３は、基板Ｐを実装位置ＭＰに搬送する基板搬送装置と、実装位置ＭＰに搬送された基板Ｐを支持する基板支持部材とを含む。基板搬送装置は、基板ＰをＸ軸方向に搬送するコンベアと、基板ＰをＸ軸方向にガイドするガイド部材とを含む。

【0015】

実装ヘッド４は、複数のノズル５を支持する。実装ヘッド４は、ノズル５に保持された部品Ｃを基板Ｐに実装する。実装ヘッド４は、供給位置ＳＰと実装位置ＭＰとを移動可能である。ＸＹ平面内において、供給位置ＳＰと実装位置ＭＰとは異なる位置に規定される。実装ヘッド４は、供給位置ＳＰに移動して、部品供給装置２から供給された部品Ｃをノズル５で保持した後、実装位置ＭＰに移動して、基板支持装置３に支持されている基板Ｐに実装する。

【0016】

ノズル５は、部品Ｃを解放可能に保持する。ノズル５は、実装ヘッド４に昇降可能に配置される。ノズル５は、部品Ｃを吸着する吸着ノズルである。ノズル５の先端部に開口が設けられる。ノズル５の開口は、真空システムと接続される。ノズル５の先端部と部品Ｃとが接触した状態で、ノズル５の開口からの吸引動作が実行されることにより、ノズル５の先端部に部品Ｃが吸着保持される。ノズル５の開口からの吸引動作が解除されることにより、ノズル５から部品Ｃが解放される。なお、ノズル５は、部品Ｃを掴む把持ノズルでもよい。

【0017】

ヘッド駆動装置６は、実装ヘッド４をＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに移動する。ヘッド駆動装置６は、実装ヘッド４をＸ軸方向に移動するＸ軸移動装置６Ｘと、実装ヘッド４をＹ軸方向に移動するＹ軸移動装置６Ｙとを有する。Ｘ軸移動装置６Ｘ及びＹ軸移動装置６Ｙのそれぞれは、アクチュエータを含む。Ｘ軸移動装置６Ｘは、実装ヘッド４に連結される。Ｘ軸移動装置６Ｘが駆動することにより、実装ヘッド４がＸ軸方向に移動する。Ｙ軸移動装置６Ｙは、Ｘ軸移動装置６Ｘを介して実装ヘッド４に連結される。Ｙ軸移動装置６Ｙが駆動することにより、Ｘ軸移動装置６ＸがＹ軸方向に移動する。Ｘ軸移動装置６ＸがＹ軸方向に移動することにより、実装ヘッド４がＹ軸方向に移動する。

【0018】

ノズル駆動装置７は、ノズル５をＺ軸方向及びθＺ方向のそれぞれに移動する。ノズル駆動装置７は、実装ヘッド４に設けられたアクチュエータを含む。ノズル駆動装置７は、複数のノズル５のそれぞれに設けられる。

【0019】

ノズル５は、ヘッド駆動装置６及びノズル駆動装置７により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及びθＺ方向の４つの方向に移動可能である。ノズル５が移動することにより、ノズル５に保持されている部品Ｃも、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及びθＺ方向の４つの方向に移動可能である。

【0020】

照明装置８は、部品Ｃが実装される基板Ｐを照明光で照明する。照明装置８は、実装位置ＭＰに配置された基板Ｐを照明光で照明する。照明装置８は、照明光を射出する光源を有する。照明装置８は、実装ヘッド４に配置される。照明装置８は、実装ヘッド４に固定される。実装ヘッド４が移動したとき、照明装置８は、実装ヘッド４と一緒に移動する。

【0021】

照明制御基板９は、照明装置８を制御する。照明制御基板９は、照明装置８に接続される。照明制御基板９は、照明装置８を駆動する駆動回路を含む。

【0022】

カメラ１０は、部品Ｃが実装される基板Ｐを撮像する。カメラ１０は、実装位置ＭＰに配置された基板Ｐを撮像する。カメラ１０は、照明装置８で照明された基板Ｐを撮像する。カメラ１０は、実装ヘッド４に配置される。カメラ１０は、実装ヘッド４に固定される。実装ヘッド４が移動したとき、カメラ１０は、実装ヘッド４と一緒に移動する。

【0023】

カメラ１０は、ノズル５と同じ数だけ配置される。実施形態において、ノズル５は、実装ヘッド４に８つ配置される。カメラ１０は、８つのノズル５のそれぞれに対応するように、８つ配置される。

【0024】

カメラ１０は、光学系と、光学系を介して受光するイメージセンサと、イメージセンサに対する光の入射と遮断とを切り換えるシャッタとを有する。シャッタにより、イメージセンサの露光時間が調整される。シャッタとして、グローバルシャッタが採用される。以下の説明において、シャッタの作動によりイメージセンサに光が入射してイメージセンサが露光されることを適宜、シャッタを切る、と称する。

【0025】

カメラ制御基板１１は、カメラ１０を制御する。カメラ制御基板１１は、カメラ１０に接続される。カメラ制御基板１１は、カメラ１０を駆動する駆動回路を含む。

【0026】

マウンタ制御コンピュータ１２は、基板支持装置３、ノズル駆動装置７、及びヘッド駆動装置６のそれぞれを制御する。マウンタ制御コンピュータ１２は、パーソナルコンピュータを含む。

【0027】

カメラ制御コンピュータ１３は、照明装置８及びカメラ１０のそれぞれを制御する。カメラ制御コンピュータ１３は、パーソナルコンピュータを含む。

【0028】

［ノズル及びカメラの動作］
マウンタ制御コンピュータ１２は、ノズル５を昇降させる昇降コマンド信号ＬＣをノズル駆動装置７に出力する。ノズル駆動装置７は、マウンタ制御コンピュータ１２から送信された昇降コマンド信号ＬＣに基づいて、ノズル５を昇降させる。また、マウンタ制御コンピュータ１２は、基板Ｐをカメラ１０に撮像させるシャッタトリガ信号ＳＴをカメラ制御基板１１に出力する。カメラ制御基板１１は、マウンタ制御コンピュータ１２から送信されたシャッタトリガ信号ＳＴに基づいて、カメラ１０を作動させる。シャッタトリガ信号ＳＴがカメラ１０に入力されることにより、カメラ１０のシャッタが切られる。

【0029】

カメラ制御基板１１は、シャッタトリガ信号ＳＴをカメラ１０に送信することによって、カメラ１０を作動させる。カメラ制御基板１１は、シャッタトリガ信号ＳＴに同期して、照明オンオフ信号ＯＦを照明制御基板９に送信する。照明制御基板９は、カメラ制御基板１１から送信された照明オンオフ信号ＯＦに基づいて、照明装置８を作動又は停止させる。照明装置８とカメラ１０とは、連動する。照明装置８が発光したとき、カメラ１０のシャッタが切られる。照明装置８が発光するタイミングとカメラ１０のシャッタが切られるタイミングとは、一致する。

【0030】

実施形態において、マウンタ制御コンピュータ１２は、昇降コマンド信号ＬＣに同期してシャッタトリガ信号ＳＴを出力する。ノズル５とカメラ１０と照明装置８とは、連動する。

【0031】

マウンタ制御コンピュータ１２は、昇降コマンド信号ＬＣに基づいてノズル５の位置を監視する。昇降コマンド信号ＬＣに基づいて、ノズル駆動装置７の駆動量が制御される。マウンタ制御コンピュータ１２は、ノズル駆動装置７に送信される昇降コマンド信号ＬＣを監視することにより、ノズル駆動装置７の駆動量を監視する。マウンタ制御コンピュータ１２は、ノズル駆動装置７の駆動量を監視することにより、上下方向におけるノズル５の位置を監視することができる。

【0032】

マウンタ制御コンピュータ１２は、昇降コマンド信号ＬＣを介して監視した上下方向におけるノズル５の位置に基づいて、シャッタトリガ信号ＳＴを出力する。マウンタ制御コンピュータ１２は、ノズル５の所定部位が規定のシャッタ位置ＴＰに配置されたと判定したときに、シャッタトリガ信号ＳＴを出力する。シャッタ位置ＴＰは、上下方向において予め規定された位置である。シャッタ位置ＴＰは、実装位置ＭＰにおいて基板Ｐの表面よりも上方に規定される。シャッタ位置ＴＰは、ノズル５がカメラ１０に写り込まない位置に規定される。実施形態において、マウンタ制御コンピュータ１２は、ノズル５の下端部の位置と規定のシャッタ位置ＴＰとが一致したと判定したときに、シャッタトリガ信号ＳＴを出力する。ノズル５の下端部の位置と規定のシャッタ位置ＴＰとが一致したときに、カメラ１０のシャッタが切られ、カメラ１０により基板Ｐが撮像される。

【0033】

カメラ１０により撮像された基板Ｐの画像データＩＭは、カメラ１０からカメラ制御基板１１に送信される。カメラ制御基板１１は、基板Ｐの画像データＩＭを取得する。また、カメラ制御基板１１は、基板Ｐの画像データＩＭをカメラ制御コンピュータ１３に転送する。また、部品Ｃが基板Ｐに実装される毎にカメラ１０により撮像された基板Ｐの画像データＩＭは、カメラ制御コンピュータ１３に全て蓄積される。

【0034】

カメラ制御コンピュータ１３は、蓄積された基板Ｐの画像データＩＭに基づいて、最適化されたカメラ１０の撮像条件を指定する撮像コマンド信号ＩＣをカメラ制御基板１１に送信する。カメラ制御コンピュータ１３は、例えば画像データＩＭの光量が不足していると判定した場合、撮像条件として露光時間が長くなるように、撮像コマンド信号ＩＣをカメラ制御基板１１に送信する。また、タクトが優先される状況においては、カメラ制御コンピュータ１３は、露光時間を長くするのではなく、カメラ感度（ゲイン）を上げるように、若しくは照明装置８の照明輝度を上げるように、撮像コマンド信号ＩＣをカメラ制御基板１１に送信してもよい。

【0035】

なお、カメラ制御コンピュータ１３は、画像データＩＭをカメラ制御コンピュータ１３自身で画像処理して輝度調整してもよい。

【0036】

照明装置８は、基板Ｐのみならず、供給位置ＳＰにおいて部品Ｃを照明光で照明する。カメラ１０は、基板Ｐのみならず、供給位置ＳＰにおいて部品Ｃを撮像する。実装ヘッド４が供給位置ＳＰに移動され、部品供給装置２から供給された部品Ｃがノズル５に保持される前に、照明装置８により部品Ｃが照明され、カメラ１０により部品Ｃが撮像される。カメラ１０により撮像された部品Ｃの画像データは、カメラ制御基板１１に送信される。カメラ制御基板１１は、カメラ１０により撮像された部品Ｃの画像データに基づいて、部品Ｃの状態を確認する。例えば、部品供給装置２から供給位置ＳＰに部品Ｃが正規の姿勢で供給されない可能性がある。例えば、部品Ｃの表裏が反転した状態で、部品Ｃが供給位置ＳＰに供給される可能性がある。カメラ制御基板１１は、カメラ１０により撮像された部品Ｃの画像データに基づいて、部品Ｃが正規の姿勢で供給装置ＳＰに供給されたか否かを判定する。カメラ制御基板１１により部品Ｃが正規の姿勢で供給装置ＳＰに供給されたと判定された場合、供給位置ＳＰにおいてノズル５により部品Ｃが保持される。カメラ制御基板１１により部品Ｃが正規の姿勢で供給装置ＳＰに供給されていないと判定された場合、その部品Ｃは、例えば廃棄される。

【0037】

図３及び図４のそれぞれは、ノズル５及びカメラ１０の動作を説明するための図である。

【0038】

図３に示すように、昇降コマンド信号ＬＣは、基板Ｐに向かって部品Ｃを保持したノズル５を下降させる下降コマンド信号ＬＣｄを含む。実装位置ＭＰにおいて部品Ｃを基板Ｐに実装する場合、マウンタ制御コンピュータ１２は、下降コマンド信号ＬＣｄをノズル駆動装置７に送信する。ノズル駆動装置７は、下降コマンド信号ＬＣｄに基づいて、部品Ｃが基板Ｐに実装されるように、部品Ｃを保持したノズル５を下降させる。

【0039】

シャッタトリガ信号ＳＴは、下降コマンド信号ＬＣｄに同期して出力される実装前シャッタトリガ信号ＳＴｄを含む。実装前シャッタトリガ信号ＳＴｄは、部品Ｃが実装前の基板Ｐをカメラ１０に撮像させるシャッタトリガ信号ＳＴである。

【0040】

マウンタ制御コンピュータ１２は、下降コマンド信号ＬＣｄを介して監視した上下方向におけるノズル５の位置に基づいて、実装前シャッタトリガ信号ＳＴｄを出力する。マウンタ制御コンピュータ１２は、ノズル５の下端部の位置と規定のシャッタ位置ＴＰとが一致したと判定したときに、実装前シャッタトリガ信号ＳＴｄを出力する。ノズル５の下端部の位置と規定のシャッタ位置ＴＰとが一致したときに、実装前シャッタトリガ信号ＳＴｄに基づいてカメラ１０のシャッタが切られ、部品Ｃが実装前の基板Ｐがカメラ１０により撮像される。

【0041】

カメラ１０からカメラ制御基板１１に送信される画像データＩＭは、実装前シャッタトリガ信号ＳＴｄに基づいてカメラ１０により撮像された基板Ｐの実装前画像データＩＭｄを含む。カメラ制御基板１１は、基板Ｐの実装前画像データＩＭｄを取得する。

【0042】

図４に示すように、昇降コマンド信号ＬＣは、基板Ｐに部品Ｃを実装した後のノズル５を上昇させる上昇コマンド信号ＬＣｒを含む。実装位置ＭＰにおいて部品Ｃが基板Ｐに実装された後、マウンタ制御コンピュータ１２は、上昇コマンド信号ＬＣｒをノズル駆動装置７に送信する。ノズル駆動装置７は、上昇コマンド信号ＬＣｒに基づいて、部品Ｃが実装された基板Ｐからノズル５が離れるように、ノズル５を上昇させる。

【0043】

シャッタトリガ信号ＳＴは、上昇コマンド信号ＬＣｒに同期して出力される実装後シャッタトリガ信号ＳＴｒを含む。実装後シャッタトリガ信号ＳＴｒは、部品Ｃが実装後の基板Ｐをカメラ１０に撮像させるシャッタトリガ信号ＳＴである。

【0044】

マウンタ制御コンピュータ１２は、上昇コマンド信号ＬＣｒを介して監視した上下方向におけるノズル５の位置に基づいて、実装後シャッタトリガ信号ＳＴｒを出力する。マウンタ制御コンピュータ１２は、ノズル５の下端部の位置と規定のシャッタ位置ＴＰとが一致したと判定したときに、実装後シャッタトリガ信号ＳＴｒを出力する。ノズル５の下端部の位置と規定のシャッタ位置ＴＰとが一致したときに、実装後シャッタトリガ信号ＳＴｒに基づいてカメラ１０のシャッタが切られ、部品Ｃが実装後の基板Ｐがカメラ１０により撮像される。

【0045】

カメラ１０からカメラ制御基板１１に送信される画像データＩＭは、実装後シャッタトリガ信号ＳＴｒに基づいてカメラ１０により撮像された基板Ｐの実装前画像データＩＭｄを含む。カメラ制御基板１１は、基板Ｐの実装後画像データＩＭｒを取得する。

【0046】

カメラ制御基板１１は、実装前シャッタトリガ信号ＳＴｄに基づいてカメラ１０により撮像された基板Ｐの実装前画像データＩＭｄと、実装後シャッタトリガ信号ＳＴｒに基づいてカメラ１０により撮像された基板Ｐの実装後画像データＩＭｒとに基づいて、部品Ｃの実装状態の良否を判定する。部品Ｃの実装状態は、基板Ｐにおいて部品Ｃが実装された位置、及び基板Ｐに実装された後の部品Ｃの姿勢の少なくとも一方を含む。カメラ制御基板１１は、実装前画像データＩＭｄと実装後画像データＩＭｒとを比較することによって、部品Ｃの実装状態の良否を適正に判定することができる。

【0047】

実装前シャッタトリガ信号ＳＴｄは、下降コマンド信号ＬＣｄに同期して出力される。実装後シャッタトリガ信号ＳＴｒは、上昇コマンド信号ＬＣｒに同期して出力される。カメラ１０のシャッタが切られるタイミングは、下降コマンド信号ＬＣｄ及び上昇コマンド信号ＬＣｒのそれぞれに基づいて制御される。そのため、カメラ制御基板１１は、ノズル５の下端部の位置と規定のシャッタ位置ＴＰとが一致するタイミングと、カメラ１０のシャッタが切られるタイミングとを、高精度に一致させることができる。これにより、実装前画像データＩＭｄを撮像するときにシャッタが切られるタイミングにずれが生じることが抑制される。同様に、実装後画像データＩＭｒを撮像するときにシャッタが切られるタイミングにずれが生じることが抑制される。実装前画像データＩＭｄ及び実装後画像データＩＭｒのそれぞれは、ノズル５の下端部がシャッタ位置ＴＰに配置されたタイミングで取得される。

【0048】

［光学系］
図５は、実施形態に係るカメラ１０の光学系１４を模式的に示す図である。カメラ１０は、光学系１４と、光学系１４を介してカメラに入射する光を受光するイメージセンサ１５とを有する。実施形態において、カメラ１０の光学系１４は、シャインプルーフ光学系である。シャインプルーフ光学系とは、物面である基板Ｐの表面と、フィルム面であるイメージセンサ１５の撮像面と、光学系１４のレンズ主面とが、同一線上で交わる光学系をいう。実施形態において、カメラ１０は、基板Ｐの表面に対して傾斜した方向から基板Ｐを撮像する。光学系１４がシャインプルーフ光学系なので、カメラ１０から近距離にある撮像対象とカメラ１０から遠距離にある撮像対象とのそれぞれについて光学系１４の焦点を同時に合わせることができる。

【0049】

また、上述のように、カメラ１０のシャッタは、グローバルシャッタである。撮像対象が動体である場合、撮像対象が振動する場合がある。例えば、部品Ｃが実装された直後の基板Ｐは、部品Ｃの実装に起因して、撓んだり振動したりする場合がある。撮像対象が振動する場合、ローリングシャッタのカメラで撮像対象を撮像すると、画像の上部と下部との間にずれが生じる可能性がある。グローバルシャッタが採用されることにより、画像の上部と下部との間にずれが生じることが抑制される。

【0050】

なお、照明装置８が高輝度で撮像対象を照明することにより、露光時間を短くできるので、カメラ１０のシャッタ速度を速くすることができる。カメラ１０のシャッタ速度が速くなることにより、撮像対象が動体である場合、画像において撮像対象がブレることが抑制される。

【0051】

［マウンタ制御コンピュータ及びカメラ制御コンピュータ］
図６は、実施形態に係る部品実装装置１の一部を示す機能ブロック図である。

【0052】

マウンタ制御コンピュータ１２は、ＣＰＵボード１２Ａと、ヘッドリレー基板１２Ｂとを有する。

【0053】

カメラ制御コンピュータ１３は、メイン制御部１３Ａと、マウンタ通信制御部１３Ｂと、画像データ管理部１３Ｃと、カメラ通信制御部１３Ｄと、カメラ通信制御部１３Ｅと、コマンド用ポート１３Ｇ及び画像転送用ポート１３Ｈを含むＵＤＰクライアント部１３Ｆと、メモリ１３Ｉと、ハードディスクドライブ１３Ｊとを有する。

【0054】

ＵＤＰクライアント部１３Ｆは、ＵＤＰサーバ１６と通信する。ＵＤＰサーバ１６は、コマンド用ポート１６Ａと、画像転送用ポート１６Ｂとを有する。

【0055】

実施形態において、カメラ制御基板１１は、第１のカメラ制御基板１１Ａと、第２のカメラ制御基板１１Ｂとを含む。上述のように、カメラ１０は、８つ配置される。１つのカメラ制御基板１１に複数のカメラ１０が接続される。実施形態において、カメラ制御基板１１Ａには、第１から第４のカメラ１０のそれぞれが接続される。カメラ制御基板１１Ｂには、第５から第８のカメラ１０のそれぞれが接続される。

【0056】

部品Ｃを基板Ｐに実装する場合、ＣＰＵボード１２Ａは、昇降コマンド信号ＬＣを出力する。昇降コマンド信号ＬＣは、カメラ制御コンピュータ１３のマウンタ通信制御部１３Ｂを介してメイン制御部１３Ａに送信される（ステップＳ１）。

【0057】

カメラ通信制御部１３Ｄは、カメラ制御基板１１Ａとの通信を制御する。カメラ通信制御部１３Ｅは、カメラ制御基板１１Ｂとの通信を制御する。メイン制御部１３Ａは、カメラ通信制御部１３Ｄ及びカメラ通信制御部１３Ｅのそれぞれに、カメラ１０を制御するために撮像コマンド信号を送信する。撮像コマンド信号は、ＵＤＰクライアント部１３Ｆのコマンド用ポート１３Ｇ及びＵＤＰサーバ１６のコマンド用ポート１６Ａを介してカメラ制御基板１１Ａ及びカメラ制御基板１１Ｂのそれぞれに送信される（ステップＳ２）。

【0058】

ＣＰＵボード１２Ａは、ヘッドリレー基板１２Ｂにシャッタトリガ信号ＳＴの送信を要求する（ステップＳ３）。

【0059】

ヘッドリレー基板１２Ｂは、カメラ制御基板１１Ａ及びカメラ制御基板１１Ｂにシャッタトリガ信号ＳＴを送信する（ステップＳ４）。

【0060】

カメラ１０は、カメラ制御基板１１から送信されたシャッタトリガ信号ＳＴに基づいて、基板Ｐを撮像する。基板Ｐの画像データＩＭは、ＵＤＰサーバ１６の画像転送用ポート１６Ｂ及びＵＤＰクライアント部１３Ｆの画像転送用ポート１３Ｈを介してメモリ１３Ｉに送信される（ステップＳ５）。

【0061】

画像データ管理部１３Ｃは、メモリ１３Ｉに送信された画像データＩＭをハードディスクドライブ１３Ｊに記憶させることができる。

【0062】

カメラ通信制御部１３Ｄ及びカメラ通信制御部１３Ｅのそれぞれは、メイン制御部１３Ａに、撮像レスポンス信号を送信する（ステップＳ６）。

【0063】

メイン制御部１３Ａは、マウンタ通信制御部１３Ｂを介してマウンタ制御コンピュータ１２のＣＰＵボード１２Ａに昇降レスポンス信号を送信する（ステップＳ７）。

【0064】

実施形態においては、１つのカメラ制御基板１１に４つのカメラ１０が接続されることにより、イーサネットポートが並列化される。これにより、シャッタトリガ信号ＳＴの通信速度及び画像データＩＭの通信速度が高速化される。また、カメラ制御基板１１によるカメラ１０からの画像データＩＭの受信処理がマルチタスク化される。

【0065】

実施形態においては、カメラ制御コンピュータ１３とカメラ制御基板１１との通信プロトコルに、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）が使用される。また、コマンド用ポート（１３Ｇ，１６Ａ）と画像転送用ポート（１３Ｈ，１６Ｂ）とが別々に設けられる。これにより、通信速度の低下が抑制される。

【0066】

［効果］
以上説明したように、ノズル５を昇降させる昇降コマンド信号ＬＣに同期して基板Ｐをカメラ１０に撮像させるシャッタトリガ信号ＳＴが出力されるので、例えばノズル５の所定部位がシャッタ位置ＴＰに配置されたタイミングで、カメラ１０のシャッタが切られる。すなわち、カメラ１０のシャッタは、ノズル５の位置を基準として切られる。つまり、カメラ１０のシャッタは、ノズル５が規定のシャッタ位置ＴＰに配置されたタイミングで常に切られる。基板Ｐの画像データＩＭが常に同一条件で得られるので、カメラ制御基板１１又はカメラ制御コンピュータ１３は、基板Ｐに実装される部品Ｃの状態を適正に確認することができる。

【0067】

例えば、部品Ｃの実装前後の基板Ｐの任意の部位を撮像した２つの画像データＩＭ（ＩＭｄ，ＩＭｒ）において、画像データＩＭの背景に微妙なズレが生じると、部品Ｃの画像の差異に基づいて実装状態の良否を判定する場合、誤検出の要因となる。実施形態においては、部品Ｃの実装前後の２つの画像データＩＭ（ＩＭｄ，ＩＭｒ）が同一条件で撮像されるので、画像データＩＭの背景にズレが生じることが抑制される。また、部品Ｃの実装前後の２つの画像データＩＭ（ＩＭｄ，ＩＭｒ）が同一条件で撮像されるので、ノズル５がカメラ１０に映り込むことが抑制される。また、ノズル５がカメラ１０に映り込んだとしても、部品Ｃの実装前後の２つの画像データＩＭ（ＩＭｄ，ＩＭｒ）においてノズル５は、同じように映る。また、ノズル５の上昇時間と基板Ｐの整定時間とが紐づけられ、基板Ｐのブレが抑制される。したがって、部品Ｃの実装状態の良否が適正に判定される。

【0068】

［その他の実施形態］
上述の実施形態においては、カメラ制御基板１１が、実装前画像データＩＭｄと実装後画像データＩＭｒとを比較して、部品Ｃの実装状態の良否の判定を実施することとした。カメラ制御コンピュータ１３が、実装前画像データＩＭｄと実装後画像データＩＭｒとを比較して、部品Ｃの実装状態の良否の判定を実施してもよい。

【0069】

カメラ制御コンピュータ１３は、収集した画像データＩＭを判定値により分類してもよい。カメラ制御コンピュータ１３は、収集した画像データＩＭ毎に平均、最大、最小に分類してもよい。カメラ制御コンピュータ１３は、収集した画像データＩＭのそれぞれに寄与率の高い領域を抽出し、分類に基づいて補正係数を決定してもよい。カメラ制御コンピュータ１３は、分類したデータに基づいて、重みマスクを作成し、重みマスクを利用して判定値を計算してもよい。

【0070】

上述の実施形態においては、部品Ｃの実装前後の２つの画像データＩＭ（ＩＭｄ，ＩＭｒ）が取得されることとした。実装前画像データＩＭｄが取得され、実装後画像データＩＭｒが取得されなくてもよい。実装後画像データＩＭｒが取得され、実装前画像データＩＭｄが取得されなくてもよい。実装前画像データＩＭｄ及び実装後画像データＩＭｒのいずれか一方に基づいて、部品Ｃの状態が確認されてもよい。

【符号の説明】

【0071】

１…部品実装装置、２…部品供給装置、３…基板支持装置、４…実装ヘッド、５…ノズル、６…ヘッド駆動装置、６Ｘ…Ｘ軸移動装置、６Ｙ…Ｙ軸移動装置、７…ノズル駆動装置、８…照明装置、９…照明制御基板、１０…カメラ、１１…カメラ制御基板、１１Ａ…カメラ制御基板、１１Ｂ…カメラ制御基板、１２…マウンタ制御コンピュータ、１２Ａ…ＣＰＵボード、１２Ｂ…ヘッドリレー基板、１３…カメラ制御コンピュータ、１３Ａ…メイン制御部、１３Ｂ…マウンタ通信制御部、１３Ｃ…画像データ管理部、１３Ｄ…カメラ通信制御部、１３Ｅ…カメラ通信制御部、１３Ｆ…ＵＤＰクライアント部、１３Ｇ…コマンド用ポート、１３Ｈ…画像転送用ポート、１３Ｉ…メモリ、１３Ｊ…ハードディスクドライブ、１４…光学系、１５…イメージセンサ、１６…ＵＤＰサーバ、１６Ａ…コマンド用ポート、１６Ｂ…画像転送用ポート、Ｃ…部品、ＩＣ…撮像コマンド信号、ＩＭ…画像データ、ＩＭｄ…実装前画像データ、ＩＭｒ…実装後画像データ、ＬＣ…昇降コマンド信号、ＬＣｄ…下降コマンド信号、ＬＣｒ…上昇コマンド信号、ＭＰ…実装位置、ＯＦ…照明オンオフ信号、Ｐ…基板、ＳＰ…供給位置、ＳＴ…シャッタトリガ信号、ＳＴｄ…実装前シャッタトリガ信号、ＳＴｒ…実装後シャッタトリガ信号、ＴＰ…シャッタ位置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】