特開 2024-158742 部品実装装置及び部品実装方法

(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】P2024158742

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】部品実装装置及び部品実装方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023074233

(22)【出願日】2023-04-28

(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】児玉 裕介

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353BB05

5E353CC03

5E353CC04

5E353CC05

5E353EE23

5E353EE26

5E353EE53

5E353GG01

5E353JJ02

5E353JJ08

5E353JJ25

5E353JJ50

5E353KK01

5E353KK11

5E353KK24

5E353QQ11

(57)【要約】

【課題】部品を正しい向きで基板に実装すること。
【解決手段】部品実装装置は、極性を示す識別子が設けられたボディと陽極リード線と陰極リード線とを有する部品を保持するノズルを有する実装ヘッドと、ノズルに保持された部品を撮像するカメラと、カメラにより撮像された部品の画像データに含まれる識別子の画像に基づいて、部品の向きを補正するための第１補正量を算出する画像処理装置と、第１補正量に基づいて部品の向きを補正した後に部品を基板に実装させる制御指令を前記実装ヘッドに出力する制御装置と、を備える。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

極性を示す識別子が設けられたボディと陽極リード線と陰極リード線とを有する部品を保持するノズルを有する実装ヘッドと、
前記ノズルに保持された前記部品を撮像するカメラと、
前記カメラにより撮像された前記部品の画像データに含まれる前記識別子の画像に基づいて、前記部品の向きを補正するための第１補正量を算出する画像処理装置と、
前記第１補正量に基づいて前記部品の向きを補正した後に前記部品を基板に実装させる制御指令を前記実装ヘッドに出力する制御装置と、を備える、
部品実装装置。

【請求項2】

前記画像処理装置は、前記画像データに含まれる前記陽極リード線の画像と前記陰極リード線の画像とに基づいて、前記識別子の画像を予め設定されている第１検出エリア及び第２検出エリアのいずれか一方に配置するための第２補正量を算出し、
前記画像処理装置は、前記第２補正量に基づいて前記部品の画像の向きを補正した後に、前記識別子の画像と前記第１検出エリアと前記第２検出エリアとの相対位置に基づいて、前記第１補正量を算出する、
請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

前記ノズルに保持された前記部品の前記陽極リード線及び前記陰極リード線にレーザ光を照射する照射装置及び前記照射装置から射出されたレーザ光の少なくとも一部を受光する受光装置を有するレーザ装置と、
前記受光装置により受光された前記レーザ光の受光データに基づいて、前記識別子の画像を予め設定されている第１検出エリア及び第２検出エリアのいずれか一方に配置するための第２補正量を算出する演算装置と、を備え、
前記画像処理装置は、前記第２補正量に基づいて前記部品の向きを補正した後に、前記識別子の画像と前記第１検出エリアと前記第２検出エリアとの相対位置に基づいて、前記第１補正量を算出する、
請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記識別子は、前記陽極リード線と前記陰極リード線とを通る仮想線上に設けられ、
前記第１検出エリアと前記第２検出エリアとは、前記第２補正量に基づいて前記部品の向きが補正された状態で、前記仮想線上に設定される、
請求項２又は請求項３に記載の部品実装装置。

【請求項5】

極性を示す識別子が設けられたボディと陽極リード線と陰極リード線とを有する部品が実装ヘッドのノズルに保持された状態で、前記部品をカメラで撮像することと、
前記カメラにより撮像された前記部品の画像データに含まれる前記識別子の画像に基づいて、前記部品の向きを補正するための第１補正量を算出することと、
前記第１補正量に基づいて前記部品の向きを補正した後に前記部品を基板に実装させる制御指令を前記実装ヘッドに出力することと、を含む、
部品実装方法。

【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、部品実装装置及び部品実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の製造工程において、部品を基板に実装する部品実装装置が使用される。基板に実装される部品として、特許文献１に開示されているような電解コンデンサが知られている。電解コンデンサは、陽極リード線と陰極リード線とを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１２９１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電解コンデンサのような極性を有する部品を基板に実装する場合、部品が誤った向きで基板に実装されることを抑制する必要がある。

【0005】

本明細書で開示する技術は、部品を正しい向きで基板に実装することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書で開示する技術に従えば、極性を示す識別子が設けられたボディと陽極リード線と陰極リード線とを有する部品を保持するノズルを有する実装ヘッドと、ノズルに保持された部品を撮像するカメラと、カメラにより撮像された部品の画像データに含まれる識別子の画像に基づいて、部品の向きを補正するための第１補正量を算出する画像処理装置と、第１補正量に基づいて部品の向きを補正した後に部品を基板に実装させる制御指令を実装ヘッドに出力する制御装置と、を備える、部品実装装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本明細書で開示する技術によれば、部品が正しい向きで基板に実装される。

【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図である。

【図2】図２は、実施形態に係る実装ヘッドを模式的に示す図である。

【図3】図３は、実施形態に係る部品を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施形態に係る部品を下方から見た図である。

【図5】図５は、実施形態に係る部品実装装置を示すブロック図である。

【図6】図６は、実施形態に係る演算処理システムのハードウエア構成図である。

【図7】図７は、実施形態に係るビジョンセンタリング処理を説明するための図である。

【図8】図８は、実施形態に係るセンタリング処理を説明するための図である。

【図9】図９は、実施形態に係るレーザセンタリング処理を説明するための図である。

【図10】図１０は、実施形態に係るビジョンセンタリング処理を含む部品実装方法を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、実施形態に係る極性判別処理を説明するための図である。

【図12】図１２は、実施形態に係るレーザセンタリング処理を含む部品実装方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。実施形態においては、部品実装装置にローカル座標系を設定し、このローカル座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。ローカル座標系は、ＸＹＺ直交座標系である。所定面のＸ軸と平行な方向をＸ軸方向とする。所定面においてＸ軸と直交するＹ軸と平行な方向をＹ軸方向とする。所定面と直交する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方向をθＸ方向とする。Ｙ軸を中心とする回転方向をθＹ方向とする。Ｚ軸を中心とする回転方向をθＺ方向とする。所定面はＸＹ平面である。所定面は、水平面と平行であることとする。Ｚ軸方向は、鉛直方向である。＋Ｚ方向は、上方である。－Ｚ方向は、下方である。なお、所定面は、水平面に対して傾斜してもよい。

【0010】

［部品実装装置］
図１は、実施形態に係る部品実装装置１を模式的に示す図である。部品実装装置１は、部品Ｃを基板Ｐに実装する。図１に示すように、部品実装装置１は、ベース部材２と、基板Ｐを搬送する基板搬送装置３と、部品Ｃを供給する部品供給装置４と、部品Ｃを保持するノズル６を有し、部品Ｃを基板Ｐに実装する実装ヘッド５と、実装ヘッド５を移動するヘッド移動装置７と、ノズル６を移動するノズル移動装置８と、部品Ｃを撮像するカメラ９とを備える。

【0011】

基板搬送装置３は、基板Ｐを保持して移動可能な保持部材３Ｈと、保持部材３Ｈをガイドするガイド機構３Ｇとを有する。保持部材３Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とが平行となるように基板Ｐを保持する。保持部材３Ｈは、ガイド機構３ＧにガイドされてＸ軸方向に移動する。基板搬送装置３は、部品Ｃの実装処理が実施される処理位置ＭＰに基板Ｐを搬送する。

【0012】

部品供給装置４は、部品Ｃを供給位置ＳＰに供給する。部品供給装置４は、トレイフィーダを含む。なお、部品供給装置４は、テープフィーダを含んでもよい。

【0013】

実装ヘッド５は、部品供給装置４の供給位置ＳＰに供給された部品Ｃをノズル６で保持して、処理位置ＭＰに配置されている基板Ｐの表面に実装する。

【0014】

ヘッド移動装置７は、Ｘ軸駆動装置７Ｘ及びＹ軸駆動装置７Ｙを有する。Ｘ軸駆動装置７Ｘ及びＹ軸駆動装置７Ｙのそれぞれは、アクチュエータを含む。Ｘ軸駆動装置７Ｘは、実装ヘッド５に連結される。Ｘ軸駆動装置７Ｘの作動により、実装ヘッド５がＸ軸方向に移動する。Ｙ軸駆動装置７Ｙは、Ｘ軸駆動装置７Ｘを介して実装ヘッド５に連結される。Ｙ軸駆動装置７Ｙの作動によりＸ軸駆動装置７ＸがＹ軸方向に移動することによって、実装ヘッド５がＹ軸方向に移動する。

【0015】

カメラ９は、撮像位置ＦＰに配置された部品Ｃを撮像する。撮像位置ＦＰは、カメラ９の直上の位置である。ノズル６は、部品Ｃを撮像装置ＦＰに配置することができる。カメラ９は、ノズル６に保持された部品Ｃを下方から撮像する。カメラ９は、基板Ｐに実装される前の部品Ｃを撮像する。

【0016】

［実装ヘッド］
図２は、実施形態に係る実装ヘッド５を模式的に示す図である。実装ヘッド５は、部品Ｃを解放可能に保持するノズル６を有する。ノズル６は、部品Ｃを真空吸着する吸着ノズルでもよいし、部品Ｃを把持するグリッパノズルでもよい。実装ヘッド５は、供給位置ＳＰと撮像位置ＦＰと処理位置ＭＰとのそれぞれにノズル６が配置されるように、ＸＹ平面内において移動可能である。実装ヘッド５は、部品供給装置４から供給された部品Ｃをノズル６で保持して基板Ｐに実装する。

【0017】

ノズル６は、供給位置ＳＰにおいて、部品供給装置４から供給された部品Ｃを保持する。ノズル６は、供給位置ＳＰにおいて部品Ｃを保持した後、撮像位置ＦＰまで搬送する。カメラ９は、撮像位置ＦＰに配置された部品Ｃを下方から撮像する。カメラ９による部品Ｃの撮像が終了した後、ノズル６は、部品Ｃを撮像位置ＦＰから処理位置ＭＰまで搬送し、基板Ｐに実装する。処理位置ＭＰにおいて部品Ｃが基板Ｐに実装された後、ノズル６は、部品Ｃを解放する。

【0018】

実装ヘッド５は、ノズル６をＺ軸方向及びθＺ方向に移動可能に支持する。ノズル６は、シャフト６Ｓを介して実装ヘッド５のベースフレーム５Ｆに支持される。実装ヘッド５は、ノズル６をＺ軸方向及びθＺ方向に移動可能なノズル移動装置８を有する。ノズル移動装置８は、ベースフレーム５Ｆに支持される。ノズル移動装置８は、ノズル６をＺ軸方向に移動するＺ軸駆動装置８Ｚと、ノズル６をθＺ方向に回転する回転駆動装置８Ｒとを含む。Ｚ軸駆動装置８Ｚは、モータのようなアクチュエータを含み、ノズル６をＺ軸方向に移動するための動力を発生する。回転駆動装置８Ｒは、モータのようなアクチュエータを含み、ノズル６をθＺ方向に回転するための動力を発生する。

【0019】

ノズル６は、ヘッド移動装置７及びノズル移動装置８により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθＺの４つの方向に移動可能である。なお、ノズル６は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺの６つの方向に移動可能でもよい。

【0020】

実装ヘッド５は、ノズル６に保持されている部品Ｃの状態を検出するレーザ装置１０を有する。部品Ｃの状態は、部品Ｃの形状及び部品Ｃの位置の少なくとも一方を含む。レーザ装置１０は、検出光であるレーザ光を使って、ノズル６に保持されている部品Ｃの状態を検出する。レーザ装置１０は、ベースフレーム５Ｆの下部に連結されているブラケット５Ｂに支持される。

【0021】

レーザ装置１０は、ノズル６に保持されている部品Ｃにレーザ光を照射する照射装置１０Ａと、照射装置１０Ａから射出されたレーザ光の少なくとも一部を受光する受光装置１０Ｂとを有する。照射装置１０Ａは、レーザ光を射出可能な発光素子を含む。受光装置１０Ｂは、レーザ光を受光可能な受光素子を含む。受光装置１０Ｂは、照射装置１０Ａと対向する位置に配置される。Ｚ軸方向における照射装置１０Ａの位置と受光装置１０Ｂの位置とは等しい。レーザ装置１０は、ノズル６に保持された部品Ｃにレーザ光を照射して部品Ｃの状態を検出する。なお、上記レーザ装置１０は、照射装置１０Ａからレーザ光を照射させたが、照射装置として、可視光（ＬＥＤ光）を照射させてもよい。

【0022】

ヘッド移動装置７の作動によりベースフレーム５Ｆが移動することによって、ベースフレーム５Ｆに支持されているノズル６、ノズル移動装置８、及びレーザ装置１０のそれぞれは、ベースフレーム５Ｆと一緒に移動する。

【0023】

［電子部品］
図３は、実施形態に係る部品Ｃを示す斜視図である。図４は、実施形態に係る部品Ｃを下方から見た図である。部品Ｃは、挿入型電子部品である。部品Ｃは、極性を有する。すなわち、部品Ｃは、陽極と陰極とを有する。極性を有する部品Ｃとして、電解コンデンサが例示される。

【0024】

部品Ｃは、ボディＣＢと、陽極リード線ＣＬ１と、陰極リード線ＣＬ２とを有する。実施形態において、ボディＣＢは、円柱状である。陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２のそれぞれは、ボディＣＢの下面から下方に突出する。ノズル６は、部品ＣのボディＣＢを保持する。

【0025】

部品Ｃの極性を示す識別子ＣＦがボディＣＢに設けられる。識別子ＣＦは、ボディＣＢの表面の一部に帯状に設けられる。識別子ＣＦの色彩は、ボディＣＢの表面のうち識別子ＣＦが設けられていない領域の色彩とは異なる。図４に示すように、ボディＣＢの下面に平行な所定面内において、識別子ＣＦは、陽極リード線ＣＬ１と陰極リード線ＣＬ２とを通る仮想線ＭＬ上に設けられる。実施形態において、識別子ＣＦは、陰極リード線ＣＬ２の近傍に設けられる。所定面内において、識別子ＣＦと陰極リード線ＣＬ２との距離は、識別子ＣＦと陽極リード線ＣＬ１との距離よりも短い。

【0026】

［演算処理システム］
図５は、実施形態に係る部品実装装置１を示すブロック図である。部品実装装置１は、演算処理システム１１を有する。演算処理システム１１は、制御装置１２と、画像処理装置１３と、演算装置１４とを有する。

【0027】

制御装置１２は、部品実装装置１を制御する制御指令を出力する。制御装置１２は、基板搬送装置３を制御する制御指令、実装ヘッド５を制御する制御指令、ノズル６を制御する制御指令、カメラ９を制御する制御指令、及びレーザ装置１０を制御する制御指令のそれぞれを出力する。実装ヘッド５を制御する制御指令は、ヘッド移動装置７を制御する制御指令を含む。ノズル６を制御する制御指令は、ノズル移動装置８を制御する制御指令を含む。

【0028】

画像処理装置１３は、カメラ９により撮像された部品Ｃの画像データを画像処理する。カメラ９が撮像した部品Ｃの画像データは、画像処理装置１３に入力される。画像処理装置１３の画像処理結果は、制御装置１２に入力される。

【0029】

演算装置１４は、レーザ装置１０の受光装置１０Ｂにより受光されたレーザ光の受光データに基づいて、部品Ｃの位置を算出する。受光装置１０Ｂにより受光されたレーザ光の受光データは、演算装置１４に入力される。演算装置１４の演算処理結果は、制御装置１２に入力される。

【0030】

図６は、実施形態に係る演算処理システム１１のハードウエア構成図である。演算処理システム１１は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。制御装置１２、画像処理装置１３、及び演算装置１４のそれぞれの機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、コンピュータプログラムに従って所定の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。

【0031】

［センタリング処理］
実施形態において、陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２に基づいて部品Ｃの位置を算出するセンタリング処理が実施される。センタリング処理において、部品実装装置１に規定されたローカル座標系における部品Ｃの位置が算出される。部品Ｃの位置は、ＸＹ平面内における部品Ｃの位置である。すなわち、センタリング処理において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向における部品Ｃの位置が算出される。

【0032】

実施形態において、センタリング処理には、カメラ９を用いるビジョン方式と、レーザ装置１０を用いるレーザ方式とがある。以下の説明においては、ビジョン方式によるセンタリング処理を適宜、ビジョンセンタリング処理、と称し、レーザ方式によるセンタリング処理をレーザセンタリング処理、と称する。

【0033】

＜ビジョンセンタリング処理＞
図７は、実施形態に係るビジョンセンタリング処理を説明するための図である。ビジョンセンタリング処理を実施する場合、ノズル６に保持された部品Ｃが撮像位置ＦＰに配置される。カメラ９は、撮像位置ＦＰに配置された部品Ｃを下方から撮像する。カメラ９により撮像された部品Ｃの画像データは、画像処理装置１３に入力される。画像処理装置１３は、部品Ｃの画像データに含まれる陽極リード線ＣＬ１の画像と陰極リード線ＣＬ２の画像とに基づいて、ＸＹ平面内における部品Ｃの位置を算出する。

【0034】

図８は、実施形態に係るセンタリング処理を説明するための図である。画像処理装置１３は、陽極リード線ＣＬ１の画像と陰極リード線ＣＬ２の画像とに基づいて、ローカル座標系のＸＹ平面内における部品Ｃの中心位置ＣＯを算出することができる。また、画像処理装置１３は、画像データに基づいて算出された部品Ｃの検出位置と目標位置とのずれ量を算出することができる。画像処理装置１３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向のそれぞれの部品Ｃの検出位置と目標位置とのずれ量を算出することができる。また、画像処理装置１３は、陽極リード線ＣＬ１の画像と陰極リード線ＣＬ２の画像とに基づいて、ＸＹ平面内における陽極リード線ＣＬ１と陰極リード線ＣＬ２との距離Ｄａを算出することができる。また、画像処理装置１３は、部品Ｃの画像データに含まれるボディＣＢの画像に基づいて、ＸＹ平面内におけるボディＣＢの外径の寸法Ｄｂを算出することができる。また、画像処理装置１３は、陽極リード線ＣＬ１の画像と陰極リード線ＣＬ２の画像とに基づいて、ＸＹ平面内において陽極リード線ＣＬ１と陰極リード線ＣＬ２とを通る仮想線ＭＬを設定することができる。

【0035】

＜レーザセンタリング処理＞
図９は、実施形態に係るレーザセンタリング処理を説明するための図である。レーザセンタリング処理を実施する場合、照射装置１０Ａは、ノズル６に保持された部品Ｃにレーザ光を照射する。制御装置１２は、部品Ｃを保持したノズル６をθＺ方向に回転させながら、照射装置１０Ａからレーザ光を射出させる。また、部品Ｃを保持したノズル６がＺ方向に移動することにより、照射装置１０Ａから射出されたレーザ光の光路にボディＣＢが配置される状態と、照射装置１０Ａから射出されたレーザ光の光路に陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２が配置される状態とに変化する。部品ＣがθＺ方向に回転している状態で照射装置１０Ａからレーザ光が射出されたときの受光装置１０Ｂの受光データは、演算装置１４に入力される。演算装置１４は、陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２がレーザ光の光路に配置されているときに受光装置１０Ｂにより受光されたレーザ光の受光データに基づいて、ＸＹ平面内における部品Ｃの位置を算出する。レーザセンタリング処理は、実装ヘッド５が部品実装装置１の任意の位置に配置されている状態で実施可能である。レーザセンタリング処理は、実装ヘッド５が移動している状態で実施可能である。

【0036】

ビジョンセンタリング処理と同様、レーザセンタリング処理においても、演算装置１４は、陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２がレーザ光の光路に配置されているときの受光装置１０Ｂの受光データに基づいて、ローカル座標系のＸＹ平面内における部品Ｃの中心位置ＣＯを算出することができる。また、演算装置１４は、受光データに基づいて算出された部品Ｃの検出位置と目標位置とのずれ量を算出することができる。演算装置１４は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向のそれぞれの部品Ｃの検出位置と目標位置とのずれ量を算出することができる。また、演算装置１４は、陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２がレーザ光の光路に配置されているときの受光装置１０Ｂの受光データに基づいて、ＸＹ平面内における陽極リード線ＣＬ１と陰極リード線ＣＬ２との距離Ｄａを算出することができる。また、演算装置１４は、ボディＣＢがレーザ光の光路に配置されているときの受光装置１０Ｂの受光データに基づいて、ＸＹ平面内におけるボディＣＢの外径の寸法Ｄｂを算出することができる。また、演算装置１４は、陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２がレーザ光の光路に配置されているときの受光装置１０Ｂの受光データに基づいて、ＸＹ平面内において陽極リード線ＣＬ１と陰極リード線ＣＬ２とを通る仮想線ＭＬを設定することができる。

【0037】

［部品実装方法］
次に、実施形態に係る部品実装方法について説明する。実施形態においては、センタリング処理において算出された部品Ｃの検出位置と目標位置とのずれを補正するための微小補正量（第２補正量）を算出することと、微小補正量に基づいて部品Ｃの位置を補正することと、が実施される。また、カメラ９により撮像された部品Ｃの画像データに含まれる識別子ＣＦの画像に基づいて、部品Ｃの極性を判別する極性判別処理が実施される。極性判別処理においては、カメラ９により撮像された部品Ｃの画像データに含まれる識別子ＣＦの画像に基づいて、部品Ｃの向きを補正するための回転補正量（第１補正量）を算出すること、が実施される。

【0038】

＜ビジョンセンタリング処理を含む部品実装方法＞
図１０は、実施形態に係るビジョンセンタリング処理を含む部品実装方法を示すフローチャートである。部品供給装置４から供給された部品Ｃがノズル６に保持される。制御装置１２は、ノズル６に保持された部品Ｃが撮像位置ＦＰに移動するように、制御指令を出力する（ステップＳＡ１）。

【0039】

部品Ｃが撮像位置ＦＰに配置された後、制御装置１２は、カメラ９に部品Ｃを撮像させる（ステップＳＡ２）。

【0040】

カメラ９が撮像した部品Ｃの画像データは、画像処理装置１３に送信される。画像処理装置１３は、部品Ｃの画像データに含まれる陽極リード線ＣＬ１の画像と陰極リード線ＣＬ２の画像とに基づいて、ビジョンセンタリング処理を実施する（ステップＳＡ３）。

【0041】

画像処理装置１３は、部品Ｃの画像データに含まれる陽極リード線ＣＬ１の画像と陰極リード線ＣＬ２の画像とに基づいて、ＸＹ平面内において部品Ｃを目標位置に配置するための微小補正量を算出する。微小補正量は、Ｘ軸方向の微小補正量、Ｙ軸方向の微小補正量、及びθＺ方向の微小補正量の少なくとも一つを含む。

【0042】

制御装置１２は、極性判別処理を実施するか否かを判定する（ステップＳＡ４）。

【0043】

ステップＳＡ４において、極性判別処理を実施すると判定された場合（ステップＳＡ４：Ｙｅｓ）、画像処理装置１３は、極性判別処理を実施する（ステップＳＡ５）。画像処理装置１３は、カメラ９により撮像された部品Ｃの画像データに含まれる識別子ＣＦの画像に基づいて、部品Ｃの向きを補正するための回転補正量を算出する。

【0044】

図１１は、実施形態に係る極性判別処理を説明するための図である。極性判別処理においては、部品Ｃの画像データにおいて第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２が予め設定される。第１検出エリア２１の位置及び第２検出エリア２２の位置は、カメラ９の視野において固定される。

【0045】

実施形態において、第１検出エリア２１と第２検出エリア２２とは、Ｙ軸方向に配置される。第１検出エリア２１と第２検出エリア２２とは、離れている。

【0046】

部品Ｃが目標位置に配置された場合、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置されるように、第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２が予め設定されている。実施形態において、部品Ｃの目標位置は、ＸＹ平面内において、第１検出エリア２１と第２検出エリア２２との間の中央位置と部品Ｃの中心位置ＣＯとが一致し、且つ、陽極リード線ＣＬ１と陰極リード線ＣＬ２とがＹ軸方向に配置される位置である。

【0047】

ステップＳＡ３において算出された微小補正量は、識別子ＣＦの画像を第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置するための補正量である。第１検出エリア２１と第２検出エリア２２とは、微小補正量に基づいて部品ＣのθＺ方向の向きが補正された状態で、仮想線ＭＬ上に設定される。

【0048】

極性判別処理を実施する前に、画像処理装置１３は、ステップＳＡ３において算出された微小補正量に基づいて、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置されるように、部品Ｃの画像の位置を補正する。微小補正量に基づいて部品Ｃの画像の位置が補正されることにより、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置される。

【0049】

実施形態においては、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１に配置されている場合、θＺ方向における部品Ｃの向きは正しいと判定される。識別子ＣＦの画像が第２検出エリア２２に配置されている場合、θＺ方向における部品Ｃの向きは正しくないと判定される。識別子ＣＦの画像が第２検出エリア２２に配置されている場合、θＺ方向における部品Ｃの向きは、正しい向きに対して１８０°ずれていると判定される。すなわち、識別子ＣＦの画像が第２検出エリア２２に配置されている場合、θＺ方向における部品Ｃの向きは、逆向きであると判定される。

【0050】

画像処理装置１３は、微小補正量（第２補正量）に基づいて部品Ｃの画像の向きを補正した後に、識別子ＣＦの画像と第１検出エリア２１と第２検出エリア２２との相対位置に基づいて、部品Ｃの向きを正しい向きに補正するための回転補正量（第１補正量）を算出する。識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１に配置されている場合、回転補正量は、０°である。識別子ＣＦが第２検出エリア２２に配置されている場合、回転補正量は、１８０°である。

【0051】

極性判定処理が終了した後、制御装置１２は、ノズル６に保持された部品Ｃが実装位置ＭＰに移動するように、制御指令を出力する（ステップＳＡ６）。

【0052】

部品Ｃが実装位置ＭＰに配置された後、制御装置１２は、ステップＳＡ３において算出された微小補正量に基づいて、ＸＹ平面内における部品Ｃの位置を補正する（ステップＳＡ７）。

【0053】

制御装置１２は、ステップＳＡ５において実施された極性判別処理の判別結果を取得する（ステップＳＡ８）。

【0054】

制御装置１２は、極性判別処理の判別結果に基づいて、部品Ｃが逆向きか否かを判定する（ステップＳＡ９）。

【0055】

ステップＳＡ９において、部品Ｃが逆向きであると判定した場合（ステップＳＡ９：Ｙｅｓ）、制御装置１２は、部品Ｃの向きを正しい向きに補正するための回転補正量に基づいて、部品Ｃの向きを補正する。逆向きの部品Ｃを正しい向きに補正するための回転補正量は、１８０°である。制御装置１２は、部品ＣをθＺ方向に１８０°回転させる（ステップＳＡ１０）。

【0056】

制御装置１２は、回転補正量に基づいて部品Ｃの向きを補正した後に、部品Ｃを基板Ｐに実装させる制御指令を実装ヘッド５に出力する。これにより、部品Ｃは、正しい向きで基板Ｐに実装される（ステップＳＡ１１）。

【0057】

ステップＳＡ９において、部品Ｃが逆向きではないと判定した場合（ステップＳＡ９：Ｎｏ）、制御装置１２は、部品Ｃの向きを正しい向きに補正するための回転補正量に基づいて、部品Ｃの向きを補正する。正しい向きの部品Ｃを正しい向きに補正するための回転補正量は、０°である。制御装置１２は、θＺ方向の部品Ｃの位置を維持する。

【0058】

制御装置１２は、部品Ｃを基板Ｐに実装させる制御指令を実装ヘッド５に出力する。これにより、部品Ｃは、正しい向きで基板Ｐに実装される（ステップＳＡ１１）。

【0059】

ステップＳＡ４において、極性判別処理を実施しないと判定された場合（ステップＳＡ４：Ｎｏ）、制御装置１２は、ノズル６に保持された部品Ｃが実装位置ＭＰに移動するように、制御指令を出力する（ステップＳＡ１２）。

【0060】

部品Ｃが実装位置ＭＰに配置された後、制御装置１２は、ステップＳＡ３において算出された微小補正量に基づいて、ＸＹ平面内における部品Ｃの位置を補正する（ステップＳＡ１３）。

【0061】

制御装置１２は、部品Ｃを基板Ｐに実装させる制御指令を実装ヘッド５に出力する。部品Ｃは、基板Ｐに実装される（ステップＳＡ１１）。

【0062】

＜レーザセンタリング処理を含む部品実装方法＞
図１２は、実施形態に係るレーザセンタリング処理を含む部品実装方法を示すフローチャートである。制御装置１２は、極性判別処理を実施するか否かを判定する（ステップＳＢ１）。

【0063】

部品供給装置４から供給された部品Ｃがノズル６に保持される。制御装置１２は、ノズル６に保持された部品Ｃが撮像位置ＦＰに移動するように、制御指令を出力する。制御装置１２は、撮像装置ＦＰへの部品Ｃの移動と並行して、レーザセンタリング処理を実施する。すなわち、撮像装置ＦＰへの実装ヘッド５の移動と並行して、ノズル６に保持された部品ＣをθＺ方向に回転させながら、照射装置１０Ａからレーザ光を射出させる（ステップＳＢ２）。

【0064】

受光装置１０Ｂの受光データは、演算装置１４に送信される。演算装置１４は、陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２がレーザ光の光路に配置されているときの受光装置１０Ｂの受光データに基づいて、レーザセンタリング処理を実施する。

【0065】

演算装置１４は、陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２がレーザ光の光路に配置されているときの受光装置１０Ｂの受光データに基づいて、ＸＹ平面内において部品Ｃを目標位置に配置するための微小補正量を算出する。微小補正量は、Ｘ軸方向の微小補正量、Ｙ軸方向の微小補正量、及びθＺ方向の微小補正量の少なくとも一つを含む。

【0066】

部品Ｃが撮像位置ＦＰに配置された後、制御装置１２は、カメラ９に部品Ｃを撮像させる（ステップＳＢ３）。

【0067】

画像処理装置１３は、極性判別処理を実施する（ステップＳＢ４）。画像処理装置１３は、カメラ９により撮像された部品Ｃの画像データに含まれる識別子ＣＦの画像に基づいて、部品Ｃの向きを補正するための回転補正量を算出する。

【0068】

極性判別処理を実施する前に、画像処理装置１３は、ステップＳＢ２において算出された微小補正量に基づいて、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置されるように、部品Ｃの画像の位置を補正する。ステップＳＢ２において算出された微小補正量は、識別子ＣＦの画像を第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置するための補正量である。微小補正量に基づいて部品Ｃの画像の位置が補正されることにより、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置される。

【0069】

識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１に配置されている場合、θＺ方向における部品Ｃの向きは正しいと判定される。識別子ＣＦの画像が第２検出エリア２２に配置されている場合、θＺ方向における部品Ｃの向きは正しくないと判定される。識別子ＣＦの画像が第２検出エリア２２に配置されている場合、θＺ方向における部品Ｃの向きは、正しい向きに対して１８０°ずれていると判定される。すなわち、識別子ＣＦの画像が第２検出エリア２２に配置されている場合、θＺ方向における部品Ｃの向きは、逆向きであると判定される。

【0070】

画像処理装置１３は、微小補正量（第２補正量）に基づいて部品Ｃの画像の向きを補正した後に、識別子ＣＦの画像と第１検出エリア２１と第２検出エリア２２との相対位置に基づいて、部品Ｃの向きを正しい向きに補正するための回転補正量（第１補正量）を算出する。識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１に配置されている場合、回転補正量は、０°である。識別子ＣＦが第２検出エリア２２に配置されている場合、回転補正量は、１８０°である。

【0071】

極性判定処理ＳＢ４が終了した後、制御装置１２は、ノズル６に保持された部品Ｃが実装位置ＭＰに移動するように、制御指令を出力する（ステップＳＢ５）。

【0072】

部品Ｃが実装位置ＭＰに配置された後、制御装置１２は、ステップＳＢ２において算出された微小補正量に基づいて、ＸＹ平面内における部品Ｃの位置を補正する（ステップＳＢ６）。

【0073】

制御装置１２は、ステップＳＢ４において実施された極性判別処理の判別結果を取得する（ステップＳＢ７）。

【0074】

制御装置１２は、極性判別処理の判別結果に基づいて、部品Ｃが逆向きか否かを判定する（ステップＳＢ８）。

【0075】

ステップＳＢ８において、部品Ｃが逆向きであると判定した場合（ステップＳＢ８：Ｙｅｓ）、制御装置１２は、部品Ｃの向きを正しい向きに補正するための回転補正量に基づいて、部品Ｃの向きを補正する。逆向きの部品Ｃを正しい向きに補正するための回転補正量は、１８０°である。制御装置１２は、部品ＣをθＺ方向に１８０°回転させる（ステップＳＢ９）。

【0076】

制御装置１２は、回転補正量に基づいて部品Ｃの向きを補正した後に、部品Ｃを基板Ｐに実装させる制御指令を実装ヘッド５に出力する。これにより、部品Ｃは、正しい向きで基板Ｐに実装される（ステップＳＢ１０）。

【0077】

ステップＳＢ８において、部品Ｃが逆向きではないと判定した場合（ステップＳＢ８：Ｎｏ）、制御装置１２は、部品Ｃの向きを正しい向きに補正するための回転補正量に基づいて、部品Ｃの向きを補正する。正しい向きの部品Ｃを正しい向きに補正するための回転補正量は、０°である。制御装置１２は、θＺ方向の部品Ｃの位置を維持する。

【0078】

制御装置１２は、部品Ｃを基板Ｐに実装させる制御指令を実装ヘッド５に出力する。これにより、部品Ｃは、正しい向きで基板Ｐに実装される（ステップＳＢ１０）。

【0079】

ステップＳＢ１において、極性判別処理を実施しないと判定された場合（ステップＳＢ１：Ｎｏ）、制御装置１２は、ノズル６に保持された部品Ｃが実装位置ＭＰに移動するように、制御指令を出力する。制御装置１２は、実装装置ＭＰへの部品Ｃの移動と並行して、レーザセンタリング処理を実施する。すなわち、実装装置ＭＰへの実装ヘッド５の移動と並行して、ノズル６に保持された部品ＣをθＺ方向に回転させながら、照射装置１０Ａからレーザ光を射出させる。演算装置１４は、陽極リード線ＣＬ１及び陰極リード線ＣＬ２がレーザ光の光路に配置されているときの受光装置１０Ｂの受光データに基づいて、ＸＹ平面内において部品Ｃを目標位置に配置するための微小補正量を算出する（ステップＳＢ１１）。

【0080】

部品Ｃが実装位置ＭＰに配置された後、制御装置１２は、ステップＳＢ１１において算出された微小補正量に基づいて、ＸＹ平面内における部品Ｃの位置を補正する（ステップＳＢ１２）。

【0081】

制御装置１２は、部品Ｃを基板Ｐに実装させる制御指令を実装ヘッド５に出力する。部品Ｃは、基板Ｐに実装される（ステップＳＢ１０）。

【0082】

［効果］
以上説明したように、実施形態に係る部品Ｃは、極性を示す識別子ＣＦが設けられたボディＣＢと、陽極リード線ＣＬ１と、陰極リード線ＣＬ２とを有する。実施形態に係る部品実装装置１は、部品Ｃを保持するノズル６を有する実装ヘッド５と、ノズル６に保持された部品Ｃを撮像するカメラ９と、カメラ９により撮像された部品Ｃの画像データに含まれる識別子ＣＦの画像に基づいて、θＺ方向の部品Ｃの向きを補正するための回転補正量（第１補正量）を算出する画像処理装置１３と、回転補正量に基づいてθＺ方向の部品Ｃの向きを補正した後に部品Ｃを基板Ｐに実装させる制御指令を実装ヘッド５に出力する制御装置１２と、を備える。

【0083】

実施形態によれば、識別子ＣＦを有する部品Ｃがカメラ９により撮像され、カメラ９により撮像された部品Ｃの画像データが画像処理装置１３において画像処理されることにより、θＺ方向の部品Ｃの向きが正しいか否かが判定される。部品Ｃの向きが正しくない場合、識別子ＣＦの画像に基づいて算出された回転補正量に基づいて、部品Ｃの向きが補正されることにより、部品Ｃが正しい向きで基板Ｐに実装される。

【0084】

画像処理装置１３は、陽極リード線ＣＬ１の画像と陰極リード線ＣＬ２の画像とに基づいてビジョンセンタリング処理を実施することにより、識別子ＣＦの画像を第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置するための微小補正量（第２補正量）を算出することができる。画像処理装置１３は、微小補正量に基づいて、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置されるように部品Ｃの画像の向きを補正した後に、識別子ＣＦの画像と第１検出エリア２１と第２検出エリア２２との相対位置に基づいて、回転補正量を算出することができる。画像処理装置１３は、微小補正量に基づいて部品Ｃの画像の向きを補正した後に、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１に配置されていれば、部品Ｃの向きが正しいと判定し、回転補正量を０°とする。画像処理装置１３は、微小補正量に基づいて部品Ｃの画像の向きを補正した後に、識別子ＣＦの画像が第２検出エリア２２に配置されていれば、部品Ｃの向きが逆向きであると判定し、回転補正量を１８０°とする。

【0085】

演算装置１４は、陽極リード線ＣＬ１と陰極リード線ＣＬ２とがレーザ光の光路に配置されているときの受光装置１０Ｂの受光データに基づいてレーザセンタリング処理を実施することにより、識別子ＣＦの画像を第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置するための微小補正量（第２補正量）を算出することができる。画像処理装置１３は、微小補正量に基づいて、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のいずれか一方に配置されるように部品Ｃの画像の向きを補正した後に、識別子ＣＦの画像と第１検出エリア２１と第２検出エリア２２との相対位置に基づいて、回転補正量を算出することができる。画像処理装置１３は、微小補正量に基づいて部品Ｃの画像の向きを補正した後に、識別子ＣＦの画像が第１検出エリア２１に配置されていれば、部品Ｃの向きが正しいと判定し、回転補正量を０°とする。画像処理装置１３は、微小補正量に基づいて部品Ｃの画像の向きを補正した後に、識別子ＣＦの画像が第２検出エリア２２に配置されていれば、部品Ｃの向きが逆向きであると判定し、回転補正量を１８０°とする。

【0086】

［その他の実施形態］
上述の実施形態において、極性判別処理は、部品供給装置４から供給される全ての部品Ｃについて実施されてもよいし、一部の部品Ｃについて実施されてもよい。

【0087】

上述の実施形態においては、ＸＹ平面内において、微小補正量（第２補正量）に基づいてθＺ方向の部品Ｃの向きが補正されることにより、陽極リード線ＣＬ１と陰極リード線ＣＬ２と識別子ＣＦと第１検出エリア２１と第２検出エリア２２と、仮想線ＭＬ上に配置されることとした。識別子ＣＦは、仮想線ＭＬ上に配置されなくてもよい。第１検出エリア２１及び第２検出エリア２２のすくなとも一方は、仮想線ＭＬ上に配置されなくてもよい。

【符号の説明】

【0088】

１…部品実装装置、２…ベース部材、３…基板搬送装置、３Ｈ…保持部材、３Ｇ…ガイド機構、４…部品供給装置、５…実装ヘッド、５Ｂ…ブラケット、５Ｆ…ベースフレーム、６…ノズル、６Ｓ…シャフト、７…ヘッド移動装置、７Ｘ…Ｘ軸駆動装置、７Ｙ…Ｙ軸駆動装置、８…ノズル移動装置、８Ｒ…回転駆動装置、８Ｚ…Ｚ軸駆動装置、９…カメラ、１０…レーザ装置、１０Ａ…照射装置、１０Ｂ…受光装置、１１…演算処理システム、１２…制御装置、１３…画像処理装置、１４…演算装置、２１…第１検出エリア、２２…第２検出エリア、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インターフェース、Ｃ…部品、ＣＢ…ボディ、ＣＦ…識別子、ＣＬ１…陽極リード線、ＣＬ２…陰極リード線、Ｄａ…距離、Ｄｂ…寸法、ＦＰ…撮像位置、ＭＬ…仮想線、ＭＰ…実装位置、Ｐ…基板、ＳＰ…供給位置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】