特許 7202169 ロータリーヘッド、部品搭載装置

(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】

(24)【登録日】2022-12-27

(45)【発行日】2023-01-11

(54)【発明の名称】ロータリーヘッド、部品搭載装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20221228BHJP

【ＦＩ】

H05K13/08 Q

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2018234160

(22)【出願日】2018-12-14

(65)【公開番号】P2020096116

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-05-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 寛

【審査官】大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２３４７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０７２０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０２２０９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０９２１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１７７２８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドであって、
支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、
前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、
前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、
画像認識装置と、を備え、
前記回転体は、中心に軸孔を有し、
前記画像認識装置は、
反射体と、
前記回転体に対して、前記反射体を前記軸孔の下端位置に保持する保持部と、
前記回転体の軸線方向に対して撮影の光軸方向が一致する撮影装置と、を備え、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐体形状又は錐台形状であり、
前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の撮影光路は、前記電子部品から前記回転体の中心に進み、その後、前記反射体の側面で前記回転体の軸線に沿う方向に反射した後、前記軸孔を経由して、前記撮影装置に至る、ロータリーヘッド。

【請求項2】

請求項１に記載のロータリーヘッドであって、
前記回転体は、前記軸孔を有する回転軸を有し、
前記保持部は、前記回転軸の下端に取り付けられた円筒形状であり
前記保持部は、透光性の部材であり、内部に前記反射体を保持する、ロータリーヘッド。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のロータリーヘッドであって、
前記撮影装置の前記撮影の光軸と同軸の光源を備える、ロータリーヘッド。

【請求項4】

請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のロータリーヘッドであって、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐台形状であり、
前記反射体は、前記回転体の前記軸孔に対応して、基板撮影用の内部光路を有し、
前記撮影装置は、前記反射体の前記側面を用いた電子部品の撮影と、前記反射体の前記内部光路を用いた基板の撮影が可能である、ロータリーヘッド。

【請求項5】

請求項４に記載のロータリーヘッドであって、
前記反射体の前記内部光路には、レンズが設けられている、ロータリーヘッド。

【請求項6】

請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のロータリーヘッドと、
前記ロータリーヘッドを制御する制御部と、を備える、部品搭載装置。

【請求項7】

請求項６に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、複数の前記吸着ノズルまたは／および複数の前記吸着ノズルに保持された複数の前記電子部品を、前記撮影装置により一度に撮影する、部品搭載装置。

【請求項8】

請求項６又は請求項７に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、
前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを前記撮影装置により撮影し、
前記ロータリーヘッドの回転に伴う前記吸着ノズルの撮影位置に応じて予め撮影または登録された前記吸着ノズル単体のマスター画像を記憶部から読み出す、又は外部から受信することにより取得し、
前記電子部品を保持した前記吸着ノズルの実画像と前記マスター画像とに基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断する、部品搭載装置。

【請求項9】

請求項６～請求項８のいずれか一項に記載の部品搭載装置であって、
前記撮影装置による前記電子部品の撮影方向が、前記ロータリーヘッドの回転に伴う撮影位置により異なる場合、
前記制御部は、前記吸着ノズルで前記電子部品を吸着保持してから基板に搭載するまでの間に、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを、前記撮影装置により、複数の撮影位置で撮影することにより、前記電子部品を複数方向から撮影した実画像を取得し、
複数方向からの実画像に基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断する、部品搭載装置。

【請求項10】

請求項６～請求項８のいずれか一項に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、
前記吸着ノズルで前記電子部品を吸着保持してから基板に搭載するまでの間に、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを、前記撮影装置により、前記ロータリーヘッドの回転に伴う複数の撮影位置で撮影し、各撮影位置での認識結果に基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態の変化を検出する、部品搭載装置。

【請求項11】

電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドであって、
支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、
前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、
前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、
画像認識装置と、を備え、
前記回転体は、中心に軸孔を有し、
前記画像認識装置は、
前記軸孔の下端に位置する反射体と、
前記回転体の軸線方向に対して撮影の光軸方向が一致する撮影装置と、を備え、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐体形状又は錐台形状であり、
前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の撮影光路は、前記電子部品から前記回転体の中心に進み、その後、前記反射体の側面で前記回転体の軸線に沿う方向に反射した後、前記軸孔を経由して、前記撮影装置に至り、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐台形状であり、
前記反射体は、前記回転体の前記軸孔に対応して、基板撮影用の内部光路を有し、
前記撮影装置は、前記反射体の前記側面を用いた電子部品の撮影と、前記反射体の前記内部光路を用いた基板の撮影が可能である、ロータリーヘッド。

【請求項12】

請求項１１に記載のロータリーヘッドであって、
前記反射体の前記内部光路には、レンズが設けられている、ロータリーヘッド。

【請求項13】

部品搭載装置であって、
電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドと、
前記ロータリーヘッドを制御する制御部と、を備え、
前記ロータリーヘッドは、
支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、
前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、
前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、
画像認識装置と、を備え、
前記回転体は、中心に軸孔を有し、
前記画像認識装置は、
前記軸孔の下端に位置する反射体と、
前記回転体の軸線方向に対して撮影の光軸方向が一致する撮影装置と、を備え、
前記反射体は、側面に反射層を有する錐体形状又は錐台形状であり、
前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の撮影光路は、前記電子部品から前記回転体の中心に進み、その後、前記反射体の側面で前記回転体の軸線に沿う方向に反射した後、前記軸孔を経由して、前記撮影装置に至り、
前記撮影装置による前記電子部品の撮影方向が、前記ロータリーヘッドの回転に伴う撮影位置により異なる場合、
前記制御部は、前記吸着ノズルで前記電子部品を吸着保持してから基板に搭載するまでの間に、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを、前記撮影装置により、複数の撮影位置で撮影することにより、前記電子部品を複数方向から撮影した実画像を取得し、
複数方向からの実画像に基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断する、部品搭載装置。

【請求項14】

請求項１３に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、複数の前記吸着ノズルまたは／および複数の前記吸着ノズルに保持された複数の前記電子部品を、前記撮影装置により一度に撮影する、部品搭載装置。

【請求項15】

請求項１３又は請求項１４に記載の部品搭載装置であって、
前記制御部は、
前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを前記撮影装置により撮影し、
前記ロータリーヘッドの回転に伴う前記吸着ノズルの撮影位置に応じて予め撮影または登録された前記吸着ノズル単体のマスター画像を記憶部から読み出す、又は外部から受信することにより取得し、
前記電子部品を保持した前記吸着ノズルの実画像と前記マスター画像とに基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断する、部品搭載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品を基板に搭載する部品搭載装置に使用されるロータリーヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

部品搭載装置に使用される実装ヘッド一つに、ロータリーヘッドがある。ロータリーヘッドは、回転体に対して、ノズルシャフトを円周上に複数配置している。ノズルシャフトは先端に吸着ノズルを取り付けており、電子部品を吸着保持する。ロータリーヘッドは、ノズルシャフトを直線状に配置するインラインヘッドに比べて、ノズルシャフトを狭ピッチで配置することが出来、ノズルシャフトの搭載効率に優れるというメリットがある。また、ロータリーヘッドは、吸着ノズルにより保持した電子部品の有無や吸着姿勢を判断するため、画像認識用のカメラを有するものがある。

【0003】

下記特許文献１は、回転体の外側に、画像認識用のカメラを配置して、電子部品を吸着保持した吸着ノズルを撮影している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５５８４６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図２５に示すように、画像認識用のカメラ４１０を、回転体４００の外側に配置している場合、電子部品を吸着保持した吸着ノズル４２０を撮影できる位置が、カメラ正面の１か所（図の例では４５°の位置）に制限されるという問題がある。

【0006】

本発明は、電子部品を吸着した吸着ノズルを、周方向の複数位置で、撮影可能とする、ことを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

電子部品の実装に使用されるロータリーヘッドは、支持部材と、前記支持部材に対して回転可能に支持された回転体と、前記回転体に対して円周状に配置された複数のノズルシャフトと、前記ノズルシャフトの下端に取り付けられた吸着ノズルと、画像認識装置と、を備え、前記回転体は、中心に軸孔を有し、前記画像認識装置は、前記軸孔の下端に位置する反射体と、前記回転体の軸線方向に対して撮影の光軸方向が一致する撮影装置と、を備え、前記反射体は、側面に反射層を有する錐体形状又は錐台形状であり、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の撮影光路は、前記電子部品から前記回転体の中心に進み、その後、前記反射体の側面で前記回転体の軸線に沿う方向に反射した後、前記軸孔を経由して、前記撮影装置に至る。この構成では、回転体の中心に向かう光路を、電子部品の撮影光路としており、錐体形状の反射体で光を回転体の軸線に沿う方向に反射させて撮影を行う。そのため、周方向の複数の位置で、電子部品の側面方向の撮影が可能となる。

【0008】

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記撮影装置の前記撮影の光軸と同軸の光源を備えてもよい。この構成は、光源及びロータリーヘッドの小型化に有効である。

【0009】

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記反射体は、側面に反射層を有する錐台形状であり、前記反射体は、前記回転体の前記軸孔に対応して、基板撮影用の内部光路を有し、前記撮影装置は、前記反射体の前記側面を用いた電子部品の撮影と、前記反射体の前記内部光路を用いた基板の撮影が可能である。１つの撮影装置で、電子部品だけでなく、基板の撮影も行うことが出来る。電子部品用と基板用に２つの撮影装置を持つ必要がなくなるので、部品点数を削減できる。

【0010】

前記ロータリーヘッドの一実施態様として、前記反射体の前記内部光路には、レンズが設けられている。レンズにより、焦点調整が可能となり、鮮明な基板画像が得られる。つまり、電子部品と基板を１つの撮影装置で撮影する場合、電子部品に焦点が合うように撮影装置の光学系を設計すると、光路長の違いにより、基板には、焦点が合わない場合がある。内部光路に設けたレンズにより、基板に対する焦点のずれを修正することで、１つの撮影装置で、電子部品だけでなく、基板もピントの合った画像が得られる。

【0011】

部品搭載装置は、上記のロータリーヘッドと、前記ロータリーヘッドを制御する制御部と、を備える。

【0012】

前記部品搭載装置の一実施態様として、前記制御部は、複数の前記吸着ノズルまたは／および複数の前記吸着ノズルに保持された複数の前記電子部品を、前記撮影装置により一度に撮影してもよい。この構成では、撮影を吸着ノズル単位で行う場合に比べて、撮影回数を少なくすることが出来る。特に、ロータリーヘッドに多数の吸着ノズルを搭載している場合、撮影回数が多く撮影時間が長くなるので、有効である。

【0013】

前記部品搭載装置の一実施態様として、前記制御部は、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを前記撮影装置により撮影し、前記ロータリーヘッドの回転に伴う前記吸着ノズルの撮影位置に応じて予め撮影または登録された前記吸着ノズル単体のマスター画像を記憶部から読み出す、又は外部から受信することにより取得し、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルの実画像と前記マスター画像とに基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断してもよい。実画像とマスター画像を比較することで、電子部品の認識が容易となる。そのため、電子部品の吸着状態を正確に判断できる。

【0014】

前記部品搭載装置の一実施態様として、前記撮影装置による前記電子部品の撮影方向が、前記ロータリーヘッドの回転に伴う撮影位置により異なる場合、前記制御部は、前記吸着ノズルで前記電子部品を吸着保持してから基板に搭載するまでの間に、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを、前記撮影装置により、複数の撮影位置で撮影することにより、前記電子部品を複数方向から撮影した実画像を取得し、複数方向からの実画像に基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態を判断してもよい。この構成では、１方向からの画像に基づいて、電子部品の吸着状態を判断する場合に比べて、吸着状態を正確に判断することが出来る。

【0015】

前記部品搭載装置の一実施態様として、前記制御部は、前記吸着ノズルで前記電子部品を吸着保持してから基板に搭載するまでの間に、前記電子部品を保持した前記吸着ノズルを、前記撮影装置により、前記ロータリーヘッドの回転に伴う複数の撮影位置で撮影し、各撮影位置での認識結果に基づいて、前記吸着ノズルに保持された前記電子部品の吸着状態の変化を検出してもよい。この構成では、吸着ノズルに対する電子部品の吸着状態の変化を検出することで、異常を早期に検出することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、回転体に保持された電子部品を、周方向の複数位置で、撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態１において、部品搭載装置の平面図

【図2】ロータリーヘッドの斜視図

【図3】ロータリーヘッドの一部を拡大した斜視図

【図4】ロータリーヘッドの要部断面図

【図5】回転体の構造を示す斜視図

【図6】ロータリーヘッドの要部断面図

【図7】負圧の供給経路を示す図

【図8】図６の一部を拡大した図

【図9】図５のＢ部を拡大した図

【図10】部品搭載装置の電気的構成を示すブロック図

【図11】ロータリーヘッドを斜め下方から見た斜視図

【図12】電子部品の撮影光路を示す図

【図13A】電子部品の補正前の画像

【図13B】電子部品の補正後の画像

【図14】電子部品の撮影光路を示す図

【図15】実施形態２において、差画像を示す図

【図16】実施形態３において、回転体及び吸着ノズルの平面図

【図17】吸着ノズルの斜視図

【図18】各撮影位置のマスター画像を示す図

【図19】実施形態４において、回転体と各撮影位置での実画像を示す図

【図20】吸着ノズルの斜視図

【図21】実施形態５において、回転体と各撮影位置での実画像を示す図

【図22】電子部品の搭載処理のフローチャート図

【図23】実施形態６において、画像認識装置の概略図

【図24】反射体の他の支持方法を示す図

【図25】画像認識装置の従来構造を示す図

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜実施形態１＞
１．部品搭載装置の全体構成
図１は部品搭載装置１の平面図である。部品搭載装置１は基板に電子部品を搭載する装置である。部品搭載装置１は、基台１０と、プリント基板Ｂ１（基板の一例）を搬送するための搬送コンベア２０と、ロータリーヘッド５０と、ロータリーヘッド５０を平面方向（ＸＹ軸方向）に移動させる駆動装置３０と、部品供給部４０と、を備えている。

【0019】

基台１０は、概ね長方形状である。基台１０は、バックアップ装置（図略）を有している。バックアップ装置は、搬送コンベア２０の下方に位置する。バックアップ装置は、プリント基板Ｂ１上に電子部品Ｅを実装する際にそのプリント基板Ｂ１をバックアップする。以下の説明では、プリント基板Ｂ１の搬送方向（図１の左右方向）をＸ軸方向とし、基台１０の短辺方向（図１の上下方向）をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とする。

【0020】

搬送コンベア２０は、Ｙ軸方向における基台１０の略中央位置に配置され、プリント基板Ｂ１をＸ軸方向に沿って搬送する。搬送コンベア２０は、一対のコンベアベルト２２を備えている。プリント基板Ｂ１は、一対のコンベアベルト２２により、搬送方向の一方側（図１で示す右側）から基台１０上の作業位置（図１の二点鎖線で囲まれる位置）に搬入される。そして、プリント基板Ｂ１は、作業位置で停止して基台１０に固定され、電子部品Ｅの搭載作業がされた後、コンベアベルト２２により、他方側（図１で示す左側）に搬出される。

【0021】

部品供給部４０は、搬送コンベア２０の両側（図１の上下両側）においてＸ軸方向に並んで２箇所ずつ、計４箇所に配されている。部品供給部４０には、複数のフィーダ４２がＸ軸方向に並んで取り付けられている。各フィーダ４２は、電子部品Ｅを一つずつ供給する。

【0022】

駆動装置３０は、一対のＹビーム３２と、Ｘ軸サーボ機構と、Ｙ軸サーボ機構と、を含む。一対のＹビーム３２は、基台１０のＸ軸方向の両側に位置している。一対のＹビーム３２は、Ｙ軸方向に長い形状である。

【0023】

Ｙ軸サーボ機構は、一対のＹ軸ガイドレール３３Ｙと、Ｘビーム３６と、Ｙ軸ボールねじ３４Ｙと、Ｙ軸サーボモータ３５Ｙとを有している。一対のＹ軸ガイドレール３３Ｙは、Ｙ軸方向に延びており、一対のＹビーム３２に取り付けられている。

【0024】

Ｘビーム３６は、Ｘ軸方向に長い形状である。Ｘビーム３６は、一対のＹ軸ガイドレール３３Ｙにより、Ｙ軸方向にスライド可能に支持されている。また、Ｘビーム３６には、Ｙ軸ボールねじ３４Ｙと螺合するボールナット（図略）が固定されている。

【0025】

Ｙ軸サーボモータ３５Ｙが駆動すると、Ｙ軸ボールねじ３４Ｙに沿ってボールナットが進退し、その結果、Ｘビーム３６及び後述するロータリーヘッド５０がＹ軸ガイドレール３３Ｙに沿ってＹ軸方向に移動する。

【0026】

Ｘ軸サーボ機構は、Ｘビーム３６に対して取り付けられたＸ軸ガイドレール（不図示）と、Ｘ軸ボールねじ３４Ｘと、ベースパネル４７と、Ｘ軸サーボモータ３５Ｘとを有している。

【0027】

ベースパネル４７は、図２に示すように、上下方向に長い縦長な形状であり、その表面側には、支持部材５１を介して、ロータリーヘッド５０が取り付けられている。ベースパネル４７は、Ｘビーム３６に対して、Ｘ軸ガイドレールにより、Ｘ軸方向にスライド可能に支持されている。また、ベースパネル４７には、Ｘ軸ボールねじ３４Ｘと螺合するボールナット（図略）が取り付けられている。

【0028】

Ｘ軸サーボモータ３５Ｘが駆動すると、Ｘ軸ボールねじ３４Ｘに沿って、ベースパネル４７が進退し、その結果、ロータリーヘッド５０が、Ｘビーム３６上をＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。

【0029】

上記の通り、ロータリーヘッド５０は、Ｘ軸サーボ機構及びＹ軸サーボ機構によって、基台１０上の可動領域内で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能とされている。

【0030】

また、基台１０上には、固定カメラ４６が、設置されている。固定カメラ４６は、Ｘ軸方向に隣り合う、２つの部品供給部４０間において、撮影面を上に向けて配置されている。固定カメラ４６は、主として、ロータリーヘッド５０の吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅの底面画像を撮影する。電子部品Ｅの底面画像から、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着位置ずれなどを検出することが出来る。

【0031】

（ロータリーヘッドの構成）
ロータリーヘッド５０は、電子部品Ｅを、プリント基板Ｂ１上に搭載する装置である。ロータリーヘッド５０は、回転体６０と、支持部材５１と、を有している。支持部材５１は、回転体６０を回転可能な状態で支持する部材であり、図３、図４に示すように、アッパベース５２と、センターベース５３と、ロアベース５４と、を備えている。

【0032】

回転体６０は、Ｚ軸方向（上下方向）に沿った軸状の回転軸６１と、ヘッド本体６４と、外筒部６８と、１８本のノズルシャフト１００と、を含む。回転体６０は、図１に示すように、概ね円形である。

【0033】

回転軸６１は、回転体６０の中心（円の中心）Ｏに位置しており、図４に示すように、アッパベース５２に対して、軸受け５２Ａを介して、回転可能に支持されている。回転軸６１は、軸孔６２を有している。軸孔６２は、回転体６０の軸線Ｌｓに沿って上下方向に形成されており、回転軸６１を上下に貫通する。軸線Ｌｓは、回転体６０の中心Ｏを通る上下方向の直線である。

【0034】

回転軸６１の上部には、回転ジョイント９０が取り付けられている。回転ジョイント９０は、上下に貫通する筒型であり、アッパベース５２に対してフランジ９５を介して固定されている。回転ジョイント９０の内周下部には、回転軸６１の上部が相対回転可能に嵌め合わされている。回転ジョイント９０は、回転軸６１の回転に拘わらず、非回転である。

【0035】

回転ジョイント９０は、回転する回転軸６１の軸孔６２に対して、負圧を供給するための継手であり、その周面に、負圧の導入孔９１を有している。回転ジョイント９０の上端部には、封止板９３が設けられている。封止板９３は、回転ジョイント９０の内周に隙間なく装着可能な円盤状であり、負圧の漏れを防止している。

【0036】

回転ジョイント９０の封止板９３と、後述する回転軸６１の封止板６３は、アクリル板など光を透過する透過性を有する材料である。その理由は、回転ジョイント９０と回転軸６１の軸孔６２が負圧の供給経路である以外に、電子部品Ｅの撮影光路Ｌｇになっているからである。

【0037】

ヘッド本体６４は、図５、図６に示すように、回転軸６１より大径な略円柱状である。ヘッド本体６４は、回転軸６１の下部に固定されていて、回転軸６１と共に一体回転する。
ヘッド本体６４は、支持部材５１のロアベース５４の内周側に位置しており、ロアベース５４に対して相対回転可能な状態で支持されている。尚、図５は、支持部材５１を省略し、ヘッド本体６４を示した図となっている。

【0038】

ヘッド本体６４には、周方向に等間隔で、貫通孔６５が１８個形成されている。各貫通孔６５には、筒状のシャフトホルダ５７を介して、ノズルシャフト１００が取り付けられている。

【0039】

ノズルシャフト１００は、Ｚ軸方向に沿った軸状である。ノズルシャフト１００の先端（下端）には、吸着ノズル１２０が取り付けられている。

【0040】

ノズルシャフト１００の上部外周面には、コイルばね１３０が取り付けられている。コイルばね１３０は、ノズルシャフト１００を上向きに付勢する。

【0041】

また、ロータリーヘッド５０は、各ノズルシャフト１００を、ヘッド本体６４に対してＺ軸方向（上下方向）に昇降させるための２つのＺ軸駆動装置８０を備えている。

【0042】

Ｚ軸駆動装置８０は、図６に示すように、支持部材５１のアッパベース５２に取り付けられており、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚと、Ｚ軸可動部８４とを有している。Ｚ軸可動部８４は、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚの駆動により、Ｚ軸方向（上下方向）に移動する。

【0043】

Ｚ軸可動部８４の下端側部には、カムフォロア８６が取り付けられている。Ｚ軸リニアモータ３５Ｚの駆動により、Ｚ軸可動部８４が図６に示す初期位置から下降すると、カムフォロア８６がノズルシャフト１００の上端部に当接し、ノズルシャフト１００の全体がコイルばね１３０の弾性力に抗って下降する。

【0044】

Ｚ軸駆動装置８０は、図５、図６に示すように、ノズルシャフト１００の上方において、ヘッド本体６４の回転軸６１を挟んでロータリーヘッド５０の左右両側（Ｘ軸方向両側）に対称配置されており、１８本のノズルシャフト１００のうち、図６の左右両側（Ｘ軸方向両側）の昇降操作位置にあるノズルシャフト１００をＺ軸方向に昇降させる。

【0045】

図７に示すように、回転軸６１の下部周壁には、円周状に配置された各ノズルシャフト１００に対応して、出口孔６１Ａが円周状に配置されている。また、ヘッド本体６４は、円周状に配置された各ノズルシャフト１００に対応して、負圧通路６４Ａと、エアバルブ１４０を有している。

【0046】

回転軸６１の各出口孔６１Ａと各負圧通路６４Ａはそれぞれ連通しており、回転軸６１の軸孔６２より供給される負圧は、出口孔６１Ａ、負圧通路６４Ａ、エアバルブ１４０を通じて、各ノズルシャフト１００に供給される。

【0047】

つまり、この例では、回転ジョイント９０の導入孔９１より、回転軸６１の軸孔６２に供給された負圧を、１８分岐させて、ヘッド本体６４に配置された１８本の各ノズルシャフト１００に対して供給することが出来る。

【0048】

そして、ノズルシャフト１００に対する負圧の供給により、吸着ノズル１２０の先端に吸引力が生じて、電子部品Ｅを保持することが出来る。

【0049】

尚、図７に示すように、回転軸６１の軸孔６２には、負圧の漏れを抑制するため、封止板６３が設けられている。封止板６３は、軸孔６２に隙間なく装着可能な円盤状であり、出口孔６１Ａの下方位置に配置されている。封止板６３は、アクリル板など光を透過する透過性を有する材料である。

【0050】

エアバルブ１４０は、スプール式であり、弁体１４５を上下方向に移動させることで、ノズルシャフト１００に供給する圧力を、負圧と正圧とに切り替えることが出来る。

【0051】

エアバルブ１４０に対する正圧の供給経路５４Ａは、ヘッド本体６４を支持するロアベース５４に設けられている。正圧の供給経路５４Ａは２か所だけであり、いずれかの正圧の供給経路５４Ａとバルブの供給経路が一致した時のみ、エアバルブ１４０からノズルシャフト１００に対して正圧の供給が可能である。

【0052】

この例では、ノズルシャフト１００が昇降操作位置にある時に、正圧の供給経路５４Ａとバルブの供給経路が一致し、エアバルブ１４０からノズルシャフト１００に対して正圧の供給が可能である。吸着ノズル１２０は、正圧の供給により、先端部に保持した電子部品Ｅを解放する。

【0053】

図６に示すように、回転軸６１の上部寄りの位置には、Ｎ軸被駆動ギヤ６１Ｎと、Ｒ軸被駆動ギヤ６８Ｒが上下に配置されている。Ｎ軸被駆動ギヤ６１Ｎは回転軸６１と結合し、Ｒ軸被駆動ギヤ６８Ｒは、外筒部６８と結合している。

【0054】

Ｎ軸駆動装置４５は、ヘッド本体６４を回転駆動する装置である。Ｎ軸駆動装置４５は、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎを有している（図２参照）。Ｎ軸サーボモータ３５Ｎを駆動すると、モータ３５Ｎの動力が、Ｎ軸被駆動ギヤ６１Ｎを介して、回転軸６１に伝わる。そのため、回転軸６１と共にヘッド本体６４が回転し、ヘッド本体６４に支持された１８本のノズルシャフト１００がヘッド本体６４と一体的に回転する構造になっている。

【0055】

外筒部６８は、図６、図８に示すように、回転軸６１の外側に位置しており、回転軸６１の外周面を囲っている。外筒部６８は、上下方向の両端を、ベアリングを介して、回転軸６１とヘッド本体６４に対してそれぞれ軸受けしており、回転軸６１やヘッド本体６４に対して相対的に回転可能となっている。

【0056】

Ｒ軸駆動装置７０は、各ノズルシャフト１００をその軸線Ｌｒ周りに回転駆動する装置である。Ｒ軸駆動装置７０は、図２、図３、図８に示すように、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒと、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒの出力軸に設けられ、Ｒ軸被駆動ギヤ６８Ｒと噛み合わされたＲ軸駆動ギヤ７２Ｒと、共通ギヤ５５を有している。

【0057】

共通ギヤ５５は、図８に示すように、外筒部６８の下部に設けられている。共通ギヤ５５は、図９に示すように、各シャフトホルダ５７のギヤ５７Ｒと噛み合わされている。Ｒ軸サーボモータ３５Ｒを駆動すると、モータ３５Ｒの動力が、Ｒ軸駆動ギヤ７２Ｒ及びＲ軸被駆動ギヤ６８Ｒを介して、外筒部６８、共通ギヤ５５に伝わり、外筒部６８と共通ギヤ５５が回転する。

【0058】

共通ギヤ５５が回転すると、ギヤ５７Ｒとの噛み合いにより、各シャフトホルダ５７が回転する。そして、各シャフトホルダ５７と各ノズルシャフト１００は、ボールスプライン結合していることから、共通ギヤ５５の回転に伴って、１８本のノズルシャフト１００がその軸線Ｌｒ周りにおいて同方向及び同角度に一斉に回転する。

【0059】

このような構成とすることで、Ｘ軸サーボモータ３５Ｘ、Ｙ軸サーボモータ３５Ｙ、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎ、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒ、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚを所定のタイミングで作動させることにより、フィーダ４２を通じて供給される電子部品Ｅをロータリーヘッド５０により取り出して、プリント基板Ｂ１上に搭載する実装処理を実行することが出来る。

【0060】

すなわち、フィーダ４２から電子部品Ｅを取り出す場合、ロータリーヘッド５０をフィーダ上方に移動させる。ロータリーヘッド５０がフィーダ上方に移動したら、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚを駆動して、昇降操作位置にある１本目のノズルシャフト１００を図６に示す上昇端位置Ｓ１から下降させる。

【0061】

ノズルシャフト１００の先端に設けられた吸着ノズル１２０がフィーダ４２による供給される電子部品Ｅの上面の高さに下降するタイミングに合わせて、負圧を供給することで、フィーダ４２から電子部品Ｅを取り出すことができる。

【0062】

このような動作を、１８本のノズルシャフト１００についてそれぞれ行うことで、１つのロータリーヘッド５０で、フィーダ４２から１８個の電子部品Ｅを取り出すことが出来る。

【0063】

次に、取り出した電子部品Ｅをプリント基板Ｂ１に搭載する場合、ロータリーヘッド５０をフィーダ上方からプリント基板Ｂ１上に移動させる。

【0064】

ロータリーヘッド５０がプリント基板上方に移動したら、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚを駆動して、昇降操作位置に位置する１本目のノズルシャフト１００を、図６に示す上昇端位置Ｓ１から下降させる。

【0065】

吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅが、プリント基板Ｂ１の高さに下降するタイミングに合わせて、負圧を正圧に切り換えることで、電子部品Ｅをプリント基板Ｂ１に搭載できる。このような動作を、１８本のノズルシャフト１００についてそれぞれ行うことで、フィーダ４２から取り出した１８個の電子部品を、プリント基板Ｂ１上に搭載することが出来る。

【0066】

上記では、２つのＺ軸駆動装置８０のうち一方だけを利用し、プリント基板Ｂ１に対して電子部品Ｅを１つずつ搭載する例を説明した。この他にも、２つのＺ軸駆動装置８０の双方を利用して、２本のノズルシャフト１００を同時に昇降させて、プリント基板Ｂ１に対して２つの電子部品Ｅを同時に搭載するようにしてもよい。また、２つのＺ軸駆動装置８０を交互に使用することも可能である。

【0067】

２．電気的構成
次に部品搭載装置１の電気的構成を説明する。部品搭載装置１は、コントローラ２００によってその全体が制御統括されている。コントローラ２００は、図１０に示すように、ＣＰＵ等により構成される制御部２１１を備えている。制御部２１１には、モータドライバ２１２と、記憶部２１３と、画像処理部２１４Ａ、２１４Ｂと、入出力部２１５と、フィーダ通信部２１６、外部通信部２１７、表示部２１８と、操作部２１９と、がそれぞれ接続されている。

【0068】

モータドライバ２１２は、電子部品の搭載プログラムに従って、Ｘ軸サーボモータ３５Ｘ、Ｙ軸サーボモータ３５Ｙ、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎ、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒ、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚを制御する。また、モータドライバ２１２は、搬送プログラムに従って、搬送コンベア２０を駆動させる。

【0069】

記憶部２１３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。記憶部２１３には、電子部品Ｅの搭載プログラムやプリント基板の搬送プログラム、及び電子部品Ｅの画像認識に使用されるマスター画像Ｇ２や、その他各種データが記憶されている。

【0070】

画像処理部２１４Ａには、撮影装置であるサイドビューカメラ１５１から出力される画像が取り込まれるようになっており、取り込まれた画像の補正や解析が行われる。また、画像処理部２１４Ｂには、固定カメラ４６から出力される画像が取り込まれるようになっており、取り込まれた画像の補正や解析が行われる。

【0071】

入出力部２１５には、各種センサやスイッチが接続されている。フィーダ通信部２１６は、部品供給部４０に取り付けられた各フィーダ４２と接続されており、各フィーダ４２を統括して制御する。

【0072】

表示部２１８は、表示画面を有する液晶表示装置等から構成され、部品搭載装置１の状態等を表示画面上に表示する。操作部２１９はキーボード等であり、部品搭載装置１に対して各種設定や条件などを入力操作できる。

【0073】

３．画像認識装置
ロータリーヘッド５０は、図４、図６に示すように、画像認識装置１５０を有している。画像認識装置１５０は、サイドビューカメラ１５１と、反射体１６１と、ハーフミラー１７１と、光源１８１と、を備える。

【0074】

サイドビューカメラ１５１は、回転ジョイント９０の上方に位置し、撮影面を回転軸６１の軸孔６２に向けている。サイドビューカメラ１５１のカメラ光軸Ｌｃは、回転体６０の軸線Ｌｓと一致している。サイドビューカメラ１５１は、ブラケット（図略）を介して、アッパベース５２に固定されている。サイドビューカメラ１５１は、イメージセンサなどの撮像部を内部に有する。サイドビューカメラ１５１は、撮影装置の一例である。またカメラ光軸Ｌｃは、撮影の光軸に相当する。

【0075】

反射体１６１は、図８に示すように、回転軸６１の下端に位置している。反射体１６１は、円錐形状である。反射体１６１の側面（周側面の全周）１６２は、金属皮膜からなる反射層である。

【0076】

反射体１６１は、回転軸６１に対して円筒状の保持具１６５で固定されており、回転軸６１と一体的に回転する。保持具１６５は、アクリルなど透光性の部材である。

【0077】

ハーフミラー１７１は、軸線Ｌｓ上において、回転ジョイント９０とサイドビューカメラ１５１との間に、配置されている。光源１８１は、ハーフミラー１７１の右側方に配置されている。光源１８１は、ＬＥＤ又はレーザ光源である。

【0078】

光源１８１は、サイドビューカメラ１５１のカメラ光軸Ｌｃと同軸の同軸照明であり、光源１８１の光軸Ｌｐは、ハーフミラー１７１により約９０°反射して、サイドビューカメラ１５１のカメラ光軸Ｌｃと一致する。ハーフミラー１７１及び光源１８１は、ブラケット（図略）を介して、アッパベース５２に固定されている。

【0079】

光源１８１を点灯すると、図１２に示すように、照明光は、回転ジョイント９０、回転軸６１の軸孔６２を通って、反射体１６１に向かう。照明光は、反射体１６１の側面１６２で反射して、放射状に拡散する。これにより、円周状に位置する吸着ノズル１２０に保持された各電子部品Ｅを、中心から照らすことが出来る。

【0080】

そして、電子部品Ｅの側面で反射した反射光の一部が、回転体６０の中心Ｏに向かって水平に進み、その後、回転軸６１の下端に位置する反射体１６１の側面１６２で、上方に９０°反射する。そして、反射光は、回転軸６１の軸孔６２、回転ジョイント９０の内部を、軸線Ｌｓに沿って平行に進み、回転ジョイント９０の上方に位置するサイドビューカメラ１５１に至る。

【0081】

これにより、サイドビューカメラ１５１により、図１３Ａに示すように、吸着ノズル１２０及び吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅの実画像Ｇ１を撮影することが出来る。実画像Ｇ１は、吸着ノズル１２０及び電子部品Ｅの側面画像（側面を撮影した画像）である。実画像Ｇ１から吸着ノズル１２０による電子部品Ｅの吸着状態、つまり、電子部品Ｅの有無や、電子部品Ｅの吸着姿勢の良否を判断することが出来る。

【0082】

尚、吸着姿勢の良否は、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着位置のずれ量や、傾きの大きさ、部品の厚み寸法を許容値と比較することにより、判断することが出来る。

【0083】

本構成では、図１４に示すように、電子部品Ｗの反射光を、円錐形状をした反射体１６１を用いて軸孔６２へと導いているため、得られる実画像Ｇ１は、吸着ノズル１２０の軸方向に直交する方向（図１３ＢのＶ方向）の歪を生じる。そのため、第１画像処理部２１４Ａにて、歪を抑える補正を行うとよい。

【0084】

また、本構成では、円周状に配置された複数の吸着ノズル１２０及びそれに保持された電子部品Ｅを、一度に撮影することが可能である。つまり、制御部２１１は、ロータリーヘッド５０を制御して、複数の吸着ノズル１２０に、複数の電子部品Ｅを吸着保持する。その後、制御部２１１は、光源１８１を点灯すると共に、サイドビューカメラ１５１に指令を与えて撮影を行うことで、複数の吸着ノズル１２０及びそれに保持された電子部品Ｅを、一度に撮影することが出来る。図１３Ａ、１３Ｂの画像は、吸着ノズル１２０を９０°ピッチの４本配列にした場合のものであり、４本の吸着ノズル１２０及びそれに保持された電子部品Ｅを一括して一度に撮影している。第１画像処理部２１４Ａにて、上記した歪補正と共に、画像から必要な領域を切り出すことで、吸着ノズル１２０とそれに保持された電子部品Ｅの画像が得られる。

【0085】

３．効果
本構成では、図１２、図１４に示すように、吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅの撮影光路Ｌｇは、電子部品Ｅから回転体６０の中心Ｏに向かって水平に進み、その後、反射体１６１の側面１６２で回転体６０の軸線Ｌｓに沿う方向に反射した後、軸孔６２を経由して、サイドビューカメラ１５１に至る。そのため、周方向の任意位置で、電子部品Ｅの撮影が可能であり、撮影位置の制約がなくなる。従って、プリント基板Ｂ１に対して電子部品Ｅを搭載する搭載時に、ローターヘッド動作の自由度が高くなる。

【0086】

また、本構成では、回転軸６１の軸孔６２が、撮影光路と負圧の供給経路を兼用しているので、これらを別々に設ける場合に比べて、回転軸６１を含む回転体６０の全体を小型化出来るというメリットがある。

【0087】

＜実施形態２＞
実施形態２は、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着状態の判断方法について、一実施形態を開示する。実施形態２では、吸着ノズル１２０に吸着保持された電子部品の認識にマスター画像Ｇ２を使用する。

【0088】

マスター画像Ｇ２は、吸着ノズル単体をサイドビューカメラ１５１で撮影した画像である。マスター画像Ｇ２は、部品搭載装置１の稼働に先立って予め撮影し、記憶部２１３に予め記憶しておくとよい。マスター画像Ｇ２は、部品搭載装置１のメンテナンス時や生産開始前に撮影して、記憶部２１３に登録しておいてもよい。

【0089】

制御部２１１は、例えば、電子部品Ｅを吸着ノズル１２０で吸着保持して、その電子部品Ｅをプリント基板Ｂ１に搭載するまでの間に、電子部品Ｅを吸着保持した吸着ノズル１２０をサイドビューカメラ１５１により撮影を行う。

【0090】

その後、電子部品Ｅを吸着保持した吸着ノズル１２０の実画像Ｇ１と、吸着ノズル１２０のマスター画像Ｇ２とから、２つの画像Ｇ１、Ｇ２の差画像Ｇ３を作成する。

【0091】

差画像Ｇ３の作成により、図１５に示すように、実画像Ｇ１から２つの画像Ｇ１、Ｇ２に共通する部位（吸着ノズル１２０）を取り除いた画像、つまり、電子部品Ｅの単体の画像が取得できる。

【0092】

制御部２１１は、差画像Ｇ３から吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着状態を判断する。つまり、差画像Ｇ３に電子部品Ｅが含まれているか否かにより、吸着ノズル１２０に電子部品Ｅが吸着されているか、否かを判断する。また、差画像Ｇ３から電子部品Ｅの位置や傾きを検出して、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着姿勢の良否を判断する。

【0093】

先に説明したように差画像Ｇ３の作成により、電子部品単体の画像が得られるので、電子部品Ｅの形状が認識し易く、電子部品Ｅの吸着状態が判断しやすい。

【0094】

特に、反射画像は、透過画像に比べてコントラストが低い場合があり、実画像Ｇ１からでは、吸着ノズル１２０との境界が分かり難く、電子部品Ｅの形状認識がし難い場合があることから、有効である。

【0095】

＜実施形態３＞
実施形態３は、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着状態の判断方法について、一実施形態を開示する。この実施形態では、回転体６０に対して、吸着ノズル１２０を、４５°ピッチで８本配列にした場合を示す。

【0096】

吸着ノズル１２０の昇降操作位置は制限されているから、例えば、図１６に示すように、回転体６０に搭載された８本の吸着ノズル１２０を全て使用して、電子部品Ｅの搭載作業を行う場合、回転体６０を４５°ピッチで回転させる必要がある。

【0097】

図１６の回転体６０は、２７０°の位置で電子部品Ｅを吸着した後、図１６の矢印方向に１８０°回転し、９０°の位置Ｐｅでプリント基板Ｂ１に搭載する。

【0098】

この場合、吸着ノズル１２０は、２７０°の位置Ｐａ、３１５°の位置Ｐｂ、０°の位置Ｐｃ、４５°の位置Ｐｄ、９０°の位置Ｐｅでそれぞれ停止する。そのため、各位置Ｐａ～Ｐｅにて、サイドビューカメラ１５１により、電子部品Ｅを保持した吸着ノズル１２０の静止撮影することができる。

【0099】

吸着ノズル１２０の先端部１２１の形状には、円径や、長方形のものがある。図１７は、先端部１２１の断面形状が、長方形の吸着ノズル１２０である。

【0100】

図１６に示すように、回転体６０の回転時、吸着ノズル１２０の向きが同一に保たれるように、Ｒ軸の回転（各ノズルシャフトの軸線Ｌｒ周りの回転）を制御する場合がある。つまり、吸着ノズル１２０が周方向のどの位置にあっても、ノズル外形線１２３が常に同方向（図１６では水平）を向き、角度が変化しないように、Ｒ軸の回転（各ノズルシャフトの軸線Ｌｒ周りの回転）を制御する場合がある。

【0101】

このような場合、以下の課題がある。先端部１２１の形状が長方形の場合、回転体６０の中心Ｏから見た時に、撮影位置Ｐａ～Ｐｅが異なると、先端部１２１の見え方が相違する。

【0102】

例えば、撮影位置Ｐａや撮影位置Ｐｅでは、図１７のＡ方向から先端部１２１を見ることになり、撮影位置Ｐｃでは、図１７のＢ方向から先端部１２１を見ることになるためである。

【0103】

そのため、吸着ノズル１２０のマスター画像Ｇ２は、ロータリーヘッド５０の回転に伴う撮影位置Ｐａ～Ｐｅごとに撮影して、記憶部２１３に記憶しておくとよい。

【0104】

図１８は、マスター画像の一例であり、Ｇ２（０°）は、０°の撮影位置Ｐｃのマスター画像である。また、Ｇ２（４５°）は、４５°の撮影位置Ｐｄのマスター画像、Ｇ３（９０°）は、９０°の撮影位置Ｐｅのマスター画像である。

【0105】

以下、２７０°の位置Ｐａで吸着した電子部品を、４５°の撮影位置Ｐｄで撮影する場合を例にとって、電子部品Ｅの吸着状態の判断方法を説明する。

【0106】

制御部２１１は、電子部品Ｅを保持した吸着ノズル１２０を、サイドビューカメラ１５１により、４５°の撮影位置Ｐｄで撮影すると、記憶部２１３から、マスター画像Ｇ２（４５°）を読み出す。

【0107】

次に、制御部２１１は、４５°の撮影位置Ｐｄで撮影した実画像Ｇ１と、記憶部２１３から読み出したマスター画像Ｇ２（４５°）と、から２つの画像の差画像Ｇ３を作成する。差画像Ｇ３の作成は、制御部２１１の指示に基づき、第１画像処理部２１４Ａにて行うとよい。

【0108】

そして、制御部２１１は、得られた差画像Ｇ３から、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着状態を判断する。

【0109】

各撮影位置Ｐａ～Ｐｅに応じてマスター画像Ｇ２を予め用意しておくことで、差画像Ｇ３を作成した時に、吸着ノズル１２０の形状部分を正確に取り除くことが出来るので、電子部品Ｅの形状が認識し易くなり、認識精度が向上する。

【0110】

＜実施形態４＞
実施形態４は、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着状態の判断方法について、一実施形態を開示する。この実施形態では、回転体６０に対して、吸着ノズル１２０を、４５°ピッチで８本配列にした場合を示す。

【0111】

図１９に示すように、回転体６０の回転時、吸着ノズル１２０の向きが同一に保たれるように、Ｒ軸の回転（各ノズルシャフトの軸線Ｌｒ周りの回転）を制御する場合、サイドビューカメラ１５１による電子部品Ｅの撮影方向が、撮影位置により異なる。例えば、撮影位置Ｐａでは、電子部品Ｅを、図２０のＡ方向から撮影することになるし、撮影位置Ｐｃでは、電子部品Ｅを、図２０のＢ方向から撮影することになる。

【0112】

制御部２１１は、吸着ノズル１２０が電子部品Ｅを吸着してから、その電子部品Ｅをプリント基板Ｂ１に搭載するまでの間に、サイドビューカメラ１５１を用いて、電子部品Ｅを吸着保持した同一の吸着ノズル１２０を、周方向の複数の撮影位置Ｐで撮影する。これにより、電子部品Ｅを複数方向から撮影した実画像Ｇ１が取得できる。

【0113】

そして、複数の撮影位置Ｐでの認識結果に基づいて、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着状態を判断する。

【0114】

例えば、図１９に示すように、２７０°の位置Ｐａで、電子部品Ｅを吸着した後、矢印の方向に、回転体６０を１８０°回転し、吸着した電子部品Ｅを、９０°の位置Ｐｅで、プリント基板Ｂ１上に搭載する。

【0115】

この場合、制御部２１１は、２７０°の位置Ｐａと、そこから９０°回転した０°の位置Ｐｃの２つの撮影位置で、サイドビューカメラ１５１を用いて、電子部品Ｅを吸着した吸着ノズル１２０の撮影を行う。

【0116】

これにより、電子部品Ｅを図２０のＡ方向から撮影した実画像Ｇ１ａと、電子部品Ｅを図２０のＢ方向から撮影した実画像Ｇ１ｃが得られる。

【0117】

そして、制御部２１１は、Ａ方向とＢ方向の両実画像Ｇ１ａ、Ｇ１ｃとも、電子部品Ｅの吸着状態に異常がない場合に限り、正常と判断する。また、いずれかの画像Ｇ１ａ、Ｇ１ｃから吸着状態に異常が検出された場合、電子部品Ｅの吸着状態は、異常であると判断する。

【0118】

この方法では、複数方向から見た認識結果に基づいて、吸着状態を判断するので、一方向からだけの認識結果だけで判断する場合に比べて、電子部品Ｅの吸着状態の判断精度が大幅に向上する。

【0119】

特に、図２０に示すように、吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅが傾いている場合、Ａ方向からの認識結果だけでは、電子部品Ｅが傾いているのか、判断することが難しい。しかし、Ａ方向に加えてＢ方向の認識結果も考慮するため、電子部品Ｅの傾きの有無を精度よく判断することが出来る。

【0120】

＜実施形態５＞
実施形態５は、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着状態の判断方法について、一実施形態を開示する。この実施形態では、回転体６０に対して、吸着ノズル１２０を、４５°ピッチで８本配列にした場合を示す。

【0121】

吸着ノズル１２０による電子部品Ｅの吸着位置は、フィーダ４２による電子部品Ｅの供給精度や静電気、振動など様々な要因で、位置ずれが起きる場合がある。電子部品Ｅの吸着位置にずれがあると、回転体６０の回転中や移動中に、電子部品Ｅの吸着状態が変化する場合がある。例えば、回転体６０の回転に伴う慣性力で、吸着位置のずれが大きくなり、その結果、電子部品Ｅが傾く場合や、下落する場合がある。

【0122】

制御部２１１は、吸着ノズル１２０が電子部品Ｅを吸着してから、その電子部品Ｅをプリント基板Ｂ１に搭載するまでの間に、サイドビューカメラ１５１を用いて、電子部品Ｅを吸着した同一の吸着ノズル１２０を、ロータリーヘッド５０の回転に伴う、周方向の複数箇所で撮影する。

【0123】

例えば、図２１に示すように、回転体６０は、２７０°の位置Ｐａで、電子部品Ｅを吸着した後、矢印の方向に１８０°回転し、吸着した電子部品Ｅを、９０°の位置Ｐｅで、プリント基板Ｂ１上に搭載する。

【0124】

この場合、２７０°の位置Ｐａと、３１５°の位置Ｐｂ、０°の位置Ｐｃ、４５°の位置Ｐｄ、０°の位置Ｐｅで、電子部品Ｅを吸着した吸着ノズル１２０を撮影する。撮影位置Ｐａでは、吸着直後の電子部品Ｅを撮影することが出来る。また、撮影位置Ｐｂ～撮影位置Ｐｄでは、回転途中の電子部品Ｅを撮影することが出来る。また、撮影位置Ｐｅでは、搭載直前の電子部品Ｅを撮影することが出来る、

【0125】

図２２は、電子部品の搭載処理のフローチャートである。制御部２１１は、吸着ノズル１２０を用いて電子部品を吸着する吸着処理（Ｓ１０）を実行すると、その後、各撮影位置Ｐａ～Ｐｅにて、電子部品Ｅの吸着状態に異常があるか、否かを判断する（Ｓ２０～Ｓ６０）。

【0126】

つまり、電子部品Ｅを吸着した吸着ノズル１２０が撮影位置Ｐａにある時に１回目の撮影及び異常判断を行う（Ｓ２０）。その後、電子部品Ｅを吸着した吸着ノズル１２０が撮影位置Ｐｂまで移動して停止した時に２回目の撮影及び異常判断を行い（Ｓ３０）、吸着ノズル１２０が撮影位置Ｐｃまで移動して停止した時に３回目の撮影及び異常判断を行い（Ｓ４０）、吸着ノズル１２０が撮影位置Ｐｄまで移動して停止した時に４回目の撮影及び異常判断を行う（Ｓ５０）。そして、電子部品Ｅを吸着した吸着ノズル１２０が撮影位置Ｐｄまで移動して停止した時に５回目の撮影及び異常判断を行う（Ｓ６０）。

【0127】

制御部２１１は、全撮影位置Ｐａ～Ｐｅで、電子部品Ｅの吸着状態に異常がない場合、電子部品Ｅの吸着状態に変化はなく正常であると判断し、その電子部品Ｅを、プリント基板Ｂ１に対して搭載する搭載処理を実行する（Ｓ７０）。

【0128】

一方、制御部２１１は、撮影位置Ｐａ～Ｐｅのいずれかで、吸着ノズル１２０による電子部品Ｅの吸着状態に異常がある場合、その電子部品Ｅを廃棄するなどのエラー処理を行う（Ｓ８０）。エラー処理は、ロータリーヘッド５０を緊急停止する処理や、異常を報知する処理でもよい。

【0129】

図２１の例では、撮影位置Ｐａの画像Ｇ１ａは、吸着ノズル１２０が電子部品Ｅを保持しており、位置のずれもほとんどない。そのため、吸着直後、電子部品Ｅの吸着状態は正常であったと判断できる（Ｓ２０：ＹＥＳ）。

【0130】

撮影位置Ｐｂの画像Ｇ１ｂでは、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着位置にずれが発生している。そのため、画像Ｇ１ａ、Ｇ１ｂから、制御部２１１は、電子部品Ｅの吸着状態に変化があった事が検出できる。

【0131】

制御部２１１は、電子部品Ｅの吸着位置にずれが有る場合、ずれ量の大きさが許容範囲内であるか否かに基づいて、吸着状態の良否を判断する。図２１の例では、ずれ量の大きさは許容範囲内であり、正常と判断される（Ｓ３０：ＹＥＳ）。

【0132】

撮影位置Ｐｃでは、吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅに、傾きが生じている。そのため、画像Ｇ１ｂ、Ｇ１ｃから、制御部２１１は、電子部品Ｅの吸着状態に、更に変化があった事が検出できる。

【0133】

制御部２１１は、吸着ノズル１２０に電子部品Ｅが傾いて保持されている場合、傾きの大きさが許容範囲内であるか否かに基づいて、吸着状態の良否を判断する。図２１の例では、電子部品Ｅは大きく傾いており、許容範囲外であることから、異常と判断される（Ｓ４０：ＮＯ）。

【0134】

吸着異常と判断されると、その後、その電子部品Ｅは、撮影位置Ｐｃから撮影位置Ｐｄには送られず、エラー処理が実行される（Ｓ８０）。具体的には、その電子部品Ｅを廃棄する処理が実行される。エラー処理は、廃棄処理の他、異常を報知する処理やロータリーヘッド５０を緊急停止する処理でもあってもよい。

【0135】

尚、図２２は、吸着ノズル１本当たりの電子部品の搭載フローを示しており、複数本の吸着ノズル１２０を使用して電子部品Ｅの搭載処理を行う場合、図２２に示す電子部品の搭載フローを、搭載処理に使用される各吸着ノズル１２０のそれぞれについて行うとよい。

【0136】

この方法では、電子部品Ｅを吸着してから搭載するまでの間において、電子部品Ｅの吸着状態の変化を検出することができる。また、吸着異常を認識した時に、エラー処理を行うことで、吸着異常を生じた電子部品Ｅがプリント基板上に落下するリスクを低減することが可能となる。

【0137】

＜実施形態６＞
実施形態１の画像認識装置１５０では、反射体１６１は円錐形状であった。図２３に示すように、実施形態６の画像認識装置３５０では、反射体３６１は円錐台形状である。つまり、反射体３６１は、円錐の上部を水平に切り取った台状である。反射体３６１の反射体３６１の側面３６２は、反射体１６１と同様に、金属皮膜からなる反射層である。

【0138】

反射体３６１は、回転体６０の中央下部に位置しており、実施形態１と同様に、電子部品Ｅからの撮影光を回転軸６１の軸方向にあたる上方に反射する。

【0139】

また、反射体３６１は、中心部に貫通孔３６５を有している。貫通孔３６５は、回転体６０の軸孔６２に対応してその下方に位置している。貫通孔３６５は、反射体３６１を上下に貫通する。サイドビューカメラ３５１は、軸孔６２、貫通孔３６５を通じて、プリント基板Ｂ１の上面を視野に収めることが出来る。そのため、サイドビューカメラ３５１により、吸着ノズル１２０に保持した電子部品Ｅだけでなく、プリント基板Ｂ１上に設けた位置マークＭを画像認識することが出来る。貫通孔３６５は、反射体３６１に形成された内部通路の一例である。

【0140】

また、貫通孔３６５の内部には、レンズ３６７、３６８が埋め込まれている。具体的には、貫通孔３６５の上部と下部に埋め込まれている。レンズ３６７、３６８により、焦点調整が可能となり、鮮明な基板画像が得られる。つまり、電子部品Ｅとプリント基板Ｂ１を１つのサイドビューカメラ３５１で撮影する場合、電子部品Ｅに焦点が合うようにサイドビューカメラ３５１の光学系を設計すると、光路長の違いにより、プリント基板Ｂ１には、焦点が合わない場合がある。貫通孔３６５に設けたレンズ３６７、３６８により、プリント基板Ｂ１に対する焦点のずれを修正することで、電子部品Ｅだけでなく、プリント基板Ｂ１もピントの合った画像が得られる。レンズ３６７、３６８の個数は２つに限らず、焦点の調整ができれば、１つでもよい。また、２以上でもよい。

【0141】

尚、反射体３６１の内部通路は、反射体３６１の内部を光が通過できる経路であれば、空洞の経路に限らず、例えば、貫通孔３６５に無色透明なガラス棒を挿入した経路や、無色透明な樹脂を充填した経路でもよい。

【0142】

また、実施形態１の画像認識装置１５０は、光源１８１を、サイドビューカメラ１５１のカメラ軸Ｌｃと同軸の同軸照明とした。実施形態６の画像認識装置３５０では、光源３８１を、回転体６０の外側に配置して、吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅを回転体６０の外側から照らす。

【0143】

光源３８１を回転体６０の外側に配置することで、サイドビューカメラ３５１により、吸着ノズル１２０に保持された電子部品Ｅの透過画像を撮影することが出来る。

【0144】

＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0145】

（１）実施形態１では、電子部品を撮影する撮影装置として、サイドビューカメラ１５１を例示した。撮影装置は、フォトセンサ等の受光素子やイメージセンサ等の撮像素子を有する装置であれば、カメラ以外でもよい。

【0146】

（２）実施形態１では、サイドビューカメラ１５１のカメラ光軸Ｌｃを、回転体６０の軸線Ｌｓと一致させた。カメラ光軸Ｌｃは、回転体６０の軸線Ｌｓと必ずしも一致する必要はない。カメラ光軸Ｌｃは、回転体６０の軸線Ｌｓに沿って進む光が入光できるように、カメラ光軸Ｌｃの方向が、回転体６０の軸線Ｌｓの方向と一致していればよい。つまり、カメラ光軸Ｌｃの方向が、回転体６０の軸線Ｌｓに沿った上下方向であればよい。

【0147】

（３）実施形態１では、図４に示すように、回転軸６１の軸線Ｌｓとカメラ光軸Ｌｃが一致するように、サイドビューカメラ１５１を回転軸６１の軸上に配置した。サイドビューカメラ１５１は、回転軸Ｌｓとカメラ光軸Ｌｃが一致するようになっていれば、必ずしも、回転軸６１の軸上になくてもよい。例えば、サイドビューカメラ１５１と光源１８１の配置を反転し、カメラ光軸Ｌｃを、ハーフミラー１７１を用いて、回転軸６１の軸線Ｌｓと一致させてもよい。

【0148】

（４）実施形態１では、サイドビューカメラ１５１を用いて、円周状に配置された複数の吸着ノズル１２０及びそれに保持された電子部品Ｅを、一度に撮影した。この場合、電子部品Ｅの吸着有無にかかわらず、吸着ノズル１２０と電子部品Ｅとが収まる視野を対象に撮影をおこなう。この他にも、サイドビューカメラ１５１を用いて、円周状に配置された複数の吸着ノズル１２０だけを一度に撮影してもよい。また、サイドビューカメラ１５１を用いて、円周状に配置された複数の吸着ノズル１２０に保持された複数の電子部品Ｅだけを一度に撮影してもよい。また、撮影のタイミングは、ロータリーヘッド５０が停止しているタイミングに限らず、回転中に撮影しても構わない。

【0149】

（５）実施形態１では、反射体１６１を円錐形状とし、実施形態６では、反射体３６１を円錐台形状とした。反射体１６１、３６１は、円錐形状や円錐台形状以外にも、角錐形状や角錐台形状でもよい。つまり、錐体形状や錐台形状であればよい。角錐形状は、正多角錐が好ましく、角錐台形状は正多角錐台が好ましい。

【0150】

（６）実施形態２では、マスター画像Ｇ２のデータを、コントローラ２００のメモリ２１３に記憶した。マスター画像Ｇ２は、外部から受信してもよい。例えば、部品搭載ラインの管理装置などに記憶しておき、必要に応じて、受信してもよい。

【0151】

（７）実施形態１では、光源１６０の光路と、負圧の供給経路とを兼用する構成とした。負圧の供給経路を光路とは別に設けてもよい。例えば、回転軸の軸孔を第１軸孔と第２軸孔の二重構造とし、内側の第１軸孔を光路用、外側の第２軸孔を負圧の供給経路用にしてもよい。

【0152】

（８）実施形態１では、円錐状の反射体１５１を、円筒状の保持具１６５を用いて、回転体６０に固定した。これ以外にも、図２４に示すように、円錐状の反射体１５１をベース３８０に固定し、複数本の支柱３７０を用いて、回転体６０に固定してもよい。

【0153】

（９）実施形態１では、サイドビューカメラ１５１により撮影した実画像Ｇ１から吸着ノズル１２０による電子部品Ｅの吸着状態、つまり、電子部品Ｅの有無や、電子部品Ｅの吸着姿勢の良否を判断した。吸着状態の判断は、電子部品Ｅの有無、吸着姿勢の良否のうち、少なくともいずれか一方だけを判断するものであってもよい。他の実施形態２～６も同様である。

【0154】

（１０）実施形態２、３では、電子部品Ｅを吸着保持した吸着ノズル１２０の実画像Ｇ１と、吸着ノズル１２０のマスター画像Ｇ２とから、２つの画像Ｇ１、Ｇ２の差画像Ｇ３を作成した。そして、作成した差画像Ｇ３に基づいて、吸着ノズル１２０に対する電子部品Ｅの吸着姿勢の良否を判断した。この他にも、２つの画像Ｇ１、Ｇ２を比較することにより、実画像Ｇ１中の電子部品Ｅを認識し、吸着ノズル１２０に対する吸着姿勢の良否を判断してもよい。つまり、２つの画像Ｇ１、Ｇ２に基づいて、吸着姿勢の良否を判断するものであれば、必ずしも、差画像Ｇ３を作成する必要はない。また、マスター画像Ｇ２はノズル形状情報から作成可能な仮想画像、画像処理上のマスク画像であってもよく、画像にこだわらなくとも、部品、ノズル、背景等の輝度の数値のみの情報であってもよい。マスク画像は、対象物を撮影した画像を、画像処理により、特定の部位のみ表示し、他の領域は非表示（黒画像や白画像）に加工した画像である。この例では、吸着ノズル１２０を撮影した画像を、吸着ノズル１２０のみ表示するように加工した画像である。

【0155】

（１１）実施形態６では、８本の吸着ノズル１２０を全て使用して、電子部品の搭載処理を行う場合について説明したため、回転体６０を４５°ピッチで回転させた。吸着ノズル１２０は、回転体６０に搭載されたものを全て使用する必要はなく、１本や２本だけを使用して電子部品の搭載処理を行ってもよい。この場合、２７０°の位置Ｐａで電子部品Ｅを吸着した後、９０°の位置Ｐｅまで停止すること無く移動して、電子部品Ｅをプリント基板上に搭載してもよい。この場合、撮影は、吸着ノズル１２０の移動中に行うとよい。つまり、電子部品Ｅを搭載した吸着ノズル１２０が各撮影位置Ｐａ～Ｐｅを横切るタイミングに合わせて行うとよい。また、実施形態５の場合も同様である。

【符号の説明】

【0156】

１...部品搭載装置
１０...基台
３０...駆動装置
５０...ロータリーヘッド
５１...支持部材
６０...回転体
６１...回転軸
６２...軸孔
６４...ヘッド本体
１００...ノズルシャフト
１２０...吸着ノズル
１５０...画像認識装置
１５１...サイドビューカメラ（撮影装置の一例）
１６１...反射体
１８１...光源
Ｅ...電子部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】