特許 7524127 部品実装装置

(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】2024-07-19

(45)【発行日】2024-07-29

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20240722BHJP

【ＦＩ】

H05K13/08 Q

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021075967

(22)【出願日】2021-04-28

(65)【公開番号】P2022170080

(43)【公開日】2022-11-10

【審査請求日】2023-09-15

(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】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】岡嵜 真一

【審査官】内田 茉李

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０７０１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１８０６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７９５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１１４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５４９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０９８４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４５９１３（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】

基板に対して部品を実装する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドの下方を撮像するように光軸が傾斜するように配置され、光学部材と、前記光学部材を介して被写体の像が結像する像面を有する撮像素子と、を含み、前記光学部材または前記撮像素子の前記像面が前記光軸に対して傾斜して配置されており、前記光学部材、前記像面および被写体面がシャインプルーフの条件を満たすように配置された撮像部と、を備え、
前記撮像部は、撮像高さ位置を上下方向に移動させる上下移動部を含み、互いに異なる複数の上下方向の撮像高さ位置から前記被写体を撮像可能に構成され、
前記上下移動部の移動の制御を行う制御部と、
前記実装ヘッドに対して部品を供給する部品供給部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像部により前記部品供給部の撮像を行う場合に、前記部品供給部の部品の供給位置の高さに基づいて設定された上下方向の部品供給撮像高さ位置に前記撮像部を移動させるように構成されている、部品実装装置。

【請求項2】

基板に対して部品を実装する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドの下方を撮像するように光軸が傾斜するように配置され、光学部材と、前記光学部材を介して被写体の像が結像する像面を有する撮像素子と、を含み、前記光学部材または前記撮像素子の前記像面が前記光軸に対して傾斜して配置されており、前記光学部材、前記像面および被写体面がシャインプルーフの条件を満たすように配置された撮像部と、を備え、
前記撮像部は、撮像高さ位置を上下方向に移動させる上下移動部を含み、互いに異なる複数の上下方向の撮像高さ位置から前記被写体を撮像可能に構成され、
前記上下移動部の移動の制御を行う制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像部により基板に対する部品の実装位置の撮像を行う場合に、前記実装位置の高さおよび部品の大きさに基づいて設定された上下方向の部品実装撮像高さ位置に前記撮像部を移動させるように構成されている、部品実装装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記撮像部の撮像範囲内に前記被写体が含まれ、かつ、前記被写体面に前記撮像部の焦点が合うように、前記撮像部の上下方向の撮像高さ位置を調整するように、前記撮像部を移動させる、請求項１または２に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記実装ヘッドに対して部品を供給する部品供給部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像部により前記部品供給部の撮像を行う場合に、前記部品供給部の部品の供給位置の高さに基づいて設定された上下方向の部品供給撮像高さ位置に前記撮像部を移動させるように構成されている、請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項5】

前記制御部は、吸着する部品が決定されるタイミングより後で、かつ、前記実装ヘッドが部品を吸着する水平方向の位置に移動完了する前のタイミングにおいて、前記撮像部を上下方向の前記部品供給撮像高さ位置に移動させるように構成されている、請求項１または４に記載の部品実装装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記撮像部により基板に対する部品の実装位置の撮像を行う場合に、前記実装位置の高さおよび部品の大きさに基づいて設定された上下方向の部品実装撮像高さ位置に前記撮像部を移動させるように構成されている、請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記実装位置に前記実装ヘッドが移動する移動指令が出たタイミングより後で、かつ、前記実装ヘッドが部品を実装する水平方向の位置に移動完了する前のタイミングにおいて、前記撮像部を上下方向の前記部品実装撮像高さ位置に移動させるように構成されている、請求項２または６に記載の部品実装装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記実装ヘッドにより移送される部品の撮像を行う場合に、前記実装ヘッドの移送高さに基づいて設定された上下方向の移送撮像高さ位置に前記撮像部を移動させるように構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の部品実装装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記実装ヘッドにより部品を吸着したタイミングより後で、かつ、前記実装ヘッドが移送高さ位置に上昇完了する前のタイミングにおいて、前記撮像部を上下方向の前記移送撮像高さ位置に移動させるように構成されている、請求項８に記載の部品実装装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記実装ヘッドの移動に同期させることなく先行させて、前記撮像部を撮像高さ位置に移動させるように構成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の部品実装装置。

【請求項11】

前記撮像部の撮像高さ位置と、前記被写体の高さとに基づいて、前記被写体の水平方向の位置および姿勢が計測される、請求項１～１０のいずれか１項に記載の部品実装装置。

【請求項12】

所定の高さ位置に配置され、前記撮像部により撮像される基準校正部材をさらに備え、
前記撮像部により前記基準校正部材を撮像した撮像結果に基づいて、前記撮像部の撮像範囲、スケール、焦点の合う高さ位置の校正が行われる、請求項１～１１のいずれか1項に記載の部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、部品実装装置に関し、特に、傾斜した光軸を有する撮像部を備える部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、傾斜した光軸を有する撮像部を備える部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、基板に対して部品を実装する実装ヘッドと、実装ヘッドの下方を撮像するように傾斜した光軸を有する撮像部とを備える部品実装装置が開示されている。この特許文献１の部品実装装置では、撮像部は、被写体とレンズと結像面とがシャインプルーフの条件を満たすように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－１８０６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１の部品実装装置では、撮像部は、被写体とレンズと結像面とがシャインプルーフの条件を満たすように構成されているため、傾斜した光軸の撮像部により撮像した場合でも水平方向に沿って焦点が合うように構成されている。しかしながら、撮像部が傾斜した方向から撮像を行うため、被写体の上下方向の位置がずれる場合には、上下方向（鉛直方向）から撮像を行う場合に比べて、撮像部の画角に被写体が入らなくなったり、焦点が合いにくくなる。このため、撮像部により傾斜した方向から撮像する場合に、被写体全体を鮮明に撮像することができない場合がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、撮像部により傾斜した方向から撮像する場合にも、被写体全体を鮮明に撮像することが可能な部品実装装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の第１の局面による部品実装装置は、基板に対して部品を実装する実装ヘッドと、実装ヘッドの下方を撮像するように光軸が傾斜するように配置され、光学部材と、光学部材を介して被写体の像が結像する像面を有する撮像素子と、を含み、光学部材または撮像素子の像面が光軸に対して傾斜して配置されており、光学部材、像面および被写体面がシャインプルーフの条件を満たすように配置された撮像部と、を備え、撮像部は、撮像高さ位置を上下方向に移動させる上下移動部を含み、互いに異なる複数の上下方向の撮像高さ位置から被写体を撮像可能に構成され、上下移動部の移動の制御を行う制御部と、実装ヘッドに対して部品を供給する部品供給部と、をさらに備え、制御部は、撮像部により部品供給部の撮像を行う場合に、部品供給部の部品の供給位置の高さに基づいて設定された上下方向の部品供給撮像高さ位置に撮像部を移動させるように構成されている。

【0008】

この発明の第１の局面による部品実装装置では、上記のように、光学部材と、被写体の像が結像する像面と、被写体面とがシャインプルーフの条件を満たすように配置された撮像部により、傾斜した方向から撮像する場合でも、水平方向に延びる基板などの被写体全体に焦点を合わせることができる。また、撮像部は、互いに異なる複数の上下方向の撮像高さ位置から被写体を撮像可能に構成されている。これにより、被写体の上下方向の位置が一定ではない場合でも、被写体の上下方向の位置に合わせて撮像部の撮像高さ位置を調整することができるので、傾斜した方向から撮像する場合でも被写体が撮像部の画角からはみ出るのを抑制することができる。また、上下方向の焦点位置を合わせることができるので、被写体を鮮明に撮像することができる。これらの結果、撮像部により傾斜した方向から撮像する場合にも、被写体全体を鮮明に撮像することができる。その結果、部品実装装置において、部品や部品の実装位置などの被写体を撮像部により撮像して状態を判断する際に、被写体の状態を精度よく判断することができる。また、被写体が画角からはみ出るのを抑制するために画角を大きくする必要がないので、同じ大きさの撮像範囲に対して画質が低下するのを抑制することができる。また、焦点の上下方向の範囲（被写界深度）を大きくするために、絞り値を大きくする（絞る）必要がないので、撮像画像が暗くなるのを抑制することができる。

【0009】

この発明の第２の局面による部品実装装置は、基板に対して部品を実装する実装ヘッドと、実装ヘッドの下方を撮像するように光軸が傾斜するように配置され、光学部材と、光学部材を介して被写体の像が結像する像面を有する撮像素子と、を含み、光学部材または撮像素子の像面が光軸に対して傾斜して配置されており、光学部材、像面および被写体面がシャインプルーフの条件を満たすように配置された撮像部と、を備え、撮像部は、撮像高さ位置を上下方向に移動させる上下移動部を含み、互いに異なる複数の上下方向の撮像高さ位置から被写体を撮像可能に構成され、上下移動部の移動の制御を行う制御部をさらに備え、制御部は、撮像部により基板に対する部品の実装位置の撮像を行う場合に、実装位置の高さおよび部品の大きさに基づいて設定された上下方向の部品実装撮像高さ位置に撮像部を移動させるように構成されている。

【0010】

上記第１または第２の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、撮像部の撮像範囲内に被写体が含まれ、かつ、被写体面に撮像部の焦点が合うように、撮像部の上下方向の撮像高さ位置を調整するように、撮像部を移動させる。このように構成すれば、撮像部により傾斜した方向から撮像する場合にも、より確実に被写体全体を鮮明に撮像することができる。

【0011】

上記部品実装撮像高さ位置に撮像部を移動させるように構成の部品実装装置において、好ましくは、実装ヘッドに対して部品を供給する部品供給部をさらに備え、制御部は、撮像部により部品供給部の撮像を行う場合に、部品供給部の部品の供給位置の高さに基づいて設定された上下方向の部品供給撮像高さ位置に撮像部を移動させるように構成されている。このように構成すれば、部品供給部の高さ位置や部品の厚みなどの変化に応じて、撮像高さ位置を部品供給部の部品の供給位置の高さに基づいて設定された部品供給撮像高さ位置に移動させて撮像を行うことができるので、部品供給部の状態を撮像部により精度よく撮像することができる。

【0012】

上記部品供給部を備える構成の部品実装装置において、好ましくは、制御部は、吸着する部品が決定されるタイミングより後で、かつ、実装ヘッドが部品を吸着する水平方向の位置に移動完了する前のタイミングにおいて、撮像部を上下方向の部品供給撮像高さ位置に移動させるように構成されている。このように構成すれば、撮像部の高さ位置の調整を部品の吸着前に完了することができるので、撮像部の上下方向の移動が完了するまでに待ち時間が生じるのを抑制することができる。

【0013】

上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、撮像部により基板に対する部品の実装位置の撮像を行う場合に、実装位置の高さおよび部品の大きさに基づいて設定された上下方向の部品実装撮像高さ位置に撮像部を移動させるように構成されている。このように構成すれば、部品の実装位置の高さおよび部品の大きさなどの変化に応じて、撮像高さ位置を実装位置の高さおよび部品の大きさに基づいて設定された部品実装撮像高さ位置に移動させて撮像を行うことができるので、部品の実装位置の状態を撮像部により精度よく撮像することができる。

【0014】

上記部品実装撮像高さ位置に撮像部を移動させる構成の部品実装装置において、好ましくは、制御部は、実装位置に実装ヘッドが移動する移動指令が出たタイミングより後で、かつ、実装ヘッドが部品を実装する水平方向の位置に移動完了する前のタイミングにおいて、撮像部を上下方向の部品実装撮像高さ位置に移動させるように構成されている。このように構成すれば、撮像部の高さ位置の調整を部品の実装前に完了することができるので、撮像部の上下方向の移動が完了するまでに待ち時間が生じるのを抑制することができる。

【0015】

上記第１または第２の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、実装ヘッドにより移送される部品の撮像を行う場合に、実装ヘッドの移送高さに基づいて設定された上下方向の移送撮像高さ位置に撮像部を移動させるように構成されている。このように構成すれば、撮像部を設定された移送撮像高さ位置に移動させることができるので、部品の吸着位置および実装位置に対して上方に位置する移送位置の撮像を、吸着位置および実装位置の撮像を行う共通の撮像部を用いて撮像することができる。

【0016】

この場合、好ましくは、制御部は、実装ヘッドにより部品を吸着したタイミングより後で、かつ、実装ヘッドが移送高さ位置に上昇完了する前のタイミングにおいて、撮像部を上下方向の移送撮像高さ位置に移動させるように構成されている。このように構成すれば、撮像部の高さ位置の調整を実装ヘッドの移送前に完了することができるので、撮像部の上下方向の移動が完了するまでに待ち時間が生じるのを抑制することができる。

【0017】

上記第１または第２の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、実装ヘッドの移動に同期させることなく先行させて、撮像部を撮像高さ位置に移動させるように構成されている。このように構成すれば、撮像部の上下方向の移動を先行させて行うので、撮像部の上下方向の移動を完了するまでに待ち時間が生じるのを効果的に抑制することができる。また、実装ヘッドの移動とは独立して撮像部が上下方向に移動するので、実装ヘッドの動作とは関連していない被写体の撮像を実装ヘッドの移動と並行して撮像部により行うことができる。

【0018】

上記第１または第２の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部の撮像高さ位置と、被写体の高さとに基づいて、被写体の水平方向の位置および姿勢が計測される。このように構成すれば、被写体全体が鮮明に撮像された画像に基づいて、被写体の水平方向の位置および姿勢をより精度よく計測することができる。

【0019】

上記第１または第２の局面による部品実装装置において、好ましくは、所定の高さ位置に配置され、撮像部により撮像される基準校正部材をさらに備え、撮像部により基準校正部材を撮像した撮像結果に基づいて、撮像部の撮像範囲、スケール、焦点の合う高さ位置の校正が行われる。このように構成すれば、経年変化や熱膨張などにより撮像部の上下方向の高さ位置が変化する場合でも、基準校正部材の撮像により、撮像部の高さ位置を、撮像部の撮像範囲、スケール、焦点の合う適切な位置に校正することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、上記のように、撮像部により傾斜した方向から撮像する場合にも、被写体全体を鮮明に撮像することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態による部品実装装置の概略を示した平面図である。

【図2】本発明の実施形態による部品実装装置の概略を示した側面図である。

【図3】本発明の実施形態による部品実装装置の制御的な構成を示したブロック図である。

【図4】本発明の実施形態による部品実装装置の状態監視カメラを示した側面図である。

【図5】本発明の実施形態による部品実装装置の部品の供給位置の撮像を行う際の高さ調整を説明するための図である。

【図6】本発明の実施形態による部品実装装置の部品の実装位置の撮像を行う際の高さ調整を説明するための図である。

【図7】本発明の実施形態による部品実装装置の移送される部品の撮像を行う際の高さ調整を説明するための図である。

【図8】本発明の実施形態による部品実装装置のＣＰＵによる部品実装処理を説明するための第１のフローチャートである。

【図9】本発明の実施形態による部品実装装置のＣＰＵによる部品実装処理を説明するための第２のフローチャートである。

【図10】本発明の実施形態の第１変形例による部品実装装置の概略を示した側面図である。

【図11】本発明の実施形態の第２変形例による部品実装装置の概略を示した側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0023】

（部品実装装置の構成）
図１～図９を参照して、本発明の実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。

【0024】

図１に示すように、部品実装装置１００は、一対のコンベア２により基板ＰをＸ方向に搬送し、実装作業位置Ｍにおいて基板Ｐに部品３１を実装する部品実装装置である。

【0025】

部品実装装置１００は、基台１と、一対のコンベア２と、部品供給部３と、ヘッドユニット４と、支持部５と、一対のレール部６と、部品認識カメラ７とを備えている。また、図３に示すように、部品実装装置１００は、制御的な構成として、ＣＰＵ（中央演算処理装置）８１と、記憶装置８２と、メモリ８３と、表示部８４と、入力装置８５と、モータコントローラ８６と、カメラＩ／Ｆ８７と、照明コントローラ８８と、レーザ変位計コントローラ８９と、モータアンプ９０と、モータ９１とを備えている。なお、ＣＰＵ８１は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。

【0026】

図１に示すように、一対のコンベア２は、基台１上に設置され、基板ＰをＸ方向に搬送するように構成されている。また、一対のコンベア２には、搬送中の基板Ｐを実装作業位置Ｍで停止させた状態で保持する保持機構が設けられている。また、一対のコンベア２は、基板Ｐの寸法に合わせてＹ方向の間隔を調整可能に構成されている。また、基台１上には、各種カメラ（状態監視カメラ４３および基板認識カメラ４５）の校正を行うための基準校正部材１１が設けられている。

【0027】

部品供給部３は、一対のコンベア２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。また、部品供給部３には、複数のテープフィーダ３ａが配置されている。また、部品供給部３には、トレイ３０ｂにより部品３１を供給するトレイ装置３ｂが配置されている。部品供給部３は、後述する実装ヘッド４２に対して部品３１を供給するように構成されている。

【0028】

テープフィーダ３ａは、複数の部品３１を所定の間隔を隔てて保持したテープ３０ａ（図５参照）が巻き付けられたリール（図示せず）を保持している。テープフィーダ３ａは、部品３１を保持するテープ３０ａを送出することによりリールを回転させて、テープフィーダ３ａの先端から部品３１を供給するように構成されている。ここで、部品３１は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの電子部品を含む。テープ３０ａには、実装ヘッド４２に供給される部品３１が収容される収容部（キャリアポケット）が複数設けられている。

【0029】

トレイ装置３ｂは、複数の部品３１が載置されたトレイ３０ｂを部品供給位置に供給するように構成されている。トレイ装置３ｂは、トレイ３０ｂを交換することにより、新たな部品３１を部品供給位置に供給するように構成されている。

【0030】

図１に示すように、ヘッドユニット４は、一対のコンベア２および部品供給部３の上方位置に配置されており、ノズル４１（図２参照）が下端に取り付けられた実装ヘッド４２と、状態監視カメラ４３と、レーザ変位計４４と、基板認識カメラ４５と、を含んでいる。状態監視カメラ４３、レーザ変位計４４および基板認識カメラ４５は、実装ヘッド４２とともに水平方向（ＸＹ方向）に移動されるように構成されている。なお、状態監視カメラ４３は、特許請求の範囲の「撮像部」の一例である。

【0031】

実装ヘッド４２は、基板Ｐに対して部品３１を実装するように構成されている。具体的には、実装ヘッド４２は、部品供給部３により供給される部品３１を吸着して、実装作業位置Ｍに配置された基板Ｐに対して吸着した部品３１を実装（装着）するように構成されている。また、実装ヘッド４２は、昇降可能（Ｚ方向に移動可能）に構成され、負圧発生機（図示せず）によりノズル４１の先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ３ａまたはトレイ装置３ｂから供給される部品３１を吸着して保持し、基板Ｐにおける実装位置に部品３１を装着するように構成されている。

【0032】

状態監視カメラ４３は、部品供給位置の状態、基板Ｐ上の状態、実装ヘッド４２による部品移送中の部品３１の状態などを監視するための撮像を行うように構成されている。また、状態監視カメラ４３の近傍には、照明４３１（図３参照）が設けられている。照明４３１は、状態監視カメラ４３の撮像時に可視光を被写体Ｏに照射するように構成されている。これにより、状態監視カメラ４３により被写体Ｏを鮮明に撮像することが可能である。なお、照明４３１は、状態監視カメラ４３の光軸に沿って光を照射してもよいし、実装ヘッド４２の移動する上下方向（鉛直方向）に沿って光を照射してもよい。

【0033】

また、状態監視カメラ４３は、図４に示すように、被写体Ｏの像が結像する像面４３２ａが配置される撮像素子４３２と、撮像素子４３２に光を結像させる光学部材４３３と、を含んでいる。撮像素子４３２は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどのイメージセンサを含んでいる。光学部材４３３は、レンズを含んでいる。ここで、本実施形態では、図２に示すように、状態監視カメラ４３は、実装ヘッド４２の下方を撮像するように光軸が傾斜するように配置されている。また、光学部材４３３は、状態監視カメラ４３の光軸に対して傾斜して（直交しないように）配置されている。また、図４に示すように、状態監視カメラ４３は、光学部材４３３と、被写体Ｏの像が結像する像面４３２ａと、被写体面とがシャインプルーフの条件を満たすように配置されている。つまり、状態監視カメラ４３は、被写体面、光学部材４３３のレンズ主面および像面４３２ａを各々延長した面が１つの箇所Ａにおいて交わっており、像面全体において焦点が合うように構成されている。また、状態監視カメラ４３は、シャインプルーフの原理によりアオリ撮像可能に構成されている。

【0034】

また、本実施形態では、図２に示すように、状態監視カメラ４３は、互いに異なる複数の上下方向の撮像高さ位置から被写体Ｏを撮像可能に構成されている。具体的には、状態監視カメラ４３は、撮像高さ位置を上下方向に移動させる上下移動部４３ａを含んでいる。上下移動部４３ａは、モータとボールネジ機構とを有し、状態監視カメラ４３を上下方向（Ｚ方向）に移動させて、状態監視カメラ４３の光軸を上下方向に移動させる。この上下移動の際に、状態監視カメラ４３の光軸の傾斜角度は略一定である。

【0035】

レーザ変位計４４は、各部の高さを計測するように構成されている。具体的には、レーザ変位計４４は、基板Ｐの表面の高さを計測するように構成されている。また、レーザ変位計４４は、部品供給位置における部品３１やテープ３０ａの高さを計測するように構成されている。また、レーザ変位計４４は、基板Ｐに実装された部品３１の高さや基板Ｐの上面高さを計測するように構成されている。

【0036】

基板認識カメラ４５は、基板Ｐの位置および姿勢を認識するために、基板ＰのフィデューシャルマークＦを撮像するように構成されている。そして、フィデューシャルマークＦの位置を撮像して認識することにより、基板Ｐにおける部品３１の実装位置を正確に取得することが可能である。また、基板認識カメラ４５は、基板Ｐの各部を撮像可能に構成されている。具体的には、基板認識カメラ４５は、基板Ｐの部品３１の実装位置を撮像するように構成されている。また、基板認識カメラ４５の近傍には、照明４５１（図３参照）が設けられている。照明４５１は、基板認識カメラ４５の撮像時に可視光を撮像対象に照射するように構成されている。これにより、基板認識カメラ４５により撮像対象を鮮明に撮像することが可能である。

【0037】

支持部５は、モータ５１を含んでいる。支持部５は、モータ５１を駆動させることにより、支持部５に沿ってヘッドユニット４をＸ方向に移動させるように構成されている。支持部５は、両端部が一対のレール部６により支持されている。

【0038】

一対のレール部６は、基台１上に固定されている。Ｘ１側のレール部６は、モータ６１を含んでいる。レール部６は、モータ６１を駆動させることにより、支持部５を一対のレール部６に沿ってＸ方向と直交するＹ方向に移動させるように構成されている。ヘッドユニット４が支持部５に沿ってＸ方向に移動可能であるとともに、支持部５がレール部６に沿ってＹ方向に移動可能であることによって、ヘッドユニット４は水平方向（ＸＹ方向）に移動可能である。

【0039】

部品認識カメラ７は、基台１の上面上に固定されている。部品認識カメラ７は、一対のコンベア２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。部品認識カメラ７は、部品３１の実装に先立って部品３１の吸着状態（吸着姿勢）を認識するために、実装ヘッド４２のノズル４１に吸着された部品３１を下側（Ｚ２側）から撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド４２のノズル４１に吸着された部品３１の吸着状態をＣＰＵ８１により取得することが可能である。また、部品認識カメラ７の近傍には、照明７１（図３参照）が設けられている。照明７１は、部品認識カメラ７の撮像時に可視光をノズル４１に吸着された部品３１に照射するように構成されている。これにより、部品認識カメラ７によりノズル４１に吸着された部品３１を鮮明に撮像することが可能である。

【0040】

ＣＰＵ８１は、実装ヘッド４２による部品実装動作を制御するように構成されている。具体的には、ＣＰＵ８１は、一対のコンベア２による基板Ｐの搬送動作、ヘッドユニット４による実装動作、状態監視カメラ４３、基板認識カメラ４５、部品認識カメラ７による撮像動作、レーザ変位計４４による高さ計測動作および３次元形状計測動作などの部品実装装置１００の全体の動作を制御するように構成されている。

【0041】

記憶装置８２は、基板Ｐの情報、部品３１の情報、実装動作を行うプログラムなどが格納されている。記憶装置８２は、たとえば、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）や、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）などを含んでいる。

【0042】

メモリ８３は、ＣＰＵ８１の動作の際に情報が記憶されるように構成されている。表示部８４は、部品実装装置１００の状態や、生産している基板Ｐの情報などが表示されるように構成されている。入力装置８５は、ユーザの部品実装装置１００に対する操作が入力されるように構成されている。入力装置８５は、たとえば、マウス、キーボード、スイッチ、タッチパネルなどが含まれる。

【0043】

モータコントローラ８６は、ＣＰＵ８１の制御によりモータアンプ９０を介して各種モータ９１（モータ５１、モータ６１、実装ヘッド４２の昇降モータ（Ｚ軸モータ）、実装ヘッド４２の回転モータ（Ｒ軸モータ）など）を駆動させるように構成されている。カメラＩ／Ｆ（インターフェース）８７は、部品認識カメラ７、状態監視カメラ４３および基板認識カメラ４５が接続されている。また、カメラＩ／Ｆ８７は、ＣＰＵ８１に接続されている。これにより、ＣＰＵ８１と、部品認識カメラ７、状態監視カメラ４３および基板認識カメラ４５とをそれぞれ接続するように構成されている。

【0044】

照明コントローラ８８は、ＣＰＵ８１の制御により照明７１、４３１および４５１を駆動させるように構成されている。レーザ変位計コントローラ８９は、ＣＰＵ８１に対して、入力および出力される信号を制御するように構成されている。レーザ変位計コントローラ８９は、レーザ変位計４４が接続されている。これにより、ＣＰＵ８１と、レーザ変位計４４とを接続するように構成されている。

【0045】

レーザ変位計４４は、Ｘ方向に沿ってレーザをスキャンすることにより、３次元形状を計測するように構成されている。また、レーザ変位計４４は、線状にレーザを照射し、反射光に基づいて、線状のレーザ光が反射された各々の高さを計測する。

【0046】

ここで、本実施形態では、ＣＰＵ８１は、上下移動部４３ａの移動の制御を行うように構成されている。また、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３の撮像範囲内に被写体Ｏが含まれ、かつ、被写体面に状態監視カメラ４３の焦点が合うように、状態監視カメラ４３の上下方向の撮像高さ位置を調整するように、状態監視カメラ４３を移動させるように構成されている。

【0047】

また、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３の撮像高さ位置と、被写体Ｏの高さとに基づいて、被写体Ｏの水平方向の位置および姿勢を計測する。

【0048】

また、ＣＰＵ８１は、図５に示すように、状態監視カメラ４３により部品供給部３の撮像を行う場合に、部品供給部３の部品３１の供給位置の高さに基づいて設定された上下方向の第１撮像高さ位置Ｈ１１、Ｈ１２に状態監視カメラ４３を移動させるように構成されている。なお、第１撮像高さ位置Ｈ１１、Ｈ１２は、特許請求の範囲の「部品供給撮像高さ位置」の一例である。

【0049】

具体的には、ＣＰＵ８１は、部品吸着時の撮像高さを、記憶装置８２に予め記憶されている部品吸着高さ位置に基づいて設定する。ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３の焦点が部品３１に合うように、状態監視カメラ４３の高さを調整する。ＣＰＵ８１は、たとえば、部品３１の上面高さ（部品吸着高さ）、部品３１の下面高さ、または、部品３１の中間高さなどの高さを、状態監視カメラ４３の焦点高さの中心とするように、状態監視カメラ４３の高さを調整する。なお、これらの部品３１の高さは、部品吸着高さおよび部品３１の厚みから算出される。

【0050】

図５（Ａ）に示すように、テープ３０ａから供給される部品３１を撮像する場合、部品吸着高さは、予め測定されて記憶されたテープフィーダ３ａ共通の部品吸着高さが用いられる。部品吸着高さは、ヘッドユニット４のレーザ変位計４４により、部品供給バンクの基準高さが測定されて算出される。そして、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３によりテープ３０ａの部品供給位置の撮像を行う場合に、第１撮像高さ位置Ｈ１１に状態監視カメラ４３を移動させる。

【0051】

図５（Ｂ）に示すように、トレイ３０ｂから供給される部品３１を撮像する場合、部品吸着高さは、予め測定されて記憶された部品種類ごとに異なる部品吸着高さが用いられる。部品吸着高さは、トレイ装置３ｂのパレット高さとトレイ厚みと部品厚みとから計算された部品吸着高さが用いられる。または、ヘッドユニット４のレーザ変位計４４により、部品３１の上面高さが計測されて算出される。そして、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３によりトレイ３０ｂの部品供給位置の撮像を行う場合に、第１撮像高さ位置Ｈ１２に状態監視カメラ４３を移動させる。

【0052】

また、ＣＰＵ８１は、吸着する部品３１が決定されるタイミングより後で、かつ、実装ヘッド４２が部品３１を吸着する水平方向の位置に移動完了する前のタイミングにおいて、状態監視カメラ４３を上下方向の第１撮像高さ位置Ｈ１１、Ｈ１２に移動させるように構成されている。

【0053】

部品供給部３の部品供給位置（部品吸着位置）の撮像では、部品供給位置の部品３１の撮像（部品供給位置の計測、部品供給姿勢の判定、部品種類の判定）と、ノズル４１を下降して部品３１を吸着するときの部品姿勢の撮像（部品吸着時姿勢の判定）と、部品吸着後にノズル４１を上昇し始めた時の部品３１の撮像（部品吸着後姿勢の判定）と、部品吸着後の空いた部品供給位置の撮像（部品供給後の状態の判定）とのうち、少なくとも１つの撮像が行われる。

【0054】

また、部品吸着時の撮像タイミングは、部品供給完了の後で部品吸着完了の前までのいずれかのタイミングである。また、このうちの複数のタイミングに撮像してもよい。たとえば、部品供給位置の部品３１の撮像は、部品供給が完了し、実装ヘッド４２（ノズル４１）が下降するまでの間のタイミングで行われる。また、ノズル４１を下降して部品３１を吸着するときの部品姿勢の撮像は、実装ヘッド４２（ノズル４１）が吸着高さに下降した時のタイミングで行われる。また、部品吸着後の空いた部品供給位置の撮像は、実装ヘッド４２（ノズル４１）が上昇し部品供給位置が見える状態になったタイミングで行われる。

【0055】

また、ＣＰＵ８１は、図６に示すように、状態監視カメラ４３により基板Ｐに対する部品３１の実装位置の撮像を行う場合に、実装位置の高さおよび部品３１の大きさに基づいて設定された上下方向の第２撮像高さ位置Ｈ２１、Ｈ２２に状態監視カメラ４３を移動させるように構成されている。なお、第２撮像高さ位置Ｈ２１、Ｈ２２は、特許請求の範囲の「実装位置撮像高さ位置」の一例である。

【0056】

具体的には、ＣＰＵ８１は、部品実装時（部品装着時）の撮像高さを、記憶装置８２に予め記憶されている部品実装高さ位置に基づいて設定する。ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３の焦点が実装された部品３１に合うように、状態監視カメラ４３の高さを調整する。ＣＰＵ８１は、たとえば、部品３１の上面高さ、部品３１の下面高さ（部品実装高さ）、または、部品３１の中間高さなどの高さを、状態監視カメラ４３の焦点高さの中心とするように、状態監視カメラ４３の高さを調整する。なお、これらの部品３１の高さは、部品実装高さおよび部品３１の厚みから算出される。

【0057】

また、部品実装高さは、予め記憶されているコンベア２の高さや基板Ｐの厚みから計算される。また、図６（Ｂ）に示すように、基板Ｐに反りが発生する場合には、部品実装前に、ヘッドユニット４のレーザ変位計４４により基板Ｐの反りが計測されて、実装高さ位置が算出される。

【0058】

図６（Ａ）に示すように、基板Ｐの反りの影響がない場合、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３により基板Ｐに対する部品３１の実装位置の撮像を行う場合に、第２撮像高さ位置Ｈ２１に状態監視カメラ４３を移動させる。また、図６（Ｂ）に示すように、基板Ｐの反りの影響がある場合、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３により基板Ｐに対する部品３１の実装位置の撮像を行う場合に、第２撮像高さ位置Ｈ２２に状態監視カメラ４３を移動させる。

【0059】

また、ＣＰＵ８１は、実装位置に実装ヘッド４２が移動する移動指令が出たタイミングより後で、かつ、実装ヘッド４２が部品３１を実装する水平方向の位置に移動完了する前のタイミングにおいて、状態監視カメラ４３を上下方向の第２撮像高さ位置Ｈ２１、Ｈ２２に移動させるように構成されている。

【0060】

基板Ｐの部品実装位置（部品装着位置）の撮像では、部品実装前の基板Ｐの撮像（部品実装前の異物の有無、半田状態の判定）と、部品実装時の部品３１の撮像（部品実装時の姿勢判定）と、実装後の部品３１の撮像（部品実装後の姿勢判定）と、部品実装後のノズル４１の先端の撮像（部品３１切り離し時の部品状態判定、部品持ち帰り有無判定）と、部品実装後の基板Ｐと部品３１との撮像（実装部品状態の判定）とのうち、少なくとも１つの撮像が行われる。

【0061】

また、部品実装時の撮像タイミングは、部品実装直前の後で部品実装時を経て部品実装直後の前までのいずれかのタイミングである。また、このうちの複数のタイミングに撮像してもよい。たとえば、部品実装前の基板Ｐの撮像は、実装ヘッド４２が部品実装位置（ＸＹ位置）に到達した時から実装ヘッド（ノズル４１）が下降するまでの間のタイミングで行われる。また、部品実装時の部品３１の撮像は、実装ヘッド４２（ノズル４１）が実装高さ（Ｚ位置）に下降した時のタイミングで行われる。また、実装後の部品３１の撮像は、実装ヘッド４２（ノズル４１）が上昇し始めた時のタイミングで行われる。また、部品実装後の基板Ｐと部品３１との撮像は、実装ヘッド４２（ノズル４１）が上昇し部品実装位置が見える状態になったタイミングで行われる。

【0062】

また、ＣＰＵ８１は、図７に示すように、実装ヘッド４２により移送される部品３１の撮像を行う場合に、実装ヘッド４２の移送高さに基づいて設定された上下方向の第３撮像高さ位置Ｈ３１、Ｈ３２に状態監視カメラ４３を移動させるように構成されている。なお、第３撮像高さ位置Ｈ３１、Ｈ３２は、特許請求の範囲の「移送撮像高さ位置」の一例である。

【0063】

具体的には、ＣＰＵ８１は、移送される部品３１の撮像高さを、実装ヘッド４２のＸＹ移動中の高さに基づいて設定する。ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３の焦点が移送される部品３１に合うように、状態監視カメラ４３の高さを調整する。ＣＰＵ８１は、たとえば、部品３１の上面高さ、部品３１の下面高さ、または、部品３１の中間高さなどの高さを、状態監視カメラ４３の焦点高さの中心とするように、状態監視カメラ４３の高さを調整する。なお、これらの部品３１の高さは、実装ヘッド４２のＸＹ移動中の高さおよび部品３１の厚みから算出される。

【0064】

また、実装ヘッド４２のＸＹ移動中の高さは、実装ヘッド４２が部品吸着位置から部品実装位置にＸＹ軸移動（水平移動）して部品移送する際に、部品認識カメラ７の上方や基板Ｐの上方、または、他の領域において、実装ヘッド４２および実装ヘッド４２の先端に吸着された部品３１が他の構成（搬送装置、各種カメラ、基板Ｐ、実装済み部品３１など）に干渉しない高さである。また、実装ヘッド４２のＸＹ移動中の高さは、干渉高さおよび部品厚みから計算される。

【0065】

図７（Ａ）に示すように、干渉高さが低い場合、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３により実装ヘッド４２により移送される部品３１の撮像を行う場合に、第３撮像高さ位置Ｈ３１に状態監視カメラ４３を移動させる。また、図７（Ｂ）に示すように、干渉高さが高い場合、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３により実装ヘッド４２により移送される部品３１の撮像を行う場合に、第３撮像高さ位置Ｈ３２に状態監視カメラ４３を移動させる。

【0066】

また、ＣＰＵ８１は、実装ヘッド４２により部品３１を吸着したタイミングより後で、かつ、実装ヘッド４２が移送高さ位置に上昇完了する前のタイミングにおいて、状態監視カメラ４３を上下方向の第３撮像高さ位置Ｈ３１、Ｈ３２に移動させるように構成されている。

【0067】

移送される部品３１の撮像では、部品３１が吸着されてから部品認識カメラ７により撮像されるまでの間の移送中の部品３１の撮像（移送中の部品３１の有無の判定、移送中の部品３１の吸着姿勢の判定）と、部品３１が部品認識カメラ７により撮像されてから部品実装までの間の移送中の部品３１の撮像（移送中の部品３１の有無の判定、移送中の部品３１の吸着姿勢の判定）とのうち、少なくとも１つの撮像が行われる。

【0068】

また、移送される部品３１の撮像タイミングは、部品吸着の後で部品実装の前までのいずれかのタイミングである。また、このうちの複数のタイミングに撮像してもよい。たとえば、部品３１が吸着されてから部品認識カメラ７により撮像されるまでの間の移送中の部品３１の撮像は、実装ヘッド４２（ノズル４１）に保持された部品３１が認識可能な高さになった時から部品認識カメラ７により撮像するまでの間のタイミングで行われる。また、部品３１が部品認識カメラ７により撮像されてから部品実装までの間の移送中の部品３１の撮像は、実装ヘッド４２（ノズル４１）に保持された部品３１がＸＹ移動高さになった時から部品実装位置（ＸＹ位置）に到達するまでの間のタイミングで行われる。

【0069】

また、ＣＰＵ８１は、実装ヘッド４２の移動に同期させることなく先行させて、状態監視カメラ４３を撮像高さ位置に移動させるように構成されている。

【0070】

部品吸着時の撮像の状態監視カメラ４３の上下方向の移動は、次に吸着する部品３１が決定するタイミング（たとえば、前の部品実装が完了したタイミング、フィデューシャルマークＦを認識しているタイミング）以降に移動開始し、実装ヘッド４２が部品吸着位置にＸＹ軸移動完了する前までに移動完了することが好ましい。

【0071】

部品実装時の撮像の状態監視カメラ４３の上下方向の移動は、部品３１の移送中の撮像が終わった直後から移動開始し、実装ヘッド４２が部品実装位置にＸＹ軸移動完了する前までに移動完了することが好ましい。

【0072】

移送される部品３１の撮像時の状態監視カメラ４３の上下方向の移動は、部品吸着時の撮像が終わった直後から移動開始し、部品移送中の撮像に間に合うタイミングまでに移動完了することが好ましい。

【0073】

また、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３により基準校正部材１１を撮像した撮像結果に基づいて、状態監視カメラ４３の撮像範囲、スケール、焦点の合う高さ位置の校正を行うように構成されている。基準校正部材１１は、所定の高さ位置に配置され、状態監視カメラ４３により撮像される。基準校正部材１１は、上面に基準位置を示す所定の形状を表示している。ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３により、基準校正部材１１の上面の形状を撮像して、撮像結果に基づいて、状態監視カメラ４３の撮像範囲、スケール、焦点が合うように、状態監視カメラ４３の高さ位置の基準位置を調整する。そして、ＣＰＵ８１は、調整された基準位置を更新して記憶する。

【0074】

（部品実装処理）
次に、図８および図９を参照して、部品実装装置１００のＣＰＵ８１による部品３１の基板Ｐへの実装処理について説明する。

【0075】

図８のステップＳ１において、実装プログラムに基づいて次に吸着される部品３１が決定される。ステップＳ２において、実装ヘッド４２が部品供給位置にＸＹ移動（水平方向に移動）される。また、状態監視カメラ４３が第１撮像高さにＺ移動（上下方向に移動）される。

【0076】

ステップＳ３において、状態監視カメラ４３により部品供給位置の撮像が行われる。ステップＳ４において、部品供給位置の判定がＯＫか否かが判断される。たとえば、部品供給位置の計測や部品供給姿勢の判定や部品種類が正常であるか否かが判断される。また、部品吸着時の部品３１の姿勢が正常であるか否かが判断される。また、部品吸着後の部品３１の姿勢が正常であるか否かが判断される。また、部品供給後の部品供給位置の状態が正常であるか否かが判断される。部品吸着位置の判定がＯＫであれば、ステップＳ５に進み、ＯＫでなければ（ＮＧであれば）ステップＳ１１に進む。

【0077】

ステップＳ５において、実装ヘッド４２が部品認識位置（部品認識カメラ７の上方）にＸＹ移動される。また、状態監視カメラ４３が第３撮像高さにＺ移動（上下方向に移動）される。ステップＳ６において、状態監視カメラ４３により、実装ヘッド４２により部品供給位置から部品認識位置に移送される部品３１の撮像が行われる。

【0078】

ステップＳ７において、部品移送中の判定がＯＫか否かが判断される。たとえば、移送中の部品３１の有無が判断される。また、移送中の部品３１の吸着姿勢が正常であるか否かが判断される。部品移送中の判定がＯＫであれば、ステップＳ８に進み、ＯＫでなければ（ＮＧであれば）ステップＳ１１に進む。

【0079】

ステップＳ８において、実装ヘッド４２が部品実装位置にＸＹ移動される。また、状態監視カメラ４３が第３撮像高さにＺ移動（上下方向に移動）される。ステップＳ９において、状態監視カメラ４３により、実装ヘッド４２により部品認識位置から部品実装位置に移送される部品３１の撮像が行われる。

【0080】

ステップＳ１０において、部品移送中の判定がＯＫか否かが判断される。たとえば、移送中の部品３１の有無が判断される。また、移送中の部品３１の吸着姿勢が正常であるか否かが判断される。部品移送中の判定がＯＫであれば、図９のステップＳ１２に進み、ＯＫでなければ（ＮＧであれば）ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、実装ヘッド４２を部品廃棄位置にＸＹ移動し、部品３１が廃棄される。

【0081】

図９のステップＳ１２において、実装ヘッド４２が部品実装位置にＸＹ移動される。また、状態監視カメラ４３が第２撮像高さにＺ移動（上下方向に移動）される。ステップＳ１３において、状態監視カメラ４３により部品実装前の部品実装位置の撮像が行われる。

【0082】

ステップＳ１４において、部品実装位置の部品実装前の判定がＯＫか否かが判断される。たとえば、部品実装前の部品実装位置の異物の有無が判断される。また、部品実装前の部品実装位置の半田状態が正常であるか否かが判断される。部品実装位置の部品実装前の判定がＯＫであれば、ステップＳ１５に進み、ＯＫでなければ（ＮＧであれば）ステップＳ１９に進む。

【0083】

ステップＳ１５において、実装ヘッド４２が部品実装位置にＺ移動（下降）される。そして、実装ヘッド４２により部品実装位置に部品３１が実装（装着）される。ステップＳ１６において、状態監視カメラ４３により部品実装後の部品実装位置の撮像が行われる。

【0084】

ステップＳ１７において、部品実装位置の部品実装後の判定がＯＫか否かが判断される。たとえば、部品実装時の部品３１の姿勢が正常であるか否かが判断される。また、部品実装後の部品３１の実装状態が正常であるか否かが判断される。また、部品実装後の部品３１の持ち帰りの有無が判断される。部品実装位置の部品実装後の判定がＯＫであれば、ステップＳ１８に進み、ＯＫでなければ（ＮＧであれば）ステップＳ１９に進む。

【0085】

ステップＳ１８において、正常に部品実装処理が行われたので、次の部品実装プログラムのステップが実行される。

【0086】

ステップＳ１９において、異常を通知して、マシン動作が停止される。または、エラーを記録して、動作が継続される。

【0087】

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0088】

本実施形態では、上記のように、光学部材４３３と、被写体Ｏの像が結像する像面４３２ａと、被写体面とがシャインプルーフの条件を満たすように配置された状態監視カメラ４３により、傾斜した方向から撮像する場合でも、水平方向に延びる基板Ｐなどの被写体Ｏ全体に焦点を合わせることができる。また、状態監視カメラ４３は、互いに異なる複数の上下方向の撮像高さ位置から被写体Ｏを撮像可能に構成されている。これにより、被写体Ｏの上下方向の位置が一定ではない場合でも、被写体Ｏの上下方向の位置に合わせて状態監視カメラ４３の撮像高さ位置を調整することができるので、傾斜した方向から撮像する場合でも被写体Ｏが状態監視カメラ４３の画角からはみ出るのを抑制することができる。また、上下方向の焦点位置を合わせることができるので、被写体Ｏを鮮明に撮像することができる。これらの結果、状態監視カメラ４３により傾斜した方向から撮像する場合にも、被写体Ｏ全体を鮮明に撮像することができる。その結果、部品実装装置１００において、部品３１や部品３１の実装位置などの被写体Ｏを状態監視カメラ４３により撮像して状態を判断する際に、被写体Ｏの状態を精度よく判断することができる。また、被写体Ｏが画角からはみ出るのを抑制するために画角を大きくする必要がないので、同じ大きさの撮像範囲に対して画質が低下するのを抑制することができる。また、焦点の上下方向の範囲（被写界深度）を大きくするために、絞り値を大きくする（絞る）必要がないので、撮像画像が暗くなるのを抑制することができる。

【0089】

また、本実施形態では、上記のように、状態監視カメラ４３は、撮像高さ位置を上下方向に移動させる上下移動部４３ａを含む。これにより、撮像高さ位置を上下方向に移動させる上下移動部４３ａを設けることにより、状態監視カメラ４３の高さ位置を上下方向に容易に変化させることができる。

【0090】

また、本実施形態では、上記のように、上下移動部４３ａの移動の制御を行うＣＰＵ８１を設ける。また、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３の撮像範囲内に被写体Ｏが含まれ、かつ、被写体面に状態監視カメラ４３の焦点が合うように、状態監視カメラ４３の上下方向の撮像高さ位置を調整するように、状態監視カメラ４３を移動させるように構成されている。これにより、状態監視カメラ４３により傾斜した方向から撮像する場合にも、より確実に被写体Ｏ全体を鮮明に撮像することができる。

【0091】

また、本実施形態では、上記のように、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３により部品供給部３の撮像を行う場合に、部品供給部３の部品３１の供給位置の高さに基づいて設定された上下方向の第１撮像高さ位置Ｈ１１、Ｈ１２に状態監視カメラ４３を移動させるように構成されている。これにより、部品供給部３の高さ位置や部品３１の厚みなどの変化に応じて、撮像高さ位置を部品供給部３の部品３１の供給位置の高さに基づいて設定された第１撮像高さ位置Ｈ１１、Ｈ１２に移動させて撮像を行うことができるので、部品供給部３の状態を状態監視カメラ４３により精度よく撮像することができる。

【0092】

また、本実施形態では、上記のように、ＣＰＵ８１は、吸着する部品３１が決定されるタイミングより後で、かつ、実装ヘッド４２が部品３１を吸着する水平方向の位置に移動完了する前のタイミングにおいて、状態監視カメラ４３を上下方向の第１撮像高さ位置Ｈ１１、Ｈ１２に移動させるように構成されている。これにより、状態監視カメラ４３の高さ位置の調整を部品３１の吸着前に完了することができるので、状態監視カメラ４３の上下方向の移動が完了するまでに待ち時間が生じるのを抑制することができる。

【0093】

また、本実施形態では、上記のように、ＣＰＵ８１は、状態監視カメラ４３により基板Ｐに対する部品３１の実装位置の撮像を行う場合に、実装位置の高さおよび部品３１の大きさに基づいて設定された上下方向の第２撮像高さ位置Ｈ２１、Ｈ２２に状態監視カメラ４３を移動させるように構成されている。これにより、部品３１の実装位置の高さおよび部品３１の大きさなどの変化に応じて、撮像高さ位置を実装位置の高さおよび部品３１の大きさに基づいて設定された第２撮像高さ位置Ｈ２１、Ｈ２２に移動させて撮像を行うことができるので、部品３１の実装位置の状態を状態監視カメラ４３により精度よく撮像することができる。

【0094】

また、本実施形態では、上記のように、ＣＰＵ８１は、実装位置に実装ヘッド４２が移動する移動指令が出たタイミングより後で、かつ、実装ヘッド４２が部品３１を実装する水平方向の位置に移動完了する前のタイミングにおいて、状態監視カメラ４３を上下方向の第２撮像高さ位置Ｈ２１、Ｈ２２に移動させるように構成されている。これにより、状態監視カメラ４３の高さ位置の調整を部品３１の実装前に完了することができるので、状態監視カメラ４３の上下方向の移動が完了するまでに待ち時間が生じるのを抑制することができる。

【0095】

また、本実施形態では、上記のように、ＣＰＵ８１は、実装ヘッド４２により移送される部品３１の撮像を行う場合に、実装ヘッド４２の移送高さに基づいて設定された上下方向の第３撮像高さ位置Ｈ３１、Ｈ３２に状態監視カメラ４３を移動させるように構成されている。これにより、状態監視カメラ４３を設定された第３撮像高さ位置Ｈ３１、Ｈ３２に移動させることができるので、部品３１の吸着位置および実装位置に対して上方に位置する移送位置の撮像を、吸着位置および実装位置の撮像を行う共通の状態監視カメラ４３を用いて撮像することができる。

【0096】

また、本実施形態では、上記のように、ＣＰＵ８１は、実装ヘッド４２により部品３１を吸着したタイミングより後で、かつ、実装ヘッド４２が移送高さ位置に上昇完了する前のタイミングにおいて、状態監視カメラ４３を上下方向の第３撮像高さ位置Ｈ３１、Ｈ３２に移動させるように構成されている。これにより、状態監視カメラ４３の高さ位置の調整を実装ヘッド４２の移送前に完了することができるので、状態監視カメラ４３の上下方向の移動が完了するまでに待ち時間が生じるのを抑制することができる。

【0097】

また、本実施形態では、上記のように、ＣＰＵ８１は、実装ヘッド４２の移動に同期させることなく先行させて、状態監視カメラ４３を撮像高さ位置に移動させるように構成されている。これにより、状態監視カメラ４３の上下方向の移動を先行させて行うので、状態監視カメラ４３の上下方向の移動を完了するまでに待ち時間が生じるのを効果的に抑制することができる。また、実装ヘッド４２の移動とは独立して状態監視カメラ４３が上下方向に移動するので、実装ヘッド４２の動作とは関連していない被写体Ｏの撮像を実装ヘッド４２の移動と並行して状態監視カメラ４３により行うことができる。

【0098】

また、本実施形態では、上記のように、状態監視カメラ４３の撮像高さ位置と、被写体Ｏの高さとに基づいて、被写体Ｏの水平方向の位置および姿勢が計測される。これにより、被写体Ｏ全体が鮮明に撮像された画像に基づいて、被写体Ｏの水平方向の位置および姿勢をより精度よく計測することができる。

【0099】

また、本実施形態では、上記のように、所定の高さ位置に配置され、状態監視カメラ４３により撮像される基準校正部材１１を設ける。また、状態監視カメラ４３により基準校正部材１１を撮像した撮像結果に基づいて、状態監視カメラ４３の撮像範囲、スケール、焦点の合う高さ位置の校正が行われる。これにより、経年変化や熱膨張などにより状態監視カメラ４３の上下方向の高さ位置が変化する場合でも、基準校正部材１１の撮像により、状態監視カメラ４３の高さ位置を、状態監視カメラ４３の撮像範囲、スケール、焦点の合う適切な位置に校正することができる。

【0100】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0101】

たとえば、上記実施形態では、撮像部が撮像高さ位置を上下方向に移動させる上下移動部を含み、上下移動部の移動により撮像部の撮像高さ位置を変更させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１０に示す変形例のように、撮像部が、互いに異なる複数の上下方向の撮像高さ位置に配置された複数の撮像部４３ｂを含んでいてもよい。この場合、制御部は、複数の撮像部の撮像を切り替える制御を行うように構成されている。また、制御部は、撮像部の撮像範囲内に被写体が含まれ、かつ、被写体面に撮像部の焦点が合うように、複数の撮像部の撮像を切り替えるように構成されている。

【0102】

また、上記実施形態では、光学部材が撮像部の光軸に対して傾斜している（直交していない）構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１１に示す変形例のように、撮像部４３ｃは、撮像素子４３２の像面４３２ａが光軸に対して傾斜していてもよい。

【0103】

また、上記実施形態では、ヘッドユニットに１つの実装ヘッドが設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘッドユニットに複数の実装ヘッドが設けられていてもよい。この場合、複数の実装ヘッドは直線状に配置されたいわゆるインライン式のヘッドユニットにしてもよいし、複数の実装ヘッドが円周状に複数設けられたいわゆるロータリー式のヘッドユニットにしてもよい。

【0104】

また、上記実施形態では、ヘッドユニットが１つ設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘッドユニットを複数設けてもよい。

【0105】

また、上記実施形態では、基板を搬送するコンベアが一対設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板を搬送するコンベアが複数対設けられていてもよい。たとえば、並行して基板を搬送可能であり、並行して基板に部品を実装可能な部品実装装置に本発明を適用してもよい。

【0106】

また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部としてのＣＰＵ（制御部）の制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

【符号の説明】

【0107】

３ 部品供給部
１１ 基準校正部材
３１ 部品
４２ 実装ヘッド
４３ 状態監視カメラ（撮像部）
４３ａ 上下移動部
４３ｂ、４３ｃ 撮像部
８１ ＣＰＵ（制御部）
１００ 部品実装装置
４３３ 撮像素子
４３２ａ 像面
４３３ 光学部材
Ｏ 被写体
Ｐ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】