JP2015023176A - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】少ない器材で、移載ヘッドの複数のノズルに保持された部品を下方および側方から検査する。【解決手段】 部品実装装置10の移載ヘッド12は、部品Pを上方から吸着保持する複数のノズル20Aを周回させるロータリーユニット22Aと、部品Pを上方から吸着保持する複数のノズル20Bを周回させるロータリーユニット22Bと、ノズル20Aの周回軌道Ra上の撮影位置Qa2、Qa4に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像と、ノズル20Bの周回軌道Rb上の撮影位置Qb2、Qb4に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像とを、順次撮影する一台のカメラ30とを備える。一台のカメラ30は、ノズル20A、20Bそれぞれに保持された部品Pの側方視の像と下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する。【選択図】図2
Description
本発明は、部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関する。
従来より、複数の部品を吸着して保持する複数のノズルを備える移載ヘッドを有する部品実装装置が知られている。複数のノズルが複数の部品を保持した状態の移載ヘッドが移動することにより、複数の部品が搬送され基板に装着される。また、部品実装装置は、ノズルに吸着され保持される部品に不良品の部品が存在する可能性があること、またノズルが部品を正常な姿勢から傾いた姿勢で吸着する可能性があることを考慮し、ノズルに保持された部品自体や部品の吸着姿勢を検査するように構成されている。
例えば、特許文献1に記載された部品実装装置の場合、移載ヘッドは部品を上方から吸着する一列に並んだ複数のノズルを備える。また、移載ヘッドは、部品の下方視の像を撮影する第1のカメラと、部品の側方視の像を撮影する第2のカメラとを有する。第1および第2のカメラはスキャンユニットに組み込まれており、スキャンユニットはノズルの列方向に移動可能に移載ヘッドに支持されている。移載ヘッドの移動中、移載ヘッドに対してスキャンユニットを相対移動させることにより、移載ヘッドの複数のノズルそれぞれに保持された部品の下方視の像および側方視の像を同時に2つのカメラによって撮影する。そして、部品の下方視の像が写る第1のカメラの撮影画像と部品の側方視の像が写る第2のカメラの撮影画像とに基づいて、ノズルに保持された部品自体を検査するとともに吸着姿勢を検査する。
しかしながら、特許文献1に記載された部品実装装置の場合、ノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を撮影するために、二台のカメラを使用する。また、移載ヘッドに搭載された二台のカメラそれぞれについて、部品実装装置の本体に設けられた部品検査装置と信号をやりとりするための信号用ケーブルおよび電力供給用ケーブルが必要である。その結果、装置が煩雑となり部品の検査に必要な器材が多い。
そこで、本発明は、移載ヘッドの複数のノズルそれぞれに保持された部品を、少ない器材で、下方から検査および側方から検査することを課題とする。
上述の課題を解決するために、本発明の第1の態様によれば、
水平方向に移動可能な移載ヘッドを有し、
移載ヘッドが、
部品を上方から吸着して保持するための複数の第1のノズルを支持するとともに周回させる第1のロータリーユニットと、
部品を上方から吸着して保持するための複数の第2のノズルを支持するとともに周回させる第2のロータリーユニットと、
第1のノズルの第1の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第1のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像と、第2のノズルの第2の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第2のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像とを順次撮影する一台のカメラと、を備え、
一台のカメラは、第1および第2のノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する撮影動作を実行する、部品実装装置が提供される。
水平方向に移動可能な移載ヘッドを有し、
移載ヘッドが、
部品を上方から吸着して保持するための複数の第1のノズルを支持するとともに周回させる第1のロータリーユニットと、
部品を上方から吸着して保持するための複数の第2のノズルを支持するとともに周回させる第2のロータリーユニットと、
第1のノズルの第1の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第1のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像と、第2のノズルの第2の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第2のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像とを順次撮影する一台のカメラと、を備え、
一台のカメラは、第1および第2のノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する撮影動作を実行する、部品実装装置が提供される。
本発明の第2の態様によれば、
第1の周回軌道上に第1の側方撮影位置と第1の下方撮影位置とが存在し、
第2の周回軌道上に第2の側方撮影位置と第2の下方撮影位置とが存在し、
カメラは、第1および第2の側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、第1および第2の下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影する、第1の態様に記載の部品実装装置が提供される。
第1の周回軌道上に第1の側方撮影位置と第1の下方撮影位置とが存在し、
第2の周回軌道上に第2の側方撮影位置と第2の下方撮影位置とが存在し、
カメラは、第1および第2の側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、第1および第2の下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影する、第1の態様に記載の部品実装装置が提供される。
本発明の第3の態様によれば、
カメラは、
第1のノズルに保持された部品の側方視の像と、第2のノズルに保持された部品の下方視の像とを、異なる撮影領域で同時に撮影する第1の同時撮影動作と、
第1のノズルに保持された部品の下方視の像と、第2のノズルに保持された部品の側方視の像とを、異なる撮影領域で同時に撮影する第2の同時撮影動作との少なくとも一方を実行する、第1または第2の態様に記載の部品実装装置が提供される。
カメラは、
第1のノズルに保持された部品の側方視の像と、第2のノズルに保持された部品の下方視の像とを、異なる撮影領域で同時に撮影する第1の同時撮影動作と、
第1のノズルに保持された部品の下方視の像と、第2のノズルに保持された部品の側方視の像とを、異なる撮影領域で同時に撮影する第2の同時撮影動作との少なくとも一方を実行する、第1または第2の態様に記載の部品実装装置が提供される。
本発明の第4の態様によれば、
カメラは、第1の同時撮影動作と第2の同時撮影動作とを順に繰り返して実行する、第3の態様に記載の部品実装装置が提供される。
カメラは、第1の同時撮影動作と第2の同時撮影動作とを順に繰り返して実行する、第3の態様に記載の部品実装装置が提供される。
本発明の第5の態様によれば、
移載ヘッドが、
第1のノズルに保持された部品の下方視の像をカメラの撮像領域に導く第1の光学系と、
第1のノズルに保持された部品の側方視の像をカメラの撮像領域に導く第2の光学系と、
第2のノズルに保持された部品の下方視の像をカメラの撮像領域に導く第3の光学系と、
第2のノズルに保持された部品を側方視の像をカメラの撮像領域に導く第4の光学系と、を備え、
第1、第2の、第3、および第4の光学系が、共通の光学要素としてハーフミラーを含んでいる、第1から第4の態様のいずれか一に記載の部品実装装置が提供される。
移載ヘッドが、
第1のノズルに保持された部品の下方視の像をカメラの撮像領域に導く第1の光学系と、
第1のノズルに保持された部品の側方視の像をカメラの撮像領域に導く第2の光学系と、
第2のノズルに保持された部品の下方視の像をカメラの撮像領域に導く第3の光学系と、
第2のノズルに保持された部品を側方視の像をカメラの撮像領域に導く第4の光学系と、を備え、
第1、第2の、第3、および第4の光学系が、共通の光学要素としてハーフミラーを含んでいる、第1から第4の態様のいずれか一に記載の部品実装装置が提供される。
本発明の第6の態様によれば、
移載ヘッドが、
第1のノズルに保持された部品に対して、その下方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第1の光源と、
第1のノズルに保持された部品に対して、その側方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第2の光源と、
第2のノズルに保持された部品に対して、その下方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第3の光源と、
第2のノズルに保持された部品に対して、その側方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第4の光源と、を備える、第1から第5の態様のいずれか一に記載の部品実装装置が提供される。
移載ヘッドが、
第1のノズルに保持された部品に対して、その下方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第1の光源と、
第1のノズルに保持された部品に対して、その側方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第2の光源と、
第2のノズルに保持された部品に対して、その下方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第3の光源と、
第2のノズルに保持された部品に対して、その側方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第4の光源と、を備える、第1から第5の態様のいずれか一に記載の部品実装装置が提供される。
本発明の第7の態様によれば、
第1および第2のロータリーユニットが第1および第2のノズルを鉛直方向に移動可能に支持するように構成され、
第1および第2のロータリーユニットが第1および第2のノズルを高さ位置を変えつつ周回させ、
少なくとも第1および第2の下方撮影位置が第1および第2のノズルの周回軌道における最も高い位置に設定されている、第2に記載の部品実装装置が提供される。
第1および第2のロータリーユニットが第1および第2のノズルを鉛直方向に移動可能に支持するように構成され、
第1および第2のロータリーユニットが第1および第2のノズルを高さ位置を変えつつ周回させ、
少なくとも第1および第2の下方撮影位置が第1および第2のノズルの周回軌道における最も高い位置に設定されている、第2に記載の部品実装装置が提供される。
本発明の第8の態様によれば、
水平方向に移動可能な移載ヘッドを有し、
移載ヘッドが、
部品を上方から吸着して保持するための複数のノズルをそれぞれ支持するとともに周回させる複数のロータリーユニットと、
各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の所定の撮影位置それぞれに位置するノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を順次撮影する一台のカメラと、を備え、
一台のカメラは、各ロータリーユニットのノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する撮影動作を実行する、部品実装装置が提供される。
水平方向に移動可能な移載ヘッドを有し、
移載ヘッドが、
部品を上方から吸着して保持するための複数のノズルをそれぞれ支持するとともに周回させる複数のロータリーユニットと、
各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の所定の撮影位置それぞれに位置するノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を順次撮影する一台のカメラと、を備え、
一台のカメラは、各ロータリーユニットのノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する撮影動作を実行する、部品実装装置が提供される。
本発明の第9の態様によれば、
ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の互いに異なる位置に側方撮影位置と下方撮影位置とが存在し、
カメラは、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、また下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影し、
1つのロータリーユニットの周回軌道上における、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像と、下方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の下方視の像を、一台のカメラによって順次撮影するまたは同時撮影する、第8の態様に記載の部品実装装置が提供される。
ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の互いに異なる位置に側方撮影位置と下方撮影位置とが存在し、
カメラは、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、また下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影し、
1つのロータリーユニットの周回軌道上における、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像と、下方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の下方視の像を、一台のカメラによって順次撮影するまたは同時撮影する、第8の態様に記載の部品実装装置が提供される。
本発明の第10の態様によれば、
複数の第1のノズルを支持する第1のロータリ―ユニットと複数の第2のノズルを支持する第2のロータリーユニットとを備える移載ヘッドを用いて部品実装を実行する部品実装方法であって、
第1のロータリーユニットによって複数の第1のノズルを第1の周回軌道に沿って周回させ、
第2のロータリーユニットによって複数の第2のノズルを第2の周回軌道に沿って周回させ、
第1の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第1のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像と、第2の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第2のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像とを一台のカメラによって順次撮影し、
一台のカメラは、第1および第2のノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する、部品実装方法が提供される。
複数の第1のノズルを支持する第1のロータリ―ユニットと複数の第2のノズルを支持する第2のロータリーユニットとを備える移載ヘッドを用いて部品実装を実行する部品実装方法であって、
第1のロータリーユニットによって複数の第1のノズルを第1の周回軌道に沿って周回させ、
第2のロータリーユニットによって複数の第2のノズルを第2の周回軌道に沿って周回させ、
第1の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第1のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像と、第2の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第2のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像とを一台のカメラによって順次撮影し、
一台のカメラは、第1および第2のノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する、部品実装方法が提供される。
本発明の第11の態様によれば、
第1の周回軌道上に第1の側方撮影位置および第1の下方撮影位置とが存在し、
第2の周回軌道上に第2の側方撮影位置および第2の下方撮影位置とが存在し、
カメラにより、第1および第2の側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、第1および第2の下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影する、第10の態様に記載の部品実装方法が提供される。
第1の周回軌道上に第1の側方撮影位置および第1の下方撮影位置とが存在し、
第2の周回軌道上に第2の側方撮影位置および第2の下方撮影位置とが存在し、
カメラにより、第1および第2の側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、第1および第2の下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影する、第10の態様に記載の部品実装方法が提供される。
本発明の第12の態様によれば、
それぞれが複数のノズルを支持する複数のロータリーユニットを備える移載ヘッドを用いて部品実装を行う部品実装方法であって、
各ロータリーユニットによって対応する複数のノズルを周回させ、
各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の所定の撮影位置それぞれに位置するノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を一台のカメラによって順次撮影し、
一台のカメラは、各ロータリーユニットのノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する、部品実装方法が提供される。
それぞれが複数のノズルを支持する複数のロータリーユニットを備える移載ヘッドを用いて部品実装を行う部品実装方法であって、
各ロータリーユニットによって対応する複数のノズルを周回させ、
各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の所定の撮影位置それぞれに位置するノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を一台のカメラによって順次撮影し、
一台のカメラは、各ロータリーユニットのノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する、部品実装方法が提供される。
本発明の第13の態様によれば、
各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の互いに異なる位置に側方撮影位置と下方撮影位置とが存在し、
カメラは、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、また下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影し、
1つのロータリーユニットの周回軌道上における、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像と、下方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の下方視の像を、一台のカメラによって順次撮影するまたは同時撮影する、第12の態様に記載の部品実装方法が提供される。
各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の互いに異なる位置に側方撮影位置と下方撮影位置とが存在し、
カメラは、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、また下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影し、
1つのロータリーユニットの周回軌道上における、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像と、下方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の下方視の像を、一台のカメラによって順次撮影するまたは同時撮影する、第12の態様に記載の部品実装方法が提供される。
本発明によれば、移載ヘッドの複数のノズルそれぞれに吸着保持された部品の下方視の像および側方視の像を、一台のカメラによって撮影することができる。したがって、少ない器材で部品を下方からおよび側方から検査することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、一実施の形態に係る部品実装装置を概略的に示している。
図1に示すように、部品実装装置10は、部品Pを基板Wに実装するための移載ヘッド12と、移載ヘッド12をX軸方向(基準方向)に移動させるX軸ビーム14と、X軸ビーム14をY軸方向に移動させるY軸ビーム16とを有する。X軸ビーム14およびY軸ビーム16とにより、移載ヘッド12は水平方向に移動することができる。
移載ヘッド12は、部品Pを上方から吸着して保持する複数のノズル20A、20Bを備える。複数のノズル20A、20Bそれぞれは、鉛直方向(Z軸方向)に移動可能に移載ヘッド12に搭載されている。ノズル12それぞれは、部品実装装置10の部品供給部(図示せず)によって所定の部品供給位置に供給された部品Pを下降して吸着して保持した後、部品Pを保持した状態で上昇して元の高さ位置に戻る(部品吸着取出動作)。部品Pを保持したノズル12は、移載ヘッド12の水平移動によって基板W上の所定の部品実装位置の上方に配置された後、下降して部品実装位置に部品を実装する(部品実装動作)。
図2は、移載ヘッド12に搭載された複数の構成要素、特に、部品Pを撮影するための複数の構成要素を示す概略的な斜視図である。図3は、部品Pを撮影するための複数の構成要素を示す移載ヘッド12の概略的な上方視図である。
図3に示すように、移載ヘッド12は、複数のロータリーユニット22A、22Bを有する。具体的には、移載ヘッド12は、複数のノズル20Aを支持するとともに周回させるロータリーユニット22Aと、複数のノズル20Bを支持するとともに周回させるロータリーユニット22Bとを有する。
本実施の形態の場合、ロータリーユニット22A、22Bは、X軸方向に対向するように移載ヘッド12に搭載されている。また、ロータリーユニット22A、22Bそれぞれは、例えば12基のノズル20A、20BをZ軸方向に移動可能に支持する。
さらに、ロータリーユニット22A、22Bは、Z方向視で円形状の周回軌道Ra、Rb(特許請求の範囲の「第1および第2の周回軌道」に対応)に沿って且つ等間隔をあけて複数のノズル20A、20Bを周回させるように構成されている。さらにまた、ロータリーユニット22A、22Bは、複数のノズル20A、20Bそれぞれを、その高さ位置(Z軸方向位置)を変えつつ周回軌道Ra、Rbに沿って周回させるように構成されている。
具体的には、図3に示すように、ノズル22Aの周回軌道Ra、ノズル22Bの周回軌道Rb上に、部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1が設定されている。本実施の形態の場合、周回軌道Ra、Rb上において最も移載ヘッド12の正面12a側(X軸ビーム14と対向するY軸方向の表面側)の位置が、部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1に設定されている。ノズル20A、20Bは、詳細は後述するが、周回軌道Ra、Rb上の部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1に配置されているときに、部品Pを部品供給部から新たに吸着保持して取り出す部品吸着取出動作または吸着保持している部品Pを基板にWに実装する部品実装動作を行う。
ロータリーユニット22Aは、部品吸着取出/実装位置Qa1に位置するノズル20Aがロータリーユニット22Bのノズル20Bに接近する方向に向かって周回する方向である周回方向D(図3においては時計方向)に、複数のノズル20Aを周回軌道Raに沿って周回させる。一方、ロータリーユニット22Bは、ロータリーユニット22Aのノズル20Aの周回方向Dの逆方向である周回方向D’(図3においては反時計方向)に、複数のノズル20Bを周回軌道Rbに沿って周回させる。
図4は、ロータリーユニット22Aによって円形状の周回軌道Raに沿って周回方向Dに移動する、すなわちロータリーユニット22Aの回転中心である周回中心線Caを中心として周回方向Dに移動するノズル22Aの周回中心線Ca周りの角度位置と高さの関係とを示している。なお、本明細書においては、部品吸着取出/実装位置Qa1が角度位置0°に対応する。
図3および図4に示すように、ロータリーユニット22Aにより、ノズル20Aは、部品吸着取出/実装位置Qa1(角度位置0°)から周回方向Dに位置Qa2に向かって移動しつつ、高さ位置H1から高さ位置H2’に上昇する。位置Qa2は、部品吸着取出/実装位置Qa1に位置するノズル20Aが周回中心線Caを中心として90°の角度で周回方向Dに周回した後の該ノズル20Aの位置である。さらに、ノズル20Aは位置Qa2から位置Qa4に向かって移動しつつ、高さ位置H2’から高さ位置H2に上昇する。位置Qa4は、位置Qa2(角度位置90°)に位置するノズル20Aが周回中心線Caを中心としてさらに周回方向Dに周回した後の該ノズル20Aの位置(角度位置120°)である。
また、ロータリーユニット22Aにより、ノズル20Aは、位置Qa4(角度位置120°)からQa5(角度位置240°)までは、高さ位置H2を維持した状態で周回軌道Ra上を移動する。位置Qa5は、位置Qa4に位置するノズルAが周回中心線Caを中心として120°の角度で周回方向Dに周回した後の該ノズル20Aの位置である。
さらに、ロータリーユニット22Aにより、ノズル20Aは、位置Qa5(角度位置240°)から部品吸着取出/実装位置Qa1(角度位置0°)に向かって移動しつつ、高さ位置H2から高さ位置H1に下降する。
ロータリーユニット22Bのノズル20Bも、周回方向が異なる以外はロータリーユニット22Aのノズル20Aと同様に、周回方向D’に移動しつつその高さ位置が変化する。
すなわち、ロータリーユニット22Bにより、ノズル20Bは、部品吸着取出/実装位置Qb1(角度位置0°)から周回方向D’に位置Qb2(角度位置90°)に向かって移動ししつつ、高さ位置H1から高さ位置H2’に上昇する。また、ノズル20Bは、位置Qb2から位置Qb4(角度位置120°)に向かって移動しつつ、高さ位置H2’から高さ位置H2に上昇する。さらに、ノズル20Bは、高さ位置H2の高さを維持しつつ、位置Qb4(角度位置120°)から周回方向D’に位置Qb5(角度位置240°)に向かって移動する。そして、ノズル20Bは、位置Qb5(角度位置240°)から部品吸着取出/実装位置Qb1(角度位置0°)に向かって移動しつつ、高さ位置H2から高さH1に下降する。
なお、このようにロータリーユニット22A、22Bがノズル20A、20Bを周回させつつその高さ位置を変える理由については後述する。
また、ロータリーユニット22A、22Bにより、上述したように、ノズル20A、20Bは、部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb2において、部品Pを新たに吸着保持する部品吸着取出動作または吸着保持している部品Pを基板にWに実装する部品実装動作を行う。
具体的には、図4に示すように、ノズル20A、20Bは、部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb2に位置するとき、予備下降高さ位置としての高さ位置H1から(すなわち周回軌道Ra、Rbから)、部品実装装置10の部品供給部(図示せず)によって所定の部品供給位置に供給された部品を新たに吸着保持して取り出すときまたは吸着保持している部品Pを基板W上の所定の部品実装位置に実装するときの高さ位置H1’に向かって下降する。その高さ位置H1’に到達した後、ノズル20A、20Bは、所定の部品供給位置に供給された部品Pを新たに吸着保持するまたは吸着保持している部品Pを基板Wの所定の部品実装位置に実装する。そして、高さ位置H1’で部品Pを吸着保持した後または部品Pを実装した後、ノズル20A、20Bは、高さ位置H1、すなわち周回軌道Ra、Rb上に戻る。
ロータリーユニット22A、22Bのノズル20A、20Bに保持された部品Pを撮影するために、図2および図3に示すように、移載ヘッド12は、部品Pを撮影するための一台のカメラ30と、カメラ30に部品Pの像を導くための複数の光学要素32、34、36、38、40A、40B、42と、撮影用の照明50A、50B、52A、52Bとを備える。
図2に示すように、本実施の形態の場合、カメラ30は、その光軸Ccを下方に向けた状態で移載ヘッド12に搭載されている。カメラ30は、部品Pの像が投影される撮像領域30aを備える。例えば、カメラ30の撮像領域30aは、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサなどのエリアイメージセンサの撮像素子の受光面で構成される。カメラ30は、その光軸Cc上に撮像領域30aを備える。
具体的には、カメラ30は、詳細は後述するが、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像(本実施の形態の場合はX軸方向視の像)および下方視の像(Z軸方向視の像)と、ロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像(X軸方向視の像)および下方視の像(Z軸方向視の像)とを撮影するように構成されている。
また、カメラ30は、その撮像領域30aに投影された像(光)を画像データ(電気信号)に変換し、その画像データを、部品実装装置10の本体部(移載ヘッド12の外部)に設けられた部品検査部(図示せず)に転送するように構成されている。
部品検査部(図示せず)は、カメラ30から送信された部品Pの画像データを画像処理する。また、部品検査部は、その画像処理の結果に基づいて、ノズル20A、20Bに保持された部品P自体および部品Pの吸着姿勢を検査する。
複数の光学要素32、34、36、38、40A、40B、および42は、ロータリーユニット22A、22Bによって周回軌道Ra、Rbに沿って周回するノズル20A、20Bそれぞれに保持された部品Pの下方視の像と側方視の像とを、カメラ30の撮像領域30aに導くための光学要素である。
まず、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの撮影について説明する。
本実施の形態の場合、ロータリーユニット22Aの周回軌道Ra上においては、図2および図3に示すように、位置Qa2(角度位置90°)に位置するノズル20Aに保持されている部品Pの側方視の像がカメラ30によって撮影される。以下、この位置Qa2を側方撮影位置Qa2(特許請求の範囲の「第1の側方撮影位置」に対応)と称する。
また、図5および図6に示すように、側方撮影位置Qa2から周回方向Dに30°の角度で周回した位置である位置Qa4(角度位置120°)に位置するノズル20Aに保持されている部品Pの下方視の像がカメラ30によって撮影される。以下、この位置Qa4を下方撮影位置Qa4(特許請求の範囲の「第1の下方撮影位置」に対応)と称する。
一方、ロータリーユニット22Bの周回軌道Rb上においては、図5および図6に示すように、位置Qb2(角度位置90°)に位置するノズル20Aに保持されている部品Pの側方視の像がカメラ30によって撮影される。以下、この位置Qb2を側方撮影位置Qb2(特許請求の範囲の「第2の側方撮影位置」に対応)と称する。
また、図2および図3に示すように、側方撮影位置Qb2から周回方向D’に30°の角度で周回した位置である位置Qb4(角度位置120°)に位置するノズル20Bに保持されている部品Pの下方視の像がカメラ30によって撮影される。以下、この位置Qb4を下方撮影位置Qb4(特許請求の範囲の「第2の下方撮影位置」に対応)と称する。
図2および図3に示すように、ノズル20Aの周回軌道Ra上の側方撮影位置Qa2とノズル20Bの周回軌道Rb上の側方撮影位置Qb2は、上述したように同一の高さ位置H2’に位置し、またX軸方向に対向し合う。これらの2つの側方撮影位置Qa2、Qb2の間に、ミラー32が配置されている。
ミラー32は、Z軸方向に延在して直角三角形形状の断面を備える三角柱形状のミラーである。また、ミラー32は、側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像をY軸負方向に反射するとともに、側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像をY軸負方向に反射する。なお、本明細書では、図中のX−Y−Z座標系の矢印側を正方向とし、その反矢印側を負方向と定義している。
図3に示すように、ミラー32によってY軸負方向に反射された、側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー42の上方を通過してミラー34に入射する。ミラー34は、Y軸負方向に入射した光をX軸正方向に反射するミラー34である。
ミラー34によってX軸正方向に反射された、側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像は、ハーフミラー36(ビームスプリッター)を通過する。ハーフミラー36は、X軸正方向の光はそのまま透過するが、Y軸負方向の光はX軸正方向に反射するように構成されている。
ハーフミラー36をX軸正方向に通過した、側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像は、カメラ30の下方(カメラ30の光軸30Cc上)に配置されたミラー38により、Z軸正方向にカメラ30の撮像領域30aの長手方向Lの一方側30a1に向かって反射される。
このように、周回軌道Ra上の側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー32、ミラー34、ハーフミラー36、およびミラー38から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aに導かれる。
一方、図5および図6に示すように、ミラー32によってY軸負方向に反射された、側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー42の上方を通過し、ハーフミラー36によってX軸正方向に反射される。
ハーフミラー36によってX軸正方向に反射された、側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー38によってZ軸正方向にカメラ30の撮像領域30aの長手方向Lの一方側30a1に向かって反射される。
このように、周回軌道Rb上の側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー32、ハーフミラー36、およびミラー38から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aに導かれる。
図2および図3に示すように、ノズル20Aの周回軌道Ra上の下方撮影位置Qa4とノズル20Bの周回軌道Rb上の下方撮影位置Qb4は、上述したように同一の高さ位置H2に位置し、またX軸方向に対向し合う。これらの下方撮影位置Qa4、Qb4それぞれの下方に、ミラー40A、40Bが配置されている。
一方のミラー40Aは、下方撮影位置Qa4上のノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像(Z軸正方向視の像)を、X軸正方向に反射する。他方のミラー40Bは、下方撮影位置Qb4上のノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像(Z軸方向視の像)を、X軸負方向に反射する(図5参照)。
なお、ミラー40A、40Bは、図4に示すように、ノズル20A、20Bの予備下降高さ位置としての位置H1(部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1での高さ)と上昇端高さ位置としての高さ位置H2との間に配置されている。言い換えると、下方撮影位置Qa4、Qb4において、ノズル20A、20Bの下方に配置される必要があるミラー40A、40Bの配置スペースを確保するために、ノズル20A、20Bは、ロータリーユニット22A、22Bによって高さ位置を変えつつ周回する。これにより、一定の高さで周回するノズル20A、20Bの下方にミラー40A、40Bを配置する場合に比べて、移載ヘッド12をコンパクト化することができる。
ミラー40AによってX軸正方向に反射された、下方撮影位置Qa4上のノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像と、ミラー40BによってX軸負方向に反射された、下方撮影位置Qb4上のノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像は、ミラー40A、40Bの間に配置されたミラー42にそれぞれ入射する。
ミラー42は、ミラー32と同様に、Z軸方向に延在して直角三角形形状の断面を備える三角柱形状のミラーである。また、ミラー42は、下方撮影位置Qa4に位置するノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像をY軸負方向に反射するとともに、下方撮影位置Qb4に位置するノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像をY軸負方向に反射する。
図5および図6に示すように、ミラー40によってY軸負方向に反射された、下方撮影位置Qa4上のノズル20Aによって保持された部品Pの下方視の像は、ミラー34によってX軸正方向に反射される。
ミラー34によってX軸正方向に反射された、下方撮影位置Qa4上のノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像は、ハーフミラー36を通過した後、ミラー38によってZ軸正方向にカメラ30の撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2に向かって反射される。
このように、周回軌道Ra上の下方撮影位置Qa4に位置するノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像は、ミラー40A、ミラー42、ミラー34、ハーフミラー36、およびミラー38から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aに導かれる。
一方、図2および図3に示すように、ミラー32によってY軸負方向に反射された、下方撮影位置Qb4上のノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像は、ハーフミラー36によってX軸正方向に反射され、続いて、ミラー38によってZ軸正方向にカメラ30の撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2に向かって反射される。
このように、周回軌道Rbの下方撮影位置Qb4に位置するノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像は、ミラー40B、ミラー42、ハーフミラー36、およびミラー38から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aに導かれる。
上述したように側方撮影位置Qa2、Qb2上のノズル20A、20Bに保持された部品Pの側方視の像をカメラ30が撮影するとき、例えばLEDなどの照明50A、50Bが撮影対象の部品Pに光を照射する(図3、図6参照)。
一方の照明50Aは、図3に示すように、側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pに対して、X軸正方向に光を照射することができる位置に配置されている。すなわち、撮影対象の部品Pは、照明50Aとミラー32との間に配置される。その結果、カメラ30は、側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像として該部品Pの影を撮影する。
他方の照明50Bは、側方視撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pに対して、X軸負方向に光を照射することができる位置に配置されている。すなわち、撮影対象の部品Pは、照明50Bとミラー32との間に配置される。その結果、カメラ30は、側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像として該部品Pの影を撮影する。
また、下方撮影位置Qa4、Qb4上のノズル20A、20Bに保持された部品Pの下方視の像をカメラ30が撮影するとき、例えばLEDなどの照明52A、52Bが撮影対象の部品Pに光を照射する。
一方の照明52Aは、図3に示すように、下方撮影位置Qa4に位置するノズル20Aに保持された部品Pに対して斜め下方に配置され、部品Pに向かって斜め上方に光を照射する。その結果、カメラ30は、下方撮影位置Qa4に位置するノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像を良好に撮影することができる。
他方の照明52Bは、図3に示すように、下方撮影位置Qb4に位置するノズル20Bに保持された部品Pに対して斜め下方に配置され、部品Pに向かって斜め上方に光を照射する。その結果、カメラ30は、下方撮影位置Qb4に位置するノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像を良好に撮影することができる。
なお、照明50A、50B、52A、52Bも、ミラー40A、40Bと同様に、ノズル20A、20Bの予備下降高さ位置としての高さ位置H1(部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1の高さ)と上端高さ位置としての高さ位置H2との間に配置されている。また、照明50A、50B、52A、52Bが移載ヘッド12に搭載されていなくてもカメラ30が部品Pの像を高精度に撮影することができる場合、これらの照明は、移載ヘッド12に搭載しなくてもよい。
ここからは、ロータリーユニット22A、22Bのノズル20A、20Bそれぞれに保持された部品Pの撮影について説明する。
まず、本実施の形態の部品実装装置10の場合、図2、図3、図5,および図6に示すように、周回軌道Ra、Rbそれぞれにおいて、部品Pの側方視の像を撮影するときのノズル20A、20Bの側方撮影位置Qa2、Qb2と、下方視の像を撮影するときのノズル20A、20Bとの下方撮影位置Qa4、Qb4とが互いに異なる位置である。また、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像とがカメラ30の同一の撮像領域(撮像領域30aの長手方向Lの一方側30a1)に投影され、ノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像とがカメラ30の同一の撮像領域(撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2)に投影される。
したがって、本実施の形態の部品実装装置10においては、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像と、ノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像を、1つずつ順次撮影することが可能である、また、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像と、ノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像の少なくとも一部を同時に撮影することが可能である。この同時撮影が可能な部品Pの像の組み合わせは、以下のように4組存在する。
まず、同時撮影の第1の組み合わせとして、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と、ロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像との組み合わせが挙げられる。
また、同時撮影の第2の組み合わせとして、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像と、ロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像との組み合わせが挙げられる。
さらに、同時撮影の第3の組み合わせとして、ロータリユニット22Aにおける1つのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と、他の1つのノズル20Aの保持された部品Pの下方視の像との組み合わせが挙げられる。
そして、同時撮影の第4の組み合わせとして、ロータリーユニット22Bにおける1つのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像と、他の1つのノズル22Bに保持された部品Pの下方視の像との組み合わせが挙げられる。
ここでは、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像とロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像との同時撮影(第1の組み合わせの撮影)(第1の同時撮影動作)と、ノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像との同時撮影(第2の組み合わせの撮影)(第2の同時撮影動作)とを交互に実行する場合について説明する。
まず、前提として、部品実装装置10は、部品Pの基板Wへの実装効率を考慮して、移載ヘッド12に搭載されたロータリーユニット22A、22Bのそれぞれの全てのノズル20A、20Bが部品Pを吸着保持した後、基板Wへの部品Pの実装を開始する。
本実施の形態の場合、ロータリーユニット22A、22Bそれぞれのノズル20A、20Bによる部品吸着取出動作と、ノズル20A、20Bそれぞれに保持された部品Pに対するカメラ30の部品撮影動作とが並行して実行される。
図7は、ロータリーユニット22A、22Bそれぞれのノズル20A,20Bによる部品吸着取出動作が実行される部品吸着期間と、カメラ30による部品撮影動作のタイミングとを示す一例のタイミングチャートを示している。
図7に示すように、ロータリーユニット22Aのノズル20Aによる部品吸着取出動作と、ロータリーユニット22Bのノズル20Bによる部品吸着取出動作とは同一の部品吸着取出期間内で実行される。
具体的には、図7に示す同一の部品吸着取出期間内で、図2、図4、および図5に示すように、一方の周回軌道Ra上の部品吸着取出/実装位置Qa1に位置するノズル20Aが下降して部品Pを新たに吸着保持して取り出すとともに、他方の周回軌道Rb上の部品吸着取出/実装位置Qb1に位置するノズル20Bが下降して部品Pを新たに吸着保持して取り出す。なお、同一の部品吸着取出期間内において、複数のロータリーユニット22A、22Bのノズル20A、20Bそれぞれが対応する部品Pをそれぞれ同時に吸着保持して取り出す動作を実行する場合もある。また、ロータリーユニット22Aのノズル20Aが部品Pを新たに吸着保持した後、ロータリーユニット22Bのノズル20Bが部品Pを新たに吸着保持して取り出すために、その部品Pの上方に向かって移載ヘッド12が水平移動する動作があってもよい。
部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1上のノズル20A、20Bそれぞれの部品吸着取出動作が完了すると、ロータリーユニット22A、22Bが、それぞれの複数のノズル20A、20Bを周回中心線Ca、Cbを中心として周回させる。
本実施の形態の場合、ロータリーユニット22A、22Bそれぞれは例えば12基のノズル20A,20Bを等間隔をあけて支持している。そのため、一方のロータリーユニット22Aは、複数のノズル20Aそれぞれを周回中心線Caを中心として周回方向Dに30°の角度で周回させる。それと同時に、他方のロータリーユニット22Bが、複数のノズル20Bそれぞれを周回中心線Cbを中心として周回方向D’に30°の角度で周回させる。その結果、部品Pを保持していないノズル20A、20Bが、周回軌道Ra、Rb上の部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1に順次配置される。
部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1に位置するノズル20A、20Bによる部品吸着取出動作と、ロータリーユニット22A、22Bによるノズル20A,20Bの周回動作は、図7に示すように、所定の間隔をあけて交互に実行される。その結果、複数のノズル20A、20B全てが部品Pを吸着して保持する。
図7に示すように、部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1に位置するノズル20A、20Bによる部品吸着取出動作とロータリーユニット22A、22Bによるノズル20A、20Bの周回動作との合間に、カメラ30による部品Pの撮影動作が実行される。
その理由は、カメラ30が部品Pを撮影するとき、撮影対象の部品Pを保持するノズル20A、20Bが側方撮影位置Qa2、Qb2および下方撮影位置Qa4、Qb4に停止している必要があるからである。また、部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1に位置するノズル20A、20Bの部品吸着取出動作時に発生する移載ヘッド12等の振動が、カメラ30の撮影品質、すなわち部品Pの検査品質に影響する可能性があるからである。なお、カメラ30の撮影動作に悪影響がない場合、部品吸着取出/実装位置Qa1、Qb1に位置するノズル20A、20Bの部品吸着取出動作を、側方撮影位置Qa2、Qb2や下方撮影位置Qa4、Qb4に位置するノズル20A、20Bに保持された部品Pに対するカメラ30の撮影動作と並列に実行することが可能である。
図7に示すように、カメラ30は、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と、ロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像とを同時に撮影する(第1の同時撮影動作)。また、カメラ30は、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像と、ロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像とを同時に撮影する(第2の同時撮影動作)。
具体的には、図2に示すように、カメラ30は、側方撮影位置Qa2に位置するロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像を撮像領域30aの長手方向Lの一方側30a1で撮影するとともに、下方撮影位置Qb4に位置するロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像を撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2で撮影する、第1の同時撮影動作を実行する。
また、図5に示すように、カメラ30は、下方撮影位置Qa4に位置するロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像を撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2で撮影するとともに、側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像を撮像領域30aの長手方向の一方側30a1で撮影する、第2の同時撮影動作を実行する。
図8は、第1の同時撮影動作によって得られる撮影画像Aと、第2の同時撮影動作によって得られる撮影画像Bとを示している。
図8に示すように、カメラ30の第1の同時撮影動作により、カメラ30の撮影領域30aの長手方向Lの一方側30a1に側方撮影位置Qa2に位置するロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像(それに加えてノズル20Aの先端の像)が写るとともに、長手方向Lの他方側30a2に下方撮影位置Qb4に位置するロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像が写る撮影画像Aを得ることができる。
また、カメラ30の第2の同時撮影動作により、カメラ30の撮影領域30aの長手方向Lの一方側30a1に側方撮影位置Qb2に位置するロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像(それに加えてノズル20Bの先端の像)が写るとともに、長手方向Lの他方側30a2に下方撮影位置Qa4に位置するロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像が写る撮影画像Bを得ることができる。
図7に示すように、カメラ30は、これらの第1の同時撮影動作と第2の同時撮影動作とを、所定の間隔をあけて交互に実行する。
具体的に説明すると、カメラ30は、一度撮影を実行すると、その画像データの部品実装装置10の部品検査部(図示せず)への転送が完了するまで、次の撮影が実行できない。そこで、カメラ30は、第1の撮影動作によって得られた画像データの転送の完了後に第2の撮影動作を実行し、その第2の撮影動作によって得られた画像データの転送の完了後に第1の撮影動作を実行する。
このように、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像とを同時に撮影する第1の撮影動作と、ノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像とを同時に撮影する第2の撮影動作とを交互に実行する。それにより、ロータリーユニット22A、22Bのノズル20A、20Bそれぞれに保持された全ての部品Pの撮影に必要な総撮影時間を短くすることができる。すなわち、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像それぞれを、すなわち4つの像それぞれを一つずつ撮影する場合に比べて、カメラ30の総撮影時間を短縮することができる。その結果、ロータリーユニット22A、22Bのノズル20A、20Bそれぞれが部品Pを吸着保持してから短時間で、移載ヘッド12は部品Pの基板Wへの実装を開始することができる。
なお、別の観点から言えば、図7に示すように、カメラ30の画像の転送中に、ノズル20A、20Bによる部品Pの部品吸着取出動作とロータリーユニット22A、22Bによるノズル20A、20Bの周回動作とが実行される。その結果、ロータリーユニット22A、22Bのノズル20A、20Bが部品Pの吸着を開始してから、ノズル20A、20Bそれぞれに保持された全ての部品Pの撮影(検査)が完了するまでの時間が短縮される。
図7に示すように、カメラ30がノズル20A、20Bに保持された部品Pの側方視の像を撮影するとき、その部品Pに対して側方撮影用の照明50A、50Bが光を照射する(ON状態になる)。一方、カメラ30がノズル20A、20Bに保持された部品Pの下方視の像を撮影するとき、その部品Pに対して下方撮影用の照明52A、52Bが光を照射する(ON状態になる)。
別の観点から言えば、ロータリーユニット22A、22Bそれぞれにおいて、側方撮影用の照明50A、50Bと下方撮影用の照明52A、52Bとが交互に光を照射する。このようにする理由について説明する。
例えば、ロータリーユニット22Aにおいて、側方撮影用の照明50Aと下方撮影用の照明52Aとが同時に光を照射すると、互いの光が干渉する可能性がある。光が相互に干渉すると、カメラ30がノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像または下方視の像を良好に撮影することができない可能性がある。その結果として、ノズル20Aに保持された部品P自体および部品Pの吸着姿勢の検査精度が低下する可能性がある。
その対処として、図7に示すように、ロータリーユニット22A、22Bそれぞれにおいて側方撮影用の照明50A,50Bと、下方視撮影用の照明52A、52Bとが交互に光を照射する。
なお、側方撮影用の照明50A、50Bと下方撮影用の照明52A、52Bは、それぞれの照射光が、例えば波長が異なるなどの理由から、干渉しない場合、同時のタイミングで光を照射してもよい。また、側方撮影用の照明50A、50Bと下方撮影用の照明52A、52Bが同時のタイミングて光を照射しても、それぞれの光の照射先がそれぞれのロータリーユニット22A、22Bの周回軌道Ra、Rb上において側方撮影位置Qa2、Qb2と下方撮影位置Qa4、Qb4に異なるため、カメラ30による部品Pの撮影に影響せず、カメラ30は、各ロータリーユニット22A、22Bのノズル20A、20Bの周回機構Ra、Rb上の互いに異なる位置で、良好に部品Pの下方視および側方視の像を撮影することができる。
次に、ロータリーユニット22Aにおける1つのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と他の1つのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像との同時撮影(第3の組み合わせの撮影)(第3の同時撮影動作)と、ロータリーユニット22Bの1つのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像と他の1つのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像との同時撮影(第4の組み合わせの撮影)(第4の同時撮影動作)とを交互に実行する場合について簡単に説明する。
図9は、ロータリーユニット22Aにおける1つのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と他の1つのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像との同時撮影(第3の組み合わせの撮影)(第3の同時撮影動作)と、ロータリーユニット22Bにおける1つのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像と他の1つのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像との同時撮影(第4の組み合わせの撮影)(第4の同時撮影動作)とを交互に実行するときの、別例のタイミングチャートを示している。
図9に示すように、カメラ30は、ロータリーユニット22Aにおける1つのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と他の1つのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像とを同時に撮影する(第3の同時撮影動作)。また、カメラ30は、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像と、ロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像とを同時に撮影する(第4の同時撮影動作)。
具体的には、図10に示すように、カメラ30は、側方撮影位置Qa2に位置するロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像を撮像領域30aの長手方向Lの一方側30a1で撮影するとともに、下方撮影位置Qa4に位置するロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像を撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2で撮影する、第3の同時撮影動作を実行する。
また、図11に示すように、カメラ30は、側方撮影位置Qb2に位置するロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像を撮像領域30aの長手方向Lの一方側30a1で撮影するとともに、下方撮影位置Qb4に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像を撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2で撮影する、第4の同時撮影動作を実行する。
図12は、第3の同時撮影動作によって得られる撮影画像A’と、第4の同時撮影動作によって得られる撮影画像B’とを示している。
図12に示すように、カメラ30の第3の同時撮影動作により、カメラ30の撮影領域30aの長手方向Lの一方側30a1に側方撮影位置Qa2に位置するロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像(それに加えてノズル20Aの先端の像)が写るとともに、長手方向Lの他方側30a2に下方撮影位置Qa4に位置するロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像が写る撮影画像A’を得ることができる。
また、カメラ30の第4の撮影動作により、カメラ30の撮影領域30aの長手方向Lの一方側30a1に側方撮影位置Qb2に位置するロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像(それに加えてノズル20Bの先端の像)が写るとともに、長手方向Lの他方側30a2に下方撮影位置Qb4に位置するロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像が写る撮影画像B’を得ることができる。
以上、本実施の形態によれば、移載ヘッド12の複数のノズル20A、20Bそれぞれに吸着保持された部品Pの下方視の像および側方視の像を、一台のカメラ30によって撮影することができる。したがって、少ない器材で部品Pを下方からおよび側方から検査することができる。
上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。
例えば、上述の実施の形態の場合、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pは、ノズル20Aが周回軌道Ra上の側方撮影位置Qa2に位置するときにその側方視の像が撮影される。また、ノズル20Aが周回軌道Ra上の下方撮影位置Qa4に位置するときに、ノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像が撮影される。すなわち、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と下方視の像は周回軌道Ra上の互いに異なる位置で順次または同時に撮影される。同様に、ロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像と下方視の像も周回軌道Rb上の互いに異なる位置で順次または同時に撮影される。
これに代わって、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と下方視の像とを同一の位置で撮影するとともに、ノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像と下方視の像とを同一の位置で撮影してもよい。
図13は、別の実施の形態にかかる部品実装装置の移載ヘッドの概略的斜視図である。
図13に示す移載ヘッド112は、図2に示す上述の実施の形態の移載ヘッド12と同一の構成要素を備える。ただし、ミラー42がミラー32の下方に配置され、ミラー40Aが周回軌道Ra上の側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aの下方に配置され、ミラー40Bが周回軌道Rb上の側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bの下方に配置されている点で、図13の移載ヘッド112は、図2の移載ヘッド12と異なる。これにより、周回軌道Ra、Rb上の側方撮影位置Qa2、Qb2に位置するノズル20A、20Bに保持された部品Pの側方視の像と下方視の像とを、一台のカメラ30によって撮影することができる。
具体的には、図13に示すように、ロータリーユニット22Aにおいては、周回軌道Ra上の側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像が、ミラー32、ミラー34、ハーフミラー36、およびミラー38から構成される光学系を介して、カメラ30の撮像領域30aの長手方向Lの一方側30a1に導かれる。それとともに、側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像が、ミラー40A、ミラー42、ミラー34、ハーフミラー36、およびミラー38から構成される光学系を介して、カメラ30の撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2に導かれる。
一方、ロータリーユニット22Bにおいては、周回軌道Rb上の側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像が、ミラー32、ハーフミラー36、およびミラー38から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aの長手方向Lの一方側30a1に導かれる。それとともに、側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像が、ミラー40B、ミラー42、ハーフミラー36、およびミラー38から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aの長手方向Lの他方側30a2に導かれる。
その結果、カメラ30の撮像領域30に、周回軌道上の一つの撮影位置で同一部品Pの側方視の像と下方視の像とを撮影することができる。すなわち、同一部品Pの側方視の像と下方視の像とが一対として写る撮影画像を得ることができる。
このように、ノズル20A、20Bに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像が一台のカメラ30によって撮影される該ノズル20A、20Bの周回軌道Ra、Rb上の撮影位置は、同一であってもよく、また異なってもよい。
関連して言えば、例えば、図2に示す周回軌道Ra上の側方撮影位置Qa2と周回軌道Rb上の側方撮影位置Qb2のように、周回軌道Ra、Rbそれぞれにおける撮影位置は、必ずしも、ロータリーユニット22A、22Bの並列方向(X軸方向)と直交する平面対称(Y−Z平面対称)である必要はない。例えば、一方の周回軌道Ra上において側方撮影位置Qa2が部品吸着取出/実装位置Qa1に対して60°の角度位置にあって、他方の周回軌道Rb上において側方撮影位置Qb2が部品吸着取出/実装位置Qb1に対して120°の角度位置にあってもよい。
すなわち、本発明の一態様では、広義には、第1のロータリ―ユニットに支持された複数の第1のノズルが周回する第1の周回軌道上に所定の撮影位置が定義されるとともに、第1のロータリユニットと異なる第2のロータリーユニットに支持された複数の第2のノズルが周回する第2の周回軌道上に所定の撮影位置が定義される。そして、第1および第2の周回軌道それぞれの所定の撮影位置に位置する第1および第2のノズルに保持された部品それぞれの側方視の像および下方視の像が一台のカメラによって順次撮影するにあたり、複数の部品の像が1つずつ撮影されるまたは少なくとも一部が同時に撮影される。
また、上述の実施の形態の場合、図7に示すように、カメラ30が、ロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像とロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像とを異なる撮像領域(カメラ30の撮像領域30aの異なる部分)で同時に撮影する第1の同時撮影動作を実行する。また、カメラ30は、ノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像とを、異なる撮像領域で同時に撮影する第2の同時撮影動作を実行する。そして、カメラ30は、第1の同時撮影動作と第2の同時撮影動作を交互に実行する。
これに代わって、カメラ30は、第1の同時撮影動作と第2の同時撮影動作の少なくとも一方を実行するようにしてもよい。例えば、カメラ30が、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像とを同時に撮影する第1の同時撮影動作を実行し、その後、ノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像を別々のタイミングで撮影する。
このように、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像と、ノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像は、すなわち4種類の像は、図7に示すようにカメラ30の2回の撮影動作(2回の同時撮影)によって撮影されてもよいし、カメラ30の3回の撮影動作(1回の同時撮影を含む)によって撮影されてもよいし、カメラ30の4回の撮影動作(同時撮影を含まない)によって撮影されてもよい。
すなわち、本発明の一態様では、広義には、第1のロータリーユニットの複数の第1のノズルそれぞれに保持された部品の下方視の像および側方視の像と、第1のロータリーユニットと異なる第2のロータリーユニットの複数の第2のノズルそれぞれに保持された部品の下方視の像および側方視の像とを一台のカメラによって順次撮影し、その一台のカメラは第1および第2のノズルに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ順次撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する撮影動作を実行する。
さらに、上述の実施の形態の場合、図2および図5に示すように、部品Pの像をカメラ30の撮像領域30aに導く光学系を構成する光学要素としてハーフミラー36が使用されている。ハーフミラー36を使用することなく、一方のロータリーユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの像と他方のロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの像とを一台のカメラ30の撮像領域30aに導くことも可能である。
図14は、さらに別の実施の形態にかかる部品実装装置の移載ヘッドの概略的斜視図である。
図14に示すように、さらに別の実施の形態にかかる移載ヘッド212は、図13に示す実施の形態の移載ヘッド112と同様に、一方の周回軌道Raの側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像がカメラ30によって撮影される。また、他方の周回軌道Rbの側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像がカメラ30によって撮影される。
具体的には、一方の周回軌道Ra上の側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー32によってY軸負方向に反射される。ミラー32によってY軸方向に反射された、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像は、カメラ30の下方に位置するように移載ヘッド212に搭載されたミラー244によってZ軸正方向にカメラ30の撮像領域30aにおける長手方向Lの他方側かつ短手方向Sの他方側の領域30a4向かって反射される。
また、一方の周回軌道Ra上の側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像は、ミラー40A、ミラー42、およびミラー244から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aにおける長手方向Lの他方側かつ短手方向Sの一方側の領域30a3に導かれる。
さらに、他方の周回軌道Rb上の側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー32およびミラー244から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aにおける長手方向Lの一方側かつ短手方向Sの他方側の領域30a2に導かれる。
さらにまた、他方の周回軌道Rb上の側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像は、ミラー40B、ミラー42、およびミラー244から構成される光学系を介してカメラ30の撮像領域30aにおける長手方向Lの一方側かつ短手方向Sの一方側の領域30a1に導かれる。
図14に示す移載ヘッド212のように、ハーフミラーを使用しない場合、ノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像と、ノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像とは、すなわち4種類の像それぞれは、カメラ30の撮像領域30aにおける異なる領域30a1〜30a4に導かれる。
ただし、部品P自体または部品Pの吸着姿勢を高精度に検査する場合またはカメラ30の解像度が低い場合、図2および図5に示すように、ハーフミラー36を使用するのが好ましい。
図2および図5に示すように、ハーフミラー36を使用することにより、ロータリ―ユニット22Aのノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像と、第2のロータリーユニット22Bのノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像とを、カメラ30の撮像領域30aの長手方向の一方側30a1、すなわちカメラ30の撮像領域30a内の同一の領域に導くことができる。また、ノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像とノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像とを、カメラ30の撮像領域30aの長手方向の他方側30a2に導くことができる。それにより、4つの像それぞれは、図14に示すように4つの像それぞれがカメラ30の撮像領域30aにおける異なる領域に投影される場合に比べて相対的に高い解像度を備えることができる。その結果、高い解像度を備える像に基づいて、ロータリーユニット22A、22Bそれぞれのノズル20A、20Bに吸着保持された部品P自体または部品Pの吸着姿勢を高精度に検査することができる。
加えて、部品実装装置の移載ヘッドは、3つ以上のロータリーユニットを備えてもよい。
図15は、3つのロータリーユニットを有する、さらに異なる実施の形態に係る移載ヘッドを概略的に示している。
図15に示すように、移載ヘッド312は、3つのロータリーユニット22A、22B、および22Cを有する。ロータリーユニット22A、22B、22Cのノズル20A、20B、20Cの周回軌道Ra、Rb、Rcには、ノズル20A、20B、20Cに保持された部品Pの側方視の像を撮像するための側方撮影位置Qa2、Qb2、Qc2が設定されている。また、周回軌道Ra、Rb、Rcには、ノズル20A、20B、20Cに保持された部品Pの下方視の像を撮像するための下方撮影位置Qa4、Qb4、Qc4が設定されている。
ロータリーユニット22Aにおいて、側方撮影位置Qa2に位置するノズル20Aに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー32、ミラー34、ハーフミラー36、およびミラー338によってカメラ30の撮像領域に導かれる。また、下方撮影位置Qa4に位置するノズル20Aに保持された部品Pの下方視の像は、ミラー40A、ミラー42、ミラー34、ハーフミラー36、およびミラー338によってカメラ30の撮像領域に導かれる。
ロータリーユニット22Bにおいて、側方撮影位置Qb2に位置するノズル20Bに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー32、ハーフミラー36、およびミラー338によってカメラ30の撮像領域に導かれる。また、下方撮影位置Qb4に位置するノズル20Bに保持された部品Pの下方視の像は、ミラー40B、ミラー42、ハーフミラー36、およびミラー338によってカメラ30の撮像領域に導かれる。
ロータリーユニット22Cにおいて、側方撮影位置Qc2に位置するノズル20Cに保持された部品Pの側方視の像は、ミラー332、ミラー334、およびミラー338によってカメラ30の撮像領域に導かれる。また、下方撮影位置Qc4に位置するノズル20Cに保持された部品Pの下方視の像は、ミラー40C、ミラー342、ミラー334、およびミラー338によってカメラ30の撮像領域に導かれる。
なお、カメラ30の光軸Cc上に位置するとともにカメラ30の撮像領域の下方に位置するミラー338は、X軸正方向の光をカメラ30の撮像領域に向かってZ軸正方向に反射することができるとともに、X軸負方向の光をカメラ30の撮像領域に向かってZ軸正方向に反射することができるミラーであって、例えば三角ミラーである。
図15に示すように、3つ以上のロータリーユニット22A、22B、22Cを有する移載ヘッド312においても、各ロータリーユニット22A、22B、22Cのノズル20A、20B、20Cに保持された部品Pそれぞれの下方視の像および側方視の像を一台のカメラ30で順次撮影することが可能であり、またノズル20A、20B、20Cそれぞれに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像を一台のカメラ30で1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影することが可能である。
すなわち、本発明の一態様では、広義には、部品実装装置は、水平方向に移動可能な移載ヘッドを有し、その移載ヘッドが、部品を上方から吸着して保持するための複数のノズルをそれぞれ支持するとともに周回させる複数のロータリーユニットと、各ロータリーユニットのノズルのそれぞれの周回軌道上の互いに異なる位置での所定の撮影位置それぞれに位置するノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を順次撮影する一台のカメラとを備え、一台のカメラは、各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の所定撮影位置それぞれに位置するノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する。
加えてまた、部品を高精度に検査するためには、複数のロータリーユニットそれぞれのノズルに吸着保持された部品の側方視の像および下方視の像を一台のカメラがピントを合わせた状態で撮影するのが好ましい。そのためには、各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の互いに異なる位置としての側方撮影位置および下方撮影位置それぞれからカメラの撮像領域までの光路長を略等しくする必要がある。
例えば図15に示す移載ヘッド312の場合、複数のロータリーユニット20A、20B、20Cのそれぞれの周回軌道Ra、Rb、Rc上の互いに異なる位置の撮影位置としての側方撮影位置Qa2、Qb2、Qc2および下方撮影位置Qa4、Qb4、Qc4それぞれに位置するノズル20A、20B、20Cに保持された部品Pからカメラ30の撮像領域までの光路長(すなわち6本の光路長)が略等しくされる。これらの6本の光路長が略等しくなるように、カメラ30と、部品Pの側方視の像および下方視の像をカメラ30の撮像領域に導くための複数のミラー32、34、36、40A、40B、40C、332、334、342、338とが、移載ヘッド312上の適切な位置に配置される。これにより、周回軌道Ra、Rb、Rc上の互いに異なる撮像位置としての側方撮影位置Qa2、Qb2、Qc2および下方撮影位置Qa4、Qb4、Qc4それぞれに位置するノズル20A、20B、20Cに保持された部品Pの側方視の像および下方視の像を、それぞれの撮影位置での部品撮影時の照明の照射の影響を低減しつつ、一台のカメラ30でピントを合わせた状態で撮影することができる。
なお、複数のロータリーユニットそれぞれのノズルの周回軌道上の側方撮影位置および下方撮影位置それぞれからカメラの撮像領域までの光路長を決定付ける、移載ヘッドに対するカメラの位置は、ロータリーユニットそれぞれのノズルのメンテナンス性と移載ヘッドのコンパクト化を考慮して決定するのが好ましい。
例えば、図3および図6に示すように、2つのロータリーユニット22A、22Bを搭載する移載ヘッド12の場合、カメラ30は、X軸方向に並ぶ2つのロータリーユニット22A、22Bに対して、移載ヘッド12を支持してX軸方向に移動させるためのX軸ビーム14側に配置される。また、例えば、図15に示すように、3つのロータリーユニット22A、22B、22CをX軸方向に並んだ状態で搭載する移載ヘッド312においても、カメラ30は、ロータリーユニット22A、22B、22Cに対してX軸ビーム14側に配置される。
このように、複数のロータリーユニットに対してX軸ビーム側にカメラを配置することにより、移載ヘッドの正面側(例えば、図3に示す移載ヘッド12の正面12a側や図15に示す移載ヘッド312の正面312a側)に位置する作業者は、カメラに妨害されることなく、ロータリーユニットのノズルのチェックやメンテナンス、例えばノズルの交換等を行うことができる。
また、例えば、図3および図6に示すように、2つのロータリーユニット22A、22Bそれぞれのノズル20A、20Bの周回軌道Ra、Rb上の側方撮影位置Qa2、Qb2および下方撮影位置Qa4、Qb4それぞれからカメラ30の撮像領域30aまでの光路長を略等しくしつつ、カメラ30は、2つのロータリーユニット22A、22Bとの間でかつ、X軸方向に並ぶ2つのロータリーユニット22A、22Bに対して、移載ヘッド12を支持してX軸方向に移動させるためのX軸ビーム14側に配置される。これにより、ロータリーユニット22A、22B、カメラ30がX軸方向に直線状に並ぶ場合に比べて、移載ヘッド12のX軸方向のサイズを小さくすることができる、すなわち移載ヘッド12をコンパクト化することができる。
また、複数のロータリーユニットそれぞれのノズルの周回軌道上におけるノズルに吸着保持された部品を撮影する位置である側方撮影位置および下方撮影位置と、その撮影位置に対応して部品Pの側方視の像および下方視の像をカメラ30の撮像領域に導くための複数のミラー32、34、36、40A、40B、40Cとが互いに隣接する複数のロータリーヘッドの間に配置されているので、光路やそのミラーを共有でき、移載ヘッド12をコンパクト化することができる。
移載ヘッドに対するカメラの配置に関してさらに言えば、例えば、図2に示すカメラ30は光軸Ccを下方(Z軸負方向)に向けた状態で移載ヘッド12に搭載されている。これに代わって、移載ヘッド12のZ軸方向のサイズを小さくするために、光軸CcがZ軸に対して傾斜した状態でカメラ30を移載ヘッド12に搭載することも可能である。すなわち、移載ヘッドに搭載された複数のロータリーユニットそれぞれのノズルに保持された部品の側方視の像および下方視の像を撮影できる移載ヘッド上の位置にカメラはあればよく、カメラの光軸の延在方向を鉛直方向に限定しない。
加えてまた、ロータリーユニットによって周回されるノズルの周回軌道は、円形状でなくてもよい。例えば、ノズルの周回軌道は楕円形状であってもよい。
本発明は、部品を吸着する複数のノズルを支持するとともに周回させるロータリーユニットを少なくとも2基備える移載ヘッドであれば適用可能である。
10 部品実装装置
12 移載ヘッド
20A 第1のノズル(ノズル)
20B 第2のノズル(ノズル)
22A 第1のロータリーユニット(ロータリーユニット)
22B 第2のロータリーユニット(ロータリーユニット)
30 カメラ
P 部品
Qa2 第1の側方撮影位置(側方撮影位置)
Qa4 第1の下方撮影位置(下方撮影位置)
Qb2 第2の側方撮影位置(側方撮影位置)
Qb4 第2の側方撮影位置(下方撮影位置)
Ra 第1の周回軌道(周回軌道)
Rb 第2の周回軌道(周回軌道)
12 移載ヘッド
20A 第1のノズル(ノズル)
20B 第2のノズル(ノズル)
22A 第1のロータリーユニット(ロータリーユニット)
22B 第2のロータリーユニット(ロータリーユニット)
30 カメラ
P 部品
Qa2 第1の側方撮影位置(側方撮影位置)
Qa4 第1の下方撮影位置(下方撮影位置)
Qb2 第2の側方撮影位置(側方撮影位置)
Qb4 第2の側方撮影位置(下方撮影位置)
Ra 第1の周回軌道(周回軌道)
Rb 第2の周回軌道(周回軌道)
Claims (13)
- 水平方向に移動可能な移載ヘッドを有し、
移載ヘッドが、
部品を上方から吸着して保持するための複数の第1のノズルを支持するとともに周回させる第1のロータリーユニットと、
部品を上方から吸着して保持するための複数の第2のノズルを支持するとともに周回させる第2のロータリーユニットと、
第1のノズルの第1の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第1のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像と、第2のノズルの第2の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第2のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像とを順次撮影する一台のカメラと、を備え、
一台のカメラは、第1および第2のノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する撮影動作を実行する、部品実装装置。 - 第1の周回軌道上に第1の側方撮影位置と第1の下方撮影位置とが存在し、
第2の周回軌道上に第2の側方撮影位置と第2の下方撮影位置とが存在し、
カメラは、第1および第2の側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、第1および第2の下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影する、請求項1に記載の部品実装装置。 - カメラは、
第1のノズルに保持された部品の側方視の像と、第2のノズルに保持された部品の下方視の像とを、異なる撮影領域で同時に撮影する第1の同時撮影動作と、
第1のノズルに保持された部品の下方視の像と、第2のノズルに保持された部品の側方視の像とを、異なる撮影領域で同時に撮影する第2の同時撮影動作との少なくとも一方を実行する、請求項1または2に記載の部品実装装置。 - カメラは、第1の同時撮影動作と第2の同時撮影動作とを順に繰り返して実行する、請求項3に記載の部品実装装置。
- 移載ヘッドが、
第1のノズルに保持された部品の下方視の像をカメラの撮像領域に導く第1の光学系と、
第1のノズルに保持された部品の側方視の像をカメラの撮像領域に導く第2の光学系と、
第2のノズルに保持された部品の下方視の像をカメラの撮像領域に導く第3の光学系と、
第2のノズルに保持された部品を側方視の像をカメラの撮像領域に導く第4の光学系と、を備え、
第1、第2の、第3、および第4の光学系が、共通の光学要素としてハーフミラーを含んでいる、請求項1から4のいずれか一項に記載の部品実装装置。 - 移載ヘッドが、
第1のノズルに保持された部品に対して、その下方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第1の光源と、
第1のノズルに保持された部品に対して、その側方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第2の光源と、
第2のノズルに保持された部品に対して、その下方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第3の光源と、
第2のノズルに保持された部品に対して、その側方視の像をカメラが撮影するときに光を照射する第4の光源と、を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載の部品実装装置。 - 第1および第2のロータリーユニットが第1および第2のノズルを鉛直方向に移動可能に支持するように構成され、
第1および第2のロータリーユニットが第1および第2のノズルを高さ位置を変えつつ周回させ、
少なくとも第1および第2の下方撮影位置が第1および第2のノズルの周回軌道における最も高い位置に設定されている、請求項2に記載の部品実装装置。 - 水平方向に移動可能な移載ヘッドを有し、
移載ヘッドが、
部品を上方から吸着して保持するための複数のノズルをそれぞれ支持するとともに周回させる複数のロータリーユニットと、
各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の所定の撮影位置それぞれに位置するノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を順次撮影する一台のカメラと、を備え、
一台のカメラは、各ロータリーユニットのノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する撮影動作を実行する、部品実装装置。 - 各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の互いに異なる位置に側方撮影位置と下方撮影位置とが存在し、
カメラは、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、また下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影し、
1つのロータリーユニットの周回軌道上における、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像と、下方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の下方視の像を、一台のカメラによって順次撮影するまたは同時撮影する、請求項8に記載の部品実装装置。 - 複数の第1のノズルを支持する第1のロータリ―ユニットと複数の第2のノズルを支持する第2のロータリーユニットとを備える移載ヘッドを用いて部品実装を実行する部品実装方法であって、
第1のロータリーユニットによって複数の第1のノズルを第1の周回軌道に沿って周回させ、
第2のロータリーユニットによって複数の第2のノズルを第2の周回軌道に沿って周回させ、
第1の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第1のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像と、第2の周回軌道上の所定の撮影位置に位置する第2のノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像とを一台のカメラによって順次撮影し、
一台のカメラは、第1および第2のノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する、部品実装方法。 - 第1の周回軌道上に第1の側方撮影位置および第1の下方撮影位置とが存在し、
第2の周回軌道上に第2の側方撮影位置および第2の下方撮影位置とが存在し、
カメラにより、第1および第2の側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、第1および第2の下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影する、請求項10に記載の部品実装方法。 - それぞれが複数のノズルを支持する複数のロータリーユニットを備える移載ヘッドを用いて部品実装を行う部品実装方法であって、
各ロータリーユニットによって対応する複数のノズルを周回させ、
各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の所定の撮影位置それぞれに位置するノズルに保持された部品の下方視の像および側方視の像を一台のカメラによって順次撮影し、
一台のカメラは、各ロータリーユニットのノズルそれぞれに保持された部品の側方視の像および下方視の像を、1つずつ撮影するまたは少なくとも一部を同時撮影する、部品実装方法。 - 各ロータリーユニットのノズルの周回軌道上の互いに異なる位置に側方撮影位置と下方撮影位置とが存在し、
カメラは、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像を撮影し、また下方撮影位置に位置するノズルに保持された下方視の像を撮影し、
1つのロータリーユニットの周回軌道上における、側方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の側方視の像と、下方撮影位置に位置するノズルに保持された部品の下方視の像を、一台のカメラによって順次撮影するまたは同時撮影する、請求項12に記載の部品実装方法。
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