JP4227833B2 - 部品実装装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の部品保持部材を備え、上記夫々の部品保持部材により保持された上記部品の画像を撮像してその保持姿勢を認識し、上記認識結果に基づいて上記夫々の部品を基板に実装する部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の部品実装装置においては、部品保持部材の一例である夫々の吸着ノズルを備える実装ヘッドを、複数の部品が取り出し可能に供給される部品供給部の上方に位置させて、上記夫々の吸着ノズルにより部品の吸着取り出しを行った後、上記部品の画像の撮像を行なう撮像装置を、上記実装ヘッドとともに移動させて、当該実装ヘッドの上記部品供給部から基板の上方への移動過程において、上記夫々の部品の画像の撮像を行なって、当該撮像に要する時間と、上記移動に要する時間とをオーバーラップさせることにより、当該部品実装に要する時間を短縮化して、効率的な部品実装を実現することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年、このような基板への部品実装により生産される電子回路には、効率的な部品実装を行うことにより、その製品コストを低減させるだけではなく、さらに加えて、その市場から要望される高機能化された電子回路の生産にも対応すべく、益々微小化される部品を高精度かつ確実に基板に実装することや、益々多様化する様々な形態の部品の実装に対応できることが強く望まれている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３３５７９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の部品実装装置においては、以下のような問題点がある。
【０００６】
まず、上記夫々の吸着ノズルに吸着保持された部品の画像を効率的に撮像するため、上記実装ヘッドとともに上記撮像装置が移動することとなるが、吸着ノズルに吸着保持された部品の画像は、その下面を部品撮像平面として画像の撮像がおこなわれるため、上記吸着ノズルの下方に、上記撮像装置の反射ミラー等が配置されることとなる。そのため、基板の上方に実装ヘッドが移動された場合には、夫々の吸着ノズルの下端よりも下方に、撮像装置の上記反射ミラー等が位置され、上記基板に既に実装された部品の実装高さ（あるいは、形成高さ）によっては、当該部品と上記反射ミラー等の干渉（衝突）が発生する場合があるという問題がある。このような干渉を未然に防止するような場合にあっては、基板に実装される部品の種類（特に、部品の高さ）に制約を受けることとなり、多様化する様々な形態の部品の実装に対応することができないという問題点がある。
【０００７】
また、このような高精度な部品実装に対応するためには、吸着ノズルにより吸着保持された部品の部品撮像平面の画像を明確に撮像する必要があるが、単に、上記部品の部品撮像平面に照明を照射してその画像の撮像を行なうだけでは、従来の汎用の部品の画像の撮像には対応できても、上記微小化された部品や上記多様化された形態の部品においては、その微小な形状や特殊な形状を有する部品撮像平面に照度のむら等が発生する場合があり、このような場合にあっては、上記夫々の部品の画像を明確に撮像することができず、高精度な部品実装ができないという問題点がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の部品保持部材を備え、上記夫々の部品保持部材により保持された上記部品の画像を撮像してその保持姿勢を認識し、上記認識結果に基づいて上記夫々の部品を基板に実装する部品実装において、微小化された又は多様化された形態を有する部品の高精度な認識を行なうことができるとともに、効率的な部品実装を行なうことができる部品実装装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、複数の部品として、複数の第１部品と、上記第１部品よりもその実装高さが高い部品である第２部品とを混載して基板に実装可能な部品実装装置において、
上記複数の部品を取り出し可能に供給する部品供給部と、
上記供給される夫々の部品が実装される上記基板を保持解除可能に保持する基板保持部と、
上記部品を解除可能に保持する複数の部品保持部材を一列に配列して備え、上記基板の大略表面沿いの方向であり、かつ、上記夫々の部品保持部材の配列方向沿いの方向である第１方向、及び上記基板の大略表面沿いの方向であり、かつ、上記第１方向と直交する方向である第２方向に移動可能であって、上記部品供給部より供給される複数の上記部品を複数の上記部品保持部材により保持するとともに、当該保持された夫々の部品を上記基板に実装する実装ヘッドと、
上記第１方向に移動可能に上記実装ヘッドを支持する支持部材と、上記第１方向に上記実装ヘッドを移動させる第１方向移動部と、上記第２方向に、上記支持部材及び上記第１方向移動部を移動させる第２方向移動部とを備え、上記部品供給部と上記基板保持部に保持された上記基板との間で、上記第１方向又は上記第２方向に上記実装ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、
上記第１方向に移動可能に上記支持部材に支持されて、上記部品保持部材により保持された上記第１部品の画像を、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において撮像可能な可動撮像装置と、
上記第１方向移動部による上記実装ヘッドの上記移動とは独立して、上記可動撮像装置を上記第１方向に沿って移動可能であって、上記支持部材における上記第１方向沿いの位置であり、上記夫々の部品保持部材により保持された第１部品の画像を撮像可能な上記可動撮像装置の撮像位置と、上記ヘッド移動装置による上記実装ヘッドの部品実装のための移動領域を退避可能な位置である退避位置との間で、上記実装ヘッドとの干渉が防止されながら上記可動撮像装置を上記移動させる撮像移動装置と、
上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動の過程において、
上記部品保持部材により上記部品供給部から供給された上記第１部品が保持された場合に、上記撮像移動装置により上記可動撮像装置を上記撮像位置に移動させ、上記撮像位置において、上記第１方向移動部により上記実装ヘッドを上記第１方向に移動させながら、上記可動撮像装置により上記夫々の第１部品の画像を順次撮像し、当該撮像結果に基づいて、上記夫々の第１部品を上記基板に順次実装させ、
上記部品保持部材により上記部品供給部から供給された上記第２部品が保持された場合に、上記撮像移動装置により上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させ、上記基板に実装された上記第２部品と上記可動撮像装置との干渉を防止しながら、上記夫々の第２部品を上記基板に順次実装させる制御装置とを備えることを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、上記部品実装装置の本体側に固定され、上記部品保持部材により保持された上記第２部品の画像を、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において撮像可能な固定撮像装置をさらに備え、
上記制御装置は、上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動の過程において、上記部品保持部材により上記第２部品が保持された場合に、上記撮像移動装置により上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させるとともに、上記第１方向移動部及び上記第２方向移動部により上記固定撮像装置の上方を上記夫々の第２部品が通過するように上記実装ヘッドを移動させながら、上記固定撮像装置により上記夫々の第２部品の画像を順次撮像し、上記基板に実装された上記第２部品と上記可動撮像装置との干渉を防止しながら、当該撮像結果に基づいて、上記夫々の第２部品を上記基板に順次実装させる第１態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、上記撮像移動装置は、上記可動撮像装置を上記撮像位置にて上記支持部材に解除可能に固定する固定部をさらに備え、
上記制御装置は、上記固定部により上記支持部材に上記撮像装置を固定させた状態で、上記第１方向移動部による上記実装ヘッドの移動を行って、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行う第１態様又は第２態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、上記可動撮像装置は複数の上記撮像位置を有し、
上記制御装置は、上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動距離が最短となるように、上記複数の撮像位置から１つの上記撮像位置を選択し、上記撮像移動装置により当該選択された撮像位置に上記可動撮像装置を位置させて、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行なう第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、上記部品実装装置の一端に供給されかつ上記夫々の部品が実装される上記基板を、上記第１方向に沿って上記基板保持部に搬送して供給するとともに、上記夫々の部品が実装された上記基板を上記基板保持部から上記第１方向に沿って上記部品実装装置の他端に搬送して排出する基板搬送装置をさらに備え、
上記可動撮像装置の上記退避位置は、上記基板保持部に対して上記基板搬送装置の上記基板の供給側に配置されている第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、上記可動撮像装置の下端が、上記基板に実装された上記第１部品の上端よりも高く、かつ、上記基板に実装された上記第２部品の上端よりも低くなるように、上記支持部材により上記可動撮像装置が支持されている第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、上記制御装置は、一の上記部品保持部材による上記第１部品の保持と、他の上記部品保持部材による上記第２部品の保持とが、同時的に行なわれることを防止しながら、上記複数の部品保持部材による上記複数の部品の保持を行なう第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、上記実装ヘッドは、上記可動撮像装置による上記撮像のための上記第１方向沿いの移動の基準位置を示す撮像基準部を備え、
上記制御装置は、上記可動撮像装置により上記撮像基準部の画像を撮像させることにより、上記第１方向沿いの基準位置を認識可能である第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１８】
本発明の第９態様によれば、撮像視野及び分解能の異なる２種類の上記可動撮像装置として、他方の上記可動撮像装置よりも、狭視野かつ高分解能を有する第１可動撮像装置と、上記第１可動撮像装置よりも、広視野かつ低分解能を有する第２可動撮像装置とを備え、
上記撮像移動装置は、上記夫々の部品保持部材に配列方向沿いに、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置とを互いに独立させて移動可能であって、
上記制御装置は、上記夫々の部品保持部材により保持された上記第１部品の種類に応じて、上記第１可動撮像装置又は上記第２可動撮像装置を選択して、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行う第１態様から第８態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１０態様によれば、上記可動撮像装置は、
上記部品保持部材の軸心とは異なる軸をその光軸として、上記部品保持部材により保持された第１部品の画像を、上記光軸に沿って入射して撮像可能な撮像素子部と、
上記部品保持部材の軸心沿いの方向における上記第１部品の画像を、上記撮像素子部の光軸に沿って反射して、上記撮像素子部に入射させる反射部と、
上記部品保持部材の軸心と直交する平面であって、上記第１部品における画像が撮像される部品撮像平面に対して、大略水平方向の光を直接的に照射する水平光照射部と、
上記光軸に略沿った光を照射するとともに、当該光を上記反射部により上記軸心沿いの方向に反射させて、上記部品撮像平面に対して大略垂直方向に当該光を照射する垂直光照射部と、
上記部品撮像平面に対して、上記水平方向及び上記垂直方向の略中間の角度に傾斜された光を直接的に照射する傾斜光照射部とを備え、
上記制御装置は、上記部品保持部材により保持された第１部品の上記部品撮像平面に対して、上記水平光照射部、上記垂直光照射部、及び上記傾斜光照射部の夫々により同時的に上記夫々の光を照射した状態で、上記撮像素子部により上記第１部品の画像の撮像を行う第１態様から第９態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００２０】
本発明の第１１態様によれば、上記傾斜光照射部は、上記部品保持部材の軸心を対称軸として対称にかつ互いに対向して配置された複数の傾斜光用の照明部を備え、
上記水平光照射部は、上記部品保持部材の軸心を対称軸として対称に、互いに対向して配置された複数の水平光用の照明部を備え、
上記夫々の照明部は、上記部品保持部材の軸心上及びその周囲に形成される上記垂直光照射部による上記大略垂直方向の光の通過領域の外周近傍に配置されている第１０態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００２１】
本発明の第１２態様によれば、上記傾斜光照射部は、２組の上記傾斜光用の照明部を有し、上記水平光照射部は、２組の上記水平光用の照明部を有し、
上記第１部品の部品撮像平面沿いの平面において、上記傾斜光用の照明部と上記水平光用の照明部とが交互に、略４５度の角度ピッチにて配置されている第１１態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１３態様によれば、上記垂直光照射部は、上記垂直光照射部と上記第１部品の撮像平面とを結ぶ仮想直線上に配置され、上記垂直照射部から上記部品撮像平面に上記仮想直線に沿って照射される光を遮断する遮光板を備えている第１０態様から第１２態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置の一例である部品実装装置１０１の模式的な構成を示す模式平面図を図１に示す。
【００２５】
（部品実装装置の全体構成）
図１に示すように、部品実装装置１０１は、部品の一例である複数の電子部品２を供給可能に収容する部品供給部６と、部品実装装置１０１に供給された基板３を夫々の電子部品を実装可能かつ解除可能に保持する基板保持部の一例であるステージ１５と、電子部品２を解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である複数の吸着ノズル１１を一列に配列させて備えるとともに、このステージ１５に保持された基板３に対して、部品２の実装を行なう実装ヘッドの一例であるヘッド部１０と、基板３の大略表面沿いの方向であり、かつ、互いに直交する方向である第１方向の一例であるＸ軸方向、又は、上記第２方向の一例であるＹ軸方向に、ヘッド部１０を移動させるヘッド移動装置の一例であるＸＹロボット１２とを備えている。さらに、部品実装装置１０１は、ヘッド部１０の夫々の吸着ノズル１１の配列方向に沿って移動可能であるとともに、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２（電子部品２のうちの後述する小型電子部品２ａ）の画像の撮像を行なう可動撮像装置２０と、部品実装装置１０１に供給された基板３を搬送してステージ１５に供給するとともに、ステージ１５にて部品実装が施された基板３を搬送して部品実装装置１０１から排出する基板搬送装置１６とを備えている。さらに、部品実装装置１０１の機台上には、吸着ノズル１１に吸着保持された電子部品２（電子部品２のうちの後述する大型電子部品２ｂ）の画像を撮像する固定撮像装置の一例であって、上記機台上に固定されている固定用撮像カメラ５と、ヘッド部１０に装備される吸着ノズル１１と交換される交換用の吸着ノズル１１をストックするノズル交換部８とが備えられている。
【００２６】
また、ヘッド部１０は、複数の吸着ノズル１１として、例えば、８本の吸着ノズルを一定の間隔ピッチにて、図示Ｘ軸方向に沿って一列に配列させて備えている。また、図１に示すように、部品実装装置１０１の機台の図示奥側（図１の上側）及び図示手前側（図１の下側）には、夫々２箇所ずつ、合計４箇所に部品供給部６が設置されており、夫々の部品供給部６は、例えば、複数の電子部品２を連続的に供給するパーツカセット７を図示Ｘ軸方向に隣接させて備えている。また、夫々のパーツカセット７は、電子部品２を取出し可能に配置させる部品取出し位置７ａを備えており、夫々の部品供給部６において、部品取出し位置７ａは図示Ｘ軸方向に沿って、一定の間隔ピッチでもって配列されており、例えば、この間隔ピッチは、吸着ノズル１１の上記間隔ピッチと同じとなっている。夫々の部品取出し位置７ａの配列と夫々の吸着ノズル１１の配列がこのような関係にあることにより、複数の吸着ノズル１１を複数の部品取出し位置７ａの上方に位置させて、複数の電子部品２の同時的な吸着保持取出しを行なうことができる。また、部品供給部６は、複数の種類の電子部品２を供給可能となっており、例えば、夫々のパーツカセット７毎に収納される電子部品２の種類を選択することが可能となっている。このような複数の種類の電子部品２としては、汎用の小型部品である第１部品の一例である小型電子部品２ａと、この小型電子部品２ａよりもその実装高さが大きな第２部品の一例である大型電子部品２ｂとが、夫々の複数のパーツカセット７に分けて収納されている。なお、小型電子部品２ａの一例としては、０．６ｍｍ×０．３ｍｍサイズのチップ部品や小型異形部品（小型コネクタ等）があり、大型電子部品２ｂの一例としては、ＢＧＡ、大型コンデンサや大型コネクタ等の中型異形部品や大型部品等がある。また、以降の説明において、小型電子部品２ａと大型電子部品２ｂとを夫々特定して用いない場合には、両者をまとめて電子部品２と総称するものとする。
【００２７】
また、上記第１部品は、基板３に実装された場合にその基板３への実装高さが低い（小さな）部品のことであり、上記第２部品は、その実装高さが上記第１部品の実装高さよりも高い（大きな）部品のことである。本実施形態においては、上記第１部品のように実装高さが低い部品の一例として、実装高さが小さな小型電子部品２ａを用いるものとし、上記第２部品にように実装高さが高い部品の一例として、実装高さが大きな大型電子部品２ｂを用いるものとする。言い換えれば、小型電子部品２ａは低実装高さ電子部品ということもでき、大型電子部品２ｂは高実装高さ電子部品ということができる。なお、小型電子部品２ａは、その実装高さ（形成高さ）が、例えば、１５ｍｍ以下程度の電子部品であって、大型電子部品２ｂが、その実装高さ（形成高さ）が、例えば、１５ｍｍ〜２５ｍｍ程度の電子部品である。
【００２８】
また、基板３としては、例えば、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ（ガラエポ）基板、フィルム基板などの回路基板、単層基板若しくは多層基板などの回路基板、部品、筐体、又は、フレームなど、回路が形成されている対象物を用いることができる。
【００２９】
また、図１に示すように、ＸＹロボット１２は、図示Ｘ軸方向に延在して形成された剛体梁部材であって、ヘッド部１０及び可動撮像装置２０を互いに独立して、図示Ｘ軸方向進退移動可能に支持する支持部材の一例であるＸ軸ビーム１３ａを備えて、このＸ軸ビーム１３ａに沿ったヘッド部１０の上記進退移動を行なう第１方向移動部の一例であるＸ軸ロボット１３と、Ｘ軸ビーム１３ａをその両端で支持するとともに、Ｘ軸ビーム１３ａを図示Ｙ軸方向に沿って移動させる第２方向移動部の一例であるＹ軸ロボット１４とを備えている。
【００３０】
また、図１に示すように、固定用撮像カメラ５は、ステージ１５の図示上側近傍における部品実装装置１０１の本体側である機台上に、その撮像方向を上下方向として設置されている（すなわち、その撮像における光軸が、上下方向に配置されている）。従って、夫々の吸着ノズル１１に吸着保持された大型電子部品２ｂが、固定用撮像カメラ５の上方の当該光軸上に位置されるように、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０を移動させることにより、固定用撮像カメラ５による夫々の大型電子部品２ｂの画像の撮像を行うことが可能となっている。なお、固定用撮像カメラ５は、大型電子部品２ｂの撮像に適するように、例えば、２０ｍｍ×２０ｍｍ〜３０ｍｍ×３０ｍｍ程度の範囲の撮像視野を有しているが、必要に応じて、小型電子部品２ａの撮像や、その他の種類の電子部品２の画像の撮像が行なわれるような場合であってもよい。
【００３１】
（ヘッド部の構成）
次に、このような構成を有する部品実装装置１０１におけるヘッド部１０及び可動撮像装置２０のＹ軸方向から見た側面図を図２に示し、また、図２におけるＡ−Ａ線における断面図を図３に示す。
【００３２】
図２及び図３に示すように、ヘッド部１０においては８本のシャフト部５１が吸着ノズル１１の上記一定の間隔でもって一列に配列されており、夫々のシャフト部５１の下方先端部には吸着ノズル１１が夫々着脱可能に装備されている。また、夫々のシャフト部５１は、剛体により形成されたヘッドフレーム５２に、スプラインナット及び軸受け等を介して、その軸心沿いに昇降可能、かつ、上記軸心回りに回転可能に支持されている。さらに、ヘッド部１０は、夫々のシャフト部５１の上記昇降動作を行う昇降装置５３、及び上記回転の動作を行う回転装置５４とを備えており、夫々の昇降装置５３及び回転装置５４はヘッドフレーム５２に固定されている。なお、夫々の昇降装置５３には、このようなヘッド部において一般的に用いられる機構であるボールねじ軸とナット部による機構（本実施形態にて用いている）や、エアシリンダを用いた機構等を用いることができる。また、夫々の回転装置５４には、ベルトを介してシャフト部５１を回転させる機構（本第１実施形態にて用いている）や、直接的にシャフト部５１を回転させる機構等を用いることができる。
【００３３】
また、図２及び図３に示すように、Ｘ軸ビーム１３ａは、大略方形断面を有する剛体にて形成されており、その側面には、図示Ｘ軸方向に沿って配置されて２本のＬＭレール５６が固定されている。また、ヘッドフレーム５２の側面（図２における奥側側面、図３における右側側面）には、夫々のＬＭレール５６と係合されたＬＭブロック５５が固定されており、夫々のＬＭブロック５５が夫々のＬＭレール５６に沿って移動可能となっている。これにより、ヘッド部１０が、夫々のＬＭレール５６及びＬＭブロック５５を介してＸ軸ビーム１３ａに支持されるとともに、Ｘ軸ビーム１３ａに沿って、すなわち、Ｘ軸方向に沿って移動可能となっている。また、ヘッドフレーム５２は、Ｘ軸ビーム１３ａに沿ってかつ回転可能に固定されたボールねじ軸部５７ａに螺合されたナット部５７ｂにも、その上記側面において固定されている。ボールねじ軸部５７ａの図示しない端部には、ボールねじ軸部５７ａの回転を駆動する駆動モータ（図示しない）が備えられており、当該駆動モータにより、ボールねじ軸部５７ａを正逆いずれかの回転方向に回転駆動させることにより、ナット部５７ｂとともにヘッド部１０を、図示Ｘ軸方向に沿って進退移動させることが可能となっている。なお、上記駆動モータ、ボールねじ軸部５７ａ、ナット部５７ｂ、ＬＭレール５６、ＬＭブロック５５、及びＸ軸ビーム１３ａにより、Ｘ軸ロボット１３が構成されている。
【００３４】
（可動撮像装置）
また、図３に示すように、可動撮像装置２０は、夫々の吸着ノズル１１の図示右側方向に配置され、その光軸上に配置された反射部の一例である２枚の反射ミラー２１及び２２を介して、吸着ノズル１１の下方先端にて吸着保持された小型電子部品２ａの画像を、その図示下方側より撮像可能、すなわち、小型電子部品２ａの基板３への実装面（部品撮像平面でもある）の画像を撮像可能な撮像素子部の一例であるカメラ部２３を備えている。また、可動撮像装置２０は、夫々の吸着ノズル１１と干渉することなく、吸着ノズル１１の側方から下方へと回り込むようにその一端部分が大略Ｌ字状の断面形状を有する撮像支持部材の一例である撮像フレーム２４を備えており、カメラ部２３、及び夫々の反射ミラー２１及び２２が、この撮像フレーム２４に夫々の配置関係が保たれた状態で固定されている。
【００３５】
また、図３に示すように、カメラ部２３は、吸着ノズル１１の軸心に対して、その光軸が、吸着ノズル１１側に向けて、例えば、４０度程度傾斜された状態で図示下向きに配置されている。また、図示右側に配置されている反射ミラー２１は、上記光軸上においてその反射面が吸着ノズル１１側に傾斜されて、上記軸心に対して略６５度傾斜されて配置されるとともに、図示左側に配置されている反射ミラー２２は、その反射面が反射ミラー２１の反射面と対向する側に、上記軸心に対して略４５度傾斜され、かつ、吸着ノズル１１の軸心上における吸着ノズル１１の下方に位置するように配置されている。
【００３６】
また、図２及び図３に示すように、Ｘ軸ビーム１３ａの下面には、細長棒形状を有する２本のＬＭレール５８が、Ｘ軸方向に沿って固定されて備えられている。また、撮像フレーム２４の上部には、夫々のＬＭレール５８と係合されたＬＭブロック５９が固定されており、夫々のＬＭブロック５９が夫々のＬＭレール５８に沿って移動可能となっている。これにより、撮像フレーム２４が、夫々のＬＭレール５８及びＬＭブロック５９を介してＸ軸ビーム１３ａに支持される、つまり、可動撮像装置２０全体が支持されるとともに、夫々のＬＭレール５８に案内されながらＸ軸方向に沿って移動可能となっている。
【００３７】
さらに、図２及び図３に示すように、可動撮像装置２０は、夫々のＬＭレール５８により案内させながら、撮像フレーム２４を夫々の吸着ノズル１１の配列方向に沿って進退移動させる撮像移動装置３０を備えている。この撮像移動装置３０の模式的な構成を示すヘッド部１０及び可動撮像装置２０の模式的な斜視図を図４に示す。
【００３８】
図４に示すように、撮像移動装置３０は、Ｘ軸ビーム１３ａの下方において、Ｘ軸方向に沿って配置された駆動伝達ベルトの一例である駆動ベルト３１と、この駆動ベルト３１の一端に正逆回転可能に係合された駆動ローラ３２と、駆動ベルト３１の他端に正逆回転可能に係合された案内ローラ３３と、その駆動シャフトに駆動ローラ３２が取り付けられ、この駆動ローラ３２の正逆回転を駆動する駆動モータ３４とを備えている。また、駆動モータ３４と案内ローラ３３は、共にＸ軸ビーム１３ａに固定されており、駆動ローラ３２がＸ軸ビーム１３ａの一端に、案内ローラ３３がＸ軸ビーム１３ａの他端近傍に、夫々の回転中心がＹ軸方向沿いとなるように配置されている。また、駆動ベルト３１は、駆動ローラ３２と案内ローラ３３と係合されていることにより、常時一定の張力が付加された状態とされながら、駆動モータ３４により駆動ローラ３２が正逆いずれかの方向に回転駆動されることにより、正逆いずれかの方向に走行駆動することが可能となっている。
【００３９】
また、図３に示すように、駆動ベルト３１の一部が、撮像フレーム２４の図３における図示上部の下面に設けられたベルト固定部２４ａに固定されている。これにより、駆動ベルト３１及びベルト固定部２４ａを介して、駆動モータ３４の上記回転駆動（回転運動）を、撮像フレーム２４のＸ軸方向における進退移動（直線運動）に変換して伝達することが可能となっており、可動撮像装置２０全体のＸ軸方向沿いの進退移動が可能となっている。
【００４０】
このような構成の部品実装装置１０１において、ヘッド部１０の夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の画像を、可動撮像装置２０により撮像する場合には、夫々の吸着ノズル１１に対して可動撮像装置２０をＸ軸方向に沿って相対的に移動させることにより、夫々の吸着ノズル１１の軸心上に、反射ミラー２２を順次位置させて、反射ミラー２２及び２１を介してカメラ２３により、夫々の画像を撮像することができる。なお、撮像フレーム２４の下端の高さ位置（基板３の上面を基準とした高さ位置）は、例えば、１７ｍｍ程度となっており、基板３上に小型電子部品２ａが実装されているような場合であっても、これらの小型電子部品２ａと撮像フレーム２４とが干渉することはない。
【００４１】
一方、このような夫々の吸着ノズル１１と可動撮像装置２０との上記相対的な移動は、Ｘ軸ロボット１３によりヘッド部１０のＸ軸方向沿いの移動を行ない、可動撮像装置２０に対して夫々の吸着ノズル１１の移動を行なうような場合と、逆に、撮像移動装置３０により可動撮像装置２０のＸ軸方向沿いの移動を行ない、夫々の吸着ノズル１１に対して可動撮像装置２０の移動を行なうような場合の２つの場合が考えられ、いずれの場合であっても夫々の電子部品２の画像の撮像を行なうことができる。
【００４２】
本第１実施形態では、高精度な部品実装のためのヘッド部１０の移動を行なうことができるＸＹロボット１２のＸ軸ロボット１３を用いて、その移動位置が固定された可動撮像装置２０に対してヘッド部１０を移動させる方式を採用している。
【００４３】
このような方式を実現するために、可動撮像装置２０は、Ｘ軸ビーム１３ａに対してその移動位置を固定する固定部の一例である固定装置６０を備えている。図３に示すように、固定装置６０は、夫々のＬＭブロック５９の間における撮像フレーム２４の上部に備えられ、昇降可能な固定シリンダ部６０ｂと、Ｘ軸ビーム１３ａの下部における可動撮像装置２０の上記移動位置の固定位置に設置され、この固定シリンダ部６０ｂの当該昇降されるその上部先端部が上昇されることにより、押圧される固定板６０ａとを備えている。可動撮像装置２０が、その固定位置に移動された状態で、固定シリンダ部６０ｂの上記上部先端部が上昇されて、固定板６０ａに当接されて押圧されることにより、可動撮像装置２０のＸ軸方向の移動位置が固定された状態とすることができる。また、固定シリンダ部６０ａの上記上部先端部が下降させることにより、上記固定を解除することができる。
【００４４】
（撮像位置と退避位置）
次に、このような可動撮像装置２０の固定位置の設置場所について、図５に示す部品実装装置１０１の模式平面図を用いて説明する。
【００４５】
図５に示すように、可動撮像装置２０は、Ｘ軸ビーム１３ａに対する４箇所の固定位置を有しており、Ｘ軸方向に沿って図示左側から右側に向けて順に、左側固定位置Ｐ１、中央固定位置Ｐ２、右側固定位置Ｐ３、さらに、退避位置Ｐ４となっている。これらのうち、左側固定位置Ｐ１、中央固定位置Ｐ２、及び右側固定位置Ｐ３は、可動撮像装置２０による撮像のための固定位置である撮像位置の一例となっている。また、夫々の固定位置におけるＸ軸ビーム１３ａの下面には、固定板６０ａが備えられており、可動撮像装置２０の固定シリンダ部６０ｂを用いて、夫々の固定位置において可動撮像装置２０を解除可能に固定することが可能となっている。
【００４６】
また、図５に示すように、中央固定位置Ｐ２は、Ｘ軸ビーム１３ａのＸ軸方向沿いの略中央に配置されており、また、Ｘ軸方向に互いに隣接されて配置されている夫々の部品供給部６の間の位置でもあり、さらに、ステージ１５に保持された基板３のＸ軸方向における略中央の位置でもある。また、Ｘ軸ビーム１３ａが、基板３の上方に位置された場合に、基板３の左側端部の外側近傍に位置するように左側固定位置Ｐ１が配置されており、基板３の右側端部の外側近傍に位置するように右側固定位置Ｐ３が配置されている。また、退避位置Ｐ４は、Ｘ軸ビーム１３ａのＸ軸方向における図示右側端部近傍に配置されており、また、Ｘ軸ビーム１３ａが部品供給部６の上方に配置された場合に、右側に配置されている部品供給部６の右側端部の外側近傍に配置されている。また、図５において、部品実装装置１０１に供給される基板２の基板搬送装置１６による基板搬送方向Ｄは、図示左向きとなっており、退避位置Ｐ４は、基板搬送装置１６の基板３の供給側に配置されている。
【００４７】
（照明部）
次に、可動撮像装置２０が備える小型電子部品２ａの画像の撮像に必要な光を照射する照明部の構成について、可動撮像装置２０の模式的な拡大部分断面図である図６と、図６におけるＢ−Ｂ線矢視図である図７と、図６におけるＣ−Ｃ線矢視図である図８とを用いて説明する。
【００４８】
図６に示すように、可動撮像装置２０は、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１の軸心Ｓとは異なる軸（すなわち、互いに一致しない軸）をその光軸Ｔとして、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の軸心Ｓ沿い方向の画像を、反射ミラー２２を介して反射ミラー２１により光軸Ｔ沿いの方向に反射させて、光軸Ｔに沿って入射することで、夫々の画像の撮像を行なうカメラ部２３を備えている。
【００４９】
また、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持されている小型電子部品２ａは、その下面を部品撮像平面Ｑ（軸心Ｓと直交する平面でもある）として、その画像がカメラ部２３により撮像されることとなるが、当該撮像の際にはこの部品撮像平面Ｑに撮像に必要な照度を与えるべく、複数の方向より光が照射されることとなる。このような光の照射を行なう照明部として、小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに対して、水平方向より僅かに傾斜させた光（大略水平方向の光）を、反射ミラー２１、２２等を介することなく、電子部品２に直接的に照射する水平光照射部２６と、カメラ部２３の近傍より、光軸Ｔに略沿った光を照射するとともに、当該光を反射ミラー２１及び２２を介して軸心Ｓ沿いの方向に反射させて、小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに対して大略垂直方向に当該光を照射する垂直光照射部２５と、小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに対して、上記水平方向と上記垂直方向の略中間の角度に傾斜された光を、反射ミラー２１、２２等を介することなく、小型電子部品２ａに直接的に照射する傾斜光照射部の一例であるメイン照射部２７とを、可動撮像装置２０は備えている。なお、水平光照射部２６は、部品撮像平面Ｑに対して、例えば、１０〜２０度程度傾斜された光を照射可能であって、垂直光照射部２５は、部品撮像平面Ｑに対して、例えば、７０〜８０度程度傾斜された光を照射可能であって、メイン照射部２７は、部品撮像平面Ｑに対して、４０〜５０度程度傾斜された光を照射可能となっている。また、図６に示すように、水平光照射部２６及びメイン照射部２７は、部品撮像平面Ｑの近傍の位置に配置されるように、撮像フレーム２４に取り付けられて固定されており、垂直光照射部２５は、カメラ部２３の近傍に配置されるように、撮像フレーム２４に取り付けられて固定されている。
【００５０】
また、図６及び図７に示すように、メイン照射部２７は、撮像可能な状態とされた吸着ノズル１１の軸心Ｓを対称軸として、対称にかつ互いに対向して配置された複数の照明部２７ａ（例えば、ＬＥＤ等により構成されている）を備えており、また、水平光照射部２６は、上記軸心を対称軸として、対称にかつ互いに対向して配置された複数の照明部２６ａ（例えば、ＬＥＤ等により構成されている）を備えている。図７に示すように、夫々の照明部２６ａ及び２７ａは、吸着ノズル１１の軸心Ｓ上及びその周囲に形成される垂直光照射部２５による大略垂直方向の光の通過領域Ｕ、言い換えれば、電子部品２の部品撮像平面Ｑの画像の通過領域Ｕの外周近傍に配置されている。具体的には、図７に示すように、メイン照射部２７は、上記対称かつ互いに対向する照明部２７ａの組を、例えば２組（すなわち、合計４台の照明部２７ａを）備えており、水平光照射部２６は、上記対称かつ互いに対向する照明部２６ａの組を、例えば２組（すなわち、合計４台の照明部２６ａ）備えている。さらに、部品撮像平面Ｑ沿いの平面において、図示Ｘ軸方向とＹ軸方向との夫々の方向に、メイン照射部２７の夫々の組の照明部２７ａが配置され、図示Ｘ軸方向に対して略４５度傾斜された夫々の方向に、水平光照射部２６の夫々の組の照明部２６ａが配置されている。すなわち、メイン照射部２７の照明部２７ａと水平光照射部２６の照明部２６ａは、交互に略４５度の角度ピッチにて配置されている。なお、図７において、図示Ｘ軸方向に配置されている夫々の照明部２７ａの上端の高さ位置は、撮像可能な状態とされた吸着ノズル１１による吸着保持された小型電子部品２の部品撮像平面Ｑの高さ位置よりも下方に位置されているため、可動撮像装置２０と夫々の吸着ノズル１１の図示Ｘ軸方向における相対的な移動が行われても、夫々の小型電子部品２と、夫々の照明部２７ａとの干渉は発生しない。なお、言い換えれば、小型電子部品２ａは、可動撮像装置２０によりその画像の撮像が可能であって、可動撮像装置２０との間で、上記干渉が発生しないような形成高を有するような電子部品２であって、逆に、大型電子部品２ｂは、可動撮像装置２０との間で、上記干渉が発生してしまうような電子部品２であるということもできる。
【００５１】
また、図８に示すように、垂直光照射部２５は、光軸Ｔに沿った画像を通過可能にその中央部に形成された孔部２５ｂを有しており、この孔部２５ｂの周囲に複数の照明部２５ａ（例えば、ＬＥＤ等により構成されている）が設置されている。なお、図６においては、撮像フレーム２４の図示下方に仮想線（２点鎖線）により反射ミラー２１及び垂直光照射部２５の鏡像を示している。また、夫々の反射ミラー２１及び２２は、垂直光照射部２５より照射される光を、むらなく反射可能であって、かつ、部品撮像平面Ｑにおける電子部品２の画像をむらなく反射可能な大きさ形成されている。
【００５２】
さらに、図６及び図７に示すように、垂直光照射部２５は、垂直光照射部２５と、部品撮像平面Ｑとを結ぶ仮想直線Ｖ上に配置され、垂直光照射部２５からこの仮想直線Ｖに沿って照射される光を遮断する遮光板２８を備えている。遮光板２８は、図７の図示左端に配置されたメイン照射部２７の左端近傍に位置されるように、撮像フレーム２４に取り付けられている。また、その形成幅である遮光幅は、図８に示す垂直光照射部２５の形成幅と略同じ大きさに形成されている。このように垂直光照射部２５から仮想直線Ｖに沿って漏れて照射される光を遮断板２８により遮断することにより、電子部品２の部品撮像平面Ｑに当該光が照射されて、光の照射むらが発生することを防止することができる。
【００５３】
（部品厚み撮像装置）
さらに、ヘッド部１０においては、さらにもう１つの撮像装置（例えば、第２撮像装置）として、部品厚み撮像装置４０を備えている。可動撮像装置２０（例えば、部品実装面撮像装置ということもできる）が、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された状態の小型電子部品２ａの画像を、吸着ノズル１１の上記軸芯沿いとして、その下方側より撮像して小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑ（実装面又は装着面という場合であってもよい）の画像を撮像するのに対して、部品厚み撮像装置４０は、夫々の小型電子部品２ａの画像を、夫々の吸着ノズル１１の軸芯及び上記配列方向と略直交する方向沿いに撮像する、すなわち、小型電子部品２ａの側部よりの画像を撮像することができる。
【００５４】
図１に示すように、部品厚み撮像装置４０は、可動撮像２０における撮像フレーム２４に固定されており、撮像フレーム２４のＸ軸方向沿いの移動とともに、Ｘ軸方向に移動可能となっている。この部品厚み撮像装置４０の模式的な構造を示す模式説明図として、図３のヘッド部１０と同じ方向から見た模式説明図を図９に、図２のヘッド部１０と同じ方向から見た模式説明図を図１０に示す。なお、図９及び図１０は、部品厚み撮像装置４０の構造を説明することを主目的とした図であるため、可動撮像装置２０におけるカメラ部２３等の図示を省略した図としている。
【００５５】
図９に示すように、部品厚み撮像装置４０は、上記一列に配列された夫々の吸着ノズル１１を介して、互いに対向するように配置された投光部４１と受光部４２とを備えるラインセンサー４３を備えており、投光部４１及び受光部４２は上記配置にて、撮像フレーム２４に固定されている。さらに、詳細には、ラインセンサー４３において、投光部４１と受光部４２とは、互いの設置高さが略同じ高さ位置とされていることが好ましく、本実施形態においては、上記略同じ高さ位置とされた状態でその高さ位置の略中間の高さ位置付近に、小型電子部品２ａの画像を撮像可能とされた状態の夫々の吸着ノズル１１の下方先端部が位置されている。また、投光部４１において光を照射する投光面４１ａと、受光部４２において上記照射された光を受光する受光面４２ａとが、互いに対向しかつ略平行となるように、投光部４１及び受光部４２とが配置されて、撮像フレーム２４に固定されている。このように、投光部４１及び受光部４２が配置されていることにより、ラインセンサー４３において、投光部４１と受光部４２との間に位置された小型電子部品２ａ（吸着ノズル１１により吸着保持されている）に対して、投光部４１の投光面４１ａより、上記小型電子部品２ａに向けて光を照射し、上記照射された光の一部が上記小型電子部品２ａにより（例えば、その厚さ方向の形状により）遮光されながら、受光部４２の受光面４２ａにて受光することが可能となっている。
【００５６】
また、上述のようにラインセンサー４３は、撮像フレーム２４に固定されているため、撮像フレーム２４が撮像移動装置３０によりＸ軸方向沿いに移動されることにより、ラインセンサー４３もＸ軸方向沿いに移動させることが可能となっている。また、ラインセンサー４３は、可動撮像装置２０と同様に、可動撮像装置２０を、Ｘ軸ビーム１３ａにおける上記いずれかの固定位置に固定させた状態で、ヘッド部１０をＸ軸ロボット１３により、可動撮像装置２０に対して、Ｘ軸方向に移動させることにより、上記固定されているラインセンサー４３をヘッド部１０に対して相対的にＸ軸方向に移動させることができる。すなわち、図１０に示すように、ラインセンサー４３を、図示左端位置（図示実線のもの）と図示右端位置（図示仮想線のもの）との間で、ヘッド部１０に対して相対的に移動させることにより、ヘッド部１０が備える８本の吸着ノズル１１のうち、投光部４１と受光部４２との間に位置された吸着ノズル１１により保持されている小型電子部品２ａについて、上記軸芯及び上記配列方向に略直交する方向沿いの画像、すなわち、小型電子部品２ａの厚み方向の形状を認識することができる画像を撮像することができる。
【００５７】
（制御装置）
また、図１に示すように、部品実装装置１０１は、ヘッド部１０における夫々の吸着ノズル１１の昇降動作、回転動作、及び吸着保持／解除動作、ＸＹロボット１２によるヘッド部１０の移動動作、固定用撮像カメラ５の撮像動作、可動撮像装置２０の撮像動作、部品厚み撮像装置４０の撮像動作、ステージ１５における基板３の保持／保持解除動作、基板搬送装置１６における基板３の搬送動作、及び夫々の部品供給部６における電子部品２の供給動作の制御を、互いに関連付けながら統括的に行なう制御装置９を備えている。
【００５８】
また、制御装置９は、予め入力されたデータ等に基づいて、夫々の部品供給部６から取り出す電子部品２が小型電子部品２ａであるか、大型電子部品２ｂであるかを認識することが可能となっており、吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の種類により、小型電子部品２ａの場合は可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を、大型電子部品２ｂの場合は固定用撮像カメラ５をというように、撮像を行なう撮像装置を使い分けることが可能となっている。
【００５９】
さらに、制御装置９は、ＸＹロボット１２によるヘッド部１０の移動位置を検出可能であり、撮像移動装置３０による可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０の移動位置を検出可能となっている。また、制御装置９は、部品厚み撮像装置４０において、投光部４１による光の照射動作及び受光部４２における上記照射された光の受光動作を含めたラインセンサー４３の撮像動作制御を行うことが可能となっている。
【００６０】
また、制御装置９においては、可動撮像装置２０により撮像された夫々の小型電子部品２ａの画像に基づいて、上記夫々の吸着ノズル１１の軸芯と略直交する方向沿いにおける夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢を認識処理することが可能であって、また、部品厚み撮像装置４０により撮像された夫々の小型電子部品２ａの画像に基づいて、上記夫々の吸着ノズル１１の軸芯沿いの方向における夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢を認識処理することが可能となっている。また、同様に、固定用撮像カメラ５により撮像された夫々の大型電子部品２ｂの画像に基づいて、上記夫々の吸着ノズル１１の軸芯と略直交する方向沿いにおける夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢を認識処理することが可能となっている。なお、制御装置９は、ヘッド部１０が備える夫々の昇降装置５３の昇降動作、及び夫々の回転装置５４の回転動作を制御することが可能となっている。
【００６１】
また、制御装置９は、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部１０の移動の際に、可動撮像装置２０とヘッド部１０とが互いに干渉しないように、ヘッド部１０及び可動撮像装置２０の夫々の動作の制御を行うことができる。さらに、制御装置９は、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１に、同時的に小型電子部品２ａと大型電子部品２ｂとが吸着保持されることが防止されるように、小型電子部品２ａと大型電子部品２ｂとを選択的に吸着保持する制御を行うことが可能となっている。
【００６２】
なお、図３における撮像フレーム２４の図示右方には、撮像装置用のケーブルベア６２が設置されており、ケーブルベア６２には、制御装置９と可動撮像装置２０との間、また、制御装置９と部品厚み撮像装置４０との間において伝達される制御信号等の伝達を行なう複数のケーブルが収納されている。なお、このケーブルベア６２は大略横向きＵ字形状に形成されており、その内部に、上記横向きＵ字状に曲げさせた状態で上記夫々のケーブルを収納しているため、撮像フレーム２４の上記移動に影響を与えることがないように構成されている。また、同様に、図３のＸ軸ビーム１３ａの上方には、ヘッド部用のケーブルベア６４が設置されており、制御装置９とヘッド部１０との間において伝達される制御信号等の伝達を行なう複数のケーブルが収納されている。
【００６３】
（部品実装方法）
このような構成の部品実装装置１０１において、夫々の吸着ノズル１１に電子部品２を吸着保持させて、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０、若しくは固定用撮像カメラ５により、夫々の電子部品２の画像を撮像して、これらの画像により夫々の電子部品２の吸着保持姿勢を認識し、上記認識結果に基づいて、夫々の電子部品２を基板３上に実装する動作、すなわち、夫々の小型電子部品２ａと大型電子部品２ｂとを基板３に混載して実装する動作について、以下に説明する。なお、以下に説明する部品実装装置１０１における夫々の構成部の動作は、制御装置９により制御されている。
【００６４】
まず、図１１の部品実装装置１０１の模式平面図に示すように、部品実装装置１０１において、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０を、例えば、部品実装装置１０１の図示右下側に配置されている部品供給部６の上方に移動させるとともに、ヘッド部１０による電子部品２の吸着取出しの妨げとならないように、撮像移動装置３０により可動撮像装置２０を中央固定位置Ｐ２に移動させる。それとともに、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０の夫々の吸着ノズル１１と、部品供給部６の夫々の部品取出し位置７ａとの位置合わせを行う。上記位置合わせの後であって、上記可動撮像装置２０の移動後、ヘッド部１０の夫々の昇降装置５３により夫々のシャフト部５１を介して、夫々の吸着ノズル１１を下降させ、夫々の小型電子部品２ａの上面を吸着ノズル１１の先端に当接させるとともに吸着保持し、その後、夫々の吸着ノズル１１を上昇させて、夫々の小型電子部品２ａの吸着取り出しを行う。これにより、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１に小型電子部品２ａが吸着保持された状態とされる。なお、上記小型電子部品２ａの吸着取り出しは、ヘッド部１０が備える全ての吸着ノズル１１について同時的に行うような場合であってもよく、また、このような場合に代えて、順次行うような場合であってもよい。また、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１のうちの一部の吸着ノズル１１のみにより行なわれるような場合であってもよい。この吸着取り出しの後、ＸＹロボット１２により、ステージ１５に保持された基板３の上方に向けて、ヘッド部１０の移動が開始される。なお、中央固定位置Ｐ２に移動された可動撮像装置２０は、固定装置６０により中央固定位置Ｐ２に固定された状態とされる。
【００６５】
このヘッド部１０の部品供給部６からステージ１５に保持された基板３の上方への移動過程において、ヘッド部１０が備える可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０により、上記吸着保持された夫々の小型電子部品２ａの吸着保持姿勢の画像の撮像が行われることとなる。ここで、このように夫々の吸着ノズル１１に小型電子部品２ａが吸着保持された状態のヘッド部１０は、図１０の模式説明図に示すような状態となっている。なお、図１０において、ヘッド部１０が備える８本の吸着ノズル１１を、図示左側より右側に向けて、第１吸着ノズル１１−１、第２吸着ノズル１１−２、・・・、第８吸着ノズル１１−８として、以降の説明を行なう。なお、以降の説明において、夫々の吸着ノズル１１を特定しない場合には、単に吸着ノズル１１と記載するものとする。
【００６６】
まず、図１１において、Ｙ軸ロボット１４によるＸ軸ビーム１３ａの図示Ｙ軸方向上方への移動が開始され、Ｘ軸ビーム１３ａとともに、Ｘ軸ビーム１３ａに支持されているヘッド部１０、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０の図示Ｙ軸方向上方へ移動される。それとともに、Ｘ軸ロボット１３によりヘッド部１０が、中央固定位置Ｐ２に固定された状態にある可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０に近接するように、図示Ｘ軸方向左側に向けて移動が開始される。すなわち、図１０に示すようなヘッド部１０と可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０とのＸ軸方向における相対的な移動が行なわれることとなる。
【００６７】
このようなヘッド部１０の移動が開始されると、まず、撮像フレーム２４に固定されているラインセンサー４３の投光部４１と受光部４２との間を、第１吸着ノズル１１−１により吸着保持されている小型電子部品２ａが通過し、さらに、この小型電子部品２ａが撮像フレーム２４の上側を通過して、反射ミラー２２により上方に向けて屈折されたカメラ部２３の光軸上を通過する。さらに、連続的にヘッド部１０が撮像フレーム２４に対して相対的に上記移動が行なわれることにより、ラインセンサー４３の上記間に第２吸着ノズル１１−２により吸着保持されている小型電子部品２ａが通過され、さらに、この小型電子部品２ａが撮像フレーム２４の上側を通過して、反射ミラー２２により上方に向けて屈折されたカメラ部２３の光軸上を通過する。その後、同様にその他の小型電子部品２ａも順次通過され、上記８個の小型電子部品２ａが全て通過されることになる。
【００６８】
このような夫々の小型電子部品２ａの通過の際に、部品厚み撮像装置４０においては、上記移動開始後、第１吸着ノズル１１−１に吸着保持されている小型電子部品２ａが投光部４１と受光部４２との間に位置される前に、投光部４１より受光部４２に向けて光の照射が連続的に行われている状態とされる。なお、この照射開始のタイミングは、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部１０のＸ軸方向の移動位置、すなわち、ヘッド部１０と可動撮像装置２０又は部品厚み撮像装置４０との相対的な位置関係が検出されて制御装置９に入力されること等により制御される。
【００６９】
また、ラインセンサー４３において上記光の照射が行われている状態で、夫々の小型電子部品２ａが、投光部４１と受光部４２との間を通過される。この夫々の通過の際に、投光部４１より照射されている光の一部が上記通過される小型電子部品２ａにより一時的に遮光され、この一部遮光状態を有する光が受光部４２に受光される。全ての小型電子部品２ａが通過された後、投光部４１による光の照射が停止される。なお、この照射停止のタイミングは、上記照射開始のタイミング同様に、制御装置９にて制御される。
【００７０】
一方、このような夫々の小型電子部品２ａの通過の際に、可動撮像装置２０においては、上記相対的な移動開始後、第１吸着ノズル１１−１に吸着保持されている小型電子部品２ａが撮像フレーム２４の内側を通過して、反射ミラー２２により上方に向けて屈折されたカメラ部２３の光軸が、第１吸着ノズル１１−１の軸芯と略合致する前に、撮像フレーム２４に取り付けられた夫々の照明部２５ａ、２６ａ及び２７ａが点灯される。その後、上記光軸が、第２吸着ノズル１１−１の軸芯と略合致された時に、カメラ部２３により、例えば電子シャッター機能等を用いて、上記小型電子部品２ａの画像が、反射ミラー２２、及び反射ミラー２１を介して撮像される。同様にして、第２吸着ノズル１１−２の軸芯が、カメラ部２３の上記光軸に略合致された時に、カメラ部２３により第２吸着ノズル１１−２により吸着保持されている小型電子部品２ａの画像が撮像される。さらに、連続的に撮像フレーム２４が移動されて、夫々の小型電子部品２ａの画像が、順次カメラ部２３により撮像される。全ての小型電子部品２ａの画像の撮像が行われた後、上記夫々の照明部２５ａ、２６ａ、及び２７ａが消灯される。
【００７１】
なお、可動撮像装置２０における上記夫々の撮像のタイミングは、可動撮像装置２０に対するＸ軸ロボット１３によるヘッド部１０のＸ軸方向における相対的な移動位置が検出されて制御装置９に入力されること等により制御される。また、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０による夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像の際には、可動撮像装置２０の撮像フレーム２４は、Ｘ軸ビーム１３ａにおける中央固定位置Ｐ２に固定装置６０により固定された状態にあるため、ヘッド部１０の移動等による影響受けてその固定位置の位置ズレ等が発生することを防止することができる。従って、より高い撮像精度にて確実に画像の撮像を行なうことができる。なお、上記説明においては、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０が、中央固定位置Ｐ２に位置されて固定された状態にて画像の撮像が行なわれる場合について説明したが、このような場合にのみ限定されるものではない。例えば、このような場合に代えて、図５に示す左側固定位置Ｐ１や右側固定位置Ｐ３をその撮像位置として選択することもできる。このような撮像位置の選択は、夫々の吸着ノズル１１により吸着取出しされる部品供給部６の位置を考慮し、当該位置から基板３の部品実装位置までの移動ルートが最短距離となるように選択されることが望ましい。
【００７２】
全ての小型電子部品２ａの画像の撮像が行なわれ、撮像フレーム２４がヘッド部１０に対して図１０に示すヘッド部１０の図示右側端部に位置されると、上記可動撮像装置２０に対するヘッド部１０の相対的な移動が停止される。その後、ヘッド部１０における最初に実装が行なわれる小型電子部品２ａを吸着保持している吸着ノズル１１が、基板３の実装位置の上方に位置されるように、ＸＹロボット１２によるヘッド部１０のＸ軸方向又はＹ軸方向の移動が行なわれる。それとともに、夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像を終えた可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０は、撮像移動装置３０により一体的に、図示Ｘ軸方向右向きに移動されて、図１２に示す右側固定位置Ｐ３に位置される。
【００７３】
一方、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０により撮像された夫々の画像は、撮像結果情報の一例である画像データとして制御装置９へ順次出力される。それとともに、可動撮像装置２０に対するヘッド部１０の相対的な移動位置の位置データも順次制御装置９へ出力される。
【００７４】
制御装置９においては、上記入力された夫々の画像データの認識処理が順次行われるとともに、上記夫々の画像データがヘッド部１０の上記相対的な移動位置の位置データと照合されて、夫々の画像データがどの吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａに対応するものであるかが認識される。
【００７５】
これにより、制御装置９において、可動撮像装置２０により撮像された夫々の小型電子部品２ａの画像に基づいて、夫々の吸着ノズル１１の軸芯と略直交する方向沿いにおける夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢が認識され、また、部品厚み撮像装置４０により撮像された夫々の小型電子部品２ａの画像（すなわち、夫々の光の遮光状態の画像）に基づいて、夫々の吸着ノズル１１の軸芯沿いの方向における夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢が認識される。
【００７６】
このように認識された夫々の小型電子部品２ａの夫々の方向における吸着保持姿勢と、予め制御装置９に入力されている夫々の小型電子部品２ａの装着姿勢とが、制御装置９において比較されて、両者間の位置ずれ量が認識される。
【００７７】
その後、ＸＹロボット１２により移動されているヘッド部１０が、基板３の上方に移動されて、一番目に実装動作が行われる吸着ノズル１１により吸着保持されている小型電子部品２ａと、基板３の実装位置との位置合わせが行われる。この位置合わせの際、例えば、制御装置９にて認識された上記位置ずれ量に基づいて、吸着ノズル１１の軸芯回りの回転方向における位置ずれの補正が、ヘッド部１０の回転装置５４により行われ、基板３の実装表面と平行な方向における位置ずれの補正が、ＸＹロボット１２により行われる。さらに、その後、ヘッド部１０の昇降装置５３により吸着ノズル１１が下降されて小型電子部品２ａの上記実装位置への実装が行われるが、この下降の際に、吸着ノズル１１の軸芯方向における位置ずれの補正が、昇降装置５３により行われる。同様な手順で、その他の吸着ノズル１１についても、上記夫々の位置ずれに基づいて、上記夫々の補正が組み合わされて行われながら、夫々の小型電子部品２ａが基板３に実装される。
【００７８】
また、この夫々の吸着ノズル１１の昇降動作による夫々の小型電子部品２ａの実装動作が行なわれる際には、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０は、基板３の上方領域以外の位置である右側固定位置Ｐ３に位置されているため、上記実装動作のために下降されるいずれの吸着ノズル１１とも干渉することが未然に防止されている。なお、右側固定位置Ｐ３に位置されている撮像フレーム２４は、画像の撮像を目的とした移動ではないため、その位置を固定する場合、あるいは固定しない場合のいずれの場合であってもよい。また、上記説明においては、右側固定位置Ｐ３に撮像フレーム２４が移動される場合について説明したが、このような場合に代えて、図５の左側固定位置に移動されるような場合であってもよい。
【００７９】
なお、ヘッド部１０の夫々の吸着ノズル１１に吸着保持されている小型電子部品２ａの中には、その吸着保持姿勢が正常な状態ではなく、上記夫々の補正を施したとしても、基板３に装着すれば、装着不良が発生するような場合がある。このような問題は、電子部品２の形状が小型化される程、顕著となる。例えば、図１０に示すヘッド部１０においては、第５吸着ノズル１１−５により吸着保持されている小型電子部品２ａが、第５吸着ノズル１１−５の軸芯に対して略直交する方向沿いに位置されているべきその部品実装平面が、大きく傾斜された状態で吸着保持されている。さらに、第８吸着ノズル１１−８により吸着保持されている小型電子部品２ａが、第８吸着ノズル１１−８の軸芯沿いの方向と、その部品実装平面とが略平行とされた状態、すなわち、小型電子部品２ａの側面が吸着ノズル１１にて吸着保持された状態で吸着保持されている。
【００８０】
このような状態で吸着保持されているような場合にあっては、可動撮像装置２０により、夫々の小型電子部品２ａをその下側から撮像した画像からだけでは、夫々の吸着保持姿勢が正常ではないということを、制御装置９において認識することが困難な場合があり、このような場合にあっては、上記夫々の小型電子部品２ａがそのまま実装動作が行われ、実装不良を発生させる場合がある。
【００８１】
しかしながら、可動撮像装置２０による小型電子部品２ａの下側からの画像の撮像に加えて、部品厚み撮像装置４０により、小型電子部品２ａをその横側からも撮像することにより、制御装置９において、小型電子部品２ａの吸着保持姿勢を下側及び横側からの２方向からの画像に基づいて認識することができる。これにより、制御装置９において、上記２方向からの画像のいずれかに異常があった場合（補正不可能な吸着保持姿勢であった場合）に、その小型電子部品２ａの吸着保持姿勢に異常があるものと判断することができ、このような場合には、その小型電子部品２ａの実装動作を取りやめること等で、上記実装不良の発生を未然に防ぐことができる。なお、このような小型電子部品２ａの吸着保持姿勢に異常が検出されたような場合にあっては、制御装置９より、部品装着装置１０１のオペレータに対して警報を出力することも可能である。
【００８２】
なお、複数の小型電子部品２ａを基板３に実装するような場合にあっては、上述の動作を繰り返して行なうことにより、夫々の実装動作を行なうことができる。また、夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着取出しの際には、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０の移動位置は、上述のように中央固定位置Ｐ２に限られるものではなく、右側固定位置Ｐ３や左側固定位置Ｐ１が用いられるような場合であってもよい。さらに、このような場合に代えて、小型電子部品２ａの吸着取出しの際に、夫々の吸着ノズル１１と撮像フレーム２４との干渉が防止される適当な位置に、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を位置させておくような場合であってもよい。なお、この吸着取出しの際には、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０の移動位置を固定する必要はない。
【００８３】
その後、小型電子部品２ａの実装が終了すると、次は、大型電子部品２ｂの基板３への実装が行なわれることとなる。このような場合にあっては、図１３に示すように、撮像移動装置３０により可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を退避位置Ｐ４に移動させる。それとともに、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０を部品供給部６の上方ヘ移動させる。
【００８４】
その後、上記小型電子部品２ａの吸着取出しの動作と同様な手順にて、部品供給部６より夫々の大型電子部品２ｂの吸着取出しを行なう。この吸着取出しの際に、可動撮像装置２０と部品厚み撮像装置４０とは、退避位置Ｐ４に位置されているため、吸着取出しにために下降される夫々の吸着ノズル１１及び吸着取出しされた大型電子部品２ｂと干渉することが未然に防止されている。
【００８５】
当該吸着取出しの後、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０が図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動されて、固定用撮像カメラ５の上方へと移動される。ＸＹロボット１２により夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された大型電子部品２ｂが、固定用撮像カメラ５の上方の撮像位置を通過するように移動されながら、夫々の大型電子部品２ｂの上記撮像位置の通過の際に、固定用撮像カメラ５が備える電子シャッター等を用いて、夫々の大型電子部品２ｂの画像が順次撮像される。当該撮像が完了すると、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１のうちの最初に部品実装が行なわれる吸着ノズル１１が、基板３の部品実装位置の上方に位置されるように、ＸＹロボット１２によるヘッド部１０の移動が行なわれる。
【００８６】
それとともに、固定用撮像カメラ５により撮像された画像に基づいて、夫々の大型電子部品２ｂの吸着ノズル１１による保持姿勢が制御装置９により認識される。その後、夫々の吸着ノズル１１による基板３への夫々の大型電子部品２ｂの実装動作が、上記認識結果に基づいて補正されながら順次行なわれる。この実装動作については、小型電子部品２ａの場合と同様である。
【００８７】
また、この実装動作の際には、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０が基板３の上方及びその周囲近傍を移動されることとなるが、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０は、退避位置Ｐ４に位置された状態であるため、吸着ノズル１１に吸着保持された大型電子部品２ｂや基板３に実装された大型電子部品２ｂと、撮像フレーム２４とが干渉することが未然に防止されている。言い換えれば、退避位置Ｐ４は、大型電子部品２ｂの吸着取出しから、基板３への部品実装のためのヘッド部１０の移動領域以外の位置に配置させて、上記干渉を未然に防止する必要がある。
【００８８】
また、図１３に示すように、Ｘ軸ビーム１３ａにおける退避位置Ｐ４に位置された状態の可動撮像装置２０及び部品厚さ撮像装置４０は、Ｙ軸ロボット１４によるＸ軸ビーム１３ａの図示Ｙ軸方向の進退移動に伴って、ステージ１５により保持されている基板３の図示右側に位置されている基板３、すなわち、基板搬送装置１６により次にステージ１５に搬送されて保持され、部品実装が施される基板３の上方を移動されることとなる。しかしながら、当該基板３には、まだ、大型電子部品２ｂは実装されておらず、小型電子部品２ａよりもその実装高さが高い電子部品２は実装されていないため、上記移動により、撮像フレーム２４と当該基板３上の電子部品２とが干渉することもない。部品実装においては、部品実装装置１０１の前処理の実装装置にて、基板３に対して電子部品２の実装が行なわれ、当該実装が行われた基板３が部品実装装置１０１に供給されることもあるが、このような場合であっても、基板３に対しては、小さな電子部品２から順に大きな電子部品２というような実装順序にて部品実装が行なわれる。従って、部品実装装置１０１に供給される基板３には、少なくとも小型電子部品２ａよりも大きな電子部品２は実装されていないこととなる。よって、撮像フレーム２４と実装された電子部品２との干渉を防止するための位置である退避位置Ｐ４は、基板搬送装置１６の上流側に配置させておく必要がある。
【００８９】
（変形例１）
次に、本実施形態の変形例にかかる部品実装装置が備える実装ヘッドの一例であるヘッド部２１０について、その側面図である図１４を用いて説明する。
【００９０】
図１４に示すヘッド部２１０は、Ｘ軸方向におけるヘッド部２１０と可動撮像装置２０との相対的な基準位置を認識するためのノズル状の形状を有する撮像基準部２１９を備えている点で、ヘッド部１０と異なる構成を有しているもののその他の構成はヘッド部１０と同じである。以下にこの異なる構成についてのみ説明するものとする。なお、図１４は、ヘッド部２１０が備える可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を省略した図となっている。
【００９１】
図１４に示すように、ヘッド部２１０においては、ヘッド部２１０が備える夫々の吸着ノズル１１の配列に沿うように、その両端部近傍の夫々に、ノズル状の撮像基準部２１９が備えられている。夫々の撮像基準部２１９の下方先端部が基準マーク部２１９ａとなっており、この基準マーク部２１９ａの下端の高さ位置が、吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａの下面（すなわち、部品撮像平面）の高さ位置と略同じ高さ位置となるように形成されている。
【００９２】
図示しない可動撮像装置２０により、図示左右いずれかの撮像基準部２１９の基準マーク部２１９ａの画像を撮像することにより、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部２１０のＸ軸方向の移動位置と、可動撮像装置２０の位置との相対的な位置関係を認識することができ、この認識された位置を撮像の基準位置とすることができる。具体的には、制御装置９に、予め基準マーク部２１９ａの画像データを取り込んでおき、可動撮像装置２０により撮像された基準マーク部２１９ａの画像と、予め取り込まれている基準マーク部２１９ａの画像データとを、制御装置９にて照合することにより、両画像データが一致する位置を、上記撮像の基準位置として認識することができる。
【００９３】
また、このような撮像の基準位置の認識は、ヘッド部２１０の夫々の吸着ノズル１１により保持された電子部品２の画像の撮像の開始前毎に行なわれるが、このような場合に限定されず、必要に応じて行なうような場合であってもよい。
【００９４】
このように撮像基準部２１９を用いることにより、ヘッド部２１０と可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０との相対的な位置関係を正確に認識することができるため、画像の撮像精度を向上させることができる。また、撮像移動装置３０による撮像フレーム２４の移動位置の位置精度が多少悪いような場合であっても、停止した状態の撮像フレーム２４の位置を高精度にて認識することができるため、撮像移動装置３０の機械的剛性が下げることもでき、装置の製作コストを削減することができる。また、例えば、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を、決められた固定位置に位置させることなく、任意の位置に位置させた状態で、画像の撮像を行うことができるという利点もある。
【００９５】
（変形例２）
次に、本実施形態のさらに別の変形例にかかる部品実装装置３０１について、図１５に示す部品実装装置３０１の模式平面図を用いて説明する。
【００９６】
図１５に示すように、部品実装装置３０１は、可動撮像装置として、撮像視野及び分解能の異なる２種類の可動撮像装置を備えている点において、部品実装装置１０１と異なる構成を有しているものの、その他の構成については同様である。以下に、この異なる構成のみについて説明する。
【００９７】
図１５に示すように、部品実装装置３０１は、他方の可動撮像装置よりも、狭視野かつ高分解能を有する第１可動撮像装置３２０と、この第１可動撮像装置３２０よりも、広視野かつ低分解能を有する第２可動撮像装置３８０とを備えている。また、第１可動撮像装置３２０と第２可動撮像装置３８０とは、Ｘ軸ビーム１３ａに支持されながら、Ｘ軸方向に移動可能となっている。さらに、図１５において図示しない撮像移動装置により、第１可動撮像装置３２０と第２可動撮像装置３８０とが、互いに独立してＸ軸方向に進退移動可能となっている。なお、第１可動撮像装置３２０及び第２可動撮像装置３８０は、そのカメラ部の視野及び分解能が異なるだけであり、基本的な構成は可動撮像装置２０と同じである。なお、第１可動撮像装置３２０は、例えば、その撮像視野が、６ｍｍ×６ｍｍ程度であって、より微小なサイズの小型部品２ａ、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ〜３．３ｍｍ×３．３ｍｍ程度の大きさの電子部品の画像の撮像を対象とし、第２可動撮像装置３８０は、例えば、その撮像視野が、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度であって、例えば、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ〜７ｍｍ×７ｍｍ程度の大きさの電子部品の画像の撮像を対象としている。
【００９８】
このようにその視野及び分解能が異なる２種類の可動撮像装置を備えさせることにより、例えば、より微小なサイズを有し、かつ、高精度な実装が要求されるような小型電子部品２ａの画像の撮像を行うような場合にあっては、制御装置９により第１可動撮像装置３２０を選択して、夫々の吸着ノズル１１により保持されている小型電子部品２ａの画像を第１可動撮像装置３２０により撮像可能に、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部２０の移動を行なって、第１可動撮像装置３２０による夫々の画像の撮像が行なわれる。一方、上記高精度な実装が要求されないような小型電子部品２ａの画像の撮像を行なうような場合にあっては、制御装置９により第２可動撮像装置３８０を選択して、夫々の吸着ノズル１１により保持されている小型電子部品２ａの画像を第２可動撮像装置３８０により撮像可能に、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部２０の移動を行なって、第２可動撮像装置３８０による夫々の画像の撮像が行なわれる。
【００９９】
従って、吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａの種類に応じて、適切な可動撮像装置を、第１可動撮像装置３２０及び第２可動撮像装置３８０のうちより選択して、確実かつ高精度な画像の撮像を行なうことができる。
【０１００】
なお、第１可動撮像装置３２０及び第２可動撮像装置３８０の撮像位置は、上述の夫々の固定位置Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３を用いることができ、さらに、その退避位置についても、基板３の供給側である退避位置Ｐ４や、基板３の排出側に配置された退避位置Ｐ５を用いることができるが、基板３に実装された大型電子部品２ｂとの干渉を防止するため、夫々の退避位置は、基板３の供給側である退避位置Ｐ４を用いることが望ましい。また、狭視野かつ高分解能の第１可動撮像装置３２０は、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ程度のサイズの小型電子部品２ａの画像を撮像することができ、広視野かつ低分解能の第２可動撮像装置３８０は、例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の視野を有し、小型電子部品２ａの中でも比較的大きなサイズの電子部品の画像の撮像を行なうことができる。
【０１０１】
なお、上述のように本実施形態においては、例えば、部品厚み撮像装置４０が、投光部４１及び受光部４２により構成されるラインセンサー４３を備えるような場合について説明したが、このようなラインセンサー４３に代えて、可動撮像装置２０のカメラ部２３と同様なカメラ部を備えているような場合であってもよい。このような場合であっても、ヘッド部１０の上記移動による撮像フレーム２４の上記相対的な移動により、上記カメラ部を夫々の吸着ノズル１１の配列方向に沿って相対的に移動させることができ、この移動過程において夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像を行うことができるからである。なお、この場合、上記カメラ部の光軸は、夫々の吸着ノズル１１の軸芯及び配列方向と略直交しており、夫々の小型電子部品２ａの吸着保持高さと、上記光軸の高さが略同じとされていることが好ましい。
【０１０２】
また、上述の説明においては、撮像フレーム２４は、Ｘ軸方向には進退移動化能であるものの、高さ方向には固定されている場合について説明したが、このような場合に代えて、撮像フレーム２４をその高さ方向に昇降可能とさせるような場合であってもよい。このような場合にあっては、撮像フレーム２４を上昇させることで、大型電子部品２ｂが実装された基板３の上方に、撮像フレーム２４、すなわち、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を位置させることができるため、大型電子部品２ｂの実装の際に、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を退避位置Ｐ４等に移動させて退避させるという動作を不要とすることができるという利点がある。
【０１０３】
また、上述の説明においては、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０が、Ｘ軸方向に沿ってその移動位置を自由に選択して移動可能な場合について説明したが、このような場合に代えて、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０が、Ｘ軸方向に沿って、予め決められた位置、例えば、中央固定位置Ｐ２と退避位置Ｐ４の２つの固定位置での２点間移動のみを行なうような場合であってもよい。このような場合にあっては、撮像移動装置３０の構成を簡単なものし、その移動制御も簡単なものとすることができるという利点がある。
【０１０４】
（第１実施形態の効果）
上記第１実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【０１０５】
まず、小型電子部品２ａの画像を撮像するための可動撮像装置２０を、機械的剛性の高いＸＹロボット１２のＸ軸ビーム１３ａに移動可能に備えさせて、可動撮像装置２０を中央固定位置Ｐ２等の撮像位置に位置させた状態で、可動撮像装置２０をＸ軸方向に移動させることなく、Ｘ軸ロボット１３によりヘッド部１０をＸ軸方向に移動させることにより、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された小型電子部品２ａを、可動撮像装置２０に対して相対的に移動させながら、夫々の画像の撮像を行なうことができる。従って、当該撮像の際には、可動撮像装置２０を停止させた状態で撮像することができるため、移動による振動の発生等を低減することができ、高精度な電子部品の画像の撮像を行なうことができ、高精度な電子部品の実装を行なうことができる。
【０１０６】
また、小型電子部品２ａよりもその実装高さが大きな大型電子部品２ｂを基板３に実装する際には、可動撮像装置２０を基板３の上方の領域以外の領域に配置された退避位置Ｐ４に移動させることにより、基板３に実装された大型電子部品２ｂと撮像フレーム２４との干渉を防止しながら大型電子部品２ｂの実装を行なうことができる。
【０１０７】
また、部品実装装置１０１の機台上には、大型電子部品２ｂの画像を撮像するための固定用撮像カメラ５が備えられていることより、可動撮像装置２０を上記退避位置Ｐ４に退避させた状態で、吸着ノズル１１により吸着保持された大型電子部品２ｂの吸着保持姿勢の画像の撮像を固定用撮像カメラ５により行なうことができるため、大型電子部品２ｂの基板３への実装を高精度に行なうことができる。
【０１０８】
従って、基板３に実装される電子部品２の種類、特にその実装高さの影響を受けることなく、多様化された様々な形態の電子部品の実装に対応することができる。
【０１０９】
また、可動撮像装置２０による夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像の際には、可動撮像装置２０に備えられた固定装置６０により、撮像フレーム２４をＸ軸ビーム１３ａに確実に固定させた状態で当該撮像を行なうため、撮像の際にカメラ部２３の位置ズレ等が発生することを未然に防止することができる。また、このように予め定められた中央固定位置Ｐ２等の撮像位置に、固定装置６０により可動撮像装置２０のそのＸ軸方向における移動位置が確実に固定された状態でヘッド部１０の移動が行なわれるため、制御装置９にて、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部１０のＸ軸方向における移動位置と、当該固定されている撮像位置との位置関係に基づいて、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持されている小型電子部品２ａと可動撮像装置２０との相対的な位置関係を容易かつ正確に認識することができる。従って、高精度な電子部品の認識を行なうことができ、高精度な部品実装を提供することができる。
【０１１０】
また、可動撮像装置２０は、ヘッド部１０とともにＸ軸ビーム１３ａに支持されているため、部品供給部６の上方から基板３の上方へのＹ軸ロボット１４によるＸ軸ビーム１３ａのＹ軸方向の移動を行ないながら、可動撮像装置２０による小型電子部品２ａの画像の撮像を行うことができるため、部品供給部６の上方から基板３の上方へのヘッド部１０の移動に要する時間と、電子部品の画像の撮像に要する時間とを重ねることができる。従って、電子部品の実装に要する時間を短縮化することができ、効率的な部品実装を行うことができる。
【０１１１】
また、Ｘ軸ビーム１３ａに左側固定位置Ｐ１、中央固定位置Ｐ２、及び右側固定位置Ｐ３というように複数の撮像位置を備えさせ、部品供給部６からのヘッド部１０による電子部品２の吸着取出しが行われた位置に基づいて、当該位置から基板３の上方へのヘッド部１０の移動距離が最短となるように、上記夫々の撮像位置から最適な撮像位置を選択して、当該選択された位置に可動撮像装置２０を移動させて、夫々の電子部品の画像の撮像を行なうことができる。従って、ヘッド部１０の上記移動距離を最短化することができ、効率的な電子部品の実装を行なうことができる。
【０１１２】
また、基板３に実装された大型電子部品２ｂと撮像フレーム２４との干渉を防止するための位置である退避位置Ｐ４を、基板搬送装置１６における基板３の供給側に位置させることにより、基板搬送装置１６によりステージ１５から排出のために搬送される基板３に実装されている大型電子部品２ｂと、撮像フレーム２４との干渉を確実に防止することができる。
【０１１３】
また、ヘッド部２１０に、可動撮像装置２０による上記撮像のためのＸ軸方向沿いの移動の基準位置を示す撮像基準部２１９が備えられていることにより、可動撮像装置２０により撮像基準部２１９の基準マーク部２１９ａの画像を撮像することにより、制御装置９にて可動撮像装置２０とヘッド部２１０とのＸ軸方向における相対的な位置を確実に検出することができ、高精度な画像の撮像を行なうことができる。
【０１１４】
また、部品実装装置３０１において、その視野及び分解能が異なる２種類の可動撮像装置として、第１可動撮像装置３２０と第２可動撮像装置３８０とを備えさせることにより、小型電子部品２ａの中でも、さらにその大きさや要求される実装精度等に応じて、第１可動撮像装置３２０と第２可動撮像装置３８０とを選択的に使用することができる。よって、より多様化された電子部品の実装に対応することができる部品実装装置を提供することができる。
【０１１５】
また、可動撮像装置２０において、吸着ノズル１１により吸着保持された小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに、略水平に光を照射する水平光照射部２６と、略垂直に光を照射する垂直光照射部２５と、略４５度に傾斜された光を照射するメイン照射部２７とが備えられており、夫々の照射部より小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに光が照射された状態で、カメラ部２３による撮像が行なわれることにより、当該部品撮像平面Ｑの画像を明確に撮像することができる。特に、微小化された電子部品や多様化された形態の電子部品におけるその微小な形状や特殊な形状を有する部品撮像平面Ｑに、上記様々な方向よりの光を照射することにより、照度のむらの発生を防止することができる。
【０１１６】
また、吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の近傍に配置されているメイン照射部２７と水平光照射部２６とが、夫々の照明部２６ａ及び２７ａが互いに対向するように、かつ、部品撮像平面Ｑ沿いの平面において、略４５度の角度ピッチで交互に配置されていることにより、電子部品２の部品撮像平面Ｑに対して、さらに、様々な方向より均等な状態の光を照射することができ、照度むらの発生をより確実に防止することができる。また、メイン照射部２７と水平光照射部２６との構成をコンパクトなものとすることができ、夫々の吸着ノズル１１の昇降移動距離を短縮化して、効率的な部品実装を行なうことができる。
【０１１７】
また、垂直光照射部２５は、垂直光照射部２５と、部品撮像平面Ｑとを結ぶ仮想直線Ｖ上に配置され、垂直光照射部２５からこの仮想直線Ｖに沿って照射される光を遮断する遮光板２８を備えていることにより、垂直光照射部２５から仮想直線Ｖに沿って漏れて照射される光を遮断板２８により遮断することができ、電子部品２の部品撮像平面Ｑに当該光が照射されて、光の照射むらが発生することを防止することができる。
【０１１８】
また、部品実装装置１０１が、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持されている電子部品２の画像を、吸着ノズル１１の軸芯沿いの方向から撮像する可動撮像装置２０を備えるとともに、さらに加えて、夫々の電子部品２の画像を、吸着ノズル１１の軸芯及び配列方向と略直交する方向から撮像する部品厚み撮像装置４０を備えていることにより、夫々の電子部品２を互いに略直交する２方向より撮像することができ、上記夫々の方向から撮像された画像に基づいて、夫々の電子部品２の吸着ノズル１１による吸着保持姿勢を確実に認識することができる。
【０１１９】
従来のヘッド部のように、夫々の電子部品２を上記軸芯沿いの方向、すなわち、上記吸着保持されている夫々の電子部品２をその下方側より撮像して、その吸着保持姿勢を認識するような場合において、例えば、電子部品２が小型のチップ部品等の微小な電子部品であり、吸着ノズルの先端に対して斜めにされた状態で吸着保持さているような場合（このような場合が起りやすい）にあっては、上記下方側から撮像された画像からは、このような吸着保持姿勢を認識することが困難であるのに対して、上記第１実施形態の部品実装装置１０１においては、上記軸芯沿いの方向に加えて、さらに上記方向に略直交する方向（すなわち、横方向）からも夫々の電子部品２の画像を撮像して、上記横方向からの画像に基づいても、電子部品２の吸着保持姿勢を認識しているため、上記斜めに吸着保持された電子部品２の吸着保持姿勢を確実に認識することができる。従って、夫々の吸着ノズル１１における電子部品２の吸着保持姿勢を確実かつ正確に認識することができ、この認識結果に基づいて夫々の電子部品２を基板３に装着することができ、高精度な電子部品の実装に対応することができる。
【０１２０】
また、部品厚み撮像装置４０として、吸着ノズル１１により保持された電子部品２を介して互いに対向して配置されて撮像フレーム２４に固定された投光部４１及び受光部４２よりなるラインセンサー４３が用いられることにより、投光部４１より受光部４２に向けて照射された光を、電子部品２によりその一部が遮光された状態で受光部４２にて受光して、電子部品２を撮像することができるため、この撮像結果である上記光の遮光状態に基づいて、電子部品２の横方向からの吸着保持姿勢を確実かつ正確に認識することができる。また、このようなラインセンサー４３を用いることで、部品厚み撮像装置４０の構成を簡単なものとするとともに、低いコストで部品厚み撮像装置４０を構成することができる。
【０１２１】
また、可動撮像装置２０のカメラ部２３と、部品厚み撮像装置４０のラインセンサー４３とが、１つの撮像フレーム２４にともに固定されていることにより、撮像フレーム２４に対してヘッド部１０を相対的に移動させることにより、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の画像を、カメラ部２３とラインセンサー４３とで略同時的に近い状態で撮像することができる。これにより、撮像に要する時間を短縮化することができ、効率的な撮像を提供することができるとともに、１つの電子部品２の画像を略同時的に、互いに異なる２つの方向から撮像することができるため、より確実に電子部品２の吸着保持姿勢の認識を行うことが可能となる。
【０１２２】
また、従来の撮像装置（本実施形態の可動撮像装置２０に該当するような撮像装置）による夫々の電子部品の画像の撮像の際には、上記夫々の吸着ノズルに対して、上記従来の撮像装置を、上記夫々の吸着ノズルの配列方向に沿って移動させることとなるが、このような移動を行なう移動装置には、ボールねじ軸部とこれに螺合されたナット部とが用いられたボールねじ機構が用いられている。しかしながら、上記ボールねじ軸部を回転駆動させる駆動モータよりの発熱が、上記ボールねじ軸部に伝熱されることにより、上記ボールねじ軸部の熱膨張が発生し、上記ボールねじ軸部に対する上記ナット部の移動位置、すなわち、上記撮像装置の移動位置を正確に検出することができない場合が生じ、このような場合にあっては、上記従来の撮像装置による上記夫々の部品の画像の撮像や認識を正確に行うことができず、高精度な部品実装に対応できないという問題点がある。
【０１２３】
しかしながら、本実施形態の可動撮像装置２０の移動を行う撮像移動装置３０は、硬質ゴム等をその主材料とする駆動ベルト３１を介して、撮像フレーム２４の上記移動を行なっているため、駆動モータ３４の発熱を、駆動ベルト３１介して撮像フレーム２４に伝達され難くすることができる。従って、当該熱によるカメラ部２３等への影響を防止することができる。
【０１２４】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記第１実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２実施形態にかかる部品実装装置４０１は、上記第１実施形態のカメラ部２３に相当するカメラ部４２３をヘッド部４１０が備える夫々の吸着ノズル１１に一対一に対応して、互いの位置関係が常時固定されるように、ヘッドフレーム４５２に固定されて備えられており、Ｘ軸ビーム１３ａにＸ軸方向に移動可能に支持された撮像フレーム４２４に固定された反射ミラー及び夫々の照射部に対して、夫々の吸着ノズル１１及び夫々のカメラ部４２３が相対的に移動されることにより、夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像を行うことができるという構成を有しており、それ以外の構成は、上記第１実施形態の部品実装装置１０１と同様である。以下に、この異なる構成についてのみ説明するものとする。
【０１２５】
このような部品実装装置４０１の部分的な模式平面図を図１６に示す。図１６に示すように、部品実装装置４０１は、ヘッド部１０と略同様な構成を有するヘッド部４１０と、ヘッド部４１０のヘッドフレーム４５２に固定され、かつ、後述する反射ミラーがその光軸上に配置されることにより、夫々の吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａの画像を撮像可能に、夫々の吸着ノズル１１と一対一に対応するように配置された８個のカメラ部４２３とを備えている。さらに、部品実装装置４０１は、上記第１実施形態の可動撮像装置２０からカメラ部２３のみが取り除かれた状態の反射ミラー４２１及び４２２、照射部４２５（上記第１実施形態の水平光照射部、垂直光照射部、及びメイン照射部をまとめて照射部４２５というものとする）、及び反射ミラー４２１、４２２及び照射部４２５を夫々の配置関係を保持しながら支持する撮像フレーム４２４とを備えている。また、撮像フレーム４２４は、Ｘ軸方向に沿って移動可能にＸ軸ビーム１３ａに支持されており、図示しない撮像移動装置（上記第１実施形態の撮像移動装置３０と同様な構造を有する）により、Ｘ軸方向に沿って進退移動させることが可能となっている。なお、ヘッド部４１０における１本の吸着ノズル１１の軸心の下方に撮像フレーム４２４を位置させた状態において、当該吸着ノズル１１に対応するカメラ部４２３と、反射ミラー４２１、４２２、及び照射部４２５との配置関係を、上記第１実施形態における図６の状態とすることができる。夫々の吸着ノズル１１の軸心の下方に、撮像フレーム４２４を順次位置させることで、夫々の吸着ノズル１１に対応する夫々のカメラ部４２３を、上記配置関係とすることができる。なお、撮像フレーム４２４と夫々のカメラ部４２３とは互いに干渉することがないように配置されている。
【０１２６】
このような構成を有する部品実装装置４０１において、夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像手順について説明する。
【０１２７】
図１６の部品実装装置４０１において、ＸＹロボット１２によりヘッド部４１０を部品供給部６の上方に移動し、夫々の吸着ノズル１１により小型電子部品２ａの吸着取出しを行なう。それとともに、撮像フレーム４２４に固定された反射ミラー４２１及び４２２、並びに照射部４２５を、Ｘ軸ビーム１３ａにおける撮像位置Ｐ６に位置させて、当該移動位置を図示しない固定装置により固定する。
【０１２８】
その後、ＸＹロボット１２による部品供給部６の上方から基板３の上方ヘのヘッド部４１０の移動を開始する。それとともに、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部４１０の図示Ｘ軸方向左向きへの移動を行なう。この移動により、撮像位置Ｐ６に位置されて固定されている撮像フレーム４２４の上方を、夫々の吸着ノズル１１を順次通過させる。当該通過の際に、具体的には、吸着ノズル１１の軸心が、反射ミラー４２２の略中心に位置されたときに、当該吸着ノズル１１に対応するカメラ部４２３の電子シャッターを作動させて、当該吸着ノズル１１により吸着保持されている小型電子部品２ａの画像を、反射ミラー４２２及び４２１を介して、カメラ部４２３に入射して撮像することができる。全ての吸着ノズル１１の軸心が反射ミラー４２２の上方を通過させて、夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像を行なった後、撮像フレーム４２４の上記固定を解除して、基板３の上方の領域以外の位置に移動させるとともに、ＸＹロボット１２によりヘッド部４１０を基板３の上方に移動させる。当該移動後、夫々の吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａを基板３の夫々の実装位置に、上記撮像された画像の認識処理の結果に基づいて実装する。
【０１２９】
なお、図示しないが、撮像フレーム４２４には上記第１実施形態の部品厚み撮像装置４０が備えられており、上記夫々のカメラ部４２による画像の撮像とともに、部品厚み撮像装置４０による撮像も行なうことができるのは、上記第１実施形態と同様である。
【０１３０】
また、夫々のカメラ部４２３には、その画像の撮像に要する時間が短いという特徴を有するいわゆるシャッターカメラを用いることができる。このようなシャッターカメラとしては、例えば、ＮＴＳＣ仕様のＣＣＤカメラがある。このようなシャッターカメラにて電子シャッターを用いる場合には、ＣＣＤに画像を取り入れる時間を電気的に制御して、画像を取り入れる時間だけ、当該ＣＣＤを露光させることにより行なわれる。また、このような露光に必要な光の量は、照明部３２５に用いられているＬＥＤの発光強さと発光時間の積分となる。このような露光の際に被撮像物が相対的に移動していると、その分だけ撮像された画像がぶれることとなる。例えば、上記第１実施形態において、例えば、９５０ｍｍ／ｓにて被撮像物である電子部品１がカメラ部２３に対して相対的に移動するような場合にあっては、例えば、５０μｓの時間だけ露光させると、撮像された画像は約５０μｍ程度ぶれることとなる。ただし、これまでの実績からも、画像のぶれが５０μｍ程度なら、電子部品２ａの実装精度に影響がないような画像の撮像が行なえることが確認されている。また、上記第１実施形態においては、上記露光のための光量を確実に確保するために、当該露光の前後においても余裕をとってＬＥＤの発光を行なっているため、結果的には、例えば、ＬＥＤは１００μｓ程度の時間だけ発光させていることとなる。また、電子シャッターとして用いる場合にあっては、瞬間的に大量の光を被対象物に照射させて、露光時間を短くすることにより、正確な画像の撮像を行なうことができるものの、このようなＬＥＤの発光強さは、そのままＬＥＤの寿命と反比例することとなる。
【０１３１】
一方、本第２実施形態においては、夫々の吸着ノズル１１と夫々のカメラ部４２３との相対位置が固定されているため、照射部４２５におけるＬＥＤの発光強さを弱くして、露光時間を長くすることができる。従って、ＬＥＤの寿命を延ばすことができる。例えば、露光時間を２００μｓ、ＬＥＤの発光強さを第１実施形態に対して１／４とし、照射時間を３００μｓとすることで夫々の画像の撮像を行なうことができる。
【０１３２】
また、このような場合に代えて、その他通常のカメラを用いるような場合であってもよい。このような通常のカメラを用いる利点としては、シャッターカメラに比してそのコストが安価であり、撮像の際にフラッシュ式のような瞬間的な強度の照度が要求されず、ＬＥＤの発光強さをさらに低減させることができ、照射部４２５の寿命を延ばすことができるということがある。
【０１３３】
上記第２実施形態によれば、夫々のカメラ部４２３と夫々の吸着ノズル１１との配置関係を常時固定することができるため、撮像の際における互いの位置ズレの発生等を防止することができ、高精度な画像の撮像を行なうことができる。特に、カメラ部４２３と吸着ノズル１１との関係が固定されていることから、互いの相対的な移動を行なう必要がなく、画像の撮像のタイミングを高精度に管理して制御する必要を無くすことができ、制御装置の負荷を軽減することができる。
【０１３４】
また、当該撮像は、撮像フレーム４２４に固定された反射ミラー４２１及び４２２、並びに照射部４２５に対して、夫々の吸着ノズル１１及びカメラ部４２３を相対的に移動させることにより行なうことができるため、撮像フレーム４２４に支持される構成部材の重量を軽減し、小型化を図ることができる。特に、その重量が比較的重い構成部材であるカメラ部４２３をヘッドフレーム４５２に固定させたことにより、撮像フレーム４２４をより小型化することができる。
【０１３５】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【０１３６】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様によれば、第１部品の画像を撮像するための可動撮像装置を、機械的剛性の高いヘッド移動装置の支持部材に移動可能に備えさせて、上記可動撮像装置を撮像位置に位置させた状態で、上記可動撮像装置を第１方向に移動させることなく、第１方向移動部により実装ヘッドを上記第１方向沿いに移動させることにより、夫々の部品保持部材により保持された上記第１部品を、上記可動撮像装置に対して相対的に移動させながら、夫々の画像の撮像を行なうことができる。従って、当該撮像の際には、上記可動撮像装置を上記第１方向に停止させた状態で撮像することができるため、移動による振動の発生等を低減することができ、高精度な部品の画像の撮像を行なうことができ、制御装置にて、当該撮像結果の基づいて、高精度な部品の実装を行なうことができる。
【０１３７】
また、上記第１部品よりもその実装高さが大きな部品である第２部品を基板に実装する際には、撮像移動装置により上記可動撮像装置を、ヘッド移動装置による上記実装ヘッドの部品実装のための移動領域を退避可能な位置である退避位置に移動させることにより、上記基板に実装された上記第２部品と可動撮像装置との干渉を防止しながら上記第２部品の実装を行なうことができる。
【０１３８】
また、このような上記可動撮像装置による上記夫々の第１部品の画像の撮像は、上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方ヘの上記実装ヘッドの移動過程において、当該移動に要する時間と、上記撮像に要する時間を重ねるようにして行なうことができるため、効率的な部品実装を行なうことができる。
【０１３９】
従って、上記基板に混載して実装される上記第１部品及び上記第２部品というような部品の種類、特にその実装高さの影響を受けることなく、効率的な部品の画像の撮像を行なうができるとともに、多様化された様々な形態の部品の実装に対応することが可能となる。
【０１４０】
本発明の上記第２態様によれば、部品実装装置の本体側に固定された上記第２部品の画像を撮像するための固定撮像装置が備えられていることより、上記可動撮像装置を上記退避位置に退避させた状態で、上記夫々の部品保持部材により保持された上記第２部品の保持姿勢の画像の撮像を上記固定撮像装置により行なうことができるため、上記第２部品の上記基板への実装を、当該撮像結果に基づいて高精度に行なうことができる。
【０１４１】
本発明の上記第３態様によれば、上記可動撮像装置による上記夫々の第１部品の画像の撮像の際には、上記可動撮像装置に備えられた固定部により、上記可動撮像装置を上記支持部材に確実に固定させた状態で当該撮像を行なうため、上記撮像の際に上記可動撮像装置に位置ズレ等が発生することを未然に防止することができる。従って、高精度な部品の撮像及び認識を行なうことができ、高精度な部品実装を提供することができる。
【０１４２】
本発明の上記第４態様によれば、複数の上記撮像位置が備えられていることにより、上記制御装置において、上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動距離が最短となるように、上記複数の撮像位置から１つの上記撮像位置を選択し、当該選択された撮像位置において、上記撮像を行なうことができる。従って、上記実装ヘッドの上記移動距離を最短化することができ、効率的な部品の実装を行なうことができる。
【０１４３】
本発明の上記第５態様によれば、上記基板に実装された上記第２部品と、上記可動撮像装置との干渉を防止するための上記退避位置が、基板保持部に対して基板搬送装置の上記基板の供給側に配置されていることにより、上記基板保持部より排出のために搬送される上記基板に実装された上記第２部品と、上記可動撮像装置との干渉を確実に防止することができる。
【０１４４】
本発明の上記第６態様によれば、上記可動撮像装置の下端が、上記基板に実装された上記第１部品の上端よりも高く、かつ、上記基板に実装された上記第２部品の上端よりも低くなるように、上記支持部材により上記可動撮像装置が支持されていることにより、上記基板への上記第１部品の実装の際には、上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させることなく実装を行なうことができ、上記第２部品の実装の際のみ、上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させて、上記第２部品と上記可動撮像装置との干渉を防止するというように、上記可動撮像装置を必要最小限の大きさとすることができる。従って、上記実装ヘッドの上記夫々の部品保持部材と上記基板との間の距離を短縮化することができ、効率的な部品実装を行うことができる。
【０１４５】
本発明の上記第７態様によれば、上記制御装置は、一の上記部品保持部材による上記第１部品の保持と、他の上記部品保持部材による上記第２部品の保持とが、同時的に行なわれることを防止しながら、上記複数の部品保持部材による上記複数の部品の保持を行なうことにより、上記実装高さが異なる上記第１部品及び上記第２部品を選択的に上記複数の部品保持部材に保持させることができ、上記第６態様による効果と同様な効果を得ることができる。
【０１４６】
本発明の上記第８態様によれば、上記実装ヘッドが、上記可動撮像装置による上記撮像のための上記第１方向沿いの移動の基準位置を示す撮像基準部を備え、上記可動撮像装置により上記撮像基準部の画像を撮像させることにより、上記第１方向沿いの基準位置を認識可能であることにより、上記実装ヘッドと、上記可動撮像装置の上記第１方向沿いの相対的な位置関係を正確に認識することができる。従って、高精度な画像の撮像を行なうことができ、高精度な部品実装を行なうことができる。
【０１４７】
本発明の上記第９態様によれば、撮像視野及び分解能の異なる２種類の上記可動撮像装置として、他方の上記可動撮像装置よりも、狭視野かつ高分解能を有する第１可動撮像装置と、上記第１可動撮像装置よりも、広視野かつ低分解能を有する第２可動撮像装置とを備えさせることにより、上記夫々の部品保持部材により保持された上記第１部品の種類に応じて、上記第１可動撮像装置又は上記第２可動撮像装置を選択して、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行うことができる。よって、より微小化されたあるいは多様化された形態を有する上記部品の実装に対応することができるとともに、その実装精度の要求に応じた精度の高い実装を行なうことができる。
【０１４８】
本発明の上記第１０態様によれば、上記可動撮像装置が、上記第１部品における画像が撮像される部品撮像平面に対して、大略水平方向の光を直接的に照射する水平光照射部と、上記部品撮像平面に対して大略垂直方向に当該光を照射する垂直光照射部と、上記部品撮像平面に対して、上記水平方向及び上記垂直方向の略中間の角度に傾斜された光を直接的に照射する傾斜光照射部とを備えていることにより、上記水平光照射部、上記垂直光照射部、及び上記傾斜光照射部の夫々により同時的に上記夫々の光を照射した状態で、撮像素子部により上記第１部品の画像の撮像を行うことができる。従って、より多様化されて様々な形態を有する上記第１部品の上記部品撮像平面に対して、様々な方向から光を照射することができるため、上記部品撮像平面の照度むらの発生を低減することができる。よって、上記可動撮像装置により上記夫々の第１部品の画像を高精度に撮像することができ、高精度な実装を行なうことができる。
【０１４９】
本発明の上記第１１態様又は上記第１２態様によれば、上記傾斜光照射部は、上記部品保持部材の軸心を対称軸として対称にかつ互いに対向して配置された複数の傾斜光用の照明部を備え、上記水平光照射部は、上記部品保持部材の軸心を対称軸として対称に、互いに対向して配置された複数の水平光用の照明部を備え、上記夫々の照明部が、上記部品保持部材の軸心上及びその周囲に形成される上記垂直光照射部による上記大略垂直方向の光の通過領域の外周近傍に配置されていることにより、上記夫々の照明部の配置構成をコンパクトなものとすることができる。さらに、上記傾斜光照射部は、２組の上記傾斜光用の照明部を有し、上記水平光照射部は、２組の上記水平光用の照明部を有し、上記第１部品の部品撮像平面沿いの平面において、上記傾斜光用の照明部と上記水平光用の照明部とが交互に、略４５度の角度ピッチにて配置されていることにより、さらにコンパクトな配置構成とすることができるとともに、夫々の上記照明部から照射される光を、上記第１部品の部品撮像平面に均等な状態の光として照射することができる。従って、上記可動撮像装置をコンパクトなものとすることができるとともに、上記部品撮像平面における照度むらを低減し、より多様化された形態の部品の画像の撮像を、効率的かつ高精度に行なうことができる。
【０１５０】
本発明の上記第１３態様によれば、上記垂直光照射部は、上記垂直光照射部と上記第１部品の撮像平面とを結ぶ仮想直線上に配置され、上記垂直照射部から上記部品の撮像平面に上記仮想直線に沿って照射される光を遮断する遮光板を備えていることにより、上記垂直照射部から漏れる光が、上記部品撮像平面に照度むらとなることを防止することができ、高精度な撮像を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置の模式平面図である。
【図２】 上記第１実施形態のヘッド部及び可動撮像装置の側面図である。
【図３】 図２のヘッド部及び可動撮像装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 ヘッド部及び可動撮像装置の模式的な斜視図である。
【図５】 部品実装装置の模式平面図であり、夫々の固定位置を示す図である。
【図６】 可動撮像装置の部分拡大側面図である。
【図７】 図６の可動撮像装置の水平光照射部とメイン照射部のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図８】 図６の可動撮像装置の垂直光照射部のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図９】 撮像フレームに備えられた部品厚み撮像装置の構成を示す模式説明図である。
【図１０】 ヘッド部、可動撮像装置、及び部品厚み撮像装置の模式的な側面図である。
【図１１】 ヘッド部が部品供給部の上方に位置された状態を示す、部品実装装置の模式平面図である。
【図１２】 ヘッド部による部品実装が行われている状態を示す、部品実装装置の模式平面図である。
【図１３】 可動撮像装置が退避位置に位置された状態を示す、部品実装装置の模式平面図である。
【図１４】 上記第１実施形態の変形例にかかるヘッド部の側面図である。
【図１５】 上記第１実施形態のさらに別の変形例にかかる部品実装装置の模式平面図である。
【図１６】 本発明の第２実施形態にかかる部品実装装置の部分拡大模式平面図である。
【符号の説明】
２…電子部品、２ａ…小型電子部品、２ｂ…大型電子部品、３…基板、５…固定用撮像カメラ、６…部品供給部、７…パーツカセット、８…ノズル交換部、９…制御装置、１０…ヘッド部、１１…吸着ノズル、１２…ＸＹロボット、１３…Ｘ軸ロボット、１３ａ…Ｘ軸ビーム、１４…Ｙ軸ロボット、１５…ステージ、１６…基板搬送装置、２０…可動撮像装置、２１…反射ミラー、２２…反射ミラー、２３…カメラ部、２４…撮像フレーム、２５…垂直光照射部、２６…水平光照射部、２７…メイン照射部、２８…遮光板、３０…撮像移動装置、３１…駆動ベルト、３２…駆動ローラ、３３…案内ローラ、３４…駆動モータ、４０…部品厚み撮像装置、４１…投光部、４２…受光部、４３…ラインセンサー、６０…固定装置、１０１…部品実装装置、２１９…撮像基準部、３２０…第１可動撮像装置、３８０…第２可動撮像装置、Ｐ１…左側固定位置、Ｐ２…中央固定位置、Ｐ３…右側固定位置、Ｐ４…退避位置、Ｑ…部品撮像平面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の部品保持部材を備え、上記夫々の部品保持部材により保持された上記部品の画像を撮像してその保持姿勢を認識し、上記認識結果に基づいて上記夫々の部品を基板に実装する部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の部品実装装置においては、部品保持部材の一例である夫々の吸着ノズルを備える実装ヘッドを、複数の部品が取り出し可能に供給される部品供給部の上方に位置させて、上記夫々の吸着ノズルにより部品の吸着取り出しを行った後、上記部品の画像の撮像を行なう撮像装置を、上記実装ヘッドとともに移動させて、当該実装ヘッドの上記部品供給部から基板の上方への移動過程において、上記夫々の部品の画像の撮像を行なって、当該撮像に要する時間と、上記移動に要する時間とをオーバーラップさせることにより、当該部品実装に要する時間を短縮化して、効率的な部品実装を実現することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年、このような基板への部品実装により生産される電子回路には、効率的な部品実装を行うことにより、その製品コストを低減させるだけではなく、さらに加えて、その市場から要望される高機能化された電子回路の生産にも対応すべく、益々微小化される部品を高精度かつ確実に基板に実装することや、益々多様化する様々な形態の部品の実装に対応できることが強く望まれている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３３５７９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の部品実装装置においては、以下のような問題点がある。
【０００６】
まず、上記夫々の吸着ノズルに吸着保持された部品の画像を効率的に撮像するため、上記実装ヘッドとともに上記撮像装置が移動することとなるが、吸着ノズルに吸着保持された部品の画像は、その下面を部品撮像平面として画像の撮像がおこなわれるため、上記吸着ノズルの下方に、上記撮像装置の反射ミラー等が配置されることとなる。そのため、基板の上方に実装ヘッドが移動された場合には、夫々の吸着ノズルの下端よりも下方に、撮像装置の上記反射ミラー等が位置され、上記基板に既に実装された部品の実装高さ（あるいは、形成高さ）によっては、当該部品と上記反射ミラー等の干渉（衝突）が発生する場合があるという問題がある。このような干渉を未然に防止するような場合にあっては、基板に実装される部品の種類（特に、部品の高さ）に制約を受けることとなり、多様化する様々な形態の部品の実装に対応することができないという問題点がある。
【０００７】
また、このような高精度な部品実装に対応するためには、吸着ノズルにより吸着保持された部品の部品撮像平面の画像を明確に撮像する必要があるが、単に、上記部品の部品撮像平面に照明を照射してその画像の撮像を行なうだけでは、従来の汎用の部品の画像の撮像には対応できても、上記微小化された部品や上記多様化された形態の部品においては、その微小な形状や特殊な形状を有する部品撮像平面に照度のむら等が発生する場合があり、このような場合にあっては、上記夫々の部品の画像を明確に撮像することができず、高精度な部品実装ができないという問題点がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の部品保持部材を備え、上記夫々の部品保持部材により保持された上記部品の画像を撮像してその保持姿勢を認識し、上記認識結果に基づいて上記夫々の部品を基板に実装する部品実装において、微小化された又は多様化された形態を有する部品の高精度な認識を行なうことができるとともに、効率的な部品実装を行なうことができる部品実装装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、複数の部品として、複数の第１部品と、上記第１部品よりもその実装高さが高い部品である第２部品とを混載して基板に実装可能な部品実装装置において、
上記複数の部品を取り出し可能に供給する部品供給部と、
上記供給される夫々の部品が実装される上記基板を保持解除可能に保持する基板保持部と、
上記部品を解除可能に保持する複数の部品保持部材を一列に配列して備え、上記基板の大略表面沿いの方向であり、かつ、上記夫々の部品保持部材の配列方向沿いの方向である第１方向、及び上記基板の大略表面沿いの方向であり、かつ、上記第１方向と直交する方向である第２方向に移動可能であって、上記部品供給部より供給される複数の上記部品を複数の上記部品保持部材により保持するとともに、当該保持された夫々の部品を上記基板に実装する実装ヘッドと、
上記第１方向に移動可能に上記実装ヘッドを支持する支持部材と、上記第１方向に上記実装ヘッドを移動させる第１方向移動部と、上記第２方向に、上記支持部材及び上記第１方向移動部を移動させる第２方向移動部とを備え、上記部品供給部と上記基板保持部に保持された上記基板との間で、上記第１方向又は上記第２方向に上記実装ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、
上記第１方向に移動可能に上記支持部材に支持されて、上記部品保持部材により保持された上記第１部品の画像を、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において撮像可能な可動撮像装置と、
上記第１方向移動部による上記実装ヘッドの上記移動とは独立して、上記可動撮像装置を上記第１方向に沿って移動可能であって、上記支持部材における上記第１方向沿いの位置であり、上記夫々の部品保持部材により保持された第１部品の画像を撮像可能な上記可動撮像装置の撮像位置と、上記ヘッド移動装置による上記実装ヘッドの部品実装のための移動領域を退避可能な位置である退避位置との間で、上記実装ヘッドとの干渉が防止されながら上記可動撮像装置を上記移動させる撮像移動装置と、
上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動の過程において、
上記部品保持部材により上記部品供給部から供給された上記第１部品が保持された場合に、上記撮像移動装置により上記可動撮像装置を上記撮像位置に移動させ、上記撮像位置において、上記第１方向移動部により上記実装ヘッドを上記第１方向に移動させながら、上記可動撮像装置により上記夫々の第１部品の画像を順次撮像し、当該撮像結果に基づいて、上記夫々の第１部品を上記基板に順次実装させ、
上記部品保持部材により上記部品供給部から供給された上記第２部品が保持された場合に、上記撮像移動装置により上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させ、上記基板に実装された上記第２部品と上記可動撮像装置との干渉を防止しながら、上記夫々の第２部品を上記基板に順次実装させる制御装置とを備えることを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、上記部品実装装置の本体側に固定され、上記部品保持部材により保持された上記第２部品の画像を、上記部品保持部材の軸心沿いの方向において撮像可能な固定撮像装置をさらに備え、
上記制御装置は、上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動の過程において、上記部品保持部材により上記第２部品が保持された場合に、上記撮像移動装置により上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させるとともに、上記第１方向移動部及び上記第２方向移動部により上記固定撮像装置の上方を上記夫々の第２部品が通過するように上記実装ヘッドを移動させながら、上記固定撮像装置により上記夫々の第２部品の画像を順次撮像し、上記基板に実装された上記第２部品と上記可動撮像装置との干渉を防止しながら、当該撮像結果に基づいて、上記夫々の第２部品を上記基板に順次実装させる第１態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、上記撮像移動装置は、上記可動撮像装置を上記撮像位置にて上記支持部材に解除可能に固定する固定部をさらに備え、
上記制御装置は、上記固定部により上記支持部材に上記撮像装置を固定させた状態で、上記第１方向移動部による上記実装ヘッドの移動を行って、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行う第１態様又は第２態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、上記可動撮像装置は複数の上記撮像位置を有し、
上記制御装置は、上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動距離が最短となるように、上記複数の撮像位置から１つの上記撮像位置を選択し、上記撮像移動装置により当該選択された撮像位置に上記可動撮像装置を位置させて、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行なう第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、上記部品実装装置の一端に供給されかつ上記夫々の部品が実装される上記基板を、上記第１方向に沿って上記基板保持部に搬送して供給するとともに、上記夫々の部品が実装された上記基板を上記基板保持部から上記第１方向に沿って上記部品実装装置の他端に搬送して排出する基板搬送装置をさらに備え、
上記可動撮像装置の上記退避位置は、上記基板保持部に対して上記基板搬送装置の上記基板の供給側に配置されている第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、上記可動撮像装置の下端が、上記基板に実装された上記第１部品の上端よりも高く、かつ、上記基板に実装された上記第２部品の上端よりも低くなるように、上記支持部材により上記可動撮像装置が支持されている第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、上記制御装置は、一の上記部品保持部材による上記第１部品の保持と、他の上記部品保持部材による上記第２部品の保持とが、同時的に行なわれることを防止しながら、上記複数の部品保持部材による上記複数の部品の保持を行なう第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、上記実装ヘッドは、上記可動撮像装置による上記撮像のための上記第１方向沿いの移動の基準位置を示す撮像基準部を備え、
上記制御装置は、上記可動撮像装置により上記撮像基準部の画像を撮像させることにより、上記第１方向沿いの基準位置を認識可能である第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１８】
本発明の第９態様によれば、撮像視野及び分解能の異なる２種類の上記可動撮像装置として、他方の上記可動撮像装置よりも、狭視野かつ高分解能を有する第１可動撮像装置と、上記第１可動撮像装置よりも、広視野かつ低分解能を有する第２可動撮像装置とを備え、
上記撮像移動装置は、上記夫々の部品保持部材に配列方向沿いに、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置とを互いに独立させて移動可能であって、
上記制御装置は、上記夫々の部品保持部材により保持された上記第１部品の種類に応じて、上記第１可動撮像装置又は上記第２可動撮像装置を選択して、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行う第１態様から第８態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１０態様によれば、上記可動撮像装置は、
上記部品保持部材の軸心とは異なる軸をその光軸として、上記部品保持部材により保持された第１部品の画像を、上記光軸に沿って入射して撮像可能な撮像素子部と、
上記部品保持部材の軸心沿いの方向における上記第１部品の画像を、上記撮像素子部の光軸に沿って反射して、上記撮像素子部に入射させる反射部と、
上記部品保持部材の軸心と直交する平面であって、上記第１部品における画像が撮像される部品撮像平面に対して、大略水平方向の光を直接的に照射する水平光照射部と、
上記光軸に略沿った光を照射するとともに、当該光を上記反射部により上記軸心沿いの方向に反射させて、上記部品撮像平面に対して大略垂直方向に当該光を照射する垂直光照射部と、
上記部品撮像平面に対して、上記水平方向及び上記垂直方向の略中間の角度に傾斜された光を直接的に照射する傾斜光照射部とを備え、
上記制御装置は、上記部品保持部材により保持された第１部品の上記部品撮像平面に対して、上記水平光照射部、上記垂直光照射部、及び上記傾斜光照射部の夫々により同時的に上記夫々の光を照射した状態で、上記撮像素子部により上記第１部品の画像の撮像を行う第１態様から第９態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００２０】
本発明の第１１態様によれば、上記傾斜光照射部は、上記部品保持部材の軸心を対称軸として対称にかつ互いに対向して配置された複数の傾斜光用の照明部を備え、
上記水平光照射部は、上記部品保持部材の軸心を対称軸として対称に、互いに対向して配置された複数の水平光用の照明部を備え、
上記夫々の照明部は、上記部品保持部材の軸心上及びその周囲に形成される上記垂直光照射部による上記大略垂直方向の光の通過領域の外周近傍に配置されている第１０態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００２１】
本発明の第１２態様によれば、上記傾斜光照射部は、２組の上記傾斜光用の照明部を有し、上記水平光照射部は、２組の上記水平光用の照明部を有し、
上記第１部品の部品撮像平面沿いの平面において、上記傾斜光用の照明部と上記水平光用の照明部とが交互に、略４５度の角度ピッチにて配置されている第１１態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１３態様によれば、上記垂直光照射部は、上記垂直光照射部と上記第１部品の撮像平面とを結ぶ仮想直線上に配置され、上記垂直照射部から上記部品撮像平面に上記仮想直線に沿って照射される光を遮断する遮光板を備えている第１０態様から第１２態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置の一例である部品実装装置１０１の模式的な構成を示す模式平面図を図１に示す。
【００２５】
（部品実装装置の全体構成）
図１に示すように、部品実装装置１０１は、部品の一例である複数の電子部品２を供給可能に収容する部品供給部６と、部品実装装置１０１に供給された基板３を夫々の電子部品を実装可能かつ解除可能に保持する基板保持部の一例であるステージ１５と、電子部品２を解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である複数の吸着ノズル１１を一列に配列させて備えるとともに、このステージ１５に保持された基板３に対して、部品２の実装を行なう実装ヘッドの一例であるヘッド部１０と、基板３の大略表面沿いの方向であり、かつ、互いに直交する方向である第１方向の一例であるＸ軸方向、又は、上記第２方向の一例であるＹ軸方向に、ヘッド部１０を移動させるヘッド移動装置の一例であるＸＹロボット１２とを備えている。さらに、部品実装装置１０１は、ヘッド部１０の夫々の吸着ノズル１１の配列方向に沿って移動可能であるとともに、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２（電子部品２のうちの後述する小型電子部品２ａ）の画像の撮像を行なう可動撮像装置２０と、部品実装装置１０１に供給された基板３を搬送してステージ１５に供給するとともに、ステージ１５にて部品実装が施された基板３を搬送して部品実装装置１０１から排出する基板搬送装置１６とを備えている。さらに、部品実装装置１０１の機台上には、吸着ノズル１１に吸着保持された電子部品２（電子部品２のうちの後述する大型電子部品２ｂ）の画像を撮像する固定撮像装置の一例であって、上記機台上に固定されている固定用撮像カメラ５と、ヘッド部１０に装備される吸着ノズル１１と交換される交換用の吸着ノズル１１をストックするノズル交換部８とが備えられている。
【００２６】
また、ヘッド部１０は、複数の吸着ノズル１１として、例えば、８本の吸着ノズルを一定の間隔ピッチにて、図示Ｘ軸方向に沿って一列に配列させて備えている。また、図１に示すように、部品実装装置１０１の機台の図示奥側（図１の上側）及び図示手前側（図１の下側）には、夫々２箇所ずつ、合計４箇所に部品供給部６が設置されており、夫々の部品供給部６は、例えば、複数の電子部品２を連続的に供給するパーツカセット７を図示Ｘ軸方向に隣接させて備えている。また、夫々のパーツカセット７は、電子部品２を取出し可能に配置させる部品取出し位置７ａを備えており、夫々の部品供給部６において、部品取出し位置７ａは図示Ｘ軸方向に沿って、一定の間隔ピッチでもって配列されており、例えば、この間隔ピッチは、吸着ノズル１１の上記間隔ピッチと同じとなっている。夫々の部品取出し位置７ａの配列と夫々の吸着ノズル１１の配列がこのような関係にあることにより、複数の吸着ノズル１１を複数の部品取出し位置７ａの上方に位置させて、複数の電子部品２の同時的な吸着保持取出しを行なうことができる。また、部品供給部６は、複数の種類の電子部品２を供給可能となっており、例えば、夫々のパーツカセット７毎に収納される電子部品２の種類を選択することが可能となっている。このような複数の種類の電子部品２としては、汎用の小型部品である第１部品の一例である小型電子部品２ａと、この小型電子部品２ａよりもその実装高さが大きな第２部品の一例である大型電子部品２ｂとが、夫々の複数のパーツカセット７に分けて収納されている。なお、小型電子部品２ａの一例としては、０．６ｍｍ×０．３ｍｍサイズのチップ部品や小型異形部品（小型コネクタ等）があり、大型電子部品２ｂの一例としては、ＢＧＡ、大型コンデンサや大型コネクタ等の中型異形部品や大型部品等がある。また、以降の説明において、小型電子部品２ａと大型電子部品２ｂとを夫々特定して用いない場合には、両者をまとめて電子部品２と総称するものとする。
【００２７】
また、上記第１部品は、基板３に実装された場合にその基板３への実装高さが低い（小さな）部品のことであり、上記第２部品は、その実装高さが上記第１部品の実装高さよりも高い（大きな）部品のことである。本実施形態においては、上記第１部品のように実装高さが低い部品の一例として、実装高さが小さな小型電子部品２ａを用いるものとし、上記第２部品にように実装高さが高い部品の一例として、実装高さが大きな大型電子部品２ｂを用いるものとする。言い換えれば、小型電子部品２ａは低実装高さ電子部品ということもでき、大型電子部品２ｂは高実装高さ電子部品ということができる。なお、小型電子部品２ａは、その実装高さ（形成高さ）が、例えば、１５ｍｍ以下程度の電子部品であって、大型電子部品２ｂが、その実装高さ（形成高さ）が、例えば、１５ｍｍ〜２５ｍｍ程度の電子部品である。
【００２８】
また、基板３としては、例えば、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ（ガラエポ）基板、フィルム基板などの回路基板、単層基板若しくは多層基板などの回路基板、部品、筐体、又は、フレームなど、回路が形成されている対象物を用いることができる。
【００２９】
また、図１に示すように、ＸＹロボット１２は、図示Ｘ軸方向に延在して形成された剛体梁部材であって、ヘッド部１０及び可動撮像装置２０を互いに独立して、図示Ｘ軸方向進退移動可能に支持する支持部材の一例であるＸ軸ビーム１３ａを備えて、このＸ軸ビーム１３ａに沿ったヘッド部１０の上記進退移動を行なう第１方向移動部の一例であるＸ軸ロボット１３と、Ｘ軸ビーム１３ａをその両端で支持するとともに、Ｘ軸ビーム１３ａを図示Ｙ軸方向に沿って移動させる第２方向移動部の一例であるＹ軸ロボット１４とを備えている。
【００３０】
また、図１に示すように、固定用撮像カメラ５は、ステージ１５の図示上側近傍における部品実装装置１０１の本体側である機台上に、その撮像方向を上下方向として設置されている（すなわち、その撮像における光軸が、上下方向に配置されている）。従って、夫々の吸着ノズル１１に吸着保持された大型電子部品２ｂが、固定用撮像カメラ５の上方の当該光軸上に位置されるように、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０を移動させることにより、固定用撮像カメラ５による夫々の大型電子部品２ｂの画像の撮像を行うことが可能となっている。なお、固定用撮像カメラ５は、大型電子部品２ｂの撮像に適するように、例えば、２０ｍｍ×２０ｍｍ〜３０ｍｍ×３０ｍｍ程度の範囲の撮像視野を有しているが、必要に応じて、小型電子部品２ａの撮像や、その他の種類の電子部品２の画像の撮像が行なわれるような場合であってもよい。
【００３１】
（ヘッド部の構成）
次に、このような構成を有する部品実装装置１０１におけるヘッド部１０及び可動撮像装置２０のＹ軸方向から見た側面図を図２に示し、また、図２におけるＡ−Ａ線における断面図を図３に示す。
【００３２】
図２及び図３に示すように、ヘッド部１０においては８本のシャフト部５１が吸着ノズル１１の上記一定の間隔でもって一列に配列されており、夫々のシャフト部５１の下方先端部には吸着ノズル１１が夫々着脱可能に装備されている。また、夫々のシャフト部５１は、剛体により形成されたヘッドフレーム５２に、スプラインナット及び軸受け等を介して、その軸心沿いに昇降可能、かつ、上記軸心回りに回転可能に支持されている。さらに、ヘッド部１０は、夫々のシャフト部５１の上記昇降動作を行う昇降装置５３、及び上記回転の動作を行う回転装置５４とを備えており、夫々の昇降装置５３及び回転装置５４はヘッドフレーム５２に固定されている。なお、夫々の昇降装置５３には、このようなヘッド部において一般的に用いられる機構であるボールねじ軸とナット部による機構（本実施形態にて用いている）や、エアシリンダを用いた機構等を用いることができる。また、夫々の回転装置５４には、ベルトを介してシャフト部５１を回転させる機構（本第１実施形態にて用いている）や、直接的にシャフト部５１を回転させる機構等を用いることができる。
【００３３】
また、図２及び図３に示すように、Ｘ軸ビーム１３ａは、大略方形断面を有する剛体にて形成されており、その側面には、図示Ｘ軸方向に沿って配置されて２本のＬＭレール５６が固定されている。また、ヘッドフレーム５２の側面（図２における奥側側面、図３における右側側面）には、夫々のＬＭレール５６と係合されたＬＭブロック５５が固定されており、夫々のＬＭブロック５５が夫々のＬＭレール５６に沿って移動可能となっている。これにより、ヘッド部１０が、夫々のＬＭレール５６及びＬＭブロック５５を介してＸ軸ビーム１３ａに支持されるとともに、Ｘ軸ビーム１３ａに沿って、すなわち、Ｘ軸方向に沿って移動可能となっている。また、ヘッドフレーム５２は、Ｘ軸ビーム１３ａに沿ってかつ回転可能に固定されたボールねじ軸部５７ａに螺合されたナット部５７ｂにも、その上記側面において固定されている。ボールねじ軸部５７ａの図示しない端部には、ボールねじ軸部５７ａの回転を駆動する駆動モータ（図示しない）が備えられており、当該駆動モータにより、ボールねじ軸部５７ａを正逆いずれかの回転方向に回転駆動させることにより、ナット部５７ｂとともにヘッド部１０を、図示Ｘ軸方向に沿って進退移動させることが可能となっている。なお、上記駆動モータ、ボールねじ軸部５７ａ、ナット部５７ｂ、ＬＭレール５６、ＬＭブロック５５、及びＸ軸ビーム１３ａにより、Ｘ軸ロボット１３が構成されている。
【００３４】
（可動撮像装置）
また、図３に示すように、可動撮像装置２０は、夫々の吸着ノズル１１の図示右側方向に配置され、その光軸上に配置された反射部の一例である２枚の反射ミラー２１及び２２を介して、吸着ノズル１１の下方先端にて吸着保持された小型電子部品２ａの画像を、その図示下方側より撮像可能、すなわち、小型電子部品２ａの基板３への実装面（部品撮像平面でもある）の画像を撮像可能な撮像素子部の一例であるカメラ部２３を備えている。また、可動撮像装置２０は、夫々の吸着ノズル１１と干渉することなく、吸着ノズル１１の側方から下方へと回り込むようにその一端部分が大略Ｌ字状の断面形状を有する撮像支持部材の一例である撮像フレーム２４を備えており、カメラ部２３、及び夫々の反射ミラー２１及び２２が、この撮像フレーム２４に夫々の配置関係が保たれた状態で固定されている。
【００３５】
また、図３に示すように、カメラ部２３は、吸着ノズル１１の軸心に対して、その光軸が、吸着ノズル１１側に向けて、例えば、４０度程度傾斜された状態で図示下向きに配置されている。また、図示右側に配置されている反射ミラー２１は、上記光軸上においてその反射面が吸着ノズル１１側に傾斜されて、上記軸心に対して略６５度傾斜されて配置されるとともに、図示左側に配置されている反射ミラー２２は、その反射面が反射ミラー２１の反射面と対向する側に、上記軸心に対して略４５度傾斜され、かつ、吸着ノズル１１の軸心上における吸着ノズル１１の下方に位置するように配置されている。
【００３６】
また、図２及び図３に示すように、Ｘ軸ビーム１３ａの下面には、細長棒形状を有する２本のＬＭレール５８が、Ｘ軸方向に沿って固定されて備えられている。また、撮像フレーム２４の上部には、夫々のＬＭレール５８と係合されたＬＭブロック５９が固定されており、夫々のＬＭブロック５９が夫々のＬＭレール５８に沿って移動可能となっている。これにより、撮像フレーム２４が、夫々のＬＭレール５８及びＬＭブロック５９を介してＸ軸ビーム１３ａに支持される、つまり、可動撮像装置２０全体が支持されるとともに、夫々のＬＭレール５８に案内されながらＸ軸方向に沿って移動可能となっている。
【００３７】
さらに、図２及び図３に示すように、可動撮像装置２０は、夫々のＬＭレール５８により案内させながら、撮像フレーム２４を夫々の吸着ノズル１１の配列方向に沿って進退移動させる撮像移動装置３０を備えている。この撮像移動装置３０の模式的な構成を示すヘッド部１０及び可動撮像装置２０の模式的な斜視図を図４に示す。
【００３８】
図４に示すように、撮像移動装置３０は、Ｘ軸ビーム１３ａの下方において、Ｘ軸方向に沿って配置された駆動伝達ベルトの一例である駆動ベルト３１と、この駆動ベルト３１の一端に正逆回転可能に係合された駆動ローラ３２と、駆動ベルト３１の他端に正逆回転可能に係合された案内ローラ３３と、その駆動シャフトに駆動ローラ３２が取り付けられ、この駆動ローラ３２の正逆回転を駆動する駆動モータ３４とを備えている。また、駆動モータ３４と案内ローラ３３は、共にＸ軸ビーム１３ａに固定されており、駆動ローラ３２がＸ軸ビーム１３ａの一端に、案内ローラ３３がＸ軸ビーム１３ａの他端近傍に、夫々の回転中心がＹ軸方向沿いとなるように配置されている。また、駆動ベルト３１は、駆動ローラ３２と案内ローラ３３と係合されていることにより、常時一定の張力が付加された状態とされながら、駆動モータ３４により駆動ローラ３２が正逆いずれかの方向に回転駆動されることにより、正逆いずれかの方向に走行駆動することが可能となっている。
【００３９】
また、図３に示すように、駆動ベルト３１の一部が、撮像フレーム２４の図３における図示上部の下面に設けられたベルト固定部２４ａに固定されている。これにより、駆動ベルト３１及びベルト固定部２４ａを介して、駆動モータ３４の上記回転駆動（回転運動）を、撮像フレーム２４のＸ軸方向における進退移動（直線運動）に変換して伝達することが可能となっており、可動撮像装置２０全体のＸ軸方向沿いの進退移動が可能となっている。
【００４０】
このような構成の部品実装装置１０１において、ヘッド部１０の夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の画像を、可動撮像装置２０により撮像する場合には、夫々の吸着ノズル１１に対して可動撮像装置２０をＸ軸方向に沿って相対的に移動させることにより、夫々の吸着ノズル１１の軸心上に、反射ミラー２２を順次位置させて、反射ミラー２２及び２１を介してカメラ２３により、夫々の画像を撮像することができる。なお、撮像フレーム２４の下端の高さ位置（基板３の上面を基準とした高さ位置）は、例えば、１７ｍｍ程度となっており、基板３上に小型電子部品２ａが実装されているような場合であっても、これらの小型電子部品２ａと撮像フレーム２４とが干渉することはない。
【００４１】
一方、このような夫々の吸着ノズル１１と可動撮像装置２０との上記相対的な移動は、Ｘ軸ロボット１３によりヘッド部１０のＸ軸方向沿いの移動を行ない、可動撮像装置２０に対して夫々の吸着ノズル１１の移動を行なうような場合と、逆に、撮像移動装置３０により可動撮像装置２０のＸ軸方向沿いの移動を行ない、夫々の吸着ノズル１１に対して可動撮像装置２０の移動を行なうような場合の２つの場合が考えられ、いずれの場合であっても夫々の電子部品２の画像の撮像を行なうことができる。
【００４２】
本第１実施形態では、高精度な部品実装のためのヘッド部１０の移動を行なうことができるＸＹロボット１２のＸ軸ロボット１３を用いて、その移動位置が固定された可動撮像装置２０に対してヘッド部１０を移動させる方式を採用している。
【００４３】
このような方式を実現するために、可動撮像装置２０は、Ｘ軸ビーム１３ａに対してその移動位置を固定する固定部の一例である固定装置６０を備えている。図３に示すように、固定装置６０は、夫々のＬＭブロック５９の間における撮像フレーム２４の上部に備えられ、昇降可能な固定シリンダ部６０ｂと、Ｘ軸ビーム１３ａの下部における可動撮像装置２０の上記移動位置の固定位置に設置され、この固定シリンダ部６０ｂの当該昇降されるその上部先端部が上昇されることにより、押圧される固定板６０ａとを備えている。可動撮像装置２０が、その固定位置に移動された状態で、固定シリンダ部６０ｂの上記上部先端部が上昇されて、固定板６０ａに当接されて押圧されることにより、可動撮像装置２０のＸ軸方向の移動位置が固定された状態とすることができる。また、固定シリンダ部６０ａの上記上部先端部が下降させることにより、上記固定を解除することができる。
【００４４】
（撮像位置と退避位置）
次に、このような可動撮像装置２０の固定位置の設置場所について、図５に示す部品実装装置１０１の模式平面図を用いて説明する。
【００４５】
図５に示すように、可動撮像装置２０は、Ｘ軸ビーム１３ａに対する４箇所の固定位置を有しており、Ｘ軸方向に沿って図示左側から右側に向けて順に、左側固定位置Ｐ１、中央固定位置Ｐ２、右側固定位置Ｐ３、さらに、退避位置Ｐ４となっている。これらのうち、左側固定位置Ｐ１、中央固定位置Ｐ２、及び右側固定位置Ｐ３は、可動撮像装置２０による撮像のための固定位置である撮像位置の一例となっている。また、夫々の固定位置におけるＸ軸ビーム１３ａの下面には、固定板６０ａが備えられており、可動撮像装置２０の固定シリンダ部６０ｂを用いて、夫々の固定位置において可動撮像装置２０を解除可能に固定することが可能となっている。
【００４６】
また、図５に示すように、中央固定位置Ｐ２は、Ｘ軸ビーム１３ａのＸ軸方向沿いの略中央に配置されており、また、Ｘ軸方向に互いに隣接されて配置されている夫々の部品供給部６の間の位置でもあり、さらに、ステージ１５に保持された基板３のＸ軸方向における略中央の位置でもある。また、Ｘ軸ビーム１３ａが、基板３の上方に位置された場合に、基板３の左側端部の外側近傍に位置するように左側固定位置Ｐ１が配置されており、基板３の右側端部の外側近傍に位置するように右側固定位置Ｐ３が配置されている。また、退避位置Ｐ４は、Ｘ軸ビーム１３ａのＸ軸方向における図示右側端部近傍に配置されており、また、Ｘ軸ビーム１３ａが部品供給部６の上方に配置された場合に、右側に配置されている部品供給部６の右側端部の外側近傍に配置されている。また、図５において、部品実装装置１０１に供給される基板２の基板搬送装置１６による基板搬送方向Ｄは、図示左向きとなっており、退避位置Ｐ４は、基板搬送装置１６の基板３の供給側に配置されている。
【００４７】
（照明部）
次に、可動撮像装置２０が備える小型電子部品２ａの画像の撮像に必要な光を照射する照明部の構成について、可動撮像装置２０の模式的な拡大部分断面図である図６と、図６におけるＢ−Ｂ線矢視図である図７と、図６におけるＣ−Ｃ線矢視図である図８とを用いて説明する。
【００４８】
図６に示すように、可動撮像装置２０は、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１の軸心Ｓとは異なる軸（すなわち、互いに一致しない軸）をその光軸Ｔとして、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の軸心Ｓ沿い方向の画像を、反射ミラー２２を介して反射ミラー２１により光軸Ｔ沿いの方向に反射させて、光軸Ｔに沿って入射することで、夫々の画像の撮像を行なうカメラ部２３を備えている。
【００４９】
また、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持されている小型電子部品２ａは、その下面を部品撮像平面Ｑ（軸心Ｓと直交する平面でもある）として、その画像がカメラ部２３により撮像されることとなるが、当該撮像の際にはこの部品撮像平面Ｑに撮像に必要な照度を与えるべく、複数の方向より光が照射されることとなる。このような光の照射を行なう照明部として、小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに対して、水平方向より僅かに傾斜させた光（大略水平方向の光）を、反射ミラー２１、２２等を介することなく、電子部品２に直接的に照射する水平光照射部２６と、カメラ部２３の近傍より、光軸Ｔに略沿った光を照射するとともに、当該光を反射ミラー２１及び２２を介して軸心Ｓ沿いの方向に反射させて、小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに対して大略垂直方向に当該光を照射する垂直光照射部２５と、小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに対して、上記水平方向と上記垂直方向の略中間の角度に傾斜された光を、反射ミラー２１、２２等を介することなく、小型電子部品２ａに直接的に照射する傾斜光照射部の一例であるメイン照射部２７とを、可動撮像装置２０は備えている。なお、水平光照射部２６は、部品撮像平面Ｑに対して、例えば、１０〜２０度程度傾斜された光を照射可能であって、垂直光照射部２５は、部品撮像平面Ｑに対して、例えば、７０〜８０度程度傾斜された光を照射可能であって、メイン照射部２７は、部品撮像平面Ｑに対して、４０〜５０度程度傾斜された光を照射可能となっている。また、図６に示すように、水平光照射部２６及びメイン照射部２７は、部品撮像平面Ｑの近傍の位置に配置されるように、撮像フレーム２４に取り付けられて固定されており、垂直光照射部２５は、カメラ部２３の近傍に配置されるように、撮像フレーム２４に取り付けられて固定されている。
【００５０】
また、図６及び図７に示すように、メイン照射部２７は、撮像可能な状態とされた吸着ノズル１１の軸心Ｓを対称軸として、対称にかつ互いに対向して配置された複数の照明部２７ａ（例えば、ＬＥＤ等により構成されている）を備えており、また、水平光照射部２６は、上記軸心を対称軸として、対称にかつ互いに対向して配置された複数の照明部２６ａ（例えば、ＬＥＤ等により構成されている）を備えている。図７に示すように、夫々の照明部２６ａ及び２７ａは、吸着ノズル１１の軸心Ｓ上及びその周囲に形成される垂直光照射部２５による大略垂直方向の光の通過領域Ｕ、言い換えれば、電子部品２の部品撮像平面Ｑの画像の通過領域Ｕの外周近傍に配置されている。具体的には、図７に示すように、メイン照射部２７は、上記対称かつ互いに対向する照明部２７ａの組を、例えば２組（すなわち、合計４台の照明部２７ａを）備えており、水平光照射部２６は、上記対称かつ互いに対向する照明部２６ａの組を、例えば２組（すなわち、合計４台の照明部２６ａ）備えている。さらに、部品撮像平面Ｑ沿いの平面において、図示Ｘ軸方向とＹ軸方向との夫々の方向に、メイン照射部２７の夫々の組の照明部２７ａが配置され、図示Ｘ軸方向に対して略４５度傾斜された夫々の方向に、水平光照射部２６の夫々の組の照明部２６ａが配置されている。すなわち、メイン照射部２７の照明部２７ａと水平光照射部２６の照明部２６ａは、交互に略４５度の角度ピッチにて配置されている。なお、図７において、図示Ｘ軸方向に配置されている夫々の照明部２７ａの上端の高さ位置は、撮像可能な状態とされた吸着ノズル１１による吸着保持された小型電子部品２の部品撮像平面Ｑの高さ位置よりも下方に位置されているため、可動撮像装置２０と夫々の吸着ノズル１１の図示Ｘ軸方向における相対的な移動が行われても、夫々の小型電子部品２と、夫々の照明部２７ａとの干渉は発生しない。なお、言い換えれば、小型電子部品２ａは、可動撮像装置２０によりその画像の撮像が可能であって、可動撮像装置２０との間で、上記干渉が発生しないような形成高を有するような電子部品２であって、逆に、大型電子部品２ｂは、可動撮像装置２０との間で、上記干渉が発生してしまうような電子部品２であるということもできる。
【００５１】
また、図８に示すように、垂直光照射部２５は、光軸Ｔに沿った画像を通過可能にその中央部に形成された孔部２５ｂを有しており、この孔部２５ｂの周囲に複数の照明部２５ａ（例えば、ＬＥＤ等により構成されている）が設置されている。なお、図６においては、撮像フレーム２４の図示下方に仮想線（２点鎖線）により反射ミラー２１及び垂直光照射部２５の鏡像を示している。また、夫々の反射ミラー２１及び２２は、垂直光照射部２５より照射される光を、むらなく反射可能であって、かつ、部品撮像平面Ｑにおける電子部品２の画像をむらなく反射可能な大きさ形成されている。
【００５２】
さらに、図６及び図７に示すように、垂直光照射部２５は、垂直光照射部２５と、部品撮像平面Ｑとを結ぶ仮想直線Ｖ上に配置され、垂直光照射部２５からこの仮想直線Ｖに沿って照射される光を遮断する遮光板２８を備えている。遮光板２８は、図７の図示左端に配置されたメイン照射部２７の左端近傍に位置されるように、撮像フレーム２４に取り付けられている。また、その形成幅である遮光幅は、図８に示す垂直光照射部２５の形成幅と略同じ大きさに形成されている。このように垂直光照射部２５から仮想直線Ｖに沿って漏れて照射される光を遮断板２８により遮断することにより、電子部品２の部品撮像平面Ｑに当該光が照射されて、光の照射むらが発生することを防止することができる。
【００５３】
（部品厚み撮像装置）
さらに、ヘッド部１０においては、さらにもう１つの撮像装置（例えば、第２撮像装置）として、部品厚み撮像装置４０を備えている。可動撮像装置２０（例えば、部品実装面撮像装置ということもできる）が、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された状態の小型電子部品２ａの画像を、吸着ノズル１１の上記軸芯沿いとして、その下方側より撮像して小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑ（実装面又は装着面という場合であってもよい）の画像を撮像するのに対して、部品厚み撮像装置４０は、夫々の小型電子部品２ａの画像を、夫々の吸着ノズル１１の軸芯及び上記配列方向と略直交する方向沿いに撮像する、すなわち、小型電子部品２ａの側部よりの画像を撮像することができる。
【００５４】
図１に示すように、部品厚み撮像装置４０は、可動撮像２０における撮像フレーム２４に固定されており、撮像フレーム２４のＸ軸方向沿いの移動とともに、Ｘ軸方向に移動可能となっている。この部品厚み撮像装置４０の模式的な構造を示す模式説明図として、図３のヘッド部１０と同じ方向から見た模式説明図を図９に、図２のヘッド部１０と同じ方向から見た模式説明図を図１０に示す。なお、図９及び図１０は、部品厚み撮像装置４０の構造を説明することを主目的とした図であるため、可動撮像装置２０におけるカメラ部２３等の図示を省略した図としている。
【００５５】
図９に示すように、部品厚み撮像装置４０は、上記一列に配列された夫々の吸着ノズル１１を介して、互いに対向するように配置された投光部４１と受光部４２とを備えるラインセンサー４３を備えており、投光部４１及び受光部４２は上記配置にて、撮像フレーム２４に固定されている。さらに、詳細には、ラインセンサー４３において、投光部４１と受光部４２とは、互いの設置高さが略同じ高さ位置とされていることが好ましく、本実施形態においては、上記略同じ高さ位置とされた状態でその高さ位置の略中間の高さ位置付近に、小型電子部品２ａの画像を撮像可能とされた状態の夫々の吸着ノズル１１の下方先端部が位置されている。また、投光部４１において光を照射する投光面４１ａと、受光部４２において上記照射された光を受光する受光面４２ａとが、互いに対向しかつ略平行となるように、投光部４１及び受光部４２とが配置されて、撮像フレーム２４に固定されている。このように、投光部４１及び受光部４２が配置されていることにより、ラインセンサー４３において、投光部４１と受光部４２との間に位置された小型電子部品２ａ（吸着ノズル１１により吸着保持されている）に対して、投光部４１の投光面４１ａより、上記小型電子部品２ａに向けて光を照射し、上記照射された光の一部が上記小型電子部品２ａにより（例えば、その厚さ方向の形状により）遮光されながら、受光部４２の受光面４２ａにて受光することが可能となっている。
【００５６】
また、上述のようにラインセンサー４３は、撮像フレーム２４に固定されているため、撮像フレーム２４が撮像移動装置３０によりＸ軸方向沿いに移動されることにより、ラインセンサー４３もＸ軸方向沿いに移動させることが可能となっている。また、ラインセンサー４３は、可動撮像装置２０と同様に、可動撮像装置２０を、Ｘ軸ビーム１３ａにおける上記いずれかの固定位置に固定させた状態で、ヘッド部１０をＸ軸ロボット１３により、可動撮像装置２０に対して、Ｘ軸方向に移動させることにより、上記固定されているラインセンサー４３をヘッド部１０に対して相対的にＸ軸方向に移動させることができる。すなわち、図１０に示すように、ラインセンサー４３を、図示左端位置（図示実線のもの）と図示右端位置（図示仮想線のもの）との間で、ヘッド部１０に対して相対的に移動させることにより、ヘッド部１０が備える８本の吸着ノズル１１のうち、投光部４１と受光部４２との間に位置された吸着ノズル１１により保持されている小型電子部品２ａについて、上記軸芯及び上記配列方向に略直交する方向沿いの画像、すなわち、小型電子部品２ａの厚み方向の形状を認識することができる画像を撮像することができる。
【００５７】
（制御装置）
また、図１に示すように、部品実装装置１０１は、ヘッド部１０における夫々の吸着ノズル１１の昇降動作、回転動作、及び吸着保持／解除動作、ＸＹロボット１２によるヘッド部１０の移動動作、固定用撮像カメラ５の撮像動作、可動撮像装置２０の撮像動作、部品厚み撮像装置４０の撮像動作、ステージ１５における基板３の保持／保持解除動作、基板搬送装置１６における基板３の搬送動作、及び夫々の部品供給部６における電子部品２の供給動作の制御を、互いに関連付けながら統括的に行なう制御装置９を備えている。
【００５８】
また、制御装置９は、予め入力されたデータ等に基づいて、夫々の部品供給部６から取り出す電子部品２が小型電子部品２ａであるか、大型電子部品２ｂであるかを認識することが可能となっており、吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の種類により、小型電子部品２ａの場合は可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を、大型電子部品２ｂの場合は固定用撮像カメラ５をというように、撮像を行なう撮像装置を使い分けることが可能となっている。
【００５９】
さらに、制御装置９は、ＸＹロボット１２によるヘッド部１０の移動位置を検出可能であり、撮像移動装置３０による可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０の移動位置を検出可能となっている。また、制御装置９は、部品厚み撮像装置４０において、投光部４１による光の照射動作及び受光部４２における上記照射された光の受光動作を含めたラインセンサー４３の撮像動作制御を行うことが可能となっている。
【００６０】
また、制御装置９においては、可動撮像装置２０により撮像された夫々の小型電子部品２ａの画像に基づいて、上記夫々の吸着ノズル１１の軸芯と略直交する方向沿いにおける夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢を認識処理することが可能であって、また、部品厚み撮像装置４０により撮像された夫々の小型電子部品２ａの画像に基づいて、上記夫々の吸着ノズル１１の軸芯沿いの方向における夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢を認識処理することが可能となっている。また、同様に、固定用撮像カメラ５により撮像された夫々の大型電子部品２ｂの画像に基づいて、上記夫々の吸着ノズル１１の軸芯と略直交する方向沿いにおける夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢を認識処理することが可能となっている。なお、制御装置９は、ヘッド部１０が備える夫々の昇降装置５３の昇降動作、及び夫々の回転装置５４の回転動作を制御することが可能となっている。
【００６１】
また、制御装置９は、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部１０の移動の際に、可動撮像装置２０とヘッド部１０とが互いに干渉しないように、ヘッド部１０及び可動撮像装置２０の夫々の動作の制御を行うことができる。さらに、制御装置９は、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１に、同時的に小型電子部品２ａと大型電子部品２ｂとが吸着保持されることが防止されるように、小型電子部品２ａと大型電子部品２ｂとを選択的に吸着保持する制御を行うことが可能となっている。
【００６２】
なお、図３における撮像フレーム２４の図示右方には、撮像装置用のケーブルベア６２が設置されており、ケーブルベア６２には、制御装置９と可動撮像装置２０との間、また、制御装置９と部品厚み撮像装置４０との間において伝達される制御信号等の伝達を行なう複数のケーブルが収納されている。なお、このケーブルベア６２は大略横向きＵ字形状に形成されており、その内部に、上記横向きＵ字状に曲げさせた状態で上記夫々のケーブルを収納しているため、撮像フレーム２４の上記移動に影響を与えることがないように構成されている。また、同様に、図３のＸ軸ビーム１３ａの上方には、ヘッド部用のケーブルベア６４が設置されており、制御装置９とヘッド部１０との間において伝達される制御信号等の伝達を行なう複数のケーブルが収納されている。
【００６３】
（部品実装方法）
このような構成の部品実装装置１０１において、夫々の吸着ノズル１１に電子部品２を吸着保持させて、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０、若しくは固定用撮像カメラ５により、夫々の電子部品２の画像を撮像して、これらの画像により夫々の電子部品２の吸着保持姿勢を認識し、上記認識結果に基づいて、夫々の電子部品２を基板３上に実装する動作、すなわち、夫々の小型電子部品２ａと大型電子部品２ｂとを基板３に混載して実装する動作について、以下に説明する。なお、以下に説明する部品実装装置１０１における夫々の構成部の動作は、制御装置９により制御されている。
【００６４】
まず、図１１の部品実装装置１０１の模式平面図に示すように、部品実装装置１０１において、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０を、例えば、部品実装装置１０１の図示右下側に配置されている部品供給部６の上方に移動させるとともに、ヘッド部１０による電子部品２の吸着取出しの妨げとならないように、撮像移動装置３０により可動撮像装置２０を中央固定位置Ｐ２に移動させる。それとともに、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０の夫々の吸着ノズル１１と、部品供給部６の夫々の部品取出し位置７ａとの位置合わせを行う。上記位置合わせの後であって、上記可動撮像装置２０の移動後、ヘッド部１０の夫々の昇降装置５３により夫々のシャフト部５１を介して、夫々の吸着ノズル１１を下降させ、夫々の小型電子部品２ａの上面を吸着ノズル１１の先端に当接させるとともに吸着保持し、その後、夫々の吸着ノズル１１を上昇させて、夫々の小型電子部品２ａの吸着取り出しを行う。これにより、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１に小型電子部品２ａが吸着保持された状態とされる。なお、上記小型電子部品２ａの吸着取り出しは、ヘッド部１０が備える全ての吸着ノズル１１について同時的に行うような場合であってもよく、また、このような場合に代えて、順次行うような場合であってもよい。また、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１のうちの一部の吸着ノズル１１のみにより行なわれるような場合であってもよい。この吸着取り出しの後、ＸＹロボット１２により、ステージ１５に保持された基板３の上方に向けて、ヘッド部１０の移動が開始される。なお、中央固定位置Ｐ２に移動された可動撮像装置２０は、固定装置６０により中央固定位置Ｐ２に固定された状態とされる。
【００６５】
このヘッド部１０の部品供給部６からステージ１５に保持された基板３の上方への移動過程において、ヘッド部１０が備える可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０により、上記吸着保持された夫々の小型電子部品２ａの吸着保持姿勢の画像の撮像が行われることとなる。ここで、このように夫々の吸着ノズル１１に小型電子部品２ａが吸着保持された状態のヘッド部１０は、図１０の模式説明図に示すような状態となっている。なお、図１０において、ヘッド部１０が備える８本の吸着ノズル１１を、図示左側より右側に向けて、第１吸着ノズル１１−１、第２吸着ノズル１１−２、・・・、第８吸着ノズル１１−８として、以降の説明を行なう。なお、以降の説明において、夫々の吸着ノズル１１を特定しない場合には、単に吸着ノズル１１と記載するものとする。
【００６６】
まず、図１１において、Ｙ軸ロボット１４によるＸ軸ビーム１３ａの図示Ｙ軸方向上方への移動が開始され、Ｘ軸ビーム１３ａとともに、Ｘ軸ビーム１３ａに支持されているヘッド部１０、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０の図示Ｙ軸方向上方へ移動される。それとともに、Ｘ軸ロボット１３によりヘッド部１０が、中央固定位置Ｐ２に固定された状態にある可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０に近接するように、図示Ｘ軸方向左側に向けて移動が開始される。すなわち、図１０に示すようなヘッド部１０と可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０とのＸ軸方向における相対的な移動が行なわれることとなる。
【００６７】
このようなヘッド部１０の移動が開始されると、まず、撮像フレーム２４に固定されているラインセンサー４３の投光部４１と受光部４２との間を、第１吸着ノズル１１−１により吸着保持されている小型電子部品２ａが通過し、さらに、この小型電子部品２ａが撮像フレーム２４の上側を通過して、反射ミラー２２により上方に向けて屈折されたカメラ部２３の光軸上を通過する。さらに、連続的にヘッド部１０が撮像フレーム２４に対して相対的に上記移動が行なわれることにより、ラインセンサー４３の上記間に第２吸着ノズル１１−２により吸着保持されている小型電子部品２ａが通過され、さらに、この小型電子部品２ａが撮像フレーム２４の上側を通過して、反射ミラー２２により上方に向けて屈折されたカメラ部２３の光軸上を通過する。その後、同様にその他の小型電子部品２ａも順次通過され、上記８個の小型電子部品２ａが全て通過されることになる。
【００６８】
このような夫々の小型電子部品２ａの通過の際に、部品厚み撮像装置４０においては、上記移動開始後、第１吸着ノズル１１−１に吸着保持されている小型電子部品２ａが投光部４１と受光部４２との間に位置される前に、投光部４１より受光部４２に向けて光の照射が連続的に行われている状態とされる。なお、この照射開始のタイミングは、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部１０のＸ軸方向の移動位置、すなわち、ヘッド部１０と可動撮像装置２０又は部品厚み撮像装置４０との相対的な位置関係が検出されて制御装置９に入力されること等により制御される。
【００６９】
また、ラインセンサー４３において上記光の照射が行われている状態で、夫々の小型電子部品２ａが、投光部４１と受光部４２との間を通過される。この夫々の通過の際に、投光部４１より照射されている光の一部が上記通過される小型電子部品２ａにより一時的に遮光され、この一部遮光状態を有する光が受光部４２に受光される。全ての小型電子部品２ａが通過された後、投光部４１による光の照射が停止される。なお、この照射停止のタイミングは、上記照射開始のタイミング同様に、制御装置９にて制御される。
【００７０】
一方、このような夫々の小型電子部品２ａの通過の際に、可動撮像装置２０においては、上記相対的な移動開始後、第１吸着ノズル１１−１に吸着保持されている小型電子部品２ａが撮像フレーム２４の内側を通過して、反射ミラー２２により上方に向けて屈折されたカメラ部２３の光軸が、第１吸着ノズル１１−１の軸芯と略合致する前に、撮像フレーム２４に取り付けられた夫々の照明部２５ａ、２６ａ及び２７ａが点灯される。その後、上記光軸が、第２吸着ノズル１１−１の軸芯と略合致された時に、カメラ部２３により、例えば電子シャッター機能等を用いて、上記小型電子部品２ａの画像が、反射ミラー２２、及び反射ミラー２１を介して撮像される。同様にして、第２吸着ノズル１１−２の軸芯が、カメラ部２３の上記光軸に略合致された時に、カメラ部２３により第２吸着ノズル１１−２により吸着保持されている小型電子部品２ａの画像が撮像される。さらに、連続的に撮像フレーム２４が移動されて、夫々の小型電子部品２ａの画像が、順次カメラ部２３により撮像される。全ての小型電子部品２ａの画像の撮像が行われた後、上記夫々の照明部２５ａ、２６ａ、及び２７ａが消灯される。
【００７１】
なお、可動撮像装置２０における上記夫々の撮像のタイミングは、可動撮像装置２０に対するＸ軸ロボット１３によるヘッド部１０のＸ軸方向における相対的な移動位置が検出されて制御装置９に入力されること等により制御される。また、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０による夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像の際には、可動撮像装置２０の撮像フレーム２４は、Ｘ軸ビーム１３ａにおける中央固定位置Ｐ２に固定装置６０により固定された状態にあるため、ヘッド部１０の移動等による影響受けてその固定位置の位置ズレ等が発生することを防止することができる。従って、より高い撮像精度にて確実に画像の撮像を行なうことができる。なお、上記説明においては、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０が、中央固定位置Ｐ２に位置されて固定された状態にて画像の撮像が行なわれる場合について説明したが、このような場合にのみ限定されるものではない。例えば、このような場合に代えて、図５に示す左側固定位置Ｐ１や右側固定位置Ｐ３をその撮像位置として選択することもできる。このような撮像位置の選択は、夫々の吸着ノズル１１により吸着取出しされる部品供給部６の位置を考慮し、当該位置から基板３の部品実装位置までの移動ルートが最短距離となるように選択されることが望ましい。
【００７２】
全ての小型電子部品２ａの画像の撮像が行なわれ、撮像フレーム２４がヘッド部１０に対して図１０に示すヘッド部１０の図示右側端部に位置されると、上記可動撮像装置２０に対するヘッド部１０の相対的な移動が停止される。その後、ヘッド部１０における最初に実装が行なわれる小型電子部品２ａを吸着保持している吸着ノズル１１が、基板３の実装位置の上方に位置されるように、ＸＹロボット１２によるヘッド部１０のＸ軸方向又はＹ軸方向の移動が行なわれる。それとともに、夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像を終えた可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０は、撮像移動装置３０により一体的に、図示Ｘ軸方向右向きに移動されて、図１２に示す右側固定位置Ｐ３に位置される。
【００７３】
一方、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０により撮像された夫々の画像は、撮像結果情報の一例である画像データとして制御装置９へ順次出力される。それとともに、可動撮像装置２０に対するヘッド部１０の相対的な移動位置の位置データも順次制御装置９へ出力される。
【００７４】
制御装置９においては、上記入力された夫々の画像データの認識処理が順次行われるとともに、上記夫々の画像データがヘッド部１０の上記相対的な移動位置の位置データと照合されて、夫々の画像データがどの吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａに対応するものであるかが認識される。
【００７５】
これにより、制御装置９において、可動撮像装置２０により撮像された夫々の小型電子部品２ａの画像に基づいて、夫々の吸着ノズル１１の軸芯と略直交する方向沿いにおける夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢が認識され、また、部品厚み撮像装置４０により撮像された夫々の小型電子部品２ａの画像（すなわち、夫々の光の遮光状態の画像）に基づいて、夫々の吸着ノズル１１の軸芯沿いの方向における夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着保持姿勢が認識される。
【００７６】
このように認識された夫々の小型電子部品２ａの夫々の方向における吸着保持姿勢と、予め制御装置９に入力されている夫々の小型電子部品２ａの装着姿勢とが、制御装置９において比較されて、両者間の位置ずれ量が認識される。
【００７７】
その後、ＸＹロボット１２により移動されているヘッド部１０が、基板３の上方に移動されて、一番目に実装動作が行われる吸着ノズル１１により吸着保持されている小型電子部品２ａと、基板３の実装位置との位置合わせが行われる。この位置合わせの際、例えば、制御装置９にて認識された上記位置ずれ量に基づいて、吸着ノズル１１の軸芯回りの回転方向における位置ずれの補正が、ヘッド部１０の回転装置５４により行われ、基板３の実装表面と平行な方向における位置ずれの補正が、ＸＹロボット１２により行われる。さらに、その後、ヘッド部１０の昇降装置５３により吸着ノズル１１が下降されて小型電子部品２ａの上記実装位置への実装が行われるが、この下降の際に、吸着ノズル１１の軸芯方向における位置ずれの補正が、昇降装置５３により行われる。同様な手順で、その他の吸着ノズル１１についても、上記夫々の位置ずれに基づいて、上記夫々の補正が組み合わされて行われながら、夫々の小型電子部品２ａが基板３に実装される。
【００７８】
また、この夫々の吸着ノズル１１の昇降動作による夫々の小型電子部品２ａの実装動作が行なわれる際には、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０は、基板３の上方領域以外の位置である右側固定位置Ｐ３に位置されているため、上記実装動作のために下降されるいずれの吸着ノズル１１とも干渉することが未然に防止されている。なお、右側固定位置Ｐ３に位置されている撮像フレーム２４は、画像の撮像を目的とした移動ではないため、その位置を固定する場合、あるいは固定しない場合のいずれの場合であってもよい。また、上記説明においては、右側固定位置Ｐ３に撮像フレーム２４が移動される場合について説明したが、このような場合に代えて、図５の左側固定位置に移動されるような場合であってもよい。
【００７９】
なお、ヘッド部１０の夫々の吸着ノズル１１に吸着保持されている小型電子部品２ａの中には、その吸着保持姿勢が正常な状態ではなく、上記夫々の補正を施したとしても、基板３に装着すれば、装着不良が発生するような場合がある。このような問題は、電子部品２の形状が小型化される程、顕著となる。例えば、図１０に示すヘッド部１０においては、第５吸着ノズル１１−５により吸着保持されている小型電子部品２ａが、第５吸着ノズル１１−５の軸芯に対して略直交する方向沿いに位置されているべきその部品実装平面が、大きく傾斜された状態で吸着保持されている。さらに、第８吸着ノズル１１−８により吸着保持されている小型電子部品２ａが、第８吸着ノズル１１−８の軸芯沿いの方向と、その部品実装平面とが略平行とされた状態、すなわち、小型電子部品２ａの側面が吸着ノズル１１にて吸着保持された状態で吸着保持されている。
【００８０】
このような状態で吸着保持されているような場合にあっては、可動撮像装置２０により、夫々の小型電子部品２ａをその下側から撮像した画像からだけでは、夫々の吸着保持姿勢が正常ではないということを、制御装置９において認識することが困難な場合があり、このような場合にあっては、上記夫々の小型電子部品２ａがそのまま実装動作が行われ、実装不良を発生させる場合がある。
【００８１】
しかしながら、可動撮像装置２０による小型電子部品２ａの下側からの画像の撮像に加えて、部品厚み撮像装置４０により、小型電子部品２ａをその横側からも撮像することにより、制御装置９において、小型電子部品２ａの吸着保持姿勢を下側及び横側からの２方向からの画像に基づいて認識することができる。これにより、制御装置９において、上記２方向からの画像のいずれかに異常があった場合（補正不可能な吸着保持姿勢であった場合）に、その小型電子部品２ａの吸着保持姿勢に異常があるものと判断することができ、このような場合には、その小型電子部品２ａの実装動作を取りやめること等で、上記実装不良の発生を未然に防ぐことができる。なお、このような小型電子部品２ａの吸着保持姿勢に異常が検出されたような場合にあっては、制御装置９より、部品装着装置１０１のオペレータに対して警報を出力することも可能である。
【００８２】
なお、複数の小型電子部品２ａを基板３に実装するような場合にあっては、上述の動作を繰り返して行なうことにより、夫々の実装動作を行なうことができる。また、夫々の吸着ノズル１１による小型電子部品２ａの吸着取出しの際には、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０の移動位置は、上述のように中央固定位置Ｐ２に限られるものではなく、右側固定位置Ｐ３や左側固定位置Ｐ１が用いられるような場合であってもよい。さらに、このような場合に代えて、小型電子部品２ａの吸着取出しの際に、夫々の吸着ノズル１１と撮像フレーム２４との干渉が防止される適当な位置に、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を位置させておくような場合であってもよい。なお、この吸着取出しの際には、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０の移動位置を固定する必要はない。
【００８３】
その後、小型電子部品２ａの実装が終了すると、次は、大型電子部品２ｂの基板３への実装が行なわれることとなる。このような場合にあっては、図１３に示すように、撮像移動装置３０により可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を退避位置Ｐ４に移動させる。それとともに、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０を部品供給部６の上方ヘ移動させる。
【００８４】
その後、上記小型電子部品２ａの吸着取出しの動作と同様な手順にて、部品供給部６より夫々の大型電子部品２ｂの吸着取出しを行なう。この吸着取出しの際に、可動撮像装置２０と部品厚み撮像装置４０とは、退避位置Ｐ４に位置されているため、吸着取出しにために下降される夫々の吸着ノズル１１及び吸着取出しされた大型電子部品２ｂと干渉することが未然に防止されている。
【００８５】
当該吸着取出しの後、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０が図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動されて、固定用撮像カメラ５の上方へと移動される。ＸＹロボット１２により夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された大型電子部品２ｂが、固定用撮像カメラ５の上方の撮像位置を通過するように移動されながら、夫々の大型電子部品２ｂの上記撮像位置の通過の際に、固定用撮像カメラ５が備える電子シャッター等を用いて、夫々の大型電子部品２ｂの画像が順次撮像される。当該撮像が完了すると、ヘッド部１０が備える夫々の吸着ノズル１１のうちの最初に部品実装が行なわれる吸着ノズル１１が、基板３の部品実装位置の上方に位置されるように、ＸＹロボット１２によるヘッド部１０の移動が行なわれる。
【００８６】
それとともに、固定用撮像カメラ５により撮像された画像に基づいて、夫々の大型電子部品２ｂの吸着ノズル１１による保持姿勢が制御装置９により認識される。その後、夫々の吸着ノズル１１による基板３への夫々の大型電子部品２ｂの実装動作が、上記認識結果に基づいて補正されながら順次行なわれる。この実装動作については、小型電子部品２ａの場合と同様である。
【００８７】
また、この実装動作の際には、ＸＹロボット１２によりヘッド部１０が基板３の上方及びその周囲近傍を移動されることとなるが、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０は、退避位置Ｐ４に位置された状態であるため、吸着ノズル１１に吸着保持された大型電子部品２ｂや基板３に実装された大型電子部品２ｂと、撮像フレーム２４とが干渉することが未然に防止されている。言い換えれば、退避位置Ｐ４は、大型電子部品２ｂの吸着取出しから、基板３への部品実装のためのヘッド部１０の移動領域以外の位置に配置させて、上記干渉を未然に防止する必要がある。
【００８８】
また、図１３に示すように、Ｘ軸ビーム１３ａにおける退避位置Ｐ４に位置された状態の可動撮像装置２０及び部品厚さ撮像装置４０は、Ｙ軸ロボット１４によるＸ軸ビーム１３ａの図示Ｙ軸方向の進退移動に伴って、ステージ１５により保持されている基板３の図示右側に位置されている基板３、すなわち、基板搬送装置１６により次にステージ１５に搬送されて保持され、部品実装が施される基板３の上方を移動されることとなる。しかしながら、当該基板３には、まだ、大型電子部品２ｂは実装されておらず、小型電子部品２ａよりもその実装高さが高い電子部品２は実装されていないため、上記移動により、撮像フレーム２４と当該基板３上の電子部品２とが干渉することもない。部品実装においては、部品実装装置１０１の前処理の実装装置にて、基板３に対して電子部品２の実装が行なわれ、当該実装が行われた基板３が部品実装装置１０１に供給されることもあるが、このような場合であっても、基板３に対しては、小さな電子部品２から順に大きな電子部品２というような実装順序にて部品実装が行なわれる。従って、部品実装装置１０１に供給される基板３には、少なくとも小型電子部品２ａよりも大きな電子部品２は実装されていないこととなる。よって、撮像フレーム２４と実装された電子部品２との干渉を防止するための位置である退避位置Ｐ４は、基板搬送装置１６の上流側に配置させておく必要がある。
【００８９】
（変形例１）
次に、本実施形態の変形例にかかる部品実装装置が備える実装ヘッドの一例であるヘッド部２１０について、その側面図である図１４を用いて説明する。
【００９０】
図１４に示すヘッド部２１０は、Ｘ軸方向におけるヘッド部２１０と可動撮像装置２０との相対的な基準位置を認識するためのノズル状の形状を有する撮像基準部２１９を備えている点で、ヘッド部１０と異なる構成を有しているもののその他の構成はヘッド部１０と同じである。以下にこの異なる構成についてのみ説明するものとする。なお、図１４は、ヘッド部２１０が備える可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を省略した図となっている。
【００９１】
図１４に示すように、ヘッド部２１０においては、ヘッド部２１０が備える夫々の吸着ノズル１１の配列に沿うように、その両端部近傍の夫々に、ノズル状の撮像基準部２１９が備えられている。夫々の撮像基準部２１９の下方先端部が基準マーク部２１９ａとなっており、この基準マーク部２１９ａの下端の高さ位置が、吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａの下面（すなわち、部品撮像平面）の高さ位置と略同じ高さ位置となるように形成されている。
【００９２】
図示しない可動撮像装置２０により、図示左右いずれかの撮像基準部２１９の基準マーク部２１９ａの画像を撮像することにより、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部２１０のＸ軸方向の移動位置と、可動撮像装置２０の位置との相対的な位置関係を認識することができ、この認識された位置を撮像の基準位置とすることができる。具体的には、制御装置９に、予め基準マーク部２１９ａの画像データを取り込んでおき、可動撮像装置２０により撮像された基準マーク部２１９ａの画像と、予め取り込まれている基準マーク部２１９ａの画像データとを、制御装置９にて照合することにより、両画像データが一致する位置を、上記撮像の基準位置として認識することができる。
【００９３】
また、このような撮像の基準位置の認識は、ヘッド部２１０の夫々の吸着ノズル１１により保持された電子部品２の画像の撮像の開始前毎に行なわれるが、このような場合に限定されず、必要に応じて行なうような場合であってもよい。
【００９４】
このように撮像基準部２１９を用いることにより、ヘッド部２１０と可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０との相対的な位置関係を正確に認識することができるため、画像の撮像精度を向上させることができる。また、撮像移動装置３０による撮像フレーム２４の移動位置の位置精度が多少悪いような場合であっても、停止した状態の撮像フレーム２４の位置を高精度にて認識することができるため、撮像移動装置３０の機械的剛性が下げることもでき、装置の製作コストを削減することができる。また、例えば、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を、決められた固定位置に位置させることなく、任意の位置に位置させた状態で、画像の撮像を行うことができるという利点もある。
【００９５】
（変形例２）
次に、本実施形態のさらに別の変形例にかかる部品実装装置３０１について、図１５に示す部品実装装置３０１の模式平面図を用いて説明する。
【００９６】
図１５に示すように、部品実装装置３０１は、可動撮像装置として、撮像視野及び分解能の異なる２種類の可動撮像装置を備えている点において、部品実装装置１０１と異なる構成を有しているものの、その他の構成については同様である。以下に、この異なる構成のみについて説明する。
【００９７】
図１５に示すように、部品実装装置３０１は、他方の可動撮像装置よりも、狭視野かつ高分解能を有する第１可動撮像装置３２０と、この第１可動撮像装置３２０よりも、広視野かつ低分解能を有する第２可動撮像装置３８０とを備えている。また、第１可動撮像装置３２０と第２可動撮像装置３８０とは、Ｘ軸ビーム１３ａに支持されながら、Ｘ軸方向に移動可能となっている。さらに、図１５において図示しない撮像移動装置により、第１可動撮像装置３２０と第２可動撮像装置３８０とが、互いに独立してＸ軸方向に進退移動可能となっている。なお、第１可動撮像装置３２０及び第２可動撮像装置３８０は、そのカメラ部の視野及び分解能が異なるだけであり、基本的な構成は可動撮像装置２０と同じである。なお、第１可動撮像装置３２０は、例えば、その撮像視野が、６ｍｍ×６ｍｍ程度であって、より微小なサイズの小型部品２ａ、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ〜３．３ｍｍ×３．３ｍｍ程度の大きさの電子部品の画像の撮像を対象とし、第２可動撮像装置３８０は、例えば、その撮像視野が、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度であって、例えば、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ〜７ｍｍ×７ｍｍ程度の大きさの電子部品の画像の撮像を対象としている。
【００９８】
このようにその視野及び分解能が異なる２種類の可動撮像装置を備えさせることにより、例えば、より微小なサイズを有し、かつ、高精度な実装が要求されるような小型電子部品２ａの画像の撮像を行うような場合にあっては、制御装置９により第１可動撮像装置３２０を選択して、夫々の吸着ノズル１１により保持されている小型電子部品２ａの画像を第１可動撮像装置３２０により撮像可能に、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部２０の移動を行なって、第１可動撮像装置３２０による夫々の画像の撮像が行なわれる。一方、上記高精度な実装が要求されないような小型電子部品２ａの画像の撮像を行なうような場合にあっては、制御装置９により第２可動撮像装置３８０を選択して、夫々の吸着ノズル１１により保持されている小型電子部品２ａの画像を第２可動撮像装置３８０により撮像可能に、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部２０の移動を行なって、第２可動撮像装置３８０による夫々の画像の撮像が行なわれる。
【００９９】
従って、吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａの種類に応じて、適切な可動撮像装置を、第１可動撮像装置３２０及び第２可動撮像装置３８０のうちより選択して、確実かつ高精度な画像の撮像を行なうことができる。
【０１００】
なお、第１可動撮像装置３２０及び第２可動撮像装置３８０の撮像位置は、上述の夫々の固定位置Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３を用いることができ、さらに、その退避位置についても、基板３の供給側である退避位置Ｐ４や、基板３の排出側に配置された退避位置Ｐ５を用いることができるが、基板３に実装された大型電子部品２ｂとの干渉を防止するため、夫々の退避位置は、基板３の供給側である退避位置Ｐ４を用いることが望ましい。また、狭視野かつ高分解能の第１可動撮像装置３２０は、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ程度のサイズの小型電子部品２ａの画像を撮像することができ、広視野かつ低分解能の第２可動撮像装置３８０は、例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の視野を有し、小型電子部品２ａの中でも比較的大きなサイズの電子部品の画像の撮像を行なうことができる。
【０１０１】
なお、上述のように本実施形態においては、例えば、部品厚み撮像装置４０が、投光部４１及び受光部４２により構成されるラインセンサー４３を備えるような場合について説明したが、このようなラインセンサー４３に代えて、可動撮像装置２０のカメラ部２３と同様なカメラ部を備えているような場合であってもよい。このような場合であっても、ヘッド部１０の上記移動による撮像フレーム２４の上記相対的な移動により、上記カメラ部を夫々の吸着ノズル１１の配列方向に沿って相対的に移動させることができ、この移動過程において夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像を行うことができるからである。なお、この場合、上記カメラ部の光軸は、夫々の吸着ノズル１１の軸芯及び配列方向と略直交しており、夫々の小型電子部品２ａの吸着保持高さと、上記光軸の高さが略同じとされていることが好ましい。
【０１０２】
また、上述の説明においては、撮像フレーム２４は、Ｘ軸方向には進退移動化能であるものの、高さ方向には固定されている場合について説明したが、このような場合に代えて、撮像フレーム２４をその高さ方向に昇降可能とさせるような場合であってもよい。このような場合にあっては、撮像フレーム２４を上昇させることで、大型電子部品２ｂが実装された基板３の上方に、撮像フレーム２４、すなわち、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を位置させることができるため、大型電子部品２ｂの実装の際に、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０を退避位置Ｐ４等に移動させて退避させるという動作を不要とすることができるという利点がある。
【０１０３】
また、上述の説明においては、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０が、Ｘ軸方向に沿ってその移動位置を自由に選択して移動可能な場合について説明したが、このような場合に代えて、可動撮像装置２０及び部品厚み撮像装置４０が、Ｘ軸方向に沿って、予め決められた位置、例えば、中央固定位置Ｐ２と退避位置Ｐ４の２つの固定位置での２点間移動のみを行なうような場合であってもよい。このような場合にあっては、撮像移動装置３０の構成を簡単なものし、その移動制御も簡単なものとすることができるという利点がある。
【０１０４】
（第１実施形態の効果）
上記第１実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【０１０５】
まず、小型電子部品２ａの画像を撮像するための可動撮像装置２０を、機械的剛性の高いＸＹロボット１２のＸ軸ビーム１３ａに移動可能に備えさせて、可動撮像装置２０を中央固定位置Ｐ２等の撮像位置に位置させた状態で、可動撮像装置２０をＸ軸方向に移動させることなく、Ｘ軸ロボット１３によりヘッド部１０をＸ軸方向に移動させることにより、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された小型電子部品２ａを、可動撮像装置２０に対して相対的に移動させながら、夫々の画像の撮像を行なうことができる。従って、当該撮像の際には、可動撮像装置２０を停止させた状態で撮像することができるため、移動による振動の発生等を低減することができ、高精度な電子部品の画像の撮像を行なうことができ、高精度な電子部品の実装を行なうことができる。
【０１０６】
また、小型電子部品２ａよりもその実装高さが大きな大型電子部品２ｂを基板３に実装する際には、可動撮像装置２０を基板３の上方の領域以外の領域に配置された退避位置Ｐ４に移動させることにより、基板３に実装された大型電子部品２ｂと撮像フレーム２４との干渉を防止しながら大型電子部品２ｂの実装を行なうことができる。
【０１０７】
また、部品実装装置１０１の機台上には、大型電子部品２ｂの画像を撮像するための固定用撮像カメラ５が備えられていることより、可動撮像装置２０を上記退避位置Ｐ４に退避させた状態で、吸着ノズル１１により吸着保持された大型電子部品２ｂの吸着保持姿勢の画像の撮像を固定用撮像カメラ５により行なうことができるため、大型電子部品２ｂの基板３への実装を高精度に行なうことができる。
【０１０８】
従って、基板３に実装される電子部品２の種類、特にその実装高さの影響を受けることなく、多様化された様々な形態の電子部品の実装に対応することができる。
【０１０９】
また、可動撮像装置２０による夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像の際には、可動撮像装置２０に備えられた固定装置６０により、撮像フレーム２４をＸ軸ビーム１３ａに確実に固定させた状態で当該撮像を行なうため、撮像の際にカメラ部２３の位置ズレ等が発生することを未然に防止することができる。また、このように予め定められた中央固定位置Ｐ２等の撮像位置に、固定装置６０により可動撮像装置２０のそのＸ軸方向における移動位置が確実に固定された状態でヘッド部１０の移動が行なわれるため、制御装置９にて、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部１０のＸ軸方向における移動位置と、当該固定されている撮像位置との位置関係に基づいて、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持されている小型電子部品２ａと可動撮像装置２０との相対的な位置関係を容易かつ正確に認識することができる。従って、高精度な電子部品の認識を行なうことができ、高精度な部品実装を提供することができる。
【０１１０】
また、可動撮像装置２０は、ヘッド部１０とともにＸ軸ビーム１３ａに支持されているため、部品供給部６の上方から基板３の上方へのＹ軸ロボット１４によるＸ軸ビーム１３ａのＹ軸方向の移動を行ないながら、可動撮像装置２０による小型電子部品２ａの画像の撮像を行うことができるため、部品供給部６の上方から基板３の上方へのヘッド部１０の移動に要する時間と、電子部品の画像の撮像に要する時間とを重ねることができる。従って、電子部品の実装に要する時間を短縮化することができ、効率的な部品実装を行うことができる。
【０１１１】
また、Ｘ軸ビーム１３ａに左側固定位置Ｐ１、中央固定位置Ｐ２、及び右側固定位置Ｐ３というように複数の撮像位置を備えさせ、部品供給部６からのヘッド部１０による電子部品２の吸着取出しが行われた位置に基づいて、当該位置から基板３の上方へのヘッド部１０の移動距離が最短となるように、上記夫々の撮像位置から最適な撮像位置を選択して、当該選択された位置に可動撮像装置２０を移動させて、夫々の電子部品の画像の撮像を行なうことができる。従って、ヘッド部１０の上記移動距離を最短化することができ、効率的な電子部品の実装を行なうことができる。
【０１１２】
また、基板３に実装された大型電子部品２ｂと撮像フレーム２４との干渉を防止するための位置である退避位置Ｐ４を、基板搬送装置１６における基板３の供給側に位置させることにより、基板搬送装置１６によりステージ１５から排出のために搬送される基板３に実装されている大型電子部品２ｂと、撮像フレーム２４との干渉を確実に防止することができる。
【０１１３】
また、ヘッド部２１０に、可動撮像装置２０による上記撮像のためのＸ軸方向沿いの移動の基準位置を示す撮像基準部２１９が備えられていることにより、可動撮像装置２０により撮像基準部２１９の基準マーク部２１９ａの画像を撮像することにより、制御装置９にて可動撮像装置２０とヘッド部２１０とのＸ軸方向における相対的な位置を確実に検出することができ、高精度な画像の撮像を行なうことができる。
【０１１４】
また、部品実装装置３０１において、その視野及び分解能が異なる２種類の可動撮像装置として、第１可動撮像装置３２０と第２可動撮像装置３８０とを備えさせることにより、小型電子部品２ａの中でも、さらにその大きさや要求される実装精度等に応じて、第１可動撮像装置３２０と第２可動撮像装置３８０とを選択的に使用することができる。よって、より多様化された電子部品の実装に対応することができる部品実装装置を提供することができる。
【０１１５】
また、可動撮像装置２０において、吸着ノズル１１により吸着保持された小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに、略水平に光を照射する水平光照射部２６と、略垂直に光を照射する垂直光照射部２５と、略４５度に傾斜された光を照射するメイン照射部２７とが備えられており、夫々の照射部より小型電子部品２ａの部品撮像平面Ｑに光が照射された状態で、カメラ部２３による撮像が行なわれることにより、当該部品撮像平面Ｑの画像を明確に撮像することができる。特に、微小化された電子部品や多様化された形態の電子部品におけるその微小な形状や特殊な形状を有する部品撮像平面Ｑに、上記様々な方向よりの光を照射することにより、照度のむらの発生を防止することができる。
【０１１６】
また、吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の近傍に配置されているメイン照射部２７と水平光照射部２６とが、夫々の照明部２６ａ及び２７ａが互いに対向するように、かつ、部品撮像平面Ｑ沿いの平面において、略４５度の角度ピッチで交互に配置されていることにより、電子部品２の部品撮像平面Ｑに対して、さらに、様々な方向より均等な状態の光を照射することができ、照度むらの発生をより確実に防止することができる。また、メイン照射部２７と水平光照射部２６との構成をコンパクトなものとすることができ、夫々の吸着ノズル１１の昇降移動距離を短縮化して、効率的な部品実装を行なうことができる。
【０１１７】
また、垂直光照射部２５は、垂直光照射部２５と、部品撮像平面Ｑとを結ぶ仮想直線Ｖ上に配置され、垂直光照射部２５からこの仮想直線Ｖに沿って照射される光を遮断する遮光板２８を備えていることにより、垂直光照射部２５から仮想直線Ｖに沿って漏れて照射される光を遮断板２８により遮断することができ、電子部品２の部品撮像平面Ｑに当該光が照射されて、光の照射むらが発生することを防止することができる。
【０１１８】
また、部品実装装置１０１が、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持されている電子部品２の画像を、吸着ノズル１１の軸芯沿いの方向から撮像する可動撮像装置２０を備えるとともに、さらに加えて、夫々の電子部品２の画像を、吸着ノズル１１の軸芯及び配列方向と略直交する方向から撮像する部品厚み撮像装置４０を備えていることにより、夫々の電子部品２を互いに略直交する２方向より撮像することができ、上記夫々の方向から撮像された画像に基づいて、夫々の電子部品２の吸着ノズル１１による吸着保持姿勢を確実に認識することができる。
【０１１９】
従来のヘッド部のように、夫々の電子部品２を上記軸芯沿いの方向、すなわち、上記吸着保持されている夫々の電子部品２をその下方側より撮像して、その吸着保持姿勢を認識するような場合において、例えば、電子部品２が小型のチップ部品等の微小な電子部品であり、吸着ノズルの先端に対して斜めにされた状態で吸着保持さているような場合（このような場合が起りやすい）にあっては、上記下方側から撮像された画像からは、このような吸着保持姿勢を認識することが困難であるのに対して、上記第１実施形態の部品実装装置１０１においては、上記軸芯沿いの方向に加えて、さらに上記方向に略直交する方向（すなわち、横方向）からも夫々の電子部品２の画像を撮像して、上記横方向からの画像に基づいても、電子部品２の吸着保持姿勢を認識しているため、上記斜めに吸着保持された電子部品２の吸着保持姿勢を確実に認識することができる。従って、夫々の吸着ノズル１１における電子部品２の吸着保持姿勢を確実かつ正確に認識することができ、この認識結果に基づいて夫々の電子部品２を基板３に装着することができ、高精度な電子部品の実装に対応することができる。
【０１２０】
また、部品厚み撮像装置４０として、吸着ノズル１１により保持された電子部品２を介して互いに対向して配置されて撮像フレーム２４に固定された投光部４１及び受光部４２よりなるラインセンサー４３が用いられることにより、投光部４１より受光部４２に向けて照射された光を、電子部品２によりその一部が遮光された状態で受光部４２にて受光して、電子部品２を撮像することができるため、この撮像結果である上記光の遮光状態に基づいて、電子部品２の横方向からの吸着保持姿勢を確実かつ正確に認識することができる。また、このようなラインセンサー４３を用いることで、部品厚み撮像装置４０の構成を簡単なものとするとともに、低いコストで部品厚み撮像装置４０を構成することができる。
【０１２１】
また、可動撮像装置２０のカメラ部２３と、部品厚み撮像装置４０のラインセンサー４３とが、１つの撮像フレーム２４にともに固定されていることにより、撮像フレーム２４に対してヘッド部１０を相対的に移動させることにより、夫々の吸着ノズル１１により吸着保持された電子部品２の画像を、カメラ部２３とラインセンサー４３とで略同時的に近い状態で撮像することができる。これにより、撮像に要する時間を短縮化することができ、効率的な撮像を提供することができるとともに、１つの電子部品２の画像を略同時的に、互いに異なる２つの方向から撮像することができるため、より確実に電子部品２の吸着保持姿勢の認識を行うことが可能となる。
【０１２２】
また、従来の撮像装置（本実施形態の可動撮像装置２０に該当するような撮像装置）による夫々の電子部品の画像の撮像の際には、上記夫々の吸着ノズルに対して、上記従来の撮像装置を、上記夫々の吸着ノズルの配列方向に沿って移動させることとなるが、このような移動を行なう移動装置には、ボールねじ軸部とこれに螺合されたナット部とが用いられたボールねじ機構が用いられている。しかしながら、上記ボールねじ軸部を回転駆動させる駆動モータよりの発熱が、上記ボールねじ軸部に伝熱されることにより、上記ボールねじ軸部の熱膨張が発生し、上記ボールねじ軸部に対する上記ナット部の移動位置、すなわち、上記撮像装置の移動位置を正確に検出することができない場合が生じ、このような場合にあっては、上記従来の撮像装置による上記夫々の部品の画像の撮像や認識を正確に行うことができず、高精度な部品実装に対応できないという問題点がある。
【０１２３】
しかしながら、本実施形態の可動撮像装置２０の移動を行う撮像移動装置３０は、硬質ゴム等をその主材料とする駆動ベルト３１を介して、撮像フレーム２４の上記移動を行なっているため、駆動モータ３４の発熱を、駆動ベルト３１介して撮像フレーム２４に伝達され難くすることができる。従って、当該熱によるカメラ部２３等への影響を防止することができる。
【０１２４】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記第１実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２実施形態にかかる部品実装装置４０１は、上記第１実施形態のカメラ部２３に相当するカメラ部４２３をヘッド部４１０が備える夫々の吸着ノズル１１に一対一に対応して、互いの位置関係が常時固定されるように、ヘッドフレーム４５２に固定されて備えられており、Ｘ軸ビーム１３ａにＸ軸方向に移動可能に支持された撮像フレーム４２４に固定された反射ミラー及び夫々の照射部に対して、夫々の吸着ノズル１１及び夫々のカメラ部４２３が相対的に移動されることにより、夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像を行うことができるという構成を有しており、それ以外の構成は、上記第１実施形態の部品実装装置１０１と同様である。以下に、この異なる構成についてのみ説明するものとする。
【０１２５】
このような部品実装装置４０１の部分的な模式平面図を図１６に示す。図１６に示すように、部品実装装置４０１は、ヘッド部１０と略同様な構成を有するヘッド部４１０と、ヘッド部４１０のヘッドフレーム４５２に固定され、かつ、後述する反射ミラーがその光軸上に配置されることにより、夫々の吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａの画像を撮像可能に、夫々の吸着ノズル１１と一対一に対応するように配置された８個のカメラ部４２３とを備えている。さらに、部品実装装置４０１は、上記第１実施形態の可動撮像装置２０からカメラ部２３のみが取り除かれた状態の反射ミラー４２１及び４２２、照射部４２５（上記第１実施形態の水平光照射部、垂直光照射部、及びメイン照射部をまとめて照射部４２５というものとする）、及び反射ミラー４２１、４２２及び照射部４２５を夫々の配置関係を保持しながら支持する撮像フレーム４２４とを備えている。また、撮像フレーム４２４は、Ｘ軸方向に沿って移動可能にＸ軸ビーム１３ａに支持されており、図示しない撮像移動装置（上記第１実施形態の撮像移動装置３０と同様な構造を有する）により、Ｘ軸方向に沿って進退移動させることが可能となっている。なお、ヘッド部４１０における１本の吸着ノズル１１の軸心の下方に撮像フレーム４２４を位置させた状態において、当該吸着ノズル１１に対応するカメラ部４２３と、反射ミラー４２１、４２２、及び照射部４２５との配置関係を、上記第１実施形態における図６の状態とすることができる。夫々の吸着ノズル１１の軸心の下方に、撮像フレーム４２４を順次位置させることで、夫々の吸着ノズル１１に対応する夫々のカメラ部４２３を、上記配置関係とすることができる。なお、撮像フレーム４２４と夫々のカメラ部４２３とは互いに干渉することがないように配置されている。
【０１２６】
このような構成を有する部品実装装置４０１において、夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像手順について説明する。
【０１２７】
図１６の部品実装装置４０１において、ＸＹロボット１２によりヘッド部４１０を部品供給部６の上方に移動し、夫々の吸着ノズル１１により小型電子部品２ａの吸着取出しを行なう。それとともに、撮像フレーム４２４に固定された反射ミラー４２１及び４２２、並びに照射部４２５を、Ｘ軸ビーム１３ａにおける撮像位置Ｐ６に位置させて、当該移動位置を図示しない固定装置により固定する。
【０１２８】
その後、ＸＹロボット１２による部品供給部６の上方から基板３の上方ヘのヘッド部４１０の移動を開始する。それとともに、Ｘ軸ロボット１３によるヘッド部４１０の図示Ｘ軸方向左向きへの移動を行なう。この移動により、撮像位置Ｐ６に位置されて固定されている撮像フレーム４２４の上方を、夫々の吸着ノズル１１を順次通過させる。当該通過の際に、具体的には、吸着ノズル１１の軸心が、反射ミラー４２２の略中心に位置されたときに、当該吸着ノズル１１に対応するカメラ部４２３の電子シャッターを作動させて、当該吸着ノズル１１により吸着保持されている小型電子部品２ａの画像を、反射ミラー４２２及び４２１を介して、カメラ部４２３に入射して撮像することができる。全ての吸着ノズル１１の軸心が反射ミラー４２２の上方を通過させて、夫々の小型電子部品２ａの画像の撮像を行なった後、撮像フレーム４２４の上記固定を解除して、基板３の上方の領域以外の位置に移動させるとともに、ＸＹロボット１２によりヘッド部４１０を基板３の上方に移動させる。当該移動後、夫々の吸着ノズル１１により保持された小型電子部品２ａを基板３の夫々の実装位置に、上記撮像された画像の認識処理の結果に基づいて実装する。
【０１２９】
なお、図示しないが、撮像フレーム４２４には上記第１実施形態の部品厚み撮像装置４０が備えられており、上記夫々のカメラ部４２による画像の撮像とともに、部品厚み撮像装置４０による撮像も行なうことができるのは、上記第１実施形態と同様である。
【０１３０】
また、夫々のカメラ部４２３には、その画像の撮像に要する時間が短いという特徴を有するいわゆるシャッターカメラを用いることができる。このようなシャッターカメラとしては、例えば、ＮＴＳＣ仕様のＣＣＤカメラがある。このようなシャッターカメラにて電子シャッターを用いる場合には、ＣＣＤに画像を取り入れる時間を電気的に制御して、画像を取り入れる時間だけ、当該ＣＣＤを露光させることにより行なわれる。また、このような露光に必要な光の量は、照明部３２５に用いられているＬＥＤの発光強さと発光時間の積分となる。このような露光の際に被撮像物が相対的に移動していると、その分だけ撮像された画像がぶれることとなる。例えば、上記第１実施形態において、例えば、９５０ｍｍ／ｓにて被撮像物である電子部品１がカメラ部２３に対して相対的に移動するような場合にあっては、例えば、５０μｓの時間だけ露光させると、撮像された画像は約５０μｍ程度ぶれることとなる。ただし、これまでの実績からも、画像のぶれが５０μｍ程度なら、電子部品２ａの実装精度に影響がないような画像の撮像が行なえることが確認されている。また、上記第１実施形態においては、上記露光のための光量を確実に確保するために、当該露光の前後においても余裕をとってＬＥＤの発光を行なっているため、結果的には、例えば、ＬＥＤは１００μｓ程度の時間だけ発光させていることとなる。また、電子シャッターとして用いる場合にあっては、瞬間的に大量の光を被対象物に照射させて、露光時間を短くすることにより、正確な画像の撮像を行なうことができるものの、このようなＬＥＤの発光強さは、そのままＬＥＤの寿命と反比例することとなる。
【０１３１】
一方、本第２実施形態においては、夫々の吸着ノズル１１と夫々のカメラ部４２３との相対位置が固定されているため、照射部４２５におけるＬＥＤの発光強さを弱くして、露光時間を長くすることができる。従って、ＬＥＤの寿命を延ばすことができる。例えば、露光時間を２００μｓ、ＬＥＤの発光強さを第１実施形態に対して１／４とし、照射時間を３００μｓとすることで夫々の画像の撮像を行なうことができる。
【０１３２】
また、このような場合に代えて、その他通常のカメラを用いるような場合であってもよい。このような通常のカメラを用いる利点としては、シャッターカメラに比してそのコストが安価であり、撮像の際にフラッシュ式のような瞬間的な強度の照度が要求されず、ＬＥＤの発光強さをさらに低減させることができ、照射部４２５の寿命を延ばすことができるということがある。
【０１３３】
上記第２実施形態によれば、夫々のカメラ部４２３と夫々の吸着ノズル１１との配置関係を常時固定することができるため、撮像の際における互いの位置ズレの発生等を防止することができ、高精度な画像の撮像を行なうことができる。特に、カメラ部４２３と吸着ノズル１１との関係が固定されていることから、互いの相対的な移動を行なう必要がなく、画像の撮像のタイミングを高精度に管理して制御する必要を無くすことができ、制御装置の負荷を軽減することができる。
【０１３４】
また、当該撮像は、撮像フレーム４２４に固定された反射ミラー４２１及び４２２、並びに照射部４２５に対して、夫々の吸着ノズル１１及びカメラ部４２３を相対的に移動させることにより行なうことができるため、撮像フレーム４２４に支持される構成部材の重量を軽減し、小型化を図ることができる。特に、その重量が比較的重い構成部材であるカメラ部４２３をヘッドフレーム４５２に固定させたことにより、撮像フレーム４２４をより小型化することができる。
【０１３５】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【０１３６】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様によれば、第１部品の画像を撮像するための可動撮像装置を、機械的剛性の高いヘッド移動装置の支持部材に移動可能に備えさせて、上記可動撮像装置を撮像位置に位置させた状態で、上記可動撮像装置を第１方向に移動させることなく、第１方向移動部により実装ヘッドを上記第１方向沿いに移動させることにより、夫々の部品保持部材により保持された上記第１部品を、上記可動撮像装置に対して相対的に移動させながら、夫々の画像の撮像を行なうことができる。従って、当該撮像の際には、上記可動撮像装置を上記第１方向に停止させた状態で撮像することができるため、移動による振動の発生等を低減することができ、高精度な部品の画像の撮像を行なうことができ、制御装置にて、当該撮像結果の基づいて、高精度な部品の実装を行なうことができる。
【０１３７】
また、上記第１部品よりもその実装高さが大きな部品である第２部品を基板に実装する際には、撮像移動装置により上記可動撮像装置を、ヘッド移動装置による上記実装ヘッドの部品実装のための移動領域を退避可能な位置である退避位置に移動させることにより、上記基板に実装された上記第２部品と可動撮像装置との干渉を防止しながら上記第２部品の実装を行なうことができる。
【０１３８】
また、このような上記可動撮像装置による上記夫々の第１部品の画像の撮像は、上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方ヘの上記実装ヘッドの移動過程において、当該移動に要する時間と、上記撮像に要する時間を重ねるようにして行なうことができるため、効率的な部品実装を行なうことができる。
【０１３９】
従って、上記基板に混載して実装される上記第１部品及び上記第２部品というような部品の種類、特にその実装高さの影響を受けることなく、効率的な部品の画像の撮像を行なうができるとともに、多様化された様々な形態の部品の実装に対応することが可能となる。
【０１４０】
本発明の上記第２態様によれば、部品実装装置の本体側に固定された上記第２部品の画像を撮像するための固定撮像装置が備えられていることより、上記可動撮像装置を上記退避位置に退避させた状態で、上記夫々の部品保持部材により保持された上記第２部品の保持姿勢の画像の撮像を上記固定撮像装置により行なうことができるため、上記第２部品の上記基板への実装を、当該撮像結果に基づいて高精度に行なうことができる。
【０１４１】
本発明の上記第３態様によれば、上記可動撮像装置による上記夫々の第１部品の画像の撮像の際には、上記可動撮像装置に備えられた固定部により、上記可動撮像装置を上記支持部材に確実に固定させた状態で当該撮像を行なうため、上記撮像の際に上記可動撮像装置に位置ズレ等が発生することを未然に防止することができる。従って、高精度な部品の撮像及び認識を行なうことができ、高精度な部品実装を提供することができる。
【０１４２】
本発明の上記第４態様によれば、複数の上記撮像位置が備えられていることにより、上記制御装置において、上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動距離が最短となるように、上記複数の撮像位置から１つの上記撮像位置を選択し、当該選択された撮像位置において、上記撮像を行なうことができる。従って、上記実装ヘッドの上記移動距離を最短化することができ、効率的な部品の実装を行なうことができる。
【０１４３】
本発明の上記第５態様によれば、上記基板に実装された上記第２部品と、上記可動撮像装置との干渉を防止するための上記退避位置が、基板保持部に対して基板搬送装置の上記基板の供給側に配置されていることにより、上記基板保持部より排出のために搬送される上記基板に実装された上記第２部品と、上記可動撮像装置との干渉を確実に防止することができる。
【０１４４】
本発明の上記第６態様によれば、上記可動撮像装置の下端が、上記基板に実装された上記第１部品の上端よりも高く、かつ、上記基板に実装された上記第２部品の上端よりも低くなるように、上記支持部材により上記可動撮像装置が支持されていることにより、上記基板への上記第１部品の実装の際には、上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させることなく実装を行なうことができ、上記第２部品の実装の際のみ、上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させて、上記第２部品と上記可動撮像装置との干渉を防止するというように、上記可動撮像装置を必要最小限の大きさとすることができる。従って、上記実装ヘッドの上記夫々の部品保持部材と上記基板との間の距離を短縮化することができ、効率的な部品実装を行うことができる。
【０１４５】
本発明の上記第７態様によれば、上記制御装置は、一の上記部品保持部材による上記第１部品の保持と、他の上記部品保持部材による上記第２部品の保持とが、同時的に行なわれることを防止しながら、上記複数の部品保持部材による上記複数の部品の保持を行なうことにより、上記実装高さが異なる上記第１部品及び上記第２部品を選択的に上記複数の部品保持部材に保持させることができ、上記第６態様による効果と同様な効果を得ることができる。
【０１４６】
本発明の上記第８態様によれば、上記実装ヘッドが、上記可動撮像装置による上記撮像のための上記第１方向沿いの移動の基準位置を示す撮像基準部を備え、上記可動撮像装置により上記撮像基準部の画像を撮像させることにより、上記第１方向沿いの基準位置を認識可能であることにより、上記実装ヘッドと、上記可動撮像装置の上記第１方向沿いの相対的な位置関係を正確に認識することができる。従って、高精度な画像の撮像を行なうことができ、高精度な部品実装を行なうことができる。
【０１４７】
本発明の上記第９態様によれば、撮像視野及び分解能の異なる２種類の上記可動撮像装置として、他方の上記可動撮像装置よりも、狭視野かつ高分解能を有する第１可動撮像装置と、上記第１可動撮像装置よりも、広視野かつ低分解能を有する第２可動撮像装置とを備えさせることにより、上記夫々の部品保持部材により保持された上記第１部品の種類に応じて、上記第１可動撮像装置又は上記第２可動撮像装置を選択して、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行うことができる。よって、より微小化されたあるいは多様化された形態を有する上記部品の実装に対応することができるとともに、その実装精度の要求に応じた精度の高い実装を行なうことができる。
【０１４８】
本発明の上記第１０態様によれば、上記可動撮像装置が、上記第１部品における画像が撮像される部品撮像平面に対して、大略水平方向の光を直接的に照射する水平光照射部と、上記部品撮像平面に対して大略垂直方向に当該光を照射する垂直光照射部と、上記部品撮像平面に対して、上記水平方向及び上記垂直方向の略中間の角度に傾斜された光を直接的に照射する傾斜光照射部とを備えていることにより、上記水平光照射部、上記垂直光照射部、及び上記傾斜光照射部の夫々により同時的に上記夫々の光を照射した状態で、撮像素子部により上記第１部品の画像の撮像を行うことができる。従って、より多様化されて様々な形態を有する上記第１部品の上記部品撮像平面に対して、様々な方向から光を照射することができるため、上記部品撮像平面の照度むらの発生を低減することができる。よって、上記可動撮像装置により上記夫々の第１部品の画像を高精度に撮像することができ、高精度な実装を行なうことができる。
【０１４９】
本発明の上記第１１態様又は上記第１２態様によれば、上記傾斜光照射部は、上記部品保持部材の軸心を対称軸として対称にかつ互いに対向して配置された複数の傾斜光用の照明部を備え、上記水平光照射部は、上記部品保持部材の軸心を対称軸として対称に、互いに対向して配置された複数の水平光用の照明部を備え、上記夫々の照明部が、上記部品保持部材の軸心上及びその周囲に形成される上記垂直光照射部による上記大略垂直方向の光の通過領域の外周近傍に配置されていることにより、上記夫々の照明部の配置構成をコンパクトなものとすることができる。さらに、上記傾斜光照射部は、２組の上記傾斜光用の照明部を有し、上記水平光照射部は、２組の上記水平光用の照明部を有し、上記第１部品の部品撮像平面沿いの平面において、上記傾斜光用の照明部と上記水平光用の照明部とが交互に、略４５度の角度ピッチにて配置されていることにより、さらにコンパクトな配置構成とすることができるとともに、夫々の上記照明部から照射される光を、上記第１部品の部品撮像平面に均等な状態の光として照射することができる。従って、上記可動撮像装置をコンパクトなものとすることができるとともに、上記部品撮像平面における照度むらを低減し、より多様化された形態の部品の画像の撮像を、効率的かつ高精度に行なうことができる。
【０１５０】
本発明の上記第１３態様によれば、上記垂直光照射部は、上記垂直光照射部と上記第１部品の撮像平面とを結ぶ仮想直線上に配置され、上記垂直照射部から上記部品の撮像平面に上記仮想直線に沿って照射される光を遮断する遮光板を備えていることにより、上記垂直照射部から漏れる光が、上記部品撮像平面に照度むらとなることを防止することができ、高精度な撮像を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置の模式平面図である。
【図２】 上記第１実施形態のヘッド部及び可動撮像装置の側面図である。
【図３】 図２のヘッド部及び可動撮像装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 ヘッド部及び可動撮像装置の模式的な斜視図である。
【図５】 部品実装装置の模式平面図であり、夫々の固定位置を示す図である。
【図６】 可動撮像装置の部分拡大側面図である。
【図７】 図６の可動撮像装置の水平光照射部とメイン照射部のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図８】 図６の可動撮像装置の垂直光照射部のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図９】 撮像フレームに備えられた部品厚み撮像装置の構成を示す模式説明図である。
【図１０】 ヘッド部、可動撮像装置、及び部品厚み撮像装置の模式的な側面図である。
【図１１】 ヘッド部が部品供給部の上方に位置された状態を示す、部品実装装置の模式平面図である。
【図１２】 ヘッド部による部品実装が行われている状態を示す、部品実装装置の模式平面図である。
【図１３】 可動撮像装置が退避位置に位置された状態を示す、部品実装装置の模式平面図である。
【図１４】 上記第１実施形態の変形例にかかるヘッド部の側面図である。
【図１５】 上記第１実施形態のさらに別の変形例にかかる部品実装装置の模式平面図である。
【図１６】 本発明の第２実施形態にかかる部品実装装置の部分拡大模式平面図である。
【符号の説明】
２…電子部品、２ａ…小型電子部品、２ｂ…大型電子部品、３…基板、５…固定用撮像カメラ、６…部品供給部、７…パーツカセット、８…ノズル交換部、９…制御装置、１０…ヘッド部、１１…吸着ノズル、１２…ＸＹロボット、１３…Ｘ軸ロボット、１３ａ…Ｘ軸ビーム、１４…Ｙ軸ロボット、１５…ステージ、１６…基板搬送装置、２０…可動撮像装置、２１…反射ミラー、２２…反射ミラー、２３…カメラ部、２４…撮像フレーム、２５…垂直光照射部、２６…水平光照射部、２７…メイン照射部、２８…遮光板、３０…撮像移動装置、３１…駆動ベルト、３２…駆動ローラ、３３…案内ローラ、３４…駆動モータ、４０…部品厚み撮像装置、４１…投光部、４２…受光部、４３…ラインセンサー、６０…固定装置、１０１…部品実装装置、２１９…撮像基準部、３２０…第１可動撮像装置、３８０…第２可動撮像装置、Ｐ１…左側固定位置、Ｐ２…中央固定位置、Ｐ３…右側固定位置、Ｐ４…退避位置、Ｑ…部品撮像平面。
Claims (4)
- 複数の部品（２）として、複数の第１部品（２ａ）と、上記第１部品よりもその実装高さが高い部品である第２部品（２ｂ）とを混載して基板（３）に実装可能な部品実装装置（１０１、３０１、４０１）において、
上記複数の部品を取り出し可能に供給する部品供給部（６）と、
上記供給される夫々の部品が実装される上記基板を保持解除可能に保持する基板保持部（１５）と、
上記部品を解除可能に保持する複数の部品保持部材（１１）を一列に配列して備え、上記基板の大略表面沿いの方向であり、かつ、上記夫々の部品保持部材の配列方向沿いの方向である第１方向（Ｘ）、及び上記基板の大略表面沿いの方向であり、かつ、上記第１方向と直交する方向である第２方向（Ｙ）に移動可能であって、上記部品供給部より供給される複数の上記部品を複数の上記部品保持部材により保持するとともに、当該保持された夫々の部品を上記基板に実装する実装ヘッド（１０、２１０、４１０）と、
上記第１方向に移動可能に上記実装ヘッドを支持する支持部材（１３ａ）と、上記第１方向に上記実装ヘッドを移動させる第１方向移動部（１３）と、上記第２方向（Ｙ）に、上記支持部材及び上記第１方向移動部を移動させる第２方向移動部（１４）とを備え、上記部品供給部と上記基板保持部に保持された上記基板との間で、上記第１方向又は上記第２方向に上記実装ヘッドを移動させるヘッド移動装置（１２）と、
上記第１方向に移動可能に上記支持部材に支持されて、上記部品保持部材により保持された上記第１部品の画像を、上記部品保持部材の軸心（Ｓ）沿いの方向において撮像可能な可動撮像装置（２０、３２０、３８０）と、
上記第１方向移動部による上記実装ヘッドの上記移動とは独立して、上記可動撮像装置を上記第１方向に沿って移動可能であって、上記支持部材における上記第１方向沿いの位置であり、上記夫々の部品保持部材により保持された第１部品の画像を撮像可能な上記可動撮像装置の撮像位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ６）と、上記ヘッド移動装置による上記実装ヘッドの部品実装のための移動領域を退避可能な位置である退避位置（Ｐ４、Ｐ５）との間で、上記実装ヘッドとの干渉が防止されながら上記可動撮像装置を上記移動させる撮像移動装置（３０）と、
上記ヘッド移動装置による上記部品供給部から上記基板の上方への上記実装ヘッドの移動の過程において、
上記部品保持部材により上記部品供給部から供給された上記第１部品が保持された場合に、上記撮像移動装置により上記可動撮像装置を上記撮像位置に移動させ、上記撮像位置において、上記第１方向移動部により上記実装ヘッドを上記第１方向に移動させながら、上記可動撮像装置により上記夫々の第１部品の画像を順次撮像し、当該撮像結果に基づいて、上記夫々の第１部品を上記基板に順次実装させ、
上記部品保持部材により上記部品供給部から供給された上記第２部品が保持された場合に、上記撮像移動装置により上記可動撮像装置を上記退避位置に移動させ、上記基板に実装された上記第２部品と上記可動撮像装置との干渉を防止しながら、上記夫々の第２部品を上記基板に順次実装させる制御装置（９）とを備え、
上記撮像移動装置は、上記可動撮像装置を上記撮像位置にて上記支持部材に解除可能に固定する固定部（６０）をさらに備え、
上記制御装置は、上記固定部により上記支持部材に上記撮像装置を固定させた状態で、上記第１方向移動部による上記実装ヘッドの移動を行って、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行うことを特徴とする部品実装装置。 - 上記部品実装装置の一端に供給されかつ上記夫々の部品が実装される上記基板を、上記第１方向に沿って上記基板保持部に搬送して供給するとともに、上記夫々の部品が実装された上記基板を上記基板保持部から上記第１方向に沿って上記部品実装装置の他端に搬送して排出する基板搬送装置（１６）をさらに備え、
上記可動撮像装置の上記退避位置（Ｐ４）は、上記基板保持部に対して上記基板搬送装置の上記基板の供給側に配置されている請求項１に記載の部品実装装置。 - 上記可動撮像装置の下端が、上記基板に実装された上記第１部品の上端よりも高く、かつ、上記基板に実装された上記第２部品の上端よりも低くなるように、上記支持部材により上記可動撮像装置が支持されている請求項１または２に記載の部品実装装置。
- 撮像視野及び分解能の異なる２種類の上記可動撮像装置として、他方の上記可動撮像装置よりも、狭視野かつ高分解能を有する第１可動撮像装置（３２０）と、上記第１可動撮像装置よりも、広視野かつ低分解能を有する第２可動撮像装置（３８０）とを備え、
上記撮像移動装置は、上記夫々の部品保持部材に配列方向沿いに、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置とを互いに独立させて移動可能であって、
上記制御装置は、上記夫々の部品保持部材により保持された上記第１部品の種類に応じて、上記第１可動撮像装置又は上記第２可動撮像装置を選択して、上記夫々の第１部品の画像の撮像を行う請求項１から３のいずれか１つに記載の部品実装装置。
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