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【発明の名称】 部品認識装置、部品認識方法、並びに該装置及び方法を利用する部品実装装置、部品実装方法
【発明者】 【氏名】城戸 一夫
【要約】 【課題】実装ヘッドに２列に配列された吸着ノズルに保持されている部品の保持状態を認識可能とする部品認識装置、および部品認識方法を提供する。

【構成】部品認識装置２０は、認識カメラ１２と、認識カメラ１２の光軸の近接側に配置されたハーフミラーまたはプリズム２１と、認識カメラ１２の光軸の遠隔側に配置されたミラー１３とから構成される。部品認識装置２０に対して相対移動する実装ヘッド４に千鳥状に２列に配列された複数の吸着ノズル３の内、一方の列に配列された吸着ノズル３ａを前記ハーフミラーまたはプリズム２１に対向させ、他方の列に配列された吸着ノズル３ｂを前記ミラー１３に対向させ、各吸着ノズル３に保持された部品１１の保持状態を撮像して認識する。吸着ノズル３の千鳥状配置の代替として、吸着ノズル３を碁盤目状に配置し、部品認識装置３０を前記碁盤目状に対して傾斜して配置することでもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認識カメラと、光学系と、駆動機構とを備え、部品実装装置の実装ヘッドに移動可能に搭載されて、前記実装ヘッドに配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を前記配列方向に移動しつつ順次撮像して認識する部品認識装置において、
実装ヘッドに２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする部品認識装置。
【請求項２】
単一の認識カメラを使用して、実装ヘッドに２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする、請求項１に記載の部品認識装置。
【請求項３】
実装ヘッドに千鳥状に２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする、請求項２に記載の部品認識装置。
【請求項４】
実装ヘッドに２列に配列された複数の吸着ノズルが、前記配列方向と、当該配列方向に直交する方向に相互に位置合わせされた碁盤目状に配置され、前記単一の認識カメラの光軸が、前記配列方向に直交する方向に対して傾斜して配置されることを特徴とする、請求項２に記載の部品認識装置。
【請求項５】
前記光学系が、前記単一の認識カメラの近接側に配列された吸着ノズルに対向して前記認識カメラの光軸上に配置されるハーフミラーまたはプリズムと、前記認識カメラから遠隔側に配列された吸着ノズルに対向して前記光軸上に配置されるミラーとを含み、前記ハーフミラーまたはプリズムで反射された画像が前記認識カメラに入射し、前記ミラーで反射された画像が前記ハーフミラーまたはプリズムを通過して前記認識カメラに入射することを特徴とする、請求項２に記載の部品認識装置。
【請求項６】
前記認識カメラが２つの認識カメラから構成され、いずれか一方の認識カメラが前記２列の内のいずれか１列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識し、他方の認識カメラが他の１列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする、請求項１に記載の部品認識装置。
【請求項７】
認識カメラと、
前記認識カメラの光軸の近接側に配置されたハーフミラーまたはプリズムと、
前記認識カメラの光軸の遠隔側に配置されたミラーとから構成される部品認識装置であって、
当該部品認識装置に対して相対移動する実装ヘッドに千鳥状に２列に配列された複数の吸着ノズルの内、前記認識カメラの近接側に位置する一方の列に配列された吸着ノズルを前記ハーフミラーまたはプリズムに対向させ、前記認識カメラの遠隔側に位置する他方の列に配列された吸着ノズルを前記ミラーに対向させて各吸着ノズルに保持された部品の保持状態を撮像して認識することを特徴とする部品認識装置。
【請求項８】
前記部品認識装置が駆動機構を備え、前記実装ヘッドに搭載されて実装ヘッドに対して移動しつつ前記吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする、請求項７に記載の部品認識装置。
【請求項９】
部品を供給する部品供給部と、部品の取り出しと実装を行う吸着ノズルを備えた実装ヘッドと、前記実装ヘッドを搬送するロボットと、前記吸着ノズルに保持された部品の保持状態を認識する部品認識装置と、回路基板を搬入して規制保持する基板保持装置とから構成され、前記実装ヘッドにより前記部品供給部から部品を取り出して前記回路基板の実装位置に当該部品を実装する部品実装装置において、
前記部品認識装置が、請求項１から請求項８のいずれか一に記載の部品認識装置であることを特徴とする部品実装装置。
【請求項１０】
部品実装装置の実装ヘッドに移動可能に搭載された部品認識装置を用いて、前記実装ヘッドに配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を前記配列方向に移動しつつ順次撮像して認識する部品認識方法において、
実装ヘッドに２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする部品認識方法。
【請求項１１】
単一の認識カメラを使用し、実装ヘッドに千鳥状に２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする、請求項１０に記載の部品認識方法。
【請求項１２】
実装ヘッドに２列に配列される複数の吸着ノズルが、前記配列方向と、当該配列方向に直交する方向に相互に位置合わせされた碁盤目状に配置され、単一の認識カメラを、当該認識カメラの光軸が前記配列方向に直交する方向に対して傾斜するよう配置し、前記複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする、請求項１０に記載の部品認識方法。
【請求項１３】
前記単一の認識カメラで２列に配列された複数の吸着ノズルに保持された部品の保持状態を認識するに際し、前記認識カメラの近接側に位置する一方の吸着ノズルの配列と、遠隔側に位置する他方の吸着ノズルの配列との距離を略同一とするため、遠隔側の吸着ノズルに対して近接側の吸着ノズルを遠距離位置に維持すること、または認識カメラから遠隔側の吸着ノズルに至る光路に距離を調整する光学系を設けることを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の部品認識方法。
【請求項１４】
部品供給部から供給された部品を吸着ノズルにより取り出し、規制保持された回路基板の実装位置に当該部品を実装する部品実装方法において、
吸着ノズルに保持された部品の保持状態を部品実装前に認識するため、請求項１０から請求項１３のいずれか一に記載の部品認識方法を利用することを特徴とする部品実装方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に部品を実装する部品実装装置、及び部品実装方法に関する。より具体的に、本発明は、ノズルに吸着された部品を認識する部品認識装置、及び部品認識方法、並びに当該装置及び方法を利用する部品実装装置、及び部品実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装装置の１例を図４に示している。図において部品実装装置１は、実装すべき部品を供給する部品供給部２と、部品供給部２から吸着ノズル３を利用して部品を取り出し、回路基板８に実装する実装ヘッド４と、実装ヘッド４を所定位置に搬送するロボット５と、吸着ノズル３に保持された部品を撮像して位置と角度のずれを認識する部品認識装置６と、回路基板８を搬入して保持する基板保持装置７と、全体の動作を制御する制御部９とを備えている。
【０００３】
以上のように構成された部品実装装置１の動作時、実装ヘッド４がロボット５の搬送で部品供給部２に搭載された部品供給装置１０に対向する位置に移動し、吸着ノズル３を利用して部品供給装置１０から部品１１を吸着して取り出す。その後、実装ヘッド４の移動により吸着ノズル３が部品認識装置６に対向する位置まで移動し、吸着された部品１１の位置、角度のずれを含む部品の保持状態を認識する。実装ヘッド４は、部品認識装置６に対向する位置で停止することなく、例えば950ｍｍ／秒ほどの速度で通過する間に部品認識が可能である。
【０００４】
この間、回路基板８が部品実装装置１内に搬入され、基板保持装置７により所定の実装位置に規制して保持される。吸着ノズル３に部品を保持した実装ヘッド４は、ロボット５の搬送によって回路基板８に対向する位置まで移動する。制御部９には、あらかじめ回路基板８に実装される各部品１１の実装位置を記録したＮＣデータが読み込まれている。部品認識装置６から入力される部品１１の状態に基づき、制御部９が吸着ノズル３の位置と角度についての必要な補正を指令する。
【０００５】
実装ヘッド４は、前記指令に基づいて部品１１の位置、角度に補正を加え、吸着ノズル３を利用して部品１１を回路基板８の所定実装位置に実装する。部品実装を終えた実装ヘッド４は、再度ロボット５の搬送によって部品供給装置１０に対向する位置に移動し、以下、これまでの動作を反復する。所定の全部品の実装を終えた回路基板８は基板保持装置７により部品実装装置１外に搬出され、その後、次の回路基板８が搬入され、これまでの動作が繰り返される。
【０００６】
図４に示す例では、実装ヘッド４に４本の吸着ノズル３が取り付けられている。部品実装動作の効率化のためには、１つの実装ヘッド４にできるだけ多くの吸着ノズル３が取り付けられていることが好ましい。しかしながら、多数の吸着ノズル３を実装ヘッド４に直線状に配置した場合、実装ヘッド４が長大化し、部品吸着時、あるいは部品実装時に実装ヘッド４の移動ストロークが増大するため、部品実装装置１そのものが大型化する不都合が生じる。これを解決する方策として、従来技術では吸着ノズル３を実装ヘッド４に２列にして配列する方策が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
特許文献１に示す例では、４本ずつの吸着ノズル３が２列、合計８本の吸着ノズル３が１つの実装ヘッド４に取り付けられ、生産効率を高めている。この場合、図４に示す部品実装装置１において、部品認識装置６で各８本の吸着ノズル３に保持された部品１１の保持状態を認識するには、実装ヘッド４はまず１つの列にある４本の吸着ノズル３を部品認識装置６に対向して通過させ、次に一旦戻った後に他の列の４本の吸着ノズル３を同様にして部品認識装置６に対向して通過させる必要があり、これはタイムロスの原因となり得る。特許文献１に示す装置では、この問題を解消するため、部品認識装置としてラインカメラを使用し、通過する２列の吸着ノズル３を同時に認識することで認識動作の効率化を図っている。
【０００８】
また、従来技術では、部品吸着を終えた吸着ノズル３を部品実装装置１に固定された部品認識装置６に対向する位置までわざわざ移動して通過させる必要があり、認識動作時に実装ヘッド４には余分な移動が生じていた。この無駄を排除するため、実装ヘッド４自身に部品認識装置６を取り付け、これを吸着ノズル３に沿って移動させて部品の保持状態を認識する方策が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
図５（ａ）、（ｂ）は、その概要を示したもので、図５（ａ）が平面図、図５（ｂ）は側面図である。両図において、実装ヘッド４には４本の吸着ノズル３が取り付けられ、さらに吸着ノズル３の配列方向に整合して部品認識装置６が取り付けられている。部品認識装置６は、吸着ノズル３に保持された部品１１の状態を認識する認識カメラ１２と、ミラー１３、１４とを備え、矢印１５で示すように実装ヘッド４に対して吸着ノズル３の配列方向に移動可能である。部品認識装置６には、図５（ｂ）に示すようにボールスクリュ、リニアモータなどの駆動機構１６が取り付けられている。
【００１０】
以上のように構成された部品認識装置６は、吸着ノズル３が部品１１を吸着した後、実装ヘッド４がロボット５によって部品実装位置に移動する間、矢印１５の方向に移動して４本の吸着ノズル３に保持された部品１１の角度、位置のずれを含む保持状態を順次撮像する。図５（ｂ）において、部品１１の保持状態はミラー１３、１４で反射され、矢印で示す方向に認識カメラ１２に入射し、撮像される。認識カメラ１２は、その撮像データを図示しない制御部９（図４参照）へ送信し、制御部９は部品１１の保持状態を解析して各吸着ノズル３に対する必要な位置、角度の修正量を演算する。
【００１１】
この方策によれば、部品１１の吸着を終えた吸着ノズル３の状態を、実装ヘッド４が直接部品実装位置へ向けて搬送される間に部品認識動作を行うことができ、固定式の部品認識装置６へ移動するロスが解消されて部品実装の効率化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００２−９４９６号公報
【特許文献２】特開２００４−１５８８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した従来技術に見られる各対応策には問題があった。まず、実装ヘッドに２列に配列された吸着ノズルをラインカメラにより認識する方策では、固定式認識装置を用いるための実装ヘッドの無駄な動きが要求されることのほか、ラインカメラが高価となり、大型でスペースを必要とし、またＣＣＤなどを利用する認識カメラに比較して認識処理に時間を要するという問題があった。
【００１３】
また、部品認識装置を実装ヘッドに取り付けて実装ヘッドの移動中に部品認識を行う方策では、認識動作の必要性から、複数の吸着ノズルを実装ヘッドに一列に配列することが要件とされている。このため、実装ヘッドが長大化し、あるいは部品取り出し時、及び部品実装時における実装ヘッドの移動ストロークが増大して設備が大型化するという問題があった。
【００１４】
以上より、本発明は上述した従来技術にある問題を解消し、固定式の部品認識装置への移動を回避して効率化を図ると共に、吸着ノズルが実装ヘッドに２列に配列された場合においても部品の保持状態を認識することができる部品認識装置、及び部品認識方法、並びにこれら装置、方法を利用する部品実装装置、部品実装方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、部品認識装置を実装ヘッドに取り付け、吸着ノズルが２列配置されている場合であっても、部品認識装置の傾斜配置、吸着ノズルの千鳥配置などを採り入れることによって部品認識動作を可能にし、上述した問題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１６】
すなわち、本発明にかかる１つの態様は、認識カメラと、光学系と、駆動機構とを備え、部品実装装置の実装ヘッドに移動可能に搭載されて、前記実装ヘッドに配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を前記配列方向に移動しつつ順次撮像して認識する部品認識装置であって、実装ヘッドに２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする部品認識装置に関する。
【００１７】
この場合、単一の認識カメラを使用して、実装ヘッドに２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することができる。複数の吸着ノズルが実装ヘッドに千鳥状に２列に配列されてもよく、あるいは、実装ヘッドに２列に配列された複数の吸着ノズルが、前記配列方向と、当該配列方向に直交する方向に相互に位置合わせされた碁盤目状に配置され、前記単一の認識カメラの光軸が、前記配列方向に直交する方向に対して傾斜して配置されてもよい。
【００１８】
前記光学系は、前記単一の認識カメラの近接側に配列された吸着ノズルに対向して前記認識カメラの光軸上に配置されるハーフミラーまたはプリズムと、前記認識カメラから遠隔側に配列された吸着ノズルに対向して前記光軸上に配置されるミラーとを含み、前記ハーフミラーまたはプリズムで反射された画像が前記認識カメラに入射し、前記ミラーで反射された画像が前記ハーフミラーまたはプリズムを通過して前記認識カメラに入射するよう構成することができる。
【００１９】
あるいは、前記認識カメラが２つの認識カメラから構成され、いずれか一方の認識カメラが前記２列の内のいずれか１列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識し、他方の認識カメラが他の１列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識するようにしてもよい。
【００２０】
本発明にかかる他の態様は、認識カメラと、前記認識カメラの光軸の近接側に配置されたハーフミラーまたはプリズムと、前記認識カメラの光軸の遠隔側に配置されたミラーとから構成される部品認識装置であって、当該部品認識装置に対して相対移動する実装ヘッドに千鳥状に２列に配列された複数の吸着ノズルの内、前記認識カメラの近接側に位置する一方の列に配列された吸着ノズルを前記ハーフミラーまたはプリズムに対向させ、前記認識カメラの遠隔側に位置する他方の列に配列された吸着ノズルを前記ミラーに対向させて各吸着ノズルに保持された部品の保持状態を撮像して認識することを特徴とする部品認識装置に関する。
【００２１】
前記部品認識装置が駆動機構を備え、前記実装ヘッドに搭載されて実装ヘッドに対して移動しつつ前記吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識してもよい。
【００２２】
本発明にかかる他の態様は、部品を供給する部品供給部と、部品の取り出しと実装を行う吸着ノズルを備えた実装ヘッドと、前記実装ヘッドを搬送するロボットと、前記吸着ノズルに保持された部品の保持状態を認識する部品認識装置と、回路基板を搬入して規制保持する基板保持装置とから構成され、前記実装ヘッドにより前記部品供給部から部品を取り出して前記回路基板の実装位置に当該部品を実装する部品実装装置であって、前記部品認識装置が、上述したいずれかの部品認識装置であることを特徴とする部品実装装置に関する。
【００２３】
本発明にかかるさらに他の態様は、部品実装装置の実装ヘッドに移動可能に搭載された部品認識装置を用いて、前記実装ヘッドに配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を前記配列方向に移動しつつ順次撮像して認識する部品認識方法であって、実装ヘッドに２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識することを特徴とする部品認識方法に関する。
【００２４】
この場合、単一の認識カメラを使用し、実装ヘッドに千鳥状に２列に配列された複数の吸着ノズルの各部品保持状態を撮像して認識してもよく、あるいは、実装ヘッドに２列に配列される複数の吸着ノズルが、前記配列方向と、当該配列方向に直交する方向に相互に位置合わせされた碁盤目状に配置され、単一の認識カメラを、当該認識カメラの光軸が前記配列方向に直交する方向に対して傾斜するよう配置してもよい。
【００２５】
単一の認識カメラで２列に配列された複数の吸着ノズルに保持された部品の保持状態を認識するに際し、前記認識カメラの近接側に位置する一方の吸着ノズルの配列と、遠隔側に位置する他方の吸着ノズルの配列との距離を略同一とするため、遠隔側の吸着ノズルに対して近接側の吸着ノズルを遠距離位置に維持すること、または認識カメラから遠隔側の吸着ノズルに至る光路に距離を調整する光学系を設けることができる。
【００２６】
本発明にかかるさらに他の態様は、部品供給部から供給された部品を吸着ノズルにより取り出し、規制保持された回路基板の実装位置に当該部品を実装する部品実装方法であって、吸着ノズルに保持された部品の保持状態を部品実装前に認識するため、上述したいずれかの部品認識方法を利用することを特徴とする部品実装方法に関する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の実施により、多数の吸着ノズルを２列に配列して取り付けたコンパクトな実装ヘッドの構成を可能とし、また、前記２列の吸着ノズルを実装ヘッドに取り付けられた部品認識装置で認識可能とすることから、部品実装装置の小型化、及び無駄な移動を省いた生産効率の高い部品実装装置、部品実装方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明にかかる第１の実施の形態の部品認識装置、部品認識方法について、図面を参照して説明する。従来技術と同一の構成要素に対しては同一の符号を付している。図１は、本実施の形態にかかる部品認識装置２０を含む部品実装装置の要部を示している。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。両図において、実装ヘッド４には計８本の吸着ノズル３（３ａ、３ｂ）が２列に配列され、かつ同２列は千鳥状に配置されている。図１（ａ）のＹ方向上側にある吸着ノズル３ａの配列をＡ列、下側にある吸着ノズル３ｂの配列をＢ列と呼ぶものとする。
【００２９】
ここでいう千鳥状とは、一方の列（例えば、Ａ列）の配列方向における吸着ノズル３ａのピッチの中間に、他方の列（同、Ｂ列）の吸着ノズル３ｂが位置している状態をいう。配列方向において一方の列の吸着ノズル３ａの間のちょうど中央に他の列の吸着ノズル３ｂが位置することが部品認識装置２０による認識動作を等時間間隔とすることができて好ましいが、後述する部品認識装置２０による認識が可能である限り、ちょうど中央位置とする必要はない。
【００３０】
図１（ｂ）に示す側面図において、本実施の形態にかかる部品認識装置２０は、認識カメラ１２と、Ａ列の吸着ノズル３ａに対向するプリズム２１と、Ｂ列の吸着ノズル３ｂに対向するミラー１３と、対象物を照射するためのＬＥＤ２２とを備えている。プリズム２１は、Ａ列の吸着ノズル３ａ（図示の例では４本）の状態を反射して認識カメラ１２へ入射する。ミラー１３は、Ｂ列の吸着ノズル３ｂ（同、４本）の状態を反射して認識カメラ１２に入射する。プリズム２１はハーフミラーとして機能するため、ミラー１３を反射した光はプリズム２１を通過して認識カメラ１２に至る。Ａ、Ｂ両列に吸着された部品１１の認識カメラ１２からの距離が等しくなるよう、近距離側にあるＡ列の吸着ノズル３ａは上方に引き上げられ、遠距離側にあるＢ列の吸着ノズル３ｂは下方に位置している。
【００３１】
以上のように構成された部品認識装置２０は以下のように動作する。吸着ノズル３による部品取り出しを終え、実装ヘッド４が部品実装位置へ向けて移動する間、部品認識装置２０が矢印１５で示すＸ軸方向（吸着ノズル３の配列方向）へ移動を始める。一番近距離に位置する（図１（ａ）の一番左側に位置する）Ａ列の吸着ノズル３ａの真下を通過する際、ＬＥＤ２２が点灯し、認識カメラ１２は当該吸着ノズル３ａに保持された部品１１の保持状態を撮像する。画像データは図示しない制御部９（図４参照）に送られて画像解析される。
【００３２】
次に、部品認識装置２０が矢印１５の方向に向けてさらに吸着ノズル間ピッチの半分を移動した際、今度はＢ列の一番近距離に位置する吸着ノズル３ｂの真下を通過し、このときに当該吸着ノズル３ｂに保持された部品１１の保持状態を認識カメラ１２が撮像してその画像データが制御部９に送られて解析される。以下、同様にして半ピッチごとに配置されたＡ列、Ｂ列の各吸着ノズル３ａ、３ｂに保持された部品１１の保持状態が交互に撮像されて画像データが解析され、この結果に応じて実装ヘッド４及び各吸着ノズル３が制御されて各部品の適切な実装動作が実行される。
【００３３】
各吸着ノズル３に保持された部品１１の保持状態の認識を完了した部品認識装置２０は、図１（ａ）の実線で示す左側の位置から一点鎖線で示す右側の位置まで移動し、この位置に止まって各吸着ノズル３による部品実装動作が完了するまで待機する。部品実装が完了し、実装ヘッド４が次の部品吸着のために移動する間に、部品認識装置２０は元の位置に戻り、以下、これまでの動作が繰り返される。ただし、部品認識装置２０は元の位置に戻らず、次の部品吸着を終えた後の各吸着ノズル３を、今度は矢印１５とは逆方向に順次撮像することも可能である。
【００３４】
本実施の形態にかかる部品認識装置、部品認識方法によれば、複数の吸着ノズル３を半ピッチずつずらして２列の千鳥状に配置することで、これまで１列に制約されていた配列を２列にして単一の認識カメラ１２を利用した認識動作が可能となり、同数の吸着ノズル３をコンパクトに配置することが可能となる。吸着ノズル３を一列に配列することによる配列方向の寸法誤差累積を少なく抑えることができ、位置精度を高めることができるほか、部品取り出し、部品実装の間の実装ヘッド４の移動ストロークを短縮することができるメリットが得られる。
【００３５】
なお、図示の例では合計８本の吸着ノズル３を２列に配置しているが、これは単なる一例でしかない。従来技術では８本の吸着ノズル３を一列に配列する例が見られ（例えば、特許文献１参照。）、この例からすれば２列千鳥状に配置することによって装置全体を大型化することなく、１つの実装ヘッド４に吸着ノズル３を１２本、あるいはそれ以上配置することも可能となり得る。また、吸着ノズル３の配列は、２列に限定されるものではなく、３列、４列などの配列も認識カメラ１２の被写界深度範囲内において設定可能である。なお、カメラの被写界深度（ピントの合う範囲）は、レンズ等によって適宜設定することができる。
【００３６】
次に、本発明にかかる第２の実施の形態の部品認識装置、部品認識方法について、図面を参照して説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態にかかる部品認識装置３０を含む部品実装装置の要部を示しており、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図である。両図において、本実施の形態では、実装ヘッド４に装着された２列、計８本の吸着ノズル３が千鳥状ではなく、通常の碁盤目状に配置されている。代わりに、部品認識装置３０の方が、図２（ａ）の平面図から明らかなように吸着ノズル３の配列に対して傾斜して配置されている。
【００３７】
破線で示す部品認識装置３０の傾斜角度は、矢印１５で示す移動方向（Ｘ軸方向）においてＡ列とＢ列の間で吸着ノズル３の配列の半ピッチ分となるよう調整される。このような傾斜とすることにより、部品認識装置３０の移動認識時に、Ａ列、Ｂ列の各吸着ノズル３を交互に等時間間隔で撮像することになって好ましい。ただし、必ずしも等時間間隔とする必要はなく、全ての吸着ノズル３の認識ができれば他の傾斜角度とすることでもよい。
【００３８】
図２（ｂ）において、本実施の形態では、認識カメラ１２の近接側にあるＡ列の吸着ノズル３ａの画像は、ハーフミラー３１で反射され、さらにミラー１４で反射されて認識カメラ１２に入射する。遠隔側にあるＢ列の吸着ノズル３ｂの画像は、まずミラー１３で反射され、ハーフミラー３１を通過し、ミラー１４で再度反射されて認識カメラ１２に入射する。
【００３９】
Ｂ列に対しては光学系（レンズ）３２が追加され、Ａ列との間の光路長差を調整している。これにより、先の実施の形態にあるようにＡ列とＢ列の間で吸着ノズル３ａ、３ｂの高さを変える必要はない。また、本実施の形態では、ミラー１４を追加することによって認識カメラ２１を吸着ノズル３と平行になるよう配置し、スペースを有効活用するものとしている。ただし、先の実施の形態に示す部品認識装置２０を水平方向に配置する形式の構成とは相互に互換性があり、両実施の形態においていずれの形式のものが使用されてもよい。本実施の形態では、図２（ａ）に示すように吸着ノズル３の配列方向に対して部品認識装置３０が傾斜して配置されていればよい。
【００４０】
以上のように構成された部品認識装置３０の動作は、先の実施の形態と同様である。実装ヘッド４が部品実装位置に移動する間、部品認識装置３０が矢印１５で示す方向に移動する。部品認識装置３０が移動方向に対して傾斜しているため、Ａ列、Ｂ列に位置する吸着ノズル３ａ、３ｂに対向する位置を順次交互に通過し、その間に各吸着ノズル３に保持された部品１１の保持状態が順次撮像される。撮像された画像は制御部９に送られて解析され、部品実装の際の制御に利用される。図示の吸着ノズル３の数８本は単なる例示であって、これよりも多くても少なくてもよい。また、吸着ノズル３の配列も、必ずしも２列とする必要はなく、各列の吸着ノズル３が傾斜して配置された部品認識装置３０によって順次認識可能である限り、より多くの列を含む配列とすることができる。
【００４１】
本実施の形態の実施により、先の実施の形態による部品認識装置２０と同等のメリットが得られるほか、従来技術によるいわゆる碁盤目状に配列された実装ヘッドをそのまま活用することができる。また、２列の吸着ノズル３の総数を同一とした場合、千鳥状配置に対して移動方向に半ピッチ分だけ実装ヘッドの全長を短くすることができる。
【００４２】
次に、本発明にかかる第３の実施の形態の部品認識装置、部品認識方法について、図面を参照して説明する。 図３（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態にかかる部品認識装置４０を示しており、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面図である。両図において、本実施の形態にかかる部品認識装置４０は、２つの部品認識装置４０ａ、４０ｂから構成され、各部品認識装置４０ａ、４０ｂは、Ａ列の吸着ノズル３ａ、Ｂ列の吸着ノズル３ｂに保持された部品１１の保持状態をそれぞれ個別に認識するよう構成されている。
【００４３】
図３（ａ）において、部品認識装置４０ａはＡ列の各吸着ノズル３ａに対向するよう配置され、部品認識装置４０ｂはＢ列の各吸着ノズル３ｂに対向するよう配置されている。すなわち、各部品認識装置４０ａ、４０ｂは、各々の配列の吸着ノズル３ａ，３ｂに対して専用の認識装置として機能する。このため、先の２つの実施の形態で使用したプリズム２１、ハーフミラー３１は不要となり、ミラー１３のみを用いてそれぞれ最適な撮像条件が得られるようセッティングが可能である。各部品認識装置４０ａ、４０ｂの構成は、図５（ｂ）に示す部品認識装置６と同様にすることができる。
【００４４】
本実施の形態にかかる部品認識装置４０の動作は、基本的に先の２つの実施の形態によるものと同様である。すなわち、実装ヘッド４が部品実装位置に移動する間、部品認識装置４０が図の矢印１５で示す方向へ移動する。その間、部品認識装置４０ａはＡ列にある各吸着ノズル３ａに対向した位置で、部品認識装置４０ｂはＢ列にある各吸着ノズル３ｂに対向した位置で、それぞれ保持された各部品１１の保持状態を順次撮像し、画像データを制御部９へ送信する。
【００４５】
認識カメラ１２は、撮像の後、画像データを制御部９へ送信するまでの間は次の撮像をすることがでない。本実施の形態では２列の吸着ノズル３ａ、３ｂに対してそれぞれの認識カメラ１２を備えているため、単一の認識カメラ１２を使用する場合と比較して待ち時間が少なくなり、極端には第１、第２の実施の形態に示す単一の認識カメラ１２を使用した場合に比較して倍速で部品認識動作を行うことができる。
【００４６】
本実施の形態の実施によるメリットは、基本的に先の２つの実施の形態に示したものと同様である。加えて、上述のように部品認識時の移動速度を高めることによりサイクルタイムを低減する効果が得られる。なお、図示の例では２列の実装ノズル３が碁盤目状に配列されているが、千鳥状であっても、あるいはＡ列、Ｂ列間が任意のずれ量であっても利用可能である。また、実装ノズル３の配列は２列に限定されるものではなく、より多くの列を含む配列とすることもできる。
【００４７】
以上、本発明にかかる各実施の形態の部品認識装置、部品認識方法について述べてきたが、本発明はこれらの装置、方法を利用する部品実装装置、部品実装方法をも包含している。この内、部品実装装置に関しては、上述した部品認識装置を除き、基本的に図４に示す従来技術による部品実装装置１と同様に構成することができる。部品実装方法に関しては、認識動作を除き、基本的に従来の部品実装方法と同様である。
【００４８】
なお、上記各実施の形態では、部品認識装置が実装ヘッドに搭載され、実装ヘッドの搬送移動の間に部品認識装置が各吸着ノズルに対向する位置に順次移動して撮像するよう構成されており、固定された部品認識装置へ実装ヘッドが移動する無駄が回避されて好ましい構成となっている。しかしながら、本発明にかかる複数列配列された吸着ノズルの状態を認識する装置、方法は、上述の移動式に限定されず、固定式の部品認識装置に対しても適用可能である。したがって本願発明は、固定式である部品認識装置、方法をも包含している。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る部品認識装置及び部品認識方法、並びに部品実装装置、部品実装方法は、回路基板に電子部品などを実装する部品実装の産業分野において広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明にかかる実施の形態の部品認識装置を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図２】本発明にかかる他の実施の形態の部品認識装置を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図３】本発明にかかるさらに他の実施の形態の部品認識装置を示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【図４】部品実装装置の概要を示す斜視図である。
【図５】従来技術による移動式部品認識装置を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００５１】
１．部品実装装置、 ２．部品供給部、 ３．吸着ノズル、 ４．実装ヘッド、 ５．ロボット、 ６．部品認識装置、 ８．回路基板、 ９．制御部、 １１．部品、 １２．認識カメラ、 １３、１４．ミラー、 １６．駆動機構、 ２０．部品認識装置、 ２１．プリズム、 ３０．部品認識装置、 ３１．ハーフミラー、 ３２．光学系（レンズ）、 ４０．部品認識装置。
【出願人】 【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】 平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【代理人】 【識別番号】１００１０１４５４
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
【公開番号】 特開２００８−１０７００（Ｐ２００８−１０７００Ａ）
【公開日】 平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願番号】 特願２００６−１８０７１６（Ｐ２００６−１８０７１６）