JP4031645B2 - 部品装着装置及び部品装着方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品の画像を撮像して撮像された画像を認識し、上記認識の結果に基づいて上記部品を回路形成体に装着する部品装着装置及び部品装着方法に関するものであり、特に複数の上記部品の撮像に要する時間を短縮化させて、上記複数の部品を回路形成体に装着する際の装着に要する時間を短縮化させる部品装着装置及び部品装着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品の装着工程は、生産性向上のために作業工程の信頼性向上と作業タクトの短縮化が大きく要求されている。
【０００３】
従来、部品の一例であるチップ部品やＩＣチップ等の電子部品を回路形成体の一例である回路基板へ装着する電子部品装着装置では、ヘッド部における吸着ノズルにより吸着保持された電子部品の吸着保持状態を、撮像装置の一例である撮像カメラを用いて撮像された画像により認識し、予め設定された吸着保持状態と照合することにより、回路基板上の予め設定された装着位置に電子部品を装着できるようにヘッド部及び吸着ノズルの動作制御を行い、回路基板上への電子部品の装着を行っていた。
【０００４】
このような電子部品装着装置３００における回路基板上への電子部品の装着方法を、図１６に基づいて説明する。
【０００５】
図１６において、３０２はチップ部品やＩＣチップ等の電子部品、３０１は電子部品３０２の吸着保持を行う吸着ノズルであり、この吸着ノズル３０１は上下方向に移動可能となっている。さらに、この吸着ノズル３０１はヘッド部３０８に取り付けられており、ＸＹテーブル３０５により図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向にヘッド部３０８が移動可能となっている。
【０００６】
電子部品装着装置３００において、複数の電子部品３０２が電子部品供給部３０３に収納されて供給されており、吸着ノズル３０１で電子部品３０２を吸着保持することにより電子部品３０２を電子部品供給部３０３より取り出す。その後、ＸＹテーブル３０５によりヘッド部３０８を移動させることにより、所定位置にある撮像カメラ３０４の上方に吸着ノズル３０１を電子部品３０２が吸着保持された状態で移動させ、電子部品３０２が撮像カメラ３０４の上方を通過する際に、電子部品３０２の吸着ノズル３０１による吸着保持状態を撮像カメラ３０４により撮像し、上記撮像された画像が制御部３０６に出力され、制御部３０６において上記画像をもとに、電子部品３０２の吸着ノズル３０１に対する相対位置認識が行われる。それとともに、撮像カメラ３０４の上方を通過後による撮像後、ヘッド部３０８は、吸着ノズル３０１により電子部品３０２を吸着保持した状態で、電子部品装着部３０９に固定されている回路基板３０７上に移動される。その後、制御部３０４における電子部品３０２の吸着ノズル３０１に対する相対位置認識結果に基づく相対位置補正を加えて、回路基板３０７に電子部品３０２が装着されることとなる。
【０００７】
ここで、電子部品装着装置３００における画像の撮像及び画像出力処理等の制御動作を示すブロック図を図１７に示す。図１７に示すように、撮像カメラ３０４は、電子部品３０２の画像を撮像する撮像素子の一例であるＣＣＤ３１１と、ＣＣＤ３１１の露光時間を制御可能な電子シャッター制御部３１６と、ＣＣＤ３１１で撮像された画像を画像信号に変換して制御部３０６に出力する画像信号出力部３１４とを備えている。
【０００８】
また、撮像カメラ３０４は、制御部３０６から入力される垂直同期信号又は水平同期信号に基づいて、ＣＣＤ３１１において撮像された画像を構成する電荷を転送するためのパルスを生成可能なタイミングジェネレータ３１５を備えている。さらに、タイミングジェネレータ３１５にて生成され出力された垂直パルスが入力され、上記垂直パルスを変換して、ＣＣＤ３１１の電荷転送のための駆動電圧パルスを生成し、駆動電圧パルスをＣＣＤ３１１に出力する垂直転送ドライバ３１３（図１７においては、ＶＤＲＶと記載）と、ＣＣＤ３１１から出力された画像を構成する電荷を適切な電圧に変換する電圧信号変換部３１２とが、撮像カメラ３０４には備えられている。
【０００９】
また、制御部３０６は、画像信号出力部３１４より入力された画像信号の認識処理を行うことにより、撮像された画像の認識処理を行う認識処理部３１７を備えている。
【００１０】
以上のような構成において、電子部品３０２の画像の撮像を行う場合は、制御部３０６から電子シャッター制御部３１６に露光信号が入力されて、ＣＣＤ３１１における露光時間が制御されて画像の撮像が行われる。その後、制御部３０６から垂直及び水平同期信号が入力されて、タイミングジェネレータ３１５及び垂直転送ドライバ３１３によりＣＣＤ３１１の電荷が電圧信号変換部３１２に転送される。電圧信号変換部３１２にて電荷が電圧に変換され、画像信号出力部３１４において上記電圧が画像信号に変換されて、制御部３０６における認識処理部３１７に出力される。その後、認識処理部３１７にて画像の認識処理が行われる。
【００１１】
さらに、ヘッド部の部品供給部から部品装着部までの移動に要する時間の短縮化を図る電子部品装着装置としては、複数の吸着ノズルをヘッド部に備えさせるとともに、この吸着ノズルと同数の撮像カメラを電子部品装着装置に備えさせて、上記吸着ノズルの配列間隔と上記撮像カメラの配列間隔を同じとさせたものがある。
【００１２】
このような電子部品装着装置においては、複数の上記吸着ノズルに吸着保持された電子部品の画像の撮像を、複数の上記撮像カメラにより同時的に行うことができるため、撮像に要する時間を短縮化させることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撮像に要する時間の短縮化が図られ、ヘッド部の電子部品供給部から電子部品装着部までの移動に要する時間の短縮化が図られたとしても、ヘッド部が電子部品装着部の到達するまでに、上記撮像された画像の認識処理が完了していなければ、上記到達後すぐに、電子部品の回路基板への装着作業を開始することができず、電子部品装着装置における電子部品の装着効率の向上化を図ることができないという問題点がある。
【００１４】
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、撮像に要する時間の短縮化を図ることにより、装着ヘッドの部品供給部から部品装着部までの移動に要する時間の短縮化を図るとともに、撮像された画像の認識処理が全ての部品について完了しなくても、装着ヘッドの回路形成体の上方への到達後、上記画像の認識処理と並行して、部品の回路形成体への装着作業を行うことにより、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させ、生産性を向上させることができる部品装着装置及び部品装着方法を提供することにある。
【００１５】
【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。
【００１６】
本発明の第１態様によれば、部品供給部より供給される複数の部品の画像を撮像して、上記画像の認識処理を行い、上記認識処理の結果に基づいて上記複数の部品を回路形成体に装着する部品装着装置において、
上記部品を個別に保持可能かつ上記部品を上記回路形成体に装着可能な複数の部品保持部材を備える部品装着ヘッドと、
複数の上記部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子と、上記複数の撮像素子と個別に対応しかつ撮像された画像を記憶可能な複数のメモリ部と、上記複数のメモリ部に記憶された画像を出力可能な出力部と、上記複数のメモリ部のうちの１つの上記メモリ部を選択して、選択された上記１つのメモリ部において記憶された画像を上記出力部により出力可能な状態とさせる選択部とを備える撮像装置と、
上記出力部より出力された上記画像を認識処理可能な認識処理部を備え、かつ上記部品装着ヘッドの上記部品供給部から上記回路形成体への移動過程において、上記撮像装置を制御して、上記撮像装置により、上記複数の撮像素子に上記全ての部品の画像を撮像させて、上記夫々の撮像素子に撮像された上記画像を夫々の上記メモリ部に記憶させて、上記選択部により、上記夫々のメモリ部を順次選択させながら、上記出力部により、上記選択された上記メモリ部において記憶された画像を上記認識処理部に順次出力させて、上記認識処理部を制御して、上記画像の認識処理を行い、上記画像の認識処理が終了した上記部品を順次上記回路形成体へ装着可能とさせる制御部とを備えることを特徴とする部品装着装置を提供する。
【００１７】
本発明の第２態様によれば、部品供給部より供給される複数の部品の画像を撮像して、上記画像の認識処理を行い、上記認識処理の結果に基づいて上記複数の部品を回路形成体に装着する部品装着装置において、
上記部品を個別に保持可能かつ上記部品を上記回路形成体に装着可能な複数の部品保持部材を備える部品装着ヘッドと、
複数の上記部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を個別に撮像する複数の撮像素子と、上記複数の撮像素子に撮像された画像を出力可能な出力部と、上記複数の撮像素子のうちの１つの上記撮像素子を順次選択して、選択された上記１つの撮像素子において撮像された画像を上記出力部により出力させる選択部とを備え、上記部品装着ヘッドに取り付けられた撮像装置と、
上記出力部より出力された上記画像を認識処理する認識処理部を備え、
上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記撮像装置により上記全ての部品の画像の撮像を行い、上記認識処理部にて上記画像の認識処理が終了した上記部品を順次上記回路形成体へ装着させることを特徴とする部品装着装置を提供する。
【００１８】
本発明の第３態様によれば、上記複数の撮像素子による上記全ての部品の画像の撮像は同時に行われる第１態様又は第２態様に記載の部品装着装置を提供する。
【００１９】
本発明の第４態様によれば、上記選択部による上記選択は、上記複数の部品の上記回路形成体への装着順に行われる第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の部品装着装置を提供する。
【００２１】
本発明の第５態様によれば、上記撮像装置は上記部品装着装置の機台に取り付けられており、上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記撮像装置により上記部品の画像が撮像可能な位置を経由させ、上記位置を通過するときに、上記撮像装置により、上記全ての部品の画像を撮像させる第１態様に記載の部品装着装置を提供する。
【００２３】
本発明の第６態様によれば、部品を供給する部品供給部と、上記部品が装着される回路形成体を固定する部品装着部と、上記部品供給部から供給される上記部品を個別に保持しかつ上記部品装着部における上記回路形成体に上記部品を装着する複数の部品保持部材を有する部品装着ヘッドと、複数の上記部品保持部材に保持された上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子とを備えた部品装着装置において、
上記部品供給部から上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を保持し、
上記部品供給部から上記部品装着部へ向けて、上記部品装着ヘッドの移動を開始し、
上記複数の撮像素子により保持された全ての上記部品の画像を撮像して、上記夫々の撮像素子に撮像された上記画像を、上記夫々の撮像素子と個別に対応する夫々のメモリ部に記憶させ、
上記夫々のメモリ部のうちの１つのメモリ部を順次選択して、選択された上記メモリ部に記憶された画像の認識処理を、選択された順に開始し、
上記部品装着ヘッドが上記部品装着部に到着した後、上記認識処理が終了した部品を上記部品保持部材により上記回路形成体に装着することを特徴とする部品装着方法を提供する。
【００２４】
本発明の第７態様によれば、部品を供給する部品供給部と、上記部品が装着される回路形成体を固定する部品装着部と、上記部品供給部から供給される上記部品を個別に保持しかつ上記部品装着部における上記回路形成体に上記部品を装着する複数の部品保持部材を有する部品装着ヘッドと、複数の上記部品保持部材に保持された上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子とを備えた部品装着装置において、
上記部品供給部から上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を保持し、
上記部品供給部から上記部品装着部へ向けて、上記部品装着ヘッドとともに上記複数の撮像素子の移動を開始し、
上記部品装着部へ向けての移動の過程において、上記複数の部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を上記複数の撮像素子により撮像し、
上記複数の撮像素子により撮像された夫々の画像の中から所望の画像を選択して、選択した順に上記画像の認識処理を開始し、
上記部品装着ヘッドが上記部品装着部に到着した後、上記認識処理が終了した部品を上記部品保持部材により上記回路形成体に装着することを特徴とする部品装着方法を提供する。
【００２７】
【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。
【００２８】
本発明の第１の実施形態にかかる部品装着装置の一例として、電子部品装着装置１０２の模式平面図を図１に示す。また、図１における電子部品装着装置１０２においては、部品の一例であるチップ部品やＩＣチップ等の電子部品２を取り扱う部品装着ヘッドの一例であるヘッド部１２と、電子部品２の撮像を行う撮像装置１４とにより構成されたヘッドユニット１０１が備えられており、ヘッドユニット１０１の斜視図を図２に、ヘッドユニット１０１の構成を模式的に示す模式構成図を図３に示す。
【００２９】
図１に示すように、ヘッドユニット１０１を移動させる移動装置の一例であるＸＹロボット１５は、電子部品装着装置１０２における図示Ｘ軸方向における機台上の両端部夫々に、角柱状の剛体で門型に形成されたＹ軸ロボット１５ａ、及び各Ｙ軸ロボット１５ａに梁状の両端を支持されて、各Ｙ軸ロボット１５ａにより図示Ｙ軸方向に進退移動可能なＸ軸ロボット１５ｂを備えており、ヘッドユニット１０１は、Ｘ軸ロボット１５ｂ上を図示Ｘ軸方向に進退移動可能にＸ軸ロボット１５ｂに取り付けられている。
【００３０】
また、複数の電子部品２が部品供給部の一例である複数のパーツカセット１６に収納されて供給可能に配置されており、各パーツカセット１６における部品供給位置１６ａにおいて電子部品２が供給可能となっている。また、パーツカセット１６において部品供給位置１６ａは、図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｐでもって一列に配列されている。また、電子部品２が装着される回路形成体の一例である回路基板１７が部品装着部の一例である電子部品装着部１８に固定されている。ここで、回路形成体とは、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意味する。また、電子部品装着装置１０２において、ＸＹロボット１５の移動動作、及びヘッドユニット１０１の各動作は、制御部１３にて制御される。なお、図１において、図示Ｘ軸方向とＹ軸方向は、回路基板１７の電子部品２の装着表面沿いにおいて、互いに直交している。
【００３１】
図２及び図３に示すように、ヘッド部１２は、部品保持部材の一例である吸着ノズル１を１０本備えており、剛体で形成されているヘッド部１２のフレームに各吸着ノズル１が隣接して一列に配列されて固定されており、各吸着ノズル１の先端部に電子部品２が、吸着保持される。また、各吸着ノズル１は上下動が可能であり、電子部品２を吸着保持する際及び電子部品２を回路基板１７上へ装着する際には下方向に移動し、ヘッド部１２の移動時には、上方向に移動して退避位置に位置されて回路基板１７に装着された電子部品２や電子部品装着装置１０２を構成する他の各部材と干渉しないようになっている。
【００３２】
次に、撮像装置１４は、電子部品２の画像を撮像する撮像素子の一例であるＣＣＤ９と、電子部品２の画像をＣＣＤ９に結像させるレンズ７とが、それぞれ吸着ノズル１と同数の１０個隣接して一列に配列され備えられており、これらの各レンズ７及び各ＣＣＤ９は各吸着ノズル１と一対一に対応されている。また、各レンズ７は角筒状の鏡筒８の内側下部にて保持されており、各ＣＣＤ９は、鏡筒８の上部及び１つの側面を覆うように設けられて固定されているカメラユニット１０内における鏡筒８の上部との接続部分に各ＣＣＤ９が設置されている。なお、鏡筒８はヘッド部１２のフレームに固定されている。
【００３３】
カメラユニット１０は、各ＣＣＤ９から出力される撮像データを含んだ信号である撮像データ信号の画像信号化処理、及び各ＣＣＤ９に対して撮像タイミング信号及び撮像データ信号を出力させるための駆動信号の出力を行い、さらに、各ＣＣＤ９における撮像時間を制御可能な電子シャッター機能を備えている。
【００３４】
また、鏡筒８の下部外周における各レンズ７の配列方向に沿った両側面に、複数の照明部３が下方向に光を照射可能なように下向きに取り付けられており、これら各照明部３の照度及び点灯／消灯を個別に制御する照明制御部１１が、カメラユニット１０の上部に固定されている。
【００３５】
また、鏡筒８の下方には固定型の固定ミラー５が反射面を上面として、吸着ノズル１側の端部を下方へ傾斜されて鏡筒８に下部に固定されている。さらに、吸着ノズル１の下方には移動型の移動ミラー４が反射面を上面として、固定ミラー５側の端部を下方へ傾斜させて移動ミラー４を移動させるミラー駆動ユニット６に取り付けられている。このミラー駆動ユニット６は、ヘッド部１２のフレームに固定されており、移動ミラー４を反射面に沿って移動させることが可能となっている。
【００３６】
ここで、ヘッドユニット１０１の構成各部の配置関係を照明部３より照射される光の経路に沿って説明すると、撮像装置１４において、１つのＣＣＤ９とこれと対応するレンズ７の各中心は、同軸上に配置されており、上記同軸が光軸となり、この光軸に沿って平行に各照明部３より下方に照射された光が、固定ミラー５にて横方向に反射され、反射された光が移動ミラー４にて上方に反射され、上記ＣＣＤ９と上記レンズ７に対応する吸着ノズル１に吸着保持されている電子部品２に下方より照射する。これにより、上記電子部品２の画像が、移動ミラー４にて横方向に反射され、反射された光が固定ミラー５にて上方に上記光軸に沿って平行に反射され、上記レンズ７により上記ＣＣＤ９に結像されて、上記ＣＣＤ９にて撮像される。
【００３７】
また、上記各部により構成されるヘッド部１２及び撮像装置１４は、ヘッドユニット１０１として移動可能となっている。また、ヘッドユニット１０１全体の動作の制御は制御部１３により行われ、制御部１３においてカメラユニット１０より出力された画像信号の認識処理、及び照明部３の点灯／消灯命令の照明制御部１１への出力等が行われる。
【００３８】
ここで、ヘッドユニット１０１において備えられている１０個のＣＣＤ９と１０本の吸着ノズル１の配置関係を説明する。図４は、上記配置関係を平面的に示すヘッドユニット１０１の模式説明図である。図４に示すように、ヘッドユニット１０１においてヘッド部１２は、１０本の吸着ノズル１を図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｑでもって一列となるように備えている。また、撮像装置１４は、１０個のＣＣＤ９を図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｑでもって一列となるように備えている。また、レンズ７は、夫々のＣＣＤ９と一対一に個別に対応されて、ＣＣＤ９の配列と同様に配列されている。これにより、夫々の吸着ノズル１により吸着保持された電子部品２の画像を、対応するレンズ７にて結像して、対応するＣＣＤ９にて同時に撮像することが可能となっている。
【００３９】
さらに、この配列間隔Ｑは、電子部品装着装置１０２におけるパーツカセット１６の部品供給位置１６ａの配列間隔Ｐの整数倍の配列間隔の一例として、配列間隔Ｐと同じ配列間隔となっている。これにより、電子部品装着装置１０２において、ヘッドユニット１０１を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、１本の吸着ノズル１をパーツカセット１６における１つの部品供給位置１６ａの上方へと位置させることにより、その他の吸着ノズル１も夫々部品供給位置１６ａの上方へと位置させることができ、ヘッドユニット１０１によるパーツカセット１６よりの複数の電子部品２の同時的な吸着取出しを行うことができる。
【００４０】
次に、ＣＣＤ９が備えられており、かつＣＣＤ９に対して画像の出力処理等を行うカメラユニット１０の内部構造を示す斜視図を図５に、図５のカメラユニット１０のＡ−Ａにおける部分断面図を図６に示す。
【００４１】
図５に示すように、カメラユニット１０は、カメラユニット１０本体に固定される板状体により形成された固定部３１ａと、固定部３１ａに連接して１０個のＣＣＤ９が固定される板状体により形成されたＣＣＤ取付部３１ｂとにより構成されるカメラベース３１を備えており、カメラベース３１は逆向きＬ字状の断面形状を有している。また、カメラベース３１のＣＣＤ取付部３１ｂには、ＣＣＤ取付部３１ｂを貫通して形成された１０個の四角形状の孔部３２が配列間隔Ｑでもって一列となるように形成されている。また、図６に示すように、各孔部３２は、その下部における内周全体に、孔部３２の内向きに突出した支持部３２ａが形成されている。四角形プレート状のＣＣＤ９がその撮像面を下向きとしてその撮像面における周部９ａが夫々の孔部３２における支持部３２ａに支持されて各孔部３２内に収納されている。さらに、各ＣＣＤ９は、夫々の孔部３２の周部に設置された複数の位置決めピン３３により、夫々の孔部３２に固定されて、配列間隔ＱでもってＣＣＤ９が配列されるように、各ＣＣＤ９の位置決めが行われている。
【００４２】
また、カメラベース３１の固定部３１ａの図示手前側においては、１０個のＣＣＤ９の画像出力処理等を行うコントロール基板３４が設置されており、また、カメラベース３１のＣＣＤ取付部３１ｂの下面には、コントロール基板３４からの指示に基づいて各ＣＣＤ９を個別に制御可能な複数のＣＣＤ基板３５が設置されており、２個のＣＣＤ９に対して１枚のＣＣＤ基板３５が対応されている。また、各ＣＣＤ基板３５は、ケーブル３６及びコネクタ３７によって、コントロール基板３４に接続されている。なお、図６に示すように、夫々のＣＣＤ基板３５は、カメラベース３１における夫々の孔部３２の形状に合致する四角形状の孔部３５ａが形成されているため、ＣＣＤ基板３５がＣＣＤ９の撮像面を遮ることはない。
【００４３】
次に、コントロール基板３４及び各ＣＣＤ基板３５によるＣＣＤ９の画像の撮像及び画像出力処理等の制御動作に関するブロック図を図７に示し、図７に基づいて上記制御動作の説明を行う。
【００４４】
図７に示すように、コントロール基板３４には、各ＣＣＤ９の露光時間を制御可能な電子シャッター制御部２１と、各ＣＣＤ９で撮像された画像データを含む撮像データ信号を画像信号に変換する画像信号化処理を行って制御部１３に出力する出力部の一例である画像出力部２４と、制御部１３から入力される垂直同期信号又は水平同期信号に基づいて、各ＣＣＤ９において撮像された画像を構成する電荷を転送するためのパルスを生成可能なタイミングジェネレータ２０とを夫々１つずつ備えている。
【００４５】
また、ＣＣＤ基板３５は、タイミングジェネレータ２０から出力される上記垂直パルスを変換して、ＣＣＤ９の電荷転送のための駆動電圧パルスを生成し、駆動電圧パルスをＣＣＤ９に出力する垂直転送ドライバ４０（図７においては、ＶＤＲＶと記載）と、ＣＣＤ９から出力された画像を構成する電荷を、撮像データ信号として適切な電圧により構成される電圧信号に変換する電圧信号変換部４１とを備えている。
【００４６】
また、制御部１３は、画像出力部２４より出力されて制御部１３に入力される画像信号の認識処理を行うことにより、撮像された画像の認識処理を行う認識処理部の一例である画像認識処理部１３ａを備えている。
【００４７】
また、コントロール基板３４は１０個のＣＣＤ９のうちの１つのＣＣＤ９を選択して、上記選択された１つのＣＣＤ９において撮像された画像を画像出力部２４により出力可能な状態とさせる選択部の一例であるセレクタ２２と、ＣＣＤ９における画像の出力順序を制御部１３から出力される信号を受け取って一時的に記憶し、この信号をセレクタ２２に出力する出力順記憶部２３とを備えている。
【００４８】
以上のような構成の制御部１３、コントロール基板３４、及びＣＣＤ基板３５における電子部品２の画像の撮像から認識処理までの動作の流れを説明する。
【００４９】
まず、制御部１３よりＣＣＤ９における画像の出力順序、例えば、回路基板１７への電子部品２の装着順序を出力順序として、上記出力順序が出力されて、出力順記憶部２３に画像の出力順序が入力されて記憶される。その後、画像の撮像のタイミングが来ると、制御部１３より電子シャッター制御部２１に露光信号が入力されて、電子シャッター制御部２１において夫々のＣＣＤ９における露光時間が制御されて画像の撮像が行われる。画像の撮像後、すぐに制御部１３より垂直及び水平同期信号がタイミングジェネレータ２０に入力されて、タイミングジェネレータ２０より垂直及び水平パルスが生成されてセレクタ２２に出力される。セレクタ２２に垂直パルスが入力されたことをもって、セレクタ２２は、出力順記憶部２３に記憶された出力順に基づいて１番目に選択されるＣＣＤ９を選択し、上記垂直パルスが上記選択されたＣＣＤ９に対応する垂直転送ドライバ４０を経由して駆動電圧パルスとして、さらに上記水平パルスが直接、上記選択されたＣＣＤ９に入力される。これにより、上記ＣＣＤ９にて撮像された画像を構成する電荷が電圧信号変換部４１に転送される。電圧信号変換部４１にて電荷が電圧信号に変換されて、上記電圧信号がセレクタ２２により画像出力部２４に入力されて、画像出力部２４において上記電圧信号が画像信号に変換される。その後、画像出力部２４より制御部１３における画像認識処理部１３ａに上記画像信号が出力される。画像認識処理部１３ａにおいて、入力された上記画像信号による画像の認識処理が行われる。
【００５０】
なお、上記選択されたＣＣＤ９の画像信号の画像出力部２４による出力処理が完了次第、制御部１３より、次の垂直同期信号及び水平同期信号がタイミングジェネレータ２０に入力され、タイミングジェネレータ２０において生成された垂直及び水平パルスがセレクタ２２に出力され、セレクタ２２においてこの垂直パルスが入力されると、セレクタ２２は出力順記憶部２３に記憶された出力順に基づいて２番目に選択されるＣＣＤ９を選択し、上記同様な手順が繰り返し行われて、撮像装置１４において、画像の撮像が行われた全てのＣＣＤ９の画像の画像認識処理部１３ａへの出力、及び画像認識処理部１３ａにおける画像の認識処理が行われる。なお、画像認識処理部１３ａは、画像出力部２４よりの画像信号の受信動作と、画像信号に基づく画像の認識処理動作とを並行して行うことが可能となっている。従って、画像認識処理部１３ａにおいては、画像の認識処理の進行状態とは関係なく、順次画像信号の受信動作を行うことができるため、画像の認識処理が完了次第、既に受信されている画像信号の認識処理をすぐに開始することができ、認識処理を効率的に行うことができる。また、制御部１３よりタイミングジェネレータ２０に出力される垂直及び水平同期信号は、撮像が行われた全てのＣＣＤ９における画像信号が画像認識処理部１３ａの入力されたことが確認されるまで行われる。
【００５１】
次に、各ＣＣＤ９の構造、及び画像撮像及び画像転送時における動作詳細について説明する。図８は、各ＣＣＤ９の構造を模式的に示す模式説明図であり、図９は、各ＣＣＤ９における画像撮像から転送までの動作順序を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、各ＣＣＤ９の構造について説明すると、図８に示すように、ＣＣＤ９においては、露光されることにより電荷を発生するフォトダイオード９ｄが、縦方向及び横方向に複数の列を形成するように多数配列されている。また、縦方向のフォトダイオード９ｄの各列には、この縦方向に沿って垂直転送路９ｂが設けられており、縦方向の同じ列に属する各フォトダイオード９ｄは同じ垂直転送路９ｂに電気的に接続された状態となっている。また、ＣＣＤ９における図示下方向の端部には横方向に水平転送路９ｃが設けられており、複数の垂直転送路９ｂにおける夫々の下端が水平転送路９ｃに接続されている。また、水平転送路９ｃは、ＣＣＤ基板３５における電圧信号変換部４１に電気的に接続されている。さらに、垂直転送路９ｂは、タイミングジェネレータ２０より出力されて垂直転送ドライバ４０を経由して入力される垂直転送パルスを受けることにより、電荷を水平転送路９ｃに転送可能となっており、また、水平転送路９ｃは、タイミングジェネレータ２０より出力された水平転送パルスを受けることにより、垂直転送路９ｂより転送されてきた電荷を図示左方向に転送して、電圧信号変換部４１に転送可能となっている。
【００５３】
次に、このような構造の各ＣＣＤ９における画像撮像から転送までの動作順序を、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、図９に示すように、ステップＳ１において、ＣＣＤ９における多数のフォトダイオード９ｄを一度に露光させて、ステップＳ２において、必要な露光時間が経過するまで露光時間が制御されて、ＣＣＤ９による画像の撮像を行う。
【００５４】
その後、ステップＳ３において、夫々のフォトダイオード９ｄにて上記露光により発生した電荷が夫々電気的に接合されている垂直転送路９ｂに転送される。その後、ステップＳ４及びステップＳ６において、タイミングジェネレータ２０が起動されて、垂直パルス及び水平パルスが入力されるまで待機状態とされて、垂直パルス及び水平パルスが入力されると、ステップＳ５において、垂直転送路９ｂ及び水平転送路９ｃにおける電荷の転送動作が行われて、電荷が電圧信号変換部４１に出力される。
【００５５】
以上のような撮像装置１４におけるこれらの機能により、撮像装置１４は、各レンズ７によりＣＣＤ９に結像された画像を各ＣＣＤ９により同時的に撮像させ、その撮像された各ＣＣＤ９から各撮像データ信号を順次出力させ、カメラユニット１０にて順次各撮像データ信号の画像信号化処理を行い、各画像信号を制御部１３へ順次出力していくことにより、同時的撮像かつ順次画像出力という機能を実現可能と構成されている。
【００５６】
次に、移動ミラー４のミラー駆動ユニット６による駆動動作について図１１に基づき説明する。図１１に示すように、移動ミラー４はミラー駆動ユニット６のモータ若しくは空圧シリンダ等によって移動ミラー４の反射面に平行な方向に駆動されることにより、吸着ノズル１が電子部品２を吸着保持する際及び電子部品２を回路基板上へ装着する際には、吸着ノズル１の上下動を妨げない退避位置、すなわち図１１における上昇位置に移動し、電子部品２の画像を撮像するときには、電子部品２の画像を反射可能な反射位置、すなわち図１１における下降位置に移動することが可能となっている。
【００５７】
以上のように構成された電子部品装着装置１０２におけるヘッドユニット１０１の各動作についての動作タイミングチャートを図１０に示す。
【００５８】
図１０に示すように、各吸着ノズル１が各電子部品２を吸着保持する電子部品吸着動作を行っているときには、移動ミラー４はミラー駆動ユニット６により図１１に示す上昇位置にあり、吸着ノズル１の吸着動作を妨げない。吸着ノズル１が電子部品２を吸着保持した後、ヘッドユニット１０１のヘッド部１２は移動動作を開始する。ヘッド部１２が移動動作を開始後、移動ミラー４はミラー駆動ユニット６により図１１に示す下降位置に移動する。
【００５９】
移動ミラー４が下降位置に移動後、照明部３が点灯され、固定ミラー５及び移動ミラー４を介しての照明部３の間接的な光の照射により、各吸着ノズル１に吸着保持された各電子部品２の画像が移動ミラー４及び固定ミラー５を介して、撮像部１４において各レンズ７により結像され、各ＣＣＤ９に同時的に撮像される。このとき、制御部１３より電子シャッター制御部２１に入力される露光信号に基づいて、電子シャッター制御部２１により、各ＣＣＤ９の露光時間が制御される。
【００６０】
各ＣＣＤ９の撮像が完了後、照明部３を消灯させ、移動ミラー４を上昇位置に移動させる。それとともに、制御部１３にて発生される垂直及び水平同期信号により、タイミングジェネレータ２０にて起動された垂直及び水平パルスが各ＣＣＤ９に入力されることにより、各ＣＣＤ９から電圧信号変換部４１を経由して撮像データ信号が画像出力部２４に出力され、画像出力部２４において撮像データ信号の画像信号化処理を行い、画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに出力される。このとき、出力順記憶部２３に記憶されている出力順データに基づいてセレクタ２２によりＣＣＤ９が順次選択されて、各ＣＣＤ９から出力される撮像データ信号が重なることなく順次出力されるため、画像出力部２４においても順次画像信号化処理が行われて、画像信号として制御部１３に順次出力される。このため、画像信号を受け取って認識処理を行う画像認識処理部１３ａは、各画像信号用のインターフェースや処理系を１系統だけ備えていればよいことになり、画像認識処理部１３ａの構成を簡素化することができ、電子部品装着装置のコストを低く押さえることができる。
【００６１】
また、ここで、各吸着ノズル１に対して、各吸着ノズル１による吸着保持された各電子部品２の回路基板１７上への装着順序を予め決めておき、その順序に対応した順番で各ＣＣＤ９の画像信号の出力を行えば、１番目に出力される画像信号の認識処理が終了した時点で１番目に装着される電子部品２の装着動作が開始可能となる。この装着順序を予め制御部１３において入力しておく等設定しておくことにより、コントロール基板３４における出力順記憶部２３において、制御部１３よりこの装着順序データが画像の出力順データとして受信されて記憶され、各ＣＣＤ９に撮像された画像の出力の際に、出力順記憶部２３に記憶されている出力順データに基づいてセレクタ２２によりＣＣＤ９が順次選択されて、装着順序に基づいた画像の出力を行うことができる。
【００６２】
その後、移動動作を行っていたヘッド部１２の吸着ノズル１が回路基板１７の上方に到達し、ヘッド部１２の移動動作が停止され、制御部１３による画像信号の認識結果に基づいて、制御部１３により、ヘッド部１２及び各吸着ノズル１の各動作が制御されて、各電子部品２の回路基板１７上への装着が上記順序にて順次行われる。
【００６３】
また、各吸着ノズル１により吸着保持された全ての電子部品２の画像信号の認識処理を終了させる前に、ヘッド部１２による各電子部品２の装着動作が開始されるような場合であっても、各画像信号の認識処理は上記装着順序にて行われているため、装着動作が開始可能となっている電子部品２の装着動作を、１番目に装着される電子部品２より順次実施しながら、並行して画像信号の認識処理がまだ終わっていない電子部品２の画像信号の認識処理を順次行い、電子部品２の装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。
【００６４】
ここで、具体例として図１０において説明すると、各電子部品２が回路基板１７へ装着される順序により１番目に装着される電子部品２を電子部品（Ｎｏ．１）、以降順に２番目に装着される電子部品（Ｎｏ．２）・・・ｎ番目に装着される電子部品（Ｎｏ．ｎ）とすると、各電子部品２の画像の撮像後、電子部品（Ｎｏ．１）の画像信号からの順次認識処理の実施中に、ヘッドユニット１０１は移動動作が完了して各電子部品２の装着動作に移ろうとするが、電子部品（Ｎｏ．１）から（Ｎｏ．３）までは既に装着動作可能となっているため、電子部品（Ｎｏ．１）より順次装着動作が行われ、その間に並行して４番目以降の電子部品（Ｎｏ．ｎ）の画像信号の認識処理が行われることになる。
【００６５】
これにより、全ての電子部品の吸着保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して、各電子部品の装着動作を行うことができるような電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させる装着方法が実現可能となる。
【００６６】
なお、この各ＣＣＤ９の画像信号の出力の順序は、ヘッド部１２の移動毎に同じであっても良いし、移動毎に制御部１３によって最適な順序に代える場合であっても良い。
【００６７】
また、電子部品２の回路基板への装着順序と各吸着ノズル１の配列順は、無関係としてもよく、制御部１３において各電子部品２が吸着保持される吸着ノズル１を任意に設定することが可能である。
【００６８】
また、撮像装置１４において、レンズ７及びＣＣＤ９が吸着ノズル１と同数ではなく、吸着ノズル１よりも少ない個数備えられているような場合においても、各電子部品２の画像を段階的に各ＣＣＤ９により撮像し、各ＣＣＤ９より各画像の撮像データ信号を順次カメラユニット１０に出力することにより、この各ＣＣＤ９への段階的な撮像に要する時間が、ヘッドユニット１０１の移動及び各電子部品２の実装に要する時間に対して時間ロスとなるような影響がない程の短い時間であれば、上記と同様に電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させる装着方法が実現可能となる。
【００６９】
また、ヘッド部１２が備える各吸着ノズル１及び撮像装置１４が備える各レンズ７は、個別に取付及び取外し可能となっている。これにより、例えば、ＱＦＰのような大きな電子部品４０を回路基板に装着するような場合には、ヘッド部１２において、各吸着ノズル１のうち、１つの吸着ノズル１を電子部品４０を吸着保持可能なＱＦＰ対応の吸着ノズルに交換するとともに、撮像装置１４において、上記交換された吸着ノズルに対応するレンズ７を、ＱＦＰの画像撮像対応のレンズ、例えば、大視野高解像度レンズのようなレンズに交換することにより、電子部品４０の回路基板への装着に対応可能となる。
【００７０】
また、例えば、このように電子部品２と電子部品４０といったように複数の種類の電子部品をヘッド部１２の各吸着ノズル１により吸着保持して回路基板上へ装着するような場合においては、撮像装置１４による電子部品２及び電子部品４０の全ての画像の撮像後に、電子部品２及び電子部品４０を回路基板上へ装着する場合に代えて、撮像装置１４による電子部品２の画像の撮像後、電子部品２を回路基板上へ装着し、その後、撮像装置１４による電子部品４０の画像を撮像して、電子部品４０を回路基板上へ装着するような場合であってもよい。なお、電子部品４０の撮像及び装着が、電子部品２よりも先に行うような場合であってもよい。
【００７１】
なお、各ＣＣＤ９による各電子部品２の画像の撮像時、又は制御部１３の画像認識処理部１３ａにおける各ＣＣＤ９にて撮像された画像の画像信号の認識処理において、撮像エラー又は認識エラーが発生した場合には、撮像エラー又は認識エラーが発生したＣＣＤ９に対応する吸着ノズル１による電子部品２の装着動作を行わないように制御部１３において制御される。
【００７２】
次に、電子部品装着装置１０２におけるパーツカセット１６よりの電子部品２の吸着取出しから電子部品装着部１８における回路基板１７への電子部品２の装着動作までのヘッドユニット１０１の動作を説明する。
【００７３】
まず、図１において、ヘッドユニット１０１の各吸着ノズル１がパーツカセット１６の部品供給位置１６ａの上方へと位置するように、ＸＹロボット１５によりヘッドユニット１０１をパーツカセット１６の上方まで移動させて停止させる。その後、各吸着ノズル１を下降させて、夫々の部品供給位置１６ａにおいて電子部品２を吸着保持させて上昇させた後、図１１に示す上昇位置にあった移動ミラー４を下降位置に移動させるとともに、ＸＹロボット１５により、ヘッドユニット１０１が電子部品装着部１８に固定されている回路基板１７の上方へ向かうように、ヘッドユニット１０１の移動を開始する。
【００７４】
次に、ヘッドユニット１０１の移動中に、移動ミラー４の下降位置への移動が完了すると、照明部３が点灯され、各吸着ノズル１により吸着保持されている各電子部品２に照明部３の光が照射され、この照射の間に、撮像装置１４において、各吸着ノズル１に吸着保持されている各電子部品２の画像が各ＣＣＤ９により撮像される。
【００７５】
各ＣＣＤ９の撮像が完了後、照明部３を消灯させ、移動ミラー４を上昇位置に移動させる。それとともに、各ＣＣＤ９から撮像データ信号を順次出力し、画像出力部２４にて画像信号化処理を行って画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに順次出力し、画像認識処理部１３ａにて画像信号を受け取って順次認識処理を行う。
【００７６】
その後、画像認識処理部１３ａによる画像信号の認識結果に基づいて、回路基板１７上に予め設定された位置に各電子部品２が装着されるように、制御部１３により、各吸着ノズル１の動作が制御されて、各電子部品２の回路基板１７への装着位置の位置補正処理が順次行われる。その後、移動動作を行っていたヘッドユニット１０１の吸着ノズル１が電子部品装着部１８の回路基板１７上に到達し、ＸＹロボット１５によるヘッドユニット１０１の移動動作が停止され、制御部１３により、ヘッドユニット１０１におけるヘッド部１２及び各吸着ノズル１の各動作が制御されて、各電子部品２の回路基板１７への装着が上記順序にて順次行われる。
【００７７】
また、各吸着ノズル１により吸着保持された全ての電子部品２の画像信号の認識処理を終了させる前に、ヘッドユニット１０１による各電子部品２の回路基板１７への装着動作が開始されるような場合であっても、各画像信号の認識処理は上記装着順序にて行われているため、装着動作が開始可能となっている電子部品２の装着動作を、１番目に装着される電子部品２より順次実施しながら、並行して画像信号の認識処理がまだ終わっていない電子部品２の画像信号の認識処理を順次行い、電子部品２の回路基板１７への装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。
【００７８】
これにより、全ての電子部品の吸着保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して、各電子部品の装着動作を行うことができるような電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させる装着方法及び装着装置が実現可能となる。
【００７９】
なお、上記認識処理の順序、つまりセレクタ２２による選択の順序は、制御部１３における画像認識処理部２４においての認識処理に要する時間の短い順、又は電子部品２の回路基板１７への装着位置の上記位置補正処理に要する時間の短い順であり、この上記順の基づいて電子部品２の回路基板１７への装着を行う場合であってもよい。
【００８０】
上記第１の実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００８１】
まず、ヘッドユニット１０１において、ヘッド部１２が備える複数の吸着ノズル１と一対一に対応した複数のＣＣＤ９を撮像装置１４が備え、各電子部品２の吸着保持から装着までの間におけるヘッドユニット１０１の移動過程において、吸着ノズル１に吸着保持された各電子部品２の吸着保持状態を同時に各ＣＣＤ９に撮像するため、撮像に要する時間を短縮化することが可能となる。
【００８２】
また、撮像装置１４における各ＣＣＤ９の画像の出力制御等を行うコントロール基板３４において、ＣＣＤ９よりの画像の出力順データを予め制御部１３より受信して記憶可能な出力順記憶部２３と、出力順記憶部２３に記憶された上記出力順データに基づいてＣＣＤ９を選択し、上記選択されたＣＣＤ９を画像出力可能な状態とさせるセレクタ２２とが備えられていることにより、各ＣＣＤ９での各電子部品２の画像の同時的な撮像後、出力順記憶部２３において予め制御部１３より受信された画像の出力順序、例えば、電子部品２の回路基板１７への装着順序に対応した順序に基づいて、セレクタ２２により順次ＣＣＤ９を選択して、垂直及び水平パルスを上記選択されたＣＣＤ９に順次入力することにより、各ＣＣＤ９のから撮像データ信号を出力させて、画像出力部２４において上記順序にて順次画像信号化処理して、画像信号として画像認識処理部１３ａへ順次出力行うことにより、画像認識処理部１３ａにおいて、１番目に出力される画像信号の認識処理が終了した時点で、１番目に装着される電子部品２の回路基板１７への装着動作を開始可能とすることができる。
【００８３】
さらに、各吸着ノズル１により吸着保持された全ての電子部品２の画像信号の認識処理を終了させる前に、ヘッドユニット１０１による各電子部品２の回路基板１７への装着動作が開始されるような場合であっても、各画像信号の認識処理は上記装着順序にて行われているため、装着動作が開始可能となっている電子部品２の装着動作を、１番目に装着される電子部品２より順次実施しながら、並行して画像信号の認識処理がまだ終わっていない電子部品２の画像信号の認識処理を順次行い、電子部品２の回路基板１７への装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。
【００８４】
これにより、全ての電子部品の吸着保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して各電子部品の装着動作を行うことができ、電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる電子部品装着装置が実現可能となる。
【００８５】
また、各ＣＣＤ９から出力される撮像データ信号は重なることなく順次出力されるため、画像出力部２４においても順次画像信号化処理が行われ、画像信号として画像認識処理部１３ａに順次出力されるため、画像信号を受け取って認識処理を行う画像認識処理部１３ａは、各画像信号用のインターフェースや処理系を１系統だけ備えていればよいことになり、画像認識処理部１３ａの構成を簡素化することができるので電子部品装着装置のコストを低く抑えることが可能となる。
【００８６】
また、パーツカセット１６における部品供給位置１６ａの配列間隔と、ヘッドユニット１０１のヘッド部１２における吸着ノズル１の配列間隔、及び撮像装置１４におけるＣＣＤ９及びレンズ７の配列間隔が同じであり、さらに、夫々の配列方向も同じであることにより、ヘッド部１２によるパーツカセット１６よりの複数の電子部品２の同時的な吸着取出しを行うことができ、また、撮像装置１４による上記吸着取出しされた上記複数の電子部品２の画像の同時的な撮像を行うことができ、電子部品装着装置における電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることが可能となる。
【００８７】
なお、本発明は上記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の実施形態にかかる電子部品装着装置が備える撮像装置１１４は、上記第１実施形態の電子部品装着装置１０２におけるコントロール基板３４と構造が異なるコントロール基板１３４を備えている点のみが異なっており、その他の部分の構造は同じである。従って、この異なる部分である撮像装置１１４におけるコントロール基板１３４の構造についてのみ、以下に説明する。
【００８８】
ＣＣＤ９における画像の撮像は、図８において説明したように、ＣＣＤ９を構成するフォトダイオード９ｄを露光させて、このフォトダイオード９ｄに電荷を発生させることにより行われる。この発生した電荷は垂直転送路９ｂに転送されて、この垂直転送路９ｂにて保持されることにより、撮像された画像の記憶を行い、ＣＣＤ９への画像の出力指示があった場合には、この垂直転送路９ｂに保持させている電荷を、水平転送路９ｃを経由して、電圧信号変換部４１へ転送することにより、画像の出力を行なっている。
【００８９】
しかし、ＣＣＤ９において備えられるフォトダイオード９ｄの数が多くなる程、つまり、ＣＣＤ９の画素数が大きくなる程、垂直転送路９ｂにて保持される電荷の量も多くなり、垂直転送路９ｂにおいて保持された電荷による発熱量も大きくなる。この発熱により新たな電荷が発生し、保持されている電荷に発生した電荷が加算されて、熱ノイズによる画像の劣化が発生するという問題点がある。この画像の劣化は、垂直転送路９ｂにおける保持時間に比例して顕著となるため、複数のＣＣＤ９のうち、後から画像の出力が行われるもの程、撮像された画像が劣化してしまうということになる。
【００９０】
このような問題点の解決を図ることができるコントロール基板１３４を含めたＣＣＤ９の画像の撮像及び画像出力処理等の制御動作に関するブロック図を図１２に示し、図１２に基づいて上記制御動作の説明を行う。
【００９１】
図１２に示すように、コントロール基板１３４には、上記第１実施形態のコントロール基板３４と同様に、電子シャッター制御部２１と、タイミングジェネレータ２０と、出力順記憶部２３と、セレクタ２２と、画像出力部２４とが備えられており、これら各部の機能は、コントロール基板３４に備えられているものと同様である。ただし、タイミングジェネレータ２０より出力される垂直及び水平パルスがセレクタ２２を介さずに、直接夫々の垂直転送転送ドライバ４０と夫々のＣＣＤ９に入力される点において異なっている。また、ＣＣＤ基板３５の構成及び機能についても、上記第１実施形態のＣＣＤ基板３５と同様である。
【００９２】
また、コントロール基板１３４においては、各ＣＣＤ基板３５における電圧信号変換部４１より出力される電圧信号により形成されたアナログデータである撮像データ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換部２５（図１２においては、Ａ／Ｄと記載）と、アナログ／デジタル変換部２５においてデジタルデータに変換された撮像データ信号を記憶可能なメモリ部２６とを追加して備えている。なお、アナログ／デジタル変換部２５及びメモリ部２６が共にコントロール基板１３４に備えられているような場合に代えて、アナログ／デジタル変換部２５及びメモリ部２６が共にＣＣＤ基板３５に備えられている場合、又はアナログ／デジタル変換部２５がＣＣＤ基板３５に、メモリ部２６がコントロール基板１３４に備えられている場合であってもよい。
【００９３】
このような構成のコントロール基板１３４及びＣＣＤ基板３５における電子部品２の画像の撮像から認識処理までの動作の流れを説明する。
【００９４】
まず、制御部１３から電子シャッター制御部２１に露光信号が入力されて、夫々のＣＣＤ９における露光時間が制御されて画像の撮像が行われる。その後、すぐに、制御部１３から垂直及び水平同期信号がタイミングジェネレータ２０に入力されて、タイミングジェネレータ２０より垂直及び水平パルスが出力されて各ＣＣＤ９に入力され、撮像により各ＣＣＤ９に発生した電荷が夫々に対応する電圧信号変換部４１に転送される。夫々の電圧信号変換部４１にて電荷が電圧信号により形成された撮像データに変換され、その後、夫々のＣＣＤ９に対応するアナログ／デジタル変換部２５にて撮像データ信号がデジタルデータに変換された後、夫々に対応するメモリ部２６に撮像データ信号が入力されて記憶される。
【００９５】
また、出力順記憶部２３においては、ＣＣＤ９における画像の出力順序を予め制御部１３より受け取って記憶しており、この出力順記憶部２３に記憶されている出力順序に基づいて、セレクタ２２により１番目に選択されるＣＣＤ９に対応するメモリ部２６が選択される。画像出力部２４において選択されたメモリ部２６より撮像データ信号が取り込まれて、撮像データ信号が画像信号に変換されて、制御部１３における画像認識処理部１３ａに画像信号が出力される。画像認識処理部１３ａにおいて入力された画像信号による画像の認識処理が行われる。
【００９６】
なお、上記選択されたメモリ部２６の画像信号の画像出力部２４による出力処理が完了次第、出力順記憶部２３に記憶されている出力順序に基づいて、セレクタ２２により２番目に選択されるＣＣＤ９に対応するメモリ部２６が選択され、上記同様な手順が繰り返し行われて、撮像装置１１４において、画像の撮像が行われた全てのＣＣＤ９の画像の画像認識処理部１３ａへの出力、及び画像認識処理部１３ａにおける画像の認識処理が行われる。
【００９７】
上記第２実施形態によれば、夫々のＣＣＤ９に対応させてアナログ／デジタル変換部２５及びメモリ部２６がコントロール基板１３４にさらに備えられたことにより、夫々のＣＣＤ９への画像の撮像後、すぐに、タイミングジェネレータ２０より垂直及び水平パルスが出力されて各ＣＣＤ９に入力され、撮像により各ＣＣＤ９において発生した電荷が夫々に対応する電圧信号変換部４１を経由して撮像データ信号として夫々のアナログ／デジタル変換部２５に転送され、夫々のアナログ／デジタル変換部２５にて撮像データ信号がデジタルデータに変換された後、夫々に対応するメモリ部２６に撮像データ信号が入力されて記憶させることができる。これにより、各ＣＣＤ９においては画像の撮像後、フォトダイオード９ｄで発生した電荷を垂直転送路９ｂに保持させずに、すぐに出力することができる。従って、垂直転送路９ｂにおいて上記電荷を保持させておいた場合における熱ノイズによる画像の劣化を防止することができるため、上記第１実施形態による効果を得ることができるとともに、さらに熱ノイズによる画像の劣化をなくすことができる電子部品装着装置を提供することが可能となる。
【００９８】
本発明の第３の実施形態にかかる部品装着装置の一例である電子部品装着装置１０４の模式平面図を図１３に示す。さらに、電子部品装着装置１０４においては、部品装着ヘッドの一例であるヘッド部２１２を備えるヘッドユニット１０３と撮像装置の一例である撮像装置２１４が備えられており、これらの斜視図を図１４に、また、これらの構成を模式的に示す模式構成図を図１５に示す。
【００９９】
図１４及び図１５において、電子部品装着装置１０４が備えるヘッドユニット１０３はヘッド部２１２のみを備えており、電子部品２の撮像を行う撮像装置２１４はヘッドユニット１０３とは別に独立するように構成されている。なお、撮像装置２１４がヘッドユニット１０３とは別となっているため、撮像装置２１４における照明部２０３、レンズ２０７、鏡筒２０８、ＣＣＤ２０９、及びカメラユニット２１０の配置又は動作が、上記第１実施形態のヘッドユニット１０１と異なるため、これらの異なる部分についてのみ以下に説明を行う。
【０１００】
まず、撮像装置２１４は、ヘッド部２１２における各吸着ノズル１に吸着保持された電子部品２に光を直接的に照射する照明部２０３と、各吸着ノズル１に吸着保持された各電子部品２の画像を撮像する撮像素子の一例であるＣＣＤ２０９と、電子部品２の画像をＣＣＤ２０９に結像させるレンズ２０７と、各レンズ２０７を保持する鏡筒２０８と、各ＣＣＤ２０９から出力される各撮像データ信号を画像信号化処理し、各画像信号として制御部１３に出力するカメラユニット２１０とを備えている。また、撮像及び画像信号の認識処理に関する機能は本発明の上記第１実施形態のヘッドユニット１０１における撮像装置１２と同様な機能を備えている。
【０１０１】
図１４及び図１５に示すように、撮像装置２１４において、電子部品２の画像を撮像するＣＣＤ２０９と、電子部品２の画像をＣＣＤ２０９に結像するレンズ２０７とが、夫々ヘッド部２１２における吸着ノズル１と同数の１０個隣接して一列に配列され備えられており、これらの各レンズ２０７及び各ＣＣＤ２０９は各吸着ノズル１と一対一に対応されている。また、レンズ２０７及びＣＣＤ２０９は夫々図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｑでもって一列となるように配列されており、さらに、ヘッド部２１２において吸着ノズル１も図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｑでもって一列となるように配列されている。これにより、ヘッド部２１２を撮像装置２１４の上方へと位置させることによって、全ての吸着ノズル１をレンズ２０７及びＣＣＤ２０９の上方へと同時に位置させることが可能となっている。また、各レンズ２０７は角筒状の鏡筒２０８の内側上部にて保持されており、各ＣＣＤ２０９は、鏡筒２０８の下部設けられて固定されているカメラユニット２１０内における鏡筒２０８の下部との接続部分に各ＣＣＤ２０９が設置されている。
【０１０２】
また、鏡筒２０８の上部外周における図示Ｘ軸方向沿いの両側面に、複数の照明部２０３が上方向に光を照射可能なように上向きに取り付けられており、これら各照明部２０３の照度及び点灯／消灯を個別に制御する照明制御部２１１が、カメラユニット２１０及び鏡筒２０８の側面に固定されている。
【０１０３】
なお、照明部２０３、レンズ２０７、鏡筒２０８、ＣＣＤ２０９、カメラユニット２１０、及び照明制御部２１１により構成される撮像装置２１４は、その撮像面がヘッド部２１２における各吸着ノズル１と対向するように配置され、ヘッド部２１２とは別に電子部品装着装置１０４の機台上に固定されている。
【０１０４】
また、撮像装置２１４において、１つのＣＣＤ２０９とこれと対応するレンズ２０７の各中心は、同軸上に配置されており、上記同軸が光軸となり、この光軸に沿って平行に各照明部２０３より上方に照射された光が、上記ＣＣＤ２０９と上記レンズ２０７に対応する吸着ノズル１に吸着保持されている電子部品２に下方より照射される。これにより、上記電子部品２の画像が、上記光軸に沿って平行に上記レンズ２０７に入り、上記レンズ２０７により結像されて、上記ＣＣＤ２０９にて撮像される。
【０１０５】
また、図１４及び図１５において、ヘッド部２１２における各電子部品２を吸着保持した各吸着ノズル１は、各電子部品２の吸着保持の位置から各電子部品２の回路基板への装着の位置へ移動する間に、撮像装置２１４の各レンズ２０７の上方を通過するように移動する。この各吸着ノズル１による各レンズ２０７の上方の通過の際、すべての吸着ノズル１は同時にすべてのレンズ２０７に対して上記各光軸上を一対一に対応するような配置で通過するように、ヘッド部２１２が移動される。
【０１０６】
ヘッド部２１２における各吸着ノズル１が、撮像装置２１４における各レンズ２０７の上記各光軸上を通過する瞬間に、撮像装置２１４において、照明部２０３を点灯させ各電子部品２に直接的に光を照射させるとともに、カメラユニット２１０の電子シャッター制御部２１により各ＣＣＤ２０９の露光時間が制御されて各ＣＣＤ２０９により同時的に各電子部品２の画像が撮像される。各ＣＣＤ２０９による画像の撮像が完了した後、カメラユニット２１０においては、制御部１３より予め受信されている出力順で各ＣＣＤ２０９が順次選択され、選択されたＣＣＤ２０９から順次出力される各撮像データ信号を出力部２４により画像信号化処理して、順次各画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに出力する。また、各ＣＣＤ２９への露光時間を電子シャッター制御部２１により、ヘッド部２１２の移動速度に対して十分に短い時間に制御すれば、ヘッド部２１２が撮像装置２１４の各レンズ２０７の直上を通過する瞬間に、吸着ノズル１により吸着保持された各電子部品２の静止画像を撮像することができる。これにより、制御部１３の画像認識処理部１３ａにおいて各電子部品２の各吸着ノズル１に対する相対位置を求めることができ、回路基板上の予め設定された位置に各電子部品２を装着することができる。
【０１０７】
また、図１３に示す電子部品装着装置１０４において、ヘッド部２１２はＸＹロボット１５により図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に進退移動可能であり、撮像装置２１４は電子部品装着装置１０４本体の機台上に固定されている。なお、ＸＹロボット１５は、上記第１実施形態の電子部品装着装置１０２におけるＸＹロボット１５と同様である。
【０１０８】
また、電子部品装着装置１０４において、ＸＹロボット１５の移動動作、ヘッドユニット１０３の各動作、及び撮像装置２１４の各動作は、制御部１３にて制御される。
【０１０９】
次に、電子部品装着装置１０４におけるパーツカセット１６よりの電子部品２の吸着取出しから電子部品装着部１８における回路基板１７への電子部品２の装着動作までのヘッドユニット１０３のヘッド部２１２及び撮像装置２１４の動作を説明する。
【０１１０】
まず、図１３において、ヘッド部２１２の各吸着ノズル１がパーツカセット１６の部品供給位置１６ａの上方へと位置するように、ＸＹロボット１５によりヘッド部２１２をパーツカセット１６の上方まで移動させて停止させる。その後、各吸着ノズル１を下降させて、夫々の部品供給位置１６ａにおいて電子部品２を吸着保持させる。ここで、部品供給位置１６ａは図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｐでもって配列されており、さらに、この配列間隔Ｐは、吸着ノズル１の配列間隔Ｑと同じ間隔であることにより、複数の吸着ノズル１による複数の部品供給位置１６ａからの複数の電子部品２の同時的な吸着取出しを行うことができる。その後、各吸着ノズル１を上昇させた後、ヘッド部２１２が電子部品装着部１８に固定されている回路基板１７の上方へ向かうように、ヘッド部２１２の移動を開始する。このとき、ヘッド部２１２は電子部品供給部１６と回路基板１７を固定している電子部品装着部１８を結ぶ直線上を移動するのではなく、ヘッド部２１２に備えられている各吸着ノズル１が、撮像装置２１４における各レンズ２０７に対して一対一で各レンズ２０７の光軸上を経由するように移動する。
【０１１１】
次に、ヘッド部２１２に備えられている各吸着ノズル１が、撮像装置２１４における各レンズ２０７に対して一対一で上記各光軸上を通過する瞬間に、照明部２０３が点灯され、各吸着ノズル１に吸着保持されている各電子部品２に照明部２０３の光が直接的に照射され、この照射の間に、撮像装置２１４において、ヘッド部２１２における各吸着ノズル１に吸着保持されている各電子部品２の画像が、撮像装置２１４における電子シャッター制御部２１により露光時間が制御されて、短時間で各ＣＣＤ２０９により撮像される。このようにヘッド部２１２が移動している間に撮像を行うことによりヘッド部２１２の移動を停止することなく各電子部品２の各画像の撮像を行うことができる。
【０１１２】
各ＣＣＤ２０９の撮像が完了後、照明部２０３を消灯させるとともに、各ＣＣＤ２０９から撮像データ信号を出力し、カメラユニット２１０における画像出力部２４にて画像信号化処理を行って画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに出力される。このとき、各ＣＣＤ２０９から出力される撮像データ信号は重なることなく順次出力されるため、画像出力部２４においても順次画像信号化処理が行われて、画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに順次出力され、画像認識処理部１３ａにおいても画像信号を受け取って順次認識処理が行われる。
【０１１３】
ここで、各吸着ノズル１に対して、各吸着ノズル１による吸着保持された各電子部品２の回路基板１７上への装着順序を予め決めておき、その順序に対応した順番で各ＣＣＤ２０９の画像信号の出力を行えば、１番目に出力される画像信号の認識処理が終了した時点で１番目に装着される電子部品２の回路基板１７への装着動作が開始可能となる。
【０１１４】
その後、移動動作を行っていたヘッド部２１２の吸着ノズル１が電子部品装着部１８の回路基板１７上に到達し、ＸＹロボット１５によるヘッド部２１２の移動動作が停止され、制御部１３の画像認識処理部１３ａによる画像信号の認識結果に基づいて、回路基板１７上に予め設定された位置に各電子部品２が装着されるように、制御部１３により、ヘッド部２１２及び各吸着ノズル１の各動作が制御されて、各電子部品２の回路基板１７への装着が上記順序にて順次行われる。
【０１１５】
また、各吸着ノズル１により吸着保持された全ての電子部品２の画像信号の認識処理を終了させる前に、ヘッド部２１２による各電子部品２の回路基板１７への装着動作が開始されるような場合であっても、各画像信号の認識処理は上記装着順序にて行われているため、装着動作が開始可能となっている電子部品２の装着動作を、１番目に装着される電子部品２より順次実施しながら、並行して画像信号の認識処理がまだ終わっていない電子部品２の画像信号の認識処理を順次行い、電子部品２の回路基板１７への装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。
【０１１６】
これにより、全ての電子部品の吸着保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して、各電子部品の装着動作を行うことができるような電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させる装着方法及び装着装置が実現可能となる。
【０１１７】
上記第３の実施形態によれば、ヘッド部２１２と撮像装置２１４とが一体ではなく、それぞれ独立するように構成され、撮像装置２１４が、その撮像面をヘッド部２１２における各吸着ノズル１に対向するように配置されて、電子部品装着装置１０４の機台上に固定されており、ヘッド部２１２における各吸着ノズル１が、撮像装置２１４における各レンズ２０７の光軸上を通過する瞬間に、撮像装置２１４において、照明部２０３を点灯させ各電子部品２に直接的に光を照射させると同時的に、電子シャッター制御部２１により露光時間が制御されて各電子部品２の画像を同時的に各ＣＣＤ２０９により撮像させることにより、上記第１の実施形態による効果と同様な効果を得ることが可能となる。
【０１１８】
さらに付け加えて、照明部２０３、レンズ２０７、鏡筒２０８、ＣＣＤ２０９、カメラユニット２１０、及び照明制御部２１１により構成される撮像装置２１４をヘッド部２１２と別に構成することで、ヘッド部２１２の重量を軽量化することができるので、ヘッド部２１２を駆動する駆動系の出力を変更することなく、ヘッド部２１２の移動速度を高速化することができ、短時間で電子部品の装着を行うことができる電子部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１１９】
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。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様によれば、撮像装置において、撮像素子に撮像された画像を認識処理部に出力可能な出力部と、複数の撮像素子のうちの１つの撮像素子を選択して、選択された上記１つの撮像素子において撮像された画像を上記出力部により出力可能な状態とさせる選択部とを備えることにより、上記各撮像素子での上記画像の撮像後、予め決められた順序、例えば、部品の回路形成体へ装着順序にて、上記選択部より順次上記各撮像素子を選択して、上記出力部により上記選択された撮像素子から上記順序にて上記画像を上記認識処理部へ順次出力し、上記認識処理部において、１番目に入力された画像の認識処理が終了した時点で、１番目に装着される部品の回路形成体への装着動作を開始可能とすることができる。これにより、全ての部品の保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して上記部品の装着動作を可能とさせることができ、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２１】
また、上記出力部から出力される上記画像は重なることなく順次出力されるため、上記画像を受け取って認識処理を行う上記認識処理部は、上記出力部とのインターフェースや画像の処理系を１系統だけ備えていればよいことになり、上記認識処理部の構成を簡素化することができ、部品装着装置のコストを低く抑えることが可能となる。
【０１２２】
さらに、上記夫々の撮像素子に対応させたメモリ部が上記撮像装置にさらに備えられることにより、上記夫々の撮像素子への画像の撮像後、すぐに、上記夫々の撮像素子に対応する上記メモリ部に上記画像を入力させて記憶させることができる。これにより、上記各撮像素子においては画像の撮像後、発生した電荷を保持しておくことなく、すぐに上記メモリ部へ出力することができる。従って、さらに上記各撮像素子に上記電荷を保持させておいた場合における画像の劣化を防止することができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２３】
本発明の上記第２態様によれば、上記撮像装置が上記部品装着ヘッドに取り付けられていることにより、上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記撮像装置による上記全ての部品の画像の撮像を行うことができ、さらに撮像に要する時間を短縮化することができる部品装着装置を提供することが可能となる。
本発明の上記第３態様によれば、上記複数の撮像素子による上記全ての部品の画像の撮像が同時に行われることにより、上記第１態様又は第２態様による効果に加えて、さらに、撮像に要する時間を短縮させることができ、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２４】
本発明の上記第４態様によれば、部品保持部材により保持された全ての上記部品の画像の認識処理を終了させる前に、部品装着ヘッドによる上記部品の上記回路形成体への装着動作が開始されるような場合であっても、上記各画像の認識処理を上記複数の部品の上記回路形成体への上記装着順序にて行うことにより、装着動作が開始可能となっている上記部品の装着動作を、１番目に装着される上記部品より順次実施しながら、並行して画像の認識処理がまだ終わっていない上記部品の画像の認識処理を順次行い、上記部品の上記回路形成体への装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。これにより、全ての部品の保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して上記部品の装着動作を可能とさせて、装着可能となった部品の装着動作を実施していくことができるため、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２６】
本発明の上記第５態様によれば、上記撮像装置が上記部品装着装置の機台に取り付けられていることにより、上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記部品装着ヘッドが上記撮像装置により上記部品の画像が撮像可能な位置を経由して、上記位置を通過するときに、上記撮像装置による上記全ての部品の画像の撮像を行うことができ、撮像に要する時間を短縮させることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２７】
また、上記撮像装置を上記部品装着ヘッドと別に構成することで、上記部品装着ヘッドの軽量化及び小型化を図ることができ、上記部品装着ヘッドの移動速度の高速化を図ることができ、さらに、部品の装着に要する時間の短縮化を可能とすることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２９】
本発明の上記第６態様又は第７態様によれば、撮像素子に撮像された画像の中から、予め決められた順序、例えば、部品の回路形成体へ装着順序にて、順次上記画像を選択して、上記順序にて上記画像の認識処理を行わせ、１番目に選択された画像の認識処理が終了した時点で、１番目に装着される部品の回路形成体への装着動作を開始可能とすることができる。これにより、全ての部品の保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して上記部品の装着動作を可能とさせることができ、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる部品装着方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる電子部品装着装置の模式平面図である。
【図２】 上記第１実施形態におけるヘッドユニットの斜視図である。
【図３】 上記第１実施形態におけるヘッドユニットの構成を模式的に示す模式構成図である。
【図４】 上記第１実施形態のヘッドユニットにおける吸着ノズル、ＣＣＤ及びレンズの平面的な配置関係を示す模式説明図である。
【図５】 上記第１実施形態の撮像装置におけるカメラユニットの内部構造を示す斜視図である。
【図６】 図５のカメラユニットのＡ−Ａにおける部分断面図である。
【図７】 上記第１実施形態の電子部品装着装置における撮像及び画像出力処理等の制御動作を示すブロック図である。
【図８】 上記第１実施形態の撮像装置におけるＣＣＤの構造を模式的に示す模式説明図である。
【図９】 図８におけるＣＣＤの画像撮像から転送までの動作順序を示すフローチャートである。
【図１０】 上記第１実施形態のヘッドユニットにおける各動作順序を示す動作タイミングチャートである。
【図１１】 上記第１実施形態のヘッドユニットにおける移動ミラーの動作を示す図である。
【図１２】 本発明の第２実施形態にかかる電子部品装着装置における撮像及び画像出力処理等の制御動作を示すブロック図である。
【図１３】 本発明の第３実施形態にかかる電子部品装着装置の模式平面図である。
【図１４】 上記第３実施形態のヘッドユニット及び撮像装置の斜視図である。
【図１５】 上記第３実施形態のヘッドユニット及び撮像装置の構成を模式的に示す模式構成図である。
【図１６】 従来の電子部品装着装置の斜視図である。
【図１７】 従来の電子部品装着装置における撮像及び画像出力処理等の制御動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…吸着ノズル、２…電子部品、３…照明部、４…移動ミラー、５…固定ミラー、６…ミラー駆動ユニット、７…レンズ、８…鏡筒、９…ＣＣＤ、９ａ…周部、９ｂ…垂直転送路、９ｃ…水平転送路、９ｄ…フォトダイオード、１０…カメラユニット、１１…照明制御部、１２…ヘッド部、１３…制御部、１３ａ…画像認識処理部、１４…撮像装置、１５…ＸＹロボット、１５ａ…Ｙ軸ロボット、１５ｂ…Ｘ軸ロボット、１６…パーツカセット、１６ａ…部品供給位置、１７…回路基板、１８…電子部品装着部、２０…タイミングジェネレータ、２１…電子シャッター制御部、２２…セレクタ、２３…出力順記憶部、２４…画像出力部、２５…アナログ／デジタル変換部、２６…メモリ部、３１…カメラベース、３１ａ…固定部、３１ｂ…ＣＣＤ取付部、３２…孔部、３２ａ…支持部、３３…位置決めピン、３４…コントロール基板、３５…ＣＣＤ基板、３５ａ…孔部、３６…ケーブル、３７…コネクタ、４０…垂直転送ドライバ、４１…電圧信号変換部、１０１…ヘッドユニット、１０２…電子部品装着装置、１０３…ヘッドユニット、１０４…電子部品装着装置、１１４…撮像装置、１３４…コントロール基板、２０３…照明部、２０７…レンズ、２０８…鏡筒、２０９…ＣＣＤ、２１０…カメラユニット、２１１…照明制御部、２１２…ヘッド部、２１４…撮像装置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品の画像を撮像して撮像された画像を認識し、上記認識の結果に基づいて上記部品を回路形成体に装着する部品装着装置及び部品装着方法に関するものであり、特に複数の上記部品の撮像に要する時間を短縮化させて、上記複数の部品を回路形成体に装着する際の装着に要する時間を短縮化させる部品装着装置及び部品装着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品の装着工程は、生産性向上のために作業工程の信頼性向上と作業タクトの短縮化が大きく要求されている。
【０００３】
従来、部品の一例であるチップ部品やＩＣチップ等の電子部品を回路形成体の一例である回路基板へ装着する電子部品装着装置では、ヘッド部における吸着ノズルにより吸着保持された電子部品の吸着保持状態を、撮像装置の一例である撮像カメラを用いて撮像された画像により認識し、予め設定された吸着保持状態と照合することにより、回路基板上の予め設定された装着位置に電子部品を装着できるようにヘッド部及び吸着ノズルの動作制御を行い、回路基板上への電子部品の装着を行っていた。
【０００４】
このような電子部品装着装置３００における回路基板上への電子部品の装着方法を、図１６に基づいて説明する。
【０００５】
図１６において、３０２はチップ部品やＩＣチップ等の電子部品、３０１は電子部品３０２の吸着保持を行う吸着ノズルであり、この吸着ノズル３０１は上下方向に移動可能となっている。さらに、この吸着ノズル３０１はヘッド部３０８に取り付けられており、ＸＹテーブル３０５により図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向にヘッド部３０８が移動可能となっている。
【０００６】
電子部品装着装置３００において、複数の電子部品３０２が電子部品供給部３０３に収納されて供給されており、吸着ノズル３０１で電子部品３０２を吸着保持することにより電子部品３０２を電子部品供給部３０３より取り出す。その後、ＸＹテーブル３０５によりヘッド部３０８を移動させることにより、所定位置にある撮像カメラ３０４の上方に吸着ノズル３０１を電子部品３０２が吸着保持された状態で移動させ、電子部品３０２が撮像カメラ３０４の上方を通過する際に、電子部品３０２の吸着ノズル３０１による吸着保持状態を撮像カメラ３０４により撮像し、上記撮像された画像が制御部３０６に出力され、制御部３０６において上記画像をもとに、電子部品３０２の吸着ノズル３０１に対する相対位置認識が行われる。それとともに、撮像カメラ３０４の上方を通過後による撮像後、ヘッド部３０８は、吸着ノズル３０１により電子部品３０２を吸着保持した状態で、電子部品装着部３０９に固定されている回路基板３０７上に移動される。その後、制御部３０４における電子部品３０２の吸着ノズル３０１に対する相対位置認識結果に基づく相対位置補正を加えて、回路基板３０７に電子部品３０２が装着されることとなる。
【０００７】
ここで、電子部品装着装置３００における画像の撮像及び画像出力処理等の制御動作を示すブロック図を図１７に示す。図１７に示すように、撮像カメラ３０４は、電子部品３０２の画像を撮像する撮像素子の一例であるＣＣＤ３１１と、ＣＣＤ３１１の露光時間を制御可能な電子シャッター制御部３１６と、ＣＣＤ３１１で撮像された画像を画像信号に変換して制御部３０６に出力する画像信号出力部３１４とを備えている。
【０００８】
また、撮像カメラ３０４は、制御部３０６から入力される垂直同期信号又は水平同期信号に基づいて、ＣＣＤ３１１において撮像された画像を構成する電荷を転送するためのパルスを生成可能なタイミングジェネレータ３１５を備えている。さらに、タイミングジェネレータ３１５にて生成され出力された垂直パルスが入力され、上記垂直パルスを変換して、ＣＣＤ３１１の電荷転送のための駆動電圧パルスを生成し、駆動電圧パルスをＣＣＤ３１１に出力する垂直転送ドライバ３１３（図１７においては、ＶＤＲＶと記載）と、ＣＣＤ３１１から出力された画像を構成する電荷を適切な電圧に変換する電圧信号変換部３１２とが、撮像カメラ３０４には備えられている。
【０００９】
また、制御部３０６は、画像信号出力部３１４より入力された画像信号の認識処理を行うことにより、撮像された画像の認識処理を行う認識処理部３１７を備えている。
【００１０】
以上のような構成において、電子部品３０２の画像の撮像を行う場合は、制御部３０６から電子シャッター制御部３１６に露光信号が入力されて、ＣＣＤ３１１における露光時間が制御されて画像の撮像が行われる。その後、制御部３０６から垂直及び水平同期信号が入力されて、タイミングジェネレータ３１５及び垂直転送ドライバ３１３によりＣＣＤ３１１の電荷が電圧信号変換部３１２に転送される。電圧信号変換部３１２にて電荷が電圧に変換され、画像信号出力部３１４において上記電圧が画像信号に変換されて、制御部３０６における認識処理部３１７に出力される。その後、認識処理部３１７にて画像の認識処理が行われる。
【００１１】
さらに、ヘッド部の部品供給部から部品装着部までの移動に要する時間の短縮化を図る電子部品装着装置としては、複数の吸着ノズルをヘッド部に備えさせるとともに、この吸着ノズルと同数の撮像カメラを電子部品装着装置に備えさせて、上記吸着ノズルの配列間隔と上記撮像カメラの配列間隔を同じとさせたものがある。
【００１２】
このような電子部品装着装置においては、複数の上記吸着ノズルに吸着保持された電子部品の画像の撮像を、複数の上記撮像カメラにより同時的に行うことができるため、撮像に要する時間を短縮化させることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撮像に要する時間の短縮化が図られ、ヘッド部の電子部品供給部から電子部品装着部までの移動に要する時間の短縮化が図られたとしても、ヘッド部が電子部品装着部の到達するまでに、上記撮像された画像の認識処理が完了していなければ、上記到達後すぐに、電子部品の回路基板への装着作業を開始することができず、電子部品装着装置における電子部品の装着効率の向上化を図ることができないという問題点がある。
【００１４】
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、撮像に要する時間の短縮化を図ることにより、装着ヘッドの部品供給部から部品装着部までの移動に要する時間の短縮化を図るとともに、撮像された画像の認識処理が全ての部品について完了しなくても、装着ヘッドの回路形成体の上方への到達後、上記画像の認識処理と並行して、部品の回路形成体への装着作業を行うことにより、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させ、生産性を向上させることができる部品装着装置及び部品装着方法を提供することにある。
【００１５】
【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。
【００１６】
本発明の第１態様によれば、部品供給部より供給される複数の部品の画像を撮像して、上記画像の認識処理を行い、上記認識処理の結果に基づいて上記複数の部品を回路形成体に装着する部品装着装置において、
上記部品を個別に保持可能かつ上記部品を上記回路形成体に装着可能な複数の部品保持部材を備える部品装着ヘッドと、
複数の上記部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子と、上記複数の撮像素子と個別に対応しかつ撮像された画像を記憶可能な複数のメモリ部と、上記複数のメモリ部に記憶された画像を出力可能な出力部と、上記複数のメモリ部のうちの１つの上記メモリ部を選択して、選択された上記１つのメモリ部において記憶された画像を上記出力部により出力可能な状態とさせる選択部とを備える撮像装置と、
上記出力部より出力された上記画像を認識処理可能な認識処理部を備え、かつ上記部品装着ヘッドの上記部品供給部から上記回路形成体への移動過程において、上記撮像装置を制御して、上記撮像装置により、上記複数の撮像素子に上記全ての部品の画像を撮像させて、上記夫々の撮像素子に撮像された上記画像を夫々の上記メモリ部に記憶させて、上記選択部により、上記夫々のメモリ部を順次選択させながら、上記出力部により、上記選択された上記メモリ部において記憶された画像を上記認識処理部に順次出力させて、上記認識処理部を制御して、上記画像の認識処理を行い、上記画像の認識処理が終了した上記部品を順次上記回路形成体へ装着可能とさせる制御部とを備えることを特徴とする部品装着装置を提供する。
【００１７】
本発明の第２態様によれば、部品供給部より供給される複数の部品の画像を撮像して、上記画像の認識処理を行い、上記認識処理の結果に基づいて上記複数の部品を回路形成体に装着する部品装着装置において、
上記部品を個別に保持可能かつ上記部品を上記回路形成体に装着可能な複数の部品保持部材を備える部品装着ヘッドと、
複数の上記部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を個別に撮像する複数の撮像素子と、上記複数の撮像素子に撮像された画像を出力可能な出力部と、上記複数の撮像素子のうちの１つの上記撮像素子を順次選択して、選択された上記１つの撮像素子において撮像された画像を上記出力部により出力させる選択部とを備え、上記部品装着ヘッドに取り付けられた撮像装置と、
上記出力部より出力された上記画像を認識処理する認識処理部を備え、
上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記撮像装置により上記全ての部品の画像の撮像を行い、上記認識処理部にて上記画像の認識処理が終了した上記部品を順次上記回路形成体へ装着させることを特徴とする部品装着装置を提供する。
【００１８】
本発明の第３態様によれば、上記複数の撮像素子による上記全ての部品の画像の撮像は同時に行われる第１態様又は第２態様に記載の部品装着装置を提供する。
【００１９】
本発明の第４態様によれば、上記選択部による上記選択は、上記複数の部品の上記回路形成体への装着順に行われる第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の部品装着装置を提供する。
【００２１】
本発明の第５態様によれば、上記撮像装置は上記部品装着装置の機台に取り付けられており、上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記撮像装置により上記部品の画像が撮像可能な位置を経由させ、上記位置を通過するときに、上記撮像装置により、上記全ての部品の画像を撮像させる第１態様に記載の部品装着装置を提供する。
【００２３】
本発明の第６態様によれば、部品を供給する部品供給部と、上記部品が装着される回路形成体を固定する部品装着部と、上記部品供給部から供給される上記部品を個別に保持しかつ上記部品装着部における上記回路形成体に上記部品を装着する複数の部品保持部材を有する部品装着ヘッドと、複数の上記部品保持部材に保持された上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子とを備えた部品装着装置において、
上記部品供給部から上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を保持し、
上記部品供給部から上記部品装着部へ向けて、上記部品装着ヘッドの移動を開始し、
上記複数の撮像素子により保持された全ての上記部品の画像を撮像して、上記夫々の撮像素子に撮像された上記画像を、上記夫々の撮像素子と個別に対応する夫々のメモリ部に記憶させ、
上記夫々のメモリ部のうちの１つのメモリ部を順次選択して、選択された上記メモリ部に記憶された画像の認識処理を、選択された順に開始し、
上記部品装着ヘッドが上記部品装着部に到着した後、上記認識処理が終了した部品を上記部品保持部材により上記回路形成体に装着することを特徴とする部品装着方法を提供する。
【００２４】
本発明の第７態様によれば、部品を供給する部品供給部と、上記部品が装着される回路形成体を固定する部品装着部と、上記部品供給部から供給される上記部品を個別に保持しかつ上記部品装着部における上記回路形成体に上記部品を装着する複数の部品保持部材を有する部品装着ヘッドと、複数の上記部品保持部材に保持された上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子とを備えた部品装着装置において、
上記部品供給部から上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を保持し、
上記部品供給部から上記部品装着部へ向けて、上記部品装着ヘッドとともに上記複数の撮像素子の移動を開始し、
上記部品装着部へ向けての移動の過程において、上記複数の部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を上記複数の撮像素子により撮像し、
上記複数の撮像素子により撮像された夫々の画像の中から所望の画像を選択して、選択した順に上記画像の認識処理を開始し、
上記部品装着ヘッドが上記部品装着部に到着した後、上記認識処理が終了した部品を上記部品保持部材により上記回路形成体に装着することを特徴とする部品装着方法を提供する。
【００２７】
【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。
【００２８】
本発明の第１の実施形態にかかる部品装着装置の一例として、電子部品装着装置１０２の模式平面図を図１に示す。また、図１における電子部品装着装置１０２においては、部品の一例であるチップ部品やＩＣチップ等の電子部品２を取り扱う部品装着ヘッドの一例であるヘッド部１２と、電子部品２の撮像を行う撮像装置１４とにより構成されたヘッドユニット１０１が備えられており、ヘッドユニット１０１の斜視図を図２に、ヘッドユニット１０１の構成を模式的に示す模式構成図を図３に示す。
【００２９】
図１に示すように、ヘッドユニット１０１を移動させる移動装置の一例であるＸＹロボット１５は、電子部品装着装置１０２における図示Ｘ軸方向における機台上の両端部夫々に、角柱状の剛体で門型に形成されたＹ軸ロボット１５ａ、及び各Ｙ軸ロボット１５ａに梁状の両端を支持されて、各Ｙ軸ロボット１５ａにより図示Ｙ軸方向に進退移動可能なＸ軸ロボット１５ｂを備えており、ヘッドユニット１０１は、Ｘ軸ロボット１５ｂ上を図示Ｘ軸方向に進退移動可能にＸ軸ロボット１５ｂに取り付けられている。
【００３０】
また、複数の電子部品２が部品供給部の一例である複数のパーツカセット１６に収納されて供給可能に配置されており、各パーツカセット１６における部品供給位置１６ａにおいて電子部品２が供給可能となっている。また、パーツカセット１６において部品供給位置１６ａは、図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｐでもって一列に配列されている。また、電子部品２が装着される回路形成体の一例である回路基板１７が部品装着部の一例である電子部品装着部１８に固定されている。ここで、回路形成体とは、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意味する。また、電子部品装着装置１０２において、ＸＹロボット１５の移動動作、及びヘッドユニット１０１の各動作は、制御部１３にて制御される。なお、図１において、図示Ｘ軸方向とＹ軸方向は、回路基板１７の電子部品２の装着表面沿いにおいて、互いに直交している。
【００３１】
図２及び図３に示すように、ヘッド部１２は、部品保持部材の一例である吸着ノズル１を１０本備えており、剛体で形成されているヘッド部１２のフレームに各吸着ノズル１が隣接して一列に配列されて固定されており、各吸着ノズル１の先端部に電子部品２が、吸着保持される。また、各吸着ノズル１は上下動が可能であり、電子部品２を吸着保持する際及び電子部品２を回路基板１７上へ装着する際には下方向に移動し、ヘッド部１２の移動時には、上方向に移動して退避位置に位置されて回路基板１７に装着された電子部品２や電子部品装着装置１０２を構成する他の各部材と干渉しないようになっている。
【００３２】
次に、撮像装置１４は、電子部品２の画像を撮像する撮像素子の一例であるＣＣＤ９と、電子部品２の画像をＣＣＤ９に結像させるレンズ７とが、それぞれ吸着ノズル１と同数の１０個隣接して一列に配列され備えられており、これらの各レンズ７及び各ＣＣＤ９は各吸着ノズル１と一対一に対応されている。また、各レンズ７は角筒状の鏡筒８の内側下部にて保持されており、各ＣＣＤ９は、鏡筒８の上部及び１つの側面を覆うように設けられて固定されているカメラユニット１０内における鏡筒８の上部との接続部分に各ＣＣＤ９が設置されている。なお、鏡筒８はヘッド部１２のフレームに固定されている。
【００３３】
カメラユニット１０は、各ＣＣＤ９から出力される撮像データを含んだ信号である撮像データ信号の画像信号化処理、及び各ＣＣＤ９に対して撮像タイミング信号及び撮像データ信号を出力させるための駆動信号の出力を行い、さらに、各ＣＣＤ９における撮像時間を制御可能な電子シャッター機能を備えている。
【００３４】
また、鏡筒８の下部外周における各レンズ７の配列方向に沿った両側面に、複数の照明部３が下方向に光を照射可能なように下向きに取り付けられており、これら各照明部３の照度及び点灯／消灯を個別に制御する照明制御部１１が、カメラユニット１０の上部に固定されている。
【００３５】
また、鏡筒８の下方には固定型の固定ミラー５が反射面を上面として、吸着ノズル１側の端部を下方へ傾斜されて鏡筒８に下部に固定されている。さらに、吸着ノズル１の下方には移動型の移動ミラー４が反射面を上面として、固定ミラー５側の端部を下方へ傾斜させて移動ミラー４を移動させるミラー駆動ユニット６に取り付けられている。このミラー駆動ユニット６は、ヘッド部１２のフレームに固定されており、移動ミラー４を反射面に沿って移動させることが可能となっている。
【００３６】
ここで、ヘッドユニット１０１の構成各部の配置関係を照明部３より照射される光の経路に沿って説明すると、撮像装置１４において、１つのＣＣＤ９とこれと対応するレンズ７の各中心は、同軸上に配置されており、上記同軸が光軸となり、この光軸に沿って平行に各照明部３より下方に照射された光が、固定ミラー５にて横方向に反射され、反射された光が移動ミラー４にて上方に反射され、上記ＣＣＤ９と上記レンズ７に対応する吸着ノズル１に吸着保持されている電子部品２に下方より照射する。これにより、上記電子部品２の画像が、移動ミラー４にて横方向に反射され、反射された光が固定ミラー５にて上方に上記光軸に沿って平行に反射され、上記レンズ７により上記ＣＣＤ９に結像されて、上記ＣＣＤ９にて撮像される。
【００３７】
また、上記各部により構成されるヘッド部１２及び撮像装置１４は、ヘッドユニット１０１として移動可能となっている。また、ヘッドユニット１０１全体の動作の制御は制御部１３により行われ、制御部１３においてカメラユニット１０より出力された画像信号の認識処理、及び照明部３の点灯／消灯命令の照明制御部１１への出力等が行われる。
【００３８】
ここで、ヘッドユニット１０１において備えられている１０個のＣＣＤ９と１０本の吸着ノズル１の配置関係を説明する。図４は、上記配置関係を平面的に示すヘッドユニット１０１の模式説明図である。図４に示すように、ヘッドユニット１０１においてヘッド部１２は、１０本の吸着ノズル１を図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｑでもって一列となるように備えている。また、撮像装置１４は、１０個のＣＣＤ９を図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｑでもって一列となるように備えている。また、レンズ７は、夫々のＣＣＤ９と一対一に個別に対応されて、ＣＣＤ９の配列と同様に配列されている。これにより、夫々の吸着ノズル１により吸着保持された電子部品２の画像を、対応するレンズ７にて結像して、対応するＣＣＤ９にて同時に撮像することが可能となっている。
【００３９】
さらに、この配列間隔Ｑは、電子部品装着装置１０２におけるパーツカセット１６の部品供給位置１６ａの配列間隔Ｐの整数倍の配列間隔の一例として、配列間隔Ｐと同じ配列間隔となっている。これにより、電子部品装着装置１０２において、ヘッドユニット１０１を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、１本の吸着ノズル１をパーツカセット１６における１つの部品供給位置１６ａの上方へと位置させることにより、その他の吸着ノズル１も夫々部品供給位置１６ａの上方へと位置させることができ、ヘッドユニット１０１によるパーツカセット１６よりの複数の電子部品２の同時的な吸着取出しを行うことができる。
【００４０】
次に、ＣＣＤ９が備えられており、かつＣＣＤ９に対して画像の出力処理等を行うカメラユニット１０の内部構造を示す斜視図を図５に、図５のカメラユニット１０のＡ−Ａにおける部分断面図を図６に示す。
【００４１】
図５に示すように、カメラユニット１０は、カメラユニット１０本体に固定される板状体により形成された固定部３１ａと、固定部３１ａに連接して１０個のＣＣＤ９が固定される板状体により形成されたＣＣＤ取付部３１ｂとにより構成されるカメラベース３１を備えており、カメラベース３１は逆向きＬ字状の断面形状を有している。また、カメラベース３１のＣＣＤ取付部３１ｂには、ＣＣＤ取付部３１ｂを貫通して形成された１０個の四角形状の孔部３２が配列間隔Ｑでもって一列となるように形成されている。また、図６に示すように、各孔部３２は、その下部における内周全体に、孔部３２の内向きに突出した支持部３２ａが形成されている。四角形プレート状のＣＣＤ９がその撮像面を下向きとしてその撮像面における周部９ａが夫々の孔部３２における支持部３２ａに支持されて各孔部３２内に収納されている。さらに、各ＣＣＤ９は、夫々の孔部３２の周部に設置された複数の位置決めピン３３により、夫々の孔部３２に固定されて、配列間隔ＱでもってＣＣＤ９が配列されるように、各ＣＣＤ９の位置決めが行われている。
【００４２】
また、カメラベース３１の固定部３１ａの図示手前側においては、１０個のＣＣＤ９の画像出力処理等を行うコントロール基板３４が設置されており、また、カメラベース３１のＣＣＤ取付部３１ｂの下面には、コントロール基板３４からの指示に基づいて各ＣＣＤ９を個別に制御可能な複数のＣＣＤ基板３５が設置されており、２個のＣＣＤ９に対して１枚のＣＣＤ基板３５が対応されている。また、各ＣＣＤ基板３５は、ケーブル３６及びコネクタ３７によって、コントロール基板３４に接続されている。なお、図６に示すように、夫々のＣＣＤ基板３５は、カメラベース３１における夫々の孔部３２の形状に合致する四角形状の孔部３５ａが形成されているため、ＣＣＤ基板３５がＣＣＤ９の撮像面を遮ることはない。
【００４３】
次に、コントロール基板３４及び各ＣＣＤ基板３５によるＣＣＤ９の画像の撮像及び画像出力処理等の制御動作に関するブロック図を図７に示し、図７に基づいて上記制御動作の説明を行う。
【００４４】
図７に示すように、コントロール基板３４には、各ＣＣＤ９の露光時間を制御可能な電子シャッター制御部２１と、各ＣＣＤ９で撮像された画像データを含む撮像データ信号を画像信号に変換する画像信号化処理を行って制御部１３に出力する出力部の一例である画像出力部２４と、制御部１３から入力される垂直同期信号又は水平同期信号に基づいて、各ＣＣＤ９において撮像された画像を構成する電荷を転送するためのパルスを生成可能なタイミングジェネレータ２０とを夫々１つずつ備えている。
【００４５】
また、ＣＣＤ基板３５は、タイミングジェネレータ２０から出力される上記垂直パルスを変換して、ＣＣＤ９の電荷転送のための駆動電圧パルスを生成し、駆動電圧パルスをＣＣＤ９に出力する垂直転送ドライバ４０（図７においては、ＶＤＲＶと記載）と、ＣＣＤ９から出力された画像を構成する電荷を、撮像データ信号として適切な電圧により構成される電圧信号に変換する電圧信号変換部４１とを備えている。
【００４６】
また、制御部１３は、画像出力部２４より出力されて制御部１３に入力される画像信号の認識処理を行うことにより、撮像された画像の認識処理を行う認識処理部の一例である画像認識処理部１３ａを備えている。
【００４７】
また、コントロール基板３４は１０個のＣＣＤ９のうちの１つのＣＣＤ９を選択して、上記選択された１つのＣＣＤ９において撮像された画像を画像出力部２４により出力可能な状態とさせる選択部の一例であるセレクタ２２と、ＣＣＤ９における画像の出力順序を制御部１３から出力される信号を受け取って一時的に記憶し、この信号をセレクタ２２に出力する出力順記憶部２３とを備えている。
【００４８】
以上のような構成の制御部１３、コントロール基板３４、及びＣＣＤ基板３５における電子部品２の画像の撮像から認識処理までの動作の流れを説明する。
【００４９】
まず、制御部１３よりＣＣＤ９における画像の出力順序、例えば、回路基板１７への電子部品２の装着順序を出力順序として、上記出力順序が出力されて、出力順記憶部２３に画像の出力順序が入力されて記憶される。その後、画像の撮像のタイミングが来ると、制御部１３より電子シャッター制御部２１に露光信号が入力されて、電子シャッター制御部２１において夫々のＣＣＤ９における露光時間が制御されて画像の撮像が行われる。画像の撮像後、すぐに制御部１３より垂直及び水平同期信号がタイミングジェネレータ２０に入力されて、タイミングジェネレータ２０より垂直及び水平パルスが生成されてセレクタ２２に出力される。セレクタ２２に垂直パルスが入力されたことをもって、セレクタ２２は、出力順記憶部２３に記憶された出力順に基づいて１番目に選択されるＣＣＤ９を選択し、上記垂直パルスが上記選択されたＣＣＤ９に対応する垂直転送ドライバ４０を経由して駆動電圧パルスとして、さらに上記水平パルスが直接、上記選択されたＣＣＤ９に入力される。これにより、上記ＣＣＤ９にて撮像された画像を構成する電荷が電圧信号変換部４１に転送される。電圧信号変換部４１にて電荷が電圧信号に変換されて、上記電圧信号がセレクタ２２により画像出力部２４に入力されて、画像出力部２４において上記電圧信号が画像信号に変換される。その後、画像出力部２４より制御部１３における画像認識処理部１３ａに上記画像信号が出力される。画像認識処理部１３ａにおいて、入力された上記画像信号による画像の認識処理が行われる。
【００５０】
なお、上記選択されたＣＣＤ９の画像信号の画像出力部２４による出力処理が完了次第、制御部１３より、次の垂直同期信号及び水平同期信号がタイミングジェネレータ２０に入力され、タイミングジェネレータ２０において生成された垂直及び水平パルスがセレクタ２２に出力され、セレクタ２２においてこの垂直パルスが入力されると、セレクタ２２は出力順記憶部２３に記憶された出力順に基づいて２番目に選択されるＣＣＤ９を選択し、上記同様な手順が繰り返し行われて、撮像装置１４において、画像の撮像が行われた全てのＣＣＤ９の画像の画像認識処理部１３ａへの出力、及び画像認識処理部１３ａにおける画像の認識処理が行われる。なお、画像認識処理部１３ａは、画像出力部２４よりの画像信号の受信動作と、画像信号に基づく画像の認識処理動作とを並行して行うことが可能となっている。従って、画像認識処理部１３ａにおいては、画像の認識処理の進行状態とは関係なく、順次画像信号の受信動作を行うことができるため、画像の認識処理が完了次第、既に受信されている画像信号の認識処理をすぐに開始することができ、認識処理を効率的に行うことができる。また、制御部１３よりタイミングジェネレータ２０に出力される垂直及び水平同期信号は、撮像が行われた全てのＣＣＤ９における画像信号が画像認識処理部１３ａの入力されたことが確認されるまで行われる。
【００５１】
次に、各ＣＣＤ９の構造、及び画像撮像及び画像転送時における動作詳細について説明する。図８は、各ＣＣＤ９の構造を模式的に示す模式説明図であり、図９は、各ＣＣＤ９における画像撮像から転送までの動作順序を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、各ＣＣＤ９の構造について説明すると、図８に示すように、ＣＣＤ９においては、露光されることにより電荷を発生するフォトダイオード９ｄが、縦方向及び横方向に複数の列を形成するように多数配列されている。また、縦方向のフォトダイオード９ｄの各列には、この縦方向に沿って垂直転送路９ｂが設けられており、縦方向の同じ列に属する各フォトダイオード９ｄは同じ垂直転送路９ｂに電気的に接続された状態となっている。また、ＣＣＤ９における図示下方向の端部には横方向に水平転送路９ｃが設けられており、複数の垂直転送路９ｂにおける夫々の下端が水平転送路９ｃに接続されている。また、水平転送路９ｃは、ＣＣＤ基板３５における電圧信号変換部４１に電気的に接続されている。さらに、垂直転送路９ｂは、タイミングジェネレータ２０より出力されて垂直転送ドライバ４０を経由して入力される垂直転送パルスを受けることにより、電荷を水平転送路９ｃに転送可能となっており、また、水平転送路９ｃは、タイミングジェネレータ２０より出力された水平転送パルスを受けることにより、垂直転送路９ｂより転送されてきた電荷を図示左方向に転送して、電圧信号変換部４１に転送可能となっている。
【００５３】
次に、このような構造の各ＣＣＤ９における画像撮像から転送までの動作順序を、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、図９に示すように、ステップＳ１において、ＣＣＤ９における多数のフォトダイオード９ｄを一度に露光させて、ステップＳ２において、必要な露光時間が経過するまで露光時間が制御されて、ＣＣＤ９による画像の撮像を行う。
【００５４】
その後、ステップＳ３において、夫々のフォトダイオード９ｄにて上記露光により発生した電荷が夫々電気的に接合されている垂直転送路９ｂに転送される。その後、ステップＳ４及びステップＳ６において、タイミングジェネレータ２０が起動されて、垂直パルス及び水平パルスが入力されるまで待機状態とされて、垂直パルス及び水平パルスが入力されると、ステップＳ５において、垂直転送路９ｂ及び水平転送路９ｃにおける電荷の転送動作が行われて、電荷が電圧信号変換部４１に出力される。
【００５５】
以上のような撮像装置１４におけるこれらの機能により、撮像装置１４は、各レンズ７によりＣＣＤ９に結像された画像を各ＣＣＤ９により同時的に撮像させ、その撮像された各ＣＣＤ９から各撮像データ信号を順次出力させ、カメラユニット１０にて順次各撮像データ信号の画像信号化処理を行い、各画像信号を制御部１３へ順次出力していくことにより、同時的撮像かつ順次画像出力という機能を実現可能と構成されている。
【００５６】
次に、移動ミラー４のミラー駆動ユニット６による駆動動作について図１１に基づき説明する。図１１に示すように、移動ミラー４はミラー駆動ユニット６のモータ若しくは空圧シリンダ等によって移動ミラー４の反射面に平行な方向に駆動されることにより、吸着ノズル１が電子部品２を吸着保持する際及び電子部品２を回路基板上へ装着する際には、吸着ノズル１の上下動を妨げない退避位置、すなわち図１１における上昇位置に移動し、電子部品２の画像を撮像するときには、電子部品２の画像を反射可能な反射位置、すなわち図１１における下降位置に移動することが可能となっている。
【００５７】
以上のように構成された電子部品装着装置１０２におけるヘッドユニット１０１の各動作についての動作タイミングチャートを図１０に示す。
【００５８】
図１０に示すように、各吸着ノズル１が各電子部品２を吸着保持する電子部品吸着動作を行っているときには、移動ミラー４はミラー駆動ユニット６により図１１に示す上昇位置にあり、吸着ノズル１の吸着動作を妨げない。吸着ノズル１が電子部品２を吸着保持した後、ヘッドユニット１０１のヘッド部１２は移動動作を開始する。ヘッド部１２が移動動作を開始後、移動ミラー４はミラー駆動ユニット６により図１１に示す下降位置に移動する。
【００５９】
移動ミラー４が下降位置に移動後、照明部３が点灯され、固定ミラー５及び移動ミラー４を介しての照明部３の間接的な光の照射により、各吸着ノズル１に吸着保持された各電子部品２の画像が移動ミラー４及び固定ミラー５を介して、撮像部１４において各レンズ７により結像され、各ＣＣＤ９に同時的に撮像される。このとき、制御部１３より電子シャッター制御部２１に入力される露光信号に基づいて、電子シャッター制御部２１により、各ＣＣＤ９の露光時間が制御される。
【００６０】
各ＣＣＤ９の撮像が完了後、照明部３を消灯させ、移動ミラー４を上昇位置に移動させる。それとともに、制御部１３にて発生される垂直及び水平同期信号により、タイミングジェネレータ２０にて起動された垂直及び水平パルスが各ＣＣＤ９に入力されることにより、各ＣＣＤ９から電圧信号変換部４１を経由して撮像データ信号が画像出力部２４に出力され、画像出力部２４において撮像データ信号の画像信号化処理を行い、画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに出力される。このとき、出力順記憶部２３に記憶されている出力順データに基づいてセレクタ２２によりＣＣＤ９が順次選択されて、各ＣＣＤ９から出力される撮像データ信号が重なることなく順次出力されるため、画像出力部２４においても順次画像信号化処理が行われて、画像信号として制御部１３に順次出力される。このため、画像信号を受け取って認識処理を行う画像認識処理部１３ａは、各画像信号用のインターフェースや処理系を１系統だけ備えていればよいことになり、画像認識処理部１３ａの構成を簡素化することができ、電子部品装着装置のコストを低く押さえることができる。
【００６１】
また、ここで、各吸着ノズル１に対して、各吸着ノズル１による吸着保持された各電子部品２の回路基板１７上への装着順序を予め決めておき、その順序に対応した順番で各ＣＣＤ９の画像信号の出力を行えば、１番目に出力される画像信号の認識処理が終了した時点で１番目に装着される電子部品２の装着動作が開始可能となる。この装着順序を予め制御部１３において入力しておく等設定しておくことにより、コントロール基板３４における出力順記憶部２３において、制御部１３よりこの装着順序データが画像の出力順データとして受信されて記憶され、各ＣＣＤ９に撮像された画像の出力の際に、出力順記憶部２３に記憶されている出力順データに基づいてセレクタ２２によりＣＣＤ９が順次選択されて、装着順序に基づいた画像の出力を行うことができる。
【００６２】
その後、移動動作を行っていたヘッド部１２の吸着ノズル１が回路基板１７の上方に到達し、ヘッド部１２の移動動作が停止され、制御部１３による画像信号の認識結果に基づいて、制御部１３により、ヘッド部１２及び各吸着ノズル１の各動作が制御されて、各電子部品２の回路基板１７上への装着が上記順序にて順次行われる。
【００６３】
また、各吸着ノズル１により吸着保持された全ての電子部品２の画像信号の認識処理を終了させる前に、ヘッド部１２による各電子部品２の装着動作が開始されるような場合であっても、各画像信号の認識処理は上記装着順序にて行われているため、装着動作が開始可能となっている電子部品２の装着動作を、１番目に装着される電子部品２より順次実施しながら、並行して画像信号の認識処理がまだ終わっていない電子部品２の画像信号の認識処理を順次行い、電子部品２の装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。
【００６４】
ここで、具体例として図１０において説明すると、各電子部品２が回路基板１７へ装着される順序により１番目に装着される電子部品２を電子部品（Ｎｏ．１）、以降順に２番目に装着される電子部品（Ｎｏ．２）・・・ｎ番目に装着される電子部品（Ｎｏ．ｎ）とすると、各電子部品２の画像の撮像後、電子部品（Ｎｏ．１）の画像信号からの順次認識処理の実施中に、ヘッドユニット１０１は移動動作が完了して各電子部品２の装着動作に移ろうとするが、電子部品（Ｎｏ．１）から（Ｎｏ．３）までは既に装着動作可能となっているため、電子部品（Ｎｏ．１）より順次装着動作が行われ、その間に並行して４番目以降の電子部品（Ｎｏ．ｎ）の画像信号の認識処理が行われることになる。
【００６５】
これにより、全ての電子部品の吸着保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して、各電子部品の装着動作を行うことができるような電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させる装着方法が実現可能となる。
【００６６】
なお、この各ＣＣＤ９の画像信号の出力の順序は、ヘッド部１２の移動毎に同じであっても良いし、移動毎に制御部１３によって最適な順序に代える場合であっても良い。
【００６７】
また、電子部品２の回路基板への装着順序と各吸着ノズル１の配列順は、無関係としてもよく、制御部１３において各電子部品２が吸着保持される吸着ノズル１を任意に設定することが可能である。
【００６８】
また、撮像装置１４において、レンズ７及びＣＣＤ９が吸着ノズル１と同数ではなく、吸着ノズル１よりも少ない個数備えられているような場合においても、各電子部品２の画像を段階的に各ＣＣＤ９により撮像し、各ＣＣＤ９より各画像の撮像データ信号を順次カメラユニット１０に出力することにより、この各ＣＣＤ９への段階的な撮像に要する時間が、ヘッドユニット１０１の移動及び各電子部品２の実装に要する時間に対して時間ロスとなるような影響がない程の短い時間であれば、上記と同様に電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させる装着方法が実現可能となる。
【００６９】
また、ヘッド部１２が備える各吸着ノズル１及び撮像装置１４が備える各レンズ７は、個別に取付及び取外し可能となっている。これにより、例えば、ＱＦＰのような大きな電子部品４０を回路基板に装着するような場合には、ヘッド部１２において、各吸着ノズル１のうち、１つの吸着ノズル１を電子部品４０を吸着保持可能なＱＦＰ対応の吸着ノズルに交換するとともに、撮像装置１４において、上記交換された吸着ノズルに対応するレンズ７を、ＱＦＰの画像撮像対応のレンズ、例えば、大視野高解像度レンズのようなレンズに交換することにより、電子部品４０の回路基板への装着に対応可能となる。
【００７０】
また、例えば、このように電子部品２と電子部品４０といったように複数の種類の電子部品をヘッド部１２の各吸着ノズル１により吸着保持して回路基板上へ装着するような場合においては、撮像装置１４による電子部品２及び電子部品４０の全ての画像の撮像後に、電子部品２及び電子部品４０を回路基板上へ装着する場合に代えて、撮像装置１４による電子部品２の画像の撮像後、電子部品２を回路基板上へ装着し、その後、撮像装置１４による電子部品４０の画像を撮像して、電子部品４０を回路基板上へ装着するような場合であってもよい。なお、電子部品４０の撮像及び装着が、電子部品２よりも先に行うような場合であってもよい。
【００７１】
なお、各ＣＣＤ９による各電子部品２の画像の撮像時、又は制御部１３の画像認識処理部１３ａにおける各ＣＣＤ９にて撮像された画像の画像信号の認識処理において、撮像エラー又は認識エラーが発生した場合には、撮像エラー又は認識エラーが発生したＣＣＤ９に対応する吸着ノズル１による電子部品２の装着動作を行わないように制御部１３において制御される。
【００７２】
次に、電子部品装着装置１０２におけるパーツカセット１６よりの電子部品２の吸着取出しから電子部品装着部１８における回路基板１７への電子部品２の装着動作までのヘッドユニット１０１の動作を説明する。
【００７３】
まず、図１において、ヘッドユニット１０１の各吸着ノズル１がパーツカセット１６の部品供給位置１６ａの上方へと位置するように、ＸＹロボット１５によりヘッドユニット１０１をパーツカセット１６の上方まで移動させて停止させる。その後、各吸着ノズル１を下降させて、夫々の部品供給位置１６ａにおいて電子部品２を吸着保持させて上昇させた後、図１１に示す上昇位置にあった移動ミラー４を下降位置に移動させるとともに、ＸＹロボット１５により、ヘッドユニット１０１が電子部品装着部１８に固定されている回路基板１７の上方へ向かうように、ヘッドユニット１０１の移動を開始する。
【００７４】
次に、ヘッドユニット１０１の移動中に、移動ミラー４の下降位置への移動が完了すると、照明部３が点灯され、各吸着ノズル１により吸着保持されている各電子部品２に照明部３の光が照射され、この照射の間に、撮像装置１４において、各吸着ノズル１に吸着保持されている各電子部品２の画像が各ＣＣＤ９により撮像される。
【００７５】
各ＣＣＤ９の撮像が完了後、照明部３を消灯させ、移動ミラー４を上昇位置に移動させる。それとともに、各ＣＣＤ９から撮像データ信号を順次出力し、画像出力部２４にて画像信号化処理を行って画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに順次出力し、画像認識処理部１３ａにて画像信号を受け取って順次認識処理を行う。
【００７６】
その後、画像認識処理部１３ａによる画像信号の認識結果に基づいて、回路基板１７上に予め設定された位置に各電子部品２が装着されるように、制御部１３により、各吸着ノズル１の動作が制御されて、各電子部品２の回路基板１７への装着位置の位置補正処理が順次行われる。その後、移動動作を行っていたヘッドユニット１０１の吸着ノズル１が電子部品装着部１８の回路基板１７上に到達し、ＸＹロボット１５によるヘッドユニット１０１の移動動作が停止され、制御部１３により、ヘッドユニット１０１におけるヘッド部１２及び各吸着ノズル１の各動作が制御されて、各電子部品２の回路基板１７への装着が上記順序にて順次行われる。
【００７７】
また、各吸着ノズル１により吸着保持された全ての電子部品２の画像信号の認識処理を終了させる前に、ヘッドユニット１０１による各電子部品２の回路基板１７への装着動作が開始されるような場合であっても、各画像信号の認識処理は上記装着順序にて行われているため、装着動作が開始可能となっている電子部品２の装着動作を、１番目に装着される電子部品２より順次実施しながら、並行して画像信号の認識処理がまだ終わっていない電子部品２の画像信号の認識処理を順次行い、電子部品２の回路基板１７への装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。
【００７８】
これにより、全ての電子部品の吸着保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して、各電子部品の装着動作を行うことができるような電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させる装着方法及び装着装置が実現可能となる。
【００７９】
なお、上記認識処理の順序、つまりセレクタ２２による選択の順序は、制御部１３における画像認識処理部２４においての認識処理に要する時間の短い順、又は電子部品２の回路基板１７への装着位置の上記位置補正処理に要する時間の短い順であり、この上記順の基づいて電子部品２の回路基板１７への装着を行う場合であってもよい。
【００８０】
上記第１の実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００８１】
まず、ヘッドユニット１０１において、ヘッド部１２が備える複数の吸着ノズル１と一対一に対応した複数のＣＣＤ９を撮像装置１４が備え、各電子部品２の吸着保持から装着までの間におけるヘッドユニット１０１の移動過程において、吸着ノズル１に吸着保持された各電子部品２の吸着保持状態を同時に各ＣＣＤ９に撮像するため、撮像に要する時間を短縮化することが可能となる。
【００８２】
また、撮像装置１４における各ＣＣＤ９の画像の出力制御等を行うコントロール基板３４において、ＣＣＤ９よりの画像の出力順データを予め制御部１３より受信して記憶可能な出力順記憶部２３と、出力順記憶部２３に記憶された上記出力順データに基づいてＣＣＤ９を選択し、上記選択されたＣＣＤ９を画像出力可能な状態とさせるセレクタ２２とが備えられていることにより、各ＣＣＤ９での各電子部品２の画像の同時的な撮像後、出力順記憶部２３において予め制御部１３より受信された画像の出力順序、例えば、電子部品２の回路基板１７への装着順序に対応した順序に基づいて、セレクタ２２により順次ＣＣＤ９を選択して、垂直及び水平パルスを上記選択されたＣＣＤ９に順次入力することにより、各ＣＣＤ９のから撮像データ信号を出力させて、画像出力部２４において上記順序にて順次画像信号化処理して、画像信号として画像認識処理部１３ａへ順次出力行うことにより、画像認識処理部１３ａにおいて、１番目に出力される画像信号の認識処理が終了した時点で、１番目に装着される電子部品２の回路基板１７への装着動作を開始可能とすることができる。
【００８３】
さらに、各吸着ノズル１により吸着保持された全ての電子部品２の画像信号の認識処理を終了させる前に、ヘッドユニット１０１による各電子部品２の回路基板１７への装着動作が開始されるような場合であっても、各画像信号の認識処理は上記装着順序にて行われているため、装着動作が開始可能となっている電子部品２の装着動作を、１番目に装着される電子部品２より順次実施しながら、並行して画像信号の認識処理がまだ終わっていない電子部品２の画像信号の認識処理を順次行い、電子部品２の回路基板１７への装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。
【００８４】
これにより、全ての電子部品の吸着保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して各電子部品の装着動作を行うことができ、電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる電子部品装着装置が実現可能となる。
【００８５】
また、各ＣＣＤ９から出力される撮像データ信号は重なることなく順次出力されるため、画像出力部２４においても順次画像信号化処理が行われ、画像信号として画像認識処理部１３ａに順次出力されるため、画像信号を受け取って認識処理を行う画像認識処理部１３ａは、各画像信号用のインターフェースや処理系を１系統だけ備えていればよいことになり、画像認識処理部１３ａの構成を簡素化することができるので電子部品装着装置のコストを低く抑えることが可能となる。
【００８６】
また、パーツカセット１６における部品供給位置１６ａの配列間隔と、ヘッドユニット１０１のヘッド部１２における吸着ノズル１の配列間隔、及び撮像装置１４におけるＣＣＤ９及びレンズ７の配列間隔が同じであり、さらに、夫々の配列方向も同じであることにより、ヘッド部１２によるパーツカセット１６よりの複数の電子部品２の同時的な吸着取出しを行うことができ、また、撮像装置１４による上記吸着取出しされた上記複数の電子部品２の画像の同時的な撮像を行うことができ、電子部品装着装置における電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることが可能となる。
【００８７】
なお、本発明は上記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の実施形態にかかる電子部品装着装置が備える撮像装置１１４は、上記第１実施形態の電子部品装着装置１０２におけるコントロール基板３４と構造が異なるコントロール基板１３４を備えている点のみが異なっており、その他の部分の構造は同じである。従って、この異なる部分である撮像装置１１４におけるコントロール基板１３４の構造についてのみ、以下に説明する。
【００８８】
ＣＣＤ９における画像の撮像は、図８において説明したように、ＣＣＤ９を構成するフォトダイオード９ｄを露光させて、このフォトダイオード９ｄに電荷を発生させることにより行われる。この発生した電荷は垂直転送路９ｂに転送されて、この垂直転送路９ｂにて保持されることにより、撮像された画像の記憶を行い、ＣＣＤ９への画像の出力指示があった場合には、この垂直転送路９ｂに保持させている電荷を、水平転送路９ｃを経由して、電圧信号変換部４１へ転送することにより、画像の出力を行なっている。
【００８９】
しかし、ＣＣＤ９において備えられるフォトダイオード９ｄの数が多くなる程、つまり、ＣＣＤ９の画素数が大きくなる程、垂直転送路９ｂにて保持される電荷の量も多くなり、垂直転送路９ｂにおいて保持された電荷による発熱量も大きくなる。この発熱により新たな電荷が発生し、保持されている電荷に発生した電荷が加算されて、熱ノイズによる画像の劣化が発生するという問題点がある。この画像の劣化は、垂直転送路９ｂにおける保持時間に比例して顕著となるため、複数のＣＣＤ９のうち、後から画像の出力が行われるもの程、撮像された画像が劣化してしまうということになる。
【００９０】
このような問題点の解決を図ることができるコントロール基板１３４を含めたＣＣＤ９の画像の撮像及び画像出力処理等の制御動作に関するブロック図を図１２に示し、図１２に基づいて上記制御動作の説明を行う。
【００９１】
図１２に示すように、コントロール基板１３４には、上記第１実施形態のコントロール基板３４と同様に、電子シャッター制御部２１と、タイミングジェネレータ２０と、出力順記憶部２３と、セレクタ２２と、画像出力部２４とが備えられており、これら各部の機能は、コントロール基板３４に備えられているものと同様である。ただし、タイミングジェネレータ２０より出力される垂直及び水平パルスがセレクタ２２を介さずに、直接夫々の垂直転送転送ドライバ４０と夫々のＣＣＤ９に入力される点において異なっている。また、ＣＣＤ基板３５の構成及び機能についても、上記第１実施形態のＣＣＤ基板３５と同様である。
【００９２】
また、コントロール基板１３４においては、各ＣＣＤ基板３５における電圧信号変換部４１より出力される電圧信号により形成されたアナログデータである撮像データ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換部２５（図１２においては、Ａ／Ｄと記載）と、アナログ／デジタル変換部２５においてデジタルデータに変換された撮像データ信号を記憶可能なメモリ部２６とを追加して備えている。なお、アナログ／デジタル変換部２５及びメモリ部２６が共にコントロール基板１３４に備えられているような場合に代えて、アナログ／デジタル変換部２５及びメモリ部２６が共にＣＣＤ基板３５に備えられている場合、又はアナログ／デジタル変換部２５がＣＣＤ基板３５に、メモリ部２６がコントロール基板１３４に備えられている場合であってもよい。
【００９３】
このような構成のコントロール基板１３４及びＣＣＤ基板３５における電子部品２の画像の撮像から認識処理までの動作の流れを説明する。
【００９４】
まず、制御部１３から電子シャッター制御部２１に露光信号が入力されて、夫々のＣＣＤ９における露光時間が制御されて画像の撮像が行われる。その後、すぐに、制御部１３から垂直及び水平同期信号がタイミングジェネレータ２０に入力されて、タイミングジェネレータ２０より垂直及び水平パルスが出力されて各ＣＣＤ９に入力され、撮像により各ＣＣＤ９に発生した電荷が夫々に対応する電圧信号変換部４１に転送される。夫々の電圧信号変換部４１にて電荷が電圧信号により形成された撮像データに変換され、その後、夫々のＣＣＤ９に対応するアナログ／デジタル変換部２５にて撮像データ信号がデジタルデータに変換された後、夫々に対応するメモリ部２６に撮像データ信号が入力されて記憶される。
【００９５】
また、出力順記憶部２３においては、ＣＣＤ９における画像の出力順序を予め制御部１３より受け取って記憶しており、この出力順記憶部２３に記憶されている出力順序に基づいて、セレクタ２２により１番目に選択されるＣＣＤ９に対応するメモリ部２６が選択される。画像出力部２４において選択されたメモリ部２６より撮像データ信号が取り込まれて、撮像データ信号が画像信号に変換されて、制御部１３における画像認識処理部１３ａに画像信号が出力される。画像認識処理部１３ａにおいて入力された画像信号による画像の認識処理が行われる。
【００９６】
なお、上記選択されたメモリ部２６の画像信号の画像出力部２４による出力処理が完了次第、出力順記憶部２３に記憶されている出力順序に基づいて、セレクタ２２により２番目に選択されるＣＣＤ９に対応するメモリ部２６が選択され、上記同様な手順が繰り返し行われて、撮像装置１１４において、画像の撮像が行われた全てのＣＣＤ９の画像の画像認識処理部１３ａへの出力、及び画像認識処理部１３ａにおける画像の認識処理が行われる。
【００９７】
上記第２実施形態によれば、夫々のＣＣＤ９に対応させてアナログ／デジタル変換部２５及びメモリ部２６がコントロール基板１３４にさらに備えられたことにより、夫々のＣＣＤ９への画像の撮像後、すぐに、タイミングジェネレータ２０より垂直及び水平パルスが出力されて各ＣＣＤ９に入力され、撮像により各ＣＣＤ９において発生した電荷が夫々に対応する電圧信号変換部４１を経由して撮像データ信号として夫々のアナログ／デジタル変換部２５に転送され、夫々のアナログ／デジタル変換部２５にて撮像データ信号がデジタルデータに変換された後、夫々に対応するメモリ部２６に撮像データ信号が入力されて記憶させることができる。これにより、各ＣＣＤ９においては画像の撮像後、フォトダイオード９ｄで発生した電荷を垂直転送路９ｂに保持させずに、すぐに出力することができる。従って、垂直転送路９ｂにおいて上記電荷を保持させておいた場合における熱ノイズによる画像の劣化を防止することができるため、上記第１実施形態による効果を得ることができるとともに、さらに熱ノイズによる画像の劣化をなくすことができる電子部品装着装置を提供することが可能となる。
【００９８】
本発明の第３の実施形態にかかる部品装着装置の一例である電子部品装着装置１０４の模式平面図を図１３に示す。さらに、電子部品装着装置１０４においては、部品装着ヘッドの一例であるヘッド部２１２を備えるヘッドユニット１０３と撮像装置の一例である撮像装置２１４が備えられており、これらの斜視図を図１４に、また、これらの構成を模式的に示す模式構成図を図１５に示す。
【００９９】
図１４及び図１５において、電子部品装着装置１０４が備えるヘッドユニット１０３はヘッド部２１２のみを備えており、電子部品２の撮像を行う撮像装置２１４はヘッドユニット１０３とは別に独立するように構成されている。なお、撮像装置２１４がヘッドユニット１０３とは別となっているため、撮像装置２１４における照明部２０３、レンズ２０７、鏡筒２０８、ＣＣＤ２０９、及びカメラユニット２１０の配置又は動作が、上記第１実施形態のヘッドユニット１０１と異なるため、これらの異なる部分についてのみ以下に説明を行う。
【０１００】
まず、撮像装置２１４は、ヘッド部２１２における各吸着ノズル１に吸着保持された電子部品２に光を直接的に照射する照明部２０３と、各吸着ノズル１に吸着保持された各電子部品２の画像を撮像する撮像素子の一例であるＣＣＤ２０９と、電子部品２の画像をＣＣＤ２０９に結像させるレンズ２０７と、各レンズ２０７を保持する鏡筒２０８と、各ＣＣＤ２０９から出力される各撮像データ信号を画像信号化処理し、各画像信号として制御部１３に出力するカメラユニット２１０とを備えている。また、撮像及び画像信号の認識処理に関する機能は本発明の上記第１実施形態のヘッドユニット１０１における撮像装置１２と同様な機能を備えている。
【０１０１】
図１４及び図１５に示すように、撮像装置２１４において、電子部品２の画像を撮像するＣＣＤ２０９と、電子部品２の画像をＣＣＤ２０９に結像するレンズ２０７とが、夫々ヘッド部２１２における吸着ノズル１と同数の１０個隣接して一列に配列され備えられており、これらの各レンズ２０７及び各ＣＣＤ２０９は各吸着ノズル１と一対一に対応されている。また、レンズ２０７及びＣＣＤ２０９は夫々図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｑでもって一列となるように配列されており、さらに、ヘッド部２１２において吸着ノズル１も図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｑでもって一列となるように配列されている。これにより、ヘッド部２１２を撮像装置２１４の上方へと位置させることによって、全ての吸着ノズル１をレンズ２０７及びＣＣＤ２０９の上方へと同時に位置させることが可能となっている。また、各レンズ２０７は角筒状の鏡筒２０８の内側上部にて保持されており、各ＣＣＤ２０９は、鏡筒２０８の下部設けられて固定されているカメラユニット２１０内における鏡筒２０８の下部との接続部分に各ＣＣＤ２０９が設置されている。
【０１０２】
また、鏡筒２０８の上部外周における図示Ｘ軸方向沿いの両側面に、複数の照明部２０３が上方向に光を照射可能なように上向きに取り付けられており、これら各照明部２０３の照度及び点灯／消灯を個別に制御する照明制御部２１１が、カメラユニット２１０及び鏡筒２０８の側面に固定されている。
【０１０３】
なお、照明部２０３、レンズ２０７、鏡筒２０８、ＣＣＤ２０９、カメラユニット２１０、及び照明制御部２１１により構成される撮像装置２１４は、その撮像面がヘッド部２１２における各吸着ノズル１と対向するように配置され、ヘッド部２１２とは別に電子部品装着装置１０４の機台上に固定されている。
【０１０４】
また、撮像装置２１４において、１つのＣＣＤ２０９とこれと対応するレンズ２０７の各中心は、同軸上に配置されており、上記同軸が光軸となり、この光軸に沿って平行に各照明部２０３より上方に照射された光が、上記ＣＣＤ２０９と上記レンズ２０７に対応する吸着ノズル１に吸着保持されている電子部品２に下方より照射される。これにより、上記電子部品２の画像が、上記光軸に沿って平行に上記レンズ２０７に入り、上記レンズ２０７により結像されて、上記ＣＣＤ２０９にて撮像される。
【０１０５】
また、図１４及び図１５において、ヘッド部２１２における各電子部品２を吸着保持した各吸着ノズル１は、各電子部品２の吸着保持の位置から各電子部品２の回路基板への装着の位置へ移動する間に、撮像装置２１４の各レンズ２０７の上方を通過するように移動する。この各吸着ノズル１による各レンズ２０７の上方の通過の際、すべての吸着ノズル１は同時にすべてのレンズ２０７に対して上記各光軸上を一対一に対応するような配置で通過するように、ヘッド部２１２が移動される。
【０１０６】
ヘッド部２１２における各吸着ノズル１が、撮像装置２１４における各レンズ２０７の上記各光軸上を通過する瞬間に、撮像装置２１４において、照明部２０３を点灯させ各電子部品２に直接的に光を照射させるとともに、カメラユニット２１０の電子シャッター制御部２１により各ＣＣＤ２０９の露光時間が制御されて各ＣＣＤ２０９により同時的に各電子部品２の画像が撮像される。各ＣＣＤ２０９による画像の撮像が完了した後、カメラユニット２１０においては、制御部１３より予め受信されている出力順で各ＣＣＤ２０９が順次選択され、選択されたＣＣＤ２０９から順次出力される各撮像データ信号を出力部２４により画像信号化処理して、順次各画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに出力する。また、各ＣＣＤ２９への露光時間を電子シャッター制御部２１により、ヘッド部２１２の移動速度に対して十分に短い時間に制御すれば、ヘッド部２１２が撮像装置２１４の各レンズ２０７の直上を通過する瞬間に、吸着ノズル１により吸着保持された各電子部品２の静止画像を撮像することができる。これにより、制御部１３の画像認識処理部１３ａにおいて各電子部品２の各吸着ノズル１に対する相対位置を求めることができ、回路基板上の予め設定された位置に各電子部品２を装着することができる。
【０１０７】
また、図１３に示す電子部品装着装置１０４において、ヘッド部２１２はＸＹロボット１５により図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に進退移動可能であり、撮像装置２１４は電子部品装着装置１０４本体の機台上に固定されている。なお、ＸＹロボット１５は、上記第１実施形態の電子部品装着装置１０２におけるＸＹロボット１５と同様である。
【０１０８】
また、電子部品装着装置１０４において、ＸＹロボット１５の移動動作、ヘッドユニット１０３の各動作、及び撮像装置２１４の各動作は、制御部１３にて制御される。
【０１０９】
次に、電子部品装着装置１０４におけるパーツカセット１６よりの電子部品２の吸着取出しから電子部品装着部１８における回路基板１７への電子部品２の装着動作までのヘッドユニット１０３のヘッド部２１２及び撮像装置２１４の動作を説明する。
【０１１０】
まず、図１３において、ヘッド部２１２の各吸着ノズル１がパーツカセット１６の部品供給位置１６ａの上方へと位置するように、ＸＹロボット１５によりヘッド部２１２をパーツカセット１６の上方まで移動させて停止させる。その後、各吸着ノズル１を下降させて、夫々の部品供給位置１６ａにおいて電子部品２を吸着保持させる。ここで、部品供給位置１６ａは図示Ｘ軸方向に沿って一定の配列間隔Ｐでもって配列されており、さらに、この配列間隔Ｐは、吸着ノズル１の配列間隔Ｑと同じ間隔であることにより、複数の吸着ノズル１による複数の部品供給位置１６ａからの複数の電子部品２の同時的な吸着取出しを行うことができる。その後、各吸着ノズル１を上昇させた後、ヘッド部２１２が電子部品装着部１８に固定されている回路基板１７の上方へ向かうように、ヘッド部２１２の移動を開始する。このとき、ヘッド部２１２は電子部品供給部１６と回路基板１７を固定している電子部品装着部１８を結ぶ直線上を移動するのではなく、ヘッド部２１２に備えられている各吸着ノズル１が、撮像装置２１４における各レンズ２０７に対して一対一で各レンズ２０７の光軸上を経由するように移動する。
【０１１１】
次に、ヘッド部２１２に備えられている各吸着ノズル１が、撮像装置２１４における各レンズ２０７に対して一対一で上記各光軸上を通過する瞬間に、照明部２０３が点灯され、各吸着ノズル１に吸着保持されている各電子部品２に照明部２０３の光が直接的に照射され、この照射の間に、撮像装置２１４において、ヘッド部２１２における各吸着ノズル１に吸着保持されている各電子部品２の画像が、撮像装置２１４における電子シャッター制御部２１により露光時間が制御されて、短時間で各ＣＣＤ２０９により撮像される。このようにヘッド部２１２が移動している間に撮像を行うことによりヘッド部２１２の移動を停止することなく各電子部品２の各画像の撮像を行うことができる。
【０１１２】
各ＣＣＤ２０９の撮像が完了後、照明部２０３を消灯させるとともに、各ＣＣＤ２０９から撮像データ信号を出力し、カメラユニット２１０における画像出力部２４にて画像信号化処理を行って画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに出力される。このとき、各ＣＣＤ２０９から出力される撮像データ信号は重なることなく順次出力されるため、画像出力部２４においても順次画像信号化処理が行われて、画像信号として制御部１３の画像認識処理部１３ａに順次出力され、画像認識処理部１３ａにおいても画像信号を受け取って順次認識処理が行われる。
【０１１３】
ここで、各吸着ノズル１に対して、各吸着ノズル１による吸着保持された各電子部品２の回路基板１７上への装着順序を予め決めておき、その順序に対応した順番で各ＣＣＤ２０９の画像信号の出力を行えば、１番目に出力される画像信号の認識処理が終了した時点で１番目に装着される電子部品２の回路基板１７への装着動作が開始可能となる。
【０１１４】
その後、移動動作を行っていたヘッド部２１２の吸着ノズル１が電子部品装着部１８の回路基板１７上に到達し、ＸＹロボット１５によるヘッド部２１２の移動動作が停止され、制御部１３の画像認識処理部１３ａによる画像信号の認識結果に基づいて、回路基板１７上に予め設定された位置に各電子部品２が装着されるように、制御部１３により、ヘッド部２１２及び各吸着ノズル１の各動作が制御されて、各電子部品２の回路基板１７への装着が上記順序にて順次行われる。
【０１１５】
また、各吸着ノズル１により吸着保持された全ての電子部品２の画像信号の認識処理を終了させる前に、ヘッド部２１２による各電子部品２の回路基板１７への装着動作が開始されるような場合であっても、各画像信号の認識処理は上記装着順序にて行われているため、装着動作が開始可能となっている電子部品２の装着動作を、１番目に装着される電子部品２より順次実施しながら、並行して画像信号の認識処理がまだ終わっていない電子部品２の画像信号の認識処理を順次行い、電子部品２の回路基板１７への装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。
【０１１６】
これにより、全ての電子部品の吸着保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して、各電子部品の装着動作を行うことができるような電子部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させる装着方法及び装着装置が実現可能となる。
【０１１７】
上記第３の実施形態によれば、ヘッド部２１２と撮像装置２１４とが一体ではなく、それぞれ独立するように構成され、撮像装置２１４が、その撮像面をヘッド部２１２における各吸着ノズル１に対向するように配置されて、電子部品装着装置１０４の機台上に固定されており、ヘッド部２１２における各吸着ノズル１が、撮像装置２１４における各レンズ２０７の光軸上を通過する瞬間に、撮像装置２１４において、照明部２０３を点灯させ各電子部品２に直接的に光を照射させると同時的に、電子シャッター制御部２１により露光時間が制御されて各電子部品２の画像を同時的に各ＣＣＤ２０９により撮像させることにより、上記第１の実施形態による効果と同様な効果を得ることが可能となる。
【０１１８】
さらに付け加えて、照明部２０３、レンズ２０７、鏡筒２０８、ＣＣＤ２０９、カメラユニット２１０、及び照明制御部２１１により構成される撮像装置２１４をヘッド部２１２と別に構成することで、ヘッド部２１２の重量を軽量化することができるので、ヘッド部２１２を駆動する駆動系の出力を変更することなく、ヘッド部２１２の移動速度を高速化することができ、短時間で電子部品の装着を行うことができる電子部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１１９】
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。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様によれば、撮像装置において、撮像素子に撮像された画像を認識処理部に出力可能な出力部と、複数の撮像素子のうちの１つの撮像素子を選択して、選択された上記１つの撮像素子において撮像された画像を上記出力部により出力可能な状態とさせる選択部とを備えることにより、上記各撮像素子での上記画像の撮像後、予め決められた順序、例えば、部品の回路形成体へ装着順序にて、上記選択部より順次上記各撮像素子を選択して、上記出力部により上記選択された撮像素子から上記順序にて上記画像を上記認識処理部へ順次出力し、上記認識処理部において、１番目に入力された画像の認識処理が終了した時点で、１番目に装着される部品の回路形成体への装着動作を開始可能とすることができる。これにより、全ての部品の保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して上記部品の装着動作を可能とさせることができ、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２１】
また、上記出力部から出力される上記画像は重なることなく順次出力されるため、上記画像を受け取って認識処理を行う上記認識処理部は、上記出力部とのインターフェースや画像の処理系を１系統だけ備えていればよいことになり、上記認識処理部の構成を簡素化することができ、部品装着装置のコストを低く抑えることが可能となる。
【０１２２】
さらに、上記夫々の撮像素子に対応させたメモリ部が上記撮像装置にさらに備えられることにより、上記夫々の撮像素子への画像の撮像後、すぐに、上記夫々の撮像素子に対応する上記メモリ部に上記画像を入力させて記憶させることができる。これにより、上記各撮像素子においては画像の撮像後、発生した電荷を保持しておくことなく、すぐに上記メモリ部へ出力することができる。従って、さらに上記各撮像素子に上記電荷を保持させておいた場合における画像の劣化を防止することができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２３】
本発明の上記第２態様によれば、上記撮像装置が上記部品装着ヘッドに取り付けられていることにより、上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記撮像装置による上記全ての部品の画像の撮像を行うことができ、さらに撮像に要する時間を短縮化することができる部品装着装置を提供することが可能となる。
本発明の上記第３態様によれば、上記複数の撮像素子による上記全ての部品の画像の撮像が同時に行われることにより、上記第１態様又は第２態様による効果に加えて、さらに、撮像に要する時間を短縮させることができ、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２４】
本発明の上記第４態様によれば、部品保持部材により保持された全ての上記部品の画像の認識処理を終了させる前に、部品装着ヘッドによる上記部品の上記回路形成体への装着動作が開始されるような場合であっても、上記各画像の認識処理を上記複数の部品の上記回路形成体への上記装着順序にて行うことにより、装着動作が開始可能となっている上記部品の装着動作を、１番目に装着される上記部品より順次実施しながら、並行して画像の認識処理がまだ終わっていない上記部品の画像の認識処理を順次行い、上記部品の上記回路形成体への装着動作を順次開始可能とさせて行くことができる。これにより、全ての部品の保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して上記部品の装着動作を可能とさせて、装着可能となった部品の装着動作を実施していくことができるため、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２６】
本発明の上記第５態様によれば、上記撮像装置が上記部品装着装置の機台に取り付けられていることにより、上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記部品装着ヘッドが上記撮像装置により上記部品の画像が撮像可能な位置を経由して、上記位置を通過するときに、上記撮像装置による上記全ての部品の画像の撮像を行うことができ、撮像に要する時間を短縮させることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２７】
また、上記撮像装置を上記部品装着ヘッドと別に構成することで、上記部品装着ヘッドの軽量化及び小型化を図ることができ、上記部品装着ヘッドの移動速度の高速化を図ることができ、さらに、部品の装着に要する時間の短縮化を可能とすることができる部品装着装置を提供することが可能となる。
【０１２９】
本発明の上記第６態様又は第７態様によれば、撮像素子に撮像された画像の中から、予め決められた順序、例えば、部品の回路形成体へ装着順序にて、順次上記画像を選択して、上記順序にて上記画像の認識処理を行わせ、１番目に選択された画像の認識処理が終了した時点で、１番目に装着される部品の回路形成体への装着動作を開始可能とすることができる。これにより、全ての部品の保持状態の画像の認識処理が終了しなくても、上記認識処理作業と並行して上記部品の装着動作を可能とさせることができ、部品の装着に要する時間を効率的に短縮化させることができる部品装着方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる電子部品装着装置の模式平面図である。
【図２】 上記第１実施形態におけるヘッドユニットの斜視図である。
【図３】 上記第１実施形態におけるヘッドユニットの構成を模式的に示す模式構成図である。
【図４】 上記第１実施形態のヘッドユニットにおける吸着ノズル、ＣＣＤ及びレンズの平面的な配置関係を示す模式説明図である。
【図５】 上記第１実施形態の撮像装置におけるカメラユニットの内部構造を示す斜視図である。
【図６】 図５のカメラユニットのＡ−Ａにおける部分断面図である。
【図７】 上記第１実施形態の電子部品装着装置における撮像及び画像出力処理等の制御動作を示すブロック図である。
【図８】 上記第１実施形態の撮像装置におけるＣＣＤの構造を模式的に示す模式説明図である。
【図９】 図８におけるＣＣＤの画像撮像から転送までの動作順序を示すフローチャートである。
【図１０】 上記第１実施形態のヘッドユニットにおける各動作順序を示す動作タイミングチャートである。
【図１１】 上記第１実施形態のヘッドユニットにおける移動ミラーの動作を示す図である。
【図１２】 本発明の第２実施形態にかかる電子部品装着装置における撮像及び画像出力処理等の制御動作を示すブロック図である。
【図１３】 本発明の第３実施形態にかかる電子部品装着装置の模式平面図である。
【図１４】 上記第３実施形態のヘッドユニット及び撮像装置の斜視図である。
【図１５】 上記第３実施形態のヘッドユニット及び撮像装置の構成を模式的に示す模式構成図である。
【図１６】 従来の電子部品装着装置の斜視図である。
【図１７】 従来の電子部品装着装置における撮像及び画像出力処理等の制御動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…吸着ノズル、２…電子部品、３…照明部、４…移動ミラー、５…固定ミラー、６…ミラー駆動ユニット、７…レンズ、８…鏡筒、９…ＣＣＤ、９ａ…周部、９ｂ…垂直転送路、９ｃ…水平転送路、９ｄ…フォトダイオード、１０…カメラユニット、１１…照明制御部、１２…ヘッド部、１３…制御部、１３ａ…画像認識処理部、１４…撮像装置、１５…ＸＹロボット、１５ａ…Ｙ軸ロボット、１５ｂ…Ｘ軸ロボット、１６…パーツカセット、１６ａ…部品供給位置、１７…回路基板、１８…電子部品装着部、２０…タイミングジェネレータ、２１…電子シャッター制御部、２２…セレクタ、２３…出力順記憶部、２４…画像出力部、２５…アナログ／デジタル変換部、２６…メモリ部、３１…カメラベース、３１ａ…固定部、３１ｂ…ＣＣＤ取付部、３２…孔部、３２ａ…支持部、３３…位置決めピン、３４…コントロール基板、３５…ＣＣＤ基板、３５ａ…孔部、３６…ケーブル、３７…コネクタ、４０…垂直転送ドライバ、４１…電圧信号変換部、１０１…ヘッドユニット、１０２…電子部品装着装置、１０３…ヘッドユニット、１０４…電子部品装着装置、１１４…撮像装置、１３４…コントロール基板、２０３…照明部、２０７…レンズ、２０８…鏡筒、２０９…ＣＣＤ、２１０…カメラユニット、２１１…照明制御部、２１２…ヘッド部、２１４…撮像装置。
Claims (7)
- 部品供給部より供給される複数の部品の画像を撮像して、上記画像の認識処理を行い、上記認識処理の結果に基づいて上記複数の部品を回路形成体に装着する部品装着装置において、
上記部品を個別に保持可能かつ上記部品を上記回路形成体に装着可能な複数の部品保持部材を備える部品装着ヘッドと、
複数の上記部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子と、上記複数の撮像素子と個別に対応しかつ撮像された画像を記憶可能な複数のメモリ部と、上記複数のメモリ部に記憶された画像を出力可能な出力部と、上記複数のメモリ部のうちの１つの上記メモリ部を選択して、選択された上記１つのメモリ部において記憶された画像を上記出力部により出力可能な状態とさせる選択部とを備える撮像装置と、
上記出力部より出力された上記画像を認識処理可能な認識処理部を備え、かつ上記部品装着ヘッドの上記部品供給部から上記回路形成体への移動過程において、上記撮像装置を制御して、上記撮像装置により、上記複数の撮像素子に上記全ての部品の画像を撮像させて、上記夫々の撮像素子に撮像された上記画像を夫々の上記メモリ部に記憶させて、上記選択部により、上記夫々のメモリ部を順次選択させながら、上記出力部により、上記選択された上記メモリ部において記憶された画像を上記認識処理部に順次出力させて、上記認識処理部を制御して、上記画像の認識処理を行い、上記画像の認識処理が終了した上記部品を順次上記回路形成体へ装着可能とさせる制御部とを備えることを特徴とする部品装着装置。 - 部品供給部より供給される複数の部品の画像を撮像して、上記画像の認識処理を行い、上記認識処理の結果に基づいて上記複数の部品を回路形成体に装着する部品装着装置において、
上記部品を個別に保持可能かつ上記部品を上記回路形成体に装着可能な複数の部品保持部材を備える部品装着ヘッドと、
複数の上記部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を個別に撮像する複数の撮像素子と、上記複数の撮像素子に撮像された画像を出力可能な出力部と、上記複数の撮像素子のうちの１つの上記撮像素子を順次選択して、選択された上記１つの撮像素子において撮像された画像を上記出力部により出力させる選択部とを備え、上記部品装着ヘッドに取り付けられた撮像装置と、
上記出力部より出力された上記画像を認識処理する認識処理部を備え、
上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記撮像装置により上記全ての部品の画像の撮像を行い、上記認識処理部にて上記画像の認識処理が終了した上記部品を順次上記回路形成体へ装着させることを特徴とする部品装着装置。 - 上記複数の撮像素子による上記全ての部品の画像の撮像は同時に行われる請求項１又は２に記載の部品装着装置。
- 上記選択部による上記選択は、上記複数の部品の上記回路形成体への装着順に行われる請求項１から３のいずれか１つに記載の部品装着装置。
- 上記撮像装置は上記部品装着装置の機台に取り付けられており、上記部品供給部から上記回路形成体への上記部品装着ヘッドの移動過程において、上記撮像装置により上記部品の画像が撮像可能な位置を経由させ、上記位置を通過するときに、上記撮像装置により、上記全ての部品の画像を撮像させる請求項１に記載の部品装着装置。
- 部品を供給する部品供給部と、上記部品が装着される回路形成体を固定する部品装着部と、上記部品供給部から供給される上記部品を個別に保持しかつ上記部品装着部における上記回路形成体に上記部品を装着する複数の部品保持部材を有する部品装着ヘッドと、複数の上記部品保持部材に保持された上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子とを備えた部品装着装置において、
上記部品供給部から上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を保持し、
上記部品供給部から上記部品装着部へ向けて、上記部品装着ヘッドの移動を開始し、
上記複数の撮像素子により保持された全ての上記部品の画像を撮像して、上記夫々の撮像素子に撮像された上記画像を、上記夫々の撮像素子と個別に対応する夫々のメモリ部に記憶させ、
上記夫々のメモリ部のうちの１つのメモリ部を順次選択して、選択された上記メモリ部に記憶された画像の認識処理を、選択された順に開始し、
上記部品装着ヘッドが上記部品装着部に到着した後、上記認識処理が終了した部品を上記部品保持部材により上記回路形成体に装着することを特徴とする部品装着方法。 - 部品を供給する部品供給部と、上記部品が装着される回路形成体を固定する部品装着部と、上記部品供給部から供給される上記部品を個別に保持しかつ上記部品装着部における上記回路形成体に上記部品を装着する複数の部品保持部材を有する部品装着ヘッドと、複数の上記部品保持部材に保持された上記部品の画像を個別に撮像可能な複数の撮像素子とを備えた部品装着装置において、
上記部品供給部から上記複数の部品保持部材により上記複数の部品を保持し、
上記部品供給部から上記部品装着部へ向けて、上記部品装着ヘッドとともに上記複数の撮像素子の移動を開始し、
上記部品装着部へ向けての移動の過程において、上記複数の部品保持部材に保持された全ての上記部品の画像を上記複数の撮像素子により撮像し、
上記複数の撮像素子により撮像された夫々の画像の中から所望の画像を選択して、選択した順に上記画像の認識処理を開始し、
上記部品装着ヘッドが上記部品装着部に到着した後、上記認識処理が終了した部品を上記部品保持部材により上記回路形成体に装着することを特徴とする部品装着方法。
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