JP5149147B2 - 部品検査装置および部品移載装置 - Google Patents

Description

この発明は、部品検査装置および部品移載装置に関し、特に、部品の端子を撮像する撮像部を備えた部品検査装置、および部品検査部を備えた部品移載装置に関する。

従来、部品のリード端子や略球形状の端子等の端子を撮像する撮像部を備えた部品検査装置および部品検査部を備えた部品移載装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、吸着ノズルに吸着された部品の底面側に設けられた略球形状の端子を下方向から撮像するＣＣＤカメラと、水平方向から光を照射し、略球形状の端子に対して互いに対向するように配置された２つの照明とを備えた部品検査装置が開示されている。この部品検査装置では、水平方向から入射し、略球形状の端子により下方向に反射された反射光がＣＣＤカメラにより撮像されることにより、略球形状の端子の頂部を除いた円環状の撮像画像を得ることができる。これにより、上記特許文献１による部品検査装置では、撮像された部品の略球状の端子の欠落を検出することができるように構成されている。しかしながら、この特許文献１では、部品の底面側に設けられた略球形状の端子を下方向から撮像するので、端子の突出高さ（画像の奥行き方向の高さ）を検出するのは困難であった。

そこで、従来、部品の端子の突出高さを検出することが可能な部品検査装置（部品検査部）も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２には、部品を吸着する吸着ノズルを含み、吸着された部品を移載するヘッドユニットと、吸着ノズルにより吸着された部品の端子の平坦度測定を行う部品検査部とを備えた部品移載装置が開示されている。この部品移載装置の部品検査部は、吸着ノズルに吸着された部品に設けられた端子を斜め方向から撮像するカメラと、端子への入射光が、端子を通る垂直線に対して反射光（撮像方向）と反対側から入射するように配置された照明装置とを含んでいる。この部品移載装置では、照明装置からの入射光が、略球形状の端子の頂部で反射して、略球形状の端子を通る垂直線に対して入射光と反対側に反射される。この反射光を、カメラにより撮像することにより、略球形状の端子の頂部の画像を得ることができる。この部品移載装置では、複数の角度から端子の頂部の画像を撮像し、これにより得られる画像に基づいて端子の突出高さを計測することによって、部品の端子のコプラナリティ（平坦度）を計測することができるように構成されている。一方、近年では、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）などの底面側に略球形状の端子を含む球状端子部品は、パッケージの薄型化により部品の底面（基材底面）からの端子の突出高さが小さくなる傾向にある。

特開平１１−２５１７９９号公報 特開２００８−７８３９９号公報

しかしながら、上記特許文献２の部品移載装置では、照明装置からの入射光が略球形状の端子を通る垂直線に対して反対側に反射されてカメラに撮像される構成であるため、略球形状の端子の突出高さが小さい場合には、端子の頂部と部品の底面（端子の設けられた基材底面）との距離の差が小さくなることに起因して、端子の頂部で反射された反射光と、部品の底面（端子の設けられた基材底面）で反射された反射光との両方がカメラにより撮像されてしまう。このため、略球形状の端子の突出高さが小さい場合には、略球形状の端子以外の基材底面（部品の底面）からの反射が撮像画像に写り込むことにより、撮像画像から部品の略球形状の端子を精度よく識別することが困難になるという問題点がある。なお、部品検査装置および部品移載装置としては、リード端子を有する部品の端子を精度よく識別することも要請される。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、撮像画像から部品の端子を精度よく識別することが可能な部品検査装置および部品移載装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による部品検査装置は、部品の端子を斜め方向から撮像する斜め撮像部と、斜め撮像部により撮像する際に部品に撮像用の光を照射する第１照明および第２照明と、斜め撮像部により撮像される部品の種類に応じて第１照明と第２照明とを切り替える切替手段とを備え、斜め撮像部は、部品の端子に第１照明または第２照明から照射され、部品の端子から斜め下方に反射された反射光を撮像するように構成され、第１照明は、撮像時において、水平方向所定の方向における一方側から部品へ光を照射するとともに、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して、部品の端子への第１入射光が部品の端子からの反射光と同じ側に傾斜するように配置されており、第２照明は、撮像時において、水平方向所定の方向における他方側から部品へ光を照射するとともに、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して、部品の端子への第２入射光が第１入射光と反対側に傾斜するように配置されており、切替手段は、斜め撮像部による撮像時に、撮像対象の部品が、略球形状の部分を有する端子が底面に設けられた球状端子部品である場合には、第１照明に切り替え、撮像対象の部品が、引出線状の端子を有するリード端子部品である場合には、第２照明に切り替えるように構成されている。

この第１の局面による部品検査装置では、上記のように、部品の端子を斜め方向から撮像する斜め撮像部を、部品の端子に第１照明から照射され、部品の端子から反射された反射光を撮像するように構成し、第１照明を、撮像時において部品の端子への第１入射光が、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して、部品の端子からの反射光と同じ側に傾斜するように配置することによって、部品の端子を、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して第１照明からの第１入射光と同じ側に反射される反射光を用いて撮像することができる。この場合、第１照明から照射され、吸着ノズルに吸着された部品の底面（基材底面）で反射される反射光は、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して端子への入射光と反対側に反射されるので、端子以外の底面（基材底面）の反射光の斜め撮像部による撮像画像への写り込みを抑制することができる。これにより、不要な反射光の写り込みが抑制された端子の撮像画像を得ることができるので、撮像画像から部品の端子を精度よく識別することができる。また、端子の形状および端子の設けられる位置が異なる複数種類の部品が存在する場合にも、第１照明と第２照明とを切り替えることにより、部品の端子の形状および配置に応じた適切な方向からの入射光を端子に照射させることができる。これにより、端子形状および配置の異なる複数種類の部品が存在する場合にも、基材底面などからの不要な反射光の写り込みを抑制しながら、端子の撮像画像を得ることができる。たとえば、ＢＧＡのような底面に球形状の端子を有する球状端子部品では、第１照明を用いて撮像することにより部品の基材底面の反射光の写り込みを抑制することができる。また、たとえばＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）のように、部品の外縁部から外側に突出する引出線状の端子（リード）が設けられた部品に対しては、撮像画像への基材底面からの反射光の写り込みが生じにくいので、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して第１入射光と反対側に傾斜するように配置された第２照明を用いて第２入射光を照射することにより、リード（端子）の底面側を明瞭に撮像することができる。このように、切替手段により、球状端子部品に対しては、第１照明により撮像画像への基材底面からの反射光の写り込みが抑制された撮像画像を取得できるとともに、球状端子部品以外の部品に対しては、第２照明により端子の底面側の撮像画像を取得することができる。この結果、撮像画像からの部品の端子の識別精度をより向上させることができる。

上記第１の局面による部品検査装置において、好ましくは、撮像時における第１入射光の、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、前記部品の底面に対して直交する垂直線に対する傾斜角度が、部品の端子からの反射光の傾斜角度以上である。このように構成すれば、第１照明からの第１入射光の部品の基材底面に対する入射角を大きくすることができるので、撮像位置を通り、かつ、前記部品の底面に対して直交する垂直線に対してより大きな反射角で第１入射光と反対側に基材底面からの反射光を反射させることができる。これにより、基材底面からの反射光の写り込みをさらに抑制することができる。

上記第１の局面による部品検査装置において、好ましくは、第１照明は、撮像時に、部品よりも下方から部品に対して撮像用の光を照射するように配置され、斜め撮像部の一方側の側面に固定的に設けられるとともに、第１照明を、撮像時の上昇位置と、非撮像時の下降位置とに昇降可能に支持する昇降機構部をさらに備える。このように構成すれば、非撮像時には、部品の相対的な移動の妨げとならない下降位置に第１照明を配置するとともに、撮像時には、第１照明の高さ位置を上昇させて、部品の基材底面に対する入射光の入射角をより大きくすることができるので、基材底面の反射光の撮像画像への写り込みを抑制することができる。

この発明の第２の局面による部品移載装置は、一直線上に配列され、それぞれ部品を吸着する複数の吸着ノズルを含み、吸着された部品を移載するヘッドユニットと、複数の吸着ノズルの配列方向と、水平方向所定の方向とが一致するように構成され、吸着ノズルにより吸着された部品の端子の平坦度測定を行う上記第１の局面に記載の部品検査装置とを備える。

この第２の局面による部品移載装置では、上記のように、部品の端子を斜め方向から撮像する斜め撮像部を、部品の端子に第１照明から照射され、部品の端子から反射された反射光を撮像するように構成し、第１照明を、撮像時において部品の端子への第１入射光が、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して、部品の端子からの反射光と同じ側に傾斜するように配置することによって、吸着ノズルに吸着された部品の端子を、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して第１照明からの第１入射光と同じ側に反射される反射光を用いて撮像することができる。この場合、第１照明から照射され、吸着ノズルに吸着された部品の底面（基材底面）で反射される反射光は、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して端子への入射光と反対側に反射されるので、端子以外の底面（基材底面）の反射光の斜め撮像部による撮像画像への写り込みを抑制することができる。これにより、不要な反射光が写り込むのが抑制された端子の撮像画像を得ることができるので、撮像画像から部品の端子を精度よく識別することができる。また、端子の形状および端子の設けられる位置が異なる複数種類の部品が存在する場合にも、第１照明と第２照明とを切り替えることにより、部品の端子の形状および配置に応じた適切な方向からの入射光を端子に照射させることができる。これにより、端子形状および配置の異なる複数種類の部品が存在する場合にも、基材底面などからの不要な反射光の写り込みを抑制しながら、端子の撮像画像を得ることができる。たとえば、ＢＧＡのような底面に球形状の端子を有する球状端子部品では、第１照明を用いて撮像することにより部品の基材底面の反射光の写り込みを抑制することができる。また、たとえばＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）のように、部品の外縁部から外側に突出する引出線状の端子（リード）が設けられた部品に対しては、撮像画像への基材底面からの反射光の写り込みが生じにくいので、部品の端子の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する垂直線に対して第１入射光と反対側に傾斜するように配置された第２照明を用いて第２入射光を照射することにより、リード（端子）の底面側を明瞭に撮像することができる。このように、切替手段により、球状端子部品に対しては、第１照明により撮像画像への基材底面からの反射光の写り込みが抑制された撮像画像を取得できるとともに、球状端子部品以外の部品に対しては、第２照明により端子の底面側の撮像画像を取得することができる。この結果、撮像画像からの部品の端子の識別精度をより向上させることができる。

上記第２の局面による部品移載装置において、好ましくは、ヘッドユニットを移動可能に支持する基台と、吸着ノズルに吸着された部品の底面を撮像し、部品を認識するための部品認識撮像部とをさらに備え、部品検査装置と部品認識撮像部とは、複数の吸着ノズルの配列方向に沿った方向に並ぶように、基台上において固定的に設けられている。このように構成すれば、複数の吸着ノズルに吸着された各部品について、ヘッドユニットを吸着ノズルの配列方向へ直線移動させてそれぞれの撮像位置に配置するだけで、部品の吸着位置の認識のための底面の撮像と、コプラナリティ計測のための端子の撮像との両方を行うことができる。
上記第２の局面による部品移載装置において、好ましくは、部品検査装置は、斜め撮像部の一方側の側面に固定的に設けられるとともに、第１照明を、撮像時の上昇位置と、非撮像時の下降位置とに昇降可能に支持する昇降機構部をさらに備え、部品認識撮像部は、斜め撮像部の他方側に配置されている。

上記第２の局面による部品移載装置において、好ましくは、ヘッドユニットに取り付けられ、複数の吸着ノズルの配列方向に沿った方向に移動可能に設けられた移動機構部をさらに備え、移動機構部には、部品検査装置が設けられ、部品検査装置の斜め撮像部は、移動機構部によりヘッドユニットの吸着ノズルに吸着された部品に対して相対的に移動しながら、少なくとも吸着ノズルに吸着された部品の斜め画像を撮像するように構成されている。このように構成すれば、複数の吸着ノズルに吸着された各部品について、斜め撮像部により撮像しながら移動機構部をヘッドユニットに対して移動させるだけで、少なくともコプラナリティ計測のための端子の撮像画像を取得することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による表面実装機の全体構成を示す平面図である。図２〜図８は、図１に示した表面実装機の構造を説明するための図である。以下、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による表面実装機１００の構造について説明する。なお、この第１実施形態では、本発明の部品検査装置を表面実装機の部品検査部に適用した場合の例について説明する。なお、表面実装機１００は、本発明の「部品移載装置」の一例である。

図１および図２に示すように、第１実施形態による表面実装機１００は、プリント基板１３０に部品１２０（図２参照）を実装する装置である。図１に示すように、表面実装機１００は、Ｘ方向に延びる一対の基板搬送コンベア１０５と、一対の基板搬送コンベア１０５の上方を水平面上ＸＹ方向に移動可能なヘッドユニット２０とを備えている。一対の基板搬送コンベア１０５の両側には、部品１２０を供給するための複数のテープフィーダ１１０が配置されている。ヘッドユニット２０は、テープフィーダ１１０から部品１２０を取得するとともに、基板搬送コンベア１０５上のプリント基板１３０に部品１２０を実装する機能を有する。基板搬送コンベア１０５は、基台１上に設置され、ヘッドユニット２０は、基台１上方に配置されている。以下、表面実装機１００の具体的な構造を説明する。

一対の基板搬送コンベア１０５は、プリント基板１３０をＸ方向に搬送するとともに、所定の実装作業位置でプリント基板１３０を停止させ、不図示の基板保持装置により保持させることが可能なように構成されている。

テープフィーダ１１０は、図１に示すように、基台１のＹ１方向側およびＹ２方向側に互いに向かい合うようにして、Ｘ方向に並べて配置されている。これらのテープフィーダ１１０は、基台１に取り付けられたフィーダプレート（図示せず）に、それぞれ取り付けられている。このテープフィーダ１１０は、複数の部品１２０（図２参照）を所定の間隔を隔てて保持したテープ（図示せず）が巻き回されたリール（図示せず）を保持している。このテープフィーダ１１０は、テープをリールから巻き取るようにして所定のピッチで間欠的に送り出すとともに、テープに保持された部品１２０をテープフィーダ１１０の先端に設けられた部品取出部１１１まで搬送することにより、部品１２０を供給するように構成されている。なお、部品１２０は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサや抵抗などの小型の部品である。

また、基台１上には、図１に示すように、一対の基板搬送コンベア１０５と、基台１のＹ１方向側およびＹ２方向側に互いに向かい合うようにして配列されたテープフィーダ１１０との間に、上方撮像装置２と、端子撮像装置３とがそれぞれ１つずつ配置されている。この上方撮像装置２と端子撮像装置３とは、ヘッドユニット２０にＸ方向に直線状に並ぶように設けられた後述する６本のＺ方向（上下方向）の吸着ノズル２２（図２参照）の配列方向（Ｘ方向）に沿うように、Ｘ方向に並べてそれぞれ配置されている。吸着ノズル２２は部品取出部１１１の上方に位置する状態でＺ方向に下降して部品１２０を吸着した後、移動可能な位置まで上昇する。上方撮像装置２は、上方を撮像するものであり、上方に位置する吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の底面を撮像し、部品１２０の底面画像を出力する機能を有する。また、端子撮像装置３は、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の端子１２１（球状の端子１２１ａ・・図３参照、リード状の端子１２１ｂ・・図４参照）を撮像し、部品１２０の端子１２１の撮像画像を出力する機能を有する。なお、端子撮像装置３は、本発明の「部品検査装置」の一例である。また、２つずつ設けられた上方撮像装置２および端子撮像装置３の構成はそれぞれ同一であるので、以下では、基台１のＹ２方向側に配置された上方撮像装置２および端子撮像装置３について説明する。

上方撮像装置２は、図１に示すように、ヘッドユニット２０と対向するように（図２参照）撮像方向を上方（Ｚ１方向）に向けて基台１上に固定的に設置されたラインセンサを使用した上方撮像カメラ２ａと、上方撮像カメラ２ａの両側に設けられ、上方に撮像用の光を照射するように配置された上方照明２ｂとを含む。そして、ヘッドユニット２０が吸着ノズル２２に部品１２０を吸着させた状態で上方撮像装置２の上方を移動することにより、上方撮像装置２は、上方照明２ｂから光を照射して、部品１２０の底面で反射された反射光を撮像することが可能なように構成されている。これにより、上方撮像装置２は、上方撮像カメラ２ａと上方照明２ｂとによって、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の底面を撮像することができるように構成されている。この部品１２０の底面の画像に基づいて、吸着ノズル２２による部品１２０の吸着位置および姿勢を認識することが可能である。なお、上方撮像カメラ２ａは、本発明の「部品認識撮像部」の一例である。

また、端子撮像装置３は、図３に示すように、ラインセンサを使用した斜方撮像カメラ１０と、第１照明１１と、第２照明１２と、ミラー１３と、昇降機構１４とを含む。この端子撮像装置３は、上方に開口部３ａを有し、上方撮像装置２と同様に、ヘッドユニット２０が吸着ノズル２２に部品１２０を吸着させた状態で端子撮像装置３の上方（Ｚ１方向）を移動することにより、部品１２０の端子１２１を斜め下方から撮像することが可能なように構成されている。この部品１２０の端子１２１を複数の方向から撮像することにより、撮像画像に基づいて部品１２０の底面からの端子１２１の突出高さを計測することが可能である。なお、斜方撮像カメラ１０および昇降機構１４は、それぞれ、本発明の「斜め撮像部」および「昇降機構部」の一例である。

端子撮像装置３の斜方撮像カメラ１０は、撮像方向を鉛直方向から角度θ傾いた斜め方向からの反射光５００を撮像するように、端子撮像装置３内に傾けた状態で固定的に配置されている。第１実施形態では、この斜方撮像カメラ１０の撮像方向の鉛直方向からの傾斜角度θは、略４０度となるように斜方撮像カメラ１０が配置されている。図３は移動中の部品１２０の瞬間を捉えたものであり、斜方撮像カメラ１０の不図示の１列の撮像素子（ラインセンサ）と、カメラ内部上方の不図示のスリットの幅方向の中心とを結ぶラインセンサの中心面５００ａ上を入射する反射光が、斜方撮像カメラ１０により撮像されるように構成されている。この中心面５００ａを延長し、ミラー１３で光の反射のように反射させて得られる延長中心面５００ｂが端子１２１の表面と交わる撮像位置Ｐ１からの反射光５００が、延長中心面５００ｂと、中心面５００ａとを通過して斜方撮像カメラ１０のスリットを通り撮像素子に受光されることによって撮像される。このように部品１２０の移動に伴い、斜方撮像カメラ１０の中心軸の延長上となる撮像位置Ｐ１を通過することにより、部品１２０の複数の端子１２１の撮像位置Ｐ１は、移動しつつ順次撮像される。

また、端子撮像装置３の第１照明１１と第２照明１２とは、複数のＬＥＤからなる照明であり、それぞれコリメータレンズなどからなるフィルター１１ａ、１２ａが設けられている。第１照明１１は、斜方撮像カメラ１０の中心面５００ａの延長中心面５００ｂが端子１２１の表面と交わる撮像位置Ｐ１を通る鉛直線Ｚ３に対してＸ１方向側から端子１２１に向けて入射光６００を照射するように構成されている。なお、吸着ノズル２２の下面は吸着ノズル２２の中心軸に対して直交面としており、鉛直線Ｚ３は、Ｚ方向に配置され昇降する吸着ノズル２２に吸着された、部品１２０の底面（水平となる）に対して直交する垂直線である。一方、第２照明１２は、図４に示すように、ミラー１３で反射させた斜方撮像カメラ１０の中心面５００ａの延長中心面５００ｂが、リード端子部品１２０ｂの移動中に端子１２１ｂの下面との交わる位置である撮像位置Ｐ２を通る鉛直線Ｚ３に対して、Ｘ２方向側から端子１２１に向けて入射光７００を照射するように構成されている。これらの第１照明１１および第２照明１２は、部品１２０よりも下方から部品１２０に対して撮像用の光を照射するように配置されるとともに、撮像される部品１２０（端子１２１）の種類に応じて切り替えられるように構成されている。具体的には、図３に示すように、撮像対象の部品が、略球形状の部分を有する端子１２１ａが底面に設けられた球状端子部品１２０ａ（たとえば、ＢＧＡやＣＳＰなど）である場合には、第１照明１１に切り替えられ、入射光６００が球状の端子１２１ａに照射されるように構成されている。また、図４に示すように、撮像対象の部品が球状端子部品１２０ａ以外の部品１２０である場合には、第２照明１２に切り替えられ、入射光７００が端子１２１に照射されるように構成されている。なお、図４では、球状端子部品１２０ａ以外の部品の一例として、部品の外縁部から外側に突出する引出線状の端子１２１ｂが設けられたリード端子部品１２０ｂ（たとえば、ＱＦＰなど）を撮像する場合を示している。また、入射光６００および入射光７００は、それぞれ、本発明の「第１入射光」および「第２入射光」の一例である。

第１実施形態では、第１照明１１は、図３に示すように、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａがＺ方向の所定高さ位置をＸ方向に移動するようにされた状態で、端子１２１ａへの入射光６００が、撮像位置Ｐ１を通る鉛直線Ｚ３に対して、端子１２１ａから斜方撮像カメラ１０への反射光５００と同じ側（Ｘ１方向側）に傾斜するように配置されている。このため、第１照明１１から照射される入射光６００は、図３に示すように、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａのＸ１方向側の所定の反射位置で反射される。そして、端子１２１ａから斜方撮像カメラ１０への撮像方向の反射光５００が斜方撮像カメラ１０により撮像されるように構成されている。

また、第１実施形態では、第１照明１１は、撮像時における入射光６００の、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａの撮像位置Ｐ１を通る鉛直線Ｚ３に対する傾斜角度αが、端子１２１ａからの反射光５００の傾斜角度θよりも大きくなるように配置されている。このときの端子１２１ａへの入射光６００の入射角が、角度βとなる。なお、第１照明１１から照射される撮像光は、端子１２１ａ以外の球状端子部品１２０ａの底面（基材底面）にも照射されるが、第１照明１１が撮像位置Ｐ１を通る鉛直線Ｚ３に対して撮像方向の反射光５００と同じＸ１方向側から照射することにより、図３に示すように、球状端子部品１２０ａの底面からの反射光（図３の破線参照）は、鉛直線に対して反射角αとなってＸ２方向側に反射する。また、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａの撮像時には、図１〜図３に示すように、ヘッドユニット２０が端子撮像装置３の上方をＸ方向に移動するのに伴い、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａの撮像位置Ｐ１が順次移動することにより、球状端子部品１２０ａの底面に設けられた複数の端子１２１ａが全て撮像される。

また、第１照明１１は、図３に示すように、端子撮像装置３のＸ１方向の側面に設けられた昇降機構１４により、Ｚ方向に昇降可能に支持されている。図３に示すように、第１照明１１は、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａの撮像時には、上昇位置Ｑ１に配置されて撮像光を照射するように構成されている。これにより、入射光６００の延長線上に第１照明１１を配置する必要がないので、端子撮像装置３の大型化を抑制することが可能である。また、図４に示すように、端子１２１ａの非撮像時には、下降位置Ｑ２に配置され、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の移動時に第１照明１１が干渉することがないように構成されている。

また、第２照明１２は、端子撮像装置３の内部において、端子１２１ｂへの入射光７００が、ミラー１３で反射させた斜方撮像カメラ１０の中心面５００ａの延長中心面５００ｂがリード端子部品１２０ｂの移動中に端子１２１ｂの下面と交わる位置である撮像位置Ｐ２を通る鉛直線Ｚ３に対して、端子１２１ｂから斜方撮像カメラ１０への反射光５００と反対側（Ｘ２方向側）に傾斜するように固定的に配置されている。また、第２照明１２は、リード端子部品１２０ｂの端子１２１ｂが撮像位置Ｐ２に配置された状態で、リード端子部品１２０ｂよりも下方に配置され、ヘッドユニット２０による部品１２０（１２０ｂ）の相対的な移動を妨げない高さ位置に設置されている。第２照明１２から照射される入射光７００は、図４に示すように、たとえばＱＦＰなどのリード端子部品１２０ｂの端子１２１ｂを撮像する場合、端子１２１ｂの下面で反射される。そして、端子１２１ｂから斜方撮像カメラ１０への撮像方向の反射光５００が、延長中心面５００ｂ、中心面５００ａを通り、斜方撮像カメラ１０により撮像されるように構成されている。このときの端子１２１ｂへの入射光７００の入射角が、角度θとなる。なお、第２照明１２から照射される撮像光は、端子１２１ｂ以外のリード端子部品１２０ｂの底面（基材底面）にも照射されるが、ＱＦＰのようにリード端子部品１２０ｂの外周縁部から引出線状に設けられるリード端子部品の場合には、リード端子部品１２０ｂの底面に端子１２１ｂが設けられていないので、リード端子部品１２０ｂの底面（基材底面）の反射が問題とはならない。リード端子部品１２０ｂの端子１２１ｂの撮像時には、図１〜図３に示すように、ヘッドユニット２０が端子撮像装置３の上方をＸ方向に移動するのに伴い、リード端子部品１２０ｂの端子１２１ｂの撮像位置Ｐ２が順次移動することにより、リード端子部品１２０ｂの外周縁部に設けられた複数の端子１２１ｂが全て撮像される。

また、図３および図４に示すように、端子撮像装置３のミラー１３は、部品１２０の端子１２１からの反射光５００を反射して、斜方撮像カメラ１０へと導く機能を有する。このようにミラー１３を配置することにより、撮像方向の鉛直方向からの傾斜角度θを大きくした場合にも、部品１２０の端子１２１の撮像位置の下方に斜方撮像カメラ１０を配置して、端子撮像装置３を小型化することが可能である。

また、昇降機構１４は、エアシリンダなどからなり、端子撮像装置３のＸ１方向側の側面に固定的に取り付けられるとともに、ロッド１４ａにより第１照明１１を昇降可能に支持している。昇降機構１４は、図示しない空気流通経路からの空気の流入出により、第１照明１１をＺ方向に昇降させるように構成されている。

また、図１に示すように、ヘッドユニット２０は、Ｘ方向に延びるヘッドユニット支持部３０に沿ってＸ方向に移動可能に構成されている。具体的には、ヘッドユニット支持部３０は、ボールネジ軸３１とボールネジ軸３１を回転させるサーボモータ３２とＸ方向のガイドレール（図示せず）とを有しているとともに、ヘッドユニット２０は、ボールネジ軸３１が螺合されるボールナット２１を有している。ヘッドユニット２０は、サーボモータ３２によりボールネジ軸３１が回転されることにより、ヘッドユニット支持部３０に対してＸ方向に移動するように構成されている。また、ヘッドユニット支持部３０は、基台１上に設けられたＹ方向に延びる一対の固定レール部４０に沿ってＹ方向に移動可能に構成されている。具体的には、一方の固定レール部４０は、ヘッドユニット支持部３０の両端部をＹ方向に移動可能に支持するガイドレール４１を有し、他方の固定レール部４０は、ガイドレール４１と、Ｙ方向に延びるボールネジ軸４２と、ボールネジ軸４２を回転させるサーボモータ４３とを有しているとともに、ヘッドユニット支持部３０には、ボールネジ軸４２が螺合されるボールナット３３が設けられている。ヘッドユニット支持部３０は、サーボモータ４３によりボールネジ軸４２が回転されることによって、ガイドレール４１に沿ってＹ方向に移動するように構成されている。このような構成により、ヘッドユニット２０は、基台１上をＸＹ方向に移動することが可能なように構成されている。

また、ヘッドユニット２０には、Ｘ方向に直線状に配置された６本の吸着ノズル２２が下方に突出するように設けられている。また、各々の吸着ノズル２２は、負圧発生機（図示せず）によってその先端に負圧状態を発生させることが可能に構成されている。吸着ノズル２２は、この負圧によって、テープフィーダ１１０から供給される部品１２０を先端に吸着および保持することが可能である。６本の吸着ノズル２２のそれぞれは、個別に、部品吸着のための負圧状態の発生と、吸着部品を切り離して装着するための負圧解除と、装着を短時間で実施するための正圧状態の発生とを切り替えることが可能に構成されている。

また、各々の吸着ノズル２２は、図示しない機構（サーボモータなど）によって、ヘッドユニット２０に対して上下方向（Ｚ方向）に移動可能に構成されている。表面実装機１００は、吸着ノズル２２が上昇位置に位置した状態で部品１２０の搬送や、上方撮像装置２や端子撮像装置３による撮像などを行うとともに、吸着ノズル２２が下降位置に位置した状態で部品１２０のテープフィーダ１１０からの吸着およびプリント基板１３０への実装を行うように構成されている。また、吸着ノズル２２は、図示しない機構によって、吸着ノズル２２自体がその軸を中心として回転可能に構成されている。これにより、表面実装機１００では、部品１２０を搬送する途中に吸着ノズル２２を回転させることにより、ノズルの先端に保持された部品１２０の姿勢（水平面内の向き）を調整することが可能である。

また、ヘッドユニット２０には、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の姿勢を側面側から撮像するための移動撮像装置５０が取り付けられている。この移動撮像装置５０は、図２に示すように、ヘッドユニット２０に対してＸ方向（６本の吸着ノズル２２が並んでいる方向）に移動可能に取り付けられている。具体的には、ヘッドユニット２０には、Ｘ方向に延びるボールネジ軸２３と、ボールネジ軸２３を回転させるサーボモータ２４とが設けられているとともに、移動撮像装置５０には、ボールネジ軸２３が螺合されるボールナット５１が設けられている。移動撮像装置５０は、サーボモータ２４によりボールネジ軸２３が回転されることにより、ヘッドユニット２０に対してＸ方向に移動されるように構成されている。これにより、移動撮像装置５０は、ヘッドユニット２０にＸ方向に並んで配置された６本の吸着ノズル２２に保持された部品１２０を順次撮像することが可能になる。また、ヘッドユニット２０に移動撮像装置５０が取り付けられることによって、部品１２０を吸着ノズル２２により保持した状態で、ヘッドユニット２０を部品取出部１１１の上方から端子撮像装置３の上方近傍へ移動させる途中、または端子撮像装置３の上方を端子撮像のために通過させた後、ヘッドユニット２０をプリント基板１３０の上方に移動させる途中のいずれかにおいて、ヘッドユニット２０を実装位置に移動させながら、移動撮像装置５０をヘッドユニット２０に対して相対移動させて部品１２０の姿勢（吸着ノズル２２への吸着状態）を撮像することが可能である。

移動撮像装置５０は、図５に示すように、ラインセンサからなる１つの側方撮像カメラ５２と、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０に対して側方から照明光８００を照射する側方照明５３と、部品１２０の撮像光を側方撮像カメラ５２に導くためのミラー５４〜５６とを含んでいる。

図５に示すように、側方照明５３は、ＬＥＤからなり、移動撮像装置５０が撮像対象の部品１２０を保持する吸着ノズル２２に対して所定の位置（側面撮像位置）に移動した場合に部品１２０の側方に位置するように配置されている。また、ミラー５４は、図７に示すように、側方照明５３と対向するように配置され、側方照明５３からのＹ２方向の撮像光８００を下方（Ｚ２方向）に反射させるように構成されている。図６に示すように、このミラー５４の下方には、ミラー５５が配置され、ミラー５４から下方に反射された反射光８０１を側方（Ｘ２方向）に反射させるように構成されている。ミラー５５の側方（Ｘ２方向）には、ミラー５６が配置され、ミラー５５から側方（Ｘ２方向）に反射された反射光８０２を側方撮像カメラ５２に向けて反射させるように構成されている。そして、図５に示すように、ミラー５６から反射された反射光８０３が、側方撮像カメラ５２により撮像されるように構成されている。これにより、側方照明５３による撮像光８００が照射された部品１２０からの透過光（撮像光）は、ミラー５４と、ミラー５５と、ミラー５６とを介して側方撮像カメラ５２に撮像されるように構成されている。

また、表面実装機１００の動作は、図８に示す制御装置６０によって制御されている。制御装置６０は、主制御部６１、照明制御部６２、記憶部６３、画像処理部６４および駆動制御部６５を含んでいる。なお、主制御部６１は、本発明の「切替手段」の一例である。

主制御部６１は、論理演算を実行するＣＰＵなどから構成されている。主制御部６１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムに従って、照明制御部６２、記憶部６３、画像処理部６４および駆動制御部６５を介して、上方撮像装置２、端子撮像装置３、移動撮像装置５０および各サーボモータなどを制御するように構成されている。

また、第１実施形態では、主制御部６１は、画像処理部６４を介して上方撮像装置２の上方撮像カメラ２ａ、端子撮像装置３の斜方撮像カメラ１０および移動撮像装置５０の側方撮像カメラ５２により撮像された部品１２０の撮像画像を取得し、この部品１２０の撮像画像に基づいて、吸着ノズル２２による部品１２０の吸着位置、姿勢および端子１２１の部品１２０の底面からの突出高さなどを測定するように構成されている。端子１２１の突出高さの測定は、異なる２方向からの端子１２１の撮像画像を取得し、それぞれの撮像画像における端子１２１の位置に基づいて測定される。そして、主制御部６１は、測定された端子１２１の突出高さが所定の基準範囲内にあるか否かを判定する端子１２１の平坦度（コプラナリティ）判定を行い、この平坦度判定の結果に基づき、部品１２０の使用可否を判断するように構成されている。なお、この平坦度判定の詳細については、後述する。

照明制御部６２は、主制御部６１から出力される制御信号に基づいて、上方照明２ｂ、第１照明１１、第２照明１２および側方照明５３を所定のタイミングで点灯させるように構成されている。また、第１照明１１および第２照明１２の制御に際しては、主制御部６１が記憶部６３に格納された部品データに基づいて吸着ノズル２２に吸着された撮像対象の部品１２０が球状端子部品１２０ａ（図３参照）であるか球状端子部品１２０ａ以外の部品１２０であるかが判断される。そして、撮像対象の部品１２０が球状端子部品１２０ａである場合には、主制御部６１から第１照明１１を点灯させるように制御信号が出力されるように構成されている。一方、図４に示すように、撮像対象の部品１２０が球状端子部品１２０ａ以外の部品（リード端子部品１２０ｂ）である場合には、主制御部６１から第２照明１２を点灯させるように制御信号が出力されるように構成されている。すなわち、部品データに基づき主制御部６１により出力される制御信号に基づいて、第１照明１１と第２照明１２とが切り替えられるように構成されている。

記憶部６３は、ＣＰＵを制御するプログラムなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および装置の動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）から構成されている。また、記憶部６３には、プリント基板１３０に実装される全ての部品１２０の種類、寸法、形状などの部品データが格納されている。部品１２０の端子１２１の形状は部品１２０の種類により異なるので、部品１２０が球状端子部品１２０ａであるか、リード端子部品１２０ｂなどの球状端子部品１２０ａ以外の部品であるかは、この部品データにより特定される。

画像処理部６４は、主制御部６１から出力される制御信号に基づいて、上方撮像カメラ２ａ、斜方撮像カメラ１０および側方撮像カメラ５２から所定のタイミングで撮像信号の読み出しを行うとともに、読み出した撮像信号に所定の画像処理を行うことにより、部品１２０を認識するのに適した画像データを生成するように構成されている。生成された画像データは主制御部６１に出力され、この画像データに基づいて、主制御部６１により部品１２０の端子１２１の平坦度判定が行われる。

駆動制御部６５は、主制御部６１から出力される制御信号に基づいて、表面実装機１００の各サーボモータ（ヘッドユニット支持部３０をＹ方向に移動するためのサーボモータ４３（図１参照）、ヘッドユニット２０をＸ方向に移動するためのサーボモータ３２（図１参照）、吸着ノズル２２を上下方向に移動させるためのサーボモータ（図示せず）、吸着ノズル２２を中心軸回りで回動させるためのサーボモータ（図示せず）、移動撮像装置５０をＸ方向に移動させるためのサーボモータ２４（図２参照））、および第１照明１１をＺ方向に昇降させるための昇降機構１４などの駆動を制御するように構成されている。

図９は、部品の端子の平坦度（コプラナリティ）判定処理を説明するためのフローチャートである。次に、図１〜図４および図９を参照して、第１実施形態の表面実装機１００による部品１２０の端子１２１の平坦度判定を行う際の動作について説明する。

各吸着ノズル２２に吸着された複数の部品１２０の中に、端子１２１の平坦度判定の必要なものが存在しない場合は、上方撮像装置２の上方を部品１２０がＸ１方向あるいはＸ２方向のうち、１方向に移動するようにして部品１２０の底面の撮像のみを行い、平坦度判定の必要なものが存在する場合は、上方撮像装置２および端子撮像装置３の上方を部品１２０がＸ１方向およびＸ２方向の両方向に２回に分けて移動するようにして、部品１２０の底面の撮像と、端子１２１の２回の撮像とが実施される。

図９においては、平坦度判定の必要な部品１２０が存在する場合であって、複数の吸着ノズル２２により順次部品１２０の吸着が実施され、最後に吸着ノズル２２に部品１２０の吸着が実施された状態において、ヘッドユニット２０が図１における上方撮像装置２のＸ２側に位置する場合を前提にしている。

図９に示すように、まず、ステップＳ１において、吸着ノズル２２に吸着された平坦度判定のための撮像対象の部品１２０が、主制御部６１により球状端子部品１２０ａであるか否かが判断される。具体的には、主制御部６１により吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の部品データが記憶部６３から読み込まれ、この部品データに基づいて、部品１２０の種類（端子形状）が判断される。図３に示すように、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０がＢＧＡやＣＳＰのような球状端子部品１２０ａである場合には、ステップＳ２に移行する。一方、部品１２０が球状端子部品１２０ａ以外のリード端子部品１２０ｂの場合には、ステップＳ１１に移行する。

撮像対象の部品１２０が球状端子部品１２０ａの場合には、端子撮像装置３により、異なる２方向からの端子１２１ａの撮像を行う。まず、ステップＳ２において、第１照明１１が、昇降機構１４によりＺ方向に移動され、上昇位置Ｑ１に配置される。そして、ステップＳ３において、撮像対象の球状端子部品１２０ａの部品データに基づき、主制御部６１により適切な照明レベル（照射光の強さ）が選択される。なお、この照明レベルは、部品データにおいて、部品１２０毎に予め設定されている。

そして、ステップＳ４において、ヘッドユニット２０がＸ１方向への移動を開始する。これにより、複数の吸着ノズル２２に吸着された各球状端子部品１２０ａが上方撮像装置２および端子撮像装置３の上方を移動する。ステップＳ５において、上方照明２ｂからの光が上方を通過する球状端子部品１２０ａの底面に照射され、球状端子部品１２０ａの底面からの反射光が上方撮像カメラ２ａにより撮像される。

ステップＳ６において、図３に示すように、上昇位置Ｑ１で第１照明１１から端子１２１ａに光が照射されるとともに、斜方撮像カメラ１０により、端子１２１ａの斜め方向からの画像が撮像される。すなわち、第１照明１１から照射された入射光６００が端子１２１ａに反射され、この反射光５００が斜方撮像カメラ１０によって撮像される。この際、ヘッドユニット２０がＸ１方向に移動することにより、球状端子部品１２０ａの底面に設けられた複数の端子１２１ａが全て撮像される。撮像された画像は、画像処理部６４により所定の画像処理が行われて、主制御部６１に出力される。なお、ステップＳ５は、全ての部品１２０がそれぞれ上方撮像装置２の上方を通過しているタイミングで実施され、ステップＳ６は、球状端子部品１２０ａが端子撮像装置３の上方を通過しているタイミングで実施される。

次に、ステップＳ７において、球状端子部品１２０ａを吸着した吸着ノズル２２が、ノズル軸中心に略１８０度回動される。これにより、球状端子部品１２０ａの向きが同一面内で略１８０度回動される。そして、ステップＳ８において、上方撮像装置２および端子撮像装置３の上方を移動し終えたヘッドユニット２０が一旦停止し、その後反転してＸ２方向に移動を開始する。

次に、ステップＳ９において、図３に示すように、第１照明１１により上昇位置Ｑ１で端子１２１ａに光が照射されるとともに、斜方撮像カメラ１０により、端子１２１ａの斜め方向からの画像が撮像される。この際、第１照明１１の照明レベルは、ステップＳ４で選択された照明レベルが維持される。そして、ヘッドユニット２０がＸ２方向に移動することにより、球状端子部品１２０ａの底面に設けられた複数の端子１２１ａが全て撮像される。そして、全ての端子１２１ａが撮像されると、ステップＳ１０において、第１照明１１が昇降機構１４によりＺ２方向に下降され、下降位置Ｑ２（図４参照）に配置されるとともに、ヘッドユニット２０の全体が端子撮像装置３の上方通過を完了して、ヘッドユニット２０の移動が停止される。なお、ステップＳ９は、球状端子部品１２０ａに対してのみ、球状端子部品１２０ａが端子撮像装置３の上方を通過しているタイミングで実施される。

以上のステップＳ２〜ステップＳ１０により、各吸着ノズル２２に吸着された全ての部品１２０の底面が上方撮像カメラ２ａにより撮像されるとともに、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａの異なる方向における２つの撮像画像が端子撮像装置３により取得される。その後、ステップＳ１６において、主制御部６１により、端子１２１ａの２つの撮像画像におけるそれぞれの位置に基づいて、球状端子部品１２０ａの対象となる全ての端子１２１ａについての最小二乗平面（平均高さ平面）からの個別の端子１２１ａの突出高さが検出される。

一方、撮像対象の部品がリード端子部品１２０ｂ（図４参照）の場合には、ステップＳ１において、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０が球状端子部品１２０ａでないと判断されることにより、ステップＳ１１に移行する。リード端子部品１２０ｂの場合には、上方撮像装置２によるリード端子部品１２０ｂの端子１２１ｂの底面画像と、端子撮像装置３による斜め方向からの画像とに基づいて、球状端子部品１２０ａの平坦度判定と同様に、リード端子部品１２０ｂの端子１２１ｂの平坦度判定が実施される。

ステップＳ１１において、撮像対象のリード端子部品１２０ｂの部品データに基づき、主制御部６１により適切な照明レベル（照射光の強さ）が選択される。ステップＳ１２において、ヘッドユニット２０がＸ１方向への移動を開始する。これにより、複数の吸着ノズル２２に吸着された各部品１２０（リード端子部品１２０）が上方撮像装置２、端子撮像装置３の上方を移動する。ステップＳ１３では、図１および図２に示すように、ヘッドユニット２０の移動中に、上方照明２ｂからの光が上方を移動中の部品１２０（リード端子部品１２０ｂ）の底面に照射され、吸着ノズル２２に吸着された各部品１２０（リード端子部品１２０ｂ）の底面が順次撮像される。この際、リード端子部品１２０ｂについては、図４に示すように、リード端子部品１２０ｂの外周縁部から引き出された端子１２１ｂも撮像される。撮像された画像は、画像処理部６４により所定の画像処理が行われて、主制御部６１に出力される。

次に、ステップＳ１４において、ヘッドユニット２０がＸ１方向に移動して、上方撮像装置２と隣接するように配置された端子撮像装置３の上方を通過するリード端子部品１２０ｂの端子１２１ｂに対し、図４に示すように、第２照明１２から端子１２１ｂに光が照射されるとともに、斜方撮像カメラ１０により、端子１２１ｂの斜め方向からの画像が撮像される。すなわち、第２照明１２から照射された入射光７００が端子１２１ｂの底面に反射され、この反射光５００が斜方撮像カメラ１０によって撮像される。この際、ヘッドユニット２０がＸ１方向に移動することにより、リード端子部品１２０ｂの複数の端子１２１ｂが全て撮像される。撮像された画像は、画像処理部６４により所定の画像処理が行われて、主制御部６１に出力される。その後、ステップＳ１５において、ヘッドユニット２０の全体が端子撮像装置３の上方通過を完了して、ヘッドユニット２０の移動は停止される。

以上のステップＳ１１〜ステップＳ１５により、複数の吸着ノズル２２に吸着された全ての部品１２０の底面画像（リード端子部品１２０ｂについては端子１２１ｂの底面までを含んだ底面画像）と、リード端子部品１２０ｂについて端子撮像装置３による端子１２１ｂの斜め方向からの画像（斜め画像）とが取得される。その後、ステップＳ１６において、主制御部６１により、端子１２１ｂの底面画像および斜め画像におけるそれぞれの位置に基づいて、リード端子部品１２０ｂの対象となる全ての端子１２１ａについての最小二乗平面（平均高さ平面）からの個別のリード端子１２１ｂの突出高さが検出される。

部品１２０（球状端子部品１２０ａおよびリード端子部品１２０ｂ）に設けられた各端子１２１（１２１ａ、１２１ｂ）の最小二乗平面（平均高さ平面）からの突出高さが検出されると、ステップＳ１７において、主制御部６１により、各端子１２１（１２１ａ、１２１ｂ）の突出高さが所定の基準範囲内に収まっているか否かが判定されることにより、端子１２１の平坦度（コプラナリティ）判定が行われる。部品１２０に設けられた各端子１２１の突出高さが基準範囲内に収まっていると判定された場合には、ステップＳ１８に移行して、その端子部品１２０を吸着する吸着ノズル２２に対応してフラグが０とされる。各端子１２１の突出高さが基準範囲内に収まっていないと判定された場合には、ステップＳ１９に移行して、その部品１２０を吸着する吸着ノズル２２に対応してフラグが１とされる。その後、ステップＳ２０において、ヘッドユニット２０は基板１３０の上方へと移動する。この移動中、各吸着ノズル２２に吸着された部品１２０毎に、上方撮像装置３による底面画像に基づき吸着位置および吸着方向の位置ずれが算出され、その位置ずれを補正するためのＸ方向、Ｙ方向、およびＺ軸回りのＲ方向（各吸着ノズル２２の中心軸回りの回転方向）の各実装位置補正値が算出される。

また、ステップＳ２０におけるヘッドユニット２０の基板１３０上方への移動中には、ヘッドユニット２０に取り付けられた移動撮像装置５０が吸着ノズル２２の配列方向（Ｘ方向）に沿って移動しながら、側方撮像カメラ５２による部品１２０の側面の撮像が行われる。この部品１２０の側面画像により吸着姿勢不良判断が実施され、吸着姿勢不良があれば、ステップＳ２１の実行の前に吸着ノズル別フラグを１とし、吸着姿勢不良がなければ、フラグを０とする。これにより、端子１２１の平坦度不良のある部品１２０の実装回避に加え、実装不良を起こす吸着姿勢不良となった部品１２０の実装回避が可能となる。

ステップＳ２１において、基板１３０の上方において、ヘッドユニット２０が各部品１２０毎の実装位置に移動するとともに、吸着ノズル２２が順次下降して部品実装を行い、部品実装後、移動可能位置まで上昇する。この際、実装しようとする吸着ノズル２２に対応してフラグが０である場合には、実装位置補正をしつつ部品実装を行う一方、フラグが１である場合には、その吸着ノズル２２について部品実装は中止する。

各吸着ノズル２２の部品１２０の実装を全て終了すると、ステップＳ２２において、ヘッドユニット２０の基板１３０上方からテープフィーダ１１０の部品取出部１１１上方への移動を開始する。この移動中、ステップＳ２３において各吸着ノズル２２毎にフラグが１であるか否かの判別が実施される。そして、フラグが１である吸着ノズル２２については、部品実装が中止された不良の部品１２０が吸着されたまま、移動の途中で部品１２０が回収部（図示せず）に回収される。

なお、最後に吸着ノズル２２による部品１２０の吸着が実施された状態において、ヘッドユニット２０が図１における上方撮像装置２のＸ１方向側に位置する場合は、図９のフローチャートに対し、ステップＳ４、Ｓ１２におけるヘッドユニット２０の移動方向をＸ１方向からＸ２方向に置き換えるとともに、ステップＳ８におけるヘッドユニット２０の移動方向をＸ２方向からＸ１方向に置き換え、ステップＳ５とＳ６との順序、ステップＳ１３とＳ１４との順序をそれぞれ逆とすれば良い。

第１実施形態では、上記のように、端子撮像装置３の斜方撮像カメラ１０を、部品１２０の端子１２１に第１照明１１から照射され、部品１２０の端子１２１から反射された反射光５００を撮像するように構成し、第１照明１１を、撮像時において部品１２０の端子１２１への入射光６００が、撮像位置Ｐ１を通り、かつ、部品の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対して、反射光５００と同じ側（図３のＸ１方向）に傾斜するように配置することによって、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の端子１２１を、入射光６００と同じ側に反射される反射光５００を用いて撮像することができる。この場合、第１照明１１から照射され、球状端子部品１２０ａの底面（基材底面）で反射される反射光は、鉛直線Ｚ３に対して入射光６００と反対側（図３のＸ２方向）に反射されるので、底面（基材底面）の反射光の斜方撮像カメラ１０による撮像画像への写り込みを抑制することができる。これにより、不要な反射光が写り込むのが抑制された端子１２１ａの撮像画像を得ることができるので、撮像画像から球状端子部品１２０ａの端子１２１ａを精度よく識別することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、部品１２０よりも下方から部品１２０に対して撮像用の光を照射するように配置された端子撮像装置３に、第１照明１１を撮像時の上昇位置Ｑ１と、非撮像時の下降位置Ｑ２とに昇降可能に支持する昇降機構１４を設けることによって、非撮像時には、ヘッドユニット２０による部品１２０の相対的な移動の妨げとならない下降位置Ｑ２に第１照明１１を配置するとともに、撮像時には、第１照明１１の高さ位置を上昇位置Ｑ１まで上昇させて、部品１２０の基材底面に対する入射光６００の入射角αをより大きくすることにより、基材底面からの反射光の撮像画像への写り込みを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第２照明１２を、入射光７００が、部品１２０の端子１２１の撮像位置を通り、かつ、部品の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対して入射光６００と反対側（図４のＸ２方向）に傾斜するように配置し、斜方撮像カメラ１０による撮像時に、吸着ノズル２２に吸着された撮像対象の部品１２０が球状端子部品１２０ａである場合には、主制御部６１により第１照明１１に切り替えることによって、第１照明１１を用いて撮像することにより球状端子部品１２０ａの基材底面の反射光の写り込みを抑制することができる。また、撮像対象の部品１２０が球状端子部品１２０ａでない場合には、主制御部６１により第２照明１２に切り替えるように構成することによって、たとえば図４に示すリード端子部品１２０ｂに対しては、入射光７００が、リード端子部品１２０ｂの端子１２１ｂの底面側を明瞭に撮像することができる。この結果、撮像画像からの部品の端子の識別精度をより向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、撮像時における第１照明１１の入射光６００の、撮像位置Ｐ１を通り、かつ、部品の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対する傾斜角度αが、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａからの反射光５００の傾斜角度θよりも大きくなるように構成することによって、第１照明１１からの入射光６００の、球状端子部品１２０ａの基材底面に対する入射角αを大きくすることができるので、基材底面による反射光を鉛直線Ｚ３に対してより大きな反射角αで入射光６００と反対側（図３のＸ２方向）に反射させることができる。これにより、基材底面からの反射光の写り込みをさらに抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、端子撮像装置３と下面撮像装置２とを、吸着ノズル２２の配列方向（Ｘ方向）に沿った方向に並ぶように、基台１上において固定的に設けることによって、６本の吸着ノズル２２に吸着された各部品１２０について、ヘッドユニット２０を吸着ノズル２２の配列方向（Ｘ方向）へ直線移動させてそれぞれの撮像位置を通過させるだけで、部品１２０の底面の撮像と、平坦度（コプラナリティ）判定のための端子１２１の撮像との両方を行うことができる。

（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態による表面実装機の全体構成を示す平面図である。図１１は、第２実施形態による表面実装機の全体構成を示す側面図である。図１２および図１３は、本発明の第２実施形態による表面実装機の移動撮像装置を示す模式図である。この第２実施形態では、上方撮像装置２と、端子撮像装置３と、移動撮像装置５０とにより、それぞれ部品１２０の底面画像と、端子１２１の斜め方向画像と、部品１２０の側面画像とを撮像するように構成した上記第１実施形態と異なり、ヘッドユニット２０に移動可能に設けられた移動撮像装置２５０により、底面画像と、斜め方向画像と、側面画像とを撮像するように構成した例について説明する。

第２実施形態の表面実装機２００では、図１０に示すように、ヘッドユニット２０に、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の端子１２１の斜め方向画像と、部品１２０の底面画像と、部品１２０の側面画像とを撮像するための移動撮像装置２５０が取り付けられている。この移動撮像装置２５０は、ヘッドユニット２０に対してＸ方向（６本の吸着ノズル２２が並んでいる方向）に移動可能に取り付けられている。具体的には、図１１に示すように、ヘッドユニット２０には、Ｘ方向に延びるボールネジ軸２３と、ボールネジ軸２３を回転させるサーボモータ２４とが設けられているとともに、移動撮像装置２５０には、ボールネジ軸２３が螺合されるボールナット２５１が設けられている。移動撮像装置２５０は、サーボモータ２４によりボールネジ軸２３が回転されることにより、ヘッドユニット２０に対してＸ方向に移動されるように構成されている。これにより、移動撮像装置２５０は、ヘッドユニット２０にＸ方向に並んで配置された６本の吸着ノズル２２に保持された部品１２０を順次撮像することが可能になる。なお、表面実装機２００および移動撮像装置２５０は、それぞれ、本発明の「部品移載装置」および「移動機構部」の一例である。また、ヘッドユニット２０に移動撮像装置２５０が取り付けられることによって、部品１２０を吸着ノズル２２により保持した状態でヘッドユニット２０を実装位置に移動させながら、移動撮像装置２５０をヘッドユニット２０に対して相対移動させて部品１２０を撮像することが可能である。

この第２実施形態による移動撮像装置２５０は、図１２に示すように、１つの撮像カメラ２１０と、Ｘ２方向側に、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の端子１２１を撮像するための主に照明からなる端子撮像部２０３を含み、Ｘ１方向側に、部品１２０の側面を撮像するための主に照明からなる側方撮像部２５１と、部品１２０の底面を撮像するための主に照明からなる上方撮像部２０２とを含んでいる。また、撮像カメラ２１０と対向するように、端子撮像部２０３と、上方撮像部２０２とからの照射光の部品１２０（端子１２１）における反射光、および、側方撮像部２５１からの照射光の部品１２０外周の透過光を、撮像カメラ２１０に導くためのミラー２５６が配置されている。なお、端子撮像部２０３は、本発明の「部品検査装置」の一例である。

端子撮像部２０３は、第１照明２１１および第２照明２１２と、ミラー２１３と、ミラー２５６のＸ２方向側の反射面２５６ａとから構成されている。図１３に示すように、第１照明２１１は、撮像位置Ｐ３を通り、かつ、部品１２０の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対してＸ２方向側から、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａに向けて入射光６００を照射するように配置されている。一方、第２照明２１２は、撮像位置Ｐ３を通る鉛直線Ｚ３に対してＸ１方向側から、球状端子部品１２０ａ以外のリード端子部品１２０ｂ（図４参照）の端子１２１ｂに向けて入射光７００を照射するように構成されている。移動撮像装置２５０がＸ方向に移動して、撮像位置Ｐ３を通過する際に、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０（１２０ａ、１２０ｂ）の端子１２１（１２１ａ、１２１ｂ）に、第１照明２１１または第２照明２１２から撮像光が照射される。なお、撮像カメラ２１０の内部の不図示のスリットを通過して、撮像カメラ２１０の不図示の撮像面の撮像素子配列の内、端子画像を取り込むラインセンサとして機能する一列の撮像素子に到達する反射光５０２を、ミラー２５６、２１３と逆方向にたどり、この遡及平面が端子１２１（１２１ａ、１２１ｂ）と交差する位置が撮像位置Ｐ３となる。この撮像位置Ｐ３を通る鉛直線Ｚ３に対して、Ｘ２方向側に角度θ傾いた斜め方向の反射光５００が、ミラー２１３、ミラー２５６で反射し、反射光５０２として撮像カメラ２１０に取り込まれ、上述した一列の撮像素子上に像を結び、この一列の撮像素子に発生する電荷が検出されることにより、端子１２１（１２１ａ、１２１ｂ）の画像が得られるように構成されている。

また、この第１照明２１１と第２照明２１２とは、第１実施形態と同様に、主制御部６１により、撮像対象の部品１２０が球状端子部品１２０ａかリード端子部品１２０ｂかによって切り替えられるように構成されている。

第１照明２１１からの入射光６００は、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａのＸ２方向側で斜め方向に反射されるように構成されている。したがって、鉛直線Ｚ３に対して、入射光６００と同じ側（Ｘ２方向側）に反射される。なお、図１３では図示を省略したが、第２照明２１２からの入射光７００は、球状端子部品１２０ａ以外のリード端子部品１２０ｂ（図４参照）などの端子１２１ｂ（図４参照）の底面側で反射され、Ｘ２方向側へ斜め方向に反射されるように構成されている。したがって、鉛直線Ｚ３に対して、入射光７００と反対側（Ｘ２方向側）に反射される。

図１３に示すように、この斜め方向の反射光５００が、ミラー２１３によりＸ１方向に反射され、ミラー２５６の反射面２５６ａに向かうように構成されている。そして、図１２に示すように、ミラー２１３により反射された反射光５０１が、ミラー２５６の反射面２５６ａから撮像カメラ２１０に向かってＹ１方向に反射されるように構成されている。そして、反射面２５６ａからの反射光５０２が、撮像カメラ２１０により撮像される。これにより、撮像位置Ｐ３に配置された端子１２１を、角度θだけ傾斜した斜め方向から撮像することが可能である。

また、側方撮像部２５１は、側方照明５３と、ミラー５４と、ミラー５５と、ミラー２５６の反射面２５６ｂとから構成されている。側方照明５３は、移動撮像装置２５０が撮像対象の部品１２０を保持する吸着ノズル２２に対して所定の位置Ｐ４（側面撮像位置）を通過する際に、部品１２０の側方に位置するように配置されている。ミラー５４は、図１２に示すように、側方照明５３と対向するように配置され、側方照明５３からのＹ２方向の撮像光８００（部品１２０の外周を通過した透過光）を下方（Ｚ２方向）に反射させるように構成されている。図１３に示すように、このミラー５４の下方（Ｚ２方向）には、ミラー５５が配置され、ミラー５４から下方に反射された反射光８０１を側方（Ｘ２方向）に配置されたミラー２５６の反射面２５６ｂに向かって反射させるように構成されている。ミラー２５６の反射面２５６ｂは、図１２に示すように、ミラー５５から側方（Ｘ２方向）に反射された反射光８０２を撮像カメラ２１０に向けてＹ１方向に反射させるように構成されている。そして、ミラー２５６の反射面２５６ｂから反射された反射光８０３が、撮像カメラ２１０において、上述したスリットを通過して撮像カメラ２１０の撮像面の撮像素子配列の内、上述した一列の撮像素子とは別の位置の一列の撮像素子上に像を結び、この一列の撮像素子に発生する電荷が検出されて、側面画像が得られるように構成されている。

また、上方撮像部２０２は、互いに対向するように配置された上方照明２０２ｂと、ミラー２０２ａと、ミラー２５６の反射面２５６ｂとから構成されている。上方照明２０２ｂは、図１３に示すように、移動撮像装置２５０が撮像対象の部品１２０を保持する吸着ノズル２２に対して底面撮像位置Ｐ５を通過する際に、それぞれ部品１２０のＸ１方向側およびＸ２方向側の斜め下方に位置するように配置されている。この上方照明２０２ｂは、それぞれ斜め方向から照射した撮像光９００を部品１２０の底面に照射する。そして、部品１２０の底面から下方（Ｚ２方向）に反射された反射光９０１がミラー２０２ａを介して導かれ、撮像カメラ２１０により撮像されるように構成されている。ミラー２０２ａは、図１３に示すように、底面撮像位置Ｐ５に配置された部品１２０の底面と対向するように下方に配置され、部品１２０の底面からの下方向（Ｚ２方向）の反射光９０１をミラー２５６の反射面２５６ａに向かって側方（Ｘ２方向）に反射させるように構成されている。ミラー２５６の反射面２５６ｂは、図１２に示すように、ミラー２０２ａから側方（Ｘ２方向）に反射された反射光９０２を撮像カメラ２１０に向けてＹ１方向に反射させるように構成されている。そして、ミラー２５６の反射面２５６ｂから反射された反射光９０３が、撮像カメラ２１０において、上述したスリットを通過して撮像カメラ２１０の撮像面の撮像素子配列の内、上述した２つの一列の撮像素子とは別の位置の一列の撮像素子上に像を結び、この一列の撮像素子に発生する電荷が検出されて、部品１２０の底面撮像が得られるように構成されている。

以上の構成により、この第２実施形態による移動撮像装置２５０は、１つの撮像カメラ２１０により、部品１２０の端子１２１の斜め方向からの撮像画像（斜め画像）と、部品１２０の側方からの撮像画像と、部品１２０の底面画像とを撮像することが可能である。また、この移動撮像装置２５０をヘッドユニット２０に移動可能に取り付けることにより、所定の撮像位置にヘッドユニット２０を移動させることなく、移動撮像装置２５０をヘッドユニット２０に対して移動させるだけで、部品１２０の撮像が可能である。これにより、テープフィーダ１１０からヘッドユニット２０の吸着ノズル２２により部品１２０が取り出されると、プリント基板１３０上の部品１２０の実装位置へ移動する間に移動撮像装置２５０により部品１２０の端子１２１の撮像を行い、平坦度（コプラナリティ）判定を行うことが可能である。

なお、その他の構成は、上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

第２実施形態では、移動撮像装置２５０に、撮像カメラ２１０と、第１照明２１１と、第２照明２１２と、上方照明２０２ｂと、側方照明５３とを設け、複数のミラー５４、５５、２０２ａ、２１３および２５６により、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の端子１２１の斜め方向の画像（斜め画像）と、部品１２０の底面の画像と、部品１２０の側面の画像とをそれぞれ撮像可能に構成することによって、６本の吸着ノズル２２に吸着された各部品１２０について、撮像カメラ２１０により撮像しながら移動撮像装置２５０をヘッドユニット２０に対して移動させるだけで、平坦度（コプラナリティ）計測のための端子１２１の撮像画像（斜め画像）と、部品１２０の下面画像と、部品１２０の側面画像とをそれぞれ取得することができる。

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

たとえば、上記第１実施形態では、第１照明１１を、端子撮像装置３の側面に設けられた昇降機構１４により昇降可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、図１４の第１変形例に示すように、第１照明３１１ａを端子撮像装置３の内部において、固定的に設けてもよい。

図１４に示すように、この第１変形例による端子撮像装置３０３ａでは、第１照明３１１ａが端子撮像装置３０３ａの内部において、固定的に設置されている。この第１照明３１１ａは、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａへの入射光６０１が、端子１２１ａの撮像位置Ｐ６を通り、かつ、部品１２０（球状端子部品１２０ａ）の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対して、端子１２１ａから斜方撮像カメラ１０への反射光５００と同じ側（Ｘ１方向側）に傾斜するように配置されている。また、この入射光６０１の、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａの撮像位置Ｐ６を通る鉛直線Ｚ３に対する傾斜角度α１が、端子１２１ａからの反射光５００の傾斜角度θよりも大きくなるように配置されている。また、第２照明１２は、第１実施形態と同様に、部品１２０の端子１２１が撮像位置Ｐ６に配置された状態で、部品１２０よりも下方に配置され、ヘッドユニット２０による部品１２０の相対的な移動を妨げない高さ位置に配置されている。そして、この第１照明３１１ａは、第２照明１２と同等の高さ位置に設けられている。第１照明３１１ａから照射される入射光６０１は、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａのＸ１方向側の所定の反射位置で反射される。この結果、端子１２１ａから斜方撮像カメラ１０への撮像方向の反射光５００が斜方撮像カメラ１０により撮像されるように構成されている。なお、端子撮像装置３０３ａは、本発明の「部品検査装置」の一例である。また、入射光６０１は、本発明の「第１入射光」の一例である。また、この他の構成は、第１実施形態と同様である。

この第１変形例では、第２照明１２を、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の移動を妨げない高さ位置に固定的に設けるとともに、第１照明３１１ａを、第２照明１２と同等な高さ位置に固定的に設けることによって、第１照明３１１ａと第２照明１２とを固定的に設ける場合にも、ヘッドユニット２０による部品１２０の移載の妨げとならない高さ位置で、部品１２０の基材底面からの反射光の写り込みが抑制された撮像画像を取得することができる。

また、上記第１実施形態では、第１照明１１を、端子撮像装置３のＸ１方向側から、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａに直接光を照射するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、図１５の第２変形例に示すように、第１照明からの第１入射光を、ミラーを介して部品の端子に照射するように構成してもよい。

図１５に示す第２変形例では、第１照明３１１ｂは、端子撮像装置３０３ｂの内部において、斜方撮像カメラ１０のＸ２方向側の近傍に配置され、ミラー１３を介して球状端子部品１２０ａの端子１２１ａに光を照射するように構成されている。このため、第２変形例の第１照明３１１ｂでは、まず、Ｘ１方向側に照射された光がミラー１３によりＸ２方向側に反射される。このミラー１３からの反射光が端子１２１ａへの入射光６０２となるように構成されている。この場合においても、入射光６０２は、端子１２１ａの撮像位置Ｐ７を通り、かつ、部品１２０（球状端子部品１２０ａ）の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対して、端子１２１ａから斜方撮像カメラ１０への反射光５００と同じ側（Ｘ１方向側）に傾斜するように構成されている。また、入射光６０２の、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａの撮像位置Ｐ７を通る鉛直線Ｚ３に対する傾斜角度α２が、端子１２１ａからの反射光５００の傾斜角度θよりも大きくなるように配置されている。この第２変形例では、ミラー１３を介して端子１２１ａに照射された入射光６０２は、端子１２１ａのＸ１方向側で反射する。この端子１２１ａからの反射光５００が再度ミラー１３で反射され、斜方撮像カメラ１０により撮像されるように構成されている。なお、端子撮像装置３０３ｂは、本発明の「部品検査装置」の一例である。また、入射光６０２は、本発明の「第１入射光」の一例である。この場合、第１照明３１１ｂは吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の下方に配置されているので、端子１２１ａに対して直接入射光を照射する場合と比較して、端子撮像装置３を小型化することが可能である。

また、上記第１実施形態では、図３に示すように、第１照明１１は、端子撮像装置３のＸ１方向の側面に固定的に取り付けられた昇降機構１４により支持されることにより、斜方撮像カメラ１０のＸ１方向側に配置されている例を示したが、本発明はこれに限らず、図１５の第２変形例に示したように、第１照明を、斜方撮像カメラ１０のＸ２方向側に配置してもよい。第１照明は、部品の端子への第１入射光が撮像位置を通り、かつ、部品１２０（球状端子部品１２０ａ）の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対して、端子１２１ａから斜方撮像カメラ１０への反射光５００と同じ側（Ｘ１方向側）に傾斜するように構成すればよく、第１照明自体の位置をＸ１方向側に配置する必要はない。この点、斜め撮像部についても同様である。すなわち、斜め撮像部は、部品１２０の端子１２１からの斜め方向の反射光５００を撮像するように構成されていればよく、斜め撮像部自体の位置は自由に配置することができる。反射光５００の延長線上に配置して、ミラー１３を介することなく撮像するように構成してもよいし、第２実施形態に示したように、２個のミラー２１３（図１３参照）およびミラー２５６（図１３参照）を用いて撮像光を反射させ、任意の位置に配置するように構成してもよい。また、部品の端子の撮像には、２個以上のミラーを用いてもよい。

また、上記第１実施形態では、第１照明１１は、入射光６００の、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａの撮像位置Ｐ１を通り、かつ、部品１２０（球状端子部品１２０ａ）の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対する傾斜角度αが、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａからの反射光５００の傾斜角度θよりも大きくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、図１６の第３変形例に示すように、第１照明からの第１入射光の傾斜角度と、部品の端子からの反射光の傾斜角度とが、略同一の傾斜角度となるように構成してもよい。

図１６に示す第３変形例では、端子撮像装置３０３ｃの第１照明３１１ｃは、ハーフミラー３１５を用いることにより、端子１２１ａの撮像位置Ｐ８を通り、かつ、部品１２０（球状端子部品１２０ａ）の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対する入射光６０３の傾斜角度が、球状端子部品１２０ａからの反射光５００の鉛直線Ｚ３に対する傾斜角度θと略一致するように構成されている。この第３変形例においては、第１照明３１１ｃが、ハーフミラー３１５と、ミラー１３とを介して球状端子部品１２０ａの端子１２１ａに光を照射するように構成されている。そして、ハーフミラー３１５により反射されてから、端子１２１ａに入射するまでの入射光６０３の経路と、端子１２１ａにより反射されてから、ミラー１３により反射され、ハーフミラー３１５を通過するまでの反射光５００の経路とが、一致するように構成されている。なお、端子撮像装置３０３ｂは、本発明の「部品検査装置」の一例である。また、入射光６０３は、本発明の「第１入射光」の一例である。このように構成した場合にも、入射光６０３の球状端子部品１２０ａの底面（基材底面）で反射される反射光は、反射角θでＸ２方向に反射されるため、部品撮像カメラ１０による撮像画像への球状端子部品１２０ａの底面（基材底面）からの反射光の写り込みを抑制することができる。第１入射光は、端子の撮像位置を通る垂直線に対して、端子からの反射光と同じ側に傾斜するように構成されていればよい。

また、上記第１実施形態では、撮像位置Ｐ１を通り、かつ、部品１２０の底面に対して直交する鉛直線Ｚ３に対する、球状端子部品１２０ａの端子１２１ａからの反射光５００の傾斜角度θが、略４０度となるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、傾斜角度θは、たとえば３５度や４５度などの４０度とは異なる角度に設定してもよい。この傾斜角度は、第１照明により球状端子部品を撮像する場合、および、第２照明により球状端子部品以外の部品を撮像する場合のいずれの場合にも、撮像対象の端子の撮像画像が明瞭に撮像可能な角度から撮像すればよい。

また、上記第１実施形態では、昇降機構１４を、エアシリンダにより構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、昇降機構部を、ボールネジおよびサーボモータや、リニアモータなどから構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の部品移載装置を表面実装機１００および２００に適用した例を示したが、本発明の部品移載装置は表面実装機以外の部品試験装置（ＩＣハンドラー）などにも広く適用することが可能である。また、コプラナリティ計測のための斜め撮像部と、第１照明とを備えた単独の装置としての部品検査装置に適用してもよい。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、表面実装機１００の主制御部６１により、部品１２０の端子１２１の平坦度判定が行われるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、端子撮像装置３または移動撮像装置２５０に別途専用の制御部を設けて、この制御部により平坦度判定が行われるように構成してもよい。

また、上記第１実施形態では、表面実装機１００の主制御部６１により、第１照明１１と第２照明１２とが切り替えられるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、切替手段として、第１照明と第２照明とを切り替えるための専用の制御部を別途設けてもよい。また、切替手段として、第１照明および第２照明を切り替えるための切替スイッチなどを設けてもよい。

また、上記第２実施形態では、移動撮像装置２５０に、撮像カメラ２１０と、第１照明２１１と、第２照明２１２と、上方照明２０２ｂと、側方照明５３とを設け、吸着ノズル２２に吸着された部品１２０の端子１２１の斜め方向の画像（斜め画像）と、部品１２０の底面の画像と、部品１２０の側面の画像とをそれぞれ撮像可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、移動機構部に斜め撮像部と、第１照明とを含む部品検査部のみを設けるとともに、斜め撮像部が部品の斜め画像のみを撮像するように構成してもよい。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、上方撮像カメラ２ａ、斜方撮像カメラ１０、側方撮像カメラ５２、撮像カメラ２１０にラインセンサを用い、これらのカメラに対して部品１２０を相対的に移動しながら撮像するように構成した例を示したが、ＣＣＤエリアカメラを使用し、カメラに対して部品１２０を静止した状態で撮像することにより、撮像に時間は掛かるが、撮像後の画像認識処理を簡単化することができる。また、上方撮像カメラ２ａ、斜方撮像カメラ１０、側方撮像カメラ５２、撮像カメラ２１０にラインセンサではなく、複数段のラインセンサによって電荷を蓄積する蓄積型ラインセンサ、いわゆるＴＤＩセンサを使用しても良い。これにより僅かな光量でも画像認識できるので、カメラと部品１２０との相対速度を速め、撮像時間を短くして効率化することができる。

本発明の第１実施形態による表面実装機を示す平面図である。 図１に示した第１実施形態による表面実装機の側面図である。 図１に示した第１実施形態による表面実装機の端子撮像装置の構成を示す断面図である。 図１に示した第１実施形態による表面実装機の端子撮像装置の構成を示す断面図である。 図１に示した第１実施形態による表面実装機の移動撮像装置の構成を示す配置図である。 図５に示した移動撮像装置の側方撮像カメラ側から見たミラーの配置を示す配置図である。 図５に示した移動撮像装置の側方照明およびミラーの配置を側面側から示す配置図である。 図１に示した第１実施形態による表面実装機の制御に関わる構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による表面実装機による部品の端子の平坦度判定動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態による表面実装機を示す平面図である。 図１０に示した第２実施形態による表面実装機の側面図である。 図１０に示した第２実施形態による表面実装機の移動撮像装置の平面的な構成を示す配置図である。 図１２に示した移動撮像装置の撮像カメラ側から見た各部の配置を示す配置図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例による端子撮像装置の構成を示す断面図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例による端子撮像装置の構成を示す断面図である。 本発明の第１実施形態の第３変形例による端子撮像装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 基台
２ａ 上方撮像カメラ（部品認識撮像部）
３、３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ 端子撮像装置（部品検査装置）
１０ 斜方撮像カメラ（斜め撮像部）
１１、２１１、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ 第１照明
１２、２１２ 第２照明
１４ 昇降機構（昇降機構部）
２０ ヘッドユニット
２２ 吸着ノズル
６１ 主制御部（切替手段）
１００、２００ 表面実装機
１２０ 部品
１２０ａ 球状端子部品
２０３ 端子撮像部（部品検査装置）
２１０ 撮像カメラ（斜め撮像部）
２５０ 移動撮像装置（移動機構部）
５００ 反射光
６００、６０１、６０２、６０３ 入射光（第１入射光）
７００ 入射光（第２入射光）

Claims (7)

1. 部品の端子を斜め方向から撮像する斜め撮像部と、
   前記斜め撮像部により撮像する際に前記部品に撮像用の光を照射する第１照明および第２照明と、
   前記斜め撮像部により撮像される前記部品の種類に応じて前記第１照明と前記第２照明とを切り替える切替手段とを備え、
   前記斜め撮像部は、前記部品の端子に前記第１照明または前記第２照明から照射され、前記部品の端子から斜め下方に反射された反射光を撮像するように構成され、
   前記第１照明は、撮像時において、水平方向所定の方向における一方側から前記部品へ光を照射するとともに、前記部品の端子の撮像位置を通り、かつ、前記部品の底面に対して直交する垂直線に対して、前記部品の端子への第１入射光が前記部品の端子からの前記反射光と同じ側に傾斜するように配置されており、
   前記第２照明は、撮像時において、水平方向所定の方向における他方側から前記部品へ光を照射するとともに、前記部品の端子の撮像位置を通り、かつ、前記部品の底面に対して直交する垂直線に対して、前記部品の端子への第２入射光が前記第１入射光と反対側に傾斜するように配置されており、
   前記切替手段は、前記斜め撮像部による撮像時に、前記撮像対象の部品が、略球形状の部分を有する端子が底面に設けられた球状端子部品である場合には、前記第１照明に切り替え、前記撮像対象の部品が、引出線状の端子を有するリード端子部品である場合には、前記第２照明に切り替えるように構成されている、部品検査装置。
2. 前記第１照明は、撮像時における前記第１入射光の、前記部品の端子の撮像位置を通り、かつ、前記部品の底面に対して直交する垂直線に対する前記傾斜角度が、前記部品の端子からの前記反射光の傾斜角度以上である、請求項１に記載の部品検査装置。
3. 前記第１照明は、撮像時に、前記部品よりも下方から前記部品に対して撮像用の光を照射するように配置され、
   前記斜め撮像部の前記一方側の側面に固定的に設けられるとともに、前記第１照明を、撮像時の上昇位置と、非撮像時の下降位置とに昇降可能に支持する昇降機構部をさらに備える、請求項１または２に記載の部品検査装置。
4. 一直線上に配列され、それぞれ部品を吸着する複数の吸着ノズルを含み、吸着された前記部品を移載するヘッドユニットと、
   前記複数の吸着ノズルの配列方向と、前記水平方向所定の方向とが一致するように構成され、前記吸着ノズルにより吸着された前記部品の端子の平坦度測定を行う請求項１〜３のいずれかに記載の部品検査装置とを備える、部品移載装置。
5. 前記ヘッドユニットを移動可能に支持する基台と、
   前記吸着ノズルに吸着された部品の底面を撮像し、前記部品を認識するための部品認識撮像部とをさらに備え、
   前記部品検査装置と前記部品認識撮像部とは、前記複数の吸着ノズルの配列方向に沿った方向に並ぶように、前記基台上において固定的に設けられている、請求項４に記載の部品移載装置。
6. 前記部品検査装置は、前記斜め撮像部の前記一方側の側面に固定的に設けられるとともに、前記第１照明を、撮像時の上昇位置と、非撮像時の下降位置とに昇降可能に支持する昇降機構部をさらに備え、
   前記部品認識撮像部は、前記斜め撮像部の前記他方側に配置されている、請求項５に記載の部品移載装置。
7. 前記ヘッドユニットに取り付けられ、前記複数の吸着ノズルの配列方向に沿った方向に移動可能に設けられた移動機構部をさらに備え、
   前記移動機構部には、前記部品検査装置が設けられ、
   前記部品検査装置の斜め撮像部は、前記移動機構部により前記ヘッドユニットの吸着ノズルに吸着された前記部品に対して相対的に移動しながら、少なくとも前記吸着ノズルに吸着された前記部品の斜め画像を撮像するように構成されている、請求項４に記載の部品移載装置。

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