JP2016092376A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着による保持や挟み込んで保持することが困難な形状の電子部品を保持し、搬送することができ、好適に基板に実装する電子部品実装装置を提供すること。
【解決手段】基板搬送部と、コネクタ型電子部品を供給する電子部品供給装置と、コネクタ型電子部品を保持する電子部品搬送ノズルと、電子部品搬送ノズルを駆動するノズル駆動部を有し、電子部品搬送ノズルでコネクタ型電子部品を保持して、電子部品供給装置から基板に搬送し、コネクタ型電子部品を基板に実装するヘッドと、ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、ヘッドの動作を制御するヘッド制御部を備える制御装置と、を有する。制御装置は、電子部品搬送ノズルを装着している場合、電子部品搬送ノズルの鉛直方向において、鉛直方向上側の移動可能位置の閾値を超える場合、電子部品搬送ノズルを移動させない。
【選択図】図９

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置に関する。

電子部品実装装置は、ヘッドに設けられたノズルで電子部品を保持して、基板の搭載点に実装する動作を繰り返すことで、基板に電子部品を実装する。近年、基板上に搭載される搭載型電子部品に加え、リード線を有しリード線を基板の穴に挿入することで基板上に実装される挿入型電子部品と、の両方を実装できる電子部品実装装置が提案されている（特許文献１参照）。

また、特許文献１には、電子部品を吸着して保持する機構の吸着型ノズルと、電子部品を挟み込んで保持する機構の把持型ノズルが記載されている。また、ノズルの機構としては、特許文献２、特許文献３にも、電子部品を挟み込んで保持する機構の把持型ノズルが記載されている。

特開２０１３−１７９１９０号公報 特開２００６−１０８１９９号公報 特開２００６−１４０２７４号公報

挿入型電子部品は、リード線を有し、リード線を基板の穴に挿入することで実装する。このようにリード線を有する電子部品には、吸着や把持による保持が困難な形状の電子部品がある。例えば、メモリモジュール、具体的にはＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module）が挿入されるＤＩＭＭコネクタ、フラットケーブルが挿入されるフラットケーブル用コネクタがある。これらの挿入部を有するコネクタ型電子部品は、各種部品を挿入するための挿入部が形成されており、さらに、板状部の部材を挿入する構造であるため、一方向に延在する形状であるため、吸着や把持による保持が困難な形状の電子部品がある。そのため、現状では、作業者が手動で挿入している。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、吸着による保持や挟み込んで保持することが困難な形状の電子部品を保持し、搬送することができ、好適に基板に実装する電子部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明は、電子部品実装装置であって、基板を搬送する基板搬送部と、リード線及び板状の部材が挿入される挿入部を有するコネクタ型電子部品を供給する電子部品供給装置と、前記コネクタ型電子部品を保持する電子部品搬送ノズルと、前記電子部品搬送ノズルを駆動するノズル駆動部を有し、前記電子部品搬送ノズルで前記コネクタ型電子部品を保持して、前記電子部品供給装置から前記基板に搬送し、前記コネクタ型電子部品を前記基板に実装するヘッドと、前記ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記ヘッドの動作を制御するヘッド制御部を備える制御装置と、を有し、前記ヘッドは、前記ノズル駆動部で駆動するノズルを前記電子部品搬送ノズルと前記電子部品搬送ノズル以外のノズルとに交換可能であり、前記制御装置は、前記電子部品搬送ノズルを装着している場合、前記電子部品搬送ノズルの鉛直方向において、鉛直方向上側の移動可能位置の閾値を超える場合、前記電子部品搬送ノズルを移動させないことを特徴とする。

また、前記制御装置は、前記電子部品搬送ノズルの姿勢に応じて、前記電子部品搬送ノズルの鉛直方向の移動可能な範囲を設定することが好ましい。

また、前記ヘッドが移動する範囲内に配置され、前記ノズルを前記基板側から撮影する画像認識装置をさらに有し、前記制御装置は、前記画像認識装置で撮影した画像を処理する画像処理部を備え、前記制御装置は、前記ヘッドの前記ノズルで前記コネクタ型電子部品を保持させた状態で、前記ノズルを前記画像認識装置と対面する位置に移動させ、前記コネクタ型電子部品と前記画像認識装置との距離を変化させつつ前記画像認識装置で撮影を行い、前記距離が異なる複数の位置における前記コネクタ型電子部品の前記リード線側の面の画像を取得し、前記画像処理部で取得した複数の画像を合成し、合成した画像に基づいて前記リード線の位置を特定し、特定した前記リード線の位置に基づいて、前記コネクタ型電子部品の搭載位置を決定し、決定した位置に基づいて前記コネクタ型電子部品を前記基板に実装することが好ましい。

また、前記制御装置は、前記コネクタ型電子部品の長手方向の両端部のみで、前記コネクタ型電子部品と前記画像認識装置との距離を変化させつつ前記画像認識装置で撮影を行い、リード線の位置を検出し、検出した結果に基づいて搭載位置を決定することが好ましい。

また、前記ヘッドは、前記ノズル駆動部が所定の方向に列状に配置され、前記制御装置は、前記電子部品搬送ノズルを前記所定の方向に平行な向きに配置して、前記コネクタ型電子部品と前記画像認識装置との距離を変化させつつ前記画像認識装置で撮影を行うことが好ましい。

前記制御装置は、前記電子部品搬送ノズルを前記所定の方向に平行な向きに配置して、前記コネクタ型電子部品と前記画像認識装置との距離を変化させつつ前記画像認識装置で撮影を行う場合、前記鉛直方向上側の移動可能位置の閾値をより鉛直方向上側の高さに変更することが好ましい。

また、前記電子部品搬送ノズルは、前記電子部品実装装置のヘッドに連結されるベース部と、前記ベース部の側面に連結されたガイドシャフトと、前記ガイドシャフトと連結され、前記ベース部に対して移動可能なスライド部と、前記スライド部に固定され、前記スライド部から最も離れた先端部に前記コネクタ型電子部品と接する先端部が設けられたアーム部と、前記ベース部と前記スライド部との間に配置され、前記ベース部に対して前記スライド部を移動させ、前記ベース部から前記先端部までの距離を変化させる伸縮調整機構と、を有し、前記先端部を前記コネクタ型電子部品の中心側に向いた面に形成される溝に挿入し、前記アーム部を前記コネクタ型電子部品の中心側に向いた面に向けて付勢することで、前記コネクタ型電子部品を保持することが好ましい。

本発明は、吸着による保持や挟み込んで保持することが困難な形状の電子部品のコネクタ型電子部品を保持し、搬送することができ、好適に基板に実装することができるという効果を奏する。

図１は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。 図３は、部品供給ユニットの他の例の概略構成を示す模式図である。 図４は、コネクタ型電子部品の一例を示す斜視図である。 図５は、図４に示すコネクタ型電子部品の正面図である。 図６は、図４に示すコネクタ型電子部品のラッチ部を示す拡大斜視図である。 図７は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。 図８は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。 図９は、コネクタ用ノズルの概略構成を示す斜視図である。 図１０は、コネクタ用ノズルの概略構成を示す上面図である。 図１１は、コネクタ用ノズルの概略構成を示す拡大断面図である。 図１２は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１３は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１４は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１５は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１６は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図１７は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１８は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１９は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図２０は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図２１は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。 図２２は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。 図２３は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図２４は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。 図２５は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。 図２６は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。 図２７は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図２８は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図２９は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

以下に、本発明にかかる電子部品実装装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。本実施形態の電子部品実装装置は、リード線（挿入部）を有し、当該リード線が、基板の基板孔（挿入穴、穴）に挿入されることで、基板に実装される電子部品、いわゆる挿入型電子部品、及び挿入穴（基板孔）に挿入されずに基板上に搭載される搭載型電子部品を実装する電子部品実装装置である。ここで、挿入型電子部品は、リード線が基板に形成された穴に挿入されることで実装されるものである。また、挿入穴（基板孔）に挿入されずに基板上に搭載される電子部品、例えばＳＯＰ、ＱＦＰ等は、搭載型電子部品とする。なお、電子部品実装装置は、挿入型電子部品（リード型電子部品）を実装する機能のみを備えていてもよい。

次に、本実施形態の電子部品実装装置１０について説明する。電子部品実装装置１０は、基板上に載せることで実装される搭載型電子部品とリードを基板の挿入穴に差し込んで実装する挿入型電子部品（リード型電子部品）との両方を実装することができる装置である。電子部品実装装置１０は、１台で搭載型電子部品と挿入型電子部品の両方を実装することも、いずれか一方のみを実装することもできる。つまり電子部品実装装置１０は、搭載型電子部品と挿入型電子部品の両方を実装することが可能で、製造する基板や他の電子部品実装装置のレイアウトに応じて、種々の用途で使用することができる。

図１は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。図１に示す電子部品実装装置１０は、基板８の上に電子部品を搭載する装置である。電子部品実装装置１０は、筐体１１と、基板搬送部１２と、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒと、ヘッド１５ｆ、１５ｒと、ＸＹ移動機構１６と、ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９と、制御装置２０と、操作部４０と、表示部４２と、を有する。なお、ＸＹ移動機構１６は、Ｘ軸駆動部２２ｆ、２２ｒと、Ｙ軸駆動部２４と、を備える。ここで、本実施形態の電子部品実装装置１０は、図１に示すように、基板搬送部１２を中心にしてフロント側とリア側に部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒ、ヘッド１５ｆ、１５ｒ、Ｘ軸駆動部２２ｆ、２２ｒを備える。電子部品実装装置１０は、部品供給ユニット１４ｆ、ヘッド１５ｆ、Ｘ軸駆動部２２ｆが電子部品実装装置１０のフロント側に配置され、部品供給ユニット１４ｒ、ヘッド１５ｒ、Ｘ軸駆動部２２ｒが電子部品実装装置１０のリア側に配置される。また、以下では、２つの部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒ、２つのヘッド１５ｆ、１５ｒ、２つのＸ軸駆動部２２ｆ、２２ｒを特に区別しない場合、部品供給ユニット１４、ヘッド１５、Ｘ軸駆動部２２とする。

基板８は、電子部品を搭載する部材であればよく、その構成は特に限定されない。本実施形態の基板８は、板状部材であり、表面に配線パターンが設けられている。基板８に設けられた配線パターンの表面には、リフローによって板状部材の配線パターンと電子部品とを接合する接合部材であるはんだが付着している。また、基板８には、電子部品が挿入されるスルーホール（挿入穴、基板孔）も形成されている。

基板搬送部１２は、基板８を図中Ｘ軸方向に搬送する搬送機構である。基板搬送部１２は、Ｘ軸方向に延在するレールと、基板８を支持し、基板８をレールに沿って移動させる搬送機構とを有する。基板搬送部１２は、基板８の搭載対象面がヘッド１５と対面する向きで、基板８を搬送機構によりレールに沿って移動させることで基板８をＸ軸方向に搬送する。基板搬送部１２は、電子部品実装装置１０に供給する機器から供給された基板８を、レール上の所定位置まで搬送する。ヘッド１５は、所定位置で、電子部品を基板８の表面に搭載する。基板搬送部１２は、前記所定位置まで搬送した基板８上に電子部品が搭載されたら、基板８を、次の工程を行う装置に搬送する。なお、基板搬送部１２の搬送機構としては、種々の構成を用いることができる。例えば、基板８の搬送方向に沿って配置されたレールと前記レールに沿って回転するエンドレスベルトとを組合せ、前記エンドレスベルトに基板８を搭載した状態で搬送する。これは、搬送機構を一体としたベルト方式の搬送機構である。

電子部品実装装置１０は、フロント側に部品供給ユニット１４ｆが配置され、リア側に部品供給ユニット１４ｒが配置されている。フロント側の部品供給ユニット１４ｆと、リア側の部品供給ユニット１４ｒは、それぞれ基板８上に搭載する電子部品を多数保持し、ヘッド１５に供給可能である。つまり、ヘッド１５で保持（吸着又は把持）可能な状態で保持位置に供給する電子部品供給装置を備える。

図２は、部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。フロント側の部品供給ユニット１４ｆは、図２に示すように、支持台（バンク）９６に保持されている複数の電子部品供給装置（以下、単に「部品供給装置」ともいう。）９０、９０ａで構成されている。これらの電子部品供給装置９０、９０ａは、搭載する電子部品の種類により、その電子部品を保持する機構や供給機構が異なる。また、部品供給ユニット１４は、同一種類の電子部品供給装置９０、９０ａを複数備えていてもよい。また、部品供給ユニット１４は、装置本体に対して着脱可能な構成とすることが好ましい。また、支持台９６は、部品供給装置９０、９０ａの他の装置（例えば、計測装置やカメラ等）を搭載することができる。

部品供給装置９０は、テープに複数のラジアルリード型電子部品のリードを貼り付けて構成される電子部品保持テープを使用してヘッド１５にラジアルリード型電子部品を供給する。また、部品供給装置９０は、電子部品保持テープを保持し、保持している電子部品保持テープを送り、保持しているラジアルリード型電子部品をヘッド１５のノズルにより電子部品が保持できる保持領域（吸着位置、把持位置、保持位置）まで移動するテープフィーダである。さらに、部品供給装置９０は、保持領域まで移動させたラジアルリード型電子部品のリードを切断して分離することで、当該テープでリードが固定されたラジアルリード型電子部品を所定位置に保持可能な状態とすることができ、当該ラジアルリード型電子部品をヘッド１５のノズルにより保持（吸着、把持）することができる。

なお、複数の部品供給装置９０は、それぞれ異なる品種の電子部品を供給しても、別々の電子部品を供給してもよい。また、部品供給装置９０は、テープに複数のラジアルリード型電子部品を貼り付けて供給するテープフィーダに限定されず、ボウルフィーダや、アキシャルフィーダ、スティックフィーダ、トレイフィーダ等を用いて種々のリード型電子部品を供給することができる。

電子部品供給装置９０ａは、テープに基板搭載するチップ型の電子部品を貼り付けて構成される電子部品保持テープを使用してヘッド１５に電子部品を供給する。なお、電子部品保持テープは、テープに複数の格納室が形成されており、当該格納室に電子部品が格納されている。電子部品供給装置９０ａは、電子部品保持テープを保持し、保持している電子部品保持テープを送り、格納室をヘッド１５のノズルにより電子部品が吸着できる保持領域まで移動させるテープフィーダである。なお、格納室を保持領域に移動させることで、当該格納室に収容されている電子部品を所定位置に露出した状態とすることができ、当該電子部品をヘッド１５のノズルにより吸着、把持することができる。電子部品供給装置９０ａは、テープフィーダに限定されず、チップ型電子部品を供給する種々のチップ部品フィーダとすることができる。チップ部品フィーダとしては、例えば、スティックフィーダ、バルクフィーダを用いることができる。

次に、図３から図６を用いて、リア側の部品供給ユニット１４ｒとリア側の部品供給ユニット１４ｒから供給する電子部品の一例であるコネクタ型電子部品について説明する。図３は、部品供給ユニットの他の例の概略構成を示す模式図である。図４は、コネクタ型電子部品の一例を示す斜視図である。図５は、図４に示すコネクタ型電子部品の正面図である。図６は、図４に示すコネクタ型電子部品のラッチ部を示す拡大斜視図である。

リア側の部品供給ユニット１４ｒは、複数のトレイを保持し、実装する電子部品に応じて、電子部品を供給する位置に配置するトレイを選択するトレイフィーダである。リア側の部品供給ユニット１４ｒは、図３に示すトレイ９８を複数有する。トレイ９８は、複数のコネクタ型電子部品８０ａが載置されている。図３ではコネクタ型電子部品８０ａが載置されている場合としたが、リア側の部品供給ユニット１４ｒは、トレイ毎に載置している電子部品が異なっていてもよい。リア側の部品供給ユニット１４ｒは、トレイ毎に載置している電子部品が異なることで、電子部品を供給する位置に配置するトレイを切り換え、異なる種類の電子部品を供給することができる。

次に、コネクタ型電子部品８０ａについて説明する。図４から図６に示すコネクタ型電子部品８０ａは、ＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module）が挿入されるＤＩＭＭコネクタである。コネクタ型電子部品８０ａは、一方向が長手方向となるベース部１１０と、ベース部１１０の長手方向の両端に設けられたラッチ部１１２と、を有する。ベース部１１０は、挿入部１２２が形成され、リード線１２４が接続されている。挿入部１２２は、コネクタ型電子部品８０ａに挿入される電子部品（メモリモジュール）が挿入される。挿入部１２２は、ベース部１１０の長手方向に沿って延在する溝であり、溝の内部に電子部品と接する回路が形成されている。リード線１２４は、挿入部１２２が形成されている面と反対側の面に配置されている。図４から図６において、リード線１２４は、ベース部１１０の底面の一部のみに示しているが、全面に配置されている。ラッチ部１１２は、固定部１３０と可動部１３２と、を有する。固定部１３０は、ベース部１１０に対して固定されている。可動部１３２は、固定部１３０に対して移動可能であり、ベース部１１０の中心側（コネクタ型電子部品８０ａの中心側）の面に溝１３４が形成されている。可動部１３２は、挿入される電子部品が挿入されると、挿入される電子部品とともに移動する。具体的には、可動部１３２は、挿入される電子部品を締め付ける方向に移動する。また、溝１３４は、挿入される電子部品を案内する機構であり、挿入部１２２の一部となる。つまり、コネクタ型電子部品８０ａは、挿入する側の電子部品の底面と側面の一部を溝に挿入させることで、挿入する側の電子部品を支持する。

コネクタ型電子部品８０ａは、リード線１２４が基板８に形成された孔に挿入されることで基板８に実装される。つまり、挿入部１２２が鉛直方向上側を向いた状態で基板８に挿入される。また、コネクタ型電子部品８０ａは、挿入部１２２に沿って挿入されることで、可動部１３２が移動し、所定の固定位置まで移動する可動部１３２が固定部１３０に対して移動しないように支持される。コネクタ型電子部品８０ａを挿入する機構については後述する。

コネクタ型電子部品８０ａは、ＤＩＭＭコネクタに限定されない。コネクタ型電子部品８０ａは、基板８に挿入されるリード線と、他の部品が挿入部とを有していればよい。なお、挿入部１２２は、ラッチ部１１２の中心側の面に形成される溝１３４を含む。コネクタ型電子部品８０ａとしては、フラットケーブルが挿入されるフラットケーブル用コネクタも例示される。

なお、本実施形態は、リア側の部品供給ユニット１４ｒとして、トレイで電子部品を供給する装置を設けたがこれに限定されない。電子部品実装装置１０は、フロント側の部品供給ユニット１４ｆにトレイ９８で電子部品を供給する装置を設けてもよい。また、本実施形態の部品供給ユニット１４は、コネクタ型電子部品８０ａをトレイで供給する場合で説明したがトレイ以外の方法で供給してもよい。また、部品供給ユニット１４は、トレイで電子部品を供給する機構と、図２のようにテープフィーダで電子部品を供給する機構を並列に配置してもよい。例えば、リア側の部品供給ユニット１４ｒとして、トレイで電子部品を供給する機構と、テープフィーダで電子部品を供給する機構の両方を配置してもよい。

ヘッド１５は、部品供給ユニット１４ｆに保持された電子部品又は部品供給ユニット１４ｒに保持された電子部品をノズルで保持（吸着又は把持）し、保持した電子部品を基板搬送部１２によって所定位置に移動された基板８上に実装する機構である。また、ヘッド１５は、部品供給ユニット１４ｒが電子部品供給装置９０ａを備えている場合、電子部品供給装置９０ａに保持されたチップ型電子部品（搭載型電子部品）を基板８上に搭載（実装）する機構である。なお、ヘッド１５の構成については、後述する。なお、チップ型電子部品（搭載型電子部品）とは、基板８に形成された挿入穴（スルーホール）に挿入するリードを備えないリードなし電子部品である。搭載型電子部品としては、上述したようにＳＯＰ、ＱＦＰ等が例示される。チップ型電子部品は、リードを挿入穴に挿入せずに、基板８に実装される。

ＸＹ移動機構（ヘッド移動機構とも称する。）１６は、ヘッド１５ｆ、１５ｒを図１中Ｘ軸方向及びＹ軸方向、つまり、基板８の表面と平行な面上で移動させる移動機構である。ＸＹ移動機構１６は、Ｘ軸駆動部２２ｆ、２２ｒとＹ軸駆動部２４とを有する。Ｘ軸駆動部２２ｆは、ヘッド１５ｆと連結しており、ヘッド１５ｆをＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸駆動部２２ｒは、ヘッド１５ｒと連結しており、ヘッド１５ｒをＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸駆動部２４は、Ｘ軸駆動部２２を介してヘッド１５と連結しており、Ｘ軸駆動部２２ｆをＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５ｆをＹ軸方向に移動させる。また、Ｙ軸駆動部２４は、Ｘ軸駆動部２２ｒをＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５ｒをＹ軸方向に移動させる。ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５ｆをＸＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５ｆを基板８と対面する位置、または、部品供給ユニット１４ｆと対面する位置に移動させることができる。

ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５ｒをＸＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５ｒを基板８と対面する位置、または、部品供給ユニット１４ｒと対面する位置に移動させることができる。

また、ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を移動させることで、ヘッド１５と基板８との相対位置を調整する。これにより、ヘッド１５が保持した電子部品を基板８の表面の任意の位置に移動させることができ、電子部品を基板８の表面の任意の位置に搭載することが可能となる。つまり、ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５ｆ、１５ｒを水平面（ＸＹ平面）上で移動させて、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒの電子部品供給装置９０、９０ａにある電子部品を基板８の所定位置（搭載位置、実装位置）に移送する移送手段となる。

なお、Ｘ軸駆動部２２としては、ヘッド１５を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。Ｙ軸駆動部２４としては、Ｘ軸駆動部２２を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。対象物を所定の方向に移動させる機構としては、例えば、リニアモータ、ラックアンドピニオン、ボールねじを用いた搬送機構、ベルトを利用した搬送機構等を用いることができる。

ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９とは、ＸＹ平面において、ヘッド１５の可動領域と重なる位置で、かつ、Ｚ軸方向における位置がヘッド１５よりも鉛直方向下側となる位置に配置されている。本実施形態では、ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９とは、基板搬送部１２と部品供給ユニット１４ｒとの間に、隣接して配置される。

ＶＣＳユニット１７は、画像認識装置であり、ヘッド１５のノズル近傍を撮影するカメラや、撮影領域を照明する照明ユニットを有する。ＶＣＳユニット１７は、ヘッド１５のノズルで吸着された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。より具体的には、ＶＣＳユニット１７は、対面する位置にヘッド１５が移動されると、ヘッド１５のノズルを鉛直方向下側から撮影し、撮影した画像を解析することで、ノズルで保持された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。ＶＣＳユニット１７は、ノズルよりも基板８側に配置され、基板８側からノズルに保持された電子部品を撮影することで、電子部品の基板８と対面する面を、撮影することができる。ＶＣＳユニット１７は、取得した情報を制御装置２０に送る。

交換ノズル保持機構１８は、複数種類のノズルを保持する機構である。交換ノズル保持機構１８は、複数種類のノズルをヘッド１５が着脱交換可能な状態で保持する。ここで、本実施形態の交換ノズル保持機構１８は、電子部品を吸引することで保持する吸引ノズルと、電子部品を把持することで保持する把持ノズルと、を保持している。ヘッド１５は、交換ノズル保持機構１８で装着するノズルを変更し、装着されたノズルに対して空気圧を供給して駆動することで、保持する電子部品を適切な条件（吸引又は把持）で保持することができる。

部品貯留部１９は、ヘッド１５がノズルで保持し、基板８に実装しない電子部品を貯留する箱である。つまり、電子部品実装装置１０では、基板８に実装しない電子部品を廃棄する廃棄ボックスとなる。電子部品実装装置１０は、ヘッド１５が保持している電子部品の中に基板８に実装しない電子部品がある場合、ヘッド１５を部品貯留部１９と対面する位置に移動させ、保持している電子部品を解放することで、電子部品を部品貯留部１９に投入する。

制御装置２０は、電子部品実装装置１０の各部を制御する。制御装置２０は、各種制御部の集合体である。操作部４０は、作業者が操作を入力する入力デバイスである。操作部４０としては、キーボード、マウスと、タッチパネル等が例示される。操作部４０は検出した各種入力を制御装置２０に送る。表示部４２は、作業者に各種情報を表示する画面である。表示部４２としては、タッチパネル、ビジョンモニタ等がある。表示部４２は、制御装置２０から入力される画像信号に基づいて各種画像を表示させる。

なお、本実施形態の電子部品実装装置１０は、基板搬送部１２を平行に２つ配置することも好ましい。電子部品実装装置１０は、２つの基板搬送部１２で２つの基板８を交互に電子部品の搭載位置に移動させ、前記２つのヘッド１５で交互に部品搭載すれば、効率よく基板８に電子部品を搭載することができる。

次に、図７及び図８を用いて、ヘッド１５の構成について説明する。図７は、電子部品実装装置のヘッド１５の概略構成を示す模式図である。図８は、電子部品実装装置のヘッド１５の概略構成を示す模式図である。なお、図７には、電子部品実装装置１０を制御する制御装置２０の各種制御部と部品供給ユニット１４ｒの１つの部品供給装置９０もあわせて示す。

ヘッド１５は、図７及び図８に示すように、ヘッド本体３０と、撮像装置３６と高さセンサ３７と、レーザ認識装置３８と、を有する。また、電子部品実装装置１０は、図７に示すように、制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４と、画像処理部６６と、を有する。制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４と、画像処理部６６と、は、上述した制御装置２０の一部である。また、電子部品実装装置１０は、電源と接続されており電源から供給される電力を制御部６０、ヘッド制御部６２、部品供給制御部６４、画像処理部６６、及び各種回路を用いて、各部に供給する。制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４と、画像処理部６６と、については後述する。

電子部品供給装置９０は、電子部品保持テープ（ラジアル部品テープ）にリードが保持された電子部品８０の本体が上方に露出している。なお、電子部品８０としては、アルミ電解コンデンサが例示される。なお、電子部品８０として、アルミ電解コンデンサの他にも、リードを有する各種電子部品を用いることができる。電子部品供給装置９０は、電子部品保持テープを引き出し、移動させることで、電子部品保持テープに保持された電子部品８０を保持領域（吸着領域、把持領域）に移動させる。本実施形態では、部品供給装置９０のＹ軸方向の先端近傍が、電子部品保持テープに保持された電子部品８０をヘッド１５のノズルが保持する保持領域となる。電子部品供給装置９０の構成については後述する。また、電子部品供給装置９０ａの場合も同様に、所定の位置が、ヘッド１５のノズルが電子部品保持テープに保持された電子部品８０を保持する保持領域となる。

ヘッド本体３０は、各部を支持するヘッド支持体３１と、複数のノズル３２と、ノズル駆動部３４と、を有する。本実施形態のヘッド本体３０には、図８に示すように、６本のノズル３２が一列に配置されている。６本のノズル３２は、Ｘ軸に平行な方向に並んでいる。なお、図８に示すノズル３２は、いずれも電子部品８０を吸着して保持する吸着ノズルが配置されている。

ヘッド支持体３１は、Ｘ軸駆動部２２と連結している支持部材であり、ノズル３２及びノズル駆動部３４を支持する。なお、ヘッド支持体３１は、レーザ認識装置３８も支持している。

ノズル３２は、電子部品８０を吸着し、保持する吸着機構である。ノズル３２は、先端に開口３２ａを有する。開口３２ａは、内部の空洞及びノズル支持部３３の空洞を介してノズル駆動部３４に連結されている。ノズル３２は、この開口３２ａから空気を吸引することで、先端に電子部品８０を吸着し、保持する。ノズル３２は、ノズル支持部３３に対して着脱可能であり、ノズル支持部３３に装着されていない場合、交換ノズル保持機構１８に保管（格納）される。また、ノズル３２は、開口３２ａの形状や、大きさが種々のものがある。また、本実施形態では、電子部品８０を吸着するための開口３２ａを備える吸着型のノズルを示したが、空気圧により稼動するアーム部を用い、電子部品８０を挟み込むことで保持する把持型のノズルも用いることができる。

ノズル支持部３３は、鉛直方向下側の端部（先端）でノズル３２を保持する機構であり、例えば、ノズル駆動部３４にとってヘッド支持体３１に対して移動されるシャフトと、ノズル３２と連結するソケットと、を有する。シャフトは、棒状の部材であり、Ｚ軸方向に延在して配置されている。シャフトは、鉛直方向下側の端部に配置されたソケットを支持する。シャフトは、ソケットに連結する部分がＺ軸方向に移動可能な状態及びθ方向に回転可能な状態でヘッド支持体３１に対して支持されている。ここで、Ｚ軸は、ＸＹ平面に対して直交する軸であり、基板８の表面に対して直交する方向となる。θ方向とは、すなわち、ノズル駆動部３４がノズル３２を移動させる方向と平行な軸であるＺ軸を中心とした円の円周方向と平行な方向である。θ方向は、ノズル３２の回動方向となる。シャフトは、ソケットに連結する部分がノズル駆動部３４によってＺ軸方向及びθ方向に移動、回転される。

ノズル駆動部３４は、ノズル支持部３３をＺ軸方向に移動させることでノズル３２をＺ軸方向に移動させ、ノズル３２の開口３２ａで電子部品８０を吸着させる。また、ノズル駆動部３４は、電子部品８０の実装時等にノズル支持部３３をθ方向に回転させることでノズル３２をθ方向に回転させる。

ノズル駆動部３４は、ノズル３２をＺ軸方向に移動させる機構として、Ｚ軸モータ３４ａを有する。また、ノズル駆動部３４は、Ｚ軸モータ３４ａの回転部にかけられたベルトと、Ｚ軸方向に伸び、ベルトで回転されるねじロッドと、ねじロッドにねじ込まれ、ノズル支持部３３に固定されたねじとを有する。ノズル駆動部３４は、Ｚ軸モータ３４ａでベルトを介して接続されているねじロッドを回し、ねじロッドにねじ込まれているねじをＺ軸方向に移動させる。ノズル駆動部３４は、ねじロッドにねじ込まれているねじがノズル支持部３３に固定されている。ノズル駆動部３４は、Ｚ軸モータ３４ａでねじロッドを回転させ、ねじに固定されたノズル支持部３３とともにノズル３２をＺ軸方向に移動させることで、ノズル３２の先端部の開口３２ａのシャフトをＺ軸方向に移動させる。また、ノズル駆動部３４は、ノズル３２をθ方向に回転させる機構として、例えばモータとノズル支持部３３のシャフトに連結された伝達要素とで構成された機構がある。ノズル駆動部３４は、モータから出力された駆動力を伝達要素でノズル支持部３３のシャフトに伝達し、シャフトをθ方向に回転させることで、ノズル３２の先端部もθ方向に回転させる。

ノズル駆動部３４は、ノズル３２の開口３２ａで電子部品８０を吸着させる機構、つまり吸引機構としては、例えば、ノズル３２の開口３２ａと連結された空気管と、当該空気管と接続されたポンプと、空気管の管路の開閉を切り換える電磁弁と、を有する機構がある。ノズル駆動部３４は、ポンプで空気管の空気を吸引し、電磁弁の開閉を切り換えることで開口３２ａから空気を吸引するか否かを切り換える。ノズル駆動部３４は、電磁弁を開き開口３２ａから空気を吸引することで開口３２ａに電子部品８０を吸着（保持）させ、電磁弁を閉じ開口３２ａから空気を吸引しないことで開口３２ａに吸着していた電子部品８０を解放する、つまり開口３２ａで電子部品８０を吸着しない状態（保持しない状態）とする。

また、本実施形態のヘッド１５は、電子部品８０の本体を保持するときに本体上面がノズル（吸着ノズル）３２で吸着できない形状である場合には、後述する把持ノズルを用いる。把持ノズルは、吸着ノズルと同様に空気を吸引解放することで固定片に対して可動片が開閉することで電子部品８０の本体を上方から把持解放することができる。また、ヘッド１５は、ノズル駆動部３４でノズル３２を移動させ、交換動作を実行することで、ノズル駆動部３４が駆動させるノズルを換えることができる。

図８に示す、撮像装置３６は、ヘッド本体３０のヘッド支持体３１に固定されており、ヘッド１５と対面する領域、例えば、基板８や電子部品８０が搭載された基板８等を撮影する。撮像装置３６は、カメラと、照明装置と、を有し、照明装置で視野を照明しつつ、カメラで画像を取得する。これにより、ヘッド本体３０に対面する位置の画像、例えば、基板８や、部品供給ユニット１４の各種画像を撮影することができる。例えば、撮像装置３６は、基板８の表面に形成された基準マークとしてのＢＯＣマーク（以下単にＢＯＣともいう。）やスルーホール（挿入穴）の画像を撮影する。ここで、ＢＯＣマーク以外の基準マークを用いる場合、当該基準マークの画像を撮影する。撮像装置３６は、１つのヘッド１５に対して１つ設けられている。また、撮像装置３６は、カメラがＺ軸方向に平行に配置されており、Ｚ軸方向に平行な方向から撮影する。

高さセンサ３７は、ヘッド本体３０のヘッド支持体３１に固定されており、ヘッド１５と対面する領域、例えば、基板８や電子部品８０が搭載された基板８との距離を計測する。高さセンサ３７としては、レーザ光を照射する発光素子と、対面する位置で反射して戻ってくるレーザ光を受光する受光素子とを有し、レーザ光を発光してから受光するまでの時間で対面する部分との距離を計測するレーザセンサを用いることができる。また、高さセンサ３７は、測定時の自身の位置及び基板８の位置を用いて、対面する部分との距離を処理することで、対面する部分、具体的には電子部品８０の高さを検出する。なお、電子部品８０との距離の測定結果に基づいて電子部品８０の高さを検出する処理は制御部６０で行ってもよい。

レーザ認識装置３８は、光源３８ａと、受光素子３８ｂと、を有する。レーザ認識装置３８は、ブラケット５０に内蔵されている。ブラケット５０は、図７に示すように、ヘッド支持体３１の下側、基板８及び部品供給装置９０側に連結されている。レーザ認識装置３８は、ヘッド本体３０のノズル３２で吸着した電子部品８０に対して、レーザ光を照射することで、電子部品８０の状態を検出する装置である。ここで、電子部品８０の状態とは、電子部品８０の形状、ノズル３２で電子部品８０を正しい姿勢で吸着しているか等である。光源３８ａは、レーザ光を出力する発光素子である。受光素子３８ｂは、Ｚ軸方向における位置、つまり高さが同じ位置であり、光源３８ａに対向する位置に配置されている。

次に、電子部品実装装置１０の装置構成の制御機能について説明する。電子部品実装装置１０は、図７に示すように、制御装置２０として、制御部６０と、記憶部６１と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４と、画像処理部６６と、を有する。各種制御部は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等の演算処理機能と記憶機能とを備える部材で構成される。また、本実施形態では、説明の都合で複数の制御部としたが、１つの制御部としてもよい。また、電子部品実装装置１０の制御機能を１つの制御部とした場合、１つの演算装置で実現しても複数の演算装置で実現してもよい。

制御部６０は、電子部品実装装置１０の各部と接続されており、入力された操作信号や、電子部品実装装置１０の各部で検出された情報に基づいて、記憶されているプログラムを実行し、各部の動作を制御する。制御部６０は、例えば、基板８の搬送動作、ＸＹ移動機構１６によるヘッド１５の駆動動作、レーザ認識装置３８による形状の検出動作等を制御する。また、制御部６０は、上述したようにヘッド制御部６２に各種指示を送り、ヘッド制御部６２による制御動作も制御する。制御部６０は、部品供給制御部６４による制御動作も制御する。

記憶部６１は、制御部６０と接続されており、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶機能を備えている。なお、記憶部６１は、制御部６０と一体で設けてもよいし、別体で設けてもよい。記憶部６１は、制御部６０が各部から取得したデータや、制御部６０で演算して算出したデータを記憶する。記憶部６１は、例えば、スルーホール座標設計値と、基準マーク座標設計値と、電子部品搭載座標設計値と、を含む設計図のデータや、各種電子部品の形状、吸着条件、吸着処理の補正条件、生産プログラム等を記憶する。また、記憶部６１は、ラジアルリード型電子部品等、リードを有する挿入型電子部品のリードの形状を検出する際の条件である作成条件を挿入型電子部品の種類に対応付けて記憶する。さらに記憶部６１は、作成条件を決定する際の動作（パラメータ取得処理）を制御するためのプログラムも記憶する。なお、記憶部６１は、制御部６０の制御により、不要となったデータは削除することもできる。

ヘッド制御部６２は、ノズル駆動部３４、ヘッド支持体３１に配置された各種センサ及び制御部６０に接続されており、ノズル駆動部３４を制御し、ノズル３２の動作を制御する。ヘッド制御部６２は、制御部６０から供給される操作指示及び各種センサ（例えば、距離センサ）の検出結果に基づいて、ノズル３２の電子部品８０の吸着（保持）／解放動作、各ノズル３２の回動動作、Ｚ軸方向の移動動作を制御する。また、ヘッド制御部６２は、ノズルの交換動作も制御する。

部品供給制御部６４は、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒによる電子部品８０、８０ａの供給動作を制御する。部品供給制御部６４は、電子部品供給装置９０、９０ａ毎に設けても、１つですべての電子部品供給装置９０、９０ａを制御してもよい。例えば、部品供給制御部６４は、電子部品供給装置９０による電子部品保持テープの引き出し動作（移動動作）、リードの切断動作及びラジアルリード型電子部品の保持動作を制御する。また、部品供給制御部６４は、部品供給ユニット１４が電子部品供給装置９０ａを備えている場合、電子部品供給装置９０ａによる電子部品保持テープの引き出し動作（移動動作）等を制御する。部品供給制御部６４は、制御部６０による指示に基づいて各種動作を実行する。部品供給制御部６４は、電子部品保持テープ又は電子部品保持テープの引き出し動作を制御することで、電子部品保持テープ又は電子部品保持テープの移動を制御する。

画像処理部６６は、ＶＣＳユニット１７での撮影動作を制御し、取得した画像を処理する。画像処理部６６は、画像処理して得た情報や、画像の情報を制御部６０に送る。画像処理部６６は、挿入型電子部品の画像を取得する場合、挿入型電子部品との距離が異なる複数の位置で撮影した画像を合成する。つまり、画像処理部６６は、挿入型電子部品のリードが形成されている側の面の画像を全焦点認識処理で取得し、リードの形状の情報を取得する。また、画像処理部６６は、ＶＣＳユニット１７で取得した画像に種々の画像処理を行う。画像処理としては、１次（微分）フィルタを用いたエッジ強調処理、２次（微分）フィルタを用いた平滑化処理、二値化処理等である。制御装置６０による処理については後述する。

ここで、上記実施形態では、ヘッド１５に装着するノズルに吸着ノズルを用いる場合として説明したがこれに限定されない。ヘッド１５に装着するノズルとしては、電子部品を把持する把持ノズルも用いることができる。電子部品実装装置１０は、保持する電子部品８０の種類に応じて、当該電子部品８０を保持するノズルの種類を選択することで、電子部品８０を適切に保持することができる。具体的には、保持する電子部品８０に応じて、吸着ノズルを用いるか把持ノズルを用いるかを選択し、さらにそれぞれの種類のノズルの中でもどのノズルを用いるかを切り換えることで、１台の電子部品実装装置でより多くの種類の電子部品８０を実装することができる。

次に、図９から図１１を用いて、コネクタ型電子部品８０ａの挿入に用いるノズル（コネクタ用ノズル、電子部品搬送ノズル）について説明する。コネクタ用ノズル１５０は、コネクタ型電子部品８０ａの挿入に用いるノズルである。コネクタ用ノズル１５０は、ノズル３２と同様にヘッド１５のノズル支持部３３に装着される。また、コネクタ用ノズル１５０は、ヘッド１５に装着されていない場合、交換ノズル保持機構１８に保持されている。

コネクタ用ノズル１５０は、ベース部１５２と、スライド部１５４と、ガイドシャフト１５６と、アーム部１６０と、伸縮調整機構１６２と、を有する。

ベース部１５２は、コネクタ用ノズル１５０の基体であり、ノズル支持部３３に装着されている場合、ノズル支持部３３に固定される。ベース部１５２は、連結部１６４と、Ｄカット部１６６を有する。連結部１６４は、ベース部１５２のノズル支持部３３に支持されている状態で、鉛直方向上側となる端部に形成されている。連結部１６４は、ノズル支持部３３に連結する。Ｄカット部１６６は、ノズル支持部３３に支持されている状態で、コネクタ用ノズル１５０のＺ軸に直交する方向に突出した一部が欠けた円板である。Ｄカット部１６６は、ベース部１５２に固定されている。コネクタ用ノズル１５０は、Ｄカット部１６６の欠けている部分（切り欠き部）の位置を検出することで、コネクタ用ノズル１５０の姿勢を特定することができる。

スライド部１５４は、ベース部１５２の対向する２つの側面にそれぞれ配置されている。つまり、コネクタ用ノズル１５０は、２つのスライド部１５４を有し、１つのスライド部１５４が、ベース部１５２の対向する２つの側面の一方の面と対面し、１つのスライド部１５４が、ベース部１５２の対向する２つの側面の他方の面と対面している。スライド部１５４は、ガイドシャフト１５６によりベース部１５２に対して移動可能な状態で支持されている。

２つのガイドシャフト１５６は、２つのスライド部１５４のそれぞれに対応して配置されている。ガイドシャフト１５６は、ベース部１５２の側面に移動可能な状態で連結され、スライド部１５４に固定されている。ガイドシャフト１５６は、ベース部１５２に対してスライド部１５４を移動させる方向を所定の方向とする。ガイドシャフト部１５６は、スライド部１５４をベース部１５２に対して、ベース部１５２の側面に直交する方向に移動可能な状態で支持している。

２つのアーム部１６０は、２つのスライド部１５４にそれぞれに固定されている。アーム部１６０は、ボルト、ねじ等の締結部１９０で着脱自在な状態で固定されている。アーム部１６０は、ベース部１５２の側面に直交する方向に延びた腕状の部材である。アーム部１６０は、スライド部１５４から最も離れた部分が先端部２０２となる。先端部２０２は、コネクタ型電子部品８０ａの溝１３４と接する。

アーム部１６０は、先端部２０２がベース部１５２の鉛直方向下側の端部よりも鉛直方向下側に設けられている。具体的には、ノズル支持部３３に装着された状態において、アーム部１６０は、先端部２０２の鉛直方向下側の端部が、ベース部１５２の鉛直方向下側の端部よりも距離ｈ分、鉛直方向下側に配置されている。アーム部１６０をベース部１５２よりも鉛直方向下側に設けることで、電子部品の実装動作中にベース部１５２が他の機器や、電子部品と接触することを抑制することができる。これにより、コネクタ型電子部品を高密度に実装することが可能となる。

伸縮調整機構１６２は、ベース部１５２とスライド部１５４との間に配置され、ベース部１５２に対してスライド部１５４を移動させ、ベース部１５２からアーム部１６０の先端部２０２までの距離を変化させる。伸縮調整機構１６２は、ばね部１７０と空気圧調整部１７２とを有する。ばね部１７０は、ベース部１５２とスライド部１５４との互いに対向する面に配置され、一方がベース部１５２に固定され、他方がスライド部１５４に固定される。ばね部１７０は、スライド部１５４に対して、矢印２１０の力、つまり、ベース部１５２とスライド部１５４とが離れる方向の力を加える。

空気圧調整部１７２は、空気圧が供給されることで、ばね部１７０とは反対側の力、つまり、スライド部１５４に対して、矢印２２０の力、つまり、ベース部１５２とスライド部１５４とが近づく方向の力を加える。空気圧調整部１７２は、空気圧供給部１８０と、空気流路１８２と、シリンダ部１８４と、ピストン部１８６と、を有する。空気圧供給部１８０は、ヘッド１５に接続され、ノズル支持部３３を介して、コネクタ用ノズル１５０に空気を供給する。空気圧供給部１８０は、他の方式のノズルの電子部品の実装動作の際にも使用される。

空気流路１８２は、ベース部１５２の内部に形成され、ノズル支持部３３の空気流路と接続される。空気流路１８２は、ノズル支持部３３の空気流路から供給された空気をシリンダ部１８４のピストン部１８６よりもスライド部１５４側から供給する。シリンダ部１８４は、ベース部１５２の内部に形成される円筒の空間である。ピストン部１８６は、シリンダ部１８４の内部に配置され、ガイドシャフト１５６と接続されている。

空気圧調整部１７２は、空気圧供給部１８０から空気圧を供給することで、シリンダ部１８４のピストン部１８６に、矢印２２０の力、つまり、ベース部１５２とスライド部１５４とが近づく方向の力を加える。

コネクタ用ノズル１５０は、以上のような構成である。コネクタ用ノズル１５０は、空気圧調整部１７２によって加えるベース部１５２とスライド部１５４とが近づく方向の力を調整し、ばね部１７０から加わる力とのバランスを調整することで、スライド部１５４及びアーム部１６０の位置を調整する。つまり、空気圧調整部１７２によって加える矢印２２０の力をばね部１７０で加える矢印２１０の力よりも大きくすることで、ベース部１５２とスライド部１５４とを近づく方向に移動させることができる。また、空気圧調整部１７２によって加える矢印２２０の力をばね部１７０で加える矢印２１０の力よりも小さくすることで、ベース部１５２とスライド部１５４とを遠ざかる方向に移動させることができる。このように、スライド部１５４を移動させることで、スライド部１５４に固定されているアーム部１６０の先端部２０２間の距離を調整することができる。コネクタ用ノズル１５０は、ガイドシャフト１５６によって、具体的には、ピストン部１８６によって、ベース部１５２とスライド部１５４との距離の移動範囲は、所定の範囲に制限されている。つまり、ピストン部１８６がシリンダ１８４内で移動できる範囲が制限される構造とすることで、ガイドシャフト１５６を介して接続されるスライド部１５４の移動範囲を制限することができる。

次に、電子部品実装装置の各部の動作について説明する。なお、下記で説明する電子部品の各部の動作は、いずれも制御装置２０に基づいて各部の動作を制御することで実行することができる。

図１２は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図１２を用いて、電子部品実装装置１０の全体の処理動作の概略を説明する。なお、図１２に示す処理は制御装置２０が各部を制御することで実行される。電子部品実装装置１０は、ステップＳ５２として、生産プログラムを読み込む。生産プログラムは、専用の生産プログラム作成装置で作成されたり、入力された各種データに基づいて制御装置２０によって作成されたりする。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ５２で生産プログラムを読み込んだら、ステップＳ５４として、装置の状態を検出する。具体的には、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒの構成、充填されている電子部品の種類、準備されているノズル３２の種類等を検出する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ５４で装置の状態を検出し、準備が完了したら、ステップＳ５６として、基板８を搬入する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ５６で基板８を搬入し、電子部品を実装する位置に基板８を配置したら、ステップＳ５８として電子部品を基板８に実装する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ５８で電子部品の実装が完了したら、ステップＳ６０として基板８を搬出する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ６０で基板８を搬出したら、ステップＳ６２として生産終了かを判定する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ６２で生産終了ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ５６に進み、ステップＳ５６からステップＳ６２の処理を実行する。つまり、生産プログラムに基づいて、基板８に電子部品を実装する処理を実行する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ６２で生産終了である（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理を終了する。

電子部品実装装置１０は、以上のようにして、生産プログラムを読み込み、各種設定を行った後、基板８に電子部品を実装することで、電子部品が実装された基板を製造することができる。また、電子部品実装装置１０は、電子部品として、本体と当該本体に接続されたリードとを有するリード型電子部品を基板８に実装、具体的には、リードを基板に形成された穴（挿入穴）に挿入することで当該電子部品を基板に実装することができる。

図１３は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１３に示す処理動作は、基板を搬入してから、基板への電子部品の搭載が完了するまでの動作である。また、図１３に示す処理動作は、制御部６０が各部の動作を制御することで実行される。

制御部６０は、ステップＳ１０２として、基板８を搬入する。具体的には、制御部６０は、電子部品を搭載する対象の基板を基板搬送部１２で所定位置まで搬送する。制御部６０は、ステップＳ１０２で基板８を搬入したら、ステップＳ１０４として保持移動を行う。ここで、保持移動（吸着移動）とは、ノズル３２が部品供給ユニット１４の保持領域にある電子部品と対面する位置までヘッド本体３０を移動させる処理動作である。

制御部６０は、ステップＳ１０４で保持移動を行ったら、ステップＳ１０６として、ノズル３２を下降させる。つまり、制御部６０は、電子部品を保持（吸着、把持）できる位置までノズル３２を下方向に移動させる。制御部６０は、ステップＳ１０６でノズル３２を下降させたら、ステップＳ１０８として、ノズル３２で電子部品を保持し、ステップＳ１１０として、ノズル３２を上昇させる。制御部６０は、ステップＳ１１０でノズルを所定位置まで上昇させたら、ステップＳ１１２として、検査移動を行う。具体的には、電子部品の形状を検出する位置まで電子部品８を移動させる。具体的には、ＶＣＳユニット１７と対面する位置まで移動する。電子部品の種類によってはノズル３２の位置を移動させ、電子部品をレーザ認識装置３８の計測位置まで移動させる場合もある。制御部６０は、電子部品の検査を行う位置まで移動させた場合、ステップＳ１１４として、ノズル３２で吸着している電子部品の形状を検出する。ステップＳ１１４の処理については後述する。なお、制御部６０は、上述したようにステップＳ１１４で電子部品の形状を検出し、保持した電子部品が搭載不可であると判定した場合、電子部品を廃棄し、再び電子部品を吸着する。

制御部６０は、ステップＳ１１４で電子部品の形状を検出したら、ステップＳ１１６として、搭載移動、つまりノズル３２で吸着している電子部品を基板８の搭載位置（実装位置）に対向する位置まで移動させる処理動作を行い、ステップＳ１１８として、ノズル３２を下降させ、ステップＳ１２０として部品搭載（部品実装）、つまりノズル３２から電子部品を開放する処理動作を行い、ステップＳ１２２として、ノズル３２を上昇させる。つまり、制御部６０は、ステップＳ１１２からステップＳ１２０の処理動作で、上述した実装処理を実行する。

制御部６０は、ステップＳ１２２でノズル３２を上昇させた場合、ステップＳ１２４として全部品の搭載が完了したか、つまり基板８に搭載する予定の電子部品の実装処理が完了したかを判定する。制御部６０は、ステップＳ１２４で全部品の搭載が完了していない（Ｎｏ）、つまり搭載する予定の電子部品が残っていると判定した場合、ステップＳ１０４に進み、次の電子部品を基板８に搭載する処理動作を実行する。このように制御部６０は、基板８に全部品の搭載が完了するまで、上記処理動作を繰り返す。制御部６０は、ステップＳ１２４で全部品の搭載が完了した（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理を終了する。

次に、図１４から図１８を用いて、電子部品としてコネクタ型電子部品を基板に実装する場合、具体的には、ノズルとしてコネクタ用ノズル１５０を有し、挿入対象の部品として、コネクタ型電子部品が設定されている場合に実行する処理動作について説明する。図１４から図１８は、それぞれ電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図１６は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。また、図１４から図１８に示す処理動作は、制御部６０が各部の動作を制御することで実行される。

制御部６０は、コネクタ型電子部品８０ａを実装するかを判定する（ステップＳ２０２）。つまり、制御部６０は、次に実装する電子部品がコネクタ型電子部品を含むかを判定する。制御部６０は、コネクタ型電子部品を実装しない（ステップＳ２０２でＮｏ）と判定した場合、ノズルの交換が必要かを判定する（ステップＳ２０４）。制御部６０は、ノズルの交換が必要である（ステップＳ２０４でＹｅｓ）と判定した場合、ヘッド１５のノズル支持部３３に装着するノズルを交換ノズル保持機構１８で交換する（ステップＳ２０６）。制御部６０は、ノズルの交換が必要ではない（ステップＳ２０４でＮｏ）と判定した場合、またはノズル支持部３３で装着するノズルを交換ノズル保持機構１８で交換した場合、電子部品を実装する（ステップＳ２０８）。ここで、ステップＳ２０４からステップＳ２０８は、コネクタ型電子部品以外の電子部品を実装する際に実行する動作と同様の動作である。

制御部６０は、コネクタ型電子部品８０ａを実装する（ステップＳ２０２でＹｅｓ）と判定した場合、コネクタ用ノズル１５０が装着済みかを判定する（ステップＳ２１２）。つまり、ヘッド１５のノズル支持部３３にコネクタ用ノズル１５０が装着されているかを判定する。制御部６０は、コネクタ用ノズル１５０が装着されていない（ステップＳ２１２でＮｏ）と判定した場合、ヘッド１５のノズル支持部３３に装着するノズルを交換ノズル保持機構１８に保持されているコネクタ用ノズル１５０に交換する（ステップＳ２１４）。制御部６０は、ノズルが交換済みである（ステップＳ２１２でＹｅｓ）と判定した場合、またはノズル支持部３３で装着するノズルを交換した場合、コネクタ用ノズル１５０を用いてコネクタ型電子部品８０ａを実装する（ステップＳ２１６）。

次に、図１５を用いて、コネクタ用ノズル１５０を用いてコネクタ型電子部品８０ａを実装する動作について説明する。制御部６０は、空気を供給して、アーム部１６０を縮める（ステップＳ２２０）。具体的には、空気圧供給部１８０から空気を供給することで、ピストン部１８６をベース部１５２の中心側に付勢し、スライド部１５４及びアーム部１６０をベース部１５２に向けて移動させる。電子部品実装装置１０は、アーム部１６０を縮めることで、アーム部１６０の先端部２０２の距離をコネクタ型電子部品８０ａの溝１３４の間隔よりも狭くする。

制御部６０は、アーム部１６０を縮めたら、電子部品供給装置（部品供給ユニット１４ｒ）の保持位置に移動する（ステップＳ２２２）。つまり、制御部６０は、ヘッド１５に装着しているコネクタ用ノズル１５０を部品供給ユニット１４ｒのコネクタ型電子部品８０ａが載置されている位置の上に移動させる。ここで、制御部６０は、図１６に示すように、先端部２０２を結んだ線と溝１３４を結んだ線とが重なる位置にヘッド１５に装着しているコネクタ用ノズル１５０を移動させる。制御部６０は、さらに、コネクタ用ノズル１５０を鉛直方向下側に移動させ、先端部２０２と溝１３４とを対面させる。

制御部６０は、コネクタ用ノズル１５０を電子部品供給装置の保持位置に移動したら、空気の供給を停止して、アーム部１６０を伸ばしコネクタ用ノズル１５０でコネクタ型電子部品８０ａを保持する（ステップＳ２２４）。つまり、空気の供給を停止し、ばね部１７０の力でアーム部１６０を先端部２０２間の距離が広がる方向に伸ばし、溝１３４と先端部２０２とを接触させ、さらに先端部２０２を溝１３４に押し付ける方向に付勢することで、コネクタ用ノズル１５０でコネクタ型電子部品８０ａを保持する。

制御部６０は、ノズルで電子部品を保持したら、電子部品を基板の実装位置に移動させ、電子部品を基板に実装させる（ステップＳ２２６）。つまり、コネクタ型電子部品８０ａのリード線１２４を基板の穴に挿入する。このとき、制御部６０は、コネクタ用ノズル１５０をコネクタ型電子部品８０ａの実装位置よりも鉛直方向側に所定距離移動させることが好ましい。これにより、基板に対してコネクタ型電子部品８０ａを押し付け、基板にコネクタ型電子部品８０ａをより確実に実装させることができる。

制御部６０は、電子部品を基板に実装したら、空気を供給して、アーム部１６０を縮めて、電子部品をノズルから離脱させる（ステップＳ２２８）。つまり、先端部２０２間の距離を溝１３４間の距離よりも短くして、先端部２０２と溝１３４とが離れた状態とする。

次に、図１７を用いて、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図１７に示す処理は、図１４のステップＳ２１４のノズルの交換処理時に実行する。制御部６０は、レーザ認識装置３８とＤカット部１６６とが対面する位置まで移動させ（ステップＳ３０２）、レーザ認識装置３８でＤカット部１６６の形状を認識する（ステップＳ３０４）。正確には、制御部６０は、Ｄカット部１６６があると想定される位置の形状を認識する。なお、制御部６０は、コネクタ用ノズル１５０が装着されているノズル支持部３３を所定角度分回転させつつ、レーザ認識装置３８を照射して形状を計測することで、Ｄカット部１６６があると想定される位置の外形形状を計測する。レーザ認識装置３８は、各位置における端部の位置を計測し重ね合わせることで、外形形状を計測する。制御部６０は、Ｄカット部１６６の形状を認識したら、Ｄカット部１６６の認識に成功したかを判定する（ステップＳ３０６）。制御部６０は、Ｄカット部１６６がある位置に許容範囲の幅の部材があるか否かで、Ｄカット部１６６の認識に成功したかを判定する。

制御部６０は、Ｄカット部１６６の認識に成功した（ステップＳ３０６でＹｅｓ）と判定した場合、コネクタ用ノズル１５０の装着に成功したと判定する（ステップＳ３０８）。制御部６０は、Ｄカット部１６６の認識に失敗した（ステップＳ３０６でＮｏ）と判定した場合、ノズルの装着失敗と判定し、ノズルの取り外し指示を出力する（ステップＳ３０９）。また、制御部６０は、Ｄカット部１６６の形状の認識に成功した場合、Ｄカット部１６６の位置に基づいて、コネクタ用ノズル１５０の角度を特定し、特定した結果に基づいて、コネクタ用ノズル１５０のＺ軸周りの位置を決定してもよい。

次に、図１８を用いて、ノズルの移動時の処理動作について説明する。なお、図１８の処理は、動作を設定するティーチング時に実行しても実際の実装動作時に実行してもよい。制御部６０は、Ｚ軸の上昇指示があるかを判定する（ステップＳ３１２）。Ｚ軸の上昇指示とは、ノズルをＺ軸方向の上側（鉛直方向上側）に移動させる指示である。制御部６０は、Ｚ軸の上昇指示がある（ステップＳ３１２でＹｅｓ）と判定した場合、コネクタ用ノズル１５０を装着しているかを判定する（ステップＳ３１４）。制御部６０は、コネクタ用ノズル１５０を装着している（ステップＳ３１４でＹｅｓ）と判定した場合、Ｚ軸方向の高さが閾値を超えるかを判定する（ステップＳ３１６）。Ｚ軸方向の高さの閾値は、予め設定した値であり、Ｚ軸方向において、コネクタ用ノズル１５０が、ヘッド１５の他の部品と接触する高さよりも低くなる高さであり、ヘッド１５の他の部品と接触する危険があるため、これ以上上昇させないために設定する高さである。制御部６０は、Ｚ軸方向の高さが閾値を超える（ステップＳ３１６でＹｅｓ）と判定した場合、移動不可と判定し、エラーを出力する（ステップＳ３１８）。

制御部６０は、Ｚ軸の上昇指示がない（ステップＳ３１２でＮｏ）と判定した場合、コネクタ用ノズル１５０を装着していない（ステップＳ３１４でＮｏ）と判定した場合、Ｚ軸方向の高さが閾値を超えない（ステップＳ３１６でＮｏ）と判定した場合、軸移動動作を実行する（ステップＳ３１９）。

電子部品実装装置１０は、以上の処理を行い、コネクタ用ノズル１５０を装着し、鉛直方向において、コネクタ用ノズル１５０を鉛直方向上側の移動可能位置の閾値を超える位置に移動させる指示の場合、コネクタ用ノズル１５０を移動させないことで、コネクタ用ノズル１５０を装着している場合も、コネクタ用ノズル１５０がヘッド１５の他の部品と接触することを抑制することができる。これにより、電子部品実装装置１０は、コネクタ型電子部品８０ａの実装に用いる幅が広いコネクタ用ノズル１５０を用いる場合でも、ノズルがヘッドと接触することを抑制することができる。これにより、装置の故障を抑制しつつ、コネクタ型電子部品８０ａを実装することが可能となり、電子部品実装装置１０で実装できる電子部品の種類をより多くすることができる。

また、電子部品実装装置１０は、先端部２０２をコネクタ型電子部品８０ａの中心側に向いた面に形成される溝１３４に挿入し、アーム部１６０をコネクタ型電子部品８０ａの中心側に向いた面に向けて付勢することで、コネクタ型電子部品８０ａを保持することができる。これにより、電子部品実装装置１０は、コネクタ用ノズル１５０を用いてコネクタ型電子部品８０ａを基板８に実装することができる。このように、コネクタ用ノズル１５０を用いて、コネクタ型電子部品８０ａを基板８に実装できることで、種々の電子部品を実装する電子部品実装装置１０でコネクタ型電子部品８０ａも実装することができる。これにより、ノズルを交換するのみで、電子部品実装装置１０で実装できる電子部品の数を増加させることができる。

また、電子部品実装装置１０の伸縮調整機構１６２は、本実施形態のようにベース部１５２とスライド部１５４とが離れる方向に付勢するばね部１７０と、空気圧を調整することで、ベース部１５２とスライド部１５４とが近づく方向に付勢する空気圧調整部１７２とを組み合わせることで、アーム部１６０を好適に移動させることができる。

また、本実施形態の空気圧調整部１７２は、空気を供給することで、つまり正圧を供給することで、ベース部１５２とスライド部１５４とが近づく方向に付勢したが、空気を吸引することで、つまり負圧を供給することで、ベース部１５２とスライド部１５４とが近づく方向に付勢するようにしてもよい。空気を吸引する場合、空気圧供給部１８０からシリンダ部１８４に空気を供給する開口をピストン部１８６のスライダ部１５４から遠い側の面に供給する。

また、電子部品実装装置１０の伸縮調整機構１６２は、ベース部１５２とスライド部１５４とが近づく方向に付勢するばね部１７０と、空気圧を調整することで、ベース部１５２とスライド部１５４とが離れる方向に付勢する空気圧調整部１７２とを組み合わせることでも、アーム部１６０を好適に移動させることができる。また、この場合も、空気圧調整部１７２は、空気を供給することで、つまり正圧を供給することで、ベース部１５２とスライド部１５４とが離れる方向に付勢しても、空気を吸引することで、つまり負圧を供給することで、ベース部１５２とスライド部１５４とが離れる方向に付勢するようにしてもよい。

また、伸縮調整機構１６２は、ばねと空気圧以外の組み合わせでアーム部１６０を移動させるようにしてもよい。

また、コネクタ用ノズル１５０は、締結部１９０を設け、アーム部１６０をスライド部１５４に対して着脱可能とすることで、アーム部１６０を交換することができる。これにより、実装するコネクタ型電子部品８０ａに応じて、アーム部１６０を交換することができ、１つのベース部１５２及びスライド部１５４等のユニットを有効に活用することができる。

また、上記実施形態では、ベース部１５２の両方にスライド部１５４を設け、両方を移動する機構とすることで、移動量を多くすることができる。なお、コネクタ用ノズル１５０の構造は、これに限定されず。ベース部１５２の一方にスライド部１５４を設け、他方は固定されたアーム部１６０としてもよい。

また、本実施形態のコネクタ用ノズル１５０を用いることで、上記効果を得ることができるが、他の構造のノズルを用いてコネクタ型電子部品８０ａを保持、搬送してもよい。

次に、図１９及び図２０を用いて、コネクタ用ノズル１５０を用いてコネクタ型電子部品８０ａを実装する際の処置動作の一例をより詳細に説明する。図１９は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図２０は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。

制御部６０は、コネクタ用ノズル１５０でコネクタ型電子部品８０ａを保持する（ステップＳ３２０）。制御部６０は、コネクタ型電子部品８０ａを保持したら、コネクタ型電子部品８０ａの搭載角度が９０度または２７０度かを判定する（ステップＳ３２２）。ここで、搭載角度は、コネクタ型電子部品８０ａの長手方向が、ノズルの配列方向と平行になる向き、つまり図２０に示すように、レーザ認識装置３８の延在方向とコネクタ型電子部品８０ａの長手方向が、平行となる向きが０度、または１８０度となる。

制御部６０は、搭載角度が９０度または２７０度ではない、つまり搭載角度が０度または１８０度である（ステップＳ３２２でＮｏ）と判定した場合、搭載角度に回転させる（ステップＳ３２４）。制御部６０は、搭載角度が９０度または２７０度である（ステップＳ３２２でＹｅｓ）と判定した場合、コネクタ型電子部品８０ａを搭載角度＋９０度に回転させる（ステップＳ３２６）。つまり、制御部６０は、向きは１８０度異なる場合があるがコネクタ型電子部品８０ａとヘッド１５との関係が図２０に示すように、コネクタ型電子部品８０ａの長手方向が、ノズルの配列方向と平行になる向きとなるように回転させる。

制御部６０は、ステップＳ３２４またはＳ３２６の処理を行ったら、ビジョン認識処理を行う（ステップＳ３２８）。ビジョン認識処理は、コネクタ型電子部品８０ａのリード線の位置を検出する処理である。ビジョン認識処理については後述する。

制御部６０は、ビジョン認識処理を行ったら、コネクタ型電子部品８０ａの搭載角度が９０度または２７０度かを判定する（ステップＳ３３０）。制御部６０は、搭載角度が９０度または２７０度である（ステップＳ３３０でＹｅｓ）と判定した場合、コネクタ型電子部品８０ａを搭載角度−９０度に回転させる（ステップＳ３３２）。

制御部６０は、搭載角度が９０度または２７０度ではない、つまり搭載角度が０度または１８０度である（ステップＳ３３０でＮｏ）と判定した場合、またはステップＳ３３２の処理を行った場合、挿入位置にコネクタ型電子部品８０ａを移動させ（ステップＳ３３４）、コネクタ型電子部品８０ａを基板８に実装する（ステップＳ３３６）。なお、制御部６０は、コネクタ型電子部品８０ａを基板８に実装する際に、ビジョン認識処理の結果に基づいて位置を補正する。この点については後述する。

次に、図２１から図２４を用いてビジョン認識処理について説明する。図２１は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。図２１は、コネクタ型電子部品の形状、具体的にはリード線の測定時のコネクタ型電子部品の動き、具体的には、コネクタ型電子部品を保持するノズル及びヘッドの動作の一例を示している。図２１に示す処理は、制御部６０によって各部、特にヘッド制御部６２で動作を制御することで実現できる。また、制御部６０は、ノズルに保持しているコネクタ型電子部品の種類に基づいて記憶部６１に記憶されている作成条件を用意し、作成条件に基づいて処理を行う。

制御部６０は、コネクタ型電子部品をＶＣＳユニット１７上に移動させる（ステップＳ３５０）。具体的には、制御部６０は、ＸＹ移動機構１６でヘッド１５をＸＹ軸方向に移動させ、ノズルで保持しているコネクタ型電子部品をＶＣＳユニット１７上に移動させる。なお、この処理は、上述した図１８の処理のステップＳ３１２と同様の処理である。

制御部６０は、コネクタ型電子部品をＶＣＳユニット１７と対面する位置に移動させたらＺスタートポジションに移動させる（ステップＳ３５２）。Ｚスタートポジションは、コネクタ型電子部品の計測（合成画像の作成）を開始するＺ軸方向の位置である。Ｚスタートポジションは、作成条件の１つとして含んでもよいし、同じ位置としてもよい。つまり、ノズル駆動部３４でノズル３２のＺ軸方向の位置を調整することで、コネクタ型電子部品のＺ軸方向の位置を調整する。

次に、制御部６０は、画像処理部６６を介して、ＶＣＳユニット１７に撮像コマンドを発行する（ステップＳ３５４）。撮像コマンドは、ＶＣＳユニット１７で画像を取得する動作を実行する指示を含む。制御部６０は、撮像コマンドを発行したら、ＶＣＳユニット１７から応答レスポンス、つまり撮影を実行したことを示す情報があったかを判定する（ステップＳ３５６）。制御部６０は、応答レスポンスなし（ステップＳ３５６でＮｏ）と判定した場合、ステップＳ３５６に戻る。つまり制御部６０は、応答レスポンスを検出するまで、ステップＳ３５６の処理を繰り返す。

制御部６０は、応答レスポンスあり（ステップＳ３５６でＹｅｓ）と判定した場合、コネクタ型電子部品をＺ軸方向に下降させる（ステップＳ３５８）。ここで、Ｚ軸方向の移動距離は作成条件に設定されている距離である。つまり、制御部６０は、ノズル駆動部３４でノズル３２のＺ軸方向の位置を調整することで、コネクタ型電子部品をＶＣＳユニット１７に所定距離近づける。

制御部６０は、コネクタ型電子部品をＺ軸方向に下降させたら、画像処理部６６を介して、ＶＣＳユニット１７に撮像コマンドを発行する（ステップＳ３６０）。撮像コマンドは、ＶＣＳユニット１７で画像を取得する動作を実行する指示を含む。制御部６０は、撮像コマンドを発行したら、ＶＣＳユニット１７から応答レスポンス、つまり撮影を実行したことを示す情報があったかを判定する（ステップＳ３６２）。制御部６０は、応答レスポンスなし（ステップＳ３６２でＮｏ）と判定した場合、ステップＳ３６２に戻る。

制御部６０は、応答レスポンスあり（ステップＳ３６２でＹｅｓ）と判定した場合、最後の認識か、つまり必要な枚数の画像を取得したかを判定する（ステップＳ３６４）。

制御部６０は、最後の認識ではない（ステップＳ３６４でＮｏ）と判定した場合、ステップＳ３５８に戻り、ステップＳ３５８からステップＳ３６４の処理を再び行う。制御部６０は、最後の認識である（ステップＳ３６４でＹｅｓ）と判定した場合、移動可能高さへ移動する（ステップＳ３６６）。つまり、ヘッド１５をＸＹ軸方向に移動できる位置まで、ノズル３２及びコネクタ型電子部品をＺ軸方向に上昇させる。制御部６０は、以上のようにして、画像の撮影時にコネクタ型電子部品の位置を移動させる。

図２２は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。図２２に示す処理は、図２１の処理に対応して、制御部６０が画像処理部６６及びＶＣＳユニット１７で実行する処理である。以下、画像処理部６６の処理として説明する。

画像処理部６６は、撮像コマンドを検出したかを判定する（ステップＳ３７０）。画像処理部６６は、撮像コマンドを検出していない（ステップＳ３７０でＮｏ）と判定した場合、ステップＳ３７０に戻る。画像処理部６６は、撮像コマンドを検出するまでステップＳ３７０の判定を繰り返す。

画像処理部６６は、撮像コマンドを検出した（ステップＳ３７０でＹｅｓ）と判定した場合、ＶＣＳユニット１７で撮影を行って画像を取得し（ステップＳ３７２）、応答レスポンスを制御部６０に出力する（ステップＳ３７４）。つまり、画像処理部６６は、コネクタ型電子部品のリードが配置されている面側の画像を撮影し、撮影を行ったことを示す応答レスポンスを出力する。

画像処理部６６は、応答レスポンスを出力したら、撮影が完了したか、つまり対象のコネクタ型電子部品の各位置での撮影が終了したかを判定する（ステップＳ３７６）。画像処理部６６は、撮影を完了していない（ステップＳ３７６でＮｏ）と判定した場合、ステップＳ３７０に戻る。

画像処理部６６は、撮影が完了した（ステップＳ３７６でＹｅｓ）と判定した場合、合成画像を生成する（ステップＳ３７８）。以下図２３を用いて、ＶＣＳユニット１７とコネクタ型電子部品との距離が異なる複数の画像を合成した合成画像を取得する処理について説明する。図２３は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。画像処理部６６は、図２３に示すようにＺ軸方向の座標が異なる、例えば、Ｚ＝１．００、０．５０、０．００、−０．５０、−１．００のそれぞれの位置の画像１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅの５つの画像を取得する。ここで、Ｚは、ＶＣＳユニット１７とコネクタ型電子部品との基準距離０との差である。画像処理部６６は、ＶＣＳユニット１７で撮影した画像を、一次フィルタ、二次フィルタを用いて、リード線をわかりやすくした状態で、二値化処理を行い、リード線とそれ以外の部分とを分離する。これにより、画像１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅは、リード線１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅが白、それ以外の部分が黒となる。画像処理部６６は、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅを合成して、画像１０６を生成する。画像１０６は、リード線１０８がより明確に特定できる画像となる。なお、抽出する対象は異なるが、複数の画像から特定の部分の画像を抽出する処理は、特開２０１２−２３３４０号公報と同様の処理であり、一次フィルタ、二次フィルタを用いた処理、二値化処理、画像の合成処理は同様の処理で行うことができる。

画像処理部６６は、合成画像を生成したら、合成画像に基づいて補正値を算出する（ステップＳ３８０）。具体的には、合成画像で検出したリード線の位置に基づいて、設計データ、部品の形状等の基準データと実際のコネクタ型電子部品のリード線の位置とのずれを検出し、ずれに基づいて、実装時のヘッドのＸＹ軸方向の位置、ノズルのθ方向の位置の補正値を算出する。画像処理部６６は、補正値を算出したら、認識レスポンスを出力する（ステップＳ３８２）。

図２４は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。図２１の処理を行った後の制御部６０及びヘッド１５の処理動作の一例を示している。制御部６０は、認識レスポンスがあるかを判定する（ステップＳ３９０）。制御部６０は、認識レスポンスなし（ステップＳ３９０でＮｏ）と判定した場合、ステップＳ３９０に戻る。

制御部６０は、認識レスポンスあり（ステップＳ３９０でＹｅｓ）と判定した場合、実装位置の補正を行い（ステップＳ３９２）、コネクタ型電子部品を基板８に挿入する（ステップＳ３９４）。つまり、コネクタ型電子部品を挿入する位置を、合成画像に基づいて算出した補正値に基づいてＸＹ軸方向及びθ方向に補正し、補正した位置で、コネクタ型電子部品を基板８に実装する。

また、電子部品実装装置１０は、上述したビジョン認識処理を用いて、リードの位置を検出し、検出したリードの位置に基づいて、コネクタ型電子部品８０ａの姿勢や位置を検出し、その結果に基づいて、位置を補正することで適切な位置にコネクタ型電子部品８０ａを実装することができ、コネクタ型電子部品８０ａをより高い精度で実装することができる。

また、ビジョン処理まえに、コネクタ型電子部品８０ａの姿勢を制御し、コネクタ型電子部品８０ａの長手方向とノズルの配列方向とを平行にすることで、コネクタ型電子部品８０ａをノズルが上下動する領域、レーザ認識装置３８の発光部３８ａと受光部３８ｂとの間の鉛直方向下側に配置することができる。これにより、コネクタ型電子部品８０ａを上下動させた場合にコネクタ型電子部品８０がヘッド１５に接触する可能性を低減することができる。

電子部品実装装置１０は、以上のように、ビジョン認識処理で、コネクタ型電子部品を保持するノズルの鉛直方向下側（基板側）に配置されたＶＣＳユニット１７を用いて、ＶＣＳユニット１７とコネクタ型電子部品とのＺ軸方向の距離を変化させつつ、複数の画像を作成し、リード線を抽出する処理を行い、その後合成することで、コネクタ型電子部品を挿入する方向から画像におけるリード線の位置を高精度に検出することができる。また、リード線が不規則に並んでいたり、複雑な形状であったりする場合も、それぞれのリード線の状態を検出することができる。つまり、実装装置１０は、コネクタ型電子部品のリード線側から撮影した画像に基づいて、リード線の位置を取得することで、二次元配列されているリード線のそれぞれ、つまり外周の形状以外のリード線の位置も検出することができる。

これにより、上述した処理でリード線の位置を検出することで高い精度でリード線の位置を検出することができる。また、電子部品実装装置１０は、コネクタ型電子部品のリード線側から撮影した画像に基づいて、リード線の形状を検出することで、リード線が最初に基板と接触する位置の座標を検出することができる。これにより、挿入の際に挿入できるかの基準となる位置を検出することができる。また、その結果に基づいて、実装する位置を補正し、コネクタ型電子部品を基板に実装することで、高い確率で基板にコネクタ型電子部品を挿入することができる。また、リード線の位置が正確に検出できることで、実装できるか否かをより高い精度で検出することができ、実装できないコネクタ型電子部品を基板に押し付けることを抑制できる。

図２５を用いて、電子部品実装装置１０の他の処理について説明する。図２５は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。図２５は、図１９のステップＳ３２８のビジョン認識処理に代えて実行する処理である。制御部６０は、ビジョン認識中のＺ軸動作を判定する（ステップＳ４０２）。制御部６０は、ビジョン認識中のＺ軸動作である（ステップＳ４０２でＹｅｓ）と判定した場合、認識角度が０度または１８０度かを判定する（ステップＳ４０４）。つまり、制御部６０は、コネクタ型電子部品８０ａの長手方向とノズルの配列方向とは平行な向きであるかを判定する。

制御部６０は、認識角度が０度または１８０度である（ステップＳ４０４でＹｅｓ）と判定した場合、高さの閾値を上げる（ステップＳ４０６）。つまり、制御部６０は、図１８のステップＳ３１６の高さの閾値をより高い値に設定し、コネクタ型電子部品８０ａをより鉛直方向上側に移動できる設定とする。

制御部６０は、ビジョン認識中のＺ軸動作ではない（ステップＳ４０２でＮｏ）と判定した場合、認識角度が０度または１８０度ではない（ステップＳ４０４でＮｏ）と判定した場合、または、ステップＳ４０６の処理を行った場合、ビジョン認識処理を行う（ステップＳ４０８）。

制御部６０は、ビジョン認識処理を行ったら、閾値を元に戻す（ステップＳ４１０）。ここで、ステップＳ４０６の処理を行っていない場合、閾値は変更せずそのままとなる。

電子部品実装装置１０は、図２５に示す処理を行い、ビジョン認識処理を行う場合で、かつ、コネクタ型電子部品８０ａの長手方向とノズルの配列方向とは平行な向きである場合、高さの閾値をより高い値に設定することで、ビジョン認識処理で撮影できる画像をより多くすることができ、リード線の位置をより高い精度で計測することができる。また、上記条件を満たす場合に、高さの閾値をより高い値に設定し、処理終了後に元の閾値に戻すことで、コネクタ用ノズル１５０がヘッド１５の他の部品と接触することを抑制しつつ、リード線の位置をより高い精度で計測することができる。

図２６及び図２７を用いて、電子部品実装装置１０の他の処理について説明する。図２６は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。図２７は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。電子部品実装装置１０は、ＶＣＳユニット１７の視野よりもコネクタ型電子部品が大きい場合、一回のビジョン認識処理でコネクタ型電子部品の全域の形状を認識することができない。これに対して、電子部品実装装置１０は、図２７に示すように、コネクタ型電子部品８０ａに対して、ビジョン認識処理を実行する撮影領域３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ、３０２ｅをずらして、複数回のビジョン認識処理を実行することで、コネクタ型電子部品８０ａのリード線の位置、形状を検出することができる。

以下、図２６を用いて、処理の一例を説明する。制御部６０は、コネクタ部品（コネクタ型電子部品）のビジョン認識位置を決定する（ステップＳ４２２）。制御部６０は、認識位置を決定したら、決定した位置のビジョン認識処理を実行する（ステップＳ４２４）。制御部６０は、全ての位置のビジョン認識を終了したかを判定する（ステップＳ４２６）。制御部６０は、全ての位置のビジョン認識を終了していない（ステップＳ４２６でＮｏ）と判定した場合、ステップＳ４２２に戻り、異なる位置をビジョン認識位置に決定して、ビジョン認識処理を行う。

制御部６０は、全ての位置のビジョン認識を終了した（ステップＳ４２６でＹｅｓ）と判定した場合、複数の認識処理の結果を合成し、その結果に基づいて補正値を算出する（ステップＳ４２８）。

電子部品実装装置１０は、コネクタ型電子部品８０ａの全ての領域をビジョン認識することで、コネクタ型電子部品８０ａの位置や形状をより正確に検出することができる。

図２８及び図２９を用いて、電子部品実装装置１０の他の処理について説明する。図２８は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。図２９は、電子部品実装装置の動作の例を示すフローチャートである。電子部品実装装置１０は、図２８に示すように、コネクタ型電子部品８０ａの両端のそれぞれに対してビジョン認識処理を実行する撮影領域３１２、３１４を設定し２回のビジョン認識処理を実行することでも、コネクタ型電子部品８０ａのリード線の位置、形状を検出することができる。この場合、撮影領域３１２、３１４のそれぞれの結果に基づいて、コネクタ型電子部品８０ａの長手方向に延びる基準線３１６や、コネクタ型電子部品８０ａの中心位置３１８を検出する。基準線３１６を検出することで、コネクタ型電子部品８０ａの傾きを検出することができる。

以下、図２９を用いて、処理の一例を説明する。制御部６０は、コネクタ部品（コネクタ型電子部品）の一方の端部をビジョン認識位置に決定する（ステップＳ４３０）。制御部６０は、認識位置を決定したら、決定した位置のビジョン認識処理を実行する（ステップＳ４３２）。次に、制御部６０は、コネクタ部品（コネクタ型電子部品）の他方の端部をビジョン認識位置に決定する（ステップＳ４３４）。制御部６０は、認識位置を決定したら、決定した位置のビジョン認識処理を実行する（ステップＳ４３６）。制御部６０は、２か所のビジョン認識を行ったら、２か所の認識処理の結果を合成し、その結果に基づいて補正値を算出する（ステップＳ４３８）。

電子部品実装装置１０は、図２８及び図２９に示すように、コネクタ型電子部品８０ａの長手方向の両端部のみに対してビジョン認識処理を行うことで、ビジョン認識処理の処理量を低減することができる。処理量を低減することで実装処理にかかる時間を短くすることで生産効率を向上させることができる。また、コネクタ型電子部品８０ａの長手方向の両端部の位置を検出することで、コネクタ型電子部品８０ａの傾きをより高い角度で検出することができる。これにより補正値の精度もより高くすることができる。

８ 基板、１０ 電子部品実装装置、１１ 筐体、１２ 基板搬送部、１４、１４ｆ、１４ｒ 部品供給ユニット、１５ ヘッド、１６ ＸＹ移動機構、１７ ＶＣＳユニット、１８ 交換ノズル保持機構、１９ 部品貯留部、２０ 制御装置、２２、２２ｆ、２２ｒ Ｘ軸駆動部、２４ Ｙ軸駆動部、３０ ヘッド本体、３１ ヘッド支持体、３２ ノズル、３３ ノズル支持部、３４ ノズル駆動部、３４ａ Ｚ軸モータ、３８ レーザ認識装置、４０ 操作部、４２ 表示部、６０ 制御部、６１ 記憶部、６２ ヘッド制御部、６４ 部品供給制御部、６６ 画像処理部、８０ 電子部品、８０ａ コネクタ型電子部品、９０、９０ａ 電子部品供給装置、９６ 支持台、９８ トレイ、１１０ ベース部、１１２ ラッチ部、１２２ 挿入部、１２４ リード線、１３０ 固定部、１３２ 可動部、１３４ 溝、１５０ コネクタ用ノズル、１５２ ベース部、１５４ スライド部、１５６ ガイドシャフト、１６０ アーム部（把持爪）、１６２ 伸縮調整機構、１６４ 連結部、１６６ Ｄカット部、１７０ ばね部、１７２ 空気圧調整部、１８０ 空気圧供給部、１８２ 空気流路、１８４ シリンダ部、１８６ ピストン部、１９０ 締結部、２０２ 先端部

Claims (7)

1. 基板を搬送する基板搬送部と、
   リード線及び板状の部材が挿入される挿入部を有するコネクタ型電子部品を供給する電子部品供給装置と、
   前記コネクタ型電子部品を保持する電子部品搬送ノズルと、前記電子部品搬送ノズルを駆動するノズル駆動部を有し、前記電子部品搬送ノズルで前記コネクタ型電子部品を保持して、前記電子部品供給装置から前記基板に搬送し、前記コネクタ型電子部品を前記基板に実装するヘッドと、
   前記ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、
   前記ヘッドの動作を制御するヘッド制御部を備える制御装置と、を有し、
   前記ヘッドは、前記ノズル駆動部で駆動するノズルを前記電子部品搬送ノズルと前記電子部品搬送ノズル以外のノズルとに交換可能であり、
   前記制御装置は、前記電子部品搬送ノズルを装着している場合、前記電子部品搬送ノズルの鉛直方向において、鉛直方向上側の移動可能位置の閾値を超える場合、前記電子部品搬送ノズルを移動させないことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 前記制御装置は、前記電子部品搬送ノズルの姿勢に応じて、前記電子部品搬送ノズルの鉛直方向の移動可能な範囲を設定することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
3. 前記ヘッドが移動する範囲内に配置され、前記ノズルを前記基板側から撮影する画像認識装置をさらに有し、
   前記制御装置は、前記画像認識装置で撮影した画像を処理する画像処理部を備え、
   前記制御装置は、前記ヘッドの前記ノズルで前記コネクタ型電子部品を保持させた状態で、前記ノズルを前記画像認識装置と対面する位置に移動させ、前記コネクタ型電子部品と前記画像認識装置との距離を変化させつつ前記画像認識装置で撮影を行い、前記距離が異なる複数の位置における前記コネクタ型電子部品の前記リード線側の面の画像を取得し、前記画像処理部で取得した複数の画像を合成し、合成した画像に基づいて前記リード線の位置を特定し、特定した前記リード線の位置に基づいて、前記コネクタ型電子部品の搭載位置を決定し、決定した位置に基づいて前記コネクタ型電子部品を前記基板に実装することを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
4. 前記制御装置は、前記コネクタ型電子部品の長手方向の両端部のみで、前記コネクタ型電子部品と前記画像認識装置との距離を変化させつつ前記画像認識装置で撮影を行い、リード線の位置を検出し、検出した結果に基づいて搭載位置を決定することを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装装置。
5. 前記ヘッドは、前記ノズル駆動部が所定の方向に列状に配置され、
   前記制御装置は、前記電子部品搬送ノズルを前記所定の方向に平行な向きに配置して、前記コネクタ型電子部品と前記画像認識装置との距離を変化させつつ前記画像認識装置で撮影を行うことを特徴とする請求項３または４に記載の電子部品実装装置。
6. 前記制御装置は、前記電子部品搬送ノズルを前記所定の方向に平行な向きに配置して、前記コネクタ型電子部品と前記画像認識装置との距離を変化させつつ前記画像認識装置で撮影を行う場合、前記鉛直方向上側の移動可能位置の閾値をより鉛直方向上側の高さに変更することを特徴とする請求項５に記載の電子部品実装装置。
7. 前記電子部品搬送ノズルは、前記電子部品実装装置のヘッドに連結されるベース部と、前記ベース部の側面に連結されたガイドシャフトと、前記ガイドシャフトと連結され、前記ベース部に対して移動可能なスライド部と、前記スライド部に固定され、前記スライド部から最も離れた先端部に前記コネクタ型電子部品と接する先端部が設けられたアーム部と、前記ベース部と前記スライド部との間に配置され、前記ベース部に対して前記スライド部を移動させ、前記ベース部から前記先端部までの距離を変化させる伸縮調整機構と、を有し、
   前記先端部を前記コネクタ型電子部品の中心側に向いた面に形成される溝に挿入し、前記アーム部を前記コネクタ型電子部品の中心側に向いた面に向けて付勢することで、前記コネクタ型電子部品を保持することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電子部品実装装置。