JP6571360B2 - 部品実装機 - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、電子部品を回路基板に実装する部品実装機に関する。

特許文献１には、電子部品を回路基板に実装する部品実装装置が開示されている。部品実装装置は、吸着ノズルと、レーザーユニットを備えている。レーザーユニットは、電子部品を吸着していない状態の吸着ノズルの下端の位置と、吸着ノズルに吸着されている状態の電子部品の下端の位置を検知する。電子部品を吸着していない状態の吸着ノズルの下端の位置と、吸着ノズルに吸着されている状態の部品の下端の位置に基づいて、電子部品の高さが算出される。そして、算出された電子部品の高さに応じて、吸着ノズルの位置等を制御する。これにより、供給される電子部品の高さのバラつきが吸収され、電子部品の適切な回路基板への実装が図られている。

特開２００７−４８９２１号公報

特許文献１の部品実装装置では、吸着ノズルに電子部品が正常に吸着されているという条件の下で、電子部品の高さを算出している。しかしながら、吸着ノズルで電子部品を吸着する場合には、電子部品の吸着状態が異常となる場合が生じる。例えば、電子部品が吸着ノズルに対して斜めに吸着されている場合などである。電子部品が吸着ノズルに対して斜めに吸着されている場合、特許文献１の部品実装装置では、吸着ノズルに対する電子部品の傾きを電子部品の高さとして検出する。このため、吸着ノズルに対する電子部品の吸着状態が異常である場合でも、電子部品を回路基板に実装してしまうという問題が生じる。

本明細書に開示する部品実装機は、電子部品を回路基板に実装する。部品実装機は、電子部品の上面を吸着する吸着ノズルを支持し、回路基板に対して吸着ノズルを相対移動させることで、吸着ノズルに吸着した電子部品を回路基板に実装する移載ヘッドと、吸着ノズルに吸着されている状態の電子部品の側面の側面撮像データを取得する側面撮像カメラと、吸着ノズルに吸着されていない状態の電子部品の上面の上面撮像データを取得する上面撮像カメラと、吸着ノズルに吸着されている状態の電子部品の下面の下面撮像データを取得する下面撮像カメラと、移載ヘッドの動作を制御する制御装置と、を備えている。制御装置は、側面撮像データの電子部品の傾き、及び、電子部品の上面撮像データの面積と下面撮像データの面積との差、の少なくとも一方に基づいて、電子部品の吸着状態の良否を判定し、電子部品の吸着状態が正常と判定された場合は、側面撮像データから特定される電子部品の下面の位置に基づいて、移載ヘッドの動作を制御して、電子部品を回路基板に実装するように構成されている。

上記の部品実装機では、側面撮像データの電子部品の傾き、及び、電子部品の上面撮像データの面積と下面撮像データの面積との差、の少なくとも一方に基づいて、電子部品の吸着状態の良否を判定している。このため、電子部品の吸着状態が異常な場合には、その電子部品の回路基板への実装を停止することができる。これによって、吸着状態が異常な電子部品を、回路基板に実装してしまう可能性を低くすることができ、回路基板の不良率を低減することができる。また、電子部品の吸着状態が正常と判定された場合は、特定される電子部品の下面の位置に基づいて移載ヘッドが制御され、当該電子部品が回路基板に実装される。これにより、電子部品の回路基板への実装精度を向上することができる。

部品実装機の構成を模式的に表す側面図である。 部品実装機の制御系の構成を表すブロック図である。 第１実装処理のフローチャートを示す図である。 電子部品が正常に吸着されている状態の側面撮像データの一例である。 電子部品が斜めに吸着されている状態の側面撮像データの一例である。 電子部品が横吸着されている状態の側面撮像データの一例である。 第２実装処理のフローチャートを示す図である。 距離計測センサと電子部品の距離の相関を示す図である。 回路基板と電子部品の距離の相関を示す図である。 上面撮像データの一例である。 電子部品が横吸着されている場合の上面撮像データの一例である。 電子部品が横吸着されている場合における下面撮像データ上の電子部品の面積と、上面撮像データ上の電子部品の面積との差分を示す図である。

以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（実施例） 以下、図１及び図２を用いて、本実施例に係る部品実装機１０について説明する。部品実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装する装置である。部品実装機１０は、表面実装機やチップマウンタとも称される。通常、部品実装機１０は、はんだ印刷機、他の部品実装機及び基板検査機と共に併設され、一連の実装ラインを構成する。

図１に示すように、部品実装機１０は、複数の部品フィーダ１２と、フィーダ保持部１４と、上面撮像カメラ１６と、下面撮像カメラ１８と、距離計測センサ２０と、移載ヘッド２２と、側面撮像ユニット２６と、移載ヘッド２２及び上面撮像カメラ１６及び側面撮像ユニット２６を移動させる移動装置２４と、基板コンベア３２と、操作パネル３４と、制御装置４０を備える。上面撮像カメラ１６は、回路基板２上に設けられた基準マークを撮像するマークカメラとしての機能も有する。

各々の部品フィーダ１２は、複数の電子部品４を収容している。部品フィーダ１２は、フィーダ保持部１４に着脱可能に取り付けられ、移載ヘッド２２へ電子部品４を供給する。部品フィーダ１２の具体的な構成は特に限定されない。各々の部品フィーダ１２は、例えば、巻テープ上に複数の電子部品４を収容するテープ式フィーダ、トレイ上に複数の電子部品４を収容するトレイ式フィーダ、又は、容器内に複数の電子部品４をランダムに収容するバルク式フィーダのいずれであってもよい。

移動装置２４は、部品フィーダ１２の上方と回路基板２の上方との間で移載ヘッド２２、上面撮像カメラ１６、側面撮像ユニット２６を移動させる。本実施例の移動装置２４は、移動ベース２４ａをＸ方向及びＹ方向に移動させるＸＹロボットである。移動装置２４は、移動ベース２４ａを案内するガイドレールや、移動ベース２４ａをガイドレールに沿って移動させる移動機構や、その移動機構を駆動するモータ等によって構成されている。移動装置２４は、部品フィーダ１２及び回路基板２の上方に配置されている。移動ベース２４ａに対して移載ヘッド２２、上面撮像カメラ１６、側面撮像ユニット２６が取付けられている。移載ヘッド２２、上面撮像カメラ１６、側面撮像ユニット２６は、移動装置２４によって部品フィーダ１２の上方から回路基板２の上方の間を移動する。

移載ヘッド２２は、電子部品４を吸着する吸着ノズル６を備えている。吸着ノズル６は、移載ヘッド２２に対して着脱可能とされている。吸着ノズル６は、Ｚ方向（図面上下方向）に移動可能に移載ヘッド２２に取り付けられている。吸着ノズル６は、移載ヘッド２２に収容されたアクチュエータ（図示省略）によって上下方向に昇降されると共に、また、電子部品４を吸着可能に構成されている。移載ヘッド２２により電子部品４を回路基板２に実装するには、まず、部品フィーダ１２に収容された電子部品４に吸着ノズル６の吸着面（下面）６ａが当接するまで、吸着ノズル６を下方に移動させる。次いで、吸着ノズル６に電子部品４を吸着し、吸着ノズル６を上方に移動させる。次いで、移動装置２４により移載ヘッド２２を回路基板２に対して位置決めする。次いで、吸着ノズル６を回路基板２に向かって下降させることで、回路基板２に電子部品４を実装する。移載ヘッド２２による上記の動作を実装処理という。

上面撮像カメラ１６は、移動ベース２４ａに取付けられている。上面撮像カメラ１６は、部品フィーダ１２に収容されている状態の電子部品４の上面４ａを撮像する。下面撮像カメラ１８は、フィーダ保持部１４と基板コンベア３２の間に配置されている。下面撮像カメラ１８は、吸着ノズル６に吸着されている状態の電子部品４の下面４ｂを撮像する。距離計測センサ２０は、下面撮像カメラ１８と基板コンベア３２の間に配置されていてもよいし、フィーダ上の空きスロットに設置されていてもよく、移動ベース２４ａが効率よく動作可能な導線上に設置される。距離計測センサ２０は、レーザ光を用いて物体との距離を計測するセンサである。後述するように、距離計測センサ２０は、距離計測センサ２０から吸着ノズル６の吸着面６ａまでの距離（以下、第１距離Ｌ１という）（図８に図示）と距離計測センサ２０から吸着ノズル６に吸着されている電子部品４の下面４ｂまでの距離（以下、第２距離Ｌ２という）（図８に図示）を計測する。

側面撮像ユニット２６は、移動ベース２４ａに取り付けられている。このため、移載ヘッド２２が移動すると、側面撮像ユニット２６も一体となって移動する。側面撮像ユニット２６は、カメラ支持部２８と側面撮像カメラ３０を備えている。カメラ支持部２８は、移動ベース２４ａに取り付けられている。カメラ支持部２８には、側面撮像カメラ３０が取付けられている。側面撮像カメラ３０は、吸着ノズル６の側方（図面Ｙ方向）に配置されている。

基板コンベア３２は、回路基板２の部品実装機１０への搬入、部品実装機１０への位置決め、及び部品実装機１０からの搬出を行う装置である。本実施例の基板コンベア３２は、例えば、一対のベルトコンベアと、ベルトコンベアに取り付けられると共に回路基板２を下方から支持する支持装置（図示省略）と、ベルトコンベアを駆動する駆動装置により構成することができる。操作パネル３４は、作業者の指示を受け付ける入力装置であると共に、作業者に対して各種の情報を表示する表示装置でもある。

制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたコンピュータを用いて構成されている。図２に示すように、制御装置４０には、部品フィーダ１２と、移載ヘッド２２と、移動装置２４と、側面撮像カメラ３０と、上面撮像カメラ１６と、下面撮像カメラ１８と、距離計測センサ２０と、操作パネル３４が通信可能に接続されている。制御装置４０は、部品フィーダ１２、上面撮像カメラ１６、下面撮像カメラ１８、距離計測センサ２０、移載ヘッド２２、移動装置２４、側面撮像カメラ３０、操作パネル３４を制御することで、電子部品４を回路基板２に実装する。

制御装置４０は、記憶装置５０と通信可能に接続されている。記憶装置５０には、部品実装機１０の動作を制御するためのプログラムと複数の電子部品４の部品情報が予め記憶されている。記憶装置５０に記憶されている部品情報には、電子部品４のサイズと電子部品４の高さ（厚み）の許容範囲Ｒが含まれている。記憶装置５０に記憶されているプログラムには、電子部品４のサイズが所定サイズ以下の場合に実行される第１プログラムと、電子部品４のサイズが所定サイズを上回る場合に実行される第２プログラムが含まれている。電子部品４のサイズが所定サイズ以下の場合とは、例えば、各カメラ、上面撮像カメラ１６、下面撮像カメラ１８、側面撮像カメラ３０の有効撮像領域が、電子部品４の全ての面のサイズよりも大きい場合である。制御装置４０は、第１プログラムを実行することで第１実装処理を実行し、第２プログラムを実行することで第２実装処理を実行する。第１実装処理と第２実装処理を総称して、実装処理と呼ぶ。

次に、制御装置４０が電子部品４を回路基板２に実装する実装処理について説明する。なお、制御装置４０は、実装処理を実行する前に、外部機器から電子部品４のサイズを受信するように構成されている。電子部品４のサイズは、操作パネル３４から送信されてもよいし、制御装置４０と通信可能に接続される外部の管理装置（図示省略）から送信されてもよい。

図３を用いて、電子部品４のサイズが所定サイズ以下の場合に実行される第１実装処理について説明する。

まず、ステップＳ１２において、制御装置４０は、移動装置２４を駆動することで上面撮像カメラ１６を部品フィーダ１２に収容されている電子部品４の上方に移動させ、電子部品４の上面４ａを撮像し、電子部品４の上面撮像データ１０２を取得する。次いで、ステップＳ１４において、制御装置４０は、取得した上面撮像データ１０２を記憶装置５０に送信する。記憶装置５０は、受信した上面撮像データ１０２を記憶する。

次いで、ステップＳ１６において、制御装置４０は、吸着ノズル６により、部品フィーダ１２上の電子部品４を吸着する。

次いで、ステップＳ１８において、制御装置４０は、移動装置２４を駆動することで移載ヘッド２２を移動させ、電子部品４を吸着している状態の吸着ノズル６を、下面撮像カメラ１８の上方に向かって移動させる。

次いで、ステップＳ２０において、制御装置４０は、側面撮像カメラ３０を動作させることで、吸着ノズル６に吸着されている状態の電子部品４の側面４ｃを撮像し、電子部品４の側面撮像データ１０４を取得する。次いで、ステップＳ２２において、制御装置４０は、側面撮像データ１０４に基づいて、電子部品４の下面４ｂのＺ方向の位置ｚ_１（例えば、図４に図示）と、電子部品４の傾きθ（例えば図５に図示）を検出する。電子部品４の傾きθとは、水平面に対する電子部品４の下面４ｂの傾斜角である。なお、電子部品４が水平面に対して傾いて吸着されている状態を、以下では、斜め吸着という。

次いで、ステップＳ２４において、制御装置４０は、電子部品４の傾きθが許容角度α以下か否かを判定する。電子部品４の傾きθが許容角度α以下の場合（Ｓ２４でＹＥＳ）、制御装置４０は、ステップＳ２６に進む。電子部品４の傾きθが許容角度αを上回っている場合（Ｓ２４でＮＯ）、制御装置４０は、電子部品４の吸着状態を異常と判定し、ステップＳ４０に進む。なお、側面撮像カメラ３０が、移載ヘッド２２と一体となって移動することができるため、ステップＳ２０〜Ｓ２４は、移載ヘッド２２が部品フィーダ１２の上方から下面撮像カメラ１８の上方に向かって移動している間に、実行されることが好ましい。このような構成によると、移載ヘッド２２が下面撮像カメラ１８の上方への移動後に、ステップＳ２０〜Ｓ２４を実施する場合に比べて、制御装置４０の第１実装処理に要する時間を短縮することができる。

次いで、ステップＳ２６において、制御装置４０は、電子部品４の高さＨを算出する。記憶装置５０は、電子部品４の高さＨの値を記憶する。

次いで、ステップＳ２８において、制御装置４０は、下面撮像カメラ１８を動作させることで、吸着ノズル６に吸着されている状態の電子部品４の下面４ｂを撮像し、電子部品４の下面撮像データ１０６を取得する。

次いで、ステップＳ３０において、制御装置４０は、記憶装置５０に記憶されている上面撮像データ１０２上の電子部品４の面積Ａ１と下面撮像データ１０６上の電子部品４の面積Ａ２との面積差分Ａ３（Ａ１−Ａ２）を算出する。次いで、ステップＳ３２において、制御装置４０は、面積差分Ａ３が許容差分Ｄ以下か否かを判定する。許容差分Ｄは、上面撮像カメラ１６および下面撮像カメラ１８で撮像することによる撮像誤差と、電子部品４の製造時の誤差を考慮して設定することができる。面積差分Ａ３が許容差分Ｄ以下の場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、制御装置４０は、電子部品４の吸着状態が正常と判定し、ステップＳ３４に進む。面積差分Ａ３が許容差分Ｄを超えている場合（Ｓ３２でＮＯ）、制御装置４０は、電子部品４の吸着状態を異常と判定し、ステップＳ４０に進む。面積差分Ａ３が許容差分Ｄを超えている場合とは、例えば、吸着ノズル６が電子部品４の側面４ｃを吸着（以下、横吸着という）している場合（例えば、図６）などである。

次いで、ステップＳ３４において、制御装置４０は、電子部品４を回路基板２に実装するときの吸着ノズル６の位置（以下、実装位置）の補正量ｃを算出する。実装位置は、吸着ノズル６が電子部品４を吸着したときに、吸着ノズル６の吸着面６ａの中心のＸ方向及びＹ方向の位置と電子部品４の上面４ａの中心のＸ方向及びＹ方向の位置、吸着角度と装着角度が一致している場合を基準に設定されている。しかしながら、吸着ノズル６により電子部品４を実際に吸着する際には、当該吸着位置や吸着角度が微小にずれる場合がある。このような場合において、制御装置４０は、補正量ｃを算出する。

次いで、ステップＳ３６において、制御装置４０は、移動装置２４を駆動することで移載ヘッド２２を移動させ、電子部品４を吸着している吸着ノズル６を、回路基板２の上方に向かって移動させる。このとき、制御装置４０は、補正量ｃに基づいて、吸着ノズル６のＸ方向、Ｙ方向、回転方向の位置を調整する。

次いで、ステップＳ３８において、制御装置４０は、移載ヘッド２２を駆動し、吸着ノズル６を下降させる。この際、制御装置４０は、ステップＳ２６において算出した電子部品４の高さＨに基づいて吸着ノズル６を下降させ、電子部品４を回路基板２に実装する。制御装置４０は、電子部品４の下面４ｂのＺ方向の位置ｚ_１に基づいて、吸着ノズル６の下降速度を調節する。即ち、電子部品４が回路基板２の近傍まで下降するまでは大きな速度で下降し、電子部品４が回路基板２の近傍まで下降すると小さな速度で下降する。以上により、電子部品４を回路基板２に実装する時に生じるクラック等の発生を防止することができる。

一方、ステップＳ４０において、制御装置４０は、吸着ノズル６による電子部品４の吸着状態の異常を検出したことを報知する。具体的には、制御装置４０は、吸着ノズル６による電子部品４の吸着状態が異常であることを示す信号を操作パネル３４に送信する。これにより、操作パネル３４に電子部品４の吸着異常が表示され、部品実装機１０の作業者は、電子部品４の吸着状態の異常を認識することができる。

次に、図７を用いて、電子部品４のサイズが所定サイズを上回っている場合に実行される第２実装処理について説明する。なお、電子部品４のサイズが所定サイズを上回っている場合、電子部品４が吸着ノズル６に、斜め吸着もしくは横吸着する可能性は低い。また、この動作は、距離計測センサ２０の位置が部品フィーダ１２付近に設置されていれば、下面撮像データ１０６を取得する前に取得してもよい。

まず、ステップＳ１１２において、制御装置４０は、移動装置２４を駆動することで移載ヘッド２２を移動させ、電子部品４を吸着していない状態の吸着ノズル６を、距離計測センサ２０の上方に向かって移動させ、吸着ノズル６及び移載ヘッド２２を予め設定した位置に位置決めする。次いで、ステップＳ１１４において、制御装置４０は、距離計測センサ２０を動作させることで、距離計測センサ２０から吸着ノズル６の吸着面６ａまでの第１距離Ｌ１を計測する。次いで、ステップＳ１１６において、制御装置４０は、計測した第１距離Ｌ１を記憶装置５０に送信する。記憶装置５０は、受信した第１距離Ｌ１を記憶する。なお、ステップＳ１１２〜Ｓ１１６については、吸着ノズル６を交換した直後など、予め定められたタイミングにのみ実行されるように構成されていればよい。

次いで、ステップＳ１１８において、制御装置４０は、移動装置２４を駆動することで移載ヘッド２２を移動させ、吸着ノズル６を部品フィーダ１２の上方に移動させる。次いで、ステップＳ１２０において、制御装置４０は、吸着ノズル６により、部品フィーダ１２上の電子部品４を吸着する。

次いで、ステップＳ１２２において、制御装置４０は、移動装置２４を駆動することで移載ヘッド２２を移動させ、電子部品４を吸着している状態の吸着ノズル６を、距離計測センサ２０の上方に向かって移動させ、ステップＳ１１２で位置決めした位置と同一の位置に吸着ノズル６及び移載ヘッド２２を位置決めする。次いで、ステップＳ１２４において、制御装置４０は、距離計測センサ２０を動作させ、距離計測センサ２０から吸着ノズル６に吸着されている状態の電子部品４の下面４ｂまでの第２距離Ｌ２を計測する。

次いで、ステップＳ１２６において、制御装置４０は、電子部品４の高さＨを算出する。具体的には、制御装置４０は、ステップＳ１１４で計測した距離計測センサ２０から吸着ノズル６の吸着面６ａまでの第１距離Ｌ１から、ステップＳ１２４で計測した距離計測センサ２０から吸着ノズル６に吸着されている状態の電子部品４の下面４ｂまでの第２距離Ｌ２を減算することで、電子部品４の高さＨを算出する（例えば、図８）。

次いで、ステップＳ１２８において、制御装置４０は、電子部品４の高さＨが、該電子部品４の高さの許容範囲Ｒ内か否かを判定する。電子部品４の高さの許容範囲Ｒは、電子部品４の設計誤差や距離計測センサ２０の計測誤差を考慮して予め設定されている。電子部品４の高さＨが許容範囲Ｒ内の場合（Ｓ１２８でＹＥＳ）、制御装置４０は、電子部品４を正常と判定し、ステップＳ１３０に進む。電子部品４の高さＨが許容範囲Ｒ外の場合（Ｓ１２８でＮＯ）、制御装置４０は、電子部品４を異常と判定し、ステップＳ１３６に進む。

次いで、ステップＳ１３０において、制御装置４０は、回路基板２から電子部品４の下面４ｂまでの距離（以下、第３距離Ｌ３という）を算出する。即ち、ステップＳ１１２又はＳ１２２で吸着ノズル６及び移載ヘッド２２位置決めされたときの回路基板２から吸着ノズル６の吸着面６ａまでの距離（以下、第４距離Ｌ４という）は既知である。このため、回路基板２から吸着ノズル６の吸着面６ａまでの第４距離Ｌ４は、記憶装置５０に予め記憶されている。制御装置４０は、第４距離Ｌ４からステップＳ１２６で算出した電子部品４の高さＨを減算することで、第３距離Ｌ３を算出する（例えば、図９）。

次いで、ステップＳ１３２において、制御装置４０は、移動装置２４を駆動することで移載ヘッド２２を移動させ、電子部品４を吸着している吸着ノズル６を、回路基板２の上方に向かって移動させる。次いで、ステップＳ１３４において、制御装置４０は、吸着ノズル６を下方に向かって下降させることで、電子部品４を回路基板２に実装する。この際、制御装置４０は、回路基板２と電子部品４の下面４ｂまでの第３距離Ｌ３に基づいて、吸着ノズル６の下降速度を調節する。即ち、電子部品４の下面４ｂと回路基板２との距離が設定値より短くなると、吸着ノズル６（電子部品４）の下降速度を減少させる。これにより、電子部品４を回路基板２に実装する時に生じるクラックの発生率を低減することができる。

一方、ステップＳ１３６において、制御装置４０は、電子部品４の高さＨの異常を検出したことを報知する。具体的には、制御装置４０は、電子部品４の高さＨが異常であることを示す信号を、操作パネル３４に送信する。これにより、部品実装機１０の作業者は、電子部品４の高さＨの異常を認識することができる。

（ケースＡ）
本実施例の第１実装処理によって、異常を判定することができる具体的なケースＡを説明する。ケースＡの電子部品４のサイズは、所定サイズ以下である。図５は、電子部品４が吸着ノズル６に斜め吸着されている図である。

図５の場合、側面撮像データ１０４上の電子部品４から検出される電子部品４の傾きθが、電子部品４の許容角度αを上回っている。この場合に、制御装置４０が、第１実装処理を実施すると、制御装置４０は、ステップＳ２４において、電子部品４の吸着状態を異常と判定し、ステップＳ４０に進む。ステップＳ４０において、制御装置４０は、電子部品４の吸着状態が異常であると判定したことを示す信号を、操作パネル３４に出力する。これにより、作業者者は、電子部品４の吸着状態の異常を検出したことを認識することができる。

（ケースＢ）
本実施例の第１実装処理によって、異常を判定することができる具体的なケースＢを説明する。ケースＢの電子部品４のサイズは、所定サイズ以下である。図６は、電子部品４が横吸着されている図である。なお、図１０は、電子部品４の上面撮像データ１０２である。

図６の場合、側面撮像データ１０４上の電子部品４から検出される電子部品４の傾きθは略０°となる。即ち、電子部品４の傾きθは許容角度α以下である。この場合に、制御装置４０が第１実装処理を実施すると、制御装置４０は、ステップＳ２４において、電子部品４の吸着状態を正常と判定し、ステップＳ２６以降に進む。ステップＳ２６において、制御装置４０は、電子部品４の高さＨを算出する。次いで、ステップＳ２８において、制御装置４０は、電子部品４の下面撮像データ１０６を取得する（例えば、図１１）。次いで、ステップＳ３０において、制御装置４０は、上面撮像データ１０２と下面撮像データ１０６に基づいて、面積差分Ａ３を算出する。面積差分Ａ３は、図１２の斜線部である。即ち、電子部品４の上面４ａの面積と、電子部品４の側面４ｃの面積の差分である。この場合、面積差分Ａ３は許容差分Ｄを上回る。このため、ステップＳ３２において、制御装置４０は、電子部品４の吸着状態を異常と判定し、ステップＳ４０に進む。ステップＳ４０において、制御装置４０は、電子部品４の吸着状態が異常であると判定したことを示す信号を、操作パネル３４に出力する。これにより、作業者者は、電子部品４の吸着状態の異常を検出したことを認識することができる。

上記の説明から明らかなように、本実施例の部品実装機１０では、電子部品４のサイズが所定サイズ以下の場合は、各画像データ（１０２、１０４、１０６）に基づいて、電子部品４の吸着状態の良否を判定する。これにより、電子部品４の吸着が異常な状態で、電子部品４を回路基板２に実装することを防止することができる。また、側面撮像データ１０４を用いることで、吸着ノズル６に吸着されている状態の電子部品４の高さを検出することができる。これにより、供給される電子部品４の高さＨがばらついている場合でも、回路基板２への電子部品４の実装精度を向上させることができる。

部品実装機１０は、電子部品４のサイズが所定サイズを上回っている場合、距離計測センサ２０により計測される距離Ｌ１、Ｌ２に基づいて、電子部品４の高さＨを算出する。これにより、供給される電子部品４の高さＨがばらついている場合に、高さＨが許容範囲Ｒ外の電子部品４を、回路基板２に実装することを防止することができる。また、電子部品４の高さＨを用いることで、回路基板２から電子部品４の下面４ｂまでの第３距離Ｌ３を算出することができる。この結果、供給される電子部品４の高さＨが許容範囲Ｒ内でばらついている場合でも、回路基板２への電子部品４の実装精度を向上させることができる。

以上、本明細書に開示の技術に係る実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

上記の実施例の部品実装機１０では、距離計測センサ２０を用いて電子部品４の高さを算出している。しかしながら、部品実装機１０は、距離計測センサ２０を用いて、吸着ノズル６の吸着面６ａの良否を判定してもよい。例えば、吸着面６ａの複数個所に対して、距離計測センサ２０から吸着面６ａまでの距離を計測し、計測した複数の距離の差分に基づいて、吸着面６ａの良否を判定してもよい。

２：回路基板
４：電子部品
４ａ：上面
４ｂ：下面
４ｃ：側面
６：吸着ノズル
６ａ：吸着面
１０：部品実装機
１２：部品フィーダ
１４：フィーダ保持部
１６：上面撮像カメラ
１８：下面撮像カメラ
２０：距離計測センサ
２２：移載ヘッド
２４：移動装置
２４ａ：移動ベース
２６：側面撮像ユニット
２８：カメラ支持部
３０：側面撮像カメラ
３２：基板コンベア
３４：操作パネル
４０：制御装置
５０：記憶装置
１０２：上面撮像データ
１０４：側面撮像データ
１０６：下面撮像データ
Ｄ：許容差分
Ｈ：高さ
Ｌ１：第１距離
Ｌ２：第２距離
Ｌ３：第３距離
Ｌ４：第４距離
Ｒ：許容範囲
α：許容角度
θ：傾き

Claims (2)

1. 電子部品を回路基板に実装する部品実装機であって、
   前記電子部品の上面を吸着する吸着ノズルと、
   前記吸着ノズルを支持し、前記回路基板に対して前記吸着ノズルを相対移動させることで、前記吸着ノズルに吸着した前記電子部品を前記回路基板に実装する移載ヘッドと、
   前記吸着ノズルに吸着されている状態の前記電子部品の側面の側面撮像データを取得する側面撮像カメラと、
   前記吸着ノズルに吸着されていない状態の前記電子部品の上面の上面撮像データを取得する上面撮像カメラと、
   前記吸着ノズルに吸着されている状態の前記電子部品の下面の下面撮像データを取得する下面撮像カメラと、
   前記吸着ノズルの吸着面と対向する方向に配置されている距離計測センサと、
   前記移載ヘッドの動作を制御する制御装置と、を備えており、
   前記制御装置は、
   前記電子部品が、所定サイズであって、前記電子部品の全ての面のサイズが、前記側面撮像カメラ、前記上面撮像カメラ、及び、前記下面撮像カメラの撮像領域よりも小さい、前記所定サイズ以下の場合に、前記側面撮像データの前記電子部品の傾き、及び、前記電子部品の前記上面撮像データの面積と前記下面撮像データの面積との差に基づいて、前記電子部品の吸着状態の良否を判定し、
   前記電子部品の吸着状態が正常と判定された場合は、前記側面撮像データから特定される前記電子部品の下面の位置に基づいて、前記移載ヘッドの動作を制御して、前記電子部品を前記回路基板に実装するように構成されており、
   前記制御装置は、
   前記電子部品が前記所定サイズを上回る場合に、前記距離計測センサにより、前記距離計測センサから前記吸着ノズルの吸着面までのノズル距離と、前記距離計測センサから前記吸着ノズルに吸着されている状態の前記電子部品の下面までの部品距離と、を計測し、前記ノズル距離と前記部品距離の差分から算出される前記電子部品の部品高さに基づいて、前記移載ヘッドの動作を制御して、前記電子部品を前記回路基板に実装するように構成されている、部品実装機。
2. 前記側面撮像カメラは、前記移載ヘッドと一体となって移動する、請求項１に記載の部品実装機。

Images