CN114788436A - 元件安装机 - Google Patents

Abstract

元件安装机具备：元件供给装置，装备有向元件的供给区域以散装状态供给多个元件的散装式供料器；相机，能够拍摄供给区域；图像加工部，执行对通过相机的拍摄而取得的图像数据中的元件的至少一部分的区域与背景的区域利用亮度进行区分的图像加工；状态识别部，基于在执行了图像加工后的图像数据中元件的至少一部分占据的元件区域的面积及形状中的至少一方来识别元件的供给状态。

Description

元件安装机

技术领域

本发明涉及元件安装机。

背景技术

元件安装机执行将由散装式供料器等供给的元件向基板安装的安装处理。散装式供料器用于以散装状态收纳的元件的供给。如专利文献1所示，散装式供料器存在在吸嘴能够拾取元件的供给区域中将元件以散布的散装状态供给的类型。元件安装机在安装处理中，执行对散装式供料器供给的元件的供给状态进行识别的图像处理，基于该图像处理的结果来控制使用了吸嘴的元件的吸附动作。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2011-114084号公报

发明内容

发明的概要

发明要解决的课题

在基于元件安装机的安装处理中反复执行的拾放循环中，从散装式供料器的供给区域拾取支撑于安装头的多个吸嘴的个数的元件。为了应对这样的安装处理，希望将多个元件向供给区域供给且识别供给状态的图像处理的高效化和提高精度。

本说明书目的在于提供一种能够应对以散装状态供给的散装式供料器并实现识别元件的供给状态的图像处理的高效化及提高精度的元件安装机。

用于解决课题的方案

本说明书公开了一种元件安装机，具备：元件供给装置，装备有向元件的供给区域以散装状态供给多个上述元件的散装式供料器；相机，能够拍摄上述供给区域；图像加工部，执行对通过上述相机的拍摄而取得的图像数据中的上述元件的至少一部分的区域与背景的区域利用亮度进行区分的图像加工；及状态识别部，基于在执行了上述图像加工后的上述图像数据中上述元件的至少一部分占据的元件区域的面积及形状中的至少一方来识别上述元件的供给状态。

发明效果

根据这样的结构，基于对元件的至少一部分的区域与背景的区域通过亮度进行区分的加工后的图像数据中的元件区域的面积及形状中的至少一方来识别元件的供给状态。由此，元件区域相对于背景变得明确，能够实现图像处理的精度提高。另外，在供给状态的识别处理中，通过基于元件区域的面积或形状，对于散装状态的多个元件能够分别高效地识别包括是否适合于安装处理的供给状态。

附图说明

图1是表示元件安装机的结构的示意图。

图2是表示散装式供料器的外观的立体图。

图3是从图2中的III方向观察的俯视图。

图4是表示由元件供给处理供给的散装状态下的多个元件的图。

图5是表示元件安装机的控制装置的框图。

图6是表示在供给区域中的元件的供给状态的识别处理中使用的加工前的图像数据的图。

图7是表示图像处理的第一形态中的加工前后的图像数据的放大图。

图8是表示图7的提取区域的放大图。

图9是表示图像处理的第二形态中的加工前后的图像数据的放大图。

图10是表示图像处理的第三形态中的加工前后的图像数据的放大图。

图11是表示基于元件安装机的图像处理的流程图。

具体实施方式

1.元件安装机10的结构

元件安装机10与例如包含其他的元件安装机10的多个种类的对基板作业机一起构成生产基板产品的生产线。构成上述生产线的对基板作业机可包含印刷机、检查装置、回流焊炉等。

1-1.基板输送装置

如图1所示，元件安装机10具备基板输送装置11。基板输送装置11将基板91向输送方向顺次输送，并将基板91定位于机内的预定位置。

1-2.元件供给装置12

元件安装机10具备元件供给装置12。元件供给装置12供给向基板91安装的元件。元件供给装置12向多个插槽121分别装备供料器122。对供料器122应用例如使收纳有多个元件的载带进给移动并对元件以能够拾取的方式进行供给的带式供料器。另外，对供料器122应用对以散装状态(各自的姿势不规则的零散状态)收纳的元件对能够拾取的方式进行供给的散装式供料器50。关于散装式供料器50的详情，在后文叙述。

1-3.元件移载装置13

元件安装机10具备元件移载装置13。元件移载装置13将由元件供给装置12供给的元件向基板91上的预定的安装位置移载。元件移载装置13具备：头驱动装置131、移动台132、安装头133及吸嘴134。头驱动装置131通过直动机构使移动台132在水平方向(X方向及Y方向)上移动。安装头133通过未图示的夹紧部件可拆装地固定于移动台132，在机内设置成能够在水平方向上移动。

安装头133对多个吸嘴134以能够旋转且能够升降的方式进行支撑。吸嘴134是拾取并保持由供料器122供给的元件80的保持部件。吸嘴134通过被供给的负压空气，吸附由供料器122供给的元件。作为安装于安装头133的保持部件，可采用通过把持元件而进行保持的卡盘等。

在此，上述安装头133可采用各种类型。具体而言，安装头133存在通过设置成能够绕着与铅垂轴(Z轴)平行的R轴旋转的旋转头支撑多个保持部件的类型。在本实施方式中，安装头133通过旋转头支撑24个吸嘴134。此外，安装头133存在对排列成直线状或矩阵状的多个保持部件进行支撑的类型、对一个保持部件进行支撑的类型等。这些安装头133的类型例如可根据生产的基板产品的种类等而适当选择。

1-4.元件相机14、基板相机15

元件安装机10具备元件相机14及基板相机15。元件相机14及基板相机15是具有CMOS等拍摄元件的数字式的拍摄装置。元件相机14及基板相机15基于控制信号进行拍摄，并送出通过该拍摄而取得的图像数据。元件相机14构成为能够从下方拍摄保持于吸嘴134的元件。基板相机15能够与安装头133一体沿水平方向移动地设置于移动台132。基板相机15构成为能够从上方拍摄基板91。

另外，基板相机15除了以基板91的表面为拍摄对象以外，只要在移动台132的可动范围内，就能够以各种设备等为拍摄对象。例如，在本实施方式中，基板相机15能够将散装式供料器50供给元件80的供给区域As(参照图4)收纳于相机视野Vc地进行拍摄。这样，基板相机15为了取得在各种图像处理中使用的图像数据而兼用于不同的拍摄对象的拍摄。

1-5.控制装置20

元件安装机10具备控制装置20。控制装置20主要由CPU、各种存储器、控制电路构成。如图5所示，控制装置20具备存储部21。存储部21由硬盘装置等光学驱动装置或者闪光存储器等构成。在控制装置20的存储部21中存储有在安装处理的控制中使用的控制程序等各种数据。控制程序表示在安装处理中向基板91安装的元件的安装位置及安装顺序。

控制装置20执行由多个保持部件(吸嘴134)分别保持的元件的保持状态的识别处理。具体而言，控制装置20对通过元件相机14的拍摄而取得的图像数据进行图像处理，识别各元件相对于安装头133的基准位置的位置及角度。另外，控制装置20可以对于除了元件相机14以外例如一体地设置于安装头133的头相机单元等从侧方、下方或上方拍摄元件而取得的图像数据进行图像处理。

控制装置20基于控制程序，对基于安装头133的元件的安装动作进行控制来执行安装处理。在此，安装处理包含将包含拾取动作和安装动作的拾放循环(以下，称为“PP循环”)反复进行多次的处理。上述的“拾取动作”是通过吸嘴134拾取由元件供给装置12供给的元件的动作。

在本实施方式中，控制装置20在执行上述拾取动作时，控制包含散装式供料器50的元件供给装置12的动作，并且执行散装式供料器50的供给区域As的元件80的供给状态的识别处理。上述“供给状态的识别处理”包含识别在供给区域As是否存在能够拾取的元件80，在存在的情况下识别元件80的姿势(位置及角度)的处理。并且，控制装置20基于供给状态的识别处理的结果，控制拾取动作中的安装头133的动作。

另外，上述“安装动作”是将拾取的元件向基板91上的预定的安装位置安装的动作。控制装置20在安装处理中，基于从各种传感器输出的信息、图像处理的结果、控制程序等，控制安装头133的动作。由此，控制支撑于安装头133的多个吸嘴134的位置及角度。关于控制装置20的详细结构，在后文叙述。

2.散装式供料器50的结构

散装式供料器50装备于元件安装机10而作为元件供给装置12的至少一部分发挥功能。散装式供料器50与带式供料器不同，不使用载带，因此在能够省略载带的装填和使用后的带的回收等的点上具有优点。另一方面，散装式供料器50供给未如载带那样以整齐排列的散装状态收纳的元件80，因此元件80的供给状态会影响基于吸嘴134等保持部件的拾取动作。

详细而言，如图4所示，当在供给区域As中元件80彼此如接触那样接近或堆积(在上下方向上重合的状态)时，无法设为拾取对象。另外，由于向供给区域As以不规则的姿势供给元件80，因此元件安装机10执行用于识别供给状态(元件80是否可拾取及能够拾取的元件80的姿势)的图像处理。关于供给状态的识别处理的详情，在后文叙述。

2-1.供料器主体51

如图2所示，散装式供料器50具备供料器主体51。供料器主体51形成为扁平的箱状。供料器主体51安设于元件供给装置12的插槽121。在供料器主体51的前部形成有连接器511及两个销512。当散装式供料器50安设于插槽121时，连接器511与元件安装机10的主体侧以能够通信的方式连接。另外，散装式供料器50经由连接器511而被供电。两个销512用于供料器主体51安设于插槽121时的定位。

2-2.元件壳体52、排出装置53、罩54

在本实施方式中，将多个元件80以散装状态收纳的元件壳体52以可拆装的方式安装于供料器主体51。元件壳体52构成为能够向外部排出元件80。在本实施方式中，元件壳体52是散装式供料器50的外部装置，例如从各种类型的元件壳体中选择适合于安装处理的一个元件壳体，并安装于供料器主体51。

散装式供料器50具备排出装置53。排出装置53调整从元件壳体52排出的元件80的数量。排出装置53将从元件壳体52排出的多个元件80向后述的轨道部件56的容纳区域Ar供给。散装式供料器50具备罩54。罩54以可拆装的方式安装于供料器主体51的前侧上部。罩54防止在后述的轨道部件56的输送路R中被输送的元件80的向外部的飞散。表示散装式供料器50的基准位置的圆形的基准标记55在罩54的上表面附设有左右一对。

2-3.轨道部件56

散装式供料器50具备轨道部件56。轨道部件56设置在供料器主体51的前侧上部。如图3所示，轨道部件56以沿着供料器主体51的前后方向(图3中的左右方向)延伸的方式形成。在轨道部件56的宽度方向(图3中的上下方向)上的两缘形成有向上方突出的一对侧壁561。一对侧壁561与轨道部件56的前端部562一起包围输送路R的周缘，防止在输送路R中被输送的元件80的漏出。在前端部562的上表面附设有表示散装式供料器50的基准位置的圆形的基准标记55。

由上述那样的结构构成的轨道部件56具有容纳区域Ar、供给区域As及输送路R。在此，“容纳区域Ar”是容纳从元件壳体52排出的散装状态下的元件80的区域。本实施方式的容纳区域Ar位于元件壳体52的排出口的下方。另外，“供给区域As”是供给元件80的区域。换言之，是能够通过支撑于安装头133的吸嘴134拾取元件80的区域，包含于安装头133的可动范围。

另外，轨道部件56的“输送路R”是从容纳区域Ar前往供给区域As的元件80的通路。在本实施方式中，输送路R形成为槽底面为水平的槽形状。输送路R的槽侧面由一对侧壁561形成。输送路R的上侧的槽开口由罩54大致堵住。轨道部件56在通过前后方向及上下方向形成的假想的垂直面中，被支撑为能够相对于供料器主体51稍微位移(即，能够振动)。

2-4.励振装置57

散装式供料器50具备励振装置57。励振装置57设置于供料器主体51。励振装置57为了对输送路R上的元件80进行输送而向轨道部件56施加振动。由此，励振装置57在与输送路R中的元件80的输送方向正交的水平方向上使轨道部件56进行顺时针或逆时针的椭圆运动。此时，励振装置57以对于输送路R上的元件80施加朝向前方或后方且上方的外力的方式使轨道部件56振动。

励振装置57由例如连结供料器主体51与轨道部件56的支撑部件、附设于支撑部件的压电元件、向压电元件供电的驱动部构成。驱动部基于后述的供料器控制装置58的指令，使向压电元件供给的电力的频率及施加电压变动。由此，调整对轨道部件56赋予的振动的频率及振幅，确定轨道部件56的椭圆运动的旋转方向。当轨道部件56的振动的频率、振幅、基于振动的椭圆运动的旋转方向变动时，被输送的元件80的输送速度、元件80的分散程度及输送方向等变动。

通过上述那样的结构，励振装置57对轨道部件56赋予预定的振动，能够将从元件壳体52排出到轨道部件56的容纳区域Ar的多个元件80经由输送路R而向供给区域As输送。以下，将向朝着供给区域As的方向输送输送路R上的元件80的励振装置57的动作设为“进给动作”。而且，将向朝着容纳区域Ar的方向输送输送路R上的元件80的励振装置57的动作设为“返回动作”。另外，通过励振装置57的进给动作及返回动作的切换而轨道部件的椭圆运动成为反向旋转。

2-5.供料器控制装置58

散装式供料器50具备供料器控制装置58。供料器控制装置58主要由CPU、各种存储器、控制电路构成。供料器控制装置58在散装式供料器50安设于插槽121的状态下，经由连接器511而被供电，另外，成为能够与元件安装机10的控制装置20进行通信的状态。供料器控制装置58在向供给区域As的元件供给处理中，控制励振装置57的动作，执行上述进给动作及返回动作。

详细而言，供料器控制装置58在执行进给动作的情况下，对励振装置57的驱动部送出指令。由此，驱动部向压电元件供给预定的电力，由此经由支撑部件而对轨道部件56赋予振动。结果是，输送路R上的元件80以向输送方向上的前侧移动的方式受到外力而被输送。

另外，供料器控制装置58通过对励振装置57的进给动作及返回动作的执行时间等进行组合而实现各种输送形态。例如，供料器控制装置58在输送路R上的多个元件80中的至少一部分到达了供给区域As之后，使进给动作继续至多个元件80到达轨道部件56的前端部562的附近为止。此时，可以再反复执行返回动作及进给动作，在轨道部件56振动的状态下使多个元件80滞留于供给区域As。

然后，供料器控制装置58为了使适量的元件80残存于供给区域As，可以是以使一部分元件80向容纳区域Ar侧退避的方式执行返回动作。供料器控制装置58在执行进给动作、返回动作时，能够适当设定使元件80分散的动作的执行时间等。另外，供料器控制装置58也可以根据收纳于元件壳体52的元件80的种类，调整通过励振装置57对轨道部件56赋予的振动的频率及振幅中的至少一方。

3.控制装置20的详细结构

参照图5-图10来对元件安装机10的控制装置20的详细结构进行说明。另外，图6-图10为了简便起见，通过斜线表示黑色或接近于黑色的色彩的区域。在存储部21中存储有通过基板相机15的拍摄而取得的图像数据61(以下，也称为“加工前的图像数据61”)、执行了图像加工的图像数据62(以下，也称为“加工后的图像数据62”)及阈值信息M1。关于各种图像数据61、62及阈值信息M1的详情，在后文叙述。

另外，图7、图9及图10的左侧放大表示加工前的图像数据61中的提取区域61A。图7、图9及图10的右侧放大表示加工后的图像数据62中的提取区域61A。图8将图7的加工后的图像数据62中的提取区域62A进一步放大表示。

3-1.图像加工部22

控制装置20具备图像加工部22。图像加工部22执行对通过以供给区域As为对象的基板相机15的拍摄而取得的加工前的图像数据61(参照图6)中的元件80中的至少一部分的区域与背景74的区域利用亮度进行区分的图像加工。具体而言，在本实施方式中，图像加工部22使用设定于元件80的亮度与背景74的亮度之间的值的阈值Th，对加工前的图像数据61执行二值化处理。

上述的图像加工未必非要在视觉上明确地区分各区域，而以提高后述的状态识别部23对各区域的识别性为目的。因此，在基于图像加工部22的图像加工中，对于各区域可以根据位置等使亮度值增减或赋予色彩。另外，二值化处理未必非要区分为白色区域与黑色区域，以可以成为例如各区域的各自的平均亮度或预定的亮度值的方式进行加工。

另外，二值化处理中的阈值Th可根据基于状态识别部23的供给状态的识别处理的各种形态而适当设定。这是因为，根据元件80的种类不同而存在需要表背的判别的类型，或者由于元件80与背景74之间的加工前的图像数据61中的亮度的类似性而需要调整。例如，图像加工部22从按照由散装式供料器50供给的元件80的每个种类而预先设定了阈值Th的阈值信息M1取得对应的阈值Th，执行作为图像加工的二值化处理。图像加工部22在执行了图像加工之后，将加工前的图像数据61维持为原来的状态，另行地将加工后的图像数据62存储于存储部21。

3-2.状态识别部23

控制装置20具备状态识别部23。控制装置20在执行了图像加工的图像数据(加工后的图像数据62)中，基于元件80的至少一部分占据的元件区域70的面积及形状中的至少一方来识别元件80的供给状态。在此，包含基于图像加工部22的图像加工及基于状态识别部23的供给状态的识别处理的一系列的图像处理可采用各种形态。以下，例示图像处理的第一、第二及第三形态来进行说明。

另外，上述的“元件区域”相当于通过图像加工而利用亮度相对于背景74的区域区分出的元件80中的至少一部分的区域，即元件80的整体占据的区域或后述的一对端子82占据的区域。状态识别部23算出元件区域70的面积，根据与设想的元件区域70的面积之间的一致度来识别包含元件80的姿势等的供给状态。另外，状态识别部23也可以取代元件区域70的面积或者在此基础上，算出元件区域70的形状，并根据与设想的元件区域70的形状之间的一致度来识别元件80的供给状态。

另外，状态识别部23识别的供给区域As中的供给状态包含表示元件80的厚度方向是否成为上下方向的元件姿势、表示多个元件80是否比预定距离更接近的分离度及表示是否能够从供给区域As拾取的可拾取性中的任一个。供给状态的元件姿势除了根据元件80的哪个面与轨道部件56接触而不同的姿势以外，也可以还包含相对于散装式供料器50的基准位置的位置和角度。

供给状态的分离度表示该元件80与其他元件80分离何种程度，与其他元件80越接近则越下降。分离度可以是例如只要在距该元件80为预定距离的范围内不存在其他元件80就设为适合，在预定距离的范围内即使存在其他的元件80的一部分的情况下也设为不适合。例如，在两个以上的元件80堆积或在水平方向上接触的情况下，分离度比基准值低。

供给状态的可拾取性表示关于在供给区域As被供给的各个元件80，是否适合作为拾取动作的对象。可拾取性可以基于上述的元件姿势和分离度来判定，也可以适当基于元件80的种类、使用的吸嘴134的种类、安装处理要求的精度等来判定。

3-3.基于图像加工部22及状态识别部23的图像处理

如图7所示，成为基于图像处理的识别对象的元件80形成为方片状，具有主体部81和在主体部81的两端设置的一对端子82。通常，主体部81由例如不具有导电性的树脂皮膜覆盖。另外，一对端子82由具有导电性的金属形成。通过这样的结构，主体部81与一对端子82具有视觉上的差异。拍摄上述那样的元件80而取得的图像数据61中的主体部81的亮度比端子82的亮度低。

另外，元件80存在例如电容器那样在功能上不需要表背的判别的类型。该类型如果厚度方向成为上下方向且一对端子82以位于基板91的焊盘状的方式安装，则表背的哪一个成为上侧都没有问题。与此相对，元件80存在例如电阻元件那样在功能上需要表背的判别的类型。该类型在安装于基板91时需要表背中的某一方成为上侧。

另外，需要表背的判别的类型在主体部81的表面811与背面812存在视觉上的差异。具体而言，通过色彩或表示预定信息的文字、记号的记载而产生上述的差异，结果是在加工前的图像数据61中产生作为亮度的差异。在本实施方式中，表面811被实施比背面812接近于黑色的色彩或花纹。拍摄上述那样的元件80而取得的图像数据61中的主体部81的表面811的亮度比主体部81的背面812的亮度低。

以下，无论是否需要表背的判别，说明在表面811与背面812之间存在视觉上的差异的情况。图6、图7、图9及图10为了简便起见，通过点状的不同的图案表示表面811、背面812及侧面813的视觉上的差异。另外，主体部81的侧面813与表面811或背面812在视觉上相同或类似，并且与表面811及背面812面积不同。因此，在元件80的宽度方向成为上下方向那样的横立姿势的情况下，如图7所示，在加工前的图像数据61中，存在侧面813与表面811成为同色的情况。另外，构成成为图像数据61的背景74的供给区域As的轨道部件56的上表面被实施比元件80的任意的部位更接近黑色的色彩。

3-3-1.图像处理的第一形态

在图像处理的第一形态中，阈值Th设定为加工前的图像数据61中的主体部81的亮度与端子82的亮度之间的值。也就是说，图像数据61中的亮度按照背景74、主体部81的表面811、主体部81的背面812、阈值Th及端子82的顺序变高。当使用这样设定的阈值Th来执行基于图像加工部22的图像加工(二值化处理)时，如图7所示地生成加工后的图像数据62。

详细而言，在加工后的图像数据62中，无论元件80的上表面为主体部81的表面811、背面812及侧面813中的哪一个，端子82都成为白色，其他的背景74和主体部81都成为黑色。状态识别部23基于在执行了图像加工的加工后的图像数据62中元件80的一对端子82占据的元件区域70(第一元件区域71)的位置关系、面积及形状中的至少一方来识别供给状态。

在此，状态识别部23在基于面积来识别供给状态的情况下，首先算出一个端子82占据的元件区域70的一部分的面积。此时，如图8所示，状态识别部23也可以基于加工后的图像数据62中的形成元件区域70(第一元件区域71)的像素75的数量来算出元件区域70的面积。详细而言，状态识别部23对集合的白色的像素75进行计数，凭借像素75的数量，通过近似来算出元件区域70的一部分的面积。

状态识别部23对如上述那样算出的面积与按照元件80的各种类确定的端子82(在图8中由虚线表示)的面积进行比较，在处于容许误差的范围内的情况下，将元件区域70识别为端子82。例如在元件区域70的面积相对于容许误差的范围存在过与不足的情况下，可想到元件80为横立的姿势，或者堆积的多个元件80的下侧的端子82的仅一部分被拍摄，或者相邻的多个端子82作为一体被拍摄的情况。

另外，状态识别部23在基于形状来识别供给状态的情况下，首先确定一个端子82占据的元件区域70的一部分的形状。此时，如图8所示，状态识别部23基于加工后的图像数据62中的与元件区域70(第一元件区域71)外接的最小面积的矩形框76的形状来确定元件区域70的形状。状态识别部23可以将矩形框76的形状其本身设为元件区域70的形状，也可以将使矩形框76的各边向内侧偏移了预定量的形状设为元件区域70的形状。

状态识别部23对如上述那样确定的形状与按照元件80的各种类确定的端子82的形状进行比较，在容许误差的范围内相同或类似的情况下，将元件区域70识别为端子82。例如在元件区域70的形状与端子82的形状不类似的情况下，可想到元件80为横立的姿势等与上述的面积存在过与不足的情况相同的原因。

状态识别部23基于如上述那样算出的元件区域70的面积或确定出的元件区域70的形状，识别多个元件80各自的一对端子82，来识别供给区域As中的元件80的供给状态。状态识别部23从加工后的图像数据62中识别多个一对端子82，由此能够识别包含元件姿势、分离度及可拾取性中的至少一个的元件80的供给状态。

此时，状态识别部23以能够拾取的元件80为对象，能够算出该元件80的中心位置、基准位置的坐标值及元件80的角度。上述的元件80的“基准位置”是元件80的上表面中的任意设定的位置，在拾取动作使用吸嘴134的情况下，设定为例如适合于吸嘴134的吸附的元件80的中心、重心、平坦区域等。状态识别部23在图像处理中，对于能够拾取的元件80，通过识别例如外形、中心位置等，而算出元件80的基准位置的坐标值和元件80的角度。

3-3-2.图像处理的第二形态

在图像处理的第二形态中，阈值Th设定为加工前的图像数据61中的主体部81的亮度与背景74的亮度之间的值。也就是说，图像数据61中的亮度按照背景74、阈值Th、主体部81的表面811、主体部81的背面812、及端子82的顺序升高。当使用这样设定的阈值Th来执行基于图像加工部22的图像加工(二值化处理)时，如图9所示地生成加工后的图像数据62。

详细而言，在加工后的图像数据62中，无论元件80的上表面为主体部81的表面811、背面812及侧面813中的哪一个，主体部81及端子82都成为白色，其他的背景74成为黑色。状态识别部23基于在执行了图像加工的加工后的图像数据62中元件80的主体部81及一对端子82占据的元件区域70(第二元件区域72)的面积及形状中的至少一方来识别供给状态。

关于元件区域70的面积的算出形态及形状的确定形态，与在图像处理的第一形态中说明的形态实质上相同，因此省略详细说明。另外，状态识别部23基于算出的面积及确定出的形状中的至少一方，识别包括元件姿势、分离度及可拾取性中的至少一个的元件80的供给状态。而且，状态识别部23也可以与图像处理的第一形态相同地算出能够拾取的元件80的中心位置、基准位置的坐标值、元件80的角度。

在此，加工前的图像数据61中的主体部81的表面811的亮度与主体部81的背面812的亮度不同。具体而言，在本实施方式中，图像数据61中的亮度在主体部81的表面811比背面812低。并且，状态识别部23也可以利用表面811与背面812的亮度的差异，识别元件80的表背。具体而言，状态识别部23基于在加工后的图像数据62中元件80的主体部81及一对端子82占据的元件区域70(第二元件区域72)来算出元件80中的一个以上的测定点Pm的位置。

上述的测定点Pm优选设定于在主体部81的表面811和背面812中附设的色彩的差异显著的位置。测定点Pm可以设定在元件80的中心位置，也可以设定在从中心位置向预定方向分离了预定距离的位置。测定点Pm从判定精度提高的观点出发可以设定多个。但是，在加工前的图像数据61中，如果表面811与背面812的亮度的差异明确，则测定点Pm即使为一个部位也足够。测定点Pm的位置及个数按照元件80的各种类来设定。

状态识别部23基于执行图像加工之前的原始的图像数据(加工前的图像数据61)中的与测定点Pm对应的位置的亮度，识别元件80的表背。具体而言，在加工前的图像数据61中的与测定点Pm对应的位置的亮度接近表面811的亮度的情况下，状态识别部23将该元件80的上表面判定为表面811。另一方面，在加工前的图像数据61中的与测定点Pm对应的位置的亮度接近背面812的亮度的情况下，状态识别部23将该元件80的上表面判定为背面812。

3-3-3.图像处理的第三形态

在图像处理的第三形态中，阈值Th设定为加工前的图像数据61中的主体部81的表面811的亮度与背面812的亮度之间的值。也就是说，图像数据62中的亮度按照背景74、主体部81的表面811、阈值Th、主体部81的背面812、及端子82的顺序升高。当使用这样设定的阈值Th来执行基于图像加工部22的图像加工(二值化处理)时，如图10所示地生成加工后的图像数据62。

详细而言，在加工后的图像数据62中，主体部81的背面812及端子82成为白色，主体部81的表面811及背景74成为黑色。也就是说，在元件80的上表面为主体部81的表面811的情况下，关于该元件80，仅端子82成为白色。另外，在元件80的上表面为主体部81的背面的情况下，关于该元件80，主体部81及端子82成为白色。在元件80的上表面为侧面813的情况下，根据元件80的种类不同而存在差异，但是在本实施方式中，作为与上表面为主体部81的表面811的情况相同地仅端子82成为白色的元件而图示于图10。

状态识别部23基于在执行了图像加工的加工后的图像数据62中元件80的主体部81及一对端子82占据的元件区域70(第三元件区域73)或一对端子82占据的元件区域70(第三元件区域73)的面积及形状中的至少一方来识别供给状态。关于元件区域70的面积的算出形态及形状的确定形态，与图像处理的第一形态中说明的形态实质上相同，因此省略详细说明。

另外，状态识别部23基于算出的面积及确定出的形状中的至少一方，识别包含元件姿势、分离度及可拾取性中的至少一个的元件80的供给状态。而且，状态识别部23也可以与图像处理的第一形态相同地算出能够拾取的元件80的中心位置、基准位置的坐标值、元件80的角度。另外，状态识别部23也可以与图像处理的第二形态相同地利用表面811与背面812的亮度的差异来识别元件80的表背。

具体而言，状态识别部23基于加工后的图像数据62中的元件区域70(第三元件区域73)是否包含主体部81来识别元件80的表背。如上述那样在加工前的图像数据61中的表面811的亮度与背面812的亮度之间设定阈值Th，因此在加工后的图像数据62中，根据元件80的上表面是表面811还是背面812而元件区域70的面积及形状较大不同。状态识别部23基于元件区域70的面积及形状的差异来判定元件80的上表面是表面811还是背面812。

3-4.基于控制装置20的拾取动作的控制

控制装置20基于通过图像处理而识别出的供给状态，执行元件80的拾取动作。控制装置20将在供给区域As以适当的姿势供给的元件80设为拾取的对象。具体而言，控制装置20从供给状态的识别处理的结果包含的能够拾取的元件80中，提取通过本次的PP循环中的拾取动作拾取的元件80的所需个数。

控制装置20在供给状态的识别处理的结果中的能够拾取的元件80的个数超过所需个数的情况下，以使多次的拾取动作的所需时间缩短的方式提取多个元件80的位置。具体而言，控制装置20可以是以使与所需数对应的次数的安装头133的移动距离缩短的方式提取多个元件80的位置，或者优先提取与作为安装对象的基板91接近的元件80。并且，控制装置20以提取的所需个数的元件80为对象，执行拾取动作。

4.基于元件安装机10的安装处理

参照图11来说明基于元件安装机10的安装处理。在上述的散装式供料器50安设于插槽121之后，控制装置20执行校准处理，识别机内的供给区域As的位置。详细而言，控制装置20首先使基板相机15向散装式供料器50的三个基准标记55的上方移动，通过基板相机15的拍摄取得图像数据。并且，控制装置20基于通过图像处理而图像数据包含的三个基准标记55的位置及拍摄时的基板相机15的位置，识别机内的散装式供料器50的位置，即供给区域As的位置。

在安装处理中，控制装置20执行基于散装式供料器50的元件供给处理，在供给区域As使多个元件80以散装状态供给。散装式供料器50输入来自控制装置20的控制指令，例如在基于基板输送装置11的基板91的输送时或PP循环中的安装动作的执行时等适时时机，执行元件供给处理。控制装置20在执行了基于散装式供料器50的元件供给处理之后，如图11所示地执行图像处理。

控制装置20首先执行基于基板相机15的拍摄(S10)。详细而言，控制装置20使基板相机15向散装式供料器50的供给区域As的上方移动，通过基板相机15的拍摄而取得图像数据61。另外，控制装置20根据由散装式供料器50供给的元件80的种类，设定对图像数据61应用的图像处理。图像处理也可以由操作员预先设定，被指定为控制程序等数据。

接下来，图像加工部22执行图像加工处理(S20)。详细而言，图像加工部22从阈值信息M1中取得与设定的图像处理对应的阈值Th，对加工前的图像数据61执行二值化处理，生成加工后的图像数据62。接下来，状态识别部23执行供给状态的识别处理(S30)。详细而言，状态识别部23首先识别加工后的图像数据62中的元件区域70(S31)。由此，状态识别部23识别各个元件区域70的面积及形状中的至少一方。

状态识别部23判定是否需要元件80的表背判别(S32)。在元件80为例如电阻元件那样在功能上需要表背的判别的类型的情况下(S32：是)，状态识别部23执行元件80的表背的识别处理(S33)。具体而言，通过如上述的图像处理的第二形态例示的那样使用加工前的图像数据61或如图像处理的第三形态例示的那样使用加工后的图像数据62中的元件80的面积或形状的差异，来识别元件80的表背。

通过上述的处理，算出作为供给状态的元件姿势(是否为适当的姿势，根据需要表示上表面是表面811还是背面812的姿势)。在表背的识别处理(S33)之后，或者元件80为例如电容器那样在功能上不需要表背的判别的类型的情况下(S32：否)，状态识别部23算出各元件80的分离度(S34)。由此，算出供给区域As中的各元件80与其他的元件80分离何种程度。

接下来，状态识别部23针对各元件80算出可拾取性(S35)。详细而言，状态识别部23例如基于元件姿势和分离度，判定各个元件80是否适合作为拾取动作的对象。最后，状态识别部23以能够拾取的元件80为对象，算出该元件80的中心位置、基准位置的坐标值及元件80的角度(S36)，并使供给状态的识别处理结束。

控制装置20在PP循环中，基于图像处理的结果，使用多个吸嘴134反复执行拾取元件80的拾取动作。此时，控制装置20以根据能够拾取的元件80的位置而依次定位安装头133的方式，控制拾取动作中的安装头133的动作。控制装置20基于控制程序，反复执行PP循环直至元件80向全部的安装位置的安装结束为止。

根据上述那样的结构，基于对元件80的至少一部分的区域与背景74的区域通过亮度进行区分的加工后的图像数据62中的元件区域70的面积及形状中的至少一方，识别元件的供给状态。由此，元件区域70相对于背景74变得明确，能够实现图像处理的精度提高。另外，在供给状态的识别处理(S30)中，通过基于元件区域70的面积或形状，对于散装状态下的多个元件80能够分别高效地识别包括是否适合于安装处理的供给状态。

5.实施方式的变形形态

在实施方式中，对散装式供料器50的供给区域As进行拍摄的相机为基板相机15。与此相对，元件安装机10可以具备设置在散装式供料器50的上方并能够拍摄供给区域As的相机。该相机可以专用于供给区域As的拍摄，也可以是在其他的用途中也使用的兼用。根据这样的结构，相机成为固定式，能够实现校准处理的精度提高。但是，从减少设备成本的观点出发，优选实施方式例示的形态。

附图标记说明

10：元件安装机，12：元件供给装置，15：基板相机，20：控制装置，21：存储部，22：图像加工部，23：状态识别部，50：散装式供料器，61：(加工前的)图像数据，61A：(加工前的图像数据的)提取区域，62：(加工后的)图像数据62A：(加工后的图像数据的)提取区域，70：元件区域，71：(第一形态的)第一元件区域，72：(第二形态的)第二元件区域，73：(第三形态的)第三元件区域，74：背景，75：像素，76：矩形框，80：元件，81：主体部，811：表面，812：背面，813：侧面，82：(一对)端子，91：基板，Ar：容纳区域，As：供给区域，R：输送路，M1：阈值信息，Th：阈值，Pm：测定点。

Claims (11)

1.一种元件安装机，具备：

元件供给装置，装备有向元件的供给区域以散装状态供给多个所述元件的散装式供料器；

相机，能够拍摄所述供给区域；

图像加工部，执行根据亮度来区分通过所述相机的拍摄而取得的图像数据中的所述元件的至少一部分的区域与背景的区域的图像加工；及

状态识别部，基于在被执行了所述图像加工后的所述图像数据中所述元件的至少一部分占据的元件区域的面积及形状中的至少一方来识别所述元件的供给状态。

2.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，

所述图像加工部使用被设定为所述元件的亮度与所述背景的亮度之间的值的阈值来对所述图像数据执行二值化处理。

3.根据权利要求2所述的元件安装机，其中，

所述元件具有主体部和设置在所述主体部的两端的一对端子，

所述图像数据中的所述主体部的亮度比所述端子的亮度低，

所述阈值被设定为所述图像数据中的所述主体部的亮度与所述端子的亮度之间的值。

4.根据权利要求3所述的元件安装机，其中，

所述状态识别部基于在被执行了所述图像加工后的所述图像数据中所述元件的一对所述端子占据的所述元件区域的位置关系和所述元件区域的面积及形状中的至少一方来识别所述供给状态。

5.根据权利要求2所述的元件安装机，其中，

所述元件具有主体部和设置在所述主体部的两端的一对端子，

所述图像数据中的所述主体部的亮度比所述端子的亮度低，

所述阈值被设定为所述图像数据中的所述主体部的亮度与所述背景的亮度之间的值。

6.根据权利要求5所述的元件安装机，其中，

所述图像数据中的所述主体部的表面的亮度与所述主体部的背面的亮度不同，

所述状态识别部基于在被执行了所述图像加工后的所述图像数据中所述元件的所述主体部及一对所述端子占据的所述元件区域，来算出所述元件上的一个以上的测定点的位置，

所述状态识别部基于被执行所述图像加工之前的原始的所述图像数据中的与所述测定点对应的位置的亮度来识别所述元件的表背。

7.根据权利要求2所述的元件安装机，其中，

所述元件具有主体部和设置在所述主体部的两端的一对端子，

所述图像数据中的所述主体部的背面的亮度比所述端子的亮度低，

所述图像数据中的所述主体部的表面的亮度比所述主体部的背面的亮度低，

所述阈值被设定为所述图像数据中的所述主体部的所述表面的亮度与所述背面的亮度之间的值。

8.根据权利要求7所述的元件安装机，其中，

所述状态识别部基于执行了所述图像加工后的所述图像数据中的所述元件区域是否包含所述主体部来识别所述元件的表背。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的元件安装机，其中，

所述状态识别部基于被执行了所述图像加工后的所述图像数据中的形成所述元件区域的像素的数量来算出所述元件区域的面积，并基于所算出的所述元件区域的面积来识别所述供给状态。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的元件安装机，其中，

所述状态识别部基于被执行了所述图像加工后的所述图像数据中的与所述元件区域外接的最小面积的矩形框的形状来确定所述元件区域的形状，并基于所确定的所述元件区域的形状来识别所述供给状态。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的元件安装机，其中，

所述供给区域的所述供给状态包括：表示所述元件的厚度方向是否处于上下方向的元件姿势、表示多个所述元件是否比预定距离接近的分离度及表示是否能够从所述供给区域拾取的可拾取性中的至少一个。

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