JP2003188600A - 視覚認識装置及び視覚認識方法、並びに該視覚認識装置を備えた部品実装装置 - Google Patents
視覚認識装置及び視覚認識方法、並びに該視覚認識装置を備えた部品実装装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型かつ低コストで効率的な部品認識が可能
な視覚認識装置、並びに当該視覚認識装置を備えた部品
実装装置を提供する。 【解決手段】 視覚認識装置1は、複数の吸着ノズル1
2に吸着保持された部品15の数に対応する複数の光学
系22、CCD23、及び1つのD/A変換器26を備
えた撮像ユニット10と、各1つのA/D変換器33、
メモリ34、画像処理部35、制御部32を備えた認識
ユニット30とから構成される。各CCD23が撮像し
た複数の部品の映像信号は、各CCD23がそれぞれに
設定された時間蓄積した後、順次D/A変換器26へ転
送する。CCD23による映像信号の蓄積は、各CCD
23に対応するシャッタ25を開放のまま維持すること
により可能である。代替として、各部品15に対応する
照明装置21を順次時間間隔をあけて起動し、これと同
期して各シャッタ25を操作し、撮像してもよい。
な視覚認識装置、並びに当該視覚認識装置を備えた部品
実装装置を提供する。 【解決手段】 視覚認識装置1は、複数の吸着ノズル1
2に吸着保持された部品15の数に対応する複数の光学
系22、CCD23、及び1つのD/A変換器26を備
えた撮像ユニット10と、各1つのA/D変換器33、
メモリ34、画像処理部35、制御部32を備えた認識
ユニット30とから構成される。各CCD23が撮像し
た複数の部品の映像信号は、各CCD23がそれぞれに
設定された時間蓄積した後、順次D/A変換器26へ転
送する。CCD23による映像信号の蓄積は、各CCD
23に対応するシャッタ25を開放のまま維持すること
により可能である。代替として、各部品15に対応する
照明装置21を順次時間間隔をあけて起動し、これと同
期して各シャッタ25を操作し、撮像してもよい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸着ノズルに保持
された電子部品を回路基板に実装する際に該吸着ノズル
に保持された電子部品の保持状態を認識する、視覚認識
装置及び視覚認識方法、並びにこの視覚認識装置を備え
た部品実装装置に関する。
された電子部品を回路基板に実装する際に該吸着ノズル
に保持された電子部品の保持状態を認識する、視覚認識
装置及び視覚認識方法、並びにこの視覚認識装置を備え
た部品実装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の部品実装装置の全体概要を図4に
示す。この部品実装装置50において、部品は部品供給
部51から供給される。供給された部品は、ヘッド部5
2の吸着ノズル54に吸引保持され、XYロボット53
の駆動に基づいて、ヘッド部52と共に搬送され、基板
搬送装置57によって所定の場所に搬送されて位置決め
された回路基板56上に実装される。ヘッド部52はま
た視覚認識装置60を備えており、部品供給部51から
実装位置までの移動中に、ヘッド部52を停止すること
なく、吸着ノズル54に吸着保持された部品をヘッド部
52と共に撮像する。撮像された画像は画像処理され
て、部品の位置及び姿勢が計測され、その計測結果に基
づいて吸着ノズル54の位置や回転角度等が補正され、
回路基板56上の所定の実装位置に部品が実装される。
示す。この部品実装装置50において、部品は部品供給
部51から供給される。供給された部品は、ヘッド部5
2の吸着ノズル54に吸引保持され、XYロボット53
の駆動に基づいて、ヘッド部52と共に搬送され、基板
搬送装置57によって所定の場所に搬送されて位置決め
された回路基板56上に実装される。ヘッド部52はま
た視覚認識装置60を備えており、部品供給部51から
実装位置までの移動中に、ヘッド部52を停止すること
なく、吸着ノズル54に吸着保持された部品をヘッド部
52と共に撮像する。撮像された画像は画像処理され
て、部品の位置及び姿勢が計測され、その計測結果に基
づいて吸着ノズル54の位置や回転角度等が補正され、
回路基板56上の所定の実装位置に部品が実装される。
【0003】図5と図6は、ヘッド部52と視覚認識装
置60の概略構成を示す。ヘッド部52は、図5に示す
ように、一列に配置された複数個(例えば10個)の吸
着ノズル54を備えている。視覚認識装置60は、図6
に示すように、吸着ノズル54の配列方向に伸びる可動
ミラー64及び固定ミラー68を有すると共に、各吸着
ノズル54に対応して、部品55を照明する照明装置6
3、可動ミラー64と固定ミラー68で反射した光を結
像する光学系(レンズ)67、レンズ67で結像された
光を受像するCCD(撮像装置)66と、CCD66に
入射される光を遮断することができるシャッタ65を備
えている。
置60の概略構成を示す。ヘッド部52は、図5に示す
ように、一列に配置された複数個(例えば10個)の吸
着ノズル54を備えている。視覚認識装置60は、図6
に示すように、吸着ノズル54の配列方向に伸びる可動
ミラー64及び固定ミラー68を有すると共に、各吸着
ノズル54に対応して、部品55を照明する照明装置6
3、可動ミラー64と固定ミラー68で反射した光を結
像する光学系(レンズ)67、レンズ67で結像された
光を受像するCCD(撮像装置)66と、CCD66に
入射される光を遮断することができるシャッタ65を備
えている。
【0004】このような構成において、可動ミラー64
が点線位置(退避位置)にあって吸着ノズル54の下降
経路を開放している状態で、各吸着ノズル54が下降し
て部品供給部51(図4参照)の部品55を吸着し保持
する。保持された部品55は、その後、可動ミラー64
が点線位置にあるとき、吸着ヘッド54が下降して回路
基板56(図4参照)に実装される。視覚認識装置60
は、可動ミラー64が実線位置(作動位置)にあると
き、照明装置63を作動して、吸着ノズル54に保持さ
れている部品55を照明する。部品55で反射した光
は、可動ミラー64と固定ミラー68で反射され、光学
系67と開放されたシャッタ65を介してCCD66に
入射する。部品55の撮影が終了すると、可動ミラー6
4は、図示する撮影位置から矢印72に示すように点線
位置(退避位置)に移動し、吸着ノズル54と部品55
の下降経路を開放する。
が点線位置(退避位置)にあって吸着ノズル54の下降
経路を開放している状態で、各吸着ノズル54が下降し
て部品供給部51(図4参照)の部品55を吸着し保持
する。保持された部品55は、その後、可動ミラー64
が点線位置にあるとき、吸着ヘッド54が下降して回路
基板56(図4参照)に実装される。視覚認識装置60
は、可動ミラー64が実線位置(作動位置)にあると
き、照明装置63を作動して、吸着ノズル54に保持さ
れている部品55を照明する。部品55で反射した光
は、可動ミラー64と固定ミラー68で反射され、光学
系67と開放されたシャッタ65を介してCCD66に
入射する。部品55の撮影が終了すると、可動ミラー6
4は、図示する撮影位置から矢印72に示すように点線
位置(退避位置)に移動し、吸着ノズル54と部品55
の下降経路を開放する。
【0005】図7は視覚認識装置60の回路構成を示
す。なお、本図において、複数の吸着ノズル54(54
a−54x)に対応する部品・装置等にはa−xの添え
字を付して区別されているが、以下の説明においてこれ
らの添え字は省略する。図示するように、視覚認識装置
60は撮像ユニット61と認識ユニット80を有する。
撮像ユニット61は、複数の吸着ノズル54に対応して
複数の撮像部70を有する。各撮像部70は、上述した
CCD66の他に、CCD66から出力されたデジタル
映像信号をアナログ映像信号に変換するD/A変換器7
4と、これらCCD66とD/A変換器74の駆動を制
御する駆動部73を有する。認識ユニット80は、複数
のD/A変換器74から出力されたアナログ映像信号7
6をデジタル映像信号に変換する複数のA/D変換器8
2と、これら複数のA/D変換器82から出力されたデ
ジタル映像信号を記憶する複数のメモリ83と、複数の
メモリ83から出力されたデジタル映像信号を画像処理
する画像処理部(画像処理装置)84と、これらA/D
変換器82、メモリ83及び駆動部73を制御する制御
部81を有する。
す。なお、本図において、複数の吸着ノズル54(54
a−54x)に対応する部品・装置等にはa−xの添え
字を付して区別されているが、以下の説明においてこれ
らの添え字は省略する。図示するように、視覚認識装置
60は撮像ユニット61と認識ユニット80を有する。
撮像ユニット61は、複数の吸着ノズル54に対応して
複数の撮像部70を有する。各撮像部70は、上述した
CCD66の他に、CCD66から出力されたデジタル
映像信号をアナログ映像信号に変換するD/A変換器7
4と、これらCCD66とD/A変換器74の駆動を制
御する駆動部73を有する。認識ユニット80は、複数
のD/A変換器74から出力されたアナログ映像信号7
6をデジタル映像信号に変換する複数のA/D変換器8
2と、これら複数のA/D変換器82から出力されたデ
ジタル映像信号を記憶する複数のメモリ83と、複数の
メモリ83から出力されたデジタル映像信号を画像処理
する画像処理部(画像処理装置)84と、これらA/D
変換器82、メモリ83及び駆動部73を制御する制御
部81を有する。
【0006】このような構成を備えた視覚認識装置60
によれば、各駆動部73は、制御部81からの信号に基
づき、対応するCCD66を起動して部品55を撮像す
る。CCD66の撮像した画像(デジタル信号)は、駆
動部73からの信号に基づき、対応するD/A変換器7
4に転送されてそこでアナログ映像信号76に変換され
る。各D/A変換器74で得られたアナログ映像信号7
6は、駆動部73及び制御部81の指令に基づいて、対
応するA/D変換器82に転送され、そこでデジタル映
像信号に変換される。その後、デジタル映像信号は、制
御部81からの指令に基づいて各A/D変換器82から
対応するメモリ83に転送されてそこに保存される。各
メモリ83に保存されたデジタル映像信号は、その後、
制御部81からの指令に基づいて画像処理部84に順次
送信され、各部品55の位置及び姿勢が演算され、その
演算結果に基づいて対応する吸着ノズル54の回転等が
制御される。
によれば、各駆動部73は、制御部81からの信号に基
づき、対応するCCD66を起動して部品55を撮像す
る。CCD66の撮像した画像(デジタル信号)は、駆
動部73からの信号に基づき、対応するD/A変換器7
4に転送されてそこでアナログ映像信号76に変換され
る。各D/A変換器74で得られたアナログ映像信号7
6は、駆動部73及び制御部81の指令に基づいて、対
応するA/D変換器82に転送され、そこでデジタル映
像信号に変換される。その後、デジタル映像信号は、制
御部81からの指令に基づいて各A/D変換器82から
対応するメモリ83に転送されてそこに保存される。各
メモリ83に保存されたデジタル映像信号は、その後、
制御部81からの指令に基づいて画像処理部84に順次
送信され、各部品55の位置及び姿勢が演算され、その
演算結果に基づいて対応する吸着ノズル54の回転等が
制御される。
【0007】図8は、撮像のタイミングと信号転送のタ
イミングを示す。横軸が時間経過で、縦軸がイベント発
生を表す。図示するように、部品55を吸着した各吸着
ノズル54に対応する複数の照明装置63a−63xが
同時に起動する。照明と同時に、シャッタ65が所定時
間開放され、そのシャッタ開放時中CCD66に光が入
射され、部品55が撮影されてその画像が記憶される。
各CCD66に記憶されたデジタル映像信号は、撮像の
直後、同一のタイミングで対応するD/A変換器74に
転送されてそこでアナログ映像信号76に変換される。
その後、このアナログ映像信号76は対応するA/D変
換器82でデジタル映像信号に変換される。各A/D変
換器82で得られたデジタル映像信号は対応するメモリ
83に記憶され、所定のタイミングで順次画像処理部8
4に転送される。
イミングを示す。横軸が時間経過で、縦軸がイベント発
生を表す。図示するように、部品55を吸着した各吸着
ノズル54に対応する複数の照明装置63a−63xが
同時に起動する。照明と同時に、シャッタ65が所定時
間開放され、そのシャッタ開放時中CCD66に光が入
射され、部品55が撮影されてその画像が記憶される。
各CCD66に記憶されたデジタル映像信号は、撮像の
直後、同一のタイミングで対応するD/A変換器74に
転送されてそこでアナログ映像信号76に変換される。
その後、このアナログ映像信号76は対応するA/D変
換器82でデジタル映像信号に変換される。各A/D変
換器82で得られたデジタル映像信号は対応するメモリ
83に記憶され、所定のタイミングで順次画像処理部8
4に転送される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
構成を有する部品実装装置50において、撮像ユニット
61は複数の吸着ノズル54に対応して複数の撮像部7
0を有し、各撮像部70に駆動部73、D/A変換器7
4を備えている。また、認識ユニット80は、複数の吸
着ノズル54に対応して複数のA/D変換器82とメモ
リ83を備えている。そのため、撮像ユニット61と認
識ユニット80の構成が複雑で大掛かりになるという問
題があった。
構成を有する部品実装装置50において、撮像ユニット
61は複数の吸着ノズル54に対応して複数の撮像部7
0を有し、各撮像部70に駆動部73、D/A変換器7
4を備えている。また、認識ユニット80は、複数の吸
着ノズル54に対応して複数のA/D変換器82とメモ
リ83を備えている。そのため、撮像ユニット61と認
識ユニット80の構成が複雑で大掛かりになるという問
題があった。
【0009】したがって、本発明は上記の問題点を解決
し、小型かつ低コストの視覚認識装置、及び視覚認識方
法、並びに前記視覚認識装置を備えた部品実装装置を提
供することを目的としている。
し、小型かつ低コストの視覚認識装置、及び視覚認識方
法、並びに前記視覚認識装置を備えた部品実装装置を提
供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、部品に対応し
た数の複数の撮像装置にて同時に撮像した画像を、それ
ぞれの撮像装置から順次画像処理部へ転送することによ
り、もしくはそれぞれの撮像装置が予め定められた時間
間隔をおいて各部品を順次撮像し、撮像された各画像を
順次画像処理部へ転送することにより、上述の課題を解
決するもので、具体的には以下の内容を含む。
た数の複数の撮像装置にて同時に撮像した画像を、それ
ぞれの撮像装置から順次画像処理部へ転送することによ
り、もしくはそれぞれの撮像装置が予め定められた時間
間隔をおいて各部品を順次撮像し、撮像された各画像を
順次画像処理部へ転送することにより、上述の課題を解
決するもので、具体的には以下の内容を含む。
【0011】すなわち、本発明にかかる1つの態様は、
複数の吸着ノズルに対応した複数の撮像装置及び照明装
置と、前記複数の撮像装置で撮像された画像を処理する
一つの画像処理部とを備え、前記複数の吸着ノズルに保
持された複数の部品を前記複数の撮像装置でそれぞれ撮
像し、撮像された複数の部品の画像を前記画像処理装置
が処理する視覚認識装置であって、前記複数の撮像装置
が、対応する複数の吸着ノズルに保持された複数の部品
を撮像し、撮像した複数の部品の画像を所定の時間間隔
をあけて順次出力し、前記一つの画像処理装置へ転送す
ることを特徴とする視覚認識装置に関する。撮像した画
像を順次転送することにより、視覚認識装置と前記転送
のための機構を簡略化、低コスト化するものである。
複数の吸着ノズルに対応した複数の撮像装置及び照明装
置と、前記複数の撮像装置で撮像された画像を処理する
一つの画像処理部とを備え、前記複数の吸着ノズルに保
持された複数の部品を前記複数の撮像装置でそれぞれ撮
像し、撮像された複数の部品の画像を前記画像処理装置
が処理する視覚認識装置であって、前記複数の撮像装置
が、対応する複数の吸着ノズルに保持された複数の部品
を撮像し、撮像した複数の部品の画像を所定の時間間隔
をあけて順次出力し、前記一つの画像処理装置へ転送す
ることを特徴とする視覚認識装置に関する。撮像した画
像を順次転送することにより、視覚認識装置と前記転送
のための機構を簡略化、低コスト化するものである。
【0012】前記一つの画像処理装置へ転送される前記
複数の部品の画像を転送する順番は、任意に制御可能で
ある。前記複数の照明装置は同時に点灯して前記各部品
を照明し、前記複数の撮像装置は前記複数の照明装置の
点灯時に同時に撮像した前記複数の部品の画像を順次出
力し、前記一つの画像処理装置へ転送することができ
る。
複数の部品の画像を転送する順番は、任意に制御可能で
ある。前記複数の照明装置は同時に点灯して前記各部品
を照明し、前記複数の撮像装置は前記複数の照明装置の
点灯時に同時に撮像した前記複数の部品の画像を順次出
力し、前記一つの画像処理装置へ転送することができ
る。
【0013】あるいは、前記照明装置が所定時間間隔を
おいて順次点灯することにより前記各部品を順次照明
し、各撮像装置が前記点灯時に撮像した前記複数の部品
の画像を前記画像処理装置へ順次転送するようにしても
よい。前記撮像装置は、微小部品から大型部品まで撮像
可能な視野の大きさを持つ光学系を有することが好まし
い。
おいて順次点灯することにより前記各部品を順次照明
し、各撮像装置が前記点灯時に撮像した前記複数の部品
の画像を前記画像処理装置へ順次転送するようにしても
よい。前記撮像装置は、微小部品から大型部品まで撮像
可能な視野の大きさを持つ光学系を有することが好まし
い。
【0014】本発明にかかる他の態様は、部品を供給す
る部品供給部と、前記部品を吸着する複数の吸着ノズル
と、前記複数の吸着ノズルを保持するヘッド部と、前記
ヘッド部を部品供給部から実装位置まで移動させるロボ
ットと、前記ヘッド部の内部に配置され、前記吸着され
た複数の部品を認識する視覚認識装置と、を備える部品
実装装置であって、前記視覚認識装置が、上述した視覚
認識装置のいずれかであることを特徴とする部品実装装
置に関する。
る部品供給部と、前記部品を吸着する複数の吸着ノズル
と、前記複数の吸着ノズルを保持するヘッド部と、前記
ヘッド部を部品供給部から実装位置まで移動させるロボ
ットと、前記ヘッド部の内部に配置され、前記吸着され
た複数の部品を認識する視覚認識装置と、を備える部品
実装装置であって、前記視覚認識装置が、上述した視覚
認識装置のいずれかであることを特徴とする部品実装装
置に関する。
【0015】本発明にかかるさらに他の態様は、複数の
吸着ノズルに吸着保持された複数の部品を認識する視覚
認識方法であって、複数の撮像装置で撮像された前記複
数の部品の映像信号を、前記各撮像装置から順次予め定
められた時間間隔で画像処理のために転送することを特
徴とする視覚認識方法に関する。撮像した画像を順次転
送することにより、転送の機構を簡略化し、低コスト化
を図るものである。
吸着ノズルに吸着保持された複数の部品を認識する視覚
認識方法であって、複数の撮像装置で撮像された前記複
数の部品の映像信号を、前記各撮像装置から順次予め定
められた時間間隔で画像処理のために転送することを特
徴とする視覚認識方法に関する。撮像した画像を順次転
送することにより、転送の機構を簡略化し、低コスト化
を図るものである。
【0016】前記複数の部品の画像は、同時に撮像され
た後、それぞれの画像ごとに予め定められた時間蓄積さ
れて順次転送されることができる。このために、撮像装
置を構成するCCDが画像メモリとして使用され得る。
あるいは、前記複数の画像は、所定時間間隔をおいて順
次撮像された後、順次転送されてもよい。このため、所
定時間間隔をおいて順次点灯する前記照明装置に同期し
て撮像装置で撮像する。
た後、それぞれの画像ごとに予め定められた時間蓄積さ
れて順次転送されることができる。このために、撮像装
置を構成するCCDが画像メモリとして使用され得る。
あるいは、前記複数の画像は、所定時間間隔をおいて順
次撮像された後、順次転送されてもよい。このため、所
定時間間隔をおいて順次点灯する前記照明装置に同期し
て撮像装置で撮像する。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる視覚認識装
置及び視覚認識方法並び部品実装装置の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態に
かかる視覚認識装置を備えた部品実装装置の全体概要
は、図4に示す従来技術において説明したものと同様で
ある。また、ヘッド部と視覚認識装置は、撮像ユニット
と認識ユニットの回路構成を除き、図6に示す構成と同
一である。したがって、以下の説明では、視覚認識装置
の回路構成とその動作について特に記載する。
置及び視覚認識方法並び部品実装装置の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態に
かかる視覚認識装置を備えた部品実装装置の全体概要
は、図4に示す従来技術において説明したものと同様で
ある。また、ヘッド部と視覚認識装置は、撮像ユニット
と認識ユニットの回路構成を除き、図6に示す構成と同
一である。したがって、以下の説明では、視覚認識装置
の回路構成とその動作について特に記載する。
【0018】図1は、本実施の形態にかかる視覚認識装
置1の概略構成を示す。視覚認識装置1は、概略、撮像
ユニット10と認識ユニット30からなる。これら撮像
ユニット10と認識ユニット30の構成は、上述した従
来の撮像ユニット61と認識ユニット80に比べて簡略
化されている。すなわち、撮像ユニット10は、一つの
駆動部24と、複数の吸着ノズル12に対応する複数の
撮像装置(例えばCCD23)と、一つのD/A変換器2
6のみを有しており、また、認識ユニット30は、制御
部32と、A/D変換器33と、メモリ34と、画像処
理部(画像処理装置)35をそれぞれ一つのみ有する。
図示の例では、視覚認識装置1の内、撮像ユニット10
が複数の吸着ノズル12に対向してヘッド部11に固定
されている。
置1の概略構成を示す。視覚認識装置1は、概略、撮像
ユニット10と認識ユニット30からなる。これら撮像
ユニット10と認識ユニット30の構成は、上述した従
来の撮像ユニット61と認識ユニット80に比べて簡略
化されている。すなわち、撮像ユニット10は、一つの
駆動部24と、複数の吸着ノズル12に対応する複数の
撮像装置(例えばCCD23)と、一つのD/A変換器2
6のみを有しており、また、認識ユニット30は、制御
部32と、A/D変換器33と、メモリ34と、画像処
理部(画像処理装置)35をそれぞれ一つのみ有する。
図示の例では、視覚認識装置1の内、撮像ユニット10
が複数の吸着ノズル12に対向してヘッド部11に固定
されている。
【0019】このような構成を備えた視覚認識装置1
は、複数の吸着ノズル12に吸着保持された複数の部品
15が照明装置21によって同時に照明されると、これ
らの部品15で反射された光を対応する各光学系22を
介してCCD23が撮像する。各CCD23は、受像し
た画像を予め決められた時間保存する。ここでの保存時
間は駆動部24によって制御される。所定の保存時間経
過後、複数のCCD23は、受像した画像に対応するデ
ジタル映像信号を順次D/A変換器26へ転送する。D
/A変換器26は、各CCD23から転送されたデジタ
ル映像信号を順次アナログ映像信号27に変換する。変
換されたアナログ映像信号27は、認識ユニット30の
A/D変換器33に順次転送され、そこでデジタル映像
信号に変換された後、メモリ34に記憶され、画像処理
部35に順次送信される。画像処理部35は、予め決め
られた部品位置と実際の部品位置との誤差を演算し、そ
の演算結果に基づき、移動中の吸着ノズル12の位置や
回転角度等が補正される。
は、複数の吸着ノズル12に吸着保持された複数の部品
15が照明装置21によって同時に照明されると、これ
らの部品15で反射された光を対応する各光学系22を
介してCCD23が撮像する。各CCD23は、受像し
た画像を予め決められた時間保存する。ここでの保存時
間は駆動部24によって制御される。所定の保存時間経
過後、複数のCCD23は、受像した画像に対応するデ
ジタル映像信号を順次D/A変換器26へ転送する。D
/A変換器26は、各CCD23から転送されたデジタ
ル映像信号を順次アナログ映像信号27に変換する。変
換されたアナログ映像信号27は、認識ユニット30の
A/D変換器33に順次転送され、そこでデジタル映像
信号に変換された後、メモリ34に記憶され、画像処理
部35に順次送信される。画像処理部35は、予め決め
られた部品位置と実際の部品位置との誤差を演算し、そ
の演算結果に基づき、移動中の吸着ノズル12の位置や
回転角度等が補正される。
【0020】撮像ユニット10における信号処理のタイ
ミングにつき、図2を参照して説明する。図の横軸は時
間経過を、縦軸はイベント発生を表す。図において、複
数の照明装置21a−21xが吸着ノズル12に保持さ
れている部品15を同時に照明するタイミングに合わせ
て、光学系22のシャッタ25が所定時間開放されてC
CD23に光が入射され、各CCD23が対応する部品
15の保持状態を同時に撮像し記憶する。複数のCCD
23に撮像されて記憶された画像は、駆動部24から出
力される信号に基づいて、各CCD23について予め決
められた時間蓄積される。例えば、本実施の形態のよう
に複数個のCCD23が用意されている場合、第1番目
のCCD23aは、照明装置21aの照明終了直後(保
存時間≒0)にデジタル映像信号をD/A変換器26に
出力する。次に、第第1番目のCCD23aからのデジ
タル映像信号のD/A変換器26への出力が完了する
と、2番目のCCD23bが映像信号をD/A変換器2
6に転送する。他のCCD23も同様に、直前に別のC
CD23からデジタル映像信号が出力された後、次のC
CD23からデジタル映像信号がD/A変換器26に転
送される。CCD23による画像の蓄積は、対応する光
学系21のシャッタ25を撮像後も開放状態に維持する
ことに行われ、シャッタ25が閉じると直後にCCD2
3からD/A変換器26に画像が転送される。
ミングにつき、図2を参照して説明する。図の横軸は時
間経過を、縦軸はイベント発生を表す。図において、複
数の照明装置21a−21xが吸着ノズル12に保持さ
れている部品15を同時に照明するタイミングに合わせ
て、光学系22のシャッタ25が所定時間開放されてC
CD23に光が入射され、各CCD23が対応する部品
15の保持状態を同時に撮像し記憶する。複数のCCD
23に撮像されて記憶された画像は、駆動部24から出
力される信号に基づいて、各CCD23について予め決
められた時間蓄積される。例えば、本実施の形態のよう
に複数個のCCD23が用意されている場合、第1番目
のCCD23aは、照明装置21aの照明終了直後(保
存時間≒0)にデジタル映像信号をD/A変換器26に
出力する。次に、第第1番目のCCD23aからのデジ
タル映像信号のD/A変換器26への出力が完了する
と、2番目のCCD23bが映像信号をD/A変換器2
6に転送する。他のCCD23も同様に、直前に別のC
CD23からデジタル映像信号が出力された後、次のC
CD23からデジタル映像信号がD/A変換器26に転
送される。CCD23による画像の蓄積は、対応する光
学系21のシャッタ25を撮像後も開放状態に維持する
ことに行われ、シャッタ25が閉じると直後にCCD2
3からD/A変換器26に画像が転送される。
【0021】D/A変換器26から出力されたアナログ
映像信号27は、認識ユニット30のA/D変換器33
に順次入力され、そこで再びデジタル映像信号に変換さ
れる。このデジタル映像信号はメモリ34に保存され、
次にA/D変換器33からデジタル映像信号が出力され
る直前に、画像処理部35に転送される。
映像信号27は、認識ユニット30のA/D変換器33
に順次入力され、そこで再びデジタル映像信号に変換さ
れる。このデジタル映像信号はメモリ34に保存され、
次にA/D変換器33からデジタル映像信号が出力され
る直前に、画像処理部35に転送される。
【0022】このように、本発明に係る視覚認識装置1
及びこれを内蔵した部品実装装置では、複数の部品15
(例えば10個の部品)を同時に撮像した場合におい
て、複数のCCD23から所定の時間間隔をあけて順次
D/A変換器26、A/D変換器33、メモリ34、画
像処理部35へと転送される。したがって、これらD/
A変換器26、A/D変換器33、メモリ34は一つで
足り、従来の視覚認識装置に比べて構造が非常に簡単に
なる。なお、図2では、撮像装置(CCD)23a、2
3b、…、23xの順番で画像の転送が行われるよう表
示されているが、この各撮像装置(CCD)23からの
各画像の転送される順番は、制御部32(図1参照)に
よって任意に制御可能である。
及びこれを内蔵した部品実装装置では、複数の部品15
(例えば10個の部品)を同時に撮像した場合におい
て、複数のCCD23から所定の時間間隔をあけて順次
D/A変換器26、A/D変換器33、メモリ34、画
像処理部35へと転送される。したがって、これらD/
A変換器26、A/D変換器33、メモリ34は一つで
足り、従来の視覚認識装置に比べて構造が非常に簡単に
なる。なお、図2では、撮像装置(CCD)23a、2
3b、…、23xの順番で画像の転送が行われるよう表
示されているが、この各撮像装置(CCD)23からの
各画像の転送される順番は、制御部32(図1参照)に
よって任意に制御可能である。
【0023】図3は、視覚認識装置1における信号処理
タイミングの他の形態を示す。この信号処理では、複数
の照明装置21が所定の時間間隔をあけて順次点灯し、
対応する部品15を順次照明する。複数のシャッタ25
は、対応する照明装置21の点灯タイミングに同期して
開閉操作され、そのシャッタ25の開放時に対応するC
CD23が部品15を撮影し、その直後、撮影した各画
像を画像処理のために転送する。各照明装置21の点灯
のタイミングと各シャッタ25の開閉タイミングは、駆
動部24で制御される。複数のCCD23にて撮像され
た画像は、D/A変換器26に順次転送される。したが
って、図2のタイミングチャートに示すCCD23xの
ように、照明開始から長時間に亘ってシャッタ25を開
放した状態で維持する必要がない。
タイミングの他の形態を示す。この信号処理では、複数
の照明装置21が所定の時間間隔をあけて順次点灯し、
対応する部品15を順次照明する。複数のシャッタ25
は、対応する照明装置21の点灯タイミングに同期して
開閉操作され、そのシャッタ25の開放時に対応するC
CD23が部品15を撮影し、その直後、撮影した各画
像を画像処理のために転送する。各照明装置21の点灯
のタイミングと各シャッタ25の開閉タイミングは、駆
動部24で制御される。複数のCCD23にて撮像され
た画像は、D/A変換器26に順次転送される。したが
って、図2のタイミングチャートに示すCCD23xの
ように、照明開始から長時間に亘ってシャッタ25を開
放した状態で維持する必要がない。
【0024】ただし、シャッタ25は必ずしも必要な構
成ではなく、シャッタ25がない場合であっても、順次
起動する照明装置21の作動時にCCD23が部品15
を撮影するようにしてもよい。
成ではなく、シャッタ25がない場合であっても、順次
起動する照明装置21の作動時にCCD23が部品15
を撮影するようにしてもよい。
【0025】なお、以上の説明では、撮像ユニット10
が吸着ノズル12に対向する位置で吸着ノズル12と共
にヘッド部11に取り付けられているが、撮像ユニット
10は必ずしもヘッド部11に固定する必要はなく、吸
着ノズル12に同期して移動するよう構成されればよ
い。例えば、吸着ノズル12の移動に同期して、他の搬
送装置によって撮像ユニット10を単独で移動してもよ
い。
が吸着ノズル12に対向する位置で吸着ノズル12と共
にヘッド部11に取り付けられているが、撮像ユニット
10は必ずしもヘッド部11に固定する必要はなく、吸
着ノズル12に同期して移動するよう構成されればよ
い。例えば、吸着ノズル12の移動に同期して、他の搬
送装置によって撮像ユニット10を単独で移動してもよ
い。
【0026】また、以上の説明では、撮像装置としてデ
ジタル撮像素子(CCD)を使用し、一旦デジタル映像
信号をアナログ映像信号に変換して認識ユニットに転送
し、そこで再びデジタル映像信号に変換している。これ
に代わり、アナログ撮像素子を使用して撮像したアナロ
グ画像を認識ユニットに転送し、そこでデジタル映像信
号に変換してもよい。あるいは、デジタル撮像素子から
得られたデジタル映像信号をそのまま認識ユニットへ転
送してもよい。但し、デジタル映像信号をそのまま認識
ユニットに転送する場合、新たな画像メモリを必要とす
る。
ジタル撮像素子(CCD)を使用し、一旦デジタル映像
信号をアナログ映像信号に変換して認識ユニットに転送
し、そこで再びデジタル映像信号に変換している。これ
に代わり、アナログ撮像素子を使用して撮像したアナロ
グ画像を認識ユニットに転送し、そこでデジタル映像信
号に変換してもよい。あるいは、デジタル撮像素子から
得られたデジタル映像信号をそのまま認識ユニットへ転
送してもよい。但し、デジタル映像信号をそのまま認識
ユニットに転送する場合、新たな画像メモリを必要とす
る。
【0027】さらに、図4の部品実装装置は、本発明に
かかる視覚認識装置を組み入れることができる部品実装
装置の一例を示すものであって、本発明にかかる視覚認
識装置は他の形式の部品実装装置にも同様に適用でき
る。例えば、ヘッド部をX方向、もしくはY方向のいず
れか1方向にのみ移動させる形式の部品実装装置に対し
ても本発明に係る視覚認識装置の適用は可能である。
かかる視覚認識装置を組み入れることができる部品実装
装置の一例を示すものであって、本発明にかかる視覚認
識装置は他の形式の部品実装装置にも同様に適用でき
る。例えば、ヘッド部をX方向、もしくはY方向のいず
れか1方向にのみ移動させる形式の部品実装装置に対し
ても本発明に係る視覚認識装置の適用は可能である。
【0028】さらにまた、視覚認識装置は、微小部品か
ら大型部品まで撮像可能な視野の大きさを持つ光学系を
採用することにより、広範なサイズの部品に対応するこ
とができる。このような視覚認識装置を適用することに
より、部品のサイズに応じた装置の段取替えを少なくす
ることができ、部品実装の生産効率を高めることができ
る。
ら大型部品まで撮像可能な視野の大きさを持つ光学系を
採用することにより、広範なサイズの部品に対応するこ
とができる。このような視覚認識装置を適用することに
より、部品のサイズに応じた装置の段取替えを少なくす
ることができ、部品実装の生産効率を高めることができ
る。
【0029】
【発明の効果】本発明にかかる視覚認識装置、及び当該
視覚認識装置を備えた部品実装装置によれば、複数の撮
像装置を画像メモリとして利用することにより、または
複数の撮像装置を用いて順次撮像することにより、撮像
した各画像を順次画像処理部に転送するため、視覚認識
装置の構成が簡単になり、小型化と低コスト化を図るこ
とができる。
視覚認識装置を備えた部品実装装置によれば、複数の撮
像装置を画像メモリとして利用することにより、または
複数の撮像装置を用いて順次撮像することにより、撮像
した各画像を順次画像処理部に転送するため、視覚認識
装置の構成が簡単になり、小型化と低コスト化を図るこ
とができる。
【図1】 本発明にかかる実施の形態の視覚認識装置の
全体概要を示す説明図である。
全体概要を示す説明図である。
【図2】 図1に示す視覚認識装置の動作手順を示すタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図3】 図2に示す動作手順の代替案を示すタイミン
グチャートである。
グチャートである。
【図4】 部品実装装置の全体概要を示す斜視図であ
る。
る。
【図5】 図4に示す部品実装装置のヘッド部を示す拡
大斜視図である。
大斜視図である。
【図6】 図5に示すヘッド部の構成を示す概略図であ
る。
る。
【図7】 従来の視覚認識装置の全体概要を示す説明図
である。
である。
【図8】 図7に示す視覚認識装置の動作手順を示すタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
1.視覚認識装置、 10.撮像ユニット、 11.ヘ
ッド部、 12.吸着ノズル、 15.部品、 21.
照明装置、 22.光学系、 23.CCD、24.駆
動部、 25.シャッタ、 26.D/A変換装置、
27.アナログ映像信号、 30.認識ユニット、 3
2.制御部、 33.A/D変換装置、34.メモリ、
35.画像処理部(画像処理装置)、 50.部品実
装装置。
ッド部、 12.吸着ノズル、 15.部品、 21.
照明装置、 22.光学系、 23.CCD、24.駆
動部、 25.シャッタ、 26.D/A変換装置、
27.アナログ映像信号、 30.認識ユニット、 3
2.制御部、 33.A/D変換装置、34.メモリ、
35.画像処理部(画像処理装置)、 50.部品実
装装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 納土 章
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 小倉 環樹
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 梁池 征志郎
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Fターム(参考) 5B047 AA12 AB02 BA01 BB01 BC05
BC06 BC11 BC14 CA04 CB25
DB01
5B057 AA01 BA02 CH01 CH11 CH14
DA07 DB03
5E313 AA01 AA11 CC04 EE03 EE24
EE25 FF24 FF26 FF28
Claims (13)
- 【請求項1】 複数の吸着ノズルに対応する複数の撮像
装置及び照明装置と、前記複数の撮像装置で撮像された
画像を処理する一つの画像処理装置とを備え、前記複数
の吸着ノズルに保持された複数の部品を前記複数の撮像
装置でそれぞれ撮像し、撮像された複数の部品の画像を
前記画像処理装置が処理する視覚認識装置であって、 前記複数の撮像装置が、対応する複数の吸着ノズルに保
持された複数の部品を撮像し、撮像した複数の部品の画
像を予め定められた時間間隔をあけて順次出力し、前記
一つの画像処理装置へ転送することを特徴とする視覚認
識装置。 - 【請求項2】 前記一つの画像処理装置へ転送される前
記複数の部品の画像を転送する順番が任意に制御可能で
あることを特徴とする、請求項1に記載の視覚認識装
置。 - 【請求項3】 前記撮像装置がそれぞれCCDを含むこ
とを特徴とする、請求項1に記載の視覚認識装置。 - 【請求項4】 前記CCDが、前記撮像した画像を予め
定められた時間蓄積する画像メモリとして機能すること
を特徴とする、請求項3に記載の視覚認識装置。 - 【請求項5】 前記複数の照明装置が同時に点灯して前
記各部品を照明し、前記複数の撮像装置が前記複数の照
明装置の点灯時に同時に撮像した前記複数の部品の画像
を順次出力し、前記一つの画像処理装置へ転送すること
を特徴とする、請求項1に記載の視覚認識装置。 - 【請求項6】 前記複数の照明装置が予め定められた時
間間隔をおいて順次点灯して前記各部品を順次照明し、
前記複数の撮像装置が前記複数の照明装置の点灯時に撮
像した前記複数の部品の画像を順次出力して前記一つの
画像処理装置へ転送することを特徴とする、請求項1に
記載の視覚認識装置。 - 【請求項7】 前記撮像装置がそれぞれCCDを含むこ
とを特徴とする、請求項5又は請求項6に記載の視覚認
識装置。 - 【請求項8】 前記予め定められた時間間隔が、前記複
数の撮像装置の1つで撮像された画像をCCDが出力す
るために必要とされる時間間隔であることを特徴とす
る、請求項1から請求項7のいずれか一に記載の視覚認
識装置。 - 【請求項9】 前記複数の撮像装置に対して1つのD/
A変換器、A/D変換器、メモリ、画像処理装置で構成
されることを特徴とする、請求項8に記載の視覚認識装
置。 - 【請求項10】 部品を供給する部品供給部と、 前記部品を吸着する複数の吸着ノズルと、 前記複数の吸着ノズルを保持するヘッド部と、 前記ヘッド部を部品供給部から実装位置まで移動させる
ロボットと、 前記ヘッド部の内部に配置され、前記吸着された複数の
部品を認識する視覚認識装置と、を備える部品実装装置
であって、 前記視覚認識装置が、請求項1から請求項9のいずれか
一に記載の視覚認識装置であることを特徴とする部品実
装装置。 - 【請求項11】 複数の吸着ノズルに吸着保持された複
数の部品を認識する視覚認識方法であって、 複数の撮像装置で撮像された前記複数の部品の映像信号
を、前記各撮像装置から順次予め定められた時間間隔で
画像処理のために転送することを特徴とする視覚認識方
法。 - 【請求項12】 前記複数の部品の画像が同時に撮像さ
れ、それぞれの画像ごとに個別に予め定められた時間蓄
積された後、順次転送されることを特徴とする、請求項
11に記載の視覚認識方法。 - 【請求項13】 前記予め定められた時間の蓄積が、前
記撮像装置を構成するCCDを画像メモリとして蓄積す
るものであることを特徴とする、請求項12に記載の視
覚認識方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001385390A JP2003188600A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 視覚認識装置及び視覚認識方法、並びに該視覚認識装置を備えた部品実装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001385390A JP2003188600A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 視覚認識装置及び視覚認識方法、並びに該視覚認識装置を備えた部品実装装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003188600A true JP2003188600A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27594817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001385390A Pending JP2003188600A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 視覚認識装置及び視覚認識方法、並びに該視覚認識装置を備えた部品実装装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003188600A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100604318B1 (ko) | 2004-07-10 | 2006-07-24 | 삼성테크윈 주식회사 | 부품 실장기 |
JP2006269686A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Yamaha Motor Co Ltd | 画像認識装置、表面実装機、基板検査装置および印刷機 |
KR20150006287A (ko) * | 2013-07-08 | 2015-01-16 | 삼성테크윈 주식회사 | 부품 실장기 |
WO2015011850A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電子部品実装装置及び電子部品実装方法 |
-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001385390A patent/JP2003188600A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100604318B1 (ko) | 2004-07-10 | 2006-07-24 | 삼성테크윈 주식회사 | 부품 실장기 |
JP2006269686A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Yamaha Motor Co Ltd | 画像認識装置、表面実装機、基板検査装置および印刷機 |
KR20150006287A (ko) * | 2013-07-08 | 2015-01-16 | 삼성테크윈 주식회사 | 부품 실장기 |
KR101883479B1 (ko) | 2013-07-08 | 2018-07-30 | 한화에어로스페이스 주식회사 | 부품 실장기 |
WO2015011850A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電子部品実装装置及び電子部品実装方法 |
CN105746010A (zh) * | 2013-07-25 | 2016-07-06 | 松下知识产权经营株式会社 | 电子部件安装装置以及电子部件安装方法 |
JPWO2015011850A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電子部品実装装置及び電子部品実装方法 |
CN105746010B (zh) * | 2013-07-25 | 2019-04-05 | 松下知识产权经营株式会社 | 电子部件安装装置以及电子部件安装方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041130 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070508 |