JP2005197372A - 部品搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、吸着ノズルによる電子部品の吸着位置を撮像画像から正確に読み取ることが可能な部品搭載装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 吸着ノズル（１７）で吸着した電子部品（２２）をシャッターカメラ（１８）で撮像し、上記電子部品の撮像画像から上記電子部品に対する上記吸着ノズルの吸着位置を算出し、算出した上記吸着位置に基づいて、プリント基板上の搭載位置に対する上記電子部品の移動を制御する事を前提とした部品搭載装置であって、上記シャッターカメラの撮像範囲に対する上記吸着ノズルの任意方向からの進入を検出する検出手段（２０）と、上記検出に基づいて撮像タイミングを発行し、実際に上記電子部品を撮像した撮像タイミングを受信する実撮像タイミング取得手段（２０）と、上記実際の撮像タイミングにおける上記吸着ノズルの実位置情報を取得する実位置情報取得手段（２０）と、撮像画像及び上記実位置情報から、吸着位置を算出する算出手段（２１）と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、作業ロボットにより電子部品をプリント基板上に搭載する部品搭載装置に関し、特に、作業ロボットによる電子部品の搭載の位置ズレを精度良く検出させる技術に関する。

従来から、プリント基板上に電子部品を搭載する装置として部品搭載装置が知られている。
本部品搭載装置では、プリント基板を部品搭載装置内にその上流から搬入し、そしてその搬入したプリント基板に対して、本部品搭載装置に構成される作業ロボットが、部品搭載装置に電子部品を供給する部品供給装置から上記プリント基板上の所定位置に電子部品を搭載する。

この作業ロボットは、部品搭載装置内に搬入された上記プリント基板の上方に構成され、プリント基板に対して水平に配設されたＹ軸レール、同じくプリント基板に対して水平に配設され且つＹ軸レールに摺動自在に懸下されたＸ軸レール、このＸ軸レールに摺動自在に懸下された搭載ヘッド支持塔、及び、この搭載ヘッド支持塔に支持されながらＺ軸方向への昇降及びＺ軸周りの自己回転が許容される搭載ヘッドにより構成される。

上記Ｘ軸レールは、例えばモータ及びボールネジで構成した位置決め機構により上記Ｙ軸レールを摺動し、上記搭載ヘッド支持塔も上記と同様な構成の位置決め機構により、Ｘ軸レールを摺動することができる。また、搭載ヘッドはＺ軸方向へ昇降及びＺ軸周りの自己回転が許容される吸着シャフトを備え、当該吸着シャフトはモータの駆動により昇降動作及び自己回転（θ方向の回転）ができる。

また更に、上記吸着シャフトの先端は吸着ノズルの装着が可能である。電子部品をプリント基板に搭載する際は吸着シャフトの先端に上記吸着ノズルを装着し、空気圧制御装置からその先端に対して正圧や負圧を選択的にかけることにより、上記吸着ノズルでの電子部品の吸着や解放を可能にする。

これらの各モータ、吸着ノズルにかけられる空気圧、または部品供給装置における電子部品の供給処理などはコンピュータによって制御され、所定のプログラムに基づいて、上記作業ロボットは所定経路をＸＹＺ方向及びθ方向に任意に移動し、これに伴ない、所定のタイミングで部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルの先端で吸着し、吸着した電子部品をプリント基板上で解放する。

部品搭載装置では一般的に、部品供給装置からプリント基板に電子部品を運ぶ経路間に撮像カメラが備えられ、電子部品の吸着状態をその撮像カメラによって撮像する。そしてその撮像画像を画像解析し、その処理結果を後段の処理に適用する。
上記部品供給装置による電子部品の供給時にその供給位置に若干のズレが生じることがあり、吸着ノズルにより電子部品を吸着する際に「異常吸着」、例えば電子部品が未着であったり或いは立ち状態であったり、または、正常な姿勢で吸着（正常吸着）していたとしても吸着ノズル先端の電子部品上の吸着位置が、その電子部品の中心を正確に捕らえていない「吸着位置の位置ズレ」が生じていることがある。そしてこの場合、後段の電子部品の搭載処理が適切に行なわれない。このため、これらに基づく電子部品搭載のミスを事前に防止するために上記画像解析を行なう。

上記吸着ノズルは上記撮像カメラと対向するように吸着面側を撮像カメラに向けながら撮像カメラの撮像範囲を予め決められた一定方向から通過する。そして、上記吸着面で吸着した上記電子部品の吸着状態の撮像は、その撮像カメラの撮像範囲で上記作業ロボットを停止させて行なう方法や、その停止時間分の処理時間を短縮するためにシャッターカメラを用い、上記作業ロボットを停止させることなく行なう方法が適用される。後者の場合、上記シャッターカメラによる撮像は、例えば各モータに構成されるエンコーダを使用して上記搭載ヘッドの位置を逐次検出し、この検出される上記搭載ヘッドの位置が、上記吸着状態を上記撮像範囲内で納めることが可能な位置（撮像可能位置）に達すると、上記シャッターカメラに対して撮像指示信号を送信し、撮像が実行される（特開平１０−２５６７９０号公報）。

上述した「吸着状態の位置ズレ」時は吸着面が電子部品の上面を捕らえているため、電子部品の下方から撮像された画像（撮像画像）からその吸着面の実際の位置（以下、実吸着位置とする）を判定することはできない。また、撮像の実行時は上記搭載ヘッドが上記撮像可能位置よりも更に前進した位置に移動しており、上記実吸着位置は上記撮像可能位置とは異なる。そこで従来は、予め測定された上記搭載ヘッドの移動スピードや上記撮像指示から実際の撮像が実行されるまでの時間（撮像間隔）から、上記撮像可能位置を基準とする搭載ヘッド（具体的には搭載ヘッドの吸着ノズル）の移動量を算出し、その移動先の位置を上記吸着面の位置として上記撮像画像上において推定していた。

このように推定された位置（以下、推定吸着位置とする）が電子部品画像の中心から位置ズレを起こしている場合は、電子部品の中心がプリント基板上の搭載位置に対応するように、上記位置ズレした量だけ搭載ヘッド支持塔をＸＹ方向へ移動し、上記位置ズレを補正する。
特開平１０−２５６７９０号公報（段落［００２３］−［００３４］、図３）

上述したように、撮像画像に示される電子部品画像の陰に位置する上記吸着位置は、予め決められた搭載ヘッド支持塔の移動スピードや上記撮像間隔に基づいて推定される。
しかし部品搭載装置においては機械的または電気的な要因から、必ずしも上記実吸着位置は上記推定吸着位置と一致しない。例えば、搭載ヘッド支持塔の水平移動における機械的な誤差により上記移動スピードが安定して得られなかったり、或いは電気的な誤差により、上記撮像指示信号の送信があってからシャッターカメラでシャッターが切られるまでの時間に変動が生じたりすることにより、狂いが生じる。

上述したように上記実吸着位置と上記推定吸着位置が一致しないと、その後段の位置ズレ補正処理にも狂いが生じ、プリント基板上の部品搭載位置に正確に電子部品を搭載できない。そしてこれは廃棄基板の発生原因、或いはエラーモードを増発させる原因にもなり問題である。

そこで本発明は、吸着ノズルによる電子部品の吸着位置を撮像画像から正確に読み取ることが可能な部品搭載装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の部品搭載装置の態様の一つは、吸着ノズルで吸着した電子部品をシャッターカメラ（シャッターを瞬間的に切ることで移動中の物体を静止画として納めるカメラ）で撮像し、上記電子部品の撮像画像から上記電子部品に対する上記吸着ノズルの吸着位置を算出し、算出した上記吸着位置に基づいて、プリント基板上の搭載位置に対する上記電子部品の移動を制御することを前提とし、上記シャッターカメラの撮像範囲に対する上記吸着ノズルの進入を検出する検出手段と、上記検出手段による検出に基づいて撮像タイミングを上記シャッターカメラに発行し、上記撮像タイミングに基づく撮像処理において、実際に上記電子部品を撮像した撮像タイミングを上記シャッターカメラから受信する実撮像タイミング取得手段と、上記実際の撮像タイミングにおける上記吸着ノズルの実位置情報（例えばＸ値、Ｙ値、θ値など）を取得する実位置情報取得手段と、上記撮像により生成された撮像画像及び上記実位置情報から、上記吸着ノズルによる上記電子部品の吸着位置を算出する算出手段と、を備える。

この時、上記撮像範囲に対する上記吸着ノズルの進入を検出するための基準領域を設定する設定手段を更に有し、上記検出手段は、上記吸着ノズルの位置が上記基準領域に対応する場合に、上記シャッターカメラの撮像範囲に対する上記吸着ノズルの進入を検出する、ように構成しても良い。

なお、上記基準領域は、例えば、平行する二線及び該二線に直交する二線によって囲まれる領域または微小領域（点）によって設定できる。
本発明によれば、実際に電子部品を撮像したタイミングにおける吸着ノズルの位置情報（実位置情報）が取得できる。そして、撮像画像に示される電子部品の陰にある吸着ノズルの位置（すなわち吸着位置）を上記実位置情報を基に算出できるので、吸着ノズルによる電子部品の実際の吸着位置に略一致する位置を検出できる。

また、基準領域の設定ができるので、撮像範囲に対する吸着ノズルの任意方向からの進入を許容できる。

以上述べたように本発明によれば、電気的または機械的な誤差に左右されることなく、撮像画像に基づく電子部品の吸着位置を略正確に読み取ることが可能となる。その結果、後段の処理であるプリント基板に対する電子部品の搭載処理において、略正確な位置に電子部品を搭載することが可能となる。これにより、搭載エラーによる廃棄基板の数やエラーモードへの移行処理回数を低減することが可能となり、生産効率が高まる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態である部品搭載装置の一例である。
同図（ａ）は部品搭載装置の外観斜視図である。そして、同図（ｂ）にはその部品搭載装置の内部機構の一部が模式的に示されている。

同図（ａ）の部品搭載装置１の大部分は上部カバー２及び基台３で示されている。この上部カバー２は、電子部品をプリント基板上へ搭載する作業ロボットを覆い、各部を保護している。またその下部の基台３は、上記電子部品を本部品搭載装置１に供給する部品供給機構、上記プリント基板を搬送する搬送機構、各種検査を行なう検査機構などを備え、その一部を外部に覗かせている。そして更に基台３の内部には、本部品搭載装置１の各機構に対する後述の各制御を司る制御装置（なお、上記検査機構はその一部を制御装置に収容している）なども備えられている。

同図（ａ）の上部カバー２の上面には２台のＣＲＴモニタ４が構成され、このＣＲＴモニタ４の画面には、後述するシャッターカメラによって撮像された電子部品の例えば吸着状態などが表示される。更に、上記各ＣＲＴモニタ４の直下には液晶モニタ５が構成され（なお、同図（ａ）に示される液晶モニタ５に対する他方の液晶モニタは、同図（ａ）の作図の向きにおいては上部カバー２の陰になって見えない）、この画面には、各種設定画面や電子部品の搭載状況を示す情報などが表示される。この液晶モニタ５に表示される設定画面における各種の設定入力は、キーボードやマウスなどの入力装置を用いて行なうことができる。また或いは、上記液晶モニタ５がタッチパネル形式であれば、液晶画面に触れる事によって各種の設定入力を行なうことも可能である。

同図（ａ）の上部カバー２の上面には２台の報知ランプ６が構成され、例えば部品搭載時にエラーを検出した場合には、この報知ランプ６を点滅させ、上記エラー状態を作業者に知らせる。
同図（ａ）の基台３には、同図（ｂ）に示されるプリント基板搬送用の基板案内レール７がその一部を覗かせている。

次に、本部品搭載装置１の内部機構について図１（ｂ）を参照しながら詳しく説明する。
同図（ｂ）には、上記上部カバー２を取り外した際に剥き出しになる、部品搭載装置１の内部機構が図示されている。この内部機構は、大別すると、上記カバー２で覆われていた作業ロボット、同図（ａ）においては図示されていない上記部品供給機構、上記搬送機構、及び上記検査機構からなる。

上記搬送機構は、同図（ｂ）のプリント基板８を不図示の搬送ベルトに載置しながら上記基板案内レール７に沿って当該部品搭載装置１の上流側から搬入し、その下流側へと排出する（同図（ｂ）のＸ軸の正方向に搬送する）。上記搬送機構は、搬入されたプリント基板８の位置をプリント基板８の搬送経路の複数個所に設置されたセンサによって検出し、プリント基板８が部品搭載位置の直下に搬送された事が検出されると上記プリント基板８の下方からバックアップピンを上昇させて上記プリント基板を上記搬送ベルトから離し、当該プリント基板８を部品搭載位置で固定する。また、当該プリント基板８に対する電子部品の搭載を終えると、上記バックアップピンを元の位置に下降させて当該プリント基板８を再び上記搬送ベルトに載置させる。そして、この搬送ベルトを走行させて当該プリント基板８を下流側へ排出する。本例の部品搭載装置１においては、当該部品搭載装置１内に常時２枚のプリント基板８が搬入され、搬送ベルトの走行経路上方の異なる２箇所の部品搭載位置に電子部品の搭載を終えるまで固定される。

上記部品供給機構は、基台３の前後に形成される同図（ｂ）の部品供給台９（同図（ａ） では図の右斜め上方向になる後部の部品供給台は陰になって見えない。また、同図（ｂ） では、後部の部品供給台は図示を省略している）に、テープカセット式部品供給装置（一般には単に、テープフィーダ、カセット式、又はテープ部品供給装置などと簡略に呼ばれている）１０が、５０個〜７０個と多数装着されることにより、電子部品を上記テープカセット式部品供給装置１０から部品供給位置（本例においては端部１０−１）に送り出す。上記部品供給台９に装着された上記テープカセット式部品供給装置１０は、基台３に構成される制御装置と電気接続され、制御装置の指示の下、所定のタイミングで電子部品を部品供給位置に送り出す。

上記作業ロボットは上記基台３の上方に構成され、部品供給位置１０−１とプリント基板８間の前後左右上下移動及び水平面内における３６０度の向きの調整を以下に示す構成の下に自在に行ない、上記部品供給位置１０−１からプリント基板８上に電子部品を運ぶ。

基台３の上方には、基板搬送方向（Ｘ軸の正方向）に対して直角の方向に平行に延在する左右一対の固定レール（Ｙ軸レール）１１が配設されている。そして、これらＹ軸レール１１の前後に移動レール（Ｘ軸レール）１２がＹ軸レール１１に沿って滑動自在に係合し、各Ｘ軸レール１２に搭載ヘッド支持塔１３がＸ軸レール１２に沿って滑動自在に懸架されている。なお本例では、各Ｘ軸レール１２は、同図（ｂ）に示されるＹ軸レール１１の一部の透視図に示されるＹ軸レール１１内部のボールネジ１４に不図示のナットを介して係合され、ボールネジ１４に対してカップリングを介して接合されたＹ軸モータの回転によりＹ軸方向への移動を可能にしている。また同様に、各搭載ヘッド支持塔１３は、特に図示されていないがＸ軸レール１２内部のボールネジにナットを介して係合され、そのボールネジに対してカップリングを介して接合されたＸ軸モータの回転によりＸ軸方向への移動を可能にしている。なお各モータには、本例では光学エンコーダが備えられ、モータの回転駆動により移動する上記搭載ヘッド支持塔１３のＸＹ方向への移動位置を測定することができる。そして、各モータは不図示の信号コードを介して基台３内部の制御装置と電気接続され、この制御装置によって制御される。

この構成により、部品搭載位置１０−１及び固定されたプリント基板８間の搭載ヘッド支持塔１３による水平移動を実現している。本部品搭載装置１においては合計４台の搭載ヘッド支持塔１３が配設され、同一のＹ軸レール１１に構成される２台の搭載ヘッド支持塔１３を組として、それらの作業範囲に固定されたプリント基板８と対応する部品供給位置間の移動動作を行なう。

同図（ｂ）の各搭載ヘッド支持塔１３には更に、搭載ヘッド１５が構成されている。この搭載ヘッド１５には鉛直方向に延在する吸着シャフトが、各吸着シャフト１６が同図（ｂ）の上下方向（Ｚ軸方向）に昇降自在に且つ、各吸着シャフト１６が自身の中心軸を中心に自己回転（θ方向回転）自在に構成されている。本例では上記搭載ヘッド１５毎に２本の吸着シャフト１６が構成され、各吸着シャフト１６は独立して、上下方向（Ｚ軸方向）に昇降自在に且つ、上記自己回転（θ方向回転）自在に構成される。各吸着シャフトはモータ（Z軸モータ、θ軸モータ）により駆動され、各モータは不図示の信号コードを介して電気接続される基台３の制御装置によって制御される。なお、各モータには本例では光学エンコーダが備えられ、モータの回転駆動により移動する吸着シャフトのＺ方向の移動位置やθ方向への回転角を測定することができる。

このような構成の基に、各搭載ヘッド１５は、Ｘ軸レール１２によるＹ軸方向への水平移動、搭載ヘッド支持塔１３によるＸ軸方向への水平移動、及び、吸着シャフトのＺ軸方向への昇降移動且つθ方向への回転により、部品供給位置１０−１とプリント基板８間の前後左右上下移動及び水平面内における３６０度の向きの調整を自在に行なうことができる。

更に、各吸着シャフト１６の先端には電子部品を直に吸着する吸着ノズル１７が、複数種類の吸着ノズルが配列される不図示の吸着ノズル交換台（ツールチェンジャ）から選択的に装着され、装着した各吸着ノズル１７の先端で電子部品の吸着及び解放を直に行なう。上記吸着シャフト１６や吸着ノズル１７は内部が中空構造であり、互いの接続部で連通している。そして、吸着シャフト１６から不図示のホースが空気圧制御装置に接続され、この空気圧制御装置により上記吸着ノズル１７端部（吸着面）に正圧や負圧がかけられる。なお、当該吸着ノズル１７は上記吸着シャフト１６に固定されるため、吸着シャフト１６が自己回転すると、当然、その先端の装着された吸着ノズルも共に自己回転する。

上記検査機構は、上記部品供給位置からプリント基板上に電子部品を運ぶ際に上記吸着ノズル１７に吸着した電子部品の吸着状態を検査する。同図（ｂ）に示されているように、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどにより構成されるシャッターカメラ１８が基台３に上向きに配置されており、このシャッターカメラ１８は、信号コードを介して基台３の制御装置と電気接続され、制御装置の指示の下に、上記作業ロボットにより上面が吸着された電子部品をこの電子部品の下方から撮像し、その撮像画像や撮像終了（例えばシャッターを実際にきったタイミングなど）を示す信号を制御装置に送信する。また、作業ロボットの搭載ヘッド１５の位置や吸着ノズルの回転角などの位置情報を適宜検出し、上記撮像画像を解析する。なお同図（ｂ）には４つの搭載ヘッド１４に対して、各々、シャッターカメラ１８（なお、同図（ｂ）の奥は図示されていない）が基台３に上向きに配置されている。

本例の部品搭載装置１は、制御装置に組み込まれたプログラムに基づき、テープカセット式部品供給装置１０によって所定の部品供給位置１０−１に供給された電子部品の上面を、上記作業ロボットを動作させて上記吸着ノズル１７の先端で吸着し、同じく上記作業ロボットを動作させて上記電子部品を吸着した状態で上記搭載ヘッド１５を上記シャッターカメラ１８の撮像範囲を通過させ、検査処理を実行する。この検査処理では、上記撮像範囲内を通過する上記電子部品を下方からシャッターカメラ１８で撮像し、その撮像画像を制御装置で画像解析する。そしてこの画像解析の結果に応じて、後段の処理を中断し、或いは、プログラムに設定された上記搭載ヘッド１５の移動位置や吸着シャフト１６の回転角を補正する。この検査処理を終える事により、上記作業ロボットの後段の動作、すなわちプリント基板８上への当該電子部品の搭載が、上記補正された位置や角度で実行される。

図２は、本部品搭載装置で行なわれる上記検査処理を説明するための図である。
同図には、上記検査処理を実現する制御装置の回路を機能ブロック図で示し、部品搭載装置の構成部との情報の流れを実線の矢印で示している。
同図には撮像位置決定手段２０且つ画像処理手段２１からなる機能ブロックが示され、更に、図１において説明した搭載ヘッド支持塔１３、吸着ノズル１７、及びシャッターカメラ１８の構成が簡便に示されている。なお同図は、部品供給位置で吸着ノズルに電子部品を吸着させた後の動作であるため、吸着ノズル１７の端面に電子部品２２が示されている。また、分かり易いように、搭載ヘッドに対して吸着ノズルを１本のみ示す事としたが、図１に示した２本の吸着ノズルの構成やその他複数構成であっても、以下に示す構成、動作、作用等は同様に適用できる。

同図においてシャッターカメラ１８は、同図の上方に撮像部を向けて配置されている。そして、吸着ノズル１７の端面が上記シャッターカメラ１８と対向配置になるよう、同図に実線の矢印で示されるように、搭載ヘッド支持塔１３はＸＹ軸方向へ水平に動作し、吸着ノズル１７は鉛直軸周りにθ回転する。なお、吸着ノズルのＺ軸方向の昇降動作はここにおいて特に重要ではないため記載を省いた。

これにより、上記吸着ノズル１７の吸着された電子部品２２は上記シャッターカメラ１８の撮像範囲を撮像部に対して水平に通過する。
上記撮像位置決定手段２０は、不図示の信号コードを介してシャッターカメラ１８に撮像タイミングを発行する基準となる、上記搭載ヘッド支持塔１３の所定位置（或いは領域であり、以下においてはこれらを基準領域と称する）を記憶する。この記憶や以下に出てくる記憶は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部に対する記憶を意味している。また、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、及びθ軸モータから、各光学エンコーダにより測定された位置情報（Ｘ、Ｙ、θ）を不図示の信号コードを介して取得する。そして、取得した位置情報が上記基準領域に該当すると上記撮像タイミングを上記シャッターカメラ１８に上記信号コードを介して発行する。なお上記基準領域はＸ座標及びＹ座標で設定するため、この際に上記光学エンコーダから取得する情報は（Ｘ、Ｙ）のみとすることができる。

更に、シャッターカメラ１８から撮像完了の信号を上記信号コードを介して受信すると、その時点に取得される上記位置情報（ここでは上記θの値も必要であるため、上記位置情報と区別するために実位置情報と呼ぶこととする）を画像処理手段２１に送信手段を用いて送信する。

上記画像処理手段２１は、上記撮像位置決定手段２０から送信された実位置情報及び、その時にシャッターカメラ１８で撮像され、当該シャッターカメラ１８から不図示の信号ケーブルを介して送信された撮像画像とを受信し、画像処理を施す。
上記画像処理では異常吸着判断と正常吸着判断が行なわれ、異常吸着判断の処理では、従来からある処理を適用することができ、例えば撮像画像から、その中に含まれる電子部品画像の範囲や形状を特定し、予め記憶された電子部品のリストとマッチング処理を行なって、未吸着状態や異常吸着状態を検出する。

一方、正常吸着判断の処理では、上記撮像画像中から電子部品画像の基準吸着位置（例えば電子部品画像の中心位置）を特定し、この基準吸着位置情報と上記実位置情報とから誤差を算出する。そして、特に同図には矢印が示されていないが、この誤差を補正するようにその後の上記搭載ヘッド支持塔１３の動作が制御される。

なお、後述することとするが、上記基準領域は固定領域ではなく設定可能なように構成することもできる。
図３は、上記撮像画像に含まれる電子部品画像及び、電子部品の陰に位置する吸着ノズルの吸着面との配置関係を示す図である。

同図には、撮像画像３０、電子部品画像３１、及び吸着面３２が示されている。
本例では、矩形の撮像画像３０内の略中央に電子部品画像３１が納められている。そして、この電子部品画像には実際には示されない吸着面３２を破線で示している。
同図において上記実位置情報を基に同図に記した吸着面３２の情報がないと、吸着ノズルによる電子部品への吸着位置が全く分からない、よってそれを推定により算出せざるを得ない。しかし、上記実位置情報を検出することにより、撮像時の吸着ノズルの位置が正確になるため、同図に破線で示されるように電子部品に対する吸着位置を正確に検出できる。

図４は、上記基準領域の設定方法を説明するための図である。
同図には、撮像部を上方に向けたシャッターカメラ１８の撮像範囲を吸着ノズル１７によって吸着された電子部品２２が通過する際の撮像範囲と電子部品の位置関係が図２の上方側から作図されている。

同図の円４０がシャッターカメラの撮像範囲であり、同図の例では、この撮像範囲４０を同図内の矢印４１方向へ電子部品２２が通過する。
同図には互いに平行する２本の線が２組（ｘ１、ｘ２、及び、ｙ１、ｙ２）示され、夫々の組は互いに直交している。これら４つの線で囲まれる領域は、同図に斜線で示されるように矩形領域４２を形成する。

これら４つの線を設定（ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２の値を設定）できるように構成することで、４つ全ての線によって囲まれる領域４２を上記基準領域とすることができるようになる。上記値は、少なくと一つの値を設定できるように構成しても良いが、全ての値を設定できるように構成することが望ましい。その場合、ｘ１及びｘ２の間隔、及び、ｙ１及びｙ２の間隔を限りなく狭めることによって、上記撮像範囲４０の任意の位置に上記基準領域を点として設定することができる。

このように、同図に示されるような広い領域で基準領域を設定したり、撮像範囲４０内の任意位置に対する基準点の変更を可能にすることにより、撮像範囲４０に対する電子部品の進入方向を一定とすることなく、上記基準点の任意変更に伴なう任意方向からの進入を許容できる。

なおこの設定は、マウスやキーボードやタッチパネルなどの入力装置により、図１の液晶モニタ５に表示される設定画面を介して基台３の制御装置に対して行なわれる。図２の例では、画像処理手段２１から撮像位置決定手段２０に対して設定される。
以上のように本発明の部品搭載装置においては、シャッターカメラによる撮像終了時点を検出し、その時点の搭載ヘッド（詳細には吸着ノズル端部）の移動位置を検出するため、その後の撮像画像解析において、撮像画像に含まれる電子部品画像の陰にある吸着ノズルの吸着面を正確に特定することが可能になる。そして、部品吸着位置において生じた電子部品に対する吸着位置の位置ズレを、その後段の処理で正確に補正することが可能になる。この補正により、廃棄基板の数やエラーモードへの移行回数を大幅に減らすことが可能になり、作業効率も向上する。

また本発明の実施の形態においては、撮像範囲に対する搭載ヘッド（詳しくは吸着ノズルの端部）の進入を検出するために予め基準領域を持たせているため、撮像範囲に対する任意方向からの侵入を搭載ヘッドに対して許容することができる。更に、上記基準領域を設定変更可能にすることにより、上記撮像範囲の任意点を上記基準領域として設定できるため、基準領域を点で設定した場合であっても撮像範囲に対する任意方向からの侵入を搭載ヘッドに対して許容することができる。

本発明の実施の形態である部品搭載装置の一例である。 本部品搭載装置で行なわれる検査処理を説明するための図である。 撮像画像に含まれる電子部品画像及び、電子部品の陰に位置する吸着ノズルの吸着面との配置関係を示す図である。 基準領域の設定方法を説明するための図である。

符号の説明

１ 部品搭載装置
８ プリント基板
１１ Ｙ軸レール
１２ Ｘ軸レール
１３ 搭載ヘッド支持塔
１５ 搭載ヘッド
１６ 吸着シャフト
１７ 吸着ノズル
１８ シャッターカメラ
２０ 撮像位置決定手段
２１ 画像処理手段
２２ 電子部品

Claims (3)

1. 吸着ノズルで吸着した電子部品をシャッターカメラで撮像し、前記電子部品の撮像画像から前記電子部品に対する前記吸着ノズルの吸着位置を算出し、算出した前記吸着位置に基づいて、プリント基板上の搭載位置に対する前記電子部品の移動を制御する部品搭載装置であって、
   前記シャッターカメラの撮像範囲に対する前記吸着ノズルの進入を検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出に基づいて撮像タイミングを前記シャッターカメラに発行し、前記撮像タイミングに基づく撮像処理において、実際に前記電子部品を撮像した撮像タイミングを前記シャッターカメラから受信する実撮像タイミング取得手段と、
   前記実際の撮像タイミングにおける前記吸着ノズルの実位置情報を取得する実位置情報取得手段と、
   前記撮像により生成された撮像画像及び前記実位置情報から、前記吸着ノズルによる前記電子部品の吸着位置を算出する算出手段と、
   を有することを特徴とする部品搭載装置。
2. 前記撮像範囲に対する前記吸着ノズルの進入を検出するための基準領域を設定する設定手段を更に有し、
   前記検出手段は、前記吸着ノズルの位置が前記基準領域に対応する場合に前記シャッターカメラの撮像範囲に対する前記吸着ノズルの進入を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品搭載装置。
3. 前記基準領域は、平行する二線及び該二線に直交する二線によって囲まれる領域または微小領域によって設定される、ことを特徴とする請求項２に記載の部品搭載装置。
   

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