JP2006216910A - 部品特徴情報作成装置、及び部品搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異形部品の特徴情報の自動作成に対応させた部品特徴情報作成装置を提供する。
【解決手段】部品特徴情報作成装置は、電子部品Ａの画像を撮像カメラから取り込み、予め登録されている部品特徴情報Ｃを基にその画像を判定する部品搭載装置の、上記部品特徴情報Ｃを作成することを前提とし、上記撮像カメラから電子部品Ａの画像Ｂを取り込む画像取り込み手段と、上記画像取り込み手段によって取り込まれた画像Ｂ中の任意の領域（1、2、3、4）を指定する領域指定手段と、上記領域指定手段によって指定された電子部品の部分画像から上記電子部品の特徴情報を検出し、該検出した特徴情報を上記部品特徴情報Ｃに設定する部品特徴情報設定手段と、を有するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品搭載装置においてプリント基板上へ自動搭載される電子部品に関する情報を作成するための部品特徴情報作成装置に関する。

プリント基板上に電子部品を搭載する装置として、一般的に部品搭載装置が知られている。
本部品搭載装置は、搬送ベルトに載置しながらプリント基板をその上流から装置本体内に搬入し、装置本体内に構成される作業ロボットがその搬入されたプリント基板に対して所定の電子部品の搭載処理を行ない、電子部品の搭載を全て終えたプリント基板を搬送ベルトに載置しながら本体装置の下流へ排出する。

この作業ロボットは、所定位置に導入された電子部品を取得してプリント基板上の搭載予定位置に該電子部品を搭載する処理を繰り返し行なう。
この処理では、不良品や予定外の電子部品が誤ってプリント基板上に搭載されることを防止するために、電子部品の取得後にこの電子部品を撮像カメラで撮像し、この画像をコンピュータで解析し、不良品や搭載予定外の電子部品であるか否かを判定する。ここで、その電子部品が不良品や搭載予定外であると判定された場合は、その電子部品を廃棄処理するなどし、プリント基板上に対する電子部品の誤搭載を防止する。

上述した一連の搭載処理は、部品搭載装置本体内に構成されたコンピュータで搭載処理プログラムが実行されることにより、そのプログラムの手順に従って行なわれる。
この搭載処理プログラムは、例えばシーケンスのパラメータ・テーブルの形式で作成されている。この形式の場合、処理の順番、ＸＹ座標や傾きなどを示す情報、電子部品のピックや吸着ノズルの装着などの制御方法を示す情報、電子部品をピックする位置の情報、及び各電子部品に関する特徴情報（例えばリードの数や長さなど、電子部品の種類に応じて異なる固有の形状に関する情報）を集約した部品ライブラリから該当部品に関する特徴情報を読み出すための情報など、各ステップにおいて必要な処理内容を指定するためのパラメータが複数組み合わされて構成されており、各ステップごとにそれぞれのパラメータに値が与えられている。そして、部品搭載装置では、上記処理の順番に、そのステップにおいて与えられているパラメータ値で処理が実行され、部品搭載処理が行なわれる。

なお、上記部品ライブラリは、集約されている各電子部品に関する特徴情報を互いに異なる部品コードと関連付けして外部記録装置に収録されている。部品搭載装置では、上記部品ライブラリから該当部品に関する特徴情報を読み出すための情報として上記部品コードを登録し、例えば上述した画像判定する際など、必要に応じて、上記部品コードをキーに特定の電子部品に関する特徴情報を上記部品ライブラリからメモリに読み出す。（特許文献１参照）。

このような部品ライブラリに集約されている特徴情報の作成方法については、オペレータの手入力により行なう方法も可能であるが、昨今ではその処理の負担を軽減するために自動作成装置（本明細書においては、部品特徴情報作成装置と呼ぶこととする）も導入され、オペレータによる入力負担を少なくしている。

この部品特徴情報作成装置には、電子部品を撮像する撮像カメラを備え、撮像カメラから取り込んだ電子部品の画像から該電子部品の形状を検出し、検出結果を上記部品ライブラリに登録する構成のものが存在する。
特開平６−２１６５８４号公報（段落「００２４」−「００２７」）

上述したように、上記部品ライブラリの特徴情報の作成に関しては、部品特徴情報作成装置を使用することでオペレータの入力負担が軽減できる。
この部品特徴情報作成装置で行なう形状検出処理では、部品形状毎に決まった専用のアルゴリズムが使用されるため、定型部品に対する形状検出率は一般的に高いものである。しかしながら、定型の形状から外れた形状の部品（異形部品）の場合にはこの部品の形状をうまく認識できず、上述した形状検出率は格段に低くなってしまう。つまり、上述した定型部品用の専用アルゴリズムでは汎用性がないため他の特殊な形状をもつ電子部品には適切に対応せず、その結果、形状検出不能状態などのエラーが生じてしまうこととなる。そしてこのようなエラーが発生した場合は、オペレータがその異形部品をノギスなどを使用して直接計測し、計測した特徴情報を手入力により部品ライブラリに登録するなどの作業が発生することとなる。

昨今では、部品搭載処理では様々な種類の電子部品が使用されているが、使用する電子部品の種類は部品搭載処理に直前になるまで分からない事が多い。このため、その電子部品が異形部品であった場合はその殆どが部品特徴情報作成装置で形状検出エラーとなってしまうためオペレータによるデータ作成が必要となり、オペレータに大きな負担が生じると共にこの間、部品搭載処理の開始が大幅に遅れてしまうなどの問題があった。

そこで本発明は、異形部品の特徴情報の自動作成に対応させた部品特徴情報作成装置、及び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。
本発明の部品特徴情報作成装置の態様の一つは、電子部品の画像を撮像カメラから取り込み、上記電子部品が搭載予定の部品であるか否かを予め登録されている部品特徴情報（例えば部品ライブラリなど）を基に画像判定する部品搭載装置の、上記部品特徴情報を作成することを前提とし、上記撮像カメラまたは該撮像カメラと同一撮像条件の撮像カメラから電子部品の画像を取り込む画像取り込み手段と、上記画像取り込み手段によって取り込まれた画像中の任意の領域を指定する領域指定手段と、上記領域指定手段によって指定された電子部品の部分画像から上記電子部品の特徴情報を検出し、該検出した特徴情報を上記部品特徴情報に設定する部品特徴情報設定手段と、を有するように構成する。

なお、上記部品特徴情報設定手段は、上記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に対して上記領域指定手段によって指定された二つ以上の領域から各々の領域ごとに特徴情報を検出し、該検出した各特徴情報を上記画像に含まれる電子部品の部品特徴情報として関連付けして設定する、ように構成しても良い。

また、上記撮像カメラから画像が取り込まれる電子部品を上記撮像カメラによる撮像時に所定の調節情報に基づいて照明する部品搭載装置の、上記部品特徴情報及び上記調節情報を作成することを前提とする場合は、上記画像取り込み手段による上記電子部品の画像取り込み時に該電子部品を照明する照明手段と、上記画像取り込み手段によって画像取り込みが行なわれた電子部品ごとの、上記照明手段の調節情報を設定する照明情報設定手段と、を上記何れか一つの態様に対して更に有するように構成することが望ましい。

本発明の部品搭載装置の一つは、上述した部品特徴情報作成装置の内の何れか一つを備えるように構成する。
以上のように本発明では、撮像カメラまたは該撮像カメラと同一撮像条件の撮像カメラから電子部品の画像を取り込み、その画像中の任意の領域を指定し、指定された領域から検出された電子部品の特徴情報を部品特徴情報に設定するようにしている。その結果、電子部品全体の中の部位を任意に指定することが可能となるため、画像中の電子部品全体に対する特徴情報の検出が不可能な異形部品の場合でも、特徴情報の検出が可能な所定の部位を指定することにより特徴情報の自動検出・部品特徴情報に対する自動設定が可能となる。

また、本発明では上記部位の指定を２箇所以上行なった場合に各々の特徴情報を関連付けて部品特徴情報に設定できるため、異形部品に対するより多くの特徴情報を部品特徴情報に設定できる。

更に、撮像時に電子部品を照明する照明手段の調節情報を該電子部品ごとに設定できるため、部品搭載装置での部品搭載処理時に同一条件下で電子部品を照明できる。

以上述べたように本発明であれば、異形部品の特徴情報の作成が容易になり、オペレータによる作業効率が向上する。
このため、部品搭載処理直前に異型部品が導入された場合であっても、その異型部品の特徴情報の登録が効率良く行なえ、部品搭載処理の開始の遅れを大幅に改善できるようになる。

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、本発明の部品特徴情報作成装置で実現する処理の概要説明図である。
本発明の部品特徴情報作成装置では、電子部品の画像を取り込み、その画像中の任意の領域を指定し、指定された領域から電子部品の特徴情報を検出し、検出された特徴情報を部品特徴情報に設定する。

同図には電子部品Ａを対象に生成した画像Ｂが示されている。そして、画像Ｂ中の矩形破線（同図においては４つの矩形破線（１から４）を使用）によって囲まれる各々の部分領域を対象に特徴情報を抽出し、抽出した特徴情報（同図においては特徴１から４）を当該電子部品Ａの識別情報（後述の例では部品コードとする）と関連付けて部品特徴情報Ｃに登録する。

当該部品特徴情報Ｃは、部品搭載装置でプリント基板に対し電子部品を自動搭載処理するにあたり適宜参照される電子情報リストであり、以下において部品ライブラリＣと呼ぶこととする。

さて、以上の処理を実現するための部品特徴情報作成装置について、以下に具体的に説明する。なお、以下の具体例では、部品特徴情報作成装置の仕組みは部品搭載装置と別体ではなく部品搭載装置内に備えられているものとして説明することとするが、当然、別体であっても良く、このような場合は、以下に説明する部品ライブラリを作成するための構成の全てを備え、これによって作成した部品ライブラリを部品搭載装置に転送するための転送部（ネットワーク通信部やフロッピー（登録商標）ディスクやＤＶＤなどの可搬型記録媒体への書込み部）を更に備えるようにする。

本例で示す部品搭載装置は、例えば特開２００４−１８６４５４号公報に記載されている部品搭載装置などのような従来型の部品搭載装置と同様の機構を有する。
一例を挙げると、部品搭載装置は各種の機構をカバーで覆い、その上部カバーには、上面にＣＲＴや液晶などの表示装置を備える。この表示装置には、撮像カメラ（後述の部品認識カメラ）によって撮像された電子部品の撮像画像、或いは後述の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。また、上記上部カバーにはキーボードやマウスなどの入力装置も備え、上記表示装置に表示された各種設定画面における入力操作や指定操作を当該入力装置から行なう。また更に、上記上部カバーの上面には異常報知ランプを備え、例えば部品搭載処理時にエラーが生じた場合に、この異常報知ランプが点滅する。上部カバーに構成された各装置は本体装置内部に構成されるコンピュータに信号ケーブルを介して電気接続されている。

これらの装置を備える上部カバー内部は、作業ロボット、部品供給機構、搬送機構、及び検査機構が収められ、これらは信号ケーブルを介してコンピュータによって制御されている。

上記搬送機構は、搬送ベルトに載置されたプリント基板をベルト駆動モータを駆動して搬送したり、搬送途中に設置された基板センサからの検出信号などを基に所定位置にプリント基板を位置決めしたりする機構を備える。

上記部品供給機構は、プリント基板に搭載予定の電子部品を所定の供給位置に供給する機構を備える。
上記作業ロボットは、例えばＸ軸方向・Ｙ軸方向・Ｚ軸方向、θ軸方向への可動をモータなどの駆動により実現したロボットで構成され、電子部品を上記供給位置から取得し、取得した電子部品を部品認識カメラの撮像範囲に移動させ、その電子部品をプリント基板上の所定位置に置く。この構成は、従来と同様であるため、以下においてはその構造を詳しくは説明しないが、ロボットの先端は吸着ノズルが構成されており、例えばその吸着ノズルの端部に対して正圧や負圧を加える構造を装備するなどして、電子部品をその端部で取得または開放できるようにしている。

上記検査機構は、上記部品認識カメラの撮像範囲に移動させられた電子部品に照明をあてて撮像する。
図２は、本部品特徴情報作成装置の動作説明に必要な構成を覗かせる、上述した部品搭載装置の内部機構の斜視図である。

同図には、上記搬送機構の一部である平行する二つの基板案内レール２０が、同図左斜め上から右斜め下方向へ向けて配設されている。この基板案内レール２０は不図示のプリント基板を、これまた不図示の搬送ベルトで下から支持しながら同図の左斜め上から右斜め下方向へ案内する。

同図の手前の基板案内レール２０側には、上記部品供給機構が示されている。ここは、同図の部品供給台２１に各種の態様で電子部品を収容した部品供給装置２２または２３が通常５０個〜７０個と多数装着される。本例ではマトリックス状に供給部品を配列させた態様の部品供給装置２２と、テープカセット式の複数の部品供給装置２３が装着されている。

上記部品供給台２１と手間の基板案内レール２０との間には、電子部品を撮像するための部品認識カメラ２４が構成されている。
図３は、上記部品認識カメラ２４の構成例である。同図（a）は、この部品認識カメラ２４を真横から作図したものである。この部品認識カメラ２４は、照明装置３０と、カメラレンズを備えたＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像装置３１によって構成され、同図においては同図上方にカメラレンズが向けられた状態で（つまりその上方をＣＣＤで撮像可能なように）設置されている。

上記照明装置３０に関しては、その内部がわかるように同図（a）には内部断面図で表し、同図（ｂ）にその外観斜視図を示すこととした。なお同図（ｂ）に破線で示される部分は、内部構造を示している。

これらの図からも明らかなように、本例では、ＬＥＤ３２が照明装置３０の上段・中段・下段にそれぞれ等間隔に複数個配置されている。同図（a）に示されるように、作業ロボット（同図には作業ロボットの吸着ノズル３３が図示されている）に吸着された電子部品３４が当該照明装置３０の上方に配置されると、最適な照明方法で電子部品３４が照明され、その照明の下、撮像装置３１でその電子部品３４が撮像される。そしてこの撮像画像は、信号ケーブル３５を介して各部の制御を司るコンピュータに送信される。なお、上記電子部品の照明は、予め設定された照明条件で上記コンピュータから信号ケーブルを介してＬＥＤが発光されることにより行なわれる。同図（a）には、照明条件として中段の照明のみが設定された場合の照明経路（つまり中段のＬＥＤの照明経路）が矢印で示されている。

さて、図２には更に上記作業ロボットの一部２５（つまり図３に示した吸着ノズル３３）が示されている。この作業ロボットは、同図の部品供給装置２２または２３による部品供給位置に上記吸着ノズル２５を移動させ、この先端で供給部品を吸着させる。そしてこの状態のまま、部品認識カメラ２４の上方（部品認識カメラ２４による撮像範囲）へ吸着部品を移動させる。本例では、その作業ロボットが部品供給装置２２から電子部品２６（図３に示される電子部品３３）を取得して部品認識カメラ２４の上方まで移動させた様子を矢印で示している。

図４は、上記部品搭載装置のシステム構成図の一例である。
当該部品搭載装置は上述してきたように各機構を制御するコンピュータを備えている。同図には、ＣＰＵ（中央処理装置）４０、プログラム領域とデータ領域を備えたメモリ４１、ｉ／ｏ（入出力）制御ユニット４２、及び画像処理ユニット４３が互いにバス接続された形態のコンピュータが示されている。

上記画像処理ユニット４３には、撮像装置４４（図３に示した電子部品撮影用の撮像装置３１や、本発明とは関係ないため特に説明していないが作業ロボットに構成されたプリント基板撮影用の撮像装置）が構成され、撮像装置４４で撮像された画像をデジタル変換するなどの画像処理をしてＣＰＵ４０に送信する。

上記ｉ／ｏ制御ユニット４２には、照明装置（図３に示された電子部品撮影用の照明装置３０や、これまた本発明とは関係ないため特に説明していないが作業ロボットに構成されたプリント基板撮影用の不図示の照明装置）を制御する照明制御ユニット４５、作業ロボットに構成されたモータ（Ｘ軸モータ・Ｙ軸モータ・Ｚ軸モータ・θ軸モータ）をそれぞれ駆動するドライバ４６−４９、作業ロボットで電子部品を吸着・開放するための装置（つまり、本例のように吸着ノズルの先端に正圧・負圧をかけるような構造をとるものは、バキュームユニット５０と、ここから吸着ノズルの先端に配設させたバキュームチューブ５１と、この途中に設けた空圧センサ５２とによる吸引装置）、これらの他にも、プリント基板の位置決め装置、搬送ベルトを駆動するベルト駆動モータ、基板の位置を検出する基板センサ、異常を報知する異常報知ランプなどが構成されている。また更に、ｉ／ｏ制御ユニット４２には、外部機器と通信を行なうための通信ｉ／ｏインターフェース５３、表示装置や入力装置など情報の入出力を行なう入出力装置５４、外部記録装置５５が接続されている。

上記通信ｉ／ｏインターフェース５３は、例えばティーチング処理を例えば他の処理装置で行う場合などに、これらの処理装置と有線又は無線で接続してＣＰＵ６１との通信が可能であるようにする。

上記外部記録装置５５は、例えばハードデスク、ＭＯ、ＦＤ（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ、フラッシュメモリ装置等の各種の記録媒体を装着可能であり、シーケンスのパラメータ・テーブルの形式で作成された搭載処理プログラムなどや、部品搭載処理の実行中や実行前などに上記搭載処理プログラムなどと共に実行される支援ソフト（例えば搭載処理前に行なわれる後述の部品ライブラリ作成処理に必要なプログラムなど）や、部品ライブラリのデータやＣＡＤからのＮＣデータ等の各種のデータを記録して保持している。これらのプログラムがメモリ４１のプログラム領域にロードされてＣＰＵ４０で実行されることにより、例えばメモリ４１のデータ領域に適宜データが読み出されるなどして、ＣＰＵ４０で演算処理が実行される。そしてこの演算結果に従って各部が制御される。

上記入出力装置５４は表示装置や入力装置で構成され、部品搭載処理の実行時は、その表示装置に画像処理ユニット４３で得た各種の撮像装置の撮像画像を表示する。そして、この際にエラー等が生じてオペレータによるエラー回避操作が必要な場合や、部品搭載処理の実行前などで各種データ設定が必要な場合は、オペレータのための操作画面を表示装置に表示し、この操作画面に基づく入力をオペレータに入力装置から行なわせる。

図５は、部品搭載装置の部品搭載処理に利用される部品ライブラリの収録データ（部品の特徴情報を含むデータ）の構成例である。
本例では、各部品の形状ごとに共通に設定される共通情報５６、特徴的な形状をもつ部品上の部位名が設定される形状対応表５７、及びこの部位の位置や形状などが設定される詳細情報５８によって構成されている。

上記共通情報５６は、電子部品を識別するための部品コード、この部品の厚さ・ピック条件・照明条件などを示す情報、及び上記形状対応表５７の中の該当情報にリンクさせるリンク情報（同図の形状コード）とからなる。

上記形状対応表５７は、上記形状コード、部位名、及び上記詳細情報５８の中の該当情報にリンクさせるリンク情報（同図の特徴コード）とからなる。
上記詳細情報５８は、上記特徴コード、部位の長さや幅や本数などの部位情報、及び電子部品の基準位置情報（電子部品の中心位置情報）からの位置やその形状の基準姿勢からの回転角などからなる配置情報とからなる。

このように、各情報はコードによってリンクされている。
次に、上記部品ライブラリに対するデータ登録処理について以下に説明する。
図６は、部品ライブラリに対するデータ登録処理フローの一例である。

当該処理は、入力装置５４からオペレータが開始の指示をＣＰＵ４０に行なうことにより外部記録媒体５５から以下の処理を行なうにあたり必要なプログラムがメモリ４１のプログラム領域にロードされ、ＣＰＵ４０で実行されることにより行なわれる。なお、以下において特に説明はしないが、以下で制御が行なわれる部位は、上述したシステム構成でｉ／ｏ制御ユニット４２または画像処理ユニット４３を通して実行される。また、当該処理に必要なデータは、適宜、ｉ／ｏ制御ユニット４２や画像処理ユニット４２や記録媒体５５からメモリ４１のデータ領域に読み出され、ＣＰＵ４０で演算処理される。

また、以下の処理においてオペレータの判断を要するものについては、適宜、オペレータの入力をサポートする画面を表示装置５４に表示させて行なっているものとする。
先ず、オペレータにより部品ライブラリに対する新規データ登録処理開始命令の入力を受けると、新規データを作成する対象部品の部品コード及び部品厚の入力を待つ（Ｓ６００）。

この時、部品コード及び部品厚が入力装置５４から入力されると、これをメモリ４１のデータ領域中のワークエリアに一時記憶し、続いてピック条件（当該部品を供給する部品供給位置、当該部品を吸着する吸着ノズルの番号等の条件）の入力を待つ（Ｓ６０２）。

更に、ピック条件が入力されると、これをメモリ４１のデータ領域中のワークエリアに一時記憶し、続いて照明条件（照明装置の上段・中段・下段の照明量等の条件）の入力を待つ（Ｓ６０４）。

そして、照明条件が入力されると（Ｓ６０６）、これをメモリ４１のデータ領域中のワークエリアに一時記憶し、上記ピック条件の下、指定された部品供給位置から対象部品を取得するように、作業ロボット（４６から４９）及びバキュームユニット５０を駆動する（Ｓ６０８）。

更に、作業ロボット（４６から４９）及びバキュームユニット５０を駆動し、対象部品を取得したまま部品供給位置から撮像装置３１の部品認識点に当該対象部品を移動させる（Ｓ６１０）。

当該対象部品が部品認識点に移動したことが検出されると、照明制御ユニット４５を駆動して上記照明条件で照明装置３０のＬＥＤを対象部品に照射し、撮像装置３１を駆動してその対象部品の画像を取り込み、メモリ４１のデータ領域中の画像エリアに展開する（Ｓ６１２）。

その後、電子部品の形状計測エリアとして画像全域が指定されると（Ｓ６１４）、上記画像エリアに展開された画像の全域を対象に定型部品用の専用アルゴリズムで部品形状の計測を開始する（Ｓ６１６）。

ここで、部品形状の検出が成功したか否か判定し（Ｓ６１８）、検出が成功した場合は、上記ワークエリアに一時記憶されている上記各種情報と上記計測によって得られる部位情報や配置情報などから一次データを作成し、これをメモリ４１のデータ領域中のワークエリアに一時記憶する（Ｓ６２０）。

そして、この一次データを部品ライブラリに登録する（Ｓ６２２）。
また、ステップＳ６１８で検出が成功しなかったと判定された場合、後述の部位ティーチング処理を行なうか否かの入力指示待ちになる（Ｓ６２４）。

ここで、例えばオペレータにより部位ティーチングを行なわないという入力を受けると、ステップＳ６０６で入力された照明条件が予め決められた条件またはオペレータの入力により変更され（Ｓ６２６）、この変更後の照明条件の下でステップＳ６１２以下の処理が同様に行なわれる。

一方、ステップＳ６２４で、例えばオペレータにより部位ティーチングを行なうという入力を受けると、以下の部位ティーチングの処理が実行される。
先ず、対象部品の形状計測エリアとして、ステップＳ６１４で設定された全画像領域から所定の部分領域に設定変更する（Ｓ６２８）。この形状計測エリアの設定変更は、例えばステップＳ６１２で取り込まれた画像を表示装置に表示させ、オペレータにその表示画像中の一部の画像領域を入力装置から任意に指定させることで、形状計測エリアの設定を全画像領域から上記指定された領域に対応するメモリ４１上の画像領域に変更させる。

そして、上記設定変更された部分領域を対象に定型部品用の専用アルゴリズムで部品形状の計測をする（Ｓ６３０）。なお、本ステップＳ６３０では、後述の形状テンプレートから何れかの形状が指定された場合は、その形状を基に形状計測をする。

ここで、上記部分領域内の部品形状の検出が成功したか否か判定し（Ｓ６３２）、検出が成功した場合は、上記ワークエリアに一時記憶されている上記各種情報（部品厚、ピック条件、及び照明条件などの共通情報）と上記計測によって得られる部位情報や配置情報などから一次データを作成し、これをメモリ４１のデータ領域中のワークエリアに一時記憶する（Ｓ６３４）。

その後、再び部位ティーチングの処理を行なうか否かの入力指示待ちになり（Ｓ６３６）、再び部位ティーチングの処理を行なうと入力を受けると、ステップＳ６２８からのステップＳ６３６の処理が繰り返される。なお、直前の形状計測が後述の形状テンプレートから選択された形状に基づくものであった場合は、その設定が解除され、専用アルゴリズムに基づいて形状計測が行なわれる。また、２回目以降の処理では、ステップＳ６２８において同一撮像画像中の他の画像領域が指定されるので、ステップＳ６３４ではこの画像領域中で計測された部位情報や配置情報などが一次データとして作成される。

一方、ステップＳ６３２で形状検出が成功しなかった場合、続いて、ユーザ選択用に予め登録されている形状テンプレートの中の何れかの形状を形状計測に使用するか否かの入力指示待ちになり（Ｓ６３８）、形状テンプレートにある形状を使用すると入力されると、例えば表示装置にそのテンプレートにある各種の形状（図形など）を表示させ、それらの形状の中から最適な形状をオペレータに選択指定させる（Ｓ６４０）。また、形状テンプレートにある形状を使用しないと入力されると、上記ステップＳ６４０の処理をとばす。

次に、照明条件を変更するか否かをオペレータに確認し（Ｓ６４２）、照明条件に変更を要する場合はオペレータに照明条件の変更をさせてその照明条件で画像を取り込み（Ｓ６４４）、ステップ５２８に処理を移行する。また、照明条件を変更しない場合は上記ステップＳ６４４をとばしてステップＳ６２８に処理を移行する。

以上のように部位ティーチングの処理を繰り返し行い、ステップＳ６３６において部位ティーチングの処理の終了を選択すると、処理はステップＳ６２０に移行し、これまでに繰り返し作成された一次データを部品ライブラリに登録する。

次に、ステップS６３４で作成される一次データの構成例を示す。
図７は、ステップＳ６３４において繰り返し作成された一次データの構成例、及びそのときに指定された部分領域を示す図である。

同図の左に異型部品の形状図７０が示され、その異型部品上に破線で囲まれた４つの部分領域（７０−１、７０−２、７０−３、７０−４）のそれぞれ領域ごとに作成された一次データ（７５−１、 ７５−２、７５−３、７５−４）が矢印で示されるように同図の右側に示されている。

本例の一次データ７５−１、７５−２、７５−３、７５−４は、同図の部分領域７０−１、７０−２、７０−３、７０−４の順に繰り返し作成されている。
それぞれの部分領域７０−１に対応する一次データは、上記順番に、通し番号（本例ではＷＯＲＫ０１、０２、０３…）が付与された部品コード、ステップＳ６０２で入力された部品厚、ステップＳ５０４で入力されたピック条件、その部分領域の形状を検出したときの照明条件、後述の形状対応表の形状コードとからなる共通情報が作成される。また、その部分領域の特徴タイプ（コーナーやリードなど）を示すデータとして、上記順番に通し番号（本例ではＷＫＳＨＡＰＥ０１、０２、０３…）が付与された形状コード、上記特徴タイプ、後述の詳細情報の特徴コードとからなる形状対応表が作成される。また更に、その部分領域の形状を特定するための情報として、上記順番に通し番号（本例ではＷＫＦＥＡＴＵＲＥ０１、０２、０３…）が付与された特徴コード、上記特徴タイプに応じて項目が異なる部位情報（特徴タイプが例えば「コーナー」であれば「コーナーの長さ」や「コーナーの丸み」などのコーナーの形状を特定するための情報であり、特徴タイプが例えば「リード」であれば「リードの長さ」や「リードの幅」や「リードの数」などのリードの形状等を特定するための情報である）や配置情報（当該異型部品の基準位置（例えば重心など）からのＸＹ座標やその領域に含まれる部位形状の回転各角など）からなる詳細情報が作成される。

図８は、図７に示される一次データを部品ライブラリに登録した時のデータ構成図である。
図７に示される各一次データの共通情報は、部品ライブラリへ登録される際、部品コード（ＷＯＲＫ０１、０２、０３、…）がステップＳ５０２で入力された部品コード（本例では「ＢＵＨＩＮ０２」とする）に変換され、一つの情報に統合される（図８の８１）。また、形状対応表は、部品ライブラリへ登録される際、形状コード（ＷＫＳＨＡＰＥ０１、０２、０３…）が、「ＷＫ」及び「通し番号０１、０２、…」を上記「ＢＵＨＩＮ０２」の「０２」に変えてなる「ＳＨＡＰＥ０２」に変換され、また特徴コードから「ＷＫ」が削除され、各情報が合成される（図８の８２）。また、詳細情報は、特徴コードから「ＷＫ」が削除され、特徴タイプごとに合成される（図８の８３−１、８３−２）。

以上述べたように、本部品特徴情報作成装置を使用すれば、形状検出する対象が異形部品であっても、検出処理を行なう画像領域をその部品全体から部品の一部に指定できるので、その指定領域においては定型用の検出アルゴリズムに当てはまる確率が高くなる。また、指定した領域で形状検出できなかった場合でも、他の領域に指定し直すことも繰り返しできるため、形状検出率は高まり、形状検出エラーを大幅に減らすことが可能になる。また、一つの電子部品に対し、形状検出された複数の領域の各部品特徴データを部品ライブラリに登録できるので、部品搭載処理の際にその登録データから各々の部品形状を特定する成功率が向上する。

この結果、異形部品に対する形状の測定等をオペレータが直接行なう回数は大幅に減少し、オペレータによる作業効率が向上する。
まあ、異形部品が部品搭載処理の直前に導入された場合であっても直ちに部品ライブイラリへデータ登録できるため、その部品搭載処理の開始の遅れを大幅に改善できるようになる。

本発明の部品特徴情報作成装置で実現する処理の概要説明図である。 部品搭載装置の内部機構の斜視図である。 部品認識カメラ２４の構成例である。 部品搭載装置のシステム構成図の一例である。 部品ライブラリの収録データの構成例である。 部品ライブラリに対するデータ登録処理フローの一例である。 一次データの構成例及びその一次データの指定領域を示す図である。 図７に示される一次データを部品ライブラリに登録した時のデータ構成図である。

符号の説明

Ａ 電子部品
Ｂ 部品画像
Ｃ 部品特徴情報
１−４ 矩形破線

Claims (4)

1. 電子部品の画像を撮像カメラから取り込み、前記電子部品が搭載予定の部品であるか否かを予め登録されている部品特徴情報を基に画像判定する部品搭載装置の、前記部品特徴情報を作成するための部品特徴情報作成装置であって、
   前記撮像カメラまたは該撮像カメラと同一撮像条件の撮像カメラから電子部品の画像を取り込む画像取り込み手段と、
   前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像中の任意の領域を指定する領域指定手段と、
   前記領域指定手段によって指定された電子部品の部分画像から特徴情報を検出し、該検出した特徴情報を前記部品特徴情報に設定する部品特徴情報設定手段と、
   を有することを特徴とする部品特徴情報作成装置。
2. 前記部品特徴情報設定手段は、前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に対して前記領域指定手段によって指定された二つ以上の領域から各々の領域ごとに特徴情報を検出し、該検出した各特徴情報を前記画像に含まれる電子部品の部品特徴情報として関連付けして設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品特徴情報作成装置。
3. 前記撮像カメラから画像が取り込まれる電子部品を前記撮像カメラによる撮像時に所定の調節情報に基づいて照明する部品搭載装置の、前記部品特徴情報及び前記調節情報を作成する部品特徴情報作成装置であって、
   前記画像取り込み手段による前記電子部品の画像取り込み時に該電子部品を照明する照明手段と、
   前記画像取り込み手段によって画像取り込みが行なわれた電子部品ごとの、前記照明手段の調節情報を設定する照明情報設定手段と、
   を更に有する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の部品特徴情報作成装置。
4. 請求項１乃至３の内の何れか一つに記載の部品特徴情報作成装置を備える部品搭載装置。

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