JP2006245029A - 部品搭載装置及びその部品マスター - Google Patents

Abstract

【課題】迅速で正確なティーチングを自動的に行う部品搭載装置及びその部品マスターを提供する。
【解決手段】部品マスターは部品名称、認識環境、照明条件、認識アルゴリズム、等の項目データを備えている。部品名称項目には複数の部品名が格納され、認識環境項目にはノズル４８に吸着された部品４７を部品認識用カメラ３８で下方から撮像して画像認識するＢＯＴＴＯＭ、部品テープのポケットの部品４７を基板認識用カメラ４９で撮像して画像認識するＦＥＥＤＥＲ、基板３２に搭載された部品４７を基板認識用カメラ４９で撮像して画像認識するＰＣＢの３種類の認識環境が格納され、照明条件項目には部品毎認識環境毎の照明具の名称とその照度の設定値、認識アルゴリズム項目には３種類の部品毎認識環境毎に対応する認識アルゴリズムの名称が格納される。ティーチングでは対応する認識アルゴリズムに基づいて画像認識が行われ自動的にティーチングが行われる。
【選択図】図３

Description

本発明は、部品搭載装置及びその部品マスターに関する。

従来、電子部品（以下、単に部品という）をプリント回路基板（以下、単に基板という）に搭載する作業を処理する処理装置としてＮＣプログラムで動作する部品搭載装置がある。

中には極めて大型で、それ一台で、複雑な回路構成の基板に多種類の部品を搭載可能な部品搭載装置もあるが、近年では、１号機、２号機、３号機というように複数台の小型の部品搭載装置を組み合わせて連結し、これで１つの生産ラインを構成する場合も多い。

図８(a) は、従来の小型の部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。同図(a),(b) に示す部品搭載装置（以下、本体装置ともいう）１は、天井カバー上部に、液晶ディスプレイとタッチパネルからなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる表示入力装置２と、ＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置３と、稼動状態を報知する警報ランプ４とを備えている。

下部の基台５（同図(b) 参照）の上には、中央に固定と可動の１対の平行する基板案内レール６（６−１、６−２）が基板の搬送方向（図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール６の下部に接してループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール６の下から基板搬送路に覗かせて、ベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板をライン下流側に搬出する。

そして、基台５の内部には、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の案内レール６間に固定する基板固定機構、各部を制御する制御回路等が備えられている。また、更に基台５の上には、上記１対の基板案内レール６を跨いで、基板搬送方向に直角の方向（前後方向）に平行に延在する左右一対の固定レール７（７−１、７−２）が配設されている。これらの固定レール７に移動レール８が固定レール７に沿って滑動自在に係合し、この移動レール８に、基板に部品を搭載する作業を行う作業ヘッド９が移動レール８に沿って滑動自在に懸架されている。

図には定かに示していないが、上記の移動レール８には、その長手方向（横方向）に沿って作業ヘッド９を自在に移動させせる横方向駆動サーボモータが配設され、基台５上には、移動レール８を固定レール７に沿って前後に進退させる前後方向駆動サーボモータが配設されている。これらの横方向駆動サーボモータ及び前後方向駆動サーボモータが制御回路からの指示により正逆両方向に自在に回転することにより、作業ヘッド９が横方向及び前後方向に自在に移動する。

上記の基台５上の前部と後部には夫々部品供給ステージ１０（１０−１、１０−２）が配設されている。これら部品供給ステージ１０には、特には図示しないが、部品を収納したテープを巻着したリールを着脱自在に備えたテープカートリッジ方式の部品供給装置が複数種類の部品に対応して多数載設され、あるいは複数種類の部品に対応する複数枚のパレットを備えたトレイ方式の部品供給装置等が係合する。

上記の作業ヘッド９は、上下方向に自在に昇降可能であると共に３６０度方向に回転可能な機構を有する一つ又は複数の搭載ヘッドを備え、その搭載ヘッドの先端に着脱自在に装着する部品吸着ノズル（以下、単にノズルという）１１により、部品供給ステージ１０上に載設または係合する部品供給装置から所望の部品を吸着または把持して基板上に搭載する。

この作業ヘッド９は、屈曲自在で内部が空洞な帯状のチェーン体１２−１及び１２−２に保護・収容された複数本の不図示の信号コードによって装置本体の中央制御部と連結されている。作業ヘッド９は、これらの信号コードを介して中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは基板上の部品搭載位置の情報を示す画像データを送信する。

作業ヘッド９は、上述した移動レール８と固定レール７に係合して自在に移動し、その搭載ヘッドの先端にこれから吸着すべき部品に対応するノズル１１を装着すべく、ノズル交換器１３上で所望のノズル１１を装着し、部品供給ステージ１０上の適宜の部品供給装置から所望の部品を吸着し、その吸着した部品を、本体装置１内に自動搬入されて所定の位置に位置決め固定されている基板上に搭載する。

このとき、作業ヘッド９は、上記部品の搭載に先立って、基板案内レール６と部品供給ステージ１０の間に在ってノズル交換器１３と並んで配設されている照明具付き部品認識用カメラ１４の上に移動し、その部品認識用カメラ１４により、保持している部品の保持状態を撮像させ、その撮像された画像データを中央制御部に送信する。更に、作業ヘッド９は、自装置内部に配設されている基板認識用カメラ（図では見えない）によって、基板の部品搭載位置を撮像して、その撮像データを中央制御部へ転送する。

図９は、上記のテープカートリッジ方式の部品供給装置（以下、単に部品供給装置という）を模式的に示す斜視図である。尚、同図は、部品搭載装置１の部品供給ステージ１０上に取り付けて配設された状態を示している。同図に示すように、部品搭載装置１の部品供給ステージ１０の前後には、それぞれ所定のピッチで一列に配置された取り付け固定孔１５及び１６が形成されている。

部品供給装置１７は、上記の取り付け固定孔１５及び１６に、図では下になっていて見えない２本の取り付けピンを差し込まれて位置決めされ、固定レバー１８によって部品供給ステージ１０に固定される。

部品供給装置１７の後部に保持されるリール式カートリッジ１９には、上下２枚のテープ部材の間に多数のチップ状電子部品（不図示、以下、単に部品という）を挟んで収容する部品テープが巻着されており、この部品テープがリール式カートリッジ１９から引き出され、装置内部のガイド部を通って供給口２１まで引き出され、上下のテープが剥離されて部品が収納部から露出し、この露出した部品が、部品搭載装置１の作業ヘッド９の搭載ヘッド先端のノズル１１によって吸着されて取り出される。

上下に剥離された上側のテープ（トップテープ又はカバーテープ）２２は、巻取り用リール２３に巻き取られ、下側の部品収容テープ２４は、部品供給ステージ１０の内側縁部に沿って自然落下して部品搭載装置１の下方の間隙に滞留する。

図１１は、上記作業ヘッド９のカバーを取り除いて内部の構成を示す斜視図である。同図に示すように、作業ヘッド９は、前述したように、チェーン体１２の内部に保持されている信号コードによって装置本体の中央制御部と連結されている。

この作業ヘッド９は、その先端に２個の搭載ヘッド２５及び２５と、基板認識用カメラ２６を備えている。２個の搭載ヘッド２５は、それぞれＺ軸方向（上下方向）に昇降可能であり且つθ軸方向（３６０°方向）に回転可能である。

また、２個の搭載ヘッド２５は、それぞれその先端に発光部２７を備え、その下部にノズル１１を着脱自在に装着している。ノズル１１は、発光部２７の照射光を拡散して部品の撮像背景を形成するための光拡散板１１−１と、部品供給装置１７から部品を吸着して基板へ移載するノズル本体１１−２とから構成される。

このような構成において、作業ヘッド９は、上述した固定レール７と移動レール８により前後左右に自在に移動し、部品供給装置１７からノズル本体１１−２で部品を吸着し、一方では、基台５側に配置されている部品認識用カメラ１４によって、上記吸着した部品の保持位置偏差を検出し、この検出した保持位置偏差に基づいて搭載位置データを補正し、他方では、基板認識用カメラ２６で基板の位置を確認して、その基板上に上記の部品を搭載する。

ところで、従来、図８(a),(b) に示すような部品搭載装置１においては、部品を基板に搭載するに際しては、ノズルに吸着された部品の位置（吸着されている姿勢又は状態）は一定したものではなく、したがって、この部品の吸着状態を検査（画像認識）し、吸着位置の中心からのずれ、吸着姿勢の回転状態などを調べ、この検査結果に基づいて、部品が基板の搭載位置に正しく搭載されるように位置補正を行っている。このような補正を行うには、部品の細部にわたるデータが必要である。

しかし、部品搭載プログラムは、上述したように搭載位置の座標、制御の形式、搭載する部品の名称とその部品マスター（部品ライブラリ、部品表、ともいう）の番号程度の情報しか持っていない。したがって、不足の情報は部品マスターの番号に基づいて部品マスターから読み出している。

通常、従来の部品マスターは、特には図示しないが、例えば左端列に部品名が列挙され、上端行に部品形状、基準点、部品サイズＸ、部品サイズＹ、部品厚さ、部品供給装置の種別などの部品の各部位や関連装置などが列挙され、左端列の部品名と上端行の各部位や関連装置とに対応するマトリックス状の枡目に、対応する部位の特徴や寸法、対応する関連装置の種別番号等が記述された一覧性を持った表形式のものが一般的である。

他方、生産ラインを稼動させるには、目的の基板ユニットを生産する部品搭載プログラムを部品搭載装置１にローディングすることと、目的の基板ユニットに対応する部品を収容した部品供給装置を準備し、その部品供給装置の配置位置を部品搭載プログラムに教え込むことが必要となる。

つまり、現場のオペレータは、部品搭載プログラムの部品搭載処理の中でのパラメータとして、部品名、その部品の供給装置の配置位置のデータを、部品搭載装置に入力する事前作業が必要である。通常、これらの事前作業のことを「段取り」と言っている。

また、この段取りには、ティーチングの作業も含まれる。ティーチングには、大別してピック点ティーチング、部品ティーチング、及び搭載後ティーチングがある。
ピック点ティーチングは、基板認識用カメラを指定の部品供給装置のところへ移動させ、オペレータが基板認識用カメラの撮像画面を見ながら、所定の位置からの位置ずれを調べて、その位置ずれを補正する。

部品ティーチングは、部品を吸着後に部品認識用のカメラで部品を認識して、吸着位置や回転等の状態を調べて部品マスターのデータの調整を行う。
搭載後ティーチングは、基板認識用カメラを基板の指定の部品搭載位置へ移動させ、オペレータが基板認識用カメラの撮像画面を見ながら、搭載位置の位置ずれや搭載状態を調べ、その位置ずれや不適切な状態を補正する。

上記のように、従来は、ビック点ティーチングや搭載後ティーチングは、オペレータがカメラによる撮像画面を見ながら手作業によって行っている。
手作業によるティーチングは、大型部品の場合は大きな支障はないが、近年のように寸法が１ｍｍ以下の部品が多くなると、正しく補正するのに時間がかかり、また、オペレータ毎の個人差による誤差が発生するなどの問題を有していた。

また、画像認識を用いて自動化する方法も考えられなくもなかったが、撮像に用いるカメラの違いや照明条件の違い背景色の違いなどがあり、１つの部品マスターを使って行うことは不可能と考えられていた。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、従来オペレータの手作業によって行われていたピック点ティーチングや搭載後ティーチングを自動化し、迅速で正確なティーチングを行うことができる部品搭載装置及びその部品マスターを提供することである。

以下に、本発明に係わる部品搭載装置及びその部品マスターの構成を述べる。
先ず、第１の発明の部品マスターは、部品搭載装置の記憶装置に記憶され、部品搭載処理の実行時に補正のために読み出される部品搭載装置の部品マスターであって、同一の電子部品に対して複数種類の認識環境に対応する複数種類のマスターデータと、上記複数種類の認識環境に対応する複数種類の認識アルゴリズムを指定するデータと、を有して構成される。

次に、第２の発明の部品搭載装置は、上記部品マスターを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶されている上記部品マスターの複数種類の上記認識環境の中から所望の上記認識環境と所望の上記電子部品を指定する指定手段と、該指定手段により指定された電子部品の上記指定された認識環境に対応するマスターデータと上記指定された上記認識環境に対応する認識アルゴリズムとに基づいて、上記指定された電子部品の画像認識を行う認識手段と、該認識手段による認識結果の値が上記マスターデータと差分を生じているときは該差分に対応する補正を上記マスターデータに対して行う補正手段と、を備えて構成される。

本発明によれば、１つの部品マスターであって同一の電子部品に対して複数種類の認識環境に対応する複数種類のマスターデータと、上記複数種類の認識環境に対応する複数種類の認識アルゴリズムを指定するデータとを有するので、１つの部品マスターを用いて例えばピック点ティーチングや搭載後ティーチングのように異なる認識環境のティーチングを自動的に行うことができ、これにより、ティーチング作業の時間が短縮されると共に、作業者毎の誤差がなくなるためティーチングの信頼性が向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の部品搭載装置の主要部の内部構成を模式的に示す図である。なお、本例の部品搭載装置の概ねの外観は図８(a) に示した部品搭載装置１と同様である。
なお、図１には、２本の基板案内レール３１、搬入された基板３２、供給ステージ３３、その供給ステージ３３に配設されたテープリール式部品供給装置３４、及びトレー式部品供給装置３５、基板３２上を前後左右（ＸＹ方向）に移動して部品搭載作業を行う作業ヘッド３６、この作業ヘッド３６に保持されて上下（Ｚ方向）に昇降し且つ３６０度に回転自在な６個のロータリー型の搭載ヘッド３７、この搭載ヘッド３７の先端に吸着された部品を画像認識する部品認識用カメラ３８を示している。また、ノズル交換器の図示は省略している。

搭載ヘッド３７は、トレー式部品供給装置３５の部品ステージ３９に装置内部のパレット収容棚から引き出されているパレット４１上のトレー４２から部品４３を吸着し、あるいはテープリール式部品供給装置３４のテープリール４４から部品供給口４５まで引き出される部品テープ４６の部品４７を図の矢印ａで示すように吸着して引き上げ、矢印ｂで示すように基板３２上に移動する途上で部品認識用カメラ３８で部品４３又は４７を画像認識し、位置の補正を行って、その部品４３又は４７を矢印ｃで示すように基板３２上に搭載する。

図２は、上記部品搭載装置の搭載ヘッドの構成を示す拡大斜視図である。同図には、図１に示した構成と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、図２には、搭載ヘッド３７（ロータリー型の６個のうち３個の搭載ヘッド３７が図の手前側に見えている）とその先端に取り付けられているノズル４８、搭載ヘッド３７と共に作業ヘッド３６に支持されている基板認識用カメラ４９を示している。

図３は、上記のように構成される部品搭載装置のシステムブロック図である。同図に示すように、本例の部品搭載装置５０は、ＣＰＵ５１と、このＣＰＵ５１にバス５２で接続されたｉ／ｏ（入出力）制御ユニット５３及び画像処理ユニット５４からなる制御部を備えている。

また、ＣＰＵ５１にはメモリ５５が接続されている。メモリ５５は特には図示しないがプログラム領域とデータ領域を備えている。
また、ｉ／ｏ制御ユニット５３には、基板３２（図１及び図２参照）の部品搭載位置を照明するための基板照明装置５６や、搭載ヘッド３７のノズル４８（図２参照）に吸着されている部品４３又は４７を照明するための部品認識用カメラ３８と一体に装備されているＬＥＤ照明器５７が照明制御ユニット５８を介して接続されている。

更に、ｉ／ｏ制御ユニット５３には、それぞれのアンプ（ＡＭＰ）を介してＸ軸モータ６１、Ｙ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、及びθ軸モータ６４が接続されている。Ｘ軸モータ６１は、作業ヘッド３６をＸ方向に駆動し、Ｙ軸モータ６２は、作業ヘッド３６をＹ方向に駆動し、Ｚ軸モータ６３は搭載ヘッド３７を上下に駆動し、そしてθ軸モータ６４は搭載ヘッド３７つまりノズル４８を３６０度回転させる。

上記の各アンプには、特には図示しないが、それぞれエンコーダが配設されており、これらのエンコーダにより各モータ（Ｘ軸モータ６１、Ｙ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、及びθ軸モータ６４）の回転に応じたエンコーダ値がｉ／ｏ制御ユニット５３を介してＣＰＵ５１に入力する。これにより、ＣＰＵ５１は、各搭載ヘッド３７の前後、左右、上下の現在位置、及び回転角を認識することができる。

更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット５３には、バキュームユニット６５が接続されている。バキュームユニット６５はバキュームチューブ６６を介して搭載ヘッド３７のノズル４８に空気的に接続されている。このバキュームチューブ６６には空圧センサ６７が配設されている。バキュームユニット６５は、ノズル４８に対しバキュームによって部品４３又は４７を吸着させ、又はバキューム解除とエアブローとバキュームブレイク（真空破壊）によって吸着を解除させる。

このとき、空圧センサ６７からバキュームチューブ６６内の空気圧データが電気信号としてｉ／ｏ制御ユニット５３を介しＣＰＵ５１に出力される。これにより、ＣＰＵ５１は、バキュームチューブ６６内の空気圧の状態を知って、ノズル４８によって部品４３又は４７を吸着する準備が出来ているか否かを認識することができると共に、吸着された部品４３又は４７が正常に吸着されているか否かを認識することができる。

更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット５３には、位置決め装置、ベルト駆動モータ、基板センサ、異常表示ランプ等がそれぞれのドライバを介して接続されている。位置決め装置は、部品搭載装置５０の基台内部において基板案内レール３１の下方に配置され、装置内に案内されてくる基板３２の位置決めを行う。ベルト駆動モータは案内レール３１に一体的に配設されている搬送ベルトを循環駆動する。基板センサは基板３２の搬入と搬出を検知する。異常表示ランプは部品搭載装置５０の動作異常や作業領域内の異物進入等の異常時に点灯又は点滅して異常発生を現場作業者に報知する。

また、ＣＰＵ５１には、通信ｉ／ｏインターフェース６８、表示操作入力装置６９、記録装置７０が接続されている。通信ｉ／ｏインターフェース６８は、例えばティーチング処理などを例えばパーソナルコンピュータ等の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ＣＰＵ５１との通信が可能であるようにする。

記録装置７０は、例えばハードデスク、ＭＯ、ＦＤ、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、部品搭載装置５０の部品搭載処理、その事前に行なわれる部品搭載ティーチング処理等のプログラムや、部品マスターを記録して保持している。

また、記録装置７０は、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おり、これらのプログラムはＣＰＵ５１によりメモリ５５のプログラム領域にロードされて各部の制御の処理に使用され、データもメモリ５５のデータ領域に読み出されて、所定の処理がなされる。処理されて更新されたデータは、所定の記録媒体の所定のデータ領域に格納されて保存される。

また、メモリ５５のデータ領域は、細分化された多数のレジスタ領域を備えており、このレジスタ領域には各種の計数値が一時的に保存される。
表示操作入力装置６９は、部品搭載作業の実行時には、画像処理ユニット５４が作業ヘッド３６側の基板認識用カメラ４９で撮像した基板３２の画像や、同じく画像処理ユニット５４が本体装置側の部品認識用カメラ３８で撮像した部品４３又は４７の画像を表示装置に表示する。

また大型部品の画面目視による手作業でのティーチング処理の実行時には、ティーチング画面を表示する。
ＣＰＵ５１は、基板３２に部品４３（又は４７）を搭載するに当たっては、トレー式部品供給装置３５又はテープリール式部品供給装置３４から搭載ヘッド３７先端のノズル４８に吸着した部品４３又は４７を、部品認識用カメラ３８で画像認識し、その画像認識した部品４３又は４７を搭載すべき基板３２の搭載位置を基板認識用カメラ４９で画像認識し、その画像認識した基板上の搭載位置に、上記画像認識した部品４３又は４７を位置補正しながら搭載する。

本実施の形態では、近年特に多くなった０．６×０．３ｍｍ以下というような極微の小型部品を基板３２に搭載するが、そのような小型部品を基板に搭載するに際しては、前述したように、段取り時におけるティーチング作業に多大の時間を要して、全体の作業能率が著しく低下する。そこで、本例では、ティーチング作業を自動化する。

図４(a),(b),(c) は、ティーチングの自動化を妨げる要因となっていた３種類の認識環境を示す図である。
図４(a) は、図１に示したテープリール式部品供給装置３４の部品供給口４５まで引き出される部品テープ４６の部品収納部（ポケットとも称する）の部品４７を、基板認識用カメラ４９で撮像して画像認識する場合の認識環境を模式的に示している。

また、図４(b) は、図２に示した作業ヘッド３６のロータリー型の搭載ヘッド３７先端のノズル４８に吸着された部品４７を部品認識用カメラ３８で撮像して画像認識する場合の認識環境を模式的に示している。

そして、図４(c) は、図１又は図２に示した基板３２に搭載された部品４７（４７ａ、４７ｂ、４７ｃ）を基板認識用カメラ４９で撮像して画像認識する場合の認識環境を模式的に示している。

本例では、これら３種類の認識環境に対して、ただ１つの部品マスターで対応できるように部品マスターの各部品毎のマスターデータが構成される。
図５は、図３に示した記録装置７０に記録され部品搭載処理の実行時にはメモリ５５に読み出されて補正処理に使用される本例の部品マスターのデータ構成を示す図である。

図５の左から右へ示すように、部品マスター７１は、部品コード、部品名称、認識環境、照明条件、認識アルゴリズム、部品情報等の項目データを備えている。
部品コード項目には、例えば「×××××××××１」、「×××××××××２」、・・・のような部品コードが格納される。

部品名称項目には、データとして格納される部品名称として、本例では簡略を期して、例えば「Ｐａｒｔ−Ａ」、「Ｐａｒｔ−Ｂ」、「Ｐａｒｔ−Ｃ」の３種類の部品を示している。

認識環境項目には、上記３種類の部品それぞれについて、「ＢＯＴＴＯＭ」、「ＦＥＥＤＥＲ」、「ＰＣＢ」の３種類の認識環境が対応して格納される。
これら３種類の認識環境のうち「ＢＯＴＴＯＭ」は部品の下面を認識する認識環境、すなわち図４(b) に示したノズル４８に吸着された部品４７を部品認識用カメラ３８で下方から撮像して画像認識する場合の認識環境を示している。

また、３種類の認識環境のうち「ＦＥＥＤＥＲ」は、テープフィーダ（テープリール式部品供給装置３４の簡略な呼称）上の部品を認識する認識環境、すなわち図４(a) に示したテープリール式部品供給装置３４の部品テープ４６のポケットの部品４７を基板認識用カメラ４９で撮像して画像認識する場合の認識環境を示している。

そして、３種類の認識環境のうち「ＰＣＢ」は、プリント・サーキット・ボードに搭載された部品を認識する認識環境、すなわち図４(c) に示した基板３２に搭載された部品４７（４７ａ、４７ｂ、４７ｃ）を基板認識用カメラ４９で撮像して画像認識する場合の認識環境を示している。

また、照明条件項目には、部品毎、認識環境毎の、照明具の名称とその照度の設定値が格納される。
また、認識アルゴリズム項目には、上記３種類の部品毎、３種類の認識環境毎に対応する認識アルゴリズムの名称が格納される。これにより、対応する認識アルゴリズムが記録装置７０の所定の領域から読み出されて、画像認識が行われる。

尚、図５に示す例では、認識環境「ＦＥＥＤＥＲ」には全てアルゴリズムＢが対応しているが、認識環境「ＢＯＴＴＯＭ」及び「ＰＣＢ」では、必ずしも同じ認識環境であっても認識アルゴリズムは同一ではない。

また、図５には、上から部品毎にグループ化して示しているが、実際には本例の部品マスター７１のマスターデータは、認識環境毎にグループ化されている。すなわち、この部品マスター７１を用いるティーチングでは、認識環境毎に独立に、つまり排他的に行われる。

更に、説明すれば、図４(a) に示した「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境、図４(b) に示した「ＢＯＴＴＯＭ」認識環境を、及び図４(c) に示した「ＰＣＢ」認識環境でのティーチングは、それぞれ自動的に個別に行われる。

換言すれば、本例のティーチングには、「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境でのティーチング、「ＢＯＴＴＯＭ」認識環境でのティーチング、及び「ＰＣＢ」認識環境でのティーチングの３つのメニューが存在する。

また、上記の認識アルゴリズムとしては、周知の認識アルゴリズムが採用される。すなわち「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境におけるアルゴリズムＢでは、例えば、部品テープのポケットというように限定された位置にあるものを認識するアルゴリズムや、四角いものを見つけるアルゴリズムなどが併用される。

また、「ＢＯＴＴＯＭ」認識環境におけるアルゴリズムでは、例えば、集団の中から特定のものを認識するアルゴリズム等が適用される。
以下、上記の部品マスターに認識環境毎に登録されている認識アルゴリズムを用いて行われる認識環境毎の自動ティーチング処理を説明する。尚、「ＢＯＴＴＯＭ」認識環境での自動ティーチングについては省略する。

図６は、上記の部品マスター７１に認識環境毎に登録されている認識アルゴリズムを用いて行われる「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境でのティーチング（部品吸着位置ティーチング）処理を示すフローチャートである。

図６において、先ず、ＣＰＵ５１はテープフィーダ上にカメラを移動させる（Ｓ１）。
この処理は、図４(a) に示したように、ティーチング対象の部品が収容されているテープフィーダ（テープリール式部品供給装置３４）の部品供給口４５の部品テープ４６のポケットの部品４７の直上に基板認識用カメラ４９を移動させる処理である。尚、この移動位置は部品搭載プログラムに予め記述されている。

続いて、ＣＰＵ５１は、「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境のマスターデータを使用して認識を行う（Ｓ２）。
この処理では、部品マスター７１の当該部品の「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境に対応するマスターデータが読み出され、そのマスターデータに記述されている認識アルゴリズム（アルゴリズムＡ）の名称に基づいて当該アルゴリズムＡが読み出され、その読み出されたアルゴリズムＡに基づいて画像認識が行われる。

続いて、ＣＰＵ５１は、上記の画像認識が部品マスター７１の当該部品のマスターデータと一致するように正しく行われたか否かを判別する（Ｓ４）。
そして、画像認識が正しく行われていなければ（Ｓ４がＮＯ）、部品マスター７１の当該部品のマスターデータを調整する（Ｓ３）。

この処理では、例えば上下段の照明装置の選択切り替え、その照明度の選択切り替えが所定の手順で行われる。
そして、その調整後のマスターデータに基づいて、上記の処理Ｓ２において再び上記のアルゴリズムＡにより画像認識が行われ、処理Ｓ４における判別が行われる。

処理Ｓ４における判別において画像認識が正しく行われていれば（Ｓ４がＹＥＳ）、次に、所定の吸着位置とのズレを吸着位置補正値として保存する（Ｓ５）。
この処理では、上記画像認識において得られた当該部品の形状データと、部品搭載プログラムに記述されている位置データ及び部品マスター７１の当該部品のマスターデータに記述されている部品情報とを比較して、もし位置ズレがあれば、その位置ズレを部品搭載処理実行時のための補正値としてメモリ５５の所定の記憶領域に格納する処理である。

上記の処理に続いて、ＣＰＵ５１は、全てのテープフィーダについて上記のティーチングが終了しているか否かを判別する（Ｓ６）。
この判別は、当該部品搭載プログラムに記述されている全ての部品について「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境でのティーチングが終了しているか否かを判別する処理である。

そして、全ての部品について「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境でのティーチングが終了していないときは（Ｓ６がＮＯ）、処理Ｓ１に戻って、処理Ｓ１〜Ｓ６を繰り返す。
そして、処理Ｓ６の判別において、全ての部品について「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境でのティーチングが終了していれば、当該ティーチング処理を終了する。

これにより、「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境において自動的に行われるティーチング処理が終了する。
図７は、同じく部品マスター７１に認識環境毎に登録されている認識アルゴリズムを用いて行われる「ＰＣＢ」認識環境でのティーチング処理を示すフローチャートである。尚、ＰＣＢはプリント回路基板（ここでは単に基板と言っている）の略称として用いられている。

図７において、ＣＰＵ５１は、先ず、ＰＣＢ上の部品にカメラを移動する（Ｓ０１）。 この処理は、図４(a) に示したように、ティーチング対象の部品が収容されているテープフィーダ（テープリール式部品供給装置３４）の部品供給口４５の部品テープ４６のポケットの部品４７の直上に基板認識用カメラ４９を移動させる処理である。

続いて、ＣＰＵ５１は、ＰＣＢ認識環境のマスターデータを使用して認識する（Ｓ０２）。
この処理では、部品マスター７１の当該部品の「ＰＣＢ」認識環境に対応するマスターデータが読み出され、そのマスターデータに記述されている認識アルゴリズム（例えばアルゴリズムＣ）の名称に基づいて当該アルゴリズムＣが読み出され、その読み出されたアルゴリズムＣに基づいて画像認識が行われる。

この後、所定の搭載位置とのズレや部品の持ち帰りなどないかを検査する（Ｓ０３）。
この処理では、所定の搭載位置とのズレがあれば部品マスター７１の当該部品のマスターデータの搭載位置の補正を行う。

また、持ち帰りなどがあれば、つまり搭載したはずの位置に部品が搭載されていなければ、その旨を所定の一覧データに記録して表示装置に表示する。
最後に、全ての部品終了かを判別るする（Ｓ０４）。

この判別処理は、ＣＰＵ５１は、当該部品搭載プログラムに記述されている全ての部品について「ＰＣＢ」認識環境でのティーチングが終了しているか否かを判別する処理である。

そして、全ての部品について「ＰＣＢ」認識環境でのティーチングが終了していないときは（Ｓ０４がＮＯ）、処理Ｓ０１に戻って、処理Ｓ０１〜Ｓ０４を繰り返す。
そして、処理Ｓ０４の判別において、全ての部品について「ＰＣＢ」認識環境でのティーチングが終了していれば、当該ティーチング処理を終了する。

これにより、「ＰＣＢ」認識環境において自動的に行われるティーチング処理が終了する。

本発明の部品搭載装置の主要部の内部構成を模式的に示す図である。 部品搭載装置の搭載ヘッドの構成を示す拡大斜視図である。 部品搭載装置のシステムブロック図である。 (a),(b),(c) はティーチングの自動化を妨げる要因となっていた３種類の認識環境を示す図である。 本例の部品マスターのデータ構成を示す図である。 部品マスターに認識環境毎に登録されている認識アルゴリズムを用いて行われる「ＦＥＥＤＥＲ」認識環境でのティーチング処理を示すフローチャートである。 部品マスターに認識環境毎に登録されている認識アルゴリズムを用いて行われる「ＰＣＢ」認識環境でのティーチング処理を示すフローチャートである。 (a) は従来の小型の部品搭載装置の外観斜視図、(b) は上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。 従来の部品供給ステージ上に取り付けられたテープカートリッジ方式の部品供給装置を模式的に示す斜視図である。 従来の作業ヘッドのカバーを取り除いて内部の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 部品搭載装置
２ 表示入力装置
３ モニタ装置
４ 警報ランプ
５ 基台
６（６−１、６−２） 基板案内レール
７（７−１、７−２） 固定レール
８ 移動レール
９ 作業ヘッド
１０（１０−１、１０−２） 部品供給ステージ
１１ ノズル（部品吸着ノズル）
１１−１ 光拡散板
１１−２ ノズル本体
１２−１、１２−２ チェーン体
１３ ノズル交換器
１４ 部品認識用カメラ
１５、１６ 取り付け固定孔
１７ 部品供給装置
１８ 固定レバー
１９ リール式カートリッジ
２１ 供給口
２２ トップテープ（カバーテープ）
２３ 巻取り用リール
２４ 部品収容テープ
２５ 搭載ヘッド
２６ 基板認識用カメラ
２７ 発光部
３１ 基板案内レール
３２ 基板
３３ 供給ステージ
３４ テープリール式部品供給装置
３５ トレー式部品供給装置
３６ 作業ヘッド
３７ 搭載ヘッド
３８ 部品認識用カメラ
３９ 部品ステージ
４１ パレット
４２ トレー
４３ 部品
４４ テープリール
４５ 部品供給口
４６ 部品テープ
４７（４７ａ、４７ｂ、４７ｃ） 部品
４８ 吸着ノズル
４９ 基板認識用カメラ
５０ 部品搭載装置
５１ ＣＰＵ
５２ バス
５３ ｉ／ｏ（入出力）制御ユニット
５４ 画像処理ユニット
５５ メモリ
５６ 基板照明装置
５７ ＬＥＤ照明器
５８ 照明制御ユニット
６１ Ｘ軸モータ
６２ Ｙ軸モータ
６３ Ｚモータ
６４ θ軸モータ
６５ バキュームユニット
６６ バキュームチューブ
６７ 空圧センサ
６８ 通信ｉ／ｏインターフェース
６９ 表示操作入力装置
７０ 記録装置
７１ 部品マスター

Claims (2)

1. 部品搭載装置の記憶装置に記憶され、部品搭載処理の実行時に補正のために読み出される部品搭載装置の部品マスターであって、
   同一の電子部品に対して複数種類の認識環境に対応する複数種類のマスターデータと、
   前記複数種類の認識環境に対応する複数種類の認識アルゴリズムを指定するデータと、
   を有することを特徴とする部品搭載装置の部品マスター。
2. 請求項１に記載の部品マスターを記憶する記憶手段と、
   該記憶手段に記憶されている前記部品マスターの複数種類の前記認識環境の中から所望の前記認識環境と所望の前記電子部品を指定する指定手段と、
   該指定手段により指定された電子部品の前記指定された認識環境に対応するマスターデータと前記指定された前記認識環境に対応する認識アルゴリズムとに基づいて、前記指定された電子部品の画像認識を行う認識手段と、
   該認識手段による認識結果の値が前記マスターデータと差分を生じているときは該差分に対応する補正を前記マスターデータに対して行う補正手段と、
   を備えたことを特徴とする部品搭載装置。

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