JP2008021694A

JP2008021694A - 電子部品実装装置及び電子部品実装方法

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Publication number: JP2008021694A
Application number: JP2006189994A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Nagaya; 利彦永冶; Satoshi Tanaka; 聖史田中; Hiroshi Murata; 浩村田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-07-11
Also published as: JP4618203B2

Abstract

【課題】光反射板に生じた汚損部が電子部品の位置ずれ検出に与える影響を除去し、電子部品を位置ずれなく基板へ実装することができるようにした電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供する。
【解決手段】ヘッド部により電子部品Ｐをピックアップする前に光反射板の撮像１５´を行って光反射板の汚損部の画像１５ａ´を認識し、電子部品Ｐのサイズに応じて設定し得る複数のサーチエリアＳのうち、認識した光反射板の汚損部の画像を含まないサーチエリアＳを使用対象サーチエリアとして抽出した後、その抽出した使用対象サーチエリアに対応する電子部品Ｐのサイズを選別し、その選別した電子部品Ｐのサイズに応じた電子部品Ｐのみをピックアップの対象とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、ピックアップした電子部品の位置ずれを検出し、その位置ずれを補正して電子部品を基板に実装する電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関するものである。

電子部品を基板に実装する電子部品実装装置として、ヘッド部によりピックアップした電子部品をカメラ等の撮像手段によって撮像し、得られた画像から検出したヘッド部に対する電子部品の位置ずれを補正して電子部品を基板に実装するようにしたものが知られている（特許文献１、２）。ピックアップした電子部品の撮像は、例えばヘッド部に設けた光反射板を背景にして撮像を行うが、この場合、電子部品は明るい背景の中の影（黒いシルエット）として撮像画像内に映し出される。そして、電子部品のピックアップを、ヘッド部に設けたノズルにより電子部品を吸着して行う場合には、光反射板とノズルとの位置関係を正確に保つ必要上、光反射板はノズルと一体に形成されることが多い。
特開平６−４３１０２号公報特開平１０−５６２９６号公報

しかしながら、光反射板がノズルと一体に形成されると、ノズルはピックアップしようとする電子部品のサイズに応じてヘッド部に対する付け替えが頻繁になされることから、そのノズルの交換過程において光反射板に傷や汚れ等の汚損部が生じ易い。光反射板に汚損部が生じると、その汚損部は撮像画像内に電子部品と同様に明るい背景の中の影として映し出されるため、汚損部の画像が電子部品の画像の一部と誤って認識されてしまうことがあり、このような場合には電子部品の基板への正確な実装ができなくなるという問題点があった。

そこで本発明は、光反射板に生じた汚損部が電子部品の位置ずれ検出に与える影響を除去し、電子部品を位置ずれなく基板へ実装できるようにした電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の電子部品実装装置は、電子部品のピックアップを行うヘッド部と、前記ヘッド部に設けられた光反射板と、前記光反射板を背景にして前記ヘッド部によりピックアップされた電子部品の撮像を行う撮像手段と、前記撮像手段の撮像画像内に前記ヘッド部によりピックアップされた電子部品のサイズに応じたサーチエリアを設定するサーチエリア設定手段と、前記ヘッド部により電子部品をピックアップさせた後、前記撮像手段に電子部品の撮像を行わせ、前記サーチエリア設定手段により設定されたサーチエリア内の電子部品の画像から前記ヘッド部に対する電子部品の位置ずれを検出し、この位置ずれが補正されるように前記ヘッド部を基板に対して相対的に移動させて電子部品を基板に実装する実装制御手段とを備えた電子部品実装装置であって、前記ヘッド部により電子部品をピックアップする前に前記撮像手段により前記光反射板を撮像して得られた前記光反射板の画像から前記光反射板の汚損部の画像を認識し、前記サーチエリア設定手段が設定し得る複数のサーチエリアのうち、認識した前記光反射板の汚損部の画像を含まないサーチエリアを使用対象サーチエリアとして抽出する使用対象サーチエリア抽出手段と、前記使用対象サーチエリア抽出手段により抽出された使用対象サーチエリアに対応する電子部品のサイズを選別する実装対象部品サイズ選別手段とを備え、前記実装制御手段は、前記実装対象部品サイズ選別手段により選別された実装対象部品サイズに応じた電子部品をピッ
クアップの対象とする。

請求項２に記載の電子部品実装方法は、ヘッド部により電子部品をピックアップする第１工程と、前記ヘッド部に設けられた光反射板を背景にして前記ヘッド部によりピックアップされた電子部品の撮像を行う第２工程と、撮像画像内に前記ヘッド部によりピックアップされた電子部品のサイズに応じたサーチエリアを設定する第３工程と、サーチエリア内の電子部品の画像から前記ヘッド部に対する電子部品の位置ずれを検出し、この位置ずれが補正されるように前記ヘッド部を基板に対して相対的に移動させて電子部品を基板に実装する第４工程とを含む電子部品実装方法であって、第１工程の前に、光反射板の撮像を行う工程と、得られた前記光反射板の画像から前記光反射板の汚損部の画像を認識し、設定し得る複数のサーチエリアのうち、認識した前記光反射板の汚損部の画像を含まないサーチエリアを使用対象サーチエリアとして抽出する工程と、この抽出された使用対象サーチエリアに対応する電子部品のサイズを選別する工程とを含み、この選別した電子部品のサイズに応じた電子部品をピックアップの対象とする。

本発明では、電子部品をピックアップする前に光反射板の撮像を行って光反射板の汚損部の画像を認識し、電子部品のサイズに応じて設定し得る複数のサーチエリアのうち、認識した光反射板の汚損部の画像を含まないサーチエリアを使用対象サーチエリアとして抽出した後、その抽出した使用対象サーチエリアに対応する電子部品のサイズを選別し、その選別した電子部品のサイズに応じた電子部品のみをピックアップの対象とする。このため、光反射板に汚損部が生じている場合であっても、その汚損部が電子部品の位置ずれ検出に与える影響を除去することができ、電子部品を位置ずれなく基板へ実装することができる。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の平面図、図２は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の構成を示すブロック図、図３は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の部分側面図、図４は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のヘッド部によりピックアップした電子部品をカメラの上方で移動させている状態を示す図、図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置による撮像画像の例を示す図、図７は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置が行う汚損部影３響除去制御のフローチャート、図８は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の撮像画像の例を示す図である。

図１において、電子部品実装装置１は基台２と、基台２の上面を平行に延びて設けられた２本のＹ軸テーブル３と、これら２本のＹ軸テーブル３に両端を支持されてＹ軸テーブル３と直交する方向に延び、Ｙ軸テーブル３に沿って移動自在な平行な２本のＸ軸テーブル４と、各Ｘ軸テーブル４の下面をＸ軸テーブル４に沿って移動自在な移動ステージ５と、各移動ステージ５に上下方向への移動及び上下軸まわりの回転移動が自在に設けられたヘッド部６と、基台２の中央部にＸ軸テーブル４と平行に延びて設けられた２本のベルト７ａから成り、基板４０を基台２の所定位置に搬送する搬送路７と、搬送路７の両側部から基台２の外側に張り出すように設けられた複数のパーツフィーダ８と、基台２の上面における搬送路７の両側部に設置されたノズルラック９及びカメラ１０等を備える。また電子部品実装装置１は、図２に示すように、ディスプレイ１８及び制御装置３０を備える。なお、本実施の形態では、Ｘ軸ステージ５及び搬送路７の延びる方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交してＹ軸ステージ４が延びる方向をＹ軸、上下方向をＺ軸と定義する。

各ノズルラック９には、ヘッド部６の下部に装着される円筒状のノズル１４が複数個ず
つ載置される。カメラ１０は図３に示すように筐体１１内に撮像面１０ａを上方に向けたＣＣＤ１２を有し、後述の光源１７とともにカメラケース１３内に収容されている。ディスプレイ１８は電子部品実装装置１のオペレータが見易い位置に設置されている。

図２において、制御装置３０はヘッド部６の動作制御と、パーツフィーダ８の動作制御を行う。ここでいうヘッド部６の動作制御には、Ｘ軸テーブル４のＹ軸方向への移動、移動ステージ５のＸ軸方向への移動、ヘッド部６のＺ軸方向への移動及びヘッド部６のＺ軸まわりの回転移動の各動作を組み合わせることによってヘッド部６を基台２に対して相対的に移動させるヘッド部６の移動制御のほか、ヘッド部６に装着したノズル１４に電子部品Ｐを吸着させてピックアップするピックアップ制御を含む。また、パーツフィーダ８の動作制御は、各パーツフィーダ８を選択的に作動させて、そのパーツフィーダ８の開口部であるピックアップ位置８ａに電子部品Ｐを１個ずつ供給させるものである。

図１において、ノズル１４のヘッド部６への取り付けは、ノズル１４が載置されたノズルラック９の上方にヘッド部６を移動させた状態で、ノズル１４に対してヘッド部６を下降させることによって行う。これによりヘッド部６から下方に延びて設けられたノズル圧入部（図示せず）にノズル１４が圧入され、ノズル１４がヘッド部６に装着される。一方、ノズル１４のヘッド部６からの取り外しは、ノズル１４に設けられた図示しないノズル取り外し機構を制御装置３０から作動させることによって行う。ノズル１４による電子部品Ｐの吸着は、ノズル１４の下端部を電子部品Ｐの上面に接触させた（或いは近づけた）状態で、ノズル１４に繋がる真空管路（図示せず）内の空気を真空吸引することによって行う。これにより電子部品Ｐはその上面がノズル１４によって吸引され、ピックアップされる（図４）。

図１において、各パーツフィーダ８は同一サイズの電子部品Ｐを連続的にピックアップ位置８ａに供給する。このため、電子部品Ｐのピックアップのためにヘッド部６を移動させるピックアップ位置８ａを複数のピックアップ位置８ａの中から選択して指定しておけば、その後は自動的に目的とするサイズの電子部品Ｐがピックアップされ、基板４０に実装される。パーツフィーダ８の種類は、テープフィーダ、バルクフィーダ、チューブフィーダ等のいずれであってもよい。

図３及び図４に示すように、光源１７は緑色光を発する第１光源１７ａ及び赤色光を発する第２光源１７ｂから成り、制御装置３０から選択的に発光動作を行わせる。ヘッド部６の下面には白色のアクリル樹脂板等から成る光反射板１５が取り付けられており、この光反射板１５の下面には青色透明のフィルム部材から成るフィルター１６が貼り付けられている。光反射板１５とノズル１４との位置関係はピックアップした電子部品Ｐの位置ずれの検出精度に大きな影響を及ぼすことから、光反射板１５（及びフィルター１６）はノズル１４と一体に形成されることが多いが、本実施の形態では、光反射板１５とノズル１４とが一体に形成されているかどうかは特に問わない。

青色透明のフィルム部材から成るフィルター１６は、緑色光は殆ど透過させるが赤色光は殆ど透過させない（吸収する）という分光特性を有するため、ノズル１４に吸着させた電子部品Ｐをカメラ１０の撮像面１０ａの上方に位置させた状態で第１光源１７ａから緑色光を照射してカメラ１０の撮像画像を観察すると、輝度の小さい（暗い）電子部品Ｐの画像Ｐ′が、輝度の大きい（明るい）光反射板１５の画像１５′を背景にした影（シルエット）として映し出される（図５（ａ））。一方、ノズル１４に吸着させた電子部品Ｐをカメラ１０の撮像面１０ａの上方に位置させた状態で第２光源１７ｂから赤色光を照射してカメラ１０の撮像画像を観察すると、赤色光はフィルター１６において吸収され、電子部品Ｐの下面も黒色で光を吸収することから、光は電子部品Ｐのリード部Ｌにおいてのみ反射することとなり、その結果、明るい電子部品Ｐのリード部Ｌの画像Ｌ′が暗い背景の
中に映し出される（図５（ｂ））。

ここで、ヘッド部６によりピックアップした電子部品Ｐの外形がノズル１４の外形よりも大きい場合には、第１光源１７ａを選択して緑色光を照射し、光反射板１５において反射した光をカメラ１０の撮像面１０ａに受光することによって電子部品Ｐの画像Ｐ′を認識することができるが（図５（ａ））、電子部品Ｐの外形がノズル１４の外形よりも小さい場合には、光反射板１５において反射した光をカメラ１０の撮像面１０ａに受光してもノズル１４の画像しか見えず、電子部品Ｐの画像を認識することはできない。このため、電子部品Ｐの外形がノズル１４の外形よりも小さい場合には第２光源１７ｂを選択して赤色光を照射し、電子部品Ｐのリード部Ｌにおいて反射した光をカメラ１０の撮像面１０ａに受光して電子部品Ｐのリード部Ｌの画像Ｌ′を認識するようにする（図５（ｂ））。

図２において、制御装置３０は実装制御部３１、サーチエリア設定部３２、使用対象サーチエリア抽出部３３、実装対象部品サイズ選別部３４のほか、記憶装置としてのＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）３５及びＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３６を備える。実装制御部３１は、オペレータが入力部１９から入力した設定値を読み込み、ＲＯＭ３６に予め記憶された実行プログラムに従って、ヘッド部６やパーツフィーダ８等の作動制御を行い、電子部品Ｐの基板４０への実装工程を実行する（図２）。

電子部品Ｐの基板４０への実装工程は、基板４０を搬送路７によって基台２のほぼ中央の実装位置へ搬送した後、パーツフィーダ８の中の１つを作動させてそのパーツフィーダ８のピックアップ位置８ａに電子部品Ｐを供給させる。ピックアップ位置８ａに電子部品Ｐが供給されたら、ノズル１４を装着したヘッド部６をそのピックアップ位置８ａに移動させ、ノズル１４の下端部に電子部品Ｐを吸着させてピックアップする（実装工程の第１工程）。

電子部品Ｐをピックアップしたらヘッド部６を移動させて、電子部品Ｐがカメラ１０の撮像面１０ａの上方を通過するようにする（図４中に示す矢印Ａ）。このとき光源１７によりヘッド部６の下面を照射させ、併せてカメラ１０により電子部品Ｐを撮像する（実装工程の第２工程）。

カメラ１０の撮像によって得られた画像データは制御装置３０の実装制御部３１に入力され、実装制御部３１はその画像データを画像処理する。一方、制御装置３０のサーチエリア設定部３２は、ヘッド部６がピックアップした電子部品Ｐのサイズに応じた適切な大きさのサーチエリアＳを実装制御部３１が画像処理したカメラ１０の撮像画像Ｖ内に設定する（実装工程の第３工程）。

このサーチエリアＳは、後の工程で実装制御部３１がカメラ１０の撮像画像Ｖから電子部品Ｐの画像Ｐ′を認識する際の画像処理に要する時間を短縮させるために設けられる。制御装置３０のＲＯＭ３６には電子部品実装装置１が実装対象としている電子部品Ｐのサイズと、そのサイズに応じたサーチエリアＳの大きさとの対応関係を示すデータが記憶されており、サーチエリア設定部３２はヘッド部６によりピックアップされている電子部品Ｐのサイズに応じたサーチエリアＳをＲＯＭ３６から読み出して撮像画像Ｖ内に設定する。なお、ここでいう電子部品Ｐのサイズに応じた適切な大きさのサーチエリアＳとは、例えば、電子部品Ｐの画像Ｐ′を包含し得る大きさのものをいう。

サーチエリア設定部３２によってサーチエリアＳがカメラ１０の撮像画像Ｖ内に設定されたら、実装制御部３１は撮像時に用いた光源に応じ、カメラ１０の撮像画像Ｖ内の輝度分布から電子部品Ｐの画像Ｐ′を背景画像（すなわち光反射板１５の画像１５′）と区別
して認識することによって、撮像画像のＶ中の電子部品Ｐの画像Ｐ′の認識を行う。ここで、電子部品Ｐの画像Ｐ′の認識は設定したサーチエリアＳ内で行えばよいので、カメラ１０の撮像画像Ｖ全体の中から電子部品Ｐの画像Ｐ′の認識を行う場合よりも画像処理に要する時間が短縮される。

制御装置３０の実装制御部３１は、カメラ１０の撮像画像Ｖから電子部品Ｐの画像Ｐ′を認識したら、その認識した電子部品Ｐの画像Ｐ′のカメラ１０の撮像画像Ｖの中の位置（姿勢）に基づいて、電子部品Ｐのヘッド部６に（ノズル１４に）対する位置ずれを検出する。

また、上記のヘッド部６に対する電子部品Ｐの位置ずれの検出に併せ、基板４０の基台２に（搬送路７に）対する位置ずれを基板位置ずれ検出器２０によって検出する。基板位置ずれ検出器２０は、例えば、基板４０に予め設けておいたマーク（図示せず）の位置を検出する手段（例えばカメラ１０とは別に設けた撮像手段）から成る。基板位置ずれ検出器２０により検出された基板４０の位置ずれ情報は、制御装置３０の実装制御部３１に入力される（図２）。

制御装置３０の実装制御部３１は、電子部品Ｐのヘッド部６に対する位置ずれと基板４０の基台２に対する位置ずれの両検出情報を得たら、ヘッド部６を基板４０の上方に移動させて電子部品Ｐの基板４０への実装を行う。この電子部品Ｐの基板４０への実装は、検出したヘッド部６に対する電子部品Ｐの位置ずれと、基台２に対する基板４０の位置ずれが補正されるようにヘッド部６を移動させて行う。これにより電子部品Ｐは位置ずれなく正確に基板４０上に実装される（実装工程の第４工程）。そして、この第４工程が終了したら、再び第１工程に戻って、次に実装すべき電子部品Ｐをヘッド部６によりピックアップする。

ところで、前述のように、制御装置３０の実装制御部３１は、カメラ１０の撮像画像Ｖから電子部品Ｐの画像Ｐ′を認識する際、カメラ１０の撮像画像Ｖの中の背景に対して輝度が異なる部分を電子部品Ｐの画像Ｐ′（第１光源１７ａを用いた場合）或いは電子部品Ｐのリード部Ｌの画像Ｌ′（第２光源１７ｂを用いた場合）として認識するため、第１光源１７ａを選択し、光反射板１５において反射した光を受光して電子部品Ｐの画像を認識しようとしている場合において、光反射板１５に傷や汚れ等の汚損部が生じていたときには、その汚損部において反射した光は乱反射されてカメラ１０の撮像面１０ａに到達せず、汚損部は明るい背景の中の暗い画像としてカメラ１０の撮像画像Ｖ内に映し出されることになる。

図６（ａ），（ｂ）は光反射板１５において反射した光を受光して撮像を行った場合の撮像画像Ｖの例であり、両図ともカメラ１０の撮像画像Ｖの中には光反射板１５の画像１５′が明るい背景として映るとともに、電子部品Ｐの画像Ｐ′が明るい背景の中の影、すなわち暗いシルエットとして映っており、更に、光反射板１５に生じた汚損部の画像１５ａ′が電子部品Ｐの画像Ｐ′と同じく明るい背景の中の影として映っている。両撮像画像Ｖにおいて、電子部品Ｐの画像Ｐ′はピックアップした電子部品Ｐのサイズに応じた大きさでカメラ１０の撮像画像Ｖ内に映し出されているが、両撮像画像Ｖにおいて使用した光反射板１５は同じであるために、汚損部の画像１５ａ′は両撮像画像Ｖの中の同じ位置に同じ大きさで映っている。

前述のように、サーチエリアＳはピックアップした電子部品Ｐのサイズに応じて適切な大きさのものが設定されるが、光反射板１５に生じている汚損部の画像１５ａ′の撮像画像Ｖ内の位置及び大きさは電子部品Ｐの画像Ｐ′の大きさによっては変わらないので、ピックアップしている電子部品Ｐのサイズによっては、設定したサーチエリアＳ内に光反射
板１５の汚損部の画像１５ａ′が含まれる場合が出てくる。図６（ａ）はサーチエリアＳ内に光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′が含まれている場合の例、図６（ｂ）はサーチエリアＳ内に光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′が含まれていない場合の例を示すが、図６（ａ）に示すような場合には、実装制御部３１が光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′を電子部品Ｐの画像Ｐ′の一部と誤って認識してしまうおそれがある。本電子部品実装装置１ではこのような不都合を避けるため、新規に光反射板１５をヘッド部６に装着したときには、前述の電子部品Ｐの基板４０への実装工程の第１工程を開始する前、すなわち電子部品Ｐの最初のピックアップを行う前に、光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′が電子部品Ｐの位置ずれ検出に与える影響を除去する制御（以下、汚損部影響除去制御と称する）を行うようになっている。

図７は本電子部品実装装置１が行う汚損部影響除去制御のフローチャートである。このフローチャートに示すように、制御装置３０は先ず、ヘッド部６により電子部品Ｐをピックアップしていない状態で実装制御部３１からヘッド部６及びカメラ１０を作動させ、ヘッド部６に装着した光反射板１５の撮像を行う（ステップＳ１１）。ここで、ヘッド部６に装着した光反射板１５に汚損部が生じていたときには、図８（ａ）に示すように、カメラ１０の撮像画像Ｖ内に、光反射板１５の画像１５′とともに、光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′が映し出される。カメラ１０の撮像によって得られた画像データは制御装置３０の実装制御部３１のほか、制御装置３０の使用対象サーチエリア抽出部３３にも入力されて画像処理される（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２が終了したら、使用対象サーチエリア抽出部３３は、ＲＯＭ３６に記憶された大きさの異なる複数のサーチエリアＳのうち最大の大きさのものを選び出し、これを基準サーチエリアＳ_０として撮像画像Ｖ内に設定する（ステップＳ１３）。図８（ｂ）に、撮像画像Ｖ内に最大大きさのサーチエリアＳが基準サーチエリアＳ_０として設定された状態の例を示す。

ステップＳ１３が終了したら、使用対象サーチエリア抽出部３３は、設定した基準サーチエリアＳ_０内に光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′が含まれているか否かの判断を行う（ステップＳ１４）。この判断は、ステップＳ１１において入力されたカメラ１０の撮像画像Ｖの中の輝度が小さい（暗い）部分を光反射板１５に生じた汚損部の画像１５ａ′として認識し、その認識した汚損部の画像１５ａ′の少なくとも一部が設定した基準サーチエリアＳ_０内に存在するか否かを判定することによって行う。そして、設定したサーチエリアＳ_０内に汚損部の画像１５ａ′が含まれていなかった場合には、使用対象サーチエリア抽出部３３は、ＲＯＭ３６に記憶された複数のサーチエリアＳの中から、設定した基準サーチエリアＳ_０内に含まれる（基準サーチエリアＳ_０と同じかそれよりも小さい大きさの）サーチエリアＳを使用対象サーチエリアとして抽出する（ステップＳ１５）。

使用対象サーチエリア抽出部３３において抽出された使用対象サーチエリアの情報は制御装置３０の実装対象部品サイズ選別部３４に入力され、実装対象部品サイズ選別部３４はその入力された情報に基づいて、使用対象サーチエリア抽出部３３が抽出した使用対象サーチエリアに対応する電子部品ＰのサイズをＲＯＭ３６に記憶された複数の電子部品Ｐのサイズの中から選別し、その選別した電子部品Ｐのサイズを実装対象部品サイズとしてＲＡＭ３５に記憶させる（ステップＳ１６）。

一方、ステップＳ１４において、設定した基準サーチエリアＳ_０内に汚損部の画像１５ａ′が含まれていた場合には（図８（ｂ））、制御装置３０の使用対象サーチエリア抽出部３３は、設定した基準サーチエリアＳ_０がＲＯＭ３６に記憶された複数のサーチエリアＳの中の最小の大きさのサーチエリアＳであるか否かの判断を行う（ステップＳ１７）。その結果、設定した基準サーチエリアＳ_０が最小の大きさのサーチエリアＳでなかった場
合には、現在設定している基準サーチエリアＳ_０よりも一段小さい大きさのサーチエリアＳをＲＯＭ３６より読み出してこれを新たな基準サーチエリアＳ_０として設定した上で（ステップＳ１８。図８（ｃ））、ステップＳ１４に戻る。

一方、ステップＳ１７において、設定した基準サーチエリアＳ_０が最小の大きさのサーチエリアＳであった場合には、使用対象サーチエリアを抽出することができないので、ディスプレイ１８を介してオペレータにエラー報知し（ステップＳ１９）、汚損部影響除去制御を終了する。実装制御部３１は、エラー報知を行って汚損部影響除去制御を終了した場合は、電子部品Ｐの実装工程には移らず、オペレータによる光反射板１５の交換作業待ちモードに入る。

実装制御部３１は、エラー報知をすることなくステップＳ１６を終了した場合には、汚損部影響除去制御を終了して前述の電子部品Ｐの実装工程（第１〜第４工程）に移行する。この実装工程では、汚損部影響除去制御のステップＳ１６においてＲＡＭ３５に記憶された実装対象部品サイズに応じた電子部品Ｐのみをピックアップ（すなわち実装）の対象とする。

このように、実施の形態１における電子部品実装装置１では、電子部品Ｐをピックアップする前に光反射板１５の撮像を行って光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′を認識し、電子部品Ｐのサイズに応じて設定し得る複数のサーチエリアＳのうち、認識した光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′を含まないサーチエリアＳを使用対象サーチエリアとして抽出した後、その抽出した使用対象サーチエリアに対応する電子部品Ｐのサイズを選別し、その選別した電子部品Ｐのサイズに応じた電子部品Ｐのみをピックアップの対象とする汚損部影響除去制御を行うようになっているので、光反射板１５に汚損部が生じている場合であっても、その汚損部が電子部品Ｐの位置ずれ検出に与える影響を除去することができ、電子部品Ｐを位置ずれなく基板４０へ実装することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２における電子部品実装装置の構成は上述の実施の形態１における電子部品実装装置１の構成とほぼ同じであり、汚損部影響除去制御の内容のみが異なる。以下、実施の形態２における電子部品実装装置が行う汚損部影響除去制御について説明するが、この実施の形態２では、制御装置３０の使用対象サーチエリア抽出部３３は、カメラ１０の撮像画像Ｖの中に、サーチエリアＳと相似形の基準サーチエリアＳ_０を任意の大きさで設定できるものとする。

図９は本発明の実施の形態２における電子部品実装装置が行う汚損部影響除去制御のフローチャートである。このフローチャートに示すように、制御装置３０は先ず、ヘッド部６により電子部品Ｐをピックアップしていない状態で実装制御部３１からヘッド部６及びカメラ１０を作動させ、ヘッド部６に装着した光反射板１５の撮像を行う（ステップＳ２１）。ここで、ヘッド部６に装着した光反射板１５に汚損部が生じていたときには、実施の形態１の説明において例示した図８（ａ）のように、カメラ１０の撮像画像Ｖ内に、光反射板１５の画像１５′とともに、光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′が映し出される。カメラ１０の撮像によって得られた画像データは制御装置３０の実装制御部３１のほか、制御装置３０の使用対象サーチエリア抽出部３３にも入力されて画像処理される（ステップＳ２２）。

ステップＳ２２が終了したら、使用サーチエリア抽出部３３は、カメラ１０の撮像画像Ｖの中に汚損部の画像１５ａ′があるか否かの判断を行う（ステップＳ２３）。この判断は、ステップＳ２１において入力されたカメラ１０の撮像画像Ｖの中の輝度が小さい（暗い）部分を光反射板１５に生じた汚損部の画像１５ａ′として認識し、そのような汚損部
の画像１５ａ′がカメラ１０の撮像画像Ｖの中に認められるか否かを判定することによって行う。

ステップＳ２３において、カメラ１０の撮像画像Ｖの中に汚損部の画像１５ａ′がなかった場合には、使用対象サーチエリア抽出部３３は、基準サーチエリアＳ_０を設定し得る最大の大きさに設定する（ステップＳ２４）。基準サーチエリアＳ_０を設定し得る最大の大きさに設定した場合、例えば実施の形態１の説明において例示した図８（ｂ）のようになる。そして、その設定した基準サーチエリアＳ_０内に含まれる大きさの（基準サーチエリアＳ_０と同じかそれよりも小さい大きさの）サーチエリアＳを使用対象サーチエリアとして抽出する（ステップＳ２５）。

使用対象サーチエリア抽出部３３において抽出された使用対象サーチエリアの情報は制御装置３０の実装対象部品サイズ選別部３４に入力され、実装対象部品サイズ選別部３４はその入力された情報に基づいて、使用対象サーチエリア抽出部３３が抽出した使用対象サーチエリアに対応する電子部品ＰのサイズをＲＯＭ３６に記憶された複数の電子部品Ｐのサイズの中から選別し、その選別した電子部品Ｐのサイズを実装対象部品サイズとしてＲＡＭ３５に記憶させる（ステップＳ２６）。

一方、ステップＳ２３において、カメラ１０の撮像画像Ｖの中に汚損部の画像１５ａ′があった場合には、使用対象サーチエリア抽出部３３は汚損部の画像１５ａ′を含まない範囲で基準サーチエリアＳ_０を最大の大きさに設定する（ステップＳ２７）。基準サーチエリアＳ_０を汚損部の画像１５ａ′を含まない範囲で最大の大きさに設定した場合、例えば実施の形態１の説明において例示した図８（ｃ）のようになる。そして、設定した基準サーチエリアＳ_０がＲＯＭ３６に記憶された複数のサーチエリアＳの中の最小の大きさのサーチエリアＳを含む大きさ（最小の大きさのサーチエリアＳと同じかそれよりも大きい大きさ）であるか否かの判断を行い（ステップＳ２８）、その結果、設定した基準サーチエリアＳ_０が最小の大きさのサーチエリアＳを含む大きさであった場合には、ステップＳ２５に進んで基準サーチエリアＳ_０内に含まれるサーチエリアＳを使用対象サーチエリアとして抽出し、その抽出した使用対象サーチエリアＳに対応する電子部品Ｐのサイズを選別して、ＲＡＭ３５に記憶させる（ステップＳ２６）。

一方、ステップＳ２８において、設定した基準サーチエリアＳ_０が最小の大きさのサーチエリアＳを含む大きさでなかった場合には、使用対象サーチエリアを抽出することができないので、ディスプレイ１８を介してオペレータにエラー報知し（ステップＳ２９）、汚損部影響除去制御を終了する。実装制御部３１は、エラー報知を行って汚損部影響除去制御を終了した場合は、電子部品Ｐの実装工程には移らず、オペレータによる光反射板１５の交換作業待ちモードに入る。

以上説明したように、実施の形態２における電子部品実装装置においても、実施の形態１における電子部品実装装置１の場合と同様に、電子部品Ｐをピックアップする前に光反射板１５の撮像を行って光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′を認識し、電子部品Ｐのサイズに応じて設定し得る複数のサーチエリアＳのうち、認識した光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′を含まないサーチエリアＳを使用対象サーチエリアとして抽出した後、その抽出した使用対象サーチエリアに対応する電子部品Ｐのサイズを選別し、その選別した電子部品Ｐのサイズに応じた電子部品Ｐのみをピックアップの対象とする汚損部影響除去制御を行うようになっている。このため実施の形態１における電子部品実装装置１と同様に、光反射板１５に汚損部が生じている場合であっても、その汚損部が電子部品Ｐの位置ずれ検出に与える影響を除去することができ、電子部品Ｐを位置ずれなく基板４０へ実装することができるという効果が得られる。

上述の実施の形態では、ノズル１４と光反射板１５（及びフィルター１６）とが一体であるかどうかは特に問わないとしていたが、ノズル１４と光反射板１５とが一体に形成される場合、ピックアップしようとする電子部品Ｐのサイズに応じてノズル１４を交換する際には同時に光反射板１５も交換されることになるので、ノズル１４を交換する度に上述の汚損部影響除去制御を行う必要がある。また、このようにノズル１４と光反射板１５とが一体に形成されると、ノズル１４は電子部品Ｐのサイズに応じてヘッド部６に対する付け替えが頻繁になされることから、これに伴って光反射板１５が汚損される機会が多くなるが、ノズル１４を交換する度に上述の汚損部影響除去制御を実施することにより、光反射板１５に汚損部が生じていても、その汚損部が電子部品Ｐの位置ずれ検出に与える影響を除去することができる。このため、本実施の形態に示した電子部品実装装置及び電子部品実装方法は、ノズル１４と光反射板１５とが一体に形成されているときに、特に大きな効果が得られるものであるということができる。

なお、光反射板１５の汚損部の画像１５ａ′による影響を除去し得るという本発明の電子部品実装装置の効果は、上述の実施形態において示したような、光反射板１５からの反射光を受光して電子部品Ｐの画像Ｐ′を認識しようとする場合に限られず、電子部品Ｐのリード部Ｌからの反射光を受光して電子部品Ｐのリード部Ｌの画像Ｌ′を認識しようとする場合においても同様に得られる。電子部品Ｐのリード部Ｌからの反射光を受光しようとする場合、光反射板１５に汚損部があるときにはその汚損部の画像１５ａ′はリード部Ｌの画像Ｌ′と同様に明るく見えるが、本発明の電子部品実装装置によれば汚損部の画像１５ａ′の影響を除去できるので、リード部Ｌの画像Ｌ′の認識を正確に行うことができる。

本発明によれば、光反射板に汚損部が生じている場合であっても、その汚損部が電子部品の位置ずれ検出に与える影響を除去することができ、電子部品を位置ずれなく基板へ実装することができる。

本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の平面図本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の部分側面図本発明の実施の形態１における電子部品実装装置のヘッド部によりピックアップした電子部品をカメラの上方で移動させている状態を示す図（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置による撮像画像の例を示す図（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置による撮像画像の例を示す図本発明の実施の形態１における電子部品実装装置が行う汚損部影響除去制御のフローチャート本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の撮像画像の例を示す図本発明の実施の形態２における電子部品実装装置が行う汚損部影響除去制御のフローチャート

符号の説明

１電子部品実装装置
６ヘッド部
１０カメラ（撮像手段）
１５光反射板
１５′ 光反射板の画像
１５ａ′ 光反射板の汚損部の画像
３０制御装置
３１実装制御部（実装制御手段）
３２サーチエリア設定部（サーチエリア設定手段）
３３使用対象サーチエリア抽出部（使用対象サーチエリア抽出手段）
３４実装対象部品サイズ選別部（実装対象部品サイズ選別手段）
４０基板
Ｐ電子部品
Ｖ撮像手段の撮像画像
Ｓサーチエリア

Claims

電子部品のピックアップを行うヘッド部と、前記ヘッド部に設けられた光反射板と、前記光反射板を背景にして前記ヘッド部によりピックアップされた電子部品の撮像を行う撮像手段と、前記撮像手段の撮像画像内に前記ヘッド部によりピックアップされた電子部品のサイズに応じたサーチエリアを設定するサーチエリア設定手段と、前記ヘッド部により電子部品をピックアップさせた後、前記撮像手段に電子部品の撮像を行わせ、前記サーチエリア設定手段により設定されたサーチエリア内の電子部品の画像から前記ヘッド部に対する電子部品の位置ずれを検出し、この位置ずれが補正されるように前記ヘッド部を基板に対して相対的に移動させて電子部品を基板に実装する実装制御手段とを備えた電子部品実装装置であって、
前記ヘッド部により電子部品をピックアップする前に前記撮像手段により前記光反射板を撮像して得られた前記光反射板の画像から前記光反射板の汚損部の画像を認識し、前記サーチエリア設定手段が設定し得る複数のサーチエリアのうち、認識した前記光反射板の汚損部の画像を含まないサーチエリアを使用対象サーチエリアとして抽出する使用対象サーチエリア抽出手段と、
前記使用対象サーチエリア抽出手段により抽出された使用対象サーチエリアに対応する電子部品のサイズを選別する実装対象部品サイズ選別手段とを備え、
前記実装制御手段は、前記実装対象部品サイズ選別手段により選別された実装対象部品サイズに応じた電子部品をピックアップの対象とすることを特徴とする電子部品実装装置。
ヘッド部により電子部品をピックアップする第１工程と、前記ヘッド部に設けられた光反射板を背景にして前記ヘッド部によりピックアップされた電子部品の撮像を行う第２工程と、撮像画像内に前記ヘッド部によりピックアップされた電子部品のサイズに応じたサーチエリアを設定する第３工程と、サーチエリア内の電子部品の画像から前記ヘッド部に対する電子部品の位置ずれを検出し、この位置ずれが補正されるように前記ヘッド部を基板に対して相対的に移動させて電子部品を基板に実装する第４工程とを含む電子部品実装方法であって、
第１工程の前に、光反射板の撮像を行う工程と、得られた前記光反射板の画像から前記光反射板の汚損部の画像を認識し、設定し得る複数のサーチエリアのうち、認識した前記光反射板の汚損部の画像を含まないサーチエリアを使用対象サーチエリアとして抽出する工程と、この抽出された使用対象サーチエリアに対応する電子部品のサイズを選別する工程とを含み、この選別した電子部品のサイズに応じた電子部品をピックアップの対象とすることを特徴とする電子部品実装方法。