JP2018006417A - 判断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルに保持されている部品の存在を正確に判断することができる技術を提供する。【解決手段】判断装置は、電子部品４を上方に吸引して保持するノズル６と、ノズル６と電子部品４の側方からノズル６と電子部品４を撮像可能なカメラ３２と、制御装置２２とを備えている。制御装置２２は、上下方向と直交する方向にノズル６の位置を基準にした所定の基準範囲５１を設定し、カメラ３２が撮像した画像２００ｂにおいて基準範囲５１外に電子部品４の側端部４３が存在する場合にはノズル６に保持されている電子部品４が存在すると判断する。【選択図】図８

Description

本明細書に開示する技術は、部品の存在を判断する判断装置に関する。

特許文献１には、ノズルに保持されている部品の存在を判断する判断装置が開示されている。特許文献１の判断装置では、ノズルが昇降する位置に光路を形成する発光素子を用いて部品を検出し、部品が検出された場合にはノズルに保持されている部品が存在すると判断している。

特開２００９−０６０１３２号公報

ノズルに保持されている部品の存在を判断するために撮像装置を用いることがある。撮像装置を用いる技術では、撮像装置が、ノズルと部品の側方からノズルと部品を撮像する。この技術では、制御装置が、撮像装置が撮像した画像において部品の下端部が所定の閾値高さより下方に存在する場合には、ノズルに保持されている部品が存在すると判断している。しかしながら、この技術では、何らかの原因でノズルの位置が上方に変動したときに、部品の下端部が所定の閾値高さより下方に位置せずに上方に位置してしまい、ノズルに保持されている部品が存在するにもかかわらず、部品が存在すると判断できないことがあった。特に、部品の厚さが薄い場合には、ノズルの位置が変動したときの影響を受けやすく、ノズルが部品を保持しているにもかかわらず、部品の存在を認識することができないことがあった。そこで本明細書は、ノズルに保持されている部品の存在を正確に判断することができる技術を提供する。

本明細書に開示する判断装置は、部品の存在を判断する装置である。この判断装置は、部品を上方に吸引して保持するノズルと、ノズルと部品の側方からノズルと部品を撮像可能な撮像部と、制御部を備えている。制御部は、上下方向と直交する方向にノズルの位置を基準にした所定の基準範囲を設定し、撮像部が撮像した画像において基準範囲外に部品の側端部が存在する場合にはノズルに保持されている部品が存在すると判断する。

このような構成によれば、上下方向と直交する方向に基準範囲を設定し、基準範囲外に部品の側端部が存在するか否かによって、ノズルに保持されている部品の存在を判断している。これによって、仮にノズルの位置が上方に変動したとしても、部品の側端部が基準範囲外に存在するか否かには影響しない。よって、ノズルに保持されている部品の存在を正確に判断することができる。特に、ノズルが保持している部品の厚さが薄い場合には、ノズルの位置が上方に変動したときの影響を受けやすいので上記の構成が特に有効である。

実施例の判断装置（部品実装装置）の構成を模式的に示す側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。 判断装置のブロック図である。 図１のＩＶ部分を拡大して示す図である。 傾いた状態の電子部品を保持しているノズルの側面図である。 基準位置にあるノズルをカメラが撮像したときの画像を示す図である。 制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。 変動位置にあるノズルをカメラが撮像したときの画像を示す図である。 傾いた状態の電子部品を保持しているノズルをカメラが撮像したときの画像を示す図である。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１）本明細書に開示する判断装置では、制御部が、ノズルの位置を基準にした所定の閾値高さを設定し、基準範囲外に部品の側端部が存在しない場合に、撮像部が撮像した画像において閾値高さより下方に部品の下端部が存在する場合にはノズルに保持されている部品が存在すると判断し、閾値高さより下方に部品の下端部が存在しない場合には部品が存在しないと判断してもよい。

このような構成によれば、上下方向と直交する方向（水平方向）の基準範囲によって部品の存在を判断することができない場合に、部品の下端部が閾値高さより下方に存在するか否かによって部品の存在を判断することができる。例えば、部品が傾いていることによって上記の水平方向の基準範囲では部品の存在を判断することができない場合には、閾値高さに基づいて部品の存在を判断することができる。上下方向の閾値高さと、それと直交する方向の基準範囲を用いることによって、ノズルに保持されている部品の存在をより正確に判断することができる。

（特徴２）本明細書に開示する判断装置は、ノズルが保持する予定の部品の厚さを記憶している記憶部を更に備えていてもよい。制御部が、記憶部が記憶している部品の厚さが所定の基準厚さ未満である場合であって、基準範囲外に部品の側端部が存在している場合にはノズルに保持されている部品が存在すると判断してもよい。

このような構成によれば、記憶部が記憶している部品の厚さが所定の基準厚さ未満である場合に、基準範囲によって部品の存在を判断する。水平方向の基準範囲によって部品の存在を判断する構成は、部品の厚さが薄い場合に特に有効である。部品の厚さが薄い場合には、ノズルの位置が上下方向に変動すると、上下方向の閾値高さによって部品の存在を判断することが難しくなるからである。よって、部品の厚さが所定の基準厚さ未満である場合に、水平方向の基準範囲によって部品の存在を判断することによって、基準範囲を特に有効に活用することができる。

（特徴３）上記の判断装置において、記憶部が、ノズルが保持する予定の部品の幅を記憶していてもよい。制御部が、記憶部が記憶している部品の幅が所定の基準幅以上である場合であって、基準範囲外に部品の側端部が存在している場合にはノズルに保持されている部品が存在すると判断してもよい。

このような構成によれば、記憶部が記憶している部品の幅が所定の基準幅以上である場合に、基準範囲によって部品の存在を判断する。水平方向の基準範囲によって部品の存在を判断する構成では、部品の幅が広い場合には基準範囲外に部品の側端部が存在するか否かが明確になり易い。よって、部品の幅が所定の基準幅以上である場合に基準範囲によって部品の存在を判断することによって、ノズルに保持されている部品の存在をより明確に判断することができる。また、仮に部品が傾いていることによって上記の基準範囲では部品の存在を判断することができず、その後に上下方向の閾値高さによって部品の存在を判断する場合にも、部品の幅が広い場合には、部品が傾いたときに閾値高さより下方に部品の下端部が存在するか否かが明確になり易い。よって、部品の存在をより明確に判断することができる。

以下、実施例について添付図面を参照して説明する。実施例の判断装置は、電子部品の存在を判断するための装置である。また、判断装置は、電子部品を回路基板に実装する装置である。実施例の判断装置を部品実装装置という場合もある。判断装置（部品実装装置）は、チップマウンタとも称される。通常、判断装置（部品実装装置）は、はんだ印刷機及び基板検査機といった他の基板作業機と共に併設され、一連の実装ラインを構成する。

図１、図２に示すように、判断装置１０（部品実装装置）は、複数の部品フィーダ１２と、フィーダ保持部１４と、装着ヘッド１６及びヘッド移動装置１８から構成されるヘッドユニット１５と、撮像装置３０と、基板コンベア２０と、制御装置２２と、タッチパネル２４を備える。判断装置１０（部品実装装置）の外部には、判断装置１０と通信可能に構成されたＰＣ２６が配置されている。各々の部品フィーダ１２は、複数の電子部品４を収容している。部品フィーダ１２は、フィーダ保持部１４に着脱可能に取り付けられ、装着ヘッド１６へ電子部品４を供給する。部品フィーダ１２の具体的な構成は特に限定されない。各々の部品フィーダ１２は、例えば、巻テープ上に複数の電子部品４を収容するテープ式フィーダ、トレイ上に複数の電子部品４を収容するトレイ式フィーダ、又は、容器内に複数の電子部品４をランダムに収容するバルク式フィーダの何れであってもよい。また、フィーダ保持部１４は、判断装置１０において固定されたものであってもよいし、判断装置１０に対して着脱可能なものであってもよい。

装着ヘッド１６は、電子部品４を吸着するノズル６を有する。ノズル６は、装着ヘッド１６に着脱可能に取り付けられている。装着ヘッド１６は、ノズル６をＺ方向（ここでは鉛直方向）に移動可能であり、部品フィーダ１２や回路基板２に対して、ノズル６を接近及び離反させる。装着ヘッド１６は、部品フィーダ１２から電子部品４をノズル６によって吸着すると共に、ノズル６に吸着された電子部品４を回路基板２上に装着することができる。なお、装着ヘッド１６は、単一のノズル６を有するものに限られず、複数のノズル６を有するものであってもよい。

ヘッド移動装置１８は、部品フィーダ１２と回路基板２との間で装着ヘッド１６及び固定部材２９を移動させる。一例ではあるが、本実施例のヘッド移動装置１８は、移動ベース１８ａをＸ方向及びＹ方向に移動させるＸＹロボットであり、移動ベース１８ａに対して装着ヘッド１６が固定されている。装着ヘッド１６とヘッド移動装置１８によりヘッドユニット１５が構成される。なお、装着ヘッド１６は、移動ベース１８ａに固定されるものに限られず、移動ベース１８ａに着脱可能に取り付けられるものであってもよい。

撮像装置３０は、固定部材２９により移動ベース１８ａに固定されており、移動ベース１８ａと一体的に移動する。撮像装置３０は、カメラ３２と、照明用光源（図示省略）と、プリズム（図示省略）を備える。カメラ３２は、ノズル６に吸着された電子部品４の吸着姿勢を、ノズル６の軸方向（即ち、Ｚ方向）全体が含まれるように水平方向（即ち、−Ｙ方向）から撮像する。カメラ３２には、例えばＣＣＤカメラが用いられる。照明用光源は、ＬＥＤにより構成されており、電子部品４の撮像面（本実施例ではＺＸ平面方向の側面）を照らす。プリズムは、カメラ３２の光軸を撮像対象に合わせる。照明用光源により電子部品４及びノズル６の軸方向全体が照らされ、その反射光がプリズムで反射してカメラ３２に導かれることで、カメラ３２は電子部品４及びノズル６を撮像する。カメラ３２によって撮像された画像の画像データは、メモリ４０に記憶される。

基板コンベア２０は、回路基板２の搬入、位置決め、及び搬出を行う装置である。一例ではあるが、本実施例の基板コンベア２０は、一対のベルトコンベアと、回路基板２を下方から支持する支持装置（図示省略）とを有する。

図３に示すように、制御装置２２は、メモリ４０とＣＰＵ４１を含むコンピュータを用いて構成されている。メモリ４０には部品データ記憶部４４が設けられている。部品データ記憶部４４は、様々な種別の回路基板２に装着される全ての電子部品４に関する部品データを記憶している。具体的には、部品データ記憶部４４は、電子部品４のサイズを、回路基板２の種別、部品タイプ（チップ部品、リード部品等）、パッケージタイプ（ＱＦＰ、ＢＧＡ等）、ヘッドユニット１５によって移送される順番、及び回路基板２上の装着位置等と関連付けて記憶している。メモリ４０には演算プログラムが記憶されており、ＣＰＵ４１が当該演算プログラムを実行する。制御装置２２が実行する処理については後に詳細に説明する。

また、部品データ記憶部４４は、ノズル６が保持する予定の電子部品４の厚さと幅の情報を予め記憶している。判断装置１０のユーザーが電子部品４の厚さと幅の情報を入力することによって、その情報が部品データ記憶部４４に記憶される。

タッチパネル２４は、作業者に各種の情報を提供する表示装置であると共に、作業者からの指示や情報を受け付けるユーザインターフェースである。例えば、制御装置２２による判断結果を、作業者に対して表示することができる。

次に、判断装置１０（部品実装装置）の動作について説明する。上記の判断装置１０（部品実装装置）では、ノズル６によって電子部品４を保持し、その電子部品４を回路基板２まで搬送し、搬送した電子部品４を回路基板２に実装する。より詳細には、装着ヘッド１６に取り付けられているノズル６が、部品フィーダ１２から電子部品４を吸引して保持する。ノズル６は、電子部品４を上方（ｚ方向）に吸引して保持する。次に、ノズル６が電子部品４を保持している状態で、ヘッド移動装置１８が装着ヘッド１６及び固定部材２９を移動させる。これによって、電子部品４が部品フィーダ１２から回路基板２に搬送される。次に、装着ヘッド１６がノズル６を上下方向（ｚ方向）に移動させ、電子部品４を回路基板２に実装する。

また、上記の判断装置１０では、ノズル６によって電子部品４を保持してその電子部品４を回路基板２に実装するまでの間に、撮像装置３０のカメラ３２がノズル６と電子部品４を撮像する。カメラ３２は、ノズル６と電子部品４の側方からノズル６と電子部品４を撮像する。

上記の判断装置１０では、複数の電子部品４を保持し、搬送し、実装する動作を繰り返す過程で、図４に点線で示すように、カメラ３２に対するノズル６の位置が様々な要因によって変動することがある。例えば、ノズル６が取り付けられている装着ヘッド１６の熱変位、ノズル６のガタツキ等によってノズル６の位置が変動することがある。カメラ３２に対するノズル６の位置が変動すると、それに伴ってカメラ３２に対する電子部品４の位置も変動する。例えば、ある時点でノズル６に保持されている電子部品４と、その後にノズル６に保持される他の電子部品４では、カメラ３２に対する位置が異なることがある。また、ノズル６が吸着式のゴムノズルである場合には、部品吸着時のゴムノズルの凹みの違いによって、ノズル６に保持される複数の電子部品４の間でカメラ３２に対する位置が異なることがある。

また、判断装置１０が上記の動作を繰り返す過程で、ノズル６が電子部品４を確実に保持していることもあれば、電子部品４を保持していないこともある。例えば、ノズル６が部品フィーダ１２から電子部品４を保持したものの、電子部品４が何らかの原因でノズル６から落下してしまうことがある。このような場合は、カメラ３２がノズル６を撮像するときにノズル６が電子部品４を保持していない。また、ノズル６が電子部品４を保持していたとしても、正常な状態で保持していることもあれば、異常な状態で保持していることもある。例えば、ノズル６が部品フィーダ１２から電子部品４を保持するときに、電子部品４が何らかの原因でノズル６に対して傾いてしまい、図５に示すように、ノズル６が電子部品４を傾いた状態で保持していることがある。なお、図５は、ノズル６と電子部品４をＹ方向から視たＺＸ平面の図である。

本明細書に開示する判断装置１０では、上記のような事象が生じたときにノズル６に保持されている電子部品４が存在するか否かを判断するために以下のような処理を行う。

まず、初期状態では、ノズル６が電子部品４を保持していないとする。そして、撮像装置３０のカメラ３２が、電子部品４を保持していない初期状態のノズル６を撮像する。例えば、古いノズル６から新しいノズル６に交換し、交換後の新しいノズル６を装着ヘッド１６に取り付けた直後の初期状態のノズル６をカメラ３２が撮像する。この状態におけるノズル６のカメラ３２に対する位置を基準位置とする。すなわち、カメラ３２は、基準位置にあるノズル６を撮像する。カメラ３２は、ノズル６の側方から、ノズル６を撮像範囲に収めて撮像する。カメラ３２は、上下方向（ｚ方向）と直交する方向（ｙ方向）からノズル６を撮像する。撮像範囲の中央部にノズル６が位置するようにカメラ３２がノズル６を撮像する。図６は、基準位置にあるノズル６をカメラ３２が撮像したときの画像２００ａを示す図である。この画像２００ａの情報が撮像装置３０から制御装置２２に送られる。制御装置２２が画像２００ａの情報を取得する。

次に、制御装置２２が実行する処理についてフローチャートを用いて説明する。図７に示すように、Ｓ１１では、制御装置２２が、基準位置にあるノズル６をカメラ３２が撮像した画像２００ａ（図６参照）において、ノズル６の下端部６２の高さｈ６２を測定する。ノズル６の下端部６２の高さｈ６２は、基準高さ位置ｈ０からの高さである。基準高さ位置ｈ０は特に限定されるものではないが、本実施例の基準高さ位置ｈ０は、画像２００ａの下端位置２０２とする。

続くＳ１２では、制御装置２２が、基準位置にあるノズル６をカメラ３２が撮像した画像２００ａ（図６参照）において、基準範囲５１を設定する。基準範囲５１は、ノズル６の位置を基準にして設定される。より詳細には、制御装置２２が、画像２００ａにおいてノズル６の左右両側に一対の基準線５２を設定する。一対の基準線５２は、画像２００ａの上下方向に延びている。左の基準線５２と右の基準線５２の間にノズル６が位置する。基準範囲５１の中心部にノズル６が位置する。基準範囲５１の幅は、ノズル６の下端部６２の幅より広い。基準範囲５１の幅は、例えばノズル６の下端部６２の幅と、ノズル６が目標位置に停止するときの停止誤差と、所定のマージンに基づいて設定することができる。基準範囲５１の幅＝ノズル６の下端部６２の幅＋停止誤差＋マージンとすることができる。また、基準線５２の上下方向の長さは、例えば、ノズル６の位置が上下方向に変動するときの最大変動量と、所定のマージンに基づいて設定することができる。基準線５２の長さ＝最大変動量＋マージンとすることができる。

続くＳ１３では、制御装置２２が、基準位置にあるノズル６をカメラ３２が撮像した画像２００ａ（図６参照）において、閾値高さ７１を設定する。閾値高さ７１は、基準位置にあるノズル６の下端部６２より所定の閾値ｈ７１だけ下方にある高さである。閾値高さ７１は、ノズル６の下端部６２より下方に位置している。所定の閾値ｈ７１は特に限定されるものではなく、電子部品４の厚さに応じて設定することができる。

続いて、上記の判断装置１０が動作することによって、ノズル６が電子部品４を保持したとする。ノズル６が電子部品４を保持し、その電子部品４を回路基板２に実装するまでの間に、カメラ３２がノズル６を撮像する（図７のＳ１４）。

このとき、図８に示すように、カメラ３２に対するノズル６の位置が基準位置から変動しており、ノズル６が変動位置にあるとする。図８は、変動位置にあるノズル６をカメラ３２が撮像したときの画像２００ｂを示す図である。図８では、点線で示すノズル６が基準位置にあるノズル６であり、実線で示すノズル６が変動位置にあるノズル６である。例えば、装着ヘッド１６の熱変位によって、カメラ３２に対するノズル６の位置が基準位置から変動位置に変動したとする。カメラ３２がノズル６を撮像するときに、そのノズル６が変動位置にある。また、ノズル６に対して電子部品４が傾いておらず、ノズル６が電子部品４を正常な状態で保持しているとする。カメラ３２は、ノズル６の側方から、ノズル６を撮像範囲に収めて撮像する。カメラ３２が撮像した画像２００ｂの情報が撮像装置３０から制御装置２２に送られる。

Ｓ１４に続くＳ１５では、制御装置２２が、メモリ４０の部品データ記憶部４４が記憶している電子部品４の厚さが所定の基準厚さ未満であるか否かを判断する。すなわち、制御装置２２が、部品データ記憶部４４が記憶している情報に基づいて、ノズル６が現在保持している電子部品４の厚さが基準厚さ未満であるか否かを判断する。制御装置２２は、部品データ記憶部４４が記憶している電子部品４の厚さが基準厚さ未満である場合は、Ｓ１５でＹｅｓと判断してＳ１６に進む。一方、制御装置２２は、部品データ記憶部４４が記憶している電子部品４の厚さが基準厚さ以上である場合は、Ｓ１５でＮｏと判断して、Ｓ１６からＳ１８をスキップして後述のＳ１９に進む。Ｓ１５における基準厚さは、例えば、ノズル６の位置が上方に変動するときの最大変動量と、上述の閾値高さ７１を設定するときの閾値ｈ７１に基づいて設定することができる。基準厚さ＝最大変動量＋閾値ｈ７１とすることができる。

続くＳ１６では、制御装置２２が、メモリ４０の部品データ記憶部４４が記憶している電子部品４の幅が所定の基準幅以上であるか否かを判断する。すなわち、制御装置２２が、部品データ記憶部４４が記憶している情報に基づいて、ノズル６が現在保持している電子部品４の幅が基準幅以上であるか否かを判断する。制御装置２２は、部品データ記憶部４４が記憶している電子部品４の幅が基準幅未満である場合は、Ｓ１６でＹｅｓと判断してＳ１７に進む。一方、制御装置２２は、部品データ記憶部４４が記憶している電子部品４の幅が基準幅未満である場合は、Ｓ１６でＮｏと判断して、Ｓ１７とＳ１８をスキップして後述のＳ１９に進む。

続くＳ１７では、制御装置２２が、変動位置にあるノズル６をカメラ３２が撮像した画像２００ｂ（図８参照）において、電子部品４の左右の側端部４３の位置を特定する。電子部品４の側端部４３は、画像２００ｂにおいて電子部品４の最も側方に位置している部分である。

続くＳ１８では、制御装置２２が、カメラ３２が撮像した画像２００ｂにおいて電子部品４の側端部４３が基準範囲５１外に存在するか否かを判断する。 すなわち、電子部品４の側端部４３が基準線５２よりもノズル６と反対側に存在するか否かを制御装置２２が判断する。制御装置２２は、左右一対の基準線５２の少なくとも一方が電子部品４を検出すると、基準範囲５１外に電子部品４の側端部４３が存在すると判断する。電子部品４が左右一対の基準線５２の少なくとも一方に触れていれば、基準範囲５１外に電子部品４の側端部４３が存在する。電子部品４の両方の側端部４３が基準範囲５１外に存在する場合、あるいは、電子部品４の一方の側端部４３が基準範囲５１外に存在する場合は、制御装置２２がＳ１８でＹｅｓと判断してＳ３１に進む。すなわち、電子部品４の少なくとも一方の側端部４３が基準範囲５１外に存在する場合は、制御装置２２がＳ１８でＹｅｓと判断してＳ３１に進む。図８に示す例では、制御装置２２がＳ１８でＹｅｓと判断する。一方、電子部品４の左右の側端部４３が両方とも基準範囲５１外に存在しない場合は、制御装置２２がＳ１８でＮｏと判断してＳ１９に進む。

Ｓ１８でＹｅｓと判断した後のＳ３１では、制御装置２２が、ノズル６に保持されている電子部品４が存在すると判断する。これによって、ノズル６が電子部品４を保持していることを認識することができる。基準範囲５１によって電子部品４の存在を判断することができる。

続くＳ３２では、制御装置２２が、ノズル６に保持されている電子部品４が存在する場合の処理を実行する。例えば、部品フィーダ１２から回路基板２に電子部品４を搬送する過程で電子部品４が存在すると判断された場合には、制御装置２２は、その電子部品４を回路基板２に実装するような処理を実行する。あるいは、ノズル６を回路基板２から部品フィーダ１２に戻す過程で電子部品４が存在すると判断された場合には、制御装置２２は、その電子部品４を廃棄するような処理を実行する。制御装置２２は、Ｓ３２の処理を実行した後、Ｓ２４に進む。

一方、上記のＳ１８で制御装置２２がＮｏと判断した場合にはＳ１９に進む。上記のＳ１８で制御装置２２がＮｏと判断する場合について以下に説明する。

上記の判断装置１０では、ノズル６が電子部品４を異常な状態で保持していることがある（図５参照）。例えば、ノズル６が部品フィーダ１２から電子部品４を吸着するときに、吸着ミスによって、電子部品４がノズル６に対して傾いてしまうことがある。この状態でカメラ３２がノズル６と電子部品４を撮像すると、電子部品４がノズル６に対して傾いている状態の画像が取得される。図９は、ノズル６に対して電子部品４が傾いているときに、その電子部品４とノズル６をカメラ３２が撮像したときの画像２００ｃを示す図である。この画像２００ｃの情報が撮像装置３０から制御装置２２に送られる。

図９に示す画像２００ｃでは、ノズル６に対して電子部品４が傾くことによって、電子部品４の左右の側端部４３が両方とも基準範囲５１内に存在している。すなわち、電子部品４の側端部４３が基準線５２よりもノズル６側に存在している。よって、図９に示す例では、電子部品４の左右の側端部４３が両方とも基準範囲５１外に存在しないので、制御装置２２が上記のＳ１８でＮｏと判断してＳ１９に進む。

図７に示すように続くＳ１９では、制御装置２２が、電子部品４が傾いている画像２００ｃ（図９参照）において、電子部品４の下端部４２の位置を特定し、電子部品４の下端部４２の高さｈ４２を測定する。電子部品４の下端部４２は、画像２００ｃにおいて電子部品４の最も下方に位置している部分である。電子部品４の下端部４２の高さｈ４２は、基準高さ位置ｈ０からの高さである。本実施例の基準高さ位置ｈ０は、画像２００ｃの下端位置２０２とする。

続くＳ２０では、制御装置２２が、電子部品４が傾いている画像２００ｃ（図９参照）において、上述した基準位置におけるノズル６の下端部６２の高さｈ６２と、上述したＳ１９で測定した電子部品４の下端部４２の高さｈ４２との差分ｈｘを算出する。高さ差分ｈｘ＝（基準位置におけるノズル６の下端部６２の高さｈ６２）−（電子部品４の下端部４２の高さｈ４２）である。

続くＳ２１では、制御装置２２が、上記のＳ２０で算出した高さ差分ｈｘが閾値ｈ７１以上であるか否かを判断する。この処理によって、制御装置２２は、画像２００ｃ（図９参照）において、閾値高さ７１より下方に電子部品４の下端部４２が存在するか否かを判断する。高さ差分ｈｘが閾値ｈ７１以上である場合は、制御装置２２がＳ２１でＹｅｓと判断してＳ３１に進む。すなわち、閾値高さ７１より下方に電子部品４の下端部４２が存在する場合は、制御装置２２がＳ２１でＹｅｓと判断してＳ３１に進む。一方、高さ差分ｈｘが閾値ｈ７１未満である場合は、制御装置２２がＳ２１でＮｏと判断してＳ２２に進む。すなわち、閾値高さ７１より下方に電子部品４の下端部４２が存在しない場合は、制御装置２２がＳ２１でＮｏと判断してＳ２２に進む。

Ｓ２２では、制御装置２２が、ノズル６に保持されている電子部品４が存在しないと判断する。これによって、ノズル６が電子部品４を保持していないことを認識することができる。閾値高さ７１によって電子部品４の存在を判断することができる。

続くＳ２３では、制御装置２２が、ノズル６に保持されている電子部品４が存在しない場合の処理を実行する。例えば、電子部品４を部品フィーダ１２から回路基板２に搬送する過程で電子部品４が存在しないと判断された場合には、制御装置２２は、ノズル６を再び部品フィーダ１２に戻して電子部品４を再び部品フィーダ１２から取得するような処理を実行する。あるいは、ノズル６を回路基板２から部品フィーダ１２に戻す過程で電子部品４が存在しないと判断された場合には、そのまま続けて電子部品４を部品フィーダ１２から取得するような処理を実行する。制御装置２２は、Ｓ２３の処理を実行した後、Ｓ２４に進む。

続くＳ２４では、制御装置２２が、全ての電子部品４に対する上記の一連の判断処理が完了したか否かを判断する。全ての電子部品４について上記の判断処理を実行した場合には、制御装置２２がＳ２４でＹｅｓと判断して処理を終了する。全ての電子部品４に対する上記の判断処理が完了していない場合には、制御装置２２がＳ２４でＮｏと判断して上記のＳ１４に戻る。

以上、判断装置１０の構成と動作について説明した。上記の説明から明らかなように、上記の判断装置１０は、電子部品４を上方に吸引して保持するノズル６と、ノズル６と電子部品４の側方からノズル６と電子部品４を撮像可能な撮像装置３０と、制御装置２２を備えている。制御装置２２が、上下方向と直交する方向にノズル６の位置を基準にした所定の基準範囲５１を設定し、カメラ３２が撮像した画像において基準範囲５１外に電子部品４の側端部４３が存在する場合にはノズル６に保持されている電子部品４が存在すると判断している。

このような構成によれば、水平方向の基準範囲５１によって電子部品４の存在を判断している。これによって、仮にノズル６の位置が上方に変動したとしても、電子部品４の側端部４３が水平方向の基準範囲５１外に存在するか否かには影響しない。よって、ノズル６の位置が変動したとしても、ノズル６に保持されている電子部品４の存在を正確に判断することができる。特に、ノズル６が保持している電子部品４の厚さが薄い場合には、ノズル６の位置が上方に変動したときの影響を受けやすいので上記の構成が特に有効である。

また、上記の判断装置１０では、制御装置２２が、ノズル６の位置を基準にした所定の閾値高さ７１を設定している。そして、制御装置２２は、上記の基準範囲５１外に電子部品４の側端部４３が存在しない場合に、カメラ３２が撮像した画像において閾値高さ７１より下方に電子部品４の下端部４２が存在する場合にはノズル６に保持されている電子部品４が存在すると判断している。一方、制御装置２２は、閾値高さ７１より下方に電子部品４の下端部４２が存在しない場合には電子部品４が存在しないと判断している。

このような構成によれば、例えば図９に示すようにノズル６に対して電子部品４が傾いており、それによって水平方向の基準範囲５１では電子部品４の存在を判断することができない場合に、上下方向の閾値高さ７１に基づいて電子部品４の存在を判断することができる。上下方向の閾値高さ７１と、それと直交する方向の基準範囲５１を用いることによって、ノズル６に保持されている電子部品４の存在をより正確に判断することができる。

また、上記の判断装置１０は、ノズル６が保持する予定の電子部品４の厚さを記憶しているメモリ４０を更に備えている。そして、制御装置２２が、メモリ４０が記憶している電子部品４の厚さが所定の基準厚さ未満である場合であって、上記の基準範囲５１外に電子部品４の側端部４３が存在している場合にはノズル６に保持されている電子部品４が存在すると判断している。

上述したように、水平方向の基準範囲５１によって電子部品４の存在を判断する構成は、電子部品４の厚さが薄い場合に特に有効である。電子部品４の厚さが薄い場合には、ノズル６の位置が上下方向に変動すると、上下方向の閾値高さ７１によって電子部品４の存在を判断することが難しくなるからである。そこで、電子部品４の厚さが所定の基準厚さ未満である場合に、水平方向の基準範囲５１によって電子部品４の存在を判断することによって、この基準範囲５１を特に有効に活用することができる。

また、上記の判断装置１０では、メモリ４０が、ノズル６が保持する予定の電子部品４の幅を記憶している。そして、制御装置２２が、メモリ４０が記憶している電子部品４の幅が所定の基準幅以上である場合であって、上記の基準範囲５１外に電子部品４の側端部４３が存在している場合にはノズル６に保持されている電子部品４が存在すると判断している。

水平方向の基準範囲５１によって電子部品４の存在を判断する構成では、電子部品４の幅が広い場合には基準範囲５１外に電子部品４の側端部４３が存在するか否かが明確になり易い。よって、電子部品４の幅が所定の基準幅以上である場合に水平方向の基準範囲５１によって電子部品４の存在を判断することによって、ノズル６に保持されている電子部品４の存在をより明確に判断することができる。また、図９に示すように、仮に電子部品４が傾いていることによって上記の基準範囲５１では電子部品４の存在を判断することができず、その後に上下方向の閾値高さ７１によって電子部品４の存在を判断する場合にも、電子部品４の幅が広い場合には、電子部品４が傾いたときに閾値高さ７１より下方に電子部品４の下端部４２が存在するか否かが明確になり易い。よって、電子部品４の存在をより明確に判断することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ ：回路基板
４ ：電子部品
６ ：ノズル
１０ ：判断装置
１２ ：部品フィーダ
１４ ：フィーダ保持部
１５ ：ヘッドユニット
１６ ：装着ヘッド
１８ ：ヘッド移動装置
１８ａ ：移動ベース
２０ ：基板コンベア
２２ ：制御装置
２４ ：タッチパネル
２９ ：固定部材
３０ ：撮像装置
３２ ：カメラ
４０ ：メモリ
４１ ：ＣＰＵ
４２ ：下端部
４３ ：側端部
４４ ：部品データ記憶部
５１ ：基準範囲
５２ ：基準線
６２ ：下端部
７１ ：閾値高さ
２０２ ：下端位置

Claims (4)

1. 部品の存在を判断する判断装置であって、
   部品を上方に吸引して保持するノズルと、
   前記ノズルと部品の側方から前記ノズルと部品を撮像可能な撮像部と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、上下方向と直交する方向に前記ノズルの位置を基準にした所定の基準範囲を設定し、前記撮像部が撮像した画像において前記基準範囲外に部品の側端部が存在する場合には前記ノズルに保持されている部品が存在すると判断する、判断装置。
2. 前記制御部は、前記ノズルの位置を基準にした所定の閾値高さを設定し、前記基準範囲外に部品の側端部が存在しない場合に、前記撮像部が撮像した画像において前記閾値高さより下方に部品の下端部が存在する場合には前記ノズルに保持されている部品が存在すると判断し、前記閾値高さより下方に部品の下端部が存在しない場合には部品が存在しないと判断する、請求項１に記載の判断装置。
3. 前記ノズルが保持する予定の部品の厚さを記憶している記憶部を更に備えており、
   前記制御部は、前記記憶部が記憶している部品の厚さが所定の基準厚さ未満である場合であって、前記基準範囲外に部品の側端部が存在している場合には前記ノズルに保持されている部品が存在すると判断する、請求項１または２に記載の検出装置。
4. 前記記憶部は、前記ノズルが保持する予定の部品の幅を記憶しており、
   前記制御部は、前記記憶部が記憶している部品の幅が所定の基準幅以上である場合であって、前記基準範囲外に部品の側端部が存在している場合にはノズルに保持されている部品が存在すると判断する、請求項３に記載の検出装置。
   

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