JP2023118927A - 対基板作業システム - Google Patents

Abstract

【課題】高解像度の合成画像を利用するか単色画像を利用するかを必要に応じて適宜使い分けられるようにする。【解決手段】対基板作業システムは、ＸＹ平面を移動する移動装置と、移動装置に取り付けられた照明装置と、移動装置に取り付けられた単色カメラと、画像処理装置とを備える。画像処理装置は、対象物に基づいて少なくとも２つの単色光の中から１つ又は複数の単色光を選択し、選択された単色光が１つだったならば、１つの単色光で照射された対象物の単色画像を取得するよう照明装置及び単色カメラを制御すると共に対象物の単色画像を対象物検査用画像に設定する。一方、選択された単色光が複数だったならば、複数の単色光を独立して照射された対象物の各単色画像を取得するよう照明装置及び単色カメラを制御すると共に各単色画像を合成した合成画像を対象物検査用画像に設定する。【選択図】図１

Description

本明細書では、対基板作業システムを開示する。

従来、ＸＹ平面に配置された基板に対して作業を行う対基板作業システムが知られている。例えば、特許文献１には、こうした対基板作業システムとして、ＸＹ平面を移動するヘッドと、基板に光を照射する照明装置と、照明装置によって光が照射された基板を撮像するためのカメラとを備えたものが知られている。一方、画像取得システムとしては、特許文献２に示すように、合成画像を作成するために１番目の光学画像と２番目の光学画像を取得するものが知られている。合成画像は、カラー画像であり、１番目と２番目の光学画像のそれぞれは合成カラー画像の色成分から構成されている。

特開２００２－２７１０９９号公報 特開２００４－１９１３５５号公報

ところで、対基板作業システムにおいて、カメラで撮像される対象物によっては白黒画像で認識できることもあるが認識できないこともあった。この点を考慮すると、対象物のカラー画像を取得してそのカラー画像で対象物を認識できるようにすることも考えられる。その場合、４画素を１ユニットとして色情報が作成されることが多いが、色滲みや偽色といった現象が現れるため対象物を精度良く認識することは難しかった。一方、ＲＧＢの光をそれぞれ照射して単色カメラで取得した３つの白黒画像を合成してカラー画像を生成する場合、色滲みや偽色といった現象が解消された高解像度のカラー画像が得られる。しかしながら、どのような対象物であっても３つの白黒画像を合成してカラー画像を生成するため、白黒画像だけでも十分認識できるような対象物については無駄に撮像時間が長くなるという問題があった。

本明細書で開示する対基板作業システムは、上述した課題を解決するためになされたものであり、高解像度の合成画像を利用するか単色画像を利用するかを必要に応じて適宜使い分けられるようにすることを主目的とする。

本明細書で開示する対基板作業システムは、
ＸＹ平面に配置された基板に対して作業を行う対基板作業システムであって、
前記ＸＹ平面を移動する移動装置と、
前記移動装置に取り付けられ、前記ＸＹ平面上の対象物にＲ，Ｇ，Ｂのうち少なくとも２つの単色光を独立して照射可能な照明装置と、
前記移動装置に取り付けられ、前記照明装置で照射された前記対象物の単色画像を取得する単色カメラと、
前記対象物に基づいて前記少なくとも２つの単色光の中から１つ又は複数の単色光を選択し、前記選択された単色光が１つだったならば、前記１つの単色光で照射された前記対象物の単色画像を取得するよう前記照明装置及び前記単色カメラを制御すると共に前記対象物の単色画像を対象物検査用画像に設定し、前記選択された単色光が複数だったならば、前記複数の単色光でそれぞれ独立して照射された前記対象物の各単色画像を取得するよう前記照明装置及び前記単色カメラを制御すると共に前記各単色画像を合成した合成画像を前記対象物検査用画像に設定する画像処理装置と、
を備えたものである。

この対基板作業システムでは、対象物に基づいて少なくとも２つの単色光の中から１つ又は複数の単色光を選択し、選択された単色光が１つだったならば、１つの単色光で照射された対象物の単色画像を取得するよう照明装置及び単色カメラを制御すると共に対象物の単色画像を対象物検査用画像に設定する。選択された単色光が複数だったならば、複数の単色光でそれぞれ独立して照射された対象物の各単色画像を取得するよう照明装置及び単色カメラを制御すると共に各単色画像を合成した合成画像を対象物検査用画像に設定する。合成画像は、画素ごとに色情報が得られるため、正方形状に並んだ４画素を１ユニットとして色情報が作成される場合に比べて、色滲みや偽色といった現象が解消された高解像度の画像になるが、複数回撮像する必要があるため撮像に時間がかかる。ここでは、対象物に基づいて対象物検査用画像として１つの単色画像を用いるのか合成画像を用いるのかを選択する。つまり、１つの単色画像を用いるか高解像度の合成画像を利用するかを、対象物に応じて適宜使い分けることができる。そのため、すべての対象物につき対象物検査用画像として合成画像を用いる場合に比べて処理時間が短縮される。

なお、対象物検査用画像は、画像処理装置による対象物の自動検査のために利用されるものとしてもよいし、オペレータが対象物の検査を行うために画像処理装置によってディスプレイに表示されるものとしてもよい。

部品実装機１０の斜視図。 マークカメラ５０の構成の概略説明図。 落射光源５３のＡ視図。 側射光源５５のＢ視図。 部品実装機１０の制御に関わる構成を示すブロック図。 フィデューシャルマーク８１を有する基板８０の平面図。 ブロックスキップマーク８３を有する基板８０の平面図。 検査ルーチンの一例を示すフローチャート。 部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が実装された後の基板８０の平面図。 別の検査ルーチンの一例を示すフローチャート。

本明細書で開示する部品実装機の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１は部品実装機１０の斜視図、図２はマークカメラ５０の構成の概略説明図、図３は落射光源５３のＡ視図、図４は側射光源５５のＢ視図、図５は部品実装機１０の制御に関わる構成を示すブロック図である。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１に示した通りとする。

部品実装機１０は、基板搬送装置１８と、ヘッド２４と、ノズル３７と、パーツカメラ４０と、マークカメラ５０と、ディスプレイ６８と、リールユニット７０と、制御装置６０とを備えている。

基板搬送装置１８は、基板８０を搬送したり保持したりする装置である。この基板搬送装置１８は、支持板２０，２０と、コンベアベルト２２，２２（図１では片方のみ図示）とを備えている。支持板２０，２０は、左右方向に延びる部材であり、図１の前後に間隔を開けて設けられている。コンベアベルト２２，２２は、支持板２０，２０の左右に設けられた駆動輪及び従動輪に無端状となるように架け渡されている。基板８０は、一対のコンベアベルト２２，２２の上面に乗せられて左から右へと搬送される。この基板８０は、多数立設された支持ピン２３によって裏面側から支持可能となっている。そのため、基板搬送装置１８は基板支持装置としての役割も果たす。

ヘッド２４は、Ｘ軸スライダ２６の前面に取り付けられている。Ｘ軸スライダ２６は、Ｙ軸スライダ３０の前面に取り付けられている。Ｙ軸スライダ３０は、前後方向に延びる左右一対のガイドレール３２，３２にスライド可能に取り付けられている。Ｙ軸スライダ３０の前面には、左右方向に延びる上下一対のガイドレール２８，２８が設けられている。Ｘ軸スライダ２６は、このガイドレール２８，２８にスライド可能に取り付けられている。ヘッド２４は、Ｘ軸スライダ２６が左右方向に移動するのに伴って左右方向に移動し、Ｙ軸スライダ３０が前後方向に移動するのに伴って前後方向に移動する。なお、各スライダ２６，３０は、それぞれ駆動モータ２６ａ，３０ａ（図５参照）により駆動される。また、ヘッド２４は、Ｚ軸モータ３４を内蔵し、Ｚ軸に沿って延びるボールネジ３５に取り付けられたノズル３７の高さをＺ軸モータ３４によって調整する。さらに、ヘッド２４は、ノズル３７を軸回転させるＱ軸モータ３６（図５参照）を内蔵している。

ノズル３７は、ノズル先端に部品を吸着して保持したり、ノズル先端に吸着している部品を吸着解除したりする部材である。ノズル３７は、図示しない圧力供給源から圧力を供給可能であり、例えば負圧が供給されると部品を吸着し、負圧の供給が停止されるか又は正圧が供給されると部品を吸着解除する。ノズル３７は、ヘッド２４の本体底面から下方に突出している。また、Ｚ軸モータ３４によってノズル３７がＺ軸方向に沿って昇降することで、ノズル３７に吸着された部品の高さが調整される。Ｑ軸モータ３６によってノズル３７が回転することで、ノズル３７に吸着された部品の向きが調整される。

パーツカメラ４０は、基板搬送装置１８の前方に配置されている。パーツカメラ４０は、パーツカメラ４０の上方が撮像範囲であり、ノズル３７に保持された部品を下方から撮像して撮像画像を生成する。

マークカメラ５０は、Ｘ軸スライダ２６の下面に設けられている。マークカメラ５０は、対象物（撮像対象物）を上方から撮像して撮像画像を生成する。マークカメラ５０の対象物としては、リールユニット７０においてフィーダ７４から送り出されるテープ７２に保持されている部品、基板８０に付されたマーク、基板８０に実装されたあとの部品、基板８０に印刷されたはんだなどが挙げられる。

マークカメラ５０は、図２に示すように、照明装置５１と、カメラ本体５８とを備えている。照明装置５１は、ハウジング５２と、落射光源５３と、ハーフミラー５４と、側射光源５５とを備えている。ハウジング５２は、下面に開口する円筒状の部材であり、カメラ本体５８の下方に取り付けられている。落射光源５３は、ハウジング５２の内側の側面に設けられている。落射光源５３は、図３に示すように、Ｒ（レッド）の単色光を発光する赤色ＬＥＤ５３ａとＧ（グリーン）の単色光を発光する緑色ＬＥＤ５３ｂとＢ（ブルー）の単色光を発光する青色ＬＥＤ５３ｃとが四角形状の支持板５３ｄ上にそれぞれ同数又はほぼ同数配置されたものである。各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃは、中央に発光素子が配置された四角形状のベースに、その発光素子を覆うように半球面のレンズが取り付けられたものである。ハーフミラー５４は、ハウジング５２の内側に斜めになるように設けられている。ハーフミラー５４は、落射光源５３のＬＥＤ５３ａ，５３ｂ，５３ｃからの水平方向の光を下方に反射する。また、ハーフミラー５４は、下方からの光をカメラ本体５８に向けて透過する。側射光源５５は、ハウジング５２の下方開口付近に水平になるように設けられている。側射光源５５は、図４に示すように、赤色ＬＥＤ５５ａと緑色ＬＥＤ５５ｂと青色ＬＥＤ５５ｃとがリング状の支持板５５ｄ上にそれぞれ同数又はほぼ同数配置されたものであり、下向きに光を照射する。各ＬＥＤ５５ａ～５５ｃは、中央に発光素子が配置された四角形状のベースに、その発光素子を覆うように半球面のレンズが取り付けられたものである。ハウジング５２のうち側射光源５５の下方には、拡散板５６が設けられている。落射光源５３及び側射光源５５から発せられた光は、最終的にはこの拡散板５６で拡散されたあと対象物に照射される。カメラ本体５８は、受光した光に基づいて撮像画像を生成する。このカメラ本体５８は、図示しないレンズなどの光学系及び撮像素子（例えばＣＣＤ）を備えている。落射光源５３及び側射光源５５から発せられ対象物で反射した後の光がハーフミラー５４を透過してカメラ本体５８に到達すると、カメラ本体５８はこの光を受光して撮像画像を生成する。

なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の波長領域は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｒを５９０－７８０ｎｍ、Ｇを４９０－５７０ｎｍ、Ｂを４００－４９０ｎｍとしてもよい。

ディスプレイ６８は、各種の画像をカラー表示したりモノクロ表示したりするものである。

リールユニット７０は、複数のフィーダ７４が着脱可能に装着されたものである。フィーダ７４は、リール７１を備えている。リール７１には、テープ７２が巻き付けられている。テープ７２の表面には、テープ７２の長手方向に沿って複数の収容凹部７３が設けられている。各収容凹部７３には、部品が収容されている。これらの部品は、テープ７２の表面を覆うフィルムによって保護されている。こうしたテープ７２は、リール７１から後方に向かって巻きほどかれ、フィーダ７４の所定の部品供給位置７４ａにおいてフィルムが剥がされて部品が露出した状態となる。所定の部品供給位置７４ａに送り出された部品は、ノズル３７によって吸着される。リールユニット７０の動作は、各フィーダ７４が備えるフィーダコントローラ７６（図５参照）によって制御される。

制御装置６０は、図５に示すように、ＣＰＵ６１、記憶部６３（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなど）、入出力インターフェース６５などを備えており、これらはバス６６を介して接続されている。この制御装置６０は、基板搬送装置１８、Ｘ軸スライダ２６の駆動モータ２６ａ、Ｙ軸スライダ３０の駆動モータ３０ａ、Ｚ軸モータ３４、Ｑ軸モータ３６、パーツカメラ４０、マークカメラ５０、ディスプレイ６８及びノズル３７用の図示しない圧力供給源へ駆動信号を出力する。また、制御装置６０は、パーツカメラ４０からの撮像画像やマークカメラ５０からの撮像画像を入力する。制御装置６０は、リールユニット７０のフィーダコントローラ７６と通信可能に接続されている。なお、図示しないが、各スライダ２６，３０には図示しない位置センサが装備されており、制御装置６０はそれらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、各スライダ２６，３０の駆動モータ２６ａ，３０ａを制御する。

ここで、基板８０について説明する。図６に示す基板８０は、フィデューシャルマーク８１を有している。フィデューシャルマーク８１は、基板８０の対角の２箇所の角に設けられたマークであり、基板８０の姿勢（位置と傾き）を補正すること等に利用される。ここでは、フィデューシャルマーク８１は、Ｒの単色光で照射されたときに撮像された単色画像を用いることで基板８０と明確に識別できるように作成されているものとする。また、図７に示す基板８０は、ブロックスキップマーク８３を有している。ブロックスキップマーク８３は、基板８０が多数個の小基板（基板ブロック８２）を取れるように形成されている場合に、基板ブロック８２が良好ブロックか不良ブロックかを示すためのマークである。そのため、ブロックスキップマーク８３は、良好ブロックであることを表すマーク（図８で白色のマーク）と、不良ブロックであることを表すマーク（図８で黒色のマーク）とが区別できるように作成されている。ここでは、ブロックスキップマーク８３は、Ｒの単色光で照射されたときに撮像された単色画像を用いることで基板８０と明確に識別できるように作成されているものとする。つまり、フィデューシャルマーク８１もブロックスキップマーク８３も、そのマーク８１，８３と背景である基板８０との識別性に基づいてＲの単色光が選択される。

次に、部品実装機１０が部品実装処理を行うときの動作について説明する。制御装置６０のＣＰＵ６１は、図示しない管理装置から受信した生産プログラムに基づいて、部品実装機１０の各部を制御して複数種類、複数個の部品が実装された基板８０を生産する。具体的には、ＣＰＵ６１は、部品供給装置であるリールユニット７０によって部品供給位置７４ａに送り出された部品にノズル３７が対向するようにＸ軸スライダ２６やＹ軸スライダ３０を制御する。続いて、ＣＰＵ６１は、部品供給位置７４ａの部品がノズル３７に吸着されるようにノズル３７の圧力を制御する。続いて、ＣＰＵ６１は、ノズル３７に吸着された部品の画像を撮像するようにパーツカメラ４０を制御し、得られた部品の画像に基づいて部品の姿勢を認識する。続いて、ＣＰＵ６１は、ノズル３７に吸着された部品の姿勢を考慮して部品が基板８０の指定位置の直上に配置されるようにＸ軸スライダ２６及びＹ軸スライダ３０を制御し、ノズル３７が部品を放すようにノズル３７の圧力を制御する。ＣＰＵ６１は、こうした部品実装処理を繰り返し実行することにより、基板８０上に予め定められた数、種類の部品を実装する。こうした部品実装機１０を複数台、左右方向に並べることにより実装ラインが形成される。基板８０が１つの実装ラインの最上流の部品実装機１０から最下流の部品実装機１０まで搬送されると、基板８０上に、予め定められたすべての部品が実装されるようになっている。

次に、部品実装機１０が対象物の検査を行うときの動作について説明する。図８は検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。制御装置６０のＣＰＵ６１は、検査ルーチンを開始すると、まず、対象物に基づいて単色光を選択する（Ｓ１００）。例えば、対象物がフィデューシャルマーク８１（図６参照）だったならば、ＣＰＵ６１はＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光の中からＲの単色光を選択する。対象物がブロックスキップマーク８３（図７参照）だった場合も同様にＲの単色光を選択する。上述したように、フィデューシャルマーク８１もブロックスキップマーク８３も、Ｒの単色光を照射して撮像した単色画像において基板８０（背景）から明確に区別できるからである。一方、対象物が図９に示した部品実装終了後の基板８０（例えば部品実装機１０が担当しているすべての部品の実装が終了した基板８０）上の部品だったならば、ＣＰＵ６１はＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光の中からすべての単色光を選択する。図９の基板８０には、３種類の部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が実装されており、部品Ｐ１は２個、部品Ｐ２は６個、部品Ｐ３は１個実装されている。この基板８０上の部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの単色光で照射して撮像した単色画像においては、部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のすべてを基板８０（背景）と明確に区別できず、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの単色画像を合成した合成画像（カラー画像）においては、部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のすべてを基板８０と明確に識別できるものとする。つまり、部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とその背景である基板８０との識別性に基づいてＲＧＢすべての単色光が選択される。

次に、ＣＰＵ６１は、選択された単色光で照射された対象物の単色画像を撮像するようマークカメラ５０（すなわち照明装置５１及びカメラ本体５８）を制御し（Ｓ１１０）、撮像された単色画像をマークカメラ５０から入力する（Ｓ１２０）。例えば、対象物がフィデューシャルマーク８１やブロックスキップマーク８３の場合のように、選択された単色光がＲの単色光だったならば、ＣＰＵ６１はＲの単色光で照射された対象物の単色画像を取得するようにマークカメラ５０を制御し、その単色画像をマークカメラ５０から入力する。一方、対象物が図９に示した部品実装終了後の基板８０上の部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の場合のように、選択された単色光がＲ，Ｇ，Ｂすべての単色光だったならば、ＣＰＵ６１はＲの単色光で照射された部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の単色画像、Ｇの単色光で照射された部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の単色画像及びＢの単色光で照射された部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の単色画像を順に取得するようにマークカメラ５０を制御し、それらの単色画像をマークカメラ５０から入力する。単色光で対象物を照射するにあたり、通常は照明装置５１の側射光源５５を用いるが、対象物が金属面のような光沢面を有する場合には落射光源５３を用いる。

次に、ＣＰＵ６１は、対象物検査用画像を設定する（Ｓ１３０）。例えば、対象物がフィデューシャルマーク８１やブロックスキップマーク８３の場合のように、ＣＰＵ６１がマークカメラ５０からＲの単色光で照射された対象物の単色画像を入力した場合には、その単色画像を対象物検査用画像に設定する。一方、対象物が図９に示した部品実装終了後の基板８０上の部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の場合のように、ＣＰＵ６１がマークカメラ５０からＲ，Ｇ，Ｂの単色光でそれぞれ独立して照射された対象物の単色画像を入力した場合には、それらの単色画像を合成して合成画像（カラー画像）を生成し、その合成画像を対象物検査用画像に設定する。

ここで、本実施形態で生成されるカラー画像について説明する。Ｒの単色光で照射された対象物の白黒画像から、画素ごとにＲの明るさを多段階の階調（例えば２５６階調）で表した情報が得られる。Ｇの単色光で照射された対象物の白黒画像から、画素ごとにＧの明るさを多段階の階調で表した情報が得られる。Ｂの単色光で照射された対象物の白黒画像から、画素ごとにＢの明るさを多段階の階調で表した情報が得られる。これらの情報から画素ごとのＲＧＢの情報を得ることができるため、カラー画像を生成することができる。こうして生成されたカラー画像は、画素ごとにＲＧＢの情報が得られるため、正方形状に並んだ４画素を１ユニットとして（例えば一方の対角線にＲとＢ、他方の対角線にＧとＧが並んだものを１ユニットとして）色情報が作成される場合に比べて、色滲みや偽色といった現象が解消された高解像度のカラー画像が得られる。

次に、ＣＰＵ６１は、対象物検査画像を用いて対象物の検査を実行する（Ｓ１４０）。例えば、対象物がフィデューシャルマーク８１やブロックスキップマーク８３の場合のように、Ｒの単色光で照射された単色画像が対象物検査用画像に設定されていた場合には、その単色画像を用いてフィデューシャルマーク８１やブロックスキップマーク８３の位置を検査する。フィデューシャルマーク８１やブロックスキップマーク８３の位置の検査は、基板８０に部品を実装する前に行われる。フィデューシャルマーク８１の位置を検査することで、その位置から基板８０の姿勢がわかるため、その姿勢を考慮してその後の部品実装を精度よく行うことができる。ブロックスキップマーク８３の位置を検査することで不良な基板ブロック８２をスキップして部品実装を行うことができる。なお、フィデューシャルマーク８１やブロックスキップマーク８３の位置が認識できない場合や本来の位置から許容範囲を超えて外れている場合には、エラーとし、その基板８０は部品実装されずに排出される。一方、対象物が図９に示した部品実装終了後の基板８０上の部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の場合のように、カラー画像が対象物検査用画像に設定されていた場合には、そのカラー画像を用いて部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置を検査する。上述したように、本実施形態で得られるカラー画像は色滲みや偽色といった現象が解消された高解像度のカラー画像であるため、部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置を精度よく認識することができ、その結果検査の精度が向上する。なお、部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置が認識できない場合や本来の位置から許容範囲を超えて外れている場合には、エラーとし、その基板８０は廃棄される。

次に、ＣＰＵ６１は、検査結果に応じた画像を記憶部６３に保存し（Ｓ１５０）、本ルーチンを終了する。例えば、対象物がフィデューシャルマーク８１やブロックスキップマーク８３の場合に、エラーにならなかったならば、Ｒの単色光が照射された対象物の単色画像を記憶部６３に保存する。このとき、単色画像を圧縮して保存してもよい。エラーにならなかった場合の画像を詳しく検討する必要はないからである。一方、対象物がフィデューシャルマーク８１やブロックスキップマーク８３の場合にエラーになったならば、他の（つまりＧ及びＢの）単色光でそれぞれ独立して照射された対象物の単色画像を撮像するようマークカメラ５０を制御し、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色画像を記憶部６３に保存する。こうすることにより、後でＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色画像を調べることによりエラーが発生した原因を追究することができる。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色画像を記憶部６３に保存するのに代えて又は加えて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色画像を合成して得られるカラー画像を記憶部６３に保存してもよい。一方、図９に示した対象物が部品実装終了後の基板８０上の部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の場合に、エラーにならなかったならば、カラー画像を記憶部６３に保存する。このとき、カラー画像を圧縮して保存してもよい。エラーにならなかった場合の画像を詳しく検討する必要はないからである。一方、対象物が部品実装終了後の基板８０（図９参照）上の部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の場合にエラーになったならば、カラー画像を圧縮することなく記憶部６３に保存する。こうすることにより、後でカラー画像を調べることによりエラーが発生した原因を追究することができる。このとき、カラー画像を記憶部６３に保存するのに代えて又は加えて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色画像を記憶部６３に保存してもよい。

ここで、本実施形態の構成要素と本明細書に開示の対基板作業システムの構成要素との対応関係について説明する。本実施形態の部品実装機１０が本明細書に開示の対基板作業システムに相当し、Ｘ軸スライダ２６及びＹ軸スライダ３０が移動装置に相当し、照明装置５１が照明装置に相当し、カメラ本体５８が単色カメラに相当し、制御装置６０が画像処理装置に相当する。また、ディスプレイ６８が画像表示装置に相当し、記憶部６３が記憶装置に相当する

以上説明した本実施形態では、対象物に基づいて対象物検査用画像として１つの単色画像を用いるのか合成画像を用いるのかを選択する。つまり、１つの単色画像を用いるか高解像度の合成画像を利用するかを、対象物に応じて適宜使い分けることができる。そのため、すべての対象物につき対象物検査用画像として合成画像を用いる場合に比べて処理時間が短縮される。

また、対象物の背景からの対象物の識別性に基づいて、ＲＧＢ３つの単色光の中から１つの単色光を選択するかすべての単色光を選択するかを決定する。そのため、対象物を検査するうえで適切な画像が選択される。

更に、ＣＰＵ６１は、対象物検査用画像における対象物の画像認識の結果に基づいて対象物の良否を判定し、対象物が不良と判定された場合には対象物のＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光のすべての単色画像及び／又はすべての単色画像を合成した合成画像を記憶部６３に保存する。そのため、不良と判定された対象物について、後からその対象物のすべての単色画像及び／又は合成画像（カラー画像）を記憶部６３から読み出して不良の原因を追究することができる。このとき、対象物のＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光のすべての単色画像が揃っていなかった場合には、足りない単色画像を取得して保存する。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態の検査ルーチンの代わりに、図１０の検査ルーチンを実行してもよい。図１０の検査ルーチンでは、制御装置６０のＣＰＵ６１は、まず、対象物に関連する事象の変化があったか否かを判定する（Ｓ２００）。対象物に関連する事象の変化としては、例えば対象物である部品のシェイプデータの変更、その部品を供給するフィーダ７４の交換、その部品を吸着するノズル３７の交換、その部品の製造会社や製造ロットの変更などが挙げられる。Ｓ２００で対象物に関連する事象の変化がなかったならば、ＣＰＵ６１は、上述したＳ１００～Ｓ１５０の処理を実行し、本ルーチンを終了する。一方、Ｓ２００で対象物に関連する事象の変化があったならば、ＣＰＵ６１は、対象物にかかわらずＲＧＢすべての単色光の各々で照射された対象物の単色画像を撮像するようマークカメラ５０を制御し（Ｓ２１０）、撮像された単色画像をマークカメラ５０から入力する（Ｓ２２０）。次に、ＣＰＵ６１は、対象物検査用画像を設定する（Ｓ２３０）。ここでは、ＣＰＵ６１は、マークカメラ５０から入力したＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色光で独立して照射された対象物の単色画像を合成して合成画像（カラー画像）を生成し、その合成画像を対象物検査用画像に設定する。その後、ＣＰＵ６１は、上述したＳ１４０及びＳ１５０と同様のＳ２４０及びＳ２５０の処理を実行し、本ルーチンを終了する。Ｓ２５０では、ＣＰＵ６１は、検査結果がエラーにならなかったならば、合成画像を圧縮して記憶部６３に保存し、検査結果がエラーになったならば、合成画像を圧縮することなく記憶部６３に保存する。こうすれば、対象物に関連した事象が変化した場合、エラーが発生する確率が高いため、後からその対象物の合成画像（カラー画像）を記憶部６３から読み出してその事象の変化によってどのような影響が対象物に及んだかを詳細に追究することができる。なお、検査結果がエラーになったならば、ＣＰＵ６１は合成画像を記憶部６３に保存するのに代えて又は加えて、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色画像を記憶部６３に保存してもよい。こうしても、後からその対象物のすべての単色画像及び／又は合成画像（カラー画像）を記憶部６３から読み出してその事象の変化によってどのような影響が対象物に及んだかを詳細に追究することができる。

上述した実施形態では、対象物に基づいて単色光を選択し、その選択された単色光で照射された単色画像を撮像したが、部品実装機１０のディスプレイ６８で編集するための機上編集用画像を作成する場合には、対象物によらずＲＧＢ３色の単色画像を撮像しこれらを合成して合成画像（カラー画像）を作成し、ディスプレイ６８に表示してもよい。

上述した実施形態において、生産開始時はＲＧＢそれぞれの単色光で独立して照射された対象物の単色画像を撮像し、ＲＧＢの単色画像の中で対象物の特徴点が対象物の背景から良好に識別できるものがある場合には、その単色画像の単色光をその対象物に対応づけるようにし、いずれの単色画像でも対象物の特徴点がよく見えない場合には、各単色画像を合成した合成画像（カラー画像）が得られるようにすべての単色光をその対象物に対応づけるようにしてもよい。この対応付け作業は、制御装置６０のＣＰＵ６１が行ってもよいし、オペレータが行ってもよい。また、生産開始後所定期間が経過するまでは、検査ルーチンのＳ１００において、対象物によらずすべての単色光を選択することとし、その後、この対応付け作業を行うようにしてもよい。対応付け作業を行った後は、検査ルーチンのＳ１００において、その対象物に対応づけられた単色光を選択すればよい。

上述した実施形態の検査ルーチンにおいて、ある１つの単色光が選択される対象物の場合でも、定期的に、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色光で独立して照射された対象物の単色画像を合成し、その合成画像（カラー画像）を残しておくようにしてもよい。

上述した実施形態において、対象物を、リールユニット７０のテープ７２の収容凹部７３に収容された部品としてもよい。また、部品実装機１０の部品供給装置としてリールユニット７０を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、トレイに部品を載せて供給するトレイユニットを採用してもよい。その場合、対象物を、トレイに載置された部品としてもよい。

上述した実施形態では、照明装置５１は、ＲＧＢの３色を独立して照射可能としたが、２色（例えばＲとＧ、ＲとＢ、ＧとＢ）を独立して照射可能としてもよい。その場合、１色の単色画像では認識できない対象物については、２色の単色光のそれぞれで独立して照射された対象物の単色画像を合成した合成画像を用いるようにしてもよい。

上述した実施形態では、対基板作業システムとして部品実装機１０を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、例えば複数の部品実装機１０が並んだ実装ラインの上流に配置されるはんだ印刷機であってもよい。はんだ印刷機は、部品を実装する前の基板８０の所定位置にはんだを印刷する機器であり、はんだを対象物として上述した検査ルーチンを行うようにしてもよい。

上述した実施形態の検査ルーチンのＳ１３０において、ＣＰＵ６１は、対象物検査用画像を設定したあとその対象物検査用画像をディスプレイ６８に表示してもよい。こうすれば、オペレータはディスプレイ６８に映された対象物検査用画像を見て対象物の検査を行うことができる。その場合、Ｓ１４０及びＳ１５０の処理を省略してもよい。

上述した実施形態では、ノズル３７を１つ備えたヘッド２４を用いたが、円柱形状のヘッド本体の外周に沿って等間隔に複数のノズルを備えたロータリーヘッドを用いてもよい。

上述した実施形態では、部品を吸着保持する部材としてノズル３７を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、ノズル３７の代わりに例えばメカニカルチャックや電磁石を備えていてもよい。

本明細書で開示する対基板作業システムは、以下のように構成してもよい。

本明細書で開示する対基板作業システムにおいて、前記画像処理装置は、前記対象物検査用画像を画像表示装置に表示してもよい。こうすれば、オペレータは画像表示装置を見ることにより対象物検査用画像を確認することができる。

本明細書で開示する対基板作業システムにおいて、前記画像処理装置は、前記対象物の背景からの前記対象物の識別性に基づいて、前記少なくとも２つの単色光の中から１つ又は複数の単色光を選択してもよい。こうすれば、対象物を検査するうえで適切な画像が選択される。例えば、ある１つの単色光が照射された対象物の単色画像において対象物の背景から対象物を識別できる場合にはその１つの単色光を選択すればよいし、いずれの単色光が照射された対象物の単色画像においても対象物の背景から対象物を識別できないが合成画像では識別できる場合にはその合成画像を生成するのに必要な単色画像に応じた複数の単色光を選択すればよい。

本明細書で開示する対基板作業システムにおいて、前記照明装置は、前記対象物にＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光を独立して照射可能であり、前記画像処理装置は、前記対象物に基づいて前記Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの単色光の中から１つの単色光を設定するか又はすべての単色光を選択するようにしてもよい。こうすれば、合成画像はＲＧＢの各単色画像を合成して得られるカラー画像となる。

本明細書で開示する対基板作業システムにおいて、前記画像処理装置は、前記対象物検査用画像における前記対象物の画像認識の結果に基づいて前記対象物の良否を判定し、前記対象物が不良と判定された場合には前記対象物のＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光のすべての単色画像及び／又は前記すべての単色画像を合成した合成画像を記憶装置に保存してもよい。こうすれば、不良と判定された対象物について、後からその対象物のすべての単色画像及び／又は合成画像（カラー画像）を記憶装置から読み出して不良の原因を追究することができる。このとき、対象物のＲ，Ｇ，Ｂの３つの波長のすべての単色画像が揃っていなかった場合には、足りない単色画像について単色カメラで撮像するようにしてもよい。あるいは、

本明細書で開示する対基板作業システムにおいて、前記画像処理装置は、前記対象物に関連する事象が変化した場合には前記対象物のＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光のすべての単色画像及び／又は前記すべての単色画像を合成した合成画像を記憶装置に保存してもよい。こうすれば、対象物に関連した事象が変化した場合、後からその対象物のすべての単色画像及び／又は合成画像（カラー画像）を記憶装置から読み出してその事象の変化によってどのような影響が対象物に及んだかを追究することができる。このとき、対象物のＲ，Ｇ，Ｂの３つの波長のすべての単色画像が揃っていなかった場合には、足りない単色画像について単色カメラで撮像するようにしてもよい。対象物に関連する事象が変化した場合としては、例えば対象物が基板に実装される部品だったとすると、その部品のシェイプデータが変更された場合、その部品を供給するための部品供給装置やノズルが交換された場合、その部品の製造会社やロットが変更された場合などが挙げられる。

本明細書で開示する対基板作業システムにおいて、前記対象物は、前記基板に付されたマーク、前記基板に実装された部品、前記基板へ部品を供給する部品供給装置に配置された部品又は前記基板に印刷されたはんだであってもよい。

本発明は、基板に部品を実装する作業を伴う産業に利用可能である。

１０ 部品実装機、１８ 基板搬送装置、２０ 支持板、２２ コンベアベルト、２３ 支持ピン、２４ ヘッド、２６ Ｘ軸スライダ、２６ａ 駆動モータ、２８ ガイドレール、３０ Ｙ軸スライダ、３０ａ 駆動モータ、３２ ガイドレール、３４ Ｚ軸モータ、３５ ボールネジ、３６ Ｑ軸モータ、３７ ノズル、４０ パーツカメラ、５０ マークカメラ、５１ 照明装置、５２ ハウジング、５３ 落射光源、５３ａ 赤色ＬＥＤ、５３ｂ 緑色ＬＥＤ、５３ｃ 青色ＬＥＤ、５３ｄ 支持板、５４ ハーフミラー、５５ 側射光源、５５ａ 赤色ＬＥＤ、５５ｂ 緑色ＬＥＤ、５５ｃ 青色ＬＥＤ、５５ｄ 支持板、５６ 拡散板、５８ カメラ本体、６０ 制御装置、６１ ＣＰＵ、６３ 記憶部、６５ 入出力インターフェース、６６ バス、６８ ディスプレイ、７０ リールユニット、７１ リール、７２ テープ、７３ 収容凹部、７４ フィーダ、７４ａ 部品供給位置、７６ フィーダコントローラ、８０ 基板、８１ フィデューシャルマーク、８２ 基板ブロック、８３ ブロックスキップマーク、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 部品。

Claims (7)

1. ＸＹ平面に配置された基板に対して作業を行う対基板作業システムであって、
   前記ＸＹ平面を移動する移動装置と、
   前記移動装置に取り付けられ、前記ＸＹ平面上の対象物にＲ，Ｇ，Ｂのうち少なくとも２つの単色光を独立して照射可能な照明装置と、
   前記移動装置に取り付けられ、前記照明装置で照射された前記対象物の単色画像を取得する単色カメラと、
   前記対象物に基づいて前記少なくとも２つの単色光の中から１つ又は複数の単色光を選択し、前記選択された単色光が１つだったならば、前記１つの単色光で照射された前記対象物の単色画像を取得するよう前記照明装置及び前記単色カメラを制御すると共に前記対象物の単色画像を対象物検査用画像に設定し、前記選択された単色光が複数だったならば、前記複数の単色光でそれぞれ独立して照射された前記対象物の各単色画像を取得するよう前記照明装置及び前記単色カメラを制御すると共に前記各単色画像を合成した合成画像を前記対象物検査用画像に設定する画像処理装置と、
   を備えた対基板作業システム。
2. 前記画像処理装置は、前記対象物検査用画像を画像表示装置に表示する、
   請求項１に記載の対基板作業システム。
3. 前記画像処理装置は、前記対象物の背景からの前記対象物の識別性に基づいて、前記少なくとも２つの単色光の中から１つ又は複数の単色光を選択する、
   請求項１又は２に記載の対基板作業システム。
4. 前記照明装置は、前記対象物にＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光を独立して照射可能であり、
   前記画像処理装置は、前記対象物に基づいて前記Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの単色光の中から１つの単色光を設定するか又はすべての単色光を選択する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の対基板作業システム。
5. 前記画像処理装置は、前記対象物検査用画像における前記対象物の画像認識の結果に基づいて前記対象物の良否を判定し、前記対象物が不良だった場合には前記対象物のＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光のすべての単色画像及び／又は前記すべての単色画像を合成した合成画像を記憶装置に保存する、
   請求項４に記載の対基板作業システム。
6. 前記画像処理装置は、前記対象物に関連する事象が変化した場合には前記対象物のＲ，Ｇ，Ｂの３つの単色光のすべての単色画像及び／又は前記すべての単色画像を合成した合成画像を記憶装置に保存する、
   請求項４又は５に記載の対基板作業システム。
7. 前記対象物は、前記基板に付されたマーク、前記基板に実装された部品、前記基板へ部品を供給する部品供給装置に配置された部品、又は前記基板に印刷されたはんだである、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の対基板作業システム。

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