JP3307990B2

JP3307990B2 - 物品認識方法および同装置

Info

Publication number: JP3307990B2
Application number: JP23210692A
Authority: JP
Inventors: 直己花村
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 2002-07-29
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JPH0685500A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部品装着装置等に具備
されてチップ部品の位置の検出等に用いられる物品認識
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤカメラ等の撮像手段により
撮像した被撮像物の画像を画像処理手段により処理し
て、被撮像物の位置を検出するようにした物品認識装置
は知られている（特開平１−２４０９８７号公報参
照）。このような物品認識装置は、例えば、プリント基
板にチップ部品を装着する部品装着装置において、チッ
プ部品の位置検出に基づく装着位置の補正等のために用
いられている。

【０００３】すなわち、上記部品装着装置は、吸着ノズ
ルを有する部品装着用のヘッドユニットにより、テープ
フィーダー等の部品供給部からチップ部品（電子部品）
を吸着して、位置決めされているプリント基板上に移送
し、プリント基板の所定位置に装着する作業を自動的に
行なうものであり、上記ヘッドユニットとプリント基板
とが相対的にＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能とされ
るとともに、吸着ノズルがＺ軸方向に移動可能かつ回転
可能とされ、各方向の移動および回転のための駆動機構
が設けられている。そして、この部品装着装置において
は、チップ部品が吸着ノズルに吸着された段階ではチッ
プ部品の位置（中心位置および回転角）にばらつきがあ
るので、そのチップ部品の位置を検出し、それに基づい
て装着位置を補正することが要求される。そのために、
ヘッドユニットの吸着ノズルでチップ部品を吸着した後
に、上記物品認識装置により、チップ部品の位置を検出
するようにしたものが考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような物品認識
装置においては、通常、撮像手段による撮像時にチップ
部品等の被撮像物を照らすための照明が設けられてい
る。従来、上記照明の光量は、被撮像物に応じて適当に
設定され、例えば、部品装着装置においてチップ部品の
位置検出に適用される場合には、概略的に適当な明るさ
の部品画像が得られる一定の光量とするように予め照明
用電源に対する通電量が設定されるという程度の調整が
行なわれているすぎなかった。

【０００５】しかし、被撮像物の明るさは上記照明のほ
かに外部からの光にも影響されるので、例えば上記部品
装着装置において処理能率向上のため複数のヘッドユニ
ットとそれぞれに対応する複数組の物品認識装置を具備
するような場合、各物品認識装置の配置場所の相違等に
より、照明の光量が同じであっても画像の明るさに差が
生じる。従って、部品の種類に応じたデータに基づいて
光量を調整したとしても、各物品認識装置の設置場所等
によって画像の明るさが変わるため、画像の明るさを精
度良く調整することができない。また、経年変化によっ
て照明自身の光量が変化した場合にも、それに伴って画
像の明るさが変わってくる。

【０００６】これらの原因で画像の明るさが適正に調整
されない状態になると、画像処理による部品位置の検出
とそれに基づく装着位置の補正の処理が困難になった
り、この処理に誤差を生じたりするという問題がある。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑み、照明により被
撮像物を照らしつつ撮像手段により撮像して画像処理を
行なう場合に、画像の明るさを精度良く調整することが
でき、複数の物品認識装置においてそれぞれ外部光が相
違する場合や照明が経年変化した場合などにも画像の明
るさを適正に保つことができる物品認識方法および同装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、照明により被撮像物を照射しつつ撮像手
段により撮像し、その画像から被撮像物の位置を検出す
るようにした物品認識方法において、上記撮像手段によ
り撮像した物体の画像の明るさを予め定められた基準値
と比較する処理を、照明の光量を変化させつつ行なっ
て、画像の明るさが基準値とほぼ一致するときの照明の
明るさを探知し、これを照明調整用データとする照明調
整用データ取得ルーチンを経た後、この照明調整用デー
タに基づいてその後の撮像時の照明の明るさを調整する
とともに、前回の上記照明調整用データ取得ルーチンの
実行から所定時間が経過した場合か、あるいは照明にか
かわる光学系に変更が有った場合の少なくともいずれか
１つの場合、上記照明調整用データ取得ルーチンを実行
するようにしたものである。

【０００９】また、撮像手段と、被撮像物に対する照明
と、上記撮像手段により撮像した画像から被撮像物の位
置を検出する画像処理手段とを備えた物品認識装置にお
いて、上記撮像手段により撮像した物体の画像の明るさ
を検出する検出手段と、この画像の明るさと予め定めら
れた基準値とを比較する比較手段と、照明の光量を変化
させる照明光量制御手段と、上記比較手段による比較お
よび照明光量制御手段による制御に応じ、画像の明るさ
が基準値とほぼ一致するときの照明の光量を照明調整用
データとして求めるデータ探知手段と、この照明調整用
データを記憶する記憶手段と、照明調整用データ取得の
ための条件が成立したか否かを判定する判定手段とを備
え、この判定手段は、照明調整用データが未存在である
場合か、前回の上記照明調整用データ取得時から所定時
間が経過した場合か、照明にかかわる光学系に変更が有
った場合かの少なくともいずれか１つの場合に上記照明
調整用データ取得のための条件が成立したものと判定
し、この判定手段による上記条件が成立したことの判定
に応じて上記検出手段、比較手段、照明光量制御手段、
データ探知手段及び記憶手段による照明調整用データ取
得のための動作が行われるようにしたものである。

【００１０】特に好ましくは、吸着ノズルによりチップ
部品を吸着してこれを所定位置に装着するヘッドユニッ
トを備えた部品装着装置に具備される物品認識装置であ
って、上記吸着ノズルに吸着されたチップ部品が上記撮
像手段により撮像されてその位置が上記画像処理手段に
より検出されるようになっているものにおいて、上記構
成とする。

【００１１】

【作用】上記構成によると、一定物体を撮像したときの
画像の明るさは常に基準値となるように調整され、この
調整により、外部光の変動や照明の経年変化による画像
の明るさの変化が、是正されることとなる。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１および図２は本発明の一実施例による物品認識装置
を備えた部品装着装置の全体構造を示している。これら
の図において、基台１上には、Ｘ軸方向（搬送方向）に
延びるプリント基板搬送用のコンベア２が配設され、プ
リント基板３が上記コンベア２上を搬送され、後記作業
ステーション６Ａ，６Ｂの一定位置で停止されるように
なっている。

【００１３】上記コンベア２の配設部分の両側方には、
部品供給部４が配置されている。この部品供給部４は多
数列の供給テープ４ａを備え、各供給テープ４ａは、そ
れぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の
チップ部品を等間隔に収納、保持し、リールに巻回され
ている。供給テープ４ａの繰り出し端にはラチェット式
の送り機構が組込まれ、後記ヘッドユニット５Ａ，５Ｂ
により繰り出し端からチップ部品がピックアップされる
につれて、供給テープ４ａが間欠的に繰り出され、上記
ピックアップ作業を繰返し行なうことが可能となってい
る。

【００１４】また、上記基台１の上方には、部品装着用
のヘッドユニット５Ａ，５Ｂが装備され、ヘッドユニッ
ト５Ａ，５Ｂと作業ステーション６Ａ，６Ｂ上のプリン
ト基板３とが相対的にＸ軸方向およびＹ軸方向（水平面
上でＸ軸と直交する方向）に移動可能とされ、図示の実
施例では、プリント基板３を保持する作業ステーション
６Ａ，６ＢがＹ軸方向に移動可能とされる一方、ヘッド
ユニット５Ａ，５ＢがＸ軸方向に移動可能となってい
る。

【００１５】これらの構造を具体的に説明すると、図で
は２枚のプリント基板３に対して同時的に装着作業を行
なうことができるようにして処理能率を高めるため、ヘ
ッドユニット５Ａ，５Ｂおよび作業ステーション６Ａ，
６Ｂが２つずつ配備されており、作業ステーション６
Ａ，６Ｂは、Ｘ方向にずれた２箇所に配設されている。
各作業ステーション６Ａ，６Ｂは、プリント基板３を保
持するための基板保持装置を有し、上記コンベア２から
移載装置を介して作業ステーション６Ａ，６Ｂ上に送り
込まれたプリント基板３を保持し得るようになってい
る。

【００１６】この各作業ステーション６Ａ，６Ｂの配置
箇所においてはそれぞれ、ベース７上に、互いに平行に
Ｙ軸方向に延びる２本のガイドレール８が所定間隔をお
いて互いに平行に配置されるとともに、Ｙ軸方向の送り
機構として、一方のガイドレール８の近傍に、Ｙ軸サー
ボモータ１０により回転駆動されるボールねじ軸９が配
置されている。そして、上記作業ステーション６Ａ，６
Ｂの両側部がガイドレール７に移動自在に支持され、か
つ、作業ステーション６Ａ，６Ｂに設けられたナット部
分１１が上記ボールねじ軸９に螺合している。このよう
な構造により、部品装着作業時には、作業ステーション
６Ａ，６Ｂが、プリント基板３を保持した状態で、上記
ボールねじ軸９の回転につれてＹ軸方向に移動するよう
になっている。

【００１７】また、基台１の上方には、ヘッドユニット
５Ａ，５ＢをＸ軸方向移動可能に保持するためのＸ軸フ
レームが設けられ、図では２本のＸ軸フレーム１３Ａ，
１３Ｂが、所定間隔をおいて互いに平行に、それぞれＸ
軸方向に延びている。このＸ軸フレーム１３Ａ，１３Ｂ
には、その上下両側の側部にＸ軸ガイド１４が形成され
るとともに、Ｘ軸方向の送り機構として、上下のＸ軸ガ
イド間に位置するボールねじ軸１５と、このボールねじ
軸１５を回転駆動するＸ軸サーボモータ１６とが設けら
れている。そして、上記Ｘ軸ガイド１４にヘッドユニッ
ト５Ａ，５Ｂが移動自在に支持され、かつ、このヘッド
ユニット５Ａ，５Ｂに設けられた図外のナット部分が上
記ボールねじ軸１５に螺合し、ボールねじ軸１５の回転
によってヘッドユニット５Ａ，５ＢがＸ軸方向に移動す
るようになっている。

【００１８】上記ヘッドユニット５Ａ，５Ｂには、チッ
プ部品を吸着する吸着ノズル２０が設けられ、図示の例
では各ヘッドユニット５Ａ，５Ｂにそれぞれ１６本ずつ
吸着ノズル２０が設けられている。図３および図４に詳
しく示すように、上記各吸着ノズル２０は、Ｚ軸ガイド
２１に沿ってＺ軸方向（上下方向）の移動が可能とされ
るとともに、Ｒ軸（ノズル中心軸）回りの回転が可能と
されており、吸着ノズル２０に対するＺ軸サーボモータ
２２およびＲ軸サーボモータ２３がヘッドユニット５
Ａ，５Ｂに具備されている。そして、上記Ｚ軸サーボモ
ータ２２の駆動によりＺ軸ボールねじ軸２４を介して吸
着ノズル２０が上下動され、また、Ｒ軸サーボモータ２
３の駆動によりＲ軸ボールねじ軸２５、Ｒ軸ラック２６
およびＲ軸ピニオン２７を介して吸着ノズル２０が回動
されるようになっている。さらに、ヘッドユニット５
Ａ，５Ｂには、プリント基板３に予め付されているマー
ク（図示せず）を検出することによってプリント基板３
の位置を検出する基板位置検出用ＣＣＤカメラ２８が取
り付けられている。

【００１９】また、基台１上でヘッドユニット５Ａ，５
ＢのＸ軸方向移動範囲内の適宜位置に対応する箇所、例
えば作業ステーション６Ａ，６Ｂの配置箇所と部品供給
部４との間の箇所に、部品位置検出のための撮像手段と
してのＣＣＤカメラ３１と、撮像時の照明用のランプハ
ウス３２が設けられている。

【００２０】図５は、画像処理系統を概略的に示し、こ
の図において、部品位置検出のためのＣＣＤカメラ３１
は画像処理ユニット（画像処理手段）３３に接続されて
いる。なお、上記ヘッドユニット５Ａ，５Ｂに具備され
た基板位置検出用ＣＣＤカメラ２８も画像処理ユニット
３３に接続されている。

【００２１】また、上記ランプハウス３２は、ファイバ
ーケーブル３４を介してフラッシュユニット３５に接続
され、このフラッシュユニット３５が上記画像処理ユニ
ット３３に接続されている。そして上記画像処理ユニッ
ト３３が、コントローラ３６に接続されている。

【００２２】図６は、吸着ノズル２０等を具備するヘッ
ドユニット５Ａ，５ＢとＣＣＤカメラ３１、ランプ（照
明）３７および照明用電源３８を模式的に示すととも
に、画像処理ユニット３３およびコントローラ３６の機
能的構成を示している。上記ＣＣＤカメラ３１、ランプ
３７および照明用電源３８は２個のヘッドユニット５
Ａ，５Ｂに対応して２組設けられている。３９は吸着ノ
ズル２０に吸着されたチップ部品である。

【００２３】この図において、上記各ＣＣＤカメラ３１
および各照明用電源３８はインターフェイス４０を介し
て画像処理ユニット３３に接続され、この画像処理ユニ
ット３３には、部品位置検出手段４１と、画像明るさ検
出手段４２と、照明光量制御手段４３とが含まれてい
る。上記部品位置検出手段４１は、チップ部品３９の
吸，装着の一連の作業が自動的に行なわれる装着作業中
に、吸着ノズル２０による部品吸着後にＣＣＤカメラ３
１で撮像されたチップ部品３９の画像から、このチップ
部品３９の中心位置および回転角度を検出するものであ
る。また、画像明るさ検出手段４２は、所定条件下で部
品装着作業の前に行なわれる後記照明オフセットデータ
調整のときに、ＣＣＤカメラ３１から取り込まれた画像
の明るさを検出するものである。照明光量制御手段４３
は、上記照明用電源３８を制御することにより照明の光
量を制御するものである。

【００２４】上記画像処理ユニット３３に接続されたコ
ントローラ３６は、マイクロコンピュータ等からなり、
ＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶手段４４と、命令・計算手
段４５と、インターフェース４６と、ヘッドユニット駆
動部４７、吸着ノズル駆動部４８、作業ステーション駆
動部４９などの各種駆動部とを含んでいる。そして、各
種センサ５０および吸着用真空の給排切換用バルブ５
１、各種サーボモータ１０，１６，２２，２３等が上記
インターフェース４６および駆動部４７〜４９に電気的
に接続されている。さらに、キーボード５２およびＣＲ
Ｔ５３がコントローラ３６に接続されている。

【００２５】上記記憶手段４４には、一連の部品装着作
業などのシーケンスが記憶されるとともに、各種データ
が記憶される。この記憶手段４４に記憶されるデータと
しては、各種チップ部品に関する部品データが有り、こ
の部品データの中には、部品の種類に応じた照明光量の
調整値（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，……）が含まれている。さらに記
憶手段４４は、後記照明オフセットデータ調整処理にお
いて画像の明るさの比較基準とするために予め定められ
た明るさ基準値Ｓo を記憶し、また、後記照明オフセッ
トデータ調整処理で求められた照明調整用のデータ(こ
れを照明オフセットデータと呼ぶ)の、各画像認識装置
毎の値(Ｉ₁ ，Ｉ₂ ，……)を、書換え可能に記憶してい
る。

【００２６】また、上記命令・計算手段４５は、上記部
品装着作業などのシーケンスを実行するようになってい
る。さらにこの命令・計算手段４５は、後記照明オフセ
ットデータ調整処理時にカメラ３１から読み込まれた一
定物体の画像の明るさを上記明るさ基準値Ｓo と比較す
る比較手段５４と、照明の光量を変化させてその間の比
較手段５４による比較に基づき、画像の明るさが基準値
Ｓo とほぼ一致するときの照明の光量を探知してオフセ
ットデータ（照明調整用データ）とするデータ探知手段
５５とを含んでいる。さらに、照明調整用データ取得の
ための条件が成立したか否かを判定する判定手段として
の機能を有している。

【００２７】このような装置による部品認識方法を、図
７〜図９のフローチャートによって説明する。

【００２８】図７において、先ずステップＳ１で、キー
ボードの装着作業開始スイッチがＯＮとなるまで待機さ
れる。このスイッチがＯＮとなったときに、オフセット
データ（照明調整用データ）取得のための条件が成立し
たか否かを判定する判定手段の機能に相当する処理が行
われる。この場合、照明オフセットデータが未存在であ
る場合か、照明オフセットデータ取得後であれば前回の
オフセットデータ取得時から所定時間が経過した場合あ
るいは照明にかかわる光学系に変更が有った場合の少な
くともいずれか１つの場合にオフセットデータ取得のた
めの条件が成立したものと判定される。さらに画像処理
の累積エラー数が多い場合も照明オフセットデータ取得
のための条件が成立したものと判定される。すなわち、
照明オフセットデータが未存在か否かの判定（ステップ
Ｓ２）、前回調整時より所定時間が経過したか否かの判
定（ステップＳ３）、光学系（カメラ、照明等）の変更
が有ったか否かの判定（ステップＳ４）および後記ステ
ップＳ１７，ステップＳ２０で前回処理時から調べられ
た画像処理の累積エラー数Ｅが所定数Ｅａ以上に多発し
ているか否かの判定（ステップＳ５）が行なわれる。そ
して、これらの判定のうちの少なくとも１つがＹＥＳの
場合は、後記照明オフセットデータ調整のルーチン（ス
テップＳ６）が実行されてから、ステップＳ７に移る。
ステップＳ６が実行されると上記累積エラー数はゼロに
リセットされる。

【００２９】また、ステップＳ２〜Ｓ５が全てＮＯのと
きは、既に照明オフセットデータが存在するとともにそ
の変更を要しないため、そのままステップＳ７に移る。

【００３０】ステップＳ７以降は、図１〜図４のような
ハード構成の装置により自動的に部品装着を行なう一連
の処理であり、先ず初期的処理としては、搬入されるプ
リント基板３に応じて、装着されるべきチップ部品の個
数、種類などを示す基板データが選択されるとともに
（ステップＳ７）、後記アドレスカウンタが初期化のた
めクリアされ（ステップＳ８）、そしてプリント基板３
が作業ステーション６Ａ，６Ｂ上に搬入されて位置決め
される（ステップＳ９）。

【００３１】次に、ヘッドユニット５Ａ，５Ｂの作動お
よび吸着ノズル２０の作動により、吸着ノズル２０が部
品供給部４へ移動されて、各吸着ノズル２０に供給され
る負圧でチップ部品が吸着される（ステップ１０，Ｓ１
１）。そして、他に吸着可能なノズル、部品が残されて
いないか否かの判定（ステップＳ１２）に基づき、これ
がＹＥＳであればステップＳ１０，Ｓ１１の処理が繰り
返される。必要数のチップ部品の吸着が終了すると、ヘ
ッドユニットがＣＣＤカメラ３１の上方へ移動される
（ステップＳ１３）。

【００３２】図８に移って、ステップＳ１４では、以前
に行なわれた照明オフセットデータ調整のルーチン（ス
テップＳ６）で求められて記憶されている照明オフセッ
トデータＩ₁ と、チップ部品の種類に応じて前記部品デ
ータから読み出される照明光量調整値Ｌn とにより、照
明の光量がＩ₁ ＋Ｌn に調整され、この状態でカメラ３
１の上方を通過する各吸着ノズル２０に対して照明の照
射（フラッシュ）が順次行なわれつつ、各吸着ノズル２
０に吸着されたチップ部品がカメラ３１で撮像されて、
その画像が取り込まれる。上記照明光量調整値Ｌn が部
品の種類に応じて定められるのは、チップ部品の大きさ
やリード間隔等によって撮像に最適な明るさが異なるか
らである。

【００３３】続いて、上記画像から部品位置が検出さ
れ、それに基づいて吸着ノズル２０の位置から部品位置
までのずれ量が算出される（ステップＳ１５）。上記部
品位置の検出の仕方としては、例えば部品の４辺の両端
部リードエッジが画像の操作により求められてこれらか
ら部品の中心位置および回転角が演算される。

【００３４】ステップＳ１６では、吸着された部品につ
いて上記ステップＳ１４、Ｓ１５の部品認識処理が終了
したか否かが判定され、終了していなければステップＳ
１４，Ｓ１５が繰り返される。

【００３５】認識処理が終了すると、吸着した部品のｎ
番目について認識エラーが発生したか否かが判定され
（ステップＳ１７）、エラーがなければ、吸着ノズル２
０が上記ずれ量分だけ補正された装着位置へ移動され
（ステップＳ１８）、装着位置で吸着ノズルの下降、負
圧供給カット等によりチップ部品の装着が行なわれる
（ステップＳ１９）。ステップＳ１７でエラーの発生が
判定されれば、エラー処理として、エラーカウンタがカ
ウントアップされ（ステップＳ２０）、エラー数が記憶
手段に記憶される。そして、吸着された全部品の装着
（もしくはエラー処理）が終了したか否かの判定（ステ
ップＳ２１）に基づき、未終了であればステップＳ１７
〜Ｓ２１の処理が繰り返される。

【００３６】装着が終了すると、エラーにより装着され
なかった部品があるか否かが判定され（ステップＳ２
２）、エラーにより装着されなかった部品が有った場合
はその部品を廃却してから（ステップＳ２３）、ステッ
プＳ１０に戻ることにより、エラーの分について部品吸
着からの処理が再度行なわれる。

【００３７】上記エラーにより装着されなかった部品が
なかった場合は、装着のアドレスを示すアドレスカウン
タがカウントアップされる（ステップＳ２４）ととも
に、１枚のプリント基板分の全部品の装着が終了したか
否かが判定され（ステップＳ２５）、終了していなけれ
ばステップＳ１０に戻ることにより、新たに吸着からの
処理が行なわれる。

【００３８】ステップＳ２５で終了と判定されると、プ
リント基板が搬出されるとともに（ステップＳ２６）、
全プリント基板の装着終了か否かが判定され（ステップ
Ｓ２７）、この判定がＮＯであれば、ステップＳ７に戻
ってそれ以下の処理が繰り返される。全基板装着終了と
なると、終わる。

【００３９】図９は前記のステップＳ６で行なわれる照
明オフセットデータ調整のルーチン（照明調整用データ
取得ルーチン）を示す。このルーチンでは、画像の明る
さ測定のために一定の物体を撮像し、この場合に一定色
の治具をヘッドユニットの吸着ノズル２０に吸着させて
これを撮像してもよいが、簡単な方法としては、ヘッド
ユニットそのものの特定箇所を撮像するようにしておけ
ばよい。このようにする場合、予め一定条件下で調べた
ヘッドユニットの画像の明るさを基準値Ｓo としておけ
ばよい。

【００４０】このルーチンにおいては、先ず所定の明る
さ調整位置へヘッドユニットが移動されるとともに（ス
テップＳ３１）、照明の光量制御量Ｉ₁₀が最初は０とさ
れる（ステップＳ３２）。

【００４１】次に、照明の光量がＩ₁₀に制御された状態
で発光されつつヘッドユニットが撮像され、その画像が
取り込まれる（ステップＳ３３，Ｓ３４）。続いて、画
像の所定位置の明るさが検出され（ステップＳ３５）、
さらに画面の領域内で平均化された明るさＳａが求めら
れ（ステップＳ３６）、この明るさＳａが上記基準値Ｓ
o とほぼ等しいか否かが判定される（ステップＳ３
７）。この判定がＮＯであれば、上記光量制御量Ｉ₁₀が
一定量ΔＩだけ増加され（ステップＳ３８）、最大値Ｉ
max を越えたか否かの判定(ステップＳ３９)がＮＯのう
ちはステップＳ３３に戻ることにより、最大値Ｉmax 以
下である限り、光量制御量Ｉ₁₀が徐々に増加されつつス
テップＳ３３〜ステップＳ３７の処理が繰り返されて、
上記明るさＳａが上記基準値Ｓo とほぼ等しくなるとこ
ろが探索される。

【００４２】そして、ステップＳ３７で上記明るさＳａ
が上記基準値Ｓo とほぼ等しくなったことが判定される
と、そのときの光量制御量Ｉ₁₀が照明オフセットデータ
Ｉ₁として記憶手段４４に記憶される（ステップＳ４
０）。また、光量制御量Ｉ₁₀が最大値Ｉmax に達するま
でステップＳ３７でＮＯの判定が繰り返されると、ラン
プ３７の劣化などのために上記調整では適正な明るさが
得られないことを意味するので、ランプ３７を取り替え
るべき旨の表示等のエラー処理が行なわれる（ステップ
Ｓ４１）。

【００４３】なお、上記フローチャートでは、部品装着
装置に設けられた複数の物品認識装置のうちの１つにつ
いての処理として、照明オフセットデータがＩ₁ とされ
ているが、他の物品認識装置についても同様の処理が行
なわれて照明オフセットデータがＩ₂ というようにされ
る。

【００４４】以上のような当実施例の部品装着装置によ
ると、ヘッドユニット５Ａ，５Ｂの吸着ノズル２０によ
る部品供給部４からのチップ部品の吸着、ＣＣＤカメラ
３１の設置位置における撮像および画像処理に基づく部
品位置検出、この部品位置検出に基づいて補正された装
着位置へのチップ部品の装着の一連の作業が、自動的に
行なわれる。

【００４５】この一連の作業のうちで物品認識装置によ
る部品位置検出の処理においては、照明により照らされ
たチップ部品が撮像されるが、この場合に、照明オフセ
ットデータＩ₁ （I₂ ）および部品の種類に応じた調整
値Ｌn により照明の光量が調整され、その照明オフセッ
トデータＩ₁ が、前記の図９のルーチンによる処理で調
整されていることにより、チップ部品の画像の明るさが
適正に調整される。つまり、物品認識装置の設置場所に
よって外部光が相違する場合や、照明の光量が経年変化
によって変わった場合でも、所定条件下で行なわれる調
整オフセットデータ調整ルーチンにより、画像の明るさ
が上記外部光や経年変化で変動をきたすことのないよう
に照明オフセットデータＩ₁ が調整される。

【００４６】従って、部品装着装置の複数の物品認識装
置に対し、あるいは異なる部品装着装置に対しても、部
品データ(上記調整値Ｌn )としては共通のものが利用さ
れながら、画像の明るさが適正に調整され、画像処理に
よる部品位置検出が精度良く行なわれる。また、経年変
化に対しても、上記部品位置検出の精度が確保される。

【００４７】なお、上記実施例では、カメラ、照明およ
び画像処理手段を備えた画像認識装置において照明オフ
セットデータを調整するようにした方法を、チップ部品
の位置検出のための画像処理に適用しているが、ヘッド
ユニット５Ａ，５Ｂに取り付けられたＣＣＤカメラ２８
によりプリント基板３のマークの撮像に基づいてプリン
ト基板３の位置を検出するようにした部分に適用するこ
ともできる。

【００４８】また、部品装着装置の全体構造も上記実施
例に限定されず、例えば、装着時にプリント基板３は位
置決めして停止させる一方、ヘッドユニットをＸ軸方向
およびＹ軸方向に移動させることができる構造としてお
いてもよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、照明により被撮像物を照らし
つつ撮像手段により撮像し、その画像から被撮像物の位
置を検出するものにおいて、撮像手段により撮像した一
定物体の画像の明るさと予め定められた基準値との比較
を、照明の光量を変化させつつ行なって、画像の明るさ
が基準値とほぼ一致するときの照明の明るさを照明調整
用データとして求めるようにしているため、設置場所に
よって外部光が異なる場合や照明の経年変化が有った場
合でも、画像の明るさを適正に調整することができる。
従って、設置場所等が異なる複数の物品認識装置に対し
ても、被撮像物の種類に応じた光量のデータ等は共通化
しつつ、各装置毎に画像の明るさに相違を生じるような
ことなく、精度良く画像処理を行なうことができ、ま
た、上記経年変化の是正によって照明の有効寿命を延ば
すこともできる。

【００５０】特に、部品装着装置におけるヘッドユニッ
トの吸着ノズルに吸着されたチップ部品の位置が画像処
理によって検出され、この検出に基づいてチップ部品の
装着位置が上記撮像手段により撮像されてその位置が上
記画像処理手段により検出されるようになっているもの
においては、上記構成により、画像処理によるチップ部
品の位置の検出に基づいた部品装着位置の補正を精度良
く行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による物品認識装置を備えた
部品装着装置の平面図である。

【図２】部品装着装置のヘッドユニット配置部分の正面
図である。

【図３】ヘッドユニットの拡大正面図である。

【図４】ヘッドユニットを図３のＩＶ−ＩＶ線からみた
図である。

【図５】ヘッドユニットと画像処理装置等を概略的に示
した斜視図である。

【図６】画像処理および制御系統の機構的構成を示すブ
ロック図である。

【図７】物品認識方法の具体例を示すフローチャートで
ある。

【図８】図７のフローチャートに続くフローチャートで
ある。

【図９】照明オフセットデータ調整のルーチンを示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

５Ａ，５Ｂヘッドユニット２０吸着ノズル３１ＣＣＤカメラ（撮像手段）３３画像処理ユニット３６コントローラ３７ランプ３８照明電源４２画像明るさ検出手段４３照明光量制御手段４５命令・計算手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】照明により被撮像物を照射しつつ撮像手
段により撮像し、その画像から被撮像物の位置を検出す
るようにした物品認識方法において、上記撮像手段によ
り撮像した物体の画像の明るさを予め定められた基準値
と比較する処理を、照明の光量を変化させつつ行なっ
て、画像の明るさが基準値とほぼ一致するときの照明の
明るさを探知し、これを照明調整用データとする照明調
整用データ取得ルーチンを経た後、この照明調整用デー
タに基づいてその後の撮像時の照明の明るさを調整する
とともに、前回の上記照明調整用データ取得ルーチンの
実行から所定時間が経過した場合か、あるいは照明にか
かわる光学系に変更が有った場合の少なくともいずれか
１つの場合、上記照明調整用データ取得ルーチンを実行
するようにしたことを特徴とする物品認識方法。
【請求項２】撮像手段と、被撮像物に対する照明と、
上記撮像手段により撮像した画像から被撮像物の位置を
検出する画像処理手段とを備えた物品認識装置におい
て、上記撮像手段により撮像した物体の画像の明るさを
検出する検出手段と、この画像の明るさと予め定められ
た基準値とを比較する比較手段と、照明の光量を変化さ
せる照明光量制御手段と、上記比較手段による比較およ
び照明光量制御手段による制御に応じ、画像の明るさが
基準値とほぼ一致するときの照明の光量を照明調整用デ
ータとして求めるデータ探知手段と、この照明調整用デ
ータを記憶する記憶手段と、照明調整用データ取得のた
めの条件が成立したか否かを判定する判定手段とを備
え、この判定手段は、照明調整用データが未存在である
場合か、前回の上記照明調整用データ取得時から所定時
間が経過した場合か、照明にかかわる光学系に変更が有
った場合かの少なくともいずれか１つの場合に上記照明
調整用データ取得のための条件が成立したものと判定
し、この判定手段による上記条件が成立したことの判定
に応じて上記検出手段、比較手段、照明光量制御手段、
データ探知手段及び記憶手段による照明調整用データ取
得のための動作が行われるようにしたこと特徴とする物
品認識装置。
【請求項３】吸着ノズルによりチップ部品を吸着して
これを所定位置に装着するヘッドユニットを備えた部品
装着装置に具備される物品認識装置であって、上記吸着
ノズルに吸着されたチップ部品が上記撮像手段により撮
像されてその位置が上記画像処理手段により検出される
ようになっている請求項２記載の物品認識装置。