JP6706695B2 - 座標データ生成装置及び座標データ生成方法 - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、異なる寸法の基板に対して電子部品を実装するための処理が可能とされ、かつ、搬送されて目標位置で停止するよう制御された基板を撮像し、その撮像された画像から特定される基板の停止位置と目標位置とのずれを補正して電子部品を基板に実装するための処理が実行される部品実装機に用いられる座標データ生成装置及び座標データ生成方法に関する。

電子部品を基板に実装するための部品実装機には、部品実装機内に設置された搬送装置によって、電子部品を実装する実装位置まで基板を搬送するものがある。このような部品実装機では、基板が目標位置に正確に搬送されたか否かを確認する必要がある。例えば、この種の部品実装機は、撮像視野を下方に向けて設置したカメラを備えており、このカメラによって基板の上面に設けられた位置検出用のマークが撮像可能となっている。この部品実装機では、基板が部品実装機内に搬送されると、カメラで基板の上面のマークを撮像する。そして、撮像した撮像画像からマークの位置を検出し、マークの位置から基板の停止位置と目標位置とのずれを算出する。例えば、特許第４４９９６６１号に、マークの位置を検出することによって、基板の停止位置と目標位置のずれを算出する部品実装機の一例が記載されている。

上述したような部品実装機は、基板を実装位置まで搬送した際に基板の停止位置が目標位置からずれても、基板上に設けられたマークの位置を検出することによって、目標位置からの基板のずれ量を算出することができる。ずれ量が算出できると、ずれ量を考慮して電子部品の実装位置を補正することができる。しかしながら、基板の重量や形状等によっては基板が目標位置から大きくずれ、基板上のマークがカメラの撮像視野内から外れた位置となることがある。この場合、基板上のマークの位置が算出できないため、基板の目標位置からのずれ量を算出することができなくなる。本明細書は、部品実装機内に搬送された基板の目標位置からのずれ量をより確実に検出するための技術を開示する。

本明細書に開示する座標データ生成装置は、異なる寸法の基板に対して電子部品を実装するための処理が可能とされ、かつ、搬送されて目標位置で停止するよう制御された基板を撮像し、その撮像された画像から特定される基板の停止位置と目標位置とのずれを補正して電子部品を基板に実装するための処理が実行される部品実装機に用いられる。座標データ生成装置は、停止位置に停止された基板を撮像する際の撮像領域を指定する。座標データ生成装置は、部品実装機で処理可能な異なる寸法の基板に対して共通して設定された目標位置に関する情報を入力する目標位置情報入力部と、基板の搬送方向と平行な第１方向の基板の寸法と、搬送方向と直交する第２方向の基板の寸法とを少なくとも含む基板情報を入力する基板情報入力部と、目標位置に関する情報と第１方向の基板の寸法と第２方向の基板の寸法とに基づいて、撮像領域に基板のエッジが含まれるように座標データを生成する座標データ生成部と、を備える。

上記の座標データ生成装置では、撮像領域に基板のエッジが含まれるように座標データを生成する。このため、基板上のマークを撮像する場合と比較して、基板が目標位置から比較的に大きくずれたとしても、基板のエッジを撮像視野内に収め易い。基板のエッジが撮像できれば、その撮像画像から特定される基板のエッジの位置を利用して、基板のずれ量を算出することができ、基板のずれ量を算出し易くなる。また、座標データ生成装置には、処理する基板の寸法に関係なく、基板を停止する目標位置に関する情報が設定されている。このため、目標位置に関する情報と第１方向の基板の寸法と第２方向の基板の寸法に基づいて、撮像領域に基板のエッジが含まれるように撮像領域を指定する座標データを生成することができる。このため、処理する基板の寸法を変更する場合は、基板の寸法を入力するだけで、撮像領域を設定することができる。さらに、目標位置に関する情報と第１方向の基板の寸法と第２方向の基板の寸法とに基づいて座標データ生成装置が座標データを生成するため、作業者が座標データを設定する作業を不要にすることができる。

また、本明細書に開示する座標データ生成方法は、異なる寸法の基板に対して電子部品を実装するための処理が可能とされ、かつ、搬送されて目標位置で停止するよう制御された基板を撮像し、その撮像された画像から特定される基板の停止位置と目標位置とのずれを補正して電子部品を基板に実装するための処理が実行される部品実装機に用いられる。座標データ生成方法は、停止位置に停止された基板を撮像する際の撮像領域を指定する。座標データ生成方法は、部品実装機で処理可能な異なる寸法の基板に対して共通して設定された目標位置に関する情報を入力する目標位置情報入力工程と、基板の搬送方向と平行な第１方向の基板の寸法と、搬送方向と直交する第２方向の基板の寸法とを少なくとも含む基板情報を入力する基板情報入力工程と、目標位置に関する情報と第１方向の基板の寸法と第２方向の基板の寸法とに基づいて、撮像領域に基板のエッジが含まれるように座標データを生成する第１座標データ生成工程と、を備える。この方法によると、上記の座標データ生成装置と同様の作用効果を奏することができる。

部品実装機の概略構成を示す図。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図。 実施例１に係る座標データ生成装置のシステム構成を示す図。 実施例１に係る座標データ生成装置において、座標データを生成する処理の一例を示すフローチャート。 座標データによって設定される撮像領域及びその中心座標を説明するための図。 実施例２に係る座標データ生成装置において、座標データを生成する処理の一例を示すフローチャート。

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、出願時の請求項に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座標データ生成装置では、基板情報は、停止された基板を支持する支持ピンの配置位置と、基板上に設けられたランドの配置位置と、をさらに含んでいてもよい。座標データ生成部は、支持ピンの配置位置及びランドの配置位置にさらに基づいて、撮像領域内に支持ピン及びランドが位置しないように座標データを生成してもよい。このような構成によると、撮像領域内に支持ピン及びランドが位置しないように座標データを生成することによって、撮像画像内に支持ピン及びランドが撮像されることを回避できる。このため、支持ピン又はランドが撮像されることによるエッジの誤検出を回避できる。

（特徴２）本明細書に開示する座標データ生成装置では、基板の撮像面には、位置検出マークが設けられていてもよい。座標データ生成部は、基板の外郭を構成するエッジのうち位置検出マークからの距離が最も短くなるエッジが撮像領域に含まれるように座標データを生成してもよい。このような構成によると、基板が備える位置検出マークから近い位置に基板エッジ検出用の撮像領域を設定することによって、位置検出マークを撮像するための撮像領域と、基板エッジ検出用の撮像領域が近くなる。このため、撮像装置の移動距離を短くすることができ、両者をそれぞれ撮像するための処理時間を短時間にすることができる。

（特徴３）本明細書に開示する座標データ生成装置では、座標データ生成部は、基板が目標位置に位置するときの基板の第１方向の前方エッジであって、かつ、前方エッジの第２方向の中心となる位置が撮像領域の中心座標となるように座標データを生成してもよい。このような構成によると、第１方向の座標については、基板が目標位置に位置決めされたときの前方エッジとなる位置とすることによって、基板の第１方向のずれをより確実に検出することができる。また、第２方向の座標については、基板が目標位置に位置決めされたときの前方エッジの中心となる位置とすることによって、例えば、搬送用の部材等のような、部品実装機内の部材が撮像されることを回避することができる。

（特徴４）本明細書に開示する座標データ生成装置では、基板情報は、停止された基板を支持する支持ピンの配置位置と、基板上に設けられたランドの配置位置と、をさらに含んでいてもよい。座標データ生成装置は、座標データ生成部によって指定された撮像領域内に少なくとも支持ピン及びランドのいずれかが位置すると判定されるときに、撮像領域内に少なくとも支持ピン及びランドのいずれかが位置することを報知する報知部と、をさらに備えていてもよい。このような構成によると、生成された座標データに基づいて設定される撮像領域内に支持ピン又はランドが位置するときに、その旨を作業者に報知することができる。撮像領域内に支持ピン又はランドが位置するとエッジの誤検出の原因となる。このため、作業者は生成された座標データが適切でないことを知ることができる。

（特徴５）本明細書に開示する座標データ生成方法では、基板情報は、停止された基板を支持する支持ピンの配置位置と、基板上に設けられたランドの配置位置と、をさらに含んでいてもよい。座標データ生成方法は、第１座標データ生成工程によって指定された撮像領域内に少なくとも支持ピン及びランドのいずれかが位置すると判定されるときに、支持ピンの配置位置及びランドの配置位置に基づいて、撮像領域内に支持ピン及びランドが位置しないように座標データを生成する第２座標データ生成工程と、をさらに備えていてもよい。このような構成によると、第１座標データ生成工程によって指定された撮像領域内に支持ピン及びランドのいずれかが位置していても、第２座標データ生成工程によって撮像領域内に支持ピン及びランドが位置しないように座標データを生成することができる。このため、支持ピン又はランドが撮像されることによるエッジの誤検出を回避できる。

以下、実施例に係る座標データ生成装置１００について説明する。座標データ生成装置１００は、部品実装機１０内に搬送された回路基板２を撮像する際の撮像領域を指定する座標データを生成する。

まず、座標データ生成装置１００が用いられる部品実装機１０について説明する。部品実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装する装置である。通常、部品実装機１０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。回路基板２は、部品実装ラインの一端から他端に向かって送られる。回路基板２には、各部品実装機１０において、予め定められた電子部品４が実装される。部品実装ラインの他端まで送られた回路基板２は、最終製品として出荷、又は半製品として後工程に送られる。部品実装機１０は、管理装置８に通信可能に接続されている。管理装置８は、部品実装機１０や他の基板作業機と通信可能に接続されており、部品実装機１０や他の基板作業機を管理している。管理装置８は、ＣＰＵ及びメモリを備えるコンピュータを用いて構成されている。管理装置８は、部品実装機１０や他の基板作業機の動作を制御することで、部品実装ライン全体を制御している。

図１、図２に示すように、部品実装機１０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と、ヘッド移動装置１８と、撮像装置３０と、基板コンベア２０と、基板支持装置３４と、制御装置２２と、タッチパネル２４を備える。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いずれであってもよい。また、フィーダ保持部１４は、部品実装機１０において固定されたものであってもよいし、部品実装機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を吸着する吸着ノズル６を有する。吸着ノズル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、吸着ノズル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、吸着ノズル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を吸着ノズル６によって吸着すると共に、吸着ノズル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、単一の吸着ノズル６を有するものに限られず、複数の吸着ノズル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。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、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。カメラは、下方に向かって配置されており、回路基板２の上面を撮像する。カメラには、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、回路基板２の撮像面（本実施例ではＸＹ平面）を照らす。プリズムは、カメラの光軸を撮像対象に合わせる。照明用光源により回路基板２の上面が照らされ、その反射光がプリズムで反射してカメラに導かれることで、カメラは回路基板２の上面を撮像する。撮像装置３０によって撮像された画像の画像データは、制御装置２２のメモリに記憶される。

基板コンベア２０は、回路基板２をＸ方向へ搬送する。基板コンベア２０は、Ｙ方向に間隔を空けて配置され、Ｘ方向に平行に伸びる一対のコンベアで構成される。基板コンベア２０は、一方側に隣接する部品実装機（又は、はんだ印刷機等の他の基板作業機）から回路基板２を受け取り、予め設定された部品実装位置まで搬送する。回路基板２に対する電子部品４の実装が完了すると、基板コンベア２０は、他方側に隣接する部品実装機（又は、基板検査機等の他の基板作業機）へ回路基板２を送り出す。本実施例の基板コンベア２０は、コンベアベルトをモータによって駆動するベルトコンベア（図示省略）であるが、基板コンベア２０の具体的な構成については、特に限定されない。例えば、基板コンベア２０はローラコンベアであってもよい。また、一対の基板コンベア２０は、アクチュエータ（図示省略）の駆動によって近接離間が可能となっている。

基板支持装置３４は、基板コンベア２０上の回路基板２を下方から支持する装置である。基板支持装置３４は、バックアッププレート３６上に配置された複数の支持ピン３８を備え、それらの支持ピン３８を上昇させることによって、回路基板２を下方から支持する。複数の支持ピン３８の配置位置は、実装処理を行う回路基板２の回路パターンに応じて変更可能となっている。

タッチパネル２４は、作業者に部品実装機１０の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。制御装置２２は、ＣＰＵ及びメモリを備えるコンピュータを用いて構成されている。制御装置２２は、管理装置８と通信可能に接続されている。制御装置２２は、管理装置８から送信される生産プログラムに基づいて、部品実装機１０の各部の動作を制御する。

部品実装機１０は、基板コンベア２０を駆動して回路基板２を部品実装機１０内に搬送する。回路基板２の上面（＋Ｚ方向）には位置検出用のマーク６０が設けられており、回路基板２が部品実装機１０内に搬送されると、予め設定された撮像位置に位置決めされた撮像装置３０によってマーク６０を撮像する。そして、撮像した撮像画像からマーク６０の位置を検出し、検出されたマーク６０の位置から回路基板２の停止位置と目標位置とのずれを算出する。しかしながら、回路基板２の重量や形状等によっては、マーク６０が撮像されない位置で回路基板２が停止することがある。このため、本実施例では、位置検出用マーク６０を撮像する前に、回路基板２のエッジを撮像し、その撮像画像から特定される回路基板２のエッジの位置を利用する。以下、回路基板２の停止位置と目標位置の間のずれを補正する手順の一例について説明する。

まず、制御装置２２は、所定の駆動量で基板コンベア２０を駆動し、回路基板２を部品実装機１０内に搬送する。次いで、制御装置２２は、本実施例の座標データ生成装置１００によって生成された座標データにより設定される撮像領域を撮像するようにヘッド移動装置１８を移動し、当該撮像領域を撮像装置３０で撮像する。後に詳述するように、座標データ生成装置１００によって生成された座標データは、当該座標データにより設定される撮像領域内に回路基板２のエッジが検出されるように設定される。このため、撮像された撮像画像には回路基板２のエッジが撮像され、制御装置２２は、当該撮像画像から回路基板２のエッジを検出することができる。なお、回路基板２の搬送距離が制御目標値から大きく外れ、当該撮像画像から回路基板２のエッジが検出されない場合には、制御装置２２は回路基板２を搬送前の位置まで戻し、回路基板２を部品実装機１０内に搬送し直す。このとき、基板コンベア２０の駆動量を調整し、回路基板２の搬送距離を変更してもよい。制御装置２２は、撮像画像から回路基板２のエッジが検出されるまで搬送処理を繰り返す。回路基板２のエッジが検出されると、制御装置２２は、検出されたエッジから目標位置に対する停止位置のずれ量を算出する。次いで、制御装置２２は、算出されたずれ量に基づいて回路基板２の停止位置又はマーク６０を撮像するための撮像位置を補正し、撮像装置３０でマーク６０を撮像する。最後に、制御装置２２は、マーク６０が撮像された撮像画像から目標位置に対する回路基板２の位置のずれ量（精度の高いずれ量）を算出する。本実施例の座標データ生成装置１００は、撮像装置３０で回路基板２のエッジを撮像するときの撮像領域を指定する座標データを生成する。

図３に示すように、座標データ生成装置１００は、演算装置４０と、インターフェース装置５２によって構成されている。演算装置４０は、例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータによって構成することができる。コンピュータがプログラムを実行することで、演算装置４０は、図３に示す座標データ生成部４８、判定部５０等として機能する。座標データ生成部４８及び判定部５０の処理については、後で詳述する。

また、図３に示すように、演算装置４０は、目標位置情報記憶部４２と、基板情報記憶部４４と、座標データ記憶部４６を備えている。目標位置情報記憶部４２は、回路基板２を部品実装機１０内に搬送する際に回路基板２を停止させる目標位置に関する情報を記憶する。目標位置は、部品実装機１０によって処理される回路基板の種類が変更されても、各種の回路基板において共通している。基板情報記憶部４４は、部品実装機１０によって処理される回路基板２に関する情報を記憶する。回路基板２に関する情報は、例えば、回路基板２の寸法や形状、回路基板２に対応する支持ピン３８の配置位置、回路基板２上に設けられるランドの配置位置や配線パターン等を含む。座標データ記憶部４６は、座標データ生成装置１００によって生成された座標データを記憶する。

インターフェース装置５２は、作業者に座標データ生成装置１００の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。例えば、インターフェース装置５２は、算出された座標の位置、生成された座標データにより設定される撮像領域、算出された座標が座標データとして適切ではないことを報知するエラーメッセージ等を、作業者に対して表示することができる。また、インターフェース装置５２は、目標位置に関する情報、基板情報、座標候補から選択する１つの座標等の入力を受け付けることができる。なお、インターフェース装置５２は、「目標位置情報入力部」、「基板情報入力部」及び「報知部」の一例である。

座標データ生成装置１００は、管理装置８に設けられている。座標データ生成装置１００で生成された座標データは、管理装置８を介して部品実装機１０が備える制御装置２２に送信される。なお、座標データ生成装置１００は、制御装置２２と通信可能に接続されていてもよく、座標データ生成装置１００は生成した座標データを直接制御装置２２に送信してもよい。また、本実施例の座標データ生成装置１００は、管理装置８に設けられているが、このような構成に限定されない。座標データ生成装置１００で生成される座標データを部品実装機１０の制御装置２２が取得できる構成であればよく、例えば、座標データ生成装置１００は、部品実装機１０に設けられていてもよい。

図４は、座標データ生成装置１００が座標データを生成する処理の一例を示すフローチャートである。上述したように、座標データ生成装置１００は、生成された座標データによって設定される撮像領域内に回路基板２のエッジが検出されるように、座標データを生成する。以下に、座標データ生成装置１００が座標データを生成する処理について説明する。

図４に示すように、まず、演算装置４０は目標位置に関する情報を取得する（Ｓ１２）。目標位置に関する情報は、回路基板２を部品実装機１０内に搬送する際に回路基板２を停止させる目標位置の情報であり、例えば、基準となる目標位置の座標データとすることができる。基準となる目標位置は、実装処理を行う回路基板の種類（例えば、形状、寸法等）を変更しても、各種の回路基板において共通して設定することができる。

図５に示すように、例えば、基準となる目標位置は、回路基板２が部品実装機１０内に正確に搬送されたときの回路基板２の中心に対して−Ｘ方向かつ−Ｙ方向に位置する回路基板２の端部の位置６２（以下、基準位置６２ともいう）とすることができる。このように基準となる目標位置を設定すると、実装処理を行う回路基板の種類を変更しても、基準となる目標位置は、各種の回路基板において共通して用いることができる。すなわち、実装処理を行う回路基板の種類を変更しても、回路基板が部品実装機１０内に搬送されたときにその回路基板の−Ｘ方向かつ−Ｙ方向の端部が基準位置６２と一致するように、各種の設定（例えば、一対の基板コンベア２０の間の距離や、支持ピン３８の配置位置等）を変更することができる。なお、基準となる目標位置は、回路基板２の−Ｘ方向かつ−Ｙ方向の端部の位置６２を利用して設定されたが、このような例に限られない。例えば、回路基板２の中心位置を利用して、基準となる目標位置を設定してもよい。

目標位置に関する情報（例えば、基準位置６２の座標）は、作業者がインターフェース装置５２から入力する。入力された目標位置に関する情報は、目標位置情報記憶部４２に記憶される。なお、目標位置に関する情報は、管理装置８のメモリから取得し、目標位置情報記憶部４２に記憶されてもよい。

次に、演算装置４０は、基板情報を取得する。基板情報は、作業者によって入力され、基板情報記憶部４４に記憶される。なお、基板情報は、管理装置８のメモリから取得し、基板情報記憶部４４に記憶されてもよい。回路基板２の基板情報は、例えば、回路基板２の寸法や形状、回路基板２に対応する支持ピン３８の配置位置、回路基板２上に設けられるランドの配置位置等である。部品実装機１０は、寸法や実装パターンの異なる複数種類の回路基板に電子部品４を実装することができる。回路基板２に関する情報は、回路基板２毎に異なる。基板情報記憶部４４は、実装処理が行われる回路基板２に関する上記の情報を記憶する。

次に、座標データ生成部４８は、ステップＳ１２で取得した目標位置に関する情報及びステップＳ１４で取得した基板情報に基づいて、生成する座標データの最初の候補となる座標（以下、第１座標ともいう）を算出する（Ｓ１６）。第１座標は、目標位置の座標と、基板情報に含まれる回路基板２のＸ方向の寸法及びＹ方向の寸法から算出される。具体的には、座標データ生成部４８は、以下の手順で第１座標を算出する。まず、座標データ生成部４８は、目標位置情報記憶部４２に記憶される基準位置６２の座標に関する情報を取得する。また、座標データ生成部４８は、基板情報記憶部４４に記憶される回路基板２のＸ方向の寸法及びＹ方向の寸法に関する情報を取得する。そして、座標データ生成部４８は、基準位置６２のＸ座標の値に回路基板２のＸ方向の寸法を加えた値を、第１座標のＸ座標の値とする。また、座標データ生成部４８は、基準位置６２のＹ座標の値に回路基板２のＹ方向の寸法の１／２を加えた値を、第１座標のＹ座標の値とする。例えば、基準位置６２の座標が（ｘ，ｙ）であり、回路基板２のＸ方向の寸法がｘ１であり、回路基板２のＹ方向の寸法がｙ１である場合、座標データ生成部４８は、第１座標を（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１／２）と算出する。なお、回路基板２のＸ方向の寸法は、「第１方向の基板の寸法」の一例であり、回路基板２のＹ方向の寸法は、「第２方向の基板の寸法」の一例である。

第１座標のＸ座標を上記のように算出する（例えば、ｘ＋ｘ１と算出する）ことによって、第１座標は、回路基板２が目標位置に停止した際の回路基板２の搬送方向上流のＹ方向に平行な外郭（以下、前方エッジともいう）上に位置する。このため、回路基板２が目標位置に停止した際に、第１座標を中心として設定される撮像領域の中央に前方エッジが検出される。このため、回路基板２を部品実装機１０内に搬送した際に、回路基板２の停止位置の搬送方向のずれをより確実に検出することができる。また、第１座標のＹ座標を上記のように算出する（例えば、ｙ＋ｙ１／２と算出する）ことによって、第１座標は、回路基板２が目標位置に停止した際の回路基板２の前方エッジの中心に位置する。このため、第１座標を中心として撮像領域を設定すると、その撮像領域は、回路基板２が目標位置に停止した際の回路基板２の前方エッジ上のＹ方向の中心に設定される。例えば、撮像領域が回路基板２の端部の近傍（例えば、前方エッジ上の＋Ｙ方向又は−Ｙ方向の端部付近）に設定されると、基板コンベア２０等の他の機械要素（すなわち、部品実装機１０が備える他の部材）を撮像しやすくなる。撮像画像に回路基板２のエッジ以外の部材等が含まれると、撮像画像からエッジを検出する際に誤検出する可能性が生じる。第１座標を、回路基板２が目標位置に停止した際の回路基板２の前方エッジ上のＹ方向の中心に設定することによって、エッジの誤検出を回避することができる。

次に、判定部５０は、ステップＳ１６で算出された第１座標を中心として設定される撮像領域内に、支持ピン３８又はランドが位置するか否かを判定する（Ｓ１８）。支持ピン３８の配置位置及びランドの配置位置は、基板情報記憶部４４に記憶されている。支持ピン３８は、バックアッププレート３６上に配置される。支持ピン３８の配置位置は、実装処理を行う回路基板２の種類に応じて設定されている。判定部５０は、基板情報記憶部４４に記憶される支持ピン３８の配置位置に関する情報に基づいて、第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８が位置するか否かを判定する。また、ランドは回路基板２に設けられているため、回路基板２の停止位置がずれると、ランドの位置も変化する。したがって、判定部５０は、回路基板２が搬送方向の最も上流側にずれた位置に停止した場合に、第１座標を中心とする撮像領域内に回路基板２のランドが位置するか否かを判定する。

撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合（ステップＳ１８でＹＥＳの場合）には、ステップＳ２０に進む。一方、撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない場合（ステップＳ１８でＮＯの場合）には、ステップＳ２２に進む。

撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合（ステップＳ１８でＹＥＳの場合）、座標データ生成部４８は、第１座標とは異なる第２座標を算出する（Ｓ２０）。撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置すると、回路基板２のエッジと共に支持ピン３８又はランドが撮像される。支持ピン３８又はランドが撮像されると、撮像画像からエッジを検出する際に誤検出する可能性が生じる。このため、第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合には、座標データ生成部４８は、第１座標を座標データとして採用せず、次の候補となる第２座標を算出する。具体的には、座標データ生成部４８は、第１座標に対して、Ｘ座標を変更せず、Ｙ座標のみを移動させる。このとき、Ｙ座標の移動方向は、回路基板２に設けられるマーク６０に近い方向とする。例えば、図５では＋Ｙ方向に移動する。上述したように、回路基板２の停止位置のずれは、エッジのずれ量から算出すると共に、マーク６０のずれ量から算出する。また、エッジの撮像とマーク６０の撮像は、同一の撮像装置３０によって行われる。エッジ検出用の撮像領域をマーク６０検出用の撮像領域と近い位置に設定することによって、撮像装置３０の移動距離を短くすることができる。したがって、両者をそれぞれ撮像するための撮像処理の時間を短時間にすることができる。

ステップＳ２０で第２座標を算出すると、再びステップＳ１８に戻る。すなわち、判定部５０は、第２座標を中心として設定される撮像領域内に、支持ピン３８又はランドが位置するか否かを判定する。第２座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない場合（ステップＳ１８でＮＯの場合）には、ステップＳ２２に進む。一方、第２座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合（ステップＳ１８でＹＥＳの場合）には、再びステップＳ２０に進み、座標データ生成部４８は、さらに異なる座標を算出する。すなわち、座標データ生成部４８は、Ｙ座標をさらに移動させた座標を算出する。このようにして、撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない状態となるまでステップＳ２０とステップＳ１８を繰り返す。なお、Ｙ座標をマーク６０に近づけていっても（すなわち、図５において＋Ｙ方向に移動しても）、撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない状態となる座標が検出できない場合には、Ｙ座標をマーク６０から遠い方向（すなわち、図５において−Ｙ方向）に移動させてもよい。

撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない座標が算出されると、演算装置４０は、算出された座標を座標データ記憶部４６に記憶する（Ｓ２２）。そして、演算装置４０は、座標データ生成処理を終了する。

本実施例の座標データ生成装置１００は、目標位置に関する情報と基板情報に基づいて、撮像領域内に回路基板２のエッジが含まれるように座標データを生成する。上述したように、部品実装機１０は、寸法や形状等の異なる複数種類の回路基板に電子部品４を実装することができる。このため、座標データ生成装置１００は、回路基板の種類を変更しても、変更する回路基板の基板情報に基づいて、撮像領域を設定することができる。このため、作業者が座標データを設定する作業を不要にすることができる。

なお、本実施例では、第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合に、第１座標のＹ座標を変更することによって、撮像領域内に支持ピン３８及びランドが位置しない座標を算出している。しかしながら、第１座標のＹ座標を変更しても撮像領域内に支持ピン３８及びランドが位置しない座標を検出できない場合、例えば、撮像領域内に支持ピン３８及びランドが位置しない座標が前方エッジ上に存在しない場合や、移動させるＹ座標のピッチが大きい場合には、座標データが算出できないことがある。このような場合には、演算装置４０は、インターフェース装置５２にエラーメッセージ等を表示し、座標データが算出されなかったことを作業者に報知してもよい。そして、作業者がインターフェース装置５２から座標データを入力し、撮像領域を設定する座標データを設定してもよい。

また、本実施例の座標データ生成装置１００は、部品実装機１０内に搬送される回路基板２のエッジを検出するための撮像領域を指定する座標データを生成しているが、このような構成に限定されない。例えば、座標データ生成装置１００は、はんだ印刷機や基板検査機等の基板作業機内に搬送される回路基板２のエッジを検出するための撮像領域を指定する座標データを生成してもよい。

また、本実施例では、座標データにより設定される撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しないように座標データを生成しているが、このような構成に限定されない。撮像画像からエッジを検出する際に誤検出を引き起こす部材等が撮像領域内に位置しなければよく、例えば、撮像領域内に支持ピン３８及びランドが位置しないことに加え、回路基板２の配線パターンが位置しないように座標データを生成してもよい。

上述の実施例１では、第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合に、座標データ生成装置１００が、撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない座標を自動で算出したが、このような構成に限定されない。例えば、第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合に、座標データ生成装置１００は、撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない座標を複数算出し、その算出された複数の座標から作業者が１つの座標を選択するように構成されていてもよい。図６を参照して、実施例２に係る座標データ生成装置１００が座標データを生成する処理について説明する。

図６に示すように、まず、演算装置４０は、目標位置情報を取得し（Ｓ３２）、基板情報を取得する（Ｓ３４）。そして、座標データ生成部４８は、第１座標を算出し（Ｓ３６）、判定部５０は、第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置するか否かを判定する（Ｓ３８）。なお、ステップＳ３２〜ステップＳ３８の処理は、実施例１のステップＳ１２〜ステップＳ１８の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合（ステップＳ３８でＹＥＳの場合）には、ステップＳ４０に進む。一方、第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない場合（ステップＳ３８でＮＯの場合）には、ステップＳ４０〜ステップＳ４４をスキップして、ステップＳ４６に進む。

第１座標を中心とする撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置する場合（ステップＳ３８でＹＥＳの場合）、座標データ生成部４８は、生成する座標データの次の候補となる複数の座標を算出する（Ｓ４０）。例えば、座標データ生成部４８は、第１座標に対して、Ｘ座標を変更せず、Ｙ座標のみを移動させて、撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない座標を検出する。すなわち、座標データ生成部４８は、回路基板２の前方エッジ上に検出される座標であって、撮像領域内に支持ピン３８又はランドが位置しない座標を検出する。このような座標が複数存在する場合には、座標データ生成部４８は、該当する全ての座標を検出する。そして、検出された複数の座標（以下、座標候補という）をインターフェース装置５２に表示する（Ｓ４４）。作業者は、表示された複数の座標候補の中から１つの座標を選択し、インターフェース装置５２に選択した座標を入力する。

次に、判定部５０は、表示した複数の座標候補から１つの座標が入力されたか否かを判定する（Ｓ４４）。表示した座標候補から１つの座標が入力されていない場合（ステップＳ４４でＮＯの場合）には、表示した複数の座標候補から１つの座標が入力されるまで待機する。一方、表示した複数の座標候補から１つの座標が入力された場合（ステップＳ４４でＹＥＳの場合）には、座標データ生成装置１００は、算出された座標を座標データ記憶部４６に記憶する（Ｓ４６）。そして、演算装置４０は、座標データ生成処理を終了する。

本実施例においても、実施例１と同様に、座標データ生成装置１００は、目標位置に関する情報と基板情報に基づいて、撮像領域内に回路基板２のエッジが含まれるように座標データを生成する。このため、座標データ生成装置１００は、回路基板の種類を変更しても、変更する回路基板の基板情報に基づいて、撮像領域を設定することができ、作業者が座標データを設定する作業を不要にすることができる。なお、本実施例においても、実施例１と同様に、撮像領域内に支持ピン３８及びランドが配置されない座標が検出できない場合、インターフェース装置５２にエラーメッセージ等を表示し、座標データが算出されなかったことを作業者に報知してもよい。

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するものであり、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。

Claims (7)

1. 異なる寸法の基板に対して電子部品を実装するための処理が可能とされ、かつ、搬送されて目標位置で停止するよう制御された基板を撮像し、その撮像された画像から特定される基板の停止位置と前記目標位置とのずれを補正して電子部品を基板に実装するための処理が実行される部品実装機に用いられる座標データ生成装置であって、前記停止位置に停止された基板を撮像する際の撮像領域を指定する座標データ生成装置において、
   前記部品実装機で処理可能な異なる寸法の基板に対して共通して設定された目標位置に関する情報を入力する目標位置情報入力部と、
   前記基板の搬送方向と平行な第１方向の基板の寸法と、前記搬送方向と直交する第２方向の基板の寸法とを少なくとも含む基板情報を入力する基板情報入力部と、
   前記目標位置に関する情報と前記第１方向の基板の寸法と前記第２方向の基板の寸法とに基づいて、前記撮像領域に前記基板のエッジが含まれるように前記座標データを生成する座標データ生成部と、を備える、座標データ生成装置。
2. 前記基板情報は、前記停止された基板を支持する支持ピンの配置位置と、前記基板上に設けられたランドの配置位置と、をさらに含んでおり、
   前記座標データ生成部は、前記支持ピンの配置位置及び前記ランドの配置位置にさらに基づいて、前記撮像領域内に前記支持ピン及び前記ランドが位置しないように座標データを生成する、請求項１に記載の座標データ生成装置。
3. 前記基板の撮像面には、位置検出マークが設けられており、
   前記座標データ生成部は、前記基板の外郭を構成するエッジのうち前記位置検出マークからの距離が最も短くなるエッジが前記撮像領域に含まれるように前記座標データを生成する、請求項１又は２に記載の座標データ生成装置。
4. 座標データ生成部は、前記基板が前記目標位置に位置するときの前記基板の前記第１方向の前方エッジであって、かつ、前記前方エッジの前記第２方向の中心となる位置が前記撮像領域の中心座標となるように座標データを生成する、請求項１に記載の座標データ生成装置。
5. 前記基板情報は、前記停止された基板を支持する支持ピンの配置位置と、前記基板上に設けられたランドの配置位置と、をさらに含んでおり、
   前記座標データ生成装置は、前記座標データ生成部によって指定された撮像領域内に少なくとも前記支持ピン及び前記ランドのいずれかが位置すると判定されるときに、前記撮像領域内に少なくとも前記支持ピン及び前記ランドのいずれかが位置することを報知する報知部と、をさらに備える、請求項４に記載の座標データ生成装置。
6. 異なる寸法の基板に対して電子部品を実装するための処理が可能とされ、かつ、搬送されて目標位置で停止するよう制御された基板を撮像し、その撮像された画像から特定される基板の停止位置と前記目標位置とのずれを補正して電子部品を基板に実装するための処理が実行される部品実装機に用いられる座標データ生成方法であって、前記停止位置に停止された基板を撮像する際の撮像領域を指定する座標データ生成方法において、
   前記部品実装機で処理可能な異なる寸法の基板に対して共通して設定された目標位置に関する情報を入力する目標位置情報入力工程と、
   前記基板の搬送方向と平行な第１方向の基板の寸法と、前記搬送方向と直交する第２方向の基板の寸法とを少なくとも含む基板情報を入力する基板情報入力工程と、
   前記目標位置に関する情報と前記第１方向の基板の寸法と前記第２方向の基板の寸法とに基づいて、前記撮像領域に前記基板のエッジが含まれるように前記座標データを生成する第１座標データ生成工程と、を備える、座標データ生成方法。
7. 前記基板情報は、前記停止された基板を支持する支持ピンの配置位置と、前記基板上に設けられたランドの配置位置と、をさらに含んでおり、
   前記座標データ生成方法は、前記第１座標データ生成工程によって指定された前記撮像領域内に少なくとも前記支持ピン及び前記ランドのいずれかが位置すると判定されるときに、前記支持ピンの配置位置及び前記ランドの配置位置に基づいて、前記撮像領域内に前記支持ピン及び前記ランドが位置しないように座標データを生成する第２座標データ生成工程と、をさらに備える、請求項６に記載の座標データ生成方法。
   

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