JPWO2016147332A1

JPWO2016147332A1 - 認識装置

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Publication number: JPWO2016147332A1
Application number: JP2017505937A
Authority: JP
Inventors: 賢次田中; 史也加藤; 拓也永石; 茂雄斉藤; 泰成水野
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2035-03-18
Also published as: EP3273762B1; WO2016147332A1; EP3273762A4; US20180047180A1; CN107409492A; US10297039B2; CN107409492B; EP3273762A1; JP6571163B2

Abstract

本発明に記載の認識装置では、上限撮像位置と、下限撮像位置との一方から他方に向かって、撮像対象の対象部品が移動される際に、予め設定されたピッチ（０．１ｍｍ）毎に、対象部品の突起部が撮像される。そして、そのピッチ毎の撮像データに基づいて、対象部品の突起部の位置を認識可能であるか否かが判定される（○：認識可能、×：認識不能）。この際、対象部品の突起部の位置を認識可能であると判定された撮像データに応じた撮像位置（Ｈ４〜Ｈ１０）のうちの、上限撮像位置に最も近い位置（Ｈ４）と、下限撮像位置に最も近い位置（Ｈ１０）との間の中央の撮像位置（Ｈ７）が、推奨撮像位置として決定される。これにより、光源から照射される光の照射幅の内側の中央の近くで、突起部を撮像することが可能となり、突起部を適切に撮像し、突起部の位置を適切に認識することが可能となる。

Description

本発明は、基板に装着される部品の突起部の位置を認識するための認識装置に関するものである。

部品を基板に装着するためには、部品の電極等の突起部の位置を適切に認識する必要がある。このため、部品を基板に装着する部品装着機では、部品の撮像が行われ、撮像データに基づいて、部品の突起部の位置の認識処理が行われる。詳しくは、部品の突起部に光源から光が照射され、その突起部により反射した光に基づいて、その部品の突起部が撮像される。そして、その撮像データに基づいて、部品の突起部の位置の認識処理が行われる。下記特許文献には、部品の様々な撮像手法について記載されている。

特開２０１１−８２５０６号公報

上記特許文献に記載の技術によれば、ある程度、部品の突起部の位置を認識することが可能となる。しかしながら、例えば、光源から照射される光の照射幅が比較的狭い場合には、部品の突起部に光源からの光が照射されず、部品の突起部を撮像することができず、突起部の位置を認識することができない。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、光源から照射される光の照射幅が比較的狭い場合であっても、部品の突起部の位置を適切に認識することである。

上記課題を解決するために、本発明に記載の認識装置は、基板に装着される部品の突起部の位置を認識するための認識装置であって、当該認識装置が、部品の突起部に光を照射する光源と、前記光源から部品の突起部に光が照射された際に、その突起部により反射した光に基づいて、その部品の突起部を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された撮像データに基づいて、前記撮像装置により撮像された部品の突起部の位置を認識するデータ解析装置とを備え、前記データ解析装置が、予め設定された第１設定位置と、その第１設定位置より下方に設定された第２設定位置との一方から他方に向かって、前記撮像装置の撮像対象の部品である対象部品が移動する際に、予め設定されたピッチ毎に、前記対象部品の突起部を、前記撮像装置により撮像し、ピッチ毎の撮像データを作成する作成部と、前記作成部により作成されたピッチ毎の撮像データの各々に基づいて、前記対象部品の突起部の位置を認識可能であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記対象部品の突起部の位置を認識可能であると判定された撮像データに応じた撮像時の前記対象部品の位置である撮像位置のうちの、前記第１設定位置に最も近い位置である認識上限位置と前記第２設定位置に最も近い位置である認識下限位置との間の位置を、推奨撮像位置として決定する決定部とを有することを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明に記載の認識装置は、基板に装着される部品の突起部の位置を認識するための認識装置であって、当該認識装置が、部品の突起部に光を照射する光源と、前記光源から部品の突起部に光が照射された際に、その突起部により反射した光に基づいて、その部品の突起部を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された撮像データに基づいて、前記撮像装置により撮像された部品の突起部の位置を認識するデータ解析装置とを備え、前記データ解析装置が、前記撮像装置の撮像対象の部品である対象部品を所定の位置に位置させた状態で、前記対象部品の突起部を前記撮像装置により撮像し、撮像データを作成する作成部と、前記作成部により作成された撮像データに基づいて、前記対象部品の突起部の位置を認識可能であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記対象部品の突起部の位置を認識可能であると判定された場合に、その判定対象の撮像データに応じた撮像時の前記対象部品の位置である撮像位置を、推奨撮像位置として決定する決定部とを有し、前記作成部は、当該作成部が作成した撮像データに基づいて前記判定部により前記対象部品の突起部の位置を認識可能であると判定される迄、複数回撮像を行うものであり、１回目の撮像で、基準位置に位置する前記対象部品の突起部を撮像し、２Ｎ（Ｎ：正の整数）回目の撮像で、基準位置から、前記第１設定位置と前記第２設定位置との一方に向かって、（設定距離×Ｎ）に相当する距離離れた位置に位置する前記対象部品の突起部を撮像し、（２Ｎ＋１）（Ｎ：正の整数）回目の撮像で、基準位置から、前記第１設定位置と前記第２設定位置との他方に向かって、（設定距離×Ｎ）に相当する距離離れた位置に位置する前記対象部品の突起部を撮像し、撮像データを作成し、前記判定部は、前記作成部が撮像データを作成する毎に、前記作成部により作成された撮像データに基づいて、前記対象部品の突起部の位置を認識可能であるか否かを判定することを特徴とする。

本発明に記載の認識装置では、予め設定された第１設定位置と、その第１設定位置より下方に設定された第２設定位置との一方から他方に向かって、撮像対象の対象部品が移動される際に、予め設定されたピッチ毎に、対象部品の突起部が撮像される。そして、そのピッチ毎の撮像データに基づいて、対象部品の突起部の位置を認識可能であるか否かが判定される。この際、対象部品の突起部の位置を認識可能であると判定された撮像データに応じた撮像位置のうちの、第１設定位置に最も近い位置と第２設定位置に最も近い位置との間の位置が、推奨撮像位置として決定される。

また、本発明に記載の認識装置では、予め設定された基準位置を中心として、その基準位置から、予め設定されたピッチ毎に離れた位置において、撮像対象の対象部品が撮像される。そして、撮像データに基づいて、予め設定された第１設定位置と、その第１設定位置より下方に設定された第２設定位置との範囲内で、部品の突起部の位置が適切に認識されるまで、部品の撮像が行われ、部品の突起部の位置が適切に認識された撮像位置が、推奨撮像位置として決定される。

このように、推奨撮像位置を決定し、その決定された推奨撮像位置において、部品の撮像を行うことで、光源から照射される光の照射幅の内側の中央の近くに、部品の突起部が位置している際に、その突起部を撮像することが可能となる。これにより、突起部を適切に撮像し、突起部の位置を適切に認識することが可能となる。

部品実装機を示す斜視図である部品実装機の部品装着装置を示す斜視図である。部品実装機の備える制御装置を示すブロック図である。パーツカメラを示す概略図である。リード部品のリードに向かってレーザー光が照射されている状態を示す概略図である。リード部品のリードに向かってレーザー光が照射されている状態を示す概略図である。リード部品のリードに向かってレーザー光が照射されている状態を示す概略図である。リード部品のリードに向かってレーザー光が照射されている状態を示す概略図である。リード部品のリードに向かってレーザー光が照射されている状態を示す概略図である。第１実施例の撮像位置を概念的に示す図である。第１実施例の撮像位置を概念的に示す図である。第２実施例の撮像位置を概念的に示す図である。変形例の作業ヘッドを示す図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜部品実装機の構成＞
図１に、部品実装機１０を示す。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、マークカメラ２６、パーツカメラ２８、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、制御装置（図３参照）３４を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。

装置本体２０は、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。つまり、部品実装機１０の幅方向は、Ｘ方向であり、前後方向は、Ｙ方向である。

部品装着装置２４は、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド６０，６２と作業ヘッド移動装置６４とを有している。各作業ヘッド６０，６２の下端面には、図２に示すように、吸着ノズル６６が設けられており、その吸着ノズル６６によって部品を吸着保持する。また、作業ヘッド移動装置６４は、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とＺ方向移動装置７２とを有している。そして、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とによって、２台の作業ヘッド６０，６２は、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド６０，６２は、スライダ７４，７６に着脱可能に装着されており、Ｚ方向移動装置７２は、スライダ７４，７６を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド６０，６２は、Ｚ方向移動装置７２によって、個別に上下方向に移動させられる。

マークカメラ２６は、下方を向いた状態でスライダ７４に取り付けられており、作業ヘッド６０とともに、Ｘ方向，Ｙ方向およびＺ方向に移動させられる。これにより、マークカメラ２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。パーツカメラ２８は、図１に示すように、フレーム部４０上の基材搬送保持装置２２と部品供給装置３０との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ２８は、作業ヘッド６０，６２の吸着ノズル６６に把持された部品を撮像する。

部品供給装置３０は、フレーム部４０の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置３０は、トレイ型部品供給装置７８とフィーダ型部品供給装置（図３参照）８０とを有している。トレイ型部品供給装置７８は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置８０は、テープフィーダ、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。

ばら部品供給装置３２は、フレーム部４０の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置３２は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。なお、部品供給装置３０および、ばら部品供給装置３２によって供給される部品として、電子回路部品，太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品，リードを有さない部品等が有る。

制御装置３４は、コントローラ８２、複数の駆動回路８６、画像処理装置８８を備えている。複数の駆動回路８６は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、作業ヘッド６０，６２、作業ヘッド移動装置６４、トレイ型部品供給装置７８、フィーダ型部品供給装置８０、ばら部品供給装置３２に接続されている。コントローラ８２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、データ記憶領域９６とデータ解析領域９８とを含む。データ記憶領域９６は、各種データを記憶する領域であり、データ解析領域９８は、各種データを解析する領域である。また、コントローラ８２は、複数の駆動回路８６に接続されている。これにより、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４等の作動が、コントローラ８２によって制御される。さらに、コントローラ８２は、画像処理装置８８にも接続されている。画像処理装置８８は、マークカメラ２６およびパーツカメラ２８によって得られた画像データを処理するものであり、コントローラ８２は、画像データから各種情報を取得する。

＜部品実装機の作動＞
部品実装機１０では、上述した構成によって、基材搬送保持装置２２に保持された回路基材１２に対して部品の装着作業が行われる。具体的には、回路基材１２が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置５２によって固定的に保持される。次に、マークカメラ２６が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２を撮像する。これにより、回路基材１２の保持位置等に関する情報が得られる。また、部品供給装置３０若しくは、ばら部品供給装置３２は、所定の供給位置において、部品を供給する。そして、作業ヘッド６０，６２の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル６６によって部品を保持する。続いて、部品を保持した作業ヘッド６０，６２が、パーツカメラ２８の上方に移動し、パーツカメラ２８によって、吸着ノズル６６に保持された部品が撮像される。これにより、部品の保持位置等に関する情報が得られる。続いて、部品を保持した作業ヘッド６０，６２が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２の保持位置の誤差，部品の保持位置の誤差等を補正する。そして、吸着ノズル６６が部品を離脱することで、回路基材１２に部品が装着される。

＜パーツカメラによる部品の電極位置の認識＞
上述したように、部品実装機１０では、吸着ノズル６６により保持された部品が回路基材１２に装着されるため、吸着ノズル６６による部品の保持位置等に関する情報がパーツカメラ２８により取得される。特に、回路基材１２への装着予定の部品が、リードを有する電子回路部品（以下、「リード部品」と記載する場合がある。）である場合には、リードを回路基材１２に形成された貫通穴に挿入するべく、リードの先端部の位置に関する情報が、パーツカメラ２８により取得される。

詳しくは、パーツカメラ２８は、図４に示すように、反射鏡１００と、レーザー照明１０２と、撮像装置１０４とを備えている。反射鏡１００は、撮像予定のリード部品１１０を保持した吸着ノズル６６の下方に、約４５度に傾斜した状態で配設されている。なお、リード部品１１０は、部品本体部１１２と、部品本体部１１２の底面から延び出す複数のリード１１４とを含み、リード１１４を下方に向けた状態で部品本体部１１２において吸着ノズル６６によって吸着保持されている。

また、レーザー照明１０２は、４個のレーザー照射装置（図では２個のレーザー照射装置のみが記されている）１２０によって構成されている。４個のレーザー照射装置１２０は、吸着ノズル６６に保持されたリード部品１１０を囲むように、４等配の位置に配設されている。そして、４個のレーザー照射装置１２０は、吸着ノズル６６に保持されたリード部品１１０に向かって、側方の４箇所からレーザー光を照射する。なお、レーザー光は拡散しないため、各レーザー照射装置１２０は、吸着ノズル６６に保持されたリード部品１１０のリード部品１１０の先端部に向かってピンポイントで、レーザー光を照射する。

レーザー照明１０２から照射された光は、吸着ノズル６６に保持されたリード部品１１０のリード１１４によって反射し、光路（２本の点線１３０の間の経路）に沿って、反射鏡１００に入射する。そして、反射鏡１００に入射した光が、反射鏡１００により反射し、光路（２本の点線１３２の間の経路）に沿って、撮像装置１０４に入射する。

その撮像装置１０４は、レンズ１３６と撮像素子１３８とを有しており、撮像装置１０４に入射した光が、レンズ１３６を介して、撮像素子１３８により検出される。これにより、吸着ノズル６６に保持されたリード部品１１０のリード１１４の先端部の撮像データが得られる。そして、その撮像データが、コントローラ８２のデータ解析領域９８において解析されることで、リード１１４の先端部の位置が認識される。このようにして、パーツカメラ２８により吸着ノズル６６を保持したリード部品１１０を撮像することで、リード１１４の先端部の位置の認識処理（以下、「先端部認識処理」と記載する場合がある）を適切に行うことが可能となる。

しかしながら、パーツカメラ２８では、レーザー光をリード１１４に向かって照射し、その反射光を用いて撮像を行っているため、リード１１４の先端部認識処理を適切に実行できない虞がある。詳しくは、レーザー光は、拡散しないため、図５に示すように、所定の幅の光路（２本の点線１５０の間の経路）に沿って、リード部品１１０に向かって照射される。この際、リード１１４の先端部が、図５に示すように、その光路の内側に位置している場合には、リード１１４の先端部において光が反射するため、リード１１４の先端部が撮像される。このような場合には、リード１１４の先端部認識処理を適切に行うことが可能となる。

一方、リード１１４の先端部が、図６に示すように、その光路の上方に位置している場合には、リード１１４の先端部に光が照射されず、リード１１４の先端部を撮像することができない。このような場合には、リード１１４の先端部認識処理を行うことができない。また、リード１１４の先端部が、図７に示すように、その光路の下方に位置している場合には、リード１１４の部品本体部１１２側の基端部に光は照射されるが、リード１１４の先端部に光が照射されず、リード１１４の先端部を撮像することができない。このような場合にも、リード１１４の先端部認識処理を行うことができない。

このため、リード部品１１０の撮像時には、リード１１４の先端部がレーザー光の照射幅の内側に位置するように、リード部品１１０の撮像位置を設定する必要がある。ただし、リード１１４の先端部がレーザー光の照射幅の内側に位置するように設定された撮像位置であっても、リード１１４の長さの誤差により、リード１１４の先端部認識処理を行えない場合がある。

詳しくは、同じ種類のリード部品であっても、リードの長さには、僅かであるが誤差がある。特に、アキシャルフィーダにより供給されるリード部品では、リードの長さの誤差が大きくなる場合がある。アキシャルフィーダとは、アキシャル型のリード部品のリードを所定の長さに切断し、屈曲させた状態でリード部品を供給するフィーダである。このようなアキシャルフィーダにより供給されるリード部品では、リードの線径，材質等により、リードの長さの誤差が大きくなる場合がある。

このように、リードの長さに誤差がある場合には、リード１１４の先端部がレーザー光の照射幅の内側に位置するように、リード部品１１０の撮像位置が設定されても、リードの長さに応じて、先端部認識処理を行えない場合がある。具体的には、例えば、図８に示す位置に、リード部品１１０の撮像位置が設定された場合、つまり、リード１１４の先端部がレーザー光の照射幅の内側の上限の近くに位置するように、リード部品１１０の撮像位置が設定された場合には、リード１１４の長さが、通常の長さであれば、リード１１４の先端部に光が照射される。一方で、リード１１４の長さが、誤差により、短い場合には、リード部品１１０の撮像位置が、図８の撮像位置と同じであっても、図６に示すように、リード１１４の先端部はレーザー光の照射幅の上方に位置し、リード１１４の先端部に光は照射されない。このような場合には、先端部認識処理を行うことができない。

また、例えば、図９に示す位置に、リード部品１１０の撮像位置が設定された場合、つまり、リード１１４の先端部がレーザー光の照射幅の内側の下限の近くに位置するように、リード部品１１０の撮像位置が設定された場合には、リード１１４の長さが、通常の長さであれば、リード１１４の先端部に光が照射される。一方で、リード１１４の長さが、誤差により、長い場合には、リード部品１１０の撮像位置が、図９の撮像位置と同じであっても、図７に示すように、リード１１４の先端部はレーザー光の照射幅の下方に位置し、リード１１４の先端部に光は照射されない。このような場合にも、先端部認識処理を行うことができない。

このようなことに鑑みて、部品実装機１０では、リード１１４の先端部がレーザー光の照射幅の内側の中央に位置するように、リード部品１１０の撮像位置が設定されている。具体的には、コントローラ８２のデータ記憶領域９６には、リード部品１１０の推奨される撮像位置（以下、「推奨撮像位置」と記載する場合がある）が記憶されている。そして、その推奨撮像位置から設定距離（本実施例では、０．５ｍｍ）、上方の位置（以下、「撮像上限位置」と記載する場合がある）が、上限の撮像位置として設定され、推奨撮像位置から設定距離（本実施例では、０．５ｍｍ）、下方の位置（以下、「撮像下限位置」と記載する場合がある）が、下限の撮像位置として設定される。そして、撮像上限位置から撮像下限位置に向かって、リード部品１１０を保持した吸着ノズル６６を下方に向かって移動させる際に、予め設定されたピッチ（本実施例では、０．１ｍｍ）毎に、パーツカメラ２８による撮像が行われる。

つまり、例えば、図１０に示すように、推奨撮像位置の０．５ｍｍ上方が撮像上限位置と設定され、推奨撮像位置の０．５ｍｍ下方が撮像下限位置と設定される。そして、撮像上限位置から撮像上限位置までの間を、０．１ｍｍ毎に撮像位置として設定する。これにより、上から順番にＨ_１〜Ｈ_１１の１１個の撮像位置が設定される。このように撮像位置が設定されると、リード部品１１０を保持した吸着ノズル６６が、撮像上限位置（Ｈ_１）から撮像下限位置（Ｈ_１１）まで移動され、各撮像位置において、パーツカメラ２８による撮像が行われる。

上記手順に従ってリード部品１１０が撮像されると、コントローラ８２のデータ解析領域９８において、各撮像に応じた撮像データが作成される。つまり、各撮像位置（Ｈ_１〜Ｈ_１１）での撮像データが作成される。そして、それら複数の撮像位置（Ｈ_１〜Ｈ_１１）での撮像データ毎に、リード１１４の先端部を認識可能であるか否かが、データ解析領域９８において判断される。この際、例えば、撮像位置（Ｈ_１〜Ｈ_３、Ｈ_１１）での撮像データの各々では、リード１１４の先端部を認識不能であり、撮像位置（Ｈ_４〜Ｈ_１０）での撮像データの各々では、リード１１４の先端部を認識可能であると判断されたと仮定する。なお、図１０では、リード１１４の先端部を認識不能であると判断された撮像位置（Ｈ_１〜Ｈ_３、Ｈ_１１）には、「×」が記され、リード１１４の先端部を認識可能であると判断された撮像位置（Ｈ_４〜Ｈ_１０）には、「○」が記されている。

このように、撮像位置毎に、リード１１４の先端部を認識可能であるか否かが判断されると、リード１１４の先端部を認識可能であると判断された撮像位置（Ｈ_４〜Ｈ_１０）の中央の位置が、推奨撮像位置として再設定される。つまり、リード１１４の先端部を認識可能であると判断された撮像位置（Ｈ_４〜Ｈ_１０）の最も上方の撮像位置（以下、「認識上限位置」と記載する場合がある）（Ｈ_４）と、リード１１４の先端部を認識可能であると判断された撮像位置（Ｈ_４〜Ｈ_１０）の最も下方の撮像位置（以下、「認識下限位置」と記載する場合がある）（Ｈ_１０）との中央の撮像位置（Ｈ_７）が、推奨撮像位置として再設定される。

つまり、リード部品１１０を保持した吸着ノズル６６が撮像上限位置（Ｈ_１）から撮像下限位置（Ｈ_１１）まで移動される際に、リード部品１１０が認識上限位置（Ｈ_４）に位置している場合には、図８に示すように、リード１１４の先端部は、レーザー光の照射幅の内側の上限の近くに位置している。また、リード部品１１０が認識下限位置（Ｈ_１０）に位置している場合には、図９に示すように、リード１１４の先端部は、レーザー光の照射幅の内側の下限の近くに位置している。このため、認識上限位置（Ｈ_４）と認識下限位置（Ｈ_１０）との中央の撮像位置（Ｈ_７）にリード部品１１０が位置している場合には、図５に示すように、リード１１４の先端部は、レーザー光の照射幅の内側の略中央に位置する。これにより、リード１１４の先端部がレーザー光の照射幅の内側の略中央に位置する際の撮像位置（Ｈ_７）を、推奨撮像位置として設定することが可能となる。

このように、推奨撮像位置が再設定された場合には、次回からリード部品が撮像される際には、再設定された推奨撮像位置において、リード部品１１０の撮像が行われる。これにより、次回からのリード部品において、撮像位置の調整を行うことなく、リードの長さの誤差がある程度、大きい場合であっても、リード１１４の先端部を撮像することが可能となり、リード１１４の先端部認識処理を適切に実行することが可能となる。また、次回からのリード部品の撮像において、推奨撮像位置での撮像データに基づいて、リード１１４の先端部認識処理が適切に行えなかった場合には、上述した推奨撮像位置の再設定が行われる。これにより、推奨撮像位置を刷新し、新たに設定された推奨撮像位置において、リード１１４の先端部認識処理を適切に行うことが可能となる。

なお、推奨撮像位置の再設定を行う際の撮像上限位置および、撮像下限位置を設定するための設定距離は、レーザー光の照射幅に応じて任意に設定することが可能である。また、推奨撮像位置の再設定を行う際の撮像ピッチも、任意の値に設定することが可能であるが、撮像回数，精度等を考慮して、０．１〜０．５ｍｍ程度に設定されることが好ましい。

また、上記説明では、認識上限位置と認識下限位置との間の全ての撮像位置において、リード１１４の先端部認識処理が適切に行われているが、認識上限位置と認識下限位置との間の少なくとも１つの撮像位置において、リード１１４の先端部認識処理を適切に行えない場合がある。なお、このような現象は、リード１１４等に付着した異物等によるレーザー光の反射等により生じる。

具体的には、例えば、図１１に示すように、撮像位置（Ｈ_１〜Ｈ_３、Ｈ_６、Ｈ_７、Ｈ_１１）での撮像データの各々では、リード１１４の先端部を認識不能であり、撮像位置（Ｈ_４、Ｈ_５、Ｈ_８〜Ｈ_１０）での撮像データの各々では、リード１１４の先端部を認識可能であると判断される場合がある。つまり、認識上限位置（Ｈ_４）と認識下限位置（Ｈ_１０）との間の撮像位置（Ｈ_６、Ｈ_７）において、リード１１４の先端部認識処理を適切に行えない場合がある。

このような場合には、認識上限位置（Ｈ_４）と認識下限位置（Ｈ_１０）との間に存在する先端部認識処理を行うことができない撮像位置（Ｈ_６、Ｈ_７）の下方の撮像位置（Ｈ_８）と、認識下限位置（Ｈ_１０）との間の中央の撮像位置（Ｈ_９）が、推奨撮像位置として再設定される。これにより、リード１１４の先端部が、レーザー光の照射幅の内側の下方に位置している際の画像データ、つまり、リード１１４の先端部を含む多くの部分にレーザー光が照射された状態で撮像された撮像データに基づいて、先端部認識処理を行うことが可能となり、適切にリード１１４の先端部の位置を認識することが可能となる。

なお、コントローラ８２のデータ解析領域９８は、図３に示すように、作成部１６０と判定部１６２と決定部１６４とを有している。作成部１６０は、撮像位置毎の撮像データを作成するための機能部である。判定部１６２は、撮像位置毎の撮像データに基づいて、リード１１４の先端部の位置を認識できるか否かを判定するための機能部である。決定部１６４は、判定部１６２の判定結果に基づいて、推奨撮像位置を決定するための機能部である。

＜第２実施例＞
第１実施例の部品実装機１０では、撮像上限位置から、下方に向かって、撮像下限位置まで間で、順番に複数の撮像位置が設定されているが、第２実施例の部品実装機１０では、推奨撮像位置を中心として、推奨撮像位置から順次離れた位置が、複数の撮像位置として設定されている。

具体的には、データ記憶領域９６に記憶されている推奨撮像位置が、図１２に示すように、１回目の撮像位置（Ｈ_１）として設定される。そして、２回目の撮像位置（Ｈ_２）として、推奨撮像位置から、下方に向かって、設定ピッチ（本実施例では、０．１ｍｍ）に相当する距離離れた撮像位置が設定される。次に、３回目の撮像位置（Ｈ_３）として、推奨撮像位置から、上方に向かって、設定ピッチ（本実施例では、０．１ｍｍ）に相当する距離離れた撮像位置が設定される。さらに、４回目の撮像位置（Ｈ_４）として、推奨撮像位置から、下方に向かって、設定ピッチの２倍に相当する距離離れた撮像位置が設定され、５回目の撮像位置（Ｈ_５）として、推奨撮像位置から、上方に向かって、設定ピッチの２倍に相当する距離離れた撮像位置が設定される。つまり、２Ｎ（Ｎ：正の整数）回目の撮像位置（Ｈ_２Ｎ）として、推奨撮像位置から、下方に向かって、（設定ピッチ×Ｎ）に相当する距離離れた撮像位置が設定され、（２Ｎ＋１）（Ｎ：正の整数）回目の撮像位置（Ｈ_２Ｎ＋１）として、推奨撮像位置から、上方に向かって、（設定ピッチ×Ｎ）に相当する距離離れた撮像位置が設定される。なお、推奨撮像位置から上方に向かって離れた上限の撮像位置、つまり、上限撮像位置は、第１実施例と同様に、推奨撮像位置から上方に向かって設定距離（本実施例では、０．５ｍｍ）離れた位置である。また、推奨撮像位置から下方に向かって離れた下限の撮像位置、つまり、下限撮像位置は、第１実施例と同様に、推奨撮像位置から下方に向かって設定距離（本実施例では、０．５ｍｍ）離れた位置である。これにより、図１２に示す例では、１１か所の撮像位置（Ｈ_１〜Ｈ_１１）が設定される。

上述したように撮像位置が設定されると、撮像位置（Ｈ_１）にリード部品１１０が移動され、パーツカメラ２８により撮像される。そして、撮像により作成された撮像データに基づいて、リード１１４の先端部認識処理が行われる。この際、撮像データに基づいて、リード１１４の先端部の位置が認識された場合は、その認証処理で用いられた撮像データの撮像位置（Ｈ_１）が、推奨撮像位置として再設定される。一方、撮像データに基づいて、リード１１４の先端部の位置が認識されなかった場合は、次の撮像位置（Ｈ_２）にリード部品１１０が移動され、その位置での撮像データに基づいて、先端部認識処理が行われる。この際、撮像データに基づいて、リード１１４の先端部の位置が認識された場合は、その認証処理で用いられた撮像データの撮像位置（Ｈ_２）が、推奨撮像位置として再設定される。一方、撮像データに基づいて、リード１１４の先端部の位置が認識されなかった場合は、次の撮像位置（Ｈ_３）にリード部品１１０が移動され、その位置での撮像データに基づいて、先端部認識処理が行われる。つまり、撮像データに基づいて、リード１１４の先端部の位置が認識されるまで、リード部品１１０は次の撮像位置に移動され、その位置での撮像データに基づいて、先端部認識処理が行われる。

具体的には、例えば、５か所の撮像位置（Ｈ_１〜Ｈ_５）の各々に、順番に従って、リード部品１１０が移動され、各撮像位置での撮像データに基づいて、リード１１４の先端部の位置が認識されなかった場合は、撮像位置（Ｈ_６）にリード部品１１０が移動され、その撮像位置での撮像データに基づいて先端部認識処理が行われる。この際、撮像位置（Ｈ_６）での撮像データに基づいて、リード１１４の先端部の位置が認識された場合は、その撮像位置（Ｈ_６）が推奨撮像位置として再設定される。そして、撮像位置（Ｈ_７〜Ｈ_１１）での撮像は行われず、その撮像位置（Ｈ_７〜Ｈ_１１）の撮像データに基づく先端部認識処理も行われない。

このように、推奨撮像位置を設定することで、リード１１４の先端部がレーザー光の照射幅の内側の中央の近くに位置する際の撮像位置を、推奨撮像位置として設定することが可能となる。これにより、第１実施例と同様の効果を奏することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例の部品実装機１０では、吸着ノズル６６が旋回しない構造の作業ヘッド６０，６２が採用されていたが、吸着ノズルが旋回する構造の作業ヘッドを採用することが可能である。

具体的には、図１３に示す作業ヘッド１７０は、吸着ノズル１７２とノズル旋回装置１７４とノズル回転装置１７６とを有している。吸着ノズル１７２は、ホルダ１７８の下端部に着脱可能に装着されおり、ホルダ１７８は、支持軸１８０において屈曲可能とされている。そして、ノズル旋回装置１７４の作動により、ホルダ１７８は上方向に９０度屈曲する。これにより、ホルダ１７８に装着されている吸着ノズル１７２は、９０度旋回する。なお、吸着ノズル１７２は、ホルダ１７８が旋回していない状態で、リード部品１１０等の部品を吸着保持する。そして、ホルダ１７８を９０度旋回させることで、保持したリード部品１１０のリード１１４が下方を向いた状態とする。ただし、ホルダ１７８が旋回される前に、旋回位置の吸着ノズル１７２に保持されたリード部品１１０のリード１１４が、鉛直方向での下方を向くように、吸着ノズル１７２は、ノズル回転装置１７６の作動により、回転される。このような、作業ヘッド１７０では、吸着ノズル１７２のリード部品１１０の保持位置に応じて、リード１１４の先端部の位置が変化する。このため、このような作業ヘッド１７０を採用した場合には、上述した手順で推奨撮像位置を設定する効果を充分に発揮することが可能となる。

また、上記実施例では、本発明が、リード部品１１０のリード１１４の先端部の位置の認識処理に適用されているが、リードを有さない電子回路部品の電極、例えば、バンプ等の位置の認識処理に、本発明を適用することが可能である。さらに、言えば、電子回路部品の電極に限らず、部品の突起部の先端部の位置の認識処理に、本発明を適用することが可能である。

また、上記第１実施例では、撮像上限位置から撮像下限位置に、リード部品１１０が移動される際に、設定ピッチ毎に撮像が行われているが、撮像下限位置から撮像上限位置に、リード部品１１０が移動される際に、設定ピッチ毎に撮像が行われてもよい。

また、上記第１実施例では、認識上限位置と認識下限位置との間の中央の位置が、推奨撮像位置に設定されているが、認識上限位置と認識下限位置との間の任意の位置を、推奨撮像位置に設定することが可能である。

また、上記第１実施例では、認識上限位置と認識下限位置との間の少なくとも１つの撮像位置において、リード１１４の先端部認識処理を適切に行えない場合には、認識上限位置と認識下限位置との間に存在する先端部認識処理を行うことができない撮像位置の下方の撮像位置と、認識下限位置との間の位置が、推奨撮像位置として設定されるが、認識上限位置と認識下限位置との間に存在する先端部認識処理を行うことができない撮像位置の上方の撮像位置と、認識上限位置との間の位置を、推奨撮像位置として設定してもよい。

２８：パーツカメラ（認識装置）９８：データ解析領域（データ解析装置）１０２：レーザー照明（光源）１０４：撮像装置１６０：作成部１６２：判定部１６４：決定部

Claims

基板に装着される部品の突起部の位置を認識するための認識装置であって、
当該認識装置が、
部品の突起部に光を照射する光源と、
前記光源から部品の突起部に光が照射された際に、その突起部により反射した光に基づいて、その部品の突起部を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された撮像データに基づいて、前記撮像装置により撮像された部品の突起部の位置を認識するデータ解析装置と
を備え、
前記データ解析装置が、
予め設定された第１設定位置と、その第１設定位置より下方に設定された第２設定位置との一方から他方に向かって、前記撮像装置の撮像対象の部品である対象部品が移動する際に、予め設定されたピッチ毎に、前記対象部品の突起部を、前記撮像装置により撮像し、ピッチ毎の撮像データを作成する作成部と、
前記作成部により作成されたピッチ毎の撮像データの各々に基づいて、前記対象部品の突起部の位置を認識可能であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記対象部品の突起部の位置を認識可能であると判定された撮像データに応じた撮像時の前記対象部品の位置である撮像位置のうちの、前記第１設定位置に最も近い位置である認識上限位置と前記第２設定位置に最も近い位置である認識下限位置との間の位置を、推奨撮像位置として決定する決定部と
を有することを特徴とする認識装置。
前記決定部が、
前記認識上限位置と認識下限位置との間の中央の位置を、前記推奨撮像位置として決定することを特徴とする請求項１に記載の認識装置。
前記決定部は、
前記認識上限位置と前記認識下限位置との間の撮像位置での撮像データに、前記判定部により前記対象部品の突起部の位置を認識不能であると判定された撮像データが存在する場合に、その撮像データに応じた撮像位置の下方の撮像位置と、前記認識下限位置との間の位置を、前記推奨撮像位置として決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の認識装置。
基板に装着される部品の突起部の位置を認識するための認識装置であって、
当該認識装置が、
部品の突起部に光を照射する光源と、
前記光源から部品の突起部に光が照射された際に、その突起部により反射した光に基づいて、その部品の突起部を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された撮像データに基づいて、前記撮像装置により撮像された部品の突起部の位置を認識するデータ解析装置と
を備え、
前記データ解析装置が、
前記撮像装置の撮像対象の部品である対象部品を所定の位置に位置させた状態で、前記対象部品の突起部を前記撮像装置により撮像し、撮像データを作成する作成部と、
前記作成部により作成された撮像データに基づいて、前記対象部品の突起部の位置を認識可能であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記対象部品の突起部の位置を認識可能であると判定された場合に、その判定対象の撮像データに応じた撮像時の前記対象部品の位置である撮像位置を、推奨撮像位置として決定する決定部と
を有し、
前記作成部は、
当該作成部が作成した撮像データに基づいて前記判定部により前記対象部品の突起部の位置を認識可能であると判定される迄、複数回撮像を行うものであり、１回目の撮像で、基準位置に位置する前記対象部品の突起部を撮像し、２Ｎ（Ｎ：正の整数）回目の撮像で、基準位置から、前記第１設定位置と前記第２設定位置との一方に向かって、（設定距離×Ｎ）に相当する距離離れた位置に位置する前記対象部品の突起部を撮像し、（２Ｎ＋１）（Ｎ：正の整数）回目の撮像で、基準位置から、前記第１設定位置と前記第２設定位置との他方に向かって、（設定距離×Ｎ）に相当する距離離れた位置に位置する前記対象部品の突起部を撮像し、撮像データを作成し、
前記判定部は、
前記作成部が撮像データを作成する毎に、前記作成部により作成された撮像データに基づいて、前記対象部品の突起部の位置を認識可能であるか否かを判定することを特徴とする認識装置。