JPWO2019030875A1

JPWO2019030875A1 - 画像処理システムおよび部品実装機

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Inventors: 雅史天野; 秀一郎鬼頭
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Abstract

画像処理システムは、被写体に光を照射する照明装置と被写体からの反射光を受光して被写体を撮像する撮像素子とを含む撮像装置と、被写体が撮像されるよう撮像装置を制御し得られた撮像画像を処理して被写体を認識する制御装置と、を備える。制御装置は、撮像画像と予め取得された基準データとに基づいて照明装置の異常を判定し、照明装置に異常が生じていると判定した場合に、撮像装置の視野の輝度分布を測定し、測定した輝度分布に基づいて撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定し、決定した画素ごとの位置と輝度補正値との関係を用いて以降に撮像装置により撮像される被写体の撮像画像の輝度値を補正する。

Description

本明細書は、画像処理システムおよび部品実装機について開示する。

従来より、照明装置により被写体に照明を当てて当該被写体を撮像装置により撮像し、得られた画像データを処理する画像処理システムが知られている。例えば、特許文献１には、照明装置の導入時から現在までの複数の発光体の輝度低下を判断し、輝度低下が所定の輝度低下範囲内のときには、輝度低下分だけ複数の発光体の輝度が高くなるように照明用電源の駆動電流を増加させるものが開示されている。

特開２００７−２６５１２０号公報

しかしながら、特許文献１には、照明用電源の駆動電流の増加によって発光体の輝度低下を回復させることについては記載されているものの、複数の発光体の一部に異常が生じた場合については何ら言及されていない。例えば、複数の発光体の一部が発光しなくなる故障が生じた場合、その部分が暗く写り、被写体を撮像画像から正常に認識できない場合が生じる。

本開示は、照明装置の照明に異常が生じた場合であっても、良好な撮像画像を得ることを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の画像処理システムは、画像を処理する画像処理システムであって、被写体に光を照射する照明装置と、該被写体からの反射光を受光して該被写体を撮像する撮像素子とを含む撮像装置と、前記被写体が撮像されるよう前記撮像装置を制御し、得られた撮像画像を処理して前記被写体を認識する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記撮像画像と予め取得された基準データとに基づいて前記照明装置の異常を判定し、前記照明装置に異常が生じていると判定した場合に、前記撮像装置の視野の輝度分布を測定し、該測定した輝度分布に基づいて前記撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定し、該決定した画素ごとの位置と輝度補正値との関係を用いて以降に前記撮像装置により撮像される被写体の撮像画像の輝度値を補正することを要旨とする。

この本開示の画像処理システムでは、照明装置と撮像素子とを含む撮像装置と、被写体を撮像し得られた撮像画像を処理して被写体を認識する制御装置とを備える。制御装置は、撮像画像と予め取得された基準データとに基づいて照明装置の異常を判定する。照明装置に異常が生じていると判定した場合に、制御装置は、撮像装置の視野の輝度分布を測定し、測定した輝度分布に基づいて撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定する。そして、制御装置は、決定した画素ごとの位置と輝度補正値との関係を用いて以降に撮像装置により撮像される被写体の撮像画像の輝度値を補正する。これにより、照明装置の照明に異常が生じた場合であっても、良好な撮像画像を得ることができ、得られた撮像画像から被写体を正常に認識することができる。

本開示の部品実装機は、部品を保持して実装対象物に実装する部品実装機であって、被写体に光を照射する照明装置と、該被写体からの反射光を受光して該被写体を撮像する撮像素子とを含む撮像装置と、部品を保持する保持具と、前記保持具を前記実装対象物に対して相対的に移動させる移動装置と、前記保持具に保持された部品が撮像されるよう前記移動装置と前記撮像装置とを制御し、得られた撮像画像を処理して前記部品の保持状態を判定した後、前記保持された部品が前記実装対象物に実装されるよう前記保持具と前記移動装置とを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記撮像画像と予め取得された基準データとに基づいて前記照明装置の異常を判定し、前記照明装置に異常が生じていると判定した場合に、前記撮像装置の視野の輝度分布を測定し、該測定した輝度分布に基づいて前記撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定し、該決定した画素ごとの位置と輝度補正値との関係を用いて以降に前記撮像装置により撮像される部品の撮像画像の輝度値を補正することを要旨とする。

この本開示の部品実装機では、照明装置と撮像素子とを含む撮像装置と、保持具と、移動装置と、保持具に保持された部品を撮像し得られた撮像画像を処理して部品の保持状態を判定した後、保持された部品を実装対象物に実装する制御装置とを備える。制御装置は、撮像画像と予め取得された基準データとに基づいて照明装置の異常を判定する。照明装置に異常が生じていると判定した場合に、制御装置は、撮像装置の視野の輝度分布を測定し、測定した輝度分布に基づいて撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定する。そして、制御装置は、決定した画素ごとの位置と輝度補正値との関係を用いて以降に撮像装置により撮像される部品の撮像画像の輝度値を補正する。これにより、照明装置の照明に異常が生じた場合であっても、良好な撮像画像を得ることができ、得られた撮像画像から部品の保持状態を正常に認識して、実装動作を行なうことができる。

部品実装システム１の構成図である。部品実装機１０の構成図である。ヘッド３０およびパーツカメラ４０の構成図である。制御装置７０と管理装置１００の電気的な接続関係を示すブロック図である。部品実装処理の一例を示すフローチャートである。パーツカメラの一部照明に故障が生じた場合における撮像画像の変化の様子を示す説明図である。補正テーブル作成処理の一例を示すフローチャートである。輝度分布の測定の様子を示す説明図である。輝度分布の測定の様子を示す説明図である。補正テーブルの一例を示す説明図である。シェーディング補正前の撮像画像の様子を示す説明図である。シェーディング補正後の撮像画像の様子を示す説明図である。

次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、部品実装システム１の構成図である。図２は、部品実装機１０の構成図である。図３は、ヘッド３０およびパーツカメラ４０の構成図である。図４は、制御装置７０と管理装置１００の電気的な接続関係を示すブロック図である。なお、本実施形態において、図２の左右方向がＸ軸方向であり、前後方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

部品実装システム１は、図１に示すように、スクリーン印刷機２や部品実装機１０、リフロー炉４、システム全体を管理する管理装置１００などを備える。スクリーン印刷機２は、スキージによりスクリーン上のはんだをローリングさせながらスクリーンに形成されたパターン孔に押し込むことでそのパターン孔を介して下方の基板Ｂに配線パターン（はんだ面）を印刷する。部品実装機１０は、電子部品（以下、単に「部品」という）Ｐを吸着してはんだが印刷された基板Ｂに実装する。リフロー炉４は、部品を実装した基板Ｂを加熱することにより基板Ｂ上のはんだを溶かしてはんだ接合を行なう。

部品実装機１０は、チップ抵抗などのチップ部品やコネクタなどの異形部品、ＱＦＰ（Quad Flat Package）やＢＧＡ（Ball Grid Array）などのＩＣ部品など、サイズや形状の異なる多様な部品Ｐの実装が可能な汎用実装機として構成されている。この部品実装機１０は、図２に示すように、部品供給装置２２、基板搬送装置２４、ＸＹロボット２６、ヘッド３０、マークカメラ２８、パーツカメラ４０、制御装置７０（図４参照）などを備える。

部品供給装置２２は、部品Ｐを部品供給位置へ供給するものである。この部品供給装置２２は、部品実装機１０の前部にＸ軸方向（左右方向）に沿って配列されるように装着され同一種類の複数の部品（チップ部品など）Ｐが収容されたテープを供給するテープフィーダや、部品実装機１０の前部に設置され同一種類の複数の部品（ＩＣ部品など）Ｐが収容されたトレイを供給するトレイフィーダを含む。

基板搬送装置２４は、図２に示すように、前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｂは、基板搬送装置２４のコンベアベルトにより図中、左から右へと搬送される。

ＸＹロボット２６は、ヘッド３０をＸＹ軸方向に移動させるものである。このＸＹロボット２６は、図２に示すように、ヘッド３０が取り付けられＸ軸モータの駆動によりＸ軸方向（左右方向）に移動可能なＸ軸スライダ２６ａと、Ｘ軸スライダ２６ａをＸ軸方向に移動自在に支持すると共にＹ軸モータの駆動によりＹ軸方向（前後方向）に移動可能なＹ軸スライダ２６ｂと、を備える。

ヘッド３０は、ロータリヘッドであり、図３に示すように、回転体としてのヘッド本体３１と、ヘッド本体３１に対して周方向に配列され且つ昇降可能に支持された複数のノズルホルダ３２と、を備える。各ノズルホルダ３２の先端部には、吸着ノズル３３が着脱可能に取り付けられる。また、ヘッド３０は、図示しないが、複数のノズルホルダ３２をヘッド本体３１の中心軸周りに旋回させるようヘッド本体３１を回転させるＲ軸モータや、複数のノズルホルダ３２をそれぞれその軸周りに回転させるθ軸モータ、複数のノズルホルダ３２のうち所定の旋回位置にあるノズルホルダ３２（吸着ノズル３３）を昇降させるＺ軸モータ、を備える。

マークカメラ２８は、ヘッド３０に設けられており、部品供給装置２２により供給される部品Ｐを上方から撮像して部品位置を認識したり、基板搬送装置２４により搬送される基板Ｂに付される基準マークを上方から撮像して基板位置を認識したりする。

パーツカメラ４０は、部品供給装置２２と基板搬送装置２４との間に設けられており、ヘッド３０に吸着させた部品を下方から撮像してその吸着姿勢（吸着ずれ）を認識する。このパーツカメラ４０は、図３に示すように、照明装置４１と、レンズ４８と、撮像素子４９（ＣＣＤやＣＭＯＳなど）と、を備える。照明装置４１は、側射照明部４２と、落射照明部（同軸落射照明部）４４と、を有する。側射照明部４２は、被写体に対して斜めに光を当てるものであり、上面視においてレンズ４８の周囲にリング状に配列された複数の発光体（ＬＥＤ）４３を有する。落射照明部４４は、被写体に対してレンズ４８の光軸と同じ方向から光を当てるものであり、レンズ４８の光軸に対して斜め４５度に配置されたハーフミラー４６と、ハーフミラー４６に対してレンズ４８の光軸と直交する方向（水平方向）に光を照射する発光体（ＬＥＤ）４５と、を有する。

制御装置７０は、図４に示すように、ＣＰＵ７１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７１の他に、ＲＯＭ７２やＨＤＤ７３、ＲＡＭ７４、入出力インタフェース７５などを備える。これらはバス７６を介して接続されている。制御装置７０には、例えば、ＸＹロボット２６のＸＹ軸方向の位置を検知する図示しない位置センサからの位置信号や、パーツカメラ４０およびマークカメラ２８からの各画像信号などが入力されている。一方、制御装置７０からは、部品供給装置２２や基板搬送装置２４、ＸＹロボット２６のＸ軸モータおよびＹ軸モータ、ヘッド３０のＺ軸モータ，Ｒ軸モータおよびθ軸モータ、パーツカメラ４０、マークカメラ２８などへの各種制御信号が出力されている。

管理装置１００は、例えば汎用のコンピュータとして構成され、図４に示すように、ＣＰＵ１０１やＲＯＭ１０２、ＨＤＤ１０３、ＲＡＭ１０４、入出力インタフェース１０５などを備える。管理装置１００には、入力デバイス１０７からの入力信号が入出力インタフェース１０５を介して入力されている。管理装置１００からは、ディスプレイ１０８への表示信号が入出力インタフェース１０５を介して出力されている。ＨＤＤ１０３には、基板Ｂのジョブ情報が記憶されている。ここで、ジョブ情報は、各部品実装機１０において、どの基板Ｂにどの部品Ｐをどの順番で実装するか、また、そのように実装した基板Ｂを何枚作製するかを定めた情報をいう。このジョブ情報には、基板Ｂに関する情報や部品Ｐに関する情報、部品Ｐの目標実装位置、ヘッド３０に関する情報などが含まれる。管理装置１００は、部品実装機１０の制御装置７０と通信可能に接続され、各種情報や制御信号のやり取りを行なう。

次に、こうして構成された本実施形態の部品実装機１０の動作について説明する。図５は部品実装処理の一例を示すフローチャートである。部品実装処理は、管理装置１００からジョブ情報を受信したときに実行される。

部品実装処理が実行されると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、まず、ＸＹロボット２６を制御してヘッド３０を部品供給位置の上方へ移動させ、Ｚ軸モータを制御して部品供給位置に供給された部品Ｐを吸着ノズル３３に吸着させる（Ｓ１００）。ＣＰＵ７１は、予定した数の部品Ｐが吸着されるまで、Ｒ軸モータを制御してノズルホルダ３２を旋回させ、Ｚ軸モータを制御して次の吸着ノズル３３に部品Ｐを吸着させる動作を繰り返す。続いて、ＣＰＵ７１は、ＸＹロボット２６を制御してヘッド３０をパーツカメラ４０の上方に移動させ（Ｓ１１０）、パーツカメラ４０を制御して吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐを撮像する（Ｓ１２０）。パーツカメラ４０の制御は、吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐに光が照射されるよう照明装置４１を制御し、当該部品Ｐが撮像されるよう撮像素子４９を制御することにより行なわれる。そして、ＣＰＵ７１は、得られた撮像画像を吸着した部品Ｐの種類と関連付けてＨＤＤ７３に保存する（Ｓ１３０）。次に、ＣＰＵ７１は、得られた撮像画像と直近にＨＤＤ７３に保存した同一種類の部品Ｐの撮像画像（基準画像）とを比較し（Ｓ１４０）、両画像間に輝度値の変化が生じているか否かを判定する（Ｓ１５０）。この処理は、パーツカメラ４０の一部照明に故障が生じているか否かを判定するものである。図６は、パーツカメラの一部照明に故障が生じた場合における撮像画像の変化の様子を示す説明図である。図の例では、部品Ｐは、直方体の外形をもつ部品本体と、短手方向の両端に配列された電極とを有する。部品Ｐの撮像画像は、部品本体の像である暗色領域と、電極の像であり暗色領域よりも輝度値が高い明色領域とを有する。Ｓ１５０の判定は、両画像間の明色領域の輝度差が所定値以上あるか否か（撮像画像の明色領域の輝度値が基準画像の対応する明色領域よりも所定値以上小さいか否か）を判定することにより行なわれる。

ＣＰＵ７１は、両画像間に輝度値の変化が生じていると判定すると、パーツカメラ４０の照明（照明装置４１）に故障が生じていると判断し、撮像画像の画素ごとの輝度値を補正するための補正テーブルを作成する（Ｓ１６０）。この処理は、図７に例示する補正テーブル作成処理を実行することにより行なわれる。補正テーブル作成処理では、ＣＰＵ７１は、まず、ＸＹロボット２６を制御してパーツカメラ４０の視野内の測定開始位置へ吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐを移動させる（Ｓ３００）。続いて、ＣＰＵ７１は、パーツカメラ４０を制御して吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐを撮像し（Ｓ３１０）、得られた撮像画像をＨＤＤ７３に保存する（Ｓ３２０）。そして、ＣＰＵ７１は、位置センサにより検出される吸着ノズル３３のＸＹ位置に基づいて吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐが測定終了位置に到達したか否かを判定する（Ｓ３３０）。ＣＰＵ７１は、吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐが測定終了位置に到達していないと判定すると、ＸＹロボット２６を制御して次の撮像位置へ部品Ｐを移動させ（Ｓ３４０）、Ｓ３１０に戻って当該部品Ｐの撮像と得られた撮像画像の保存とを繰り返す。Ｓ３００〜Ｓ３４０の処理は、部品Ｐの電極部分がパーツカメラ４０の視野内全域において隈無く撮像されるようＸＹロボット２６によりパーツカメラ４０の視野内で部品Ｐを移動させながら当該部品Ｐを繰り返し撮像することにより行なわれる。図８および図９は、輝度分布の測定の様子を示す説明図である。部品Ｐの移動は、実施形態では、図示するように、左下位置を測定開始位置とすると共に右上位置を測定終了位置として、測定開始位置から測定終了位置へ向かって右方向，左斜め上方向，右方向，左斜め上方向，右方向へとジグザグ状に行なわれる。パーツカメラ４０が正常な場合、図８に示すように、パーツカメラ４０の視野内のどの位置で部品Ｐが撮像されても、その電極部分に対応する画素の輝度値は高くなる。一方、パーツカメラ４０の一部照明（図中、上部）が故障した場合、図９に示すように、照明が当たらない位置で部品Ｐが撮像されると、その電極部分に対応する画素の輝度値は相対的に低くなる。ＣＰＵ７１は、Ｓ３３０で部品Ｐが測定終了位置に到達したと判定すると、此までに撮像・保存した部品Ｐの撮像画像の電極部分のみを合わせてパーツカメラ４０の視野内全域の輝度分布を導出する（Ｓ３５０）。そして、ＣＰＵ７１は、導出した輝度分布に基づいて撮像素子４９の画素ごとの輝度補正値を定めた補正テーブルを作成する（Ｓ３６０）。補正テーブルにより、撮像素子４９の各画素の位置と輝度補正値との関係が定められる。図１０は、補正テーブルの一例を示す説明図である。補正テーブルは、導出された輝度分布において輝度値が低い画素ほど補正量が大きくなるように作成される。例えば、補正テーブルは、各画素の補正後の輝度値が予め定めた所定値となるよう輝度補正値が定められてもよい。また、補正テーブルは、各画素の補正後の輝度値が、導出した輝度分布のうち最も大きい輝度値となるよう輝度補正値が定められてもよい。そして、ＣＰＵ７１は、作成した補正テーブルを、その作成に用いた部品Ｐの種類と関連付けてＨＤＤ７３に保存して（Ｓ３７０）、補正テーブル作成処理を終了する。

部品実装処理に戻って、ＣＰＵ７１は、こうして補正テーブルを作成すると、吸着した部品Ｐを再度、パーツカメラ４０で撮像し（Ｓ１７０）、作成した補正テーブルを用いて撮像画像を補正（シェーディング補正）する（Ｓ１８０）。図１１は、シェーディング補正前の撮像画像の様子を示す説明図である。図１２は、シェーディング補正後の撮像画像の様子を示す説明図である。次に、ＣＰＵ７１は、補正した撮像画像に基づいて吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐの吸着位置ずれを判定して（Ｓ２１０）、当該部品Ｐの目標実装位置を補正する（Ｓ２２０）。そして、ＣＰＵ７１は、ＸＹロボット２６を制御して吸着ノズル３３を目標実装位置の上方へ移動させ（Ｓ２３０）、Ｚ軸モータにより吸着ノズル３３を下降させて部品Ｐを基板Ｂ上に実装して（Ｓ２４０）、部品実装処理を終了する。ＣＰＵ７１は、複数の吸着ノズル３３に部品Ｐが吸着されている場合には、各部品Ｐをそれぞれの目標実装位置に実装する動作を繰り返す。

ＣＰＵ７１は、Ｓ１５０において両画像間に輝度値の変化が生じていないと判定すると、同種部品の補正テーブルが既にＨＤＤ７３に保存されているか否かを判定する（Ｓ１９０）。ＣＰＵ７１は、同種部品の補正テーブルが保存されていないと判定すると、Ｓ２１０に進む。即ち、ＣＰＵ７１は、Ｓ１２０で撮像された部品Ｐの撮像画像に基づいて当該部品Ｐの吸着位置ずれを判定し（Ｓ２１０）、部品Ｐの目標実装位置を補正し（Ｓ２２０）、部品Ｐを目標実装位置の上方へ移動させて（Ｓ２３０）、基板Ｂ上に実装する（Ｓ２４０）。

一方、ＣＰＵ７１は、Ｓ１９０において同種部品の補正テーブルがＨＤＤ７３に保存されていると判定すると、保存された同種部品の補正テーブルを用いてＳ１２０で撮像された部品Ｐの撮像画像を補正してから（Ｓ２００）、Ｓ２１０に進む。即ち、ＣＰＵ７１は、同種部品の補正テーブルを用いて補正された部品Ｐの撮像画像に基づいて当該部品Ｐの吸着位置ずれを判定し（Ｓ２１０）、部品Ｐの目標実装位置を補正し（Ｓ２２０）、部品Ｐを目標実装位置の上方へ移動させて（Ｓ２３０）、基板Ｂ上に実装する（Ｓ２４０）。

ここで、実施形態の主要な要素と請求の範囲に記載した本開示の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、照明装置４１が照明装置に相当し、撮像素子４９が撮像素子に相当し、パーツカメラ４０が撮像装置に相当し、制御装置７０が制御装置に相当する。また、吸着ノズル３３が保持具に相当し、ＸＹロボット２６が移動装置に相当する。

以上説明した本実施形態の部品実装機１０は、照明装置４１と撮像素子４９とを含むパーツカメラ４０と、吸着ノズル３３と、ＸＹロボット２６と、吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐを撮像し得られた撮像画像を処理して部品Ｐの吸着状態を判定した後、吸着された部品Ｐを基板Ｂに実装する制御装置７０とを備える。制御装置７０は、撮像画像と予め取得された基準画像とに基づいて照明装置４１の異常を判定する。照明装置４１に異常が生じていると判定した場合に、制御装置７０は、パーツカメラ４０の視野の輝度分布を測定し、測定した輝度分布に基づいて撮像素子４９の画素ごとの輝度補正値を定めた補正テーブルを作成する。そして、制御装置７０は、作成した補正テーブルを用いて以降にパーツカメラ４０により撮像される部品Ｐの撮像画像の輝度値を補正する。これにより、部品実装機１０は、照明装置４１の照明に異常が生じた場合であっても、良好な撮像画像を得ることができ、得られた撮像画像から部品Ｐの吸着状態を正常に認識して、実装動作を行なうことができる。

また、本実施形態の部品実装機１０は、吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐをパーツカメラ４０の視野内で移動させながら当該パーツカメラ４０で部品Ｐを撮像することにより、パーツカメラ４０の視野内の輝度分布を測定する。これにより、部品実装機１０は、パーツカメラ４０の一部照明に故障が発生しても、パーツカメラ４０の視野内の輝度分布の測定と補正テーブルの作成とを自動で行なうことができる。

さらに、本実施形態の部品実装機１０は、部品Ｐの種類ごとにパーツカメラ４０の視野の輝度分布を測定して補正テーブルを作成し、以降に補正テーブルの作成に用いた部品Ｐと同種の部品Ｐがパーツカメラ４０により撮像された場合に得られた撮像画像の輝度値を当該補正テーブルを用いて補正する。これにより、部品実装機１０は、部品Ｐの種類ごとに適した補正テーブルを用いて撮像画像を補正することができ、撮像画像の認識の精度をより高めることができる。

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、上述した実施形態では、部品実装機１０は、吸着した部品Ｐをパーツカメラ４０で撮像し、得られた撮像画像を吸着した部品Ｐの種類と関連付けて記憶し、得られた撮像画像と直近に記憶した同一種類の部品Ｐの撮像画像（基準画像）とを比較して、パーツカメラ４０の照明装置４１に故障が生じたか否かを判定した。しかし、基準画像は、過去に記憶された複数の同種部品の撮像画像の輝度値が平均化されたものであってもよい。また、基準画像は、生産前に予めパーツカメラ４０で撮像された部品Ｐの撮像画像であってもよい。さらに、基準画像は、部品Ｐに関する情報（種類）に基づいて作成されてもよい。

また、上述した実施形態では、部品実装機１０は、部品Ｐの種類ごとにパーツカメラ４０の視野内の輝度分布を測定して補正テーブルを作成して記憶しておき、同種部品で作成した補正テーブルを用いて部品Ｐの撮像画像を補正した。しかし、部品実装機１０は、部品Ｐの種類に拘わらず同じ補正テーブルを用いて当該部品Ｐの撮像画像を補正してもよい。

また、上述した実施形態では、部品実装機１０は、吸着ノズル３３に吸着させた部品Ｐをパーツカメラ４０の視野内で移動させながら当該パーツカメラ４０で部品Ｐを撮像することにより、パーツカメラ４０の視野内の輝度分布を測定した。しかし、部品実装機１０は、例えば、パーツカメラ４０の視野をカバーするジグプレートをヘッド３０に設けて、パーツカメラ４０でジグプレートを撮像することにより、パーツカメラ４０の視野内の輝度分布を測定してもよい。

また、上述した実施形態では、部品実装機１０は、パーツカメラ４０の視野内全域における輝度分布を測定して補正テーブルを作成した。しかし、部品実装機１０は、部品Ｐの撮像範囲がカバーできれば、必ずしもパーツカメラ４０の視野内全域における輝度分布を測定する必要はない。また、部品実装機１０は、パーツカメラ４０の視野のうち部品Ｐの種類ごとに撮像位置が決まっている場合、部品Ｐの種類ごとに対応する撮像範囲のみの輝度分布を測定して、部品Ｐの種類ごとに補正テーブルを作成してもよい。

また、上述した実施形態では、部品実装機１０は、撮像画像と基準画像との間の明色領域の輝度差が所定以上あった場合には、パーツカメラ４０の照明に故障が生じていると判断し、視野の輝度分布を測定して補正テーブルを作成した。しかし、部品実装機１０は、撮像画像と基準画像との間の明色領域の輝度差が所定値よりも大きい限界値を超えた場合や輝度差が所定値以上の明色領域の範囲が所定範囲を超えた場合などには、輝度分布の測定や補正テーブルの作成を行なうことなく、実装動作を停止させてもよい。

また、上述した実施形態では、ＸＹロボット２６は、ヘッド３０をＸＹ軸方向に移動させるものとしたが、基板ＢをＸＹ軸方向に移動させてもよい。

また、上述した実施形態では、ＣＰＵ７１は、パーツカメラ４０の視野の輝度分布に基づいて撮像素子４９の画素ごとの輝度補正値を定めた補正テーブルを作成した。しかし、ＣＰＵ７１は、撮像素子４９の画素の位置とその画素の輝度補正値との関係を定めた関数を作成してもよい。ＣＰＵ７１は、パーツカメラ４０の視野を、各吸着ノズル３３に吸着された各部品の領域に分割し、分割領域ごとに、関数を作成してもよい。

また、本開示は、部品実装機の形態の他、画像処理システムの形態であってもよい。

本開示は、画像処理システムや部品実装機の製造産業などに利用可能である。

１部品実装システム、２スクリーン印刷機、４リフロー炉、１０部品実装機、２２部品供給装置、２４基板搬送装置、２６ＸＹロボット、２６ａＸ軸スライダ、２６ｂＹ軸スライダ２８マークカメラ、３０ヘッド、３１ヘッド本体、３２ノズルホルダ、３３吸着ノズル、４０パーツカメラ、４１照明装置、４２側射照明部、４３発光体、４４落射照明部、４５発光体、４６ハーフミラー、４８レンズ、４９撮像素子、７０制御装置、７１ＣＰＵ、７２ＲＯＭ７３ＨＤＤ、７４ＲＡＭ、７５入出力インタフェース、７６バス、１００管理装置、１０１ＣＰＵ、１０２ＲＯＭ、１０３ＨＤＤ、１０４ＲＡＭ、１０５入出力インタフェース、１０７入力デバイス、１０８ディスプレイ、Ｂ基板、Ｐ部品。

Claims

画像を処理する画像処理システムであって、
被写体に光を照射する照明装置と、該被写体からの反射光を受光して該被写体を撮像する撮像素子とを含む撮像装置と、
前記被写体が撮像されるよう前記撮像装置を制御し、得られた撮像画像を処理して前記被写体を認識する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記撮像画像と予め取得された基準データとに基づいて前記照明装置の異常を判定し、前記照明装置に異常が生じていると判定した場合に、前記撮像装置の視野の輝度分布を測定し、該測定した輝度分布に基づいて前記撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定し、該決定した画素ごとの位置と輝度補正値との関係を用いて以降に前記撮像装置により撮像される被写体の撮像画像の輝度値を補正する、
画像処理システム。
部品を保持して実装対象物に実装する部品実装機であって、
被写体に光を照射する照明装置と、該被写体からの反射光を受光して該被写体を撮像する撮像素子とを含む撮像装置と、
部品を保持する保持具と、
前記保持具を前記実装対象物に対して相対的に移動させる移動装置と、
前記保持具に保持された部品が撮像されるよう前記移動装置と前記撮像装置とを制御し、得られた撮像画像を処理して前記部品の保持状態を判定した後、前記保持された部品が前記実装対象物に実装されるよう前記保持具と前記移動装置とを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記撮像画像と予め取得された基準データとに基づいて前記照明装置の異常を判定し、前記照明装置に異常が生じていると判定した場合に、前記撮像装置の視野の輝度分布を測定し、該測定した輝度分布に基づいて前記撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定し、該決定した画素ごとの位置と輝度補正値との関係を用いて以降に前記撮像装置により撮像される部品の撮像画像の輝度値を補正する、
部品実装機。
請求項２に記載の部品実装機であって、
前記制御装置は、前記決定した画素ごとの位置と輝度補正値との関係を定めた補正テーブルを作成する、
部品実装機。
請求項２または３に記載の部品実装機であって、
前記制御装置は、前記照明装置に異常が生じていると判定した場合に、前記保持具に部品が保持された状態で前記撮像装置の視野内で該部品の位置をずらしながら該部品の撮像が繰り返されるよう前記移動装置と前記撮像装置とを制御し、得られた各撮像画像に基づいて前記撮像装置の視野の輝度分布を測定して前記撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定する、
部品実装機。
請求項４に記載の部品実装機であって、
前記制御装置は、部品種ごとに前記撮像装置の視野の輝度分布を測定して前記撮像素子の画素ごとの位置と輝度補正値との関係を決定し、以降に前記画素ごとの位置と輝度補正値との関係の決定に用いた部品と同種の部品が前記撮像装置により撮像された場合に得られた撮像画像の輝度値を当該関係を用いて補正する、
部品実装機。