JPWO2019176024A1

JPWO2019176024A1 - 撮像ユニット及び部品実装機

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Publication number: JPWO2019176024A1
Application number: JP2020506031A
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Inventors: 秀徳後藤; 一也小谷
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Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2021-03-11
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Abstract

本開示の撮像ユニットは、撮像部と、前記撮像部に撮像される被写体を保持する保持部と、波長の異なる複数の光源の中から１以上の光源の光を選択して前記保持部に保持された前記被写体に照射可能な光照射部と、前記光照射装置によって照射可能な光の色と前記光が照射される照射面の材質と単位長さ当たりの画素数を表す分解能との対応関係を記憶する記憶部と、前記複数の光源の中から選択された光源の光を前記被写体に照射して前記撮像部で前記被写体を撮像することにより得られた被写体画像を処理するにあたり、前記被写体に照射した光の色と前記被写体の照射面の材質とに基づいて前記対応関係から前記分解能を求め、前記分解能を用いて前記被写体画像を処理する画像処理部と、を備える。

Description

本明細書では、撮像ユニット及び部品実装機を開示する。

従来、部品実装機としては、波長が互いに異なる２種類の照明装置及びその照明装置で照らされる被写体を撮像するカメラを基台上に設け、それぞれの波長でコントラスト値を演算し、予め求めてあるそれぞれの波長でのコントラストカーブ特性により、演算されたコントラスト値に対応する可視光波長での合焦位置を求めるものが知られている。

特開２０１０−２３２５４８号公報

ところで、部品実装機では、波長が互いに異なる２種類の照明装置で照らされる被写体を撮像するにあたり、倍率色収差の影響により焦点の距離が同じであっても光軸からの距離が異なることがある。このような倍率色収差の影響については、特許文献１では考慮されていない。また、被写体を撮像した画像は、光を照射する照射面の材質によって分解能が異なることもある。

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、被写体を撮像した画像を処理する際の倍率色収差や被写体の照射面の材質の影響を抑制することを主目的とする。

本開示の撮像ユニットは、
撮像部と、
前記撮像部に撮像される被写体を保持する保持部と、
波長の異なる複数の光源の中から１以上の光源の光を選択して前記保持部に保持された前記被写体に照射可能な光照射部と、
前記光照射装置によって照射可能な光の色と前記光が照射される照射面の材質と単位長さ当たりの画素数を表す分解能との対応関係を記憶する記憶部と、
前記複数の光源の中から選択された光源の光を前記被写体に照射して前記撮像部で前記被写体を撮像することにより得られた被写体画像を処理するにあたり、前記被写体に照射した光の色と前記被写体の照射面の材質とに基づいて前記対応関係から前記分解能を求め、前記分解能を用いて前記被写体画像を処理する画像処理部と、
を備えたものである。

この撮像ユニットでは、記憶部は、光照射装置によって照射可能な光の色と光が照射される照射面の材質と単位長さ当たりの画素数を表す分解能との対応関係を記憶している。画像処理部は、複数の光源の中から選択された光源の光を被写体に照射して撮像部で被写体を撮像することにより得られた被写体画像を処理する。被写体画像の分解能は、被写体に照射した光の色や被写体の照射面の材質によって異なることがある。そのため、画像処理部は、被写体に照射した光の色と被写体の照射面の材質とに基づいて対応関係から分解能を求め、分解能を用いて被写体画像を処理する。したがって、被写体を撮像した画像を処理する際の倍率色収差や被写体の照射面の材質の影響を抑制することができる。

本開示の部品実装機は、
上述したいずれかの撮像ユニットを備えた部品実装機であって、
前記保持部は、部品供給部から供給される前記被写体としての部品を保持して基板上に移動し前記基板の所定位置で前記部品の保持を解放するものであり、
前記撮像部は、前記保持部が前記部品を保持して前記基板上に移動する移動経路に設けられており、
前記画像処理部は、前記分解能を用いて前記被写体画像としての前記部品の撮像画像を処理することにより、前記保持部に対する前記部品の位置を認識する
ものである。

本開示の部品実装機によれば、上述したいずれかの撮像ユニットを備えているため、上述したいずれかの撮像ユニットと同様の効果が得られる。

部品実装機１０の斜視図。パーツカメラ４０の構成の概略説明図。部品実装機１０の制御に関わる構成を示すブロック図。分解能較正ルーチンのフローチャート。倍率色収差の説明図。分解能の演算に用いるパラメータの説明図。部品撮像処理ルーチンのフローチャート。

本開示の撮像ユニット及び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はパーツカメラ４０の構成の概略説明図、図３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、基台１２と、基台１２の上に設置された実装機本体１４と、実装機本体１４に装着された部品供給装置としてのリールユニット７０とを備えている。

実装機本体１４は、基台１２に対して交換可能に設置されている。この実装機本体１４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、制御装置６０とを備えている。

基板搬送装置１８は、基板１６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１６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１６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３参照）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３参照）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の前側の支持板２０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。パーツカメラ４０は、図２に示すように、照明部４１と、撮像部４９とを備えている。

照明部４１は、撮像対象の部品に対して光を照射する。この照明部４１は、ハウジング４２と、連結部４３と、落射光源４４と、ハーフミラー４６と、多段光源４７と、を備えている。ハウジング４２は、上面及び下面（底面）が八角形状に開口した椀状の部材である。ハウジング４２は、下面の開口よりも上面の開口の方が大きく、下面から上面に向かって内部空間が大きくなる傾向の形状をしている。連結部４３は、ハウジング４２と撮像部４９とを連結する筒状の部材である。落射光源４４は、ＬＥＤ４５を複数有している。ハーフミラー４６は、落射光源４４のＬＥＤ４５からの水平方向の光を上方に反射する。また、ハーフミラー４６は上方からの光については撮像部４９に向けて透過する。多段光源４７は、上段光源４７ａと、中段光源４７ｂと、下段光源４７ｃとを備えている。上段光源４７ａは、複数のＬＥＤ４８ａを有し、中段光源４７ｂは、複数のＬＥＤ４８ｂを有し、下段光源４７ｃは、複数のＬＥＤ４８ｃを有している。ＬＥＤ４８ａ〜４８ｃは、いずれも光軸４９ａから傾斜した方向に光を照射する。ＬＥＤ４８ａ〜４８ｃの照射方向の光軸４９ａからの傾斜角は、ＬＥＤ４８ａが最も大きく、ＬＥＤ４８ａはほぼ水平方向に光を照射する。また、この傾斜角は、ＬＥＤ４８ｃが最も小さくなっている。上段光源４７ａはほぼ水平方向に光を照射することから側射光源と称し、中段光源４７ｂは斜め上向きに光を照射することから傾斜光源と称する。本実施形態では、上段光源４７ａのＬＥＤ４８ａは青色ＬＥＤであり、中段光源４７ｂのＬＥＤ４８ｂ、下段光源４７ｃのＬＥＤ４８ｃ及び落射光源４４のＬＥＤ４５が赤色ＬＥＤである。

撮像部４９は、受光した光に基づいて撮像画像を生成する。この撮像部４９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４４及び多段光源４７から発せられ撮像対象の部品で反射した後の光がハーフミラー４６を透過して撮像部４９に到達すると、撮像部４９はこの光を受光して撮像画像を生成する。

リールユニット７０は、複数のリール７２を備え、実装機本体１４の前側に着脱可能に取り付けられている。各リール７２には、テープが巻き付けられている。テープの表面には、テープの長手方向に沿って複数の収容凹部が設けられている。各収容凹部には、部品が収容されている。これらの部品は、テープの表面を覆うフィルムによって保護されている。こうしたテープは、リールから後方に向かって巻きほどかれ、フィーダ部７４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。この露出した状態の部品は、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、各フィーダ部７４が備えるフィーダコントローラ７６（図３参照）によって制御される。

制御装置６０は、図３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。

次に、部品実装機１０の動作について説明する。制御装置６０のＣＰＵ６１は、図示しない管理コンピュータから生産ジョブを受信する。生産ジョブは、部品実装機１０においてどの部品種の部品をどういう順番で基板１６に装着するか、また、何枚の基板１６に部品の実装を行うかなどを定めた情報である。

ＣＰＵ６１は、生産ジョブを受信すると、まず、その生産ジョブにおいて基板１６に実装するすべての部品種を読み出し、分解能の較正（キャリブレーション）を実行する。図４は分解能較正ルーチンのフローチャートである。

分解能較正ルーチンの説明に先立ち、倍率色収差について説明する。倍率色収差とは、光軸に対して斜めに入射した光が像面の異なる位置に像を結んでしまうことにより画像周辺ほど色ずれが発生する現象をいう。具体的には、図５に示すように、焦点の距離が同じであってもレンズの中心線からの距離が青色光と赤色光とで異なる。また、光が照射される照射面の材質によっても異なる。本実施形態では、こうした倍率色収差や照射面の材質の影響を、画像処理時の分解能を較正することにより解消する。

ＣＰＵ６１は、図４の分解能較正ルーチンを開始すると、まず、今回の生産ジョブで使用する１つの部品種を測定対象の部品種に設定し、その部品種の部品をノズル３７に吸着させる（Ｓ１００）。具体的には、ＣＰＵ６１は、その部品種の部品を供給するフィーダ部７４によって所定の部品供給位置に送り出された部品にノズル３７が対向するように各部を制御し、その部品がノズル３７に吸着されるようにノズル３７に負圧を供給する。

続いて、ＣＰＵ６１は、ノズル３７の中心が第１地点Ｐ１と一致するようにノズル３７を移動させる（Ｓ１１０）。第１地点Ｐ１は、部品実装機１０の座標上の１点であり、パーツカメラ４０の上方の撮像範囲内に設定されている（図６参照）。

続いて、ＣＰＵ６１は、ノズル３７に吸着された部品を各種の点灯光で照射しながら撮像し、撮像した画像を第１地点画像として記憶部６３に記憶する（Ｓ１２０）。各種の点灯光とは、ここでは赤色光、青色光、赤色光＋青色光の３種類の点灯光である。ＣＰＵ６１は、まず赤色ＬＥＤ（中段光源４７ｂのＬＥＤ４８ｂ、下段光源４７ｃのＬＥＤ４８ｃ及び落射光源のＬＥＤ４５）で部品を照射しながら撮像し、次に青色ＬＥＤ（上段光源４７ａのＬＥＤ４８ａ）で部品を照射しながら撮像し、次に赤色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤで部品を照射しながら撮像する。ＣＰＵ６１は、今回の部品種と各種の点灯光で撮像した第１地点画像とを対応づけて記憶部６３に記憶する。

続いて、ＣＰＵ６１は、ノズル３７の中心が第２地点Ｐ２と一致するようにノズル３７を移動させる（Ｓ１３０）。第２地点Ｐ２は、部品実装機１０の座標上の１点であり、パーツカメラ４０の上方の撮像範囲内に設定されている（図６参照）。第２地点Ｐ２は、第１地点Ｐ１からＸ軸に沿って左方向に所定の長さＬｘ［μｍ］だけ離れた位置に設定されている。

続いて、ＣＰＵ６１は、ノズル３７に吸着された部品を各種の点灯光で照射しながらその部品を撮像し、撮像した画像を第２地点画像として記憶部６３に記憶する（Ｓ１４０）。ＣＰＵ６１は、まず赤色ＬＥＤで部品を照射しながら撮像し、次に青色ＬＥＤで部品を照射しながら撮像し、次に赤色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤで部品を照射しながら撮像する。ＣＰＵ６１は、今回の部品種と各種の点灯光で撮像した第２地点画像とを対応づけて記憶部６３に記憶する。

続いて、ＣＰＵ６１は、今回の部品種について各種の点灯光における分解能を演算して記憶部６３に保存する（Ｓ１５０）。図６は、分解能の演算に用いるパラメータの説明図である。ＣＰＵ６１は、図６に示すように、赤色光で撮像した第１地点画像（図６の右側）の部品中心のピクセル位置Ｃと赤色光で撮像した第２地点画像（図６の左側）の部品中心のピクセル位置Ｃとの間のピクセル数Ｐｘを求め、その部品種の赤色光での分解能（＝Ｌｘ／Ｐｘ）［μｍ／ｐｉｘｅｌ］を求める。なお、第１地点Ｐ１における部品中心Ｃと第２地点Ｐ２における部品中心Ｃとの長さ［μｍ］は、ノズル中心の第１地点Ｐ１と第２地点Ｐ２との長さＬｘ［μｍ］と一致する。ＣＰＵ６１は、青色光や赤色光＋青色光についても、同様にして分解能を求める。そして、今回の部品種と点灯光と分解能との対応関係を表１に示す分解能較正テーブルに追加して記憶部６３に保存する。

続いて、ＣＰＵ６１は、ノズル３７に吸着されていた部品をフィーダ部７４の元の位置に戻し（Ｓ１６０）、基板１６に実装するすべての部品種について処理したか否かを判定する（Ｓ１７０）。Ｓ１７０で否定判定だったならば、ＣＰＵ６１は、未処理の部品種を測定対象に設定し（Ｓ１８０）、再びＳ１００以降の処理を行う。一方、Ｓ１７０で肯定判定だったならば、ＣＰＵ６１は、本ルーチンを終了する。これにより、今回の生産ジョブで使用する部品種（例えば部品種Ｐａ〜Ｐｄ）と点灯光と分解能との対応関係を表す表１の分解能較正テーブルが完成する。

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、生産ジョブに基づいて部品実装機１０の各部を制御して複数の部品が実装された基板１６を生産する。図７は部品実装処理ルーチンのフローチャートである。

ＣＰＵ６１は、部品実装処理ルーチンを開始すると、まず、カウンタの変数ｎに１をセットし（Ｓ２００）、ｎ番目の部品をノズル３７に吸着させる（Ｓ２１０）。続いて、ＣＰＵ６１は、今回の部品の部品種に対応する点灯光を記憶部６３に保存された点灯光テーブル（表２参照）から取得する（Ｓ２２０）。点灯光テーブルは、部品種とその部品種の部品の照射面の材質とその部品種の部品を撮像する際に使用する点灯光との対応関係を示したものである。点灯光テーブルは、予め予備実験などで部品種の部品ごとに撮像に最も適した点灯光を調べた結果に基づいて作成されている。なお、点灯光テーブルから部品の照射面の材質を省略してもよい。

続いて、ＣＰＵ６１は、部品撮像処理を実行する（Ｓ２３０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、ノズル３７に吸着された部品をパーツカメラ４０の上方の撮像範囲に移動させ、Ｓ２２０で取得した点灯光をその部品に照射しながらその部品をパーツカメラ４０で撮像させる。

続いて、ＣＰＵ６１は、表１の分解能較正テーブルから、今回の部品種と使用した点灯光とに対応する分解能を取得し（Ｓ２４０）、得られた部品の画像と取得した分解能とを用いて、ノズル３７の中心に対する部品の位置を認識する（Ｓ２５０）。撮像した画像におけるノズル３７の中心の位置は既知である。ノズル３７の中心は部品の所定の吸着位置（通常は部品の中心）と一致するように制御されている。しかし、部品の供給位置のずれ等により、ノズル３７の中心と部品の所定の吸着位置はずれて吸着されることが多い。そのため、Ｓ２５０で、部品の所定の吸着位置とノズル３７の中心とのずれ量を認識する。画像から得られるずれ量の単位はピクセルである。そのため、分解能を用いてピクセルを長さの単位（ここではμｍ）に置き換える。上述したように、分解能は、部品種（換言すると部品種の照射面の材質）と点灯光に依存する。ここでは、表１の分解能較正テーブルから求めた適正な分解能を用いて、ノズル３７の中心に対する部品の所定の吸着位置のずれ量の単位をピクセルから長さ（μｍ）に置き換える。そのため、長さの単位に置き換えられたずれ量は精度の高いものとなる。

続いて、ＣＰＵ６１は、ノズル３７に吸着された部品を基板１６の指定位置に実装する（Ｓ２６０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、ノズル３７の中心に対する部品の位置のずれ量（長さの単位）を考慮して部品が基板１６の指定位置の直上に配置されるように各部を制御し、ノズル３７がその位置で部品を放すようにノズル３７に正圧を供給する。

続いて、ＣＰＵ６１は、すべての部品の実装を終了したか否かを判定する（Ｓ２７０）。Ｓ２７０で否定判定だったならば、ＣＰＵ６１は、カウンタの変数ｎを１インクリメントし（Ｓ２８０）、再びＳ２１０以降の処理を行う。一方、ステップＳ２７０で肯定判定だったならば、ＣＰＵ６１は、本ルーチンを終了する。こうすることにより、１枚の基板１６にはすべての部品種の部品が実装される。その後、ＣＰＵ６１は、部品実装済みの基板１６が生産ジョブ内の生産予定枚数に到達するまでこの部品実装処理ルーチンを繰り返す。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の撮像ユニットの構成要素との対応関係について説明する。本実施形態の撮像部４９が本開示の撮像ユニットの撮像部に相当し、ノズル３７が保持部に相当し、照明部４１が光照射部に相当し、記憶部６３が記憶部に相当し、ＣＰＵ６１が画像処理部に相当する。また、部品が被写体に相当する。

以上説明した本実施形態では、部品を撮像した画像の分解能は、部品に照射した光の色や部品の照射面の材質によって異なることがある。そのため、ＣＰＵ６１は、部品に照射した光の色と部品種（部品の照射面の材質の一例）とに基づいて分解能較正テーブルから分解能を求め、その分解能を用いて部品の画像を処理する。したがって、部品を撮像した画像を処理する際の倍率色収差や照射面の材質の影響を抑制することができる。

また、照明部４１は、赤色ＬＥＤ（中段光源４７ｂのＬＥＤ４８ｂ、下段光源４７ｃのＬＥＤ４８ｃ及び落射光源４４のＬＥＤ４５）と青色ＬＥＤ（上段光源４７ａのＬＥＤ４８ａ）とを含んでいる。そのため、赤色光、青色光、赤色光＋青色光の３パターンのいずれかで部品を照射することができる。特に赤色光＋青色光のパターンで部品を照射したときには部品種によって分解能が異なることがあるため、本開示の技術を適用する意義が高い。

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、分解能較正テーブルとして、部品種と点灯光と分解能との対応関係を示すテーブル（表１）を用いたが、部品の照射面の材質と点灯光と分解能との対応関係を示すテーブル（表３）を用いてもよい。部品の照射面の材質としては、例えば、素材がそのまま照射面になっている場合にはその素材そのものである。素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、鉄、銅、銀、金、アルミナセラミック、ジルコニアセラミック、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。そのほかに、例えば、照射面が着色剤で着色されている場合には、照射面の材質は着色剤であり、照射面がコーティング剤でコートされている場合には、照射面の材質はコーティング剤である。なお、部品種が決まれば部品の照射面の材質も必然的に決まるため、部品種は部品の照射面の材質の一例ということができる。異なる２つ以上の部品種の部品の照射面の材質が同じである場合には、部品の照射面の材質と点灯光と分解能との対応関係を示すテーブル（表３）を採用した方がデータのサイズが小さくなる。例えば、表１では、４つの部品種Ｐａ〜Ｐｄのそれぞれについて点灯光ごとに分解能が対応づけられている。ここで、部品種Ｐａと部品種Ｐｃは、表２に示すように、いずれも照射面が材質Ａである。そのため、部品種の代わりに材質を用いた表３のテーブルを採用すれば、データ数が少なくなる。

上述した実施形態では、分解能として、分解能そのものを用いたが、所定の基準分解能に対する補正係数を用いてもよい。所定の基準分解能としては、基準材質（例えば白色セラミック片）に光を照射したときに得られた画像から求めた分解能を用いることができる。

上述した実施形態では、分解能較正テーブルを、ノズル３７をＸ方向に移動したときに測定した分解能を用いて作成したが、ノズル３７をＹ方向に移動したときに測定した分解能を用いて作成してもよい。あるいは、Ｘ方向の分解能とＹ方向の分解能のそれぞれについて分解能較正テーブルを作成し、Ｘ方向のピクセル数を長さに変換するときにはＸ方向の分解能を使用し、Ｙ方向のピクセル数を長さに変換するときにはＹ方向の分解能を使用してもよい。

上述した実施形態では、部品種に３つの点灯光の分解能を対応づけた分解能較正テーブル（表１）を作成したが、表２の点灯光テーブルに示すように部品種ごとに最適な点灯光がわかっている場合には、部品種に最適な点灯光の分解能を対応づけた分解能較正テーブル（例えば部品種Ｐａは青色光の分解能のみ、部品種Ｐｂは赤色光の分解能のみ）を作成してもよい。こうすれば、分解能較正テーブルを作成する時間が短縮される。

上述した実施形態では、部品実装機１０を用いて分解能較正テーブルを作成したが、部品実装機１０の代わりに、部品実装機１０とは別のオフライン撮像機を用意し、そのオフライン撮像機に照明部４１と同様の照明部を取り付けて、上述した手順と同様にして分解能較正テーブルを作成してもよい。

上述した実施形態の分解能較正ルーチンでは、生産ジョブで使用するすべての部品種について分解能を演算したが、既に各点灯光の分解能が記憶部６３に記憶されている部品種についてはＳ１００〜Ｓ１６０の処理をスキップしてもよい。

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、円周方向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、点灯光として、青色光、赤色光、青色光及び赤色光の３種類を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、これらの点灯光に代えて又は加えて他の点灯光（例えば緑色光やＵＶ光、ＩＲ光など）を用いてもよい。

上述した実施形態では、本開示の撮像ユニットの構成要素としてパーツカメラ４０を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、レンズ側で色収差の対策がなされていない多色照明装置を有したカメラであれば、どのようなカメラであってもよい。

上述した実施形態では、本開示の撮像ユニットの保持部としてノズル３７を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、例えばメカニカルチャックや電磁石としてもよい。

上述した実施形態では、本開示の部品実装機の部品供給部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。

本開示の撮像ユニットは、以下のように構成してもよい。

本開示の撮像ユニットにおいて、前記複数の光源は、少なくとも青色の光源と赤色の光源とを含むようにしてもよい。この場合、青色、赤色、赤色＋青色の３パターンのいずれかで被写体を照射することができる。特に赤色＋青色のパターンで被写体を照射したときには被写体の材質によって分解能が異なることがあるため、本開示の技術を適用する意義が高い。

本開示の撮像ユニットにおいて、前記分解能として、分解能そのものを用いてもよいし、所定の基準分解能に対する補正係数を用いてもよい。所定の基準分解能とは、基準材質（例えば白色セラミック片）に光を照射したときに得られた画像から求めた分解能である。

本開示の撮像ユニットにおいて、前記被写体は、基板へ実装される部品であり、前記照射面の材質として、前記部品の種類を用いてもよい。こうすれば、光の色と部品の種類と分解能との対応関係が記憶部に記憶され、この対応関係から光の色と部品の種類とに基づいて分解能を求めることができる。

本発明は、保持部に保持された部品を撮像する作業を伴う産業に利用可能である。

１０部品実装機、１２基台、１４実装機本体、１６基板、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、２６Ｘ軸スライダ、２６ａ駆動モータ、２８ガイドレール、３０Ｙ軸スライダ、３０ａ駆動モータ、３２ガイドレール、３４Ｚ軸モータ、３５ボールネジ、３６Ｑ軸モータ、３７ノズル、４０パーツカメラ、４１照明部、４２ハウジング、４３連結部、４４落射光源、４５ＬＥＤ、４６ハーフミラー、４７多段光源、４７ａ上段光源、４７ｂ中段光源、４７ｃ下段光源、４８ａ〜４８ｃＬＥＤ、４９撮像部、４９ａ光軸、６０制御装置、６１ＣＰＵ、６３記憶部、６５入出力インターフェース、６６バス、７０リールユニット、７２リール、７４フィーダ部、７６フィーダコントローラ。

Claims

撮像部と、
前記撮像部に撮像される被写体を保持する保持部と、
波長の異なる複数の光源の中から１以上の光源の光を選択して前記保持部に保持された前記被写体に照射可能な光照射部と、
前記光照射装置によって照射可能な光の色と前記光が照射される照射面の材質と単位長さ当たりの画素数を表す分解能との対応関係を記憶する記憶部と、
前記複数の光源の中から選択された光源の光を前記被写体に照射して前記撮像部で前記被写体を撮像することにより得られた被写体画像を処理するにあたり、前記被写体に照射した光の色と前記被写体の照射面の材質とに基づいて前記対応関係から前記分解能を求め、前記分解能を用いて前記被写体画像を処理する画像処理部と、
を備えた撮像ユニット。
前記複数の光源は、少なくとも青色の光源と赤色の光源とを含む、
請求項１に記載の撮像ユニット。
前記分解能として、分解能そのものを用いるか、所定の基準分解能に対する補正係数を用いる、
請求項１又は２に記載の撮像ユニット。
前記被写体は、基板へ実装される部品であり、
前記照射面の材質として、前記部品の種類を用いる、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像ユニットを備えた部品実装機であって、
前記保持部は、部品供給部から供給される前記被写体としての部品を保持して基板上に移動し前記基板の所定位置で前記部品の保持を解放するものであり、
前記撮像部は、前記保持部が前記部品を保持して前記基板上に移動する移動経路に設けられており、
前記画像処理部は、前記分解能を用いて前記被写体画像としての前記部品の撮像画像を処理することにより、前記保持部に対する前記部品の位置を認識する、
部品実装機。