JPWO2020065698A1 - Production optimization system for component data, component data creation system, component mounting machine and component mounting line - Google Patents
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Abstract
部品実装機(54)の部品撮像用カメラ(56)で撮像した部品の画像を処理して当該部品を認識する際に使用する当該部品の形状的な特徴を示す形状データを含む部品データにおいて、前記形状データの他に、前記部品撮像用カメラで撮像した1枚の部品画像を処理して当該部品を認識する低解像画像処理と、異なる位置で前記部品撮像用カメラで撮像した複数枚の部品画像を超解像処理して作成した超解像画像を処理して当該部品を認識する超解像画像処理のどちらで画像処理するかを指定するデータを含ませる。超解像画像処理を指定するデータを含む部品データには、超解像画像の倍率、超解像処理に使用する部品画像の枚数、各部品画像を撮像する位置間の移動量の少なくとも1つの超解像画像処理条件を指定するデータを含む。In the component data including the shape data showing the shape characteristics of the component used when the image of the component captured by the component imaging camera (56) of the component mounting machine (54) is processed and the component is recognized. In addition to the shape data, low-resolution image processing that processes one component image captured by the component imaging camera to recognize the component, and a plurality of images captured by the component imaging camera at different positions. Data that specifies whether to perform image processing by super-resolution image processing that recognizes the component by processing the super-resolution image created by super-resolution processing the component image is included. The component data including the data that specifies the super-resolution image processing includes at least one of the magnification of the super-resolution image, the number of component images used for the super-resolution image processing, and the amount of movement between the positions where each component image is imaged. Contains data that specifies super-resolution image processing conditions.
Description
本明細書は、部品を画像認識する際に使用する部品データ、その部品データを自動作成する部品データ作成システム、部品データを使用する部品実装機及び部品実装ラインの生産最適化システムに関する技術を開示したものである。 This specification discloses technologies related to component data used for image recognition of components, a component data creation system that automatically creates the component data, a component mounting machine that uses the component data, and a production optimization system for a component mounting line. It was done.
部品実装機の稼働中に吸着ノズルに吸着した微小な部品をカメラで撮像して画像認識する際に、カメラで撮像した部品画像の解像度が低いために微小な部品の認識が困難な場合がある。そこで、特許文献1(国際公開WO2015/083220号公報)に記載されているように、撮像する部品の寸法情報を取得して、撮像する部品が通常の画像処理では認識困難な小型部品であると判定した場合に、超解像技術を利用して、カメラを移動させながら部品を複数回撮像して取得した複数枚の低解像度の部品画像から1枚の超解像画像(高解像度画像)を作成して、その超解像画像を処理して当該部品を認識するようにしたものがある。 When a camera captures an image of a minute component sucked on a suction nozzle while the component mounting machine is in operation and recognizes the image, it may be difficult to recognize the minute component due to the low resolution of the component image captured by the camera. .. Therefore, as described in Patent Document 1 (International Publication WO2015 / 083220), it is said that the component to be imaged is a small component that is difficult to recognize by ordinary image processing by acquiring the dimensional information of the component to be imaged. When the judgment is made, one super-resolution image (high-resolution image) is obtained from a plurality of low-resolution component images acquired by photographing the component multiple times while moving the camera using the super-resolution technology. There is a product created so that the super-resolution image is processed to recognize the component.
上述した特許文献1では、撮像する部品が小型部品であるか否かで超解像画像を作成するか否かを判別するようにしている。しかし、回路基板に実装する部品には、様々な種類の部品があり、部品種毎に部品サイズが異なるだけでなく、リード、バンプ等の端子の形状やサイズ、端子の配列パターンも部品種毎に様々に異なるため、部品サイズのみでは超解像画像の要否を正しく判断することは困難である。このため、特許文献1のように、部品サイズのみで超解像画像の要否を判断する部品実装機では、超解像画像を作成しない部品サイズであっても、端子サイズが小さかったり、端子の形状や配列パターンが複雑である場合には、その端子を正しく認識するには超解像画像を作成する必要がある場合がある。その反対に、超解像画像を作成する部品サイズであっても、端子サイズが比較的大きく、端子の形状や配列パターンが比較的単純である場合には、超解像画像を作成しなくても、1枚の低解像度の部品画像から端子の認識精度を確保できる場合もある。 In Patent Document 1 described above, whether or not to create a super-resolution image is determined based on whether or not the component to be imaged is a small component. However, there are various types of parts to be mounted on the circuit board, and not only the part size differs for each part type, but also the shape and size of terminals such as leads and bumps, and the terminal arrangement pattern for each part type. It is difficult to correctly judge the necessity of a super-resolution image only by the component size because of various differences. Therefore, as in Patent Document 1, in a component mounting machine that determines the necessity of a super-resolution image based only on the component size, the terminal size may be small or the terminal may be small even if the component size does not create a super-resolution image. When the shape and arrangement pattern of are complicated, it may be necessary to create a super-resolution image in order to correctly recognize the terminals. On the contrary, even if the component size is for creating a super-resolution image, if the terminal size is relatively large and the terminal shape and arrangement pattern are relatively simple, it is not necessary to create a super-resolution image. However, in some cases, the recognition accuracy of the terminal can be ensured from one low-resolution component image.
部品実装機で超解像画像を作成する場合には、部品の撮像から認識までの処理に要する時間が通常の画像処理よりも延びるため、超解像画像を作成する部品種が増えるほど、生産性が低下することになる。従って、生産性低下を極力抑えるには、超解像画像を作成する部品種を必要最小限にする必要がある。 When creating a super-resolution image with a component mounting machine, the processing from imaging to recognition of the component takes longer than normal image processing, so the more parts that create a super-resolution image, the more production The sex will be reduced. Therefore, in order to suppress the decrease in productivity as much as possible, it is necessary to minimize the types of parts that produce super-resolution images.
しかし、上述した特許文献1のように、部品サイズのみで超解像画像の要否を判断する部品実装機では、本来的に超解像画像が不要な部品種で超解像画像を無駄に作成したり、その反対に、本来的に超解像画像が必要な部品種で低解像画像処理して端子の認識に失敗する場合があり、その結果、生産性が低下するという問題があった。 However, as in Patent Document 1 described above, in a component mounting machine that determines the necessity of a super-resolution image only by the component size, the super-resolution image is wasted with a component type that originally does not require a super-resolution image. There is a problem that productivity may be reduced as a result of low-resolution image processing for parts that originally require super-resolution images and failure to recognize terminals. It was.
上記課題を解決するために、部品実装機の部品撮像用カメラで撮像した部品の画像を処理して当該部品を認識する際に使用する当該部品の形状的な特徴を示す形状データを含む部品データにおいて、前記形状データの他に、前記部品撮像用カメラで撮像した1枚の部品画像を処理して当該部品を認識する低解像画像処理と、異なる位置で前記部品撮像用カメラで撮像した複数枚の部品画像を超解像処理して作成した超解像画像を処理して当該部品を認識する超解像画像処理のどちらで画像処理するかを指定するデータを含むようにしたものである。 In order to solve the above problems, component data including shape data indicating the shape characteristics of the component used when processing the image of the component captured by the component imaging camera of the component mounting machine to recognize the component. In the low-resolution image processing for recognizing the component by processing one component image captured by the component imaging camera in addition to the shape data, and a plurality of images captured by the component imaging camera at different positions. It includes data that specifies whether to perform image processing by super-resolution image processing that recognizes the part by processing the super-resolution image created by super-resolution processing of a piece of component image. ..
部品実装機では、部品を画像認識する際に、その部品の形状的な特徴を示す形状データを含む部品データを使用する。この部品データは、部品種毎に作成されるため、その部品種の形状データの他に、低解像画像処理と超解像画像処理のどちらで画像処理するかを指定するデータをその部品種の部品データに含ませるようにすれば、その部品種の部品サイズだけでなく、端子の形状やサイズ、端子の配列パターン等も考慮して、その部品種に適した画像処理方法を部品データで指定することができる。これにより、部品実装機では、部品を画像認識する際に、その部品種の部品データで指定された画像処理方法で画像処理することで、その部品種に適した画像処理方法で画像処理することができる。これにより、部品実装機で、本来的に超解像画像が不要な部品種で超解像画像を無駄に作成することが無くなり、超解像画像を作成する部品種を必要最小限にすることができると共に、本来的に超解像画像が必要な部品種で低解像画像処理して端子の認識に失敗するということが無くなり、部品の画像認識を安定して行うことができると共に、生産性を向上することができる。 When recognizing an image of a component, the component mounting machine uses component data including shape data indicating the shape characteristics of the component. Since this part data is created for each part type, in addition to the shape data of that part type, data that specifies whether to perform image processing by low-resolution image processing or super-resolution image processing is also used for that part type. If it is included in the part data of, not only the part size of the part type but also the shape and size of the terminal, the arrangement pattern of the terminal, etc. are taken into consideration, and the image processing method suitable for the part type is included in the part data. Can be specified. As a result, when the component mounting machine recognizes the image of the component, the image is processed by the image processing method specified by the component data of the component type, and the image is processed by the image processing method suitable for the component type. Can be done. As a result, the component mounting machine does not wastefully create a super-resolution image with a component type that originally does not require a super-resolution image, and the number of component types for creating a super-resolution image can be minimized. At the same time, it is possible to perform low-resolution image processing on parts that originally require super-resolution images and to prevent terminal recognition from failing, enabling stable image recognition of parts and production. The sex can be improved.
以下、本明細書に開示した2つの実施例1,2を説明する。 Hereinafter, two Examples 1 and 2 disclosed in the present specification will be described.
図1乃至図9を用いて実施例1を説明する。
まず、図1及び図2を参照して部品データ作成用カメラスタンド11の構成を説明する。The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
First, the configuration of the camera stand 11 for creating component data will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
部品データ作成用カメラスタンド11の本体フレーム12の上部に、カメラ13が下向きに取り付けられている。このカメラ13は、図6に示す部品実装機54に搭載された部品撮像用カメラ56と同種のカメラであり、例えば、グレースケール画像(モノクロ画像)を撮像する撮像素子を用いて構成されているが、カラー画像を撮像する撮像素子を用いたカメラであっても良い。
The
このカメラ13の下方には、レンズユニット14が取り付けられ、このレンズユニット14の下方に同軸落射照明装置15が取り付けられ、この同軸落射照明装置15の下方に側射照明装置16が取り付けられている。図示はしないが、同軸落射照明装置15は、その側方から中心側に向けて光を水平方向に放射するLED等の発光源と、その発光源の光を下方の撮像対象物に向けて直角に反射するハーフミラー等を備えた構成となっている。
A
一方、側射照明装置16は、例えば、上下3段の側射光源21,22,23を椀状又は多角錐台状に配置した構成となっている。各段の側射光源21,22,23は、例えば、多数のLEDを実装した複数枚のLED実装基板を八角形等の多角形の環状に組み付けて構成され、各段の側射光源21,22,23の照明光がカメラ13の光軸上に位置する撮像対象物(部品)に対して斜め上方から照射されるように、撮像対象物に対する各段の側射光源21,22,23の側射照明の角度が設定されている。
On the other hand, the side-
この側射照明装置16の各段の側射光源21,22,23は、点灯/消灯を個別に切り換え可能に構成され、後述する画像処理装置41(図3参照)によって、側射照明装置16の各段の側射光源21,22,23の点灯/消灯の組み合わせパターンである点灯パターンを、撮像対象となる部品の種類(サイズ、形状等)に応じて切り換えるようになっている。これにより、撮像対象となる部品と同じ品種の部品を実装する部品実装機54に搭載された照明装置(図示せず)と同等の照明条件を再現できるように構成されている。
The side-
側射照明装置16の下方には、撮像対象となる部品を載置する載置台25が設置されている。この載置台25は、これを水平方向に移動させる移動装置26の移動テーブル27に水平に支持されている。移動装置26は、例えば、ボールねじ装置、リニアモータ、リニアソレノイド等のアクチュエータ28を駆動源とし、そのアクチュエータ28によって載置台25を水平方向に移動させるように構成されている。この載置台25の移動方向は、例えば、カメラ13の視野内を撮像対象の部品が斜め方向に移動する方向である。この移動装置26は、載置台25の移動方向を調整可能に構成しても良い。
Below the side-
載置台25のうちの少なくとも部品を載置する部分は、移動時の部品のずれ動きを防止するために滑り止め加工が施されている。滑り止め加工としては、例えば、シリコーン等の高摩擦係数の材料のコーティング、表面の摩擦係数を大きくする粗面加工や化学的表面処理のいずれかを用いれば良い。或は、載置台25のうちの少なくとも部品を載置する部分をシリコーン樹脂やゴム等の高摩擦係数の材料で形成しても良い。 At least the portion of the mounting table 25 on which the parts are placed is anti-slip processed in order to prevent the parts from slipping during movement. As the anti-slip treatment, for example, coating of a material having a high coefficient of friction such as silicone, rough surface treatment for increasing the friction coefficient of the surface, or chemical surface treatment may be used. Alternatively, at least a portion of the mounting table 25 on which the parts are placed may be formed of a material having a high coefficient of friction such as silicone resin or rubber.
或は、載置台25に、載置した部品を保持する保持具(図示せず)を設けた構成としても良い。この保持具は、例えば負圧吸引力や磁気吸引力等により載置台25上の部品を保持するものであっても良いし、粘着テープの粘着力により載置台25上の部品を保持するものであっても良い。 Alternatively, the mounting table 25 may be provided with a holder (not shown) for holding the mounted parts. This holder may hold the parts on the mounting table 25 by, for example, a negative pressure attraction force or a magnetic attraction force, or may hold the parts on the mounting table 25 by the adhesive force of the adhesive tape. There may be.
また、図2に示すように、載置台25の上面のうち、載置する部品と重ならない所定位置に基準位置部として1個又は複数個の基準位置マーク29が設けられている。基準位置マーク29は、画像認識により特定可能な形状であれば、どの様な形状であっても良い。複数個の基準位置マーク29の位置関係によって方向を特定できるようにしても良いし、基準位置マーク29の形状が画像認識により方向を特定可能な形状であれば、基準位置マーク29の個数は1個のみであっても良い。また、移動装置26による載置台25の移動方向が正確に一定方向のみに固定されている場合は、基準位置マーク29の個数は1個のみであっても良い。
Further, as shown in FIG. 2, one or a plurality of reference position marks 29 are provided as reference position portions on the upper surface of the mounting table 25 at a predetermined position that does not overlap with the parts to be mounted. The
図2の例では、載置台25の上面の1つのコーナー部付近に4個の基準位置マーク29が配置されているが、基準位置マーク29の位置は、カメラ13の視野内に載置台25上の部品と基準位置マーク29の両方を収めて撮像できる位置で、且つ、載置台25を移動させて撮像した複数枚の部品画像(図4、図5参照)に含まれる位置であれば、基準位置マーク29の位置を適宜変更しても良い。画像処理装置41は、超解像画像作成部44(図3参照)としても機能し、超解像処理を行う場合に、カメラ13の視野内に載置台25上の部品及び基準位置マーク29が収まる範囲内で移動装置26により載置台25を移動させながら複数回撮像することで、異なる位置で載置台25上の部品及び基準位置マーク29を撮像した複数枚の部品画像(図4、図5参照)を取得すると共に、各部品画像内の基準位置マーク29の位置に基づいて各部品画像を撮像した位置間の移動量を計測し、その計測値に基づいて前記複数枚の部品画像を位置合わせして統合する超解像処理を行って超解像画像を作成する。
In the example of FIG. 2, four reference position marks 29 are arranged near one corner of the upper surface of the mounting table 25, but the positions of the reference position marks 29 are on the mounting table 25 within the field of view of the
カメラ13で撮像した部品画像は、画像処理装置41(図3参照)に取り込まれて後述する超解像画像処理又は低解像画像処理が行われる。画像処理装置41は、コンピュータを主体として構成され、図3に示すように、キーボード、マウス、タッチパネル等で構成した入力装置42と、カメラ13で撮像した部品画像や超解像処理により作成した超解像画像(高解像度画像)等を表示する表示装置43等が接続されている。
The component image captured by the
尚、カメラ13で撮像する部品の種類によって、載置台25上の部品を照明する照明モード(照明パターン)が切り替えられる。例えば、同軸落射照明装置15と側射照明装置16の両方で部品を照明する全点灯照明モードと、同軸落射照明装置15のみで部品を同軸落射照明する同軸落射照明モードと、側射照明装置16のみで部品を側射照明する側射照明モードがある。基準位置マーク29は同軸落射照明装置15で同軸落射照明する必要があるため、側射照明装置16のみで部品を側射照明して撮像する場合には、撮像する位置毎に載置台25の移動を停止して、その位置で側射照明装置16で側射照明した部品の撮像と、同軸落射照明装置15で同軸落射照明した基準位置マーク29の撮像とを別々に行う。この場合は、同軸落射照明装置15で同軸落射照明して撮像した各部品画像内の基準位置マーク29の位置に基づいて各部品画像を撮像した位置間の移動量を計測し、その計測値に基づいて、側射照明装置16で側射照明して撮像した複数枚の部品画像を位置合わせして統合して超解像画像を作成する。
The lighting mode (illumination pattern) for illuminating the components on the mounting table 25 can be switched depending on the type of components imaged by the
ここで、図4及び図5を用いて、カメラ13で撮像した複数枚の部品画像から超解像画像を作成する手順を説明する。
Here, a procedure for creating a super-resolution image from a plurality of component images captured by the
まず、カメラ13の視野内に載置台25上の部品及び基準位置マーク29を収めて撮像して1枚目の部品画像を取得する(1回目の撮像)。この後、カメラ13の視野内に載置台25上の部品及び基準位置マーク29が収まる範囲内で移動装置26により載置台25を移動させた後、カメラ13で載置台25上の部品及び基準位置マーク29を撮像して2枚目の部品画像を取得する(2回目の撮像)。以後、同様の動作を繰り返して所定枚数(n枚)の部品画像を取得する。
First, the component on the mounting table 25 and the
この所定枚数の部品画像の撮像と並行して又は撮像終了後に、画像処理装置41が各部品画像をそれぞれ画像処理して、各部品画像内の基準位置マーク29の位置(X1 ,Y1 )、(X2 ,Y2 )、…、(Xn ,Yn )を計測する。尚、図4、図5の例では、各部品画像の右上の角を原点(0,0)として各部品画像内の基準位置マーク29の位置(X1 ,Y1 )、(X2 ,Y2 )、…、(Xn ,Yn )を計測するようにしているが、各部品画像の他の角(例えば左下の角)や各画像の中心点を原点(0,0)として各部品画像内の基準位置マーク29の位置(X1 ,Y1 )、(X2 ,Y2 )、…、(Xn ,Yn )を計測するようにしても良い。
In parallel with or after the imaging of the predetermined number of component images, the
この後、各部品画像を撮像した位置間の移動量(ΔX1 ,ΔY1 )、(ΔX2 ,ΔY2 )、…、(ΔXn-1 ,ΔYn-1 )を算出する。 After that, the amount of movement (ΔX1, ΔY1), (ΔX2, ΔY2), ..., (ΔXn-1, ΔYn-1) between the positions where the image of each component is captured is calculated.
[1回目の移動量]
ΔX1 =|X1 −X2 |
ΔY1 =|Y1 −Y2 |
[2回目の移動量]
ΔX2 =|X2 −X3 |
ΔY2 =|Y2 −Y3 |
[最後の移動量]
ΔXn-1 =|Xn-1 −Xn |
ΔYn-1 =|Yn-1 −Yn |[First movement amount]
ΔX1 = | X1 −X2 |
ΔY1 = | Y1 −Y2 |
[Second movement amount]
ΔX2 = | X2 −X3 |
ΔY2 = | Y2 −Y3 |
[Last movement amount]
ΔXn-1 = | Xn-1 −Xn |
ΔYn-1 = | Yn-1 −Yn |
この後、各部品画像を撮像した位置間の移動量(ΔX1 ,ΔY1 )、(ΔX2 ,ΔY2 )、…、(ΔXn-1 ,ΔYn-1 )に基づいて、各部品画像内の基準位置マーク29の位置が一致するように所定枚数(n枚)の部品画像を位置合わせして統合する超解像処理を行って1枚の超解像画像を作成する。
After that, the
図3に示すように、部品データ作成システム48は、部品データ作成用カメラスタンド11と画像処理装置41等から構成され、画像処理装置41の画像処理結果に基づいて部品データを作成する。この部品データは、部品実装機54の部品撮像用カメラ56で撮像した部品の画像を処理して当該部品を認識する際に使用する当該部品の形状的な特徴を示す形状データを含む。この形状データは、例えば、部品ボディのサイズ(X、Y、Z方向の寸法等)や端子に関するデータであり、例えば、リード付き部品であれば、リードの幅、長さ、リードピッチ、リードの位置、リード本数等のデータであり、BGA部品であれば、バンプ径、バンプピッチ、バンプの位置、バンプ個数等のデータである。
As shown in FIG. 3, the component
本実施例1の部品データには、部品実装機54が部品撮像用カメラ56で撮像した1枚の部品画像を処理して当該部品を認識する「低解像画像処理」と、異なる位置で部品撮像用カメラ56で撮像した複数枚の部品画像を超解像処理して作成した超解像画像を処理して当該部品を認識する「超解像画像処理」のどちらで画像処理するかを指定するデータが含まれる。更に、部品データが超解像画像処理を指定するデータを含む場合には、その部品データには、超解像画像の倍率、超解像処理に使用する部品画像の枚数、各部品画像を撮像する位置間の移動量の少なくとも1つの超解像画像処理条件を指定するデータが含まれる。更に、この部品データには、部品を撮像する撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータも含まれる。ここで、撮像条件は、例えば部品撮像用カメラ56のシャッタ速度(露光時間)、撮像倍率、撮像距離、絞り値等であり、照明条件は、例えば部品実装機54の照明装置の照明光の明るさ、部品に対する照明光の入射角度(照明角度)、照明モード(照明パターン)、パルス点灯の点灯時間(デューティ比)等である。
The component data of the first embodiment includes "low resolution image processing" in which the
図3に示すように、部品データ作成システム48の画像処理装置41は、後述する図7及び図8の部品データ作成プログラムを実行することで、上述した超解像画像作成部44として機能すると共に、この超解像画像作成部44で作成した超解像画像から形状データを作成する第1形状データ作成部45と、部品データ作成用カメラスタンド11のカメラ13で撮像した1枚の部品画像から形状データを作成する第2形状データ作成部46としても機能する。更に、この画像処理装置41は、第2形状データ作成部46が前記1枚の部品画像から形状データの作成に成功した場合には、第2形状データ作成部46が前記1枚の部品画像から作成した形状データ及び低解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成し、一方、第2形状データ作成部46が前記1枚の部品画像から形状データの作成に失敗した場合には、第1形状データ作成部45が超解像画像から作成した形状データ及び超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。
As shown in FIG. 3, the
ここで、第2形状データ作成部46は、カメラ13で撮像した1枚の部品画像から形状データを作成するため、部品画像の枚数は1枚のみ(カメラ13の撮像回数は1回のみ)であっても良いが、本実施例1では、低解像画像処理のエラー発生率を低減するために、第2形状データ作成部46でも、第1形状データ作成部45と同様に、カメラ13で撮像する部品画像の枚数を複数枚(カメラ13の撮像回数を複数回)とし、複数枚の部品画像について順番に1枚の部品画像から形状データを作成する処理を行い、前記複数枚の部品画像のうちのいずれかの部品画像から形状データの作成に失敗した場合には、第1形状データ作成部45が超解像画像から作成した形状データ及び超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成するようにしている。
Here, since the second shape data creation unit 46 creates shape data from one component image captured by the
更に、画像処理装置41は、第1形状データ作成部45及び第2形状データ作成部46の両方が形状データの作成に失敗した場合には、載置台25上の部品を撮像する撮像条件及び/又は照明条件を変更して形状データを作成する。このようにすれば、撮像条件及び/又は照明条件が不適正であることが原因で形状データの作成に失敗した場合に、撮像条件及び/又は照明条件を適正化して形状データの作成に成功することができる。ここで、撮像条件は、例えばカメラ13のシャッタ速度(露光時間)、撮像倍率、撮像距離、絞り値等であり、照明条件は、例えば同軸落射照明装置15及び/又は側射照明装置16の照明光の明るさ、部品に対する照明光の入射角度(照明角度)、照明モード(照明パターン)、パルス点灯の点灯時間(デューティ比)等である。
Further, when both the first shape
更に、画像処理装置41は、超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する場合には、超解像画像作成部44が超解像画像を作成したときの超解像画像の倍率、超解像処理に使用する部品画像の枚数、各部品画像を撮像した位置間の移動量のうちの少なくとも1つの超解像画像処理条件を指定するデータを部品データに含ませる。このようにすれば、部品実装機54が超解像画像処理を実行する際に、部品実装機54の超解像画像処理条件を、部品データ作成システム48で超解像画像から部品データを作成したときと同一の条件に設定することができ、超解像画像処理の精度を向上させることができる。
Further, when the
更に、画像処理装置41は、超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する場合には、超解像画像の作成に用いた複数枚の部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータを部品データに含ませる。一方、低解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する場合には、形状データの作成に用いた1枚の部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータを部品データに含ませる。このようにすれば、部品実装機54が超解像画像処理や低解像画像処理を実行する際に、部品実装機54の撮像条件及び/又は照明条件を、部品データ作成システム48で部品データを作成したときと同一の条件に設定することができ、画像処理精度を向上させることができる。
Further, when the
図6に示すように、部品データ作成システム48の画像処理装置41は、部品実装ライン50のネットワーク51に接続されている。部品実装ライン50は、回路基板52を搬送する搬送経路53に複数の部品実装機54を配列して構成され、各部品実装機54でフィーダ55から供給される部品を吸着ノズルで吸着して回路基板52に実装して部品実装基板を生産する。各部品実装機54は、吸着ノズルに吸着した部品を撮像する部品撮像用カメラ56と、部品撮像用カメラ56で撮像する部品を照明する照明装置(図示せず)と、部品実装機54の各機能の動作を制御する制御装置57等を備えた構成となっている。この部品実装機54の制御装置57は、部品撮像用カメラ56で撮像した部品画像を処理する画像処理装置としても機能する。
As shown in FIG. 6, the
部品実装ライン50の各部品実装機54の制御装置57は、部品データ作成システム48の画像処理装置41で作成した部品データを部品実装ライン50のネットワーク51を介して取得する。部品実装ライン50のネットワーク51には、部品データ作成システム48の画像処理装置41の他に、部品実装ライン50の生産を管理する生産管理装置61と、部品実装ライン50の生産を最適化する生産最適化装置62等が接続されている。部品データ作成システム48の画像処理装置41で作成した部品データは、部品実装ライン50のネットワーク51を介して生産管理装置61と生産最適化装置62にも送信される。この場合、生産管理装置61が部品データ作成システム48の画像処理装置41から送信されてくる部品データを受信して、その部品データを生産管理装置61から各部品実装機54の制御装置57及び/又は生産最適化装置62に送信するようにしても良い。
The
各部品実装機54の制御装置57は、生産中に後述する図9の部品実装機の画像処理プログラムを実行することで、吸着ノズルに吸着した部品の部品データに低解像画像処理を指定するデータが含まれる場合には、当該部品を画像認識する際に、部品撮像用カメラ56で撮像した1枚の部品画像を処理して当該部品データに含まれる形状データを参照して当該部品を認識する低解像画像処理を実行する。また、吸着ノズルに吸着した部品の部品データに超解像画像処理を指定するデータが含まれる場合には、異なる位置で部品撮像用カメラ56で撮像した複数枚の部品画像を超解像処理して作成した超解像画像を処理して当該部品データに含まれる形状データを参照して当該部品を認識する超解像画像処理を実行する。
The
更に、各部品実装機54の制御装置57は、撮像対象の部品の部品データに超解像画像処理を指定するデータが含まれ、且つ超解像画像の倍率、前記超解像処理に使用する部品画像の枚数、各部品画像を撮像する位置間の移動量の少なくとも1つの超解像画像処理条件を指定するデータが含まれている場合には、超解像画像処理を実行する際に、当該部品データで指定された超解像画像処理条件で超解像画像処理を実行する。
Further, the
更に、各部品実装機54の制御装置57は、撮像対象の部品の部品データに当該部品を撮像する撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータが含まれている場合には、当該部品データで指定された撮像条件及び/又は照明条件で超解像画像処理又は低解像画像処理を実行する。
Further, when the
一方、生産最適化装置62は、部品実装基板の生産に使用する全ての部品種を供給するのに必要なフィーダ55を、部品実装ライン50を構成する複数の部品実装機54に分配して各部品実装機54のフィーダ配置を最適化して、各部品実装機54に実行させる生産ジョブ(生産プログラム)を最適化する処理を行う。
On the other hand, the
本実施例1では、生産最適化装置62は、部品実装基板の生産に使用する全ての部品種について、その部品種毎に画像処理に用いる部品データを、部品データ作成システム48の画像処理装置41から直接取得し又は生産管理装置61を経由して取得し、その部品データで指定された画像処理方法と各部品実装機54の画像処理能力とを考慮して各部品実装機54のフィーダ配置を最適化する。このようにすれば、部品実装ライン50を構成する複数の部品実装機54の中に、画像処理能力が不足して超解像画像処理の要求精度を確保できない部品実装機54が存在する場合には、画像処理能力が不足する部品実装機54については、低解像画像処理を行う部品種を供給するフィーダ55のみを割り当てて、超解像画像処理を行う部品種を供給するフィーダ55を割り当てることを未然に防止でき、画像処理能力の不足に起因する超解像画像処理のエラーの発生を未然に防止することができる。
In the first embodiment, the
次に、部品データ作成システム48の画像処理装置41が実行する図7及び図8の部品データ作成プログラムの処理内容を説明する。
Next, the processing contents of the component data creation programs of FIGS. 7 and 8 executed by the
部品データ作成システム48の画像処理装置41は、図7及び図8の部品データ作成プログラムを起動すると、まず、ステップ101で、画像処理の準備作業(作業者が載置台25上に部品を載置して入力装置42により準備完了操作を行うこと)が完了するまで待機する。
When the
その後、画像処理の準備作業が完了した時点で、ステップ102〜106の処理を実行して、次のようにして所定枚数の部品画像を取得して超解像画像を作成する。まず、ステップ102で、カメラ13の視野内に載置台25上の部品及び基準位置マーク29を収めて撮像して1枚目の部品画像を取得する(1回目の撮像)。この後、ステップ103に進み、カメラ13の視野内に載置台25上の部品及び基準位置マーク29が収まる範囲内で移動装置26により載置台25を移動させた後、ステップ104に進み、カメラ13で載置台25上の部品及び基準位置マーク29を撮像して2枚目の部品画像を取得する(2回目の撮像)。
After that, when the preparatory work for image processing is completed, the processes of
この後、ステップ105に進み、撮像回数が所定回数(n回)になったか否かを判定し、撮像回数がまだ所定回数になっていなければ、所定回数になるまで上述したステップ102〜104の処理を繰り返して所定枚数(n枚)の部品画像を取得する。 After that, the process proceeds to step 105, and it is determined whether or not the number of images has reached the predetermined number (n times). If the number of images has not yet reached the predetermined number, steps 102 to 104 described above are performed until the number of images reaches the predetermined number. The process is repeated to acquire a predetermined number (n) of component images.
これにより、所定枚数の部品画像を取得した時点で、ステップ106に進み、所定枚数の部品画像を超解像処理して超解像画像を作成する。この後、ステップ107に進み、超解像画像を処理して、部品実装機54で部品を認識する際に使用する当該部品の形状的な特徴を示す形状データを作成する。
As a result, when a predetermined number of component images are acquired, the process proceeds to step 106, and the predetermined number of component images are subjected to super-resolution processing to create a super-resolution image. After that, the process proceeds to step 107, and the super-resolution image is processed to create shape data showing the shape characteristics of the part to be used when the
この後、ステップ108に進み、低解像画像処理に用いる部品画像を所定回数撮像する。この低解像画像処理に用いる部品画像は、上述した超解像画像の作成に用いた所定枚数の部品画像をそのまま用いても良いが、低解像画像処理では、部品画像に基準位置マーク29を含ませる必要はなく、カメラ13の視野内に載置台25上の部品のみを収めて撮像すれば良いため、撮像倍率を大きくして部品画像を撮像しても良い。更に、この低解像画像処理に用いる所定枚数の部品画像は、同じ位置で撮像しても良いし、カメラ13の視野内に載置台25上の部品が収まる範囲内で移動装置26により載置台25を移動させて、異なる位置で撮像しても良い。
After that, the process proceeds to step 108, and the component images used for the low-resolution image processing are imaged a predetermined number of times. As the component image used for this low-resolution image processing, a predetermined number of component images used for creating the super-resolution image described above may be used as they are, but in the low-resolution image processing, the
この後、ステップ109に進み、所定枚数の部品画像について順番に1枚の部品画像から当該部品の形状的な特徴を示す形状データを作成する処理を行う。この形状データを作成する処理は、部品画像を所定回数撮像する動作と並行して行っても良い。 After that, the process proceeds to step 109 to create shape data indicating the shape characteristics of the component from one component image in order for a predetermined number of component images. The process of creating the shape data may be performed in parallel with the operation of capturing the component image a predetermined number of times.
この後、図8のステップ110に進み、所定枚数の部品画像のうちのいずれかの部品画像から形状データの作成に失敗したか否かを判定し、その結果、所定枚数の部品画像について形状データの作成に失敗したものが無い(つまり所定枚数の全ての部品画像について形状データの作成に成功した)と判定した場合には、ステップ114に進み、いずれかの部品画像から作成した形状データ及び低解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。 After that, the process proceeds to step 110 of FIG. 8, and it is determined from any of the predetermined number of component images whether or not the creation of shape data has failed, and as a result, the shape data of the predetermined number of component images is determined. If it is determined that none of the parts have failed to be created (that is, the shape data has been successfully created for all the predetermined number of part images), the process proceeds to step 114, and the shape data created from any of the part images and the low value are obtained. Create component data that includes data that specifies resolution image processing.
この場合、前記ステップ109で、所定枚数の部品画像の各々から形状データを作成するため、所定数の形状データが作成されるが、部品データに含ませる形状データは1つで良いため、例えば1枚目又は2枚目以降の特定の部品画像から作成した形状データを部品データに含ませるようにしても良い。或は、所定数の形状データの平均値を算出して平均化した形状データを部品データに含ませるようにしても良い。或は、所定数の形状データの中からそれらの中間的な形状データを選択して部品データに含ませるようにしても良い。更に、この部品データには、部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータも含ませる。
In this case, in
一方、前記ステップ110で、所定枚数の部品画像のうちのいずれかの部品画像から形状データの作成に失敗したと判定した場合には、ステップ111に進み、超解像画像から形状データの作成に成功したか否かを判定し、その結果、超解像画像から形状データの作成に成功したと判定した場合には、ステップ112に進み、超解像画像から作成した形状データ及び超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。更に、超解像画像を作成したときの超解像画像の倍率、超解像処理に使用する部品画像の枚数、各部品画像を撮像した位置間の移動量のうちの少なくとも1つの超解像画像処理条件を指定するデータを当該部品データに含ませると共に、超解像画像の作成に用いた所定枚数の部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータも当該部品データに含ませる。
On the other hand, if it is determined in
一方、前記ステップ111で、超解像画像から形状データの作成に失敗したと判定した場合には、ステップ113に進み、載置台25上の部品を撮像する撮像条件及び/又は照明条件を変更して、図7のステップ102以降の処理を再び実行し、所定枚数の部品画像から超解像画像を作成して形状データを作成する処理と、各部品画像から形状データを作成する処理とを再び実行する。尚、撮像条件及び/又は照明条件の変更内容は、画像処理装置41が自動的に設定するようにしても良いし、作業者が入力装置42を操作して設定するようにしても良い。
On the other hand, if it is determined in
撮像条件及び/又は照明条件を変更して、所定枚数の全ての部品画像について形状データの作成に成功した場合には、ステップステップ114に進み、いずれかの部品画像から作成した形状データ及び低解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。この部品データには、部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータを含ませる。 If the imaging conditions and / or the lighting conditions are changed and the shape data is successfully created for all the predetermined number of component images, the process proceeds to step 114, and the shape data and the low solution created from any of the component images are obtained. Create component data that includes data that specifies image image processing. This component data includes data that specifies imaging conditions and / or lighting conditions when the component image is captured.
また、撮像条件及び/又は照明条件を変更して、所定枚数の部品画像のうちのいずれかの部品画像から形状データの作成に失敗した場合でも、超解像画像から形状データの作成に成功すれば、ステップ112に進み、超解像画像から作成した形状データ及び超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。この部品データには、上述した超解像画像処理条件を指定するデータと、超解像画像の作成に用いた所定枚数の部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータを含ませる。 Further, even if the imaging condition and / or the lighting condition is changed and the shape data cannot be created from any of the predetermined number of component images, the shape data can be successfully created from the super-resolution image. For example, the process proceeds to step 112, and component data including shape data created from the super-resolution image and data for designating super-resolution image processing is created. This component data includes data that specifies the above-mentioned super-resolution image processing conditions, and data that specifies imaging conditions and / or lighting conditions when a predetermined number of component images used for creating the super-resolution image are captured. To include.
一方、各部品実装機54の制御装置57は、生産開始前に回路基板52に実装する部品の画像認識に使用する部品データを、部品データ作成システム48の画像処理装置41から直接取得し又は生産管理装置61を経由して取得する。各部品実装機54の制御装置57は、生産中に吸着ノズルに吸着した部品を撮像するタイミング毎に図9の部品実装機の画像処理プログラムを実行して、当該部品の部品データで指定された画像処理方法で画像処理する。
On the other hand, the
各部品実装機54の制御装置57は、図9の部品実装機の画像処理プログラムを起動すると、まず、ステップ201で、撮像対象の部品の部品データで超解像画像処理が指定されているか否かを判定し、その結果、超解像画像処理が指定されていると判定した場合には、ステップ202〜206の処理を実行して、部品データ作成システム48で超解像画像を作成した方法と同様の方法で、所定枚数の部品画像を取得して超解像画像を作成する。この際、撮像対象の部品の部品データに、超解像画像処理条件を指定するデータや、撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータが含まれている場合には、部品実装機54の超解像画像処理条件や撮像条件及び/又は照明条件を部品データで指定された超解像画像処理条件や撮像条件及び/又は照明条件に設定して超解像画像を作成する。
When the
具体的には、まず、ステップ202で、部品撮像用カメラ56の視野内に、吸着ノズルに吸着した部品及びその吸着ノズルと一定の位置関係で設けられた基準位置マーク(図示せず)を収めて撮像して1枚目の部品画像を取得する(1回目の撮像)。この後、ステップ203に進み、カメラ13の視野内に部品及び基準位置マークが収まる範囲内で吸着ノズルを移動させた後、ステップ204に進み、部品撮像用カメラ56で部品及び基準位置マークを撮像して2枚目の部品画像を取得する(2回目の撮像)。
Specifically, first, in
この後、ステップ205に進み、撮像回数が所定回数(n回)になったか否かを判定し、撮像回数がまだ所定回数になっていなければ、所定回数になるまで上述したステップ202〜204の処理を繰り返して所定枚数(n枚)の部品画像を取得する。これにより、所定枚数の部品画像を取得した時点で、ステップ206に進み、所定枚数の部品画像を超解像処理して超解像画像を作成する。この後、ステップ208に進み、超解像画像を処理して当該部品データに含まれる形状データを参照して当該部品を認識する超解像画像処理を実行する。 After that, the process proceeds to step 205, and it is determined whether or not the number of images has reached the predetermined number (n times). If the number of images has not yet reached the predetermined number, steps 202 to 204 described above are performed until the number of images reaches the predetermined number. The process is repeated to acquire a predetermined number (n) of component images. As a result, when a predetermined number of component images are acquired, the process proceeds to step 206, and the predetermined number of component images are subjected to super-resolution processing to create a super-resolution image. After that, the process proceeds to step 208, and the super-resolution image processing for recognizing the part by processing the super-resolution image and referring to the shape data included in the part data is executed.
これに対し、上述したステップ201で、撮像対象の部品の部品データで超解像画像処理が指定されていないと判定した場合、つまり、低解像画像処理が指定されていると判定した場合には、ステップ207に進み、部品撮像用カメラ56の視野内に、吸着ノズルに吸着した部品を収めて撮像して1枚の部品画像を取得する。この際、部品データで撮像条件及び/又は照明条件が指定されている場合には、部品実装機54の撮像条件及び/又は照明条件を当該部品データで指定された撮像条件及び/又は照明条件に設定して1枚の部品画像を撮像する。この後、ステップ208に進み、1枚の部品画像を処理して当該部品データに含まれる形状データを参照して当該部品を認識する低解像画像処理を実行する。
On the other hand, in
上述したように、部品実装機54では、部品を画像認識する際に、その部品の形状的な特徴を示す形状データを含む部品データを使用する。この部品データは、部品種毎に作成されるため、その部品種の形状データの他に、低解像画像処理と超解像画像処理のどちらで画像処理するかを指定するデータをその部品種の部品データに含ませるようにすれば、その部品種の部品サイズだけでなく、端子の形状やサイズ、端子の配列パターン等も考慮して、その部品種に適した画像処理方法を部品データで指定することができる。これにより、部品実装機54では、部品を画像認識する際に、その部品種の部品データで指定された画像処理方法で画像処理することで、その部品種に適した画像処理方法で画像処理することができる。これにより、部品実装機54で、本来的に超解像画像が不要な部品種で超解像画像を無駄に作成することが無くなり、超解像画像を作成する部品種を必要最小限にすることができると共に、本来的に超解像画像が必要な部品種で低解像画像処理して端子の認識に失敗するということが無くなり、部品の画像認識を安定して行うことができると共に、生産性を向上することができる。
As described above, the
次に、図10及び図11を用いて実施例2を説明する。但し、上記実施例1と実質的に同一の部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。 Next, Example 2 will be described with reference to FIGS. 10 and 11. However, the parts substantially the same as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals to omit or simplify the description, and mainly different parts will be described.
前記実施例1で説明した図7及び図8の部品データ作成プログラムでは、所定枚数の全ての部品画像について形状データの作成に成功した場合でも、それよりも先に超解像画像を作成して、その超解像画像から形状データを作成するようにしたが、図10及び図11に示す実施例2では、所定枚数の全ての部品画像について形状データの作成に成功した場合(つまり低解像画像処理を指定する場合)には、超解像画像を作成する処理及び超解像画像から形状データを作成する処理を行わないようにしている。以下、部品データ作成システム48の画像処理装置41が実行する図10及び図11の部品データ作成プログラムの処理内容を説明する。
In the component data creation programs of FIGS. 7 and 8 described in the first embodiment, even if the shape data is successfully created for all the predetermined number of component images, the super-resolution image is created before that. , The shape data is created from the super-resolution image, but in the second embodiment shown in FIGS. 10 and 11, when the shape data is successfully created for all the predetermined number of component images (that is, low resolution). (When image processing is specified), the process of creating a super-resolution image and the process of creating shape data from the super-resolution image are not performed. Hereinafter, the processing contents of the component data creation programs of FIGS. 10 and 11 executed by the
部品データ作成システム48の画像処理装置41は、図10及び図11の部品データ作成プログラムを起動すると、まず、ステップ301で、画像処理の準備作業(作業者が載置台25上に部品を載置して入力装置42により準備完了操作を行うこと)が完了するまで待機する。
When the
その後、画像処理の準備作業が完了した時点で、ステップ302に進み、低解像画像処理に用いる部品画像を所定回数撮像して所定枚数の部品画像を取得する。この後、ステップ303に進み、所定枚数の部品画像について順番に1枚の部品画像から当該部品の形状的な特徴を示す形状データを作成する処理を行う。この形状データを作成する処理は、部品画像を所定回数撮像する動作と並行して行っても良い。 After that, when the preparatory work for image processing is completed, the process proceeds to step 302, and the component images used for the low-resolution image processing are imaged a predetermined number of times to acquire a predetermined number of component images. After that, the process proceeds to step 303 to create shape data indicating the shape characteristics of the parts from one part image in order for a predetermined number of part images. The process of creating the shape data may be performed in parallel with the operation of capturing the component image a predetermined number of times.
この後、ステップ304に進み、所定枚数の部品画像のうちのいずれかの部品画像から形状データの作成に失敗したか否かを判定し、その結果、所定枚数の部品画像について形状データの作成に失敗したものが無い(つまり所定枚数の全ての部品画像について形状データの作成に成功した)と判定した場合には、ステップ305に進み、前記実施例1と同様の方法で、いずれかの部品画像から作成した形状データ及び低解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。 After that, the process proceeds to step 304 to determine whether or not the creation of shape data has failed from any of the predetermined number of component images, and as a result, the shape data is created for the predetermined number of component images. When it is determined that there is no failure (that is, the shape data has been successfully created for all the predetermined number of component images), the process proceeds to step 305, and any component image is obtained in the same manner as in the first embodiment. Create component data including shape data created from and data that specifies low-resolution image processing.
一方、上述したステップ304で、所定枚数の部品画像のうちのいずれかの部品画像から形状データの作成に失敗したと判定した場合には、ステップ306〜309の処理を実行して、前記実施例1と同様の方法で、超解像画像を作成するのに必要な所定枚数の部品画像を、移動装置26により載置台25を移動させながら撮像する。
On the other hand, if it is determined in
これにより、所定枚数の部品画像を取得した時点で、図11のステップ310に進み、所定枚数の部品画像を超解像処理して超解像画像を作成する。この後、ステップ311に進み、超解像画像を処理して、部品実装機54で部品を認識する際に使用する当該部品の形状的な特徴を示す形状データを作成する。
As a result, when a predetermined number of component images are acquired, the process proceeds to step 310 of FIG. 11 and super-resolution processing is performed on the predetermined number of component images to create a super-resolution image. After that, the process proceeds to step 311 to process the super-resolution image to create shape data indicating the shape characteristics of the part to be used when the
この後、ステップ312に進み、超解像画像から形状データの作成に成功したか否かを判定し、その結果、超解像画像から形状データの作成に成功したと判定した場合には、ステップ313に進み、超解像画像から作成した形状データ及び超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。更に、超解像画像を作成したときの超解像画像の倍率、超解像処理に使用する部品画像の枚数、各部品画像を撮像した位置間の移動量のうちの少なくとも1つの超解像画像処理条件を指定するデータを当該部品データに含ませると共に、超解像画像の作成に用いた所定枚数の部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータも当該部品データに含ませる。 After that, the process proceeds to step 312, and it is determined whether or not the shape data has been successfully created from the super-resolution image. As a result, if it is determined that the shape data has been successfully created from the super-resolution image, the step is performed. Proceeding to 313, component data including shape data created from the super-resolution image and data for designating super-resolution image processing is created. Further, at least one super-resolution of the magnification of the super-resolution image when the super-resolution image is created, the number of component images used for the super-resolution processing, and the amount of movement between the positions where each component image is imaged. The data that specifies the image processing conditions is included in the component data, and the data that specifies the imaging conditions and / or the lighting conditions when a predetermined number of component images used for creating the super-resolution image are captured is also the component data. Include in.
一方、上述したステップ312で、超解像画像から形状データの作成に失敗したと判定した場合には、ステップ314に進み、前記実施例1と同様の方法で、載置台25上の部品を撮像する撮像条件及び/又は照明条件を変更して、図10のステップ302〜304の処理を再び実行する。
On the other hand, if it is determined in
撮像条件及び/又は照明条件を変更して、所定枚数の全ての部品画像について形状データの作成に成功した場合には、ステップステップ305に進み、いずれかの部品画像から作成した形状データ及び低解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。この部品データには、部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータを含ませる。 If the imaging conditions and / or the lighting conditions are changed and the shape data is successfully created for all the predetermined number of component images, the process proceeds to step 305, and the shape data and the low solution created from any of the component images are obtained. Create component data that includes data that specifies image image processing. This component data includes data that specifies imaging conditions and / or lighting conditions when the component image is captured.
また、撮像条件及び/又は照明条件を変更して、所定枚数の部品画像のうちのいずれかの部品画像から形状データの作成に失敗した場合には、ステップ306〜309の処理を再び実行して、前記実施例1と同様の方法で、超解像画像を作成するのに必要な所定枚数の部品画像を撮像した後、図11のステップ310に進み、所定枚数の部品画像を超解像処理して超解像画像を作成し、次のステップ311で、超解像画像から形状データを作成する。
If the imaging conditions and / or the lighting conditions are changed and the creation of shape data from any of the predetermined number of component images fails, the processes of
撮像条件及び/又は照明条件を変更して、超解像画像から形状データの作成に成功すれば、ステップ313に進み、超解像画像から作成した形状データ及び超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成する。この部品データには、上述した超解像画像処理条件を指定するデータと、超解像画像の作成に用いた所定枚数の部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータを含ませる。 If the imaging conditions and / or the illumination conditions are changed and the shape data is successfully created from the super-resolution image, the process proceeds to step 313, and the shape data created from the super-resolution image and the data for specifying the super-resolution image processing are specified. Create part data including. This component data includes data that specifies the above-mentioned super-resolution image processing conditions, and data that specifies imaging conditions and / or lighting conditions when a predetermined number of component images used for creating the super-resolution image are captured. To include.
以上説明した本実施例2では、前記実施例1と同様の効果を得ることができ、しかも、低解像画像処理が可能な部品種については超解像画像の作成処理を省略することができ、部品データ作成処理を簡略化して、その処理時間を短縮できる利点がある。 In the second embodiment described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the super-resolution image creation process can be omitted for the component types capable of low-resolution image processing. , There is an advantage that the parts data creation process can be simplified and the processing time can be shortened.
[その他の実施例]
前記実施例1,2では、カメラ13で撮像した部品画像から形状データを作成する場合でも、カメラ13で撮像する部品画像の枚数を複数枚(カメラ13の撮像回数を複数回)とし、複数枚の部品画像について順番に1枚の部品画像から形状データを作成する処理を行い、前記複数枚の部品画像のうちのいずれかの部品画像から形状データの作成に失敗した場合には、超解像画像から作成した形状データ及び超解像画像処理を指定するデータを含む部品データを作成するようにしたが、カメラ13で撮像した部品画像から形状データを作成する場合には、カメラ13で撮像する部品画像の枚数を1枚のみ(カメラ13の撮像回数を1回のみ)とし、その1枚の部品画像から形状データを作成するようにしても良い。[Other Examples]
In the first and second embodiments, even when the shape data is created from the component images captured by the
また、前記実施例1で説明した部品データ作成用カメラスタンド11の載置台25の上面に設けた基準位置部である基準位置マーク29は、同軸落射照明装置15で同軸落射照明して撮像する必要があるため、載置台25上の部品を側射照明装置16のみで側射照明して撮像する場合は、撮像する位置毎に載置台25の移動を停止して、その位置で側射照明装置16で側射照明した部品の撮像と、同軸落射照明装置15で同軸落射照明した基準位置マーク29の撮像とを別々に行う必要があり、超解像処理に必要な撮像回数が2倍に増える。
Further, the
そこで、載置台25の上面に基準位置部としてLED等の基準位置表示用の発光素子を設けても良い。基準位置表示用の発光素子を設ける位置や個数は、前記実施例1の基準位置マーク29の場合と同じで良い。
Therefore, a light emitting element for displaying a reference position such as an LED may be provided on the upper surface of the mounting table 25 as a reference position portion. The position and number of light emitting elements for displaying the reference position may be the same as in the case of the
載置台25上の部品は、バンプの配列が形成されたバンプ部品等、側射照明装置16のみで側射照明して撮像する部品である場合がある。バンプ部品の場合は、載置台25上にバンプを上向きにして載置する。バンプ部品を側射照明装置16のみで側射照明して撮像する際に、載置台25の上面に設けた基準位置表示用の発光素子を発光させて、カメラ13の視野内に載置台25上のバンプ部品と基準位置表示用の発光素子の両方を収めて撮像する。側射照明のみであっても、基準位置表示用の発光素子を発光させて、カメラ13の視野内に載置台25上のバンプ部品と基準位置表示用の発光素子の両方を収めて撮像すれば、1回の撮像で載置台25上のバンプ部品と基準位置表示用の発光素子の両方を画像認識できる。このため、載置台25上の部品が側射照明のみで撮像するバンプ部品等の部品である場合でも、基準位置表示用の発光素子を発光させることで、基準位置表示用の発光素子を同軸落射照明して撮像する必要がなく、超解像処理に必要な撮像回数が増えずに済む。
The parts on the mounting table 25 may be parts such as bump parts in which an array of bumps is formed, which are side-illuminated and imaged only by the side-illuminating
或は、載置台25の上面に基準位置部を設けず、載置台25の移動量を計測するセンサ部として、例えば、X方向の移動量(載置台25の位置のX座標)を計測するX方向リニアスケールと、Y方向の移動量(載置台25の位置のY座標)を計測するY方向リニアスケールとを設け、両リニアスケールで載置台25の移動量を計測するようにしても良い。 Alternatively, as a sensor unit that does not provide a reference position portion on the upper surface of the mounting table 25 and measures the moving amount of the mounting table 25, for example, X that measures the moving amount in the X direction (X coordinate of the position of the mounting table 25). A directional linear scale and a Y-direction linear scale for measuring the amount of movement in the Y direction (Y coordinate of the position of the mounting table 25) may be provided, and the amount of movement of the mounting table 25 may be measured by both linear scales.
また、前記実施例1で説明した部品データ作成用カメラスタンド11は、カメラ13の位置を固定して移動装置26により載置台25を移動させることで、異なる位置で載置台25上の部品を撮像した複数枚の部品画像を取得するようにしたが、載置台25の位置を固定し、カメラ13を移動装置により水平方向に移動させることで、異なる位置で載置台25上の部品を撮像した複数枚の部品画像を取得するようにしても良い。
Further, the
或は、載置台25又はカメラ13を作業者が手動で移動させるように構成し、作業者が手動で載置台25又はカメラ13を移動させることで、異なる位置で載置台25上の部品を撮像した複数枚の部品画像を取得するようにしても良い。
Alternatively, the mounting table 25 or the
その他、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、移動装置26の構成を変更したり、載置台25上の部品を照明する照明装置の構成を変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは勿論である。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and for example, the configuration of the
11…部品データ作成用カメラスタンド、13…カメラ、14…レンズユニット、15…同軸落射照明装置、16…側射照明装置、21,22,23…上下3段の側射光源、25…載置台、26…移動装置、29…基準位置マーク(基準位置部)、41…画像処理装置、44…超解像画像作成部、45…第1形状データ作成部、46…第2形状データ作成部、48…部品データ作成システム、50…部品実装ライン、51…ネットワーク、52…回路基板、53…搬送経路、54…部品実装機、56…部品撮像用カメラ、57…部品実装機の制御装置(画像処理装置)、61…生産管理装置、62…生産最適化装置 11 ... Camera stand for creating parts data, 13 ... Camera, 14 ... Lens unit, 15 ... Coaxial epi-illumination device, 16 ... Side-illumination lighting device, 21, 22, 23 ... Upper and lower three-stage side-illumination light source, 25 ... Mounting stand , 26 ... Moving device, 29 ... Reference position mark (reference position part), 41 ... Image processing device, 44 ... Super-resolution image creation unit, 45 ... First shape data creation unit, 46 ... Second shape data creation unit, 48 ... Parts data creation system, 50 ... Parts mounting line, 51 ... Network, 52 ... Circuit board, 53 ... Transport path, 54 ... Parts mounting machine, 56 ... Parts imaging camera, 57 ... Parts mounting machine control device (image) Processing equipment), 61 ... Production control equipment, 62 ... Production optimization equipment
Claims (14)
前記形状データの他に、前記部品撮像用カメラで撮像した1枚の部品画像を処理して当該部品を認識する低解像画像処理と、異なる位置で前記部品撮像用カメラで撮像した複数枚の部品画像を超解像処理して作成した超解像画像を処理して当該部品を認識する超解像画像処理のどちらで画像処理するかを指定するデータを含む、部品データ。In the component data including the shape data indicating the shape characteristics of the component used when the image of the component captured by the component imaging camera of the component mounting machine is processed and the component is recognized.
In addition to the shape data, low-resolution image processing that processes one component image captured by the component imaging camera to recognize the component, and a plurality of images captured by the component imaging camera at different positions. Part data including data that specifies whether to perform image processing by super-resolution image processing that recognizes the part by processing the super-resolution image created by super-resolution processing the part image.
回路基板に実装するための部品を載置する載置台と、
前記載置台に載置した部品をその上方から撮像するカメラと、
前記カメラで撮像する部品を照明する照明装置と、
前記カメラで撮像した部品画像を処理する画像処理装置と
を備え、
前記載置台又は前記カメラを移動可能に構成すると共に、前記載置台又は前記カメラの移動量を計測可能に構成し、
前記画像処理装置は、
前記カメラの視野内に前記載置台上の部品が収まる範囲内で前記載置台又は前記カメラを移動させて複数回撮像することで、異なる位置で前記載置台上の部品を撮像した複数枚の部品画像を取得すると共に、各部品画像を撮像した位置間の移動量を計測し、その計測値に基づいて前記複数枚の部品画像を超解像処理して超解像画像を作成する超解像画像作成部と、
前記超解像画像作成部で作成した超解像画像から前記形状データを作成する第1形状データ作成部と、
前記カメラで撮像した1枚の部品画像から前記形状データを作成する第2形状データ作成部とを備え、
前記第2形状データ作成部が前記1枚の部品画像から前記形状データの作成に成功した場合には、前記第2形状データ作成部が前記1枚の部品画像から作成した前記形状データ及び前記低解像画像処理を指定するデータを含む前記部品データを作成し、
前記第2形状データ作成部が前記1枚の部品画像から前記形状データの作成に失敗した場合には、前記第1形状データ作成部が前記超解像画像から作成した前記形状データ及び前記超解像画像処理を指定するデータを含む前記部品データを作成する、部品データ作成システム。In the parts data creation system that creates the parts data according to any one of claims 1 to 3.
A mounting table for mounting components for mounting on a circuit board,
A camera that captures the parts placed on the above-mentioned stand from above,
A lighting device that illuminates the parts imaged by the camera,
It is equipped with an image processing device that processes the component image captured by the camera.
The above-mentioned stand or the camera is configured to be movable, and the amount of movement of the above-mentioned stand or the camera is movable.
The image processing device is
By moving the pre-described pedestal or the camera within the range in which the parts on the pre-described pedestal fit within the field of view of the camera and taking images multiple times, a plurality of parts that image the parts on the previously described pedestal at different positions. In addition to acquiring an image, the amount of movement between the positions where each component image is captured is measured, and based on the measured value, the plurality of component images are subjected to super-resolution processing to create a super-resolution image. Image creation department and
The first shape data creation unit that creates the shape data from the super-resolution image created by the super-resolution image creation unit, and
It is provided with a second shape data creation unit that creates the shape data from one component image captured by the camera.
When the second shape data creation unit succeeds in creating the shape data from the one part image, the shape data created by the second shape data creation unit from the one part image and the low Create the component data including the data that specifies the resolution image processing,
When the second shape data creation unit fails to create the shape data from the one part image, the shape data and the super solution created by the first shape data creation unit from the super-resolution image. A component data creation system that creates the component data including data that specifies image image processing.
前記低解像画像処理を指定するデータを含む前記部品データを作成する場合には、前記形状データの作成に用いた前記1枚の部品画像を撮像したときの撮像条件及び/又は照明条件を指定するデータを前記部品データに含ませる、請求項4乃至8のいずれかに記載の部品データ作成システム。When the component data including the data specifying the super-resolution image processing is created, the imaging conditions and / or the lighting conditions when the plurality of component images used for creating the super-resolution image are captured. Is included in the component data to specify
When creating the component data including the data for designating the low-resolution image processing, the imaging conditions and / or the lighting conditions when the one component image used for creating the shape data is captured are specified. The component data creation system according to any one of claims 4 to 8, wherein the data to be used is included in the component data.
前記超解像画像作成部は、前記カメラの視野内に前記載置台上の部品及び前記基準位置部が収まる範囲内で前記載置台又は前記カメラを移動させながら複数回撮像することで、異なる位置で前記載置台上の部品及び前記基準位置部を撮像した複数枚の部品画像を取得すると共に、各部品画像内の前記基準位置部の位置に基づいて各部品画像を撮像した位置間の移動量を計測し、その計測値に基づいて前記複数枚の部品画像を超解像処理して超解像画像を作成する、請求項4乃至9のいずれかに記載の部品データ作成システム。A reference position is provided on the upper surface of the above-mentioned stand so as not to overlap with the parts on the above-mentioned stand.
The super-resolution image creating unit captures images at different positions by moving the pre-described table or the camera a plurality of times within a range in which the parts on the pre-described table and the reference position portion fit within the field of view of the camera. In addition to acquiring a plurality of component images obtained by imaging the parts on the table and the reference position portion described above, the amount of movement between the positions where the reference position portions are imaged based on the position of the reference position portion in each component image. The component data creation system according to any one of claims 4 to 9, wherein a super-resolution image is created by performing super-resolution processing on the plurality of component images based on the measured values.
前記部品撮像用カメラで撮像する部品を照明する照明装置と、
前記部品撮像用カメラで撮像した部品画像を処理する画像処理装置と
を備えた部品実装機において、
前記画像処理装置は、前記部品の画像処理に用いる部品データとして、請求項1に記載の部品データを取得し、
前記部品データに前記低解像画像処理を指定するデータが含まれる場合には、前記部品撮像用カメラで撮像した1枚の部品画像を処理して当該部品データに含まれる前記形状データを参照して当該部品を認識する低解像画像処理を実行し、
前記部品データに前記超解像画像処理を指定するデータが含まれる場合には、異なる位置で前記部品撮像用カメラで撮像した複数枚の部品画像を超解像処理して作成した超解像画像を処理して当該部品データに含まれる前記形状データを参照して当該部品を認識する超解像画像処理を実行する、部品実装機。A camera for imaging components that captures components mounted on a circuit board,
A lighting device that illuminates the parts to be imaged by the component imaging camera, and
In a component mounting machine equipped with an image processing device that processes a component image captured by the component imaging camera.
The image processing apparatus acquires the component data according to claim 1 as component data used for image processing of the component.
When the component data includes data that specifies the low-resolution image processing, the one component image captured by the component imaging camera is processed and the shape data included in the component data is referred to. Performs low-resolution image processing to recognize the relevant part
When the component data includes data that specifies the super-resolution image processing, a super-resolution image created by super-resolution processing a plurality of component images captured by the component imaging camera at different positions. A component mounting machine that performs super-resolution image processing that recognizes the component by referring to the shape data included in the component data.
前記部品実装基板の生産に使用する全ての部品種を供給するのに必要なフィーダを前記複数の部品実装機に分配して各部品実装機のフィーダ配置を最適化する生産最適化装置を備え、
前記生産最適化装置は、前記部品実装基板の生産に使用する全ての部品種について、その部品種毎に画像処理に用いる請求項1乃至3のいずれかに記載の部品データを取得し、その部品データで指定された画像処理方法と前記各部品実装機の画像処理能力とを考慮して前記各部品実装機のフィーダ配置を最適化する、部品実装ラインの生産最適化システム。A component mounting line in which a plurality of component mounting machines are arranged in a transport path for transporting a circuit board, and each component mounting machine picks up components supplied from a feeder and mounts them on the circuit board to produce a component mounting board. In the production optimization system
It is equipped with a production optimization device that distributes the feeders required to supply all the component types used for the production of the component mounting board to the plurality of component mounting machines and optimizes the feeder arrangement of each component mounting machine.
The production optimization device acquires the component data according to any one of claims 1 to 3 used for image processing for each component type for all component types used in the production of the component mounting board, and the component. A production optimization system for a component mounting line that optimizes the feeder arrangement of each component mounting machine in consideration of the image processing method specified by the data and the image processing capability of each component mounting machine.
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