JPWO2020188745A1

JPWO2020188745A1 - 演算装置、および入力装置

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Inventors: 秀一郎鬼頭; 恵市小野; 賢志郎西田
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Abstract

少なくとも第１の部材と、第１の部材と異なる第２の部材とにより構成される部品が保持具により保持されている際に撮像された撮像データのうちの、第１の部材の撮像データに基づいて、保持具と部品との相対的な位置を演算し、第２の部材の撮像データに基づいて、保持具と部品との相対的な回転角度を演算する演算装置。

Description

本発明は、保持具に保持された部品について、保持具と部品との相対的な位置及び、保持具と部品との相対的な回転角度を演算する演算装置などに関する。

下記特許文献に記載されているように、撮像データに基づいて、部品の位置等を演算する技術が開発されている。

特開２０００−１８３４０４号公報

本発明は、撮像データに基づいて、部品の位置等を適切に演算することを課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、少なくとも第１の部材と、前記第１の部材と異なる第２の部材とにより構成される部品が保持具により保持されている際に撮像された撮像データのうちの、前記第１の部材の撮像データに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な位置を演算し、前記第２の部材の撮像データに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な回転角度を演算する演算装置を開示する。

また、上記課題を解決するために、本明細書は、少なくとも第１の部材と、前記第１の部材と異なる第２の部材とにより構成される部品が保持具により保持されている際に撮像された撮像データのうちの、前記第１の部材と前記第２の部材との一方の撮像データに基づいて前記保持具と前記部品との相対的な位置を演算することを示すとともに、前記第１の部材と前記第２の部材との他方の撮像データに基づいて前記保持具と前記部品との相対的な回転角度を演算することを示す情報を入力するための入力装置を開示する。

本開示によれば、少なくとも第１の部材と第２の部材とにより構成される部品が保持具により保持されている際に撮像された撮像データのうちの、第１の部材の撮像データに基づいて、保持具と部品との相対的な位置が演算され、第２の部材の撮像データに基づいて、保持具と部品との相対的な回転角度が演算される。これにより、撮像データに基づいて、部品の保持位置及び保持角度を適切に演算することができる。

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。制御装置を示すブロック図である。電子部品を示す側面図及び平面図である。装着時の電子部品を示す概略図である。装着時の電子部品を示す概略図である。装着時の電子部品を示す概略図である。装着時の電子部品を示す概略図である。電子部品を示す平面図である。電子部品を示す平面図である。テーブルを示す概念図である。フローチャートを示す図である。

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。

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）３６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４０と、そのフレーム４０に上架されたビーム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４２に配設されており、２台の作業ヘッド５６，５８と作業ヘッド移動装置６２とを有している。作業ヘッド移動装置６２は、図２に示すように、Ｘ方向移動装置６３とＹ方向移動装置６４とＺ方向移動装置６５とによって構成されている。Ｘ方向移動装置６３及びＹ方向移動装置６４は、それぞれ、電磁モータ（図３参照）６６，６８を有しており、各電磁モータ６６，６８の作動により、２台の作業ヘッド５６，５８が、一体的にフレーム４０上の任意の位置に移動する。また、Ｚ方向移動装置６５は、電磁モータ（図３参照）７０，７２を有しており、各電磁モータ７０，７２の作動により、スライダ７４，７６が個別に上下方向に移動する。そして、そのスライダ７４，７６に作業ヘッド５６，５８が着脱可能に装着されている。これにより、作業ヘッド５６，５８は、Ｚ方向移動装置６５によって、個別に上下方向に移動する。

また、各作業ヘッド５６，５８は、吸着ノズル７８を有しており、吸着ノズル７８は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図３参照）８０に通じている。そして、吸着ノズル７８は、負圧によって部品を吸着保持し、保持した部品を正圧によって離脱する。また、各作業ヘッド５６，５８は、自転装置（図３参照）８２及び昇降装置（図３参照）８４を有している。自転装置８２は、吸着ノズル７８を軸心周りに自転させる装置であり、吸着ノズル７８に保持された部品の姿勢を変更する。昇降装置８４は、吸着ノズル７８を昇降させる装置であり、吸着ノズル７８に保持された部品を昇降させる。

また、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５６とともに、Ｘ方向，Ｙ方向およびＺ方向に移動する。これにより、マークカメラ２６は、作業ヘッド移動装置６２の作動により任意の位置に移動し、フレーム４０上の任意の位置を撮像する。

また、パーツカメラ２８は、図１に示すように、フレーム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、部品を保持する作業ヘッド５６，５８が、作業ヘッド移動装置６２の作動によりパーツカメラ２８の上方に移動することで、パーツカメラ２８が、吸着ノズル７８に保持された部品を撮像する。

また、部品供給装置３０は、フレーム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９０とフィーダ型部品供給装置（図３参照）９２とを有している。トレイ型部品供給装置９０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９２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３６は、図３に示すように、コントローラ１００、複数の駆動回路１０２、画像処理装置１０６、メモリ１０８を備えている。複数の駆動回路１０２は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、電磁モータ６６，６８，７０，７２、正負圧供給装置８０、自転装置８２、昇降装置８４、トレイ型部品供給装置９０、フィーダ型部品供給装置９２、ばら部品供給装置３２に接続されている。コントローラ１００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、複数の駆動回路１０２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１００によって制御される。また、コントローラ１００は、画像処理装置１０６にも接続されている。画像処理装置１０６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１００は、画像データから各種情報を取得する。さらに、コントローラ１００は、メモリ１０８にも接続されている。メモリ１０８には、後に詳しく説明するが、装着作業時に用いられるテーブル（図１１参照）１１０が記憶されており、コントローラ１００は、メモリ１０８に記憶されているテーブル１１０を利用して装着作業を実行する。なお、メモリ１０８は、入力装置１１２に接続されており、入力装置１１２による各種情報の入力によりテーブル１１０が作成され、作成されたテーブル１１０がメモリ１０８に記憶される。

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。この際、マークカメラ２６の撮像により得られた撮像データが、画像処理装置１０６を介してコントローラ１００に送信され、コントローラ１００により撮像データが分析される。これにより、回路基材１２の保持位置等に関する情報が演算される。

また、部品供給装置３０若しくは、ばら部品供給装置３２が、所定の供給位置において、電子部品を供給する。そして、作業ヘッド５６，５８の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル７８により部品を吸着保持する。次に、部品を保持した作業ヘッド５６，５８がパーツカメラ２８の上方に移動し、吸着ノズル７８により保持された部品が、パーツカメラ２８によって撮像される。そして、パーツカメラ２８の撮像により得られた撮像データが、画像処理装置１０６を介してコントローラ１００に送信され、コントローラ１００により撮像データが分析される。これにより、吸着ノズル７８による部品の保持位置等に関する情報が演算される。そして、作業ヘッド５６，５８が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２の保持位置，吸着ノズル７８による部品の保持位置等を利用して、電子部品を回路基材１２に装着する。

このように、部品実装機１０では、吸着ノズル７８により保持された部品が撮像され、撮像データに基づいて演算された吸着ノズル７８による部品の保持位置等を利用して、電子部品が回路基材１２に装着される。このため、回路基材１２への部品の装着精度を高めるべく、吸着ノズル７８による部品の保持位置等を適切に演算する必要がある。ただし、部品の形状によっては、吸着ノズル７８による部品の保持位置等を適切に演算できず、精度の高い装着作業を実行できない虞がある。

詳しくは、例えば、図４に示す電子部品１２０は、部品本体１２２と、カメラ１２４とにより構成されている。部品本体１２２は、概して直方体形状をなし、上面に凹部１２６が形成されている。凹部１２６は、円形状に凹んでいる。また、カメラ１２４は、円柱形状をなし、凹部１２６の中央部に立設されている。このため、電子部品１２０の上面図、つまり、電子部品１２０のカメラ１２４が配設されている側からの視点における図では、カメラ１２４は円形状、さらに言えば、真円形状をなす。

そして、その電子部品１２０は、部品実装機１０において、トレイ型部品供給装置９０のトレイに、上下方向に反転した状態で載置されている。つまり、カメラ１２４を下方に向けた状態でトレイに載置されている。そして、その電子部品１２０が吸着ノズル７８により保持され、作業ヘッド５６，５８がパーツカメラ２８の上方に移動することで、吸着ノズル７８に保持された電子部品１２０がパーツカメラ２８により撮像される。そして、コントローラ１００により撮像データが分析されことで、吸着ノズル７８による電子部品１２０の保持位置等に関する保持情報が演算される。

この際、例えば、部品本体１２２の外形線に基づいて、保持情報を演算することが可能である。具体的には、撮像データに基づいて部品本体１２２の外形線が抽出される。なお、部品本体１２２の外形線が抽出される際の画像処理としては、種々の手法を採用することができる。具体的には、例えば、シークラインテンプレート（特許第３７５９９８３号公報）等を利用して、部品本体１２２の外形線が抽出される。そして、部品本体１２２の外形線に基づいて所定の座標、つまり、Ｘ方向及びＹ方向における座標が演算される。また、メモリ１０８には、吸着ノズル７８による電子部品１２０の理想の保持位置でのＸ方向及びＹ方向における座標が記憶されている。これにより、メモリ１０８に記憶されている理想の保持位置でのＸ方向及びＹ方向における座標と、撮像データに基づいて演算された部品本体１２２のＸ方向及びＹ方向における座標とに基づいて、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な位置が演算される。

また、部品本体１２２の外形線に基づいて、吸着ノズル７８により保持されている電子部品１２０の、吸着ノズル７８による電子部品１２０の理想の保持姿勢からのズレ角度が演算される。つまり、部品本体１２２の外形線に基づいて、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な回転角度が演算される。なお、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な回転角度が０度である場合に、電子部品１２０は、吸着ノズル７８により理想の姿勢で保持されていることになる。このように、部品本体１２２の外形線、つまり、部品本体１２２の撮像データに基づいて、保持情報として、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な位置と、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な回転角度とが演算される。

そして、その演算された電子部品１２０の位置と回転角度とを利用して、装着時の作業ヘッド５６，５８のＸ方向及びＹ方向での位置が作業ヘッド移動装置６２により補正され、吸着ノズル７８の回転角度が自転装置８２により補正されることで、電子部品１２０の適切な装着作業が担保される。つまり、例えば、電子部品１２０の装着予定座標が（Ｘ_１，Ｙ_１）である場合に、図５に示すように、電子部品１２０が装着予定位置に装着される。この際、部品本体１２２とカメラ１２４との両方が装着予定座標に配置される。

また、電子部品１２０において、公差内であるが、図６に示すように、カメラ１２４の部品本体１２２への取り付け位置がズレている場合がある。このような場合に、部品本体１２２の撮像データに基づいて演算された電子部品１２０の位置と回転角度とを利用して、装着作業が実行されると、部品本体１２２は装着予定座標（Ｘ_１，Ｙ_１）に配置されるが、カメラ１２４は装着予定座標（Ｘ_１，Ｙ_１）とズレた位置に配置される。これは、部品本体１２２の撮像データに基づいて電子部品１２０の保持情報、つまり、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な位置及び回転角度が演算されているためである。そして、このように、カメラ１２４が装着予定座標（Ｘ_１，Ｙ_１）とズレた位置に配置されると、カメラ１２４としての機能を適切に発揮することができない虞がある。つまり、電子部品１２０の装着時には、部品本体１２２でなく、カメラ１２４を高精度に装着することが望まれている。

このため、カメラ１２４の外形線に基づいて、保持情報を演算した場合について考えてみる。この場合には、撮像データに基づいてカメラ１２４の外形線が抽出される。そして、カメラ１２４の外形線に基づいて所定のＸ方向及びＹ方向における座標が演算される。これにより、メモリ１０８に記憶されている理想の保持位置でのＸ方向及びＹ方向における座標と、撮像データに基づいて演算されたカメラ１２４のＸ方向及びＹ方向における座標とに基づいて、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な位置が演算される。

ただし、電子部品１２０のカメラ１２４が配設されている側からの視点における図では、カメラ１２４は円形状をなしている。つまり、カメラ１２４は、パーツカメラ２８による撮像方向からの視点において円形状をなしている。このため、カメラ１２４の外形線では、電子部品１２０の回転角度を演算することができない。つまり、カメラ１２４の撮像データに基づいて、保持情報として、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な位置しか演算することができない。そして、その保持情報を利用して、電子部品１２０の装着作業が実行されると、図７に示すように、カメラ１２４は装着予定座標（Ｘ_１，Ｙ_１）に配置される。これにより、カメラ１２４としての機能を適切に発揮することはできる。ただし、吸着ノズル７８による電子部品１２０の回転角度を用いることなく装着作業が実行されるため、部品本体１２２が装着予定位置１３０からズレた位置に装着される。つまり、部品本体１２２が、装着予定位置１３０から吸着ノズル７８の軸心周りに回転した状態で装着される。このように、部品本体１２２が装着予定位置１３０からズレた位置に装着されると、他の部品との干渉などが発生する虞がある。

そこで、部品実装機１０では、部品本体１２２の撮像データを用いることなく、カメラ１２４の撮像データのみに基づいて、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な位置が演算される。また、カメラ１２４の撮像データを用いることなく、部品本体１２２の撮像データのみに基づいて、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な回転角度が演算される。つまり、撮像データに基づいてカメラ１２４の外形線が抽出され、カメラ１２４の外形線に基づいて所定のＸ方向及びＹ方向における座標が演算される。そして、メモリ１０８に記憶されている理想の保持位置でのＸ方向及びＹ方向における座標と、撮像データに基づいて演算されたカメラ１２４のＸ方向及びＹ方向における座標とに基づいて、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な位置が演算される。

また、撮像データに基づいて部品本体１２２の外形線が抽出され、部品本体１２２の外形線に基づいて、吸着ノズル７８により保持されている電子部品１２０の、吸着ノズル７８による電子部品１２０の理想の保持姿勢からのズレ角度が演算される。つまり、部品本体１２２の外形線に基づいて、電子部品１２０と吸着ノズル７８との相対的な回転角度が演算される。そして、カメラ１２４の撮像データに基づいて演算された電子部品１２０の位置を利用して、装着時の作業ヘッド５６，５８のＸ方向及びＹ方向での位置が作業ヘッド移動装置６２により補正される。また、部品本体１２２の撮像データに基づいて演算された電子部品１２０の回転角度を利用して、吸着ノズル７８の回転角度が自転装置８２により補正される。そして、作業ヘッド５６，５８の位置及び、吸着ノズル７８の回転角度が補正された後に、電子部品１２０が回路基材１２に装着される。これにより、図８に示すように、カメラ１２４は装着予定座標（Ｘ_１，Ｙ_１）に配置され、カメラ１２４としての機能を適切に発揮することができる。また、図７と図８とを比較して判るように、部品本体１２２が装着予定位置１３０に装着され、電子部品１２０の他の部品への干渉などを防止することができる。つまり、電子部品１２０を構成する複数の部材のうちの１の部材の撮像データのみに基づいて、電子部品１２０の保持位置が演算され、電子部品１２０を構成する複数の部材のうちの１の部材以外の部材のみの撮像データに基づいて、電子部品１２０の保持角度が演算されることで、適切な電子部品１２０の装着作業が担保される。

また、電子部品１２０と異なる部品においても、電子部品１２０と同様の手法を用いて、吸着ノズル７８による部品の保持位置及び保持角度が演算されることで、適切な部品の装着作業が担保される。例えば、図９に示す電子部品１５０は、部品本体１５２と、複数のリード１５４とにより構成されている。部品本体１５２は、概して直方体形状をなし、部品本体１５２の４つの側面の各々から延び出すようにリード１５４が配設されている。そして、電子部品１５０が吸着ノズル７８により保持された状態で、パーツカメラ２８により撮像され、撮像データがコントローラ１００において分析される。この際、部品本体１５２の撮像データを用いることなく、リード１５４の撮像データに基づいて、電子部品１５０と吸着ノズル７８との相対的な位置が演算される。また、リード１５４の撮像データを用いることなく、部品本体１５２の撮像データのみに基づいて、電子部品１５０と吸着ノズル７８との相対的な回転角度が演算される。

つまり、撮像データに基づいて複数のリード１５４の外形線が抽出され、リード１５４の外形線に基づいて所定のＸ方向及びＹ方向における座標が演算される。そして、メモリ１０８に記憶されている理想の保持位置でのＸ方向及びＹ方向における座標と、撮像データに基づいて演算されたリード１５４のＸ方向及びＹ方向における座標とに基づいて、電子部品１５０の保持位置が演算される。また、撮像データに基づいて部品本体１５２の外形線が抽出され、部品本体１５２の外形線に基づいて、吸着ノズル７８による電子部品１５０の保持角度が演算される。そして、リード１５４の撮像データに基づいて演算された電子部品１５０の保持位置を利用して、装着時の作業ヘッド５６，５８のＸ方向及びＹ方向での位置が作業ヘッド移動装置６２により補正される。また、部品本体１５２の撮像データに基づいて演算された電子部品１５０の回転角度を利用して、吸着ノズル７８の回転角度が自転装置８２により補正される。そして、作業ヘッド５６，５８の位置及び、吸着ノズル７８の回転角度が補正された後に、電子部品１５０が回路基材１２に装着される。これにより、リード１５４が装着予定座標に配置されることで、リード１５４の回路基材１２への電気的な接続が担保される。また、電子部品１５０の回転角度が補正されることで、電子部品１５０の他の部品への干渉などを防止することができる。

また、例えば、図１０に示す電子部品１６０は、部品本体１６２と、複数のバンプ１６４とにより構成されている。部品本体１６２は、概して直方体形状をなし、部品本体１６２の下面に複数のバンプ１６４が３行×４列に配列された状態で配設されている。そして、電子部品１６０が吸着ノズル７８により保持された状態で、パーツカメラ２８により撮像され、撮像データがコントローラ１００において分析される。この際、部品本体１６２の撮像データを用いることなく、バンプ１６４の撮像データに基づいて、電子部品１６０と吸着ノズル７８との相対的な位置が演算される。また、バンプ１６４の撮像データを用いることなく、部品本体１６２の撮像データに基づいて、電子部品１６０と吸着ノズル７８との相対的な回転角度が演算される。なお、電子部品１６０の保持位置及び保持角度の演算手法と、装着時における作業ヘッド５６，５８の位置及び吸着ノズル７８の回転角度の補正手法は、電子部品１５０と同じである。

また、部品実装機１０では、電子部品１２０，１５０，１６０の保持位置及び保持角度を演算する際に用いられるテーブル１１０が、メモリ１０８に記憶されている。詳しくは、作業者は、装着作業が実行される前に、電子部品１２０，１５０，１６０の各々に対して、それら電子部品１２０，１５０，１６０を構成する複数の部材のうちの何れの部材の撮像データに基づいて部品の保持位置を演算するかを示す情報及び、部品の保持角度を演算するかを示す情報を、入力装置１１２に入力する。

具体的には、電子部品１２０に対して、カメラ１２４の撮像データに基づいて電子部品１２０の保持位置を演算し、部品本体１２２の撮像データに基づいて電子部品１２０の保持角度を演算することを示す情報を、作業者が入力装置１１２に入力する。さらに、作業者は、電子部品１２０に対して、部品本体１２２及びカメラ１２４の形状データも入力装置１１２に入力する。部品本体１２２の形状データは、例えば、部品本体１２２の幅方向及び長さ方向の寸法，公差等であり、カメラ１２４の形状データは、カメラ１２４の外径，公差などである。また、電子部品１５０に対して、リード１５４の撮像データに基づいて電子部品１５０の保持位置を演算し、部品本体１５２の撮像データに基づいて電子部品１５０の保持角度を演算することを示す情報を、作業者が入力装置１１２に入力する。さらに、作業者は、電子部品１５０に対して、部品本体１５２及びリード１５４の形状データも入力装置１１２に入力する。部品本体１５２の形状データは、例えば、部品本体１５２の幅方向及び長さ方向の寸法，公差等であり、リード１５４の形状データは、リードの本数，配設ピッチ，長さ寸法，幅寸法，公差などである。また、電子部品１６０に対して、バンプ１６４の撮像データに基づいて電子部品１６０の保持位置を演算し、部品本体１６２の撮像データに基づいて電子部品１６０の保持角度を演算することを示す情報を、作業者が入力装置１１２に入力する。さらに、作業者は、電子部品１６０に対して、部品本体１６２及びバンプ１６４の形状データも入力装置１１２に入力する。部品本体１６２の形状データは、例えば、部品本体１６２の幅方向及び長さ方向の寸法，公差等であり、バンプ１６４の形状データは、バンプの数，配設ピッチ，外径，公差などである。

このように入力された情報に基づいて、図１１に示すテーブル１１０が作成され、そのテーブル１１０がメモリ１０８に記憶される。テーブル１１０では、電子部品１２０に対して、カメラ１２４の形状データを利用して電子部品１２０の保持位置を演算し、部品本体１２２の形状データを利用して電子部品１２０の保持角度を演算することを示す情報が設定されている。また、テーブル１１０では、電子部品１５０に対して、リード１５４の形状データを利用して電子部品１５０の保持位置を演算し、部品本体１５２の形状データを利用して電子部品１５０の保持角度を演算することを示す情報が設定されている。さらに、テーブル１１０では、電子部品１６０に対して、バンプ１６４の形状データを利用して電子部品１６０の保持位置を演算し、部品本体１６２の形状データを利用して電子部品１６０の保持角度を演算することを示す情報が設定されている。

そして、コントローラ１００において、図１２に示すフローチャートが実行されることで、メモリ１０８に記憶されたテーブル１１０を利用して、電子部品に応じた保持位置及び保持角度が演算される。詳しくは、まず、各種データの初期化が実行される（Ｓ１００）。次に、保持位置を演算するために用いられる形状データに基づいて、電子部品を構成する部材の外形線（以下、「保持位置用外形線」と記載する）が特定される（Ｓ１０２）。つまり、装着作業の対象が電子部品１２０である場合には、部品の保持位置を演算するための形状データが、テーブル１１０によって、カメラ１２４の形状データであることが特定される。そして、コントローラ１００は、撮像データのなかから、カメラ１２４の形状データに応じた外形線を抽出する。これにより、カメラ１２４の外形線が抽出される。また、装着作業の対象が電子部品１５０である場合には、部品の保持位置を演算するための形状データが、テーブル１１０によって、リード１５４の形状データであることが特定される。そして、コントローラ１００は、撮像データのなかから、リード１５４の形状データに応じた外形線を抽出する。これにより、撮像データからリード１５４の外形線が抽出される。また、装着作業の対象が電子部品１６０である場合には、部品の保持位置を演算するための形状データが、テーブル１１０によって、バンプ１６４の形状データであることが特定される。そして、コントローラ１００は、撮像データのなかから、バンプ１６４の形状データに応じた外形線を抽出する。これにより、撮像データからバンプ１６４の外形線が抽出される。このように、保持位置を演算するために用いられる形状データに基づいて、保持位置用外形線が特定される。

続いて、保持角度を演算するために用いられる形状データに基づいて、電子部品を構成する部材の外形線（以下、「保持角度用外形線」と記載する）が特定される（Ｓ１０４）。つまり、装着作業の対象が電子部品１２０である場合には、部品の保持角度を演算するための形状データが、テーブル１１０によって、部品本体１２２の形状データであることが特定される。そして、コントローラ１００は、撮像データのなかから、部品本体１２２の形状データに応じた外形線を抽出する。これにより、撮像データから部品本体１２２の外形線が抽出される。また、装着作業の対象が電子部品１５０である場合には、部品の保持角度を演算するための形状データが、テーブル１１０によって、部品本体１５２の形状データであることが特定される。そして、コントローラ１００は、撮像データのなかから、部品本体１５２の形状データに応じた外形線を抽出する。これにより、撮像データから部品本体１５２の外形線が抽出される。また、装着作業の対象が電子部品１６０である場合には、部品の保持角度を演算するための形状データが、テーブル１１０によって、部品本体１６２の形状データであることが特定される。そして、コントローラ１００は、撮像データのなかから、部品本体１６２の形状データに応じた外形線を抽出する。これにより、撮像データから部品本体１６２の外形線が抽出される。このように、保持角度を演算するために用いられる形状データに基づいて、保持角度用外形線が特定される。

そして、保持位置用外形線及び、保持角度用外形線に基づいて、吸着ノズル７８による部品の保持位置及び保持角度が演算される（Ｓ１０６）。そして、演算された吸着ノズル７８による部品の保持位置及び保持角度が、装着作業時に用いられる保持情報として設定される（Ｓ１０８）。これにより、上述したように、電子部品１２０，１５０，１６０の適切な装着作業が担保される。また、Ｓ１０２及びＳ１０４で特定された保持位置用外形線及び、保持角度用外形線に基づいて、検査処理も行われる（Ｓ１１０）。

この検査処理では、位置用外形線及び、保持角度用外形線、つまり、部品本体１２２，１５２，１６２、カメラ１２４、リード１５４、バンプ１６４の外形線に基づいて、それら部品本体１２２，１５２，１６２、カメラ１２４、リード１５４、バンプ１６４の寸法等が公差を超えているか否かが検査される。つまり、部品本体１２２，１５２，１６２等の形状データには、上述したように、公差も含まれている。このため、特定された部品本体１２２，１５２，１６２等の外形線が、公差を超えているか否かを判定することができる。そこで、この検査処理において、部品本体１２２，１５２，１６２等の外形線が公差を超えている場合に、ＮＧ部品と判断され、部品本体１２２，１５２，１６２等の外形線が公差を超えていない場合に、ＯＫ部品と判断される。そして、ＮＧ部品は廃棄され、ＯＫ部品のみが装着作業に用いられる。このように、図１２に示すフローチャートが実行されることで、メモリ１０８に記憶されたテーブル１１０を利用して、電子部品に応じた保持位置及び保持角度が演算される。また、装着対象の部品がＯＫ部品であるかＮＧ部品であるかも判断される。

なお、制御装置３６は、演算装置の一例である。吸着ノズル７８は、保持具の一例である。メモリ１０８は、メモリの一例である。テーブル１１０は、部材情報の一例である。入力装置１１２は、入力装置の一例である。電子部品１２０は、部品の一例である。部品本体１２２は、第２の部材の一例である。カメラ１２４は、第１の部材の一例である。電子部品１５０は、部品の一例である。部品本体１５２は、第２の部材の一例である。リード１５４は、第１の部材の一例である。電子部品１６０は、部品の一例である。部品本体１６２は、第２の部材の一例である。バンプ１６４は、第１の部材の一例である。

また、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、上記実施例では、部品本体１２２，１５２，１６２に基づいて部品の保持角度が演算されているが、部品本体１２２，１５２，１６２に基づいて部品の保持位置が演算されてもよい。また、リード１５４，バンプ１６４に基づいて部品の保持位置が演算されているが、リード１５４，バンプ１６４に基づいて部品の保持角度が演算されてもよい。

また、部品本体１２２，１５２，１６２、カメラ１２４、リード１５４、バンプ１６４以外にも、種々の部材等に基づいて、部品の保持位置、若しくは保持角度を演算してもよい。例えば、部品本体１２２の一部の形状、具体的には、凹部１２６の形状等に基づいて、部品の保持位置等を演算してもよい。

また、上記実施例では、部品の保持角度が演算される際に、カメラ１２４の撮像データでなく、部品本体１２２の撮像データが用いられている。これは、上述したように、カメラ１２４が撮像方向からの視点において円形状、さらに言えば、真円形状をなしているためである。つまり、撮像方向からの視点において円形状、さらに言えば、真円形状以外の形状をなす部材の撮像データを用いれば、部品の保持角度を演算することが可能である。このため、撮像方向からの視点において多角形，だ円等の方向性のある形状をなす部材の撮像データに基づいて、部品の保持角度を演算することが可能である。

また、上記実施例では、電子部品に本発明が適用されているが、電子部品に限られず、種々の部品に本発明を適用することができる。具体的には、例えば、電気的要素を有していない部品，組み立て部品等に、本発明を適用することができる。

３６：制御装置（演算装置）７８：吸着ノズル（保持具）１０８：メモリ１１０：テーブル（部材情報）１１２：入力装置１２０：電子部品（部品）１２２：部品本体（第２の部材）１２４：カメラ（第１の部材）１５０：電子部品（部品）１５２：部品本体（第２の部材）１５４：リード（第１の部材）１６０：電子部品（部品）１６２：部品本体（第２の部材）１６４：バンプ（第１の部材）

Claims

少なくとも第１の部材と、前記第１の部材と異なる第２の部材とにより構成される部品が保持具により保持されている際に撮像された撮像データのうちの、前記第１の部材の撮像データに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な位置を演算し、前記第２の部材の撮像データに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な回転角度を演算する演算装置。
前記第２の部材の撮像データを用いることなく、前記第１の部材の撮像データのみに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な位置を演算し、前記第１の部材の撮像データを用いることなく、前記第２の部材の撮像データのみに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な回転角度を演算する請求項１に記載の演算装置。
前記演算装置は、
複数種類の部品の各々に対して、当該各々の部品を構成する複数の部材のうちの何れの部材の撮像データに基づいて前記保持具と前記部品との相対的な位置を演算するかを示すとともに、複数の部材のうちの何れの部材の撮像データに基づいて前記保持具と前記部品との相対的な回転角度を演算するかを示す部材情報を記憶するメモリを備え、
前記メモリに記憶された前記部材情報を利用することで、部品の種類に応じて、前記第１の部材の撮像データに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な位置を演算し、前記第２の部材の撮像データに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な回転角度を演算する請求項１または請求項２に記載の演算装置。
前記部品は、撮像方向からの視点において円形状をなす前記第１の部材と、撮像方向からの視点において円形状以外の形状をなす前記第２の部材とから構成されており、
前記第１の部材の撮像データに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な位置を演算し、前記第２の部材の撮像データに基づいて、前記保持具と前記部品との相対的な回転角度を演算する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の演算装置。
少なくとも第１の部材と、前記第１の部材と異なる第２の部材とにより構成される部品が保持具により保持されている際に撮像された撮像データのうちの、前記第１の部材と前記第２の部材との一方の撮像データに基づいて前記保持具と前記部品との相対的な位置を演算することを示すとともに、前記第１の部材と前記第２の部材との他方の撮像データに基づいて前記保持具と前記部品との相対的な回転角度を演算することを示す情報を入力するための入力装置。