WO2018146734A1 - 照明装置用の照明条件変更アタッチメント及び部品実装機並びに生産ジョブ作成方法 - Google Patents

照明装置用の照明条件変更アタッチメント及び部品実装機並びに生産ジョブ作成方法 Download PDF

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WO2018146734A1
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illumination
illumination condition
attachment
condition change
component
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一也 小谷
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株式会社Ｆｕｊｉ
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    • G—PHYSICS
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages

Definitions

  • the present specification describes an illumination condition change attachment for an illumination device that is detachably attached to an illumination device that illuminates an imaging object to be imaged with a camera mounted on an apparatus that performs production of a component mounting board or an operation related thereto, and A technology relating to a component mounter and a production job creation method is disclosed.
  • a component mounter that mounts a component on a circuit board illuminates the component sucked by the suction nozzle with a lighting device from below and captures it with a camera, processes the image, and measures the suction position deviation of the component. Then, the component is mounted on the circuit board after correcting the displacement of the suction position of the component.
  • an illumination device that illuminates a component sucked by a suction nozzle of a component mounting machine from below is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-106603) from the same direction as the optical axis of a camera.
  • the light source is composed of three lower-stage light sources, and the lighting pattern, which is a combination pattern of turning on / off the light source in each stage, is switched according to the type (size, shape, etc.) of the parts to be imaged.
  • the illumination light emitted from the light source at each stage of the illumination device is applied to a part other than the original illumination target part.
  • a light shielding plate is provided between the light source and the imaging object (illumination object).
  • the illumination device irradiates the imaging object with illumination light from an oblique direction, there is a feature that the imaging object can be shaded by unevenness, and the shape of the unevenness can be easily recognized.
  • a function for changing lighting conditions such as a lighting pattern (illumination angle) is provided, but there are few variations of lighting conditions that can be changed, and the versatility is poor.
  • various shapes of imaging objects to be illuminated by the illumination device there are cases in which a new shape that is not assumed in the existing illumination device is illuminated.
  • the distance between a component (imaging target) sucked by a suction nozzle of the mounting head and the light source may change by exchanging the mounting head.
  • illumination conditions for an illumination device that is detachably attached to an illumination device that illuminates an imaging object to be imaged by a camera mounted on a device that performs production of a component mounting board or an operation related thereto It is a change attachment, and the illumination condition for the imaging object is changed by being detachably mounted so as to cover at least a part of the light source of the illumination device.
  • the existing lighting device such as when illuminating a new shape imaging object or when the distance between the imaging object and the light source changes.
  • FIG. 1 is a longitudinal side view showing the structure of a camera unit in one embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional side view of a side-illumination device equipped with an illumination condition change attachment.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view of a side illumination device equipped with an illumination condition change attachment.
  • FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional side view of a side illumination device equipped with another illumination condition change attachment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the camera unit.
  • the camera unit 11 is mounted upward on the component mounter, and the component (imaging target) sucked by the suction nozzle of the component mounter is viewed from below by the coaxial incident illumination device 12 and the side illumination device 13. Illuminate and image with camera 14.
  • the camera 14 is configured using, for example, an image sensor that captures a grayscale image (monochrome image) or a color image.
  • a lens unit 15 is attached above the camera 14, a coaxial epi-illumination device 12 is attached above the lens unit 15, and a side-illumination device 13 is attached above the coaxial epi-illumination device 12.
  • the coaxial epi-illumination device 12 includes a light emitting source such as an LED that emits light in a horizontal direction from the side toward the center, and a right angle toward the upper imaging object. It is the structure provided with the half mirror etc. which reflect.
  • the side illumination device 13 has, for example, a configuration in which the upper, middle, and lower three-stage side light sources 21, 22, and 23 are arranged in a bowl shape or a polygonal frustum shape. It has become.
  • the side light sources 21, 22, and 23 of each stage are configured by, for example, assembling a plurality of LED mounting boards on which a large number of LEDs are mounted in a polygonal ring shape such as an octagon, Side-illumination of the side-illuminating light sources 21, 22, and 23 of each stage with respect to the imaging target is performed so that the illumination lights 22 and 23 are irradiated from an oblique direction to the imaging target positioned on the optical axis of the camera 14. The angle is set.
  • the side light sources 21, 22, and 23 at each stage of the side illumination device 13 are configured to be individually switchable on / off, and the side illumination device is controlled by the control device 24 (see FIG. 5) of the component mounting machine.
  • the lighting pattern which is a combination pattern of turning on / off the 13 side-stage light sources 21, 22, and 23, is switched according to the type (size, shape, etc.) of the part that is the imaging target.
  • the control device 24 of the component mounter also functions as an image processing device that processes an image captured by the camera 14 and recognizes an imaging target.
  • the size of the BGA component has been reduced.
  • the wiring pattern on the lower surface of the BGA component is reflected in the image of the bumps, and the bumps may not be recognized accurately. This is because, when the bump size is small, the height difference between the bump on the lower surface of the BGA component and the wiring pattern is small, and the angle of the side illumination of the side illumination device 13 is not suitable for imaging the minute bump. It seems to come.
  • the distance between the component (imaging target) sucked by the suction nozzle of the mounting head and the side light sources 21, 22, 23 may change. Also in this case, within the range of the lighting pattern that can be changed by the existing side illumination device 13, proper side illumination may not be realized, and the image recognition accuracy may be lowered.
  • the existing side illumination device is modified by changing the design of the side illumination device in accordance with the shape of the component to be imaged and the change in the distance between the component and the side light sources 21, 22, 23.
  • Replacing with 13 is a costly burden and not a good idea.
  • an illumination condition changing attachment 26 that is detachably mounted so as to cover the lower half of the side illumination light source 21 on the upper stage of the side illumination device 13 is prepared.
  • the lighting condition change attachment 26 is attached so as to cover the lower half of the upper side illumination light source 21, thereby subdividing the lighting pattern. It tries to become.
  • the means for holding the mounting condition of the illumination condition change attachment 26 may be any of engagement means, screwing, sticking (adhesion), and the like, and the illumination condition change attachment 26 is a side illumination device.
  • the illumination condition change attachment 26 may be simply placed on the side illumination device 13 as long as the illumination condition change attachment 26 is removable. .
  • the illumination condition changing attachment 26 shown in FIGS. 1 to 3 is formed of a light shielding material.
  • the object to be imaged is side-lit with only the upper half of the illumination light (the middle and lower side light sources 22 and 23 are not lit).
  • the imaging object is side-illuminated with the illumination light of the entire upper side light source 21.
  • Side-illumination can be performed only from an oblique direction close to the horizontal direction.
  • the position and size (light shielding area) for mounting the illumination condition change attachment 26 formed of a light shielding material may be appropriately changed, or a plurality of types of illumination condition change attachments 26 may be prepared.
  • the type (size, shape, etc.) of the part that is the object to be imaged if different types of illumination condition changing attachments 26 are used properly, the lighting pattern can be further subdivided and the type of part that can accurately recognize the image is selected. You can increase more.
  • the illumination condition change attachment that is detachably attached to the side illumination device 13 is not limited to the illumination condition change attachment 26 formed of a light shielding material, and various types of attachments are conceivable.
  • the illumination condition changing attachment 27 shown in FIG. 4 is made of a material that diffuses, polarizes, or attenuates light, and is detachably mounted so as to cover the entire three-stage side light sources 21, 22, and 23. In this case, of the three-stage side light sources 21, 22, and 23, the side light source that is not lit does not affect the side light even if it is covered with the illumination condition change attachment 27. Only the illumination light source may be covered with the illumination condition changing attachment 27.
  • an illumination condition change attachment 27 formed of a material that diffuses, polarizes, or attenuates light, the image definition is clear. In some cases, it becomes easier to recognize the image of the object to be imaged.
  • the illumination condition changing attachment 27 may be formed of a material that focuses or refracts light so as to focus or refract at least part of the light that illuminates the imaging target side-by-side.
  • the entire three-stage side light sources 21, 22, and 23 may be covered with the illumination condition change attachment 27, or only the side light source that is lit may be covered with the illumination condition change attachment 27.
  • it is formed of a condensing material (lens) or a refractive material. You may make it attach the illumination condition change attachment 27 so that attachment or detachment is possible.
  • the illumination condition changing attachment 27 may be formed of a transparent material colored in a predetermined color so as to change the color of at least a part of the light for side-illuminating the imaging target.
  • the entire three-stage side light sources 21, 22, and 23 may be covered with the illumination condition change attachment 27, or only the side light source that is lit may be covered with the illumination condition change attachment 27.
  • a transparent illumination condition change attachment 27 colored in a color complementary to the color of the part is attached. May be.
  • the control device 24 of the component mounter has the illumination condition change attachment 26 or 27 attached to the side illumination device 13.
  • a reference jig (not shown), which is an object to be imaged, is side-illuminated by the side-illumination device 13, is imaged by the camera 14, and the image is processed to process the reference jig in the image.
  • the luminance of the portion is measured, and at least one of the brightness (illuminance) of the side illumination, the lighting time, and the shutter speed of the camera 14 is changed so that the luminance becomes a predetermined reference luminance.
  • the work for installing the reference jig above the side illumination device 13 may be performed manually by the operator on the cover glass 30 on the upper surface of the side illumination device 13. Then, the reference jig may be sucked to a suction nozzle (not shown) of the component mounting machine and moved above the side illumination device 13. Alternatively, a reference jig may be provided on the lower surface side of a mounting head (not shown) that holds the suction nozzle and moved above the side illumination device 13.
  • the illumination condition change attachment 26 or 27 of the plurality of component mounting machines constituting the component mounting line is started before the production is started. Production is started after an operator visually confirms that the illumination condition change attachment 26 or 27 is attached to the side illumination device 13 of the component mounter after grasping the component mounter that needs to be mounted. I am doing so. However, there is a possibility that an operator may mistake the presence / absence of mounting of the illumination condition change attachment 26 or 27 only by visual confirmation.
  • the illumination condition change attachment 26 or 27 is not attached to the imaging condition determined with the illumination condition change attachment 26 or 27 attached, the image captured by the camera 14 becomes brighter than expected. There is a possibility that the recognition accuracy is lowered and a part which is an object to be imaged is erroneously recognized, or an image processing error occurs and the part is discarded. On the contrary, if the illumination condition change attachment 26 or 27 is attached to the imaging condition determined without attaching the illumination condition change attachment 26 or 27, the captured image becomes darker than expected. There is a possibility of erroneous recognition of parts and image processing errors.
  • the controller 24 of each component mounter automatically confirms whether or not the illumination condition change attachment 26 or 27 is attached to the side illumination device 13 of each component mounter before the start of production. ing.
  • a method for automatically confirming whether or not the illumination condition changing attachment 26 formed of the light shielding material is attached will be described.
  • the image processing component data used when recognizing a component image is image processing component data created with the illumination condition change attachment 26 attached, or the illumination condition change attachment 26 is not attached. Illumination condition information for distinguishing whether the image processing component data is created in the above is included.
  • image processing component data created with the illumination condition change attachment 26 mounted is used among a plurality of component mounters constituting the component mounting line.
  • a component mounter that is, a component mounter to which the illumination condition change attachment 26 is mounted
  • a production job executed by the control device 24 of the component mounter is created with the illumination condition change attachment 26 mounted.
  • a component that recognizes an image using the processed image processing component data is assigned based on the illumination condition information of the image processing component data.
  • the number of component mounters on which the illumination condition change attachment 26 is mounted may be designated by the operator before the optimization process, or the optimum number may be calculated using the optimization process result.
  • a production job executed by the control device 24 of the component mounter that uses the image processing component data created in a state where the illumination condition change attachment 26 is not mounted that is, a component mounter not mounted with the illumination condition change attachment 26.
  • a component that recognizes an image using image processing component data created without the illumination condition change attachment 26 is assigned based on the illumination condition information of the image processing component data.
  • the number of component mounters with the illumination condition change attachment 26 attached the number of component mounters without the illumination condition change attachment 26, or the image processing created with the illumination condition change attachment 26 attached.
  • the illumination condition change attachment 26 depends on the number of parts for image recognition using the part data and the number of parts for image recognition using the image processing part data created without the illumination condition change attachment 26 attached.
  • a reference jig is installed above the side illumination device 13 of each component mounting machine.
  • the operator may manually place the reference jig on the cover glass 30 or the like on the upper surface of the side illumination device 13, or the reference jig may be adsorbed to the adsorption nozzle of the component mounting machine. You may make it move to the upper part of the side illuminating device 13.
  • a reference jig may be provided on the lower surface side of the mounting head that holds the suction nozzle and moved above the side illumination device 13.
  • the control device 24 of each component mounter turns on the side illumination device 13 to illuminate the reference jig, which is an object to be imaged, images it with the camera 14, processes the image, and displays the image.
  • the luminance of the reference jig portion is measured, and whether or not the illumination condition changing attachment 26 is attached is determined based on the luminance.
  • the luminance determination value used for this determination two design values of whether or not the illumination condition change attachment 26 is attached are used for each lighting pattern of the side illumination device 13, and these are compared with the luminance measurement value to change the illumination condition. The presence or absence of attachment 26 is determined.
  • the image recognition component data created using the image processing component data created with the illumination condition change attachment 26 attached and the image processing component data created without the illumination condition change attachment 26 attached are used. If both of the components that recognize the image are mixed and assigned to the same component mounter, there is one or more image processing component data created with the illumination condition change attachment 26 mounted, and When it is determined that the illumination condition change attachment 26 is not attached by the luminance determination, the operator is notified to attach the illumination condition change attachment 26. Further, when there is no image processing component data created with the illumination condition change attachment 26 attached, and it is determined by the luminance determination that the illumination condition change attachment 26 is attached, the side illumination device 13, the operator is notified to remove the illumination condition change attachment 26. By removing the illumination condition changing attachment 26, the side illumination becomes brighter, and accordingly, the shutter speed of the camera 14 can be increased to eliminate the cycle time delay.
  • a component that recognizes an image using the image processing component data created in a state where the illumination condition change attachment 26 is not mounted is assigned to the component mounter with the illumination condition change attachment 26 mounted, and the illumination condition
  • the lighting time is extended based on a previously prepared formula so that the shutter speed of the camera 14 is reduced so that an equivalent amount of light can be obtained during imaging.
  • the illumination light quantity for the light shielding is complemented.
  • the extended time is considered in the optimization process when creating the production job (2).
  • the above (1) to (7) are methods for automatically confirming whether or not the illumination condition changing attachment 26 formed of a light shielding material is attached.
  • the illumination condition change attachment 26 or 27 is detachably mounted so as to cover at least a part of the side light sources 21, 22, and 23 of the side light illumination device 13, so Since the illumination conditions for the object can be changed, when the side-illumination of a new shape imaging object or when the distance between the imaging object and the side light sources 21, 22, 23 changes, Even if appropriate side illumination cannot be realized within the range of illumination conditions that can be changed by the existing side illumination device 13, the illumination condition change attachment 26 is attached to the side light sources 21, 22, and 23 of the existing side illumination device 13. Alternatively, it is possible to easily realize appropriate side illumination simply by detachably attaching 27.
  • the side illumination device 13 can be used as it is without replacement, the cost for changing the illumination conditions of the side illumination device 13 can be reduced, and the versatility of the existing side illumination device 13 can be enhanced.
  • the control device 24 of the component mounter attaches the illumination condition change attachment 26 or 27 to the side illumination device 13.
  • the side illumination device 13 illuminates the reference jig as an object to be imaged, images it with the camera 14, processes the image, and measures the luminance of the reference jig portion in the image. Since at least one of the brightness (illuminance) of the side illumination, the lighting time, and the shutter speed of the camera 14 is changed so that the luminance becomes a predetermined reference luminance, the illumination condition change attachment 26 is changed.
  • an image having the same luminance as that when the illumination condition change attachments 26 and 27 are not attached is acquired to ensure the same image recognition accuracy. Door can be.
  • At least information specifying whether or not the illumination condition change attachment 26 or 27 is attached is set in the production job executed by the control device 24 of the component mounting machine, and the control device 24 is configured to perform the above-mentioned operation before starting production.
  • a reference jig that is an object to be imaged is side-illuminated by the illuminating device 13, is imaged by the camera 14, the image is processed, and the luminance of the reference jig portion in the image is measured. Based on the luminance It is determined whether or not the lighting condition change attachment 26 or 27 is attached, it is determined whether or not the determination result matches the designation of the production job, and whether or not the illumination condition change attachment 26 or 27 is attached is the production.
  • a process for notifying the operator of the fact is executed.
  • the presence / absence of wearing is automatically determined based on the production job. If the determination result is different from the designation of the production job, the operator is notified of the mistake and the lighting condition change attachment 26 or 27 is installed. To match the production job designation. Thereby, when the presence or absence of the illumination condition change attachment 26 or 27 is different from the designation of the production job, it is possible to prevent the worker from starting production without knowing the mistake.
  • the image processing component data used when recognizing the component that is the imaging object is the image processing component data created with the illumination condition change attachment 26 or 27 attached, or the illumination condition change.
  • Illumination condition information for distinguishing whether the image data is part data for image processing created without the attachment 26 or 27 being included is included, and the control device 24 of the component mounting machine uses the side illuminating device 13 to start imaging.
  • the reference jig to be side-illuminated is captured by the camera 14, the image is processed, the luminance of the reference jig portion in the image is measured, and the illumination condition changing attachment 26 or 27 of the illumination condition change attachment 26 or 27 is measured based on the luminance.
  • the presence / absence of mounting is determined, it is determined whether the determination result matches the illumination condition information of the image processing component data assigned to the component mounter, and the illumination condition change is determined. If the presence or absence of the mounting of the attachment 26 or 27 is different from the illumination condition information of the component data for the image processing may be executed a process of notifying the operator. In this way, the control device 14 of the component mounter automatically determines whether or not the illumination condition change attachment 26 or 27 is mounted based on the illumination condition information of the image processing component data, and the determination result is an image. If it is different from the lighting condition information of the processing component data, the operator is notified of the mistake and prompted to make the presence or absence of the lighting condition change attachment 26 or 27 match the lighting condition information of the image processing component data. be able to. As a result, when the illumination condition change attachment 26 or 27 is attached or not different from the illumination condition information of the image processing component data, the operator can start production without knowing the mistake. Can be prevented.
  • the side illumination device 13 is not limited to the configuration including the side illumination light sources 21, 22, and 23 (light source areas) divided into three stages of an upper stage, a middle stage, and a lower stage, and is divided into two stages or four stages or more.
  • the side light source (light source area) of the side light source or the side light source of the side light illumination device is not divided into a plurality of light source areas. You may make it light.
  • the present invention is not limited to the configuration in which the illumination condition change attachment is detachably mounted on the side illumination device 13 of the component imaging camera 14 mounted on the component mounter.
  • the illumination condition change attachment may be detachably attached to the side illumination device of the mark imaging camera to be imaged, and is not limited to the component mounting machine, for example, the component mounting state on the circuit board is imaged by the camera.
  • the illumination condition change attachment is made of a light shielding material and can be attached and detached so as to cover a part of the side light source (or coaxial incident light source).
  • a part of the side light source or the coaxial incident light source
  • the angle of the side illumination (or coaxial epi-illumination) with respect to the object to be imaged can be changed by changing the area of the light source for side illumination (or coaxial epi-illumination) by mounting the illumination condition changing attachment.
  • the illumination condition changing attachment is formed of a material that diffuses, polarizes, or attenuates light, and diffuses, polarizes, or attenuates at least a part of the light that illuminates the object to be imaged by side illumination (or coaxial incident illumination). You may do it. For example, even with an imaging object that produces an image that is unclear with normal illumination light, it is possible to increase the definition of the image by attaching an illumination condition change attachment made of a material that diffuses, polarizes, or attenuates light. In some cases, it is easier to recognize an image of the imaging target.
  • the illumination condition changing attachment may be formed of a material that focuses or refracts light so as to focus or refract at least a part of the light that illuminates the object to be imaged by side illumination (or coaxial epi-illumination).
  • side illumination or coaxial epi-illumination
  • the illumination condition changing attachment is formed of a transparent material colored in a predetermined color so as to change the color of at least part of the light that illuminates the side of the imaging object (or the coaxial epi-illumination). Also good. For example, when it is desired to pick up an image of an object to be recognized and to make it stand out, a transparent illumination condition changing attachment colored in a color complementary to the color of that part may be attached. .
  • the side light source (or coaxial incident light source) of the lighting device is divided into a plurality of light source areas that can be switched on / off individually, and is a combination pattern of a light source area that is lit and a light source area that is not lit.
  • the illumination condition changing attachment is partially covered with the light source area of the stage to be lit among the plurality of light source areas.
  • the lighting pattern may be subdivided by reducing the exposed portion of the light source area of the stage by detachably mounting.
  • the control device of the component mounting machine When mounting the lighting condition change attachment for the lighting device described above on the lighting device of the component mounting machine, the control device of the component mounting machine, in a state where the lighting condition changing attachment is mounted on the lighting device, An illumination device illuminates a reference jig that is an object to be imaged, is imaged by a camera, the image is processed by an image processing device, and the luminance of the reference jig portion in the image is measured. You may make it change at least 1 of the brightness (illuminance) of illumination, lighting time, and the shutter speed of a camera so that it may become a brightness
  • At least information specifying whether or not the illumination condition change attachment is mounted is set in a production job (production program) executed by the control device of the component mounting machine, and the control device is configured to perform the illumination before starting production.
  • An apparatus illuminates a reference jig serving as the imaging object, picks up an image with the camera, processes the image with the image processing apparatus, measures the luminance of the reference jig portion in the image, and sets the luminance. Based on whether or not the lighting condition change attachment is mounted, determines whether or not the determination result matches the designation of the production job, and whether or not the lighting condition change attachment is mounted is the designation of the production job If different from the above, a process of notifying the operator of the fact may be executed.
  • the controller of the component mounter automatically determines whether or not the lighting condition change attachment is mounted based on the production job, and if the determination result differs from the production job designation, the error Can be urged to make the presence / absence of attachment of the illumination condition change attachment coincide with the designation of the production job. As a result, it is possible to prevent the worker from starting production without knowing the mistake when the illumination condition change attachment is attached or not different from the designation of the production job.
  • the image processing component data used when the image processing apparatus of the component mounter recognizes the image of the component to be imaged is image processing component data created with the illumination condition change attachment attached. Or the illumination condition information for distinguishing whether the illumination condition change attachment is not attached to the image processing component data, and the control device of the component mounter uses the illumination device to capture the imaging object before starting production. Illuminate the reference jig to be taken, image with the camera, process the image with the image processing device, measure the luminance of the reference jig portion in the image, and change the illumination condition based on the luminance It is determined whether or not the attachment is mounted, and it is determined whether or not the determination result matches the illumination condition information of the image processing component data assigned to the component mounter.
  • the control device of the component mounter automatically determines whether or not the illumination condition change attachment is mounted based on the illumination condition information of the image processing component data, and the determination result is the image processing component data. If the lighting condition information is different from the lighting condition information, the operator can be notified of the mistake and prompted to match the lighting condition change attachment with the lighting condition information of the image processing component data. Thereby, when the presence / absence of the attachment of the illumination condition change attachment is different from the illumination condition information of the image processing component data, it is possible to prevent the operator from starting production without knowing the mistake.
  • the image processing device of each component mounter is configured to capture the object to be imaged.
  • Component data created with the illumination condition change attachment attached to the image processing component data used when recognizing the image of the component to be used, or component data created without the illumination condition change attachment attached Including a plurality of component mounting machines that constitute a component mounting line, a component mounting machine that mounts the illumination condition changing attachment, and a component mounting machine that does not mount the lighting condition changing attachment
  • the production job executed by the control device of the component mounter that mounts the illumination condition change attachment includes A part for recognizing an image using image processing part data created with the light condition change attachment attached is assigned based on the illumination condition information of the image processing part data, and the light condition change attachment is attached.
  • the image processing component data created in a state where the illumination condition change attachment is not attached to the production job executed by the control device of the component mounter that does not attach the illumination condition change attachment. It is preferable to assign a part for recognizing an image based on the illumination condition information of the image processing part data, and to set information specifying that the illumination condition change attachment is not attached. In this way, a production job executed by the control device of each component mounter when mounting the illumination condition change attachment on some of the component mounters constituting the component mount line. Can be appropriately created according to whether or not the illumination condition changing attachment is attached.
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Abstract

部品実装基板の生産又はそれに関連する作業を行う装置に搭載されたカメラ（１４）で撮像する撮像対象物を照明する照明装置（１３）に着脱可能に装着される照明装置用の照明条件変更アタッチメント（２６，２７）であって、該照明条件変更アタッチメントを、前記照明装置の光源（２１，２２，２３）の少なくとも一部を覆うように着脱可能に装着することで、撮像対象物に対する照明条件を変更する。照明条件変更アタッチメントは、様々な種類のものが考えられるが、例えば、照明条件変更アタッチメントを遮光材料により形成して、光源の一部を覆うように着脱可能に装着することで、当該光源の一部を遮光して撮像対象物を照明する光源のエリアを変更するようにしても良い。

Description

照明装置用の照明条件変更アタッチメント及び部品実装機並びに生産ジョブ作成方法
　本明細書は、部品実装基板の生産又はそれに関連する作業を行う装置に搭載されたカメラで撮像する撮像対象物を照明する照明装置に着脱可能に装着される照明装置用の照明条件変更アタッチメント及び部品実装機並びに生産ジョブ作成方法に関する技術を開示したものである。
　例えば、回路基板に部品を実装する部品実装機は、吸着ノズルに吸着した部品をその下方から照明装置で照明してカメラで撮像し、その画像を処理して当該部品の吸着位置ずれ等を計測し、その部品の吸着位置ずれ等を補正して回路基板に実装するようにしている。一般に、部品実装機の吸着ノズルに吸着した部品をその下方から照明する照明装置は、特許文献１（特開２０１５－１０６６０３号公報）に記載されているように、カメラの光軸と同じ方向から照明する同軸落射照明装置と、カメラの光軸の周囲を取り囲むように配置された光源によって部品の下面を斜め方向から照明する照明装置とを組み合わせて構成され、更に、照明装置は、上段、中段、下段の３段の光源から構成され、各段の光源の点灯／消灯の組み合わせパターンである点灯パターンを、撮像する部品の種類（サイズ、形状等）に応じて切り換えるようにしたものがある。
　また、特許文献２（特開２００１－９４２９９号公報）に記載された部品実装機では、照明装置の各段の光源から照射される照明光が本来の照明対象部位以外の部位に照射されることを防止する手段として、光源と撮像対象物（照明対象物）との中間に遮光板を設けた構成となっている。
特開２０１５－１０６６０３号公報 特開２００１－９４２９９号公報
　照明装置は、撮像対象物に対して斜め方向から照明光を照射するため、撮像対象物の凹凸による陰影ができて、その凹凸の形状を画像認識しやすくなるという特長がある。適正な照明を実現するには、撮像対象物の凹凸形状や、撮像対象物と光源との間の距離に応じて照明の角度等の照明条件を変更することが望ましい。
　従来の照明装置でも、点灯パターン（照明の角度）等の照明条件を変更する機能が設けられているが、変更可能な照明条件のバリエーションが少なく、汎用性に乏しい。また、照明装置によって照明する撮像対象物には、様々な形状のものがあり、既設の照明装置では想定されていなかった新しい形状のものを照明する場合もある。更に、例えば、部品実装機においては、実装ヘッドを交換することで、実装ヘッドの吸着ノズルに吸着した部品（撮像対象物）と光源との間の距離が変化する場合もある。
　これらの場合、既設の照明装置で変更可能な照明条件の範囲内では、適正な照明を実現できない場合があり、画像認識精度が低下する可能性がある。この対策として、撮像対象物の形状や、撮像対象物と光源との間の距離の変化に応じて、照明装置を設計変更して既設の照明装置と取り替えることは、コスト的に大きな負担となり、得策ではない。
　上記課題を解決するために、部品実装基板の生産又はそれに関連する作業を行う装置に搭載されたカメラで撮像する撮像対象物を照明する照明装置に着脱可能に装着される照明装置用の照明条件変更アタッチメントであって、前記照明装置の光源の少なくとも一部を覆うように着脱可能に装着することで前記撮像対象物に対する照明条件を変更するものである。このようにすれば、新しい形状の撮像対象物を照明する場合や、撮像対象物と光源との間の距離が変化する場合等で、既設の照明装置で変更可能な照明条件の範囲内では適正な照明を実現できない場合でも、既設の照明装置の光源に照明条件変更アタッチメントを着脱可能に装着するだけで、簡単に適正な照明を実現することができる。この場合、撮像対象物の形状や、撮像対象物と光源との間の距離の変化に応じて、照明条件変更アタッチメントを設計変更するだけで済み、既設の照明装置を取り替えずにそのまま使用できるため、照明装置の照明条件変更のためのコストが安く済むと共に、既設の照明装置の汎用性を高めることができる。
図１は一実施例におけるカメラユニットの構造を示す縦断側面図である。 図２は照明条件変更アタッチメントを装着した側射照明装置の拡大縦断側面図である。 図３は照明条件変更アタッチメントを装着した側射照明装置の拡大平面図である。 図４は他の照明条件変更アタッチメントを装着した側射照明装置の拡大縦断側面図である。 図５はカメラユニットの制御系の構成を示すブロック図である。
　以下、部品実装機に適用して具体化した一実施例を説明する。
　まず、図１を用いてカメラユニット１１の構成を説明する。
　カメラユニット１１は、図示はしないが、部品実装機に上向きに取り付けられ、部品実装機の吸着ノズルに吸着した部品（撮像対象物）をその下方から同軸落射照明装置１２と側射照明装置１３によって照明してカメラ１４で撮像する。カメラ１４は、例えば、グレースケール画像（モノクロ画像）又はカラー画像を撮像する撮像素子を用いて構成されている。
　このカメラ１４の上方には、レンズユニット１５が取り付けられ、このレンズユニット１５の上方に同軸落射照明装置１２が取り付けられ、この同軸落射照明装置１２の上方に側射照明装置１３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１２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、その発光源の光を上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。
　一方、図２及び図３に示すように、側射照明装置１３は、例えば、上段、中段、下段の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１４の光軸上に位置する撮像対象物に対して斜め方向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。
　この側射照明装置１３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、部品実装機の制御装置２４（図５参照）によって、側射照明装置１３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、撮像対象物である部品の種類（サイズ、形状等）に応じて切り換えるようになっている。部品実装機の制御装置２４は、カメラ１４で撮像した画像を処理して撮像対象物を認識する画像処理装置としても機能する。
　例えば、ＢＧＡ部品下面のバンプの配列パターンをカメラ１４で撮像する場合に、側射照明装置１３の側射照明によってバンプのみを際立たせて撮像したい場合があるが、近年のＢＧＡ部品の小型化によってバンプのサイズが微小になると、ＢＧＡ部品下面の配線パターンがバンプの画像に映り込んでしまい、バンプを正確に認識できない場合がある。この原因は、バンプのサイズが微小になると、ＢＧＡ部品下面のバンプと配線パターンとの高低差が微小になって、側射照明装置１３の側射照明の角度が微小なバンプの撮像に合わなくなってくるためと思われる。
　また、部品実装機の実装ヘッドを交換することで、その実装ヘッドの吸着ノズルに吸着した部品（撮像対象物）と側射光源２１，２２，２３との間の距離が変化する場合もある。この場合も、既設の側射照明装置１３で変更可能な点灯パターンの範囲内では、適正な側射照明を実現できない場合があり、画像認識精度が低下する可能性がある。
　この対策として、撮像対象物となる部品の形状や、部品と側射光源２１，２２，２３との間の距離の変化に応じて、側射照明装置を設計変更して既設の側射照明装置１３と取り替えることは、コスト的に大きな負担となり、得策ではない。
　そこで、本実施例では、図２及び図３に示すように、側射照明装置１３の上段の側射光源２１の下側半分を覆うように着脱可能に装着する照明条件変更アタッチメント２６を用意し、既設の側射照明装置１３のみでは適正な側射照明を実現できない場合に、照明条件変更アタッチメント２６を上段の側射光源２１の下側半分を覆うように装着することで、点灯パターンを細分化するようにしている。この場合、照明条件変更アタッチメント２６の装着状態を保持する手段は、係合手段、ねじ止め、貼着（粘着）等のいずれであっても良く、また、照明条件変更アタッチメント２６が側射照明装置１３に安定して載置できる構造であれば、照明条件変更アタッチメント２６を側射照明装置１３に載置するだけであっても良く、要は、照明条件変更アタッチメント２６が着脱可能であれば良い。
　図１乃至図３に示す照明条件変更アタッチメント２６は、遮光材料により形成されている。この照明条件変更アタッチメント２６を例えば上段の側射光源２１の下側半分を覆うように装着することで、当該上段の側射光源２１の下側半分を遮光して、当該上段の側射光源２１の上側半分の照明光のみによって撮像対象物を側射照明する（中段及び下段の側射光源２２，２３は点灯しない）。このようにすれば、上段の側射光源２１全体の照明光によって撮像対象物を側射照明する場合と比較して、当該上段の側射光源２１の上側半分のみの照明光によって撮像対象物を水平方向に近い斜め方向のみから側射照明することができる。これにより、撮像対象物であるＢＧＡ部品下面の微小なバンプを側射照明してカメラ１４で撮像する場合に、ＢＧＡ部品下面の配線パターンがバンプの画像に映り込むことを防止できて、微小なバンプを精度良く画像認識することができる。
　遮光材料により形成した照明条件変更アタッチメント２６を装着する位置やサイズ（遮光面積）を適宜変更したり、複数種類の照明条件変更アタッチメント２６を用意しても良い。撮像対象物である部品の種類（サイズ、形状等）に応じて、複数種類の照明条件変更アタッチメント２６を使い分けるようにすれば、点灯パターンをより細分化して、精度良く画像認識できる部品の種類をより増やすことができる。
　また、側射照明装置１３に着脱可能に装着する照明条件変更アタッチメントは、遮光材料により形成した照明条件変更アタッチメント２６に限定されず、様々な種類のものが考えられる。例えば、図４に示す照明条件変更アタッチメント２７は、光を拡散又は偏光或は減衰させる材料により形成され、３段の側射光源２１，２２，２３全体を覆うように着脱可能に装着される。この場合、３段の側射光源２１，２２，２３のうち、点灯しない段の側射光源は、照明条件変更アタッチメント２７で覆っても、全く側射照明に影響しないため、点灯する段の側射光源のみを照明条件変更アタッチメント２７で覆うようにしても良い。また、例えば、通常の照明光では不鮮明な画像になる撮像対象物であっても、光を拡散又は偏光或は減衰させる材料により形成した照明条件変更アタッチメント２７を装着することで、画像の鮮明度を高めて撮像対象物を画像認識しやすくなる場合がある。
　或は、照明条件変更アタッチメント２７を、光を集束又は屈折させる材料により形成して、撮像対象物を側射照明する光の少なくとも一部を集束又は屈折させるようにしても良い。この場合も、３段の側射光源２１，２２，２３全体を照明条件変更アタッチメント２７で覆っても良いし、点灯する段の側射光源のみを照明条件変更アタッチメント２７で覆うようにしても良い。また、例えば、撮像対象物と側射光源２１，２２，２３との間の距離の変化に応じて、側射照明の角度を変化させるために、集光材料（レンズ）又は屈折材料により形成した照明条件変更アタッチメント２７を着脱可能に装着するようにしても良い。
　或は、照明条件変更アタッチメント２７を、所定の色に着色された透明材料により形成して、撮像対象物を側射照明する光の少なくとも一部の色を変更するようにしても良い。この場合も、３段の側射光源２１，２２，２３全体を照明条件変更アタッチメント２７で覆っても良いし、点灯する段の側射光源のみを照明条件変更アタッチメント２７で覆うようにしても良い。また、例えば、撮像対象物のうちの認識したい部分を際立たせて撮像したい場合には、その部分の色に対して補色となる色に着色された透明な照明条件変更アタッチメント２７を装着するようにしても良い。
　以上説明した照明条件変更アタッチメント２６又は２７を部品実装機の側射照明装置１３に装着する場合には、部品実装機の制御装置２４は、照明条件変更アタッチメント２６又は２７が側射照明装置１３に装着された状態で、その側射照明装置１３で撮像対象物となる基準治具（図示せず）を側射照明してカメラ１４で撮像してその画像を処理して画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度が所定の基準輝度となるように側射照明の明るさ（照度）、点灯時間、カメラ１４のシャッタ速度のうちの少なくとも１つを変更する。このようにすれば、照明条件変更アタッチメント２６又は２７を側射照明装置１３に装着した場合でも、照明条件変更アタッチメント２６，２７を装着しない場合と同様の輝度の画像を取得して同様の画像認識精度を確保することができる。
　尚、側射照明装置１３の上方に基準治具を設置する作業は、作業者が手作業で基準治具を側射照明装置１３上面のカバーガラス３０上などに載置するようにしても良いし、部品実装機の吸着ノズル（図示せず）に基準治具を吸着して側射照明装置１３の上方に移動させるようにしても良い。或は、吸着ノズルを保持する実装ヘッド（図示せず）の下面側に基準治具を設けて側射照明装置１３の上方に移動させるようにしても良い。
　ところで、照明条件変更アタッチメント２６，２７の装着は、作業者が手作業で行うため、生産開始前に、部品実装ラインを構成する複数台の部品実装機のうち、照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着が必要な部品実装機を把握して、当該部品実装機の側射照明装置１３に照明条件変更アタッチメント２６又は２７が装着されていることを作業者が目視で確認してから生産を開始するようにしている。しかし、目視確認だけでは、作業者が照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を見間違える可能性がある。
　もし、照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有りで決定した撮像条件に対して、照明条件変更アタッチメント２６又は２７が装着されていないと、カメラ１４で撮像した画像が想定以上に明るくなり、画像認識精度が低下して撮像対象物である部品を誤認識したり、画像処理エラーが発生して当該部品を廃棄することになる可能性がある。反対に、照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の無しで決定した撮像条件に対して、照明条件変更アタッチメント２６又は２７が装着されていると、撮像した画像が想定以上に暗くなるため、同様に、部品の誤認識や画像処理エラーが発生する可能性がある。
　そこで、本実施例では、生産開始前に各部品実装機の制御装置２４によって各部品実装機の側射照明装置１３に対する照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を自動的に確認するようにしている。以下、遮光材料により形成された照明条件変更アタッチメント２６の装着の有無を自動的に確認する方法を説明する。
　（１）部品を画像認識する際に使用する画像処理用部品データには、照明条件変更アタッチメント２６を装着した状態で作成された画像処理用部品データか、前記照明条件変更アタッチメント２６を装着しない状態で作成された画像処理用部品データかを区別する照明条件情報を含ませる。
　（２）生産ジョブの作成時の最適化処理で、部品実装ラインを構成する複数台の部品実装機のうち、照明条件変更アタッチメント２６を装着した状態で作成された画像処理用部品データを使用する部品実装機（つまり照明条件変更アタッチメント２６を装着する部品実装機）を決定して、当該部品実装機の制御装置２４が実行する生産ジョブには、前記照明条件変更アタッチメント２６を装着した状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品を、当該画像処理用部品データの照明条件情報に基づいて割り付ける。この際、照明条件変更アタッチメント２６を装着する部品実装機の台数は、作業者が最適化処理前に指定しても良いし、最適化処理結果を用いて最適台数を算出しても良い。
　（３）照明条件変更アタッチメント２６を装着しない状態で作成された画像処理用部品データを使用する部品実装機（つまり照明条件変更アタッチメント２６を装着しない部品実装機）の制御装置２４が実行する生産ジョブには、前記照明条件変更アタッチメント２６を装着しない状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品を、当該画像処理用部品データの照明条件情報に基づいて割り付ける。
　尚、照明条件変更アタッチメント２６を装着した部品実装機の台数や、照明条件変更アタッチメント２６を装着しない部品実装機の台数、或は、照明条件変更アタッチメント２６を装着した状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品の数や、照明条件変更アタッチメント２６を装着しない状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品の数によっては、照明条件変更アタッチメント２６を装着した状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品と、照明条件変更アタッチメント２６を装着しない状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品の両方が混在して同じ部品実装機に割り付けられる場合がある。
　（４）各部品実装機の側射照明装置１３の上方に基準治具を設置する。この際、作業者が手作業で基準治具を側射照明装置１３上面のカバーガラス３０上などに載置するようにしても良いし、部品実装機の吸着ノズルに基準治具を吸着して側射照明装置１３の上方に移動させるようにしても良い。或は、吸着ノズルを保持する実装ヘッドの下面側に基準治具を設けて側射照明装置１３の上方に移動させるようにしても良い。
　（５）各部品実装機の制御装置２４は、側射照明装置１３を点灯させて撮像対象物となる基準治具を側射照明してカメラ１４で撮像してその画像を処理して画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度に基づいて照明条件変更アタッチメント２６の装着の有無を判定する。この判定に用いる輝度判定値は、側射照明装置１３の点灯パターン毎に、照明条件変更アタッチメント２６の装着の有無の２種類の設計値を用い、これらを輝度測定値と比較して照明条件変更アタッチメント２６の装着の有無を判定する。
　（６）照明条件変更アタッチメント２６の装着の有無の判定結果が生産ジョブの指定と一致するか否かを判定し、前記照明条件変更アタッチメント２６の装着の有無が生産ジョブの指定と異なる場合には、その旨を作業者に通知する処理を実行する。例えば、生産ジョブの指定が「照明条件変更アタッチメント２６の装着有り」であるのに、輝度判定により照明条件変更アタッチメント２６の装着無しと判定された場合には、照明条件変更アタッチメント２６を装着するように作業者に通知する。また、生産ジョブの指定が「照明条件変更アタッチメント２６の装着無し」であるのに、照明条件変更アタッチメント２６の装着有りと判定された場合には、側射照明装置１３から照明条件変更アタッチメント２６を取り外すように作業者に通知する。
　尚、照明条件変更アタッチメント２６を装着した状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品と、照明条件変更アタッチメント２６を装着しない状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品の両方が混在して同じ部品実装機に割り付けられている場合には、照明条件変更アタッチメント２６を装着した状態で作成された画像処理用部品データが１つ以上あり、且つ、輝度判定により照明条件変更アタッチメント２６の装着無しと判定された場合には、照明条件変更アタッチメント２６を装着するように作業者に通知する。また、照明条件変更アタッチメント２６を装着した状態で作成された画像処理用部品データが１つも無く、且つ、輝度判定により照明条件変更アタッチメント２６の装着有りと判定された場合には、側射照明装置１３から照明条件変更アタッチメント２６を取り外すように作業者に通知する。照明条件変更アタッチメント２６を取り外すことで、側射照明が明るくなり、その分、カメラ１４のシャッタ速度を速くしてサイクルタイムの遅延を排除できる。
　（７）照明条件変更アタッチメント２６を装着しない状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品が、照明条件変更アタッチメント２６を装着した部品実装機に割り付けられ、且つ、照明条件変更アタッチメント２６を装着した部位の点灯パターンを使用する場合には、撮像時に同等の光量が得られるように、予め用意された計算式に基づいて点灯時間を延長してカメラ１４のシャッタ速度を遅くして、遮光分の照明光量を補完する。この延長時間分は、上記（２）の生産ジョブの作成時の最適化処理で考慮済みとする。
　尚、上記（１）～（７）は、遮光材料により形成された照明条件変更アタッチメント２６の装着の有無を自動的に確認する方法であるが、前述した光の拡散、偏光、減衰、集束、屈折、着色等の光学的特性の材料で形成した照明条件変更アタッチメント２７についても、同様の方法で、装着の有無を自動的に確認することも可能である。
　以上説明した本実施例によれば、側射照明装置１３の側射光源２１，２２，２３の少なくとも一部を覆うように照明条件変更アタッチメント２６又は２７を着脱可能に装着することで、撮像対象物に対する照明条件を変更することができるため、新しい形状の撮像対象物を側射照明する場合や、撮像対象物と側射光源２１，２２，２３との間の距離が変化する場合等で、既設の側射照明装置１３で変更可能な照明条件の範囲内では適正な側射照明を実現できない場合でも、既設の側射照明装置１３の側射光源２１，２２，２３に照明条件変更アタッチメント２６又は２７を着脱可能に装着するだけで、簡単に適正な側射照明を実現することができる。この場合、撮像対象物の形状や、撮像対象物と側射光源２１，２２，２３との間の距離の変化に応じて、照明条件変更アタッチメント２６又は２７を設計変更するだけで済み、既設の側射照明装置１３を取り替えずにそのまま使用できるため、側射照明装置１３の照明条件変更のためのコストが安く済むと共に、既設の側射照明装置１３の汎用性を高めることができる。
　しかも、部品実装機の側射照明装置１３に照明条件変更アタッチメント２６又は２７を装着する場合には、部品実装機の制御装置２４は、照明条件変更アタッチメント２６又は２７が側射照明装置１３に装着された状態で、前記側射照明装置１３で撮像対象物となる基準治具を側射照明してカメラ１４で撮像してその画像を処理して画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度が所定の基準輝度となるように側射照明の明るさ（照度）、点灯時間、カメラ１４のシャッタ速度のうちの少なくとも１つを変更するようにしたので、照明条件変更アタッチメント２６又は２７を側射照明装置１３に装着した場合でも、照明条件変更アタッチメント２６，２７を装着しない場合と同様の輝度の画像を取得して同様の画像認識精度を確保することができる。
　また、部品実装機の制御装置２４が実行する生産ジョブに、少なくとも照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を指定する情報を設定しておき、前記制御装置２４は、生産開始前に前記側射照明装置１３で撮像対象物となる基準治具を側射照明してカメラ１４で撮像してその画像を処理して画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度に基づいて照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を判定して、その判定結果が前記生産ジョブの指定と一致するか否かを判定し、前記照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無が前記生産ジョブの指定と異なる場合は、その旨を作業者に通知する処理を実行するようにしたので、部品実装機の制御装置２４が照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を生産ジョブに基づいて自動的に判定して、その判定結果が生産ジョブの指定と異なる場合は、その間違いを作業者に通知して、照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を生産ジョブの指定と一致させるように促すことができる。これにより、照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無が生産ジョブの指定と異なっている場合に、作業者がその間違いを知らずにそのまま生産を開始してしまうことを未然に防止できる。
　また、撮像対象物となる部品を画像認識する際に使用する画像処理用部品データには、照明条件変更アタッチメント２６又は２７を装着した状態で作成された画像処理用部品データか、前記照明条件変更アタッチメント２６又は２７を装着しない状態で作成された画像処理用部品データかを区別する照明条件情報を含ませ、部品実装機の制御装置２４は、生産開始前に側射照明装置１３で撮像対象物となる基準治具を側射照明してカメラ１４で撮像してその画像を処理して画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度に基づいて照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を判定して、その判定結果が当該部品実装機に割り付けられた前記画像処理用部品データの照明条件情報と一致するか否かを判定し、前記照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無が前記画像処理用部品データの照明条件情報と異なる場合は、その旨を作業者に通知する処理を実行するようにしても良い。このようにすれば、部品実装機の制御装置１４が照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を画像処理用部品データの照明条件情報に基づいて自動的に判定して、その判定結果が画像処理用部品データの照明条件情報と異なる場合は、その間違いを作業者に通知して、照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無を画像処理用部品データの照明条件情報と一致させるように促すことができる。これにより、照明条件変更アタッチメント２６又は２７の装着の有無が画像処理用部品データの照明条件情報と異なっている場合に、作業者がその間違いを知らずにそのまま生産を開始してしまうことを未然に防止できる。
　尚、側射照明装置１３は、上段、中段、下段の３段に区分された側射光源２１，２２，２３（光源エリア）を備えた構成に限定されず、２段又は４段以上に区分された側射光源（光源エリア）を備えた構成としたり、或は、側射照明装置の側射光源を複数段の光源エリアに区分せずに、側射照明時に常に全ての側射光源を点灯させるようにしても良い。
　その他、本発明は、部品実装機に搭載した部品撮像用のカメラ１４の側射照明装置１３に照明条件変更アタッチメントを着脱可能に装着する構成に限定されず、回路基板の基準マーク等を上方から撮像するマーク撮像用カメラの側射照明装置に照明条件変更アタッチメントを着脱可能に装着する構成としても良く、また、部品実装機に限定されず、例えば、回路基板上の部品実装状態をカメラで撮像して外観検査する外観検査機や、事前に生産に使用する部品をカメラで撮像して画像処理用の部品形状データを作成する部品形状データ作成装置等、部品実装基板の生産に関連する作業を行う装置に搭載されたカメラの側射照明装置に適用して実施しても良い等、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言うまでもない。
　尚、本実施形態では、側射照明に基づいて説明したが、同軸落射照明等にも利用できる。
　また、照明条件変更アタッチメントは、様々な種類のものが考えられるが、例えば、照明条件変更アタッチメントを遮光材料により形成して、側射光源（又は同軸落射光源）の一部を覆うように着脱可能に装着することで、当該側射光源（又は同軸落射光源）の一部を遮光して撮像対象物を側射照明（又は同軸落射照明）する光源のエリアを変更するようにしても良い。照明条件変更アタッチメントの装着によって、側射照明（又は同軸落射照明）する光源のエリアを変更することで、撮像対象物に対する側射照明（又は同軸落射照明）の角度を変更することができる。
　また、照明条件変更アタッチメントを、光を拡散又は偏光或は減衰させる材料により形成して、撮像対象物を側射照明（又は同軸落射照明）する光の少なくとも一部を拡散又は偏光或は減衰させるようにしても良い。例えば、通常の照明光では不鮮明な画像になる撮像対象物であっても、光を拡散又は偏光或は減衰させる材料により形成した照明条件変更アタッチメントを装着することで、画像の鮮明度を高めて撮像対象物を画像認識しやすくなる場合がある。
　或は、照明条件変更アタッチメントを、光を集束又は屈折させる材料により形成して、撮像対象物を側射照明（又は同軸落射照明）する光の少なくとも一部を集束又は屈折させるようにしても良い。例えば、撮像対象物と側射光源（又は同軸落射光源）との間の距離の変化に応じて、側射照明（又は同軸落射照明）の角度を変化させるために、集光材料（レンズ）又は屈折材料により側射照明（又は同軸落射照明）の角度を変化させるように形成した照明条件変更アタッチメントを装着しても良い。
　或は、照明条件変更アタッチメントを、所定の色に着色された透明材料により形成して、撮像対象物を側射照明（又は同軸落射照明）する光の少なくとも一部の色を変更するようにしても良い。例えば、撮像対象物のうちの認識したい部分を際立たせて撮像したい場合には、その部分の色に対して補色となる色に着色された透明な照明条件変更アタッチメントを装着するようにしても良い。
　また、照明装置の側射光源（又は同軸落射光源）が、点灯／消灯を個別に切り換え可能な複数段の光源エリアに区分されて、点灯させる光源エリアと点灯させない光源エリアとの組み合わせパターンである点灯パターンを撮像対象物の種類に応じて変更可能に構成されている場合には、照明条件変更アタッチメントを、前記複数段の光源エリアのうちの点灯させる段の光源エリアを部分的に覆うように着脱可能に装着することで当該段の光源エリアの露出部分を縮小して前記点灯パターンを細分化するようにしても良い。
　以上説明した照明装置用の照明条件変更アタッチメントを部品実装機の照明装置に装着する場合には、部品実装機の制御装置は、前記照明条件変更アタッチメントが前記照明装置に装着された状態で、前記照明装置で撮像対象物となる基準治具を照明してカメラで撮像してその画像を画像処理装置で処理して画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度が所定の基準輝度となるように照明の明るさ（照度）、点灯時間、カメラのシャッタ速度のうちの少なくとも１つを変更するようにしても良い。このようにすれば、照明条件変更アタッチメントを照明装置に装着した場合でも、照明条件変更アタッチメントを装着しない場合と同様の輝度の画像を取得して同様の画像認識精度を確保することができる。
　また、部品実装機の制御装置が実行する生産ジョブ（生産プログラム）に、少なくとも前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無を指定する情報を設定しておき、前記制御装置は、生産開始前に前記照明装置で前記撮像対象物となる基準治具を照明して前記カメラで撮像してその画像を前記画像処理装置で処理して前記画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度に基づいて前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無を判定して、その判定結果が前記生産ジョブの指定と一致するか否かを判定し、前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無が前記生産ジョブの指定と異なる場合には、その旨を作業者に通知する処理を実行するようにしても良い。このようにすれば、部品実装機の制御装置が照明条件変更アタッチメントの装着の有無を生産ジョブに基づいて自動的に判定して、その判定結果が生産ジョブの指定と異なる場合には、その間違いを作業者に通知して、照明条件変更アタッチメントの装着の有無を生産ジョブの指定と一致させるように促すことができる。これにより、照明条件変更アタッチメントの装着の有無が生産ジョブの指定と異なっている場合に、作業者がその間違いを知らずにそのまま生産を開始してしまうことを未然に防止できる。
　また、部品実装機の画像処理装置が撮像対象物となる部品を画像認識する際に使用する画像処理用部品データには、前記照明条件変更アタッチメントを装着した状態で作成された画像処理用部品データか、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない状態で作成された画像処理用部品データかを区別する照明条件情報を含ませ、部品実装機の制御装置は、生産開始前に照明装置で前記撮像対象物となる基準治具を照明して前記カメラで撮像してその画像を前記画像処理装置で処理して前記画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度に基づいて前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無を判定して、その判定結果が当該部品実装機に割り付けられた前記画像処理用部品データの照明条件情報と一致するか否かを判定し、前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無が前記画像処理用部品データの照明条件情報と異なる場合には、その旨を作業者に通知する処理を実行するようにしても良い。このようにすれば、部品実装機の制御装置が照明条件変更アタッチメントの装着の有無を画像処理用部品データの照明条件情報に基づいて自動的に判定して、その判定結果が画像処理用部品データの照明条件情報と異なる場合には、その間違いを作業者に通知して、照明条件変更アタッチメントの装着の有無を画像処理用部品データの照明条件情報と一致させるように促すことができる。これにより、照明条件変更アタッチメントの装着の有無が画像処理用部品データの照明条件情報と異なっている場合に、作業者がその間違いを知らずにそのまま生産を開始してしまうことを未然に防止できる。
　また、部品実装機を複数台配列して構成した部品実装ラインの各部品実装機の制御装置が実行する生産ジョブを作成する場合には、前記各部品実装機の画像処理装置が前記撮像対象物となる部品を画像認識する際に使用する画像処理用部品データに、前記照明条件変更アタッチメントを装着した状態で作成された部品データか、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない状態で作成された部品データかを区別する照明条件情報を含ませると共に、部品実装ラインを構成する複数台の部品実装機を、前記照明条件変更アタッチメントを装着する部品実装機と、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない部品実装機とに分類し、更に、前記照明条件変更アタッチメントを装着する部品実装機の制御装置が実行する生産ジョブには、前記照明条件変更アタッチメントを装着した状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品を、前記画像処理用部品データの照明条件情報に基づいて割り付けると共に、前記照明条件変更アタッチメントの装着を指定する情報を設定し、一方、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない部品実装機の制御装置が実行する生産ジョブには、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品を、前記画像処理用部品データの照明条件情報に基づいて割り付けると共に、前記照明条件変更アタッチメントを装着しないことを指定する情報を設定するようにすると良い。このようにすれば、部品実装ラインを構成する複数台の部品実装機のうちの一部の部品実装機に照明条件変更アタッチメントを装着する場合に、各部品実装機の制御装置が実行する生産ジョブを、照明条件変更アタッチメントの装着の有無に応じて適正に作成することができる。
　１１…カメラユニット、１２…同軸落射照明装置、１３…側射照明装置、１４…カメラ、１５…レンズユニット、２１…上段の側射光源、２２…中段の側射光源、２３…下段の側射光源、２４…制御装置（画像処理装置）、２６，２７…照明条件変更アタッチメント

Claims (11)

  1. 　部品実装基板の生産又はそれに関連する作業を行う装置に搭載されたカメラで撮像する撮像対象物を照明する照明装置に着脱可能に装着される照明装置用の照明条件変更アタッチメントであって、
    　前記照明装置の光源の少なくとも一部を覆うように着脱可能に装着することで前記撮像対象物に対する照明条件を変更する、照明装置用の照明条件変更アタッチメント。
  2. 　前記照明条件変更アタッチメントは、遮光材料により形成され、前記光源の一部を覆うように着脱可能に装着することで前記光源の一部を遮光して前記撮像対象物を照明する光源のエリアを変更する、請求項１に記載の照明装置用の照明条件変更アタッチメント。
  3. 　前記照明条件変更アタッチメントは、光を拡散又は偏光或は減衰させる材料により形成され、前記光源の少なくとも一部を覆うように着脱可能に装着することで前記撮像対象物を照明する光の少なくとも一部を拡散又は偏光或は減衰させる、請求項１に記載の照明装置用の照明条件変更アタッチメント。
  4. 　前記照明条件変更アタッチメントは、光を集束又は屈折させる材料により形成され、前記光源の少なくとも一部を覆うように着脱可能に装着することで前記撮像対象物を照明する光の少なくとも一部を集束又は屈折させる、請求項１に記載の照明装置用の照明条件変更アタッチメント。
  5. 　前記照明条件変更アタッチメントは、所定の色に着色された透明材料により形成され、前記光源の少なくとも一部を覆うように着脱可能に装着することで前記撮像対象物を照明する光の少なくとも一部の色を変更する、請求項１に記載の照明装置用の照明条件変更アタッチメント。
  6. 　前記照明装置の光源は、点灯／消灯を個別に切り換え可能な複数段の光源エリアに区分されて、点灯させる光源エリアと点灯させない光源エリアとの組み合わせパターンである点灯パターンを前記撮像対象物の種類に応じて変更可能であり、
    　前記照明条件変更アタッチメントは、前記複数段の光源エリアのうちの点灯させる段の光源エリアを部分的に覆うように着脱可能に装着することで当該段の光源エリアの露出部分を縮小して前記点灯パターンを細分化する、請求項１乃至５のいずれかに記載の照明装置用の照明条件変更アタッチメント。
  7. 　撮像対象物を撮像するカメラと、前記撮像対象物を照明する照明装置と、前記カメラで撮像した画像を処理して前記撮像対象物を認識する画像処理装置と、前記カメラ、前記照明装置及び前記画像処理装置の動作を制御する制御装置とを備えた部品実装機において、
    　請求項１乃至６のいずれかに記載の照明装置用の照明条件変更アタッチメントが前記照明装置の光源の少なくとも一部を覆うように着脱可能に装着される、部品実装機。
  8. 　前記制御装置は、前記照明条件変更アタッチメントが前記照明装置に装着された状態で、前記照明装置で前記撮像対象物となる基準治具を照明して前記カメラで撮像してその画像を前記画像処理装置で処理して前記画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度が所定の基準輝度となるように照明の明るさ、点灯時間、前記カメラのシャッタ速度のうちの少なくとも１つを変更する、請求項７に記載の部品実装機。
  9. 　前記制御装置が実行する生産ジョブに、少なくとも前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無を指定する情報が設定され、
    　前記制御装置は、生産開始前に前記照明装置で前記撮像対象物となる基準治具を照明して前記カメラで撮像してその画像を前記画像処理装置で処理して前記画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度に基づいて前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無を判定して、その判定結果が前記生産ジョブの指定と一致するか否かを判定し、前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無が前記生産ジョブの指定と異なる場合には、その旨を作業者に通知する処理を実行する、請求項７又は８に記載の部品実装機。
  10. 　前記画像処理装置が前記撮像対象物となる部品を画像認識する際に使用する画像処理用部品データには、前記照明条件変更アタッチメントを装着した状態で作成された画像処理用部品データか、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない状態で作成された画像処理用部品データかを区別する照明条件情報が含まれ、
    　前記制御装置は、生産開始前に前記照明装置で前記撮像対象物となる基準治具を照明して前記カメラで撮像してその画像を前記画像処理装置で処理して前記画像中の基準治具部分の輝度を測定して、その輝度に基づいて前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無を判定して、その判定結果が当該部品実装機に割り付けられた前記画像処理用部品データの照明条件情報と一致するか否かを判定し、前記照明条件変更アタッチメントの装着の有無が前記画像処理用部品データの照明条件情報と異なる場合には、その旨を作業者に通知する処理を実行する、請求項７乃至９のいずれかに記載の部品実装機。
  11. 　請求項７乃至１０のいずれかに記載の部品実装機を複数台配列して構成した部品実装ラインの各部品実装機の制御装置が実行する生産ジョブを作成する生産ジョブ作成方法において、
    　前記各部品実装機の画像処理装置が前記撮像対象物となる部品を画像認識する際に使用する画像処理用部品データに、前記照明条件変更アタッチメントを装着した状態で作成された部品データか、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない状態で作成された部品データかを区別する照明条件情報を含ませ、
    　前記部品実装ラインを構成する複数台の部品実装機を、前記照明条件変更アタッチメントを装着する部品実装機と、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない部品実装機とに分類し、
    　前記照明条件変更アタッチメントを装着する部品実装機の制御装置が実行する生産ジョブには、前記照明条件変更アタッチメントを装着した状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品を、前記画像処理用部品データの照明条件情報に基づいて割り付けると共に、前記照明条件変更アタッチメントの装着を指定する情報を設定し、
    　前記照明条件変更アタッチメントを装着しない部品実装機の制御装置が実行する生産ジョブには、前記照明条件変更アタッチメントを装着しない状態で作成された画像処理用部品データを使用して画像認識する部品を、前記画像処理用部品データの照明条件情報に基づいて割り付けると共に、前記照明条件変更アタッチメントを装着しないことを指定する情報を設定する、生産ジョブ作成方法。
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