WO2021014636A1

WO2021014636A1 - 吸着ノズルの検査装置と吸着ノズルの検査方法

Info

Publication number: WO2021014636A1
Application number: PCT/JP2019/029179
Authority: WO
Inventors: 和美星川
Original assignee: 株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2021-01-28
Also published as: US20220256750A1; CN114175872A; US11924977B2; JP7168788B2; CN114175872B; EP4007476A4; EP4007476A1; JPWO2021014636A1

Abstract

胴体筒と、胴体筒の外面から張り出したフランジ部とを有する吸着ノズルのフランジ部を撮像して画像を取得する撮像装置と、画像に基づいて、フランジ部の良否を判別する検査処理を実行する制御装置と、を備える吸着ノズルの検査装置。

Description

吸着ノズルの検査装置と吸着ノズルの検査方法

　本開示は、胴体筒の外面から張り出したフランジ部を有する吸着ノズルの検査に関するものである。

　従来より、上記吸着ノズルの検査に関し、種々の技術が提案されている。

　例えば、下記特許文献１に記載の実装機は、装着ヘッド移動装置と、装着ヘッドと、パーツカメラとを備えている。装着ヘッドは、基板に対して部品を装着するものである。装着ヘッドの下面には、吸着ノズルが取り付けられている。吸着ノズルは、胴体筒と、フランジ部と、吸着管とを有している。吸着ノズルは、負圧によって部品を吸着管の先端において吸着保持する。

　パーツカメラは、上を向いた状態でベースに取り付けられている。実装機は、装着ヘッドをパーツカメラの上方に移動させ、当該パーツカメラによって吸着ノズルに保持された部品を撮像する。

国際公開第２０１７／０７７６４５号

　その撮像がパーツカメラ側から部品に照明を向けた状態で行われる場合、部品の背景となる吸着ノズルのフランジ部は、例えば、黒色メッキ処理が行われることによって、照明の光が反射しない工夫がなされていた。しかしながら、吸着ノズルのフランジ部にキズが付いた場合、そのキズ部分から反射した照明の光が、パーツカメラの視野内に入ると、部品と吸着ノズルのフランジ部とのコントラストが低くなり、部品の画像認識に影響を及ぼす虞があった。

　本開示は、上述した点を鑑みてなされたものであり、吸着ノズルに保持された部品の画像認識を向上させる観点から、吸着ノズルのフランジ部の良否を画像処理で判別する吸着ノズルの検査装置を提供することを課題とする。

　本明細書は、胴体筒と、胴体筒の外面から張り出したフランジ部とを有する吸着ノズルのフランジ部を撮像して画像を取得する撮像装置と、画像に基づいて、フランジ部の良否を判別する検査処理を実行する制御装置と、を備える吸着ノズルの検査装置を開示する。

　本開示によれば、吸着ノズルの検査装置は、吸着ノズルに保持された部品の画像認識を向上させる観点から、吸着ノズルのフランジ部の良否を画像処理で判別する。

電子部品装着装置を示す斜視図である。吸着ノズルを示す斜視図である。吸着ノズルを示す斜視図である。ノズル管理装置の外観を示す斜視図である。ノズル管理装置の内部構造を示す斜視図である。ノズル乾燥装置を示す断面図である。ノズル管理装置の備える制御装置を示すブロック図である。カメラを示す概略図である。カメラで取得された画像を示す概念図である。カメラで取得された画像を示す概念図である。基準テーブルを示す概念図である。フランジ検査方法の制御プログラムを示すフローチャートである。カメラで取得された画像の輝度値の平均値を示す概念図である。カメラで取得された画像の輝度値の平均値と基準値との差分を示す概念図である。ノズル管理装置の備える制御装置を示すブロック図である。

　以下、本開示の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

　図１に、電子部品装着装置１０を示す。先ず、電子部品装着装置１０の構成について説明する。電子部品装着装置１０は、１つのシステムベース１２と、そのシステムベース１２の上に隣接された２台の電子部品装着機（以下、装着機と略す場合がある）１４とを有している。なお、装着機１４の並ぶ方向をＸ軸方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

　各装着機１４は、主に、装着機本体２０、搬送装置２２、装着ヘッド移動装置（以下、移動装置と略す場合がある）２４、装着ヘッド２６、供給装置２８、パーツカメラ２９、ノズルステーション３０を備えている。装着機本体２０は、フレーム部３２と、そのフレーム部３２に上架されたビーム部３４とによって構成されている。

　搬送装置２２は、２つのコンベア装置４０，４２を備えている。それら２つのコンベア装置４０，４２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにフレーム部３２に配設されている。２つのコンベア装置４０，４２の各々は、電磁モータ（図示省略）によって各コンベア装置４０，４２に支持される回路基板をＸ軸方向に搬送する。また、回路基板は、所定の位置において、基板保持装置（図示省略）によって保持される。

　移動装置２４は、ＸＹロボット型の移動装置である。移動装置２４は、スライダ５０をＸ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図示省略）と、Ｙ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図示省略）とを備えている。スライダ５０には、装着ヘッド２６が取り付けられており、その装着ヘッド２６は、２つの電磁モータの作動によって、フレーム部３２上の任意の位置に移動させられる。

　装着ヘッド２６は、回路基板に対して電子部品を装着するものである。装着ヘッド２６の下端面には、吸着ノズル６０が設けられている。吸着ノズル６０は、図２および図３に示すように、胴体筒６４とフランジ部６６と吸着管６８と掛止ピン７０とによって構成されている。胴体筒６４は、円筒状をなし、フランジ部６６は、胴体筒６４の外周面に張り出すようにして固定されている。さらに、フランジ部６６では、その下面（吸着管６８側の面）に対して、黒色メッキ処理が行われている。吸着管６８は、細いパイプ状をなし、胴体筒６４の下端部から下方に向かって延び出した状態で、胴体筒６４に軸線方向に移動可能に保持されている。掛止ピン７０は、胴体筒６４の径方向に延びるように、胴体筒６４の上端部に設けられている。吸着ノズル６０は、掛止ピン７０を利用して、装着ヘッド２６にワンタッチで着脱可能に取り付けられる。なお、掛止ピン７０の図示は、後述する図６および図８では省略される。また、装着ヘッド２６には、バネ（図示省略）が内蔵されており、そのバネは、装着ヘッド２６に取り付けられる吸着ノズル６０の吸着管６８に、弾性力を付与する。これにより、その吸着管６８は、装着ヘッド２６に内蔵されたバネの弾性力によって、胴体筒６４の下端部から下方に延び出す方向に付勢されている。また、フランジ部６６の上面には、２Ｄコード７４が付されている。２Ｄコード７４には、個別情報として、吸着ノズル６０のＩＤ（identification ）等が示されている。なお、２Ｄコード７４に代えて、バーコード又はＲＦタグがフランジ部６６の上面に付されてもよい。但し、ＲＦタグがフランジ部６６の上面に付される場合には、ＲＦタグから個別情報を取得するためのリーダが、後述するノズル管理装置（図４参照）８０の移載ヘッド（図５参照）１２０に取り付けられる。

　また、吸着ノズル６０は、負圧エア、正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図示省略）に通じている。吸着ノズル６０は、その吸着管６８の下端面において、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、装着ヘッド２６は、吸着ノズル６０を昇降させるノズル昇降装置（図示省略）を有している。そのノズル昇降装置によって、装着ヘッド２６は、保持する電子部品の上下方向の位置を変更する。

　供給装置２８は、フィーダ型の供給装置であり、図１に示すように、複数のテープフィーダ７２を有している。テープフィーダ７２は、テープ化部品を巻回させた状態で収容している。テープ化部品は、電子部品がテーピング化されたものである。そして、テープフィーダ７２は、送り装置（図示省略）によって、テープ化部品を送り出す。これにより、フィーダ型の供給装置２８は、テープ化部品の送り出しによって、電子部品を供給位置において供給する。

　パーツカメラ２９は、搬送装置２２と供給装置２８との間において、上を向いた状態でフレーム部３２に配設されている。

　ノズルステーション３０は、ノズルトレイ７６を有している。ノズルトレイ７６には、複数の吸着ノズル６０が収容されている。このノズルステーション３０では、装着ヘッド２６に取り付けられている吸着ノズル６０と、ノズルトレイ７６に収容されている吸着ノズル６０との交換等が、必要に応じて行われる。また、ノズルトレイ７６は、ノズルステーション３０に着脱可能であり、ノズルトレイ７６に収容された吸着ノズル６０の回収や、ノズルトレイ７６への吸着ノズル６０の補給等を装着機１４の外部において行うことが可能である。

　次に、装着機１４による装着作業について説明する。装着機１４では、上述した構成によって、搬送装置２２に保持された回路基板に対して、装着ヘッド２６によって装着作業を行うことが可能である。具体的には、装着機１４の制御装置（図示省略）の指令により、回路基板が、作業位置まで搬送され、その位置において、基板保持装置によって保持される。また、テープフィーダ７２は、制御装置の指令により、テープ化部品を送り出し、電子部品を供給位置において供給する。そして、装着ヘッド２６が、電子部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面において電子部品を吸着保持する。続いて、装着ヘッド２６は、パーツカメラ２９の上方に移動し、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面に吸着保持された電子部品がパーツカメラ２９で撮像される。その際、パーツカメラ２９は、後述するカメラ（図５参照）１４０と同様にして、吸着ノズル６０を、その下方（パーツカメラ２９側）から照明の光で強く照らしている。これにより、電子部品の保持位置等に関する情報が得られる。その後、装着ヘッド２６は、回路基板の上方に移動し、保持している電子部品を回路基板上に装着する。

　装着機１４では、上述したように、テープフィーダ７２によって供給された電子部品を、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面において吸着保持し、その電子部品が回路基板上に装着される。このため、吸着ノズル６０に不具合が生じている場合には、装着作業を適切に行うことができない虞があるため、吸着ノズル６０を適切に管理する必要がある。そこで、以下に説明するノズル管理装置により、吸着ノズル６０の管理が行われる。

　次に、ノズル管理装置の構成について説明する。ノズル管理装置８０は、図４に示すように、概して直方体形状をなしており、正面に、ノズルトレイ７６をノズル管理装置８０内に収納、若しくは、ノズル管理装置８０からノズルトレイ７６を取り出すための扉８２が設けられている。その扉８２の上方には、各種情報を表示し、各操作が行われるタッチパネル８６等が配設されている。

　ノズル管理装置８０は、図５に示すように、管理装置本体９０、パレット収容装置９２、ノズル移載装置９４、ノズル検査装置９６、ノズル洗浄装置９８、ノズル乾燥装置１００を有している。なお、図５は、ノズル管理装置８０の外殻部材を取り外した状態を示す斜視図であり、ノズル管理装置８０の内部構造を示している。また、ノズル管理装置８０には、制御装置２００が接続されている。さらに、制御装置２００は、フラッシュメモリ２０４を備えている。なお、制御装置２００の詳細な説明は、後述する。

　管理装置本体９０は、フレーム部１０２と、そのフレーム部１０２に上架されたビーム部１０４とによって構成されている。フレーム部１０２は、中空構造とされており、フレーム部１０２内にパレット収容装置９２が配設され、パレット収容装置９２の上端部が、フレーム部１０２の上面に露出している。

　パレット収容装置９２は、複数のパレット載置棚１０６と、支持アーム１０８とを含む。パレット載置棚１０６は、ノズルパレット１１０を載置するための棚であり、複数のパレット載置棚１０６が、フレーム部１０２の内部において、上下方向に並んで配設されている。なお、ノズルパレット１１０には、複数の吸着ノズル６０が収容される。また、支持アーム１０８は、アーム移動装置（図示省略）の作動により、複数のパレット載置棚１０６の前方において、上下方向に移動するとともに、パレット載置棚１０６に接近・離間する。これにより、パレット載置棚１０６へのノズルパレット１１０の収納、パレット載置棚１０６からのノズルパレット１１０の取出しが、支持アーム１０８によって行われる。なお、パレット載置棚１０６から取り出されたノズルパレット１１０は、支持アーム１０８が上方に移動することで、フレーム部１０２の上面側に移動する。

　ノズル移載装置９４は、ノズルトレイ７６とノズルパレット１１０との間で吸着ノズル６０を移載するための装置であり、ビーム部１０４に配設されている。ノズル移載装置９４は、移載ヘッド１２０とヘッド移動装置１２２とを有している。移載ヘッド１２０の下端面には、下方を向いた状態のカメラ１２６と、吸着ノズル６０を保持するための保持チャック１２８と、エア供給装置１３０とが取り付けられている。

　保持チャック１２８は、図６に示すように、３本の保持爪１３２を有しており、それら３本の保持爪１３２を接近させることで、吸着ノズル６０を胴体筒６４において保持し、３本の保持爪１３２を離間させることで、保持した吸着ノズル６０を離脱する。また、保持チャック１２８の本体部１３４には、エア流路１３６が形成されている。そのエア流路１３６の下端部は、３本の保持爪１３２の間に開口しており、上端部は、エア供給装置１３０に接続されている。このため、保持チャック１２８が吸着ノズル６０を保持した状態において、エア供給装置１３０によってエア流路１３６にエアが供給されることで、吸着ノズル６０の内部に向かってエアが、エア流路１３６の下端部から吹き出す。これにより、吸着ノズル６０の内部にエアが吹きこまれ、吸着管６８の先端部からエアが吹き出す。さらに、保持チャック１２８は、自身を自転させる自転装置（図７参照）１３８を有している。これにより、保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０が回転する。なお、保持爪１３２は、２本でもよい。また、図６において、符号Ｄの方向は、上下方向を示している。　

　また、ヘッド移動装置１２２は、図５に示すように、移載ヘッド１２０をフレーム部１０２の上において前後方向、左右方向、上下方向に移動させるＸＹＺ型の移動装置である。なお、フレーム部１０２の前方側の上面には、ノズルトレイ７６をセットするための固定ステージ１３１が設けられており、固定ステージ１３１にセットされたノズルトレイ７６と、パレット収容装置９２の支持アーム１０８に支持されたノズルパレット１１０との間で、吸着ノズル６０が移載される。

　ノズル検査装置９６は、カメラ１４０とロードセル１４２とジョイント１４６とを有している。カメラ１４０は、上方を向いた状態でフレーム部１０２の上面に配設されており、カメラ１４０を用いて、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面が検査される。詳しくは、検査対象の吸着ノズル６０が保持チャック１２８によって保持され、その保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０が、下方からカメラ１４０によって撮像される。その撮像は、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面にピントを合わせた状態で行われる。これにより、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面の撮像データが得られ、その撮像データに基づいて、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面の状態が検査される。さらに、その撮像データ若しくは、改めて得られた撮像データに基づいて、その吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が検査されるが、その検査およびカメラ１４０の詳細な説明は、後述する。

　また、ロードセル１４２は、カメラ１４０の隣に配設されており、ロードセル１４２を用いて、吸着ノズル６０の先端部の伸縮状態が検査される。詳しくは、検査対象の吸着ノズル６０が保持チャック１２８によって保持され、その保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０の先端部がロードセル１４２に当接される。吸着ノズル６０の先端部は、伸縮可能とされており、ロードセル１４２により測定された荷重に基づいて、吸着ノズル６０の先端部の伸縮状態が検査される。

　また、ジョイント１４６は、エア供給装置１３０の下面に配設され、そのエア供給装置１３０からエアが供給される。そして、エア供給装置１３０からジョイント１４６に供給されるエアを用いて、吸着ノズル６０のエア流量検査が行われる。詳しくは、ジョイント１４６が、ヘッド移動装置１２２の作動により、後述する洗浄パレット１５８に載置された吸着ノズル６０の上方に移動する。そして、ジョイント１４６が、検査対象の吸着ノズル６０に接続され、エア供給装置１３０からエアが供給される。この際にエア圧が測定され、そのエア圧に基づいて、吸着ノズル６０のエア流量検査が行われる。

　なお、フレーム部１０２の上面には、複数の廃棄ボックス１４８が配設されており、上記検査により不良ノズルと判定された吸着ノズル６０は、廃棄ボックス１４８に廃棄される。また、上記検査により正常なノズルと判定された吸着ノズル６０は、ノズルトレイ７６若しくは、ノズルパレット１１０に戻される。

　ノズル洗浄装置９８は、吸着ノズル６０の洗浄および乾燥を行う装置であり、パレット収容装置９２の隣に配設されている。ノズル洗浄装置９８は、洗浄・乾燥機構１５０と洗浄パレット移動機構１５２とを備えている。洗浄・乾燥機構１５０は、内部において吸着ノズル６０の洗浄および乾燥を行う機構である。また、洗浄パレット移動機構１５２は、洗浄パレット１５８が露出する露出位置（図５で洗浄パレット１５８が図示されている位置）と、洗浄・乾燥機構１５０の内部との間で、洗浄パレット１５８を移動させる機構である。

　ノズル乾燥装置１００は、吸着ノズル６０の乾燥を行う装置であり、露出位置に位置する洗浄パレット１５８の隣に配設されている。ノズル乾燥装置１００は、図６に示すように、ハウジング１６０と第１エアブロー装置１６４と第２エアブロー装置１６６を有している。ハウジング１６０は、概して有底円筒状をなしている。

　第１エアブロー装置１６４は、ハウジング１６０の内部に向かってエアを吹き出す装置である。詳しくは、ハウジング１６０の側壁には、２つの貫通穴１７０，１７２が形成されている。第１の貫通穴１７０は、ハウジング１６０の径方向に延びるように、ハウジング１６０の側壁を貫通している。なお、第１の貫通穴１７０は、ハウジング１６０の外壁面から内壁面に向かって斜め上方に貫通している。一方、第２の貫通穴１７２は、第１の貫通穴１７０の上方において、ハウジング１６０の径方向、かつ水平方向に延びるように、ハウジング１６０の側壁を貫通している。そして、第１の貫通穴１７０および、第２の貫通穴１７２に、配管１７６，１７８を介して、第１エアブロー装置１６４が接続されている。これにより、第１エアブロー装置１６４は、貫通穴１７０，１７２を介して、ハウジング１６０の内部に向かってエアを吹き出す。第２エアブロー装置１６６は、ハウジング１６０の内部に向かってエアを吹き出す装置である。詳しくは、ハウジング１６０の底壁の中央には、１つの貫通穴１８０が形成されている。そして、その貫通穴１８０に、配管１８２を介して、第２エアブロー装置１６６が接続されている。これにより、第２エアブロー装置１６６は、貫通穴１８０を介して、ハウジング１６０の内部に向かってエアを吹き出す。

　次に、吸着ノズル６０の洗浄および乾燥について説明する。ノズル洗浄装置９８により、吸着ノズル６０の洗浄が行われる際には、洗浄対象の吸着ノズル６０が、ノズル移載装置９４によって、ノズルトレイ７６若しくは、ノズルパレット１１０から、洗浄パレット１５８に移載される。そして、洗浄パレット１５８が、洗浄パレット移動機構１５２の作動により、洗浄・乾燥機構１５０の内部に移動し、洗浄・乾燥機構１５０の内部において、吸着ノズル６０の洗浄および乾燥が行われる。洗浄・乾燥機構１５０による吸着ノズル６０の洗浄および乾燥が完了すると、洗浄パレット１５８が、洗浄パレット移動機構１５２の作動により、露出位置に移動する。

　ノズル管理装置８０では、洗浄・乾燥機構１５０による吸着ノズル６０の洗浄および乾燥が完了すると、ノズル乾燥装置１００を用いて、吸着ノズル６０の乾燥が行われる。詳しくは、洗浄・乾燥機構１５０により洗浄・乾燥された吸着ノズル６０が、洗浄パレット１５８から保持チャック１２８によって保持される。次に、保持チャック１２８が、ヘッド移動装置１２２の作動により、ノズル乾燥装置１００の上方に移動し、下降する。これにより、保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０が、図６に示すように、ノズル乾燥装置１００のハウジング１６０の内部に挿入される。なお、吸着ノズル６０のフランジ部６６と吸着管６８が、貫通穴１７０，１７２の横方向に位置する箇所まで、保持チャック１２８は下降する。これにより、ハウジング１６０の内部では、保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０が、吸着管６８を上下に向けた状態で収納される。

　その後、ハウジング１６０の内部において、吸着ノズル６０が回転し、エアが、貫通穴１７０，１７２，１８０とエア流路１３６の少なくとも１つから吹き出す。このように、ハウジング１６０の内部に挿入された状態の吸着ノズル６０の横方、上方、又は下方から内部（特に、吸着管６８）にエアが吹き付けられるとともに、吸着ノズル６０が回転することで、胴体筒６４と吸着管６８との間に残存している水分を好適に除去することが可能となる。

　そして、ノズル乾燥装置１００による乾燥が完了した吸着ノズル６０は、ヘッド移動装置１２２の作動により、ノズルトレイ７６とノズルパレット１１０との何れかに戻される。

　さらに、ノズル管理装置８０は、図７に示すように、上述した制御装置２００を備えている。制御装置２００は、コントローラ２０２と複数の駆動回路２０６と撮像制御回路２０８とを備えている。複数の駆動回路２０６は、パレット収容装置９２、ノズル洗浄装置９８、ノズル乾燥装置１００、ロードセル１４２、ジョイント１４６に接続されている。撮像制御回路２０８は、カメラ１４０に接続されている。コントローラ２０２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２０６と撮像制御回路２０８とに接続されている。これにより、パレット収容装置９２、ノズル移載装置９４、ノズル検査装置９６、ノズル洗浄装置９８、ノズル乾燥装置１００等の作動が、コントローラ２０２によって制御される。また、コントローラ２０２は、吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態を検査するための機能部として、第１算出処理部２１０と第２算出処理部２１２と差分判別処理部２１４とを有しているが、それらの詳細な説明は、後述する。

　次に、カメラ１４０の構成について説明する。カメラ１４０は、交換可能なカメラユニットであり、図８に示すように、保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０に対して下方から光を照射する照明部２５０と、受光した光に基づいて吸着ノズル６０を撮像する撮像部２５２と、を備えている。

　照明部２５０は、ハーフミラー２５４と、落射照明２５６と、側射照明２５８と、を備えている。ハーフミラー２５４は、約４５度に傾斜した状態で配置されており、下方から入射する光については透過すると共に、上方から入射する光については右方に反射する。落射照明２５６は、上方を向いた状態で、ハーフミラー２５４の下方に配置されている。側射照明２５８は、概して中央開口部を有する椀状をなし、上方を向いた状態で、ハーフミラー２５４の上方に配置されている。これにより、側射照明２５８の光は、保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０を、その斜め下方から強く照らす。これに対して、落射照明２５６の光は、ハーフミラー２５４を透過した後に、側射照明２５８の中央開口部を通過して、保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０を、その真下から強く照らす。

　撮像部２５２は、ハーフミラー２５４の右方に配置されており、レンズ２６０と、撮像素子２６２と、を備えている。落射照明２５６および側射照明２５８の光は、保持チャック１２８に保持された吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面で反射すると、光路（２本の点線２６４の間の経路）に沿って、側射照明２５８の中央開口部を通過して、ハーフミラー２５４に入射することによって、右方に反射し、レンズ２６０を介して、撮像素子２６２により検出される。

　カメラ１４０は、上述したように、撮像制御回路２０８に接続されている。撮像制御回路２０８は、照明部２５０に制御信号を出力して照明部２５０からの光の照射を制御したり、撮像部２５２に制御信号を出力して撮像を行わせたり、撮像部２５２が生成した撮像データをコントローラ２０２に出力したりする。その撮像データが、コントローラ２０２において解析されることで、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面の状態が検査される。なお、撮像素子２６２により検出される光は、吸着管６８の下端面において反射した光であるため、吸着管６８の下端面は、画像において明るく示される。これに対して、吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面は、黒色メッキ処理が行われており、光を反射しないので、画像において暗く示される。

　次に、ノズル管理装置８０で行われる、吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態の検査（以下、フランジ検査と略す場合がある）について説明する。電子部品装着装置１０では、上述したように、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面で吸着保持された電子部品がパーツカメラ２９で撮像されることによって、電子部品の保持位置等に関する情報が得られる。その際、電子部品装着装置１０のパーツカメラ２９は、ノズル管理装置８０のカメラ１４０と同様にして、吸着ノズル６０をその下方（パーツカメラ２９側）から照明の光で強く照らしている。そのため、電子部品装着装置１０のパーツカメラ２９で取得された画像では、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面で吸着保持された電子部品およびそのリード線が明るく示され、その電子部品の背景となる吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面が暗く示される。

　但し、吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面において、例えば、黒色メッキがキズ等によって剥離していると、その剥離箇所から照明の光が反射する。その反射光が電子部品装着装置１０のパーツカメラ２９の視野内に入った状態で撮像が行われると、その撮像で取得され画像では、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面で吸着保持された電子部品およびそのリード線と、吸着ノズル６０のフランジ部６６とのコントラストが低くなり、電子部品の保持位置等に関する情報が得られない虞がある。

　このようなことに鑑みて、ノズル管理装置８０では、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面にピントが合った画像がカメラ１４０で取得され、その画像に基づいて、吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が検査される。その検査において、吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が異常であると判別されると、その判別対象の吸着ノズル６０は、電子部品装着装置１０で電子部品の保持位置等に関する情報が得られない不良ノズルであるとして、廃棄ボックス１４８に廃棄される。

　そのようなフランジ検査の実現のため、ノズル管理装置８０では、基準値が取得・記憶される。詳しくは、フランジ部６６の下面が正常な状態の吸着ノズル６０（以下、良品の吸着ノズル６０と称す）が保持チャック１２８によって保持され、その保持チャック１２８に保持された良品の吸着ノズル６０が、下方からカメラ１４０によって撮像される。その撮像は、オペレータがタッチパネル８６等で事前に設定した所定の露光条件（例えば、カメラ１４０のＦ値、シャッタースピード、照明の光の強さ等）の下で、良品の吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面にピントを合わせた状態で行われる。

　これにより、例えば、図９に示すように、良品の吸着ノズル６０が映し出された画像３００が取得される。画像３００には、ピントが合った状態の吸着管６８の下端面に加えて、ピントがぼけた状態のフランジ部６６の下面等が映し出されている。画像３００は、縦の分割数および横の分割数によって、複数の領域３０２に均等に分割される。なお、縦の分割数および横の分割数は、タッチパネル８６等を介して、オペレータによって事前に設定されることによって、フラッシュメモリ２０４に記憶されている。また、図９では、縦の分割数および横の分割数がともに６であり、画像３００が３６個の領域３０２に均等に分割されている。

　さらに、画像３００において、フランジ部６６の下面が殆ど映し出されていない領域３０２は、フランジ検査の対象から外される。具体的には、例えば、図１０に示すように、画像３００の四隅にある４個の領域３０２（斜線のパターンで塗りつぶされたもの）は、その大部分において、フランジ部６６よりも外方側が映し出されている。また、画像３００の中央にある４個の領域３０２（斜線のパターンで塗りつぶされたもの）は、その大部分において、吸着管６８の下端面および吸着管６８の内部が映し出されている。そこで、画像３００の四隅にある４個の領域３０２（斜線のパターンで塗りつぶされたもの）および、画像３００の中央にある４個の領域３０２（斜線のパターンで塗りつぶされたもの）は、タッチパネル８６等を介して、オペレータによって特定されることによって、フランジ検査の対象から外される。

　なお、カメラ１４０の視野角は、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面で吸着保持することが可能な電子部品のいずれについても、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面で吸着保持された状態で写るように設定される。つまり、カメラ１４０の視野角は、吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面で吸着保持することが可能な電子部品のうち、最大の電子部品の大きさに合わせられる。但し、そのような最大の電子部品の大きさは、吸着ノズル６０の吸着管６８の径に応じて決せられる。そのため、画像３００において、フランジ検査の対象から外される領域３０２は、吸着ノズル６０の種類によって異なる。

　続いて、複数の領域３０２毎に、画像３００の輝度値の平均値が、画像３００の撮像データに基づいて算出される。算出された各平均値は、基準値として、複数の領域３０２毎に関連付けられた状態で、フラッシュメモリ２０４に記憶される。具体的には、例えば、フラッシュメモリ２０４において、図１１に示す基準テーブル３０４が設けられる。基準テーブル３０４は、複数の領域３０２に対応した複数のフィールド３０６を備えている。各フィールド３０６では、それぞれのフィールド３０６に対応した領域３０２における画像３００の輝度値の平均値が格納される。このようにして、画像３００を構成する複数の領域３０２毎に基準値が設定されることによって、カメラ１４０の照明部２５０および撮像部２５２等の特性によるシェーディングの影響が排除される。

　なお、図１１に示された各フィールド３０６には、画像３００の輝度値が０（暗）から２５５（明）の値（８ビット）で表される場合における、画像３００の輝度値の平均値の一例が記載されている。さらに、図１１に示された基準テーブル３０４には、良品の吸着ノズル６０のフランジ部６６が二点鎖線で記載されることによって、各フィールド３０６と、良品の吸着ノズル６０のフランジ部６６（画像３００の領域３０２）との対応関係が示されている。

　吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態の検査は、図１２のフローチャートで示されたフランジ検査方法４００の制御プログラムによって実行される。なお、図１２のフローチャートで示された制御プログラムは、制御装置２００が備えているフラッシュメモリ２０４に記憶されており、オペレータがタッチパネル８６で所定の操作を行うと、コントローラ２０２のＣＰＵにより実行される。

　フランジ検査方法４００が実行されると、先ず、撮像処理Ｓ１０が行われる。この処理では、検査対象の吸着ノズル６０が保持チャック１２８によって保持され、その保持チャック１２８に保持された検査対象の吸着ノズル６０が、下方からカメラ１４０によって撮像される。その撮像は、上述した良品の吸着ノズル６０の撮像と同一の露光条件の下で、検査対象の吸着ノズル６０の吸着管６８の下端面にピントを合わせた状態で行われる。これにより、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像が取得される。

　続いて、切出処理Ｓ１２が行われる。この処理では、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像が、上述した良品の吸着ノズル６０の画像３００と同様にして、複数の領域に均等に分割されると共に、均等に分割された複数の領域のうち、フランジ部６６の下面が殆ど映し出されていない領域が、フランジ検査の対象から外される（図１０参照）。つまり、本実施形態では、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像が、均等な３６個の領域毎に自動的に分割されると共に、均等に分割された３６個の領域のうち、画像の四隅と中央にある合計８個の領域が自動的にフランジ検査の対象から外される（図１３および図１４参照）。

　続いて、検査処理Ｓ１４が行われる。この処理は、コントローラ２０２が有する第１算出処理部２１０と、第２算出処理部２１２と、差分判別処理部２１４とが機能することによって行われる。

　先ず、第１算出処理部２１０が機能する。これにより、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像において、複数の領域毎に、画像の輝度値の平均値が算出される。具体的には、図１３に示すように、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像３０８において、上述した良品の吸着ノズル６０の画像３００と同様に分割された複数の領域３１０毎に、画像３０８の輝度値の平均値が、画像３０８の撮像データに基づいて算出される。

　なお、画像３０８の各領域３１０には、画像３０８の輝度値が０（暗）から２５５（明）の値（８ビット）で表される場合における、画像３０８の輝度値の平均値の一例が記載されている。また、画像３０８には、その四隅と中央とにある合計８個の領域３１０が、フランジ検査の対象から外されるものとして、斜線のパターンで塗りつぶされている。

　次に、第２算出処理部２１２が機能する。これにより、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像において、複数の領域毎に、画像の輝度値の平均値と基準値との差分が算出される。その算出では、基準テーブル３０４に記憶されている各基準値（画像３００の領域３０２毎に算出された画像３００の輝度値の平均値）が使用される。具体的には、図１４に示すように、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像３０８の各領域３１０について、その領域３１０の画像３０８の平均値（図１３参照）から、その領域３１０に対応する画像３００の領域３０２に関連付けて基準テーブル３０４のフィールド３０６に記憶された基準値（図１３参照）を引いた値が求められる。

　次に、差分判別処理部２１４が機能する。これにより、上記の第２算出処理部２１２が算出した差分に基づいて、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態について良否が判別される。具体的には、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像３０８の複数の領域３１０毎に算出された複数の差分のうち、最大の値が所定値未満であれば、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が正常と判別され、検査対象の吸着ノズル６０は、ノズルトレイ７６若しくは、ノズルパレット１１０に戻される。

　なお、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面は、良品の吸着ノズル６０よりも明るく画像に表示されても、電子部品装着装置１０のパーツカメラ２９による情報取得に支障が生じない程度のものであれば、正常な状態であると判別されるように、所定値が設定される。その設定は、オペレータがタッチパネル８６等を操作することによって事前に行われる。これにより、所定値は、フラッシュメモリ２０４に記憶される。

　また、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像３０８では、フランジ部６６の下面等が、ピントがぼけた状態で映し出されている。そのため、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面が、例えば、キズ付いて黒色メッキが剥離し、その剥離箇所から照明の光が反射しても、電子部品装着装置１０のパーツカメラ２９による情報取得に支障が生じない程度のものであれば、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が正常と判別される。

　これに対して、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像３０８の複数の領域３１０毎に算出された複数の差分のうち、最大の値が所定値以上であれば、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が異常と判別され、検査対象の吸着ノズル６０は、廃棄ボックス１４８に廃棄される。これにより、吸着ノズル６０は、例えば、そのフランジ部６６の下面がキズ付いて黒色メッキが剥離し、その剥離箇所から照明の光が反射することによって、電子部品装着装置１０のパーツカメラ２９による情報取得に支障が生じるような状態になると、ノズル管理装置８０でのフランジ検査で廃棄ボックス１４８に廃棄されるので、電子部品装着装置１０での使用が防止される。

　以上より、本実施形態のノズル管理装置８０では、吸着ノズル６０に吸着保持された電子部品の画像認識（電子部品装着装置１０のパーツカメラ２９による情報取得）を向上させる観点から、吸着ノズル６０のフランジ部６６の良否をカメラ１４０を使用した画像処理で判別する。

　ちなみに、本実施形態において、ノズル管理装置８０は、吸着ノズルの検査装置の一例である。カメラ１４０は、撮像装置の一例である。フラッシュメモリ２０４は、記憶装置の一例である。基準テーブル３０４に記憶された各基準値（画像３００の領域３０２毎に算出された画像３００の輝度値の平均値）は、分割基準値の一例である。フランジ検査方法４００は、吸着ノズルの検査方法の一例である。撮像処理Ｓ１０は、撮像工程の一例である。検査処理Ｓ１４は、検査工程の一例である。

　なお、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
　例えば、ノズル管理装置８０のコントローラ２０２は、上述した第１算出処理部２１０と、第２算出処理部２１２と、差分判別処理部２１４とに代えて、例えば、図１５に示すように、２値化処理部２１６と、２値化判別処理２１８と、を有してもよい。そのような場合、フランジ検査方法４００の検査処理Ｓ１４は、２値化処理部２１６と、２値化判別処理２１８とが機能することによって行われる。

先ず、２値化処理部２１６が機能すると、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像は、その画素毎に、輝度値と閾値とが比較されることによって２階調（０または１の２ビット）に変換される。

　次に、２値化判別処理２１８が機能すると、例えば、明るい階調に変換された画素数が計数され、その計数された画素数が所定数未満であれば、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が正常と判別され、検査対象の吸着ノズル６０は、ノズルトレイ７６若しくは、ノズルパレット１１０に戻される。これに対して、その計数された画素数が所定数以上であれば、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が異常と判別され、検査対象の吸着ノズル６０は、廃棄ボックス１４８に廃棄される。

　２値化処理部２１６で用いられる閾値と、２値化判別処理２１８で用いられる所定数は、上述した差分判別処理部２１４で用いられる所定値と同様にして設定される。つまり、閾値と所定数は、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面が、良品の吸着ノズル６０よりも明るく画像に表示されても、電子部品装着装置１０のパーツカメラ２９による情報取得に支障が生じない程度のものであれば、正常な状態であると判別されるように設定される。その設定は、オペレータがタッチパネル８６等を操作することによって事前に行われる。これにより、閾値と所定数は、フラッシュメモリ２０４に記憶される。

　また、２値化判別処理２１８は、暗い階調に変換された画素数を計数してもよい。そのような場合、その計数された画素数が所定数以上であれば、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が正常と判別され、検査対象の吸着ノズル６０は、ノズルトレイ７６若しくは、ノズルパレット１１０に戻される。これに対して、その計数された画素数が所定数未満であれば、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面状態が異常と判別され、検査対象の吸着ノズル６０は、廃棄ボックス１４８に廃棄される。

　なお、このような変更例において、閾値は、基準値の一例である。

　また、フランジ検査方法４００の切出処理Ｓ１２では、上記実施形態とは異なり、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像の中から、フランジ検査の対象となる部分（詳しくは、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面）を切り出してもよい。そのような場合、良品の吸着ノズル６０が映し出された画像についても、フランジ検査の対象となる部分（詳しくは、良品の吸着ノズル６０のフランジ部６６の下面）が切り出され、その切り出された部分について、分割された領域毎に基準値が算出される。

　また、検査処理Ｓ１４では、検査対象の吸着ノズル６０が映し出された画像３０８において、検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の位置、欠け、形等を画像認識することによって、　検査対象の吸着ノズル６０のフランジ部６６の良否が判別されてもよい。

　６０　吸着ノズル
　６４　胴体筒
　６６　フランジ部
　８０　ノズル管理装置
１４０　カメラ
２００　制御装置
２０４　フラッシュメモリ
２１０　第１算出処理部
２１２　第２算出処理部
２１４　差分判別処理部
２１６　２値化処理部
２１８　２値判別処理部
３０４　基準テーブル
３０８　画像
３１０　領域
４００　フランジ検査方法
Ｓ１０　撮像処理
Ｓ１２　切出処理
Ｓ１４　検査処理

Claims

　胴体筒と、前記胴体筒の外面から張り出したフランジ部とを有する吸着ノズルの前記フランジ部を撮像して画像を取得する撮像装置と、
　前記画像に基づいて、前記フランジ部の良否を判別する検査処理を実行する制御装置と、を備える吸着ノズルの検査装置。
　前記吸着ノズルが良品である場合の前記画像の輝度値が基準値として記憶された記憶装置を備え、
　前記制御装置は、前記吸着ノズルが検査対象である場合の前記画像の輝度値を前記基準値と比較することによって、前記検査処理を実行する請求項１に記載の吸着ノズルの検査装置。
　前記記憶装置は、前記画像が分割された複数の領域毎に関連付けた状態で複数の分割基準値が前記基準値として記憶された基準テーブルを備え、
　前記制御装置は、
　前記複数の領域毎に前記画像の輝度値の平均値を算出する第１算出処理部と、
　前記複数の領域毎に前記平均値と前記分割基準値との差分を算出する第２算出処理部と、
　前記複数の領域毎に算出された前記差分のうち、最大の値に基づいて、前記フランジ部の良否を判別する差分判別処理部と、を備える請求項２に記載の吸着ノズルの検査装置。
　前記制御装置は、
　前記画像の輝度値と前記基準値との大小関係によって、前記画像を２階調に変換する２値化処理部と、
　前記２階調のうち、一方の階調に変換された前記画像の画素数に基づいて、前記フランジ部の良否を判別する２値判別処理部と、を備える請求項２に記載の吸着ノズルの検査装置。
　前記制御装置は、前記検査処理の前処理として、前記画像から前記吸着ノズルの前記フランジ部を切り出す切出処理を実行する請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の吸着ノズルの検査装置。
　胴体筒と、前記胴体筒の外面から張り出したフランジ部とを有する吸着ノズルの前記フランジ部が撮像された画像を取得する撮像工程と、
　前記画像に基づいて、前記フランジ部の良否を判別する検査工程と、を備える吸着ノズルの検査方法。