WO2021124447A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2021124447A1
WO2021124447A1 PCT/JP2019/049403 JP2019049403W WO2021124447A1 WO 2021124447 A1 WO2021124447 A1 WO 2021124447A1 JP 2019049403 W JP2019049403 W JP 2019049403W WO 2021124447 A1 WO2021124447 A1 WO 2021124447A1
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WO
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light
center
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PCT/JP2019/049403
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English (en)
French (fr)
Inventor
大悟 近藤
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
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Publication date
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Priority to JP2021565206A priority patent/JP7225433B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02—Illuminating scene
    • G03B15/03—Combinations of cameras with lighting apparatus; Flash units
    • G03B15/05—Combinations of cameras with electronic flash apparatus; Electronic flash units
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2215/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B2215/05—Combinations of cameras with electronic flash units
    • G03B2215/0564—Combinations of cameras with electronic flash units characterised by the type of light source
    • G03B2215/0575—Ring shaped lighting arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/002—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for television cameras
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • This disclosure relates to a working machine for mounting an electronic component on a circuit base material.
  • Patent Document 1 an appropriate value of resolution for the light of one or more light sources selected from a plurality of light sources used for imaging is obtained, and the light of the one or more light sources is applied to a subject held by a holding member to perform a camera.
  • An imaging unit is described in which an appropriate value of the above-mentioned resolution is used when an image is taken with the above-mentioned image and the image obtained by the image is processed.
  • the present disclosure describes to provide a working machine capable of correcting chromatic aberration included in an image obtained by capturing an image of a component without using a device different from the working machine.
  • the working machine of the present disclosure irradiates the image pickup device, the holding head having the component holder, the moving device for moving the holding head at least in the horizontal direction, and the light of a plurality of light sources having different wavelengths toward the component holder.
  • a possible lighting device and a control device are provided, and the control device irradiates the component holder with light having a different wavelength and instructs the image pickup device to image the component holder, and an imaging instruction unit and imaging.
  • a first calculation unit that calculates the resolution of the captured image based on any one of the captured images of each light having a different wavelength captured by the indicator, and an captured image for each light having a different wavelength.
  • a second calculation unit that calculates the lens center of the image pickup device based on the above, and a storage unit that stores the difference between the lens center calculated by the second calculation unit and the camera center of the image pickup device as a unique value of the image pickup device. Have.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of calibration processing executed by the controller included in the control device of FIG.
  • FIG. 1 shows a component mounting machine 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the component mounting machine 10 is a device for executing component mounting work on the circuit base material 12.
  • the component mounting machine 10 includes an apparatus main body 20, a base material transfer holding device 22, a component mounting device 24, a mark camera 26, a parts camera 140, a component supply device 30, a loose component supply device 32, and a control device 34 (see FIG. 4).
  • Examples of the circuit board 12 include a circuit board, a base material having a three-dimensional structure, and the like, and examples of the circuit board include a printed wiring board and a printed circuit board.
  • the device main body 20 is composed of a frame portion 40 and a beam portion 42 mounted on the frame portion 40.
  • the base material transfer holding device 22 is arranged at the center of the frame portion 40 in the front-rear direction, and has a transfer device 50 and a clamp device 52.
  • the transport device 50 is a device that transports the circuit base material 12
  • the clamp device 52 is a device that holds the circuit base material 12.
  • the base material transport / holding device 22 transports the circuit base material 12 and holds the circuit base material 12 fixedly at a predetermined position.
  • the transport direction of the circuit base material 12 is referred to as the X direction
  • the horizontal direction perpendicular to that direction is referred to as the Y direction
  • the vertical direction is referred to as the Z direction. That is, the width direction of the component mounting machine 10 is the X direction, and the front-rear direction is the Y direction.
  • the component mounting device 24 is arranged in the beam unit 42, and has two work heads 60 and 62 and a work head moving device 64. As shown in FIG. 2, a suction nozzle 66 is provided on the lower end surfaces of the work heads 60 and 62, and the suction nozzle 66 sucks and holds the component.
  • FIG. 6A shows a view of one work head, for example, the lower end surface of the work head 60, viewed from the bottom to the top.
  • the lower end surface 61 of the work head 60 is formed in a disk shape as shown in FIG. 6A, and 24 holders 65a to 65x are arranged at equal intervals on the outer peripheral portion thereof.
  • the holders 65a to 65x are for holding one suction nozzle 66, respectively.
  • Each holder 65 is designated by a reference numeral 65a to 65x in the clockwise direction from the first holder to the 24th holder.
  • each suction nozzle 66 is also designated clockwise from the first nozzle to the 24th nozzle with a reference numeral of 66a to 66x.
  • FIG. 6A only those necessary for explaining the present embodiment are specified as the reference numerals of the holder 65 and the suction nozzle 66.
  • each suction nozzle 66 are rotated by a rotating device whose drive source is a motor (not shown), and the position on the outer peripheral portion of the component held by suction and the direction at that position are changed. It is configured to be able to.
  • a reference mark M is attached to the center of the lower end surface 61.
  • the reference mark M is formed by a circle including four small circles. The method of using the reference mark M will be described later.
  • the work head moving device 64 has an X direction moving device 68, a Y direction moving device 70, and a Z direction moving device 72. Then, the two work heads 60 and 62 can be integrally moved to an arbitrary position on the frame portion 40 by the X-direction moving device 68 and the Y-direction moving device 70. Further, the work heads 60 and 62 are detachably attached to the sliders 74 and 76, and the Z-direction moving device 72 individually moves the sliders 74 and 76 in the vertical direction. That is, the work heads 60 and 62 can be individually moved in the vertical direction by the Z-direction moving device 72.
  • the mark camera 26 is attached to the slider 74 in a state of facing downward, and can move in the X direction, the Y direction, and the Z direction together with the work head 60. As a result, the mark camera 26 images an arbitrary position on the frame portion 40. As shown in FIG. 1, the parts camera 140 is arranged between the base material transporting and holding device 22 on the frame portion 40 and the parts supply device 30 in a state of facing upward. As a result, the parts camera 140 images the parts held by the suction nozzles 66 of the work heads 60 and 62.
  • the parts camera 140 includes an illumination unit 141 and an image pickup unit 149.
  • the parts camera 140 has an imaging range above the parts camera 140, and images the parts held by the suction nozzles 66a to 66x from below to generate an captured image.
  • the illumination unit 141 irradiates the component to be imaged with light.
  • the illumination unit 141 includes a housing 142, a connecting unit 143, an epi-illumination light source 144, a half mirror 146, and a multi-stage light source 147.
  • the housing 142 is a bowl-shaped member having an octagonal opening on the upper surface and the lower surface (bottom surface).
  • the housing 142 has a shape in which the opening on the upper surface is larger than the opening on the lower surface, and the internal space tends to increase from the lower surface to the upper surface.
  • the connecting portion 143 is a tubular member that connects the housing 142 and the imaging portion 149.
  • the epi-illumination light source 144 has a plurality of LEDs 145.
  • the half mirror 146 reflects the horizontal light from the LED 145 of the epi-illumination light source 144 upward. Further, the half mirror 146 transmits light from above toward the imaging unit 149.
  • the multi-stage light source 147 includes an upper light source 147a, a middle light source 147b, and a lower light source 147c.
  • the upper light source 147a has a plurality of LEDs 148a
  • the middle light source 147b has a plurality of LEDs 148b
  • the lower light source 147c has a plurality of LEDs 148c. All of the LEDs 148a to 148c irradiate light in a direction inclined from the optical axis 149a.
  • LED148a has the largest inclination angle of LEDs 148a to 148c from the optical axis 149a in the irradiation direction, and LED148a irradiates light in a substantially horizontal direction.
  • the inclination angle of LED148c is the smallest.
  • the upper light source 147a is called a side light source because it irradiates light in a substantially horizontal direction
  • the middle light source 147b is called a gradient light source because it irradiates light diagonally upward.
  • the LED 148a of the upper light source 147a is a blue LED
  • the LED 148b of the middle light source 147b, the LED 148c of the lower light source 147c, and the LED 145 of the epi-illumination light source 144 are red LEDs.
  • the imaging unit 149 generates an captured image based on the received light.
  • the image pickup unit 149 includes an optical system such as a lens (not shown) and an image pickup device (for example, a CCD (Charge Coupled Device)).
  • the image pickup unit 149 When the light emitted from the epi-illumination light source 144 and the multi-stage light source 147 and reflected by the component to be imaged passes through the half mirror 146 and reaches the image pickup unit 149, the image pickup unit 149 receives this light and captures the image. Generate.
  • the parts supply device 30 is arranged at the first end portion of the frame portion 40 in the front-rear direction.
  • the parts supply device 30 includes a tray-type parts supply device 78 and a feeder-type parts supply device 80 (see FIG. 4).
  • the tray-type component supply device 78 is a device that supplies components in a state of being placed on the tray.
  • the feeder type component supply device 80 is a device that supplies components by a tape feeder and a stick feeder (not shown).
  • the loose parts supply device 32 is arranged at the second end portion of the frame portion 40 in the front-rear direction.
  • the loose parts supply device 32 is a device that aligns a plurality of parts that are scattered apart and supplies the parts in the aligned state. That is, it is a device that aligns a plurality of parts in an arbitrary posture in a predetermined posture and supplies the parts in the predetermined posture.
  • Examples of the parts supplied by the parts supply device 30 and the loose parts supply device 32 include electronic circuit parts, solar cell components, power module components, and the like. Further, electronic circuit parts include parts having leads, parts having no leads, and the like.
  • the control device 34 includes a controller 82, a plurality of drive circuits 86, and an image processing device 88.
  • the plurality of drive circuits 86 are connected to the transfer device 50, the clamp device 52, the work heads 60 and 62, the work head moving device 64, the tray type parts supply device 78, the feeder type parts supply device 80, and the loose parts supply device 32.
  • the controller 82 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and is mainly a computer, and is connected to a plurality of drive circuits 86.
  • the operation of the base material transfer holding device 22, the component mounting device 24, the component supply device 30, and the like is controlled by the controller 82.
  • the controller 82 is also connected to the image processing device 88.
  • the image processing device 88 processes the captured image obtained by the mark camera 26 and the parts camera 140, and the controller 82 acquires various information from the captured image.
  • chromatic aberration There are two types of chromatic aberration: axial chromatic aberration and Magnification chromatic aberration.
  • Axial chromatic aberration is a phenomenon in which light parallel to the optical axis does not form a single point on the optical axis due to the difference in refractive index depending on the wavelength. Specifically, as shown in FIG. 5A, blue light forms an image on the front side, and red light forms an image on the back side.
  • chromatic aberration of magnification refers to a phenomenon in which light incident obliquely to the optical axis forms an image at a different position on the image plane, causing color shift toward the periphery of the image. Specifically, as shown in FIG. 5B, even if the focal distance is the same, the distance from the center line of the lens is different between the blue light and the red light.
  • FIG. 6B shows an captured image obtained by imaging the lower end surface 61 of FIG. 6A with the parts camera 140.
  • the captured image of FIG. 6B is an captured image obtained by imaging when the red LED is emitted (hereinafter referred to as “first captured image”) and an image obtained by imaging when the blue LED is emitted.
  • first captured image an captured image obtained by imaging when the red LED is emitted
  • second captured image An image obtained by synthesizing the captured image
  • the circle Cr indicates a circle formed by connecting the centers of the holders 65ar to 65xr included in the first captured image, that is, the tips of the suction nozzles 66ar to 66xr.
  • the circle Cb indicates a circle formed by connecting the centers of the holders 65ab to 65xb included in the second captured image, that is, the tips of the suction nozzles 66ab to 66xb.
  • the diameter of the circle Cr and the diameter of the circle Cb are different due to the influence of chromatic aberration of magnification. Then, since the chromatic aberration of magnification occurs toward the center of the lens, as shown in FIG.
  • the deviation width between the tip of the 13th suction nozzle 66 mr in the first captured image and the tip of the 13th suction nozzle 66 mb in the second captured image is the first suction nozzle in the first captured image. It is larger than the deviation width between the tip of 66ar and the tip of the first suction nozzle 66ab in the second captured image.
  • FIG. 7 shows the procedure of the calibration process executed by the controller 82.
  • the step is referred to as "S".
  • the controller 82 When the calibration process is started, the controller 82 first instructs the work head moving device 64 via the drive circuit 86 to move the work head 60 to the imaging range 150 (see FIG. 6B). (S10).
  • the calibration process is performed not only on the work head 60 but also on the work head 62, but in the present embodiment, for convenience of explanation, it is regarded as the work head 60.
  • the controller 82 determines the color of the irradiation light from the illumination unit 141 (S12).
  • the colors of the irradiation light are two colors of red and blue, but the color is not limited to this, and may be three colors in addition to the case of irradiating red and blue at the same time, and the illumination unit 141 has four colors. As long as it can irradiate the above irradiation light, it may be four or more colors.
  • the controller 82 instructs the illumination unit 141 to irradiate the lower end surface 61 of the work head 60 with the irradiation light of the determined color (S14).
  • the controller 82 instructs the parts camera 140 to take an image (S16).
  • the parts camera 140 images the lower end surface 61 of the work head 60 located within the image pickup range 150, and outputs the captured image to the image processing device 88.
  • the controller 82 reads the captured image from the image processing device 88 and temporarily stores it in the RAM, for example (S18).
  • the controller 82 determines whether or not there is irradiation light of a color that has not yet been irradiated (S20). If red is first irradiated and then blue is irradiated as the irradiation light, it is determined that there is irradiation light of a color that has not been irradiated yet in the judgment of S20 because the blue irradiation light has not been irradiated yet (S20). S20: NO), the controller 82 returns the process to S12.
  • the controller 82 executes the processes of S12 to S18 for the blue irradiation light. After executing this process, in the determination of S20, it is determined that there is no irradiation light of a color that has not been irradiated yet (S20: YES), and the controller 82 proceeds to the next process S22.
  • the center and diameter of the circle passing through the predetermined three points are calculated for each captured image, that is, the first and second captured images.
  • the predetermined three points correspond to, for example, the tip of the first suction nozzle 66a, the tip of the thirteenth suction nozzle 66m, and the tip of the nineteenth suction nozzle 66s in the present embodiment. It is a point in the first and second captured images.
  • the reason for scoring 3 points is to satisfy the minimum condition for one circle to be determined. This is because one circle is not fixed at two points, and one circle is fixed at four points or more, but the processing time for fixing one circle is longer than when three points are taken.
  • the three points to be adopted may be any three points out of the tips of the 24 suction nozzles 66a to 66x. Further, if the coordinates of the predetermined three points included in the first and second captured images are known, the center and diameter of each circle passing through the three points can be easily calculated from the coordinates by a known method. The description of the calculation method will be omitted.
  • the controller 82 calculates the lens center Ol based on the center and diameter of each circle calculated in the first and second captured images (S24). Specifically, the controller 82 calculates the moving direction and the amount of movement of the center of each circle and the amount of reduction of the diameter, and calculates the position where the center of the circle moves when the diameter converges to “0”. This is referred to as the lens center Ol.
  • controller 82 calculates the difference between the calculated lens center Ol and the camera center Occ, and temporarily stores it in, for example, RAM (S26).
  • the controller 82 converts each of the circles calculated in the first and second captured images into each circle of the lens center Ol based on the stored difference, and calculates the diameter of each circle after conversion (S28). ..
  • the chromatic aberration of magnification occurs toward the lens center Ol, whereas the circles calculated in S22 above are the circles at the camera center Occ. This is because the influence of chromatic aberration of magnification cannot be calculated correctly on the circle at the center of the camera.
  • the stored difference is set as (Ax, Ay), and each of the first, thirteenth, and nineteenth suction nozzles 66ar, 66mr, and 66sr included in the first captured image.
  • the coordinates of the tip are (Rx1, Ry1), (Rx2, Ry2), (Rx3, Ry3), and the first, thirteenth, and nineteenth suction nozzles 66ab, 66mb, 66sb included in the second captured image.
  • Let the coordinates of each tip be (Bx1, By1), (Bx2, By2), (Bx3, By3). Since these coordinates are the coordinates at the camera center Occ, the controller 82 converts them into the coordinates at the lens center Ol.
  • the controller 82 has (Rx1-Ax, Ry1-Ay), (Rx2-Ax, Ry2-Ay) for the coordinates (Rx1, Ry1), (Rx2, Ry2), (Rx3, Ry3) in the first captured image. ), (Rx3-Ax, Ry3-Ay), and the coordinates (Bx1, By1), (Bx2, By2), (Bx3, By3) in the second captured image are (Bx1-Ax, By1-Ay). , (Bx2-Ax, By2-Ay), (Bx3-Ax, By3-Ay) are calculated. Then, the controller 82 determines each circle passing through the three converted points, and calculates the diameter of each circle.
  • the controller 82 calculates the value of the ratio of the diameters of the circles of the other colors to the diameters of the circles of the reference color, using one predetermined color of the irradiation light as the reference color (S30).
  • the controller 82 determines the diameter of the circle after conversion from the camera center Oct in the second captured image to the lens center Ol / the circle after conversion from the camera center Oct in the first captured image to the lens center Ol. Calculate the diameter of.
  • the controller 82 stores the calculated ratio value as a coefficient value in association with the irradiation light (S32).
  • the ratio value is the diameter of the converted circle in the second captured image, that is, the image captured by the blue irradiation light / the first captured image, that is, the converted image in the image captured by the red irradiation light. Since it is the diameter of a circle, the calculated ratio value, that is, the coefficient value is stored in association with blue. However, since the coefficient value is used when mounting electronic components (hereinafter abbreviated as "components") on the circuit substrate after the calibration process is completed until the next calibration process is executed. Even when the power supply to the control device 34 is stopped, it is preferable to store the coefficient value in the memory in which the storage of the coefficient value is held.
  • the controller 82 gives an instruction to move the work head 60 so that the reference mark M (see FIG. 6A) is located at one of the four corners of the imaging range 150 via the drive circuit 86. This is performed on the work head moving device 64 (S34).
  • the controller 82 instructs the illumination unit 141 to irradiate the lower end surface 61 of the work head 60 with the irradiation light of the reference color (S36).
  • the controller 82 determines whether or not the captured image of one corner where the reference mark M is located and the one corner symmetrical with respect to the center of the imaging range 150 are stored in the imaging range 150 (S42). ). In this determination, if it is determined that the captured images of the two corners are not yet stored (S42: NO), the controller 82 returns the process to S34.
  • the controller 82 positions the reference mark M at the other corner in the imaging range 150 (S34), and then executes the processes of S36 to S40. After executing this process, it is determined in S42 that the captured images of the two corners have been stored (S42: YES), and the controller 82 advances the process to the next S44.
  • the controller 82 calculates and stores the resolution in the reference color based on the two stored captured images. Specifically, the controller 82 acquires the coordinates of the center of the reference mark M for each captured image, and calculates the length of the line segment with each image as an end point. Then, the controller 82 calculates the calculated length of the line segment / the number of pixels included in the line segment, and stores the reference color, that is, the resolution of red in the present embodiment. Note that the resolution in the reference color is also controlled because it is used when mounting the component on the circuit substrate after the calibration process is completed until the next calibration process is executed, as in the case of the above coefficient value. Even when the power supply to the device 34 is stopped, it is preferable to store the coefficient value in the memory in which the storage of the coefficient value is retained.
  • the controller 82 ends the calibration process.
  • the component to be mounted is held by the suction nozzle 66, and the held component is imaged by the parts camera 140. Then, by performing image processing on the captured image obtained by the parts camera 140, the controller 82 recognizes the position of the component with respect to the center of the suction nozzle 66 from the image of the component included in the captured image. The position of the center of the suction nozzle 66 in the captured image is known.
  • the center of the suction nozzle 66 should coincide with the predetermined suction position of the part (usually the center of the part). However, due to a shift in the supply position of the component or the like, the center of the suction nozzle 66 and the predetermined suction position of the component are deviated from each other for suction. Therefore, the controller 82 recognizes the amount of deviation between the predetermined suction position of the component and the center of the suction nozzle 66. Then, the controller 82 controls the drive circuit 86 so that the components are arranged directly above the designated position of the circuit base material in consideration of the recognized deviation amount.
  • the resolution of the captured image captured by the parts camera 140 differs depending on the color of the irradiation light.
  • the controller 82 controls the drive circuit 86 by converting the recognized deviation amount into an actual distance using a resolution corresponding to the color of the irradiation light.
  • the controller 82 converts the recognized deviation amount into the actual distance by using the resolution in the reference color.
  • the controller 82 uses the resolution obtained by multiplying the resolution in the reference color by the coefficient value stored in association with the color of the irradiation light, and recognizes the deviation. Convert the quantity to the actual distance.
  • the component mounting machine 10 of the present embodiment is an X-direction moving device that moves the parts camera 140, the work heads 60 and 62 having the suction nozzle 66, and the work heads 60 and 62 at least in the horizontal direction. It includes 68 and a Y-direction moving device 70, an illumination unit 141 capable of irradiating light from a plurality of light sources having different wavelengths toward the suction nozzle 66, and a controller 82.
  • the controller 82 irradiates the suction nozzle 66 with light having a different wavelength, and instructs the parts camera 140 to image the suction nozzle 66, and the imaging instruction unit 160 and the wavelength imaged by the image pickup instruction unit 160.
  • the first calculation unit 162 that calculates the resolution of the captured image based on the captured image of any one of the different captured images for each light, and the parts camera 140 based on the captured images for each light having different wavelengths. It has a second calculation unit 164 that calculates the lens center, and a storage unit 166 that stores the difference between the lens center calculated by the second calculation unit 164 and the camera center of the parts camera 140 as a unique value of the parts camera 140.
  • the component mounting machine 10 of the present embodiment it is possible to correct the chromatic aberration included in the image obtained by capturing the component without using a device different from the component mounting machine 10.
  • the component mounting machine 10 is an example of a "working machine”.
  • the suction nozzle 66 is an example of a “part holder”.
  • the work heads 60 and 62 are examples of "holding heads”.
  • the X-direction moving device 68, the Y-direction moving device 70, and the Z-direction moving device 72 are examples of the “moving device”.
  • the parts camera 140 is an example of an “imaging device”.
  • the controller 82 is an example of a “control device”.
  • the controller 82 further calculates the resolution of the captured image other than the captured image which is the calculation base of the resolution among the captured images for each light having different wavelengths based on the eigenvalue stored by the storage unit 166. It has a third calculation unit 168 for calculating a numerical value.
  • the resolution of the captured image other than the captured image used as the resolution calculation base can be obtained simply by calculating the coefficient value calculated by the third calculation unit 168 to the resolution of the captured image used as the resolution calculation base. Even if there are a plurality of captured images for each light having a different wavelength, it is only necessary to calculate the resolution of the captured image for the light of one wavelength. Therefore, the arithmetic processing can be simplified.
  • the controller 82 further multiplies the coefficient value calculated by the third calculation unit 168 by the resolution calculated by the first calculation unit 162 to obtain the resolution of the captured image other than the captured image as the calculation base of the resolution. It has a fourth calculation unit 170 that calculates the above, and a correction unit 172 that corrects the corresponding captured image based on the resolution calculated by the first and fourth calculation units 162 and 170.
  • the suction nozzle 66 includes three or more suction nozzles 66a to 66x, and the suction nozzles 66a to 66x are arranged at equal intervals on the outer peripheral portion of the lower end surfaces 61 of the work heads 60 and 62, and the second calculation unit 164 Is based on at least three suction nozzles 66ar, 66mr, 66sr, 66ab, 66mb, 66sb among the suction nozzles 66ar to 66xr, 66ab to 66xb included in the captured images for each light having different wavelengths. Calculate the center of the lens.
  • the lens center of the parts camera 140 can be calculated by detecting at least three points for each of the captured images for each light having different wavelengths, so that the image processing can be simplified and the calculation processing can be simplified. can do.
  • the second calculation unit 164 is the center of the circles Cr and Cb passing through the tips of at least three adsorption nozzles 66ar, 66mr, 66sr, 66ab, 66mb, and 66sb for each of the captured images for each light having different wavelengths. And the diameter are calculated, and the lens center Ol of the parts camera 140 is calculated based on the center and diameter of each of the calculated circles Cr and Cb.
  • the third calculation unit 168 stores at least three tips of the suction nozzles 66ar, 66mr, 66sr, 66ab, 66mb, and 66sb for each of the captured images for each light having different wavelengths by the storage unit 166.
  • the camera center Oct is converted to the lens center Ol based on the eigenvalue, the diameter of each circle passing through each tip of at least three suction nozzles after conversion is calculated, and the coefficient value is calculated based on the calculated diameter of each circle. Calculate.
  • the chromatic aberration of magnification is corrected based on three tips of the suction nozzles 66a to 66x held in the holders 65a to 65x, but the chromatic aberration of magnification is not limited to this. Of these, the chromatic aberration of magnification may be corrected based on three, for example, the center.
  • the chromatic aberration of magnification is mainly corrected as the chromatic aberration, but the same technical idea is used, that is, the correction of the axial chromatic aberration calculated using a predetermined color of the irradiation light as a reference color.
  • the axial chromatic aberration can also be corrected by the technical idea of correcting the axial chromatic aberration in the irradiation light of other colors.

Abstract

撮像装置と、部品保持具を有する保持ヘッドと、前記保持ヘッドを、少なくとも水平方向に移動させる移動装置と、前記部品保持具に向けて波長の異なる複数の光源の光を照射可能な照明装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記部品保持具に対して波長の異なる光を照射し、前記部品保持具を撮像するように前記撮像装置に指示する撮像指示部と、前記撮像指示部により撮像された、波長の異なる光毎の撮像画像のうちのいずれか１つの撮像画像に基づいて、当該撮像画像の分解能を演算する第１演算部と、前記波長の異なる光毎の撮像画像に基づいて前記撮像装置のレンズ中心を演算する第２演算部と、前記第２演算部により演算された前記レンズ中心と前記撮像装置のカメラ中心との差分を前記撮像装置の固有値として記憶する記憶部と、を有する、作業機。

Description

作業機
　本開示は、回路基材に電子部品を実装する作業機に関するものである。
　特許文献１には、撮像に使用する複数の光源から選んだ１以上の光源の光に対する分解能の適正値を求め、その１以上の光源の光を保持部材に保持された被写体に照射してカメラで撮像し、これにより得られた画像を処理する際に上記分解能の適正値を利用するようにした撮像ユニットが記載されている。
国際公開番号　ＷＯ２０１９／１１１３３１　Ａ１
　しかし、特許文献１に記載の撮像ユニットでは、上記分解能の適正値は、撮像ユニットが取り付けられた部品実装機とは別のオフライン撮像機を用いて取得するので、オフライン撮像機を製造する手間とコストが増大する。
　そこで、本開示は、作業機とは別の装置を用いることなく、部品を撮像した画像に含まれる色収差を補正することが可能となる作業機を提供することを説明とする。
　本開示の作業機は、撮像装置と、部品保持具を有する保持ヘッドと、保持ヘッドを、少なくとも水平方向に移動させる移動装置と、部品保持具に向けて波長の異なる複数の光源の光を照射可能な照明装置と、制御装置と、を備え、制御装置は、部品保持具に対して波長の異なる光を照射し、部品保持具を撮像するように撮像装置に指示する撮像指示部と、撮像指示部により撮像された、波長の異なる光毎の撮像画像のうちのいずれか１つの撮像画像に基づいて、当該撮像画像の分解能を演算する第１演算部と、波長の異なる光毎の撮像画像に基づいて、撮像装置のレンズ中心を演算する第２演算部と、第２演算部により演算されたレンズ中心と撮像装置のカメラ中心との差分を撮像装置の固有値として記憶する記憶部と、を有する。
　本開示によれば、作業機とは別の装置を用いることなく、部品を撮像した画像に含まれる色収差を補正することが可能となる。
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。 パーツカメラを示す概略図である。 部品実装機の備える制御装置を示すブロック図である。 軸上色収差（（ａ））及び倍率色収差（（ｂ））を説明するための図である。 ヘッドの下面（（ａ））と、その撮像画像（（ｂ））を示す図である。 図４の制御装置が備えるコントローラが実行するキャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。
　以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本開示の一実施の形態に係る部品実装機１０を示している。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１４０、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、制御装置３４（図４参照）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、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部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、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド６０，６２と作業ヘッド移動装置６４とを有している。各作業ヘッド６０，６２の下端面には、図２に示すように、吸着ノズル６６が設けられており、その吸着ノズル６６によって部品を吸着保持する。
　図６（ａ）は、一方の作業ヘッド、例えば作業ヘッド６０の下端面を下方向から上方向に見た図を示している。作業ヘッド６０の下端面６１は、図６（ａ）に示すように円盤状に形成され、その外周部には、２４個のホルダ６５ａ～６５ｘが等間隔に配置されている。ホルダ６５ａ～６５ｘはそれぞれ、１つの吸着ノズル６６を保持するためのものである。なお、各ホルダ６５には、第１番目のホルダから第２４番目のホルダまで時計方向に６５ａ～６５ｘの符号が付けられている。同様に、各吸着ノズル６６にも、第１番目のノズルから第２４番目のノズルまで時計方向に６６ａ～６６ｘの符号が付けられている。但し、図６（ａ）には、ホルダ６５と吸着ノズル６６の符号として、本実施形態を説明をする上で必要なものについてのみ明示されている。
　下端面６１全体と個々の各吸着ノズル６６とは、図示しないモータを駆動源とする回転装置によってそれぞれ回転し、吸着保持した部品の外周部上の位置と、その位置での方向とを変更することができるように構成されている。
　なお、下端面６１の中心には、基準マークＭが付けられている。基準マークＭは、４個の小円を含む円により形成されている。基準マークＭの利用方法については、後述する。
　また、作業ヘッド移動装置６４は、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とＺ方向移動装置７２とを有している。そして、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とによって、２台の作業ヘッド６０，６２は、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動することができる。また、各作業ヘッド６０，６２は、スライダ７４，７６に着脱可能に装着されており、Ｚ方向移動装置７２は、スライダ７４，７６を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド６０，６２は、Ｚ方向移動装置７２によって、個別に上下方向に移動することができる。
　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６０とともに、Ｘ方向，Ｙ方向及びＺ方向に移動することができる。これにより、マークカメラ２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。パーツカメラ１４０は、図１に示すように、フレーム部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、パーツカメラ１４０は、作業ヘッド６０，６２の吸着ノズル６６に保持された部品を撮像する。
　詳しくは、パーツカメラ１４０は、図３に示すように、照明部１４１と、撮像部１４９とを備えている。パーツカメラ１４０は、パーツカメラ１４０の上方が撮像範囲であり、吸着ノズル６６ａ～６６ｘに保持された部品を下方から撮像して撮像画像を生成する。
　照明部１４１は、撮像対象の部品に対して光を照射する。この照明部１４１は、ハウジング１４２と、連結部１４３と、落射光源１４４と、ハーフミラー１４６と、多段光源１４７と、を備えている。
　ハウジング１４２は、上面及び下面（底面）が八角形状に開口した椀状の部材である。ハウジング１４２は、下面の開口よりも上面の開口の方が大きく、下面から上面に向かって内部空間が大きくなる傾向の形状をしている。
　連結部１４３は、ハウジング１４２と撮像部１４９とを連結する筒状の部材である。
　落射光源１４４は、ＬＥＤ１４５を複数有している。
　ハーフミラー１４６は、落射光源１４４のＬＥＤ１４５からの水平方向の光を上方に反射する。また、ハーフミラー１４６は、上方からの光については撮像部１４９に向けて透過する。
　多段光源１４７は、上段光源１４７ａと、中段光源１４７ｂと、下段光源１４７ｃとを備えている。上段光源１４７ａは、複数のＬＥＤ１４８ａを有し、中段光源１４７ｂは、複数のＬＥＤ１４８ｂを有し、下段光源１４７ｃは、複数のＬＥＤ１４８ｃを有している。ＬＥＤ１４８ａ～１４８ｃは、いずれも光軸１４９ａから傾斜した方向に光を照射する。ＬＥＤ１４８ａ～１４８ｃの照射方向の光軸１４９ａからの傾斜角は、ＬＥＤ１４８ａが最も大きく、ＬＥＤ１４８ａは、ほぼ水平方向に光を照射する。また、この傾斜角は、ＬＥＤ１４８ｃが最も小さくなっている。上段光源１４７ａは、ほぼ水平方向に光を照射することから側射光源と称し、中段光源１４７ｂは、斜め上向きに光を照射することから傾斜光源と称する。
　本実施形態では、上段光源１４７ａのＬＥＤ１４８ａは、青色ＬＥＤであり、中段光源１４７ｂのＬＥＤ１４８ｂ、下段光源１４７ｃのＬＥＤ１４８ｃ及び落射光源１４４のＬＥＤ１４５が赤色ＬＥＤである。
　撮像部１４９は、受光した光に基づいて撮像画像を生成する。この撮像部１４９は、図示しないレンズなどの光学系及び撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device））を備えている。
　落射光源１４４及び多段光源１４７から発せられ、撮像対象の部品で反射した後の光がハーフミラー１４６を透過して撮像部１４９に到達すると、撮像部１４９は、この光を受光して撮像画像を生成する。
　部品供給装置３０は、フレーム部４０の前後方向での第１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７８とフィーダ型部品供給装置８０（図４参照）とを有している。トレイ型部品供給装置７８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８０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、フレーム部４０の前後方向での第２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及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ある。
　制御装置３４は、図４に示すように、コントローラ８２、複数の駆動回路８６、画像処理装置８８を備えている。複数の駆動回路８６は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、作業ヘッド６０，６２、作業ヘッド移動装置６４、トレイ型部品供給装置７８、フィーダ型部品供給装置８０、ばら部品供給装置３２に接続されている。コントローラ８２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）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８６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、及び部品供給装置３０等の作動が、コントローラ８２によって制御される。また、コントローラ８２は、画像処理装置８８にも接続されている。画像処理装置８８は、マークカメラ２６及びパーツカメラ１４０によって得られた撮像画像を処理するものであり、コントローラ８２は、撮像画像から各種情報を取得する。
　次に、色収差について説明する。色収差には、軸上色収差と倍率色収差の２つがある。
　軸上色収差とは、光軸上では光軸に対して平行な光が波長による屈折率の違いにより像が一点に結ばれない現象をいう。具体的には、図５（ａ）に示すように、青色光であれば手前側、赤色光であれば奥手側に結像する。
　一方、倍率色収差とは、光軸に対して斜めに入射した光が像面の異なる位置に像を結んでしまうことにより画像周辺ほど色ずれが発生する現象をいう。具体的には、図５（ｂ）に示すように、焦点の距離が同じであっても、レンズの中心線からの距離が青色光と赤色光とで異なる。
　図６（ｂ）は、図６（ａ）の下端面６１をパーツカメラ１４０により撮像して得られた撮像画像を示している。図６（ｂ）の撮像画像は、赤色ＬＥＤを発光したときに撮像して得られた撮像画像（以下、「第１撮像画像」という）と、青色ＬＥＤを発光したときに撮像して得られた撮像画像（以下、「第２撮像画像」という）とを合成した画像を示している。
　図６（ｂ）において、円Ｃｒは、第１撮像画像に含まれるホルダ６５ａｒ～６５ｘｒの中心、つまり、吸着ノズル６６ａｒ～６６ｘｒの先端を連結して形成した円を示している。一方、円Ｃｂは、第２撮像画像に含まれるホルダ６５ａｂ～６５ｘｂの中心、つまり、吸着ノズル６６ａｂ～６６ｘｂの先端を連結して形成した円を示している。円Ｃｒの直径と、円Ｃｂの直径とは、倍率色収差の影響により異なっている。そして、倍率色収差はレンズ中心に向かって起きるので、図６（ｂ）のように、レンズ中心Ｏｌとカメラ中心Ｏｃとがずれている場合には、円Ｃｒの中心と円Ｃｂの中心との間にずれが生ずる。したがって、例えば、第１撮像画像における第１３番目の吸着ノズル６６ｍｒの先端と第２撮像画像における第１３番目の吸着ノズル６６ｍｂの先端とのずれ幅は、第１撮像画像における第１番目の吸着ノズル６６ａｒの先端と第２撮像画像における第１番目の吸着ノズル６６ａｂの先端とのずれ幅に対して、大きくなっている。
　これとは逆に、レンズ中心Ｏｌとカメラ中心Ｏｃとが一致している場合には、円Ｃｒの中心と円Ｃｂの中心との間にずれは生じない。しかし、レンズ中心Ｏｌは見て分からないので、パーツカメラ１４０を組み立てるときに、レンズ中心Ｏｌをカメラ中心Ｏｃに合わせることはしない。したがって、パーツカメラ１４０を含む、多くのカメラでは、レンズ中心とカメラ中心との間にずれが生じている。
　こうした色収差の影響は、レンズ設計で解消することができるが、本実施形態では、レンズ設計で解消するのではなく、キャリブレーションによって解消する。
　図７は、上記コントローラ８２が実行するキャリブレーション処理の手順を示している。以降、各処理の手順の説明において、ステップを「Ｓ」と表記する。
　キャリブレーション処理は、色収差の影響を除去する必要があるとき、具体的には、作業ヘッド６０，６２を他の作業ヘッドと取り替えたときや、経年変化等により色収差の影響が異なるようになったときなどに、実行される。
　キャリブレーション処理が開始されると、まず、コントローラ８２は、作業ヘッド６０を撮像範囲１５０（図６（ｂ）参照）に移動させるように、駆動回路８６を介して作業ヘッド移動装置６４に指示する（Ｓ１０）。なお、キャリブレーション処理は、作業ヘッド６０だけではなく、作業ヘッド６２に対してもなされるが、本実施形態では説明の都合上、作業ヘッド６０に対してのみなされることとする。
　次に、コントローラ８２は、上記照明部１４１からの照射光の色を決定する（Ｓ１２）。本実施形態では、照射光の色は、赤色と青色の２色とするが、これに限らず、赤色及び青色を同時に照射する場合を加えて３色としてもよいし、照明部１４１が４色以上の照射光を照射できるものであれば、４色以上としてもよい。
　次に、コントローラ８２は、決定した色の照射光を作業ヘッド６０の下端面６１に照射するように、照明部１４１に指示する（Ｓ１４）。
　次に、コントローラ８２は、パーツカメラ１４０に撮像を指示する（Ｓ１６）。これに応じて、パーツカメラ１４０は、撮像範囲１５０内に位置する作業ヘッド６０の下端面６１を撮像し、撮像画像を画像処理装置８８に出力する。
　そして、コントローラ８２は、画像処理装置８８から撮像画像を読み出して、例えば上記ＲＡＭに一時的に記憶する（Ｓ１８）。
　次に、コントローラ８２は、未だ照射していない色の照射光があるか否かを判断する（Ｓ２０）。照射光として、まず赤色を照射し、次に青色を照射するとすると、まだ青色の照射光が照射されていないので、Ｓ２０の判断において、未だ照射していない色の照射光があると判断され（Ｓ２０：ＮＯ）、コントローラ８２は、処理をＳ１２に戻す。
　そして、コントローラ８２は、青色の照射光について、上記Ｓ１２～Ｓ１８の処理を実行する。この処理の実行後、Ｓ２０の判断において、未だ照射していない色の照射光がないと判断され（Ｓ２０：ＹＥＳ）、コントローラ８２は、処理を次のＳ２２に進める。
　Ｓ２２では、各撮像画像、つまり、上記第１及び第２撮像画像について、所定の３点を通る円の中心と直径を算出する。ここで、所定の３点とは、本実施形態では、例えば、第１番目の吸着ノズル６６ａの先端、第１３番目の吸着ノズル６６ｍの先端、及び第１９番目の吸着ノズル６６ｓの先端にそれぞれ対応する、第１及び第２撮像画像内の点である。なお、３点を採るようにしたのは、１つの円が確定する最小条件を満たすためである。２点では、１つの円が確定されず、４点以上では、１つの円は確定するものの、１つの円を確定させる処理の時間が、３点を採る場合より長くなるからである。但し、採用する３点は、２４個の吸着ノズル６６ａ～６６ｘの先端のうち、いずれの３点であってもよい。また、第１及び第２撮像画像にそれぞれ含まれる所定の３点の座標が分かれば、その座標から、その３点を通る各円の中心と直径は、公知の方法により簡単に算出できるので、その算出方法についての説明は省略する。
　次に、コントローラ８２は、第１及び第２撮像画像において算出した各円の中心と直径に基づいて、レンズ中心Ｏｌを算出する（Ｓ２４）。具体的には、コントローラ８２は、各円の中心の移動方向及び移動量と直径の縮小量とを算出し、直径が“０”に収束したときに円の中心が移動する位置を算出し、これをレンズ中心Ｏｌとする。
　次に、コントローラ８２は、算出したレンズ中心Ｏｌとカメラ中心Ｏｃとの差分を算出し、例えばＲＡＭに一時的に記憶する（Ｓ２６）。
　次に、コントローラ８２は、記憶した差分に基づいて、第１及び第２撮像画像において算出した各円をレンズ中心Ｏｌの各円に変換し、変換後の各円の直径を算出する（Ｓ２８）。このようにレンズ中心Ｏｌの各円に変換するのは、上述のように、倍率色収差はレンズ中心Ｏｌに向かって起きるのに対して、上記Ｓ２２で算出した各円はカメラ中心Ｏｃにおける円であり、カメラ中心Ｏｃにおける円では、倍率色収差の影響を正しく算出できないからである。
　Ｓ２８の算出処理は、具体的には、記憶した差分を（Ａｘ，Ａｙ）とし、第１撮像画像に含まれる第１番目、第１３番目及び第１９番目の吸着ノズル６６ａｒ，６６ｍｒ，６６ｓｒの各先端の座標を（Ｒｘ１，Ｒｙ１），（Ｒｘ２，Ｒｙ２），（Ｒｘ３，Ｒｙ３）とし、第２撮像画像に含まれる第１番目、第１３番目及び第１９番目の吸着ノズル６６ａｂ，６６ｍｂ，６６ｓｂの各先端の座標を（Ｂｘ１，Ｂｙ１），（Ｂｘ２，Ｂｙ２），（Ｂｘ３，Ｂｙ３）とする。これらの座標は、カメラ中心Ｏｃにおける座標であるので、コントローラ８２は、レンズ中心Ｏｌにおける座標に変換する。つまり、コントローラ８２は、第１撮像画像における座標（Ｒｘ１，Ｒｙ１），（Ｒｘ２，Ｒｙ２），（Ｒｘ３，Ｒｙ３）については、（Ｒｘ１－Ａｘ，Ｒｙ１－Ａｙ），（Ｒｘ２－Ａｘ，Ｒｙ２－Ａｙ），（Ｒｘ３－Ａｘ，Ｒｙ３－Ａｙ）を算出し、第２撮像画像における座標（Ｂｘ１，Ｂｙ１），（Ｂｘ２，Ｂｙ２），（Ｂｘ３，Ｂｙ３）については、（Ｂｘ１－Ａｘ，Ｂｙ１－Ａｙ），（Ｂｘ２－Ａｘ，Ｂｙ２－Ａｙ），（Ｂｘ３－Ａｘ，Ｂｙ３－Ａｙ）を算出する。そして、コントローラ８２は、変換後の３点を通る各円を決定し、その各円の直径を算出する。
　次に、コントローラ８２は、照射光の所定の１色を基準色として、基準色の円の直径に対する他の色の円の直径の比の値を算出する（Ｓ３０）。基準色が、例えば赤色の場合、コントローラ８２は、第２撮像画像におけるカメラ中心Ｏｃからレンズ中心Ｏｌに変換後の円の直径／第１撮像画像におけるカメラ中心Ｏｃからレンズ中心Ｏｌに変換後の円の直径を算出する。
　次に、コントローラ８２は、算出した比の値を係数値として、照射光と対応付けて記憶する（Ｓ３２）。本実施形態では、比の値は、第２撮像画像、つまり青色の照射光での撮像画像における変換後の円の直径／第１撮像画像、つまり赤色の照射光での撮像画像における変換後の円の直径であるので、算出した比の値、つまり係数値は、青色と対応付けて記憶する。但し、係数値は、キャリブレーション処理が終了した後、次のキャリブレーション処理が実行されるまで、回路基材へ電子部品（以下、「部品」と略していう）を実装する際に利用されるので、制御装置３４への電源供給が停止された場合でも、係数値の記憶が保持されるメモリに記憶することが好ましい。
　次に、コントローラ８２は、上記基準マークＭ（図６（ａ）参照）が撮像範囲１５０の４隅のうちの１隅に位置するように作業ヘッド６０を移動させる指示を、駆動回路８６を介して作業ヘッド移動装置６４に行う（Ｓ３４）。
　次に、コントローラ８２は、基準色の照射光を作業ヘッド６０の下端面６１に照射するように、照明部１４１に指示する（Ｓ３６）。
　続くＳ３８，Ｓ４０の各処理はそれぞれ、上記Ｓ１６，Ｓ１８の各処理と同様であるので、その説明は省略する。
　そして、コントローラ８２は、撮像範囲１５０において、基準マークＭを位置させた１隅と、撮像範囲１５０の中心に対して点対称となる１隅の撮像画像を記憶したか否かを判断する（Ｓ４２）。この判断において、まだ２隅の撮像画像を記憶していないと判断される場合（Ｓ４２：ＮＯ）、コントローラ８２は、処理をＳ３４に戻す。
　そして、コントローラ８２は、撮像範囲１５０におけるもう１隅に基準マークＭを位置させた（Ｓ３４）後、上記Ｓ３６～Ｓ４０の処理を実行する。この処理の実行後、Ｓ４２の判断において、２隅の撮像画像を記憶したと判断され（Ｓ４２：ＹＥＳ）、コントローラ８２は、処理を次のＳ４４に進める。
　Ｓ４４では、コントローラ８２は、記憶した２つの撮像画像に基づいて、基準色における分解能を算出し、記憶する。具体的には、コントローラ８２は、撮像画像毎に基準マークＭの中心の座標を取得し、各画像を端点とする線分の長さを算出する。そして、コントローラ８２は、算出した線分の長さ／その線分に含まれるピクセル数を算出し、基準色、つまり本実施形態では、赤色の分解能として、記憶する。なお、基準色における分解能も、上記係数値と同様に、キャリブレーション処理が終了した後、次のキャリブレーション処理が実行されるまで、回路基材へ部品を実装する際に利用されるので、制御装置３４への電源供給が停止された場合でも、係数値の記憶が保持されるメモリに記憶することが好ましい。
　Ｓ４４の処理が終了すると、コントローラ８２は、キャリブレーション処理を終了する。
　次に、キャリブレーション処理により記憶した係数値と基準色における分解能を、回路基材へ部品を実装する際にどのように利用するかを説明する。
　回路基材へ部品を実装する際には、上述のように、実装対象の部品を吸着ノズル６６に保持し、保持した部品をパーツカメラ１４０により撮像する。そして、パーツカメラ１４０によって得られた撮像画像を画像処理することで、コントローラ８２は、撮像画像に含まれる部品の画像から、吸着ノズル６６の中心に対する部品の位置を認識する。なお、撮像画像内における吸着ノズル６６の中心の位置は既知である。
　理論上、吸着ノズル６６の中心は部品の所定の吸着位置（通常は部品の中心）と一致するはずである。しかし、部品の供給位置のずれ等により、吸着ノズル６６の中心と部品の所定の吸着位置はずれて吸着される。したがって、コントローラ８２は、部品の所定の吸着位置と吸着ノズル６６の中心とのずれ量を認識する。そして、コントローラ８２は、認識したずれ量を考慮して、部品が回路基材の指定位置の直上に配置されるように、駆動回路８６を制御する。ここで、パーツカメラ１４０によって撮像された撮像画像の分解能は、照射光の色により異なる。具体的には、１ピクセルに相当する実際の距離が、照射光の色によって異なる。このため、コントローラ８２は、認識したずれ量を、照射光の色に応じた分解能を用いて、実際の距離に変換して、駆動回路８６を制御する。
　照射光の色が基準色である場合、コントローラ８２は、基準色における分解能を用いて、認識したずれ量を実際の距離に変換する。一方、照射光の色が基準色と異なる場合、コントローラ８２は、その照射光の色と対応付けて記憶した係数値を基準色における分解能に乗算して得られた分解能を用いて、認識したずれ量を実際の距離に変換する。
　以上説明したように、本実施形態の部品実装機１０は、パーツカメラ１４０と、吸着ノズル６６を有する作業ヘッド６０，６２と、作業ヘッド６０，６２を、少なくとも水平方向に移動させるＸ方向移動装置６８及びＹ方向移動装置７０と、吸着ノズル６６に向けて波長の異なる複数の光源の光を照射可能な照明部１４１と、コントローラ８２と、を備えている。
　そして、コントローラ８２は、吸着ノズル６６に対して波長の異なる光を照射し、吸着ノズル６６を撮像するようにパーツカメラ１４０に指示する撮像指示部１６０と、撮像指示部１６０により撮像された、波長の異なる光毎の撮像画像のうちのいずれか１つの撮像画像に基づいて、当該撮像画像の分解能を演算する第１演算部１６２と、波長の異なる光毎の撮像画像に基づいてパーツカメラ１４０のレンズ中心を演算する第２演算部１６４と、第２演算部１６４により演算されたレンズ中心とパーツカメラ１４０のカメラ中心との差分をパーツカメラ１４０の固有値として記憶する記憶部１６６と、を有する。
　このように、本実施形態の部品実装機１０では、部品実装機１０とは別の装置を用いることなく、部品を撮像した画像に含まれる色収差を補正することが可能となる。
　ちなみに、本実施形態において、部品実装機１０は、「作業機」の一例である。吸着ノズル６６は、「部品保持具」の一例である。作業ヘッド６０，６２は、「保持ヘッド」の一例である。Ｘ方向移動装置６８、Ｙ方向移動装置７０及びＺ方向移動装置７２は、「移動装置」の一例である。パーツカメラ１４０は、「撮像装置」の一例である。照明部１４１は、コントローラ８２は、「制御装置」の一例である。
　また、コントローラ８２はさらに、記憶部１６６により記憶された固有値に基づいて、波長の異なる光毎の撮像画像のうち、分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算するための係数値を演算する第３演算部１６８を有する。
　これにより、分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能は、第３演算部１６８により演算された係数値を、分解能の演算基とする撮像画像の分解能に演算するだけで求まるので、波長の異なる光毎の撮像画像が複数あったとしても、１つの波長の光に対する撮像画像の分解能を演算するだけでよい。このため、演算処理を簡単化することができる。
　また、コントローラ８２はさらに、第３演算部１６８により演算された係数値を、第１演算部１６２により演算された分解能に乗算することにより、分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算する第４演算部１７０と、第１及び第４演算部１６２，１７０により演算された分解能に基づいて、対応する撮像画像を補正する補正部１７２と、を有する。
　また、吸着ノズル６６は、３つ以上の吸着ノズル６６ａ～６６ｘを含み、吸着ノズル６６ａ～６６ｘは、作業ヘッド６０，６２の下端面６１の外周部に等間隔で配置され、第２演算部１６４は、波長の異なる光毎の撮像画像にそれぞれ含まれる吸着ノズル６６ａｒ～６６ｘｒ，６６ａｂ～６６ｘｂのうち、少なくとも３つの吸着ノズル６６ａｒ，６６ｍｒ，６６ｓｒ，６６ａｂ，６６ｍｂ，６６ｓｂに基づいて、パーツカメラ１４０のレンズ中心を演算する。
　これにより、パーツカメラ１４０のレンズ中心は、波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれについて、少なくとも３点のみ検出すれば演算できるので、画像処理を簡単化することができるとともに、演算処理も簡単化することができる。
　また、第２演算部１６４は、波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれに対して、少なくとも３つの吸着ノズル６６ａｒ，６６ｍｒ，６６ｓｒ，６６ａｂ，６６ｍｂ，６６ｓｂの各先端を通る円Ｃｒ，Ｃｂの中心及び直径を演算し、演算した各円Ｃｒ，Ｃｂの中心及び直径に基づいて、パーツカメラ１４０のレンズ中心Ｏｌを演算する。
　また、第３演算部１６８は、波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれに対して、少なくとも３つの吸着ノズル６６ａｒ，６６ｍｒ，６６ｓｒ，６６ａｂ，６６ｍｂ，６６ｓｂの各先端を、記憶部１６６により記憶された固有値に基づいてカメラ中心Ｏｃからレンズ中心Ｏｌに変換し、変換後の少なくとも３つの吸着ノズルの各先端を通る各円の直径を演算し、演算した各円の直径に基づいて、係数値を演算する。
　なお、本発明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。
　（１）上記実施形態では、作業ヘッド６０として、下端面６１に２４個のホルダ６５ａ～６５ｘが等間隔に配置されているものを採用したが、ホルダ６５は、少なくとも３つあればよい。
　（２）上記実施形態では、ホルダ６５ａ～６５ｘに保持された吸着ノズル６６ａ～６６ｘのうち、３つの先端に基づいて倍率色収差を補正するようにしたが、これに限らず、ホルダ６５ａ～６５ｘのうち、３つの、例えば中心に基づいて倍率色収差を補正するようにしてもよい。
　（３）上記実施形態では、色収差として、主に倍率色収差を補正するようにしたが、同様の技術的思想で、つまり、照射光の所定の１色を基準色として算出した軸上色収差の補正値に係数を乗算することにより、他の色の照射光における軸上色収差も補正するという技術的思想で、軸上色収差も補正することができる。
　１０：部品実装機　６０，６２：作業ヘッド　６６：吸着ノズル　６８：Ｘ方向移動装置　７０：Ｙ方向移動装置　７２：Ｚ方向移動装置　８２：コントローラ　１４０：パーツカメラ　１４１：照明部　１４９：撮像部。

Claims (6)

  1. 　撮像装置と、
    　部品保持具を有する保持ヘッドと、
    　前記保持ヘッドを、少なくとも水平方向に移動させる移動装置と、
    　前記部品保持具に向けて波長の異なる複数の光源の光を照射可能な照明装置と、
    　制御装置と、
    を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記部品保持具に対して波長の異なる光を照射し、前記部品保持具を撮像するように前記撮像装置に指示する撮像指示部と、
    　前記撮像指示部により撮像された、波長の異なる光毎の撮像画像のうちのいずれか１つの撮像画像に基づいて、当該撮像画像の分解能を演算する第１演算部と、
    　前記波長の異なる光毎の撮像画像に基づいて前記撮像装置のレンズ中心を演算する第２演算部と、
    　前記第２演算部により演算された前記レンズ中心と前記撮像装置のカメラ中心との差分を前記撮像装置の固有値として記憶する記憶部と、
    を有する、
    作業機。
  2. 　前記制御装置はさらに、
    　前記記憶部により記憶された前記固有値に基づいて、前記波長の異なる光毎の撮像画像のうち、前記分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算するための係数値を演算する第３演算部
    を有する、
    請求項１に記載の作業機。
  3. 　前記制御装置はさらに、
    　前記第３演算部により演算された前記係数値を、前記第１演算部により演算された前記分解能に乗算することにより、前記分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算する第４演算部と、
    　前記第１及び第４演算部により演算された分解能に基づいて、対応する前記撮像画像を補正する補正部と、
    を有する、
    請求項２に記載の作業機。
  4. 　前記部品保持具は、３つ以上の部品保持具を含み、
    　前記３つ以上の部品保持具は、前記保持ヘッドの下端面の外周部に等間隔で配置され、
    　前記第２演算部は、前記波長の異なる光毎の撮像画像にそれぞれ含まれる前記３つ以上の部品保持具のうち、少なくとも３つの部品保持具に基づいて、前記撮像装置のレンズ中心を演算する、
    請求項１乃至３のいずれか１項に記載の作業機。
  5. 　前記第２演算部は、前記波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれに対して、前記少なくとも３つの部品保持具の各先端を通る円の中心及び直径を演算し、演算した各円の中心及び直径に基づいて前記撮像装置のレンズ中心を演算する、
    請求項４に記載の作業機。
  6. 　前記第３演算部は、前記波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれに対して、前記少なくとも３つの部品保持具の各先端を、前記記憶部により記憶された前記固有値に基づいて前記カメラ中心から前記レンズ中心に変換し、変換後の前記少なくとも３つの部品保持具の各先端を通る各円の直径を演算し、演算した前記各円の直径に基づいて前記係数値を演算する、
    請求項４又は５に記載の作業機。
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