WO2024075252A1 - 撮像位置決定装置、撮像装置及び撮像位置決定方法 - Google Patents

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WO2024075252A1
WO2024075252A1 PCT/JP2022/037468 JP2022037468W WO2024075252A1 WO 2024075252 A1 WO2024075252 A1 WO 2024075252A1 JP 2022037468 W JP2022037468 W JP 2022037468W WO 2024075252 A1 WO2024075252 A1 WO 2024075252A1
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imaging
target
target area
center
allowable range
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PCT/JP2022/037468
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貴紘 小林
勇太 横井
恵市 小野
幹也 鈴木
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株式会社Fuji
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • 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

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to technology for determining the imaging position of an imaging target within a component mounter that mounts electronic components on a circuit board.
  • An imaging device is provided inside a component mounter that mounts electronic components on a board.
  • the imaging device is used to capture an image of an object to be captured, such as a mark or electronic component provided on a board in order to position the board or electronic component, for example.
  • the imaging element used in the imaging device inevitably contains defective pixels.
  • the object to be captured is not captured at the position of the defective pixel.
  • WO 2013/136416 discloses a technique for correcting defective pixels. In WO 2013/136416, the luminance of the defective pixel is interpolated and corrected using the luminance of the pixels surrounding the defective pixel. This creates an image without any uncaptured pixels.
  • the luminance at the position of the defective pixel is interpolated and corrected, so that an image is obtained that at first glance appears to have no uncaptured pixels.
  • the defective pixel is merely interpolated from the luminance of the pixels surrounding the defective pixel, and image information (luminance value) at the position of the defective pixel is not obtained.
  • image information at the position of the defective pixel cannot be obtained. If the area in which the image of the object is captured overlaps with the position of the defective pixel, it may not be possible to obtain sufficient information about the object, and necessary information may not be obtained.
  • This specification discloses technology for more accurately imaging target areas within a component mounter.
  • the imaging position determination device disclosed in this specification determines the imaging position of an imaging target in a component mounter that mounts electronic components on a board.
  • the imaging position determination device includes a defective pixel position storage unit that stores the positions of defective pixels of the imaging device that images the imaging target, a target area storage unit that stores the position of a target area, which is an area in which the imaging target is imaged within the imaging range of the imaging device when the imaging center of the imaging device is aligned with a specific position in the imaging target, an allowable range specification unit that specifies an allowable range of the position of the imaging center that can image the entire target area stored in the target area storage unit when the imaging center is moved from the specific position of the imaging target, and a determination unit that determines the position of the imaging center that minimizes the number of defective pixels in the target area within the allowable range specified by the allowable range specification unit, based on the positions of the defective pixels stored in the defective pixel position storage unit and the position of the target area stored in the target area storage unit.
  • the imaging position determination device described above shifts the position of the imaging center within the allowable range and determines the position that minimizes defective pixels in the target area in which the object is captured. By capturing an image of the object at the determined position, it is possible to reduce defective pixels in the target area and obtain more of the necessary information in one imaging session.
  • the imaging device disclosed in this specification captures an image of an imaging target inside a component mounter that mounts electronic components on a board.
  • the imaging device includes an imaging device that captures an image of the imaging target, an acquisition unit that acquires imaging position information related to the position of the imaging center that minimizes the number of defective pixels in the target area from the imaging position determination device, a storage unit that stores the imaging position information acquired by the acquisition unit, and a positioning mechanism that positions the imaging device with respect to the imaging target based on the imaging position information stored in the storage unit.
  • the imaging information position differs for each imaging device.
  • the imaging device stores information on the optimal imaging position (imaging position information), so a component mounter equipped with an imaging device can read out the imaging position information from that imaging device. Therefore, the component mounter can obtain the imaging position information from the mounted imaging device and position the imaging device relative to the imaging target using a positioning mechanism, without communicating with an external device such as a management device.
  • the imaging position determination method disclosed in this specification determines the imaging position of an imaging target in a component mounter that mounts electronic components on a board.
  • the imaging position determination method includes a defective pixel position acquisition step of acquiring the position of a defective pixel of an imaging device that images the imaging target, a target area acquisition step of acquiring the position of a target area within the imaging range of the imaging device when the imaging center of the imaging device is aligned with a specific position within the imaging target, an allowable range specification step of specifying an allowable range for the position of the imaging center that can image the entire target area acquired in the target area acquisition step when the imaging center is moved from the specific position of the imaging target, and a determination step of determining the position of the imaging center that minimizes the number of defective pixels in the target area within the allowable range specified in the allowable range specification step, based on the position of the defective pixel acquired in the defective pixel position acquisition step and the position of the target area acquired in the target area acquisition step.
  • the above-mentioned determination method determines, within an acceptable range, the position in the target area in which the imaging subject is imaged that has the fewest defective pixels. This allows the same effect as the above-mentioned determination device to be achieved.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a component mounter.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.
  • FIG. 4 is a bottom view showing the nozzle mounting surface of the mounting head.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control system for capturing an image of an imaging target in the component mounter according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a determination device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of an imaging range when an image is captured by an imaging device, showing the imaging range when the imaging center of the imaging device coincides with the center of the imaging range.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a process for determining an imaging position at which an image is captured by an imaging device.
  • 1 is a diagram showing an example of an imaging range when an image is captured by an imaging device, and shows the imaging range when the imaging center of the imaging device is shifted from the center of the imaging range.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a process for determining an imaging position at which an image is captured by an imaging device.
  • 1 is a diagram showing an example of an imaging range when an image is captured by an imaging device, and shows the imaging range when the imaging center of the imaging device is shifted from the center of the imaging range.
  • the determination unit may calculate, for each pixel within the allowable range, the number of defective pixels in the target area when the imaging center is located at that pixel, and determine the pixel that results in the calculated smallest number of defective pixels in the target area as the position of the imaging center. With this configuration, it is possible to suitably determine the position of the imaging center that results in the smallest number of defective pixels in the target area.
  • the determination device 50 determines the position (hereinafter also referred to as the imaging position) of the imaging target to be imaged by the imaging device 30 (see FIG. 4).
  • the imaging device 30 is composed of an imaging device 32, a head moving device 18, a control device 26, etc., which are equipped on the component mounter 10 (see FIG. 1 and FIG. 2).
  • the imaging position determined by the determination device 50 is transmitted to the imaging device 30, and the imaging device 30 images the imaging target inside the component mounter 10 at the received imaging position.
  • the component mounter 10 is a device that mounts electronic components 4 onto a circuit board 2.
  • the component mounter 10 is also called an electronic component mounting device or chip mounter.
  • the component mounter 10 is installed alongside other board work machines such as a solder printer and a board inspection machine, forming a continuous mounting line.
  • the component mounter 10 includes a plurality of component feeders 12, a feeder holder 14, a mounting head 16, a head moving device 18, a board conveyor 20, an imaging device 32, a control device 26, and a touch panel 24.
  • a management device 8 configured to be able to communicate with the component mounter 10 is disposed outside the component mounter 10.
  • Each component feeder 12 stores a plurality of electronic components 4.
  • the component feeder 12 is detachably attached to the feeder holder 14 and supplies the electronic components 4 to the mounting head 16.
  • the specific configuration of the component feeder 12 is not particularly limited.
  • Each component feeder 12 may be, for example, a tape feeder that supplies a plurality of electronic components 4 stored on a tape, a tray feeder that supplies a plurality of electronic components 4 stored on a tray, or a bulk feeder that supplies a plurality of electronic components 4 randomly stored in a container.
  • the feeder holding unit 14 has multiple slots, and a component feeder 12 can be removably installed in each of the multiple slots.
  • the feeder holding unit 14 may be fixed to the component mounter 10, or may be removably attached to the component mounter 10.
  • the mounting head 16 has a nozzle 6 that picks up the electronic component 4.
  • the nozzle 6 is detachably attached to the mounting head 16.
  • the mounting surface (the surface in the -Z direction) of the nozzle 6 of the mounting head 16 is circular, and eight nozzles 6 can be mounted at equal intervals along the outer periphery of the mounting surface.
  • the mounting head 16 can move the nozzle 6 in the Z direction (here, the vertical direction) and move the nozzle 6 closer to and farther from the component feeder 12 and the circuit board 2.
  • the mounting head 16 can pick up the electronic component 4 from the component feeder 12 with the nozzle 6 and mount the electronic component 4 picked up by the nozzle 6 on the circuit board 2.
  • the mounting head 16 is configured to pick up multiple nozzles 6, but is not limited to such a configuration.
  • the mounting head may be configured to mount a single nozzle 6.
  • the head moving device 18 moves the mounting head 16 between the component feeder 12 and the circuit board 2.
  • the head moving device 18 in this embodiment is an XY robot that moves a moving base 18a in the X and Y directions, and the mounting head 16 is fixed to the moving base 18a.
  • the head moving device 18 can translate the nozzle 6 in a plane (XY plane) parallel to the surface of the circuit board 2.
  • the mounting head 16 is not limited to being fixed to the moving base 18a, and may be detachably attached to the moving base 18a.
  • the head moving device 18 is controlled by a control device 26, and the mounting head 16 can be positioned at a predetermined position by the head moving device 18.
  • the board conveyor 20 is a device that loads, positions, and loads the circuit board 2.
  • the board conveyor 20 in this embodiment has a pair of belt conveyors and a support device (not shown) that supports the circuit board 2 from below.
  • the imaging device 32 is disposed between the component feeder 12 and the board conveyor 20 (more specifically, the board conveyor 20 of the pair of board conveyors 20 that is installed on the component feeder 12 side).
  • the imaging device 30 of this embodiment is composed of the imaging device 32, an interface device 34, a control unit 38, a control device 26, and a head moving device 18.
  • the imaging device 32 is equipped with a camera and a light source.
  • the camera is positioned so that its imaging direction faces upward, and images the nozzle 6 from below with the electronic component 4 adsorbed thereto. That is, when the nozzle 6 adsorbs the electronic component 4, the camera images the underside of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6.
  • the camera may be, for example, a CCD camera.
  • the light source is composed of an LED, and illuminates the underside (imaging surface) of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6.
  • Image data of the image captured by the imaging device 32 is stored in the memory (not shown) of the control device 26 via the interface device 34.
  • the interface device 34 is a device that is connected to an external device (e.g., the determination device 50 or the control device 26 of the component mounter 10) and inputs and outputs information to and from the external device.
  • the interface device 34 inputs information about the imaging position when imaging the imaging target (hereinafter also referred to as imaging position information) from the determination device 50, and outputs information about the position of defective pixels to the determination device 50.
  • the imaging device 30 images the bottom surface of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6.
  • the imaging target is the bottom surface of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6. Therefore, the interface device 34 obtains the imaging position information when imaging the bottom surface of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6 by the imaging device 30 from the determination device 50.
  • the control unit 38 is configured using a computer including a CPU and a storage unit 40.
  • the control unit 38 is connected to the image pickup device 32 and the interface device 34, and controls each unit of the image pickup device 32 and the interface device 34.
  • the storage unit 40 stores the image pickup position information of the image pickup target acquired from the determination device 50 via the interface device 34.
  • the control unit 38 also outputs the image pickup position information of the image pickup target stored in the storage unit 40 to the control device 26 via the interface device 34.
  • the control device 26 positions the position of the image pickup device 32 with respect to the image pickup target (i.e., the lower surface of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6) by controlling the head moving device 18 based on the image pickup position information received from the control unit 38.
  • control device 26 controls the head moving device 18 to move the mounting head 16 to an appropriate position above the image pickup device 30 so that the image pickup center of the image pickup device 32 coincides with the image pickup position (the image pickup position instructed by the determination device 50) when the image pickup device 32 picks up an image of the lower surface of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6.
  • the control device 26 is configured using a computer equipped with a CPU and a storage device.
  • the control device 26 controls the operation of each part of the component mounter 10 based on the production program transmitted from the management device 8 and the imaging position information transmitted from the control unit 38.
  • the touch panel 24 is a display device that provides the worker with various information about the component mounter 10, and is also an input device that accepts instructions and information from the worker.
  • the determination device 50 includes a calculation device 54 and an interface device 52.
  • the interface device 52 is a device that connects to external devices (e.g., the management device 8, the control device 26 of the component mounter 10, and the control unit 38 of the imaging device 30, etc.) and inputs and outputs information between the external devices.
  • the interface device 52 inputs information (described later) relating to the position of defective pixels of the imaging device 32 and the position of the imaging target area (described later), etc., and outputs imaging position information determined by the calculation device 54 to the control unit 38 of the imaging device 30.
  • the calculation device 54 is configured using a computer equipped with a CPU and memory.
  • the calculation device 54 includes a defective pixel position storage unit 56, a target area storage unit 58, an allowable range identification unit 60, and a determination unit 62.
  • the calculation device 54 functions as the allowable range identification unit 60 and the determination unit 62 shown in FIG. 5 by executing a program stored in the memory. The processing of the allowable range identification unit 60 and the determination unit 62 will be described in detail later.
  • the defective pixel position memory unit 56 stores the positions of defective pixels in the image capture device 32.
  • the imaging elements used in the image capture device 32 inevitably contain defective pixels.
  • the positions of the defective pixels are specified by the manufacturer of the image capture device 32 and are stored in the memory unit 40 of the image capture device 30.
  • Information regarding the positions of the defective pixels in the image capture device 32 is input from the interface device 52 and stored in the defective pixel position memory unit 56.
  • the target area memory unit 58 stores the position of the area (hereinafter also referred to as the imaging target area) in which the imaging target (i.e., the underside of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6) is imaged within the imaging range (image) when the imaging target is imaged by the imaging device 32 at the reference imaging position.
  • the target area memory unit 58 stores the position of the imaging target area when the imaging center of the imaging device 32 is matched with a specific position (e.g., the center position of the imaging range).
  • the mounting head 16 has eight nozzles 6. The underside of the electronic component 4 when the electronic component 4 is adsorbed to each of the eight nozzles 6 of the mounting head 16 becomes the imaging target area. For example, FIG.
  • FIG. 6 shows the imaging range (field of view) of the imaging device 32.
  • the eight electronic components 4 adsorbed to each of the eight nozzles 6 are imaged by the imaging device 30.
  • the eight regions 74a-74h are the imaging target region.
  • the position of the imaging target region is specified according to the type of electronic component 4 that is to be picked up by the nozzle 6 attached to the mounting head 16.
  • Information regarding the position of the imaging target region is input from the management device 8 via the interface device 52 and stored in the target region storage unit 58.
  • the imaging element used in the imaging device 32 inevitably contains defective pixels. If there is a defective pixel within the imaging target area, the position of the defective pixel will not be captured. Below, the determination device 50 determines an imaging position that reduces the number of defective pixels within the imaging target area.
  • the calculation device 54 acquires information relating to the positions of defective pixels of the image capture device 32 via the interface device 52 (S12).
  • the positions of the defective pixels of the image capture device 32 are stored in the storage unit 40 of the image capture device 32.
  • the calculation device 54 acquires information relating to the positions of the defective pixels from the image capture device 32.
  • the acquired information relating to the positions of the defective pixels is stored in the defective pixel position storage unit 56.
  • the calculation device 54 acquires information relating to the position of the imaging target area via the interface device 52 (S14).
  • the imaging target area is an area corresponding to the eight electronic components 4 picked up by the eight nozzles 6 of the mounting head 16.
  • the calculation device 54 acquires information relating to the imaging target area from the management device 8.
  • the calculation device 54 may also acquire information relating to the imaging target area from the component mounter 10 (more specifically, the control device 26) on which the imaging device 30 is installed.
  • the acquired information relating to the imaging target area is stored in the target area storage unit 58.
  • the allowable range specification unit 60 specifies the allowable range within which the imaging target area can be imaged when the position of the imaging center 70 is moved (S16).
  • the imaging target area (eight areas 74a to 74h) is located away from the outer edge of the imaging range. Therefore, even if the imaging center 70 is shifted to some extent from the center 72 of the imaging range, the entire imaging target area (eight areas 74a to 74h) can be imaged.
  • FIG. 8 shows a state in which the imaging center 70 is shifted to the upper left from the center 72 of the imaging range. In FIG.
  • the upper side of the area 74a located at the top of the eight areas 74a to 74h is located on the outer edge of the imaging range.
  • the area 74a is located on the boundary of the imaging range.
  • the left side of the area 74g located at the leftmost of the eight areas 74a to 74h is located on the outer edge of the imaging range, and the area 74g is located on the boundary of the imaging range. That is, even if the imaging center 70 is shifted upward and to the left from the position shown in FIG. 6 (center 72 of the imaging range) to the position shown in FIG. 8, the entire imaging target can be imaged.
  • the allowable range specifying unit 60 specifies a range (allowable range) 76 in which the entire imaging target can be imaged when the position of the imaging center 70 is shifted from the center 72 of the imaging range. Specifically, the allowable range specifying unit 60 shifts the position of the imaging center 70 from the center 72 of the imaging range by one pixel at a time, and determines whether the entire imaging target falls within the imaging range. The allowable range specifying unit 60 specifies the position of the imaging center 70 at which the entire imaging target falls within the imaging range as the allowable range.
  • the determination unit 62 calculates the number of defective pixels in the imaging target area when the imaging center 70 is located within the allowable range (S18). For example, when the imaging center 70 coincides with the center 72 of the imaging range, the imaging center 70 is located within the allowable range (the state shown in FIG. 6). In this state, the determination unit 62 calculates the number of defective pixels in the imaging target area (eight areas 74a to 74h in this embodiment). Information on the positions of the defective pixels of the imaging device 32 is acquired in the above-mentioned step S12 and stored in the defective pixel position storage unit 56.
  • the determination unit 62 calculates the number of defective pixels located in the imaging target area (eight areas 74a to 74h in this embodiment) based on the information on the positions of the defective pixels of the imaging device 32 stored in the defective pixel position storage unit 56. There are multiple defective pixels. The determination unit 62 determines whether each defective pixel is located within the imaging target area and calculates the number of defective pixels located within the imaging target area.
  • the determination unit 62 judges whether or not the number of defective pixels in the imaging target area when the imaging center 70 is located has been calculated for all pixels within the tolerance range (S20). In this embodiment, the number of defective pixels in the imaging target area when the imaging center 70 is located is calculated for each pixel within the tolerance range. If the number of defective pixels in the imaging target area when the imaging center 70 is located has not been calculated for all pixels within the tolerance range (NO in step S20), the determination unit 62 shifts the position of the imaging center 70 by one pixel within the tolerance range and calculates the number of defective pixels in the imaging target area (S22). Then, the process returns to step S20, and the processes of steps S20 and S22 are repeated until the number of defective pixels in the imaging target area when the imaging center 70 is located has been calculated for all pixels within the tolerance range.
  • the determination unit 62 After calculating the number of defective pixels in the imaging target area when the imaging center 70 is located for all pixels within the tolerance range (YES in step S20), the determination unit 62 determines, among all pixels within the tolerance range, the pixel that has the smallest number of defective pixels in the imaging target area when the imaging center 70 is located, as the imaging position (S24). The determined imaging position is stored in the memory (not shown) of the calculation device 54.
  • the imaging device 32 Before being installed in the component mounter 10, the imaging device 32 acquires imaging position information from the determination device 50 via the interface device 34 and stores it in the memory unit 40. When the imaging device 32 is installed in the component mounter 10, the imaging position information is output from the memory unit 40 of the imaging device 32 to the control device 26 of the component mounter 10. The imaging device 32 may acquire imaging position information from the determination device 50 after the imaging device 32 is installed in the component mounter 10 and output the imaging position information to the control device 26 of the component mounter 10. During the mounting process of mounting the electronic component 4 on the circuit board 2, the component mounter 10 moves the mounting head 16 based on the acquired imaging position information to capture an image of the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6.
  • control device 26 when the control device 26 images the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6 with the imaging device 32, the control device 26 moves the mounting head 16 so that the imaging center 70 is located at the imaging position, and captures the electronic component 4 with the imaging device 32. This allows the entire imaging target area to be captured in one capture, and reduces the number of defective pixels in the imaging target area in the image captured by the imaging device 30.
  • the determination device 50 and the imaging device 30 are configured as separate devices, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the determination device 50 may be installed in the imaging device 30.
  • the determination device 50 may also be installed in the component mounter 10 or the management device 8. If the determination device 50 is installed in the imaging device 30, the process of determining the imaging position may be performed when adjusting the imaging device 30 (e.g., assembling or adjusting a camera, a light source, etc.) with an adjustment jig (not shown) for adjusting the imaging device 30. If the determination device 50 is installed in the component mounter 10, the process of determining the imaging position may be performed while the electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6 is imaged by the imaging device 32 installed in the component mounter 10.
  • the imaging position information determined by the determination device 50 may also be stored in a memory (not shown) provided in the control device 26 of the component mounter 10 or in the management device 8, and the control device 26 may acquire the imaging position information from the memory of the control device 26 or the management device 8 during the mounting process.
  • the determination device 50 calculates the total number of defective pixels in the imaging target area, and determines the pixel with the smallest total number of defective pixels in the imaging target area among all pixels within the allowable range as the imaging position, but is not limited to this configuration. For example, when imaging multiple electronic components 4 simultaneously as in this embodiment, the average value and variance of the number of defective pixels in each of the areas 74a to 74h corresponding to the multiple electronic components 4 may be calculated, and the pixel with the smallest average value and variance among pixels within the allowable range may be determined as the imaging position.
  • the imaging target area corresponds to the entire electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6, but is not limited to this configuration.
  • the imaging device 32 may image the electronic component 4 to check the posture of the electronic component 4 when it is adsorbed to the nozzle 6 and defects of the electronic component 4. In such a case, if only a part of the electronic component 4 is imaged, the adsorption posture and defects of the electronic component 4 may be confirmed.
  • the determination device 50 determines the imaging position for the imaging target imaged by the imaging device 32 (so-called parts camera) with the imaging direction facing upward, but is not limited to this configuration.
  • the determination device 50 may determine the imaging position for an imaging target (such as a mark on the circuit board 2 or the board conveyor 20) captured by an imaging device 32 (so-called a mark camera) with the imaging direction facing downward, or may determine the imaging position for an imaging target (such as an electronic component 4 adsorbed to the nozzle 6) captured by an imaging device 32 with the imaging direction facing sideways.
  • an imaging target such as a mark on the circuit board 2 or the board conveyor 20
  • an imaging device 32 such as a mark camera
  • the technology of this embodiment can also be applied to cases where a super-resolution technique is used to capture an image of an object.
  • Super-resolution technique is a technique that generates an image with a higher resolution than the resolution of the imaging device 30 by capturing multiple images of the object with a shift of less than one pixel (e.g., 1/2 pixel).
  • the determination device 50 may determine multiple imaging positions (e.g., two imaging positions in the case of a shift of 1/2 pixel).
  • the circuit board 2 in the embodiment is an example of a "board”
  • the interface device 34 is an example of an "acquisition unit”
  • the head moving device 18 is an example of a "positioning mechanism”
  • the determination device 50 is an example of an "imaging position determination device.”
  • Imaging device 32 Imaging device 34: Interface device for imaging device 36: Positioning mechanism 38: Control unit for imaging device 40: Memory unit for imaging device 50: Determination device 52: Interface device for determination device 54: Arithmetic unit for determination device 56: Defective pixel position memory unit 58: Target area memory unit 60: Tolerance range specification unit 62: Determination unit 70: Imaging center 72: Centers of imaging range 74a to 74h: Imaging target area 76: Tolerance range

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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

撮像位置決定装置は、基板に電子部品を実装する部品実装機内の撮像対象の撮像位置を決定する。撮像位置決定装置は、撮像対象を撮像する撮像装置の欠陥画素の位置を記憶する欠陥画素位置記憶部と、撮像装置の撮像中心を撮像対象内の特定位置と一致させたときに、撮像装置の撮像範囲内において撮像対象が撮像される領域である対象領域の位置を記憶する対象領域記憶部と、撮像中心を撮像対象の特定位置から移動させたときに、対象領域記憶部に記憶された対象領域の全体を撮像可能な前記撮像中心の位置の許容範囲を特定する許容範囲特定部と、欠陥画素位置記憶部に記憶された欠陥画素の位置と対象領域記憶部に記憶された対象領域の位置とに基づいて、許容範囲特定部で特定された許容範囲のうち、対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる撮像中心の位置を決定する決定部と、を備える。

Description

撮像位置決定装置、撮像装置及び撮像位置決定方法
　本明細書に開示する技術は、基板に電子部品を実装する部品実装機内の撮像対象の撮像位置を決定する技術に関する。
　電子部品を基板に実装する部品実装機内には、撮像装置が設けられている。撮像装置は、例えば、基板や電子部品の位置決めのために、基板に設けられるマークや電子部品等の撮像対象を撮像するために用いられる。撮像装置に用いられる撮像素子には、不可避的に欠陥画素が含まれる。欠陥画素の位置では、撮像対象が撮像されない。例えば、国際公開第２０１３／１３６４１６号公報には、欠陥画素を補正する技術が開示されている。国際公開第２０１３／１３６４１６号公報では、欠陥画素の周囲の画素の輝度を用いて、欠陥画素の位置の輝度を補間して補正している。これにより、撮像されていない画素のない撮像画像が作成される。
　国際公開第２０１３／１３６４１６号公報では、欠陥画素の位置の輝度を補間補正するため、一見すると撮像されていない画素のない撮像画像が得られる。しかしながら、補間補正では欠陥画素の周囲の画素の輝度から欠陥画素を補間しているに過ぎず、欠陥画素の位置の画像情報（輝度値）を取得しているわけではない。すなわち、補間補正しても、欠陥画素の位置の画像情報は取得できない。撮像対象が撮像される領域と欠陥画素の位置が重なると、撮像対象の情報を十分に取得できず、必要な情報を取得できないことがある。
　本明細書は、部品実装機内の撮像対象部位をより正確に撮像するための技術を開示する。
　本明細書に開示する撮像位置決定装置は、基板に電子部品を実装する部品実装機内の撮像対象の撮像位置を決定する。撮像位置決定装置は、撮像対象を撮像する撮像装置の欠陥画素の位置を記憶する欠陥画素位置記憶部と、撮像装置の撮像中心を撮像対象内の特定位置と一致させたときに、撮像装置の撮像範囲内において撮像対象が撮像される領域である対象領域の位置を記憶する対象領域記憶部と、撮像中心を撮像対象の特定位置から移動させたときに、対象領域記憶部に記憶された対象領域の全体を撮像可能な前記撮像中心の位置の許容範囲を特定する許容範囲特定部と、欠陥画素位置記憶部に記憶された欠陥画素の位置と対象領域記憶部に記憶された対象領域の位置とに基づいて、許容範囲特定部で特定された許容範囲のうち、対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる撮像中心の位置を決定する決定部と、を備える。
　撮像装置で撮像対象を撮像する場合、撮像中心の位置をずらしても撮像対象全体を撮像可能な許容範囲がある。この許容範囲内であれば、一度の撮像で撮像対象全体を撮像できる。すなわち、撮像対象が撮像される対象領域は、撮像装置の撮像範囲の全体ではなく一部である。上記の撮像位置決定装置では、許容範囲内で撮像中心の位置をずらし、撮像対象が撮像される対象領域内の欠陥画素が最も少なくなる位置を決定する。決定された位置で撮像対象を撮像することによって、対象領域内の欠陥画素を低減することができ、一度の撮像で必要な情報をより多く取得することができる。
　また、本明細書に開示する撮像装置は、基板に電子部品を実装する部品実装機内の撮像対象を撮像する。撮像装置は、撮像対象を撮像する撮像機と、上記の撮像位置決定装置から、対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる撮像中心の位置に関する撮像位置情報を取得する取得部と、取得部で取得された撮像位置情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された撮像位置情報に基づいて、撮像対象に対して撮像機を位置決めする位置決め機構と、を備えている。
　欠陥画素の位置は、各撮像装置で異なるため、撮像情報位置は、撮像装置毎に異なる。上記の撮像装置では、撮像装置が最適な撮像位置の情報（撮像位置情報）を記憶しているため、撮像装置が搭載された部品実装機は、撮像位置情報をその撮像装置から読み出すことができる。このため、部品実装機が、例えば管理装置等の外部機器と通信することなく、撮像位置情報を搭載された撮像装置から取得し、位置決め機構によって撮像対象に対して撮像機を位置決めすることができる。
　また、本明細書に開示する撮像位置決定方法は、基板に電子部品を実装する部品実装機内の撮像対象の撮像位置を決定する。撮像位置決定方法は、撮像対象を撮像する撮像装置の欠陥画素の位置を取得する欠陥画素位置取得工程と、撮像装置の撮像中心を撮像対象内の特定位置と一致させたときに、撮像装置の撮像範囲内において撮像対象が撮像される領域である対象領域の位置を取得する対象領域取得工程と、撮像中心を撮像対象の特定位置から移動させたときに、対象領域取得工程で取得した対象領域の全体を撮像可能な前記撮像中心の位置の許容範囲を特定する許容範囲特定工程と、欠陥画素位置取得工程で取得した欠陥画素の位置と対象領域取得工程で取得した対象領域の位置とに基づいて、許容範囲特定工程で特定された許容範囲のうち、対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる撮像中心の位置を決定する決定工程と、を備える。
　上記の決定方法では、許容範囲内で、撮像対象が撮像される対象領域内の欠陥画素が最も少なくなる位置を決定する。このため、上記の決定装置と同様の作用効果を奏することができる。
部品実装機の概略構成を示す図。 図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図。 装着ヘッドのノズルの装着面を示す底面図。 本実施例に係る部品実装機において撮像対象を撮像するための制御系を示すブロック図。 本実施例に係る決定装置のシステム構成を示すブロック図。 撮像装置で撮像したときの撮像範囲の一例を示す図であり、撮像装置の撮像中心を撮像範囲の中心に一致させたときの撮像範囲を示す。 撮像装置で撮像する撮像位置を決定する処理の一例を示すフローチャート。 撮像装置で撮像したときの撮像範囲の一例を示す図であり、撮像装置の撮像中心を撮像範囲の中心からずらしたときの撮像範囲を示す。
　以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。
　本明細書に開示する決定装置では、決定部は、許容範囲内の各画素において、撮像中心が当該画素に位置したときの対象領域内の欠陥画素数を算出し、算出された対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる画素を撮像中心の位置として決定してもよい。このような構成によると、対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる撮像中心の位置を好適に決定できる。
　図面を参照して、実施例に係る決定装置５０について説明する。決定装置５０（図５参照）は、撮像装置３０（図４参照）で撮像する撮像対象の位置（以下、撮像位置ともいう）を決定する。撮像装置３０は、部品実装機１０（図１及び図２参照）に装備された撮像機３２と、ヘッド移動装置１８と、制御装置２６等によって構成される。決定装置５０で決定された撮像位置は撮像装置３０に送信され、撮像装置３０は受信した撮像位置で部品実装機１０内の撮像対象を撮像する。
　まず、撮像装置３０が装備される部品実装機１０について説明する。部品実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装する装置である。部品実装機１０は、電子部品装着装置やチップマウンタとも称される。通常、部品実装機１０は、はんだ印刷機及び基板検査機といった他の基板作業機と共に併設され、一連の実装ラインを構成する。
　図１及び図２に示すように、部品実装機１０は、複数の部品フィーダ１２と、フィーダ保持部１４と、装着ヘッド１６と、ヘッド移動装置１８と、基板コンベア２０と、撮像機３２と、制御装置２６と、タッチパネル２４を備える。部品実装機１０の外部には、部品実装機１０と通信可能に構成された管理装置８が配置されている。
　各々の部品フィーダ１２は、複数の電子部品４を収容している。部品フィーダ１２は、フィーダ保持部１４に着脱可能に取り付けられ、装着ヘッド１６へ電子部品４を供給する。部品フィーダ１２の具体的な構成は特に限定されない。各々の部品フィーダ１２は、例えば、テープ上に収容された複数の電子部品４を供給するテープ式フィーダ、トレイ上に収容された複数の電子部品４を供給するトレイ式フィーダ、又は、容器内にランダムに収容された複数の電子部品４を供給するバルク式フィーダのいずれであってもよい。
　フィーダ保持部１４は、複数のスロットを備えており、複数のスロットのそれぞれには部品フィーダ１２を着脱可能に設置することができる。フィーダ保持部１４は、部品実装機１０に固定されたものであってもよいし、部品実装機１０に対して着脱可能なものであってもよい。
　装着ヘッド１６は、電子部品４を吸着するノズル６を有する。ノズル６は、装着ヘッド１６に着脱可能に取り付けられている。図３に示すように、装着ヘッド１６は、ノズル６の装着面（－Ｚ方向の面）が円形であり、装着面の外周に沿って等間隔に８個のノズル６を装着することができる。装着ヘッド１６は、ノズル６をＺ方向（ここでは鉛直方向）に移動可能であり、部品フィーダ１２や回路基板２に対して、ノズル６を接近及び離間させる。装着ヘッド１６は、部品フィーダ１２から電子部品４をノズル６によって吸着すると共に、ノズル６に吸着された電子部品４を回路基板２上に装着することができる。なお、本実施例では、装着ヘッド１６は、複数のノズル６を吸着可能に構成されているが、このような構成に限定されない。装着ヘッドは、単一のノズル６を装着するように構成されていてもよい。
　ヘッド移動装置１８は、部品フィーダ１２と回路基板２との間で装着ヘッド１６を移動させる。一例ではあるが、本実施例のヘッド移動装置１８は、移動ベース１８ａをＸ方向及びＹ方向に移動させるＸＹロボットであり、移動ベース１８ａに対して装着ヘッド１６が固定されている。ヘッド移動装置１８は、ノズル６を回路基板２の表面と平行な平面（ＸＹ平面）で平行移動可能である。なお、装着ヘッド１６は、移動ベース１８ａに固定されるものに限られず、移動ベース１８ａに着脱可能に取り付けられるものであってもよい。ヘッド移動装置１８は制御装置２６によって制御され、ヘッド移動装置１８によって装着ヘッド１６を所定の位置に位置決めすることができる。
　基板コンベア２０は、回路基板２の搬入、位置決め及び搬出を行う装置である。一例ではあるが、本実施例の基板コンベア２０は、一対のベルトコンベアと、回路基板２を下方から支持する支持装置（図示省略）とを有する。
　撮像機３２は、部品フィーダ１２と基板コンベア２０（詳細には、一対の基板コンベア２０のうち部品フィーダ１２側に設置される基板コンベア２０）との間に配置されている。図４に示すように、本実施例の撮像装置３０は、撮像機３２と、インターフェース装置３４と、制御部３８と、制御装置２６と、ヘッド移動装置１８によって構成されている。
　撮像機３２は、カメラと光源を備えている。カメラは、その撮像方向が上方に向かうように配置されており、電子部品４を吸着した状態のノズル６を下方から撮像する。すなわち、カメラは、ノズル６が電子部品４を吸着したとき、ノズル６に吸着された電子部品４の下面を撮影する。カメラには、例えばＣＣＤカメラが用いられる。光源は、ＬＥＤにより構成されており、ノズル６に吸着された電子部品４の下面（撮像面）を照明する。撮像機３２によって撮像された画像の画像データは、インターフェース装置３４を介して制御装置２６のメモリ（図示省略）に記憶される。
　インターフェース装置３４は、外部機器（例えば、決定装置５０や部品実装機１０の制御装置２６等）と接続して、外部機器との間で情報を入出力する装置である。インターフェース装置３４は、撮像対象を撮像するときの撮像位置に関する情報（以下、撮像位置情報ともいう）を決定装置５０から入力すると共に、欠陥画素の位置に関する情報を決定装置５０に出力する。本実施例では、撮像装置３０は、ノズル６の吸着された電子部品４の下面を撮像する。すなわち、撮像対象は、ノズル６に吸着された電子部品４の下面である。したがって、インターフェース装置３４は、決定装置５０から、撮像装置３０でノズル６に吸着された電子部品４の下面を撮像するときの撮像位置情報を取得する。
　制御部３８は、ＣＰＵ及び記憶部４０を備えるコンピュータを用いて構成されている。制御部３８は、撮像機３２及びインターフェース装置３４と接続しており、撮像機３２及びインターフェース装置３４の各部を制御している。記憶部４０は、インターフェース装置３４を介して決定装置５０から取得した撮像対象の撮像位置情報を記憶する。また、制御部３８は、記憶部４０に記憶される撮像対象の撮像位置情報を、インターフェース装置３４を介して制御装置２６に出力する。制御装置２６は、制御部３８から受信した撮像位置情報に基づいてヘッド移動装置１８を制御することで、撮像対象（すなわち、ノズル６に吸着された電子部品４の下面）に対して撮像機３２の位置を位置決めする。具体的には、制御装置２６は、撮像機３２でノズル６に吸着された電子部品４の下面を撮像するときに、撮像機３２の撮像中心が撮像位置（決定装置５０から指示された撮像位置）に一致するように、ヘッド移動装置１８を制御して装着ヘッド１６を撮像装置３０の上方の適切な位置に移動させる。
　制御装置２６は、ＣＰＵ及び記憶装置を備えるコンピュータを用いて構成されている。制御装置２６は、管理装置８から送信される生産プログラムや、制御部３８から送信される撮像位置情報に基づいて、部品実装機１０の各部の動作を制御する。タッチパネル２４は、作業者に部品実装機１０の各種の情報を提供する表示装置であると共に、作業者からの指示や情報を受け付ける入力装置である。
　次に、決定装置５０について説明する。図５に示すように、決定装置５０は、演算装置５４と、インターフェース装置５２を備えている。インターフェース装置５２は、外部機器（例えば、管理装置８、部品実装機１０の制御装置２６及び撮像装置３０の制御部３８等）と接続して、外部機器との間で情報を入出力する装置である。インターフェース装置５２は、撮像機３２の欠陥画素の位置に関する情報（後述）及び撮像対象領域の位置（後述）等を入力すると共に、演算装置５４で決定された撮像位置情報を撮像装置３０の制御部３８に出力する。
　演算装置５４は、ＣＰＵ及びメモリを備えるコンピュータを用いて構成されている。演算装置５４は、欠陥画素位置記憶部５６と、対象領域記憶部５８と、許容範囲特定部６０と、決定部６２を備えている。演算装置５４は、メモリに記憶されたプログラムを実行することで、図５に示す許容範囲特定部６０及び決定部６２として機能する。許容範囲特定部６０及び決定部６２の処理については、後に詳述する。
　欠陥画素位置記憶部５６は、撮像機３２の欠陥画素の位置を記憶する。撮像機３２に用いられる撮像素子には、不可避的に欠陥画素が含まれる。欠陥画素の位置は、撮像機３２のメーカーによって特定されており、撮像機３０の記憶部４０に記憶されている。撮像機３２の欠陥画素の位置に関する情報は、インターフェース装置５２から入力され、欠陥画素位置記憶部５６に記憶される。
　対象領域記憶部５８は、基準撮像位置において撮像機３２で撮像対象を撮像したときの撮像範囲（撮像画像）内において、撮像対象（すなわち、ノズル６に吸着された電子部品４の下面）が撮像される領域（以下、撮像対象領域ともいう）の位置を記憶する。具体的には、対象領域記憶部５８は、撮像機３２の撮像中心を特定の位置（例えば、撮像範囲の中心位置）に一致させたときの撮像対象領域の位置を記憶する。本実施例では、装着ヘッド１６は８個のノズル６を有している。装着ヘッド１６の８個のノズル６にそれぞれ電子部品４を吸着させたときの電子部品４の下面が、撮像対象領域となる。例えば、図６は、撮像機３２の撮像範囲（視野）を示している。図６に示すように、撮像機３２の撮像中心７０を撮像範囲の中心７２と一致させると、８個のノズル６のそれぞれに吸着させた８個の電子部品４（領域７４ａ～７４ｈで示す部分）が、撮像装置３０によって撮像される。本実施例では、撮像範囲内に電子部品４を示す８個の領域７４ａ～７４ｈがあり、８個の領域７４ａ～７４ｈが撮像対象領域となる。撮像対象領域（本実施例では、８個の領域７４ａ～７４ｈ）の位置は、装着ヘッド１６に取付けられたノズル６が吸着する電子部品４の種類に応じて特定される。撮像対象領域の位置に関する情報は、インターフェース装置５２を介して管理装置８から入力され、対象領域記憶部５８に記憶される。
　次に、撮像機３２で撮像するときの撮像位置を決定する処理について説明する。撮像機３２に用いられる撮像素子には、不可避的に欠陥画素が含まれる。撮像対象領域内に欠陥画素があると、欠陥画素の位置は撮像されない。以下では、決定装置５０によって、撮像対象領域内の欠陥画素数が少なくなる撮像位置を決定する。
　まず、演算装置５４は、インターフェース装置５２を介して、撮像機３２の欠陥画素の位置に関する情報を取得する（Ｓ１２）。撮像機３２の欠陥画素の位置は、撮像機３２の記憶部４０に記憶されている。演算装置５４は、撮像機３２から欠陥画素の位置に関する情報を取得する。取得した欠陥画素の位置に関する情報は、欠陥画素位置記憶部５６に記憶される。
　次いで、演算装置５４は、インターフェース装置５２を介して、撮像対象領域の位置に関する情報を取得する（Ｓ１４）。本実施例では、撮像対象領域は、装着ヘッド１６が有する８個のノズル６に吸着された８個の電子部品４に対応する領域である。演算装置５４は、管理装置８から撮像対象領域に関する情報を取得する。なお、演算装置５４は、撮像装置３０が設置される部品実装機１０（詳細には、制御装置２６）から撮像対象領域に関する情報を取得してもよい。取得した撮像対象領域に関する情報は、対象領域記憶部５８に記憶される。
　次いで、許容範囲特定部６０は、撮像中心７０の位置を移動させたときに、撮像対象領域を撮像可能な許容範囲を特定する（Ｓ１６）。図６に示すように、撮像中心７０を撮像範囲の中心７２と一致させると、撮像対象領域（８箇所の領域７４ａ～７４ｈ）は、撮像範囲の外縁から離れて位置する。このため、撮像中心７０を撮像範囲の中心７２からある程度ずらしても、撮像対象領域（８箇所の領域７４ａ～７４ｈ）全体を撮像できる。例えば、図８は、撮像中心７０を撮像範囲の中心７２から左上にずらした状態を示している。図８では、８箇所の領域７４ａ～７４ｈのうち最も上側に位置する領域７４ａの上側の一辺が撮像範囲の外縁上に位置している。すなわち、領域７４ａは、撮像可能な範囲の境界に位置している。同様に、８箇所の領域７４ａ～７４ｈのうち最も左側に位置する領域７４ｇの左側の一辺が撮像範囲の外縁上に位置しており、領域７４ｇは、撮像可能な範囲の境界に位置している。すなわち、撮像中心７０を図６で示す位置（撮像範囲の中心７２）から図８の位置まで上側及び左側にずらしても、撮像対象全体を撮像することができる。許容範囲特定部６０は、撮像中心７０の位置を撮像範囲の中心７２からずらしたときに撮像対象全体を撮像な範囲（許容範囲）７６を特定する。具体的には、許容範囲特定部６０は、撮像中心７０の位置を撮像範囲の中心７２から１画素ずつずらし、撮像対象全体が撮像範囲内に収まるか否かを判断する。許容範囲特定部６０は、撮像対象全体が撮像範囲内に収まる撮像中心７０の位置を、許容範囲として特定する。
　次いで、決定部６２は、撮像中心７０が許容範囲内に位置するときの、撮像対象領域内の欠陥画素数を算出する（Ｓ１８）。例えば、撮像中心７０が撮像範囲の中心７２と一致するとき、撮像中心７０は許容範囲内に位置する（図６に示す状態）。決定部６２は、この状態において、撮像対象領域（本実施例では、８箇所の領域７４ａ～７４ｈ）内の欠陥画素数を算出する。撮像機３２の欠陥画素の位置に関する情報は、上述のステップＳ１２において取得され、欠陥画素位置記憶部５６に記憶されている。決定部６２は、欠陥画素位置記憶部５６に記憶されている撮像機３２の欠陥画素の位置に関する情報に基づいて、撮像対象領域（本実施例では、８箇所の領域７４ａ～７４ｈ）内に位置する欠陥画素数を算出する。欠陥画素は、複数存在している。決定部６２は、各欠陥画素について、撮像対象領域内に位置するか否かを判定し、撮像対象領域内に位置する欠陥画素の数を算出する。
　次いで、決定部６２は、許容範囲内の全ての画素について、撮像中心７０が位置するときの撮像対象領域内の欠陥画素数を算出したか否かを判断する（Ｓ２０）。本実施例では、許容範囲内の各画素について、撮像中心７０が位置するときの撮像対象領域内の欠陥画素数を算出する。許容範囲内の全ての画素について、撮像中心７０が位置するときの撮像対象領域内の欠陥画素数を算出していない場合（ステップＳ２０でＮＯ）、決定部６２は、撮像中心７０の位置を許容範囲内で１画素ずらして、撮像対象領域内の欠陥画素数を算出する（Ｓ２２）。そして、ステップＳ２０の処理に戻り、許容範囲内の全ての画素について、撮像中心７０が位置するときの撮像対象領域内の欠陥画素数を算出するまで、ステップＳ２０及びステップＳ２２の処理を繰り返す。
　許容範囲内の全ての画素について、撮像中心７０が位置するときの撮像対象領域内の欠陥画素数を算出すると（ステップＳ２０でＹＥＳ）、決定部６２は、許容範囲内の全ての画素のうち、撮像中心７０が位置したときの撮像対象領域内の欠陥画素数が最小となる画素を、撮像位置として決定する（Ｓ２４）。決定した撮像位置は、演算装置５４のメモリ（図示省略）に記憶される。
　撮像機３２は、部品実装機１０に設置される前に、インターフェース装置３４を介して決定装置５０から撮像位置情報を取得し、記憶部４０に記憶する。撮像機３２が部品実装機１０に設置されると、撮像位置情報は、撮像機３２の記憶部４０から部品実装機１０の制御装置２６に出力される。なお、撮像機３２は、撮像機３２が部品実装機１０に設置された後で決定装置５０から撮像位置情報を取得し、部品実装機１０の制御装置２６に撮像位置情報を出力してもよい。部品実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装する実装処理の際に、取得した撮像位置情報に基づいて装着ヘッド１６を移動させて、ノズル６に吸着された電子部品４を撮像する。すなわち、制御装置２６は、ノズル６に吸着された電子部品４を撮像機３２で撮像する際に、制御装置２６は撮像中心７０が撮像位置に位置するように装着ヘッド１６を移動させ、撮像機３２で電子部品４を撮像する。これにより、１回の撮像で撮像対象領域全体を撮像できると共に、撮像装置３０で撮像された画像において、撮像対象領域内の欠陥画素数を少なくすることができる。
　なお、本実施例では、決定装置５０と撮像装置３０は、別個の装置として構成されていたが、このような構成に限定されない。決定装置５０は、撮像装置３０に設置されていてもよい。また、決定装置５０は、部品実装機１０又は管理装置８に設置されていてもよい。決定装置５０が撮像装置３０に設置されている場合、上記の撮像位置を決定する処理は、撮像装置３０を調整する調整治具（図示省略）で、撮像装置３０の調整（例えば、カメラや光源等の組立てや調整等）を行う際に実行してもよい。また、決定装置５０が部品実装機１０に設置されている場合、上記の撮像位置を決定する処理は、部品実装機１０に設置される撮像機３２でノズル６に吸着された電子部品４を撮像しながら実行してもよい。また、決定装置５０で決定された撮像位置情報は、部品実装機１０の制御装置２６に設けられるメモリ（図示省略）や管理装置８に記憶されていてもよく、制御装置２６は、実装処理の際に制御装置２６のメモリや管理装置８から撮像位置情報を取得してもよい。
　また、本実施例では、決定装置５０は、撮像対象領域内の欠陥画素数の合計を算出し、許容範囲内の全ての画素のうち、撮像対象領域内の欠陥画素数の合計が最小となる画素を撮像位置として決定したが、このような構成に限定されない。例えば、本実施例のように複数の電子部品４を同時に撮像する場合には、複数の電子部品４に対応する各領域７４ａ～７４ｈの欠陥画素数の平均値や分散値を算出し、許容範囲内の画素のうち、平均値や分散値が最小となる画素を撮像位置として決定してもよい。
　また、本実施例では、撮像対象領域は、ノズル６に吸着された電子部品４全体に対応する領域であったが、このような構成に限定されない。例えば、撮像機３２は、電子部品４がノズル６に吸着されているときの姿勢や電子部品４の欠陥等を確認するために電子部品４を撮像する場合がある。このような場合は、電子部品４の一部分が撮像されていれば、電子部品４の吸着姿勢や欠陥が確認できることがある。このため、電子部品４のうち解析（例えば、電子部品４の吸着姿勢や欠陥の確認等）に必要な領域が撮像されればよく、例えば、撮像対象領域は、ノズル６の吸着された電子部品４全体ではなく、電子部品４の一部分（例えば、バンプ等）に対応する領域のみであってもよい。また、本実施例では、決定装置５０は、撮像方向が上方に向けられた撮像機３２（いわゆる、パーツカメラ）で撮像される撮像対象に対する撮像位置を決定したが、このような構成に限定されない。決定装置５０は、撮像方向が下方に向けられた撮像機３２（いわゆる、マークカメラ）で撮像される撮像対象（例えば、回路基板２や基板コンベア２０に設けられるマーク等）に対する撮像位置を決定してもよいし、撮像方向が側方に向けられた撮像機３２で撮像される撮像対象（例えば、ノズル６に吸着された電子部品４等）に対する撮像位置を決定してもよい。
　また、本実施例の技術は、超解像技術を用いて撮像対象を撮像する場合にも適用することができる。超解像技術とは、１画素より少ない画素（例えば、１／２画素）だけずらして撮像対象を複数撮像することによって、撮像装置３０の解像度より高い解像度を有する画像を生成する技術である。撮像装置３０が超解像技術を用いて撮像対象を撮像する場合には、決定装置５０は、複数の撮像位置（例えば、１／２画素ずらず場合には、２個の撮像位置）を決定してもよい。
　実施例で説明した決定装置５０、撮像装置３０及び部品実装機１０に関する留意点を述べる。実施例の回路基板２は、「基板」の一例であり、インターフェース装置３４は、「取得部」の一例であり、ヘッド移動装置１８は、「位置決め機構」の一例であり、決定装置５０は、「撮像位置決定装置」の一例である。
　以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
２：回路基板
４：電子部品
１０：部品実装機
１２：部品フィーダ
１４：フィーダ保持部
１６：装着ヘッド
１８：ヘッド移動装置
２０：基板コンベア
２４：タッチパネル
２６：部品実装機の制御装置
３０：撮像装置
３２：撮像機
３４：撮像装置のインターフェース装置
３６：位置決め機構
３８：撮像装置の制御部
４０：撮像装置の記憶部
５０：決定装置
５２：決定装置のインターフェース装置
５４：決定装置の演算装置
５６：欠陥画素位置記憶部
５８：対象領域記憶部
６０：許容範囲特定部
６２：決定部
７０：撮像中心
７２：撮像範囲の中心
７４ａ～７４ｈ：撮像対象領域
７６：許容範囲

Claims (4)

  1. 　基板に電子部品を実装する部品実装機内の撮像対象の撮像位置を決定する撮像位置決定装置であって、
    　前記撮像対象を撮像する撮像装置の欠陥画素の位置を記憶する欠陥画素位置記憶部と、
    　前記撮像装置の撮像中心を前記撮像対象内の特定位置と一致させたときに、前記撮像装置の撮像範囲内において前記撮像対象が撮像される領域である対象領域の位置を記憶する対象領域記憶部と、
    　前記撮像中心を前記撮像対象の特定位置から移動させたときに、前記対象領域記憶部に記憶された前記対象領域の全体を撮像可能な前記撮像中心の位置の許容範囲を特定する許容範囲特定部と、
    　前記欠陥画素位置記憶部に記憶された前記欠陥画素の位置と前記対象領域記憶部に記憶された対象領域の位置とに基づいて、前記許容範囲特定部で特定された前記許容範囲のうち、前記対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる前記撮像中心の位置を決定する決定部と、
    　を備える、撮像位置決定装置。
  2. 　前記決定部は、前記許容範囲内の各画素において、前記撮像中心が当該画素に位置したときの前記対象領域内の欠陥画素数を算出し、算出された前記対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる画素を前記撮像中心の位置として決定する、請求項１に記載の撮像位置決定装置。
  3. 　基板に電子部品を実装する部品実装機内の撮像対象を撮像する撮像装置であって、
    　前記撮像対象を撮像する撮像機と、
    　請求項１に記載の撮像位置決定装置から、前記対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる前記撮像中心の位置に関する撮像位置情報を取得する取得部と、
    　前記取得部で取得された前記撮像位置情報を記憶する記憶部と、
    　前記記憶部に記憶された前記撮像位置情報に基づいて、前記撮像対象に対して前記撮像機を位置決めする位置決め機構と、
    　を備えている、撮像装置。
  4. 　基板に電子部品を実装する部品実装機内の撮像対象の撮像位置を決定する方法であって、
    　前記撮像対象を撮像する撮像装置の欠陥画素の位置を取得する欠陥画素位置取得工程と、
    　前記撮像装置の撮像中心を前記撮像対象内の特定位置と一致させたときに、前記撮像装置の撮像範囲内において前記撮像対象が撮像される領域である対象領域の位置を取得する対象領域取得工程と、
    　前記撮像中心を前記撮像対象の特定位置から移動させたときに、前記対象領域取得工程で取得した前記対象領域の全体を撮像可能な前記撮像中心の位置の許容範囲を特定する許容範囲特定工程と、
    　前記欠陥画素位置取得工程で取得した前記欠陥画素の位置と前記対象領域取得工程で取得した対象領域の位置とに基づいて、前記許容範囲特定工程で特定された前記許容範囲のうち、前記対象領域内の欠陥画素数が最も少なくなる前記撮像中心の位置を決定する決定工程と、
    　を備える、撮像位置決定方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005333504A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Juki Corp 画像データ取得方法及び装置
JP2008039564A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Canon Inc 検査装置

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