WO2025257936A1 - 画像処理システム - Google Patents
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- WO2025257936A1 WO2025257936A1 PCT/JP2024/021202 JP2024021202W WO2025257936A1 WO 2025257936 A1 WO2025257936 A1 WO 2025257936A1 JP 2024021202 W JP2024021202 W JP 2024021202W WO 2025257936 A1 WO2025257936 A1 WO 2025257936A1
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
Definitions
- Patent Document 1 discloses a component mounting device.
- the component mounting device in Patent Document 1 is equipped with a control device that recognizes the state of the component based on an image of the top surface of the component placed on the mounting section.
- the control device recognizes the state of the component by processing an image of the characteristic features provided on the top surface of the component.
- FIG. 2 is a side view schematically showing the mounting machine of the embodiment.
- FIG. 2 is a top view schematically showing the mounting machine of the embodiment (a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1 ).
- FIG. 2 is a side view of a mounting table on which an electronic component is mounted according to an embodiment.
- FIG. 2 is a top view of a mounting table on which an electronic component is mounted according to an embodiment.
- 4 is a flowchart of a process executed by a control device according to the embodiment.
- FIG. 2 is a top view of the mounting table of the embodiment (top view of the state where no electronic component is mounted); 10 is a flowchart of a component state recognition process according to an embodiment.
- Multiple component feeders 12 can be installed on the mounting machine 10. By installing component feeders 12 on the mounting machine 10, electronic components 4 are supplied from the component feeders 12 to the mounting machine 10.
- Each component feeder 12 stores multiple electronic components 4.
- the type of electronic components 4 is not particularly limited, but may be, for example, an integrated circuit, a transistor, a diode, a resistor, a capacitor, an inductor, a sensor, a switch, etc.
- the component feeder 12 is detachably attached to the feeder holding portion 14 of the mounting machine 10 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 multiple electronic components 4 stored on a tape, a tray feeder that supplies multiple electronic components 4 stored on a tray, or a bulk feeder that supplies multiple electronic components 4 stored randomly in a container.
- the mounting head 16 is detachably attached to a head holder 19 provided on the moving base 18a of the head moving device 18.
- the mounting head 16 has a nozzle 6 that picks up electronic components 4.
- the nozzle 6 is detachably attached to the mounting head 16.
- the mounting head 16 is capable of moving the nozzle 6 in the Z direction (here, the vertical direction) to move the nozzle 6 toward and away from the component feeder 12 and the circuit board 2.
- the mounting head 16 can pick up electronic components 4 from the component feeder 12 using the nozzle 6, and can mount the electronic components 4 picked up by the nozzle 6 onto the circuit board 2.
- the head moving device 18 moves the mounting head 16 and the imaging device 32 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 and the imaging device 32 are fixed to the moving base 18a.
- the moving base 18a is provided with a head holding unit 19 to which the mounting head 16 can be detached, and the mounting head 16 is attached to the head holding unit 19.
- 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 table 30 is, for example, positioned between the component feeder 12 and the board conveyor 20.
- the mounting table 30 has a flat upper surface 30a so that the electronic component 4 can be placed thereon.
- the electronic component 4 to be mounted is temporarily placed on the upper surface 30a of the mounting table 30 (see Figures 3 and 4).
- the mounting machine 10 can recognize the state of the electronic component 4 based on an image of the upper surface 4a of the electronic component 4 placed on the mounting table 30.
- the top surface 4a of the electronic component 4 placed on the mounting table 30 is provided with a feature 8 for recognizing the state of the electronic component 4.
- the feature 8 is not particularly limited, but may be configured, for example, as a mark having a shape that indicates a specific direction.
- the mounting machine 10 recognizes the state (e.g., position and angle) of the electronic component 4 based on the image of the feature 8 included in the image of the top surface 4a of the electronic component 4. For example, as shown in FIG. 4, when the feature 8 is in the state "8a,” the electronic component 4 is recognized as being in a normal state relative to the reference state. On the other hand, when the feature 8 is in the state "8b,” the electronic component 4 is recognized as being in an abnormal state relative to the reference state, for example, as being rotated 180 degrees relative to the reference state.
- the display operation device 24 is equipped with, for example, a touch panel, and displays various information related to the mounting machine 10, as well as accepting various input operations related to the mounting machine 10.
- the display operation device 24 may be equipped with a monitor, keyboard, etc.
- the display operation device 24 is provided, for example, on the front side of the mounting machine 10.
- the control device 40 includes a memory unit 42 and a control unit 44.
- the memory unit 42 includes, for example, ROM and RAM, and stores various information related to the mounting machine 10.
- the control unit 44 includes, for example, a CPU, and executes various controls and processes related to the mounting machine 10 based on a predetermined program.
- the processing executed by the control device 40 of the embodiment will be described with reference to Figure 5.
- the processing in Figure 5 is processing for determining whether or not a foreign substance x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 of the mounting machine 10.
- the processing in Figure 5 is started, for example, when a predetermined start instruction is input.
- the predetermined start instruction is input, for example, by the user operating the display operation device 24. Note that when the processing in Figure 5 is started, no electronic component 4 is placed on the mounting table 30.
- the control unit 44 acquires an image of the upper surface 30a of the mounting table 30. More specifically, the control unit 44 controls the head moving device 18 to move the imaging device 32 above the mounting table 30, and then sends an imaging instruction signal to the imaging device 32.
- the imaging device 32 images the upper surface 30a of the mounting table 30 based on the imaging instruction signal. As shown in Figure 6, the imaging device 32 images a predetermined range w of the upper surface 30a of the mounting table 30.
- the imaging device 32 images the upper surface 30a of the mounting table 30 with the imaging range w including the periphery of the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed.
- the control unit 44 acquires the image captured by the imaging device 32 and stores it in the memory unit 42.
- the control unit 44 performs image processing on the image acquired in S2 (first acquired image). For example, the control unit 44 performs binarization processing on the first acquired image. Binarization processing is a process of converting an image into two colors, white and black. The control unit 44 converts parts of the first acquired image whose brightness is equal to or greater than a predetermined threshold to white, and parts whose brightness is less than the predetermined threshold to black. At this time, as shown in FIG. 6, if a foreign object x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30, the image of the foreign object x is converted to white (note that in FIG. 6, the foreign object x is shown in black to make the drawing easier to see).
- the control unit 44 determines whether or not there are any areas with brightness above the threshold (i.e., white areas) in the image after the binarization process in S4. If there are any areas with brightness above the threshold (YES in S6), the process proceeds to S8; if there are no areas with brightness above the threshold (NO in S6), the process proceeds to S22. If the result is YES in S6, the control unit 44 determines that a foreign object x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30. If the result is NO in S6, the control unit 44 determines that a foreign object x is not present on the upper surface 30a of the mounting table 30.
- the threshold i.e., white areas
- control unit 44 may process the image of the upper surface 30a of the mounting table 30 by distinguishing between the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed and the surrounding area. In this case, the control unit 44 may determine YES in S6 if there is an area with a brightness greater than or equal to a threshold value around the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed. If the determination in S6 is YES, the control unit 44 determines that a foreign substance x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 around the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed.
- the control unit 44 determines whether the upper surface 30a of the mounting platform 30 has not yet been cleaned. Whether the upper surface 30a of the mounting platform 30 has not yet been cleaned is determined based on a predetermined cleaning completion flag stored in the memory unit 42.
- the predetermined cleaning completion flag is generated in S18 and stored in the memory unit 42 when it is determined in S12, described below, that cleaning has been completed. Note that when the processing of Figure 5 begins, the cleaning completion flag is not stored in the memory unit 42.
- control unit 44 displays information on the display operation device 24 guiding the user to clean the upper surface 30a of the mounting table 30. For example, the control unit 44 displays a screen on the display operation device 24 containing the notification content "Please clean the upper surface of the mounting table.” In a modified example, the control unit 44 may output a notification sound guiding the user to clean from a speaker (not shown) provided in the mounting machine 10.
- the control unit 44 determines whether cleaning of the upper surface 30a of the mounting platform 30 is complete. For example, the control unit 44 determines that cleaning of the upper surface 30a of the mounting platform 30 is complete when a predetermined cleaning completion button is pressed.
- the predetermined cleaning completion button is provided, for example, on the display operation device 24, and the cleaning completion button is pressed by the user operating the display operation device 24. If it is determined that cleaning of the upper surface 30a of the mounting platform 30 is complete (YES in S12), the process proceeds to S18.
- control unit 44 In S18, the control unit 44 generates a cleaning-completed flag indicating that cleaning of the upper surface 30a of the mounting table 30 has been completed, and stores the flag in the memory unit 42. After S18, processing returns to S2. If it is not determined that cleaning of the upper surface 30a of the mounting table 30 has been completed (NO in S12), processing in S12 continues.
- control unit 44 again acquires an image of the upper surface 30a of the mounting table 30. Then, in S4, the control unit 44 again binarizes the image acquired in S2 (first acquired image). Then, in S6, the control unit 44 again determines whether or not there is any part in the image after binarization in S4 where the brightness is equal to or greater than the threshold value. If the answer is YES in S6, the control unit 44 determines that a foreign substance x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30.
- control unit 44 determines whether the upper surface 30a of the mounting table 30 has not yet been cleaned. If the upper surface 30a of the mounting table 30 has already been cleaned (i.e., if the cleaning completion flag is stored in the memory unit 42), the control unit 44 determines NO in S8.
- the control unit 44 displays information on the display operation device 24 guiding the user to replace the mounting table 30. For example, the control unit 44 displays a screen on the display operation device 24 containing the notification content "Please replace the mounting table.” In a modified example, the control unit 44 may output an audio notification guiding the user to replace the mounting table from a speaker (not shown) provided in the mounting machine 10.
- the control unit 44 determines whether replacement of the mounting base 30 is complete. For example, the control unit 44 determines that replacement is complete when a predetermined replacement completion button is pressed. The predetermined replacement completion button is provided, for example, on the display operation device 24, and the user presses the replacement completion button by operating the display operation device 24. If it is determined that replacement of the mounting base 30 is complete (YES in S16), the process proceeds to S20. In S20, the control unit 44 deletes the cleaning completion flag generated in S18. After S20, the process returns to S2. On the other hand, if it is not determined that replacement of the mounting base 30 is complete (NO in S16), the process of S16 continues.
- control unit 44 executes the component state recognition processing (see FIG. 7). That is, the control unit 44 executes the component state recognition processing when it determines that no foreign matter x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30.
- the control unit 44 controls the mounting machine 10 to place the electronic component 4 on the placement table 30.
- the control unit 44 controls the head moving device 18, mounting head 16, nozzle 6, etc. to pick up the electronic component 4 from the component feeder 12 and place it on the placement table 30.
- the control unit 44 acquires an image of the top surface 4a of the electronic component 4 placed on the mounting table 30. More specifically, the control unit 44 controls the head moving device 18 to move the imaging device 32 above the electronic component 4 placed on the mounting table 30, and then sends an imaging instruction signal to the imaging device 32. Based on the imaging instruction signal, the imaging device 32 captures an image of the top surface 4a of the electronic component 4 placed on the top surface 30a of the mounting table 30. As shown in FIG. 4, the imaging device 32 captures an image of the top surface 4a of the electronic component 4 with the periphery of the electronic component 4 placed on the mounting table 30 included in the predetermined imaging range w. The control unit 44 acquires the image captured by the imaging device 32 and stores it in the memory unit 42.
- the control unit 44 performs image processing on the image acquired in S34 (second acquired image). For example, the control unit 44 performs binarization processing on the second acquired image.
- the control unit 44 converts parts of the second acquired image whose brightness is equal to or greater than a predetermined threshold to white, and parts whose brightness is less than the predetermined threshold to black.
- the image of the characteristic feature 8 provided on the top surface 4a of the electronic component 4 is converted to white (note that in FIG. 4, the characteristic feature 8 is shown in black to make the drawing easier to see).
- control unit 44 recognizes the state of the electronic component 4 based on the image after binarization processing in S36. For example, the control unit 44 recognizes the position and angle of the image of the characteristic portion 8 contained in the binarized image of the second acquired image, based on the position and angle of the image of the electronic component 4 placed on the mounting table 30.
- control unit 44 controls the mounting machine 10 to pick up the electronic component 4 placed on the upper surface 30a of the mounting table 30 and mount it on the circuit board 2.
- the control unit 44 controls the head moving device 18, the mounting head 16, the nozzle 6, etc. to pick up the electronic component 4 from the mounting table 30 and mount it on the circuit board 2.
- the control unit 44 picks up the electronic component 4 with the state (e.g., position and angle) of the nozzle 6 corrected according to the state (e.g., position and angle) of the electronic component 4 recognized in S38.
- the mounting machine 10 of the embodiment (an example of an image processing system) is capable of recognizing the state of an electronic component 4 based on an image of the upper surface 4a of the electronic component 4 placed on the mounting table 30.
- the mounting machine 10 is equipped with an imaging device 32 (an example of an imaging unit) that captures an image of the upper surface 30a of the mounting table 30 (an example of a mounting unit) with the periphery of the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed included in the imaging range w.
- control unit 44 of the mounting machine 10 executes a first determination process to determine whether a foreign substance x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 around the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed, based on the acquired image acquired by the imaging device 32 capturing an image of the upper surface 30a of the mounting table 30 (see S6 in Figure 5).
- the process of S6, which is executed when the upper surface 30a of the mounting table 30 has not yet been cleaned i.e., when the cleaning completion flag (see S18) does not exist in the memory unit 42
- the user can remove the foreign matter x from the upper surface 30a of the mounting table 30, for example, by cleaning the upper surface 30a of the mounting table 30.
- This makes it possible to prevent images of foreign matter x from being mixed in when recognizing the state of the electronic component 4 based on images of the upper surface 4a of the electronic component 4 placed on the mounting table 30, thereby improving the accuracy of image processing based on images of the upper surface 4a of the electronic component 4.
- control unit 44 determines in the first judgment process that no foreign matter x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 around the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed, it recognizes the state of the electronic component 4 based on the image of the characteristic portion 8 included in the acquired image obtained by the imaging device 32 capturing an image of the upper surface 4a of the electronic component 4 placed on the mounting table 30 (see S6 and S22 in Figure 5, and Figure 7).
- the state of the electronic component 4 can be recognized based on the image of the characteristic portion 8 without the presence of images of foreign matter x, allowing the state of the electronic component 4 to be recognized with high accuracy.
- control unit 44 determines in the first determination process that a foreign object x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 around the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed, the control unit 44 displays information on the display/operation device 24 (an example of a notification unit) that advises cleaning the upper surface 30a of the mounting table 30 (see S10 in Figure 5).
- the processing of S10 corresponds to the "first notification processing.”
- the imaging device 32 again captures an image of the upper surface 30a of the mounting table 30, with the periphery of the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed included in the imaging range w (see S2 after S10 in FIG. 5).
- the control unit 44 executes a second determination process to determine whether or not a foreign substance x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 around the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed, based on the image acquired by the imaging device 32 capturing an image of the upper surface 30a of the mounting table 30 after the first notification process (see S6 in FIG. 5). Note that the process of S6, which is executed when the upper surface 30a of the mounting table 30 has been cleaned (i.e., when a cleaning completion flag (see S18) exists in the memory unit 42), corresponds to the "second determination process.”
- control unit 44 determines in the second determination process that a foreign object x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 around the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed, the control unit 44 displays information on the display/operation device 24 instructing the user to replace the mounting table 30 (see S14 in Figure 5).
- the process of S14 corresponds to the "second notification process.”
- the imaging device 32 again captures an image of the upper surface 30a of the mounting table 30, with the periphery of the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed included in the imaging range w (see S2 after S14 in FIG. 5).
- the control unit 44 executes a third determination process to determine whether or not a foreign object x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 around the position on the mounting table 30 where the electronic component 4 is to be placed, based on the image acquired by the imaging device 32 capturing an image of the upper surface 30a of the mounting table 30 after the second notification process (see S6 in FIG. 5).
- the electronic component 4 is not placed on the mounting table 30 at step S2 in Fig. 5 , but the present invention is not limited to this configuration.
- the electronic component 4 may be placed on the mounting table 30 at step S2.
- the imaging device 32 captures an image of the upper surface 30a of the mounting table 30 in a state where the periphery of the electronic component 4 placed on the mounting table 30 is included in the imaging range w, as shown in Fig. 4 .
- the control unit 44 may process the image of the upper surface 30a of the mounting table 30 by distinguishing between the electronic component 4 placed on the mounting table 30 and the surrounding area. In this case, the control unit 44 may determine YES in S6 if there is an area around the electronic component 4 placed on the mounting table 30 where the brightness is above a threshold. If the determination in S6 is YES, the control unit 44 determines that a foreign substance x is present on the upper surface 30a of the mounting table 30 around the electronic component 4 placed on the mounting table 30.
- control unit 44 may skip the process of S32 in FIG. 7. Furthermore, the control unit 44 may skip the process of S34 in FIG. 7. In this case, in the subsequent step S36, the control unit 44 may perform image processing using the image acquired at step S4 in FIG. 5 (first acquired image).
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Abstract
画像処理システムは、載置部に載置された部品の上面の画像に基づいて部品の状態を認識可能である。画像処理システムは、載置部に載置された部品の周囲、又は部品が載置される予定の載置部上の位置の周囲が撮像範囲に含まれる状態で載置部の上面を撮像する撮像部と、撮像部が載置部の上面を撮像することにより取得される取得画像に基づいて、載置部に載置された部品の周囲、又は部品が載置される予定の載置部上の位置の周囲において載置部の上面に異物が存在するか否かを判断する第１判断処理を実行する制御部と、を備える。
Description
本明細書に開示する技術は、画像処理システムに関する。
特許文献１に部品装着装置が開示されている。特許文献１の部品装着装置は、載置部に載置された部品の上面の画像に基づいて部品の状態を認識する制御装置を備えている。制御装置は、部品の上面に設けられている特徴部の画像を処理することにより部品の状態を認識する。
特許文献１の部品装着装置では、部品が載置される載置部の上面に異物が存在すると、部品の上面の特徴部の画像を処理する際に、異物の画像が邪魔になり、画像処理の精度が低下することがある。そこで本明細書は、載置部に載置された部品の上面の画像に基づく画像処理の精度を向上させることができる技術を提供する。
本明細書に開示する画像処理システムは、載置部に載置された部品の上面の画像に基づいて前記部品の状態を認識可能である。画像処理システムは、前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲が撮像範囲に含まれる状態で前記載置部の上面を撮像する撮像部と、前記撮像部が前記載置部の上面を撮像することにより取得される取得画像に基づいて、前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲において前記載置部の上面に異物が存在するか否かを判断する第１判断処理を実行する制御部と、を備える。
この構成によると、載置部の上面に異物が存在するか否かを判断することにより、仮に異物が存在すると判断する場合は、例えば、ユーザが載置部の上面を清掃することにより、載置部の上面から異物を除去することができる。これにより、載置部に載置された部品の上面の画像に基づいて部品の状態を認識する際に、異物の画像が混在することを抑制でき、部品の上面の画像に基づく画像処理の精度を向上させることができる。
（実施例）
図面を参照して、実施例の実装機１０について説明する。図１及び図２に示すように、実施例の実装機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、載置台３０と、撮像装置３２と、表示操作装置２４と、制御装置４０とを備えている。実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装する機械である。
図面を参照して、実施例の実装機１０について説明する。図１及び図２に示すように、実施例の実装機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、載置台３０と、撮像装置３２と、表示操作装置２４と、制御装置４０とを備えている。実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装する機械である。
複数の部品フィーダ１２は、実装機１０に設置可能となっている。実装機１０に部品フィーダ１２を設置することで、部品フィーダ１２から実装機１０に電子部品４が供給される。
各部品フィーダ１２は、複数の電子部品４を収容している。電子部品４の種類は、特に限定されないが、例えば、集積回路、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ、インダクタ、センサ、スイッチ等である。部品フィーダ１２は、実装機１０のフィーダ保持部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、実装機１０に固定されたものであってもよいし、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、ヘッド移動装置１８の移動ベース１８ａに設けられるヘッド保持部１９に着脱可能に取り付けられる。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。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。
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及び撮像装置３２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及び撮像装置３２が固定されている。移動ベース１８ａには、装着ヘッド１６を着脱可能なヘッド保持部１９が設けられており、装着ヘッド１６は、ヘッド保持部１９に取り付けられる。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。
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。具体的には、基板コンベア２０は、実装機１０の搬入口（図示省略）から実装機１０内に回路基板２を搬入し、実装機１０内の実装作業位置（図３で回路基板２が図示されている位置）に回路基板２を位置決めする。また、基板コンベア２０は、隣接する実装機１０の搬入口（図示省略）へ回路基板２を搬出する。すなわち、基板コンベア２０は、隣接して配置される実装機１０に順番に回路基板２を搬送する。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とを有する（いずれも図示省略）。
載置台３０は、例えば、部品フィーダ１２と基板コンベア２０の間に配置されている。載置台３０は、電子部品４が載置可能なように上面３０ａが平坦にされている。実施例の実装機１０では、電子部品４を回路基板２に実装する前に、実装予定の電子部品４を載置台３０の上面３０ａに一旦載置する（図３及び図４参照）。実装機１０は、載置台３０に載置された電子部品４の上面４ａの画像に基づいて電子部品４の状態を認識可能である。
図４に示すように、載置台３０に載置される電子部品４の上面４ａには、電子部品４の状態を認識するための特徴部８が設けられている。特徴部８は、特に限定されないが、例えば、特定の方向を指し示す形状を有するマークにより構成されている。実装機１０では、電子部品４の上面４ａの画像に含まれる特徴部８の画像により、電子部品４の状態（例えば、位置や角度）が認識される。例えば、図４に示すように、特徴部８が「８ａ」の状態である場合は、電子部品４が基準状態に対して正常な状態であると認識される。一方、特徴部８が「８ｂ」の状態である場合は、電子部品４が基準状態に対して異常な状態であり、例えば、電子部品４が基準状態に対して１８０°回転した状態であると認識される。
図１及び図２に示すように、撮像装置３２は、移動ベース１８ａに固定されており、移動ベース１８ａと一体的に移動する。撮像装置３２は、カメラと光源を備えている。カメラは、その撮像方向が下方に向かうように配置されており、載置台３０の上面３０ａや電子部品４の上面４ａを撮像する。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、載置台３０の上面３０ａや電子部品４の上面４ａを照明する。撮像装置３２によって撮像された画像のデータは、制御装置４０の記憶部４２に記憶される。
表示操作装置２４は、例えば、タッチパネルを備えており、実装機１０に関する様々な情報を表示すると共に、実装機１０に関する様々な入力操作を受け付ける。変形例では、表示操作装置２４は、モニタとキーボード等を備えていてもよい。表示操作装置２４は、例えば、実装機１０の前面側に設けられている。
制御装置４０は、記憶部４２と制御部４４を備えている。記憶部４２は、例えば、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えており、実装機１０に関する様々な情報を記憶する。制御部４４は、例えば、ＣＰＵを備えており、所定のプログラムに基づいて実装機１０に関する様々な制御や処理を実行する。
次に、図５を参照して、実施例の制御装置４０が実行する処理について説明する。図５の処理は、実装機１０の載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在するか否かを判断するための処理である。図５の処理は、例えば、所定の開始指示が入力されると開始される。所定の開始指示は、例えば、ユーザが表示操作装置２４を操作することにより入力される。なお、図５の処理が開始される段階では、載置台３０に電子部品４が載置されていない。
図５の処理のＳ２では、制御部４４が、載置台３０の上面３０ａの画像を取得する。より詳細には、制御部４４が、ヘッド移動装置１８を制御することにより撮像装置３２を載置台３０の上方に移動させ、その後に撮像装置３２に撮像指示信号を送信する。撮像装置３２は、撮像指示信号に基づいて載置台３０の上面３０ａを撮像する。撮像装置３２は、図６に示すように、載置台３０の上面３０ａの所定の範囲ｗを撮像する。撮像装置３２は、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲が撮像範囲ｗに含まれる状態で載置台３０の上面３０ａを撮像する。制御部４４は、撮像装置３２が撮像した画像を取得して記憶部４２に記憶する。
図５に示すように、続くＳ４では、制御部４４は、Ｓ２で取得した画像（第１取得画像）を画像処理する。例えば、制御部４４は、第１取得画像を二値化処理する。二値化処理は、画像を白と黒の２色に変換する処理である。制御部４４は、第１取得画像について、輝度が所定の閾値以上である部分を白色に変換し、輝度が所定の閾値未満である部分を黒色に変換する。このとき、図６に示すように、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在する場合は、異物ｘの画像が白色に変換される（なお、図６では、図面を見易くするために異物ｘを黒色で示している。）。
図５に示すように、続くＳ６では、制御部４４は、Ｓ４で二値化処理した後の画像について、輝度が閾値以上の部分（即ち、白色の部分）が存在するか否かを判断する。輝度が閾値以上の部分が存在する場合（Ｓ６でＹＥＳ）、処理はＳ８に進み、存在しない場合（Ｓ６でＮＯ）、処理はＳ２２に進む。制御部４４は、Ｓ６でＹＥＳの場合は、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在すると判断する。制御部４４は、Ｓ６でＮＯの場合は、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在しないと判断する。
なお、Ｓ４とＳ６において、制御部４４は、載置台３０の上面３０ａの画像について、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置と、その周囲の領域とを区別して画像処理してよい。この場合、制御部４４は、Ｓ６において、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲において輝度が閾値以上の部分が存在する場合にＹＥＳと判断してもよい。制御部４４は、Ｓ６でＹＥＳの場合は、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲において載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在すると判断する。
Ｓ６でＹＥＳの後のＳ８では、制御部４４は、現時点において載置台３０の上面３０ａの清掃が未実施であるか否かを判断する。載置台３０の上面３０ａの清掃が未実施であるか否かは、記憶部４２に記憶される所定の清掃済みフラグにより判断される。所定の清掃済みフラグは、後述のＳ１２で清掃が完了したと判断される場合にＳ１８で生成されて記憶部４２に記憶される。なお、図５の処理が開始される段階では、清掃済みフラグが記憶部４２に記憶されていない。制御部４４は、Ｓ８において、清掃済みフラグが記憶部４２に記憶されていない場合は、載置台３０の上面３０ａの清掃が未実施であると判断し（ＹＥＳ）、記憶部４２に清掃済みフラグが記憶されている場合は、載置台３０の上面３０ａの清掃が実施済みであると判断する（ＮＯ）。Ｓ８でＹＥＳの場合、処理はＳ１０に進み、Ｓ８でＮＯの場合、処理はＳ１４に進む。
Ｓ８でＹＥＳの後のＳ１０では、制御部４４は、載置台３０の上面３０ａを清掃することを案内する情報を表示操作装置２４に表示する。例えば、制御部４４は、「載置台の上面を清掃してください。」という報知内容を含む画面を表示操作装置２４に表示する。変形例では、制御部４４は、実装機１０に設けられたスピーカ（図示省略）から清掃を案内する報知音声を出力してもよい。
続くＳ１２では、制御部４４は、載置台３０の上面３０ａの清掃が完了したか否かを判断する。例えば、制御部４４は、所定の清掃完了ボタンが押される場合に載置台３０の上面３０ａの清掃が完了したと判断する。所定の清掃完了ボタンは、例えば、表示操作装置２４に設けられており、ユーザが表示操作装置２４を操作することにより清掃完了ボタンが押される。載置台３０の上面３０ａの清掃が完了したと判断される場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、処理はＳ１８に進む。
Ｓ１８では、制御部４４は、載置台３０の上面３０ａの清掃が完了したことを示す清掃済みフラグを生成して記憶部４２に記憶する。Ｓ１８の後、処理はＳ２に戻る。載置台３０の上面３０ａの清掃が完了したと判断されない場合は（Ｓ１２でＮＯ）、Ｓ１２の処理が継続される。
Ｓ１８の後のＳ２では、制御部４４が、載置台３０の上面３０ａの画像を再び取得する。また、続くＳ４では、制御部４４が、Ｓ２で取得した画像（第１取得画像）を再び二値化処理する。続くＳ６では、制御部４４が、Ｓ４で二値化処理した後の画像について、輝度が閾値以上の部分が存在するか否かを再び判断する。制御部４４は、Ｓ６でＹＥＳの場合は、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在すると判断する。
Ｓ６でＹＥＳの後のＳ８では、制御部４４は、現時点において載置台３０の上面３０ａの清掃が未実施であるか否かを判断する。載置台３０の上面３０ａの清掃が実施済みである場合（即ち、清掃済みフラグが記憶部４２に記憶されている場合）は、制御部４４は、Ｓ８でＮＯと判断する。
Ｓ８でＮＯの場合は、載置台３０の上面３０ａの清掃が実施済みであるが、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在すると判断される場合である。Ｓ８でＮＯの後のＳ１４では、制御部４４は、載置台３０を交換することを案内する情報を表示操作装置２４に表示する。例えば、制御部４４は、「載置台を交換してください。」という報知内容を含む画面を表示操作装置２４に表示する。変形例では、制御部４４は、実装機１０に設けられたスピーカ（図示省略）から交換を案内する報知音声を出力してもよい。
続くＳ１６では、制御部４４は、載置台３０の交換が完了したか否かを判断する。例えば、制御部４４は、所定の交換完了ボタンが押される場合に交換が完了したと判断する。所定の交換完了ボタンは、例えば、表示操作装置２４に設けられており、ユーザが表示操作装置２４を操作することにより交換完了ボタンが押される。載置台３０の交換が完了したと判断される場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、処理はＳ２０に進む。Ｓ２０では、制御部４４は、Ｓ１８で生成した清掃済みフラグを削除する。Ｓ２０の後、処理はＳ２に戻る。一方、載置台３０の交換が完了したと判断されない場合（Ｓ１６でＮＯ）、Ｓ１６の処理が継続される。
次に、上記のＳ６でＮＯの後の処理について説明する。Ｓ６でＮＯの後のＳ２２では、制御部４４は、部品状態認識処理（図７参照）を実行する。即ち、制御部４４は、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在しないと判断する場合に部品状態認識処理を実行する。
図７に示すように、部品状態認識処理のＳ３２では、制御部４４が、載置台３０に電子部品４を載置するように実装機１０を制御する。制御部４４は、ヘッド移動装置１８、装着ヘッド１６、及びノズル６等を制御することにより、部品フィーダ１２から電子部品４を採取して載置台３０に載置する。
続くＳ３４では、制御部４４が、載置台３０に載置された電子部品４の上面４ａの画像を取得する。より詳細には、制御部４４が、ヘッド移動装置１８を制御することにより撮像装置３２を載置台３０に載置された電子部品４の上方に移動させ、その後に撮像装置３２に撮像指示信号を送信する。撮像装置３２は、撮像指示信号に基づいて載置台３０の上面３０ａに載置された電子部品４の上面４ａを撮像する。撮像装置３２は、図４に示すように、載置台３０に載置された電子部品４の周囲が所定の撮像範囲ｗに含まれる状態で電子部品４の上面４ａを撮像する。制御部４４は、撮像装置３２が撮像した画像を取得して記憶部４２に記憶する。
図７に示すように、続くＳ３６では、制御部４４が、Ｓ３４で取得した画像（第２取得画像）を画像処理する。例えば、制御部４４は、第２取得画像を二値化処理する。制御部４４は、第２取得画像について、輝度が所定の閾値以上である部分を白色に変換し、輝度が所定の閾値未満である部分を黒色に変換する。このとき、図４に示すように、電子部品４の上面４ａに設けられている特徴部８の画像が白色に変換される（なお、図４では、図面を見易くするために特徴部８が黒色で示されている。）。
続くＳ３８では、制御部４４が、Ｓ３６で二値化処理した後の画像に基づいて電子部品４の状態を認識する。例えば、制御部４４は、第２取得画像の二値化後の画像に含まれる特徴部８の画像の位置や角度に基づいて、載置台３０に載置された電子部品４の位置や角度を認識する。
続くＳ４０では、制御部４４が、載置台３０の上面３０ａに載置された電子部品４を採取して回路基板２に実装するように実装機１０を制御する。制御部４４は、ヘッド移動装置１８、装着ヘッド１６、及びノズル６等を制御することにより、載置台３０から電子部品４を採取して回路基板２に実装する。Ｓ４０では、制御部４４は、Ｓ３８で認識した電子部品４の状態（例えば、位置や角度）に応じて、ノズル６の状態（例えば、位置や角度）を補正した状態で電子部品４を採取する。
以上、実施例の実装機１０について説明した。以上の説明から明らかなように、実施例の実装機１０（画像処理システムの例）は、載置台３０に載置された電子部品４の上面４ａの画像に基づいて電子部品４の状態を認識可能である。実装機１０は、電子部品４が載置される予定の載置台３０（載置部の例）上の位置の周囲が撮像範囲ｗに含まれる状態で載置台３０の上面３０ａを撮像する撮像装置３２（撮像部の例）を備える。また、実装機１０の制御部４４は、撮像装置３２が載置台３０の上面３０ａを撮像することにより取得される取得画像に基づいて、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲において載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在するか否かを判断する第１判断処理を実行する（図５のＳ６参照）。なお、載置台３０の上面３０ａの清掃が未実施の状態（即ち、清掃済みフラグ（Ｓ１８参照）が記憶部４２に存在しない状態）で実行されるＳ６の処理が、「第１判断処理」に対応する。
この構成によると、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在するか否かを判断することにより、仮に異物ｘが存在すると判断する場合は、例えば、ユーザが載置台３０の上面３０ａを清掃することにより、載置台３０の上面３０ａから異物ｘを除去することができる。これにより、載置台３０に載置された電子部品４の上面４ａの画像に基づいて電子部品４の状態を認識する際に、異物ｘの画像が混在することを抑制でき、電子部品４の上面４ａの画像に基づく画像処理の精度を向上させることができる。
制御部４４は、第１判断処理において電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲において載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在しないと判断する場合に、撮像装置３２が載置台３０に載置された電子部品４の上面４ａを撮像することにより取得される取得画像に含まれる特徴部８の画像に基づいて電子部品４の状態を認識する（図５のＳ６、Ｓ２２、及び図７参照）。
この構成によると、異物ｘの画像が混在しない状態で特徴部８の画像に基づいて電子部品４の状態を認識することができるので、電子部品４の状態を精度良く認識することができる。
制御部４４は、第１判断処理において電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲において載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在すると判断する場合に、載置台３０の上面３０ａを清掃することを案内する情報を表示操作装置２４（報知部の例）に表示する（図５のＳ１０参照）。なお、Ｓ１０の処理が「第１報知処理」に対応する。
この構成によると、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在する場合に、載置台３０の上面３０ａを清掃することをユーザに促すことができる。これにより、載置台３０の上面３０ａに存在する異物ｘを除去することができる。
撮像装置３２は、第１報知処理の後に、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲が撮像範囲ｗに含まれる状態で載置台３０の上面３０ａを再び撮像する（図５のＳ１０の後のＳ２参照）。制御部４４は、撮像装置３２が第１報知処理の後に載置台３０の上面３０ａを撮像することにより取得される取得画像に基づいて、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲において載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在するか否かを判断する第２判断処理を実行する（図５のＳ６参照）。なお、載置台３０の上面３０ａの清掃が実施済みの状態（即ち、清掃済みフラグ（Ｓ１８参照）が記憶部４２に存在する状態）で実行されるＳ６の処理が、「第２判断処理」に対応する。
この構成によると、載置台３０の上面３０ａが清掃された後に載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在するか否かを判断することができる。仮に異物ｘが存在すると判断する場合は、例えば、ユーザが載置台３０を交換することにより、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在しない状態にすることができる。これにより、電子部品４の上面４ａの画像に基づく画像処理の精度を向上させることができる。
制御部４４は、第２判断処理において電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲において載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在すると判断する場合に、載置台３０を交換することを案内する情報を表示操作装置２４に表示する（図５のＳ１４参照）。なお、Ｓ１４の処理が「第２報知処理」に対応する。
この構成によると、載置台３０の上面３０ａが清掃された後に載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在する場合に、載置台３０を交換することをユーザに促すことができる。これにより、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在しない状態にすることができる。
撮像装置３２は、第２報知処理の後に、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲が撮像範囲ｗに含まれる状態で載置台３０の上面３０ａを再び撮像する（図５のＳ１４の後のＳ２参照）。制御部４４は、撮像装置３２が第２報知処理の後に載置台３０の上面３０ａを撮像することにより取得される取得画像に基づいて、電子部品４が載置される予定の載置台３０上の位置の周囲において載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在するか否かを判断する第３判断処理を実行する（図５のＳ６参照）。なお、第２報知処理の後に、載置台３０の上面３０ａの清掃が未実施の状態（即ち、清掃済みフラグ（Ｓ１８参照）が記憶部４２に存在しない状態）で実行されるＳ６の処理が、「第３判断処理」に対応する。
この構成によると、載置台３０が交換された後に載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在するか否かを判断することができる。仮に異物ｘが存在すると判断する場合は、例えば、ユーザが載置台３０を更に交換することにより、載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在しない状態にすることができる。
（変形例）
（１）上記の実施例では、図５のＳ２の段階で載置台３０に電子部品４が載置されていない構成であったが、この構成に限定されない。変形例では、Ｓ２の段階で載置台３０に電子部品４が載置されていてもよい。この場合、撮像装置３２は、図４に示すように、載置台３０に載置された電子部品４の周囲が撮像範囲ｗに含まれる状態で載置台３０の上面３０ａを撮像する。
（１）上記の実施例では、図５のＳ２の段階で載置台３０に電子部品４が載置されていない構成であったが、この構成に限定されない。変形例では、Ｓ２の段階で載置台３０に電子部品４が載置されていてもよい。この場合、撮像装置３２は、図４に示すように、載置台３０に載置された電子部品４の周囲が撮像範囲ｗに含まれる状態で載置台３０の上面３０ａを撮像する。
この場合、Ｓ６において、制御部４４は、載置台３０の上面３０ａの画像について、載置台３０に載置された電子部品４と、その周囲の領域とを区別して画像処理してよい。この場合、制御部４４は、Ｓ６において、載置台３０に載置された電子部品４の周囲において輝度が閾値以上の部分が存在する場合にＹＥＳと判断してもよい。制御部４４は、Ｓ６でＹＥＳの場合は、載置台３０に載置された電子部品４の周囲において載置台３０の上面３０ａに異物ｘが存在すると判断する。
また、Ｓ２の段階で載置台３０に電子部品４が載置されている場合は、制御部４４は、図７のＳ３２の処理をスキップしてもよい。また、制御部４４は、図７のＳ３４の処理をスキップしてもよい。この場合、続くＳ３６では、制御部４４は、図５のＳ４で取得した画像（第１取得画像）を用いて画像処理を実行してもよい。
（２）上記の実施例は実装機１０に関するものであったが、本明細書に開示の技術は、実装機１０以外の装置にも適用可能である。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許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。本明細書又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、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、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、４ａ：上面、６：ノズル、８：特徴部、１０：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、１８ａ：移動ベース、１９：ヘッド保持部、２０：基板コンベア、２４：表示操作装置、３０：載置台、３０ａ：上面、３２：撮像装置、４０：制御装置、４２：記憶部、４４：制御部、ｗ：撮像範囲、ｘ：異物
Claims (6)
- 載置部に載置された部品の上面の画像に基づいて前記部品の状態を認識する画像処理システムであって、
前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲が撮像範囲に含まれる状態で前記載置部の上面を撮像する撮像部と、
前記撮像部が前記載置部の上面を撮像することにより取得される取得画像に基づいて、前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲において前記載置部の上面に異物が存在するか否かを判断する第１判断処理を実行する制御部と、を備える画像処理システム。 - 前記載置部に載置された前記部品の上面には特徴部が設けられており、
前記制御部は、前記第１判断処理において前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲において前記載置部の上面に異物が存在しないと判断する場合に、前記撮像部が前記載置部に載置された前記部品の上面を撮像することにより取得される取得画像に含まれる前記特徴部の画像に基づいて前記部品の状態を認識する、請求項１に記載の画像処理システム。 - 報知部を更に備え、
前記制御部は、前記第１判断処理において前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲において前記載置部の上面に異物が存在すると判断する場合に、前記載置部の上面を清掃することを案内する情報を前記報知部から出力する第１報知処理を実行する、請求項１又は２に記載の画像処理システム。 - 前記撮像部は、前記第１報知処理の後に、前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲が撮像範囲に含まれる状態で前記載置部の上面を再び撮像し、
前記制御部は、前記撮像部が前記第１報知処理の後に前記載置部の上面を撮像することにより取得される取得画像に基づいて、前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲において前記載置部の上面に異物が存在するか否かを判断する第２判断処理を実行する、請求項３に記載の画像処理システム。 - 前記制御部は、前記第２判断処理において前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲において前記載置部の上面に異物が存在すると判断する場合に、前記載置部を交換することを案内する情報を前記報知部から出力する第２報知処理を実行する、請求項４に記載の画像処理システム。
- 前記撮像部は、前記第２報知処理の後に、前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲が撮像範囲に含まれる状態で前記載置部の上面を再び撮像し、
前記制御部は、前記撮像部が前記第２報知処理の後に前記載置部の上面を撮像することにより取得される取得画像に基づいて、前記載置部に載置された前記部品の周囲、又は前記部品が載置される予定の前記載置部上の位置の周囲において前記載置部の上面に異物が存在するか否かを判断する第３判断処理を実行する、請求項５に記載の画像処理システム。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 24943300 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |