照明設定方法、照明設定装置および部品移載装置
【課題】短時間で最適な照明条件を設定することができる照明設定方法、照明装置および部品移載装置を提供することを目的とする。
【解決手段】照明設定部７０は、プロファイル作成部７１により撮像装置５１の取り込み画像から輝度分布曲線であるプロファイルを作成する。このプロファイルは、照明５２ａ〜５２ｃの全て組み合わせ毎に作成する。これらのプロファイルに基づいて、照明設定部７０は、照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせ、輝度、比などの照明装置５２の照明条件を設定する。このため、短時間で最適な設定を行うことが可能となる。
【解決手段】照明設定部７０は、プロファイル作成部７１により撮像装置５１の取り込み画像から輝度分布曲線であるプロファイルを作成する。このプロファイルは、照明５２ａ〜５２ｃの全て組み合わせ毎に作成する。これらのプロファイルに基づいて、照明設定部７０は、照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせ、輝度、比などの照明装置５２の照明条件を設定する。このため、短時間で最適な設定を行うことが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を撮像する際の照明の設定方法、照明設定装置およびこの照明設定装置を備えた部品移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、部品吸着用のノズルを移動可能に支持するヘッドを有するヘッド機構によりＩＣ等の電子部品を一の位置から吸着し、プリント基板の所定の位置に電子部品を装着する表面実装機が知られている。この表面実装機では、ノズルで電子部品を吸着したときの電子部品の吸着位置にある程度ばらつきがあるため、電子部品を搭載する際には吸着位置のずれを補正する必要がある。このため、従来より、カメラやラインセンサ等の撮像手段により部品の撮像を行って部品画像を取り込み、この取り込み画像に基づいて吸着位置のずれを補正している。
【０００３】
このような表面実装機において、電子部品の搭載を精度よく行うには、各撮像手段による画像の取り込みを適正に行うことが重要である。このためには、電子部品を撮像する際に用いる照明装置を適正に設定することが不可欠である。特に、ＱＦＰ(Quad Flat Package)などリードが本体から突出した複雑な形状を有する電子部品の場合には、照明光を電子部品に適正に照射しないと、電子部品を正確に認識することできない。このため、従来より、照明装置の設定方法について多くの提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、複数の光源列の組み合わせ毎に光源列の照度レベルを複数段に変化させながら電子部品の撮像および画像認識を行い、画像データの輝度の変化に対する電子部品の認識位置のばらつき度合いを求めることにより、照明条件を設定することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３２５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法では、照明条件毎に撮像と画像認識を繰り返し行うため、最適な照明条件を探し出すまでに時間がかかるという問題がある。上述した従来の方法では、照明条件を設定するに際し、照明の組み合わせの数と、照明の段階的な輝度と、繰り返し回数とをそれぞれ乗じた回数だけの撮像と認識を必要としている。例えば、照明の種類を３種類、照明の輝度の段階を８種類、繰り返し回数を１０回とすると、７２８０回もの撮像と認識が必要となる。このように多数の撮像と認識を必要とするため、撮像装置にラインセンサを用いた場合は、撮像を行う度にセンサまたは部品を移動しなければならず、さらに効率が悪くなる。
【０００７】
また、従来では、最適な照明条件の選択のために、認識位置のばらつき度合いを利用しているため、認識に使用している箇所が飽和した照明条件を選択しやすい。このような状態では、サブピクセルの補完処理を正常に行うことができない。
さらに、表面実装機や部品検査装置等、部品をノズルで吸着して基板や検査ソケットに載置する部品移載装置においては、載置前に部品を撮像し載置に際して部品の吸着ずれを補正するが、照明条件の選択に起因し、撮像不良、認識不良が生じる場合は、正しい補正ができず、正しい位置に部品を載置できない場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、短時間で最適な照明条件を設定することができる照明設定方法、照明装置および最適な照明により部品を撮像できる部品移載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述したような課題を解決するために、本発明にかかる照明設定方法は、複数の光源を有する照明装置の照明条件を設定する照明設定方法であって、部品を照明装置により照明して撮像する撮像ステップと、部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて光源それぞれの照明条件を設定する設定ステップとを有することを特徴とする。本発明では、複数の条件下でそれぞれ得られた輝度分布を比較することによって、光源それぞれの照明条件を設定する。
【００１０】
上記照明設定方法において、設定ステップは、画像の輝度の最大値と輝度分布との差分に基づいて光源の組み合わせを設定するようにしてもよい。
また、上記照明設定方法において、設定ステップは、部品の端部に対応する位置における輝度分布の傾きに基づいて光源それぞれの輝度を設定するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかる照明設定装置は、複数の光源を有する照明装置の照明条件を設定する照明設定装置であって、部品を照明装置により照明して撮像する撮像手段と、部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて光源それぞれの照明条件を設定する設定手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
上記照明設定装置において、設定手段は、画像の輝度の最大値と輝度分布との差分に基づいて光源の組み合わせを設定する組み合わせ設定手段をさらに備えるようにしてもよい。
また、上記照明設定装置において、設定手段は、部品の端部に対応する位置における輝度分布の傾きに基づいて光源それぞれの輝度を設定する輝度設定手段をさらに備えるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明にかかる部品移載装置は、移動可能に支持されたヘッドユニットと、このヘッドユニットに支持され、部品吸着用のノズルを有するヘッドと、ノズルに吸着された部品を複数の光源を有する照明装置により照明して撮像した画像に画像処理を行う画像処理手段と、この画像処理手段の処理結果に基づいてヘッドの駆動を制御する制御手段とを備えた表面実装機において、部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて光源それぞれの照明条件を設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
上記部品移載装置において、設定手段は、画像の輝度の最大値と輝度分布との差分に基づいて光源の組み合わせを設定する組み合わせ設定手段をさらに備えるようにしてもよい。
また、上記部品移載装置において、設定手段は、部品の端部に対応する位置における輝度分布の傾きに基づいて光源それぞれの輝度を設定する輝度設定手段をさらに備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて光源それぞれの照明条件を設定することにより、短時間で最適な照明条件を設定することが可能となる。また、部品移載装置においては、最適な照明により部品を撮像でき、正しい吸着ずれ補正、正しい位置への部品載置が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる部品移載装置の１種である表面実装機の構成を示す平面図、図２は、図１の側面図である。
【００１７】
図１，２に示す表面実装機は、平面視略矩形の基台１と、この基台１の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って基台１上に配設され、プリント基板Ｐを搬送するコンベア２と、このコンベア２の両側の基台１上に設けられ、電子部品を供給する部品供給部３と、基台１の上方に設けられ、部品吸着用のノズル４６が装着された複数のヘッド４５を支持するヘッドユニット４４をＸおよびＹ軸方向に移動可能に支持し、このヘッドユニット４４により部品供給部３の電子部品をプリント基板Ｐに移載するヘッド機構４と、基台１上に設けられ、ヘッド機構４が搬送する電子部品を撮像する撮像ユニット５と、基台１内部または基台１から離間した位置に配設された表面実装機の動作を制御する制御装置６とを有する。
【００１８】
撮像ユニット５は、基台１内部に設けられ、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を用いたデジタルカメラカメラやラインセンサからなる撮像装置５１と、この撮像装置５１の外周において、上方を照射するように環状に並べて配置される不図示のＬＥＤ(Light Emitting Diode)からなる照明装置５２とから構成される。この照明装置５２は、電子部品に対して照射角度の異なる複数の照明から構成されている。なお、本実施の形態において、照明装置５２は、それぞれ照射角度が異なる３種類の照明５２ａ〜５２ｃから構成されるものとして説明する。
【００１９】
制御装置６は、図３に示すように、ヘッド機構４の各サーボモータの駆動を制御する軸制御部（ドライバ）と６１、表面実装機の動作プログラムや各種データを記憶する記憶部６２と、撮像ユニット５に撮像を行わせ、撮像ユニット５の取り込み画像に画像処理を施す画像処理ユニット６３と、この画像処理ユニット６３が生成した画像データに基づいてノズル４６による電子部品の吸着位置ずれ量を算出し、電子部品をプリント基板Ｐに装着する際にそのずれ量を加味して軸制御部を介してヘッド機構４の各サーボモータの駆動を制御する主演算部６４とを少なくとも備える。
【００２０】
ここで、画像処理ユニット６３には、照明装置５２の照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせ、輝度、比等を設定する照明設定部７０が含まれる。この照明設定部７０は、図４に示すように、撮像ユニット５の取り込み画像における任意の位置のプロファイルを作成するプロファイル作成部７１と、プロファイル位置を設定する位置設定部７２と、各照明の組み合わせ毎にプロファイルを取得するプロファイル取得部７３と、取得したプロファイルにおける評価対象領域を設定する領域設定部７４と、照明５２ａ〜５２ｃのうち最適な照明の組み合わせを設定する組み合わせ設定部７５と、最適な照明の組み合わせにおける照明の輝度の比を設定する比設定部７６と、最適な照明の組み合わせにおける各照明の輝度を決定する輝度設定部７７と、照明装置５２の各設定動作における各種情報を記憶する照明情報記憶部７８とから構成される。なお、「プロファイル」とは、例えば図７（ｂ），（ｃ）に示すように、撮像装置５１で撮像して得られた取り込み画像の一部分における輝度分布を意味するものとし、本実施の形態においては、取り込み画像中の任意のラインに沿って輝度をプロットした輝度分布曲線を意味する。
【００２１】
このような制御装置６は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、外部との情報の送受を行うＩ/Ｆ装置と、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の表示装置を備えたコンピュータまたはコントローラーと、このコンピュータまたはコントローラーにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記ハードウェア資源がプログラムによって制御され、軸制御部６１、記憶部６２、画像処理ユニット６３および主演算部６４が実現される。
【００２２】
上述した表面実装機は、次のように動作する。まず、制御装置６は、ヘッドユニット４４のノズル４６により部品供給部３から電子部品を取り上げ、この電子部品をプリント基板Ｐに搬送する途中に基台１上に設けられた撮像ユニット５の撮像装置５１上を通過させ、照明設定部７０により照明条件が設定された照明装置５２により電子部品に照明光を照射させて撮像装置５１により電子部品を撮像させる。撮像装置５１による取り込み画像は、撮像ユニット５から画像処理ユニット６０に転送され、画像処理ユニット６０により画像処理が行われる。制御装置６は、画像処理ユニット６０が生成した画像データに基づいて、電子部品の吸着位置ずれ量を算出する。次いで、制御装置６は、電子部品をプリント基板Ｐまで搬送させ、電子部品を算出した吸着位置ずれ量を加味してプリント基板Ｐに搭載させる。
【００２３】
［照明設定動作］
次に、上述した表面実装機において、照明装置５２の設定動作の概略について、図５を参照して説明する。図５は、照明設定動作の概略を示すフローチャートである。なお、本実施の形態では、一例として、ＱＦＰなどリードが本体から突出した形状を有する電子部品を撮像する際の照明装置５２の設定動作について説明する。
【００２４】
まず、照明設定部７０は、位置設定部７２により、撮像装置５１の取り込み画像中のプロファイルを取得する位置（ライン）を設定する「プロファイル位置設定動作」を行う（ステップＳ５０１）。次に、照明設定部７０は、プロファイル取得部７３により、位置設定部７２により決定されたラインに対するプロファイルを、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせ毎に取得する「プロファイル取得動作」を行う（ステップＳ５０２）。次に、照明設定部７０は、領域設定部７４により、プロファイル取得部７３により取得された各プロファイルにおける評価対象領域を設定する「領域設定動作」を行う（ステップＳ５０３）。次に、照明設定部７０は、組み合わせ設定部７５により、各プロファイルの評価対象領域から照明５２ａ〜５２ｃの最適な組み合わせを設定する「組み合わせ設定動作」を行う（ステップＳ５０４）。
【００２５】
ステップＳ５０４の組み合わせ設定動作により、照明５２ａ〜５２ｃのうち複数の照明の組み合わせが最適であると判定された場合（ステップＳ５０５：ＮＯ）、照明設定部７０は、比設定部７６により、最適と判定された照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせにおける各照明の輝度の比を設定する「照明比設定動作」を行う（ステップＳ５０６）。
【００２６】
ステップＳ５０４の組み合わせ設定動作により、照明５２ａ〜５２ｃのうち何れか１つの照明のみを用いるのが最適であると判定された場合（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）、または、ステップＳ５０６の処理が行われると、照明設定部７０は、輝度設定部７７により、最適であると設定された照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせにおける各照明の輝度をそれぞれ設定する「輝度設定動作」を行う（ステップＳ５０７）。これにより、照明装置５２の設定が行われる。
【００２７】
次に、上述した照明装置５２の設定動作におけるプロファイル位置設定動作、プロファイル設定動作、領域設定動作、組み合わせ設定動作、比設定動作および輝度設定動作それぞれについて以下に説明する。
【００２８】
［プロファイル位置設定動作］
リードを有する電子部品をプリント基板に搭載する場合、撮像装置５１の取り込み画像からリードの位置を正確に認識することが重要である。これには、照明装置５２によって、電子部品、特にリードを適切に照明する必要がある。このため、照明装置５２を設定するにあたり、照明装置５２の設定に用いるプロファイルを取り込み画像中のリードを含む一部分とすることは合理的である。そこで、このプロファイル位置設定動作では、撮像装置５１の取り込み画像中におけるプロファイルの最適な取得位置を選択する。
【００２９】
図６は、プロファイル位置設定動作を示すフローチャートである。まず、制御装置６は、ヘッド機構４により照明装置５２の設定を行う電子部品を吸着して撮像装置５１の上方に搬送し、照明装置５２により照明光を電子部品に照射させて、撮像装置５１によりその電子部品を撮像し、画像処理部６３により電子部品を認識する（ステップＳ６０１）。このときの照明装置５２の照明５２ａ〜５２ｃは、例えば全ての照明５２ａ〜５２ｃを最大の輝度で点灯させるなど予め設定された状態で動作させる。また、画像処理部６３は、撮像装置５１の取り込み画像からリードの形状および位置を認識し、取り込み画像中におけるリードに対応する画素の位置を検出する。この検出した画素列における輝度分布に基づいてプロファイルが作成される。
【００３０】
次に、画像処理部６３の位置設定部７２は、プロファイル作成部７１により、撮像装置５１の取り込み画像中における電子部品のリードに対応する画素列の輝度分布からプロファイルを生成し、照明情報記憶部７８に記憶させる（ステップＳ６０２）。具体的には、位置設定部７２は、撮像装置５１の取り込み画像において、電子部品のリードの短手方向に沿った方向のプロファイルを取得する。このプロファイルは、リードの長手方向の開放端から本体方向にかけて所定間隔毎に取得する。例えば、図７（ａ）に示す電子部品ＤのリードＲの場合、このリードＲの短手方向に沿った任意のラインＬ１〜Ｌ７におけるプロファイルを、リードＲの長手方向の両端間における所定間隔毎、例えば１画素相当間隔毎、あるいは、例えば０．１ｍｍ間隔毎にリードＲの全長にかけて取得する。ここで、リードＲの全長は、記憶部６２に予め設定された値、または、取り込み画像から認識した長さを用いる。なお、プロファイルは、電子部品の本体の同じ辺に配設された全てのリードについて同時に取得する。
【００３１】
まだプロファイルを取得すべき位置がある場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）、位置設定部７２は、プロファイル取得位置をリードの本体方向に移動し（ステップＳ６０７）、ステップＳ６０２の処理に戻る。
【００３２】
プロファイルを取得すべき全ての位置においてプロファイルを取得すると（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）、位置設定部７２は、各プロファイルの輝度の最大値の範囲を算出する（ステップＳ６０４）。
【００３３】
算出した範囲が設定値以上の場合（ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、位置設定部７２は、プロファイルを取得したリードの長手方向の位置の中央を、プロファイル取得位置に設定する（ステップＳ６０６）。算出した範囲が設定値以上にある場合は、輝度の最大値が最大のプロファイルと、輝度の最大値が最小のプロファイルとの差が小さいので、抽出したプロファイルの輝度の最大値が一様であること意味する。なお、上記設定値は、予めユーザにより設定される。
【００３４】
一方、輝度の範囲が設定値以上ではない場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）、位置設定部７２は、取得した各プロファイルの輝度の最大値の平均値を算出し、この平均値を超えた範囲をリードの長さとし、この長さの中央をプロファイル取得位置に設定する。例えば、図７（ａ）のラインＬ１〜Ｌ５におけるプロファイルを図７（ｂ）、照明が暗い位置にある図７（ａ）のラインＬ６，７におけるプロファイルを図７（ｃ）とした場合、ラインＬ６，７のプロファイルにおける輝度の最大値は、平均値を超えていないので、リードＲの開放端からラインＬ５までをリードの長さと設定し、この長さの中央をプロファイル取得位置とする。なお、図７において、図７（ａ）を正面視したときのラインＬ１〜７の上側を、図７（ｂ），（ｃ）の長さ方向の原点側とする。
【００３５】
このように本実施の形態によれば、リードの長手方向に所定間隔毎に取得したプロファイルに基づいてプロファイル取得位置を設定することにより、リードの形状がより鮮明に映し出されたプロファイルを取得することが可能となる。
【００３６】
［プロファイル取得動作］
次に、プロファイル取得動作について、図８を参照して説明する。このプロファイル取得動作とは、上述したプロファイル位置設定動作で設定されたプロファイル取得位置において、異なる照明条件毎に所定部分、すなわちプロファイル取得位置におけるプロファイルを取得するものである。
【００３７】
本実施の形態では、照明装置５２は、３種類の照明５２ａ〜５２ｃから構成されるので、「照明５２ａ」，「照明５２ｂ」、「照明５２ｃ」、「照明５２ａ，照明５２ｂ」、「照明５２ｂ，照明５２ｃ」、「照明５２ｃ，照明５２ａ」、「照明５２ａ，５２ｂ，５２ｃ」という７種類の組み合わせが存在する。この全ての組み合わせについて、プロファイルを取得する。そこで、まず、照明設定部７０のプロファイル取得部７３は、最初にプロファイルを取得する照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを選択する（ステップＳ８０１）。
【００３８】
次に、制御装置６は、ヘッド機構４により照明装置５２の設定を行う電子部品を吸着して撮像装置５１の上方に搬送し、選択された組み合わせの照明５２ａ〜５２ｃの輝度を初期値に設定し、その組み合わせの照明５２ａ〜５２ｃにより照明光を電子部品に照射させて、撮像装置５１により電子部品を撮像する（ステップＳ８０２）。ここで、上記初期値は、輝度の中間値など、予め適宜自由に設定することができる。なお、上述したプロファイル位置設定動作における撮像以降は、ヘッド機構４により、照明装置５２の設定を行う電子部品を撮像装置５１上方に保持しておき、撮像の度に電子部品を搬送しないようにしてもよい。
【００３９】
次に、プロファイル取得部７３は、プロファイル作成部７１により、撮像装置５１の取り込み画像から位置設定部７２により設定されたプロファイル取得位置におけるプロファイルを取得する（ステップＳ８０３）。
【００４０】
取得したプロファイルにおいて、リードとして認識された部位が飽和している場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、プロファイル取得部７３は、選択された組み合わせの照明５２ａ〜５２ｃの輝度を低下させ（ステップＳ８０９）、ステップＳ８０３の処理に戻る。
ここで、飽和とは、輝度が取り得る値のうち、最大値または最小値となることをいう。上記飽和の判定は、リードと認識された部位のうち任意の数量以上の部位が上記飽和となった場合に、リードの飽和として判定される。
【００４１】
取得したプロファイルにおいて、リードと認識された部位が暗すぎる場合（ステップＳ８０４：ＮＯ、Ｓ８０５：ＹＥＳ）、プロファイル取得部７３は、選択された組み合わせの照明５２ａ〜５２ｃの輝度を上げ（ステップＳ８１０）、ステップＳ８０３の処理に戻る。暗さの判定は、例えば、プロファイルの最大値と最低値の差が所定のしきい値を超えていると暗くないと判定し、そのしきい値を下回ると暗いと判定する。
【００４２】
取得したプロファイルにおいて、リードと認識された部位が飽和しておらず、かつ、暗すぎない場合（ステップＳ８０４：ＮＯ、Ｓ８０５：ＮＯ）、プロファイル取得部７３は、そのプロファイルを照明情報記憶部７８に保存する（ステップＳ８０６）。
【００４３】
次に、プロファイル取得部７３は、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせについてプロファイルを取得していない場合（ステップＳ８０７：ＮＯ）、照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを変更し（ステップＳ８０８）、ステップＳ８０２の処理に戻る。一方、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせについてプロファイルを取得した場合（ステップＳ８０７：ＹＥＳ）、プロファイル取得部７３は、プロファイルの取得動作を終了する。これにより、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせ毎のプロファイルが生成される。
【００４４】
［領域設定動作］
次に、領域設定動作について図９〜１１を参照して説明する。ここで、領域設定動作とは、上述したプロファイル取得動作により取得されたプロファイルにおいて、照明５２ａ〜５２ｃの最適な組み合わせを選択する際に用いる評価対象領域を設定するものである。本実施の形態では、リードの幅に相当する領域を評価対象領域として設定する。なお、図９〜１１（ａ）は、任意の照明の組み合わせにおけるリードＲの状態を示す平面図、図９〜１１（ｂ）は、それぞれ図９〜１１（ａ）のリードＲのラインＬにおけるプロファイルを示す図である。また、図９〜１１において、図９〜１１（ａ）を正面視したときのラインＬ１の上側を、図９〜１１（ｂ）の長さ方向の原点側とする。
【００４５】
領域設定部７４は、プロファイル取得部７３により取得された全てのプロファイルにおいて、リードの端部（エッジ）であると判断された位置のうち最も外側にある位置を検出する。ここで、領域設定部７４は、プロファイルの輝度が所定のしきい値を超えた位置を、リードの端部として判断する。例えば、図９（ｂ）に示すプロファイルの場合、しきい値Ｔとプロファイルとの交点の両端、すなわち位置ａと位置ｂをリードの端部として判断する。同様に、図１０（ｂ）に示すプロファイルの場合は、位置ｃと位置ｄ、図１１（ｂ）に示すプロファイルの場合は、位置ｅと位置ｆをリードの端部として判断する。このように判断した各プロファイルにおけるリードの端部のうち、相対的に最も外側にある２点を両端とする幅を評価対象領域として設定し、照明情報記憶部７８に記憶する。
【００４６】
例えば、図９〜１１の場合、各図（ｂ）において、最も原点側にある端部は位置ｅ、最も原点の反対側にある端部は位置ｆであるので、領域設定部７４は、位置ｅから位置ｆの幅を評価対象領域として設定する。
【００４７】
［組み合わせ設定動作］
次に、組み合わせ設定動作について、図１２を参照して説明する。図１２は、組み合わせ設定動作のフローチャートである。ここで、組み合わせ設定動作とは、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのうち最適な照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを選択するものである。
【００４８】
まず、照明設定部７０の組み合わせ設定部７５は、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのうち、例えば「照明５２ａ」など任意に決定される最初の組み合わせを選択し、この組み合わせのプロファイルを照明情報記憶部７８から取得する（ステップＳ１２０１）。
【００４９】
次に、組み合わせ設定部７５は、選択された組み合わせのプロファイルにおいて、例えば端部のリードなど、任意に選択される何れか１つのリードに相当する部分を選択する（ステップＳ１２０２）。
【００５０】
次に、組み合わせ設定部７５は、選択されたリードにおける輝度の最大値とプロファイルの差分を算出し、この和をとる（ステップＳ１２０３）。この差分の算出は、評価対象領域において行われる。例えば、図９（ｂ）に示すプロファイルの場合、上述した領域設定動作により設定された評価対象領域、すなわち位置ｅ〜ｆに相当する領域におけるプロファイルの輝度の最大値Ｈとプロファイルとの差分（図９（ｂ）に示す縦縞部分）を算出する。この差分は、１つのプロファイルの全てのリードまたは任意のリードについて算出し、これらの差分の和をプロファイル毎に算出する。なお、上記輝度の最大値は、評価対象領域中の輝度の最大値のみならず、プロファイル中の輝度の最大値や撮像装置５１の取り込み画像中の輝度の最大値とするようにしてもよい。
【００５１】
選択された照明の組み合わせのプロファイルにおいて、全てのリードの差分を算出していない場合（ステップＳ１２０４：ＮＯ）、組み合わせ設定部７５は、上記差分を算出していないリードを選択し（ステップＳ１２０７）、ステップＳ１２０３に戻る。
【００５２】
選択された照明の組み合わせのプロファイルにおいて、全てのリードの差分の和を算出した場合（ステップＳ１２０４：ＹＥＳ）、組み合わせ設定部７５は、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのプロファイルについて、上記差分の和を算出したか否かを確認する（ステップＳ１２０５）。照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのうち上記差分の和を算出してないプロファイルが存在する場合（ステップＳ１２０５：ＮＯ）、組み合わせ設定部７５は、照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを変更し（ステップＳ１２０８）、ステップＳ１２０２に戻る。
【００５３】
一方、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのプロファイルについて上記差分の和を算出した場合（ステップＳ１２０５：ＹＥＳ）、組み合わせ設定部７５は、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのうち、最適な組み合わせを選択する（ステップＳ１２０６）。具体的には、上記差分の和が最も小さいプロファイルに対応する照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを、最適な組み合わせとして決定する。上記差分の和が小さいということは、リード部分のプロファイルが直線的であることを意味しており、撮像装置５１の取り込み画像が、リード部分と背景部分との明暗のコントラストの差が大きく、エッジ部分が強調された画像であることを示唆している。これにより、本実施の形態によれば、エッジ部分が強調された鮮明な取り込み画像を得ることが可能な照明の組み合わせを選択することが可能となる。
【００５４】
［比設定動作］
次に、比設定動作について、図１３を参照して説明する。図１３は、比設定動作を示すフローチャートである。ここで、比設定動作とは、組み合わせ設定部７５において複数の照明の組み合わせが最適であると判定された場合、それらの照明の輝度の比を決定するものである。なお、以下において、組み合わせ設定部７５において照明Ａと照明Ｂの組み合わせが最適であると決定された場合を例に説明する。
【００５５】
まず、照明設定部７０の比設定部７６は、組み合わせ設定部７５により選択された照明のうち、照明Ａの初期値を設定し（ステップＳ１３０１）、照明Ｂの初期値を設定する（ステップＳ１３０２）。ここで、照明Ａの初期値は輝度の中間値、照明Ｂの初期値は輝度の最弱値とする。
【００５６】
次に、制御装置６は、ヘッド機構４により照明装置５２の設定を行う電子部品を吸着して撮像装置５１の上方に搬送し、比設定部７６により設定された輝度で照明Ａ，Ｂを駆動させて照明光を電子部品に照射し、撮像装置５１によりその電子部品を撮像する（ステップＳ１３０３）。
【００５７】
次に、比設定部７６は、撮像装置５１の取り込み画像が飽和しているか否かを判定する（ステップＳ１３０４）。上記飽和の判定は、例えば、位置設定部７２により判定された位置のプロファイルの最大値と最低値の差が所定のしきい値を超えていると飽和していないと判定し、そのしきい値を下回ると飽和してると判定するようにしてもよい。なお、上述したプロファイル位置設定動作における撮像以降は、ヘッド機構４により、照明装置５２の設定を行う電子部品を撮像装置５１上方に保持しておき、撮像の度に電子部品を搬送しないようにしてもよい。
【００５８】
撮像装置５１の取り込み画像が飽和していない場合（ステップＳ１３０４：ＮＯ）、比設定部７６は、この場合の照明Ａ，Ｂの比を照明情報記憶部７８に記憶する（ステップＳ１３０５）。次いで、比設定部７６は、照明Ｂの全ての強度でステップＳ１３０４の処理を行った否かを判定する（ステップＳ１３０６）。照明Ｂの全ての強度について判定を行った場合（ステップＳ１３０６：ＹＥＳ）、比設定部７６は、後述するステップＳ１３０７の処理を行う。照明Ｂの全ての強度について判定を行っていない場合（ステップＳ１３０６：ＮＯ）、比設定部７６は、照明Ｂの輝度を所定の値だけ増加し、ステップＳ１３０４の処理に戻る。
【００５９】
一方、撮像装置５１の取り込み画像が飽和している場合（ステップＳ１３０５）、比設定部７６は、照明Ａの輝度が最弱の場合（ステップＳ１３１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０４の処理を行い、照明Ａの輝度が最弱ではない場合（ステップＳ１３１０：ＮＯ）、照明Ａの輝度を所定の値だけ低下させ（ステップＳ１３０９）、ステップＳ１３０４の処理に戻る。
【００６０】
次に、比設定部７６は、ステップＳ１３０５で照明情報記憶部７８に記憶された照明Ａ，Ｂの比の中から、最適な比を選択する（ステップＳ１３０７）。具体的には、照明情報記憶部７８に１つの比のみが記憶されている場合、比設定部７６は、その比を最適な比として決定する。また、照明情報記憶部７８に複数の比が記憶されている場合、比設定部７６は、そのうち中間の値の比を最適な比として決定する。
【００６１】
これにより、本実施の形態によれば、取り込み画像が飽和したり暗すぎたりしない鮮明な画像を取得することができる。
【００６２】
なお、組み合わせ設定部７５において、３種類の照明５２ａ〜５２ｃを同時に駆動させる組み合わせが選択された場合、上述した比設定動作を照明５２ａ〜５２ｃについて異なる組み合わせで２度行うことにより、比を設定する。
【００６３】
［輝度設定動作］
次に、輝度設定動作について、図１４を参照して説明する。図１４は、輝度設定動作を示すフローチャートである。ここで、輝度設定動作とは、組み合わせ設定部７５において決定された照明５２ａ〜５２ｃそれぞれの輝度を設定するものである。ここで、組み合わせ設定部７５により照明５２ａ〜５２ｃのうち複数の照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせが選択されている場合は、比設定部７６により設定された輝度の比を保った状態で、輝度設定動作を行う。
【００６４】
まず、照明設定部７０の輝度設定部７７は、照明装置５２を例えば最弱な輝度など輝度の初期設定を行う（ステップＳ１４０１）。
【００６５】
次に、制御装置６は、ヘッド機構４により照明装置５２の設定を行う電子部品を吸着して撮像装置５１の上方に搬送し、輝度設定部７７により設定された輝度で照明装置５２を駆動させて照明光を電子部品に照射し、撮像装置５１によりその電子部品を撮像する（ステップＳ１４０２）。なお、上述したプロファイル位置取得動作における最初の撮像以降は、ヘッド機構４により、照明装置５２の設定を行う電子部品を撮像装置５１上方に保持しておき、撮像の度に電子部品を搬送しないようにしてもよい。
【００６６】
次に、輝度設定部７７は、プロファイル作成部７１により撮像装置５１の取り込み画像からプロファイルを取得し、全てまたは任意の数量のリード選択し、このリードのエッジ部分の位置を検出する（ステップＳ１４０３）。ここで、輝度設定部７７は、領域設定部７４の場合と同様、輝度が所定のしきい値を超えた位置を、リードのエッジとして判断する。
【００６７】
次に、輝度設定部７７は、選択された全てのリードにおいて、取得したエッジ部分から所定の距離だけ離間した位置の輝度の差分を求め、この差分の和を算出し、照明情報記憶部７８に記憶する（ステップＳ１４０４）。例えば、図１５に示すように、プロファイルＰ１〜Ｐ３における任意のリードのリードエッジをＥ１〜Ｅ３とし、このリードエッジＥ１〜Ｅ３を中心としてリードの長さ方向に上記所定の距離ｄだけ離間した位置の輝度の差分は、それぞれ（ｌ１＋ｌ２）、（ｌ３＋ｌ４）、（ｌ５＋ｌ６）となる。輝度の差分の値が大きい、すなわちリードエッジ部分におけるプロファイルの傾きが大きいほど、撮像装置５１の取り込み画像において、リード部分と背景部分との明暗のコントラストの差が大きく、エッジ部分が強調された画像であることを意味する。このように、本実施の形態によれば、撮像装置５１の取り込み画像中の隣り合う画素の輝度の差に基づいて照明装置５２の輝度を設定することにより、エッジ部分が強調された鮮明な取り込み画像を得ることが可能な照明の輝度を選択することが可能となる。
【００６８】
次に、輝度設定部７７は、照明装置５２において設定可能な全ての輝度についてステップＳ１４０４の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１４０５）。ステップＳ１４０７が全ての輝度で終了していない場合（ステップＳ１４０５：ＮＯ）、輝度設定部７７は、照明装置５２の次の輝度を設定し、ステップＳ１４０２の処理に戻る。
【００６９】
一方、照明装置５２において設定可能な全ての輝度についてステップＳ１４０４の処理が終了した場合（ステップＳ１４０５：ＹＥＳ）、輝度設定部７７は、最適な輝度を決定する。具体的には、輝度設定部７７は、照明情報記憶部７８に記憶されたステップＳ１４０４で算出した上記差分の和の値が最も大きい輝度を、最適な輝度として設定する。
【００７０】
このように本実施の形態によれば、照明５２ａ〜５２ｃの全て組み合わせ毎のプロファイルに基づいて照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせ、輝度、比などの照明装置５２の照明条件を設定するため、従来のように全ての条件の組み合わせについて撮像と認識を行わなくて済むので、短時間で最適な設定を行うことが可能となる。また、各プロファイルの評価対象領域における輝度の最大値とプロファイルとの差分に基づいて照明５２ａ〜５２ｃの輝度を設定することにより、飽和したり暗すぎたりしない鮮明な取り込み画像を得ることが可能となる。さらに、プロファイルにおけるリードエッジ部分の傾きに基づいて、照明５２ａ〜５２ｃの輝度を設定することにより、エッジコントラストが高い取り込み画像を得ることが可能となる。
【００７１】
以上において、部品移載装置の１種である表面実装機について記載したが、未検査の電子部品をヘッドの吸着ノズルで吸着運搬し、検査ソケット上に載置し、載置中の電子部品検査の結果に基づいて、電子部品を検査ソケットから良品収納部、不良品収納部に区分けして移載する部品検査装置（＝ＩＣハンドラー）において、本実施の形態に記載の照明装置、撮像装置および制御装置からなる照明設定装置を搭載してもよい。未検査の電子部品を検査ソケットに載置する前に、照明設定装置により設定された最適な照明により部品撮像を行い、その撮像結果に基づき部品の吸着ずれを算出し、載置に際して位置補正をすることで、電子部品を正しく検査ソケット上に載置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の表面実装機の平面図である。
【図２】本発明の表面実装機の側面図である。
【図３】撮像ユニットと制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】照明設定部の構成を示すブロック図である。
【図５】照明設定動作を示すフローチャートである。
【図６】プロファイル位置設定動作を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）電子部品のリードを示す平面図、（ｂ）（ａ）のラインＬ１〜Ｌ５におけるプロファイル、（ｃ）（ａ）のラインＬ６，７におけるプロファイルである。
【図８】プロファイル設定動作を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）リードの一例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のラインＬにおけるプロファイルである。
【図１０】（ａ）リードの一例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のラインＬにおけるプロファイルである。
【図１１】（ａ）リードの一例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のラインＬにおけるプロファイルである。
【図１２】組み合わせ設定動作を示すフローチャートである。
【図１３】比設定動作を示すフローチャートである。
【図１４】輝度設定動作を示すフローチャートである。
【図１５】プロファイルＰ１〜Ｐ３のリードエッジにおける輝度の差分を説明する図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…基台、２…コンベア、３…部品供給部、４…ヘッド機構、５…撮像ユニット、６…制御装置、１１…ミラー、４４…ヘッドユニット、４５…ヘッド、４６…ノズル、５１…撮像装置、５２…照明装置、５２ａ〜５２ｃ…照明、６１…軸制御部、６２…記憶部、６３…画像処理部、６４…主演算部、７０…照明設定部、７１…プロファイル作成部、７２…位置設定部、７３…プロファイル取得部、７４…領域設定部、７５…組み合わせ設定部、７６…比設定部、７７…輝度設定部、７８…照明情報記憶部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を撮像する際の照明の設定方法、照明設定装置およびこの照明設定装置を備えた部品移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、部品吸着用のノズルを移動可能に支持するヘッドを有するヘッド機構によりＩＣ等の電子部品を一の位置から吸着し、プリント基板の所定の位置に電子部品を装着する表面実装機が知られている。この表面実装機では、ノズルで電子部品を吸着したときの電子部品の吸着位置にある程度ばらつきがあるため、電子部品を搭載する際には吸着位置のずれを補正する必要がある。このため、従来より、カメラやラインセンサ等の撮像手段により部品の撮像を行って部品画像を取り込み、この取り込み画像に基づいて吸着位置のずれを補正している。
【０００３】
このような表面実装機において、電子部品の搭載を精度よく行うには、各撮像手段による画像の取り込みを適正に行うことが重要である。このためには、電子部品を撮像する際に用いる照明装置を適正に設定することが不可欠である。特に、ＱＦＰ(Quad Flat Package)などリードが本体から突出した複雑な形状を有する電子部品の場合には、照明光を電子部品に適正に照射しないと、電子部品を正確に認識することできない。このため、従来より、照明装置の設定方法について多くの提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、複数の光源列の組み合わせ毎に光源列の照度レベルを複数段に変化させながら電子部品の撮像および画像認識を行い、画像データの輝度の変化に対する電子部品の認識位置のばらつき度合いを求めることにより、照明条件を設定することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３２５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法では、照明条件毎に撮像と画像認識を繰り返し行うため、最適な照明条件を探し出すまでに時間がかかるという問題がある。上述した従来の方法では、照明条件を設定するに際し、照明の組み合わせの数と、照明の段階的な輝度と、繰り返し回数とをそれぞれ乗じた回数だけの撮像と認識を必要としている。例えば、照明の種類を３種類、照明の輝度の段階を８種類、繰り返し回数を１０回とすると、７２８０回もの撮像と認識が必要となる。このように多数の撮像と認識を必要とするため、撮像装置にラインセンサを用いた場合は、撮像を行う度にセンサまたは部品を移動しなければならず、さらに効率が悪くなる。
【０００７】
また、従来では、最適な照明条件の選択のために、認識位置のばらつき度合いを利用しているため、認識に使用している箇所が飽和した照明条件を選択しやすい。このような状態では、サブピクセルの補完処理を正常に行うことができない。
さらに、表面実装機や部品検査装置等、部品をノズルで吸着して基板や検査ソケットに載置する部品移載装置においては、載置前に部品を撮像し載置に際して部品の吸着ずれを補正するが、照明条件の選択に起因し、撮像不良、認識不良が生じる場合は、正しい補正ができず、正しい位置に部品を載置できない場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、短時間で最適な照明条件を設定することができる照明設定方法、照明装置および最適な照明により部品を撮像できる部品移載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述したような課題を解決するために、本発明にかかる照明設定方法は、複数の光源を有する照明装置の照明条件を設定する照明設定方法であって、部品を照明装置により照明して撮像する撮像ステップと、部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて光源それぞれの照明条件を設定する設定ステップとを有することを特徴とする。本発明では、複数の条件下でそれぞれ得られた輝度分布を比較することによって、光源それぞれの照明条件を設定する。
【００１０】
上記照明設定方法において、設定ステップは、画像の輝度の最大値と輝度分布との差分に基づいて光源の組み合わせを設定するようにしてもよい。
また、上記照明設定方法において、設定ステップは、部品の端部に対応する位置における輝度分布の傾きに基づいて光源それぞれの輝度を設定するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかる照明設定装置は、複数の光源を有する照明装置の照明条件を設定する照明設定装置であって、部品を照明装置により照明して撮像する撮像手段と、部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて光源それぞれの照明条件を設定する設定手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
上記照明設定装置において、設定手段は、画像の輝度の最大値と輝度分布との差分に基づいて光源の組み合わせを設定する組み合わせ設定手段をさらに備えるようにしてもよい。
また、上記照明設定装置において、設定手段は、部品の端部に対応する位置における輝度分布の傾きに基づいて光源それぞれの輝度を設定する輝度設定手段をさらに備えるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明にかかる部品移載装置は、移動可能に支持されたヘッドユニットと、このヘッドユニットに支持され、部品吸着用のノズルを有するヘッドと、ノズルに吸着された部品を複数の光源を有する照明装置により照明して撮像した画像に画像処理を行う画像処理手段と、この画像処理手段の処理結果に基づいてヘッドの駆動を制御する制御手段とを備えた表面実装機において、部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて光源それぞれの照明条件を設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
上記部品移載装置において、設定手段は、画像の輝度の最大値と輝度分布との差分に基づいて光源の組み合わせを設定する組み合わせ設定手段をさらに備えるようにしてもよい。
また、上記部品移載装置において、設定手段は、部品の端部に対応する位置における輝度分布の傾きに基づいて光源それぞれの輝度を設定する輝度設定手段をさらに備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて光源それぞれの照明条件を設定することにより、短時間で最適な照明条件を設定することが可能となる。また、部品移載装置においては、最適な照明により部品を撮像でき、正しい吸着ずれ補正、正しい位置への部品載置が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる部品移載装置の１種である表面実装機の構成を示す平面図、図２は、図１の側面図である。
【００１７】
図１，２に示す表面実装機は、平面視略矩形の基台１と、この基台１の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って基台１上に配設され、プリント基板Ｐを搬送するコンベア２と、このコンベア２の両側の基台１上に設けられ、電子部品を供給する部品供給部３と、基台１の上方に設けられ、部品吸着用のノズル４６が装着された複数のヘッド４５を支持するヘッドユニット４４をＸおよびＹ軸方向に移動可能に支持し、このヘッドユニット４４により部品供給部３の電子部品をプリント基板Ｐに移載するヘッド機構４と、基台１上に設けられ、ヘッド機構４が搬送する電子部品を撮像する撮像ユニット５と、基台１内部または基台１から離間した位置に配設された表面実装機の動作を制御する制御装置６とを有する。
【００１８】
撮像ユニット５は、基台１内部に設けられ、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を用いたデジタルカメラカメラやラインセンサからなる撮像装置５１と、この撮像装置５１の外周において、上方を照射するように環状に並べて配置される不図示のＬＥＤ(Light Emitting Diode)からなる照明装置５２とから構成される。この照明装置５２は、電子部品に対して照射角度の異なる複数の照明から構成されている。なお、本実施の形態において、照明装置５２は、それぞれ照射角度が異なる３種類の照明５２ａ〜５２ｃから構成されるものとして説明する。
【００１９】
制御装置６は、図３に示すように、ヘッド機構４の各サーボモータの駆動を制御する軸制御部（ドライバ）と６１、表面実装機の動作プログラムや各種データを記憶する記憶部６２と、撮像ユニット５に撮像を行わせ、撮像ユニット５の取り込み画像に画像処理を施す画像処理ユニット６３と、この画像処理ユニット６３が生成した画像データに基づいてノズル４６による電子部品の吸着位置ずれ量を算出し、電子部品をプリント基板Ｐに装着する際にそのずれ量を加味して軸制御部を介してヘッド機構４の各サーボモータの駆動を制御する主演算部６４とを少なくとも備える。
【００２０】
ここで、画像処理ユニット６３には、照明装置５２の照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせ、輝度、比等を設定する照明設定部７０が含まれる。この照明設定部７０は、図４に示すように、撮像ユニット５の取り込み画像における任意の位置のプロファイルを作成するプロファイル作成部７１と、プロファイル位置を設定する位置設定部７２と、各照明の組み合わせ毎にプロファイルを取得するプロファイル取得部７３と、取得したプロファイルにおける評価対象領域を設定する領域設定部７４と、照明５２ａ〜５２ｃのうち最適な照明の組み合わせを設定する組み合わせ設定部７５と、最適な照明の組み合わせにおける照明の輝度の比を設定する比設定部７６と、最適な照明の組み合わせにおける各照明の輝度を決定する輝度設定部７７と、照明装置５２の各設定動作における各種情報を記憶する照明情報記憶部７８とから構成される。なお、「プロファイル」とは、例えば図７（ｂ），（ｃ）に示すように、撮像装置５１で撮像して得られた取り込み画像の一部分における輝度分布を意味するものとし、本実施の形態においては、取り込み画像中の任意のラインに沿って輝度をプロットした輝度分布曲線を意味する。
【００２１】
このような制御装置６は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、外部との情報の送受を行うＩ/Ｆ装置と、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の表示装置を備えたコンピュータまたはコントローラーと、このコンピュータまたはコントローラーにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記ハードウェア資源がプログラムによって制御され、軸制御部６１、記憶部６２、画像処理ユニット６３および主演算部６４が実現される。
【００２２】
上述した表面実装機は、次のように動作する。まず、制御装置６は、ヘッドユニット４４のノズル４６により部品供給部３から電子部品を取り上げ、この電子部品をプリント基板Ｐに搬送する途中に基台１上に設けられた撮像ユニット５の撮像装置５１上を通過させ、照明設定部７０により照明条件が設定された照明装置５２により電子部品に照明光を照射させて撮像装置５１により電子部品を撮像させる。撮像装置５１による取り込み画像は、撮像ユニット５から画像処理ユニット６０に転送され、画像処理ユニット６０により画像処理が行われる。制御装置６は、画像処理ユニット６０が生成した画像データに基づいて、電子部品の吸着位置ずれ量を算出する。次いで、制御装置６は、電子部品をプリント基板Ｐまで搬送させ、電子部品を算出した吸着位置ずれ量を加味してプリント基板Ｐに搭載させる。
【００２３】
［照明設定動作］
次に、上述した表面実装機において、照明装置５２の設定動作の概略について、図５を参照して説明する。図５は、照明設定動作の概略を示すフローチャートである。なお、本実施の形態では、一例として、ＱＦＰなどリードが本体から突出した形状を有する電子部品を撮像する際の照明装置５２の設定動作について説明する。
【００２４】
まず、照明設定部７０は、位置設定部７２により、撮像装置５１の取り込み画像中のプロファイルを取得する位置（ライン）を設定する「プロファイル位置設定動作」を行う（ステップＳ５０１）。次に、照明設定部７０は、プロファイル取得部７３により、位置設定部７２により決定されたラインに対するプロファイルを、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせ毎に取得する「プロファイル取得動作」を行う（ステップＳ５０２）。次に、照明設定部７０は、領域設定部７４により、プロファイル取得部７３により取得された各プロファイルにおける評価対象領域を設定する「領域設定動作」を行う（ステップＳ５０３）。次に、照明設定部７０は、組み合わせ設定部７５により、各プロファイルの評価対象領域から照明５２ａ〜５２ｃの最適な組み合わせを設定する「組み合わせ設定動作」を行う（ステップＳ５０４）。
【００２５】
ステップＳ５０４の組み合わせ設定動作により、照明５２ａ〜５２ｃのうち複数の照明の組み合わせが最適であると判定された場合（ステップＳ５０５：ＮＯ）、照明設定部７０は、比設定部７６により、最適と判定された照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせにおける各照明の輝度の比を設定する「照明比設定動作」を行う（ステップＳ５０６）。
【００２６】
ステップＳ５０４の組み合わせ設定動作により、照明５２ａ〜５２ｃのうち何れか１つの照明のみを用いるのが最適であると判定された場合（ステップＳ５０５：ＹＥＳ）、または、ステップＳ５０６の処理が行われると、照明設定部７０は、輝度設定部７７により、最適であると設定された照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせにおける各照明の輝度をそれぞれ設定する「輝度設定動作」を行う（ステップＳ５０７）。これにより、照明装置５２の設定が行われる。
【００２７】
次に、上述した照明装置５２の設定動作におけるプロファイル位置設定動作、プロファイル設定動作、領域設定動作、組み合わせ設定動作、比設定動作および輝度設定動作それぞれについて以下に説明する。
【００２８】
［プロファイル位置設定動作］
リードを有する電子部品をプリント基板に搭載する場合、撮像装置５１の取り込み画像からリードの位置を正確に認識することが重要である。これには、照明装置５２によって、電子部品、特にリードを適切に照明する必要がある。このため、照明装置５２を設定するにあたり、照明装置５２の設定に用いるプロファイルを取り込み画像中のリードを含む一部分とすることは合理的である。そこで、このプロファイル位置設定動作では、撮像装置５１の取り込み画像中におけるプロファイルの最適な取得位置を選択する。
【００２９】
図６は、プロファイル位置設定動作を示すフローチャートである。まず、制御装置６は、ヘッド機構４により照明装置５２の設定を行う電子部品を吸着して撮像装置５１の上方に搬送し、照明装置５２により照明光を電子部品に照射させて、撮像装置５１によりその電子部品を撮像し、画像処理部６３により電子部品を認識する（ステップＳ６０１）。このときの照明装置５２の照明５２ａ〜５２ｃは、例えば全ての照明５２ａ〜５２ｃを最大の輝度で点灯させるなど予め設定された状態で動作させる。また、画像処理部６３は、撮像装置５１の取り込み画像からリードの形状および位置を認識し、取り込み画像中におけるリードに対応する画素の位置を検出する。この検出した画素列における輝度分布に基づいてプロファイルが作成される。
【００３０】
次に、画像処理部６３の位置設定部７２は、プロファイル作成部７１により、撮像装置５１の取り込み画像中における電子部品のリードに対応する画素列の輝度分布からプロファイルを生成し、照明情報記憶部７８に記憶させる（ステップＳ６０２）。具体的には、位置設定部７２は、撮像装置５１の取り込み画像において、電子部品のリードの短手方向に沿った方向のプロファイルを取得する。このプロファイルは、リードの長手方向の開放端から本体方向にかけて所定間隔毎に取得する。例えば、図７（ａ）に示す電子部品ＤのリードＲの場合、このリードＲの短手方向に沿った任意のラインＬ１〜Ｌ７におけるプロファイルを、リードＲの長手方向の両端間における所定間隔毎、例えば１画素相当間隔毎、あるいは、例えば０．１ｍｍ間隔毎にリードＲの全長にかけて取得する。ここで、リードＲの全長は、記憶部６２に予め設定された値、または、取り込み画像から認識した長さを用いる。なお、プロファイルは、電子部品の本体の同じ辺に配設された全てのリードについて同時に取得する。
【００３１】
まだプロファイルを取得すべき位置がある場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）、位置設定部７２は、プロファイル取得位置をリードの本体方向に移動し（ステップＳ６０７）、ステップＳ６０２の処理に戻る。
【００３２】
プロファイルを取得すべき全ての位置においてプロファイルを取得すると（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）、位置設定部７２は、各プロファイルの輝度の最大値の範囲を算出する（ステップＳ６０４）。
【００３３】
算出した範囲が設定値以上の場合（ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、位置設定部７２は、プロファイルを取得したリードの長手方向の位置の中央を、プロファイル取得位置に設定する（ステップＳ６０６）。算出した範囲が設定値以上にある場合は、輝度の最大値が最大のプロファイルと、輝度の最大値が最小のプロファイルとの差が小さいので、抽出したプロファイルの輝度の最大値が一様であること意味する。なお、上記設定値は、予めユーザにより設定される。
【００３４】
一方、輝度の範囲が設定値以上ではない場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）、位置設定部７２は、取得した各プロファイルの輝度の最大値の平均値を算出し、この平均値を超えた範囲をリードの長さとし、この長さの中央をプロファイル取得位置に設定する。例えば、図７（ａ）のラインＬ１〜Ｌ５におけるプロファイルを図７（ｂ）、照明が暗い位置にある図７（ａ）のラインＬ６，７におけるプロファイルを図７（ｃ）とした場合、ラインＬ６，７のプロファイルにおける輝度の最大値は、平均値を超えていないので、リードＲの開放端からラインＬ５までをリードの長さと設定し、この長さの中央をプロファイル取得位置とする。なお、図７において、図７（ａ）を正面視したときのラインＬ１〜７の上側を、図７（ｂ），（ｃ）の長さ方向の原点側とする。
【００３５】
このように本実施の形態によれば、リードの長手方向に所定間隔毎に取得したプロファイルに基づいてプロファイル取得位置を設定することにより、リードの形状がより鮮明に映し出されたプロファイルを取得することが可能となる。
【００３６】
［プロファイル取得動作］
次に、プロファイル取得動作について、図８を参照して説明する。このプロファイル取得動作とは、上述したプロファイル位置設定動作で設定されたプロファイル取得位置において、異なる照明条件毎に所定部分、すなわちプロファイル取得位置におけるプロファイルを取得するものである。
【００３７】
本実施の形態では、照明装置５２は、３種類の照明５２ａ〜５２ｃから構成されるので、「照明５２ａ」，「照明５２ｂ」、「照明５２ｃ」、「照明５２ａ，照明５２ｂ」、「照明５２ｂ，照明５２ｃ」、「照明５２ｃ，照明５２ａ」、「照明５２ａ，５２ｂ，５２ｃ」という７種類の組み合わせが存在する。この全ての組み合わせについて、プロファイルを取得する。そこで、まず、照明設定部７０のプロファイル取得部７３は、最初にプロファイルを取得する照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを選択する（ステップＳ８０１）。
【００３８】
次に、制御装置６は、ヘッド機構４により照明装置５２の設定を行う電子部品を吸着して撮像装置５１の上方に搬送し、選択された組み合わせの照明５２ａ〜５２ｃの輝度を初期値に設定し、その組み合わせの照明５２ａ〜５２ｃにより照明光を電子部品に照射させて、撮像装置５１により電子部品を撮像する（ステップＳ８０２）。ここで、上記初期値は、輝度の中間値など、予め適宜自由に設定することができる。なお、上述したプロファイル位置設定動作における撮像以降は、ヘッド機構４により、照明装置５２の設定を行う電子部品を撮像装置５１上方に保持しておき、撮像の度に電子部品を搬送しないようにしてもよい。
【００３９】
次に、プロファイル取得部７３は、プロファイル作成部７１により、撮像装置５１の取り込み画像から位置設定部７２により設定されたプロファイル取得位置におけるプロファイルを取得する（ステップＳ８０３）。
【００４０】
取得したプロファイルにおいて、リードとして認識された部位が飽和している場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、プロファイル取得部７３は、選択された組み合わせの照明５２ａ〜５２ｃの輝度を低下させ（ステップＳ８０９）、ステップＳ８０３の処理に戻る。
ここで、飽和とは、輝度が取り得る値のうち、最大値または最小値となることをいう。上記飽和の判定は、リードと認識された部位のうち任意の数量以上の部位が上記飽和となった場合に、リードの飽和として判定される。
【００４１】
取得したプロファイルにおいて、リードと認識された部位が暗すぎる場合（ステップＳ８０４：ＮＯ、Ｓ８０５：ＹＥＳ）、プロファイル取得部７３は、選択された組み合わせの照明５２ａ〜５２ｃの輝度を上げ（ステップＳ８１０）、ステップＳ８０３の処理に戻る。暗さの判定は、例えば、プロファイルの最大値と最低値の差が所定のしきい値を超えていると暗くないと判定し、そのしきい値を下回ると暗いと判定する。
【００４２】
取得したプロファイルにおいて、リードと認識された部位が飽和しておらず、かつ、暗すぎない場合（ステップＳ８０４：ＮＯ、Ｓ８０５：ＮＯ）、プロファイル取得部７３は、そのプロファイルを照明情報記憶部７８に保存する（ステップＳ８０６）。
【００４３】
次に、プロファイル取得部７３は、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせについてプロファイルを取得していない場合（ステップＳ８０７：ＮＯ）、照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを変更し（ステップＳ８０８）、ステップＳ８０２の処理に戻る。一方、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせについてプロファイルを取得した場合（ステップＳ８０７：ＹＥＳ）、プロファイル取得部７３は、プロファイルの取得動作を終了する。これにより、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせ毎のプロファイルが生成される。
【００４４】
［領域設定動作］
次に、領域設定動作について図９〜１１を参照して説明する。ここで、領域設定動作とは、上述したプロファイル取得動作により取得されたプロファイルにおいて、照明５２ａ〜５２ｃの最適な組み合わせを選択する際に用いる評価対象領域を設定するものである。本実施の形態では、リードの幅に相当する領域を評価対象領域として設定する。なお、図９〜１１（ａ）は、任意の照明の組み合わせにおけるリードＲの状態を示す平面図、図９〜１１（ｂ）は、それぞれ図９〜１１（ａ）のリードＲのラインＬにおけるプロファイルを示す図である。また、図９〜１１において、図９〜１１（ａ）を正面視したときのラインＬ１の上側を、図９〜１１（ｂ）の長さ方向の原点側とする。
【００４５】
領域設定部７４は、プロファイル取得部７３により取得された全てのプロファイルにおいて、リードの端部（エッジ）であると判断された位置のうち最も外側にある位置を検出する。ここで、領域設定部７４は、プロファイルの輝度が所定のしきい値を超えた位置を、リードの端部として判断する。例えば、図９（ｂ）に示すプロファイルの場合、しきい値Ｔとプロファイルとの交点の両端、すなわち位置ａと位置ｂをリードの端部として判断する。同様に、図１０（ｂ）に示すプロファイルの場合は、位置ｃと位置ｄ、図１１（ｂ）に示すプロファイルの場合は、位置ｅと位置ｆをリードの端部として判断する。このように判断した各プロファイルにおけるリードの端部のうち、相対的に最も外側にある２点を両端とする幅を評価対象領域として設定し、照明情報記憶部７８に記憶する。
【００４６】
例えば、図９〜１１の場合、各図（ｂ）において、最も原点側にある端部は位置ｅ、最も原点の反対側にある端部は位置ｆであるので、領域設定部７４は、位置ｅから位置ｆの幅を評価対象領域として設定する。
【００４７】
［組み合わせ設定動作］
次に、組み合わせ設定動作について、図１２を参照して説明する。図１２は、組み合わせ設定動作のフローチャートである。ここで、組み合わせ設定動作とは、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのうち最適な照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを選択するものである。
【００４８】
まず、照明設定部７０の組み合わせ設定部７５は、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのうち、例えば「照明５２ａ」など任意に決定される最初の組み合わせを選択し、この組み合わせのプロファイルを照明情報記憶部７８から取得する（ステップＳ１２０１）。
【００４９】
次に、組み合わせ設定部７５は、選択された組み合わせのプロファイルにおいて、例えば端部のリードなど、任意に選択される何れか１つのリードに相当する部分を選択する（ステップＳ１２０２）。
【００５０】
次に、組み合わせ設定部７５は、選択されたリードにおける輝度の最大値とプロファイルの差分を算出し、この和をとる（ステップＳ１２０３）。この差分の算出は、評価対象領域において行われる。例えば、図９（ｂ）に示すプロファイルの場合、上述した領域設定動作により設定された評価対象領域、すなわち位置ｅ〜ｆに相当する領域におけるプロファイルの輝度の最大値Ｈとプロファイルとの差分（図９（ｂ）に示す縦縞部分）を算出する。この差分は、１つのプロファイルの全てのリードまたは任意のリードについて算出し、これらの差分の和をプロファイル毎に算出する。なお、上記輝度の最大値は、評価対象領域中の輝度の最大値のみならず、プロファイル中の輝度の最大値や撮像装置５１の取り込み画像中の輝度の最大値とするようにしてもよい。
【００５１】
選択された照明の組み合わせのプロファイルにおいて、全てのリードの差分を算出していない場合（ステップＳ１２０４：ＮＯ）、組み合わせ設定部７５は、上記差分を算出していないリードを選択し（ステップＳ１２０７）、ステップＳ１２０３に戻る。
【００５２】
選択された照明の組み合わせのプロファイルにおいて、全てのリードの差分の和を算出した場合（ステップＳ１２０４：ＹＥＳ）、組み合わせ設定部７５は、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのプロファイルについて、上記差分の和を算出したか否かを確認する（ステップＳ１２０５）。照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのうち上記差分の和を算出してないプロファイルが存在する場合（ステップＳ１２０５：ＮＯ）、組み合わせ設定部７５は、照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを変更し（ステップＳ１２０８）、ステップＳ１２０２に戻る。
【００５３】
一方、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのプロファイルについて上記差分の和を算出した場合（ステップＳ１２０５：ＹＥＳ）、組み合わせ設定部７５は、照明５２ａ〜５２ｃの全ての組み合わせのうち、最適な組み合わせを選択する（ステップＳ１２０６）。具体的には、上記差分の和が最も小さいプロファイルに対応する照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせを、最適な組み合わせとして決定する。上記差分の和が小さいということは、リード部分のプロファイルが直線的であることを意味しており、撮像装置５１の取り込み画像が、リード部分と背景部分との明暗のコントラストの差が大きく、エッジ部分が強調された画像であることを示唆している。これにより、本実施の形態によれば、エッジ部分が強調された鮮明な取り込み画像を得ることが可能な照明の組み合わせを選択することが可能となる。
【００５４】
［比設定動作］
次に、比設定動作について、図１３を参照して説明する。図１３は、比設定動作を示すフローチャートである。ここで、比設定動作とは、組み合わせ設定部７５において複数の照明の組み合わせが最適であると判定された場合、それらの照明の輝度の比を決定するものである。なお、以下において、組み合わせ設定部７５において照明Ａと照明Ｂの組み合わせが最適であると決定された場合を例に説明する。
【００５５】
まず、照明設定部７０の比設定部７６は、組み合わせ設定部７５により選択された照明のうち、照明Ａの初期値を設定し（ステップＳ１３０１）、照明Ｂの初期値を設定する（ステップＳ１３０２）。ここで、照明Ａの初期値は輝度の中間値、照明Ｂの初期値は輝度の最弱値とする。
【００５６】
次に、制御装置６は、ヘッド機構４により照明装置５２の設定を行う電子部品を吸着して撮像装置５１の上方に搬送し、比設定部７６により設定された輝度で照明Ａ，Ｂを駆動させて照明光を電子部品に照射し、撮像装置５１によりその電子部品を撮像する（ステップＳ１３０３）。
【００５７】
次に、比設定部７６は、撮像装置５１の取り込み画像が飽和しているか否かを判定する（ステップＳ１３０４）。上記飽和の判定は、例えば、位置設定部７２により判定された位置のプロファイルの最大値と最低値の差が所定のしきい値を超えていると飽和していないと判定し、そのしきい値を下回ると飽和してると判定するようにしてもよい。なお、上述したプロファイル位置設定動作における撮像以降は、ヘッド機構４により、照明装置５２の設定を行う電子部品を撮像装置５１上方に保持しておき、撮像の度に電子部品を搬送しないようにしてもよい。
【００５８】
撮像装置５１の取り込み画像が飽和していない場合（ステップＳ１３０４：ＮＯ）、比設定部７６は、この場合の照明Ａ，Ｂの比を照明情報記憶部７８に記憶する（ステップＳ１３０５）。次いで、比設定部７６は、照明Ｂの全ての強度でステップＳ１３０４の処理を行った否かを判定する（ステップＳ１３０６）。照明Ｂの全ての強度について判定を行った場合（ステップＳ１３０６：ＹＥＳ）、比設定部７６は、後述するステップＳ１３０７の処理を行う。照明Ｂの全ての強度について判定を行っていない場合（ステップＳ１３０６：ＮＯ）、比設定部７６は、照明Ｂの輝度を所定の値だけ増加し、ステップＳ１３０４の処理に戻る。
【００５９】
一方、撮像装置５１の取り込み画像が飽和している場合（ステップＳ１３０５）、比設定部７６は、照明Ａの輝度が最弱の場合（ステップＳ１３１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０４の処理を行い、照明Ａの輝度が最弱ではない場合（ステップＳ１３１０：ＮＯ）、照明Ａの輝度を所定の値だけ低下させ（ステップＳ１３０９）、ステップＳ１３０４の処理に戻る。
【００６０】
次に、比設定部７６は、ステップＳ１３０５で照明情報記憶部７８に記憶された照明Ａ，Ｂの比の中から、最適な比を選択する（ステップＳ１３０７）。具体的には、照明情報記憶部７８に１つの比のみが記憶されている場合、比設定部７６は、その比を最適な比として決定する。また、照明情報記憶部７８に複数の比が記憶されている場合、比設定部７６は、そのうち中間の値の比を最適な比として決定する。
【００６１】
これにより、本実施の形態によれば、取り込み画像が飽和したり暗すぎたりしない鮮明な画像を取得することができる。
【００６２】
なお、組み合わせ設定部７５において、３種類の照明５２ａ〜５２ｃを同時に駆動させる組み合わせが選択された場合、上述した比設定動作を照明５２ａ〜５２ｃについて異なる組み合わせで２度行うことにより、比を設定する。
【００６３】
［輝度設定動作］
次に、輝度設定動作について、図１４を参照して説明する。図１４は、輝度設定動作を示すフローチャートである。ここで、輝度設定動作とは、組み合わせ設定部７５において決定された照明５２ａ〜５２ｃそれぞれの輝度を設定するものである。ここで、組み合わせ設定部７５により照明５２ａ〜５２ｃのうち複数の照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせが選択されている場合は、比設定部７６により設定された輝度の比を保った状態で、輝度設定動作を行う。
【００６４】
まず、照明設定部７０の輝度設定部７７は、照明装置５２を例えば最弱な輝度など輝度の初期設定を行う（ステップＳ１４０１）。
【００６５】
次に、制御装置６は、ヘッド機構４により照明装置５２の設定を行う電子部品を吸着して撮像装置５１の上方に搬送し、輝度設定部７７により設定された輝度で照明装置５２を駆動させて照明光を電子部品に照射し、撮像装置５１によりその電子部品を撮像する（ステップＳ１４０２）。なお、上述したプロファイル位置取得動作における最初の撮像以降は、ヘッド機構４により、照明装置５２の設定を行う電子部品を撮像装置５１上方に保持しておき、撮像の度に電子部品を搬送しないようにしてもよい。
【００６６】
次に、輝度設定部７７は、プロファイル作成部７１により撮像装置５１の取り込み画像からプロファイルを取得し、全てまたは任意の数量のリード選択し、このリードのエッジ部分の位置を検出する（ステップＳ１４０３）。ここで、輝度設定部７７は、領域設定部７４の場合と同様、輝度が所定のしきい値を超えた位置を、リードのエッジとして判断する。
【００６７】
次に、輝度設定部７７は、選択された全てのリードにおいて、取得したエッジ部分から所定の距離だけ離間した位置の輝度の差分を求め、この差分の和を算出し、照明情報記憶部７８に記憶する（ステップＳ１４０４）。例えば、図１５に示すように、プロファイルＰ１〜Ｐ３における任意のリードのリードエッジをＥ１〜Ｅ３とし、このリードエッジＥ１〜Ｅ３を中心としてリードの長さ方向に上記所定の距離ｄだけ離間した位置の輝度の差分は、それぞれ（ｌ１＋ｌ２）、（ｌ３＋ｌ４）、（ｌ５＋ｌ６）となる。輝度の差分の値が大きい、すなわちリードエッジ部分におけるプロファイルの傾きが大きいほど、撮像装置５１の取り込み画像において、リード部分と背景部分との明暗のコントラストの差が大きく、エッジ部分が強調された画像であることを意味する。このように、本実施の形態によれば、撮像装置５１の取り込み画像中の隣り合う画素の輝度の差に基づいて照明装置５２の輝度を設定することにより、エッジ部分が強調された鮮明な取り込み画像を得ることが可能な照明の輝度を選択することが可能となる。
【００６８】
次に、輝度設定部７７は、照明装置５２において設定可能な全ての輝度についてステップＳ１４０４の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１４０５）。ステップＳ１４０７が全ての輝度で終了していない場合（ステップＳ１４０５：ＮＯ）、輝度設定部７７は、照明装置５２の次の輝度を設定し、ステップＳ１４０２の処理に戻る。
【００６９】
一方、照明装置５２において設定可能な全ての輝度についてステップＳ１４０４の処理が終了した場合（ステップＳ１４０５：ＹＥＳ）、輝度設定部７７は、最適な輝度を決定する。具体的には、輝度設定部７７は、照明情報記憶部７８に記憶されたステップＳ１４０４で算出した上記差分の和の値が最も大きい輝度を、最適な輝度として設定する。
【００７０】
このように本実施の形態によれば、照明５２ａ〜５２ｃの全て組み合わせ毎のプロファイルに基づいて照明５２ａ〜５２ｃの組み合わせ、輝度、比などの照明装置５２の照明条件を設定するため、従来のように全ての条件の組み合わせについて撮像と認識を行わなくて済むので、短時間で最適な設定を行うことが可能となる。また、各プロファイルの評価対象領域における輝度の最大値とプロファイルとの差分に基づいて照明５２ａ〜５２ｃの輝度を設定することにより、飽和したり暗すぎたりしない鮮明な取り込み画像を得ることが可能となる。さらに、プロファイルにおけるリードエッジ部分の傾きに基づいて、照明５２ａ〜５２ｃの輝度を設定することにより、エッジコントラストが高い取り込み画像を得ることが可能となる。
【００７１】
以上において、部品移載装置の１種である表面実装機について記載したが、未検査の電子部品をヘッドの吸着ノズルで吸着運搬し、検査ソケット上に載置し、載置中の電子部品検査の結果に基づいて、電子部品を検査ソケットから良品収納部、不良品収納部に区分けして移載する部品検査装置（＝ＩＣハンドラー）において、本実施の形態に記載の照明装置、撮像装置および制御装置からなる照明設定装置を搭載してもよい。未検査の電子部品を検査ソケットに載置する前に、照明設定装置により設定された最適な照明により部品撮像を行い、その撮像結果に基づき部品の吸着ずれを算出し、載置に際して位置補正をすることで、電子部品を正しく検査ソケット上に載置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の表面実装機の平面図である。
【図２】本発明の表面実装機の側面図である。
【図３】撮像ユニットと制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】照明設定部の構成を示すブロック図である。
【図５】照明設定動作を示すフローチャートである。
【図６】プロファイル位置設定動作を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）電子部品のリードを示す平面図、（ｂ）（ａ）のラインＬ１〜Ｌ５におけるプロファイル、（ｃ）（ａ）のラインＬ６，７におけるプロファイルである。
【図８】プロファイル設定動作を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）リードの一例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のラインＬにおけるプロファイルである。
【図１０】（ａ）リードの一例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のラインＬにおけるプロファイルである。
【図１１】（ａ）リードの一例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のラインＬにおけるプロファイルである。
【図１２】組み合わせ設定動作を示すフローチャートである。
【図１３】比設定動作を示すフローチャートである。
【図１４】輝度設定動作を示すフローチャートである。
【図１５】プロファイルＰ１〜Ｐ３のリードエッジにおける輝度の差分を説明する図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…基台、２…コンベア、３…部品供給部、４…ヘッド機構、５…撮像ユニット、６…制御装置、１１…ミラー、４４…ヘッドユニット、４５…ヘッド、４６…ノズル、５１…撮像装置、５２…照明装置、５２ａ〜５２ｃ…照明、６１…軸制御部、６２…記憶部、６３…画像処理部、６４…主演算部、７０…照明設定部、７１…プロファイル作成部、７２…位置設定部、７３…プロファイル取得部、７４…領域設定部、７５…組み合わせ設定部、７６…比設定部、７７…輝度設定部、７８…照明情報記憶部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を有する照明装置の照明条件を設定する照明設定方法であって、
部品を前記照明装置により照明して撮像する撮像ステップと、
前記部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて前記光源それぞれの照明条件を設定する設定ステップと
を有することを特徴とする照明設定方法。
【請求項２】
前記設定ステップは、前記画像の輝度の最大値と前記輝度分布との差分に基づいて前記光源の組み合わせを設定する
ことを特徴とする請求項１記載の照明設定方法。
【請求項３】
前記設定ステップは、前記部品の端部に対応する位置における前記輝度分布の傾きに基づいて前記光源それぞれの輝度を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の照明設定方法。
【請求項４】
複数の光源を有する照明装置の照明条件を設定する照明設定装置であって、
部品を前記照明装置により照明して撮像する撮像手段と、
前記部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて前記光源それぞれの照明条件を設定する設定手段と
を有することを特徴とする照明設定装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記画像の輝度の最大値と前記輝度分布との差分に基づいて前記光源の組み合わせを設定する組み合わせ設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項４記載の照明設定装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記部品の端部に対応する位置における前記輝度分布の傾きに基づいて前記光源それぞれの輝度を設定する輝度設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項４記載の照明設定装置。
【請求項７】
移動可能に支持されたヘッドユニットと、
このヘッドユニットに支持され、部品吸着用のノズルを有するヘッドと、
前記ノズルに吸着された部品を複数の光源を有する照明装置により照明して撮像した画像に画像処理を行う画像処理手段と、
この画像処理手段の処理結果に基づいて前記ヘッドの駆動を制御する制御手段とを備えた部品移載装置において、
前記部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて前記光源それぞれの照明条件を設定する設定手段をさらに備える
ことを特徴とする部品移載装置。
【請求項８】
前記設定手段は、前記画像の輝度の最大値と前記輝度分布との差分に基づいて前記光源の組み合わせを設定する組み合わせ設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項７記載の部品移載装置。
【請求項９】
前記設定手段は、前記部品の端部に対応する位置における前記輝度分布の傾きに基づいて前記光源それぞれの輝度を設定する輝度設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項７記載の部品移載装置。
【請求項１】
複数の光源を有する照明装置の照明条件を設定する照明設定方法であって、
部品を前記照明装置により照明して撮像する撮像ステップと、
前記部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて前記光源それぞれの照明条件を設定する設定ステップと
を有することを特徴とする照明設定方法。
【請求項２】
前記設定ステップは、前記画像の輝度の最大値と前記輝度分布との差分に基づいて前記光源の組み合わせを設定する
ことを特徴とする請求項１記載の照明設定方法。
【請求項３】
前記設定ステップは、前記部品の端部に対応する位置における前記輝度分布の傾きに基づいて前記光源それぞれの輝度を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の照明設定方法。
【請求項４】
複数の光源を有する照明装置の照明条件を設定する照明設定装置であって、
部品を前記照明装置により照明して撮像する撮像手段と、
前記部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて前記光源それぞれの照明条件を設定する設定手段と
を有することを特徴とする照明設定装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記画像の輝度の最大値と前記輝度分布との差分に基づいて前記光源の組み合わせを設定する組み合わせ設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項４記載の照明設定装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記部品の端部に対応する位置における前記輝度分布の傾きに基づいて前記光源それぞれの輝度を設定する輝度設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項４記載の照明設定装置。
【請求項７】
移動可能に支持されたヘッドユニットと、
このヘッドユニットに支持され、部品吸着用のノズルを有するヘッドと、
前記ノズルに吸着された部品を複数の光源を有する照明装置により照明して撮像した画像に画像処理を行う画像処理手段と、
この画像処理手段の処理結果に基づいて前記ヘッドの駆動を制御する制御手段とを備えた部品移載装置において、
前記部品の画像の所定部分の輝度分布に基づいて前記光源それぞれの照明条件を設定する設定手段をさらに備える
ことを特徴とする部品移載装置。
【請求項８】
前記設定手段は、前記画像の輝度の最大値と前記輝度分布との差分に基づいて前記光源の組み合わせを設定する組み合わせ設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項７記載の部品移載装置。
【請求項９】
前記設定手段は、前記部品の端部に対応する位置における前記輝度分布の傾きに基づいて前記光源それぞれの輝度を設定する輝度設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項７記載の部品移載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−２９４８０６（Ｐ２００６−２９４８０６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１２３５１（Ｐ２００５−１１２３５１）
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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