部品ライブラリデータ作成装置
【課題】異形部品および自立不可能な部品でも容易にかつ迅速にワークに設置可能で、部品ライブラリデータ作成の時間を短縮した部品ライブラリデータ作成装置を提供する。
【解決手段】電子部品を設置するテーブルに所定の間隔で、所定の大きさの穴を開け、下方または上方に突起物のある電子部品の前記突起物を挿入可能とした。さらに駆動系コントローラを備え、電子部品のフォーカスを変更可能なフォーカス駆動機構を有した光学系を備え、駆動系コントローラは、電子部品の厚みに依存したストロークだけフォーカス駆動機構を制御して電子部品のフォーカス変更し、カメラは、変更されたフォーカスでの被写体像を撮像し、３次元画像を作成して電子部品の厚みを認識する。
【解決手段】電子部品を設置するテーブルに所定の間隔で、所定の大きさの穴を開け、下方または上方に突起物のある電子部品の前記突起物を挿入可能とした。さらに駆動系コントローラを備え、電子部品のフォーカスを変更可能なフォーカス駆動機構を有した光学系を備え、駆動系コントローラは、電子部品の厚みに依存したストロークだけフォーカス駆動機構を制御して電子部品のフォーカス変更し、カメラは、変更されたフォーカスでの被写体像を撮像し、３次元画像を作成して電子部品の厚みを認識する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品ライブラリデータ作成装置に関し、特に異形部品の部品ライブラリデータ作成に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品ライブラリデータ作成装置は、例えば、特許文献１に開示されている。このような部品ライブラリデータ作成装置においては、一般的に、電子部品の実装平面若しくは投影面の特徴を表す２次元のデータとして部品ライブラリデータの作成をしている。
図９によって、従来の部品ライブラリデータ作成装置の装置本体の構成を説明する。図９は、従来の部品ライブラリデータの教示を行なって部品ライブラリデータを作成するオフラインライブラリ教示装置の略構成を示す正面図である。９９は部品ライブラリデータ作成装置の装置本体、９０は設置スタンド、９１はテーブル、９２は吸着ノズル、９３は吸気方向、９４はカメラ、９５は光学系、９８は被測定物であるワーク、Ｓ０は実装平面である。
【０００３】
図９の従来の部品ライブラリデータ作成装置の装置本体９９の正面図において、カメラ９４とテーブル９１は、設置スタンド９１に固定および保持される。カメラ９１の下方には、光学系９５が取り付けられる。カメラ９１は、光学系９５の補助を得て下方のテーブル９２上に固定されたワーク９８を撮像し、撮像した映像を図示しない装置本体９９外の部品ライブラリデータ作成装置の作成アプリケーション部（例えば、パソコン）に出力する。
テーブル９１には、ワーク９８を固定するための吸着機構が設けられている。吸着機構の先端には、吸着ノズル９２が垂直方向に取り付けられ、テーブル９１内に設けられた吸気パイプを介して吸気方向９３に吸着ノズル９２側から吸気する。この結果、ワーク９８の底面が実装面Ｓ０で吸着され、ワーク９８がテーブル９１に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９４６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のような従来の部品ライブラリデータ作成装置では、２次元の部品ライブラリデータを作成することは可能であるが、さらに高さ（厚み）方向を加えた３次元の部品ライブラリデータを作成することはできなかった。従って、３次元のデータが必要な異形部品の部品ライブラリデータを作成できなかった。またさらに、コネクタのように自立不可能な部品は、図９に示すように、ワークを吸着することによって固定していた。しかし、ワークを吸着する作業は、熟練性が必要で、多くの作業時間を必要とした。例えば、コネクタは、複雑な形状を有しかつ自立不可能な部品である。またさらに、１部品について、１画像を撮像するようにしていたために、多数の部品について部品ライブラリデータを作成するためには、時間が掛かるという問題が発生していた。
本発明の目的は、上記のような問題に鑑み、異形部品および自立不可能な部品でも容易にかつ迅速にワークに設置可能で、部品ライブラリデータ作成の時間を短縮した部品ライブラリデータ作成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の部品ライブラリデータ作成装置は、自立不可部品用のテーブルに複数の穴を開けて装着面より下方の突起を逃がすようにしたことを特徴とする。
【０００７】
即ち、本発明の部品ライブラリデータ作成装置は、電子部品の部品ライブラリデータを作成するための前記電子部品を設置するテーブルと、前記テーブルに設置された前記電子部品の被写体像を通過させる光学系と、前記光学系を介して前記ステージ上に設置された電子部品の被写体像を撮像するカメラと、前記カメラの合焦点位置を変更可能な光学系と、前記カメラが撮像した画像を認識処理し認識処理結果を出力する認識処理部とを備え、当該認識処理結果に基づいて部品ライブラリデータを作成する部品ライブラリデータ作成装置において、前記テーブルに所定の間隔で、所定の大きさの穴を開け、下方または上方に突起物のある電子部品の前記突起物を挿入可能としたものである。
【０００８】
好ましくは、上記発明の部品ライブラリデータ作成装置において、さらに、駆動系コントローラを備え、前記光学系は、前記電子部品のフォーカスを変更可能なフォーカス駆動機構を有し、前記駆動系コントローラは、前記電子部品の厚みに依存したストロークだけ前記フォーカス駆動機構を制御して前記電子部品の前記フォーカス変更し、前記カメラは、変更されたフォーカスでの前記被写体像を撮像しＳＦＦ（Shape From Focus）方式にて３次元画像を作成し、前記認識処理部は前記３次元画像に基づいて部品ライブラリデータを作成するものである。
【０００９】
また上記発明の部品ライブラリデータ作成装置において、前記穴は円形であることを特徴とする。
さらに上記発明の部品ライブラリデータ作成装置において、前記ステージを取り付ける試料台を設け、複数ステージを交換可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、異形部品や自立不可能な部品の部品ライブラリデータ作成の時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の部品ライブラリ装置の一実施例の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の部品ライブラリ装置の異形部品または自立不可能部品（以下、異形部品と称する）の部品ライブラリ作成手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の部品ライブラリ装置が扱う異形部品の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の部品ライブラリ装置のテーブルと設置されるワークとの関係の一実施例を説明するための図である。
【図５】本発明の部品ライブラリ装置のテーブルと設置されるワークとの関係の一実施例を詳細に説明するための図である。
【図６】本発明の部品ライブラリ装置のテーブルに設ける穴間隔ｎと、当該テーブルに設置可能なワークの下方突起物の間隔との対応例を示す図である。
【図７】本発明の部品ライブラリ装置のテーブルに複数のワークを配置したときの一実施例を示す図である。
【図８】本発明の部品ライブラリデータ作成装置の一実施例の制御構成の概略を示すブロック図である。
【図９】従来の部品ライブラリデータの教示を行なって部品ライブラリデータを作成するオフラインライブラリ教示装置の略構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の一実施形態を図面等を用いて説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、本書では、以降の各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明を省略する。
【００１３】
図１〜図８によって、本発明の部品ライブラリ装置の一実施例について説明する。図１は、本発明の部品ライブラリ装置の一実施例の構成を説明するためのブロック図である。図２は、本発明の部品ライブラリ装置における異形部品または自立不可能部品（以下、異形部品と称する）の部品ライブラリ作成手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。図３は、本発明の部品ライブラリ装置が扱う異形部品の一例を説明するための図である。図４は、本発明の部品ライブラリ装置のテーブルと設置されるワーク（電子部品等の部品）との関係の一実施例を説明するための図である。図５は、本発明の部品ライブラリ装置のテーブルと設置されるワークとの関係の一実施例を詳細に説明するための図である。図６は、本発明の部品ライブラリ装置のテーブルに設ける穴間隔ｎ（ｎは１以上の自然数）と、当該テーブルに設置可能なワークの下方突起物の間隔との対応例を示す図である。図７は、本発明の部品ライブラリ装置のテーブルに複数のワークを配置したときの一実施例を示す図である。図８は、本発明の部品ライブラリデータ作成装置の一実施例の制御構成の概略を示すブロック図である。
【００１４】
１００は部品ライブラリ装置、２８は部品ライブラリ装置１００が部品ライブラリデータを作成しようとする部品それぞれを示すワーク、１はワーク２８を撮像するカメラ、２、２ａ〜２ｆは光学系、３、４および５は照明系、６はワーク２８を設置するテーブル、７は試料台、８ａはワーク２８を上下させるステッピングモータ、８ｂは投影パターンをＯＮ／ＯＦＦするソレノイド、２１はインターロック、９はステッピングモータ８ａおよびソレノイド８ｂおよびインターロック２１の駆動を制御する駆動系コントローラ、１０は照明３〜５の明るさを制御するコントローラ、１１〜２０は各種ケーブル、２２はＡＣ電源用コネクタ、２３はＰＣ（パソコン）、２７はワーク２８の電極、２５はワーク２８の突起物、２６はチップマウンタ等でワーク２８を装着する場合の吸着面、Ｓ０はワーク２８の実装平面、Ｓ１はワーク２８の吸着平面、Ｓ２はワーク２８の最下面、Ｓ３はワーク２８の最上面、２５と２９はワーク２８の突起物である。また、光学系２は光学系鏡筒、光学系２ａは接眼レンズ、光学系２ｂは偏光板、光学系２ｃは対物レンズおよび波長板、光学系２ｄはハーフミラー、光学系２ｅは投影パターン、光学系２ｆは集光レンズである。また、照明系３はリング照明、照明系４は２Ｄ用同軸照明および拡散板、照明系５は３Ｄ用同軸照明である。さらに、１１はカメラ−ＰＣ通信ケーブル、１２はコントローラ−ＰＣ通信ケーブル、１３は駆動−照明通信ケーブル、１４は２Ｄ用同軸照明ケーブル、１５はリング照明ケーブル、１６はインターロック用ケーブル、１７はソレノイド用ケーブル、１８は上下移動軸用ケーブル、１９は電源ケーブル、２０は３Ｄ用同軸照明ケーブルである。またさらに、４１〜４６はテーブル６に設けた穴である。
【００１５】
以下、図１〜図７を参照して、本発明の部品ライブラリ装置によって、厚み方向の部品ライブラリデータを取得する一実施例を説明する。
【００１６】
まず、図３に示すワーク２８は、ＸＺ平面を断面として模式的に示した断面図である。図３に示すワーク（部品）２８の一例において、電極２７は、当該ワーク２８が実装されるプリント基板の装着面と同一である実装平面Ｓ０と高さが等しい。また、ワーク２８には、実装平面Ｓ０より下方に突起物２５が存在する。さらに、ワーク上方の吸着面２６には、吸着平面Ｓ１より上方に突起物２９が存在する。このとき、吸着平面Ｓ１と実装平面Ｓ０との差をワーク２８の装着厚みｔ、実装平面Ｓ０とワーク下面Ｓ２との差を下面突起物の長さＵｔ、ワーク最上面Ｓ３とワーク最下面Ｓ１との差をワーク２８の総厚みＴとする。
【００１７】
次に、図１の本発明の部品ライブラリ装置１００において、３次元画像は、ワーク２８の装着厚みに依存したストロークだけ、光学系２のステッピングモータ８ｂを駆動させてフォーカスを可変し、ＳＳＦ方式により生成される。
ＰＣ２３は、カメラ１から得られた３次元画像を、その表示部に表示し、ユーザが必要な厚みデータが取得できるようグラフィカルインタフェースで支援し、部品ライブラリデータに反映させる。
このとき、ワーク２８の実装平面Ｓ０に突起物２５があるような自立不可の場合は、設置されるテーブル６が安定しないと、３次元画像が正しく取得できない。そこで、図４（６）に示すように、テーブル６に適切な穴４１〜４６を開け、自立不可部品（ワーク２８）の突起物２５が挿入されるようにする。例えば、図４（ａ）に示す正面断面図のように、テーブル６に穴４１〜４３を設ける。なお、テーブル６の左右方向および下方は図示せず、省略している。
【００１８】
このようにテーブル６に設けられた穴４１〜４６によって、ワーク２８の下方の突起物２５があっても、実装平面Ｓ０とテーブル上面とを水平に接触（設置）させることができ、ワーク２８は、テーブル６上で安定する。
この結果、ワーク２８の下方に突起物２５があっても、ワーク２８の実装平面Ｓ０から吸着平面Ｓ１までの装着厚みｔを測定することができる。また、ワーク２８の上方に突起物２９があった場合でも、３次元画像を正しく取得できるため、総厚みＴを測定することができる。
【００１９】
次に、ワーク２８を上下に反転（天地を逆に）させ、吸着面２６をテーブル６に設置する。この場合突起物２９がテーブル６に設けられた穴４１〜４６のいずれかに挿入され、ワーク２８の吸着平面Ｓ１とテーブル上面とを水平に接触（設置）させることができ、ワーク２８は、テーブル６上で安定する。この結果、突起物２５が上方に存在することになり、実装平面Ｓ０から突起物２５の突端Ｓ２までの厚みＵｔを測定することができる。
【００２０】
図４（ｂ）は、テーブル６の一部を上方から見た模式的な平面図である。便宜的に、図４（ｂ）は、図４（ａ）より縮尺を小さくして示している。テーブル６に設けた穴４１〜４６は、同一の穴径Ｄで、Ｘ方向およびＹ方向に、穴間隔ＢＨを均等に設けている。また、穴の深さは、ワーク２８の予想される最大の厚みＵｔより大きく設ける。なお、穴の間隔ＢＨは、Ｘ（横）方向及びＹ（縦）方向で異なっていても良く、穴の形状も正円、楕円、または角状と任意であり、またそれらの組み合わせでも良い。
図４（ｂ）のテーブル６の場合には、ワーク２８の突起物２５は、穴４１、４３、４４および４６に挿入される。この場合、突起物２５は、横方向に配置された穴に対して、１つおきに挿入されるので、当該テーブルの穴間隔数ｎは２となる。
以後、テーブルの横方向と縦方向どちらであっても同様のことがいえるが、説明が煩雑になるため、横（Ｘ）方向についてのみ言及する。しかし、Ｘ方向、Ｙ横方向どちらかまたは両方で、本発明の穴を設けて突起物２５を挿入せしめ、異形部品をテーブルに安定して設置することができることは自明である。
【００２１】
次に、テーブル６の対応力を示す関係式を、図５を用いて説明する。
図５（ａ）と図５（ｂ）は、共に、穴間隔ｎが１で対応可能なワークの突起物間隔である。図５（ａ）において、ワーク２８の左右両端の突起物間の距離（突起物間隔）ＢＰはａ１であり、図５（ｂ）において、ワーク２８の左右両端の突起物間の距離（突起物間隔）ＢＰはｂ１である。つまり、突起物間隔ＢＰ＝ａ１〜ｂ１である。
また、図５（ｃ）と図５（ｄ）は、共に、穴間隔ｎが２で対応可能なワークの突起物間隔である。図５（ｃ）において、ワーク２８の左右両端の突起物間の距離（突起物間隔）ＢＰはａ２であり、図５（ｄ）において、ワーク２８の左右両端の突起物間の距離（突起物間隔）ＢＰはｂ２である。つまり、突起物間隔ＢＰ＝ａ２〜ｂ２である。
【００２２】
ここで、ｎをテーブル６の穴間隔数（ただし、ｎは１以上）、Ａをテーブル６に設けた穴の直径、Ｂを穴間隔、Ｃをワーク２８の突起物２５の最大部分の直径とすると、次の式（１）と式（２）を用いて、ワーク２８の突起物間隔ＢＰの上限値ＢＰｏと下限値ＢＰｕを求めることができる。
ＢＰｏ＝ｎ×Ｂ−Ａ＋Ｃ・・・式（１）
ＢＰｕ＝ｎ×Ｂ＋Ａ−Ｃ・・・式（２）
上記式（１）および式（２）を図６によって説明する。
【００２３】
図６において、説明のため、テーブル６の穴径Ａ＝６［mm］、テーブル６の穴間隔Ｂ＝７［mm］、ワーク２８の突起物直径Ｃ＝２．５［mm］とする。
テーブル６の穴間隔数ｎをパラメータにとると、ｎ＝１で対応可能なワーク２８の突起物間隔ＢＰは、３．５［mm］〜１０．５［mm］である。また、ｎ＝２で対応可能なワーク２８の突起物間隔ＢＰは、１０．５［mm］〜１７．５［mm］である。以下、突起物間隔ＢＰは、ｎ＝３で１７．５［mm］〜２４．５［mm］、・・・、ｎ＝１２で８０．５［mm］〜８７．５［mm］となる。
このように、テーブル６の穴間隔数ｎが増えると、対応できるワーク２８の突起物間隔ＢＰも大きくなる。
また、対応可能なワーク２８の突起物間隔ＢＰは、オーバーラップしている。ワーク２８の突起物間隔ＢＰは、例えば、テーブル６の穴間隔数ｎ＝３の場合の突起物間隔の上限とテーブル６の穴間隔数ｎ＝２の場合の突起物間隔の下限は同じである。この条件を満足するテーブル６の穴径Ａ、テーブル６穴間隔Ｂ、ワーク２８の突起物直径Ｃは、次の式（３）の関係になる。
Ｃ＜Ａ−０．５×Ｂ・・・式（３）
この関係式を満足するテーブル６を複数種作製して、さまざまなワーク２８に対するテーブル６の対応力を高めている。
また、図１に示すように、テーブル６は、試料台７上に取付られるように設けられる。このため、試料台７上のテーブル６を交換するだけで、様々な種類の部品を設置可能である。
【００２４】
テーブル６の他の実施例を、図７に示す。
図７に示すように、１つのテーブルで複数の異形部品を設置して、部品ライブラリデータを作成することができる。この結果、１度に複数種類の突起物間隔を有する異形部品を設置可能な部品ライブラリデータ作成装置を提供することができる。
なお、上記実施例では、穴間隔数ｎ＝ｋの場合の突起物間隔の下限値と穴間隔数ｎ＝ｋ＋１の場合の突起物間隔の上限値を等しくしていた。しかし、例えば、穴間隔数ｎ＝ｋの場合の突起物間隔の下限値を穴間隔数ｎ＝ｋ＋１の場合の突起物間隔の上限値より大きくするようにテーブル６の穴間隔を設けるようにすることにより、１つのテーブルで、更に複数種類の突起物間隔を有する多くの異形部品を設置することが可能となり、異形部品をテーブルに設置する自由度がどうかする。
【００２５】
次に、図２によって、本発明の部品ライブラリデータ作成装置の動作手順の一実施例を説明する。
図２において、ステップＳ２３〜ステップＳ２８は、ワーク２８をテーブルに設置する手順である。また、ステップＳ３０〜ステップＳ３５画像を取り込む手順である。さらに、ステップＳ３６は教示手順、ステップＳ３７は認識テスト手順、ステップＳ３８はデータ入力手順、ステップＳ３９はワーク回収手順である。
【００２６】
まず、ステップＳ２１では、本発明の部品ライブラリデータ作成装置にユーザが自動でまたは手動で電源を投入する。そしてステップＳ２２では、アプリケーションソフトウエア（異形部品用）を起動する。
【００２７】
部品ライブラリデータ作成装置が起動後、ステップＳ２３では、原点復帰動作等の初期化動作を実行する。
ステップＳ２４では、ワークの設置位置にテーブルを移動する。
ステップＳ２５では、安全扉を開ける。安全扉は、従来例の図９で説明したような装置本体の駆動部に誤ってユーザが身体またはその一部が入ることが無いようにしたカバー（図示しない）に設けられており、ワークをテーブルに設置するために設けられている。
ステップＳ２６では、ワークを設置する。なお、本装置では、現在、異形部品についての部品ライブラリデータを作成するので、異形部品用のテーブルが設置されているものとする。
異形部品（ワーク）の設置が終わると、ステップＳ２７では、安全扉を閉める。
ステップＳ２８では、カメラ１の焦点を合わせるため、オートフォーカスが実行される。
【００２８】
次にステップＳ２９では、新規のデータ作成かデータの修正であるかを判定する。
２Ｄ画像のデータ修正であれば、ステップＳ３０に進む。また、２Ｄ画像の新規取り込み、３Ｄ画像（異形部品）の新規取り込み、および３Ｄ画像（異形部品）のデータ修正の場合にはステップＳ３１に進む。
ステップＳ３０では、２Ｄ画像を取り込みステップＳ３５に進む。
【００２９】
ステップＳ３１では、２Ｄ画像の新規取り込み、３Ｄ画像（異形部品）の新規取り込み、または３Ｄ画像（異形部品）のデータ修正を実行し、ステップＳ３２に進む。
ステップＳ３２では装着厚みｔと総厚みＴとを比較する。装着厚みｔと総厚みＴとが等しければステップＳ３６に進み、装着厚みｔと総厚みＴとが等しくなければステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３では、ワークを反転（天地を逆に）してテーブルに設置する。
ステップＳ３４では、３Ｄ画像（異形部品）のデータを取り込む。
ステップＳ３５では、ワークを退避させ、ステップＳ３６に進む。なお、退避する場所は、例えば、安全扉が開くとワークが取り出せる位置である。
【００３０】
ステップＳ３６の教示手順では、形状データ、厚みデータ（Ｔ、ｔ、Ｕｔ）を取得する。
ステップＳ３７の認識テストでは、２Ｄ部品のみ認識実行する。３Ｄ部品の場合は実行しないでステップＳ３８に進む。
ステップＳ３８のデータ入力では、未設定データ（制御／供給データ）を入力する。
ステップＳ３９のワーク回収では、安全扉を開け、退避していたテーブルに設置されていたワークを取り出し回収し、図２のフローを終了する。
【００３１】
さらに、図８によって、本発明の部品ライブラリデータ作成装置の制御ブロックについて説明する。なお、図８では、図１で説明した各種ケーブル１１〜２０の代わりに、インタフェース８３を用いて、部品ライブラリデータ作成装置１００内の各機器間で相互に送受信するようにしている。
コントローラ１０としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、部品ライブラリデータ作成装置１００の動作を統括制御するＣＰＵ１０はＲＡＭ（Random Access Memory）８１に記憶されたデータに基づき、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２に格納されたプログラムに従い、部品ライブラリデータ作成装置１００の種々の動作に関連してインターフェース８３および駆動系コントローラ９を介してＸ軸モータ８４Ｘ、Ｙ軸モータ８４Ｙ、およびステッピングモータ８ａを制御する。またＣＰＵ１０は、インターフェース８３を介して、その他の制御系８８（例えば、ソレノイドや照明等）を制御している。
【００３２】
認識処理装置８５は、インタフェース８３を介してＣＰＵ１０に接続され、カメラ１により撮像されて取得された画像の認識処理を行い、ＣＰＵ１０に処理結果を出力する。例えば、ＣＰＵ１０は、カメラ１に撮像された画像をＰＣ２３に出力する。
ＰＣ２３では、認識処理装置８５がカメラ１から入力された画像の認識処理を行い、ＣＰＵ１０に処理結果を出力する。
なお、カメラ１により撮像された画像は、表示装置としてのモニタ８６に表示される。そして、モニタ８６には種々のタッチパネルスイッチ８７が設けられ、ユーザがタッチパネルスイッチ８７を操作することにより、種々の指示を行うことができる。
【００３３】
上述の実施例によれば、異形部品や自立不可能な部品の部品ライブラリデータ作成の時間を短縮することができる。
また、多数の部品を１度に設置可能なテーブルを有し、部品ライブラリデータを作成するための異形部品を一度に多数設置することができる。この結果、吸着が安定するように吸着する面を探す手間を省けるため作業性に優れる。また、類似する部品が複数配置でき、一括して３次元画像を取得できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の部品ライブラリデータ作成装置は、電子部品の装着装置に使用される部品ライブラリデータとして利用される他、自立不能な部品を再作成する３次元加工装置等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１：カメラ、 ２、２ａ〜２ｆ：光学系、 ３、４、５：照明系、 ６：テーブル、 ７：試料台、 ８ａ：ステッピングモータ、 ８ｂ：ソレノイド、 ９：駆動系コントローラ、 １０：コントローラ、 １１〜２０：各種ケーブル、 ２１：インターロック、 ２２：ＡＣ電源用コネクタ、 ２３：ＰＣ、 ２５、２９：突起物、 ２６：吸着面、 ２７：電極、 ２８：ワーク、 ４１〜４６：穴、 ８１：ＲＡＭ、 ８２：ＲＯＭ、 ８３：インタフェース、 ８４Ｘ：Ｘ軸モータ、 ８４Ｙ：Ｙ軸モータ、 ８４Ｚ：Ｚ軸モータ、 ８５：認識処理部、 ８６：モニタ、 ８７：タッチパネルスイッチ、 ８８：他の駆動系、 ９０：設置スタンド、 ９１：テーブル、 ９２：吸着ノズル、 ９３：吸気方向、 ９４：カメラ、 ９５：光学系、 ９８：ワーク、 ９９：装置本体、 １００：部品ライブラリ装置、 Ｓ０：実装平面、 Ｓ１：吸着平面、 Ｓ２：最下面、 Ｓ３：最上面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品ライブラリデータ作成装置に関し、特に異形部品の部品ライブラリデータ作成に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品ライブラリデータ作成装置は、例えば、特許文献１に開示されている。このような部品ライブラリデータ作成装置においては、一般的に、電子部品の実装平面若しくは投影面の特徴を表す２次元のデータとして部品ライブラリデータの作成をしている。
図９によって、従来の部品ライブラリデータ作成装置の装置本体の構成を説明する。図９は、従来の部品ライブラリデータの教示を行なって部品ライブラリデータを作成するオフラインライブラリ教示装置の略構成を示す正面図である。９９は部品ライブラリデータ作成装置の装置本体、９０は設置スタンド、９１はテーブル、９２は吸着ノズル、９３は吸気方向、９４はカメラ、９５は光学系、９８は被測定物であるワーク、Ｓ０は実装平面である。
【０００３】
図９の従来の部品ライブラリデータ作成装置の装置本体９９の正面図において、カメラ９４とテーブル９１は、設置スタンド９１に固定および保持される。カメラ９１の下方には、光学系９５が取り付けられる。カメラ９１は、光学系９５の補助を得て下方のテーブル９２上に固定されたワーク９８を撮像し、撮像した映像を図示しない装置本体９９外の部品ライブラリデータ作成装置の作成アプリケーション部（例えば、パソコン）に出力する。
テーブル９１には、ワーク９８を固定するための吸着機構が設けられている。吸着機構の先端には、吸着ノズル９２が垂直方向に取り付けられ、テーブル９１内に設けられた吸気パイプを介して吸気方向９３に吸着ノズル９２側から吸気する。この結果、ワーク９８の底面が実装面Ｓ０で吸着され、ワーク９８がテーブル９１に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９４６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のような従来の部品ライブラリデータ作成装置では、２次元の部品ライブラリデータを作成することは可能であるが、さらに高さ（厚み）方向を加えた３次元の部品ライブラリデータを作成することはできなかった。従って、３次元のデータが必要な異形部品の部品ライブラリデータを作成できなかった。またさらに、コネクタのように自立不可能な部品は、図９に示すように、ワークを吸着することによって固定していた。しかし、ワークを吸着する作業は、熟練性が必要で、多くの作業時間を必要とした。例えば、コネクタは、複雑な形状を有しかつ自立不可能な部品である。またさらに、１部品について、１画像を撮像するようにしていたために、多数の部品について部品ライブラリデータを作成するためには、時間が掛かるという問題が発生していた。
本発明の目的は、上記のような問題に鑑み、異形部品および自立不可能な部品でも容易にかつ迅速にワークに設置可能で、部品ライブラリデータ作成の時間を短縮した部品ライブラリデータ作成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の部品ライブラリデータ作成装置は、自立不可部品用のテーブルに複数の穴を開けて装着面より下方の突起を逃がすようにしたことを特徴とする。
【０００７】
即ち、本発明の部品ライブラリデータ作成装置は、電子部品の部品ライブラリデータを作成するための前記電子部品を設置するテーブルと、前記テーブルに設置された前記電子部品の被写体像を通過させる光学系と、前記光学系を介して前記ステージ上に設置された電子部品の被写体像を撮像するカメラと、前記カメラの合焦点位置を変更可能な光学系と、前記カメラが撮像した画像を認識処理し認識処理結果を出力する認識処理部とを備え、当該認識処理結果に基づいて部品ライブラリデータを作成する部品ライブラリデータ作成装置において、前記テーブルに所定の間隔で、所定の大きさの穴を開け、下方または上方に突起物のある電子部品の前記突起物を挿入可能としたものである。
【０００８】
好ましくは、上記発明の部品ライブラリデータ作成装置において、さらに、駆動系コントローラを備え、前記光学系は、前記電子部品のフォーカスを変更可能なフォーカス駆動機構を有し、前記駆動系コントローラは、前記電子部品の厚みに依存したストロークだけ前記フォーカス駆動機構を制御して前記電子部品の前記フォーカス変更し、前記カメラは、変更されたフォーカスでの前記被写体像を撮像しＳＦＦ（Shape From Focus）方式にて３次元画像を作成し、前記認識処理部は前記３次元画像に基づいて部品ライブラリデータを作成するものである。
【０００９】
また上記発明の部品ライブラリデータ作成装置において、前記穴は円形であることを特徴とする。
さらに上記発明の部品ライブラリデータ作成装置において、前記ステージを取り付ける試料台を設け、複数ステージを交換可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、異形部品や自立不可能な部品の部品ライブラリデータ作成の時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の部品ライブラリ装置の一実施例の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の部品ライブラリ装置の異形部品または自立不可能部品（以下、異形部品と称する）の部品ライブラリ作成手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の部品ライブラリ装置が扱う異形部品の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の部品ライブラリ装置のテーブルと設置されるワークとの関係の一実施例を説明するための図である。
【図５】本発明の部品ライブラリ装置のテーブルと設置されるワークとの関係の一実施例を詳細に説明するための図である。
【図６】本発明の部品ライブラリ装置のテーブルに設ける穴間隔ｎと、当該テーブルに設置可能なワークの下方突起物の間隔との対応例を示す図である。
【図７】本発明の部品ライブラリ装置のテーブルに複数のワークを配置したときの一実施例を示す図である。
【図８】本発明の部品ライブラリデータ作成装置の一実施例の制御構成の概略を示すブロック図である。
【図９】従来の部品ライブラリデータの教示を行なって部品ライブラリデータを作成するオフラインライブラリ教示装置の略構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の一実施形態を図面等を用いて説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、本書では、以降の各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明を省略する。
【００１３】
図１〜図８によって、本発明の部品ライブラリ装置の一実施例について説明する。図１は、本発明の部品ライブラリ装置の一実施例の構成を説明するためのブロック図である。図２は、本発明の部品ライブラリ装置における異形部品または自立不可能部品（以下、異形部品と称する）の部品ライブラリ作成手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。図３は、本発明の部品ライブラリ装置が扱う異形部品の一例を説明するための図である。図４は、本発明の部品ライブラリ装置のテーブルと設置されるワーク（電子部品等の部品）との関係の一実施例を説明するための図である。図５は、本発明の部品ライブラリ装置のテーブルと設置されるワークとの関係の一実施例を詳細に説明するための図である。図６は、本発明の部品ライブラリ装置のテーブルに設ける穴間隔ｎ（ｎは１以上の自然数）と、当該テーブルに設置可能なワークの下方突起物の間隔との対応例を示す図である。図７は、本発明の部品ライブラリ装置のテーブルに複数のワークを配置したときの一実施例を示す図である。図８は、本発明の部品ライブラリデータ作成装置の一実施例の制御構成の概略を示すブロック図である。
【００１４】
１００は部品ライブラリ装置、２８は部品ライブラリ装置１００が部品ライブラリデータを作成しようとする部品それぞれを示すワーク、１はワーク２８を撮像するカメラ、２、２ａ〜２ｆは光学系、３、４および５は照明系、６はワーク２８を設置するテーブル、７は試料台、８ａはワーク２８を上下させるステッピングモータ、８ｂは投影パターンをＯＮ／ＯＦＦするソレノイド、２１はインターロック、９はステッピングモータ８ａおよびソレノイド８ｂおよびインターロック２１の駆動を制御する駆動系コントローラ、１０は照明３〜５の明るさを制御するコントローラ、１１〜２０は各種ケーブル、２２はＡＣ電源用コネクタ、２３はＰＣ（パソコン）、２７はワーク２８の電極、２５はワーク２８の突起物、２６はチップマウンタ等でワーク２８を装着する場合の吸着面、Ｓ０はワーク２８の実装平面、Ｓ１はワーク２８の吸着平面、Ｓ２はワーク２８の最下面、Ｓ３はワーク２８の最上面、２５と２９はワーク２８の突起物である。また、光学系２は光学系鏡筒、光学系２ａは接眼レンズ、光学系２ｂは偏光板、光学系２ｃは対物レンズおよび波長板、光学系２ｄはハーフミラー、光学系２ｅは投影パターン、光学系２ｆは集光レンズである。また、照明系３はリング照明、照明系４は２Ｄ用同軸照明および拡散板、照明系５は３Ｄ用同軸照明である。さらに、１１はカメラ−ＰＣ通信ケーブル、１２はコントローラ−ＰＣ通信ケーブル、１３は駆動−照明通信ケーブル、１４は２Ｄ用同軸照明ケーブル、１５はリング照明ケーブル、１６はインターロック用ケーブル、１７はソレノイド用ケーブル、１８は上下移動軸用ケーブル、１９は電源ケーブル、２０は３Ｄ用同軸照明ケーブルである。またさらに、４１〜４６はテーブル６に設けた穴である。
【００１５】
以下、図１〜図７を参照して、本発明の部品ライブラリ装置によって、厚み方向の部品ライブラリデータを取得する一実施例を説明する。
【００１６】
まず、図３に示すワーク２８は、ＸＺ平面を断面として模式的に示した断面図である。図３に示すワーク（部品）２８の一例において、電極２７は、当該ワーク２８が実装されるプリント基板の装着面と同一である実装平面Ｓ０と高さが等しい。また、ワーク２８には、実装平面Ｓ０より下方に突起物２５が存在する。さらに、ワーク上方の吸着面２６には、吸着平面Ｓ１より上方に突起物２９が存在する。このとき、吸着平面Ｓ１と実装平面Ｓ０との差をワーク２８の装着厚みｔ、実装平面Ｓ０とワーク下面Ｓ２との差を下面突起物の長さＵｔ、ワーク最上面Ｓ３とワーク最下面Ｓ１との差をワーク２８の総厚みＴとする。
【００１７】
次に、図１の本発明の部品ライブラリ装置１００において、３次元画像は、ワーク２８の装着厚みに依存したストロークだけ、光学系２のステッピングモータ８ｂを駆動させてフォーカスを可変し、ＳＳＦ方式により生成される。
ＰＣ２３は、カメラ１から得られた３次元画像を、その表示部に表示し、ユーザが必要な厚みデータが取得できるようグラフィカルインタフェースで支援し、部品ライブラリデータに反映させる。
このとき、ワーク２８の実装平面Ｓ０に突起物２５があるような自立不可の場合は、設置されるテーブル６が安定しないと、３次元画像が正しく取得できない。そこで、図４（６）に示すように、テーブル６に適切な穴４１〜４６を開け、自立不可部品（ワーク２８）の突起物２５が挿入されるようにする。例えば、図４（ａ）に示す正面断面図のように、テーブル６に穴４１〜４３を設ける。なお、テーブル６の左右方向および下方は図示せず、省略している。
【００１８】
このようにテーブル６に設けられた穴４１〜４６によって、ワーク２８の下方の突起物２５があっても、実装平面Ｓ０とテーブル上面とを水平に接触（設置）させることができ、ワーク２８は、テーブル６上で安定する。
この結果、ワーク２８の下方に突起物２５があっても、ワーク２８の実装平面Ｓ０から吸着平面Ｓ１までの装着厚みｔを測定することができる。また、ワーク２８の上方に突起物２９があった場合でも、３次元画像を正しく取得できるため、総厚みＴを測定することができる。
【００１９】
次に、ワーク２８を上下に反転（天地を逆に）させ、吸着面２６をテーブル６に設置する。この場合突起物２９がテーブル６に設けられた穴４１〜４６のいずれかに挿入され、ワーク２８の吸着平面Ｓ１とテーブル上面とを水平に接触（設置）させることができ、ワーク２８は、テーブル６上で安定する。この結果、突起物２５が上方に存在することになり、実装平面Ｓ０から突起物２５の突端Ｓ２までの厚みＵｔを測定することができる。
【００２０】
図４（ｂ）は、テーブル６の一部を上方から見た模式的な平面図である。便宜的に、図４（ｂ）は、図４（ａ）より縮尺を小さくして示している。テーブル６に設けた穴４１〜４６は、同一の穴径Ｄで、Ｘ方向およびＹ方向に、穴間隔ＢＨを均等に設けている。また、穴の深さは、ワーク２８の予想される最大の厚みＵｔより大きく設ける。なお、穴の間隔ＢＨは、Ｘ（横）方向及びＹ（縦）方向で異なっていても良く、穴の形状も正円、楕円、または角状と任意であり、またそれらの組み合わせでも良い。
図４（ｂ）のテーブル６の場合には、ワーク２８の突起物２５は、穴４１、４３、４４および４６に挿入される。この場合、突起物２５は、横方向に配置された穴に対して、１つおきに挿入されるので、当該テーブルの穴間隔数ｎは２となる。
以後、テーブルの横方向と縦方向どちらであっても同様のことがいえるが、説明が煩雑になるため、横（Ｘ）方向についてのみ言及する。しかし、Ｘ方向、Ｙ横方向どちらかまたは両方で、本発明の穴を設けて突起物２５を挿入せしめ、異形部品をテーブルに安定して設置することができることは自明である。
【００２１】
次に、テーブル６の対応力を示す関係式を、図５を用いて説明する。
図５（ａ）と図５（ｂ）は、共に、穴間隔ｎが１で対応可能なワークの突起物間隔である。図５（ａ）において、ワーク２８の左右両端の突起物間の距離（突起物間隔）ＢＰはａ１であり、図５（ｂ）において、ワーク２８の左右両端の突起物間の距離（突起物間隔）ＢＰはｂ１である。つまり、突起物間隔ＢＰ＝ａ１〜ｂ１である。
また、図５（ｃ）と図５（ｄ）は、共に、穴間隔ｎが２で対応可能なワークの突起物間隔である。図５（ｃ）において、ワーク２８の左右両端の突起物間の距離（突起物間隔）ＢＰはａ２であり、図５（ｄ）において、ワーク２８の左右両端の突起物間の距離（突起物間隔）ＢＰはｂ２である。つまり、突起物間隔ＢＰ＝ａ２〜ｂ２である。
【００２２】
ここで、ｎをテーブル６の穴間隔数（ただし、ｎは１以上）、Ａをテーブル６に設けた穴の直径、Ｂを穴間隔、Ｃをワーク２８の突起物２５の最大部分の直径とすると、次の式（１）と式（２）を用いて、ワーク２８の突起物間隔ＢＰの上限値ＢＰｏと下限値ＢＰｕを求めることができる。
ＢＰｏ＝ｎ×Ｂ−Ａ＋Ｃ・・・式（１）
ＢＰｕ＝ｎ×Ｂ＋Ａ−Ｃ・・・式（２）
上記式（１）および式（２）を図６によって説明する。
【００２３】
図６において、説明のため、テーブル６の穴径Ａ＝６［mm］、テーブル６の穴間隔Ｂ＝７［mm］、ワーク２８の突起物直径Ｃ＝２．５［mm］とする。
テーブル６の穴間隔数ｎをパラメータにとると、ｎ＝１で対応可能なワーク２８の突起物間隔ＢＰは、３．５［mm］〜１０．５［mm］である。また、ｎ＝２で対応可能なワーク２８の突起物間隔ＢＰは、１０．５［mm］〜１７．５［mm］である。以下、突起物間隔ＢＰは、ｎ＝３で１７．５［mm］〜２４．５［mm］、・・・、ｎ＝１２で８０．５［mm］〜８７．５［mm］となる。
このように、テーブル６の穴間隔数ｎが増えると、対応できるワーク２８の突起物間隔ＢＰも大きくなる。
また、対応可能なワーク２８の突起物間隔ＢＰは、オーバーラップしている。ワーク２８の突起物間隔ＢＰは、例えば、テーブル６の穴間隔数ｎ＝３の場合の突起物間隔の上限とテーブル６の穴間隔数ｎ＝２の場合の突起物間隔の下限は同じである。この条件を満足するテーブル６の穴径Ａ、テーブル６穴間隔Ｂ、ワーク２８の突起物直径Ｃは、次の式（３）の関係になる。
Ｃ＜Ａ−０．５×Ｂ・・・式（３）
この関係式を満足するテーブル６を複数種作製して、さまざまなワーク２８に対するテーブル６の対応力を高めている。
また、図１に示すように、テーブル６は、試料台７上に取付られるように設けられる。このため、試料台７上のテーブル６を交換するだけで、様々な種類の部品を設置可能である。
【００２４】
テーブル６の他の実施例を、図７に示す。
図７に示すように、１つのテーブルで複数の異形部品を設置して、部品ライブラリデータを作成することができる。この結果、１度に複数種類の突起物間隔を有する異形部品を設置可能な部品ライブラリデータ作成装置を提供することができる。
なお、上記実施例では、穴間隔数ｎ＝ｋの場合の突起物間隔の下限値と穴間隔数ｎ＝ｋ＋１の場合の突起物間隔の上限値を等しくしていた。しかし、例えば、穴間隔数ｎ＝ｋの場合の突起物間隔の下限値を穴間隔数ｎ＝ｋ＋１の場合の突起物間隔の上限値より大きくするようにテーブル６の穴間隔を設けるようにすることにより、１つのテーブルで、更に複数種類の突起物間隔を有する多くの異形部品を設置することが可能となり、異形部品をテーブルに設置する自由度がどうかする。
【００２５】
次に、図２によって、本発明の部品ライブラリデータ作成装置の動作手順の一実施例を説明する。
図２において、ステップＳ２３〜ステップＳ２８は、ワーク２８をテーブルに設置する手順である。また、ステップＳ３０〜ステップＳ３５画像を取り込む手順である。さらに、ステップＳ３６は教示手順、ステップＳ３７は認識テスト手順、ステップＳ３８はデータ入力手順、ステップＳ３９はワーク回収手順である。
【００２６】
まず、ステップＳ２１では、本発明の部品ライブラリデータ作成装置にユーザが自動でまたは手動で電源を投入する。そしてステップＳ２２では、アプリケーションソフトウエア（異形部品用）を起動する。
【００２７】
部品ライブラリデータ作成装置が起動後、ステップＳ２３では、原点復帰動作等の初期化動作を実行する。
ステップＳ２４では、ワークの設置位置にテーブルを移動する。
ステップＳ２５では、安全扉を開ける。安全扉は、従来例の図９で説明したような装置本体の駆動部に誤ってユーザが身体またはその一部が入ることが無いようにしたカバー（図示しない）に設けられており、ワークをテーブルに設置するために設けられている。
ステップＳ２６では、ワークを設置する。なお、本装置では、現在、異形部品についての部品ライブラリデータを作成するので、異形部品用のテーブルが設置されているものとする。
異形部品（ワーク）の設置が終わると、ステップＳ２７では、安全扉を閉める。
ステップＳ２８では、カメラ１の焦点を合わせるため、オートフォーカスが実行される。
【００２８】
次にステップＳ２９では、新規のデータ作成かデータの修正であるかを判定する。
２Ｄ画像のデータ修正であれば、ステップＳ３０に進む。また、２Ｄ画像の新規取り込み、３Ｄ画像（異形部品）の新規取り込み、および３Ｄ画像（異形部品）のデータ修正の場合にはステップＳ３１に進む。
ステップＳ３０では、２Ｄ画像を取り込みステップＳ３５に進む。
【００２９】
ステップＳ３１では、２Ｄ画像の新規取り込み、３Ｄ画像（異形部品）の新規取り込み、または３Ｄ画像（異形部品）のデータ修正を実行し、ステップＳ３２に進む。
ステップＳ３２では装着厚みｔと総厚みＴとを比較する。装着厚みｔと総厚みＴとが等しければステップＳ３６に進み、装着厚みｔと総厚みＴとが等しくなければステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３では、ワークを反転（天地を逆に）してテーブルに設置する。
ステップＳ３４では、３Ｄ画像（異形部品）のデータを取り込む。
ステップＳ３５では、ワークを退避させ、ステップＳ３６に進む。なお、退避する場所は、例えば、安全扉が開くとワークが取り出せる位置である。
【００３０】
ステップＳ３６の教示手順では、形状データ、厚みデータ（Ｔ、ｔ、Ｕｔ）を取得する。
ステップＳ３７の認識テストでは、２Ｄ部品のみ認識実行する。３Ｄ部品の場合は実行しないでステップＳ３８に進む。
ステップＳ３８のデータ入力では、未設定データ（制御／供給データ）を入力する。
ステップＳ３９のワーク回収では、安全扉を開け、退避していたテーブルに設置されていたワークを取り出し回収し、図２のフローを終了する。
【００３１】
さらに、図８によって、本発明の部品ライブラリデータ作成装置の制御ブロックについて説明する。なお、図８では、図１で説明した各種ケーブル１１〜２０の代わりに、インタフェース８３を用いて、部品ライブラリデータ作成装置１００内の各機器間で相互に送受信するようにしている。
コントローラ１０としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、部品ライブラリデータ作成装置１００の動作を統括制御するＣＰＵ１０はＲＡＭ（Random Access Memory）８１に記憶されたデータに基づき、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２に格納されたプログラムに従い、部品ライブラリデータ作成装置１００の種々の動作に関連してインターフェース８３および駆動系コントローラ９を介してＸ軸モータ８４Ｘ、Ｙ軸モータ８４Ｙ、およびステッピングモータ８ａを制御する。またＣＰＵ１０は、インターフェース８３を介して、その他の制御系８８（例えば、ソレノイドや照明等）を制御している。
【００３２】
認識処理装置８５は、インタフェース８３を介してＣＰＵ１０に接続され、カメラ１により撮像されて取得された画像の認識処理を行い、ＣＰＵ１０に処理結果を出力する。例えば、ＣＰＵ１０は、カメラ１に撮像された画像をＰＣ２３に出力する。
ＰＣ２３では、認識処理装置８５がカメラ１から入力された画像の認識処理を行い、ＣＰＵ１０に処理結果を出力する。
なお、カメラ１により撮像された画像は、表示装置としてのモニタ８６に表示される。そして、モニタ８６には種々のタッチパネルスイッチ８７が設けられ、ユーザがタッチパネルスイッチ８７を操作することにより、種々の指示を行うことができる。
【００３３】
上述の実施例によれば、異形部品や自立不可能な部品の部品ライブラリデータ作成の時間を短縮することができる。
また、多数の部品を１度に設置可能なテーブルを有し、部品ライブラリデータを作成するための異形部品を一度に多数設置することができる。この結果、吸着が安定するように吸着する面を探す手間を省けるため作業性に優れる。また、類似する部品が複数配置でき、一括して３次元画像を取得できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の部品ライブラリデータ作成装置は、電子部品の装着装置に使用される部品ライブラリデータとして利用される他、自立不能な部品を再作成する３次元加工装置等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１：カメラ、 ２、２ａ〜２ｆ：光学系、 ３、４、５：照明系、 ６：テーブル、 ７：試料台、 ８ａ：ステッピングモータ、 ８ｂ：ソレノイド、 ９：駆動系コントローラ、 １０：コントローラ、 １１〜２０：各種ケーブル、 ２１：インターロック、 ２２：ＡＣ電源用コネクタ、 ２３：ＰＣ、 ２５、２９：突起物、 ２６：吸着面、 ２７：電極、 ２８：ワーク、 ４１〜４６：穴、 ８１：ＲＡＭ、 ８２：ＲＯＭ、 ８３：インタフェース、 ８４Ｘ：Ｘ軸モータ、 ８４Ｙ：Ｙ軸モータ、 ８４Ｚ：Ｚ軸モータ、 ８５：認識処理部、 ８６：モニタ、 ８７：タッチパネルスイッチ、 ８８：他の駆動系、 ９０：設置スタンド、 ９１：テーブル、 ９２：吸着ノズル、 ９３：吸気方向、 ９４：カメラ、 ９５：光学系、 ９８：ワーク、 ９９：装置本体、 １００：部品ライブラリ装置、 Ｓ０：実装平面、 Ｓ１：吸着平面、 Ｓ２：最下面、 Ｓ３：最上面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の部品ライブラリデータを作成するための前記電子部品を設置するテーブルと、前記テーブルに設置された前記電子部品の被写体像を通過させる光学系と、前記光学系を介して前記ステージ上に設置された電子部品の被写体像を撮像するカメラと、前記カメラの合焦点位置を変更可能な光学系と、前記カメラが撮像した画像を認識処理し認識処理結果を出力する認識処理部とを備え、当該認識処理結果に基づいて部品ライブラリデータを作成する部品ライブラリデータ作成装置において、
前記テーブルに所定の間隔で、所定の大きさの穴を開け、下方または上方に突起物のある電子部品の前記突起物を挿入可能としたことを特徴とする部品ライブラリデータ作成装置。
【請求項２】
請求項１記載の部品ライブラリデータ作成装置において、さらに、駆動系コントローラを備え、前記光学系は、前記電子部品のフォーカスを変更可能なフォーカス駆動機構を有し、前記駆動系コントローラは、前記電子部品の厚みに依存したストロークだけ前記フォーカス駆動機構を制御して前記電子部品の前記フォーカス変更し、前記カメラは、変更されたフォーカスでの前記被写体像を撮像しＳＳＦ方式にて３次元画像を作成し、前記認識処理部は前記３次元画像に基づいて部品ライブラリデータを作成することを特徴とする部品ライブラリデータ作成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の部品ライブラリデータ作成装置において、前記穴は円形であることを特徴とする部品ライブラリデータ作成装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の部品ライブラリデータ作成装置において、前記ステージを取り付ける試料台を設け、複数ステージを交換可能であることを特徴とする部品ライブラリデータ作成装置。
【請求項１】
電子部品の部品ライブラリデータを作成するための前記電子部品を設置するテーブルと、前記テーブルに設置された前記電子部品の被写体像を通過させる光学系と、前記光学系を介して前記ステージ上に設置された電子部品の被写体像を撮像するカメラと、前記カメラの合焦点位置を変更可能な光学系と、前記カメラが撮像した画像を認識処理し認識処理結果を出力する認識処理部とを備え、当該認識処理結果に基づいて部品ライブラリデータを作成する部品ライブラリデータ作成装置において、
前記テーブルに所定の間隔で、所定の大きさの穴を開け、下方または上方に突起物のある電子部品の前記突起物を挿入可能としたことを特徴とする部品ライブラリデータ作成装置。
【請求項２】
請求項１記載の部品ライブラリデータ作成装置において、さらに、駆動系コントローラを備え、前記光学系は、前記電子部品のフォーカスを変更可能なフォーカス駆動機構を有し、前記駆動系コントローラは、前記電子部品の厚みに依存したストロークだけ前記フォーカス駆動機構を制御して前記電子部品の前記フォーカス変更し、前記カメラは、変更されたフォーカスでの前記被写体像を撮像しＳＳＦ方式にて３次元画像を作成し、前記認識処理部は前記３次元画像に基づいて部品ライブラリデータを作成することを特徴とする部品ライブラリデータ作成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の部品ライブラリデータ作成装置において、前記穴は円形であることを特徴とする部品ライブラリデータ作成装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の部品ライブラリデータ作成装置において、前記ステージを取り付ける試料台を設け、複数ステージを交換可能であることを特徴とする部品ライブラリデータ作成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１９９３２０（Ｐ２０１２−１９９３２０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１４５１（Ｐ２０１１−６１４５１）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（３０００２２５０４）株式会社日立ハイテクインスツルメンツ (607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（３０００２２５０４）株式会社日立ハイテクインスツルメンツ (607)
【Ｆターム（参考）】
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