部品実装機
【課題】照明光の影響による部品の認識位置のずれを補正できるようにする。
【解決手段】生産開始前に複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれ量をそれぞれ計測して、その計測データを記憶手段に記憶しておき、その後、生産中に前記記憶手段から認識位置ずれ量のデータを読み込んで各吸着ノズル２１に吸着した部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれを補正する。認識位置のずれ量の計測は、生産開始前に吸着ノズル２１に部品を吸着した状態で該吸着ノズル２１の中心をカメラの視野中心と一致させて該部品を撮像して画像処理して該部品の位置を認識すると共に、該吸着ノズル２１の位置を生産中の一括撮像位置に移動させて該カメラで該部品を撮像して画像処理して該部品の位置を認識し、これら２箇所の認識位置間の距離と該吸着ノズル２１の移動距離との差を認識位置ずれ量として算出するようにすれば良い。
【解決手段】生産開始前に複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれ量をそれぞれ計測して、その計測データを記憶手段に記憶しておき、その後、生産中に前記記憶手段から認識位置ずれ量のデータを読み込んで各吸着ノズル２１に吸着した部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれを補正する。認識位置のずれ量の計測は、生産開始前に吸着ノズル２１に部品を吸着した状態で該吸着ノズル２１の中心をカメラの視野中心と一致させて該部品を撮像して画像処理して該部品の位置を認識すると共に、該吸着ノズル２１の位置を生産中の一括撮像位置に移動させて該カメラで該部品を撮像して画像処理して該部品の位置を認識し、これら２箇所の認識位置間の距離と該吸着ノズル２１の移動距離との差を認識位置ずれ量として算出するようにすれば良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルに吸着した部品をカメラで撮像して画像処理により該部品の吸着位置を認識して該部品を回路基板に実装する部品実装機に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ロータリーヘッド型（リボルバーヘッド型）の部品実装機では、特許文献１（特開２０１０−１９９６３０号公報）に記載されているように、吸着ノズルに吸着した部品の撮像回数を減らして生産能率を向上させるために、ロータリヘッドに保持された複数本の吸着ノズルにそれぞれ吸着した複数の部品をカメラの視野内に収めて一括して撮像し、その画像信号を処理して複数の部品の吸着位置をそれぞれ認識して、各部品の吸着位置のずれ（部品の中心と吸着ノズルの中心とのずれ）を考慮して各部品を回路基板に実装するようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の部品実装機では、複数本の吸着ノズルに吸着した複数の部品をその下方からドーム型（お椀型）の照明光源で照明してカメラで一括して撮像するようにしている。このものでは、カメラの視野中心（画像中心）と照明光源の中心とが一致するように構成されているが、複数の部品をカメラの視野内に収めて一括して撮像する場合は、各部品がカメラの視野中心（照明光源の中心）から外れた位置で撮像されることになる。
【０００５】
撮像する部品が例えばＢＧＡ型部品の場合は、画像認識する特徴的な部位である部品下面のバンプを認識して該部品の吸着位置を認識するようにしているが、部品の撮像位置がカメラの視野中心（照明光源の中心）から外れているため、照明光によるバンプの明暗状態（陰影）が視野中心からの距離（照明光の照射角度）によって変化し、その結果、カメラで撮像する部品の認識位置がずれる。また、照明光源からの撮像高さ位置が変わっても、照明光の照射角度が変化して部品の認識位置がずれる。
【０００６】
また、部品の種類が変わっても、部品の認識位置がずれる場合がある。例えば、ＢＧＡ型部品のバンプやチップコンデンサの電極等の曲率を持った部分を認識対象部位とする場合、照明光による認識対象部位の明暗状態が曲率の大小によっても変化し、部品の認識位置がずれる。部品の認識位置がずれると、その分、回路基板に実装する部品の実装位置精度が悪くなる。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、照明光の影響による部品の認識位置のずれを補正する機能を備えた部品実装機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、吸着ノズルに吸着した部品をその下方から照明光源で照明して撮像するカメラと、このカメラの画像信号を処理して部品の吸着位置を認識する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段の認識結果に基づいて前記吸着ノズルに対する部品の吸着位置のずれを考慮して該部品を回路基板に実装する部品実装機において、前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じて照明光による該部品の明暗状態が変化して前記カメラで撮像する該部品の認識位置がずれることを考慮して該部品と前記照明光源との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを補正する認識位置ずれ補正手段を備えた構成としている。この構成では、吸着ノズルに吸着した部品と照明光源との位置関係に応じて照明光による該部品の明暗状態（陰影）が変化して該部品の認識位置のずれが生じても、該部品と照明光源との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを認識位置ずれ補正手段により補正することができ、回路基板に実装する部品の実装位置精度を向上させることができる。
【０００９】
ところで、１本の吸着ノズルに吸着した１個の部品のみをカメラで撮像して該部品の吸着位置を認識する場合がある。この場合は、１本の吸着ノズルに吸着した部品をカメラの視野中心（照明光源の中心）で撮像することが可能である。従って、部品とカメラの視野中心とが一致している場合は、照明光の影響による部品の認識位置のずれはほとんど生じないため、部品の認識位置のずれを補正する必要はないが、部品とカメラの視野中心とが一致していない場合は、照明光の影響による部品の認識位置のずれが生じるため、本発明を適用することで、部品と照明光源との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを補正することができる。
【００１０】
また、請求項２のように、複数本の吸着ノズルにそれぞれ吸着した複数の部品をカメラの視野内に収めて一括して撮像する場合は、複数の部品を同時にカメラの視野中心（照明光源の中心）で撮像することは不可能であるため、部品の撮像位置がカメラの視野中心（照明光源の中心）から外れて該部品の認識位置のずれが生じる。従って、複数の部品を一括撮像する場合は、本発明を適用することで、一括撮像する複数の部品の認識位置のずれを補正することができ、一括撮像する複数の部品を回路基板に精度良く実装することができる。
【００１１】
また、請求項３のように、吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する認識位置ずれ量計測手段と、この認識位置ずれ量計測手段で計測した認識位置ずれ量のデータを記憶する記憶手段とを備え、前記認識位置ずれ補正手段は、生産中に前記記憶手段から前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正するようにしても良い。このようにすれば、生産開始前に照明光の影響による部品の認識位置のずれ量を計測して記憶手段に記憶しておき、その後、生産中に照明光の影響による部品の認識位置のずれを、記憶手段に記憶した認識位置ずれ量のデータに基づいて精度良く補正することができる。
【００１２】
具体的には、請求項４のように、カメラの視野の中心と照明光源の中心とを一致させるように構成し、生産開始前に吸着ノズルに部品を吸着した状態で該吸着ノズルの中心をカメラの視野の中心と一致させて該部品を撮像して画像処理して該部品の位置を認識すると共に、該吸着ノズルの位置を生産中の撮像位置に移動させて該カメラで該部品を撮像して画像処理して該部品の位置を認識し、これら２箇所の認識位置間の距離と該吸着ノズルの移動距離との差を前記認識位置ずれ量として算出するようにすれば良い。このようにすれば、生産開始前に認識位置ずれ量を精度良く計測することができる。
【００１３】
或は、請求項５のように、吸着ノズルに吸着した部品と照明光源との位置関係をパラメータとして認識位置ずれ量を求めるテーブルを記憶する記憶手段を備え、生産中に前記記憶手段に記憶したテーブルから前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じた前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正するようにしても良い。このようにすれば、生産開始前に認識位置ずれ量を計測する工程を省略することができ、その分、生産性を向上させることができる。
【００１４】
この場合、請求項６のように、前記記憶手段には、前記テーブルを部品種類毎に記憶し、生産中に前記記憶手段に記憶した部品種類毎のテーブルの中からその時の部品種類に応じて選択したテーブルから前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じた前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正するようにしても良い。このようにすれば、様々な種類の部品の認識位置のずれを精度良く補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の実施例１におけるモジュール型部品実装システムの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は装着ヘッドをＸ−Ｙ軸方向に移動させるＸ−Ｙ軸移動装置を示す斜視図である。
【図３】図３はＸ軸スライド機構の第２Ｘ軸スライドに対する装着ヘッドの組付構造とカメラを示す斜視図である。
【図４】図４はＸ軸スライド機構の構成を示す横断面図である。
【図５】図５はＹ軸スライド機構とＸ軸スライド機構の構成を説明する斜視図である。
【図６】図６は、部品認識用のカメラ、レンズ及び照明光源の配置関係を説明する縦断面図である。
【図７】図７は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その１）。
【図８】図８は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その２）。
【図９】図９は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その３）。
【図１０】図１０は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その４）。
【図１１】図１１は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その５）。
【図１２】図１２は実施例１の認識位置ずれ量計測プログラムの処理の流れを示すフローチャートである（その１）。
【図１３】図１３は実施例１の認識位置ずれ量計測プログラムの処理の流れを示すフローチャートである（その２）。
【図１４】図１４は実施例１の生産プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は実施例２の認識位置ずれ量データテーブルの一例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した２つの実施例１，２を説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明をモジュール型部品実装システムに適用して具体化した実施例１を図１乃至図１４を用いて説明する。
まず、図１に基づいてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。
モジュール型部品実装システムのベース台１１上に、回路基板の搬送方向に隣接して複数台のロータリーヘッド型（リボルバーヘッド型）の実装機モジュール１２（部品実装機）が入れ替え可能に整列配置されている。各実装機モジュール１２は、本体ベッド１３上に、テープフィーダ等のフィーダ１４、回路基板搬送装置１５、部品撮像用のカメラ１６、部品装着装置１７等を搭載して構成され、上部フレーム１８の前面部には、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置１９と、操作キー等の操作部２０とが設けられている。各実装機モジュール１２の回路基板搬送装置１５によって回路基板を順次搬送して部品装着装置１７によって回路基板に部品を実装する。
【００１８】
次に、図２乃至図５に基づいて部品装着装置１７の構成を説明する。
ここで、図２は装着ヘッド２２をＸ−Ｙ軸方向に移動させるＸ−Ｙ軸移動装置を示す斜視図、図３はＸ軸スライド機構２３の第２Ｘ軸スライド４２に対する装着ヘッド２２の組付構造を示す斜視図、図４はＸ軸スライド機構２３の構成を示す横断面図、図５はＹ軸スライド機構２４とＸ軸スライド機構２３の構成を説明する斜視図である。
【００１９】
図２及び図３に示すように、部品装着装置１７は、複数本の吸着ノズル２１を交換可能に保持するロータリー型（リボルバー型）の装着ヘッド２２と、この装着ヘッド２２を基板の搬送方向（以下この方向を「Ｘ軸方向」と定義する）に移動させるＸ軸スライド機構２３と、このＸ軸スライド機構２３を装着ヘッド２２と共にＹ軸方向（基板の搬送方向と直交する方向）に移動させるＹ軸スライド機構２４と、部品吸着動作時や装着動作時に装着ヘッド２２の吸着ノズル２１を昇降させるノズル昇降機構５３等から構成されている。
【００２０】
Ｙ軸スライド機構２４は、実装機モジュール１２の上部フレーム１８側に取り付けられたＹ軸モータ３１によってＹ軸ボールねじ３２を回転駆動することで、Ｙ軸スライド３３をＹ軸ガイド３４に沿ってＹ軸方向にスライドさせるように構成されている（図５参照）。
【００２１】
一方、図４及び図５に示すように、Ｘ軸スライド機構２３は、２つのＸ軸スライド４１，４２を組み合わせた２段式のスライド機構であり、第１Ｘ軸スライド４１をＸ軸方向に案内する第１ガイド４３と第１Ｘ軸モータ４４を、Ｙ軸スライド３３に垂直に固定された支持板３３ａに取り付けて、この第１Ｘ軸モータ４４によって第１Ｘ軸ボールねじ４５を回転駆動することで、第１Ｘ軸スライド４１を第１ガイド４３に沿ってＸ軸方向にスライドさせるように構成されている。そして、第２Ｘ軸スライド４２をＸ軸方向に案内する第２ガイド４６と第２Ｘ軸モータ４７を第１Ｘ軸スライド４１に取り付けて、この第２Ｘ軸モータ４７によって第２Ｘ軸ボールねじ４８を回転駆動することで、第２Ｘ軸スライド４２を第２ガイド４６に沿ってＸ軸方向にスライドさせるように構成されている。
【００２２】
図３に示すように、装着ヘッド２２は、第２Ｘ軸スライド４２に固定された支持ブラケット５１に回転可能に組み付けられ、ヘッド回転用のモータ５４によって該装着ヘッド２２の中心軸の回りを吸着ノズル２１の配列ピッチ角度ずつ間欠的に回転する（ピッチ駆動する）ように構成されている。この装着ヘッド２２には、吸着ノズル２１を保持する複数本のノズルホルダ５５が上下方向（Ｚ方向）に昇降可能に組み付けられ、部品吸着・装着動作時には、所定の部品吸着・装着ステーションに位置する１本のノズルホルダ５５（吸着ノズル２１）がノズル昇降モータ５２（Ｚ軸モータ）を駆動源とするノズル昇降機構５３によって昇降される。
【００２３】
一方、図６に示すように、部品認識用のカメラ１６は、支持フレーム６１を介して実装機モジュール１２の本体ベッド１３に上向きに取り付けられている。このカメラ１６の真上にレンズ６２が設けられ、このレンズ６２の真上に箱型部材６３を介してドーム型（お椀型）の照明光源６４が上向きに取り付けられ、カメラ１６の視野の中心と照明光源６４の中心とが一致するように構成されている。照明光源６４のドーム状内面には、多数のＬＥＤ等の発光素子６５が設けられ、吸着ノズル２１に吸着した部品をカメラ１６で撮像する際に、照明光源６４によって該部品を下方から照明するようになっている。照明光源６４の上面は、照明光が透過する透明カバー６６で覆われている。
【００２４】
以上説明したＸ軸スライド機構２３、Ｙ軸スライド機構２４、ノズル昇降機構５３を駆動する第１Ｘ軸モータ４４、第２Ｘ軸モータ４７、Ｙ軸モータ３１、ノズル昇降モータ５２（Ｚ軸モータ）、ヘッド回転用のモータ５４等は、実装機モジュール１２の制御装置（コンピュータ）によって制御される。この実装機モジュール１２の制御装置は、カメラ１６の画像信号を処理して部品の吸着位置を認識する画像処理手段として機能する。
【００２５】
実装機モジュール１２の稼働中は、フィーダ１４から供給される部品を吸着ノズル２１で吸着する毎に、装着ヘッド２２を回転方向に吸着ノズル２１の配列ピッチ角度分（動作ピッチ分）だけピッチ駆動して、次の吸着ノズル２１でフィーダ１４から供給される部品を吸着するという動作を繰り返して、複数本の吸着ノズル２１にそれぞれ部品を吸着させた後、装着ヘッド２２を生産中の撮像位置である一括撮像位置（装着ヘッド２２の中心がカメラ１６の視野中心に一致する位置）まで移動させて、図１１に示すように、複数本の吸着ノズル２１にそれぞれ吸着した複数の部品（Ａ〜Ｄ）をカメラ１６の視野内に収めて一括して撮像し、このカメラ１６の画像信号を処理して各部品の吸着位置を認識して各部品の吸着位置のずれ（部品の中心と吸着ノズル２１の中心とのずれ）を算出すると共に、該装着ヘッド２２を回路基板の真上の部品実装位置まで移動させて、各吸着ノズル２１に吸着した部品の吸着位置のずれを考慮して各部品を回路基板に実装する。
【００２６】
ところで、図１１に示すように、複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品Ａ〜Ｄをその下方から照明光源６４で照明して、複数の部品Ａ〜Ｄをカメラ１６の視野内に収めて一括して撮像する場合は、各部品Ａ〜Ｄがカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）から外れた位置で撮像されることになる。撮像する部品Ａ〜Ｄが例えばＢＧＡ型部品の場合は、画像認識する特徴的な部位である部品下面のバンプを認識して各部品Ａ〜Ｄの吸着位置を認識するようにしているが、各部品Ａ〜Ｄの撮像位置がカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）から外れているため、照明光によるバンプの明暗状態（陰影）が視野中心からの距離（照明光の照射角度）によって変化し、その結果、カメラ１６で撮像する各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれる。また、照明光源６４からの撮像高さ位置が変わっても、照明光の照射角度が変化して各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれる。
【００２７】
また、各部品Ａ〜Ｄの種類が変わっても、各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれる場合がある。例えば、ＢＧＡ型部品のバンプやチップコンデンサの電極等の曲率を持った部分を認識対象部位とする場合、照明光による認識対象部位の明暗状態が曲率の大小によっても変化し、各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれる。各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれると、その分、回路基板に実装する各部品Ａ〜Ｄの実装位置精度が悪くなる。
【００２８】
この対策として、本実施例１では、実装機モジュール１２の制御装置によって、生産開始前に後述する図１２及び図１３の認識位置ずれ量計測プログラムを実行することで、生産開始前に複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれ量をそれぞれ計測して、その計測データをハードディスク、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶しておき、その後、生産中に後述する図１４の生産プログラムを実行することで、生産中に前記記憶手段から認識位置ずれ量の計測データを読み込んで各吸着ノズル２１に吸着した部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれを補正するようにしている。以下、装着ヘッド２２に保持した吸着ノズル２１の本数が４本の場合の制御例を、図１２〜図１４の各プログラムのフローチャートを用いて説明する。
【００２９】
［認識位置ずれ量計測プログラム］
図１２及び図１３の認識位置ずれ量計測プログラムは、実装機モジュール１２の制御装置によって生産開始前に実行され、４本の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれ量をそれぞれ計測する認識位置ずれ量計測手段としての役割を果たす。
【００３０】
本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、４本の吸着ノズル２１にそれぞれ部品Ａ〜Ｄを吸着する。この後、ステップ１０２に進み、図７に示すように、１本目の吸着ノズル２１の中心をカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）に一致させるように装着ヘッド２２を移動させて、次のステップ１０３で、当該１本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で撮像する。この後、ステップ１０４に進み、カメラ１６の画像信号を処理して、１本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａの吸着位置（Ｘa1，Ｙa1）を認識してＲＡＭ等に記憶する。ここで、認識する部品Ａの吸着位置（Ｘa1，Ｙa1）は、部品Ａの中心位置である（以下、同じ）。この際、部品Ａの認識対象部位（例えばＢＧＡ型部品の場合はバンプ、チップコンデンサの場合は電極）の位置を認識して、部品Ａの中心位置を部品Ａの吸着位置（Ｘa1，Ｙa1）とする（以下、同じ）。
【００３１】
この後、ステップ１０５に進み、図８に示すように、２本目の吸着ノズル２１の中心をカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）に一致させるように装着ヘッド２２を移動させて、次のステップ１０６で、当該２本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｂをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で撮像する。この後、ステップ１０７に進み、カメラ１６の画像信号を処理して、２本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｂの吸着位置（Ｘb1，Ｙb1）を認識してＲＡＭ等に記憶する。
【００３２】
この後、ステップ１０８に進み、図９に示すように、３本目の吸着ノズル２１の中心をカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）に一致させるように装着ヘッド２２を移動させて、次のステップ１０９で、当該３本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｃをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で撮像する。この後、ステップ１１０に進み、カメラ１６の画像信号を処理して、３本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｃの吸着位置（Ｘc1，Ｙc1）を認識してＲＡＭ等に記憶する。
【００３３】
この後、ステップ１１１に進み、図１０に示すように、４本目の吸着ノズル２１の中心をカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）に一致させるように装着ヘッド２２を移動させて、次のステップ１１２で、当該４本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｄをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で撮像する。この後、ステップ１１３に進み、カメラ１６の画像信号を処理して、４本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｄの吸着位置（Ｘd1，Ｙd1）を認識してＲＡＭ等に記憶する。
【００３４】
以上のようにして、４本の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａ〜Ｄの吸着位置をそれぞれ認識した後、図１３のステップ１１４に進み、装着ヘッド２２を生産中の撮像位置である一括撮像位置（装着ヘッド２２の中心がカメラ１６の視野中心に一致する位置）まで移動させて、図１１に示すように、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄをカメラ１６の視野内に収める。この後、ステップ１１５に進み、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で一括撮像し、次のステップ１１６で、カメラ１６の画像信号を処理して、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄの吸着位置（Ｘa2，Ｙa2）、（Ｘb2，Ｙb2）、（Ｘc2，Ｙc2）、（Ｘd2，Ｙd2）を認識してＲＡＭ等に記憶する。
【００３５】
尚、ステップ１１４〜１１６の処理（４個の部品Ａ〜Ｄを一括撮像して各部品Ａ〜Ｄの吸着位置を認識する処理）を、ステップ１０２〜１１３の処理（カメラ１６の視野中心で部品Ａ〜Ｄを１個ずつ撮像して該部品の吸着位置を認識する処理）より先に行うようにしても良い。
【００３６】
この後、ステップ１１７に進み、１本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａの２箇所の認識位置（Ｘa1，Ｙa1）、（Ｘa2，Ｙa2）間の距離（ΔＸa1.a2 ，ΔＹa1.a2 ）を算出する。
ΔＸa1.a2 ＝Ｘa1−Ｘa2 …（Ｘ方向の距離）
ΔＹa1.a2 ＝Ｙa1−Ｙa2 …（Ｙ方向の距離）
【００３７】
更に、１本目の吸着ノズル２１の移動距離（ΔＸ1 ，ΔＹ1 ）を算出する。装着ヘッド２２を回転させずに吸着ノズル２１を移動させた場合は、吸着ノズル２１の移動距離と装着ヘッド２２の移動距離とが一致する（以下、同じ）。
【００３８】
そして、１本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａの２箇所の認識位置間の距離と当該吸着ノズル２１の移動距離との差を当該部品Ａの認識位置ずれ量として算出して記憶手段に記憶する。
部品ＡのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸa1.a2 −ΔＸ1
部品ＡのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹa1.a2 −ΔＹ1
【００３９】
この後、ステップ１１８に進み、２本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｂの２箇所の認識位置（Ｘb1，Ｙb1）、（Ｘb2，Ｙb2）間の距離（ΔＸb1.b2 ，ΔＹb1.b2 ）を算出すると共に、２本目の吸着ノズル２１の移動距離（ΔＸ2 ，ΔＹ2 ）を算出し、前者と後者の差を部品Ｂの認識位置ずれ量として算出して記憶手段に記憶する。
部品ＢのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸb1.b2 −ΔＸ2
部品ＢのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹb1.b2 −ΔＹ2
【００４０】
この後、ステップ１１９に進み、３本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｃの２箇所の認識位置（Ｘc1，Ｙc1）、（Ｘc2，Ｙc2）間の距離（ΔＸc1.c2 ，ΔＹc1.c2 ）を算出すると共に、３本目の吸着ノズル２１の移動距離（ΔＸ3 ，ΔＹ3 ）を算出し、前者と後者の差を部品Ｃの認識位置ずれ量として算出して記憶手段に記憶する。
部品ＣのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸc1.c2 −ΔＸ3
部品ＣのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹc1.c2 −ΔＹ3
【００４１】
この後、ステップ１２０に進み、４本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｄの２箇所の認識位置（Ｘd1，Ｙd1）、（Ｘd2，Ｙd2）間の距離（ΔＸd1.d2 ，ΔＹd1.d2 ）を算出すると共に、４本目の吸着ノズル２１の移動距離（ΔＸ4 ，ΔＹ4 ）を算出し、前者と後者の差を部品Ｄの認識位置ずれ量として算出して記憶手段に記憶する。
部品ＤのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸd1.d2 −ΔＸ4
部品ＤのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹd1.d2 −ΔＹ4
【００４２】
［生産プログラム］
図１４の生産プログラムは、実装機モジュール１２の制御装置によって生産中に実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、４本の吸着ノズル２１にそれぞれ部品Ａ〜Ｄを吸着する。この後、ステップ２０２に進み、装着ヘッド２２を生産中の撮像位置である一括撮像位置（装着ヘッド２２の中心がカメラ１６の視野中心に一致する位置）まで移動させて、図１１に示すように、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄをカメラ１６の視野内に収める。
【００４３】
この後、ステップ２０３に進み、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で一括撮像し、次のステップ２０４で、カメラ１６の画像信号を処理して、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄの吸着位置（Ｘa3，Ｙa3）、（Ｘb3，Ｙb3）、（Ｘc3，Ｙc3）、（Ｘd3，Ｙd3）を認識する。
【００４４】
この後、ステップ２０５に進み、４個の部品Ａ〜Ｄの認識位置（Ｘa3，Ｙa3）、（Ｘb3，Ｙb3）、（Ｘc3，Ｙc3）、（Ｘd3，Ｙd3）を、それぞれ記憶手段から読み出した認識位置ずれ量の計測データを用いて次式により補正する。
【００４５】
(1) 部品Ａの補正後の認識位置（Ｘa4，Ｙa4）
Ｘa4＝Ｘa3−（ΔＸa1.a2 −ΔＸ1 ）
Ｙa4＝Ｙa3−（ΔＹa1.a2 −ΔＹ1 ）
(2) 部品Ｂの補正後の認識位置（Ｘb4，Ｙb4）
Ｘb4＝Ｘb3−（ΔＸb1.b2 −ΔＸ2 ）
Ｙb4＝Ｙb3−（ΔＹb1.b2 −ΔＹ2 ）
(3) 部品Ｃの補正後の認識位置（Ｘc4，Ｙc4）
Ｘc4＝Ｘc3−（ΔＸc1.c2 −ΔＸ3 ）
Ｙc4＝Ｙc3−（ΔＹc1.c2 −ΔＹ3 ）
(4) 部品Ｄの補正後の認識位置（Ｘd4，Ｙd4）
Ｘd4＝Ｘd3−（ΔＸd1.d2 −ΔＸ4 ）
Ｙd4＝Ｙd3−（ΔＹd1.d2 −ΔＹ4 ）
【００４６】
このステップ２０５の処理が特許請求の範囲でいう認識位置ずれ補正手段としての役割を果たす。
この後、ステップ２０６に進み、装着ヘッド２２を回路基板の真上の部品実装位置まで移動させて、各吸着ノズル２１に対する部品Ａ〜Ｄの吸着位置のずれを考慮して各部品Ａ〜Ｄを回路基板に実装する。
【００４７】
この後、ステップ２０７に進み、生産終了か否かを判定し、生産終了でなければ、上述したステップ２０１に戻る。これにより、生産中は、ステップ２０１〜２０６の処理を繰り返し実行する。その後、上記ステップ２０７で、生産終了と判定された時点で、本プログラムを終了する。
【００４８】
以上説明した本実施例１によれば、生産開始前に照明光の影響による部品の認識位置のずれ量を計測して、その計測データを記憶手段に記憶するようにしたので、生産中に前記記憶手段から認識位置ずれ量の計測データを読み込んで、照明光の影響による部品の認識位置のずれを認識位置ずれ量の計測データに基づいて精度良く補正することができ、回路基板に実装する部品の実装位置精度を向上させることができる。
【００４９】
ところで、１本の吸着ノズルに吸着した１個の部品のみをカメラ１６で撮像して該部品の吸着位置を認識する場合がある。この場合は、１本の吸着ノズルに吸着した部品をカメラ１６の視野中心（照明光源の中心）で撮像することが可能である。従って、部品とカメラ１６の視野中心とが一致している場合は、照明光の影響による部品の認識位置のずれはほとんど生じないため、部品の認識位置のずれを補正する必要はないが、部品とカメラ１６の視野中心とが一致していない場合は、照明光の影響による部品の認識位置のずれが生じるため、本発明を適用することで、部品と照明光源６４との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを補正することができる。
【００５０】
尚、前記図１４の生産プログラムのステップ２０５では、４個の部品Ａ〜Ｄの認識位置（Ｘa3，Ｙa3）、（Ｘb3，Ｙb3）、（Ｘc3，Ｙc3）、（Ｘd3，Ｙd3）を、それぞれ記憶手段から読み出した認識位置ずれ量の計測データを用いて補正するようにしたが、同一部品種をＡ〜Ｄ位置の吸着ノズル２１を使用して装着する場合は、代表となる特定の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を求め、その特定の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を用いて、他の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を算出するようにしても良い。以下、この算出方法を説明する。
【００５１】
部品ＡのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸa1.a2 −ΔＸ1 ＝ＣＸ1
部品ＡのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹa1.a2 −ΔＹ1 ＝ＣＹ1
部品ＢのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸb1.b2 −ΔＸ2 ＝ＣＸ2
部品ＢのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹb1.b2 −ΔＹ2 ＝ＣＹ2
【００５２】
部品Ａに対して部品Ｂが角度θAB（＝９０°）ずれた位置に配置されている場合は、以下の式により、部品ＡのＸ，Ｙ方向の認識位置ずれ量ＣＸ1 ，ＣＹ1 を用いて部品ＢのＸ，Ｙ方向の認識位置ずれ量ＣＸ2 ，ＣＹ2 を算出する。
ＣＸ2 ＝ＣＸ1 ×ｃｏｓθAB−ＣＹ1 ×ｓｉｎθAB
ＣＹ2 ＝ＣＸ1 ×ｓｉｎθAB＋ＣＹ1 ×ｃｏｓθAB
というように、特定の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を用いて、他の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を算出すれば良い。
【実施例２】
【００５３】
上記実施例１では、生産開始前に照明光の影響による部品の認識位置のずれ量を計測して、その計測データを記憶手段に記憶するようにしたが、図１５に示す本発明の実施例２では、吸着ノズル２１に吸着した部品と照明光源６４との位置関係をパラメータとして認識位置ずれ量を求めるテーブルを部品種類毎に記憶手段に記憶しておき、生産中に前記記憶手段に記憶した部品種類毎のテーブルの中からその時の部品種類に応じて選択したテーブルから吸着ノズル２１に吸着した部品と照明光源６４との位置関係に応じた認識位置ずれ量のデータを読み込んで吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置のずれを補正するようにしている。
【００５４】
ここで、テーブルのデータは、実装機モジュール１２を使用して前記実施例１と同様の方法で計測しても良いし、或は、実部品ではなく、それを模した治具を使用して計測しても良いし、或は、部品の認識位置のずれの特性を考慮して机上で計算しても良い。
【００５５】
本実施例２では、吸着ノズル２１に吸着した部品と照明光源６４との位置関係のパラメータとして、撮像位置（Ｒ）と撮像高さ（Ｚ）を用いる。撮像位置（Ｒ）としては、照明光源６４の中心から認識対象部位（例えばＢＧＡ型部品の場合はバンプ、チップコンデンサの場合は電極）までの距離を用いる。撮像高さ（Ｚ）は、基準位置（例えばカメラ１６の位置）から部品までの高さである。また、部品種類のパラメータとしては、認識対象部位の径又は曲率（例えばＢＧＡ型部品の場合はバンプの径、チップコンデンサの場合は電極の曲率）を用いる。
【００５６】
本実施例２では、生産中に、複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品を一括撮像した後、記憶手段に記憶した複数のテーブルの中からその時の部品のバンプの径（又は電極の曲率）に応じて選択したテーブルから撮像位置（Ｒ）と撮像高さ（Ｚ）に応じた認識位置ずれ量（Δｘ，Δｙ）のデータを読み込んで、複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品の認識位置（Ｘ，Ｙ）のずれを補正する。
【００５７】
以上説明した本実施例２では、生産開始前に認識位置ずれ量を計測する工程を省略することができ、その分、生産性を向上させることができる。
尚、本発明は、図１に示すようなモジュール型部品実装システムに限定されず、様々なタイプの部品実装機に適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５８】
１１…ベース台、１２…実装機モジュール（部品実装機）、１４…フィーダ、１５…回路基板搬送装置、１６…カメラ、１７…部品装着装置、２１…吸着ノズル、２２…装着ヘッド、２３…Ｘ軸スライド機構、２４…Ｙ軸スライド機構、３１…Ｙ軸モータ、３３…Ｙ軸スライド、５４…ヘッド回転用のモータ、５５…ノズルホルダ、５２…ノズル昇降モータ、５３…ノズル昇降機構、６２…レンズ、６４…照明光源、６５…発光素子、Ａ〜Ｄ…部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルに吸着した部品をカメラで撮像して画像処理により該部品の吸着位置を認識して該部品を回路基板に実装する部品実装機に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ロータリーヘッド型（リボルバーヘッド型）の部品実装機では、特許文献１（特開２０１０−１９９６３０号公報）に記載されているように、吸着ノズルに吸着した部品の撮像回数を減らして生産能率を向上させるために、ロータリヘッドに保持された複数本の吸着ノズルにそれぞれ吸着した複数の部品をカメラの視野内に収めて一括して撮像し、その画像信号を処理して複数の部品の吸着位置をそれぞれ認識して、各部品の吸着位置のずれ（部品の中心と吸着ノズルの中心とのずれ）を考慮して各部品を回路基板に実装するようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の部品実装機では、複数本の吸着ノズルに吸着した複数の部品をその下方からドーム型（お椀型）の照明光源で照明してカメラで一括して撮像するようにしている。このものでは、カメラの視野中心（画像中心）と照明光源の中心とが一致するように構成されているが、複数の部品をカメラの視野内に収めて一括して撮像する場合は、各部品がカメラの視野中心（照明光源の中心）から外れた位置で撮像されることになる。
【０００５】
撮像する部品が例えばＢＧＡ型部品の場合は、画像認識する特徴的な部位である部品下面のバンプを認識して該部品の吸着位置を認識するようにしているが、部品の撮像位置がカメラの視野中心（照明光源の中心）から外れているため、照明光によるバンプの明暗状態（陰影）が視野中心からの距離（照明光の照射角度）によって変化し、その結果、カメラで撮像する部品の認識位置がずれる。また、照明光源からの撮像高さ位置が変わっても、照明光の照射角度が変化して部品の認識位置がずれる。
【０００６】
また、部品の種類が変わっても、部品の認識位置がずれる場合がある。例えば、ＢＧＡ型部品のバンプやチップコンデンサの電極等の曲率を持った部分を認識対象部位とする場合、照明光による認識対象部位の明暗状態が曲率の大小によっても変化し、部品の認識位置がずれる。部品の認識位置がずれると、その分、回路基板に実装する部品の実装位置精度が悪くなる。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、照明光の影響による部品の認識位置のずれを補正する機能を備えた部品実装機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、吸着ノズルに吸着した部品をその下方から照明光源で照明して撮像するカメラと、このカメラの画像信号を処理して部品の吸着位置を認識する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段の認識結果に基づいて前記吸着ノズルに対する部品の吸着位置のずれを考慮して該部品を回路基板に実装する部品実装機において、前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じて照明光による該部品の明暗状態が変化して前記カメラで撮像する該部品の認識位置がずれることを考慮して該部品と前記照明光源との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを補正する認識位置ずれ補正手段を備えた構成としている。この構成では、吸着ノズルに吸着した部品と照明光源との位置関係に応じて照明光による該部品の明暗状態（陰影）が変化して該部品の認識位置のずれが生じても、該部品と照明光源との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを認識位置ずれ補正手段により補正することができ、回路基板に実装する部品の実装位置精度を向上させることができる。
【０００９】
ところで、１本の吸着ノズルに吸着した１個の部品のみをカメラで撮像して該部品の吸着位置を認識する場合がある。この場合は、１本の吸着ノズルに吸着した部品をカメラの視野中心（照明光源の中心）で撮像することが可能である。従って、部品とカメラの視野中心とが一致している場合は、照明光の影響による部品の認識位置のずれはほとんど生じないため、部品の認識位置のずれを補正する必要はないが、部品とカメラの視野中心とが一致していない場合は、照明光の影響による部品の認識位置のずれが生じるため、本発明を適用することで、部品と照明光源との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを補正することができる。
【００１０】
また、請求項２のように、複数本の吸着ノズルにそれぞれ吸着した複数の部品をカメラの視野内に収めて一括して撮像する場合は、複数の部品を同時にカメラの視野中心（照明光源の中心）で撮像することは不可能であるため、部品の撮像位置がカメラの視野中心（照明光源の中心）から外れて該部品の認識位置のずれが生じる。従って、複数の部品を一括撮像する場合は、本発明を適用することで、一括撮像する複数の部品の認識位置のずれを補正することができ、一括撮像する複数の部品を回路基板に精度良く実装することができる。
【００１１】
また、請求項３のように、吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する認識位置ずれ量計測手段と、この認識位置ずれ量計測手段で計測した認識位置ずれ量のデータを記憶する記憶手段とを備え、前記認識位置ずれ補正手段は、生産中に前記記憶手段から前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正するようにしても良い。このようにすれば、生産開始前に照明光の影響による部品の認識位置のずれ量を計測して記憶手段に記憶しておき、その後、生産中に照明光の影響による部品の認識位置のずれを、記憶手段に記憶した認識位置ずれ量のデータに基づいて精度良く補正することができる。
【００１２】
具体的には、請求項４のように、カメラの視野の中心と照明光源の中心とを一致させるように構成し、生産開始前に吸着ノズルに部品を吸着した状態で該吸着ノズルの中心をカメラの視野の中心と一致させて該部品を撮像して画像処理して該部品の位置を認識すると共に、該吸着ノズルの位置を生産中の撮像位置に移動させて該カメラで該部品を撮像して画像処理して該部品の位置を認識し、これら２箇所の認識位置間の距離と該吸着ノズルの移動距離との差を前記認識位置ずれ量として算出するようにすれば良い。このようにすれば、生産開始前に認識位置ずれ量を精度良く計測することができる。
【００１３】
或は、請求項５のように、吸着ノズルに吸着した部品と照明光源との位置関係をパラメータとして認識位置ずれ量を求めるテーブルを記憶する記憶手段を備え、生産中に前記記憶手段に記憶したテーブルから前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じた前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正するようにしても良い。このようにすれば、生産開始前に認識位置ずれ量を計測する工程を省略することができ、その分、生産性を向上させることができる。
【００１４】
この場合、請求項６のように、前記記憶手段には、前記テーブルを部品種類毎に記憶し、生産中に前記記憶手段に記憶した部品種類毎のテーブルの中からその時の部品種類に応じて選択したテーブルから前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じた前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正するようにしても良い。このようにすれば、様々な種類の部品の認識位置のずれを精度良く補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の実施例１におけるモジュール型部品実装システムの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は装着ヘッドをＸ−Ｙ軸方向に移動させるＸ−Ｙ軸移動装置を示す斜視図である。
【図３】図３はＸ軸スライド機構の第２Ｘ軸スライドに対する装着ヘッドの組付構造とカメラを示す斜視図である。
【図４】図４はＸ軸スライド機構の構成を示す横断面図である。
【図５】図５はＹ軸スライド機構とＸ軸スライド機構の構成を説明する斜視図である。
【図６】図６は、部品認識用のカメラ、レンズ及び照明光源の配置関係を説明する縦断面図である。
【図７】図７は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その１）。
【図８】図８は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その２）。
【図９】図９は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その３）。
【図１０】図１０は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その４）。
【図１１】図１１は実施例１の吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する処理手順を説明する図である（その５）。
【図１２】図１２は実施例１の認識位置ずれ量計測プログラムの処理の流れを示すフローチャートである（その１）。
【図１３】図１３は実施例１の認識位置ずれ量計測プログラムの処理の流れを示すフローチャートである（その２）。
【図１４】図１４は実施例１の生産プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は実施例２の認識位置ずれ量データテーブルの一例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した２つの実施例１，２を説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明をモジュール型部品実装システムに適用して具体化した実施例１を図１乃至図１４を用いて説明する。
まず、図１に基づいてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。
モジュール型部品実装システムのベース台１１上に、回路基板の搬送方向に隣接して複数台のロータリーヘッド型（リボルバーヘッド型）の実装機モジュール１２（部品実装機）が入れ替え可能に整列配置されている。各実装機モジュール１２は、本体ベッド１３上に、テープフィーダ等のフィーダ１４、回路基板搬送装置１５、部品撮像用のカメラ１６、部品装着装置１７等を搭載して構成され、上部フレーム１８の前面部には、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置１９と、操作キー等の操作部２０とが設けられている。各実装機モジュール１２の回路基板搬送装置１５によって回路基板を順次搬送して部品装着装置１７によって回路基板に部品を実装する。
【００１８】
次に、図２乃至図５に基づいて部品装着装置１７の構成を説明する。
ここで、図２は装着ヘッド２２をＸ−Ｙ軸方向に移動させるＸ−Ｙ軸移動装置を示す斜視図、図３はＸ軸スライド機構２３の第２Ｘ軸スライド４２に対する装着ヘッド２２の組付構造を示す斜視図、図４はＸ軸スライド機構２３の構成を示す横断面図、図５はＹ軸スライド機構２４とＸ軸スライド機構２３の構成を説明する斜視図である。
【００１９】
図２及び図３に示すように、部品装着装置１７は、複数本の吸着ノズル２１を交換可能に保持するロータリー型（リボルバー型）の装着ヘッド２２と、この装着ヘッド２２を基板の搬送方向（以下この方向を「Ｘ軸方向」と定義する）に移動させるＸ軸スライド機構２３と、このＸ軸スライド機構２３を装着ヘッド２２と共にＹ軸方向（基板の搬送方向と直交する方向）に移動させるＹ軸スライド機構２４と、部品吸着動作時や装着動作時に装着ヘッド２２の吸着ノズル２１を昇降させるノズル昇降機構５３等から構成されている。
【００２０】
Ｙ軸スライド機構２４は、実装機モジュール１２の上部フレーム１８側に取り付けられたＹ軸モータ３１によってＹ軸ボールねじ３２を回転駆動することで、Ｙ軸スライド３３をＹ軸ガイド３４に沿ってＹ軸方向にスライドさせるように構成されている（図５参照）。
【００２１】
一方、図４及び図５に示すように、Ｘ軸スライド機構２３は、２つのＸ軸スライド４１，４２を組み合わせた２段式のスライド機構であり、第１Ｘ軸スライド４１をＸ軸方向に案内する第１ガイド４３と第１Ｘ軸モータ４４を、Ｙ軸スライド３３に垂直に固定された支持板３３ａに取り付けて、この第１Ｘ軸モータ４４によって第１Ｘ軸ボールねじ４５を回転駆動することで、第１Ｘ軸スライド４１を第１ガイド４３に沿ってＸ軸方向にスライドさせるように構成されている。そして、第２Ｘ軸スライド４２をＸ軸方向に案内する第２ガイド４６と第２Ｘ軸モータ４７を第１Ｘ軸スライド４１に取り付けて、この第２Ｘ軸モータ４７によって第２Ｘ軸ボールねじ４８を回転駆動することで、第２Ｘ軸スライド４２を第２ガイド４６に沿ってＸ軸方向にスライドさせるように構成されている。
【００２２】
図３に示すように、装着ヘッド２２は、第２Ｘ軸スライド４２に固定された支持ブラケット５１に回転可能に組み付けられ、ヘッド回転用のモータ５４によって該装着ヘッド２２の中心軸の回りを吸着ノズル２１の配列ピッチ角度ずつ間欠的に回転する（ピッチ駆動する）ように構成されている。この装着ヘッド２２には、吸着ノズル２１を保持する複数本のノズルホルダ５５が上下方向（Ｚ方向）に昇降可能に組み付けられ、部品吸着・装着動作時には、所定の部品吸着・装着ステーションに位置する１本のノズルホルダ５５（吸着ノズル２１）がノズル昇降モータ５２（Ｚ軸モータ）を駆動源とするノズル昇降機構５３によって昇降される。
【００２３】
一方、図６に示すように、部品認識用のカメラ１６は、支持フレーム６１を介して実装機モジュール１２の本体ベッド１３に上向きに取り付けられている。このカメラ１６の真上にレンズ６２が設けられ、このレンズ６２の真上に箱型部材６３を介してドーム型（お椀型）の照明光源６４が上向きに取り付けられ、カメラ１６の視野の中心と照明光源６４の中心とが一致するように構成されている。照明光源６４のドーム状内面には、多数のＬＥＤ等の発光素子６５が設けられ、吸着ノズル２１に吸着した部品をカメラ１６で撮像する際に、照明光源６４によって該部品を下方から照明するようになっている。照明光源６４の上面は、照明光が透過する透明カバー６６で覆われている。
【００２４】
以上説明したＸ軸スライド機構２３、Ｙ軸スライド機構２４、ノズル昇降機構５３を駆動する第１Ｘ軸モータ４４、第２Ｘ軸モータ４７、Ｙ軸モータ３１、ノズル昇降モータ５２（Ｚ軸モータ）、ヘッド回転用のモータ５４等は、実装機モジュール１２の制御装置（コンピュータ）によって制御される。この実装機モジュール１２の制御装置は、カメラ１６の画像信号を処理して部品の吸着位置を認識する画像処理手段として機能する。
【００２５】
実装機モジュール１２の稼働中は、フィーダ１４から供給される部品を吸着ノズル２１で吸着する毎に、装着ヘッド２２を回転方向に吸着ノズル２１の配列ピッチ角度分（動作ピッチ分）だけピッチ駆動して、次の吸着ノズル２１でフィーダ１４から供給される部品を吸着するという動作を繰り返して、複数本の吸着ノズル２１にそれぞれ部品を吸着させた後、装着ヘッド２２を生産中の撮像位置である一括撮像位置（装着ヘッド２２の中心がカメラ１６の視野中心に一致する位置）まで移動させて、図１１に示すように、複数本の吸着ノズル２１にそれぞれ吸着した複数の部品（Ａ〜Ｄ）をカメラ１６の視野内に収めて一括して撮像し、このカメラ１６の画像信号を処理して各部品の吸着位置を認識して各部品の吸着位置のずれ（部品の中心と吸着ノズル２１の中心とのずれ）を算出すると共に、該装着ヘッド２２を回路基板の真上の部品実装位置まで移動させて、各吸着ノズル２１に吸着した部品の吸着位置のずれを考慮して各部品を回路基板に実装する。
【００２６】
ところで、図１１に示すように、複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品Ａ〜Ｄをその下方から照明光源６４で照明して、複数の部品Ａ〜Ｄをカメラ１６の視野内に収めて一括して撮像する場合は、各部品Ａ〜Ｄがカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）から外れた位置で撮像されることになる。撮像する部品Ａ〜Ｄが例えばＢＧＡ型部品の場合は、画像認識する特徴的な部位である部品下面のバンプを認識して各部品Ａ〜Ｄの吸着位置を認識するようにしているが、各部品Ａ〜Ｄの撮像位置がカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）から外れているため、照明光によるバンプの明暗状態（陰影）が視野中心からの距離（照明光の照射角度）によって変化し、その結果、カメラ１６で撮像する各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれる。また、照明光源６４からの撮像高さ位置が変わっても、照明光の照射角度が変化して各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれる。
【００２７】
また、各部品Ａ〜Ｄの種類が変わっても、各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれる場合がある。例えば、ＢＧＡ型部品のバンプやチップコンデンサの電極等の曲率を持った部分を認識対象部位とする場合、照明光による認識対象部位の明暗状態が曲率の大小によっても変化し、各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれる。各部品Ａ〜Ｄの認識位置がずれると、その分、回路基板に実装する各部品Ａ〜Ｄの実装位置精度が悪くなる。
【００２８】
この対策として、本実施例１では、実装機モジュール１２の制御装置によって、生産開始前に後述する図１２及び図１３の認識位置ずれ量計測プログラムを実行することで、生産開始前に複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれ量をそれぞれ計測して、その計測データをハードディスク、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶しておき、その後、生産中に後述する図１４の生産プログラムを実行することで、生産中に前記記憶手段から認識位置ずれ量の計測データを読み込んで各吸着ノズル２１に吸着した部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれを補正するようにしている。以下、装着ヘッド２２に保持した吸着ノズル２１の本数が４本の場合の制御例を、図１２〜図１４の各プログラムのフローチャートを用いて説明する。
【００２９】
［認識位置ずれ量計測プログラム］
図１２及び図１３の認識位置ずれ量計測プログラムは、実装機モジュール１２の制御装置によって生産開始前に実行され、４本の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａ〜Ｄの認識位置のずれ量をそれぞれ計測する認識位置ずれ量計測手段としての役割を果たす。
【００３０】
本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、４本の吸着ノズル２１にそれぞれ部品Ａ〜Ｄを吸着する。この後、ステップ１０２に進み、図７に示すように、１本目の吸着ノズル２１の中心をカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）に一致させるように装着ヘッド２２を移動させて、次のステップ１０３で、当該１本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で撮像する。この後、ステップ１０４に進み、カメラ１６の画像信号を処理して、１本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａの吸着位置（Ｘa1，Ｙa1）を認識してＲＡＭ等に記憶する。ここで、認識する部品Ａの吸着位置（Ｘa1，Ｙa1）は、部品Ａの中心位置である（以下、同じ）。この際、部品Ａの認識対象部位（例えばＢＧＡ型部品の場合はバンプ、チップコンデンサの場合は電極）の位置を認識して、部品Ａの中心位置を部品Ａの吸着位置（Ｘa1，Ｙa1）とする（以下、同じ）。
【００３１】
この後、ステップ１０５に進み、図８に示すように、２本目の吸着ノズル２１の中心をカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）に一致させるように装着ヘッド２２を移動させて、次のステップ１０６で、当該２本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｂをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で撮像する。この後、ステップ１０７に進み、カメラ１６の画像信号を処理して、２本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｂの吸着位置（Ｘb1，Ｙb1）を認識してＲＡＭ等に記憶する。
【００３２】
この後、ステップ１０８に進み、図９に示すように、３本目の吸着ノズル２１の中心をカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）に一致させるように装着ヘッド２２を移動させて、次のステップ１０９で、当該３本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｃをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で撮像する。この後、ステップ１１０に進み、カメラ１６の画像信号を処理して、３本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｃの吸着位置（Ｘc1，Ｙc1）を認識してＲＡＭ等に記憶する。
【００３３】
この後、ステップ１１１に進み、図１０に示すように、４本目の吸着ノズル２１の中心をカメラ１６の視野中心（照明光源６４の中心）に一致させるように装着ヘッド２２を移動させて、次のステップ１１２で、当該４本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｄをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で撮像する。この後、ステップ１１３に進み、カメラ１６の画像信号を処理して、４本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｄの吸着位置（Ｘd1，Ｙd1）を認識してＲＡＭ等に記憶する。
【００３４】
以上のようにして、４本の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａ〜Ｄの吸着位置をそれぞれ認識した後、図１３のステップ１１４に進み、装着ヘッド２２を生産中の撮像位置である一括撮像位置（装着ヘッド２２の中心がカメラ１６の視野中心に一致する位置）まで移動させて、図１１に示すように、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄをカメラ１６の視野内に収める。この後、ステップ１１５に進み、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で一括撮像し、次のステップ１１６で、カメラ１６の画像信号を処理して、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄの吸着位置（Ｘa2，Ｙa2）、（Ｘb2，Ｙb2）、（Ｘc2，Ｙc2）、（Ｘd2，Ｙd2）を認識してＲＡＭ等に記憶する。
【００３５】
尚、ステップ１１４〜１１６の処理（４個の部品Ａ〜Ｄを一括撮像して各部品Ａ〜Ｄの吸着位置を認識する処理）を、ステップ１０２〜１１３の処理（カメラ１６の視野中心で部品Ａ〜Ｄを１個ずつ撮像して該部品の吸着位置を認識する処理）より先に行うようにしても良い。
【００３６】
この後、ステップ１１７に進み、１本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａの２箇所の認識位置（Ｘa1，Ｙa1）、（Ｘa2，Ｙa2）間の距離（ΔＸa1.a2 ，ΔＹa1.a2 ）を算出する。
ΔＸa1.a2 ＝Ｘa1−Ｘa2 …（Ｘ方向の距離）
ΔＹa1.a2 ＝Ｙa1−Ｙa2 …（Ｙ方向の距離）
【００３７】
更に、１本目の吸着ノズル２１の移動距離（ΔＸ1 ，ΔＹ1 ）を算出する。装着ヘッド２２を回転させずに吸着ノズル２１を移動させた場合は、吸着ノズル２１の移動距離と装着ヘッド２２の移動距離とが一致する（以下、同じ）。
【００３８】
そして、１本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ａの２箇所の認識位置間の距離と当該吸着ノズル２１の移動距離との差を当該部品Ａの認識位置ずれ量として算出して記憶手段に記憶する。
部品ＡのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸa1.a2 −ΔＸ1
部品ＡのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹa1.a2 −ΔＹ1
【００３９】
この後、ステップ１１８に進み、２本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｂの２箇所の認識位置（Ｘb1，Ｙb1）、（Ｘb2，Ｙb2）間の距離（ΔＸb1.b2 ，ΔＹb1.b2 ）を算出すると共に、２本目の吸着ノズル２１の移動距離（ΔＸ2 ，ΔＹ2 ）を算出し、前者と後者の差を部品Ｂの認識位置ずれ量として算出して記憶手段に記憶する。
部品ＢのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸb1.b2 −ΔＸ2
部品ＢのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹb1.b2 −ΔＹ2
【００４０】
この後、ステップ１１９に進み、３本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｃの２箇所の認識位置（Ｘc1，Ｙc1）、（Ｘc2，Ｙc2）間の距離（ΔＸc1.c2 ，ΔＹc1.c2 ）を算出すると共に、３本目の吸着ノズル２１の移動距離（ΔＸ3 ，ΔＹ3 ）を算出し、前者と後者の差を部品Ｃの認識位置ずれ量として算出して記憶手段に記憶する。
部品ＣのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸc1.c2 −ΔＸ3
部品ＣのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹc1.c2 −ΔＹ3
【００４１】
この後、ステップ１２０に進み、４本目の吸着ノズル２１に吸着した部品Ｄの２箇所の認識位置（Ｘd1，Ｙd1）、（Ｘd2，Ｙd2）間の距離（ΔＸd1.d2 ，ΔＹd1.d2 ）を算出すると共に、４本目の吸着ノズル２１の移動距離（ΔＸ4 ，ΔＹ4 ）を算出し、前者と後者の差を部品Ｄの認識位置ずれ量として算出して記憶手段に記憶する。
部品ＤのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸd1.d2 −ΔＸ4
部品ＤのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹd1.d2 −ΔＹ4
【００４２】
［生産プログラム］
図１４の生産プログラムは、実装機モジュール１２の制御装置によって生産中に実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、４本の吸着ノズル２１にそれぞれ部品Ａ〜Ｄを吸着する。この後、ステップ２０２に進み、装着ヘッド２２を生産中の撮像位置である一括撮像位置（装着ヘッド２２の中心がカメラ１６の視野中心に一致する位置）まで移動させて、図１１に示すように、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄをカメラ１６の視野内に収める。
【００４３】
この後、ステップ２０３に進み、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄをその下方から照明光源６４で照明しながらカメラ１６で一括撮像し、次のステップ２０４で、カメラ１６の画像信号を処理して、４本の吸着ノズル２１に吸着した４個の部品Ａ〜Ｄの吸着位置（Ｘa3，Ｙa3）、（Ｘb3，Ｙb3）、（Ｘc3，Ｙc3）、（Ｘd3，Ｙd3）を認識する。
【００４４】
この後、ステップ２０５に進み、４個の部品Ａ〜Ｄの認識位置（Ｘa3，Ｙa3）、（Ｘb3，Ｙb3）、（Ｘc3，Ｙc3）、（Ｘd3，Ｙd3）を、それぞれ記憶手段から読み出した認識位置ずれ量の計測データを用いて次式により補正する。
【００４５】
(1) 部品Ａの補正後の認識位置（Ｘa4，Ｙa4）
Ｘa4＝Ｘa3−（ΔＸa1.a2 −ΔＸ1 ）
Ｙa4＝Ｙa3−（ΔＹa1.a2 −ΔＹ1 ）
(2) 部品Ｂの補正後の認識位置（Ｘb4，Ｙb4）
Ｘb4＝Ｘb3−（ΔＸb1.b2 −ΔＸ2 ）
Ｙb4＝Ｙb3−（ΔＹb1.b2 −ΔＹ2 ）
(3) 部品Ｃの補正後の認識位置（Ｘc4，Ｙc4）
Ｘc4＝Ｘc3−（ΔＸc1.c2 −ΔＸ3 ）
Ｙc4＝Ｙc3−（ΔＹc1.c2 −ΔＹ3 ）
(4) 部品Ｄの補正後の認識位置（Ｘd4，Ｙd4）
Ｘd4＝Ｘd3−（ΔＸd1.d2 −ΔＸ4 ）
Ｙd4＝Ｙd3−（ΔＹd1.d2 −ΔＹ4 ）
【００４６】
このステップ２０５の処理が特許請求の範囲でいう認識位置ずれ補正手段としての役割を果たす。
この後、ステップ２０６に進み、装着ヘッド２２を回路基板の真上の部品実装位置まで移動させて、各吸着ノズル２１に対する部品Ａ〜Ｄの吸着位置のずれを考慮して各部品Ａ〜Ｄを回路基板に実装する。
【００４７】
この後、ステップ２０７に進み、生産終了か否かを判定し、生産終了でなければ、上述したステップ２０１に戻る。これにより、生産中は、ステップ２０１〜２０６の処理を繰り返し実行する。その後、上記ステップ２０７で、生産終了と判定された時点で、本プログラムを終了する。
【００４８】
以上説明した本実施例１によれば、生産開始前に照明光の影響による部品の認識位置のずれ量を計測して、その計測データを記憶手段に記憶するようにしたので、生産中に前記記憶手段から認識位置ずれ量の計測データを読み込んで、照明光の影響による部品の認識位置のずれを認識位置ずれ量の計測データに基づいて精度良く補正することができ、回路基板に実装する部品の実装位置精度を向上させることができる。
【００４９】
ところで、１本の吸着ノズルに吸着した１個の部品のみをカメラ１６で撮像して該部品の吸着位置を認識する場合がある。この場合は、１本の吸着ノズルに吸着した部品をカメラ１６の視野中心（照明光源の中心）で撮像することが可能である。従って、部品とカメラ１６の視野中心とが一致している場合は、照明光の影響による部品の認識位置のずれはほとんど生じないため、部品の認識位置のずれを補正する必要はないが、部品とカメラ１６の視野中心とが一致していない場合は、照明光の影響による部品の認識位置のずれが生じるため、本発明を適用することで、部品と照明光源６４との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを補正することができる。
【００５０】
尚、前記図１４の生産プログラムのステップ２０５では、４個の部品Ａ〜Ｄの認識位置（Ｘa3，Ｙa3）、（Ｘb3，Ｙb3）、（Ｘc3，Ｙc3）、（Ｘd3，Ｙd3）を、それぞれ記憶手段から読み出した認識位置ずれ量の計測データを用いて補正するようにしたが、同一部品種をＡ〜Ｄ位置の吸着ノズル２１を使用して装着する場合は、代表となる特定の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を求め、その特定の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を用いて、他の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を算出するようにしても良い。以下、この算出方法を説明する。
【００５１】
部品ＡのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸa1.a2 −ΔＸ1 ＝ＣＸ1
部品ＡのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹa1.a2 −ΔＹ1 ＝ＣＹ1
部品ＢのＸ方向の認識位置ずれ量＝ΔＸb1.b2 −ΔＸ2 ＝ＣＸ2
部品ＢのＹ方向の認識位置ずれ量＝ΔＹb1.b2 −ΔＹ2 ＝ＣＹ2
【００５２】
部品Ａに対して部品Ｂが角度θAB（＝９０°）ずれた位置に配置されている場合は、以下の式により、部品ＡのＸ，Ｙ方向の認識位置ずれ量ＣＸ1 ，ＣＹ1 を用いて部品ＢのＸ，Ｙ方向の認識位置ずれ量ＣＸ2 ，ＣＹ2 を算出する。
ＣＸ2 ＝ＣＸ1 ×ｃｏｓθAB−ＣＹ1 ×ｓｉｎθAB
ＣＹ2 ＝ＣＸ1 ×ｓｉｎθAB＋ＣＹ1 ×ｃｏｓθAB
というように、特定の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を用いて、他の吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置ずれ量を算出すれば良い。
【実施例２】
【００５３】
上記実施例１では、生産開始前に照明光の影響による部品の認識位置のずれ量を計測して、その計測データを記憶手段に記憶するようにしたが、図１５に示す本発明の実施例２では、吸着ノズル２１に吸着した部品と照明光源６４との位置関係をパラメータとして認識位置ずれ量を求めるテーブルを部品種類毎に記憶手段に記憶しておき、生産中に前記記憶手段に記憶した部品種類毎のテーブルの中からその時の部品種類に応じて選択したテーブルから吸着ノズル２１に吸着した部品と照明光源６４との位置関係に応じた認識位置ずれ量のデータを読み込んで吸着ノズル２１に吸着した部品の認識位置のずれを補正するようにしている。
【００５４】
ここで、テーブルのデータは、実装機モジュール１２を使用して前記実施例１と同様の方法で計測しても良いし、或は、実部品ではなく、それを模した治具を使用して計測しても良いし、或は、部品の認識位置のずれの特性を考慮して机上で計算しても良い。
【００５５】
本実施例２では、吸着ノズル２１に吸着した部品と照明光源６４との位置関係のパラメータとして、撮像位置（Ｒ）と撮像高さ（Ｚ）を用いる。撮像位置（Ｒ）としては、照明光源６４の中心から認識対象部位（例えばＢＧＡ型部品の場合はバンプ、チップコンデンサの場合は電極）までの距離を用いる。撮像高さ（Ｚ）は、基準位置（例えばカメラ１６の位置）から部品までの高さである。また、部品種類のパラメータとしては、認識対象部位の径又は曲率（例えばＢＧＡ型部品の場合はバンプの径、チップコンデンサの場合は電極の曲率）を用いる。
【００５６】
本実施例２では、生産中に、複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品を一括撮像した後、記憶手段に記憶した複数のテーブルの中からその時の部品のバンプの径（又は電極の曲率）に応じて選択したテーブルから撮像位置（Ｒ）と撮像高さ（Ｚ）に応じた認識位置ずれ量（Δｘ，Δｙ）のデータを読み込んで、複数本の吸着ノズル２１に吸着した複数の部品の認識位置（Ｘ，Ｙ）のずれを補正する。
【００５７】
以上説明した本実施例２では、生産開始前に認識位置ずれ量を計測する工程を省略することができ、その分、生産性を向上させることができる。
尚、本発明は、図１に示すようなモジュール型部品実装システムに限定されず、様々なタイプの部品実装機に適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５８】
１１…ベース台、１２…実装機モジュール（部品実装機）、１４…フィーダ、１５…回路基板搬送装置、１６…カメラ、１７…部品装着装置、２１…吸着ノズル、２２…装着ヘッド、２３…Ｘ軸スライド機構、２４…Ｙ軸スライド機構、３１…Ｙ軸モータ、３３…Ｙ軸スライド、５４…ヘッド回転用のモータ、５５…ノズルホルダ、５２…ノズル昇降モータ、５３…ノズル昇降機構、６２…レンズ、６４…照明光源、６５…発光素子、Ａ〜Ｄ…部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着ノズルに吸着した部品をその下方から照明光源で照明して撮像するカメラと、前記カメラの画像信号を処理して前記部品の吸着位置を認識する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段の認識結果に基づいて前記吸着ノズルに対する部品の吸着位置のずれを考慮して該部品を回路基板に実装する部品実装機において、
前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じて照明光による該部品の明暗状態が変化して前記カメラで撮像する該部品の認識位置がずれることを考慮して該部品と前記照明光源との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを補正する認識位置ずれ補正手段を備えていることを特徴とする部品実装機。
【請求項２】
複数本の吸着ノズルを備え、前記複数本の吸着ノズルにそれぞれ吸着した複数の部品を前記カメラの視野内に一括して収めて撮像することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する認識位置ずれ量計測手段と、
前記認識位置ずれ量計測手段で計測した認識位置ずれ量のデータを記憶する記憶手段とを備え、
前記認識位置ずれ補正手段は、生産中に前記記憶手段から前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装機。
【請求項４】
前記カメラの視野の中心と前記照明光源の中心とが一致するように構成され、
前記認識位置ずれ量計測手段は、生産開始前に前記吸着ノズルに部品を吸着した状態で該吸着ノズルの中心を前記カメラの視野の中心と一致させて該部品を撮像して前記画像処理手段により該部品の位置を認識すると共に、該吸着ノズルの位置を生産中の撮像位置に移動させて該カメラで該部品を撮像して該画像処理手段により該部品の位置を認識し、これら２箇所の認識位置間の距離と該吸着ノズルの移動距離との差を前記認識位置ずれ量として算出することを特徴とする請求項３に記載の部品実装機。
【請求項５】
前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係をパラメータとして前記認識位置ずれ量を求めるテーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記認識位置ずれ補正手段は、生産中に前記記憶手段に記憶した前記テーブルから前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じた前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装機。
【請求項６】
前記記憶手段には、前記テーブルを部品種類毎に記憶し、
前記認識位置ずれ補正手段は、生産中に前記記憶手段に記憶した部品種類毎のテーブルの中からその時の部品種類に応じて選択したテーブルから前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じた前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正することを特徴とする請求項５に記載の部品実装機。
【請求項１】
吸着ノズルに吸着した部品をその下方から照明光源で照明して撮像するカメラと、前記カメラの画像信号を処理して前記部品の吸着位置を認識する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段の認識結果に基づいて前記吸着ノズルに対する部品の吸着位置のずれを考慮して該部品を回路基板に実装する部品実装機において、
前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じて照明光による該部品の明暗状態が変化して前記カメラで撮像する該部品の認識位置がずれることを考慮して該部品と前記照明光源との位置関係に応じて該部品の認識位置のずれを補正する認識位置ずれ補正手段を備えていることを特徴とする部品実装機。
【請求項２】
複数本の吸着ノズルを備え、前記複数本の吸着ノズルにそれぞれ吸着した複数の部品を前記カメラの視野内に一括して収めて撮像することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれ量を計測する認識位置ずれ量計測手段と、
前記認識位置ずれ量計測手段で計測した認識位置ずれ量のデータを記憶する記憶手段とを備え、
前記認識位置ずれ補正手段は、生産中に前記記憶手段から前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装機。
【請求項４】
前記カメラの視野の中心と前記照明光源の中心とが一致するように構成され、
前記認識位置ずれ量計測手段は、生産開始前に前記吸着ノズルに部品を吸着した状態で該吸着ノズルの中心を前記カメラの視野の中心と一致させて該部品を撮像して前記画像処理手段により該部品の位置を認識すると共に、該吸着ノズルの位置を生産中の撮像位置に移動させて該カメラで該部品を撮像して該画像処理手段により該部品の位置を認識し、これら２箇所の認識位置間の距離と該吸着ノズルの移動距離との差を前記認識位置ずれ量として算出することを特徴とする請求項３に記載の部品実装機。
【請求項５】
前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係をパラメータとして前記認識位置ずれ量を求めるテーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記認識位置ずれ補正手段は、生産中に前記記憶手段に記憶した前記テーブルから前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じた前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装機。
【請求項６】
前記記憶手段には、前記テーブルを部品種類毎に記憶し、
前記認識位置ずれ補正手段は、生産中に前記記憶手段に記憶した部品種類毎のテーブルの中からその時の部品種類に応じて選択したテーブルから前記吸着ノズルに吸着した部品と前記照明光源との位置関係に応じた前記認識位置ずれ量のデータを読み込んで前記吸着ノズルに吸着した部品の認識位置のずれを補正することを特徴とする請求項５に記載の部品実装機。
【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２０１２−２２２３０５（Ｐ２０１２−２２２３０５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９５５１（Ｐ２０１１−８９５５１）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
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