(57)【要約】【課題】  この発明は、ステージの下方に面照明を配設することなく、正確に部品の外形を認識することができる部品外形認識装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る部品外形認識装置は、拡散板２、斜方照明３および撮像装置４を備えている。ここで、拡散板２には、観察対象の部品（はんだリボン）５が配置される。また、拡散板２は、入射してきた光の乱反射が可能な部材である。斜方照明３は、観察位置存する拡散板２の法線に対して、所定の角度からの光の入射を行うことができる照明機器である。撮像装置４は、観察位置に存する拡散板２の法線軸上に配設される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象の部品が配置され、入射してきた光の乱反射が可能な拡散板と、
観察位置に存する前記拡散板の法線に対して、所定の角度からの光の入射を行う斜方照明と、
観察位置に存する前記部品上方に配設される、撮像装置とを、
備えていることを特徴とする部品外形認識装置。
【請求項２】
前記斜方照明は、
観察位置に存する前記拡散板に配置される前記部品を、平面視において環状に囲繞するリング照明である、
ことを特徴とする請求項１に記載の部品外形認識装置。
【請求項３】
前記部品の搬送を行う搬送装置を、さらに備えており、
前記搬送装置上面に、前記拡散板が配設されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品外形認識装置。
【請求項４】
前記部品は、はんだリボンである、
ことを特徴とする請求項１に記載の部品外形認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品外形認識装置に係る発明であり、例えば、はんだリボンの外形等を検査する部品外形認識装置に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
リールに巻回されているテープ状のはんだ（以下、はんだリボンと称する）を、所定の長さに切断し、当該切断されたはんだリボンの外形を観察する技術は、従来より存在する。
【０００３】
第一の技術は、次のようなものである。
【０００４】
ステージ上に、切断されたはんだリボンを載置する。そして、ステージの下方向から面照明により、はんだリボンを照射する。そして、面照明からの透過光を、ステージの上方に存する撮像装置で観察する。
【０００５】
また、第二の技術は、次のようなものである。
【０００６】
ステージ上に、切断されたはんだリボンを載置する。そして、ステージの上方から同軸落射照明により、はんだリボンを照射する。そして、はんだリボンおよびステージ面からの反射光を、ステージ上方の同軸照射照明と同軸上に存在する撮像装置で観察する。
【０００７】
また、第三の技術は、次のようなものである。
【０００８】
ステージ上に、切断されたはんだリボンを載置する。そして、ステージの上方の斜め方向に存在する斜方照明により、はんだリボンを照射する。そして、はんだリボンからおよびステージ面からの反射光を、ステージの法線方向に存在する撮像装置で観察する。
【０００９】
なお、はんだリボンの外形を観察（認識）することができる装置として、特許文献１に係る発明が存在する。
【００１０】
【特許文献１】特開平３−１０３７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、第一の技術では、機構的またはスペース的な理由により、ステージの下方に面照明を設置することができない場合がある。
【００１２】
上記問題に対処可能な技術は、第二の技術および第三の技術である。
【００１３】
しかし、第二の技術では、以下に示す問題がある。つまり、切断されたはんだリボンは、巻回されていたため、形状において反りが残存する。したがって、当該反った状態のはんだリボンの一部に照射された光は、撮像装置の存在する方向に反射するが、当該はんだリボンの他の部分に照射された光は、撮像装置の存在しない方向に反射する。よって、当該第二の技術では、はんだリボンの全体の外形を認識することが困難であるという問題がある。
【００１４】
また、第三の技術では、以下に示す問題がある。
【００１５】
つまり、第三の技術では、斜光照明から照射された光は、ほとんどがステージの法線に対して斜め方向に反射または透過する。したがって、はんだリボンからの反射光は、ステージの法線方向に存在する撮像装置には、ほとんど観測されない。よって、はんだリボン全体を黒い画像として認識される。しかし、当該技術では、ステージからの反射光もほとんど撮像装置では観測できない。したがって、背景となる部分とはんだリボンとの境界を正確に認識できず、結果として、はんだリボンの外形を認識することが困難であるという問題がある。
【００１６】
そこで、この発明は、ステージの下方に面照明を配設することなく、正確に部品の外形を認識することができる部品外形認識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】
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の部品外形認識装置は、観察対象の部品が配置され、入射してきた光の乱反射が可能な拡散板と、観察位置に存する前記拡散板の法線に対して、所定の角度からの光の入射を行う斜方照明と、観察位置に存する前記部品上方に配設される、撮像装置とを、備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１に記載の部品外形認識装置は、観察対象の部品が配置され、入射してきた光の乱反射が可能な拡散板と、観察位置に存する前記拡散板の法線に対して、所定の角度からの光の入射を行う斜方照明と、観察位置に存する前記部品上方に配設される、撮像装置とを、備えているので、部品に入射される光は、撮像装置が配設されている方向には反射されない。したがって、撮像装置では、部品の外形は黒く認識される。これに対して、斜方照明からの光が拡散板に入射されると、乱反射される。したがって、撮像装置では、背景となる拡散板は白く認識される。以上により、撮像装置において、部品と背景（拡散板）とは、明確に二値化画像として観察（認識）される。したがって、部品の外形を容易に、また明確に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２０】
＜実施の形態１＞
図１は、観察状態にある、本実施の形態に係る部品外形認識装置の構成を示す概念図である。
【００２１】
図１に示すように、部品外形認識装置は、ステージ１、拡散板２、斜方照明３および撮像装置４により構成されている。
【００２２】
ステージ１上には、拡散板２が設置されている。拡散板２は、入射してきた光を様々な方向に反射させることができる板（つまり、乱反射可能な板）である。拡散板２として、例えば、すりガラス、フッ素樹脂、ＡＩＮセラミックス等を使用することができる。また、拡散板２上には、部品（本実施の形態では、はんだリボン）５が配置される。
【００２３】
ここで、図１に示すはんだリボン５は、リールに巻回されているテープ状のはんだを、所定の長さに切断したものである。なお、はんだリボン５は、巻回されていたため、形状において反りを有している。
【００２４】
斜方照明３は、観察位置に存する拡散板２の法線に対して、所定の角度からの光の入射を行う（つまり、拡散板２の斜め上方からの照明が可能な）照明装置である。
【００２５】
なお、観察位置とは、観察対象であるはんだリボン５の観察が可能な、位置であり、例えば、図１に描かれている各部材の位置のことを言う。
【００２６】
撮像装置４は、斜方照明３からの反射光を観察することができる装置である。撮像装置４は、観察位置に存する拡散板２の法線軸上（図面では、はんだリボン５の直上）に配設されている。
【００２７】
なお、斜方照明３および撮像装置４は各々、図示していない部材により支持されている。
【００２８】
本実施の形態に係る部品外形認識装置は、上記の構成を有しているので、撮像装置４では、以下に示す像が観察（認識）される。
【００２９】
斜方照明３からの光が、はんだリボン５に入射されると、ほとんどの光は、撮像装置４が配設されている方向には反射されない。つまり、拡散板２に対して斜め上方に反射される。したがって、撮像装置４では、はんだリボン５の外形は、黒く認識される。
【００３０】
これに対して、斜方照明３からの光が、拡散板２に入射されると、乱反射される。つまり、拡散板２の上方のあらゆる方向に反射される。したがって、撮像装置４の配設方向にも拡散板２からの反射光は伝播される。よって、撮像装置４では、背景となる拡散板２は、白く認識される。
【００３１】
上記のように、本実施の形態に係る部品外形認識装置では、撮像装置４において、はんだリボン５と背景（拡散板２）とは、明確に二値化画像として観察（認識）される。したがって、はんだリボン５の外形を容易に、また明確に認識することができる。
【００３２】
＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る部品外形認識装置は、実施の形態１に係る部品外形認識装置と、ほぼ同一の構成であるが、斜方照明の形態において異なる。
【００３３】
つまり、実施の形態１では、一方向（具体的には、図１において右斜め上方向の一点）からの光の照射が可能な、斜方照明３を使用している。
【００３４】
これに対して、本実施の形態では、斜方照明として、はんだリボン５の斜め上方周囲からの光の照射が可能な、リング照明を採用している。観察状態にある、本実施の形態に係る部品外形認識装置の構成を示す概念図を、図２に示す。
【００３５】
図２に示すように、斜方照明であるリング照明６は、観察位置に存する拡散板２に配置されているはんだリボン５を、平面視において環状に囲繞するように配設されている。なお、リング照明６は、図示していない部材により支持されている。
【００３６】
上記構成のリング照明６は、はんだリボン５の斜め上方の周囲全体から、均一に、当該はんだリボン５に対して光の照射を行うことができる。したがって、はんだリボン５の厚みの影響を受けずに、撮像装置４において、当該はんだリボン５の外形を認識することができる。
【００３７】
つまり、実施の形態１に係る部品外形認識装置の場合には、部品５の厚さが厚いと、当該部品の外形を明確に認識し難くなる。その様子を図３に示す。
【００３８】
図３に示すように、一点方向からの斜方照射を行った場合には、部品５の厚みに起因して影となる部分が生じる。当該影の部分は、図３に示すように、撮像装置４において、黒っぽく認識される。したがって、部品５と影との部分との境界の認識が困難となる。
【００３９】
これに対して、本実施の形態に係る部品外形認識装置の場合には、図４に示すように、部品５の斜め上方の周囲全体から、均一に、当該部品５に対して光の照射を行うことができる。
【００４０】
したがって、図４に示すように、部品５の厚みに起因した影の発生を防止することができ、撮像装置４において部品５の外形を確実に認識することができる。
【００４１】
＜実施の形態３＞
上記各実施の形態において、部品（はんだリボン）５を拡散板２上に供給、または拡散板２から除去させる方法として、以下の方法がある。
【００４２】
本実施の形態に係る部品外形認識装置は、上記搬送装置上面に、拡散板２が配設されている。つまり、本実施の形態では、図１，２に示したステージ１は、部品（はんだリボン）５の搬送を行うことができる搬送装置なのである。
【００４３】
その他の構成は、実施の形態１，２に係る部品外形認識装置と同様なので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４４】
本実施の形態に係る部品外形認識装置の一連の動作を、図５〜８に基づいて具体的に説明する。
【００４５】
図５に示すように、上面に拡散板２が配設されており、部品の搬送機能を有する搬送装置１１が、観察位置から離れた所で待機している。次に、図６に示すように、当該待機状態の搬送装置１１上（具体的には、拡散板２上）に、はんだリボン５が載置される。
【００４６】
そして、図７に示すように、はんだリボン５が載置された搬送装置１１は、観察位置まで移動する。その後、斜光照明から光照射により、はんだリボン５の外形観察（認識）を行う。
【００４７】
さて当該観察後、図８に示すように、はんだリボン５を載置した状態で、搬送装置１１は所望の場所へと移動する（観察位置から離れる）。
【００４８】
本実施の形態に係る部品外形認識装置は、上記のように構成されているので、搬送装置１１に拡散板２が配設されていない形態と比較して、以下に示す効果を有する。
【００４９】
つまり、搬送装置１１に拡散板２が配設されていない形態の場合には、拡散板２から離れた所で、当該搬送装置上にはんだリボン５が載置される。そして、はんだリボン５が載置された搬送装置は、拡散板２付近まで移動する。その後、搬送装置からはんだリボン５を取り上げ、はんだリボン５を拡散板２の所定の位置に載置する。
【００５０】
上記各実施の形態に係る装置により、はんだリボン５の外形観察（認識）を行った後、次に、はんだリボン５を拡散板２から取り上げ、搬送装置上に再び載置する。その後、搬送装置は、はんだリボン５が載置された状態で、所望の場所へと移動する。
【００５１】
しかし、本実施の形態に係る発明では、搬送装置からはんだリボンを取り上げ、はんだリボンを拡散板の所定の位置に載置する処理、および、はんだリボンを拡散板から取り上げ、搬送装置上に再び載置する処理を省略するさせることができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、一点方向からの光の照射が可能な斜方照明３を備えている場合について言及した。しかし、実施の形態２で説明したリング照明６を備える部品外形認識装置にも適用できることは、言うまでもない。
【００５３】
また、本実施の形態では、搬送装置１１が台車のようなものである場合について言及した。しかし、搬送装置１１の形態はこれに限る必要は無く、例えば、搬送装置がベルトコンベアであっても良い。この場合には、拡散板２としてプラスチック等の可撓性を有するものが好適である。
【００５４】
上記の様に、搬送装置１１に拡散板２が配置されていれば、どのような形態であっても良い。
【００５５】
なお、上記各実施の形態に係る部品外形認識装置は、同軸落射照明を用いた部品外形認識装置（上記第二の技術）では外形全体の認識が困難な、反りを有する部品（はんだリボン）５の外形を認識する場合に、特に有益である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施の形態１に係る部品外形認識装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態２に係る部品外形認識装置の構成を示す概念図である。
【図３】実施の形態２に係る部品外形認識装置の効果を説明するための概念図である。
【図４】実施の形態２に係る部品外形認識装置の効果を説明するための概念図である。
【図５】実施の形態３に係る部品外形認識装置の動作を説明するための概念図である。
【図６】実施の形態３に係る部品外形認識装置の動作を説明するための概念図である。
【図７】実施の形態３に係る部品外形認識装置の動作を説明するための概念図である。
【図８】実施の形態３に係る部品外形認識装置の動作を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ステージ、２  拡散板、３  斜方照明、４  撮像装置、５  部品（はんだリボン）、６  リング照明、１１  搬送装置。
【図１】
2006266867.tif 000003
【図２】
2006266867.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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