(57)【要約】【課題】吸着ノズルに保持された状態の電子部品を対象とした部品認識と、吸着ノズル自体を対象としたノズル認識とを簡便な方法によって且つ良好な認識精度で行うことができる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供すること。【解決手段】電子部品Ｐに当接して保持する吸着面８ｂに一定方向の筋目１７が形成された吸着ノズル８ａ用い、部品認識時およびノズル認識時には、筋目形成方向Ｌに対して、複数の光源部１５によってそれぞれ４５°方向、９０°方向から照明光１５Ｌを照射する。これにより、部品認識時には吸着面８ｂを認識画面１８において背景画像と同一視させることができ、ノズル認識時には吸着面８ｂを認識画像中に現出させることができる。【選択図】図８
2006114809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着ノズルによって電子部品を保持して基板に移送搭載する電子部品実装装置であって、前記電子部品に当接して保持する吸着面に筋目形成が行われた吸着ノズルを装着した搭載ヘッドを移動させることにより部品供給部から取り出した電子部品を前記基板に移送し搭載する部品搭載機構と、前記搭載ヘッドの移動経路に設けられ前記吸着ノズルの下端部を下方から撮像可能な撮像手段と、前記撮像手段の撮像結果を認識処理することにより前記電子部品および吸着面を認識する認識処理手段と、前記撮像手段による撮像時に前記吸着ノズルの下端部に対して斜め下方から照明光を照射する照明手段と、前記照明光の水平面内における照射方向を前記吸着面の筋目形成方向に対して相対的に変更する照射方向変更手段とを備え、
前記吸着面に保持された電子部品を認識対象とする場合には、前記照明光が前記吸着面に入射して反射された反射光が、前記認識処理手段によって吸着面を認識するのに必要な光量よりも少ない光量で前記撮像手段に入射するように前記照射方向を設定し、
前記吸着面を認識対象とする場合には、前記照明光が前記吸着面に入射して反射された反射光が、前記認識処理手段によって吸着面を認識するのに必要な光量以上の光量で前記撮像手段に入射するように前記照射方向を設定することを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記照射方向変更手段は、前記搭載ヘッドに備えられ前記吸着ノズルを軸廻りに回転させるノズル回転機構であることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
吸着ノズルによって電子部品を保持して基板に移送搭載する電子部品実装方法であって、前記電子部品に当接して保持する吸着面に筋目形成が行われた前記吸着ノズルによって部品供給部から電子部品を取り出す部品取り出し工程と、前記吸着ノズルが装着された搭載ヘッドを移動させ前記搭載ヘッドの移動経路に設けられた撮像手段によって前記吸着ノズルの下端部を下方から撮像する撮像工程と、前記撮像工程における撮像結果を認識処理することにより前記電子部品または吸着面を認識する認識処理工程と、前記撮像工程における撮像時に前記吸着ノズルの下端部に対して斜め下方から照明光を照射する照明工程と、前記照明光の水平面内における照射方向を前記吸着面の筋目形成方向に対して相対的に変更する照射方向変更工程とを含み、
前記照射方向変更工程において、前記吸着面に保持された電子部品を認識対象とする場合には、前記照明光が前記吸着面に入射して反射された反射光が、前記認識処理工程において吸着面を認識するのに必要な光量よりも少い光量で前記撮像手段に入射するように前記照射方向を設定し、
前記吸着面を認識対象とする場合には、前記照明光が前記吸着面に入射して反射された反射光が、前記認識処理工程において吸着面を認識するのに必要な光量以上の光量で前記撮像手段に入射するように前記照射方向を設定することを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項４】
前記照射方向変更工程において、前記搭載ヘッドに備えられた前記吸着ノズルを軸廻りに回転させることを特徴とする請求項３記載の電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を吸着ノズルによって保持して基板に移送搭載する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置においては、実装位置精度を向上させるため、画像認識により電子部品の位置を検出し、位置ずれを補正する方法が多用されている。この方法では、吸着ノズルによって部品供給部から電子部品をピックアップした搭載ヘッドが基板へ移動する際に、カメラによって下方から吸着ノズルに保持された状態の電子部品を撮像して認識することにより、電子部品の吸着ノズルに対する位置ずれが検出される。そして電子部品の基板への搭載に際して前述の位置ずれを補正することにより、電子部品を正しい位置に精度良く搭載することができる。
【０００３】
このように吸着ノズルに保持された状態の電子部品を下方から撮像する際の照明方法として、従来より吸着ノズルの下端部に対して斜め下方から照明光を照射し、電子部品からの反射光をカメラで受光する方法が知られている。この方法では、暗像の背景画像中に電子部品を明像として取り込むことが望ましいため、吸着面に表面処理や膜形成することによって照明光が吸着ノズルの吸着面から極力反射されないようにした吸着ノズルが用いられる（例えば特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平６−２４４５９２号公報
【特許文献２】特開２０００−１５１２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の撮像手段による吸着ノズルの下端部を対象とした画像認識は、部品搭載動作における電子部品の位置ずれ検出の目的以外にも、吸着ノズルそのものを認識対象として行われる場合がある。例えば、吸着ノズルの吸着面の位置は必ずしも常に不変ではなく、各個体誤差や装着状態に起因する位置ずれ、さらには装置稼動中の経時変動によって位置が変動する場合があり、このような位置誤差を補正するためには、吸着ノズルそのものを認識対象とすることが必要となる。また機種切換に伴うノズル交換においては、正しくない種類の吸着ノズルが誤って装着される場合があり、このような誤装着をチェックする目的で吸着ノズルの画像認識が行われる。
【０００５】
しかしながら上述の特許文献例に示すように、照明光の反射を極力排除することを目的とした対策が施された吸着ノズルの場合には、ここで述べたようなノズル認識を行うことができない。すなわち、下方から吸着ノズルを撮像しても吸着面からの反射光がわずかであるため、カメラによって吸着ノズルの吸着面の正しい画像を取得することができない。このように、従来の電子部品実装装置においては、吸着ノズルに保持された状態の電子部品を対象とした部品認識と吸着ノズルそのものを対象としたノズル認識とを簡便な方法によって且つ良好な認識精度で行うことが困難であるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、吸着ノズルに保持された状態の電子部品を対象とした部品認識と、吸着ノズル自体を対象としたノズル認識とを簡便な方法によって且つ良好な認識精度で行うことができる電子部品実装装置および電子部品実装方法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】
【０００７】
本発明の電子部品実装装置は、吸着ノズルによって電子部品を保持して基板に移送搭載
する電子部品実装装置であって、前記電子部品に当接して保持する吸着面に筋目形成が行われた吸着ノズルを装着した搭載ヘッドを移動させることにより部品供給部から取り出した電子部品を前記基板に移送し搭載する部品搭載機構と、前記搭載ヘッドの移動経路に設けられ前記吸着ノズルの下端部を下方から撮像可能な撮像手段と、前記撮像手段の撮像結果を認識処理することにより前記電子部品および吸着面を認識する認識処理手段と、前記撮像手段による撮像時に前記吸着ノズルの下端部に対して斜め下方から照明光を照射する照明手段と、前記照明光の水平面内における照射方向を前記吸着面の筋目形成方向に対して相対的に変更する照射方向変更手段とを備え、前記吸着面に保持された電子部品を認識対象とする場合には、前記照明光が前記吸着面に入射して反射された反射光が、前記認識処理手段によって吸着面を認識するのに必要な光量よりも少ない光量で前記撮像手段に入射するように前記照射方向を設定し、前記吸着面を認識対象とする場合には、前記照明光が前記吸着面に入射して反射された反射光が、前記認識処理手段によって吸着面を認識するのに必要な光量以上の光量で前記撮像手段に入射するように前記照射方向を設定する。
【０００８】
本発明の電子部品実装方法は、吸着ノズルによって電子部品を保持して基板に移送搭載する電子部品実装方法であって、前記電子部品に当接して保持する吸着面に筋目形成が行われた前記吸着ノズルによって部品供給部から電子部品を取り出す部品取り出し工程と、前記吸着ノズルが装着された搭載ヘッドを移動させ前記搭載ヘッドの移動経路に設けられた撮像手段によって前記吸着ノズルの下端部を下方から撮像する撮像工程と、前記撮像工程における撮像結果を認識処理することにより前記電子部品または吸着面を認識する認識処理工程と、前記撮像工程における撮像時に前記吸着ノズルの下端部に対して斜め下方から照明光を照射する照明工程と、前記照明光の水平面内における照射方向を前記吸着面の筋目形成方向に対して相対的に変更する照射方向変更工程とを含み、前記照射方向変更工程において、前記吸着面に保持された電子部品を認識対象とする場合には、前記照明光が前記吸着面に入射して反射された反射光が、前記認識処理工程において吸着面を認識するのに必要な光量よりも少ない光量で前記撮像手段に入射するように前記照射方向を設定し、前記吸着面を認識対象とする場合には、前記照明光が前記吸着面に入射して反射された反射光が、前記認識処理工程において吸着面を認識するのに必要な光量以上の光量で前記撮像手段に入射するように前記照射方向を設定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吸着ノズルの吸着面に筋目形成を行い、撮像時の吸着面の照明において、筋目形成方向に対する照射方向を認識対象に応じて変更して照明光が吸着面に入射して反射された反射光が、認識処理工程において吸着面を認識するのに必要な光量以上もしくは少ない光量で撮像手段に入射するように照明条件を設定することにより、吸着ノズルに保持された状態の電子部品を対象とした部品認識と吸着ノズルそのものを対象としたノズル認識とを良好な認識精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図２，図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品認識装置の断面図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置に用いられる吸着ノズルの吸着面の形状説明図、図６、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における吸着ノズルの照明光反射特性の説明図、図８は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品認識処理の説明図、図９は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるノズル認識処理の説明図、図１０、図１１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における吸着ノズルの照明方法の説明図である。
【００１１】
まず図１〜図３を参照して、吸着ノズルによって電子部品を保持して基板に移送搭載す
る電子部品実装装置の構造を説明する。図２、図３は図１のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面をそれぞれ示している。図１において基台１の上面にはＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は上流側（図１において左側）から搬入された基板４を下流側に搬送する。搬送路２には、実装ステージ３Ａ、３Ｂが設けられており、搬送路２によって搬送された基板４は実装ステージ３Ａ、３Ｂにおいて位置決めされ、ここで後述する部品搭載機構によって基板４に電子部品が搭載される。
【００１２】
基台１において、実装ステージ３Ａ、３Ｂの手前側にはそれぞれ部品供給部５Ａ、５Ｂが設けられており、部品供給部５Ａ、５Ｂには複数のテープフィーダ６が配列されている。テープフィーダ６はキャリアテープに保持された電子部品を以下に説明する搭載ヘッド７に対して供給する。搭載ヘッド７は複数の単位搭載ヘッド８およびこれらと一体的に移動する基板認識カメラ９を備えており、図２、図３に示すように、Ｘ軸テーブル１１によってＸ方向に移動し、Ｙ軸テーブル１２によってＹ方向に移動する。
【００１３】
この搭載ヘッド７の移動により、単位搭載ヘッド８は吸着ノズル８ａ（図４参照）によってテープフィーダ６から電子部品Ｐを吸着保持し、実装ステージ３Ａ、３Ｂに位置決めされた基板４に移送搭載する。搭載ヘッド７、Ｘ軸テーブル１１、Ｙ軸テーブル１２は、吸着ノズル８ａが装着された搭載ヘッド７を移動させることにより、部品供給部５Ａ，５Ｂから取り出した電子部品を基板４に移送し搭載する部品搭載機構を構成する。搭載ヘッド７が実装ステージ３Ａ、３Ｂ上に位置した状態で、基板認識カメラ９によって基板４を撮像することにより、基板４の位置認識が行われる。
【００１４】
実装ステージ３Ａと部品供給部５Ａ、実装ステージ３Ｂと部品供給部５Ｂとの間の搭載ヘッド７の移動経路には、それぞれ部品撮像装置１０が配置されている。部品供給部５Ａ、５Ｂから電子部品Ｐを取り出した搭載ヘッド７が実装ステージ３Ａ、３Ｂへ移動する際に、吸着ノズル８ａに保持された電子部品Ｐを部品撮像装置１０の上方でＸ方向に移動させることにより、部品撮像装置１０は吸着ノズル８ａに保持された電子部品Ｐを撮像する。
【００１５】
そして撮像結果を認識処理することにより、吸着ノズル８ａに保持された状態における電子部品Ｐの位置が認識されるとともに、電子部品Ｐの種類が識別される。識別の結果、実装すべき部品種類と異る場合や形状不良などの不具合部品であると判定された場合には、当該部品は部品排出部１３によって装置外へ搬出され回収される。
【００１６】
次に図４を参照して搭載ヘッド７に備えられた単位搭載ヘッド８および部品撮像装置１０の構成を説明する。単位搭載ヘッド８の下部には、セラミックや硬質金属などの素材によって製作された吸着ノズル８ａが着脱自在に装着されている。単位搭載ヘッド８はノズル回転機構８ｃを備えており、ノズル回転機構８ｃを駆動することにより、吸着ノズル８ａは軸廻りに回転する。これにより、吸着ノズル８ａに保持された電子部品Ｐのθ方向角度を任意角度に合わせることができる。
【００１７】
吸着ノズル８ａの下面は、図５（ａ）に示すように、電子部品Ｐを吸着孔８ｄによって吸着保持する吸着面８ｂとなっている。図５（ｂ）に示すように、矩形断面形状の吸着面８ｂには、研磨加工によって一定方向（矩形の各辺に対して４５°方向）に筋目１７が形成されている。図５（ｃ）は図５（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面を示しており、ここに示すように筋目１７は、山部１７ａと谷部１７ｂがほぼ同一間隔ｂ（４〜１５μｍ程度）、深さｄ（４〜１５μｍ程度）で反復形成された形態となっている。
【００１８】
部品撮像装置１０は、撮像面を上方に向けた部品認識カメラ１４の上方に、複数の光源部１５を平面視して部品認識カメラ１４の光軸を中心とした９０°等配位置に配置した構
造となっており、光源部１５は水平面に対して傾斜した姿勢で固定されている。単位搭載ヘッド８が部品撮像装置１０の上方に移動し、吸着ノズル８ａを部品認識カメラ１４の直上の撮像位置に位置させた状態で光源部１５を点灯することにより、吸着ノズル８ａの下端部には斜め下方から照明光が照射される。
【００１９】
そしてこの照明光の反射光が下方に位置する部品認識カメラ１４に入射することにより、吸着ノズル８ａの下端部が部品認識カメラ１４によって撮像され、撮像結果を認識処理部１６によって認識処理することにより、所定の認識結果が得られる。すなわち、電子部品Ｐを吸着保持した吸着ノズル８ａを撮像した場合には、吸着ノズル８ａに吸着保持された電子部品Ｐの認識結果が得られ、電子部品Ｐを保持していない吸着ノズル８ａを撮像した場合には、吸着面８ｂの認識結果が得られる。
【００２０】
したがって、上記構成において、部品認識カメラ１４は搭載ヘッド７の移動経路に設けられ電子部品Ｐに当接して保持する吸着面８ｂに筋目加工が施された吸着ノズル８ａの下端部を下方から撮像可能な撮像手段となっている。そして認識処理部１６は、部品認識カメラ１４の撮像結果を認識処理することにより、電子部品Ｐおよび吸着面８ｂを認識する認識処理手段になっており、複数の光源部１５は、部品認識カメラ１４による撮像時に吸着ノズル８ａの下端部に対して斜め下方から照明光を照射する照明手段を構成する。
【００２１】
光源部１５による照明光の照射において、ノズル回転機構８ｃを駆動して吸着ノズル８ａを回転させることにより、吸着面８ｂに形成された筋目１７の形成方向に対する照射方向を変更することができる。したがって、ノズル回転機構８ｃは、照明光の水平面内における照射方向を吸着面８ｂの筋目形成方向に対して相対的に変更する照射方向変更手段となっている。
【００２２】
次に図６、図７を参照して、吸着面８ｂへの照明光の照射方向と、反射光の反射方向について説明する。前述のように吸着面８ｂには一定方向の筋目が形成されていることから、吸着面８ｂからの反射光の反射特性が照射方向によって以下のように異る。まず図６は、９０°等配位置にある４つの光源部１５から照射される照明光１５Ｌが、筋目形成方向Ｌに対して平面視して４５°の角度で入射する場合の反射特性を示している。すなわちこの場合には、図６（ａ）に示すように、照明光１５Ｌは、山部１７ａの傾斜面に筋目形成方向Ｌに対する水平面内における入射角度αが４５°となるような方向から入射する。
【００２３】
このため、吸着面８ｂからの反射光は、図６（ｂ）に示すように、水平面内における反射角度が入射角度αと等しくなるような方向に反射角度αで反射され、吸着面８ｂの直下に位置する部品認識カメラ１４に対して反射される光量は少ない。もちろん、吸着面８ｂからの反射光は完全な正反射ではなく、乱反射によってこのような反射角度αと異る方向に反射される反射光が存在するが、反射光の相当部分は正反射方向を中心として拡散するため、部品認識カメラ１４に入射する反射光は少なくなる。
【００２４】
また図７は、光源部１５から反射される照明光１５Ｌが、筋目形成方向Ｌに対して平面視して９０°の入射角度で入射する場合の反射特性を示している。なお、この場合には、筋目形成方向Ｌと平行な方向からの照明光１５Ｌは省略してもよい。図７（ａ）に示すように、照明光１５Ｌは各山部１７ａの傾斜面に対して直角方向から入射する。この場合の水平面内における正反射方向は入射方向と等しくなるが、各山部１７ａの傾斜面に入射した照明光１５Ｌは、図７（ｂ）に示すように直下方向に相当量が反射され、下方に位置する部品認識カメラ１４に入光する。
【００２５】
すなわち、吸着面８ｂの筋目形成方向Ｌに対する照明光１５Ｌの相対角度を変更することにより、部品認識カメラ１４へ入射する吸着面８ｂからの反射光の光量を調整すること
が可能となっている。ここで図６、図７に示す例は、部品認識カメラ１４に入光する光量がそれぞれ極小、極大となる照射方向を示している。そしてこのように照明光の照射方向を変更して部品認識カメラ１４への入光量を調整することにより、本実施の形態においては以下に説明するように吸着ノズル８ａに保持された電子部品Ｐの認識と、吸着面８ｂの認識とを同一の照明装置によって行うようにしている。
【００２６】
すなわち、吸着面８ｂに保持された電子部品Ｐを認識対象とする場合には、照明光１５Ｌが吸着面８ｂに入射して反射された反射光が、部品認識カメラ１４によって吸着面８ｂを認識するのに必要な光量よりも少ない光量で部品認識カメラ１４に入射するように照明光１５Ｌの照射方向を設定して、吸着面８ｂを認識画面に取り込まないようにする。また吸着面８ｂを認識対象とする場合には、照明光１５Ｌが吸着面８ｂに入射して反射された反射光が、部品認識カメラ１４によって吸着面８ｂを認識するのに必要な光量以上の光量で部品認識カメラ１４に入射するように照明光１５Ｌの照射方向を設定して、吸着面８ｂを認識画面に取り込むようにする。
【００２７】
次に吸着ノズルによって電子部品を保持して基板に移送搭載する電子部品実装方法について、図８、図９を参照して説明する。電子部品実装に際しては、まず搭載ヘッド７を部品供給部５Ａ、５Ｂに移動させて単位搭載ヘッド８によりテープフィーダ６から電子部品Ｐを取り出す。すなわち電子部品Ｐに当接して保持する吸着面８ｂに筋目加工が施された吸着ノズル８ａによって、部品供給部５Ａ，５Ｂから電子部品Ｐを取り出す（部品取り出し工程）。このとき、図８（ａ）に示すように、吸着ノズル８ａのθ方向位置（ノズル断面の長辺方向）を０°に合わせておき、また図８（ｂ）に示すように、部品撮像装置１０は光源部１５による照明光の照射方向がノズルθ軸の０°方向と９０°方向になるように方向が設定されている。
【００２８】
次いで搭載ヘッド７を移動させ、電子部品Ｐを保持した吸着ノズル８ａを部品撮像装置１０の上方に位置させる。そして光源部１５を点灯して、図８（ｃ）に示すように、筋目の形成方向Ｌに対して４５°方向から照明光１５Ｌを照射する。すなわち、吸着ノズル８ａが装着された搭載ヘッド７を移動させ搭載ヘッド７の移動経路に設けられた部品撮像カメラ１４によって吸着ノズル８ａの下端部を下方から撮像する（撮像工程）。
【００２９】
この撮像においては、斜め下方から照射された照明光の電子部品Ｐからの反射光は下方の部品認識カメラ１４に正常に入射するものの、吸着面８ｂに対しては、図６に示すように筋目形成方向Ｌに対して４５°の角度から照明光１５Ｌが照射されることから、吸着面８ｂから部品認識カメラ１４に入射する反射光の光量は少ない。
【００３０】
そしてこの撮像により得られた画像を２値化処理することにより、図８（ｄ）に示すような認識画像１８が取得される。認識画像１８においては、電子部品Ｐに相当する明像部１８ｂが、背景画像である暗像部１８ａ中に表われた形態となっている。すなわち吸着面８ｂに相当する部分は、入射した光量が少ないことから２値化処理において背景画像と同一視されて暗像部１８ａ中に含まれている。そして認識画像１８中の明像部１８ｂの位置や形状を認識することにより、吸着ノズル８ａに保持された状態での電子部品Ｐの認識が行われ位置が検出される。そしてこの電子部品Ｐの位置検出結果に基づいて、搭載ヘッド７による電子部品Ｐの基板４への搭載動作が行われる。
【００３１】
この部品搭載動作を反復実行する過程においては、部品撮像装置１０によって吸着ノズル８ａを撮像して吸着面８ｂを認識することが必要となる。このような吸着面８ｂの認識は、吸着ノズル８ａの種類の正誤判定や、装置稼動状態を継続する過程における吸着ノズル８ａの位置の経時変動の検出や、さらには吸着面８ｂへの異物付着の有無の確認など、種々の目的で行われる。
【００３２】
このような吸着面８ｂの認識を目的とする場合には、ノズル回転機構８ｃによってノズルθ軸を回転させて、図９（ａ）に示すように、吸着ノズル８ａのθ方向位置を４５°に合わせる。そして図９（ｂ）に示すように、部品撮像装置１０においては、ノズル軸の０°位置に対応した方向にある光源部１５のみを点灯する。これにより、図９（ｃ）に示すように、吸着面８ｂの筋目形成方向Ｌに対して直角方向から照明光１５Ｌが照射される。この照明条件においては、図７に示すように、照明光１５Ｌは筋目１７に対して直角の角度から照射されることから、前述のように吸着面８ｂからの反射光のうち相当部分が下方に位置する部品認識カメラ１４に入光する。
【００３３】
そしてこの撮像により得られた画像を２値化処理することにより、図９（ｄ）に示すような認識画像１８が取得される。この場合の認識画像１８においては、吸着面８ｂに相当する明像部１８ｂが、背景画像である暗像部１８ａ中に表われた形態となっている。すなわち吸着面８ｂからは認識処理部１６によって認識可能な光量以上の反射光が入射することから、吸着面８ｂに相当する部分は２値化処理において背景画像と区別されて明像部１８ｂとして現れる。そして認識画像１８中の明像部１８ｂの位置や形状を認識することにより、吸着面１８ｂが認識されて吸着面８ｂの形状や位置が検出され、この検出結果に基づいて前述のノズル種類の正誤判定、ノズル位置の経時変動のキャリブレーション、ノズル異物付着確認などが実行される。
【００３４】
このように、本実施の形態に示す電子部品実装方法においては、前述の撮像工程における撮像結果を認識処理することにより、電子部品Ｐまたは吸着面８ｂを認識する認識処理工程が実行される。上述の２種類の認識対象を撮像する際には、撮像工程における撮像時に吸着ノズル８ａの下端部に対して斜め下方から照明光を照射する照明工程が実行される。そして認識対象の変更に伴って、照明光１５Ｌの水平面内における照射方向を吸着面８ｂの筋目形成方向Ｌに対して相対的に変更する照射方向変更工程が、吸着ノズル８ａをノズル軸回転機構８ｃによって軸廻りに回転させることによって行われる。
【００３５】
そしてこの照射方向変更工程において、吸着面８ｂに保持された電子部品Ｐを認識対象とする場合には、照明光１５Ｌが吸着面８ｂに入射して反射された反射光が、認識処理工程において吸着面８ｂを認識するのに必要な光量よりも少ない光量で部品撮像カメラ１４に入射するように照明光１５Ｌの照射方向を設定することにより、吸着面８ｂを認識画面に取り込まないようにする。また吸着面８ｂを認識対象とする場合には、照明光１５Ｌが吸着面８ｂに入射して反射された反射光が、認識処理工程において吸着面８ｂを認識するのに必要な光量以上の光量で部品撮像カメラ１４に入射するように照明光１５Ｌの照射方向を設定することにより、吸着面８ｂを認識画面に取り込むようにする。
【００３６】
なお、吸着面８ｂを認識対象とする撮像において、図１０（ａ）に示すように、吸着ノズル８ａのθ方向位置を０°に合わせたまま、図１０（ｂ）に示すように、部品撮像装置１０を回転させて照明方向を変更してもよい。すなわち光源部１５をカメラ光軸廻りに４５°回動させることによって、０°方向位置に対して４５°の角度から、照明光１５Ｌを照射することにより、図９（ｃ）に示す状態と同様の照射方向を実現する。この場合には、部品撮像装置１０を回転させる回転機構が照射方向変更手段となる。
【００３７】
さらに、図１０（ｃ）に示すような部品撮像装置１０Ａを用いることによって照射方向を変更するようにしてもよい。すなわちこの例では、部品撮像装置１０Ａに４５°等配で複数の光源部１５Ａを配置する。そして認識対象に応じて必要とされる照射方向に対応した光源部１５Ａのみを点灯する。このような構成の部品撮像装置１０Ａを採用することにより、吸着ノズル８ａや部品撮像装置１０を回転させることなく、所望の照射方向を得ることができる。
【００３８】
また上述の吸着ノズル８ａにおいては、吸着面８ｂに１方向のみに筋目１７を形成する例を示しているが、図１１（ａ）に示す吸着ノズル１０８ａのように、吸着面１０８ｂに格子状の筋目１７Ａ，１７Ｂを形成するようにしてもよい。すなわちこの実施例においては、矩形辺に対して４５°方向に筋目１７Ａを形成し、さらに筋目１７Ａに直交する方向に筋目１７Ｂが形成されている。
【００３９】
このような吸着ノズル１０８ａを用いて電子部品Ｐを対象とした部品認識を行う場合には、図１１（ｂ）に示す方向から照明光１５Ｌを照射する。この照明方向は、図８（ｃ）に示す照明方向と同様である。また吸着面１０８ｂを対象としたノズル認識を行う場合には、図１１（ｃ）に示す方向から照明光１５Ｌを照射する。この照明方向は、図９（ｃ）における照明光１５Ｌの照射方向に加えて、この方向と直交する方向からも照明光１５Ｌを照射するようにしている。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、吸着ノズル８ａの吸着面８ｂに筋目加工を施し、この筋目形成方向に対する照明光の照射方向を変更するという簡略な方法によって、認識画像中において吸着面８ｂを背景画像と一体視するか、あるいは吸着面８ｂを背景画像と区別して現出させるかを選択することができるようになっている。これにより、吸着ノズル８ａに保持された電子部品Ｐを対象とした部品認識と、吸着ノズル８ａ自体を対象としたノズル認識とを、簡便な方法によって且つ良好な認識精度で行うことができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態においては、筋目形成方向に対する照明光の照射方向を規定する角度を４５°と９０°（直角）の２通りに設定する例を示しているが、いずれの場合においても、照射方向は幾分かの幅を有する角度範囲（例えば、４５°±１５°、９０°±１５°）によって規定されるものであり、必ずしも４５°と９０°に合致させる必要はない。すなわち、認識画像を得る際の２値化処理において、２値化しきい値を安定して設定できるだけの明瞭な差が、吸着面８ｂからの反射光の光量に生じるような照射方向に設定すればよい。このような照射方向や照明光の強度などの照明条件の詳細は、実際に撮像及び認識処理を試行した結果に基づいて決定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の電子部品実装装置および電子部品実装方法は、吸着ノズルに保持された状態の電子部品を対象とした部品認識と吸着ノズルそのものを対象としたノズル認識とを簡便な方法によって且つ良好な認識精度で行うことができるという利点を有し、画像認識処理による部品位置補正を採用した電子部品実装に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品認識装置の断面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置に用いられる吸着ノズルの吸着面の形状説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における吸着ノズルの照明光反射特性の説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における吸着ノズルの照明光反射特性の説明図
【図８】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品認識処理の説明図
【図９】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるノズル認識処理の説明図
【図１０】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における吸着ノズルの照明方法の説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における吸着ノズルの照明方法の説明図
【符号の説明】
【００４４】
３Ａ、３Ｂ  実装ステージ
４  基板
５Ａ、５Ｂ  部品供給部
７  搭載ヘッド
８  単位搭載ヘッド
８ａ  吸着ノズル
８ｂ  吸着面
１０  部品撮像装置
１４  部品認識カメラ
１５  光源部
１５Ｌ  照明光
１７  筋目
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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