(57)【要約】  多様な部品に対応して保持部材による当該部品の保持状態の認識に用いられる高解像度の画像データを取得可能とし、組立制御の精度を向上できる組立機を提供することを目的とする。  組立機は、移動ヘッドの規定位置に付された基準マークと、複数の画像データを用いた超解像処理により生成した高解像度データに基づいて保持部材による部品の保持状態を認識する画像処理部とを備える。  画像処理部は、基準データの撮像位置に対する他の画像データの撮像位置の変位量をそれぞれ算出する変位量算出部と、基準データに対する他の画像データの位置合わせを行う位置合わせ処理部と、位置合わせされた複数の画像データに基づいて高解像度データを生成する再構成処理部とを有する。
2015083220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給位置に供給された部品を取得して保持する保持部材と、
１または複数の前記保持部材を昇降可能に支持し、前記供給位置から被組立体が位置決めされた組立位置まで移動可能に設けられた移動ヘッドと、
前記保持部材に保持された前記部品を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が前記部品を撮像する際に当該撮像装置の視野に収まる前記移動ヘッドの規定位置に付された基準マークと、
前記部品に対する前記撮像装置の相対位置が互いに異なる撮像位置において撮像された複数の前記画像データを用いた超解像処理により高解像度データを生成し、当該高解像度データに基づいて前記保持部材による前記部品の保持状態を認識する画像処理部と、
予め記憶されている制御プログラムと認識された前記部品の保持状態とに基づいて前記保持部材の移動を制御して、前記組立位置に前記部品を移載させる制御装置と、を備え、
前記基準マークは、前記撮像装置により撮像された場合に前記撮像装置の視野において規定の範囲を占める寸法に設定され、
前記画像処理部は、
複数の前記画像データのうち一の前記画像データを基準データとし、当該基準データの前記撮像位置に対する他の前記画像データの前記撮像位置の変位量を、各前記画像データに含まれる前記基準マークに基づいてそれぞれ算出する変位量算出部と、
複数の前記画像データの各前記変位量に基づいて、前記基準データに対する他の前記画像データの位置合わせを行う位置合わせ処理部と、
位置合わせされた複数の前記画像データに基づいて前記高解像度データを生成する再構成処理部と、を有する組立機。
【請求項２】
前記画像処理部は、複数の前記画像データの各変位量と、前記撮像装置の撮像素子における画素の間隔とに基づいて、超解像処理における各前記画像データの適否を判定するデータ判定部をさらに有する、請求項１の組立機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記移動ヘッドを前記撮像装置に対して相対移動させながら、前記撮像装置に対して複数回に亘り前記部品の撮像を行うように制御し、
前記データ判定部は、当該撮像の制御により取得した複数の前記画像データについて前記変位量算出部によりそれぞれ算出された前記変位量に基づいて超解像処理における適否を判定し、
前記画像処理部は、前記データ判定部による判定結果に基づいて、前記撮像の制御により取得した複数の前記画像データから超解像処理に用いる所定数の前記画像データを抽出するデータ抽出部をさらに有する、請求項２の組立機。
【請求項４】
前記データ抽出部は、
前記保持部材に保持された前記部品の寸法情報、および前記撮像素子の画素数に応じて前記高解像度データにおける目標解像度を算出し、
抽出する前記画像データの数量を前記目標解像度に基づいて設定する、請求項３の組立機。
【請求項５】
前記移動ヘッドは、回転可能なホルダ部材により複数の前記保持部材を支持し、
前記撮像装置の視野は、前記移動ヘッドが支持する全ての前記保持部材が収まる大きさに設定されている、請求項１〜４の何れか一項の組立機。
【請求項６】
前記保持部材は、前記部品を吸着して保持する吸着ノズルであり、
前記組立機は、前記制御装置の制御によって前記被組立体である回路基板に前記吸着ノズルにより保持された前記部品を実装する部品実装機である、請求項１〜５の何れか一項の組立機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給位置で取得した部品を組立位置まで移載して、当該部品を被組立体に組み付ける組立機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
組立機は、回路基板に複数の電子部品を実装して電子回路製品を生産する部品実装機や、パワーモジュールなどを組み立てる製造設備として用いられる。上記の部品実装機として、例えば特許文献１には、吸着ノズルにより供給位置にある電子部品を吸着し、この電子部品を組立位置（回路基板上の所定の座標位置）に実装する構成が開示されている。このような部品実装機においては、吸着ノズルに保持された電子部品を撮像して取得した画像データに基づいて電子部品の保持状態を認識する。そして、部品実装機は、認識した保持状態を実装制御に反映することで、実装制御の精度の向上を図っている。【０００３】
ところで、部品実装機などの組立機において部品を撮像する撮像装置は、撮像の対象物までの距離が概ね一定であることや設備コストなどを勘案して、焦点距離が一定に設定されたレンズユニットが多く採用されている。このようなレンズユニットを有する撮像装置では、所定のカメラ視野および撮像装置に搭載された撮像素子の画素数に応じた解像度で撮像が行われる。ここで、レンズユニットにおいて、外形寸法の大きい大型部品が収まるようにカメラ視野を設定すると、外形寸法の小さい小型部品を撮像した際に画像データに占める小型部品の面積が小さく、十分な解像度を確保できないおそれがある。【０００４】
そこで、撮像装置のレンズユニットは、小型部品を対象物として十分な解像度を確保した画像データを取得するために、カメラ視野をある程度狭く設定する必要がある。しかし、このような設定では、大型部品を撮像の対象物とした場合に、大型部品がカメラ視野を超えてしまうおそれがある。そこで、特許文献２では、超解像処理により高解像度データを生成し、この高解像度データに基づいて実装制御を行う部品実装機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２６２７８号公報
【特許文献２】特開平１１−１９１１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、超解像処理には、特許文献２に記載されているように、複数の画像データを用いて高解像度データを生成するマルチフレーム型が知られている。このマルチフレーム型の超解像処理では、主として、複数の画像データを位置合わせする処理と、高解像度データを再構成する処理が行われる。位置合わせ処理は、例えば、撮像装置に対して部品等の対象物を相対移動させた際の移動量に基づいて行う。【０００７】
そうすると、撮像装置に対して対象物を相対移動させた際の指令位置と実位置とに誤差が生じた場合には、位置合わせ処理にも誤差が生じることになる。マルチフレーム型の超解像処理において位置合わせ処理に誤差が生じると、生成される高解像度データに誤差が含まれることになる。このような高解像度データに基づいて部品の保持状態の認識を行うと、部品の位置や角度を誤認するおそれがある。【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、多様な部品に対応して保持部材による当該部品の保持状態の認識に用いられる高解像度の画像データを取得可能とし、組立制御の精度を向上できる組立機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】
請求項１に係る組立機は、供給位置に供給された部品を取得して保持する保持部材と、１または複数の前記保持部材を昇降可能に支持し、前記供給位置から被組立体が位置決めされた組立位置まで移動可能に設けられた移動ヘッドと、前記保持部材に保持された前記部品を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が前記部品を撮像する際に当該撮像装置の視野に収まる前記移動ヘッドの規定位置に付された基準マークと、前記部品に対する前記撮像装置の相対位置が互いに異なる撮像位置において撮像された複数の前記画像データを用いた超解像処理により高解像度データを生成し、当該高解像度データに基づいて前記保持部材による前記部品の保持状態を認識する画像処理部と、予め記憶されている制御プログラムと認識された前記部品の保持状態とに基づいて前記保持部材の移動を制御して、前記組立位置に前記部品を移載させる制御装置と、を備え、前記基準マークは、前記撮像装置により撮像された場合に前記撮像装置の視野において規定の範囲を占める寸法に設定され、前記画像処理部は、複数の前記画像データのうち一の前記画像データを基準データとし、当該基準データの前記撮像位置に対する他の前記画像データの前記撮像位置の変位量を、各前記画像データに含まれる前記基準マークに基づいてそれぞれ算出する変位量算出部と、複数の前記画像データの各前記変位量に基づいて、前記基準データに対する他の前記画像データの位置合わせを行う位置合わせ処理部と、位置合わせされた複数の前記画像データに基づいて前記高解像度データを生成する再構成処理部と、を有する。【００１０】
このような構成によると、複数の画像データを用いた超解像処理、即ちマルチフレーム型の超解像処理において、変位量算出部により算出された複数の画像データの各変位量に基づいて基準データに対する他の画像データの位置合わせ処理が行われる。ここで、変位量算出部は、この変位量を算出する際に、各画像データに含まれる基準マークに基づく構成としている。そのため、仮に撮像装置に対して対象物（部品）を相対移動させた際の指令位置と実位置とに誤差が生じていたとしても、この誤差が位置合わせ処理に影響することを防止できる。つまり、位置合わせ処理部は、部品を移動させる際の移動ヘッドに対する指令位置によらず画像データの位置合わせ処理を行う。これにより、位置合わせ処理部は、各画像データを正確に位置合わせすることが可能となる。【００１１】
よって、画像処理部は、撮像装置のレンズユニットについて大型部品が収まるようにカメラ視野を設定したとしても、高解像度の撮像素子を用いることなく小型部品の保持状態の認識に足りる高解像度データを生成することができる。従って、組立機の制御装置は、このように生成された高解像度データを用いることにより、多様な部品に対応して保持状態の認識に用いられる画像データを取得可能とし、組立制御の精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態における部品実装機を示す全体図である。
【図２】部品装着ヘッドの一部を拡大した正面図である。
【図３】図２のＡ方向矢視図である。
【図４】部品実装機の制御装置を示すブロック図である。
【図５】部品実装機による装着処理を示すフロー図である。
【図６】保持状態の認識処理を示すフロー図である。
【図７】複数の画像データの撮像位置の変位量を示す図である。
【図８】第二実施形態における部品実装機の制御装置を示すブロック図である。
【図９】保持状態の認識処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の組立機を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態において、組立機は、回路基板（被組立体）に電子部品を実装して生産される回路基板製品を対象とする部品実装機である。部品実装機は、例えば集積回路の製造工程において、回路基板上に複数の電子部品を装着する装置である。回路基板は、例えばスクリーン印刷機により電子部品の装着位置（組立位置）にクリームハンダが塗布され、複数の部品実装機を順に搬送されて電子部品が装着される。その後に、電子部品が装着された回路基板は、リフロー炉に搬送されてハンダ付けされることにより回路基板製品として集積回路を構成する。
【００１４】
＜第一実施形態＞
（１−１．部品実装機の全体構成）
部品実装機１の全体構成について、図１，２を参照して説明する。部品実装機１は、基板搬送装置１０と、部品供給装置２０と、部品移載装置３０と、部品カメラ６１と、基板カメラ６２と、制御装置７０とを備えて構成される。各装置１０，２０，３０および部品カメラ６１は、部品実装機１の基台２に設けられている。また、図１に示すように、部品実装機１の水平幅方向（図１の左上から右下に向かう方向）をＸ軸方向、部品実装機１の水平長手方向（図１の右上から左下に向かう方向）をＹ軸方向、鉛直高さ方向（図１の上下方向）をＺ軸方向とする。
【００１５】
（１−１−１．基板搬送装置１０）
【００１６】
基板搬送装置１０は、回路基板ＢをＸ軸方向に搬送するとともに、回路基板Ｂを所定の位置に位置決めする。この基板搬送装置１０は、Ｙ軸方向に並設された複数の搬送機構１１により構成されたダブルコンベアタイプである。搬送機構１１は、図示しないコンベアベルトに載置されて搬送される回路基板Ｂを案内する一対のガイドレール１２，１３を有する。搬送機構１１は、電子部品Ｔの装着処理に際して、回路基板Ｂを所定のＸ軸方向位置まで搬入して、クランプ装置により回路基板Ｂをクランプする。そして、搬送機構１１は、回路基板Ｂに電子部品Ｔが装着されると、回路基板Ｂをアンクランプして、部品実装機１の機外に回路基板Ｂを搬出する。
【００１７】
（１−１−２．部品供給装置２０）
部品供給装置２０は、回路基板Ｂに実装される電子部品Ｔを供給する装置である。部品供給装置２０は、部品実装機１のＹ軸方向の前部側（図１の左下側）に配置されている。この部品供給装置２０は、本実施形態において、複数のカセット式のフィーダ２１を用いたフィーダ方式としている。フィーダ２１は、基台２に対して着脱可能に取り付けられるフィーダ本体部２１ａとフィーダ本体部２１ａの後端側に設けられたリール収容部２１ｂとを有する。フィーダ２１は、リール収容部２１ｂにより部品包装テープが巻回された供給リール２２を保持している。
【００１８】
上記の部品包装テープは、電子部品Ｔが所定ピッチで収納されたキャリアテープと、このキャリアテープの上面に接着されて電子部品Ｔを覆うトップテープとにより構成される。フィーダ２１は、図示しないピッチ送り機構により供給リール２２から引き出された部品包装テープをピッチ送りする。そして、フィーダ２１は、キャリアテープからトップテープを剥離して電子部品Ｔを露出させている。これにより、フィーダ２１は、フィーダ本体部２１ａの前端側に位置する供給位置Ｐｓにおいて、部品移載装置３０の吸着ノズル４２が電子部品Ｔを吸着可能となるように電子部品Ｔの供給を行っている。
【００１９】
（１−１−３．部品移載装置３０）
部品移載装置３０は、供給位置Ｐｓに供給された電子部品Ｔを保持して、回路基板Ｂ上の装着位置Ｐｆ（本発明の「組立位置」に相当する）まで電子部品Ｔを移載する。本実施形態において、部品移載装置３０は、基板搬送装置１０および部品供給装置２０の上方に配置された直交座標型としている。この部品移載装置３０は、Ｙ軸方向に延在する一対のＹ軸レール３１にＹ軸方向に移動可能にＹ軸スライド３２が設けられている。
【００２０】
Ｙ軸スライド３２は、ボールねじ機構を介してＹ軸モータ３３の動作により制御される。また、Ｙ軸スライド３２には、移動台３４がＸ軸方向に移動可能に設けられている。移動台３４は、図示しないボールねじ機構を介してＸ軸モータ３５の動作により制御される。Ｙ軸スライド３２および移動台３４は、上記の構成の他に、例えばリニアモータを用いられた直動機構に設けられ、当該リニアモータの動作により制御される構成としてもよい。
【００２１】
また、部品移載装置３０の移動台３４には、実装ヘッド４０（本発明の「移動ヘッド」に相当する）が取り付けられている。この実装ヘッド４０は、Ｚ軸と平行なＲ軸回りに回転可能なノズルホルダ４１（本発明の「ホルダ部材」に相当する）により複数の吸着ノズル４２（本発明の「保持部材」に相当する）を昇降可能に支持する。実装ヘッド４０は、フレーム４３を介して移動台３４に固定されている。フレーム４３は、上部にＲ軸モータ４４およびＺ軸モータ４５を支持している。
【００２２】
より詳細には、実装ヘッド４０のノズルホルダ４１は、全体形状としては円柱状に形成され、図２に示すように、インデックス軸４６を介してＲ軸モータ４４の出力軸に連結されている。これにより、ノズルホルダ４１は、Ｒ軸モータ４４およびインデックス軸４６によって回転制御可能に構成されている。
【００２３】
また、ノズルホルダ４１は、図３に示すように、Ｒ軸と同心の円周上において周方向に等間隔に複数（本実施形態では１２本）のノズルスピンドル４７をＺ軸方向に摺動可能に支持している。各ノズルスピンドル４７の下端部には、図２に示すように、吸着ノズル４２が交換可能にそれぞれ取り付けられている。このように、ノズルホルダ４１は、各ノズルスピンドル４７を介して各吸着ノズル４２を支持している。
【００２４】
また、ノズルスピンドル４７の上端部にはノズルギヤ４７ａが形成されている。このノズルギヤ４７ａは、インデックス軸４６の外周側に相対回転可能に支持されたθ軸ギヤ５１とＺ軸方向に摺動可能に噛合している。θ軸ギヤ５１は、Ｚ軸方向に所定長さの歯幅を有し、図示しないθ軸モータと変速機構５２を介して連結され、θ軸モータにより回転駆動する。このような構成により、θ軸モータが回転すると、変速機構５２およびθ軸ギヤ５１を介して、ノズルホルダ４１に支持された全てのノズルスピンドル４７が回転する。よって、各吸着ノズル４２は、θ軸モータの回転によりノズルホルダ４１に対して自転し、θ軸モータ等によって回転制御可能に構成されている。
【００２５】
また、ノズルスピンドル４７の外周側であって、ノズルホルダ４１の上面とノズルギヤ４７ａの下面との間には圧縮スプリング４８が設けられている。ノズルスピンドル４７は、この圧縮スプリング４８によりノズルホルダ４１に対して上方に付勢され、下端部に形成された大径部４７ｂがノズルホルダ４１の下面に当接することで上方への移動を規制されている。つまり、ノズルスピンドル４７の大径部４７ｂがノズルホルダ４１に当接している状態は、ノズルスピンドル４７に取り付けられた吸着ノズル４２が最も上昇した状態にある。
【００２６】
複数のノズルスピンドル４７のうち昇降位置Ｈ１に割出されたノズルスピンドル４７の上端面には、ノズルレバー５３が当接している。ノズルレバー５３は、Ｚ軸モータ４５の出力軸に図示しないボールねじ機構を介して連結され、Ｚ軸モータ４５の回転駆動によりＺ軸方向に移動制御される。このような構成により、Ｚ軸モータ４５が回転すると、ノズルレバー５３がノズルスピンドル４７を押圧し、ノズルスピンドル４７が圧縮スプリング４８の弾性力に抗してＺ軸方向にノズルスピンドル４７を下降させる。
【００２７】
このように、Ｚ軸モータ４５や圧縮スプリング４８等により昇降機構が構成され、吸着ノズル４２は、ノズルスピンドル４７のＺ軸方向移動に伴って昇降するようになっている。また、各吸着ノズル４２には、ノズルスピンドル４７を介して図示しない吸着ノズル駆動装置から負圧が供給される。これにより、各吸着ノズル４２は、その先端部で電子部品Ｔを吸着可能としている。
【００２８】
ノズルホルダ４１の下面には、図３に示すように、基準マーク５４が付されている。基準マーク５４は、後述する部品カメラ６１が吸着ノズル４２に保持された電子部品Ｔを撮像する際に、当該部品カメラ６１のカメラ視野Ｆｖに収まる実装ヘッド４０の規定位置に付されている。本実施形態においては、基準マーク５４は、ノズルホルダ４１の下面であって、Ｒ軸中心に基準マーク５４の中心が一致するように配置されている。これにより、基準マーク５４は、実装ヘッド４０の基準となる位置を示す構成となっている。
【００２９】
本実施形態において、基準マーク５４は、図３に示すように、直径Ｄからなる円形部をＲ軸周りに等間隔に４つ配置して構成される。基準マーク５４は、部品カメラ６１により撮像された場合に部品カメラ６１のカメラ視野Ｆｖにおいて規定の範囲を占める寸法に設定されている。詳細には、撮像により取得される画像データにおいて、基準マーク５４を構成する４つの円形部がそれぞれ規定の画素数をもって示されるように、当該円形部の直径Ｄが設定されている。また、基準マーク５４の色彩は、ノズルホルダ４１との境界が鮮明となるように設定されている。
【００３０】
（１−１−４．部品カメラ６１および基板カメラ６２）
部品カメラ６１および基板カメラ６２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ６１および基板カメラ６２は、通信可能に接続された制御装置７０による制御信号に基づいてカメラ視野Ｆｖに収まる範囲の撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを制御装置７０に送出する。
【００３１】
部品カメラ６１は、光軸がＺ軸方向となるように基台２に固定され、吸着ノズル４２に保持された状態の電子部品Ｔを撮像可能に構成されている。詳細には、部品カメラ６１のレンズユニットは、撮像素子から一定の距離にある対象物に焦点が合うように設定されている。また、部品カメラ６１のレンズユニットのカメラ視野Ｆｖは、図３に示すように、実装ヘッド４０が支持する全ての吸着ノズル４２が収まる大きさに設定されている。つまり、このカメラ視野Ｆｖに設定された部品カメラ６１により撮像すると、１２本の吸着ノズル４２に保持された全ての電子部品Ｔを１枚の画像データに収めることが可能である。
【００３２】
また、部品カメラ６１から画像データを取得した制御装置７０は、画像処理により吸着ノズル４２による電子部品Ｔの保持状態を認識する。そして、制御装置７０が電子部品Ｔの保持状態に応じて吸着ノズル４２の位置および角度を補正することで、実装制御の精度向上を図ることが可能となる。電子部品Ｔの保持状態の認識処理の詳細については後述する。
【００３３】
基板カメラ６２は、光軸がＺ軸方向となるように移動台３４に固定され、回路基板Ｂを撮像可能に構成されている。この基板カメラ６２から画像データを取得した制御装置７０は、画像処理により例えば基板に付された基板マークを認識することで、基板搬送装置１０による回路基板Ｂの位置決め状態を認識する。そして、制御装置７０は、回路基板Ｂの位置決め状態に応じて移動台３４の位置を補正して、電子部品Ｔの装着を行うように制御する。このように、基板カメラ６２の撮像による画像データを用いることにより、実装制御の精度向上を図ることが可能となる。
【００３４】
（１−１−５．制御装置７０）
制御装置７０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成され、部品カメラ６１および基板カメラ６２の撮像により取得した画像データに基づいて回路基板Ｂへの電子部品Ｔの実装を制御する。この制御装置７０は、図４に示すように、実装制御部７１、画像処理部７２、および記憶部７３に、バスを介して入出力インターフェース７５が接続されている。入出力インターフェース７５には、モータ制御回路７６および撮像制御回路７７が接続されている。
【００３５】
実装制御部７１は、モータ制御回路７６を介して実装ヘッド４０の位置や吸着機構の動作を制御する。より詳細には、実装制御部７１は、部品実装機１に複数設けられた各種センサから出力される情報や、各種の認識処理の結果を入力する。そして、実装制御部７１は、記憶部７３に記憶されている制御プログラム、各種センサによる情報、画像処理や認識処理の結果に基づいて、モータ制御回路７６に制御信号を送出する。これにより、実装ヘッド４０に支持された吸着ノズル４２の位置および回転角度が制御される。
【００３６】
画像処理部７２は、撮像制御回路７７を介して部品カメラ６１および基板カメラ６２の撮像による画像データを取得して、用途に応じた画像処理を実行する。この画像処理には、例えば、画像データの二値化、フィルタリング、色相抽出、超解像処理などが含まれる。画像処理部７２の詳細については後述する。
【００３７】
記憶部７３は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。この記憶部７３には、部品実装機１を動作させるための制御プログラム、バスや通信ケーブルを介して部品カメラ６１および基板カメラ６２から制御装置７０に転送された画像データ、画像処理部７２による処理の一時データなどが記憶される。入出力インターフェース７５は、ＣＰＵや記憶部７３と各制御回路７６，７７との間に介在し、データ形式の変換や信号強度を調整する。
【００３８】
モータ制御回路７６は、実装制御部７１による制御信号に基づいて、Ｙ軸モータ３３、Ｘ軸モータ３５、Ｒ軸モータ４４、Ｚ軸モータ４５、およびθ軸モータを制御する。これにより、実装ヘッド４０が各軸方向に位置決めされる。また、この制御により、所定の吸着ノズル４２が昇降位置Ｈ１に割り出されるとともに、所定角度となるように制御される。
【００３９】
撮像制御回路７７は、制御装置７０のＣＰＵなどによる撮像の制御信号に基づいて、部品カメラ６１および基板カメラ６２による撮像を制御する。また、撮像制御回路７７は、部品カメラ６１および基板カメラ６２の撮像による画像データを取得して、入出力インターフェース７５を介して記憶部７３に記憶させる。
【００４０】
（１−２．画像処理部７２の詳細構成）
制御装置７０の画像処理部７２の詳細構成について説明する。ここで、画像処理部７２が行う種々の画像処理には、実装制御部７１が吸着ノズル４２の位置および角度を補正する際に用いられる電子部品の保持状態を認識する処理が含まれる。この保持状態の認識処理には、部品カメラ６１の撮像による画像データが用いられる。ここで、部品カメラ６１のレンズユニットは、上記のように、焦点距離が一定に設定され、且つ実装ヘッド４０に支持された複数の吸着ノズル４２が配置される範囲を考慮してカメラ視野を設定されている。
【００４１】
そのため、小型部品を対象とした保持状態の認識処理において、取得した画像データを単に用いたのでは、画像データにおいて占める小型部品の面積が小さく、十分な解像度を確保できないことがある。そこで、本実施形態では、装着処理の対象が小型部品の場合に、画像処理部７２において、超解像処理を行うことで、部品の保持状態の認識処理の精度向上を図っている。超解像処理としては複数種類の処理方法が知られているが、画像処理部７２は、マルチフレーム型の超解像処理を採用している。
【００４２】
詳細には、画像処理部７２は、電子部品Ｔに対する部品カメラ６１の相対位置が互いに異なる撮像位置において撮像された複数の画像データを用いた超解像処理を行う。画像処理部７２は、マルチフレーム型の超解像処理により高解像度データを生成し、当該高解像度データに基づいて吸着ノズル４２による電子部品Ｔの保持状態を認識する。この画像処理部７２は、図４に示すように、変位量算出部７２１と、データ判定部７２２と、位置合わせ処理部７２３と、再構成処理部７２４と、保持状態認識部７２５とを有する。
【００４３】
変位量算出部７２１は、複数の画像データのうち一の画像データを基準データとし、基準データの撮像位置に対する他の画像データの撮像位置の変位量をそれぞれ算出する。上記の「基準データ」は、マルチフレーム型の超解像処理を行うにあたり、部品カメラ６１の撮像により取得した複数の画像データから任意に選択される。基準データとしては、例えば複数回に亘る撮像のうち最初の撮像により取得された画像データを基準データとしてもよい。また、以下では、複数の画像データから基準データを除いた他の画像データを「補助データ」とも称する。
【００４４】
また、変位量算出部７２１は、各画像データ（基準データおよび補助データ）に含まれる基準マーク５４に基づいて、補助データの変位量をそれぞれ算出する。ここで、基準マーク５４は、上述したように、部品カメラ６１が吸着ノズル４２に保持された電子部品Ｔを撮像する際に、当該部品カメラ６１のカメラ視野Ｆｖに収まる実装ヘッド４０の規定位置に付されている。よって、部品カメラ６１が吸着ノズル４２に保持された電子部品Ｔを撮像した場合には、当該撮像による各画像データには基準マーク５４が含まれる。
【００４５】
詳細には、変位量算出部７２１は、先ず基準データにおける基準マーク５４の位置を認識する。これは、基準データの中心を部品カメラ６１の光軸として、当該光軸からの距離を算出することにより認識することが可能である。変位量算出部７２１は、同様に、補助データにおける基準マーク５４の位置を認識する。そして、変位量算出部７２１は、認識した基準データおよび補助データにおける基準マーク５４の位置の差分から変位量を算出する。
【００４６】
データ判定部７２２は、複数の画像データを用いた超解像処理、即ちマルチフレーム型の超解像処理における各画像データの適否を判定する。また、データ判定部７２２は、複数の画像データの各変位量と、部品カメラ６１の撮像素子における画素の間隔とに基づいて、上記の適否を判定する。ここで、マルチフレーム型の超解像処理に適した画像データとは、変位量をΔ、画素の間隔をＷｐ、任意の整数をＭ、移動方向のフレーム数（基準データを含む）をＮ、とすると、Δ＝Ｗｐ（Ｍ＋１／Ｎ）を最適値とする画像データである。
【００４７】
例えば、整数Ｍを０、移動方向をＸ軸方向、フレーム数Ｎを２とした場合には、変位量ΔがＸ軸方向に半画素（Δ＝Ｗｐ／２）だけずれた補助データが超解像処理に適していると判定される。移動方向がＹ軸方向を含む場合には、移動方向の変位量をそれぞれ算出して、上記と同様に判定される。また、実際には、許容誤差を勘案して、画像データの変位量が所定の許容範囲に収まるか否かにより、その適否が判定される。
【００４８】
位置合わせ処理部７２３は、複数の画像データの各変位量に基づいて、基準データに対する他の画像データ（補助データ）の位置合わせを行う。この位置合わせ処理では、基準データにおける基準マーク５４に、補助データにおける基準マーク５４を一致させるように処理される。これにより、基準データの撮像位置に対して、補助データの撮像位置の移動がＸＹ軸方向や回転方向の移動を含む場合には、逆方向に移動させるように補助データが基準データに位置合わせされる。
【００４９】
また、この位置合わせ処理においては、補助データ撮像位置への移動における制御指令値を用いていない。これにより、移動機構（実装ヘッド４０）の動作誤差や振動に起因して、補助データの撮像位置への移動に意図しない方向への移動が含まれていたとしても、当該移動を含めて位置合わせがなされ、その後の画像処理に影響しない構成となっている。また、位置合わせ処理は、算出された変位量の分だけ補助データを移動させるようにしてもよいし、単に基準マーク５４同士を一致させてもよい。何れにおいても、複数の画像データは、位置合わせされた後に、算出された変位量がそれぞれ関連付けされる。
【００５０】
再構成処理部７２４は、位置合わせされた複数の画像データに基づいて高解像度データを生成する。詳細には、再構成処理部７２４は、複数の画像データと、それぞれに関連付けられた変位量とに基づいて、ＭＡＰ（Maximum A Posterior）法やＩＢＰ（Iterative Back Projection）法などにより、解像度を高められた画像データを再構成する。
【００５１】
保持状態認識部７２５は、再構成処理部７２４により生成された高解像度データに基づいて、保持部材である吸着ノズル４２に保持された電子部品Ｔの位置および角度を含む保持状態を認識する。この電子部品Ｔの保持状態は、部品カメラ６１の撮像により取得した低解像度データを用いて認識した保持状態と比較すると、解像度が高まっている分だけ高精度に認識される。
【００５２】
ここで、保持状態の認識の対象となる電子部品Ｔが画像データにおいて占める面積が小さいと、認識精度が低下する。これは、例えば電子部品Ｔのある一辺を示すために使用される画素数が所定画素数を下回ると、その一辺の長さや角度を割り出すことが困難となるためである。そこで、電子部品Ｔの一辺が所定画素数をもって示される高解像度データを超解像処理により生成し、保持状態の認識に用いている。
【００５３】
これにより、画像処理部７２は、吸着ノズル４２に対する電子部品ＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向の位置、および吸着ノズル４２の中心軸に対する電子部品Ｔの回転角度を含む保持状態を認識する。画像処理部７２は、実装ヘッド４０が支持する複数の吸着ノズル４２に保持された複数の電子部品Ｔの数量だけ同様の処理を繰り返す。そして、画像処理部７２は、各電子部品Ｔの保持状態について記憶部７３に記憶する。
【００５４】
（１−３．部品実装機による電子部品Ｔの実装制御等）
（１−３−１．電子部品Ｔの実装制御）
上記の部品実装機１による電子部品Ｔの実装制御について、図５を参照して説明する。この保持状態の認識処理は、実装制御部７１による電子部品Ｔの実装制御において実行される。実装制御は、図５に示すように、先ず複数の吸着ノズル４２に電子部品Ｔを順次吸着させる吸着処理（ステップ１１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と表記する））が実行される。
【００５５】
次に、実装ヘッド４０を回路基板Ｂにおける装着位置の上方まで移動させる（Ｓ１２）。このとき、実装ヘッド４０は、部品カメラ６１の上方を経由し、その際に部品カメラ６１による電子部品Ｔの撮像処理が実行される。その後に、電子部品Ｔを回路基板Ｂに順次装着する装着処理（Ｓ１３）が実行される。そして、全ての電子部品Ｔの装着が終了したか否かを判定し（Ｓ１４）、装着が終了するまで上記処理（Ｓ１１〜Ｓ１４）が繰り返される。
【００５６】
上記の実装ヘッド４０の移動（Ｓ１２）および装着処理（Ｓ１３）では、部品カメラ６１の撮像による画像データに基づいて、電子部品Ｔの保持状態の認識処理が実行される。そして、実装制御部７１は、各吸着ノズル４２による電子部品Ｔの保持状態に基づいて、吸着ノズル４２の位置および角度を補正し、電子部品Ｔの実装を制御する。
【００５７】
（１−３−２．電子部品Ｔの保持状態の認識処理）
上記の電子部品Ｔの保持状態の認識処理について、図６および図７を参照して説明する。ここで、保持状態の認識処理は、超解像処理により生成された高解像度データを用いる。そして、この超解像処理は、複数の画像データを用いるマルチフレーム型を採用している。本実施形態では、電子部品Ｔに対する部品カメラ６１の相対位置が互いに異なる４箇所の撮像位置において撮像された４つの画像データにより超解像処理を行うものとする。
【００５８】
制御装置７０は、図６に示すように、最初の撮像位置に実装ヘッド４０を移動させる（Ｓ２１）。この最初の撮像位置としては、例えば部品カメラ６１の光軸と、実装ヘッド４０に付された基準マーク５４の中心とが一致するような位置である。そして、制御装置７０は、複数の電子部品Ｔの撮像処理を行う（Ｓ２２）。
【００５９】
具体的には、制御装置７０は、実装ヘッド４０が支持する吸着ノズル４２が部品カメラ６１の上方にあることをモータ制御回路７６より入力し、撮像制御回路７７を介して部品カメラ６１に対して撮像を行うように制御指令を送出する。これにより、複数の吸着ノズル４２に保持された状態の全ての電子部品Ｔが撮像され、当該撮像による画像データが記憶部７３に記憶される。
【００６０】
次に、制御装置７０は、４箇所の撮像位置での撮像が終了したかを判定し（Ｓ２３）、終わっていない場合には（Ｓ２３：Ｎｏ）、Ｓ２１〜Ｓ２３を繰り返す。再び実装ヘッド４０を移動させる際に、制御装置７０は、撮像素子における画素の間隔の半分にあたる距離だけＸ軸方向またはＹ軸方向に実装ヘッド４０を移動させる（Ｓ２１）。そして、制御装置７０は、半画素だけ移動した電子部品Ｔの撮像処理を再び行う（Ｓ２２）。
【００６１】
全ての撮像位置での撮像が終了すると（Ｓ２３：Ｙｅｓ）と、記憶部７３には、最初の撮像処理による画像データに加えて、Ｘ軸方向に半画素だけシフトした画像データ、Ｙ軸方向に半画素だけシフトした画像データ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ半画素だけシフトした画像データが記憶される。
【００６２】
続いて、変位量算出部７２１は、最初の撮像により取得された画像データを基準データとして、他の補助データの変位量を算出する（Ｓ２４）。ここで、図７は、複数の画像データの撮像位置の変位量を示している。なお、図７のＦｓは基準データの一部を示し、Ｆ１〜Ｆ３は他の補助データの一部を示している。変位量算出部７２１は、先ず基準データＦｓ、補助データＦ１〜Ｆ３に含まれる基準マーク５４を認識する。
【００６３】
次に、変位量算出部７２１は、基準データＦｓの変位量を０として、基準データＦｓの撮像位置に対する第一の補助データＦ１の変位量（Δ１ｘ，Δ１ｙ）を算出する。変位量算出部７２１は、同様に、第二の補助データＦ２の変位量（Δ２ｘ，Δ２ｙ）、および第三の補助データＦ３の変位量（Δ３ｘ，Δ３ｙ）を算出する。
【００６４】
データ判定部７２２は、複数の画像データがマルチフレーム型の超解像処理に適しているか否かを判定する（Ｓ２５）。詳細には、データ判定部７２２は、先ず補助データＦ１〜Ｆ３の変位量Δ１〜Δ３を取得する。次に、データ判定部７２２は、それぞれの変位量Δ１〜Δ３が、対応する移動方向と許容範囲に基づいて適否を判定する。
【００６５】
具体的には、第一の補助データＦ１の変位量Δ１におけるＸ軸方向成分Δ１ｘが、実装ヘッド４０の移動（Ｓ２１）により撮像素子の画素の間隔Ｗｐの半分に許容誤差を加算および減算した範囲に収まるかを判定する。さらに、変位量Δ１におけるＹ軸方向成分Δ１ｙが、基準データのＹ軸方向位置に許容誤差を加算および減算した範囲に収まるかを判定する。データ判定部７２２は、変位量Δ２，Δ３についても同様に判定する。
【００６６】
上記の判定において、補助データの変位量Δ１〜Δ３が超解像処理に不適と判定された場合には（Ｓ２５：Ｎｏ）、制御装置７０は、再び撮像を行う。つまり、制御装置７０は、不適と判定された補助データに対応する撮像位置まで実装ヘッド４０を移動させ（Ｓ２１）、電子部品Ｔの撮像処理を行う（Ｓ２２）。また、不適と判定された補助データの分だけＳ２１〜Ｓ２３を繰り返す。
【００６７】
一方で、補助データの変位量の変位量Δ１〜Δ３が超解像処理に適正と判定された場合には（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、位置合わせ処理部７２３が基準データに対する補助データの位置合わせ処理を実行する（Ｓ２６）。この位置合わせ処理では、補助データの変位量Δ１〜Δ３に基づいて、基準データにおける基準マーク５４に補助データにおける基準マーク５４を一致させるように処理される。これにより、基準データに補助データが位置合わせされ、算出されている変位量Δ１〜Δ３を関連付けられて記憶部７３に記憶される。
【００６８】
続いて、再構成処理部７２４は、位置合わせされた複数の画像データに基づいて高解像度データを生成する再構成処理を実行する（Ｓ２７）。上記の位置合わせ処理（Ｓ２６）および再構成処理（Ｓ２７）がマルチフレーム型の超解像処理に相当する。このような超解像処理によって、画像処理部７２は、複数の電子部品Ｔの一辺が所定画素数をもって示される高解像度データを取得する。
【００６９】
そして、保持状態認識部７２５は、超解像処理により生成された高解像度データに基づいて、吸着ノズル４２に保持された電子部品Ｔの位置および角度を含む保持状態の認識処理を実行する（Ｓ２８）。この保持状態の認識処理は、例えば高解像度データにおける電子部品Ｔと、部品情報に含まれる電子部品Ｔの外形をマッチングすることにより行われる。画像処理部７２は、電子部品Ｔの保持状態として、それぞれの吸着ノズル４２に対する電子部品ＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向のずれ量、および吸着ノズル４２の中心軸に対する電子部品Ｔの回転角度を記憶部７３に記憶させて、この保持状態の認識処理を終了する。
【００７０】
（１−４．実施形態の構成による効果）
本実施形態に係る組立機（部品実装機１）は、供給位置Ｐｓに供給された部品（電子部品Ｔ）を取得して保持する保持部材（吸着ノズル４２）と、１または複数の保持部材（吸着ノズル４２）を昇降可能に支持し、供給位置Ｐｓから被組立体（回路基板Ｂ）が位置決めされた組立位置（装着位置Ｐｆ）まで移動可能に設けられた移動ヘッド（実装ヘッド４０）と、保持部材に保持された部品を撮像する撮像装置（部品カメラ６１）と、撮像装置が部品を撮像する際に当該撮像装置の視野（カメラ視野Ｆｖ）に収まる移動ヘッドの規定位置に付された基準マーク５４と、部品に対する撮像装置の相対位置が互いに異なる撮像位置において撮像された複数の画像データを用いた超解像処理により高解像度データを生成し、当該高解像度データに基づいて保持部材による部品の保持状態を認識する画像処理部７２と、予め記憶されている制御プログラムと認識された部品の保持状態とに基づいて保持部材の移動を制御して、組立位置に部品を移載させる制御装置７０と、を備える。
基準マーク５４は、撮像装置により撮像された場合に撮像装置の視野において規定の範囲を占める寸法に設定される。画像処理部７２は、複数の画像データのうち一の画像データを基準データとし、当該基準データの撮像位置に対する他の画像データの撮像位置の変位量Δ１〜Δ３を、各画像データに含まれる基準マーク５４に基づいてそれぞれ算出する変位量算出部７２１と、複数の画像データの各変位量Δ１〜Δ３に基づいて、基準データに対する他の画像データの位置合わせを行う位置合わせ処理部７２３と、位置合わせされた複数の画像データに基づいて高解像度データを生成する再構成処理部７２４と、を有する。
【００７１】
このような構成において、変位量算出部７２１は、基準データおよび補助データに含まれる基準マーク５４に基づいて、補助データの変位量Δ１〜Δ３を算出する。そのため、仮に部品カメラ６１に対して電子部品Ｔを相対移動させた際の指令位置と実位置とに誤差が生じていたとしても、この誤差が位置合わせ処理（Ｓ２６）に影響することを防止できる。つまり、位置合わせ処理部７２３は、電子部品Ｔを移動させる際の実装ヘッド４０に対する指令位置を用いることなく、画像データの位置合わせ処理を行う。これにより、位置合わせ処理部７２３は、各画像データを正確に位置合わせすることが可能となる。
【００７２】
よって、画像処理部７２は、部品カメラ６１のレンズユニットについて大型の部品が収まるようにカメラ視野Ｆｖを設定したとしても、高解像度の撮像素子を用いることなく小型の電子部品Ｔの保持状態の認識に足りる高解像度データを生成することができる。従って、部品実装機１の制御装置７０は、このように生成された高解像度データを用いることにより、多様な電子部品Ｔに対応して保持状態の認識に用いられる画像データを取得可能とし、組立制御（実装制御）の精度を向上できる。
【００７３】
本実施形態において、画像処理部７２は、複数の画像データの各変位量Δ１〜Δ３と、撮像装置（部品カメラ６１）の撮像素子における画素の間隔とに基づいて、超解像処理における各画像データの適否を判定するデータ判定部７２２をさらに有する。
【００７４】
このような構成によると、撮像により取得された画像データの超解像処理における適否を判定できる（Ｓ２５）。そうすると、不適な画像データを超解像処理（Ｓ２６，Ｓ２７）の実行前に認識できるので、超解像処理の精度低下を未然に防ぐことができる。また、超解像処理に不適な画像データを検出した場合には、再撮像（Ｓ２１〜Ｓ２３）を行うことで、再度、超解像処理に適した画像データを取得することができる。
【００７５】
本実施形態において、移動ヘッド（実装ヘッド４０）は、回転可能なホルダ部材（ノズルホルダ４１）により複数の保持部材（吸着ノズル４２）を支持し、撮像装置（部品カメラ６１）の視野（カメラ視野Ｆｖ）は、移動ヘッドが支持する全ての保持部材が収まる大きさに設定されている。
【００７６】
このような構成によると、広範なカメラ視野Ｆｖを有するようにレンズユニットを設定しても、画像処理部７２は、微細な電子部品Ｔに対応して、その保持状態を認識することが可能となる。よって、部品実装機１においては、多様な電子部品Ｔへの対応が可能となる。よって、本発明を部品実装機１に適用することは特に有用である。
【００７７】
本実施形態において、保持部材は、部品（電子部品Ｔ）を吸着して保持する吸着ノズル４２であり、組立機は、制御装置７０の制御によって被組立体（回路基板Ｂ）である回路基板に吸着ノズルにより保持された部品を実装する部品実装機１である。
【００７８】
このような構成によると、電子部品Ｔが微細化するとともに、大型の電子部品Ｔを回路基板Ｂに実装することが要求される部品実装機１においては、広範なレンズユニットを採用でき、かつ微細な電子部品Ｔへの対応が可能となる。よって、本発明を部品実装機１に適用することは特に有用である。
【００７９】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の部品実装機について、図８および図９を参照して説明する。第二実施形態の構成は、主として、第一実施形態の制御装置７０における画像処理部７２の構成、および電子部品Ｔの保持状態の認識処理が相違する。その他の共通する構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。以下、相違点のみについて説明する。
【００８０】
（２−１．制御装置１７０）
本実施形態の制御装置１７０は、超解像処理に用いられる複数の画像データの取得方法が、第一実施形態の制御装置７０の採用する方法と相違する。詳細には、制御装置１７０は、超解像処理に用いられる複数の画像データを取得するための撮像処理において、実装ヘッド４０を部品カメラ６１に対して相対移動させながら、部品カメラ６１に対して複数回に亘り電子部品Ｔの撮像を行うように制御する。この撮像制御により取得される画像データの数量は、超解像処理に用いられる画像データの数量よりも多い。
【００８１】
変位量算出部７２１は、取得された複数の画像データのうち一の画像データを基準データとし、基準データの撮像位置に対する他の画像データ（補助データ）の撮像位置の変位量をそれぞれ算出する。そして、データ判定部７２２は、上記のような撮像の制御により取得した複数の画像データについて変位量算出部７２１によりそれぞれ算出された変位量に基づいて、超解像処理における画像データの適否を判定する。
【００８２】
また、制御装置１７０の画像処理部１７２は、第一実施形態の画像処理部７２に加えてデータ抽出部７２６を有する。データ抽出部７２６は、データ判定部７２２による判定結果に基づいて、撮像の制御により取得した複数の画像データから超解像処理に用いる所定数の画像データを抽出する。このとき、データ抽出部７２６は、先ず吸着ノズル４２に保持された電子部品Ｔの寸法情報、および部品カメラ６１の撮像素子の画素数に応じて、高解像度データにおける目標解像度を算出する。次に、データ抽出部７２６は、抽出する画像データの数量を目標解像度に基づいて設定する。
【００８３】
ここで、上述した部品実装機１の構成によると、部品カメラ６１から実装ヘッド４０までの距離は概ね一定の距離が維持されている。また、部品カメラ６１のレンズユニットは、固定焦点であり、概ね一定のカメラ視野Ｆｖが維持されている。そのため、規定の画素数からなる撮像素子を有する部品カメラ６１により対象物である電子部品Ｔを撮像すると、画像データにおいて電子部品Ｔが占める画素数が定まることになる。
【００８４】
また、上述したように、画像データにおいて電子部品Ｔのある一辺を示すために使用される画素数が所定画素数を下回ると、その一辺の長さや角度を割り出すことが困難となる。つまり、電子部品Ｔのある一辺の長さや角度を認識するためには、当該一辺を示すために使用される画素数が所定画素数を上回るように、目標解像度を設定すればよい。
【００８５】
そこで、データ抽出部７２６は、電子部品Ｔの寸法情報、および部品カメラ６１の撮像素子の画素数に応じて目標解像度を算出する。つまり、この目標解像度は、部品カメラ６１から電子部品Ｔまでの距離と部品カメラ６１のカメラ視野Ｆｖとにより定まる撮像環境において、電子部品Ｔの寸法および撮像素子の画素数によって適宜変動する。
【００８６】
よって、電子部品Ｔの寸法が小さくなれば目標解像度は高くなり、電子部品Ｔの寸法が大きくなれば目標解像度は低くなる。そして、目標解像度が設定されると、マルチフレーム型の超解像処理において必要となる画像データの数量が定まる。そこで、データ抽出部７２６は、制御装置１７０が部品カメラ６１に対して実装ヘッド４０を相対移動させながら撮像した多数の画像データから抽出する画像データの数量を目標解像度に基づいて設定する。
【００８７】
また、位置合わせ処理部７２３および再構成処理部７２４により、抽出された所定数の画像データが超解像処理され、目標解像度を満たす高解像度データが生成される。保持状態認識部は、この高解像度データに基づいて吸着ノズル４２による電子部品Ｔの保持状態を認識する処理を行う。このとき、高解像度データにおいて電子部品Ｔが占める画素数がある程度に確保され、認識精度の低下の防止が図られている。
【００８８】
（２−２．電子部品Ｔの保持状態の認識処理）
本実施形態における電子部品Ｔの保持状態の認識処理について、図９を参照して説明する。制御装置１７０のデータ抽出部７２６は、現在、吸着ノズル４２に保持されている電子部品Ｔに係る寸法情報を記憶部７３から取得する。そして、データ抽出部７２６は、この寸法情報、および撮像素子の画素数に応じて目標解像度を算出する（Ｓ１３１）。
【００８９】
次に、データ抽出部７２６は、後の撮像処理により取得される多数の画像データから超解像処理のために抽出する画像データの数量を目標解像度に基づいて設定する（Ｓ１３２）。この画像データの抽出数については、部品カメラ６１に対する電子部品Ｔの移動方向ごとに設定してもよい。例えば、Ｘ軸方向のフレーム数とＹ軸方向のフレーム数との合算で抽出数とすることが考えられる。
【００９０】
続いて、制御装置１７０は、部品カメラ６１の上方を通過させるように実装ヘッド４０を移動させる。このとき、制御装置１７０は、部品カメラ６１に対して複数回に亘り電子部品Ｔの撮像を行うように制御する（Ｓ１３３）。詳細には、制御装置１７０は、部品カメラ６１のカメラ視野Ｆｖに基準マーク５４が収まる状態において、部品カメラ６１に所定のタイミングで撮像指令を複数回に亘り送出する。
【００９１】
制御装置１７０により制御される実装ヘッド４０の移動方向、移動速度、部品カメラ６１による撮像のタイミング、撮像の回数については、データ抽出部７２６により設定された画像データの抽出数との関係で定められる。例えば、Ｘ軸方向のフレーム数が２の場合に、実装ヘッド４０をＸ軸方向に一定速度で移動させた状態で、それぞれの撮像位置の間隔（変位量Δ）が画素の間隔Ｗｐを整数Ｍ倍した値に、画素の間隔Ｗｐを２等分した距離（Ｗｐ／３）を加算した値（Δ＝Ｗｐ（Ｍ＋１／２））となるように撮像指令を送出する。
【００９２】
上記のような撮像処理により、実装ヘッド４０が部品カメラ６１の上方に位置する期間に多数の画像データが記憶部７３に記憶される。続いて、変位量算出部７２１は、多数の画像データの一の画像データを基準データとして、他の補助データの変位量を算出する（Ｓ１３４）。この変位量の算出（Ｓ１３４）については、第一実施形態における変位量の算出（Ｓ２４）と実質的に同様なので説明を省略する。
【００９３】
データ判定部７２２は、上記のような撮像の制御（Ｓ１３３）により取得した複数の画像データについて、変位量算出部７２１によりそれぞれ算出された変位量に基づいて超解像処理における適否を判定する（Ｓ１３５）。詳細には、データ判定部７２２は、補助データの変位量と、Ｓ１３２において設定された画像データの抽出数とに基づいて、変位量と対応する移動方向と許容範囲に基づいて適否を判定する。
【００９４】
データ抽出部７２６は、データ判定部７２２による判定結果に基づいて、撮像の制御（Ｓ１３３）により取得した複数の画像データから超解像処理に用いる所定数の画像データを抽出する（Ｓ１３６）。抽出する画像データの所定数は、Ｓ１３２において設定された画像データの抽出数である。抽出数に対して、超解像処理に適した画像データが多数ある場合には、そのうちから最適値に近い上位の画像データを優先的に抽出する。
【００９５】
その後に、位置合わせ処理（Ｓ１３７）、再構成処理（Ｓ１３８）、および保持状態の認識処理（Ｓ１３９）を実行する。これらの処理は、第一実施形態の対応する処理（Ｓ２６〜Ｓ２８）と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。画像処理部１７２は、認識された複数の電子部品Ｔの保持状態を記憶部７３に記憶させて、この保持状態の認識処理を終了する。
【００９６】
（２−３．実施形態の構成による効果）
上述した部品実装機１によると、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態において、制御装置１７０は、移動ヘッド（実装ヘッド４０）を撮像装置（部品カメラ６１）に対して相対移動させながら、撮像装置に対して複数回に亘り部品（電子部品Ｔ）の撮像を行うように制御し、データ判定部７２２は、当該撮像の制御により取得した複数の画像データについて変位量算出部７２１によりそれぞれ算出された変位量Δ１〜Δ３に基づいて超解像処理における適否を判定し、画像処理部７２は、データ判定部７２２による判定結果に基づいて、撮像の制御により取得した複数の画像データから超解像処理に用いる所定数の画像データを抽出するデータ抽出部７２６をさらに有する。
【００９７】
このような構成によると、撮像の処理（Ｓ１３３）において、電子部品Ｔと部品カメラ６１の相対位置、即ち撮像位置を概ね制御することにより、超解像処理に適した画像データを取得できる。よって、撮像の処理の負荷を軽減し、撮像の処理に要する時間を短縮することができる。
【００９８】
本実施形態において、データ抽出部７２６は、保持部材（吸着ノズル４２）に保持された部品（電子部品Ｔ）の寸法情報、および撮像素子の画素数に応じて高解像度データにおける目標解像度を算出し、抽出する画像データの数量を目標解像度に基づいて設定する。
【００９９】
このような構成によると、多数の画像データから超解像処理に用いられる画像データを抽出する際に、目標解像度との関係から抽出数を設定できる。これにより、過剰に高い解像度となる高解像度データが生成されることを防止できる。これにより、超解像処理の効率を向上し、また処理付加を軽減することができる。
【０１００】
＜第一、第二実施形態の変形態様＞
第一、第二実施形態では、基準マーク５４は、図３に示すように、４つの円形部をＲ軸周りに等間隔に配置して構成されるものとした。これに対して、基準マーク５４は、部品カメラ６１により撮像された場合に部品カメラ６１のカメラ視野Ｆｖにおいて規定の範囲を占める寸法であれば、その形状および色彩については適宜設定することが可能である。
【０１０１】
具体的には、部品カメラ６１に対する電子部品Ｔの相対移動の方向を勘案して、当該方向に直交する線分を複数有する形状としてもよい。また、上記の相対移動に回転移動が含まれる場合には、位置合わせ処理における角度誤差を抑制するために、４つの円形部の間隔を大きく設定することも考えられる。
【０１０２】
ここで、第一実施形態の撮像処理（Ｓ２２）では、部品カメラ６１に対して電子部品Ｔを位置決めした状態で撮像を行うものとした。一方で、第二実施形態の撮像処理（Ｓ１３３）では、部品カメラ６１に対して電子部品Ｔが移動した状態で撮像を行うものとした。その他に、これらを組み合わせて撮像処理を行うようにしてもよい。
【０１０３】
例えば、実装ヘッド４０の移動に伴い発生する振動などを利用して撮像処理を行うようにしてもよい。部品カメラ６１に対して電子部品Ｔを位置決めした場合に、指令位置に実装ヘッド４０が到達した直後に実装ヘッド４０が振動し、完全に静止した状態となるまでの期間が生じることがある。これは、特に実装ヘッド４０の移動速度が高い場合に生じやすい。そこで、実装ヘッド４０が振動している期間に電子部品Ｔを複数回に亘り撮像し、超解像処理に適した画像データを抽出することが可能である。
【０１０４】
また、本実施形態では、組立機が部品実装機１である構成を例示して説明した。その他に、供給位置で取得した部品を組立位置まで移載して、当該部品を被組立体に組み付ける組立機であれば、超解像処理を用いて認識した部品の保持状態に基づいて、組立制御を行うことが可能である。よって、組立機は、例えば、パワーモジュールなどを組み立てる製造設備を構成するものとしてもよい。このような構成においても、本実施形態と同様の効果を得られる。
【符号の説明】
【０１０５】
１：部品実装機（組立機）、  ２：基台
１０：基板搬送装置、  ２０：部品供給装置
３０：部品移載装置
４０：実装ヘッド（移動ヘッド）
４１：ノズルホルダ（ホルダ部材）
４２：吸着ノズル（保持部材）、  ５４：基準マーク
６１：部品カメラ（撮像装置）、  ６２：基板カメラ
７０，１７０：制御装置
７２，１７２：画像処理部
７２１：変位量算出部、  ７２２：データ判定部
７２３：位置合わせ処理部、  ７２４：再構成処理部
７２５：保持状態認識部、  ７２６：データ抽出部
Ｂ：回路基板（被組立体）、  Ｔ：電子部品
Ｐｓ：供給位置、  Ｐｆ：装着位置（組立位置）
Ｆｓ：基準データの一部、  Ｆ１〜Ｆ３：補助データの一部
Δ１〜Δ３：変位量、  Ｄ：円形部の直径、  Ｆｖ：カメラ視野
【図１】
2015083220.tif 000003
【図２】
2015083220.tif 000004
【図３】
2015083220.tif 000005
【図４】
2015083220.tif 000006
【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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【国際調査報告】
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