(57)【要約】【課題】簡単な構造で低コスト化及び小型化を図りながら、検出対象物が鏡面状や凹凸状であっても、それに対応した適切な照明を行うことができて、結果的に検出対象物をエラーなく認識することができるようにする照明装置、及びこれを備えた認識装置並びに部品実装装置を提供する。【解決手段】検出対象物１０の側から順にケース１１に、環状の拡散板１４と、指向性光用光源１２及び拡散光用光源１３を上下面に環状に取り付けた固定板１５と、指向性光用光源１２からの光を検出対象物１０側へ反射する環状の反射板１７とを配設した。また、撮像カメラ２０への光が通る貫通孔１８、２１、２２を設けてある。拡散光用光源１３からの光を拡散板１４を介して検出対象物１０に照射することで拡散光Ｌ１を生成し、指向性光用光源１２からの光を反射板１７で反射させてから検出対象物１０に照射することで指向性光Ｌ２を生成する。【選択図】　図１
2004069612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に検出用の貫通孔が形成され、検出対象物に拡散光と指向性光とを照射する照明装置であって、
前記検出対象物の側から順に、少なくとも、光を拡散する環状の拡散板と、環状に配置された光源と、該光源からの光を前記検出対象物側へ反射する環状の反射板とを配設してなり、
前記光源からの光を前記拡散板を介して検出対象物に照射することで前記拡散光を生成し、前記光源からの光を前記反射板で反射させてから検出対象物に照射することで指向性光を生成することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記光源が、拡散光用光源と指向性光用光源との２種類からなり、前記検出対象物側となる面に拡散光用光源、他方の面に指向性光用光源を配置した環状の固定板を、前記拡散板と前記反射板との間に設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記指向性光用光源が、前記固定板から屈曲自在な弾性ピンを介して取り付けてあることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
前記拡散光用光源と前記指向性光用光源を個別に制御する照明制御部を備え、該照明制御部が、各光源の点灯を切り換えるスイッチ動作と、各光源の照度を変更する調整動作を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の照明装置。
【請求項５】
前記反射板が、前記光源と前記拡散板とを収容するケース内面の側端面であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の照明装置。
【請求項６】
前記ケース内面の少なくとも側端面が、白色又は金属色であることを特徴とする請求項５記載の照明装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の照明装置と、該照明装置により照明された検出対象物を撮像する撮像カメラと、撮像された画像を用いて検出対象物の認識処理を行う制御部とを備えたことを特徴とする認識装置。
【請求項８】
基板上方を移動する移載ヘッドに備えた吸着ノズルに部品を吸着保持させ、該部品を前記移載ヘッドを移送して基板上の所定位置へ実装する部品実装装置であって、
前記移載ヘッドに設けられ、前記基板上に設けた位置合わせ用マークを検出し、該位置合わせ用マークの検出位置に応じて前記部品の実装位置を補正する認識装置が、請求項７記載の認識装置であることを特徴とする部品実装装置。
【請求項９】
基板上方を移動する移載ヘッドに備えた吸着ノズルに部品を吸着保持させ、該部品を前記移載ヘッドを移送して基板上の所定位置へ実装する部品実装装置であって、
前記移載ヘッドの下方に設けられ、前記吸着ノズルに吸着保持された部品を認識する部品認識装置が、請求項７記載の認識装置であることを特徴とする部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上のマークや電子部品等の検出対象物をカメラ等のセンサを用いて認識する場合に、認識を行いやすくするために当該検出対象物やその近傍を照明する照明装置、及びこれを備えた認識装置並びに部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、回路基板に電子部品を実装する部品実装装置においては、回路基板の位置検出等のために、回路基板に付されているマークを撮像して、これを認識することが一般に行われている。このような回路基板上のマークの認識を行う場合、装着ヘッドに装備したカメラでマークやその近傍を撮影し、その画像を処理することでマークの認識を行っており、カメラによる撮影の際には、マークやその近傍を照明するための照明装置を用いている。この種の認識装置の例は、特開平９−１１６２９７号公報や特開平１１−２４９０２０号公報等において知られている。
【０００３】
図１２は、特開平９−１１６２９７号公報に記載の認識装置の第１の例を示す側断面図である。この認識装置は、照明装置７０により照明を行って撮像カメラ７５により撮像し、得られた撮像画像を制御部８６によって処理することでマーク等の認識動作を行うものである。照明装置７０は、下面が開放した筒形のケース７１を有する。ケース７１の天井壁７２の中心部には貫通孔７３が開けられており、その貫通孔７３の上方にレンズ７４を介して撮像カメラ７５が配置されている。撮像カメラ７５の光軸は貫通孔７３の中心を通っている。また、ケース７１内の貫通孔７３の下方位置には、後述の水平に入射する照明光を垂直下方に向けて反射すると共に、垂直下方から貫通孔７３を抜けて撮像カメラ７５に入射する光を透過するハーフミラー７６が配置されている。
【０００４】
ハーフミラー７６の下側のケース７１の内部中段には、前記貫通孔７３と同軸の貫通孔７７を有する固定板７８が、ケース７１の内部を上下に仕切る形で配置されている。その固定板７８の下面には、固定板７８の中央の貫通孔７７を取り囲むように、ＬＥＤ等の多数の第１光源７９が環状に配置されている。また、ケース７１の下端面には、固定板７８に設けられた第１光源７９からの照明光を、拡散しながら下方へ透過する拡散板８０が配置されている。この拡散板８０の中央には、固定板７８及びケース７１の天井壁７２にそれぞれ設けられた各貫通孔７７、７３と同軸の貫通孔８１が設けられている。
【０００５】
また、ケース７１の周壁８２には開口８３が形成されており、その開口８３の外側には、ケース７１内のハーフミラー７６に向けて、レンズ８４を通して水平に照明光を入射させるＬＥＤ等の第２光源８５が配置されている。そして、撮像カメラ７５は、拡散板８０と固定板７８とケース７１の天井壁７２の各貫通孔８１、７７、７３を通して、照明装置７０により照明された状態の検出対象物１０を撮影し、制御部８６が、取得した画像を処理することにより、検出対象物１０を認識するようになっている。
【０００６】
このような照明装置７０を備えた撮像カメラ７５で、検出対象物１０を撮影してそれを認識する場合は、照明装置７０及び撮像カメラ７５を検出対象物１０の上方に位置させ、第１光源７９及び第２光源８５を点灯することで、検出対象物１０やその近傍を照明しながら撮影する。そうした場合、第１光源７９から照射された光８８は、拡散板８０で拡散されながら、検出対象物１０やその近傍を周囲から広く照らす。また、第２光源８５からレンズ８４を通して水平に照射された光８９は、ケース７１内のハーフミラー７６で反射された後、固定板７８及び拡散板８０の各貫通孔７７、８１を通って、検出対象物１０やその近傍を、指向性をもって真上から照らす。従って、真上からの光と周囲からの光によって検出対象物１０やその近傍が照明されることで、検出対象物１０及びその近傍からの反射光が、各貫通孔８１、７７、７３を通って撮像カメラ７５に入射し、それにより検出対象物１０とその近傍の画像が得られる。
【０００７】
図１３は、上記特開平１１−２４９０２０号公報に記載された従来の認識装置の第２の例を示す側断面図である。この認識装置の照明装置９０は、図１２の拡散板の代わりに光路調整板９１が設けられており、ハーフミラーや第２光源は設けられていない。その他の構成は、図１２のものとほとんど同じであるから、同一構成要素に同一符号を付与することでその説明を省略する。
【０００８】
光路調整板９１は、第１光源７９が発した光を、複数の同心円帯状に分割された小領域によって異なる角度に屈折させ、検出対象物１０が位置する所定の領域に集光させる。そして、検出対象物１０に対し複数の異なる照射角の光を照射することで、検出対象物１０の表面状態に適した照明を行うようにしている。
【０００９】
また、図示はしないが、上記特開平１１−２４９０２０号公報には、多数の光源を同心円状に配列し、同一円周上にある光源グループごとにその光量を調節できるようにし、検出対象物の表面状態に応じて、各円周単位で光源の光量を調節することにより、検出対象物の認識に適した照明光を照射するようにした照明装置が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、基板マークに金メッキを施した回路基板が多くなってきており、照明の仕方によっては、基板マークからの反射光が撮像カメラに入射しにくくなり、コントラストの高い画像が得られずに、認識エラーが発生することがあった。
【００１１】
この点、図１２に示す照明装置７０では、ハーフミラー７６によって、撮像カメラ７５の光軸に沿った照明光を検出対象物１０に当てるので、検出対象物１０からの反射光を確実に撮像カメラで捕らえることができ、コントラストの高い画像を得ることができる。従って、上記の認識エラーが発生する問題を解消することができる。しかし、ハーフミラー７６を設けたり、ケース７１の外側にレンズ７４を介して第２光源８５を配置したりしているので、構造が複雑でコストがかかる上、装置が大型化し設置スペースが大きくなるという問題があった。
【００１２】
また、図１３に示す照明装置９０では、検出対象物１０やその近傍に当てる光量は十分に確保できるものの、検出対象物を横方向からの光で照らすので、基板マークからの反射光が撮像カメラに入射しにくくなる問題を確実に解決することはできない。
【００１３】
同様に、特開平１１−２４９０２０号公報に記載された、多数の光源を同心円状に配列して、同一円周上にある光源グループごとにその光量を調節できるようにした照明装置も、検出対象物を認識する上での最適の照明光を対象領域に照射することはできるものの、検出対象物を横方向からの光で照らすので、基板マークからの反射光が撮像カメラに入射しにくくなる問題を確実に解決することはできない。
【００１４】
本発明は、上記事情を考慮し、簡単な構造で低コスト化及び小型化を図りながら、検出対象物が鏡面状であっても凹凸状であっても、それに対応した適切な照明を行うことができて、結果的に検出対象物をエラーなく認識することができるようにする照明装置、及びこれを備えた認識装置並びに部品実装装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため本発明の請求項１記載の照明装置は、中央部に検出用の貫通孔が形成され、検出対象物に拡散光と指向性光とを照射する照明装置であって、前記検出対象物の側から順に、少なくとも、光を拡散する環状の拡散板と、環状に配置された光源と、該光源からの光を前記検出対象物側へ反射する環状の反射板とを配設してなり、前記光源からの光を前記拡散板を介して検出対象物に照射することで前記拡散光を生成し、前記光源からの光を前記反射板で反射させてから検出対象物に照射することで指向性光を生成することを特徴とする。
【００１６】
この照明装置では、検出対象物に指向性光と拡散光の２種の光を照射することができるので、検出対象物が鏡面状であっても凹凸状であっても、それに対応した適切な照明を行うことができて、結果的に安定した検出ができるようになる。しかもハーフミラーを使わずに、環状の光源と環状の反射板を使って、検出対象物を照射する指向性光を生成するので、簡単な構造で小型化を図ることができる。
【００１７】
請求項２記載の照明装置は、請求項１において、前記光源が、拡散光用光源と指向性光用光源との２種類からなり、前記検出対象物側となる面に拡散光用光源、他方の面に指向性光用光源を配置した環状の固定板を、前記拡散板と前記反射板との間に設けたことを特徴とする。
【００１８】
この照明装置では、拡散光用光源と指向性光用光源との２種類の光源を設けており、それら２種類の光源を固定板の表裏面に配置しているから、互いの光源からの照光を独立して制御することができ、指向性光と拡散光の光量割合を調節することができる。従って、検出対象物の表面状態に合った適切な照明状態を作り出すことができる。
【００１９】
請求項３記載の照明装置は、請求項２において、前記指向性光用光源が、前記固定板から屈曲自在な弾性ピンを介して取り付けてあることを特徴とする。
【００２０】
この照明装置では、指向性光用光源を屈曲自在な弾性ピンを介して取り付けているので、弾性ピンを曲げることで指向性光用光源の照光の指向性を調整することができる。
【００２１】
請求項４記載の照明装置は、請求項２又は３において、前記拡散光用光源と前記指向性光用光源を個別に制御する照明制御部を備え、該照明制御部が、各光源の点灯を切り換えるスイッチ動作と、各光源の照度を変更する調整動作を行うことを特徴とする。
【００２２】
この照明装置では、照明制御部によって、拡散光用光源と指向性光用光源の点灯及び光量を個別に制御することができるので、検出対象物の表面状態に合った適切な照明状態を作り出すことができる。
【００２３】
請求項５記載の照明装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記反射板が、前記光源と前記拡散板とを収容するケース内面の側端面であることを特徴とする。
【００２４】
この照明装置では、ケース内面の側端面を反射板として使用するので、敢えて反射板を別に製作してケースに取り付ける必要がなく、ケースの小型化及びケース構造の単純化を図ることができる。
【００２５】
請求項６記載の照明装置は、請求項５において、前記ケース内面の少なくとも側端面が、白色又は金属色であることを特徴とする。
【００２６】
この照明装置では、ケース内面の少なくとも側端面を白色又は金属色にしたので、光の反射性能を良くすることができる。
【００２７】
請求項７記載の認識装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の照明装置と、該照明装置により照明された検出対象物を撮像する撮像カメラと、撮像された画像を用いて検出対象物の認識処理を行う制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この認識装置では、照明装置により照明された検出対象物を撮像カメラで撮像し、得られた撮像画像を制御部が認識処理することで、検出対象物を精度よく認識することができる。
【００２９】
請求項８記載の部品実装装置は、基板上方を移動する移載ヘッドに備えた吸着ノズルに部品を吸着保持させ、該部品を前記移載ヘッドを移送して基板上の所定位置へ実装する部品実装装置であって、前記移載ヘッドに設けられ、前記基板上に設けた位置合わせ用マークを検出し、該位置合わせ用マークの検出位置に応じて前記部品の実装位置を補正する認識装置が、請求項７記載の認識装置であることを特徴とする。
【００３０】
この部品実装装置では、基板上の位置合わせ用マークが金メッキ等の鏡面である場合でも、このマーク位置を精度良く検出でき、部品の実装位置精度を高めることができる。
【００３１】
請求項９記載の部品実装装置は、基板上方を移動する移載ヘッドに備えた吸着ノズルに部品を吸着保持させ、該部品を前記移載ヘッドを移送して基板上の所定位置へ実装する部品実装装置であって、前記移載ヘッドの下方に設けられ、前記吸着ノズルに吸着保持された部品を認識する部品認識装置が、請求項７記載の認識装置であることを特徴とする。
【００３２】
この部品実装装置では、吸着ノズルに吸着保持される部品に鏡面や凹凸面があっても、この部品を精度良く認識することができ、装着ミスの発生頻度を低減できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る照明装置、及びこれを備えた認識装置並びに部品実装装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る認識装置の主要構成を示す側断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
認識装置１は、照明装置１００により照明された検出対象物１０を撮像カメラ２０で撮像して、得られた撮像画像を制御部２４により処理することで、検出対象物１０の認識を行うものである。
この照明装置１００は、下面が開放した筒形をなし且つ内面が白色又は金属色等の反射性色に統一されたケース１１を有している。ケース１１の内部には、ＬＥＤ等からなる多数の指向性光用光源１２及び拡散光用光源１３と、拡散板１４とが収容されている。拡散板１４はケース１１の下端面に環状に配置され、その上側に、上面に指向性光用光源１２が取り付けられ下面に拡散光用光源１３が取り付けられた不透明な固定板１５が配置されている。また、ケース１１の天井壁１６の内面（側端面）が、指向性光用光源１２から照射される光を下に向けて反射するための環状の反射板１７としての反射面が形成されている。なお、環状の拡散板１４、反射板１７は、円環状としても多角形状としてもよい。
【００３４】
反射板１７として機能する天井壁１６の中心部には、検出孔としての貫通孔１８を設けており、その貫通孔１８の上方にレンズ１９を介して、検出対象物１０を撮影するための撮像カメラ（ＣＣＤカメラ等）２０を配置している。この撮像カメラ２０の光軸は貫通孔１８の中心を通っている。撮像カメラ２０の映像信号は、画像認識機能を有する制御部２４に入力され、ここで画像処理することにより、撮像した画像より検出対象物１０を認識する。レンズ１９は、検出対象物１０の拡大率を調整するものである。なお、撮像カメラ２０の代わりに、他の光学的なセンサを使用することも可能である。
【００３５】
また、検出対象物１０からの反射光を、拡散板１４及び固定板１５を通して撮像カメラ２０で捕らえる関係上、固定板１５及び拡散板１４の中心部にも、ケース１１の貫通孔１８と同軸の貫通孔２１、２２を設けてある。そして、指向性光用光源１２及び拡散光用光源１３は、中央の貫通孔２１を取り囲むように固定板１５の上下面に環状に配列されている。図２に示すように、指向性光用光源１２は、貫通孔２１と同心の半径ｄ１の円周上に環状に配列され、拡散光用光源１３は、貫通孔２１と同心の半径ｄ２とｄ３の２つの円周上に環状に配列されている。なお、各光源の配置はこれに限らず、均等に光を照射できる配列であればよい。
【００３６】
拡散板１４は、拡散光用光源１３からの照明光を拡散しながら下方へ透過して拡散光Ｌ１を生成する機能を果たす。また、反射板１７は、指向性光用光源１２からの光を下向きに反射して、固定板１５及び拡散板１４の貫通孔２１、２２を通って、検出対象物１０に照射する指向性光Ｌ２を生成する機能を果たす。なお、反射板１７で反射した光を、貫通孔２１、２２を通して有効に検出対象物１０に向かわせるために、指向性光用光源１２は、傾斜台２５を介して固定板１５に取り付けられている。
【００３７】
次に本認識装置１の作用を説明する。
このような照明装置１００を用いて撮像カメラ２０で検出対象物１０を撮影し、得られた撮像画像により認識処理を行う場合、照明装置１００及び撮像カメラ２０を検出対象物１０の上方に配置させ、指向性光用光源１２及び拡散光用光源１３の２種類の光源を、同時或いはいずれか一方を点灯させることで、検出対象物１０やその近傍を照明しながら撮影する。その場合、検出対象物１０の認識率や認識精度を高めるためには、検出対象物１０に対して適切な光量と入射角度の照射光を当てる必要がある。
【００３８】
この点、本照明装置１００によれば、拡散光用光源１３から照射された光は、拡散板１４を透過する際に拡散光Ｌ１となって、検出対象物１０やその近傍を周囲から広く照らす。また、指向性光用光源１２から照射された光は、反射板１７で反射されて指向性光Ｌ２となって、固定板１５及び拡散板１４の各貫通孔２１、２２を通って、検出対象物１０及びその近傍をほぼ真上から照らす。従って、真上からの指向性光Ｌ２と周囲からの拡散光Ｌ２によって、検出対象物１０には異なる入射角度の光が照射されることになり、その結果、当該検出対象物１０やその近傍からの反射光が、各貫通孔２２、２１、１８を通って撮像カメラ２０に入射し、それによりコントラストのはっきりした画像が得られる。従って、制御部２４における認識結果が良好となり、認識率や認識精度が向上する。
【００３９】
図３は照明装置１００による照明光の光路を説明するための説明図である。
図３（ａ）は指向性光用光源１２を点灯させて、鏡面状の検出対象物１０ａを照明したときの様子を示している。指向性光用光源１２からの光（指向性光Ｌ２）は、ケース１１の天井内面の反射板１７で一旦反射されて、検出対象物１０ａに照射される。このため、指向性光用光源１２と反射板１７との距離Ｌａ、及び反射板１７と検出対象物１０ａとの距離Ｌｂが長い程、指向性の度合いは高くなり、より良好な指向性照明光が得られる。鏡面状の検出対象物１０ａからの反射光は、照明装置１００の貫通孔２２、２１、１８を通じて撮像カメラ２０に導入される。なお、検出対象物１０ａからの反射光が貫通孔２２、２１、１８に入るように、反射板１７や指向性光用光源１２の位置は適宜調整されている。
【００４０】
図３（ｂ）は指向性光用光源１２を点灯させて、凹凸面状の検出対象物１０ｂを照明したときの様子を示している。指向性光用光源１２からの光（指向性光Ｌ２）は、検出対象物１０ｂの凹凸面で拡散され、照明装置１００の貫通孔２２、２１には殆ど入らない。
【００４１】
図３（ｃ）は拡散光用光源１３を点灯させて、鏡面状の検出対象物１０ａを照明したときの様子を示している。拡散光用光源１３からの光は、拡散板１４により光路を拡散され、拡散光Ｌ１となって、検出対象物１０ａへランダムな入射角度で照射される。そのため、検出対象物１０ａからの反射光は、照明装置１００の貫通孔２２、２１には殆ど入らない。
【００４２】
図３（ｄ）は拡散光用光源１３を点灯させて、凹凸面状の検出対象物１０ｂを照明したときの様子を示している。拡散光用光源１３から拡散板１４を介して照射される拡散光Ｌ１は、検出対象物１０ｂの凹凸面で反射されて、その一部が照明装置１００の貫通孔２２、２１、１８を通じて撮像カメラ２０に導入される。
【００４３】
従って、拡散光用光源１３と指向性光用光源１２とを共に点灯させることで、図３（ａ）、（ｄ）に示すように検出対象物１０ａ、１０ｂからの反射光が、検出対象物１０ａ、１０ｂの表面状態によらずに検出可能となり、鏡面であっても凹凸面であっても撮像カメラ２０により検出することができる。
【００４４】
図４は撮像カメラによる基板マークの撮像画像の一例である。例えば検出対象物１０として、鏡面状の基板マーク３３を撮像する場合、検出対象物１０からの反射光が確実に撮像カメラ２０に導入されるため、コントラストの高い状態で、輪郭が明確な画像が得られる。これにより、基板マーク３３の中心位置（図中“＋”マーク位置）を画像処理により容易に求めることができ、必要十分な精度で認識処理が行える。
【００４５】
図５は本発明の第２実施形態の認識装置を示す側断面図、図６は照明装置の要部構成を示す拡大斜視図である。
この認識装置２は、前述の第１実施形態における認識装置１の照明装置の部分が異なるのみで、他の構成は同様である。そのため、同一構成要素に対しては同符号を付与することでその説明は省略する。
照明装置２００では、固定板１５の上面側に配置した指向性光用光源１２を、固定板１５に対して屈曲自在な弾性ピン２７を介して取り付けてある。それ以外の構成は、図１に示す照明装置１００と同様である。このように、弾性ピン２７を介して指向性光用光源１２を取り付けることにより、指向性光用光源１２の向き、即ち、照射方向を任意に調整することができる。従って、検出対象物１０への指向性光Ｌ２の照射角度を、図６に示すように、弾性ピン２７の屈曲させることで微妙に調整することができる。
【００４６】
図７は本発明の第３実施形態の認識装置の拡散光照明時の側断面図、図８は同照明装置の指向性光照明時の側断面図である。
本実施形態の認識装置３は、拡散光用光源１３を個別に制御するための照明制御部３０を備えており、その他の構成は、第２実施形態の構成と同様である。この照明制御部３０は、指向性光用光源１２と拡散光用光源１３の点灯を切り換えるスイッチ動作と、各光源１２，１３の照度を変更する調整動作を行う。従って、本照明装置３００においては、検出対象物１０の表面状態に応じた適切な照明制御を行うことができる。
【００４７】
なお、照明制御部３０は、検出対象物１０の表面状態によって光源１２、１３を切り換える以外にも、照明光の照明方向に対する局所的な強弱、或いは、指向性光と拡散光との強弱配分等、光量バランス等を調整してもよい。
【００４８】
また、本発明の認識装置１，２，３が撮像カメラと共に装備される機械としては、部品実装装置、クリーム半田印刷装置、接着剤塗布装置等が例として挙げられる。その場合の照明対象の検出対象物としては、例えば、図９のような例がある。（ａ）部品実装装置においては、回路基板１４１上の基板マーク１４０、或いは部品吸着用のノズルに吸着保持された部品、（ｂ）のクリーム半田印刷装置においては、スクリーン１５１上の位置決め孔１５０、（ｃ）接着剤塗布装置においては、白色紙１６１上の接着剤１６０である。
【００４９】
ここで、上記認識装置を部品実装装置に適用した一例を以下に説明する。
図１０は部品実装装置の概略構成を表した斜視図、図１１は移載ヘッドの動作説明図である。
【００５０】
図１０に示すように、部品実装装置５の基台上にはローダ部３３、基板保持部３５、アンローダ部３７に渡って、一対のガイドレール３９からなる搬送部が設けられている。このガイドレール３９に備えられた搬送ベルトの同期駆動によって、回路基板４１は一端側のローダ部３３から基板保持部３５、他端側のアンローダ部３７に搬送される。
【００５１】
基台上にはＹ軸ロボット４３，４３が設けられ、これら２つのＹ軸ロボット４３，４３の間にはＸ軸ロボット４５が懸架されて、Ｙ軸ロボット４３，４３の駆動によりＸ軸ロボット４５がＹ軸方向に進退可能となっている。また、Ｘ軸ロボット４５には移載ヘッド４７が取り付けられて、移載ヘッド４７がＸ軸方向に進退可能となっており、これにより、移載ヘッド４７をＸ−Ｙ平面内で移動可能にしている。
【００５２】
Ｘ軸ロボット４５、Ｙ軸ロボット４３，４３からなるＸＹロボット４９上に載置され、Ｘ−Ｙ平面上を自在移動する移載ヘッド４７は、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が供給される部品供給部５９から、所望の電子部品を、部品装着ヘッド５１に取り付けた吸着ノズル５２を介して吸着し、回路基板４１の部品装着位置に装着できるように構成されている。このような電子部品の実装動作は、予め設定された実装プログラムに基づいて制御される。
【００５３】
移載ヘッド４７には認識装置５３（上述の認識装置１〜３のいずれか）の撮像カメラ及び照明装置を搭載してあり、認識装置５３は検出対象の位置に照射された光の反射光量を検出する。この撮像カメラは制御部に接続されており、制御部はこの撮像カメラからの検出結果に応じて、検出対象の有無や座標等を認識処理する。つまり、認識装置５３は、ＸＹロボット４９によって移動される移載ヘッド４７と共に任意の位置に位置決めされ、検出対象である吸着ノズル５２のマーク、同じく検出対象である回路基板４１の生産管理マーク（位置補正用マーク、ＮＧマーク等）を検出する。
【００５４】
また、ガイドレール３９の側方には、部品装着ヘッド５１に吸着された電子部品の二次元的な位置ずれ（吸着姿勢）を検出したり、部品装着ヘッド５１に吸着された電子部品の良否（例えばリードの曲がり等の不良）を判定するための部品認識装置５７（上述の認識装置１〜３のいずれか）が設けられている。検出される位置ずれは、実装時にキャンセルされるように移載ヘッド４７側で補正させるデータを生成するために用いられる。部品認識装置５７は、ヘッド移動経路の下方に配置され、移載ヘッド４７を停止することなく、部品供給部５９から実装位置までの高速移動中に、部品装着ヘッド５１で吸着保持された複数個の電子部品を一度に撮像する。
【００５５】
ここで、部品実装装置５の概略的な部品実装動作を説明する。
ローダ部３３から搬入された回路基板４１が所定の装着位置に搬送されると、移載ヘッド４７はＸＹロボット４９によりＸＹ平面内で移動して図１１に示すように、部品供給部５９から所望の電子部品を吸着し、部品認識装置５７上に移動して電子部品の吸着状態を確認して良否判定及び補正動作を行う。その後、回路基板４１の所定位置に電子部品を装着する。この際、移載ヘッド４７は、認識装置５３の撮像カメラ及び照明装置により、回路基板４１の対角位置に付した位置合わせ用の基板マークをそれぞれ検出し、回路基板４１の固定位置情報を取得して、実装位置の補正を行いながら電子部品を装着する。
【００５６】
このようにして、部品実装装置５は、電子部品の吸着、及び回路基板４１への装着の繰り返しにより、回路基板４１に対する電子部品の装着を完了させる。部品実装装置５は、装着が完了した回路基板４１を装着位置からアンローダ部３７へ搬出する一方、新たな回路基板４１をローダ部３３に搬入し、上記動作を繰り返す。
【００５７】
以上説明したように、この部品実装装置５によれば、認識装置５３及び部品認識装置５７に、本発明の認識装置を適用することにより、検出対象物に応じた照明が選択できるようになり、基板マークに金メッキが施され、鏡面となっていても、この基板マークを精度よく検出でき、部品の実装位置精度を向上できる。また、吸着ノズルに吸着保持された部品の認識精度が向上し、装着ミスの発生頻度を低減できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の照明装置、及びこれを用いた認識装置並びに部品実装装置によれば、検出対象物に指向性光と拡散光の２種の光を照射できるようにしたので、検出対象物が鏡面状であっても凹凸状であっても、それに対応した適切な照明を行うことができ、従って検出対象物を安定して検出することができる。しかも、ハーフミラー等を使わずに、環状の光源と環状の反射板を使って指向性光を生成するので、簡単な構造で小型化を図ることができ、コストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明装置の側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】照明光の光路を説明する説明図である。
【図４】撮像カメラによる基板マークの撮像画像を示す説明図である。
【図５】弾性ピンを介して指向性用光源を設けた照明装置の側断面図である。
【図６】図５に示す照明装置の要部構成を示す拡大斜視図である。
【図７】照明光を切り替え可能とした照明装置の拡散光照明時における側断面図である。
【図８】照明光を切り替え可能とした照明装置の指向性光照明時における側断面図である。
【図９】本発明の照明装置が適用可能な照明対象の説明図である。
【図１０】図１０は部品実装装置の概略構成を表した斜視図である。
【図１１】図１１は移載ヘッドの動作説明図である。
【図１２】従来の照明装置の例を示す側断面図である。
【図１３】従来の照明装置の他の例を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０　検出対象物
１１　ケース
１２　指向性光用光源
１３　拡散光用光源
１４　拡散板
１５　固定板
１７　反射板
１８，２１，２２　貫通孔
２７　弾性ピン
３０，３１　照明制御部
１０，１０ａ，１０ｂ　検出対象物
１００，２００，３００　照明装置
Ｌ１　拡散光
Ｌ２　指向性光
【図１】
2004069612.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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