(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ群と鏡筒とカメラと照明から構成される認識光学系と、認識光学系から出力された信号を増幅・信号処理する認識処理系から構成される部品認識装置において、認識光学系に設けたメモリに保存した前記認識光学系のトータル使用時間を前記電源の遮断時に書き換え、認識光学系と認識処理系を接続し電源が投入される度に前記トータル使用時間を認識処理系が読み出すことを特徴とした部品認識装置。
【請求項２】
前記部品認識装置を基板に部品を実装する部品実装機に備え、前記補正情報中の前記トータル使用時間と前記認識処理系に予め設けた校正が必要な時間とを比較し、前記トータル使用時間が前記予め設けた時間以上の場合は前記部品実装機の中央制御装置に対して校正することを要求するようにした請求項１に記載の部品認識装置。
【請求項３】
前記認識処理系に予め設けた校正が必要な時間は前記認識光学系に使用する光学部品の寿命値とし、前記トータル使用時間と前記予め設定された光学部品の寿命値と比較することによって、実装機の中央制御装置に対して部品の交換予告を行うようにした請求項２記載の部品認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント基板の部品実装機の部品認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント基板の部品実装機はその能力としてより高速・高精度の部品実装が要求され、部品の取り出しは真空吸着が主流であり、その姿勢を部品認識装置によって取り込み、実装時に位置補正する構成をとることが多くなってきている。
【０００３】
他方、実装部品の多様化と高精度実装実現のため、この部品認識装置には実装機の実装精度に比例して高精度の認識光学系が要求され、レンズ系の収差・照明系の照度バラツキ・鏡筒の寸法公差等の非常に微細な補正要因も、実装精度に大きく影響してきている。
【０００４】
この課題に対して、従来は上記のような補正要因を数値化し、部品認識装置の認識処理系や実装機の中央制御装置上に認識光学系の補正情報として補正データを持ち、認識画像や演算データに対し補正を行っている。
【０００５】
以下、図面を参照しながら、従来の部品実装機の部品認識装置の一例について説明する。
図７は従来の部品実装機の部品認識装置の構成を示すものである。
【０００６】
図７において、１は認識光学系であり、鏡筒・レンズ系・照明からなる光学系９と、画像の撮像に使用するＣＣＤカメラ７からなる。  また、２は認識処理系であり、認識光学系１から得られる画像データを補正する機能を有している。  中央制御装置３は、認識処理系２からの補正・加工されたデータにより部品のズレ量を算出し、実装機の動作軸の位置補正を行う。
【０００７】
以上のように構成された部品実装機の部品認識装置について、以下、その動作について説明する。
認識光学系１の認識するための位置に位置決めされた実装部品は、光学系９によってＣＣＤカメラ７の撮像面に像を結ぶ。ＣＣＤカメラ７から認識処理系２に対して画像データが転送され、この認識処理系２ではこのデータに対してスケーリング・フィルタリングが行われるが、この処理の際に使用するパラメータはあらかじめ中央制御装置内に入力されている。
処理された画像から部品の傾きやズレなどを算出するが、その演算の際の補正値も中央制御装置内または、認識処理系内にあらかじめ入力されている。このように、高度に補正された吸着部品の位置データをもとに、中央制御装置３は実装機の制御軸の位置補正を行い、精度良く部品を実装することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、認識光学系を交換する度に認識光学系の補正情報としての補正データが変化するため、保守メンテナンス時に多大の手間と時間を消費するという問題点を有していた。
また、組立工程に於いても光学系単体の調整が不可能であり、補正作業を本体組立後に行うことで組立工程の作業効率の低下が発生してしまっている。加えて、認識光学系の補正情報は種類によっては経時変化によって変化するものもあるが当該認識光学系の使用時間は実装機本体の中央制御装置により管理されているため、きめ細かな管理が不可能であるという問題点も有している。
【０００９】
本発明は上記の問題点を鑑み、認識光学系の組み込みや交換の時間を短縮し、経時変化に対してもきめ細かな管理が容易に実現できる部品認識装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の発明の部品認識装置は、認識光学系に設けたメモリに保存した前記認識光学系を使用したトータル使用時間を前記電源の遮断時に書き換え、認識光学系と認識処理系を接続し電源が投入される度に前記トータル使用時間を認識処理系が読み出すことを特徴とする。
【００１１】
これにより、認識光学系のトータル使用時間は実装機組み込み以前に個々の認識光学系の固有情報として認識光学系側に設けたメモリ上に保存されているため、当該認識光学系が実装機に組み込まれた際には認識処理系が電源投入時に自動的に読み出すことができることにより、照度の変化に対しての補正を簡易的に行い、補正動作によるマシンの停止時間を押さえることができる。
【００１５】
また、本発明の第２の発明の部品認識装置は、認識光学系のトータル使用時間と認識処理系に予め設定された時間と比較することによって、実装機の中央制御装置に対して校正する動作を実施することを要求する事を特徴とする。
【００１６】
これにより、光学系の経時変化による実装精度が変化する前にキャリブレーション動作を実施し、認識光学系を交換した場合でも適切にその時期を指示することができる。
【００１７】
また、本発明の第３の発明の部品認識装置は、認識光学系のトータル使用時間と認識処理系に事前に設定された光学部品の寿命時間と比較することによって、実装機の中央制御装置に対して部品の交換予告及び警告を要求する事を特徴とする。
【００１８】
これにより、光学照明のように寿命の有る部品に対しての交換を適切な時期に指示することができ、照明劣化による位置ずれ等の不良を出す前に確実に交換することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、レンズ群と鏡筒とカメラと照明から構成される認識光学系と、認識光学系から出力された信号を増幅・信号処理する認識処理系から構成される部品認識装置において、認識光学系に設けたメモリに保存した前記認識光学系のトータル使用時間を前記電源の遮断時に書き換え、認識光学系と認識処理系を接続し電源が投入される度に前記トータル使用時間を認識処理系が読み出すことを特徴とした部品認識装置であり、照度の変化などの経時変化に対しての補正を簡易的に行い、補正動作によるマシンの停止時間を押さえるという作用を有する。
請求項２に記載の発明は、前記部品認識装置を基板に部品を実装する部品実装機に備え、
前記補正情報中の前記トータル使用時間と前記認識処理系に予め設けた校正が必要な時間とを比較し、前記トータル使用時間が前記予め設けた時間以上の場合は前記部品実装機の中央制御装置に対して校正することを要求するようにした請求項１に記載の部品認識装置であり、光学系の経時変化による実装精度が変化する前にキャリブレーション動作を実施し、認識光学系を交換した場合でも適切にその時期を指示するという作用を有する。
請求項３に記載の発明は、前記認識処理系に予め設けた校正が必要な時間は前記認識光学系に使用する光学部品の寿命値とし、前記トータル使用時間と前記予め設定された光学部品の寿命値と比較することによって、実装機の中央制御装置に対して部品の交換予告を行うようにした請求項２記載の部品認識装置であり、光学照明のように寿命の有る部品に対しての交換を適切な時期に指示することができ、照明劣化による位置ずれ等の不良を出す前に確実に交換できるという作用を有する。
【００２０】
以下、本発明の部品認識装置の実施の形態について図１から図６を用いて説明する。
なお、従来と同一機能のものには同一符号を示す。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態の部品認識装置を示すものである。  図１は部品認識装置の概略図で図２はそのブロック図を示す。
図１及び図２において、１は認識光学系を示し、鏡筒・レンズ系・照明からなる光学系９と部品を撮像するＣＣＤカメラ７と認識光学系の固有データ（補正データ）が入力されているメモリ８（ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ）から構成されている。  また、２は画像を処理する認識処理系、３は認識処理系２や実装機の制御軸など実装機全体を制御する中央制御装置である。
【００２１】
上記のように本実施の形態によれば、電源投入時にメモリ８から認識処理系２は接続された認識光学系１に固有の補正データを読み取ることができ、実装機の組立工程上の認識光学系１を校正するための調整を省くことが可能となる。  また、たとえ認識光学系１に不具合が生じ、交換が必要になったとしても実装精度を維持しつつ、交換時間を短縮することができる。
【００２２】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態の部品認識装置を示すブロック図である。
図３において、１０は外部（認識処理系２）より読み書きが可能なフラッシュメモリであり、その他の構成は第１の実施の形態の部品認識装置と同様である。
その機能としては、認識光学系の補正動作、つまり補正情報の経時的変化補正する動作を行った際にそのデータが確定した段階で、認識処理系２より認識光学系１のフラッシュメモリ１０のデータを更新し、常に新しい補正データによって認識補正が可能になる。
【００２３】
上記のように本実施例の形態によれば、フラッシュメモリ１０のデータは常に更新された値、すなわち経時変化による補正値の変化に依存しない補正が可能になる。  また、不揮発性のフラッシュメモリを採用することで、認識光学系を取り外し他の機械に使用しても固有の補正データがその場で得ることができる。
【００２４】
（実施の形態３）
図４は本発明の第３の実施の形態の部品認識装置の動作を示すフローチャートである。
【００２５】
本発明の構成は第２の実施の形態と同様であるが、認識処理系２の内部に電源ＯＮ時間を計測するタイマーが存在する。
その動作としては、図４に示すように電源が投入されると、ステップ＃１で認識光学系１内部のフラッシュメモリ１０から補正データと、時間パラメータを読み込む。  この時間パラメータは初期値（未使用時）は０が入力されているもので、認識光学系にどれだけの時間電源が投入されているかを示すものである。
認識処理系２はこの読み出した時間パラメータをＴとして退避し、ステップ＃３の通常処理を実行する。  この間認識処理系２の内部タイマは経過時間を計測しつづける（ｔ）。  ステップ＃４では電源がＯＦＦされたか否かを判断させ、電源がＯＦＦされない限りステップ＃３を実行する。
ステップ＃４で電源がＯＦＦしたことを検出した場合、シャットダウンの処理としてステップ＃５でトータル時間の計算  Ｔ＝Ｔ＋ｔ  を算出し、ステップ＃６でフラッシュメモリ１０にこのＴを書き込む。
このようにして、フラッシュメモリ１０には常にこの認識光学系１が使用されていた時間が記憶されている。
【００２６】
上記のように本実施例の形態によれば、認識光学系１の時間経過が把握できるため照明の照度変化などの経時変化に対して認識処理系２内部のメモリにあらかじめ入力された時間と光量補正量のデータテーブルによって補正を簡易的に行い、補正動作によるマシンの停止時間を押さえることが可能である。  なお、データテーブルは実験的に求められたものである。
【００２７】
なお、以上の説明では認識処理系２にタイマやデータテーブルを持たせたが、これは中央制御装置に存在してもかまわない。
【００２８】
（実施の形態４）
図５は本発明の第４の実施の形態の部品認識装置の動作を示すフローチャートである。
【００２９】
本発明の構成は第２の実施の形態と同様であるが、認識処理系２から中央制御装置３への指令と認識処理系２内部に定数Ｔａを記憶することを可能としている。
その動作としては、電源投入からデータの読み込みまでは第３の実施の形態と同様（図４のステップ＃２）である。  図５において、ステップ＃１で通常処理を行いつつ経過時間ｔからトータル時間Ｔを随時算出しており、ステップ＃２であらかじめ認識処理系２に設定されている経時変化でキャリブレーション及び校正が必要な時間ＴａとＴを比較することにより、ステップ＃３でキャリブレーション及び校正の実施要求を中央制御装置３に対して行う。
また、ステップ＃４では電源ＯＦＦされたか否かを判断させ、電源がＯＦＦされない限り、ステップ＃１〜３を繰り返す。  ステップ＃４で電源がＯＦＦしたことを検出した場合、シャットダウンの処理として、ステップ＃５でＴをフラッシュメモリ１０に書き込む。
【００３０】
上記のように本実施例の形態によれば、光学系の経時変化による実装精度が変化する前にキャリブレーション動作を実施し、認識光学系を交換した場合でも適切にその時期を指示すことが可能になる。
【００３１】
（実施の形態５）
図６は本発明の第５の実施の形態の部品認識装置の動作を示すフローチャートである。
【００３２】
本発明の構成は第２の実施の形態と同様であるが、認識処理系２から中央制御装置３への指令と認識処理系２内部に定数Ｔｂを記憶することを可能としている。
その動作としては、電源投入からデータの読み込みまでは第３の実施の形態と同様（図４のステップ＃２）である。
図６において、ステップ＃１で通常処理を行いつつ経過時間ｔからトータル時間Ｔを随時算出しており、ステップ＃２であらかじめ認識処理系２に設定されている経時変化による部品寿命に相当する値ＴｂをＴと比較することにより、ステップ＃３で部品の交換要求を中央制御装置３に対して行う。中央制御装置３はこれを受け、オペレータに対して画面表示や警告表示などによって照明など寿命部品の交換を促す。
また、ステップ＃４では電源ＯＦＦされたか否かを判断させ、電源がＯＦＦされない限り、ステップ＃１〜３を繰り返す。  ステップ＃４で電源がＯＦＦしたことを検出した場合、シャットダウンの処理として、ステップ＃５でＴをフラッシュメモリ１０に書き込む。
【００３３】
上記のように本実施例の形態によれば、光学照明のように寿命の有る部品に対しての交換を適切な時期に指示することができ、照明劣化による位置ずれ等の不良を出す前に確実に交換することが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明の部品認識装置によれば、認識光学系内部のフラッシュメモリ上に光学照明のトータル使用時間を補正情報として得ることができるため、照度の変化に対しての補正を簡易的に行うことができるという効果が得られる。
【００３７】
また本発明の第２の発明は、認識光学系の補正情報をフラッシュメモリ上に保存しているため、経時的な補正値の変化に対するキャリブレーション動作を実行した際に、自身の補正情報が変化している場合にも対応が可能となり、且つ当該認識光学系を別の機械に移行した場合も、新たなキャリブレーション動作を不要であるという効果が得られる。
【００３８】
また本発明の第３の発明は、フラッシュメモリ上のトータル使用時間と認識処理系に事前に設定された光学部品の寿命時間と比較することによって、実装機の中央制御装置に対して部品の交換予告及び警告を要求する事ことで、光学照明のように寿命の有る部品に対しての交換を適切な時期に指示することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による部品認識装置を示す概略図
【図２】本発明の第１の実施の形態による部品認識装置を示すブロック図
【図３】本発明の第２の実施の形態による部品認識装置を示すブロック図
【図４】本発明の第３の実施の形態による部品認識装置の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の第４の実施の形態による部品認識装置の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の第５の実施の形態による部品認識装置の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の部品認識装置における従来の実施例を示すブロック図
【符号の説明】
１    ・・認識光学系
２    ・・認識処理系
３    ・・中央制御装置
７  ・・ＣＣＤカメラ
８  ・・メモリ
９  ・・光学系
１０・・フラッシュメモリ
【図１】
0004366774.tif 000002
【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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