JP4963766B2

JP4963766B2 - 電子部品実装装置及びその方法

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Publication number: JP4963766B2
Application number: JP2001536932A
Authority: JP
Inventors: 尚三福田; 巌兼高; 章納土; 栄一蜂谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2020-11-07
Also published as: US7050623B1; WO2001035049A8; WO2001035049A1

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、部品、特に電子部品を画像認識してから基板などの回路形成体上に装着するときに電子部品を画像認識する部品認識装置及びその方法、並びに、部品認識装置を備える部品実装装置及び部品認識方法を備える部品実装方法に関するものである。
【０００２】
（背景技術）
図１１は、従来の部品実装装置の主要部を示す平面図、図１２は、図１１の撮像装置を示す拡大断面図、図１３は、図１１に示されたロータリ式インデックステーブルの回転に伴う各部の動作の流れを模式的に表したタイミングチャートである。ロータリ式インデックステーブル１１１（以降、インデックステーブル１１１と記す）の周縁部には吸着ノズル１１２が装着されている。
【０００３】
部品供給部１２０は、種々の電子部品を収納した複数の電子部品供給ユニット１２１のそれぞれを制御指示に従って吸着位置に移動された吸着ノズル１１２の下に供給する。吸着ノズル１１２は、電子部品供給ユニット１２１から電子部品１１３を吸い取り、インデックステーブル１１１の回転に従って、認識位置に移動される（時刻ｔ１（図１３））。
【０００４】
電子部品１１３を吸着保持した吸着ノズル１１２が認識位置に移動すると、振動減衰待ち時間（時刻ｔ１〜ｔ２）を経て、部品撮像装置１３０のＬＥＤ１３６，１３７が電子部品を適宜に照明し、第１，第２カメラ１３１，１３２がミラー１３３及びハーフミラー１３４、更にはミラー１３５を介して電子部品からの露光を受け（時刻ｔ２〜ｔ３）、取り込んだ電子部品１１３の映像信号をＮＴＳＣ方式などに従って画像処理装置に送信する（時刻ｔ３〜ｔ５）。画像処理装置に映像信号を送信中に、電子部品１１３を吸着した吸着ノズル１１２の装着位置への移動が開始される（時刻ｔ４）。
【０００５】
超高速な部品実装装置においては、これらの動作を含んだ一連の処理を例えば８０ｍｓのタクトで繰り返し実行する。なお、この例において、第１，第２カメラ１３１，１３２は、両者とも例えば２５万画素程度の解像度を有しており、小さな部品については第１カメラ１３１が撮像し、大きな部品については第２カメラ１３２が撮像するというように、それぞれ対象部品が異なる光学系が装着されている。
【０００６】
半導体装置に関しては、多機能化等のために集積度が向上するとともに大型かつ高精度の電子部品が増大し、あるいは逆に、より小型の電子部品も製造されてきている。これらの状況を示したのが図１４の電子部品サイズ対応表である。このように電子部品のサイズは一辺の長さが３２ｍｍ程度であるＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）等があり、図示はしていないが、それ以上のサイズの電子部品も製造されている。なお、図１４において、ミニＴｒとはミニトランジスタ、タンタルＣとはタンタルキャパシタ、チップＬとは０．６〜３．２ｍｍまでのチップ部品より大型の大型チップ部品、パワーＴｒとはパワートランジスタ、アルミ電解Ｃとはアルミニウム電解キャパシタの略、ＳＯＪとはＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＪＬｅａｄＰａｃｋａｇｅの略であり、ＰＬＣＣとはＰｌａｓｔｉｃＬｅａｄｅｄＣｈｉｐＣａｒｒｉｅｒの略であり、ＳＯＰとはＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅの略であり、ＣＳＰ（０．５ｐ〜０．８ｐ）とは電極間のピッチが０．５〜０．８ｍｍのＣｈｉｐＳｉｚｅｄＰａｃｋａｇｅの略であり、ＢＧＡ（０．１ｐ〜）とは電極間のピッチが０．１ｍｍ以上のＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙの略である。また、０６０３とは、０．６ｍｍ×０．３ｍｍの大きさのチップ部品を意味し、２１２５とは、２．１ｍｍ×２．５ｍｍの大きさのチップ部品を意味し、３２１６とは、３．２ｍｍ×１．６ｍｍの大きさのチップ部品を意味し、□１８とは一辺が１８ｍｍの正方形のチップ部品を意味し、□３２とは一辺が３２ｍｍの正方形のチップ部品を意味する。
【０００７】
図１１及び図１２を使用して説明した従来の部品実装装置によれば、同一種類の２５万画素程度の解像度の第１，第２カメラ１３１，１３２に対して、撮像すべき部品サイズに合わせた光学系をそれぞれに装着したとしても、図１４の従来の方式に示されるように、第１，第２カメラ１３１，１３２がそれぞれ範囲Ｌ１，Ｌ２の電子部品を良好に撮像し、画像認識するのが限度である（一辺の長さが１８ｍｍ程度まで）。
【０００８】
なぜならば、例えば第２カメラの光学系を変えて撮像する範囲を大きくしても、画素数の少なさから電子部品の端子（ピンやボール）が個別に明瞭に認識できなくなるためである。この例を、図１５に示すが、電子部品の像ＥＺ０に対して第２カメラの画像ＥＺ１が得られるが端子の像が不鮮明となっている。
【０００９】
もちろん、従来の技術の延長として、カメラの台数を増やして、例えば３台にし、３台目のカメラを一辺が１８ｍｍ程度以上の部品用とすることは考えられる。しかし、このようにすると、当然のことながら構造は複雑で高コストとなり、撮像装置自体が大きくなり重くなるので機械系の振動の影響を受けやすくなるという問題が生じる。
【００１０】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、撮像装置例えばカメラは２台で、画像認識に対して良好な解像度を保って小さな部品から大きな部品まで大略同じ撮像品質で撮像可能であり、高速なタクトを維持して画像処理ができる部品認識装置及びその方法並びに部品実装装置及びその方法を提供することにある。
【００１１】
（発明の開示）
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
【００１２】
本発明の第１態様によれば、周縁部に部品保持部材を等間隔に複数装着しかつ一定の角度ずつ回転して、各部品保持部材を、部品保持位置、認識位置、装着位置、そして、再び、部品保持位置、認識位置、装着位置と繰り返すように円弧状の移動経路沿いに移動させるロータリ式インデックステーブルと、
複数の電子部品を収納する電子部品供給ユニットを並列に複数搭載しかつ上記部品保持部材の上記部品保持位置に移動可能な部品供給部と、
上記部品保持部材により保持されかつ回路形成体に装着すべき上記電子部品に照明光を照明する照明装置と、
上記照明された部品を認識する第１撮像装置と、
上記照明された部品を認識するとともに、上記第１撮像装置よりも高分解能の第２撮像装置と、
上記部品の部品情報に基き、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置とを択一的に選択することと、上記認識される上記部品の画像の明るさを調整することにより、撮像条件を調整可能として、上記撮像条件の下で上記いずれか１つの撮像装置により上記部品を撮像させるように制御する制御部とを備えて上記認識位置に配置され、上記撮像された上記部品の画像を認識処理する部品認識装置と、
上記装着位置に配置されて上記電子部品が装着される上記回路形成体を保持する回路形成体保持装置とを備え、
上記部品保持位置に位置した上記電子部品供給ユニットから上記電子部品を上記部品保持部材により部品保持したのち、上記インデックステーブルが回転して上記部品保持部材を上記認識位置に移動させて、上記部品保持部材により保持され上記認識位置で停止した上記電子部品を上記部品認識装置により撮像しかつ撮像された上記電子部品の画像を認識処理し、上記インデックステーブルが回転して上記部品保持部材を上記装着位置に移動させて、上記認識処理結果に基づき上記部品保持部材の姿勢を補正しつつ、上記回路形成体保持装置に保持された上記回路形成体に対して上記部品保持部材により保持された上記電子部品を装着するとともに、
上記照明装置は、異なる種類の照明光を上記部品に照明可能でかつ上記部品に対する配置位置が異なる複数種類の照明源を有するとともに、
上記部品の上記部品情報に基き、上記照明装置から上記部品への照明の照度の調整、又は、上記複数種類の照明源の種類若しくは位置の選択により上記撮像条件の調整を行った上で、上記制御部において上記撮像装置により上記部品を撮像させるように制御する電子部品実装装置であって、
上記制御部では、上記部品の上記部品情報に基き、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置との性能の違いや上記部品の種類に対して上記撮像される画像の明るさの違いを無くすように、画像認識に適した画像信号の利得の調整により上記撮像条件の調整を行うとともに、上記第２撮像装置を選択したときは、上記第２撮像装置の読み出しクロックの周波数を上記第１撮像装置の読み出しクロック周波数より高くするように調整することにより上記撮像条件の調整を行い、上記撮像装置により上記部品を撮像させるように制御する電子部品実装装置を提供する。
【００１６】
本発明の第２態様によれば、上記制御部では、上記部品の上記部品情報に基き、上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記撮像装置により撮像された部品画像の走査間隔を設定することにより上記撮像条件の調整を行い、上記撮像装置により上記部品を撮像させるように制御する一方、
上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記制御部で設定された上記部品画像の走査間隔に基き、上記撮像された上記部品画像を走査し、上記部品画像内における上記部品の存在する領域を認識し、次に、この認識された部品の存在領域内を上記部品の姿勢認識ができるように画像認識をする画像認識処理部をさらに備えるようにした第１態様に記載の電子部品実装装置を提供する。
【００２２】
本発明の第３態様によれば、ロータリ式インデックステーブルが周縁部に部品保持部材を等間隔に複数装着しかつ一定の角度ずつ回転して、各部品保持部材を、部品保持位置、認識位置、装着位置、そして、再び、部品保持位置、認識位置、装着位置と繰り返すように円弧状の移動経路沿いに移動させ、
上記インデックステーブルにより上記部品保持部材が上記部品保持位置に位置したとき、上記部品保持位置に位置しかつ複数の電子部品を収納する電子部品供給ユニットから上記電子部品を上記部品保持部材により部品保持し、
上記インデックステーブルにより上記部品保持部材が上記認識位置に位置したとき、上記部品保持部材により保持され上記認識位置で停止した上記電子部品を上記部品認識装置により撮像しかつ撮像された上記電子部品の画像を認識処理するにあたり、上記部品保持部材により保持されかつ回路形成体に装着すべき上記電子部品の部品情報に基き、第１撮像装置と上記第１撮像装置よりも高分解能の第２撮像装置とを択一的に選択するとともに、上記部品の上記部品情報に基き、上記照明装置から上記部品への照明の照度の調整、又は、上記複数種類の照明源の種類若しくは位置の選択を行った上で上記いずれか１つの撮像装置により認識される上記部品の画像の明るさを調整することにより、撮像条件を調整し、
上記撮像条件の下で上記部品を照明装置で照明し、
上記撮像条件の下で上記いずれか１つの撮像装置により上記照明された部品を撮像し、
上記撮像された画像を基に部品認識を行い、
上記インデックステーブルにより上記部品保持部材が上記装着位置に位置したとき、上記認識処理結果に基づき上記部品保持部材の姿勢を補正しつつ、上記装置位置に配置された回路形成体保持装置に保持された上記回路形成体に対して上記部品保持部材により保持された上記電子部品を装着する電子部品実装方法であって、
上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報に基き、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置との性能の違いや上記部品の種類に対して上記撮像される画像の明るさの違いを無くすように、画像認識に適した画像信号の利得の調整を行うとともに、上記第２撮像装置を選択したときは、上記第２撮像装置の読み出しクロックの周波数を上記第１撮像装置の読み出しクロック周波数より高くなるように調整する、電子部品実装方法を提供する。
【００２６】
本発明の第４態様によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報に基き、上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記撮像装置により撮像された部品画像の走査間隔を設定する一方、
上記撮像された画像を基に部品認識を行うとき、上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記設定された上記部品画像の走査間隔に基き、上記撮像された上記部品画像を走査し、上記部品画像内における上記部品の存在する領域を認識し、次に、この認識された部品の存在領域内を上記部品の姿勢認識ができるように画像認識をする第３態様に記載の電子部品実装方法を提供する。
【００３２】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
【００３３】
以下、図面を参照して本発明における第１実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明にかかる一実施形態にかかる部品認識装置を有する電子部品実装装置の外観を示す斜視図、図２は、図１の電子部品実装装置の中央部の電子部品実装機構を示す図、図３は、図２の電子部品実装機構のロータリ式インデックステーブルの部分を上から見た図、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、図３の部品認識装置を示す外観図及び部品認識装置の緑色ＬＥＤの配置を示す概略平面図、図５は、図４（Ａ）の部品認識装置の構造を示す断面図、図６は、図１の電子部品実装装置の部品認識装置などの画像処理を行う画像処理に関する各部の関係を示すブロック図である。この電子部品実装装置では、部品の一例としての電子部品を部品保持部材の一例としての吸着ノズル１２で吸着保持した状態で、部品認識を行ったのち、回路形成体の一例としての基板に装着するものである。回路形成体とは、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ（ガラエポ）基板、フィルム基板などの回路基板、単層基板若しくは多層基板などの回路基板、部品、筐体、又は、フレームなど、回路が形成されている対象物を意味する。また、上記撮像装置は、具体的には、第１撮像装置と第２撮像装置とより構成され、この実施形態では、第１撮像装置の一例として第１カメラ３１、第２撮像装置の一例として第２カメラ３２を使用している。
【００３６】
図７は、図６のカメラ制御ユニットをより詳細に示すブロック図、図８は、図６のカメラインタフェースユニットの制御ユニットがメモリユニットから読み出した撮像条件の情報によって、第１，第２カメラのいずれかを選択し、吸着ノズルに吸着された電子部品の姿勢を認識する動作について説明するためのフローチャート、図９（Ａ）〜（Ｄ）は、図７の制御ユニットが画像処理ユニットの指示により、電子部品の姿勢認識をするための時間を短縮する方法を説明するための図、図１０は、光拡散板８０への照明の構成を示す断面図である。
【００３７】
上記実施形態にかかる部品認識装置は、吸着ノズル１２により保持されかつ回路基板１８に装着すべき部品１３に照明光を照明する照明装置３６，３７，３８と、上記照明された部品１３を認識する第１カメラ３１と、上記照明された部品１３を認識するとともに、上記第１カメラ３１よりも高分解能の第２カメラ３２と、上記部品１３の部品情報に基き、上記第１カメラ３１と上記第２カメラ３２とを択一的に選択することと、上記認識される上記部品１３の画像の明るさを調整することにより、撮像条件を、撮影動作毎に又は複数の撮影動作毎に又は任意のタイミングで、調整可能として、上記撮像条件の下で上記いずれか１つのカメラにより上記部品１３を撮像させるように制御する制御部６６とを備えて、上記撮像された上記部品１３の画像を認識処理するものである。このような部品認識装置を電子部品実装装置に備えることにより、上記部品認識装置の上記認識処理の結果に基づき、上記吸着ノズル１２の上記回路基板１８の上記装着位置に対する姿勢（例えば、吸着ノズル１２の昇降軸回りの回転角度）を補正し、上記吸着ノズル１２により保持された上記部品１３を上記回路基板１８の上記装着位置に装着するようにしている。
【００３８】
上記部品１３の部品情報の一例としては、上記部品１３の大きさ、高さ、種類、電極が鏡面か否かなどの部品固有情報と、この部品固有情報に基づく調整情報、例えば、上記部品の画像の明るさをどのように調整すべきかの調整情報、上記照明装置から上記部品への照明の照度の調整情報、又は、上記複数種類の照明源の種類若しくは位置（例えば、上記部品に照明光を照明する照明光の照明方向が上記部品の各辺に対する直交方向を除く方向から照明する位置か否か、又は、上記部品に照明する照明光を上記部品のほぼ真下から照明可能に配置されているか、上記部品に照明する照明光を上記部品の斜め下方から照明可能に配置されているかなど）の選択情報、上記撮像装置の露出時間の調整情報、画像認識に適した画像信号の利得の調整情報、部品の電極が光で反射しにくいか否かにより選択すべき照明装置の情報、上記部品の電極が鏡面状か否かにより選択すべき照明装置の情報などが含まれている。よって、制御部６６は、次に装着すべき部品１３の部品固有情報を得、この部品固有情報に基づく調整情報を得て、調整情報に基づいて、撮像条件を調整するようにしている。
【００３９】
図１〜図５を参照して、まず、上記部品認識装置を備える電子部品実装装置１０の構造について説明する。この電子部品実装装置１０は、撮像装置３０及びそれを制御する回路部分が従来の電子部品実装装置の構造と大きく異なる。電子部品実装装置１０の中央部には周縁部に吸着ノズル１２を等間隔に複数装着したロータリ式インデックステーブル１１（以降、インデックステーブル１１と記す）が配置されている。このインデックステーブル１１は、制御部（後述）６６の指示により、一定の角度ずつ回転し、各吸着ノズル１２を部品保持位置の一例としての吸着位置、認識位置、装着位置（図３参照）、そして、再び、吸着位置、認識位置、装着位置と繰り返すように移動経路沿いに移動する。
【００４０】
部品供給部２０は、電子部品供給ユニット２１（図２参照）を並列に複数搭載しており、装着に必要な電子部品を搭載した該当電子部品供給ユニット２１を吸着位置に移動する。該当電子部品供給ユニット２１が吸着位置に配置されると、吸着ノズル１２は、電子部品供給ユニット２１から電子部品１３を吸着する。
【００４１】
吸着ノズル１２が電子部品１３を吸着すると、インデックステーブル１１は回転し、吸着ノズル１２を認識位置に移動させる。認識位置には撮像装置３０（図３参照）の機構部（制御部６６については図６及び図７を参照）が配置されている。
【００４２】
撮像装置３０は、図４（Ａ）、（Ｂ）及び図５に示されるように、認識位置に停止された吸着ノズル１２の下の位置に電子部品１３を照明するための緑色ＬＥＤ３６，３８及び赤色ＬＥＤ３７を照明装置の照明源の一例としてそれぞれ備えるとともに、その横に第１カメラ３１と第２カメラ３２とを備えている。ここで緑色ＬＥＤ３６は、複数個、より具体的には、２個並列されて２段に組み合わされた合計４個で一組の緑色ＬＥＤ３６となっており、各緑色ＬＥＤ３６からの緑色照明光の照明方向が、撮像される電子部品の任意の一辺に対する直交方向でないように、例えば図４（Ｂ）に示すように電子部品１３の略対角線方向沿いに位置するように、後述する照明装置ケース１００の開口１００ａの周囲に取り付けられている。一方、赤色ＬＥＤ３７は、例えば４個を一列に配置して一組をなし、４個一組を図４（Ａ）に示すように、第１カメラ３１と第２カメラ３２の並列方向沿いに互いに対向するように配置している。また、もう一方の緑色ＬＥＤ３８は、第１カメラ３１と第２カメラ３２の並列方向と直交する方向で第１カメラ３１と第２カメラ３２の光軸方向と平行な方向に５個一組として、部品から第１カメラ３１と第２カメラ３２への認識画像取り込み用光軸（ＬＥＤ３６，３７，３８に照明された電子部品１３の映像を示す光が通過する光軸）を挟んで対向して配置されている。
【００４３】
なお、上記緑色ＬＥＤ３６，３８は反射用として使用し、赤色ＬＥＤ３７は透過用として使用する。その理由は、透過用としては光量が必要であるため、緑色ＬＥＤ３６，３８よりも赤色ＬＥＤ３７を使用することが好ましいためである。
【００４４】
よって、上記部品１３が照明光により反射されて形成された光（言い換えれば部品１３の映像を示す光）をいずれかのカメラ３１，３２で撮像するときには、緑色ＬＥＤ３６，３８を使用し、詳細を後述するように、上記部品１３よりも上方まで透過させて上記部品１３の上方の拡散板にＬＥＤの照明光を照明して拡散された拡散光により部品１３の輪郭（言い換えれば陰影）のみをいずれかのカメラ３１，３２で撮像するときには、赤色ＬＥＤ３７を使用することが好ましい。
【００４５】
これらのＬＥＤ３６，３７，３８に照明された電子部品１３の映像を示す光（あるいは他の方法によっては陰影）は、図５に示すように、ミラー３３で反射され、反射光の一部分はハーフミラー３４（ビームスプリッタ）で反射され第１カメラ３１に向けられ、反射光の他の部分はハーフミラー３４を通過し、さらにミラー３５で反射され第２カメラ３２に向けられる。なお、第１カメラ３１及び第２カメラ３２はそれぞれの光軸が平行になるように照明装置ケース１００に並列して固定されている。ミラー３３は、部品１３の認識位置の下方である、照明装置ケース１００の一端の開口１００ａの真下に傾斜して固定される。ハーフミラー３４は照明装置ケース１００の中央部でかつ第１カメラ３１の下方に傾斜して固定される。ミラー３５は照明装置ケース１００の他端で第２カメラ３２の下方に傾斜して固定される。
【００４６】
上述の例においては、第１カメラ３１には例えば２５万画素の従来の映像デバイス（例えば、ＣＣＤ）が組み込まれ、第２カメラ３２には、上記第１カメラ３１よりも高分解能の例えば１００万画素の映像デバイスが組み込まれている。このような構成の撮像装置３０によって、吸着ノズル１２に電子部品１３がどのような姿勢（ここで、姿勢とは、外形的な姿勢及び必要な場合には外部端子（ピンやボールなど）の位置の検出を含むものとする。）で吸着されているかが認識されると、インデックステーブル１１は間欠的に回転し、吸着ノズル１２を装着位置に移動させる。
【００４７】
装着位置には、基板１８を保持しかつ装着動作毎に装着位置に対して位置決め調整のためＸＹ方向にＸ方向駆動機構１６Ｘ及びＹ方向駆動機構１６Ｙによって位置が調整される基板保持装置の一例としてのＸＹテーブル１５が配置されており、ＸＹテーブル１５の上には、例えば一対のベルトコンベヤ式搬送レールより構成するローダである供給側基板搬送部１９ａから回路基板１８が供給され、全部品の実装が終了した回路基板１８は、例えば一対のベルトコンベヤ式搬送レールより構成するアンローダである排出側基板搬送部１９ｂに引き渡される。電子部品１３の吸着状態（吸着姿勢）に応じて、ＸＹテーブル１５の位置の調整等が行われ、吸着ノズル１２に吸着されていた電子部品１３がＸＹテーブル１５の上の回路基板１８に装着される。電子部品１３の吸着ノズル１２からの装着が完了すると、インデックステーブル１１は再び回転し、空きとなった吸着ノズル１２を順次吸着位置に戻し、一連の動作を繰り返す。上記Ｙ方向駆動機構１６Ｙは、モータ１６ｄの正逆回転によりボールネジ１６ｅが正逆回転される。Ｙテーブル１６ｇに固定されたナット部材１６ｆが、上記ボールネジ１６ｅに螺合しており、ボールネジ１６ｅの正逆回転によりナット部材１６ｆを介してＹテーブル１６ｇがＹ方向沿いに進退移動する。Ｙテーブル１６ｇ上には上記Ｘ方向駆動機構１６Ｘが配置されている。上記Ｘ方向駆動機構１６Ｘは、モータ１６ａの正逆回転によりボールネジ１６ｂが正逆回転される。ＸＹテーブル１５に固定されたナット部材１６ｃが、上記ボールネジ１６ｂに螺合しており、ボールネジ１６ｂの正逆回転によりナット部材１６ｃを介してＸＹテーブル１５がＸ方向沿いに進退移動する。よって、ＸＹテーブル１５は、上記Ｙ方向駆動機構１６Ｙにより上記Ｙ方向に進退駆動されるとともに、上記Ｘ方向駆動機構１６Ｘにより上記Ｘ方向に進退駆動される。
【００４８】
図６及び図７に示されるように、電子部品実装装置１０の撮像装置３０などの画像処理を行う画像認識処理部の一例としての機能する画像処理ユニット６０は、一例として、他の機構ユニットの制御も行うメインマシンコントローラ６１とシーケンスコントローラ６２とマンマシンインタフェース６３とこれらを接続するバス６４とから構成される。シーケンスコントローラ６２の指示に従って、カメラ制御ユニット６５のインターフェースユニット６６は、姿勢認識すべき電子部品の種類に対応して、メモリユニット６７に予め格納されている撮像条件情報（例えば、コンピュータ等の入出力装置６９によって入力されて格納されている撮像条件情報）を読み出し、カメラ制御信号発生器６６ｃから各種命令あるいは信号を出力させて、予め決められた最適な画像処理のための操作を実行する。このインターフェースユニット６６は制御部の一例として機能する。上記撮像条件情報の入力は、予め作成され記録された上記撮像条件情報をＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体から入出力装置６９によって読み出して入力される他、上記撮像条件情報を通信によりコンピュータ等の入出力装置６９を介して入力されてメモリユニット６７に予め格納されるようにしてもよい。また、上記部品実装装置の実装動作開始前に予め格納されるものに限らず、上記部品実装装置の実装動作中において、実装動作内容に応じて、適宜、修正されて更新されるようにしてもよい。
【００４９】
インターフェースユニット６６は、メモリユニット６７から読み出した撮像条件の情報を参照し、カメラ制御信号発生器６６ｃに指示し、カメラ制御信号発生器６６ｃは、姿勢認識すべき電子部品の種類（大きさ等）に対応して、カメラ制御信号出力選択部６６ｄを介して第１カメラ３１又は第２カメラ３２を選択し、第１，第２カメラ３１，３２による撮像の明るさの違いを少なくすべく、例えば、照明ユニット３８に照明制御命令を与えてメモリユニット６７からの撮像条件に合致した照明を実行させる。例えば、部品の大きさ又は電極若しくはリード間隔により最適な分解能のカメラを選択するため、上記部品が高精度な装着が必要な部品、例えば、狭いピッチのリード間隔を有するリード部品、又は、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）若しくはＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅｄＰａｃｋａｇｅ）のＣ４（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＣｏｌｌａｐｓｅＣｈｉｐＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）部品の場合には高分解能の上記第２カメラ３２を選択し、上記部品がチップ部品の場合には低分解能の上記第１カメラ３１を選択する。また、ＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）のリードやＢＧＡなどの電極が鏡面状の部品は、例えば、ＬＥＤ３６により照明光をほぼ真下から照明する。これは、斜めからであれば、電極が乱反射して認識できないためである。その他の通常の部品は、斜め４５度からの照明が好ましい。
【００５０】
また、与えられた撮像条件によっては、カメラ制御信号発生器６６ｃは、第１，第２カメラ３１，３２の露出時間を制御して、姿勢認識すべき部品の種類及び第１，第２カメラ３１，３２による撮像の明るさの違いを少なくするように制御する。例えば、上記姿勢認識すべき部品の電極が、めっき電極などの光にくい場合すなわち光で反射しにくい場合には、第１，第２カメラ３１，３２の露出時間を長くする。あるいは、カメラ制御信号発生器６６ｃは、Ａ／Ｄ変換器６７ｆの利得及びダイナミックレンジを制御して、姿勢認識すべき部品の種類及び第１，第２カメラ３１，３２による撮像の明るさの違いを少なくするように制御する。さらに、カメラ制御信号発生器６６ｃは、第１カメラ３１が選択されたときには、例えば１２ＭＨｚの発振器６６ａの出力を読み出しクロックとして使用し、第２カメラ３２が選択されたときには、例えば２０ＭＨｚの発振器６６ｂの出力を読み出しクロックとして使用して両カメラ３１，３２の出力の読出時間に差が無くなるように切り換え制御している。すなわち、上記第２カメラ３２を選択したときは、上記第２カメラ３２の読み出しクロックの周波数を上記第１カメラ３１の読み出しクロック周波数より高くするように調整して、第１カメラ３１の使用時と比べて、第２カメラ３２の使用時に画像読み出し遅れが生じないのでタクトの遅れを無くすことができる。
【００５１】
このことにより、高速なタクトを維持することが可能である。カメラ制御信号発生器６６ｃは、電子部品１３が装着位置に移動される場合、回路基板１８の撮像が必要になるので、基板撮像カメラ３９に回路基板１８を撮像させ、回路基板１８への電子部品１３の装着を実行する。
【００５２】
次に、認識位置において、撮像装置３０の制御部６６に含まれるカメラ制御ユニット６５のインターフェースユニット６６がメモリユニット６７から読み出した撮像条件によって、第１，第２カメラ３１，３２のいずれかを選択し、吸着ノズル１２に吸着された電子部品１３の姿勢を認識する動作について図８を参照して説明する。
【００５３】
この場合、上述した種々の設定、例えば、照明ユニット３８の設定、第１，第２カメラ３１，３２の露出時間の設定、第１カメラ３１及び第２カメラ３２の出力に対する利得の設定等は、何れか一つの設定を行うのか、あるいは、組み合わせで行うのかは既に決まっているものとし、第１，第２カメラ３１，３２の選択及び選択された１，第２カメラ３１，３２による電子部品１３の姿勢認識の動作について説明する。
【００５４】
装着対象となる部品の部品情報である部品データは、シーケンスコントローラ６２より入力し（ステップＳ１）している。インデックステーブル１１の回転に伴って、認識位置に停止し（ステップ２）、吸着ノズル１２が吸着している部品に応じて、ステップＳ１において入力した部品データに基づき、電子部品のサイズを参照して、小視野用の第１カメラ３１を使用すべきか、大視野用の第２カメラ３２を使用すべきかを判断する（ステップＳ３）。
【００５５】
もしも、ステップＳ３において、小型部品用の第１カメラ３１を使用する場合には、第１カメラ３１から入力された画像の画素を全部走査する（ステップＳ４）。ステップＳ３において、大型部品用の第２カメラ３２を使用すべきであると判断された場合には、さらに姿勢認識すべき大型の電子部品１３は、大型の中でも細密部品に属するのか、中型部品に属するのか、それとも、大型部品に属するのかを判断する（ステップＳ５）。もちろん、３区分でなくそれ以上の区分にしてもよいことはいううまでもない。
【００５６】
ステップＳ５において、細密部品に属すると判断された場合には、第２カメラ３２から入力された画像の画素に関する走査を例えば「走査間隔４」である第１の粗認識を行う（ステップＳ６）。中型部品に属すると判断された場合には、第２カメラ３２から入力された画像の画素に関して細密部品の場合よりも粗い、例えば「走査間隔８」である第２の粗認識を行う（ステップＳ７）。大型部品に属すると判断された場合には、第２カメラ３２の画素から入力された画像の画素に関して中型部品よりもさらに粗い例えば「走査間隔１０」である第３の粗認識を行う（ステップＳ８）。なお、上記走査間隔４とは走査線を４本毎に走査することを意味し、走査間隔８とは走査線を８本毎に走査することを意味し、走査間隔１０とは走査線を１０本毎に走査することを意味する。
【００５７】
部品の種類によりステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８においてそれぞれ粗認識された結果により、認識画像上において電子部品１３の画像が占める領域がおおよそ判明するので、電子部品１３の姿勢認識に不必要な部分を除いて、電子部品１３の存在する領域を含めた適宜な領域について、電子部品１３の精細な走査（例えば全走査）による姿勢認識を行う（ステップＳ９）。この精細な姿勢認識を行う場合、必要最小限の領域のみを対象として電子部品１３の姿勢認識を行えば、さらに短時間のタクトが実行できる。姿勢認識が完了したら、その認識結果を出力し（ステップＳ１０）、メインマシンコントローラ６１に戻し、装着位置における電子部品１３の回路基板１８への装着位置の補正に使用する。
【００５８】
上述したように第２カメラ３２が選択されて、画像処理ユニット６０が電子部品１３の姿勢認識をするための時間を短縮する方法の一例について図９（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。図９（Ａ）に示される第２カメラ３２の映像デバイスＰ（例えば、ＣＣＤ）の１００万画素（８７２ライン×１２００）を走査する場合、図８に示されるステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８のように大型部品の区分に従って第１，第２，第３の粗認識によって、その大型部品の存在領域が図９（Ｂ）〜（Ｄ）のように認識される。
【００５９】
そこで、図９（Ｂ），（Ｃ）のような場合には、下部の斜線を施した部分については、精細な姿勢認識のための画素の読み取りは行わないこととする。したがって、本来８７２ラインの走査が必要なところ、５３３ライン、７０２ライン走査でよいこととなる。さらに、姿勢認識をするための時間を短縮する方法として、斜線を施した下部に対称な上部についても精細な姿勢認識のための読み取りは行わないこととしてもよい。あるいは、図９（Ｂ），（Ｃ）に示される点線の内部だけについて精細な姿勢認識のための読み取りを行うようにしてもよい。
【００６０】
図１０は、認識位置においてインデックステーブル１１の直下に配置された照明源であるＬＥＤは、光拡散板８０より下方であり、撮像カメラ上面の平面ＰＬの上側に配置され、ＬＥＤの周囲にはルーバー８１が設けられ光の発散を防止し、集光部である集光レンズ８３によって光が集中するようにし、その光は平面ＰＬ上に配置されたミラー８２、プリズム８４によって光拡散板８０に向かって上方に反射している。この場合、カメラは電子部品１３を輪郭（陰影外形）として撮像するようにしている。言いかえれば、図１０の照明装置は、上記部品１３に対して上記カメラと反対側であって上記吸着ノズル１２に保持された上記部品１３の上方に配置された光拡散板８０と、上記部品１３に照明光を照明する照明光を下向きに発する照明源の一例としてのＬＥＤと、上記ＬＥＤから発せられた上記照明光を上向きに上記光拡散板８０に向けて反射させる反射部の一例としてのミラー８２とを有して、上記ＬＥＤから発せられた上記照明光を上記ミラー８２により上向きに上記光拡散板８０に向けて反射し、上記光拡散板８０により上記照明光が拡散され、その拡散された光により上記部品１３の外形像を上記第１カメラ３１又は第２カメラ３２で撮像するようにしている。
【００６１】
従来のように、平面ＰＬの上側にＬＥＤを配置し、直接光拡散板を照明した場合、平面に対する反射光の角度は略１５°であるが、この例においては３０°前後となって大幅に照明角度が大きくなり、拡散される光量が多くなる。よって、画像の認識を良好に行うことができる。また、この照明の構成によって光拡散板８０と撮像装置との距離を従来と同じにすることができる。
【００６２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、図１０の照明装置において、高輝度のＬＥＤを使用すれば集光レンズ８３及びプリズム８４を無くし、ミラー８２のみで所定の効果を得ることが可能である。また、ＬＥＤが発した光がプリズム８４の下面に臨界角以上の角度で入射するようにＬＥＤを配置し、プリズム８４の下面で光の全反射が起こるようにすることで、ミラ−８２を無くしても所定の効果を得ることが可能である。
【００６３】
上記実施形態によれば、部品保持部材の一例としての吸着ノズル１２により保持されかつ回路形成体の一例としての回路基板１８に装着すべき部品１３の部品情報に基き、第１撮像装置の一例としての第１カメラ３１と上記第１カメラ３１よりも高分解能の第２撮像装置の一例としての第２カメラ３２とを択一的に選択するとともに、上記いずれか１つのカメラにより認識される上記部品１３の画像の明るさを調整することにより、撮像条件を調整し、上記撮像条件の下で上記部品１３を照明装置の一例としてのＬＥＤ３６，３８又はＬＥＤ３７で照明し、上記撮像条件の下で上記いずれか１つのカメラにより上記照明された部品１３を撮像し、上記撮像された画像を基に部品認識を行うようにしたので、部品１３の種類に応じて最適なカメラの選択と、カメラにより認識される上記部品１３の画像の明るさを調整できるので、部品１３に応じた解像度の画像を短時間で得ることができる。
【００６４】
ところで、画素数の多い高解像度のカメラ受像部によれば、図１５に示される画像ＥＺ２のような鮮明な像を得られるため、従来の画素数の少ない低解像度のカメラと高解像度のカメラとの２種類のカメラを単に使用しただけの場合には、これら２種類のカメラの特性が異なるためカメラの切り換えによって画像の明るさなどが大きく異なってしまい、同一の品質の撮像（シームレスな撮像）ができないという問題がある。また、画素数が多いと読み出しに時間を要し、上述のタクトを守ることが容易でないという問題もある。
【００６５】
このように、第１カメラ３１と第１カメラ３１より解像度高い第２カメラ３２とを並べて配置しても、制御部６６によって両カメラ３１，３２の性能の違いや電子部品１３の種類による画像品質の違いをなくすように動作制御させ、シームレスに第１，第２カメラ３１，３２の選択可能にし、大型の電子部品も第２カメラ３２によって、画像認識に必要な解像度で明瞭に撮像できる。また、上記実施形態においては２つのカメラ３１，３２を有する構成であるので、３つ以上のカメラを有するものよりも振動に対して強くなる。
【００６６】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報に基き、上記照明装置から上記部品への照明の照度の調整、又は、上記複数種類の照明源の種類若しくは位置の選択を行うようにすることができる。
【００６７】
このようにすれば、電子部品の情報と２つの撮像装置の選択とにより電子部品への照明照度、照明の種類又は照明の位置を変化させるようにすれば、両撮像装置の性能の違いや電子部品の種類に対して撮像される画像明るさの違いをなくすことができる。
【００６８】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の情報に基く上記撮像装置の露出時間の調整を行うようにすることができる。
【００６９】
このように、電子部品の情報と撮像装置の選択とにより、選択された撮像装置の露出時間を変化させるようにすれば、撮像装置の性能の違いや電子部品の種類に対して撮像される画像明るさの違いをなくすことができる。
【００７０】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報に基き、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置との性能の違いや上記部品の種類に対して上記撮像される画像の明るさの違いを無くすように、画像認識に適した画像信号の利得の調整を行うようにすることができる。
【００７１】
このように、画像信号の利得を画像認識に適するように制御すれば、両撮像装置の性能の違いや電子部品の種類に対して撮像される画像明るさの違いをなくすことができる。
【００７２】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報に基き、上記第２撮像装置を選択したときは、上記第２撮像装置の読み出しクロックの周波数を上記第１撮像装置の読み出しクロック周波数より高くなるように調整することができる。
【００７３】
このように、高解像度（高画素）である第２撮像装置を選択する場合に読み出しクロックの周波数を高くすれば、第１撮像装置の使用時と比べて、画像読み出しの遅れが生じないので、タクトの遅れが無くなる。
【００７４】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報に基き、上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記撮像装置により撮像された部品画像の走査間隔を設定する一方、上記撮像された画像を基に部品認識を行うとき、上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記設定された上記部品画像の走査間隔に基き、上記撮像された上記部品画像を走査し、上記部品画像内における上記部品の存在する領域を認識し、次に、この認識された部品の存在領域内を上記部品の姿勢認識ができるように画像認識をすることができる。
【００７５】
このように、電子部品の存在する領域を間引きながら撮像して認識し、次に認識された電子部品の存在領域を最終的に画像認識するようにすれば、読み出し時間が短縮され電子部品装置全体のタクト短縮につながる。また、第２撮像装置に切り換えたときは更に効果的に読み出し時間が短縮され、結果タクトを短縮することができる。
【００７６】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の下で上記部品を上記照明装置で照明するとき、上記部品に照明光を照明する照明光の照明方向が上記部品の各辺に対する直交方向を除く方向であるようにすることができる。
【００７７】
これについては、従来、以下のような電子部品の従来の照明方法について課題があった。これを、図１６（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。図１６（Ａ）は電子部品とその電子部品に対する照明であるＬＥＤ１３６の位置を吸着ノズル１１２側からみた平面図であり、図１６（Ｂ）はその正面図である。
【００７８】
このような電子部品の各辺１４に対して直交方向に照明光を照明すると、照明された辺１４が光を反射して画像認識時に画像にノイズとして撮像され誤認識する場合がある。これは、特に電子部品が、ＢＧＡやＣＳＰ等であるとき、部品の端子であるピンやボールが鏡面に近いため生じる。これらの部品は高精度に画像認識しなければならないため問題となる。
【００７９】
このような従来の課題に対して、電子部品への照明の照明角度を電子部品の一辺に対する直交方向以外とすれば、電子部品の一辺が光を反射せず画像認識時に画像にノイズとして撮像され誤認識することがない。これは特に外形が大型の電子部品（ＢＧＡ／ＣＳＰ等）であるとき、部品の端子（ピンやボール）に対して精度よく画像認識するときに効果的である。
【００８０】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の下で上記部品を上記照明装置で照明するとき、照明源から発せられた照明光を反射部により上向きに、上記部品に対して上記撮像装置と反対側に配置された光拡散板に向けて反射し、上記光拡散板により上記照明光を拡散させ、
上記撮像条件の下で上記いずれか１つの撮像装置により上記照明された部品を撮像するとき、上記光拡散板により拡散された光により上記部品の外形像を撮像することができる。
【００８１】
これについては、従来、以下のような課題があった。すなわち、吸着した電子部品に対して撮像装置と反対側の光拡散板を照らす従来の照明について、図１７を用いて説明する。図１７においてＬＥＤ１３８は光拡散板の水平方向に対して例えば１５゜の照明角度である。そして、光拡散板にて反射拡散された光により、電子部品の外形を撮像装置により撮像して画像認識を行う。この場合では、照明角度が浅いために光拡散板での拡散される光量が低いので、電子部品の外形を撮像装置でより鮮明に画像を得るためより多くの光量が望まれている。
【００８２】
よって、電子部品の外形像を得る上で照明能率を向上させるために、光拡散板の水平に対してなるべく大きな角度で光拡散板に照明光を照明することが望まれるが、部品実装装置の構成上、撮像装置と光拡散板までの距離は大きくできないという問題がある。
【００８３】
このような従来の課題に対して、上記実施形態によれば、光拡散板に照明を照明させて電子部品の外形を撮像装置により認識する場合は、撮像装置と光拡散板までの距離を変えることなく、言い換えれば、撮像装置から光拡散板までの距離は大きしなくとも、光拡散板の水平に対して大きな角度で光拡散板に照明光を照明することができるので、光拡散板における拡散光量が多くなり、電子部品の外形像を得る上での照明能率を向上させ、画像認識を良好に行うことができる。
【００８４】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報のうちの上記部品がリード部品、ＢＧＡ若しくはＣＳＰなどのＣ４部品の場合には上記第２撮像装置を選択し、上記部品がチップ部品の場合には上記第１撮像装置を選択するようにすることができる。
【００８５】
このように、部品に対応して最適な解像度の撮像装置を選択することができるため、画像認識に対して良好な解像度を保って小さな部品から大きな部品まで大略同じ撮像品質で撮像可能となる。
【００８６】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報のうちの上記部品の電極がめっき電極などの光にくい場合には露出時間を長くするようにすることができる。
【００８７】
このように、部品に対応して最適な露出時間を設定することができるため、画像認識に対して良好な解像度を保って小さな部品から大きな部品まで大略同じ撮像品質で撮像可能となる。
【００８８】
また、上記実施形態によれば、上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の電極が鏡面状の場合に、上記照明源からの上記照明光を上記部品のほぼ真下から照明させるようにすることができる。
【００８９】
このように、部品に対応して最適な照明光を選択することができるため、画像認識に対して良好な解像度を保って小さな部品から大きな部品まで大略同じ撮像品質で撮像可能となる。
【００９０】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００９１】
本発明によれば、第１撮像装置と解像度高いの第２撮像装置とを並列に装着しても、制御部によって両撮像装置の性能の違いや電子部品の種類による画像品質の違いをなくさせ、シームレスに第１，第２撮像装置の選択可能にし、大型の電子部品も第２撮像装置によって、画像認識に必要な解像度で明瞭に撮像できる。
【００９２】
また、電子部品の情報と２つの撮像装置の選択とにより電子部品への照明照度、照明の種類又は照明の位置を変化させているので、両撮像装置の性能の違いや電子部品の種類に対して撮像される画像明るさの違いをなくすことができる。
【００９３】
また、電子部品の情報と撮像装置の選択とにより、制御部にて選択された撮像装置の露出時間を変化させているので、撮像装置の性能の違いや電子部品の種類に対して撮像される画像明るさの違いをなくすことができる。
【００９４】
また、画像信号の利得を画像認識に適するように制御しているので、両撮像装置の性能の違いや電子部品の種類に対して撮像される画像明るさの違いをなくすことができる。
【００９５】
また、高解像度（高画素）である第２撮像装置に切り換えた場合は、読み出しクロックの周波数を高くしているので、第１撮像装置の使用時と比べて画像読み出しの遅れが生じないので、タクトの遅れが無くなる。
【００９６】
また、電子部品の存在する領域を間引きながら撮像して認識し、次に認識された電子部品の存在領域を最終的に画像認識するので、読み出し時間が短縮され電子部品装置全体のタクト短縮につながる。また、第２撮像装置に切り換えたときは更に効果的に読み出し時間が短縮され、結果タクトを短縮することができる。
【００９７】
更に、電子部品への照明の照明角度を電子部品の一辺に対する直交方向以外としたので、電子部品の一辺が光を反射せず画像認識時に画像にノイズとして撮像され誤認識することがない。これは特に外形が大型の電子部品（ＢＧＡ／ＣＳＰ等）であるとき、部品の端子（ピンやボール）に対して精度よく画像認識するときに効果的である。
【００９８】
また更に、光拡散板に照明を照明させて電子部品の外形を撮像装置により認識する場合は、撮像装置と光拡散板までの距離を変えることなく、光拡散板の水平に対して大きな角度で光拡散板に照明光を照明することができるので、光拡散板における拡散光量が多くなり、電子部品の外形像を得る上での照明能率を向上させ、画像認識を良好に行うことができる。
【００９９】
これによれば、部品の種類に応じて最適な撮像装置の選択と、走査間隔を設定できるので、部品に応じた解像度の画像を短時間で得ることができる。
【０１００】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。
【図１】本発明にかかる一実施形態にかかる部品認識装置を有する電子部品実装装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の電子部品実装装置の中央部の電子部品実装機構を示す図である。
【図３】図２の電子部品実装機構のロータリ式インデックステーブルの部分を上から見た図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ図３の部品認識装置を示す外観図及び部品認識装置の緑色ＬＥＤの配置を部品との関係で示す概略平面図である。
【図５】図４（Ａ）の部品認識装置の構造を示す断面図である。
【図６】図１の電子部品実装装置の部品認識装置などの画像処理を行う画像処理に関する各部の関係を示すブロック図である。
【図７】図６のカメラ制御ユニットをより詳細に示すブロック図である。
【図８】図６のカメラインタフェースユニットの制御ユニットがメモリユニットから読み出した撮像条件の情報によるカメラの選択及び認識動作を示すフローチャートである。
【図９】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ電子部品の姿勢認識をするための時間を短縮する方法の一例を説明するための図である。
【図１０】装着位置においてインデックステーブルの直下に配置された照明装置の構成を示す断面図である。
【図１１】電子部品実装装置の中央部に配置された電子部品実装機構の従来例を示す図である。
【図１２】図１１の電子部品実装機構の電子部品姿勢認識装置の構成を示す断面図である。
【図１３】図１１に示されたロータリ式インデックステーブルの回転に伴う各部の動作の流れを模式的に表したタイミングチャートである。
【図１４】各種電子部品のサイズの範囲を示す図である。
【図１５】撮像装置による電子部品の姿勢認識の画像を説明する図である。
【図１６】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ従来の電子部品への照明の照明方向を示す図である。
【図１７】従来の光拡散板を用いた場合の照明の照明方向を示す図である。

Claims

周縁部に部品保持部材（１２）を等間隔に複数装着しかつ一定の角度ずつ回転して、各部品保持部材を、部品保持位置、認識位置、装着位置、そして、再び、部品保持位置、認識位置、装着位置と繰り返すように円弧状の移動経路沿いに移動させるロータリ式インデックステーブル（１１）と、
複数の電子部品（１３）を収納する電子部品供給ユニット（２１）を並列に複数搭載しかつ上記部品保持部材の上記部品保持位置に移動可能な部品供給部（２０）と、
上記部品保持部材（１２）により保持されかつ回路形成体（１８）に装着すべき上記電子部品（１３）に照明光を照明する照明装置（３６，３７，３８）と、上記照明された部品を認識する第１撮像装置（３１）と、上記照明された部品を認識するとともに、上記第１撮像装置よりも高分解能の第２撮像装置（３２）と、上記部品の部品情報に基き、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置とを択一的に選択することと、上記認識される上記部品の画像の明るさを調整することにより、撮像条件を調整可能として、上記撮像条件の下で上記いずれか１つの撮像装置により上記部品を撮像させるように制御する制御部（６６）とを備えて上記認識位置に配置され、上記撮像された上記部品の画像を認識処理する部品認識装置と、
上記装着位置に配置されて上記電子部品が装着される上記回路形成体（１８）を保持する回路形成体保持装置（１５）とを備え、
上記部品保持位置に位置した上記電子部品供給ユニットから上記電子部品を上記部品保持部材により部品保持したのち、上記インデックステーブルが回転して上記部品保持部材を上記認識位置に移動させて、上記部品保持部材により保持され上記認識位置で停止した上記電子部品を上記部品認識装置により撮像しかつ撮像された上記電子部品の画像を認識処理し、上記インデックステーブルが回転して上記部品保持部材を上記装着位置に移動させて、上記認識処理結果に基づき上記部品保持部材の姿勢を補正しつつ、上記回路形成体保持装置（１５）に保持された上記回路形成体（１８）に対して上記部品保持部材により保持された上記電子部品を装着するとともに、
上記照明装置は、異なる種類の照明光を上記部品に照明可能でかつ上記部品に対する配置位置が異なる複数種類の照明源（３６，３７，３８）を有するとともに、
上記部品の上記部品情報に基き、上記照明装置から上記部品への照明の照度の調整、又は、上記複数種類の照明源の種類若しくは位置の選択により上記撮像条件の調整を行った上で、上記制御部において上記撮像装置により上記部品を撮像させるように制御する電子部品実装装置であって、
上記制御部では、上記部品の上記部品情報に基き、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置との性能の違いや上記部品の種類に対して上記撮像される画像の明るさの違いを無くすように、画像認識に適した画像信号の利得の調整により上記撮像条件の調整を行うとともに、上記第２撮像装置を選択したときは、上記第２撮像装置の読み出しクロックの周波数を上記第１撮像装置の読み出しクロック周波数より高くするように調整することにより上記撮像条件の調整を行い、上記撮像装置により上記部品を撮像させるように制御する電子部品実装装置。
上記制御部では、上記部品の上記部品情報に基き、上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記撮像装置により撮像された部品画像の走査間隔を設定することにより上記撮像条件の調整を行い、上記撮像装置により上記部品を撮像させるように制御する一方、
上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記制御部で設定された上記部品画像の走査間隔に基き、上記撮像された上記部品画像を走査し、上記部品画像内における上記部品の存在する領域を認識し、次に、この認識された部品の存在領域内を上記部品の姿勢認識ができるように画像認識をする画像認識処理部（６０）をさらに備えるようにした請求項１に記載の電子部品実装装置。
ロータリ式インデックステーブル（１１）が周縁部に部品保持部材（１２）を等間隔に複数装着しかつ一定の角度ずつ回転して、各部品保持部材を、部品保持位置、認識位置、装着位置、そして、再び、部品保持位置、認識位置、装着位置と繰り返すように円弧状の移動経路沿いに移動させ、
上記インデックステーブルにより上記部品保持部材が上記部品保持位置に位置したとき、上記部品保持位置に位置しかつ複数の電子部品を収納する電子部品供給ユニットから上記電子部品を上記部品保持部材により部品保持し、
上記インデックステーブルにより上記部品保持部材が上記認識位置に位置したとき、上記部品保持部材により保持され上記認識位置で停止した上記電子部品を上記部品認識装置により撮像しかつ撮像された上記電子部品の画像を認識処理するにあたり、上記部品保持部材（１２）により保持されかつ回路形成体（１８）に装着すべき上記電子部品（１３）の部品情報に基き、第１撮像装置と上記第１撮像装置よりも高分解能の第２撮像装置とを択一的に選択するとともに、上記部品の上記部品情報に基き、上記照明装置から上記部品への照明の照度の調整、又は、上記複数種類の照明源の種類若しくは位置の選択を行った上で上記いずれか１つの撮像装置により認識される上記部品の画像の明るさを調整することにより、撮像条件を調整し、上記撮像条件の下で上記部品を照明装置（３６，３７，３８）で照明し、上記撮像条件の下で上記いずれか１つの撮像装置により上記照明された部品を撮像し、上記撮像された画像を基に部品認識を行い、
上記インデックステーブルにより上記部品保持部材が上記装着位置に位置したとき、上記認識処理結果に基づき上記部品保持部材の姿勢を補正しつつ、上記装置位置に配置された回路形成体保持装置（１５）に保持された上記回路形成体（１８）に対して上記部品保持部材により保持された上記電子部品を装着する電子部品実装方法であって、
上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報に基き、上記第１撮像装置と上記第２撮像装置との性能の違いや上記部品の種類に対して上記撮像される画像の明るさの違いを無くすように、画像認識に適した画像信号の利得の調整を行うとともに、上記第２撮像装置を選択したときは、上記第２撮像装置の読み出しクロックの周波数を上記第１撮像装置の読み出しクロック周波数より高くなるように調整する、電子部品実装方法。
上記撮像条件の調整を行うとき、上記部品の上記部品情報に基き、上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記撮像装置により撮像された部品画像の走査間隔を設定する一方、
上記撮像された画像を基に部品認識を行うとき、上記撮像装置及び上記部品の種類に応じて上記設定された上記部品画像の走査間隔に基き、上記撮像された上記部品画像を走査し、上記部品画像内における上記部品の存在する領域を認識し、次に、この認識された部品の存在領域内を上記部品の姿勢認識ができるように画像認識をする請求項３に記載の電子部品実装方法。