特許 7225433 作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-10

(45)【発行日】2023-02-20

(54)【発明の名称】作業機

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/60 20230101AFI20230213BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20230213BHJP

   G03B 15/02 20210101ALI20230213BHJP

   G03B 15/05 20210101ALI20230213BHJP

   H04N 17/00 20060101ALI20230213BHJP

   H04N 17/02 20060101ALI20230213BHJP

   H04N 23/56 20230101ALI20230213BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20230213BHJP

【ＦＩ】

H04N23/60 500

G03B15/00 T

G03B15/02 G

G03B15/05

H04N17/00 200

H04N17/02 D

H04N23/56

H05K13/08 Q

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021565206

(86)(22)【出願日】2019-12-17

(86)【国際出願番号】 JP2019049403

(87)【国際公開番号】W WO2021124447

(87)【国際公開日】2021-06-24

【審査請求日】2022-03-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト

(74)【代理人】

【識別番号】100162237

【弁理士】

【氏名又は名称】深津 泰隆

(74)【代理人】

【識別番号】100191433

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 友希

(72)【発明者】

【氏名】近藤 大悟

【審査官】佐藤 直樹

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１２－５０６０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７００４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１１１３３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１９８０７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２３／６０

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ １５／０２

Ｇ０３Ｂ １５／０５

Ｈ０４Ｎ １７／００

Ｈ０４Ｎ １７／０２

Ｈ０４Ｎ ２３／５６

Ｈ０５Ｋ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置と、
部品保持具を有する保持ヘッドと、
前記保持ヘッドを、少なくとも水平方向に移動させる移動装置と、
前記部品保持具に向けて波長の異なる複数の光源の光を照射可能な照明装置と、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記部品保持具に対して波長の異なる光を照射し、前記部品保持具を撮像するように前記撮像装置に指示する撮像指示部と、
前記撮像指示部により撮像された、波長の異なる光毎の撮像画像のうちのいずれか１つの撮像画像に基づいて、当該撮像画像の分解能を演算する第１演算部と、
前記波長の異なる光毎の撮像画像に基づいて前記撮像装置のレンズ中心を演算する第２演算部と、
前記第２演算部により演算された前記レンズ中心と前記撮像装置のカメラ中心との差分を前記撮像装置の固有値として記憶する記憶部と、
前記記憶部により記憶された前記固有値に基づいて、前記波長の異なる光毎の撮像画像のうち、前記分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算するための係数値を演算する第３演算部と、
を有する、
作業機。

【請求項2】

前記制御装置はさらに、
前記第３演算部により演算された前記係数値を、前記第１演算部により演算された前記分解能に乗算することにより、前記分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算する第４演算部と、
前記第１及び第４演算部により演算された分解能に基づいて、対応する前記撮像画像を補正する補正部と、
を有する、
請求項１に記載の作業機。

【請求項3】

前記部品保持具は、３つ以上の部品保持具を含み、
前記３つ以上の部品保持具は、前記保持ヘッドの下端面の外周部に等間隔で配置され、
前記第２演算部は、前記波長の異なる光毎の撮像画像にそれぞれ含まれる前記３つ以上の部品保持具のうち、少なくとも３つの部品保持具に基づいて、前記撮像装置のレンズ中心を演算する、
請求項１又は２に記載の作業機。

【請求項4】

前記第２演算部は、前記波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれに対して、前記少なくとも３つの部品保持具の各先端を通る円の中心及び直径を演算し、演算した各円の中心及び直径に基づいて前記撮像装置のレンズ中心を演算する、
請求項３に記載の作業機。

【請求項5】

前記第３演算部は、前記波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれに対して、前記少なくとも３つの部品保持具の各先端を、前記記憶部により記憶された前記固有値に基づいて前記カメラ中心から前記レンズ中心に変換し、変換後の前記少なくとも３つの部品保持具の各先端を通る各円の直径を演算し、演算した前記各円の直径に基づいて前記係数値を演算する、
請求項３又は４に記載の作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回路基材に電子部品を実装する作業機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、撮像に使用する複数の光源から選んだ１以上の光源の光に対する分解能の適正値を求め、その１以上の光源の光を保持部材に保持された被写体に照射してカメラで撮像し、これにより得られた画像を処理する際に上記分解能の適正値を利用するようにした撮像ユニットが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開番号 ＷＯ２０１９／１１１３３１ Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に記載の撮像ユニットでは、上記分解能の適正値は、撮像ユニットが取り付けられた部品実装機とは別のオフライン撮像機を用いて取得するので、オフライン撮像機を製造する手間とコストが増大する。

【0005】

そこで、本開示は、作業機とは別の装置を用いることなく、部品を撮像した画像に含まれる色収差を補正することが可能となる作業機を提供することを説明とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の作業機は、撮像装置と、部品保持具を有する保持ヘッドと、保持ヘッドを、少なくとも水平方向に移動させる移動装置と、部品保持具に向けて波長の異なる複数の光源の光を照射可能な照明装置と、制御装置と、を備え、制御装置は、部品保持具に対して波長の異なる光を照射し、部品保持具を撮像するように撮像装置に指示する撮像指示部と、撮像指示部により撮像された、波長の異なる光毎の撮像画像のうちのいずれか１つの撮像画像に基づいて、当該撮像画像の分解能を演算する第１演算部と、波長の異なる光毎の撮像画像に基づいて、撮像装置のレンズ中心を演算する第２演算部と、第２演算部により演算されたレンズ中心と撮像装置のカメラ中心との差分を撮像装置の固有値として記憶する記憶部と、記憶部により記憶された固有値に基づいて、波長の異なる光毎の撮像画像のうち、分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算するための係数値を演算する第３演算部と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、作業機とは別の装置を用いることなく、部品を撮像した画像に含まれる色収差を補正することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】部品実装機を示す斜視図である。

【図2】部品実装機の部品装着装置を示す斜視図である。

【図3】パーツカメラを示す概略図である。

【図4】部品実装機の備える制御装置を示すブロック図である。

【図5】軸上色収差（（ａ））及び倍率色収差（（ｂ））を説明するための図である。

【図6】ヘッドの下面（（ａ））と、その撮像画像（（ｂ））を示す図である。

【図7】図４の制御装置が備えるコントローラが実行するキャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0010】

図１は、本開示の一実施の形態に係る部品実装機１０を示している。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、マークカメラ２６、パーツカメラ１４０、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、制御装置３４（図４参照）を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。

【0011】

装置本体２０は、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を固定的に保持する。

【0012】

なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。つまり、部品実装機１０の幅方向は、Ｘ方向であり、前後方向は、Ｙ方向である。

【0013】

部品装着装置２４は、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド６０，６２と作業ヘッド移動装置６４とを有している。各作業ヘッド６０，６２の下端面には、図２に示すように、吸着ノズル６６が設けられており、その吸着ノズル６６によって部品を吸着保持する。

【0014】

図６（ａ）は、一方の作業ヘッド、例えば作業ヘッド６０の下端面を下方向から上方向に見た図を示している。作業ヘッド６０の下端面６１は、図６（ａ）に示すように円盤状に形成され、その外周部には、２４個のホルダ６５ａ～６５ｘが等間隔に配置されている。ホルダ６５ａ～６５ｘはそれぞれ、１つの吸着ノズル６６を保持するためのものである。なお、各ホルダ６５には、第１番目のホルダから第２４番目のホルダまで時計方向に６５ａ～６５ｘの符号が付けられている。同様に、各吸着ノズル６６にも、第１番目のノズルから第２４番目のノズルまで時計方向に６６ａ～６６ｘの符号が付けられている。但し、図６（ａ）には、ホルダ６５と吸着ノズル６６の符号として、本実施形態を説明をする上で必要なものについてのみ明示されている。

【0015】

下端面６１全体と個々の各吸着ノズル６６とは、図示しないモータを駆動源とする回転装置によってそれぞれ回転し、吸着保持した部品の外周部上の位置と、その位置での方向とを変更することができるように構成されている。

【0016】

なお、下端面６１の中心には、基準マークＭが付けられている。基準マークＭは、４個の小円を含む円により形成されている。基準マークＭの利用方法については、後述する。

【0017】

また、作業ヘッド移動装置６４は、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とＺ方向移動装置７２とを有している。そして、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とによって、２台の作業ヘッド６０，６２は、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動することができる。また、各作業ヘッド６０，６２は、スライダ７４，７６に着脱可能に装着されており、Ｚ方向移動装置７２は、スライダ７４，７６を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド６０，６２は、Ｚ方向移動装置７２によって、個別に上下方向に移動することができる。

【0018】

マークカメラ２６は、下方を向いた状態でスライダ７４に取り付けられており、作業ヘッド６０とともに、Ｘ方向，Ｙ方向及びＺ方向に移動することができる。これにより、マークカメラ２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。パーツカメラ１４０は、図１に示すように、フレーム部４０上の基材搬送保持装置２２と部品供給装置３０との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ１４０は、作業ヘッド６０，６２の吸着ノズル６６に保持された部品を撮像する。

【0019】

詳しくは、パーツカメラ１４０は、図３に示すように、照明部１４１と、撮像部１４９とを備えている。パーツカメラ１４０は、パーツカメラ１４０の上方が撮像範囲であり、吸着ノズル６６ａ～６６ｘに保持された部品を下方から撮像して撮像画像を生成する。

【0020】

照明部１４１は、撮像対象の部品に対して光を照射する。この照明部１４１は、ハウジング１４２と、連結部１４３と、落射光源１４４と、ハーフミラー１４６と、多段光源１４７と、を備えている。

【0021】

ハウジング１４２は、上面及び下面（底面）が八角形状に開口した椀状の部材である。ハウジング１４２は、下面の開口よりも上面の開口の方が大きく、下面から上面に向かって内部空間が大きくなる傾向の形状をしている。

【0022】

連結部１４３は、ハウジング１４２と撮像部１４９とを連結する筒状の部材である。

【0023】

落射光源１４４は、ＬＥＤ１４５を複数有している。

【0024】

ハーフミラー１４６は、落射光源１４４のＬＥＤ１４５からの水平方向の光を上方に反射する。また、ハーフミラー１４６は、上方からの光については撮像部１４９に向けて透過する。

【0025】

多段光源１４７は、上段光源１４７ａと、中段光源１４７ｂと、下段光源１４７ｃとを備えている。上段光源１４７ａは、複数のＬＥＤ１４８ａを有し、中段光源１４７ｂは、複数のＬＥＤ１４８ｂを有し、下段光源１４７ｃは、複数のＬＥＤ１４８ｃを有している。ＬＥＤ１４８ａ～１４８ｃは、いずれも光軸１４９ａから傾斜した方向に光を照射する。ＬＥＤ１４８ａ～１４８ｃの照射方向の光軸１４９ａからの傾斜角は、ＬＥＤ１４８ａが最も大きく、ＬＥＤ１４８ａは、ほぼ水平方向に光を照射する。また、この傾斜角は、ＬＥＤ１４８ｃが最も小さくなっている。上段光源１４７ａは、ほぼ水平方向に光を照射することから側射光源と称し、中段光源１４７ｂは、斜め上向きに光を照射することから傾斜光源と称する。

【0026】

本実施形態では、上段光源１４７ａのＬＥＤ１４８ａは、青色ＬＥＤであり、中段光源１４７ｂのＬＥＤ１４８ｂ、下段光源１４７ｃのＬＥＤ１４８ｃ及び落射光源１４４のＬＥＤ１４５が赤色ＬＥＤである。

【0027】

撮像部１４９は、受光した光に基づいて撮像画像を生成する。この撮像部１４９は、図示しないレンズなどの光学系及び撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device））を備えている。

【0028】

落射光源１４４及び多段光源１４７から発せられ、撮像対象の部品で反射した後の光がハーフミラー１４６を透過して撮像部１４９に到達すると、撮像部１４９は、この光を受光して撮像画像を生成する。

【0029】

部品供給装置３０は、フレーム部４０の前後方向での第１端部に配設されている。部品供給装置３０は、トレイ型部品供給装置７８とフィーダ型部品供給装置８０（図４参照）とを有している。トレイ型部品供給装置７８は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置８０は、テープフィーダ、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。

【0030】

ばら部品供給装置３２は、フレーム部４０の前後方向での第２端部に配設されている。ばら部品供給装置３２は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。なお、部品供給装置３０及びばら部品供給装置３２によって供給される部品として、電子回路部品，太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品，リードを有さない部品等がある。

【0031】

制御装置３４は、図４に示すように、コントローラ８２、複数の駆動回路８６、画像処理装置８８を備えている。複数の駆動回路８６は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、作業ヘッド６０，６２、作業ヘッド移動装置６４、トレイ型部品供給装置７８、フィーダ型部品供給装置８０、ばら部品供給装置３２に接続されている。コントローラ８２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路８６に接続されている。これにより、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、及び部品供給装置３０等の作動が、コントローラ８２によって制御される。また、コントローラ８２は、画像処理装置８８にも接続されている。画像処理装置８８は、マークカメラ２６及びパーツカメラ１４０によって得られた撮像画像を処理するものであり、コントローラ８２は、撮像画像から各種情報を取得する。

【0032】

次に、色収差について説明する。色収差には、軸上色収差と倍率色収差の２つがある。

【0033】

軸上色収差とは、光軸上では光軸に対して平行な光が波長による屈折率の違いにより像が一点に結ばれない現象をいう。具体的には、図５（ａ）に示すように、青色光であれば手前側、赤色光であれば奥手側に結像する。

【0034】

一方、倍率色収差とは、光軸に対して斜めに入射した光が像面の異なる位置に像を結んでしまうことにより画像周辺ほど色ずれが発生する現象をいう。具体的には、図５（ｂ）に示すように、焦点の距離が同じであっても、レンズの中心線からの距離が青色光と赤色光とで異なる。

【0035】

図６（ｂ）は、図６（ａ）の下端面６１をパーツカメラ１４０により撮像して得られた撮像画像を示している。図６（ｂ）の撮像画像は、赤色ＬＥＤを発光したときに撮像して得られた撮像画像（以下、「第１撮像画像」という）と、青色ＬＥＤを発光したときに撮像して得られた撮像画像（以下、「第２撮像画像」という）とを合成した画像を示している。

【0036】

図６（ｂ）において、円Ｃｒは、第１撮像画像に含まれるホルダ６５ａｒ～６５ｘｒの中心、つまり、吸着ノズル６６ａｒ～６６ｘｒの先端を連結して形成した円を示している。一方、円Ｃｂは、第２撮像画像に含まれるホルダ６５ａｂ～６５ｘｂの中心、つまり、吸着ノズル６６ａｂ～６６ｘｂの先端を連結して形成した円を示している。円Ｃｒの直径と、円Ｃｂの直径とは、倍率色収差の影響により異なっている。そして、倍率色収差はレンズ中心に向かって起きるので、図６（ｂ）のように、レンズ中心Ｏｌとカメラ中心Ｏｃとがずれている場合には、円Ｃｒの中心と円Ｃｂの中心との間にずれが生ずる。したがって、例えば、第１撮像画像における第１３番目の吸着ノズル６６ｍｒの先端と第２撮像画像における第１３番目の吸着ノズル６６ｍｂの先端とのずれ幅は、第１撮像画像における第１番目の吸着ノズル６６ａｒの先端と第２撮像画像における第１番目の吸着ノズル６６ａｂの先端とのずれ幅に対して、大きくなっている。

【0037】

これとは逆に、レンズ中心Ｏｌとカメラ中心Ｏｃとが一致している場合には、円Ｃｒの中心と円Ｃｂの中心との間にずれは生じない。しかし、レンズ中心Ｏｌは見て分からないので、パーツカメラ１４０を組み立てるときに、レンズ中心Ｏｌをカメラ中心Ｏｃに合わせることはしない。したがって、パーツカメラ１４０を含む、多くのカメラでは、レンズ中心とカメラ中心との間にずれが生じている。

【0038】

こうした色収差の影響は、レンズ設計で解消することができるが、本実施形態では、レンズ設計で解消するのではなく、キャリブレーションによって解消する。

【0039】

図７は、上記コントローラ８２が実行するキャリブレーション処理の手順を示している。以降、各処理の手順の説明において、ステップを「Ｓ」と表記する。

【0040】

キャリブレーション処理は、色収差の影響を除去する必要があるとき、具体的には、作業ヘッド６０，６２を他の作業ヘッドと取り替えたときや、経年変化等により色収差の影響が異なるようになったときなどに、実行される。

【0041】

キャリブレーション処理が開始されると、まず、コントローラ８２は、作業ヘッド６０を撮像範囲１５０（図６（ｂ）参照）に移動させるように、駆動回路８６を介して作業ヘッド移動装置６４に指示する（Ｓ１０）。なお、キャリブレーション処理は、作業ヘッド６０だけではなく、作業ヘッド６２に対してもなされるが、本実施形態では説明の都合上、作業ヘッド６０に対してのみなされることとする。

【0042】

次に、コントローラ８２は、上記照明部１４１からの照射光の色を決定する（Ｓ１２）。本実施形態では、照射光の色は、赤色と青色の２色とするが、これに限らず、赤色及び青色を同時に照射する場合を加えて３色としてもよいし、照明部１４１が４色以上の照射光を照射できるものであれば、４色以上としてもよい。

【0043】

次に、コントローラ８２は、決定した色の照射光を作業ヘッド６０の下端面６１に照射するように、照明部１４１に指示する（Ｓ１４）。

【0044】

次に、コントローラ８２は、パーツカメラ１４０に撮像を指示する（Ｓ１６）。これに応じて、パーツカメラ１４０は、撮像範囲１５０内に位置する作業ヘッド６０の下端面６１を撮像し、撮像画像を画像処理装置８８に出力する。

【0045】

そして、コントローラ８２は、画像処理装置８８から撮像画像を読み出して、例えば上記ＲＡＭに一時的に記憶する（Ｓ１８）。

【0046】

次に、コントローラ８２は、未だ照射していない色の照射光があるか否かを判断する（Ｓ２０）。照射光として、まず赤色を照射し、次に青色を照射するとすると、まだ青色の照射光が照射されていないので、Ｓ２０の判断において、未だ照射していない色の照射光があると判断され（Ｓ２０：ＮＯ）、コントローラ８２は、処理をＳ１２に戻す。

【0047】

そして、コントローラ８２は、青色の照射光について、上記Ｓ１２～Ｓ１８の処理を実行する。この処理の実行後、Ｓ２０の判断において、未だ照射していない色の照射光がないと判断され（Ｓ２０：ＹＥＳ）、コントローラ８２は、処理を次のＳ２２に進める。

【0048】

Ｓ２２では、各撮像画像、つまり、上記第１及び第２撮像画像について、所定の３点を通る円の中心と直径を算出する。ここで、所定の３点とは、本実施形態では、例えば、第１番目の吸着ノズル６６ａの先端、第１３番目の吸着ノズル６６ｍの先端、及び第１９番目の吸着ノズル６６ｓの先端にそれぞれ対応する、第１及び第２撮像画像内の点である。なお、３点を採るようにしたのは、１つの円が確定する最小条件を満たすためである。２点では、１つの円が確定されず、４点以上では、１つの円は確定するものの、１つの円を確定させる処理の時間が、３点を採る場合より長くなるからである。但し、採用する３点は、２４個の吸着ノズル６６ａ～６６ｘの先端のうち、いずれの３点であってもよい。また、第１及び第２撮像画像にそれぞれ含まれる所定の３点の座標が分かれば、その座標から、その３点を通る各円の中心と直径は、公知の方法により簡単に算出できるので、その算出方法についての説明は省略する。

【0049】

次に、コントローラ８２は、第１及び第２撮像画像において算出した各円の中心と直径に基づいて、レンズ中心Ｏｌを算出する（Ｓ２４）。具体的には、コントローラ８２は、各円の中心の移動方向及び移動量と直径の縮小量とを算出し、直径が“０”に収束したときに円の中心が移動する位置を算出し、これをレンズ中心Ｏｌとする。

【0050】

次に、コントローラ８２は、算出したレンズ中心Ｏｌとカメラ中心Ｏｃとの差分を算出し、例えばＲＡＭに一時的に記憶する（Ｓ２６）。

【0051】

次に、コントローラ８２は、記憶した差分に基づいて、第１及び第２撮像画像において算出した各円をレンズ中心Ｏｌの各円に変換し、変換後の各円の直径を算出する（Ｓ２８）。このようにレンズ中心Ｏｌの各円に変換するのは、上述のように、倍率色収差はレンズ中心Ｏｌに向かって起きるのに対して、上記Ｓ２２で算出した各円はカメラ中心Ｏｃにおける円であり、カメラ中心Ｏｃにおける円では、倍率色収差の影響を正しく算出できないからである。

【0052】

Ｓ２８の算出処理は、具体的には、記憶した差分を（Ａｘ，Ａｙ）とし、第１撮像画像に含まれる第１番目、第１３番目及び第１９番目の吸着ノズル６６ａｒ，６６ｍｒ，６６ｓｒの各先端の座標を（Ｒｘ１，Ｒｙ１），（Ｒｘ２，Ｒｙ２），（Ｒｘ３，Ｒｙ３）とし、第２撮像画像に含まれる第１番目、第１３番目及び第１９番目の吸着ノズル６６ａｂ，６６ｍｂ，６６ｓｂの各先端の座標を（Ｂｘ１，Ｂｙ１），（Ｂｘ２，Ｂｙ２），（Ｂｘ３，Ｂｙ３）とする。これらの座標は、カメラ中心Ｏｃにおける座標であるので、コントローラ８２は、レンズ中心Ｏｌにおける座標に変換する。つまり、コントローラ８２は、第１撮像画像における座標（Ｒｘ１，Ｒｙ１），（Ｒｘ２，Ｒｙ２），（Ｒｘ３，Ｒｙ３）については、（Ｒｘ１－Ａｘ，Ｒｙ１－Ａｙ），（Ｒｘ２－Ａｘ，Ｒｙ２－Ａｙ），（Ｒｘ３－Ａｘ，Ｒｙ３－Ａｙ）を算出し、第２撮像画像における座標（Ｂｘ１，Ｂｙ１），（Ｂｘ２，Ｂｙ２），（Ｂｘ３，Ｂｙ３）については、（Ｂｘ１－Ａｘ，Ｂｙ１－Ａｙ），（Ｂｘ２－Ａｘ，Ｂｙ２－Ａｙ），（Ｂｘ３－Ａｘ，Ｂｙ３－Ａｙ）を算出する。そして、コントローラ８２は、変換後の３点を通る各円を決定し、その各円の直径を算出する。

【0053】

次に、コントローラ８２は、照射光の所定の１色を基準色として、基準色の円の直径に対する他の色の円の直径の比の値を算出する（Ｓ３０）。基準色が、例えば赤色の場合、コントローラ８２は、第２撮像画像におけるカメラ中心Ｏｃからレンズ中心Ｏｌに変換後の円の直径／第１撮像画像におけるカメラ中心Ｏｃからレンズ中心Ｏｌに変換後の円の直径を算出する。

【0054】

次に、コントローラ８２は、算出した比の値を係数値として、照射光と対応付けて記憶する（Ｓ３２）。本実施形態では、比の値は、第２撮像画像、つまり青色の照射光での撮像画像における変換後の円の直径／第１撮像画像、つまり赤色の照射光での撮像画像における変換後の円の直径であるので、算出した比の値、つまり係数値は、青色と対応付けて記憶する。但し、係数値は、キャリブレーション処理が終了した後、次のキャリブレーション処理が実行されるまで、回路基材へ電子部品（以下、「部品」と略していう）を実装する際に利用されるので、制御装置３４への電源供給が停止された場合でも、係数値の記憶が保持されるメモリに記憶することが好ましい。

【0055】

次に、コントローラ８２は、上記基準マークＭ（図６（ａ）参照）が撮像範囲１５０の４隅のうちの１隅に位置するように作業ヘッド６０を移動させる指示を、駆動回路８６を介して作業ヘッド移動装置６４に行う（Ｓ３４）。

【0056】

次に、コントローラ８２は、基準色の照射光を作業ヘッド６０の下端面６１に照射するように、照明部１４１に指示する（Ｓ３６）。

【0057】

続くＳ３８，Ｓ４０の各処理はそれぞれ、上記Ｓ１６，Ｓ１８の各処理と同様であるので、その説明は省略する。

【0058】

そして、コントローラ８２は、撮像範囲１５０において、基準マークＭを位置させた１隅と、撮像範囲１５０の中心に対して点対称となる１隅の撮像画像を記憶したか否かを判断する（Ｓ４２）。この判断において、まだ２隅の撮像画像を記憶していないと判断される場合（Ｓ４２：ＮＯ）、コントローラ８２は、処理をＳ３４に戻す。

【0059】

そして、コントローラ８２は、撮像範囲１５０におけるもう１隅に基準マークＭを位置させた（Ｓ３４）後、上記Ｓ３６～Ｓ４０の処理を実行する。この処理の実行後、Ｓ４２の判断において、２隅の撮像画像を記憶したと判断され（Ｓ４２：ＹＥＳ）、コントローラ８２は、処理を次のＳ４４に進める。

【0060】

Ｓ４４では、コントローラ８２は、記憶した２つの撮像画像に基づいて、基準色における分解能を算出し、記憶する。具体的には、コントローラ８２は、撮像画像毎に基準マークＭの中心の座標を取得し、各画像を端点とする線分の長さを算出する。そして、コントローラ８２は、算出した線分の長さ／その線分に含まれるピクセル数を算出し、基準色、つまり本実施形態では、赤色の分解能として、記憶する。なお、基準色における分解能も、上記係数値と同様に、キャリブレーション処理が終了した後、次のキャリブレーション処理が実行されるまで、回路基材へ部品を実装する際に利用されるので、制御装置３４への電源供給が停止された場合でも、係数値の記憶が保持されるメモリに記憶することが好ましい。

【0061】

Ｓ４４の処理が終了すると、コントローラ８２は、キャリブレーション処理を終了する。

【0062】

次に、キャリブレーション処理により記憶した係数値と基準色における分解能を、回路基材へ部品を実装する際にどのように利用するかを説明する。

【0063】

回路基材へ部品を実装する際には、上述のように、実装対象の部品を吸着ノズル６６に保持し、保持した部品をパーツカメラ１４０により撮像する。そして、パーツカメラ１４０によって得られた撮像画像を画像処理することで、コントローラ８２は、撮像画像に含まれる部品の画像から、吸着ノズル６６の中心に対する部品の位置を認識する。なお、撮像画像内における吸着ノズル６６の中心の位置は既知である。

【0064】

理論上、吸着ノズル６６の中心は部品の所定の吸着位置（通常は部品の中心）と一致するはずである。しかし、部品の供給位置のずれ等により、吸着ノズル６６の中心と部品の所定の吸着位置はずれて吸着される。したがって、コントローラ８２は、部品の所定の吸着位置と吸着ノズル６６の中心とのずれ量を認識する。そして、コントローラ８２は、認識したずれ量を考慮して、部品が回路基材の指定位置の直上に配置されるように、駆動回路８６を制御する。ここで、パーツカメラ１４０によって撮像された撮像画像の分解能は、照射光の色により異なる。具体的には、１ピクセルに相当する実際の距離が、照射光の色によって異なる。このため、コントローラ８２は、認識したずれ量を、照射光の色に応じた分解能を用いて、実際の距離に変換して、駆動回路８６を制御する。

【0065】

照射光の色が基準色である場合、コントローラ８２は、基準色における分解能を用いて、認識したずれ量を実際の距離に変換する。一方、照射光の色が基準色と異なる場合、コントローラ８２は、その照射光の色と対応付けて記憶した係数値を基準色における分解能に乗算して得られた分解能を用いて、認識したずれ量を実際の距離に変換する。

【0066】

以上説明したように、本実施形態の部品実装機１０は、パーツカメラ１４０と、吸着ノズル６６を有する作業ヘッド６０，６２と、作業ヘッド６０，６２を、少なくとも水平方向に移動させるＸ方向移動装置６８及びＹ方向移動装置７０と、吸着ノズル６６に向けて波長の異なる複数の光源の光を照射可能な照明部１４１と、コントローラ８２と、を備えている。

【0067】

そして、コントローラ８２は、吸着ノズル６６に対して波長の異なる光を照射し、吸着ノズル６６を撮像するようにパーツカメラ１４０に指示する撮像指示部１６０と、撮像指示部１６０により撮像された、波長の異なる光毎の撮像画像のうちのいずれか１つの撮像画像に基づいて、当該撮像画像の分解能を演算する第１演算部１６２と、波長の異なる光毎の撮像画像に基づいてパーツカメラ１４０のレンズ中心を演算する第２演算部１６４と、第２演算部１６４により演算されたレンズ中心とパーツカメラ１４０のカメラ中心との差分をパーツカメラ１４０の固有値として記憶する記憶部１６６と、を有する。

【0068】

このように、本実施形態の部品実装機１０では、部品実装機１０とは別の装置を用いることなく、部品を撮像した画像に含まれる色収差を補正することが可能となる。

【0069】

ちなみに、本実施形態において、部品実装機１０は、「作業機」の一例である。吸着ノズル６６は、「部品保持具」の一例である。作業ヘッド６０，６２は、「保持ヘッド」の一例である。Ｘ方向移動装置６８、Ｙ方向移動装置７０及びＺ方向移動装置７２は、「移動装置」の一例である。パーツカメラ１４０は、「撮像装置」の一例である。照明部１４１は、コントローラ８２は、「制御装置」の一例である。

【0070】

また、コントローラ８２はさらに、記憶部１６６により記憶された固有値に基づいて、波長の異なる光毎の撮像画像のうち、分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算するための係数値を演算する第３演算部１６８を有する。

【0071】

これにより、分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能は、第３演算部１６８により演算された係数値を、分解能の演算基とする撮像画像の分解能に演算するだけで求まるので、波長の異なる光毎の撮像画像が複数あったとしても、１つの波長の光に対する撮像画像の分解能を演算するだけでよい。このため、演算処理を簡単化することができる。

【0072】

また、コントローラ８２はさらに、第３演算部１６８により演算された係数値を、第１演算部１６２により演算された分解能に乗算することにより、分解能の演算基とする撮像画像以外の撮像画像の分解能を演算する第４演算部１７０と、第１及び第４演算部１６２，１７０により演算された分解能に基づいて、対応する撮像画像を補正する補正部１７２と、を有する。

【0073】

また、吸着ノズル６６は、３つ以上の吸着ノズル６６ａ～６６ｘを含み、吸着ノズル６６ａ～６６ｘは、作業ヘッド６０，６２の下端面６１の外周部に等間隔で配置され、第２演算部１６４は、波長の異なる光毎の撮像画像にそれぞれ含まれる吸着ノズル６６ａｒ～６６ｘｒ，６６ａｂ～６６ｘｂのうち、少なくとも３つの吸着ノズル６６ａｒ，６６ｍｒ，６６ｓｒ，６６ａｂ，６６ｍｂ，６６ｓｂに基づいて、パーツカメラ１４０のレンズ中心を演算する。

【0074】

これにより、パーツカメラ１４０のレンズ中心は、波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれについて、少なくとも３点のみ検出すれば演算できるので、画像処理を簡単化することができるとともに、演算処理も簡単化することができる。

【0075】

また、第２演算部１６４は、波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれに対して、少なくとも３つの吸着ノズル６６ａｒ，６６ｍｒ，６６ｓｒ，６６ａｂ，６６ｍｂ，６６ｓｂの各先端を通る円Ｃｒ，Ｃｂの中心及び直径を演算し、演算した各円Ｃｒ，Ｃｂの中心及び直径に基づいて、パーツカメラ１４０のレンズ中心Ｏｌを演算する。

【0076】

また、第３演算部１６８は、波長の異なる光毎の撮像画像のそれぞれに対して、少なくとも３つの吸着ノズル６６ａｒ，６６ｍｒ，６６ｓｒ，６６ａｂ，６６ｍｂ，６６ｓｂの各先端を、記憶部１６６により記憶された固有値に基づいてカメラ中心Ｏｃからレンズ中心Ｏｌに変換し、変換後の少なくとも３つの吸着ノズルの各先端を通る各円の直径を演算し、演算した各円の直径に基づいて、係数値を演算する。

【0077】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0078】

（１）上記実施形態では、作業ヘッド６０として、下端面６１に２４個のホルダ６５ａ～６５ｘが等間隔に配置されているものを採用したが、ホルダ６５は、少なくとも３つあればよい。

【0079】

（２）上記実施形態では、ホルダ６５ａ～６５ｘに保持された吸着ノズル６６ａ～６６ｘのうち、３つの先端に基づいて倍率色収差を補正するようにしたが、これに限らず、ホルダ６５ａ～６５ｘのうち、３つの、例えば中心に基づいて倍率色収差を補正するようにしてもよい。

【0080】

（３）上記実施形態では、色収差として、主に倍率色収差を補正するようにしたが、同様の技術的思想で、つまり、照射光の所定の１色を基準色として算出した軸上色収差の補正値に係数を乗算することにより、他の色の照射光における軸上色収差も補正するという技術的思想で、軸上色収差も補正することができる。

【符号の説明】

【0081】

１０：部品実装機 ６０，６２：作業ヘッド ６６：吸着ノズル ６８：Ｘ方向移動装置 ７０：Ｙ方向移動装置 ７２：Ｚ方向移動装置 ８２：コントローラ １４０：パーツカメラ １４１：照明部 １４９：撮像部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】