特許 7228075 部品装着機

(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】2023-02-14

(45)【発行日】2023-02-22

(54)【発明の名称】部品装着機

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20230215BHJP

【ＦＩ】

H05K13/02 D

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022501546

(86)(22)【出願日】2020-02-21

(86)【国際出願番号】 JP2020006997

(87)【国際公開番号】W WO2021166211

(87)【国際公開日】2021-08-26

【審査請求日】2022-06-08

(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】110000604

【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 貴紘

(72)【発明者】

【氏名】小谷 一也

【審査官】山▲崎▼ 歩美

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－４５０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７０５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／２０８３２５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の部品がバルク状態で供給される供給領域を撮像可能なカメラと、
前記カメラの撮像により取得された画像データに対して、前記部品における複数の特徴部の領域と前記画像データにおける複数の前記特徴部以外の領域とを輝度により区分する画像加工を実行する画像加工部と、
前記画像加工を実行された前記画像データにおける複数の前記特徴部ごとの形状および角度の少なくとも一つを含む特徴量に基づいて、前記供給領域における前記部品の供給状態を認識する状態認識部と、を備え、
前記画像加工を実行された前記画像データにおける複数の前記特徴部の一つを基準特徴部とし、前記基準特徴部の位置および前記特徴量を基準に定められる所定の探索範囲に含まれる他の前記特徴部を前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属し得る候補特徴部とし、
前記状態認識部は、前記探索範囲に含まれる１以上の前記候補特徴部の前記特徴量、および前記基準特徴部と前記候補特徴部との位置関係の何れか一方に基づいて、当該候補特徴部が前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属するか否かを判定する、部品装着機。

【請求項2】

前記部品における複数の前記特徴部のそれぞれは、同形状に形成され、
前記状態認識部は、前記基準特徴部の形状および前記候補特徴部の形状の一致度が予め設定された閾値以上である場合に、当該候補特徴部が前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属すると判定する、請求項１に記載の部品装着機。

【請求項3】

前記状態認識部は、前記候補特徴部の形状と前記候補特徴部の理想形状の一致度が予め設定された閾値以上である場合に、当該候補特徴部が前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属すると判定する、請求項１または２に記載の部品装着機。

【請求項4】

前記状態認識部は、前記画像加工を実行された前記画像データにおける複数の前記特徴部のそれぞれに外接する最小面積の矩形枠の形状に基づいて、複数の前記特徴部の形状をそれぞれ特定する、請求項２または３に記載の部品装着機。

【請求項5】

前記部品における複数の前記特徴部のそれぞれは、同角度に形成され、
前記状態認識部は、前記基準特徴部の角度および前記候補特徴部の角度の一致度が予め設定された閾値以上である場合に、当該候補特徴部が前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属すると判定する、請求項１－４の何れか一項に記載の部品装着機。

【請求項6】

前記状態認識部は、前記候補特徴部の角度と前記候補特徴部の理想角度の一致度が予め設定された閾値以上である場合に、当該候補特徴部が前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属すると判定する、請求項１－５の何れか一項に記載の部品装着機。

【請求項7】

前記探索範囲に含まれる複数の前記候補特徴部のうち一つを第二基準特徴部とし、前記第二基準特徴部の位置および前記特徴量を基準に定められる所定の第二探索範囲に含まれる他の前記特徴部を前記第二基準特徴部とともに同一の前記部品に属し得る第二候補特徴部とし、前記第二探索範囲における前記第二候補特徴部を探索する処理を予備候補探索処理とし、
前記状態認識部は、
前記基準特徴部と前記探索範囲に含まれる前記候補特徴部とを合わせた前記特徴部の数が一個の前記部品に形成された前記特徴部の数を超えている場合に、前記予備候補探索処理を、前記第二基準特徴部と前記第二探索範囲に含まれる前記第二候補特徴部とを合わせた前記特徴部の数が一個の前記部品に形成された前記特徴部の数となるまで繰り返し実行し、
最後に実行された前記予備候補探索処理により検出された前記第二候補特徴部を前記第二基準特徴部とともに同一の前記部品に属すると判定する、請求項１－６の何れか一項に記載の部品装着機。

【請求項8】

前記状態認識部は、前記基準特徴部と前記探索範囲に含まれる前記候補特徴部とを合わせた前記特徴部の数が一個の前記部品に形成された前記特徴部の数を超えている場合に、複数の前記候補特徴部ごとの前記特徴量が理想量に近いものほど前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属すると判定する、請求項１－７の何れか一項に記載の部品装着機。

【請求項9】

前記状態認識部は、前記画像加工を実行された前記画像データにおいて前記特徴部側に区分された領域の面積に基づいて、前記特徴部として適正であるか否かを判定する、請求項１－８の何れか一項に記載の部品装着機。

【請求項10】

前記状態認識部は、前記画像加工を実行された前記画像データにおける前記特徴部側に区分された領域を形成する画素の数量に基づいて当該領域の面積を算出する、請求項９に記載の部品装着機。

【請求項11】

前記状態認識部は、
前記画像加工を実行された前記画像データにおいて前記基準特徴部と前記候補特徴部との間の領域に位置する１以上の測定点の位置を割り出すとともに、前記画像加工を実行される前の元の前記画像データにおける前記測定点に対応する位置の輝度を測定し、
測定された輝度に基づいて前記基準特徴部と前記候補特徴部との間の領域が前記部品の一部であるか背景であるかを判定し、
当該判定の結果に基づいて当該候補特徴部が前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属するか否かを判定する、請求項１－１０の何れか一項に記載の部品装着機。

【請求項12】

前記部品は、本体部と、前記本体部の両端に設けられた一対の端子と、を有し、
前記画像データにおける前記本体部の輝度は、前記一対の端子の輝度より低く、
前記部品における複数の前記特徴部は、前記一対の端子である、請求項１－１１の何れか一項に記載の部品装着機。

【請求項13】

前記供給領域における前記供給状態には、前記部品の厚み方向が上下方向となっているか否かを示す部品姿勢、複数の前記部品が所定距離より接近しているか否かを示す分離度、および前記供給領域から採取可能か否かを示す採取可能性の少なくとも一つが含まれる、請求項１－１２の何れか一項に記載の部品装着機。

【請求項14】

前記部品装着機は、前記状態認識部により認識された前記供給状態に基づいて、前記供給領域に供給された複数の前記部品のうち採取対象とする前記部品を設定する設定部をさらに備える、請求項１－１３の何れか一項に記載の部品装着機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品装着機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

部品装着機は、バルクフィーダなどにより供給される部品を基板に装着する装着処理を実行する。バルクフィーダは、バルク状態で収容された部品の供給に用いられる。バルクフィーダには、特許文献１に示すように、吸着ノズルが部品を採取可能な供給領域において部品を散在させたバルク状態で供給するタイプがある。部品装着機は、装着処理において、バルクフィーダによる部品の供給状態を認識する画像処理を実行し、その画像処理の結果に基づいて吸着ノズルを用いた部品の吸着動作を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１１４０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

部品装着機による装着処理において繰り返し実行されるＰＰサイクル（ピックアンドプレースサイクル）では、装着ヘッドに支持された複数の吸着ノズルを用いてバルクフィーダの供給領域から複数の部品を採取することがある。このような装着処理において、バルクフィーダの供給領域における部品の供給状態を認識する画像処理の効率化や精度向上が望まれる。

【0005】

本明細書は、複数の部品がバルク状態で供給される構成に対応し、ＰＰサイクルにおいて実行される供給状態に認識処理の効率化および精度向上を図ることができる部品装着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】

【0006】

本明細書は、複数の部品がバルク状態で供給される供給領域を撮像可能なカメラと、前記カメラの撮像により取得された画像データに対して、前記部品における複数の特徴部の領域と前記画像データにおける複数の前記特徴部以外の領域とを輝度により区分する画像加工を実行する画像加工部と、前記画像加工を実行された前記画像データにおける複数の前記特徴部ごとの形状および角度の少なくとも一つを含む特徴量に基づいて、前記供給領域における前記部品の供給状態を認識する状態認識部と、を備え、前記画像加工を実行された前記画像データにおける複数の前記特徴部の一つを基準特徴部とし、前記基準特徴部の位置および前記特徴量を基準に定められる所定の探索範囲に含まれる他の前記特徴部を前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属し得る候補特徴部とし、前記状態認識部は、前記探索範囲に含まれる１以上の前記候補特徴部の前記特徴量、および前記基準特徴部と前記候補特徴部との位置関係の何れか一方に基づいて、当該候補特徴部が前記基準特徴部とともに同一の前記部品に属するか否かを判定する、部品装着機を開示する。

【発明の効果】

【0007】

このような構成によると、候補特徴部を探索する際に、基準特徴部の位置および特徴量に基づいて定められる所定の探索範囲を対象とするため、探索処理の効率化を図ることができる。さらに、複数の候補特徴部に対して、特徴量または基準特徴部との位置関係に基づいて候補特徴部が基準特徴部とともに同一の部品に属するか否かを判定するため、異なる部品の特徴部をもって同一の部品であると誤認することを防止できる。これにより、供給状態の認識処理の精度向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】部品装着機の構成を示す模式図である。

【図2】バルクフィーダの外観を示す斜視図である。

【図3】図２のＩＩＩ方向から見た平面図である。

【図4】部品供給処理により供給されたバルク状態の複数の部品を示す図である。

【図5】部品装着機の制御装置を示すブロック図である。

【図6】供給領域における部品の供給状態の認識処理に用いられる加工前の画像データを示す図である。

【図7】画像処理における加工前後の画像データを示す拡大図である。

【図8】図７の抽出領域を示す拡大図である。

【図9】基準特徴部に基づく探索範囲、および複数の候補特徴部を示す図である。

【図10】部品装着機による画像処理を示すフローチャートである。

【図11】供給状態の認識処理における部品認識処理を示すフローチャートである。

【図12】部品認識処理における第二部品認識処理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】

１．部品装着機１０の構成
部品装着機１０は、例えば他の部品装着機１０を含む複数種類の対基板作業機とともに、基板製品を生産する生産ラインを構成する。上記の生産ラインを構成する対基板作業機には、印刷機や検査装置、リフロー炉などが含まれ得る。
１－１．基板搬送装置
部品装着機１０は、図１に示すように、基板搬送装置１１を備える。基板搬送装置１１は、基板９１を搬送方向へと順次搬送するとともに、基板９１を機内の所定位置に位置決めする。

【0010】

１－２．部品供給装置１２
部品装着機１０は、部品供給装置１２を備える。部品供給装置１２は、基板９１に装着される部品を供給する。部品供給装置１２は、複数のスロット１２１にフィーダ１２２をそれぞれ装備される。フィーダ１２２には、例えば多数の部品が収納されたキャリアテープを送り移動させて、部品を採取可能に供給するテープフィーダが適用される。また、フィーダ１２２には、バルク状態（それぞれの姿勢が不規則なばら状態）で収容された部品を採取可能に供給するバルクフィーダ５０が適用される。バルクフィーダ５０の詳細については後述する。

【0011】

１－３．部品移載装置１３
部品装着機１０は、部品移載装置１３を備える。部品移載装置１３は、部品供給装置１２により供給された部品を基板９１上の所定の装着位置に移載する。部品移載装置１３は、ヘッド駆動装置１３１、移動台１３２、装着ヘッド１３３、および吸着ノズル１３４を備える。ヘッド駆動装置１３１は、直動機構により移動台１３２を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させる。装着ヘッド１３３は、図示しないクランプ部材により移動台１３２に着脱可能に固定され、機内において水平方向に移動可能に設けられる。

【0012】

装着ヘッド１３３は、回転可能に且つ昇降可能に複数の吸着ノズル１３４を支持する。吸着ノズル１３４は、フィーダ１２２により供給される部品８０を採取して保持する保持部材である。吸着ノズル１３４は、供給される負圧エアにより、フィーダ１２２により供給される部品を吸着する。装着ヘッド１３３に取り付けられる保持部材としては、部品を把持することにより保持するチャックなどが採用され得る。

【0013】

１－４．部品カメラ１４、基板カメラ１５
部品装着機１０は、部品カメラ１４、および基板カメラ１５を備える。部品カメラ１４、および基板カメラ１５は、ＣＭＯＳなど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１４、および基板カメラ１５は、制御信号に基づいて撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを送出する。部品カメラ１４は、吸着ノズル１３４に保持された部品を下方から撮像可能に構成される。基板カメラ１５は、装着ヘッド１３３と一体的に水平方向に移動可能に移動台１３２に設けられる。基板カメラ１５は、基板９１を上方から撮像可能に構成される。

【0014】

また、基板カメラ１５は、基板９１の表面を撮像対象とする他に、移動台１３２の可動範囲であれば種々の機器などを撮像対象にできる。例えば、基板カメラ１５は、本実施形態において、図４に示すように、バルクフィーダ５０が部品８０を供給する供給領域Ａｓをカメラ視野Ｖｃに収めて撮像することができる。このように、基板カメラ１５は、種々の画像処理に用いられる画像データを取得するために、異なる撮像対象の撮像に兼用され得る。

【0015】

１－５．制御装置２０
部品装着機１０は、図１に示すように、制御装置２０を備える。制御装置２０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置２０は、図５に示すように記憶部２１を備える。記憶部２１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。制御装置２０の記憶部２１には、装着処理の制御に用いられる制御プログラムなどの各種データが記憶される。制御プログラムは、装着処理において基板９１に装着される部品の装着位置、装着角度、および装着順序を示す。

【0016】

制御装置２０は、複数の保持部材（吸着ノズル１３４）のそれぞれに保持された部品の保持状態の認識処理を実行する。具体的には、制御装置２０は、部品カメラ１４の撮像により取得された画像データを画像処理し、装着ヘッド１３３の基準位置に対する各部品の位置および角度を認識する。なお、制御装置２０は、部品カメラ１４の他に、例えば装着ヘッド１３３に一体的に設けられるヘッドカメラユニットなどが部品を側方、下方、または上方から撮像して取得された画像データを画像処理するようにしてもよい。

【0017】

制御装置２０は、制御プログラムに基づいて、装着ヘッド１３３による部品の装着動作を制御して装着処理を実行する。ここで、装着処理には、採取動作と装着動作とが含まれるＰＰサイクル（ピックアンドプレースサイクル）を複数回に亘って繰り返す処理が含まれる。上記の「採取動作」とは、部品供給装置１２により供給された部品を吸着ノズル１３４により採取する動作である。

【0018】

本実施形態において、制御装置２０は、上記の採取動作の実行に際して、バルクフィーダ５０を含む部品供給装置１２の動作を制御するとともに、バルクフィーダ５０の供給領域Ａｓにおける部品８０の供給状態の認識処理を実行する。上記の「供給状態の認識処理」には、供給領域Ａｓに採取可能な部品８０があるか否かを認識し、ある場合には部品８０の位置および角度を認識する処理が含まれる。そして、制御装置２０は、供給状態の認識処理の結果に基づいて、採取動作における装着ヘッド１３３の動作を制御する。

【0019】

また、上記の「装着動作」とは、採取した部品を基板９１における所定の装着位置に、所定の装着角度で装着する動作である。制御装置２０は、装着処理において、各種センサから出力される情報や画像処理の結果、制御プログラムなどに基づき、装着ヘッド１３３の動作を制御する。これにより、装着ヘッド１３３に支持された複数の吸着ノズル１３４の位置および角度が制御される。制御装置２０の詳細構成については後述する。

【0020】

２．バルクフィーダ５０の構成
バルクフィーダ５０は、部品装着機１０に装備されて部品供給装置１２の少なくとも一部として機能する。バルクフィーダ５０は、テープフィーダと異なりキャリアテープを用いないため、キャリアテープの装填や使用済みテープの回収などを省略できる点でメリットがある。一方で、バルクフィーダ５０は、キャリアテープのように整列されていないバルク状態で収容された部品８０を供給するため、部品８０の供給状態が吸着ノズル１３４などの保持部材による採取動作に影響し得る。

【0021】

詳細には、図４および図６に示すように、供給領域Ａｓにおいて部品８０同士が接触するほど接近していたり堆積（上下方向に重なり合っている状態）していたり、部品８０の幅方向が上下方向となるような横立ち姿勢であったりすると、採取対象にすることができない。また、供給領域Ａｓに不規則な姿勢で部品８０が供給されているため、部品装着機１０は、供給状態（部品８０の採取可否、および採取可能な部品８０の姿勢）を認識するための画像処理を実行する。供給状態の認識処理の詳細については後述する。

【0022】

バルクフィーダ５０は、図２に示すように、扁平な箱状に形成されたフィーダ本体５１を備える。フィーダ本体５１は、部品供給装置１２のスロット１２１にセットされると、コネクタ５１１を介して給電されるとともに、制御装置２０と通信可能な状態となる。フィーダ本体５１には、複数の部品８０をバルク状態で収容する部品ケース５２が着脱可能に取り付けられる。

【0023】

バルクフィーダ５０は、排出装置５３により部品ケース５２から排出させる部品８０の数量を調整する。これにより、部品ケース５２から排出された複数が部品８０を後述する軌道部材５６に供給される（図３を参照）。バルクフィーダ５０は、フィーダ本体５１の前側上部に着脱可能に取り付けられるカバー５４を備える。カバー５４は、後述する軌道部材５６の搬送路を搬送される部品８０の外部への飛散を防止する。カバー５４の上面には、図３に示すように、バルクフィーダ５０の基準位置を示す円形の基準マーク５５が左右一対で付される。

【0024】

バルクフィーダ５０は、フィーダ本体５１の前側上部に設けられる軌道部材５６を備える。軌道部材５６は、フィーダ本体５１の前後方向（図３の左右方向）に延伸するように形成される。軌道部材５６の幅方向（図３の上下方向）の両縁には、上方に突出する一対の側壁５６１が形成される。一対の側壁５６１は、軌道部材５６の先端部５６２とともに搬送路の周縁を囲い、搬送路を搬送される部品８０の漏出を防止する。先端部５６２の上面には、バルクフィーダ５０の基準位置を示す円形の基準マーク５５が付される。

【0025】

上記のような構成からなる軌道部材５６には、供給領域Ａｓが形成される。この「供給領域Ａｓ」とは、部品８０をバルク状態で供給する領域である。換言すると、装着ヘッド１３３に支持された吸着ノズル１３４により部品８０を採取可能な領域であり、装着ヘッド１３３の可動範囲に含まれる。また、軌道部材５６の「搬送路」とは、部品ケース５２から供給される領域から供給領域Ａｓへの部品８０の通り道である。

【0026】

バルクフィーダ５０は、フィーダ本体５１に設けられる加振装置５７を備える。加振装置５７は、軌道部材５６に振動を付与し、搬送路上の部品８０に対して前方または後方且つ上方に向かう外力が加えられるように軌道部材５６を振動させる。加振装置５７は、軌道部材５６に所定の振動を付与し、部品ケース５２から軌道部材５６に排出された複数の部品８０を、搬送路を介して供給領域Ａｓへと搬送可能とする。

【0027】

バルクフィーダ５０は、供給領域Ａｓへの部品８０の供給処理を実行するフィーダ制御部５８を備える。フィーダ制御部５８は、外部からの指令に応じて加振装置５７の動作を制御し、搬送路上の部品８０を搬送することにより供給領域Ａｓに部品８０を供給する。なお、フィーダ制御部５８は、例えば供給領域Ａｓに適量の部品８０が残存するように、必要に応じて供給領域Ａｓから部品８０の少なくとも一部を部品ケース５２側に退避させるように制御することがある。

【0028】

３．制御装置２０の詳細構成
部品装着機１０の制御装置２０の詳細構成について図５－図９を参照して説明する。なお、図６－図８は、黒色または黒色に近い色彩の領域を便宜的に斜線により示す。記憶部２１には、基板カメラ１５の撮像により取得された画像データ６１（以下、「加工前の画像データ６１」とも称する）と、画像加工を実行された画像データ６２（以下、「加工後の画像データ６２」とも称する）とが記憶される。

【0029】

なお、図７の左側は、加工前の画像データ６１における抽出領域６１Ａを拡大して示す。図７の右側は、加工後の画像データ６２における抽出領域６１Ａを拡大して示す。図８は、図７の加工後の画像データ６２における抽出領域６２Ａをさらに拡大して示す。加工前の画像データ６１、および加工後の画像データ６２の詳細については後述する。

【0030】

３－１．画像加工部２２
制御装置２０は、図５に示すように、画像加工部２２を備える。画像加工部２２は、供給領域Ａｓを対象とした基板カメラ１５の撮像により取得された加工前の画像データ６１（図６を参照）に対して、所定の画像加工を実行する。上記の「所定の画像加工」には、部品８０における複数の特徴部の領域と、加工後の画像データ６２における複数の特徴部以外の領域とを輝度により区分する画像加工が含まれる。

【0031】

ここで、上記の部品８０における複数の「特徴部」とは、部品８０において互いに離間して形成等された特徴を示す部位である。例えば、部品８０が角チップ状である場合には、本体部８１の両端に設けられた一対の端子８２を、複数の特徴部とすることができる。本体部８１は、一般的に、例えば導電性を有しない樹脂皮膜により覆われている。また、一対の端子８２は、導電性を有する金属により形成される。

【0032】

このような構成により、本体部８１と一対の端子８２は、視覚的な差異を有する。上記のような部品８０を撮像して取得された画像データ６１における本体部８１の輝度は、端子８２の輝度より低くなる。また、本実施形態において、部品８０における複数の特徴部である一対の端子８２のそれぞれは、同形状に形成されるとともに、本体部８１に対して同角度に形成される。なお、上記の他に、部品８０の所定位置に形成された３以上の電極やマークなどを当該部品８０の特徴部とすることができる。

【0033】

上記の画像加工が実行されると、加工後の画像データ６２において、部品８０の複数の特徴部の領域と、特徴部以外の領域（特徴部が一対の端子８２であれば部品８０の本体部８１、および背景７４）とが輝度により区分される。具体的には、本実施形態において、画像加工部２２は、部品８０の本体部８１の輝度と一対の端子８２の輝度との間の値に設定された閾値を用いて、加工前の画像データ６１に対して二値化処理を実行する。

【0034】

上記の画像加工は、必ずしも視覚的に各領域が明確に区分される必要はなく、後述する状態認識部２３による各領域の認識性を向上させることを目的とする。そのため、画像加工部２２による画像加工には、各領域に対して位置などに応じて輝度値を増減させたり、色彩を付与したりしてもよい。また、二値化処理は、必ずしも白色領域と黒色領域とに区分する必要はなく、例えば各領域のそれぞれの平均輝度や所定の輝度値になるように加工してもよい。

【0035】

また、二値化処理における閾値は、状態認識部２３による供給状態の認識処理の各種態様に応じて適宜設定され得る。これは部品８０の種類によっては、表裏の判別を要するタイプがあったり、部品８０と背景７４との加工前の画像データ６１における輝度の類似性によって調整を要したりすることに起因する。例えば、画像加工部２２は、バルクフィーダ５０により供給される部品８０の種類ごとに閾値が予め設定された閾値情報から対応する閾値を取得して、画像加工としての二値化処理を実行してもよい。

【0036】

より詳細には、部品８０には、例えばコンデンサのように、機能的に表裏の判別が不要のタイプがある。このタイプは、厚み方向が上下方向となり、一対の端子８２が基板９１のランド上に位置するように装着されれば、表裏のどちらが上側となっても問題がない。これに対して、部品８０には、例えば抵抗部品のように、機能的に表裏の判別を要するタイプがある。このタイプは、基板９１に装着される際に、表裏の何れか一方が上側となることを要する。

【0037】

また、表裏の判別を要するタイプは、本体部８１の表面８１１と、裏面８１２とに視覚的な差異がある。具体的には、色彩や所定情報を示す文字や記号の記載によって上記の差異が生じ、結果として加工前の画像データ６１に輝度としての差異が生じる。本実施形態において、表面８１１には、裏面８１２よりも黒色に近い色彩または模様が施されているものとする。上記のような部品８０を撮像して取得された画像データ６１における本体部８１の表面８１１の輝度は、本体部８１の裏面８１２の輝度より低くなる。

【0038】

以下では、表面８１１と裏面８１２との間に視覚的な差異があるものとして説明する。図７は、表面８１１、裏面８１２、および側面８１３の視覚的な差異を便宜的にドット状の異なるパターンにより示す。なお、本体部８１の側面８１３は、表面８１１または裏面８１２と視覚的に同一または類似であるとともに、表面８１１および裏面８１２とは面積が異なる。そのため、部品８０の幅方向が上下方向となるような横立ち姿勢の場合に、図７に示すように、加工前の画像データ６１において側面８１３が表面８１１と同色となることがある。

【0039】

なお、画像データ６１の背景７４となる供給領域Ａｓを構成する軌道部材５６の上面は、部品８０の何れの部位よりも黒色に近い色彩が施されている。つまり、画像加工部２２は、部品８０が表裏の判別を要するタイプの場合に、加工後の画像データ６２において、部品８０の上面が表面８１１であるか裏面８１２であるかを判定可能となるように、表面８１１の輝度と裏面８１２の輝度との間に設定された閾値を用いて二値化処理を実行する。また、本実施形態において、画像加工部２２は、画像加工を実行した後に、加工前の画像データ６１を元の状態に維持して、これとは別に加工後の画像データ６２を記憶部２１に記憶する。

【0040】

３－２．状態認識部２３
制御装置２０は、図５に示すように、状態認識部２３を備える。状態認識部２３は、画像加工を実行された画像データ６２における複数の特徴部ごとの特徴量に基づいて、供給領域Ａｓにおける部品８０の供給状態を認識する。上記の「特徴部ごとの特徴量」には、当該特徴部の形状および角度の少なくとも一つが含まれる。ここで、状態認識部２３は、供給領域Ａｓにおける部品８０の供給状態として、それぞれの部品８０の位置を認識する。

【0041】

そこで、状態認識部２３は、部品８０が表裏の判別を要するタイプの場合に、先ず画像加工部２２による画像加工によって特徴部以外の領域（本体部８１および背景７４）から区分された複数の特徴部（一対の端子８２）を認識する。ここで、加工後の画像データ６２において、複数の特徴部のうち本体部８１から区分されていないものは、図７に示すように、本体部８１と一対の端子８２が一つの閉じた矩形状を形成する。このとき、状態認識部２３は、裏面８１２が上面になっていると認識し、位置の認識の対象から除外する。

【0042】

一方で、特徴部が本体部８１および背景７４から区分されている場合に、状態認識部２３は、表面８１１が上面になっていると認識し、さらに当該部品８０の位置の認識を試行する。しかしながら、上記のような画像加工によると、同一の部品８０に属する複数の特徴部が加工後の画像データ６２において分離するため、多数の特徴部から同一の部品８０に属するもの同士を適切に判別することが求められる。そこで、状態認識部２３は、以下に示すような構成を採用する。

【0043】

３－２－１．基準特徴部８５
ここで、画像加工を実行された画像データ６２における複数の特徴部の一つを基準特徴部８５とする。基準特徴部８５は、任意に、または予め設定された規則に従って設定される。例えば、基準特徴部８５は、先に検出された特徴部や、所定位置に近い特徴部などが設定され得る。なお、状態認識部２３は、加工前の画像データ６１において、閾値よりも高い輝度である部位が特徴部であるか否か、および特徴部であればどのような姿勢にあるのかを認識する。

【0044】

例えば画像加工の閾値が、加工前の画像データ６１における本体部８１の表面８１１の輝度と裏面８１２の輝度との間の値に設定されたものとする。つまり、画像データ６１における輝度は、背景７４、本体部８１の表面８１１、閾値、本体部８１の裏面８１２、および端子８２の順に高くなる。このように設定された閾値を用いて、画像加工部２２による画像加工（二値化処理）が実行されると、図７に示すように、加工後の画像データ６２が生成される。

【0045】

詳細には、加工後の画像データ６２において、本体部８１の裏面８１２および端子８２が白色となり、本体部８１の表面８１１および背景７４が黒色となる。つまり、特徴部である部品８０の上面が本体部８１の表面８１１である場合には、その部品８０については端子８２のみが白色となる。また、部品８０の上面が本体部８１の裏面８１２である場合には、その部品８０については、本体部８１および端子８２が白色となる。部品８０の上面が側面８１３の場合には、部品８０の種類によって相違し得るが、本実施形態では上面が本体部８１の表面８１１である場合と同様に、端子８２のみが白色となるものとして、図７に示す。

【0046】

状態認識部２３は、画像加工を実行された画像データ６２において白色となった部品領域７０の面積および形状の少なくとも一方に基づいて、表面８１１が上面となっている部品８０の一対の端子８２の一方を構成するか否かを判定する。上記の「部品領域」とは、画像加工を実行された加工後の画像データ６２において背景７４の領域に対して輝度によって区分された部品８０の特徴部側の領域である。

【0047】

状態認識部２３は、部品領域７０の面積を用いて供給状態の認識処理を実行する場合に、先ず端子８２が占める部品領域７０の面積を算出する。このとき、状態認識部２３は、図８に示すように、加工後の画像データ６２における部品領域７０を形成する画素７５の数量に基づいて部品領域７０の面積を算出してもよい。詳細には、状態認識部２３は、集合した白色の画素７５をカウントし、画素７５の数量をもって部品領域７０の一部の面積を近似により算出する。

【0048】

状態認識部２３は、上記のように算出された面積と、部品８０の種類ごとに定まる端子８２（図８において破線で示す）の面積とを比較し、部品領域７０が特徴部として適正であるか否かを判定する。具体的には、状態認識部２３は、許容誤差の範囲に収まっている場合には、部品領域７０が端子８２であると認識する。例えば部品領域７０の面積が許容誤差の範囲に過不足がある場合には、部品８０が横立ちの姿勢であったり、堆積した複数の部品８０の下側の端子８２の一部のみが撮像されたり、隣接した複数の端子８２が一体として撮像されたりしたことが想定される。

【0049】

さらに、状態認識部２３は、特徴部である端子８２の形状を認識する。具体的には、状態認識部２３は、先ず端子８２が占める部品領域７０の形状を特定する。このとき、状態認識部２３は、図８に示すように、加工後の画像データ６２における部品領域７０に外接する最小面積の矩形枠７６の形状に基づいて部品領域７０の形状を特定する。状態認識部２３は、矩形枠７６の形状そのものを部品領域７０の形状としてもよいし、矩形枠７６の各辺を内側に所定量だけオフセットさせた形状を部品領域７０の形状としてもよい。

【0050】

状態認識部２３は、上記のように特定された形状と、部品８０の種類ごとに定まる端子８２の形状とを比較し、許容誤差の範囲で同一または類似している場合には、部品領域７０が端子８２であると認識する。例えば部品領域７０の形状が端子８２の形状と非類似である場合には、部品８０が横立ちの姿勢であるなど、上記の面積に過不足がある場合と同様の原因が想定される。

【0051】

状態認識部２３は、上記のように算出された部品領域７０の面積および特定された部品領域７０の形状に基づいて、一対の端子８２の一方の位置および角度を認識する。換言すると、状態認識部２３は、加工後の画像データ６２において白色の領域が特徴部（端子８２）であるか否か、特徴部である場合にはその位置および角度を特徴量として認識する。上記のように認識された複数の特徴部の一つが基準特徴部８５として認識される。

【0052】

３－２－２．候補特徴部８６
ここで、基準特徴部８５の位置および特徴量を基準に定められる所定の探索範囲６５に含まれる他の特徴部を基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属し得る候補特徴部８６とする。なお、上記の所定の探索範囲６５は、部品８０の種類や画像処理の負荷などを勘案して適宜設定され得る。具体的には、基準特徴部８５を中心とする所定の大きさの矩形状の範囲としてもよいし、図９に示すように、基準特徴部８５の幅方向両側に所定距離だけそれぞれ離間した位置を中心とする所定の大きさの矩形状の範囲としてもよい。

【0053】

上記の探索範囲６５の位置や形状は、部品８０における特徴部の位置や形状に応じて適宜調整され得る。そして、加工後の画像データ６２において、所定の探索範囲６５に位置する特徴部は、基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属する可能性を有し、上記のように候補特徴部８６として認識される。そして、状態認識部２３は、探索範囲６５に含まれる１以上の候補特徴部８６の特徴量、および基準特徴部８５と候補特徴部８６との位置関係の何れか一方に基づいて、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属するか否かを判定する。

【0054】

状態認識部２３は、複数の特徴部が同一の部品８０を構成するか否かを判別する部品認識処理を実行して、加工後の画像データ６２における複数の部品８０の位置および角度をそれぞれ取得する部品認識処理を実行する。これにより、状態認識部２３は、供給領域Ａｓにおける部品８０の供給状態を認識する。部品認識処理の詳細については後述する。

【0055】

なお、状態認識部２３が認識する供給領域Ａｓにおける供給状態には、部品８０の厚み方向が上下方向となっているか否かを示す部品姿勢、複数の部品８０が所定距離より接近しているか否かを示す分離度、および供給領域Ａｓから採取可能か否かを示す採取可能性の何れか一つが含まれる。供給状態の部品姿勢には、部品８０のどの面が軌道部材５６に接触しているかによって異なる姿勢の他に、バルクフィーダ５０の基準位置に対する位置や角度が含まれてもよい。

【0056】

供給状態の分離度は、その部品８０が他の部品８０とどの程度分離しているかを示すものであり、他の部品８０と接近するほど低下する。分離度は、例えばその部品８０から所定距離の範囲に他の部品８０が存在しなければ適合とし、所定距離の範囲内に他の部品８０の一部でも存在した場合に不適合としてもよい。例えば、２以上の部品８０が堆積していたり、水平方向に接触していたりした場合に、分離度が基準値よりも低くなる。

【0057】

供給状態の採取可能性は、供給領域Ａｓにおいて供給されている個々の部品８０について、採取動作の対象として適合するか否かを示す。採取可能性は、上記の部品姿勢や分離度に基づいて判定されてもよいし、部品８０の種類や、使用する吸着ノズル１３４の種類、装着処理に要求される精度などに適宜基づいて判定されてもよい。

【0058】

３－３．設定部２４
制御装置２０は、図５に示すように、設定部２４を備える。設定部２４は、状態認識部２３により認識された供給状態に基づいて、供給領域Ａｓに供給された複数の部品８０のうち採取対象とする部品８０を設定する。より詳細には、設定部２４は、ＰＰサイクルにおいて複数回に亘って同一種類の部品８０を採取する採取動作が含まれている場合に、供給領域Ａｓから必要数だけ採取する部品８０を設定する。

【0059】

このとき、設定部２４は、複数回に亘って実行される採取動作の全体の所要時間が短くなるように、供給領域Ａｓに適正な姿勢（例えば表面８１１が上面となった姿勢）で供給された複数の部品８０のうち採取対象とする部品８０および採取順序を設定する。設定部２４は、例えば採取動作に伴う装着ヘッド１３３の移動経路が短くなるように、採取対象の部品８０および採取順序を設定する。

【0060】

３－４．制御装置２０による採取動作の制御
制御装置２０は、ＰＰサイクルにおいて、設定された採取対象の部品８０を採取順序に従って、装着ヘッド１３３を移動させるとともに吸着ノズル１３４を昇降させて部品８０を採取させる。また、制御装置２０は、供給領域Ａｓに供給された部品８０のうち採取対象にすることができる部品８０の数が所定数（例えば、次回のＰＰサイクルにおける必要数）以下となった場合に、バルクフィーダに対して部品８０の部品供給処理を実行するように制御指令を送出する。

【0061】

４．部品装着機１０による装着処理
部品装着機１０による装着処理について、図９－図１２を参照して説明する。上記のバルクフィーダ５０がスロット１２１にセットされた後に、制御装置２０は、キャリブレーション処理を実行し、機内における供給領域Ａｓの位置を認識する。詳細には、制御装置２０は、先ず基板カメラ１５をバルクフィーダ５０の３つの基準マーク５５の上方に移動させて、基板カメラ１５の撮像により画像データを取得する。そして、制御装置２０は、画像処理により画像データに含まれる３つの基準マーク５５の位置、および撮像した際の基板カメラ１５の位置に基づいて、機内におけるバルクフィーダ５０の位置、即ち供給領域Ａｓの位置を認識する。

【0062】

装着処理において、制御装置２０は、バルクフィーダ５０による部品供給処理を実行させて、供給領域Ａｓに複数の部品８０をバルク状態で供給させる。バルクフィーダ５０は、制御装置２０からの制御指令を入力し、例えば基板搬送装置１１による基板９１の搬送時や、ＰＰサイクルにおける装着動作の実行時などに適時タイミングで部品供給処理を実行する。

【0063】

４－１．画像処理および供給状態の認識処理の詳細
制御装置２０は、バルクフィーダ５０による部品供給処理が実行された後に、図１０に示すように、画像処理を実行する。制御装置２０は、先ず基板カメラ１５による撮像を実行させる（Ｓ１１）。詳細には、制御装置２０は、基板カメラ１５をバルクフィーダ５０の供給領域Ａｓの上方に移動させて、基板カメラ１５の撮像により画像データ６１を取得する。また、制御装置２０、バルクフィーダ５０により供給されている部品８０の種類に応じて、画像データ６１に適用する画像処理を設定する。適用される画像処理は、オペレータにより予め設定され、制御プログラムなどのデータに指定されていてもよい。

【0064】

次に、画像加工部２２は、画像加工処理を実行する（Ｓ１２）。詳細には、画像加工部２２は、加工前の画像データ６１に対して所定の閾値を用いて二値化処理を実行し、加工後の画像データ６２を生成する。続いて、状態認識部２３は、供給状態の認識処理（Ｓ１３－Ｓ１７）を実行する。詳細には、状態認識部２３は、先ず加工後の画像データ６２における部品８０の特徴部を認識する（Ｓ１３）。本実施形態において、状態認識部２３は、加工後の画像データ６２における複数の特徴部ごとの特徴量を取得する。

【0065】

状態認識部２３は、加工後の画像データ６２における多数の特徴部に基づいて、個々の部品８０を認識する部品認識処理を実行する（Ｓ１４）。状態認識部２３は、部品認識処理において、例えば次回のＰＰサイクルにおいて必要な数の部品８０が認識されるまで、上記の認識処理を繰り返し実行する。これにより、状態認識部２３は、加工後の画像データ６２における複数の部品８０の少なくとも一部が認識される。部品認識処理の詳細については後述する。

【0066】

なお、上記の部品認識処理（Ｓ１４）では、部品８０の表裏判別を要する態様を説明したが、部品８０が例えばコンデンサのように機能的に表裏の判別を不要とするタイプである場合には、先の画像加工処理（Ｓ１２）において同一の部品８０に属する複数の特徴部が分離しないように加工後の画像データ６２が生成され得る。このような場合には、上記の部品認識処理（Ｓ１４）では、分離した特徴部同士が同一の部品８０に属するか否かの判別が省略され、単に複数の部品８０ごとに認識される。

【0067】

状態認識部２３は、部品８０ごとの分離度を算出する（Ｓ１５）。これにより、供給領域Ａｓにおけるそれぞれの部品８０が他の部品８０とどの程度分離しているのかが算出される。続いて、状態認識部２３は、部品８０ごとに採取可能性を割り出す（Ｓ１６）。詳細には、状態認識部２３は、例えば部品姿勢や分離度に基づいて、個々の部品８０が採取動作の対象として適合するか否かを判定する。最後に、状態認識部２３は、採取可能な部品８０を対象として、その部品８０の中心位置や基準位置の座標値、および部品８０の角度を割り出す（Ｓ１７）。

【0068】

詳細には、状態認識部２３は、複数の特徴部が分離している場合には、認識された部品８０における複数の特徴部の位置または角度に基づいて、部品８０の位置および角度を算出する。具体的には、部品８０の特徴部が一対の端子８２であれば、状態認識部２３は、これらの中間位置を部品８０の基準位置とし、それぞれの端子８２の角度を部品８０の角度として割り出す。なお、上記の部品８０の「基準位置」とは、部品８０の上面のうち任意に設定される位置であり、採取動作に吸着ノズル１３４が用いられる場合に、例えば吸着ノズル１３４による吸着に適した部品８０の中心や重心、平坦領域などに設定される。

【0069】

設定部２４は、状態認識部２３により認識された供給状態に基づいて、供給領域Ａｓに適正な姿勢で供給された複数の部品８０のうち採取対象とする部品８０および採取順序を設定する（Ｓ１８）。制御装置２０は、ＰＰサイクルにおいて、画像処理の結果に基づいて、複数の吸着ノズル１３４を用いて部品８０を採取する採取動作を繰り返し実行する。このとき、制御装置２０は、設定部２４により設定された採取順序に従って、採取対象の部品８０の位置に応じて装着ヘッド１３３を順次位置決めするように制御する。

【0070】

制御装置２０は、制御プログラムに基づいて、全ての装着位置への部品８０の装着が終了するまで、ＰＰサイクルを繰り返し実行する。なお、制御装置２０は、適宜のタイミングでバルクフィーダに対して部品８０の部品供給処理を実行するように制御指令を送出する。そして、供給領域Ａｓに複数の部品８０が供給された後に、制御装置２０は、再度の画像処理を実行する。

【0071】

４－２．供給状態の認識処理における部品認識処理
状態認識部２３は、部品認識処理（Ｓ１４）において、図１１に示すように、基準特徴部８５を設定する（Ｓ２１）。状態認識部２３は、加工後の画像データ６２における複数の特徴部のうち同一の部品８０に属するものと認識された特徴部を除いて、任意に、または所定の規則に従って一つを基準特徴部８５に設定する（図９を参照）。

【0072】

次に、状態認識部２３は、基準特徴部８５を基準に定められる所定の探索範囲６５に含まれる候補特徴部８６を探索する（Ｓ２２）。ここで、探索範囲６５は、図９に示すように、基準特徴部８５を一方の端子８２とした場合に他方の端子８２が存在する可能性が高い範囲に設定される。状態認識部２３は、上記の探索範囲６５に１以上の特徴部がある場合に（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、基準特徴部８５と探索範囲６５に含まれる候補特徴部８６とを合わせた特徴部の数（１＋Ｎｓ）と、一個の部品８０に形成された特徴部の数（Ｎｆ）を比較する（Ｓ２４）。

【0073】

ここで、一個の部品８０に形成された「特徴部の数（Ｎｆ）」は、本実施形態において、部品８０の特徴部が一対の端子８２であることから２個である（Ｎｆ＝２）。探索範囲６５において検出された候補特徴部８６の数が１個であれば（Ｎｓ＝１）、基準特徴部８５と候補特徴部８６とを合わせた特徴部の数（１＋Ｎｓ＝２）は、一個の部品８０に形成された特徴部の数（Ｎｆ＝１）と等しい（Ｓ２４：Ｙｅｓ）。

【0074】

この場合に、状態認識部２３は、探索範囲６５に含まれる１以上の候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属するか否かを判定する（Ｓ２５）。詳細には、状態認識部２３は、候補特徴部８６の特徴量、および基準特徴部８５と候補特徴部８６との位置関係の何れか一方に基づいて、上記の属性判定（Ｓ２５）を実行する。この属性判定には、下記のような種々の態様を採用し得る。

【0075】

４－２－１．属性判定の第一態様
状態認識部２３は、基準特徴部８５の形状および候補特徴部８６の形状の一致度が予め設定された閾値以上である場合に、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定してもよい。特徴部のそれぞれが同形状に形成されていることを前提とし（本実施形態において、一対の端子８２）、状態認識部２３は、基準特徴部８５の特徴量に含まれる形状と、候補特徴部８６の特徴量に含まれる形状とを比較する。

【0076】

状態認識部２３は、これらの一致度が閾値以上であれば、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定する。このような構成によると、特徴部ごとの形状を含む設計情報を予め取得していなくても、基準特徴部８５の形状との比較によって属性判定を行うことができる。

【0077】

４－２－２．属性判定の第二態様
状態認識部２３は、候補特徴部８６の形状と候補特徴部８６の理想形状の一致度が予め設定された閾値以上である場合に、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定してもよい。状態認識部２３は、予め部品８０の特徴部の理想形状を例えば設計情報に基づいて取得し、理想形状と候補特徴部８６の特徴量に含まれる形状とを比較する。

【0078】

状態認識部２３は、これらの一致度が閾値以上であれば、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定する。このような構成によると、候補特徴部８６の形状が基準特徴部８５の形状と異なっていても、候補特徴部８６ごとに属性判定を行うことができる。

【0079】

４－２－３．属性判定の第三態様
状態認識部２３は、基準特徴部８５の角度および候補特徴部８６の角度の一致度が予め設定された閾値以上である場合に、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定するしてもよい。状態認識部２３は、特徴部のそれぞれが同角度に形成されていることを前提とし（本実施形態において、長手方向が平行に形成された一対の端子８２）、状態認識部２３は、基準特徴部８５の特徴量に含まれる角度と、候補特徴部８６の特徴量に含まれる角度とを比較する。

【0080】

状態認識部２３は、これらの一致度が閾値以上であれば、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定する。このような構成によると、特徴部ごとの角度を含む設計情報を予め取得していなくても、基準特徴部８５の角度との比較によって属性判定を行うことができる。

【0081】

４－２－４．属性判定の第四態様
状態認識部２３は、候補特徴部８６の角度と候補特徴部８６の理想角度の一致度が予め設定された閾値以上である場合に、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定してもよい。状態認識部２３は、予め部品８０の特徴部の理想角度を例えば角度情報に基づいて取得し、理想角度と候補特徴部８６の特徴量に含まれる角度とを比較する。

【0082】

状態認識部２３は、これらの一致度が閾値以上であれば、当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定する。このような構成によると、候補特徴部８６の角度が基準特徴部８５の角度と異なっていても、候補特徴部８６ごとに属性判定を行うことができる。

【0083】

４－２－５．属性判定の第五態様
状態認識部２３は、属性判定において、加工前の画像データ６１を用いた態様を採用し得る。詳細には、状態認識部２３は、先ず、画像加工を実行された画像データ６２において基準特徴部８５と候補特徴部８６との間の領域に位置する１以上の測定点Ｐｍの位置を割り出す（図７を参照）。次に、状態認識部２３は、画像加工を実行される前の元の画像データ６１における測定点Ｐｍに対応する位置の輝度を測定する。

【0084】

そして、状態認識部２３は、測定された輝度に基づいて基準特徴部８５と候補特徴部８６との間の領域が部品８０の一部であるか背景７４であるかを判定する。つまり、二値化処理などの画像加工が実行される前の画像データ６１において、部品８０の本体部８１の輝度と背景７４の輝度に差があることを利用して、状態認識部２３は、基準特徴部８５と候補特徴部８６との間に本体部８１が存在するかを判定する。

【0085】

状態認識部２３は、当該判定の結果に基づいて当該候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属するか否かを判定する。つまり、状態認識部２３は、基準特徴部８５と候補特徴部８６との間に本体部８１が存在しているとの判定結果を得られた場合には候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定する。

【0086】

一方で、基準特徴部８５と候補特徴部８６との間に本体部８１が存在せずに背景７４であるとの判定結果を得られた場合には候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属しないと判定する。このような構成によると、属性判定の判定精度を向上できる。なお、上記の測定点Ｐｍは、基準特徴部８５と候補特徴部８６との位置関係に基づいて本体部８１が存在すると考えられる部位に設定されるとよい。特に、測定点Ｐｍは、本体部８１のうち背景７４との輝度の相違が顕著となる位置に設定されることが好ましい。

【0087】

測定点Ｐｍは、部品８０の中心位置でもよいし、中心位置から所定方向に所定距離だけ離れた位置に設定されてもよい。測定点Ｐｍは、判定精度向上の観点から複数設定されてもよい。但し、加工前の画像データ６１において、本体部８１と背景７４の輝度の相違が明確であれば、測定点Ｐｍは、１箇所であっても十分である。測定点Ｐｍの位置および数は、部品８０の種類ごとに設定される。

【0088】

４－２－６．属性判定について
状態認識部２３は、属性判定の第一態様から第五態様を、装着処理に対する要求精度や生産効率に基づいて適宜組み合わせて適用してもよく、また部品８０の種類や部品装着機１０の機器構成に基づいて適宜切り換えて適用してもよい。また、状態認識部２３は、候補特徴部８６の特徴量、および基準特徴部８５と候補特徴部８６との位置関係の何れか一方に基づく属性判定であれば、第一態様から第五態様と異なる態様を採用し得る。

【0089】

状態認識部２３は、上記の属性判定（Ｓ２５）において候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属するとの結果を得た場合に（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、状態認識部２３は、これらの特徴部が同一の部品８０に属するものと認識する（Ｓ２７）。状態認識部２３は、その後に、または属性判定（Ｓ２５）において候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属しないとの結果を得た場合に（Ｓ２６：Ｎｏ）、部品認識処理の継続の要否を判定する（Ｓ２８）。

【0090】

詳細には、状態認識部２３は、例えば加工後の画像データ６２において認識された部品８０が所定数に達している場合に、または加工後の画像データ６２における全ての特徴部について属性判定がなされた場合に、部品認識処理の継続が不要と判定し（Ｓ２８：Ｎｏ）、部品認識処理を終了する。

【0091】

なお、上記の「所定数」には、例えば次回のＰＰサイクルにおいて必要な部品８０の数、またはこれに余裕分を加算した数に設定し得る。一方で、状態認識部２３は、例えば加工後の画像データ６２において部品８０として認識されていない特徴部が残っている場合に、部品認識処理の継続が必要であると判定し（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、Ｓ２１－Ｓ２７を繰り返し実行する。

【0092】

本実施形態では、基準特徴部８５と探索範囲６５において検出された候補特徴部８６の数（１＋Ｎｓ）と、一個の部品８０に形成された特徴部の数（Ｎｆ）とが等しい場合に（１＋Ｎｓ＝Ｎｆ、Ｓ２４：Ｙｅｓ）、属性判定（Ｓ２５）を実行した。これに対して、状態認識部２３は、上記の場合には（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、属性判定（Ｓ２５）を省略して、候補特徴部８６は、基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属するものと認定してもよい（Ｓ２７）。

【0093】

４－３．第二部品認識処理
上記のような部品認識処理（Ｓ１４）において、基準特徴部８５と探索範囲６５において検出された候補特徴部８６とを合わせた特徴部の数（１＋Ｎｓ）が、一個の部品８０に形成された特徴部の数（Ｎｆ）を超えている場合がある（１＋Ｎｓ＞Ｎｆ、Ｓ２４：Ｎｏ）。このような場合に、状態認識部２３は、図１２に示すように、第二部品認識処理（Ｓ３０）を実行してもよい。

【0094】

詳細には、状態認識部２３は、先ず、予備候補探索処理（Ｓ３１，Ｓ３２）を実行する。ここで、図９に示すように、探索範囲６５に含まれる複数の候補特徴部８６のうち一つを第二基準特徴部８７とする。また、第二基準特徴部８７の位置および特徴量を基準に定められる所定の第二探索範囲６６に含まれる他の特徴部を第二基準特徴部８７とともに同一の部品８０に属し得る第二候補特徴部８８とする。

【0095】

予備候補探索処理において、状態認識部２３は、先ず、第二基準特徴部８７を設定する（Ｓ３１）。次に、状態認識部２３は、第二探索範囲６６に含まれる第二候補特徴部８８を探索する（Ｓ３２）。この予備候補探索処理（Ｓ３１，Ｓ３２）は、部品認識処理におけるＳ２１，Ｓ２２と実質的に同様であるため詳細な説明を省略する。なお、この第二候補特徴部８８として、Ｓ２１において設定された基準特徴部８５が検出され得る。

【0096】

続いて、状態認識部２３は、第二基準特徴部８７と第二探索範囲６６に含まれる第二候補特徴部８８とを合わせた特徴部の数（１＋Ｎｓ２）が、一個の部品８０に形成された特徴部の数（Ｎｆ）と不等の場合に（Ｓ３３：Ｎｏ）、再度の予備候補探索処理（Ｓ３１，Ｓ３２）を実行する。このように、状態認識部２３は、必要に応じて予備候補探索処理（Ｓ３１，Ｓ３２）を繰り返し実行する。図９は、２回の予備候補探索処理（Ｓ３１，Ｓ３２）が実行された状態を示す。

【0097】

状態認識部２３は、第二基準特徴部８７と第二候補特徴部８８の数（１＋Ｎｓ２）が部品８０の特徴部の数（Ｎｆ）となった場合に（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、最後に実行された予備候補探索処理（Ｓ３１，Ｓ３２）により検出された第二候補特徴部８８を第二基準特徴部８７とともに同一の部品８０に属すると認定する（Ｓ３４）。また、状態認識部２３は、第二部品認識処理（Ｓ３０）を終了した後に、元の部品認識処理をＳ２８から再開する。

【0098】

このとき、最初の基準特徴部８５に基づく候補特徴部８６の探索処理（Ｓ２２）では、既に部品８０と認識された候補特徴部８６が検出対象から除外される。そして、部品８０と認定されてない残された候補特徴部８６について、基準特徴部８５と同一の部品８０に属するか否かが改めて判定される（Ｓ２５）。

【0099】

５．実施形態の構成による効果
上述した実施形態の構成によると、候補特徴部８６を探索する際に、基準特徴部８５の位置および特徴量に基づいて定められる所定の探索範囲６５を対象とするため、探索処理（Ｓ２２）の効率化を図ることができる。さらに、複数の候補特徴部８６に対して、特徴量または基準特徴部８５との位置関係に基づいて候補特徴部８６が基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属するか否かを判定するため、異なる部品８０の特徴部をもって同一の部品８０であると誤認することを防止できる。これにより、供給領域Ａｓにおける部品８０の供給状態の認識処理の精度向上を図ることができる。

【0100】

６．実施形態の変形態様
６－１．属性判定について
状態認識部２３は、供給状態の認識処理において、種々の属性判定の第一態様から第五態様までを適宜適用することができ、また部品８０の種類や特徴部の形状や輝度、位置、種類に応じて適宜切り換えて適用してもよい。なお、上記の特徴部は、部品８０を構成する部位の形状のみまたは角度のみによって定義されてもよい。また、部品８０は、種類によっては、３以上の特徴部を有したり、互いに異形状の特徴部を有したりすることがある。

【0101】

状態認識部２３は、供給状態の認識処理において、複数の特徴部のみ、または位置関係のみについて、互いの特徴部の一致度または理想形状や理想位置との一致度に基づいて、属性判定を行ってもよい。状態認識部２３は、供給状態の認識処理の実行に許容される所要時間や、要求される認識精度に応じて、認識処理の態様を適宜切り換えることができる。

【0102】

６－２．部品認識処理について
実施形態において、状態認識部２３は、上記のように予備候補探索処理（Ｓ３１，Ｓ３２）を実行する態様を採用した。これに対して、状態認識部２３は、他の態様を採用し得る。例えば、状態認識部２３は、部品認識処理（Ｓ１４）において、基準特徴部８５と探索範囲６５に含まれる候補特徴部８６とを合わせた特徴部の数（１＋Ｎｓ）が、一個の部品８０に形成された特徴部の数（Ｎｆ）を超えている場合に（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、複数の候補特徴部８６ごとの特徴量が理想量に近いものほど基準特徴部８５とともに同一の部品８０に属すると判定してもよい。

【0103】

６－３．カメラについて
実施形態において、バルクフィーダ５０の供給領域Ａｓを撮像するカメラは、基板カメラ１５である構成とした。これに対して、部品装着機１０は、バルクフィーダ５０の上方に設けられ、供給領域Ａｓを撮像可能なカメラを備えてもよい。当該カメラは、供給領域Ａｓの撮像に専用であっても、別の用途にも使用される兼用であってもよい。このような構成によると、カメラが固定式となり、キャリブレーション処理の精度向上を図ることができる。但し、設備コスト低減の観点からは、実施形態にて例示した態様が好適である。

【符号の説明】

【0104】

１０：部品装着機、 １２：部品供給装置、 １５：基板カメラ、 ２０：制御装置、 ２１：記憶部、 ２２：画像加工部、 ２３：状態認識部、 ２４：設定部、 ５０：バルクフィーダ、 ６１：（加工前の）画像データ、 ６２：（加工後の）画像データ、 ６５：探索範囲、 ６６：第二探索範囲、 ７０：部品領域、 ７４：背景、 ７５：画素、 ７６：矩形枠、 ８０：部品、 ８１：本体部、 ８１１：表面、 ８１２：裏面、 ８１３：側面、 ８２：（一対の）端子（特徴部）、 ８５：基準特徴部、 ８６：候補特徴部、 ８７：第二基準特徴部、 ８８：第二候補特徴部、 ９１：基板、 Ａｓ：供給領域、 Ｎｆ：特徴部の数、 Ｎｓ：候補特徴部の数、 Ｎｓ２：第二候補特徴部の数、 Ｐｍ：測定点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】