JP2019075475A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像部により撮像した吸着位置周辺または実装位置周辺の高さ位置を精度よく取得することが可能な部品実装装置を提供する。【解決手段】この部品実装装置１００は、実装ヘッド４２を含むヘッドユニット４と、実装ヘッド４２による部品３１の吸着位置周辺および実装位置周辺を、複数の方向から撮像可能であり、第１画像および第２画像を撮像する撮像ユニット８と、を備える。部品実装装置１００は、第１画像の一部を抽出した第１テンプレートと、第２画像とをマッチングさせて、マッチング結果を取得し、第１画像から抽出し、第１テンプレートより小さい範囲の第２テンプレートと、第２画像とのマッチング探索範囲を、取得したマッチング結果に基づいて設定して、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した吸着位置周辺または実装位置周辺の第１高さ位置を取得するように構成されている。【選択図】図５

Description

この発明は、部品実装装置に関する。

従来、部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、基板に対して部品を実装する吸着ノズルと、吸着ノズルによる部品の実装位置を複数の方向から撮像可能なカメラモジュールとを備える部品実装装置が開示されている。この部品実装装置では、複数の方向から撮像された画像に基づいて、ステレオ計測することにより、実装位置の３次元的な位置（高さ位置）を測定するように構成されている。

特開２０１４−２１６６２１号公報

上記特許文献１の部品実装装置では、複数の方向から撮像された画像に基づいてステレオ計測する場合に、異なる方向から撮像された画像を比較して（マッチングして）解析しているものと考えられる。

ここで、部品実装装置における部品供給部上での部品の吸着位置周辺および基板上での部品の実装位置周辺は、類似の形状を有するパターンが複数存在するため、目的の箇所周辺のみの狭い範囲をテンプレートとしてマッチングを行うと、誤マッチングが生じやすいという不都合がある。一方、広い範囲をテンプレートとしてマッチングを行うと、目的の箇所以外の特徴点の影響により、誤差が生じやすくなるという不都合がある。これらの結果、特許文献１のような従来の部品実装装置では、撮像部により撮像した部品の吸着位置周辺または実装位置周辺の３次元的な位置（高さ位置）を精度よく測定することが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、撮像部により撮像した吸着位置周辺または実装位置周辺の高さ位置を精度よく取得することが可能な部品実装装置を提供することである。

この発明の一の局面による部品実装装置は、基板に対して部品を実装する実装ヘッドを含むヘッドユニットと、ヘッドユニットに設けられ、実装ヘッドによる部品の吸着位置周辺および実装位置周辺の少なくとも一方を、複数の方向から撮像可能であり、第１画像および第２画像を撮像する撮像部と、を備え、第１画像の一部を抽出した第１テンプレートと、第２画像とをマッチングさせて、マッチング結果を取得し、第１画像から抽出し、第１テンプレートより小さい範囲の第２テンプレートと、第２画像とのマッチング探索範囲を、取得したマッチング結果に基づいて設定して、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した吸着位置周辺または実装位置周辺の第１高さ位置を取得するように構成されている。なお、本発明において、吸着位置周辺とは、吸着位置および吸着位置の周りの領域を含んでいる。また、本発明において、実装位置周辺とは、実装位置および実装位置の周りの領域を含んでいる。また、本発明において、テンプレートとは、比較対象となる画像領域を意味する。

この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように構成することによって、比較的大きな範囲の第１テンプレートと第２画像とのマッチングにより、おおよそのマッチング探索範囲を設定することができる。また、比較的小さな範囲の第２テンプレートを用いてマッチングさせる場合に、おおよそのマッチング探索範囲が設定されているので、誤マッチングを抑制することができる。その結果、撮像部により撮像した吸着位置周辺または実装位置周辺の高さ位置を精度よく取得することができる。つまり、大きな範囲のテンプレートのみにより高さ位置を取得する場合に比べて、より正確な高さ位置を取得することができる。また、小さな範囲のテンプレートのみにより高さ位置を取得する場合に比べて、より安定して目的の箇所の高さ位置を取得することができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、第１テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した位置の第２高さ位置を取得し、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を、取得した第２高さ位置に基づいて設定して、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した位置の第１高さ位置を取得するように構成されている。このように構成すれば、第１テンプレートと第２画像とのマッチングにより、おおよその高さ位置である第２高さ位置を取得することができるので、おおよその高さ位置である第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートと第２画像との適切なマッチング探索範囲を容易に設定することができる。

この場合、好ましくは、取得した第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を、第２高さ位置を基準に所定の範囲内に設定するように構成されている。このように構成すれば、第２高さ位置を基準に所定の範囲内に設定されたマッチング探索範囲を用いて第２テンプレートと第２画像とをマッチングすることにより、第２高さ位置を基準にさらに精度よく高さ位置を取得することができる。

上記第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を第２高さ位置に基づいて設定する構成において、好ましくは、第２テンプレートは、第１テンプレートの一部が抽出されるように構成されている。このように構成すれば、第１テンプレートと第２画像とのマッチングにより第２テンプレートを含む範囲の高さ位置を第２高さ位置として取得することができるので、取得した第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲をより適切に設定することができる。

上記第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を第２高さ位置に基づいて設定する構成において、好ましくは、第２高さ位置として、基板面の高さ位置を取得し、基板面の高さ位置を基準として部品の厚みに基づく範囲を、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲として設定して、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、第１高さ位置として基板上の部品の実装位置の高さ位置を取得するように構成されている。このように構成すれば、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を適切な範囲に絞ることができるので、広い探索範囲によりマッチングする場合に比べて、基板上の部品の実装位置の高さ位置をより精度よく取得することができる。また、部品の実装位置の高さ位置を取得する処理のマッチング探索範囲を小さくすることができるので、その分、部品の実装位置の高さ位置を取得する処理を高速化することができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部は、鉛直方向に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。このように構成すれば、実装ヘッドを部品の吸着位置または実装位置の上方に配置した状態で、撮像部により部品の吸着位置または実装位置の撮像を行うことができるので、実装ヘッドによる部品吸着動作または部品実装動作と撮像動作とを容易に並行して行うことができる。これにより、部品吸着動作または部品実装動作の時間が長くなるのを抑制することができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、撮像部は、複数のカメラを含むか、または、単一のカメラと単一のカメラの視野を分割する光学系とを含む。このように構成すれば、複数のカメラ、または、単一のカメラの視野を分割する光学系により、撮像位置を複数の方向から容易に撮像することができる。

本発明によれば、上記のように、撮像部により撮像した位置の高さ位置を精度よく取得することが可能な部品実装装置を提供することができる。

本発明の実施形態による部品実装装置の全体構成を示した図である。 本発明の実施形態による部品実装装置のヘッドユニットの部品吸着時の側面図である。 本発明の実施形態による部品実装装置のヘッドユニットの部品実装時の側面図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における撮像した位置の高さ位置取得を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置におけるマッチングの第１例を示した図である。 基板の一例を示した側面図である。 本発明の実施形態による部品実装装置における部品の高さ位置取得を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置におけるマッチングの第２例を示した図である。 本発明の実施形態の変形例による部品実装装置のヘッドユニットの側面図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（部品実装装置の構成）
図１を参照して、本発明の実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。

図１に示すように、部品実装装置１００は、一対のコンベア２により基板ＰをＸ方向に搬送し、実装作業位置Ｍにおいて基板Ｐに部品３１を実装する部品実装装置である。

部品実装装置１００は、基台１と、一対のコンベア２と、部品供給部３と、ヘッドユニット４と、支持部５と、一対のレール部６と、部品認識撮像部７と、撮像ユニット８と、制御部９とを備えている。なお、撮像ユニット８は、請求の範囲の「撮像部」の一例である。

一対のコンベア２は、基台１上に設置され、基板ＰをＸ方向に搬送するように構成されている。また、一対のコンベア２には、搬送中の基板Ｐを実装作業位置Ｍで停止させた状態で保持する保持機構が設けられている。また、一対のコンベア２は、基板Ｐの寸法に合わせてＹ方向の間隔を調整可能に構成されている。

部品供給部３は、一対のコンベア２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。また、部品供給部３には、複数のテープフィーダ３ａが配置されている。部品供給部３は、後述する実装ヘッド４２に対して部品３１を供給するように構成されている。

テープフィーダ３ａは、複数の部品３１を所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き付けられたリール（図示せず）を保持している。テープフィーダ３ａは、部品３１を保持するテープを送出することによりリールを回転させて、テープフィーダ３ａの先端から部品３１を供給するように構成されている。ここで、部品３１は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの電子部品を含む。

ヘッドユニット４は、一対のコンベア２および部品供給部３の上方位置に配置されており、ノズル４１（図２参照）が下端に取り付けられた複数（５つ）の実装ヘッド４２と、基板認識カメラ４３とを含んでいる。

実装ヘッド４２は、基板Ｐに対して部品３１を実装するように構成されている。具体的には、実装ヘッド４２は、部品供給部３により供給される部品３１を吸着して、実装作業位置Ｍに配置された基板Ｐに対して吸着した部品３１を装着するように構成されている。また、実装ヘッド４２は、昇降可能（Ｚ方向に移動可能）に構成され、負圧発生機（図示せず）によりノズル４１の先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ３ａから供給される部品３１を吸着して保持し、基板Ｐにおける実装位置に部品３１を装着（実装）するように構成されている。

基板認識カメラ４３は、基板Ｐの位置および姿勢を認識するために、基板ＰのフィデューシャルマークＦを撮像するように構成されている。そして、フィデューシャルマークＦの位置を撮像して認識することにより、基板Ｐにおける部品３１の実装位置を正確に取得することが可能である。

支持部５は、モータ５１を含んでいる。支持部５は、モータ５１を駆動させることにより、支持部５に沿ってヘッドユニット４をＸ方向に移動させるように構成されている。支持部５は、両端部が一対のレール部６により支持されている。

一対のレール部６は、基台１上に固定されている。Ｘ１側のレール部６は、モータ６１を含んでいる。レール部６は、モータ６１を駆動させることにより、支持部５を一対のレール部６に沿ってＸ方向と直交するＹ方向に移動させるように構成されている。ヘッドユニット４が支持部５に沿ってＸ方向に移動可能であるとともに、支持部５がレール部６に沿ってＹ方向に移動可能であることによって、ヘッドユニット４は水平方向（ＸＹ方向）に移動可能である。

部品認識撮像部７は、基台１の上面上に固定されている。部品認識撮像部７は、一対のコンベア２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。部品認識撮像部７は、部品３１の実装に先立って部品３１の吸着状態（吸着姿勢）を認識するために、実装ヘッド４２のノズル４１に吸着された部品３１を下側（Ｚ２側）から撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド４２のノズル４１に吸着された部品３１の吸着状態を制御部９により取得することが可能である。

撮像ユニット８は、ヘッドユニット４に設けられている。これにより、撮像ユニット８は、ヘッドユニット４がＸＹ方向に移動することにより、ヘッドユニット４と共に水平方向（ＸＹ方向）に移動するように構成されている。また、撮像ユニット８は、図２に示すように、部品供給部３の部品供給位置３０を複数の方向から撮像可能に構成されている。また、撮像ユニット８は、図３に示すように、基板Ｐの実装位置を複数の方向から撮像可能に構成されている。また、撮像ユニット８は、図２および図３に示すように、複数のカメラ８１と、照明８２とを含んでいる。複数のカメラ８１は、はさみ角を有し、縦に配列されている。これにより、撮像ユニット８は、実装ヘッド４２による部品３１の吸着位置、および、実装ヘッド４２による部品３１の実装位置を、それぞれ、複数の方向（角度）から撮像することが可能である。また、撮像ユニット８は、実装ヘッド４２の上下方向の移動に干渉しないように、実装ヘッド４２に対してオフセットされて配置されている。また、撮像ユニット８は、ヘッドユニット４を移動させることなく、実装ヘッド４２が下降する位置を撮像可能に構成されている。

撮像ユニット８は、図２に示すように、部品供給位置３０を鉛直方向（Ｚ方向）に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。また、撮像ユニット８は、図３に示すように、部品３１の実装位置を鉛直方向（Ｚ方向）に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。具体的には、撮像ユニット８は、図４に示すように、基準面Ｈ０に対してそれぞれの撮像方向が互いに異なる傾き角度（θＬおよびθＨ）から撮像するように構成されている。また、撮像ユニット８のカメラ８１は、基準面Ｈ０に対する部品３１の吸着位置または部品３１の実装位置を含む鉛直面内（ＹＺ面内）において隣接して配置されている。また、複数のカメラ８１は、上下にオフセットさせて配置されている。

撮像ユニット８は、部品３１の吸着位置周辺を複数の方向から撮像して、第１画像および第２画像を撮像するように構成されている。また、撮像ユニット８は、部品３１の実装位置周辺を複数の方向から撮像して、第１画像および第２画像を撮像するように構成されている。つまり、撮像ユニット８は、鉛直方向（Ｚ方向）に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている。

照明８２は、カメラ８１による撮像の際に発光するように構成されている。照明８２は、カメラ８１の周囲に設けられている。照明８２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの光源を有している。

制御部９は、ＣＰＵを含んでおり、一対のコンベア２による基板Ｐの搬送動作、ヘッドユニット４による実装動作、部品認識撮像部７、撮像ユニット８および基板認識カメラ４３による撮像動作などの部品実装装置１００の全体の動作を制御するように構成されている。

ここで、本実施形態では、制御部９は、撮像ユニット８により複数の方向から撮像した部品３１の吸着位置の画像に基づいて、部品３１の吸着位置における部品３１の水平方向（ＸＹ方向）の位置および鉛直方向（Ｚ方向）の高さ位置を取得するように構成されている。また、制御部９は、撮像ユニット８により複数の方向から撮像した部品３１の実装位置の画像に基づいて、部品３１の実装位置の水平方向（ＸＹ方向）の位置および鉛直方向（Ｚ方向）の高さ位置を取得するように構成されている。

具体的には、制御部９は、図４に示すように、基準面Ｈ０に対する高さ位置Ｈ１をステレオマッチングにより取得するように構成されている。つまり、複数のカメラ８１により略同時に撮像された部品３１の吸着位置または実装位置の画像をマッチングさせることにより、撮像した位置の高さ位置および水平方向位置が取得される。マッチングは、ＳＳＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）や、ＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）などの一般的なマッチング方法が用いられる。

つまり、本実施形態では、制御部９は、撮像ユニット８の複数の方向の撮像画像に基づいて、部品３１の吸着位置の高さおよび部品３１の実装位置の高さを取得するように構成されている。具体的には、制御部９は、図４に示すように、基準面Ｈ０に対する高さ位置Ｈ１をステレオマッチングにより取得するように構成されている。

一方のカメラ８１により傾き角度θＨで対象物（基準面Ｈ０の所定位置）が撮像され、他方のカメラ８１により傾き角度θＬで対象物が撮像される。そして、傾き角度θＨによる撮像画像と、傾き角度θＬによる撮像画像とをステレオマッチングすることにより、２つの撮像画像の間の視差ｐ（ｐｉｘｅｌ）を求める。ここで、カメラ８１のカメラ分解能をＲ（μｍ／ｐｉｘｅｌ）とすると、式（１）により距離Ａ（μｍ）が求められる。
Ａ＝ｐ×Ｒ／ｓｉｎ（θＨ−θＬ） ・・・（１）

そして、式（１）により求めた距離Ａを用いて、式（２）により基準面Ｈ０に対する高さ位置Ｈ１までの距離ｈｐ（μｍ）が求めるられる。
ｈｐ＝Ａ×ｓｉｎ（θＬ） ・・・（２）

これにより、部品３１の吸着位置または実装位置における鉛直方向の高さ位置および水平方向の位置が正確に求められる。なお、高さ位置や撮像対象の位置によりカメラ８１の視野中心から外れた分の角度誤差が生じる。その角度誤差分は、予め求められたテーブルや、計算などにより補正される。

マッチングでは、第１画像から抽出されたテンプレート（第１テンプレートまたは第２テンプレート）を、第２画像上において、１画素ずつズラしながら、一致度を比較する。そして、最も一致度が大きい点をマッチング点として求める。求められたマッチング点から視差が求められ、撮像位置の３次元的な位置が求められる。

また、本実施形態では、図５に示すように、制御部９は、第１画像の一部を抽出した第１テンプレートと、第２画像とをマッチングさせて、マッチング結果を取得するように構成されている。また、制御部９は、第１画像から抽出し、第１テンプレートより小さい範囲の第２テンプレートと、第２画像とのマッチング探索範囲を、取得したマッチング結果に基づいて設定するように構成されている。また、制御部９は、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した吸着位置周辺または実装位置周辺の第１高さ位置を取得するように構成されている。

具体的には、制御部９は、第１テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した位置の第２高さ位置を取得するように構成されている。また、制御部９は、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を、取得した第２高さ位置に基づいて設定するように構成されている。また、制御部９は、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した吸着位置周辺または実装位置周辺の第１高さ位置を取得するように構成されている。

つまり、制御部９は、比較的大きい範囲の第１テンプレートを用いて、おおよその高さ位置である第２高さ位置を取得する。そして、制御部９は、第２高さ位置に基づいて、比較的小さい範囲の第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、目的の第１高さ位置を取得する。

また、制御部９は、取得した第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を、第２高さ位置を基準に所定の範囲内に設定するように構成されている。たとえば、制御部９は、第２高さ位置を基準に、部品３１の厚み、基板Ｐの反りの影響を考慮して、所定の範囲の高さ位置に対応する第２画像の部分を第２テンプレートによる探索範囲に設定する。第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲は、第１テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲よりも小さくなる。また、第２テンプレートは、第１テンプレートの一部が抽出されるように構成されている。

具体的には、図５に示すように、制御部９は、第１画像から抽出した第１テンプレートと、第２画像とをマッチングさせる。この際、第１テンプレートを第２画像上で探索させる範囲は、第２画像の略全域が設定される。制御部９は、第１テンプレートと第２画像とのマッチング結果に基づいて、第１テンプレートの特徴点における高さ位置である第２高さ位置を取得する。

制御部９は、第１画像から抽出し、第１テンプレートの一部となる第２テンプレートと、第２画像とをマッチングさせる。この際、第２テンプレートを第２画像上で探索させる範囲は、第２高さ位置に基づいて設定される。つまり、第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートの特徴点が存在し得る高さ位置に対応する第２画像の部分が、マッチング探索範囲に設定される。

図６は、基板Ｐの一例を示している。基板Ｐは、エポキシガラス、レジスト、電極、シルクを含んでいる。また、電極上には、半田が印刷（または塗布）されている。レジスト、電極、シルクは、それぞれ、数μｍ〜数十μｍの厚さ（Ｚ方向の大きさ）を有している。つまり、半田と電極との境界Ｂ１の高さ位置を取得したい場合に、テンプレートの大きさを大きくした場合、シルクとレジストとの境界Ｂ２やＢ３などが特徴点として認識されうる。この場合、レジストや電極の厚さの分だけ、取得した高さ位置に対して誤差が生じることになる。つまり、境界Ｂ１が、基板Ｐの反りの影響で画像上の基準位置と異なる位置に配置されている場合に、類似のパターン（境界Ｂ２やＢ３）が探索範囲にある場合、これらの他の特徴点がマッチングの際に影響する。

また、制御部９は、基板Ｐ上の部品３１の有無を実装位置の高さ位置を取得することにより判断するように構成されている。つまり、制御部９は、撮像ユニット８により撮像した基板Ｐ上の高さ位置を測定することにより、正しく部品３１が実装されているか否かを判断するように構成されている。この場合、図７に示すように、類似の部品３１が基板Ｐ上に実装されている場合、撮像方向上の異なる高さ位置に、異なる水平位置の部品３１が映る可能性がある。つまり、基板Ｐが反りなどにより、高さ位置が異なる場合、異なる部品３１を認識する可能性がある。

そこで、本実施形態では、制御部９は、第２高さ位置として、基板面の高さ位置を取得するように構成されている。また、制御部９は、基板面の高さ位置を基準として部品３１の厚みに基づく範囲を、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲として設定するように構成されている。また、制御部９は、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、第１高さ位置として基板上の部品３１の実装位置の高さ位置を取得するように構成されている。

具体的には、図７および図８に示すように、制御部９は、第１画像から抽出した第１テンプレートと、第２画像とをマッチングさせる。この際、第１テンプレートを第２画像上で探索させる範囲は、第２画像の略全域が設定される。制御部９は、第１テンプレートと第２画像とのマッチング結果に基づいて、基板Ｐの高さ位置である第２高さ位置を取得する。

制御部９は、第１画像から抽出し、第１テンプレートの一部となる第２テンプレートと、第２画像とをマッチングさせる。この際、第２テンプレートを第２画像上で探索させる範囲は、第２高さ位置に基づいて設定される。つまり、第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートの特徴点が存在し得る高さ位置に対応する第２画像の部分が、マッチング探索範囲に設定される。

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、部品実装装置１００を、第１画像の一部を抽出した第１テンプレートと、第２画像とをマッチングさせて、マッチング結果を取得するように構成する。また、部品実装装置１００を、第１画像から抽出し、第１テンプレートより小さい範囲の第２テンプレートと、第２画像とのマッチング探索範囲を、取得したマッチング結果に基づいて設定して、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した位置の第１高さ位置を取得するように構成する。これにより、比較的大きな範囲の第１テンプレートと第２画像とのマッチングにより、おおよそのマッチング探索範囲を設定することができる。また、比較的小さな範囲の第２テンプレートを用いてマッチングさせる場合に、おおよそのマッチング探索範囲が設定されているので、誤マッチングを抑制することができる。その結果、撮像ユニット８により撮像した吸着位置周辺または実装位置周辺の高さ位置を精度よく取得することができる。つまり、大きな範囲のテンプレートのみにより高さ位置を取得する場合に比べて、より正確な高さ位置を取得することができる。また、小さな範囲のテンプレートのみにより高さ位置を取得する場合に比べて、より安定して目的の箇所の高さ位置を取得することができる。

また、本実施形態では、上記のように、部品実装装置１００を、第１テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した位置の第２高さ位置を取得し、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を、取得した第２高さ位置に基づいて設定して、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、撮像した位置の第１高さ位置を取得するように構成する。これにより、第１テンプレートと第２画像とのマッチングにより、おおよその高さ位置である第２高さ位置を取得することができるので、おおよその高さ位置である第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートと第２画像との適切なマッチング探索範囲を容易に設定することができる。

また、本実施形態では、上記のように、部品実装装置１００を、取得した第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を、第２高さ位置を基準に所定の範囲内に設定するように構成する。これにより、第２高さ位置を基準に所定の範囲内に設定されたマッチング探索範囲を用いて第２テンプレートと第２画像とをマッチングすることにより、第２高さ位置を基準にさらに精度よく高さ位置を取得することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第２テンプレートを、第１テンプレートの一部が抽出されるように構成する。これにより、第１テンプレートと第２画像とのマッチングにより第２テンプレートを含む範囲の高さ位置を第２高さ位置として取得することができるので、取得した第２高さ位置に基づいて、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲をより適切に設定することができる。

また、本実施形態では、上記のように、部品実装装置１００を、第２高さ位置として、基板面の高さ位置を取得し、基板面の高さ位置を基準として部品の厚みに基づく範囲を、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲として設定して、第２テンプレートと第２画像とをマッチングさせて、第１高さ位置として基板上の部品３１の実装位置の高さ位置を取得するように構成する。これにより、第２テンプレートと第２画像とのマッチング探索範囲を適切な範囲に絞ることができるので、広い探索範囲によりマッチングする場合に比べて、基板上の部品３１の実装位置の高さ位置をより精度よく取得することができる。また、部品３１の実装位置の高さ位置を取得する処理のマッチング探索範囲を小さくすることができるので、その分、部品３１の実装位置の高さ位置を取得する処理を高速化することができる。

また、本実施形態では、上記のように、撮像ユニット８を、鉛直方向（Ｚ方向）に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成する。これにより、実装ヘッド４２を部品３１の吸着位置または実装位置の上方に配置した状態で、撮像ユニット８により部品３１の吸着位置または実装位置の撮像を行うことができるので、実装ヘッド４２による部品吸着動作または部品実装動作と撮像動作とを容易に並行して行うことができる。これにより、部品吸着動作または部品実装動作の時間が長くなるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、撮像ユニット８に、複数のカメラ８１を設ける。これにより、複数のカメラ８１により、撮像位置を複数の方向から容易に撮像することができる。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、撮像ユニットが複数のカメラを含み、撮像位置を複数の方向から撮像可能である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図９に示す変形例のように、撮像ユニット８ａは、カメラ８１ａと、照明８２と、光学系８３とを含んでいてもよい。この場合、レンズやミラーを含む光学系８３により、単一のカメラ８１ａの視野を分割させて、撮像位置を複数の方向から撮像可能である構成であってもよい。なお、撮像ユニット８ａは、請求の範囲の「撮像部」の一例である。

また、１つのカメラを移動させながら撮像することにより、撮像位置を複数の方向から撮像するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、制御部により、マッチング処理を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部とは別個に設けられた画像処理部により、マッチング処理を行ってもよい。この場合、画像処理部は、ハード構成により処理を行ってもよいし、ソフトを用いて処理を行ってもよい。

また、上記実施形態では、制御部により、マッチング処理に基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部とは別個に設けられた処理部により、マッチング処理に基づいて、撮像した位置の高さ位置を取得してもよい。この場合、処理部は、ハード構成により処理を行ってもよいし、ソフトを用いて処理を行ってもよい。

また、上記実施形態では、撮像部は、部品の吸着位置および部品の実装位置の両方を撮像可能である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像部は、部品の吸着位置および部品の実装位置の少なくとも一方を撮像可能であればよい。

また、上記実施形態では、部品供給位置にテープに保持された部品を供給する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品供給位置にトレイなどに載置された部品を供給してもよい。

４ ヘッドユニット
８、８ａ 撮像ユニット（撮像部）
３１ 部品
４２ 実装ヘッド
８１ カメラ
８１ａ カメラ
８３ 光学系
１００ 部品実装装置
Ｐ 基板

Claims (7)

1. 基板に対して部品を実装する実装ヘッドを含むヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットに設けられ、前記実装ヘッドによる部品の吸着位置周辺および実装位置周辺の少なくとも一方を、複数の方向から撮像可能であり、第１画像および第２画像を撮像する撮像部と、を備え、
   前記第１画像の一部を抽出した第１テンプレートと、前記第２画像とをマッチングさせて、マッチング結果を取得し、前記第１画像から抽出し、前記第１テンプレートより小さい範囲の第２テンプレートと、前記第２画像とのマッチング探索範囲を、取得したマッチング結果に基づいて設定して、前記第２テンプレートと前記第２画像とをマッチングさせて、撮像した前記吸着位置周辺または前記実装位置周辺の第１高さ位置を取得するように構成されている、部品実装装置。
2. 前記第１テンプレートと前記第２画像とをマッチングさせて、撮像した位置の第２高さ位置を取得し、前記第２テンプレートと前記第２画像とのマッチング探索範囲を、取得した前記第２高さ位置に基づいて設定して、前記第２テンプレートと前記第２画像とをマッチングさせて、撮像した前記吸着位置周辺または前記実装位置周辺の前記第１高さ位置を取得するように構成されている、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 取得した前記第２高さ位置に基づいて、前記第２テンプレートと前記第２画像とのマッチング探索範囲を、前記第２高さ位置を基準に所定の範囲内に設定するように構成されている、請求項２に記載の部品実装装置。
4. 前記第２テンプレートは、前記第１テンプレートの一部が抽出されるように構成されている、請求項２または３に記載の部品実装装置。
5. 前記第２高さ位置として、基板面の高さ位置を取得し、基板面の高さ位置を基準として部品の厚みに基づく範囲を、前記第２テンプレートと前記第２画像とのマッチング探索範囲として設定して、前記第２テンプレートと前記第２画像とをマッチングさせて、前記第１高さ位置として基板上の部品の前記実装位置の高さ位置を取得するように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
6. 前記撮像部は、鉛直方向に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品実装装置。
7. 前記撮像部は、複数のカメラを含むか、または、単一のカメラと前記単一のカメラの視野を分割する光学系とを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の部品実装装置。

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