JP7340493B2 - 確認装置、表面実装機 - Google Patents

Description

本明細書で開示される技術は、部品供給テープのポケット内に電子部品が存在しているか、確認する技術に関する。

電子部品を供給する供給装置の一つにテープフィーダがある。テープフィーダは、ポケット内に電子部品を収容するキャリアテープを用いて、電子部品を供給する装置である。下記特許文献１には、部品供給位置にて、電子部品をカメラで撮影し、取得した画像から、ポケット内における電子部品の姿勢の良否を判断する点について記載がある。

国際公開番号ＷＯ２０１８／２２５１５１

部品供給テープには、電子部品を未収容の空ポケットが在ることから、ポケット内に電子部品が存在しているか、確認することが課題となっていた。

本明細書で開示される技術は、部品供給テープのポケット内に電子部品が存在しているか、確認することを目的とする。

部品供給テープのポケット内に収容された電子部品の存在を確認する確認装置であって、前記ポケットに収容された電子部品を撮影するカメラと、ポケット内において電子部品の位置を変化させる変位手段と、電子部品を収容する前記ポケットを、前記カメラを用いて位置変化前と前記変位手段による位置変化後の２回撮影し、撮影により得られた２枚の画像から前記ポケット内における物体の移動を検出することで、前記ポケット内における電子部品の存在を確認する判定部とを備える。

ポケット内の電子部品の存在を確認する方法の一つに、ポケットをカメラで撮影し、得られた画像から判断する方法がある。この方法は、画像の輝度分散から電子部品とポケットの境界を検出する必要があるため、ポケットの一部に、電子部品の特徴部と輝度値が似ている部位があると、それを電子部品と誤検出する場合がある。ポケット内における電子部品の位置変化に基づいて電子部品の存在を確認する本構成では、ポケットの一部に電子部品の特徴と輝度値が似ている部位があっても、それを電子部品と誤って認識することを抑制することが可能である。そのため、電子部品の存在を高精度に確認することが出来る。

本明細書で開示される確認装置の一実施態様として、以下の構成でもよい。

前記判定部は、２枚の画像の差画像に基づいて、前記ポケット内における物体の移動を検出することで、前記ポケット内における電子部品の存在を確認してもよい。

２回の撮影間でポケット内の物体が移動した場合のみ、輝度値の高い部位が存在する差画像が得られる。そのため、差画像より、ポケット内における電子部品の存在を高精度に確認することが出来る。

前記判定部は、２枚の画像間における特徴点の位置の変化を示す移動ベクトルに基づいて、前記ポケット内における物体の移動を検出することで、前記ポケット内における電子部品の存在を確認してもよい。

２回の撮影間でポケット内の物体が移動した場合のみ、大きさと方向を持つ移動ベクトルが得られる。そのため、移動ベクトルより、ポケット内における電子部品の存在を高精度に確認することが出来る。

本明細書で開示される技術によれば、部品供給テープのポケット内に電子部品が存在しているか、確認することができる。

部品供給テープの斜視図である。 フィーダの側面図である。 変位手段の構成例を示す図である。 変位手段の構成例を示す図である。 振動付与前と振動付与後の電子部品の位置関係を示す図である。 図５のＡ部とＢ部を拡大した図である。 差画像の実例を示す図である。 差画像の実例を示す図である。 基準部位の説明図である。 追跡法の説明図である。 移動ベクトルの実例を示す図である。 図１１の一部を拡大した図である。 移動ベクトルの実例を示す図である。 表面実装機の平面図である。 ヘッドユニットの支持構造を示す図である。 フィーダの側面図である。 フィーダの一部を切り欠いた側面図である。 フィーダの平面図である。 テープガイドの平面図である。 表面実装機のブロック図である。 頭出し処理のフローチャート図である。

＜実施形態＞
１．ポケット内における電子部品の確認方法
部品供給テープ１は、図１に示すように、キャリアテープ２と、これに貼着されるカバーテープ３とから構成されている。

キャリアテープ２は、上方に開口した空洞状のポケット２Ａを一定間隔置きに有しており、各ポケット２Ａにはチップ抵抗等の電子部品Ｗが収容されている。

カバーテープ３は、撓み可能な薄いシート状であり、テープ幅方向の両側縁部を、キャリアテープ２の上面に貼着している。カバーテープ３は、ポケット２Ａの上面をカバーして、ポケット２Ａから電子部品Ｗが飛び出すのを抑制している。

キャリアテープ２の一辺側には、縁部に沿って係合孔２Ｂが一定間隔で設けられている。

図２はフィーダ５の側面図である。フィーダ５は、フレーム５Ａと、スプロケット５Ｂと、モータ５Ｃと、リール５Ｄとを備える。

リール５Ｄは、フレーム５Ａの後部に位置しており、部品供給テープ１が巻回されている。

スプロケット５Ｂは、フレーム５Ａの前部に位置しており、モータ５Ｃの駆動により、回転する。スプロケット５Ｂの外周には、キャリアテープ２の係合孔２Ｂと係合する歯部が等ピッチで配置されている。

そのため、モータ５Ｃの駆動によるスプロケット５Ｂの回転により、リール５Ｄから部品供給テープ１を引き出してフィーダ５の前方に送出することが出来る。尚、図２に示すＹ方向は、部品供給テープ１の送り方向を示している。

フィーダ５のうち、スプロケット５Ｂの真上の位置が、部品供給位置Ｓである。部品供給位置Ｓの手前で、カバーテープ３を引き剥がす又は切り開くことにより、部品供給位置Ｓにてポケット２Ａ内の電子部品Ｗが露出した状態となる。

確認装置７は、部品供給位置Ｓに位置するポケット２Ａの内部に電子部品Ｗが収容されているか、否かを確認する装置である。

確認装置７は、変位手段７Ａと、カメラ７Ｂと、判定部７Ｃとを含む。変位手段７Ａは、部品供給位置Ｓに位置するポケット２Ａの電子部品Ｗを、ポケット２Ａ内において位置変位させる手段である。

変位手段７Ａは、フィーダ５を用いることが出来る。モータ５Ｃの正転と逆転を交互に行って部品供給テープ１をテープの送り方向（図２のＹ方向）に小刻みに前後移動させることで、電子部品Ｗに振動を与えて、ポケット２Ａの内部で電子部品Ｗの位置を変位させる。

変位手段７Ａは、実装ヘッド６３や振動素子８でもよい。図３に示すように、表面実装機１０の実装ヘッド６３を用いて、ポケット２Ａ内の電子部品Ｗに対して、エアを吹きかけることで、ポケット２Ａ内にて電子部品Ｗの位置を変化させる。

振動素子８は、例えば、図４に示すように、フィーダ５のテープ走行面５Ｅに対して配置することが出来る。振動素子８により、ポケット２Ａを介して電子部品Ｗに振動を与えることで、ポケット２Ａ内にて電子部品Ｗの位置を変化させる。

カメラ７Ｂは、図２に示すように、部品供給位置Ｓの上方にあって、撮像面を下に向けており、部品供給位置Ｓにて、ポケット２Ａを撮影する。

本構成では、図５に示すように、部品供給位置Ｓにある確認対象のポケットＰを、カメラ７Ｂを用いて、まず撮影する（撮影１回目）。

その後、変位手段７Ａにより、部品供給位置Ｓにあるポケット２Ａに対して振動等を与える。

ポケット内に電子部品Ｗが収容されている場合、振動が加わることで、図６に示すように、ポケット２Ａ内において、電子部品Ｗの位置が変化する。

その後、カメラ７Ｂを用いて、同じポケット２Ａを再度撮影する（撮影２回目）。

判定部７Ｃは、カメラ７Ｂにより１回目に撮影した画像Ｇ１と２回目に撮影した画像Ｇ２に基づいて、ポケット２Ａ内に電子部品Ｗが存在しているか確認する。具体的には、差画像又は追跡法より、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２からポケット内における物体の移動を検出することにより、電子部品Ｗの存在を確認することが出来る。

差画像Ｇ３は、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２を比較して相違部分を抽出した画像である。具体的には、差画像Ｇ３は、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２の同じ座標の各画素の輝度値の差をとり、その値を当該座標の輝度値とした画像である。

ポケット内に電子部品Ｗが存在していた場合、２回の撮影間で電子部品Ｗが移動することから、図７に示すように、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２より、電子部品Ｗの端子ＷＡが白く光る高輝度の差画像Ｇ３が得られる。尚、端子ＷＡほどでもないが、電子部品Ｗの表面に付された文字等も認識可能なレベルの輝度値が得られる。

一方、ポケット２Ａ内に電子部品Ｗが存在していない場合、２回の撮影で得られる２枚の画像Ｇ１、Ｇ２はほぼ同じ画像となる。そのため、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２間で輝度値を差し引くと、各画素の輝度値はほぼゼロとなり、図８に示すように、差画像Ｇ３として、何も写らない画像が得られる。

このように差画像Ｇ３は、２回の撮影間で、ポケット内において物体（電子部品Ｗ）が移動した場合のみ、高輝度の画素を含む画像となる。

そのため、判定部７Ｃにて、差画像Ｇ３中に閾値より高い輝度値の画素が存在しているか否かを判定することにより、ポケット２Ａ内に電子部品Ｗが存在していることを確認することが出来る。

尚、図８において、丸く光る部位は、ポケット２Ａの底面に形成された貫通穴２Ｃである。貫通穴２Ｃは、フィーダの走行面（金属表面）に照明光が反射することで白く光る。

ポケット２Ａ内において、端子ＷＡと同様に明るく光る部分２Ｃがあっても、それに動きがなければ、差画像Ｇ３を作成することで、当該部分は輝度がキャンセルされることになり、差画像Ｇ３には何も写らない。

つまり、差画像Ｇ３であれば、ポケット２Ａの一部に白く光る部位など、電子部品Ｗの特徴と輝度値が似ている部位があっても、それを電子部品Ｗと誤って認識することを抑制することが可能である。そのため、電子部品Ｗの存在を高精度に確認することが出来る。

尚、電子部品Ｗに対する振動の与え方により、１回目と２回目の撮影で、部品供給テープ１の位置がずれる場合がある。例えば、部品供給テープ１を前後に小刻みに動かすことで、振動を与える場合、テープの送り方向（Ｙ方向）で、部品供給テープ１の位置がずれる場合がある。

部品供給テープ１の位置がずれると、差画像Ｇ３を作成した際に、ポケット２Ａの一部が画像に写り込む場合がある。そのため、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２を、画像中の基準部位に基づいて位置合わせした上で、２つの画像Ｇ１、Ｇ２の差画像Ｇ３を作成するとよい。

画像Ｇの基準部位としては、キャリアテープ２の係合孔２Ｂやポケット２Ａの輪郭線Ｋを用いることが出来る。ポケット２Ａの輪郭線Ｋを用いる場合、図９に示すように、内部の電子部品Ｗはマスクして写らないようにして、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２を位置合わせするとよい。

次に追跡法の説明を行う。
追跡法は、対象物を撮影した複数枚の画像からパターンマッチング等により共通する特徴点を抽出し、画像中における特徴点の位置の変化を移動ベクトルＶとして表現することで、対象物を追跡するものである。

図１０は、定点のカメラで物体Ｕの移動前後を撮影した画像であり、物体Ｕは、１回目の撮影から２回目の撮影で、画像Ｇ３の左隅の位置から画像Ｇ４の中央よりの位置まで移動している。

各画像Ｇ３、Ｇ４について、物体Ｕの特徴点Ｍの位置Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ検出することで、特徴点Ｍの移動ベクトルＶを得ることが出来る。

移動ベクトルＶは、方向が特徴点Ｍの移動方向（Ｐ１からＰ２に向かう方向）と同方向で、大きさは、特徴点Ｍの移動量を示す。「Ｐ１」は移動前の特徴点Ｍの座標、「Ｐ２」は移動後の特徴点Ｍの座標である。

尚、図１０では、説明を分かり易くするため、画像中の１つの特徴点Ｍのみ示している。しかし、実際は、１回目の画像Ｇ３の各画素を走査し、隣接画素との輝度差が大きい画素等である特徴点Ｍを求める。見つかった特徴点Ｍについて、近傍の画素を含むブロックのパターンマッチング等により、２回目の画像Ｇ４における特徴点Ｍの位置を検出することで、特徴点Ｍの移動ベクトルＶを算出する。画像Ｇ３中の多数の特徴点について、同様の処理を繰り返すことで、画像の各画素に対する移動ベクトルＶを算出する。

ポケット内に電子部品Ｗが存在していた場合、２回の撮影間で電子部品Ｗが移動することから、図１１に示すように、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２を対象に、各特徴点Ｍについて移動ベクトルＶを求めると、全特徴点Ｍのうち、電子部品Ｗに重なる特徴点Ｍでは、電子部品Ｗの移動方向と同方向で、移動量に応じた大きさの移動ベクトルＶが得られる。図１２は、図１１に示す右側の画像の一部（電子部品Ｗと重なる部位）を拡大した図である。図１２に示すように、電子部品Ｗに重なる特徴点（ドット）Ｍでは、電子部品Ｗの移動方向である右方向に延び、電子部品Ｗの移動量に応じた大きさ（長さ）の移動ベクトルＶが得られる。

これに対して、ポケット２Ａ内に電子部品Ｗが存在しない場合、変位手段７Ａにより振動等が与えられたとしても、ポケット２Ａ内で物体の移動は起きない。従って、図１３に示すように、全特徴点Ｍの移動ベクトルＶは、大きさがほぼゼロで、方向を持たない点状のベクトルとなる。

このように、２回の撮影間で、ポケット内において物体（電子部品Ｗ）が移動した場合のみ、方向と大きさを持つ移動ベクトルＶが得られる。従って、２つの画像Ｇ１、Ｇ２から各特徴点Ｍの移動ベクトルＶを求め、大きさと方向を持つ移動ベクトルＶが存在するか否かにより、ポケット２Ａ内に電子部品Ｗが存在しているか否かを確認することが出来る。

以下、ポケット内における電子部品Ｗの存在の確認機能を有する表面実装機１０について説明を行う。

２．表面実装機の全体構成
表面実装機１０は、図１４に示すように、基台１１と、プリント基板ＰＴを搬送する搬送コンベア２０と、ヘッドユニット６０と、ヘッドユニット６０を基台１１上にて平面方向（ＸＹ方向）に移動させる駆動装置３０と、を備えている。尚、以下の説明において、基台１１の長手方向（図１４の左右方向）をＸ方向と呼ぶものとし、基台１１の奥行方向（図１４の上下方向）をＹ方向、図１５の上下方向をＺ方向とする。

搬送コンベア２０は、基台１１の中央に配置されている。搬送コンベア２０はＸ方向に循環駆動する一対の搬送ベルト２１を備えており、搬送ベルト２１上の二点鎖線で示したプリント基板PTを、ベルトとの摩擦によりＸ方向に搬送する。

本実施形態では、図１４に示す左側が入り口となっており、プリント基板ＰＴは、図１４に示す左側より搬送コンベア２０を通じて機内へと搬入される。搬入されたプリント基板ＰＴは、搬送コンベア２０により基台中央の作業位置まで運ばれ、そこで停止される。

一方、基台１１上には、作業位置の周囲を囲むようにして、フィーダ装着部１３が４箇所設けられている。これら各フィーダ装着部１３には、電子部品を供給するフィーダ８０が横並び状に多数設置されている。

そして作業位置では、上記フィーダ８０を通じて供給された電子部品を、プリント基板ＰＴ上に実装する実装処理が、ヘッドユニット６０に搭載された実装ヘッド６３により行われるとともに、その後、実装処理を終えたプリント基板ＰＴはコンベア２０を通じて図１４における右方向に運ばれ、機外に搬出される構成になっている。

駆動装置３０は、大まかには一対の支持脚４１、ヘッド支持体５１、Ｙ軸ボールネジ４５、Ｙ軸モータ４７、Ｘ軸ボールネジ５５、Ｘ軸モータ５７から構成される。具体的に説明してゆくと、図１４に示すように基台１１上には一対の支持脚４１が設置されている。両支持脚４１は作業位置の両側に位置しており、共にＹ方向にまっすぐに延びている。

両支持脚４１にはＹ方向に延びるガイドレール４２が支持脚上面に設置されると共に、これら左右のガイドレール４２に長手方向の両端部を嵌合させつつヘット支持体５１が取り付けられている。

右側の支持脚４１にはＹ方向に延びるＹ軸ボールねじ４５が装着され、更にＹ軸ボールねじ４５にはボールナットが螺合されている。そして、Ｙ軸ボールねじ４５にはＹ軸モータ４７が付設されている。

Ｙ軸モータ４７を通電操作すると、Ｙ軸ボールねじ４５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体５１、ひいては次述するヘッドユニット６０がガイドレール４２に沿ってＹ方向に移動する（Ｙ軸サーボ機構）。

ヘッド支持体５１は、Ｘ方向に長い形状である。ヘッド支持体５１には、図１５に示すように、Ｘ方向に延びるガイド部材５３が設置され、更に、ガイド部材５３に対してヘッドユニット６０が、ガイド部材５３の軸に沿って移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体５１には、Ｘ方向に延びるＸ軸ボールねじ５５が装着されており、更にＸ軸ボールねじ５５にはボールナットが螺合されている。

そして、Ｘ軸ボールねじ５５にはＸ軸モータ５７が付設されており、同モータ５７を通電操作すると、Ｘ軸ボールねじ５５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット６０がガイド部材５３に沿ってＸ方向に移動する（Ｘ軸サーボ機構）。

従って、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７を複合的に制御することで、基台１１上においてヘッドユニット６０を平面方向（ＸＹ方向）に移動操作出来る構成となっている。

係るヘッドユニット６０には、電子部品の実装作業を行う実装ヘッド６３が列をなして複数個搭載されている。各実装ヘッド６３はＲ軸モータによる軸回りの回転と、Ｚ軸モータ６７の駆動によりヘッドユニット６０に対して昇降可能な構成となっている。また、各実装ヘッド６３には負圧手段から負圧が供給されるように構成されており、ヘッド先端に吸引力を生じさせるようになっている。

このような構成とすることで、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７、Ｚ軸モータ６７を所定のタイミングで作動させることにより、フィーダ８０を通じて供給される電子部品Ｗを実装ヘッド６３により取り出して、プリント基板ＰＴ上に実装する処理を実行することが出来る。

尚、図１４に示す符号「１７」は部品認識カメラ、図１５に示す符号６５は基板認識カメラである。部品認識カメラ１７は基台１１上において撮像面を上に向けて固定されている。

部品認識カメラ１７は、実装ヘッド６３により取り出された電子部品Ｗの画像（下面画像）を撮像して、実装ヘッド６３による電子部品Ｗの吸着姿勢を検出するものである。

基板認識カメラ６５はヘッドユニット６０に撮像面を下に向けた状態で固定されており、ヘッドユニット６０とともに一体的に移動する構成とされている。

これにより、上述のＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を駆動させることで、プリント基板ＰＴ上の任意の位置の画像を、基板認識カメラ６５により撮像することが出来る。まだ、基板認識カメラ６５をフィーダ８０の上方に移動して、部品供給位置Ｓにてポケット内の電子部品Ｗを撮影することも出来る。

３．フィーダ８０の構成
フィーダ（本発明の「部品供給装置」の一例）８０は、図１６、図１７に示すように、駆動装置９０と、自動ローデング装置１００と、テープガイド１２０と、これらが取り付けられるフレーム８１とを備える。

以下、フィーダ８０の説明を行う。フィーダ８０の説明に関し、部品供給位置Ｓが設けられた側（図１６、図１７の右側）を「前側」、部品供給位置Ｓの反対側（図１６、図１７の左側）を「後側」とする。

部品供給テープ１はフィーダ８０の後方から前方（図１６、図１７の左側から右側）に送られることから、フィーダ８０の後部側が部品供給テープ１の搬送方向の「上流側」であり、フィーダ８０の前部側が、部品供給テープ１の搬送方向の「下流側」である。また、フィーダ８０は、プリント基板ＰＴの搬送方向であるＸ方向に対して直交する向きとなっているので、図１６、図１７に示すように、フィーダ８０の前後方向はＹ方向と一致している。

フレーム８１は、前後方向であるＹ方向に長い形状であり、例えば、アルミダイキャスト製である。フレーム８１には、部品供給テープ１を通すためのテープ通路８３が設けられている。テープ通路８３は、フレーム８１の下部後端から前方に向けて延びている。その後、テープ通路８３は、斜め上方に向かって延びており、フレーム８１の上面に連続している。

駆動装置９０は、図１７に示すように、フレーム８１の前部側に設けられている。駆動装置９０は、モータ９１、複数枚のギヤからなるギヤ列９３、第１スプロケット９５、第２スプロケット９７からなる。これら２つのスプロケット９５、９７は、フレーム８１の上部側において、前後方向であるＹ方向に並んで配置されている。ギヤ列９３は、モータ９１の動力を伝達して、２つのスプロケット９５、９７を、同方向に同ピッチで回転させる。

スプロケット９５、９７の外周には等間隔で歯９５Ａ、９７Ａが形成されている。スプロケット９５、９７の歯９５Ａ、９７Ａは、部品供給テープ１の係合孔２Ｂと係合しており、スプロケット９５、９７の回転により、部品供給テープ１をフィーダ前部の部品供給位置Ｓに送出することが出来る。

尚、第１スプロケット９５は、部品供給テープ１を部品供給位置Ｓに送る、駆動用のメインスプロケットである。本実施形態では、部品供給位置Ｓは、第１スプロケット９５の概ね頂部に設定されている。また、第２スプロケット９７は、次に説明する自動ローデング装置１００の第３スプロケット１０１から送られてきた部品供給テープ１を第１スプロケット９５の位置まで押し込むため押込用スプロケットである。

自動ローデング装置１００は、部品供給テープ１が未装着である未装着フィーダに対して部品供給テープ１を装着する機能（ローデング機能）を果たし、フレーム８１の後部側に設けられている。ここで、ローデング動作は、「部品供給テープ１をフィーダ８０に挿入して、部品供給位置Ｓまで自動的に運び入れる一連の動作」を言う。

自動ローデング装置１００は、第３スプロケット１０１と、第３スプロケット１０１を駆動するモータ１０３とを備える。第３スプロケット１０１は、フレーム８１の後部において、テープ通路８３の上側に配置されている。第３スプロケット１０１の外周には、第１スプロケット９５や第２スプロケット９７と同様に、部品供給テープ１の係合孔２Ｂと係合する歯を有している。そのため、モータ１０３を駆動して第３スプロケット１０１を回転させることで、部品供給テープ１をテープ通路８３に沿ってフィーダ前方へと送り、部品供給位置Ｓまで自動的に運び入れることが出来る。

テープガイド１２０は、図１９に示すように、ガイド本体１２１と、ガイド本体１２１に取り付けられた露出ユニット１５０とを有する。ガイド本体１２１は、例えば、金属製であって、前後方向であるＹ方向に長い形状をなす。図１９に示すように、ガイド本体１２１は、フィーダ８０のうち駆動装置９０が設置された範囲と概ね対応する長さであり、ガイド本体１２１は、フレーム８１の上面前部に設置されている。

フレーム８１は、ガイド本体１２１の前端と後端に対応する位置に、前部ロック部８５と後部ロック部８７を設けている。テープガイド１２０は、これら２つのロック部８５、８７により前後をロックされることで、フレーム８１に装着される構成となっている。

ガイド本体１２１は、フレーム上面を部品供給位置Ｓに向けて送られる部品供給テープ１を上から押さえることによりテープの浮き抑制して、スプロケット９５、９７の歯９５Ａ、９７Ａと部品供給テープ１の係止孔２Ｂとの係合を維持する機能を果たす。

ガイド本体１２１は、部品供給テープ１の両側をガイドする一対のガイド壁１２５を有し、フレーム８１の上面８２を送られる部品供給テープ１の姿勢が斜かないようにしている。

露出ユニット１５０は、部品供給位置Ｓで部品を露出させるために設けられており、板状の支持部材１５１と、切開刃１６１と、を含む。支持部材１５１は切開刃１６１を支持する部材である。切開刃１６１は、刃面を上に向けた状態で支持部材１５１の下部に固定されている。

図１９に示すように、ガイド本体１２１の前部側には、開口１２２が形成されている。露出ユニット１５０は、切開刃１６１を開口１２２の内部に収めつつ、開口１２２の周縁部に支持部材１５１をねじ止めすることで、テープガイド１２０に取り付けられている。また、支持部材１５１は、電子部品Ｗを取り出すための部品取出孔１５３や、第１スプロッケ９５の逃がし孔１５４を有している。

切開刃１６１は、部品供給テープ１の搬送方向（Ｙ方向）で部品供給位置Ｓよりも上流側に位置しており、部品供給位置Ｓに向けて搬送されるカバーテープ３の中央を切開する機能を果たす。

中央を切開されたカバーテープ３は、切開刃１６１の側方を通過する過程で幅方向の両側に開かれ、これにより、ポケット２Ａ内の電子部品Ｗが露出する。

露出ユニット１５０の支持部材１５１には、部品供給位置Ｓに部品取出孔１５３が設けられている。そのため、電子部品Ｗが部品供給位置Ｓに移動するタイミングに合わせて、実装ヘッド６３を部品供給位置Ｓに移動して吸着動作を行うことにより、部品取出孔１５３を通じて、ポケット２Ａから電子部品Ｗをピックアップすることが出来る。

図２０は、表面実装機１０の電気的構成を示すブロック図である。表面実装機１０は、コントローラ２００を有している。コントローラ２００は、演算部２０１とメモリ２０３を備える。

コントローラ２００には、バスＢＳを介して、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７、Ｚ軸モータ６７、部品認識カメラ１７、基板認識カメラ６５及びフィーダ８０などが接続されている。

コントローラ２００は、メモリ２０３に記憶された実装プログラムに従って、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７、Ｚ軸モータ６７を制御することで、基台上において、ヘッドユニット６０の位置制御を行う。

また、コントローラ２００は、ヘッドユニット６０の実装ヘッド６３が、部品供給位置Ｓに移動するタイミミングに合わせて、フィーダ８０に電子部品Ｗの供給指令を送る。

フィーダ８０は、コントローラ２００から電子部品Ｗの供給指令を受けると、部品供給位置Ｓに電子部品Ｗを供給する。これにより、部品供給位置Ｓに供給される電子部品Ｗを実装ヘッド６３により吸着して、フィーダ８０から取り出すことが出来る。

４．テープの頭出しと電子部品Ｗの存在確認
部品供給テープ１の先頭部分には、通常、電子部品Ｗを未収容の空ポケット２Ａが複数個連続して設けられている。図１では、右端に位置するポケットが空ポケットである。

こうした空ポケットが設ける理由は、空ポケットを設けておかないと、フィーダ交換のため、新しいフィーダ８０を、基台１１のフィーダ装着部１３にセットする作業中に、電子部品Ｗがポケット２Ａから飛び出して無駄になることがあるためである。

図２１は、部品供給テープ１の頭出し処理のフローチャート図である。頭出しは、部品供給テープ１に収容された先頭の電子部品Ｗが、部品供給位置Ｓに達するように、フィーダ８０で部品供給テープ１を送ることである。

頭出し処理は、Ｓ１０～Ｓ６０から構成されており、例えば、表面実装機１０のフィーダ装着部１３に対して、フィーダ８０を付け替えた時に実行される。

コントローラ２００は、フィーダ装着部１３に対するフィーダ８０の取り付けを検出すると、部品供給テープ１の頭出し処理を開始する。尚、頭出し処理の開始時点において、自動ローデング装置１００により、フィーダ８０に対する部品供給テープ１の装着は完了しているとする。

コントローラ２００は、部品供給テープ１の頭出し処理を開始すると、まず、頭出しを行うフィーダ８０の上方にヘッドユニット６０を移動し、部品供給位置Ｓの上方に基板認識カメラ６５を移動する（Ｓ１０）。

次にコントローラ２００は、基板認識カメラ６５を用い、部品取出孔１５３を通じて、部品供給位置Ｓに位置するポケット２Ａを撮影する（撮影１回目：Ｓ２０）。

１回目の撮影が完了すると、コントローラ２００は、モータ９１を駆動して部品供給テープ１をテープの送り方向に小刻みに前後移動させることにより、ポケット内の電子部品Ｗに振動を与えて、ポケット内において電子部品Ｗの位置を変化させる（Ｓ３０）。

尚、振動の与え方は、先に説明したように、ヘッドユニット６０の実装ヘッド６３を用いて、電子部品Ｗにエアを吹きかける方法や、部品供給テープ１の走行面に配置した振動素子８を用いるものでもよい。

その後、コントローラ２００は、基板認識カメラ６５を用いて、部品供給位置Ｓにあるポケット２Ａを、再び撮影する（撮影２回目：Ｓ４０）。

コントローラ２００は、２回の撮影が終わると、１回目に撮影したポケット２Ａの画像Ｇ１と２回目に撮影したポケット２Ａの画像Ｇ２に基づいて、部品供給位置Ｓに位置するポケット２Ａ内に電子部品Ｗが存在しているか、判定する（Ｓ５０）。

判定方法は、先に説明したように、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２から差画像Ｇ３を作成して、閾値以上の輝度値が検出されるか否かにより判定することが出来る（図７、図８参照）。

また、２枚の画像Ｇ１、Ｇ２に追跡法を適用して、各特徴点Ｍの移動ベクトルＶをそれぞれ求め、大きさと方向を持つ移動ベクトルＶが存在しているか否かにより判定してもよい（図１１、図１３）。

ポケット内に電子部品Ｗが存在しなかった場合（Ｓ５０：ＮＯ）、Ｓ６０に移行する。Ｓ６０に移行すると、コントローラ２００は、フィーダ８０に指令を与え、部品供給位置Ｓに、次のポケット２Ａを送る。

その後、コントローラ２００は、Ｓ２０～Ｓ４０の処理が実行し、Ｓ５０で、次のポケット２Ａ内に電子部品Ｗが存在しているか、判定する。

そして、電子部品Ｗの存在を確認すると、Ｓ５０でＹＥＳ判定となり、一例の処理は終了する。

この時、先頭の電子部品Ｗが、部品供給位置Ｓに位置しており、部品供給テープ１は頭出しされた状態となる。部品供給テープ１を頭出ししておくことで、実装ヘッド６３による吸着エラー（空ポケットに対する吸着動作）が発生することを防止することが出来る。尚、コントローラ２００は、電子部品Ｗの存在を確認する機能を有しているので、本発明の「判定部」に相当する。

５．効果
ポケット２Ａ内における電子部品Ｗの位置変化に基づいて、電子部品Ｗの存在を確認する本構成では、ポケット２Ａの一部に白く光る部位など、電子部品Ｗの特徴と輝度値が似た部位があっても、それを電子部品Ｗと誤って認識することを抑制することが可能である。そのため、電子部品Ｗの存在を高精度に確認することが出来る。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記既述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

上記した実施形態では、部品供給テープ１の頭出し処理において、ポケット内に電子部品Ｗが存在しているか確認する例を示した。これ以外にも、例えば、プリント基板ＰＫに電子部品Ｗを搭載する実装処理において、実装ヘッド６３で部品供給位置Ｓから電子部品Ｗを取り出す前に、ポケット内に電子部品Ｗが存在しているか確認してもよい。つまり、ポケット内の電子部品Ｗを確認してから、実装ヘッド６３で電子部品Ｗを吸着し、その部品Ｗをプリント基板ＰＫに実装するようにしてもよい。

上記した実施形態では、ヘッドユニット６０に搭載した基板認識カメラ６５を用いてポケット内の電子部品Ｗを撮影した。カメラは、基板認識カメラ６５とは別に設けられていてもよい。カメラは、部品供給位置にてポケットを撮影できるものであれば、ヘッドユニット６０に搭載されていてもいいし、ヘッドユニット６０とは独立していてもよい。

上記した実施形態では、吸引式の実装ヘッド６３を示した。実装ヘッド６３は、吸引式に限らず、クランプ式でもよい。クランプ式は、一対のアームで電子部品を把持するタイプである。

１ 部品供給テープ
２ キャリアテープ
２Ａ ポケット
５ フィーダ
７ 確認装置
７Ａ 変位手段
７Ｂ カメラ
７Ｃ 判定部
１０ 表面実装機
６０ ヘッドユニット
６３ 実装ヘッド
６５ 基板認識カメラ
８０ フィーダ
２００ コントローラ

Claims (6)

1. 部品供給テープのポケット内に収容された電子部品の存在を確認する確認装置であって、
   前記ポケットに収容された電子部品を撮影するカメラと、
   ポケット内において電子部品の位置を変化させる変位手段と、
   電子部品を収容する前記ポケットを、前記カメラを用いて位置変化前と前記変位手段による位置変化後の２回撮影し、撮影により得られた２枚の画像から前記ポケット内における物体の移動を検出することで、前記ポケット内における電子部品の存在を確認する判定部とを備える、確認装置。
2. 請求項１に記載の確認装置であって、
   前記判定部は、２枚の画像の差画像に基づいて、前記ポケット内における物体の移動を検出することで、前記ポケット内における電子部品の存在を確認する、確認装置。
3. 請求項１に記載の確認装置であって、
   前記判定部は、２枚の画像間における特徴点の位置の変化を示す移動ベクトルに基づいて、前記ポケット内における物体の移動を検出することで、前記ポケット内における電子部品の存在を確認する、確認装置。
4. 部品供給テープを用いて電子部品を供給するフィーダと、
   前記フィーダにより供給される電子部品を基板に実装するヘッドユニットと、
   請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載の確認装置と、を備えた表面実装機。
5. 請求項４に記載の表面実装機であって、
   前記変位手段は、前記フィーダであり、
   前記部品供給テープをテープの送り方向に前後移動することにより、ポケット内の電子部品に振動を加えて、電子部品の位置を変化させる、表面実装機。
6. 請求項４又は請求項５に記載の表面実装機であって、
   前記確認装置によりポケット内において電子部品が確認できるまで、部品供給位置に次のポケットを順次送ることにより、前記部品供給位置に先頭の電子部品を移動させる前記フィーダの頭出し処理を実行する、表面実装機。

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