JP2013152999A - Three-dimensional mounting system, cad device, mounting device, three-dimensional mounting method and program therefor - Google Patents

Three-dimensional mounting system, cad device, mounting device, three-dimensional mounting method and program therefor Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional mounting system capable of mounting a chip on a three-dimensional object of arbitrary shape in a correct position with high accuracy, without damaging the chip.SOLUTION: A three-dimensional mounting system 1 having a CAD device 10 and a mounting device 20 includes a design information storage unit 41 for storing design information on a three-dimensional object 3, an arrangement point specification unit 42 for specifying an arrangement point, an auxiliary point specification unit 43 for specifying at least two auxiliary points or three auxiliary points located on the surface of the three-dimensional object 3, a small plane setting unit 44 for setting a small plane including the auxiliary points, a perpendicular specification unit 45 for specifying the position and direction of a line passing through the small plane and perpendicular thereto, a coordinate transformation unit 53 for transforming the position and direction of the perpendicular in a virtual space into the coordinate in an actual space on the basis of the coordinate transformation formula of the virtual space of the CAD device and the actual space of the mounting device, and a head control unit 54 for controlling the position and direction of a head 28 in the mounting device 20 on the basis of the coordinate thus transformed.

Description

本発明は、3次元対象物にチップを実装する3次元実装システムに関する。   The present invention relates to a three-dimensional mounting system for mounting a chip on a three-dimensional object.

現在、任意形状の3次元対象物における任意の位置に、チップを実装する技術が望まれている。3次元対象物において、特に曲率が0より大きい曲面の領域にフリップチップ等の技術でチップを実装する際には、実装する3次元対象物の曲面に対して垂直(略垂直)な方向にチップの面を設置しないと、チップが破損等してしまい、実装することができないという問題がある。   Currently, a technique for mounting a chip at an arbitrary position in a three-dimensional object having an arbitrary shape is desired. When a chip is mounted on a three-dimensional object with a technique such as flip chip, particularly in a curved surface area where the curvature is greater than 0, the chip is perpendicular (substantially perpendicular) to the curved surface of the three-dimensional object to be mounted. If this surface is not installed, there is a problem that the chip is damaged and cannot be mounted.

曲面に対して部品を実装する技術として、例えば特許文献1に示す技術が開示されている。特許文献1に示す技術は、高密度実装及び筐体の小型化に対応して、回路が形成された筺体壁面における水平面以外の面、例えば曲面や鉛直面等にも、ワークの装着が可能なマウンタに関する技術であり、マウンタは、多軸ロボットと、電子部品供給装置と、X−Yテーブルと、マウンタ全体を制御する制御部とから構成され、ヘッドアセンブリの先端部に配設されたX軸サーボモータアームや吸着ノズルホルダ等を駆動することによって、吸着ノズルに吸着保持されたQFPを、電子機器筺体の内周面に装着するものである。   As a technique for mounting components on a curved surface, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is disclosed. The technique shown in Patent Document 1 enables mounting of a workpiece on a surface other than a horizontal surface, such as a curved surface or a vertical surface, on a wall surface of a housing on which a circuit is formed, corresponding to high-density mounting and downsizing of a housing. The mounter is a technique related to a mounter, and the mounter is composed of a multi-axis robot, an electronic component supply device, an XY table, and a control unit that controls the entire mounter, and is arranged at the tip of the head assembly. By driving a servo motor arm, a suction nozzle holder or the like, the QFP sucked and held by the suction nozzle is mounted on the inner peripheral surface of the electronic device housing.

特開2000−307296号公報JP 2000-307296 A

しかしながら、特許文献1に示す技術は、実装ヘッドの位置決めをどのようにして実施するのかといった具体的な技術内容が開示されておらず、実装の正確性や精度について保証されるものではない。   However, the technology disclosed in Patent Document 1 does not disclose specific technical contents such as how to position the mounting head, and does not guarantee the accuracy or accuracy of mounting.

本発明は、任意形状の3次元対象物における曲面の領域であっても、チップを破損することなく正確な位置に高精度に実装することができる3次元実装システム等を提供する。   The present invention provides a three-dimensional mounting system and the like that can be mounted with high accuracy at an accurate position without damaging a chip even in a curved region of a three-dimensional object having an arbitrary shape.

本発明に係る3次元実装システムは、チップを実装する対象となる任意形状の3次元対象物に関する情報を管理するCAD装置と、前記3次元対象物にチップを実装する実装装置とを備える3次元実装システムであって、前記CAD装置が、前記3次元対象物の設計情報を記憶する設計情報記憶手段と、前記設計情報から、前記3次元対象物にチップを実装する場合の配置点を示す配置点座標を特定する配置点特定手段と、前記配置点座標の周辺で、且つ、前記3次元対象物の表面に位置し、前記配置点との関係で直線上にない少なくとも2つの補助点、又は、直線上にない少なくとも3つの補助点を補助点座標として特定する補助点特定手段と、前記補助点を含む微小平面を設定する微小平面設定手段と、前記微小平面を通り、当該微小平面に垂直な垂線の位置及び方向を特定する垂線特定手段とを備え、前記実装装置が、前記CAD装置の仮想空間と当該実装装置の実空間との座標変換式に基づいて、仮想空間における前記垂線の位置及び方向を、実空間における座標に変換する座標変換手段と、変換された座標に基づいて、前記実装装置のヘッドの位置及び方向を制御するヘッド制御手段とを備えるものである。   A three-dimensional mounting system according to the present invention includes a CAD device that manages information on a three-dimensional object having an arbitrary shape to be mounted on a chip, and a mounting device that mounts a chip on the three-dimensional object. A mounting system, wherein the CAD device stores design information storage means for storing design information of the three-dimensional object, and an arrangement indicating an arrangement point when a chip is mounted on the three-dimensional object from the design information Arrangement point specifying means for specifying point coordinates; at least two auxiliary points that are located on the surface of the three-dimensional object around the arrangement point coordinates and are not on a straight line in relation to the arrangement point; or , Auxiliary point specifying means for specifying at least three auxiliary points that are not on a straight line as auxiliary point coordinates, microplane setting means for setting a microplane including the auxiliary points, and passing through the microplane to the microplane Vertical line specifying means for specifying the position and direction of a vertical line perpendicular to the vertical line, and the mounting device uses the perpendicular line in the virtual space based on a coordinate conversion formula between the virtual space of the CAD device and the real space of the mounting device. A coordinate conversion means for converting the position and direction into coordinates in real space, and a head control means for controlling the position and direction of the head of the mounting apparatus based on the converted coordinates.

このように、本発明に係る3次元実装システムにおいては、CAD装置の仮想空間上でチップを実装する面に対する垂線の位置及び方向を特定し、特定された情報を実空間の座標に変換し、変換された座標にしたがって実装装置のヘッドの位置及び方向を制御するため、例えば、3次元対象物上の任意の曲率である曲面や、複数の面で形成される曲折部分を有するような形状の領域であっても、略垂直方向を仮想空間上で正確に特定することで、チップを破損することなく、正確な位置に高精度に実装することができるという効果を奏する。   As described above, in the three-dimensional mounting system according to the present invention, the position and direction of the perpendicular to the surface on which the chip is mounted on the virtual space of the CAD device is specified, and the specified information is converted into real space coordinates, In order to control the position and direction of the head of the mounting apparatus according to the transformed coordinates, for example, a curved surface having an arbitrary curvature on a three-dimensional object or a shape having a bent portion formed by a plurality of surfaces. Even in the area, by specifying the substantially vertical direction accurately in the virtual space, there is an effect that the chip can be mounted at an accurate position with high accuracy without being damaged.

補助点特定手段により補助点が2つ特定される場合は、当該2つの補助点と配置点の計3つの点に基づいて、微小平面が設定されるようにしてもよい。また、補助点特定手段により補助点が3つ以上特定される場合は、当該補助点に基づいて微小平面が設定されるようにしてもよい。   When two auxiliary points are specified by the auxiliary point specifying means, a minute plane may be set based on a total of three points including the two auxiliary points and the arrangement point. When three or more auxiliary points are specified by the auxiliary point specifying means, a minute plane may be set based on the auxiliary points.

本発明に係る3次元実装システムは、前記座標変換手段が、前記垂線を中心軸とした場合のヘッドの回転角度を、前記ヘッドに設置されたチップの状態と前記補助点の位置とに基づいて算出するものである。   In the three-dimensional mounting system according to the present invention, the coordinate conversion means determines the rotation angle of the head when the perpendicular is the central axis based on the state of the chip installed on the head and the position of the auxiliary point. Is to be calculated.

このように、本発明に係る3次元実装システムにおいては、垂線を中心軸とした場合のヘッドの回転角度を、ヘッドに設置されたチップの状態と補助点の位置とに基づいて算出するため、ヘッドの位置及び方向に加えて、回転方向も正確に制御することが可能となり、チップを正確な位置に高精度に実装することができるという効果を奏する。   Thus, in the three-dimensional mounting system according to the present invention, in order to calculate the rotation angle of the head when the perpendicular is the central axis, based on the state of the chip installed on the head and the position of the auxiliary point, In addition to the position and direction of the head, it is possible to accurately control the direction of rotation, and the chip can be mounted at an accurate position with high accuracy.

本発明に係る3次元実装システムは、前記実装装置が、前記3次元対象物に記されたマーカを取得するマーカ取得手段と、前記設計情報に記憶されているマーカの位置と前記マーカ取得手段が取得したマーカの位置とから、前記座標変換式を導出する座標変換式導出手段とを備えるものである。   In the three-dimensional mounting system according to the present invention, the mounting device includes a marker acquisition unit that acquires a marker written on the three-dimensional object, a marker position stored in the design information, and the marker acquisition unit. Coordinate transformation formula deriving means for deriving the coordinate transformation formula from the acquired marker position is provided.

このように、本発明に係る3次元実装システムにおいては、実装装置が、3次元対象物に記されたマーカを取得し、設計情報に記憶されているマーカの位置と取得したマーカの位置とから座標変換式を導出するため、3次元対象物を任意の配置位置や配置方向に設置した場合であっても、CAD装置上の仮想空間の座標と実装装置上の実空間の座標とを正確に対応付けることができ、チップを正確な位置に高精度に実装することができるという効果を奏する。   As described above, in the three-dimensional mounting system according to the present invention, the mounting apparatus acquires the marker recorded on the three-dimensional object, and uses the marker position stored in the design information and the acquired marker position. In order to derive the coordinate conversion formula, the coordinates of the virtual space on the CAD device and the coordinates of the real space on the mounting device can be accurately obtained even when the three-dimensional object is placed in an arbitrary arrangement position or arrangement direction. Thus, the chip can be mounted at an accurate position with high accuracy.

本発明に係る3次元実装システムは、前記補助点特定手段が、前記チップの少なくとも3つの頂点位置に対応する前記3次元対象物上の点を補助点として特定するものである。   In the three-dimensional mounting system according to the present invention, the auxiliary point specifying means specifies points on the three-dimensional object corresponding to at least three vertex positions of the chip as auxiliary points.

このように、本発明に係る3次元実装システムにおいては、チップの少なくとも3つの頂点位置に対応する3次元対象物上の点を補助点として特定するため、3次元対象物に対するチップの面の角度と、後段の処理で特定される微小平面の角度を正確に設定することができ、チップを垂直に設置する際に正確に実行することができるという効果を奏する。   Thus, in the three-dimensional mounting system according to the present invention, in order to specify the points on the three-dimensional object corresponding to at least three vertex positions of the chip as auxiliary points, the angle of the surface of the chip with respect to the three-dimensional object Thus, it is possible to accurately set the angle of the minute plane specified by the subsequent processing, and it is possible to accurately execute the chip when it is installed vertically.

本発明に係る3次元実装システムは、前記CAD装置が、前記チップが実装される位置に対応する前記3次元対象物の表面の曲率を算出する曲率算出手段と、前記曲率の値に応じて、前記チップの実装の可否を判定する実装判定手段とを備えるものである。   In the three-dimensional mounting system according to the present invention, the CAD device calculates the curvature of the surface of the three-dimensional object corresponding to the position where the chip is mounted, and according to the value of the curvature, Mounting determination means for determining whether or not the chip can be mounted.

このように、本発明に係る3次元実装システムにおいては、3次元対象物の表面の曲率に応じてチップの実装の可否を判定するため、CAD装置上で実装の可否を予め判断することができ、無駄な実装操作を行うことなく、作業を効率的に行うことができるという効果を奏する。   As described above, in the three-dimensional mounting system according to the present invention, since it is determined whether the chip can be mounted according to the curvature of the surface of the three-dimensional object, it is possible to determine in advance whether the mounting is possible on the CAD device. There is an effect that the work can be efficiently performed without performing a wasteful mounting operation.

第1の実施形態に係る3次元実装システムの処理概要を示す図である。It is a figure which shows the process outline | summary of the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムにおけるCAD装置のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the CAD apparatus in the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムにおける実装装置のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the mounting apparatus in the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムの処理を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the process of the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムの処理を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the process of the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムの処理を示す第3の図である。It is a 3rd figure which shows the process of the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムの処理を示す第4の図である。It is a 4th figure which shows the process of the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムの処理を示す第5の図である。It is a 5th figure which shows the process of the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムにおけるCAD装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the CAD apparatus in the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る3次元実装システムにおける実装装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the mounting apparatus in the three-dimensional mounting system which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る3次元実装システムにおけるCAD装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the CAD apparatus in the three-dimensional mounting system which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る3次元実装システムにおけるCAD装置の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the CAD apparatus in the three-dimensional mounting system which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。   Embodiments of the present invention will be described below. Throughout the present embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals.

(本発明の第1の実施形態)
本実施形態に係る3次元実装システムについて、図1ないし図11を用いて説明する。本実施形態に係る3次元実装システムは、CAD装置と実装装置とからなり、CAD装置にて演算された情報を用いて実装装置でチップを実装するものである。
(First embodiment of the present invention)
A three-dimensional mounting system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The three-dimensional mounting system according to the present embodiment includes a CAD device and a mounting device, and a chip is mounted on the mounting device using information calculated by the CAD device.

図1に3次元実装システム1の処理概要を示す。CAD装置10では、チップ2を実装する対象となる3次元対象物3の設計情報が管理されている。CAD装置10の仮想空間(座標Aに基づいて特定される仮想空間)において、チップ2を実装する配置点4が特定され、当該配置点4に基づく微小平面5を設定し、設定された微小平面5から垂線6を特定する。実装装置20では、CAD装置10から実装に必要な情報を取得し、それらの情報に基づいて実際にチップ2を実装する。CAD装置10から取得する情報は、仮想空間で演算されたものであるため、実空間(座標Bに基づいて特定される実空間)の座標に変換される。変換された座標に基づいて、ヘッド28をθ,φ,ρの方向にそれぞれ駆動制御すると共に、所定の位置に駆動制御する。位置及び方向が制御された後は、実際に3次元対象物3にチップ2をフリップチップ実装する。   FIG. 1 shows a processing outline of the three-dimensional mounting system 1. In the CAD apparatus 10, design information of the three-dimensional object 3 that is a target on which the chip 2 is mounted is managed. In the virtual space of the CAD device 10 (virtual space specified based on the coordinate A), the arrangement point 4 on which the chip 2 is mounted is specified, the micro plane 5 based on the arrangement point 4 is set, and the set micro plane The perpendicular line 6 is identified from 5. The mounting apparatus 20 acquires information necessary for mounting from the CAD apparatus 10 and actually mounts the chip 2 based on the information. Since the information acquired from the CAD device 10 is calculated in the virtual space, it is converted into the coordinates of the real space (the real space specified based on the coordinates B). Based on the converted coordinates, the head 28 is driven and controlled in the directions of θ, φ, and ρ, and at a predetermined position. After the position and direction are controlled, the chip 2 is actually flip-chip mounted on the three-dimensional object 3.

図2及び図3にCAD装置10及び実装装置20のハードウェア構成を示す。図2は、CAD装置10のハードウェア構成であり、図3は、実装装置20の制御機能に関連する部分のハードウェア構成である。図2において、CAD装置10のコンピュータは、CPU11、RAM12、ROM13、ハードディスク(HDとする)14、通信I/F15、及び入出力I/F16を備える。ROM13やHD14には、オペレーティングシステムや各種プログラムが格納されており、必要に応じてRAM12に読み出され、CPU11により各プログラムが実行される。   2 and 3 show the hardware configuration of the CAD device 10 and the mounting device 20. FIG. 2 is a hardware configuration of the CAD device 10, and FIG. 3 is a hardware configuration of a portion related to the control function of the mounting device 20. In FIG. 2, the computer of the CAD apparatus 10 includes a CPU 11, a RAM 12, a ROM 13, a hard disk (referred to as HD) 14, a communication I / F 15, and an input / output I / F 16. The ROM 13 and the HD 14 store an operating system and various programs, which are read into the RAM 12 as necessary, and each program is executed by the CPU 11.

通信I/F15は、他の装置間(例えば、実装装置、サーバ等)の通信を行うためのインタフェースである。入出力I/F16は、キーボードやマウス等の入力機器からの入力を受け付けたり、プリンタやモニタ等にデータを出力するためのインタフェースである。この入出力I/F16は、必要に応じて光磁気ディスク、フロッピーディスク、CD−R、DVD−R等のリムーバブルディスク等に対応したドライブを接続することができる。各処理部はバスを介して接続され、情報のやり取りを行う。   The communication I / F 15 is an interface for performing communication between other devices (for example, a mounting device, a server, etc.). The input / output I / F 16 is an interface for receiving input from an input device such as a keyboard and a mouse, and outputting data to a printer, a monitor, and the like. The input / output I / F 16 can be connected to a drive corresponding to a removable disk such as a magneto-optical disk, a floppy disk, a CD-R, a DVD-R, or the like, if necessary. Each processing unit is connected via a bus and exchanges information.

図3において、実装装置20の制御機能に関するハードウェア構成は、CPU21、RAM22、ROM23、ハードディスク(HDとする)24、通信I/F25、入出力I/F26、カメラ27、及びヘッド28を備える。CPU21、RAM22、ROM23、ハードディスク(HDとする)24、通信I/F25、及び入出力I/F26については、CAD装置10の構成と同じである。なお、入出力I/F26は、キーボードやマウス等の入力機器からの入力を受け付けてもよいし、スイッチ、パネル等の入力機器からの入力を受け付けてもよい。   In FIG. 3, the hardware configuration related to the control function of the mounting apparatus 20 includes a CPU 21, a RAM 22, a ROM 23, a hard disk (HD) 24, a communication I / F 25, an input / output I / F 26, a camera 27, and a head 28. The CPU 21, RAM 22, ROM 23, hard disk (HD) 24, communication I / F 25, and input / output I / F 26 are the same as the configuration of the CAD device 10. The input / output I / F 26 may accept input from an input device such as a keyboard or a mouse, or may accept input from an input device such as a switch or a panel.

カメラ27は、実装装置20のワークに設置された3次元対象物3を撮像し、マーカを取得するものである。ヘッド28は、先端部にチップ2を設置して、3次元対象物3の所定の位置にフリップチップ実装する。   The camera 27 captures an image of the three-dimensional object 3 placed on the workpiece of the mounting apparatus 20 and acquires a marker. The head 28 is flip-chip mounted at a predetermined position of the three-dimensional object 3 by setting the chip 2 at the tip.

図4は、本実施形態に係る3次元実装システム1を構成するCAD装置10及び実装装置20の機能ブロック図である。CAD装置10は、3次元対象物3の設計情報を記憶する設計情報記憶部41と、設計情報からチップ2を配置する配置点4の座標を特定する配置点特定部42と、配置点4の周辺領域で3次元対象物3の表面に複数の補助点4a,4b,・・を特定する補助点特定部43と、特定された補助点4a等を含む微小平面5を設定する微小平面設定部44と、微小平面5を通り当該微小平面5に垂直な垂線6の位置及び方向を特定する垂線特定部45と、実装装置20との間で情報を入出力する第1入出力部46とを備える。   FIG. 4 is a functional block diagram of the CAD device 10 and the mounting device 20 constituting the three-dimensional mounting system 1 according to the present embodiment. The CAD apparatus 10 includes a design information storage unit 41 that stores design information of the three-dimensional object 3, an arrangement point specifying unit 42 that specifies the coordinates of the arrangement point 4 where the chip 2 is arranged from the design information, An auxiliary point specifying unit 43 that specifies a plurality of auxiliary points 4a, 4b,... On the surface of the three-dimensional object 3 in the peripheral region, and a micro plane setting unit that sets a micro plane 5 including the specified auxiliary points 4a and the like. 44, a perpendicular identifying unit 45 that identifies the position and direction of the perpendicular 6 that passes through the minute plane 5 and is perpendicular to the minute plane 5, and a first input / output unit 46 that inputs and outputs information between the mounting apparatus 20. Prepare.

実装装置20は、ワークに設置された3次元対象物3を撮像し、3次元対象物3に記されているマーカの実空間における位置を取得するマーカ取得部51と、取得したマーカの位置と設計情報記憶部41に記憶されている仮想空間におけるマーカの位置とに基づいて、仮想空間の座標を実空間の座標に変換する座標変換式を導出する座標変換式導出部52と、座標変換式に基づいてCAD装置10の仮想空間における座標を、実装装置の実空間における座標に変換する座標変換部53と、変換された座標に応じてヘッド28を駆動制御するヘッド制御部54と、CAD装置10との間で情報を入出力する第2入出力部56とを備える。   The mounting apparatus 20 images the three-dimensional object 3 placed on the workpiece, acquires the position of the marker written on the three-dimensional object 3 in real space, and the acquired marker position. A coordinate conversion formula deriving unit 52 for deriving a coordinate conversion formula for converting the coordinates of the virtual space into the coordinates of the real space based on the position of the marker in the virtual space stored in the design information storage unit 41; A coordinate conversion unit 53 that converts coordinates in the virtual space of the CAD device 10 into coordinates in the real space of the mounting device, a head control unit 54 that drives and controls the head 28 according to the converted coordinates, and a CAD device. 10 and a second input / output unit 56 that inputs and outputs information.

各処理部の処理について、図5ないし図9を用いて具体的に説明する。図5(A)は、まず、配置点特定部42が、設計情報記憶部41に記憶されている設計情報から対象となる3次元対象物3の情報を読み出し、チップ2を実装する配置点4を特定する。なお、この配置点4は、例えば、(1)実装するチップ2のチップ面における中心点に対応する3次元対象物3上の点であってもよいし、(2)実装するチップ2のいずれかの頂点に対応する3次元対象物3上の点であってもよいし、(3)実装するチップの重心点であってもよい。ここでは、仮に、配置点4が(1)で特定されているとする。   The processing of each processing unit will be specifically described with reference to FIGS. In FIG. 5A, first, the arrangement point specifying unit 42 reads the information of the target three-dimensional object 3 from the design information stored in the design information storage unit 41, and the arrangement point 4 on which the chip 2 is mounted. Is identified. The arrangement point 4 may be, for example, (1) a point on the three-dimensional object 3 corresponding to the center point on the chip surface of the chip 2 to be mounted, or (2) any of the chips 2 to be mounted. It may be a point on the three-dimensional object 3 corresponding to that vertex, or (3) the center of gravity of the chip to be mounted. Here, it is assumed that the arrangement point 4 is specified by (1).

特定された配置点4に基づいてチップ2が実装された場合に、当該チップ2のチップ面の頂点の位置に対応する3次元対象物3上の点を補助点として特定する(補助点4a〜4c)。なお、この補助点4a〜4cは、少なくとも2点特定されればよい。1つの微小平面5を設定するためには、少なくとも直線上にない3つの点を特定する必要がある。すなわち、(1)配置点4に加えて、2つの補助点(補助点4a,4b、又は補助点4b,4c)を特定してもよいし(図5(B)の場合に相当)、(2)配置点4を含めずに、3つの補助点(補助点4a,4b,4c)を特定してもよい(図5(A)の場合に相当)。ここでは、仮に、補助点が(2)で特定されているとする。また、このとき、補助点4a〜4cの位置は、実装されるチップ2のチップ面における頂点の位置、又はチップ2が矩形ではない場合は、チップ面の外周上における中心からの距離が大きい点の位置に特定されるのが望ましい。さらに、補助点は、実装されるチップ2のチップ面の外周上にある程度の間隔を空けて特定されるのが望ましい。そうすることで、後段の処理における微小平面5が正確に設定されることとなる。   When the chip 2 is mounted based on the specified arrangement point 4, a point on the three-dimensional object 3 corresponding to the position of the vertex of the chip surface of the chip 2 is specified as an auxiliary point (auxiliary points 4a to 4a). 4c). Note that at least two auxiliary points 4a to 4c may be specified. In order to set one minute plane 5, it is necessary to specify at least three points that are not on a straight line. That is, (1) In addition to the arrangement point 4, two auxiliary points (auxiliary points 4a and 4b or auxiliary points 4b and 4c) may be specified (corresponding to the case of FIG. 5B), 2) Three auxiliary points (auxiliary points 4a, 4b, 4c) may be specified without including the arrangement point 4 (corresponding to the case of FIG. 5A). Here, it is assumed that the auxiliary point is specified in (2). At this time, the positions of the auxiliary points 4a to 4c are the positions of the vertices on the chip surface of the chip 2 to be mounted, or the distance from the center on the outer periphery of the chip surface when the chip 2 is not rectangular. It is desirable that the position is specified. Furthermore, it is desirable that the auxiliary points are specified with a certain distance on the outer periphery of the chip surface of the mounted chip 2. By doing so, the minute plane 5 in the subsequent processing is accurately set.

3つの点(配置点4+2つの補助点又は3つの補助点)が特定されると、図6に示すように、微小平面設定部44が、この3つの点を含む微小平面5を設定する。微小平面5が設定されると、垂線特定部45が、微小平面5を通り当該微小平面5に垂直な垂線6の方向及び位置を特定する。なお、垂線6の位置は、配置点4を通る位置又は補助点4a〜4cのいずれかを通る位置に特定されるのが望ましいが、より好ましくは、配置点4の位置に特定されるのがよい。ここでは、仮に、垂線6が配置点4を通る位置に特定されているとする。設計情報記憶部41の設計情報の一部、配置点特定部42が特定した配置点4の情報、補助点特定部43が特定した補助点4a〜4cの情報、並びに垂線特定部45が特定した垂線の方向及び位置の情報は、第1入出力部46を介して実装装置20に送られる。   When three points (arrangement point 4 + 2 auxiliary points or three auxiliary points) are specified, as shown in FIG. 6, the microplane setting unit 44 sets the microplane 5 including these three points. When the minute plane 5 is set, the perpendicular identifying unit 45 identifies the direction and position of the perpendicular 6 that passes through the minute plane 5 and is perpendicular to the minute plane 5. In addition, although it is desirable that the position of the perpendicular line 6 is specified as a position passing through the arrangement point 4 or a position passing through any of the auxiliary points 4a to 4c, it is more preferable to specify the position of the arrangement point 4. Good. Here, it is assumed that the perpendicular 6 is specified at a position passing through the arrangement point 4. A part of the design information in the design information storage unit 41, the information on the arrangement point 4 specified by the arrangement point specifying unit 42, the information on the auxiliary points 4a to 4c specified by the auxiliary point specifying unit 43, and the perpendicular specifying unit 45 specified Information on the direction and position of the perpendicular is sent to the mounting apparatus 20 via the first input / output unit 46.

ここまでの処理が、CAD装置10の処理である。すなわち、各処理の演算は仮想空間を特定する座標Aに基づいて行われ、得られた情報も座標Aに基づくものである。   The processing so far is the processing of the CAD device 10. That is, the calculation of each process is performed based on the coordinates A that specify the virtual space, and the obtained information is also based on the coordinates A.

CAD装置10において上記のような処理が行われると、得られた情報に基づいて実装装置20が実際にチップ2を3次元対象物3に実装する。この場合、CAD装置10における仮想空間を特定する座標Aを、実装装置20における実空間を特定する座標Bに変換する必要がある。座標を変換するための座標変換式は、予め定められたものを用いるようにしてもよい。その場合、3次元対象物3が実装装置20のワークにしっかりと決まった態様で固定されることが前提となる。しかしながら、チップ2は非常に微細なものであり、僅かなずれであっても、3次元対象物3の正確な位置に実装できなくなってしまう。つまり、3次元対象物3に作り込まれている配線パターンに合わせた正確な実装を行うためには、厳密な座標変換が必要となる。   When the above processing is performed in the CAD device 10, the mounting device 20 actually mounts the chip 2 on the three-dimensional object 3 based on the obtained information. In this case, it is necessary to convert the coordinate A that specifies the virtual space in the CAD device 10 into the coordinate B that specifies the real space in the mounting device 20. A predetermined coordinate conversion formula for converting the coordinates may be used. In that case, it is assumed that the three-dimensional object 3 is fixed to the work of the mounting apparatus 20 in a fixed manner. However, the chip 2 is very fine, and even if it is slightly displaced, it cannot be mounted at an accurate position of the three-dimensional object 3. In other words, in order to perform accurate mounting according to the wiring pattern built in the three-dimensional object 3, strict coordinate conversion is required.

本実施形態においては、3次元対象物3に記されたマーカを読むことで、座標変換式を導出する。図7において、ワーク上に3次元対象物3を固定して設置し、マーカ取得部51が、カメラ27により撮像された3次元対象物3の画像を取得する。その際、少なくとも2つのマーカ71,72が3次元対象物3に記されており、これらが画像内に写るように撮像が行われる。得られた画像から実空間における座標Bに基づくマーカ71,72の位置を特定する。そして、座標変換式導出部52が、特定された実空間におけるマーカ71,72の位置と、CAD装置から取得した設計情報に記憶されている仮想空間におけるマーカ71,72の位置とから、仮想空間の座標Aを実空間の座標Bに変換する座標変換式を導出する。なお、このとき、3次元対象物3がx−y平面に固定されることで、zの値が必然的に決定される構成とすることが望ましい。   In the present embodiment, a coordinate conversion formula is derived by reading a marker written on the three-dimensional object 3. In FIG. 7, the three-dimensional object 3 is fixedly installed on the workpiece, and the marker acquisition unit 51 acquires the image of the three-dimensional object 3 captured by the camera 27. At that time, at least two markers 71 and 72 are marked on the three-dimensional object 3, and imaging is performed so that these markers appear in the image. The positions of the markers 71 and 72 based on the coordinates B in the real space are specified from the obtained image. Then, the coordinate transformation formula deriving unit 52 calculates the virtual space from the positions of the markers 71 and 72 in the specified real space and the positions of the markers 71 and 72 in the virtual space stored in the design information acquired from the CAD device. A coordinate conversion formula for converting the coordinate A of the above into the coordinate B of the real space is derived. At this time, it is desirable that the value of z is inevitably determined by fixing the three-dimensional object 3 on the xy plane.

座標変換式が導出されると、座標変換部53が、配置点4、補助点4a〜4c並びに垂線6の方向及び位置等を仮想空間から実空間の座標に変換する。そして、図8(A)に示すように、変換された座標に基づいて、ヘッド制御部54がヘッド28の方向(θ,φの角度)を調整すると共に、位置(ヘッド28の中心軸が配置点4を通る位置)を調整して、駆動制御する。また、このとき、ヘッド28にセットされているチップ2の態様と補助点4a〜4cとを対応付けることで、ρの回転角度を調整する。   When the coordinate conversion formula is derived, the coordinate conversion unit 53 converts the arrangement point 4, the auxiliary points 4a to 4c, and the direction and position of the perpendicular 6 from the virtual space to the coordinates of the real space. Then, as shown in FIG. 8A, the head controller 54 adjusts the direction of the head 28 (the angles of θ and φ) based on the converted coordinates, and the position (the central axis of the head 28 is arranged). The position is controlled by adjusting the position passing through the point 4). At this time, the rotation angle of ρ is adjusted by associating the aspect of the chip 2 set on the head 28 with the auxiliary points 4a to 4c.

図8(B)は、ヘッド28にセットされているチップ2の態様を示す図である。予めヘッド28に設定されている周方向の角度(0°〜360°)とチップ2の位置とが対応付けられてセットされている。すなわち、図8(B)の場合は、45°、135°、225°及び315°の位置にチップ2の頂点が対応するようにチップ2がセットされており、且つ、135°、225°及び315°の位置に対応する頂点が、補助点4a〜4cに対応している。したがって、ヘッド28の回転角度を調整して制御することが可能となる。   FIG. 8B is a diagram showing an aspect of the chip 2 set in the head 28. A circumferential angle (0 ° to 360 °) set in advance in the head 28 and the position of the chip 2 are set in association with each other. That is, in the case of FIG. 8B, the chip 2 is set so that the vertex of the chip 2 corresponds to the positions of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °, and 135 °, 225 °, and The vertices corresponding to the position of 315 ° correspond to the auxiliary points 4a to 4c. Therefore, the rotation angle of the head 28 can be adjusted and controlled.

ヘッド28が駆動制御されると、チップ2がセットされている位置と3次元対象物3との距離を演算し、実際にフリップチップ実装を行う。一旦座標変換式が導出された後は、当該導出された座標変換式に基づいて、図9に示すように、複数のチップ2を連続的に実装することが可能となる。   When the head 28 is driven and controlled, the distance between the position where the chip 2 is set and the three-dimensional object 3 is calculated, and the flip chip mounting is actually performed. Once the coordinate conversion formula is derived, a plurality of chips 2 can be continuously mounted based on the derived coordinate conversion formula as shown in FIG.

次に、本実施形態に係る3次元実装システムの動作について説明する。図10は、CAD装置10の動作を示すフローチャート、図11は、実装装置20の動作を示すフローチャートである。まず、配置点特定部42が、設計情報記憶部41に記憶された設計情報に基づいて、チップ2を実装する配置点4を特定する(S11)。補助点特定部43が、チップ2の頂点の位置に対応する3次元対象物3上の2以上の点を補助点4a,4b,・・として特定する(S12)。このとき、配置点4と2つの補助点4a,4b、又は、3つの補助点4a〜4cは、直線上にない点とする。微小平面特定部44が、配置点4と2つの補助点4a,4b、又は、3つの補助点4a〜4cを通る微小平面5を特定する(S13)。垂線特定部45が、微小平面5を通り、当該微小平面5に垂直な垂線の位置及び方向を特定する(S14)。なお、このとき、配置点4を通る垂線の位置を特定することが望ましい。第1入出力部46が、上記各処理における演算結果の情報を実装装置20に出力する(S15)。   Next, the operation of the three-dimensional mounting system according to this embodiment will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the CAD apparatus 10, and FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the mounting apparatus 20. First, the arrangement point specifying unit 42 specifies the arrangement point 4 on which the chip 2 is mounted based on the design information stored in the design information storage unit 41 (S11). The auxiliary point specifying unit 43 specifies two or more points on the three-dimensional object 3 corresponding to the position of the vertex of the chip 2 as auxiliary points 4a, 4b,... (S12). At this time, it is assumed that the arrangement point 4 and the two auxiliary points 4a and 4b or the three auxiliary points 4a to 4c are not on a straight line. The minute plane specifying unit 44 specifies the minute plane 5 passing through the arrangement point 4 and the two auxiliary points 4a and 4b or the three auxiliary points 4a to 4c (S13). The perpendicular identifying unit 45 identifies the position and direction of the perpendicular passing through the minute plane 5 and perpendicular to the minute plane 5 (S14). At this time, it is desirable to specify the position of the perpendicular line passing through the arrangement point 4. The 1st input / output part 46 outputs the information of the calculation result in each said process to the mounting apparatus 20 (S15).

実装装置20においては、第2入出力部56が、CAD装置10から出力された情報を入力する。この入力のタイミングは、座標変換式を導出する前であればいつでもよい。図11において、3次元対象物3がワークに設置されると、カメラ27が3次元対象物に記されたマーカ71,72と共に、3次元対象物3を撮像する。マーカ取得部51が、撮像された画像からマーカ71,72の位置を取得する(S21)。座標変換式導出部52が、設計情報から得られたマーカ71,72の座標と、画像から取得したマーカ71,72の位置とから、仮想空間から実空間に座標変換する座標変換式を導出する(S22)。座標変換部53が、導出された座標変換式に基づいて、CAD装置10から得られた情報を実空間の座標に変換する(S23)。ヘッド制御部54が、変換された実空間の座標に基づいて、ヘッド28を駆動制御し(S24)、チップ2をフリップチップ実装して(S25)、処理を終了する。   In the mounting apparatus 20, the second input / output unit 56 inputs information output from the CAD apparatus 10. This input timing may be any time before the coordinate transformation formula is derived. In FIG. 11, when the three-dimensional object 3 is placed on the workpiece, the camera 27 images the three-dimensional object 3 together with the markers 71 and 72 marked on the three-dimensional object. The marker acquisition unit 51 acquires the positions of the markers 71 and 72 from the captured image (S21). The coordinate conversion formula deriving unit 52 derives a coordinate conversion formula for performing coordinate conversion from the virtual space to the real space from the coordinates of the markers 71 and 72 obtained from the design information and the positions of the markers 71 and 72 obtained from the image. (S22). The coordinate conversion unit 53 converts the information obtained from the CAD device 10 into real space coordinates based on the derived coordinate conversion formula (S23). The head controller 54 controls the drive of the head 28 based on the coordinates of the converted real space (S24), flip-chip mounts the chip 2 (S25), and ends the process.

(本発明の第2の実施形態)
本実施形態に係る3次元実装システムについて、図12及び図13を用いて説明する。本実施形態に係る3次元実装システムは、前記第1の実施形態に係る3次元実装システムにCAD装置10の機能を拡張したものである。なお、本実施形態において、前記第1の実施形態と重複する説明は省略する。
(Second embodiment of the present invention)
A three-dimensional mounting system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The three-dimensional mounting system according to the present embodiment is obtained by extending the function of the CAD device 10 to the three-dimensional mounting system according to the first embodiment. In addition, in this embodiment, the description which overlaps with the said 1st Embodiment is abbreviate | omitted.

図12は、本実施形態に係る3次元実装システムにおけるCAD装置10の機能ブロック図である。図4に示したCAD装置10との違いは、曲率算出部47と実装判定部48とを備えることである。利用者から入力されたチップ配置情報31(チップ2の配置点、配置方向、サイズ等を含む配置情報)に基づいて、3次元対象物3上のチップ2が配置される面の曲率を算出する。実装判定部48は、算出された曲率の値を閾値判定して、その配置点にチップ2を実装可能かどうかを判定し、判定結果を表示部32に表示する。   FIG. 12 is a functional block diagram of the CAD device 10 in the three-dimensional mounting system according to the present embodiment. The difference from the CAD apparatus 10 shown in FIG. 4 is that a curvature calculation unit 47 and a mounting determination unit 48 are provided. Based on the chip placement information 31 (placement information including the placement point, placement direction, size, etc. of the chip 2) input from the user, the curvature of the surface on which the chip 2 on the three-dimensional object 3 is placed is calculated. . The mounting determination unit 48 determines the threshold value of the calculated curvature, determines whether the chip 2 can be mounted at the placement point, and displays the determination result on the display unit 32.

図13は、実装判定部48の処理を示す図である。図13(A)は、チップ2を実装する3次元対象物3上の面の曲率が、予め設定されている閾値(チップ2を実装してもチップ2に破損が生じない値)を超えている場合であり、この場合は、チップ2を実装できない旨の警告を表示部32に表示する。図13(B)は、チップ2を実装する3次元対象物3上の面の曲率が、予め設定されている閾値未満の場合であり、この場合は、チップ2の配置が設計情報に正式に登録された旨の通知が表示部32に表示される。このように、CAD装置10上で、チップ2を所望の位置に配置可能かどうかを予め判定することが可能となる。   FIG. 13 is a diagram illustrating processing of the mounting determination unit 48. FIG. 13A shows that the curvature of the surface on the three-dimensional object 3 on which the chip 2 is mounted exceeds a preset threshold value (a value at which the chip 2 is not damaged even if the chip 2 is mounted). In this case, a warning that the chip 2 cannot be mounted is displayed on the display unit 32. FIG. 13B shows a case where the curvature of the surface on the three-dimensional object 3 on which the chip 2 is mounted is less than a preset threshold value. In this case, the arrangement of the chip 2 is formally specified in the design information. A notification to the effect of registration is displayed on the display unit 32. In this way, it is possible to determine in advance whether or not the chip 2 can be placed at a desired position on the CAD device 10.

なお、曲率算出部47は、チップ2の一方の端部に対応する3次元対象物3上の点から他方の端部に対応する3次元対象物3上の点における曲率の平均値を求めるようにしてもよいし、最大値を求めるようにしてもよい。   The curvature calculation unit 47 obtains an average value of curvature at a point on the three-dimensional object 3 corresponding to the other end from a point on the three-dimensional object 3 corresponding to one end of the chip 2. Alternatively, the maximum value may be obtained.

また、表示部32には、チップ2を実装できない場合にのみ警告を通知し、実装可能な場合には、特に通知を行わないようにしてもよい。   Further, the display unit 32 may be notified of a warning only when the chip 2 cannot be mounted, and may not be particularly notified when the chip 2 can be mounted.

1 3次元実装システム
2 チップ
3 3次元対象物
4 配置点
4a,4b,・・・ 補助点
5 微小平面
6 垂線
10 CAD装置
11,21 CPU
12,22 RAM
13,23 ROM
14,24 HD
15,25 通信I/F
16,26 入出力I/F
27 カメラ
28 ヘッド
31 チップ配置情報
32 表示部
41 設計情報記憶部
42 配置点特定部
43 補助点特定部
44 微小平面設定部
45 垂線特定部
46 第1入出力部
47 曲率算出部
48 実装判定部
51 マーカ取得部
52 座標変換式導出部
53 座標変換部
54 ヘッド制御部
56 第2入出力部
71,72 マーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 3D mounting system 2 Chip | tip 3 3D target object 4 Arrangement | positioning point 4a, 4b, ... Auxiliary point 5 Minute plane 6 Perpendicular 10 CAD apparatus 11, 21 CPU
12,22 RAM
13,23 ROM
14,24 HD
15, 25 Communication I / F
16, 26 I / F I / F
27 Camera 28 Head 31 Chip Arrangement Information 32 Display Unit 41 Design Information Storage Unit 42 Arrangement Point Identification Unit 43 Auxiliary Point Identification Unit 44 Micro Plane Setting Unit 45 Perpendicular Line Identification Unit 46 First Input / Output Unit 47 Curvature Calculation Unit 48 Mounting Determination Unit 51 Marker acquisition unit 52 Coordinate conversion formula deriving unit 53 Coordinate conversion unit 54 Head control unit 56 Second input / output unit 71, 72 Marker

Claims (9)

チップを実装する対象となる任意形状の3次元対象物に関する情報を管理するCAD装置と、前記3次元対象物にチップを実装する実装装置とを備える3次元実装システムであって、
前記CAD装置が、
前記3次元対象物の設計情報を記憶する設計情報記憶手段と、
前記設計情報から、前記3次元対象物にチップを実装する場合の配置点を示す配置点座標を特定する配置点特定手段と、
前記配置点座標の周辺で、且つ、前記3次元対象物の表面に位置し、前記配置点との関係で直線上にない少なくとも2つの補助点、又は、直線上にない少なくとも3つの補助点を補助点座標として特定する補助点特定手段と、
前記補助点を含む微小平面を設定する微小平面設定手段と、
前記微小平面を通り、当該微小平面に垂直な垂線の位置及び方向を特定する垂線特定手段とを備え、
前記実装装置が、
前記CAD装置の仮想空間と当該実装装置の実空間との座標変換式に基づいて、仮想空間における前記垂線の位置及び方向を、実空間における座標に変換する座標変換手段と、
変換された座標に基づいて、前記実装装置のヘッドの位置及び方向を制御するヘッド制御手段とを備えることを特徴とする3次元実装システム。
A three-dimensional mounting system comprising a CAD device that manages information relating to a three-dimensional object having an arbitrary shape to be mounted with a chip, and a mounting device that mounts a chip on the three-dimensional object,
The CAD device is
Design information storage means for storing design information of the three-dimensional object;
From the design information, an arrangement point specifying means for specifying an arrangement point coordinate indicating an arrangement point when a chip is mounted on the three-dimensional object;
At least two auxiliary points that are located around the arrangement point coordinates and are located on the surface of the three-dimensional object and are not on a straight line in relation to the arrangement point, or at least three auxiliary points that are not on a straight line Auxiliary point specifying means for specifying the auxiliary point coordinates;
A minute plane setting means for setting a minute plane including the auxiliary point;
A perpendicular specifying means for specifying a position and direction of a perpendicular passing through the minute plane and perpendicular to the minute plane;
The mounting apparatus is
Coordinate conversion means for converting the position and direction of the perpendicular in the virtual space into coordinates in the real space based on a coordinate conversion formula between the virtual space of the CAD device and the real space of the mounting device;
A three-dimensional mounting system comprising: head control means for controlling the position and direction of the head of the mounting apparatus based on the transformed coordinates.
請求項1に記載の3次元実装システムにおいて、
前記座標変換手段が、前記垂線を中心軸とした場合のヘッドの回転角度を、前記ヘッドに設置されたチップの状態と前記補助点の位置とに基づいて算出することを特徴とする3次元実装システム。
The three-dimensional mounting system according to claim 1,
The three-dimensional mounting characterized in that the coordinate conversion means calculates a rotation angle of the head when the perpendicular is a central axis based on a state of a chip installed on the head and a position of the auxiliary point. system.
請求項1又は2に記載の3次元実装システムにおいて、
前記実装装置が、
前記3次元対象物に記されたマーカを取得するマーカ取得手段と、
前記設計情報に記憶されているマーカの位置と前記マーカ取得手段が取得したマーカの位置とから、前記座標変換式を導出する座標変換式導出手段とを備えることを特徴とする3次元実装システム。
In the three-dimensional mounting system according to claim 1 or 2,
The mounting apparatus is
Marker acquisition means for acquiring a marker written on the three-dimensional object;
A three-dimensional mounting system comprising: a coordinate conversion formula deriving unit that derives the coordinate conversion formula from a marker position stored in the design information and a marker position acquired by the marker acquisition unit.
請求項1ないし3のいずれかに記載の3次元実装システムにおいて、
前記補助点特定手段が、前記チップの少なくとも3つの頂点位置に対応する前記3次元対象物上の点を補助点として特定することを特徴とする3次元実装システム。
The three-dimensional mounting system according to any one of claims 1 to 3,
The three-dimensional mounting system, wherein the auxiliary point specifying unit specifies points on the three-dimensional object corresponding to at least three vertex positions of the chip as auxiliary points.
請求項1ないし4のいずれかに記載の3次元実装システムにおいて、
前記CAD装置が、
前記チップが実装される位置に対応する前記3次元対象物の表面の曲率を算出する曲率算出手段と、
前記曲率の値に応じて、前記チップの実装の可否を判定する実装判定手段とを備えることを特徴とする3次元実装システム。
The three-dimensional mounting system according to any one of claims 1 to 4,
The CAD device is
Curvature calculating means for calculating the curvature of the surface of the three-dimensional object corresponding to the position where the chip is mounted;
A three-dimensional mounting system comprising: mounting determination means for determining whether or not the chip can be mounted according to the curvature value.
チップを実装する対象となる任意形状の3次元対象物に関する情報を管理し、前記チップを実装する場合の実装装置のヘッドの位置及び方向に関する情報を前記実装装置に提供するCAD装置であって、
前記3次元対象物の設計情報を記憶する設計情報記憶手段と、
前記設計情報から、前記3次元対象物にチップを実装する場合の配置点を示す配置点座標を特定する配置点特定手段と、
前記配置点座標の周辺で、且つ、前記3次元対象物の表面に位置し、前記配置点座標との関係で直線上にない少なくとも2つの補助点を補助点座標として特定する補助点特定手段と、
前記配置点及び前記補助点を含む微小平面を設定する微小平面設定手段と、
微小平面を通り、当該微小平面に垂直な垂線の位置及び方向を特定する垂線特定手段と、
演算結果の情報を前記実装装置に出力する出力手段とを備えることを特徴とするCAD装置。
A CAD device that manages information about a three-dimensional object of an arbitrary shape to be mounted on a chip and provides the mounting device with information on the position and direction of the head of the mounting device when mounting the chip,
Design information storage means for storing design information of the three-dimensional object;
From the design information, an arrangement point specifying means for specifying an arrangement point coordinate indicating an arrangement point when a chip is mounted on the three-dimensional object;
Auxiliary point specifying means for specifying at least two auxiliary points located around the arrangement point coordinates and on the surface of the three-dimensional object and not on a straight line in relation to the arrangement point coordinates as auxiliary point coordinates; ,
A micro-plane setting means for setting a micro-plane including the arrangement point and the auxiliary point;
Perpendicular specifying means for specifying the position and direction of the perpendicular passing through the minute plane and perpendicular to the minute plane;
A CAD apparatus comprising: output means for outputting information of a calculation result to the mounting apparatus.
CAD装置から提供された、任意形状の3次元対象物にチップを実装する場合のヘッドの位置及び方向に関する情報に基づいて、前記チップを前記3次元対象物に実装する実装装置であって、
前記CAD装置の仮想空間と当該実装装置の実空間との座標変換式に基づいて、仮想空間における前記ヘッドの位置及び方向を、実空間における座標に変換する座標変換手段と、
変換された座標に基づいて、前記実装装置のヘッドの位置及び方向を制御するヘッド制御手段とを備えることを特徴とする実装装置。
A mounting apparatus that mounts the chip on the three-dimensional object based on information about the position and direction of the head when the chip is mounted on a three-dimensional object of an arbitrary shape provided by a CAD apparatus,
Coordinate conversion means for converting the position and direction of the head in the virtual space into coordinates in the real space based on a coordinate conversion formula between the virtual space of the CAD device and the real space of the mounting device;
A mounting apparatus comprising: head control means for controlling the position and direction of the head of the mounting apparatus based on the transformed coordinates.
コンピュータが、
チップを実装する対象となる任意形状の3次元対象物の設計情報を記憶し、記憶された前記設計情報から、前記3次元対象物にチップを実装する場合の配置点を示す配置点座標を特定する配置点特定ステップと、
前記配置点座標の周辺で、且つ、前記3次元対象物の表面に位置し、前記配置点座標との関係で直線上にない少なくとも2つの補助点を補助点座標として特定する補助点特定ステップと、
前記配置点及び前記補助点を含む微小平面を設定する微小平面設定ステップと、
微小平面を通り、当該微小平面に垂直な垂線の位置及び方向を特定する垂線特定ステップと、
仮想空間と実空間との座標変換式に基づいて、仮想空間における前記垂線の位置及び方向を、実空間における座標に変換する座標変換ステップと、
変換された座標に基づいて、実装装置のヘッドの位置及び方向を制御するヘッド制御ステップとを実行することを特徴とする3次元実装方法。
Computer
Stores design information of an arbitrary-shaped three-dimensional object to be mounted on a chip, and specifies arrangement point coordinates indicating arrangement points when a chip is mounted on the three-dimensional object from the stored design information A placement point identification step to be performed;
An auxiliary point specifying step for specifying, as auxiliary point coordinates, at least two auxiliary points that are located around the arrangement point coordinates and are located on the surface of the three-dimensional object and are not on a straight line in relation to the arrangement point coordinates; ,
A micro-plane setting step for setting a micro-plane including the arrangement point and the auxiliary point;
A perpendicular identifying step for identifying a position and direction of a perpendicular passing through the minute plane and perpendicular to the minute plane;
A coordinate conversion step of converting the position and direction of the perpendicular in the virtual space into coordinates in the real space based on a coordinate conversion formula between the virtual space and the real space;
A three-dimensional mounting method comprising: performing a head control step for controlling a position and a direction of a head of the mounting apparatus based on the converted coordinates.
コンピュータを、
チップを実装する対象となる任意形状の3次元対象物の設計情報を記憶する設計情報記憶手段、
前記設計情報から、前記3次元対象物にチップを実装する場合の配置点を示す配置点座標を特定する配置点特定手段、
前記配置点座標の周辺で、且つ、前記3次元対象物の表面に位置し、前記配置点座標との関係で直線上にない少なくとも2つの補助点を補助点座標として特定する補助点特定手段、
前記配置点及び前記補助点を含む微小平面を設定する微小平面設定手段、
微小平面を通り、当該微小平面に垂直な垂線の位置及び方向を特定する垂線特定手段、
仮想空間と実空間との座標変換式に基づいて、仮想空間における前記垂線の位置及び方向を、実空間における座標に変換する座標変換手段、
変換された座標に基づいて、実装装置のヘッドの位置及び方向を制御するヘッド制御手段として機能させることを特徴とする3次元実装プログラム。
Computer
Design information storage means for storing design information of a three-dimensional object having an arbitrary shape to be mounted with a chip;
An arrangement point specifying means for specifying an arrangement point coordinate indicating an arrangement point when a chip is mounted on the three-dimensional object from the design information;
Auxiliary point specifying means for specifying, as auxiliary point coordinates, at least two auxiliary points that are located around the arrangement point coordinates and are located on the surface of the three-dimensional object and are not on a straight line in relation to the arrangement point coordinates;
A minute plane setting means for setting a minute plane including the arrangement point and the auxiliary point;
Perpendicular specifying means for specifying the position and direction of the perpendicular passing through the minute plane and perpendicular to the minute plane;
Coordinate conversion means for converting the position and direction of the perpendicular in the virtual space into coordinates in the real space, based on a coordinate conversion formula between the virtual space and the real space,
A three-dimensional mounting program that functions as head control means for controlling the position and direction of a head of a mounting apparatus based on the converted coordinates.
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