JP2013206906A - 認識装置、認識方法、プログラム及び基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動が発生した場合でも、認識対象物の正確な位置を認識することができる認識装置等の技術を提供すること。
【解決手段】本技術に係る認識装置は、撮像部と、制御部とを具備する。前記撮像部は、認識対象物に設けられたアライメントマークを撮像する。前記制御部は、前記撮像部により前記アライメントマークを複数回撮像し、撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定し、判定された前記アライメントマークの位置の平均値を算出し、算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識する。
【選択図】図５

Description

本技術は、基板等の認識対象物の位置を認識する認識装置、認識方法及び基板の製造方法に関する。

従来から、基板等の認識対象物の位置を認識するための方法として、認識対象物に設けられたアライメントマークを撮像部によって撮像することで認識対象物の位置を認識する方法が広く用いられている。

下記特許文献１には、基板上の２箇所に設けられたアライメントマークを上方から撮像部によってそれぞれ撮像し、撮像部によって得られたデータに基づいて電子部品の実装位置を補正する実装装置に関する技術が記載されている。

特開２００２−０７６６９４号公報（段落［０００２］〜［０００６］図１２、図１３等）

実装装置等の装置は、装置の内部的な要因による振動（例えば、装置の駆動による振動）や、外部的な要因による振動（例えば、他の装置の駆動による振動、人、物が装置の近くを通過することによる振動）によって、振動する場合がある。

装置が振動してしまうと、撮像部がアライメントマークを撮像するときに、撮像部と、アライメントマークとの相対位置がずれてしまう。これにより、正確なアライメントマークの位置を取得することができず、結果として、基板等の認識対象物の正確な位置を認識することができないといった問題がある。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、振動が発生した場合でも、認識対象物の正確な位置を認識することができる認識装置等の技術を提供することにある。

本技術に係る認識装置は、撮像部と、制御部とを具備する。
前記撮像部は、認識対象物に設けられたアライメントマークを撮像する。
前記制御部は、前記撮像部により前記アライメントマークを複数回撮像し、撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定し、判定された前記アライメントマークの位置の平均値を算出し、算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識する。

本技術に係る認識装置では、アライメントマークを複数回撮像することによって取得されるアライメントマーク位置の平均値が認識対象物の位置認識に用いられるため、振動が発生した場合でも、認識対象物の正確な位置を認識することができる。

上記認識装置において、前記制御部は、前記複数の画像内でのアライメントマーク位置に基づいて、前記アライメントマーク位置のばらつきの度合いを判定し、前記ばらつきの度合い応じて、前記アライメントマークの撮像回数を可変に制御してもよい。

振動（振幅）と、複数回撮像におけるアライメントマーク位置のばらつきの度合いとの間には、相関関係がある。つまり、振動（振幅）が大きい場合にはアライメントマーク位置のばらつきの度合いが大きくなり、振動（振幅）が小さい場合にはアライメントマーク位置のばらつきの度合いが小さくなる。この認識装置では、この関係を利用して、ばらつきの度合いに応じて（つまり、振動の大きさに応じて）、アライメントマークの撮像回数を可変に制御する処理を実行している。

上記認識装置において、前記制御部は、前記ばらつきの度合いが大きいほど前記アライメントマークの撮像回数が多くなるように、前記アライメントマークの撮像回数を制御してもよい。

この認識装置は、振動の大きさに応じて、適切にアライメントマークの撮像回数を変更することができる。

上記認識装置は、記憶部をさらに具備していてもよい。この場合、前記制御部は、前記複数の画像が撮像されたときの時刻と、前記ばらつきの度合いとを関連付けて前記記憶部に記憶し、前記時刻及び前記ばらつきの度合いのデータに基づいて前記ばらつきの度合いが大きい時間帯を判定し、前記ばらつきの度合いが大きい時間帯ほど前記アライメントマークの撮像回数が多くなるように、前記アライメントマークの撮像回数を制御してもよい。

この認識装置では、１日のうちで振動が大きい時間帯でアライメントマークの撮像回数が多くされ、振動が小さい時間帯でアライメントマークの撮像回数が少なくされる。

上記認識装置において、前記制御部は、前記撮像部により一定の周期で前記アライメントマークを複数回撮像してもよい。

一定の周期でアライメントマークを撮像してもランダムサンプリングとなり、アライメントマークの平均値を正確な値として算出することができる。

上記認識装置において、前記制御部は、前記撮像部によりランダムな周期で前記アライメントマークを複数回撮像してもよい。

このように、ランダムな周期でアライメントマークを撮像した場合、ランダムサンプリングのランダム性がさらに向上し、アライメントマークの平均値をさらに正確な値として算出することができる。

上記認識装置において、前記制御部は、一定の周期にランダムなディレイを加えることで、ランダムな周期で前記アライメントマークを複数回撮像してもよい。

本技術に係る認識方法は、認識対象物に設けられたアライメントマークを複数回撮像することを含む。
撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置が判定される。
判定された前記アライメントマーク位置の平均値が算出される。
算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置が認識される。

本技術に係るプログラムは、認識装置に、
認識対象物に設けられたアライメントマークを複数回撮像するステップと、
撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定するステップと、
判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出するステップと、
算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識するステップと
を実行させる。

本技術に係る基板の製造方法は、基板に設けられたアライメントマークを複数回撮像することを含む。
撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置が判定される。
判定された前記アライメントマーク位置の平均値が算出される。
算出された前記平均値に応じて前記基板の位置が認識される。
認識した前記基板の位置に応じて、前記基板上に電子部品が実装される。

以上のように、本技術によれば、振動が発生した場合でも、認識対象物の正確な位置を認識することができる認識装置等の技術を提供することができる。

本技術の第１実施形態に係る実装装置を示す正面図である。 図１に示す実装装置の上面図である。 実装装置の構成を示すブロック図である。 基板の上面図である。 実装装置の処理を示すフローチャートである。 撮像部及びアライメントマークの相対的な位置関係を示す図である。 基板及び撮像部の振動波形の一例を示す図である。 基板及び撮像部が図７に示すような波形で振動する場合の、基板及び撮像部の相対的な位置関係についての波形を示す図である。 基板及び撮像部の相対位置が図８に示す波形で変化する場合において、５０ｍｓの周期でアライメントマークを５回撮像したときのアライメントマーク位置と、このアライメントマーク位置の平均値との関係を示す図である。 第２実施形態に係る実装装置の処理を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る実装装置の処理を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る実装装置の処理を示すフローチャートである。

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

＜第１実施形態＞
[実装装置１００の構成及び各部の構成]
図１は、本技術の第１実施形態に係る実装装置１００を示す正面図である。図２は、図１に示す実装装置１００の上面図である。図３は、実装装置１００の構成を示すブロック図である。図４は、基板１の上面図である。

図１及び図２を参照して、実装装置１００は、フレーム構造体１０と、フレーム構造体１０に設けられ、基板１をＸ軸方向に搬送する搬送部１５と、搬送部１５を挟んで両側に設けられ、電子部品３を供給する供給部２０とを備える。また、実装装置１００は、供給部２０から供給される電子部品３を吸着し、吸着した電子部品３を基板１上に実装する実装ヘッド３０と、実装ヘッド３０をＸ−Ｙ方向に移動させるヘッド移動機構４０とを備える。また、実装装置１００は、基板１上に設けられたアライメントマーク２（図４参照）を上方から撮像する撮像部５０を備える。

図３を参照して、さらに、実装装置１００は、制御部５、記憶部６、表示部７、入力部８、エアコンプレッサ３３、ノズル駆動機構４３等を備えている。

搬送部１５は、Ｘ軸方向に沿って配設された一対のガイド１６と、一対のガイド１６よりも中央側に設けられた一対のコンベア１７とを含む。搬送部１５は、一対のコンベア１７の駆動により、基板１を搬入して所定の位置に位置決めしたり、電子部品３の実装が終了した基板１を排出したりする。

供給部２０は、Ｘ軸方向に沿って配列された複数のテープフィーダ２１により構成される。このテープフィーダ２１は、実装装置１００に対して着脱可能とされる。テープフィーダ２１は、それぞれ、キャリアテープと、キャリアテープが巻きつけられるリールと、キャリアテープをステップ送りで送り出す送り出し機構とを含む。キャリアテープは、例えば、抵抗、コンデンサ、コイル、ＩＣチップ（ＩＣ：Integrated Circuit）等の同一タイプの電子部品３を内部に収納している。テープフィーダ２１の端部の上面には供給窓２２が形成されており、この供給窓２２を介して電子部品３が供給される。

フレーム構造体１０は、底部に設けられたベース１１と、ベース１１に固定された複数の支柱１２とを有する。

ヘッド移動機構４０は、複数の支柱１２の上部にＸ軸方向に沿って架け渡された２本のＸビーム４１と、２本のＸビーム４１の間に、Ｙ軸に沿って架け渡されたＹビーム４２とを含む。なお、図２では、図面を見やすく表示するため、上部側のＸビーム４１と、Ｙビーム４２とを一点差線で表示している。

Ｙビーム４２は、２本のＸビーム４１の下側において、Ｘビーム４１に対してＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。Ｘビーム４１は、Ｙビーム４２をＸ軸方向に沿って移動させるためのＸ軸駆動機構を内部に有しており、このＸ軸駆動機構の駆動により、Ｙビーム４２は、Ｘビーム４１の下側において、Ｘ軸方向に沿って移動される。

Ｙビーム４２の下側には、実装ヘッド３０を保持するキャリッジ３５が取り付けられている。キャリッジ３５は、Ｙビーム４２に対してＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。Ｙビーム４２は、キャリッジ３５をＹ軸方向に沿って移動させるためのＹ軸駆動機構を内部に有しており、このＹ軸駆動機構の駆動により、キャリッジ３５は、Ｙビーム４２の下側において、Ｙ軸方向に沿って移動される。

Ｘ軸駆動機構及びＹ軸駆動機構の駆動により、キャリッジ３５の下側に設けられた実装ヘッド３０が、Ｘ―Ｙ方向に沿って移動される。Ｘ軸駆動機構及びＹ軸駆動機構としては、例えば、ボールネジ駆動機構、ベルト駆動機構、リニアモータ駆動機構等が挙げられる。

実装ヘッド３０は、キャリッジ３５に対して回転可能に取り付けられたターレット３２と、ターレット３２の周方向に沿って等間隔でターレット３２に取り付けられた複数の吸着ノズル３１とを有する。

実装ヘッド３０の数は、本実施形態では、１つとされているが、実装ヘッド３０の数は、２以上であってもよい。また、吸着ノズル３１の数は、本実施形態では、１２個（図２参照）とされているが、吸着ノズル３１の数は、特に限定されない。例えば、吸着ノズル３１の数は、１つであっても構わない。

ターレット３２は、斜め方向の軸を回転の中心軸として回転可能とされている。ターレット３２は、ターレット回転機構の駆動により、前記軸を中心軸として回転される。

吸着ノズル３１は、吸着ノズル３１の軸線がターレット３２の回転軸に対してそれぞれ傾斜するように、ターレット３２に取り付けられている。

吸着ノズル３１は、ターレット３２に対して上記軸線方向に沿って移動可能に支持されている。また、吸着ノズル３１は、ターレット３２に対して回転可能に支持されている。吸着ノズル３１は、ノズル駆動機構４３により、所定のタイミングで、軸線方向（上下方向）に沿って移動される。また、吸着ノズル３１は、ノズル駆動機構４３により所定のタイミングで軸線回りに回転される。

複数の吸着ノズル３１のうち、最も低い位置に位置する吸着ノズル３１（図１〜図２中、最も右側に位置する吸着ノズル３１）は、その軸線が垂直方向を向いている。以降では、このように軸線が垂直方向を向く吸着ノズル３１の位置を操作位置と呼ぶ。操作位置に位置する吸着ノズル３１は、ターレット３２の回転により順次切り換えられる。

吸着ノズル３１は、エアコンプレッサ３３（図３参照）に接続されている。吸着ノズル３１は、このエアコンプレッサ３３の負圧及び正圧の切り換えに応じて、電子部品３を吸着したり、脱離したりすることができる。

キャリッジ３５には、基板１上に設けられたアライメントマーク２を上方から撮像する撮像部５０が設けられている。撮像部５０は、ＣＣＤセンサ（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）、あるいはＣＭＯＳセンサ（ＣＭＯＳ：Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子と、撮像素子の結像面に光を結像させる結像レンズとを含む。撮像部５０は、キャリッジ３５及び実装ヘッド３０がＸ−Ｙ軸方向に沿って移動されるときに、キャリッジ３５及び実装ヘッド３０と一体的に移動する。

図４を参照して、アライメントマーク２は、基板１上において２つの角部（対角）の近傍に設けられている。図４に示す例では、アライメントマーク２の数は、２つとされているが、アライメントマーク２の数は、１つ、あるいは、３つ以上とされていてもよい。アライメントマーク２は、電子部品３の実装の邪魔にならない位置であれば、典型的にはどこに配置されていても構わない。基板１上に設けられた各アライメントマーク２は、それぞれ、撮像部５０によって複数回撮像される。

実装装置１００は、アライメントマーク２撮像用の撮像部５０以外に、電子部品３を保持した状態の吸着ノズル３１を撮像する撮像部を有している。この撮像部は、例えば、電子部品３を保持した状態の吸着ノズル３１を側方側及び／又は下側から撮像する。撮像部により撮影された画像は、制御部５により画像処理され、吸着ノズル３１に対する電子部品３の吸着位置などが判定される。

制御部５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される。制御部５は、実装装置１００の各部と電気的に接続されており、記憶部６に記憶された各種のプログラムに基づき、実装装置１００の各部を統括的に制御する。この制御部５の処理については、後に詳述する。

記憶部６は、制御部５の制御に必要な各種のプログラムが記憶された不揮発性のメモリと、制御部５の作業領域として用いられる揮発性メモリとを有する。上記各種のプログラムは、光ディスク、半導体メモリ等の可搬性の記録媒体から読み取られてもよい。

表示部７は、液晶ディスプレイや、ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等により構成され、各種のデータを画面上に表示する。入力部８は、例えば、キーボード、タッチパネル等により構成され、オペレータの指示を入力する。

［動作説明］
次に、本実施形態に係る実装装置１００の動作について説明する。図５は、実装装置１００の処理を示すフローチャートである。

まず、実装装置１００の制御部５は、コンベア１７により基板１を搬入して基板１を所定の位置に位置決めする。次に、制御部５は、ヘッド移動機構４０により実装ヘッド３０をＸ−Ｙ方向に移動させ、基板１上に設けられた２つのアライメントマーク２うち、一方のアライメントマーク２の上方に撮像部５０を移動させる（ステップ１０１）。そして、制御部５は、撮像部５０によりアライメントマーク２を撮像する撮像動作へと移行する。

ここで、例えば、アライメントマーク２が撮像部５０により撮像されるとき、実装装置１００の内部的な要因による振動や、外部的な要因による振動の影響によって、撮像部５０とアライメントマーク２との相対位置がずれる場合がある。

図６には、撮像部５０及びアライメントマーク２の相対的な位置関係が示されている。図６の左側には、振動が生じていない場合の撮像部５０及びアライメントマーク２の相対的な位置関係が示されている。図６の右側には、振動が生じた場合の撮像部５０及びアライメントマーク２の相対的な位置関係が示されている。

実装装置１００の振動の原因としては様々な原因が考えられる。例えば、振動の原因としては、実装ヘッド３０が２つ設けられる場合において、一方の実装ヘッド３０側の撮像部５０でアライメントマーク２を撮像しているときに、他方の実装ヘッド３０が駆動されることによる振動が考えられる（内部的要因）。また、この実装装置１００と共に基板１の実装ラインを形成するクリーム半田印刷装置、印刷検査装置、基板検査装置、リフロー処理装置等の他の装置の駆動による振動が考えられる（外部的要因）。また、実装装置１００の近くを人や物が通過したり、実装装置１００が配置されている工場の近くで建設工事などが行なわれていたりすることによる振動が考えられる（外部的要因）。

図７は、基板１及び撮像部５０の振動波形の一例を示す図である。図７には、基板１が５３Ｈｚの周波数及び±０．０１ｍｍの振幅で振動し、撮像部５０が７３Ｈｚの周波数及び±０．０２ｍｍの振幅で振動する場合の一例が示されている。

図８は、基板１及び撮像部５０が図７に示すような波形で振動する場合の、基板１及び撮像部５０の相対的な位置関係についての波形を示す図である。基板１及び撮像部５０の相対的な位置関係の波形は、基板１の振動波形と、撮像部５０の振動波形の合成波形となる。

図６（右側）、図７及び図８に示すように、振動の影響によって撮像部５０及びアライメントマーク２の相対的な位置関係がずれてしまうと、アライメントマーク２の位置を正確に認識することができない。そこで、本実施形態に係る実装装置１００では、このような振動の影響を排除する処理を実行する。

再び図５を参照して、アライメントマーク２の上方に撮像部５０が移動されると、次に、制御部５は、アライメントマーク２の撮像回数を記憶部６から取得する（ステップ１０２）。撮像回数は、予め記憶部６に記憶されている。アライメントマーク２の撮像回数は、多ければ多いほど基板１の位置認識の正確性が増すが、一方で、撮像回数が多ければ多いほど基板１の位置認識の時間が延びる。

撮像部５０によりアライメントマーク２を撮像する場合、１回の撮像に掛かる時間は、典型的には、５０ｍｓ程度である。従って、撮像回数が１回増やされる度に５０ｍｓの時間が加算されることになる。基板１の位置認識の正確性と、時間効率との両方を考慮すると、典型的には、撮像回数は、３回〜１０回程度とされる。なお、撮像回数は、ここで挙げた範囲に限られるわけではなく、撮像回数は適宜変更することができる。また、この撮像回数は、オペレータが入力部８を介して値を入力することによって変更可能であってもよい。

撮像回数を取得すると、次に、制御部５は、撮像部５０を制御して、アライメントマーク２を撮像する（ステップ１０３）。そして、制御部５は、アライメントマーク２を撮像した画像を撮像部５０から取得し、画像内におけるアライメントマーク位置を判定する（ステップ１０４）。

次に、撮像部５０は、現在のアライメントマーク２の撮像回数と、ステップ１０２で取得した撮像回数（３〜１０回程度）とを比較し、現在のアライメントマーク２の撮像回数が、ステップ１０２で取得した撮像回数に到達しているかを判定する（ステップ１０５）。

撮像回数に達していない場合（ステップ１０５のＮＯ）、制御部５は、再びステップ１０３へ戻って、アライメントマーク２を撮像する。そして、制御部５は、再び、画像内におけるアライメントマーク位置を判定し（ステップ１０４）、現在の撮像回数が、ステップ１０２で取得した撮像回数に到達したかどうかを判定する（ステップ１０５）。

このような処理により、撮像回数に到達するまでの間、一定の周期（５０ｍｓ程度）でアライメントマーク２の撮像が繰り返される。基板１及び撮像部５０の相対位置の波形は、実際には、不規則な波形であるため、規則的な周期でアライメントマーク２を撮像しても、適切にランダムサンプリングを行なうことができる。

撮像回数に到達した場合（ステップ１０５のＹＥＳ）、制御部５は、取得された複数（３個〜１０個程度）のアライメントマーク位置に基づいて、アライメントマーク位置の平均値を算出する。

図９は、基板１及び撮像部５０の相対位置が図８に示す波形で変化する場合において、５０ｍｓの周期でアライメントマーク２を５回撮像したときのアライメントマーク位置と、このアライメントマーク位置の平均値との関係を示す図である。

図９の最上段には、最初にアライメントマーク２を撮像するタイミングを０秒として、５０ｍｓの周期でアライメントマーク２を５回撮像したときのアライメントマーク位置と、アライメントマーク位置の平均値とが示されている。この場合のアライメンマーク位置の平均値は、約−０．００３３ｍｍとなる。

図９の２段目以降には、アライメントマーク２の撮像開始タイミングを７ｍｓずつづらして、５０ｍｓの周期でアライメントマーク２を５回撮像したときのアライメントマーク位置と、アライメントマーク位置の平均値とが示されている。アライメントマーク２の撮像開始タイミングが７、１４、２１、２８ｍｓである場合、アライメントマーク位置の平均値は約０．００２０、−０．００１３、０．００１５、−０．００２５ｍｍであることが分かる。

これらのアライメントマーク位置の平均値の絶対値を取って、平均化すると、約０．００２１ｍｍとなる。すなわち、どのようなタイミングでアライメントマーク２の撮像を開始しても、アライメントマーク２を５回程度撮像すれば、振動が生じていないときのアライメントマーク位置（この例では、０）に対するずれ量は、約０．００２１ｍｍ程度の値となる。

このように、アライメントマーク位置の平均値を用いることで、１回だけアライメントマーク２を撮像する場合に比べて、振動が生じていない状態でのアライメントマーク位置に近い値を得ることができる。なお、アライメントマーク２の撮像回数及びアライメントマーク位置のサンプル数を増やせば増やすほど、振動が生じていない状態でのアライメントマーク位置に近づく確率が高くなることになる。

図９には、アライメントマーク２を撮像する各タイミングにおけるアライメントマーク位置の最大値及び最小値と、最大値及び最小値の差も示されている。また、図９には、これらの値の平均値も示されている。

再び図５を参照して、アライメントマーク位置の平均値を算出すると、次に、制御部５は、基板１上のアライメントマーク２を全て撮像したかを判定する（ステップ１０７）。全てのアライメントマーク２の撮像を終えていない場合（ステップ１０７のＮＯ）、制御部５は、ステップ１０１へ戻り、次に撮像される予定のアライメントマーク２の上方の位置へ撮像部５０を移動させる。その後、制御部５は、先ほどと同様に、ステップ１０２〜ステップ１０７の処理を実行する。アライメントマーク２を撮像する順番にとくに制限はない。

このような処理により、基板１上に設けられた全てのアライメントマーク２についてのアライメントマーク位置の平均値が算出される。本実施形態では、アライメントマーク２の数が２つとされているため、取得されるアライメントマーク位置の平均値の数は、２つとされる。

全てのアライメントマーク２の撮像を終えた場合（ステップ１０７のＹＥＳ）、制御部５は、取得されたアライメントマーク位置の平均値に基づいて、基板１の位置を認識する（ステップ１０８）。このとき、例えば、制御部５は、取得された２つの平均値のうち一方の平均値に基づいて、電子部品３の実装位置データのＸＹ方向のずれ量を補正したり、２つの平均値の角度に基づいてθ方向の角度を補正したりする。また、制御部５は、２つの平均値の距離に基づいて実装位置データの倍率を補正したりする。

本実施形態に係る実装装置１００では、アライメントマーク２を複数回撮像することによって取得されるアライメントマーク位置の平均値が基板１の位置認識に用いられるため、振動が発生した場合でも、基板１の正確な位置を認識することができる。

基板１の位置を認識すると、次に、制御部５は、実装ヘッド３０を供給部２０上に移動させ、複数の吸着ノズル３１に電子部品３を吸着させる。その後、制御部５は、基板１上に実装ヘッド３０を移動させ、吸着ノズル３１に吸着された電子部品３を基板１上に実装する。本実施形態では、振動が生じた場合でも、基板１の位置を正確に認識することができるので、振動が生じた場合でも、基板１上の正確な位置に電子部品３を実装することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本技術の第２実施形態について説明する。第２実施形態以降の説明では、上述の第１実施形態と同様の構成及び機能を有する部材については、同一符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

上述の第１実施形態では、アライメントマーク２が撮像部５０により一定の周期（５０ｍｓ程度）で撮像される場合について説明した。一方、第２実施形態では、アライメントマーク２が撮像部５０によりランダムな周期で撮像される点で上述の第１実施形態と異なっている。従って、その点を中心に説明する。

図１０は、第２実施形態に係る実装装置１００の処理を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、ステップ２０９及びステップ２１０が加えられている点を除いて、図５に示すフローチャートと同じである。

実装装置１００の制御部５は、アライメントマーク２の撮像回数を記憶部６から取得し（ステップ２０２）、撮像部５０によりアライメントマーク２を撮像する（ステップ２０３）。次に、制御部５は、画像内におけるアライメントマーク位置を判定し（ステップ２０４）、現在の撮像回数がステップ２０２で取得した撮像回数に到達したか否かを判定する（ステップ２０５）

到達していない場合（ステップ２０５のＮＯ）、制御部５は、撮像間隔にディレイを加えるかどうかを判定する（ステップ２０９）。ディレイが加えられるタイミングは、定期的なタイミングであってもよいし、ランダムなタイミングであってもよい。例えば、全部で６回の撮像が行なわれる場合、２回目、４回目、６回目の撮像の前にディレイが加えられてもよいし（定期的なタイミング）、３回目、４回目の撮像の前にディレイが加えられてもよい（ランダムなタイミング）。

ディレイが加えられるタイミングは、入力部８を介してオペレータによって予め設定されていてもよい。あるいは、ディレイが加えられるタイミングがランダムなタイミングである場合には、制御部５が自動でランダムにそのタイミングを選択するように設計することもできる。

ディレイが加えられると判定された場合（ステップ２０９のＹＥＳ）、制御部５は、撮像間隔のディレイを実行する（ステップ２１０）。１回の撮像に掛かる時間が５０ｍｓとした場合、ディレイの時間は、典型的には、５ｍｓ〜２０ｍｓ程度とされる。ディレイの時間は、規定の時間であってもよいし、ランダムな時間であってもよい。

ディレイを実行すると、制御部５は、再び２０３へ戻って撮像部５０によりアライメントマーク２を撮像する。ディレイが加えられるタイミングではない場合（ステップ２０９のＮＯ）、制御部５は、ディレイを加える処理を実行せずに、ステップ２０３へ戻る。

このような処理により、アライメントマーク２の撮像周期がランダムになり、ランダムサンプリングのランダム性がさらに向上し、アライメントマーク２の平均値をさらに正確な値として算出することができる。
＜第３実施形態＞

次に、本技術の第３実施形態について説明する。図１１は、第３実施形態に係る実装装置１００の処理を示すフローチャートである。第３実施形態では、アライメントマーク位置の平均値を算出するために集められた複数のアライメントマーク位置のデータを振動検出に応用している。

まず、実装装置１００の制御部５は、アライメントマーク位置の平均値を算出するために集められた複数のアライメントマーク位置を記憶部６から取得する（ステップ３０１）。例えば、図９の最上段に示す例において、−０．００９９２１、−０．００９３３５、０．０２０８９５、−０．０１５２２９、−０．００２９９３ｍｍの５つのアライメントマーク位置が取得される。

ステップ３０１の処理は、アライメントマーク位置の平均値を算出するための複数のアライメントマーク位置が集められた後（図５のステップ１０５のＹＥＳの後、図１０のステップ１０６のＹＥＳの後）に実行される。

複数のアライメントマーク位置を取得すると、次に、制御部５は、この複数のアライメントマーク位置に基づいて、アライメントマーク位置のばらつきの度合いを判定する（ステップ３０２）。ばらつきの度合いは、例えば、アライメントマーク位置の標準偏差を求めることで判定することができる。

ここで、基板１及び撮像部５０の相対的な振動（振幅）と、複数回撮像におけるアライメントマーク位置のばらつきの度合いとの間には、相関関係がある。つまり、振動（振幅）が大きい場合にはアライメントマーク位置のばらつきの度合いが大きくなり、振動（振幅）が小さい場合にはアライメントマーク位置のばらつきの度合いが小さくなる。第３実施形態に係る実装装置１００では、この関係を利用している。

アライメントマーク位置のばらつきの度合いを判定すると、次に、制御部５は、ばらつきの度合いに応じて、アライメントマーク２の撮像回数（図５のステップ１０２、図１０のステップ２０２参照）を可変に制御する。この場合、制御部５は、ばらつきの度合いが大きいほどアライメントマーク２の撮像回数が多くなるように、アライメントマーク２の撮像回数を制御する。逆に言えば、制御部５は、ばらつきの度合いが小さいほどアライメントマーク２の撮像回数が少なくなるように、アライメントマーク２の撮像回数を制御する。アライメントマーク２の撮像回数は、最小で３回、最大で１０回程度とされる。

アライメントマーク２の撮像回数が変更されると、次の基板１のアライメントマーク２が撮像されるとき、その変更された撮像回数でアライメントマーク２が撮像される。

アライメントマーク２の撮像回数が同じであると仮定した場合、振動が大きくなるほど、アライメントマーク位置の平均値が、振動が生じていないときのアライメントマーク位置に対して不正確な値を取り易い。一方、この実装装置１００では、アライメントマーク位置のばらつきの度合いが大きいほど（つまり、振動が大きいほど）、アライメントマーク２の撮像回数が多くなるため、振動が大きい状況下でも、アライメントマーク位置の平均値を正確な値として算出することができる。

また、アライメントマーク２の平均値が正確な値として算出されやすい振動が小さい状況下では、アライメントマーク２の撮像回数が少なくされる。これにより、実装装置１００による基板１の位置認識速度を向上させることができ、結果として、基板１の生産効率を向上させることができる。このように、この実装装置１００は、振動の大きさに応じて、適切にアライメントマーク２の撮像回数を変更することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本技術の第４実施形態について説明する。図１２は、第４実施形態に係る実装装置１００の処理を示すフローチャートである。

まず、実装装置１００の制御部５は、アライメントマーク位置の平均値を算出するために集められた複数のアライメントマーク位置を記憶部６から取得する（ステップ４０１）。例えば、図９の最上段に示す例において、−０．００９２１、−０．００９３３５、０．０２０８９５、−０．０１５２２９、−０．００２９９３ｍｍの５つのアライメントマーク位置が取得される。

次に、制御部５は、この複数のアライメントマーク位置に基づいて、アライメントマーク位置のばらつきの度合いを判定する（ステップ４０２）。次に、制御部５は、複数のアライメントマーク２の画像が撮像されたときの時刻と、アライメントマーク位置のばらつきの度合いとを関連づけて記憶部６に記憶する（ステップ４０３）。

次に、制御部５は、この処理が開始されてから１日が経過したかどうかを判定する（ステップ４０４）。１日が経過していない場合（ステップ４０４のＮＯ）、制御部５は、ステップ４０１へ戻って、複数のアライメントマーク位置を記憶部６から取得する。このような処理により、時刻と、ばらつきの度合い（振動）と関係性を示す１日分のデータが記憶部６に記憶される。一般的には、昼間の方が夜よりも振動が大きいと考えられ、このような時刻及び振動の関係性を示すデータが記憶部６に記憶されることになる。

１日が経過した場合（ステップ４０４のＹＥＳ）、制御部５は、時刻と、ばらつきの度合い（振動）との１日分のデータに基づいて、ばらつきの度合い（振動）が大きい時間帯を判定する（ステップ４０５）。そして、制御部５は、ばらつきの度合い（振動）の大きい時間帯ほど、アライメントマーク２の撮像回数が多くなるように、撮像回数（図５ステップ１０２、図１０ステップ２０２参照）を可変に制御する（ステップ４０６）。

これにより、１日のうちで振動が大きい時間帯でアライメントマーク２の撮像回数が多くされ、振動が小さい時間帯でアライメントマーク２の撮像回数が少なくされる。これにより、振動の大きさに応じて、適切にアライメントマーク２の撮像回数を変更することができる。

ここでの説明では、時刻及びばらつきの度合い（振動）の１日分のデータに基づいて、時間帯に応じた撮像回数が設定されるとして説明した。一方、時刻及びばらつきの度合い（振動）のデータは、１週間や１ヶ月単位で収集されてもよい。

制御部５は、時刻と、ばらつきの度合い（振動）との関係性を示す１日分（あるいはそれ以上）のデータを表示部７の画面上に表示させてもよい。オペレータは、このデータを視認することで、どの時間帯に振動が生じているのかを認識することができる。また、実装装置１００が時間帯に関係なく定常的に振動している場合に、オペレータは、画面上に表示されるデータを見ることでこの定常的な振動を認識することができる。この場合、オペレータは、実装装置１００に防振対策が必要であると認識することができ、オペレータは、このような認識のもと、実装装置１００に防振対策を施すことができる。
＜各種変形例＞

以上の説明では、本技術に係る認識装置の一例として実装装置１００を例に挙げて説明した。しかし、認識装置は、実装装置１００に限られない。例えば、認識装置は、クリーム半田印刷装置、印刷検査装置、基板検査装置などの他の装置であってもよい。典型的には、アライメントマーク２が用いられる位置認識が実行される装置であれば、認識装置は、どのような装置であっても構わない。

以上の説明では、認識対象物の一例として基板１を例に挙げて説明したが、認識対象物は、基板１に限られない。典型的には、認識対象物は、アライメントマーク２を備えている物体であれば、どのような物体でも構わない。例えば、実装装置１００において、供給部２０の供給位置を認識するために、供給部２０（認識対象物）にアライメントマーク２が設けられる場合がある。また、クリーム半田印刷装置のスクリーンの位置を認識するために、スクリーン（認識対象物）にアライメントマーク２が設けられる場合もある。

本技術は、以下の構成をとることもできる。
（１） 認識対象物に設けられたアライメントマークを撮像する撮像部と、
前記撮像部により前記アライメントマークを複数回撮像し、撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定し、判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出し、算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識する制御部と
を具備する認識装置。
（２） 上記（１）に記載の認識装置であって、
前記制御部は、前記複数の画像内でのアライメントマーク位置に基づいて、前記アライメントマーク位置のばらつきの度合いを判定し、前記ばらつきの度合い応じて、前記アライメントマークの撮像回数を可変に制御する
認識装置。
（３） 上記（２）に記載の認識装置であって、
前記制御部は、前記ばらつきの度合いが大きいほど前記アライメントマークの撮像回数が多くなるように、前記アライメントマークの撮像回数を制御する
認識装置。
（４） 上記（３）に記載の認識装置であって、
記憶部をさらに具備し、
前記制御部は、前記複数の画像が撮像されたときの時刻と、前記ばらつきの度合いとを関連付けて前記記憶部に記憶し、前記時刻及び前記ばらつきの度合いのデータに基づいて前記ばらつきの度合いが大きい時間帯を判定し、前記ばらつきの度合いが大きい時間帯ほど前記アライメントマークの撮像回数が多くなるように、前記アライメントマークの撮像回数を制御する
認識装置。
（５） 上記（１）〜（４）のうちいずれか１つに記載の認識装置であって、
前記制御部は、前記撮像部により一定の周期で前記アライメントマークを複数回撮像する
認識装置。
（６） 上記（１）〜（４）のうちいずれか１つに記載の認識装置であって、
前記制御部は、前記撮像部によりランダムな周期で前記アライメントマークを複数回撮像する
認識装置。
（７） 上記（６）に記載の認識装置であって、
前記制御部は、一定の周期にランダムなディレイを加えることで、ランダムな周期で前記アライメントマークを複数回撮像する
認識装置。
（８） 認識対象物に設けられたアライメントマークを複数回撮像し、
撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定し、
判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出し、
算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識する
認識方法。
（９） 認識装置に、
認識対象物に設けられたアライメントマークを複数回撮像するステップと、
撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定するステップと、
判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出するステップと、
算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識するステップと
を実行させるプログラム。
（１０） 基板に設けられたアライメントマークを複数回撮像し、
撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定し、
判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出し、
算出された前記平均値に応じて前記基板の位置を認識し、
認識した前記基板の位置に応じて、前記基板上に電子部品を実装する
基板の製造方法。

１…基板
２…アライメントマーク
３…電子部品
５…制御部
６…記憶部
１５…搬送部
２０…供給部
３０…実装ヘッド
５０…撮像部
１００…実装装置

Claims (10)

1. 認識対象物に設けられたアライメントマークを撮像する撮像部と、
   前記撮像部により前記アライメントマークを複数回撮像し、撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定し、判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出し、算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識する制御部と
   を具備する認識装置。
2. 請求項１に記載の認識装置であって、
   前記制御部は、前記複数の画像内でのアライメントマーク位置に基づいて、前記アライメントマーク位置のばらつきの度合いを判定し、前記ばらつきの度合い応じて、前記アライメントマークの撮像回数を可変に制御する
   認識装置。
3. 請求項２に記載の認識装置であって、
   前記制御部は、前記ばらつきの度合いが大きいほど前記アライメントマークの撮像回数が多くなるように、前記アライメントマークの撮像回数を制御する
   認識装置。
4. 請求項３に記載の認識装置であって、
   記憶部をさらに具備し、
   前記制御部は、前記複数の画像が撮像されたときの時刻と、前記ばらつきの度合いとを関連付けて前記記憶部に記憶し、前記時刻及び前記ばらつきの度合いのデータに基づいて前記ばらつきの度合いが大きい時間帯を判定し、前記ばらつきの度合いが大きい時間帯ほど前記アライメントマークの撮像回数が多くなるように、前記アライメントマークの撮像回数を制御する
   認識装置。
5. 請求項１に記載の認識装置であって、
   前記制御部は、前記撮像部により一定の周期で前記アライメントマークを複数回撮像する
   認識装置。
6. 請求項１に記載の認識装置であって、
   前記制御部は、前記撮像部によりランダムな周期で前記アライメントマークを複数回撮像する
   認識装置。
7. 請求項６に記載の認識装置であって、
   前記制御部は、一定の周期にランダムなディレイを加えることで、ランダムな周期で前記アライメントマークを複数回撮像する
   認識装置。
8. 認識対象物に設けられたアライメントマークを複数回撮像し、
   撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定し、
   判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出し、
   算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識する
   認識方法。
9. 認識装置に、
   認識対象物に設けられたアライメントマークを複数回撮像するステップと、
   撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定するステップと、
   判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出するステップと、
   算出された前記平均値に応じて前記認識対象物の位置を認識するステップと
   を実行させるプログラム。
10. 基板に設けられたアライメントマークを複数回撮像し、
    撮像された複数の画像内でのアライメントマーク位置を判定し、
    判定された前記アライメントマーク位置の平均値を算出し、
    算出された前記平均値に応じて前記基板の位置を認識し、
    認識した前記基板の位置に応じて、前記基板上に電子部品を実装する
    基板の製造方法。

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