JP6899762B2 - Component mounting system - Google Patents

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本発明は、部品を基板に搭載する部品実装装置を備えた部品実装システムに関する。 The present invention relates to a component mounting system including a component mounting device for mounting components on a substrate.

プリント配線板等の基板上に電子部品(以下、単に「部品」という)を搭載するための部品実装装置は、部品を保持する保持具を有するヘッドユニットを備えている。ヘッドユニットは、保持具により部品を保持した状態で所定の部品搭載位置に移動し、その部品搭載位置において部品を基板に搭載する。 A component mounting device for mounting an electronic component (hereinafter, simply referred to as a “component”) on a substrate such as a printed wiring board includes a head unit having a holder for holding the component. The head unit moves to a predetermined component mounting position while holding the component by the holder, and mounts the component on the board at the component mounting position.

ヘッドユニットにより部品を基板に搭載する際には、保持具に保持された部品の姿勢が問題になることがある。つまり、保持具に保持された部品の姿勢が異常姿勢を取っているときには、基板に対する部品の搭載不良が発生する場合がある。このような問題を解決する技術が特許文献1,2に開示されている。特許文献1,2に開示される技術では、保持具に保持された部品を撮像し、その撮像画像に基づき部品の姿勢を判定する。 When mounting a component on a substrate by a head unit, the posture of the component held by the holder may become a problem. That is, when the posture of the component held by the holder is in an abnormal posture, a defective mounting of the component on the substrate may occur. Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for solving such problems. In the technique disclosed in Patent Documents 1 and 2, the component held by the holder is imaged, and the posture of the component is determined based on the captured image.

ところで、ヘッドユニットの動作制御においては、保持具に保持された部品の姿勢が基板に対する搭載を許可する搭載許可姿勢の場合には部品の搭載動作が実行され、基板に対する搭載を不許可とする搭載不許可姿勢の場合には部品の廃棄動作が実行される。つまり、保持具に保持された部品の姿勢の判定結果に応じて、部品の搭載動作に移行するか、あるいは部品の廃棄動作に移行するかが決定される。このため、撮像画像に基づく部品姿勢の判定の際に用いる判定条件の設定は、部品の搭載動作及び廃棄動作のいずれの動作に移行するのかを決定付ける、極めて重要なものとなる。 By the way, in the operation control of the head unit, when the posture of the component held by the holder is the mounting permitted posture that allows mounting on the board, the mounting operation of the component is executed and the mounting on the board is not permitted. In the case of the unauthorized posture, the component disposal operation is executed. That is, depending on the determination result of the posture of the component held by the holder, it is determined whether to shift to the component mounting operation or the component disposal operation. Therefore, the setting of the determination condition used when determining the posture of the component based on the captured image is extremely important for determining which operation of the component mounting operation or the disposal operation is to be performed.

しかしながら、保持具に保持された部品の姿勢と、基板に対する部品の搭載不良との関係は、一義的に決まるものではなく、部品の形状やサイズ、或いは保持具に影響される。このため、撮像画像に基づく部品姿勢の判定の際に用いる判定条件の設定は、難しいものとなる。例えば、保持具に保持された部品の姿勢に関し、搭載許可姿勢の許容範囲を過度に狭くする、厳しい判定条件が設定された場合、基板に対する部品の搭載不良の発生を低減することができるものの、実際には搭載不良にはならない部品姿勢をも搭載不許可姿勢であると判定され、不所望に部品の廃棄が行われてしまう。一方、搭載許可姿勢の許容範囲を過度に広くする、緩い判定条件が設定された場合、実際には搭載不良になる部品姿勢をも搭載許可姿勢であると判定され、基板への部品搭載動作が実行されると、基板に対する部品の搭載不良の発生が増加してしまう。 However, the relationship between the posture of the component held by the holder and the improper mounting of the component on the substrate is not uniquely determined, and is influenced by the shape and size of the component, or the retainer. Therefore, it is difficult to set the determination conditions used when determining the component posture based on the captured image. For example, regarding the posture of the parts held by the holder, when strict judgment conditions are set that excessively narrow the allowable range of the mounting permission posture, it is possible to reduce the occurrence of mounting defects of the parts on the board. Even if the posture of the parts does not actually result in mounting failure, it is determined that the posture is not permitted to be mounted, and the parts are undesirably discarded. On the other hand, if a loose judgment condition is set that excessively widens the allowable range of the mounting permitted posture, it is determined that the component posture that actually causes mounting failure is also the mounting permitted posture, and the component mounting operation on the board is performed. When executed, the occurrence of defective mounting of components on the board increases.

特開平11−258178号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-258178 特開2012−160525号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-160525

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、保持具に保持された部品が、基板に対する搭載を許可する姿勢を取っているかを好適に判定し、不所望な部品の廃棄を低減するとともに、基板に対する部品の搭載不良の発生を低減することが可能な部品実装システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to preferably determine whether or not a component held by a holder is in a posture that allows mounting on a substrate. It is an object of the present invention to provide a component mounting system capable of reducing the disposal of undesired components and reducing the occurrence of defective mounting of components on a substrate.

本発明の一の局面に係る部品実装システムは、基板に部品を搭載する部品実装装置と、前記部品実装装置とデータ通信可能に接続された機械学習装置と、を備える。前記部品実装装置は、部品を保持する保持具を有し、当該保持具により保持された部品を基板に搭載するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載前に、前記保持具に保持された部品を撮像して撮像画像を取得する撮像装置と、前記撮像画像に基づき、前記保持具に保持された部品の姿勢を判定し、基板に対する搭載を許可する部品姿勢の場合に搭載許可情報を出力し、基板に対する搭載を不許可とする部品姿勢の場合に搭載不許可情報を出力する部品姿勢判定部と、を含む。前記機械学習装置は、前記撮像画像又は前記撮像画像に基づく部品姿勢に関する特徴量に、基板に対する部品の搭載状態の検査結果を表す検査結果情報を付与して、教師データを生成する教師データ生成部と、前記教師データ生成部により生成された前記教師データを順次蓄積して記憶する教師データ記憶部と、前記教師データ記憶部に記憶された前記教師データの各々を用いて機械学習を実行することにより、前記部品姿勢判定部が部品の姿勢を判定する際に用いる判定条件を生成する学習部と、を含む。 The component mounting system according to one aspect of the present invention includes a component mounting device for mounting components on a board, and a machine learning device connected to the component mounting device so as to be capable of data communication. The component mounting device has a holder for holding the component, and holds the component held by the retainer on the head unit and the holder before the head unit mounts the component on the substrate. Mounting permission information in the case of an imaging device that captures an image of the mounted component and acquires a captured image, and a component posture that determines the posture of the component held by the holder based on the captured image and permits mounting on the substrate. Includes a component posture determination unit that outputs mounting disapproval information in the case of a component posture that disallows mounting on the board. The machine learning device is a teacher data generation unit that generates teacher data by adding inspection result information representing an inspection result of a state of mounting a component on a substrate to a feature amount related to the captured image or a component posture based on the captured image. And, machine learning is executed using each of the teacher data storage unit that sequentially accumulates and stores the teacher data generated by the teacher data generation unit and the teacher data stored in the teacher data storage unit. Includes a learning unit that generates determination conditions used by the component orientation determination unit to determine the orientation of the component.

この部品実装システムによれば、部品実装装置と機械学習装置とがデータ通信可能に接続されている。部品実装装置において、撮像装置は、ヘッドユニットの保持具に保持された部品を撮像し、撮像画像を取得する。この撮像装置により取得された撮像画像は、部品姿勢判定部による部品姿勢の判定の際に参照される。部品姿勢判定部は、撮像画像に基づき保持具に保持された部品の姿勢を判定し、基板に対する搭載を許可する部品姿勢の場合に搭載許可情報を出力し、基板に対する搭載を不許可とする部品姿勢の場合に搭載不許可情報を出力する。 According to this component mounting system, the component mounting device and the machine learning device are connected so as to be capable of data communication. In the component mounting device, the image pickup device images the component held by the holder of the head unit and acquires the captured image. The captured image acquired by this imaging device is referred to when the component posture determination unit determines the component posture. The component posture determination unit determines the posture of the component held by the holder based on the captured image, outputs the mounting permission information in the case of the component posture that allows mounting on the board, and disallows mounting on the board. Outputs mounting disapproval information in the case of posture.

ここで、部品姿勢判定部が部品の姿勢を判定する際に用いる判定条件は、機械学習装置の学習部により生成されたものである。学習部は、教師データ記憶部に蓄積した記憶された、教師データ生成部により生成された教師データを用いて機械学習を実行することにより、前記判定条件を生成する。学習部が機械学習を実行する際に用いる教師データは、撮像画像又はその撮像画像に基づく部品姿勢に関する特徴量に、基板に対する部品の搭載状態の検査結果を表す検査結果情報が付与されたデータである。このような、教師データを用いた機械学習の実行により生成された判定条件に基づき、保持具に保持された部品の姿勢が判定されるので、基板に対する搭載を許可する姿勢を取っているかを好適に判定することができる。このため、不所望な部品の廃棄を低減するとともに、基板に対する部品の搭載不良の発生を低減することが可能な部品実装システムを実現することができる。 Here, the determination condition used by the component posture determination unit to determine the posture of the component is generated by the learning unit of the machine learning device. The learning unit generates the determination condition by executing machine learning using the teacher data generated by the teacher data generation unit stored in the teacher data storage unit. The teacher data used by the learning unit when executing machine learning is data in which the captured image or the feature amount related to the component posture based on the captured image is added with the inspection result information indicating the inspection result of the mounted state of the component on the substrate. is there. Since the posture of the parts held by the holder is determined based on the judgment conditions generated by executing machine learning using the teacher data, it is preferable to take a posture that allows mounting on the board. Can be determined. Therefore, it is possible to realize a component mounting system capable of reducing the disposal of undesired components and reducing the occurrence of component mounting defects on the substrate.

上記の部品実装システムにおいて、前記教師データ生成部は、前記教師データとして、前記撮像画像に前記検査結果情報を付与した第1の教師データを生成し、前記学習部は、前記第1の教師データを用いた深層学習を前記機械学習として実行する構成としてもよい。 In the above component mounting system, the teacher data generation unit generates first teacher data in which the inspection result information is added to the captured image as the teacher data, and the learning unit generates the first teacher data. The deep learning using the above may be executed as the machine learning.

この態様では、学習部は、撮像画像そのものを含む第1の教師データを用いた深層学習を実行することにより、部品姿勢判定部が部品の姿勢を判定する際に用いる判定条件を生成する。これにより、保持具に保持された部品の姿勢に関し、基板に対する搭載を許可する搭載許可姿勢と、基板に対する搭載を不許可とする搭載不許可姿勢とを、より高精度に、且つ信頼性が高い状態で区別することができる。 In this aspect, the learning unit generates a determination condition used when the component posture determination unit determines the posture of the component by executing deep learning using the first teacher data including the captured image itself. As a result, regarding the posture of the parts held by the holder, the mounting permitted posture that permits mounting on the board and the mounting disallowed posture that disallows mounting on the board can be set with higher accuracy and reliability. It can be distinguished by the state.

上記の部品実装システムにおいて、前記教師データ生成部は、前記教師データとして、前記特徴量に前記検査結果情報を付与した第2の教師データを生成し、前記学習部は、前記第2の教師データを用いた教師あり学習を前記機械学習として実行する構成としてもよい。 In the above component mounting system, the teacher data generation unit generates second teacher data in which the inspection result information is added to the feature amount as the teacher data, and the learning unit generates the second teacher data. The supervised learning using the above may be executed as the machine learning.

この態様では、学習部は、撮像画像に基づく部品姿勢に関する特徴量を含む第2の教師データを用いた教師あり学習を実行することにより、部品姿勢判定部が部品の姿勢を判定する際に用いる判定条件を生成する。これにより、学習部が判定条件を生成するために要する時間を短縮することができ、学習部による機械学習処理の負荷を軽減することができる。 In this aspect, the learning unit is used when the component posture determination unit determines the posture of the component by executing supervised learning using the second supervised learning including the feature amount related to the component posture based on the captured image. Generate a judgment condition. As a result, the time required for the learning unit to generate the determination condition can be shortened, and the load of the machine learning process by the learning unit can be reduced.

上記の部品実装システムにおいて、前記機械学習装置は、前記部品姿勢判定部による前記搭載不許可情報の、所定期間ごとの出力回数の履歴を表す履歴情報を記憶する履歴記憶部と、前記履歴情報に基づき前記出力回数の推移を監視し、前記出力回数の過剰な上昇傾向を検知した場合に、当該上昇傾向が緩和されるように前記判定条件を補正する補正部と、を更に含む構成としてもよい。 In the above-mentioned component mounting system, the machine learning device has a history storage unit that stores history information representing the history of the number of outputs of the mounting disapproval information by the component attitude determination unit for each predetermined period, and the history information. Based on this, the configuration may further include a correction unit that monitors the transition of the number of outputs and corrects the determination condition so that the upward tendency is alleviated when the excessive upward tendency of the number of outputs is detected. ..

学習部による機械学習が定期的に実行され、当該機械学習が進むと、保持具に保持された部品の姿勢に関し、基板に対する搭載を許可する搭載許可姿勢の許容範囲を過度に狭くする、厳しい判定条件が生成される虞がある。この場合、基板に対する部品の搭載不良の発生を極限まで低減することができるものの、実際には搭載不良にはならない部品姿勢をも搭載不許可姿勢であると判定され、不所望に部品の廃棄が行われてしまう可能性がある。そこで、補正部は、部品姿勢判定部による搭載不許可情報の出力回数の推移を監視し、出力回数の過剰な上昇傾向を検知した場合に、当該上昇傾向が緩和されるように判定条件を補正する。これにより、搭載許可姿勢の許容範囲を過度に狭くする、厳しい判定条件が生成された場合に、その判定条件を好適に補正することができる。このように補正された判定条件に基づき、保持具に保持された部品の姿勢を判定することにより、基板に対する搭載を許可する姿勢を取っているかを好適に判定することができる。 Machine learning by the learning unit is executed regularly, and as the machine learning progresses, the allowable range of the mounting permission posture that allows mounting on the board is excessively narrowed with respect to the posture of the parts held by the holder, which is a strict judgment. Conditions may be generated. In this case, although it is possible to reduce the occurrence of component mounting defects on the board to the utmost limit, it is determined that the component posture that does not actually result in mounting defects is also the mounting disapproval posture, and the components are undesirably discarded. It can be done. Therefore, the correction unit monitors the transition of the output number of times of mounting disapproval information by the component posture determination unit, and when it detects an excessive increase tendency of the output number, corrects the determination condition so that the increase tendency is alleviated. To do. As a result, when a strict determination condition that excessively narrows the allowable range of the mounting permission posture is generated, the determination condition can be suitably corrected. By determining the posture of the component held by the holder based on the determination condition corrected in this way, it is possible to preferably determine whether or not the posture is permitted to be mounted on the substrate.

上記の部品実装システムにおいて、前記教師データ記憶部は、前記教師データを部品の形状ごとに区分して記憶し、前記学習部は、部品の形状ごとに区分された前記教師データを用いて、部品の形状ごとに前記機械学習を実行する構成としてもよい。 In the above component mounting system, the teacher data storage unit stores the teacher data by dividing it according to the shape of the component, and the learning unit uses the teacher data divided according to the shape of the component to store the component. The machine learning may be executed for each shape of.

この態様では、学習部は、部品の形状ごとに区分された教師データを用いた機械学習を実行することにより、部品姿勢判定部が部品の姿勢を判定する際に用いる判定条件を生成する。これにより、学習部が実行する機械学習の範囲を、部品の形状ごとに制限することができ、学習部が判定条件を生成するために要する時間を短縮することができる。また、学習部により生成された判定条件は、部品の形状ごとに設定されたものとなり、同形状の部品に対し、同様の判定条件を適用することができる。 In this aspect, the learning unit generates a determination condition used when the component posture determination unit determines the posture of the component by executing machine learning using the teacher data classified for each shape of the component. As a result, the range of machine learning executed by the learning unit can be limited for each shape of the part, and the time required for the learning unit to generate the determination condition can be shortened. Further, the determination conditions generated by the learning unit are set for each shape of the parts, and the same determination conditions can be applied to the parts having the same shape.

上記の部品実装システムにおいて、前記撮像装置は、前記保持具に保持された部品を、第1の方向から撮像して第1撮像画像を取得する第1撮像部と、前記保持具に保持された部品を、前記第1の方向と交差する第2の方向から撮像して第2撮像画像を取得する第2撮像部と、を含む構成としてもよい。 In the above-mentioned component mounting system, the imaging device is held by a first imaging unit that captures a component held by the holder from a first direction and acquires a first captured image, and the holder. The component may be configured to include a second imaging unit that acquires a second captured image by imaging the component from a second direction intersecting the first direction.

この態様では、保持具に保持された部品に対し、互いに異なる方向から撮像された第1撮像画像及び第2撮像画像が取得される。この場合、学習部は、これらの第1撮像画像及び第2撮像画像を含む教師データを用いて機械学習を実行し、部品姿勢判定部が部品の姿勢を判定する際に用いる判定条件を生成することになる。これにより、保持具に保持された部品の姿勢に関し、基板に対する搭載を許可する搭載許可姿勢と、基板に対する搭載を不許可とする搭載不許可姿勢とを、より高精度に、且つ信頼性が高い状態で区別することができる。 In this aspect, the first captured image and the second captured image captured from different directions are acquired for the parts held by the holder. In this case, the learning unit executes machine learning using the teacher data including the first captured image and the second captured image, and generates a determination condition used when the component posture determination unit determines the posture of the component. It will be. As a result, regarding the posture of the parts held by the holder, the mounting permitted posture that permits mounting on the board and the mounting disallowed posture that disallows mounting on the board can be set with higher accuracy and reliability. It can be distinguished by the state.

上記の部品実装システムにおいて、前記機械学習装置とデータ通信可能に接続され、前記ヘッドユニットにより基板に搭載された部品の搭載状態を検査する検査装置を、更に備え、前記教師データ生成部は、前記検査装置から前記検査結果情報を取得し、前記教師データを生成する構成としてもよい。 In the above-mentioned component mounting system, an inspection device which is connected to the machine learning device so as to be capable of data communication and inspects the mounted state of the components mounted on the board by the head unit is further provided, and the teacher data generation unit is described. The inspection result information may be acquired from the inspection device and the teacher data may be generated.

また、上記の部品実装システムにおいて、前記検査装置は、前記ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載後であって、半田を用いて基板に対して部品を固定化するリフロー処理が施される前に、基板に対する部品の搭載状態を検査する構成としてもよい。 Further, in the above-mentioned component mounting system, the inspection device is used after the components are mounted on the substrate by the head unit and before the reflow process for fixing the components to the substrate by using solder is performed. The configuration may be such that the mounting state of the component on the board is inspected.

基板に対する部品の搭載後にリフロー処理が行われると、半田の凝集作用によるセルフアライメント効果によって、基板上において部品が、基板に対する所定位置に引っ張られる。すなわち、基板に対する部品の搭載状態の検査をリフロー処理後に行った場合、部品の搭載直後における真の搭載状態を把握することができない。このため、学習部が機械学習を実行する際に、基板に対する部品の搭載状態の検査結果情報として、リフロー処理後の検査結果情報を付与した教師データを用いた場合、基板に対する部品の搭載状態と直接的に関連付けられた部品姿勢を判定するための判定条件を、生成することができなくなる可能性がある。そこで、基板に対する部品の搭載状態の検査をリフロー処理前に行うように検査装置を構成する。これにより、学習部は、基板に対する部品の搭載状態と直接的に関連付けられた部品姿勢を判定するための判定条件を、生成することができる。 When the reflow process is performed after mounting the component on the substrate, the component is pulled into a predetermined position on the substrate by the self-alignment effect due to the agglutination action of the solder. That is, when the inspection of the mounting state of the component on the board is performed after the reflow process, it is not possible to grasp the true mounting state immediately after the component is mounted. Therefore, when the learning unit executes machine learning, when the teacher data to which the inspection result information after the reflow processing is added is used as the inspection result information of the component mounting state on the board, the component mounting state on the board is used. It may not be possible to generate a determination condition for determining the directly associated component orientation. Therefore, the inspection device is configured so that the inspection of the mounted state of the components on the substrate is performed before the reflow processing. As a result, the learning unit can generate a determination condition for determining the component posture directly associated with the mounting state of the component on the board.

上記の部品実装システムにおいて、前記機械学習装置は、前記検査結果情報を入力する操作を受付ける操作部を含み、前記教師データ生成部は、前記操作部に対する操作によって入力された前記検査結果情報を取得し、前記教師データを生成する構成としてもよい。 In the component mounting system, the machine learning device includes an operation unit that accepts an operation for inputting the inspection result information, and the teacher data generation unit acquires the inspection result information input by the operation on the operation unit. However, the teacher data may be generated.

この態様では、検査結果情報を付与した教師データを生成する際に、教師データ生成部は、操作部に対する操作によって入力された検査結果情報を用いることができる。 In this aspect, when generating the teacher data to which the test result information is added, the teacher data generation unit can use the test result information input by the operation on the operation unit.

以上説明したように、本発明によれば、保持具に保持された部品が、基板に対する搭載を許可する姿勢を取っているかを好適に判定し、不所望な部品の廃棄を低減するとともに、基板に対する部品の搭載不良の発生を低減することが可能な部品実装システムを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is suitably determined whether or not the parts held by the holder are in a posture that allows mounting on the substrate, the disposal of undesired parts is reduced, and the substrate is used. It is possible to provide a component mounting system capable of reducing the occurrence of component mounting defects.

本発明の一実施形態に係る部品実装システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the component mounting system which concerns on one Embodiment of this invention. 部品実装システムに備えられる部品実装装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the component mounting apparatus provided in the component mounting system. 部品実装装置に備えられる部品供給装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the component supply apparatus provided in the component mounting apparatus. 部品供給装置に備えられるテープガイドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the tape guide provided in the component supply apparatus. 部品供給装置に装着される部品収納テープの斜視図である。It is a perspective view of the component storage tape attached to the component supply device. 部品実装装置に備えられるヘッドユニットの側面図である。It is a side view of the head unit provided in the component mounting apparatus. ヘッドユニットの平面図である。It is a top view of the head unit. 部品実装装置の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of a component mounting apparatus. 部品実装装置に備えられる部品認識撮像装置が取得する撮像画像を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the captured image acquired by the component recognition imaging apparatus provided in the component mounting apparatus. 部品実装装置に備えられる部品姿勢判定部から出力される判定結果情報を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the determination result information output from the component posture determination part provided in the component mounting apparatus. 検査装置から出力される検査結果情報を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inspection result information output from an inspection apparatus. 機械学習装置の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of a machine learning apparatus. 機械学習装置に備えられる教師データ生成部により生成される第1の教師データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st teacher data generated by the teacher data generation part provided in the machine learning apparatus. 教師データ生成部により生成される第2の教師データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd teacher data generated by a teacher data generation part. 機械学習装置に備えられる学習部により生成される判定条件情報を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the judgment condition information generated by the learning part provided in the machine learning apparatus. 学習部により生成された判定条件情報を用いた部品姿勢の判定について、搭載許可姿勢と搭載不許可姿勢との区別を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distinction between the mounting permitted posture and the mounting disallowed posture in the judgment of the component posture using the judgment condition information generated by the learning unit. 機械学習装置に備えられる補正部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the correction part provided in the machine learning apparatus. 機械学習装置の制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control operation of a machine learning apparatus. 部品実装装置の部品搭載動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the component mounting operation of the component mounting apparatus.

[部品実装システムの全体構成]
以下、本発明の実施形態に係る部品実装システムについて図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る部品実装システム1Sの構成を概略的に示す図である。部品実装システム1Sは、部品実装装置1と機械学習装置20と検査装置28とを備え、これらの各装置がネットワークNWを介してデータ通信可能に接続されている。ネットワークNWは、例えば、ローカルエリアネットワーク(LAN)により構築されている。
[Overall configuration of component mounting system]
Hereinafter, the component mounting system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a component mounting system 1S according to an embodiment of the present invention. The component mounting system 1S includes a component mounting device 1, a machine learning device 20, and an inspection device 28, and each of these devices is connected so as to be capable of data communication via a network NW. The network NW is constructed by, for example, a local area network (LAN).

<部品実装装置の構成>
部品実装装置1は、基板に部品を搭載(実装)して電子回路基板を生産する装置である。この部品実装装置1について、図2を参照して説明すると、次の通りである。図2は、部品実装システム1Sに備えられる部品実装装置1の構成を示す平面図である。なお、以下では、方向関係についてはXYZ直交座標軸を用いて説明する。X方向は水平面と平行な方向であり、Y方向は水平面上でX方向と直交する方向であり、Z方向はX、Y両方向に直交する上下方向である。また、X方向の一方向側を「+X側」と称し、X方向の一方向側とは反対の他方向側を「−X側」と称する。また、Y方向の一方向側を「+Y側」と称し、Y方向の一方向側とは反対の他方向側を「−Y側」と称する。また、Z方向の一方向側を「+Z側」と称し、Z方向の一方向側とは反対の他方向側を「−Z側」と称する。
<Configuration of component mounting device>
The component mounting device 1 is a device for producing an electronic circuit board by mounting (mounting) components on a board. The component mounting device 1 will be described as follows with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the component mounting device 1 provided in the component mounting system 1S. In the following, the directional relationship will be described using the XYZ orthogonal coordinate axes. The X direction is a direction parallel to the horizontal plane, the Y direction is a direction orthogonal to the X direction on the horizontal plane, and the Z direction is a vertical direction orthogonal to both the X and Y directions. Further, the one-way side in the X direction is referred to as "+ X side", and the other direction side opposite to the one-way side in the X direction is referred to as "-X side". Further, the one-way side in the Y direction is referred to as "+ Y side", and the other direction side opposite to the one-way side in the Y direction is referred to as "-Y side". Further, the one-way side in the Z direction is referred to as "+ Z side", and the other direction side opposite to the one-way side in the Z direction is referred to as "-Z side".

部品実装装置1は、装置本体1aと、移動フレーム2と、コンベア3と、部品供給装置5が装着される部品供給ユニット4と、ヘッドユニット6と、第1駆動機構7と、第2駆動機構8と、部品認識撮像装置9とを備える。 The component mounting device 1 includes a device main body 1a, a moving frame 2, a conveyor 3, a component supply unit 4 on which the component supply device 5 is mounted, a head unit 6, a first drive mechanism 7, and a second drive mechanism. 8 and a component recognition imaging device 9.

装置本体1aは、部品実装装置1を構成する各部が配置される構造体であり、Z方向から見た平面視で略矩形状に形成されている。コンベア3は、X方向に延び、装置本体1aに配置される。コンベア3は、基板PをX方向に搬送する。基板Pは、コンベア3上を搬送されて、所定の部品搭載位置(基板P上に部品が搭載される位置)に位置決めされるようになっている。 The device main body 1a is a structure in which each part constituting the component mounting device 1 is arranged, and is formed in a substantially rectangular shape in a plan view seen from the Z direction. The conveyor 3 extends in the X direction and is arranged on the apparatus main body 1a. The conveyor 3 conveys the substrate P in the X direction. The substrate P is conveyed on the conveyor 3 and is positioned at a predetermined component mounting position (position where components are mounted on the substrate P).

部品供給ユニット4は、装置本体1aにおけるY方向の+Y側及び−Y側の領域部分にそれぞれ、X方向に2箇所ずつ合計4箇所に配置される。部品供給ユニット4は、装置本体1aにおいて、部品供給装置5が複数並設された状態で装着される領域であって、後述のヘッドユニット6に備えられる保持具である吸着ノズル63による吸着対象の部品毎に、各部品供給装置5のセット位置が区画されている。 The component supply units 4 are arranged at four locations in total, two locations in the X direction, respectively, in the + Y side and −Y side region portions in the Y direction of the device main body 1a. The component supply unit 4 is an area in which a plurality of component supply devices 5 are mounted side by side in the device main body 1a, and is a target to be sucked by a suction nozzle 63 which is a holder provided in the head unit 6 described later. The set position of each component supply device 5 is divided for each component.

部品供給装置5は、装置本体1aの部品供給ユニット4に着脱自在に装着されている。部品供給装置5は、電子部品(以下、単に部品と称す)を供給可能に構成されていれば、その部品供給方式は特に限定されるものではない。部品供給装置5としては、例えば、テープを担体(キャリア)として、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の部品を供給する方式のテープフィーダー、部品が載置されたトレイを含むパレットを移動させることにより部品を供給する方式のトレイフィーダー、筒状のスティックに収納された部品を当該スティックから押し出しながら供給する方式のスティックフィーダーなどを採用することができる。本実施形態では、部品供給装置5は、テープフィーダーである。この部品供給装置5について、図3乃至図5を参照して説明する。図3は、部品実装装置1に備えられる部品供給装置5を概略的に示す図である。図4は、部品供給装置5に備えられるテープガイド45の構成を示す図である。図5は、部品供給装置5に装着される部品収納テープ100の斜視図である。 The parts supply device 5 is detachably attached to the parts supply unit 4 of the device main body 1a. The component supply device 5 is not particularly limited as long as it is configured to be capable of supplying electronic components (hereinafter, simply referred to as components). As the component supply device 5, for example, a tape feeder of a type that supplies small pieces such as ICs, transistors, and capacitors using a tape as a carrier, and a pallet including a tray on which the components are placed are moved. This makes it possible to adopt a tray feeder that supplies parts, a stick feeder that supplies parts stored in a tubular stick while pushing them out of the stick, and the like. In this embodiment, the component supply device 5 is a tape feeder. The parts supply device 5 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 is a diagram schematically showing a component supply device 5 provided in the component mounting device 1. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a tape guide 45 provided in the component supply device 5. FIG. 5 is a perspective view of the component storage tape 100 mounted on the component supply device 5.

部品供給装置5は、部品供給ユニット4に設けられた取付部31に取り付けられている。取付部31には、X方向に一定間隔で並びかつY方向に互いに平行に延びる複数のスロット32と、これらスロット32よりも前側の位置でX方向に伸びる固定台33とが設けられている。そして、各スロット32に部品供給装置5がセットされ、各部品供給装置5が固定台33に固定されている。これにより、部品供給ユニット4に、複数の部品供給装置5がX方向に横並びに整列して配置されている。 The component supply device 5 is attached to an attachment portion 31 provided in the component supply unit 4. The mounting portion 31 is provided with a plurality of slots 32 arranged at regular intervals in the X direction and extending in parallel with each other in the Y direction, and a fixing base 33 extending in the X direction at a position in front of the slots 32. Then, the component supply device 5 is set in each slot 32, and each component supply device 5 is fixed to the fixing base 33. As a result, a plurality of component supply devices 5 are arranged side by side in the X direction in the component supply unit 4.

部品供給装置5は、前後方向(Y方向)に細長い形状をなす本体部41を備えている。部品供給装置5は、前記スロット32に本体部41が挿入(セット)された状態で、固定台33に固定されている。 The component supply device 5 includes a main body 41 having an elongated shape in the front-rear direction (Y direction). The component supply device 5 is fixed to the fixing base 33 with the main body 41 inserted (set) in the slot 32.

部品供給装置5は、さらに、本体部41の前端部分に備えられた第1テープ送出部42と、本体部41の後端部分に備えられた第2テープ送出部43と、本体部41に設けられたテープ通路44と、テープガイド45とを備えている。 The parts supply device 5 is further provided in the first tape sending section 42 provided in the front end portion of the main body 41, the second tape sending section 43 provided in the rear end portion of the main body 41, and the main body 41. The tape passage 44 and the tape guide 45 are provided.

前記テープ通路44は、部品収納テープ100を案内するための通路である。テープ通路44は、本体部41の後端部から前側上部に向かって斜め上方に延びている。部品収納部材としての部品収納テープ100は、本体部41の後端部からその内部に導入され、テープ通路44を通じて本体部41の上面前部に案内されている。 The tape passage 44 is a passage for guiding the component storage tape 100. The tape passage 44 extends obliquely upward from the rear end portion of the main body portion 41 toward the front upper portion. The component storage tape 100 as a component storage member is introduced into the inside from the rear end portion of the main body portion 41, and is guided to the upper surface front portion of the main body portion 41 through the tape passage 44.

部品収納テープ100は、図5に示すように、テープ本体101とカバーテープ102とで構成された長尺のテープである。テープ本体101には、上部に開口した多数の部品収納部103(凹部)が長手方向(テープ送り方向)に一定間隔で形成されており、各部品収納部103に部品Eが収納されている。テープ本体101の上面には、前記カバーテープ102が接着されており、これにより各部品収納部103がカバーテープ102により閉鎖されている。また、テープ本体101のうち部品収納部103の側方には、長手方向に一定間隔で並びかつテープ本体101をその厚み方向に貫通する複数の嵌合孔104が設けられている。 As shown in FIG. 5, the component storage tape 100 is a long tape composed of a tape main body 101 and a cover tape 102. A large number of component storage portions 103 (recesses) opened at the top of the tape main body 101 are formed at regular intervals in the longitudinal direction (tape feed direction), and the component E is stored in each component storage portion 103. The cover tape 102 is adhered to the upper surface of the tape main body 101, whereby each component storage portion 103 is closed by the cover tape 102. Further, on the side of the component storage portion 103 of the tape main body 101, a plurality of fitting holes 104 are provided which are arranged at regular intervals in the longitudinal direction and penetrate the tape main body 101 in the thickness direction thereof.

部品供給装置5において、前記テープガイド45は、本体部41の前部上面に設けられている。テープガイド45は、テープ通路44を通過した部品収納テープ100を覆い、当該部品収納テープ100を本体部41の上面に沿って略水平に部品供給位置P1まで案内するものである。部品供給位置P1は、前記ヘッドユニット6に部品の取り出しを行わせる位置であり、本体部41の上面前端に近い位置に設定されている。 In the component supply device 5, the tape guide 45 is provided on the upper surface of the front portion of the main body portion 41. The tape guide 45 covers the component storage tape 100 that has passed through the tape passage 44, and guides the component storage tape 100 substantially horizontally along the upper surface of the main body 41 to the component supply position P1. The component supply position P1 is a position at which the head unit 6 is allowed to take out components, and is set at a position close to the front end of the upper surface of the main body 41.

図4に示すように、テープガイド45のうち、部品供給位置P1に対応する位置には開口部45Aが設けられ、この開口部45Aよりも後方側の位置には、部品露出部451が設けられている。部品露出部451は、テープガイド45によりガイドされる部品収納テープ100の部品収納部103内において、部品Eを露出させる。部品露出部451は、部品Eを露出させることが可能な構成であれば、その構成は特に限定されるものではない。部品露出部451は、例えば、カバーテープ102を切断することにより部品Eを露出させる方式や、カバーテープ102を剥離することにより部品Eを露出させる方式など、多種多様な部品露出方式を採用することができる。本実施形態では、部品露出部451は、カバーテープ102を切断することにより部品Eを露出させる方式が採用され、挿入部4511と、刃部4512と、カバーテープ後処理部4513とを含む。 As shown in FIG. 4, an opening 45A is provided at a position corresponding to the component supply position P1 in the tape guide 45, and a component exposed portion 451 is provided at a position rearward from the opening 45A. ing. The component exposed portion 451 exposes the component E in the component accommodating portion 103 of the component accommodating tape 100 guided by the tape guide 45. The structure of the component exposed portion 451 is not particularly limited as long as the component E can be exposed. The component exposure portion 451 employs a wide variety of component exposure methods, such as a method of exposing the component E by cutting the cover tape 102 and a method of exposing the component E by peeling the cover tape 102. Can be done. In the present embodiment, the component exposed portion 451 adopts a method of exposing the component E by cutting the cover tape 102, and includes an insertion portion 4511, a blade portion 4512, and a cover tape post-processing portion 4513.

挿入部4511は、先細状に形成された薄板状の部分であり、テープガイド45によりガイドされ、先端が自由端とされた状態の部品収納テープ100に対し、テープ本体101とカバーテープ102との間に挿入される。部品露出部451において刃部4512は、挿入部4511に対してテープ送り方向の下流側に配置され、部品収納テープ100の走行に応じてカバーテープ102を、テープ送り方向に沿った直線状に切断する。部品露出部451においてカバーテープ後処理部4513は、刃部4512に対してテープ送り方向の下流側に配置され、刃部4512により切断されたカバーテープ102を押し広げる処理を行う。これにより、部品収納テープ100の部品収納部103内において、部品Eを露出させることができる。このようにして部品収納部103内において露出された部品Eは、部品供給位置P1において、テープガイド45の開口部45Aを介して、部品実装装置1におけるヘッドユニット6の吸着ノズル63により吸着されて取り出される。 The insertion portion 4511 is a thin plate-shaped portion formed in a tapered shape, and the tape main body 101 and the cover tape 102 are provided with respect to the component storage tape 100 in a state where the tip is guided by the tape guide 45 and the tip is a free end. It is inserted in between. The blade portion 4512 in the component exposed portion 451 is arranged on the downstream side in the tape feeding direction with respect to the insertion portion 4511, and cuts the cover tape 102 in a straight line along the tape feeding direction according to the traveling of the component storage tape 100. To do. In the component exposed portion 451 the cover tape post-processing portion 4513 is arranged on the downstream side in the tape feeding direction with respect to the blade portion 4512, and performs a process of spreading the cover tape 102 cut by the blade portion 4512. As a result, the component E can be exposed in the component storage section 103 of the component storage tape 100. The component E exposed in the component storage unit 103 in this way is attracted by the suction nozzle 63 of the head unit 6 in the component mounting device 1 through the opening 45A of the tape guide 45 at the component supply position P1. Taken out.

第1テープ送出部42は、テープガイド45の下方に配置される第1スプロケット51と、第1モーター52と、第1モーター52の駆動力を第1スプロケット51に伝達する、複数枚の伝動ギヤからなる第1ギヤ群53とを備えている。第1スプロケット51は、テープガイド45に沿って案内される部品収納テープ100の嵌合孔104に嵌合する歯を有している。つまり、第1テープ送出部42は、第1スプロケット51を第1モーター52により回転駆動することにより、部品収納テープ100を部品供給位置P1に向かって送出する。 The first tape delivery unit 42 has a plurality of transmission gears that transmit the driving force of the first sprocket 51, the first motor 52, and the first motor 52 arranged below the tape guide 45 to the first sprocket 51. It is provided with a first gear group 53 including the above. The first sprocket 51 has teeth that fit into the fitting holes 104 of the component storage tape 100 that is guided along the tape guide 45. That is, the first tape delivery unit 42 sends out the component storage tape 100 toward the component supply position P1 by rotationally driving the first sprocket 51 by the first motor 52.

第2テープ送出部43は、本体部41の後端部に配置される第2スプロケット54と、第2モーター55と、第2モーター55の駆動力を第2スプロケット54に伝達する、複数枚の伝動ギヤからなる第2ギヤ群56とを備えている。第2スプロケット54は、上方から前記テープ通路44内に臨んでおり、当該テープ通路44に沿って案内される部品収納テープ100の嵌合孔104に嵌合する歯を有している。つまり、第2テープ送出部43は、第2スプロケット54を第2モーター55により回転駆動することにより、部品収納テープ100を前方(部品供給位置P1)に向かって送出する。 The second tape delivery unit 43 is a plurality of sheets that transmit the driving force of the second sprocket 54, the second motor 55, and the second motor 55 arranged at the rear end of the main body 41 to the second sprocket 54. A second gear group 56 including a transmission gear is provided. The second sprocket 54 faces into the tape passage 44 from above, and has teeth that fit into the fitting holes 104 of the component storage tape 100 guided along the tape passage 44. That is, the second tape delivery unit 43 sends the component storage tape 100 forward (part supply position P1) by rotationally driving the second sprocket 54 by the second motor 55.

部品収納テープ100は、各送出部42、43により部品供給位置P1に向かって間欠的に送出され、部品供給位置P1でテープガイド45の開口部45Aを通じて部品Eの取り出しが行われる。 The component storage tape 100 is intermittently delivered toward the component supply position P1 by the delivery portions 42 and 43, and the component E is taken out through the opening 45A of the tape guide 45 at the component supply position P1.

次に、図2を参照して部品実装装置1に備えられる移動フレーム2は、X方向に延び、装置本体1aに、所定の移動方向(Y方向)に移動可能に支持される。この移動フレーム2にヘッドユニット6が搭載されている。ヘッドユニット6は、X方向に移動可能となるように、移動フレーム2に搭載される。すなわち、ヘッドユニット6は、移動フレーム2の移動に伴ってY方向に移動可能であり、且つ、移動フレーム2に沿ってX方向に移動可能である。ヘッドユニット6は、部品供給ユニット4に装着された部品供給装置5の部品供給位置P1と、コンベア3により搬送された基板Pの所定の部品搭載位置とにわたって移動可能とされ、部品供給位置P1において部品供給装置5から部品Eを取り出すとともに、その取り出した部品Eを部品搭載位置において基板P上に搭載(実装)する。ヘッドユニット6の詳細については、後述する。 Next, referring to FIG. 2, the moving frame 2 provided in the component mounting device 1 extends in the X direction and is movably supported by the device main body 1a in a predetermined moving direction (Y direction). The head unit 6 is mounted on the moving frame 2. The head unit 6 is mounted on the moving frame 2 so as to be movable in the X direction. That is, the head unit 6 can move in the Y direction as the moving frame 2 moves, and can move in the X direction along the moving frame 2. The head unit 6 is movable between the component supply position P1 of the component supply device 5 mounted on the component supply unit 4 and a predetermined component mounting position of the substrate P conveyed by the conveyor 3, and is movable at the component supply position P1. The component E is taken out from the component supply device 5, and the taken out component E is mounted (mounted) on the substrate P at the component mounting position. Details of the head unit 6 will be described later.

第1駆動機構7は、装置本体1aの+X側及び−X側の端部に配設される。第1駆動機構7は、移動フレーム2をY方向に移動させる機構である。第1駆動機構7は、例えば、駆動モーターと、Y方向に延び、駆動モーターに連結されるボールねじ軸と、移動フレーム2に配設されてボールねじ軸と螺合するボールナットと、を含んで構成される。このような構成の第1駆動機構7は、駆動モーターによるボールねじ軸の回転駆動に伴ってボールナットがボールねじ軸に沿って進退することにより、移動フレーム2をY方向に移動させる。 The first drive mechanism 7 is arranged at the + X side and −X side ends of the apparatus main body 1a. The first drive mechanism 7 is a mechanism for moving the moving frame 2 in the Y direction. The first drive mechanism 7 includes, for example, a drive motor, a ball screw shaft extending in the Y direction and connected to the drive motor, and a ball nut disposed on the moving frame 2 and screwed with the ball screw shaft. Consists of. The first drive mechanism 7 having such a configuration moves the moving frame 2 in the Y direction by moving the ball nut forward and backward along the ball screw shaft as the ball screw shaft is rotationally driven by the drive motor.

第2駆動機構8は、移動フレーム2に配設される。第2駆動機構8は、ヘッドユニット6を移動フレーム2に沿ったX方向に移動させる機構である。第2駆動機構8は、第1駆動機構7と同様に、例えば、駆動モーターと、X方向に延び、駆動モーターに連結されるボールねじ軸と、ヘッドユニット6に配設されてボールねじ軸と螺合するボールナットと、を含んで構成される。このような構成の第2駆動機構8は、駆動モーターによるボールねじ軸の回転駆動に伴ってボールナットがボールねじ軸に沿って進退することにより、ヘッドユニット6をX方向に移動させる。 The second drive mechanism 8 is arranged on the moving frame 2. The second drive mechanism 8 is a mechanism for moving the head unit 6 in the X direction along the moving frame 2. Similar to the first drive mechanism 7, the second drive mechanism 8 includes, for example, a drive motor, a ball screw shaft extending in the X direction and connected to the drive motor, and a ball screw shaft disposed on the head unit 6. It is configured to include a ball nut to be screwed. The second drive mechanism 8 having such a configuration moves the head unit 6 in the X direction by moving the ball nut forward and backward along the ball screw shaft as the ball screw shaft is rotationally driven by the drive motor.

なお、第1駆動機構7及び第2駆動機構8は、当例では、駆動モーターによりボールねじ軸を介して移動フレーム2及びヘッドユニット6を移動させる構成である。しかし、例えばリニアモーターを駆動源として移動フレーム2やヘッドユニット6をダイレクトに駆動する構成であってもよい。 In this example, the first drive mechanism 7 and the second drive mechanism 8 have a configuration in which the moving frame 2 and the head unit 6 are moved by the drive motor via the ball screw shaft. However, for example, a linear motor may be used as a drive source to directly drive the moving frame 2 and the head unit 6.

ヘッドユニット6について、図2に加えて図6及び図7を参照して説明する。図6はヘッドユニット6の側面図であり、図7はヘッドユニット6を下方から見た平面図である。ヘッドユニット6は、ヘッド本体61と、回転体62と、吸着ノズル63とを含む。ヘッド本体61は、ヘッドユニット6の本体部分を構成する。回転体62は、円柱状に形成され、回転体駆動機構66(後記の図8参照)により鉛直軸(Z方向に延びる軸)を回転中心として回転可能に、ヘッド本体61に設けられる。 The head unit 6 will be described with reference to FIGS. 6 and 7 in addition to FIG. FIG. 6 is a side view of the head unit 6, and FIG. 7 is a plan view of the head unit 6 as viewed from below. The head unit 6 includes a head body 61, a rotating body 62, and a suction nozzle 63. The head main body 61 constitutes a main body portion of the head unit 6. The rotating body 62 is formed in a columnar shape, and is provided on the head main body 61 so as to be rotatable around a vertical axis (axis extending in the Z direction) by a rotating body driving mechanism 66 (see FIG. 8 described later).

回転体62の外周縁端部には、複数の吸着ノズル63が、周方向に所定の間隔をおいて配設されている。吸着ノズル63は、部品供給装置5により部品供給位置P1に供給された部品Eを吸着して保持可能な保持具である。吸着ノズル63は、電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置及び大気の何れかに連通可能とされている。つまり、吸着ノズル63に負圧が供給されることで当該吸着ノズル63による部品Eの吸着保持(部品の取り出し)が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該部品Eの吸着保持が解除される。なお、本実施形態では、吸着ノズル63以外の保持具として、例えば部品Eを把持して保持するチャックなどであってもよい。 A plurality of suction nozzles 63 are arranged at the outer peripheral edge of the rotating body 62 at predetermined intervals in the circumferential direction. The suction nozzle 63 is a holder capable of sucking and holding the component E supplied to the component supply position P1 by the component supply device 5. The suction nozzle 63 can communicate with any of the negative pressure generator, the positive pressure generator, and the atmosphere via the electric switching valve. That is, the negative pressure is supplied to the suction nozzle 63 to enable the suction nozzle 63 to hold the suction of the component E (take out the component), and then the positive pressure is supplied to hold the component E to suction. It will be released. In the present embodiment, the holder other than the suction nozzle 63 may be, for example, a chuck that grips and holds the component E.

吸着ノズル63は、ノズル昇降駆動機構67(後記の図8参照)により上下方向(Z方向)に昇降可能に、回転体62に設けられる。吸着ノズル63は、部品供給装置5により部品供給位置P1に供給された部品Eの保持が可能な保持位置と、保持位置に対して上方側の退避位置との間で、Z方向(上下方向)に沿って移動可能である。つまり、部品供給位置P1に供給された部品Eを保持するときには、吸着ノズル63は、ノズル昇降駆動機構67によって退避位置から保持位置へ向かって下降し、当該保持位置において部品Eを吸着保持する。一方、部品Eの吸着保持後の吸着ノズル63は、ノズル昇降駆動機構67によって保持位置から退避位置へ向かって上昇する。 The suction nozzle 63 is provided on the rotating body 62 so as to be able to move up and down in the vertical direction (Z direction) by the nozzle raising and lowering drive mechanism 67 (see FIG. 8 described later). The suction nozzle 63 is located in the Z direction (vertical direction) between the holding position where the component E supplied to the component supply position P1 by the component supply device 5 can be held and the retracted position on the upper side of the holding position. It is possible to move along. That is, when the component E supplied to the component supply position P1 is held, the suction nozzle 63 is lowered from the retracted position to the holding position by the nozzle elevating drive mechanism 67, and the component E is sucked and held at the holding position. On the other hand, the suction nozzle 63 after the suction and holding of the component E is raised from the holding position to the retracted position by the nozzle elevating drive mechanism 67.

また、図6及び図7に示すように、ヘッドユニット6のヘッド本体61の下面には、回転体62よりも外側(−X側)に取付部材64を介して基板認識カメラ65が固定されている。基板認識カメラ65は、基板Pの品種の識別や位置決めのために、ヘッドユニット6と共に移動して、基板Pの上面に記された各種マークを上方から撮像するものである。 Further, as shown in FIGS. 6 and 7, a substrate recognition camera 65 is fixed to the lower surface of the head body 61 of the head unit 6 via a mounting member 64 on the outer side (−X side) of the rotating body 62. There is. The substrate recognition camera 65 moves together with the head unit 6 to identify and position the type of the substrate P, and images various marks written on the upper surface of the substrate P from above.

更に、本実施形態に係る部品実装装置1は、図2、図6及び図7に示すように、部品認識撮像装置9を備えている。部品認識撮像装置9は、ヘッドユニット6による基板Pに対する部品Eの搭載前に、吸着ノズル63に保持された部品Eを撮像して撮像画像を取得する撮像装置である。部品認識撮像装置9は、第1撮像部91と第2撮像部92とを含む。第1撮像部91は、吸着ノズル63に保持された部品Eを、第1の方向から撮像して第1撮像画像G1(後記の図9(A)参照)を取得する。第2撮像部92は、吸着ノズル63に保持された部品Eを、第1の方向と交差する第2の方向から撮像して第2撮像画像G2(後記の図9(B)参照)を取得する。 Further, the component mounting device 1 according to the present embodiment includes a component recognition imaging device 9 as shown in FIGS. 2, 6 and 7. The component recognition imaging device 9 is an imaging device that acquires an image captured by imaging the component E held by the suction nozzle 63 before mounting the component E on the substrate P by the head unit 6. The component recognition imaging device 9 includes a first imaging unit 91 and a second imaging unit 92. The first imaging unit 91 images the component E held by the suction nozzle 63 from the first direction to acquire the first captured image G1 (see FIG. 9A described later). The second imaging unit 92 images the component E held by the suction nozzle 63 from a second direction intersecting the first direction to acquire a second captured image G2 (see FIG. 9B described later). To do.

本実施形態では、図2に示すように、第1撮像部91は、装置本体1a上の各部品供給ユニット4とコンベア3との間の位置にそれぞれ配設され、例えばCMOS(Complementary metal−oxide−semiconductor)やCCD(Charged−coupled devices)等の撮像素子を備えた部品認識カメラである。第1撮像部91は、部品供給装置5の部品供給位置P1から、コンベア3により搬送された基板Pの部品搭載位置へ向かってヘッドユニット6が移動している間において、吸着ノズル63に吸着保持された部品Eを、第1の方向(下方から上方に向かう方向)から撮像して第1撮像画像G1を取得する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first image pickup unit 91 is arranged at a position between each component supply unit 4 and the conveyor 3 on the apparatus main body 1a, and is, for example, a CMOS (Complementary metal-axis). -A component recognition camera equipped with an image sensor such as a CMOS device or a CCD (Charged-coupled device). The first imaging unit 91 is attracted and held by the suction nozzle 63 while the head unit 6 is moving from the component supply position P1 of the component supply device 5 to the component mounting position of the substrate P conveyed by the conveyor 3. The component E is imaged from the first direction (direction from the lower side to the upper side) to acquire the first captured image G1.

一方、第2撮像部92は、図6及び図7に示すように、ヘッドユニット6のヘッド本体61の下面に突設された取付部材64に固定され、例えばCMOSやCCD等の撮像素子を備えた部品認識カメラである。第2撮像部92は、吸着ノズル63に吸着保持された部品Eを、第2の方向(側方)から撮像して第2撮像画像G2を取得する。 On the other hand, as shown in FIGS. 6 and 7, the second image pickup unit 92 is fixed to a mounting member 64 projecting from the lower surface of the head body 61 of the head unit 6, and includes, for example, an image pickup element such as CMOS or CCD. It is a parts recognition camera. The second imaging unit 92 images the component E attracted and held by the suction nozzle 63 from the second direction (side) to acquire the second captured image G2.

<部品実装装置の制御系>
次に、部品実装装置1の制御系について、図8のブロック図を用いて説明する。部品実装装置1は、制御部10を備えている。制御部10は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。制御部10は、CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、部品実装装置1の動作を統括的に制御する。制御部10は、図8に示すように、通信部11と、部品供給制御部12と、ヘッド駆動制御部13と、部品姿勢判定部14とを含む。
<Control system for component mounting equipment>
Next, the control system of the component mounting device 1 will be described with reference to the block diagram of FIG. The component mounting device 1 includes a control unit 10. The control unit 10 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) for storing a control program, a RAM (Random Access Memory) used as a work area of the CPU, and the like. The control unit 10 comprehensively controls the operation of the component mounting device 1 by executing the control program stored in the ROM by the CPU. As shown in FIG. 8, the control unit 10 includes a communication unit 11, a component supply control unit 12, a head drive control unit 13, and a component posture determination unit 14.

通信部11は、ネットワークNWを介して機械学習装置20との間でデータ通信を行うためのインターフェース回路である。部品供給制御部12は、部品供給装置5による部品供給位置P1への部品Eの供給動作を制御する。 The communication unit 11 is an interface circuit for performing data communication with the machine learning device 20 via the network NW. The component supply control unit 12 controls the supply operation of the component E to the component supply position P1 by the component supply device 5.

ヘッド駆動制御部13は、第1駆動機構7及び第2駆動機構8によるヘッドユニット6のX方向及びY方向に関する水平面上の移動を制御する。また、ヘッド駆動制御部13は、ノズル昇降駆動機構67による吸着ノズル63の昇降動作を制御する。更に、ヘッド駆動制御部13は、回転体駆動機構66による回転体62の回転動作を制御する。 The head drive control unit 13 controls the movement of the head unit 6 by the first drive mechanism 7 and the second drive mechanism 8 on the horizontal plane with respect to the X direction and the Y direction. Further, the head drive control unit 13 controls the elevating operation of the suction nozzle 63 by the nozzle elevating drive mechanism 67. Further, the head drive control unit 13 controls the rotational operation of the rotating body 62 by the rotating body driving mechanism 66.

部品姿勢判定部14は、第1撮像部91により取得された第1撮像画像G1及び第2撮像部92により取得された第2撮像画像G2に基づき、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢を判定する。 The component posture determination unit 14 determines the posture of the component E held by the suction nozzle 63 based on the first image G1 acquired by the first image pickup unit 91 and the second image G2 acquired by the second image pickup unit 92. To judge.

ここで、部品姿勢判定部14が部品Eの姿勢を判定する際に参照する第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2について、図9を参照して説明する。図9(A)は、第1撮像部91により取得された第1撮像画像G1を模式的に示す図であり、図9(B)は、第2撮像部92により取得された第2撮像画像G2を模式的に示す図である。第1撮像画像G1は、当該第1撮像画像G1において背景に対応した画素からなる背景領域G11と、吸着ノズル63に保持された部品Eに対応した画素からなる部品領域G12とを含む。第1撮像画像G1では、部品領域G12が、背景領域G11よりも明るい明領域とされている。一方、第2撮像画像G2は、吸着ノズル63の先端部631に対応した画素からなるノズル先端領域G21と、吸着ノズル63に保持された部品Eに対応した画素からなる部品領域G22とを含む。第2撮像画像G2では、ノズル先端領域G21及び部品領域G22が、背景領域よりも暗い暗領域とされている。 Here, the first captured image G1 and the second captured image G2 that the component posture determining unit 14 refers to when determining the posture of the component E will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a diagram schematically showing the first captured image G1 acquired by the first imaging unit 91, and FIG. 9B is a second captured image acquired by the second imaging unit 92. It is a figure which shows G2 schematically. The first captured image G1 includes a background region G11 composed of pixels corresponding to the background in the first captured image G1 and a component region G12 composed of pixels corresponding to the component E held by the suction nozzle 63. In the first captured image G1, the component region G12 is a bright region brighter than the background region G11. On the other hand, the second captured image G2 includes a nozzle tip region G21 composed of pixels corresponding to the tip portion 631 of the suction nozzle 63 and a component region G22 composed of pixels corresponding to the component E held by the suction nozzle 63. In the second captured image G2, the nozzle tip region G21 and the component region G22 are dark regions darker than the background region.

部品姿勢判定部14は、上記の第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2に基づき、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢を判定し、その判定結果を表す判定結果情報J1(図10参照)を出力する。図10に示すように、判定結果情報J1は、例えば、部品Eを識別するための部品識別情報J11(部品ID)と、部品Eの種類を表す部品種情報J12(部品種)と、部品Eの基板Pに対する搭載番号を表す搭載番号情報J13(搭載番号)と、部品姿勢の判定結果を表す部品姿勢判定結果情報J14(部品姿勢判定結果)と、を関連付けた情報である。部品姿勢判定結果情報J14には、搭載許可情報J141と搭載不許可情報J142とが含まれる。搭載許可情報J141は、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が、基板Pに対する搭載を許可する姿勢(以下、「搭載許可姿勢」と称する)である場合に、部品姿勢判定部14から出力される情報である。一方、搭載不許可情報J142は、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が、基板Pに対する搭載を不許可とする姿勢(以下、「搭載不許可姿勢」と称する)である場合に、部品姿勢判定部14から出力される情報である。 The component posture determination unit 14 determines the posture of the component E held by the suction nozzle 63 based on the first captured image G1 and the second captured image G2, and determines the determination result information J1 (FIG. 10) representing the determination result. See) is output. As shown in FIG. 10, the determination result information J1 includes, for example, the part identification information J11 (part ID) for identifying the part E, the part type information J12 (part type) indicating the type of the part E, and the part E. This is information in which the mounting number information J13 (mounting number) representing the mounting number for the board P and the component posture determination result information J14 (component posture determination result) representing the component posture determination result are associated with each other. The component posture determination result information J14 includes mounting permission information J141 and mounting disapproval information J142. The mounting permission information J141 is output from the component posture determination unit 14 when the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is a posture permitting mounting on the substrate P (hereinafter, referred to as “mounting permission posture”). It is the information to be done. On the other hand, the mounting disapproval information J142 is a component when the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is a posture disallowing mounting on the substrate P (hereinafter, referred to as “mounting disallowed posture”). This is information output from the posture determination unit 14.

図10に示す例では、搭載番号情報J13が「M001」に相当する、部品識別情報J11が「PID01」で示され、部品種情報J12が「P001」で示される部品Eに対して、搭載許可情報J141が関連付けられており、当該部品Eは、搭載許可姿勢を取っていることが示されている。同様に、搭載番号情報J13が「M002」に相当する、部品識別情報J11が「PID01」で示され、部品種情報J12が「P001」で示される部品Eに対して、搭載許可情報J141が関連付けられており、当該部品Eは、搭載許可姿勢を取っていることが示されている。同様に、搭載番号情報J13が「M003」に相当する、部品識別情報J11が「PID01」で示され、部品種情報J12が「P001」で示される部品Eに対して、搭載不許可情報J142が関連付けられており、当該部品Eは、搭載不許可姿勢を取っていることが示されている。 In the example shown in FIG. 10, the mounting permission is given to the component E in which the mounting number information J13 corresponds to "M001", the component identification information J11 is indicated by "PID01", and the component type information J12 is indicated by "P001". Information J141 is associated and it is shown that the component E is in a mounting permission position. Similarly, the mounting permission information J141 is associated with the component E in which the mounting number information J13 corresponds to "M002", the component identification information J11 is indicated by "PID01", and the component type information J12 is indicated by "P001". It is shown that the component E is in the mounting permission posture. Similarly, for the component E in which the mounting number information J13 corresponds to "M003", the component identification information J11 is indicated by "PID01", and the component type information J12 is indicated by "P001", the mounting disapproval information J142 is provided. It is associated and the component E is shown to be in a mounting disallowed position.

部品姿勢判定部14から搭載許可情報J141が出力された場合、ヘッド駆動制御部13は、当該搭載許可情報J141に関連付けられた部品識別情報J11、部品種情報J12及び搭載番号情報J13にて示される部品Eの基板Pに対する部品搭載動作を実行するように、ヘッドユニット6の動作を制御する。一方、部品姿勢判定部14から搭載不許可情報J142が出力された場合、ヘッド駆動制御部13は、当該搭載不許可情報J142に関連付けられた部品識別情報J11、部品種情報J12及び搭載番号情報J13にて示される部品Eを廃棄する部品廃棄動作を実行するように、ヘッドユニット6の動作を制御する。 When the mounting permission information J141 is output from the component posture determination unit 14, the head drive control unit 13 is indicated by the component identification information J11, the component type information J12, and the mounting number information J13 associated with the mounting permission information J141. The operation of the head unit 6 is controlled so as to execute the component mounting operation of the component E on the substrate P. On the other hand, when the mounting disapproval information J142 is output from the component posture determination unit 14, the head drive control unit 13 determines the component identification information J11, the component type information J12, and the mounting number information J13 associated with the mounting disapproval information J142. The operation of the head unit 6 is controlled so as to execute the component disposal operation of discarding the component E indicated by.

次に、部品姿勢判定部14のより詳細な構成について説明する。部品姿勢判定部14は、図8に示すように、特徴量算出部141と、判定部142と、判定条件更新部143と、判定条件記憶部144とを含む。 Next, a more detailed configuration of the component posture determination unit 14 will be described. As shown in FIG. 8, the component posture determination unit 14 includes a feature amount calculation unit 141, a determination unit 142, a determination condition update unit 143, and a determination condition storage unit 144.

特徴量算出部141は、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2に基づき、部品Eの姿勢の判定のための指標となる判定指標ごとに、部品Eの姿勢に関する特徴量を算出する。判定指標としては、例えば、第1撮像画像G1に基づく「エッジ強度」、「辺直交度」、「部品角度」及び「部品中心ずれ量」等と、第2撮像画像G2に基づく「部品厚み」及び「部品下面傾斜度」等と、を挙げることができる。 Based on the first captured image G1 and the second captured image G2, the feature amount calculation unit 141 calculates the feature amount related to the posture of the component E for each determination index that is an index for determining the posture of the component E. As the determination index, for example, "edge strength", "side orthogonality", "part angle", "part center deviation amount" based on the first captured image G1, and "part thickness" based on the second captured image G2. And "part lower surface inclination" and the like.

判定指標の「エッジ強度」は、第1撮像画像G1において、背景領域G11と部品領域G12との境界部分となるエッジの濃淡の変化の度合いを示す指標である。例えば、吸着ノズル63の先端部631の部品保持面に対して平行な平行姿勢で部品Eが保持されている場合、第1撮像画像G1において背景領域G11と部品領域G12との境界部分には、部品Eの影を表す影領域は形成されない。これに対し、吸着ノズル63の部品保持面に対して傾斜した傾斜姿勢で部品Eが保持されている場合、第1撮像画像G1において背景領域G11と部品領域G12との境界部分には、部品Eの影を表す影領域が形成されるから、平行姿勢の場合に比べて「エッジ強度」が低くなる。特徴量算出部141は、第1撮像画像G1に基づく判定指標の「エッジ強度」に関する特徴量として、背景領域G11と部品領域G12との境界部分となるエッジの濃淡の変化の度合いを算出する。 The “edge strength” of the determination index is an index indicating the degree of change in the shade of the edge which is the boundary portion between the background region G11 and the component region G12 in the first captured image G1. For example, when the component E is held in a parallel posture parallel to the component holding surface of the tip portion 631 of the suction nozzle 63, the boundary portion between the background region G11 and the component region G12 in the first captured image G1 is formed. A shadow region representing the shadow of the component E is not formed. On the other hand, when the component E is held in an inclined posture inclined with respect to the component holding surface of the suction nozzle 63, the component E is formed at the boundary portion between the background region G11 and the component region G12 in the first captured image G1. Since the shadow region representing the shadow of is formed, the "edge strength" is lower than that in the case of the parallel posture. The feature amount calculation unit 141 calculates the degree of change in the shade of the edge which is the boundary portion between the background region G11 and the component region G12 as the feature amount related to the "edge strength" of the determination index based on the first captured image G1.

判定指標の「辺直交度」は、第1撮像画像G1において、部品領域G12を構成する各辺において隣接する辺同士の直交度合いを示す指標である。例えば、吸着ノズル63の先端部631の部品保持面に対して平行な平行姿勢で平面視矩形状の部品Eが保持されている場合、第1撮像画像G1において部品領域G12の隣接する辺同士は直交している。これに対し、吸着ノズル63の部品保持面に対して傾斜した傾斜姿勢で部品Eが保持されている場合、第1撮像画像G1において部品領域G12の隣接する辺同士は直交しなくなるから、平行姿勢の場合に比べて「辺直交度」が低くなる。特徴量算出部141は、第1撮像画像G1に基づく判定指標の「辺直交度」に関する特徴量として、部品領域G12の隣接する辺同士の直交度合いを算出する。 The “side orthogonality” of the determination index is an index indicating the degree of orthogonality between adjacent sides on each side constituting the component region G12 in the first captured image G1. For example, when the rectangular component E in a plan view is held in a parallel posture parallel to the component holding surface of the tip 631 of the suction nozzle 63, the adjacent sides of the component region G12 in the first captured image G1 are It is orthogonal. On the other hand, when the component E is held in an inclined posture inclined with respect to the component holding surface of the suction nozzle 63, the adjacent sides of the component region G12 in the first captured image G1 are not orthogonal to each other, so that the parallel posture The "side orthogonality" is lower than in the case of. The feature amount calculation unit 141 calculates the degree of orthogonality between adjacent sides of the component region G12 as a feature amount related to the "side orthogonality" of the determination index based on the first captured image G1.

判定指標の「部品角度」は、第1撮像画像G1において、画像のフレーム内における部品領域G12の回転度合いを示す指標である。例えば、吸着ノズル63に所定の正常姿勢で部品Eが保持されていることに対し、所定の回転角度で回転した回転姿勢で部品Eが保持されている場合、第1撮像画像G1において部品領域G12は正常姿勢の場合に比べて「部品角度」が大きくなる。特徴量算出部141は、第1撮像画像G1に基づく判定指標の「部品角度」に関する特徴量として、部品領域G12の回転度合いを算出する。 The "part angle" of the determination index is an index indicating the degree of rotation of the part region G12 in the frame of the image in the first captured image G1. For example, when the suction nozzle 63 holds the component E in a predetermined normal posture, whereas the component E is held in a rotational posture rotated at a predetermined rotation angle, the component region G12 in the first captured image G1. The "part angle" is larger than that in the normal posture. The feature amount calculation unit 141 calculates the degree of rotation of the component area G12 as a feature amount related to the "part angle" of the determination index based on the first captured image G1.

判定指標の「部品中心ずれ量」は、第1撮像画像G1において、部品領域G12の中心の、画像のフレームの中心からのずれ量を示す指標である。例えば、吸着ノズル63に所定の正常姿勢で部品Eが保持されている場合、吸着ノズル63の部品保持面の中心と部品Eの中心とは同軸上に位置しているから、第1撮像画像G1において部品領域G12の中心は画像のフレームの中心と一致している。これに対し、吸着ノズル63に対して位置ずれした状態で部品Eが保持されている場合、吸着ノズル63の部品保持面の中心と部品Eの中心とは同軸上に位置しなくなるから、第1撮像画像G1において部品領域G12の中心は、画像のフレームの中心に対して位置ずれすることになる。特徴量算出部141は、第1撮像画像G1に基づく判定指標の「部品中心ずれ量」に関する特徴量として、部品領域G12の中心の、画像のフレームの中心からのずれ量を算出する。 The "part center deviation amount" of the determination index is an index indicating the deviation amount of the center of the component region G12 from the center of the frame of the image in the first captured image G1. For example, when the component E is held by the suction nozzle 63 in a predetermined normal posture, the center of the component holding surface of the suction nozzle 63 and the center of the component E are located coaxially with each other, so that the first captured image G1 In, the center of the component region G12 coincides with the center of the frame of the image. On the other hand, when the component E is held in a state of being displaced with respect to the suction nozzle 63, the center of the component holding surface of the suction nozzle 63 and the center of the component E are not located coaxially. In the captured image G1, the center of the component region G12 is displaced with respect to the center of the frame of the image. The feature amount calculation unit 141 calculates the amount of deviation from the center of the frame of the image at the center of the part region G12 as the feature amount related to the "part center deviation amount" of the determination index based on the first captured image G1.

判定指標の「部品厚み」は、第2撮像画像G2において、部品領域G22の上端から下端までの長さを示す指標である。例えば、吸着ノズル63の部品保持面に上面が接した正常姿勢で部品Eが保持されていることに対し、側面が接した起立姿勢で部品Eが保持されている場合、或いは、吸着ノズル63の部品保持面に対して傾斜した傾斜姿勢で部品Eが保持されている場合、第2撮像画像G2において部品領域G22の上端から下端までの長さで表される「部品厚み」は大きくなる。特徴量算出部141は、第2撮像画像G2に基づく判定指標の「部品厚み」に関する特徴量として、部品領域G22の上端から下端までの長さを算出する。 The "part thickness" of the determination index is an index indicating the length from the upper end to the lower end of the part region G22 in the second captured image G2. For example, when the component E is held in a normal posture in which the upper surface is in contact with the component holding surface of the suction nozzle 63, while the component E is held in an upright posture in which the side surfaces are in contact with each other, or when the suction nozzle 63 is held in an upright posture. When the component E is held in an inclined posture inclined with respect to the component holding surface, the "component thickness" represented by the length from the upper end to the lower end of the component region G22 in the second captured image G2 becomes large. The feature amount calculation unit 141 calculates the length from the upper end to the lower end of the part area G22 as a feature amount related to the "part thickness" of the determination index based on the second captured image G2.

判定指標の「部品下面傾斜度」は、第2撮像画像G2において、部品領域G22を構成する各辺において下辺の傾斜度合いを示す指標である。例えば、吸着ノズル63の部品保持面に対して平行な平行姿勢で側面視矩形状の部品Eが保持されている場合、第2撮像画像G2において部品領域G22の下辺は、画像の矩形状フレームの下辺に対して平行である。これに対し、吸着ノズル63の部品保持面に対して傾斜した傾斜姿勢で部品Eが保持されている場合、第2撮像画像G2において部品領域G22の下辺は、画像の矩形状フレームの下辺に対して傾斜することになるから、平行姿勢の場合に比べて「部品下面傾斜度」が大きくなる。特徴量算出部141は、第2撮像画像G2に基づく判定指標の「部品下面傾斜度」に関する特徴量として、部品領域G22の下辺の傾斜度合いを算出する。 The "part lower surface inclination degree" of the determination index is an index indicating the inclination degree of the lower side in each side constituting the component region G22 in the second captured image G2. For example, when the side view rectangular component E is held in a parallel posture parallel to the component holding surface of the suction nozzle 63, the lower side of the component region G22 in the second captured image G2 is the rectangular frame of the image. It is parallel to the bottom side. On the other hand, when the component E is held in an inclined posture inclined with respect to the component holding surface of the suction nozzle 63, the lower side of the component region G22 in the second captured image G2 is relative to the lower side of the rectangular frame of the image. Therefore, the "part lower surface inclination" becomes larger than in the case of the parallel posture. The feature amount calculation unit 141 calculates the inclination degree of the lower side of the component area G22 as a feature amount related to the "part lower surface inclination degree" of the determination index based on the second captured image G2.

判定部142は、後述の判定条件記憶部144に記憶された判定条件情報D2(後記の図15参照)に含まれる判定条件を読み出し、その判定条件と特徴量算出部141により算出された特徴量とを参照することによって、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が、前記搭載許可姿勢又は前記搭載不許可姿勢のいずれの姿勢であるかを判定する。判定部142は、前記搭載許可姿勢であると判定した場合には前記搭載許可情報J141を出力し、前記搭載不許可姿勢であると判定した場合には前記搭載不許可情報J142を出力する。 The determination unit 142 reads out the determination condition included in the determination condition information D2 (see FIG. 15 described later) stored in the determination condition storage unit 144 described later, and the determination condition and the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 141. By referring to and, it is determined whether the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is the mounting permitted posture or the mounting disallowed posture. The determination unit 142 outputs the mounting permission information J141 when it is determined to be in the mounting permission posture, and outputs the mounting disapproval information J142 when it is determined to be in the mounting disapproval posture.

判定部142が部品Eの姿勢を判定する際に用いる判定条件は、部品姿勢の判定に適切な少なくとも1つの判定指標と、搭載許可姿勢と搭載不許可姿勢とを区別するための閾値となる判定基準値と、を含んでいる。判定条件においては、判定指標ごとに判定基準値が設定されている。判定部142は、特徴量算出部141により算出された特徴量と判定基準値とを判定指標ごとに比較することによって、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が、前記搭載許可姿勢又は前記搭載不許可姿勢のいずれの姿勢であるかを判定する。判定部142は、全ての判定指標において特徴量が判定基準値を満たす場合に、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が前記搭載許可姿勢であると判定する。一方、少なくとも1つの判定指標において特徴量が判定基準値を満たさない場合には、判定部142は、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が前記搭載不許可姿勢であると判定する。 The determination condition used by the determination unit 142 when determining the posture of the component E is a determination that serves as a threshold value for distinguishing between at least one determination index suitable for determining the component attitude and the mounting permitted posture and the mounting disallowed posture. Includes reference values and. In the judgment conditions, a judgment reference value is set for each judgment index. The determination unit 142 compares the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 141 with the determination reference value for each determination index, so that the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is the mounting permission posture or the above-mentioned mounting permission posture. Determine which posture is the mounting disallowed posture. When the feature amount satisfies the determination reference value in all the determination indexes, the determination unit 142 determines that the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is the mounting permission posture. On the other hand, when the feature amount does not satisfy the determination reference value in at least one determination index, the determination unit 142 determines that the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is the mounting disapproval posture.

判定条件記憶部144は、後述の機械学習装置20の学習部262(図12参照)が生成する判定条件を含む判定条件情報D2を記憶する記憶部である。また、判定条件更新部143は、学習部262が判定条件を生成し、当該判定条件を含む判定条件情報D2が学習部262から出力されるごとに、判定条件記憶部144に記憶された判定条件情報D2を更新する。 The determination condition storage unit 144 is a storage unit that stores the determination condition information D2 including the determination condition generated by the learning unit 262 (see FIG. 12) of the machine learning device 20 described later. Further, in the determination condition update unit 143, each time the learning unit 262 generates a determination condition and the determination condition information D2 including the determination condition is output from the learning unit 262, the determination condition stored in the determination condition storage unit 144 Information D2 is updated.

判定部142からの搭載許可情報J141の出力に応じ、ヘッド駆動制御部13に制御されたヘッドユニット6が基板Pに対する部品Eの部品搭載動作を実行すると、部品Eが搭載された基板Pは、検査装置28に搬送される。検査装置28は、ヘッドユニット6により基板Pに搭載された部品Eの搭載状態を検査する装置である。本実施形態では、検査装置28は、ヘッドユニット6による基板Pに対する部品Eの搭載後であって、半田を用いて基板Pに対して部品Eを固定化するリフロー処理が施される前に、基板Pに対する部品Eの搭載状態を検査する。 When the head unit 6 controlled by the head drive control unit 13 executes the component mounting operation of the component E with respect to the board P in response to the output of the mounting permission information J141 from the determination unit 142, the board P on which the component E is mounted is subjected to the component mounting operation. It is transported to the inspection device 28. The inspection device 28 is a device that inspects the mounted state of the component E mounted on the substrate P by the head unit 6. In the present embodiment, the inspection device 28 is after the component E is mounted on the substrate P by the head unit 6 and before the reflow process for fixing the component E to the substrate P by using solder is performed. The mounting state of the component E on the substrate P is inspected.

検査装置28は、基板Pに対する部品Eの搭載状態の検査結果を表す検査結果情報J2(図11参照)を出力する。検査装置28から出力された検査結果情報J2は、ネットワークNWを介して機械学習装置20に送信される。図11に示すように、検査結果情報J2は、例えば、部品Eを識別するための部品識別情報J21(部品ID)と、部品Eの種類を表す部品種情報J22(部品種)と、部品Eの基板Pに対する搭載番号を表す搭載番号情報J23(搭載番号)と、部品Eの搭載状態の検査結果J24と、を関連付けた情報である。検査結果J24には、搭載良好情報J241と搭載不良情報J242とが含まれる。搭載良好情報J241は、基板Pに対する部品Eの搭載状態が良好である場合に、検査装置28から出力される情報である。一方、搭載不良情報J242は、基板Pに対する部品Eの搭載状態が不良である場合に、検査装置28から出力される情報である。 The inspection device 28 outputs the inspection result information J2 (see FIG. 11) representing the inspection result of the mounted state of the component E on the substrate P. The inspection result information J2 output from the inspection device 28 is transmitted to the machine learning device 20 via the network NW. As shown in FIG. 11, the inspection result information J2 includes, for example, the part identification information J21 (part ID) for identifying the part E, the part type information J22 (part type) indicating the type of the part E, and the part E. This is information in which the mounting number information J23 (mounting number) indicating the mounting number for the board P and the inspection result J24 of the mounting state of the component E are associated with each other. The inspection result J24 includes mounting good information J241 and mounting defect information J242. The mounting good information J241 is information output from the inspection device 28 when the mounting state of the component E on the substrate P is good. On the other hand, the mounting defect information J242 is information output from the inspection device 28 when the mounting state of the component E on the substrate P is defective.

図11に示す例では、搭載番号情報J23が「M001」に相当する、部品識別情報J21が「PID01」で示され、部品種情報J22が「P001」で示される部品Eに対して、搭載良好情報J241が関連付けられており、当該部品Eの搭載状態が良好であることが示されている。同様に、搭載番号情報J23が「M002」に相当する、部品識別情報J21が「PID01」で示され、部品種情報J22が「P001」で示される部品Eに対して、搭載不良情報J242が関連付けられており、当該部品Eの搭載状態が不良であることが示されている。なお、搭載番号情報J23が「M003」に相当する、部品識別情報J21が「PID01」で示され、部品種情報J22が「P001」で示される部品Eに対しては、検査結果J24が関連付けられていない。これは、判定部142から搭載不許可情報J142が出力されたことに応じて当該部品Eに対してヘッドユニット6が部品廃棄動作を実行したため、検査装置28による検査の対象外とされたからである。 In the example shown in FIG. 11, the mounting number information J23 corresponds to "M001", the component identification information J21 is indicated by "PID01", and the component type information J22 is indicated by "P001". Information J241 is associated with it, indicating that the component E is in good condition. Similarly, the mounting defect information J242 is associated with the component E in which the mounting number information J23 corresponds to "M002", the component identification information J21 is indicated by "PID01", and the component type information J22 is indicated by "P001". It is shown that the mounting state of the component E is defective. The inspection result J24 is associated with the part E in which the mounting number information J23 corresponds to "M003", the part identification information J21 is indicated by "PID01", and the part type information J22 is indicated by "P001". Not. This is because the head unit 6 executed the component disposal operation for the component E in response to the output of the mounting disapproval information J142 from the determination unit 142, so that the component E was excluded from the inspection by the inspection device 28. ..

<機械学習装置の構成>
次に、図1に加えて図12のブロック図を参照して、部品実装システム1Sに備えられる機械学習装置20について説明する。機械学習装置20は、通信部22と、操作部23と、蓄積データ格納部24と、履歴記憶部25と、中央処理部26と、教師データ記憶部27とを含んで構成され、これらの各部はバス21を介して接続されている。
<Configuration of machine learning device>
Next, the machine learning device 20 provided in the component mounting system 1S will be described with reference to the block diagram of FIG. 12 in addition to FIG. The machine learning device 20 includes a communication unit 22, an operation unit 23, a storage data storage unit 24, a history storage unit 25, a central processing unit 26, and a teacher data storage unit 27, and each of these units is included. Is connected via bus 21.

通信部22は、ネットワークNWを介して部品実装装置1及び検査装置28の各々との間でデータ通信を行うためのインターフェース回路である。操作部23は、オペレーターによる各種情報の入力操作を受付ける。 The communication unit 22 is an interface circuit for performing data communication with each of the component mounting device 1 and the inspection device 28 via the network NW. The operation unit 23 receives input operations of various information by the operator.

蓄積データ格納部24は、第1撮像部91及び第2撮像部92により取得された第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2、又は、特徴量算出部141により算出された部品姿勢に関する特徴量を、順次蓄積して格納する記憶部である。また、蓄積データ格納部24は、検査装置28から出力された検査結果情報J2についても、順次蓄積して格納する。但し、蓄積データ格納部24に格納される検査結果情報J2は、検査装置28から出力された情報に限定されるものではなく、操作部23に対する操作によって入力された情報であってもよい。 The storage data storage unit 24 is a feature amount related to the component posture calculated by the first image pickup image G1 and the second image pickup image G2 acquired by the first image pickup unit 91 and the second image pickup unit 92, or the feature amount calculation unit 141. Is a storage unit that sequentially stores and stores. Further, the storage data storage unit 24 also sequentially stores and stores the inspection result information J2 output from the inspection device 28. However, the inspection result information J2 stored in the accumulated data storage unit 24 is not limited to the information output from the inspection device 28, and may be the information input by the operation on the operation unit 23.

中央処理部26は、例えば、マイクロプロセッサやその周辺回路等で構成され、教師データ生成部261と、学習部262と、補正部263とを含む。 The central processing unit 26 is composed of, for example, a microprocessor and peripheral circuits thereof, and includes a teacher data generation unit 261, a learning unit 262, and a correction unit 263.

教師データ生成部261は、学習部262が機械学習を実行する際に用いる教師データを生成する。教師データ生成部261は、学習部262が実行する機械学習の手法に応じて、図13に示す第1の教師データD1、又は、図14に示す第2の教師データD1Aを生成する。 The teacher data generation unit 261 generates teacher data used by the learning unit 262 when executing machine learning. The teacher data generation unit 261 generates the first teacher data D1 shown in FIG. 13 or the second teacher data D1A shown in FIG. 14 according to the machine learning method executed by the learning unit 262.

図13に示す第1の教師データD1を生成する場合、教師データ生成部261は、蓄積データ格納部24に格納されている第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2に、検査結果情報J2を付与することにより、第1の教師データD1を生成する。図13に示すように、第1の教師データD1は、例えば、部品Eの形状を表す部品形状情報D11(部品形状)と、部品Eを識別するための部品識別情報D12(部品ID)と、部品Eの種類を表す部品種情報D13(部品種)と、部品Eの基板Pに対する搭載番号を表す搭載番号情報D14(搭載番号)と、第1撮像画像G1を表す第1画像情報D15(第1撮像画像)と、第2撮像画像G2を表す第2画像情報D16(第2撮像画像)と、検査結果情報J2に含まれる検査結果D17と、を関連付けたデータである。 When generating the first teacher data D1 shown in FIG. 13, the teacher data generation unit 261 displays the inspection result information J2 in the first captured image G1 and the second captured image G2 stored in the accumulated data storage unit 24. By giving, the first teacher data D1 is generated. As shown in FIG. 13, the first teacher data D1 includes, for example, a part shape information D11 (part shape) representing the shape of the part E, a part identification information D12 (part ID) for identifying the part E, and the like. The component type information D13 (component type) representing the type of the component E, the mounting number information D14 (mounting number) representing the mounting number of the component E on the substrate P, and the first image information D15 (first image information D15) representing the first captured image G1. 1 captured image), the second image information D16 (second captured image) representing the second captured image G2, and the inspection result D17 included in the inspection result information J2 are associated with the data.

図13に示す例では、搭載番号情報D14が「M001」に相当する、部品形状情報D11が「PS01」で示され、部品識別情報D12が「PID01」で示され、部品種情報D13が「P001」で示される部品Eに対して、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2そのものが関連付けられるとともに、検査結果D17として「搭載良好」が関連付けられている。同様に、搭載番号情報D14が「M002」に相当する、部品形状情報D11が「PS01」で示され、部品識別情報D12が「PID01」で示され、部品種情報D13が「P001」で示される部品Eに対して、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2そのものが関連付けられるとともに、検査結果D17として「搭載不良」が関連付けられている。 In the example shown in FIG. 13, the mounting number information D14 corresponds to "M001", the part shape information D11 is indicated by "PS01", the part identification information D12 is indicated by "PID01", and the part type information D13 is indicated by "P001". The first captured image G1 and the second captured image G2 itself are associated with the component E indicated by "", and "good mounting" is associated with the inspection result D17. Similarly, the mounting number information D14 corresponds to "M002", the component shape information D11 is indicated by "PS01", the component identification information D12 is indicated by "PID01", and the component type information D13 is indicated by "P001". The first captured image G1 and the second captured image G2 itself are associated with the component E, and "improper mounting" is associated with the inspection result D17.

図14に示す第2の教師データD1Aを生成する場合、教師データ生成部261は、蓄積データ格納部24に格納されている、特徴量算出部141により算出された部品姿勢に関する特徴量に、検査結果情報J2を付与することにより、第2の教師データD1Aを生成する。図14に示すように、第2の教師データD1Aは、例えば、部品Eの形状を表す部品形状情報D11A(部品形状)と、部品Eを識別するための部品識別情報D12A(部品ID)と、部品Eの種類を表す部品種情報D13A(部品種)と、部品Eの基板Pに対する搭載番号を表す搭載番号情報D14A(搭載番号)と、判定指標D15Aごとの特徴量D16Aと、検査結果情報J2に含まれる検査結果D17Aと、を関連付けたデータである。 When the second teacher data D1A shown in FIG. 14 is generated, the teacher data generation unit 261 inspects the feature amount related to the component posture calculated by the feature amount calculation unit 141 stored in the storage data storage unit 24. By adding the result information J2, the second teacher data D1A is generated. As shown in FIG. 14, the second teacher data D1A includes, for example, part shape information D11A (part shape) representing the shape of the part E, part identification information D12A (part ID) for identifying the part E, and the like. Part type information D13A (part type) indicating the type of part E, mounting number information D14A (mounting number) indicating the mounting number of component E with respect to the substrate P, feature amount D16A for each judgment index D15A, and inspection result information J2. It is the data associated with the inspection result D17A included in.

図14に示す例では、搭載番号情報D14Aが「M001」に相当する、部品形状情報D11Aが「PS01」で示され、部品識別情報D12Aが「PID01」で示され、部品種情報D13Aが「P001」で示される部品Eに対して、判定指標D15Aが「DA01」,「DA02」ごとの特徴量D16Aとして「T001」,「T002」が関連付けられるとともに、検査結果D17Aとして「搭載良好」が関連付けられている。同様に、搭載番号情報D14Aが「M002」に相当する、部品形状情報D11Aが「PS01」で示され、部品識別情報D12Aが「PID01」で示され、部品種情報D13Aが「P001」で示される部品Eに対して、判定指標D15Aが「DA01」,「DA02」ごとの特徴量D16Aとして「T003」,「T004」が関連付けられるとともに、検査結果D17Aとして「搭載不良」が関連付けられている。 In the example shown in FIG. 14, the mounting number information D14A corresponds to "M001", the component shape information D11A is indicated by "PS01", the component identification information D12A is indicated by "PID01", and the component type information D13A is indicated by "P001". The judgment index D15A is associated with "T001" and "T002" as the feature amount D16A for each "DA01" and "DA02", and "good mounting" is associated with the inspection result D17A. ing. Similarly, the mounting number information D14A corresponds to "M002", the component shape information D11A is indicated by "PS01", the component identification information D12A is indicated by "PID01", and the component type information D13A is indicated by "P001". With respect to the component E, the determination index D15A is associated with "T003" and "T004" as the feature amount D16A for each "DA01" and "DA02", and the inspection result D17A is associated with "mounting defect".

なお、検査結果情報J2を付与した教師データD1,D1Aを生成する際に、教師データ生成部261は、検査装置28から出力された検査結果情報J2を用いることに限定されず、操作部23に対する操作によって入力された検査結果情報を用いてもよい。教師データ生成部261により生成された教師データD1,D1Aは、教師データ記憶部27に順次蓄積して記憶される。換言すると、教師データ記憶部27は、教師データ生成部261により生成された教師データD1,D1Aを、順次蓄積して記憶する。また、教師データ記憶部27は、教師データD1,D1Aを、部品Eの形状ごとに区分して記憶する。 When generating the teacher data D1 and D1A to which the inspection result information J2 is added, the teacher data generation unit 261 is not limited to using the inspection result information J2 output from the inspection device 28, and the operation unit 23 is not limited to using the inspection result information J2. The inspection result information input by the operation may be used. The teacher data D1 and D1A generated by the teacher data generation unit 261 are sequentially accumulated and stored in the teacher data storage unit 27. In other words, the teacher data storage unit 27 sequentially accumulates and stores the teacher data D1 and D1A generated by the teacher data generation unit 261. Further, the teacher data storage unit 27 stores the teacher data D1 and D1A separately for each shape of the component E.

学習部262は、教師データ記憶部27に記憶された教師データD1,D1Aを用いて機械学習を実行することにより、部品姿勢判定部14の判定部142が部品Eの姿勢を判定する際に用いる判定条件を生成する。学習部262は、定期的に機械学習を実行する。学習部262が実行する機械学習の手法は、特に限定されるものではないが、例えば、ニューラルネットワーク(Neural Network)を使用した手法が挙げられる。ニューラルネットワークは、人間の脳の構造を模した構成となっており、人間の脳におけるニューロン(神経細胞)の機能を模した論理回路を多層に積層して構成されたものである。ニューラルネットワークは、論理回路層として、入力層、隠れ層、及び出力層を含んで構成される。 The learning unit 262 is used when the determination unit 142 of the component posture determination unit 14 determines the posture of the component E by executing machine learning using the teacher data D1 and D1A stored in the teacher data storage unit 27. Generate a judgment condition. The learning unit 262 periodically executes machine learning. The machine learning method executed by the learning unit 262 is not particularly limited, and examples thereof include a method using a neural network (Neural Network). A neural network has a structure that imitates the structure of the human brain, and is constructed by stacking logic circuits that imitate the functions of neurons (nerve cells) in the human brain in multiple layers. The neural network includes an input layer, a hidden layer, and an output layer as logic circuit layers.

学習部262は、生成した判定条件を含む判定条件情報D2(図15参照)を出力する。学習部262から出力された判定条件情報D2は、ネットワークNWを介して部品実装装置1に送信される。部品実装装置1においては、通信部11を介して判定条件情報D2を受信すると、その受信した判定条件情報D2を判定条件記憶部144が記憶する。 The learning unit 262 outputs the determination condition information D2 (see FIG. 15) including the generated determination condition. The determination condition information D2 output from the learning unit 262 is transmitted to the component mounting device 1 via the network NW. In the component mounting device 1, when the determination condition information D2 is received via the communication unit 11, the determination condition storage unit 144 stores the received determination condition information D2.

図15に示すように、判定条件情報D2は、例えば、部品Eを識別するための部品識別情報D21(部品ID)と、部品Eの種類を表す部品種情報D22(部品種)と、学習部262により生成された判定条件D23と、を関連付けた情報である。判定条件D23には、判定指標D231と判定基準値D232とが含まれる。判定条件D23では、判定指標D231ごとに判定基準値D232が設定されている。 As shown in FIG. 15, the determination condition information D2 includes, for example, the part identification information D21 (part ID) for identifying the part E, the part type information D22 (part type) indicating the type of the part E, and the learning unit. This is information associated with the determination condition D23 generated by 262. The determination condition D23 includes the determination index D231 and the determination reference value D232. In the determination condition D23, the determination reference value D232 is set for each determination index D231.

図15に示す例では、部品識別情報D21が「PID01」で示され、部品種情報D22が「P001」で示される部品Eに対して、判定指標D231が「DA01」,「DA02」,「DA03」,「DA04」ごとの判定基準値D232として、「DB11」,「DB21」,「DB31」,「DB41」が関連付けられている。同様に、部品識別情報D21が「PID02」で示され、部品種情報D22が「P002」で示される部品Eに対して、判定指標D231が「DA01」,「DA02」,「DA04」,「DA05」ごとの判定基準値D232として、「DB12」,「DB22」,「DB42」,「DB51」が関連付けられている。 In the example shown in FIG. 15, the determination index D231 is "DA01", "DA02", "DA03" with respect to the part E in which the part identification information D21 is indicated by "PID01" and the part type information D22 is indicated by "P001". , "DA04", and "DB11", "DB21", "DB31", and "DB41" are associated with each other as the determination reference value D232. Similarly, for the part E in which the part identification information D21 is indicated by "PID02" and the part type information D22 is indicated by "P002", the determination index D231 is "DA01", "DA02", "DA04", "DA05". As the determination reference value D232 for each of "", "DB12", "DB22", "DB42", and "DB51" are associated with each other.

前述の部品姿勢判定部14の判定部142は、学習部262から出力され、判定条件記憶部144に記憶された判定条件情報D2を参照することにより、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢を判定する。具体的には、判定部142は、特徴量算出部141により算出された特徴量と、判定条件情報D2の判定条件D23に含まれる判定基準値D232とを判定指標D231ごとに比較することによって、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が、搭載許可姿勢又は搭載不許可姿勢のいずれの姿勢であるかを判定する。 The determination unit 142 of the component posture determination unit 14 described above refers to the determination condition information D2 output from the learning unit 262 and stored in the determination condition storage unit 144, so that the attitude of the component E held by the suction nozzle 63 To judge. Specifically, the determination unit 142 compares the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 141 with the determination reference value D232 included in the determination condition D23 of the determination condition information D2 for each determination index D231. It is determined whether the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is the mounting permitted posture or the mounting disallowed posture.

学習部262が機械学習を実行する際に用いる教師データD1,D1Aは、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2、又は、その撮像画像G1,G2に基づく部品姿勢に関する特徴量に、検査結果情報J2が付与されたデータである。このような、教師データD1,D1Aを用いた機械学習の実行により生成された判定条件D23に基づき、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が判定されるので、基板Pに対する搭載を許可する搭載許可姿勢を取っているかを好適に判定することができる。このため、不所望な部品Eの廃棄を低減するとともに、基板Pに対する部品Eの搭載不良の発生を低減することが可能となる。 The teacher data D1 and D1A used by the learning unit 262 when executing machine learning are based on the first captured image G1 and the second captured image G2, or the feature quantity related to the component posture based on the captured images G1 and G2. This is the data to which the information J2 is added. Since the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is determined based on the determination condition D23 generated by executing machine learning using the teacher data D1 and D1A, mounting on the substrate P is permitted. It is possible to preferably determine whether or not the vehicle is in the mounting permitted posture. Therefore, it is possible to reduce the disposal of the undesired component E and to reduce the occurrence of mounting failure of the component E on the substrate P.

また、学習部262は、教師データ記憶部27に記憶された、部品Eの形状ごとに区分された教師データD1,D1Aを用いた機械学習を実行することにより、判定条件D23を生成する。これにより、学習部262が実行する機械学習の範囲を、部品Eの形状ごとに制限することができ、学習部262が判定条件D23を生成するために要する時間を短縮することができる。また、学習部262により生成された判定条件D23は、部品Eの形状ごとに設定されたものとなり、同形状の部品Eに対し、同様の判定条件D23を適用することができる。 Further, the learning unit 262 generates the determination condition D23 by executing machine learning using the teacher data D1 and D1A stored in the teacher data storage unit 27 and divided according to the shape of the component E. As a result, the range of machine learning executed by the learning unit 262 can be limited for each shape of the component E, and the time required for the learning unit 262 to generate the determination condition D23 can be shortened. Further, the determination condition D23 generated by the learning unit 262 is set for each shape of the component E, and the same determination condition D23 can be applied to the component E having the same shape.

また、学習部262は、図13に示す第1の教師データD1を用いる場合、機械学習として深層学習(ディープラーニング:Deep Learning)を実行する。第1の教師データD1には、互いに異なる方向から撮像された第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2を表す画像情報D15,D16と、検査結果D17と、が含まれる。学習部262が深層学習を実行する場合、ニューラルネットワークは、隠れ層が多数存在する多層構造となる。学習部262が深層学習を実行する場合、第1の教師データD1が入力層からより深い層(隠れ層)に伝達されていくうちに各層で学習が繰り返され、検査結果D17に適合した判定指標D231及び判定基準値D232が、部品ごとに区分された第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2から抽出されて、判定条件D23が生成される。深層学習を実行した学習部262により生成された判定条件D23に基づき、判定部142が部品姿勢を判定することによって、基板Pに対する搭載を許可する搭載許可姿勢と、基板Pに対する搭載を不許可とする搭載不許可姿勢とを、より高精度に、且つ信頼性が高い状態で区別することができる。 Further, when the first teacher data D1 shown in FIG. 13 is used, the learning unit 262 executes deep learning (deep learning) as machine learning. The first teacher data D1 includes image information D15 and D16 representing the first captured image G1 and the second captured image G2 captured from different directions, and the inspection result D17. When the learning unit 262 executes deep learning, the neural network has a multi-layer structure in which a large number of hidden layers exist. When the learning unit 262 executes deep learning, learning is repeated in each layer while the first teacher data D1 is transmitted from the input layer to the deeper layer (hidden layer), and a judgment index suitable for the test result D17. The determination condition D23 is generated by extracting D231 and the determination reference value D232 from the first captured image G1 and the second captured image G2 classified for each component. Based on the judgment condition D23 generated by the learning unit 262 that executed the deep learning, the judgment unit 142 determines the component posture to allow the mounting to the board P, and the mounting to the board P is not permitted. It is possible to distinguish the mounting disallowed posture with higher accuracy and reliability.

また、学習部262は、図14に示す第2の教師データD1Aを用いる場合、機械学習として教師あり学習を実行する。第2の教師データD1Aには、判定指標D15Aごとの特徴量D16Aと、検査結果D17Aと、が含まれる。学習部262が深層学習とは区別された教師あり学習を実行する場合、ニューラルネットワークは、例えば隠れ層が1層の層構造となる。学習部262が深層学習とは区別された教師あり学習を実行する場合、第2の教師データD1Aが入力層から隠れ層に伝達されることにより学習され、検査結果D17Aに適合した判定基準値D232が判定指標D15Aごとに抽出されて、判定条件D23が生成される。学習部262が深層学習とは区別された教師あり学習を実行する場合には、学習部262が判定条件D23を生成するために要する時間を、深層学習に比べて短縮することができ、学習部262による機械学習処理の負荷を軽減することができる。 Further, when the second teacher data D1A shown in FIG. 14 is used, the learning unit 262 executes supervised learning as machine learning. The second teacher data D1A includes a feature amount D16A for each determination index D15A and a test result D17A. When the learning unit 262 executes supervised learning that is distinguished from deep learning, the neural network has, for example, a layered structure in which a hidden layer is one layer. When the learning unit 262 executes supervised learning that is distinguished from deep learning, the second teacher data D1A is learned by being transmitted from the input layer to the hidden layer, and the judgment reference value D232 that matches the test result D17A. Is extracted for each determination index D15A, and the determination condition D23 is generated. When the learning unit 262 executes supervised learning that is distinguished from deep learning, the time required for the learning unit 262 to generate the determination condition D23 can be shortened as compared with the deep learning, and the learning unit The load of the machine learning process according to 262 can be reduced.

また、前述したように、学習部262が機械学習を実行する際に用いる教師データD1,D1Aに含まれる検査結果情報J2は、リフロー処理が施される前に、基板Pに対する部品Eの搭載状態を検査する検査装置28から出力された情報である。 Further, as described above, the inspection result information J2 included in the teacher data D1 and D1A used when the learning unit 262 executes machine learning is in a state in which the component E is mounted on the substrate P before the reflow processing is performed. This is the information output from the inspection device 28 for inspecting.

基板Pに対する部品Eの搭載後にリフロー処理が行われると、半田の凝集作用によるセルフアライメント効果によって、基板P上において部品Eが、基板Pに対する所定位置に引っ張られる。すなわち、基板Pに対する部品Eの搭載状態の検査をリフロー処理後に行った場合、部品の搭載直後における真の搭載状態を把握することができない。このため、学習部262が機械学習を実行する際に、リフロー処理後の検査結果情報を付与した教師データを用いた場合、基板Pに対する部品Eの搭載状態と直接的に関連付けられた部品姿勢を判定するための判定条件を、生成することができなくなる可能性がある。そこで、基板Pに対する部品Eの搭載状態の検査をリフロー処理前に行うように検査装置28を構成する。これにより、学習部262は、基板Pに対する部品Eの搭載状態と直接的に関連付けられた部品姿勢を判定するための判定条件D23を、生成することができる。 When the reflow process is performed after the component E is mounted on the substrate P, the component E is pulled to a predetermined position on the substrate P by the self-alignment effect due to the agglutination action of the solder. That is, when the inspection of the mounted state of the component E on the substrate P is performed after the reflow process, it is not possible to grasp the true mounted state immediately after the component is mounted. Therefore, when the learning unit 262 uses the teacher data to which the inspection result information after the reflow processing is added when executing the machine learning, the component posture directly related to the mounting state of the component E on the substrate P is obtained. There is a possibility that the judgment condition for judgment cannot be generated. Therefore, the inspection device 28 is configured to inspect the mounted state of the component E on the substrate P before the reflow process. As a result, the learning unit 262 can generate the determination condition D23 for determining the component posture directly associated with the mounting state of the component E on the substrate P.

学習部262により生成された判定条件D23を用いた部品姿勢の判定について、搭載許可姿勢と搭載不許可姿勢との区別を、図16を参照して説明する。図16に示す例では、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2において、第1部品姿勢パターンPA1、第2部品姿勢パターンPA2、及び第3部品姿勢パターンPA3で示される部品姿勢が搭載許可姿勢に属している。一方、第4部品姿勢パターンPA4、第5部品姿勢パターンPA5、第6部品姿勢パターンPA6、第7部品姿勢パターンPA7、及び第8部品姿勢パターンPA8で示される部品姿勢が搭載不許可姿勢に属している。 Regarding the determination of the component posture using the determination condition D23 generated by the learning unit 262, the distinction between the mounting permitted posture and the mounting disallowed posture will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 16, in the first captured image G1 and the second captured image G2, the component postures indicated by the first component posture pattern PA1, the second component posture pattern PA2, and the third component posture pattern PA3 are the mounting permitted postures. Belongs to. On the other hand, the component postures indicated by the 4th component posture pattern PA4, the 5th component posture pattern PA5, the 6th component posture pattern PA6, the 7th component posture pattern PA7, and the 8th component posture pattern PA8 belong to the mounting disallowed posture. There is.

第1乃至第3部品姿勢パターンPA1,PA2,PA3では、第1撮像画像G1における判定指標D231の「エッジ強度」、「辺直交度」及び「部品角度」に関する特徴量と、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品厚み」及び「部品下面傾斜度」に関する特徴量との、全ての判定指標D231の特徴量が、判定基準値D232を満たしている。このため、判定部142は、第1乃至第3部品姿勢パターンPA1,PA2,PA3で示される部品姿勢を、搭載許可姿勢であると判定する。 In the first to third component posture patterns PA1, PA2, and PA3, the feature quantities related to the "edge strength", "side orthogonality", and "component angle" of the determination index D231 in the first captured image G1 and the second captured image G2 All the feature amounts of the judgment index D231, including the feature amounts related to the "part thickness" and the "part lower surface inclination degree" of the judgment index D231 in the above, satisfy the judgment reference value D232. Therefore, the determination unit 142 determines that the component postures indicated by the first to third component posture patterns PA1, PA2, and PA3 are the mounting permitted postures.

第4部品姿勢パターンPA4では、第1撮像画像G1における判定指標D231の「エッジ強度」、「辺直交度」及び「部品角度」に関する特徴量と、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品下面傾斜度」に関する特徴量とが、判定基準値D232を満たしている。しかしながら、吸着ノズル63の部品保持面に側面が接した起立姿勢で部品Eが保持されているので、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品厚み」に関する特徴量が判定基準値D232よりも大きく、当該判定基準値D232を満たしていない。このため、判定部142は、第4部品姿勢パターンPA4で示される部品姿勢を、搭載不許可姿勢であると判定する。 In the fourth component posture pattern PA4, the feature quantities relating to the "edge strength", "side orthogonality" and "component angle" of the determination index D231 in the first captured image G1 and the "component" of the determination index D231 in the second captured image G2. The feature amount relating to the "bottom inclination" satisfies the determination reference value D232. However, since the component E is held in an upright posture in which the side surface of the suction nozzle 63 is in contact with the component holding surface, the feature amount related to the "component thickness" of the determination index D231 in the second captured image G2 is larger than the determination reference value D232. It is large and does not satisfy the judgment reference value D232. Therefore, the determination unit 142 determines that the component posture indicated by the fourth component posture pattern PA4 is the mounting disallowed posture.

第5部品姿勢パターンPA5では、第1撮像画像G1における判定指標D231の「エッジ強度」及び「辺直交度」に関する特徴量と、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品厚み」及び「部品下面傾斜度」に関する特徴量とが、判定基準値D232を満たしている。しかしながら、吸着ノズル63に対して所定の回転角度で回転した回転姿勢で部品Eが保持されているので、第1撮像画像G1における判定指標D231の「部品角度」に関する特徴量が判定基準値D232よりも大きく、当該判定基準値D232を満たしていない。このため、判定部142は、第5部品姿勢パターンPA5で示される部品姿勢を、搭載不許可姿勢であると判定する。 In the fifth component posture pattern PA5, the feature quantities related to the "edge strength" and "side orthogonality" of the determination index D231 in the first captured image G1 and the "component thickness" and "component" of the determination index D231 in the second captured image G2. The feature amount related to "bottom inclination" satisfies the determination reference value D232. However, since the component E is held in a rotational posture rotated at a predetermined rotational angle with respect to the suction nozzle 63, the feature amount related to the "component angle" of the determination index D231 in the first captured image G1 is based on the determination reference value D232. Is also large and does not satisfy the determination reference value D232. Therefore, the determination unit 142 determines that the component posture indicated by the fifth component posture pattern PA5 is the mounting disallowed posture.

第6部品姿勢パターンPA6では、第1撮像画像G1における判定指標D231の「辺直交度」及び「部品角度」に関する特徴量と、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品厚み」に関する特徴量とが、判定基準値D232を満たしている。しかしながら、吸着ノズル63の部品保持面に対して傾斜した傾斜姿勢で部品Eが保持され、第1撮像画像G1において背景領域G11と部品領域G12との境界部分には、部品Eの影を表す影領域が形成されているので、「エッジ強度」に関する特徴量が判定基準値D232よりも低く、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品下面傾斜度」に関する特徴量が判定基準値D232よりも大きく、判定基準値D232を満たしていない。このため、判定部142は、第6部品姿勢パターンPA6で示される部品姿勢を、搭載不許可姿勢であると判定する。 In the sixth component posture pattern PA6, the feature amount relating to the "side orthogonality" and the "part angle" of the determination index D231 in the first captured image G1 and the feature amount relating to the "part thickness" of the determination index D231 in the second captured image G2. Satisfies the determination reference value D232. However, the component E is held in an inclined posture inclined with respect to the component holding surface of the suction nozzle 63, and a shadow representing the shadow of the component E is formed at the boundary portion between the background region G11 and the component region G12 in the first captured image G1. Since the region is formed, the feature amount related to the "edge strength" is lower than the judgment reference value D232, and the feature amount related to the "part bottom surface inclination" of the judgment index D231 in the second captured image G2 is lower than the judgment reference value D232. It is large and does not satisfy the judgment reference value D232. Therefore, the determination unit 142 determines that the component posture indicated by the sixth component posture pattern PA6 is the mounting disallowed posture.

第7部品姿勢パターンPA7では、第1撮像画像G1における判定指標D231の「部品角度」に関する特徴量と、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品厚み」に関する特徴量とが、判定基準値D232を満たしている。しかしながら、吸着ノズル63の部品保持面に対して傾斜した傾斜姿勢で部品Eが保持され、第1撮像画像G1において背景領域G11と部品領域G12との境界部分には、部品Eの影を表す影領域が形成され、更には、第1撮像画像G1において部品領域G12の隣接する辺同士が直交していないので、第1撮像画像G1における判定指標D231の「エッジ強度」及び「辺直交度」に関する特徴量が判定基準値D232よりも低く、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品下面傾斜度」に関する特徴量が判定基準値D232よりも大きく、判定基準値D232を満たしていない。このため、判定部142は、第7部品姿勢パターンPA7で示される部品姿勢を、搭載不許可姿勢であると判定する。 In the seventh component posture pattern PA7, the feature amount related to the "part angle" of the determination index D231 in the first captured image G1 and the feature amount related to the "part thickness" of the determination index D231 in the second captured image G2 are the judgment reference values. It satisfies D232. However, the component E is held in an inclined posture inclined with respect to the component holding surface of the suction nozzle 63, and a shadow representing the shadow of the component E is formed at the boundary portion between the background region G11 and the component region G12 in the first captured image G1. Since the region is formed and the adjacent sides of the component region G12 in the first captured image G1 are not orthogonal to each other, the "edge strength" and "side orthogonality" of the determination index D231 in the first captured image G1 are related. The feature amount is lower than the judgment reference value D232, and the feature amount related to the "part lower surface inclination" of the judgment index D231 in the second captured image G2 is larger than the judgment reference value D232 and does not satisfy the judgment reference value D232. Therefore, the determination unit 142 determines that the component posture indicated by the seventh component posture pattern PA7 is the mounting disallowed posture.

第8部品姿勢パターンPA8では、第1撮像画像G1における判定指標D231の「辺直交度」及び「部品角度」に関する特徴量と、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品下面傾斜度」に関する特徴量とが、判定基準値D232を満たしている。しかしながら、吸着ノズル63の部品保持面に対して傾斜した傾斜姿勢で部品Eが保持され、第1撮像画像G1において背景領域G11と部品領域G12との境界部分には、部品Eの影を表す影領域が形成されているので、第1撮像画像G1における判定指標D231の「エッジ強度」に関する特徴量が判定基準値D232よりも低く、第2撮像画像G2における判定指標D231の「部品厚み」に関する特徴量が判定基準値D232よりも大きく、判定基準値D232を満たしていない。このため、判定部142は、第8部品姿勢パターンPA8で示される部品姿勢を、搭載不許可姿勢であると判定する。 In the eighth component posture pattern PA8, the feature quantities relating to the "side orthogonality" and the "part angle" of the determination index D231 in the first captured image G1 and the "part lower surface inclination" of the determination index D231 in the second captured image G2 are related. The feature amount satisfies the determination reference value D232. However, the component E is held in an inclined posture inclined with respect to the component holding surface of the suction nozzle 63, and a shadow representing the shadow of the component E is formed at the boundary portion between the background region G11 and the component region G12 in the first captured image G1. Since the region is formed, the feature amount related to the "edge strength" of the judgment index D231 in the first captured image G1 is lower than the judgment reference value D232, and the feature related to the "part thickness" of the judgment index D231 in the second captured image G2. The amount is larger than the judgment reference value D232 and does not satisfy the judgment reference value D232. Therefore, the determination unit 142 determines that the component posture indicated by the eighth component posture pattern PA8 is the mounting disallowed posture.

図12を参照して、機械学習装置20の履歴記憶部25は、履歴情報D3(図17参照)を記憶する。履歴情報D3は、判定部142から出力される判定結果情報J1に含まれる搭載不許可情報J142と、検査装置28から出力される検査結果情報J2に含まれる搭載不良情報J242との、所定期間ごとの出力回数の履歴を表す情報である。 With reference to FIG. 12, the history storage unit 25 of the machine learning device 20 stores the history information D3 (see FIG. 17). The history information D3 includes mounting disapproval information J142 included in the judgment result information J1 output from the determination unit 142 and mounting defect information J242 included in the inspection result information J2 output from the inspection device 28 every predetermined period. This is information indicating the history of the number of outputs of.

学習部262による機械学習が定期的に実行され、当該機械学習が進むと、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢に関し、基板Pに対する搭載を許可する搭載許可姿勢の許容範囲を過度に狭くする、厳しい判定条件D23が生成される虞がある。図17に示す例では、左から順に、1回目の判定条件更新(第1判定条件更新)、2回目の判定条件更新(第2判定条件更新)、3回目の判定条件更新(第3判定条件更新)、4回目の判定条件更新(第4判定条件更新)の各タイミングで機械学習が順次実行され、4回目の判定条件更新(第4判定条件更新)のタイミングでの機械学習の実行により生成された判定条件D23が、搭載許可姿勢の許容範囲を過度に狭くする判定条件とされている。この場合、基板Pに対する部品Eの搭載不良の発生を大幅に低減し、搭載不良情報J242の出力回数を低減することができるものの、部品搭載動作を実行しても実際には搭載不良にはならない部品姿勢をも搭載不許可姿勢であると判定され、搭載不許可情報J142の出力回数が過剰な上昇傾向を示す。このように、実際には搭載不良にはならない部品姿勢が搭載不許可姿勢であると判定されると、不所望に部品Eの廃棄が行われてしまう可能性がある。 Machine learning by the learning unit 262 is periodically executed, and as the machine learning progresses, the allowable range of the mounting permission posture that allows mounting on the substrate P is excessively narrowed with respect to the posture of the component E held by the suction nozzle 63. There is a risk that the strict determination condition D23 will be generated. In the example shown in FIG. 17, in order from the left, the first judgment condition update (first judgment condition update), the second judgment condition update (second judgment condition update), and the third judgment condition update (third judgment condition update). (Update), machine learning is executed sequentially at each timing of the 4th judgment condition update (4th judgment condition update), and generated by executing machine learning at the timing of the 4th judgment condition update (4th judgment condition update). The determined determination condition D23 is a determination condition that excessively narrows the allowable range of the mounting permission posture. In this case, although it is possible to significantly reduce the occurrence of mounting defects of the component E on the substrate P and reduce the number of outputs of the mounting defect information J242, even if the component mounting operation is executed, the mounting defects do not actually occur. The component posture is also determined to be the mounting disapproval posture, and the number of times the mounting disapproval information J142 is output tends to increase excessively. As described above, if it is determined that the component posture that does not actually cause mounting failure is the mounting disapproval posture, the component E may be undesirably discarded.

そこで、補正部263は、履歴情報D3に基づき、搭載不許可情報J142及び搭載不良情報J242の各々の出力回数の推移を監視する。そして、補正部263は、搭載不許可情報J142の出力回数の過剰な上昇傾向を検知した場合に、当該上昇傾向が緩和されるように、判定条件D23を補正する。 Therefore, the correction unit 263 monitors the transition of the output number of each of the mounting disapproval information J142 and the mounting defect information J242 based on the history information D3. Then, when the correction unit 263 detects an excessive upward tendency of the number of times of output of the mounting disapproval information J142, the correction unit 263 corrects the determination condition D23 so that the upward tendency is alleviated.

例えば、補正部263は、学習部262により生成された判定条件D23について、搭載不許可情報J142の出力回数が過剰な上昇傾向を示したタイミング(以下、「過剰上昇タイミング」と称する)で生成された判定条件D23と、過剰上昇タイミングに対して1つ前のタイミング(以下、「前回タイミング」と称する)で生成された判定条件D23とを参照し、補正された判定条件を生成する。詳しく説明すると、補正部263は、過剰上昇タイミングで生成された判定条件D23に含まれる判定基準値D232と、前回タイミングで生成された判定条件D23に含まれる判定基準値D232との中間値を、補正後の判定基準値として、補正された判定条件を生成する。 For example, the correction unit 263 is generated at the timing (hereinafter, referred to as “excessive increase timing”) in which the number of times the mounting disapproval information J142 is output shows an excessive upward tendency with respect to the determination condition D23 generated by the learning unit 262. The corrected determination condition is generated by referring to the determination condition D23 and the determination condition D23 generated at the timing immediately before the excessive rise timing (hereinafter, referred to as “previous timing”). More specifically, the correction unit 263 sets an intermediate value between the judgment reference value D232 included in the judgment condition D23 generated at the excessive rise timing and the judgment reference value D232 included in the judgment condition D23 generated at the previous timing. A corrected judgment condition is generated as a judgment reference value after correction.

補正部263は、搭載許可姿勢の許容範囲を過度に狭くする、厳しい判定条件D23が生成された場合に、その判定条件D23を好適に補正することができる。判定部142は、補正された判定条件に基づき、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢を判定することにより、基板Pに対する搭載を許可する搭載許可姿勢を取っているかを好適に判定することができる。 When the strict determination condition D23 that excessively narrows the allowable range of the mounting permission posture is generated, the correction unit 263 can suitably correct the determination condition D23. The determination unit 142 preferably determines whether or not the mounting permission posture that permits mounting on the substrate P is taken by determining the posture of the component E held by the suction nozzle 63 based on the corrected determination condition. Can be done.

<機械学習装置の制御動作について>
次に、図18のフローチャートを参照して、機械学習装置20の制御動作について説明する。なお、以下では、学習部262が機械学習として深層学習を実行するものとして説明する。
<Control operation of machine learning device>
Next, the control operation of the machine learning device 20 will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description, it is assumed that the learning unit 262 executes deep learning as machine learning.

機械学習装置20は、第1撮像部91及び第2撮像部92により取得された第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2と、検査装置28から出力された検査結果情報J2とを、通信部22を介して受信すると、機械学習処理を開始する。蓄積データ格納部24は、通信部22を介して受信するごとに、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2を順次蓄積して格納するとともに(ステップa1)、検査結果情報J2を順次蓄積して格納する(ステップa2)。 The machine learning device 20 communicates between the first captured image G1 and the second captured image G2 acquired by the first imaging unit 91 and the second imaging unit 92 and the inspection result information J2 output from the inspection device 28. Upon receiving via 22, the machine learning process is started. The storage data storage unit 24 sequentially stores and stores the first captured image G1 and the second captured image G2 each time it is received via the communication unit 22 (step a1), and sequentially stores the inspection result information J2. And store it (step a2).

次に、教師データ生成部261は、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2に、検査結果情報J2を付与することにより、第1の教師データD1(図13参照)を生成する(ステップa3)。教師データ生成部261により生成された第1の教師データD1は、部品Eの形状ごとに区分された状態で、教師データ記憶部27に順次蓄積して記憶される(ステップa4)。 Next, the teacher data generation unit 261 generates the first teacher data D1 (see FIG. 13) by adding the inspection result information J2 to the first captured image G1 and the second captured image G2 (step a3). ). The first teacher data D1 generated by the teacher data generation unit 261 is sequentially accumulated and stored in the teacher data storage unit 27 in a state of being divided according to the shape of the component E (step a4).

次に、学習部262は、教師データ記憶部27に記憶された第1の教師データD1を用いて機械学習(深層学習)を実行し(ステップa5)、判定部142が部品Eの姿勢を判定する際に用いる判定条件D23を生成する(ステップa6)。学習部262は、生成した判定条件D23を含む判定条件情報D2(図15参照)を出力する。学習部262から判定条件情報D2が出力されると、その判定条件情報D2は、通信部22を介して部品実装装置1に送信される(ステップa7)。 Next, the learning unit 262 executes machine learning (deep learning) using the first teacher data D1 stored in the teacher data storage unit 27 (step a5), and the determination unit 142 determines the posture of the component E. The determination condition D23 to be used is generated (step a6). The learning unit 262 outputs the determination condition information D2 (see FIG. 15) including the generated determination condition D23. When the determination condition information D2 is output from the learning unit 262, the determination condition information D2 is transmitted to the component mounting device 1 via the communication unit 22 (step a7).

部品実装装置1では、機械学習装置20から送信された判定条件情報D2を判定条件記憶部144が記憶し、判定部142が当該判定条件情報D2を参照して吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢を判定する。そして、判定部142は、判定結果を表す搭載許可情報J141又は搭載不許可情報J142を出力する。機械学習装置20の履歴記憶部25は、搭載不許可情報J142の出力回数の履歴を含む履歴情報D3(図17参照)を記憶する。 In the component mounting device 1, the determination condition storage unit 144 stores the determination condition information D2 transmitted from the machine learning device 20, and the determination unit 142 refers to the determination condition information D2 and holds the component E in the suction nozzle 63. Judge the posture of. Then, the determination unit 142 outputs the mounting permission information J141 or the mounting disapproval information J142 indicating the determination result. The history storage unit 25 of the machine learning device 20 stores the history information D3 (see FIG. 17) including the history of the number of outputs of the mounting disapproval information J142.

そして、補正部263は、履歴情報D3に基づき搭載不許可情報J142の出力回数の推移を監視し(ステップa8)、搭載不許可情報J142の出力回数が過剰に上昇しているか否かを判断する(ステップa9)。補正部263は、搭載不許可情報J142の出力回数の過剰な上昇傾向を検知した場合には、当該上昇傾向が緩和されるように、判定条件D23を補正する(ステップa10)。補正部263は、補正後の判定条件を出力する。補正部263から補正後の判定条件が出力されると、その判定条件は、通信部22を介して部品実装装置1に送信される(ステップa11)。 Then, the correction unit 263 monitors the transition of the output number of the mounting disapproval information J142 based on the history information D3 (step a8), and determines whether or not the output number of the mounting disapproval information J142 is excessively increased. (Step a9). When the correction unit 263 detects an excessive upward tendency of the number of outputs of the mounting disapproval information J142, the correction unit 263 corrects the determination condition D23 so that the upward tendency is alleviated (step a10). The correction unit 263 outputs the corrected determination condition. When the correction unit 263 outputs the corrected determination condition, the determination condition is transmitted to the component mounting device 1 via the communication unit 22 (step a11).

部品実装装置1では、機械学習装置20から送信された補正後の判定条件を判定条件記憶部144が記憶し、判定部142が当該補正後の判定条件を参照して吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢を判定する。これにより、基板Pに対する搭載を許可する搭載許可姿勢を取っているかを好適に判定することができる。 In the component mounting device 1, the determination condition storage unit 144 stores the corrected determination condition transmitted from the machine learning device 20, and the determination unit 142 is held by the suction nozzle 63 with reference to the corrected determination condition. The posture of the component E is determined. Thereby, it is possible to preferably determine whether or not the mounting permission posture that permits mounting on the substrate P is taken.

<部品実装装置の部品搭載動作について>
次に、図19のフローチャートを参照して、部品実装装置1の部品搭載動作について説明する。
<About the component mounting operation of the component mounting device>
Next, the component mounting operation of the component mounting device 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

部品実装装置1は、基板Pに対する部品Eの部品搭載動作を開始する指令信号がオペレーターの操作により入力されると、その部品搭載動作を開始する。まず、基板Pがコンベア3上を搬送されて、所定の部品搭載位置に位置決めされる。そして、部品供給制御部12は、部品供給装置5を制御する。部品供給装置5は、部品収納テープ100を間欠的に送出することにより、部品Eを部品供給位置P1に供給する。 When the command signal for starting the component mounting operation of the component E on the substrate P is input by the operator's operation, the component mounting device 1 starts the component mounting operation. First, the substrate P is conveyed on the conveyor 3 and positioned at a predetermined component mounting position. Then, the component supply control unit 12 controls the component supply device 5. The component supply device 5 supplies the component E to the component supply position P1 by intermittently sending out the component storage tape 100.

次に、ヘッド駆動制御部13は、第1駆動機構7及び第2駆動機構8によるヘッドユニット6のX方向及びY方向に関する水平面上の移動を制御する。第1駆動機構7及び第2駆動機構8は、吸着ノズル63が部品供給位置P1の真上に位置するように、ヘッドユニット6を移動させる。次に、ヘッド駆動制御部13は、ノズル昇降駆動機構67による吸着ノズル63の昇降動作を制御する。ノズル昇降駆動機構67は、吸着ノズル63を下降させる。下降された吸着ノズル63は、部品供給位置P1に供給された部品Eを吸着保持する(ステップb1)。吸着ノズル63が部品Eを保持すると、ヘッド駆動制御部13は、吸着ノズル63を上昇させる。このとき、第2撮像部92は、吸着ノズル63に保持された部品Eを側方から撮像して第2撮像画像G2を取得する(ステップb2)。 Next, the head drive control unit 13 controls the movement of the head unit 6 by the first drive mechanism 7 and the second drive mechanism 8 on the horizontal plane with respect to the X direction and the Y direction. The first drive mechanism 7 and the second drive mechanism 8 move the head unit 6 so that the suction nozzle 63 is located directly above the component supply position P1. Next, the head drive control unit 13 controls the elevating operation of the suction nozzle 63 by the nozzle elevating drive mechanism 67. The nozzle elevating drive mechanism 67 lowers the suction nozzle 63. The lowered suction nozzle 63 sucks and holds the component E supplied to the component supply position P1 (step b1). When the suction nozzle 63 holds the component E, the head drive control unit 13 raises the suction nozzle 63. At this time, the second imaging unit 92 images the component E held by the suction nozzle 63 from the side to acquire the second captured image G2 (step b2).

次に、ヘッド駆動制御部13は、第1駆動機構7及び第2駆動機構8によるヘッドユニット6のX方向及びY方向に関する水平面上の移動を制御する。第1駆動機構7及び第2駆動機構8は、吸着ノズル63がコンベア3上の基板Pにおける部品搭載位置の真上に位置するように、ヘッドユニット6を移動させる。このとき、第1撮像部91は、吸着ノズル63に保持された部品Eを下方から撮像して第1撮像画像G1を取得する(ステップb2)。 Next, the head drive control unit 13 controls the movement of the head unit 6 by the first drive mechanism 7 and the second drive mechanism 8 on the horizontal plane with respect to the X direction and the Y direction. The first drive mechanism 7 and the second drive mechanism 8 move the head unit 6 so that the suction nozzle 63 is located directly above the component mounting position on the substrate P on the conveyor 3. At this time, the first imaging unit 91 images the component E held by the suction nozzle 63 from below to acquire the first captured image G1 (step b2).

第1撮像部91が第1撮像画像G1を取得し、第2撮像部92が第2撮像画像G2を取得すると、特徴量算出部141は、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2に基づき、部品姿勢に関する特徴量を、判定指標ごとに算出する(ステップb3)。 When the first imaging unit 91 acquires the first captured image G1 and the second imaging unit 92 acquires the second captured image G2, the feature amount calculation unit 141 is based on the first captured image G1 and the second captured image G2. , The feature amount related to the component posture is calculated for each determination index (step b3).

次に、判定部142は、判定条件記憶部144に記憶された判定条件情報D2に含まれる判定条件D23を読み出す(ステップb4)。判定部142は、吸着ノズル63に保持された部品Eに対応した判定条件D23を読み出す。そして、判定部142は、特徴量算出部141により算出された特徴量と、判定条件D23に含まれる判定基準値D232とを判定指標D231ごとに比較することによって、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が、搭載許可姿勢又は搭載不許可姿勢のいずれの姿勢であるかを判定する(ステップb5、ステップb6)。判定部142は、全ての判定指標D231において特徴量が判定基準値D232を満たす場合に、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が搭載許可姿勢であると判定し、搭載許可情報J141を出力する(ステップb7)。一方、少なくとも1つの判定指標D231において特徴量が判定基準値D232を満たさない場合には、判定部142は、吸着ノズル63に保持された部品Eの姿勢が搭載不許可姿勢であると判定し、搭載不許可情報J142を出力する(ステップb9)。 Next, the determination unit 142 reads out the determination condition D23 included in the determination condition information D2 stored in the determination condition storage unit 144 (step b4). The determination unit 142 reads out the determination condition D23 corresponding to the component E held by the suction nozzle 63. Then, the determination unit 142 compares the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 141 with the determination reference value D232 included in the determination condition D23 for each determination index D231, so that the component held by the suction nozzle 63 It is determined whether the posture of E is the mounting permitted posture or the mounting disallowed posture (step b5, step b6). When the feature amount satisfies the determination reference value D232 in all the determination indexes D231, the determination unit 142 determines that the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is the mounting permission posture, and outputs the mounting permission information J141. (Step b7). On the other hand, when the feature amount does not satisfy the determination reference value D232 in at least one determination index D231, the determination unit 142 determines that the posture of the component E held by the suction nozzle 63 is the mounting disallowed posture. The mounting disapproval information J142 is output (step b9).

判定部142から搭載許可情報J141が出力されると、ヘッド駆動制御部13は、部品搭載位置の真上に配置され、部品Eを保持した吸着ノズル63を下降させて、基板Pへの部品Eの部品搭載動作を実行する(ステップb8)。このようにして、部品Eを基板Pに搭載することができる。一方、判定部142から搭載不許可情報J142が出力されると、ヘッド駆動制御部13は、吸着ノズル63に保持された部品Eを廃棄する部品廃棄動作を実行するように、ヘッドユニット6の動作を制御する(ステップb10)。このようにして、搭載不許可姿勢を取った部品Eを廃棄することにより、基板Pに対する部品Eの搭載不良の発生を低減することができる。 When the mounting permission information J141 is output from the determination unit 142, the head drive control unit 13 is arranged directly above the component mounting position, lowers the suction nozzle 63 holding the component E, and lowers the component E to the substrate P. (Step b8). In this way, the component E can be mounted on the substrate P. On the other hand, when the mounting disapproval information J142 is output from the determination unit 142, the head drive control unit 13 operates the head unit 6 so as to execute a component disposal operation for discarding the component E held by the suction nozzle 63. (Step b10). In this way, by discarding the component E that has taken the mounting disapproval posture, it is possible to reduce the occurrence of mounting failure of the component E on the substrate P.

1 部品実装装置
1S 部品実装システム
6 ヘッドユニット
63 吸着ノズル(保持具)
9 部品認識撮像装置
91 第1撮像部
92 第2撮像部
10 制御部
14 部品姿勢判定部
20 機械学習装置
22 通信部
23 操作部
24 蓄積データ格納部
25 履歴記憶部
26 中央処理部
261 教師データ生成部
262 学習部
263 補正部
27 教師データ記憶部
28 検査装置
D1 第1の教師データ
D1A 第2の教師データ
D2 判定条件情報
D3 履歴情報
G1 第1撮像画像
G2 第2撮像画像
J1 判定結果情報
J141 搭載許可情報
J142 搭載不許可情報
J2 検査結果情報
J241 搭載良好情報
J242 搭載不良情報
1 Parts mounting device 1S Parts mounting system 6 Head unit 63 Suction nozzle (holder)
9 Parts recognition imaging device 91 1st imaging unit 92 2nd imaging unit 10 Control unit 14 Parts attitude determination unit 20 Machine learning device 22 Communication unit 23 Operation unit 24 Accumulated data storage unit 25 History storage unit 26 Central processing unit 261 Teacher data generation Part 262 Learning part 263 Correction part 27 Teacher data storage part 28 Inspection device D1 First teacher data D1A Second teacher data D2 Judgment condition information D3 History information G1 First captured image G2 Second captured image J1 Judgment result information J141 installed Permission information J142 Installation disapproval information J2 Inspection result information J241 Installation good information J242 Installation failure information

Claims (9)

基板に部品を搭載する部品実装装置と、
前記部品実装装置とデータ通信可能に接続された機械学習装置と、を備え、
前記部品実装装置は、
部品を保持する保持具を有し、当該保持具により保持された部品を基板に搭載するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載前に、前記保持具に保持された部品を撮像して撮像画像を取得する撮像装置と、
前記撮像画像に基づき、前記保持具に保持された部品の姿勢を判定し、基板に対する搭載を許可する部品姿勢の場合に搭載許可情報を出力し、基板に対する搭載を不許可とする部品姿勢の場合に搭載不許可情報を出力する部品姿勢判定部と、を含み、
前記機械学習装置は、
前記撮像画像又は前記撮像画像に基づく部品姿勢に関する特徴量に、基板に対する部品の搭載状態の検査結果を表す検査結果情報を付与して、教師データを生成する教師データ生成部と、
前記教師データ生成部により生成された前記教師データを順次蓄積して記憶する教師データ記憶部と、
前記教師データ記憶部に記憶された前記教師データの各々を用いて機械学習を実行することにより、前記部品姿勢判定部が部品の姿勢を判定する際に用いる判定条件を生成する学習部と、を含む、部品実装システム。
A component mounting device that mounts components on a board,
A machine learning device connected to the component mounting device so as to be capable of data communication is provided.
The component mounting device is
A head unit that has a holder for holding parts and mounts the parts held by the holder on a board.
An imaging device that captures an image of a component held by the holder and acquires an image before the component is mounted on the substrate by the head unit.
Based on the captured image, the posture of the component held by the holder is determined, and in the case of the component posture that allows mounting on the board, the mounting permission information is output, and in the case of the component posture that disallows mounting on the board. Including a component posture determination unit that outputs mounting disapproval information,
The machine learning device
A teacher data generation unit that generates teacher data by adding inspection result information indicating the inspection result of the mounting state of the component to the substrate to the captured image or the feature amount related to the component posture based on the captured image.
A teacher data storage unit that sequentially accumulates and stores the teacher data generated by the teacher data generation unit, and a teacher data storage unit.
By executing machine learning using each of the teacher data stored in the teacher data storage unit, a learning unit that generates a determination condition used by the component attitude determination unit to determine the attitude of the component. Including component mounting system.
前記教師データ生成部は、前記教師データとして、前記撮像画像に前記検査結果情報を付与した第1の教師データを生成し、
前記学習部は、前記第1の教師データを用いた深層学習を前記機械学習として実行する、請求項1に記載の部品実装システム。
The teacher data generation unit generates, as the teacher data, first teacher data in which the inspection result information is added to the captured image.
The component mounting system according to claim 1, wherein the learning unit executes deep learning using the first teacher data as the machine learning.
前記教師データ生成部は、前記教師データとして、前記特徴量に前記検査結果情報を付与した第2の教師データを生成し、
前記学習部は、前記第2の教師データを用いた教師あり学習を前記機械学習として実行する、請求項1に記載の部品実装システム。
The teacher data generation unit generates, as the teacher data, second teacher data in which the test result information is added to the feature amount.
The component mounting system according to claim 1, wherein the learning unit executes supervised learning using the second teacher data as the machine learning.
前記機械学習装置は、
前記部品姿勢判定部による前記搭載不許可情報の、所定期間ごとの出力回数の履歴を表す履歴情報を記憶する履歴記憶部と、
前記履歴情報に基づき前記出力回数の推移を監視し、前記出力回数の過剰な上昇傾向を検知した場合に、当該上昇傾向が緩和されるように前記判定条件を補正する補正部と、を更に含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の部品実装システム。
The machine learning device
A history storage unit that stores history information representing the history of the number of times of output of the mounting disapproval information by the component posture determination unit for each predetermined period, and a history storage unit.
Further includes a correction unit that monitors the transition of the number of outputs based on the history information and corrects the determination condition so that the upward tendency is alleviated when the excessive upward tendency of the number of outputs is detected. , The component mounting system according to any one of claims 1 to 3.
前記教師データ記憶部は、前記教師データを部品の形状ごとに区分して記憶し、
前記学習部は、部品の形状ごとに区分された前記教師データを用いて、部品の形状ごとに前記機械学習を実行する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の部品実装システム。
The teacher data storage unit stores the teacher data separately for each shape of the part, and stores the teacher data.
The component mounting system according to any one of claims 1 to 4, wherein the learning unit executes the machine learning for each component shape by using the teacher data classified for each component shape.
前記撮像装置は、
前記保持具に保持された部品を、第1の方向から撮像して第1撮像画像を取得する第1撮像部と、
前記保持具に保持された部品を、前記第1の方向と交差する第2の方向から撮像して第2撮像画像を取得する第2撮像部と、を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の部品実装システム。
The image pickup device
A first imaging unit that captures a component held by the holder from a first direction and acquires a first captured image.
Any of claims 1 to 5, including a second imaging unit that captures a component held by the holder from a second direction intersecting the first direction to acquire a second captured image. The component mounting system according to item 1.
前記機械学習装置とデータ通信可能に接続され、前記ヘッドユニットにより基板に搭載された部品の搭載状態を検査する検査装置を、更に備え、
前記教師データ生成部は、前記検査装置から前記検査結果情報を取得し、前記教師データを生成する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の部品実装システム。
Further equipped with an inspection device which is connected to the machine learning device so as to be capable of data communication and inspects the mounted state of the components mounted on the board by the head unit.
The component mounting system according to any one of claims 1 to 6, wherein the teacher data generation unit acquires the inspection result information from the inspection device and generates the teacher data.
前記検査装置は、前記ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載後であって、半田を用いて基板に対して部品を固定化するリフロー処理が施される前に、基板に対する部品の搭載状態を検査する、請求項7に記載の部品実装システム。 The inspection device inspects the mounting state of the component on the board after the head unit mounts the component on the board and before the reflow process of fixing the component to the board using solder is performed. , The component mounting system according to claim 7. 前記機械学習装置は、前記検査結果情報を入力する操作を受付ける操作部を含み、
前記教師データ生成部は、前記操作部に対する操作によって入力された前記検査結果情報を取得し、前記教師データを生成する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の部品実装システム。
The machine learning device includes an operation unit that receives an operation for inputting the inspection result information.
The component mounting system according to any one of claims 1 to 6, wherein the teacher data generation unit acquires the inspection result information input by an operation on the operation unit and generates the teacher data.
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