JP7084416B2

JP7084416B2 - 情報処理装置及び情報処理方法

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Application number: JP2019558841A
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Inventors: 雅史天野
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Description

本明細書では、制御装置、実装装置、情報処理装置及び情報処理方法を開示する。

従来、実装システムとしては、第１解像度の画像で部品の検査処理を行い、検査結果に虚報のある部品に対しては複数の画像から生成した高解像度な第２解像度の画像で検査処理を行う検査装置を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この検査装置では、処理の長時間化をより抑制すると共により正確な検査結果を得ることができる。

国際公開第２０１６／１７４７２７号パンフレット

ところで、実装装置においても部品を採取した際の位置決定処理において複数の画像から生成した高解像度の画像を用いることがある。このような位置決定処理において、高解像度の画像を用いると部品の位置決定精度をより高めることができるが、処理時間がより長くなる問題があった。

本明細書で開示する発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、対象物の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる制御装置、実装装置、情報処理装置及び情報処理方法を提供することを主目的とする。

本明細書で開示する発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本明細書で開示する制御装置は、
対象物を撮像する撮像部を備え部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置を含む実装システムに用いられる制御装置であって、
対象物を撮像した撮像画像よりも高い画質の第１画像に基づいて求められた該対象物の第１位置決定結果と、前記第１画像よりも低い画質の第２画像に基づいて求められた該対象物の第２位置決定結果とを取得し、前記第１位置決定結果と前記第２位置決定結果とに基づいて対象物の位置決定処理に用いられる画像条件を設定する制御部、
を備えたものである。

この制御装置では、撮像画像よりも高い画質の第１画像に基づいて求められた対象物の第１位置決定結果と、第１画像よりも低い画質の第２画像に基づいて求められた対象物の第２位置決定結果とを取得し、前記第１位置決定結果と前記第２位置決定結果とに基づいて対象物の位置決定処理に用いられる画像条件を設定する。即ち、この制御装置では、高画質の第１画像を用いた第１位置決定結果と低画質の第２画像を用いた第２位置決定結果とを用いるため、例えば、低画質の第２画像でも第１画像を用いた位置決定結果に近い結果が得られるか否かについて判定することができる。このため、この制御装置では、より適正な画像条件を設定可能であるから、対象物の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。ここで「画質」とは、対象物の正しい位置決定結果を得る画像の質の指標をいうものとする。例えば、「高画質の画像」とは、より高い確率で正しい位置結果を得ることができる画像をいい、よりノイズの少ない画像や、より高解像度の画像、より拡大倍率の大きな画像などをいうものとする。また、「低画質の画像」とは、正しい位置結果を高くない確率で得る画像をいい、よりノイズの多い画像や、より低解像度の画像、より拡大倍率の小さな画像などをいうものとする。また、「画像条件」には、例えば、複数の撮像画像を用いて高画質の画像を得る超解像処理に用いる画像数や、超解像処理の拡大倍率、演算により得られた近似解を収束させるための推定回数などのうち１以上を含むものとしてもよい。更に、第１位置決定結果は実装処理にて取得されるものであり、第２位置決定結果は画像のみを用いて事後的に取得されるものとしてもよい。更にまた、「対象物」としては、実装処理に用いる部品や、部品の一部（例えば電極やリード、バンプなど）、基板の一部、部品や基板に付された部位（例えばマーク）などが挙げられる。

実装システム１０の一例を示す概略説明図。実装部１３及び撮像部１５の説明図。検査対象である基板Ｓの一例を示す説明図。記憶部５３に記憶された情報の一例を示す説明図。実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。撮像画像６１～６３の説明図。超解像処理の一例を示す説明図。超解像画像６４Ａ，６４Ｂを生成する説明図。画像条件設定処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

本実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示の一例である実装システム１０の概略説明図である。図２は、実装部１３及び撮像部１５の一例を示す説明図である。図３は、検査対象である基板Ｓの一例を示す説明図である。図４は、記憶部５３に記憶された部品データベース（ＤＢ）５４及び実装条件情報５５の一例を示す説明図である。実装システム１０は、例えば、部品Ｐを基板Ｓに実装する処理を実行するシステムである。この実装システム１０は、実装装置１１と、検査装置３１と、ホストコンピュータ（ＰＣ）５０とを備えている。実装システム１０は、部品Ｐを基板Ｓに実装する実装処理を実施する複数の実装装置１１と検査装置３１とが上流から下流に配置された実装ラインとして構成されている。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１、２に示した通りとする。また、部品Ｐ１、Ｐ２、Ｐａ（図３参照）などは、部品Ｐと総称する。

実装装置１１は、図１に示すように、基板処理部１２と、実装部１３と、部品供給部１４と、撮像部１５と、実装制御部１６とを備えている。基板処理部１２は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。

実装部１３は、部品Ｐを部品供給部１４から採取し、基板処理部１２に固定された基板Ｓへ配置するユニットである。実装部１３は、ヘッド移動部２０と、実装ヘッド２１と、吸着ノズル２２とを備えている。ヘッド移動部２０は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド２１は、複数の部品を採取してヘッド移動部２０によりＸＹ方向へ移動するものである。この実装ヘッド２１は、スライダに取り外し可能に装着されている。実装ヘッド２１の下面には、１以上の吸着ノズル２２が取り外し可能に装着されている。実装ヘッド２１は、部品Ｐを採取する複数の吸着ノズル２２が円周上に配置されている（図２参照）。吸着ノズル２２は、負圧を利用して部品を採取するものである。部品の採取は、吸着ノズル２２のほか、部品Ｐを機械的に保持するメカニカルチャックなどにより行ってもよい。実装ヘッド２１の下面側には、マークカメラ２３が配設されている。マークカメラ２３は、実装ヘッド２１の移動に伴い、ＸＹ方向に移動し、例えば、基板Ｓに形成された基準マークＭや２ＤコードＣ（図３参照）などを撮像する。

部品供給部１４は、実装部１３へ部品Ｐを供給するユニットである。この部品供給部１４には、部品Ｐを保持したテープを有するフィーダが複数装着されている。このフィーダは、テープに保持された部品Ｐを採取位置へ送り出す。この部品供給部１４は、部品を複数配列して載置するトレイを有するトレイユニットを備えていてもよい。実装装置１１で用いる部品Ｐには、図２に示すように、部品Ｐ１、Ｐａなどが含まれる。部品Ｐ１は、微細部品である。部品Ｐａは、例えば、部品Ｐ１よりも大きいサイズを有する大型部品であり、板状の本体部４０と、微細な部位であるバンプ４２とを有している。バンプ４２は、本体部４０の下部に多数配列されている電極である。この部品Ｐａは、実装処理時にバンプ４２の形状や存在などの検査を要する。

撮像部１５は、画像を撮像する装置であり、実装ヘッド２１に採取され保持された１以上の部品Ｐの画像を撮像するパーツカメラである。この撮像部１５は、部品供給部１４と基板処理部１２との間に配置されている。この撮像部１５の撮像範囲は、撮像部１５の上方である。撮像部１５は、部品Ｐを保持した実装ヘッド２１が撮像部１５の上方を通過する際、１又は２以上の画像を撮像し、撮像画像データを実装制御部１６へ出力する。

実装制御部１６は、ＣＰＵ１７を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種データを記憶する記憶部１８などを備えている。この実装制御部１６は、基板処理部１２、実装部１３、部品供給部１４、撮像部１５へ制御信号を出力し、実装部１３や部品供給部１４、撮像部１５からの信号を入力する。記憶部１８には、部品Ｐを基板Ｓへ実装する配置順や配置位置などを含む実装条件情報が記憶されている。この実装条件情報には、部品Ｐを実装する際の採取順、配置順、部品Ｐの識別情報（ＩＤ）、超解像処理の画像条件、撮像条件及び基板Ｓ上の配置位置（座標）の情報などが含まれている。なお、超解像処理とは、複数の撮像画像から高画質な画像を生成する処理（マルチフレーム超解像処理）をいう。また、この超解像処理で得られた高画質画像は、実装ヘッド２１に採取された際の部品Ｐの採取ずれ量の検出や、部品Ｐの部位（バンプ４２など）の異常検査などに用いられる。ここで、「高画質画像」とは、より高い確率で正しい位置結果を得ることができる画像をいい、よりノイズの少ない画像や、より高解像度の画像などをいうものとする。

検査装置３１は、基板Ｓ上に配置された部品Ｐの状態を検査する装置であり、基板処理部３２と、検査部３３と、検査制御部３６とを備えている。基板処理部３２は、基板Ｓの搬送及び固定を行うユニットであり、基板Ｓを搬送するベルトコンベアと、基板Ｓを固定するクランプ装置とを備えている。検査部３３は、撮像移動部３４と、基板撮像部３５とを備えている。撮像移動部３４は、駆動モータにより駆動されるＸ方向スライダによってＸ方向に基板撮像部３５を移動させると共に、駆動モータにより駆動されるＹ方向スライダによってＹ方向に基板撮像部３５を移動させる。基板撮像部３５は、基板Ｓ上の部品Ｐなどを撮像するユニットである。この基板撮像部３５は、例えば、実装装置１１の撮像部１５よりも高い解像度を有しているものとしてもよい。基板撮像部３５は、部品Ｐ１，Ｐａなどが配置された基板Ｓに設定されている複数の検査領域（図３参照）の全体又は一部の画像データを検査制御部３６へ出力する。検査制御部３６は、ＣＰＵ３７を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶する記憶部３８などを備えている。記憶部３８には、検査装置３１での検査に用いられる条件や基準画像データなどを含む検査条件情報が記憶されている。

ホストＰＣ５０は、実装システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。ホストＰＣ５０は、図１に示すように、制御装置５１と、記憶部５３と、表示部５７と、入力装置５８と、送受信部５９とを備えている。制御装置５１は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。記憶部５３は、例えばＨＤＤなど、処理プログラムなど各種データを記憶する装置である。表示部５７は、各種情報を表示する液晶画面である。入力装置５８は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等を含む。送受信部５９は、実装装置１１や検査装置３１などと情報のやりとりを行うネットワークインターフェイスである。

記憶部５３には、部品Ｐの情報が含まれている部品データベース（ＤＢ）５４が記憶されている。部品ＤＢ５４は、図４に示すように、部品ＩＤや、部品サイズ、部品の種別、超解像処理の実行時に用いるべき撮像画像数などのほか、超解像処理の実行条件としての画像の拡大倍率や演算により得られた近似解を収束させるための推定回数なども含まれている。この超解像処理の撮像画像数や画像の拡大倍率、推定回数などは、画像条件に含まれる。なお、実装システム１０では、超解像に用いる撮像画像数の上限は「４」に定められている。また、図４で超解像画像数が「１」であるものは、撮像画像を用いて部品Ｐの採取ずれ量を検出するものであり、超解像処理を行わない設定である。また、部品ＤＢ５４には、高画質画像を用いたときの位置決定結果の統計値である第１位置決定結果情報と、その撮像画像と、低画質画像を用いたときの位置決定結果である第２位置決定結果情報と、検査装置３１の検査結果の統計値である配置精度情報５６とが各部品毎に対応付けられて含まれている。即ち、部品ＤＢ５４には、基板Ｓの配置位置などにかかわらず、該当する部品の検出結果を集計した情報が含まれている。第１位置決定結果には、位置決定した処理総数とずれ量の平均値とが含まれる。ずれ量には位置ずれ（座標）や角度ずれなどが含まれる。第２位置決定結果情報には、超解像処理を行うものについては、推定値が含まれ、超解像処理を行わないものについては統計値として位置決定した処理総数と位置のずれ量の平均値とが含まれる。実装条件情報５５には、部品Ｐを実装する際の配置順、部品Ｐの識別情報（ＩＤ）、超解像処理の画像条件（画像数）、第１位置決定結果情報、撮像画像データ、第２位置決定結果情報、配置精度情報５６及び基板Ｓ上の配置位置（座標）の情報などが含まれている。この実装条件情報５５には、部品Ｐの配置位置に対応付けられた第１位置決定結果情報や第２位置決定結果情報、配置精度情報５６などが含まれている。これらの情報は、配置位置に対応する値である以外は部品ＤＢ５４に含まれる情報と同様である。

次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、まず、部品Ｐを基板Ｓへ配置する実装処理について説明する。図５は、実装装置１１のＣＰＵ１７が実行する実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、記憶部１８に記憶され、作業者の実装開始入力に基づいて実行される。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ１７は、まず、画像条件を含む実装条件情報を取得し（Ｓ１００）、基板Ｓの搬送及び固定処理を基板処理部１２に行わせる（Ｓ１１０）。次に、ＣＰＵ１７は、実装条件情報５５の配置順に基づいて吸着ノズル２２が吸着する部品Ｐを設定する（Ｓ１２０）。次に、ＣＰＵ１７は、必要に応じて吸着ノズル２２の装着や交換を行い、１以上の部品Ｐの吸着及び移動処理を実装部１３に行わせる（Ｓ１３０）。ＣＰＵ１７は、このとき撮像部１５の上方を通過するよう実装ヘッド２１を移動させる。

次に、ＣＰＵ１７は、画像条件を実装条件情報から読み出して取得し（Ｓ１４０）、実装ヘッド２１に採取された中に超解像処理を要する部品Ｐがあるか否かを判定する（Ｓ１５０）。ＣＰＵ１７は、実装ヘッド２１に採取された全ての部品Ｐの画像条件に含まれる超解像画像数が１であるときに超解像処理を要する部品Ｐがないと判定する。また、ＣＰＵ１７は、超解像画像数が２以上である部品Ｐが実装ヘッド２１に１つでも採取されているときに超解像処理を要すると判定する。超解像を要する部品Ｐがないときには、ＣＰＵ１７は、採取している部品Ｐの画像を撮像部１５に撮像処理させ（Ｓ１６０）、撮像画像から部品Ｐのずれ量を検出する（Ｓ１９０）。ここでは、撮像画像から部品Ｐの位置を決定し、その結果（第２位置決定結果）を用いて部品Ｐの採取位置ずれ量や角度ずれ量などを検出する。

一方、Ｓ１５０で超解像処理を有する部品Ｐがあるときには、ＣＰＵ１７は、その中で最も条件の高い画像条件に合わせた複数の撮像位置で画像を撮像部１５に撮像処理させる（Ｓ１７０）。ＣＰＵ１７は、このとき、撮像処理のたびに実装ヘッド２１を停止させるものとしてもよいし、実装ヘッド２１を移動しながら撮像処理を複数回行うものとしてもよい。図６は、複数の位置で撮像した撮像画像６１～６３の一例を示す説明図である。次に、ＣＰＵ１７は、撮像された複数の撮像画像を用い、撮像画像よりも高画質の第１画像を生成する超解像処理を実行する（Ｓ１８０）。

この超解像処理は、複数の撮像画像を用い、撮像画像６１と撮像画像６２などとの正確な移動量を求め、仮の高画質画像を生成し、この仮の画像に対してぼけ推定処理、再構成処理を行い、撮像画像に比して高画質の画像を生成する。図７は、超解像処理の説明図であり、図７Ａが低画質画像の概念図、図７Ｂが低画質画像を重ね合わせて得られる高画質画像の概念図である。図８は、超解像画像６４Ａ，６４Ｂを生成する説明図であり、図８Ａが撮像画像６１Ａ～６３Ａから生成したバンプ４２の超解像画像６４Ａのイメージ図であり、図８Ｂが撮像画像６１Ｂ～６３Ｂから生成したチップ部品の超解像画像６４Ｂのイメージ図である。図７Ｂに示すように、低画質画像を整数以外のピクセルピッチの範囲（例えば、０．５ピクセル、１．５ピクセルなど）でずらして撮像した画像を重ね合わせると、画素間の情報をより増やすことができる。また、実際に撮像した画像を用いるため、単に推定して画素間の情報を補間するのに比して、信頼性の高い高画質画像を生成することができる。

次に、ＣＰＵ１７は、得られた超解像画像から部品Ｐのずれ量を検出する（Ｓ１９０）。ＣＰＵ１７は、Ｓ１６０～Ｓ１８０を経て超解像画像（第１画像）に基づく部品Ｐの第１位置決定結果か、Ｓ１５０を経て撮像画像（第２画像）に基づく部品Ｐの第２位置決定結果かのいずれかを得ることができる。Ｓ１９０のあと、ＣＰＵ１７は、検出したずれ量を補正した位置に部品Ｐを配置し（Ｓ２００）、上述の処理で得られた撮像画像と位置決定結果をホストＰＣ５０へ出力する（Ｓ２１０）。撮像画像と位置決定結果を取得したホストＰＣ５０では、これらを用いて部品ＤＢ５４や実装条件情報５５の情報を更新する。

Ｓ２１０のあと、ＣＰＵ１７は、現基板の実装処理が完了したか否かを判定し（Ｓ２２０）、完了していないときには、Ｓ１２０以降の処理を実行する。即ち、ＣＰＵ１７は、次に採取する部品Ｐを設定し、必要に応じて保持部や吸着ノズル２２を取り替え、部品Ｐを撮像し、ずれ量を補正して基板Ｓに配置させる。一方、Ｓ２２０で現基板の実装処理が完了したときには、ＣＰＵ１７は、実装完了した基板Ｓを基板処理部１２により排出させ（Ｓ２３０）、生産完了したか否かを判定する（Ｓ２４０）。生産完了していないときには、ＣＰＵ１７は、Ｓ１１０以降の処理を実行する一方、生産完了したときには、そのままこのルーチンを終了する。このように、実装装置１１は、高画質な超解像画像などを用いて部品Ｐの位置決定結果を得ながら実装処理を行う。

次に、検査装置３１が実行する基板Ｓ上に配置された部品Ｐの検査処理について説明する。検査装置３１のＣＰＵ３７は、作業者による実装処理開始の入力後、基板Ｓの検査処理を開始する。この処理を開始すると、ＣＰＵ３７は、基板処理部３２に実装処理後の基板Ｓを搬送させ、固定させる。次に、ＣＰＵ３７は、基板撮像部３５により基板Ｓを撮像させ、画像に含まれるそれぞれの部品ごとに画像処理を行い、検査処理を行う。ＣＰＵ３７は、画像データ中の部品Ｐの領域を抽出し、正常な状態の画像と撮像画像との適合度を求める処理を行う。ＣＰＵ３７は、部品Ｐの姿勢や位置が正しい姿勢や位置からずれている量を求める検査処理を行う。そして、ＣＰＵ３７は、検査結果で所定の閾値を超えている部品Ｐがある基板Ｓについては、エラーである旨作業者に報知する。なお、この閾値は、例えば、製造後の基板Ｓに部品Ｐのずれによる接合不良などの問題が生じないような範囲に経験的に定められるものとしてもよい。そして、ＣＰＵ３７は、検査結果のずれ量などを配置精度情報５６としてホストＰＣ５０へ送信する。ホストＰＣ５０は、配置精度情報５６を受けると、部品ＤＢ５４や実装条件情報５５の配置精度情報５６の内容を更新する。

続いて、ホストＰＣ５０において、超解像処理の画像条件を設定する処理について説明する。超解像処理は、微細な部品や微細な部位を検査する際に実行されるが、超解像処理は処理時間が長くかかることもあり、その適正な実行が望まれていた。例えば、微細な部品Ｐ１などでは、撮像部１５の解像度などによっては、精細な超解像画像を必要としない場合などもある。この実装システム１０では、実装装置１１における部品Ｐのずれ量に関する位置決定結果及び検査装置３１での実測値である配置精度に基づいて、超解像処理が必要であるか否かや、超解像処理の画像条件（例えば、超解像処理に用いる撮像画像数など）の緩和が可能であるか否かについて判定する。図９は、ホストＰＣ５０のＣＰＵ５２が実行する画像条件設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、記憶部５３に記憶され、実装装置１１での実装処理及び検査装置３１での検査処理が実行されている間に所定間隔で繰り返し実行される。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ５２は、実装装置１１で撮像部１５により撮像された画像と、第１位置決定結果と、配置精度とを読み出して取得し（Ｓ３００）、画像条件を検討する対象部品を設定し（Ｓ３１０）、処理回数が所定回数以上に至っているか否かを判定する（Ｓ３２０）。対象部品は、実装条件情報５５の配置順に設定されるものとしてもよい。また、処理回数は、位置決定結果や配置精度が得られた回数としてもよく、所定回数は、例えば、位置決定結果や配置精度の値が安定する回数（例えば、数十回や数百回など）に経験的に定められているものとしてもよい。

処理回数が所定回数以上である場合は、得られている結果が安定的なものであるとし、ＣＰＵ５２は、配置精度の値に基づいて、対象部品の画像条件について判定する（Ｓ３３０）。ここでは、ＣＰＵ５２は、現在の超解像処理の画像条件が過剰品質側であるか、品質不足側であるかを判定する。ＣＰＵ５２は、特定の部品Ｐの配置精度が精度範囲内で高い値（小さなずれ）を示すときには、超解像処理の緩和である低画質化を判定し、配置精度が所定の精度範囲を下回るときは、高画質化を判定する。なお、ＣＰＵ５２は、現在の画像条件が最低画質（画像数１など）であるときは更なる低画質化は判定せず、現在の画像条件が最高画質（画像数４など）であるときは更なる高画質化は判定しないものとする。ここでは、説明の便宜のため、画像条件として超解像処理に用いる撮像画像数を変更する場合について主として説明する。また、ずれに関しない部品Ｐａのバンプ４２などの超解像処理の画像条件は、変更の対象外とする。

Ｓ３３０で低画質化を判定したときには、ＣＰＵ５２は、保存している撮像画像を用い、低画質の第２画像から第２位置決定結果を取得する（Ｓ３４０）。ホストＰＣ５０の記憶部５３には、撮像部１５の撮像した撮像画像が保存されているため、ＣＰＵ５２は、より低画質の第２画像を得ることができる。例えば、現在の画像条件が画像数＝３の場合、位置をずらして撮像した３枚の画像が保存されているから、ＣＰＵ５２は、画像２枚での超解像画像や、１枚の撮像画像など、より低画質の第２画像を得ることができる。ここでは、低画質の第２画像として、画像数を１つ減じた第２画像を用いるものとする。即ち、画像条件として低画質から高画質までの複数段階（ここでは画像数の４段階）を設け、ＣＰＵ５２は、この段階を１ランク下げることにより、低画質の第２画像を得るものとする。

続いて、ＣＰＵ５２は、第１位置決定結果と配置精度と、上記得られた第２位置決定結果とから第２画像における実装精度推定値を推定する（Ｓ３５０）。第１位置決定結果は、画像上での部品の位置を決定した結果を表し、この部品Ｐの位置により吸着ノズル２２とのずれ量が求められる。また、配置精度は、上記ずれ量を補正して部品Ｐを基板Ｓに配置した際のずれ量を表す。したがって、ＣＰＵ５２は、部品Ｐの第１位置決定結果と配置精度とから真の部品位置を求めることができ、この部品位置と第２位置決定結果との差分に基づいて実装精度推定値を求めることができる。この実装精度推定値は、より低画質の第２画像を用いたときに部品Ｐがどの程度ずれるかを推定する値である。実装精度推定値を求めると、ＣＰＵ５２は、これが許容範囲内であるか否かを判定する（Ｓ３６０）。この許容範囲は、例えば、製造後の基板Ｓに部品Ｐのずれによる接合不良などの問題が生じないようなずれ量の範囲に経験的に定められるものとしてもよい。

実装精度推定値が許容範囲内であるときには、ＣＰＵ５２は、現在の画像条件をより緩和可能であると判定し、第１画像より低画質化した画像条件、ここでは第２画像を用いる条件に設定する（Ｓ３７０）。そして、ＣＰＵ５２は、設定した画像条件を作業者に報知する（Ｓ３８０）。ＣＰＵ５２は、表示部５７に表示させ作業者へ報知するものとしてもよい。作業者は、報知内容を確認し、変更した画像条件に対して承認するか否かを入力装置５８で入力する。ＣＰＵ５２は、画像条件の変更が許可されたか否かを上記入力内容により判定し（Ｓ３９０）、変更が許可されたときには、設定した画像条件に更新した実装条件情報５５を記憶させる（Ｓ４００）。

一方、Ｓ３３０で高画質化が判定されたときには、ＣＰＵ５２は、より高画質の第１画像を用いる画像条件を設定する（Ｓ４１０）。現状の画像条件では配置精度が余り高くないとの判定であるから、例えば、ＣＰＵ５２は、超解像処理に用いる撮像画像数を４枚とするなど、最高画質の画像条件に設定するものとしてもよい。この画像条件の設定によれば、配置精度の高い状態から再度、より低画質化を図ることができるかをＳ３３０～Ｓ４００で検討することもできる。Ｓ４１０のあと、ＣＰＵ５２は、Ｓ３８０～Ｓ４００の処理を行う。即ち、ＣＰＵ５２は、画像条件の変更を作業者へ報知し、作業者の承認が得られれば画像条件を変更する。

Ｓ４００のあと、ＣＰＵ５２は、次に判定すべき部品Ｐがあるか否かを判定し（Ｓ４２０）、次の部品Ｐがある場合は、Ｓ３１０以降の処理を実行する。一方、Ｓ４２０で次の部品Ｐがないときには、そのままこのルーチンを終了する。また、Ｓ３２０で処理回数が所定回数以上でない場合、Ｓ３３０で現状維持が判定された場合、Ｓ３６０で実装精度推定値が許容範囲内でない場合、Ｓ４００で変更許可されなかった場合、ＣＰＵ５２は、画像条件を変更せずにＳ４２０以降の処理を行う。そして、実装装置１１は、ホストＰＣ５０で適正化された画像条件を実装処理ルーチンのＳ１４０で取得し、この条件で超解像処理を実行する。例えば、図６を例に説明すると、部品Ｐａについては３画像の超解像処理であり、部品Ｐ１については３画像から２画像の超解像処理に変更された場合、撮像処理は３回行うが、部品Ｐ１の超解像処理の使用画像数が減るため、超解像処理時間がより短縮される。また、図６において、実装ヘッド２１が部品Ｐ１のみを採取した場合は、撮像回数も減少可能であるため、更に処理時間を短縮することができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の制御装置５１が本開示の制御装置に相当し、ＣＰＵ５２が制御部に相当し、実装装置１１が実装装置に相当し、検査装置３１が検査装置に相当し、ホストＰＣ５０が情報処理装置に相当する。また、実装ヘッド２１が実装ヘッドに相当し、撮像部１５やマークカメラ２３が撮像部に相当し、送受信部５９が送受信部に相当する。なお、本実施形態では、制御装置５１や実装装置１１の動作を説明することにより本開示の情報処理方法の一例も明らかにしている。

以上説明した実施形態の制御装置５１では、高画質の第１画像を用いた第１位置決定結果と低画質の第２画像を用いた第２位置決定結果と検査装置の配置精度とを用いて部品Ｐの位置決定処理に用いられる画像条件を設定するため、例えば、低画質の第２画像でも第１画像を用いた位置決定結果に近い結果が得られるか否かについて判定することができる。このため、この制御装置５１では、より適正な画像条件を設定可能であるから、部品採取の際の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。また、制御装置５１は、実装精度推定値が許容範囲内であるときには画像条件をより低くして位置決定処理することができるため、配置精度を用いてより精度よく、位置決定精度の低下を抑制しつつ処理時間をより短縮することができる。

更に、制御装置５１は、第２画像を用いたときに検査装置３１から取得した部品Ｐの配置精度が所定の精度範囲外であるときには、第２画像よりも高い画質の画像を得る画像条件を設定する。この制御装置５１では、検査結果が所定の精度を満たさない場合は画質をより高くして位置決定処理することができるため、配置精度を用いてより精度よく、処理時間の長期化を抑制しつつ位置決定精度をより高めることができる。また、制御装置５１は、画像条件として第１画像及び／又は第２画像を得る画像数を設定する。この制御装置５１では、より高い画質の画像を得るときにはより多い画像数から画像を生成し、より低い画質の画像を得るときにはより少ない画像数を採用することによって、撮像時間や画像処理時間をより適正なものとすることができる。更にまた、ホストＰＣ５０は、第１画像及び第１位置決定結果のうち少なくとも一方と、第２画像及び第２位置決定結果のうち少なくとも一方とを記憶する記憶部５３を備えるため、制御装置５１では、記憶部５３に記憶された情報を利用して、より適正な画像条件を設定することができる。

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、画像条件を設定するに際して、画像条件として低画質から高画質までの複数段階を設け、Ｓ３４０でこの段階を１ランク下げた画像条件とするものとして説明したが、特にこれに限定されず、２ランク下げてもよいし、段階を設けずに下げるものとしてもよい。また、上述した実施形態では、ＣＰＵ５２は、Ｓ４１０で高画質の画像条件を設定するに際して、最高画質の画像条件を設定するものとしたが、特にこれに限定されず、複数段階の１ランクや２ランクなど、任意の高画質化を図るものとしてもよい。画像条件の変更は、経験的に定めるものとしてもよい。

上述した実施形態では、画像条件を緩和して設定する際に、第２画像の位置決定結果を得て、この第２画像の画像条件に変更するものとしたが、特にこれに限定されず、第１画像と第２画像との間の画質の画像条件を設定するものとしてもよい。例えば、制御装置５１は、第１画像と第２画像との間の中間画質の実装精度推定値を求め、この実装精度推定値が許容範囲内であるときには、この中間画質の画像を得る画像条件を設定するものとしてもよい。この制御装置５１では、第１画像よりも画質が低く且つ第２画像よりも画質が高い画像で位置決定処理を行うことができるから、より適正な画像条件を設定することができる。

上述した実施形態では、画像条件として超解像処理に用いる撮像画像数を設定するものとしたが、画質変更に伴い処理時間が変更されるものであれば、特にこれに限定されず、例えば、超解像処理における画像の拡大倍率や、演算により得られた近似解を収束させるための推定回数などのうち１以上を変更するものとしてもよい。この実装装置においても、より適正な画像条件を設定可能であるから、部品採取の際の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。

上述した実施形態では、配置精度を用いて画像条件を設定するものとしたが、配置精度を省略して画像条件を設定するものとしてもよい。例えば、制御装置５１は、撮像画像よりも高画質の第１画像に基づいて求められた第１位置決定結果と、第１画像よりも低画質の第２画像に基づいて求められた第２位置決定結果とに基づいて画像条件を設定するものとしてもよい。このとき、制御装置５１は、第１位置決定結果と第２位置決定結果との差分値を求め、差分値が基準範囲内であるときには、第１画像よりも低画質の画像を得る画像条件を設定するものとしてもよい。例えば、実装処理中に複数の撮像画像を用いた超解像画像により部品Ｐの位置決定結果を取得している場合に、それより低画質の第２画像を用いた第２位置決定結果を求め、これらの差分値が基準範囲内にあれば、画質を低下する、即ち処理内容を簡素化しても、比較的正しい位置決定結果が得られると判定することができる。こうしても、実装装置１１では、より適正な画像条件を設定可能であるから、部品採取の際の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。

上述した実施形態では、Ｓ４１０において検査装置３１から得た配置精度に基づいて超解像処理の画像を高画質化へ変更するものとして説明したが、この処理を省略してもよい。実装装置１１において、超解像処理の画像条件を緩和可能であれば、処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。

上述した実施形態では、実装システム１０において、実装装置１１の下流に配置された検査装置３１が基板Ｓに配置された部品Ｐ１の配置状態を検査したが、特にこれに限定されず、実装装置１１が検査装置３１の機能を兼ねてもよい。この場合、実装装置１１は、検査部３３と検査制御部３６も備える。実装装置１１は、部品Ｐを基板Ｓに配置する実装処理と、基板Ｓに配置された部品Ｐの配置状態を検査する検査処理の両方を行うものとしてもよい。この実装装置１１においても上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

上述した実施形態では、撮像部１５が実装ヘッド２１に採取された部品Ｐを撮像し、部品Ｐの位置決定処理に用いられる画像条件を設定するものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、実装装置１１は、マークカメラ２３が撮像した基板Ｓの基準マークＭの画像や２ＤコードＣの画像について、その位置決定処理に用いられる画像条件を設定するものとしてもよい。この実装装置１１では、基準マークＭなどの基板Ｓの部位の画像処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。なお、撮像処理の対象物としては、部品Ｐのほか、部品の一部（例えば電極やリード、バンプなど）、基板の一部、部品や基板に付された部位（例えばマーク）などが挙げられる。

上述した実施形態では、ホストＰＣ５０の制御装置５１が超解像処理の画像条件を設定するものとしたが、特にこれに限定されず、実装装置１１の実装制御部１６が超解像処理の画像条件を設定するものとしてもよい。また、他の装置、例えば、検査装置３１の検査制御部３６が超解像処理の画像条件を設定するものとしても構わない。また、上述した実施形態では、本開示を制御装置５１として説明したが、例えば、実装方法や情報処理方法としてもよいし、上述した処理をコンピュータが実行するプログラムとしてもよい。

ここで、本開示の制御装置において、前記制御部は、前記第１位置決定結果と前記第２位置決定結果との差分値を求め、該差分値が基準範囲内であるときには、前記第１画像よりも低い画質の画像を得る前記画像条件を設定するものとしてもよい。この制御装置では、位置決定結果が基準を満たす場合は画像条件をより低くして位置決定処理することができるため、位置決定精度の低下を抑制しつつ処理時間をより短縮することができる。

本開示の制御装置において、前記実装装置は、部品を採取する実装ヘッドを備え、前記制御部は、前記実装ヘッドに採取された部品を撮像した撮像画像よりも高い画質の第１画像に基づいて求められた該部品の第１位置決定結果と、前記第１画像よりも低い画質の第２画像に基づいて求められた該部品の第２位置決定結果とを取得し、前記第１位置決定結果と前記第２位置決定結果とに基づいて前記実装ヘッドに採取された部品の位置決定処理に用いられる画像条件を設定するものとしてもよい。この制御装置は、部品の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。

部品を撮像する態様の本開示の制御装置において、前記実装システムは、基板に配置された部品の配置状態を検査する検査装置を含み、前記制御部は、前記検査装置から前記部品の配置精度を取得し、前記第１位置決定結果と前記第２位置決定結果と前記配置精度とに基づいて前記画像条件を設定するものとしてもよい。この制御装置では、検査装置の配置精度を用いて画像条件を設定するから、処理時間と位置決定精度とを更に適切なものとすることができる。

部品の配置精度を取得する態様の本開示の制御装置において、前記制御部は、前記部品の前記第１位置決定結果と前記配置精度とから求められる部品位置と、前記部品の前記第２位置決定結果との差分に基づいて実装精度推定値を求め、該実装精度推定値が許容範囲内であるときには、前記第１画像よりも低い画質の画像を得る前記画像条件を設定するものとしてもよい。この制御装置では、実装精度推定値が許容できる場合は画像条件をより低くして位置決定処理することができるため、配置精度を用いてより精度よく、位置決定精度の低下を抑制しつつ処理時間をより短縮することができる。

部品の配置精度を取得する態様の本開示の制御装置において、前記制御部は、前記第１画像と前記第２画像との間の中間画質の前記実装精度推定値を求め、該実装精度推定値が前記許容範囲内であるときには、該中間画質の画像を得る前記画像条件を設定するものとしてもよい。この制御装置では、第１画像よりも画質が低く且つ第２画像よりも画質が高い画像で位置決定処理を行うことができるから、より適正な画像条件を設定することができる。

本開示の制御装置において、前記実装システムは、基板に配置された部品の配置状態を検査する検査装置を含み、前記制御部は、前記第２画像を用いたときに前記検査装置から取得した前記部品の配置精度が所定の精度範囲外であるときには、前記第２画像よりも高い画質の画像を得る前記画像条件を設定するものとしてもよい。この制御装置では、検査結果が所定の精度を満たさない場合は画質をより高くして位置決定処理することができるため、配置精度を用いてより精度よく、処理時間の長期化を抑制しつつ位置決定精度をより高めることができる。

本開示の制御装置において、前記制御部は、前記画像条件として前記第１画像及び／又は前記第２画像を得る画像数を設定するものとしてもよい。この制御装置では、より高い画質の画像を得るときにはより多い画像数から画像を生成し、より低い画質の画像を得るときにはより少ない画像数を採用することによって、撮像時間や画像処理時間をより適正なものとすることができる。

本開示の制御装置は、前記第１画像及び前記第１位置決定結果のうち少なくとも一方と、前記第２画像及び前記第２位置決定結果のうち少なくとも一方とを記憶する記憶部、を備えるものとしてもよい。この制御装置では、記憶部に記憶された情報を利用して、より適正な画像条件を設定することができる。

本開示の実装装置は、部品を採取する実装ヘッドと、前記実装ヘッドに採取された部品を撮像する撮像部と、上述したいずれかの制御装置と、を備えたものである。この実装装置では、上述した制御装置と同様に、より適正な画像条件を設定可能であるから、部品採取の際の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。

本開示の情報処理装置は、前記実装装置に用いられる情報を管理し前記実装システムに用いられる情報処理装置であって、前記実装装置と情報のやりとりを行う送受信部と、上述したいずれかの制御装置と、を備えたものである。この情報処理装置では、上述した制御装置と同様に、より適正な画像条件を設定可能であるから、部品採取の際の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。

本開示の情報処理方法は、
対象物を撮像する撮像部を備え部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置を含む実装システムに用いられる情報処理方法であって、
対象物を撮像した撮像画像よりも高い画質の第１画像に基づいて求められた該部品の第１位置決定結果と、前記第１画像よりも低い画質の第２画像に基づいて求められた該対象物の第２位置決定結果とを取得し、前記第１位置決定結果と前記第２位置決定結果とに基づいて対象物の位置決定処理に用いられる画像条件を設定するステップ、
を含むものである。

この情報処理方法では、上述した制御装置と同様に、より適正な画像条件を設定可能であるから、対象物の位置決定処理における処理時間と位置決定精度とをより適正なものとすることができる。なお、この情報処理方法において、上述した制御装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した制御装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

本開示は、部品を基板上に配置する実装処理を行う装置に利用可能である。

１０実装システム、１１実装装置、１２基板処理部、１３実装部、１４部品供給部、１５撮像部、１６実装制御部、１７ＣＰＵ、１８記憶部、２０ヘッド移動部、２１実装ヘッド、２２吸着ノズル、２３マークカメラ、３１検査装置、３２基板処理部、３３検査部、３４撮像移動部、３５基板撮像部、３６検査制御部、３７ＣＰＵ、３８記憶部、４０本体部、４２バンプ、５０ホストＰＣ、５１制御装置、５２ＣＰＵ、５３記憶部、５４部品ＤＢ、５５実装条件情報、５６配置精度情報、５７表示部、５８入力装置、５９送受信部、６１～６３，６１Ａ～６３Ａ，６１Ｂ～６３Ｂ撮像画像、６４Ａ，６４Ｂ超解像画像、Ｃ２Ｄコード、Ｍ基準マーク、Ｐ，Ｐ１，Ｐａ部品、Ｓ基板。

Claims

対象物を撮像する撮像部を備え部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置に用いられる情報を管理し前記実装装置を含む実装システムに用いられる情報処理装置であって、
前記実装装置が前記実装処理で得た対象物の撮像画像と、前記撮像画像よりも高い画質の第１画像に基づいて求めた該対象物の第１位置決定結果としての該対象物のずれ量とを、前記実装装置から得る送受信部と、
複数回の前記実装処理における前記撮像画像と、前記第１位置決定結果としての前記ずれ量の平均値とを記憶する記憶部と、
前記送受信部が前記実装装置から新たに得た前記第１位置決定結果としての前記ずれ量を用いて、前記記憶部に記憶された前記ずれ量の前記平均値を更新し、前記記憶部に記憶された前記撮像画像を用いて、前記第１画像よりも低い画質の第２画像に基づいて求められた該対象物の第２位置決定結果を取得し、更新された前記ずれ量の前記平均値と前記第２位置決定結果とに基づいて対象物の位置決定処理に用いられる画像条件を設定する制御部と、
を備えた情報処理装置。
前記制御部は、前記ずれ量の前記平均値と前記第２位置決定結果との差分値を求め、該差分値が基準範囲内であるときには、前記第１画像よりも低い画質の画像を得る前記画像条件を設定する、請求項１に記載の情報処理装置。
前記実装装置は、部品を採取する実装ヘッドを備え、前記制御部は、前記実装ヘッドに採取された部品を撮像した撮像画像よりも高い画質の第１画像に基づいて求められた該部品の第１位置決定結果としての前記ずれ量と、前記第１画像よりも低い画質の第２画像に基づいて求められた該部品の第２位置決定結果とを取得し、複数回の前記実装処理における前記第１位置決定結果としての前記ずれ量の平均値と前記第２位置決定結果とに基づいて前記実装ヘッドに採取された部品の位置決定処理に用いられる画像条件を設定する、請求項１又は２に記載の情報処理装置。
前記実装システムは、基板に配置された部品の配置状態を検査する検査装置を含み、
前記制御部は、前記検査装置から前記部品の配置精度を取得し、前記ずれ量の前記平均値と前記第２位置決定結果と前記配置精度とに基づいて前記画像条件を設定する、請求項３に記載の情報処理装置。
前記制御部は、前記部品の前記ずれ量の前記平均値と前記配置精度とから求められる部品位置と、前記部品の前記第２位置決定結果との差分に基づいて実装精度推定値を求め、該実装精度推定値が許容範囲内であるときには、前記第１画像よりも低い画質の画像を得る前記画像条件を設定する、請求項４に記載の情報処理装置。
前記制御部は、前記部品の前記ずれ量の前記平均値と前記配置精度とから求められる部品位置と、前記第１画像と前記第２画像との間の中間画質に基づいて求められた前記部品の第２位置決定結果との差分に基づいて実装精度推定値を求め、該実装精度推定値が前記許容範囲内であるときには、該中間画質の画像を得る前記画像条件を設定する、請求項５に記載の情報処理装置。
前記実装システムは、基板に配置された部品の配置状態を検査する検査装置を含み、
前記制御部は、前記第２画像を用いたときに前記検査装置から取得した前記部品の配置精度が所定の精度範囲外であるときには、前記第２画像よりも高い画質の画像を得る前記画像条件を設定する、請求項３～６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
前記制御部は、前記画像条件として前記第１画像及び／又は前記第２画像を得る画像数を設定する、請求項１～７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
対象物を撮像する撮像部を備え部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置に用いられる情報を管理し前記実装装置を含む実装システムに用いられる情報処理方法であって、
前記実装装置が前記実装処理で得た対象物の撮像画像と、前記撮像画像よりも高い画質の第１画像に基づいて求めた該対象物の第１位置決定結果としての該対象物のずれ量とを、前記実装装置から得るステップと、
複数回の前記実装処理における前記撮像画像と、前記第１位置決定結果としての前記ずれ量の平均値とを記憶するステップと、
前記実装装置から新たに得た前記第１位置決定結果を用いて、記憶された前記ずれ量の前記平均値を更新するステップと、
記憶された前記撮像画像を用いて、前記第１画像よりも低い画質の第２画像に基づいて求められた該対象物の第２位置決定結果を取得し、更新された前記ずれ量の前記平均値と前記第２位置決定結果とに基づいて対象物の位置決定処理に用いられる画像条件を設定するステップと、
を含む情報処理方法。