JPWO2018203373A1 - 実装装置、情報処理装置、実装システム、実装方法及び情報処理方法 - Google Patents

実装装置、情報処理装置、実装システム、実装方法及び情報処理方法 Download PDF

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Abstract

実装装置は、撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品と位置の基準となる所定の第2部品とを実装ヘッドに採取させ、この実装ヘッドに採取された第1部品と第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で撮像部に撮像させ、撮像された複数の画像を用い第2部品の位置を基準位置とし、撮像された画像よりも解像度の高い第1部品の画像を生成する超解像処理を実行する制御部を備える。

Description

本明細書で開示する発明は、実装装置、情報処理装置、実装システム、実装方法及び情報処理方法に関する。
従来、実装装置としては、移動ヘッドの規定位置に付された基準マークと、複数の画像データを用いた超解像処理により生成した高解像度データに基づいて保持部材による部品の保持状態を認識する画像処理部を備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、移動ヘッドに設けられた基準マークを利用して複数の画像の位置合わせを行い、高解像度データを生成する。
国際公開第2015/083220号パンフレット
しかしながら、特許文献1に記載の実装装置では、高解像度データを生成する際において、部品以外の基準マークを画像処理する必要があり、画像処理をより簡素化することが求められていた。
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、複数の画像を用いて解像度の高い画像を生成する超解像処理を実行するに際して、画像処理をより簡素化することができる実装装置、情報処理装置、実装システム、実装方法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実装装置は、
部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置であって、
複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドに採取された前記部品の画像を撮像する撮像部と、
撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品と位置の基準となる所定の第2部品とを実装ヘッドに採取させ、該実装ヘッドに採取された該第1部品と該第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で前記撮像部に撮像させ、該撮像された複数の画像を用い前記第2部品の位置を基準位置として該撮像された画像よりも解像度の高い前記第1部品の画像を生成する超解像処理を実行する制御部と、
を備えたものである。
この実装装置では、撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品と位置の基準となる所定の第2部品とを実装ヘッドに採取させ、実装ヘッドに採取された第1部品と第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で撮像させる。そして、この実装装置では、撮像された複数の画像を用い第2部品の位置を基準位置として、撮像された画像よりも解像度の高い第1部品の画像を生成する超解像処理を実行する。この実装装置では、複数の画像を用いて解像度の高い画像を生成する超解像処理を実行するに際して、部品以外(例えば基準マーク)の画像処理を省略するなど、画像処理をより簡素化することができる。
実装システム10の一例を表す概略説明図。 実装部13及び撮像部15の説明図。 部品Pa、P1、P2の説明図。 記憶部18に記憶された実装条件情報19の一例を表す説明図。 記憶部33に記憶された情報の一例を表す説明図。 実装条件設定処理ルーチンの一例を表すフローチャート。 実装処理ルーチンの一例を表すフローチャート。 第1画像51、第2画像52及び第3画像53の説明図。 超解像処理の一例を示す説明図。 超解像画像54A,54Bを生成する説明図。
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、実装処理部13及び撮像部15の一例を表す説明図である。図3は、部品Pa、P1、P2の説明図である。図4は、記憶部18に記憶された実装条件情報19の一例を表す説明図である。図5は、記憶部33に記憶された部品データベース(DB)34及び実装条件情報35の一例を表す説明図である。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、管理コンピュータ(PC)30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。図1では、説明の便宜のため実装装置11を1台のみ示している。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、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。基板処理部12は、図1の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された1対のコンベアベルトを有している。基板Sはこのコンベアベルトにより搬送される。
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(採取部)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が取り外し可能に保持部21aを介して装着されている。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た保持部21aを装着可能である。実装ヘッド21には、吸着ノズル22の装着数が異なる保持部21a〜21cが取り替え可能に装着される。また、保持部21a〜21cには、複数種のうちいずれかの吸着ノズル22が装着される。保持部21aや保持部21bには、複数の吸着ノズル22(例えば、8個や4個)が装着され、複数の部品Pが採取可能である。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り、実装ヘッド21に取り外し可能に装着されている。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。なお、複数の吸着ノズル22はノズル保管部24に保管され、保持部21a〜21cは保持部保管部25に保管され、使用時には実装ヘッド21によりここで取り替えられる。
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は、複数のリールを備え、実装装置11の前側に着脱可能に取り付けられている。各リールには、テープが巻き付けられ、テープの表面には、複数の部品Pがテープの長手方向に沿って保持されている。このテープは、リールから後方に向かって巻きほどかれ、部品が露出した状態で、吸着ノズル22で吸着される採取位置にフィーダ部により送り出される。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3に示すように、部品P1、P2、Paなどが含まれる。部品P1は、微細部品であり、撮像画像よりも高い解像度の画像を要するものである(第1部品とも称する)。部品Paは、詳しくは後述するが、実装ヘッド21に採取した他の部品との相対位置の基準となりうるものである(基準部品、第2部品とも称する)。第2部品は、例えば、第1部品よりも大きいサイズを有する大型部品であり、撮像画像よりも高い解像度の画像を要しない部品としてもよい。部品Paは、板状の本体部40と、本体部40に配設された複数のリード41とを備えている。位置の基準となる第2部品は、場合によっては、リード41など、複数のエッジが判定できるような部位を有することが好ましい。部品P2は、位置の基準となりうる本体部42と、撮像画像よりも高い解像度の画像を要する部位であるバンプ43とを有している。バンプ43は、板状の本体部42の下部に多数配列されている電極である。この部品P2は、第1部品であるが、第2部品としても利用可能である。ここでは、説明の便宜のため、部品P1及び部品Paを主として説明を行う。
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、撮像画像データを制御部16へ出力する。
制御部16は、図1に示すように、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19が記憶されている。この実装条件情報19には、図4に示すように、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)、超解像処理の要否情報、超解像処理で用いる基準部品の情報、基準部品を配置せず保持する保持情報、使用する吸着ノズルの情報、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。また、実装条件情報19には、部品のサイズの情報なども含まれている(不図示)。なお、超解像処理とは、所定解像度の複数の画像から所定解像度よりも高解像度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、超解像処理の要否情報は、実装ヘッド21が採取する部品Pにおいて撮像画像よりも高い解像度の画像を要するか否かに関する情報である。保持情報は、第2部品の数が所定値より少ない場合にこの第2部品を保持したまま実装ヘッド21に第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返す旨の情報である。保持情報は、第1部品群と共に採取される第2部品のうち最後に配置されるものに付与される。実装条件情報19は、このほか、第1部品と第2部品とを実装ヘッド21に採取させたあと、いずれかの第1部品を実装処理に用いないときには、第2部品を保持したまま新たな第1部品を実装ヘッド21に採取させる情報を更に含んでいる。実装装置11は、管理PC30で生成された実装条件情報19を実装処理の前までに管理PC30から取得し、記憶部18に記憶させる。
管理PC30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。管理PC30は、図1に示すように、制御装置31と、記憶部33と、ディスプレイ38と、入力装置39とを備えている。制御装置31は、CPU32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33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。ディスプレイ38は、各種情報を表示する液晶画面である。入力装置39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。記憶部33には、部品Pの情報が含まれている部品DB34が記憶されている。部品DB34は、図5に示すように、部品IDや、部品サイズ、部品の種別、超解像処理の要否情報、超解像処理の実行時に用いるべき対応基準部品の情報、その部品を採取可能な使用ノズルの情報、その部品を撮像する際に用いられる撮像条件などが含まれている。この部品DB34は、実装処理で用いられる部品の情報の集合である。部品Pの種別には、例えば、超解像処理を要する程度に微細な部品、超解像処理を要しない汎用部品、基準位置になり得る程度の大型の部品などが含まれる。なお、実装装置11では部品サイズから部品種別を認識できることから、部品DB34において部品種別は省略されてもよい。撮像条件には、露光時間の範囲、照明パターンの範囲及び照明強度の範囲などが含まれている。管理PC30は、この部品DB34を用いて、どの部品Pをどの位置へどの順番で実装装置11が配置するかを含む実装条件情報35を作成する。実装条件情報35は、実装条件情報19と同様の情報である。
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の基板Sへの配置順を設定する処理について説明する。図6は、管理PC30のCPU32が実行する実装条件設定処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、記憶部33に記憶され、作業者の設定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、CPU32は、まず、基板Sに実装される部品Pの情報を部品DB34から読み出す(S100)。CPU32は、生産する基板Sの情報(例えばCADデータ)から部品Pを特定し、この情報を読み出すものとしてもよい。次に、CPU32は、読み出した部品の情報に基づいて、超解像処理を要する第1部品を抽出する(S110)。CPU32は、部品DB34に含まれる要否情報に基づいて第1部品を抽出する。
次に、CPU32は、実装ヘッド21に採取された際の位置基準となる第2部品の共通性を優先して第1部品の部品群を設定する(S120)。CPU32は、例えば、第2部品の共通性のほか、使用する吸着ノズル22の共通性や第1部品の部品種別の共通性などのいずれか1以上を含み、且つ任意の優先順位を用いてこの第1部品の部品群の設定を行うものとしてもよい。この優先順位は、例えば、実装ヘッド21ができるだけ多くの部品Pを同時に採取できることや、吸着ノズル22の変更をできるだけ抑制するなど、実装処理の効率化に基づいて定めるものとしてもよい。続いて、CPU32は、第1部品を採取する際に少なくとも1つの第2部品が含まれる部品群を設定する(S130)。このとき、CPU32は、第2部品の数が所定値より少ないときには、第2部品を保持したまま実装ヘッド21に第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返す旨の情報である保持情報を最後に配置させる第2部品に付与する。この所定値は、例えば、実装ヘッドに第1部品をできるだけ保持させた状態で採取及び配置を繰り返し行う繰返数に定められているものとしてもよい。こうすれば、第2部品が足りない場合において、同じ第2部品を繰り返し利用することにより、基準部品の欠如を防止することができる。
次に、CPU32は、実装ヘッド21の移動距離ができるだけ短くなるように移動距離を優先して部品Pの配置順を設定する(S140)。例えば、保持部21aでは、8つの吸着ノズル22を装着するため、1回の実装ヘッド21の移動(1パス)で8個の部品Pを配置できる。実装ヘッド21は、超解像処理を要する第1部品を採取する際には、第2部品を少なくとも1つは採取する必要がある。この場合に、第1部品が21個あり、第2部品が2個ある場合を例として図4を用いて説明する。1回目のパスn1では、部品P1を7個と部品Paを1個採取し、配置位置へ配置させる。2回目のパスn2でも同様だが、3回目のパスn3では、新たな部品Paがないため、2回目のパスで採取した部品Paを保持したまま部品P1の採取、配置を行う。この部品Paには、保持情報が付され、このセットの部品P1を全て配置し終わるまで実装ヘッド21に保持される。そして、S140では、CPU32は、この1〜3回のパスで距離がより短くなる部品P1及び部品Paの組み合わせを設定するのである。
続いて、CPU32は、配置順の設定を予め設定された所定回数行ったか否かを判定し(S150)、配置順の設定が所定回数まで至っていないときには、配置順の設定条件を変更し(S160)、S140以降の処理を繰り返す。CPU32は、配置順の設定条件の変更として、例えば、任意の部品Pの配置順を交換するものとしてもよい。そして、S150で配置順の設定を所定回数行ったときには、CPU32は、設定した配置順のうち最短時間の配置順を選択し(S170)、選択した配置順を実装条件情報として記憶部33に記憶し(S180)、そのままこのルーチンを終了する。このようにして、第1部品を採取する際には少なくとも1以上の第2部品を共に実装ヘッド21に採取させる実装条件情報35を作成する。また、実装装置11は、実装処理の実行前までにこの実装条件情報35を取得し、実装条件情報19として記憶部18に記憶させる。
次に、作成した実装条件情報を用いて実装装置11が実行する実装処理について説明する。図7は、実装装置11のCPU17により実行される実装処理ルーチンの一例を表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、実装条件情報19を読み出して取得し(S200)、基板Sの搬送及び固定処理を基板処理部12に行わせる(S210)。次に、CPU17は、実装条件情報19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(S220)。次に、CPU17は、設定された部品Pに基づいて、保持部及び吸着ノズル22を実装ヘッド21に装着させ(S230)、部品Pの吸着及び移動処理を実装部13に行わせる(S240)。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、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し(S250)、超解像を要する部品Pがないときには、採取している部品Pの撮像処理を撮像部15に行わせる(S260)。次に、CPU17は、撮像した画像から部品Pの吸着位置のずれ量を検出し(S270)、現在採取している中に配置不可の部品があるか否かを判定する(S280)。なお、配置不可の部品は、例えば、許容される採取位置ずれを超えたずれ量で採取された部品P(採取エラー部品)や、許容される形状とは一致しないような形状を有する部品P(形状エラー部品)などが含まれる。なお、部品Pの形状不良は、基準形状データとのマッチングに基づいて判定することができる。配置不可部品があるときには、該当する部品Pを廃棄し、あとで実装するよう配置順を設定する(S290)。S290のあと、又はS280で配置不可部品がないときには、ずれ量を補正しつつ基板S上の配置位置に部品Pを配置させる(S300)。
一方、S250で、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があるときには、CPU17は、実装ヘッド21に採取された第1部品と第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で撮像部15に撮像させる(S310)。撮像部15は、複数の吸着ノズル22が保持した全ての部品Pを同一視野内で撮像する。このとき、第2部品は、その位置を特定できる部位が画像内に含まれていればよく、第2部品の一部が画像内に含まれるものとしてもよいし、第2部品の全体が画像内に含まれるものとしてもよい。また、CPU17は、複数の撮像位置で画像を撮像する際に、実装ヘッド21の移動を撮像処理のたびに停止させて行う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8は、複数の位置で撮像した第1画像51、第2画像52及び第3画像53の一例を表す説明図である。続いて、CPU17は、撮像された複数の画像を用い第2部品の位置を基準位置とし、撮像された画像よりも解像度の高い第1部品の画像を生成する超解像処理を実行する(S320)。
この超解像処理は、例えば、複数の画像を用い、第2部品の位置を基準に、第1画像と第2画像などとの正確な移動量を求め、仮の高解像度画像を生成し、この仮の画像に対してぼけ推定処理、再構成処理を行い、撮像した画像に比して高解像度の画像を生成する。図9は、超解像処理の説明図であり、図9(a)が低解像度画像の概念図、図9(b)が低解像度画像を重ね合わせて得られる高解像度画像の概念図である。図10は、超解像画像54A,54Bを生成する説明図であり、図10(a)が第1画像51Aと第2画像52Aと第3画像53Aとから生成したバンプ43の超解像画像54Aのイメージ図であり、図10(b)が第1画像51Bと第2画像52Bと第3画像53Bとから生成したチップ部品の超解像画像54Bのイメージ図である。図9(b)に示すように、低解像度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、信頼性の高い高解像度画像を生成することができる。この実装装置11では、図10に示すように、比較的低解像度の画像を用いて高解像度の画像を生成することができる。実装装置11では、比較的小さなチップ部品から、比較的大きな部品まで撮像することが求められる。一般的に、撮像部15は、高解像度の画像を撮像しようとすると撮像範囲(視野)が狭くなり大型部品を撮像できず、大型部品を撮像しようとすると小さな部品の解像度が不足する。この実装装置11では、大型部品を撮像する際の撮像範囲を十分に確保すると共に、超解像処理を行うことにより、小型部品や小さな部位を撮像する際の画像解像度を十分確保することができる。また、第1部品及び第2部品の相対的な位置関係は、複数の画像で同じであるため、例えば、基準マークなどを用いずに第2部品を基準として画像の重ね合わせを行うことができる。
続いて、CPU17は、得られた超解像画像から第1部品のずれ量を検出し(S330)、配置不可部品があるか否かを判定する(S340)。配置不可部品がないときには、CPU17は、S300でずれ量を補正した位置に部品Pを配置し、以降の処理を実行する。一方、第1部品に配置不可部品があるときには、CPU17は、第2部品を保持したまま、ずれ量を補正した位置に配置不可部品以外の部品を配置させ、配置不可部品を廃棄すると共に配置不可部品の代わりの新たな第1部品を採取し、超解像処理で画像を生成して位置ずれを補正した上で配置位置へ配置させる(S350)。このとき、CPU17は、配置不可部品以外の第1部品の配置と、配置不可部品の廃棄及び採取ならびに配置と、のいずれを先に行ってもよい。実装装置11では、配置できない部品を廃棄する際に、第2部品を保持することにより、新たな第1部品の超解像処理を実施することができる。
S350のあと、または、S300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(S360)、完了していないときには、S220以上の処理を実行する。即ち、CPU17は、次に吸着する部品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、S360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(S370)、生産完了したか否かを判定する(S380)。生産完了していないときには、CPU17は、S210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。本実施形態の実装ヘッド21が実装ヘッドに相当し、吸着ノズル22が採取部に相当し、撮像部15が撮像部に相当し、制御部16が制御部に相当し、記憶部18が記憶部に相当する。また、制御装置31が設定部に相当し、記憶部33が記憶部に相当する。なお、本実施形態では、実装装置11の動作を説明することにより実装方法の一例も明らかにし、管理PC30の動作を説明することにより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実装装置11は、撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品と位置の基準となる所定の第2部品とを実装ヘッド21に採取させ、実装ヘッド21に採取された第1部品と第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で撮像させる。そして、この実装装置11では、撮像された複数の画像を用い第2部品の位置を基準位置として、撮像された画像よりも解像度の高い第1部品の画像を生成する超解像処理を実行する。この実装装置11では、複数の画像を用いて解像度の高い画像を生成する超解像処理を実行するに際して、部品以外(例えば基準マーク)の画像処理を省略するなど、画像処理をより簡素化することができる。また、この実装装置11では、第2部品を基準位置として利用するため、例えば、基準マークなどを実装ヘッド21に設けなくてもよいため、装置構成をより簡素化することができる。更に、この実装装置11では、基準マークを実装ヘッド21に設けなくてもよいため、撮像部15の視野拡大効果も得ることができる。
また、この実装装置11において、第2部品は、第1部品よりも大きいサイズを有するものであるため、より大きいサイズを有する第2部品を基準位置として利用しより小さいサイズを有する第1部品の高解像度の画像を生成することができる。更に、この実装装置11は、実装ヘッド21が採取する部品Pにおいて撮像画像よりも高い解像度の画像を要するか否かに関する要否情報を含む実装条件情報19を記憶する記憶部18を備えており、制御部16は、記憶部18に記憶された情報に基づいて超解像処理を実行する。この実装装置11では、記憶部18に記憶された情報に基づいて超解像処理を実行することができる。更にまた、制御部16は、第1部品と第2部品とを実装ヘッド21に採取させる際には、記憶部18に記憶された実装条件情報19に基づいて超解像処理を実行する。この実装装置11では、第1部品と第2部品とが実装ヘッド21に採取されれば、第2部品を基準位置として超解像処理を実行することができる。そしてまた、記憶部18は、撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品と共に第2部品を実装ヘッド21に採取させるよう予め設定された実装条件情報19を記憶し、制御部16は、記憶部18に記憶された実装条件情報19に基づいて超解像処理を実行する。この実装装置11では、予め定められた実装条件情報19を用いて超解像処理を実行することができる。
また、記憶部18は、第2部品の数が所定値より少ない場合に第2部品を保持したまま実装ヘッド21に第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返す保持情報を含む実装条件情報19を記憶し、制御部16は、実装条件情報19に基づいて第2部品を保持したまま実装ヘッドに第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返し実行させる。実装装置11では、実装ヘッド21に採取させる第1部品の数に対して第2部品の数が少ない場合があり、第2部品を配置してしまうとその後の基準位置を確保できない場合が生じうる。この実装装置11では、そのような場合において第2部品を保持したままにすることができ、より確実に超解像処理を実行することができる。更に、制御部16は、第1部品と第2部品とを実装ヘッド21に採取させたあと第1部品を実装処理に用いないときには、第2部品を保持したまま新たな第1部品を実装ヘッド21に採取させる。この実装装置11では、例えば部品形状や採取状態が不適切である場合など第1部品を利用できない場合においては、第2部品を保持したままにすることによって、より確実に超解像処理を実行することができる。
また、実装ヘッド21は、部品Pを採取する複数の吸着ノズル22(採取部)が円周上に配置されており、撮像部15は、複数の吸着ノズル22が保持した全ての部品Pを同一視野内で撮像する。吸着ノズル22が円周上に配置されたいわゆるロータリーヘッドでは、複数の部品Pを同時に採取するため、本開示の構成を採用する意義が高い。更に、制御部16は、超解像処理で生成した第1部品の画像に基づいて、この第1部品の形状及び第1部品の採取位置のうち1以上を判定する。この実装装置11では、部品Pの形状及び採取位置が適正であるかの判定に用いる、より高画質な画像を得ることができ、これらの判定をより正確に行うことができる。
また、管理PC30は、第1部品を実装ヘッド21に採取させるときには、位置の基準となる第2部品を共に実装ヘッド21に採取させる実装条件情報35を設定する。そして、実装装置11では、これに基づく実装条件情報19を用いて、第1部品と第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で撮像させ、撮像された複数の画像を用いて超解像処理を実行することができる。この管理PC30では、実装装置11において部品P以外の画像処理をできるだけ省略することによって、画像処理をより簡素化することができる。更に、制御装置31(設定部)は、第2部品の数が所定値より少ないときには、第2部品を保持したまま実装ヘッド21に第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返す保持情報を含む実装条件情報35を設定する。この管理PC30では、第2部品を保持したままにする実装条件情報35を設定することによって、実装装置11において、より確実に超解像処理を実行することができる。制御装置31は、第1部品と第2部品とを実装ヘッド21に採取させたあと第1部品を実装処理に用いないときには、第2部品を保持したまま新たな第1部品を実装ヘッド21に採取させる情報を含む実装条件情報35を設定する。この管理PC30では、予め第2部品を保持したままにする実装条件情報35を設定することによって、実装装置11において、例えば部品形状や採取状態が不適切である場合など第1部品を利用できない場合にも、より確実に超解像処理を実行することができる。更にまた、管理PC30は、第1部品に対して第2部品の部品種を対応付けた部品DB34(対応情報)を記憶する記憶部33を備え、制御装置31は、部品DB34に基づいて第1部品に応じた第2部品を選択する。この管理PC30では、部品DB34を用いることによって、第1部品に対してより好適な第2部品を選択することができる。また、実装システム10は、上記実装装置11と、上記管理PC30とを備えたものである。この実装システム10では、上述した実装装置11及び管理PC30と同様に、複数の画像を用いて解像度の高い画像を生成する超解像処理を実行するに際して、画像処理をより簡素化することができる。
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、サイズの異なる部品P1と部品Paで超解像処理を行うものとしたが、超解像処理を要する部位を有する部品P2と部品Paとで超解像処理を行うものとしてもよい。あるいは、超解像処理を要する部位(バンプ43)と基準位置となりうる部位(本体部42)とを有する部品P2を複数実装ヘッド21に採取させ、そのうちの1、又は2以上の本体部42を基準位置とし、超解像処理を行うものとしてもよい。この実装装置11においても、部品P以外(例えば基準マーク)の画像処理を省略するなど、画像処理をより簡素化することができる。
上述した実施形態では、実装ヘッド21には基準マークが形成されていないものとして説明したが、実装ヘッド21に基準マークが形成されていてもよい。この装置においても、第2部品を基準位置に用いれば、部品以外の画像処理を省略するなど、画像処理をより簡素化することができる。また、上述した実施形態では、制御部16は、記憶部18に記憶された実装条件情報19に基づいて超解像処理を実行するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、実装ヘッド21に採取される部品に基づいて実装装置11が適宜、超解像処理を実行可能か判定するものとしてもよい。この実装装置11では、実装ヘッド21に基準マークを設けておき、実装ヘッド21に第1部品のみが採取されているときには、基準マークを基準位置として超解像処理を行い、実装ヘッド21に第1部品と第2部品とが採取されたと判定されたときに第2部品の位置を基準として超解像処理を行うものとすればよい。この実装装置11においても、第2部品を基準として超解像を行う場合には、部品以外の画像処理を省略するなど、画像処理をより簡素化することができる。
上述した実施形態では、第2部品の数が所定値より少ない場合には、第2部品を保持したまま実装ヘッド21に第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返すものとして説明したが、これを省略してもよい。また、上述した実施形態では、第1部品を実装処理に用いない場合に、第2部品を保持したまま代わりの新たな第1部品を採取させるものとしたが、これを省略してもよい。第2部品を保持しない場合、第2部品を基準にできないが、例えば、実装ヘッド21に基準マークを設けておくなどして緊急時に対応するものとすれば、超解像処理を行うことはできる。
上述した実施形態では、吸着ノズル22が円周状に配置された実装ヘッド21で超解像処理を行うものとして説明したが、複数の吸着ノズル22を装着可能とすれば、特に円周状に限定されない。また、上述した実施形態では、吸着ノズル22が保持した全ての部品Pを同一視野内で撮像するものとして説明したが、第1部品と第2部品とが含まれる画像を撮像するものとすれば、特にこれに限定されない。例えば、第2部品を実装ヘッド21の先頭と最後尾とに保持し、前後に分けて撮像処理を行うものとしてもよい。この実装装置11においても、部品以外の画像処理を省略することができる。
上述した実施形態では、本開示を実装装置11や管理PC30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、本開示の実装装置において、前記第2部品は、前記第1部品よりも大きいサイズを有するものとしてもよい。この実装装置では、より大きいサイズを有する第2部品を基準位置として利用しより小さいサイズを有する第1部品の高解像度の画像を生成することができる。ここで、第2部品は、撮像画像よりも高い解像度の画像を要しない部品としてもよい。
本開示の実装装置は、前記実装ヘッドが採取する部品において撮像画像よりも高い解像度の画像を要するか否かに関する情報を記憶する記憶部、を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記超解像処理を実行するものとしてもよい。この実装装置では、記憶部に記憶された情報に基づいて、超解像処理を実行することができる。この実装装置において、前記制御部は、記憶部に記憶された情報に基づいて前記超解像処理を実行するか否かを判定するものとしてもよい。
記憶部を備えた本開示の実装装置において、前記制御部は、前記第1部品と前記第2部品とを前記実装ヘッドに採取させる際には、前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記超解像処理を実行するものとしてもよい。この実装装置では、第1部品と第2部品とが実装ヘッドに採取されれば、第2部品を基準位置として超解像処理を実行することができる。この実装装置において、第2部品が実装ヘッドに採取されないときには、第2部品の位置を基準位置とした超解像処理を実行しないものとしてもよい。
記憶部を備えた本開示の実装装置において、前記記憶部は、前記撮像画像よりも高い解像度の画像を要する前記第1部品と共に前記第2部品を前記実装ヘッドに採取させるよう予め設定された実装条件情報を記憶し、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記実装条件情報に基づいて前記超解像処理を実行するものとしてもよい。この実装装置では、予め定められた実装条件情報を用いて超解像処理を実行することができる。この実装装置において、前記記憶部は、前記第2部品の数が所定値より少ない場合に前記第2部品を保持したまま前記実装ヘッドに前記第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返す情報を含む前記実装条件情報を記憶し、前記制御部は、前記実装条件情報に基づいて前記第2部品を保持したまま前記実装ヘッドに前記第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返し実行させるものとしてもよい。実装装置では、実装ヘッドに採取させる第1部品の数に対して第2部品の数が少ない場合があり、第2部品を配置してしまうとその後の基準位置を確保できない場合が生じうる。この実装装置では、そのような場合において第2部品を保持したままにすることができ、より確実に超解像処理を実行することができる。ここで、「所定値」は、例えば、実装ヘッドに第1部品をできるだけ保持させた状態で採取及び配置を繰り返し行う繰返数に定められているものとしてもよい。
本開示の実装装置において、前記制御部は、前記第1部品と前記第2部品とを前記実装ヘッドに採取させたあと該第1部品を実装処理に用いないときには、前記第2部品を保持したまま新たな第1部品を前記実装ヘッドに採取させるものとしてもよい。実装装置では、実装ヘッドに採取させる第1部品の数に対して第2部品の数が少ない場合があり、第2部品を配置してしまうとその後の基準位置を確保できない場合が生じうる。この実装装置では、例えば部品形状や採取状態が不適切である場合など第1部品を利用できない場合においては、第2部品を保持したままにすることによって、より確実に超解像処理を実行することができる。
本開示の実装装置において、前記実装ヘッドは、部品を採取する複数の採取部が円周上に配置されており、前記撮像部は、複数の前記採取部が保持した全ての部品を同一視野内で撮像するものとしてもよい。採取部が円周上に配置されたいわゆるロータリーヘッドでは、複数の部品を同時に採取するため、本開示の構成を採用する意義が高い。
本開示の実装装置において、前記制御部は、前記超解像処理で生成した前記第1部品の画像に基づいて該第1部品の形状及び該第1部品の採取位置のうち1以上を判定するものとしてもよい。この実装装置では、部品の形状及び採取位置が適正であるかの判定に用いる、より高画質な画像を得ることができ、これらの判定をより正確に行うことができる。
本明細書で開示する情報処理装置は、
複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと前記実装ヘッドに採取された前記部品の画像を撮像する撮像部とを備え前記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装置であって、
撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品を前記実装ヘッドに採取させるときには、位置の基準となる所定の第2部品を共に前記実装ヘッドに採取させる実装条件情報を設定する設定部、
を備えたものである。
本開示の情報処理装置では、撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品を実装ヘッドに採取させるときには、位置の基準となる所定の第2部品を共に実装ヘッドに採取させる実装条件情報を設定する。そして、実装装置では、この実装条件情報を用いて、第1部品と第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で撮像させ、撮像された複数の画像を用い第2部品の位置を基準位置として、撮像された画像よりも解像度の高い第1部品の画像を生成する超解像処理を実行することができる。この情報処理装置では、実装装置において部品以外の画像処理をできるだけ省略することによって、画像処理をより簡素化することができる。
本開示の情報処理装置において、前記設定部は、前記第2部品の数が所定値より少ないときには、前記第2部品を保持したまま前記実装ヘッドに前記第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返す情報を含む前記実装条件情報を設定するものとしてもよい。実装装置では、実装ヘッドに採取させる第1部品の数に対して第2部品の数が少ない場合があり、第2部品を配置してしまうとその後の基準位置を確保できない場合が生じうる。この情報処理装置では、第2部品を保持したままにする実装条件情報を設定することによって、実装装置において、より確実に超解像処理を実行することができる。
本開示の情報処理装置において、前記設定部は、前記第1部品と前記第2部品とを前記実装ヘッドに採取させたあと該第1部品を実装処理に用いないときには、前記第2部品を保持したまま新たな第1部品を前記実装ヘッドに採取させる情報を含む前記実装条件情報を設定するものとしてもよい。実装装置では、実装ヘッドに採取させる第1部品の数に対して第2部品の数が少ない場合があり、第2部品を配置してしまうとその後の基準位置を確保できない場合が生じうる。この情報処理装置では、予め第2部品を保持したままにする実装条件情報を設定することによって、実装装置において、例えば部品形状や採取状態が不適切である場合など第1部品を利用できない場合にも、より確実に超解像処理を実行することができる。
本開示の情報処理装置は、前記第1部品に対して前記第2部品の部品種を対応付けた対応情報を記憶する記憶部、を備え、前記設定部は、前記対応情報に基づいて前記第1部品に応じた前記第2部品を選択するものとしてもよい。この情報処理装置では、対応情報を用いることによって、第1部品に対してより好適な第2部品を選択することができる。
本明細書で開示する実装システムは、上述したいずれかの実装装置と、上述したいずれかの情報処理装置と、を備えたものである。この実装システムでは、上述した実装装置及び情報処理装置と同様に、複数の画像を用いて解像度の高い画像を生成する超解像処理を実行するに際して、画像処理をより簡素化することができる。
本明細書で開示する実装方法は、
複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと、画像を撮像する撮像部とを備え、該部品を基板に配置する実装処理を実行する実装方法であって、
(a)撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品と位置の基準となる所定の第2部品とを実装ヘッドに採取させるステップと、
(b)前記実装ヘッドに採取された前記第1部品と前記第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で前記撮像部に撮像させるステップと、
(c)撮像された複数の前記画像を用い前記第2部品の位置を基準位置として該撮像された画像よりも解像度の高い前記第1部品の画像を生成する超解像処理を実行するステップと、
を含むものである。
本開示の実装方法では、上述した実装装置と同様に、撮像された複数の画像を用い第2部品の位置を基準位置として、複数の画像を用いて解像度の高い第1部品の画像を生成する超解像処理を実行する。この実装方法では、部品以外の画像処理をできるだけ省略することによって、画像処理をより簡素化することができる。なお、この実装方法において、上述した実装装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した実装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。
本明細書で開示する情報処理方法は、
複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと前記実装ヘッドに採取された前記部品の画像を撮像する撮像部とを備え前記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、
撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品を前記実装ヘッドに採取させるときには、位置の基準となる所定の第2部品を共に前記実装ヘッドに採取させる実装条件情報を設定するステップ、
を含むものである。
本開示の情報処理方法では、上述した情報処理装置と同様に、撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品を実装ヘッドに採取させるときには、位置の基準となる所定の第2部品を共に実装ヘッドに採取させる実装条件情報を設定する。そして、実装装置では、この実装条件情報を用いて、第1部品と第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で撮像させ、撮像された複数の画像を用い第2部品の位置を基準位置として、複数の画像を用いて解像度の高い第1部品の画像を生成する超解像処理を実行することができる。この情報処理方法では、実装装置において部品以外の画像処理をできるだけ省略することによって、画像処理をより簡素化することができる。なお、この情報処理方法において、上述した情報処理装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した情報処理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。
本発明は、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 制御部、17 CPU、18 記憶部、19 実装条件情報、20 ヘッド移動部、21 実装ヘッド、21a〜21c 保持部、22 吸着ノズル、24 ノズル保管部、25 保持部保管部、30 管理PC、31 制御装置、32 CPU、33 記憶部、34 部品DB、35 実装条件情報、38 ディスプレイ、39 入力装置、40 本体部、41 リード、42 本体部、43 バンプ、51,51A,51B 第1画像、52,52A,52B 第2画像、53,53A,53B 第3画像、54A,54B 超解像画像、P,P1,P2,Pa 部品、S 基板。

Claims (16)

  1. 部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置であって、
    複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと、
    前記実装ヘッドに採取された前記部品の画像を撮像する撮像部と、
    撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品と位置の基準となる所定の第2部品とを実装ヘッドに採取させ、該実装ヘッドに採取された該第1部品と該第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で前記撮像部に撮像させ、該撮像された複数の画像を用い前記第2部品の位置を基準位置として該撮像された画像よりも解像度の高い前記第1部品の画像を生成する超解像処理を実行する制御部と、
    を備えた実装装置。
  2. 前記第2部品は、前記第1部品よりも大きいサイズを有する、請求項1に記載の実装装置。
  3. 請求項1又は2に記載の実装装置であって、
    前記実装ヘッドが採取する部品において撮像画像よりも高い解像度の画像を要するか否かに関する情報を記憶する記憶部、を備え、
    前記制御部は、前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記超解像処理を実行する、実装装置。
  4. 前記制御部は、前記第1部品と前記第2部品とを前記実装ヘッドに採取させる際には、前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記超解像処理を実行する、請求項3に記載の実装装置。
  5. 前記記憶部は、前記撮像画像よりも高い解像度の画像を要する前記第1部品と共に前記第2部品を前記実装ヘッドに採取させるよう予め設定された実装条件情報を記憶し、
    前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記実装条件情報に基づいて前記超解像処理を実行する、請求項3又は4に記載の実装装置。
  6. 前記記憶部は、前記第2部品の数が所定値より少ない場合に前記第2部品を保持したまま前記実装ヘッドに前記第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返す情報を含む前記実装条件情報を記憶し、
    前記制御部は、前記実装条件情報に基づいて前記第2部品を保持したまま前記実装ヘッドに前記第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返し実行させる、請求項5に記載の実装装置。
  7. 前記制御部は、前記第1部品と前記第2部品とを前記実装ヘッドに採取させたあと該第1部品を実装処理に用いないときには、前記第2部品を保持したまま新たな第1部品を前記実装ヘッドに採取させる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の実装装置。
  8. 前記実装ヘッドは、部品を採取する複数の採取部が円周上に配置されており、
    前記撮像部は、複数の前記採取部が保持した全ての部品を同一視野内で撮像する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の実装装置。
  9. 前記制御部は、前記超解像処理で生成した前記第1部品の画像に基づいて該第1部品の形状及び該第1部品の採取位置のうち1以上を判定する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の実装装置。
  10. 複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと前記実装ヘッドに採取された前記部品の画像を撮像する撮像部とを備え前記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装置であって、
    撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品を前記実装ヘッドに採取させるときには、位置の基準となる所定の第2部品を共に前記実装ヘッドに採取させる実装条件情報を設定する設定部、
    を備えた情報処理装置。
  11. 前記設定部は、前記第2部品の数が所定値より少ないときには、前記第2部品を保持したまま前記実装ヘッドに前記第1部品を採取させ配置させる処理を繰り返す情報を含む前記実装条件情報を設定する、請求項10に記載の情報処理装置。
  12. 前記設定部は、前記第1部品と前記第2部品とを前記実装ヘッドに採取させたあと該第1部品を実装処理に用いないときには、前記第2部品を保持したまま新たな第1部品を前記実装ヘッドに採取させる情報を含む前記実装条件情報を設定する、請求項10又は11に記載の情報処理装置。
  13. 請求項10〜12のいずれか1項に記載の情報処理装置であって、
    前記第1部品に対して前記第2部品の部品種を対応付けた対応情報を記憶する記憶部、を備え、
    前記設定部は、前記対応情報に基づいて前記第1部品に応じた前記第2部品を選択する、情報処理装置。
  14. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の実装装置と、
    請求項10〜13のいずれか1項に記載の情報処理装置と、
    を備えた実装システム。
  15. 複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと、画像を撮像する撮像部とを備え、該部品を基板に配置する実装処理を実行する実装方法であって、
    (a)撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品と位置の基準となる所定の第2部品とを実装ヘッドに採取させるステップと、
    (b)前記実装ヘッドに採取された前記第1部品と前記第2部品とを含む画像を複数の撮像位置で前記撮像部に撮像させるステップと、
    (c)撮像された複数の前記画像を用い前記第2部品の位置を基準位置として該撮像された画像よりも解像度の高い前記第1部品の画像を生成する超解像処理を実行するステップと、
    を含む実装方法。
  16. 複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと前記実装ヘッドに採取された前記部品の画像を撮像する撮像部とを備え前記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、
    撮像画像よりも高い解像度の画像を要する第1部品を前記実装ヘッドに採取させるときには、位置の基準となる所定の第2部品を共に前記実装ヘッドに採取させる実装条件情報を設定するステップ、
    を含む情報処理方法。
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