WO2021060065A1 - 実装システム、ヘッドユニット及び撮像方法 - Google Patents

実装システム、ヘッドユニット及び撮像方法 Download PDF

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WO2021060065A1
WO2021060065A1 PCT/JP2020/034841 JP2020034841W WO2021060065A1 WO 2021060065 A1 WO2021060065 A1 WO 2021060065A1 JP 2020034841 W JP2020034841 W JP 2020034841W WO 2021060065 A1 WO2021060065 A1 WO 2021060065A1
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WO
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imaging
mounting
view
imaging device
image pickup
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Application number
PCT/JP2020/034841
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄一 畑瀬
正史 末吉
晋平 杉野
永井 大介
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages

Definitions

  • the present disclosure generally relates to a mounting system, a head unit, and an imaging method, and more specifically, to a mounting system, a head unit, and an imaging method in which a first object captured by a capturing unit is mounted on a second object.
  • Patent Document 1 discloses an image pickup apparatus and an image pickup method for taking an image during a component suction mounting operation of a surface mounter.
  • the imaging device described in Patent Document 1 captures a component with a capturing unit (suction nozzle) and mounts the component at a predetermined component mounting position, and images the component mounting operation by the suction nozzle.
  • the image pickup apparatus is connected to the mounting head (head body) via a bracket and moves together with the mounting head.
  • the capture unit is arranged above a specific area (component mounting position) on the printed circuit board, a certain range centered on the specific area is imaged by the CCD camera of the imaging device. Therefore, the CCD camera of the image pickup apparatus is arranged diagonally above the specific area of the printed circuit board.
  • the present disclosure has been made in view of the above reasons, and an object of the present disclosure is to provide a mounting system, a head unit, and an imaging method that are more suitable for imaging a specific area.
  • the mounting system includes a mounting head and an imaging device.
  • the mounting head has a catching portion.
  • the mounting head moves the capturing unit so as to approach the second object while the first object is captured by the capturing unit, and mounts the first object on the mounting surface of the second object.
  • the imaging device is fixed to the mounting head.
  • the imaging device includes a specific region of the mounting surface in the imaging field of view. The specific region faces the catching portion in a direction perpendicular to the mounting surface.
  • the imaging device has an imaging optical axis perpendicular to the mounting surface.
  • the head unit includes a mounting head and an imaging device.
  • the mounting head has a catching portion.
  • the mounting head moves the capturing unit so as to approach the second object while the first object is captured by the capturing unit, and mounts the first object on the mounting surface of the second object.
  • the imaging device is fixed to the mounting head.
  • the imaging device includes a specific region of the mounting surface in the imaging field of view. The specific region faces the catching portion in a direction perpendicular to the mounting surface.
  • the imaging device has an imaging optical axis perpendicular to the mounting surface.
  • the mounting system includes a mounting head and an imaging device.
  • the mounting head has a catching portion.
  • the mounting head moves the capturing unit so as to approach the second object while the first object is captured by the capturing unit, and mounts the first object on the mounting surface of the second object.
  • the imaging device is fixed to the mounting head.
  • the imaging device includes a specific region of the mounting surface in the imaging field of view. The specific region faces the catching portion in a direction perpendicular to the mounting surface. When the imaging field of view is divided into a central portion and a peripheral portion, the imaging device has a higher resolution in the peripheral portion than in the central portion of the imaging visual field.
  • the imaging method is an imaging method used in a mounting system including a mounting head.
  • the mounting head has a catching portion.
  • the mounting head moves the capturing unit so as to approach the second object while the first object is captured by the capturing unit, and mounts the first object on the mounting surface of the second object.
  • the imaging method includes a step of imaging a specific region with an imaging device.
  • the imaging device is fixed to the mounting head.
  • the imaging device includes the specific region of the mounting surface facing the capture unit in a direction perpendicular to the mounting surface in the imaging field of view.
  • the imaging device has an imaging optical axis perpendicular to the mounting surface.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of the mounting system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic side view of a main part of the same mounting system.
  • FIG. 3 is a block diagram of the same mounting system.
  • FIG. 4A is a plan view of the head unit of the mounting system of the same.
  • FIG. 4B is a front view of the same head unit.
  • FIG. 4C is a side view of the same head unit.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing an imaging field of view of the imaging apparatus in the same mounting system.
  • FIG. 6A is a schematic side view of a main part of the same mounting system.
  • FIG. 6B is a schematic view of an image obtained by the image pickup apparatus in the same mounting system.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the same mounting system.
  • FIG. 8A is a schematic side view of a main part of the mounting system according to the second embodiment.
  • FIG. 8B is an enlarged schematic cross-sectional view of the image pickup apparatus of the mounting system of the same.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing an imaging field of view of the imaging apparatus in the same mounting system.
  • FIG. 10A is a schematic side view of a main part of the same mounting system.
  • FIG. 10B is a schematic view of an image obtained by the image pickup apparatus in the same mounting system.
  • FIG. 11A is a schematic plan view of a main part of the mounting system according to the third embodiment.
  • FIG. 11B is a schematic side view of a main part of the same mounting system.
  • the CCD camera is arranged in an inclined posture with respect to the perpendicular line of the mounting surface (surface) of the printed circuit board so as to face a specific area of the printed circuit board. Therefore, for example, there is a concern that the occupied area of the imaging device in a plane parallel to the mounting surface becomes relatively large, and the moving range of the mounting head is restricted.
  • the mounting system 100 is a mounting device (mounting machine) for mounting the first object T1 captured by the capturing unit 11 on the second object T2.
  • the mounting system 100 is used for the production of various products such as electronic devices, automobiles, clothing, foodstuffs, pharmaceuticals and crafts in facilities such as factories, laboratories, offices and educational facilities. Be done.
  • a general electronic device has various circuit blocks such as a power supply circuit and a control circuit, for example.
  • a soldering step, a mounting step, and a soldering step are performed in this order.
  • creamy solder is applied (or printed) to the substrate (including the printed wiring board).
  • components including electronic components
  • the soldering step for example, the cream-like solder is melted and soldered by heating the substrate in which the parts are mounted in a reflow furnace.
  • the mounting system 100 performs an operation of mounting a component that is the first object T1 on a substrate that is the second object T2.
  • the mounting system 100 used for mounting the first object T1 (component) on the second object T2 (board) captures the first object T1 as shown in FIG.
  • a mounting head 1 having a portion 11 is provided.
  • the capturing unit 11 is composed of a suction nozzle as an example, and captures (holds) a component that is the first object T1 in a state in which it can be released (that is, release the capture).
  • the capturing unit 11 is lowered so as to approach the second object T2, and the first object T1 is moved to the second object T2. It is mounted on the mounting surface T21.
  • the mounting system 100 when the first object T1 is mounted on the mounting surface T21 of the second object T2, the specific area is recognized for the purpose of recognizing the specific area R1 which is the mounting position on the mounting surface T21. It is required to image R1. Therefore, the mounting system 100 according to the present embodiment includes an imaging device 2 in addition to the mounting head 1, as shown in FIG. As a result, the mounting system 100 images the specific region R1 of the mounting surface T21 with the image pickup device 2, and for example, immediately before and / or immediately after the mounting of the first object T1 by the mounting head 1, the first object T1 And / or the state of the second object T2 can be confirmed by an image or the like. Therefore, in the present embodiment, the imaging device 2 is configured to be capable of imaging at least a region of the mounting surface T21 immediately below the capturing unit 11.
  • the mounting system 100 includes a mounting head 1 and an imaging device 2 as shown in FIG.
  • the mounting head 1 has a capturing unit 11.
  • the mounting head 1 moves the capturing unit 11 so as to approach the second object T2 while the first object T1 is captured by the capturing unit 11, and moves the first object T1 to the mounting surface of the second object T2. It is mounted on T21.
  • the image pickup device 2 is fixed to the mounting head 1.
  • the imaging device 2 includes a specific region R1 of the mounting surface T21 facing the capturing unit 11 in a direction perpendicular to the mounting surface T21 in the imaging field of view R10.
  • the image pickup device 2 has an image pickup optical axis Ax1 perpendicular to the mounting surface T21.
  • the imaging apparatus 2 since the imaging apparatus 2 includes the specific region R1 of the mounting surface T21 facing the capturing unit 11 in the direction perpendicular to the mounting surface T21 in the imaging field of view R10, at least the mounting surface T21. The area directly below the capture unit 11 can be imaged. Moreover, since the image pickup optical axis Ax1 of the image pickup device 2 is perpendicular to the mounting surface T21, the image pickup device 2 can be arranged in a posture orthogonal to the mounting surface T21.
  • the imaging optical axis Ax1 of the imaging device 2 is not directed to the specific region R1, but the imaging optical axis Ax1 of the imaging device 2 is intentionally directed to the outside of the specific region R1 to obtain the imaging field of view of the imaging device 2.
  • the specific region R1 is reflected toward the end of R10. This makes it possible to make the imaging optical axis Ax1 of the imaging device 2 perpendicular to the mounting surface T21. Therefore, for example, there is an advantage that the occupied area of the imaging device 2 in the plane parallel to the mounting surface T21 is kept relatively small, and the movement range of the mounting head 1 by the imaging device 2 is not easily restricted. Therefore, it is possible to provide a mounting system 100 that is more suitable for imaging the specific region R1.
  • the mounting system 100 is used for mounting a component (first object T1) by surface mount technology (SMT)
  • SMT surface mount technology
  • the component as the first object T1 is a surface mount device (SMD), and is mounted by being arranged on the surface (mounting surface) of the substrate as the second object T2.
  • the present invention is not limited to this example, and the mounting system 100 may be used for mounting a component (first object T1) by an insertion mounting technology (IMT: Insertion Mount Technology).
  • the component as the first object T1 is a component for insertion mounting having a lead terminal, and by inserting the lead terminal into the hole of the substrate as the second object T2, the substrate (second object) It is mounted on the surface (mounting surface) of the object T2).
  • the "imaging optical axis" referred to in the present disclosure is an optical axis for an image captured by the imaging device 2, and is an imaging element 21 (see FIG. 2) and an optical system 22 (see FIG. 2) of the imaging device 2 described later. It is an optical axis determined by both (see). That is, the optical path through which the light from the center of the image captured by the image pickup device 2 passes becomes the image pickup optical axis Ax1 of the image pickup device 2. Specifically, the straight line connecting the center of the light receiving surface of the image sensor 21 and the portion of the subject that is imaged at the center of the light receiving surface of the image sensor 21 through the optical system 22 is the image pickup optical axis Ax1 of the image sensor 2. It becomes.
  • the "image” referred to in the present disclosure is an image captured by the image pickup apparatus 2, and includes a still image (still image) and a moving image (moving image).
  • the "moving image” includes an image composed of a plurality of still images obtained by time-lapse photography or the like.
  • the image does not have to be the data itself output from the image pickup apparatus 2.
  • the image is appropriately compressed as necessary, converted to another data format, or processed by cutting out a part from the image captured by the image pickup device 2, focusing, adjusting brightness, adjusting contrast, or the like. May be applied.
  • the image is a full-color still image.
  • orthogonal in the present disclosure means not only a state in which the angle between the two is exactly 90 degrees, but also a state in which the two are substantially orthogonal within a certain margin of error. That is, the angle between the two orthogonal parties is within a certain error (10 degrees or less as an example) with respect to 90 degrees.
  • parallel as used in the present disclosure means not only a state in which the angle between the two is strictly 0 degrees, but also a state in which the two are substantially parallel within a certain margin of error. That is, the angle between two parallel parties falls within a certain error (10 degrees or less as an example) with respect to 0 degrees.
  • the axes parallel to the surface of the substrate (mounting surface T21), which is the second object T2 are the "X-axis” and "Y".
  • the "axis” is defined as the axis parallel to the thickness direction of the substrate, and the "Z" axis is defined as the axis.
  • the "X-axis” is an axis along the direction in which two or more capture units 11 constituting the first capture unit group G1 described later are arranged.
  • the capture portion 11 side as seen from the substrate, which is the second object T2 is defined as the positive direction of the Z axis (also referred to as “upward”). Further, the state viewed from the positive direction (upper side) of the Z axis is also referred to as "planar view” below.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis are all virtual axes, and the arrows indicating "X", "Y", and “Z” in the drawings are shown for explanation only. , Neither is accompanied by substance. Further, these directions are not intended to limit the directions when the mounting system 100 is used.
  • a pipe for circulating cooling water, a cable for supplying electric power, a pipe for supplying pneumatic pressure (including positive pressure and vacuum), and the like are connected to the mounting system 100, but in the present embodiment, these are connected. The illustration will be omitted as appropriate.
  • the mounting system 100 includes a mounting head 1 and one or more imaging devices 2. Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, in addition to the mounting head 1 and the imaging device 2, the mounting system 100 includes a drive device 3, a component supply device 4, a transfer device 5, a backup device 6, and a control device 7. And a lighting device 8 is further provided.
  • the drive device 3, the component supply device 4, the transfer device 5, the backup device 6, the control device 7, and the lighting device 8 are not essential configurations for the mounting system 100. That is, at least one of the drive device 3, the component supply device 4, the transfer device 5, the backup device 6, the control device 7, and the lighting device 8 does not have to be included in the components of the mounting system 100. Further, in FIG. 1, only the mounting head 1, the imaging device 2, and the driving device 3 are shown, and the configuration of the other mounting system 100 is not shown as appropriate.
  • the mounting head 1 has one or more capturing portions 11.
  • the mounting head 1 has a plurality of (16 as an example) capturing portions 11.
  • the mounting head 1 moves the capturing unit 11 so as to approach the second object T2 (board), and moves the first object T1 to the first object T1. 2 It is mounted on the mounting surface T21 of the object T2.
  • the image pickup device 2 is fixed to the mounting head 1.
  • the mounting system 100 has a plurality of (9 as an example) image pickup devices 2.
  • the image pickup device 2 includes an image pickup element 21 and an optical system 22.
  • the image pickup device 2 is, for example, a still camera that captures a still image.
  • the image pickup apparatus 2 includes a specific region R1 of the mounting surface T21 of the second object T2 (board) facing the capture portion 11 in the image pickup field of view R10 (see FIG. 2).
  • the head unit 10 includes a mounting head 1 and an imaging device 2.
  • the mounting system 100 includes a head unit 10 including a mounting head 1 and an image pickup device 2, a drive device 3, a component supply device 4, a transfer device 5, a backup device 6, and a control device. 7 and a lighting device 8.
  • Each of the mounting head 1 and the imaging device 2 constituting the head unit 10 will be described in detail in the columns of "(2.3) mounting head” and "(2.4) imaging device".
  • the drive device 3 is a device for moving the mounting head 1.
  • the drive device 3 moves the mounting head 1 in the XY plane.
  • the "XY plane” referred to here is a plane including the X-axis and the Y-axis, and is a plane orthogonal to the Z-axis. In other words, the drive device 3 moves the mounting head 1 in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the drive device 3 since the image pickup device 2 is fixed to the mounting head 1, the drive device 3 also moves the image pickup device 2 together with the mounting head 1. That is, the mounting head 1 is driven in the XY plane by the driving device 3 together with the imaging device 2 constituting the head unit 10 together with the mounting head 1. In other words, the drive device 3 moves the head unit 10 including the mounting head 1 and the image pickup device 2 in the XY plane.
  • the drive device 3 has an X-axis drive unit 31 and a Y-axis drive unit 32.
  • the X-axis drive unit 31 moves the mounting head 1 in a straight line in the X-axis direction.
  • the Y-axis drive unit 32 moves the mounting head 1 linearly in the Y-axis direction.
  • the Y-axis drive unit 32 moves the mounting head 1 together with the X-axis drive unit 31 along the Y-axis to move the mounting head 1 straight in the Y-axis direction.
  • each of the X-axis drive unit 31 and the Y-axis drive unit 32 includes a linear motor, and the mounting head 1 (head unit 10) is driven by a driving force generated by the linear motor upon receiving power supply. Move it.
  • the component supply device 4 supplies components as the first object T1 captured by the capture unit 11 of the mounting head 1.
  • the component supply device 4 has a tape feeder that supplies components housed in a carrier tape.
  • the component supply device 4 may have a tray on which a plurality of components are placed.
  • the mounting head 1 captures the first object T1 (component) from such a component supply device 4 by the capturing unit 11.
  • the transport device 5 is a device that transports the substrate as the second object T2.
  • the transfer device 5 is realized by, for example, a belt conveyor or the like.
  • the transport device 5 transports the second object T2 (board) along, for example, the X axis.
  • the transport device 5 transports the second object T2 at least below the mounting head 1, that is, in the mounting space facing the capturing unit 11 in the Z-axis direction. Then, the transfer device 5 stops the second object T2 in the mounting space until the mounting of the first object T1 (component) on the second object T2 (board) by the mounting head 1 is completed.
  • the backup device 6 backs up the substrate as the second object T2 transported to the mounting space by the transport device 5. That is, the second object T2 (board) transported to the mounting space by the transport device 5 is held in the mounting space by the backup device 6. The backup device 6 backs up the second object T2 in the mounting space at least until the mounting of the first object T1 (component) on the second object T2 (board) by the mounting head 1 is completed.
  • the control device 7 controls each part of the mounting system 100.
  • the control device 7 mainly comprises a microcontroller having one or more processors and one or more memories. That is, the function of the control device 7 is realized by executing the program recorded in the memory of the microcontroller by the processor of the microcontroller.
  • the program may be pre-recorded in a memory, provided through a telecommunication line such as the Internet, or may be recorded and provided on a non-temporary recording medium such as a memory card.
  • the control device 7 is electrically connected to, for example, each of the mounting head 1, the image pickup device 2, the drive device 3, the component supply device 4, the transfer device 5, the backup device 6, and the lighting device 8.
  • the control device 7 outputs a control signal to the mounting head 1 and the driving device 3, and mounts the first object T1 captured by at least the capturing unit 11 on the mounting surface T21 of the second object T2. 1 and the drive device 3 are controlled. Further, the control device 7 outputs a control signal to the image pickup device 2 and the illumination device 8 to control the image pickup device 2 and the illumination device 8, and acquires an image captured by the image pickup device 2 from the image pickup device 2. ..
  • the lighting device 8 illuminates the imaging field of view R10 of the imaging device 2.
  • the lighting device 8 may illuminate the image pickup field R10 at least at the timing when the image pickup device 2 takes an image, and for example, emits light at the timing of the image pickup of the image pickup device 2.
  • the lighting device 8 since the image captured by the image pickup device 2 is a full-color still image, the lighting device 8 outputs light in the wavelength range of the visible light region such as white light.
  • the lighting device 8 has a plurality of light sources such as LEDs (Light Emitting Diodes).
  • the lighting device 8 illuminates the imaging field of view R10 of the imaging device 2 by emitting light from these plurality of light sources.
  • the lighting device 8 is realized by an appropriate lighting method such as ring lighting or coaxial epi-illumination.
  • the lighting device 8 is fixed to the mounting head 1 together with the image pickup device 2, for example. Then, the lighting device 8 constitutes the head unit 10 together with one or more imaging devices 2 and the mounting head 1. That is, the head unit 10 according to the present embodiment includes a lighting device 8 in addition to the mounting head 1 and the imaging device 2.
  • the mounting system 100 includes, for example, a communication unit and the like in addition to the above configuration.
  • the communication unit is configured to communicate with the host system directly or indirectly via a network or a repeater or the like. As a result, the mounting system 100 can exchange data with and from the host system.
  • the mounting head 1 in addition to the capturing unit 11, the mounting head 1 further includes an actuator 12 (see FIG. 3) for moving the capturing unit 11 and a head body 13 for holding the capturing unit 11 and the actuator 12.
  • an actuator 12 see FIG. 3 for moving the capturing unit 11
  • a head body 13 for holding the capturing unit 11 and the actuator 12.
  • one head body 13 holds a plurality of capture units 11 and actuators 12 (16 as an example).
  • the mounting head 1 can simultaneously capture a plurality of (16 in this case) first objects T1 (parts).
  • the capture unit 11 is, for example, a suction nozzle.
  • the capture unit 11 is controlled by the control device 7 and can switch between a capture state in which the first object T1 is captured (held) and a release state in which the first object T1 is released (released from capture). ..
  • the capturing unit 11 is not limited to the suction nozzle, and may be configured to capture (hold) the first object T1 by sandwiching (picking) it, for example, like a robot hand.
  • the mounting head 1 operates by receiving the supply of pneumatic pressure (vacuum) as power. That is, the mounting head 1 switches between the capture state and the release state of the capture unit 11 by opening and closing the valve on the pneumatic (vacuum) supply path connected to the capture unit 11.
  • the actuator 12 moves the capturing unit 11 straight in the Z-axis direction. Further, the actuator 12 rotationally moves the capturing portion 11 in the rotational direction (hereinafter, referred to as “ ⁇ direction”) about the axis along the Z-axis direction.
  • the actuator 12 is driven by the driving force generated by the linear motor with respect to the movement of the capturing unit 11 in the Z-axis direction.
  • the actuator 12 is driven by the driving force generated by the rotary motor.
  • the mounting head 1 is linearly moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the drive device 3.
  • the capturing unit 11 included in the mounting head 1 can be moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and the ⁇ direction by the drive device 3 and the actuator 12.
  • the plurality of capture portions 11 included in the mounting head 1 move together.
  • the plurality of capturing portions 11 included in the mounting head 1 move individually. Further, the plurality of capture units 11 included in the mounting head 1 can individually switch between the capture state and the release state.
  • the head body 13 is made of metal and is formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • the head body 13 holds the capture unit 11 and the actuator 12 by assembling the plurality of capture units 11 and the actuator 12 to the head body 13.
  • the capturing unit 11 is indirectly held by the head body 13 via the actuator 12 in a state where it can move in the Z-axis direction and the ⁇ direction.
  • the mounting head 1 moves in the XY plane when the head body 13 is moved in the XY plane by the drive device 3.
  • the head body 13 is shown by an imaginary line (two-dot chain line).
  • the mounting head 1 moves the capture unit 11 so as to approach the second object T2 (board) in a state where the capture unit 11 captures the first object T1 (part).
  • the first object T1 can be mounted on the mounting surface T21 of the second object T2. That is, the mounting head 1 has the capturing unit 11 at least at the first position facing the mounting surface T21 of the second object T2 and the second position farther from the mounting surface T21 as compared with the first position. Move between.
  • the capturing unit 11 and the first object T1 when the capturing unit 11 is in the first position are shown by a solid line
  • the capturing unit 11 and the first object when the capturing unit 11 is in the second position are shown by a solid line.
  • the object T1 is shown by an imaginary line (two-dot chain line).
  • the mounting head 1 moves the capturing unit 11 in the state of capturing the first object T1 from the second position to the first position to move the first object T1 to the mounting surface T21 of the second object T2.
  • the mounting head 1 has a plurality of capturing portions 11 (16 as an example). As shown in FIGS. 4A to 4C, these plurality of capture units 11 are classified into a first capture unit group G1 and a second capture unit group G2.
  • the first capture unit group G1 and the second capture unit group G2 are composed of two or more capture units 11 arranged along the X-axis direction (first direction), respectively.
  • the first capture unit group G1 and the second capture unit group G2 face each other in the Y-axis direction (second direction) orthogonal to the X-axis direction (first direction) in a plan view.
  • the mounting head 1 has eight capture units 11 constituting the first capture unit group G1 and eight capture units 11 constituting the second capture unit group G2. And have.
  • the eight capture units 11 constituting the first capture unit group G1 are arranged side by side in a row along the X axis.
  • the eight capture units 11 constituting the second capture unit group G2 are arranged side by side in a row along the X axis. Then, the capture unit 11 constituting the first capture unit group G1 and the capture unit 11 constituting the second capture unit group G2 face each other in the Y-axis direction.
  • the eight capture units 11 constituting the first capture unit group G1 and the eight capture units 11 constituting the second capture unit group G2 are all arranged at equal intervals in the X-axis direction. Further, the eight capture units 11 constituting the first capture unit group G1 and the eight capture units 11 constituting the second capture unit group G2 are spaced apart from each other in the Y-axis direction (second direction). They are arranged so as to face each other. In the present embodiment, as an example, the distance between the two adjacent capture portions 11 in the Y-axis direction is wider than the distance between the two adjacent capture portions 11 in the X-axis direction.
  • the image pickup device 2 has an image pickup device 21 and an optical system 22 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the optical system 22 forms an image Im1 (see FIG. 6B) of the imaging field of view R10 including the specific region R1 on the image pickup element 21.
  • the image sensor 21 is, for example, an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Devices) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor).
  • the image sensor 21 converts the image formed on the light receiving surface into an electric signal and outputs the image.
  • the optical system 22 includes one or more lenses, a mirror, and the like.
  • the optical system 22 is realized by a combination of a plurality of lenses (lens group).
  • the optical system 22 forms an image of light from the image pickup field R10 as shown in FIG. 2 on the light receiving surface of the image pickup element 21.
  • the optical system 22 of the image pickup apparatus 2 is a non-telecentric optical system. That is, unlike the telecentric optical system in which the main ray is parallel to the optical axis (imaging optical axis Ax1) in the entire optical system, in the imaging device 2, the main ray is inclined with respect to the optical axis (imaging optical axis Ax1). To do.
  • the imaging apparatus 2 includes a specific region R1 of the mounting surface T21 facing the capturing unit 11 in the direction perpendicular to the mounting surface T21 (Z-axis direction) in the imaging field of view R10.
  • the imaging device 2 includes the region directly below the capturing portion 11 on the mounting surface T21 in the imaging field of view R10 as a specific region R1 in a state where the capturing portion 11 is located on the mounting surface T21 of the second object T2. .. Therefore, the image pickup apparatus 2 can capture an image of a region directly below the capture unit 11.
  • the image pickup apparatus 2 is fixed to the mounting head 1 by being held by the head body 13 of the mounting head 1.
  • the image pickup apparatus 2 is held by the head body 13 by being fixed to the lower surface of the head body 13, that is, the surface of the head body 13 facing the second object T2. Since the capture unit 11 is arranged on the lower surface of the head body 13, the image pickup device 2 is arranged on the side of the capture unit 11 in a plan view.
  • the image pickup apparatus 2 has an image pickup optical axis Ax1 perpendicular to the mounting surface T21. That is, the imaging device 2 is fixed to the mounting head 1 in a posture in which the imaging optical axis Ax1 is orthogonal to the mounting surface T21.
  • the term "orthogonal" includes not only a state in which the angle between the two is exactly 90 degrees, but also a state in which the two are substantially orthogonal within a certain margin of error. Therefore, the angle between the image pickup optical axis Ax1 of the image pickup apparatus 2 and the mounting surface T21 may be exactly 90 degrees, or within a range of a certain error (10 degrees or less as an example) with respect to 90 degrees. It may be.
  • the image pickup optical axis Ax1 of the image pickup apparatus 2 may be an axis along the perpendicular line of the mounting surface T21.
  • the imaging optical axis Ax1 of the imaging device 2 is substantially parallel to the Z axis and is directed directly below the imaging device 2.
  • the image pickup apparatus 2 is arranged on the side of the capture unit 11, and can image a specific region R1 directly under the capture unit 11 while the imaging optical axis Ax1 is directed directly below along the Z axis. is there.
  • one imaging device 2 covers a specific area R1 directly under two or more capturing units 11. That is, in the present embodiment, the mounting head 1 has a plurality (two or more) of capturing portions 11 as described above.
  • the specific region R1 included in the imaging field of view R10 of one imaging device 2 is a region of the mounting surface T21 facing a plurality (two or more) of the capturing portions 11 in the direction perpendicular to the mounting surface T21.
  • the imaging field of view R10 of one imaging device 2 includes a specific region R1 immediately below two or more capturing units 11, that is, a plurality of specific regions R1. Therefore, the mounting system 100 according to the present embodiment can image two or more regions directly under the capturing unit 11 with one imaging device 2.
  • the image pickup device 2 is located between two capture units 11 of the plurality of capture units 11 in a plan view.
  • "located between" two parts means that they are located between the two parts in the direction in which the two parts are lined up. That is, C located between A and B arranged in the X-axis direction may be between A and B in the X-axis direction, and is not essential to be in a straight line connecting A and B. In other words, it is a YZ plane orthogonal to the straight line connecting A and B (a straight line extending in the X-axis direction), and C is between the YZ plane including A and the YZ plane including B. If there is, C will be located between A and B.
  • one imaging device 2 located between the two capturing units 11 includes the specific region R1 directly below the two capturing units 11 in the imaging field of view R10. That is, the imaging field of view R10 of one imaging device 2 includes at least a specific region R1 directly below the two capturing units 11 located on both sides of the imaging device 2.
  • the mounting head 1 has 16 capture units 11, and among these plurality of capture units 11, the specific region R1 directly below two or four capture units 11 is set to 1.
  • One imaging device 2 covers. In other words, one imaging device 2 includes two or four specific regions R1 in the imaging field of view R10.
  • the mounting system 100 has a plurality of image pickup devices 2 (nine as an example) as described above.
  • these plurality of imaging devices 2 it is possible to include the specific region R1 in the imaging field of view R10 for all of the plurality of (16 in this case) capturing units 11.
  • the mounting head 1 has a first capture unit group G1 and a second capture unit group G2 composed of eight capture units 11 arranged along the X-axis direction (first direction), respectively. There is. The nine image pickup devices 2 are arranged between the first capture unit group G1 and the second capture unit group G2 divided into these two rows.
  • each image pickup apparatus 2 includes eight capture units 11 constituting the first capture unit group G1 and eight capture units 11 constituting the second capture unit group G2. Located in the middle (middle). Further, among the nine image pickup devices 2, seven image pickup devices 2 excluding the two image pickup devices 2 at both ends in the X-axis direction are all arranged at positions equidistant from the four capture units 11.
  • each of these seven imaging devices 2 includes a specific region R1 directly below the four surrounding capture units 11. That is, the imaging field of view R10 of each of the seven imaging devices 2 includes at least a specific region R1 directly below the four capturing units 11 located around each imaging device 2. In other words, each of these seven imaging devices 2 includes four specific regions R1 in the imaging field of view R10.
  • the imaging field of view R10 includes a specific region R1 directly below the two surrounding capture units 11, respectively. That is, the imaging field of view R10 of each of these two imaging devices 2 includes at least a specific region R1 directly below the two capturing units 11 located around each imaging device 2. In other words, each of these two imaging devices 2 (which are both ends in the X-axis direction) includes two specific regions R1 in the imaging field of view R10.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing an imaging field of view R10 of the imaging apparatus 2 in a plan view.
  • the central portion R101 is a circular region located in the center of the imaging field of view R10 of each imaging device 2
  • the peripheral portion R102 is an annular region surrounding the central portion R101. ..
  • the region along the outer periphery in the plan view is the peripheral portion R102, and the region surrounded by the peripheral portion R102 is the central portion R101.
  • the shaded area (dot hatching) represents the peripheral portion R102.
  • the “resolution” referred to in the present disclosure means the overall performance of the image sensor 21 and the optical system 22 combined.
  • an index showing the performance of the optical system 22 there is a modulation transfer function (MTF) characteristic, which simultaneously represents information on both the resolving power and the contrast of the optical system 22 (lens).
  • MTF modulation transfer function
  • the peripheral portion R102 since the peripheral portion R102 has a higher resolution than the central portion R101 of the imaging field of view R10, the peripheral portion R102 has higher (good) MTF characteristics than the central portion R101. Therefore, the subject included in the peripheral portion R102 can be captured with higher definition by the imaging device 2 than the subject included in the central portion R101 of the imaging field of view R10.
  • the image pickup apparatus 2 is arranged on the side of the capture unit 11, and the image pickup optical axis Ax1 is directed directly below along the Z axis, but the capture unit 11 It is possible to image the specific region R1 directly below. That is, the imaging device 2 captures the specific region R1 not in the central portion R101 of the imaging field of view R10 but in the peripheral portion R102 of the imaging field of view R10, thereby enabling the imaging of the specific region R1 directly below the capturing unit 11. In other words, when the imaging field of view R10 of the imaging device 2 is divided into a central portion R101 and a peripheral portion R102, the specific region R1 is included in the peripheral portion R102 of the imaging field of view R10 of the imaging device 2.
  • the peripheral portion R102 including the specific region R1 has a higher resolution than the central portion R101 of the imaging field of view R10. Therefore, the imaging device 2 can obtain a relatively high-resolution image of the specific region R1 (compared to the central portion R101) while capturing the specific region R1 by the peripheral portion R102 of the imaging field of view R10.
  • the mounting system 100 includes a mounting head 1 and an imaging device 2.
  • the mounting head 1 has a capturing unit 11.
  • the mounting head 1 moves the capturing unit 11 so as to approach the second object T2 while the first object T1 is captured by the capturing unit 11, and moves the first object T1 to the mounting surface of the second object T2. It is mounted on T21.
  • the image pickup device 2 is fixed to the mounting head 1.
  • the imaging device 2 includes a specific region R1 of the mounting surface T21 facing the capturing unit 11 in a direction perpendicular to the mounting surface T21 in the imaging field of view R10.
  • the imaging field of view R10 is divided into a central portion R101 and a peripheral portion R102
  • the imaging device 2 has a higher resolution in the peripheral portion R102 than in the central portion R101 of the imaging visual field R10.
  • the mounting system 100 uses two image pickup devices 2 among a plurality of (nine here) image pickup devices 2 as a first image pickup device 201 and a second image pickup device.
  • a stereo camera is realized. That is, in the present embodiment, of the nine image pickup devices 2, two image pickup devices 2 (first image pickup device 201 and second image pickup device 202) adjacent to each other in the X-axis direction provide distance information to the subject in a stereo camera system. Can be obtained.
  • the mounting system 100 further includes a second imaging device 202 fixed to the mounting head 1 and including the specific region R1 in the imaging field of view R10, in addition to the first imaging device 201 as the imaging device 2. ing.
  • the second imaging field of view R200 which is the imaging field of view R10 of the second imaging device 202, includes a region different from the first imaging field of view R100, which is the imaging field of view R10 of the first imaging device 201.
  • the specific region R1 is included in a region where the first imaging field of view R100 and the second imaging field of view R200 overlap.
  • the specific region R1 directly below the capture unit 11 is the imaging field of view R10 (first imaging field of view R100) of the first imaging device 201 and the imaging field of view R10 (second imaging field of view R200) of the second imaging device 202. It will be included in both. Therefore, a stereo image of the specific region R1 can be obtained from the outputs of both the first imaging device 201 and the second imaging device 202. Therefore, the mounting system 100 can acquire distance information representing the distance from the mounting head 1 by the stereo camera method for the subject in the specific area R1. As a result, the mounting system 100 can capture the subject in the specific area R1 three-dimensionally.
  • the first image pickup device 201 may be any image pickup device 2 among the nine image pickup devices 2, and the second image pickup device 202 may be an image pickup device 2 adjacent to the first image pickup device 201.
  • both the first imaging device 201 and the second imaging device 202 have an imaging optical axis Ax1 perpendicular to the mounting surface T21.
  • the resolution is higher in the peripheral portion R102 than in the central portion R101 of the imaging field of view R10. Is.
  • the capturing unit 11 is located between the first imaging device 201 and the second imaging device 202 in a plan view. More specifically, the capture unit 11 located between the first image pickup device 201 and the second image pickup device 202 is located in the middle (intermediate) between the first image pickup device 201 and the second image pickup device 202 in the X-axis direction. To position. As a result, as shown in FIG. 5, the peripheral portion R102 of the imaging field of view R10 (first imaging field of view R100) of the first imaging device 201 and the periphery of the imaging field of view R10 (second imaging field of view R200) of the second imaging device 202. The overlapping portion with the portion R102 can be adjusted to the specific region R1. Therefore, according to the first imaging device 201 and the second imaging device 202, it is possible to capture the subject in the specific region R1 three-dimensionally and with a relatively high resolution (compared to the central portion R101).
  • the mounting head 1 includes eight capture units 11 constituting the first capture unit group G1 and eight capture units 11 constituting the second capture unit group G2.
  • the first imaging device 201 and the second imaging device 202 are located between the first capturing unit group G1 and the second capturing unit group G2 in a plan view.
  • the nine image pickup devices 2 including the two image pickup devices 2 that can be the first image pickup device 201 and the second image pickup device 202 are located between the first capture unit group G1 and the second capture unit group G2. Is located in. Therefore, the first imaging device 201 and the second imaging device 202 are located between the first capturing unit group G1 and the second capturing unit group G2 in a plan view.
  • the imaging method according to this embodiment is an imaging method used in the mounting system 100 including the mounting head 1.
  • the mounting head 1 has a capturing unit 11.
  • the mounting head 1 moves the capturing unit 11 so as to approach the second object T2 while the first object T1 is captured by the capturing unit 11, and moves the first object T1 to the mounting surface of the second object T2. It is mounted on T21.
  • the above-mentioned imaging method includes a step of imaging a specific region R1 with the imaging device 2.
  • the image pickup device 2 is fixed to the mounting head 1.
  • the imaging device 2 includes a specific region R1 of the mounting surface T21 facing the capturing unit 11 in a direction perpendicular to the mounting surface T21 in the imaging field of view R10, and has an imaging optical axis Ax1 perpendicular to the mounting surface T21.
  • the imaging method according to the present embodiment is a method of imaging the specific region R1 by using the mounting system 100 according to the present embodiment.
  • the specific region R1 is imaged by the imaging apparatus 2 including the specific region R1 facing the capturing unit 11 in the direction perpendicular to the mounting surface T21 of the mounting surface T21 in the imaging field of view R10. Therefore, at least the region of the mounting surface T21 immediately below the capture unit 11 can be imaged.
  • the image pickup optical axis Ax1 of the image pickup device 2 is perpendicular to the mounting surface T21, the image pickup device 2 can be arranged in a posture orthogonal to the mounting surface T21.
  • the imaging optical axis Ax1 of the imaging device 2 is not directed to the specific region R1, but the imaging optical axis Ax1 of the imaging device 2 is intentionally directed to the outside of the specific region R1 to obtain the imaging field of view R10 of the imaging device 2.
  • the specific area R1 is reflected toward the edge. This makes it possible to make the imaging optical axis Ax1 of the imaging device 2 perpendicular to the mounting surface T21. Therefore, for example, there is an advantage that the occupied area of the imaging device 2 in the plane parallel to the mounting surface T21 is kept relatively small, and the movement range of the mounting head 1 by the imaging device 2 is not easily restricted. Therefore, it is possible to provide an imaging method more suitable for imaging the specific region R1.
  • the first object T1 ( In the state where the component) is mounted, the first object T1 can be imaged by the image pickup apparatus 2. That is, in the state of FIG. 6A, in any one of the imaging devices 2, as shown in FIG. 6B, an image Im1 in which the first object T1 is reflected in the specific region R1 can be obtained.
  • the image Im1 shown in FIG. 6B is an image obtained by any of the image pickup devices 2 including the four specific regions R1 in the image pickup field of view R10, that is, the seven image pickup devices 2 excluding the two image pickup devices 2 at both ends in the X-axis direction. Is.
  • the first object T1 in the specific region R1 directly below the capturing unit 11 can be imaged by the imaging device 2.
  • the imaging device 2 captures the specific region R1 not in the central portion R101 of the imaging field of view R10 but in the peripheral portion R102 of the imaging field of view R10, the first object T1 is the periphery of the image Im1 as shown in FIG. 6B. It will be reflected in the area (here, the four corners).
  • the first object T1 in the specific region R1 since the resolution is higher in the peripheral portion R102 than in the central portion R101 of the imaging field of view R10, the first object T1 in the specific region R1 has a relatively high resolution (compared to the central portion R101). It can be imaged.
  • the first imaging device 201 and the second imaging device 202 can capture the first object T1 in the specific region R1 three-dimensionally by the stereo camera method.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the overall operation of the mounting system 100 including the imaging method according to the present embodiment.
  • the mounting system 100 executes the capture step S1.
  • the capture step S1 the mounting system 100 directs the capture unit 11 located above the first object T1 (component) supplied from the component supply device 4 toward the component supply device 4 (first object T1).
  • the first object T1 is captured by the capturing unit 11.
  • the mounting system 100 moves (ascends) the capturing unit 11 in a state of capturing the first object T1 in a direction away from the component supply device 4 (first object T1).
  • the mounting system 100 since the mounting head 1 includes a plurality of capturing units 11, in the capturing step S1, the mounting system 100 drives each of the plurality of capturing units 11 to drive the plurality of capturing units 11.
  • the first object T1 is captured in each of the above.
  • the mounting system 100 drives the mounting head 1 by the driving device 3 and moves the capturing unit 11 in the state of capturing the first object T1 onto the second object T2. ..
  • the mounting system 100 implements the imaging method according to the present embodiment (S2). That is, the mounting system 100 takes an image of the specific region R1 directly under the capture unit 11 with the image pickup device 2 in a state where the capture unit 11 is located on the second object T2 (S2).
  • the image pickup device 2 When the specific area R1 is imaged by the image pickup device 2, the image pickup device 2 outputs the obtained image Im1 to the control device 7 (S3).
  • the control device 7 may simply record the image Im1 acquired from the image pickup device 2 or analyze it in real time.
  • the mounting system 100 moves (descends) the capturing unit 11 located above the second object T2 in a direction approaching the second object T2, and moves (descends) the first object T1 as the second target. It is mounted on the mounting surface T21 of the object T2. That is, when the first object T1 reaches the mounting surface T21 of the second object T2, the mounting system 100 releases the first object T1 by releasing the capture by the capturing unit 11. Then, the mounting system 100 moves (rises) the capturing unit 11 that has released the first object T1 in a direction away from the second object T2.
  • the mounting head 1 since the mounting head 1 includes a plurality of capturing units 11, in the mounting step S4, the mounting system 100 drives each of the plurality of capturing units 11 to drive the plurality of capturing units 11.
  • the first object T1 is mounted in each of the above.
  • the state of the mounting surface T21 before mounting the first object T1 for example, the state of applying creamy solder, the presence or absence of foreign matter, deformation, etc. are confirmed. It is possible to do.
  • the specific region R1 directly under the capturing unit 11 can be imaged, it becomes easy to confirm the mounting surface T21 immediately before mounting the first object T1.
  • the flowchart of FIG. 7 is merely an example of the overall operation of the mounting system 100, and the processes may be omitted or added as appropriate, or the order of the processes may be changed as appropriate.
  • the image pickup device 2 takes an image of the specific region R1 directly under the capturing unit 11 after the mounting step S4, the state of the mounting surface T21 after mounting the first object T1, for example, the first object T1 It is possible to confirm the normality / abnormality of the mounting, the orientation of the first object T1, the missing item, and the like.
  • the specific region R1 directly under the capturing unit 11 can be imaged, it becomes easy to confirm the mounting surface T21 immediately after mounting the first object T1.
  • the image pickup device 2 images the specific region R1 directly under the capture unit 11 in the middle of the mounting step S4, the state of the mounting surface T21 during mounting of the first object T1 is taken, for example, the capture unit 11 It is possible to confirm the capture state of the first object T1 in the above.
  • the specific region R1 directly under the capturing unit 11 can be imaged, it becomes easy to confirm the mounting surface T21 even during the mounting of the first object T1.
  • the first embodiment is only one of the various embodiments of the present disclosure.
  • the first embodiment can be changed in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.
  • the drawings referred to in the present disclosure are all schematic views, and the ratio of the size and the thickness of each component in the drawing does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. ..
  • the same function as the imaging method according to the first embodiment may be realized by the mounting system 100, the (computer) program, the non-temporary recording medium on which the program is recorded, or the like.
  • the program according to one aspect is a program for causing one or more processors to execute the imaging method according to the first embodiment.
  • the mounting system 100 in the present disclosure includes, for example, a computer system in a control device 7 or the like.
  • a computer system mainly consists of a processor and a memory as hardware.
  • the program may be pre-recorded in the memory of the computer system, may be provided through a telecommunications line, and may be recorded on a non-temporary recording medium such as a memory card, optical disk, hard disk drive, etc. that can be read by the computer system. May be provided.
  • a processor in a computer system is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large scale integrated circuit (LSI).
  • the integrated circuit such as IC or LSI referred to here has a different name depending on the degree of integration, and includes an integrated circuit called a system LSI, VLSI (Very Large Scale Integration), or ULSI (Ultra Large Scale Integration).
  • an FPGA Field-Programmable Gate Array
  • a plurality of electronic circuits may be integrated on one chip, or may be distributed on a plurality of chips.
  • the plurality of chips may be integrated in one device, or may be distributed in a plurality of devices.
  • the computer system referred to here includes a microprocessor having one or more processors and one or more memories. Therefore, the microprocessor is also composed of one or a plurality of electronic circuits including a semiconductor integrated circuit or a large-scale integrated circuit.
  • the mounting system 100 it is not an essential configuration for the mounting system 100 that a plurality of functions in the mounting system 100 are integrated in one housing.
  • the components of the mounting system 100 may be distributed in a plurality of housings. Further, at least a part of the functions of the mounting system 100 may be realized by a cloud (cloud computing) or the like.
  • At least a part of the functions of the mounting system 100 distributed in a plurality of devices may be integrated in one housing.
  • some of the functions distributed in the mounting head 1 and the control device 7 may be integrated in the mounting head 1.
  • the application of the mounting system 100 is not limited to the manufacture of electronic devices in factories.
  • the mounting system 100 when the mounting system 100 is used for mounting a mechanical component on a glass plate, the mounting system 100 mounts the mechanical component which is the first object T1 on the glass plate which is the second object T2. I do.
  • the number of capture units 11 and the number of image pickup devices 2 provided in the head unit 10 are not limited to the numbers described in the first embodiment.
  • the number of capture units 11 may be 15 or less or 17 or more, and the number of image pickup devices 2 may be 8 or less or 10 or more.
  • the head unit 10 may include only one capturing unit 11 or may include only one imaging device 2.
  • the arrangement of the capturing unit 11 and the imaging device 2 is not limited to the arrangement described in the first embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the imaging device 2 is not limited to a still camera capable of capturing a full-color still image, and may be, for example, a camera capable of capturing a monochrome image, a camera capable of capturing a moving image, a line sensor, or the like.
  • peripheral portion R102 of the imaging field of view R10 is not limited to a perfect circular ring, but may be a ring including an ellipse, a triangle, a polygon, or a free curve.
  • the mounting system 100A As shown in FIGS. 8A and 8B, the mounting system 100A according to the present embodiment includes the second specific area R2 in the imaging field of view R10 of the image pickup apparatus 2 in addition to the first specific area R1 which is the specific area R1. Therefore, it is different from the mounting system 100 according to the first embodiment.
  • the same configurations as those in the first embodiment will be designated by a common reference numeral and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the mounting system 100A includes a mounting head 1 and an imaging device 2.
  • the mounting head 1 has a capturing unit 11 that captures the first object T1.
  • the mounting head 1 moves the capturing unit 11 between the first position and the second position, and mounts the first object T1 on the mounting surface T21.
  • the first position is a position facing the mounting surface T21 of the second object T2.
  • the second position is a position away from the mounting surface T21 as compared with the first position.
  • the image pickup apparatus 2 includes a first specific area R1 and a second specific area R2 in the image pickup field of view R10.
  • the first specific region R1 is a region of the mounting surface T21 facing the capturing unit 11 at the first position in the direction perpendicular to the mounting surface T21 (Z-axis direction).
  • the second specific region R2 is an region including the side surface of the capture unit 11 at the second position.
  • the capturing unit 11 and the first object T1 when the capturing unit 11 is in the first position are shown by a solid line
  • the capturing unit 11 and the first object when the capturing unit 11 is in the second position are shown by a solid line
  • the object T1 is shown by an imaginary line (two-dot chain line).
  • the mounting head 1 moves the capturing unit 11 in the state of capturing the first object T1 from the second position to the first position to move the first object T1 to the mounting surface T21 of the second object T2.
  • the first specific region R1 is an region directly below the capture unit 11 on the mounting surface T21 in a state where the capture unit 11 is in the first position.
  • the second specific region R2 is a region including the side surface of the capture unit 11, that is, a region when the capture unit 11 is viewed from the side while the capture unit 11 is in the second position.
  • the first position is the bottom dead center of the capture unit 11, and the second position is the top dead center of the capture unit 11.
  • the "bottom dead center” referred to in the present disclosure is not the lower limit position in the range of motion of the capture unit 11, but the capture unit 11 when the first object T1 is mounted on the mounting surface T21 of the second object T2. The lower limit position.
  • the imaging device 2 since the imaging device 2 includes the first specific region R1 facing the capturing unit 11 in the direction perpendicular to the mounting surface T21 of the mounting surface T21 in the imaging field of view R10, at least of the mounting surface T21.
  • the area directly below the capture unit 11 of the above can be imaged.
  • the second specific region R2 including the side surface of the capture unit 11 at the second position is also included in the image field of view R10 of the image pickup apparatus 2. Therefore, for example, the first in the capture unit 11 The captured state of the object T1 can be confirmed.
  • the occupied area of the imaging device 2 in the plane parallel to the mounting surface T21 is kept relatively small. Therefore, there is an advantage that the moving range of the mounting head 1 by the imaging device 2 is not easily restricted. Therefore, it is possible to provide a mounting system 100A that is more suitable for imaging the mounting state.
  • one or more image pickup devices 2 form a head unit 10A together with the mounting head 1. That is, the head unit 10A according to the present embodiment includes a mounting head 1 and an imaging device 2.
  • the mounting system 100A according to the present embodiment includes a head unit 10A including a mounting head 1 and an image pickup device 2, a drive device 3, a component supply device 4, a transfer device 5, a backup device 6, and a control device. 7 and a lighting device 8.
  • the imaging field of view R10 of the imaging apparatus 2 includes the first specific region R1 and the second specific region R2 at the same time. That is, in the image pickup apparatus 2, when the first specific region R1 is included in the image pickup field of view R10, the second specific area R2 is also included in the image pickup field of view R10. Therefore, the image pickup apparatus 2 can take a picture of the first specific area R1 and the second specific area R2 at the same time instead of taking the pictures separately.
  • the image pickup device 2 has an image pickup element 21 and an optical system 22.
  • the optical system 22 forms an image of the imaging field of view R10 including the first specific region R1 and the second specific region R2 on the image sensor 21.
  • the first optical path that forms an image of the light from the first specific region R1 on the light receiving surface of the image sensor 21 and the light from the second specific region R2 are imaged on the light receiving surface of the image sensor 21.
  • a second optical path is formed.
  • the imaging field of view R10 of the imaging apparatus 2 includes the first specific region R1 and the second specific region R2 at the same time, so that the first optical path and the second optical path are formed at the same time. ..
  • the optical system 22 includes a lens group 221 and a prism 222, as shown in FIG. 8B.
  • the lens group 221 and the prism 222 are arranged side by side in the Z-axis direction below the image sensor 21 so that the lens group 221 is on the image sensor 21 side (upper side).
  • the prism 222 has a reflecting surface, and the light L1 incident on the image pickup device 2 from the side (that is, the direction intersecting the Z axis) is reflected by the reflecting surface toward the lens group 221 side.
  • the light L2 incident on the image pickup apparatus 2 from diagonally below enters the lens group 221 through the side of the prism 222.
  • the lens group 221 forms an image of the light L1 that has passed through the prism 222 and the light L2 that has passed through the side of the prism 222 on the light receiving surface of the image sensor 21.
  • the light L1 reflected by the prism 222 is the light incident from the second specific region R2, and the light L2 passing by the side of the prism 222 is the light incident from the first specific region R1.
  • the optical system 22 forms an image of the imaging field of view R10 including the first specific region R1 and the second specific region R2 on the image sensor 21.
  • the first specific region R1 and the second specific region R2 are separate regions that can be separated. That is, there is no overlapping region between the first specific region R1 and the second specific region R2, and the first specific region R1 and the second specific region R2 can be completely separated. More strictly, the lower end position of the second specific area R2 is located above the upper end position of the first specific area R1.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing an imaging field of view R10 of the imaging apparatus 2 in a plan view.
  • FIG. 9 only the image pickup field of view R10 of the image pickup device 2 of a part (three in this case) of the nine image pickup devices 2 is shown, but the same applies to the image pickup field of view R10 of the other image pickup device 2.
  • the head body 13 is shown by an imaginary line (two-dot chain line).
  • two image pickup devices 2 among a plurality of (nine here) image pickup devices 2 are used as the first image pickup device 201 and the second image pickup device 201.
  • a stereo camera is realized. That is, in the present embodiment, of the nine image pickup devices 2, two image pickup devices 2 (first image pickup device 201 and second image pickup device 202) adjacent to each other in the X-axis direction provide distance information to the subject in a stereo camera system. Can be obtained.
  • the mounting system 100A includes a second imaging device 202 fixed to the mounting head 1 and including the first specific region R1 in the imaging field of view R10, separately from the first imaging device 201 as the imaging device 2. Further prepared.
  • the second imaging field of view R200 which is the imaging field of view R10 of the second imaging device 202, includes a region different from the first imaging field of view R100, which is the imaging field of view R10 of the first imaging device 201.
  • the first specific region R1 is included in a region where the first imaging field of view R100 and the second imaging field of view R200 overlap.
  • the first specific region R1 directly below the capture unit 11 includes the imaging field of view R10 (first imaging field of view R100) of the first imaging device 201 and the imaging field of view R10 (second imaging field of view R200) of the second imaging device 202. Will be included in both. Therefore, a stereo image of the first specific region R1 can be obtained from the outputs of both the first imaging device 201 and the second imaging device 202. Therefore, the mounting system 100A can acquire distance information representing the distance from the mounting head 1 by the stereo camera method for the subject in the first specific area R1. As a result, the mounting system 100A can capture the subject in the first specific region R1 three-dimensionally.
  • the first image pickup device 201 may be any image pickup device 2 among the nine image pickup devices 2, and the second image pickup device 202 may be an image pickup device 2 adjacent to the first image pickup device 201.
  • the second specific region R2 is included in the imaging field of view R10 of the imaging device 2 in addition to the first specific region R1.
  • one imaging device 2 covers the first specific region R1 directly below the two or more capture units 11. That is, in the present embodiment, the mounting head 1 has a plurality (two or more) of capturing portions 11.
  • the first specific region R1 included in the imaging field of view R10 of one imaging device 2 is a plurality (two or more) capturing portions 11 of the mounting surface T21 at the first position in the direction perpendicular to the mounting surface T21. Opposing areas.
  • the imaging field of view R10 of one imaging device 2 includes a first specific region R1 immediately below two or more capturing units 11, that is, a plurality of first specific regions R1. Therefore, the mounting system 100 according to the present embodiment can image two or more regions directly under the capturing unit 11 with one imaging device 2.
  • the number of capture units 11 covered by one image pickup apparatus 2 captures the first specific region R1 directly below the capture unit 11 and the capture unit 11 from the side (viewed from the side). It differs from the specific area R2. That is, among the plurality of capturing units 11, the number of capturing units 11 corresponding to the first specific region R1 in the imaging field of view R10 of one imaging device 2 is larger than the number of capturing units 11 corresponding to the second specific region R2. There are also many.
  • the number of capture units 11 corresponding to the first specific region R1 means the number of capture units 11 having the first specific region R1 directly below, that is, the number of capture units 11 directly above the first specific region R1.
  • the number of capture units 11 corresponding to the second specific area R2 means the number of capture units 11 whose side surfaces are included in the second specific area R2.
  • the imaging field of view R10 of the imaging apparatus 2 includes a side portion R103 in addition to the central portion R101 and the peripheral portion R102.
  • the side portion R103 is a region extending from the image pickup apparatus 2 in both directions (direction orthogonal to the Z axis) and is directed to the second specific region R2. That is, the second specific region R2 is included in the side portion R103 of the imaging field of view R10.
  • the shaded area (dot hatching) represents the peripheral portion R102 and the lateral portion R103.
  • the first specific region R1 included in the peripheral portion R102 corresponds to the four capturing portions 11, whereas the side portion R103
  • the included second specific region R2 corresponds to the two capture units 11.
  • the first specific region R1 corresponds to four capturing portions 11 located at the peripheral portion R102 of the ring shape centered on the image pickup apparatus 2.
  • the second specific region R2 corresponds to two capture units 11 located diagonally in the XY plane when viewed from the image pickup apparatus 2.
  • the shape of the prism 222 can be made relatively simple.
  • the second specific region R2 can be included in the imaging field of view R10 for all of the plurality of (16 in this case) capturing units 11.
  • the stereo image can be obtained only in the first specific area R1 of the first specific area R1 and the second specific area R2. That is, with respect to the second specific region R2, the imaging field of view R10 (first imaging field of view R100) of the first imaging device 201 and the imaging field of view R10 (second imaging field of view R200) of the second imaging device 202 overlap each other. Since it is not included, a stereo image cannot be acquired. As a result, the mounting system 100A can capture the subject three-dimensionally only in the first specific region R1 of the first specific region R1 and the second specific region R2.
  • the imaging method according to this embodiment is an imaging method used in the mounting system 100 including the mounting head 1.
  • the mounting head 1 has a capturing unit 11 that captures the first object T1.
  • the mounting head 1 moves the capturing unit 11 between a first position facing the mounting surface T21 of the second object T2 and a second position farther from the mounting surface T21 as compared to the first position.
  • the first object T1 is mounted on the mounting surface T21.
  • the above-mentioned imaging method includes a step of imaging the first specific region R1 and the second specific region R2 with the imaging device 2.
  • the image pickup device 2 is fixed to the mounting head 1.
  • the image pickup apparatus 2 includes a first specific region R1 facing the capture unit 11 at the first position in the direction perpendicular to the mounting surface T21 of the mounting surface T21, and a side surface of the capture unit 11 at the second position. 2
  • the specific region R2 is included in the imaging field of view R10.
  • the imaging method according to the present embodiment is a method of imaging the first specific region R1 and the second specific region R2 by using the mounting system 100A according to the present embodiment.
  • the imaging device 2 including the first specific region R1 facing the capturing unit 11 at the first position in the direction perpendicular to the mounting surface T21 of the mounting surface T21 in the imaging field R10 first specifies the image. Region R1 is imaged. Therefore, at least the region of the mounting surface T21 immediately below the capture unit 11 can be imaged.
  • the second specific region R2 including the side surface of the capture unit 11 at the second position is also included in the image field of view R10 of the image pickup apparatus 2. Therefore, for example, the first in the capture unit 11 The captured state of the object T1 can be confirmed. Therefore, while the state of the mounting surface T21 and the state of the capturing unit 11 before or after mounting can be confirmed, the occupied area of the imaging device 2 in the plane parallel to the mounting surface T21 is kept relatively small. Therefore, there is an advantage that the moving range of the mounting head 1 by the imaging device 2 is not easily restricted. Therefore, it is possible to provide an imaging method more suitable for imaging in the mounted state.
  • the first object is in the first specific region R1 directly below the capture unit 11 of the mounting surface T21 of the second object T2 (board).
  • the first object T1 can be imaged by the image pickup apparatus 2. That is, in the state of FIG. 10A, in any one of the imaging devices 2, as shown in FIG. 10B, an image Im1 in which the first object T1 is reflected in the first specific region R1 can be obtained. Further, in the state of FIG. 10A, in any one of the image pickup devices 2, as shown in FIG. 10B, an image Im1 in which the capture unit 11 is reflected in the second specific region R2 can be obtained.
  • the image Im1 shown in FIG. 10B is obtained by any of the image pickup devices 2 including the four first specific regions R1 in the image pickup field of view R10, that is, the seven image pickup devices 2 excluding the two image pickup devices 2 at both ends in the X-axis direction. It is an image to be taken.
  • the imaging device 2 can image the first object T1 in the first specific region R1 directly below the capturing unit 11 at the first position. .. Further, the second target region R2 including the side surface of the capture unit 11 at the second position can be imaged by the image pickup apparatus 2.
  • the image pickup apparatus 2 captures the first specific region R1 not in the central portion R101 of the imaging field of view R10 but in the peripheral portion R102 of the imaging field of view R10, the first object T1 is the image Im1 as shown in FIG. 10B. It will be reflected in the peripheral area R12 (here, four corners).
  • the capture unit 11 (at the second position) in the second specific region R2 is as shown in FIG. 10B. It will be reflected in the central region R11 of the image Im1.
  • the central region R11 is a rectangular region located in the center of the image Im1
  • the peripheral region R12 is a rectangular frame-shaped region surrounding the central region R11.
  • the region along the outer circumference is the peripheral region R12
  • the region surrounded by the peripheral region R12 is the central region R11.
  • the shaded area represents the central area R11.
  • the first specific region R1 is included in the peripheral region R12 of the image Im1 and is included in the second specific region.
  • R2 is included in the central region R11 of the image Im1.
  • the optical system 22 is designed so that the light L1 from the second specific region R2 is imaged at the center of the light receiving surface of the image sensor 21, so that the second specific region is formed. R2 will be included in the central region R11 of the image Im1.
  • the first object T1 in the first specific region R1 is relatively higher (compared to the central portion R101). It can be imaged at resolution.
  • the image pickup apparatus 2 has a higher resolution in the peripheral region R12 than in the central region R11 of the image Im1.
  • the first imaging device 201 and the second imaging device 202 can three-dimensionally capture the first object T1 in the first specific region R1 by the stereo camera method.
  • the configuration described in the second embodiment (including the modified example) can be applied in appropriate combination with the configuration (including the modified example) described in the first embodiment.
  • the mounting system 100B according to the present embodiment is different from the mounting system 100 according to the first embodiment in that the mounting head 1 of the head unit 10B is a rotary head.
  • the same configurations as those in the first embodiment will be designated by a common reference numeral and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the mounting head 1 has a plurality of (eight as an example) capturing units 11.
  • the plurality of capturing portions 11 are arranged side by side at equal intervals on the circumference centered on the rotation axis C1. Then, one place on the circumference centered on the rotation axis C1 becomes the "mounting position", and the mounting head 1 lowers one catching portion 11 located at the mounting position as shown in FIG. 11B.
  • the first object T1 is mounted on the second object T2.
  • the mounting head 1 has a function of switching the capturing units 11 located at the mounting position by rotating a plurality of capturing units 11 around the rotation axis C1 (see the arrow in FIG. 11A).
  • the mounting system 100B includes two image pickup devices 2.
  • the mounting system 100B realizes a stereo camera by using these two image pickup devices 2 as the first image pickup device 201 and the second image pickup device 202.
  • the two image pickup devices 2 are arranged adjacent to one capture unit 11 located at the mounting position among the plurality of capture units 11.
  • the two imaging devices 2 include the (first) specific region R1 directly below the one capturing unit 11 located at the mounting position in the imaging field of view R10.
  • the mounting head 1 rotates a plurality of capturing units 11 around the rotation axis C1
  • the capturing units 11 located at the mounting positions are switched, so that the two imaging devices 2 are replaced by the plurality of capturing units 11. It will be shared.
  • the second specific region R2 is included in the imaging field of view R10 of the image pickup apparatus 2 in addition to the first specific region R1 which is the specific region R1 as in the second embodiment.
  • the number of image pickup devices 2 may be only one or two or more.
  • the mounting head 1 may include only one capturing unit 11.
  • the configuration described in the third embodiment (including the modified example) can be applied in appropriate combination with the configuration (including the modified example) described in the first or second embodiment.
  • the mounting system (100, 100A, 100B) includes a mounting head (1) and an imaging device (2).
  • the mounting head (1) has a catching portion (11).
  • the mounting head (1) moves the capturing unit (11) so as to approach the second object (T2) in a state where the first object (T1) is captured by the capturing unit (11), and the first object (T2) is captured.
  • (T1) is mounted on the mounting surface (T21) of the second object (T2).
  • the image pickup apparatus (2) is fixed to the mounting head (1).
  • the image pickup apparatus (2) includes a specific region (R1) of the mounting surface (T21) in the image pickup field of view (R10).
  • the specific region (R1) faces the capturing portion (11) in the direction perpendicular to the mounting surface (T21).
  • the image pickup apparatus (2) has an image pickup optical axis (Ax1) perpendicular to the mounting surface (T21).
  • the imaging apparatus (2) captures a specific region (R1) facing the capturing unit (11) in a direction perpendicular to the mounting surface (T21) of the mounting surfaces (T21) in the imaging field (R10). Since it is included in, the region of the mounting surface (T21) directly below the capturing portion (11) can be imaged. Moreover, since the imaging optical axis (Ax1) of the imaging device (2) is perpendicular to the mounting surface (T21), the imaging device (2) should be arranged in a posture orthogonal to the mounting surface (T21). Is possible.
  • the imaging optical axis (Ax1) of the imaging device (2) is intentionally directed to the outside of the specific region (R1).
  • the specific region (R1) is reflected toward the end of the imaging field of view (R10) of the imaging device (2).
  • This makes it possible to make the imaging optical axis (Ax1) of the imaging device (2) perpendicular to the mounting surface (T21). Therefore, for example, the area occupied by the image pickup device (2) in a plane parallel to the mounting surface (T21) is kept relatively small, and the movement range of the mounting head (1) by the image pickup device (2) is less likely to be restricted.
  • the mounting system (100, 100A, 100B) divides the image field of view (R10) of the image pickup apparatus (2) into a central portion (R101) and a peripheral portion (R102).
  • the specific region (R1) is included in the peripheral portion (R102) of the imaging field of view (R10) of the imaging apparatus (2).
  • the specific region (R1) can be captured by the peripheral portion (R102) located at the end of the imaging field of view (R10).
  • the mounting head (1) has a plurality of capturing portions (11).
  • the specific region (R1) included in the imaging field of view (R10) of one imaging device (2) faces a plurality of capturing portions (11) in a direction perpendicular to the mounting surface (T21) of the mounting surface (T21). The area.
  • a specific region (R1) corresponding to a plurality of capture units (11) can be imaged by one imaging device (2).
  • the image pickup apparatus (2) has two capture units (11) out of a plurality of capture units (11) in a plan view. Located between.
  • the specific region (R1) corresponding to the two capture units (11) can be efficiently imaged by one imaging device (2).
  • the mounting system (100, 100A, 100B) further includes a second imaging device (202) in any one of the first to fourth aspects.
  • the second imaging device (202) is fixed to the mounting head (1) separately from the first imaging device (201) as the imaging device (2), and includes a specific region (R1) in the imaging field of view (R10).
  • the second imaging field of view (R200), which is the imaging field of view (R10) of the second imaging device (202), is a region different from the first imaging field of view (R100), which is the imaging field of view (R10) of the first imaging device (201). including.
  • the specific region (R1) is included in the region where the first imaging field of view (R100) and the second imaging field of view (R200) overlap.
  • the capturing unit (11) is a plan view of the first imaging device (201) and the second imaging device (202). Located in between.
  • the subject in the specific area (R1) corresponding to the capture unit (11) located between the first imaging device (201) and the second imaging device (202) is three-dimensionally determined by the stereo camera method. It is possible to grasp it originally.
  • the mounting head (1) has a plurality of capturing units (11).
  • the plurality of capture units (11) are composed of a first capture unit group (G1) composed of two or more capture units (11) arranged along the first direction, and two or more capture units (11). It is classified into the second capture group (G2).
  • the first capture unit group (G1) and the second capture unit group (G2) face each other in the second direction orthogonal to the first direction in a plan view.
  • the first imaging device (201) and the second imaging device (202) are located between the first capturing unit group (G1) and the second capturing unit group (G2) in a plan view.
  • the first imaging device (201) and the second imaging device (202) are arranged inside the first capturing unit group (G1) and the second capturing unit group (G2), the first The image pickup device (201) and the second image pickup device (202) are less likely to get in the way.
  • the imaging field of view (R10) when the imaging field of view (R10) is divided into a central portion (R101) and a peripheral portion (R102).
  • the image pickup apparatus (2) has a higher resolution in the peripheral portion (R102) than in the central portion (R101) of the imaging field of view (R10).
  • a specific region (R1) can be imaged with a relatively high resolution in a peripheral portion (R102) located at the end of the imaging field of view (R10).
  • the image pickup apparatus (2) is arranged on the side of the capture unit (11).
  • the image pickup device (2) is less likely to get in the way when the capture unit (11) moves.
  • the head unit (10, 10A, 10B) includes a mounting head (1) and an imaging device (2).
  • the mounting head (1) has a catching portion (11).
  • the mounting head (1) moves the capturing unit (11) so as to approach the second object (T2) in a state where the first object (T1) is captured by the capturing unit (11), and the first object (T2) is captured.
  • (T1) is mounted on the mounting surface (T21) of the second object (T2).
  • the image pickup apparatus (2) is fixed to the mounting head (1).
  • the imaging apparatus (2) includes a specific region (R1) facing the capturing unit (11) in the direction perpendicular to the mounting surface (T21) of the mounting surfaces (T21) in the imaging field of view (R10).
  • the image pickup apparatus (2) has an image pickup optical axis (Ax1) perpendicular to the mounting surface (T21).
  • a head unit (10, 10A, 10B) more suitable for imaging a specific region (R1).
  • the mounting system (100, 100A, 100B) includes a mounting head (1) and an imaging device (2).
  • the mounting head (1) has a catching portion (11).
  • the mounting head (1) moves the capturing unit (11) so as to approach the second object (T2) in a state where the first object (T1) is captured by the capturing unit (11), and the first object (T2) is captured.
  • (T1) is mounted on the mounting surface (T21) of the second object (T2).
  • the image pickup apparatus (2) is fixed to the mounting head (1).
  • the image pickup apparatus (2) includes a specific region (R1) of the mounting surface (T21) in the image pickup field of view (R10).
  • the specific region (R1) faces the capturing portion (11) in the direction perpendicular to the mounting surface (T21).
  • the imaging device (2) is located in the peripheral portion (R102) rather than the central portion (R101) of the imaging visual field (R10). High resolution.
  • the imaging method is an imaging method used in a mounting system (100, 100A, 100B) including a mounting head (1).
  • the mounting head (1) has a catching portion (11).
  • the mounting head (1) moves the capturing unit (11) so as to approach the second object (T2) in a state where the first object (T1) is captured by the capturing unit (11), and the first object (T2) is captured.
  • (T1) is mounted on the mounting surface (T21) of the second object (T2).
  • the imaging method includes a step of imaging a specific region (R1) with the imaging apparatus (2).
  • the image pickup apparatus (2) is fixed to the mounting head (1).
  • the image pickup apparatus (2) includes a specific region (R1) of the mounting surface (T21) in the image pickup field of view (R10).
  • the specific region (R1) faces the capturing portion (11) in the direction perpendicular to the mounting surface (T21).
  • the image pickup apparatus (2) has an image pickup optical axis (Ax1) perpendicular to the mounting surface (T21).
  • various configurations (including modified examples) of the mounting systems (100, 100A, 100B) according to the first to third embodiments can be embodied by the imaging method.
  • the configurations according to the second to ninth aspects are not essential configurations for the mounting system (100, 100A, 100B) and can be omitted as appropriate.
  • Imaging head 2 Imaging device 11 Capture unit 10, 10A, 10B Head unit 100, 100A, 100B Mounting system 201 1st imaging device 202 2nd imaging device Ax1 Imaging optical axis G1 1st capturing unit group G2 2nd capturing unit group R1 Specific area R10 Imaging field of view R100 First imaging field of view R200 Second imaging field of view R101 Central part R102 Peripheral part T1 First object T2 Second object T21 Mounting surface

Abstract

本開示の課題は、特定領域の撮像により適した実装システム、ヘッドユニット及び撮像方法を提供することにある。実装システム(100)は、実装ヘッド(1)と、撮像装置(2)と、を備える。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)を有する。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)にて第1対象物(T1)を捕捉した状態で捕捉部(11)を第2対象物(T2)に近づけるように移動させ、第1対象物(T1)を第2対象物(T2)の実装面(T21)に実装する。撮像装置(2)は、実装ヘッド(1)に固定される。撮像装置(2)は、実装面(T21)のうちの特定領域(R1)を撮像視野(R10)に含む。特定領域(R1)は、実装面(T21)に垂直な方向において捕捉部(11)と対向する。撮像装置(2)は、実装面(T21)に垂直な撮像光軸(Ax1)を有する。

Description

実装システム、ヘッドユニット及び撮像方法
 本開示は、一般に実装システム、ヘッドユニット及び撮像方法に関し、より詳細には、捕捉部にて捕捉した第1対象物を第2対象物に実装する実装システム、ヘッドユニット及び撮像方法に関する。
 特許文献1には、表面実装機の部品吸着搭載動作中に撮像を行う撮像装置及び撮像方法が開示されている。
 特許文献1に記載の撮像装置は、捕捉部(吸着ノズル)で部品を吸着して所定の部品搭載位置に部品を搭載するに際し、吸着ノズルによる部品搭載動作についての撮像を行う。撮像装置は、ブラケットを介して実装ヘッド(ヘッド本体)と連結されており、実装ヘッドとともに移動する。搭載工程においては、捕捉部が、プリント基板上の特定領域(部品装着位置)の上方に配置されたときに、特定領域を中心とした一定の範囲を、撮像装置のCCDカメラで撮像する。そのため、撮像装置のCCDカメラは、プリント基板の特定領域の斜め上方に配置されている。
特開2008-103426号公報
 本開示は上記事由に鑑みてなされており、特定領域の撮像により適した実装システム、ヘッドユニット及び撮像方法を提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る実装システムは、実装ヘッドと、撮像装置と、を備える。前記実装ヘッドは、捕捉部を有する。前記実装ヘッドは、前記捕捉部にて第1対象物を捕捉した状態で前記捕捉部を第2対象物に近づけるように移動させ、前記第1対象物を前記第2対象物の実装面に実装する。前記撮像装置は、前記実装ヘッドに固定される。前記撮像装置は、前記実装面のうちの特定領域を撮像視野に含む。前記特定領域は、前記実装面に垂直な方向において前記捕捉部と対向する。前記撮像装置は、前記実装面に垂直な撮像光軸を有する。
 本開示の一態様に係るヘッドユニットは、実装ヘッドと、撮像装置と、を備える。前記実装ヘッドは、捕捉部を有する。前記実装ヘッドは、前記捕捉部にて第1対象物を捕捉した状態で前記捕捉部を第2対象物に近づけるように移動させ、前記第1対象物を前記第2対象物の実装面に実装する。前記撮像装置は、前記実装ヘッドに固定される。前記撮像装置は、前記実装面のうちの特定領域を撮像視野に含む。前記特定領域は、前記実装面に垂直な方向において前記捕捉部と対向する。前記撮像装置は、前記実装面に垂直な撮像光軸を有する。
 本開示の一態様に係る実装システムは、実装ヘッドと、撮像装置と、を備える。前記実装ヘッドは、捕捉部を有する。前記実装ヘッドは、前記捕捉部にて第1対象物を捕捉した状態で前記捕捉部を第2対象物に近づけるように移動させ、前記第1対象物を前記第2対象物の実装面に実装する。前記撮像装置は、前記実装ヘッドに固定される。前記撮像装置は、前記実装面のうちの特定領域を撮像視野に含む。前記特定領域は、前記実装面に垂直な方向において前記捕捉部と対向する。前記撮像視野を中央部と周辺部とに二分した場合に、前記撮像装置は、前記撮像視野の前記中央部よりも前記周辺部において高解像度である。
 本開示の一態様に係る撮像方法は、実装ヘッドを備える、実装システムに用いられる撮像方法である。前記実装ヘッドは、捕捉部を有する。前記実装ヘッドは、前記捕捉部にて第1対象物を捕捉した状態で前記捕捉部を第2対象物に近づけるように移動させ、前記第1対象物を前記第2対象物の実装面に実装する。前記撮像方法は、撮像装置にて、特定領域を撮像する工程を有する。前記撮像装置は、前記実装ヘッドに固定される。前記撮像装置は、前記実装面のうちの前記実装面に垂直な方向において前記捕捉部と対向する前記特定領域を撮像視野に含む。前記撮像装置は、前記実装面に垂直な撮像光軸を有する。
図1は、実施形態1に係る実装システムの概略斜視図である。 図2は、同上の実装システムの要部の概略側面図である。 図3は、同上の実装システムのブロック図である。 図4Aは、同上の実装システムのヘッドユニットの平面図である。図4Bは、同上のヘッドユニットの正面図である。図4Cは、同上のヘッドユニットの側面図である。 図5は、同上の実装システムにおける撮像装置の撮像視野を模式的に表す説明図である。 図6Aは、同上の実装システムの要部の概略側面図である。図6Bは、同上の実装システムにおける撮像装置で得られる画像の概略図である。 図7は、同上の実装システムの動作例を示すフローチャートである。 図8Aは、実施形態2に係る実装システムの要部の概略側面図である。図8Bは、同上の実装システムの撮像装置を拡大した概略断面図である。 図9は、同上の実装システムにおける撮像装置の撮像視野を模式的に表す説明図である。 図10Aは、同上の実装システムの要部の概略側面図である。図10Bは、同上の実装システムにおける撮像装置で得られる画像の概略図である。 図11Aは、実施形態3に係る実装システムの要部の概略平面図である。図11Bは、同上の実装システムの要部の概略側面図である。
 (実施形態1)
 以下、本実施形態に係る実装システム100、ヘッドユニット10及び撮像方法について、図1~図7を参照して説明する。
 (1)概要
 従来、撮像装置は、CCDカメラは、プリント基板の特定領域を向くように、プリント基板の実装面(表面)の垂線に対して傾斜した姿勢で配置される。したがって、例えば、実装面に平行な平面内での撮像装置の占有面積が比較的大きくなり、実装ヘッドの移動範囲が制約されること等が懸念される。
 本実施形態に係る実装システム100は、図1に示すように、捕捉部11にて捕捉した第1対象物T1を第2対象物T2に実装するための実装装置(実装機)である。実装システム100は、例えば、工場、研究所、事務所及び教育施設等の施設において、電子機器、自動車、衣料品、食料品、医薬品及び工芸品等の種々の製品の製造のための作業に用いられる。
 本実施形態では、実装システム100が、工場での電子機器の製造に用いられる場合について説明する。一般的な電子機器は、例えば、電源回路及び制御回路等の各種の回路ブロックを有している。これらの回路ブロックの製造にあたっては、一例として、はんだ塗布工程、実装工程、及びはんだ付け工程が、この順で行われる。はんだ塗布工程では、基板(プリント配線板を含む)にクリーム状はんだが塗布(又は印刷)される。実装工程では、基板に部品(電子部品を含む)が実装(搭載)される。はんだ付け工程では、例えば、部品が実装された状態の基板を、リフロー炉にて加熱することにより、クリーム状はんだを溶かしてはんだ付けが行われる。実装システム100は、実装工程において、第2対象物T2である基板に対して、第1対象物T1である部品を実装する作業を行う。
 このように、第2対象物T2(基板)への第1対象物T1(部品)の実装に用いられる実装システム100は、図1に示すように、第1対象物T1を捕捉するための捕捉部11を有する実装ヘッド1を備えている。捕捉部11は、一例として吸着ノズルからなり、第1対象物T1である部品を、解放(つまり捕捉を解除)可能な状態で捕捉(保持)する。実装システム100は、捕捉部11にて第1対象物T1を捕捉した状態で、捕捉部11を第2対象物T2に近づけるように下降させて、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する。
 このような実装システム100において、第2対象物T2の実装面T21に第1対象物T1を実装するに際しては、実装面T21上の実装位置となる特定領域R1の認識等の目的で、特定領域R1を撮像することが求められる。そこで、本実施形態に係る実装システム100は、実装ヘッド1に加えて、図2に示すように、撮像装置2を備えている。これにより、実装システム100は、実装面T21の特定領域R1を撮像装置2にて撮像し、例えば、実装ヘッド1による第1対象物T1の実装の直前及び/又は直後に、第1対象物T1及び/又は第2対象物T2の状態を画像で確認すること等が可能になる。そこで、本実施形態では、撮像装置2は、少なくとも実装面T21のうちの捕捉部11の直下の領域を撮像可能に構成されている。
 すなわち、本実施形態に係る実装システム100は、図2に示すように、実装ヘッド1と、撮像装置2と、を備える。実装ヘッド1は、捕捉部11を有する。実装ヘッド1は、捕捉部11にて第1対象物T1を捕捉した状態で捕捉部11を第2対象物T2に近づけるように移動させ、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する。撮像装置2は、実装ヘッド1に固定される。撮像装置2は、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向において捕捉部11と対向する特定領域R1を撮像視野R10に含む。撮像装置2は、実装面T21に垂直な撮像光軸Ax1を有する。
 上記構成によれば、撮像装置2は、実装面T21のうちの、実装面T21に垂直な方向において捕捉部11と対向する特定領域R1を撮像視野R10に含むので、少なくとも実装面T21のうちの捕捉部11の直下の領域を撮像可能となる。しかも、撮像装置2の撮像光軸Ax1は、実装面T21に対して垂直であるので、実装面T21に対して直交する姿勢で撮像装置2を配置することが可能である。すなわち、本実施形態では、撮像装置2の撮像光軸Ax1を特定領域R1に向けるのではなく、敢えて撮像装置2の撮像光軸Ax1を特定領域R1外に向けることで、撮像装置2の撮像視野R10の端の方に特定領域R1が映り込むようにしている。これにより、撮像装置2の撮像光軸Ax1を、実装面T21に対して垂直にすることが可能となる。そのため、例えば、実装面T21に平行な平面内での撮像装置2の占有面積を比較的小さく抑えて、撮像装置2による実装ヘッド1の移動範囲の制約を受けにくい等の利点がある。よって、特定領域R1の撮像により適した実装システム100を提供することができる。
 (2)詳細
 以下、本実施形態に係る実装システム100、ヘッドユニット10及び撮像方法の詳細について、説明する。
 (2.1)前提
 本実施形態では一例として、表面実装技術(SMT:Surface Mount Technology)による部品(第1対象物T1)の実装に、実装システム100が用いられる場合について説明する。つまり、第1対象物T1としての部品は、表面実装用の部品(SMD:Surface Mount Device)であって、第2対象物T2としての基板の表面(実装面)上に配置されることをもって実装される。ただし、この例に限らず、挿入実装技術(IMT:Insertion Mount Technology)による部品(第1対象物T1)の実装に、実装システム100が用いられてもよい。この場合には、第1対象物T1としての部品は、リード端子を有する挿入実装用の部品であり、第2対象物T2としての基板の孔にリード端子を挿入することをもって、基板(第2対象物T2)の表面(実装面)上に実装される。
 また、本開示でいう「撮像光軸」は、撮像装置2で撮像される画像についての光軸であって、後述する撮像装置2の撮像素子21(図2参照)及び光学系22(図2参照)の両方によって定まる光軸である。つまり、撮像装置2で撮像される画像の中心からの光が通る光路が、撮像装置2の撮像光軸Ax1となる。具体的には、撮像素子21の受光面の中心と、被写体のうちの光学系22を通して撮像素子21の受光面の中心に結像する部位と、を結ぶ直線が撮像装置2の撮像光軸Ax1となる。
 また、本開示でいう「画像」は、撮像装置2で撮像される画像であって、静止画(静止画像)及び動画(動画像)を含む。さらに、「動画」は、コマ撮り等により得られる複数の静止画にて構成される画像を含む。画像は、撮像装置2から出力されたデータそのものでなくてもよい。例えば、画像は、必要に応じて適宜データの圧縮、他のデータ形式への変換、又は撮像装置2で撮影された画像から一部を切り出す加工、ピント調整、明度調整、若しくはコントラスト調整等の加工が施されていてもよい。本実施形態では一例として、画像は、フルカラーの静止画である。
 また、本開示でいう「直交」は、二者間の角度が厳密に90度である状態だけでなく、二者がある程度の誤差の範囲内で略直交する状態も含む意味である。つまり、直交する二者間の角度は、90度に対してある程度の誤差(一例として10度以下)の範囲内に収まる。本開示でいう「平行」についても同様に、厳密に二者間の角度が0度である状態だけでなく、二者がある程度の誤差の範囲内で略平行する状態も含む意味である。つまり、平行する二者間の角度は、0度に対してある程度の誤差(一例として10度以下)の範囲内に収まる。
 以下では一例として、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸の3軸を設定し、第2対象物T2である基板の表面(実装面T21)に平行な軸を「X軸」及び「Y軸」とし、基板の厚み方向に平行な軸を「Z」軸とする。特に、「X軸」は、後述する第1捕捉部群G1を構成する2つ以上の捕捉部11が並ぶ方向に沿った軸である。さらに、第2対象物T2である基板から見た捕捉部11側を、Z軸の正の向き(「上方」ともいう)と規定する。また、Z軸の正の向き(上方)から見た状態を、以下では「平面視」ともいう。X軸、Y軸、及びZ軸は、いずれも仮想的な軸であり、図面中の「X」、「Y」、「Z」を示す矢印は、説明のために表記しているに過ぎず、いずれも実体を伴わない。また、これらの方向は実装システム100の使用時の方向を限定する趣旨ではない。
 また、実装システム100には、冷却水の循環用のパイプ、電力供給用のケーブル及び空圧(正圧及び真空を含む)供給用のパイプ等が接続されるが、本実施形態では、これらの図示を適宜省略する。
 (2.2)全体構成
 次に、本実施形態に係る実装システム100の全体構成について、図1を参照して説明する。
 本実施形態に係る実装システム100は、図1に示すように、実装ヘッド1と、1つ以上の撮像装置2と、を備えている。また、本実施形態では、実装システム100は、図3に示すように、実装ヘッド1及び撮像装置2に加えて、駆動装置3、部品供給装置4、搬送装置5、バックアップ装置6、制御装置7及び照明装置8を更に備えている。ただし、駆動装置3、部品供給装置4、搬送装置5、バックアップ装置6、制御装置7及び照明装置8は、実装システム100に必須の構成ではない。つまり、駆動装置3、部品供給装置4、搬送装置5、バックアップ装置6、制御装置7及び照明装置8の少なくとも1つは、実装システム100の構成要素に含まれなくてもよい。また、図1では、実装ヘッド1、撮像装置2及び駆動装置3のみを図示し、その他の実装システム100の構成の図示を適宜省略している。
 実装ヘッド1は、1つ以上の捕捉部11を有している。本実施形態では、実装ヘッド1は、複数(一例として16個)の捕捉部11を有している。実装ヘッド1は、捕捉部11にて第1対象物T1(部品)を捕捉した状態で、捕捉部11を第2対象物T2(基板)に近づけるように移動させ、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する。
 撮像装置2は、実装ヘッド1に固定されている。本実施形態では、実装システム100は、複数(一例として9個)の撮像装置2を有している。撮像装置2は、撮像素子21と、光学系22と、を有している。撮像装置2は、例えば、静止画を撮像するスチルカメラである。撮像装置2は、上述したように、第2対象物T2(基板)の実装面T21のうちの捕捉部11と対向する特定領域R1を撮像視野R10(図2参照)に含む。
 1つ以上の撮像装置2は、実装ヘッド1と共にヘッドユニット10を構成する。つまり、本実施形態に係るヘッドユニット10は、実装ヘッド1と、撮像装置2と、を備えている。言い換えれば、本実施形態に係る実装システム100は、実装ヘッド1及び撮像装置2を含むヘッドユニット10と、駆動装置3と、部品供給装置4と、搬送装置5と、バックアップ装置6と、制御装置7と、照明装置8と、を備えている。ヘッドユニット10を構成する実装ヘッド1及び撮像装置2の各々については、「(2.3)実装ヘッド」及び「(2.4)撮像装置」の欄で詳しく説明する。
 駆動装置3は、実装ヘッド1を移動させる装置である。本実施形態では、駆動装置3は、X-Y平面内で、実装ヘッド1を移動させる。ここでいう「X-Y平面」は、X軸及びY軸を含む平面であって、Z軸と直交する平面である。言い換えれば、駆動装置3は、実装ヘッド1をX軸方向及びY軸方向に移動させる。
 本実施形態では、実装ヘッド1には撮像装置2が固定されているため、駆動装置3は、撮像装置2についても実装ヘッド1と共に移動させる。つまり、実装ヘッド1は、実装ヘッド1と共にヘッドユニット10を構成する撮像装置2ごと、駆動装置3によってX-Y平面内で駆動されることになる。言い換えれば、駆動装置3は、実装ヘッド1及び撮像装置2を含むヘッドユニット10を、X-Y平面内で移動させる。
 具体的には、駆動装置3は、図1に示すように、X軸駆動部31と、Y軸駆動部32と、を有している。X軸駆動部31は、実装ヘッド1をX軸方向に直進移動させる。Y軸駆動部32は、実装ヘッド1をY軸方向に直進移動させる。Y軸駆動部32は、実装ヘッド1を、X軸駆動部31ごとY軸に沿って移動させることで、実装ヘッド1をY軸方向に直進移動させる。本実施形態では一例として、X軸駆動部31及びY軸駆動部32の各々は、リニアモータを含み、電力供給を受けてリニアモータで発生する駆動力により、実装ヘッド1(ヘッドユニット10)を移動させる。
 部品供給装置4は、実装ヘッド1の捕捉部11にて捕捉される第1対象物T1としての部品を供給する。部品供給装置4は、一例として、キャリアテープに収容された部品を供給するテープフィーダを有している。または、部品供給装置4は、複数の部品が載せ置かれたトレイを有していてもよい。実装ヘッド1は、このような部品供給装置4から、第1対象物T1(部品)を捕捉部11にて捕捉する。
 搬送装置5は、第2対象物T2としての基板を搬送する装置である。搬送装置5は、例えば、ベルトコンベヤ等で実現される。搬送装置5は、第2対象物T2(基板)を、例えば、X軸に沿って搬送する。搬送装置5は、少なくとも実装ヘッド1の下方、つまりZ軸方向において捕捉部11と対向する実装スペースに、第2対象物T2を搬送する。そして、搬送装置5は、実装ヘッド1による第2対象物T2(基板)への第1対象物T1(部品)の実装が完了するまでは、実装スペースに第2対象物T2を停止させる。
 バックアップ装置6は、搬送装置5によって実装スペースに搬送された第2対象物T2としての基板をバックアップする。つまり、搬送装置5によって実装スペースに搬送された第2対象物T2(基板)は、バックアップ装置6にて、実装スペースに保持される。バックアップ装置6は、少なくとも実装ヘッド1による第2対象物T2(基板)への第1対象物T1(部品)の実装が完了するまでは、実装スペースにて第2対象物T2をバックアップする。
 制御装置7は、実装システム100の各部を制御する。制御装置7は、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを主構成とする。すなわち、マイクロコントローラのメモリに記録されたプログラムを、マイクロコントローラのプロセッサが実行することにより、制御装置7の機能が実現される。プログラムはメモリにあらかじめ記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
 制御装置7は、例えば、実装ヘッド1、撮像装置2、駆動装置3、部品供給装置4、搬送装置5、バックアップ装置6及び照明装置8の各々と電気的に接続されている。制御装置7は、実装ヘッド1及び駆動装置3に制御信号を出力し、少なくとも捕捉部11にて捕捉した第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装するように、実装ヘッド1及び駆動装置3を制御する。また、制御装置7は、撮像装置2及び照明装置8に制御信号を出力し、撮像装置2及び照明装置8を制御したり、撮像装置2で撮像された画像を撮像装置2から取得したりする。
 照明装置8は、撮像装置2の撮像視野R10を照明する。照明装置8は、少なくとも撮像装置2が撮像するタイミングで撮像視野R10を照明すればよく、例えば、撮像装置2の撮像タイミングに合わせて発光する。本実施形態では、撮像装置2で撮像される画像は、フルカラーの静止画であるので、照明装置8は、白色光等の可視光領域の波長域の光を出力する。本実施形態では一例として、照明装置8は、LED(Light Emitting Diode)等の光源を複数有している。照明装置8は、これら複数の光源を発光させることで、撮像装置2の撮像視野R10を照らす。照明装置8は、例えば、リング照明又は同軸落射照明等の適宜の照明方式にて実現される。
 照明装置8は、例えば、撮像装置2と共に実装ヘッド1に固定されている。そして、照明装置8は、1つ以上の撮像装置2及び実装ヘッド1と共に、ヘッドユニット10を構成する。つまり、本実施形態に係るヘッドユニット10は、実装ヘッド1及び撮像装置2に加えて、照明装置8を備えている。
 また、実装システム100は、上記構成に加えて、例えば、通信部等を備えている。通信部は、直接的、又はネットワーク若しくは中継器等を介して間接的に、上位システムと通信するように構成されている。これにより、実装システム100は、上位システムとの間でデータを授受することが可能である。
 (2.3)実装ヘッド
 次に、実装ヘッド1のより詳細な構成について、図1~図4Cを参照して説明する。
 本実施形態では、実装ヘッド1は、捕捉部11に加えて、捕捉部11を移動させるためのアクチュエータ12(図3参照)と、捕捉部11及びアクチュエータ12を保持するヘッドボディ13と、を更に有している。本実施形態に係る実装システム100では、1つのヘッドボディ13に、捕捉部11及びアクチュエータ12を複数(一例として16個)ずつ保持している。これにより、実装ヘッド1では、複数(ここでは16個)の第1対象物T1(部品)を同時に捕捉可能である。
 捕捉部11は、例えば、吸着ノズルである。捕捉部11は、制御装置7にて制御され、第1対象物T1を捕捉(保持)する捕捉状態と、第1対象物T1を解放(捕捉を解除)する解放状態と、を切替可能である。ただし、捕捉部11は、吸着ノズルに限らず、例えば、ロボットハンドのように第1対象物T1を挟む(摘む)ことによって捕捉(保持)する構成でもよい。
 捕捉部11による第1対象物T1の捕捉に関しては、実装ヘッド1は、動力としての空圧(真空)の供給を受けて動作する。つまり、実装ヘッド1は、捕捉部11に繋がる空圧(真空)の供給路上のバルブを開閉することによって、捕捉部11の捕捉状態と、解放状態と、を切り替える。
 アクチュエータ12は、捕捉部11をZ軸方向に直進移動させる。さらに、アクチュエータ12は、捕捉部11をZ軸方向に沿った軸線を中心とする回転方向(以下、「θ方向」という)に回転移動させる。本実施形態では一例として、Z軸方向への捕捉部11の移動に関しては、アクチュエータ12は、リニアモータで発生する駆動力にて駆動する。θ方向への捕捉部11の移動に関しては、アクチュエータ12は、回転型モータで発生する駆動力にて駆動する。一方で、上述したように、実装ヘッド1は、駆動装置3によりX軸方向及びY軸方向に直進移動する。結果的に、実装ヘッド1に含まれる捕捉部11は、駆動装置3及びアクチュエータ12によって、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向及びθ方向に移動することが可能である。
 ここで、X軸方向及びY軸方向の移動に関しては、実装ヘッド1に含まれる複数の捕捉部11は、一体となって移動する。一方、Z軸方向及びθ方向の移動に関しては、実装ヘッド1に含まれる複数の捕捉部11は、それぞれ個別に移動する。さらに、実装ヘッド1に含まれる複数の捕捉部11は、捕捉状態と解放状態とを、それぞれ個別に切り替えることが可能である。
 ヘッドボディ13は、一例として、金属製であって直方体状に形成されている。複数の捕捉部11及びアクチュエータ12がヘッドボディ13に組み付けられることによって、ヘッドボディ13は捕捉部11及びアクチュエータ12を保持する。本実施形態では、捕捉部11は、Z軸方向及びθ方向への移動が可能な状態で、アクチュエータ12を介してヘッドボディ13に間接的に保持される。実装ヘッド1は、ヘッドボディ13が駆動装置3にてX-Y平面内で移動させられることによって、X-Y平面内を移動する。図4Aでは、ヘッドボディ13を想像線(2点鎖線)で示している。
 上述した構成によれば、実装ヘッド1は、捕捉部11にて第1対象物T1(部品)を捕捉した状態で、捕捉部11を第2対象物T2(基板)に近づけるように移動させ、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装することが可能となる。つまり、実装ヘッド1は、捕捉部11を、少なくとも、第2対象物T2の実装面T21と対向する第1位置と、第1位置に比較して実装面T21から離れた第2位置と、の間で移動させる。ここで、図2では、捕捉部11が第1位置にあるときの捕捉部11及び第1対象物T1を実線で示し、捕捉部11が第2位置にあるときの捕捉部11及び第1対象物T1を想像線(2点鎖線)で示す。要するに、実装ヘッド1は、第1対象物T1を捕捉した状態の捕捉部11を、第2位置から第1位置に移動させることで、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する。
 ところで、本実施形態では、実装ヘッド1は、捕捉部11を複数(一例として16個)有している。これら複数の捕捉部11は、図4A~図4Cに示すように、第1捕捉部群G1と、第2捕捉部群G2とに分類される。第1捕捉部群G1及び第2捕捉部群G2は、それぞれX軸方向(第1方向)に沿って並ぶ、2つ以上の捕捉部11からなる。第1捕捉部群G1と第2捕捉部群G2とは、平面視においてX軸方向(第1方向)に直交するY軸方向(第2方向)に対向する。
 具体的には、図4A~図4Cに示すように、実装ヘッド1は、第1捕捉部群G1を構成する8つの捕捉部11と、第2捕捉部群G2を構成する8つの捕捉部11と、を有している。第1捕捉部群G1を構成する8つの捕捉部11は、X軸に沿って一列に並べて配置されている。第2捕捉部群G2を構成する8つの捕捉部11は、X軸に沿って一列に並べて配置されている。そして、これら第1捕捉部群G1を構成する捕捉部11と、第2捕捉部群G2を構成する捕捉部11とは、Y軸方向において対向する。
 ここで、第1捕捉部群G1を構成する8つの捕捉部11、及び第2捕捉部群G2を構成する8つの捕捉部11は、いずれもX軸方向においては等間隔で配置されている。さらに、第1捕捉部群G1を構成する8つの捕捉部11、及び第2捕捉部群G2を構成する8つの捕捉部11は、Y軸方向(第2方向)においては、所定の間隔を空けて対向するように配置されている。本実施形態では一例として、Y軸方向において隣接する2つの捕捉部11間の間隔は、X軸方向において隣接する2つの捕捉部11間の間隔よりも広い。
 (2.4)撮像装置
 次に、撮像装置2のより詳細な構成について、図1~図5を参照して説明する。
 本実施形態では、撮像装置2は、図2及び図3に示すように、撮像素子21と、光学系22と、を有している。光学系22は、撮像素子21に対して、特定領域R1を含む撮像視野R10の画像Im1(図6B参照)を結像する。
 撮像素子21は、例えば、CCD(Charge Coupled Devices)又はCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)のようなイメージセンサである。撮像素子21は、受光面に結像した画像を電気信号に変換して出力する。
 光学系22は、1つ以上のレンズ及びミラー等を含んでいる。本実施形態では一例として、光学系22は、複数のレンズの組み合わせ(レンズ群)にて実現される。光学系22は、図2に示すような撮像視野R10からの光を、撮像素子21の受光面に結像させる。本実施形態では、撮像装置2の光学系22は非テレセントリック光学系である。つまり、光学系全体で主光線が光軸(撮像光軸Ax1)に対して平行になるテレセントリック光学系とは異なり、撮像装置2では、主光線が光軸(撮像光軸Ax1)に対して傾斜する。
 ところで、撮像装置2は、図2に示すように、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向(Z軸方向)において捕捉部11と対向する特定領域R1を、撮像視野R10に含んでいる。言い換えれば、撮像装置2は、第2対象物T2の実装面T21上に捕捉部11が位置する状態で、実装面T21における捕捉部11の直下の領域を、特定領域R1として撮像視野R10に含む。そのため、撮像装置2では、捕捉部11の直下の領域の画像を撮像することが可能である。
 具体的には、撮像装置2は、実装ヘッド1のヘッドボディ13に保持されることにより、実装ヘッド1に固定されている。ここでは、撮像装置2は、ヘッドボディ13の下面、つまりヘッドボディ13のうち第2対象物T2との対向面に固定されることで、ヘッドボディ13に保持されている。ヘッドボディ13の下面には、捕捉部11が配置されているため、撮像装置2は、平面視において捕捉部11の側方に配置されることになる。
 ここで、上述したように、撮像装置2は、実装面T21に垂直な撮像光軸Ax1を有している。つまり、撮像装置2は、その撮像光軸Ax1を実装面T21と直交させるような姿勢で実装ヘッド1に固定されている。ここでいう「直交」は、上述したように、二者間の角度が厳密に90度である状態だけでなく、二者がある程度の誤差の範囲内で略直交する状態も含む。そのため、撮像装置2の撮像光軸Ax1と実装面T21との間の角度は、厳密に90度であってもよいし、90度に対してある程度の誤差(一例として10度以下)の範囲内であってもよい。言い換えれば、撮像装置2の撮像光軸Ax1は、実装面T21の垂線に沿った軸であればよい。
 言い換えれば、撮像装置2の撮像光軸Ax1は、Z軸と略平行であって、撮像装置2の直下に向けられている。このように、撮像装置2は、捕捉部11の側方に配置され、かつ撮像光軸Ax1がZ軸に沿って直下に向けられながらも、捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像可能である。
 また、本実施形態では、2以上の捕捉部11の直下の特定領域R1を1つの撮像装置2でカバーする。すなわち、本実施形態では、実装ヘッド1は、上述したように捕捉部11を複数(2つ以上)有している。そして、1つの撮像装置2の撮像視野R10に含まれる特定領域R1は、実装面T21のうち実装面T21に垂直な方向において複数(2つ以上)の捕捉部11と対向する領域である。言い換えれば、1つの撮像装置2の撮像視野R10には、2以上の捕捉部11の直下の特定領域R1、つまり複数の特定領域R1が含まれる。そのため、本実施形態に係る実装システム100は、1つの撮像装置2にて2以上の捕捉部11の直下の領域を撮像可能である。
 ここで、撮像装置2は、平面視において複数の捕捉部11のうちの2つの捕捉部11の間に位置する。本開示において2つの部位の「間に位置する」とは、2つの部位が並ぶ方向において、2つの部位の間に位置することを意味する。つまり、X軸方向に並ぶAとBとの間に位置するCは、X軸方向において、AとBとの間にあればよく、AとBとを結ぶ直線状にあることは必須でない。言い換えれば、AとBとを結ぶ直線(X軸方向に延びる直線)と直交するY-Z平面であって、Aを含むY-Z平面と、Bを含むY-Z平面との間にCがあれば、Cは、AとBとの間に位置することになる。
 そして、2つの捕捉部11の間に位置する1つの撮像装置2は、これら2つの捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像視野R10に含むことになる。つまり、1つの撮像装置2の撮像視野R10には、少なくとも、この撮像装置2の両側に位置する2つの捕捉部11の直下の特定領域R1が含まれる。本実施形態では一例として、実装ヘッド1は、16個の捕捉部11を有しており、これら複数の捕捉部11のうち、2つ又は4つの捕捉部11の直下の特定領域R1を、1つの撮像装置2がカバーする。言い換えれば、1つの撮像装置2は、2つ又は4つの特定領域R1を、撮像視野R10に含んでいる。
 より詳細には、本実施形態に係る実装システム100は、上述したように、撮像装置2を複数(一例として9つ)有している。これら複数の撮像装置2にて、複数(ここでは16個)の捕捉部11の全てについて、特定領域R1を撮像視野R10に含めることを可能とする。
 すなわち、複数(ここでは9つ)の撮像装置2は、図4A~図4Cに示すように、X軸方向(第1方向)に沿って一列に並べて配置されている。一方で、実装ヘッド1は、上述したように、それぞれX軸方向(第1方向)に沿って並ぶ8つの捕捉部11からなる第1捕捉部群G1及び第2捕捉部群G2を有している。9つの撮像装置2は、これら2列に分かれた第1捕捉部群G1と第2捕捉部群G2との間に配置されている。
 ここで、9つの撮像装置2は、X軸方向においては等間隔で配置されている。さらに、各撮像装置2は、Y軸方向(第2方向)においては、第1捕捉部群G1を構成する8つの捕捉部11と第2捕捉部群G2を構成する8つの捕捉部11との真ん中(中間)に位置する。また、9つの撮像装置2のうち、X軸方向の両端となる2つの撮像装置2を除く7つの撮像装置2は、いずれも4つの捕捉部11から等距離となる位置に配置されている。
 このような配置によれば、9つの撮像装置2のうち、X軸方向の両端となる2つの撮像装置2を除く7つの撮像装置2については、いずれも周囲に4つの捕捉部11が位置することになる。そのため、これら7つの撮像装置2においては、それぞれ周囲の4つの捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像視野R10に含むことになる。つまり、これら7つの撮像装置2のそれぞれの撮像視野R10には、少なくとも、この各撮像装置2の周囲に位置する4つの捕捉部11の直下の特定領域R1が含まれる。言い換えれば、これら7つの撮像装置2は、それぞれ4つの特定領域R1を、撮像視野R10に含んでいる。
 また、9つの撮像装置2のうち、X軸方向の両端となる2つの撮像装置2については、いずれも周囲に2つの捕捉部11が位置することになる。そのため、これら2つの撮像装置2においては、それぞれ周囲の2つの捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像視野R10に含むことになる。つまり、これら2つの撮像装置2のそれぞれの撮像視野R10には、少なくとも、この各撮像装置2の周囲に位置する2つの捕捉部11の直下の特定領域R1が含まれる。言い換えれば、これら(X軸方向の両端となる)2つの撮像装置2は、それぞれ2つの特定領域R1を、撮像視野R10に含んでいる。
 ところで、本実施形態に係る実装システム100では、図5に示すように、撮像視野R10を中央部R101と周辺部R102とに二分した場合に、撮像装置2は、撮像視野R10の中央部R101よりも周辺部R102において高解像度である。図5は、平面視における撮像装置2の撮像視野R10を模式的に表す説明図である。図5の例では、中央部R101は、各撮像装置2の撮像視野R10のうちの中央に位置する円形状の領域であって、周辺部R102は、中央部R101を囲む円環状の領域である。言い換えれば、撮像視野R10のうち、平面視において外周に沿った領域が周辺部R102であって、周辺部R102で囲まれた領域が中央部R101である。図5では、網掛け(ドットハッチング)領域が周辺部R102を表している。
 本開示でいう「解像度」は、撮像素子21及び光学系22を合わせた総合的な性能を意味する。光学系22の性能を表す指標の一例としては、変調伝達関数(MTF:Modulation Transfer Function)特性があり、これは光学系22(レンズ)の解像力とコントラストとの両方の情報を同時に表す。本実施形態では、撮像視野R10の中央部R101よりも周辺部R102において高解像度であるので、中央部R101よりも周辺部R102の方が、MTF特性が高く(良好に)なる。よって、撮像視野R10の中央部R101に含まれる被写体よりも、周辺部R102に含まれる被写体の方が、撮像装置2では高精細に捉えることが可能である。
 ここで、本実施形態では、上述したように、撮像装置2は、捕捉部11の側方に配置され、かつ撮像光軸Ax1がZ軸に沿って直下に向けられながらも、捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像可能である。すなわち、撮像装置2は、特定領域R1を撮像視野R10の中央部R101ではなく、撮像視野R10の周辺部R102で捉えることによって、捕捉部11の直下の特定領域R1の撮像を可能とする。言い換えれば、撮像装置2の撮像視野R10を中央部R101と周辺部R102とに二分した場合に、特定領域R1は、撮像装置2の撮像視野R10の周辺部R102に含まれる。
 そして、特定領域R1が含まれる周辺部R102は、撮像視野R10のうち中央部R101に比較して高解像度である。したがって、撮像装置2は、特定領域R1を撮像視野R10の周辺部R102で捉えながらも、特定領域R1の比較的(中央部R101に比べて)高解像度の画像を得ることが可能である。
 さらに、撮像装置2が、撮像視野R10の中央部R101よりも周辺部R102において高解像度である、という構成については、撮像装置2の撮像光軸Ax1が実装面T21に垂直である構成とは切り離して、それ単独で採用可能である。すなわち、実装システム100は、実装ヘッド1と、撮像装置2と、を備える。実装ヘッド1は、捕捉部11を有する。実装ヘッド1は、捕捉部11にて第1対象物T1を捕捉した状態で捕捉部11を第2対象物T2に近づけるように移動させ、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する。撮像装置2は、実装ヘッド1に固定される。撮像装置2は、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向において捕捉部11と対向する特定領域R1を撮像視野R10に含む。ここで、撮像視野R10を中央部R101と周辺部R102とに二分した場合に、撮像装置2は、撮像視野R10の中央部R101よりも周辺部R102において高解像度である。この場合、撮像装置2の撮像光軸Ax1が実装面T21に垂直であることは必須でなく、撮像装置2の撮像光軸Ax1が実装面T21の垂線に対して傾斜していてもよい。
 また、本実施形態に係る実装システム100は、図5に示すように、複数(ここでは9つ)の撮像装置2のうちの2つの撮像装置2を、第1撮像装置201及び第2撮像装置202として用いることで、ステレオカメラを実現する。つまり、本実施形態では、9つの撮像装置2のうち、X軸方向において隣接する2つの撮像装置2(第1撮像装置201及び第2撮像装置202)によって、ステレオカメラ方式で被写体までの距離情報を取得可能である。
 要するに、本実施形態に係る実装システム100は、撮像装置2としての第1撮像装置201とは別に、実装ヘッド1に固定され、特定領域R1を撮像視野R10に含む第2撮像装置202を更に備えている。第2撮像装置202の撮像視野R10である第2撮像視野R200は、第1撮像装置201の撮像視野R10である第1撮像視野R100とは異なる領域を含んでいる。特定領域R1は、第1撮像視野R100と第2撮像視野R200とが重複する領域に含まれる。
 これにより、捕捉部11の直下の特定領域R1は、第1撮像装置201の撮像視野R10(第1撮像視野R100)と、第2撮像装置202の撮像視野R10(第2撮像視野R200)との両方に含まれることになる。したがって、第1撮像装置201及び第2撮像装置202の両方の出力からは、特定領域R1のステレオ画像を得ることができる。よって、実装システム100は、特定領域R1内の被写体については、ステレオカメラ方式によって、実装ヘッド1からの距離を表す距離情報を取得することができる。結果的に、実装システム100は、特定領域R1内の被写体を三次元的に捉えることが可能である。
 ここで、本実施形態では、9つの撮像装置2は、全て共通の構成を有している。そのため、第1撮像装置201は、9つの撮像装置2のうちの任意の撮像装置2であればよく、第2撮像装置202は、第1撮像装置201と隣接する撮像装置2であればよい。例えば、第1撮像装置201及び第2撮像装置202のいずれにおいても、実装面T21に垂直な撮像光軸Ax1を有している。また、第1撮像装置201及び第2撮像装置202のいずれにおいても、撮像視野を中央部R101と周辺部R102とに二分した場合に、撮像視野R10の中央部R101よりも周辺部R102において高解像度である。
 特に、本実施形態では、捕捉部11は、平面視において第1撮像装置201と第2撮像装置202との間に位置する。より詳細には、第1撮像装置201と第2撮像装置202との間に位置する捕捉部11は、X軸方向において、第1撮像装置201と第2撮像装置202との真ん中(中間)に位置する。これにより、図5に示すように、第1撮像装置201の撮像視野R10(第1撮像視野R100)の周辺部R102と、第2撮像装置202の撮像視野R10(第2撮像視野R200)の周辺部R102との重複部位を、特定領域R1に合わせることができる。したがって、第1撮像装置201及び第2撮像装置202によれば、特定領域R1内の被写体を三次元的に、かつ比較的(中央部R101に比べて)高解像度で捉えることが可能である。
 また、本実施形態では、上述したように、実装ヘッド1は、第1捕捉部群G1を構成する8つの捕捉部11と、第2捕捉部群G2を構成する8つの捕捉部11と、を有している。ここで、第1撮像装置201及び第2撮像装置202は、図4Aに示すように、平面視において第1捕捉部群G1と第2捕捉部群G2との間に位置する。要するに、本実施形態では、第1撮像装置201及び第2撮像装置202となり得る2つの撮像装置2を含む9つの撮像装置2は、第1捕捉部群G1と第2捕捉部群G2との間に配置されている。そのため、第1撮像装置201及び第2撮像装置202は、平面視において第1捕捉部群G1と第2捕捉部群G2との間に位置することになる。
 (3)撮像方法
 次に、本実施形態に係る撮像方法について、図6A、図6B及び図7を参照して説明する。
 本実施形態に係る撮像方法は、実装ヘッド1を備える、実装システム100に用いられる撮像方法である。実装ヘッド1は、捕捉部11を有する。実装ヘッド1は、捕捉部11にて第1対象物T1を捕捉した状態で捕捉部11を第2対象物T2に近づけるように移動させ、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する。上記撮像方法は、撮像装置2にて、特定領域R1を撮像する工程を有する。撮像装置2は、実装ヘッド1に固定される。撮像装置2は、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向において捕捉部11と対向する特定領域R1を撮像視野R10に含み、かつ実装面T21に垂直な撮像光軸Ax1を有する。
 すなわち、本実施形態に係る撮像方法は、本実施形態に係る実装システム100を用いて、特定領域R1を撮像する方法である。この撮像方法では、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向において捕捉部11と対向する特定領域R1を撮像視野R10に含む撮像装置2にて、特定領域R1が撮像される。したがって、少なくとも実装面T21のうちの捕捉部11の直下の領域を撮像可能となる。しかも、撮像装置2の撮像光軸Ax1は、実装面T21に対して垂直であるので、実装面T21に対して直交する姿勢で撮像装置2を配置することが可能である。
 この撮像方法では、撮像装置2の撮像光軸Ax1を特定領域R1に向けるのではなく、敢えて撮像装置2の撮像光軸Ax1を特定領域R1外に向けることで、撮像装置2の撮像視野R10の端の方に特定領域R1が映り込むようにしている。これにより、撮像装置2の撮像光軸Ax1を、実装面T21に対して垂直にすることが可能となる。そのため、例えば、実装面T21に平行な平面内での撮像装置2の占有面積を比較的小さく抑えて、撮像装置2による実装ヘッド1の移動範囲の制約を受けにくい等の利点がある。よって、特定領域R1の撮像により適した撮像方法を提供することができる。
 そして、上述した撮像方法によれば、例えば、図6Aに示すように、第2対象物T2(基板)の実装面T21のうち捕捉部11の直下の特定領域R1に、第1対象物T1(部品)が実装された状態では、第1対象物T1を撮像装置2にて撮像可能である。つまり、図6Aの状態において、いずれか1つの撮像装置2では、図6Bに示すように、特定領域R1に第1対象物T1が映り込んだ状態の画像Im1が得られる。図6Bに示す画像Im1は、4つの特定領域R1を撮像視野R10に含む撮像装置2、つまりX軸方向の両端となる2つの撮像装置2を除く7つの撮像装置2のいずれかで得られる画像である。
 このように、本実施形態に係る撮像方法によれば、捕捉部11の直下の特定領域R1にある第1対象物T1を、撮像装置2にて撮像することができる。ここで、撮像装置2は、特定領域R1を撮像視野R10の中央部R101ではなく、撮像視野R10の周辺部R102で捉えるので、第1対象物T1は、図6Bのように、画像Im1の周辺領域(ここでは四隅)に映り込むことになる。そして、本実施形態では、撮像視野R10の中央部R101よりも周辺部R102において高解像度であるので、特定領域R1にある第1対象物T1を比較的(中央部R101に比べて)高解像度で撮像することができる。また、この撮像方法では、第1撮像装置201及び第2撮像装置202により、特定領域R1内の第1対象物T1については、ステレオカメラ方式によって三次元的に捉えることが可能である。
 図7は、本実施形態に係る撮像方法を含む、実装システム100の全体動作を表すフローチャートである。
 まず、実装システム100は、捕捉工程S1を実行する。捕捉工程S1では、実装システム100は、部品供給装置4から供給される第1対象物T1(部品)の上方に位置する捕捉部11を、部品供給装置4(第1対象物T1)に近づく向きに移動(下降)させて、捕捉部11にて第1対象物T1を捕捉する。そして、実装システム100は、第1対象物T1を捕捉した状態の捕捉部11を、部品供給装置4(第1対象物T1)から離れる向きに移動(上昇)させる。本実施形態では、実装ヘッド1には複数の捕捉部11が含まれているため、捕捉工程S1では、実装システム100は、複数の捕捉部11の各々を駆動することで、複数の捕捉部11の各々にて第1対象物T1を捕捉する。第1対象物T1を捕捉後、実装システム100は、実装ヘッド1を駆動装置3にて駆動し、第1対象物T1を捕捉した状態の捕捉部11を第2対象物T2上へと移動させる。
 次に、実装システム100は、本実施形態に係る撮像方法を実施する(S2)。すなわち、実装システム100は、捕捉部11が第2対象物T2上に位置する状態で、撮像装置2にて、捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像する(S2)。
 撮像装置2で特定領域R1が撮像されると、撮像装置2は、得られた画像Im1を制御装置7へ出力する(S3)。制御装置7は、撮像装置2から取得した画像Im1を、単に記録するだけでもよいし、リアルタイムで解析してもよい。
 実装工程S4では、実装システム100は、第2対象物T2の上方に位置する捕捉部11を、第2対象物T2に近づく向きに移動(下降)させて、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する。つまり、実装システム100は、第1対象物T1が第2対象物T2の実装面T21に到達した際に、捕捉部11による捕捉を解除して第1対象物T1を解放する。そして、実装システム100は、第1対象物T1を解放した捕捉部11を、第2対象物T2から離れる向きに移動(上昇)させる。本実施形態では、実装ヘッド1には複数の捕捉部11が含まれているため、実装工程S4では、実装システム100は、複数の捕捉部11の各々を駆動することで、複数の捕捉部11の各々にて第1対象物T1を実装する。
 上記撮像方法(S2)で得られる画像Im1からは、例えば、第1対象物T1の実装前の実装面T21の状態、一例として、クリーム状はんだの塗布状態、異物の有無又は変形等について、確認することが可能である。特に、本実施形態では、捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像できるので、第1対象物T1の実装直前の実装面T21を確認しやすくなる。
 図7のフローチャートは、実装システム100の全体動作の一例に過ぎず、処理を適宜省略又は追加してもよいし、処理の順番が適宜変更されていてもよい。例えば、実装工程S4後に、撮像装置2にて、捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像すれば、第1対象物T1の実装後の実装面T21の状態、一例として、第1対象物T1の実装の正常/異常、第1対象物T1の向き、又は欠品等について、確認することが可能である。特に、本実施形態では、捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像できるので、第1対象物T1の実装直後の実装面T21を確認しやすくなる。
 また、実装工程S4の途中で、撮像装置2にて、捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像すれば、第1対象物T1の実装中の実装面T21の状態、一例として、捕捉部11での第1対象物T1の捕捉状態等について、確認することが可能である。特に、本実施形態では、捕捉部11の直下の特定領域R1を撮像できるので、第1対象物T1の実装中であっても実装面T21を確認しやすくなる。
 (4)変形例
 実施形態1は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態1は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、本開示で参照する図面は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、実施形態1に係る撮像方法と同様の機能は、実装システム100、(コンピュータ)プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係るプログラムは、実施形態1に係る撮像方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。
 以下、実施形態1の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
 本開示における実装システム100は、例えば、制御装置7等にコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における実装システム100としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
 また、実装システム100における複数の機能が、1つの筐体内に集約されていることは実装システム100に必須の構成ではない。実装システム100の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、実装システム100の少なくとも一部の機能は、クラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。
 反対に、実施形態1において、複数の装置に分散されている実装システム100の少なくとも一部の機能が、1つの筐体内に集約されていてもよい。例えば、実装ヘッド1と制御装置7とに分散されている一部の機能が、全て実装ヘッド1に集約されてもよい。
 また、実装システム100の用途は、工場での電子機器の製造に限らない。例えば、ガラス板への機械部品の実装に実装システム100が用いられる場合、実装システム100は、第2対象物T2であるガラス板に対して、第1対象物T1である機械部品を実装する作業を行う。
 また、ヘッドユニット10に備わっている捕捉部11の数、撮像装置2の数は、実施形態1で説明した数に限らない。例えば、捕捉部11は15個以下又は17個以上であってもよいし、撮像装置2は8つ以下又は10個以上であってもよい。もちろん、ヘッドユニット10が捕捉部11を1つだけ備えていてもよいし、撮像装置2を1つだけ備えていてもよい。さらに、捕捉部11及び撮像装置2の配置についても、実施形態1で説明した配置に限らず、適宜変更可能である。
 また、撮像装置2は、フルカラーの静止画を撮影可能なスチルカメラに限らず、例えば、モノクロ画像を撮影可能なカメラ、動画像を撮像可能なカメラ、又はラインセンサ等であってもよい。
 また、撮像視野R10の周辺部R102は真円の環状に限らず、楕円、三角形、多角形又は自由曲線を含む環状であってもよい。
 (実施形態2)
 本実施形態に係る実装システム100Aは、図8A及び図8Bに示すように、特定領域R1である第1特定領域R1に加えて、第2特定領域R2を撮像装置2の撮像視野R10に含む点で、実施形態1に係る実装システム100と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
 実装システム100Aは、実装ヘッド1と、撮像装置2と、を備えている。実装ヘッド1は、第1対象物T1を捕捉する捕捉部11を有する。実装ヘッド1は、捕捉部11を、第1位置と、第2位置と、の間で移動させ、第1対象物T1を実装面T21に実装する。第1位置は、第2対象物T2の実装面T21と対向する位置である。第2位置は、第1位置に比較して実装面T21から離れた位置である。撮像装置2は、第1特定領域R1と、第2特定領域R2と、を撮像視野R10に含む。第1特定領域R1は、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向(Z軸方向)において第1位置にある捕捉部11と対向する領域である。第2特定領域R2は、第2位置にある捕捉部11の側面を含む領域である。
 ここで、図8Aでは、捕捉部11が第1位置にあるときの捕捉部11及び第1対象物T1を実線で示し、捕捉部11が第2位置にあるときの捕捉部11及び第1対象物T1を想像線(2点鎖線)で示す。要するに、実装ヘッド1は、第1対象物T1を捕捉した状態の捕捉部11を、第2位置から第1位置に移動させることで、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する。第1特定領域R1は、捕捉部11が第1位置にある状態で、実装面T21において捕捉部11の直下となる領域である。第2特定領域R2は、捕捉部11が第2位置にある状態で、捕捉部11の側面を含む領域、つまり捕捉部11を側方から見た領域である。本実施形態では、第1位置は捕捉部11の下死点であって、第2位置は捕捉部11の上死点である。ただし、本開示でいう「下死点」とは、捕捉部11の可動域における下限位置ではなく、第1対象物T1を第2対象物T2の実装面T21に実装する際の捕捉部11の下限位置をいう。
 上記構成によれば、撮像装置2は、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向において捕捉部11と対向する第1特定領域R1を撮像視野R10に含むので、少なくとも実装面T21のうちの捕捉部11の直下の領域を撮像可能となる。しかも、第1特定領域R1に加えて、第2位置にある捕捉部11の側面を含む第2特定領域R2も、撮像装置2の撮像視野R10に含むので、例えば、捕捉部11での第1対象物T1の捕捉状態を確認可能となる。そのため、実装面T21の状態と、実装前又は実装後の捕捉部11の状態と、を確認可能としながらも、実装面T21に平行な平面内での撮像装置2の占有面積を比較的小さく抑えて、撮像装置2による実装ヘッド1の移動範囲の制約を受けにくい等の利点がある。よって、実装状態の撮像により適した実装システム100Aを提供することができる。
 本実施形態において、1つ以上の撮像装置2は、実装ヘッド1と共にヘッドユニット10Aを構成する。つまり、本実施形態に係るヘッドユニット10Aは、実装ヘッド1と、撮像装置2と、を備えている。言い換えれば、本実施形態に係る実装システム100Aは、実装ヘッド1及び撮像装置2を含むヘッドユニット10Aと、駆動装置3と、部品供給装置4と、搬送装置5と、バックアップ装置6と、制御装置7と、照明装置8と、を備えている。
 ここで、本実施形態では、撮像装置2の撮像視野R10は、第1特定領域R1と第2特定領域R2とを同時に含む。すなわち、撮像装置2においては、その撮像視野R10に第1特定領域R1が含まれる際には、第2特定領域R2も撮像視野R10に含まれる。したがって、撮像装置2は、第1特定領域R1と第2特定領域R2とを別々に撮像するのではく、同時に撮像することが可能である。
 また、撮像装置2は、図8Aに示すように、撮像素子21と、光学系22と、を有している。光学系22は、撮像素子21に対して、第1特定領域R1及び第2特定領域R2を含む撮像視野R10の画像を結像する。要するに、光学系22では、第1特定領域R1からの光を撮像素子21の受光面に結像する第1光路と、第2特定領域R2からの光を撮像素子21の受光面に結像する第2光路と、が形成される。しかも、本実施形態では、撮像装置2の撮像視野R10は、第1特定領域R1と第2特定領域R2とを同時に含むので、これら第1光路と第2光路とは同時に形成されることになる。
 特に、光学系22は、図8Bに示すように、レンズ群221と、プリズム222と、を含んでいる。レンズ群221及びプリズム222は、撮像素子21の下方において、レンズ群221が撮像素子21側(上側)となるように、Z軸方向に沿って並べて配置されている。
 プリズム222は、反射面を有し、撮像装置2に側方(つまり、Z軸に交差する方向)から入射した光L1を、反射面にてレンズ群221側に反射する。一方、撮像装置2に斜め下方(つまり、下方であってZ軸に対して傾斜した方向)から入射した光L2は、プリズム222の側方を通してレンズ群221に入射する。レンズ群221は、プリズム222を通した光L1、及びプリズム222の側方を通った光L2を、撮像素子21の受光面に結像させる。ここで、プリズム222で反射される光L1は、第2特定領域R2から入射する光であって、プリズム222の側方を通る光L2は、第1特定領域R1から入射する光である。このような光学系22により、撮像素子21には、第1特定領域R1と第2特定領域R2との両方からの光が入射する。結果的に、光学系22は、撮像素子21に対して、第1特定領域R1及び第2特定領域R2を含む撮像視野R10の画像を結像することになる。
 また、図8Aに示すように、第1特定領域R1と第2特定領域R2とは、分離可能な別領域である。つまり、第1特定領域R1と第2特定領域R2とでは重複する領域がなく、第1特定領域R1と第2特定領域R2とは完全に切り分けることが可能である。より厳密には、第2特定領域R2の下端位置は、第1特定領域R1の上端位置よりも上方に位置する。
 ところで、本実施形態における第1特定領域R1は、実施形態1における特定領域R1に相当するので、実施形態1において説明した特定領域R1についての構成は、第1特定領域R1についても適用される。実施形態1において説明した特定領域R1と同様の点について、図9を参照して以下に説明する。図9は、平面視における撮像装置2の撮像視野R10を模式的に表す説明図である。図9では、9つの撮像装置2のうちの一部(ここでは3つ)の撮像装置2の撮像視野R10のみを示しているが、他の撮像装置2の撮像視野R10も同様である。図9では、ヘッドボディ13を想像線(2点鎖線)で示している。
 例えば、本実施形態に係る実装システム100Aは、図9に示すように、複数(ここでは9つ)の撮像装置2のうちの2つの撮像装置2を、第1撮像装置201及び第2撮像装置202として用いることで、ステレオカメラを実現する。つまり、本実施形態では、9つの撮像装置2のうち、X軸方向において隣接する2つの撮像装置2(第1撮像装置201及び第2撮像装置202)によって、ステレオカメラ方式で被写体までの距離情報を取得可能である。
 要するに、本実施形態に係る実装システム100Aは、撮像装置2としての第1撮像装置201とは別に、実装ヘッド1に固定され、第1特定領域R1を撮像視野R10に含む第2撮像装置202を更に備えている。第2撮像装置202の撮像視野R10である第2撮像視野R200は、第1撮像装置201の撮像視野R10である第1撮像視野R100とは異なる領域を含んでいる。第1特定領域R1は、第1撮像視野R100と第2撮像視野R200とが重複する領域に含まれる。
 これにより、捕捉部11の直下の第1特定領域R1は、第1撮像装置201の撮像視野R10(第1撮像視野R100)と、第2撮像装置202の撮像視野R10(第2撮像視野R200)との両方に含まれることになる。したがって、第1撮像装置201及び第2撮像装置202の両方の出力からは、第1特定領域R1のステレオ画像を得ることができる。よって、実装システム100Aは、第1特定領域R1内の被写体については、ステレオカメラ方式によって、実装ヘッド1からの距離を表す距離情報を取得することができる。結果的に、実装システム100Aは、第1特定領域R1内の被写体を三次元的に捉えることが可能である。
 ここで、本実施形態では、9つの撮像装置2は、全て共通の構成を有している。そのため、第1撮像装置201は、9つの撮像装置2のうちの任意の撮像装置2であればよく、第2撮像装置202は、第1撮像装置201と隣接する撮像装置2であればよい。例えば、第1撮像装置201及び第2撮像装置202のいずれにおいても、第1特定領域R1に加えて、第2特定領域R2を撮像装置2の撮像視野R10に含んでいる。
 また、本実施形態では、2以上の捕捉部11の直下の第1特定領域R1を1つの撮像装置2でカバーする。すなわち、本実施形態では、実装ヘッド1は、捕捉部11を複数(2つ以上)有している。そして、1つの撮像装置2の撮像視野R10に含まれる第1特定領域R1は、実装面T21のうち実装面T21に垂直な方向において第1位置にある複数(2つ以上)の捕捉部11と対向する領域である。言い換えれば、1つの撮像装置2の撮像視野R10には、2以上の捕捉部11の直下の第1特定領域R1、つまり複数の第1特定領域R1が含まれる。そのため、本実施形態に係る実装システム100は、1つの撮像装置2にて2以上の捕捉部11の直下の領域を撮像可能である。
 ただし、1つの撮像装置2でカバーされる捕捉部11の数が、捕捉部11の直下である第1特定領域R1と、捕捉部11を側方から捉えた(側方から見た)第2特定領域R2と、で相違する。つまり、複数の捕捉部11のうち、1つの撮像装置2の撮像視野R10において、第1特定領域R1に対応する捕捉部11の数は、第2特定領域R2に対応する捕捉部11の数よりも多い。ここで、第1特定領域R1に対応する捕捉部11の数は、第1特定領域R1を直下に持つ捕捉部11、つまり第1特定領域R1の直上の捕捉部11の個数を意味する。第2特定領域R2に対応する捕捉部11の数は、第2特定領域R2に側面が含まれる捕捉部11の個数を意味する。
 具体的には、図9に示すように、撮像装置2の撮像視野R10は、中央部R101及び周辺部R102に加えて、側方部R103を含んでいる。側方部R103は、撮像装置2から双方(Z軸に直交する方向)に向けて延びる領域であって、第2特定領域R2に向けられている。つまり、第2特定領域R2は、撮像視野R10のうちの側方部R103に含まれる。図9では、網掛け(ドットハッチング)領域が周辺部R102及び側方部R103を表している。
 そして、図9から明らかなように、1つの撮像装置2の撮像視野R10において、周辺部R102に含まれる第1特定領域R1は4つの捕捉部11に対応するのに対し、側方部R103に含まれる第2特定領域R2は2つの捕捉部11に対応する。具体的には、第1特定領域R1は、撮像装置2を中心とする円環状の周辺部R102に位置する4つの捕捉部11に対応する。一方、第2特定領域R2は、撮像装置2から見てX-Y平面内で対角線上に位置する2つの捕捉部11に対応する。このような構成にすることで、プリズム222の形状を比較的簡単な形状とすることができる。しかも、複数(ここでは9つ)の撮像装置2によれば、複数(ここでは16個)の捕捉部11の全てについて、第2特定領域R2を撮像視野R10に含めることが可能である。
 ただし、この構成では、ステレオ画像が得られるのは、第1特定領域R1及び第2特定領域R2のうちの第1特定領域R1のみとなる。つまり、第2特定領域R2に関しては、第1撮像装置201の撮像視野R10(第1撮像視野R100)と、第2撮像装置202の撮像視野R10(第2撮像視野R200)とが重複する領域に含まれないため、ステレオ画像を取得することができない。結果的に、実装システム100Aは、第1特定領域R1及び第2特定領域R2のうちの第1特定領域R1のみについて、被写体を三次元的に捉えることが可能である。
 次に、本実施形態に係る撮像方法について、図10A及び図10Bを参照して説明する。
 本実施形態に係る撮像方法は、実装ヘッド1を備える、実装システム100に用いられる撮像方法である。実装ヘッド1は、第1対象物T1を捕捉する捕捉部11を有する。実装ヘッド1は、捕捉部11を、第2対象物T2の実装面T21と対向する第1位置と、第1位置に比較して実装面T21から離れた第2位置と、の間で移動させ、第1対象物T1を実装面T21に実装する。上記撮像方法は、撮像装置2にて、第1特定領域R1及び第2特定領域R2を撮像する工程を有する。撮像装置2は、実装ヘッド1に固定される。撮像装置2は、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向において第1位置にある捕捉部11と対向する第1特定領域R1と、第2位置にある捕捉部11の側面を含む第2特定領域R2と、を撮像視野R10に含む。
 すなわち、本実施形態に係る撮像方法は、本実施形態に係る実装システム100Aを用いて、第1特定領域R1及び第2特定領域R2を撮像する方法である。この撮像方法では、実装面T21のうちの実装面T21に垂直な方向において第1位置にある捕捉部11と対向する第1特定領域R1を撮像視野R10に含む撮像装置2にて、第1特定領域R1が撮像される。したがって、少なくとも実装面T21のうちの捕捉部11の直下の領域を撮像可能となる。
 しかも、第1特定領域R1に加えて、第2位置にある捕捉部11の側面を含む第2特定領域R2も、撮像装置2の撮像視野R10に含むので、例えば、捕捉部11での第1対象物T1の捕捉状態を確認可能となる。そのため、実装面T21の状態と、実装前又は実装後の捕捉部11の状態と、を確認可能としながらも、実装面T21に平行な平面内での撮像装置2の占有面積を比較的小さく抑えて、撮像装置2による実装ヘッド1の移動範囲の制約を受けにくい等の利点がある。よって、実装状態の撮像により適した撮像方法を提供することができる。
 そして、上述した撮像方法によれば、例えば、図10Aに示すように、第2対象物T2(基板)の実装面T21のうち捕捉部11の直下の第1特定領域R1に、第1対象物T1(部品)が実装された状態では、第1対象物T1を撮像装置2にて撮像可能である。つまり、図10Aの状態において、いずれか1つの撮像装置2では、図10Bに示すように、第1特定領域R1に第1対象物T1が映り込んだ状態の画像Im1が得られる。さらに、図10Aの状態において、いずれか1つの撮像装置2では、図10Bに示すように、第2特定領域R2に捕捉部11が映り込んだ状態の画像Im1が得られる。図10Bに示す画像Im1は、4つの第1特定領域R1を撮像視野R10に含む撮像装置2、つまりX軸方向の両端となる2つの撮像装置2を除く7つの撮像装置2のいずれかで得られる画像である。
 このように、本実施形態に係る撮像方法によれば、第1位置にある捕捉部11の直下の第1特定領域R1にある第1対象物T1を、撮像装置2にて撮像することができる。さらに、第2位置にある捕捉部11の側面を含む第2対象領域R2を、撮像装置2にて撮像することができる。ここで、撮像装置2は、第1特定領域R1を撮像視野R10の中央部R101ではなく、撮像視野R10の周辺部R102で捉えるので、第1対象物T1は、図10Bのように、画像Im1の周辺領域R12(ここでは四隅)に映り込むことになる。一方で、撮像装置2は、第2特定領域R2については撮像視野R10の中央部R101で捉えるので、第2特定領域R2における(第2位置にある)捕捉部11は、図10Bのように、画像Im1の中央領域R11に映り込むことになる。図10Bの例では、中央領域R11は、画像Im1のうちの中央に位置する矩形状の領域であって、周辺領域R12は、中央領域R11を囲む矩形枠状の領域である。言い換えれば、画像Im1のうち、外周に沿った領域が周辺領域R12であって、周辺領域R12で囲まれた領域が中央領域R11である。図10Bでは、斜線領域が中央領域R11を表している。
 すなわち、撮像素子21上で結像される画像Im1を、中央領域R11と周辺領域R12とに二分した場合に、第1特定領域R1は、画像Im1の周辺領域R12に含まれ、第2特定領域R2は、画像Im1の中央領域R11に含まれる。このような構成は、光学系22の設計によって実現される。つまり、図8Bに示したように、第2特定領域R2からの光L1が撮像素子21の受光面の中央部に結像するように、光学系22が設計されることによって、第2特定領域R2は、画像Im1の中央領域R11に含まれることになる。
 そして、本実施形態では、撮像視野R10の中央部R101よりも周辺部R102において高解像度であるので、第1特定領域R1にある第1対象物T1を比較的(中央部R101に比べて)高解像度で撮像することができる。言い換えれば、撮像装置2は、画像Im1の中央領域R11よりも周辺領域R12において高解像度である。また、この撮像方法では、第1撮像装置201及び第2撮像装置202により、第1特定領域R1内の第1対象物T1については、ステレオカメラ方式によって三次元的に捉えることが可能である。
 実施形態2(変形例を含む)で説明した構成は、実施形態1で説明した構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用可能である。
 (実施形態3)
 本実施形態に係る実装システム100Bは、図11A及び図11Bに示すように、ヘッドユニット10Bの実装ヘッド1がロータリヘッドである点で、実施形態1に係る実装システム100と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
 本実施形態では、実装ヘッド1は、複数(一例として8つ)の捕捉部11を有している。複数の捕捉部11は、回転軸C1を中心とする円周上に等間隔で並べて配置されている。そして、回転軸C1を中心とする円周上の1カ所が「実装位置」となり、実装ヘッド1は、実装位置に位置する1つの捕捉部11を、図11Bに示すように、下降させることで、第1対象物T1を第2対象物T2に実装する。実装ヘッド1は、回転軸C1を中心として複数の捕捉部11を回転させることで、実装位置に位置する捕捉部11を切り替える機能を有する(図11A中の矢印参照)。
 本実施形態に係る実装システム100Bは、2つの撮像装置2を備えている。実装システム100Bは、これら2つの撮像装置2を、第1撮像装置201及び第2撮像装置202として用いることで、ステレオカメラを実現する。2つの撮像装置2は、図11A及び図11Bに示すように、複数の捕捉部11のうちの、実装位置に位置する1つの捕捉部11に隣接して配置される。この状態で、2つの撮像装置2は、その撮像視野R10に、実装位置に位置する1つの捕捉部11の直下の(第1)特定領域R1を含む。ここで、実装ヘッド1は、回転軸C1を中心として複数の捕捉部11を回転させれば、実装位置に位置する捕捉部11が切り替わるので、2つの撮像装置2は、複数の捕捉部11で共用されることになる。
 また、本実施形態においても、実施形態2と同様に、特定領域R1である第1特定領域R1に加えて、第2特定領域R2を撮像装置2の撮像視野R10に含むことが好ましい。
 さらに、実施形態3の変形例として、撮像装置2は1つのみであってもよいし、2つ以上であってもよい。
 また、実施形態3の他の変形例として、実装ヘッド1は、捕捉部11を1つのみ備えていてもよい。
 実施形態3(変形例を含む)で説明した構成は、実施形態1又は2で説明した構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用可能である。
 (まとめ)
 以上説明したように、第1の態様に係る実装システム(100,100A,100B)は、実装ヘッド(1)と、撮像装置(2)と、を備える。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)を有する。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)にて第1対象物(T1)を捕捉した状態で捕捉部(11)を第2対象物(T2)に近づけるように移動させ、第1対象物(T1)を第2対象物(T2)の実装面(T21)に実装する。撮像装置(2)は、実装ヘッド(1)に固定される。撮像装置(2)は、実装面(T21)のうちの特定領域(R1)を撮像視野(R10)に含む。特定領域(R1)は、実装面(T21)に垂直な方向において捕捉部(11)と対向する。撮像装置(2)は、実装面(T21)に垂直な撮像光軸(Ax1)を有する。
 この態様によれば、撮像装置(2)は、実装面(T21)のうちの実装面(T21)に垂直な方向において捕捉部(11)と対向する特定領域(R1)を撮像視野(R10)に含むので、実装面(T21)のうちの捕捉部(11)の直下の領域を撮像可能となる。しかも、撮像装置(2)の撮像光軸(Ax1)は、実装面(T21)に対して垂直であるので、実装面(T21)に対して直交する姿勢で撮像装置(2)を配置することが可能である。すなわち、撮像装置(2)の撮像光軸(Ax1)を特定領域(R1)に向けるのではなく、敢えて撮像装置(2)の撮像光軸(Ax1)を特定領域(R1)外に向けることで、撮像装置(2)の撮像視野(R10)の端の方に特定領域(R1)が映り込む。これにより、撮像装置(2)の撮像光軸(Ax1)を、実装面(T21)に対して垂直にすることが可能となる。そのため、例えば、実装面(T21)に平行な平面内での撮像装置(2)の占有面積を比較的小さく抑えて、撮像装置(2)による実装ヘッド(1)の移動範囲の制約を受けにくい等の利点がある。よって、特定領域(R1)の撮像により適した実装システム(100,100A,100B)を提供することができる。
 第2の態様に係る実装システム(100,100A,100B)は、第1の態様において、撮像装置(2)の撮像視野(R10)を中央部(R101)と周辺部(R102)とに二分した場合に、特定領域(R1)は、撮像装置(2)の撮像視野(R10)の周辺部(R102)に含まれる。
 この態様によれば、撮像視野(R10)の端に位置する周辺部(R102)で特定領域(R1)を捉えることができる。
 第3の態様に係る実装システム(100,100A,100B)では、第1又は2の態様において、実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)を複数有する。1つの撮像装置(2)の撮像視野(R10)に含まれる特定領域(R1)は、実装面(T21)のうち実装面(T21)に垂直な方向において複数の捕捉部(11)と対向する領域である。
 この態様によれば、複数の捕捉部(11)に対応する特定領域(R1)を、1つの撮像装置(2)で撮像することができる。
 第4の態様に係る実装システム(100,100A,100B)では、第3の態様において、撮像装置(2)は、平面視において複数の捕捉部(11)のうちの2つの捕捉部(11)の間に位置する。
 この態様によれば、2つの捕捉部(11)に対応する特定領域(R1)を、1つの撮像装置(2)で効率的に撮像することができる。
 第5の態様に係る実装システム(100,100A,100B)は、第1~4のいずれかの態様において、第2撮像装置(202)を更に備える。第2撮像装置(202)は、撮像装置(2)としての第1撮像装置(201)とは別に、実装ヘッド(1)に固定され、特定領域(R1)を撮像視野(R10)に含む。第2撮像装置(202)の撮像視野(R10)である第2撮像視野(R200)は、第1撮像装置(201)の撮像視野(R10)である第1撮像視野(R100)とは異なる領域を含む。特定領域(R1)は、第1撮像視野(R100)と第2撮像視野(R200)とが重複する領域に含まれる。
 この態様によれば、ステレオカメラ方式によって、特定領域(R1)内の被写体を三次元的に捉えることが可能である。
 第6の態様に係る実装システム(100,100A,100B)では、第5の態様において、捕捉部(11)は、平面視において第1撮像装置(201)と第2撮像装置(202)との間に位置する。
 この態様によれば、ステレオカメラ方式によって、第1撮像装置(201)と第2撮像装置(202)との間に位置する捕捉部(11)に対応する特定領域(R1)内の被写体を三次元的に捉えることが可能である。
 第7の態様に係る実装システム(100,100A,100B)では、第5の態様において、実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)を複数有する。複数の捕捉部(11)は、それぞれ第1方向に沿って並ぶ、2つ以上の捕捉部(11)からなる第1捕捉部群(G1)と、2つ以上の捕捉部(11)からなる第2捕捉部群(G2)とに分類される。第1捕捉部群(G1)と第2捕捉部群(G2)とは、平面視において第1方向に直交する第2方向に対向する。第1撮像装置(201)及び第2撮像装置(202)は、平面視において第1捕捉部群(G1)と第2捕捉部群(G2)との間に位置する。
 この態様によれば、第1捕捉部群(G1)と第2捕捉部群(G2)との内側に第1撮像装置(201)及び第2撮像装置(202)が配置されるため、第1撮像装置(201)及び第2撮像装置(202)が邪魔になりにくい。
 第8の態様に係る実装システム(100,100A,100B)では、第1~7のいずれかの態様において、撮像視野(R10)を中央部(R101)と周辺部(R102)とに二分した場合に、撮像装置(2)は、撮像視野(R10)の中央部(R101)よりも周辺部(R102)において高解像度である。
 この態様によれば、撮像視野(R10)の端に位置する周辺部(R102)で特定領域(R1)を比較的高解像度で撮像することができる。
 第9の態様に係る実装システム(100,100A,100B)では、第1~8のいずれかの態様において、撮像装置(2)は、捕捉部(11)の側方に配置されている。
 この態様によれば、捕捉部(11)が移動する際に撮像装置(2)が邪魔になりにくい。
 第10の態様に係るヘッドユニット(10,10A,10B)は、実装ヘッド(1)と、撮像装置(2)と、を備える。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)を有する。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)にて第1対象物(T1)を捕捉した状態で捕捉部(11)を第2対象物(T2)に近づけるように移動させ、第1対象物(T1)を第2対象物(T2)の実装面(T21)に実装する。撮像装置(2)は、実装ヘッド(1)に固定される。撮像装置(2)は、実装面(T21)のうちの実装面(T21)に垂直な方向において捕捉部(11)と対向する特定領域(R1)を撮像視野(R10)に含む。撮像装置(2)は、実装面(T21)に垂直な撮像光軸(Ax1)を有する。
 この態様によれば、特定領域(R1)の撮像により適したヘッドユニット(10,10A,10B)を提供することができる。
 第11の態様に係る実装システム(100,100A,100B)は、実装ヘッド(1)と、撮像装置(2)と、を備える。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)を有する。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)にて第1対象物(T1)を捕捉した状態で捕捉部(11)を第2対象物(T2)に近づけるように移動させ、第1対象物(T1)を第2対象物(T2)の実装面(T21)に実装する。撮像装置(2)は、実装ヘッド(1)に固定される。撮像装置(2)は、実装面(T21)のうちの特定領域(R1)を撮像視野(R10)に含む。特定領域(R1)は実装面(T21)に垂直な方向において捕捉部(11)と対向する。撮像視野(R10)を中央部(R101)と周辺部(R102)とに二分した場合に、撮像装置(2)は、撮像視野(R10)の中央部(R101)よりも周辺部(R102)において高解像度である。
 この態様によれば、特定領域(R1)の撮像により適した実装システム(100,100A,100B)を提供することができる。
 第12の態様に係る撮像方法は、実装ヘッド(1)を備える、実装システム(100,100A,100B)に用いられる撮像方法である。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)を有する。実装ヘッド(1)は、捕捉部(11)にて第1対象物(T1)を捕捉した状態で捕捉部(11)を第2対象物(T2)に近づけるように移動させ、第1対象物(T1)を第2対象物(T2)の実装面(T21)に実装する。撮像方法は、撮像装置(2)にて、特定領域(R1)を撮像する工程を有する。撮像装置(2)は、実装ヘッド(1)に固定される。撮像装置(2)は、実装面(T21)のうちの特定領域(R1)を撮像視野(R10)に含む。特定領域(R1)は、実装面(T21)に垂直な方向において捕捉部(11)と対向する。撮像装置(2)は、実装面(T21)に垂直な撮像光軸(Ax1)を有する。
 この態様によれば、特定領域(R1)の撮像により適した撮像方法を提供することができる。
 上記態様に限らず、実施形態1~3に係る実装システム(100,100A,100B)の種々の構成(変形例を含む)は、撮像方法にて具現化可能である。
 第2~9の態様に係る構成については、実装システム(100,100A,100B)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
 1 実装ヘッド
 2 撮像装置
 11 捕捉部
 10,10A,10B ヘッドユニット
 100,100A,100B 実装システム
 201 第1撮像装置
 202 第2撮像装置
 Ax1 撮像光軸
 G1 第1捕捉部群
 G2 第2捕捉部群
 R1 特定領域
 R10 撮像視野
 R100 第1撮像視野
 R200 第2撮像視野
 R101 中央部
 R102 周辺部
 T1 第1対象物
 T2 第2対象物
 T21 実装面

Claims (12)

  1.  捕捉部を有し、前記捕捉部にて第1対象物を捕捉した状態で前記捕捉部を第2対象物に近づけるように移動させ、前記第1対象物を前記第2対象物の実装面に実装する実装ヘッドと、
     前記実装ヘッドに固定され、前記実装面のうちの前記実装面に垂直な方向において前記捕捉部と対向する特定領域を撮像視野に含む撮像装置と、を備え、
     前記撮像装置は、前記実装面に垂直な撮像光軸を有する、
     実装システム。
  2.  前記撮像装置の前記撮像視野を中央部と周辺部とに二分した場合に、
     前記特定領域は、前記撮像装置の前記撮像視野の前記周辺部に含まれる、
     請求項1に記載の実装システム。
  3.  前記実装ヘッドは、前記捕捉部を複数有し、
     1つの前記撮像装置の前記撮像視野に含まれる前記特定領域は、前記実装面のうち前記実装面に垂直な方向において前記複数の捕捉部と対向する領域である、
     請求項1又は2に記載の実装システム。
  4.  前記撮像装置は、平面視において前記複数の捕捉部のうちの2つの捕捉部の間に位置する、
     請求項3に記載の実装システム。
  5.  前記撮像装置としての第1撮像装置とは別に、前記実装ヘッドに固定され、前記特定領域を撮像視野に含む第2撮像装置を更に備え、
     前記第2撮像装置の撮像視野である第2撮像視野は、前記第1撮像装置の前記撮像視野である第1撮像視野とは異なる領域を含み、
     前記特定領域は、前記第1撮像視野と前記第2撮像視野とが重複する領域に含まれる、
     請求項1~4のいずれか1項に記載の実装システム。
  6.  前記捕捉部は、平面視において前記第1撮像装置と前記第2撮像装置との間に位置する、
     請求項5に記載の実装システム。
  7.  前記実装ヘッドは、前記捕捉部を複数有し、
     前記複数の捕捉部は、それぞれ第1方向に沿って並ぶ、2つ以上の捕捉部からなる第1捕捉部群と、2つ以上の捕捉部からなる第2捕捉部群とに分類され、
     前記第1捕捉部群と前記第2捕捉部群とは、平面視において前記第1方向に直交する第2方向に対向し、
     前記第1撮像装置及び前記第2撮像装置は、平面視において前記第1捕捉部群と前記第2捕捉部群との間に位置する、
     請求項5に記載の実装システム。
  8.  前記撮像視野を中央部と周辺部とに二分した場合に、
     前記撮像装置は、前記撮像視野の前記中央部よりも前記周辺部において高解像度である、
     請求項1~7のいずれか1項に記載の実装システム。
  9.  前記撮像装置は、前記捕捉部の側方に配置されている、
     請求項1~8のいずれか1項に記載の実装システム。
  10.  捕捉部を有し、前記捕捉部にて第1対象物を捕捉した状態で前記捕捉部を第2対象物に近づけるように移動させ、前記第1対象物を前記第2対象物の実装面に実装する実装ヘッドと、
     前記実装ヘッドに固定され、前記実装面のうちの前記実装面に垂直な方向において前記捕捉部と対向する特定領域を撮像視野に含み、前記実装面に対して垂直な撮像光軸を有する撮像装置と、を備える、
     ヘッドユニット。
  11.  捕捉部を有し、前記捕捉部にて第1対象物を捕捉した状態で前記捕捉部を第2対象物に近づけるように移動させ、前記第1対象物を前記第2対象物の実装面に実装する実装ヘッドと、
     前記実装ヘッドに固定され、前記実装面のうちの前記実装面に垂直な方向において前記捕捉部と対向する特定領域を撮像視野に含む撮像装置と、を備え、
     前記撮像視野を中央部と周辺部とに二分した場合に、
     前記撮像装置は、前記撮像視野の前記中央部よりも前記周辺部において高解像度である、
     実装システム。
  12.  捕捉部を有し、前記捕捉部にて第1対象物を捕捉した状態で前記捕捉部を第2対象物に近づけるように移動させ、前記第1対象物を前記第2対象物の実装面に実装する実装ヘッドを備える、実装システムに用いられる撮像方法であって、
     前記実装ヘッドに固定され、前記実装面のうちの前記実装面に垂直な方向において前記捕捉部と対向する特定領域を撮像視野に含み、かつ前記実装面に垂直な撮像光軸を有する撮像装置にて、前記特定領域を撮像する工程を有する、
     撮像方法。
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