WO2022049875A1 - 実装システム、実装方法及びプログラム - Google Patents

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WO2022049875A1
WO2022049875A1 PCT/JP2021/023980 JP2021023980W WO2022049875A1 WO 2022049875 A1 WO2022049875 A1 WO 2022049875A1 JP 2021023980 W JP2021023980 W JP 2021023980W WO 2022049875 A1 WO2022049875 A1 WO 2022049875A1
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WO
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image pickup
component
nozzle
mounting
pickup device
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/023980
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English (en)
French (fr)
Inventor
晋平 杉野
大介 永井
弘之 藤原
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
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • 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

  • This disclosure generally relates to mounting systems, mounting methods and programs. More specifically, the present disclosure relates to a mounting system, a mounting method and a program for mounting a component attracted by a nozzle on a substrate.
  • Patent Document 1 describes a mounting machine (mounting system) provided with a camera (imaging device) capable of capturing a component located at a component supply position.
  • the nozzle moves toward an appropriate suction position for the component obtained from the image pickup result of the camera, and the component is suctioned.
  • An object of the present disclosure is to provide a mounting system, mounting method and program capable of suppressing deterioration of mounting quality of components on a board.
  • the mounting system includes a mounting head, a component supply device, an image pickup device, and a control device.
  • the mounting head has a nozzle capable of sucking parts, and the parts sucked by the nozzles are mounted on the mounting surface of the substrate.
  • the component supply device supplies the component to a component supply position where the component is attracted by the nozzle.
  • the image pickup apparatus captures the component located at the component supply position.
  • the control device controls the mounting head so that the angle of the nozzle with respect to the component becomes a target angle based on the image pickup result of the image pickup device before the component is sucked by the nozzle.
  • the mounting method is a mounting method in which a component sucked by a nozzle is mounted on a mounting surface of a substrate.
  • the mounting method includes an imaging step, an adsorption step, and a mounting step.
  • the imaging step is a step of imaging the component located at the component supply position.
  • the suction step is a step of sucking the component by the nozzle in a state where the angle of the nozzle is adjusted to the target angle based on the image pickup result in the image pickup step.
  • the mounting step is a step of mounting the component sucked by the nozzle on the mounting surface of the substrate.
  • the program according to one aspect of the present disclosure is a program for causing one or more processors to execute the implementation method.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a mounting system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of the same mounting system.
  • FIG. 3 is a block diagram of the same mounting system.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the mounting head of the same mounting system.
  • FIG. 5 is a schematic side view of the mounting head in FIG. 4 as viewed from the A1 direction with respect to the same mounting system.
  • FIG. 6 is a schematic side view of the mounting head in FIG. 4 as viewed from the A2 direction with respect to the same mounting system.
  • FIG. 7A is a schematic view showing an example of a first image captured by the first image pickup apparatus of the same mounting system.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a mounting system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of the same mounting system.
  • FIG. 3 is a block diagram of the same mounting system.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the
  • FIG. 7B is a schematic view showing an example of a second image captured by the second image pickup apparatus of the same mounting system.
  • FIG. 8A is a plan view schematically showing the positional relationship between the suction surface of the nozzle and the component in the mounting system according to the comparative example.
  • FIG. 8B is a plan view schematically showing the positional relationship between the suction surface of the nozzle and the component in the mounting system according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation example of the same mounting system.
  • FIG. 10 is a schematic side view of the mounting head according to the first modification of the embodiment as viewed from the side.
  • each of the figures described in the following embodiments and the like is a schematic view, and the ratio of the size and the thickness of each component in each figure does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. Not always.
  • the angle of the component at the component supply position is not taken into consideration, and the angle of the component sucked by the nozzle may vary. As a result, the mounting quality of components on the substrate may deteriorate.
  • the mounting system 1 is a mounting device (mounting machine) for mounting the component 100 adsorbed by the nozzle 111 on the mounting surface 201 of the substrate 200.
  • the mounting system 1 is used for the production of various products such as electronic devices, automobiles, clothing, groceries, pharmaceuticals and crafts in facilities such as factories, laboratories, offices and educational facilities. Be done.
  • a general electronic device has various circuit boards 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 oven.
  • the mounting system 1 performs work of mounting the component 100 on the board 200 in the mounting process. In other words, the mounting system 1 mounts the component 100 attracted by the nozzle 111 on the mounting surface 201 of the substrate 200 in the mounting process.
  • the mounting system 1 used for mounting the component 100 on the substrate 200 includes a mounting head 11 having a nozzle 111 for sucking the component 100, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the nozzle 111 holds the component 100 in a state where it can be opened (that is, the suction is released).
  • the nozzle 111 is lowered so as to be close to the substrate 200, and the component 100 is mounted on the mounting surface 201 of the substrate 200.
  • each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 is configured to be able to image the component supply position P1 including at least the component 100.
  • the mounting system 1 includes a mounting head 11, a component supply device 16, an image pickup device (first image pickup device 12), and a control device 14.
  • the mounting head 11 has a nozzle 111 capable of sucking the component 100, and the component 100 sucked by the nozzle 111 is mounted on the mounting surface 201 of the substrate 200.
  • the component supply device 16 supplies the component 100 to the component supply position P1 (see FIG. 2) to which the component 100 is attracted by the nozzle 111.
  • the image pickup apparatus takes an image of the component 100 located at the component supply position P1.
  • the control device 14 controls the mounting head 11 so that the angle of the nozzle 111 with respect to the component 100 becomes the target angle based on the image pickup result of the image pickup device before the component 100 is sucked by the nozzle 111.
  • the angle of the nozzle 111 is adjusted to the angle (target angle) of the component 100 based on the image pickup result of the image pickup device before the component 100 is sucked by the nozzle 111. Therefore, the angle of the component 100 attracted to the nozzle 111 is less likely to vary as compared with the case where the angle of the component at the component supply position is not taken into consideration as in the mounting machine described in Patent Document 1 described above. As a result, in the mounting system 1 according to the present embodiment, it is possible to suppress deterioration of the mounting quality of the component 100 with respect to the substrate 200.
  • the mounting system 1 is used for mounting the component 100 by the surface mount technology (SMT)
  • the component 100 is a surface mount device (SMD), and is mounted by being arranged on the surface (mounting surface 201) of the substrate 200.
  • the present invention is not limited to this example, and the mounting system 1 may be used for mounting the component 100 by the insertion mounting technology (IMT: Insertion Mount Technology).
  • the component 100 is a through-hole mounting component having a lead terminal, and is mounted on the surface (mounting surface 201) of the substrate 200 by inserting the lead terminal into the hole of the substrate 200.
  • the "imaging optical axis" referred to in the present disclosure is an optical axis for an image captured by the first imaging device 12 and the second imaging device 13, and is a respective of the first imaging device 12 and the second imaging device 13 described later. It is an optical axis determined by both the image pickup elements 121 and 131 (see FIG. 3) and the optical systems 122 and 132 (see FIG. 3). That is, the optical path through which the light from the center of the image captured by the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 passes is the image pickup optical axis Ax1 (see FIG. 4) of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13. The imaging optical axis is Ax2 (see FIG. 4).
  • the first straight line connects the center of the light receiving surface of the image sensor 121, 131 and the portion of the subject that forms an image at the center of the light receiving surface of the image sensor 121, 131 through the optical systems 122, 132.
  • the "image” referred to in the present disclosure is an image captured by each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13, and includes a still image (still image) and a moving image (moving image). Further, 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 each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13.
  • the image may be appropriately compressed, converted to another data format, or partially cut out from the images taken by each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13, and the focus adjustment may be performed. , Brightness adjustment, contrast adjustment, etc. may be performed.
  • the image is a full-color still image.
  • the image may be monochrome (black and white).
  • orthogonal means not only a state in which the angle between the two is exactly 90 degrees, but also a state in which the angle between the two is substantially orthogonal within the range of the tolerance at which the effect can be substantially obtained. It means to include.
  • parallel in the present disclosure, not only the angle between the two is exactly 0 degrees, but also the angle between the two is substantially parallel within the range of the tolerance at which the effect is substantially obtained. It is a meaning that includes the state of doing.
  • X-axis three axes of X-axis, Y-axis, and Z-axis orthogonal to each other are set, and the axes parallel to the surface (mounting surface 201) of the substrate 200 are defined as "X-axis” and "Y-axis", and the substrate 200 is used.
  • the axis parallel to the thickness direction of is defined as the "Z" axis.
  • the nozzle 111 side as seen from the substrate 200 is defined as the positive direction (also referred to as "upward") of the Z axis.
  • 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 illustration purposes only. , Neither is accompanied by substance. Further, these directions are not intended to limit the directions when the mounting system 1 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 1, but in the present embodiment, these are connected.
  • the illustration is omitted as appropriate.
  • the mounting system 1 includes a mounting head 11, a first image pickup device (imaging device) 12, a second image pickup device 13, a control device 14, and a drive device. It includes 15, a component supply device 16, a transfer device 17, a backup device 18, and a lighting device 19.
  • the drive device 15, the transfer device 17, the backup device 18, and the lighting device 19 are not essential configurations for the mounting system 1. That is, at least one of the drive device 15, the transfer device 17, the backup device 18, and the lighting device 19 does not have to be included in the components of the mounting system 1.
  • FIG. 1 only the mounting head 11 and the driving device 15 are shown, and the other components of the mounting system 1 are not shown as appropriate.
  • FIG. 2 only the mounting head 11 is shown, and the other components of the mounting system 1 are not shown as appropriate.
  • the mounting head 11 has at least one nozzle 111.
  • the mounting head 11 has one nozzle 111.
  • the mounting head 11 moves the nozzle 111 closer to the component supply position P1 (see FIG. 2), and attracts (holds) the component 100 located at the component supply position P1 to the nozzle 111.
  • the mounting head 11 has a first position (lower limit position) in which the nozzle 111 is closer to the component supply position P1 and a second position (upper limit position) in which the nozzle 111 is farther from the component supply position P1 than the first position. Keep movable between ,.
  • the mounting head 11 moves the nozzle 111 so as to approach the substrate 200 in a state where the component 100 is attracted to the nozzle 111, and mounts the component 100 on the mounting surface 201 of the substrate 200.
  • the mounting head 11 has the nozzle 111 between the third position (lower limit position) closer to the substrate 200 and the fourth position (upper limit position) farther from the substrate 200 than the third position. Keep it movable.
  • the mounting head 11 in addition to the nozzle 111, the mounting head 11 further includes an actuator 112 (see FIG. 3) for moving the nozzle 111, and a head body 113 for holding the nozzle 111 and the actuator 112. There is.
  • the mounting system 1 according to the present embodiment, one nozzle 111 and one actuator 112 are held in one head body 113. As a result, the mounting head 11 can hold one component 100.
  • the nozzle 111 is controlled by the control device 14 and can switch between a suction state in which the component 100 is sucked and a release state in which the component 100 is released (released from suction).
  • the mounting head 11 operates by receiving the supply of pneumatic pressure (vacuum) as power. That is, the mounting head 11 switches between the suction state and the release state of the nozzle 111 by opening and closing the valve on the pneumatic (vacuum) supply path connected to the nozzle 111.
  • the actuator 112 moves the nozzle 111 straight in the Z-axis direction. Further, the actuator 112 rotates and moves the nozzle 111 in the rotation direction (hereinafter, referred to as “ ⁇ direction”) about the axis along the Z-axis direction. This makes it possible to align the nozzle 111 in the ⁇ direction.
  • the actuator 112 is driven by the driving force generated by the linear motor with respect to the movement of the nozzle 111 in the Z-axis direction.
  • the actuator 112 is driven by the driving force generated by the rotary motor.
  • the mounting head 11 moves linearly in the X-axis direction and the Y-axis direction by the drive device 15 (see FIG. 3).
  • the nozzle 111 included in the mounting head 11 can be moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and the ⁇ direction by the drive device 15 and the actuator 112.
  • the head body 113 is made of metal and is formed in a rectangular parallelepiped shape long in the X-axis direction.
  • the head body 113 holds the nozzle 111 and the actuator 112.
  • the nozzle 111 is indirectly held by the head body 113 via the actuator 112 in a state where it can move in the Z-axis direction and the ⁇ direction.
  • the mounting head 11 moves in the XY plane by moving the head body 113 in the XY plane by the drive device 15.
  • the mounting head 11 can move the nozzle 111 closer to the component supply position P1 (see FIG. 2), and can attract the component 100 located at the component supply position P1 to the nozzle 111. Become. That is, the mounting head 11 moves the nozzle 111 between at least the first position closer to the component supply position P1 and the second position farther from the component supply position P1 than the first position. In short, the mounting head 11 moves the nozzle 111 from the second position to the first position to attract the component 100 located at the component supply position P1 to the nozzle 111.
  • the mounting head 11 moves the nozzle 111 so as to approach the substrate 200 in a state where the component 100 is attracted to the nozzle 111, and mounts the component 100 on the mounting surface 201 of the substrate 200. It becomes possible. That is, the mounting head 11 moves the nozzle 111 between at least a third position closer to the substrate 200 and a fourth position farther away from the substrate 200 compared to the third position. In short, the mounting head 11 mounts the component 100 on the mounting surface 201 of the substrate 200 by moving the nozzle 111 in a state where the component 100 is attracted from the fourth position to the third position.
  • the mounting system 1 includes two imaging devices (first imaging device 12 and second imaging device 13).
  • Each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 images at least the component 100 located at the component supply position P1.
  • each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 images both the component 100 located at the component supply position P1 and the tip portion of the nozzle 111 (see FIGS. 7A and 7B).
  • the control device 14 controls the mounting head 11 based on both the component 100 and the nozzle 111 included in the image pickup results of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13.
  • the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 are fixed (held) to the mounting head 11.
  • the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 take an image of the component 100 in a state where the nozzle 111 is located above the component 100 located at the component supply position P1.
  • the mounting head 11 it is not necessary to move the mounting head 11 to a position where the component 100 can be imaged by the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13, and the tact time can be shortened by that amount.
  • the first image pickup device 12 has an image pickup element 121 and an optical system 122.
  • the second image pickup device 13 includes an image pickup element 131 and an optical system 132.
  • Each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 is, for example, a camera that captures a moving image.
  • each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 is set to include the component supply position P1 including the component 100 (see FIGS. 5 and 6).
  • Each of the image pickup elements 121 and 131 is an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Devices) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Each of the image pickup elements 121 and 131 converts the image formed on the light receiving surface into an electric signal and outputs the image.
  • CCD Charge Coupled Devices
  • CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
  • Each of the optical systems 122 and 132 includes one or more lenses, mirrors, and the like.
  • each of the optical systems 122 and 132 is realized by a combination of a plurality of lenses (lens group).
  • Each of the optical systems 122 and 132 forms an image of light from the image pickup field on the light receiving surface of each of the image pickup elements 121 and 131.
  • the first image pickup apparatus 12 is fixed (held) to the mounting head 11 by being held by the head body 113 of the mounting head 11.
  • the second image pickup apparatus 13 is also fixed (held) to the mounting head 11 by being held by the head body 113 of the mounting head 11.
  • each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 is held by the head body 113 by being fixed to the lower surface of the head body 113, that is, the surface of the head body 113 facing the substrate 200.
  • the nozzle 111 is arranged on the lower surface of the head body 113, the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 are arranged on the side of the nozzle 111 in a plan view as shown in FIG. Will be.
  • the arrangement of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 will be described in detail in the column of "(3) Arrangement of image pickup device".
  • the drive device 15 is a device for moving the mounting head 11.
  • the drive device 15 moves the mounting head 11 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.
  • the drive device 15 moves the mounting head 11 in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the drive device 15 since the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 are fixed to the mounting head 11, the drive device 15 also Xs the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 together with the mount head 11. Move in the axial direction and the Y-axis direction. In other words, the drive device 15 moves the mounting head 11, the first image pickup device 12, and the second image pickup device 13 in the XY plane.
  • the drive device 15 has an X-axis drive unit 151 and a Y-axis drive unit 152.
  • the X-axis drive unit 151 moves the mounting head 11 in a straight line in the X-axis direction.
  • the Y-axis drive unit 152 moves the mounting head 11 in a straight line in the Y-axis direction.
  • the Y-axis drive unit 152 moves the mounting head 11 together with the X-axis drive unit 151 along the Y-axis, thereby moving the mounting head 11 in a straight line in the Y-axis direction.
  • each of the X-axis drive unit 151 and the Y-axis drive unit 152 includes a linear motor, and the mounting head 11 is moved by a driving force generated by the linear motor when it receives electric power.
  • the control device 14 controls each part of the mounting system 1.
  • the control device 14 mainly comprises a computer system having one or more processors and one or more memories. That is, the function of the control device 14 is realized by executing the program recorded in one or more memories of the computer system by one or more processors.
  • the program may be pre-recorded in a memory, may be 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 14 is electrically connected to, for example, each of the mounting head 11, the first image pickup device 12, the second image pickup device 13, the drive device 15, the component supply device 16, the transfer device 17, the backup device 18, and the lighting device 19. Has been done.
  • the control device 14 outputs a control signal to the mounting head 11 and the driving device 15, and controls the mounting head 11 and the driving device 15 so that at least the component 100 located at the component supply position P1 is attracted to the nozzle 111.
  • control device 14 outputs a control signal to the first image pickup device 12, the second image pickup device 13, and the lighting device 19 to control the first image pickup device 12, the second image pickup device 13, and the lighting device 19, or the first 1
  • the image captured by the image pickup device 12 and the second image pickup device 13 is acquired from the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13.
  • the control device 14 was obtained from the first image Im1 (see FIG. 7A) which is the image pickup result of the first image pickup device 12 and the second image Im2 (see FIG. 7B) which is the image pickup result of the second image pickup device 13.
  • the actuator 112 of the mounting head 11 is controlled based on the relative angle of the nozzle 111 with respect to the angle (target angle) of the component 100. That is, before the component 100 is attracted by the nozzle 111, the control device 14 positions the angle of the nozzle 111 when viewed from the Z-axis direction (direction perpendicular to the mounting surface 201 of the substrate 200) at the component supply position P1.
  • the actuator 112 of the mounting head 11 is controlled so as to match the angle of the component 100 to be mounted.
  • control device 14 is based on both the first image Im1 and the second image Im2, and the angle of the nozzle 111 with respect to the angle of the component 100 located at the component supply position P1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the actuator 112 of the mounting head 11 is controlled so that the deviation amount is obtained and the deviation amount becomes zero.
  • control device 14 has a center position c1 (see FIG. 8B) of the component 100 located at the component supply position P1 when viewed from the Z-axis direction based on both the first image Im1 and the second image Im2.
  • the drive device 15 is controlled so as to coincide with the center position c2 of the nozzle 111.
  • the control device 14 individually determines the amount of deviation of the nozzle 111 with respect to the component 100 located at the component supply position P1 for each of the first image Im1 and the second image Im2.
  • the control device 14 obtains the first deviation amount, which is the deviation amount of the nozzle 111 with respect to the component 100 in the X-axis direction, for the first image Im1, and drives the first image Im1 so that the first deviation amount becomes zero. 15 is controlled. Further, the control device 14 obtains a second deviation amount, which is the deviation amount of the nozzle 111 with respect to the component 100 in the Y-axis direction, for the second image Im2, and controls the drive device 15 so that the second deviation amount becomes zero. do.
  • the first deviation amount which is the deviation amount of the nozzle 111 with respect to the component 100 in the X-axis direction
  • the control device 14 obtains a second deviation amount, which is the deviation amount of the nozzle 111 with respect to the component 100 in the Y-axis direction, for the second image Im2, and controls the drive device 15 so that the second deviation amount becomes zero. do.
  • the parts supply device 16 supplies parts 100 that are attracted to the nozzle 111 of the mounting head 11.
  • the component supply device 16 has a tape feeder that supplies the component 100 housed in the pocket 301 of the carrier tape 300 (see FIG. 2).
  • the carrier tape 300 is formed in a strip shape long in the Y-axis direction, and a plurality of pockets 301 are provided at equal intervals along the longitudinal direction thereof.
  • One component 100 is housed in each of the plurality of pockets 301.
  • the component supply device 16 sends the carrier tape 300 in the Y-axis direction by the tape feeder to move the component 100 sucked by the nozzle 111 to the component supply position P1.
  • the mounting head 11 attracts the component 100 moved to the component supply position P1 by the component supply device 16 to the nozzle 111.
  • the component supply device 16 may have a tray on which a plurality of components are placed instead of the tape feeder or together with the tape feeder. Further, the component supply device 16 may have a bulk feeder in place of the tape feeder or together with the tape feeder.
  • the transport device 17 is a device that transports the substrate 200.
  • the transfer device 17 is realized by, for example, a belt conveyor or the like.
  • the transport device 17 transports the substrate 200, for example, along the X-axis.
  • the transport device 17 transports the substrate 200 to at least below the mounting head 11, that is, in the mounting space facing the nozzle 111 in the Z-axis direction. Then, the transfer device 17 stops the board 200 in the mounting space until the mounting of the component 100 on the board 200 by the mounting head 11 is completed.
  • the backup device 18 backs up the substrate 200 transported to the mounting space by the transfer device 17. That is, the board 200 transported to the mounting space by the transport device 17 is held in the mounting space by the backup device 18. The backup device 18 backs up the board 200 in the mounting space at least until the mounting of the component 100 on the board 200 by the mounting head 11 is completed.
  • the lighting device 19 illuminates the image pickup field of view of the first image pickup device 12 and the image pickup field of view of the second image pickup device 13.
  • the lighting device 19 has an image pickup field R11 (see FIG. 5) of the first image pickup device 12 and an image pickup field R12 of the second image pickup device 13 (FIG. 6) at least at the timing when the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 take an image. (See) may be illuminated, and for example, light is emitted in accordance with the imaging timing of the first imaging device 12 and the second imaging device 13.
  • the lighting device 19 since the images captured by the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 are full-color moving images, the lighting device 19 outputs light in the wavelength range of the visible light region such as white light. ..
  • the lighting device 19 has a plurality of light sources such as LEDs (Light Emitting Diodes). The lighting device 19 illuminates the image pickup field of view R11 of the first image pickup device 12 and the image pickup field of view R12 of the second image pickup device 13 by causing these plurality of light sources to emit light.
  • the lighting device 19 is realized by an appropriate lighting method such as ring lighting or coaxial epi-illumination.
  • the lighting device 19 is fixed to the mounting head 11 together with, for example, the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13.
  • the mounting system 1 also includes, for example, a communication unit and the like.
  • 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 1 can exchange data with and from the host system.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the mounting head 11 of the mounting system 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic side view of the mounting head 11 as viewed from the A1 direction in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic side view of the mounting head 11 as viewed from the A2 direction in FIG.
  • the nozzle 111 and the first image pickup device 12 are arranged along the Y-axis direction, and the nozzle 111 and the second image pickup device 13 are arranged in the X-axis direction. Lined up along. That is, in the mounting system 1 according to the present embodiment, the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 supply parts from different directions when viewed from the Z-axis direction (direction perpendicular to the mounting surface 201 of the substrate 200). It is arranged so as to image the area including the position P1.
  • the first imaging device 12 images the region from a direction parallel to the Y-axis direction
  • the second imaging device 13 images the region from a direction parallel to the X-axis direction. That is, in the present embodiment, the image pickup optical axis Ax1 of the first image pickup device 12 and the image pickup optical axis Ax2 of the second image pickup device 13 are mutually (viewed from a direction perpendicular to the mounting surface 201 of the substrate 200) in a plan view. It is orthogonal.
  • the image pickup field of view R11 is set so as to include at least the component supply position P1.
  • the first image pickup apparatus 12 has an image pickup field of view R11 set to include the component supply position P1 and the tip end portion of the nozzle 111.
  • the first image pickup apparatus 12 images both the component 100 located at the component supply position P1 and the nozzle 111.
  • the center of the tip of the nozzle 111 can be set. It can be aligned with the center of the component 100. As a result, it is possible to improve the suction accuracy of the component 100 by the nozzle 111.
  • the image pickup optical axis Ax1 of the first image pickup device 12 is inclined with respect to the perpendicular line N1 to the surface 302 of the carrier tape 300.
  • the mounting surface 201 of the substrate 200 and the surface 302 of the carrier tape 300 are substantially parallel to each other. Therefore, the image pickup optical axis Ax1 of the first image pickup apparatus 12 is also inclined with respect to the perpendicular line to the mounting surface 201 of the substrate 200.
  • the image pickup optical axis Ax1 of the first image pickup device 12 is directed to the region including the component supply position P1, and the first image pickup device 12 is in a state where the nozzle 111 is located directly above the component supply position P1. Then, the first image Im1 (see FIG. 7A) including the above region can be imaged.
  • the image pickup field of view R12 is set so as to include at least the component supply position P1.
  • the second image pickup apparatus 13 has an image pickup field of view R12 set to include the component supply position P1 and the tip end portion of the nozzle 111.
  • the second image pickup apparatus 13 images both the component 100 and the nozzle 111 located at the component supply position P1.
  • the image pickup optical axis Ax2 of the second image pickup apparatus 13 is inclined with respect to the perpendicular line N1 to the surface 302 of the carrier tape 300.
  • the mounting surface 201 of the substrate 200 and the surface 302 of the carrier tape 300 are substantially parallel to each other. Therefore, the image pickup optical axis Ax2 of the second image pickup apparatus 13 is also inclined with respect to the perpendicular line to the mounting surface 201 of the substrate 200. As a result, the image pickup optical axis Ax1 of the second image pickup apparatus 13 is directed to the region including the component supply position P1, and the second image pickup apparatus 13 is in a state where the nozzle 111 is located directly above the component supply position P1. Then, it becomes possible to take a second image Im2 (see FIG. 7B) including the above region.
  • FIG. 7A is a schematic view of the first image Im1 captured by the first image pickup device 12, and FIG. 7B is a schematic view of the second image Im2 captured by the second image pickup device 13.
  • the control device 14 Before the component 100 is sucked by the nozzle 111, the control device 14 has a first image Im1 which is an image pickup result of the first image pickup device 12 and a second image Im2 which is an image pickup result of the second image pickup device 13. Based on both, the relative angle of the nozzle 111 with respect to the component 100 located at the component supply position P1 (see FIGS. 5 and 6) is calculated. Then, if the relative angle of the nozzle 111 with respect to the component 100 is equal to or greater than a predetermined angle, the control device 14 controls the actuator 112 of the mounting head 11 so that the angle of the component 100 and the angle of the nozzle 111 match. Rotate 111.
  • matching includes not only the case where the two values are exactly the same, but also the case where the two values are different within the range of the tolerance at which the effect is substantially obtained. That is, the angle of the component 100 and the angle of the nozzle 111 do not have to be completely the same, and may differ within a range of tolerances in which the effect can be substantially obtained.
  • the component 100 is adsorbed by the nozzle 111 without considering the angle of the component 100.
  • the nozzle 111 is tilted by an angle ⁇ 1 with respect to the component 100 as shown in FIG. 8A.
  • the component 100 will be adsorbed in this state.
  • the nozzle 111 is rotated so that the orientation of the component 100 attracted at the time of mounting matches the mounting angle.
  • the nozzle 111 may be mounted in a state deviated from the regular mounting position when mounting after rotating the nozzle 111. Therefore, when the component 100 attracted by the nozzle 111 is mounted on the mounting surface 201 of the substrate 200, the component 100 may be mounted in a state deviated from the regular mounting position on the mounting surface 201. Further, if the nozzle 111 protrudes from the component 100, the nozzle 111 and the component mounted adjacent to the regular mounting position interfere with each other when the attracted component 100 is mounted at the regular mounting position. This part may shift. That is, in these cases, the mounting quality of the component 100 on the substrate 200 may deteriorate.
  • the component 100 when the component 100 cannot be attracted so that the center position c1 of the component 100 (see FIG. 8B) and the center position c2 of the nozzle 111 (see FIG. 8B) coincide with each other, the component 100 is removed from the suction surface 1111 of the nozzle 111. Since the contact area between the component 100 and the nozzle 111 becomes smaller due to the protruding state, the suction stability of the nozzle 111 with respect to the component 100 is lowered. Further, even when the nozzle 111 is displaced in the ⁇ direction with respect to the component 100, the component 100 protrudes from the suction surface 1111 of the nozzle 111, and the contact area between the component 100 and the nozzle 111 becomes small.
  • the adsorption stability of the nozzle 111 with respect to the component 100 is reduced.
  • the “suction surface 1111” here refers to a surface of the nozzle 111 that comes into contact with the surface of the component 100 (the surface facing the nozzle 111) in a state where the component 100 is sucked by the nozzle 111.
  • both the image pickup result of the first image pickup apparatus 12 and the image pickup result of the second image pickup apparatus 13 are taken before the component 100 is adsorbed by the nozzle 111.
  • the angle of the nozzle 111 is adjusted to the angle of the component 100 based on the above.
  • the nozzle is in a state where the center position c2 of the nozzle 111 is aligned with the center position c1 of the component 100 based on both the image pickup result of the first image pickup device 12 and the image pickup result of the second image pickup device 13.
  • the component 100 is attracted to 111. Therefore, in the mounting system 1 according to the present embodiment, as shown in FIG.
  • the protrusion of the nozzle 111 from the component 100 is suppressed. This makes it possible to suppress interference between the nozzle 111 and the component 100 mounted adjacent to the regular mounting position. Further, when the component 100 is housed in the suction surface 1111 of the nozzle 111, it is possible to improve the suction stability of the component 100 by the nozzle 111. As a result, in the mounting system 1 according to the present embodiment, the size (size) of the suction surface 1111 of the nozzle 111 is set to the size of the component 100 in a plan view (viewed from the direction perpendicular to the mounting surface 201 of the substrate 200). It is possible to make it equivalent to (size).
  • the term "equivalent” as used herein includes not only the case where the two values are exactly the same, but also the case where the two values are different within the range of the tolerance at which the effect is substantially obtained.
  • the range in which the size of the suction surface 1111 and the size of the component 100 are equivalent is, for example, that the ratio of the size of the suction surface 1111 to the size of the component 100 is 1 or more and 1.2 or less.
  • the ratio of the size of the suction surface 1111 to the size of the component 100 is 1 or more and 1.1 or less. Therefore, the size of the suction surface 1111 of the nozzle 111 may be larger than the size of the component 100 (the size of the surface to be attracted, which is the surface facing the nozzle 111) as long as the above effect can be obtained.
  • a part 100 of 0201 size is assumed.
  • the size of the suction surface 1111 (length of the long side) equivalent to that of the 0201 size component 100 is 0.2 mm. It is more than 0.24 mm and is 0.24 mm or less.
  • the size (length of the long side) of the suction surface 1111 equivalent to that of the 0201 size component 100 is 0.2 mm or more and 0.22 mm or less.
  • the suction surface 1111 of the nozzle 111 small so that the nozzle 111 and the component 100 are less likely to interfere with each other, but there is a problem that the suction stability of the nozzle 111 with respect to the component 100 is lowered.
  • the component 100 is adsorbed while checking the angle of the nozzle 111 with respect to the angle of the component 100 based on the image pickup result of the first image pickup device 12 and the image pickup result of the second image pickup device 13.
  • the component 100 is adsorbed while confirming the center position c1 of the component 100 based on the image pickup result of the first image pickup device 12 and the image pickup result of the second image pickup device 13, and the component 100 is adsorbed by the nozzle 111. It is possible to increase the area (adsorption area) of the parts to be formed as much as possible. As a result, it is possible to improve the adsorption stability of the nozzle 111 with respect to the component 100. As a result, in the mounting system 1 according to the present embodiment, as described above, the suction accuracy of the nozzle 111 with respect to the component 100 is high, so that the suction surface 1111 of the nozzle 111 can be made as small as possible.
  • the mounting method according to the present embodiment is a mounting method in which the component 100 attracted by the nozzle 111 is mounted on the mounting surface 201 of the substrate 200, and is used in the above-mentioned mounting system 1.
  • the mounting method includes an imaging step S13, an adsorption step S17, and a mounting step S18.
  • the imaging step S13 is a step of imaging the component 100 located at the component supply position P1.
  • the suction step S17 is a step of sucking the component 100 by the nozzle 111 in a state where the angle of the nozzle 111 is adjusted to the target angle (angle of the component 100) based on the imaging result in the imaging step S13.
  • the mounting step S18 is a step of mounting the component 100 attracted by the nozzle 111 on the mounting surface 201 of the substrate 200.
  • the mounting method according to the present embodiment is a method of mounting the component 100 on the mounting surface 201 of the board 200 by using the mounting system 1 according to the present embodiment.
  • the component 100 is adsorbed by the nozzle 111 in a state where the angle of the nozzle 111 is adjusted to the target angle based on the image pickup result in the image pickup step S13. Therefore, the angle of the component 100 attracted to the nozzle 111 is less likely to vary as compared with the case where the angle of the nozzle 111 with respect to the component 100 is not taken into consideration. This makes it possible to suppress deterioration in mounting quality when mounting the component 100 on the substrate 200.
  • the component 100 is adsorbed by the nozzle 111 while confirming the relative angle of the nozzle 111 with respect to the component 100 based on the imaging result in the imaging step S13, it is possible to improve the adsorption accuracy of the component 100 by the nozzle 111. ..
  • FIG. 9 is a flowchart showing the overall operation of the mounting system 1 including the mounting method according to the present embodiment.
  • the mounting system 1 starts lowering the nozzle 111 by controlling the actuator 112 of the mounting head 11 with the control device 14 (S11).
  • the mounting system 1 executes the imaging step S13.
  • the mounting system 1 uses the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 to image a region including the tip portion of the component 100 and the nozzle 111 located at the component supply position P1 (FIGS. 7A and 7B). reference).
  • the mounting system 1 determines whether or not the angle of the component 100 and the angle of the nozzle 111 match, based on the first image Im1 and the second image Im2, which are the imaging results in the imaging step S13.
  • the mounting system 1 rotates the nozzle 111 so that the angle of the component 100 and the angle of the nozzle 111 match (S15). ..
  • the mounting system 1 does not rotate the nozzle 111. At this time, if the center position c1 of the component 100 and the center position c2 of the suction surface 1111 of the nozzle 111 do not match, the mounting system 1 controls the drive device 15 by the control device 14 to control the mounting head 11 to X-. Move in the Y plane.
  • the mounting system 1 stops the descent of the nozzle 111 by controlling the actuator 112 of the mounting head 11 with the control device 14 (S16). Then, the mounting system 1 executes the suction step S17. In the suction step S17, the mounting system 1 sucks the component 100 to the nozzle 111 by opening the valve. At this time, the angle of the nozzle 111 and the angle of the component 100 match, and as shown in FIG. 8B, the component 100 is housed in the suction surface 1111 of the nozzle 111. This makes it possible to improve the suction stability of the component 100 by the nozzle 111.
  • the mounting system 1 executes the mounting process S18.
  • the mounting system 1 moves the nozzle 111 in the XY plane by controlling the drive device 15 with the control device 14 in a state where the component 100 is attracted to the nozzle 111, and the control device.
  • the actuator 112 of the mounting head 11 at 14 the nozzle 111 is lowered in the Z-axis direction.
  • the mounting system 1 mounts the component 100 on the mounting surface 201 of the board 200.
  • the flowchart of FIG. 9 is merely an example of the overall operation of the mounting system 1, and the processes may be omitted or added as appropriate, or the order of the processes may be changed as appropriate.
  • the imaging step S13 may be performed at the same time as the process S11. This makes it possible to reduce time loss.
  • the nozzle 111 may be rotated before the suction step S17, and may be performed at an arbitrary timing after the imaging step S13.
  • the imaging step S13, the processing S14, and the processing S15 may be performed in this order, and may be executed before the processing S11 or between the processing S11 and the processing S12.
  • the above embodiment is only one of the various embodiments of the present disclosure.
  • the above-described embodiment can be variously modified depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.
  • the same functions as the mounting method according to the above-described embodiment may be embodied in the mounting system 1, the (computer) program, a 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 above-mentioned implementation method.
  • the mounting system 1 includes two image pickup devices (first image pickup device 12 and second image pickup device 13), but as shown in FIG. 10, the mounting system 1A has one image pickup device. It may be provided with 12A.
  • the mounting system 1A according to the modification 1 will be described with reference to FIG.
  • the mounting system 1A according to the first modification is provided with one image pickup device 12A.
  • the image pickup apparatus 12A is, for example, a camera for reading a recognition mark provided on the mounting surface 201 of the substrate 200. As shown in FIG. 10, the image pickup apparatus 12A is arranged side by side with the nozzle 111. Further, the image pickup optical axis Ax of the image pickup apparatus 12A is perpendicular to the surface 302 of the carrier tape 300. Therefore, in the mounting system 1A according to the first modification, it is necessary to take an image of the component 100 located at the component supply position P1 by the image pickup apparatus 12A and then move the nozzle 111 above the component 100.
  • the component 100 located at the component supply position P1 is imaged by the image pickup device 12A before the component 100 is sucked by the nozzle 111. Therefore, the angle of the nozzle 111 can be adjusted to the target angle (angle of the component 100) based on the image pickup result of the image pickup apparatus 12A. Therefore, the angle of the component 100 attracted to the nozzle 111 is less likely to vary as compared with the case where the angle of the nozzle 111 with respect to the component 100 is not taken into consideration. As a result, it is possible to suppress deterioration in mounting quality when mounting the component 100 on the substrate 200.
  • the mounting system 1 in the present disclosure includes, for example, a computer system in the control device 14.
  • the 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.
  • the processor of 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). Further, an FPGA (Field-Programmable Gate Array) programmed after the LSI is manufactured, or a logical device capable of reconstructing the junction relationship inside the LSI or reconfiguring the circuit partition inside the LSI should also be adopted as a processor. Can be done.
  • 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 microcontroller having one or more processors and one or more memories. Therefore, the microcontroller 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 1 it is not an essential configuration for the mounting system 1 that a plurality of functions in the mounting system 1 are integrated in one housing.
  • the components of the mounting system 1 may be distributed in a plurality of housings.
  • at least a part of the functions of the mounting system 1, for example, the functions of the control device 14 may be realized by a cloud (cloud computing) or the like.
  • At least a part of the functions of the mounting system 1 distributed in a plurality of devices may be integrated in one housing.
  • some of the functions distributed in the mounting head 11 and the control device 14 may be integrated in the mounting head 11.
  • the mounting head 11 has one nozzle 111, but may have a plurality of nozzles 111.
  • the mounting head 11 can adsorb a plurality of parts 100 with a plurality of nozzles 111. Further, the mounting head 11 can simultaneously mount the plurality of components 100 attracted to the plurality of nozzles 111 on the mounting surface 201 of the substrate 200.
  • the image pickup device (first image pickup device 12 and second image pickup device) is fixed (held) to the mounting head 11, but the present invention is not limited to this.
  • the image pickup apparatus may be, for example, a camera arranged below the carrier tape 300 so that the component 100 located at the component supply position P1 can be imaged. In this case, the image pickup apparatus will take an image of the component 100 located at the component supply position P1 from below. Further, in this case, the number of image pickup devices may be one or a plurality. Further, the image pickup apparatus may be, for example, a camera fixed at a position other than the mounting head 11 above the component supply position P1. In this case, the image pickup apparatus will take an image of the component 100 located at the component supply position P1 from above. Further, even in this case, the number of image pickup devices may be one or a plurality.
  • each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 captures both the component 100 located at the component supply position P1 and the tip portion of the nozzle 111, but the present invention is not limited to this. ..
  • Each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 may, for example, image only the component 100 located at the component supply position P1. In this case, it is preferable that the position of the nozzle 111 in each of the first image Im1 and the second image Im2 is predetermined by, for example, calibration.
  • the nozzle 111 is lowered with respect to the glass substrate, and the contact point (bottom dead center) of the nozzle 111 with respect to the glass substrate is set to the nozzle 111 in each of the first image Im1 and the second image Im2.
  • the position of the nozzle 111 may be any point as long as it is a point on the glass substrate and is included in the first image Im1 and the second image Im2.
  • the "bottom dead center” as used in the present disclosure does not mean the lower limit position in the range of motion of the nozzle 111, but the lower limit position of the nozzle 111 when the component 100 is adsorbed by the nozzle 111.
  • the imaging direction of the first imaging device 12 and the imaging direction of the second imaging device 13 are orthogonal to each other, but the imaging direction of the first imaging device 12 and the imaging direction of the second imaging device 13 are different. It does not have to be orthogonal as long as it is different.
  • Each of the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13 is not limited to an RGB camera capable of taking a full-color still image, for example, a camera capable of taking a monochrome image, a camera capable of taking a moving image, or a line sensor. And so on.
  • the imaging directions of the first imaging device 12 and the second imaging device 13 are fixed, but for example, at least one of the first imaging device 12 and the second imaging device 13 is attached to the mounting head 11. It may be configured to rotate with respect to it.
  • the control device 14 controls the drive device 15 and the actuator 112 in consideration of the rotation angle of the image pickup device (specific image pickup device) configured to be rotatable among the first image pickup device 12 and the second image pickup device 13. .
  • the first image pickup device and the second image pickup device are held by the mount head in the present disclosure means that the first image pickup device and the second image pickup device are attached to the mount head so as not to move with respect to the mount head. This includes not only the case where the first image pickup apparatus and the second image pickup apparatus are attached to the mount head so as to be rotatable with respect to the mount head.
  • the shape of the suction surface 1111 of the nozzle 111 is rectangular, but the shape is not limited to this.
  • the shape of the suction surface of the nozzle 111 may be, for example, circular, elliptical, or rhombic.
  • the image pickup optical axis Ax of one image pickup device 12A included in the mounting system 1A is perpendicular to the surface 302 of the carrier tape 300, but the present invention is not limited to this.
  • the image pickup optical axis Ax of the image pickup apparatus 12A may be inclined with respect to a perpendicular line to the surface 302 of the carrier tape 300, for example.
  • the image pickup apparatus 12A includes both the component 100 located at the component supply position P1 and the nozzle 111 in the image pickup field of view.
  • the mounting system (1; 1A) includes a mounting head (11; 11A), a component supply device (16), an image pickup device (12; 12A), and a control device (14). ..
  • the mounting head (11; 11A) has a nozzle (111) capable of sucking the component (100), and the component (100) sucked by the nozzle (111) is mounted on the mounting surface (201) of the substrate (200). do.
  • the component supply device (16) supplies the component (100) to the component supply position (P1) where the component (100) is attracted by the nozzle (111).
  • the image pickup apparatus (12; 12A) takes an image of the component (100) located at the component supply position (P1).
  • the angle of the nozzle (111) with respect to the component (100) is the target angle based on the image pickup result of the image pickup device (12; 12A).
  • the mounting head (11) is controlled so as to be (the angle of the component 100).
  • the angle of the nozzle (111) is adjusted to the angle (target angle) of the component (100) before the component (100) is adsorbed by the nozzle (111), so that the component (111) is adsorbed.
  • the angle of the state component (100) is unlikely to vary. This makes it possible to suppress deterioration in mounting quality when mounting the component (100) on the substrate (200).
  • the target angle is an angle when viewed from a direction perpendicular to the mounting surface (201).
  • the image pickup apparatus (12) is held by the mounting head (11), and the component located at the component supply position (P1).
  • the component (100) is imaged with the nozzle (111) located above the (100).
  • the image pickup device (12) since the component (100) can be imaged by the image pickup device (12) in a state where the nozzle (111) is located above the component (100), the image pickup device (12) can be used. It is not necessary to move the mounting head (11) to a position where the component (100) can be imaged, and the tact time can be shortened by that amount.
  • the image pickup apparatus (12) has a component (100) and a nozzle (100) located at the component supply position (P1). Both with 111) are imaged.
  • the control device (14) controls the mounting head (11) based on both the component (100) and the nozzle (111) included in the image pickup result of the image pickup device (12).
  • not only the state of the component (100) but also the state of the nozzle (111) can be taken into consideration, so that the component (100) by the nozzle (111) is compared with the case where only the component (100) is imaged. ) Can be improved in adsorption accuracy.
  • the control device (14) is based on the image pickup result of the image pickup device (12; 12A).
  • the mounting head (11; 11A) is controlled so that the center position (c1) of the component (100) and the center position (c2) of the nozzle (111) when viewed from the direction perpendicular to the mounting surface (201) coincide with each other. do.
  • the suction posture of the component (100) by the nozzle (111) can be stabilized. It will be possible.
  • the control device (14) has a nozzle (a nozzle) with respect to a target angle obtained from the image pickup result of the image pickup device (12).
  • the mounting head (11) is controlled based on the relative angle of 111).
  • the image pickup apparatus (12A) has an image pickup optical axis (Ax) perpendicular to the mounting surface (201).
  • the mounting system (1) according to the eighth aspect further includes a second image pickup apparatus (13) in the sixth aspect.
  • the second image pickup device (13) is different from the first image pickup device (12) as the image pickup device (12), and the direction different from that of the first image pickup device (12) when viewed from the direction perpendicular to the mounting surface (201).
  • the component (100) located at the component supply position (P1) is imaged from.
  • the control device (14) controls the mounting head (11) based on both the image pickup result of the first image pickup device (12) and the image pickup result of the second image pickup device (13).
  • each of the first image pickup device (12) and the second image pickup device (13) is inclined with respect to the perpendicular line of the mounting surface (201). It has an imaging optical axis (Ax1, Ax2).
  • the first image pickup device (12) and the second image pickup device (13) in a posture inclined with respect to the perpendicular line of the mounting surface (201).
  • the image pickup optical axis (Ax1) of the first image pickup apparatus (12) when viewed from the direction perpendicular to the mounting surface (201), the image pickup optical axis (Ax1) of the first image pickup apparatus (12) is used.
  • the image pickup optical axis (Ax2) of the second image pickup apparatus (13) is orthogonal to each other.
  • a specific image pickup device for example, an image pickup device which is at least one of the first image pickup device (12) and the second image pickup device (13).
  • the first image pickup apparatus 12 is rotatable with respect to the mounting head (11).
  • the control device (14) controls the mounting head (11) based on the rotation angle of the specific image pickup device.
  • the suction surface (1111) of the nozzle (111) is viewed from the direction perpendicular to the mounting surface (201).
  • the size of the surface to be adsorbed (the surface adsorbed by the nozzle 111) of the component (100) adsorbed by the nozzle (111) is equivalent.
  • the nozzle (111) can be miniaturized.
  • the mounting method according to the thirteenth aspect is a mounting method in which the component (100) adsorbed by the nozzle (111) is mounted on the mounting surface (201) of the substrate (200).
  • the mounting method includes an imaging step (S13), an adsorption step (S17), and a mounting step (S18).
  • the imaging step (S13) is a step of imaging the component (100) located at the component supply position (P1).
  • the suction step (S17) is a step of sucking the component (100) by the nozzle (111) with the angle of the nozzle (111) adjusted to the target angle based on the image pickup result in the image pickup step (S13).
  • the mounting step (S18) is a step of mounting the component (100) adsorbed by the nozzle (111) on the mounting surface (201) of the substrate (200).
  • the angle of the nozzle (111) is adjusted to the angle (target angle) of the component (100) before the component (100) is adsorbed by the nozzle (111), so that the component (111) is adsorbed.
  • the angle of the state component (100) is unlikely to vary. This makes it possible to suppress deterioration in mounting quality when mounting the component (100) on the substrate (200).
  • the program according to the fourteenth aspect is a program for causing one or more processors to execute the implementation method according to the thirteenth aspect.
  • the angle of the nozzle (111) is adjusted to the angle (target angle) of the component (100) before the component (100) is adsorbed by the nozzle (111), so that the component (111) is adsorbed.
  • the angle of the state component (100) is unlikely to vary. This makes it possible to suppress deterioration in mounting quality when mounting the component (100) on the substrate (200).
  • the configuration according to the second to twelfth aspects is not an essential configuration for the mounting system (1) and can be omitted as appropriate.

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Abstract

本開示の課題は、基板に対する部品の実装品質の低下を抑制することである。本開示に係る実装システム(1)は、実装ヘッド(11)と、部品供給装置(16)と、撮像装置と、制御装置(14)と、を備える。実装ヘッド(11)は、部品を吸着可能なノズル(111)を有し、ノズル(111)に吸着された部品を基板の実装面に実装する。部品供給装置(16)は、ノズル(111)により部品が吸着される部品供給位置に部品を供給する。撮像装置は、部品供給位置に位置する部品を撮像する。制御装置(14)は、ノズル(111)により部品を吸着する前に、撮像装置の撮像結果に基づいて、部品に対するノズル(111)の角度が目標角度となるように実装ヘッド(11)を制御する。

Description

実装システム、実装方法及びプログラム
 本開示は、一般に実装システム、実装方法及びプログラムに関する。より詳細には、本開示は、ノズルにより吸着した部品を基板に実装する実装システム、実装方法及びプログラムに関する。
 特許文献1には、部品供給位置に位置する部品を撮像可能なカメラ(撮像装置)を備える実装機(実装システム)が記載されている。特許文献1に記載の実装機では、カメラの撮像結果から得られる部品に対する適切な吸着位置に向けてノズルが移動し、部品を吸着する。
特開2009-4400号公報
 本開示の目的は、基板に対する部品の実装品質の低下を抑制することが可能な実装システム、実装方法及びプログラムを提供することにある。
 本開示の一態様に係る実装システムは、実装ヘッドと、部品供給装置と、撮像装置と、制御装置と、を備える。前記実装ヘッドは、部品を吸着可能なノズルを有し、前記ノズルに吸着された前記部品を基板の実装面に実装する。前記部品供給装置は、前記ノズルにより前記部品が吸着される部品供給位置に前記部品を供給する。前記撮像装置は、前記部品供給位置に位置する前記部品を撮像する。前記制御装置は、前記ノズルにより前記部品を吸着する前に、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記部品に対する前記ノズルの角度が目標角度となるように前記実装ヘッドを制御する。
 本開示の一態様に係る実装方法は、ノズルにより吸着された部品を基板の実装面に実装する実装方法である。前記実装方法は、撮像工程と、吸着工程と、実装工程と、を有する。前記撮像工程は、部品供給位置に位置する前記部品を撮像する工程である。前記吸着工程は、前記撮像工程での撮像結果に基づいて、前記ノズルの角度を目標角度に合わせた状態で前記ノズルにより前記部品を吸着する工程である。前記実装工程は、前記ノズルにより吸着された前記部品を前記基板の前記実装面に実装する工程である。
 本開示の一態様に係るプログラムは、前記実装方法を、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。
図1は、実施形態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斜視図である。 図3は、同上の実装システムのブロック図である。 図4は、同上の実装システムの実装ヘッドを模式的に表した平面図である。 図5は、同上の実装システムに関し、図4において実装ヘッドをA1方向から見た概略側面図である。 図6は、同上の実装システムに関し、図4において実装ヘッドをA2方向から見た概略側面図である。 図7Aは、同上の実装システムの第1撮像装置により撮像された第1画像の一例を示す概略図である。図7Bは、同上の実装システムの第2撮像装置により撮像された第2画像の一例を示す概略図である。 図8Aは、比較例に係る実装システムに関し、ノズルの吸着面と部品との位置関係を模式的に表した平面図である。図8Bは、実施形態に係る実装システムに関し、ノズルの吸着面と部品との位置関係を模式的に表した平面図である。 図9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10は、実施形態の変形例1に係る実装システムに関し、実装ヘッドを側方から見た概略側面図である。
 (実施形態)
 以下、本実施形態に係る実装システム1及び実装方法について、図1~図10を参照して説明する。
 ただし、以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、下記の実施形態及び変形例に限定されない。下記の実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
 また、下記の実施形態等において説明する各図は、いずれも模式的な図であり、各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。
 特許文献1に記載の実装機では、部品供給位置における部品の角度が考慮されておらず、ノズルに吸着された状態の部品の角度にばらつきが生じる可能性がある。その結果、基板に対する部品の実装品質が低下する可能性がある。
 (1)概要
 まず、本実施形態に係る実装システム1の概要について、図1~図3を参照して説明する。
 本実施形態に係る実装システム1は、図1に示すように、ノズル111にて吸着した部品100を基板200の実装面201に実装するための実装装置(実装機)である。実装システム1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1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基板を有している。これらの回路基板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1は、実装工程において、基板200に対して部品100を実装する作業を行う。言い換えると、実装システム1は、実装工程において、ノズル111により吸着された部品100を基板200の実装面201に実装する。
 このように、基板200への部品100の実装に用いられる実装システム1は、図1及び図2に示すように、部品100を吸着するためのノズル111を有する実装ヘッド11を備えている。ノズル111は、部品100を開放(つまり吸着を解除)可能な状態で保持する。実装システム1は、ノズル111にて部品100を吸着した状態で、ノズル111を基板200に近づけるように下降させて、部品100を基板200の実装面201に実装する。
 このような実装システム1において、図2に示すように、部品供給位置P1に位置する部品100を吸着するに際しては、部品供給位置P1を含む領域の認識等の目的で、上記領域の撮像を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1では、実装ヘッド11に加えて、図3に示すように、第1撮像装置12及び第2撮像装置13を備えている。これにより、実装システム1は、上記領域を第1撮像装置12及び第2撮像装置13にて撮像し、例えば、実装ヘッド11による部品100の吸着の直前に、部品100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、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々は、少なくとも部品100を含む部品供給位置P1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1は、図3に示すように、実装ヘッド11と、部品供給装置16と、撮像装置(第1撮像装置12)と、制御装置14と、を備える。実装ヘッド11は、部品100を吸着可能なノズル111を有し、ノズル111に吸着された部品100を基板200の実装面201に実装する。部品供給装置16は、ノズル111により部品100が吸着される部品供給位置P1(図2参照)に部品100を供給する。撮像装置は、部品供給位置P1に位置する部品100を撮像する。制御装置14は、ノズル111により部品100を吸着する前に、撮像装置の撮像結果に基づいて、部品100に対するノズル111の角度が目標角度となるように実装ヘッド11を制御する。
 本実施形態に係る実装システム1では、ノズル111により部品100を吸着する前に、撮像装置の撮像結果に基づいて、ノズル111の角度を部品100の角度(目標角度)に合わせている。そのため、上述の特許文献1に記載の実装機のように、部品供給位置における部品の角度を考慮しない場合に比べて、ノズル111に吸着された状態の部品100の角度にばらつきが生じにくくなる。その結果、本実施形態に係る実装システム1では、基板200に対する部品100の実装品質の低下を抑制することが可能となる。
 (2)詳細
 次に、本実施形態に係る実装システム1の詳細について、図1~図3を参照して説明する。
 (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100の実装に、実装システム1が用いられる場合について説明する。つまり、部品100は、表面実装用の部品(SMD:Surface Mount Device)であって、基板200の表面(実装面201)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100の実装に、実装システム1が用いられてもよい。この場合には、部品100は、リード端子を有する挿入実装用の部品であり、基板200の孔にリード端子を挿入することをもって、基板200の表面(実装面201)上に実装される。
 本開示でいう「撮像光軸」は、第1撮像装置12及び第2撮像装置13で撮像される画像についての光軸であって、後述する第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々の撮像素子121,131(図3参照)及び光学系122,132(図3参照)の両方によって定まる光軸である。つまり、第1撮像装置12及び第2撮像装置13で撮像される画像の中心からの光が通る光路が、第1撮像装置12の撮像光軸Ax1(図4参照)及び第2撮像装置13の撮像光軸Ax2(図4参照)となる。具体的には、撮像素子121,131の受光面の中心と、被写体のうちの光学系122,132を通して撮像素子121,131の受光面の中心に結像する部位と、を結ぶ直線が第1撮像装置12の撮像光軸Ax1及び第2撮像装置13の撮像光軸Ax2となる。
 本開示でいう「画像」は、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々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、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々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、又は第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々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。なお、画像は、モノクロ(白黒)でもよい。
 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、二者間の角度が、実質的に効果が得られる公差の範囲内で略直交する状態も含む意味である。本開示でいう「平行」についても同様に、二者間の角度が厳密に0度である状態だけでなく、二者間の角度が、実質的に効果が得られる公差の範囲内で略平行する状態も含む意味である。
 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、基板200の表面(実装面201)に平行な軸を「X軸」及び「Y軸」とし、基板200の厚み方向に平行な軸を「Z」軸とする。さらに、基板200から見たノズル111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1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1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)実装システムの構成
 次に、本実施形態に係る実装システム1の各構成要素について、図1~図3を参照して説明する。
 本実施形態に係る実装システム1は、図1~図3に示すように、実装ヘッド11と、第1撮像装置(撮像装置)12と、第2撮像装置13と、制御装置14と、駆動装置15と、部品供給装置16と、搬送装置17と、バックアップ装置18と、照明装置19と、を備えている。ただし、駆動装置15、搬送装置17、バックアップ装置18及び照明装置19は、実装システム1に必須の構成ではない。つまり、駆動装置15、搬送装置17、バックアップ装置18及び照明装置19の少なくとも1つは、実装システム1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11及び駆動装置15のみを図示し、その他の実装システム1の構成要素の図示を適宜省略している。さらに、図2では、実装ヘッド11のみを図示し、その他の実装システム1の構成要素の図示を適宜省略している。
 (2.2.1)実装ヘッド
 実装ヘッド11は、少なくとも1つのノズル111を有している。本実施形態では、実装ヘッド11は、1つのノズル111を有している。実装ヘッド11は、ノズル111を部品供給位置P1(図2参照)に近づけるように移動させ、部品供給位置P1に位置する部品100をノズル111に吸着(保持)させる。言い換えると、実装ヘッド11は、ノズル111を、部品供給位置P1に近づけた第1位置(下限位置)と、第1位置に比較して部品供給位置P1から離れた第2位置(上限位置)と、の間で移動可能に保持する。また、実装ヘッド11は、ノズル111に部品100を吸着させた状態で、ノズル111を基板200に近づけるように移動させ、部品100を基板200の実装面201に実装する。言い換えると、実装ヘッド11は、ノズル111を、基板200に近づけた第3位置(下限位置)と、第3位置に比較して基板200から離れた第4位置(上限位置)と、の間で移動可能に保持する。
 本実施形態では、実装ヘッド11は、ノズル111に加えて、ノズル111を移動させるためのアクチュエータ112(図3参照)と、ノズル111及びアクチュエータ112を保持するヘッドボディ113と、を更に有している。本実施形態に係る実装システム1では、1つのヘッドボディ113に、ノズル111及びアクチュエータ112を1つずつ保持している。これにより、実装ヘッド11では、1つの部品100を保持可能である。
 ノズル111は、制御装置14にて制御され、部品100を吸着する吸着状態と、部品100を解放(吸着を解除)する解放状態と、を切替可能である。
 ノズル111による部品100の吸着に関しては、実装ヘッド11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11は、ノズル111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、ノズル111の吸着状態と、解放状態と、を切り替える。
 アクチュエータ112は、ノズル111をZ軸方向に直進移動させる。さらに、アクチュエータ112は、ノズル111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。これにより、ノズル111のθ方向の位置合わせを行うことが可能となる。本実施形態では一例として、Z軸方向へのノズル111の移動に関しては、アクチュエータ112は、リニアモータで発生する駆動力にて駆動する。θ方向へのノズル111の移動に関しては、アクチュエータ112は、回転型モータで発生する駆動力にて駆動する。一方で、後述するように、実装ヘッド11は、駆動装置15(図3参照)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11に含まれるノズル111は、駆動装置15及びアクチュエータ112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。
 ヘッドボディ113は、一例として、金属製であってX軸方向に長い直方体状に形成されている。ノズル111及びアクチュエータ112がヘッドボディ113に組み付けられることによって、ヘッドボディ113はノズル111及びアクチュエータ112を保持する。本実施形態では、ノズル111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112を介してヘッドボディ113に間接的に保持される。実装ヘッド11は、ヘッドボディ113が駆動装置15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。
 上述した構成によれば、実装ヘッド11は、ノズル111を部品供給位置P1(図2参照)に近づけるように移動させ、部品供給位置P1に位置する部品100をノズル111に吸着させることが可能となる。つまり、実装ヘッド11は、ノズル111を、少なくとも、部品供給位置P1に近づけた第1位置と、第1位置に比較して部品供給位置P1から離れた第2位置と、の間で移動させる。要するに、実装ヘッド11は、ノズル111を、第2位置から第1位置に移動させることで、部品供給位置P1に位置する部品100をノズル111に吸着させる。
 また、上述した構成によれば、実装ヘッド11は、ノズル111に部品100を吸着させた状態で、ノズル111を基板200に近づけるように移動させ、部品100を基板200の実装面201に実装することが可能となる。つまり、実装ヘッド11は、ノズル111を、少なくとも、基板200に近づけた第3位置と、第3位置に比較して基板200から離れた第4位置と、の間で移動させる。要するに、実装ヘッド11は、部品100を吸着させた状態のノズル111を、第4位置から第3位置に移動させることで、部品100を基板200の実装面201に実装する。
 (2.2.2)撮像装置
 本実施形態では、実装システム1は、2つの撮像装置(第1撮像装置12及び第2撮像装置13)を備えている。第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々は、少なくとも、部品供給位置P1に位置する部品100を撮像する。本実施形態では、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々は、部品供給位置P1に位置する部品100とノズル111の先端部分との両方を撮像する(図7A及び図7B参照)。そして、制御装置14は、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々の撮像結果に含まれる部品100とノズル111との両方に基づいて実装ヘッド11を制御する。第1撮像装置12及び第2撮像装置13は、実装ヘッド11に固定(保持)されている。そして、第1撮像装置12及び第2撮像装置13は、部品供給位置P1に位置する部品100の上方にノズル111が位置している状態で部品100を撮像する。これにより、第1撮像装置12及び第2撮像装置13にて部品100を撮像可能な位置に実装ヘッド11を移動させなくてもよく、その分、タクトタイムを短縮することが可能となる。
 第1撮像装置12は、撮像素子121と、光学系122と、を有している。第2撮像装置13は、撮像素子131と、光学系132と、を有している。第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々は、例えば、動画を撮像するカメラである。本実施形態では、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々は、部品100を含む部品供給位置P1を含むように撮像視野が設定されている(図5及び図6参照)。
 撮像素子121,131の各々は、例えば、CCD(Charge Coupled Devices)又はCMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)のようなイメージセンサである。撮像素子121,131の各々は、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122,132の各々は、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122,132の各々は、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122,132の各々は、撮像視野からの光を撮像素子121,131の各々の受光面に結像させる。
 第1撮像装置12は、実装ヘッド11のヘッドボディ113に保持されることにより、実装ヘッド11に固定(保持)されている。第2撮像装置13もまた、実装ヘッド11のヘッドボディ113に保持されることにより、実装ヘッド11に固定(保持)されている。ここでは、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々は、ヘッドボディ113の下面、つまりヘッドボディ113のうち基板200との対向面に固定されることで、ヘッドボディ113に保持されている。また、ヘッドボディ113の下面には、ノズル111が配置されているため、第1撮像装置12及び第2撮像装置13は、図4に示すように、平面視においてノズル111の側方に配置されることになる。なお、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の配置については、「(3)撮像装置の配置」の欄で詳しく説明する。
 (2.2.3)駆動装置
 駆動装置15は、実装ヘッド11を移動させる装置である。本実施形態では、駆動装置15は、X-Y平面内で、実装ヘッド11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。言い換えると、駆動装置15は、実装ヘッド11をX軸方向及びY軸方向に移動させる。本実施形態では、第1撮像装置12及び第2撮像装置13が実装ヘッド11に固定されているため、駆動装置15は、第1撮像装置12及び第2撮像装置13についても実装ヘッド11と共にX軸方向及びY軸方向に移動させる。言い換えると、駆動装置15は、実装ヘッド11、第1撮像装置12及び第2撮像装置13を、X-Y平面内で移動させる。
 具体的には、駆動装置15は、図1に示すように、X軸駆動部151と、Y軸駆動部152と、を有している。X軸駆動部151は、実装ヘッド11をX軸方向に直進移動させる。Y軸駆動部152は、実装ヘッド11をY軸方向に直進移動させる。Y軸駆動部152は、実装ヘッド11を、X軸駆動部151ごとY軸に沿って移動させることで、実装ヘッド11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151及びY軸駆動部152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11を移動させる。
 (2.2.4)制御装置
 制御装置14は、実装システム1の各部を制御する。制御装置14は、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。すなわち、コンピュータシステムの1以上のメモリに記録されたプログラムを、1以上のプロセッサが実行することにより、制御装置14の機能が実現される。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよく、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14は、例えば、実装ヘッド11、第1撮像装置12、第2撮像装置13、駆動装置15、部品供給装置16、搬送装置17、バックアップ装置18及び照明装置19の各々と電気的に接続されている。制御装置14は、実装ヘッド11及び駆動装置15に制御信号を出力し、少なくとも、部品供給位置P1に位置する部品100をノズル111に吸着させるように、実装ヘッド11及び駆動装置15を制御する。また、制御装置14は、第1撮像装置12、第2撮像装置13及び照明装置19に制御信号を出力し、第1撮像装置12、第2撮像装置13及び照明装置19を制御したり、第1撮像装置12及び第2撮像装置13で撮像された画像を第1撮像装置12及び第2撮像装置13から取得したりする。
 また、制御装置14は、第1撮像装置12の撮像結果である第1画像Im1(図7A参照)、及び第2撮像装置13の撮像結果である第2画像Im2(図7B参照)から求めた部品100の角度(目標角度)に対するノズル111の相対的な角度に基づいて、実装ヘッド11のアクチュエータ112を制御する。つまり、制御装置14は、ノズル111により部品100を吸着する前に、Z軸方向(基板200の実装面201に垂直な方向)から見たときのノズル111の角度が、部品供給位置P1に位置する部品100の角度に一致するように、実装ヘッド11のアクチュエータ112を制御する。具体的には、制御装置14は、第1画像Im1と第2画像Im2との両方に基づいて、Z軸方向から見たときの部品供給位置P1に位置する部品100の角度に対するノズル111の角度のずれ量を求め、このずれ量がゼロとなるように実装ヘッド11のアクチュエータ112を制御する。これにより、ノズル111に吸着された状態の部品100の角度のばらつきを抑制することが可能となり、その結果、基板200に対して部品100を実装する際の実装品質の低下を抑制することが可能となる。
 さらに、制御装置14は、第1画像Im1と第2画像Im2との両方に基づいて、Z軸方向から見たときの部品供給位置P1に位置する部品100の中心位置c1(図8B参照)とノズル111の中心位置c2とが一致するように、駆動装置15を制御する。この場合において、制御装置14は、第1画像Im1及び第2画像Im2の各々について、部品供給位置P1に位置する部品100に対するノズル111のずれ量を個別に判断する。具体的には、制御装置14は、第1画像Im1について、X軸方向における部品100に対するノズル111のずれ量である第1ずれ量を求め、この第1ずれ量がゼロとなるように駆動装置15を制御する。また、制御装置14は、第2画像Im2について、Y軸方向における部品100に対するノズル111のずれ量である第2ずれ量を求め、この第2ずれ量がゼロとなるように駆動装置15を制御する。
 (2.2.5)部品供給装置
 部品供給装置16は、実装ヘッド11のノズル111に吸着される部品100を供給する。部品供給装置16は、一例として、キャリアテープ300(図2参照)のポケット301に収容された部品100を供給するテープフィーダを有している。キャリアテープ300は、図2に示すように、Y軸方向に長い帯状に形成されており、複数のポケット301がその長手方向に沿って等間隔に設けられている。複数のポケット301の各々には、1個の部品100が収容されている。部品供給装置16は、テープフィーダによってキャリアテープ300をY軸方向に送り出すことで、ノズル111によって吸着される部品100を部品供給位置P1に移動させる。実装ヘッド11は、部品供給装置16により部品供給位置P1に移動した部品100をノズル111に吸着させる。なお、部品供給装置16は、テープフィーダの代わりに、又はテープフィーダとともに、複数の部品が載せ置かれたトレイを有していてもよい。また、部品供給装置16は、テープフィーダの代わりに、又はテープフィーダとともに、バルクフィーダを有していてもよい。
 (2.2.6)搬送装置
 搬送装置17は、基板200を搬送する装置である。搬送装置17は、例えば、ベルトコンベヤ等で実現される。搬送装置17は、基板200を、例えば、X軸に沿って搬送する。搬送装置17は、少なくとも実装ヘッド11の下方、つまりZ軸方向においてノズル111と対向する実装スペースに、基板200を搬送する。そして、搬送装置17は、実装ヘッド11による基板200への部品100の実装が完了するまでは、実装スペースに基板200を停止させる。
 (2.2.7)バックアップ装置
 バックアップ装置18は、搬送装置17によって実装スペースに搬送された基板200をバックアップする。つまり、搬送装置17によって実装スペースに搬送された基板200は、バックアップ装置18にて、実装スペースに保持される。バックアップ装置18は、少なくとも実装ヘッド11による基板200への部品100の実装が完了するまでは、実装スペースにて基板200をバックアップする。
 (2.2.8)照明装置
 照明装置19は、第1撮像装置12の撮像視野及び第2撮像装置13の撮像視野を照明する。照明装置19は、少なくとも第1撮像装置12及び第2撮像装置13が撮像するタイミングで、第1撮像装置12の撮像視野R11(図5参照)及び第2撮像装置13の撮像視野R12(図6参照)を照明すればよく、例えば、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の撮像タイミングに合わせて発光する。
 本実施形態では、第1撮像装置12及び第2撮像装置13で撮像される画像は、フルカラーの動画であるので、照明装置19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19は、LED(Light Emitting Diode)等の光源を複数有している。照明装置19は、これら複数の光源を発光させることで、第1撮像装置12の撮像視野R11及び第2撮像装置13の撮像視野R12を照らす。
 照明装置19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19は、例えば、第1撮像装置12及び第2撮像装置13と共に実装ヘッド11に固定されている。
 (2.2.9)その他
 また、実装システム1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1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。
 (3)撮像装置の配置
 次に、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の配置について、図4~図6を参照して説明する。
 図4は、本実施形態に係る実装システム1の実装ヘッド11を模式的に表した平面図である。図5は、図4において実装ヘッド11をA1方向から見た概略側面図である。図6は、図4において実装ヘッド11をA2方向から見た概略側面図である。
 本実施形態に係る実装システム1では、図4に示すように、ノズル111と第1撮像装置12とがY軸方向に沿って並んでおり、ノズル111と第2撮像装置13とがX軸方向に沿って並んでいる。すなわち、本実施形態に係る実装システム1では、第1撮像装置12及び第2撮像装置13は、Z軸方向(基板200の実装面201に垂直な方向)から見て互いに異なる方向から、部品供給位置P1を含む領域を撮像するように配置されている。具体的には、第1撮像装置12は、Y軸方向と平行な方向から上記領域を撮像し、第2撮像装置13は、X軸方向と平行な方向から上記領域を撮像する。すなわち、本実施形態では、第1撮像装置12の撮像光軸Ax1と第2撮像装置13の撮像光軸Ax2とが、平面視において(基板200の実装面201に垂直な方向から見て)互いに直交している。
 第1撮像装置12は、図5に示すように、少なくとも、部品供給位置P1を含むように撮像視野R11が設定されている。本実施形態では、第1撮像装置12は、部品供給位置P1とノズル111の先端部分とを含むように撮像視野R11が設定されている。言い換えると、第1撮像装置12は、部品供給位置P1に位置する部品100とノズル111との両方を撮像する。これにより、部品100の状態だけでなくノズル111の状態も考慮することができるので、例えば、ノズル111の先端中心と根元中心とがZ軸方向においてずれている場合でも、ノズル111の先端中心を部品100の中心に合わせることが可能となる。その結果、ノズル111による部品100の吸着精度を向上させることが可能となる。
 また、第1撮像装置12の撮像光軸Ax1は、キャリアテープ300の表面302への垂線N1に対して傾斜している。ここで、本実施形態に係る実装システム1では、基板200の実装面201とキャリアテープ300の表面302とが略平行である。したがって、第1撮像装置12の撮像光軸Ax1は、基板200の実装面201への垂線に対しても傾斜している。これにより、第1撮像装置12の撮像光軸Ax1は、部品供給位置P1を含む領域に向けられており、第1撮像装置12は、部品供給位置P1の直上にノズル111が位置している状態で、上記領域を含む第1画像Im1(図7A参照)を撮像することが可能となる。
 同様に、第2撮像装置13は、図6に示すように、少なくとも、部品供給位置P1を含むように撮像視野R12が設定されている。本実施形態では、第2撮像装置13は、部品供給位置P1とノズル111の先端部分とを含むように撮像視野R12が設定されている。言い換えると、第2撮像装置13は、部品供給位置P1に位置する部品100とノズル111との両方を撮像する。また、第2撮像装置13の撮像光軸Ax2は、キャリアテープ300の表面302への垂線N1に対して傾斜している。ここで、本実施形態に係る実装システム1では、上述したように、基板200の実装面201とキャリアテープ300の表面302とが略平行である。したがって、第2撮像装置13の撮像光軸Ax2は、基板200の実装面201への垂線に対しても傾斜している。これにより、第2撮像装置13の撮像光軸Ax1は、部品供給位置P1を含む領域に向けられており、第2撮像装置13は、部品供給位置P1の直上にノズル111が位置している状態で、上記領域を含む第2画像Im2(図7B参照)を撮像することが可能となる。
 (4)吸着動作
 次に、本実施形態に係る実装システム1の吸着動作について、図7A~図8Bを参照して説明する。
 図7Aは、第1撮像装置12により撮像された第1画像Im1の概略図であり、図7Bは、第2撮像装置13により撮像された第2画像Im2の概略図である。
 制御装置14は、ノズル111にて部品100を吸着する前に、第1撮像装置12の撮像結果である第1画像Im1と、第2撮像装置13の撮像結果である第2画像Im2と、の両方に基づいて、部品供給位置P1(図5及び図6参照)に位置する部品100に対するノズル111の相対角度を算出する。そして、制御装置14は、部品100に対するノズル111の相対角度が所定角度以上であれば、部品100の角度とノズル111の角度とが一致するように、実装ヘッド11のアクチュエータ112を制御してノズル111を回転させる。ここでいう「一致する」とは、2つの値が完全に同じである場合だけでなく、実質的に効果が得られる公差の範囲内で2つの値が異なっている場合も含む。すなわち、部品100の角度とノズル111の角度とが完全に同じでなくてもよく、実質的に効果が得られる公差の範囲内で異なっていてもよい。
 ここで、部品100の角度を考慮しないでノズル111により部品100を吸着する場合を想定する。この場合には、例えば、平面視においてキャリアテープ300のポケット301内で部品100が角度θ1だけ傾いていると、ノズル111は、図8Aに示すように、部品100に対して角度θ1だけ傾いた状態で部品100を吸着することになる。また、従来、ノズル111の部品100に対するθ方向のずれを考慮して、実装時において吸着した部品100の向きが実装角度に合うようにノズル111を回転させている。そのため、ノズル111が傾いていると、ノズル111を回転させてから実装する際に、正規の実装位置からずれた状態で実装される可能性がある。したがって、ノズル111により吸着した部品100を基板200の実装面201に実装する際に、実装面201における正規の実装位置からずれた状態で部品100が実装される可能性がある。また、ノズル111が部品100からはみ出していると、吸着した部品100を正規の実装位置に実装する際に、ノズル111と、正規の実装位置に隣接して実装されている部品とが干渉し、この部品がずれる可能性がある。すなわち、これらの場合には、基板200に対する部品100の実装品質が低下する可能性がある。
 また、部品100の中心位置c1(図8B参照)とノズル111の中心位置c2(図8B参照)とが一致するように部品100を吸着できていない場合、ノズル111の吸着面1111から部品100がはみ出した状態となり、部品100とノズル111との接触面積が小さくなることから、部品100に対するノズル111の吸着安定性が低下することになる。また、部品100に対してノズル111がθ方向にずれている場合にも、ノズル111の吸着面1111から部品100がはみ出した状態となり、部品100とノズル111との接触面積が小さくなることから、部品100に対するノズル111の吸着安定性が低下する。ここでいう「吸着面1111」は、ノズル111により部品100を吸着した状態で、ノズル111のうち部品100の表面(ノズル111との対向面)と接触する面をいう。
 これに対して、本実施形態に係る実装システム1では、上述したように、ノズル111により部品100を吸着する前に、第1撮像装置12の撮像結果及び第2撮像装置13の撮像結果の両方に基づいて、ノズル111の角度を部品100の角度に合わせている。また、実装システム1では、第1撮像装置12の撮像結果及び第2撮像装置13の撮像結果の両方に基づいて、ノズル111の中心位置c2を部品100の中心位置c1に合わせた状態で、ノズル111に部品100を吸着させる。そのため、本実施形態に係る実装システム1では、図8Bに示すように、ノズル111の部品100からのはみだしが抑制される。これにより、ノズル111と、正規の実装位置に隣接して実装されている部品100との干渉を抑制することが可能となる。また、ノズル111の吸着面1111内に部品100が収まった状態になることにより、ノズル111による部品100の吸着安定性の向上を図ることが可能となる。その結果、本実施形態に係る実装システム1では、平面視において(基板200の実装面201に垂直な方向から見て)、ノズル111の吸着面1111のサイズ(大きさ)を、部品100のサイズ(大きさ)と同等にすることが可能となる。ここでいう「同等」とは、2つの値が完全に同じである場合だけでなく、実質的に効果が得られる公差の範囲内で2つの値が異なっている場合も含む。吸着面1111のサイズと部品100のサイズとが同等となる範囲は、例えば、部品100のサイズに対する吸着面1111のサイズの比率が1以上、かつ1.2以下である。好ましくは、部品100のサイズに対する吸着面1111のサイズの比率が1以上、かつ1.1以下であるのがよい。したがって、ノズル111の吸着面1111のサイズは、上記効果が得られる範囲内であれば、部品100のサイズ(ノズル111との対向面である被吸着面のサイズ)より大きくてもよい。
 具体例として、例えば、0201サイズの部品100を想定する。この場合、部品100の大きさ(長辺の長さ)は0.2mmであるため、0201サイズの部品100と同等となる吸着面1111の大きさ(長辺の長さ)は、0.2mm以上、かつ0.24mm以下である。好ましくは、0201サイズの部品100と同等となる吸着面1111の大きさ(長辺の長さ)は、0.2mm以上、かつ0.22mm以下であるのがよい。
 ところで、近年では、基板200の実装面201に実装される部品100の間隔が狭くなっているため、部品100を吸着するノズル111と実装済みの部品100との干渉が生じやすい。そのため、ノズル111と部品100とが干渉しにくいように、ノズル111の吸着面1111を小さくすることが好ましいが、部品100に対するノズル111の吸着安定性が低下するという問題があった。本実施形態に係る実装システム1では、第1撮像装置12の撮像結果及び第2撮像装置13の撮像結果に基づいて、部品100の角度に対するノズル111の角度を確認しながら部品100を吸着しており、ノズル111により吸着される部品の面積(吸着面積)を極力大きくすることが可能となる。また、実装システム1では、第1撮像装置12の撮像結果及び第2撮像装置13の撮像結果に基づいて、部品100の中心位置c1を確認しながら部品100を吸着しており、ノズル111により吸着される部品の面積(吸着面積)を極力大きくすることが可能となる。その結果、部品100に対するノズル111の吸着安定性を向上させることが可能となる。これにより、本実施形態に係る実装システム1では、上述したように、部品100に対するノズル111の吸着精度が高いことから、ノズル111の吸着面1111を極力小さくすることが可能となる。
 (5)実装方法
 次に、本実施形態に係る実装方法について、図9を参照して説明する。
 本実施形態に係る実装方法は、ノズル111により吸着された部品100を基板200の実装面201に実装する実装方法であって、上述の実装システム1に用いられる。実装方法は、撮像工程S13と、吸着工程S17と、実装工程S18と、を有する。撮像工程S13は、部品供給位置P1に位置する部品100を撮像する工程である。吸着工程S17は、撮像工程S13での撮像結果に基づいて、ノズル111の角度を目標角度(部品100の角度)に合わせた状態でノズル111により部品100を吸着する工程である。実装工程S18は、ノズル111により吸着された部品100を基板200の実装面201に実装する工程である。
 すなわち、本実施形態に係る実装方法は、本実施形態に係る実装システム1を用いて、部品100を基板200の実装面201に実装する方法である。この実装方法では、撮像工程S13での撮像結果に基づいて、ノズル111の角度を目標角度に合わせた状態でノズル111により部品100を吸着している。そのため、部品100に対するノズル111の角度を考慮しない場合に比べて、ノズル111に吸着された状態の部品100の角度にばらつきが生じにくい。これにより、基板200に対して部品100を実装する際の実装品質の低下を抑制することが可能となる。また、撮像工程S13での撮像結果に基づいて部品100に対するノズル111の相対角度を確認しながらノズル111により部品100を吸着するので、ノズル111による部品100の吸着精度を向上させることが可能となる。
 図9は、本実施形態に係る実装方法を含む、実装システム1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1は、制御装置14にて実装ヘッド11のアクチュエータ112を制御することによりノズル111の下降を開始する(S11)。実装システム1は、部品100に対するノズル111の高さが所定高さになると(S12;Yes)、撮像工程S13を実行する。
 撮像工程S13では、実装システム1は、第1撮像装置12及び第2撮像装置13により、部品供給位置P1に位置する部品100及びノズル111の先端部分を含む領域を撮像する(図7A及び図7B参照)。実装システム1は、撮像工程S13での撮像結果である第1画像Im1及び第2画像Im2に基づいて、部品100の角度とノズル111の角度とが一致するか否かを判断する。実装システム1は、部品100の角度とノズル111の角度とが一致していない場合(S14;No)、部品100の角度とノズル111の角度とが一致するようにノズル111を回転させる(S15)。また、実装システム1は、部品100の角度とノズル111の角度とが一致している場合(S14;Yes)、ノズル111を回転させない。このとき、実装システム1は、部品100の中心位置c1とノズル111の吸着面1111の中心位置c2とが一致していなければ、制御装置14により駆動装置15を制御して実装ヘッド11をX-Y平面内で移動させる。
 その後、実装システム1は、制御装置14にて実装ヘッド11のアクチュエータ112を制御することによりノズル111の下降を停止させる(S16)。そして、実装システム1は、吸着工程S17を実行する。吸着工程S17では、実装システム1は、上記バルブを開くことによってノズル111に部品100を吸着させる。このとき、ノズル111の角度と部品100の角度とが一致しており、図8Bに示すように、ノズル111の吸着面1111内に部品100が収まっている。これにより、ノズル111による部品100の吸着安定性の向上を図ることが可能となる。
 次に、実装システム1は、実装工程S18を実行する。実装工程S18では、実装システム1は、ノズル111に部品100を吸着させた状態で、制御装置14にて駆動装置15を制御することによりノズル111をX-Y平面内で移動させるとともに、制御装置14にて実装ヘッド11のアクチュエータ112を制御することによりノズル111をZ軸方向に下降させる。そして、実装システム1は、基板200の実装面201に部品100を実装する。
 図9のフローチャートは、実装システム1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、撮像工程S13は、処理S11と同時に行ってもよい。これにより、時間ロスを低減することが可能となる。また、処理S15は、吸着工程S17の前にノズル111が回転していればよく、撮像工程S13後の任意のタイミングでよい。例えば、撮像工程S13、処理S14及び処理S15は、この順番であればよく、処理S11の前に実行してもよいし、処理S11と処理S12との間で実行してもよい。
 (6)変形例
 上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、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、上述の実施形態に係る実装方法と同様の機能は、実装システム1、(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、上述の実装方法を、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、上述の実施形態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。
 (6.1)変形例1
 上述の実施形態では、実装システム1は、2つの撮像装置(第1撮像装置12及び第2撮像装置13)を備えているが、図10に示すように、実装システム1Aは、1つの撮像装置12Aを備えていてもよい。以下、変形例1に係る実装システム1Aについて、図10を参照して説明する。
 変形例1に係る実装システム1Aは、1つの撮像装置12Aを備えている。撮像装置12Aは、例えば、基板200の実装面201に設けられた認識マークを読み取るためのカメラである。撮像装置12Aは、図10に示すように、ノズル111と横並びに配置されている。また、撮像装置12Aの撮像光軸Axは、キャリアテープ300の表面302に対して垂直である。したがって、変形例1に係る実装システム1Aでは、撮像装置12Aにより部品供給位置P1に位置する部品100を撮像した後、部品100の上方にノズル111を移動させる処理が必要になる。
 変形例1に係る実装システム1Aでは、上述の実施形態に係る実装システム1と同様、ノズル111により部品100を吸着する前に、撮像装置12Aにより部品供給位置P1に位置する部品100を撮像しており、撮像装置12Aの撮像結果に基づいてノズル111の角度を目標角度(部品100の角度)に合わせることが可能となる。そのため、部品100に対するノズル111の角度を考慮しない場合に比べて、ノズル111に吸着された状態の部品100の角度にばらつきが生じにくい。その結果、基板200に対して部品100を実装する際の実装品質の低下を抑制することが可能となる。
 (6.2)その他の変形例
 本開示における実装システム1は、例えば、制御装置14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1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(UltraLarge Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。更に、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1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1に必須の構成ではない。実装システム1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1の少なくとも一部の機能、例えば、制御装置14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、上述の実施形態において、複数の装置に分散されている実装システム1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11と制御装置14とに分散されている一部の機能が、全て実装ヘッド11に集約されてもよい。
 上述の実施形態では、実装ヘッド11は1つのノズル111を有しているが、複数のノズル111を有していてもよい。この場合、実装ヘッド11は、複数のノズル111にて複数の部品100を吸着可能である。また、実装ヘッド11は、複数のノズル111に吸着させた複数の部品100を、基板200の実装面201に同時に実装可能である。
 上述の実施形態では、撮像装置(第1撮像装置12及び第2撮像装置)が実装ヘッド11に固定(保持)されているが、これに限らない。撮像装置は、例えば、部品供給位置P1に位置する部品100を撮像可能なように、キャリアテープ300の下方に配置されているカメラであってもよい。この場合、撮像装置は、部品供給位置P1に位置する部品100を下方から撮像することになる。また、この場合において、撮像装置は1つであってもよいし、複数であってもよい。さらに、撮像装置は、例えば、部品供給位置P1の上方において、実装ヘッド11以外の箇所に固定されているカメラであってもよい。この場合、撮像装置は、部品供給位置P1に位置する部品100を上方から撮像することになる。そして、この場合においても、撮像装置は1つであってもよいし、複数であってもよい。
 上述の実施形態では、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々が、部品供給位置P1に位置する部品100とノズル111の先端部分との両方を撮像しているが、これに限らない。第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々は、例えば、部品供給位置P1に位置する部品100のみを撮像してもよい。この場合において、第1画像Im1及び第2画像Im2の各々におけるノズル111の位置については、例えば、キャリブレーションにより予め定められていることが好ましい。具体的には、例えば、ガラス基板に対してノズル111を下降させていき、ガラス基板に対するノズル111の接触点(下死点)を、第1画像Im1及び第2画像Im2の各々におけるノズル111の位置とする。この場合において、ノズル111の位置は、ガラス基板上の点であって、第1画像Im1及び第2画像Im2に含まれる点であれば、いずれの点であってもよい。本開示でいう「下死点」とは、ノズル111の可動域における下限位置ではなく、ノズル111にて部品100を吸着する際のノズル111の下限位置をいう。
 上述の実施形態では、第1撮像装置12の撮像方向と第2撮像装置13の撮像方向とが直交しているが、第1撮像装置12の撮像方向と第2撮像装置13の撮像方向とが異なっていればよく、直交していなくてもよい。
 第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々は、フルカラーの静止画を撮影可能なRGB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。
 上述の実施形態では、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の各々の撮像方向が固定されているが、例えば、第1撮像装置12及び第2撮像装置13の少なくとも一方が実装ヘッド11に対して回転するように構成されていてもよい。この場合、制御装置14は、第1撮像装置12及び第2撮像装置13のうち回転可能に構成された撮像装置(特定撮像装置)の回転角を考慮して駆動装置15及びアクチュエータ112を制御する。本開示でいう「第1撮像装置及び第2撮像装置が実装ヘッドに保持されている」とは、第1撮像装置及び第2撮像装置が実装ヘッドに対して動かないように実装ヘッドに取り付けられている場合だけでなく、第1撮像装置及び第2撮像装置が実装ヘッドに対して回転可能なように実装ヘッドに取り付けられている場合を含む。
 上述の実施形態では、ノズル111の吸着面1111の形状が長方形であるが、これに限らない。ノズル111の吸着面の形状は、例えば、円形であってもよいし、楕円形であってもよいし、ひし形であってもよい。
 上述の変形例1では、実装システム1Aが備える1つの撮像装置12Aの撮像光軸Axがキャリアテープ300の表面302に対して垂直であるが、これに限らない。撮像装置12Aの撮像光軸Axは、例えば、キャリアテープ300の表面302への垂線に対して傾斜していてもよい。この場合、撮像装置12Aは、部品供給位置P1に位置する部品100とノズル111との両方が撮像視野に含まれていることが好ましい。
 (態様)
 以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。
 第1の態様に係る実装システム(1;1A)は、実装ヘッド(11;11A)と、部品供給装置(16)と、撮像装置(12;12A)と、制御装置(14)と、を備える。実装ヘッド(11;11A)は、部品(100)を吸着可能なノズル(111)を有し、ノズル(111)に吸着された部品(100)を基板(200)の実装面(201)に実装する。部品供給装置(16)は、ノズル(111)により部品(100)が吸着される部品供給位置(P1)に部品(100)を供給する。撮像装置(12;12A)は、部品供給位置(P1)に位置する部品(100)を撮像する。制御装置(14)は、ノズル(111)により部品(100)を吸着する前に、撮像装置(12;12A)の撮像結果に基づいて、部品(100)に対するノズル(111)の角度が目標角度(部品100の角度)となるように実装ヘッド(11)を制御する。
 この態様によれば、ノズル(111)により部品(100)を吸着する前に、ノズル(111)の角度を部品(100)の角度(目標角度)に合わせるので、ノズル(111)に吸着された状態の部品(100)の角度にばらつきが生じにくい。これにより、基板(200)に対して部品(100)を実装する際の実装品質の低下を抑制することが可能となる。
 第2の態様に係る実装システム(1;1A)では、第1の態様において、目標角度は、実装面(201)に垂直な方向から見たときの角度である。
 この態様によれば、ノズル(111)の角度を部品(100)の角度に合わせやすいという利点がある。
 第3の態様に係る実装システム(1)では、第1又は第2の態様において、撮像装置(12)は、実装ヘッド(11)に保持されており、部品供給位置(P1)に位置する部品(100)の上方にノズル(111)が位置している状態で部品(100)を撮像する。
 この態様によれば、ノズル(111)が部品(100)の上方に位置している状態で撮像装置(12)にて部品(100)を撮像することができるので、撮像装置(12)にて部品(100)を撮像可能な位置に実装ヘッド(11)を移動させなくてもよく、その分、タクトタイムを短縮することが可能となる。
 第4の態様に係る実装システム(1)では、第1~第3の態様のいずれか1つにおいて、撮像装置(12)は、部品供給位置(P1)に位置する部品(100)とノズル(111)との両方を撮像する。制御装置(14)は、撮像装置(12)の撮像結果に含まれる部品(100)とノズル(111)との両方に基づいて実装ヘッド(11)を制御する。
 この態様によれば、部品(100)の状態だけでなくノズル(111)の状態も考慮することができるので、部品(100)のみを撮像する場合に比べて、ノズル(111)による部品(100)の吸着精度を向上させることが可能となる。
 第5の態様に係る実装システム(1;1A)では、第1~第4の態様のいずれか1つにおいて、制御装置(14)は、撮像装置(12;12A)の撮像結果に基づいて、実装面(201)に垂直な方向から見たときの部品(100)の中心位置(c1)とノズル(111)の中心位置(c2)とが一致するように実装ヘッド(11;11A)を制御する。
 この態様によれば、部品(100)の中心位置(c1)とノズル(111)の中心位置(c2)とを合わせることで、ノズル(111)による部品(100)の吸着姿勢を安定させることが可能となる。
 第6の態様に係る実装システム(1)では、第1~第5の態様のいずれか1つにおいて、制御装置(14)は、撮像装置(12)の撮像結果から求めた目標角度に対するノズル(111)の相対的な角度に基づいて実装ヘッド(11)を制御する。
 この態様によれば、ノズル(111)に吸着された状態の部品(100)の角度のばらつきを抑制することが可能となり、その結果、基板(200)に対して部品(100)を実装する際の実装品質の低下を抑制することが可能となる。
 第7の態様に係る実装システム(1A)では、第6の態様において、撮像装置(12A)は、実装面(201)に対して垂直な撮像光軸(Ax)を有する。
 この態様によれば、撮像装置の撮像光軸が実装面(201)の垂線に対して傾斜している場合に比べて、制御装置(14)の処理負担を軽減することが可能となる。
 第8の態様に係る実装システム(1)は、第6の態様において、第2撮像装置(13)を更に備える。第2撮像装置(13)は、撮像装置(12)としての第1撮像装置(12)とは異なり、実装面(201)に垂直な方向から見て第1撮像装置(12)とは異なる方向から部品供給位置(P1)に位置する部品(100)を撮像する。制御装置(14)は、第1撮像装置(12)の撮像結果と第2撮像装置(13)の撮像結果との両方に基づいて実装ヘッド(11)を制御する。
 この態様によれば、ノズル(111)に吸着された状態の部品(100)の角度のばらつきを更に抑制することが可能となり、その結果、基板(200)に対して部品(100)を実装する際の実装品質の低下を更に抑制することが可能となる。
 第9の態様に係る実装システム(1)では、第8の態様において、第1撮像装置(12)及び第2撮像装置(13)の各々は、実装面(201)の垂線に対して傾斜する撮像光軸(Ax1,Ax2)を有する。
 この態様によれば、実装面(201)の垂線に対して傾斜する姿勢で第1撮像装置(12)及び第2撮像装置(13)を配置することが可能となる。
 第10の態様に係る実装システム(1)では、第8又は第9の態様において、実装面(201)に垂直な方向から見て、第1撮像装置(12)の撮像光軸(Ax1)と第2撮像装置(13)の撮像光軸(Ax2)とが互いに直交している。
 この態様によれば、ノズル(111)に吸着された状態の部品(100)の角度のばらつきを更に抑制することが可能となり、その結果、基板(200)に対して部品(100)を実装する際の実装品質の低下を更に抑制することが可能となる。
 第11の態様に係る実装システム(1)では、第8又は第9の態様において、第1撮像装置(12)及び第2撮像装置(13)の少なくとも一方の撮像装置である特定撮像装置(例えば第1撮像装置12)は、実装ヘッド(11)に対して回転可能である。制御装置(14)は、特定撮像装置の回転角に基づいて実装ヘッド(11)を制御する。
 この態様によれば、少なくとも部品(100)が特定撮像装置の撮像画像に含まれるように、特定撮像装置の向きを回転させることが可能となる。
 第12の態様に係る実装システム(1)では、第1~第11の態様のいずれか1つにおいて、実装面(201)に垂直な方向から見て、ノズル(111)の吸着面(1111)の大きさと、ノズル(111)により吸着される部品(100)の被吸着面(ノズル111によって吸着される面)の大きさとが同等である。
 この態様によれば、ノズル(111)を小型化することが可能となる。
 第13の態様に係る実装方法は、ノズル(111)により吸着された部品(100)を基板(200)の実装面(201)に実装する実装方法である。実装方法は、撮像工程(S13)と、吸着工程(S17)と、実装工程(S18)と、を有する。撮像工程(S13)は、部品供給位置(P1)に位置する部品(100)を撮像する工程である。吸着工程(S17)は、撮像工程(S13)での撮像結果に基づいて、ノズル(111)の角度を目標角度に合わせた状態でノズル(111)により部品(100)を吸着する工程である。実装工程(S18)は、ノズル(111)により吸着された部品(100)を基板(200)の実装面(201)に実装する工程である。
 この態様によれば、ノズル(111)により部品(100)を吸着する前に、ノズル(111)の角度を部品(100)の角度(目標角度)に合わせるので、ノズル(111)に吸着された状態の部品(100)の角度にばらつきが生じにくい。これにより、基板(200)に対して部品(100)を実装する際の実装品質の低下を抑制することが可能となる。
 第14の態様に係るプログラムは、第13の態様に係る実装方法を、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。
 この態様によれば、ノズル(111)により部品(100)を吸着する前に、ノズル(111)の角度を部品(100)の角度(目標角度)に合わせるので、ノズル(111)に吸着された状態の部品(100)の角度にばらつきが生じにくい。これにより、基板(200)に対して部品(100)を実装する際の実装品質の低下を抑制することが可能となる。
 第2~第12の態様に係る構成については、実装システム(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1,1A 実装システム
11,11A 実装ヘッド
12 第1撮像装置(撮像装置)
12A 撮像装置
13 第2撮像装置
14 制御装置
16 部品供給装置
100 部品
111 ノズル
200 基板
201 実装面
Ax1,Ax2 撮像光軸
c1 部品の中心位置
c2 ノズルの中心位置
P1 部品供給位置
S13 撮像工程
S17 吸着工程
S18 実装工程

Claims (14)

  1.  部品を吸着可能なノズルを有し、前記ノズルに吸着された前記部品を基板の実装面に実装する実装ヘッドと、
     前記ノズルにより前記部品が吸着される部品供給位置に前記部品を供給する部品供給装置と、
     前記部品供給位置に位置する前記部品を撮像する撮像装置と、
     前記ノズルにより前記部品を吸着する前に、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記部品に対する前記ノズルの角度が目標角度となるように前記実装ヘッドを制御する制御装置と、を備える、
     実装システム。
  2.  前記目標角度は、前記実装面に垂直な方向から見たときの角度である、
     請求項1に記載の実装システム。
  3.  前記撮像装置は、前記実装ヘッドに保持されており、前記部品供給位置に位置する前記部品の上方に前記ノズルが位置している状態で前記部品を撮像する、
     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、前記部品供給位置に位置する前記部品と前記ノズルとの両方を撮像し、
     前記制御装置は、前記撮像装置の撮像結果に含まれる前記部品と前記ノズルとの両方に基づいて前記実装ヘッドを制御する、
     請求項1~3のいずれか1項に記載の実装システム。
  5.  前記制御装置は、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記実装面に垂直な方向から見たときの前記部品の中心位置と前記ノズルの中心位置とが一致するように前記実装ヘッドを制御する、
     請求項1~4のいずれか1項に記載の実装システム。
  6.  前記制御装置は、前記撮像装置の撮像結果から求めた前記目標角度に対する前記ノズルの相対的な角度に基づいて前記実装ヘッドを制御する、
     請求項1~5のいずれか1項に記載の実装システム。
  7.  前記撮像装置は、前記実装面に対して垂直な撮像光軸を有する、
     請求項6に記載の実装システム。
  8.  前記撮像装置としての第1撮像装置とは異なり、前記実装面に垂直な方向から見て前記第1撮像装置とは異なる方向から前記部品供給位置に位置する前記部品を撮像する第2撮像装置を更に備え、
     前記制御装置は、前記第1撮像装置の撮像結果と前記第2撮像装置の撮像結果との両方に基づいて前記実装ヘッドを制御する、
     請求項6に記載の実装システム。
  9.  前記第1撮像装置及び前記第2撮像装置の各々は、前記実装面への垂線に対して傾斜する撮像光軸を有する、
     請求項8に記載の実装システム。
  10.  前記実装面に垂直な方向から見て、前記第1撮像装置の撮像光軸と前記第2撮像装置の撮像光軸とが互いに直交している、
     請求項8又は9に記載の実装システム。
  11.  前記第1撮像装置及び前記第2撮像装置の少なくとも一方の撮像装置である特定撮像装置は、前記実装ヘッドに対して回転可能であって、
     前記制御装置は、前記特定撮像装置の回転角に基づいて前記実装ヘッドを制御する、
     請求項8又は9に記載の実装システム。
  12.  前記実装面に垂直な方向から見て、前記ノズルの吸着面の大きさと、前記ノズルにより吸着される前記部品の被吸着面の大きさとが同等である、
     請求項1~11のいずれか1項に記載の実装システム。
  13.  ノズルにより吸着された部品を基板の実装面に実装する実装方法であって、
     部品供給位置に位置する前記部品を撮像する撮像工程と、
     前記撮像工程での撮像結果に基づいて、前記ノズルの角度を目標角度に合わせた状態で前記ノズルにより前記部品を吸着する吸着工程と、
     前記ノズルにより吸着された前記部品を前記基板の前記実装面に実装する実装工程と、を有する、
     実装方法。
  14.  請求項13に記載の実装方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラム。
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