特許 7220672 実装装置、制御装置及び設定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-02

(45)【発行日】2023-02-10

(54)【発明の名称】実装装置、制御装置及び設定方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20230203BHJP

【ＦＩ】

H05K13/08 Q

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019559898

(86)(22)【出願日】2017-12-19

(86)【国際出願番号】 JP2017045529

(87)【国際公開番号】W WO2019123534

(87)【国際公開日】2019-06-27

【審査請求日】2020-06-01

【審判番号】

【審判請求日】2022-03-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】天野 雅史

(72)【発明者】

【氏名】小谷 一也

【合議体】

【審判長】平田 信勝

【審判官】小川 恭司

【審判官】保田 亨介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－６５８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２７３５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２３０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１１１５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－３９０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４９１４５１３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H05K 13/00 - 13/08

H05K 3/30

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置であって、
複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドに採取された前記部品を撮像する撮像部と、
前記撮像された部品の画像処理において、該部品の画像を複数に分割して２以上が担当して並列処理する第１処理及び、該部品の画像ごとに１つが担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を実行する複数の制御部と、を備え、
前記複数の制御部は、前記実装ヘッドに採取され同一工程で一度に保持される複数の部品のうち、画像処理に要する必要処理時間が、目標時間を超える部品に対して前記第１処理を行い、前記目標時間を超えない部品に対して、前記複数の制御部のうちのひとつの制御部が前記目標時間を超えない部品の画像処理を行い、前記複数の制御部は、前記第１処理を行ったとしても前記必要処理時間が前記目標時間を超える部品がある場合は、前記複数の部品のうち、該部品より前の画像処理において更に分割可能なものを遡って分割する、実装装置。

【請求項2】

前記複数の制御部は、複数の撮像画像を用いて該撮像画像よりも画質の高い画像を生成する超解像処理において、前記第１処理及び／又は第２処理を実行する、請求項１に記載の実装装置。

【請求項3】

前記目標時間は、前記実装ヘッドに同時保持される部品数、該部品の配置座標、該部品毎の配置座標間隔、部品形状及び部品サイズのうち１以上を含む実装条件に基づいて設定されている、請求項１又は２に記載の実装装置。

【請求項4】

前記複数の制御部は、前記部品の位置認識、前記部品の形状認識、前記部品の部位認識、前記部品の部位検査のうち１以上の前記画像処理において前記第１処理及び／又は前記第２処理を実行する、請求項１～３のいずれか１項に記載の実装装置。

【請求項5】

前記複数の制御部は、該制御部の数に対応する画像数に分割する対応分割、前記画像をライン単位の領域で分割するライン領域分割、前記画像を均等に分割する均等分割のうち１以上の分割画像を用いて前記第１処理を実行する、請求項１～４のいずれか１項に記載の実装装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記撮像された部品の画像処理に対して、該部品の画像を複数に分割して２以上の前記制御部が担当して並列処理する第１処理及び、該部品の画像ごとに１つの前記制御部が担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を設定する、請求項１～５のいずれか１項に記載の実装装置。

【請求項7】

複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと前記実装ヘッドに採取された前記部品を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を処理する複数の制御部とを備え該部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置を含む実装システムに用いられる制御装置であって、
前記撮像された部品の画像処理に対して、該部品の画像を複数に分割して２以上の前記制御部が担当して並列処理する第１処理及び、該部品の画像ごとに１つの前記制御部が担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を設定し、
前記実装ヘッドに採取され同一工程で一度に保持される複数の部品のうち、画像処理に要する必要処理時間が、目標時間を超える部品に対して前記第１処理を行い、前記目標時間を超えない部品に対して、前記複数の制御部のうちのひとつの制御部が前記目標時間を超えない部品の画像処理を行い、前記複数の制御部は、前記第１処理を行ったとしても前記必要処理時間が前記目標時間を超える部品がある場合は、前記複数の部品のうち、該部品より前の画像処理において更に分割可能なものを遡って分割する設定部、を備えた制御装置。

【請求項8】

複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと前記実装ヘッドに採取された前記部品を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を処理する複数の制御部とを備え該部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置を含む実装システムに用いられる設定方法であって、
前記実装ヘッドに採取され同一工程で一度に保持される複数の部品のうち、画像処理に要する必要処理時間が、目標時間を超える部品があるか否かを判定するステップと、
前記目標時間を超える該部品の画像処理に対して、該部品の画像を複数に分割して２以上の前記制御部が担当して並列処理する第１処理を設定し、前記目標時間を超えない部品に対して、前記複数の制御部のうちのひとつの制御部が前記目標時間を超えない部品の画像処理を行い、前記複数の制御部は、前記第１処理を行ったとしても前記必要処理時間が前記目標時間を超える部品がある場合は、前記複数の部品のうち、該部品より前の画像処理において更に分割可能なものを遡って分割するよう設定するステップと、
を含む設定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、実装装置、制御装置及び設定方法を開示する。

【背景技術】

【0002】

従来、実装装置としては、撮像により得た画像データに含まれる部品の一部を含む処理領域の設定を行い、処理領域に対して超解像処理を行う処理部と、部分的に超解像処理された画像データに基づいて部品の位置及び角度を認識する処理を行うものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この実装装置では、多様な部品に対して組立制御の精度を向上することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１５／０４９７２３号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年、電子部品は、微細化傾向にあり、例えば、大量の微細電極を有する大型部品なども存在する。このような大型部品において、電極自体は非常に小さいために、その検出には、上述した特許文献１のように、超解像処理を行うことが求められる。超解像処理などを行う領域が増加すると、画像処理に時間がかかり、時間あたりの部品装着点数を低下することがあった。このように、実装装置では、部品を撮像した撮像画像の画像処理をより効率的に実行することが求められていた。

【0005】

本明細書で開示する発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、画像処理をより効率的に実行することができる実装装置、制御装置及び設定方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置であって、
複数の部品を採取して移動する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドに採取された前記部品を撮像する撮像部と、
前記撮像された部品の画像処理において、該部品の画像を複数に分割して２以上が担当して並列処理する第１処理及び、該部品の画像ごとに１つが担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を実行する複数の制御部と、を備えたものである。

【0008】

この実装装置では、部品の画像を複数に分割して２以上の制御部が担当して並列処理する第１処理や、部品の画像ごとに１つの制御部が担当して並列処理する第２処理によって、部品の撮像画像の画像処理を実行する。この実装装置では、第１処理や第２処理の並列処理を実行することにより、画像処理をより効率的に実行することができる。

【0009】

本開示の実装装置において、前記複数の制御部は、複数の撮像画像を用いて該撮像画像よりも画質の高い画像を生成する超解像処理において、前記第１処理及び／又は第２処理を実行するものとしてもよい。この実装装置では、画像処理に時間のかかる超解像処理に対して、より効率的に実行することができる。ここで、「画質」とは、撮像対象（部品や部品の部位）を正しく認識可能な画像の質の指標をいうものとする。例えば、「高画質の画像」とは、より高い確率で正しい位置や形状を得ることができる画像をいい、よりノイズの少ない画像や、より高解像度の画像、より拡大率の高い画像などをいうものとする。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実装システム１０の一例を示す概略説明図。

【図2】実装部１３及び撮像部１８の説明図。

【図3】並列処理条件設定ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図4】目標時間と処理配分に関する一例を示す説明図。

【図5】実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図6】第１画像５１、第２画像５２及び第３画像５３の説明図。

【図7】画像処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図8】超解像処理の一例を示す説明図。

【図9】処理領域を４分割する一例を示す説明図。

【図10】別の画像処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図11】処理領域を分割しない一例を示す説明図。

【図12】別の画像処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示の一例である実装システム１０の概略説明図である。図２は、実装部１３及び撮像部１８の一例を示す説明図である。実装システム１０は、例えば、部品Ｐを基板Ｓに実装する処理を実行するシステムである。この実装システム１０は、実装装置１１と、ホストコンピュータ（ＰＣ）３０とを備えている。実装システム１０は、部品Ｐを基板Ｓに実装する実装処理を実施する複数の実装装置１１が上流から下流に配置された実装ラインとして構成されている。図１では、説明の便宜のため実装装置１１を１台のみ示している。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１、２に示した通りとする。また、部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（図２参照）などは、部品Ｐと総称する。

【0012】

実装装置１１は、図１に示すように、基板処理部１２と、実装部１３と、部品供給部１７と、撮像部１８と、制御部２０とを備えている。基板処理部１２は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板処理部１２は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。

【0013】

実装部１３は、部品Ｐを部品供給部１７から採取し、基板処理部１２に固定された基板Ｓへ配置するユニットである。実装部１３は、ヘッド移動部１４と、実装ヘッド１５と、吸着ノズル１６とを備えている。ヘッド移動部１４は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド１５は、複数の部品を採取してヘッド移動部１４によりＸＹ方向へ移動するものである。この実装ヘッド１５は、スライダに取り外し可能に装着されている。実装ヘッド１５の下面には、１以上の吸着ノズル１６が取り外し可能に装着されている。実装ヘッド１５は、部品Ｐを採取する複数の吸着ノズル１６（図２では４個）が円周上に配置されている。吸着ノズル１６は、負圧を利用して部品を採取する採取部材であり、実装ヘッド１５に取り外し可能に装着されている。この採取部材は、吸着ノズル１６のほか、部品Ｐを機械的に保持するメカニカルチャックなどとしてもよい。

【0014】

部品供給部１７は、実装部１３へ部品Ｐを供給するユニットである。この部品供給部１７には、部品Ｐを保持したテープを有するフィーダが複数装着されている。このフィーダは、テープに保持された部品Ｐを採取位置へ送り出す。この部品供給部１７は、部品Ｐを複数配列して載置するトレイを有するトレイユニットを備えていてもよい。実装装置１１で用いる部品Ｐには、図２に示すように、部品Ｐ１～Ｐ３などが含まれる。部品Ｐ１～Ｐ３は、比較的大きいサイズを有する大型部品であり、板状の本体部４０と、微細な部位であるバンプ４２とを有している。バンプ４２は、本体部４０の下部に多数配列されている電極である。この部品Ｐ１～Ｐ３は、実装処理時にバンプ４２の形状や存在などの検査を要する。

【0015】

撮像部１８は、画像を撮像する装置であり、実装ヘッド１５に採取され保持された１以上の部品Ｐの画像を撮像するパーツカメラである。この撮像部１８は、部品供給部１７と基板処理部１２との間に配置されている。この撮像部１８の撮像範囲は、撮像部１８の上方である。撮像部１８は、部品Ｐを保持した実装ヘッド１５が撮像部１８の上方を通過する際、１又は２以上の画像を撮像し、撮像画像データを制御部２０へ出力する。

【0016】

制御部２０は、図１に示すように、複数のＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、第１ＣＰＵ２１、第２ＣＰＵ２２、第３ＣＰＵ２３、第４ＣＰＵ２４と、各種データを記憶する記憶部２５などを備えている。制御部２０は、基板処理部１２、実装部１３、部品供給部１７、撮像部１８へ制御信号を出力し、実装部１３や部品供給部１７、撮像部１８からの信号を入力する。この制御部２０は、第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４が、実装制御処理、画像処理、通信処理、データの管理処理などのうちいずれかを分担して実行する。記憶部２５には、実装条件情報２６が記憶されている。この実装条件情報２６には、部品Ｐを実装する際の配置順、部品Ｐの識別情報（ＩＤ）、部品形状及び部品サイズなどの部品情報、使用する吸着ノズルの情報、基板Ｓ上の配置位置（座標）の情報のほか、超解像処理の要否情報なども含まれている。なお、超解像処理とは、複数の撮像画像からこれよりも高画質な画像を生成する処理（マルチフレーム超解像処理）をいう。実装装置１１は、ホストＰＣ３０で生成された実装条件情報３５を実装処理の前までにホストＰＣ３０から取得し、記憶部２５に記憶させる。

【0017】

ホストＰＣ３０は、実装システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。ホストＰＣ３０は、図１に示すように、制御装置３１と、記憶部３３と、表示部３８と、入力装置３９とを備えている。制御装置３１は、ＣＰＵ３２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。記憶部３３は、例えばＨＤＤなど、処理プログラムなど各種データを記憶する装置である。表示部３８は、各種情報を表示する液晶画面である。入力装置３９は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等を含む。記憶部３３には、実装条件情報３５が記憶されている。実装条件情報３５は、ホストＰＣ３０で作成され、記憶部３３に記憶され必要に応じて実装装置１１へ送信される。この実装条件情報３５は、実装条件情報２６と同様の情報を含んでいる。

【0018】

次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、まず、部品Ｐを撮像した画像データの処理を複数のＣＰＵに配分する設定処理について説明する。図３は、ホストＰＣ３０のＣＰＵ３２が実行する並列処理条件設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、記憶部３３に記憶され、作業者の設定開始入力に基づいて実行される。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ３２は、まず、並列処理を実行する実装装置１１が用いる実装条件情報３５を記憶部３３から読み出して取得する（Ｓ１００）。この実装条件情報３５には、例えば、部品Ｐの情報や配置順、配置位置、部品Ｐの部位検査の有無、超解像処理の要否など、処理配分を判定可能な情報が含まれていればよく、作成途中（仮設定）のものであってもよい。

【0019】

次に、ＣＰＵ３２は、実装ヘッド１５が同一工程で一度に保持する部品群を設定し（Ｓ１１０）、その部品群から対象部品を選択する（Ｓ１２０）。ＣＰＵ３２は、取得した実装条件情報３５に含まれる配置順に部品群を設定し、並列処理に関する設定を行う対象部品を選択する。次に、ＣＰＵ３２は、対象部品の処理内容を取得し（Ｓ１３０）、撮像部１８での撮像後における、配置位置に配置されるまでの目標時間を算出する（Ｓ１４０）。この目標時間は、例えば、実装ヘッド１５に同時保持される部品数、部品の配置座標、部品毎の配置座標間隔、部品形状及び部品サイズのうち１以上を含む実装条件に基づいて設定されるものとしてもよい。例えば、ＣＰＵ３２は、実装ヘッド１５に保持する部品Ｐのそれぞれの基板Ｓ上の配置位置の間隔（配置座標間隔）と移動速度などに基づいて対象部品の目標時間を算出する。続いて、ＣＰＵ３２は、複数ＣＰＵによる並列処理が対象部品に必要であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。この並列処理とは、画像処理領域を分割し、複数のＣＰＵでこの分割領域を同時に処理することをいう。ＣＰＵ３２は、例えば、対象部品の部品形状や部品サイズ、超解像処理の要否情報などに基づいて対象部品の画像処理に要する必要処理時間を概算し、その必要処理時間が目標時間を超えるか否かに基づいて並列処理の要又は不要を判定する。ＣＰＵ３２は、並列処理を要すると判定したときには、ＣＰＵのリソースに基づいて画像処理領域を配分する（Ｓ１６０）。なお、制御装置３１では、部品Ｐの画像を複数に分割して２以上のＣＰＵ（第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４）がこれを担当して並列処理する第１処理及び、部品Ｐの画像ごとに１つのＣＰＵがこれを担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を実装時の処理条件として設定する。また、制御装置３１は、部品Ｐの位置認識、部品Ｐの形状認識、部品Ｐの部位認識、部品Ｐの部位検査のうち１以上の画像処理において第１処理や第２処理を実行するように実装時の処理条件を設定する。更に、制御装置３１は、超解像処理において、第１処理や第２処理を実行するように実装時の処理条件を設定する。

【0020】

図４は、目標時間と処理配分に関する一例を示す説明図であり、図４Ａが目標時間に対する各部品が要する処理時間の関係図であり、図４Ｂが処理領域の分割の説明図である。ここでは、図２に示すように、部品Ｐ３、部品Ｐ２、及び２個の部品Ｐ１を採取し、超解像処理を行った画像を用いて部品Ｐの部位（バンプ４２）の認識及び検査を行い、採取順で配置させる場合を一例として説明する。ＣＰＵ３２は、撮像部１８で実装ヘッド１５を撮像したのち、各部品の配置位置へ順に移動し配置する時間を求める。ＣＰＵ３２は、部品Ｐａに対し（図４Ｂ）、目標時間ｔａを算出する（図４Ａ）。次に、ＣＰＵ３２は、部品Ｐａに対し、必要処理時間Ｔａを算出する。なお、ＣＰＵ３２は、部品Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄに対しても同様に、それぞれ目標時間ｔｂ，ｔｃ，ｔｄと、必要処理時間Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄとを算出する。続いて、ＣＰＵ３２は、必要処理時間Ｔａ，Ｔｂがそれぞれ目標時間ｔａ，ｔｂを超えないため、画像処理領域の分割は行わず、第１ＣＰＵ２１が処理領域Ａ，Ｂの処理を行うよう処理担当を設定する。一方、ＣＰＵ３２は、必要処理時間Ｔｃが目標時間ｔｃを超えるため、これを超えない範囲で画像処理領域の分割を行う。ここでは、ＣＰＵ３２は、第１ＣＰＵ２１が処理領域Ｃ１を担当し、第２ＣＰＵ２２が処理領域Ｃ２を担当するよう処理領域の分割及び処理担当を設定する。この分割は、例えば、ＣＰＵの数に対応する画像数に分割する対応分割、画像をライン単位の領域で分割するライン領域分割、画像を均等に分割する均等分割のうち１以上を行うものとしてもよい。また、この領域分割において、画像処理領域は、例えば、画像処理対象となる部品Ｐの部位（例えばバンプ４２）が分割されない領域で分割されることが好ましい。このような分割は、部品形状データに基づいて行うことができる。そして、ＣＰＵ３２は、必要処理時間Ｔｄが目標時間ｔｄを超えるため、これを超えない範囲で画像処理領域の分割を行う。ここでは、ＣＰＵ３２は、ライン領域分割及び均等分割により、第１ＣＰＵ２１が処理領域Ｄ１、第２ＣＰＵ２２が処理領域Ｄ２、第３ＣＰＵ２３が処理領域Ｄ３及び第４ＣＰＵ２４が処理領域Ｄ４をそれぞれ担当するよう処理領域の分割及び処理担当を設定する。なお、ＣＰＵ３２は、処理領域Ｄ４を分割しても必要処理時間Ｔｄが目標時間ｔｄを超える場合は、それより前の画像処理において更に分割可能なものを遡って分割するものとしてもよい。ここでは、例えば、処理領域Ｃを４分割するものとしてもよい。このように、ＣＰＵ３２は画像処理による配置待ち時間が生じないように１以上のＣＰＵでの並列処理を設定する。

【0021】

Ｓ１６０のあと、または、Ｓ１５０で並列処理を要さないと判定したのち、ＣＰＵ３２は、部品群の全てに対し並列処理の判定を行った否かを判定し（Ｓ１７０）、部品群の全てを判定していないときには、Ｓ１２０以降の処理を実行する。即ち、次の部品群を設定し、対象部品を選択して必要に応じて画像処理を配分する。一方Ｓ１７０で部品群の全てを判定したときには、上記設定した内容を並列処理設定として実装条件情報３５に含めて記憶部３３に記憶し（Ｓ１９０）、このルーチンを終了する。実装条件情報３５は、その後、実装装置１１に送信され、実装条件情報２６として記憶部２５に記憶される。

【0022】

次に、設定した実装条件情報２６を用いて実装装置１１が部品Ｐを基板Ｓに実装する処理について説明する。図５は、制御部２０により実行される実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、記憶部２５に記憶され、作業者の実装開始入力に伴い実行される。このルーチンが開始されると、制御部２０は、まず、実装条件情報２６を読み出して取得し（Ｓ２００）、基板Ｓの搬送及び固定処理を基板処理部１２に行わせる（Ｓ２１０）。次に、制御部２０は、実装条件情報２６の配置順に基づいて同一工程で実装ヘッド１５が保持する部品Ｐを設定する（Ｓ２２０）。次に、制御部２０は、必要に応じて吸着ノズル１６を装着、変更し、部品Ｐの採取及び移動処理を実装部１３に行わせる（Ｓ２３０）。制御部２０は、このとき撮像部１８の上方を通過するよう実装ヘッド１５を移動させる。次に、制御部２０は、実装ヘッド１５に保持された部品Ｐの撮像処理を撮像部１８に実行させる（Ｓ２４０）。このとき、実装ヘッド１５に超解像処理が必要な部品Ｐが保持されているときには、実装ヘッド１５の位置を変えた画像を複数枚撮像する。撮像部１８が画像を撮像すると、制御部２０は、画像処理及び検査処理を行いながら移動処理及び配置処理を実行する（Ｓ２５０）。

【0023】

ここで、Ｓ２５０の処理について図４を一例として説明する。図６は、第１画像５１、第２画像５２及び第３画像５３の説明図である。図７は、制御部２０が第１～第４ＣＰＵを用いて並列処理する画像処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。図８は、超解像処理の一例を示す説明図であり、図８Ａが低画質画像の図、図８Ｂが超解像処理での高画質画像の説明図、図８Ｃが低画質画像の画素座標の図。図８Ｄが超解像処理の高画質画像の画素座標の図、図８Ｅがバンプの撮像画像５１Ａ～５３Ａの図、図８Ｆが超解像画像５４Ａの説明図である。例えば、図４の例では、制御部２０は、部品Ｐａの配置位置まで実装ヘッド１５を移動させると共に、処理領域Ａに対して超解像処理を行い本体部４０に形成されたバンプ４２の画像を解析し、形状や欠如などの有無の検査を行い、部品Ｐ３を配置する。また、同様に、制御部２０は、部品Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの配置位置まで実装ヘッド１５を移動させ、その移動の時間に画像処理を行う。なお、制御部２０は、エラーの検査結果が得られたときは、その部品Ｐを所定の廃棄場所に廃棄させる。

【0024】

この超解像処理は、複数の撮像画像を用い、撮像画像５１Ａ～５３Ａなどとの正確な移動量を求め、仮の高画質画像を生成し、この仮の画像に対してぼけ推定処理、再構成処理を行い、撮像画像に比して高画質の画像を生成する。図８Ｂに示すように、低画質画像を整数以外のピクセルピッチの範囲（例えば、０．５ピクセル、１．５ピクセルなど）でずらして撮像した画像を重ね合わせると、画素間の情報をより増やすことができる。また、実際に撮像した画像を用いるため、単に推定して画素間の情報を補間するのに比して、信頼性の高い高画質画像を生成することができる。この超解像処理は、単純に処理量が多いため、時間がかかる処理である。制御部２０では、図７に示すように、４つのＣＰＵにより並列処理で画像処理を行う。

【0025】

また、制御部２０は、図７に示す画像処理を実行する。この画像処理を実行すると、第１ＣＰＵ２１は、処理領域Ａの画像処理（例えば超解像処理）を実行し（Ｓ３０１）、処理領域Ａの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行し（Ｓ３０５）、処理領域Ｂの画像処理を実行し（Ｓ３１１）、処理領域Ｂの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行する（Ｓ３１５）。続いて、第１ＣＰＵ２１は、処理領域Ｃ１の画像処理を実行し（Ｓ３２１）、これと並列に第２ＣＰＵ２２は、処理領域Ｃ２の画像処理を実行し（Ｓ３２２）、処理領域Ｃの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行する（Ｓ３２５）。Ｓ３２５では、画像の分割状況により、各ＣＰＵが分担して行うことができる場合は分担して行う。各ＣＰＵが分担できない場合は、いずれか１以上のＣＰＵが画像をまとめる処理や位置決定処理、検査処理を実行する。そして、第１ＣＰＵ２１は、処理領域Ｄ１の画像処理を実行し（Ｓ３３１）、これと並列に第２ＣＰＵ２２が処理領域Ｄ２の画像処理（Ｓ３３２）、第３ＣＰＵ２３が処理領域Ｄ３の画像処理（Ｓ３３３）、第４ＣＰＵ２４が処理領域Ｄ４の画像処理を実行し（Ｓ３３４）、処理領域Ｄの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行する（Ｓ３３５）。実装装置１１は、並列処理することにより、各部品Ｐの目標時間ｔに間に合うように画像処理を実行する。

【0026】

実装処理ルーチンの説明に戻り、Ｓ２５０のあと、制御部２０は、現基板の実装処理が完了したか否かを判定し（Ｓ２６０）、完了していないときには、Ｓ２２０以降の処理を実行する。即ち、制御部２０は、次に採取する部品Ｐを設定し、必要に応じて吸着ノズル１６を取り替え、部品Ｐを撮像し、画像処理を並列処理しながら部品Ｐを基板Ｓに配置させる。一方、Ｓ２６０で現基板の実装処理が完了したときには、制御部２０は、実装完了した基板Ｓを基板処理部１２により排出させ（Ｓ２７０）、生産完了したか否かを判定する（Ｓ２８０）。生産完了していないときには、制御部２０は、Ｓ２１０以降の処理を実行する一方、生産完了したときには、このルーチンを終了する。

【0027】

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の実装ヘッド１５が実装ヘッドに相当し、撮像部１８が撮像部に相当し、第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４が複数の制御部に相当し、ＣＰＵ３２が設定部に相当する。また、制御装置３１が制御装置に相当し、実装装置１１が実装装置に相当する。なお、本実施形態では、ホストＰＣ３０の動作を説明することにより本開示の設定方法の一例も明らかにしている。

【0028】

以上説明した実施形態の実装装置１１は、部品Ｐの画像を複数に分割して２以上の制御部（第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４）が担当して並列処理する第１処理や、部品の画像ごとに１つの制御部が担当して並列処理する第２処理によって、部品Ｐの撮像画像の画像処理を実行する。この実装装置１１では、第１処理や第２処理の並列処理を実行することにより、画像処理をより効率的に実行することができる。また、複数の制御部は、複数の撮像画像を用いてこの撮像画像よりも高画質の画像を生成する超解像処理において、第１処理及び／又は第２処理を実行する。この実装装置１１では、画像処理に時間のかかる超解像処理に対して、より効率的に実行することができる。更に、複数の制御部は、実装ヘッド１５に採取される複数の部品Ｐのうち各々の部品Ｐに設定される目標時間に基づいて各々の部品Ｐの画像に対して第１処理又は第２処理を行う。この実装装置１１では、目標時間に適した第１処理や第２処理を行うため、画像処理をより効率的に実行することができる。更にまた、実装装置１１は、実装ヘッドに同時保持される部品数、部品の配置座標、部品毎の配置座標間隔、部品形状及び部品サイズのうち１以上を含む実装条件に基づいて目標時間を設定する。この実装装置１１では、このような各々の部品Ｐに関する実装条件に適した処理を行うことにより、実装処理に要する時間をより短縮することができる。

【0029】

また、複数の制御部は、部品Ｐの位置認識、部品Ｐの形状認識、部品Ｐの部位認識、部品Ｐの部位検査のうち１以上の画像処理において第１処理及び／又は第２処理を実行する。この実装装置１１では、部品Ｐや部品Ｐの一部の認識や検査において、画像処理をより効率的に実行することができる。更に、複数の制御部は、制御部の数に対応する画像数に分割する対応分割、画像をライン単位の領域で分割するライン領域分割、画像を均等に分割する均等分割のうち１以上の分割画像を用いて第１処理を実行する。例えば、対応分割では、各制御部に画像処理が割り当てられるため、より効率的に画像処理することができる。また、ライン領域分割では、画像データにおいて画素のライン毎に処理するほうが効率がよいため、画像処理をより効率的に実行することができる。また、均等分割では、処理を均等に分割できるため、画像処理をより効率的に実行することができる。

【0030】

更に、制御装置３１は、撮像された部品Ｐの画像処理に対して、部品Ｐの画像を複数に分割して２以上のＣＰＵ（制御部）が担当して並列処理する第１処理及び、部品Ｐの画像ごとに１つの制御部が担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を設定する。この制御装置３１は、上述した実装装置１１と同様に第１処理や第２処理の並列処理を実行することにより、画像処理をより効率的に実行することができる。

【0031】

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

【0032】

例えば、上述した実施形態では、第１処理や第２処理を組み合わせた画像処理条件を設定するものとしたが、特にこれに限定されず、部品Ｐの目標時間や必要処理時間に基づいて、部品種ごとに同じ処理領域の分割を行うものとしてもよい。あるいは、上述した実施形態では、部品Ｐの目標時間や必要処理時間に基づいて、処理領域の分割を行うものとしたが、特にこれに限定されず、目標時間や必要処理時間に関係せず処理領域の分割を行うものとしてもよい。図９は、処理領域を４分割する一例を示す説明図である。図１０は、処理領域を４分割したときの別の画像処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。図９に示すように、制御部が４つあるときは、処理領域を４分割するものとしてもよい。また、処理領域は、図４では、ライン領域分割される例を示したが、図９のように、縦横に均等分割されるものとしてもよい。制御装置３１のＣＰＵ３２は、最初に配置する部品Ｐａの処理領域Ａ１～Ａ４を第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４がそれぞれ担当するよう処理担当を設定する。次に、ＣＰＵ３２は、２番目に配置する部品Ｐｂの処理領域Ｂ１～Ｂ４を第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４がそれぞれ担当するよう処理担当を設定する。続いて、ＣＰＵ３２は、３番目に配置する部品Ｐｃの処理領域Ｃ１～Ｃ４を第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４がそれぞれ担当するよう処理担当を設定する。そして、ＣＰＵ３２は、４番目に配置する部品Ｐｄの処理領域Ｄ１～Ｄ４を第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４がそれぞれ担当するよう処理担当を設定する。

【0033】

実装装置１１の制御部２０は、この設定を用いて、実装処理ルーチンを実行し、図１０に示す画像処理を実行する。この画像処理を実行すると、第１ＣＰＵ２１は、処理領域Ａ１の画像処理（例えば超解像処理）を実行する（Ｓ３４１）。また、これと並列に第２ＣＰＵ２２～第４ＣＰＵ２４が処理領域Ａ２～Ａ４の画像処理をそれぞれ実行し（Ｓ３４２～３４４）、処理領域Ａの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行する（Ｓ３４５）。Ｓ３４５は、画像の分割状況により、各ＣＰＵが分担して行うことができる場合は分担して行う。各ＣＰＵが分担できない場合は、いずれか１以上のＣＰＵが画像をまとめる処理や位置決定処理、検査処理を実行する。次に、第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４は、処理領域Ｂ１～Ｂ４の画像処理を並列で実行し（Ｓ３５１～Ｓ３５４）、処理領域Ｂの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行する（Ｓ３５５）。続いて、第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４は、処理領域Ｃ１～Ｃ４の画像処理を並列で実行し（Ｓ３６１～Ｓ３６４）、処理領域Ｃの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行する（Ｓ３６５）。そして、第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４は、処理領域Ｄ１～Ｄ４の画像処理を並列で実行し（Ｓ３７１～Ｓ３７４）、処理領域Ｂの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行する（Ｓ３７５）。この実装装置１１は、画像を複数に分割して並列処理することにより、画像処理をより効率的に実行することができる。

【0034】

また、上述した実施形態では、第１処理や第２処理を組み合わせた画像処理条件を設定するものとしたが、特にこれに限定されず、部品Ｐの目標時間や必要処理時間に基づいて、画像を分割せず、第２処理だけで並列処理するものとしてもよい。あるいは、上述した実施形態では、部品Ｐの目標時間や必要処理時間に基づいて、処理領域の分割を行うものとしたが、特にこれに限定されず、目標時間や必要処理時間に関係せず、且つ処理領域の分割を行わずに第２処理だけで並列処理するものとしてもよい。図１１は、処理領域を分割しない一例を示す説明図である。図１２は、処理領域を分割せずに並列処理を行う別の画像処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。図１１に示すように、４つの部品を採取し、制御部が４つあるときは、そのまま処理を並列にするものとしてもよい。制御装置３１のＣＰＵ３２は、図１１に示すように、部品Ｐａ～Ｐｄの処理領域Ａ～Ｄを第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４がそれぞれ並列で担当するよう処理担当を設定する。そして、実装装置１１の制御部２０は、この設定を用いて、実装処理ルーチンを実行し、図１２に示す画像処理を実行する。この画像処理を実行すると、第１ＣＰＵ２１～第４ＣＰＵ２４は、処理領域Ａ～Ｄの画像処理を並列で実行し（Ｓ３８１～Ｓ３８４）、処理領域Ａ～Ｄの部品の位置を決定し、部位の検査処理を実行する（Ｓ３９１～３９４）。この実装装置１１は、画像を分割せずに並列処理することにより画像処理をより効率的に実行することができる。

【0035】

上述した実施形態では、超解像処理の実行時に並列処理を行うものとして説明したが、特にこれに限定されず、画像処理の処理時間が目標時間を超えるときなどに画像処理の並列処理を行うものとしてもよい。この実装装置１１においても、並列処理を実行することにより、画像処理をより効率的に実行することができる。

【0036】

上述した実施形態では、ホストＰＣ３０の制御装置３１が、画像処理における並列処理を設定するものとして説明したが、特にこれに限定されず、実装装置１１の制御部２０が並列処理を設定するものとしてもよい。この実装装置１１では、部品の画像処理に対してより適切な処理内容を設定することができる。また、並列処理を設定する装置は、特に限定されず、例えば、実装システム１０のネットワークに接続されたホストＰＣ３０とは別のクライアントコンピュータや、基板Ｓに実装された部品Ｐの状態を検査する検査装置などがこの並列処理を設定するものとしてもよい。

【0037】

上述した実施形態では、本開示を実装装置１１やホストＰＣ３０として説明したが、例えば、実装方法や設定方法としてもよいし、上述した処理をコンピュータが実行するプログラムとしてもよい。

【0038】

ここで、本開示の実装装置において、前記複数の制御部は、前記実装ヘッドに採取される複数の部品のうち各々の部品に設定される目標時間に基づいて該各々の部品の画像に対して前記第１処理又は前記第２処理を行うものとしてもよい。この実装装置では、目標時間に適した第１処理や第２処理を行うため、画像処理をより効率的に実行することができる。この実装装置において、前記目標時間は、前記実装ヘッドに同時保持される部品数、該部品の配置座標、該部品毎の配置座標間隔、部品形状及び部品サイズのうち１以上を含む実装条件に基づいて設定されているものとしてもよい。この実装装置では、このような各々の部品に関する実装条件に適した処理を行うことにより、実装処理に要する時間をより短縮することができる。

【0039】

本開示の実装装置において、前記複数の制御部は、前記部品の位置認識、前記部品の形状認識、前記部品の部位認識、前記部品の部位検査のうち１以上の前記画像処理において前記第１処理及び／又は前記第２処理を実行するものとしてもよい。この実装装置では、部品や部品の一部の認識や検査において画像処理をより効率的に実行することができる。

【0040】

本開示の実装装置において、前記複数の制御部は、該制御部の数に対応する画像数に分割する対応分割、前記画像をライン単位の領域で分割するライン領域分割、前記画像を均等に分割する均等分割のうち１以上の分割画像を用いて前記第１処理を実行するものとしてもよい。例えば、対応分割では、各制御部に画像処理が割り当てられるため、より効率的に画像処理することができる。また、ライン領域分割では、画像データにおいて画素のライン毎に処理するほうが効率がよいため、画像処理をより効率的に実行することができる。また、均等分割では、処理を均等に分割できるため、画像処理をより効率的に実行することができる。

【0041】

本開示の実装装置において、前記制御部は、前記撮像された部品の画像処理に対して、該部品の画像を複数に分割して２以上の前記制御部が担当して並列処理する第１処理及び、該部品の画像ごとに１つの前記制御部が担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を設定するものとしてもよい。この実装装置では、部品の画像処理に対してより適切な処理内容を設定することができる。

【0042】

本開示の制御装置は、
部品を採取して移動する実装ヘッドと前記実装ヘッドに採取された前記部品を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を処理する複数の制御部とを備え該部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置を含む実装システムに用いられる制御装置であって、
前記撮像された部品の画像処理に対して、該部品の画像を複数に分割して２以上の前記制御部が担当して並列処理する第１処理及び、該部品の画像ごとに１つの前記制御部が担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を設定する設定部、
を備えたものである。

【0043】

この制御装置は、上述した実装装置と同様に第１処理や第２処理の並列処理を実行することにより、画像処理をより効率的に実行することができる。なお、この制御装置において、上述した実装装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した実装装置の各機能を実現するような構成を追加してもよい。

【0044】

本開示の設定方法は、
部品を採取して移動する実装ヘッドと前記実装ヘッドに採取された前記部品を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を処理する複数の制御部とを備え該部品を基板に配置する実装処理を実行する実装装置を含む実装システムに用いられる設定方法であって、
前記撮像された部品の画像処理に対して、該部品の画像を複数に分割して２以上の前記制御部が担当して並列処理する第１処理及び、該部品の画像ごとに１つの前記制御部が担当して並列処理する第２処理のうち少なくとも一方を設定するステップ、
を含むものである。

【0045】

この設定方法は、上述した実装装置と同様に第１処理や第２処理の並列処理を設定することにより、画像処理をより効率的に実行することができる。なお、この設定方法において、上述した実装装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した実装装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本明細書で開示する実装装置、制御装置及び設定方法は、部品を基板上に配置する実装処理を行う装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0047】

１０ 実装システム、１１ 実装装置、１２ 基板処理部、１３ 実装部、１４ ヘッド移動部、１５ 実装ヘッド、１６ 吸着ノズル、１７ 部品供給部、１８ 撮像部、２０ 制御部、２１～２４ 第１～第４ＣＰＵ、２５ 記憶部、２６ 実装条件情報、３０ ホストＰＣ、３１ 制御装置、３２ ＣＰＵ、３３ 記憶部、３５ 実装条件情報、３８ 表示部、３９ 入力装置、４０ 本体部、４２ バンプ、５１，５１Ａ 第１画像、５２，５２Ａ 第２画像、５３，５３Ａ 第３画像、５４Ａ 超解像画像、Ａ～Ｄ，Ａ１～Ａ４，Ｂ１～Ｂ４，Ｃ１～Ｃ４，Ｄ１～Ｄ４ 処理領域、ｔａ～ｔｄ 目標時間、Ｔａ～Ｔｄ 必要処理時間、Ｐ，Ｐ１～Ｐ３，Ｐａ～Ｐｄ 部品、Ｓ 基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】