信息处理装置、安装装置及信息处理方法与流程

本说明书所公开的发明涉及信息处理装置、安装装置及信息处理方法。

背景技术：

以往，作为安装装置，提出有例如利用直方图来检测ic封装体的上表面与侧面的边界，根据边界点的微分值来检测各点的连续分布的直线性，根据在配置于ic封装体的四边的内侧的四个封装体缺口检测窗是否覆盖有点来检测元件是否有缺口的安装装置(参照例如专利文献1)。在该装置中，例如能够在不受ic封装体上的缺口的影响的情况下准确地检测出其位置。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平10-213417号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，在上述专利文献1的装置中，仅在元件内部配置有封装体缺口检测窗，未特别关注除ic封装体的缺口以外的问题。因此，在安装装置中，谋求以更高的精度来进行部件的外形检测。

本公开鉴于这样的课题而作出，其主要目的在于提供能够以更高精度进行在外周具有直线的边的部件的外形检测的信息处理装置、安装装置及信息处理方法。

用于解决课题的技术方案

本说明书所公开的信息处理装置、安装装置及信息处理方法为了实现上述主要目的而采取了以下的手段。

本说明书所公开的信息处理装置被用于具备拾取元件并向基板配置的安装头的安装装置，

上述信息处理装置具备执行检测处理的控制部，上述检测处理为以下的处理：取得具有直线的边的部件的拍摄图像，对于上述直线的边检测出多个点的边缘而求出该边的近似直线，在上述部件的外侧及内侧排除距上述近似直线为预定范围外的边缘点来检测上述部件的外形。

在该装置中，执行如下的检测处理：取得具有直线的边的部件的拍摄图像，对于直线的边检测出多个点的边缘而求出边的近似直线，在部件的外侧及内侧排除距近似直线为预定范围外的边缘点来检测部件的外形。这样，由于在部件的内侧和外侧排除不适当的边缘点而检测外形，因此能够以更高的精度进行外周具有直线的边的部件的外形检测。

附图说明

图1是表示安装系统10的一例的概略说明图。

图2是表示精度测定用的规尺40的一例的说明图。

图3是表示校准处理程序的一例的流程图。

图4是排除偏离的边缘点而检测规尺40的外形的检测处理的说明图。

图5是对边缘点54设置多个允许范围的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图来对本实施方式进行说明。图1是表示本公开的安装系统10的一例的概略说明图。图2是表示精度测定用规尺(以下，称作规尺40)的一例的说明图。安装系统10例如是执行与向基板s安装元件p的处理相关的安装处理的系统。该安装系统10具备安装装置11和管理计算机(pc)35。安装系统10构成为从上游至下游配置有多个安装装置11而成的安装生产线。在图1中，为了方便说明，仅示出一台安装装置11。另外，在本实施方式中，左右方向(x轴)、前后方向(y轴)及上下方向(z轴)如图1所示。

如图1所示，安装装置11具备：基板处理部12、元件供给部14、零件相机16、规尺保管部17、载置台18、安装部20及控制装置30。基板处理部12是进行基板s的搬入、输送、安装位置处的固定、搬出的单元。基板处理部12具有在图1中的前后隔开间隔地设置且沿着左右方向架设的一对传送带。基板s被该传送带输送。

元件供给部14具有具备带盘的多个供料器或托盘单元，以可拆装的方式安装于安装装置11的前侧。在各带盘卷绕有带，在带的表面沿着带的长度方向保持有多个元件p。该带被从带盘向后方开卷，在元件露出的状态下由供料器部向被吸嘴23吸附的拾取位置送出。托盘单元具有排列并载置多个元件的托盘，并使该托盘向预定的拾取位置进出。

零件相机16(第一拍摄部)是拍摄图像的装置，是拍摄拾取并保持于安装头22的一个以上的元件p的单元。该零件相机16配置于元件供给部14与基板处理部12之间。该零件相机16的拍摄范围是零件相机16的上方。当保持有元件p的安装头22在零件相机16的上方通过时，零件相机16拍摄其图像，并向控制装置30输出拍摄图像数据。

规尺保管部17收纳并保管一个以上的规尺40。规尺40是校正拾取于安装头22的元件p的位置偏差及旋转角度偏差的部件。如图2所示，规尺40是具有直线的边、且与通常的元件相比具有极高的外形形状的直线性的长方体形状的部件。规尺40由不易产生体积变化的材质(例如陶瓷等)形成。载置台18是载置由安装部20拾取的规尺40的台。在校准处理时，安装装置11基于使吸嘴23拾取了该规尺40的拍摄图像，来检测拾取偏差(位置及旋转角度)，基于使规尺40载置于载置台18的拍摄图像，检测配置偏差(位置及旋转角度)，求出使这些偏差进一步缩小的校正值。

安装部20从元件供给部14拾取元件p，并将该元件p向固定于基板处理部12的基板s配置。安装部20具备：头移动部21、安装头22及吸嘴23。头移动部21具备被导轨引导而在xy方向上移动的滑动件及驱动滑动件的马达。安装头22以可拆卸的方式安装于滑动件，通过头移动部21而在xy方向上移动。安装头22在其下表面侧以可拆卸的方式安装有一个以上的吸嘴23(例如，十六个、八个、四个等)，能够一次拾取多个元件p。吸嘴23是利用负压来拾取元件的拾取部件。

在该安装头22(或滑动件)的下表面侧配置有标记相机24。标记相机24是例如能够从上方拍摄基板s、元件p、规尺40等的拍摄装置。标记相机24伴随着安装头22的移动而在xy方向上移动。该标记相机24以下方为拍摄区域，拍摄附设于基板s的、用于掌握基板s的位置的基准标记，并将向控制装置30输出其图像。

如图1所示，控制装置30构成为以cpu31为中心的微处理器，具备存储各种数据的存储部32等。该控制装置30向基板处理部12、元件供给部14、零件相机16、安装部20输出控制信号，并输入来自安装部20、元件供给部14、零件相机16的信号。在存储部32中存储有包括向基板s安装元件p的安装顺序、元件p的配置位置、能够拾取元件p的吸嘴23的种类等安装条件信息。

管理pc35是对安装系统10的各装置的信息进行管理的计算机。管理pc35具备：控制部、存储部、显示器及输入装置。控制部构成为以cpu为中心的微处理器。存储部例如是hdd等存储处理程序等各种数据的装置。显示器是显示各种信息的液晶画面。输入装置包括供作业者输入各种指令的键盘及鼠标等。在存储部中存储有安装条件信息等。

接下来，对这样构成的本实施方式的安装系统10的动作进行说明，首先，对安装装置11中的安装处理进行说明。当安装处理开始时，cpu31首先读出安装条件信息，执行校准处理。该处理详见后述。接下来，cpu31使基板处理部12进行基板s的输送及固定处理。此时，通过标记相机24拍摄形成于基板s的基准标记，检测基板s的固定位置和基板s的挠曲等。接下来，cpu31基于在安装条件信息中设定的配置顺序，进行使元件p向吸嘴23吸附并向设定的配置位置配置的处理。此时，cpu31控制头移动部21，以使安装头22在零件相机16的上方通过。另外，cpu31使零件相机16拍摄吸附于吸嘴23的元件p。cpu31使用该拍摄图像来修正元件p的拾取位置的偏差及拾取旋转角度的偏差，以成为适当的位置及方向的方式将元件p向基板s上配置。cpu31对全部基板s反复进行这样的处理。另外，考虑到持续运行引起的部件的热膨胀等，cpu31根据情况在安装处理中也执行校准处理。

接下来，对安装装置11中的校准处理进行说明。图3是表示由控制装置30的cpu31执行的校准处理程序的一例的流程图。该程序被存储于存储部32，在到达了预定的校正执行时机时被执行。校正执行时机能够设定为例如装置启动时、装置持续运行了预定时间(例如，两小时或四小时等)时等。当开始该程序时，cpu31首先使作为校正对象的吸嘴23拾取规尺40并向零件相机16的上方移动(s100)，使零件相机16拍摄规尺40(s110)。接下来，cpu31判定是已检测了规尺40的外形(s120)。例如如图2所示，外形检测是判定规尺40是否有缺口41、附着物42、污染43等的处理。当拾取的规尺40的外形的检测未完成时，cpu31执行规尺40的外形的检测处理(s130～s200)。

图4是表示排除偏离的边缘点而检测规尺40的外形的检测处理的一例的说明图。如图4所示，在拍摄而得到的规尺图像50中包含缺口图像51和附着物图像52等。当执行该检测处理时，首先，cpu31检测拍摄图像所包含的规尺图像的多个边缘点(s130，图4(a))。边缘点54的检测对规尺图像50的外周的边按多个点(数十点)来进行。在此，cpu31以在规尺40的长边检测二十个点、在短边检测十个点的情况为一例。以能够获得直线性的方式任意地决定检测多少个该边缘点即可。接下来，cpu31基于检测出的边缘点，进行求出近似直线55，并排除距该近似直线55为预定范围外的边缘点54的处理(s140)。cpu31能够通过例如最小二乘法等来求出近似直线55。另外，例如，使用ransac、最小中值法(lmeds)等排除偏离边缘点54直到达到近似直线55所需的精度为止即可(图4(b))。该预定范围是基于从最接近规尺图像50的直线的边的近似直线偏离的距离来设定的，设为对规尺图像50的内侧及外侧设定的阈值之间的范围。另外，在图4(c)中，以空白表示排除的边缘点54。这样，最终，cpu31排除异常地偏离的边缘点，求出近似直线，并将其设为规尺40的外周的边。

当决定了排除的边缘点时，cpu31判定排除的边缘点的数量是否超出预定的允许范围(s150)。能够将该允许范围规定为能够保证基于规尺40的校正精度这样的值，例如一个或五个等。当排除的边缘点的数量超出允许范围时，cpu31判定排除的边缘点相对于近似直线的位置(s160)。在排除的边缘点处于近似直线55的外侧的情况下，cpu31判断为有可能在外周有附着物并报知给作业者，以进行在规尺40上有无附着物的确认(s170)。向作业者的报知例如可以通过使操作面板的显示部显示该内容的消息来进行，也可以通过进行该内容的声音引导来进行。另一方面，在排除的边缘点处于近似直线55的内侧的情况下、或存在于内侧及外侧的情况下，cpu31判断为有可能有内侧的缺损或污染、在外周有附着物并报知给作业者，以进行在规尺40上有无这些情况的确认(s180)。

接着，cpu31使规尺40向预定位置配置(s190)，基于来自未图示的操作面板的指示输入，判定是否有重新开始处理的指示(s200)，在没有重新开始处理的指示时，原封不动地等待。此时，cpu31也可以使在外形的检测处理中被判定为不适当的规尺40载置于载置台18。规尺40与元件p不同，被多次反复拾取、配置来使用，因此有时产生有灰尘等附着物、污染、缺口。在此，通过外形的检测处理来检测这些情况并报知给作业者。作业者当确认了之前的报知内容时，确认载置于载置台18的规尺40的外观，去除可去除的污染或附着物，在有无法使用的缺损的情况下，从检测处理的使用中去掉该规尺40。并且，当有重新开始处理的指示时，cpu31执行s100以后的处理。即，使用下一个规尺40来执行检测处理。

另一方面，当在s120中由吸嘴23拾取并被拍摄的规尺40的外形的检查完成时或在s150中排除的边缘点数处于允许范围内时，基于通过零件相机16拍摄的拍摄图像，求出规尺40的拾取偏差量(位置及旋转角度)(s210)。拾取位置偏差量能够例如通过规尺40的中心从吸嘴23的中心起在x轴方向、y轴方向上偏差了多少来求出。另外，拾取旋转角的偏差量能够通过相对于理想的规尺40的姿态倾斜了何种程度来求出。当求出了拾取偏差量时，cpu31以矫正该偏差量的方式通过修正值来进行修正并配置规尺40(s220)。cpu31也可以使规尺40载置于载置台18。接下来，cpu31使标记相机24从上方拍摄配置的状态下的规尺40(s230)。并且，cpu31基于由标记相机24拍摄到的拍摄图像，求出规尺40的配置偏差量(位置及旋转角度)(s240)。配置位置偏差量能够例如通过规尺40的中心从配置目标位置在x轴方向、y轴方向上偏差了多少来求出。另外，配置旋转角的偏差量能够通过配置的规尺40相对于理想的姿态倾斜了何种程度来求出。

接着，cpu31判定配置偏差量是否处于预定的精度范围内(s250)。该精度范围也可以设为元件p的配置等所允许的距离和角度的范围。当配置偏差量不处于预定的精度范围内时，cpu31为了使修正拾取偏差的修正值更加合适而变更修正值，执行s100以后的处理。修正值的变更设为例如当距离或角度的矫正量不足时使矫正量增加，当矫正量过多时使矫正量减少即可。重复这样的处理，设定更加适当的修正值。

在s250中，当配置偏差量处于预定的精度范围内时，cpu31使吸嘴23的偏差量的校正处理结束，进行其他校正处理，例如头移动部21的校正处理等(s270)。在该校正处理中，cpu31进行例如如下的处理：使安装头22移动，通过计数器来测量其移动距离，基于移动区域的长度(基准距离)和计数器值(实测距离)，调整安装头22的移动量，以使安装头22位于适当的位置。另外，cpu31也可以进行其他校正处理，但是省略其详细内容。并且，cpu31保存校正处理的结果(s280)，直接使该程序结束。这样，由于使用进行了外形的检测处理的、适当的规尺40，因此能够进行更加准确的校正处理。

在此，明确本实施方式的构成要素与本公开的构成要素之间的对应关系。本实施方式的控制装置30相当于本公开的信息处理装置，cpu31相当于控制部，规尺40相当于部件及精度测定用规尺。另外，零件相机16相当于第一拍摄部，标记相机24相当于第二拍摄部。另外，在本实施方式中，通过说明控制装置30的动作，也明确了本公开的信息处理方法的一例。

以上说明的本实施方式的安装装置11执行如下的检测处理：取得具有直线的边的精度测定用的规尺40(部件)的拍摄图像，对于直线的边检测出多个点的边缘而求出该边的近似直线，在规尺40的外侧及内侧排除距近似直线为预定范围外的边缘点而检测规尺40的外形。在该装置中，在规尺40的内侧或外侧排除不适当的边缘点而检测外形，因此能够以更高的精度来进行外周具有直线的边的部件的外形检测。另外，在排除的边缘点的数量处于预定的允许范围外时，控制装置30向作业者报知规尺40的确认处理，因此能够使作业者确认部件状态，能够催促规尺40的清扫或替换等。

另外，当在规尺40的外侧排除的边缘点的数量处于预定的允许范围外时，控制装置30向作业者报知规尺40上的附着物的确认处理。在该装置中，能够报知进行规尺40的外侧的附着物的确认。另外，当在规尺40的内侧排除的边缘点的数量处于预定的允许范围外时，控制装置30向作业者报知规尺40的缺损和/或规尺40上的附着物的确认处理。在该装置中，能够报知进行部件内侧的缺损和附着物的确认。

另外，控制装置30取得拍摄由安装头22拾取的状态下的规尺40而得到的拍摄图像，执行检测处理而检测出规尺40的外形，求出安装头22上的规尺40的拾取位置的偏差和/或旋转角的偏差。在该装置中，检测出规尺40的更加准确的外形，因此能够求出更加准确的位置和旋转的偏差。此外，规尺40是精度测定用的规尺，控制装置30在校准处理中执行检测处理，因此通过使用精度测定用规尺检测出其准确的外形而能够更加准确地进行校准处理。

另外，安装装置11具备：零件相机16(第一拍摄部)，能够拍摄由安装头22拾取的状态下的规尺40；及标记相机24(第二拍摄部)，能够拍摄由安装头22配置于预定位置后的规尺40，规尺40是精度测定用规尺，控制装置30使零件相机16拍摄由安装头22拾取的状态下的规尺40，使用得到的第一拍摄图像执行检测处理，来检测规尺40的外形。另外，控制装置30执行进行一次以上的如下的处理的校准处理：求出安装头22上的规尺40的拾取位置的偏差及/或旋转角的偏差，修正求出的偏差并将规尺40配置于预定位置，使标记相机24拍摄配置于预定位置后的规尺40，使用得到的第二拍摄图像，求出规尺40的配置位置的偏差及/或旋转角的偏差。在该装置中，使用精度测定用的规尺40来检测其准确的外形，因此能够更加准确地确认拾取的规尺40及配置的规尺40的状态，能够更加准确地进行校准处理。

另外，本说明书所公开的管理装置及安装相关装置并不限定于上述实施方式，只要从属于本发明的技术范围，就能够以各种方式来实施，这是不言而喻的。

例如，在上述实施方式中，在排除的边缘点的数量处于预定的允许范围外时，设为cpu31向作业者报知进行规尺40的确认处理，但是并不特别限定于此，也可以省略该处理。此时，cpu31可以存储排除的边缘数超出允许范围的规尺40，也可以向管理pc35输出该信息。在该装置中，能够在之后利用进行了规尺40的外形的检测处理的结果。或者，cpu31也可以进行将排除的边缘数超出允许范围的规尺40从校准处理中排除的处理。在该装置中，通过检测更加准确的外形，能够从校准处理排除不适当的规尺40。另外，不适当的规尺40的排除例如可以设为禁止从规尺保管部17拾取，也可以设为将其载置于载置台18，也可以设为将其向废弃箱投下。

在上述实施方式中，当在规尺40的外侧排除的边缘点的数量处于预定的允许范围外时，cpu31向作业者报知规尺40上的附着物的确认处理，但是不特别限定于此，也可以省略该处理。另外，在上述实施方式中，当在规尺40的内侧、或规尺40的内侧及外侧排除的边缘点的数量处于预定的允许范围外时，向作业者报知规尺40的缺损和/或规尺40上的附着物的确认处理，但是不特别限定于此，也可以省略该处理。关于排除的边缘点处于规尺40的内侧还是外侧，能够省略进行报知，但是优选的是进行报知。

在上述实施方式中，cpu31使用拍摄由安装头22拾取的规尺40而得到的图像，进行规尺40的外形的检测处理，但是不特别限定于此。规尺40的外形的检测处理也可以例如使用通过标记相机24等拍摄规尺保管部17、载置于载置台18的规尺40而得到拍摄图像。使用该拍摄图像，也能够进行规尺40的外形的检测处理。

在上述实施方式中，在排除的边缘点的数量处于预定的允许范围外时，cpu31将规尺40判定为不适当的状态，但是不特别限定于此，也可以设置多个阶段的允许范围，按照各该阶段执行不同的处理。图5是对边缘点54设置多个允许范围的说明图。在图5(a)中设定有第一允许范围a和比允许范围a大的范围的第二允许范围b。例如，当预定的第一个数的边缘点54超出允许范围a时，cpu31向作业者报知规尺40的确认处理。另外，也可以是，当预定的第二个数的边缘点54超出允许范围b时，cpu31将该规尺40从校准处理的使用中排除。或者，也可以如图5(b)、图5(c)那样，将允许范围a设为固定，当超出允许范围a而排除了预定的第一个数的边缘点54时，cpu31向作业者报知规尺40的确认处理，当超出允许范围a而排除了大于第一个数的第二个数的边缘点54时，将该规尺40从校准处理的使用中排除。或者，也可以组合多个允许范围和多个排除个数的规定。

在上述实施方式中，在安装装置11中进行规尺40的外形的检测处理，但是不特别限定于此，只要能够取得拍摄图像，也可以例如通过管理pc35等其他装置来进行。在上述实施方式中，作为具备安装装置11和管理pc35的安装系统10进行了说明，但是可以仅作为安装装置11，也可以仅作为管理pc35。

在上述实施方式中，使用精度测定用的规尺40在校准处理中进行规尺40的外形的检测处理，但是不特别限定于此，也可以对于具有直线的边且在安装处理中利用的元件p进行外形的检测处理。即便如此，也在元件p(部件)的内侧或外侧排除不适当的边缘点而检测出外形，因此能够以更高的精度来进行外周具有直线的边的部件的外形检测。另外，也可以对元件p进行外形的检测处理，但是出于进一步提高测定精度的必要性，更加优选的是设为校准处理所使用的规尺。

在上述实施方式中，将本公开的信息处理装置及安装装置设为控制装置30、安装装置11并进行了说明，但是不特别限定于此，也可以设为信息处理方法。

在此，在本公开的信息处理装置中，也可以是，在所排除的上述边缘点的数量处于预定的允许范围外时，上述控制部向作业者报知该部件的确认处理。在该装置中，能够使作业者确认部件状态，催促部件的清扫或替换等。在该信息处理装置中，也可以是，当在上述部件的外侧所排除的上述边缘点的数量处于预定的允许范围外时，上述控制部向作业者报知该部件上的附着物的确认处理。在该装置中，能够报知进行部件外侧的附着物的确认。另外，在该信息处理装置中，也可以是，当在上述部件的内侧所排除的上述边缘点的数量处于预定的允许范围外时，上述控制部向作业者报知该部件的缺损和/或该部件上的附着物的确认处理。在该装置中，能够报知进行部件内侧的缺损或附着物的确认。

在该信息处理装置中，也可以是，上述控制部取得拍摄由上述安装头拾取的状态下的上述部件而得到的拍摄图像，执行上述检测处理而检测出上述部件的外形，求出上述安装头上的上述部件的拾取位置的偏差及/或旋转角的偏差。在该装置中，检测出了部件的更加准确的外形，因此能够求出更加准确的位置或旋转的偏差。

在该信息处理装置中，也可以是，上述部件是精度测定用规尺，上述控制部在校准处理中执行上述检测处理。在该装置中，使用精度测定用规尺，检测出其准确的外形，因此能够更加准确地进行校准处理。

本说明书所公开的安装装置具备：安装头，拾取元件并向基板配置；及上述任意一项所记载的信息处理装置。在该安装装置中，也与上述信息处理装置相同地，在部件的内侧或外侧排除不适当的边缘点而检测出外形，因此能够以更高的精度进行在外周具有直线的边的部件的外形检测。在此，“部件”既可以是安装处理所使用的元件，也可以是校准处理所使用的精度测定用规尺，但是出于进一步提高测定精度的必要性，优选是后者。

也可以是，在所排除的上述边缘点的数量处于预定的允许范围外时，上述控制部进行排除该部件的处理。在该装置中，能够通过检测出更加准确的外形来排除不适当的部件。

也可以是，该安装装置具备：第一拍摄部，能够对由上述安装头拾取的状态下的上述部件进行拍摄；及第二拍摄部，能够对由上述安装头配置于预定位置后的上述部件进行拍摄，上述部件是精度测定用规尺，上述控制部执行校准处理，上述校准处理进行一次以上的如下处理：使上述第一拍摄部拍摄上述安装头拾取的状态下的上述部件，使用所得到的第一拍摄图像执行上述检测处理来检测上述部件的外形，并求出上述安装头上的上述部件的拾取位置的偏差和/或旋转角的偏差，修正所求出的偏差并将该部件配置于预定位置，使第二拍摄部拍摄配置于预定位置后的上述部件，使用所得到的第二拍摄图像来求出上述部件的配置位置的偏差和/或旋转角的偏差。在该装置中，使用精度测定用规尺，检测出其准确的外形，因此能够更加准确地确认拾取的部件及配置的部件的状态，能够更加准确地进行校准处理。

本说明书所公开的信息处理方法被用于具备拾取元件并向基板配置的安装头的安装装置，

该信息处理方法包含执行检测处理的步骤，上述检测处理是以下处理：取得具有直线的边的部件的拍摄图像，对于上述直线的边检测出多个点的边缘而求出该边的近似直线，在上述部件的外侧及内侧排除距上述近似直线为预定范围外的边缘点来检测上述部件的外形。

在该方法中，与上述信息处理装置相同地，在部件的内侧或外侧排除不适当的边缘点而检测出外形，因此能够以更高的精度进行在外周具有直线的边的部件的外形检测。另外，在该信息处理方法中，也可以采用上述信息处理装置的各种方式，另外，也可以追加实现上述信息处理装置的各功能那样的结构。

工业上的有用性

本公开的信息处理装置和安装装置能够利用于进行拾取、配置元件等处理的装置的技术领域中。

附图标记说明

10、安装系统；11、安装装置；12、基板处理部；14、元件供给部；16、零件相机；17、规尺保管部；18、载置台；20、安装部；21、头移动部；22、安装头；23、吸嘴；24、标记相机；30、控制部；31、cpu；32、存储部；35、管理pc；40、规尺；41、缺口；42、附着物；43、污染；50、规尺图像；51、缺口图像；52、附着物图像；54、边缘点；55、近似直线；p、元件；s、基板。