JPWO2019171517A1 - 保持部材制御装置 - Google Patents

Abstract

保持部材制御装置は、取得部と補正部と移動制御部とを備える。取得部は、部品を保持している保持部材を撮像位置において撮像した画像を画像処理して、保持部材に対する部品の保持姿勢を取得する。補正部は、取得部によって取得された部品の保持姿勢に基づいて、基板における部品の装着予定位置を補正して実際に部品を装着する装着位置を設定する。移動制御部は、部品を保持している保持部材を撮像位置から装着予定位置に向かって移動させ、補正部によって装着位置が設定されたときに、保持部材の目標位置を装着予定位置から装着位置に変更する。また、移動制御部は、補正部による装着位置の設定が見込まれる第一タイミングに対して、保持部材が装着予定位置に到達する第二タイミングが遅れるように保持部材の移動を制御して、保持部材の撮像位置から装着位置までの移動を継続させる。

Description

本明細書は、保持部材制御装置に関する技術を開示する。

特許文献１に記載の部品実装機は、画像処理による認識処理時間に基づいて、吸着ノズル移動手段が吸着ノズルを部品認識位置から所定位置まで移動させる間の移動速度を制御する制御手段を備えている。吸着ノズル移動手段は、複数の吸着ノズルを円周上に等間隔に装備したロータリヘッドである。吸着ノズル移動手段は、吸着ノズルを配設間隔で間欠回転移動させ、各吸着ノズルを部品供給位置から部品認識位置を経て部品装着位置に移動させる。制御手段は、認識処理時間に基づいて、吸着ノズル移動手段が吸着ノズルを配設間隔分、間欠回転移動させる間の移動速度を制御する。

特許文献２に記載の電気部品装着システムは、間欠回転盤の間欠回転により複数の装着ヘッドが旋回して、部品受取位置において部品供給装置から電子部品を受け取り、部品装着位置においてプリント配線板に電子部品を装着する。間欠回転盤が回転する間、部品供給テーブル移動装置が部品供給テーブルを移動させて電子部品を供給し、Ｘ軸スライド、Ｙ軸スライドおよびＺ軸スライドの各移動装置が、プリント配線板を位置決めする。特許文献２に記載の電気部品装着システムは、複数の作動装置が同時に最大加速度等で作動した場合に装着サイクルタイムの延長要因となる装置を決定し、当該装置以外の作動装置の作動時の加速度等を最大加速度等より小さく選定して、振動を減少させる。

特開２００４−０４００５８号公報 特開２００２−３４４２００号公報

部品装着機は、部品を保持している保持部材を撮像した画像を画像処理して保持部材に対する部品の保持姿勢を取得し、取得した保持姿勢に基づいて、基板における部品の装着予定位置を補正して実際に部品を装着する装着位置を設定している。また、部品装着機は、画像処理中に保持部材を撮像位置から装着予定位置に向かって移動させ、装着位置が設定されたときに、保持部材の目標位置を装着予定位置から装着位置に変更している。これらにより、部品装着機は、部品の装着精度を向上させるとともに、部品の保持から装着までの所要時間を低減しようとしている。

しかしながら、上記特許文献に記載の発明は、いずれも保持部材である吸着ノズルを配設間隔で間欠回転移動させる装置を対象としている。つまり、上記特許文献に記載の発明は、保持部材の停止に合わせて保持部材の移動を制御しようとするものであり、装着予定位置における保持部材の停止を回避しようとするものではない。また、画像処理の所要時間は変動する可能性があり、装着位置が設定される前に、保持部材が装着予定位置に到達してしまう可能性がある。このような場合も、保持部材は、装着予定位置で一時停止し、装着位置が設定された後に、装着位置に向かって移動することになる。保持部材を一時停止した状態から移動させると、保持部材の初速度はゼロとなり、保持部材を撮像位置から装着位置まで移動させるのに要する所要時間は、一時停止しない場合と比べて長くなる可能性がある。

このような事情に鑑みて、本明細書は、部品を保持している保持部材の撮像位置から装着位置までの移動を継続させることが可能な保持部材制御装置を開示する。

本明細書は、取得部と補正部と移動制御部とを備える保持部材制御装置を開示する。前記取得部は、部品を保持している保持部材を撮像位置において撮像した画像を画像処理して、前記保持部材に対する前記部品の保持姿勢を取得する。前記補正部は、前記取得部によって取得された前記部品の前記保持姿勢に基づいて、基板における前記部品の装着予定位置を補正して実際に前記部品を装着する装着位置を設定する。前記移動制御部は、前記部品を保持している前記保持部材を前記撮像位置から前記装着予定位置に向かって移動させ、前記補正部によって前記装着位置が設定されたときに、前記保持部材の目標位置を前記装着予定位置から前記装着位置に変更する。前記移動制御部は、前記補正部による前記装着位置の設定が見込まれる第一タイミングに対して、前記保持部材が前記装着予定位置に到達する第二タイミングが遅れるように前記保持部材の移動を制御して、前記保持部材の前記撮像位置から前記装着位置までの移動を継続させる。

上記の保持部材制御装置によれば、移動制御部は、補正部による装着位置の設定が見込まれる第一タイミングに対して、保持部材が装着予定位置に到達する第二タイミングが遅れるように保持部材の移動を制御する。これにより、上記の保持部材制御装置は、保持部材の撮像位置から装着位置までの移動を継続させることができる。

基板生産ライン１０Ｌの構成例を示す構成図である。 部品装着機１０、シミュレーション機１００の構成例を示す平面図である。 保持部材制御装置４０の制御ブロックの一例を示すブロック図である。 装着位置が補正されないときの部品８０の装着状態の一例を説明するための平面図である。 補正部４２によって装着位置が補正されているときの部品８０の装着状態の一例を説明するための平面図である。 第一時間Ｔ１および第二時間Ｔ２の関係の一例を説明するための模式図である。 第一時間Ｔ１および第二時間Ｔ２の関係の他の一例を説明するための模式図である。 迂回路ＢＹ１の設定例を説明するための模式図である。

１．実施形態
１−１．基板生産ライン１０Ｌの構成例
図１に示すように、基板生産ライン１０Ｌは、複数（本実施形態では、６つ）の部品装着機１０と、基板生産ライン管理装置１０Ｈと、部品データベース１０ＤＢとを備えている。複数（６つ）の部品装着機１０は、基板９０の搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられており、上流側の部品装着機１０から下流側の部品装着機１０に向かって基板９０が順に搬送されて、基板９０に複数の部品８０が装着される。基板生産ライン管理装置１０Ｈは、複数（６つ）の部品装着機１０を制御して、基板生産を管理する。部品データベース１０ＤＢは、基板９０に装着される複数の部品８０に関する部品情報を記憶している。複数（６つ）の部品装着機１０、基板生産ライン管理装置１０Ｈおよび部品データベース１０ＤＢは、互いに通信可能に接続されている。

図２に示すように、複数（６つ）の部品装着機１０の各々は、基板搬送装置１１、部品供給装置１２、部品移載装置１３、部品カメラ１４、基板カメラ１５および制御装置１６を備えている。基板搬送装置１１は、例えば、ベルトコンベアなどにより構成され、基板９０を搬送方向（Ｘ軸方向）に搬送する。基板９０は、電子回路または電気回路が形成される回路基板である。基板搬送装置１１は、部品装着機１０の機内に基板９０を搬入するとともに、機内の所定位置に基板９０を位置決めする。基板搬送装置１１は、部品装着機１０による部品８０の装着処理が終了した後に、基板９０を部品装着機１０の機外に搬出する。なお、隣接する部品装着機１０の間には、基板搬送装置１１と同様の基板搬送装置が設けられており、基板９０は、上流側の部品装着機１０から下流側の部品装着機１０に向かって順に搬送される。

部品供給装置１２は、基板９０に装着される部品８０を供給する。部品供給装置１２は、基板９０の搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられる複数のフィーダ１２１を備えている。複数のフィーダ１２１の各々は、複数の部品８０が収納されているキャリアテープを送り移動させて、フィーダ１２１の先端側に位置する供給位置において部品８０を採取可能に供給する。また、部品供給装置１２は、チップ部品などと比べて比較的大型の電子部品（例えば、リード部品など）を、トレイ上に配置した状態で供給してもよい。

部品移載装置１３は、ヘッド駆動装置１３１および移動台１３２を備えている。ヘッド駆動装置１３１は、直動機構により移動台１３２を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に構成されている。移動台１３２には、クランプ部材（図示略）により部品装着ヘッド２０が着脱可能（交換可能）に設けられている。部品装着ヘッド２０は、少なくとも一つの保持部材３０を用いて部品供給装置１２によって供給される部品８０を採取（保持）して、基板搬送装置１１によって位置決めされた基板９０に部品８０を装着する。保持部材３０は、例えば、吸着ノズル、チャックなどを用いることができる。

部品カメラ１４および基板カメラ１５は、例えば、撮像素子を有するデジタル式の撮像装置を用いることができる。撮像素子は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などのイメージセンサを用いることができる。部品カメラ１４および基板カメラ１５は、制御装置１６から送出される制御信号に基づいて撮像を行う。部品カメラ１４および基板カメラ１５によって撮像された画像の画像データは、制御装置１６に送信される。

部品カメラ１４は、光軸がＺ軸方向の上向き（鉛直上方方向）になるように、部品装着機１０の基台に固定されている。部品カメラ１４は、保持部材３０によって保持されている部品８０を下方から撮像することができる。基板カメラ１５は、光軸がＺ軸方向の下向き（鉛直下方方向）になるように、部品移載装置１３の移動台１３２に設けられている。基板カメラ１５は、基板９０を上方から撮像することができる。

制御装置１６は、公知の中央演算装置および記憶装置を備えており、制御回路が構成されている（いずれも図示略）。中央演算装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、種々の演算処理を行うことができる。記憶装置は、第一記憶装置および第二記憶装置を備えている。第一記憶装置は、揮発性の記憶装置（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であり、第二記憶装置は、不揮発性の記憶装置（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）である。制御装置１６には、部品装着機１０に設けられている各種センサから出力される情報、画像データなどが入力される。制御装置１６は、制御プログラムおよび予め設定されている所定の装着条件などに基づいて、部品移載装置１３に対して制御信号を送出する。

具体的には、制御装置１６は、部品供給装置１２によって供給される部品８０を保持部材３０に採取（保持）させて、部品８０を保持している保持部材３０を部品カメラ１４に撮像させる。保持部材３０が撮像される位置を撮像位置Ｐ１とする。制御装置１６は、部品カメラ１４によって撮像された画像を画像処理して、保持部材３０に対する部品８０の保持姿勢を認識する。制御装置１６は、例えば、位置決めの基準位置となる部位、部品８０の外観で特徴的な部位などを画像処理によって把握して、部品８０の保持姿勢を認識することができる。

制御装置１６は、制御プログラムなどによって予め設定される装着予定位置Ｐ２の上方に向かって、保持部材３０を移動させる。また、制御装置１６は、部品８０の保持姿勢に基づいて、装着予定位置Ｐ２を補正して、実際に部品８０を装着する装着位置Ｐ３を設定する。装着予定位置Ｐ２および装着位置Ｐ３は、位置（Ｘ軸座標およびＹ軸座標）の他に回転角度を含む。制御装置１６は、装着位置Ｐ３に合わせて、保持部材３０の目標位置（Ｘ軸座標およびＹ軸座標）および回転角度を補正する。制御装置１６は、位置（Ｘ軸座標およびＹ軸座標）および回転角度が補正された保持部材３０を下降させて、基板９０に部品８０を装着する。制御装置１６は、上記のピックアンドプレースサイクルを繰り返すことによって、基板９０に複数の部品８０を装着する装着処理を実行する。

１−２．保持部材制御装置４０
保持部材制御装置４０は、制御ブロックとして捉えると、取得部４１、補正部４２および移動制御部４３を備えている。保持部材制御装置４０は、記憶部４４および修正部４５のうちの少なくとも記憶部４４をさらに備えていると好適である。図３に示すように、本実施形態の保持部材制御装置４０は、取得部４１、補正部４２、移動制御部４３、記憶部４４および修正部４５を備えている。また、本実施形態では、取得部４１、補正部４２、移動制御部４３、記憶部４４および修正部４５は、制御装置１６に設けられている。

１−２−１．取得部４１
取得部４１は、部品８０を保持している保持部材３０を撮像位置Ｐ１において撮像した画像を画像処理して、保持部材３０に対する部品８０の保持姿勢を取得する。既述したように、部品８０を保持している保持部材３０の撮像は、例えば、部品カメラ１４によって行うことができる。取得部４１は、保持部材３０が撮像位置Ｐ１に到達し、撮像位置Ｐ１において静止しているときに、部品カメラ１４に対して、当該保持部材３０を撮像させることができる。また、取得部４１は、当該保持部材３０を移動させながら、部品カメラ１４に対して、当該保持部材３０を撮像させることもできる（いわゆるオンザフライ撮像）。

取得部４１は、部品カメラ１４によって撮像された画像を画像処理して、保持部材３０に対する部品８０の保持姿勢を取得する。画像処理は、種々の方法をとり得る。取得部４１は、例えば、画像データの二値化、フィルタリング、色相抽出などによって画像処理して、部品８０の保持姿勢を取得することができる。また、取得部４１は、例えば、部品８０の種類に応じて、画像処理の方法を変更することもできる。この場合、取得部４１は、部品８０の種類に応じた適切な画像処理方法によって、部品８０の保持姿勢を取得することができ、画像処理の所要時間を最短化することができる。

１−２−２．補正部４２
補正部４２は、取得部４１によって取得された部品８０の保持姿勢に基づいて、基板９０における部品８０の装着予定位置Ｐ２を補正して、実際に部品８０を装着する装着位置Ｐ３を設定する。例えば、図４Ａの破線で示す部品８０は、部品８０の中心位置８１において回転することなく、保持部材３０によって保持されて、補正部４２による補正が行われることなく（補正量がゼロであり装着予定位置Ｐ２に装着する）、基板９０に装着されているものとする。このときの保持姿勢を第一保持姿勢とし、このときの装着状態を第一装着状態とする。また、第一保持姿勢が正規の保持姿勢であり、第一装着状態が正規の装着状態とする。

図４Ａの実線で示すように、部品８０の中心位置８１からＸ軸方向と反対方向（Ｘ軸の負の方向）に偏差ΔＸ分、移動した位置において、角度θ１分、反時計回りに回転した状態で、保持部材３０によって部品８０が保持されている場合を想定する。このときの保持姿勢を第二保持姿勢とする。保持姿勢が第二保持姿勢のときに、補正部４２による補正が行われないと、図４Ａの実線で示す状態で、部品８０が基板９０に装着されてしまう。

そこで、図４Ｂに示すように、補正部４２は、装着予定位置Ｐ２から、Ｘ軸方向と反対方向（Ｘ軸の負の方向）に偏差ΔＸ分、移動した位置を装着位置Ｐ３として設定する。また、補正部４２は、保持部材３０の補正回転角度を角度θ１（時計回り）とする。これにより、保持部材３０は、装着位置Ｐ３において、角度θ１分、時計回りに回転された状態で下降される。その結果、部品８０は、図４Ｂの実線で示すように基板９０に装着される。このときの装着状態は、図４Ａに示す第一装着状態と同じである。このようにして、補正部４２は、取得部４１によって取得された部品８０の保持姿勢に基づいて、装着位置Ｐ３を設定することができる。

１−２−３．移動制御部４３
移動制御部４３は、部品８０を保持している保持部材３０を撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２に向かって移動させ、補正部４２によって装着位置Ｐ３が設定されたときに、保持部材３０の目標位置を装着予定位置Ｐ２から装着位置Ｐ３に変更する。また、移動制御部４３は、補正部４２による装着位置Ｐ３の設定が見込まれる第一タイミングＴＭ１に対して、保持部材３０が装着予定位置Ｐ２に到達する第二タイミングＴＭ２が遅れるように保持部材３０の移動を制御して、保持部材３０の撮像位置Ｐ１から装着位置Ｐ３までの移動を継続させる。

図５Ａに示すように、時刻Ｔ１１において、部品８０を保持している保持部材３０が撮像され、画像処理が開始されるものとする。そして、時刻Ｔ１２（第一タイミングＴＭ１）において、補正部４２による装着位置Ｐ３の設定が見込まれるものとする。取得部４１が画像処理を開始してから第一タイミングＴＭ１までの所要時間（時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの時間）を第一時間Ｔ１とする。また、時刻Ｔ２１において、移動制御部４３は、撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２に向かって保持部材３０の移動を開始させるものとする。そして、時刻Ｔ２２（第二タイミングＴＭ２）において、保持部材３０が装着予定位置Ｐ２に到達するものとする。保持部材３０が移動を開始してから第二タイミングＴＭ２までの所要時間（時刻Ｔ２１から時刻Ｔ２２までの時間）を第二時間Ｔ２とする。

第一タイミングＴＭ１に対して第二タイミングＴＭ２が遅れるように、移動制御部４３が保持部材３０の移動を制御することにより、保持部材３０が装着予定位置Ｐ２に到達する前に、補正部４２によって装着位置Ｐ３が設定される。補正部４２によって装着位置Ｐ３が設定されると、移動制御部４３は、保持部材３０の目標位置を装着予定位置Ｐ２から装着位置Ｐ３に変更する。よって、移動制御部４３は、装着予定位置Ｐ２において保持部材３０を一時停止させることなく、保持部材３０の撮像位置Ｐ１から装着位置Ｐ３までの移動を継続させることができる。

移動制御部４３は、取得部４１が画像処理を開始する時に、撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２に向かって保持部材３０の移動を開始させると好適である。この場合、図５Ｂに示すように、時刻Ｔ１１と時刻Ｔ２１が一致する。よって、移動制御部４３は、第一時間Ｔ１と比べて第二時間Ｔ２が長くなるように、保持部材３０の移動を制御することにより、第一タイミングＴＭ１に対して、第二タイミングＴＭ２を遅らせることができる。なお、図５Ａおよび図５Ｂのいずれの場合も、移動制御部４３が図２に示すヘッド駆動装置１３１に対して動作指示をして、部品装着ヘッド２０および保持部材３０が設けられている移動台１３２がヘッド駆動装置１３１によって移動されることにより、保持部材３０が移動する。よって、第二タイミングＴＭ２は、移動制御部４３による動作指示から実際に保持部材３０が移動制御されるまでの所要時間を考慮して設定する。

本実施形態によれば、移動制御部４３は、取得部４１が画像処理を開始する時に、撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２に向かって保持部材３０の移動を開始させる。これにより、移動制御部４３は、第一時間Ｔ１と比べて第二時間Ｔ２が長くなるように、保持部材３０の移動を制御することにより、第一タイミングＴＭ１に対して、第二タイミングＴＭ２を遅らせることができる。また、取得部４１が画像処理を開始した後に、保持部材３０の移動を開始させる場合（図５Ａ参照）と比べて、移動制御部４３は、第二タイミングＴＭ２が同じ場合、第二時間Ｔ２（保持部材３０が移動している時間）を長時間確保することができる（図５Ｂ参照）。そのため、保持部材３０の移動を制御する際の自由度が高まり、制御の選択余地が広がる。

また、移動制御部４３は、保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２に向かって移動するときの速度Ｖ１、加速度Ａ１および経路ＲＴ１のうちの少なくとも一つを制御して、第一タイミングＴＭ１に対して第二タイミングＴＭ２を遅らせると好適である。第二時間Ｔ２は、保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２まで移動する際の移動距離を、速度Ｖ１で除して算出することができる。当該移動距離は、制御プログラムおよび装着条件などによって決まる。よって、移動制御部４３は、第二時間Ｔ２が図５Ａまたは図５Ｂに示す所定時間になるように、速度Ｖ１を制御することにより、第一タイミングＴＭ１に対して第二タイミングＴＭ２を遅らせることができる。

加速度Ａ１は、速度Ｖ１を微分して算出することができるので、移動制御部４３は、同様にして、第二時間Ｔ２が図５Ａまたは図５Ｂに示す所定時間になるように、加速度Ａ１を制御することにより、第一タイミングＴＭ１に対して第二タイミングＴＭ２を遅らせることができる。例えば、保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２まで直線状に等加速度で移動し、装着予定位置Ｐ２から装着位置Ｐ３まで直線状に等加速度で移動する場合を想定する。但し、保持部材３０は、移動開始前に撮像位置Ｐ１において静止しており（初速度はゼロ）、画像処理の開始と同時に移動を開始するものとする。また、撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２までの移動距離を４０ｍｍとし、装着予定位置Ｐ２から装着位置Ｐ３までの移動距離を１ｍｍとする。さらに、第一時間Ｔ１を６．４秒とし、当初の加速度Ａ１を２ｍｍ／ｓ^２とする。

加速度Ａ１が２ｍｍ／ｓ^２である場合、保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２まで移動するのに要する所要時間は、等加速度直線運動の公式から、約６．３（＝√（２×４０÷２））秒になる。第一時間Ｔ１が６．４秒であるので、保持部材３０は、装着予定位置Ｐ２で一時停止する。保持部材３０が装着予定位置Ｐ２から装着位置Ｐ３まで移動するのに要する時間は、１（＝√（２×１÷２））秒であるので、仮に第一時間Ｔ１が経過すると同時に保持部材３０が移動を開始しても、保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着位置Ｐ３まで移動するのに要する所要時間は、７．４（＝６．４＋１）秒になる。既述したように、移動制御部４３による動作指示から実際に保持部材３０が移動制御されるまでに時間を要するので、実際の所要時間は、さらに長くなる。

移動制御部４３は、上述した加速度制御における加速度Ａ１を、例えば、約１．９（＝√（２×４０÷６．５^２））ｍｍ／ｓ^２とする。但し、第二時間Ｔ２は、第一時間Ｔ１である６．４秒に０．１秒を加算した６．５秒を想定している。この場合、保持部材３０は、装着予定位置Ｐ２で一時停止することなく、撮像位置Ｐ１から装着位置Ｐ３まで移動を継続することができる。保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着位置Ｐ３まで移動するのに要する所要時間は、約６．６（＝√（２×４１÷１．９））秒になり、保持部材３０が装着予定位置Ｐ２で一時停止する場合と比べて、所要時間を短縮することができる。

なお、上述した例は、説明を簡素化するために説明の便宜上、想定したものである。実際の加速度制御は、直線状の等加速度制御に限定されず、種々の加速度制御をとり得る。また、部品カメラ１４は、既述したオンザフライ撮像（保持部材３０の初速度がゼロでない）を行うこともできる。さらに、移動制御部４３は、図５Ａおよび図５Ｂのいずれの場合においても、同様にして加速度制御を行うことができる。また、保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着位置Ｐ３まで移動する際に、必ずしも装着予定位置Ｐ２を経由する必要はない。

上述した速度制御または加速度制御では、移動制御部４３は、撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２まで保持部材３０が移動する際の移動距離を一定にして、第二時間Ｔ２が図５Ａまたは図５Ｂに示す所定時間になるように、速度Ｖ１または加速度Ａ１を制御している。移動制御部４３は、保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２に向かって移動するときの経路ＲＴ１を制御して、第一タイミングＴＭ１に対して第二タイミングＴＭ２を遅らせることもできる。移動制御部４３は、例えば、速度Ｖ１または加速度Ａ１を一定にして、第二時間Ｔ２が図５Ａまたは図５Ｂに示す所定時間になるように、経路ＲＴ１を制御（ルーティング制御）することができる。具体的には、移動制御部４３は、図５Ａまたは図５Ｂに示す第二時間Ｔ２が長くなる程、経路ＲＴ１の経路長を長くし、第二時間Ｔ２が短くなる程、経路ＲＴ１の経路長を短くする。

また、移動制御部４３は、速度Ｖ１、加速度Ａ１および経路ＲＴ１のうちの複数を制御して、第一タイミングＴＭ１に対して第二タイミングＴＭ２を遅らせることもできる。この場合、移動制御部４３は、第二時間Ｔ２が図５Ａまたは図５Ｂに示す所定時間になるように、速度Ｖ１、加速度Ａ１および経路ＲＴ１のうちの複数の制御パラメータを制御する。本実施形態によれば、移動制御部４３は、保持部材３０が撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２に向かって移動するときの速度Ｖ１、加速度Ａ１および経路ＲＴ１のうちの少なくとも一つを制御することにより、第一タイミングＴＭ１に対して第二タイミングＴＭ２を遅らせることができる。

移動制御部４３は、補正部４２による装着位置Ｐ３の設定が第二タイミングＴＭ２までに行われない可能性が発生したときに、迂回路ＢＹ１を設定することにより、少なくとも保持部材３０の経路ＲＴ１を制御すると好適である。迂回路ＢＹ１は、補正部４２によって装着位置Ｐ３が設定されるまで保持部材３０が移動を継続するように、保持部材３０を迂回させる。例えば、撮像位置Ｐ１から装着予定位置Ｐ２に向かって保持部材３０の移動を開始させてから所定の制限時間が経過しても、補正部４２による装着位置Ｐ３の設定が行われなかったとする。このとき、移動制御部４３は、補正部４２による装着位置Ｐ３の設定が、第二タイミングＴＭ２までに行われない可能性が発生したと判断することができる。

図６に示す撮像位置Ｐ１から装着位置Ｐ３に向かう矢印は、移動制御部４３によって迂回路ＢＹ１が設定されたときに保持部材３０が移動する経路ＲＴ１の一例を示している。移動制御部４３によって迂回路ＢＹ１が設定される場合においても、移動制御部４３は、既述した速度制御および加速度制御のうちの少なくとも一方を合わせて行うことができる。なお、保持部材３０の移動距離は、迂回路ＢＹ１に応じて増加する。また、同図に示す破線は、迂回路ＢＹ１が設定されないときに保持部材３０が移動する経路ＲＴ１の一例を示している。

保持部材３０が移動を開始してから経過した経過時間が短い程、保持部材３０が装着予定位置Ｐ２に到達するまでに余裕があるので、移動制御部４３は、迂回路ＢＹ１を短く設定することができる。逆に、経過時間が長くなる程、保持部材３０が装着予定位置Ｐ２に接近するので、移動制御部４３は、迂回路ＢＹ１を長く設定する必要がある。そこで、移動制御部４３は、時間が異なる複数の制限時間を設けて、制限時間が短い（経過時間が短い）程、迂回路ＢＹ１を短く設定し、制限時間が長い（経過時間が長い）程、迂回路ＢＹ１を長く設定することもできる。これにより、移動制御部４３は、経過時間に応じて段階的に迂回路ＢＹ１を設定して、保持部材３０の経路ＲＴ１を制御することができる。

本実施形態によれば、移動制御部４３は、補正部４２による装着位置Ｐ３の設定が第二タイミングＴＭ２までに行われない可能性が発生したときに、迂回路ＢＹ１を設定することにより、少なくとも保持部材３０の経路ＲＴ１を制御する。迂回路ＢＹ１は、補正部４２によって装着位置Ｐ３が設定されるまで保持部材３０が移動を継続するように、保持部材３０を迂回させる。これにより、移動制御部４３は、装着予定位置Ｐ２における保持部材３０の一時停止を確実に回避することができる。

１−２−４．記憶部４４
記憶部４４は、基板９０に部品８０を装着する基板生産を開始する前に予め設定された第一時間Ｔ１の予測値を記憶する。移動制御部４３は、記憶部４４に記憶されている第一時間Ｔ１の予測値を用いて、第一タイミングＴＭ１を予測すると好適である。

取得部４１が画像処理を開始してから第一タイミングＴＭ１までの所要時間である第一時間Ｔ１は、概ね、画像処理の所要時間に依存する。後述するように、画像処理の所要時間は、例えば、部品８０の種類、部品８０の保持姿勢などによって変動する可能性がある。よって、記憶部４４は、基板生産を開始する前に予め設定された第一時間Ｔ１の予測値を記憶しておくと良い。なお、記憶部４４は、不揮発性の記憶装置（図示略）であると好適である。

第一時間Ｔ１の予測値は、例えば、部品８０に関する部品情報（部品８０の形状、画像処理の方法など）に基づいて、設定することができる。移動制御部４３は、記憶部４４に記憶されている第一時間Ｔ１の予測値を用いて、第一タイミングＴＭ１を予測する。具体的には、移動制御部４３は、記憶部４４から第一時間Ｔ１の予測値を読み出して、読み出した第一時間Ｔ１（予測値）が経過するタイミングを、第一タイミングＴＭ１と予測する（図５Ａおよび図５Ｂ参照）。

本実施形態によれば、記憶部４４は、基板９０に部品８０を装着する基板生産を開始する前に予め設定された第一時間Ｔ１の予測値を記憶する。また、移動制御部４３は、記憶部４４に記憶されている第一時間Ｔ１の予測値を用いて、第一タイミングＴＭ１を予測する。これにより、移動制御部４３は、第一タイミングＴＭ１を容易に取得することができる。

例えば、部品８０がチップ抵抗器、チップコンデンサなどの場合、外観形状が簡素（直方体形状など）であり、画像処理の所要時間は、比較的短くなる。逆に、部品８０が集積回路を含む電子部品などの場合、外観形状が複雑（複数の電極端子、突起部などを備える形状）であり、画像処理の所要時間は、比較的長くなる。このように、部品８０の種類によって第一時間Ｔ１が異なる可能性があり、記憶部４４は、部品８０の種類毎に第一時間Ｔ１の予測値を記憶すると好適である。本実施形態によれば、記憶部４４は、部品８０の種類毎に第一時間Ｔ１の予測値を記憶する。これにより、移動制御部４３は、部品８０の種類に応じた第一タイミングＴＭ１を容易に取得することができる。

また、記憶部４４は、複数（６つ）の部品装着機１０と通信可能に設けられ、記憶部４４が記憶している第一時間Ｔ１の予測値は、複数（６つ）の部品装着機１０において利用可能であると好適である。本実施形態では、記憶部４４は、複数（６つ）の部品装着機１０の各々の制御装置１６に設けられている。しかしながら、記憶部４４は、図１に示す部品データベース１０ＤＢに設けることもできる。また、記憶部４４は、複数（６つ）の部品装着機１０とネットワーク接続される機器（例えば、クラウドサーバなど）に設けることもできる。

これらの外部機器は、いずれも複数（６つ）の部品装着機１０と通信可能であり、記憶部４４が記憶している第一時間Ｔ１の予測値は、複数（６つ）の部品装着機１０において利用することができる。よって、複数（６つ）の部品装着機１０の各々の移動制御部４３は、外部機器に記憶されている第一時間Ｔ１の予測値を共用して、第一タイミングＴＭ１を予測することができる。

１−２−５．修正部４５
修正部４５は、基板生産を行っているときに第一時間Ｔ１を測定し、測定した第一時間Ｔ１の測定値に基づいて、記憶部４４が記憶している第一時間Ｔ１の予測値を修正する。また、修正部４５は、第一時間Ｔ１について部品８０の保持姿勢が異なる複数の状態において測定された複数の測定値のうち、最長の測定値を第一時間Ｔ１の予測値とすると好適である。

既述したように、第一時間Ｔ１の予測値は、例えば、部品８０に関する部品情報（部品８０の形状、画像処理の方法など）に基づいて、基板生産を開始する前に予め設定することができる。しかしながら、第一時間Ｔ１の予測値の精度を向上させるためには、基板生産を開始する前に、部品装着機１０、部品データ生成装置（図示略）などを用いて、実際に第一時間Ｔ１を測定し検証しておくと良い。なお、部品データ生成装置は、部品装着機１０と同じ撮像環境において部品８０を撮像し、撮像された画像に基づいて、部品データを自動生成する。また、第一時間Ｔ１の測定および検証は、基板生産を行っているときに、部品装着機１０を用いて行うこともできる。

本実施形態によれば、修正部４５は、基板生産を行っているときに第一時間Ｔ１を測定し、測定した第一時間Ｔ１の測定値に基づいて、記憶部４４が記憶している第一時間Ｔ１の予測値を修正する。これにより、移動制御部４３は、修正部４５によって修正されたより精度が高い第一時間Ｔ１の予測値を用いて、第一タイミングＴＭ１を予測することができる。

また、保持部材３０によって保持されている部品８０の保持姿勢が正規の保持姿勢と異なると、部品８０の特定および保持姿勢の取得に時間を要する場合がある。そのため、同種の部品８０であっても、画像処理の所要時間は、部品８０の保持姿勢によって変動する可能性がある。そこで、修正部４５は、第一時間Ｔ１について部品８０の保持姿勢が異なる複数の状態において測定された複数の測定値のうち、最長の測定値を第一時間Ｔ１の予測値とすると好適である。

具体的には、修正部４５は、同種の部品８０について保持姿勢が異なる複数の状態において、第一時間Ｔ１を測定する。既述したように、保持姿勢は、保持部材３０に対する部品８０の位置および回転角度によって判断することができる。修正部４５は、複数の測定値のうち、最長の測定値を第一時間Ｔ１の予測値とする。

本実施形態によれば、修正部４５は、第一時間Ｔ１について部品８０の保持姿勢が異なる複数の状態において測定された複数の測定値のうち、最長の測定値を第一時間Ｔ１の予測値とする。これにより、移動制御部４３は、想定される最長の第一時間Ｔ１の予測値を用いて、第一タイミングＴＭ１を予測することができ、装着予定位置Ｐ２における保持部材３０の一時停止を確実に回避することができる。

１−２−６．変形形態
制御装置１６は、保持部材３０の移動を開始させた後に、第一タイミングＴＭ１を予測する予測部（図示略）を備えることもできる。予測部は、取得部４１による画像処理の進行状況を取得し、取得した進行状況に基づいて、第一タイミングＴＭ１を予測する。この場合、移動制御部４３は、保持部材３０の移動を開始させる前に設定した第一タイミングＴＭ１（開始前タイミング）と、予測部によって予測された第一タイミングＴＭ１（開始後タイミング）との差が、所定の許容差を超えているときに、第二タイミングＴＭ２を早めまたは遅らせると好適である。具体的には、移動制御部４３は、開始後タイミングが開始前タイミングに対して早い場合に、開始後タイミングに合わせて第二タイミングＴＭ２を早める。逆に、移動制御部４３は、開始後タイミングが開始前タイミングに対して遅い場合に、開始後タイミングに合わせて第二タイミングＴＭ２を遅らせる。

２．適用例
既述したように、保持部材制御装置４０は、部品装着機１０に用いることができる。また、保持部材制御装置４０は、シミュレーション機１００に用いることもできる。シミュレーション機１００は、図２に示す部品装着機１０と同様の構成を備えており、保持部材３０によって部品８０を採取して、位置決めされた基板９０の装着位置Ｐ３に部品８０を装着する工程をシミュレーションすることができる。保持部材制御装置４０がシミュレーション機１００に適用される場合においても、既述した作用効果と同様の作用効果を得ることができる。

３．保持部材３０の制御方法
保持部材制御装置４０について既述したことは、保持部材３０の制御方法として捉えることもできる。具体的には、取得部４１が行う制御は、取得工程に相当する。補正部４２が行う制御は、補正工程に相当する。移動制御部４３が行う制御は、移動制御工程に相当する。記憶部４４が行う制御は、記憶工程に相当する。修正部４５が行う制御は、修正工程に相当する。保持部材３０の制御方法においても、保持部材制御装置４０について既述した作用効果と同様の作用効果を得ることができる。

４．実施形態の効果の一例
保持部材制御装置４０によれば、移動制御部４３は、補正部４２による装着位置Ｐ３の設定が見込まれる第一タイミングＴＭ１に対して、保持部材３０が装着予定位置Ｐ２に到達する第二タイミングＴＭ２が遅れるように保持部材３０の移動を制御する。これにより、保持部材制御装置４０は、保持部材３０の撮像位置Ｐ１から装着位置Ｐ３までの移動を継続させることができる。

１０：部品装着機、３０：保持部材、
４０：保持部材制御装置、
４１：取得部、４２：補正部、４３：移動制御部、
４４：記憶部、４５：修正部、
８０：部品、９０：基板、
１００：シミュレーション機、
Ｐ１：撮像位置、Ｐ２：装着予定位置、Ｐ３：装着位置、
ＴＭ１：第一タイミング、ＴＭ２：第二タイミング、
Ｔ１：第一時間、
Ｖ１：速度、Ａ１：加速度、ＲＴ１：経路、
ＢＹ１：迂回路。

Claims (10)

1. 部品を保持している保持部材を撮像位置において撮像した画像を画像処理して、前記保持部材に対する前記部品の保持姿勢を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された前記部品の前記保持姿勢に基づいて、基板における前記部品の装着予定位置を補正して実際に前記部品を装着する装着位置を設定する補正部と、
   前記部品を保持している前記保持部材を前記撮像位置から前記装着予定位置に向かって移動させ、前記補正部によって前記装着位置が設定されたときに、前記保持部材の目標位置を前記装着予定位置から前記装着位置に変更する移動制御部と、
   を備え、
   前記移動制御部は、前記補正部による前記装着位置の設定が見込まれる第一タイミングに対して、前記保持部材が前記装着予定位置に到達する第二タイミングが遅れるように前記保持部材の移動を制御して、前記保持部材の前記撮像位置から前記装着位置までの移動を継続させる保持部材制御装置。
2. 前記移動制御部は、前記取得部が前記画像処理を開始する時に、前記撮像位置から前記装着予定位置に向かって前記保持部材の移動を開始させる請求項１に記載の保持部材制御装置。
3. 前記移動制御部は、前記保持部材が前記撮像位置から前記装着予定位置に向かって移動するときの速度、加速度および経路のうちの少なくとも一つを制御して、前記第一タイミングに対して前記第二タイミングを遅らせる請求項１または請求項２に記載の保持部材制御装置。
4. 前記移動制御部は、前記補正部による前記装着位置の設定が前記第二タイミングまでに行われない可能性が発生したときに、前記補正部によって前記装着位置が設定されるまで前記保持部材が移動を継続するように前記保持部材を迂回させる迂回路を設定することにより、少なくとも前記保持部材の前記経路を制御する請求項３に記載の保持部材制御装置。
5. 前記取得部が前記画像処理を開始してから前記第一タイミングまでの所要時間を第一時間とするとき、
   前記基板に前記部品を装着する基板生産を開始する前に予め設定された前記第一時間の予測値を記憶する記憶部を備え、
   前記移動制御部は、前記記憶部に記憶されている前記第一時間の予測値を用いて、前記第一タイミングを予測する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の保持部材制御装置。
6. 前記記憶部は、前記部品の種類毎に前記第一時間の予測値を記憶する請求項５に記載の保持部材制御装置。
7. 前記基板生産を行っているときに前記第一時間を測定し、測定した前記第一時間の測定値に基づいて、前記記憶部が記憶している前記第一時間の予測値を修正する修正部を備える請求項５または請求項６に記載の保持部材制御装置。
8. 前記修正部は、前記第一時間について前記部品の前記保持姿勢が異なる複数の状態において測定された複数の測定値のうち、最長の測定値を前記第一時間の予測値とする請求項７に記載の保持部材制御装置。
9. 前記記憶部は、複数の部品装着機と通信可能に設けられ、
   前記記憶部が記憶している前記第一時間の予測値は、前記複数の部品装着機において利用可能である請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載の保持部材制御装置。
10. 前記保持部材によって前記部品を採取して、位置決めされた前記基板の前記装着位置に前記部品を装着する工程をシミュレーションするシミュレーション機に用いられる請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の保持部材制御装置。

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