安装机以及基板高度测量方法与流程

1.本公开涉及安装机以及基板高度测量方法。


背景技术：

2.国际公开第2015-052755号中公开了一种获取与基板的对置区域的基板高度有关的相关信息的安装装置。
3.安装装置具备：安装头，保持部件，搬运部件并安装于基板上；拍摄单元，具有对保持于安装头的部件进行拍摄的第1拍摄部、对基板表面之中与保持的部件对置的对置区域进行拍摄的第2拍摄部、以及获取与基板的对置区域的基板高度有关的相关信息的高度相关信息获取部；和拍摄移动单元，维持第1拍摄部、第2拍摄部与高度相关信息获取部的相对位置，并且能够将拍摄单元向保持于安装头的部件与对置区域之间的位置、且可进行基于第1拍摄部以及第2拍摄部的拍摄和高度相关信息的获取的拍摄位置移动。


技术实现要素：

4.本公开鉴于上述的现有的情况而提出，其目的在于，提供一种使基板高度的测量更加效率化的安装机以及基板高度测量方法。
5.本公开提供一种安装机，具备：第1拍摄部，对被照射激光的基板上的规定的拍摄区域内的第1拍摄区域进行拍摄来作为第1拍摄图像，所述第1拍摄区域比所述规定的拍摄区域小；第2拍摄部，对所述规定的拍摄区域内的第2拍摄区域进行拍摄来作为第2拍摄图像，所述第2拍摄区域比所述规定的拍摄区域小、且至少包含与所述第1拍摄区域不同的区域；和计算部，从所述第1拍摄图像以及所述第2拍摄图像之中的至少一个拍摄图像检测所述激光的照射位置，基于被检测出的所述照射位置，来计算所述基板的高度。
6.此外，本公开提供一种基板高度测量方法，是与对被照射激光的基板上的规定的拍摄区域进行拍摄的2个相机连接的计算机所执行的基板高度测量方法，对所述规定的拍摄区域内的第1拍摄区域进行拍摄来作为第1拍摄图像，所述第1拍摄区域比所述规定的拍摄区域小，对所述规定的拍摄区域内的第2拍摄区域进行拍摄来作为第2拍摄图像，所述第2拍摄区域比所述规定的拍摄区域小、且至少包含与所述第1拍摄区域不同的区域，从所述第1拍摄图像以及所述第2拍摄图像之中的至少一个拍摄图像检测所述激光的照射位置，基于被检测出的所述照射位置，计算所述基板的高度。
7.根据本公开，能够使基板高度的测量更加效率化。
附图说明
8.图1是表示实施方式1所涉及的安装系统的内部结构例的框图。
9.图2是表示实施方式1所涉及的安装系统的使用情况例的侧视图。
10.图3是表示实施方式1所涉及的安装系统的使用情况例的侧视图。
11.图4是对第1相机以及第2相机各自的拍摄区域例进行说明的图。
12.图5是对实施方式1所涉及的安装系统的动作步骤例进行说明的流程图。
13.图6是对基板高度测量例进行说明的侧视图。
14.图7是对基板高度测量例进行说明的俯视图。
15.图8是对第2激光照射例进行说明的图。
16.图9是对第3激光照射例进行说明的图。
17.图10是对第4激光照射例进行说明的图。
18.图11是对第5激光照射例进行说明的图。
19.图12是对实施方式1中的高度测量处理的其他使用情况例进行说明的图。
具体实施方式
20.(达到本公开的过程)
21.国际公开第2015-052755号中公开了一种安装装置(以下，记为“安装机”)，向基板上照射点光源，基于在对包含向基板上照射的点光的对置区域进行拍摄的图像数据映出的点光的位置，测量基板高度。安装机通过从图像数据提取亮度最高的像素来检测点光的位置，通过对检测出的点光的位置、和预先通过实验等测量出的点光的位置与基板高度的对应关系进行比较，来测量基板高度。
22.但是，上述安装装置需要预先创建通过安装装置而生产的基板、部件的大小所对应的表示点光的位置与基板高度的对应关系的数据，因此非常麻烦。
23.此外，由于安装机对对置区域全域进行图像处理来检测点光的位置，因此对应于安装在基板的部件数，图像处理时间增加，因此基板的生产效率难以提高。
24.以下，适当参照附图，详细说明具体公开了本公开所涉及的安装机以及基板高度测量方法的结构以及作用的各实施方式。其中，可能省略非必要详细的说明。例如，可能省略已知事项的详细说明、针对实质相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗余，使本领域技术人员容易理解。另外，附图以及以下的说明是为了本领域技术人员充分理解本公开而提供的，并不意图通过这些来限定权利要求书所述的主题。
25.此外，以下，各图中，x方向以及y方向是在水平面内相互正交的方向。z方向是与x方向以及y方向正交的高度方向(上下方向)。
26.(实施方式1)
27.首先，参照图1，对实施方式1所涉及的安装系统100的内部结构进行说明。图1是对实施方式1所涉及的安装系统100的内部结构例进行说明的图。
28.作为安装机的一个例子的安装系统100包含：激光器l1、相机c1、安装机m1、终端装置p1，对在基板w(参照图2)安装(装配)有部件p(参照图2)的安装基板进行生产。另外，图1所示的安装系统100是一个例子，并不限定于此。例如，激光器l1、相机c1以及安装机m1可以一体地构成为一台安装机。此外，激光器l1、相机c1、安装机m1以及终端装置p1也可以一体地构成为一台安装机。
29.激光器l1包含电源驱动电路11、存储器12、ld(laserdiode，激光二极管)13。
30.电源驱动电路11与终端装置p1或者相机c1之间可收发数据地连接。电源驱动电路11基于从终端装置p1的处理器41或者相机c1的fpga21发送的控制指令(电信号)，执行ld13的on/off控制、激光照射点的位置的控制等。
31.存储器12例如具有：执行电源驱动电路11的各处理时使用的作为工作存储器的ram(random access memory，随机存取存储器)、对规定电源驱动电路11的动作的程序以及数据进行保存的rom(read only memory，只读存储器)。在ram中，暂时保存通过电源驱动电路11而生成或者获取的数据或信息。在rom中写入规定电源驱动电路11的动作的程序。存储器12可以存储激光照射点的位置等。
32.ld13被电源驱动电路11驱动，向基板w上、并且相机c1的拍摄区域ar0(参照图4)内的规定或者随机的位置照射激光。另外，通过ld13而向基板w上照射的照射点的数量也可以是多个。
33.相机c1包含：通信部20、fpga21、第1拍摄部24、第2拍摄部25。
34.通信部20与终端装置p1之间可收发数据地连接。通信部20将从终端装置p1发送的控制指令(电信号)输出到fpga21。
35.fpga21与存储器22协作，综合地进行各种处理以及控制。具体地说，fpga21参照存储器22中保持的程序以及数据，通过执行该程序来实现各部的功能。
36.存储器22例如具有：执行fpga21的各处理时使用的作为工作存储器的ram、对规定fpga21的动作的程序以及数据进行保存的rom。ram中，暂时保存通过fpga21而生成或者获取的数据或信息。向rom写入规定fpga21的动作的程序。
37.另外，fpga21例如可以使用cpu(central processing unit)或者dsp(digital signal processor，数据信号处理器)而构成。
38.fpga21分别获取从相机c1发送的两张拍摄图像。fpga21并行执行由第1拍摄部24以及第2拍摄部25拍摄的各个拍摄图像的图像处理，检测映在两张拍摄图像之中至少一个拍摄图像的激光的照射点。fpga21将检测出的照射点的位置信息输出到通信部20，并发送至终端装置p1。
39.此外，fpga21基于从终端装置p1发送的控制指令，在相比于基板高度测量时，使第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域缩小到(减小到)比拍摄区域ar0小的区域的状态下，使第1拍摄部24以及第2拍摄部25分别拍摄(立体拍摄)相同的拍摄区域。fpga21分别基于从第1拍摄部24以及第2拍摄部25分别输出的两张拍摄图像，在部件安装前(换句话说，图5所示的步骤st15a)获取基板w上的焊盘等的部件p的安装位置的三维形状。fpga21通过将获取到的三维形状数据发送给终端装置p1，能够进行与基板高度对应的部件p的安装位置的位移量的计算。
40.此外，fpga21基于分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25拍摄的拍摄图像，在部件安装后(换句话说，图5所示的步骤st15b)在基板w上获取安装结束的部件p等的三维形状。fpga21通过将获取到的三维形状数据发送给终端装置p1，能够进行部件安装后的基板w以及部件p的检查。
41.第1拍摄部24具有透镜241和图像传感器242而构成。图像传感器242例如是ccd(charged-coupled device，电荷耦合装置)或者cmos(complementary metal-oxide-semiconductor，互补金属氧化物半导体)等固体拍摄元件，将在拍摄面成像的光学像转换为电信号。第1拍摄部24基于fpga21进行的控制，将拍摄区域ar0内的拍摄区域ar1(参照图4)拍摄为第1拍摄图像。第1拍摄部24将拍摄的第1拍摄图像输出到fpga21。
42.另外，这里，拍摄区域ar0是第1拍摄部24可拍摄的拍摄区域和第2拍摄部25可拍摄
的拍摄区域的重复区域。
43.第2拍摄部25具有透镜251和图像传感器252而构成。图像传感器252例如是ccd或者cmos等的固体拍摄元件，将在拍摄面成像的光学像转换为电信号。第2拍摄部25基于fpga21所进行的控制，将拍摄区域ar0内的拍摄区域ar2(参照图4)拍摄为第2拍摄图像。第2拍摄部25将拍摄的第2拍摄图像输出到fpga21。
44.作为立体拍摄部的一个例子的第1拍摄部24以及第2拍摄部25被fpga21控制，实现作为立体相机的功能。即，第1拍摄部24以及第2拍摄部25构成立体相机。第1拍摄部24以及第2拍摄部25基于测量出的基板高度、部件p的安装位置的位移量，拍摄(换句话说，立体拍摄)比拍摄区域ar0小、且相同的拍摄区域(立体拍摄区域)。
45.安装机m1包含：通信部30、安装控制电路31、伺服放大器33、安装头34、喷嘴35。
46.通信部30与终端装置p1或者相机c1之间可收发数据地连接。通信部30将从终端装置p1或者相机c1发送的控制指令(电信号)输出到安装控制电路31。此外，通信部30将从安装控制电路31输出的部件p的安装结束等的通知(电信号)发送给终端装置p1或者相机c1。
47.安装控制电路31由终端装置p1或者fpga21进行控制，参照存储器32中保持的程序以及数据，执行该程序，从而实现用于执行部件p向基板w上的安装的各种功能。例如，安装控制电路31执行伺服放大器33与安装头34的驱动控制，实现部件p向基板w上的安装位置的搬运、安装等的功能。
48.存储器32具有：例如作为执行安装控制电路31的各处理时使用的工作存储器的ram、对规定安装控制电路31的动作的程序以及数据进行保存的rom。ram中，暂时保存由安装控制电路31生成或者获取的数据或信息。向rom写入对安装控制电路31的动作进行规定的程序。存储器32也可以存储基板w的生产数据。
49.另外，这里所谓的基板w的生产数据包含：可识别基板w的识别信息(例如，id、名称、型号等)、安装于基板w的至少一个部件的部件数据、每个部件的安装位置、安装角度等。部件数据包含可识别部件p的识别信息(例如，id、名称、型号等)、部件p的大小、厚度等。
50.伺服放大器33基于安装控制电路31所进行的控制，使安装头34、安装头34具备的至少一个的喷嘴35驱动。伺服放大器33能够检测安装头34的位置、移动速度、每个喷嘴35的旋转角度等，控制安装头34的移动、喷嘴35各自的升降、旋转等。
51.安装头34具备至少一个喷嘴35，在从部件p的供给位置(未图示)到基板w上的安装位置之间搬运部件p。另外，本实施方式1中的安装头34表示具备喷嘴35、ld1 3、第1拍摄部24以及第2拍摄部25、并基于伺服放大器33的控制指令来使这些一体地移动的例子，但也可以不是具备ld13、第1拍摄部24以及第2拍摄部25的各个部件的结构。
52.喷嘴35被伺服放大器33控制，将部件p吸附并保持，或者在部件p的安装位置解除吸附，将部件p安装于基板w上。
53.终端装置p1例如通过pc(personal computer)、笔记本电脑等而实现，执行激光器l1、相机c1、安装机m1之间的同步控制。终端装置p1包含通信部40、处理器41、存储器42。
54.通信部40在激光器l1、相机c1、安装机m1之间分别可有线通信或者可无线通信地连接，执行数据的收发。通信部40将从处理器41输出的控制指令(电信号)发送给各装置(激光器l1、相机c1或者安装机m1)。通信部40将从各装置发送的各种数据或者各种电信号输出给处理器41。
55.作为计算部的一个例子的处理器41例如使用cpu、dsp或者fpga而构成，控制处理器41的各部的动作。处理器41与存储器42协作，综合地进行各种处理以及控制。具体地说，处理器41参照存储器42中保持的程序以及数据，执行该程序，从而实现各功能。以下，对由处理器41实现的各功能进行说明。
56.另外，在安装系统100是省略了终端装置p1的结构的情况下，处理器41的处理也可以由fpga21执行。此外，在这样的情况下，相机c1的存储器22能够存储存储器42中存储的各种数据或者各种信息，执行由fpga21执行的各种处理以及控制。
57.处理器41生成基于激光器l1的ld13的激光的照射点的位置、照射点的数量等的控制指令，输出到通信部40，发送给激光器l1的电源驱动电路11。由此，处理器41执行基于ld13的激光的照射点的位置、照射点的数量等的控制。
58.处理器41获取从相机c1发送的照射点的位置信息。处理器41使用三角测距法，对生产数据中包含的基板高度下的激光的照射点的位置信息、和获取到的照射点的位置使用三角测距法，计算基板w的基板高度。
59.此外，处理器41基于计算出的基板w的基板高度、基于ld13的激光的照射点的位置，计算作为安装对象的部件p的xy平面上的安装位置的位移量。处理器41基于计算出的安装位置的位移量，修正部件p的安装位置，并且生成使相机c1拍摄包含修正后的部件p的安装位置的拍摄区域的控制指令，向通信部40输出，发送给相机c1的通信部20。
60.处理器41获取从相机c1发送的部件p的安装位置(例如，焊盘的位置等)、或者安装结束的部件p的安装位置的信息(换句话说，实测值的信息)。处理器41使用三角测距法，计算基板w的生产数据中包含的部件p的安装位置或者安装结束的部件p的安装位置、与通过相机c1而测量出的部件p的安装位置(例如，焊盘的位置等)或者安装结束的部件p的安装位置(换句话说，实测值)的位移量。
61.处理器41基于计算出的安装位置的位移量，确定基于安装头34的部件p的搬运位置(安装位置)、喷嘴35的升降高度。处理器41生成包含所确定的部件p的搬运位置(安装位置)和喷嘴35的升降高度、并使部件p安装于基板w上的控制指令，输出到通信部40，发送给安装机m1的通信部30。
62.此外，部件p的安装后的处理器41基于从相机c1发送的部件p的安装位置的位移量，判断在基板w的基板高度是否存在变动，或者判断安装结束的部件p是否被安装于安装位置等。处理器41在判断为在基板w的基板高度存在变动的情况下，在距该部件p规定距离以内安装的其他部件的安装中，执行部件的安装位置的修正，或者确定基于安装头34的部件p的搬运位置(安装位置)和喷嘴35的升降高度。
63.存储器42具有例如作为执行处理器41的各处理时使用的工作存储器的ram、对规定处理器41的动作的程序以及数据进行保存的rom。ram中暂时保存由处理器41生成或者获取的数据或信息。rom中写入对处理器41的动作进行规定的程序。存储器42存储与激光的照射点的位置以及数据有关的信息、与第1拍摄部24以及第2拍摄部25的拍摄区域ar0、ar1、ar2有关的信息、基板w的生产数据等。
64.接下来，分别参照图2～图4，对激光器l1的照射例以及相机c1的拍摄区域进行说明。图2是表示激光器l1的照射例以及相机c1的拍摄区域例的侧视图。图3是表示激光器l1的照射例以及相机c1的拍摄区域例的侧视图。图4是对第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自
的拍摄区域ar1、ar2的例子进行说明的图。
65.第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域被设定为将拍摄区域ar0的y轴方向或者x轴方向的任一者的长度(宽度)分割为一半的区域。
66.例如，第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域ar1、ar2是将拍摄区域ar0的y轴方向上的宽度la0分割为一半的区域。即，拍摄区域ar1是拍摄区域ar0的一半的区域，拍摄区域ar2是拍摄区域ar0的剩余的一半的区域。第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域ar1、ar2在y轴方向为宽度la1的拍摄区域。另外，第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域ar1、ar2也可以是将拍摄区域ar0的x轴方向上的宽度分割为一半的区域。此外，图2～图4所示的第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域ar1、ar2的大小是一个例子，并不限定于此。
67.安装头34具备：第1拍摄部24以及第2拍摄部25的各个拍摄部、ld13、喷嘴35。另外，图2、图3所示的喷嘴35在部件p的安装前，将部件p吸附保持于喷嘴35的前端。
68.关于图4所示的ld13、第1拍摄部24、第2拍摄部25的各个部件，ld1 3与第1拍摄部24、第2拍摄部25各自之间的距离是距离b，在y轴方向上分离距离by、在x轴方向分离距离bx而配置。
69.激光器l1被终端装置p1或者相机c1的fpga21控制，通过ld13，向基板w上、且第1拍摄部24以及第2拍摄部25分别可拍摄的拍摄区域ar0内照射激光lp0。在图4所示的例子中，激光的照射点lp1位于拍摄区域ar1内。
70.第1拍摄部24与第2拍摄部25在沿着x轴的一直线上(图4中为沿着x轴方向的一直线上)并排配置。第1拍摄部24以及第2拍摄部25分别被fpga21控制，对拍摄区域ar0分别拍摄一半的区域(拍摄区域ar1、拍摄区域ar2)。例如，第1拍摄部24对拍摄区域ar0之中的拍摄区域ar1进行拍摄。第2拍摄部25对拍摄区域ar0之中的拍摄区域ar2进行拍摄。
71.相机c1的fpga21对分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25拍摄的两张拍摄图像(第1、第2拍摄图像)的图像处理进行并行处理。由此，fpga21能够将拍摄区域ar0的全域被拍摄的拍摄图像的图像处理时间设为大致一半。
72.另外，图4所示的激光器l1、第1拍摄部24以及第2拍摄部25的各个配置是一个例子，并不限定于此。例如，第1拍摄部24与第2拍摄部25是具有重复的拍摄区域ar0的配置即可。此外，激光器l1被配置于可向基板w上的拍摄区域ar0照射激光的位置即可。
73.接下来，分别参照图5～图7，对基板w的基板高度的测量步骤进行说明。图5是对实施方式1所涉及的安装系统100的动作步骤例进行说明的流程图。图6是对基板高度测量例进行说明的侧视图。图7是对基板高度测量例进行说明的俯视图。
74.在图5所示的流程图中，包含步骤st11～步骤st13的处理的“步骤1”是在部件p的安装前执行的测量基板w的基板高度的处理。另外，“步骤1”的处理也可以不对在基板w上安装的全部的部件执行。
75.例如，终端装置p1的处理器41判断基板高度计算结束(换句话说，安装结束)的部件的安装位置与接下来安装的部件的安装位置之间的距离是否为规定距离以内。终端装置p1在判断为安装结束的部件的安装位置与接下来安装的部件的安装位置之间的距离为规定距离以内的情况下，通过将计算结束的基板高度用作为接下来安装的部件所对应的基板高度，也可以从接下来安装的部件的安装前处理中省略“步骤1”的处理。
76.此外，包含步骤st14a～步骤st15a的处理的“步骤2”是部件p的安装前执行的测量部件p的安装位置的处理。此外，包含步骤st14b～步骤st15b的处理的“步骤2”是部件p的安装后执行的测量安装结束的部件p的安装位置的处理。
77.激光器l1基于从终端装置p1的处理器41发送的控制指令，通过ld13来向基板w上的规定位置照射激光(st11)。
78.相机c1基于从终端装置p1发送的控制指令，将2个拍摄部(换句话说，第1拍摄部24以及第2拍摄部25)的拍摄区域分别收缩为2个拍摄部的拍摄区域ar0整体的一半来拍摄(st12)。具体地，第1拍摄部24对拍摄区域ar0的一半的拍摄区域ar1进行拍摄。第2拍摄部25对拍摄区域ar0的一半的拍摄区域ar2进行拍摄。
79.另外，第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域也可以不被限定为拍摄区域ar0的一半，也可以不是相同的大小(面积)。例如，拍摄区域ar1以及拍摄区域ar2的各个区域可以相对于拍摄区域ar0整体的大小设定为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4等的任意的比例。
80.相机c1并行地执行由第1拍摄部24拍摄到的拍摄图像的图像处理和由第2拍摄部25拍摄到的拍摄图像的图像处理，对映在任一者的拍摄图像的照射点lp1进行检测(st12)。相机c1对被检测出的照射点lp1的水平方向(xy平面上)的位置(x坐标、y坐标)进行测量(st12)。相机c1将测量出的照射点lp1的位置信息发送给终端装置p1。
81.终端装置p1通过对从相机c1发送的照射点lp1的位置信息、生产数据中包含的基板w10的基板高度cz0处的激光的照射点lp1的位置信息使用三角测距法，计算基板w11的基板w的基板高度cz1(换句话说，实际的基板高度)(st13)。
82.在此，照射点lp1的位置pt10的位置信息可以基于相对于安装头34的激光器l1的安装角度和安装头34的当前的高度来计算。此外，被计算的基板高度cz1可以以第1拍摄部24或者第2拍摄部25的图像传感器242、252的受光面的高度z0(参照图6)为基准。
83.终端装置p1基于被计算出的实际的基板w11的基板高度cz1与生产数据中包含的基板w10的基板高度cz0(换句话说，理想的基板高度)的差分δdd，计算基板高度的位移量δcz。终端装置p1对基板高度的位移量δcz使用基于三角测距法的(式1)，分别计算基板高度位移了位移量δcz的情况下的部件p的安装位置的x方向上的位移量δdx、y方向上的位移量δdy(st14a)。另外，(式1)中的焦点距离f是第1拍摄部24以及第2拍摄部25的焦点距离。
84.另外，图7所示的部件p的位置pt10表示实际的基板高度cz1处的部件p的安装位置。部件p的位置pt11表示生产数据中包含的基板w的基板高度cz0处的部件p的安装位置。此外，位移量δdx是x方向上的位置pt10与位置pt11之间的x轴方向的位移量(距离)。位移量δdy是y方向上的位置pt10与位置pt11之间的y轴方向的位移量(距离)。
85.[式1]
[0086][0087]
终端装置p1分别基于被计算出的部件p的安装位置的位移量δdx、位移量δdy，计算基板w11的基板高度czl处的部件p的安装位置。终端装置p1基于被计算出的部件p的安装
位置的位移量δdx、位移量δdy，将分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25进行立体拍摄的拍摄区域缩小到比拍摄区域ar0小的范围，生成缩小的拍摄区域的信息、请求高速立体拍摄的控制指令。终端装置p1将拍摄区域的信息与控制指令建立对应，发送给相机c1(st15a)。
[0088]
相机c1基于从终端装置p1发送的拍摄区域的信息，将第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域缩小到比拍摄区域ar0小的区域来执行高速立体拍摄(st15a)。相机c1基于分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25立体拍摄的两张拍摄图像，获取部件安装前的基板w上的焊盘等的三维形状(st15a)。相机c1将获取到的三维形状数据发送给终端装置p1。由此，相机c1通过收缩拍摄区域，能够削减分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25立体拍摄的两张拍摄图像的图像处理所需的处理时间。
[0089]
终端装置p1基于从相机c1发送的三维形状数据，计算基板w上的部件p相对于吸附于喷嘴35的部件p的安装位置(换句话说，喷嘴35与基板w上的部件p的安装位置之间的相对位置)。终端装置p1基于计算出的相对位置，生成包含用于在基板w上安装部件p的安装头34的x、y、z轴方向的各个驱动量的控制指令，发送给安装机m1。安装机m1基于从终端装置p1发送的控制指令，在基板w上安装部件p。
[0090]
此外，在部件p的安装后，相机c1对步骤st13的处理中计算出的实际的基板高度cz1的信息使用三角测距法，计算安装结束的部件p的安装位置(xy位置)的位移量(st14b)。相机c1基于安装结束的部件p的安装位置的位移量，计算分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25拍摄的部件p的位置(xy坐标)(st14b)。
[0091]
相机c1基于计算出的安装结束的部件p的位置(xy坐标)，使第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域缩小到比拍摄区域ar0小、并且包含安装结束的部件p的安装位置的拍摄区域(st15b)。相机c1在收缩拍摄区域之后，执行分别基于第1拍摄部24以及第2拍摄部25的高速立体拍摄(st15b)。相机c1基于分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25进行立体拍摄而得到的两张拍摄图像，获取在基板w上安装的部件p的三维形状(st15b)。相机c1将获取到的三维形状数据发送给终端装置p1。
[0092]
由此，相机c1能够削减使用分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25进行立体拍摄而得到的两张拍摄图像的图像处理所需的处理时间。步骤st15b中的图像处理是用于测量安装结束部件p的位置的图像处理。
[0093]
终端装置p1基于从相机c1发送的三维形状数据，计算在基板w上安装的部件p的安装位置。终端装置p1基于计算出的安装位置，执行基板w与在基板w上安装的部件p的检查。
[0094]
根据以上，实施方式1中的安装系统100通过在基板高度的测量时，将第1拍摄部24以及第2拍摄部25分别设为拍摄区域ar0的一半的拍摄区域ar1、ar2，从而能够将拍摄图像的图像处理所需的时间缩短为大致一半。此外，安装系统100通过计算基于基板高度的位移量的部件p的安装位置的位移量来进一步收缩拍摄区域，能够缩短立体拍摄而得到的两张拍摄图像的图像处理所需的时间。由此，安装系统100能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够提高基板w的生产效率。
[0095]
另外，在图5的说明中，由终端装置p1的处理器41执行的处理也可以由相机c1的fpga21执行。
[0096]
以下，对其他激光照射例、使用实施方式1的高度测量处理的其他使用情况例进行说明。
[0097]
参照图8，对ld13的第2激光照射例进行说明。图8是对第2激光照射例进行说明的图。
[0098]
第2激光照射例中，ld13照射将基板w上的拍摄区域ar0在规定方向横切的线状的激光。在第2激光照射例中，第1拍摄部24的拍摄区域ar21与第2拍摄部25的拍摄区域ar22可以设定为拍摄区域ar0的一半以下。由此，相机c1在基于向基板w上照射的激光的位置的基板w的基板高度的测量处理中，能够更加缩短图像处理时间。
[0099]
另外，第2激光照射例中的规定方向是与沿着第1拍摄部24的拍摄区域ar21、第2拍摄部25的拍摄区域ar22的长边的方向(图8所示的例子中为x方向)不平行的方向。另外，规定方向是与长边大致正交的方向(图8所示的例子中为y方向)为宜，但并不限定于此。
[0100]
此外，在第2激光照射例中，相机c1也可以仅使用由第1拍摄部24或者第2拍摄部25的任一者拍摄的拍摄图像，测量基板高度。
[0101]
例如，在第1拍摄部24的拍摄区域ar21与第2拍摄部25的拍摄区域ar22分别是拍摄区域ar0的1/4的大小的情况下，相机c1能够相比于图3所示的激光的照射例，将分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25拍摄的两张拍摄图像的图像处理时间进一步缩短为一半。
[0102]
参照图9，对ld13的第3激光照射例进行说明。图9是对第3激光照射例进行说明的图。
[0103]
在第3激光照射例中，ld13向基板w上的拍摄区域ar0内照射多个点形状的激光。另外，在图9所示的例子中表示通过ld13照射5个点形状的激光的例子，但照射点的数量是2个以上即可。在第3激光照射例中，第1拍摄部24的拍摄区域ar31与第2拍摄部25的拍摄区域ar32可以被设定为拍摄区域ar0的一半以下。
[0104]
此外，第3激光照射例中，2个以上的激光的照射位置可以分别随机设定，也可以设定照射图案以使得以规定位置、规定间隔进行照射。在对激光的照射位置设定照射图案的情况下，第1拍摄部24的拍摄区域ar31与第2拍摄部25的拍摄区域ar32的y轴方向上的宽度la3可以根据基于该照射图案的y轴方向的激光的照射间隔而确定。
[0105]
例如，第1拍摄部24的拍摄区域ar31与第2拍摄部25的拍摄区域ar32的宽度la3被设定为拍摄区域ar0的y轴方向上的宽度la0的一半以下、并且y轴方向上的照射点lp31、lp32、lp34、lp35与照射点lp33之间的距离ll3以上即可。由此，相机c1在基于向基板w上照射的激光的照射位置的基板w的基板高度的测量处理中，能够更加缩短图像处理时间。
[0106]
另外，在第3激光照射例中，相机c1在由第1拍摄部24拍摄的拍摄区域ar31的拍摄图像、由第2拍摄部25拍摄的拍摄区域ar32的拍摄图像中分别包含照射点的情况下，也可以仅使用由第1拍摄部24或者第2拍摄部25的任一者拍摄的拍摄图像，测量基板高度。
[0107]
此外，在第3激光照射例中，相机c1也可以基于映在拍摄区域ar31的拍摄图像以及拍摄区域ar32的拍摄图像的多个照射点的位置处的基板高度，进一步测量基板w的倾斜度。
[0108]
参照图10，对ld13的第4激光照射例进行说明。图10是对第4激光照射例进行说明的图。
[0109]
第4激光照射例中，ld13照射将基板w上的拍摄区域ar0在y轴方向横切、即在与第1拍摄部24的拍摄区域ar41和第2拍摄部25的拍摄区域ar42的长边大致正交的方向上横切的线状的激光。在第4激光照射例中，第1拍摄部24的拍摄区域ar41与第2拍摄部25的拍摄区域ar42可以被设定为拍摄区域ar0的一半以下。
[0110]
由此，相机c1在基于向基板w上照射的激光的位置的基板w的基板高度的测量处理中，能够更加缩短图像处理时间。
[0111]
此外，在第4激光照射例中，相机c1也可以仅使用由第1拍摄部24或者第2拍摄部25的任一者拍摄的拍摄图像，测量基板高度。
[0112]
参照图11，对ld13的第5激光照射例进行说明。图11是对第5激光照射例进行说明的图。
[0113]
在第5激光照射例中，ld13照射多个点形状的激光，以使得将基板w上的拍摄区域ar0在与第1拍摄部24的拍摄区域ar51和第2拍摄部25的拍摄区域ar52的长边大致正交的方向横切。在第5激光照射例中，第1拍摄部24的拍摄区域ar51与第2拍摄部25的拍摄区域ar52的宽度la5在y轴方向被设定为小于拍摄区域ar0的一半、并且点形状的照射点lp5的照射间隔ll5以上。
[0114]
由此，相机c1在基于向基板w上照射的照射点lp5的基板w的基板高度的测量处理中，能够更加缩短图像处理时间。
[0115]
另外，在第5激光照射例中，相机c1也可以仅使用由第1拍摄部24或者第2拍摄部25的任一者拍摄的拍摄图像，测量基板高度。
[0116]
此外，在第5激光照射例中，相机c1也可以基于在拍摄区域ar51的拍摄图像以及拍摄区域ar52的拍摄图像映出的多个照射点的位置处的基板高度，进一步测量基板w的倾斜度。
[0117]
参照图12，对其他使用情况进行说明。图12是对实施方式1中的高度测量处理的其他的使用情况例进行说明的图。
[0118]
图12所示的其他使用情况下的机器人rb具有机器人手，执行工作台stg上的工件wk(例如，食品、部件、货物等)的分拣等。这样的情况下，安装系统100构成为取代安装机m1而包含机器人rb，通过相机c1的第1拍摄部24以及第2拍摄部25来分别拍摄由激光器l1向工作台stg上照射的激光lp0的照射点。安装系统100并行执行被拍摄的两张拍摄图像的图像处理，测量工作台stg的工作台高度。
[0119]
由此，安装系统100能够通过机器人手来握持工作台stg上的工件wk并向其他的场所移动(搬运)，或者从其他的场所向工作台stg上移动(搬运)工件wk。
[0120]
通过以上，实施方式1所涉及的安装机m1具备：第1拍摄部24，拍摄被照射激光的基板w上的拍摄区域ar0(规定的拍摄区域的一个例子)之中比规定的拍摄区域小的拍摄区域ar1(第1拍摄区域的一个例子)；第2拍摄部25，对拍摄区域ar0内、并且比拍摄区域ar0内小、且至少包含与拍摄区域ar1不同的区域进行拍摄的拍摄区域ar2(第2拍摄区域的一个例子)；和处理器41(计算部的一个例子)，从由第1拍摄部24以及第2拍摄部25拍摄的拍摄图像之中的至少一个拍摄图像检测激光的照射点lp1的位置(照射位置的一个例子)，基于被检测出的照射点lp1的位置，计算基板高度。另外，这里所谓的计算机可以是终端装置p1、安装机m1或者相机c1的任一者。此外，这里所谓的2个相机表示第1拍摄部24和第2拍摄部25。
[0121]
由此，实施方式1所涉及的安装机m1在基板w的基板高度的测量时，分别通过第1拍摄部24以及第2拍摄部25，拍摄比拍摄区域ar0小的拍摄区域ar1、ar2，从而能够将拍摄图像的图像处理所需的时间缩短为各个拍摄区域ar1、ar2的大小所对应的时间。因此，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够提高基板w的生产效率。
[0122]
此外，通过以上，实施方式1所涉及的安装机m1还具备：第1拍摄部24以及第2拍摄部25(立体拍摄部的一个例子)，基于基板高度，将第1拍摄部24以及第2拍摄部25的拍摄区域(换句话说，拍摄区域ar1、ar2)进一步减小并进行立体拍摄。由此，实施方式1所涉及的安装机m1能够基于计算出的基板高度，将分别由第1拍摄部24以及第2拍摄部25进行立体拍摄的拍摄区域收缩至比拍摄区域ar0小的区域。因此，安装机m1能够缩短通过立体拍摄而拍摄的拍摄图像的图像处理所需的时间。因此，安装机m1能够缩短部件p的安装位置的计算所需的时间，提高基板w的生产效率。
[0123]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，激光在基板w上被线状地照射(参照图8、图10)。拍摄区域ar21、ar41以及拍摄区域ar22、ar42是大致矩形形状，大致矩形形状的长边方向与激光是不平行的。由此，实施方式1所涉及的安装机m1即使在进一步减小第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域的情况下(即设定为拍摄区域ar0的一半以下的情况下)，由于任一拍摄区域中包含激光的照射点，因此基于该照射点的位置，能够测量基板高度。因此，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够更加提高基板w的生产效率。
[0124]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，拍摄区域ar41以及拍摄区域ar42的长边方向与激光大致正交(参照图10)。由此，实施方式1所涉及的安装机m1即使在进一步缩小第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域的情况下(即设定为拍摄区域ar0的一半以下的情况下)，由于任一拍摄区域中包含激光的照射点，因此基于该照射点的位置，能够测量基板高度。因此，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够更加提高基板w的生产效率。
[0125]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，激光向基板w上的多个照射的位置(例如，图9所示的多个照射点lp31～lp35的各个位置、图10所示的照射点lp5的各个位置等)照射。由此，实施方式1所涉及的安装机m1即使在进一步减小第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域的情况下(即设定为拍摄区域ar0的一半以下的情况下)，由于任一拍摄区域中包含激光的照射点，因此基于该照射点的位置，能够测量基板高度。因此，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够更加提高基板w的生产效率。
[0126]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，激光在基板w上以规定的间隔(例如，图9所示的距离ll3、图10所示的照射间隔ll5等)向多个位置(例如，图9所示的多个照射点lp31～lp35的各个位置、图11所示的照射点lp5的各个位置等)照射。由此，实施方式1所涉及的安装机m1即使在进一步减小第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域的情况下(即设定为拍摄区域ar0的一半以下的情况下)，由于任一拍摄区域中包含激光的照射点，因此基于该照射点的位置，能够测量基板高度。因此，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够更加提高基板w的生产效率。
[0127]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，激光在基板w上向一直线上的多个位置照射(例如，图11所示的照射点lp5的位置等)。拍摄区域ar51以及拍摄区域ar52是大致矩形形状，大致矩形形状的长边方向与激光是不平行的。由此，实施方式1所涉及的安装机m1即使在进一步减小第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域的情况下(即设定为拍摄区域ar0的一半以下的情况下)，由于任一拍摄区域中包含激光的照射点，因此基于该照射点的位置，能够测量基板高度。因此，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，
因此能够更加提高基板w的生产效率。
[0128]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，拍摄区域ar51以及拍摄区域ar52的长边方向与激光大致正交(参照图11)。由此，实施方式1所涉及的安装机m1即使在进一步减小第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域的情况下(即设定为拍摄区域ar0的一半以下的情况下)，由于任一拍摄区域中包含激光的照射点，因此基于该照射点的位置，能够测量基板高度。因此，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够更加提高基板w的生产效率。
[0129]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，拍摄区域ar1、ar21、ar31、ar41、ar51以及拍摄区域ar2、ar22、ar32、ar42、ar52分别是拍摄区域ar0的一半以下的区域(参照图8～图11)。由此，实施方式1所涉及的安装机m1越缩小第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域的大小，越能够分别缩短图像处置所需的时间，能够更加提高基板w的生产效率。
[0130]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，拍摄区域ar1是拍摄区域ar0的一半。拍摄区域ar2是拍摄区域ar0的一半、且与拍摄区域ar1不同的区域。由此，实施方式1所涉及的安装机m1通过第1拍摄部24以及第2拍摄部25分别拍摄拍摄区域ar0的一半的拍摄区域ar1、ar2，能够将拍摄图像的图像处理所需的时间缩短为大致一半。因此，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够更加提高基板w的生产效率。
[0131]
此外，通过以上，在实施方式1所涉及的安装机m1中，拍摄区域ar1、ar21、ar31、ar41、ar51以及拍摄区域ar2、ar22、ar32、ar42、ar52是大致矩形形状，是拍摄区域ar0的一半以下，并且与大致矩形形状的长边方向正交的方向的长度是规定的间隔(例如，图9所示的距离ll3、图10所示的照射间隔ll5等)以上的长度。由此，实施方式1所涉及的安装机m1在第1拍摄部24以及第2拍摄部25各自的拍摄区域之中的至少一者的拍摄区域中包含照射点。此外，安装机m1能够分别缩短图像处置所需的时间，因此能够更加提高基板w的生产效率。
[0132]
以上，参照附图来对各种实施方式进行了说明，但本公开并不限定于所涉及的例子。若是本领域技术人员，当然能够在权利要求书所述的范围内想到各种变更例、修正例、置换例、附加例、削除例、等同例，可理解为这些也属于本公开的技术范围。此外，也可以在不脱离发明的主旨的范围内将上述各种实施方式中的各结构要素任意组合。
[0133]
本公开作为使基板高度的测量更加效率化的安装机以及安装方法的提示而有用。

技术特征：
1.一种安装机，具备：第1拍摄部，对被照射激光的基板上的规定的拍摄区域内的第1拍摄区域进行拍摄来作为第1拍摄图像，所述第1拍摄区域比所述规定的拍摄区域小；第2拍摄部，对所述规定的拍摄区域内的第2拍摄区域进行拍摄来作为第2拍摄图像，所述第2拍摄区域比所述规定的拍摄区域小、且至少包含与所述第1拍摄区域不同的区域；和计算部，从所述第1拍摄图像以及所述第2拍摄图像之中的至少一个拍摄图像检测所述激光的照射位置，基于检测出的所述照射位置，来计算所述基板的高度。2.根据权利要求1所述的安装机，其中，所述第1拍摄部以及所述第2拍摄部构成立体相机，所述第1拍摄部以及所述第2拍摄部分别拍摄基于所述基板高度的立体拍摄区域，所述立体拍摄区域比所述规定的拍摄区域小。3.根据权利要求1所述的安装机，其中，所述激光在所述基板上线状地在规定方向进行照射，所述第1拍摄区域以及第2拍摄区域分别为大致矩形形状，所述大致矩形形状的长边方向与所述规定方向不平行。4.根据权利要求3所述的安装机，其中，所述长边方向与所述规定方向大致正交。5.根据权利要求1所述的安装机，其中，所述激光向所述基板上的多个位置进行照射。6.根据权利要求1所述的安装机，其中，所述激光在所述基板上以规定的间隔向多个位置进行照射。7.根据权利要求1所述的安装机，其中，所述激光向所述基板上的一直线上的多个位置进行照射，所述第1拍摄区域以及第2拍摄区域分别是大致矩形形状，所述大致矩形形状的长边方向与所述一直线不平行。8.根据权利要求7所述的安装机，其中，所述长边方向与所述一直线大致正交。9.根据权利要求1～8的任一项所述的安装机，其中，所述第1拍摄区域以及第2拍摄区域分别是所述规定的拍摄区域的一半以下的区域。10.根据权利要求1所述的安装机，其中，所述第1拍摄区域是所述规定的拍摄区域的一半的区域，所述第2拍摄区域是所述规定的拍摄区域的剩余的一半的区域。11.根据权利要求6所述的安装机，其中，所述第1拍摄区域以及第2拍摄区域分别是大致矩形形状，并且是所述规定的拍摄区域的一半以下，与所述大致矩形形状的长边方向正交的方向的大致矩形形状的长度是所述规定的间隔以上的长度。12.一种基板高度测量方法，是与对被照射激光的基板上的规定的拍摄区域进行拍摄的2个相机连接的计算机所执行的基板高度测量方法，
对所述规定的拍摄区域内的第1拍摄区域进行拍摄来作为第1拍摄图像，所述第1拍摄区域比所述规定的拍摄区域小，对所述规定的拍摄区域内的第2拍摄区域进行拍摄来作为第2拍摄图像，所述第2拍摄区域比所述规定的拍摄区域小、且至少包含与所述第1拍摄区域不同的区域，从所述第1拍摄图像以及所述第2拍摄图像之中的至少一个拍摄图像来检测所述激光的照射位置，基于检测出的所述照射位置，来计算所述基板的高度。

技术总结
本公开提供一种安装机以及基板高度测量方法。安装机具备：第1拍摄部，对被照射激光的基板上的规定的拍摄区域内的第1拍摄区域进行拍摄来作为第1拍摄图像，该第1拍摄区域比规定的拍摄区域小；第2拍摄部，对规定的拍摄区域内的第2拍摄区域进行拍摄来作为第2拍摄图像，该第2拍摄区域比规定的拍摄区域小、且至少包含与第1拍摄区域不同的区域；和计算部，从第1拍摄图像以及第2拍摄图像之中的至少一个拍摄图像检测激光的照射位置，基于检测出的所述照射位置，计算基板的高度。计算基板的高度。计算基板的高度。


技术研发人员：镰田直树 渕上龙司
受保护的技术使用者：松下知识产权经营株式会社
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/10/19