JP6498704B2 - 検査支援装置および検査支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を回路基板に実装する部品実装機に適用される検査支援装置に関するものである。

部品実装機は、特許文献１に示すように、供給位置にある電子部品を吸着ノズルにより吸着し、この電子部品を回路基板上の所定の座標位置（装着位置）に装着する。部品実装機により複数の電子部品を実装された回路基板は、生産ラインにおいて部品実装機の下流側に位置する外観検査装置により電子部品の装着状態を自動検査される（特許文献２を参照）。電子部品の装着状態には、装着位置に対する電子部品のずれ量や電子部品の姿勢、破損の有無などが含まれる。

また、回路基板の検査には、上記のように実装済みの回路基板を対象とする外観検査装置による自動検査の他に、実装中の回路基板を対象とする作業者による目視検査が含まれる。目視検査は、例えば特に装着精度を要求される電子部品や、破損が発生しやすい電子部品を装着した場合に必要とされる。作業者は、目視検査において、回路基板に装着された検査対象の電子部品を目視して装着状態の良否を判定する。

特開２０１３−０２６２７８号公報 特開２００２−２９９９００号公報

しかしながら、部品実装機における目視検査では、電子部品が微細であるなどの要因によっては装着状態の良否の判定が容易でない場合がある。そうすると、目視検査に要する時間が長くなり、部品実装機の生産効率に検査時間が影響するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、部品実装機における電子部品の装着状態の検査の効率向上を図る検査支援装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る検査支援装置は、供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置を備える部品実装機に適用される。検査支援装置は、前記回路基板に装着された前記電子部品を対象として行われる装着状態の検査を支援する。前記移載装置は、基台に対して相対移動可能に支持された移動台と、前記電子部品を保持する吸着ノズルを複数支持し、前記移動台に設けられる装着ヘッドと、を有する。
前記検査支援装置は、前記回路基板を撮像可能に前記移動台に設けられたカメラと、前記部品実装機による実装処理において前記電子部品のうち前記検査の対象とされる検査部品が前記回路基板に装着された場合に、前記カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品が収められた画像データを取得する撮像制御部と、を備える。
前記吸着ノズルを現在位置から前記装着位置の上方へと移動させるとともに前記吸着ノズルを昇降させて、当該吸着ノズルに保持された前記検査部品を前記装着位置に装着する前記移載装置の動作であって、制御プログラムに従った順序で実行される前記動作を装着動作と定義する。前記カメラが前記装着位置に装着された前記検査部品を撮像可能に、前記カメラを現在位置から前記装着位置の上方へと移動させる前記移載装置の動作を撮像動作と定義する。
前記撮像制御部は、複数回の前記装着動作および複数回の前記撮像動作の実行順序を、当該実行順序における前記移動台の移動距離、または当該実行順序における前記装着動作および前記撮像動作に要する動作時間に基づいて最適化し、前記撮像制御部は、前記画像データを取得してから前記検査の結果が入力されるまでの期間に、前記吸着ノズルを現在位置から次の前記装着動作における前記装着位置の上方へと移動させる予備動作を実行する。

請求項８に係る検査支援方法は、供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置を備える部品実装機に適用される。検査支援方法は、前記回路基板に装着された前記電子部品を対象として行われる装着状態の検査を支援する。前記移載装置は、基台に対して相対移動可能に支持された移動台と、前記電子部品を保持する吸着ノズルを複数支持し、前記移動台に設けられる装着ヘッドと、を有する。
前記吸着ノズルを現在位置から前記装着位置の上方へと移動させるとともに前記吸着ノズルを昇降させて、当該吸着ノズルに保持された検査部品を前記装着位置に装着する前記移載装置の動作であって、制御プログラムに従った順序で実行される前記動作を装着動作と定義する。前記回路基板を撮像可能に前記移動台に設けられたカメラが前記装着位置に装着された前記検査部品を撮像可能に、前記カメラを現在位置から前記装着位置の上方へと移動させる前記移載装置の動作を撮像動作と定義する。
前記検査支援方法は、複数回の前記装着動作および複数回の前記撮像動作の実行順序を、当該実行順序における前記移動台の移動距離、または当該実行順序における前記装着動作および前記撮像動作に要する動作時間に基づいて最適化し、前記部品実装機による実装処理において前記電子部品のうち前記検査の対象とされる前記検査部品が前記回路基板に装着された場合に、前記カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品が収められた画像データを取得するとともに、前記画像データを取得してから前記検査の結果が入力されるまでの期間に、前記吸着ノズルを現在位置から次の前記装着動作における前記装着位置の上方へと移動させる予備動作を実行する。

請求項１，９に係る発明の構成によると、検査支援装置は、部品実装機の機内に設けられたカメラの撮像による画像データに基づく装着状態の検査を可能とする。また、制御プログラムによって予め設定された順序で実行される装着動作に対して、移動台の移動距離または所要時間（装着動作および撮像動作に要する動作時間）に基づいて、撮像動作を実行するタイミングが最適化される。これにより、効率的に必要な画像データが取得されるので、装着状態の検査の効率向上を図ることができる。

実施形態における部品実装機を示す全体図である。 検査支援装置が適用された部品実装機の制御装置を示すブロック図である。 装着動作における部品移載装置の動作を示す図である。 撮像動作における部品移載装置の動作を示す図である。 部品実装機による実装処理を示すフローチャートである。 装着動作および撮像動作の実行順序の最適化処理を示すフローチャートである。 装着動作および撮像動作の実行順序と、移動台の移動距離との関係を示す図である。

以下、本発明の検査支援装置および検査支援方法を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。検査支援装置および検査支援方法は、部品実装機に適用され、当該部品実装機における検査を支援する。部品実装機は、供給位置にある電子部品を吸着ノズルにより吸着し、この電子部品を回路基板上の所定の座標位置（装着位置）に装着する装置である。

＜実施形態＞
（１．部品実装機１の全体構成）
部品実装機１の構成について、図１を参照して説明する。部品実装機１は、図１に示すように、基板搬送装置１１と、部品供給装置１２と、部品移載装置１３と、部品カメラ１５と、基板カメラ１６と、制御装置３０とを備える。以下の説明において、部品実装機１の水平幅方向（図１の左上から右下に向かう方向）をＸ軸方向とし、部品実装機１の水平長手方向（図１の右上から左下に向かう方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な鉛直方向（図１の上下方向）をＺ軸方向とする。

基板搬送装置１１は、ベルトコンベアなどにより構成され、回路基板４０を搬送方向へと順次搬送する。基板搬送装置１１は、部品実装機１の機内における所定の位置に回路基板４０を位置決めする。そして、基板搬送装置１１は、部品実装機１による実装処理が実行された後に、回路基板４０を部品実装機１の機外に搬出する。

部品供給装置１２は、回路基板４０に装着される電子部品を供給位置Ｓｐに供給する。本実施形態において、上記の電子部品には、キャリアテープに所定ピッチで収容された電子部品と、ウエハＷｆを部品単位でカットしたチップとが含まれる。キャリアテープは、部品供給装置１２の複数のスロットに着脱可能にセットされたフィーダにより送り移動される。これにより、部品供給装置１２は、フィーダの先端側の取出し部において電子部品を供給する。

また、部品供給装置１２は、ウエハＷｆのチップを供給するウエハ供給装置１２ａを備える。チップは、例えばウエハ本体において格子状に多数形成され、粘着シートに貼着された状態でレーザーカッタなどにより部品単位にカットされて形成される。キャリアテープに収容された電子部品、およびウエハＷｆのチップは、本発明の「電子部品」に相当する。

部品移載装置１３は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に構成される。部品移載装置１３は、部品実装機１の長手方向の後部側（図１の右上側）から前部側の部品供給装置１２の上方にかけて配置されている。部品移載装置１３は、ヘッド駆動装置２１と、移動台２２と、装着ヘッド２３とを有する。ヘッド駆動装置２１は、直動機構により移動台２２をＸＹ軸方向に移動可能に構成されている。

装着ヘッド２３は、ヘッド駆動装置２１の移動台２２に着脱可能に設けられている。また、装着ヘッド２３は、複数のノズルホルダに着脱可能に設けられた複数の吸着ノズル２４を支持する。装着ヘッド２３は、Ｚ軸と平行なＲ軸回りに回転可能に、且つ昇降可能に吸着ノズル２４をそれぞれ支持する。

吸着ノズル２４の各々は、装着ヘッド２３に対する昇降位置（Ｚ軸方向位置）や角度、負圧の供給状態を制御される。吸着ノズル２４は、負圧を供給されることにより、フィーダの取出し部において供給される電子部品、およびウエハ供給装置１２ａにより供給されたウエハＷｆのチップを吸着して保持する。

部品カメラ１５および基板カメラ１６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ１５および基板カメラ１６は、通信可能に接続された制御装置３０による制御信号に基づいてカメラ視野に収まる範囲の撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを制御装置３０に送出する。

部品カメラ１５は、光軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）となるように部品実装機１の基台２に固定され、部品移載装置１３の下方から撮像可能に構成される。より具体的には、部品カメラ１５は、吸着ノズル２４に保持された状態の電子部品の下面を撮像可能に構成される。詳細には、部品カメラ１５のレンズユニットは、撮像素子から一定の距離にある対象物に焦点が合うように設定される。また、部品カメラ１５のレンズユニットのカメラ視野は、装着ヘッド２３が支持する全ての吸着ノズル２４が収まる大きさに設定されている。

基板カメラ１６（本発明の「カメラ」に相当する）は、光軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）となるように部品移載装置１３の移動台２２に設けられる。基板カメラ１６は、回路基板４０を撮像可能に構成されている。この基板カメラ１６から画像データを取得した制御装置３０は、画像処理により例えば基板に付された位置決めマークを認識することで、基板搬送装置１１による回路基板４０の位置決め状態を認識する。そして、制御装置３０は、回路基板４０の位置決め状態に応じて移動台２２の位置を補正して、電子部品の装着を行うように実装処理を制御する。

また、本実施形態において、基板カメラ１６は、部品実装機１における検査に用いられる画像データを取得するための撮像処理を実行する。この検査では、回路基板４０に装着された電子部品のうち検査の対象とされる検査部品５０を対象として、当該電子部品の装着状態の良否が判定される。つまり、基板カメラ１６は、実装処理に用いられる画像データを取得する他に、検査に用いられる画像データの取得に兼用される。この基板カメラ１６は、装着状態の検査を支援する検査支援装置９０を構成する。なお、上記の検査には、自動検査、および作業者による目視検査が含まれる。

制御装置３０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成され、部品カメラ１５および基板カメラ１６の撮像により取得した画像データに基づいて回路基板４０への電子部品の実装処理を制御する。この制御装置３０は、図２に示すように、実装制御部３１、画像処理部３２、撮像制御部３３、表示制御部３４、および記憶装置３５に、バスを介して入出力インターフェース３６が接続されている。入出力インターフェース３６には、モータ制御回路３７および撮像制御回路３８が接続されている。

実装制御部３１は、モータ制御回路３７を介して装着ヘッド２３の位置や吸着機構の動作を制御する。より詳細には、実装制御部３１は、部品実装機１に複数設けられた各種センサから出力される情報や、各種の認識処理の結果を入力する。そして、実装制御部３１は、記憶装置３５に記憶されている制御プログラム、各種センサによる情報、画像処理や認識処理の結果に基づいて、モータ制御回路３７に制御信号を送出する。これにより、装着ヘッド２３に支持された吸着ノズル２４の位置および回転角度が制御される。

画像処理部３２は、撮像制御回路３８を介して部品カメラ１５および基板カメラ１６の撮像による画像データを取得して、用途に応じた画像処理を実行する。この画像処理には、例えば、画像データの二値化、フィルタリング、色相抽出、超解像処理などが含まれ得る。

撮像制御部３３は、部品カメラ１５および基板カメラ１６により所定の対象物が撮像されるように、各装置に対して制御信号を送出する。詳細には、撮像制御部３３は、回路基板４０上に付された位置決めマークが収められた画像データを取得する場合には、部品供給装置１２に対して移動台２２に設けられた基板カメラ１６を位置決めマークの上方に移動させるように制御信号を送出する。そして、撮像制御部３３は、位置決めマークの上方に移動した基板カメラ１６に対して撮像処理を実行するように、制御信号を送出する。

本実施形態において、撮像制御部３３は、部品実装機１における検査に用いられる画像データを取得するための撮像処理を制御する。さらに、撮像制御部３３は、検査に用いられる画像データの取得に兼用される基板カメラ１６の撮像処理を実行するタイミングを最適化する。撮像制御部３３による上記の最適化処理の詳細については、後述する。

表示制御部３４は、基板カメラ１６の撮像による画像データを表示装置１７に表示させる。表示装置１７は、例えば制御装置３０の操作盤に配置された液晶モニタやタッチスクリーンである（図４Ｂを参照）。表示制御部３４は、画像処理部３２により各種の画像処理を施された画像データを表示する。

記憶装置３５は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。この記憶装置３５には、部品実装機１を動作させるための制御プログラム、バスや通信ケーブルを介して部品カメラ１５および基板カメラ１６から制御装置３０に転送された画像データ、画像処理部３２による処理の一時データなどが記憶される。入出力インターフェース３６は、ＣＰＵや記憶装置３５と各制御回路７６，７７との間に介在し、データ形式の変換や信号強度を調整する。

モータ制御回路３７は、実装制御部３１による制御信号に基づいて、部品移載装置１３に設けられた各軸モータの制御に用いられる。これにより、装着ヘッド２３が各軸方向に位置決めされる。また、この各軸のモータの制御により、所定の吸着ノズル２４の昇降位置（Ｚ軸方向位置）および回転角度が割り出される。

撮像制御回路３８は、撮像制御部３３が送出する撮像の制御信号に基づいて、部品カメラ１５および基板カメラ１６による撮像を制御する。また、撮像制御回路３８は、部品カメラ１５および基板カメラ１６の撮像による画像データを取得して、入出力インターフェース３６を介して記憶装置３５に記憶させる。

（２．検査支援装置９０の構成）
本実施形態において、検査を支援する検査支援装置９０は、部品実装機１における基板カメラ１６と、撮像制御部３３とを備えて構成される。検査支援装置９０は、部品実装機１が回路基板４０への装着を行った電子部品のうち対象とされる検査部品５０の装着状態の自動検査または目視検査を支援する。具体的には、検査支援装置９０は、複数回の装着動作および複数回の撮像動作の動作順序を最適化することにより、上記の検査を支援する。

（２−１．装着動作および撮像動作の定義）
ここで、吸着ノズル２４を現在位置ＮＣｐから装着位置Ｍｐの上方へと移動させるとともに吸着ノズル２４を昇降させて、当該吸着ノズル２４に保持された検査部品５０を装着位置Ｍｐに装着する部品移載装置１３の動作を「装着動作」と定義する。当該装着動作は、制御プログラムに従った順序で実行される。

具体的には、図３に示すように、吸着ノズル２４が第一現在位置ＮＣｐ１にある場合に、装着動作は、吸着ノズル２４が第一現在位置ＮＣｐ１から装着位置Ｍｐの上方までＸＹ移動する動作、吸着ノズル２４が保持する検査部品５０を回路基板４０上に装着する為の下降動作、および吸着ノズル２４が元の高さまで戻される上昇動作に相当する。

吸着ノズル２４の現在位置ＮＣｐは、部品移載装置１３の直前動作に依存する位置であり、この直前動作が終了した時点における吸着ノズル２４の位置に相当する。そのため、所定の装着位置Ｍｐに検査部品５０を装着する装着動作であっても、直前動作が相違する場合には、吸着ノズル２４の現在位置ＮＣｐが異なる位置となる場合がある。また、部品移載装置１３の直前動作は、例えば、装着動作の直前に撮像動作を挿入された場合などに変更される。

これにより、吸着ノズル２４は、同一の装着動作においても、例えば異なる第一現在位置ＮＣｐ１、第二現在位置ＮＣｐ２などに位置する場合がある。ここで、装着位置Ｍｐの上方位置から第一現在位置ＮＣｐ１までの距離ＬＮ１と、装着位置Ｍｐの上方位置から第二現在位置ＮＣｐ２までの距離ＬＮ２が相違する場合には、当該装着動作における移動台２２の移動距離、および装着動作に要する動作時間（所要時間）が異なる。

また、基板カメラ１６が装着位置Ｍｐに装着された検査部品５０を撮像可能に、基板カメラ１６を現在位置ＣＣｐから装着位置Ｍｐの上方へと移動させる部品移載装置１３の動作を「撮像動作」と定義する。具体的には、図４に示すように、基板カメラ１６が第一現在位置ＣＣｐ１にある場合に、撮像動作は、基板カメラ１６が第一現在位置ＣＣｐ１から装着位置Ｍｐの上方までＸＹ移動する動作に相当する。なお、撮像動作においては、必ずしも基板カメラ１６が装着位置Ｍｐの真上に移動されることを要さない。つまり、基板カメラ１６は、撮像動作により、カメラ視野に検査部品５０が収まる領域へ移動される。

基板カメラ１６の現在位置ＣＣｐは、部品移載装置１３の直前動作に依存する位置であり、この直前動作が終了した時点における基板カメラ１６の位置に相当する。そのため、所定の装着位置Ｍｐに装着された検査部品５０を撮像する撮像動作であっても、直前動作が相違する場合には、基板カメラ１６の現在位置ＣＣｐが異なる位置となる場合がある。また、部品移載装置１３の直前動作は、例えば、撮像動作の直前に別の撮像動作を挿入された場合などに変更される。

これにより、基板カメラ１６は、同一の撮像動作においても、例えば異なる第一現在位置ＣＣｐ１、第二現在位置ＣＣｐ２などに位置する場合がある。ここで、装着位置Ｍｐの上方位置から第一現在位置ＣＣｐ１までの距離ＬＣ１と、装着位置Ｍｐの上方位置から第二現在位置ＣＣｐ２までの距離ＬＣ２が相違する場合には、当該撮像動作における移動台２２の移動距離、および撮像動作に要する動作時間（所要時間）が異なる。

（２−２．部品実装機１による実装処理）
部品実装機１による電子部品の実装処理について、図５を参照して説明する。実装処理において、実装制御部３１は、先ず複数の吸着ノズル２４に電子部品を順次吸着させて、電子部品を保持する吸着処理（ステップ１１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と表記する））を実行する。次に、撮像制御部３３は、部品移載装置１３の動作により装着ヘッド２３を部品カメラ１５の上方に移動させて、吸着された複数の電子部品を撮像する撮像処理（Ｓ１２）を実行する。

その後に、実装制御部３１は、電子部品を回路基板４０に順次装着する装着処理（Ｓ１３）を実行する。そして、実装制御部３１は、制御プログラムに基づいて、全ての電子部品の装着処理が終了したか否かを判定する（Ｓ１４）。制御装置３０は、装着処理が終了するまで上記処理（Ｓ１１〜Ｓ１３）を繰り返し実行する。

また、部品実装機１による実装処理では、実装精度の向上を図るために、実装制御部３１は、吸着ノズル２４による電子部品の吸着状態に対応して吸着ノズル２４の移動を制御する。そのため、実装制御部３１は、撮像処理（Ｓ１２）により取得された画像データを画像処理部３２において画像処理して、吸着ノズル２４による電子部品の吸着状態を認識するようにしている。

ここで、部品移載装置１３が供給された電子部品を複数保持してから当該保持した数量に等しい回数分の装着動作が繰り返し終えるまでの動作、即ち上記処理（Ｓ１１〜Ｓ１３）を実行するための部品移載装置１３の動作を「装着サイクル」と定義する。装着ヘッド２３が１２本の吸着ノズル２４を支持する場合には、最大で１２個の電子部品を吸着してから、これらの電子部品を全て装着し終えるまでの動作を、一の装着サイクルとする。

（２−３．検査支援装置９０による最適化処理）
検査支援装置９０を構成する撮像制御部３３による装着動作および撮像動作の実行順序の最適化処理について、図６および図７を参照して説明する。本実施形態において、撮像制御部３３は、一の装着サイクルに含まれる装着動作および当該装着動作に対応する撮像動作を対象として実行順序を最適化する。また、装着サイクルでは、装着ヘッド２３に支持される１２本の吸着ノズル２４の全てが電子部品を吸着して保持し、各電子部品がそれぞれ異なる装着位置Ｍｐに装着される態様を例示する。

撮像制御部３３は、先ず制御プログラムに基づいて、１２回の装着動作に対応する装着位置Ｍｐおよび装着動作の実行順序を取得する（Ｓ２１）。装着サイクルにおける第一装着動作ＭＶ１から第十二装着動作ＭＶ１２は、検査に用いられる画像データを取得するための撮像動作を考慮しない場合には、図７の最上段に示すように、連続的に順次実行される。

ここで、図７における各装着動作ＭＶ１〜ＭＶ１２の横幅は、この実行順序で連続的に装着処理を実行した場合における各装着動作における移動台２２の移動距離を示している。つまり、横幅が比較的小さい第五装着動作ＭＶ５〜第八装着動作ＭＶ８は、それぞれに対応する装着位置Ｍｐが互いに近い距離にある。一方で、横幅が比較的大きい第九装着動作ＭＶ９〜第十二装着動作ＭＶ１２は、それぞれに対応する装着位置Ｍｐが互いに遠い距離にある。

検査支援装置９０は、次に、制御装置３０の記憶装置３５に記憶された検査情報に基づいて、各吸着ノズル２４に保持された電子部品のうち検査の対象とされる検査部品を特定する（Ｓ２２）。ここでは、１２個の電子部品が全て検査の対象であるものとする。そこで、撮像制御部３３は、装着サイクルにおいて第一装着動作ＭＶ１から第十二装着動作ＭＶ１２に対応する第一撮像動作ＩＶ１から第十二撮像動作ＩＶ１２を、どのような順序で実行するかを以下の処理によって決定する。

撮像制御部３３は、１２回の装着動作ＭＶ１〜ＭＶ１２および１２回の撮像動作ＩＶ１〜ＩＶ１２の実行順序のパターン（以下、「実行パターン」と称する）を算出する（Ｓ２３）。ここで、上記の実行パターンが成立するためには、ｎ番目に実行される装着動作ＭＶｎに対応する撮像動作ＩＶｎが、当該装着動作ＭＶｎの後に実行されることが条件となる。制御プログラムに従った順序で装着動作が連続したり、また上記の条件の下で撮像動作が連続したりすることは許容される。

撮像制御部３３は、最適な実行順序の候補として算出された実行パターンについて、実行順序（装着動作および撮像動作を含む）における移動台２２の移動距離、または当該実行順序における装着動作ＭＶ１〜ＭＶ１２および撮像動作ＩＶ１〜ＩＶ１２に要する動作時間を算出する。本実施形態においては、撮像制御部３３は、移動台２２の移動距離を実行パターンごとに算出する（Ｓ２４）。

具体的には、装着動作ＭＶ１〜ＭＶ１２および撮像動作ＩＶ１〜ＩＶ１２を特定の順番で実行したと仮定した場合に、各動作における吸着ノズル２４の現在位置ＮＣｐおよび基板カメラ１６の現在位置ＣＣｐと、装着位置Ｍｐとの距離を足し合わせることにより、当該実行パターンにおける移動距離が算出される。撮像制御部３３は、全ての実行パターンについて移動台２２の移動距離が算出されたか否かを判定し（Ｓ２５）、移動台２２の移動距離の算出が終了するまで上記処理（Ｓ２４）を繰り返す。

続いて、撮像制御部３３は、実行パターンごとに算出された移動台２２の移動距離に基づいて、複数の実行パターンから最も効率的な実行パターンを選択する（Ｓ２６）。これにより、１２回の装着動作ＭＶ１〜ＭＶ１２および１２回および１２回の撮像動作ＩＶ１〜ＩＶ１２の実行順序が最適化される。

以下に、上記処理により最適化された実行順序の実行パターンについて説明する。ここで、装着サイクルに含まれる複数の装着動作のうち連続する一部の装着動作を「装着グループ」とする。また、制御プログラムに従った順序で実行される装着動作が既に最適化されている場合には、装着グループにおける撮像動作の実行順序は、（１）装着動作の実行後に同順で撮像動作を実行、（２）装着動作の実行後に逆順で撮像動作を実行、（３）装着動作と撮像動作を交互に実行、の３パターンに大別される。

上記のパターン（１）における「同順」とは複数の装着動作の実行順序と同順であることの意味であり、パターン（２）における「逆順」とは複数の装着動作の実行順序と逆順であることの意味である。図７では、装着グループごとに上記のパターン（１）〜（３）が示されている。

第一装着動作ＭＶ１から第四装着動作ＭＶ４までが含まれる第一装着グループＭｇ１は、図７の上段部に示すように、パターン（２）、即ち第一装着動作ＭＶ１から第四装着動作ＶＭ４を実行した後に、これらに対応する第一撮像動作ＩＶ１から第四撮像動作ＩＶ４を、一連で且つ装着動作の逆順で実行した場合に、最も移動台２２の移動距離が短くなる。

また、第五装着動作ＭＶ５から第八装着動作ＭＶ８までが含まれる第二装着グループＭｇ２は、図７の中段に示すように、パターン（１）、即ち第五装着動作ＭＶ５から第八装着動作ＶＭ８を実行した後に、これらに対応する第五撮像動作ＩＶ５から第八撮像動作ＩＶ８を、一連で且つ装着動作と同順で実行した場合に、最も移動台２２の移動距離が短くなる。

また、第九装着動作ＭＶ９から第十二装着動作ＭＶ１２までが含まれる第三装着グループＭｇ３は、図７の下段に示すように、パターン（３）、即ち装着動作と撮像動作をセットで交互に実行した場合に、最も移動台２２の移動距離が短くなる。そのため、上記処理により最適化された実行順序は、「第一装着グループＭｇ１のパターン（２）」と、「第二装着グループＭｇ２のパターン（１）」と、「第三装着グループＭｇ３のパターン（３）」とを連結した実行順序に相当する。

このように、各装着グループにおいて装着動作と撮像動作の実行順序を適宜入れ換えることにより移動台２２の移動距離が変動する。これは、それぞれに対応する装着位置Ｍｐと、吸着ノズル２４から基板カメラ１６の光軸までの距離との関係によるものである。そのため、撮像制御部３３は、Ｓ２１にて取得した各装着動作ＭＶ１〜ＭＶ１２に対応する装着位置Ｍｐおよび装着動作の実行順序に基づいて、複数の装着グループを設定して実行パターンの算出（Ｓ２３）を行うようにしてもよい。これにより、全ての実行パターンを算出するよりも効率的な移動距離の算出（Ｓ２４）が可能となる。

（２−４．実装処理における検査用の撮像処理の割り込み）
検査支援装置９０は、実装制御部３１による実装処理の実行中において、予め設定された条件に基づいて、複数回の装着動作および複数回の撮像動作の実行順序を最適化する処理を実行する。ここで、上記の予め設定された条件は、本実施形態において、装着予定の部品種別、現在時刻、実行された装着動作の回数、または前回の検査から現在までの時間である。

つまり、これらの条件のうち少なくとも一つが満たされた場合に、検査支援装置９０の撮像制御部３３は、最適化処理を実行する。なお、「装着予定の部品種別」とは、特定の部品種別を検査対象として、当該部品種別の電子部品が現在から規定時間までの期間に装着される予定であることを条件とする。また、撮像制御部３３は、部品実装機１による実装処理が検査部品の装着を含む装着サイクルの実行に達した場合に、最適化された撮像動作の実行順序に従って、基板カメラ１６の撮像処理を実装処理に割り込ませる。

ここで、部品実装機１における自動検査または目視検査においては、装着状態が不良と判定された場合には、電子部品の浪費を防止するなどの観点から、以降の装着動作が取り消されることがある。つまり、撮像制御部３３により検査部品５０の画像データが取得された後は、良否の検査結果が入力されるまでの期間は、装着動作が一時的に停止された状態とされる。検査支援装置９０は、この期間を利用して、次の装着動作のための予備動作を実行させる。

より具体的には、部品実装機１における検査が作業者による目視検査の場合に、先ず制御装置３０の表示制御部３４は、撮像制御部３３による撮像処理の制御によって取得された画像データを表示装置１７に表示させる。作業者は、表示された画像データを参照して、検査部品５０の装着状態の良否を判定して、当該判定の結果を入力する。このとき、撮像制御部３３は、上記の画像データを取得してから検査の結果が入力されるまでの期間に、吸着ノズル２４を現在位置ＮＣｐから次の装着動作における装着位置Ｍｐの上方へと移動させる。

このように次の装着動作のための予備動作を検査中に実行することにより、例えば装着状態が良好との結果が入力された場合には、吸着ノズルを下降させて速やかに次の電子部品に係る装着動作を実行できる。一方で、装着状態が不良との結果が入力された場合には、以降の装着動作が取り消されることによって、電子部品の浪費が防止される。

（３．実施形態の構成による効果）
実施形態において、検査支援装置９０は、供給位置Ｓに供給された電子部品を保持して回路基板４０上の装着位置Ｍｐまで当該電子部品を移載する移載装置（部品移載装置１３）を備える部品実装機１に適用される。検査支援装置９０は、回路基板４０に装着された電子部品を対象として行われる装着状態の検査を支援する。移載装置は、基台２に対して相対移動可能に支持された移動台２２と、電子部品を保持する吸着ノズル２４を複数支持し、移動台２２に設けられる装着ヘッド２３と、を有する。
検査支援装置９０は、回路基板４０を撮像可能に移動台２２に設けられたカメラ（基板カメラ１６）と、部品実装機１による実装処理において電子部品のうち検査の対象とされる検査部品５０が回路基板４０に装着された場合に、カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品５０が収められた画像データを取得する撮像制御部３３と、を備える。
吸着ノズル２４を現在位置ＮＣｐから装着位置Ｍｐの上方へと移動させるとともに吸着ノズル２４を昇降させて、当該吸着ノズル２４に保持された検査部品５０を装着位置Ｍｐに装着する移載装置の動作であって、制御プログラムに従った順序で実行される動作を装着動作と定義する。カメラが装着位置Ｍｐに装着された検査部品５０を撮像可能に、カメラを現在位置ＣＣｐから装着位置Ｍｐの上方へと移動させる移載装置の動作を撮像動作と定義する。
撮像制御部３３は、複数回の装着動作および複数回の撮像動作の実行順序を、当該実行順序における移動台２２の移動距離、または当該実行順序における装着動作および撮像動作に要する動作時間に基づいて最適化する。

また、実施形態における検査支援方法は、複数回の装着動作および複数回の撮像動作の実行順序を、当該実行順序における移動台２２の移動距離、または当該実行順序における装着動作および撮像動作に要する動作時間に基づいて最適化し、部品実装機１による実装処理において電子部品のうち検査の対象とされる検査部品５０が回路基板４０に装着された場合に、カメラ（基板カメラ１６）の撮像処理を制御して、当該検査部品５０が収められた画像データを取得する。

このような構成によると、検査支援装置９０および検査支援方法（Ｓ２１〜Ｓ２６）は、部品実装機１の機内に設けられた基板カメラ１６の撮像による画像データに基づく装着状態の検査を可能とする。ここで、検査部品５０を収めた画像データを取得するためには、当該検査部品５０が回路基板４０に装着された後に、基板カメラ１６の撮像処理が実行される。この撮像処理では、基板カメラ１６のカメラ視野に当該検査部品５０が収まるように移動台２２を移動させる必要がある。

しかしながら、装着動作および撮像動作をそれぞれ一連で実行したり、装着動作と撮像動作を交互に実行したりするのでは、複数回の装着動作にそれぞれ対応する装着位置Ｍｐと、吸着ノズル２４と基板カメラ１６の光軸までの距離との関係によっては、移動台２２の移動距離が長くなり、撮像処理の効率が低下することが見出された。

そこで、検査支援装置９０および検査支援方法は、本実施形態において例示したように、制御プログラムによって予め設定された順序で実行される装着動作に対して、実行パターンおける移動台２２の移動距離に基づいて、撮像動作を実行するタイミングを最適化する。これにより、効率的に必要な画像データが取得されるので、装着状態の検査の効率向上を図ることができる。

また、移載装置（部品移載装置１３）が供給された電子部品を複数保持してから当該保持した数量に等しい回数分の装着動作が繰り返し終えるまでの動作を装着サイクルと定義する。撮像制御部３３は、装着サイクルに含まれる装着動作および当該装着動作に対応する撮像動作を対象として実行順序を最適化する。
このような構成によると、装着サイクルを一単位として複数回の装着動作および複数回の撮像動作の実行順序が最適化される。よって、一の装着サイクルによって装着される電子部品に複数の検査部品５０が含まれる場合に、他の装着サイクルに影響することなく、装着サイクルにおける実装処理への影響を抑制しつつ、必要な撮像処理を実行できる。

また、装着サイクルのうち連続する複数の装着動作の各々に対応する複数の撮像動作（第一装着グループＭｇ１、第二装着グループＭｇ２）は、複数の装着動作が終了した後に一連で実行される。
このような構成によると、例えば第二装着グループＭｇ２により装着される複数の検査部品５０同士の装着位置Ｍｐが比較的近い場合に、これらの検査部品５０に対応する装着動作を一連で実行するとともに、その後に複数の撮像動作を一連でまとめて実行する。これにより、撮像処理の実行による移動台２２の移動距離を短くすることができる。

また、複数の装着動作の各々に対応する複数の撮像動作は、複数の装着動作の実行順序と逆順で実行される。
このような構成によると、例えば第一装着グループＭｇ１における最後の装着動作に対応する装着位置Ｍｐの上方に吸着ノズル２４が位置する状態において、この状態での基板カメラ１６の位置が、最初の装着位置Ｍｐに対応する装着位置Ｍｐよりも最後の装着動作に対応する装着位置Ｍｐに近い場合に、これらの検査部品５０に対応する装着動作を装着動作の逆順で実行する。これにより、撮像処理の実行による移動台２２の移動距離を短くすることができる。

また、装着サイクルのうち連続する複数の装着動作の各々に対応する複数の撮像動作（第三装着グループＭｇ３）は、対応する装着動作の実行後に実行される。
このような構成によると、装着グループＭｇ３により装着される複数の検査部品５０同士の装着位置Ｍｐが比較的遠い場合に、これらの検査部品５０に対応する装着動作と撮像動作を交互に実行する。これにより、撮像処理の実行によって、移動台２２の移動距離が延びることが抑制される。

また、撮像制御部３３は、部品実装機１による実装処理の実行中において、予め設定された条件に基づいて、複数回の装着動作および複数回の撮像動作の実行順序を最適化する処理を実行し、カメラ（基板カメラ１６）の撮像処理を実装処理に割り込ませる。
このような構成によると、特に装着精度が要求される部品種別の電子部品を検査対象としたり、定期的な検査を行ったりすることが可能となる。よって、回路基板４０製品の品質が維持される。

また、予め設定された条件は、装着予定の部品種別、現在時刻、実行された装着動作の回数、または前回の検査から現在までの時間である。
このような構成によると、作業者による任意のタイミングで検査を行うことができる。これにより、回路基板４０製品の品質が好適に維持される。

また、撮像制御部３３は、画像データを取得してから検査の結果が入力されるまでの期間に、吸着ノズル２４を現在位置ＮＣｐから次の装着動作における装着位置Ｍｐの上方へと移動させる予備動作を実行する。
これにより、例えば装着状態が良好との結果が入力された場合には、吸着ノズル２４を下降させて速やかに次の電子部品に係る装着動作を実行できる。よって、撮像処理の実行に伴うスループットの低下が抑制される。また、装着状態が不良との結果が入力された場合には、以降の装着動作が取り消されることによって、電子部品の浪費を防止することができる。

＜実施形態の変形態様＞
実施形態において、検査支援装置９０の撮像制御部３３は、Ｓ２３で算出された複数の実行パターンについて、装着動作および撮像動作の実行順序における移動台２２の移動距離を算出する（Ｓ２４）。これに対して、撮像制御部３３は、複数の実行パターンについて、実行順序における装着動作ＭＶ１〜ＭＶ１２および撮像動作ＩＶ１〜ＩＶ１２に要する動作時間（所要時間）を算出してもよい。

つまり、撮像制御部３３は、Ｓ２６において、移動台２２の移動距離に換えて、それぞれの実行順序を実行した場合の所要時間に基づいて、最適な実行順序を選択する。ここで、移動台２２の移動距離と所要時間との間には相関関係があるが、必ずしも比例関係とならない。これは、所要時間には、部品移載装置１３の動作における加速および減速に要する時間が含まれたり、移動台２２の移動動作と装着ヘッド２３の動作（例えば、吸着ノズル２４の割り出し動作など）が並行して実行され得たりすることに起因する。

そのため、撮像制御部３３は、所要時間に基づいて実行順序を最適化する構成としてもよい。これにより、移動台２２の移動距離に基づく場合と比較して、より正確に装着動作および撮像動作の実行順序を最適化することができる。また、最適化による処理負荷を軽減する観点からは、実施形態にて例示した態様が好適である。

また、実施形態において、検査支援装置９０は、一の装着サイクルを最適化の対象とした。これに対して、検査支援装置９０は、複数の装着サイクルをまとめて最適化の対象としてもよいし、また装着サイクルの一部である装着グループを最適化の対象としてもよい。このような構成よると、実施形態と同様の効果を奏する。

１：部品実装機、 ２：基台
１３：部品移載装置（移載装置）
２２：移動台、 ２３：装着ヘッド、 ２４：吸着ノズル
１６：基板カメラ（カメラ）
３０：制御装置、 ３３：撮像制御部、
４０：回路基板、 ５０：検査部品（電子部品）
９０：検査支援装置
Ｓｐ：供給位置、 Ｍｐ：装着位置
ＮＣｐ：現在位置
ＮＣｐ１：第一現在位置、 ＮＣｐ２：第二現在位置
ＣＣｐ：現在位置
ＣＣｐ１：第一現在位置、 ＣＣｐ２：第二現在位置
Ｍｇ１：第一装着グループ
Ｍｇ２：第二装着グループ
Ｍｇ３：第三装着グループ

Claims (8)

1. 供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置を備える部品実装機に適用され、
   前記回路基板に装着された前記電子部品を対象として行われる装着状態の検査を支援する検査支援装置であって、
   前記移載装置は、
   基台に対して相対移動可能に支持された移動台と、
   前記電子部品を保持する吸着ノズルを複数支持し、前記移動台に設けられる装着ヘッドと、を有し、
   前記検査支援装置は、
   前記回路基板を撮像可能に前記移動台に設けられたカメラと、
   前記部品実装機による実装処理において前記電子部品のうち前記検査の対象とされる検査部品が前記回路基板に装着された場合に、前記カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品が収められた画像データを取得する撮像制御部と、を備え、
   前記吸着ノズルを現在位置から前記装着位置の上方へと移動させるとともに前記吸着ノズルを昇降させて、当該吸着ノズルに保持された前記検査部品を前記装着位置に装着する前記移載装置の動作であって、制御プログラムに従った順序で実行される前記動作を装着動作と定義し、
   前記カメラが前記装着位置に装着された前記検査部品を撮像可能に、前記カメラを現在位置から前記装着位置の上方へと移動させる前記移載装置の動作を撮像動作と定義し、
   前記撮像制御部は、複数回の前記装着動作および複数回の前記撮像動作の実行順序を、当該実行順序における前記移動台の移動距離、または当該実行順序における前記装着動作および前記撮像動作に要する動作時間に基づいて最適化し、
   前記撮像制御部は、前記画像データを取得してから前記検査の結果が入力されるまでの期間に、前記吸着ノズルを現在位置から次の前記装着動作における前記装着位置の上方へと移動させる予備動作を実行する検査支援装置。
2. 前記移載装置が供給された前記電子部品を複数保持してから当該保持した数量に等しい回数分の前記装着動作が繰り返し終えるまでの動作を装着サイクルと定義し、
   前記撮像制御部は、前記装着サイクルに含まれる前記装着動作および当該装着動作に対応する前記撮像動作を対象として前記実行順序を最適化する、請求項１に記載の検査支援装置。
3. 前記装着サイクルのうち連続する複数の前記装着動作の各々に対応する複数の前記撮像動作は、複数の前記装着動作が終了した後に一連で実行される、請求項２に記載の検査支援装置。
4. 複数の前記装着動作の各々に対応する複数の前記撮像動作は、複数の前記装着動作の実行順序と逆順で実行される、請求項３に記載の検査支援装置。
5. 前記装着サイクルのうち連続する複数の前記装着動作の各々に対応する複数の前記撮像動作は、対応する前記装着動作の実行後に実行される、請求項２〜４の何れか一項に記載の検査支援装置。
6. 前記撮像制御部は、前記部品実装機による実装処理の実行中において、予め設定された条件に基づいて、複数回の前記装着動作および複数回の前記撮像動作の実行順序を最適化する処理を実行し、前記カメラの撮像処理を前記実装処理に割り込ませる、請求項１〜５の何れか一項に記載の検査支援装置。
7. 予め設定された前記条件は、装着予定の部品種別、現在時刻、実行された前記装着動作の回数、または前回の前記検査から現在までの時間である、請求項６に記載の検査支援装置。
8. 供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置を備える部品実装機に適用され、
   前記回路基板に装着された前記電子部品を対象として行われる装着状態の検査を支援する検査支援方法であって、
   前記移載装置は、
   基台に対して相対移動可能に支持された移動台と、
   前記電子部品を保持する吸着ノズルを複数支持し、前記移動台に設けられる装着ヘッドと、を有し、
   前記吸着ノズルを現在位置から前記装着位置の上方へと移動させるとともに前記吸着ノズルを昇降させて、当該吸着ノズルに保持された検査部品を前記装着位置に装着する前記移載装置の動作であって、制御プログラムに従った順序で実行される前記動作を装着動作と定義し、
   前記回路基板を撮像可能に前記移動台に設けられたカメラが前記装着位置に装着された前記検査部品を撮像可能に、前記カメラを現在位置から前記装着位置の上方へと移動させる前記移載装置の動作を撮像動作と定義し、
   前記検査支援方法は、
   複数回の前記装着動作および複数回の前記撮像動作の実行順序を、当該実行順序における前記移動台の移動距離、または当該実行順序における前記装着動作および前記撮像動作に要する動作時間に基づいて最適化し、
   前記部品実装機による実装処理において前記電子部品のうち前記検査の対象とされる前記検査部品が前記回路基板に装着された場合に、前記カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品が収められた画像データを取得するとともに、前記画像データを取得してから前記検査の結果が入力されるまでの期間に、前記吸着ノズルを現在位置から次の前記装着動作における前記装着位置の上方へと移動させる予備動作を実行する検査支援方法。

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