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JP6920182B2 - 部品実装装置 - Google Patents
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この発明は、部品実装装置に関する。
従来、部品実装装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、基板に対して部品を実装する部品実装装置が開示されている。この特許文献1の部品実装装置は、実装動作を中断した後、復帰作業が行われ、実装動作を再開するように構成されている。
特開2013−152973号公報
上記特許文献1の部品実装装置では、実装動作を中断後、再開する場合に、中断前に最後に実装した部品の次の実装予定の部品から、実装動作を再開しているものと考えられる。
ここで、部品実装装置の実装動作の中断後、再開する場合に、実装予定の部品が正しいか否かを確認するために、再開前後の実装予定の部品の基板への実装状態を確認することをオペレータは望んでいる。しかしながら、再開前後の実装予定の部品の基板への実装状態を確認するためには、オペレータが確認したい基板の位置までカメラを操作して移動させて撮像し、撮像結果に基づいて基板の実装状態を確認する必要がある。このため、特許文献1のような従来の部品実装装置では、オペレータの作業負担が増大するという問題点がある。また、オペレータの確認作業が必要なため、実装動作の再開までに時間を要するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、部品の実装動作を中断後、再開する場合に、オペレータの作業負担が増大するのを抑制しつつ、再開までの時間が長くなるのを抑制することが可能な部品実装装置を提供することである。
この発明の一の局面による部品実装装置は、基板に対して部品を実装する実装ヘッドと、実装ヘッドによる部品実装動作を制御する制御部とを備え、制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品に対応する基板の位置の実装状態と、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品に対応する基板の位置の実装状態とを確認するように構成されており、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品に対応する基板の位置の実装状態と、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品に対応する基板の位置の実装状態とを確認するか否かを選択するための設定画面が表示されるように構成されている。
この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように制御部を構成することによって、再開前後の実装予定の部品の基板への実装状態をオペレータが確認しなくても、部品の実装動作を正しく再開することができる。これにより、オペレータが確認作業を行う必要がないので、オペレータの作業負担が増大するのを抑制することができる。また、オペレータの確認作業が必要ないので、実装動作の再開までの時間が長くなるのを抑制することができる。
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品に対応する基板の位置に部品が実装されていないことと、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品に対応する基板の位置に部品が実装されていることとを確認するように構成されている。このように構成すれば、部品の実装動作の再開時に、部品を二重に実装したり、部品の実装が行われてるはずの部分に部品の実装が行われていない実装不良を効果的に抑制することができる。また、制御部により一定の基準に基づいて部品の基板への実装を判断することができるので、容易に基板の実装状態を確認することができる。
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、基板上の部品の実装の有無を検出する検出部をさらに備え、制御部は、検出部による基板上の部品の実装の有無の検出結果に基づいて、基板への部品の実装状態を確認するように構成されている。このように構成すれば、基板上の部品の有無を検出部により容易に検出することができるので、部品の基板への実装状態を容易に確認することができる。つまり、部品実装予定の位置に部品が実装されていることを容易に確認することができるとともに、部品未実装予定の位置に部品が実装されていないことを容易に確認することができる。
この場合、好ましくは、検出部は、カメラおよびレーザ変位計のうち少なくとも一方を含む。このように構成すれば、検出部としてカメラを用いた場合、撮像結果を画像解析することにより、部品の基板への実装状態を容易に確認することができる。また、検出部としてレーザ変位計を用いた場合、部品の実装位置の高さを測定することにより、部品の基板への実装状態を容易に確認することができる。
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開後の実装予定の部品と、実装を中断した際の実装済み予定の部品とのうち、少なくとも一方について、複数の部品に対応する基板の位置の実装状態を確認するように構成されている。このように構成すれば、複数の部品に対応する基板の位置の実装状態を確認することができるので、部品を二重に実装したり、部品の実装が行われてるはずの部分に部品の実装が行われていない実装不良をより効果的に抑制することができる。また、実装状態を確実に確認することができるので、実装動作の信頼性を向上させることができる。
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、実装ヘッドは、複数設けられており、制御部は、複数の実装ヘッドにより、複数の部品を実装する動作を1サイクルとして制御するように構成されているとともに、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、1サイクルの複数の部品の全ての部品に対応する基板の位置の実装状態を確認するように構成されている。このように構成すれば、中断されたサイクル内の全ての部品の実装状態が確認されるので、部品を二重に実装したり、部品の実装が行われてるはずの部分に部品の実装が行われていない実装不良をより効果的に抑制することができる。また、1サイクルの途中で実装動作が中断されたとしても、途中で中断した状態の複雑な再開条件を制御部により判断することができるので、実装動作を容易に再開させることができる。
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装済み予定の部品の基板に対する位置が正しい位置か否かを確認するように構成されている。このように構成すれば、実装済み予定の部品の有無を確認するとともに、実装位置が正しいか否かを併せて確認することができるので、実装動作の良否を容易に確認することができる。また、制御部により一定の基準に基づいて部品の基板への実装位置を判断することができるので、実装位置が正しいか否かの確認を安定して行うことができる。
上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、基板の実装状態の確認結果に基づいて、正しく部品が実装されていない場合、エラーを通知する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、正しく部品が実装されていない場合に、実装動作が再開されるのを抑制することができるので、通知を受けたオペレータによる作業後、正しく実装動作を再開させることができる。
本発明によれば、上記のように、部品の実装動作を中断後、再開する場合に、オペレータの作業負担が増大するのを抑制しつつ、再開までの時間が長くなるのを抑制することができる。
本発明の実施形態による部品実装装置の概略を示した平面図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の概略を示した側面図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の制御的な構成を示したブロック図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第1例における実装動作の再開についての設定画面を示した図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第1例における実装動作の再開を説明するための実装予定を示した図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第1例における実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置の撮像を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第1例における実装動作の再開の際の再開開始行の実装位置の撮像を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第1例における実装動作の再開の際の実装位置の確認結果を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第2例における実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置の高さ測定を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第2例における実装動作の再開の際の再開開始行の実装位置の高さ測定を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第2例における実装動作の再開の際の実装位置の確認結果を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第3例における実装動作の再開についての設定画面を示した図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第3例における実装動作の再開を説明するための実装予定を示した図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第4例における実装動作の再開を説明するための実装予定を示した図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第5例における実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置が正常な場合の撮像を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第5例における実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置が正常でない場合の撮像を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第5例における実装動作の再開の際の実装位置の確認結果を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第6例における実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置が正常な場合の高さ測定を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第6例における実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置が正常でない場合の高さ測定を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第6例における実装動作の再開の際の高さ測定を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置の第6例における実装動作の再開の際の実装位置の確認結果を説明するための図である。 本発明の実施形態による部品実装装置のCPUによる実装動作再開処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態の変形例による部品実装装置のカメラを示した図である。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
(部品実装装置の構成)
図1〜図3を参照して、本発明の実施形態による部品実装装置100の構成について説明する。
図1に示すように、部品実装装置100は、一対のコンベア2により基板PをX方向に搬送し、実装作業位置Mにおいて基板Pに部品31を実装する部品実装装置である。
部品実装装置100は、基台1と、一対のコンベア2と、部品供給部3と、ヘッドユニット4と、支持部5と、一対のレール部6と、部品認識カメラ7とを備えている。また、図3に示すように、部品実装装置100は、制御的な構成として、CPU(中央演算処理装置)81と、記憶装置82と、メモリ83と、表示部84と、入力装置85と、モータコントローラ86と、カメラI/F87と、照明コントローラ88と、各種I/O89と、モータアンプ90と、モータ91とを備えている。なお、CPU81は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。
一対のコンベア2は、基台1上に設置され、基板PをX方向に搬送するように構成されている。また、一対のコンベア2には、搬送中の基板Pを実装作業位置Mで停止させた状態で保持する保持機構が設けられている。また、一対のコンベア2は、基板Pの寸法に合わせてY方向の間隔を調整可能に構成されている。
部品供給部3は、一対のコンベア2の外側(Y1側およびY2側)に配置されている。また、部品供給部3には、複数のテープフィーダ3aが配置されている。部品供給部3は、後述する実装ヘッド42に対して部品31を供給するように構成されている。
テープフィーダ3aは、複数の部品31を所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き付けられたリール(図示せず)を保持している。テープフィーダ3aは、部品31を保持するテープを送出することによりリールを回転させて、テープフィーダ3aの先端から部品31を供給するように構成されている。ここで、部品31は、IC、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの電子部品を含む。
ヘッドユニット4は、一対のコンベア2および部品供給部3の上方位置に配置されており、ノズル41(図2参照)が下端に取り付けられた複数(5つ)の実装ヘッド42と、基板認識カメラ43と、複数(2つ)のレーザ変位計44とを含んでいる。なお、基板認識カメラ43は、特許請求の範囲の「検出部」および「カメラ」の一例である。また、レーザ変位計44は、特許請求の範囲の「検出部」の一例である。
実装ヘッド42は、基板Pに対して部品31を実装するように構成されている。具体的には、実装ヘッド42は、部品供給部3により供給される部品31を吸着して、実装作業位置Mに配置された基板Pに対して吸着した部品31を装着するように構成されている。また、実装ヘッド42は、昇降可能(Z方向に移動可能)に構成され、負圧発生機(図示せず)によりノズル41の先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ3aから供給される部品31を吸着して保持し、基板Pにおける実装位置に部品31を装着(実装)するように構成されている。
基板認識カメラ43は、基板Pの位置および姿勢を認識するために、基板PのフィデューシャルマークFを撮像するように構成されている。そして、フィデューシャルマークFの位置を撮像して認識することにより、基板Pにおける部品31の実装位置を正確に取得することが可能である。また、基板認識カメラ43は、基板Pの各部を撮像可能に構成されている。具体的には、基板認識カメラ43は、基板Pの部品31の実装位置を撮像するように構成されている。また、基板認識カメラ43の近傍には、照明431(図3参照)が設けられている。照明431は、基板認識カメラ43の撮像時に可視光を撮像対象に照射するように構成されている。これにより、基板認識カメラ43により撮像対象を鮮明に撮像することが可能である。
レーザ変位計44は、各部の高さを測定するように構成されている。具体的には、レーザ変位計44は、基板Pの表面の高さを測定するように構成されている。また、レーザ変位計44は、部品供給位置における部品31やテープの高さを測定するように構成されている。また、レーザ変位計44は、基板Pに実装された部品31の高さを測定するように構成されている。
支持部5は、モータ51を含んでいる。支持部5は、モータ51を駆動させることにより、支持部5に沿ってヘッドユニット4をX方向に移動させるように構成されている。支持部5は、両端部が一対のレール部6により支持されている。
一対のレール部6は、基台1上に固定されている。X1側のレール部6は、モータ61を含んでいる。レール部6は、モータ61を駆動させることにより、支持部5を一対のレール部6に沿ってX方向と直交するY方向に移動させるように構成されている。ヘッドユニット4が支持部5に沿ってX方向に移動可能であるとともに、支持部5がレール部6に沿ってY方向に移動可能であることによって、ヘッドユニット4は水平方向(XY方向)に移動可能である。
部品認識カメラ7は、基台1の上面上に固定されている。部品認識カメラ7は、一対のコンベア2の外側(Y1側およびY2側)に配置されている。部品認識カメラ7は、部品31の実装に先立って部品31の吸着状態(吸着姿勢)を認識するために、実装ヘッド42のノズル41に吸着された部品31を下側(Z2側)から撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド42のノズル41に吸着された部品31の吸着状態をCPU81により取得することが可能である。また、部品認識カメラ7の近傍には、照明71(図3参照)が設けられている。照明71は、部品認識カメラ7の撮像時に可視光をノズル41に吸着された部品31に照射するように構成されている。これにより、部品認識カメラ7によりノズル41に吸着された部品31を鮮明に撮像することが可能である。
CPU81は、実装ヘッド42による部品実装動作を制御するように構成されている。具体的には、CPU81は、一対のコンベア2による基板Pの搬送動作、ヘッドユニット4による実装動作、基板認識カメラ43や部品認識カメラ7による撮像動作、レーザ変位計44による高さ測定動作などの部品実装装置100の全体の動作を制御するように構成されている。
CPU81は、部品31を基板Pに実装する際に、図5に示すような実装予定に基づいて、複数の部品31を順次実装するように制御する。つまり、CPU81は、N1行から順に部品31を実装する。実装予定は、実装順を示す行と、部品31の種類を示すコードと、基板Pに対する実装位置(X座標およびY座標)とを含む。
記憶装置82は、基板Pの情報、部品31の情報、実装動作を行うプログラムなどが格納されている。記憶装置82は、たとえば、HDD(ハードディスクドライブ)や、SSD(ソリッドステートドライブ)などを含んでいる。
メモリ83は、CPU81の動作の際に情報が記憶されるように構成されている。表示部84は、部品実装装置100の状態や、生産している基板Pの情報などが表示されるように構成されている。入力装置85は、ユーザの部品実装装置100に対する操作が入力されるように構成されている。入力装置85は、たとえば、マウス、キーボード、スイッチ、タッチパネルなどが含まれる。
モータコントローラ86は、CPU81の制御によりモータアンプ90を介して各種モータ91(モータ51、モータ61、実装ヘッド42の昇降モータ(Z軸モータ)、実装ヘッド42の回転モータ(R軸モータ)など)を駆動させるように構成されている。カメラI/F(インターフェース)87は、部品認識カメラ7および基板認識カメラ43が接続されている。また、カメラI/F87は、CPU81に接続されている。これにより、CPU81と、部品認識カメラ7および基板認識カメラ43とをそれぞれ接続するように構成されている。
照明コントローラ88は、CPU81の制御により照明71および431を駆動させるように構成されている。各種I/O(入出力)89は、CPU81に対して、入力および出力される信号を制御するように構成されている。各種I/Oは、レーザ変位計44が接続されている。これにより、CPU81と、レーザ変位計44とを接続するように構成されている。
(部品実装装置の部品実装動作の停止)
部品実装装置100は、部品実装動作中に、実装動作を中断する場合がある。たとえば、部品実装装置100は、オペレータにより停止スイッチが操作された場合に実装動作が中断される。また、部品実装装置100は、部品切れが発生した場合に実装動作が中断される。また、部品実装装置100は、何らかのエラーが発生した場合に実装動作が中断される。これらの場合、部品実装装置100は、サイクル停止される。
また、部品実装装置100は、インターロック機構が働いた場合に即停止されて、実装動作が中断される。具体的には、部品実装装置100は、センサーが反応した場合にインターロック機構が働く。たとえば、テープフィーダ3aの浮きをセンサーが検知した場合や、XYセンサが反応した場合、基板Pが正しい位置ではない場合などに、部品実装装置100のインターロック機構が働く。
また、部品実装装置100は、緊急停止スイッチが操作された場合に緊急停止されて、実装動作が中断される。また、部品実装装置100は、XY軸においてオーバーラインセンサが働いた場合に緊急停止されて、実装動作が中断される。また、部品実装装置100は、オートモード時において、筐体のカバーが開けられた場合に停止されて、実装動作が中断される。
(実装動作の再開)
ここで、本実施形態では、CPU81は、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品31に対応する基板Pの位置の実装状態と、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品31に対応する基板Pの位置の実装状態とを確認するように構成されている。具体的には、CPU81は、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品31に対応する基板Pの位置に部品31が実装されていないことと、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品31に対応する基板Pの位置に部品31が実装されていることとを確認するように構成されている。
また、CPU81は、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、基板Pの実装状態の確認結果に基づいて、正しく部品31が実装されていない場合、エラーを通知する制御を行うように構成されている。
(第1例)
図4〜図8を参照して、実装動作の再開の第1例について説明する。
図4に示すように、実装動作が中断されて、再開する場合に、設定画面により、各種設定を行うことができる。設定画面では、再開の場合の開始行、オフセット開始行、終了行が表示される。また、設定画面では、実装動作を再開する場合に、前回からの続きか否かを選択することができる。また、設定画面では、実装動作を再開する場合に、任意の行から実行するか否かを選択することができる。また、設定画面では、確認してから生産再開するか否かを選択することができる。つまり、実装再開の際に、中断前の最後の行の部品31の実装位置と、中断後の最初の行の部品31の実装位置とを確認するか否かを選択することが可能である。
図5に示すように、N6行目の部品31を実装後、実装動作が中断された場合、N6行目の部品31が中断前の最後の行の部品31となり、N7行目の部品31が中断後の最初の行の部品31となる。図6および図7に示すように、基板認識カメラ43により、基板P上の部品31の実装の有無が検出される。そして、CPU81は、基板認識カメラ43による基板P上の部品31の実装の有無の検出結果に基づいて、基板Pへの部品31の実装状態を確認するように構成されている。
つまり、第1例では、ヘッドユニット4の基板認識カメラ43を用いて、基板Pの状態を確認する。生産再開行の前の行に部品31が実装されていることを確認する方法は、図6に示すように、ヘッドユニット4の基板認識カメラ43を使用して、生産再開行の前の行の部品31の実装位置の基板状態を撮像する。そして、撮像した画像を、予め記憶されている部品形状情報を使って画像処理する。画像処理に基づいて、部品31が実装されていることを確認判定する。つまり、部品31が、基板Pの対応する電極32上に配置されているか否かが判定される。判定が正しくない(部品31がない)場合は生産再開しないでオペレータに通知する。また、生産再開行に部品31が実装されていないことを確認する方法は、図7に示すように、ヘッドユニット4の基板認識カメラ43を使用して、生産再開行の部品31の実装位置の基板状態を撮像する。そして、撮像した画像を、予め記憶されている部品形状情報を使って画像処理する。画像処理に基づいて、部品31が実装されていないことを確認判定する。判定が正しくない(部品31がある)場合は生産再開しないでオペレータに通知する。
画像処理は、図8に示すように、サイズを含む部品形状情報から部品形状モデルを作成する。基板状態を撮像した画像から部品形状モデルに一致する形状を探して、検出スコア(一致度%)を算出する。検出スコアがしきい値以上であれば、部品31が実装されていると判断する。一方、検出スコアがしきい値を下回れば部品31が実装されていないと判断する。しきい値は、たとえば、60%に設定される。図8に示すように、検出スコアが95%となると、60%以上であるため、部品31が実装されていると判断される。また、検出スコアが5%となると、60%未満であるため、部品31が実装されていないと判断される。
(第2例)
図4〜図8を参照して、実装動作の再開の第2例について説明する。
第2例では、図9および図10に示すように、レーザ変位計44により、基板P上の部品31の実装の有無が検出される。そして、CPU81は、レーザ変位計44による基板P上の部品31の実装の有無の検出結果に基づいて、基板Pへの部品31の実装状態を確認するように構成されている。つまり、第2例では、ヘッドユニット4のレーザ変位計44を用いて、基板Pの状態を確認する。
生産再開行の前の行に部品31が実装されていることを確認する方法は、図9に示すように、ヘッドユニット4のレーザ変位計44を使用して、高さを計測して部品31が実装されていることを判定する。具体的には、部品31の実装位置の測定点44aを複数点(4点)測定する。判定が正しくない(部品31がない)場合は生産再開しないでオペレータに通知する。また、生産再開行に部品31が実装されていることを確認する方法は、図10に示すように、ヘッドユニット4のレーザ変位計44を使用して、高さを計測して部品31が実装されていないことを判定する。判定が正しくない(部品31がある)場合は生産再開しないでオペレータに通知する。
高さ計測は、図11に示すように、サイズを含む部品形状情報から高さ計測回数と高さ計測位置を決定する。決定した高さ計測回数と高さ計測位置とに基づいて、レーザ変位計44を高さ計測位置に軸移動させて高さを計測する。計測した高さおよび基板上面高さの差と、部品厚みとに基づいて、基板Pの実装状態が判断される。計測した高さおよび基板上面高さの差が、部品厚みの許容範囲内であれば部品31が実装されていると判断し、範囲外であれば部品31が実装されていないと判断する。複数点(4点)測定しているので、4点全てが許容範囲内であれば、部品31が実装されていると判断する。また、4点全てが許容範囲外であれば、部品31が実装されていないと判断する。厚みの許容範囲は、たとえば、80%以上120%以下に設定される。なお、基板上面高さは予め生産開始時に計測しておいた基板上面高さでも良いし、生産再開時に部品周辺部で部品実装の無い基板上面高さを計測した値でも良い。通常の基板上面高さ計測ではシルクや半田印刷された位置以外の位置(凹凸の無い位置)の基板高さを計る。また、部品31が実装されていない位置には半田が印刷されている。たとえば、半田の厚みは、0.1mm〜0.2mm程度ある。
(第3例)
図12および図13を参照して、実装動作の再開の第3例について説明する。
図12に示すように、実装動作が中断されて、再開する場合に、設定画面により、各種設定を行うことができる。設定画面では、再開の場合の開始行、オフセット開始行、終了行が表示される。また、設定画面では、実装動作を再開する場合に、前回からの続きか否かを選択することができる。また、設定画面では、実装動作を再開する場合に、任意の行から実行するか否かを選択することができる。また、設定画面では、確認してから生産再開するか否かを選択することができる。つまり、実装再開の際に、中断前の最後の行の部品31の実装位置と、中断後の最初の行の部品31の実装位置とを確認するか否かを選択することが可能である。また、設定画面では、確認を行う行の範囲を設定することができる。具体的には、生産再開行前の行数、および、生産再開後の行数を選択することができる。つまり、CPU81は、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開後の実装予定の部品31と、実装を中断した際の実装済み予定の部品31とのうち、少なくとも一方について、複数の部品31に対応する基板Pの位置の実装状態を確認するように構成されている。
設定により、生産再開時に、生産再開行前のMa行(Ma≧1)と、生産再開行と、生産再開行後のMb行(Mb≧0)との基板状態を確認する。生産再開行の位置に部品31が実装されていないことと、生産再開行よりも前の行の位置に部品31が実装されていることとを確認し、生産再開行が正しいことを確認した後に、生産が再開される。確認した生産再開行が正しくないと判断した場合は生産が再開されない。なお、MaおよびMbは、オペレータが任意に決定してもよい。また、MaおよびMbは、プログラムから自動的に決定してもよい。たとえば、1サイクルの前後行数や、1サイクル最大の実装ヘッド42の数などが設定される。
(第4例)
図14を参照して、実装動作の再開の第4例について説明する。
第4例では、中断した1サイクル中の行の部品31に対応する基板状態が確認される。つまり、CPU81は、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、1サイクルの複数の部品31の全ての部品31に対応する基板Pの位置の実装状態を確認するように構成されている。なお、実装ヘッド42は、複数設けられており、CPU81は、複数の実装ヘッド42により、複数の部品31を実装する動作を1サイクルとして制御するように構成されている。
1サイクルの中で未実装がありその状態で生産中断した場合、CPU81は、停止した行およびサイクルを認識している。また、CPU81は、未実装の部品31を認識している。未実装は、部品31の吸着ミスや、部品不良などにより発生する。CPU81は、生産再開時は生産中断サイクルの未実装位置に部品31の実装を行った後に、次のサイクルの生産を行うように制御する。CPU81は、生産再開時に、中断したサイクルと、サイクル中の未実装の部品31との情報を基に、中断したサイクルの基板状態を確認する。そして、CPU81は、実装済みと認識している基板Pの位置に部品31が実装されていることと、未実装と認識している基板Pの位置に部品31が実装されていないことを確認する。CPU81は、生産再開状態が正しいことを判断して、生産再開する。CPU81は、生産開始状態が正しくないと判断した場合は生産再開せずオペレータに通知する。
(第5例)
図15〜図17を参照して、実装動作の再開の第5例について説明する。
第5例では、生産再開行の前の行に部品31が実装されていることを確認する時に、部品31が実装されていることと部品位置が正しい位置に実装されていることとが判定される。CPU81は、正しくないと判断した場合は生産再開しないでオペレータに通知する。ここで、部品実装装置100が実装途中で中断した場合は、何かしらトラブルが発生した場合が多い。たとえば、部品吸着ミスなどで中断した場合などは、ノズル41により部品31が正常に吸着保持できていない場合が多い。この場合に、このままの状態で実装動作を行った実装位置の部品31は半田などで滑って部品位置ずれを起こしている可能性がある。そこで、第5例では、CPU81は、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装済み予定の部品31の基板Pに対する位置が正しい位置か否かを確認するように構成されている。
図15では、実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置が正常な例を示している。一方、図16では、実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置が正常ではない(位置ずれしている)例を示している。図17に示すように、実装位置に部品31が実装されている否かと、部品31の位置とが確認される。撮像した画像に基づいて、部品31の位置が計測される。計測した部品31の位置と実装位置とを比較して、水平方向(X方向およびY方向)の位置ずれ量が算出される。位置ずれ量がしきい値以下であれば、部品が正常に実装されていると判断される。位置ずれ量がしきい値よりも大きければ、部品31が正常に実装されていないと判断される。位置ずれしきい値は、たとえば、0.050mmに設定されている。位置ずれしきい値は、部品31の大きさ、形状、電極の大きさ、形状などに応じて設定される。
(第6例)
図18〜図21を参照して、実装動作の再開の第6例について説明する。
第6例では、図18および図19に示すように、レーザ変位計44により、基板Pに実装された部品31が検出される。そして、CPU81は、レーザ変位計44による部品31の検出結果に基づいて、基板Pへの部品31の実装位置を確認するように構成されている。図18では、実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置が正常な例を示している。一方、図19では、実装動作の再開の際の中断最終行の実装位置が正常ではない(位置ずれしている)例を示している。レーザ変位計44を用いる場合、横方向(X方向)と縦方向(Y方向)に動かして(レーザを走査して)、基板Pと実装済み部品高さのデータを取得する。図20に示すように、取得したデータから、所定の高さより大きい高さの平均を部品高さとする。また、取得したデータから、高さが急激に変化した2個所のエッジの中点を部品中心位置とする。これにより、部品31の中心位置が計測される。計測された部品31の中心位置と、実装位置の中心位置とが比較されて、位置ずれ量が算出される。図21に示すように、実装位置に部品31が実装されている否かと、部品31の位置とが確認される。
(実装動作再開処理)
次に、図22を参照して、部品実装装置100のCPU81による実装動作再開処理についてフローチャートに基づいて説明する。
図22のステップS1において、予め記憶されている再開行の前の行の部品31の部品形状情報が読み出される。ステップS2において、基板認識カメラ43を再開行の前の行の部品31の実装位置に移動させる。具体的には、ヘッドユニット4が水平方向(XY方向)に移動されて、基板認識カメラ43が移動される。そして、基板認識カメラ43により、再開行の前の行の部品31の実装位置が撮像される。つまり、基板認識カメラ43により実装を再開する最初に実装予定の部品31に対応する基板Pの位置が撮像される。
ステップS3において、対応する部品31の部品形状モデルが作成される。また、基板状態の撮像結果に基づいて、部品形状モデルに一致する形状を探す画像処理が実行される。ステップS4において、画像処理による、部品形状モデルと撮像画像との検出スコアがしきい値以上か否かが判断される。つまり、撮像した画像の実装位置に対応する位置に部品31が写っているか否かが判断される。検出スコアがしきい値以上であれば(部品31が実装位置にあれば)、ステップS5に進み、検出スコアがしきい値未満であれば(部品31が実装位置になければ)、ステップS10に進む。
ステップS5において、予め記憶されている再開行の部品31の部品形状情報が読み出される。ステップS6において、基板認識カメラ43を再開行の部品31の実装位置に移動させる。そして、基板認識カメラ43により、再開行の部品31の実装位置が撮像される。つまり、基板認識カメラ43により実装を再開する最初に実装予定の部品31に対応する基板Pの位置が撮像される。
ステップS7において、対応する部品31の部品形状モデルが作成される。また、基板状態の撮像結果に基づいて、部品形状モデルに一致する形状を探す画像処理が実行される。ステップS8において、画像処理による、部品形状モデルと撮像画像との検出スコアがしきい値以上か否かが判断される。つまり、撮像した画像の実装位置に対応する位置に部品31が写っているか否かが判断される。検出スコアがしきい値未満であれば(部品31が実装位置になければ)、ステップS9に進み、検出スコアがしきい値以上であれば(部品31が実装位置にあれば)、ステップS10に進む。
ステップS9において、部品実装装置100の実装動作が再開される。その後、実装動作再開処理が終了される。一方、再開行の前の行の部品31が実装位置になかった場合、または、再開行の部品31が実装位置にあった場合、ステップS10において、実装動作が再開されずにエラーがオペレータに通知される。その後、処理が終了される。
(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、CPU81を、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品31に対応する基板Pの位置の実装状態と、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品31に対応する基板Pの位置の実装状態とを確認するように構成する。これにより、再開前後の実装予定の部品31の基板Pへの実装状態をオペレータが確認しなくても、部品31の実装動作を正しく再開することができる。その結果、オペレータが確認作業を行う必要がないので、オペレータの作業負担が増大するのを抑制することができる。また、オペレータの作業が必要ないので、実装動作の再開までの時間が長くなるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、CPU81を、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品31に対応する基板Pの位置に部品31が実装されていないことと、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品31に対応する基板Pの位置に部品31が実装されていることとを確認するように構成する。これにより、部品31の実装動作の再開時に、部品31を二重に実装したり、部品31の実装が行われてるはずの部分に部品31の実装が行われていない実装不良を効果的に抑制することができる。また、CPU81により一定の基準に基づいて部品31の基板Pへの実装を判断することができるので、容易に基板Pの実装状態を確認することができる。
また、本実施形態では、上記のように、CPU81を、基板認識カメラ43による部品31の検出結果に基づいて、基板Pへの部品31の実装状態を確認するように構成する。これにより、撮像結果を画像解析することにより、部品31の基板Pへの実装状態を容易に確認することができる。また、CPU81を、レーザ変位計44による部品31の検出結果に基づいて、基板Pへの部品31の実装状態を確認するように構成する。これにより、部品31の実装位置の高さを測定することにより、部品31の基板Pへの実装状態を容易に確認することができる。
また、本実施形態では、上記のように、CPU81を、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開後の実装予定の部品31と、実装を中断した際の実装済み予定の部品31とのうち、少なくとも一方について、複数の部品31に対応する基板Pの位置の実装状態を確認するように構成する。これにより、複数の部品31に対応する基板Pの位置の実装状態を確認することができるので、部品31を二重に実装したり、部品31の実装が行われてるはずの部分に部品31の実装が行われていない実装不良をより効果的に抑制することができる。また、実装状態を確実に確認することができるので、実装動作の信頼性を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、CPU81を、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、1サイクルの複数の部品31の全ての部品31に対応する基板Pの位置の実装状態を確認するように構成する。これにより、中断されたサイクル内の全ての部品31の実装状態が確認されるので、部品31を二重に実装したり、部品31の実装が行われてるはずの部分に部品31の実装が行われていない実装不良をより効果的に抑制することができる。また、1サイクルの途中で実装動作が中断されたとしても、途中で中断した状態の複雑な再開条件をCPU81により判断することができるので、実装動作を容易に再開させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、CPU81を、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装済み予定の部品31の基板Pに対する位置が正しい位置か否かを確認するように構成する。これにより、実装済み予定の部品31の有無を確認するとともに、実装位置が正しいか否かを併せて確認することができるので、実装動作の良否を容易に確認することができる。また、CPU81により一定の基準に基づいて部品31の基板Pへの実装位置を判断することができるので、実装位置が正しいか否かの確認を安定して行うことができる。
また、本実施形態では、上記のように、CPU81を、部品31の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、基板Pの実装状態の確認結果に基づいて、正しく部品31が実装されていない場合、エラーを通知する制御を行うように構成する。これにより、正しく部品31が実装されていない場合に、実装動作が再開されるのを抑制することができるので、通知を受けたオペレータによる作業後、正しく実装動作を再開させることができる。
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、基板に実装された部品を検出するために、基板認識カメラまたはレーザ変位計を用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図23に示す変形例のように、実装位置または吸着位置を撮像するための撮像ユニット45を、基板に実装された部品を検出するために用いてもよい。撮像ユニット45は、複数のカメラ451と、照明452とを含んでいてもよい。複数のカメラ451は、上下方向に並んで配置されていてもよい。また、撮像ユニット45は、鉛直方向(Z方向)に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されていてもよい。なお、撮像ユニット45は、特許請求の範囲の(検出部)の一例である。
また、上記実施形態では、基板に実装された部品の高さを計測するために、レーザ変位計を用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、レーザ変位計以外により、基板に実装された部品の高さを計測してもよい。
また、上記実施形態では、制御部としてのCPUにより、画像処理を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部とは別個に設けられた画像処理部により、画像処理を行ってもよい。この場合、画像処理部は、ハード構成により処理を行ってもよいし、ソフトを用いて処理を行ってもよい。
また、上記実施形態では、部品供給位置にテープに保持された部品を供給する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品供給位置にトレイなどに載置された部品を供給してもよい。
また、上記実施形態では、複数の実装ヘッドが直線状に1列または複数列設けられたいわゆるインライン式のヘッドユニットを設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、実装ヘッドが円周状に複数設けられたいわゆるロータリー式のヘッドユニットを設けてもよい。
また、上記実施形態では、ヘッドユニットが1つ設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘッドユニットを複数設けてもよい。
また、上記実施形態では、基板を搬送するコンベアが一対設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板を搬送するコンベアが複数対設けられていてもよい。たとえば、並行して基板を搬送可能であり、並行して基板に部品を実装可能な部品実装装置に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部としてのCPUの制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
31 部品
42 実装ヘッド
43 基板認識カメラ(検出部、カメラ)
44 レーザ変位計(検出部)
45 撮像ユニット(検出部)
81 CPU(制御部)
100 部品実装装置
P 基板

Claims (8)

  1. 基板に対して部品を実装する実装ヘッドと、
    前記実装ヘッドによる部品実装動作を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品に対応する基板の位置の実装状態と、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品に対応する基板の位置の実装状態とを確認するように構成されており、
    部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品に対応する基板の位置の実装状態と、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品に対応する基板の位置の実装状態とを確認するか否かを選択するための設定画面が表示されるように構成されている、部品実装装置。
  2. 前記制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開する最初に実装予定の部品に対応する基板の位置に部品が実装されていないことと、実装を中断した際の最後に実装済み予定の部品に対応する基板の位置に部品が実装されていることとを確認するように構成されている、請求項1に記載の部品実装装置。
  3. 基板上の部品の実装の有無を検出する検出部をさらに備え、
    前記制御部は、前記検出部による基板上の部品の実装の有無の検出結果に基づいて、基板への部品の実装状態を確認するように構成されている、請求項1または2に記載の部品実装装置。
  4. 前記検出部は、カメラおよびレーザ変位計のうち少なくとも一方を含む、請求項3に記載の部品実装装置。
  5. 前記制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装を再開後の実装予定の部品と、実装を中断した際の実装済み予定の部品とのうち、少なくとも一方について、複数の部品に対応する基板の位置の実装状態を確認するように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の部品実装装置。
  6. 前記実装ヘッドは、複数設けられており、
    前記制御部は、複数の前記実装ヘッドにより、複数の部品を実装する動作を1サイクルとして制御するように構成されているとともに、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、1サイクルの複数の部品の全ての部品に対応する基板の位置の実装状態を確認するように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の部品実装装置。
  7. 前記制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、実装済み予定の部品の基板に対する位置が正しい位置か否かを確認するように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の部品実装装置。
  8. 前記制御部は、部品の実装動作の中断後、実装動作を再開する場合に、基板の実装状態の確認結果に基づいて、正しく部品が実装されていない場合、エラーを通知する制御を行うように構成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の部品実装装置。
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