JP2005353750A - 電子部品搭載装置の保守管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搭載精度の低下を容易に予測可能とする。
【解決手段】 基板に対する予め決められた目標位置に電子部品の搭載を行う電子部品搭載装置１００の保守管理装置１０であって、電子部品搭載後の基板の撮像による画像データ又は走査による三次元データに基づいて電子部品が搭載された搭載位置を特定する処理手段（１１）と、電子部品の搭載位置から、搭載作業の位置精度の指標となる精度情報を求める精度算出手段（１１）と、精度情報を表示する表示手段１８とを備えている。
【選択図】図８

Description

本発明は、電子部品搭載装置に搭載される保守管理装置、又は電子部品搭載装置とは別体であって外部に接続される保守管理装置に関する。

従来の電子部品搭載装置は、電子部品の端子と、基板の上面に形成された電子部品の端子が接続されるパターンとを撮像するカメラを備える部品搭載装置と、基板上に搭載された電子部品を撮像するカメラを備えた外観検査装置と、各カメラの撮像データを処理するデータ処理装置とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
そして、上述のデータ処理装置が、基板の撮像データから求まる基板の基準位置におけるパターンの位置座標と、電子部品の撮像データから求まる電子部品の基準位置における端子の位置座標と、電子部品搭載基板の撮像データから求まる基板の基準位置における電子部品の位置座標とからパターン対する端子の搭載位置のズレ量を求め、ズレ量が許容範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果を表示するようになっている。
特開平５−２２６９００号公報

しかしながら、上記従来例は、電子部品の搭載位置のズレ量が許容値を超えた状態で初めて異常を知ることとなり、異常の発生を予測することはできなかった。
本発明は、電子部品の搭載位置の異常を予測可能とすることを、その目的とする。

請求項１記載の発明は、基板に対する予め決められた目標位置に電子部品の搭載を行う電子部品搭載装置の保守管理装置であって、電子部品搭載後の基板の撮像による画像データ又は走査による三次元データに基づいて電子部品が搭載された搭載位置を求める処理手段と、電子部品の搭載位置から、搭載作業の位置精度の指標となる精度情報を求める精度算出手段と、精度情報を表示する表示手段とを備える、という構成を採っている。

請求項１記載の発明は、電子部品搭載後の基板に対して撮像により得られた画像データ又は測距センサ等の走査により得られた三次元データから、処理手段は基板上の電子部品の搭載位置を求め、特定する。
さらに、精度算出手段により、電子部品の搭載位置と目標位置との差或いは当該差が反映される何らかの指数等が精度情報として算出され、表示手段に表示される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、精度算出手段は、複数回分の搭載位置から、精度情報として工程能力指数を算出する、という構成を採っている。

上記構成では、電子部品搭載装置において複数回の搭載作業が行われ、複数回分の画像データ又は三次元データが取得されると、処理手段は複数回分のデータから各々の電子部品の搭載位置を算出する。そして、精度算出手段は、各搭載位置とそれぞれが対応する目標位置との差を求め、それらの差から工程能力指数を算出する。
ここで、「工程能力指数」とは、部品搭載作業において、ある程度の精度を維持する能力を示す指標となる数値をいう。
そして、算出された工程能力指数は表示手段により表示される。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、搭載の目標位置が、電子部品搭載装置の搭載作業領域を複数に分割した各エリアのいずれに属するかを判定する領域判定手段を備え、精度算出手段が、各エリアごとに精度情報を算出する、という構成を採っている。
上記構成では、電子部品の搭載領域が予め複数のエリアに分割されており、搭載の目標位置がいずれのエリアに属するかに応じてエリアごとの精度情報数が算出される。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、表示手段は、精度算出手段が、搭載が行われた電子部品の種類ごとに精度情報を算出する、という構成を採っている。
上記構成では、いずれの電子部品の搭載が行われたかに応じて、電子部品の種類ごとに精度情報が算出される。

請求項５記載の発明は、請求項１，２，３又は４記載の発明と同様の構成を備えると共に、処理手段による画像データ又は三次元データからの電子部品の搭載の基準となる中心位置の特定方法を複数記憶する記憶手段と、複数の特定方法の中から選択を行うための選択手段とを備え、選択された特定方法に基づいて処理手段が搭載位置の特定を行う、という構成を採っている。

電子部品はその形態に応じて、画像データや三次元データに基づいてその搭載の基準となる中心位置を特定する手法が異なっている。即ち、その外形におけるエッジ部分や接続端子等の特徴的な形状部分の有無、特徴的な部分の数や配置等に応じて、その基準となる中心位置の特定方法が異なるからである。
従って、各形態に応じた中心位置の特定方法を予め記憶し、搭載前に選択を受けることで、選択された特定方法により搭載位置の特定を行うこととしている。

請求項１記載の発明は、画像データ又は三次元データから電子部品の搭載位置を求め、目標位置に対する搭載位置の相対関係からなる精度情報を表示することから、当該精度情報の示す数値の大小により、許容範囲ではあるが異常状態に近い状態が発生した場合に、これを早期に認識することができ、異常発生の予測をすることが可能となる。

請求項２記載の発明は、精度情報として加工の精度の履歴も反映される工程能力指数を求め、表示することから、当該工程能力指数の推移から、複数の搭載作業における誤差の傾向を認識することができ、容易に異常発生の予測をすることが可能となる。

請求項３記載の発明は、搭載の目標位置が属するエリアごとに精度情報が求められることから、各エリアごとでの搭載精度の傾向を認識することができ、エリア単位での搭載の異常の発生を予測することが可能となる。

請求項４記載の発明は、搭載が行われた電子部品ごとに精度情報が求められることから、各電子部品ごとでの搭載精度の傾向を認識することができ、搭載を行おうとする電子部品の種類に応じて搭載の異常の発生を予測することが可能となる。

請求項５記載の発明は、搭載位置の特定方法を選択可能とし、選択に応じた特定方法で搭載位置が求められることから、より覆うの種類の電子部品について、搭載の異常の発生及びその予測を行うことが可能となる。

（実施形態の全体構成）
本発明の実施形態について、図１乃至図８に基づいて説明する。図１は、本実施形態たる保守管理装置１０を備える電子部品搭載装置１００の斜視図である。
図１に示すように、電子部品搭載装置１００は、搭載される電子部品を供給する複数の電子部品フィーダー１０１と、電子部品フィーダー１０１を複数並べて保持するフィーダーバンク１０２と、一定方向に基板を搬送する基板搬送手段１０３と、当該基板搬送手段１０３による基板搬送経路の途中に設けられた基板に対する電子部品搭載作業を行うための搭載作業部１０４と、着脱自在の吸着ノズル１０５を保持して電子部品Ｔの保持を行う部品保持手段としてのヘッド１０６と、ヘッド１０６を所定範囲内の任意の位置に駆動搬送するヘッド移動手段としてのＸ−Ｙガントリ１０７と、ヘッド１０６に搭載された撮像手段としてのＣＣＤカメラ１０８と、当該ＣＣＤカメラ１０８に併設された撮像範囲を照射する照明手段としての照明ランプ１１３と、吸着ノズル１０５に吸着された電子部品の向きを検出するための姿勢検出手段１１４と、上記各部の動作制御を行うと共に搭載作業の保守管理を行う保守管理装置１０とを備えている。
なお、以下の説明において、水平面に沿って互いに直交する一の方向をＸ軸方向とし、他の方向をＹ軸方向とし、垂直上下方向をＺ軸方向と称することとする。

基板搬送手段１０３は、図示しない搬送ベルトを備えており、その搬送ベルトにより基板をＸ軸方向に沿って搬送する。
また、前述したように、基板搬送手段１０３による基板搬送経路の途中には、電子部品を基板へ搭載する搭載作業部１０４が設けられている。基板搬送手段１０３は、搭載作業部１０４まで基板を搬送すると共に停止して、図示しない保持機構により基板の保持を行う。つまり、基板は保持機構により保持された状態で安定した電子部品の搭載作業が行われる。

ヘッド１０６は、その先端部で空気吸引により電子部品Ｔを保持する吸着ノズル１０５と、この吸着ノズル１０５をＺ軸方向に駆動する駆動源であるＺ軸モータ１１１（図２参照）と、吸着ノズル１０５を介して保持された電子部品をＺ軸方向を中心として回転駆動させる回転駆動源である回転モータ１１２（図２参照）とが設けられている。
また、各吸着ノズル１０５は負圧発生源に接続され、当該吸着ノズル１０５の先端部において吸気吸引を行うことにより電子部品Ｔの吸着及び保持が行われる。
つまりこれらの構造により、搭載作業時には、吸着ノズル１０５の先端部で電子部品を吸着し、所定位置で基板に向かって吸着ノズル１０５を下降させると共に吸着ノズル１０５を回転させて電子部品の向きの調整を行いつつ搭載作業が行われる。

Ｘ−Ｙガントリ１０７は、Ｘ軸方向にヘッド１０６の移動を案内するＸ軸ガイドレール１０７ａと、このＸ軸ガイドレール１０７ａと共にヘッド１０６をＹ軸方向に案内する二本のＹ軸ガイドレール１０７ｂと、Ｘ軸方向に沿ってヘッド１０６を移動させる駆動源であるガントリＸ軸モータ１０９と、Ｘ軸ガイドレール１０７ａを介してヘッド１０６をＹ軸方向に移動させる駆動源であるＹ軸モータ１１０とを備えている。そして、ヘッド１０６を二本のＹ軸ガイドレール１０７ｂの間となる領域のほぼ全体に搬送することを可能としている。前記したフィーダーバンク１０２，搭載作業部１０４とはいずれもＸ−Ｙガントリ１０７によるヘッド１０６の搬送可能領域内に配置されている。

フィーダーバンク１０２は、複数のＸ−Ｙ平面に沿った平坦部を備え、当該平坦部に複数の電子部品フィーダー１０１がＸ軸方向に沿って羅列して載置装備される。
また、フィーダーバンク１０２は、各電子部品フィーダー１０１の先端部を当接させるＸ−Ｚ平面に沿った当接部を備え、当該当接部には、電子部品フィーダー１０１の先端部に設けられた係合突起が挿入される位置決め穴が電子部品フィーダー１０１の羅列方向に沿って複数設けられている（図示略）。
さらに、各電子部品フィーダー１０１には弾性力で挟持を行うラッチ機構を備えており、フィーダーバンク１０２の平坦部における外側端部をラッチ機構に噛ませることで、前述した係合突起が位置決め穴に挿入された状態が維持されて、当該電子部品フィーダー１０１をフィーダーバンク１０２に対して所望の姿勢で固定することを可能としている。

電子部品フィーダー１０１は、後端部側に電子部品が均一間隔で無数に封入されたテープを巻回したテープリールを保持すると共に、先端部近傍にはヘッド１０６への電子部品の受け渡し部が形成されている。そして、フィーダーバンク１０２に取り付けられた状態では、電子部品の受け渡し部までテープの搬送が行われて、当該受け渡し部に位置決めされたヘッド１０６に対して電子部品の供給が行われるようになっている。

ＣＣＤカメラ１０８は、ヘッド１０６により下方に向けられた状態で保持されており、電子部品の搭載が行われた基板を上方から撮像する。そして、撮像による画像データは、保守管理装置１０に出力されるようになっている。
照明ランプ１１３は、ＣＣＤカメラ１０８の撮像領域を照明可能とする方向に向けた状態でヘッド１０６に保持されている。かかる照明ランプ１１３の照明強度は保守管理装置１０により制御可能となっている。

姿勢検出手段１１４は、保持された電子部品の幅方向（Ｘ−Ｙ平面に沿ったいずれかの方向）から当該電子部品を撮像する撮像素子である。吸着ノズル１０５に保持された電子部品の向きは吸着ノズル１０５を中心とする角度により決定される。そして、吸着ノズル１０５に保持された電子部品を撮像した時の撮像画像のシルエットの幅は、吸着ノズル１０５を中心とする角度に応じて変動する。このため、電子部品の幅が既知であれば、保持された電子部品を撮像し、画像処理を行うことでそのシルエットの幅を求めることで、電子部品の向きを求めることができる。

（保守管理装置）
図２は電子部品搭載装置１００の制御系を示すブロック図である。図２に示すように、保守管理装置１０は、主に、Ｘ−Ｙガントリ１０７のＸ軸モータ１０９、Ｙ軸モータ１１０、ヘッド１０６において吸着ノズル１０５の昇降を行うＺ軸モータ１１１、吸着ノズル１０５の回転を行う回転モータ１１２、ＣＣＤカメラ１０８、照明ランプ１１３の動作制御を行い、所定の制御プログラムに従って各種の処理及び制御を実行するＣＰＵ１１と、各種の処理及び制御を実行するためのプログラムや各種の処理及び制御に要するデータが格納されたシステムＲＯＭ１２と、各種のデータを格納することで各種の処理の作業領域となるＲＡＭ１３と、ＣＰＵ１１と各種の機器との接続を図るＩ／Ｆ（インターフェース）１４と、各種の設定や操作指示の入力を行うための操作パネル１５と、例えばＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性の記憶装置１７と、各種設定の内容や後述する検査の結果等を表示する表示モニタ１８とを有している。また、前述した各モータ１０９〜１１２は、図示しないモータドライバを介してＩ／Ｆ１４と接続されている。

上記ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、搭載動作及び搭載後確認に必要な各種のパラメータの設定入力を受ける処理を行う。
即ち、ＣＰＵ１１は、図３に示す搭載動作設定画面を表示モニタ１８に表示させる動作制御を行うと共に、搭載電子部品を特定するための部品ＩＤ、Ｘ軸方向における搭載位置座標、Ｙ軸方向における搭載位置座標、基板に搭載するときの電子部品の向きを示す搭載角度、後述する搭載後検査の実行の有無等が操作パネル１５から入力されると、これらを電子部品ごとに一連の搭載データとして記憶装置１７に書き込みを行う制御を行う。
なお、当該電子部品の搭載動作時には、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、設定されたＸ，Ｙ軸の位置座標に後述する電子部品の中心点位置（後述する）が一致するようにＸ軸及びＹ軸モータ１０９，１１０の動作制御を行うと共に姿勢検出手段１１４の検出に基づく電子部品の角度が設定された搭載角度となるように回転モータ１１２の動作制御が行われる。

また、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、上記搭載後検査を実行するとの設定入力が操作パネル１５から行われると、さらに、図４に示す検査設定画面を表示モニタ１８に表示させる動作制御を行い、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差の許容値及び搭載角度の誤差の許容値の入力を操作パネル１５から受け付ける処理を行う。かかる処理により設定入力されたＸ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差の許容値と搭載角度誤差の許容値は、記憶装置１７に記憶され、搭載後検査における搭載不良の判定の際に参照される。

さらに、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、上記検査設定画面（図４）の表示状態において、照明調整が選択されると、図示しない数値入力画面を表示モニタ１８に表示すると共に、操作パネル１５から、搭載後検査時における照明ランプ１１３の照明強度を決定する数値の入力を受け付ける処理を行う。かかる処理により設定入力された照明強度の数値は、記憶装置１７に記憶され、搭載後検査における基板の撮像時に設定された照明強度で照明ランプ１１３を照射する動作制御が行われる。

さらに、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、上記検査設定画面の表示状態において、「検査」が選択されると、電子部品の中心位置の特定方法を選択するための図示しない選択画面を表示モニタ１８に表示すると共に、操作手段としての操作パネル１５から、電子部品の中心位置の特定方法を受け付ける処理を行う。
即ち、電子部品は、搭載位置決めの基準となる中心位置を特定する必要がある。かかる中心位置を特定することで、当該中心位置が搭載目標位置に一致するように位置決めされて電子部品の搭載が行われ、また、搭載後には撮像画像から電子部品の中心位置と搭載目標位置とのズレ量を求め、搭載後検査が行われる。
電子部品の中心位置は、任意に選択可能だが、その撮像データから電子部品のいずれの位置であるかが特定可能であることが必要であり、電子部品の外形に応じて適正な特定方法を決めておく必要がある。
そして、記憶手段としての記憶装置１７には、複数種類の中心位置の特定方法が記憶されており、これらの中から搭載を行う電子部品の種類に応じて適切な特定方法を適宜選択する必要がある。

ここで、図５に基づいて各種の電子部品の中心位置の特定方法について説明する。
図５（Ａ）は両端部に対称となる一対の接続端子を備える電子部品Ｐ１の上方からのＣＣＤカメラ１０８による撮像画像例を示す。このような電子部品Ｐ１については、その撮像画像データについて、二値化処理等により二つの接続端子部分を抽出し、各接続端子についてそれぞれ周知の手法により重心位置Ｇ１，Ｇ２を求め、二つの重心Ｇ１，Ｇ２の中点を中心位置に特定することとしている。
また、搭載角度については、二つの重心Ｇ１，Ｇ２を結ぶ線分の傾きから求めることができる。

図５（Ｂ）は両端部に非対称となる一対の接続端子を備える電子部品Ｐ２の上方からのＣＣＤカメラ１０８による撮像画像例を示す。このような電子部品Ｐ２については、その撮像画像データについて、二値化処理等により電子部品全体の平面形状を抽出し、平面形状を囲む四辺Ｈ１〜Ｈ４を求めると共に、互いに対向する各辺の中点を結び、それらの交点を中心位置に特定することとしている。
また、搭載角度については、二つの辺Ｈ２，Ｈ４（或いはＨ１，Ｈ３）の中点を結ぶ線分の傾きから求めることができる。

図６（Ａ）はＱＦＰ（Quad Flat Package）のようなパッケージの四辺から四方に向かってそれぞれ接続端子が延設されている電子部品Ｐ３の上方からのＣＣＤカメラ１０８による撮像画像例を示す。このような電子部品Ｐ３については、その撮像画像データについて、二値化処理等により各接続端子部分を抽出する。そして、図６（Ｂ）に示すように、接続端子の先端部分における二つのコーナーを求めて、二つのコーナーの中点Ｃ１の座標を算出する。さらに、全ての接続端子の先端部の中点Ｃ１を求めると共に、四辺の内の同じ辺ごとに中点Ｃ１の座標を平均して各辺ごとの平均中点Ｃ２〜Ｃ５を求め、互いに対向する辺同士で平均中点（Ｃ２とＣ４、Ｃ３とＣ５）を結び、それらの交点を中心位置に特定することとしている。
また、搭載角度については、二つの中点Ｃ２，Ｃ４（或いはＣ３，Ｃ５）を結ぶ線分の傾きから求めることができる。

図７はＢＧＡ（Ball Grid Array），ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）のようなパッケージの平面像において四辺に接続端子が表れない電子部品Ｐ４の上方からのＣＣＤカメラ１０８による撮像画像例を示す。このような電子部品Ｐ４については、その撮像画像データについて、二値化処理等によりパッケージを抽出すると共に、パッケージの各コーナー位置を求めて、隣接するコーナーごとにその中間点Ｃ６〜Ｃ９の座標を算出する。さらに、互いに対向する中間点（Ｃ６とＣ８、Ｃ７とＣ９）を結び、それらの交点を中心位置に特定することとしている。
また、搭載角度については、二つの中間点Ｃ６，Ｃ８（或いはＣ７，Ｃ９）を結ぶ線分の傾きから求めることができる。

上述のように、種々の電子部品の中心位置の特定方法が記憶装置１７に予め記憶されていることから、多様な電子部品について中心位置の特定を行うことができる。なお、中心位置の特定方法については上記各方法に限定されるものではなく、電子部品の特徴的形状部分から一点を特定可能なあらゆる特定方法を用いても良い。

さらに、上記ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、基板に対する搭載完了後において、上記各設定に基づいて搭載後検査の動作制御を行う。
即ち、ＣＰＵ１１は、予め搭載後検査を行う設定がされている電子部品については、搭載後においてその搭載目標位置にＣＣＤカメラ１０８を搬送し、設定された照明強度で照明ランプ１１３を点灯させながら撮像を行う動作制御を行う。
さらに、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、その撮像画像データから、電子部品の中心位置を選択された特定方法に従って特定すると共に、目標搭載位置との誤差量をＸ軸方向、Ｙ軸方向、搭載角度について算出する処理を行う。
さらに、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、搭載角度の算出誤差量と予め設定されたＸ軸方向、Ｙ軸方向及び搭載角度の許容誤差との比較を行い、いずれかについて許容誤差を超えている場合には、搭載不良の発生を表示モニタ１８により表示させる動作制御を行う。

また、上記ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、搭載不良の発生の有無にかかわらず、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及び搭載角度の誤差を第一の精度情報として逐次記憶装置１７に記憶する。かかる記憶の際には過去の精度情報が上書き消去されることなく、その精度の経時的な変化が認識可能な状態で記憶装置１７に記憶される。
さらに、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムにより、複数回の搭載作業により蓄積された搭載精度情報から、Ｘ軸方向の搭載位置、Ｙ軸方向の搭載位置及び搭載角度について、それぞれ、第二の精度情報としての工程能力指数を算出する処理を行う。
工程能力指数Ｃｐ，Ｃｐｋはそれぞれ次式（１）、（２）から求めることができる。
Ｃｐ ＝（Ｕ_SL−Ｌ_SL）／６σ …(1)
Ｃｐｋ＝（１−Ｋ）Ｃｐ …(2)

また、次式（１）、（２）中の符号Ｕ_SLは誤差の許容値の上限値、Ｌ_SLは誤差の許容値の下限値であり、これらは前述した搭載作業前において、操作パネル１５から予め入設定された値が参照される。即ち、Ｕ_SL−Ｌ_SLは設定された許容誤差の丁度二倍となる。さらに、次式（１）、（２）中の符号σは搭載精度の標準偏差であり、次式（３）で求められ、符号Ｋは偏り度であり、次式（４）で求めることができる。また、式（３），（４）の符号ｘは複数回の搭載作業における搭載誤差の平均値、ｘｉは各搭載作業における搭載誤差を示す。

ＲＯＭ１２には上式（１）〜（４）が記憶されており、ＣＰＵ１１は、これらの数式に基づく処理により工程能力指数Ｃｐｋの算出を行い、表示パネル１５に工程能力指数を表示する動作制御を行う。なお、かかる工程能力指数の算出には、複数回の搭載作業における搭載精度の平均値を要することから、少なくとも７回以上の搭載が行われて初めて求めることが可能となる。

（電子部品搭載装置の動作説明）
図８は、電子部品搭載装置１０の動作を示すフローチャートである。かかるフローチャートに基づいて電子部品搭載装置１０の動作説明を行う。
まず、搭載の前段階として、部品ＩＤ、Ｘ軸方向における搭載位置座標、Ｙ軸方向における搭載位置座標、基板に搭載するときの電子部品の搭載角度、搭載後検査の実行の有無等（図３参照）及び搭載後検査の対象となる電子部品について、照明強度、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差の許容値及び搭載角度の誤差の許容値、電子部品の中心位置の特定方法等（図４参照）が操作パネル１５から入力されると、これを記憶装置１７に記憶する処理が行われる（ステップＳ１）。

次いで、電子部品の搭載動作が開始される。初期動作として、基板の搬送、基板に対するバッドマークの検査、基板原点の算出等が行われる（ステップＳ２）。
そして、ステップＳ１の設定に従って、電子部品の搭載作業が行われる（ステップＳ３）。即ち、搭載対象となる電子部品を供給する電子部品フィーダー１０１の電子部品受け渡し位置にヘッド１０５が搬送され、吸着ノズル１０６の下降により電子部品の受け取りが行われる。さらに、吸着ノズル１０６の上昇と共にヘッド１０５が設定されたＸ軸及びＹ軸方向における位置座標に従って移動位置決めされ、姿勢検出手段１１４の検出に基づく電子部品の搭載角度が設定された搭載角度となるように吸着ノズル１０６が回転駆動されながら下降して基板の所定の搭載位置に電子部品が搭載される。

次いで、記憶装置１７の設定搭載データから、搭載すべき電子部品の有無が確認され（ステップＳ４）、まだ、搭載すべき電子部品が残っている場合にはステップＳ３に戻って当該電子部品の搭載が行われ、全ての電子部品の搭載が完了した場合にはステップＳ５の搭載後検査の処理に移行する。

まず、ステップＳ５では、ヘッド１０６の移動により、搭載後検査を行う設定がされている電子部品の搭載位置座標にＣＣＤカメラ１０８位置決めされる（ステップＳ５）。そして、撮像が行われると（ステップＳ６）、撮像データから電子部品の中心位置が予め設定されていた特定方法に従って求められる（搭載位置を特定する処理手段としての処理）。さらに、求められた電子部品の中心位置及び搭載角度と設定されている搭載位置及び搭載角度とからＸ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差及び搭載角度誤差が算出される（ステップＳ７：精度算出手段としての処理）。また、このとき算出されたＸ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差及び搭載角度誤差については、搭載精度データの履歴として逐次記憶装置１７に記憶される。

次いで、記憶装置１７の設定搭載データから、搭載後検査をすべき電子部品の有無が確認され（ステップＳ８）、まだ、搭載後検査を行うべき電子部品が残っている場合にはステップＳ５に戻って当該電子部品の搭載後検査が行われ、全ての電子部品の搭載後検査が完了した場合にはステップＳ９の処理に移行する。

ステップＳ９では、各電子部品ごとにステップＳ７の処理で算出されたＸ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差並びに搭載角度誤差と記憶装置１７に予め設定されたＸ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置の許容誤差並びに搭載角度の許容誤差との比較が行われる。そして、各位置又は角度のいずれかが許容誤差を超えていた場合には、電子部品を特定した上で搭載エラーが表示モニタ１８に表示される（ステップＳ１０）。
さらに、搭載エラー表示後は、次に搭載が行われる基板の搭載作業に移行することなく処理が中断して終了となる（ステップＳ１１）。

一方、ステップＳ９の処理において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差並びに搭載角度誤差のいずれもが許容誤差の範囲内である場合には、記憶装置１７における過去のＸ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差並びに搭載角度誤差を参照して各々の平均値ｘが新たに算出される。また、同様にして、各々の値について、標準偏差σとバラツキ（３σ）が算出される（ステップＳ１２）。
さらに、上記平均値ｘ、標準偏差σとからＸ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置並びに搭載角度についての各工程能力指数Ｃｐ，Ｃｐｋが算出され（ステップＳ１３）、算出された各工程能力指数Ｃｐ，Ｃｐｋ及びＸ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差並びに搭載角度誤差が表示モニタ１８により表示される（ステップＳ１４）。
そして、ステップＳ１５の処理に移行して、搭載が行われる次の基板がまだある場合にはステップＳ２の処理に戻り、新たな基板に対する搭載が行われる。また、次に搭載を行う基板がない場合には、処理が終了される。

（電子部品搭載装置の効果）
以上のように、電子部品搭載装置１００は、その保守管理装置１０が、ＣＣＤカメラ１０８の撮像による画像データから電子部品の搭載位置である中心位置を求め、予め設定された目標となる搭載位置に対する搭載位置の誤差量を算出し、当該算出誤差量が許容値の範囲内である場合でも、表示モニタにより算出誤差量が表示されることから、その誤差を示す数値の大小により、許容される範囲ではあるが異常状態に近い状態の発生を生じているような場合にそれを認識することができ、異常発生の予測をすることが可能となる。
さらに、保守管理装置１０は、第二の精度情報として、過去の誤差量も反映される工程能力指数Ｃｐ，Ｃｐｋを求め、表示することから、複数の搭載作業における誤差の傾向を認識することができ、容易に異常発生の予測をすることが可能となる。

（その他）
上記実施形態では、保守管理装置１０が電子部品搭載装置１００の一部として組み込まれた場合の例を示したが、保守管理装置１０が電子部品搭載装置１００から分離独立した一個体の装置であって、電子部品搭載装置１００とネットワーク接続によりＣＣＤカメラ１０８の撮像データを取得する構成としても良い。
また、かかる場合、保守管理装置１０は、複数の電子部品搭載装置１００と同時接続され、各電子部品搭載装置１００ごとに第一及び第二の搭載精度情報を算出すると共に表示及び管理する構成としても良い。

さらに、保守管理装置１０に対してオフラインの入力装置を用いて、搭載動作及び搭載後確認に必要な各種のパラメータの設定入力を行っても良い。かかる場合に、保守管理装置１０とはオフラインの他の入力装置により入力された各種のパラメータを記憶媒体に記憶し、当該記憶媒体から各種のパラメータのデータを保守管理装置１０に入力しても良い。

また、上記実施形態では、保守管理装置１０は、電子部品搭載装置１００が行う指定された全ての電子部品の搭載について、区別することなく搭載誤差の平均値、標準偏差、工程能力指数を算出し、表示していたが、電子部品搭載装置１００における基板に対する搭載領域全体を複数のエリアに仕切り、搭載誤差の平均値、標準偏差、工程能力指数の各値をエリアごとに求め、表示する処理を行っても良い。
即ち、電子部品搭載装置１００における基板に対する搭載領域全体を複数のエリアに仕切り、各エリアの範囲を示すＸ−Ｙの座標データを予めＲＯＭ１２に記憶すると共に、ＣＰＵ１１が所定のプログラムにより、搭載を行う電子部品搭載装置の搭載位置がいずれのエリアに属するかを判断すると共に（領域判定手段としての処理）、該当エリアの過去のデータと新たな撮像データとに基づいて新たに搭載誤差の平均値、標準偏差、工程能力指数を算出する処理を行う。そして、算出の結果は、表示する制御を行うと共に、算出された搭載誤差の平均値、標準偏差、工程能力指数は、各エリアごとに分類して記録する。
このように、搭載の目標位置が属するエリアごとに各種の精度情報が求められることにより、各エリアごとでの搭載精度の傾向を認識することができ、エリア単位での搭載の異常の発生を予測することが可能となる。

また、同様に、エリアごとではなく、搭載される電子部品の種類ごとに、搭載誤差の平均値、標準偏差、工程能力指数を算出し、表示し、記録する構成としても良い。このように、搭載が行われた電子部品ごとに各種の精度情報が求められることから、各電子部品ごとでの搭載精度の傾向を認識することができ、搭載を行おうとする電子部品の種類に応じて搭載の異常の発生を予測することが可能となる。

また、上記実施形態にあっては、基板に対するマーク確認や基板搭載時にも使用されるＣＣＤカメラを搭載後検査にも併用する構成としてが、搭載後検査について専用のより高解像度のカメラを使用しても良い。また、ＣＣＤカメラに限定されず、ヘッド１０６から基板又は電子部品までの高さを検出する測距式の三次元センサを用いて、当該センサによる複数回の走査により形成される凹凸状態を示す三次元データを用いて、搭載後検査における搭載誤差を求める構成としても良い。

また、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２に格納された処理プログラムにより、複数回の搭載が行われた場合に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の搭載位置誤差並びに搭載角度誤差若しくはそれらの平均値又はそれらの工程能力指数の変化を線図、グラフに表して表示手段としての表示モニタ１８に表示を行う制御を行うように構成しても良い。
これにより、上記各制度情報の変化の傾向が視覚的に容易に認識可能となり、異常発生の予測をより的確且つ容易にすることが可能となる。

発明の実施形態たる保守管理装置を備える電子部品搭載装置の斜視図である。 電子部品搭載装置の制御系を示すブロック図である。 搭載動作設定画面の表示例である。 検査設定画面をの表示例である。 図５（Ａ）は両端部に対称となる一対の接続端子を備える電子部品の上方からの撮像画像例であり、図５（Ｂ）は両端部に非対称となる一対の接続端子を備える電子部品の上方からの撮像画像例を示す。 図６（Ａ）はパッケージの四辺から四方に向かってそれぞれ接続端子が延設されている電子部品の上方からの撮像画像例であり、図６（Ｂ）はその部分拡大図である。 パッケージの平面像において四辺に接続端子が表れない電子部品の上方からの撮像画像例を示す。 電子部品搭載装置の搭載動作及び搭載後検査の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 保守管理装置
１１ ＣＰＵ（処理手段、精度算出手段、）
１５ 操作パネル（選択手段）
１７ 記憶装置（記憶手段）
１８ 表示モニタ（表示手段）
１００ 電子部品搭載装置

Claims (5)

1. 基板に対する予め決められた目標位置に電子部品の搭載を行う電子部品搭載装置の保守管理装置であって、
   前記電子部品搭載後の基板の撮像による画像データ又は走査による三次元データに基づいて前記電子部品が搭載された搭載位置を特定する処理手段と、
   前記電子部品の搭載位置から、搭載作業の位置精度の指標となる精度情報を求める精度算出手段と、
   前記精度情報を表示する表示手段とを備えることを特徴とする保守管理装置。
2. 前記精度算出手段は、複数回分の搭載位置から、前記精度情報として工程能力指数を算出することを特徴とする請求項１記載の保守管理装置。
3. 前記搭載の目標位置が、前記電子部品搭載装置の搭載作業領域を複数に分割した各エリアのいずれに属するかを判定する領域判定手段を備え、
   前記精度算出手段が、前記各エリアごとに前記精度情報を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の保守管理装置。
4. 前記精度算出手段が、搭載が行われた電子部品の種類ごとに前記精度情報を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の保守管理装置。
5. 前記処理手段による画像データ又は三次元データからの前記電子部品の搭載の基準となる中心位置の特定方法を複数記憶する記憶手段と、
   前記複数の特定方法の中から選択を行うための選択手段とを備え、
   前記選択された特定方法に基づいて前記処理手段が搭載位置の特定を行うことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の保守管理装置。

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