JP2013004883A

JP2013004883A - 部品実装システム及び部品実装方法

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Publication number: JP2013004883A
Application number: JP2011136905A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Taniguchi; 昌弘谷口; Masafumi Inoue; 雅文井上; Satoshi Furuichi; 聖古市
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2013-01-07
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: CN202697153U; JP5316595B2

Abstract

【課題】電極部に対する部品の装着状態の不良に対してオペレータが迅速な対策をとることができるようにした部品実装システム及び部品実装方法を提供することを目的とする。
【解決手段】装着ヘッド３４を断続的に移動させることにより、装着ヘッド３４が備える複数の吸着ノズルＮのそれぞれに吸着させた各部品Ｂを基板２上の各電極部Ｄに予め定めた順序で装着させた後、各電極部Ｄに装着した部品Ｂを撮像し、得られた画像に基づいて各電極部Ｄに対する部品Ｂの装着状態の良否判定を行う。そして、電極部Ｄに対する装着状態が不良な部品Ｂがあった場合には、装着ヘッド３４上の移動軌跡を吸着ノズルＮの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイ５４に視覚表示するとともに、その移動軌跡のうち、装着状態が不良な部品Ｂを電極部Ｄに装着する直前の装着ヘッド３４の移動に相当する部分（Ｌ５）を他の部分（Ｌ１等）と視覚的に識別できる状態で示す。
【選択図】図７

Description

本発明は、基板上の電極部に部品を装着して実装基板の生産を行う部品実装システム及び部品実装方法に関するものである。

基板の電極部に部品を装着して実装基板の生産を行う部品実装システムは、半田等のペーストが印刷された基板の電極部に部品（電子部品）を装着する部品装着部のほか、部品装着部により装着された部品の電極部に対する装着状態の良否判定を行う検査部を備えている。部品装着部は、複数の吸着ノズルのそれぞれに部品を吸着する装着ヘッドと、装着ヘッドを移動させるヘッド移動ロボットと、ヘッド移動ロボットを作動させて装着ヘッドを断続的に移動させることにより、装着ヘッドが備える複数の吸着ノズルのそれぞれに吸着された各部品を基板上の各電極部に予め定めた順序で装着させる装着制御手段を備えて成り、検査部は、装着ヘッドによって基板上の各電極部に装着された部品を撮像するカメラ等の撮像手段と、撮像手段により撮像された各部品の画像に基づいて、基板上の各電極部に対する部品の装着状態の良否判定を行う判定手段を備えて成る。このような部品実装システムでは、部品装着部において基板の電極上に装着された部品の装着状態が不良であった場合にはこれが検査部において発見されるので、オペレータは必要な対策を講じて部品の装着状態が改善されるようにすることができる。

ここで、部品の装着状態が不良となる原因としては種々のことが考えられるが、そのうちのひとつとして、装着ヘッドが部品を電極部に装着するごとに移動するとき、その移動に際してのヘッド移動ロボットによる装着ヘッドの駆動パターン（装着ヘッドの移動の開始から停止までの駆動パターン）がヘッド移動ロボットの加振力となり、その加振力の周期がヘッド移動ロボットの固有周期に近接して共振したために装着ヘッドに残留振動が生じたような場合が挙げられる（例えば、特許文献１）。このような装着ヘッドの残留振動が生じた場合には、オペレータは、ヘッド移動ロボットにより装着ヘッドの駆動パターンを変更するなどして、ヘッド移動ロボットに共振が生じないようにする対策をとることができる。

また、他の原因として、電極部の配置状態に応じて吸着ノズルを回転させて部品を装着させる場合において、その吸着ノズルの回転速度が速過ぎたために吸着ノズルに対して部品が位置ずれを起こしてしまうことも考えられ、このような場合にはオペレータは吸着ノズルの回転速度を小さくするなどの対策を講じることができる。

特開２００９−１８１３９５号公報

しかしながら、従来では、電極部に対する装着状態の不良な部品があることが検出された場合に、その装着状態の不良の原因として装着ヘッドの共振現象や吸着ノズルの回転の速度の大きさが考えられ、装着状態の不良な部品を装着する直前の装着ヘッドの移動に関わる装着ヘッドの駆動パターンを変更すればヘッド移動ロボットの共振を回避でき、或いは吸着ノズルの回転速度を遅くすれば吸着ノズルに対する部品の位置ずれが発生することを回避できることをオペレータが分かっていたとしても、オペレータは装着状態の不良な部品がどのような順序で装着されたかをすぐには分からないのが通常であり、したがって装着ヘッドの移動軌跡のうちどの部分の駆動パターン（装着ヘッドの駆動パターン）の変更を検討すればよいか、或いは吸着ノズルのどの回転の回転速度を遅くすればよいかをすぐには把握することができないことから、迅速な対応をとることが難しいという問題点があった。

そこで本発明は、電極部に対する部品の装着状態の不良に対してオペレータが迅速な対策をとることができるようにした部品実装システム及び部品実装方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の部品実装システムは、部品を吸着する複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、装着ヘッドを移動させるヘッド移動ロボットと、ヘッド移動ロボットを作動させて装着ヘッドを断続的に移動させることにより、装着ヘッドが備える複数の吸着ノズルのそれぞれに吸着させた各部品を基板上の各電極部に予め定めた順序で装着させる装着制御手段と、装着ヘッドにより基板上の各電極部に装着された部品を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された基板上の各部品の画像に基づいて、各電極部に対する部品の装着状態の良否判定を行う判定手段と、判定手段により電極部に対する装着状態が不良であると判定された部品があった場合に、基板上の各電極部への部品の装着が行われた際の装着ヘッドの移動軌跡を吸着ノズルの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイに視覚表示するとともに、その装着ヘッドの移動軌跡のうち、判定手段により電極部に対する装着状態が不良であると判定された部品が電極部に装着される直前の装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す移動軌跡表示手段とを備えた。

請求項２に記載の部品実装システムは、請求項１に記載の部品実装システムであって、判定手段により電極部に対する装着状態が不良であると判定された部品があった場合に、ヘッド移動ロボットが装着ヘッドを断続移動させるごとに装着ヘッドに与える装着ヘッドの駆動パターンがヘッド移動ロボットに残留振動を発生させ得るものとなっていたがどうかの判断を行う判断手段を備え、移動軌跡表示手段は、判定手段により電極部に対する装着状態が不良であると判定された部品があった場合に、ディスプレイに視覚表示する装着ヘッドの移動軌跡のうち、判断手段によって、ヘッド移動ロボットに残留振動を発生させ得るものとなっていたと判断された駆動パターンによる装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す。

請求項３に記載の部品実装方法は、装着ヘッドが備える複数の吸着ノズルのそれぞれに部品を吸着させる工程と、装着ヘッドを移動させるヘッド移動ロボットを作動させて装着ヘッドを断続的に移動させることにより、装着ヘッドが備える複数の吸着ノズルのそれぞれに吸着させた各部品を基板上の各電極部に予め定めた順序で装着させる工程と、装着ヘッドにより基板上の各電極部に装着した部品を撮像する工程と、撮像した基板上の各部品の画像に基づいて、各電極部に対する部品の装着状態の良否判定を行う工程と、電極部に対する装着状態が不良であると判定した部品があった場合に、基板上の各電極部への部品の装着を行った際の装着ヘッド上の移動軌跡を吸着ノズルの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイに視覚表示するとともに、その装着ヘッドの移動軌跡のうち、電極部に対する装着状態が不良であると判定した部品を電極部に装着する直前の装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す工程とを含む。

請求項４に記載の部品実装方法は、請求項３に記載の部品実装方法であって、電極部に対する装着状態が不良であると判定した部品があった場合に、ヘッド移動ロボットが装着ヘッドを断続的に移動させるごとに装着ヘッドに与える装着ヘッドの駆動パターンがヘッド移動ロボットに残留振動を発生させ得るものとなっていたかどうかの判断を行い、ディスプレイに視覚表示する装着ヘッドの移動軌跡のうち、ヘッド移動ロボットに残留振動を発生させ得るものとなっていたと判断した駆動パターンによる装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す工程とを含む。

本発明では、撮像手段により撮像した基板上の部品の画像に基づいて、電極部に対する装着状態が不良な部品を発見した場合には、基板上の各電極部への部品の装着が行われた際の装着ヘッドの移動軌跡を吸着ノズルの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイに視覚表示するとともに、その装着ヘッドの移動軌跡のうち、電極部に対する装着状態が不良な部品が電極部に装着される直前の装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示すようになっており、オペレータは装着ヘッドの移動軌跡のうち、ヘッド移動ロボットによる装着ヘッドの駆動パターンの変更を検討すべき部分をすぐに把握することができ、また、吸着ノズルの回転によって吸着ノズルに対する部品の位置ずれが発生した可能性を検討すべき部分もすぐに把握することができるので、電極部に対する部品の装着状態の不良に対してオペレータは迅速な対応をとることができる。

本発明の一実施の形態における部品実装システムの構成図本発明の一実施の形態における部品実装システムを構成する部品装着機の要部斜視図本発明の一実施の形態における部品装着機が備える装着ヘッドの（ａ）斜視図（ｂ）平面図本発明の一実施の形態における基板の平面図（ａ）〜（ｈ）本発明の一実施の形態における部品装着機により基板上の電極部に部品を装着する手順の一例を示す図本発明の一実施の形態における部品実装システムを構成する検査機の要部斜視図本発明の一実施の形態における検査機が備えるディスプレイに表示される画像の一例を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品実装システム１は、基板２上に設けられた多数の電極部Ｄに部品Ｂを装着して実装基板の生産を行うものであり、印刷機１１、部品装着機１２及び検査機１３が上流工程側からこの順で配置された構成となっている。これら印刷機１１、部品装着機１２及び検査機１３はそれぞれホストコンピュータ１４を介して相互に繋がっており、互いにデータのやりとりを行うことができるようになっている。

印刷機１１は、上流工程側（部品実装システム１の外部）から送られてきた基板２を基板搬送路２１（図１）によって搬入して位置決めし、その位置決めした基板２の上面に基板２上の各電極部Ｄに対応して設けられた多数の開口を有したマスク（図示せず）を接触させ、マスク上にペーストを供給したうえで、マスク上でスキージ（図示せず）を摺動させることによって基板２の電極部Ｄ上にペーストを転写させる。

図２において、部品装着機１２は基板保持部３１、部品Ｂの供給を行う部品供給部３２、図示しない複数のアクチュエータを含むＸＹロボットから成るヘッド移動ロボット３３によって基板保持部３１の上方を移動自在に設けられた装着ヘッド３４、装着ヘッド３４に取り付けられた基板カメラ３５、基板保持部３１と部品供給部３２との間に設けられた部品カメラ３６及びこれら各部の作動制御を行う装着機制御装置３７（図１も参照）を備えている。

図２及び図３（ａ），（ｂ）において、装着ヘッド３４には、部品供給部３２より供給される部品Ｂを吸着する下方に延びた複数（ここでは８つ）の吸着ノズルＮ（Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ８）が備えられている。各吸着ノズルＮは装着ヘッド３４に対して昇降自在であるとともに、上下軸回りに回転自在になっている。

図２及び図３（ａ）において、基板カメラ３５は撮像視野を下方に向けた状態で設けられており、部品カメラ３６は撮像視野を上方に向けた状態で設けられている。

図２において、基板保持部３１は、基板２をＸ軸方向に搬送する一対のコンベア３１ａ（図１も参照）、コンベア３１ａによって所定の位置（図２に示す位置）まで搬送された基板２を下方から支持する下受け部３１ｂ及び下受け部３１ｂにより支持された基板２の両側部が下方から当接される一対の基板端部当接部材３１ｃを備えている。一対のコンベア３１ａによる基板２の搬送動作及び下受け部３１ｂの昇降動作は、装着機制御装置３７が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送保持機構４１の作動制御を行うことによってなされる。

図２において、部品供給部３２は例えばテープフィーダから成り、基板２に装着される部品Ｂを部品供給口３２ａに供給する。部品供給部３２による部品Ｂの供給動作は、装着機制御装置３７が図示しないアクチュエータ等から成る部品供給機構４２の作動制御を行うことによってなされる。

図２において、装着ヘッド３４の移動動作は装着機制御装置３７が前述のヘッド移動ロボット３３の作動制御を行うことによってなされる。また、装着ヘッド３４による吸着ノズルＮを介した部品Ｂの吸着動作は装着機制御装置３７が図示しないアクチュエータ等から成る吸着機構４３の作動制御を行うことによってなされ、各吸着ノズルＮの装着ヘッド３４に対する昇降及び回転動作は装着機制御装置３７が図示しないアクチュエータ等から成る吸着ノズル駆動機構４４の作動制御を行うことによってなされる。装着機制御装置３７は、部品Ｂを吸着させた吸着ノズルＮを装着ヘッド３４に対して上下軸回りに回転させることにより、電極部Ｄの配置に応じた任意の回転角度で部品Ｂを基板２上に装着させることができる。

図２において、基板カメラ３５による撮像動作と部品カメラ３６による撮像動作は装着機制御装置３７によって制御され、基板カメラ３５の撮像動作によって得られた画像データと部品カメラ３６の撮像動作によって得られた画像データは装着機制御装置３７に送信されて画像認識処理がなされる。

図２において、部品装着機１２によって基板２（印刷機１１によって各電極部ＤにペーストＰｔが印刷された基板２）に対して部品Ｂを装着する場合には、装着機制御装置３７は、部品装着機１２の上流工程側の印刷機１１から送られてきた基板２をコンベア３１ａによって搬入し、上記所定の作業位置に静止させて基板２の位置決めを行う。装着機制御装置３７は、基板２の位置決めを行ったら、下受け部３１ｂを上昇させて基板２を下方から支持した状態で押し上げ、一対の基板端部当接部材３１ｃに基板２の両端部を当接させて基板２を保持する。

装着機制御装置３７は、一対の基板端部当接部材３１ｃに基板２の両端部を当接させて基板２を保持したら、装着ヘッド３４を移動させて基板カメラ３５を基板２の上方に位置させ、基板カメラ３５に基板２上の一対の基板マーク２ｍを撮像させる。そして、得られた一対の基板マーク２ｍの位置を予め設定された基準の位置と比較することによって、基板２の基準の位置からの位置ずれを求める。

装着機制御装置３７は、基板２の基準の位置からの位置ずれを求めたら、基板２上の各電極部Ｄに部品Ｂを装着する以下の部品装着工程を実行する。

部品装着工程では、装着機制御装置３７は、部品供給部３２の作動制御を行って部品供給口３２ａに部品Ｂを供給させるとともに、装着ヘッド３４を部品供給部３２の上方に位置させることによって装着ヘッド３４の８つの吸着ノズルＮのそれぞれに部品Ｂを吸着させた後、装着ヘッド３４を移動させて吸着ノズルＮに吸着された部品Ｂが部品カメラ３６の上方を通過するようにする。そして、部品カメラ３６によって部品Ｂの撮像を行わせ、吸着ノズルＮに対する部品Ｂの姿勢（吸着ノズルＮに対する部品Ｂの位置ずれ）を把握したうえで、装着ヘッド３４を基板２の上方に位置させて、吸着ノズルＮに吸着させた部品Ｂを基板２上の電極部Ｄ上に装着する。

ここで装着機制御装置３７は、部品Ｂを基板２に装着するときは、基板カメラ３５による基板マーク２ｍの撮像によって得られた基板２の位置ずれと、部品カメラ３６による部品Ｂの撮像によって得られた吸着ノズルＮに対する部品Ｂの位置ずれ（吸着ずれ）がキャンセルされるように吸着ノズルＮの位置補正（回転補正を含む）を行うようにする。

上記部品装着工程においては、どの部品供給部３２から供給される部品Ｂをどの吸着ノズルＮにより吸着して基板２上のどの電極部Ｄにどのような角度（上下軸回りの回転角度）で装着させるかが部品Ｂの装着順序のデータとともに装着機制御装置３７の図示しない記憶部に記憶された実装プログラムに記録されており、装着機制御装置３７はその実装プログラムに記録された内容にしたがって装着ヘッド３４の作動制御を行う。

例えば、図４に示すように、基板２上に８つの電極部Ｄ（Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ８）が設けられており、これら８つの電極部Ｄに、装着ヘッド３４が備える８つの吸着ノズルＮ（Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ８）に吸着させた８つの部品Ｂ（Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂ８）を（１）「電極部Ｄ１に吸着ノズルＮ２に吸着させた部品Ｂ２を装着」→（２）「電極部Ｄ２に吸着ノズルＮ４に吸着させた部品Ｂ４を装着」→（３）「電極部Ｄ３に吸着ノズルＮ１に吸着させた部品Ｂ１を装着」→（４）「電極部Ｄ４に吸着ノズルＮ５に吸着させた部品Ｂ５を装着」→（５）「電極部Ｄ５に吸着ノズルＮ６に吸着させた部品Ｂ６を装着」→（６）「電極部Ｄ６に吸着ノズルＮ３に吸着させた部品Ｂ３を装着」→（７）「電極部Ｄ７に吸着ノズルＮ８に吸着させた部品Ｂ８を装着」→（８）「電極部Ｄ８に吸着ノズルＮ７に吸着させた部品Ｂ７を装着」という順序で装着するようになっている場合には、装着機制御装置３７は装着ヘッド３４を図５（ａ）→図５（ｂ）→図５（ｃ）→・・・→図５（ｈ）のように移動させて部品Ｂの装着を行う。

このとき、装着ヘッド３４の代表位置（例えば中心位置）ＧはＧ１→Ｇ２→・・・→Ｇ８と移動し、装着ヘッド３４の代表位置ＧはＧ１〜Ｇ２，Ｇ２〜Ｇ３，・・・，Ｇ７〜Ｇ８の間をこの順で断続的に移動することになる。このときの装着ヘッド３４の移動動作は、部品Ｂの基板２上での部品装着位置（電極部Ｄの位置）と各吸着ノズルＮとの相対位置に基づいて、装着ヘッド３４の移動に要する時間ができるだけ短くなるように考慮して決定される。なお、装着機制御装置３７は、部品Ｂを電極部Ｄに装着させる過程で部品Ｂを回転させる必要があるときには、必要な角度（この角度は実装プログラムに記録されている）だけ吸着ノズルＮを回転させたうえで部品Ｂを装着するようにする。

このように本実施の形態において、装着機制御装置３７は、ヘッド移動ロボット３３を作動させて装着ヘッド３４を断続的に移動させることにより、装着ヘッド３４が備える複数の吸着ノズルＮのそれぞれに吸着させた各部品Ｂを基板２上の各電極部Ｄに予め定めた順序で装着させる装着制御手段として機能する。

装着機制御装置３７は、基板２に対する部品Ｂの装着が終了したら、コンベア３１ａを作動させて基板２を部品装着機１２から搬出する。

図６において、検査機１３は、基板２をＸ軸方向に搬送する一対のコンベア５１（図１も参照）、ＸＹロボットから成る検査カメラ移動ロボット５２によって一対のコンベア５１の上方を移動自在に設けられた検査カメラ５３、ディスプレイ５４及びこれら各部の作動制御を行う検査機制御装置５５（図１も参照）を備えている。検査カメラ５３は撮像視野を下方に向け、水平面内方向に移動自在に設けられている。

図６において、一対のコンベア５１による基板２の搬送動作は、検査機制御装置５５が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送機構５６の作動制御を行うことによってなされる。

図６において、検査カメラ５３の移動動作は検査機制御装置５５が前述の検査カメラ移動ロボット５２の作動制御を行うことによってなされる。検査カメラ５３による撮像動作は検査機制御装置５５によって制御され、検査カメラ５３の撮像動作によって得られた画像データは検査機制御装置５５に送信されて画像認識処理がなされる。

検査機１３によって基板２（ペーストＰｔが印刷された各電極部Ｄに部品Ｂの装着がなされた基板２）の検査を行う場合には、検査機制御装置５５は、部品装着機１２から送られてきた基板２をコンベア５１によって搬入し、所定の作業位置（図６に示す位置）に静止させて基板２の位置決めを行う。検査機制御装置５５は、基板２を位置決めしたら、検査カメラ５３を基板２の上方に移動させ、検査カメラ５３に基板２上の一対の基板マーク２ｍを撮像させる。そして、得られた一対の基板マーク２ｍの位置を予め設定された基準の位置と比較することによって、基板２の基準の位置からの位置ずれを求める。

検査機制御装置５５は、基板２上の基準の位置からの位置ずれを求めたら、基板２上の各電極部Ｄに部品Ｂが正常に装着されているか否かの検査を行う以下の検査工程を実行する。

検査工程では、検査機制御装置５５は、ホストコンピュータ１４を介して装着機制御装置３７より実装プログラムの送信を受け（図１参照）、部品装着機１２によって基板２上の各電極部Ｄに装着された部品Ｂの位置を検査カメラ５３によって撮像する。そして検査機制御装置５５は、得られた各部品Ｂの位置の撮像画像の画像認識を行うことによって（すなわち、検査カメラ５３により撮像された基板２の画像に基づいて）、基板２の各電極部Ｄにおける部品Ｂの装着状態の良否判定を行う。この電極部Ｄにおける部品Ｂの装着状態の良否判定は、具体的には、各部品Ｂが一定の基準の範囲を超えて電極部Ｄ若しくは実装プログラムで指定された部品装着位置から位置ずれを起こしているか否か等に基づいて行う。

検査機制御装置５５は、上記判定において、電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定した部品Ｂがあった場合には、基板２の各電極部Ｄへの部品Ｂの装着を行った際の装着ヘッド３４の移動軌跡を吸着ノズルＮの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイ５４に視覚表示するとともに、その装着ヘッド３４の移動軌跡のうち、電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定した部品Ｂ（以下、装着状態不良部品と称する）が電極部Ｄに装着される直前の装着ヘッド３４の移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す。これにより部品実装システム１の操作を行うオペレータＯＰ（図１）は、装着ヘッド３４の移動軌跡のうち、装着状態不良部品が電極部Ｄに装着される直前の装着ヘッド３４の移動に相当する部分、すなわちヘッド移動ロボットによる装着ヘッドの駆動パターン（具体的には、ヘッド移動ロボット３３のアクチュエータの駆動パターン）の変更を検討すべき部分を他の部分と容易に識別して把握することができる。

例えば、装着機制御装置３７が実装プログラムに従って前掲の図５（ａ），図５（ｂ），・・・，図５（ｈ）に示したような手順で装着ヘッド３４により基板２上の電極部Ｄ１〜Ｄ８に部品Ｂ１〜Ｂ８を装着した場合、検査機制御装置５５は装着機制御装置３７から実装プログラムを受け取り、装着ヘッド３４の代表位置Ｇの移動軌跡（Ｇ１→Ｇ２→・・・→Ｇ８）を図７のように示したうえで、装着状態不良部品（部品Ｂ６であるとする）が電極部Ｄに装着される直前の装着ヘッド３４の移動に相当する部分の直線（Ｌ５）の太さを他の部分の直線（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ７）の太さよりも太く（或いは他の部分の直線と識別可能な色で）表すようにする。

このように、本実施の形態において、検査機１３が備える検査カメラ５３は、部品装着機１２の装着ヘッド３４により基板２上の各電極部Ｄに装着された部品Ｂを撮像する撮像手段として機能し、検査機制御装置５５は、検査カメラ５３により撮像された基板２上の各部品Ｂの画像に基づいて、各電極部Ｄに対する部品Ｂの装着状態の良否判定を行う判定手段として機能する。

また、検査機制御装置５５は、判定手段としての自身（検査機制御装置５５）により電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定された部品Ｂがあった場合に、基板２上の各電極部Ｄへの部品Ｂの装着が行われた際の装着ヘッド３４の移動軌跡を吸着ノズルの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイ５４に視覚表示するとともに、その装着ヘッド３４の移動軌跡のうち、判定手段としての自身（検査機制御装置５５）により電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定された部品Ｂが電極部Ｄに装着される直前の装着ヘッド３４の移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す移動軌跡表示手段として機能する。

図７は、検査機制御装置５５が、電極部Ｄ６に対する部品Ｂ６の装着状態が不良であったと判断した場合に、装着ヘッド３４の代表位置ＧのＧ５〜Ｇ６の間の移動を示す部分の直線の太さを他の部分の直線の太さよりも太く示した例を示している。また、図７では、吸着ノズルＮの回転方向の変化の履歴として、部品供給部３２から部品Ｂを吸着した時点（図３（ｂ）参照）での吸着ノズルＮの回転角度を基準角度（０°）とし、吸着ノズルＮを基準角度から回転させた状態で電極部Ｄに部品Ｂを装着したときには、吸着ノズルＮの回転方向を基準角度からの回転角度とともに示すようにしている。なお、図７の例では、吸着ノズルＮの回転方向の順逆を符号「＋」及び「−」で示している。

ここで、オペレータＯＰは、検査機１３のディスプレイ５４に装着状態不良部品が電極部Ｄに装着される直前の装着ヘッド３４の移動を示す部分が他の部分と視覚的に識別できる状態で示されたときには、その部分の装着ヘッド３４の移動に関する装着ヘッド３４の駆動パターン（ヘッド移動ロボット３３のアクチュエータの駆動パターンであり、例えば、アクチュエータの動作開始速度や動作停止速度などの組み合わせ）を実装プログラムにおいて変更し、或いは、その部品Ｂの基板２への装着時における装着ヘッド３４の移動速度を低速にするなどの対策をとって部品Ｂの装着状態不良を改善する。

また、オペレータＯＰは、基板２上の各電極部Ｄへの部品Ｂの装着が行われた際の装着ヘッド３４の移動軌跡とともに示される吸着ノズルＮの回転方向の変化の履歴を参照することにより、吸着ノズルＮの回転速度が速過ぎたために吸着ノズルＮに対して部品Ｂがずれてしまったケースが予測される場合には、吸着ノズルＮの回転速度が小さくなるように実装プログラムを書き換えることによって吸着ノズルＮに対する部品Ｂのずれを解消する対策をとることもできる。

なお、本実施の形態では、前述のように、吸着ノズルＮの回転方向の変化を、装着状態不良部品を電極部Ｄに装着した直前のものについてだけ示すのではなく、装着ヘッド３４による最初の部品Ｂの装着時からの吸着ノズルＮの回転方向の変化の全て（すなわち履歴）を示しているので、装着ヘッド３４が備える複数（ここでは８つの）の吸着ノズルＮを個々には回転制御できず、ひとつのモータによって全ての吸着ノズルＮが同方向に同角度だけ同時に回転される構成になっており、電極部Ｄに装着される直前だけなく、それ以前においても吸着ノズルＮが回転させられている場合においても、吸着ノズルの回転動作に起因して部品Ｂの装着ずれが生じたかどうかを十分に検討することができる。

検査機制御装置５５は、基板２に対する印刷検査が終了したら、コンベア５１を作動させて基板２を検査機１３から部品実装システム１の外部に搬出する。

部品実装システム１により基板２上の各電極部Ｄに部品Ｂを装着する手順は上記の通りであり、次いで、部品実装システム１による部品実装方法について説明する。

部品実装システム１による部品実装方法では、先ず、印刷機１１の制御装置２２（図１）がスキージ等の作動制御を行って、基板２上の各電極部ＤにペーストＰｔを印刷する。そして、次に、装着機制御装置３７が、装着ヘッド３４が備える複数の吸着ノズルＮのそれぞれに部品Ｂを吸着させた後（部品吸着工程）、装着ヘッド３４を断続的に移動させることにより、装着ヘッド３４が備える複数の吸着ノズルＮのそれぞれに吸着させた各部品Ｂを基板２上の各電極部Ｄに予め定めた順序で装着させる（部品装着工程）。

装着機制御装置３７が基板２上の各電極部Ｄに部品Ｂを装着させたら、検査機制御装置５５が、部品装着機１２の装着ヘッド３４により基板２上の各電極部Ｄに装着された部品Ｂを撮像する（撮像工程）。そして、検査機制御装置５５は、撮像した基板２上の各部品Ｂの画像に基づいて、各電極部Ｄに対する部品Ｂの装着状態の良否判定を行ったうえで（良否判定工程）、電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定した部品があった場合に、基板２上の各電極部Ｄへの部品Ｂの装着を行った際の装着ヘッド３４上の移動軌跡をディスプレイ５４に視覚表示するとともに、その装着ヘッド３４の移動軌跡のうち、電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定した部品Ｂを電極部Ｄに装着する直前の装着ヘッド３４の移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す（表示工程）。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装システム１及び部品実装システム１による部品実装方法では、撮像手段である検査機１３が備える検査カメラ５３により撮像した基板２上の部品Ｂの画像に基づいて、電極部Ｄに対する装着状態が不良な部品Ｂを発見した場合には、基板２上の各電極部Ｄへの部品Ｂの装着が行われた際の装着ヘッド３４の移動軌跡を吸着ノズルＮの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイ５４に視覚表示するとともに、その装着ヘッド３４の移動軌跡のうち、電極部Ｄに対する装着状態が不良な部品Ｂが電極部Ｄに装着される直前の装着ヘッド３４の移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示すようになっており、オペレータＯＰは装着ヘッド３４の移動軌跡のうち、ヘッド移動ロボット３３による装着ヘッド３４の駆動パターンの変更を検討すべき部分をすぐに把握することができ、また、吸着ノズルＮの回転によって吸着ノズルＮに対する部品Ｂの位置ずれが発生した可能性を検討すべき部分もすぐに把握することができるので、電極部Ｄに対する部品Ｂの装着状態の不良に対してオペレータＯＰは迅速な対応をとることができる。

なお、上述の装着ヘッド３４の移動軌跡の表示は、検査機１３が備えるディスプレイ５４に限られず、部品実装システム１を構成する他の装置（例えば部品装着機１２）が備えるディスプレイに表示させることも可能である。

また、上述の構成に加え、判定手段である検査機制御装置５５により電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定された部品Ｂがあった場合に、ヘッド移動ロボット３３が装着ヘッド３４を断続移動させるごとに装着ヘッド３４に与える装着ヘッド３４の駆動パターンがヘッド移動ロボット３３に残留振動を発生させ得るものとなっていたがどうかの判断を行う判断手段（例えば、検査機制御装置５５内に設けた図示しない判断部）を備え、移動軌跡表示手段としての検査機制御装置５５は、上記判定手段により電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定された部品Ｂがあった場合に、ディスプレイ５４に視覚表示する装着ヘッド３４の移動軌跡のうち、判断手段によって、ヘッド移動ロボット３３に残留振動を発生させ得るものとなっていたと判断された駆動パターンによる装着ヘッド３４の移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示すようになっていてもよい。

この場合、判断手段としての検査機制御装置５５は、ヘッド移動ロボット３３に残留振動を発生させ得るヘッド移動ロボット３３による装着ヘッド３４の移動時の装着ヘッド３４の駆動パターン（特定駆動パターン）を予め記憶手段（例えば検査機制御装置５５内に設けた図示しない記憶部）に記憶しておき、電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定した部品Ｂがあった場合に、装着ヘッド３４の移動軌跡を構成する個々の移動経路における装着ヘッド３４の駆動パターンを記憶手段に記憶した上記特定パターンと比較することによって上記判断を行う。

このような構成であれば、ディスプレイ５４に表示された、電極部Ｄに対する装着状態が不良であると判定された部品Ｂが電極部Ｄに装着される直前の装着ヘッド３４の移動に相当する部分における装着ヘッド３４の駆動パターンが、実際にヘッド移動ロボット３３に残留振動を発生させる原因となり得るものであったのかどうかが明らかになるので、オペレータＯＰはより効果的に部品Ｂの装着状態の不良に対する対策をとることができる。

電極部に対する部品の装着状態の不良に対してオペレータが迅速な対策をとることができるようにした部品実装システム及び部品実装方法を提供する。

１部品実装システム
２基板
３３ヘッド移動ロボット
３４装着ヘッド
３７装着機制御装置（装着制御手段）
５３検査カメラ（撮像手段）
５４ディスプレイ
５５検査機制御装置（判定手段、移動軌跡表示手段）
Ｎ吸着ノズル
Ｄ電極部
Ｂ部品

Claims

部品を吸着する複数の吸着ノズルを備えた装着ヘッドと、
装着ヘッドを移動させるヘッド移動ロボットと、
ヘッド移動ロボットを作動させて装着ヘッドを断続的に移動させることにより、装着ヘッドが備える複数の吸着ノズルのそれぞれに吸着させた各部品を基板上の各電極部に予め定めた順序で装着させる装着制御手段と、
装着ヘッドにより基板上の各電極部に装着された部品を撮像する撮像手段と、
撮像手段により撮像された基板上の各部品の画像に基づいて、各電極部に対する部品の装着状態の良否判定を行う判定手段と、
判定手段により電極部に対する装着状態が不良であると判定された部品があった場合に、基板上の各電極部への部品の装着が行われた際の装着ヘッドの移動軌跡を吸着ノズルの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイに視覚表示するとともに、その装着ヘッドの移動軌跡のうち、判定手段により電極部に対する装着状態が不良であると判定された部品が電極部に装着される直前の装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す移動軌跡表示手段とを備えたことを特徴とする部品実装システム。
判定手段により電極部に対する装着状態が不良であると判定された部品があった場合に、ヘッド移動ロボットが装着ヘッドを断続移動させるごとに装着ヘッドに与える装着ヘッドの駆動パターンがヘッド移動ロボットに残留振動を発生させ得るものとなっていたがどうかの判断を行う判断手段を備え、
移動軌跡表示手段は、判定手段により電極部に対する装着状態が不良であると判定された部品があった場合に、ディスプレイに視覚表示する装着ヘッドの移動軌跡のうち、判断手段によって、ヘッド移動ロボットに残留振動を発生させ得るものとなっていたと判断された駆動パターンによる装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示すことを特徴とする請求項１に記載の部品実装システム。
装着ヘッドが備える複数の吸着ノズルのそれぞれに部品を吸着させる工程と、
装着ヘッドを移動させるヘッド移動ロボットを作動させて装着ヘッドを断続的に移動させることにより、装着ヘッドが備える複数の吸着ノズルのそれぞれに吸着させた各部品を基板上の各電極部に予め定めた順序で装着させる工程と、
装着ヘッドにより基板上の各電極部に装着した部品を撮像する工程と、
撮像した基板上の各部品の画像に基づいて、各電極部に対する部品の装着状態の良否判定を行う工程と、
電極部に対する装着状態が不良であると判定した部品があった場合に、基板上の各電極部への部品の装着を行った際の装着ヘッド上の移動軌跡を吸着ノズルの回転方向の変化の履歴と併せてディスプレイに視覚表示するとともに、その装着ヘッドの移動軌跡のうち、電極部に対する装着状態が不良であると判定した部品を電極部に装着する直前の装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
電極部に対する装着状態が不良であると判定した部品があった場合に、ヘッド移動ロボットが装着ヘッドを断続的に移動させるごとに装着ヘッドに与える装着ヘッドの駆動パターンがヘッド移動ロボットに残留振動を発生させ得るものとなっていたかどうかの判断を行い、ディスプレイに視覚表示する装着ヘッドの移動軌跡のうち、ヘッド移動ロボットに残留振動を発生させ得るものとなっていたと判断した駆動パターンによる装着ヘッドの移動に相当する部分を他の部分と視覚的に識別できる状態で示す工程とを含むことを特徴とする請求項３に記載の部品実装方法。