JP2015135886A - 管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理エラーに対して作業者の作業負担を軽減しつつ適切に対処できるようにする【解決手段】予め画像処理エラーの内容とそのエラーを解消するための対処方法とを対応付けて記憶しておき、画像処理エラーが発生すると、発生したエラーの内容に基づいて対応する対処方法を検索し、検索された対処方法のうち１つを選択し、選択した対処方法でエラーに対処することへの許可を作業者に求めるエラー対応画面を表示する（Ｓ３００〜Ｓ３４０）。作業者が対処方法での対処を許可すると、その対処方法を部品実装機の動作に反映させる。これにより、作業者は、エラー対応画面にて提示された対処方法で対処することを許可するか否かを選択するだけでよいから、作業者の作業負担を大幅に軽減することができ、生産効率を向上させることができる。【選択図】図６

Description

本発明は、基板に対して所定の作業を行うよう構成され該作業に係る作業対象物を撮像して得られる撮像画像と予め作成された画像処理データとに基づいてエラーの発生と該発生したエラーの種類とを検知可能な対基板作業機を管理する管理装置に関する。

従来、この種の管理装置としては、部品が基板上に装着されていない欠品エラーが検知されると、基板に対する装着痕の有無の確認や装着ノズルに対する部品認識動作の確認を行い、これらの確認結果に応じて、予めデータベースに登録された対処方法（フィルタ交換，ノズル洗浄，カセット確認）の中から１つを選択し、エラー情報と対処方法とを作業者へ通知するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３０４１００号公報

ところで、エラーの種類としては、例えば、画像処理エラーや部品の吸着ミス、部品切れ、生産計画に関する情報（例えば基板の情報や部品の情報、吸着ノズルの情報、ヘッドの情報、基板基準マークの位置、部品の実装位置）の入力ミスなど様々なものが考えられ、あらゆる種類のエラーに適切に対処することは作業者にとって極めて困難である。このため、作業者の作業負担が増大し、生産性が低下するという問題があった。また、エラーによっては、作業者は、エラー情報の通知を確認してデータ（画像処理データ）を編集する必要がある。データの編集は、高い熟練度が要求されると共に手間のかかる作業であるため、作業効率を低下させ、生産性の低下を招いてしまう。

本発明の管理装置は、吸着した部品を撮像して得られる部品画像と予め作成された画像処理データとに基づき検知されるエラーに対して、作業者の作業負担を軽減しつつ適切に対処できるようにすることを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明は、
基板に対して所定の作業を行うよう構成され該作業に係る作業対象物を撮像して得られる撮像画像と予め作成された画像処理データとに基づいてエラーの発生と該発生したエラーの種類とを検知可能な対基板作業機を管理する管理装置であって、
前記エラーの種類毎に、該エラーに対処する対処方法を記憶する記憶手段と、
作業者からの指示を入力する入力手段と、
前記エラーの発生が検知されると、該検知したエラーの種類に対応する対処方法を前記記憶手段から取得し、該取得した対処方法に基づいて前記検知されたエラーに対処することへの許可を求めるエラー対応表示を行う表示手段と、
前記エラー対応表示に対して前記入力手段により許可入力がなされると、前記検知されたエラーに対応する対処方法を前記対基板作業機に反映させる反映手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の管理装置では、作業に係る作業対象物を撮像して得られる撮像画像と予め作成された画像処理データとに基づいてエラーの発生とその種類とを検知可能な対基板作業機を管理するものにおいて、エラーの種類毎に、エラーに対処する対処方法を記憶しておき、エラーの発生が検知されると、検知したエラーの種類に対応する対処方法を取得し、取得した対処方法に基づいて検知されたエラーに対処することへの許可を求めるエラー対応表示を行い、エラー対応表示に対して許可入力がなされると、検知されたエラーに対応する対処方法を対基板作業機に反映させる。これにより、作業者は、エラー対応表示を確認し、表示の対処方法を許可するか否かを判断するだけでよいから、作業者の負担を大幅に軽減させることができる。この結果、作業者の作業負担を軽減しつつエラーに対して適切に対処することができる。「対基板作業機」は、基板に部品を実装する部品実装機や、基板にはんだを印刷する印刷機、部品を固定するための塗布剤（接着剤）を塗布する塗布機、基板に実装された部品の実装状態を検査する検査機などを含む。

こうした本発明の管理装置において、前記対基板作業機は、吸着ノズルで部品を吸着して基板に実装する部品実装機であって、前記吸着した部品を撮像すると共に該撮像により得られた部品画像に基づき認識される部品に対する前記吸着ノズルの吸着位置が前記画像処理データに含まれる基準吸着位置データに適合しない吸着エラーを検知可能であり、前記記憶手段は、前記吸着エラーに対処するための対処方法として、少なくとも前記吸着ノズルで部品を吸着する際の該吸着ノズルの移動速度または移動加速度を低減させる低速動作モードを記憶し、前記表示手段は、前記吸着エラーの発生が検知されると、前記低速動作モードを設定することへの許可を求める吸着エラー対応表示を行い、前記反映手段は、前記吸着エラー対応表示に対して前記入力手段により許可入力がなされると、前記低速動作モードで前記部品実装機を動作させるものとすることもできる。部品実装機を低速動作モードで動作させると、吸着ノズルで部品を吸着する際の吸着ノズルの停止精度が向上するから、これによって吸着エラーが解消する場合があり、吸着エラーに適切に対処することができる。勿論、作業者は、表示内容を確認して低速動作モードの実施を許可するか否かを判断するだけでよいから、作業負担を軽減することができる。

また、本発明の管理装置において、前記対基板作業機は、吸着ノズルで部品を吸着して基板に実装する部品実装機であって、前記吸着した部品を撮像すると共に該撮像により得られた部品画像に基づき認識される部品に対する前記吸着ノズルの吸着位置が前記画像処理データに含まれる基準吸着位置データに適合しない吸着エラーを検知可能であり、前記記憶手段は、前記吸着エラーに対処するための対処方法として、少なくとも前記基準吸着位置データを編集する編集モードを記憶し、前記表示手段は、前記吸着エラーの発生が検知されると、前記編集モードで前記基準吸着位置データを変更することへの許可を求める吸着エラー対応表示を行い、前記反映手段は、前記吸着エラー対応表示に対して前記入力手段により許可入力がなされると、前記部品の吸着位置が前記基準吸着位置データに適合するよう該基準吸着位置データを編集するものとすることもできる。こうすれば、基準吸着位置データの編集によって吸着エラーを解消することが可能となり、吸着エラーに適切に対処することができる。勿論、作業者はエラー対応表示の内容を確認して編集モードの実施を許可するか否かを判断するだけでよいから、作業負担を軽減することができる。

さらに、本発明の管理装置において、前記対基板作業機は、吸着ノズルで部品を吸着して基板に実装する部品実装機であって、前記吸着した部品を撮像すると共に該撮像により得られた部品画像に基づき認識される部品の形状または大きさが前記画像処理データに含まれる基準形状データに適合しない形状エラーを検知可能であり、前記記憶手段は、前記形状エラーに対処するための対処方法として、少なくとも前記基準形状データを編集する編集モードを記憶し、前記表示手段は、前記形状エラーの発生が検知されると、前記編集モードで前記基準形状データを変更することへの許可を求める形状エラー対応表示を行い、前記反映手段は、前記形状エラー対応表示に対して前記入力手段により許可入力がなされると、前記部品の形状が前記基準形状データに適合するよう該基準形状データを編集するものとすることもできる。こうすれば、基準形状データの編集によって形状エラーを解消することが可能となり、形状エラーに適切に対処することができる。勿論、作業者はエラー対応表示の内容を確認して編集モードの実施を許可するか否かを判断するだけでよいから、作業負担を軽減することができる。

また、本発明の管理装置において、前記記憶手段は、１種類のエラーに対して複数の前記対処方法を記憶し、前記表示手段は、前記エラーの発生が検知されると、該検知されたエラーの種類に対応する複数の対処方法のうちのいずれかを前記記憶手段から取得して該取得した対処方法に基づく前記エラー対応表示を行い、前記エラー対応表示に対して前記入力手段により不許可入力がなされると、前記検知されたエラーの種類に対応する複数の対処方法のうち先に取得された対処方法とは異なる対処方法を新たに取得して該取得した対処方法に基づく前記エラー対応表示を行うものとすることもできる。こうすれば、作業者は１つのエラーに対して最適な対処方法を選択することができるから、エラーに対してより適切に対処することが可能となる。また、作業者はエラー対応表示の対処方法の実施を許可するか否かを判断すればよいから、作業負担は増加しない。

本発明の一実施例としての部品実装システム１の構成の概略を示す構成図である。 部品実装機１１の構成の概略を示す構成図である。 部品実装機１１の制御装置７０と管理装置８０との電気的な接続関係を示すブロック図である。 部品実装機１１の制御装置７０により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。 吸着動作モードの一例を示す説明図である。 管理装置８０により実行される画像処理エラー復旧処理の一例を示すフローチャートである。 対処方法データベースの一例を示す説明図である。 第１吸着ズレ対応画面の一例を示す説明図である。 第２吸着ズレ対応画面の一例を示す説明図である。 第３吸着ズレ対応画面の一例を示す説明図である。 第４吸着ズレ対応画面の一例を示す説明図である。 第１部品形状エラー対応画面の一例を示す説明図である。 第２部品形状エラー対応画面の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての部品実装システム１の構成の概略を示す構成図であり、図２は部品実装機１１の構成の概略を示す構成図であり、図３は部品実装機１１の制御装置７０と管理装置８０との電気的な接続関係を示すブロック図である。なお、本実施例において、図１および図２の左右方向がＸ軸方向であり、前後方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

部品実装システム１は、図１に示すように、複数台の部品実装機１１ａ〜１１ｄ（以下、まとめて部品実装機１１という）から構成される部品実装ライン１０と、部品実装ライン１０を管理する本発明の一実施例としての管理装置８０とを備える。

部品実装機１１は、図２に示すように、電子部品（以下、単に「部品」という）を供給する部品供給装置２０と、回路基板（以下、単に「基板」という）１６を搬送する基板搬送装置３０と、基板搬送装置３０により搬送された基板１６をバックアップするバックアップ装置（図示せず）と、部品供給装置２０により供給された部品をバックアップ装置によりバックアップされた基板１６に装着する部品装着装置４０と、部品実装機全体の制御を司る制御装置７０（図３参照）とを備え、基板搬送装置３０とバックアップ装置と部品装着装置４０とが台座１２上に設けられた本体枠１４内に収容されている。

部品供給装置２０は、図２に示すように、本体枠１４の前面部に設置されたフィーダ取付台２４と、フィーダ取付台２４に取り付けられたテープフィーダ２２とを備える。テープフィーダ２２は、テープが巻回されたリール２２ａを備えており、キャリアテープの各キャビティには部品が所定間隔で収容されている。これらの部品は、テープの表面を覆うフィルムによって保護されており、リール２２ａからテープが引き出されると、フィーダ部２２ｂにおいてフィルムが剥がされて露出し、吸着可能な状態となる。なお、フィーダ取付台２４は、本体枠１４に対して着脱可能に構成されており、フィーダ取付台２４を変更することにより、トレイにより部品の供給が可能なトレイフィーダ等の複数種類のフィーダを装着することが可能である。

基板搬送装置３０は、図２に示すように、２つの基板搬送路が設けられたデュアルレーン方式の搬送装置として構成されており、本体枠１４の中段部に設けられた支持台１８上に配置されている。各基板搬送路には、ベルトコンベア装置３２を備えており、ベルトコンベア装置３２の駆動により基板１６を図２の左から右（基板搬送方向）へと搬送する。

部品装着装置４０は、図２に示すように、本体枠１４の上段部にＹ軸方向に沿って設けられたガイドレール４６と、ガイドレール４６に沿って移動が可能なＹ軸スライダ４８と、Ｙ軸スライダ４８の下面にＸ軸方向に沿って設けられたガイドレール４２と、ガイドレール４２に沿って移動が可能なＸ軸スライダ４４と、Ｘ軸スライダ４４に取り付けられＸＹ軸方向に移動が可能なヘッド５０と、Ｚ軸方向の移動とＺ軸周りの回転とが可能にヘッド５０に装着され部品を吸着可能な吸着ノズル５２と、支持台１８上に設けられ吸着ノズル５２に吸着された吸着部品を撮影するためのパーツカメラ５４と、Ｘ軸スライダ４４に取り付けられ基板１６に設けられた基板位置決め基準マークを撮影するためのマークカメラ５６と、ヘッド５０に装着可能な複数種類の吸着ノズルをストックするノズルストッカ５８とを備える。

パーツカメラ５４は、部品供給装置２０とベルトコンベア装置３２との間に、撮像方向が上向きとなるように設置されている。このパーツカメラ５４は、その上方を通過する吸着部品または上方で停止した吸着部品を撮像し、撮像により得られた画像を制御装置７０へ出力する。制御装置７０は、入力した画像を予め記憶された正常な吸着状態の画像（画像処理データ）と比較することにより、吸着ノズル５２に部品が正常に吸着されているか否かを判定する。

具体的には、制御装置７０は、パーツカメラ５４で撮像された画像に基づいて部品の有無や部品の形状、大きさ、吸着位置などを判定する。また、本実施例では、パーツカメラ５４で撮像された画像に基づいて部品の３次元形状を計測し、その測定結果に基づいてリード部品におけるリード曲りやBGA (Ball grid array)におけるバンプの欠け、部品の吸着姿勢（斜め吸着や立ち吸着）なども判定することが可能となっている。なお、３次元形状の計測は、位相シフト法や空間コード化法などを用いて行うことができる。

マークカメラ５６は、Ｘ軸スライダ４４の下端に、撮像方向が基板１６に対向する向きとなるように設置されている。このマークカメラ５６は、基板１６に設けられた基板位置決め基準マークを撮影し、撮像により得られた画像を制御装置７０へ出力する。制御装置７０は、入力した画像を処理してマークの位置を認識することにより基板１６の位置を判断する。

制御装置７０は、ＣＰＵ７１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７１の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ７２と、各種データを記憶するＨＤＤ７３と、作業領域として用いられるＲＡＭ７４と、入出力インターフェース７５とを備え、これらはバス７６を介して電気的に接続されている。この制御装置７０には、Ｘ軸スライダ４４の位置を検知するＸ軸位置センサ４４ａからの位置信号やＹ軸スライダ４８の位置を検知するＹ軸位置センサ４８ａからの位置信号、マークカメラ５６からの画像信号、パーツカメラ５４からの画像信号などが入出力インターフェース７５を介して入力されている。一方、制御装置７０からは、部品供給装置２０への制御信号や基板搬送装置３０への制御信号、Ｘ軸スライダ４４を移動させるＸ軸アクチュエータ４４ｂへの駆動信号、Ｙ軸スライダ４８を移動させるＹ軸アクチュエータ４８ｂへの駆動信号、ヘッド５０に内蔵し吸着ノズル５２をＺ軸方向に移動させるＺ軸アクチュエータ５２ａへの駆動信号、ヘッド５０に内蔵し吸着ノズル５２を回転させるθ軸アクチュエータ５２ｂへの駆動信号、図示しない真空ポンプと吸着ノズル５２との連通と遮断とを行う電磁弁５９への駆動信号などが入出力インターフェース７５を介して出力されている。また、制御装置７０は、管理装置８０と双方向通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。

管理装置８０は、例えば、汎用のコンピュータである。管理装置８０は、図３に示すように、ＣＰＵ８１を中心とするマイクロプロセッサであって、処理プログラムを記憶するＲＯＭ８２、基板の生産計画などを記憶するＨＤＤ８３、作業領域として用いられるＲＡＭ８４、入出力インターフェース８５などを備える。これらは、バス８６を介して電気的に接続されている。この、管理装置８０には、マウスやキーボード等の入力デバイス８７から入力信号が入出力インターフェース８５を介して入力され、管理装置８０からは、ディスプレイ８８への画像信号が入出力インターフェース８５を介して出力されている。ここで、基板の生産計画とは、各部品実装機１１においてどの部品をどの順番で基板へ実装するか、また、そのように部品を実装した基板を何枚作製するかなどを定めた計画をいう。例えば、生産計画として入力される情報としては、生産日時や基板の作製数、基板に実装する部品に関する部品情報、使用するヘッド２４に関するヘッド情報、ヘッド２４に装着される吸着ノズル５２に関するノズル情報などがある。こうした生産計画は、作業者が入力デバイス８７を操作することにより管理装置８０に入力される。生産計画を入力した管理装置８０は、その生産計画にしたがって基板への部品の実装が行われるよう各部品実装機１１ａ〜１１ｄへ指令信号を出力する。

次に、こうして構成された本実施例の部品実装機１１の部品実装工程について説明する。図４は、制御装置７０のＣＰＵ７１により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、管理装置８０から生産開始指令を受信したときに実行される。

部品実装処理が実行されると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、まず、基板搬送装置３０を制御して基板１６をバックアップ装置の真上に来るまで搬送して基板１６を保持する（ステップＳ１００）。このとき、部品供給装置２０（テープフィーダ２２）は、リール２２ａからテープを送り出すことにより部品が供給された状態となっている。続いて、制御装置７０のＣＰＵ７１は、部品供給装置２０から供給されている部品の真上に吸着ノズル５２が来るようにＸ軸アクチュエータ４４ｂおよびＹ軸アクチュエータ４８ｂを制御し、吸着ノズル５２の吸引口が部品と当接するまで吸着ノズル５２が下降するようＺ軸アクチュエータ５２ａを制御する。この制御により、吸着ノズル５２は、吸引口に負圧を作用させることにより部品を吸着する（ステップＳ１１０）。ここで、吸着ノズル５２により部品を吸着する際の吸着動作としては、複数の動作モードが設けられている。図５は、吸着動作における吸着ノズル５２の速度Ｖと時間Ｔとの関係を示す説明図である。なお、図５（ａ）は高速動作モードを示し、図５（ｂ）は低速動作モードを示す。高速動作モードは、図５（ａ）に示すように、実行可能な最大（１００％）の加速度で目標位置（部品の真上）へ向って吸着ノズル５２を水平（ＸＹ軸）移動させ、目標位置の所定距離（例えば１〜２ｍｍ）手前から吸着ノズル５２の下降（Ｚ軸移動）を始めるモードであり、サイクルタイムを重視したモードとなる。一方、低速動作モードは、図５（ｂ）に示すように、高速動作モードよりも低い（例えば５０％）加速度で目標位置に向って吸着ノズル５２を水平移動させ、吸着ノズル５２のＸＹ軸方向の移動が停止してから吸着ノズル５２の下降を始めるモードであり、吸着ノズル５２の目標位置（部品の真上）に対する停止精度を重視したモードとなる。本実施例では、デフォルト設定が高速動作モードとなっており、作業者による設定変更によって低速動作モードとすることができるようになっている。尚、動作モードは、上記２種類に限られず、吸着ノズル５２のＸＹ軸の移動加速度や移動速度が異なる３種類以上の動作モードを設けるものとしてもよいことは勿論である。

吸着ノズル５２に部品を吸着させると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、吸着された部品がパーツカメラ５４の真上を横切るようにＸ軸アクチュエータ４４ｂおよびＹ軸アクチュエータ４８ｂを制御すると共に、吸着された部品がパーツカメラ５４の真上に位置するときにパーツカメラ５４で吸着部品を撮像させ（ステップＳ１２０）、撮像された画像と予め記憶された画像処理データとを比較する画像処理を行って（ステップＳ１３０）、画像処理エラーの発生の有無を判定する（ステップＳ１４０）。具体的に言うと、画像処理は、撮像された画像に基づいて部品の外形を認識し、認識した外形が予め記憶された基準外形に対して所定の許容範囲内にあるか否かを判定することにより形状エラー（例えば、規格外のものや変形、欠け、異物付着など）が発生しているか否かを判定する。なお、形状エラーの判定は、部品の大きさが基準の大きさに対して許容範囲内にあるか否かを判定するものや、実装対象部品がリード部品の場合にリード部品の３次元計測によってそのリードの位置が基準位置に対して許容範囲内にあるか否かを判定するもの、リード本数が規格の本数と一致するか否かを判定するものなども含む。また、画像処理は、撮像された画像に基づいて吸着ノズル５２に対する部品の吸着位置を判定し、判定した吸着位置と部品の中心位置との距離が所定の許容範囲内にあるか否かを判定することにより吸着ズレが発生しているか否かを判定する。さらに、画像処理は、撮像された画像に基づいて部品が認識されるか否かに基づいて吸着ミスが発生しているか否かを判定したり、３次元計測によって部品の斜め吸着や立ち吸着が発生しているか否かを判定したりすることもできる。制御装置７０は、画像処理エラーと判定すると、判定したエラーの種類（内容）を示すエラー情報を生成する。

ステップＳ１４０の判定の結果、画像処理エラーが発生していないと判定すると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、吸着ノズル５２に吸着された部品が基板１６の実装位置の真上に来るようにＸ軸アクチュエータ４４ｂおよびＹ軸アクチュエータ４８ｂを制御し、部品が基板１６の実装位置に押し当てられるまで吸着ノズル５２が下降されるようにＺ軸アクチュエータ５２ａおよびθ軸アクチュエータ５２ｂを制御し、吸着ノズル５２の吸引口に正圧を作用させることにより部品を基板１６上に実装して（ステップＳ１５０）、部品実装処理を終了する。

一方、ステップＳ１４０の判定の結果、画像処理エラーが発生したと判定すると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、画像処理にて作成されたエラー情報を管理装置８０に送信して（ステップＳ１６０）、管理装置８０から生産再開指令または生産停止指令を受信するまで待機する（ステップＳ１７０〜Ｓ１９０）。制御装置７０のＣＰＵ７１は、待機状態で管理装置８０から生産停止指令を受信すると（ステップＳ１９０）、部品実装処理を終了する。

管理装置８０から生産再開指令を受信すると（ステップＳ１８０）、制御装置７０のＣＰＵ７１は、画像処理データが編集されたか否かを判定する。（ステップＳ２００）。画像処理データが編集されていると判定すると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、画像処理データを更新すると共に（ステップＳ２１０）、ステップＳ１３０に戻って更新した画像処理データに基づいて再度画像処理を行う。そして、制御装置７０は、更新した画像処理データに基づく画像処理の結果、画像処理エラーが発生していないと判定すると、吸着した部品を基板１６上に実装するステップＳ１５０の処理を行う。一方、画像処理データが編集されていないと判定すると、ステップＳ１１０に戻って吸着した部品を廃棄し吸着ノズル５２による部品の吸着をやり直してステップＳ１２０以降の処理を行う。

図６は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行される画像処理エラー復旧処理の一例を示すフローチャートである。画像処理エラー復旧処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、まず、部品実装機１１から送信されるエラー情報を受信したか否かを判定し（ステップＳ３００）、エラー情報を受信していないと判定すると、これで画像処理エラー復旧処理を終了する。一方、管理装置８０のＣＰＵ８１は、エラー情報を受信したと判定すると、エラー情報に基づき特定されるエラーの内容に基づいてそのエラーを解消するための対処方法をＨＤＤ８３に予め記憶された対処方法データベースから検索する（ステップＳ３１０）。図７は、対処方法データベースの一例である。対処方法データベースは、図示するように、エラーの内容と対処方法とが対応付けられて記憶されたものである。具体的に示すと、吸着ズレに対する対処方法は、吸着ノズル５２で部品を吸着する際の動作モードを低速動作モードに変更する低速吸着と、部品を吸着する際の吸着ノズル５２のＸＹ軸の目標停止位置を部品の中心位置に近づける吸着位置変更と、部品の中心位置に対する吸着位置の許容範囲を変更する画像処理データ編集と、吸着ノズル５２やヘッド５０，部品供給装置２０（テープフィーダ）等を交換するノズル・ヘッド・フィーダ交換がある。また、形状エラーに対する対処方法は、基準外形や許容範囲を変更する画像処理データ編集と、部品供給装置２０で供給する部品を規格内のものに交換する部品交換がある。また、吸着ミスに対する対処方法は、低速吸着と吸着位置変更とノズル・ヘッド・フィーダ交換がある。

こうしてエラーの内容に対応する対処方法を検索すると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、検索によりヒットした対処方法のうちのいずれか１つを選択する（ステップＳ３２０）。対処方法データベースに記憶された複数の対処方法は、本実施例では、それぞれ優先順位が定められている。ステップＳ３２０の処理は、エラーの内容に対応する対処方法が複数ヒットすると、複数の対処方法のうち優先順位の最も高いものを選択するものとした。こうして対処方法を選択すると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、図示しない警告ランプの点灯やブザー音の出力などによりエラー報知を行って作業者を呼び出すと共に（ステップＳ３３０）、選択した対処方法により画像処理エラーに対処することへの許可を作業者に求めるためのエラー対応画面をディスプレイ８８上に表示する（ステップＳ３４０）。作業者は、エラー対応画面にて入力デバイス８７を操作することにより、提示された対処方法で対処することを許可するか否かを選択することができる。なお、エラー対応画面の詳細は後述する。

選択した対処方法で対処することを作業者が許可したと判定すると（ステップＳ３５０の「ＹＥＳ」）、管理装置８０のＣＰＵ８１は、許可された対処方法に関する制御指令やデータを制御装置７０に送信することにより対処方法を部品実装機１１に反映すると共に（ステップＳ３６０）、生産再開指令を制御装置７０に送信して（ステップＳ３７０）、画像処理エラー復旧処理を終了する。これにより、生産再開指令を受信した制御装置７０は、待機状態を解除し、部品の実装を再開する。

一方、選択した対処方法で対処することを作業者が許可しなかったと判定すると（ステップＳ３５０の「ＮＯ」）、管理装置８０のＣＰＵ８１は、ステップＳ３１０の処理で検索された対処方法のうち先に提示した対処方法とは異なる他の対処方法があるか否かを判定し（ステップＳ３８０）、他の対処方法があると判定すると、その対処方法を新たに選択し（ステップＳ３９０）、ステップＳ３４０に戻って新たに選択した対処方法に応じたエラー対応画面を表示する。他の対処方法がないと判定すると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、生産停止指令を制御装置７０に送信して（ステップＳ４００）、画像処理エラー復旧処理を終了する。これにより、生産停止指令を受信した制御装置７０は、待機状態を解除し、部品の実装を停止する。

図８〜図１３は、エラー対応画面の一例である。図８のエラー対応画面は、吸着ズレを解消するための対処方法として吸着ノズル５２で部品を吸着する際の吸着動作を低速動作モードに変更することへの許可を作業者に求める第１吸着ズレ対応画面である。低速動作は、吸着ズレに対して優先順位が最も高い対処方法に定められている。吸着ズレが発生すると、まず、図８の第１吸着ズレ対応画面が表示されることとなる。作業者は、入力デバイス８７を操作して「はい」または「いいえ」を選択することにより、低速動作モードに変更することを許可するか否かを選択することができる。

図９のエラー対応画面は、吸着ズレを解消するための対処方法として部品を吸着する際の吸着ノズル５２のＸＹ軸の目標停止位置を部品の中心位置に近づける（オフセットする）ことへの許可を作業者に求める第２吸着ズレ対応画面である。この第２吸着ズレ対応画面は、○印が吸着位置を示し、×印が部品の中心位置を示し、×印を含む矩形領域が許容範囲を示し、矢印が吸着位置をオフセットする様子を示している。吸着位置変更は吸着ズレに対して優先順位が２番目の対処方法に定められており、作業者が前述した低速動作を許可しなかった場合に、図９の第２吸着ズレ対応画面が表示されることとなる。作業者は、入力デバイス８７を操作して「はい」または「いいえ」を選択することにより、目標停止位置を変更することを許可するか否かを選択することができる。

図１０のエラー対応画面は、吸着ズレを解消するための対処方法として部品の中心位置に対する吸着位置の許容範囲を変更すること（画像処理データ編集）への許可を作業者に求める第３吸着ズレ対応画面である。この第３吸着ズレ対応画面は、吸着位置を示す○印を包含するように許容範囲を示す矩形領域を拡大する様子を示している。画像処理データ編集は、吸着ズレに対して優先順位が３番目の対処方法に定められており、作業者が前述した吸着位置変更を許可しなかった場合に、図１０の第３吸着ズレ対応画面が表示されることとなる。作業者は、入力デバイス８７を操作して「はい」または「いいえ」を選択することにより、画像処理データ編集を行うことを許可するか否かを選択することができる。

図１１のエラー対応画面は、吸着ズレを解消するための対処方法として吸着ノズル５２の交換やヘッド５０の交換、部品供給装置２０（フィーダ）の交換を作業者に促す第４吸着ズレ対応画面である。吸着ノズル５２等の交換は吸着ズレに対して優先順位が４番目の対処方法に定められており、作業者が前述した画像処理データ編集を許可しなかった場合に、図１１の第４吸着ズレ対応画面が表示されることとなる。作業者は、入力デバイス８７を操作して「はい」または「いいえ」を選択することにより、吸着ノズル５２等の交換を行うことを許可するか否かを選択することができる。管理装置８０のＣＰＵ８１は、「はい」が選択されると、画像処理エラー復旧処理のステップＳ３６０にて、吸着ノズル５２等の交換作業が完了したことが確認されるまで待機し、交換作業の完了を確認すると、ステップＳ３７０で生産再開指令を制御装置７０に送信する。なお、交換作業の確認は、例えば、作業者から交換作業完了を示す入力デバイス８７の操作を受け付けることにより行ったり、吸着ノズル５２等の着脱を検知するセンサからの信号に基づいて行ったりすることができる。

図１２のエラー対応画面は、部品の形状エラーを解消するための対処方法として撮像画像に基づき認識される部品の形状に対する基準外形や許容範囲を変更すること（画像処理データ編集）への許可を作業者に求める第１部品形状エラー対応画面である。この第１部品形状エラー対応画面では、一点鎖線が基準外形を示し、一点鎖線を含む矩形環状領域が許容範囲を示している。画像処理データ編集は形状エラーに対して優先順位が最も高い対処方法に定められており、形状エラーが発生すると、まず、図１２の第１形状エラー対応画面が表示されることとなる。作業者は、入力デバイス８７を操作して「はい」または「いいえ」を選択することにより、画像処理データ編集を行うことを許可するか否かを選択することができる。

図１３のエラー対応画面は、部品の形状エラーを解消するための対処方法として使用する部品の交換を作業者に促す第２部品形状エラー対応画面である。画像処理データ編集は形状エラーに対して優先順位が２番目の対処方法に定められており、作業者が前述した画像処理データ編集を許可しなかった場合に、図１３の第２部品形状エラー対応画面が表示されることとなる。作業者は、入力デバイス８７を操作して「はい」または「いいえ」を選択することにより、部品の交換を行うことを許可するか否かを選択することができる。この場合、管理装置８０のＣＰＵ８１は、画像処理エラー復旧処理のステップＳ３６０にて、部品の交換作業が完了したことが確認されるまで待機し、交換作業の完了を確認すると、ステップＳ３７０で生産再開指令を制御装置７０に送信する。なお、交換作業の確認は、例えば、作業者から交換作業完了を示す入力デバイス８７の操作を受け付けることにより行ったり、部品供給装置２０の着脱を検知するセンサからの信号に基づいて行ったりすることができる。

以上説明した本実施例の管理装置８０は、画像処理エラーの内容とそのエラーを解消するための対処方法とを対応付けて予め記憶しておき、画像処理エラーが発生すると、発生したエラーを解消するための対処方法をエラー対応画面として表示し、表示した対処方法で対処することへの許可を作業者に求める。そして、管理装置８０は、作業者が表示された対処方法での対処を許可すると、その対処方法を部品実装機の動作に反映させる。これにより、作業者は、エラー対応画面にて入力デバイス８７を操作することにより、提示された対処方法で対処することを許可するか否かを選択するだけで画像処理エラーに対処することが可能となるから、作業者の作業負担を大幅に軽減することができ、生産効率を向上させることができる。

特に、本実施例の管理装置８０は、画像処理エラーとして部品の吸着ズレが発生した場合、部品実装機１１を低速動作モードで動作させると、吸着ノズル５２で部品を吸着する際の吸着ノズルの停止精度が向上するから、これによって吸着エラーが解消する場合があり、吸着ズレに適切に対処することができる。勿論、作業者は、表示内容を確認して低速動作モードの実施を許可するか否かを判断するだけでエラーの対処が可能となるから、作業負担を軽減することができる。

また、本実施例の管理装置８０は、画像処理エラーとして部品の吸着ズレが発生した場合、部品の中心位置に対して撮像画像に基づき認識される吸着位置の許容範囲を広げる（画像処理データを編集する）と、吸着ズレのエラーが解消する場合があり、吸着ズレに適切に対処することができる。勿論、作業者は、表示内容を確認して画像処理データの編集を許可するか否かを判断するだけでエラーの対処が可能となるから、作業負担を軽減することができる。

さらに、本実施例の管理装置８０は、画像処理エラーとして、部品の形状エラーが発生した場合、撮像画像に基づき認識される部品の形状に対する基準形状や許容範囲を変更する（画像処理データ編集）と、形状エラーが解消する場合があり、形状エラーに適切に対処することができる。勿論、作業者は、表示内容を確認して画像処理データの編集を許可するか否かを判断するだけでエラーの対処が可能となるから、作業負担を軽減することができる。

また、本実施例の管理装置８０は、１種類のエラーに対して複数の対処方法を予め記憶しておき、画像処理エラーが発生すると、エラーの内容に基づいて対応する対処方法を検索し、検索された複数の対処方法のうちいずれか１つを選択し、選択した対処方法で対処することへの許可を作業者に求めるエラー対応画面を表示する。そして、管理装置８０は、選択された対処方法が作業者により許可されなかった場合には、先に選択した対処方法とは異なる他の対処方法を新たに選択し、新たに選択した対処方法に基づくエラー対応画面を表示する。これにより、管理装置８０は、１つのエラーに対して最適な対処方法を選択することができるから、エラーに対してより適切に対処することが可能となる。また、作業者は、エラー対応画面の対処方法の実施を許可するか否かを判断すればよいから、作業負担は増加しない。

本実施例の管理装置８０は、吸着ズレに対する対処方法として低速吸着と吸着位置変更と画像処理データ編集とノズル・ヘッド・フィーダ交換とを挙げたが、これらに限定されるものではない。例えば、吸着ノズル５２に吸着された部品をパーツカメラ５４の上方で一旦停止させてからパーツカメラ５４により部品を撮像する第１撮像モードと、吸着ノズル５２に吸着された部品をパーツカメラ５４の上方で停止させることなく通過させるものとし、部品がパーツカメラ５４の上方に位置するタイミングでパーツカメラ５４により部品を撮像する第２の撮像モードとを備えるタイプの部品実装機は、第２の撮像モードで撮像された画像に基づき画像処理エラーが発生すると、そのエラーの対処方法として、第１の撮像モードへ変更することへの許可を作業者に求めるものとしてもよい。

本実施例の管理装置８０は、吸着ズレや吸着ミスに対する対処方法の一つとして吸着ノズル５２の交換やヘッド５０の交換、部品供給装置２０（フィーダ）の交換を作業者に促すものを挙げたが、いずれか１つ又は２つのみを求めるものとしてもよいし、フィーダ取付台２４の交換などを求めるものとしてもよい。

本実施例の管理装置８０は、パーツカメラ５４で撮像された画像と予め記憶された基準画像とを比較することにより画像処理エラーの有無を判定するものとしたが、これに限定されるものではなく、マークカメラ５６で撮像された画像に基づき認識されるマークが予め記憶された基準形状に対して許容範囲内にあるか否かを判定することにより画像処理エラーの有無を判定するものとしてもよい。この場合、管理装置８０は、画像処理エラーが発生すると、例えば、マークの基準形状や許容範囲を変更すること（画像処理データの編集）への許可を作業者に求めるエラー対応画面を表示し、作業者により許可入力がなされると、画像処理データの編集結果を部品実装機１１に反映するものとすることができる。

本実施例の管理装置８０は、部品実装機１１を管理するものを例示したが、これに限定されるものではなく、基板にクリームはんだを印刷する印刷機や、部品を固定するための塗布剤（接着剤）を塗布する塗布機、基板に実装された部品の実装状態を検査する検査機などの他の如何なる対基板作業機の管理に用いることができる。管理装置は、印刷機を管理する場合、例えば、基板上に印刷されたはんだを撮像し、撮像により得られた撮像画像と予め作成された正常な印刷状態の基準画像（画像処理データ）とを比較して、印刷されたはんだの形状が基準形状に対して許容範囲内にあるか否かを判定することにより、印刷エラーを検知することができる。管理装置は、印刷エラーを検知すると、例えば、作業者に対して基準形状や許容範囲を変更（画像処理データを編集）することへの許可を作業者に求めるエラー対応画面を表示し、作業者により許可入力がなされると、画像処理データの編集結果を印刷機に反映する。また、管理装置は、塗布機を管理する場合、例えば、基板に塗布された塗布剤を撮像し、撮像により得られた撮像画像と予め作成された正常な塗布状態の基準画像（画像処理データ）とを比較して、塗布された塗布剤の形状が基準形状に対して許容範囲内にあるか否かを判定することにより、塗布エラーを検知することができる。管理装置は、塗布エラーを検知すると、例えば、作業者に対して基準形状や許容範囲を変更（画像処理データを編集）することへの許可を作業者に求めるエラー対応画面を表示し、作業者により許可入力がなされると、画像処理データの編集結果を塗布機に反映する。さらに、管理装置は、検査機を管理する場合、例えば、基板に実装された部品を撮像し、撮像により得られた撮像画像と予め作成された正常な実装状態の基準画像（画像処理データ）とを比較して、実装された部品の基板に対する位置が基準位置に対して許容範囲内にあるか否かを判定することにより、実装エラーを検知することができる。管理装置は、実装エラーを検知すると、例えば、作業者に対して基準位置や許容範囲を変更（画像処理データを編集）することへの許可を作業者に求めるエラー対応画面を表示し、作業者により許可入力がなされると、画像処理データの編集結果を検査機に反映する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行われるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、対基板作業機の製造産業などに利用可能である。

１ 部品実装システム、１０ 部品実装ライン、１１，１１ａ〜１１ｄ 部品実装機、１２ 台座、１４ 本体枠、１６ 回路基板、１８ 支持台、２０ 部品供給装置、２２ テープフィーダ、２２ａ リール、２２ｂ フィーダ部、２４ フィーダ取付台、３０ 基板搬送装置、３２ ベルトコンベア装置、４０ 部品装着装置、４２ ガイドレール、４４ Ｘ軸スライダ、４４ａ Ｘ軸位置センサ、４４ｂ Ｘ軸アクチュエータ、４６ ガイドレール、４８ Ｙ軸スライダ、４８ａ Ｙ軸位置センサ、４８ｂ Ｙ軸アクチュエータ、５０ ヘッド、５２ 吸着ノズル、５４ パーツカメラ、５６ マークカメラ、５８ ノズルストッカ、５９ 電磁弁、７０ 制御装置、７１ ＣＰＵ、７２ ＲＯＭ、７３ ＨＤＤ、７４ ＲＡＭ、７５ 入出力インターフェース、７６ バス、８０ 管理装置、８１ ＣＰＵ、８２ ＲＯＭ、８３ ＨＤＤ、８４ ＲＡＭ、８５ 入出力インターフェース、８６ バス、８７ 入力デバイス、８８ ディスプレイ。

Claims (5)

1. 基板に対して所定の作業を行うよう構成され該作業に係る作業対象物を撮像して得られる撮像画像と予め作成された画像処理データとに基づいてエラーの発生と該発生したエラーの種類とを検知可能な対基板作業機を管理する管理装置であって、
   前記エラーの種類毎に、該エラーに対処する対処方法を記憶する記憶手段と、
   作業者からの指示を入力する入力手段と、
   前記エラーの発生が検知されると、該検知したエラーの種類に対応する対処方法を前記記憶手段から取得し、該取得した対処方法に基づいて前記検知されたエラーに対処することへの許可を求めるエラー対応表示を行う表示手段と、
   前記エラー対応表示に対して前記入力手段により許可入力がなされると、前記検知されたエラーに対応する対処方法を前記対基板作業機に反映させる反映手段と、
   を備えることを特徴とする管理装置。
2. 請求項１記載の管理装置であって、
   前記対基板作業機は、吸着ノズルで部品を吸着して基板に実装する部品実装機であって、前記吸着した部品を撮像すると共に該撮像により得られた部品画像に基づき認識される部品に対する前記吸着ノズルの吸着位置が前記画像処理データに含まれる基準吸着位置データに適合しない吸着エラーを検知可能であり、
   前記記憶手段は、前記吸着エラーに対処するための対処方法として、少なくとも前記吸着ノズルで部品を吸着する際の該吸着ノズルの移動速度または移動加速度を低減させる低速動作モードを記憶し、
   前記表示手段は、前記吸着エラーの発生が検知されると、前記低速動作モードを設定することへの許可を求める吸着エラー対応表示を行い、
   前記反映手段は、前記吸着エラー対応表示に対して前記入力手段により許可入力がなされると、前記低速動作モードで前記部品実装機を動作させる
   ことを特徴とする管理装置。
3. 請求項１または２記載の管理装置であって、
   前記対基板作業機は、吸着ノズルで部品を吸着して基板に実装する部品実装機であって、前記吸着した部品を撮像すると共に該撮像により得られた部品画像に基づき認識される部品に対する前記吸着ノズルの吸着位置が前記画像処理データに含まれる基準吸着位置データに適合しない吸着エラーを検知可能であり、
   前記記憶手段は、前記吸着エラーに対処するための対処方法として、少なくとも前記基準吸着位置データを編集する編集モードを記憶し、
   前記表示手段は、前記吸着エラーの発生が検知されると、前記編集モードで前記基準吸着位置データを変更することへの許可を求める吸着エラー対応表示を行い、
   前記反映手段は、前記吸着エラー対応表示に対して前記入力手段により許可入力がなされると、前記部品の吸着位置が前記基準吸着位置データに適合するよう該基準吸着位置データを編集する
   ことを特徴とする管理装置。
4. 請求項１ないし３いずれか１項に記載の管理装置であって、
   前記対基板作業機は、吸着ノズルで部品を吸着して基板に実装する部品実装機であって、前記吸着した部品を撮像すると共に該撮像により得られた部品画像に基づき認識される部品の形状または大きさが前記画像処理データに含まれる基準形状データに適合しない形状エラーを検知可能であり、
   前記記憶手段は、前記形状エラーに対処するための対処方法として、少なくとも前記基準形状データを編集する編集モードを記憶し、
   前記表示手段は、前記形状エラーの発生が検知されると、前記編集モードで前記基準形状データを変更することへの許可を求める形状エラー対応表示を行い、
   前記反映手段は、前記形状エラー対応表示に対して前記入力手段により許可入力がなされると、前記部品の形状が前記基準形状データに適合するよう該基準形状データを編集する
   ことを特徴とする管理装置。
5. 請求項１ないし４いずれか１項に記載の管理装置であって、
   前記記憶手段は、１種類のエラーに対して複数の前記対処方法を記憶し、
   前記表示手段は、前記エラーの発生が検知されると、該検知されたエラーの種類に対応する複数の対処方法のうちのいずれかを前記記憶手段から取得して該取得した対処方法に基づく前記エラー対応表示を行い、前記エラー対応表示に対して前記入力手段により不許可入力がなされると、前記検知されたエラーの種類に対応する複数の対処方法のうち先に取得された対処方法とは異なる対処方法を新たに取得して該取得した対処方法に基づく前記エラー対応表示を行う
   ことを特徴とする管理装置。