JP2017117888A - 電子部品実装装置および電子部品実装システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品実装装置に装着した状態において搬送ベルトの摩耗状態を監視することができる電子部品実装装置および電子部品実装システムを提供することを目的とする。【解決手段】実装ヘッド１１を有する電子部品実装装置は、搬送ベルト１７により基板６を支持して搬送する基板搬送部（基板搬送機構５）と、実装ヘッド１１に備えられ、搬送ベルト１７の表面状態を認識する認識手段（基板認識カメラ１４または高さセンサ１５）と、認識手段が認識した搬送ベルト１７の表面状態から搬送ベルト１７の劣化状態（摩耗具合）を判定する判定手段（摩耗判定部）とを備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、装着する搬送ベルトの摩耗状態を監視する電子部品実装装置および電子部品実装システムに関するものである。

電子部品を基板に実装する電子部品実装システムに用いられる電子部品実装装置には、水平走行する搬送ベルトによって基板を搬送する基板搬送機構が多用されている。搬送ベルトは、ポリウレタンなどから構成されており、使用中に経時劣化によって伸びたり基板を支持する表面が摩耗したりする。経時劣化によって搬送ベルトが所定量以上に摩耗してしまうと、搬送される基板にすべりが生じて所定の位置に停止できなかったり、基板の搬送自体ができなくなったりするおそれがある。このような搬送ベルトの経時劣化を監視するものとして、例えば、搬送ベルトの張力を検出するセンサを電子部品実装装置に設けて搬送ベルトの張力を測定するものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１４―４１８６４号公報

しかしながら特許文献１を含む従来技術における使用中の経時劣化による搬送ベルトの表面の摩耗状態の確認では、保守点検などのタイミングで保守担当者が搬送ベルトを目視によって観察して定性的に判断するか、定量的に判断するために搬送ベルトを電子部品実装装置から取り外して専用の装置で解析する必要があった。そのため、電子部品実装装置に装着した状態の搬送ベルトの摩耗状態を定量的に監視することができないという問題点があった。

そこで本発明は、電子部品実装装置に装着した状態において搬送ベルトの摩耗状態を監視することができる電子部品実装装置および電子部品実装システムを提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装装置は、基板に電子部品を実装する実装ヘッドを有する電子部品実装装置において、搬送ベルトにより前記基板を支持して前記基板を搬送する基板搬送部と、前記実装ヘッドに備えられ、前記搬送ベルトの表面状態を認識する認識手段と、前記認識手段が認識した前記搬送ベルトの表面状態から前記搬送ベルトの劣化状態を判定する判定手段とを備える。

本発明の電子部品実装システムは、基板に電子部品を実装する実装ヘッドを有する電子部品実装装置を備える電子部品実装システムにおいて、前記電子部品実装装置は、搬送ベルトにより前記基板を支持して前記基板を搬送する基板搬送部と、前記実装ヘッドに備えられ、前記搬送ベルトの表面状態を認識する認識手段とをさらに有し、前記認識手段が認識した前記搬送ベルトの表面状態から前記搬送ベルトの劣化状態を判定する判定手段とをさらに備える。

本発明によれば、電子部品実装装置に装着した状態において搬送ベルトの摩耗状態を監視することができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置が備える基板搬送機構の構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置が備える基板搬送機構に装着された搬送ベルトの（ａ）拡大平面図（ｂ）拡大断面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置が備える基板認識カメラによって撮像された、基板搬送機構に装着された搬送ベルトの表面が（ａ）摩耗していない状態の画像例を示す図（ｂ）摩耗している状態の画像例を示す図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置が備える基板搬送機構に装着された搬送ベルトの表面を高さセンサによって測定した結果例を示す図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムおよび電子部品実装装置による部品実装方法の工程説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置が備える基板認識カメラによって撮像された、基板搬送機構に装着された搬送ベルトの表面の輝度と摩耗具合の関係を示す図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置が備える高さセンサによって測定された、基板搬送機構に装着された搬送ベルトの表面の高さと摩耗具合の関係を示す図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、電子部品実装システムの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図２、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図２における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図２における前後方向）が示される。図３（ａ）、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向が示される。Ｚ方向は、電子部品実装システムが水平面上に設置された場合の上下方向または直交方向である。

まず図１を参照して電子部品実装システム１について説明する。図１において電子部品実装システム１は、電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３を連結して通信ネットワーク２によって接続し、全体を管理コンピュータ３によって制御される構成となっている。すなわち、電子部品実装システム１は、電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３を備えている。電子部品実装システム１は、基板に電子部品（以下、単に「部品」と称す。）を実装して実装基板を製造する機能を有する。なお、電子部品実装システム１の構成は図１の例に限定されることもなく、４台以上の電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３を連結しても、１台の電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３で構成してもよい。

次に図２を参照して、電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３の構成を説明する。電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３は同様の構成であり、ここでは電子部品実装装置Ｍ１について説明する。電子部品実装装置Ｍ１は、部品供給部から供給された部品を実装ヘッドによって基板に実装する部品実装作業を実行する機能を有する。基台４の中央には、基板搬送機構５がＸ方向に配設されている。基板搬送機構５は、上流側から搬送された基板６を実装作業位置に搬入し、位置決めして保持する。また、基板搬送機構５は、部品実装作業が完了した基板６を実装作業位置から下流側に搬出する。

基板搬送機構５の両側方には、部品供給部７が配置されている。それぞれの部品供給部７には、複数のテープフィーダ８が並列に装着されている。テープフィーダ８は、部品を収納するポケットが形成されたキャリアテープを部品供給部７の外側から基板搬送機構５に向かう方向（テープ送り方向）にピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に部品を供給する。

基台４上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸ビーム９が配設されている。Ｙ軸ビーム９には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸ビーム１０が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸ビーム１０には、それぞれ実装ヘッド１１がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１１は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、図３（ａ）に示すように、部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル１１ａが装着されている。各吸着ノズル１１ａは、電磁弁１１ｂ（図５を参照）を介して負圧発生源および正圧発生源に連通している。電磁弁１１ｂを制御することによって、吸着ノズル１１ａは部品を真空吸着し、また吸着ノズル１１ａから空気を噴出する。

Ｙ軸ビーム９、Ｘ軸ビーム１０を駆動することにより、実装ヘッド１１はＸ方向、Ｙ方向に移動する。すなわち、Ｙ軸ビーム９およびＸ軸ビーム１０は、実装ヘッド１１を水平面内で移動させるヘッド移動機構１２を構成する。これにより２つの実装ヘッド１１は、それぞれ対応した部品供給部７のテープフィーダ８の部品吸着位置から部品を吸着ノズル１１ａによって取り出して、基板搬送機構５に位置決めされた基板６の実装点に移送搭載する。Ｙ軸ビーム９、Ｘ軸ビーム１０および実装ヘッド１１は、部品を保持した実装ヘッド１１を移動させることにより、部品を基板６に移送搭載する部品実装機構を構成する。このように、電子部品実装装置Ｍ１は、基板６に部品（電子部品）を移動搭載（実装）する実装ヘッド１１を有する。

図２において、部品供給部７と基板搬送機構５との間には、部品認識カメラ１３が配設されている。部品供給部７から部品を取り出した実装ヘッド１１が部品認識カメラ１３の上方を移動する際に、部品認識カメラ１３は実装ヘッド１１に保持された状態の部品を撮像する。実装ヘッド１１にはＸ軸ビーム１０の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド１１と一体的に移動する基板認識カメラ１４が装着されている。実装ヘッド１１が移動することにより、基板認識カメラ１４は基板搬送機構５に位置決め保持された基板６の上方に移動し、基板６を撮像する。また基板認識カメラ１４は基板搬送機構５に装着された後述する搬送ベルトの上方に移動し、搬送ベルトの表面状態を撮像する。

部品認識カメラ１３および基板認識カメラ１４による撮像データは、実装制御部３１の認識処理部３１ｃ（図５を参照）において認識処理される。また実装ヘッド１１による基板６への部品実装作業においては、部品認識カメラ１３による部品の認識結果と、基板認識カメラ１４による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。

図２において、各実装ヘッド１１の一側面には、実装ヘッド１１と一体的に移動する高さセンサ１５が装着されている。高さセンサ１５は、測定対象に照射して反射されたレーザ光を検出して測定対象までの距離を測定するレーザ変位センサなどである。高さセンサ１５は、ライン状のレーザ光を照射することにより、測定対象の高さＨや、測定対象にある段差ΔＨを測定することができる。高さセンサ１５は基板搬送機構５に位置決め保持された基板６の上方に移動し、基板６に実装された部品の高さを測定する。また高さセンサ１５は基板搬送機構５に装着された搬送ベルトの上方に移動し、搬送ベルトの表面の高さＨまたは搬送ベルトの表面にある段差ΔＨを測定する。

次に図３，４を参照して、基板搬送機構５の構成について説明する。図３（ａ）は基板搬送方向（Ｘ方向）の上流側から見た基板搬送機構５の側面および基板搬送機構５の上方に移動した実装ヘッド１１を、図３（ｂ）は基板搬送機構５を上方から見た平面をそれぞれ模式的に示している。基板搬送機構５は、Ｘ方向に延伸する一対の板状部材１６の内側に、Ｘ方向に配設された一対の搬送ベルト１７を備えている。搬送ベルト１７は、板状部材１６の一端に配置されたプーリ１８と、他端に配置された搬送モータ１９で駆動される駆動プーリ１９ａに調帯されている。

図３（ａ）において、一対の板状部材１６の内側には、それぞれ搬送ベルト１７の上方に張り出すガイド部材２０が配設されている。一対のガイド部材２０は搬送ベルト１７によって搬送される基板６の両側面に当接し、搬送ベルト１７の幅方向の略半分の領域で基板６の下面が支持されるように基板６をガイドする。つまり一対の搬送ベルト１７は、内側の上面（以下、「支持面１７ａ」と称す。）で基板６を支持し、外側の上面（以下、「不支持面１７ｂ」と称す。）では基板６を支持しない（図４も参照）。搬送ベルト１７は、２つの搬送モータ１９を同期駆動することにより板状部材１６に沿って水平移動し、上面に載置された基板６をＸ方向に搬送する。すなわち基板搬送機構５は、搬送ベルト１７により基板６を支持して基板６を搬送する基板搬送部となる。

図３（ａ）において、一対の板状部材１６の上端には、それぞれ搬送ベルト１７の上方に張り出す押え板２１が配設されている。押え板２１の下面と搬送ベルト１７の上面との間隔は、搬送ベルト１７によって搬送される基板６の厚さより広くなっている。実装作業位置における基板６の下方には、昇降装置（図示省略）によって上昇、下降する下受け部材２２が配設されている。押え板２１は、上昇する下受け部材２２によって搬送ベルト１７から持ち上げられた基板６の両縁部を押え板２１の下面で上から押さえ込むことによって、基板６を実装作業位置に保持する。

図３（ｂ）において、押え板２１は、上流側の押え板２１ａと下流側の押え板２１ｂから構成されている。またガイド部材２０は、上流側の押え板２１ａと下流側の押え板２１ｂの間に２点鎖線の円で示す領域Ａには配設されていない。そのため、領域Ａの上方に移動した基板認識カメラ１４によって、搬送ベルト１７の表面状態を撮像することができる。また領域Ａの上方に移動した高さセンサ１５によって、搬送ベルト１７の表面の高さＨの測定をすることができる。なお図３（ｂ）では、便宜上、ガイド部材２０の記載を省略している。

図４（ａ）は、図３（ｂ）に示す領域Ａにおける搬送ベルト１７の拡大図である。図４（ｂ）には、図４（ａ）に示すＢ−Ｂ断面を表している。搬送ベルト１７において、基板６は支持面１７ａによって支持され、不支持面１７ｂでは支持されない。そのため、搬送ベルト１７は、使用中に経時変化によって支持面１７ａのみが徐々に摩耗する。図４（ｂ）は、経時変化によって搬送ベルト１７の支持面１７ａが摩耗した状態を示している。搬送ベルト１７の表面には、不支持面１７ｂと支持面１７ａとの境界の位置Ｐ０に段差ΔＨ１が生じている。

次に図５を参照して、電子部品実装システム１の制御系について説明する。電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３は同様の構成であり、ここでは電子部品実装装置Ｍ１について説明する。電子部品実装装置Ｍ１は、実装制御部３１、実装記憶部３２、基板搬送機構５、部品供給部７、実装ヘッド１１、ヘッド移動機構１２、部品認識カメラ１３、基板認識カメラ１４、高さセンサ１５、表示部３３、通信部３４を備えている。実装記憶部３２は、実装制御部３１による各部の制御に必要な実装作業パラメータの他、画像データ３２ａ、輝度データ３２ｂ、高さデータ３２ｃなどの各種データを記憶する。

図５において、実装制御部３１は、内部処理機能として搬送制御部３１ａ、判定制御部３１ｂ、認識処理部３１ｃ、輝度算出部３１ｄ、高さ算出部３１ｅ、摩耗判定部３１ｆを備えている。実装制御部３１は、部品供給部７、実装ヘッド１１、ヘッド移動機構１２の各部を制御することにより、基板搬送機構５によって実装作業位置に位置決め保持された基板６に対し、部品供給部７から部品を取り出して移送搭載する部品実装作業を実行させる。搬送制御部３１ａは、基板搬送機構５を制御して、基板６を実装作業位置に搬入し、保持し、また実装作業位置から搬出する。判定制御部３１ｂは、後述する摩耗判定処理を統括して実行させる。

認識処理部３１ｃは、部品認識カメラ１３、基板認識カメラ１４が撮像した撮像データを認識処理して、画像データ３２ａとして実装記憶部３２に記憶させる。ここで、図６（ａ），（ｂ）を参照して、基板認識カメラ１４が撮像した搬送ベルト１７の表面状態の画像データ３２ａを、表示部３３の表示画面３３ａに表示させた一例を説明する。図６（ａ），（ｂ）は、図３（ｂ）に示す領域Ａの撮像画像である。

図６（ａ）は、基板搬送機構５に装着した直後で劣化のない搬送ベルト１７の表面状態の一例を示しており、搬送ベルト１７の支持面１７ａと不支持面１７ｂの表面状態に差はない。図６（ｂ）は、経時劣化によって基板６を支持する支持面１７ａが摩耗した搬送ベルト１７（図４（ｂ）に相当）の表面状態の一例を示している。搬送ベルト１７の支持面１７ａは、摩耗するに従い表面が荒れて凹凸が増えると光を乱反射しやすくなる。そのため、画像データ３２ａにおいて支持面１７ａの輝度Ｂ（画像の濃淡）が増加している（光を乱反射して明るく見える）。これによって、搬送ベルト１７の支持面１７ａと不支持面１７ｂに輝度Ｂの差（以下、「輝度差ΔＢ」と称す。）が生じている。

図５において、輝度算出部３１ｄは、記憶された搬送ベルト１７の画像データ３２ａから、搬送ベルト１７の支持面１７ａおよび不支持面１７ｂの輝度Ｂもしくは輝度差ΔＢを算出して、輝度データ３２ｂとして実装記憶部３２に記憶する。高さ算出部３１ｅは、高さセンサ１５による搬送ベルト１７の表面の測定結果を演算して所定位置の高さＨもしくは段差ΔＨを算出し、高さデータ３２ｃとして実装記憶部３２に記憶させる。

ここで、図７を参照して、高さ算出部３１ｅによって算出される搬送ベルト１７の表面の高さＨについて説明する。図７は、図３（ｂ）に示す領域Ａを高さセンサ１５によって測定した結果を、横軸に搬送ベルト１７における位置Ｐ、縦軸に高さＨで表したグラフである。横軸に示す位置Ｐ０は、搬送ベルト１７の支持面１７ａと不支持面１７ｂとの境界の位置であり（図４（ｂ）も参照）、位置Ｐ０を挟む右側が支持面１７ａ（代表点を位置Ｐａで示す）、左側が不支持面１７ｂ（代表点を位置Ｐｂで示す）となる。グラフ中の実線は、基板搬送機構５に装着した直後の搬送ベルト１７の表面の高さＨの測定結果の一例を示している。グラフ中の点線は、経時劣化によって基板６を支持する支持面１７ａが摩耗した搬送ベルト１７（図４（ｂ）に相当）の表面の高さＨの測定結果の一例を示している。

基板搬送機構５に装着した直後の搬送ベルト１７は、支持面１７ａも不支持面１７ｂも、同じ高さＨ０である。一方、経時劣化によって支持面１７ａのみが摩耗した搬送ベルト１７では不支持面１７ｂは高さＨ０で変わらないが、支持面１７ａの平均は高さＨ０より低い高さＨ１となっている。すなわち、支持面１７ａと不支持面１７ｂとの間で段差ΔＨ１（ΔＨ１＝Ｈ０−Ｈ１）が生じている。搬送ベルト１７が摩耗するに従い、支持面１７ａの平均高さＨ１が低くなって段差ΔＨ１は増加する。高さ算出部３１ｅは、高さデータ３２ｃとして不支持面１７ｂの高さＨ０および支持面１７ａの平均高さＨ１を算出し、または支持面１７ａと不支持面１７ｂの段差ΔＨ１を算出して記憶させる。

図５において、摩耗判定部３１ｆは、実装記憶部３２に記憶された輝度データ３２ｂの搬送ベルト１７の表面の輝度Ｂ、または高さデータ３２ｃの搬送ベルト１７の表面の高さＨを基に、搬送ベルト１７の表面の摩耗具合Ｗ（劣化状態）を判定する摩耗判定処理を実行する。また摩耗判定部３１ｆは、摩耗具合Ｗが閾値（所定の状態）を超えると搬送ベルト１７が劣化していると判定し、搬送ベルト１７の交換などのメンテナンスが必要である旨を表示部３３に報知させる。なお、摩耗判定部３１ｆは、表示灯、ブザーなど（図示省略）に報知させてもよい。

表示部３３は液晶パネルなどの表示装置であり、画像データ３２ａ、輝度データ３２ｂ、高さデータ３２ｃなどの各種データの他、作業者に搬送ベルト１７のメンテナンスを報知する情報などを表示する。通信部３４は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３との間で信号、データの授受を行う。

図５において、管理コンピュータ３は、管理制御部４１、管理記憶部４２、操作・入力部４３、表示部４４、通信部４５を備えている。管理制御部４１はＣＰＵなどの演算装置であり、摩耗判定部４１ａなどの内部処理部を有している。管理記憶部４２は記憶装置であり、電子部品実装システム１を統括制御するための電子部品実装データの他、輝度データ４２ａ、高さデータ４２ｂなどを記憶する。

操作・入力部４３は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時に用いられる。表示部４４は液晶パネルなどの表示装置であり、輝度データ４２ａ、高さデータ４２ｂなどの各種データの他、作業者に搬送ベルト１７のメンテナンスを報知する情報などを表示する。通信部４５は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３との間で信号、データの授受を行う。

管理記憶部４２が記憶する輝度データ４２ａは、電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３の実装記憶部３２に記憶される輝度データ３２ｂと同じであり、輝度算出部３１ｄによって送信されたものである。管理記憶部４２が記憶する高さデータ４２ｂは、電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３の実装記憶部３２に記憶される高さデータ３２ｃと同じであり、高さ算出部３１ｅによって送信されたものである。

摩耗判定部４１ａは、電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３の摩耗判定部３１ｆと同様の摩耗判定処理を実行する。摩耗判定部４１ａは、管理記憶部４２に記憶された輝度データ４２ａの搬送ベルト１７の表面の輝度Ｂ、または高さデータ４２ｂの搬送ベルト１７の表面の高さＨを基に、搬送ベルト１７の表面の摩耗具合Ｗ（劣化状態）を判定する。また摩耗判定部４１ａは、摩耗具合Ｗが閾値（所定の状態）を超えると搬送ベルト１７が劣化していると判定し、搬送ベルト１７の交換などのメンテナンスが必要であることを表示部４４に報知させる。なお、摩耗判定部４１ａは、表示灯、ブザーなど（図示省略）に報知させてもよい。

次に図８のフローに則して図９，１０を参照しながら、電子部品実装システム１または電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３によって、搬送ベルト１７の摩耗状態（摩耗具合Ｗ）を判定する方法（摩耗判定処理）について説明する。電子部品実装システム１による摩耗判定処理と電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３による摩耗判定処理とは、摩耗判定処理を実行する制御部（摩耗判定部４１ａ、摩耗判定部３１ｆ）と報知部（表示部４４、表示部３３）が異なる他は同様である。以下、電子部品実装装置Ｍ１による摩耗判定処理について説明する。

摩擦判定処理は、生産開始前や終了後などの所定の時期に、搬送ベルト１７に基板６が載置されていない状態のときに、搬送ベルト１７を停止した状態で実行される。摩耗判定処理には、基板認識カメラ１４または高さセンサ１５（認識手段）が使用される。以下、基板認識カメラ１４が、図３（ｂ）に示す搬送ベルト１７の領域Ａを認識して摩耗による劣化を判定する例を説明する。

摩擦判定処理では、まず、認識対象となる搬送ベルト１７の領域Ａに空気を吹き付けて搬送ベルト１７の表面に付着するゴミなどを吹き払う（ＳＴ１１：ゴミ除去工程）。すなわち判定制御部３１ｂはヘッド移動機構１２を制御して、実装ヘッド１１の吸着ノズル１１ａを搬送ベルト１７の領域Ａの上方に移動させ、電磁弁１１ｂを制御して吸着ノズル１１ａより空気を噴出させる。

このように吸着ノズル１１ａ（ノズル）は、認識手段（基板認識カメラ１４または高さセンサ１５）が搬送ベルトの表面状態を認識する前に、認識する搬送ベルト１７の表面に空気を吹き付ける。これによって、搬送ベルト１７に付着する摩耗屑などに起因する劣化の誤判定を防止することができる。なお、空気を噴出させるノズルは吸着ノズル１１ａに限定されず、実装ヘッド１１にゴミ除去専用に空気を噴出させるノズルを設けてもよい。

次いで判定制御部３１ｂはヘッド移動機構１２を制御して、基板認識カメラ１４を認識対象の搬送ベルト１７の領域Ａの上方に移動させる（ＳＴ１２：認識手段移動工程）。次いで基板認識カメラ１４によって、搬送ベルト１７の表面状態の認識が行われる（ＳＴ１３：認識工程）。具体的には、基板認識カメラ１４が撮像した支持面１７ａを含む搬送ベルト１７の撮像データを、認識処理部３１ｃが認識処理して画像データ３２ａとして記憶する。すなわち、基板認識カメラ１４（カメラ）は、搬送ベルト１７の表面状態を撮像する認識手段となる。次いで輝度算出部３１ｄが、画像データ３２ａを基に、搬送ベルト１７の表面（支持面１７ａ、不支持面１７ｂ）の輝度Ｂを算出して輝度データ３２ｂとして記憶させる。

次いで摩耗判定部３１ｆは、搬送ベルト１７が劣化しているか否かを判定する（ＳＴ１４：劣化判定工程）。具体的には、摩耗判定部３１ｆは輝度データ３２ｂを基に、搬送ベルト１７の表面（支持面１７ａ、不支持面１７ｂ）の輝度Ｂが閾値（判定基準）を超えたか否かを判定する。すなわち、摩耗判定部３１ｆは、基板認識カメラ１４（カメラ）が撮像した搬送ベルト１７の表面の輝度Ｂ（画像の濃淡）に基づいて、搬送ベルト１７の摩耗具合Ｗ（劣化状態）を判定する判定手段となる。そして、判定手段は、搬送ベルト１７の劣化状態（摩耗具合Ｗ）が所定の条件（閾値）を超過すると搬送ベルト１７が劣化したと判定する。

ここで図９を参照して、搬送ベルト１７の支持面１７ａにおける摩耗具合Ｗ（横軸）と輝度Ｂ（縦軸）の関係について説明する。搬送ベルト１７の支持面１７ａは、摩耗具合Ｗがゼロである初期状態の輝度Ｂ０から、経時劣化によって表面が摩耗されるに従って輝度Ｂが増加する。摩耗判定部３１ｆは、支持面１７ａの輝度Ｂが閾値の輝度Ｂ１を超過する、すなわち支持面１７ａの摩耗具合Ｗが閾値の摩耗具合Ｗ１を超過すると搬送ベルト１７が劣化したと判定する。閾値となる摩耗具合Ｗ１は、搬送ベルト１７の摩耗具合Ｗと基板６を搬送する際のすべり具合の関係などを考慮して、実験や経験に基づいて決められる。

なお摩耗判定処理では、支持面１７ａと不支持面１７ｂの輝度差ΔＢを基に、搬送ベルト１７の劣化を判定してもよい。その場合、輝度算出部３１ｄが画像データ３２ａから支持面１７ａと不支持面１７ｂの輝度差ΔＢを算出して輝度データ３２ｂとして記憶させ、摩耗判定部３１ｆが輝度データ３２ｂの輝度差ΔＢを基に劣化を判定する。図９の例では、不支持面１７ｂの輝度Ｂは輝度Ｂ０から変化しないため、閾値となる輝度差ΔＢは輝度差ΔＢ１（Ｂ１とＢ０の差）となる。

図８において、劣化判定工程（ＳＴ１４）において搬送ベルト１７が劣化したと判定された場合（Ｙｅｓ）、摩耗判定部３１ｆは表示部３３に搬送ベルト１７が劣化しておりメンテナンスが必要な旨を報知させる（ＳＴ１５：報知工程）。すなわち表示部３３は、搬送ベルト１７が劣化している場合に搬送ベルト１７のメンテナンスを報知する報知部となる。劣化判定工程（ＳＴ１４）において搬送ベルト１７が劣化していないと判定された場合（Ｎｏ）、摩耗判定処理は終了して次の作業が行われる。例えば、次の作業が部品実装作業の場合、次に実装対象となる基板６が搬入されて部品実装作業が実行される。

次に、摩擦判定処理において、高さセンサ１５によって搬送ベルト１７の領域Ａを認識する場合について、上記の基板認識カメラ１４による場合との違いを中心に説明する。この場合、認識手段移動工程（ＳＴ１２）において、高さセンサ１５が領域Ａの上方に移動される。そして、認識工程（ＳＴ１３）において、高さセンサ１５が測定した支持面１７ａを含む搬送ベルト１７の測定データを基に、高さ算出部３１ｅが高さＨを算出して高さデータ３２ｃとして記憶させる。そして、劣化判定工程（ＳＴ１４）において、摩耗判定部３１ｆが高さデータ３２ｃを基に搬送ベルト１７の表面（支持面１７ａ、不支持面１７ｂ）の高さＨが閾値（判定基準）を超えているか否かを判定する。

すなわち、高さセンサ１５は、搬送ベルト１７の表面の高さＨを測定する認識手段となる。また、摩耗判定部３１ｆは、高さセンサ１５が測定した搬送ベルト１７の表面の高さＨに基づいて、搬送ベルト１７の摩耗具合Ｗ（劣化状態）を判定する判定手段となる。そして、判定手段は、搬送ベルト１７の劣化状態（摩耗具合Ｗ）が所定の条件（閾値）を超過すると搬送ベルト１７が劣化したと判定する。

ここで図１０を参照して、搬送ベルト１７の支持面１７ａにおける摩耗具合Ｗ（横軸）と高さＨ（縦軸）の関係について説明する。搬送ベルト１７の支持面１７ａは、摩耗具合Ｗがゼロである初期状態の高さＨ０から、経時劣化によって表面が摩耗されるに従って高さＨが低下する。摩耗判定部３１ｆは、支持面１７ａの高さＨが閾値の高さＨ１より低くなる、すなわち支持面１７ａの摩耗具合Ｗが閾値の摩耗具合Ｗ１を超過すると搬送ベルト１７が劣化したと判定する。

なお摩耗判定処理では、支持面１７ａと不支持面１７ｂの段差ΔＨを基に、搬送ベルト１７の劣化を判定してもよい。その場合、高さ算出部３１ｅが支持面１７ａと不支持面１７ｂの段差ΔＨを算出して高さデータ３２ｃとして記憶させ、摩耗判定部３１ｆが高さデータ３２ｃの段差ΔＨを基に劣化を判定する。図１０の例では、不支持面１７ｂの高さＨは高さＨ０から変化しないため、閾値となる段差ΔＨは段差ΔＨ１（Ｈ０とＨ１の差）となる。

このように、基板認識カメラ１４または高さセンサ１５は、実装ヘッド１１に備えられ、搬送ベルト１７の表面状態を認識する認識手段となっている。そして認識手段は、基板６を支持する箇所（支持面１７ａ）と基板を支持しない箇所（不支持面１７ｂ）の搬送ベルト１７の表面状態を認識する。そして摩耗判定部３１ｆは、認識手段が認識した搬送ベルト１７の表面状態である、基板６を支持する箇所の搬送ベルト１７の表面状態と基板６を支持しない箇所の搬送ベルト１７の表面状態とから搬送ベルト１７の劣化状態を判定する判定手段となっている。これによって、搬送ベルト１７の摩耗状態（劣化状態）を電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３に装着した状態において定量的に監視することができる。

なお上記では、認識手段（基板認識カメラ１４または高さセンサ１５）が領域Ａにおける搬送ベルト１７の表面状態を認識する例を説明したが、認識する箇所は領域Ａに限定されることはなく、上方から認識手段によって搬送ベルト１７の表面状態が認識できる箇所であればどこでもよい。また、他方の搬送ベルト１７でも、同様に認識手段によって表面状態を認識して搬送ベルト１７の劣化状態が判定される。

次に電子部品実装システム１による搬送ベルト１７の摩耗状態（摩耗具合Ｗ）を判定する方法（摩耗判定処理）について、上記の電子部品実装装置Ｍ１との違いを中心に説明する。電子部品実装システム１では、認識工程（ＳＴ１３）において、実装記憶部３２に記憶される輝度データ３２ｂまたは高さデータ３２ｃは、管理コンピュータ３に送信されて輝度データ４２ａまたは高さデータ４２ｂとして管理記憶部４２に記憶される。そして、劣化判定工程（ＳＴ１４）において、管理制御部４１の摩耗判定部４１ａが記憶された輝度データ４２ａまたは高さデータ４２ｂを基に、搬送ベルト１７の輝度Ｂまたは高さＨが閾値（判定基準）を超えているか否かを判定する。そして、報知工程（ＳＴ１５）において、摩耗判定部４１ａが管理コンピュータ３の表示部４４に報知させる。

すなわち、電子部品実装システム１は、認識手段（基板認識カメラ１４または高さセンサ１５）が認識した搬送ベルト１７の表面状態から搬送ベルト１７の劣化状態を判定する判定手段（管理制御部４１の摩耗判定部４１ａ）を備えている。また、電子部品実装システム１は、搬送ベルト１７が劣化している場合に搬送ベルト１７のメンテナンスを報知する報知部（管理コンピュータ３の表示部４４）を備えている。

上記説明したように、本実施の形態の電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３は、搬送ベルト１７により基板６を支持して搬送する基板搬送部（基板搬送機構５）と、搬送ベルト１７の表面状態を認識する認識手段（基板認識カメラ１４または高さセンサ１５）と、認識された表面状態から搬送ベルト１７の劣化状態（摩耗具合Ｗ）を判定する判定手段（摩耗判定部３１ｆ）とを備えている。また、本実施の形態の電子部品実装システム１は、電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３と、認識された表面状態から搬送ベルト１７の劣化状態（摩耗具合Ｗ）を判定する判定手段（摩耗判定部４１ａ）とを備えている。これによって、搬送ベルト１７の摩耗状態を電子部品実装装置Ｍ１〜Ｍ３に装着した状態において定量的に監視することができる。

なお、劣化状態（摩耗具合Ｗ）の判定がより分かり易いように、次のような搬送ベルト１７を用いることもできる。例えば、基板認識カメラ１４で搬送ベルト１７の劣化状態を判定するものにおいては、黒色の表面層と、表面層と輝度Ｂが大きく異なる白色の内部層を表面層の下に有する搬送ベルト１７を用いてもよい。このような搬送ベルト１７を用いることで、劣化が少なくて表面層が露出している状態の輝度Ｂと、劣化が進んで表面層が磨耗されて内部層が露出した状態の輝度Ｂとの差が大きくなり、劣化状態が判定し易くなる。

本発明の電子部品実装装置および電子部品実装システムは、電子部品実装装置に装着した状態において搬送ベルトの摩耗状態を監視することができるという効果を有し、部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

１ 電子部品実装システム
５ 基板搬送機構（基板搬送部）
６ 基板
１１ 実装ヘッド
１１ａ 吸着ノズル（ノズル）
１４ 基板認識カメラ（認識手段）
１５ 高さセンサ（認識手段）
１７ 搬送ベルト
１７ａ 支持面（基板を支持する箇所）
１７ｂ 不支持面（基板を支持しない箇所）
Ｍ１〜Ｍ３ 電子部品実装装置

Claims (12)

1. 基板に電子部品を実装する実装ヘッドを有する電子部品実装装置において、
   搬送ベルトにより前記基板を支持して前記基板を搬送する基板搬送部と、
   前記実装ヘッドに備えられ、前記搬送ベルトの表面状態を認識する認識手段と、
   前記認識手段が認識した前記搬送ベルトの表面状態から前記搬送ベルトの劣化状態を判定する判定手段とを備える電子部品実装装置。
2. 前記認識手段は、前記基板を支持する箇所と基板を支持しない箇所の前記搬送ベルトの表面状態を認識し、
   前記判定手段は、前記基板を支持する箇所の搬送ベルトの表面状態と前記基板を支持していない箇所の搬送ベルトの表面状態とから前記搬送ベルトの劣化状態を判定する請求項１に記載の電子部品実装装置。
3. 前記認識手段は、前記搬送ベルトの表面状態を撮像するカメラであり、
   前記判定手段は、前記カメラが撮像した前記搬送ベルトの表面の画像の濃淡に基づいて前記搬送ベルトの劣化状態を判定する請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
4. 前記認識手段は、前記搬送ベルトの表面の高さを測定する高さセンサであり、
   前記判定手段は、前記高さセンサが測定した前記搬送ベルトの表面の高さに基づいて前記搬送ベルトの劣化状態を判定する請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
5. 前記搬送ベルトが劣化している場合に前記搬送ベルトのメンテナンスを報知する報知部をさらに備える請求項１から４のいずれかに記載の電子部品実装装置。
6. 前記実装ヘッドは、前記認識手段が前記搬送ベルトの表面状態を認識する前に、認識する搬送ベルトの表面に空気を吹き付けるノズルをさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の電子部品実装装置。
7. 基板に電子部品を実装する実装ヘッドを有する電子部品実装装置を備える電子部品実装システムにおいて、
   前記電子部品実装装置は、
   搬送ベルトにより前記基板を支持して前記基板を搬送する基板搬送部と、
   前記実装ヘッドに備えられ、前記搬送ベルトの表面状態を認識する認識手段とをさらに有し、
   前記認識手段が認識した前記搬送ベルトの表面状態から前記搬送ベルトの劣化状態を判定する判定手段とをさらに備える電子部品実装システム。
8. 前記認識手段は、前記基板を支持する箇所と基板を支持しない箇所の前記搬送ベルトの表面状態を認識し、
   前記判定手段は、前記基板を支持する箇所の搬送ベルトの表面状態と前記基板を支持していない箇所の搬送ベルトの表面状態とから前記搬送ベルトの劣化状態を判定する請求項７に記載の電子部品実装システム。
9. 前記認識手段は、前記搬送ベルトの表面状態を撮像するカメラであり、
   前記判定手段は、前記カメラが撮像した前記搬送ベルトの表面の画像の濃淡に基づいて前記搬送ベルトの劣化状態を判定する請求項７または８に記載の電子部品実装システム。
10. 前記認識手段は、前記搬送ベルトの表面の高さを測定する高さセンサであり、
    前記判定手段は、前記高さセンサが測定した前記搬送ベルトの表面の高さに基づいて前記搬送ベルトの劣化状態を判定する請求項７または８に記載の電子部品実装システム。
11. 前記搬送ベルトが劣化している場合に前記搬送ベルトのメンテナンスを報知する報知部をさらに備える請求項７から１０のいずれかに記載の電子部品実装システム。
12. 前記実装ヘッドは、前記認識手段が前記搬送ベルトの表面状態を認識する前に、認識する搬送ベルトの表面に空気を吹き付けるノズルをさらに備える請求項７から１１のいずれかに記載の電子部品実装システム。

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