JP2020120058A - Nozzle maintenance method and nozzle inspection system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ノズルにより吸着した部品を基板に実装する部品実装機で用いられるノズルをメンテナンスする技術に関する。 The present invention relates to a technique of maintaining a nozzle used in a component mounter that mounts a component sucked by a nozzle on a board.
部品実装機では、部品の保持のためにノズルが用いられる。このノズルには吸着孔が貫通して形成されており、吸着孔に与えられた負圧を利用してノズルに部品を吸着することで、部品がノズルに保持される。ところで、ノズルの使用に伴って、半田ペースト等の異物がノズルの吸着孔の内側に付着すると、ノズルの吸着孔に十分な負圧が発生せず、ノズルにより部品を保持することが難しくなる。 In a component mounter, a nozzle is used to hold a component. A suction hole is formed penetrating the nozzle, and the component is held by the nozzle by suctioning the component to the nozzle using the negative pressure applied to the suction hole. When a foreign substance such as solder paste adheres to the inside of the suction hole of the nozzle as the nozzle is used, a sufficient negative pressure is not generated in the suction hole of the nozzle, making it difficult to hold the component by the nozzle.
そこで、特許文献1では、ノズルを撮像した画像に基づき、ノズルの吸着孔の内側に付着した異物を検知することで、ノズルが使用に適するか否かを判定している。しかしながら、特許文献1に示される手法で撮像した画像により、ノズルの吸着孔の内側の状態を十分に捉えることは必ずしも容易ではなく、異物の有無を的確に判定できない場合があった。
Therefore, in
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、部品吸着に用いられるノズルの吸着孔の内側における異物の有無を的確に判定することを可能とする技術の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of accurately determining the presence or absence of foreign matter inside the suction holes of nozzles used for suctioning components.
本発明に係るノズルメンテナンス方法は、実装ヘッドに装着されたノズルに貫通して設けられた吸着孔に負圧を与えることでノズルにより吸着した部品を実装ヘッドにより基板に実装する部品実装機で用いられるノズルにX線を照射しつつノズルを撮像することでノズルX線画像を取得するX線撮像を実行する工程と、吸着孔の内側の異物の有無をノズルX線画像に基づき判定するX線検査を実行する工程とを備える。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The nozzle maintenance method according to the present invention is used in a component mounter that mounts a component sucked by a nozzle on a substrate by a mounting head by applying a negative pressure to a suction hole provided through the nozzle mounted on the mounting head. X-ray imaging for obtaining a nozzle X-ray image by imaging the nozzle while irradiating the nozzle with X-rays, and X-ray for determining the presence/absence of foreign matter inside the suction hole based on the nozzle X-ray image A step of performing an inspection.
本発明に係るノズル検査装置は、実装ヘッドに装着されたノズルに貫通して設けられた吸着孔に負圧を与えることでノズルにより吸着した部品を実装ヘッドにより基板に実装する部品実装機で用いられるノズルにX線を照射しつつノズルを撮像することでノズルX線画像を取得する撮像部と、吸着孔の内側の異物の有無をノズルX線画像に基づき判定する判定部とを備える。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The nozzle inspection device according to the present invention is used in a component mounter that mounts a component sucked by a nozzle on a substrate by a mounting head by applying a negative pressure to a suction hole provided through the nozzle mounted on the mounting head. An imaging unit that acquires a nozzle X-ray image by imaging the nozzle while irradiating the nozzle with X-rays, and a determination unit that determines the presence or absence of foreign matter inside the suction hole based on the nozzle X-ray image.
このように構成された本発明(ノズルメンテナンス方法、ノズル検査装置)では、ノズルにX線を照射しつつノズルを撮像することでノズルX線画像が取得される。そして、吸着孔の内側の異物の有無がノズルX線画像に基づき判定される。したがって、部品吸着に用いられるノズルの吸着孔の内側における異物の有無を的確に判定することが可能となっている。 In the present invention (nozzle maintenance method, nozzle inspection device) configured as described above, a nozzle X-ray image is acquired by imaging the nozzle while irradiating the nozzle with X-rays. Then, the presence or absence of foreign matter inside the suction holes is determined based on the nozzle X-ray image. Therefore, it is possible to accurately determine the presence or absence of foreign matter inside the suction holes of the nozzles used for suctioning the components.
また、X線検査では、ノズルと同一種類であって異物が付着していない良品ノズルにX線を照射しつつ良品ノズルを撮像することで取得された良品X線画像と、ノズルX線画像との比較に基づき、吸着孔の内側の異物の有無を判定するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、良品ノズルにX線を照射しつつ良品ノズルを撮像した良品X線画像に基づき、部品吸着に用いられるノズルの吸着孔の内側における異物の有無を的確に判定することができる。 Further, in the X-ray inspection, a non-defective X-ray image acquired by imaging the non-defective nozzle while irradiating the non-defective nozzle of the same type as the nozzle with no foreign matter attached thereto with the X-ray, and the nozzle X-ray image The nozzle maintenance method may be configured to determine the presence/absence of foreign matter inside the suction hole based on the comparison. With such a configuration, it is possible to accurately determine the presence or absence of foreign matter inside the suction holes of the nozzles used for component suction based on the good product X-ray image obtained by imaging the good product nozzles while irradiating the good product nozzles with X-rays.
また、ノズルX線画像の取得の前に予め良品X線画像を取得するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。これによって、ノズルX線画像の取得後、速やかに異物の有無の判定を実行できる。 Further, the nozzle maintenance method may be configured such that a good product X-ray image is acquired in advance before the nozzle X-ray image is acquired. This makes it possible to quickly determine the presence/absence of foreign matter after the nozzle X-ray image is acquired.
また、ノズルの表面で反射されるX線と異なる波長の照明をノズルに照射してノズルの外観画像を撮像する外観撮像を実行する工程と、ノズルにおける異常の有無を外観画像に基づき判定する外観検査を実行する工程とを、X線撮像の前に実行し、外観検査で異常がないと判定されたノズルに対して、X線撮像およびX線検査を実行するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、ノズルの外観画像に基づく判定の結果、異常が確認されたノズルは、X線撮像およびX線検査の対象から外される。したがって、X線を用いたノズルの検査の実行頻度を抑えることができる。 In addition, a step of irradiating the nozzle with an illumination having a wavelength different from that of the X-rays reflected on the surface of the nozzle to capture an image of the appearance of the nozzle, and a step of determining whether there is an abnormality in the nozzle based on the appearance image The nozzle maintenance method is configured such that the step of executing the inspection is executed before the X-ray imaging, and the X-ray imaging and the X-ray inspection are executed for the nozzle determined to be normal by the appearance inspection. You may do it. In such a configuration, the nozzle in which the abnormality is confirmed as a result of the determination based on the appearance image of the nozzle is excluded from the targets of X-ray imaging and X-ray inspection. Therefore, it is possible to suppress the execution frequency of the nozzle inspection using X-rays.
また、外観撮像では、ノズルの二次元画像を外観画像として撮像するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、比較的容易に取得可能な二次元画像に基づき、ノズルの外観検査を実行できる。 Further, in the appearance imaging, the nozzle maintenance method may be configured such that a two-dimensional image of the nozzle is taken as an appearance image. With such a configuration, the appearance inspection of the nozzle can be executed based on the two-dimensional image that can be acquired relatively easily.
また、外観撮像では、吸着孔の開口から吸着孔の内側に照明を照射しつつ吸着孔の内側を撮像することで、二次元画像を撮像し、外観検査では、ノズルの吸着孔の内側における異物の有無を二次元画像に基づき判定することで、ノズルにおける異常の有無を判定するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、ノズルの外観画像に基づく判定の結果、吸着孔の内側に異物が確認されたノズルは、X線撮像およびX線検査の対象から外される。したがって、X線を用いたノズルの検査の実行頻度を抑えることができる。 In the appearance imaging, a two-dimensional image is taken by imaging the inside of the suction hole while irradiating the inside of the suction hole with illumination from the opening of the suction hole, and in the appearance inspection, foreign matter inside the suction hole of the nozzle is captured. The nozzle maintenance method may be configured to determine the presence or absence of abnormality in the nozzle by determining the presence or absence of the nozzle based on the two-dimensional image. With such a configuration, the nozzle in which the foreign matter is confirmed inside the suction hole as a result of the determination based on the appearance image of the nozzle is excluded from the targets of the X-ray imaging and the X-ray inspection. Therefore, it is possible to suppress the execution frequency of the nozzle inspection using X-rays.
また、外観撮像では、ノズルの三次元画像を外観画像として撮像するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、ノズルの立体的形状に基づき、ノズルの異常の有無を的確に判定することができる。 Further, in the appearance imaging, the nozzle maintenance method may be configured such that a three-dimensional image of the nozzle is taken as an appearance image. With such a configuration, it is possible to accurately determine whether or not there is an abnormality in the nozzle based on the three-dimensional shape of the nozzle.
また、外観撮像では、ノズルをノズルホルダーにより保持することでノズルの姿勢を固定した状態で、所定の方向からノズルを撮像するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、ノズルホルダーによってノズルの姿勢を安定させつつ、適切なノズルの外観画像を撮像することができる。 Further, in the appearance imaging, the nozzle maintenance method may be configured such that the nozzle is held by the nozzle holder so that the posture of the nozzle is fixed and the nozzle is imaged from a predetermined direction. With such a configuration, it is possible to capture an appropriate appearance image of the nozzle while stabilizing the posture of the nozzle by the nozzle holder.
また、ノズルホルダーは、互いに異なる複数の姿勢のそれぞれでノズルを保持可能であり、外観撮像では、ノズルホルダーによりノズルの姿勢を複数の姿勢の間で変更しつつ、各姿勢でノズルを撮像するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、複数の角度からノズルを撮像して得られた外観画像に基づき、ノズルの異常の有無を的確に判定することができる。 Further, the nozzle holder can hold the nozzle in each of a plurality of different postures, and in external appearance imaging, while changing the posture of the nozzle between the plurality of postures by the nozzle holder, the nozzle is imaged in each posture. In addition, the nozzle maintenance method may be configured. With such a configuration, it is possible to accurately determine the presence or absence of abnormality of the nozzle based on the appearance image obtained by imaging the nozzle from a plurality of angles.
また、部品実装機は、基板を搬送する基板搬送部と、部品を供給する部品供給部とをさらに有し、実装ヘッドは、部品供給部により供給された部品をノズルにより吸着することで、基板搬送部に支持される基板に実装し、基板搬送部がノズルホルダーを搬入すると、実装ヘッドがノズルをノズルホルダーに移載し、基板搬送部がノズルの移載されたノズルホルダーを搬出するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、検査対象となるノズルの部品実装機からの搬出に、基板搬送用の基板搬送部を用いることができる。よって、ノズルの搬出に要する機構を別途設ける必要が無く、部品実装機の構成の複雑化を抑制することができる。 In addition, the component mounter further includes a substrate transport unit that transports the substrate and a component supply unit that supplies the component, and the mounting head sucks the component supplied by the component supply unit by the nozzle, thereby After mounting on the substrate supported by the transfer unit, and when the substrate transfer unit carries in the nozzle holder, the mounting head transfers the nozzle to the nozzle holder and the substrate transfer unit carries out the nozzle holder on which the nozzle has been transferred. A nozzle maintenance method may be configured. With such a configuration, the substrate carrying unit for carrying the substrate can be used to carry out the nozzle to be inspected from the component mounter. Therefore, it is not necessary to separately provide a mechanism required to carry out the nozzle, and it is possible to prevent the configuration of the component mounter from becoming complicated.
また、部品実装機は、ノズルを保管するノズル保管部をさらに有し、実装ヘッドは、ノズルホルダーにノズルを移載すると、ノズル保管部で保管されたノズルを装着するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、検査対象となるノズルが実装ヘッドから外されると、ノズル保管部に保管されていた別のノズルが実装ヘッドに装着される。したがって、部品実装の中断時間を短く抑えつつ、ノズルの検査を実行することができる。 In addition, the component mounter further includes a nozzle storage unit that stores the nozzles, and when the mounting head transfers the nozzles to the nozzle holder, the nozzle maintenance method is performed so that the nozzles stored in the nozzle storage unit are mounted. It may be configured. With such a configuration, when the nozzle to be inspected is removed from the mounting head, another nozzle stored in the nozzle storage unit is mounted on the mounting head. Therefore, it is possible to perform the nozzle inspection while suppressing the interruption time of component mounting.
また、部品実装機でのノズルの使用状態に応じて、X線撮像およびX線検査を開始するタイミングを決定するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、ノズルの使用状態に応じた適切なタイミングで、X線撮像およびX線検査を開始できる。 Further, the nozzle maintenance method may be configured such that the timing to start the X-ray imaging and the X-ray inspection is determined according to the usage state of the nozzle in the component mounter. With such a configuration, the X-ray imaging and the X-ray inspection can be started at an appropriate timing according to the usage state of the nozzle.
また、部品実装機で使用中のノズルが部品を吸着する際にノズルに生じる負圧の変化に応じて、X線撮像およびX線検査を開始するタイミングを決定するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、ノズルの吸着孔の内側に異物が付着したことでノズルに生じる負圧が変化すると、このノズルに対してX線撮像およびX線検査を速やかに開始することができる。 Further, the nozzle maintenance method is configured such that the timing to start X-ray imaging and X-ray inspection is determined according to the change in the negative pressure generated in the nozzle when the nozzle being used in the component mounter picks up the component. You may do it. With such a configuration, when the negative pressure generated in the nozzle changes due to the adhesion of foreign matter inside the suction hole of the nozzle, X-ray imaging and X-ray inspection can be promptly started for this nozzle.
また、X線検査において吸着孔の内側に異物が確認されたノズルを洗浄するノズル洗浄を実行する工程をさらに備えるように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、X線検査において吸着孔の内側に異物が確認されると、この異物をノズルから速やかに取り除くことができる。 Further, the nozzle maintenance method may be configured so as to further include a step of performing nozzle cleaning for cleaning a nozzle in which foreign matter is confirmed inside the suction hole in the X-ray inspection. With such a configuration, when a foreign substance is confirmed inside the suction hole in the X-ray inspection, the foreign substance can be promptly removed from the nozzle.
また、X線撮像では、複数のノズルを撮像したノズルX線画像を取得し、X線検査では、複数のノズルのそれぞれについて、吸着孔の内側の異物の有無を判定し、ノズル洗浄では、複数のノズルのうち、X線検査において吸着孔の内側に異物が確認されたノズルを選択的に洗浄するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、ノズル洗浄が必要なノズルに対して選択的にノズル洗浄を実行することができる。 Further, in X-ray imaging, a nozzle X-ray image obtained by imaging a plurality of nozzles is acquired, in X-ray inspection, the presence or absence of foreign matter inside the suction holes is determined for each of the plurality of nozzles, and in nozzle cleaning, a plurality of nozzles is used. The nozzle maintenance method may be configured to selectively clean the nozzles in which foreign matter is confirmed inside the suction holes in the X-ray inspection. With this configuration, it is possible to selectively perform nozzle cleaning on nozzles that require nozzle cleaning.
また、X線撮像では、複数のノズルを撮像したノズルX線画像を取得し、X線検査では、複数のノズルのそれぞれについて、吸着孔の内側の異物の有無を判定し、複数のノズルのうちの一部についてX線検査において吸着孔の内側に異物が確認されると、ノズル洗浄では、複数のノズルの全てを洗浄するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、複数のノズルのうちから、異物が付着したノズルのみを選択する作業を省略することができ、ノズル洗浄を速やかに開始することができる。 Further, in the X-ray imaging, a nozzle X-ray image obtained by imaging a plurality of nozzles is acquired, and in the X-ray inspection, it is determined whether or not there is a foreign substance inside the suction hole for each of the plurality of nozzles, and The nozzle maintenance method may be configured such that when foreign matter is confirmed inside the suction hole in the X-ray inspection for a part of the above, the nozzle cleaning is performed so that all of the plurality of nozzles are cleaned. With such a configuration, it is possible to omit the operation of selecting only the nozzle to which the foreign matter is attached from the plurality of nozzles, and it is possible to quickly start the nozzle cleaning.
また、ノズルを洗浄するノズル洗浄を実行する工程をさらに備え、X線撮像およびX線検査は、ノズル洗浄が実行されたノズルに対して実行され、X線検査において吸着孔の内側に異物が確認されると、ノズルの異常を作業者に報知するように、ノズルメンテナンス方法を構成しても良い。かかる構成では、ノズル洗浄を行ったにも拘わらずノズルの吸着孔に異物が付着したままである場合には、作業者にこれを報知することができる。 Further, the method further includes a step of performing nozzle cleaning for cleaning the nozzle, and X-ray imaging and X-ray inspection are performed on the nozzle for which nozzle cleaning has been performed, and foreign substances are confirmed inside the suction holes in the X-ray inspection. Then, the nozzle maintenance method may be configured to notify the operator of the abnormality of the nozzle. With such a configuration, when foreign matter remains attached to the suction holes of the nozzle despite the nozzle cleaning, this can be notified to the operator.
以上のように、本発明によれば、部品吸着に用いられるノズルの吸着孔の内側における異物の有無を的確に判定することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately determine the presence/absence of a foreign substance inside the suction hole of the nozzle used for suctioning the component.
図1は本発明に係るノズルメンテナンス方法を実行する基板生産システムの一例を示すブロック図である。図1および以下に示す図では、XYZ直交座標を適宜示す。ここで、X方向およびY方向は水平方向であり、Z方向は鉛直方向である。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a substrate production system for executing the nozzle maintenance method according to the present invention. In FIG. 1 and the figures shown below, XYZ orthogonal coordinates are shown as appropriate. Here, the X direction and the Y direction are horizontal directions, and the Z direction is a vertical direction.
基板生産システム1は、基板に部品を実装する基板生産を実行するシステムであり、システム全体を制御する制御装置10を備える。この制御装置10は、例えばパーソナルコンピューターであり、基板生産システム1で実行される動作の制御の他、UI(User Interface)を介した作業者への報知を実行する。
The
また、基板生産システム1は、基板生産に使用されるノズルN(図3、図4)のメンテナンスを行うメンテナンスユニット11を備える。このメンテナンスユニット11は、洗浄機2、X線検査機4および外観検査機6を有する。洗浄機2は、ノズルNに対して超音波洗浄を実行し、X線検査機4および外観検査機6は、洗浄機2でのノズルNの洗浄の要否を判定するための検査を実行する。メンテナンスユニット11は、洗浄機2とX線検査機4との間に配置された一対のコンベア12と、X線検査機4と外観検査機6との間に配置された一対のコンベア13とを有し、コンベア12は、洗浄機2とX線検査機4との間でノズルNを搬送し、コンベア13は、X線検査機4と外観検査機6との間でノズルNを搬送する。つまり、洗浄機2、X線検査機4および外観検査機6の間では、コンベア12、13を介してノズルホルダー9を搬送することができる。
The
さらに、基板生産システム1は、ノズルNを用いて部品を基板に実装する部品実装機8を備える。図2は部品実装機を模式的に示す平面図である。部品実装機8は、装置全体を統括的に制御する実装制御部81を備える。実装制御部81は、演算部811、駆動制御部812、負圧制御部813および通信部814を有する。演算部811は、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)で構成されたプロセッサーであり、部品実装機8における演算機能を担う。駆動制御部812は部品実装機8の駆動系を制御し、負圧制御部813はノズルNに与える負圧を制御する。また、通信部814は外部の装置(洗浄機2、X線検査機4、外観検査機6、制御装置10)と通信を行う。
Further, the
部品実装機8は、基板BをX方向(基板搬送方向)に搬送する基板搬送部82を備える。この基板搬送部82は、X方向に並列に配置された一対のコンベア821を有し、コンベア821によって基板BをX方向に搬送する。これらコンベア821の間隔は、X方向に直交するY方向(幅方向)に変更可能であり、基板搬送部82は、搬送する基板Bの幅に応じてコンベア821の間隔を調整する。この基板搬送部82は、基板搬送方向であるX方向の上流側から所定の実装作業位置822に基板Bを搬入するとともに、実装作業位置822で部品Cが実装された基板Bを実装作業位置822からX方向の下流側に搬出する。
The component mounter 8 includes a
基板搬送部82のY方向の両側それぞれでは2つの部品供給部83がX方向に並んでおり、各部品供給部83では、複数のテープフィーダー831がX方向に並ぶ。部品供給部83では、X方向に並ぶ複数の部品供給位置832が設けられており、各部品供給位置832に供給すべき部品Cを供給するテープフィーダー831が、各部品供給位置832に対応付けられて着脱可能に装着される。各テープフィーダー831に対しては、集積回路、トランジスター、コンデンサー等の小片状の部品Cを所定間隔おきに収容したキャリアテープが巻き付けられた部品供給リールが配置されており、各テープフィーダー831は部品供給リールから引き出されたキャリアテープを間欠的に送り出すことで、その先端部の部品供給位置832に部品Cを供給する。
Two
また、部品実装機8では、Y方向に延設された一対のY軸レール841と、Y方向に延設されたY軸ボールネジ842と、Y軸ボールネジ842を回転駆動するY軸モーター843とが設けられている。そして、X方向に延設されたX軸ビーム844が一対のY軸レール841にY方向に移動可能に支持された状態で、Y軸ボールネジ842のナットに固定されている。X軸ビーム844には、X方向に延設されたX軸ボールネジ845と、X軸ボールネジ845を回転駆動するX軸モーター846とが取り付けられており、ヘッドユニット85がX軸ビーム844にX方向に移動可能に支持された状態でX軸ボールネジ845のナットに固定されている。したがって、駆動制御部812は、Y軸モーター843によりY軸ボールネジ842を回転させてヘッドユニット85をY方向に移動させたり、X軸モーター846によりX軸ボールネジ845を回転させてヘッドユニット85をX方向に移動させたりすることができる。
Further, in the component mounter 8, a pair of Y-
ヘッドユニット85は、X方向に直線状に並ぶ複数の実装ヘッド851を有する。各実装ヘッド851は、互いに独立してZ方向およびR方向へ可動である。ここで、R方向はZ方向に平行な回転軸を中心に回転する方向である。したがって、駆動制御部812は、Z軸モーター(不図示)により実装ヘッド851をZ方向に昇降させたり、R軸モーター(不図示)により実装ヘッド851をR方向に回転させたりすることができる。
The
ヘッドユニット85が有する各実装ヘッド851は、その下端に着脱可能に装着されたノズルNにより、基板Bへの部品Cの実装を行う。つまり、実装ヘッド851は、その下端のノズルNを部品供給位置832の上方に位置させつつノズルNを下降させることで、テープフィーダー831が部品供給位置832に供給する部品CにノズルNを当接させる。そして、実装ヘッド851は、ノズルN内に負圧を与えてノズルNにより部品Cを吸着すると、ノズルNを上昇させる。実装ヘッド851は、こうして部品供給位置832からピックアップした部品CをノズルNによって吸着・保持しつつ、実装作業位置822の基板Bの上方へ移動する。そして、実装ヘッド851は、ノズルNを下降させて部品Cを基板Bに接触させると、ノズルNの負圧を解除して、部品Cを基板Bに載置する。この間、ノズルNへ与える負圧は、負圧制御部813により制御される。このように、部品実装機8では、部品Cを供給する部品供給部83と実装作業位置822との間を移動する実装ヘッド851を用いて、部品供給部83から実装作業位置822の基板Bに部品Cを移載する部品実装が実行される。
Each mounting head 851 included in the
また、部品実装機8は、実装ヘッド851に装着されるノズルNを変更するノズルチェンジャー86を有する。このノズルチェンジャー86は、複数のノズル保管孔861を有し、各ノズル保管孔861は、実装ヘッド851に装着されるノズルNの姿勢である起立姿勢でノズルNを保管する。ノズルNがその下端に装着されていない実装ヘッド851は、ノズル保管孔861に保管されたノズルNの上方に移動してから下降することで、その下端にノズルNを装着することができる。また、ノズルNがその下端に装着された実装ヘッド851は、空のノズル保管孔861の上方に移動してから下降することでノズル保管孔861にノズルNを挿入してから、ノズルNの装着を解除して、その下端からノズル保管孔861にノズルNを外すことができる。
The component mounter 8 also includes a
図3は外観検査機を模式的に例示するブロック図である。図3の外観検査機6は、X方向に並列に配置された一対のコンベア61、検査ヘッド62、ヘッド駆動機構63および外観検査制御部64を備え、ノズルNの外観画像に基づきノズルNを検査する。
FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating the appearance inspection machine. The appearance inspection machine 6 in FIG. 3 includes a pair of
ノズルNには、吸着孔Nhが貫通しており、上述の部品実装機8の実装ヘッド851は、ノズルNの吸着孔Nhに負圧を与えることで、ノズルNにより部品Cを吸着する。このノズルNは、ノズルホルダー9により保持された状態で、外観検査機6に搬入される。ノズルホルダー9は、ノズル保持孔91が開口した保持プレート92を有し、保持プレート92は、ノズル保持孔91に押し込まれたノズルNを起立姿勢で保持する。こうしてノズルホルダー9により保持されたノズルNの吸着孔Nhは、Z方向に平行となり、ノズルNの上端および下端のそれぞれで開口する。
A suction hole Nh penetrates through the nozzle N, and the mounting head 851 of the above-described component mounting machine 8 applies a negative pressure to the suction hole Nh of the nozzle N to suck the component C by the nozzle N. The nozzle N is carried into the visual inspection machine 6 while being held by the
コンベア61は、ノズルNを保持するノズルホルダー9をX方向に搬送する。具体的には、コンベア61は、ノズルホルダー9を外観検査機6内の検査位置に搬入し、ノズルホルダー9を検査位置で保持する。こうして、起立姿勢でノズルNを保持するノズルホルダー9が検査位置に固定される。そして、ノズルホルダー9に保持されるノズルNの外観検査が終了すると、コンベア61は、ノズルホルダー9を検査位置から外観検査機6の外へ搬出する。
The
検査ヘッド62は、撮像視野V内を上方から撮像する撮像カメラ621を有しており、検査位置のノズルホルダー9に保持されたノズルNを撮像視野Vに収めて撮像カメラ621によって撮像する。さらに、検査ヘッド62は、撮像視野Vに対して可視光を照射する照明624を有する。そして、ノズルNに対して撮像カメラ621を上方から対向させた状態で、照明624から可視光をノズルNに照射しつつ、ノズルNで反射された光を撮像カメラ621により撮像する。これによって、起立姿勢のノズルNの外観を上方から撮像することができる。
The
ヘッド駆動機構63は、検査ヘッド62を支持しつつ、モーターによって水平方向および鉛直方向へ検査ヘッド62を駆動する。このヘッド駆動機構63の駆動によって、検査ヘッド62はノズルNの上方に移動して、ノズルNを撮像することができる。
The
外観検査制御部64は、CPUやRAMで構成されたプロセッサーである演算部641を有しており、演算部641が装置各部の制御を統括することで、検査が実行される。この外観検査制御部64は、照明624を制御する照明制御部642、撮像カメラ621を制御する撮像制御部643、コンベア61およびヘッド駆動機構63を制御する駆動制御部644、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶部645および外部の装置(洗浄機2、X線検査機4、部品実装機8、制御装置10)と通信を行う通信部646を有する。
The appearance inspection control unit 64 has a
コンベア61が検査位置にノズルホルダー9を搬入すると、演算部641は、駆動制御部644によりヘッド駆動機構63を制御して、ノズルホルダー9に保持されるノズルNの上方へ検査ヘッド62を移動させる。これによって、撮像カメラ621の撮像視野V内にノズルNが収まる。続いて、演算部641は、撮像視野V内のノズルNへ照明624から可視光を照射しつつノズルNで反射された光を撮像カメラ621により撮像する。こうして、起立姿勢のノズルNを上方から撮像した二次元画像がノズルNの実測外観画像Iamとして取得される。
When the
この実測外観画像Iamは、記憶部645に保存される。また、記憶部645には、ノズルホルダー9に保持された検査対象のノズルNと同一種類であって、異常を有さない良品ノズルを予め撮像する外観事前撮像により取得された良品外観画像Iagが保存されている。この外観事前撮像は、検査位置のノズルホルダー9により起立姿勢で保持された良品ノズルを上方から撮像し、良品外観画像Iagと実測外観画像Iamとは同一の撮像条件で取得される。
The measured appearance image Iam is stored in the storage unit 645. Further, in the storage unit 645, there is a non-defective product external appearance image Iag obtained by external appearance pre-imaging in which the non-defective non-defective nozzle of the same type as the inspection target nozzle N held in the
そして、演算部641は、実測外観画像Iamと良品外観画像Iagとを比較した結果に基づき、実測外観画像Iamが示すノズルNに異常があるか否かを判定する。具体的には、ノズルNの欠損やノズルNに付着した異物が、異常として判定される。特に、演算部641は、ノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無を判定することができる。つまり、実測外観画像Iamおよび良品外観画像Iagのそれぞれは、ノズルNの吸着孔Nhの内側を上方から撮像している。そこで、演算部641は、実測外観画像Iamおよび良品外観画像Iagのそれぞれに含まれる吸着孔Nhの内側の画像を比較することで、ノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無を判定する。
Then, the
図4はX線検査機を模式的に例示するブロック図である。図4のX線検査機4は、X方向に並列に配置された一対のコンベア41、X線照射ユニット421、X線カメラ422およびX線検査制御部44を備え、ノズルNのX線画像に基づきノズルNを検査する。
FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating the X-ray inspection machine. The
コンベア41は、ノズルNを保持するノズルホルダー9をX方向に搬送する。具体的には、コンベア41は、ノズルホルダー9をX線検査機4内の検査位置に搬入し、ノズルホルダー9を検査位置で保持する。こうして、起立姿勢でノズルNを保持するノズルホルダー9が検査位置に固定される。そして、ノズルホルダー9に保持されるノズルNのX線検査が終了すると、コンベア41は、ノズルホルダー9を検査位置からX線検査機4の外へ搬出する。
The conveyor 41 conveys the
X線照射ユニット421は、検査位置のノズルホルダー9に保持されるノズルNに上方から対向する。一方、X線カメラ422は、検査位置のノズルホルダー9に保持されるノズルNに下方から対向する。つまり、X線照射ユニット421とX線カメラ422とは、検査位置のノズルホルダー9に保持されるノズルNをZ方向から挟む。そして、X線照射ユニット421がノズルNにX線を照射し、X線カメラ422がノズルNを透過したX線を撮像する。これによって、起立姿勢のノズルNのX線画像を下方から撮像することができる。
The
X線検査制御部44は、CPUやRAMで構成されたプロセッサーである演算部441を有しており、演算部441が装置各部の制御を統括することで、検査が実行される。このX線検査制御部44は、X線照射ユニット421を制御するX線制御部442、X線カメラ422を制御する撮像制御部443、コンベア41を制御する駆動制御部444、HDD等で構成された記憶部445および外部の装置(洗浄機2、外観検査機6、部品実装機8、制御装置10)と通信を行う通信部446を有する。
The X-ray inspection control unit 44 has an arithmetic unit 441 which is a processor configured by a CPU and a RAM, and the arithmetic unit 441 controls the respective units of the apparatus to execute the inspection. The X-ray inspection control unit 44 includes an
コンベア41が検査位置にノズルホルダー9を搬入すると、演算部441は、X線照射ユニット421からノズルNへX線を照射しつつノズルNを透過したX線をX線カメラ422により撮像する。こうして、起立姿勢のノズルNを下方から撮像したX線画像がノズルNの実測X線画像Ixmとして取得される。
When the conveyor 41 carries in the
この実測X線画像Ixmは、記憶部445に保存される。また、記憶部445には、ノズルホルダー9に保持された検査対象のノズルNと同一種類であって、異常を有さない良品ノズルを予め撮像するX線事前撮像により取得された良品X線画像Ixgが保存されている。このX線事前撮像は、検査位置のノズルホルダー9により起立姿勢で保持された良品ノズルを下方から撮像し、良品X線画像Ixgと実測X線画像Ixmは同一の撮像条件で取得される。
The measured X-ray image Ixm is stored in the storage unit 445. Further, in the storage unit 445, a non-defective X-ray image acquired by X-ray pre-imaging in which a non-defective nozzle having the same type as the inspection target nozzle N held in the
そして、演算部441は、実測X線画像Ixmと良品X線画像Ixgとを比較した結果に基づき、実測X線画像Ixmが示すノズルNに異常があるか否かを判定する。具体的には、ノズルNに付着した異物が、異常として判定される。特に、演算部441は、ノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無を判定することができる。つまり、実測X線画像Ixmおよび良品X線画像Ixgのそれぞれは、ノズルNのX線画像を撮像している。そこで、演算部441は、実測X線画像Ixmおよび良品X線画像Ixgのそれぞれに含まれる吸着孔Nhの内側の画像を比較することで、ノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無を判定する。かかるX線検査は、樹脂製のノズルNとX線の透過率が異なる異物を検知することができ、特にノズルNに付着した半田ペースト等を的確に検知することができる。 Then, the calculation unit 441 determines whether or not there is an abnormality in the nozzle N indicated by the actually measured X-ray image Ixm, based on the result of comparison between the actually measured X-ray image Ixm and the non-defective product X-ray image Ixg. Specifically, the foreign matter attached to the nozzle N is determined to be abnormal. In particular, the calculation unit 441 can determine the presence/absence of foreign matter inside the suction holes Nh of the nozzle N. That is, each of the measured X-ray image Ixm and the non-defective product X-ray image Ixg captures the X-ray image of the nozzle N. Therefore, the calculation unit 441 compares the images inside the suction holes Nh included in the measured X-ray image Ixm and the non-defective product X-ray image Ixg to determine the presence/absence of foreign matter inside the suction holes Nh of the nozzle N. To do. Such an X-ray inspection can detect foreign matters having different X-ray transmittances from the resin nozzle N, and can particularly accurately detect the solder paste and the like attached to the nozzle N.
図5は図1の基板生産システムで実行されるノズルメンテナンスの第1例を示すフローチャートである。部品実装機8での部品実装が開始されると、制御装置10は、部品実装機8で使用中のノズルNの検査が必要であるかを、所定の検査実行基準に基づき判断する(ステップS101)。具体的には、部品実装機8では、ノズルNが部品Cを吸着する際にノズルNに生じる負圧の値が負圧制御部813により監視されており、負圧の値(絶対値)が所定の閾値(ゼロより大きい値)以下となると、検査実行基準が満たされたと判断される。なお、検査実行基準は、ノズルNに生じる負圧の値に限られず、例えばノズルNを使用して生産した基板の累積枚数あるいはノズルNの累積使用時間等が所定値を越えると、検査実行基準が満たされたと判断する。つまり、これらの検査実行基準のうちのいずれかが満たされると、ステップS101で「YES」と判断される。 FIG. 5 is a flowchart showing a first example of nozzle maintenance executed by the substrate production system of FIG. When component mounting by the component mounter 8 is started, the control device 10 determines whether or not the nozzle N in use by the component mounter 8 needs to be inspected based on a predetermined inspection execution standard (step S101). ). Specifically, in the component mounter 8, the value of the negative pressure generated in the nozzle N when the nozzle N picks up the component C is monitored by the negative pressure control unit 813, and the value of the negative pressure (absolute value) is determined. When the threshold value is equal to or lower than a predetermined threshold value (value greater than zero), it is determined that the inspection execution standard is satisfied. The inspection execution standard is not limited to the value of the negative pressure generated in the nozzle N. For example, when the accumulated number of substrates produced by using the nozzle N or the accumulated use time of the nozzle N exceeds a predetermined value, the inspection execution standard is determined. Judge that is satisfied. That is, if any of these inspection execution criteria is satisfied, it is determined as "YES" in step S101.
検査実行基準が満たされて、ノズル検査が必要と判断されると(ステップS101で「YES」)、制御装置10は、部品実装機8にノズルホルダー9を準備するように、作業者に報知する(ステップS102)。かかる報知を受けた作業者は、部品実装機8の基板搬送部82にノズルホルダー9を載置する。これによって、部品Cが実装された基板Bが実装作業位置822から搬出されるのに伴って、ノズルホルダー9が実装作業位置822に搬入される。
When the inspection execution standard is satisfied and it is determined that the nozzle inspection is necessary (“YES” in step S101), the control device 10 notifies the operator to prepare the
そして、部品実装機8の実装ヘッド851は、実装作業位置822に搬入されたノズルホルダー9に、検査対象となるノズルNを載置する(ステップS103)。具体的には、実装ヘッド851は、ノズルホルダー9のノズル保持孔91の上方に移動してから下降することでノズル保持孔91にノズルNを挿入してから、ノズルNの装着を解除して、ノズル保持孔91にノズルNを載置することができる。
Then, the mounting head 851 of the component mounter 8 places the nozzle N to be inspected on the
部品実装機8は、ノズルホルダー9へのノズルNの載置が完了すると、その旨を制御装置10に通知するとともに、ノズルホルダー9を搬出する。通知を受けた制御装置10は、ノズルNを保持するノズルホルダー9を外観検査機6に運搬するように、作業者に報知する(ステップS104)。かかる報知を受けた作業者は、ノズルホルダー9を外観検査機6まで運搬して、コンベア61上に載置する。
When the mounting of the nozzle N on the
一方、部品実装機8では、実装ヘッド851がノズルホルダー9にノズルNを移載すると、ノズルチェンジャー86の上方に移動して、ノズルチェンジャー86に保管されたノズルNをその下端に装着する。そして、実装ヘッド851は、ノズルホルダー9の搬出後に、実装作業位置822に搬入された基板Bに対する部品実装を、新たに下端に装着したノズルNにより実行する。
On the other hand, in the component mounter 8, when the mounting head 851 transfers the nozzle N to the
外観検査機6は、コンベア61上に載置されたノズルホルダー9を搬入して(ステップS105)、上述の要領で、ノズルNの実測外観画像Iamを撮像して(ステップS106)、この実測外観画像Iamと良品外観画像Iagとの比較に基づきノズルNの外観を検査する(ステップS107)。そして、ノズルNの外観に異常がある場合(ステップS107で「YES」の場合)には、ノズルホルダー9は洗浄機2まで搬送され、洗浄機2がノズルホルダー9により保持されるノズルNに超音波洗浄を実行する(ステップS111)。ノズルNの洗浄が完了すると、制御装置10は、ノズルNを保持するノズルホルダー9を洗浄機2から部品実装機8に運搬するように、作業者に報知する(ステップS112)。
The appearance inspecting machine 6 carries in the
一方、ノズルNの外観に異常がない場合(ステップS107で「NO」の場合)には、外観検査機6からX線検査機4にノズルホルダー9が搬送される(ステップS108)。そして、X線検査機4は、上述の要領で、ノズルNの実測X線画像Ixmを撮像して(ステップS109)、この実測X線画像Ixmと良品X線画像Ixgとの比較に基づきノズルNの吸着孔Nhの内側を検査する(ステップS110)。
On the other hand, when there is no abnormality in the appearance of the nozzle N (“NO” in step S107), the
ノズルNの吸着孔Nhの内側に異物がある場合(ステップS110で「YES」の場合)には、ノズルホルダー9は洗浄機2まで搬送されて、ノズルNに対して超音波洗浄が実行されてから(ステップS111)、ステップS112でノズルホルダー9の運搬の報知が実行される。一方、ノズルNの内側に異物がない場合(ステップS110で「NO」の場合)には、ステップS111を省略して、ステップS112が実行される。
When there is a foreign substance inside the suction hole Nh of the nozzle N (in the case of “YES” in step S110), the
以上に説明したノズルメンテナンスの第1例では、ノズルNにX線を照射しつつノズルNを撮像することで実測X線画像Ixmが取得される(ステップS109)。そして、吸着孔Nhの内側の異物の有無が実測X線画像Ixmに基づき判定される(ステップS110)。したがって、部品吸着に用いられるノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無を的確に判定することが可能となっている。 In the first example of the nozzle maintenance described above, the actually measured X-ray image Ixm is acquired by imaging the nozzle N while irradiating the nozzle N with X-rays (step S109). Then, the presence or absence of foreign matter inside the suction hole Nh is determined based on the measured X-ray image Ixm (step S110). Therefore, it is possible to accurately determine the presence/absence of foreign matter inside the suction holes Nh of the nozzle N used for component suction.
また、ノズルNと同一種類であって異物が付着していない良品ノズルにX線を照射しつつ良品ノズルを撮像するX線事前撮像が実行されており、X線検査(ステップS110)では、X線事前撮像により取得された良品外観画像Iagと実測X線画像Ixmとの比較に基づき、吸着孔Nhの内側の異物の有無が判定される。かかる構成では、部品吸着に用いられるノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無を、良品X線画像Ixgとの比較に基づき的確に判定することができる。 In addition, X-ray pre-imaging in which a non-defective nozzle that is of the same type as the nozzle N and has no foreign matter adhered thereto is irradiated with X-rays and the non-defective nozzle is imaged is executed, and in the X-ray inspection (step S110), X The presence/absence of foreign matter inside the suction hole Nh is determined based on a comparison between the non-defective product appearance image Iag acquired by the line pre-imaging and the measured X-ray image Ixm. With such a configuration, it is possible to accurately determine the presence or absence of foreign matter inside the suction hole Nh of the nozzle N used for suctioning a component based on comparison with the non-defective product X-ray image Ixg.
特に、X線事前撮像はX線撮像(ステップS109)より前に予め実行されており、実測X線画像Ixmの取得の前に予め良品X線画像Ixgが取得されている。これによって、実測X線画像Ixmの取得後、速やかに異物の有無の判定を実行できる。 In particular, the X-ray pre-imaging is executed in advance before the X-ray imaging (step S109), and the non-defective X-ray image Ixg is acquired in advance before the actual measurement X-ray image Ixm is acquired. This makes it possible to quickly determine the presence/absence of a foreign substance after acquiring the measured X-ray image Ixm.
また、ノズルNの表面で反射されるX線と異なる波長の可視光(照明)をノズルNに照射してノズルNの実測外観画像Iamを撮像する外観撮像(ステップS106)と、ノズルNにおける異常の有無を実測外観画像Iamに基づき判定する外観検査(ステップS107)とが、X線撮像(ステップS109)の前に実行される。そして、外観検査(ステップS107)で異常がない(NO)と判定されたノズルNに対して、X線撮像(ステップS109)およびX線検査(ステップS110)が実行される。かかる構成では、ノズルNの実測外観画像Iamに基づく判定の結果、異常が確認されたノズルNは、X線撮像(ステップS109)およびX線検査(ステップS110)の対象から外される。したがって、X線を用いたノズルNの検査の実行頻度を抑えることができる。 Further, an external appearance imaging (step S106) of irradiating the nozzle N with visible light (illumination) having a wavelength different from that of the X-ray reflected on the surface of the nozzle N (step S106) and an abnormality in the nozzle N. The appearance inspection (step S107) for determining the presence or absence of the image based on the measured appearance image Iam is performed before the X-ray imaging (step S109). Then, the X-ray imaging (step S109) and the X-ray inspection (step S110) are performed on the nozzle N determined to have no abnormality (NO) in the appearance inspection (step S107). In such a configuration, the nozzle N for which an abnormality is confirmed as a result of the determination based on the actually measured appearance image Iam of the nozzle N is excluded from the targets of X-ray imaging (step S109) and X-ray inspection (step S110). Therefore, the execution frequency of the inspection of the nozzle N using X-rays can be suppressed.
また、外観撮像(ステップS106)では、ノズルNの二次元画像が実測外観画像Iamとして撮像される。かかる構成では、比較的容易に取得可能な二次元画像に基づき、ノズルNの外観検査を実行できる。 Further, in the appearance imaging (step S106), the two-dimensional image of the nozzle N is captured as the actually measured appearance image Iam. With this configuration, the appearance inspection of the nozzle N can be performed based on the two-dimensional image that can be acquired relatively easily.
特に、外観撮像(ステップS106)では、吸着孔Nhの開口から吸着孔Nhの内側に可視光(照明)を照射しつつ吸着孔Nhの内側を撮像することで、二次元画像が撮像される。そして、外観検査(ステップS107)では、ノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無を二次元画像に基づき判定することで、ノズルNにおける異常の有無が判定される。かかる構成では、ノズルNの外観画像(ステップS106)に基づく判定の結果、吸着孔Nhの内側に異物が確認されたノズルは、X線撮像(ステップS109)およびX線検査(ステップS110)の対象から外される。したがって、X線を用いたノズルNの検査の実行頻度を抑えることができる。 In particular, in the appearance imaging (step S106), a two-dimensional image is captured by imaging the inside of the suction hole Nh while irradiating the inside of the suction hole Nh with visible light (illumination) from the opening of the suction hole Nh. Then, in the appearance inspection (step S107), the presence/absence of an abnormality in the nozzle N is determined by determining the presence/absence of a foreign substance inside the suction hole Nh of the nozzle N based on the two-dimensional image. In such a configuration, as a result of the determination based on the appearance image of the nozzle N (step S106), the nozzle in which the foreign matter is confirmed inside the suction hole Nh is the target of the X-ray imaging (step S109) and the X-ray inspection (step S110). Removed from. Therefore, the execution frequency of the inspection of the nozzle N using X-rays can be suppressed.
また、外観撮像(ステップS106)では、ノズルNをノズルホルダー9により保持することでノズルNの姿勢を通常姿勢に固定した状態で、所定の方向(上方)からノズルNが撮像される。かかる構成では、ノズルホルダー9によってノズルNの姿勢を安定させつつ、適切なノズルNの実測外観画像Iamを撮像することができる。
Further, in the appearance imaging (step S106), the nozzle N is imaged from a predetermined direction (upward) while the nozzle N is held by the
また、部品実装機8では、基板搬送部82がノズルホルダー9を搬入すると、実装ヘッド851がノズルNをノズルホルダー9に移載し、基板搬送部82がノズルNの移載されたノズルホルダー9を搬出する。かかる構成では、検査対象となるノズルNの部品実装機8からの搬出に、基板搬送用の基板搬送部82を転用することができる。よって、ノズルNの搬出に要する機構を別途設ける必要が無く、部品実装機8の構成の複雑化を抑制することができる。
Further, in the component mounter 8, when the
また、部品実装機8でのノズルNの使用状態(ノズルNを使用して生産した基板の枚数、ノズルNの累積使用時間)に応じて、X線撮像(ステップS109)およびX線検査(ステップS110)を開始するタイミングが決定される(ステップS101)。かかる構成では、ノズルNの使用状態に応じた適切なタイミングで、X線撮像(ステップS109)およびX線検査(ステップS110)を開始できる。 In addition, X-ray imaging (step S109) and X-ray inspection (step S109) are performed according to the usage state of the nozzle N in the component mounter 8 (the number of boards produced using the nozzle N, the cumulative usage time of the nozzle N). The timing to start S110) is determined (step S101). With such a configuration, the X-ray imaging (step S109) and the X-ray inspection (step S110) can be started at an appropriate timing according to the usage state of the nozzle N.
また、部品実装機8で使用中のノズルNが部品Cを吸着する際にノズルNに生じる負圧の変化に応じて、X線撮像(ステップS109)およびX線検査(ステップS110)を開始するタイミングが決定される(ステップS101)。かかる構成では、ノズルNの吸着孔Nhの内側に異物が付着したことでノズルNに生じる負圧が変化すると、このノズルNに対してX線撮像(ステップS109)およびX線検査(ステップS110)を速やかに開始することができる。 Further, the X-ray imaging (step S109) and the X-ray inspection (step S110) are started according to the change in the negative pressure generated in the nozzle N when the nozzle N in use in the component mounter 8 picks up the component C. Timing is determined (step S101). In such a configuration, when the negative pressure generated in the nozzle N changes due to foreign matter adhering to the inside of the suction hole Nh of the nozzle N, X-ray imaging (step S109) and X-ray inspection (step S110) are performed on the nozzle N. Can be started promptly.
また、X線検査(ステップS110)において吸着孔Nhの内側に異物が確認されたノズルNを洗浄するノズル洗浄を実行する工程(ステップS111)が設けられている。かかる構成では、X線検査(ステップS110)において吸着孔Nhの内側に異物が確認されると、この異物をノズルNから速やかに取り除くことができる(ステップS111)。 Further, there is provided a step (step S111) of performing nozzle cleaning for cleaning the nozzle N in which foreign matter is confirmed inside the suction hole Nh in the X-ray inspection (step S110). With such a configuration, when foreign matter is confirmed inside the suction hole Nh in the X-ray inspection (step S110), this foreign matter can be quickly removed from the nozzle N (step S111).
また、部品実装機8は、ノズルNを保管するノズルチェンジャー86有する。そして、実装ヘッド851は、ノズルホルダー9にノズルNを移載すると、ノズルチェンジャー86で保管されていたノズルNを装着する。かかる構成では、検査対象となるノズルNが実装ヘッド851からノズルチェンジャー86に外されると、ノズルチェンジャー86に保管されていた別のノズルNが実装ヘッド851に装着されて、部品実装に使用される。したがって、部品実装の中断時間を短く抑えつつ、ノズルNの検査を実行することができる。
The component mounter 8 also has a
図6は図1の基板生産システムで実行されるノズルメンテナンスの第2例を示すフローチャートである。以下では、図6の第2例と図5の第1例とが異なる部分を中心に説明することとし、これらで共通する部分については適宜説明を省略する。ただし、共通する構成によって同様の効果が奏されることは言うまでもない。 FIG. 6 is a flowchart showing a second example of nozzle maintenance executed in the substrate production system of FIG. In the following, the description will focus on the parts that are different between the second example of FIG. 6 and the first example of FIG. 5, and description of parts that are common to these will be omitted as appropriate. However, it goes without saying that the same effect can be obtained by the common configuration.
図6の第2例においても、図5の第1例と同様に、ステップS101〜S104が実行される。ただし、図6の第2例では、ステップS104において、制御装置10は、ノズルNを保持するノズルホルダー9を洗浄機2に運搬するように、作業者に報知する。したがって、作業者は、ノズルホルダー9を洗浄機2まで運搬する。ステップS201では、洗浄機2がノズルホルダー9により保持されるノズルNに超音波洗浄を実行する。ノズルNの洗浄が完了すると、ノズルNを保持するノズルホルダー9は、洗浄機2からX線検査機4に搬送される(ステップS202)。
Also in the second example of FIG. 6, steps S101 to S104 are executed as in the first example of FIG. However, in the second example of FIG. 6, in step S104, the control device 10 notifies the worker to carry the
そして、X線検査機4は、上述の要領で、ノズルNの実測X線画像Ixmを撮像して(ステップS203)、この実測X線画像Ixmと良品X線画像Ixgとの比較に基づきノズルNの吸着孔Nhの内側を検査する(ステップS204)。
Then, the
ノズルNの吸着孔Nhの内側に異物がある場合(ステップS204で「YES」の場合)には、その旨がX線検査機4から制御装置10に通知され、制御装置10は、洗浄後のノズルNの吸着孔Nh内に異物が残っていることを、作業者に報知する(ステップS205)。一方、ノズルNの吸着孔Nhの内側に異物がない場合(ステップS204で「NO」の場合)には、制御装置10は、ノズルNを保持するノズルホルダー9をX線検査機4から部品実装機8に運搬するように、作業者に報知する(ステップS206)。
When there is a foreign substance inside the suction hole Nh of the nozzle N (in the case of “YES” in step S204), the fact is notified from the
かかるノズルメンテナンスの第2例においても、ノズルNにX線を照射しつつノズルNを撮像することで実測X線画像Ixmが取得される(ステップS203)。そして、吸着孔Nhの内側の異物の有無が実測X線画像Ixmに基づき判定される(ステップS204)。したがって、部品吸着に用いられるノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無を的確に判定することが可能となっている。 Also in the second example of such nozzle maintenance, the actually measured X-ray image Ixm is acquired by imaging the nozzle N while irradiating the nozzle N with X-rays (step S203). Then, the presence or absence of foreign matter inside the suction hole Nh is determined based on the measured X-ray image Ixm (step S204). Therefore, it is possible to accurately determine the presence/absence of foreign matter inside the suction holes Nh of the nozzle N used for component suction.
また、ノズルメンテナンスの第2例によれば、X線撮像(ステップS203)およびX線検査(ステップS204)は、ノズル洗浄(ステップS201)が実行されたノズルNに対して実行される。そして、X線検査(ステップS204)において吸着孔Nhの内側に異物が確認されると(ステップS204で「YES」)、ノズルNの異常が作業者に報知される(ステップS205)。かかる構成では、ノズル洗浄を行ったにも拘わらずノズルNの吸着孔Nhに異物が付着したままである場合には、作業者にこれを報知することができる。 Further, according to the second example of the nozzle maintenance, the X-ray imaging (step S203) and the X-ray inspection (step S204) are performed on the nozzle N for which the nozzle cleaning (step S201) has been performed. Then, when foreign matter is confirmed inside the suction hole Nh in the X-ray inspection (step S204) (“YES” in step S204), the operator is notified of the abnormality of the nozzle N (step S205). With such a configuration, if foreign matter remains attached to the suction holes Nh of the nozzle N despite the nozzle cleaning, this can be notified to the operator.
このように上述の実施形態では、図5および図6のそれぞれに示すノズルメンテナンスが本発明の「ノズルメンテナンス方法」の一例に相当し、X線検査機4が本発明の「ノズル検査装置」の一例に相当し、照明624が射出する可視光が本発明の「照明」の一例に相当し、部品実装機8が本発明の「部品実装機」の一例に相当し、基板搬送部82が本発明の「基板搬送部」の一例に相当し、部品供給部83が本発明の「部品供給部」の一例に相当し、実装ヘッド851が本発明の「実装ヘッド」の一例に相当し、ノズルチェンジャー86が本発明の「ノズル保管部」の一例に相当し、ノズルホルダー9が本発明の「ノズルホルダー」の一例に相当し、ノズルNが本発明の「ノズル」の一例に相当し、吸着孔Nhが本発明の「吸着孔」の一例に相当し、部品Cが本発明の「部品」の一例に相当し、基板Bが本発明の「基板」の一例に相当し、実測X線画像Ixmが本発明の「ノズルX線画像」の一例に相当し、良品X線画像Ixgが本発明の「良品X線画像」の一例に相当し、ステップS109、S203が本発明の「X線撮像」の一例に相当し、ステップS110、ステップS204が本発明の「X線検査」の一例に相当し、実測外観画像Iamが本発明の「外観画像」あるいは「二次元画像」の一例に相当し、ステップS106が本発明の「外観撮像」の一例に相当し、ステップS107が本発明の「外観検査」の一例に相当する。
As described above, in the above-described embodiment, the nozzle maintenance shown in each of FIGS. 5 and 6 corresponds to an example of the “nozzle maintenance method” of the present invention, and the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、図5のノズルメンテナンスの第1例において、ノズルNの外観撮像および外観検査(ステップS106、S107)での具体的な内容を変形しても良い。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made to the above without departing from the spirit thereof. For example, in the first example of nozzle maintenance in FIG. 5, the specific contents of the external appearance imaging and the external appearance inspection (steps S106 and S107) of the nozzle N may be modified.
図7はノズルの外観撮像・検査の変形例で使用されるノズルホルダーの構成を模式的に示す図である。このノズルホルダー9は、水平方向に平行な回転軸Aを中心に保持プレート92を回転可能に支持する支持フレーム93と、支持フレーム93に取り付けられたモーター94とを有する。そして、保持プレート92がモーター94からの駆動力を受けて回転軸Aを中心に回転することで、保持プレート92に保持されたノズルNの姿勢が変更される。具体的には、上記の通常姿勢と、回転軸Aを中心に当該通常姿勢を180度回転させた反転姿勢との間で、ノズルNの姿勢を切り換えることができる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of a nozzle holder used in a modified example of nozzle image pickup/inspection. The
かかるノズルホルダー9を用いたノズルメンテナンスによれば、ステップS106で、通常姿勢および反転姿勢の間でノズルNの姿勢を変更しつつ、各姿勢のノズルNを撮像することで、実測外観画像Iamが撮像される。これによって、ノズルNの平面視と低面視それぞれについて、実測外観画像Iamが取得される。そして、ステップS107では、こうして取得された実測外観画像Iamに基づき、ノズルNの外観が検査される。
According to the nozzle maintenance using the
つまり、この変形例では、ノズルホルダー9は、互いに異なる複数の姿勢(通常姿勢、反転姿勢)のそれぞれでノズルNを保持可能である。そして、外観撮像(ステップS106)では、ノズルホルダー9によりノズルNの姿勢を複数の姿勢(通常姿勢、反転姿勢)の間で変更しつつ、各姿勢でノズルNを撮像する。かかる構成では、複数の角度からノズルNを撮像して得られた実測外観画像Iamに基づき、ノズルNの異常の有無を的確に判定することができる。
That is, in this modification, the
また、ステップS106(外観撮像)で撮像される実測外観画像Iamは二次元画像ではなく、三次元画像でも良い。かかる構成では、ノズルNの立体的形状に基づき、ノズルの異常(例えばノズルNへの異物の付着や、ノズルNの欠損等)の有無を的確に判定することができる。 Further, the actually measured appearance image Iam imaged in step S106 (appearance imaging) may be a three-dimensional image instead of a two-dimensional image. With such a configuration, it is possible to accurately determine whether or not there is an abnormality in the nozzle (for example, adherence of foreign matter to the nozzle N, loss of the nozzle N, etc.) based on the three-dimensional shape of the nozzle N.
あるいは、図5のノズルメンテナンスの第1例において、ステップS105〜S107を省略して、ステップS104の次に、ステップS108以後を実行するように構成しても良い。つまり、ノズルNの外観に基づくノズルNの異物判定は省略しても構わない。 Alternatively, in the first example of the nozzle maintenance in FIG. 5, steps S105 to S107 may be omitted and step S104 may be performed, and then step S108 and subsequent steps may be performed. That is, the foreign matter determination of the nozzle N based on the appearance of the nozzle N may be omitted.
また、ステップS109、S110を複数のノズルNに同時に行うように、図5および図6のノズルメンテナンスの第1例および第2例を変形しても良い。この変形例によれば、X線撮像(ステップS109、S203)では、複数のノズルNを撮像した実測X線画像Ixmが取得される。そして、X線検査(ステップS110、S204)では、実測X線画像Ixmに示される複数のノズルNそれぞれの画像に基づき、各ノズルNの吸着孔Nhの内側における異物の有無が判定される。 Further, the first and second examples of the nozzle maintenance of FIGS. 5 and 6 may be modified so that steps S109 and S110 are performed on a plurality of nozzles N at the same time. According to this modification, in the X-ray imaging (steps S109 and S203), the actually measured X-ray image Ixm obtained by imaging the plurality of nozzles N is acquired. Then, in the X-ray inspection (steps S110 and S204), the presence/absence of foreign matter inside the suction holes Nh of each nozzle N is determined based on each image of the plurality of nozzles N shown in the actually measured X-ray image Ixm.
特に、X線検査(ステップS110)の結果に応じてノズル洗浄(ステップS111)を実行するノズルメンテナンスの第1例では、ノズル洗浄の実行態様に、次のような変形がさらに可能である。 Particularly, in the first example of nozzle maintenance in which the nozzle cleaning (step S111) is executed according to the result of the X-ray inspection (step S110), the following modification can be further made to the execution mode of the nozzle cleaning.
一の変形例によれば、ノズル洗浄(ステップS111)では、複数のノズルNのうち、X線検査(ステップS110)において吸着孔Nhの内側に異物が確認されたノズルNのみが選択的に洗浄される。かかる構成では、ノズル洗浄が必要なノズルNに対して選択的にノズル洗浄を実行することができる。 According to one modification, in the nozzle cleaning (step S111), only the nozzle N in which a foreign substance is confirmed inside the suction hole Nh in the X-ray inspection (step S110) is selectively cleaned among the plurality of nozzles N. To be done. With such a configuration, it is possible to selectively perform nozzle cleaning on the nozzles N that require nozzle cleaning.
別の変形例によれば、ノズル洗浄(ステップS111)では、複数のノズルNの全てを洗浄する。かかる構成では、複数のノズルNのうちから、異物が付着したノズルNのみを選択する作業を省略することができ、ノズル洗浄を速やかに開始することができる。 According to another modification, in the nozzle cleaning (step S111), all of the plurality of nozzles N are cleaned. With such a configuration, it is possible to omit the work of selecting only the nozzle N to which the foreign matter is attached from the plurality of nozzles N, and it is possible to quickly start the nozzle cleaning.
また、X線撮像(ステップS109、S203)で撮像されるノズルNの姿勢は起立姿勢に限られず、起立姿勢と異なる姿勢でも良い。 Further, the posture of the nozzle N imaged in the X-ray imaging (steps S109 and S203) is not limited to the standing posture, and may be a posture different from the standing posture.
また、X線検査(ステップS110、S204)において、実測X線画像Ixmに基づきノズルNの異常の有無を判定するにあたって、良品X線画像Ixgを併用することは必ずしも必要ではない。つまり、実測X線画像Ixmのみに基づいて、ノズルNの異常の有無を判定しても良い。外観検査(ステップS107)についても同様である。 In the X-ray inspection (steps S110 and S204), it is not always necessary to use the non-defective X-ray image Ixg together when determining whether or not there is an abnormality in the nozzle N based on the measured X-ray image Ixm. That is, the presence/absence of abnormality of the nozzle N may be determined based only on the measured X-ray image Ixm. The same applies to the visual inspection (step S107).
また、部品実装機8から外観検査機6あるいは洗浄機2へのノズルホルダー9の運搬は、作業者によらず、コンベアあるいはAGV(無人搬送車)により実行しても良い。
Further, the transportation of the
また、洗浄機2、X線検査機4および外観検査機6の間のノズルホルダー9の運搬は、作業者により、あるいはAGVにより実行しても良い。
Further, the transportation of the
4…X線検査機(ノズル検査装置)
624…照明
8…部品実装機
82…基板搬送部
83…部品供給部
851…実装ヘッド
86…ノズルチェンジャー(ノズル保管部)
9…ノズルホルダー
B…基板
C…部品
N…ノズル
Nh…吸着孔
Ixm…実測X線画像(ノズルX線画像)
Ixg…良品X線画像
Iam…実測外観画像(外観画像、二次元画像、三次元画像)
S106…外観撮像
S107…外観検査
S109、S203…X線撮像
S110、S204…X線検査
4 X-ray inspection machine (nozzle inspection device)
624... Illumination 8...
9... Nozzle holder B... Substrate C... Component N... Nozzle Nh... Adsorption hole Ixm... Measured X-ray image (nozzle X-ray image)
Ixg... Non-defective X-ray image Iam... Actually measured appearance image (appearance image, two-dimensional image, three-dimensional image)
S106... Appearance imaging S107... Appearance inspection S109, S203... X-ray imaging S110, S204... X-ray inspection
Claims (18)
前記吸着孔の内側の異物の有無を前記ノズルX線画像に基づき判定するX線検査を実行する工程と
を備えたノズルメンテナンス方法。 An X-ray is applied to the nozzle used in the component mounter that mounts the component sucked by the nozzle on the substrate by the mounting head by applying a negative pressure to the suction hole provided through the nozzle mounted on the mounting head. Performing X-ray imaging to obtain a nozzle X-ray image by imaging the nozzle while irradiating;
A nozzle maintenance method comprising: performing an X-ray inspection for determining the presence or absence of a foreign substance inside the suction hole based on the nozzle X-ray image.
前記ノズルにおける異常の有無を前記外観画像に基づき判定する外観検査を実行する工程と
を、前記X線撮像の前に実行し、
前記外観検査で異常がないと判定された前記ノズルに対して、前記X線撮像および前記X線検査を実行する請求項1ないし3のいずれか一項に記載のノズルメンテナンス方法。 A step of performing appearance imaging for irradiating the nozzle with illumination having a wavelength different from that of the X-ray reflected on the surface of the nozzle to take an appearance image of the nozzle;
Performing a visual inspection for determining whether or not there is an abnormality in the nozzle based on the visual image, before the X-ray imaging,
The nozzle maintenance method according to any one of claims 1 to 3, wherein the X-ray imaging and the X-ray inspection are performed on the nozzle determined to be normal in the appearance inspection.
前記外観検査では、前記ノズルの前記吸着孔の内側における異物の有無を前記二次元画像に基づき判定することで、前記ノズルにおける異常の有無を判定する請求項5に記載のノズルメンテナンス方法。 In the appearance imaging, the two-dimensional image is captured by imaging the inside of the suction hole while irradiating the inside of the suction hole with the illumination from the opening of the suction hole,
The nozzle maintenance method according to claim 5, wherein in the appearance inspection, the presence/absence of foreign matter inside the suction hole of the nozzle is determined based on the two-dimensional image to determine the presence/absence of abnormality in the nozzle.
前記外観撮像では、前記ノズルホルダーにより前記ノズルの姿勢を前記複数の姿勢の間で変更しつつ、前記各姿勢で前記ノズルを撮像する請求項8に記載のノズルメンテナンス方法。 The nozzle holder can hold the nozzle in each of a plurality of different postures,
The nozzle maintenance method according to claim 8, wherein in the appearance imaging, the nozzle is imaged in each of the postures while changing the posture of the nozzle between the plurality of postures by the nozzle holder.
前記実装ヘッドは、前記部品供給部により供給された前記部品を前記ノズルにより吸着することで、前記基板搬送部に支持される前記基板に実装し、
前記基板搬送部が前記ノズルホルダーを搬入すると、前記実装ヘッドが前記ノズルを前記ノズルホルダーに移載し、前記基板搬送部が前記ノズルの移載された前記ノズルホルダーを搬出する請求項8または9に記載のノズルメンテナンス方法。 The component mounter further includes a substrate transport unit that transports the substrate, and a component supply unit that supplies the component,
The mounting head mounts the component supplied by the component supply unit on the substrate supported by the substrate transfer unit by sucking the component by the nozzle,
10. The mounting head transfers the nozzle to the nozzle holder when the substrate transfer unit carries in the nozzle holder, and the substrate transfer unit carries out the nozzle holder on which the nozzle is transferred. Nozzle maintenance method described in.
前記X線検査では、前記複数のノズルのそれぞれについて、前記吸着孔の内側の異物の有無を判定し、
前記ノズル洗浄では、前記複数のノズルのうち、前記X線検査において前記吸着孔の内側に異物が確認された前記ノズルを選択的に洗浄する請求項14に記載のノズルメンテナンス方法。 In the X-ray imaging, the nozzle X-ray image obtained by imaging a plurality of nozzles is acquired,
In the X-ray inspection, for each of the plurality of nozzles, the presence or absence of foreign matter inside the suction hole is determined,
15. The nozzle maintenance method according to claim 14, wherein in the nozzle cleaning, the nozzle in which a foreign substance is confirmed inside the suction hole in the X-ray inspection is selectively washed among the plurality of nozzles.
前記X線検査では、前記複数のノズルのそれぞれについて、前記吸着孔の内側の異物の有無を判定し、
前記複数のノズルのうちの一部について前記X線検査において前記吸着孔の内側に異物が確認されると、前記ノズル洗浄では、前記複数のノズルの全てを洗浄する請求項14に記載のノズルメンテナンス方法。 In the X-ray imaging, the nozzle X-ray image obtained by imaging a plurality of nozzles is acquired,
In the X-ray inspection, for each of the plurality of nozzles, the presence or absence of foreign matter inside the suction hole is determined,
The nozzle maintenance according to claim 14, wherein when foreign matter is found inside the suction hole in the X-ray inspection for some of the plurality of nozzles, all of the plurality of nozzles are cleaned in the nozzle cleaning. Method.
前記X線撮像および前記X線検査は、前記ノズル洗浄が実行された前記ノズルに対して実行され、
前記X線検査において前記吸着孔の内側に異物が確認されると、前記ノズルの異常を作業者に報知する請求項1ないし13のいずれか一項に記載のノズルメンテナンス方法。 Further comprising the step of performing nozzle cleaning to clean the nozzle,
The X-ray imaging and the X-ray inspection are performed on the nozzle for which the nozzle cleaning has been performed,
The nozzle maintenance method according to any one of claims 1 to 13, wherein when a foreign substance is found inside the suction hole in the X-ray inspection, an operator is notified of abnormality of the nozzle.
前記吸着孔の内側の異物の有無を前記ノズルX線画像に基づき判定する判定部と
を備えたノズル検査装置。
An X-ray is applied to the nozzle used in the component mounter that mounts the component sucked by the nozzle on the substrate by the mounting head by applying a negative pressure to the suction hole provided through the nozzle mounted on the mounting head. An imaging unit that acquires a nozzle X-ray image by imaging the nozzle while irradiating;
A nozzle inspection device, comprising: a determination unit that determines the presence or absence of foreign matter inside the suction hole based on the nozzle X-ray image.
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