JP2021040033A - 対基板作業機、および異物検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対基板作業機において異物の有無を適切に検出する。【解決手段】基板を支持するためのバックアップ部材９８を載置する載置面１００と、載置面の上の異物の有無を検出する検出装置と、バックアップ部材に支持された基板に作業を行う作業ヘッドとを備えた対基板作業機であり、検出装置が、バックアップ部材保持装置が載置面にバックアップ部材を載置する前に、載置面の上の異物の有無を検出する。【選択図】図５

Description

本発明は、バックアップ部材に支持された基板に作業を行う作業ヘッドを備えた対基板作業機などに関するものである。

下記特許文献には、基板に作業を行う作業ヘッドを備えた対基板作業機において、異物の有無を検出する技術が記載されている。

特開２０１８−１１００３号公報 特開２００５−１６６８７９号公報

本明細書では、対基板作業機において異物の有無を適切に検出することを課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、基板を支持するためのバックアップ部材を載置する載置面と、前記載置面の上の異物の有無を検出する検出装置と、前記バックアップ部材に支持された基板に作業を行う作業ヘッドとを備えた対基板作業機を開示する。

上記課題を解決するために、本明細書は、基板を支持するためのバックアップ部材を載置する載置面と、前記バックアップ部材に支持された基板に作業を行う作業ヘッドと、前記作業ヘッドを移動させる移動装置と、前記移動装置により前記載置面の上方を作業ヘッドとともに移動する検出装置と、前記バックアップ部材を保持して前記載置面に載置するバックアップ部材保持装置と、を備えた対基板作業機において、前記検出装置が、前記バックアップ部材保持装置が前記載置面に前記バックアップ部材を載置する前に、前記載置面の上の異物の有無を検出する異物検出方法を開示する。

本開示では、基板を支持するためのバックアップ部材を載置する載置面の上の異物の有無が、検出装置によって検出される。これにより、対基板作業機において異物の有無を適切に検出することが可能となる。

電子部品装着装置を示す斜視図である。 装着ヘッドを示す斜視図である。 吸着ノズルを示す斜視図である。 ラインセンサを示す斜視図である。 搬送装置を示す斜視図である。 制御装置を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

図１に、電子部品装着装置１０を示す。電子部品装着装置１０は、１つのシステムベース１２と、そのシステムベース１２の上に隣接された２台の電子部品装着機（以下、「装着機」と略す場合がある）１４とを有している。なお、装着機１４の並ぶ方向をＸ軸方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

各装着機１４は、主に、装着機本体２０、搬送装置２２、装着ヘッド移動装置（以下、「移動装置」と略す場合がある）２４、装着ヘッド２６、供給装置２７、マークカメラ（図６参照）２８、パーツカメラ２９、高さセンサ（図６参照）３０、ラインセンサ３１、校正台３２、ノズルステーション３３、ストッカ（図５参照）３４、制御装置（図６参照）３６を備えている。装着機本体２０は、フレーム３７と、そのフレーム３７に上架されたビーム３８とによって構成されている。

搬送装置２２は、２つのコンベア装置４０，４２を備えている。それら２つのコンベア装置４０，４２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにフレーム３７に配設されている。２つのコンベア装置４０，４２の各々は、電磁モータ（図６参照）４６によって各コンベア装置４０，４２に支持される回路基板をＸ軸方向に搬送する。また、回路基板は、所定の位置において、基板保持装置（図６参照）４８によって固定的に保持される。

移動装置２４は、ＸＹロボット型の移動装置である。移動装置２４は、スライダ５０をＸ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図６参照）５２と、Ｙ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図６参照）５４とを備えている。スライダ５０には、装着ヘッド２６が取り付けられており、その装着ヘッド２６は、２つの電磁モータ５２，５４の作動によって、フレーム３７上の任意の位置に移動させられる。

装着ヘッド２６は、回路基板に対して電子部品を装着するものである。装着ヘッド２６は、図２に示すように、装着ユニット６０を備えており、装着ユニットに、吸着ノズルが装着される。吸着ノズル６２は、図３に示すように、胴体筒６３と吸着管６４とフランジ部６５と連結管６６とによって構成されている。胴体筒６３は、短円筒状をなし、フランジ部６５と同軸的に連結管６６により連結されている。吸着管６４は、細いパイプ状をなし、胴体筒６３の下端部から下方に向かって延び出した状態で胴体筒６３に伸縮可能に連結されている。つまり、吸着管６４には、伸縮機構（図示省略）が内蔵されており、伸縮機構により吸着管６４は伸縮する。なお、吸着管６４の伸縮機構は、吸着管６４が部品に接触した際の衝撃等を吸収するアブソーバとして機能する。また、装着ヘッド２６の装着ユニット６０には、フランジ部６５に応じた形状の装着面６８が形成されており、その装着面６８に磁石６９が埋設されている。このため、吸着ノズル６２が、フランジ部６５において、磁石６９の磁力により装着面６８にワンタッチで着脱可能に装着される。なお、ワンタッチで着脱可能とは、工具などを用いることなく着脱することを意味する。また、装着ヘッド２６は移動装置２４を動作させて吸着ノズル６２を自動で装着する。また、装着ユニット６０に装着された吸着ノズル６２は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図６参照）７０に連通する。これにより、吸着ノズル６２は、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、装着ユニット６０は、ユニット昇降装置（図６参照）７１によって昇降する。これにより、吸着ノズル６２に吸着保持された電子部品の上下方向の位置が変更される。

供給装置２７は、フィーダ型の供給装置であり、図１に示すように、複数のテープフィーダ７２を有している。テープフィーダ７２は、テープ化部品を巻回させた状態で収容している。テープ化部品は、電子部品がテーピング化されたものである。そして、テープフィーダ７２は、送り装置（図６参照）７４によって、テープ化部品を送り出す。これにより、フィーダ型の供給装置２７は、テープ化部品の送り出しによって、電子部品を供給位置において供給する。

マークカメラ（図６参照）２８は、移動装置２４のスライダ５０に下を向いた状態で固定されており、移動装置２４の作動により装着ヘッド２６とともに任意の位置に移動する。これにより、マークカメラ２８は、フレーム３７の任意の位置を撮像する。また、パーツカメラ２９は、図１に示すように、フレーム３７の上面において、搬送装置２２と供給装置２７との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ２９は、吸着ノズル６２に保持された部品などを撮像する。なお、マークカメラ２８及びパーツカメラ２９は、２次元カメラとされており、２次元撮像データを形成する。

高さセンサ３０は、マークカメラ２８の側方において、移動装置２４のスライダ５０に下を向いた状態で固定されており、移動装置２４の作動により、装着ヘッド２６とともに任意の位置に移動する。高さセンサ３０は、下方に位置する対象物に向ってレーザ光を照射し、その対象物で反射した反射光を受光する。この際、受光した反射光に基づいて、高さセンサ３０と対象物との間の距離が演算される。これにより、対象物の高さを検出することができる。なお、高さセンサ３０は、装着機１４に搬入された回路基板の反りの有無を検出するために用いられる。詳しくは、装着機１４に搬入された回路基板の上方に、移動装置２４の作動により、高さセンサ３０を移動させる。そして、回路基板の複数箇所の高さを、高さセンサ３０により検出する。この際、検出された回路基板の複数箇所の高さの相違量が閾値より大きい場合に、回路基板が反っていると判断され、回路基板の複数箇所の高さの相違量が閾値以下である場合に、回路基板は反っていないと判断される。

ラインセンサ３１は、図１に示すように、パーツカメラ２９の隣に配設されている。ラインセンサ３１は、図４に示すように、本体部８０と照射部８２と受光部８４とによって構成されている。照射部８２は、本体部８０の上面に直線状に配設されており、測定対象物８６に向かってレーザー光を照射する。受光部８４は、照射部８２から測定対象物に向かって照射され、測定対象物８６によって反射したレーザー光を受光する。そして、ラインセンサ３１は、受光したレーザー光に基づいて、測定対象物８６の高さを検出する。

電子部品装着装置１０では、ラインセンサ３１を用いて、電子部品に対するコプラナリティチェックを行っている。コプラナリティチェックとは、電子部品のバンプ等の電極の各々の高さや欠損、電極全体の平坦度、リードの曲がり具合等のチェックであり、ラインセンサ３１を用いて、電子部品の複数の電極の高さを検出する。詳しくは、装着ヘッド２６によって電子部品を保持し、移動装置２４の作動により、電子部品をラインセンサ３１の上方に移動させる。そして、ラインセンサ３１による電極の高さの検出を行いつつ、装着ヘッド２６を、移動装置２４の作動により、照射部８２に直交する方向に装着ヘッド２６を移動させる。これにより、電子部品の複数の電極の高さが、ラインセンサ３１によって検出される。そして、検出された複数の電極の高さが均一であるか否かをチェックし、複数の電極の高さが均一である場合には、正常な電子部品と判定され、均一でない場合には、正常でない電子部品と判定される。なお、ラインセンサ３１は、３次元的に対象物を分析することが可能であり、ラインセンサ３１の上下方向の分解能は、１μｍとされている。

校正台３２は、図１に示すように、パーツカメラ２９のラインセンサ３１と反対側に配設されている。校正台３２の上面は、平坦面とされており、その上面に荷重センサ（図６参照）８８が配設されている。そして、校正台３２では、吸着ノズル６２における吸着管６４の伸縮性が確認される。つまり、吸着管６４の伸縮機構の良否が確認される。詳しくは、装着ヘッド２６の装着ユニット６０に吸着ノズル６２が装着された状態で、移動装置２４の作動により、装着ヘッド２６を校正台３２の上方に移動させる。そして、吸着ノズル６２の先端が校正台３２の上面の荷重センサ８８に接触するまで、装着ユニット６０を下降させる。この際、荷重センサ８８による検出値が閾値より大きい場合に、吸着管６４の伸縮機構が適切に機能しておらず、吸着管６４の伸縮性が担保されていないと判断される。一方、荷重センサ８８による検出値が閾値以下である場合に、吸着管６４の伸縮機構が適切に機能しており、吸着管６４の伸縮性が担保されていると判断される。また、校正台３２では、吸着管６４の破損，折れ，摩耗なども確認される。つまり、吸着ノズル６２の先端が校正台３２の上面の荷重センサ８８に接触すると想定される位置まで、装着ユニット６０を下降させた際に、吸着ノズル６２の先端が荷重センサ８８に接触しない場合がある。つまり、荷重センサ８８による検出値が増加しない場合がある。このような場合には、吸着管６４の破損，折れ，摩耗などにより、吸着ノズル６２の先端が荷重センサ８８に接触しないと考えられる。このため、吸着ノズル６２の先端が荷重センサ８８に接触すると想定される位置まで、装着ユニット６０を下降させた際に、荷重センサ８８による検出値が増加しない場合には、吸着管６４の破損，折れ，摩耗などが生じていると判断される。

ノズルステーション３３は、ラインセンサ３１の側方に配設されており、ノズルトレイ９０を有している。ノズルトレイ９０には、収容部９２が複数、形成されており、収容部９２に、吸着ノズル６２がフランジ部６５を上方に向けた姿勢で収容されている。そして、ノズルステーション３３では、装着ヘッド２６の装着ユニット６０に装着されている吸着ノズルと、ノズルトレイ９０の収容部９２に収容されている吸着ノズルとの交換等が、装着ヘッド２６と移動装置２４とを作動させて自動的にワンタッチで行われる。なお、ワンタッチでの吸着ノズルの交換とは、工具等が用いられることなく行われる吸着ノズルの交換を意味する。また、ノズルトレイ９０の収容部９２には、ノズル径の異なる複数種類の吸着ノズルが収容されており、保持対象の部品サイズ、形状等に応じて、ノズルステーション３３において吸着ノズルの交換が行われる。

ストッカ３４は、図５に示すように、搬送装置２２の２台のコンベア装置４０，４２の間において、コンベア装置４０，４２の延びる方向に沿って配設されている。ストッカ３４には、１列に並んだ状態で複数の収容凹部９６が形成されており、各収容凹部９６には、バックアップピン９８が収容されている。また、移動装置２４のスライダ５０には、バックアップピン専用のチャッカー（図示省略）が配設されている。そして、移動装置２４の作動により、収容凹部９６に収容されているバックアップピン９８がチャッカーにより保持される。また、各コンベア装置４０，４２の下方には、各コンベア装置４０，４２を構成する１対のコンベアベルト９９の間に、載置テーブル１００が配設されている。つまり、コンベア装置４０，４２により搬入される回路基板の下方に、載置テーブル１００が配設されている。そして、チャッカーにより保持されたバックアップピン９８が、載置テーブル１００の上面に載置される。なお、バックアップピン９８の載置箇所は、回路基板のサイズ，形状などに応じて予め設定されており、その設定されている箇所に、バックアップピン９８は載置される。これにより、コンベア装置４０，４２において、基板保持装置４８により保持された回路基板が、裏面側からバックアップピン９８により好適に支持される。なお、バックアップピン９８の裏面には、磁石（図示省略）が埋設されており、その磁石の磁力により、バックアップピン９８が載置テーブル１００の上面に固定される。

制御装置３６は、図６に示すように、コントローラ１１０と、複数の駆動回路１１２とを備えている。複数の駆動回路１１２は、上記電磁モータ４６，５２，５４、基板保持装置４８、正負圧供給装置７０、ユニット昇降装置７１、送り装置７４に接続されている。コントローラ１１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１１２に接続されている。これにより、搬送装置２２、移動装置２４等の作動が、コントローラ１１０によって制御される。また、コントローラ１１０は、画像処理装置１１６にも接続されている。画像処理装置１１６は、マークカメラ２８及びパーツカメラ２９により撮像された撮像データを処理するための装置である。これにより、コントローラ１１０は、撮像データから各種情報を取得する。さらに、コントローラ１１０は、高さセンサ３０、ラインセンサ３１、荷重センサ８８にも接続されている。これにより、コントローラ１１０は、各センサによる検出値を各センサから取得する。

装着機１４では、上述した構成によって、搬送装置２２に保持された回路基板に対して、装着ヘッド２６によって装着作業を行うことが可能である。具体的には、コントローラ１１０の指令により、回路基板が作業位置まで搬送され、その位置において、回路基板が、基板保持装置４８によって固定的に保持される。なお、コンベア装置４０，４２の載置テーブル１００には、回路基板が搬入される前に、当該回路基板の形状に応じた位置にバックアップピン９８が配設されており、基板保持装置４８に保持された回路基板は、下方からバックアップピン９８により支持される。また、回路基板が基板保持装置４８により保持されると、マークカメラ２８が、コントローラ１１０の指令により、回路基板の上方に移動し、回路基板を撮像する。これにより、回路基板の保持位置等に関する情報が得られる。また、テープフィーダ７２は、コントローラ１１０の指令により、テープ化部品を送り出し、電子部品を供給位置において供給する。

そして、装着ヘッド２６が、コントローラ１１０の指令により、電子部品の供給位置の上方に移動する。なお、装着ヘッド２６の装着ユニット６０には、装着対象の部品サイズに応じたノズル径の吸着ノズル６２が装着されている。そして、その吸着ノズル６２によって、電子部品が吸着保持される。続いて、装着ヘッド２６が、パーツカメラ２９の上方に移動し、吸着ノズル６２によって保持された電子部品が、パーツカメラ２９によって撮像される。これにより、部品の保持姿勢等に関する情報が得られる。そして、装着ヘッド２６が、回路基板の上方に移動し、回路基板の保持位置，電子部品の保持姿勢等に基づいて、電子部品を回路基板に装着する。

このように、装着機１４では、バックアップピン９８により支持された状態の回路基板に対して、吸着ノズル６２に保持された電子部品の装着作業が実行される。また、装着作業が実行される前に、上述したように、搬送装置２２では、載置テーブル１００に、回路基板のサイズ、形状などに応じた箇所にバックアップピン９８が載置され、装着ヘッド２６では、装着ユニット６０の装着面６８に、装着対象の部品サイズ、形状などに応じた吸着ノズル６２が装着される。ただし、載置テーブル１００に異物が落下していると、載置テーブル１００に適切にバックアップピン９８を載置することができない虞がある。特に、載置テーブル１００には、電子部品が落下することがあるため、そのようなことが発生し易い。また、電子部品は磁石により引き寄せられるため、バックアップピン９８の裏面に埋設された磁石により、バックアップピン９８の裏面に電子部品が引っ付いている可能性もある。このような場合においても、バックアップピン９８を、適切に載置テーブル１００に載置することができない。ひいては、バックアップピン９８が載置テーブル１００に載置される際に、電子部品などの異物により、バックアップピン９８、バックアップピン９８を保持するバックアップピン専用のチャッカーなどが破損する虞もある。

また、装着ヘッド２６の装着面６８にも、磁石６９が埋設されているため、その装着面６８に電子部品が引っ付いている場合もあり、そのような場合には、装着ヘッド２６の装着面６８に、吸着ノズル６２を適切に装着することができない。また、ノズルステーション３３において、電子部品などの異物が落下し、ノズルトレイ９０の収容部９２に収容されている吸着ノズル６２の上に異物が載っている場合もある。このような場合にも、ノズルトレイ９０に収容されている吸着ノズル６２を、装着ヘッド２６の装着面６８に適切に装着することができない。ひいては、ノズルステーション３３において、ノズルトレイ９０の収容部９２に収容されている吸着ノズル６２が装着ヘッド２６の装着面６８に装着される際に、電子部品などの異物により、装着ユニット６０、吸着ノズル６２、ノズルトレイ９０などが破損する虞もある。

このようなことに鑑みて、装着機１４では、バックアップピン９８の載置作業、あるいは装着ヘッド２６の装着面６８への吸着ノズル６２の装着作業が実行される前に、載置テーブル１００、ノズルステーション３３等において、異物の有無が検出される。具体的には、バックアップピン９８の載置作業が実行される前、つまり、装着機１４に回路基板が搬入されておらず、載置テーブル１００の上方に回路基板が位置していない状態において、載置テーブル１００にバックアップピン９８が載置される前に、スライダ５０に取り付けられているマークカメラ２８を、移動装置２４の作動により、載置テーブル１００の上方に移動させる。そして、載置テーブル１００の上面が、マークカメラ２８により撮像される。この際、コントローラ１１０において、マークカメラ２８による撮像データが分析され、異物の有無が判断される。なお、撮像データの分析において、コントローラ１１０では、載置テーブル１００の全面でなく、バックアップピン９８の載置予定位置のエリアのみが分析される。つまり、回路基板のサイズ，形状、回路基板の裏面に搭載置された先付け部品の位置などに応じて、バックアップピン９８の載置予定位置が予め設定されているため、そのバックアップピン９８の載置予定位置の撮像データのみが分析され、異物の有無が判断される。これにより、分析時間の短縮を図ることができる。そして、マークカメラ２８の撮像データに基づいて異物が有ると判断された場合には、作業者に、電子部品装着装置１０の操作パネルによって、載置テーブル１００に異物があることが報知される。

さらに、マークカメラ２８の撮像データに基づいて、載置テーブル１００に異物が無いと判断された場合であっても、さらに、高さセンサ３０により、載置テーブル１００での異物の有無が検出される。詳しくは、スライダ５０に取り付けられている高さセンサ３０を、移動装置２４の作動により、載置テーブル１００の上方に移動させる。そして、高さセンサ３０を、載置テーブル１００の上方において移動させながら、載置テーブル１００の高さ寸法が、高さセンサ３０により検出される。この際、コントローラ１１０において、高さセンサ３０の検出値に基づいて、載置テーブル１００での異物の有無が判断される。つまり、載置テーブル１００の上面は、平坦面であり、載置テーブル１００の高さ寸法は、載置テーブル１００の上面の何れの位置においても、ほぼ同じであるため、高さセンサ３０により検出される検出値が、閾値以上に変化した場合に、載置テーブル１００に異物が有ると判断される。

なお、高さセンサ３０による載置テーブル１００での異物の検出は、載置テーブル１００の全面でなく、バックアップピン９８の載置予定位置のエリアのみにおいて行われる。つまり、バックアップピン９８の載置予定位置が予め設定されているため、そのバックアップピン９８の載置予定位置の上方を、高さセンサ３０が通過するように、移動装置２４の作動が制御され、バックアップピン９８の載置予定位置において、載置テーブル１００の高さ寸法が高さセンサ３０により検出される。これにより、高さセンサ３０による異物の検出時間の短縮を図ることができる。そして、高さセンサ３０の検出値に基づいて異物が有ると判断された場合にも、作業者に、載置テーブル１００に異物があることが報知される。

また、高さセンサ３０の検出値に基づいて異物が無いと判断されると、バックアップピン９８の載置作業が実行される。つまり、マークカメラ２８の撮像データに基づいて載置テーブル１００に異物が無いと判断され、さらに、高さセンサ３０の検出値に基づいて載置テーブル１００に異物が無いと判断された場合に、バックアップピン９８の載置作業が実行される。ただし、バックアップピン９８の載置作業が実行される際に、バックアップピン９８の裏面への異物の付着の有無が検出される。詳しくは、載置テーブル１００への載置予定のバックアップピン９８が、バックアップピン専用のチャッカーにより保持されると、移動装置２４の作動により、そのチャッカーをパーツカメラ２９の上方に移動させる。そして、チャッカーに保持されているバックアップピン９８が、パーツカメラ２９により撮像される。この際、コントローラ１１０において、パーツカメラ２９による撮像データが分析され、バックアップピン９８の裏面への異物の付着の有無が判断される。そして、パーツカメラ２９の撮像データに基づいて、バックアップピン９８への異物の付着が確認された場合にも、作業者に、バックアップピン９８に異物が付着していることが報知される。

また、パーツカメラ２９の撮像データに基づいて、バックアップピン９８への異物の付着が確認されなかった場合であっても、さらに、荷重センサ８８により、バックアップピン９８への異物の付着の有無が確認される。詳しくは、パーツカメラ２９の撮像データに基づいて異物の付着が確認されなかったバックアップピン９８を、チャッカーにより保持した状態で、そのチャッカーを、移動装置２４の作動により、校正台３２の上方に移動させる。そして、チャッカーに保持されたバックアップピン９８の下端面が、校正台３２の上面に配設されている荷重センサ８８に接触する直前まで、チャッカーを下降させる。この際、バックアップピン９８の裏面に異物が付着していなければ、荷重センサ８８により荷重は検出されない。一方、バックアップピン９８の裏面に異物が付着している場合には、その異物が荷重センサ８８に接触するため、荷重センサ８８により荷重が検出される。このため、チャッカーを下降させた際に、荷重センサ８８により荷重が検出された場合に、バックアップピン９８に異物が付着していると判断される。そして、バックアップピン９８に異物が付着していると判断された場合にも、作業者に、バックアップピン９８に異物が付着していることが報知される。

また、チャッカーを下降させた際に、荷重センサ８８により荷重が検出されなかった場合、つまり、荷重センサ８８の検出値に基づいて、バックアップピン９８に異物が付着していないと判断された場合であっても、さらに、ラインセンサ３１により、バックアップピン９８への異物の付着の有無が確認される。詳しくは、荷重センサ８８の検出値に基づいて異物の付着が確認されなかったバックアップピン９８を、チャッカーにより保持した状態で、そのチャッカーを、移動装置２４の作動により、ラインセンサ３１の上方に移動させる。そして、チャッカーに保持されたバックアップピン９８の下端面の高さ寸法が、ラインセンサ３１により検出される。バックアップピン９８の下端面は平坦面であり、バックアップピン９８の下端面の高さ寸法は、その下端面の何れの位置においても、ほぼ同じであるため、ラインセンサ３１により検出される検出値が、閾値以上に変化した場合に、バックアップピン９８の裏面に異物が付着していると判断される。そして、バックアップピン９８に異物が付着していると判断された場合にも、作業者に、バックアップピン９８に異物が付着していることが報知される。

一方、ラインセンサ３１により検出される検出値が、閾値以上に変化しなかった場合に、バックアップピン９８の裏面に異物が付着していないと判断される。そして、ラインセンサ３１の検出値に基づいて、バックアップピン９８の裏面に異物が付着していないと判断された場合に、チャッカーに保持されているバックアップピン９８が、載置テーブル１００の上面のバックアップピン載置予定の位置に載置される。つまり、マークカメラ２８の撮像データと、高さセンサ３０の検出値とに基づいて載置テーブル１００に異物が無いと判断され、さらに、パーツカメラ２９の撮像データと、荷重センサ８８及びラインセンサ３１の検出値とに基づいてバックアップピン９８の裏面に異物が付着していないと判断された場合に、バックアップピン９８が載置テーブル１００に載置される。これにより、載置テーブル１００に適切にバックアップピン９８を載置することが可能となる。ひいては、バックアップピン９８の載置作業時におけるバックアップピン９８、バックアップピン専用のチャッカーなどの破損を防止することが可能となる。

また、装着ヘッド２６の装着面６８への吸着ノズル６２の装着作業が実行される前に、吸着ノズル６２を装着する装着面６８への異物の付着の有無が確認される。具体的には、装着面６８に吸着ノズル６２が装着されていない状態の装着ヘッド２６を、移動装置２４の作動により、パーツカメラ２９の上方に移動させる。そして、吸着ノズル６２が装着されていない状態の装着面６８が、パーツカメラ２９により撮像される。この際、コントローラ１１０において、パーツカメラ２９による撮像データが分析され、装着面６８への異物の付着の有無が判断される。そして、パーツカメラ２９の撮像データに基づいて、装着面６８への異物の付着が確認された場合にも、作業者に、装着面６８に異物が付着していることが報知される。

また、パーツカメラ２９の撮像データに基づいて、装着面６８への異物の付着が確認されなかった場合であっても、さらに、荷重センサ８８により、装着面６８への異物の付着の有無が確認される。詳しくは、パーツカメラ２９の撮像データに基づいて異物の付着が確認されなかった装着ヘッド２６の装着面６８を、移動装置２４の作動により、校正台３２の上方に移動させる。そして、装着ヘッド２６の装着面６８が、校正台３２の上面に配設されている荷重センサ８８に接触する直前まで、装着ユニット６０を下降させる。この際、装着面６８に異物が付着していなければ、荷重センサ８８により荷重は検出されない。一方、装着面６８に異物が付着している場合には、その異物が荷重センサ８８に接触するため、荷重センサ８８により荷重が検出される。このため、装着ユニット６０を下降させた際に、荷重センサ８８により荷重が検出された場合に、装着面６８に異物が付着していると判断される。そして、装着面６８に異物が付着していると判断された場合に、作業者にも、装着面６８に異物が付着していることが報知される。

また、装着ユニット６０を下降させた際に、荷重センサ８８により荷重が検出されなかった場合、つまり、荷重センサ８８の検出値に基づいて、装着面６８に異物が付着していないと判断された場合であっても、さらに、ラインセンサ３１により、装着面６８への異物の付着の有無が確認される。詳しくは、荷重センサ８８の検出値に基づいて異物の付着が確認されなかった装着ヘッド２６の装着面６８を、移動装置２４の作動により、ラインセンサ３１の上方に移動させる。そして、装着面６８の高さ寸法が、ラインセンサ３１により検出される。装着面６８は平坦面であり、装着面６８の高さ寸法は、その装着面６８の何れの位置においても、ほぼ同じであるため、ラインセンサ３１により検出される検出値が、閾値以上に変化した場合に、装着面６８に異物が付着していると判断される。そして、装着面６８に異物が付着していると判断された場合に、作業者に、装着面６８に異物が付着していることが報知される。一方、ラインセンサ３１により検出される検出値が、閾値以上に変化しなかった場合に、装着面６８に異物が付着していないと判断される。

また、装着ヘッド２６の装着面６８への吸着ノズル６２の装着作業が実行される前に、ノズルステーション３３のノズルトレイ９０に収容されている吸着ノズル６２の上面での異物の有無が確認される。具体的には、スライダ５０に取り付けられているマークカメラ２８を、移動装置２４の作動により、ノズルトレイ９０に収容されている吸着ノズル６２の上方に移動させる。そして、吸着ノズル６２の装着部である上面が、マークカメラ２８により撮像される。この際、コントローラ１１０において、マークカメラ２８による撮像データが分析され、吸着ノズル６２の上面、つまり、フランジ部６５の上面での異物の有無が判断される。そして、マークカメラ２８の撮像データに基づいて異物が有ると判断された場合にも、作業者に、吸着ノズル６２の上面に異物があることが報知される。

さらに、マークカメラ２８の撮像データに基づいて、吸着ノズル６２の上面に異物が無いと判断された場合であっても、さらに、高さセンサ３０により、吸着ノズル６２の上面での異物の有無が検出される。詳しくは、スライダ５０に取り付けられている高さセンサ３０を、移動装置２４の作動により、ノズルトレイ９０に収容されている吸着ノズル６２の上方に移動させる。そして、高さセンサ３０を、吸着ノズル６２の上方において移動させながら、吸着ノズル６２の上面、つまり、フランジ部６５の上面の高さ寸法が、高さセンサ３０により検出される。この際、コントローラ１１０において、高さセンサ３０の検出値に基づいて、フランジ部６５の上面での異物の有無が判断される。つまり、フランジ部６５の上面は、平坦面であり、フランジ部６５の高さ寸法は、フランジ部６５の上面の何れの位置においても、ほぼ同じであるため、高さセンサ３０により検出される検出値が、閾値以上に変化した場合に、フランジ部６５の上面に異物が有ると判断される。そして、高さセンサ３０の検出値に基づいて異物が有ると判断された場合には、作業者に、吸着ノズル６２の上面に異物があることが報知される。一方、高さセンサ３０により検出される検出値が、閾値以上に変化しなかった場合に、フランジ部６５の上面に異物が無いと判断される。

そして、装着ヘッド２６の装着面６８への異物の付着が無く、ノズルステーション３３のノズルトレイ９０に収容されている吸着ノズル６２の上面に異物が無いと判断された場合に、装着ヘッド２６の装着面６８への吸着ノズル６２の装着作業が実行される。つまり、パーツカメラ２９の撮像データと、荷重センサ８８及びラインセンサ３１の検出値とに基づいて装着ヘッド２６の装着面６８に異物が付着していないと判断され、さらに、マークカメラ２８の撮像データと、高さセンサ３０の検出値とに基づいて、ノズルトレイ９０に収容されている吸着ノズル６２の上面に異物が無いと判断された場合に、装着面６８に吸着ノズル６２が装着される。これにより、装着ヘッド２６の装着面６８に適切に吸着ノズル６２を装着することが可能となる。ひいては、装着ヘッド２６への吸着ノズル６２の装着作業時における装着ヘッド２６、吸着ノズル６２、ノズルトレイ９０などの破損を防止することが可能となる。

ちなみに、上記実施例において、装着機１４は、対基板作業機の一例である。移動装置２４は、移動装置の一例である。装着ヘッド２６は、作業ヘッドの一例である。マークカメラ２８は、撮像装置及び検出装置の一例である。高さセンサ３０は、高さ検出センサ及び検出装置の一例である。バックアップピン９８は、バックアップ部材の一例である。載置テーブル１００は、載置面の一例である。バックアップピン専用のチャッカーは、バックアップ部材保持装置の一例である。

また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、装着ヘッド２６の装着面６８及び、バックアップピン９８の裏面への異物の付着が、パーツカメラ２９の撮像データと、ラインセンサ３１及び荷重センサ８８の検出値とに基づいて判断されている。つまり、装着ヘッド２６の装着面６８及び、バックアップピン９８の裏面への異物の付着が、３種類の検出装置により検出されているが、それら３種類の検出装置のうちの１又は２種類の検出装置により検出されてもよい。また、吸着ノズル６２の上面及び、載置テーブル１００の上面での異物の有無が、マークカメラ２８の撮像データと、高さセンサ３０の検出値とに基づいて判断されている。つまり、吸着ノズル６２の上面及び、載置テーブル１００の上面での異物の有無が、２種類の検出装置により検出されているが、それら２種類の検出装置のうちの１種類の検出装置により検出されてもよい。また、複数種類検出する場合に、その順序は変更してもよい。

また、上記実施例では、回路基板を支持するバックアップ部材として、ピン形状のバックアップピン９８が採用されているが、回路基板を支持可能な形状であれば、ピン形状に限定されず、種々の形状のバックアップ部材を採用することが可能である。

また、上記実施例では、載置テーブル１００にバックアップピン９８が載置される前に、載置テーブル１００の上の異物の有無が検出されているが、載置テーブル１００にバックアップピン９８が載置された状態で、載置テーブル１００の上の異物の有無が検出されてもよい。つまり、例えば、載置テーブル１００にバックアップピン９８が載置された状態で、作業対象の回路基板の種類が変更される際に、バックアップピン９８の載置位置が変更される場合がある。このような場合に、載置テーブル１００にバックアップピン９８が載置された状態で、新たなバックアップピン９８の載置予定位置の異物の有無が検出されてもよい。

また、上記実施例では、装着機１４に搬送装置２２が設けられており、搬送装置２２により回路基板が載置テーブル１００の上方に搬送されるが、搬送装置２２を設けずに、作業者が、載置テーブル１００の上方に回路基板を設置してもよい。このような場合には、作業者が載置テーブル１００の上方に回路基板を設置する前に、載置テーブル１００の上の異物の有無が検出される。

また、上記実施例では、異物の一例として落下した電子部品が記載されているが、埃，塵，ゴミなども、当然、異物に含まれる。

また、上記実施例では、２次元カメラのマークカメラ２８及びパーツカメラ２９が検出装置として採用されているが、３次元カメラのマークカメラ及びパーツカメラが検出装置として採用されてもよい。このような場合に、３次元撮像データに基づいて、異物の有無を判断することで、適切に異物の有無を判断することが可能となる。

１４：装着機（作業機） ２４：移動装置 ２６：装着ヘッド（作業ヘッド） ２８：マークカメラ（検出装置） ３０：高さセンサ（検出装置） ９８：バックアップピン １００：載置テーブル（載置面）

Claims (5)

1. 基板を支持するためのバックアップ部材を載置する載置面と、
   前記載置面の上の異物の有無を検出する検出装置と、
   前記バックアップ部材に支持された基板に作業を行う作業ヘッドと
   を備えた対基板作業機。
2. 前記検出装置は、
   前記載置面の上を前記作業ヘッドとともに移動する高さ検出センサを用いて、前記載置面の上方に前記基板が配設される前に、前記異物の有無を検出する請求項１に記載の対基板作業機。
3. 前記検出装置は、
   前記載置面の上を前記作業ヘッドとともに移動する撮像装置で取得した撮像データに基づいて、前記異物の有無を検出する請求項１に記載の対基板作業機。
4. 前記検出装置は、
   前記載置面の上の前記バックアップ部材が載置されるエリアで前記異物の有無を検出する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の対基板作業機。
5. 基板を支持するためのバックアップ部材を載置する載置面と、前記バックアップ部材に支持された基板に作業を行う作業ヘッドと、前記作業ヘッドを移動させる移動装置と、前記移動装置により前記載置面の上方を作業ヘッドとともに移動する検出装置と、前記バックアップ部材を保持して前記載置面に載置するバックアップ部材保持装置と、を備えた対基板作業機において、前記検出装置が、前記バックアップ部材保持装置が前記載置面に前記バックアップ部材を載置する前に、前記載置面の上の異物の有無を検出する異物検出方法。

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