JP2021145151A - 供給部品のセット方向誤差角度教示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品供給装置にセットされた部品のセット方向が当初の指定と異なっていても、セットし直す手間を不要とする供給部品のセット方向誤差角度教示方法を提供する。【解決手段】供給部品のセット方向誤差角度教示方法は、部品供給装置にセットされた部品のセット方向を表示する表示面を撮像した画像データと、部品の正しいセット方向を表す正解データとを対比表示画面に対比して表示するステップと、対比表示画面に表示された画像データおよび正解データの少なくとも一方をオペレータの操作にしたがい回転させて表示するステップと、オペレータが対比表示画面を参照して、部品の正しいセット方向に対する実際のセット方向の誤差角度を設定した場合に、オペレータの操作によって回転された画像データまたは正解データの回転角度に基づき誤差角度を教示するステップと、を含む。【選択図】図１１

Description

本明細書は、部品供給装置にセットされた電子部品（以下、部品と称する）のセット方向の誤差角度の教示方法に関する。

プリント配線が施された基板に電子部品を実装するための諸作業（以下、対基板作業と称する）を施して、回路基板を量産する技術が普及している。対基板作業を実施する対基板作業機として、はんだ印刷機、部品装着機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの対基板作業機を連結して部品実装ラインを構成することが一般的になっている。このうち、部品装着機は、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置を備える。部品供給装置から供給する部品の種類を変更するときや、新ロットの部品の使用を開始するとき、オペレータは、段取り作業の良否を確認する検査を行う。

例えば、ロットごとに防湿用のアルミ包装が為されている部品がある。この場合、オペレータは、使用を開始する直前にアルミ包装を開封して、部品の種類やセット方向などを検査する必要が生じる。しかしながら、部品装着機で使用する部品の種類は多く、オペレータの検査作業の負担が大きい。さらに、近年の部品の極小化に伴い、目視による検査が難しくなっている。この種の検査作業を補助する装置の技術例が特許文献１、２に開示されている。

特許文献１の部品装着機は、部品供給フィーダ内の部品を撮像して画像データを保存する手段と、部品供給フィーダ交換前後の画像を比較する手段と、を備える。これによれば、部品の補充を必要とする場合に、オペレータは、部品供給フィーダ交換前後の画像をチェックして、部品供給フィーダの誤装着を知ることができ、部品の無駄や時間の損失が少ない、とされている。

また、特許文献２の部品装着方法は、部品の取り出し動作の開始前に、部品収納部に収納された部品の表面に設けられている文字や図形をカメラにより撮像して認識し、部品が正しいか否かを判断する。これによれば、間違った部品が基板に誤装着されることを極力回避できる、とされている。

特開２００７−２３４６６９号公報 特開２０１３−１１５３３７号公報

ところで、特許文献１、２の技術例は、カメラを用いて部品の形状や表示を撮像することで、オペレータの検査作業を補助している。しかしながら、部品供給装置にセットされた部品のセット方向が当初の指定と異なっている場合が生じ得る。この場合、部品のセット方向をセットし直すオペレータの手間が必要であった。

本明細書では、部品供給装置にセットされた部品のセット方向が当初の指定と異なっていても、セットし直す手間を不要とする供給部品のセット方向誤差角度教示方法を提供することを解決すべき課題とする。

本明細書は、部品供給装置にセットされた部品の表示面であって前記部品のセット方向を表示する前記表示面を撮像した画像データと、前記部品の正しい前記セット方向を表す正解データとを対比表示画面に対比して表示するステップと、前記対比表示画面に表示された前記画像データおよび前記正解データの少なくとも一方をオペレータの操作にしたがい回転させて表示するステップと、前記オペレータが前記対比表示画面を参照して、前記部品の正しい前記セット方向に対する実際の前記セット方向の誤差角度を設定した場合に、前記オペレータの操作によって回転された前記画像データまたは前記正解データの回転角度に基づき前記誤差角度を教示するステップと、を含む供給部品のセット方向誤差角度教示方法を開示する。

本明細書で開示する方法では、部品供給装置にセットされた部品のセット方向が当初の指定と異なっていても、部品装着機は、教示された誤差角度を内部で吸収して良好に動作することができる。したがって、部品のセット方向をセットし直す手間が不要になる。

第１実施形態の供給部品検査装置を装備した部品装着機の全体構成を模式的に示す側面図である。 部品を供給するトレイおよびパレットの形状を例示説明する図である。 第１実施形態の供給部品検査装置の構成を模式的に示す側面図である。 主に検査制御部からの制御で動作する供給部品検査装置の動作フローを示す図である。 部品のセット方向が正しい第一例の対比表示画面の図である 部品のセット方向が誤っている第二例の対比表示画面の図である。 部品のセット方向が誤っている第三例の対比表示画面の図である。 第２実施形態の供給部品検査装置の制御の構成を示すブロック図である。 主に検査制御部からの制御で動作する第２実施形態の供給部品検査装置の動作フローを示す図である。 第２実施形態で表示する対比表示画面の図である。 オペレータの操作にしたがい画像データを回転させて表示した対比表示画面の図である。 第３実施形態の供給部品検査装置の制御の構成を示すブロック図である。

１．部品装着機９の全体構成
第１実施形態の供給部品検査装置１について、図１〜図７を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の供給部品検査装置１を装備した部品装着機９の全体構成を模式的に示す側面図である。部品装着機９は、供給部品検査装置１、基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置４、および制御装置５（図３参照）などで構成されている。

基板搬送装置２は、一対の横架フレーム２１、一対のコンベヤベルト２２、および位置決め機構２３などで構成される。一対の横架フレーム２１は、基板Ｋの搬送方向となる図１の紙面表裏方向に延在する。一対のコンベヤベルト２２は、横架フレーム２１の向かい合う内側に輪転可能に設けられる。一対のコンベヤベルト２２は、基板Ｋを載置して輪転することにより、基板Ｋを搬送する。位置決め機構２３は、一対の横架フレーム２１の間の搬送方向の略中央に配設される。位置決め機構２３は、基板Ｋを押し上げて装着実施位置に位置決めする。

部品供給装置３は、トレイ方式の装置であり、トレイ３９を用いて部品Ｐを供給する。部品供給装置３は、支持部３１、ハウジング３２、トレイストッカ３３、搬送部３６、およびパレット３７などで構成される。支持部３１は、キャスタ３１１を有しており、部品装着機９に着脱可能とされる。ハウジング３２は、箱形であり、支持部３１によって昇降可能に支持される。トレイストッカ３３は、ハウジング３２よりも小さな箱形であり、ハウジング３２の内部に昇降可能に保持される。トレイストッカ３３は、パレット３７を収納する複数の棚３３１を有する。パレット３７の上面に、トレイ３９が載置される。

ハウジング３２内の上部に、トレイ搬入部３４が設けられ、ハウジング３２内の下部に、トレイ排出部３５が設けられる。さらに、ハウジング３２の前側（図１の左側）に、搬送部３６が配設される。搬送部３６は、部品装着機９の機台９１の上面に係止される。搬送部３６は、トレイストッカ３３からパレット３７を引き出して、前方の部品供給位置３６１に搬入する。また、搬送部３６は、使い終わったパレット３７をトレイストッカ３３まで搬出する。さらに、搬送部３６は、トレイ搬入部３４からトレイストッカ３３へのパレット３７の移送、およびトレイストッカ３３からトレイ排出部３５へのパレット３７の移送も担当する。

部品移載装置４は、移動部材４１、装着ヘッド４２、および吸着ノズル４５などで構成される。移動部材４１は、図略の二軸駆動機構に駆動されて水平二方向に移動する。装着ヘッド４２は、移動部材４１に支持されている。装着ヘッド４２は、下側に吸着ノズル４５を有する。吸着ノズル４５は、図略の昇降駆動機構に駆動されて昇降する。さらに、吸着ノズル４５は、負圧が供給されて部品供給装置３から部品Ｐを吸着し、正圧が供給されて部品Ｐを基板Ｋに装着する。

制御装置５は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置を用いて構成される。制御装置５は、予め設定された装着ジョブデータにしたがって、部品の装着作業を制御する。装着ジョブデータは、部品装着機９で基板Ｋに装着する部品の種類、数量、装着順序などを指定するものである。制御装置５は、供給部品検査装置１、基板搬送装置２、部品供給装置３、および部品移載装置４を制御して、部品装着機９の動作の全般を制御する。

図２は、部品Ｐを供給するトレイ３９およびパレット３７の形状を例示説明する図である。パレット３７は、長方形板状で金属製とされている。パレット３７は、搬送部３６に把持されて操作されるＴ形の把持部３７１を前側に有する。トレイ３９は、樹脂を用いて、パレット３７よりも小さめの長方形に形成されている。トレイ３９は、大きな長方形枠状の外枠３９１および格子状の仕切り枠３９２によって形成される多数の部品収容区画３９３を有する。

トレイ３９は、二つの長辺の２箇所、合計で４箇所が押え金具３８に押えられて、パレット３７にセットされる。図２に例示されたトレイ３９は、全体で５４個の部品収容区画３９３を有する。トレイ３９は、部品Ｐを供給している途中の状態であって、既に３２個の部品収容区画３９３から部品Ｐを供給し、残りの２２個の部品収容区画３９３に部品Ｐが収容されている。

トレイ３９のパレット３７へのセット作業は、オペレータによって実施される。このとき、トレイ３９の向きを１８０°誤ってオペレータがセットするおそれが皆無でない。トレイ３９が正方形の場合には、９０°や２７０°の誤りも発生し得る。トレイ３９の向きの誤りは、部品Ｐのセット方向の誤りとなって、部品Ｐの装着エラーや装着動作中断の原因となる。さらに、使用予定の無い別種の部品を収容したトレイ３９をオペレータが誤ってセットするおそれもある。このため、トレイ３９の使用開始時に、部品Ｐの種類およびセット方向を検査する検査作業が必要となる。第１実施形態の供給部品検査装置１は、この検査作業を補助する。

２．第１実施形態の供給部品検査装置１の構成
第１実施形態の供給部品検査装置１の説明に移る。図１に示されるように、供給部品検査装置１は、部品供給装置３の部品供給位置３６１の上方に配設される。供給部品検査装置１は、部品供給装置３と一緒に着脱可能とされている。これに限定されず、供給部品検査装置１は、機台９１に固定的に設けられてもよい。図３は、第１実施形態の供給部品検査装置１の構成を模式的に示す側面図である。図１および図３に示されるように、供給部品検査装置１は、検査ヘッド１１、二軸駆動機構１２、撮像部１３、および検査制御部１９などで構成される。

検査ヘッド１１は、二軸駆動機構１２によって駆動され、部品供給位置３６１の上方を水平二方向に移動する。検査ヘッド１１は、検査制御部１９によって移動制御され、装着ヘッド４２との干渉が防止されている。撮像部１３は、検査ヘッド１１の下側に設けられている。撮像部１３は、部品供給装置３にセットされた部品Ｐの表示面を複数の撮像条件で撮像して、複数の画像データを取得する。なお、検査ヘッド１１、二軸駆動機構１２、および撮像部１３は、部品移載装置４と兼用にすることもできる。つまり、供給部品検査装置１の検査ヘッド１１および二軸駆動機構１２として、部品移載装置４の装着ヘッド４２および二軸駆動機構を用いてもよい。さらに、撮像部１３として、装着ヘッド４２に設けられた基板マークカメラを用いてもよい。

図３に示されるように、撮像部１３は、画像検出部１４、照明支持部材１５、および照明部１６で構成される。画像検出部１４は、検査ヘッド１１の下面の中央部に下向きに取り付けられる。画像検出部１４は、二次元格子状に並んだ多数の画素を有するカメラであり、鉛直下方に延びる光軸ＡＸを有する。画像検出部１４の露光時間を始めとする撮像条件は、検査制御部１９から制御される。

照明支持部材１５は、検査ヘッド１１の下面の周辺部に取り付けられ、画像検出部１４の外周から下方にかけて配置される。照明支持部材１５は、画像検出部１４の外縁から水平方向に拡がる環状の水平部１５１、水平部１５１の外縁から斜め下方に拡がる傾斜部１５２、および、傾斜部１５２の外縁から下方に延びる筒状の垂直部１５３からなる。垂直部１５３の下端は、トレイ３９に接近する。

照明部１６は、落射光源１６１、傾射光源１６２、および側射光源１６３からなる。落射光源１６１は、照明支持部材１５の水平部１５１の下側に配設される。落射光源１６１は、下方に向けて照明光を照射する。傾射光源１６２は、照明支持部材１５の傾斜部１５２の内側に配設される。傾射光源１６２は、斜め下方に向けて照明光を照射する。側射光源１６３は、照明支持部材１５の垂直部１５３の内周側の下端付近に配設される。側射光源１６３は、概ね側方に向けて照明光を照射する。照明部１６の全ての照明光は、画像検出部１４の下側に位置するトレイ３９の光軸ＡＸ上にある部品Ｐに向かう。照明部１６の点灯および消灯は、検査制御部１９から制御される。

落射光源１６１、傾射光源１６２、および側射光源１６３は、例えば、ＬＥＤからなる赤色ランプＲＬ、緑色ランプＧＬ、および青色ランプＢＬの各複数個が円周方向に順番に並んで構成される。これらのランプ（ＲＬ、ＧＬ、ＢＬ）の点灯および消灯は、色別に制御される。したがって、照明光の色は、赤色、緑色、および青色の３パターンに加えて、３色のランプ（ＲＬ、ＧＬ、ＢＬ）が全て点灯した白色となるパターンがある。また、２色のランプが点灯するパターンも可能である。したがって、照明光の色の条件は、全部で７パターンある。

また、落射光源１６１、傾射光源１６２、および側射光源１６３の点灯および消灯も、個別に制御される。したがって、照明光の強さおよび方向の条件は、全部で７パターンある。例えば、落射光源１６１、傾射光源１６２、および側射光源１６３が全て点灯すると、照明光は最も強くなって、三方向からの照明となる。また例えば、傾射光源１６２のみが点灯すると、照明光は弱くなって、単一の傾斜方向のみからの照明となる。

検査制御部１９は、コンピュータ装置を用いて構成される。検査制御部１９は、照明部１６の照明光の色、強さ、および方向の条件を制御しつつ、画像検出部１４の露光時間などを制御して、撮像動作を実施させる。さらに、検査制御部１９は、撮像動作を終了した画像検出部１４から画像データを取得する。検査制御部１９は、後述する対比表示画面ＴＧを表示する表示部６８、および、対比表示画面ＴＧの中で操作などを行う入力部６９を備える。また、検査制御部１９は、撮像条件記憶部６１、正解データ記憶部６２、および対比表示部６３の機能を有する。

撮像条件記憶部６１は、部品Ｐの表示面を撮像部１３で撮像するときの複数の撮像条件を予め記憶しておく。部品Ｐの表示面とは、部品Ｐの種類およびセット方向の少なくとも一方を表示している面を表す。表示面は、部品Ｐの背面である場合が多い。部品Ｐの種類は、例えば、部品Ｐの型番などを表す文字や記号を用いて表示される。部品Ｐのセット方向は、前記した文字や記号の方向から定まる場合が多い。これに限定されず、セット方向を示すマークが別途付設される場合もある。また、部品Ｐの装着面が表示面とされ、第１接続ピンにマークが付設されることで、セット方向が表示される場合もある。

撮像部１３で部品Ｐの表示面を撮像するときに、画像検出部１４の露光時間の条件、および照明部１６の照明光の条件を全て組み合わせて、多数回の撮像を行ってもよい。しかしながら、撮像回数が増加すると所要時間が長引くため、撮像条件をある程度絞り込んでもよい。つまり、オペレータは、鮮明な画像が得られる可能性のある複数の撮像条件を選択して設定する。撮像条件記憶部６１は、設定された複数の撮像条件をメモリに記憶しておく。複数の撮像条件は、部品Ｐの種類に応じて異なっている。これに限定されず、複数の撮像条件は、全種類の部品Ｐに共通とされていてもよい。

正解データ記憶部６２は、部品Ｐの正しい種類および正しいセット方向の少なくとも一方を表す正解データを予め記憶しておく。正解データとして、正解画像データ、正解図面データ、および正解部品データのいずれかが用いられる。これに限定されず、複数の正解データが併用されてもよい。正解画像データは、使用実績のある部品Ｐに対して用いられ、過去に取得された鮮明な画像データが採用される。つまり、正解画像データは、正しい種類の部品Ｐを正しいセット方向にセットして、表示面を適正な撮像条件で撮像することによって予め取得される。

正解図面データおよび正解部品データは、使用実績の有無に制約されずに用いられる。正解図面データは、例えばスキャナー装置を用いて、部品Ｐの表示面の図面をデータ化したものである。正解図面データは、部品Ｐの型番などを表す文字や記号の書体および大きさなどを忠実に再現している点で好ましい。

正解部品データは、部品Ｐの使用実績がなく、かつ部品Ｐの表示面の図面が無くても、作成可能である。正解部品データは、例えば、オペレータが部品Ｐのデータシート等を参照して入力部６９から入力操作を行うことにより作成される。正解部品データは、部品Ｐの種類およびセット方向の少なくとも一方をデータ化したものである。正解部品データは、部品Ｐの表示面の文字や記号の書体および大きさを必ずしも再現していない。それでも、正解部品データは、部品Ｐの種類およびセット方向を確認できる十分な情報となる。

対比表示部６３は、撮像部１３が取得した複数の画像データの少なくとも一部および正解データを対比表示画面ＴＧ（図５〜図７参照）に対比して表示する。対比表示部６３の詳細な機能については、後で動作および作用と併せて説明する。

３．第１実施形態の供給部品検査装置１の動作および作用
次に、第１実施形態の供給部品検査装置１の動作および作用について説明する。図４は、主に検査制御部１９からの制御で動作する供給部品検査装置１の動作フローを示す図である。図４のステップＳ１で、検査制御部１９は、制御装置５からの検査指令を待つ。制御装置５は、使用開始前のトレイ３９が部品供給位置３６１まで搬入されると、検査指令を発する。検査指令を受け取った検査制御部１９は、動作フローの実行をステップＳ２に進める。

次のステップＳ２で、検査制御部１９は、制御装置５から部品Ｐの種類に関する情報を受け取る。さらに、検査制御部１９の対比表示部６３は、受け取った情報に基づいて、正解データ記憶部６２から部品Ｐの正解データを受け取る。次のステップＳ３で、検査制御部１９は、撮像条件記憶部６１が記憶している複数の撮像条件に基づいて、撮像部１３を制御する。これにより、撮像部１３は、複数回の撮像動作を実行して、複数の画像データを取得する。対比表示部６３は、複数の画像データを受け取る。

次のステップＳ４で、対比表示部６３は、第１の画像データに着目する。次のステップＳ５は、対比表示を行うステップである。すなわち、対比表示部６３は、表示部６８に表示する対比表示画面の一部に第１の画像データを表示しつつ、対比表示画面の残部に正解データを表示する。以下、部品Ｐのセット方向が正しい第一例、ならびに部品Ｐのセット方向が誤っている第二例および第三例に分けて説明する。

図５は、部品Ｐのセット方向が正しい第一例の対比表示画面ＴＧの図である。図示されるように、対比表示画面ＴＧの左側には、第１の画像データＧｄ１が画像に変換されて表示される。対比表示画面ＴＧの右側には、正解データが画像に変換されて表示される。正解データとして、正解画像データＮｄ１が用いられている。正解画像データＮｄ１の上側に正解データという文字表記があり、正解画像データＮｄ１と画像データＧｄ１との混乱が防止される。また、対比表示画面ＴＧの下側に、４個のソフトウェアスイッチが表示されている。詳細には、左側から右側へと順番に、Nextスイッチ７１、Revスイッチ７２、間を空けてPassスイッチ７３、およびNGスイッチ７４が表示されている。

Nextスイッチ７１は、表示中の画像データＧｄ１を次の画像データに切り替える場合に操作するスイッチである。Revスイッチ７２は、表示中の画像データを直前に表示していた画像データに戻す場合に操作するスイッチである。Passスイッチ７３は、部品Ｐの検査結果が良のときに操作するスイッチである。NGスイッチ７４は、部品Ｐの検査結果が不良のときに操作するスイッチである。ソフトウェアスイッチの操作は、例えば、入力部６９を構成する入力マウスのカーソルをソフトウェアスイッチに重ねてクリックすることにより行われる。

第一例から第三例において、部品Ｐは、平面視で円形のアルミコンデンサとされている。部品Ｐの表示面である背面は、大部分が白色であり、型番を表す英数字Ｍ３Ｐが黒字で表示される。さらに、部品Ｐの背面は、一部が黒色の弓形とされて、部品Ｐのセット方向が表示される。図５に示された正解画像データＮｄ１では、英数字Ｍ３Ｐおよび弓形が鮮明に表示されている。一方、画像データＧｄ１では、弓形は鮮明であるが、英数字Ｍ３Ｐは鮮明でない。なお、図５において、画像データＧｄ１の画像は、正解画像データＮｄ１の画像よりも大きめとなっており、画像の拡大率は調整可能とされていてもよい。

オペレータは、画像データＧｄ１の弓形の向きが正解画像データＮｄ１の弓形の向きに略一致していることから、部品Ｐのセット方向が正しいと判定できる。部品Ｐは、トレイ３９の部品収容区画３９３の内部で多少の動きが許容されており、セット方向のわずかな誤差角度は発生し得る。このようなわずかな誤差角度は、吸着動作時または装着動作時に吸着ノズル４５の回転によって補正される。また、オペレータは、画像データＧｄ１の鮮明でない英数字Ｍ３Ｐでは部品Ｐの種類を判定できない場合に、Nextスイッチ７１を操作する。仮に、鮮明でない英数字Ｍ３Ｐでも部品Ｐの種類を正しいと判定できた場合、オペレータは、Passスイッチ７３を操作する。

ステップＳ６で、対比表示部６３は、操作されたソフトウェアスイッチに応じて、動作フローの分岐先を制御する。Nextスイッチ７１が操作された場合のステップＳ７で、対比表示部６３は、次の第２の画像データに着目して、動作フローの実行をステップＳ５の対比表示に戻す。２回目のステップＳ５で、対比表示部６３は、対比表示画面ＴＧに第２の画像データおよび正解画像データＮｄ１を表示する。

オペレータは、鮮明な画像データが表示されるまで、Nextスイッチ７１の操作を繰り返すことができる。この場合、対比表示部６３は、ステップＳ６およびステップＳ７を繰り返して実行し、複数の画像データを順番に表示する。また、オペレータは、必要に応じて、対比表示画面ＴＧのRevスイッチ７２を操作することができる。この場合、対比表示部６３は、動作フローの実行をステップＳ６からステップＳ８に進める。ステップＳ８で、対比表示部６３は、直前に表示した画像データに着目して、動作フローの実行をステップＳ５の対比表示に戻す。

オペレータは、いずれかの画像データで鮮明な英数字Ｍ３Ｐを確認すると、部品Ｐの種類を正しいと判定して、Passスイッチ７３を操作する。Passスイッチ７３の操作は、検査結果が良であって、部品Ｐの使用許可を指示することに相当する。Passスイッチ７３が操作されると、対比表示部６３は、動作フローの実行をステップＳ６からステップＳ９に進める。ステップＳ９で、検査制御部１９は、制御装置５に部品Ｐの使用許可を通知する。

使用許可の通知を受け付けた制御装置５は、装着ジョブデータに基づいた基板Ｋの生産を開始する。部品Ｐの種類およびセット方向は、当然ながらひとつのトレイ３９の中で統一されている。したがって、供給部品検査装置１は、使用開始前のトレイ３９の最初の部品Ｐに対して動作すればよく、２番目以降の部品Ｐに対する動作は必要でない。ただし、部品装着機９が基板Ｋを生産している間、供給部品検査装置１は、次に吸着する部品Ｐの位置を確認する装置として稼働する。

図６は、部品Ｐのセット方向が誤っている第二例の対比表示画面ＴＧの図である。図６に示される画像データＧｄ２は、図５の画像データＧｄ１と比較して向きが異なっている。オペレータは、画像データＧｄ２の弓形の向きが正解画像データＮｄ１の弓形の向きと大きく異なっていることから、部品Ｐのセット方向が誤っていると判定できる。したがって、オペレータは、直ちにNGスイッチ７４を操作する。あるいは、オペレータは、鮮明でない英数字Ｍ３Ｐを確認するために、Nextスイッチ７１を操作する。英数字Ｍ３Ｐが正しいと確認できても、部品Ｐのセット方向が誤っているため、オペレータは、最終的にNGスイッチ７４を操作する。

また、画像データＧｄ２の型番を表す文字が英数字Ｍ３Ｐと異なる場合や、型番を表す文字が見当たらない場合も生じ得る。この場合、オペレータは、部品Ｐの種類が誤っていると判定できるので、NGスイッチ７４を操作する。NGスイッチ７４の操作は、検査結果が不良であって、現状では基板Ｋの生産を開始できないことを意味する。

NGスイッチ７４が操作された場合、対比表示部６３は、動作フローの実行をステップＳ６からステップＳ１０に進める。ステップＳ１０で、検査制御部１９は、再開指令の入力を待つ。オペレータは、NGスイッチ７４を操作した後、対比表示画面ＴＧを参照して、誤っているトレイ３９の向きをセットし直し、換言すると、部品Ｐのセット方向をセットし直す。あるいは、オペレータは、部品Ｐの種類が正しいトレイ３９をセットし直す。次に、オペレータは、入力部６９から再開指令を入力する。

再開指令を受け付けた検査制御部１９は、動作フローの実行をステップＳ３に戻す。これにより、２回目のステップＳ３で、撮像部１３は再度の撮像動作を行って、前回と異なる複数の撮像データを取得する。また、ステップＳ５で、対比表示部６３は、前回と異なる複数の撮像データおよび正解画像データＮｄ１を用いた対比表示を行う。以下、オペレータの操作にしたがって、対比表示部６３は再度動作する。

図７は、部品Ｐのセット方向が誤っている第三例の対比表示画面ＴＧの図である。図７に示される画像データＧｄ２は、図６と同じである。図７では、正解データとして、正解部品データＮｄ２が用いられている。正解部品データＮｄ２は、部品Ｐの型番を表す３文字の英数字Ｍ３Ｐ、および３文字の向きの情報を有し、弓形に関する情報は省略されている。正解部品データＮｄ２を用いる第三例でも、対比表示部６３は、正解画像データＮｄ１を用いる第一例および第二例の場合と同様に動作する。

なお、第１実施形態の応用形態として、対比表示部６３が選択依頼部および選択表示部を含む構成とすることも可能である。選択依頼部は、複数の画像データを図略の一覧表示画面に一覧表示して、オペレータに選択を依頼する。オペレータは、一覧表示画面の中で、鮮明な画像データを選択する。選択表示部は、オペレータが選択した鮮明な画像データおよび正解データ（正解画像データＮｄ１、正解部品データＮｄ２）を対比表示画面ＴＧに表示する。これにより、オペレータは、鮮明な画像データと正解データとを対比して、部品Ｐの検査を行える。

４．第１実施形態の供給部品検査装置１の態様および効果
第１実施形態の供給部品検査装置１は、部品供給装置３にセットされた部品Ｐの表示面であって、部品Ｐの種類およびセット方向の少なくとも一方を表示する表示面を、複数の撮像条件で撮像して複数の画像データ（Ｇｄ１、Ｇｄ２）を取得する撮像部１３と、部品Ｐの正しい種類および正しいセット方向の少なくとも一方を表す正解データ（正解画像データＮｄ１、正解部品データＮｄ２）を予め記憶しておく正解データ記憶部６２と、複数の画像データの少なくとも一部および正解データを対比表示画面ＴＧに対比して表示する対比表示部６３と、を備える。

ここで、複数の画像データの中には鮮明でない画像もあるが、複数の画像データの少なくとも一部は、部品Ｐの表示面が鮮明に撮像されている。このため、オペレータは、対比表示画面ＴＧに表示された鮮明な画像と正解データとを対比して部品Ｐの検査を行え、撮像条件を変更して撮像を繰り返す試行錯誤は不要となる。したがって、部品Ｐの検査作業を担当するオペレータの負担が軽減される。

また、正解データ（正解画像データＮｄ１、正解部品データＮｄ２）や複数の画像データ（Ｇｄ１、Ｇｄ２）は、部品Ｐの実際のサイズよりも格段に大きく表示される。したがって、目視による検査が難しい小型の部品や細かい表示が付設された部品に対しても、確実でミスのない検査が可能となる。加えて、拡大鏡などを用いる煩わしい目視検査が不要となって、オペレータの負担が軽減される。

さらに、対比表示部６３は、対比表示画面ＴＧの一部に複数の画像データを順番に表示しつつ、対比表示画面ＴＧの残部に正解データを表示する。これによれば、オペレータは鮮明な画像データが表示された時点で部品Ｐの検査を終了できるので、以降の画像データの表示は不要となる。

また、対比表示部６３は、複数の画像データを一覧表示してオペレータに選択を依頼し、オペレータが選択した特定の画像データおよび正解データを対比表示画面に表示することも可能である。これによれば、オペレータは、一覧表示の中から鮮明な画像データを選択して部品Ｐの検査を行えるので、複数の画像データを順番に切り替えてゆく手間が不要となる。

さらに、オペレータが対比表示画面ＴＧを参照して使用許可を指示した場合に、セットされた部品Ｐの使用が許可され、オペレータが対比表示画面ＴＧを参照して部品Ｐをセットし直した場合に、撮像部１３および対比表示部６３が再度動作する。これによれば、検査結果が良である場合に、基板Ｋの生産が自動で開始されるとともに、検査結果が不良である場合に、再開指令によって再度の検査が実施される。したがって、オペレータの操作が簡略化されて負担が軽減される。

さらに、正解データは、正しい種類の部品Ｐを正しいセット方向にセットして、表示面を適正な撮像条件で撮像して予め取得した正解画像データＮｄ１、および、部品Ｐの表示面の図面をデータ化した正解図面データ、および、部品Ｐの種類およびセット方向の少なくとも一方をデータ化した正解部品データＮｄ２の一つ以上である。これによれば、部品Ｐの使用実績の有無や、部品Ｐの表示面の図面の有無などの状況に合わせて、適切な正解データを用いることができる。

さらに、複数の撮像条件は、撮像時の露光時間、ならびに、照明の強度、方向、および色の少なくとも一条件を変更して設定される。これによれば、様々な撮像条件の組合せが設定されるので、鮮明であって検査に効果的な画像データが確実に取得される。

５．第２実施形態の供給部品検査装置１Ａ
次に、第２実施形態の供給部品検査装置１Ａについて、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第２実施形態の供給部品検査装置１Ａは、ハードウェアの構成が第１実施形態と同じで、検査制御部１９Ａの機能が第１実施形態と異なる。図８は、第２実施形態の供給部品検査装置１Ａの制御の構成を示すブロック図である。第２実施形態の検査制御部１９Ａは、撮像条件記憶部６１、正解データ記憶部６２、および対比表示部６３に加えて、誤差角度教示部６４の機能を有する。また、対比表示部６３は、画像回転部６５の機能を含む。

図９は、主に検査制御部１９Ａからの制御で動作する第２実施形態の供給部品検査装置１Ａの動作フローを示す図である。図９のステップＳ１〜ステップＳ４、ステップＳ７、ステップＳ８、およびステップＳ１０の動作は、第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。ステップＳ５で、対比表示部６３は、図１０に示される対比表示画面ＴＧを表示部６８に表示する。図１０は、第２実施形態で表示する対比表示画面ＴＧの図である。

図１０に示されるように、対比表示画の左右には、第１実施形態の第二例と同じ画像データＧｄ２および正解画像データＮｄ１（図６参照）が画像に変換されて表示される。正解画像データＮｄ１の上側に、正解データという文字表記がある。一方、画像データＧｄ２の上側に、誤差角度：０°右回転という文字表記がある。また、Revスイッチ７２とPassスイッチ７３の間に、５個目のソフトウェアスイッチであるRotスイッチ７５が追加されている。

オペレータは、画像データＧｄ２の弓形の向きが正解画像データＮｄ１の弓形の向きと大きく異なっているので、部品Ｐのセット方向が当初の指定と異なっていると分かる。このとき、オペレータは、Rotスイッチ７５を操作する。Rotスイッチ７５が操作された場合、対比表示部６３の画像回転部６５は、動作フローの実行をステップＳ６からステップＳ２１に進める。ステップＳ２１で、画像回転部６５は、画像データＧｄ２を９０°右回転させるデータ変換を行って、動作フローの実行をステップＳ５に戻す。

２回目のステップＳ５で、対比表示部６３は、図１１に示される対比表示画面ＴＧを表示する。図１１は、オペレータの操作にしたがい画像データＧｄ２を回転させて表示した対比表示画面ＴＧの図である。図１１の画像データＧｄ２は、図１０と比較して９０°右回転している。画像回転部６５は、画像データＧｄ２の回転角に合わせて、誤差角度：９０°右回転、と上側の文字表記を更新する。なお、オペレータは、Rotスイッチ７５を続けて操作することも可能である。この場合、表示される画像データＧｄ２の回転角、および文字表記される誤差角度は、１８０°、２７０°と９０°ピッチで増加する。

図１１において、画像データＧｄ２の弓形の向きが正解画像データＮｄ１の弓形の向きに略一致している。また、画像データＧｄ２から英数字Ｍ３Ｐを読み取ることができ、部品Ｐの種類が正しいことも判明する。したがって、オペレータは、検査結果が良であると判定して、Passスイッチ７３を操作する。Passスイッチ７３が操作されると、対比表示部６３は、動作フローの実行をステップＳ６からステップＳ２２に進める。ステップＳ２２で、誤差角度教示部６４は、文字表記されている誤差角度の情報、すなわち９０°右回転の情報を制御装置５に教示する。次のステップＳ２３で、検査制御部１９は、制御装置５に部品Ｐの使用許可を通知する。

使用許可を受け取った制御装置５は、装着ジョブデータに基づいた基板Ｋの生産を開始する。生産の開始に先立ち、制御装置５は、教示された誤差角度の情報を部品移載装置４に指示する。部品移載装置４は、部品供給装置３から部品Ｐを吸着する吸着動作の際に、または、部品Ｐを基板Ｋに装着する装着動作の際に、吸着ノズル４５の回転位置を誤差角度だけ修正する。これにより、部品Ｐのセット方向が当初の指定と異なっていても、部品装着機９は、内部で誤差角度を吸収して良好に動作する。

第２実施形態の供給部品検査装置１Ａにおいて、部品Ｐの表示面は、部品Ｐのセット方向を表示し、正解データ（正解画像データＮｄ１）は、部品Ｐの正しいセット方向を表し、オペレータが対比表示画面ＴＧを参照して、部品Ｐの正しいセット方向に対する実際のセット方向の誤差角度を設定した場合に、誤差角度を教示する誤差角度教示部６４をさらに備える。これによれば、部品Ｐのセット方向が当初の指定と異なっていても、部品装着機９は、内部で誤差角度を吸収して良好に動作する。したがって、部品Ｐのセット方向をセットし直す手間が不要になる。

さらに、対比表示部６３は、オペレータの操作にしたがい、画像データＧｄ２および正解データ（正解画像データＮｄ１）の一方を回転させて表示する画像回転部６５を含む。これによれば、回転角を調整して画像データＧｄ２と正解データの向きを一致させることができるので、回転角に基づく誤差角度の設定が容易になる。

６．第３実施形態の供給部品検査装置１Ｂ
次に、第３実施形態の供給部品検査装置１Ｂについて、第１および第２実施形態と異なる点を主に説明する。第３実施形態の供給部品検査装置１Ｂは、外部データ処理装置８を含んで構成される。図１２は、第３実施形態の供給部品検査装置１Ｂの制御の構成を示すブロック図である。外部データ処理装置８は、部品装着機９と別体であり、部品装着機９から離隔した位置への設置が可能とされている。

外部データ処理装置８は、有線通信技術または無線通信技術を用い、部品装着機９の制御装置５を経由して検査制御部１９Ｂに通信接続される。図１２において、部品装着機９は２台とされているが、１台または３台以上であってもよい。外部データ処理装置８は、第１実施形態で説明した撮像条件記憶部６１、正解データ記憶部６２、および対比表示部６３の機能を有する。また、外部データ処理装置８は、対比表示画面ＴＧを表示する表示部８８、および、対比表示画面ＴＧの中で操作などを行う入力部８９を備える。

一方、部品装着機９の検査制御部１９Ｂは、まず、外部データ処理装置８の撮像条件記憶部６１から複数の撮像条件を受け取る。次に、検査制御部１９Ｂは、複数の撮像条件に基づいて、第１実施形態と同様に撮像部１３の複数回の撮像動作を制御し、複数の画像データを取得する。その次に、検査制御部１９Ｂは、取得した複数の画像データを対比表示部６３に転送する。外部データ処理装置８の正解データ記憶部６２および対比表示部６３の機能は、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。

第３実施形態の供給部品検査装置１Ｂにおいて、正解データ記憶部６２および対比表示部６３は、撮像部１３から画像データを転送可能な外部データ処理装置８に設けられる。これによれば、複数の部品装着機９から離隔した位置に、正解データ記憶部６２および対比表示部６３を共通に設けることができる。したがって、オペレータは、部品装着機９まで移動する必要がなくなり、大幅な省力化となる。加えて、複数の撮像条件や正解データが複数の部品装着機９で共有されることになるため、データ等の一元管理や、メモリの節約の効果が発生する。

７．実施形態の応用および変形
なお、各実施形態において、部品供給装置３は、トレイ方式の装置に限定されず、テープフィーダ方式の装置やダイ供給装置などでもよい。ダイ供給装置は、複数のダイ（部品）を保持するダイシングシートを伸張させた状態で搬入するが、ダイシングシートのセット方向を誤ることが皆無でない。また、第２実施形態において、誤差角度は９０°ピッチで変化するが、これに限定されない。例えば、任意の誤差角度を入力部６９から数値設定するように構成することができる。また、画像回転部６５は、画像データＧｄ２を回転するのでなく、正解データを回転させてもよい。さらに、各実施形態において、対比表示画面ＴＧの表示フォーマットや画面の切り替え制御方法は、変更可能である。第１〜第３実施形態は、他にも様々な変形や応用が可能である。

１、１Ａ、１Ｂ：供給部品検査装置 １３：撮像部 １４：画像検出部 １６：照明部 １９、１９Ａ、１９Ｂ：検査制御部 ２：基板搬送装置 ３：部品供給装置 ３７：パレット ３９：トレイ ４：部品移載装置 ５：制御装置 ６１：撮像条件記憶部 ６２：正解データ記憶部 ６３：対比表示部 ６４：誤差角度教示部 ６５：画像回転部 ８：外部データ処理装置 ９：部品装着機 Ｐ：部品 ＴＧ：対比表示画面 Ｇｄ１、Ｇｄ２：画像データ Ｎｄ１：正解画像データ Ｎｄ２：正解部品データ

Claims (1)

1. 部品供給装置にセットされた部品の表示面であって前記部品のセット方向を表示する前記表示面を撮像した画像データと、前記部品の正しい前記セット方向を表す正解データとを対比表示画面に対比して表示するステップと、
   前記対比表示画面に表示された前記画像データおよび前記正解データの少なくとも一方をオペレータの操作にしたがい回転させて表示するステップと、
   前記オペレータが前記対比表示画面を参照して、前記部品の正しい前記セット方向に対する実際の前記セット方向の誤差角度を設定した場合に、前記オペレータの操作によって回転された前記画像データまたは前記正解データの回転角度に基づき前記誤差角度を教示するステップと、
   を含む供給部品のセット方向誤差角度教示方法。

Images